吉林省白城市第一中学2025-2026学年高三上学期开学考试物理试题（PDF版，含解析）

白城一中 2025级高三开学考试
物理试卷
一、选择题：本题共 10小题，共 46分。在每小题给出的四个选项中，第 1~7
题只有一项符合题目要求，每小题 4分；第 8~10题有多项符合题目要求，每小
题 6分，全部选对的得 6分，选对但不全的得 3分，有选错的得 0分。
1. 如图所示为一匀强电场，某带电粒子从 A点运动到 B点，在这一运动过程中克服重力做
的功为 2.0 J，静电力做的功为 1.5 J。下列说法中正确的是（ ）
A. 粒子带负电 B. 粒子在 A点的电势能比在 B点少
1.5 J
C. 粒子在 A点的机械能比在 B点少 1.5 J D. 粒子在A点的动能比在B点少0.5 J
2. 如图 1 所示，用活塞将一定质量的理想气体密封在导热汽缸内，活塞稳定在 a处。将汽
缸置于恒温冷水中，如图 2 所示，活塞自发从 a处缓慢下降并停在 b处，然后保持汽缸不动，
用外力将活塞缓慢提升回 a处。不计活塞与汽缸壁之间的摩擦。则（ ）
A. 活塞从 a到 b的过程中，汽缸内气体压强升高
B. 活塞从 a到 b的过程中，汽缸内气体内能不变
C. 活塞从 b到 a的过程中，汽缸内气体压强升高
D. 活塞从 b到 a的过程中，汽缸内气体内能不变
3. 在 2023 年 9 月 21 日的“天宫课堂”上，同学们与航天员进行互动交流，航天员给同学
们解答了与太空垃圾相关的问题。所谓太空垃圾是指在宇宙空间中的各种人造废弃物及其衍
生物。假设在空间站观察到如图所示的太空垃圾 P、Q、M、N（P、Q、M、N均无动力运
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行，轨道空间存在稀薄气体），假设空间站和这些太空垃圾均绕地球近似做顺时针方向的圆
周运动，则最可能对空间站造成损害的是（ ）
A. P B. Q C. M D. N
4. 把墨汁用水稀释后取出一滴，放在显微镜下观察，如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A. 在显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭粒，且水分子不停地撞击炭粒
B. 小炭粒在不停地做无规则运动，这就是所说的布朗运动
C. 越小的炭粒，运动越明显
D. 在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上就是由许许多多静止不动的水分子组成的
5. 碘 131 的半衰期约为 8 天，若某药物含有质量为m的碘 131，经过 32 天后，该药物中碘
131 的含量大约还有（ ）
m m m m
A. B. C. D.
4 8 16 32
6. 如图所示，电源电动势为 E，内阻为 r。电路中的 R0为定值电阻，R1为光敏电阻（其电
阻随光照强度增大而减小），R2、R3为滑动变阻器。当开关 S 闭合时，平行板电容器极板间
有一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A. 将 R3 的滑片 P2向下端移动时，电源消耗的功率变小
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B. 逐渐减小对 R1的光照强度，R3 中有向上的电流
C. 增大电容器 C 极板间距离，电压表读数变小
D. 若断开开关 S，带电微粒将向下运动
7. 如图所示，长为 L的通电直导体棒放在光滑水平绝缘轨道上，劲度系数为 k的水平轻 弹
簧一端固定，另一端拴在棒的中点，且与棒垂直，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度
为 B的匀强磁场中，弹簧伸长量为 x，棒处于静止状态，则 （ ）
A. 导体棒中的电流方向从 a流向 b
BL
B. 导体棒中的电流大小为
kx
C. 若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度，x变大
D. 若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度，x变小
8. 如图所示，质量为 m的小球从距水平桌面高 h处，以 gh 的初速度水平抛出，由于受到
水平恒定风力的作用，小球落到桌面时速度方向恰好竖直向下。已知重力加速度大小为 g，
不计空气阻力。则（ ）
2h
A. 小球从抛出到落到桌面的时间为
g
B. 5小球在空中运动时的加速度大小为 g
2
C. 3小球从抛出到落到桌面时的位移大小为 h
2
1
D. 小球从抛出到落到桌面的过程中克服风力做功为 mgh
2
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9. 水平面上放置一质量为 m的滑块 B，上方有圆形凹槽，质量也为 m的圆柱 A 恰好能放置
在凹槽中，其截面如图所示，圆心与二者接触的左端点连线跟竖直方向夹角 30 。一质
量为 M的物体 C 通过跨过定滑轮的不可伸长的轻质细绳与 B 相连，细绳张紧后由静止释放
C，不计一切摩擦，B 离定滑轮足够远，下列说法正确的是（ ）
Mg
A. 如果 A、B 能保持相对静止，则系统的加速度为 a
2m M
M 2
B. 如果 A、B 能保持相对静止，B 对 A 的作用力大小为mg
M 2m 2
1

C. 当M 3 1 m时，A 恰要从凹槽中滚出
D. 若 45 时，则无论 M为多大，A 都不能滚出凹槽
10. 为了测量某化肥厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量
计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为 a、b、c，左右两端开口，在垂直于上下表
面方向加磁感应强度为 B的匀强磁场，在前后两个内侧面固定有金属板作为电极，含有正
负离子的污水充满流量计管道，并以稳定的速度从左向右流过该装置，用电压表测出两个电
极间的电压为 U，用 O表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法正确的是
（ ）
A. 污水中的离子浓度越高，电压表的示数就会越大
B. 应该把电压表的正极连接在后内侧面金属板上
C. 若污水的流速很小，则可以减弱磁场以增大电压表的示数
D. 若电压表示数增加到两倍，则反映出污水的流量达到了两倍
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二、非选择题：本题共 5小题，共 54分。
11. 如图甲所示为探究“质量一定时，物体的加速度与所受合外力的关系”的实验装置。某
同学的实验步骤如下：
①按图甲所示安装实验仪器，调节长木板和滑轮，使长木板水平，细线与长木板平行；
②在托盘中放入适当的砝码，接通电源，释放滑块，记录拉力传感器的读数 F，根据相对应
的纸带，求出滑块的加速度 a；
③多次改变托盘中砝码的质量，重复步骤②；
④利用实验中得到的数据画出如图丙所示的 F a图线，已知图线与纵轴交点为 F0 ，斜率为
k。
请按要求回答下列问题：
（1）图乙是该同学实验得到的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），若电源频率为
50Hz，根据纸带求出滑块的加速度大小为______ m/s2 （结果保留三位有效数字）；
（2）该同学由实验得到的图线不通过坐标原点的原因是______；
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（3）该同学利用上述实验中画出的 F a图线及其数据得出了滑块与长木板之间的动摩擦
因数 ，其表达式为 ______（重力加速度为 g）；
（4）该同学想用此实验装置再探究“合力一定的情况下，加速度与质量的关系”，在不改
变托盘中砝码的质量而只在小车上的槽内增加砝码时，力传感器的示数会______（选填“变
大”、“变小”或“不变”）
12. 在一次实验中，有个同学选用下列器材设计电路并测出未知电阻的对应电压、电流若干
组，同时画出该电阻的 I-U图（丙图），请根据所给信息，完成下列问题：
A．未知电阻 Rx B．电源（E=4.5 V，内阻 r较小）
C．电流表 A（量程 0~40 mA，内阻约为 0.5 Ω）
D．电压表 V（量程 0~6 V，内阻 RV 约为 6000 Ω）
E. 滑动变阻器 R1（最大阻值 10 Ω）
F. 滑动变阻器 R2（最大阻值 100 Ω）
H. 开关、导线若干
①该实验过程中滑动变阻器应选________（填写器材前字母序号）；
②图甲画出了部分电路图，请根据实验器材在方框中合理补充完整实验电路图；______
③请根据甲图中实验电路图补充完整乙图中实物图的连接；________
13. 如图所示，一氢气球的质量m 0.6kg ，系氢气球的轻绳与水平方向成 37°角。已知空
气对气球的浮力为 15N，人的质量 M 50kg ，且人受的浮力不计。（ sin37。 0.6 ，
cos37。 0.8， g 10m/s2 ）
（1）画出氢气球的受力分析图，并求出水平风力的大小。
（2）通过计算说明，若水平风力增强，人对地面的压力如何变化
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2
14. 一个质量为 m的光滑圆环用轻杆竖直悬挂着，将两质量均为 m的有孔小球套在圆环上，
3
且能在环上无摩擦地滑动。现同时将两小球从环的顶端释放，它们沿相反方向自由滑下，如
图所示，圆环半径为 R，重力加速度为 g，求：
（1）当小球下降 0.5R时，求此时轻杆对圆环的拉力；
（2）小球下降高度为多少时，小球与环之间弹力为零；
（3）小球下降高度为多少时，轻杆与环之间弹力为零。
15. 如图甲，在倾角为30 的斜面上固定放置的两足够长光滑导轨 MN、PQ相距为 d，M、
P两端连接一阻值为 R的电阻。垂直于导轨平面有向上的匀强磁场按图乙的规律变化，电阻
也为 R为金属棒 ab垂直于导轨且接触良好，并紧靠其右侧的两个固定支柱 E、F一开始处
于静止状态，与导轨最下端的距离为 L。 t 0时刻起，磁感应强度从 2B0 减小到 B0 时支柱
E、F受到的弹力恰好为零，此后磁感应强度保持不变，棒 ab开始运动，测得棒 ab从开始
运动到最大速度的过程中，流过电阻 R的电量为 q。已知棒 ab质量为 m，重力加速度为 g，
不计其余部分的电阻。问
（1）磁感应强度减小到 B0 时棒 ab上电流的大小和方向；
（2）图乙中磁感应强度减小到 B0 时对应的时刻 t0 ；
（3）棒 ab运动过程中达到的最大速度 vm ；
（4）棒 ab从开始运动到最大速度的过程中电阻 R上产生的焦耳热 Q。
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白城一中 2025级高三开学考试
物理试卷
一、选择题：本题共 10小题，共 46分。在每小题给出的四个选项中，第 1~7
题只有一项符合题目要求，每小题 4分；第 8~10题有多项符合题目要求，每小
题 6分，全部选对的得 6分，选对但不全的得 3分，有选错的得 0分。
1. 如图所示为一匀强电场，某带电粒子从 A点运动到 B点，在这一运动过程中克服重力做
的功为 2.0 J，静电力做的功为 1.5 J。下列说法中正确的是（ ）
A. 粒子带负电 B. 粒子在 A点的电势能比在 B点少
1.5 J
C. 粒子在 A点的机械能比在 B点少 1.5 J D. 粒子在A点的动能比在B点少0.5 J
【答案】C
【解析】
【详解】A．由粒子运动的轨迹可知，粒子所受电场力方向向右，而电场强度方向也向右，
故粒子带正电，故 A 错误；
B．粒子从 A点到 B点的过程中静电力做正功，所以电势能减少，粒子在 A点的电势能比在
B点多 1.5 J，故 B 错误；
C．静电力做正功，机械能增加，所以粒子在 A 点的机械能比在 B 点少 1.5 J，故 C 正确；
D．根据动能定理得W WG Ek 0.5 J
所以粒子在 A点的动能比在 B点多 0.5 J， 故 D 错误。
故选 C。
2. 如图 1 所示，用活塞将一定质量的理想气体密封在导热汽缸内，活塞稳定在 a处。将汽
缸置于恒温冷水中，如图 2 所示，活塞自发从 a处缓慢下降并停在 b处，然后保持汽缸不动，
用外力将活塞缓慢提升回 a处。不计活塞与汽缸壁之间的摩擦。则（ ）
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A. 活塞从 a到 b的过程中，汽缸内气体压强升高
B. 活塞从 a到 b的过程中，汽缸内气体内能不变
C. 活塞从 b到 a的过程中，汽缸内气体压强升高
D. 活塞从 b到 a的过程中，汽缸内气体内能不变
【答案】D
【解析】
【详解】AB．根据题意可知活塞从 a到 b的过程中，汽缸内气体，温度降低，则内能减小，
体积减小，压强不变，故 AB 错误；
CD．根据题意可知活塞从 b到 a的过程中汽缸内气体温度不变，则内能不变，体积增大，
根据玻意耳定律 pV C可知压强减小，故 C 错误，D 正确。
故选 D。
3. 在 2023 年 9 月 21 日的“天宫课堂”上，同学们与航天员进行互动交流，航天员给同学
们解答了与太空垃圾相关的问题。所谓太空垃圾是指在宇宙空间中的各种人造废弃物及其衍
生物。假设在空间站观察到如图所示的太空垃圾 P、Q、M、N（P、Q、M、N均无动力运
行，轨道空间存在稀薄气体），假设空间站和这些太空垃圾均绕地球近似做顺时针方向的圆
周运动，则最可能对空间站造成损害的是（ ）
A. P B. Q C. M D. N
【答案】A
【解析】
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【详解】太空垃圾无动力运行，由于轨道空间存在稀薄气体，所以太空垃圾的轨道会逐渐减
低，根据
G Mm
2
2 m
4 r
r T 2
可得
2 3
T 4 r
GM
所以太空垃圾 P、N的周期大于空间站，在轨道降低过程中，P最有可能对空间站造成损害，
N会在空间站的后方。
故选 A。
4. 把墨汁用水稀释后取出一滴，放在显微镜下观察，如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A. 在显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭粒，且水分子不停地撞击炭粒
B. 小炭粒在不停地做无规则运动，这就是所说的布朗运动
C. 越小的炭粒，运动越明显
D. 在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上就是由许许多多静止不动的水分子组成的
【答案】BC
【解析】
【详解】A．分子很小，在显微镜下不能看到水分子，能看到悬浮的小炭粒。故 A 错误；
B．小炭粒在不停地做无规则运动，这是布朗运动。故 B 正确；
C．炭粒越小，运动状态越容易改变，表面积越小，同一时刻撞击炭粒的水分子越少，冲力
越不平衡，炭粒运动越明显。故 C 正确；
D．分子永不停息地在做无规则运动，在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上就是由不
停运动的水分子组成的。故 D 错误。
故选 BC。
5. 碘 131 的半衰期约为 8 天，若某药物含有质量为m的碘 131，经过 32 天后，该药物中碘
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131 的含量大约还有（ ）
m m m m
A. B. C. D.
4 8 16 32
【答案】C
【解析】
【详解】放射性物质发生衰变时，由原子核的衰变公式
m =m 1（ ）n
余 2
其中
n t 32 4
T 8
为半衰期的次数，解得
m = m
余 16
故选 C.
考点：本题考查了原子核的衰变规律、半衰期的计算.
6. 如图所示，电源电动势为 E，内阻为 r。电路中的 R0为定值电阻，R1为光敏电阻（其电
阻随光照强度增大而减小），R2、R3为滑动变阻器。当开关 S 闭合时，平行板电容器极板间
有一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A. 将 R3 的滑片 P2向下端移动时，电源消耗的功率变小
B. 逐渐减小对 R1的光照强度，R3 中有向上的电流
C. 增大电容器 C 极板间距离，电压表读数变小
D. 若断开开关 S，带电微粒将向下运动
【答案】D
【解析】
【详解】A．电路稳定时，电容器相当于开关断开，将 R3的滑片 P2 向下端移动时，接入电
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路的总电阻不变，电源输出电流 I不变，故电源消耗的功率不变，故 A 错误；
B．逐渐减小对 R1 的光照强度，R1增大，接入电路的总电阻增大，电流减小，R2两端电压
U2减小，电容器 C 两端电压减小，根据
Q CU
知电容器上电荷量减小，放电，根据电路知，下极板电势高，故 R3中电流向下，故 B 错误；
C．增大电容器 C 极板间距离，对电路没有影响，接入电路的电阻不变，电压表读数不变，
故 C 错误；
D．若断开开关 S，电容器放电，电容器所带电荷量变小，电容器两端电压减小，极板间电
场强度减小，带电微粒所受电场力减小，合力向下，带电微粒向下运动，故 D 正确。
故选 D。
7. 如图所示，长为 L的通电直导体棒放在光滑水平绝缘轨道上，劲度系数为 k的水平轻 弹
簧一端固定，另一端拴在棒的中点，且与棒垂直，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度
为 B的匀强磁场中，弹簧伸长量为 x，棒处于静止状态，则 （ ）
A. 导体棒中的电流方向从 a流向 b
BL
B. 导体棒中的电流大小为
kx
C. 若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度，x变大
D. 若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度，x变小
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由于弹簧伸长，则安培力方向水平向右；由左手定则可得，导体棒中的电流方
向从 a流向 b，A 正确；
B．由于棒处于静止状态，根据平衡条件有
kx BIL
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可得
I kx
BL
B 错误；
C．若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度，则水平向右方向安培力也顺时针转动一小角
度，根据力的分解与平衡可得，弹力变小，导致 x变小，C 错误；
D．若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度，则水平向右方向安培力也逆时针转动一小角
度，根据力的分解与平衡可得，弹力变小，导致 x变小，D 正确。
故选 AD。
8. 如图所示，质量为 m的小球从距水平桌面高 h处，以 gh 的初速度水平抛出，由于受到
水平恒定风力的作用，小球落到桌面时速度方向恰好竖直向下。已知重力加速度大小为 g，
不计空气阻力。则（ ）
2h
A. 小球从抛出到落到桌面的时间为
g
B. 5小球在空中运动时的加速度大小为 g
2
C. 3小球从抛出到落到桌面时的位移大小为 h
2
1
D. 小球从抛出到落到桌面的过程中克服风力做功为 mgh
2
【答案】AD
【解析】
A h
1
gt 2【详解】 ．小球竖直方向做自由落体运动，根据
2
2h
可得小球从抛出到落到桌面的时间为 t
g
故 A 正确；
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B．设小球水平方向的加速度大小为 ax，则 gh axt
2
求得 ax g2
6
则小球在空中运动时加速度大小为 a a2 2x g g2
故 B 错误；
C v 2．小球水平方向的位移为 x 0 t h
2 2
6
小球从抛出到落到桌面时的位移大小为 s x2 h2 h
2
故 C 错误；
1
D．小球从抛出到落到桌面的过程中克服风力做功为W max x mgh2
故 D 正确。
故选 AD。
9. 水平面上放置一质量为 m的滑块 B，上方有圆形凹槽，质量也为 m的圆柱 A 恰好能放置
在凹槽中，其截面如图所示，圆心与二者接触的左端点连线跟竖直方向夹角 30 。一质
量为 M的物体 C 通过跨过定滑轮的不可伸长的轻质细绳与 B 相连，细绳张紧后由静止释放
C，不计一切摩擦，B 离定滑轮足够远，下列说法正确的是（ ）
Mg
A. 如果 A、B 能保持相对静止，则系统的加速度为 a
2m M
M 2
B. 如果 A、B 能保持相对静止，B 对 A 的作用力大小为mg
M 2m 2
1

C. 当M 3 1 m时，A 恰要从凹槽中滚出
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D. 若 45 时，则无论 M为多大，A 都不能滚出凹槽
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB．若 A、B 相对静止，则根据牛顿第二定律Mg 2m M a
Mg
解得系统加速度大小为 a
2m M
对 A 做受力分析 N 2BA ma
2 mg 2
N mg M
2
解得 BA 1(2m M )2
故 A 正确，B 错误。
C．小球滚出凹槽的临界条件为小球受到槽的支持力沿着圆心与二者接触的左端点连线方向
得 N sin ma1， N cos mg
3
解得临界加速度大小为 a1 g3
Mg
整体上有 a1 2m M
联立解得M 3 1 m
故 C 正确；
D．当 45 时，小球滚出凹槽的临界条件为小球受到槽的支持力沿着圆心与二者接触的
左端点连线方向，有 N sin ma2 ， N cos mg
得临界加速度大小 a2 g
Mg
由于 g 2m M
所以无论 M为多大，A 都不能滚出凹槽，故 D 正确。
故选 ACD。
10. 为了测量某化肥厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量
计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为 a、b、c，左右两端开口，在垂直于上下表
面方向加磁感应强度为 B的匀强磁场，在前后两个内侧面固定有金属板作为电极，含有正
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负离子的污水充满流量计管道，并以稳定的速度从左向右流过该装置，用电压表测出两个电
极间的电压为 U，用 O表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法正确的是
（ ）
A. 污水中的离子浓度越高，电压表的示数就会越大
B. 应该把电压表的正极连接在后内侧面金属板上
C. 若污水的流速很小，则可以减弱磁场以增大电压表的示数
D. 若电压表示数增加到两倍，则反映出污水的流量达到了两倍
【答案】BD
【解析】
【详解】AC．污水稳定流动时，对任一离子有
qvB qU qE
b
所以
U Bbv
电压表示数与离子浓度无关，若污水的流速很小，则可以增强磁场以增大电压表的示数，故
AC 错误；
B．根据左手定则可知，正离子向后内侧面偏转，所以后内侧面为正，应该把电压表的正极
连接在后内侧面金属板上，故 B 正确；
D．流量
Q Sv bc U Uc
Bb B
若电压表示数增加到两倍，则反映出污水的流量达到了两倍，故 D 正确。
故选 BD。
二、非选择题：本题共 5小题，共 54分。
11. 如图甲所示为探究“质量一定时，物体的加速度与所受合外力的关系”的实验装置。某
同学的实验步骤如下：
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①按图甲所示安装实验仪器，调节长木板和滑轮，使长木板水平，细线与长木板平行；
②在托盘中放入适当的砝码，接通电源，释放滑块，记录拉力传感器的读数 F，根据相对应
的纸带，求出滑块的加速度 a；
③多次改变托盘中砝码的质量，重复步骤②；
④利用实验中得到的数据画出如图丙所示的 F a图线，已知图线与纵轴交点为 F0 ，斜率为
k。
请按要求回答下列问题：
（1）图乙是该同学实验得到的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），若电源频率为
50Hz，根据纸带求出滑块的加速度大小为______ m/s2 （结果保留三位有效数字）；
（2）该同学由实验得到的图线不通过坐标原点的原因是______；
（3）该同学利用上述实验中画出的 F a图线及其数据得出了滑块与长木板之间的动摩擦
因数 ，其表达式为 ______（重力加速度为 g）；
（4）该同学想用此实验装置再探究“合力一定的情况下，加速度与质量的关系”，在不改
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变托盘中砝码的质量而只在小车上的槽内增加砝码时，力传感器的示数会______（选填“变
大”、“变小”或“不变”）
F0
【答案】 ①. 2.00 ②. 没有平衡摩擦力 ③. ④. 变大
kg
【解析】
【详解】（1）[1]电源频率为 50Hz，周期
T 1 0.02s
f
两计数点间还有四个点没有画出
t 5T 0.1s
利用逐差法处理实验数据可得
x x x
a 6 5 4 x1 x2 x3
9t 2
代入数据解得
a 2.00m/s2
（2）[2]由图丙可知，当绳子上有拉力时，物体的加速度却为零，由此可知实验之前该同学
未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分，故答案为该同学实验操作中没有平衡摩擦力。
（3）[3]设托盘中砝码的质量 m，小车和槽内砝码总质量为 M，根据牛顿第二定律
F﹣μMg=Ma
解得
F Ma Mg
故 F﹣a图线斜率的
k M
F
0
Mg
（4）[4]根据牛顿第二定律
mg Mg M m a
拉力大小为
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mg 1
F Ma Mg
1 m
M
在不改变托盘中砝码的质量而只在小车上的槽内增加砝码时，力传感器的示数会变大。
12. 在一次实验中，有个同学选用下列器材设计电路并测出未知电阻的对应电压、电流若干
组，同时画出该电阻的 I-U图（丙图），请根据所给信息，完成下列问题：
A．未知电阻 Rx B．电源（E=4.5 V，内阻 r较小）
C．电流表 A（量程 0~40 mA，内阻约为 0.5 Ω）
D．电压表 V（量程 0~6 V，内阻 RV 约为 6000 Ω）
E. 滑动变阻器 R1（最大阻值 10 Ω）
F. 滑动变阻器 R2（最大阻值 100 Ω）
H. 开关、导线若干
①该实验过程中滑动变阻器应选________（填写器材前字母序号）；
②图甲画出了部分电路图，请根据实验器材在方框中合理补充完整实验电路图；______
③请根据甲图中实验电路图补充完整乙图中实物图的连接；________
【 答 案 】 ①. E ②. ③.
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【解析】
【详解】①[1]因要从零开始测量多组数据，所以用分压式电路，则滑动变阻器选小电阻，
则选 E。
②[2]因电流表内阻很小，所以要电流表内接应，应采用实验采用分压式内接法，实验电路
图如图所示
③[3]根据电路图连接实物图如图所示
13. 如图所示，一氢气球的质量m 0.6kg ，系氢气球的轻绳与水平方向成 37°角。已知空
气对气球的浮力为 15N，人的质量 M 50kg ，且人受的浮力不计。（ sin37。 0.6 ，
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cos37。 0.8， g 10m/s2 ）
（1）画出氢气球的受力分析图，并求出水平风力的大小。
（2）通过计算说明，若水平风力增强，人对地面的压力如何变化
【答案】（1） ，12N；（2）不变
【解析】
【详解】（1）如图所示，对氢气球进行受力分析
设氢气球受绳子拉力为 T，水平风力为 F风，根据平衡条件：水平方向
Tcos37 F风
竖直方向
F浮 mg T sin 37
解得
F风 12N
（2）若风力增强， 人对地面的压力不变，理由： 把人与氢气球视为整体，受力分析可得
N mg Mg F浮
氢气球所受浮力不变，则地面对人的支持力不变，根据牛顿第三定律可知人对地面的压力不
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变。
2
14. 一个质量为 m的光滑圆环用轻杆竖直悬挂着，将两质量均为 m的有孔小球套在圆环上，
3
且能在环上无摩擦地滑动。现同时将两小球从环的顶端释放，它们沿相反方向自由滑下，如
图所示，圆环半径为 R，重力加速度为 g，求：
（1）当小球下降 0.5R时，求此时轻杆对圆环的拉力；
（2）小球下降高度为多少时，小球与环之间弹力为零；
（3）小球下降高度为多少时，轻杆与环之间弹力为零。
1
【答案】（1） mg
6
R
（2）
3
2R
（3）
3
【解析】
【小问 1 详解】
根据几何关系可知
cos 0.5R 1
R 2
对小球根据机械能守恒定律有
mgR 1 cos 1 mv 2
2
对小球由牛顿第二定律有
N mgcos m v
2

R
对圆环有
2Ncos T 2 mg
3
解得
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T 1 mg
6
【小问 2 详解】
设小球转过角度为 时速度为 v0，根据机械能守恒定律有
mgR 1 cos 1 mv 2
2 0
小球与环之间弹力为零，其向心力来源为重力分力，则有
2
mgcos v m 0
R
联立以上两式求得
cos 2
3
所以小球下降高度为
h R1 R 1 cos 3
【小问 3 详解】
设小球转过角度为 时速度为 v0，根据机械能守恒定律有
mgR 1 cos 1 mv 2
2 0
设小球与环之间弹力为 FN ,FN 指向圆心，则有
v2mgcos F 0N m R
根据牛顿第三定律，两个小球对圆环有向外的弹力且它们方向对称，当轻杆弹力为零时，则
有
2mg 2FNcos 3
联立以上两式求得
cos 1
3
所以小球下降高度为
h R 1 cos 2R2 3
15. 如图甲，在倾角为30 的斜面上固定放置的两足够长光滑导轨 MN、PQ相距为 d，M、
P两端连接一阻值为 R的电阻。垂直于导轨平面有向上的匀强磁场按图乙的规律变化，电阻
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也为 R为金属棒 ab垂直于导轨且接触良好，并紧靠其右侧的两个固定支柱 E、F一开始处
于静止状态，与导轨最下端的距离为 L。 t 0时刻起，磁感应强度从 2B0 减小到 B0 时支柱
E、F受到的弹力恰好为零，此后磁感应强度保持不变，棒 ab开始运动，测得棒 ab从开始
运动到最大速度的过程中，流过电阻 R的电量为 q。已知棒 ab质量为 m，重力加速度为 g，
不计其余部分的电阻。问
（1）磁感应强度减小到 B0 时棒 ab上电流的大小和方向；
（2）图乙中磁感应强度减小到 B0 时对应的时刻 t0 ；
（3）棒 ab运动过程中达到的最大速度 vm ；
（4）棒 ab从开始运动到最大速度的过程中电阻 R上产生的焦耳热 Q。
mg B2 2 3 2 2
【答案】（1）从 b到 a， ；（2） 0
d L mgR mgqR m g R
2B d ；（3）mgR B2 2
；（4）
0 0d 2B0d 4B
4 4
0d
【解析】
【详解】（1）磁感应强度减小到 B0时，穿过闭合回路的磁通量减小，根据楞次定律可知棒
ab上的电流方向为从 b到 a。据题意得磁感应强度减小到 B0 时根据共点力平衡得
mg sin 30。＝B0Id
则
I mg
2B0d
（2）图乙中磁感应强度减小到 B0 时
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E ΔΦ BLd B 0Ld
Δt Δt t0
根据欧姆定律得
E 2IR
解得
t B
2d 2L
0
0
mgR
（3）当 ab棒合力为零时沿斜面的速度达最大值，即
mg sin 30。 B dv＝B 0 m0 d2R
解得
v mgRm B2 20d
（4）设棒 ab从开始运动到最大速度的过程中导体棒运动运动的距离为 x，得
q It E t B0dx
2R 2R 2R
解得
x 2qR
B0d
根据能量守恒得
mgx sin 30 1 mv2 Q
2 m 总
电阻 R上产生的焦耳热为
Q 1 Q
2 总
联立解得
mgqR m3Q g
2R 2

2B0d 4B
4
0d
4
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