2025届四川省高三下学期第二次诊断性考试物理试题（原卷版+解析版）

这是一份2025届四川省高三下学期第二次诊断性考试物理试题（原卷版+解析版），共28页。试卷主要包含了答题前，考生需用0，本试卷主要考试内容， 如图，1s时，质点A的位移为等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.本试卷满分100分，考试时间75分钟，试卷共6页。
2.答题前，考生需用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座位号正确填写在答题卡对应位置。待监考老师粘贴好条形码后，再认真核对条形码上的信息与自己准考证上的信息是否一致。
3.考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：高考范围。
一、选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题所给的A、B、C、D四个选项中，只有一项符合题意。
1. 铯137属于中毒性核素，具有放射性，铯137的半衰期约为30年，能够在环境中滞留较长时间，在环境介质中长期存在并在生态系统各介质中循环，还会通过食物链进入人体，危害人类健康。在核电站发生核事故后，附近可检测出放射性元素铯137，假设现有一条海鱼体内有5.0×10-8g的铯137，若铯137在今后未被代谢出体外，则15年后残留在其体内的铯137约为（ ）
A. 2.5×10-8gB. 3.0×10-8g
C. 3.5×10-8gD. 4.0×10-8g
2. 2024年11月3日，神舟十八号与空间站组合体成功分离。如图所示，分离前组合体沿距地面约450km的轨道1做匀速圆周运动，分离后神舟十八号进入椭圆轨道2。下列说法正确的是（ ）
A. 在轨道1运行时神舟十八号中的宇航员处于平衡状态
B. 组合体在轨道1的运行速度小于第一宇宙速度
C. 神舟十八号由轨道1到轨道2变轨时需点火加速
D. 神舟十八号在轨道1的运行周期小于在轨道2的运行周期
3. 从离地高为h处水平抛出一个质量为m的小球，小球从抛出点到落地点的位移大小为，重力加速度为g，不计空气阻力，则（ ）
A. 小球抛出初速度大小为
B. 小球落地前瞬间的速度大小为
C. 小球在空中运动的过程，动能的变化量为mgh
D. 小球在空中运动的过程，重力的冲量大小为
4. 如图所示，为轴上各点电势随位置变化的图像。一质量为、带电荷量为的粒子（不计重力），以初速度从点开始沿轴正方向做直线运动。下列叙述正确的是（ ）
A. 粒子从向右运动到过程中做匀减速运动
B. 粒子从运动到的过程中，电势能先减小后增大
C. 粒子从运动到的过程中，在处速度最大
D. 若，则粒子运动到处时速度大小为
5. 质子，氘核，粒子由同一位置从静止先通过同一加速电场后，又垂直于匀强电场方向进入同一偏转电场，最后穿出偏转电场。已知加速电压为，偏转电压为，偏转电极间的距离为，偏转电极板的长度为，离开偏转电场时粒子的偏转角为，则（ ）
A. 若仅增大可使增大B. 若仅增大可使增大
C. 若仅增大可使减小D. 三种粒子离开偏转电场时相同
6. 如图（a），在光滑绝缘水平桌面内建立直角坐标系Oxy，空间内存在与桌面垂直的匀强磁场。一质量为m、带电量为q的小球在桌面内做圆周运动。平行光沿x轴正方向照射，垂直光照方向放置的接收器记录小球不同时刻的投影位置。投影坐标y随时间t的变化曲线如图（b）所示，则（ ）
A. 磁感应强度大小为B. 投影的速度最大值为
C. 时间内，投影做匀速直线运动D. 时间内，投影的位移大小为
7. 如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，电阻不计，绕轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度匀速转动，从图示线圈平面与磁感线平行的位置开始计时。矩形线圈通过铜滑环接理想变压器原线圈，副线圈接有固定电阻和滑动变阻器R，所有电表均为理想交流电表，下列判断正确的是（ ）
A. 滑动变阻器的滑片向下滑动过程中，电压表示数不变，的示数变小
B. 滑动变阻器的滑片向下滑动过程中，电流表示数变大，示数变小
C. 矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为
D. 线圈处于图示位置时，电压表和电流表的示数均达到最大值
二、选择题：本大题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题所给的A、B、C、D四个选项中，有多个选项符合题意，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分。
8. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图甲所示，A、B、P是介质中的3个质点，t=0时刻波刚好传播B点。质点A的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 波源的起振方向沿y轴正方向
B. 该波的传播速度是2.5m/s
C. t=0.1s时，质点A的位移为
D. 从t=0到t=1.6s，质点A通过的路程为16cm
9. 如图所示为某透明介质制成的三棱镜的截面，其中，BC边的长度为L，一细光束由AB边的中点D斜射入棱镜中，入射光线与AB边的夹角为，其折射光线在棱镜中与BC边平行，，光在真空中的速度为c，不考虑多次反射。则下列说法正确的是（ ）
A. 该介质的折射率为B. 光线不能从AC边射出
C. 光线离开棱镜时，折射角正弦值为D. 光线在棱镜中的传播时间为
10. 如图甲所示，光滑水平面上两物块A、B用轻质橡皮绳水平连接，橡皮绳恰好处于原长。时，A以水平向左的初速度开始运动，B的初速度为0，A、B运动的图像如图乙所示。已知A的质量为m，时间内B的位移为，时二者发生碰撞并粘在一起，则（ ）
A. B的质量为2mB. 橡皮绳的最大弹性势能为
C. 橡皮绳的原长为D. 时间内橡皮绳对B的平均作用力大小为
三、非选择题：本大题共5小题，共54分。第13~15题在解答时应写出必要的文字说明、公式定理、计算过程，只写出最后答案的不得分。
11. 某实验小组做“用单摆测量重力加速度”的实验。所用实验器材有：带孔小钢球一个、长度可调的轻质摆线、铁架台、刻度尺、停表、10分度的游标卡尺等。实验装置如图甲所示。实验时，将摆球拉起较小角度后释放，使之做简谐运动，利用停表测出摆球摆动的周期。
（1）组装好装置后，用毫米刻度尺测量摆线长度L，用游标卡尺测量小钢球直径d。小钢球直径______mm，记摆长。
（2）进行实验时，用停表测量周期，应从摆球摆至______时开始计时（选填“最高点”或“最低点”），记下小球作50次全振动的时间。
（3）如果该实验小组为我市某高中学校的学生，在学校的实验室做了该实验。测得摆线长度，单摆作50次全振动的时间为100.0s，利用以上数据结合实验原理可算出抚州的重力加速度为______。（结果保留三位有效数字，取9.87）
12. 某探究小组要测量电池的电动势和内阻。可利用的器材有：电压表、电阻丝、定值电阻（阻值为R0）、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干。他们设计了如图所示的实验电路图。
（1）实验步骤如下：
①将电阻丝拉直固定，按照图（a）连接电路，金属夹置于电阻丝的A端；
②闭合开关S，快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U，断开开关S，记录金属夹与B端的距离L；
③多次重复步骤②，根据记录的若干组的值，为了减小误差利用线性图像来测量电池的电动势和内阻，若以为纵坐标，则应以_____（选填“L”或“”）为横坐标作图，探究小组得到图（c）中图线I。
④按照图（b）将定值电阻接入电路，多次重复步骤②，再根据记录的若干组U、L的值，作出图（c）中图线II。
（2）由图线得出纵轴截距为b，则待测电池的电动势E=_____。
（3）由图线求得I、II的斜率分别为k1、k2，则待测电池的内阻r=_____（用k1、k2和R0表示）。
（4）探究小组想要继续测定电阻丝的电阻率，用螺旋测微器测量出电阻丝的直径，记为D，则电阻丝的电阻率ρ=_____（用b、k1、k2和R0和D表示）。
13. 得知某企业的一个特殊车间需要环境温度的监控，小伟同学制作了一个简易的环境温度监控器，如图所示，汽缸导热，缸内温度与环境温度可以认为相等，达到监控的效果。汽缸内有一质量不计、横截面积，的活塞封闭着一定质量理想气体，活塞上方用轻绳悬挂着矩形重物m，若轻绳拉力刚好为零，警报器即开始报警。当缸内温度为时，活塞与缸底相距，与重物相距。环境空气压强，重力加速度大小，不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦。
（1）当活塞刚好接触重物时，求缸内气体的温度；
（2）某时刻警报器开始报警，若重物质量为，求此时缸内气体温度。
14. 如图所示装置放在水平地面上，该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道AB和倾角θ=37°的斜轨道BC平滑连接而成。将质量m=0.2kg的小滑块从弧形轨道离地高H=2.0m的M处静止释放。已知滑块与轨道AB和BC间的动摩擦因数均为μ=0.25，弧形轨道和圆轨道均可视为光滑，忽略空气阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。求：
（1）小滑块运动到A点时的速度大小；
（2）若滑块运动到D点时对轨道的压力大小为6N，求竖直圆轨道的半径；
（3）若LAB=LBC=2.0m，试确定滑块最终停止的位置。
15. 如图所示，水平面内足够长的两光滑平行金属直导轨，左侧有电动势的直流电源、的电容器和的定值电阻组成的图示电路。右端和两半径的竖直面内光滑圆弧轨道在处平滑连接，与直导轨垂直，左侧空间存在竖直向上，大小为的匀强磁场。将质量为电阻为的金属棒静置在水平直导轨上，图中棒长和导轨间距均为，距足够远，金属导轨电阻不计。开始时，单刀双掷开关断开，闭合开关，使电容器完全充电；然后断开，同时接“1”，从静止开始加速运动直至速度稳定；当匀速运动到与距离为时（速度已经稳定），立即将接“2”，并择机释放另一静置于圆弧轨道最高点、质量为的绝缘棒，、恰好在处发生第1次弹性碰撞。已知之后与每次碰撞前均已静止，所有碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，、始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度，求：
（1）电容器完成充电时的电荷量；
（2）稳定时速度；
（3）自发生第1次碰撞后到最终两棒都静止，金属棒的总位移。
四川省2025届高三第二次诊断性考试
物理试题
注意事项：
1.本试卷满分100分，考试时间75分钟，试卷共6页。
2.答题前，考生需用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座位号正确填写在答题卡对应位置。待监考老师粘贴好条形码后，再认真核对条形码上的信息与自己准考证上的信息是否一致。
3.考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：高考范围。
一、选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题所给的A、B、C、D四个选项中，只有一项符合题意。
1. 铯137属于中毒性核素，具有放射性，铯137的半衰期约为30年，能够在环境中滞留较长时间，在环境介质中长期存在并在生态系统各介质中循环，还会通过食物链进入人体，危害人类健康。在核电站发生核事故后，附近可检测出放射性元素铯137，假设现有一条海鱼体内有5.0×10-8g的铯137，若铯137在今后未被代谢出体外，则15年后残留在其体内的铯137约为（ ）
A. 2.5×10-8gB. 3.0×10-8g
C. 3.5×10-8gD. 4.0×10-8g
【答案】C
【解析】
【详解】铯137的半衰期约为30年，经过15年的衰变，即经过了半个半衰期的时间衰变，根据半衰期公式可得
故选C。
2. 2024年11月3日，神舟十八号与空间站组合体成功分离。如图所示，分离前组合体沿距地面约450km的轨道1做匀速圆周运动，分离后神舟十八号进入椭圆轨道2。下列说法正确的是（ ）
A. 在轨道1运行时神舟十八号中的宇航员处于平衡状态
B. 组合体在轨道1的运行速度小于第一宇宙速度
C. 神舟十八号由轨道1到轨道2变轨时需点火加速
D. 神舟十八号在轨道1的运行周期小于在轨道2的运行周期
【答案】B
【解析】
【详解】A．神舟十八号在轨道1运行时做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，合力不为零，神舟十八号中的宇航员处于完全失重状态，故A错误；
B．根据
可得地球卫星环绕地球做匀速圆周运动的速度大小
由于近地卫星环绕地球做匀速圆周运动的速度大小近似等于第一宇宙速度的大小，且组合体在轨道1的运行半径大于地球半径，可知其运行速度小于地球的第一宇宙速度，故B正确；
C．神舟十八号由轨道1到轨道2变轨时需点火减速，使得万有引力大于所需向心力，做近心运动，从而实现从高轨道运动到低轨道，故C错误；
D．由于神舟十八号在圆轨道1上的运行半径大于其在椭其圆轨道2上运行的半长轴，根据开普勒第三定律
可知，神舟十八号在轨道1的运行周期大于在轨道2的运行周期，故D错误。
故选B。
3. 从离地高为h处水平抛出一个质量为m的小球，小球从抛出点到落地点的位移大小为，重力加速度为g，不计空气阻力，则（ ）
A. 小球抛出的初速度大小为
B. 小球落地前瞬间的速度大小为
C. 小球在空中运动的过程，动能的变化量为mgh
D. 小球在空中运动的过程，重力的冲量大小为
【答案】C
【解析】
【详解】AB．小球做平抛运动，竖直方向有，
解得，
小球从抛出点到落地点的位移大小为，则小球的水平位移为
则小球抛出的初速度大小为
小球落地前瞬间的速度大小为
故AB错误；
C．根据动能定理可得，小球在空中运动的过程，动能的变化量为
故C正确；
D．小球在空中运动的过程，重力的冲量大小为
故D错误。
故选C。
4. 如图所示，为轴上各点电势随位置变化的图像。一质量为、带电荷量为的粒子（不计重力），以初速度从点开始沿轴正方向做直线运动。下列叙述正确的是（ ）
A. 粒子从向右运动到的过程中做匀减速运动
B. 粒子从运动到的过程中，电势能先减小后增大
C. 粒子从运动到的过程中，在处速度最大
D. 若，则粒子运动到处时速度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A．因图像的斜率等于场强，可知从O点到x1场强减小，场强沿-x方向，则粒子从向右运动到x1的过程中做变减速运动，选项A错误；
BC．粒子从x1运动到的过程中，因电势一直降低，可知带正电的粒子的电势能一直减小，动能一直变大，即速度一直增加，则在处速度不是最大，选项BC错误；
D．若，从O到x3由能量关系
解得粒子运动到处时速度大小为
选项D正确。
故选D。
5. 质子，氘核，粒子由同一位置从静止先通过同一加速电场后，又垂直于匀强电场方向进入同一偏转电场，最后穿出偏转电场。已知加速电压为，偏转电压为，偏转电极间的距离为，偏转电极板的长度为，离开偏转电场时粒子的偏转角为，则（ ）
A. 若仅增大可使增大B. 若仅增大可使增大
C. 若仅增大可使减小D. 三种粒子离开偏转电场时相同
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据动能定理
根据类平抛运动，
根据牛顿第二定律
解得
故仅减小可使增大，故A错误；
BC．根据
知，仅减小偏转电极间的距离或仅增大偏转电极板的长度可使增大，故B错误，C错误；
D．根据
知，偏转角与粒子的质量，电荷量都无关，所以三种粒子离开偏转电场时相同，故D正确。
故选D。
6. 如图（a），在光滑绝缘水平桌面内建立直角坐标系Oxy，空间内存在与桌面垂直的匀强磁场。一质量为m、带电量为q的小球在桌面内做圆周运动。平行光沿x轴正方向照射，垂直光照方向放置的接收器记录小球不同时刻的投影位置。投影坐标y随时间t的变化曲线如图（b）所示，则（ ）
A. 磁感应强度大小为B. 投影的速度最大值为
C. 时间内，投影做匀速直线运动D. 时间内，投影的位移大小为
【答案】D
【解析】
【详解】设小球做匀速圆周运动的速度为，角速度为，轨迹圆心在接收器上的投影坐标为，则在0时刻小球与轨迹圆心的连线与轴夹角为，则经过时间，小球在接收器上的投影坐标为
由图（b）可得
，，
解得小球在接收器上的投影坐标与时间的关系式为
A .由上面分析可得，小球运动周期为
小球在水平面上只受洛伦兹力，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可得
又
解得磁场磁感应强度
故A错误；
B . 小球投影坐标对时间求导，可得
则投影的最大速度
故B错误；
C . 小球投影做简谐运动，故C错误；
D. 小球投影在、时刻的坐标分别为
时间内，投影的位移大小为
故D正确；
故选D。
7. 如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，电阻不计，绕轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度匀速转动，从图示线圈平面与磁感线平行的位置开始计时。矩形线圈通过铜滑环接理想变压器原线圈，副线圈接有固定电阻和滑动变阻器R，所有电表均为理想交流电表，下列判断正确的是（ ）
A. 滑动变阻器滑片向下滑动过程中，电压表示数不变，的示数变小
B. 滑动变阻器的滑片向下滑动过程中，电流表示数变大，示数变小
C. 矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为
D. 线圈处于图示位置时，电压表和电流表的示数均达到最大值
【答案】A
【解析】
【详解】A．线圈电阻不计，变压器原线圈两端电压等于感应电动势的有效值，即滑动变阻器的滑片向下滑动过程中，电压表示数不变，根据电压匝数关系可知，副线圈两端电压不变，即示数不变，由于滑动变阻器接入电阻减小，则副线圈中电流增大，定值电阻承担电压增大，则的示数变小，故A正确；
B．结合上述可知，副线圈中电流增大，即电流表示数变大，根据电流匝数关系，原线圈的电流也增大，即示数变大，故B错误；
C．从图示线圈平面与磁感线平行的位置开始计时，矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为
故C错误；
D．线圈处于图示位置时，线圈平面与中性面垂直，感应电动势达到最大值，但是，电压表与电流表显示的是电压与电流的有效值，即电压表和电流表的示数均保持不变，故D错误。
故选A。
二、选择题：本大题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题所给的A、B、C、D四个选项中，有多个选项符合题意，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分。
8. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图甲所示，A、B、P是介质中的3个质点，t=0时刻波刚好传播B点。质点A的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 波源的起振方向沿y轴正方向
B. 该波的传播速度是2.5m/s
C. t=0.1s时，质点A的位移为
D. 从t=0到t=1.6s，质点A通过的路程为16cm
【答案】AD
【解析】
【详解】A．在t=0时刻波刚好传播到B点，根据“上下坡”法可知，质点B的起振方向沿y轴正方向，则波源的起振方向沿y轴正方向，故A正确；
B．根据波形可知，波长为20m，周期为0.8s，则
故B错误；
C．t=0.1s时，质点A的位移为
故C错误；
D．从t=0到t=1.6s，即质点A振动两个周期时间，通过的路程为
故D正确。
故选AD。
9. 如图所示为某透明介质制成三棱镜的截面，其中，BC边的长度为L，一细光束由AB边的中点D斜射入棱镜中，入射光线与AB边的夹角为，其折射光线在棱镜中与BC边平行，，光在真空中的速度为c，不考虑多次反射。则下列说法正确的是（ ）
A. 该介质的折射率为B. 光线不能从AC边射出
C. 光线离开棱镜时，折射角的正弦值为D. 光线在棱镜中的传播时间为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由题意作出光路图，如图所示。
光线入射角为
由几何关系可知光线的折射角为
则该介质的折射率为
故A错误；
B．光线在棱镜中的临界角为C，则有
光线在AC边的入射角为
由于
光线在AC边发生全反射，即不能从AC边射出，故B正确；
C．由几何关系可知光线在BC边的入射角为
由于
则光线射出棱镜时应从BC边射出，由折射定律得
解得
故C正确；
D．由于光线从AB边的中点D射入棱镜，又
则
在三角形ABC中，由正弦定理得
解得
所以
又
解得
又光在棱镜中的传播速度为
则光线在棱镜中传播的时间为
解得
故D错误。
故选BC。
10. 如图甲所示，光滑水平面上两物块A、B用轻质橡皮绳水平连接，橡皮绳恰好处于原长。时，A以水平向左的初速度开始运动，B的初速度为0，A、B运动的图像如图乙所示。已知A的质量为m，时间内B的位移为，时二者发生碰撞并粘在一起，则（ ）
A. B的质量为2mB. 橡皮绳的最大弹性势能为
C. 橡皮绳的原长为D. 时间内橡皮绳对B的平均作用力大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由于A、B组成的系统受合外力为零，动量守恒，则结合题图乙可知，时间内有
解得B的质量为
故A正确；
B．时刻二者速度相同，橡皮绳刚好处于最大形变量，由能量守恒定律有
解得橡皮绳的最大弹性势能为
故B错误；
C．由题图乙分析可知时刻，橡皮绳刚好由拉伸状态变为原长，时间内物块A向右做匀速运动，物块B向左做匀速运动，直至相碰，由系统动量守恒和能量守恒有
解得二者的速度大小为
则设橡皮绳原长为，由运动关系可知橡皮绳的原长为
故C错误；
D．时间内，对B应用动量定理可得
可得橡皮绳对B的平均作用力大小为
故D正确。
故选AD。
三、非选择题：本大题共5小题，共54分。第13~15题在解答时应写出必要的文字说明、公式定理、计算过程，只写出最后答案的不得分。
11. 某实验小组做“用单摆测量重力加速度”的实验。所用实验器材有：带孔小钢球一个、长度可调的轻质摆线、铁架台、刻度尺、停表、10分度的游标卡尺等。实验装置如图甲所示。实验时，将摆球拉起较小角度后释放，使之做简谐运动，利用停表测出摆球摆动的周期。
（1）组装好装置后，用毫米刻度尺测量摆线长度L，用游标卡尺测量小钢球直径d。小钢球直径______mm，记摆长。
（2）进行实验时，用停表测量周期，应从摆球摆至______时开始计时（选填“最高点”或“最低点”），记下小球作50次全振动的时间。
（3）如果该实验小组为我市某高中学校的学生，在学校的实验室做了该实验。测得摆线长度，单摆作50次全振动的时间为100.0s，利用以上数据结合实验原理可算出抚州的重力加速度为______。（结果保留三位有效数字，取9.87）
【答案】（1）18.5
（2）最低点 （3）9.75
【解析】
【小问1详解】
游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以
【小问2详解】
开始计时位置应选在最低点能减小误差。
【小问3详解】
单摆的周期为
根据单摆的周期公式
联立解得
12. 某探究小组要测量电池的电动势和内阻。可利用的器材有：电压表、电阻丝、定值电阻（阻值为R0）、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干。他们设计了如图所示的实验电路图。
（1）实验步骤如下：
①将电阻丝拉直固定，按照图（a）连接电路，金属夹置于电阻丝的A端；
②闭合开关S，快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U，断开开关S，记录金属夹与B端的距离L；
③多次重复步骤②，根据记录的若干组的值，为了减小误差利用线性图像来测量电池的电动势和内阻，若以为纵坐标，则应以_____（选填“L”或“”）为横坐标作图，探究小组得到图（c）中图线I。
④按照图（b）将定值电阻接入电路，多次重复步骤②，再根据记录的若干组U、L的值，作出图（c）中图线II。
（2）由图线得出纵轴截距为b，则待测电池的电动势E=_____。
（3）由图线求得I、II的斜率分别为k1、k2，则待测电池的内阻r=_____（用k1、k2和R0表示）。
（4）探究小组想要继续测定电阻丝的电阻率，用螺旋测微器测量出电阻丝的直径，记为D，则电阻丝的电阻率ρ=_____（用b、k1、k2和R0和D表示）。
【答案】（1）
（2）
（3）
（4）
【解析】
【小问1详解】
对于电路图（a），根据闭合电路欧姆定律有
设金属丝的电阻率为ρ，横截面积为S，结合欧姆定律和电阻定律，
联立可得
整理可得
所以应作出关于的线性图像；
【小问2详解】
对于电路图（b），根据闭合电路欧姆定律有
结合欧姆定律和电阻定律，
联立后整理
可知图线的纵轴截距
所以
【小问3详解】
由以上分析可知，
解得
所以
【小问4详解】
根据
结合，，
解得
13. 得知某企业的一个特殊车间需要环境温度的监控，小伟同学制作了一个简易的环境温度监控器，如图所示，汽缸导热，缸内温度与环境温度可以认为相等，达到监控的效果。汽缸内有一质量不计、横截面积，的活塞封闭着一定质量理想气体，活塞上方用轻绳悬挂着矩形重物m，若轻绳拉力刚好为零，警报器即开始报警。当缸内温度为时，活塞与缸底相距，与重物相距。环境空气压强，重力加速度大小，不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦。
（1）当活塞刚好接触重物时，求缸内气体的温度；
（2）某时刻警报器开始报警，若重物质量为，求此时缸内气体温度。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
从开始到活塞刚接触重物，气体等压变化过程，则
解得
【小问2详解】
从刚接触重物到绳子拉力刚好零，有
气体为等容变化过程
解得。
14. 如图所示的装置放在水平地面上，该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道AB和倾角θ=37°的斜轨道BC平滑连接而成。将质量m=0.2kg的小滑块从弧形轨道离地高H=2.0m的M处静止释放。已知滑块与轨道AB和BC间的动摩擦因数均为μ=0.25，弧形轨道和圆轨道均可视为光滑，忽略空气阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。求：
（1）小滑块运动到A点时的速度大小；
（2）若滑块运动到D点时对轨道的压力大小为6N，求竖直圆轨道的半径；
（3）若LAB=LBC=2.0m，试确定滑块最终停止的位置。
【答案】（1）
（2）0.5m （3）1m
【解析】
【小问1详解】
小滑块从M滑动A点过程中，根据动能定理可得
解得
【小问2详解】
滑块运动到D点，根据牛顿第三定律可知，滑块所受轨道的支持力的大小等于压力的大小，即支持力为6N，根据牛顿第二定律有
滑块从初始位置滑至D点过程中，根据动能定理有
联立解得
【小问3详解】
滑块在斜面上，由于
则滑块无法停留在斜面上，最终会停止在水平面AB上，设滑块第一次滑上斜面滑行距离为s，则滑块从最初到滑上斜面最高点的过程中，根据动能定理有
解得
则滑块第一次从斜面滑下来到地面的动能为
之后滑块在水平面上滑行返回A点时具有的动能为
则滑块经光滑圆弧后还能回到水平面，设再次返回到水平面上还能继续运动的距离为sʹ，根据动能定理有
解得
即最后滑块停在水平面上A点右侧距A点1m距离处。
15. 如图所示，水平面内足够长的两光滑平行金属直导轨，左侧有电动势的直流电源、的电容器和的定值电阻组成的图示电路。右端和两半径的竖直面内光滑圆弧轨道在处平滑连接，与直导轨垂直，左侧空间存在竖直向上，大小为的匀强磁场。将质量为电阻为的金属棒静置在水平直导轨上，图中棒长和导轨间距均为，距足够远，金属导轨电阻不计。开始时，单刀双掷开关断开，闭合开关，使电容器完全充电；然后断开，同时接“1”，从静止开始加速运动直至速度稳定；当匀速运动到与距离为时（速度已经稳定），立即将接“2”，并择机释放另一静置于圆弧轨道最高点、质量为的绝缘棒，、恰好在处发生第1次弹性碰撞。已知之后与每次碰撞前均已静止，所有碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，、始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度，求：
（1）电容器完成充电时的电荷量；
（2）稳定时的速度；
（3）自发生第1次碰撞后到最终两棒都静止，金属棒的总位移。
【答案】（1）3.6C
（2）9m/s （3）0.18m
【解析】
【小问1详解】
根据电容的定义式有
求得
【小问2详解】
金属棒M最终匀速直线时
对金属棒M应用动量定理可得
即
其中
联立求解得
【小问3详解】
在开关接2时，对金属棒M应用动量定理
即
又由
联立求得
绝缘棒N滑到圆周最低点时，由动能定理可得
求得
金属棒M，绝缘棒N弹性碰撞，
求得，
发生第一次碰撞后，金属棒M向左位移为，根据动量定理可得
即
又由
则
由题可知，绝缘棒第二次与金属棒碰前速度为，方向水平向左，碰后速度为，金属棒的速度为，由弹性碰撞可得，
求得，
金属棒向左的位移，则
求得
同理可知，金属棒与绝缘棒第三次碰撞后的瞬时速度，则
金属棒M向左的位移，有
求得
以此类推，金属棒与绝缘棒第次碰撞后的瞬时速度，可知
金属棒M向左的位移，有
发生第1次碰撞后到最终两棒都静止，金属棒的总位移
当趋于无穷大时