精品解析：湖南省怀化市第三中学2025-2026学年高三上学期开学理科实验班综合能力检测物理试卷

2025-2026学年湖南省怀化市第三中学高三年级上学期开学理科实验班 物理综合能力检测试卷 一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 人体内存在极微量的、等放射性元素，、衰变的核反应方程式分别为：、，下列说法正确的是（ ） A. X是原子核的核外电子电离产生的 B. Y是质子 C. 衰变成的核反应属于β衰变 D. 100个原子经过一个半衰期还剩下50个 2. 新时代的中国北斗导航系统是世界一流的。空间段由若干地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星组成。已知地球表面两极处的重力加速度为，赤道处的重力加速度为，万有引力常量为G。若把地球看成密度均匀、半径为R的球体，下列说法正确的是（　　） A. 北斗地球静止卫星距离地球表面的高度 B. 北斗地球静止卫星距离地球表面的高度 C. 地球的平均密度 D. 地球的近地卫星的周期 3. 一列简谐横波沿x轴正向传播，波长为，振幅为。介质中有a和b两个质点，其平衡位置分别位于和处。某时刻b质点的位移为，且向y轴正方向运动。从该时刻开始计时，a质点的振动图像为（ ） A. B. C. D. 4. 去年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上（地球半径约）飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，则他们（　　） A. 所受地球引力的大小近似为零 B. 随“天宫二号”运行的周期为一天 C. 随“天宫二号”运行的速度介于与之间 D. 所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等 5. 如图所示，水平面内有边长为L的等边三角形ABC。顶点A、B、C分别固定电荷量为+q、-q、+q的点电荷。N、P、M分别为AB、BC、AC边的中点，O点为三角形ABC的几何中心。以O点为原点、竖直向上为x轴正方向建立坐标系。已知静电力常量为k。则（　　） A. N、P、M三点的电势相等 B. 将带负电的试探电荷沿x轴由O点移动至x=3L处，电场力可能先做正功后做负功 C. 在处的电场强度沿x轴正方向的分量大小为 D. 在与x=L处的电场强度沿x轴正方向的分量大小之比为3：1 6. 如图，真空中有区域Ⅰ和Ⅱ，区域Ⅰ中存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下（与纸面平行），磁场方向垂直纸面向里，等腰直角三角形CGF区域（区域Ⅱ）内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。图中A、C、O三点在同一直线上，AO与GF垂直，且与电场和磁场方向均垂直。A点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域Ⅰ中，只有沿直线AC运动的粒子才能进入区域Ⅱ。若区域Ⅰ中电场强度大小为E、磁感应强度大小为B1，区域Ⅱ中磁感应强度大小为B2，则粒子从CF的中点射出，它们在区域Ⅱ中运动的时间为t0。若改变电场或磁场强弱，能进入区域Ⅱ中的粒子在区域Ⅱ中运动的时间为t，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是（ ） A. 若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为2B1，则t > t0 B. 若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E，则t > t0 C. 若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为，则 D. 若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为，则 二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 7. 如图，水平地面上有一小车，车内有质量分别、的A、B两小球，用轻杆相连，杆与竖直方向的夹角为。球靠在光滑的竖直侧壁上，球在粗糙的水平底面上，且受到的最大静摩擦力与正压力之比为。小车可以以不同的加速度向右运动，现要保证轻杆与车厢相对静止，重力加速度用表示，下列说法正确的是（　　） A. 在不同加速度的情况下，轻杆对小球的作用力始终为恒力 B. 当小球对底面的摩擦力等于0时，那么此时小车做匀加速运动，加速度大小为 C. 若，当小车做匀减速直线运动时，则允许的最大加速度为 D. 若，当小车做匀加速直线运动时，则侧壁对小球的作用力最大值为 8. 如图为一理想变压器，铁芯为“”形状，原线圈与副线圈的匝数比，通过副线圈的磁感线条数是通过原线圈磁感线条数的50%，原线圈中接有阻值为R的电阻，副线圈中的灯泡额定电压为U，额定电流为I，滑动变阻器的阻值范围为。当仅闭合时，小灯泡恰能正常发光，假设小灯泡的电阻不变，电源输出电压的有效值恒定。下列说法正确的是（　　） A. 若仅闭合，原线圈两端的电压值为2U B. 若仅闭合，原线圈中的电流为 C. 若仅闭合，当滑动变阻器的阻值为时，变压器的输出功率最大 D. 当、都闭合，滑动变阻器的阻值逐渐增大时，小灯泡两端的电压逐渐增大 9. 某小组使用玻璃球模拟彩虹的产生原理，该玻璃球对红光和紫光的折射率分别为和，一束白光入射到玻璃球表面，入射角为，红光和紫光从玻璃球内部照射到表面时形成出射点，当两出射点在球面上连线的弧长至少为时，肉眼可分辨并观测到彩色条纹，下列说法正确的是（　　） A. 红光和紫光在玻璃球中的传播速度的比值为 B. 红光和紫光在玻璃球中的传播速度的比值为 C. 白光进入玻璃球发生一次反射后从玻璃球表面射出，若能观测到彩色条纹，玻璃球的半径至少为 D. 白光进入玻璃球发生一次反射后从玻璃球表面射出，若能观测到彩色条纹，玻璃球的半径至少为 10. 如图所示，与水平面成角的传送带正以的速度顺时针匀速运行，传送带长。现每隔把质量的工件（各工作均相同，且可视为质点）轻放在传送带上，在传送带的带动下，工件向上运动。稳定工作时当一个工件到达B端取走时恰好在A端又放上一个工件，工件与传送带间的动摩擦因数，取，下列说法正确的是（ ） A. 工件在传送带上时，先受到向上的滑动摩擦力，后受到向上的静摩擦力 B. 两个工件间的最大距离为0.5m C. 两个工件间的最小距离为1.25m D. 稳定工作时，电动机因传送工件而输出的功率为1000W 三、非选择题（本大题共5小题 共56分） 11. 图（a）为一套半圆拱形七色彩虹积木示意图，不同颜色的积木直径不同。某同学通过实验探究这套积木小幅摆动时周期T与外径D之间的关系。 （1）用刻度尺测量不同颜色积木的外径D，其中对蓝色积木的某次测量如图（b）所示，从图中读出______。 （2）将一块积木静置于硬质水平桌面上，设置积木左端平衡位置的参考点O，将积木的右端按下后释放，如图（c）所示。当积木左端某次与O点等高时记为第0次并开始计时，第20次时停止计时，这一过程中积木摆动了______个周期。 （3）换用其他积木重复上述操作，测得多组数据。为了探究T与D之间的函数关系，可用它们的自然对数作为横、纵坐标绘制图像进行研究，数据如下表所示： 颜色 红 橙 黄 绿 青 蓝 紫 2.9392 2.7881 2.5953 2.4849 2.197 1.792 根据表中数据绘制出图像如图（d）所示，则T与D的近似关系为______。 A. B. C. D. （4）请写出一条提高该实验精度的改进措施：______。 12. 某实验兴趣小组，根据以下器材想要精确测量电压表的内阻，其量程为3V，内阻大约为2kΩ，除此以外提供的器材有： A．电源E（电动势9V，内阻忽略不计） B．电压表（量程15V，内阻约为5kΩ） C．电流表（量程0.6A，内阻约为5Ω） D．滑动变阻器（阻值范围为0~10Ω） E．滑动变阻器（阻值范围为0~1500Ω） F．定值电阻 G．定值电阻 H．开关一个，导线若干 （1）实验过程中，为减小实验误差，要求电表示数至少要达到量程的，同时方便电路调节，滑动变阻器应选择______，实验所需的另一个电表应选择______，定值电阻应选择______（均选填器材前的字母代号）； （2）请在虚线框内画出实验电路图______； （3）将电压表的示数记为，将另一个电表的示数记为，将所选定值电阻的阻值记为R，在获得多组、的值后建立坐标系，绘制图像，拟合得到线性图像的斜率为k，则电压表的内阻______（用k、R）表示。 13. 下列与春夏秋冬有关的物理现象，说法正确的是（ ） A. 夏天气温比春天高，忽略分子间作用力，夏天空气的分子平均动能一定比春天大 B. 秋天荷叶上的小水滴呈球形，这是表面张力使液面收缩的结果 C. 冬天飘落的雪花，形状各异，所以雪花不是晶体 D. 采用空调压缩机制冷时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，这一过程不遵守热力学第二定律 E. 将一定质量的空气密封在体积一定的金属容器中，空气的内能在夏天一定比冬天大 14. 内壁光滑的导热性能良好的圆柱形汽缸放置在水平地面上，质量不计、横截面积为S=700cm2的活塞盖在圆柱形汽缸上，不计活塞与汽缸壁的摩擦，封闭5mol的理想气体，测得封闭气体柱长度为L=160cm。已知环境温度不变，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023/mol，大气压强p0=1.0×105Pa、重力加速度g=10m/s2。（结果保留三位有效数字） （1）求单位体积内的气体分子个数； （2）将质量为m=70kg的重物放在活塞上，求稳定后封闭气体柱的长度。 15. 如图所示，电阻不计的足够长的光滑水平平行金属导轨、间距，其内有竖直向下、磁感应强度的匀强磁场，导轨左侧接一电动势、内阻不计的电源，质量、电阻的金属棒静止在导轨上，与两平行金属导轨垂直且接触良好。下方光滑平行金属导轨、右端闭合，电阻不计，间距也为L，正对、放置，其中、为半径、圆心角的圆弧，与水平轨道、相切于P、O两点。以O点为坐标原点，沿导轨向右建立坐标系，OP右侧的区域内存在磁感应强度大小为的磁场，磁场方向竖直向下。闭合开关S后金属棒在水平导轨上向右运动至速度稳定，最后自处抛出且恰好能从处沿切线进入圆弧轨道，仍与两平行金属导轨垂直且接触良好。已知重力加速度。 （1）求金属棒刚离开时的速度大小； （2）求金属棒在水平导轨上向右运动至速度刚好稳定的过程中，通过金属棒的电荷量q和金属棒中产生的焦耳热； （3）若金属棒进入磁场区域时，立刻给金属棒施加一个水平向右的拉力F，使金属棒匀速穿过磁场区域，求此过程中金属棒产生的焦耳热。 16. 如图所示，竖直平面内固定有绝缘轨道ABMNP，AB段是长的水平轨道，BM段是半径、圆心角的光滑圆弧轨道，MN段是倾角的倾斜轨道，NP段是恰好能与BM段组成半圆的光滑圆弧轨道，各段轨道均平滑连接。、分别是两段圆弧轨道的圆心，所在直线右侧足够大空间存在匀强电场，电场方向与MN平行且向上，电场强度大小为。小物块a以初速度从A点向右运动，一段时间后，与静置在B点的小物块b发生弹性正碰（碰撞时间极短），b运动到P点时对轨道恰好无压力。已知a、b的质量分别为、，a与AB段的动摩擦因数为，b带正电，电荷量，a、b碰撞过程不会发生电荷转移，重力加速度大小，，。求 （1）a、b碰撞结束瞬间，b的速度大小； （2）b通过P点时的速度大小； （3）b通过P点后在电场中运动距MN的最远距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年湖南省怀化市第三中学高三年级上学期开学理科实验班 物理综合能力检测试卷 一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 人体内存在极微量的、等放射性元素，、衰变的核反应方程式分别为：、，下列说法正确的是（ ） A. X是原子核的核外电子电离产生的 B. Y是质子 C. 衰变成的核反应属于β衰变 D. 100个原子经过一个半衰期还剩下50个 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据质量数守恒和电荷数守恒可知X为电子，是原子核核内的一个中子变为一个质子和一个电子，电子被释放出来的，A错误； B．根据质量数守恒和电荷数守恒可知Y是正电子，B错误； C．根据A选项分析可知衰变成的核反应属于β衰变，C正确； D．半衰期是针对大量的原子，符合统计规律的随机过程量，对于少量的原子核衰变来说半衰期没有意义，故D错误。 故选C。 2. 新时代的中国北斗导航系统是世界一流的。空间段由若干地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星组成。已知地球表面两极处的重力加速度为，赤道处的重力加速度为，万有引力常量为G。若把地球看成密度均匀、半径为R的球体，下列说法正确的是（　　） A. 北斗地球静止卫星距离地球表面的高度 B. 北斗地球静止卫星距离地球表面的高度 C. 地球的平均密度 D. 地球的近地卫星的周期 【答案】B 【解析】 【详解】AB．物体在地球表面两极处的重力大小等于物体受地球的万有引力大小 物体在赤道处随着地球一起自转，由万有引力与支持力的合力提供向心力 联立以上解得地球自转角速度为 北斗地球静止卫星质量为 ，做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力 解得 故A错误。故B正确； C．根据密度公式和黄金代换式 得地球的平均密度为 故C错误； D．地球的近地卫星质量为，做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力 解得 故D错误。 故选B。 3. 一列简谐横波沿x轴正向传播，波长为，振幅为。介质中有a和b两个质点，其平衡位置分别位于和处。某时刻b质点的位移为，且向y轴正方向运动。从该时刻开始计时，a质点的振动图像为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】ab之间的距离为 此时b点的位移4cm且向y轴正方向运动，令此时b点的相位为，则有 解得 或（舍去，向下振动） 由ab之间的距离关系可知 则，可知a点此时的位移为 且向下振动，即此时的波形图为 故选A。 4. 去年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上（地球半径约）飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，则他们（　　） A. 所受地球引力的大小近似为零 B. 随“天宫二号”运行的周期为一天 C. 随“天宫二号”运行的速度介于与之间 D. 所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等 【答案】D 【解析】 【详解】AD．在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们处于完全失重状态，他们受到的地球引力大小或受到的地球重力大小并不为零，而是他们受到的万有引力刚好提供他们绕地球做圆周运动所需的向心力，故所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等，D正确，A错误； B．“天宫二号”的轨道半径小于地球静止卫星的轨道半径，根据 可得 可知航天员随“天宫二号”运行的周期小于地球静止卫星的周期一天，B错误； C．为第一宇宙速度，是围绕地球做圆周运动的物体的最大速度，故航天员随“天宫二号”运行的速度不可能大于，C错误。 故选D。 5. 如图所示，水平面内有边长为L的等边三角形ABC。顶点A、B、C分别固定电荷量为+q、-q、+q的点电荷。N、P、M分别为AB、BC、AC边的中点，O点为三角形ABC的几何中心。以O点为原点、竖直向上为x轴正方向建立坐标系。已知静电力常量为k。则（　　） A. N、P、M三点的电势相等 B. 将带负电的试探电荷沿x轴由O点移动至x=3L处，电场力可能先做正功后做负功 C. 在处的电场强度沿x轴正方向的分量大小为 D. 在与x=L处的电场强度沿x轴正方向的分量大小之比为3：1 【答案】C 【解析】 【详解】A．由对称关系可知N、P两点的电势相等，N点的电势与C处的点电荷单独在N点产生的电势相等，仅考虑A、B两处的点电荷，M点的电势大于0，仅考虑C处的点电荷，M点的电势大于N点的电势，故N、P、M三点电势不相等，故A错误； B．由O点至x=3L处，x轴上每点的电场强度均有竖直向上的分量，故电场力对该试探电荷始终做负功，故B错误； C．由几何关系可知OA=，则A点到处的距离为，沿x轴正方向的电场强度为每个点电荷单独作用时在x=处产生的电场强度沿x轴正方向分量的矢量和，可知 故C正确； D．A点到x=L处的距离为，同理可得在x=L处的电场强度沿x轴正方向的分量大小为 可得 故D错误。 故选C。 6. 如图，真空中有区域Ⅰ和Ⅱ，区域Ⅰ中存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下（与纸面平行），磁场方向垂直纸面向里，等腰直角三角形CGF区域（区域Ⅱ）内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。图中A、C、O三点在同一直线上，AO与GF垂直，且与电场和磁场方向均垂直。A点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域Ⅰ中，只有沿直线AC运动的粒子才能进入区域Ⅱ。若区域Ⅰ中电场强度大小为E、磁感应强度大小为B1，区域Ⅱ中磁感应强度大小为B2，则粒子从CF的中点射出，它们在区域Ⅱ中运动的时间为t0。若改变电场或磁场强弱，能进入区域Ⅱ中的粒子在区域Ⅱ中运动的时间为t，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是（ ） A. 若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为2B1，则t > t0 B. 若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E，则t > t0 C. 若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为，则 D. 若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为，则 【答案】D 【解析】 【详解】由题知粒子在AC做直线运动，则有 qv0B1= qE 区域Ⅱ中磁感应强度大小为B2，则粒子从CF的中点射出，则粒子转过的圆心角为90°，根据，有 A．若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为2B1，则粒子在AC做直线运动的速度，有 qvA∙2B1= qE 则 再根据，可知粒子半径减小，则粒子仍然从CF边射出，粒子转过的圆心角仍为90°，则t = t0，A错误； B．若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E，则粒子在AC做直线运动的速度，有 qvBB1= q∙2E 则 vB = 2v0 再根据，可知粒子半径变为原来的2倍，则粒子F点射出，粒子转过的圆心角仍为90°，则t = t0，B错误； C．若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为，则粒子在AC做直线运动的速度仍为v0，再根据，可知粒子半径变为原来的，则粒子从OF边射出，则画出粒子的运动轨迹如下图 根据 可知转过的圆心角θ = 60°，根据，有 则 C错误； D．若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为，则粒子在AC做直线运动的速度仍为v0，再根据，可知粒子半径变为原来的，则粒子OF边射出，则画出粒子的运动轨迹如下图 根据 可知转过的圆心角为α = 45°，根据，有 则 D正确。 故选D。 二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 7. 如图，水平地面上有一小车，车内有质量分别、的A、B两小球，用轻杆相连，杆与竖直方向的夹角为。球靠在光滑的竖直侧壁上，球在粗糙的水平底面上，且受到的最大静摩擦力与正压力之比为。小车可以以不同的加速度向右运动，现要保证轻杆与车厢相对静止，重力加速度用表示，下列说法正确的是（　　） A. 在不同加速度的情况下，轻杆对小球的作用力始终为恒力 B. 当小球对底面的摩擦力等于0时，那么此时小车做匀加速运动，加速度大小为 C. 若，当小车做匀减速直线运动时，则允许的最大加速度为 D. 若，当小车做匀加速直线运动时，则侧壁对小球的作用力最大值为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据题意，设杆对球A的作用力大小为F，对A球，竖直方向上由平衡条件有Fcosθ=mg 解得 轻杆与车厢相对静止，则轻杆对小球A的作用力始终为恒力，故A正确； B．杆对球B的作用力大小始终也为 当小球B对底面的摩擦力等于0时，对B，根据牛顿第二定律Fsinθ=2ma1 解得 故B错误； C．若，B与底面间的最大静摩擦力为f1=k (2mg+Fcosθ) 当A与侧壁无弹力时，且B与底面间有最大静摩擦力时，对AB整体，根据牛顿第二定律f1=3ma2 解得 但当A与侧壁恰无弹力时，A有最大加速度，此时对A，根据牛顿第二定律Fsinθ=ma3 解得 因此，允许的最大加速度为，故C正确； D．若，当小车做匀加速直线运动时，小球B与地面的静摩擦力最大时，侧壁对小球A的作用力FN最大，对B根据牛顿第二定律可得k (2mg+Fcosθ)+Fsinθ=2ma4 对A根据牛顿第二定律可得FN-Fsinθ=ma4 解得，故D错误。 故选AC。 8. 如图为一理想变压器，铁芯为“”形状，原线圈与副线圈的匝数比，通过副线圈的磁感线条数是通过原线圈磁感线条数的50%，原线圈中接有阻值为R的电阻，副线圈中的灯泡额定电压为U，额定电流为I，滑动变阻器的阻值范围为。当仅闭合时，小灯泡恰能正常发光，假设小灯泡的电阻不变，电源输出电压的有效值恒定。下列说法正确的是（　　） A. 若仅闭合，原线圈两端的电压值为2U B. 若仅闭合，原线圈中的电流为 C. 若仅闭合，当滑动变阻器的阻值为时，变压器的输出功率最大 D. 当、都闭合，滑动变阻器的阻值逐渐增大时，小灯泡两端的电压逐渐增大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．虽然原副线圈的匝数比为，但由于通过副线圈的磁感线条数是通过原线圈磁感线条数的50%，因此原副线圈中的电压比为，所以若仅闭合，则原线圈两端的电压值为，故A错误； B．原副线圈中的电流比等于电压的反比，因此若仅闭合，原线圈中的电流为，故B正确； C．若仅闭合，滑动变阻器消耗的功率为 因此当 根据电流关系 根据电压关系 等于时，消耗的功率最大，故C错误； D．当、都闭合，滑动变阻器的阻值逐渐增大时，副线圈中的等效电阻增大，电流逐渐减小，则原线圈中的电流也逐渐减小，两端的电压逐渐减小，而电源输出电压的有效值恒定，则原线圈两端的电压逐渐增大，故副线圈两端的电压逐渐增大，而小灯泡两端的电压等于副线圈两端的电压，则小灯泡两端的电压逐渐增大，故D正确。 故选BD。 9. 某小组使用玻璃球模拟彩虹的产生原理，该玻璃球对红光和紫光的折射率分别为和，一束白光入射到玻璃球表面，入射角为，红光和紫光从玻璃球内部照射到表面时形成出射点，当两出射点在球面上连线的弧长至少为时，肉眼可分辨并观测到彩色条纹，下列说法正确的是（　　） A. 红光和紫光在玻璃球中的传播速度的比值为 B. 红光和紫光在玻璃球中的传播速度的比值为 C. 白光进入玻璃球发生一次反射后从玻璃球表面射出，若能观测到彩色条纹，玻璃球的半径至少为 D. 白光进入玻璃球发生一次反射后从玻璃球表面射出，若能观测到彩色条纹，玻璃球的半径至少为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．光在玻璃球中的传播速度为 紫光折射率大，传播速度小，则，故A正确，B错误； CD．红光和紫光在介质中的光路图如图所示 第一次折射时，红光由空气射入玻璃 解得 紫光由空气射入玻璃 解得 根据几何关系，第二次折射时的入射角等于第一次折射时的折射角 解得，故C错误，D正确。 故选AD。 10. 如图所示，与水平面成角的传送带正以的速度顺时针匀速运行，传送带长。现每隔把质量的工件（各工作均相同，且可视为质点）轻放在传送带上，在传送带的带动下，工件向上运动。稳定工作时当一个工件到达B端取走时恰好在A端又放上一个工件，工件与传送带间的动摩擦因数，取，下列说法正确的是（ ） A. 工件在传送带上时，先受到向上的滑动摩擦力，后受到向上的静摩擦力 B. 两个工件间的最大距离为0.5m C. 两个工件间的最小距离为1.25m D. 稳定工作时，电动机因传送工件而输出的功率为1000W 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．工件放到传送带时，工件相对传送带向下运动，受到向上的滑动摩擦力，工件速度和传送带速度相同时，相对传送带静止，受到向上的静摩擦力，故A正确； B．两工件间的最大距离为 故B正确， C．刚开始加速0.1s的两个工件间距离最小，加速过程，由牛顿第二定律可得 代入数据可得 由位移公式 代入数据可得 故C错误； D．稳定工作时，每一个内，传送带等效传送一个工件。而每传送一个工件电动需做的功等于一个件由底部传到顶部过程中其机械能的增量与摩擦产生的热量之和。则有 联立解得 则稳定工作时，电动机因传送工件而输出的功率为 故D正确。 故选ABD。 三、非选择题（本大题共5小题 共56分） 11. 图（a）为一套半圆拱形七色彩虹积木示意图，不同颜色的积木直径不同。某同学通过实验探究这套积木小幅摆动时周期T与外径D之间的关系。 （1）用刻度尺测量不同颜色积木的外径D，其中对蓝色积木的某次测量如图（b）所示，从图中读出______。 （2）将一块积木静置于硬质水平桌面上，设置积木左端平衡位置的参考点O，将积木的右端按下后释放，如图（c）所示。当积木左端某次与O点等高时记为第0次并开始计时，第20次时停止计时，这一过程中积木摆动了______个周期。 （3）换用其他积木重复上述操作，测得多组数据。为了探究T与D之间的函数关系，可用它们的自然对数作为横、纵坐标绘制图像进行研究，数据如下表所示： 颜色 红 橙 黄 绿 青 蓝 紫 2.9392 2.7881 2.5953 2.4849 2.197 1.792 根据表中数据绘制出图像如图（d）所示，则T与D的近似关系为______。 A. B. C. D. （4）请写出一条提高该实验精度的改进措施：______。 【答案】（1）7.54##7.55##7.56 （2）10 （3）A （4）为了减小实验误差，提高该实验精度的改进措施：用游标卡尺测量外径D、通过测量40次或60次左端与O点等高所用时间来求周期、适当减小摆动的幅度。 【解析】 【小问1详解】 刻度尺的分度值为0.1cm，需要估读到分度值下一位，读数为 【小问2详解】 积木左端两次经过参考点O为一个周期，当积木左端某次与O点等高时记为第0次并开始计时，之后每计数一次，经历半个周期，可知，第20次时停止计时，这一过程中积木摆动了10个周期。 【小问3详解】 由图（d）可知，与成线性关系，根据图像可知，直线经过与，则有 解得 则有 解得 可知 故选A。 【小问4详解】 略 12. 某实验兴趣小组，根据以下器材想要精确测量电压表的内阻，其量程为3V，内阻大约为2kΩ，除此以外提供的器材有： A．电源E（电动势9V，内阻忽略不计） B．电压表（量程15V，内阻约为5kΩ） C．电流表（量程0.6A，内阻约为5Ω） D．滑动变阻器（阻值范围为0~10Ω） E．滑动变阻器（阻值范围为0~1500Ω） F．定值电阻 G．定值电阻 H．开关一个，导线若干 （1）实验过程中，为减小实验误差，要求电表示数至少要达到量程的，同时方便电路调节，滑动变阻器应选择______，实验所需的另一个电表应选择______，定值电阻应选择______（均选填器材前的字母代号）； （2）请在虚线框内画出实验电路图______； （3）将电压表的示数记为，将另一个电表的示数记为，将所选定值电阻的阻值记为R，在获得多组、的值后建立坐标系，绘制图像，拟合得到线性图像的斜率为k，则电压表的内阻______（用k、R）表示。 【答案】（1） ①. D ②. B ③. F （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 [1][2][3]为了精确测量和方便电路调节，电路控制部分应该采用分压接法，因此滑动变阻器选总阻值小的，即选择D；电流表因为量程太大，无法使用，因此另一个电表应该选择，即选择B；由于、两者量程差别较大，为了能够更好使用，需要给串联一个分压电阻，再和并联，根据电压分配关系，分压电阻选择，即定值电阻应选择F。 【小问2详解】 根据（1）问分析，实验电路图如图所示 【小问3详解】 根据欧姆定律有 整理得 可知图像的斜率为 可得 13. 下列与春夏秋冬有关的物理现象，说法正确的是（ ） A. 夏天气温比春天高，忽略分子间作用力，夏天空气的分子平均动能一定比春天大 B. 秋天荷叶上的小水滴呈球形，这是表面张力使液面收缩的结果 C. 冬天飘落的雪花，形状各异，所以雪花不是晶体 D. 采用空调压缩机制冷时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，这一过程不遵守热力学第二定律 E. 将一定质量的空气密封在体积一定的金属容器中，空气的内能在夏天一定比冬天大 【答案】ABE 【解析】 【详解】A．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大，所以夏天空气的分子平均动能一定比春天大，A正确； B．秋天荷叶上的小水滴呈球形，这是表面张力使液面收缩的结果，B正确； C．雪花是晶体，C错误； D．采用空调压缩机制冷时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，这一过程要消耗一定的电能，遵守热力学第二定律，D错误； E．将一定质量的空气密封在体积一定的金属容器中，由于夏天温度比冬天高，所以空气的内能在夏天一定比冬天大，E正确。 故选ABE。 14. 内壁光滑的导热性能良好的圆柱形汽缸放置在水平地面上，质量不计、横截面积为S=700cm2的活塞盖在圆柱形汽缸上，不计活塞与汽缸壁的摩擦，封闭5mol的理想气体，测得封闭气体柱长度为L=160cm。已知环境温度不变，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023/mol，大气压强p0=1.0×105Pa、重力加速度g=10m/s2。（结果保留三位有效数字） （1）求单位体积内的气体分子个数； （2）将质量为m=70kg的重物放在活塞上，求稳定后封闭气体柱的长度。 【答案】（1）2.68×1025个 （2）145cm 【解析】 【小问1详解】 汽缸内分子总数N=5NA=5×6.0×1023个=3.0×1024个 体积V=SL=700cm2×160cm=112000cm3=0.112m3 单位体积内的分子个数 【小问2详解】 末状态时，以活塞及活塞上重物整体为研究对象，设汽缸内气体压强为p1，根据平衡条件得mg+p0S=p1S 解得p1=1.1×105Pa 由玻意耳定律，有p0LS=p1L1S 解得L1≈145cm 15. 如图所示，电阻不计的足够长的光滑水平平行金属导轨、间距，其内有竖直向下、磁感应强度的匀强磁场，导轨左侧接一电动势、内阻不计的电源，质量、电阻的金属棒静止在导轨上，与两平行金属导轨垂直且接触良好。下方光滑平行金属导轨、右端闭合，电阻不计，间距也为L，正对、放置，其中、为半径、圆心角的圆弧，与水平轨道、相切于P、O两点。以O点为坐标原点，沿导轨向右建立坐标系，OP右侧的区域内存在磁感应强度大小为的磁场，磁场方向竖直向下。闭合开关S后金属棒在水平导轨上向右运动至速度稳定，最后自处抛出且恰好能从处沿切线进入圆弧轨道，仍与两平行金属导轨垂直且接触良好。已知重力加速度。 （1）求金属棒刚离开时的速度大小； （2）求金属棒在水平导轨上向右运动至速度刚好稳定的过程中，通过金属棒的电荷量q和金属棒中产生的焦耳热； （3）若金属棒进入磁场区域时，立刻给金属棒施加一个水平向右的拉力F，使金属棒匀速穿过磁场区域，求此过程中金属棒产生的焦耳热。 【答案】（1）1m/s；（2）0.5C，0.5J；（3）36J 【解析】 【详解】（1）闭合开关S后金属棒在水平导轨上向右运动至速度稳定时 解得 （2）对金属棒由动量定理得 解得 根据能量守恒可得 解得金属棒中产生的焦耳热 （3）导体棒自N1N2抛出后做平抛运动，到达 C1C2处速度方向沿圆弧轨道的切线方向，与水平方向的夹角等于 其水平分速度大小等于v0，则到达C1C2处的速度大小为 设金属棒到水平轨道的速度大小为v2，由动能定理得 解得 金属棒匀速穿过磁场Bx的过程，有 () 因安培力与位移成正比，故可用安培力的平均值计算克服安培力做功，使金属棒匀速穿过磁场区域，外力做的功大小为克服安培力做功 根据功能关系可得金属棒穿过磁场Bx区域线框产生的焦耳热为 16. 如图所示，竖直平面内固定有绝缘轨道ABMNP，AB段是长的水平轨道，BM段是半径、圆心角的光滑圆弧轨道，MN段是倾角的倾斜轨道，NP段是恰好能与BM段组成半圆的光滑圆弧轨道，各段轨道均平滑连接。、分别是两段圆弧轨道的圆心，所在直线右侧足够大空间存在匀强电场，电场方向与MN平行且向上，电场强度大小为。小物块a以初速度从A点向右运动，一段时间后，与静置在B点的小物块b发生弹性正碰（碰撞时间极短），b运动到P点时对轨道恰好无压力。已知a、b的质量分别为、，a与AB段的动摩擦因数为，b带正电，电荷量，a、b碰撞过程不会发生电荷转移，重力加速度大小，，。求 （1）a、b碰撞结束瞬间，b的速度大小； （2）b通过P点时的速度大小； （3）b通过P点后在电场中运动距MN的最远距离。 【答案】（1）4m/s；（2）1.6m/s；（3）0.7776m 【解析】 【详解】（1）a从A点运动至B点，根据动能定理有 a、b弹性正碰，根据动量守恒定律有 根据机械能守恒定律有 解得 （2）b在P点，根据牛顿第二定律 解得 （3）b过P点后做抛体运动，将运动沿电场所在方向（MN方向）和垂直电场方向（垂直MN方向）分解 根据抛体运动规律，沿垂直电场方向（垂直MN方向）速度为 沿垂直电场方向（垂直MN方向）位移为 沿垂直电场方向（垂直MN方向）加速度为 又 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $