2026届江苏省南京高三期初调研测试补偿训练物理试题（一）

每天只要进步一点点，就能离自己的目标越来越近。 每天只要进步一点点，就能离自己的目标越来越近。 2026届南京市高三物理期初调研测试补偿训练（一） 一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。 1．如图甲所示，白鹤滩水电站是我国实施“西电东送”的重大工程，其输电原理如图乙所示。设输电功率为P，输电电压为U，输电线总电阻为r，仅考虑输电线的功率损耗。下列说法正确的是（　　） A．输电线上的电流 B．输电线上损耗的功率 C．P一定时，输电电压变为，输电线损耗的功率变为原来的4倍 D．U一定时，输电功率变为2P，用户得到的功率变为原来的2倍 2．2023年1月，在临淄赵家徐姚遗址中，发现了火塘三处、动物骨骼等，这是人类用火管理景观的最早的、直接的考古证据。通过对遗址中的红烧土进行碳14年代测定，发现其年份为距今1.1万至1.5万年。已知的半衰期为5730年，它很容易发生衰变，变成一个新核。下列说法正确的是（    ） A．骨骼中以碳酸钙形式存在的的半衰期比单质的半衰期更长 B．发生衰变，其衰变方程为： C．衰变的实质是核内一个中子转化为一个质子和一个电子 D．经过11460年后，红烧土中剩余的为原来的一半 3．雾霾的一个重要来源是工业烟尘．为了改善空气环境，某热电厂引进了一套静电除尘系统．它主要由机械过滤网，放电极和互相平行的集尘板三部分构成．如图为简化的工作原理图，其中集尘板带正电，实线为电场线．假设虚线为某带负电烟尘颗粒（不计重力）在除尘器装置中的运动轨迹，A、B是轨迹中的两点，烟尘颗粒在A点的速度小于B点的速度．下列说法正确的是（ ） A．A点电势高于B点电势 B．A点的场强大于B点的场强 C．该烟尘颗粒在B点的电势能大于在A点的电势能 D．该烟尘颗粒在除尘装置中的运动是匀变速曲线运动 4．用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波向右传播．某一时刻的波形如图所示，绳上a、b两质点均处于波峰位置．下列说法正确的是（ ） A．a、b两点之间的距离为半个波长 B．a、b两点振动开始时刻相差半个周期 C．a点完成全振动的次数比b点多一次 D．a点完成全振动的次数比b点少一次 5．如图1所示，斜面体放在粗糙的水平地面上，两斜面光滑且倾角分别为53°和37°，两小滑块P和Q用绕过滑轮不可伸长的轻绳连接，分别置于两个斜面上，OP∥AB，OQ∥AC，已知P、Q和斜面体均静止不动．若交换两滑块位置如图2所示，再由静止释放，斜面体仍然静止不动，Q的质量为m，取sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力加速度大小为g，不计滑轮的质量和摩擦，则下列判断正确的是 A．P的质量为m B．在图1中，斜面体与地面间无静摩擦力 C．在图2中，两滑块落地前的重力功率大小相等 D．在图2中，滑轮受到轻绳的作用力大小为mg 6．北京时间2025年6月26日21时29分，经过约6.5小时的出舱活动，神舟二十号航天员乘组圆满完成第二次出舱活动。在空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下，航天员乘组还完成了舱外设备设施巡检及处置等任务。已知空间站绕行地球一圈的时间大约为90分钟。下列说法正确的是（　　） A．空间站的运行速度大于第一宇宙速度 B．空间站的加速度大于地球表面的重力加速度 C．航天员出舱后飘浮在空中不受任何力的作用 D．航天员在出舱时间内最多可以看到5次日出 7．飞机失事后，为了分析事故的原因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在30天内能以一定的频率自动发出信号，人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置。如图是黑匣子中电磁波发射电路中的LC电磁振荡电路，某时刻电路中电流的方向和电容器上、下极板带电情况如图所示。下列关于LC电磁振荡电路的说法中错误的是（　　） A．线圈中的电流正在变大且磁场方向向上 B．电容器极板间的电势差正在变大且板间的电场方向向上 C．若增大线圈的自感系数L，则发射的电磁频频率变小 D．若减小电容器的电容，则发射的电磁波波长变短 9．水平飞行的子弹打穿固定在水平面上的木块，经历的时间为t1，子弹损失的动能为△Ek1，系统机械能的损失为E1，同样的子弹以同样的速度打穿放在光滑水平面上的同样的木块，经历的时间为t2，子弹损失的动能为△Ek2，系统机械能的损失为E2．设两种情况下子弹在木块中所受的阻力相同，则下列选项正确的是（　　） A．t1＞t2 B．△Ek1＜△Ek2 C．△Ek1＞△Ek2 D．E1＞E2 11．氢原子能级如图甲所示，一群处于高能级的氢原子，向低能级跃迁时发出多种可见光，分别用这些可见光照射图乙电路的阴极K，其中3条光电流I随电压U变化的图线如图丙所示，已知可见光能量范围约为1.64eV到3.11eV之间，a光的光子能量为2.86 eV。则（　　） A．氢原子从能级向低能级跃迁时能辐射出6种频率的可见光 B．当滑片P向a端移动时，光电流I将增大 C．a光照射得到的光电流最弱，所以a光光子动量最小 D．图丙中3条图线对应的遏止电压，一定有 14．如图，两条平行的金属导轨所在平面与水平面成一定夹角，间距为d。导轨上端与电容器连接，电容器电容为C。导轨下端与光滑水平直轨道通过绝缘小圆弧平滑连接，水平直轨道平行且间距也为d，左侧末端连接一阻值为R的定值电阻。导轨均处于匀强磁场中，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直导轨所在平面。质量为m，电阻为r，宽度为d的金属棒MN从倾斜导轨某位置由静止释放，保证金属棒运动过程始终与平行导轨垂直且接触良好，金属棒下滑到两个轨道连接处时的速度刚好是v，重力加速度为g，忽略导轨电阻，水平导轨足够长。则下列说法正确的是（　　） A．金属棒初始位置到水平轨道的高度为 B．金属棒在倾斜导轨上做匀速直线运动 C．金属棒在水平轨道上运动时定值电阻产生的焦耳热为 D．金属棒在水平轨道运动的最大位移 二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11.（15分）做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。 （1）若使用图甲所示装置进行实验，下列说法中正确的是 （选填选项前的字母） A．拉小车的细线应与带滑轮的长木板平行 B．实验开始时，让小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带 C．把木板右端垫高，小车在拉力作用下拖动纸带匀速运动，以平衡小车受到的阻力 D．为减小误差，实验中要保证槽码的质量m远小于小车的质量M （2）在图甲所示装置中，打点计时器的打点频率为50Hz，实验中得到一条纸带，在纸带上从A点开始，每隔4个点取一个计数点，分别为B、C、D、E、F，如图乙所示，相邻两计数点间的距离分别为10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm，则小车的加速度为 。 （3）当保持槽码的重力不变，研究加速度随质量变化的关系时，得到的数据如下表所示。下方有两张坐标纸分别选取了不同的坐标系，请选择可以更好地处理数据的那组坐标系，在相应的图中标出实验序号为6的那组数据点，并画出图线 。 实验序号 加速度 小车与车上钩码总质量M/kg 小车与车上钩码总质量的倒数 1 0.31 0.20 5.0 2 0.26 0.25 4.0 3 0.21 0.30 3.3 4 0.18 0.35 2.9 5 0.16 0.40 2.5 6 0.14 0.45 2.2 （4）在探究加速度与力的关系时，某同学根据实验数据作出的a-F图像如图所示。发现该图线不通过坐标原点且BC段明显偏离直线，分析其产生的原因，下列说法中正确的是_______ A．图线不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力不足 B．图线不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力过度 C．图线BC段弯曲是因为未保证砝码和盘的总质量远小于小车质量 D．根据BC段弯曲曲线可知，若逐渐增加盘和砝码总质量，小车的加速度将逐渐增大到无穷大 （5）另一位同学在实验中得到了图中的曲线OQ，于是他利用最初的几组数据拟合了一条直线OP，如图所示，与纵轴平行的直线和这两条图线以及横轴的交点分别为Q、P、N。此时，小车质量为M，盘和砝码的总质量为m，他猜想：，该同学的猜想是否正确 ，理由是： 12.（8分）汽车行驶过程中电子系统对轮胎气压进行实时自动监测，并对轮胎漏气和低气压进行报警，以确保行车安全。按照行业标准，夏季汽车轮胎正常胎压为p=2.4atm（atm为标准大气压）。某汽车轮胎的正常容积为，某次启动该汽车后，电子系统正常工作并报警，各轮胎胎压及温度如图所示（假设轮胎内气体的体积不变，且没有漏气，可视为理想气体）。为使汽车正常行驶，用电动充气泵给左前轮充气，每秒充入体积为、温度为27℃、压强为p0=1atm的气体，充气t1=9s后，左前轮胎压恢复到正常胎压。充气过程中轮胎内气体温度不变。 （1）充气过程左前轮中的气体 （选填“放热”或“吸热”）和每秒充入的气体体积； （2）在行驶过程中，汽车右前轮扎到钉子，导致车胎缓慢漏气，漏气前后轮胎体积不变，停车后发现仪表显示胎内气体压强仍为2.4atm。已知剩余气体质量与原有气体质量之比为10：11，求停车时右前轮胎内气体的温度（温度单位用K，T=273K+t）。 13.（15分）一个半圆柱形特殊玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，如图所示。玻璃的折射率为n=2。 （1）一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？ （2）细束光线在O点左侧与O相距R处垂直于AB从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置以及光线从射入玻璃到射出所用的时间。（设光在真空中的速度为c，垂直界面入射的光线忽略光的反射） 14.（13分）如图甲所示，两水平放置的平行金属板A、B间距d=40cm，板长L=30cm，在两板间加一大小和方向随之间周期性变化的匀强电场，如图乙所示，规定竖直向上为电场强度的正方向.在距金属板右侧D=40cm的空间内有方向竖直向上、电场强度大小为E=100V/m的匀强磁场，并在该电场的右侧边界竖直放置一足够长的挡板.现有一电量q=1×10-2C、质量m=0.1kg的正电小球在t=0时刻以水平初速度v0=2m/s从距B板h=5cm处射入A、B两板间，重力加速度g=10m/s2,求： （1）小球飞出A、B两板间时竖直方向的速度的大小； （2）小球在A、B极板间运动过程中受到电场力的平均值； （3）若有大量电量为q=10-2C、质量m=0.1kg的正电小球持续不断地从极板左侧各个位置以相同水平初速度v0水平进入A、B板间，忽略小球间的相互作用，求这些小球最终打在挡板上的长度范围。 15.（16分）如图所示，水平面上放置着半径为、圆心角为的圆弧轨道，一可视为质点的小球以初速度冲上圆弧轨道。已知圆弧轨道质量，小球质量，重力加速度大小为，不计一切摩擦和空气阻力，小球从圆弧轨道飞出时，速度方向恰好跟水平方向成角，求： （1）圆弧的半径； （2）小球飞出圆弧轨道时，小球和圆弧轨道的速度； （3）若小球从圆弧轨道飞出时，圆弧向右运动的距离为，小球在轨道上运动时间。 高三物理试卷第 2 页 共 6 页 高三物理试卷 第 - 1 - 页 （共 6 页） 学科网（北京）股份有限公司 $每天只要进步一点点，就能离自己的目标越来越近。 每天只要进步一点点，就能离自己的目标越来越近。 2026届南京市高三物理期初调研测试补偿训练（一） 参考答案与详细解析 一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。 1．如图甲所示，白鹤滩水电站是我国实施“西电东送”的重大工程，其输电原理如图乙所示。设输电功率为P，输电电压为U，输电线总电阻为r，仅考虑输电线的功率损耗。下列说法正确的是（　　） A．输电线上的电流 B．输电线上损耗的功率 C．P一定时，输电电压变为，输电线损耗的功率变为原来的4倍 D．U一定时，输电功率变为2P，用户得到的功率变为原来的2倍 【答案】C 【详解】A．输电线上的电流为 故A错误； BC．输电线上损耗的功率 由此可知，P一定时，输电电压变为，输电线损耗的功率变为原来的4倍，故B错误，C正确； D．用户得到的功率为 由此可知，U一定时，输电功率变为2P，输电线损失的功率变为原来的4倍，用户得到的功率不是变为原来的2倍，故D错误。 故选C。 2．2023年1月，在临淄赵家徐姚遗址中，发现了火塘三处、动物骨骼等，这是人类用火管理景观的最早的、直接的考古证据。通过对遗址中的红烧土进行碳14年代测定，发现其年份为距今1.1万至1.5万年。已知的半衰期为5730年，它很容易发生衰变，变成一个新核。下列说法正确的是（    ） A．骨骼中以碳酸钙形式存在的的半衰期比单质的半衰期更长 B．发生衰变，其衰变方程为： C．衰变的实质是核内一个中子转化为一个质子和一个电子 D．经过11460年后，红烧土中剩余的为原来的一半 【答案】C 【详解】A．放射线元素衰变的快慢是由原子核内部自身决定的，与外界存在的物理和化学状态无关，所以骨骼中以碳酸钙形式存在的的半衰期和单质的半衰相同，故A错误； B．发生衰变，释放的是负电子，故题中衰变方程错误，故B错误； C．衰变的实质是核内一个中子转化为一个质子和一个电子，故C正确； D．经过11460年即两个半衰期，所以红烧土中剩余的为原来的四分之一，故D错误； 故选C。 4．雾霾的一个重要来源是工业烟尘．为了改善空气环境，某热电厂引进了一套静电除尘系统．它主要由机械过滤网，放电极和互相平行的集尘板三部分构成．如图为简化的工作原理图，其中集尘板带正电，实线为电场线．假设虚线为某带负电烟尘颗粒（不计重力）在除尘器装置中的运动轨迹，A、B是轨迹中的两点，烟尘颗粒在A点的速度小于B点的速度．下列说法正确的是（ ） A．A点电势高于B点电势 B．A点的场强大于B点的场强 C．该烟尘颗粒在B点的电势能大于在A点的电势能 D．该烟尘颗粒在除尘装置中的运动是匀变速曲线运动 【答案】B 【详解】A．由沿电场线方向电势降低可知，A点电势低于B点电势，故A错误； B．由图可知，A点电场线比B点密集，因此A点的场强大于B点场强，故B正确； C．烟尘颗粒带负电，A点电势低于B点电势，则烟尘颗粒在A点的电势能大于在B点的电势能，故C错误； D．该烟尘颗粒在除尘装置中的运动时，受电场力是变化的，加速度是变化的，则其运动是非匀变速曲线运动，故D错误． 故选B。 【点睛】本题考查考查分析实际问题工作原理的能力，解题时，明确电场线的分布规律，并且能抓住尘埃带负电，在高电势点的电势能较小． 5．用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波向右传播．某一时刻的波形如图所示，绳上a、b两质点均处于波峰位置．下列说法正确的是（ ） A．a、b两点之间的距离为半个波长 B．a、b两点振动开始时刻相差半个周期 C．a点完成全振动的次数比b点多一次 D．a点完成全振动的次数比b点少一次 【答案】C 【详解】由波形可知，a、b两点之间的距离为一个波长，选项A错误； a、b两点振动开始时刻相差一个周期，选项B错误；a点距离波源较近，且ab相差一个波长，则 a点完成全振动的次数比b点多一次，选项C正确，D错误. 5．如图1所示，斜面体放在粗糙的水平地面上，两斜面光滑且倾角分别为53°和37°，两小滑块P和Q用绕过滑轮不可伸长的轻绳连接，分别置于两个斜面上，OP∥AB，OQ∥AC，已知P、Q和斜面体均静止不动．若交换两滑块位置如图2所示，再由静止释放，斜面体仍然静止不动，Q的质量为m，取sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力加速度大小为g，不计滑轮的质量和摩擦，则下列判断正确的是 A．P的质量为m B．在图1中，斜面体与地面间无静摩擦力 C．在图2中，两滑块落地前的重力功率大小相等 D．在图2中，滑轮受到轻绳的作用力大小为mg 【答案】B 【详解】AB、设P的质量为M，在图1中P、Q各自受力平衡有T1=Mgsin53°，T1=mgsin37°=mgcos53°，得M=m，选项A错误；在图1中，系统受力平衡，水平方向合力为零，斜面体不受地面的静摩擦力，选项B正确； CD、在图2中，由于mgsin53°=0.8mg>Mgsin37°=mgcos53°=0.45mg，Q下滑，P上滑，P克服重力做功的功率P1=0.45mgv，Q重力功率P2=0.8mgv≠P1，选项C错误；对两滑块整体，根据牛顿第二定律有0.8mg–0.45mg=(m+m)a，得a=0.2g，对Q有0.8mg–T2=ma，得T2=0.6mg，滑轮受到轻绳的作用力大小为，故选项D不正确． 6．北京时间2025年6月26日21时29分，经过约6.5小时的出舱活动，神舟二十号航天员乘组圆满完成第二次出舱活动。在空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下，航天员乘组还完成了舱外设备设施巡检及处置等任务。已知空间站绕行地球一圈的时间大约为90分钟。下列说法正确的是（　　） A．空间站的运行速度大于第一宇宙速度 B．空间站的加速度大于地球表面的重力加速度 C．航天员出舱后飘浮在空中不受任何力的作用 D．航天员在出舱时间内最多可以看到5次日出 【答案】D 【详解】A．第一宇宙速度是最大的环绕速度，所以空间站的运行速度小于第一宇宙速度，故A错误； B．根据牛顿第二定律可得 所以 即随着高度增大，重力加速度减小，空间站的加速度小于地球表面的重力加速度，故B错误； C．航天员出舱后漂浮在空中受到地球引力的作用，故C错误； D．空间站绕行地球一圈的时间大约为90分钟，所以 因此航天员在出舱时间内最多可以看到5次日出，故D正确。 故选D。 7．飞机失事后，为了分析事故的原因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在30天内能以一定的频率自动发出信号，人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置。如图是黑匣子中电磁波发射电路中的LC电磁振荡电路，某时刻电路中电流的方向和电容器上、下极板带电情况如图所示。下列关于LC电磁振荡电路的说法中错误的是（　　） A．线圈中的电流正在变大且磁场方向向上 B．电容器极板间的电势差正在变大且板间的电场方向向上 C．若增大线圈的自感系数L，则发射的电磁频频率变小 D．若减小电容器的电容，则发射的电磁波波长变短 【答案】B 【详解】A．由图可知电容器正在放电，电流变大，线圈中的磁场方向向上且电流正在变大，故A正确，不符合题意； B．电容器中的电场方向向上，由于电容器正在放电，则电荷量减小，即板间电势差正在减小，故B错误，符合题意； C．若L变大，根据则发射的电磁波频率变小，故C正确，不符合题意； D．若电容器的C减小，根据则发射的电磁篮波长变短，故D正确，不符合题意。 故选B。 9．水平飞行的子弹打穿固定在水平面上的木块，经历的时间为t1，子弹损失的动能为△Ek1，系统机械能的损失为E1，同样的子弹以同样的速度打穿放在光滑水平面上的同样的木块，经历的时间为t2，子弹损失的动能为△Ek2，系统机械能的损失为E2．设两种情况下子弹在木块中所受的阻力相同，则下列选项正确的是（　　） A．t1＞t2 B．△Ek1＜△Ek2 C．△Ek1＞△Ek2 D．E1＞E2 【答案】B 【详解】A．两次击中木块过程中，子弹受的平均阻力f相同，根据牛顿第二定律，两次的加速度相等；第二次以同样的速度击穿放在光滑水平面上同样的木块，由于在子弹穿过木块的过程中，木块会在水平面内滑动，所以第二次时子弹的位移S2要大于第一次的位移S1，即s2＞s1；子弹做减速运动，由位移公式：和S2＞S1可得，t1＜t2．故A错误； BC．两次击中木块过程中，子弹受的平均阻力相同，阻力对子弹做功等于子弹损失的动能：△EK=W=fs，由于S2＞S1，所以△Ek1＜△Ek2，故B正确，C错误； D．两次击中木块过程中，子弹受的平均阻力相同，系统摩擦生热Q=fd，其中f为阻力，d为子弹相对于木块的位移．由于两次子弹相对于木块的位移都是木块的厚度，所以系统机械能的损失相等，即△E1=△E2．故D错误． 故选B 【点睛】两次击中木块过程中，子弹受的平均阻力f相同，两次的加速度相等；子弹以同样的速度打穿放在光滑水平面上的同样的木块时，木块会在水平面内滑动，所以第二次时子弹的位移S2要大于第一次的位移S1，结合位移的公式可以判定时间的关系和子弹损失的动能之间的关系；根据能量守恒定律，系统摩擦生热Q=fs，其中f为阻力，s为子弹相对于木块的位移． 11．氢原子能级如图甲所示，一群处于高能级的氢原子，向低能级跃迁时发出多种可见光，分别用这些可见光照射图乙电路的阴极K，其中3条光电流I随电压U变化的图线如图丙所示，已知可见光能量范围约为1.64eV到3.11eV之间，a光的光子能量为2.86 eV。则（　　） A．氢原子从能级向低能级跃迁时能辐射出6种频率的可见光 B．当滑片P向a端移动时，光电流I将增大 C．a光照射得到的光电流最弱，所以a光光子动量最小 D．图丙中3条图线对应的遏止电压，一定有 【答案】D 【详解】A．氢原子从能级向低能级跃迁时能辐射出6种频率的光，只有2种可见光，分别为从能级向能级跃迁和从能级向能级跃迁，故A错误； B．当滑片P向a端移动时，施加反向电压，光电流I将减小，故B错误； C．根据 可知频率越大，遏止电压越大，故a光的频率最大，根据 可知频率越大，波长越短，故a光的波长最短，根据 可知a光光子动量最大，故C错误； D．根据氢原子能级图可知氢光谱可见光只有4条，而a光的能量最大，故排除氢原子从能级向能级跃迁的可能，故a光是氢原子从能级向能级跃迁发出的光，能量为2.86，b光是氢原子从能级向能级跃迁发出的光，能量为2.55，c光是氢原子从能级向能级跃迁发出的光，能量为1.89，故图丙中3条图线对应的遏止电压，一定有 故D正确。 故选D。 14．如图，两条平行的金属导轨所在平面与水平面成一定夹角，间距为d。导轨上端与电容器连接，电容器电容为C。导轨下端与光滑水平直轨道通过绝缘小圆弧平滑连接，水平直轨道平行且间距也为d，左侧末端连接一阻值为R的定值电阻。导轨均处于匀强磁场中，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直导轨所在平面。质量为m，电阻为r，宽度为d的金属棒MN从倾斜导轨某位置由静止释放，保证金属棒运动过程始终与平行导轨垂直且接触良好，金属棒下滑到两个轨道连接处时的速度刚好是v，重力加速度为g，忽略导轨电阻，水平导轨足够长。则下列说法正确的是（　　） A．金属棒初始位置到水平轨道的高度为 B．金属棒在倾斜导轨上做匀速直线运动 C．金属棒在水平轨道上运动时定值电阻产生的焦耳热为 D．金属棒在水平轨道运动的最大位移 【答案】D 【详解】A．金属棒沿斜面下滑到底端时，重力势能转化为动能和电容器储存的电能（若倾斜导轨不光滑，还有摩擦生热），即由能量关系可知 则金属棒初始位置到水平轨道的高度不等于，A错误； B．导轨下滑过程中由牛顿第二定律可得 由法拉利电磁感应定律可得及闭合回路的欧姆定律可得 对上式时间求导可得 联立牛顿第二定律 因此加速度是定值可知物体做匀变速直线运动，B不正确 C．由能量关系可知，金属棒在水平轨道上运动时产生的总的焦耳热 因金属棒有内阻，则定值电阻产生的焦耳热小于，C错误； D．由动量定理 由电荷量公式 解得金属棒在水平轨道运动的最大位移 D正确。 故选D。 二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11.（15分）做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。 (1)若使用图甲所示装置进行实验，下列说法中正确的是 （选填选项前的字母） A．拉小车的细线应与带滑轮的长木板平行 B．实验开始时，让小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带 C．把木板右端垫高，小车在拉力作用下拖动纸带匀速运动，以平衡小车受到的阻力 D．为减小误差，实验中要保证槽码的质量m远小于小车的质量M (2)在图甲所示装置中，打点计时器的打点频率为50Hz，实验中得到一条纸带，在纸带上从A点开始，每隔4个点取一个计数点，分别为B、C、D、E、F，如图乙所示，相邻两计数点间的距离分别为10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm，则小车的加速度为 。 (3)当保持槽码的重力不变，研究加速度随质量变化的关系时，得到的数据如下表所示。下方有两张坐标纸分别选取了不同的坐标系，请选择可以更好地处理数据的那组坐标系，在相应的图中标出实验序号为6的那组数据点，并画出图线 。 实验序号 加速度 小车与车上钩码总质量M/kg 小车与车上钩码总质量的倒数 1 0.31 0.20 5.0 2 0.26 0.25 4.0 3 0.21 0.30 3.3 4 0.18 0.35 2.9 5 0.16 0.40 2.5 6 0.14 0.45 2.2 (4)在探究加速度与力的关系时，某同学根据实验数据作出的a-F图像如图所示。发现该图线不通过坐标原点且BC段明显偏离直线，分析其产生的原因，下列说法中正确的是_______ A．图线不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力不足 B．图线不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力过度 C．图线BC段弯曲是因为未保证砝码和盘的总质量远小于小车质量 D．根据BC段弯曲曲线可知，若逐渐增加盘和砝码总质量，小车的加速度将逐渐增大到无穷大 (5)另一位同学在实验中得到了图中的曲线OQ，于是他利用最初的几组数据拟合了一条直线OP，如图所示，与纵轴平行的直线和这两条图线以及横轴的交点分别为Q、P、N。此时，小车质量为M，盘和砝码的总质量为m，他猜想：，该同学的猜想是否正确 ，理由是： 【答案】(1)AD (2)0.2 (3) (4)AC (5) 不正确 见解析 【详解】（1）AC．为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上，调整长木板的倾斜度，在没有其它外力的作用下，让小车拖着纸带做匀速直线运动，同时要调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行，故A正确，C错误； B．实验开始时，让小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，故B错误； D．在消除摩擦力对实验的影响后，那么小车的合力就是绳子的拉力，根据牛顿第二定律得，对小车有 对整体有 整理可得 可知，当钩码的质量远小于小车的质量时，绳子的拉力近似等于钩码的重力，故D正确。 故选AD。 （2）打点计时器的打点频率为50Hz，每隔4个点取一个计数点，则相邻计数点间的时间间隔为 由逐差法有 解得 （3）由牛顿第二定律有 当保持槽码的重力不变，即小车所受合力不变时，小车加速度与小车质量成反比，则做图像可更直观的看出加速度随质量变化的关系，在坐标纸上描出实验序号为6的那组数据点，并画出图线，如图所示 （4）假设长木板与水平方向的夹角为θ，小车质量为M，小车受到的摩擦力为Ff，盘和砝码的质量为m，以盘和砝码的重力mg作为小车受到的合外力，则小车的加速度应该为 若乙同学根据实验数据作出的a-F图像如图3所示，该图线不通过坐标原点且BC段明显偏离直线，这说明：第一，平衡摩擦力不足；第二，未保证盘和砝码的总质量m远小于小车质量M。 故选AC。 （5）实验图像为OP，则 实验图像为OQ，则 解得 故该同学的猜测不正确。 12.（8分）汽车行驶过程中电子系统对轮胎气压进行实时自动监测，并对轮胎漏气和低气压进行报警，以确保行车安全。按照行业标准，夏季汽车轮胎正常胎压为p=2.4atm（atm为标准大气压）。某汽车轮胎的正常容积为，某次启动该汽车后，电子系统正常工作并报警，各轮胎胎压及温度如图所示（假设轮胎内气体的体积不变，且没有漏气，可视为理想气体）。为使汽车正常行驶，用电动充气泵给左前轮充气，每秒充入体积为、温度为27℃、压强为p0=1atm的气体，充气t1=9s后，左前轮胎压恢复到正常胎压。充气过程中轮胎内气体温度不变。 （1）充气过程左前轮中的气体 （选填“放热”或“吸热”）和每秒充入的气体体积； （2）在行驶过程中，汽车右前轮扎到钉子，导致车胎缓慢漏气，漏气前后轮胎体积不变，停车后发现仪表显示胎内气体压强仍为2.4atm。已知剩余气体质量与原有气体质量之比为10：11，求停车时右前轮胎内气体的温度（温度单位用K，T=273K+t）。 【答案】（1）放热 2.0×10-3m3 （2） 330K 【详解】（1）充气过程，外界对左前轮中的气体做功，即 由于充气过程中轮胎内气体温度不变，即 根据热力学第一定律 可得 则充气过程左前轮中的气体放热。 （2）设充气前，左前轮胎内气体胎压为p1；充入气体的总体积为V1，以左前轮充气后的所有气体为研究对象，则初状态p1=1.8atm，V=3.0×10-2m3 末状态p=2.4atm，V=3.0×10-2m3 由题干和图可知，充入气体的温度与原有气体的温度相同，充气过程为等温变化，由玻意耳定律得 每秒充入气体的体积 联立解得 （3）以右前轮漏气前所有气体为研究对象，设原有气体的质量为m，剩余气体的质量为m'、温度为T2，漏出气体的体积为V漏，漏气过程为等压变化。 由盖—吕萨克定律得 剩余气体与原有气体质量比为 解得T2=330K 13.（15分）一个半圆柱形特殊玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，如图所示。玻璃的折射率为n=2。 (1)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？ (2)细束光线在O点左侧与O相距R处垂直于AB从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置以及光线从射入玻璃到射出所用的时间。（设光在真空中的速度为c，垂直界面入射的光线忽略光的反射） 【答案】(1)R；(2)， 【详解】(1)在O点左侧，设从E点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角θ，则OE区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出，如图： 由全反射条件有     ① 由几何关系有 OE=Rsinθ    ② 由对称性可知，若光线都能从上表面射出，光束的宽度最大为 l=2OE    ③ 联立①②③式，代入已知数据得 l=R    ④ (2)设光线在距O点R的C点射入后，在上表面的入射角为 sinα= 由几何关系及①式和已知条件得 光线在玻璃砖内会发生三次全反射，最后由G点射出，如图： 由反射定律和几何关系得 又 解得 14.（13分）如图甲所示，两水平放置的平行金属板A、B间距d=40cm，板长L=30cm，在两板间加一大小和方向随之间周期性变化的匀强电场，如图乙所示，规定竖直向上为电场强度的正方向.在距金属板右侧D=40cm的空间内有方向竖直向上、电场强度大小为E=100V/m的匀强磁场，并在该电场的右侧边界竖直放置一足够长的挡板.现有一电量q=1×10-2C、质量m=0.1kg的正电小球在t=0时刻以水平初速度v0=2m/s从距B板h=5cm处射入A、B两板间，重力加速度g=10m/s2,求： (1)小球飞出A、B两板间时竖直方向的速度的大小; (2)小球在A、B极板间运动过程中受到电场力的平均值； (3)若有大量电量为q=10-2C、质量m=0.1kg的正电小球持续不断地从极板左侧各个位置以相同水平初速度v0水平进入A、B板间，忽略小球间的相互作用，求这些小球最终打在挡板上的长度范围. 【答案】(1) (2) (3) 【详解】(1) 在内，电场力为： 根据牛顿第二定律：，则 在内，电场力为： 根据牛顿第二定律：，所以 由此可画出a-t图如下图所示： 小球在A、B板间水平方向运动为匀速运动，则时间 所以竖直方向：，方向竖直向上； (2)小球在板间运动的过程中，由动量定理：   所以； (3)由a-t图，当小球从0秒时射入，离开A、B板的竖直速度正向最大，为   当小球从0.1s时射入，离开A、B板的竖直速度负向最大，为 所以小球可以在任意时刻、从A、B板左侧任意位置进入板间， 所以可以找到合适位置、合适时刻，使小球恰好从A板最右侧飞出时，竖直速度正向最大，为；使小球恰好从B板最右侧飞出时，竖直速度负向最大，为 又因为小球飞出A、B板间后做匀速直线运动，经历时间   所以小球打在挡板上的长度范围：   点睛：能根据根据牛顿第二定律，求出加速度与时间的关系图像，然后根据运动学规律求解，同时要掌握类平抛运动物体的处理方法是解决本题的关键． 15.（16分）如图所示，水平面上放置着半径为、圆心角为的圆弧轨道，一可视为质点的小球以初速度冲上圆弧轨道。已知圆弧轨道质量，小球质量，重力加速度大小为，不计一切摩擦和空气阻力，小球从圆弧轨道飞出时，速度方向恰好跟水平方向成角，求： （1）圆弧的半径； （2）小球飞出圆弧轨道时，小球和圆弧轨道的速度； （3）若小球从圆弧轨道飞出时，圆弧向右运动的距离为，小球在轨道上运动时间。 【详解】（1）小球以初速度滑上圆弧轨道，小球与圆弧轨道产生相互作用，因此小球从滑上圆弧到飞离圆弧的运动中，小球与圆弧轨道组成的系统在水平方向动量守恒，机械能守恒，因此小球有两个分速度，其中v1是相对轨道的速度，与圆弧相切，是随轨道运动的速度，方向水平，如图所示 由几何关系，可知与成60°角，v与成30°角，则与v成30°角，所以四边形是菱形，则有， 由水平方向动量守恒可得 由系统机械能守恒可得 联立解得圆弧半径为 （2）小球飞出时圆弧轨道的速度为 小球飞出圆弧轨道时速度大小为 （3）根据题意可知，小球与圆弧轨道水平方向动量守恒，则有 设小球在轨道上运动时间为，则有 整理可得 解得 - 2 - 1 学科网（北京）股份有限公司 $