精品解析：2026届陕西省西安市新城区高三上学期一模物理试题

物理试卷 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 我国研制出一种硼中子俘获治疗癌症的新方法，将含硼的特有化合物注入患者体内，该物质对身体没有伤害，借助其对癌细胞亲和力极强的特性，会快速聚拢在癌细胞内，接下来再通过中子进行30-60分钟的照射，中子能和含硼化合物产生强烈的核反应，释放出一种杀伤力很强的射线，该射线长度仅为7纳米，约为一个癌细胞的长度，最终完成对癌细胞的剿灭，但整个过程不会对周围的组织产生损伤。核反应方程是，下列说法正确的是（　　） A. X是射线 B. X是射线 C. X是射线 D. X是高速电子 2. 2024年3月26日凌晨1时21分，河北廊坊市永清县发生4.2级地震，震源深度公里。本次地震中，中国地震预警网展现出“秒级响应”能力：主震发生后7.5秒即发出预警。不少北京市民表示，正是手机突然响起的警报声让他们及时采取避险措施。地震预警并非预测，而是通过监测震源发出的纵波（P波）与横波（S波）的时间差，在破坏性更强的横波到达前发出警报。纵波在地壳中传播速度为5.5~7千米/秒，破坏性较弱。S波的传播速度约为P波的一半，破坏性较强。若取P波速度，S波速度为，下列说法正确的是（　　） A. 纵波比横波提前到达震中永清县 B. 纵波比横波提前到达震中永清县 C. 若振源的振动频率为3.5Hz，则纵波的波长为2m D. 横波使地面上下振动，纵波使地面前后、左右抖动 3. N匝矩形线圈电阻为R，在如图所示的磁极N、S间的水平方向的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度ω顺时针匀速转动，磁感应强度为B，线圈面积为S。线圈两端有两个彼此绝缘的半圆金属环可随线圈一起转动。两个电刷固定不动，分别与两半圆金属环接触，两电刷间接有阻值也为R的电阻，其余电阻不计。下列说法正确的是（　　） A. 流过R的电流方向每周期改变2次 B. 通过电阻R的电流方向一直向左 C. R两端的电压有效值为 D. R两端的电压有效值为 4. 绝大多数生物体的皮肤是不透明的。因为光在穿透皮肤组织中的脂质和蛋白质时会发生散射，液体成分是低折射率(如间质液和胞质溶胶），脂质和蛋白质成分具有高折射率（如质膜、髓鞘和肌原纤维），限制了光学成像的穿透深度。中国小伙欧子豪近期发现将柠檬黄溶液局部涂抹在活体小鼠的腹部皮肤上，小鼠皮肤变成透明，可肉眼直接观察血管、肝脏、小肠、盲肠和膀胱。大致原理如图对比所示，下列说法错误的是（　　） A. 光在不同折射率介质表面会发生反射和折射 B. 通过柠檬黄染料把液体打造成和脂质、蛋白质等物质一样的折射率，脂肪蛋白质变成透明 C. 柠檬黄染料将液体组织的折射率提高，但与要观察的血管和内脏的折射率不同 D. 柠檬黄染料将液体组织的折射率降低，与要观察的血管和内脏的折射率相同 5. 最近“一颗编号为2024YR4直径在40米至90米之间的小行星可能在8年后撞击地球”的消息引起热议。我国已掌握动能撞击术来规避这个风险，如图所示，若用与小行星质量m、速率v相同的自主导航航天器去横向与小行星发生弹性碰撞，小行星被撞后瞬间速度变为，速度偏离原来的方向θ角度，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 图甲为金属四极杆带电粒子质量分析器的局部结构示意图，图乙为四极杆内垂直于x轴的任意截面内的等势面分布图，相邻两等势面间电势差相等，如图所示，O为装置中心点，P在y轴负半轴，M在z轴正半轴上，，N、Q分别在过x轴且分别与y轴成的平面上，，则（　　） A. 将电荷从N移到Q，电场力做负功 B. P、M、N点电势比较 C. 在P点由静止释放的正电荷会在y轴上O点两侧来回往复对称运动 D. M、O、P三点电场强度比较 7. 2025年3月30日国产大飞机C919开始执飞西安、广州直达往返航线。C919是中国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式中程干线客机，某次飞行中飞机总重量为50吨，在空中沿与水平方向成30°斜向上加速时加速度为，为重力加速度的大小，喷气的反作用力与空气对飞机作用力的合力为；某段时间匀速飞行时，喷出气体对飞机的速度为u，对地的速度为v，飞机受到喷气的反作用力为，下列说法正确的是（　　） A. 与水平方向成30°斜向上， B. 与水平方向成60°斜向上， C. 单位时间内喷出的气体 D. 单位时间内喷出的气体 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分。 8. 2025年3月12日凌晨，长征八号遥六运载火箭以“一箭十八星”方式将千帆星座第五批组网卫星送入预定轨道。若最后火箭壳体质量为m，最后一颗卫星的质量为5m，分离前一起绕地球在椭圆轨道运动，周期为T，到离地心距离为r的远地点时速度为v，此时卫星与火箭分离，分离时卫星相对于火箭的速度向前，分离后瞬时火箭的速度为，卫星以速度绕地球作半径为r的匀速圆周运动，周期为，设地球质量为M，引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. ， B. ， C. 大于T D. 9. 电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动。每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。磁场中，边长为L的n匝正方形线圈竖直固定在减震装置上。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示，永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。若线圈电阻为R，某时刻磁铁正在以速度v上升，线圈始终在磁场中，关于图乙中的线圈。下列说法正确的是（　　） A. 如果磁铁从此处上升，流过线圈的电量为，与v大小无关 B. 如果磁铁从此处上升，速度越快，流过线圈的电量越大 C. 此时线圈中感应电动势为，线圈中感应电流的方向为逆时针方向 D. 此时线圈所受安培力的合力为，方向竖直向上 10. 如图，长方体区域中。a处的粒子源可在范围内朝各个方向发射速率均为v的同种粒子，粒子比荷为k。该区域仅存在由a指向的匀强电场E时，粒子均落在矩形范围内；该区域仅存在由a指向的匀强磁场B时，粒子均通过边。不计重力及粒子间的相互作用，则其中某个粒子在该区域运动过程中（　　） A. E的最大值为 B. E的大小可能为 C. B的大小可能为 D. B的大小可能为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 小明想测量某水果电池的电动势（约2V）和内阻（约1kΩ）。除了导线和开关，只有一个多用电表和9999.99Ω的电阻箱，为了更精确地得到测量结果，他设计了如图的实验。 （1）按照图甲连接实验电路，将多用电表的选择开关打到直流电压___________（选填“2.5”或“10”）V挡。其___________（选填“红”或“黑”）表笔与电源正极连接，闭合开关，改变电阻箱电阻，记录多组（U、R）值，利用换算成每组（U、I）值，画出U-I图像；某次测量电压表示数如图乙，读数为___________V。 （2）将多用电表的选择开关打到直流电流___________（选填“2.5”或“25”）mA挡，如图丙连接电路，从大到小改变电阻箱的电阻，记录多组（I、R）值，利用换算成每组（U、I）值，在同一坐标轴上画出U-I图像，如图丁所示。 （3）图丁中图线___________（选填“Ⅰ”或“Ⅱ”）是图甲对应的实验所得的图线。小明得出这个水果电池的电动势和内阻的精确值分别是E=___________V，r=___________kΩ（结果均保留三位有效数字），电表的内阻对此次实验结果___________（选填“有”或“无”）影响。 12. A同学用手机phyphox软件测当地重力加速度，如图是他的实验装置，B同学则用秒表计时和测摆线长度的方法来验证测量值与手机测量结果是否一致。忽略线的质量和伸缩，以下问题中，取，结果保留三位有效数字。 （1）如图甲所示，用两根竖直平行线固定手机，线上端固定在铁架台铁杆下端，手机应该在___________（选填“垂直、平行”）于纸面的平面内摆动，手机静止在平衡位置时手机保持水平，摆长应该是铁杆下端到手机的___________（选填“重心”“上表面”或“下表面”）的距离。 （2）B同学不能确定手机的重心在哪里，就只测了手机上表面到铁杆下端的距离L，然后每次减小这个距离，他记录了两次周期的平方分别为，，则可得出当地重力加速度为___________。A同学手机测出的重力加速度值与B同学测量值相同，某次手机显示单摆振动图像如图乙，则这次测量对应的摆长为___________m。 （3）若B同学测出多组手机上表面到铁杆下端距离L与周期T的数据，图___________（选填“丙”或“丁”）是B同学画出的图，根据正确的图算出重力加速度值为___________，考虑他不知道手机重心的位置导致他测得的重力加速度g___________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 13. 小明看到同学设计的一款火警报警装置，其原理如图所示，固定在水平地面上的导热汽缸内，表面涂有导电物质的质量为m横截面积为S的活塞密封一定质量的理想气体，，常态27℃时，活塞距汽缸底部的高度为h，要求环境温度127℃时报警，不计活塞与汽缸之间的摩擦。小明觉得若整个装置以某一加速度a加速下降时，这个装置也会报警，求： （1）刚好火灾报警时，活塞比常态时上升的距离的d与h的比值； （2）常态下加速下降也恰能报警的加速度a与重力加速度g的比值； （3）若从常态到恰火灾报警时气体内能增加了，求此过程气体吸收的热量Q与的比值。 14. 国内首台紧凑型加速器质谱仪（Accelerator mass spectrometry，简称AMS）在离子源处引出负离子，在串列加速器中间部分利用剥离膜将负离子剥离成正离子，在另一加速管中继续加速后（剥离器两侧的加速器完全对称），通过加有匀强磁场的圆弧形磁分析系统，到达核探测器，可鉴别同量异位素，图为串列加速器质谱仪示意图。AMS可实现碳-14、铝-26、碘-129、铀-236等十余种核素的高效与高灵敏分析，相关技术指标达到国际领先水平。 （1）如图的串列加速器靠近中间剥离器的B电极相比于两端的A电极是高压电极还是低压电极？为什么？ （2）若离子源出来的负离子具有初动能为0.01MeV，剥离器左边的加速器能提供总加速电压为电荷量为3e的负离子加速，剥离后这些离子变成电荷量为3e的正离子，求这种离子进入磁分析系统时的动能。 （3）若碳-14和氮-14进入剥离器前都带-1e电荷量，经过电荷剥离器后核外电子全部剥离，只剩下原子核。加速器AB能提供电压为U的总加速电压使离子加速，忽略离子源出来进入串列加速器之前的离子的初动能，若磁分析系统内有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度为B。求碳-14和氮-14在磁分析器中运动的半径之比。（答案可以用根号表示） 15. 小华和同学玩如图所示的闯关游戏。轻绳上端固定于O处，装有沙的甲车静止于光滑水平面上的C处，质量的小华腰系轻绳从A处由静止开始摆下，长，摆到最低点B时绳子恰好断裂，B在水平面上方处，小华正好落入甲车中，小华瞬间和甲车获得共同速度，而且之后小华和甲车始终速度相同，然后甲车碰撞D处的乙车滑上粗糙水平面，将乙车撞离平台，而甲车恰停在E处。已知间距离，两车与平面间动摩擦因数均为，小华与甲车总质量等于乙车质量，且均可看成质点，碰撞中系统损失的动能等于碰前瞬间总动能的，重力加速度g取，求： （1）甲乙两车碰后瞬间，甲车的速度，小华落入甲车后与甲车的共同速度； （2）的水平距离，小华落入甲车前的速度大小； （3）绳子能承受的最大拉力F的大小，由静止开始摆下前，绳子与竖直方向的夹角θ。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理试卷 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 我国研制出一种硼中子俘获治疗癌症的新方法，将含硼的特有化合物注入患者体内，该物质对身体没有伤害，借助其对癌细胞亲和力极强的特性，会快速聚拢在癌细胞内，接下来再通过中子进行30-60分钟的照射，中子能和含硼化合物产生强烈的核反应，释放出一种杀伤力很强的射线，该射线长度仅为7纳米，约为一个癌细胞的长度，最终完成对癌细胞的剿灭，但整个过程不会对周围的组织产生损伤。核反应方程是，下列说法正确的是（　　） A. X是射线 B. X是射线 C. X是射线 D. X是高速电子 【答案】A 【解析】 【详解】根据核反应的质量数守恒和电荷数守恒可知，X的质量数为 电荷数为 对应氦核（粒子，即），而射线由粒子组成。 故选A。 2. 2024年3月26日凌晨1时21分，河北廊坊市永清县发生4.2级地震，震源深度公里。本次地震中，中国地震预警网展现出“秒级响应”能力：主震发生后7.5秒即发出预警。不少北京市民表示，正是手机突然响起的警报声让他们及时采取避险措施。地震预警并非预测，而是通过监测震源发出的纵波（P波）与横波（S波）的时间差，在破坏性更强的横波到达前发出警报。纵波在地壳中传播速度为5.5~7千米/秒，破坏性较弱。S波的传播速度约为P波的一半，破坏性较强。若取P波速度，S波速度为，下列说法正确的是（　　） A. 纵波比横波提前到达震中永清县 B. 纵波比横波提前到达震中永清县 C. 若振源的振动频率为3.5Hz，则纵波的波长为2m D. 横波使地面上下振动，纵波使地面前后、左右抖动 【答案】B 【解析】 【详解】AB．纵波到达震中的时间 横波到达时间 则两波到达的时间差为 ，故A错误，B正确； C．根据 可得纵波波长 ，故C错误； D．横波振动方向与传播方向垂直，从地壳深处传播上来，振动方向为水平的是横波，振动方向为上下的是纵波，故D错误。 故选B。 3. N匝矩形线圈电阻为R，在如图所示的磁极N、S间的水平方向的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度ω顺时针匀速转动，磁感应强度为B，线圈面积为S。线圈两端有两个彼此绝缘的半圆金属环可随线圈一起转动。两个电刷固定不动，分别与两半圆金属环接触，两电刷间接有阻值也为R的电阻，其余电阻不计。下列说法正确的是（　　） A. 流过R的电流方向每周期改变2次 B. 通过电阻R的电流方向一直向左 C. R两端的电压有效值为 D. R两端的电压有效值为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据右手定则，矩形线圈中产生顺时针（俯视）方向的感应电流，则通过电阻R的电流一直向左，方向不变，故A错误，B正确； CD．电源电动势最大值、有效值 回路中的电流 则R两端的电压有效值，故CD错误。 故选B。 4. 绝大多数生物体的皮肤是不透明的。因为光在穿透皮肤组织中的脂质和蛋白质时会发生散射，液体成分是低折射率(如间质液和胞质溶胶），脂质和蛋白质成分具有高折射率（如质膜、髓鞘和肌原纤维），限制了光学成像的穿透深度。中国小伙欧子豪近期发现将柠檬黄溶液局部涂抹在活体小鼠的腹部皮肤上，小鼠皮肤变成透明，可肉眼直接观察血管、肝脏、小肠、盲肠和膀胱。大致原理如图对比所示，下列说法错误的是（　　） A. 光在不同折射率介质表面会发生反射和折射 B. 通过柠檬黄染料把液体打造成和脂质、蛋白质等物质一样的折射率，脂肪蛋白质变成透明 C. 柠檬黄染料将液体组织的折射率提高，但与要观察的血管和内脏的折射率不同 D. 柠檬黄染料将液体组织的折射率降低，与要观察的血管和内脏的折射率相同 【答案】D 【解析】 【详解】由题干和图示可知，染料溶液的注入使皮肤组织中的液体折射率提高到和脂肪、蛋白质折射率相同，则不再在界面发生反射和折射，而是直线前进，遇到内脏和血管界面，再发生反射成像，所以液体组织的折射率与血管和内脏的折射率不同。故ABC正确，不符合题意，D错误，符合题意。 本题选错误的，故选D。 5. 最近“一颗编号为2024YR4直径在40米至90米之间的小行星可能在8年后撞击地球”的消息引起热议。我国已掌握动能撞击术来规避这个风险，如图所示，若用与小行星质量m、速率v相同的自主导航航天器去横向与小行星发生弹性碰撞，小行星被撞后瞬间速度变为，速度偏离原来的方向θ角度，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】小行星被质量完全相同的航天器横向弹性撞击后，原方向动量不变，被撞方向交换速度，获得横向速度v，合速度变为，速度偏转角度为 故选A。 6. 图甲为金属四极杆带电粒子质量分析器的局部结构示意图，图乙为四极杆内垂直于x轴的任意截面内的等势面分布图，相邻两等势面间电势差相等，如图所示，O为装置中心点，P在y轴负半轴，M在z轴正半轴上，，N、Q分别在过x轴且分别与y轴成的平面上，，则（　　） A. 将电荷从N移到Q，电场力做负功 B. P、M、N点电势比较 C. 在P点由静止释放的正电荷会在y轴上O点两侧来回往复对称运动 D. M、O、P三点电场强度比较 【答案】C 【解析】 【详解】A．将四极杆看成两对等量异种电荷的组合，可知过一三象限平分面和过二四象限平分面的平面都是等量异种电荷中垂面，电势都为零，N、Q在这两个平面上，电势都为零，电荷从N到Q电场力不做功，故A错误； B．根据等量异种电荷的电势分布规律，可知P点电势为正，M点电势为负，，故B错误； C．y轴上电场方向指向O，且关于O点对称，在P点由静止释放的正电荷会在y轴上O点两侧来回往复对称运动，故C正确； D．将四极杆看成两对等量同种电荷的组合，可知中心O点电场强度为零，M点离中心更远，离电荷更近，M点电场强度大于P点，，故D错误。 故选C。 7. 2025年3月30日国产大飞机C919开始执飞西安、广州直达往返航线。C919是中国首款按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式中程干线客机，某次飞行中飞机总重量为50吨，在空中沿与水平方向成30°斜向上加速时加速度为，为重力加速度的大小，喷气的反作用力与空气对飞机作用力的合力为；某段时间匀速飞行时，喷出气体对飞机的速度为u，对地的速度为v，飞机受到喷气的反作用力为，下列说法正确的是（　　） A. 与水平方向成30°斜向上， B. 与水平方向成60°斜向上， C. 单位时间内喷出的气体 D. 单位时间内喷出的气体 【答案】D 【解析】 【详解】AB．国产大飞机C919在加速飞行过程中受到重力、喷气反作用力以及空气对其作用力，将喷气的反作用力与空气对飞机作用力合成一个力，为，与水平方向的夹角为，将和合力正交分解，如图所示 根据正交分解，可得， 联立解得，，故AB错误； CD．国产大飞机C919在匀速飞行时，喷出气体对飞机的速度为u，根据动量定理有 解得，故C错误，D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分。 8. 2025年3月12日凌晨，长征八号遥六运载火箭以“一箭十八星”方式将千帆星座第五批组网卫星送入预定轨道。若最后火箭壳体质量为m，最后一颗卫星的质量为5m，分离前一起绕地球在椭圆轨道运动，周期为T，到离地心距离为r的远地点时速度为v，此时卫星与火箭分离，分离时卫星相对于火箭的速度向前，分离后瞬时火箭的速度为，卫星以速度绕地球作半径为r的匀速圆周运动，周期为，设地球质量为M，引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. ， B. ， C. 大于T D. 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．根据动量守恒有 又 解得，，故A正确，B错误； C．在远地点分离后卫星做匀速圆周运动轨道半径大于椭圆半长轴，根据开普勒第三定律，可知大于T，故C正确； D．卫星围绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力有 解得 因，则有，故D错误。 故选AC。 9. 电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动。每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。磁场中，边长为L的n匝正方形线圈竖直固定在减震装置上。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示，永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。若线圈电阻为R，某时刻磁铁正在以速度v上升，线圈始终在磁场中，关于图乙中的线圈。下列说法正确的是（　　） A. 如果磁铁从此处上升，流过线圈的电量为，与v大小无关 B. 如果磁铁从此处上升，速度越快，流过线圈的电量越大 C. 此时线圈中感应电动势为，线圈中感应电流的方向为逆时针方向 D. 此时线圈所受安培力的合力为，方向竖直向上 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．根据图乙可知此时穿过线圈的磁通量为0，磁铁上升，磁通量的变化量为 流过线圈的电量 又， 联立解得，可知电量与速度无关，故A正确，B错误； C．由题分析，可知磁通量向里增加，根据楞次定律和安培定则可知线圈中感应电流的方向为逆时针方向，此时线圈中感应电动势，故C正确； D．根据左手定则，可知此时上下边受安培力均向上，故线圈受安培力的合力向上，根据，， 联立解得，故D正确。 故选ACD。 10. 如图，长方体区域中。a处的粒子源可在范围内朝各个方向发射速率均为v的同种粒子，粒子比荷为k。该区域仅存在由a指向的匀强电场E时，粒子均落在矩形范围内；该区域仅存在由a指向的匀强磁场B时，粒子均通过边。不计重力及粒子间的相互作用，则其中某个粒子在该区域运动过程中（　　） A. E的最大值为 B. E的大小可能为 C. B的大小可能为 D. B的大小可能为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．只有电场时，粒子做类平抛，根据运动学规律则有， 由牛顿第二定律可得 解得 故有 联立解得 即E的最小值为，A错误，B正确； CD．只有磁场时，粒子均通过ab边，则沿ad射出的粒子恰与cd相切，半径 洛伦兹力提供圆周运动的向心力，则有 联立解得，故C错误，D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 小明想测量某水果电池的电动势（约2V）和内阻（约1kΩ）。除了导线和开关，只有一个多用电表和9999.99Ω的电阻箱，为了更精确地得到测量结果，他设计了如图的实验。 （1）按照图甲连接实验电路，将多用电表的选择开关打到直流电压___________（选填“2.5”或“10”）V挡。其___________（选填“红”或“黑”）表笔与电源正极连接，闭合开关，改变电阻箱电阻，记录多组（U、R）值，利用换算成每组（U、I）值，画出U-I图像；某次测量电压表示数如图乙，读数为___________V。 （2）将多用电表的选择开关打到直流电流___________（选填“2.5”或“25”）mA挡，如图丙连接电路，从大到小改变电阻箱的电阻，记录多组（I、R）值，利用换算成每组（U、I）值，在同一坐标轴上画出U-I图像，如图丁所示。 （3）图丁中图线___________（选填“Ⅰ”或“Ⅱ”）是图甲对应的实验所得的图线。小明得出这个水果电池的电动势和内阻的精确值分别是E=___________V，r=___________kΩ（结果均保留三位有效数字），电表的内阻对此次实验结果___________（选填“有”或“无”）影响。 【答案】（1） ①. 2.5 ②. 红 ③. 1.70 （2）2.5 （3） ①. Ⅱ ②. 2.02 ③. 1.01 ④. 无 【解析】 【小问1详解】 [1][2][3]电动势约2V，故多用电表选2.5V量程；电流由红表笔流进表，红表笔接电源正极；电压表读第二排直流电压刻度，则电压表示数为1.70V。 【小问2详解】 估算回路中的最大电流约2mA，则多用电表选2.5mA量程。 【小问3详解】 [1][2][3][4]图甲电源电动势、内阻测量值会偏小，所以是图线Ⅱ；图线Ⅰ的纵截距是电动势的真实值，则；图线Ⅱ的短路电流是真实值2.00mA，算出电源内阻的真实值；两种解法结合可得电源电动势内阻的真实值，所以电表内阻对测量结果无影响。 12. A同学用手机phyphox软件测当地重力加速度，如图是他的实验装置，B同学则用秒表计时和测摆线长度的方法来验证测量值与手机测量结果是否一致。忽略线的质量和伸缩，以下问题中，取，结果保留三位有效数字。 （1）如图甲所示，用两根竖直平行线固定手机，线上端固定在铁架台铁杆下端，手机应该在___________（选填“垂直、平行”）于纸面的平面内摆动，手机静止在平衡位置时手机保持水平，摆长应该是铁杆下端到手机的___________（选填“重心”“上表面”或“下表面”）的距离。 （2）B同学不能确定手机的重心在哪里，就只测了手机上表面到铁杆下端的距离L，然后每次减小这个距离，他记录了两次周期的平方分别为，，则可得出当地重力加速度为___________。A同学手机测出的重力加速度值与B同学测量值相同，某次手机显示单摆振动图像如图乙，则这次测量对应的摆长为___________m。 （3）若B同学测出多组手机上表面到铁杆下端距离L与周期T的数据，图___________（选填“丙”或“丁”）是B同学画出的图，根据正确的图算出重力加速度值为___________，考虑他不知道手机重心的位置导致他测得的重力加速度g___________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 【答案】（1） ①. 垂直 ②. 重心 （2） ①. 9.76 ②. 0.368 （3） ①. 丙 ②. 9.76 ③. 等于 【解析】 【小问1详解】 [1]只有垂直于纸面摆动，手机才做恒定的简谐运动； [2]摆长为悬点到重心的距离。 【小问2详解】 [1]设手机的重心到手机上表面的距离为，由单摆周期公式可得， 联立解得， 解得 [2]由乙图可知单摆的周期为1.22s，据单摆周期公式 可得摆长为 【小问3详解】 [1]根据上述分析可知，单摆的周期 解得 因此图像为丙图。 [2]根据图像的物理意义可知 解得 [3]无论图像是否经过坐标原点，图像的斜率都不变，所以g不变，没有系统误差，则他求得的加速度g等于真实值。 13. 小明看到同学设计的一款火警报警装置，其原理如图所示，固定在水平地面上的导热汽缸内，表面涂有导电物质的质量为m横截面积为S的活塞密封一定质量的理想气体，，常态27℃时，活塞距汽缸底部的高度为h，要求环境温度127℃时报警，不计活塞与汽缸之间的摩擦。小明觉得若整个装置以某一加速度a加速下降时，这个装置也会报警，求： （1）刚好火灾报警时，活塞比常态时上升的距离的d与h的比值； （2）常态下加速下降也恰能报警的加速度a与重力加速度g的比值； （3）若从常态到恰火灾报警时气体内能增加了，求此过程气体吸收的热量Q与的比值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 活塞上升过程，缸内气体等压膨胀，根据盖吕萨克定律可得 代入数据解得起初活塞到两触点的距离为 【小问2详解】 初始时，以活塞为对象，根据受力平衡可得 解得 加速下降时，对活塞，根据牛顿第二定律 气体等温变化，根据玻意耳定律有 联立解得 【小问3详解】 气体做的功为 解得 根据热力学第一定律有 气体吸热 联立解得 14. 国内首台紧凑型加速器质谱仪（Accelerator mass spectrometry，简称AMS）在离子源处引出负离子，在串列加速器中间部分利用剥离膜将负离子剥离成正离子，在另一加速管中继续加速后（剥离器两侧的加速器完全对称），通过加有匀强磁场的圆弧形磁分析系统，到达核探测器，可鉴别同量异位素，图为串列加速器质谱仪示意图。AMS可实现碳-14、铝-26、碘-129、铀-236等十余种核素的高效与高灵敏分析，相关技术指标达到国际领先水平。 （1）如图的串列加速器靠近中间剥离器的B电极相比于两端的A电极是高压电极还是低压电极？为什么？ （2）若离子源出来的负离子具有初动能为0.01MeV，剥离器左边的加速器能提供总加速电压为电荷量为3e的负离子加速，剥离后这些离子变成电荷量为3e的正离子，求这种离子进入磁分析系统时的动能。 （3）若碳-14和氮-14进入剥离器前都带-1e电荷量，经过电荷剥离器后核外电子全部剥离，只剩下原子核。加速器AB能提供电压为U的总加速电压使离子加速，忽略离子源出来进入串列加速器之前的离子的初动能，若磁分析系统内有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度为B。求碳-14和氮-14在磁分析器中运动的半径之比。（答案可以用根号表示） 【答案】（1）高压电极，因为剥离器之前的加速器加速负离子，剥离器之后的加速器加速正离子 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 靠近中间剥离器的B电极是高压电极。 因为剥离器之前的加速器加速负离子，剥离器之后的加速器加速正离子。 【小问2详解】 剥离器两侧的加速器给离子加速，根据动能定理有 解得 【小问3详解】 在加速电场中，根据动能定理可得C-14、N-14进入磁分析系统前的动能分别为 ， 又 磁分析系统中原子核做匀速圆周运动 解得 可得C-14、N-14在磁场做匀速圆周运动的半径分别为， 解得 15. 小华和同学玩如图所示的闯关游戏。轻绳上端固定于O处，装有沙的甲车静止于光滑水平面上的C处，质量的小华腰系轻绳从A处由静止开始摆下，长，摆到最低点B时绳子恰好断裂，B在水平面上方处，小华正好落入甲车中，小华瞬间和甲车获得共同速度，而且之后小华和甲车始终速度相同，然后甲车碰撞D处的乙车滑上粗糙水平面，将乙车撞离平台，而甲车恰停在E处。已知间距离，两车与平面间动摩擦因数均为，小华与甲车总质量等于乙车质量，且均可看成质点，碰撞中系统损失的动能等于碰前瞬间总动能的，重力加速度g取，求： （1）甲乙两车碰后瞬间，甲车的速度，小华落入甲车后与甲车的共同速度； （2）的水平距离，小华落入甲车前的速度大小； （3）绳子能承受的最大拉力F的大小，由静止开始摆下前，绳子与竖直方向的夹角θ。 【答案】（1）0.8m/s，3.2m/s （2）1.2m，5m/s （3）800N，60° 【解析】 【小问1详解】 设甲车及人总质量为M，甲车从D恰好滑至E过程有① 得② 甲与乙碰撞过程系统动量守恒，动能损失为碰前动能的，有③ ④ 联立②③④解得（此解求出，依题意，排除此解），或（取此解） 【小问2详解】 设小华在B点的速度为，小华与甲车相互作用瞬间系统水平方向动量守恒，则 得 小华从B至C做平抛运动因此 ， 此过程机械能守恒有 解得， 【小问3详解】 在B点由牛顿第二定律 从A到B，由动能定理有 联立两式解得 ， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $