精品解析：2026届湖南省T8联盟高三上学期12月第一次教学质量评价（一模）物理试题

高三年级12月检测训练 物理试题 （试卷满分：100分 考试用时：75分钟） 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，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。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，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每个小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 2025年6月，我国秦山核电基地宣布医用同位素镥-177正式供应市场，标志着该领域的重大突破。镥-177衰变方程为，已知的半衰期为6.7天，单个、、粒子X的质量分别为，真空中光速为c，则下列说法正确的是（　　） A. 强相互作用是引起该衰变的原因 B. 粒子X具有较强的电离本领 C. 单个原子核衰变释放的能量为 D. 1g的经过20.1天后剩余0.25g未衰变 2. 如图为卫星的发射过程，发射后先在近地轨道①上做匀速圆周运动，再经过椭圆轨道②后，最终到达预定轨道③上，已知③轨道高度低于同步卫星轨道，下列说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道①上运行的速度大于地球的第一宇宙速度 B. 卫星从轨道②上的P点运动到Q点过程中万有引力做正功 C. 卫星在轨道②上P点的速度小于在轨道①上P点的速度 D. 卫星在轨道②上的运行周期小于24h 3. 如图所示，两束相互平行的单色光a、b射入平行玻璃砖上表面，已知单色光a在玻璃砖中的折射率大于单色光b在玻璃砖中的折射率。若不考虑光束在平行玻璃砖下表面反射后的情况，下列说法正确的是（　　） A. 两束单色光线穿过平行玻璃砖后出射光不可能重合 B. 若单色光b能使某金属发生光电效应，则单色光a不能使该金属发生光电效应 C. 单色光a可能是红光，单色光b可能是绿光 D. 单色光a在玻璃砖下表面可能发生全反射 4. 光滑水平面上，细线一端固定在O点，另一端与小球相连，小球受到两个相互垂直的水平拉力和，细线始终水平，与细线的夹角为（为钝角），小球始终处于平衡状态。则下列说法正确的是（　　） A. 保持拉力恒定不变，方向不变，大小逐渐增加，则小球受到细线的拉力逐渐减小 B. 只增加细线的长度，保持三个力方向不变，则减小 C. 若保持角和不变，将拉力沿顺时针方向缓慢转动，则小球受到细线的拉力将逐渐增大 D. 若保持角和不变，将拉力沿顺时针方向缓慢转动，则小球受到细线的拉力将逐渐减小 5. 随着电动汽车的普及，充电桩成了日常生活中的常见设施。如图所示，电动汽车充电站的理想变压器原、副线圈的匝数比，原线圈接有交变电源，当仅有一个充电桩处于正常工作状态，其余充电桩闲置，此时充电电压为220V，充电功率为4400W，下列说法正确的是（　　） A. 变压器原线圈串联的定值电阻R的阻值为 B. 流过充电桩的电流方向每一秒改变50次 C. 流经充电桩电流的最大值为20A D. 若同时使用两个充电桩，则变压器的输出功率为8800W 6. 如图所示，有两个同心共面的金属环放置于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向下，两圆环的半径分别为和，金属杆在两圆环之间的电阻为，以角速度沿顺时针方向绕O点匀速旋转。用导线把两个环与电源和一保险丝电阻相连接。电源电动势，内阻为，保险丝电阻，熔断电流为1A，则（　　） A. 电路中的电流方向一定从上至下流经R B. 当时，金属杆两端的电压为2V C. 若金属杆反向转动，只要足够小，保险丝就不会被熔断 D. 当时，保险丝不会被熔断 7. 一轻质杆AB，初始时紧靠在光滑的竖直墙面上竖直静止放置，杆长为2l，在其中点C处固定一个质量为m的小球，现使A端不脱离墙面，B端沿着光滑地面以速度v向右匀速运动，当杆与地面成角时，则（　　） A. 小球的速度大小为 B. 小球做匀速圆周运动 C. 当时，杆对小球的作用力大小为 D. 当时，杆对小球做的功为 8. 关于物理学史，下列说法正确的是（　　） A. 牛顿第二定律确定了物体的加速度与质量及其所受的力的关系，是牛顿运动学的核心 B. 爱因斯坦受到普朗克能量子假说启发，提出光子说，成功地解释了光电效应规律 C. 美国物理学家库仑通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量，获得诺贝尔物理学奖 D. 卢瑟福使用粒子轰击铍核时发现了中子的存在 9. 如图，光滑的竖直墙面上A处和B处各有一个钉子，二者处于同一水平高度，间距为l，有一轻质弹性绳，原长为l，劲度系数为k，一端由A处钉固定，另一端系有一质量为的小球，其中g为重力加速度，B处钉恰好处于弹性绳下面，钉子和小球都可视为质点，现将小球水平向右拉伸到与A处钉距离为2l的C点，将小球由静止释放，则下列说法正确的是（　　） A. 小球在水平和竖直两个方向的分运动均为简谐运动 B. 小球将与B处钉发生碰撞 C. 小球的运动轨迹为一条直线 D. 当小球第一次运动至B处钉的正下方时，其速度方向水平向左 10. 如图所示，在竖直面内有一半径为R的光滑圆轨道，空间中存在平行于圆轨道所在平面的匀强电场。小球质量为m，电荷量为，将小球从A点以大小为的速度沿任意方向抛出，小球落至B、C两点时速度大小相等，其中A点和C点与圆心等高，B点在圆心正下方，已知小球与轨道碰撞后沿半径方向速度变为0，沿切线方向速度不变，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的电场强度大小可能为 B. 小球在圆弧上运动至圆弧BC中点时，势能最小 C. 若电场方向水平向右，在A点给小球竖直向下的速度，要使小球能在竖直平面做完整的圆周运动，则其在A点的速度应不小于 D. 若电场方向水平向右，将小球从A点由静止释放，小球与轨道碰撞后不会再次脱离圆轨道 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 如图甲，将一个特殊的量角器竖直固定在支架上，量角器的零刻线与竖直杆对齐，圆心固定一个拉力传感器，并与电脑相连接（图中未画出），将不可伸长的细线一端固定在拉力传感器上，悬点刚好与量角器的圆心重合，另一端与小钢球相连，就构成了可测拉力的摆。龙龙同学想利用此装置验证机械能守恒定律，实验步骤如下。 （1）实验前用螺旋测微器测量小钢球的直径D，结果如图乙所示，则_________mm；还测量了小钢球的质量m和小钢球自然悬垂时的悬线长L。 （2）让小钢球以较小的角度在竖直面内摆动，从计算机中得到拉力随时间的变化，图像如图丙所示，则当地的重力加速度大小为_________（用L、D、T表示）。 （3）将小钢球向左拉到某一高度，悬线伸直并与量角器平面平行，记录悬线处量角器的示数。 （4）由静止释放小钢球，小钢球摆动过程中传感器的最大示数为F。 （5）多次改变悬线与竖直方向的初始夹角，得到多组及其对应的传感器最大示数F，做图像，若小钢球下摆过程中机械能守恒，则图线为一条倾斜直线，且斜率_________（用m、L、D、F、T表示）。 12. 某同学想把一个有清晰刻度，但量程和内阻未知的电流表改装成一个大量程的电压表，他设计如图甲的电路测量的量程及内阻，可供使用的器材如下。 A.待测电流表； B.标准电流表（内阻未知）； C.电阻箱； D.定值电阻 E.滑动变阻器R； F.开关 S.导线若干 （1）请在图乙的实物图中，用笔画线将电路连接完整_______。 （2）①将滑动变阻器的滑片P移至某一位置，将电阻箱的阻值调至最大，闭合开关S； ②调节电阻箱，直至电流表满偏，记录此时电阻箱的阻值和标准电流表的示数I； ③重复步骤①②5~6次。 （3）处理实验数据，描点作图，得到如图丙所示的线性关系图像，则图像的纵、横坐标分别是_________、_________（两空均用I和表示）。由图像可以得到纵截距为b，斜率为k。 （4）本次实验中，由于标准电流表的内阻未知，使得电流表内阻的测量值_________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 （5）宝宝同学将电流表与电阻箱串联改装成量程为U的大量程电压表，贝贝同学为了验证改装的准确性，又重新选择了一些实验器材组装成图丁的校准装置，发现改装的电压表比标准电压表读数偏小，则应调整电阻箱的阻值为原来的_________（用U、k表示）倍。 13. 如图所示，一高度为H的汽缸直立在水平地面上，汽缸壁和活塞都是绝热的，活塞横截面积为S，在缸的正中间和缸口处有固定卡环，活塞可以在两个卡环之间无摩擦运动。活塞下方封闭有一定质量的理想气体，重力加速度为g。开始时封闭气体的温度为，压强等于外界大气压强。现通过电热丝缓慢加热气体，当气体压强变为时，活塞刚好离开卡环。 （1）求活塞的质量及压强为时缸内气体的温度； （2）若已知气体的内能为，求从活塞刚好离开卡环到刚好运动至上端卡环的过程中，气体吸收的热量。 14. 如图甲所示，一个质量为m，电荷量为的带电粒子（重力忽略不计），从静止开始经电压加速后，沿水平方向进入两等大的水平放置的平行金属板间偏转，金属板长以及间距均为l，偏转电压为加速电压的2倍。 （1）求带电粒子离开偏转电场时的速度大小； （2）粒子离开偏转电场后接着从P点进入一个按图乙规律变化的有界磁场中，磁场左右边线在竖直方向上，已知磁感应强度的大小为，取粒子刚进入磁场时为时刻，此时磁场方向垂直于纸面向里，当粒子离开磁场的右边缘后恰好从水平线PQ的Q点射出，求该磁场的变化周期T及磁场的宽度s。 15. 物块A静止在木板B上，A、B的质量分别为2m、m，A、B之间的动摩擦因数为2μ，木板B与地面间的动摩擦因数在P点左侧为μ，在P点右侧为。P点右侧某处有N个质量均为3m的光滑小球沿直线紧密排列，球的直径等于木板的厚度且小球足够多。用带有橡胶指套的手指作用在物块A的上表面并以某一恒定速度水平向右运动，手指对物块A施加的压力大小恒为mg，运动时间后撤离手指。手指作用过程中，物块A上表面留下的指痕长度恰好等于物块A在木板B上痕迹长度的。手指撤离后再经过时间，木板B的右端刚好抵达P点，此时物块A、木板B速度恰好相等。木板B完全通过P点又经过一段距离后其右端与小球1相接触，此时速度为木板B右端刚到P点速度的。已知物块A始终未脱离木板B且木板B的左端不再回到P点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，所有碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间忽略不计，重力加速度大小为g。 （1）求、过程中木板B的加速度大小； （2）求木板B右端刚好到达P点时的速度大小； （3）求橡胶指套与物体A上表面间的动摩擦因数； （4）求木板B第一次与小球碰撞到静止的总运动时间及此过程中A、B间因摩擦产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三年级12月检测训练 物理试题 （试卷满分：100分 考试用时：75分钟） 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，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。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，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每个小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 2025年6月，我国秦山核电基地宣布医用同位素镥-177正式供应市场，标志着该领域的重大突破。镥-177衰变方程为，已知的半衰期为6.7天，单个、、粒子X的质量分别为，真空中光速为c，则下列说法正确的是（　　） A. 强相互作用是引起该衰变的原因 B. 粒子X具有较强的电离本领 C. 单个原子核衰变释放的能量为 D. 1g的经过20.1天后剩余0.25g未衰变 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据衰变方程 原子序数增加1，质量数不变，可判断该衰变为β衰变，粒子X为电子（e），β衰变由弱相互作用引起，故A错误； B．粒子X为电子（β粒子），其电离本领比α粒子弱，故B错误； C．根据质量亏损原理，衰变释放的能量单个原子核衰变释放的能量为，故C正确 D．由题意可知，1g的经过20.1天后剩余未衰变质量为，故D错误。 故选C。 2. 如图为卫星的发射过程，发射后先在近地轨道①上做匀速圆周运动，再经过椭圆轨道②后，最终到达预定轨道③上，已知③轨道高度低于同步卫星轨道，下列说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道①上运行的速度大于地球的第一宇宙速度 B. 卫星从轨道②上的P点运动到Q点过程中万有引力做正功 C. 卫星在轨道②上P点的速度小于在轨道①上P点的速度 D. 卫星在轨道②上的运行周期小于24h 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据 可得，可知卫星在轨道①的轨道半径略大于地球半径，圆轨道①上的运行速度一定小于等于第一宇宙速度，故A错误； B．卫星远离地球的过程需要克服万有引力做功，故B错误； C．从轨道①到轨道②需点火加速，卫星在轨道②上P点的速度大于在轨道①上P点的速度，故C错误； D．根据开普勒第三定律可得，可知卫星在轨道②上的运行周期小于在卫星在轨道③上的运行周期，则卫星在轨道②上的运行周期小于24h，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，两束相互平行的单色光a、b射入平行玻璃砖上表面，已知单色光a在玻璃砖中的折射率大于单色光b在玻璃砖中的折射率。若不考虑光束在平行玻璃砖下表面反射后的情况，下列说法正确的是（　　） A. 两束单色光线穿过平行玻璃砖后出射光不可能重合 B. 若单色光b能使某金属发生光电效应，则单色光a不能使该金属发生光电效应 C. 单色光a可能是红光，单色光b可能是绿光 D. 单色光a在玻璃砖下表面可能发生全反射 【答案】A 【解析】 【详解】A．因为玻璃砖上下表面平行，光线在玻璃砖下表面第二次折射时的入射角等于在上表面第一次折射时的折射角，根据光路可逆原理可知，第二次折射光线与第一次入射光线平行，所以从玻璃砖下表面射出的两束光仍然平行且间距增大，两束单色光线穿过平行玻璃砖下表面后不可能重合，故A正确； B．单色光a折射率大，则单色光a频率更高，若单色光b可使某金属发生光电效应，单色光a必定可以，故B错误； C．根据题意可知，单色光a的折射率大于单色光b，由于绿光的折射率大于红光的折射率，则单色光a可能是绿光，单色光b可能是红光，故C错误； D．根据题意，由光路的可逆性可知，单色光a在平行玻璃砖下表面不可能发生全反射，故D错误。 故选A。 4. 光滑水平面上，细线一端固定在O点，另一端与小球相连，小球受到两个相互垂直的水平拉力和，细线始终水平，与细线的夹角为（为钝角），小球始终处于平衡状态。则下列说法正确的是（　　） A. 保持拉力恒定不变，方向不变，大小逐渐增加，则小球受到细线的拉力逐渐减小 B. 只增加细线的长度，保持三个力方向不变，则减小 C. 若保持角和不变，将拉力沿顺时针方向缓慢转动，则小球受到细线的拉力将逐渐增大 D. 若保持角和不变，将拉力沿顺时针方向缓慢转动，则小球受到细线的拉力将逐渐减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．保持F2不变，如图所示 由三角形定则可知，F1增大时，FT逐渐增大，故A错误； B．只增加细线的长度，对力的大小没有影响，F2大小不变，故B错误； CD．α角和F2不变，将拉力F1沿顺时针方向缓慢转动，则F1与F2之间夹角β减小，且β<90°，沿着垂直F1方向正交分解可得 可知细线上拉力逐渐减小，C错误，D正确。 故选D。 5. 随着电动汽车的普及，充电桩成了日常生活中的常见设施。如图所示，电动汽车充电站的理想变压器原、副线圈的匝数比，原线圈接有交变电源，当仅有一个充电桩处于正常工作状态，其余充电桩闲置，此时充电电压为220V，充电功率为4400W，下列说法正确的是（　　） A. 变压器原线圈串联的定值电阻R的阻值为 B. 流过充电桩的电流方向每一秒改变50次 C. 流经充电桩电流的最大值为20A D. 若同时使用两个充电桩，则变压器的输出功率为8800W 【答案】A 【解析】 【详解】A．电源电压有效值为2500V，由P=UI可知，副线圈电压为220V，P=4400W时，电流为20A，由于匝数比为10∶1，由和 可知原线圈电压为U1=2200V，电流为I1=2A， 则定值电阻，A项正确； B．流过充电桩的电流的周期为 一秒钟有50个周期，一个周期电流改变2次，所以电流每一秒方向改变100次，B项错误； C．由可知，流经充电桩电流的最大值为，C项错误； D．若使用两个充电桩，由于副线圈两端的电压、电流均发生变化，所以输出功率一定不等于8800W，D项错误。 故选A。 6. 如图所示，有两个同心共面的金属环放置于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向下，两圆环的半径分别为和，金属杆在两圆环之间的电阻为，以角速度沿顺时针方向绕O点匀速旋转。用导线把两个环与电源和一保险丝电阻相连接。电源电动势，内阻为，保险丝电阻，熔断电流为1A，则（　　） A. 电路中的电流方向一定从上至下流经R B. 当时，金属杆两端的电压为2V C. 若金属杆反向转动，只要足够小，保险丝就不会被熔断 D. 当时，保险丝不会被熔断 【答案】B 【解析】 【详解】A．由右手定则可知，金属杆绕O点顺时针转动时，产生的电动势方向由小圆环指向大圆环，金属杆匀速转动产生的电动势大小为 当时，电流从上至下流经R，当时，电流从下至上流经R，故A错误； B．当时，根据金属杆匀速转动产生的电动势大小为 解得，电流为0，此时金属杆两端的电压大小为2V，故B正确； C．若金属杆反向转动，，保险丝一定会被熔断，故C错误； D．当时，解得，故D错误。 故选B。 7. 一轻质杆AB，初始时紧靠在光滑的竖直墙面上竖直静止放置，杆长为2l，在其中点C处固定一个质量为m的小球，现使A端不脱离墙面，B端沿着光滑地面以速度v向右匀速运动，当杆与地面成角时，则（　　） A. 小球的速度大小为 B. 小球做匀速圆周运动 C. 当时，杆对小球的作用力大小为 D. 当时，杆对小球做的功为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．轻杆AB上的所有点，沿杆方向的分速度大小相等，由于B点做匀速直线运动，所以当杆与地面成α角时，杆上所有点沿着杆方向的分速度均为vcosα，对于小球，它与墙角O点间距时刻保持l，所以运动轨迹为以O点为圆心的圆，速度方向与OC连线垂直，由图中几何关系得，小球在C点速度方向与杆的夹角为，沿杆方向的分速度为，则有 解得 可知则vC大小随α改变，并非匀速圆周运动，故AB错误； CD．根据几何关系可知小球的水平速度等于v/2，那么小球水平速度不变，说明小球水平不受力，那么杆对小球的力一定是竖直方向，由指向圆心的合外力提供向心力，即 解得 对小球运用动能定理，可得 解得，故C正确，D错误。 故选C。 8. 关于物理学史，下列说法正确的是（　　） A. 牛顿第二定律确定了物体的加速度与质量及其所受的力的关系，是牛顿运动学的核心 B. 爱因斯坦受到普朗克能量子假说启发，提出光子说，成功地解释了光电效应规律 C. 美国物理学家库仑通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量，获得诺贝尔物理学奖 D. 卢瑟福使用粒子轰击铍核时发现了中子的存在 【答案】AB 【解析】 【详解】A．牛顿第二定律确定了物体的加速度与质量及其所受的力的关系，是牛顿运动学的核心，故A正确； B．爱因斯坦受到普朗克量子假说启发，提出光子说，成功地解释了光电效应规律，故B正确； C．美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量，获得了诺贝尔物理学奖，故C错误； D．英国物理学家查德威克于1932年用α粒子轰击铍核首次发现了中子，故D错误。 故选AB。 9. 如图，光滑的竖直墙面上A处和B处各有一个钉子，二者处于同一水平高度，间距为l，有一轻质弹性绳，原长为l，劲度系数为k，一端由A处钉固定，另一端系有一质量为的小球，其中g为重力加速度，B处钉恰好处于弹性绳下面，钉子和小球都可视为质点，现将小球水平向右拉伸到与A处钉距离为2l的C点，将小球由静止释放，则下列说法正确的是（　　） A. 小球在水平和竖直两个方向的分运动均为简谐运动 B. 小球将与B处钉发生碰撞 C. 小球的运动轨迹为一条直线 D. 当小球第一次运动至B处钉的正下方时，其速度方向水平向左 【答案】AC 【解析】 【详解】A．以B点为原点，向右为轴正方向，向下为轴正方向，对小球进行受力分析 在水平方向的受力为 竖直方向的受力为 两个力均满足简谐运动的表达式，水平简谐分运动的平衡位置在处，竖直简谐分运动的平衡位置在处，故A正确； B．由力的表达式可知两个方向的振动周期相等。若小球能够与B处钉相碰，则在水平方向上，小球由最大位移处C点运动到B点即平衡位置，历时 在竖直方向上，若小球能够与B处钉相碰，历时 ，水平方向和竖直方向不能同时到达B点，故B错误； C．设水平方向的位移满足 水平方向的速度为对应位移的导数 初始时，， 代入位移表达式得到 代入速度表达式得到 由可知取的整数倍，由于初始位置在平衡位置右方，与横坐标正方向相同，取 联立解得 同样的，设竖直方向的位移满足 竖直方向的速度为对应位移的导数 初始时，， 代入位移表达式得到 代入速度表达式得到 由可知取的整数倍，由于初始位置在平衡位置上方，与纵坐标正方向相反，取 联立解得 因此小球的水平位置坐标可表示为 竖直位置坐标可表示为 运动轨迹所满足的方程为 是一次函数，图像为直线，故C正确； D．当小球第一次运动至B处钉正下方时，历时，此时小球在竖直方向上的分速度达到最大值，不可能水平向左，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，在竖直面内有一半径为R的光滑圆轨道，空间中存在平行于圆轨道所在平面的匀强电场。小球质量为m，电荷量为，将小球从A点以大小为的速度沿任意方向抛出，小球落至B、C两点时速度大小相等，其中A点和C点与圆心等高，B点在圆心正下方，已知小球与轨道碰撞后沿半径方向速度变为0，沿切线方向速度不变，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的电场强度大小可能为 B. 小球在圆弧上运动至圆弧BC中点时，势能最小 C. 若电场方向水平向右，在A点给小球竖直向下的速度，要使小球能在竖直平面做完整的圆周运动，则其在A点的速度应不小于 D. 若电场方向水平向右，将小球从A点由静止释放，小球与轨道碰撞后不会再次脱离圆轨道 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由动能定理知，小球由A点运动到B点过程和由A点运动到C点过程电场力和重力的合力做功相等，且做正功，则电场力和重力的合力方向垂直BC连线向下，与水平方向和竖直方向的夹角均为45。作出重力、电场力及其合力关系图如图所示 可见当电场力与合力垂直时，电场力最小，场强最小，为 匀强电场的电场强度大小不可能为，故A错误； B．电场力和重力的合力即为等效重力，可见圆弧BC中点N点为等效重力最低点，如图所示 则小球在N点势能最小，故B正确； C．电场方向水平向右时，电场力和重力的合力 要使小球能在竖直平面做完整的圆周运动，小球应过等效重力最高点D点，小球恰好经过D点时，由牛顿第二定律 解得小球经过D点的最小速度 小球由A点运动到D点过程，由动能定理 解得，即小球在A点时的速度应不小于，故C错误； D．电场方向水平向右，小球从A点静止释放时，小球将沿AB连线做直线运动，由动能定理 解得小球与轨道碰撞前的速度大小 则碰后小球的速度大小 小球由B点恰好运动到等效水平线OM过程，由动能定理 解得小球经过B点时速度大小 可见小球经过B点后恰好运动到M点，此后小球不会再次脱离圆轨道，故D正确。 故选BD。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 如图甲，将一个特殊的量角器竖直固定在支架上，量角器的零刻线与竖直杆对齐，圆心固定一个拉力传感器，并与电脑相连接（图中未画出），将不可伸长的细线一端固定在拉力传感器上，悬点刚好与量角器的圆心重合，另一端与小钢球相连，就构成了可测拉力的摆。龙龙同学想利用此装置验证机械能守恒定律，实验步骤如下。 （1）实验前用螺旋测微器测量小钢球的直径D，结果如图乙所示，则_________mm；还测量了小钢球的质量m和小钢球自然悬垂时的悬线长L。 （2）让小钢球以较小的角度在竖直面内摆动，从计算机中得到拉力随时间的变化，图像如图丙所示，则当地的重力加速度大小为_________（用L、D、T表示）。 （3）将小钢球向左拉到某一高度，悬线伸直并与量角器平面平行，记录悬线处量角器的示数。 （4）由静止释放小钢球，小钢球摆动过程中传感器的最大示数为F。 （5）多次改变悬线与竖直方向的初始夹角，得到多组及其对应的传感器最大示数F，做图像，若小钢球下摆过程中机械能守恒，则图线为一条倾斜直线，且斜率_________（用m、L、D、F、T表示）。 【答案】 ①. 6.970##6.971##6.972##6.973 ②. ③. 【解析】 【详解】（1）螺旋测微器读数 （2）由图丙知单摆的周期为2T，代入单摆的周期公式 可得 （5）对摆球从某一高度摆到最低点有 又最低点 解得 综合可得图像斜率 12. 某同学想把一个有清晰刻度，但量程和内阻未知的电流表改装成一个大量程的电压表，他设计如图甲的电路测量的量程及内阻，可供使用的器材如下。 A.待测电流表； B.标准电流表（内阻未知）； C.电阻箱； D.定值电阻 E.滑动变阻器R； F.开关 S.导线若干 （1）请在图乙的实物图中，用笔画线将电路连接完整_______。 （2）①将滑动变阻器的滑片P移至某一位置，将电阻箱的阻值调至最大，闭合开关S； ②调节电阻箱，直至电流表满偏，记录此时电阻箱的阻值和标准电流表的示数I； ③重复步骤①②5~6次。 （3）处理实验数据，描点作图，得到如图丙所示的线性关系图像，则图像的纵、横坐标分别是_________、_________（两空均用I和表示）。由图像可以得到纵截距为b，斜率为k。 （4）本次实验中，由于标准电流表的内阻未知，使得电流表内阻的测量值_________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 （5）宝宝同学将电流表与电阻箱串联改装成量程为U的大量程电压表，贝贝同学为了验证改装的准确性，又重新选择了一些实验器材组装成图丁的校准装置，发现改装的电压表比标准电压表读数偏小，则应调整电阻箱的阻值为原来的_________（用U、k表示）倍。 【答案】 ①. ②. I ③. ④. 等于 ⑤. 【解析】 【详解】（1）根据电路图，补充三根连接导线，如图所示 （3）根据电路结构，可得电流关系 再结合丙图像，很容易得到纵轴为I，横轴为 （4）由上式易知，此测量结果无系统误差，与标准电流表A0的内阻无关，故Ax内阻测量值等于真实值。 （5）设改装时电阻箱的阻值为R'，准确的阻值为R2，则有， 所以 13. 如图所示，一高度为H的汽缸直立在水平地面上，汽缸壁和活塞都是绝热的，活塞横截面积为S，在缸的正中间和缸口处有固定卡环，活塞可以在两个卡环之间无摩擦运动。活塞下方封闭有一定质量的理想气体，重力加速度为g。开始时封闭气体的温度为，压强等于外界大气压强。现通过电热丝缓慢加热气体，当气体压强变为时，活塞刚好离开卡环。 （1）求活塞的质量及压强为时缸内气体的温度； （2）若已知气体的内能为，求从活塞刚好离开卡环到刚好运动至上端卡环的过程中，气体吸收的热量。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 活塞刚离开卡环时，活塞受力平衡，有 解得活塞质量为 气体发生等容变化，根据查理定律可得， 解得 【小问2详解】 当活塞恰好运动至上端卡环时，根据理想气体状态方程可得 解得 外界对气体所做功，， 则气体吸收的热量 14. 如图甲所示，一个质量为m，电荷量为的带电粒子（重力忽略不计），从静止开始经电压加速后，沿水平方向进入两等大的水平放置的平行金属板间偏转，金属板长以及间距均为l，偏转电压为加速电压的2倍。 （1）求带电粒子离开偏转电场时的速度大小； （2）粒子离开偏转电场后接着从P点进入一个按图乙规律变化的有界磁场中，磁场左右边线在竖直方向上，已知磁感应强度的大小为，取粒子刚进入磁场时为时刻，此时磁场方向垂直于纸面向里，当粒子离开磁场的右边缘后恰好从水平线PQ的Q点射出，求该磁场的变化周期T及磁场的宽度s。 【答案】（1） （2）； 【解析】 【小问1详解】 在加速电场中 在偏转电场中，， 解得 粒子的偏转角 离开偏转电场时的速度大小为 解得 【小问2详解】 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动， 由几何关系可知，轨迹呈周期性，每段圆弧轨迹对应的圆心角均为90°，磁场的变化周期为 磁场的宽度为 15. 物块A静止在木板B上，A、B的质量分别为2m、m，A、B之间的动摩擦因数为2μ，木板B与地面间的动摩擦因数在P点左侧为μ，在P点右侧为。P点右侧某处有N个质量均为3m的光滑小球沿直线紧密排列，球的直径等于木板的厚度且小球足够多。用带有橡胶指套的手指作用在物块A的上表面并以某一恒定速度水平向右运动，手指对物块A施加的压力大小恒为mg，运动时间后撤离手指。手指作用过程中，物块A上表面留下的指痕长度恰好等于物块A在木板B上痕迹长度的。手指撤离后再经过时间，木板B的右端刚好抵达P点，此时物块A、木板B速度恰好相等。木板B完全通过P点又经过一段距离后其右端与小球1相接触，此时速度为木板B右端刚到P点速度的。已知物块A始终未脱离木板B且木板B的左端不再回到P点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，所有碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间忽略不计，重力加速度大小为g。 （1）求、过程中木板B的加速度大小； （2）求木板B右端刚好到达P点时的速度大小； （3）求橡胶指套与物体A上表面间的动摩擦因数； （4）求木板B第一次与小球碰撞到静止的总运动时间及此过程中A、B间因摩擦产生的热量。 【答案】（1）， （2） （3） （4）， 【解析】 【小问1详解】 0~t0过程中，对木板B分析可得 解得 t0~2t0过程中，对木板B分析可得 解得 【小问2详解】 在0~2t0过程中，对木板B由运动学分析可得，木板B右端刚好到达P点时的速度大小 【小问3详解】 t0~2t0过程中，对物块A分析可得 解得 设手指与物块A间相对滑动的时间为t，手指、物块A、木板B的速度时间关系图像如下 则可得 解得 由运动学规律可得 解得 则有 对物块A受力分析有 解得 【小问4详解】 物块A和木板B越过P点和小球碰前速度 木板B与小球1发生弹性碰撞，由动量守恒定律可得 由能量守恒定律可得 解得， 此后，A、B发生相对滑动，1号小球与后边小球碰撞后速度交换，1号球仍停留在原处，最后一个小球向右运动，碰后木板B向左减速运动，对木板B分析可得 木板B速度减为0后，又反向向右运动，对木板B分析可得 设木板B向左最远运行距离为xB1，则有 代入数据，联立解得，，， 则有 此时可得出 即木板B再次返回时，未与物块A达到共速，且第二次碰撞前木板B的速度为第一次碰撞前木板B速度的，同理可得木板B此后的运动时间为等比数列，公比为，且碰撞次数足够多 从木板B第一次与小球碰撞到静止的过程，物块A的位移 木板B的位移 产生的热量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $