精品解析：河南省南阳市金太阳联考2025-2026学年高三上学期1月期末物理试题

2025-2026年度上学期河南省高三年级第四次联考 物理试卷 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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。 4．本试卷主要考试内容：高考全部内容。 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列关于近代物理的叙述正确的是（　　） A. 组成原子核的核子越多，它的比结合能越大 B. 质子、中子、α粒子的质量分别为，两个质子和两个中子结合成一个α粒子释放的能量是 C. 贝克勒尔发现的天然放射现象说明原子核具有复杂的结构 D. 铀核裂变的一种核反应方程为 【答案】C 【解析】 【详解】A．比结合能是结合能除以核子数，组成原子核的核子越多，它的结合能越大，比结合能未必越大，故A错误； B．根据题意，由质能方程可得，两个质子和两个中子结合成一个α粒子释放的能量是，故B错误； C．贝克勒尔发现的天然放射现象说明原子核具有复杂的结构，故C正确； D．铀核裂变通常由中子轰击触发，标准核反应方程应包含入射中子，如铀核裂变的核反应方程为，故D错误。 故选C。 2. 图甲为一列简谐横波在时的波动图像，图乙为该波中平衡位置在处的质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 质点P在内通过的路程为2m C. 质点P在内沿x轴移动10m D. 该波的波速大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知，时刻，质点沿轴正方向振动，根据图甲，由同侧法可知，该波沿x轴正方向传播，故A错误； BC．由图乙可知，质点的振动周期为，则经过时间 质点只能上下振动，不能沿轴移动，通过的路程为，故BC错误； D．由图甲可知，该波的波长，则该波的波速大小为，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，在光滑的水平面上放置一质量M=5kg的长木板A，物块B放在长木板A上，A、B间的动摩擦因数为0.3，B的质量m=3kg，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2。现将力F分别作用在长木板A、物块B上，下列说法正确的是（　　） A. 若力F作用在长木板A上且F=29N，则长木板A的加速度为3m/s2，物块B的加速度为2m/s2 B. 若力F作用在长木板A上且F=24N，则长木板A的加速度为1m/s2，物块B的加速度为2m/s2 C. 若力F作用在物块B上且F=15N，则长木板A的加速度为，物块B的加速度为2m/s2 D. 若力F作用在物块B上且F=4N，则长木板A的加速度为1m/s2，物块B的加速度为 【答案】C 【解析】 【详解】B．若力F作用在长木板A上，对AB整体，有 对B，有 联立解得， 所以，当F=24N时，长木板A与物块B的加速度均为3m/s2，故B错误； A．由于 所以A、B相对滑动，则物块B的加速度大小为3m/s2，长木板A的加速度大小为，故A错误； C．若力F作用在物块B上，对AB整体，有 对A，有 联立解得， 由于 所以A、B相对滑动，则长木板A的加速度大小为，物块B的加速度大小为，故C正确； D．由于 所以A、B相对静止，则长木板A与物块B的加速度相同，均为，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，。现在A、B两点放置两个点电荷，A点放置的点电荷电荷量绝对值为q。A、C两点间的距离为L，静电力常量为k，测得C点电场强度方向与AB平行且水平向左。下列说法正确的是（　　） A. A点放置的点电荷带正电 B. B点放置的点电荷带负电 C. C点电场强度的大小 D. B点放置的点电荷的电荷量 【答案】D 【解析】 【详解】AB．如图所示，C点的场强方向为水平向左，根据电场的叠加原理可知，A点放置的点电荷带负电，B点放置的点电荷带正电，故AB错误； C．A点的点电荷在C点的场强 由几何知识可得 解得，故C错误； D．根据上述分析可知，B点的点电荷在C点的场强 又因为 联立解得，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，圆心为O、半径为R的光滑圆形轨道竖直放置，现有两根长度均为L、质量均为m的细导线A、C，导线A固定在轨道的最低点并通有垂直纸面向里、大小为I1（I1大小已知）的电流，当导线C中通有方向垂直纸面、大小为I2（I2大小未知）的电流时，导线C恰好能静止在与圆心等高的圆形轨道内壁上。已知通电导线在其周围某处产生磁场的磁感应强度大小（式中k为常数，I为通电导线中的电流大小，d为该处到通电导线的距离），现保持C中电流大小I2不变，缓慢减小导线A的电流I1，导线C始终没离开轨道。重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 导线C中的电流方向垂直纸面向里 B. C. 缓慢减小I1的过程中，导线A、C之间的安培力增大 D. 缓慢减小I1的过程中，轨道对导线C的弹力变大 【答案】B 【解析】 【详解】A．对导线C进行受力分析，根据平衡条件可知，C受到重力、轨道支持力和A对C的安培力（斥力），所以导线中的电流方向相反，即导线C中的电流方向垂直纸面向外，故A错误； B．对导线C，根据平衡条件可得， 联立解得，故B正确； CD．缓慢减小的过程中，导线C沿着轨道缓慢向下移动，其受力如图所示 根据三角形相似可得 由于mg、R不变，导线A、C间的距离AN逐渐减小，所以轨道对导线C的弹力大小N不变，A、C间的安培力F逐渐减小，故CD错误。 故选B。 6. 一简易发电机与理想变压器原线圈相接的简化图如图所示，发电机转子为电阻r=10Ω、面积匝的矩形导线框，导线框在磁感应强度T的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度ω=100πrad/s。理想变压器原、副线圈的匝数比=1:2，定值电阻是滑动变阻器（阻值的变化范围为0~100Ω），电压表和电流表均为理想交流电表。下列说法正确的是（　　） A. 减小发电机转速，电压表的示数不变 B. R=35Ω时，理想变压器的输出功率最大 C. 理想变压器的最大输出功率 D. 理想变压器的输出功率最大时，电流表的示数为10A 【答案】B 【解析】 【详解】A．转速 ω 减小，电动势减小，原线圈电压减小。根据变压比，副线圈电压也减小，电压表示数会变小，A错误； B．将原线圈匝数部分等效为一个电阻，对理想变压器有， 可得 输出功率，当时，输出功率有最大值。 则理想变压器的输出功率最大时，有 解得，B正确； C．从B选项的解析中可知，最大输出功率 电动势的有效值 解得 ，C错误； D．输出功率最大时，， 解得，D错误。 故选B。 7. 如图所示，天问一号经过变轨成功进入近火圆轨道，其中轨道1是圆轨道，轨道2是椭圆轨道，轨道3是近火圆轨道，图中A点为轨道1、2的切点，B点为轨道2、3的切点。已知天问一号在轨道1上的运行周期为T1，O为火星中心，C为轨道3上的一点，AC与AO的最大夹角为θ。下列说法正确的是（　　） A. 天问一号经过A、B两点时的加速度大小相等 B. 天问一号在轨道1上经过A点时加速才能进入轨道2 C. 天问一号在轨道2上经过B点时的速度小于在轨道1的速度 D. 天问一号在轨道3上的运行周期为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意，由万有引力提供向心力有 解得 由图可知，点距火星较远，天问一号经过点时的加速度小于经过点时的加速度，故A错误； B．天问一号在轨道1上经过A点进入轨道2时，需要做向心运动，则需要减速，故B错误； C．根据题意，由万有引力提供向心力有 解得 可知，天问一号在轨道3上经过B点时的速度大于在轨道1的速度，天问一号在轨道2上经过B点时需要减速进入轨道3，则天问一号在轨道2上经过B点时速度大于天问一号在轨道3上经过B点时的速度，可知，天问一号在轨道2上经过B点时的速度大于在轨道1的速度，故C错误； D．设天问一号在轨道3上做圆周运动的周期为，天问一号在轨道1、3上做圆周运动的轨道半径分别为、，根据题意可知，当AC与轨道3相切时，AC与AO的夹角为，即 由开普勒第三定律有 联立解得，故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。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成。某段光导纤维长为L，侧截面如图所示，一复色光以一定的入射角从轴心射入光导纤维后分为a、b两束单色光，已知内芯材料相对外套材料对a光的相对折射率为，真空中的光速为c。下列说法正确的是（　　） A. 入射角i逐渐增大时，b单色光全反射现象先消失 B. 在内芯介质中，b单色光的传播速度比a单色光的大 C. 从空气射入光导纤维，a、b单色光的波长都变短 D. 若入射角时，a、b单色光在内芯和外套的分界面都发生全反射，则a单色光在介质中传播的时间为 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．根据题意，由图可知，复色光射入光导纤维后光的折射角大于光的折射角，由折射定律可知，光的折射率小于光的折射率，由可知，进入光导纤维后b单色光的传播速度比a单色光的小，由可知，光发生全反射的临界角大于光发生全反射的临界角，入射角逐渐增大时，单色光的折射角都增大，导致单色光在到达内芯和外套的分界面时的入射角都减小，且光的入射角小于光的入射角，由于光发生全反射的临界角大于光发生全反射的临界角，则光发生全反射，光一定发生全反射，可知，单色光全反射现象先消失，故AB错误； C．由于光在不同介质中的频率不变，从空气射入光导纤维单色光的传播速度均减小，由可知，它们的波长均减小，故C正确； D．设入射角时，a单色光折射角为，由折射定律有 由数学知识可得 由几何关系可得，单色光的传播距离 单色光的传播速度为 则a单色光在介质中传播的时间为，故D正确。 故选CD。 9. 如图所示，水平圆盘绕过圆心O的竖直轴以角速度ω匀速转动，A、B、C三个木块放置在圆盘上面的同一条直径上，已知B的质量为2m，B与圆盘间的动摩擦因数为2μ，A和C的质量均为m，与圆盘间的动摩擦因数均为μ，OA、OB、BC长均为L，开始时，圆盘匀速转动时的角速度ω比较小，随后使圆盘转动的角速度ω不断缓慢增大，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　） A. 随着圆盘转动的角速度ω不断增大，木块与圆盘发生相对滑动的顺序依次是C、A、B B. 若B、C之间用一根长L的轻绳连接起来，则当圆盘转动的角速度时，轻绳无张力 C. 若B、C之间用一根长L的轻绳连接起来，则当圆盘转动的角速度时，B、C均与圆盘发生相对滑动 D. 若A、B之间用一根长2L的轻绳连接起来，则当圆盘转动的角速度时，A、B均不能与圆盘保持相对静止 【答案】AC 【解析】 【详解】A．木块与圆盘发生相对滑动的临界条件是木块与圆盘间的最大静摩擦力提供它们做圆周运动的向心力，对A、B、C分别有，， 解得，， 则随着圆盘转动的角速度不断增大，木块与圆盘发生相对滑动的顺序依次是C、A、B，故A正确； B．若B、C之间用一根长L的轻绳连接起来，结合A分析可知，当时，轻绳开始有张力，则当圆盘转动的角速度时，轻绳可能有张力，故B错误； C．根据题意可知，若B、C之间用一根长L的轻绳连接起来，B、C均与圆盘发生相对滑动时，则有 解得，故C正确； D．若A、B之间用一根长2L的轻绳连接起来，A、B均与圆盘发生相对滑动时，则有 解得，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，平行金属导轨由水平部分和倾斜部分组成，倾斜部分是两个竖直放置的四分之一圆弧导轨，圆弧半径r=0.2m。水平部分是两段均足够长但不等宽的光滑导轨，0.6m，水平导轨与圆弧导轨在AAʹ处平滑连接。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，导体棒MN、PQ的质量分别为.2.6kg，长度分别为.6m，电阻分别为固定在宽水平导轨上。现给导体棒MN一个初速度，使其在外力作用下恰好沿圆弧导轨从最高点匀速率下滑，到达圆弧最低处AAʹ位置前瞬间撤去外力，MN在AAʹ时克服安培力做功的瞬时功率为0.04W，取重力加速度大小，不计导轨电阻，导体棒MN、PQ与导轨一直接触良好，则（　　） A. MN沿圆弧导轨从最高点匀速率下滑的速度大小为2m/s B. MN到达圆弧导轨最低处AAʹ位置时对导轨的压力大小为8N C. MN沿圆弧导轨下滑过程中，MN克服安培力做的功为0.002J D. 若MN到达AAʹ位置时释放PQ，之后的运动过程中通过回路的电荷量为0.5C 【答案】AD 【解析】 【详解】A．在 AA' 处，MN 克服安培力做功的瞬时功率为 P=0.04 W。 感应电动势，回路总电阻， 由欧姆定律可得​，安培力，安培力的功率 解得，A正确； B．在最低点，MN 做圆周运动，根据牛顿第二定律 解得，B错误； C．MN匀速下滑过程中，产生的电动势，电路中的电流为正弦交流电。 克服安培力做功，等于电路中产生的热量，其中, 解得，C错误； D．MN 到达 AA' 时释放 PQ，最终两者达到稳定状态，此时回路磁通量不变，感应电流为零； 设此时两金属棒MN、PQ的速度分别为、 回路中磁通量不变，且，所以 对MN 应用动量定理 对 PQ 应用动量定理 ​解得，D 正确。 故选AD。 三、非选择题：共54分。 11. “祖冲之”实验小组为了验证对心碰撞过程中动量守恒，设计了如下实验。 （1）如图甲所示，使从斜槽轨道滚下的小球打在正对的竖直墙上，把白纸和复写纸附在墙上，记录小球的落点。选择半径相等的小钢球A和硬塑料球B进行实验，测量出A、B两个小球的质量，为竖直记录纸上三个落点的平均位置，小球静止于水平轨道末端时球心在竖直记录纸上的水平投影点为，未放B球时，A球的平均落点是点，用刻度尺测量到的距离分别为。若两球相碰前后动量守恒，其表达式可表示为_______（用测量的物理量表示）。 （2）用如图乙所示的装置也可以验证碰撞中的动量守恒，实验步骤与上述实验类似。未放质量为的小球时，质量为的小球的落点是E，图中D、E、F到抛出点N的距离分别为。若两球相碰前后动量守恒，其表达式可表示为_______（用测量的物理量表示）。 （3）如图丙所示，实验时让两滑块分别从水平气垫导轨的左、右两侧向中间运动，滑块运动过程中所受的阻力可忽略，它们穿过光电门后发生碰撞并粘在一起。实验测得滑块1的总质量为m、滑块2的总质量为M，两滑块上的遮光片的宽度相同，光电门记录的遮光片挡光时间如表所示。 左侧光电门 右侧光电门 碰前 碰后 无 在实验误差允许范围内，若满足关系式_______（用测量的物理量表示），即验证了碰撞前后两滑块组成的系统动量守恒。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，两个小球离开平台后做平抛运动，水平方向上有 竖直方向上有 联立解得 可知，小球碰撞前后的速度正比于，根据动量守恒定律有 碰撞后B球的速度大于A球的速度，整理可得。 【小问2详解】 碰撞后小球均做平抛运动，设斜面与水平面的夹角为，由平抛运动规律得， 整理可得 可知，小球碰撞前后的速度正比于，根据动量守恒定律有 整理可得 【小问3详解】 若让两滑块分别从导轨的左、右两侧向中间运动，选取向右为正方向，依题意由动量守恒定律有 设遮光片的宽度为，则有，， 整理可得 12. 某物理兴趣小组想测定一种特殊电池的电动势E和内阻r。利用下列器材进行实验： A.毫安表A1（量程为0~0.2mA，内阻 B.毫安表A2（量程为0~200mA，内阻约为0.003Ω）； C.滑动变阻器R(0~15Ω); D.定值电阻（阻值为3Ω和阻值为6Ω可选）； E.定值电阻 F.开关一个，导线若干。 （1）为了使测量结果尽可能精确，请将图甲虚线方框内的实验电路图补充完整_______。 （2）实验时，A1的示数为I1，A2的示数为I2，根据实验数据绘出I1-I2的图像如图乙所示，则所选的定值电阻R0=_____（填"3Ω"或"6Ω"），该电池的电动势E=_______V，内阻r=_______Ω。（后两空结果均保留三位有效数字） 【答案】（1） （2） ①. 3Ω ②. 1.80 ③. 2.60 【解析】 【小问1详解】 因题中未给电压表，故需把毫安表改装，则用毫安表A1与定值电阻R1串联，且滑动变阻器串联接入电路，定值电阻R0保护电路，故电路图为 【小问2详解】 [1][2][3] 由闭合电路的欧姆定律可得 整理得 结合图像可知，则 ，可得 因，所以选3Ω，则 13. 如图所示，在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱，水银柱的两端各封闭有一段理想气体。当U形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为和，左边气体的压强为，初始时环境温度。现将U形管缓慢平放在水平桌面上的恒温热水盘中，热水温度，在整个过程中，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求稳定后U形管两边空气柱的长度和压强。（答案可用分数表示） 【答案】，， 【解析】 【详解】根据题意可知，将U形管缓慢平放在水平桌面上的恒温热水盘中，稳定后U形管两边空气柱的压强相等，设为，空气柱长度分别为和，气体温度为，设初始状态左、右两边空气柱的压强分别为和，则有 其中为水银密度，为重力加速度大小，由理想气体状态方程有， 两边空气柱总长度不变，则有 联立解得，， 14. 如图所示，竖直放置的轻质弹簧下端固定在水平地面上，上端与物块甲连接，初始时物块甲静止在b位置。质量为m的物块乙从距物块甲上方h处由静止释放，直到与甲相碰，碰撞时间极短，碰后瞬间甲、乙两物块的总动能为，然后一起向下运动（不粘连）到最低点d（未画出），这一过程中，甲、乙整体经过c点（未画出）时的动能最大且为。整个过程中弹簧始终在弹性限度内且处于竖直状态，重力加速度大小为g。 （1）求物块甲的质量； （2）求b位置到最低点d的距离； （3）通过分析判断从最低点反弹后甲、乙是否会分离，并说明如果会分离，在什么位置分离，如果不会分离，最高点在什么位置。 【答案】（1） （2） （3）不会，点上方处 【解析】 【小问1详解】 物块乙自由下落过程中，由动能定理有 甲、乙两物块碰撞前后动量守恒，则有 根据题中条件可知 联立解得 【小问2详解】 根据题意，设弹簧的劲度系数为，在点，由平衡条件和胡克定律有 在点，整体动能最大，整体所受合力为0，则有 从点到点，由动能定理有 解得， 从到过程中，对甲、乙整体由动能定理有 解得 【小问3详解】 假设甲、乙不分离，可知甲、乙整体做以点为平衡位置的简谐运动，则从点到最低点的位移是 由对称性可知，甲、乙整体在最高点时，到点距离也是，而甲、乙如果分离，就必须到达弹簧原长处，即到点距离为 显然，故甲、乙不会分离，最高点在点上方处。 15. 如图所示，两相同极板长度为L，两极板的距离也为L，加上电压使上极板带负电，下极板带正电，质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以初速度v从左侧中点P沿两极板中心线进入电场，在MN虚线右侧有方向垂直纸面向外、磁感应强度的匀强磁场，不计重力。 （1）要使带电粒子恰好从上极板最右端A点出电场，求所加电压U； （2）若在MN虚线右侧再加一个水平向左的匀强电场，电场强度，求（1）中从A点离开电场的粒子经偏转后返回到MN虚线的位置； （3）在P点持续发射带电粒子，在保证上极板带负电，下极板带正电的前提下，两极板的电压从0逐渐增大，求带电粒子经过磁场偏转后返回到MN虚线上的范围的长度。 【答案】（1） （2）A点上方处 （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在偏转电场中做类平抛运动，水平方向 竖直方向， 解得 【小问2详解】 粒子从A点出电场时，根据速度时间关系有，可得 在MN右侧空间同时有正交的电场，磁场，用配速法来分析粒子运动过程 粒子受到的电场力方向水平向左， 由产生的洛伦兹力，方向水平向右。 以上两个力大小相等，方向相反。粒子在竖直向上的方向上做匀速直线运动。 粒子的另一分速度为，方向水平向右，在对应的洛伦兹力作用下，将顺时针做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力 可得， 粒子的实际运动为以上两个分运动的合成。经半个周期后，粒子回到MN处 在此段时间内，匀速直线运动的位移 匀速圆周运动，在半个周期内 粒子位移在A点上方 【小问3详解】 设粒子从M点进入磁场时速度为，方向与水平方向成角，则 洛伦兹力提供向心力，设轨迹半径为，则有 设粒子返回到边界线上的N点，由几何关系可得 解得 即所有粒子经过磁场偏转后返回到MN虚线上位置均比离开虚线时的位置向下偏移 当两板间电压为0时，粒子从两板正中间离开，电压增大到最大值时，从A点离开，间距为 所以，粒子返回到虚线上的范围长度为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026年度上学期河南省高三年级第四次联考 物理试卷 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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。 4．本试卷主要考试内容：高考全部内容。 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列关于近代物理的叙述正确的是（　　） A. 组成原子核的核子越多，它的比结合能越大 B. 质子、中子、α粒子的质量分别为，两个质子和两个中子结合成一个α粒子释放的能量是 C. 贝克勒尔发现的天然放射现象说明原子核具有复杂的结构 D. 铀核裂变的一种核反应方程为 2. 图甲为一列简谐横波在时的波动图像，图乙为该波中平衡位置在处的质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 质点P在内通过的路程为2m C. 质点P在内沿x轴移动10m D. 该波的波速大小为 3. 如图所示，在光滑的水平面上放置一质量M=5kg的长木板A，物块B放在长木板A上，A、B间的动摩擦因数为0.3，B的质量m=3kg，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2。现将力F分别作用在长木板A、物块B上，下列说法正确的是（　　） A. 若力F作用在长木板A上且F=29N，则长木板A的加速度为3m/s2，物块B的加速度为2m/s2 B. 若力F作用在长木板A上且F=24N，则长木板A的加速度为1m/s2，物块B的加速度为2m/s2 C. 若力F作用在物块B上且F=15N，则长木板A的加速度为，物块B的加速度为2m/s2 D. 若力F作用在物块B上且F=4N，则长木板A的加速度为1m/s2，物块B的加速度为 4. 如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，。现在A、B两点放置两个点电荷，A点放置的点电荷电荷量绝对值为q。A、C两点间的距离为L，静电力常量为k，测得C点电场强度方向与AB平行且水平向左。下列说法正确的是（　　） A. A点放置的点电荷带正电 B. B点放置的点电荷带负电 C. C点电场强度的大小 D. B点放置的点电荷的电荷量 5. 如图所示，圆心为O、半径为R的光滑圆形轨道竖直放置，现有两根长度均为L、质量均为m的细导线A、C，导线A固定在轨道的最低点并通有垂直纸面向里、大小为I1（I1大小已知）的电流，当导线C中通有方向垂直纸面、大小为I2（I2大小未知）的电流时，导线C恰好能静止在与圆心等高的圆形轨道内壁上。已知通电导线在其周围某处产生磁场的磁感应强度大小（式中k为常数，I为通电导线中的电流大小，d为该处到通电导线的距离），现保持C中电流大小I2不变，缓慢减小导线A的电流I1，导线C始终没离开轨道。重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 导线C中的电流方向垂直纸面向里 B. C. 缓慢减小I1的过程中，导线A、C之间的安培力增大 D. 缓慢减小I1的过程中，轨道对导线C的弹力变大 6. 一简易发电机与理想变压器原线圈相接的简化图如图所示，发电机转子为电阻r=10Ω、面积匝的矩形导线框，导线框在磁感应强度T的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度ω=100πrad/s。理想变压器原、副线圈的匝数比=1:2，定值电阻是滑动变阻器（阻值的变化范围为0~100Ω），电压表和电流表均为理想交流电表。下列说法正确的是（　　） A. 减小发电机转速，电压表的示数不变 B. R=35Ω时，理想变压器的输出功率最大 C. 理想变压器的最大输出功率 D. 理想变压器的输出功率最大时，电流表的示数为10A 7. 如图所示，天问一号经过变轨成功进入近火圆轨道，其中轨道1是圆轨道，轨道2是椭圆轨道，轨道3是近火圆轨道，图中A点为轨道1、2的切点，B点为轨道2、3的切点。已知天问一号在轨道1上的运行周期为T1，O为火星中心，C为轨道3上的一点，AC与AO的最大夹角为θ。下列说法正确的是（　　） A. 天问一号经过A、B两点时的加速度大小相等 B. 天问一号在轨道1上经过A点时加速才能进入轨道2 C. 天问一号在轨道2上经过B点时的速度小于在轨道1的速度 D. 天问一号在轨道3上的运行周期为 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成。某段光导纤维长为L，侧截面如图所示，一复色光以一定的入射角从轴心射入光导纤维后分为a、b两束单色光，已知内芯材料相对外套材料对a光的相对折射率为，真空中的光速为c。下列说法正确的是（　　） A. 入射角i逐渐增大时，b单色光全反射现象先消失 B. 在内芯介质中，b单色光的传播速度比a单色光的大 C. 从空气射入光导纤维，a、b单色光的波长都变短 D. 若入射角时，a、b单色光在内芯和外套的分界面都发生全反射，则a单色光在介质中传播的时间为 9. 如图所示，水平圆盘绕过圆心O的竖直轴以角速度ω匀速转动，A、B、C三个木块放置在圆盘上面的同一条直径上，已知B的质量为2m，B与圆盘间的动摩擦因数为2μ，A和C的质量均为m，与圆盘间的动摩擦因数均为μ，OA、OB、BC长均为L，开始时，圆盘匀速转动时的角速度ω比较小，随后使圆盘转动的角速度ω不断缓慢增大，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　） A. 随着圆盘转动的角速度ω不断增大，木块与圆盘发生相对滑动的顺序依次是C、A、B B. 若B、C之间用一根长L的轻绳连接起来，则当圆盘转动的角速度时，轻绳无张力 C. 若B、C之间用一根长L的轻绳连接起来，则当圆盘转动的角速度时，B、C均与圆盘发生相对滑动 D. 若A、B之间用一根长2L的轻绳连接起来，则当圆盘转动的角速度时，A、B均不能与圆盘保持相对静止 10. 如图所示，平行金属导轨由水平部分和倾斜部分组成，倾斜部分是两个竖直放置的四分之一圆弧导轨，圆弧半径r=0.2m。水平部分是两段均足够长但不等宽的光滑导轨，0.6m，水平导轨与圆弧导轨在AAʹ处平滑连接。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，导体棒MN、PQ的质量分别为.2.6kg，长度分别为.6m，电阻分别为固定在宽水平导轨上。现给导体棒MN一个初速度，使其在外力作用下恰好沿圆弧导轨从最高点匀速率下滑，到达圆弧最低处AAʹ位置前瞬间撤去外力，MN在AAʹ时克服安培力做功的瞬时功率为0.04W，取重力加速度大小，不计导轨电阻，导体棒MN、PQ与导轨一直接触良好，则（　　） A. MN沿圆弧导轨从最高点匀速率下滑的速度大小为2m/s B. MN到达圆弧导轨最低处AAʹ位置时对导轨的压力大小为8N C. MN沿圆弧导轨下滑过程中，MN克服安培力做的功为0.002J D. 若MN到达AAʹ位置时释放PQ，之后的运动过程中通过回路的电荷量为0.5C 三、非选择题：共54分。 11. “祖冲之”实验小组为了验证对心碰撞过程中动量守恒，设计了如下实验。 （1）如图甲所示，使从斜槽轨道滚下的小球打在正对的竖直墙上，把白纸和复写纸附在墙上，记录小球的落点。选择半径相等的小钢球A和硬塑料球B进行实验，测量出A、B两个小球的质量，为竖直记录纸上三个落点的平均位置，小球静止于水平轨道末端时球心在竖直记录纸上的水平投影点为，未放B球时，A球的平均落点是点，用刻度尺测量到的距离分别为。若两球相碰前后动量守恒，其表达式可表示为_______（用测量的物理量表示）。 （2）用如图乙所示的装置也可以验证碰撞中的动量守恒，实验步骤与上述实验类似。未放质量为的小球时，质量为的小球的落点是E，图中D、E、F到抛出点N的距离分别为。若两球相碰前后动量守恒，其表达式可表示为_______（用测量的物理量表示）。 （3）如图丙所示，实验时让两滑块分别从水平气垫导轨的左、右两侧向中间运动，滑块运动过程中所受的阻力可忽略，它们穿过光电门后发生碰撞并粘在一起。实验测得滑块1的总质量为m、滑块2的总质量为M，两滑块上的遮光片的宽度相同，光电门记录的遮光片挡光时间如表所示。 左侧光电门 右侧光电门 碰前 碰后 无 在实验误差允许范围内，若满足关系式_______（用测量的物理量表示），即验证了碰撞前后两滑块组成的系统动量守恒。 12. 某物理兴趣小组想测定一种特殊电池的电动势E和内阻r。利用下列器材进行实验： A.毫安表A1（量程为0~0.2mA，内阻 B.毫安表A2（量程为0~200mA，内阻约为0.003Ω）； C.滑动变阻器R(0~15Ω); D.定值电阻（阻值为3Ω和阻值为6Ω可选）； E.定值电阻 F.开关一个，导线若干。 （1）为了使测量结果尽可能精确，请将图甲虚线方框内的实验电路图补充完整_______。 （2）实验时，A1的示数为I1，A2的示数为I2，根据实验数据绘出I1-I2的图像如图乙所示，则所选的定值电阻R0=_____（填"3Ω"或"6Ω"），该电池的电动势E=_______V，内阻r=_______Ω。（后两空结果均保留三位有效数字） 13. 如图所示，在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱，水银柱的两端各封闭有一段理想气体。当U形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为和，左边气体的压强为，初始时环境温度。现将U形管缓慢平放在水平桌面上的恒温热水盘中，热水温度，在整个过程中，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求稳定后U形管两边空气柱的长度和压强。（答案可用分数表示） 14. 如图所示，竖直放置的轻质弹簧下端固定在水平地面上，上端与物块甲连接，初始时物块甲静止在b位置。质量为m的物块乙从距物块甲上方h处由静止释放，直到与甲相碰，碰撞时间极短，碰后瞬间甲、乙两物块的总动能为，然后一起向下运动（不粘连）到最低点d（未画出），这一过程中，甲、乙整体经过c点（未画出）时的动能最大且为。整个过程中弹簧始终在弹性限度内且处于竖直状态，重力加速度大小为g。 （1）求物块甲的质量； （2）求b位置到最低点d的距离； （3）通过分析判断从最低点反弹后甲、乙是否会分离，并说明如果会分离，在什么位置分离，如果不会分离，最高点在什么位置。 15. 如图所示，两相同极板长度为L，两极板的距离也为L，加上电压使上极板带负电，下极板带正电，质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以初速度v从左侧中点P沿两极板中心线进入电场，在MN虚线右侧有方向垂直纸面向外、磁感应强度的匀强磁场，不计重力。 （1）要使带电粒子恰好从上极板最右端A点出电场，求所加电压U； （2）若在MN虚线右侧再加一个水平向左的匀强电场，电场强度，求（1）中从A点离开电场的粒子经偏转后返回到MN虚线的位置； （3）在P点持续发射带电粒子，在保证上极板带负电，下极板带正电的前提下，两极板的电压从0逐渐增大，求带电粒子经过磁场偏转后返回到MN虚线上的范围的长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $