精品解析：河南省新乡市、鹤壁市、安阳市、焦作市2025-2026学年高三上学期1月期末物理试题

高三模拟练习 物理 注意事项： 1.答题前，务必将自己的个人信息填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 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。 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. 2025年科学家发现铅（）可以向金（）转变，核反应方程为，该过程吸收能量。已知、和的质量分别为、和，光在真空中传播速度为，下列判断正确的是（　　） A. X2个中子 B. 比的中子数少5 C. 此核反应为α衰变 D. 此核反应吸收的核能为 2. 越野滑雪是冬季奥运会比赛项目之一。有一名运动员脚蹬滑雪板，在一段倾斜直赛道上滑行，速度越来越快，下列判断正确是（　　） A. 滑雪板对赛道的作用力大于赛道对滑雪板的作用力 B. 运动员的加速度越来越大 C. 滑雪板对赛道的弹力是由于滑雪板形变而产生的 D. 滑雪板对赛道的摩擦力可能大于运动员（包括滑雪板）所受到的重力 3. 两个振动情况完全相同的浮子分别在水面上、两点上下振动，引起的两列水波在时刻的叠加情况如图所示，的中点。图中实线表示波峰，虚线表示波谷，为虚线交点，为实线交点，中点，为实线和虚线的交点。已知两列波的振幅均为3cm，下列判断正确的是（　　） A. b点的振幅为6cm B. d在振动过程中，位移可能3cm C. 0时刻a、c两点竖直高度差为6cm D. c点在振动过程中的位移大小不可能为0 4. 家用自行车轮胎需要每隔一段时间打气，以保持合适的轮胎气压便于骑行，又延长轮胎的使用寿命。用打气筒对车胎打气，打气过程中车胎体积为1.8升保持不变，打气前胎内气压为，温度为室温，每次打入的气体体积为0.1升、温度为、压强为，打气18次后胎内气体温度升高到。打气筒和轮胎内的气体均视为理想气体，则下列判断正确的是（　　） A. 打气过程，外界气温无变化，故打气过程无热传递 B. 打气后，胎内气体单位体积内的分子数一定增大 C. 打气后，胎内气体温度升高，每个气体分子的运动速率都增大 D. 用打气筒打气18次后，胎内压强为 5. 如图1所示是医用红外理疗灯，图2为其内部电路结构示意图，自耦变压器可视为理想变压器，其抽头P与M、N点间的线圈匝数分别为和，且。已知交流电源的电压有效值不变，灯泡可视为定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表。若单刀双掷开关从a切换到b，下列判断正确的是 A. 电压表示数加倍 B. 电流表示数加倍 C. 电源输出功率不变 D. 灯泡消耗的功率变为原来的4倍 6. 一辆小汽车在平直公路上做匀加速直线运动。从电线杆P到Q的过程中，开始时间的平均速度为，最后时间的平均速度为，则小汽车从P到Q的平均速度为（　　） A. B. C. D. 7. 如图1所示，自行火炮打出的炮弹做斜抛运动，攻击正前方做匀速直线运动的无人目标车。若不计空气阻力，炮弹运动过程的简化模型如图2所示，炮弹从点1开始做斜抛运动的同时目标车正好经过点2，当目标车以速度匀速运动到点3时正好被炮弹击中。炮弹斜抛运动的最大高度为，1、2、3三点在同一水平面的一条直线上，且1、2两点间距离为2、3两点间距离的2倍。实际生活中一定存在空气阻力，假定空气阻力大小与瞬时速度大小成正比，自行火炮发出的炮弹从点抛出沿轨迹运动，其中是最高点，如图3所示。重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 图2中，目标车从点2运动到点3的时间为 B. 图2中，炮弹斜抛运动的水平射程为 C. 图3中，炮弹在点时的加速度最大 D. 图3中，炮弹在点时的速度最小 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. 2025年7月15日，天舟九号货运飞船搭载长征七号遥十运载火箭发射升空。如图所示，Ⅰ、Ⅱ为天舟九号在变轨过程中两个不同的椭圆轨道，两轨道相切于点，为轨道Ⅱ的远地点，为轨道Ⅱ上的点，和的弧长相等，下列说法正确的是（　　） A. 天舟九号在轨道Ⅱ上从到和从到的时间相同 B. 天舟九号在轨道Ⅰ上经过时速度小于地球第一宇宙速度 C. 天舟九号在轨道Ⅰ和Ⅱ上经过点时的速度相同 D. 天舟九号在轨道Ⅰ和Ⅱ上经过点时的加速度相同 9. 某空间轴上只存在沿此轴方向的静电场，轴上各点的电势分布如图所示。一带负电的粒子（电量为−q）仅在电场力作用下由轴上某点无初速释放，已知粒子沿轴运动过程中动能和电势能之和恒为零，则下列判断正确的是（　　） A. 粒子的运动区间是 B. 运动过程中的最大动能为 C. 若把此粒子在x轴上左侧某处由静止释放，则粒子沿x轴向左运动 D. 若把此粒子沿x轴从移动到，则粒子的电势能先增大后减小 10. 如图所示，虚线PQ为光滑绝缘斜面上与底端平行的一条直线，距离底端，斜面倾角为，PQ右侧有方向垂直于斜面向下的匀强磁场。正方形线框abcd的边长，ab边在虚线PQ上，线框的质量，电阻。某时刻对线框施加沿斜面向上的恒力，同时给线框一沿斜面向上的初速度，线框便开始匀速运动。当线框全部进入磁场后，立即撤去外力F，线框继续上滑一段时间后开始返回，最后回到斜面底端。整个过程线框没有转动，线框平面始终在斜面内，重力加速度g取。从开始运动至线框cd边运动到斜面底端的过程中，下列判断正确的是（　　） A. 匀强磁场磁感应强度B的大小为2T B. 线框cd边运动到底端时的速度大小为9m/s C. 线框运动的总时间为3.65s D. 线框产生的焦耳热为0.5J 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某学校物理兴趣小组的同学利用如图1所示的电路来研究电容器的充、放电过程。图中C1和C2是两个完全相同的电容器，电流传感器的内阻忽略不计，初始时电容器所带电荷量均为0。 （1） 某次充电、放电实验时，闭合，将开关拨至，待电容器充电完成后，将开关拨至，流经电流传感器的电流随时间的变化规律如图2所示。已知电源电压为，充电过程中的图像所围的面积为，则电容器C1的电容________，若放电过程中的图像所围的面积为，则________。 （2）某次实验时，先闭合，将开关拨至，待电容器充电完成后，将开关拨至，放电过程电流随时间的变化规律如图3所示，图中阴影部分面积约为38个小正方形面积。然后断开，将开关拨至，待电容器充电完成后，将开关拨至，放电过程中流过电阻的电荷量为________C，若电源的电压为8V，则电容器C1的电容为________。 12. 同学们为了研究匀变速直线运动规律，做了如下实验： 如图1所示，滑块P放在光滑的水平桌面上，通过轻质细线绕过桌面右端一个定滑轮与小铁块相连，并使细线拉直时桌面上方的细线水平，滑块P后面连接的纸带穿过打点计时器。实验步骤如下： A.将滑块锁定于桌面左侧某位置，滑块到定滑轮的距离略大于小铁块到地面的距离，在小铁块正下方的地面上铺毛巾。 B.接通电源，解除对滑块的锁定，滑块P由静止开始运动。 C.打点完成后关闭电源，取下纸带。首先标出纸带上间距越来越大的最后一个计时点，从点开始，点记为0，其他各点依次记为、、，如图2所示，用刻度尺测量出各计时点到的距离，并计算出。 D.在坐标纸上，以为横轴，以为纵轴，把对应的和描绘在坐标纸上，画出了一条直线，测得纵截距为，斜率绝对值为。 根据上述实验步骤回答下列问题： （1）已知打点计时器所接交流电的频率为，则滑块P的加速度大小为________，打下点时滑块的速度大小为________。 （2）此实验________（填“需要”或“不需要”）桌面必须是光滑的。 13. 如图所示，边长为的正六边形玻璃棱镜置于空气中。一束单色光从边的中点射入棱镜，折射光线恰好与平行。已知，光在空气中传播速度为，不考虑光的反射，求： （1）此棱镜的折射率； （2）折射光线在边是否发生全反射并阐明理由； （3）光在棱镜中的传播时间。 14. 如图所示，ab为光滑绝缘的水平地面上的一条直线，P为直线ab上的一个点。在ab右侧存在匀强电场，场强大小为，与ab成。在ab左侧存在竖直向上的匀强磁场。Q为地面上一点，且PQ连线与电场平行，P、Q间的距离为L。现将一个质量为m、带电荷量为+q的带电小球在Q点无初速释放。 （1）求小球经过P点的速度大小； （2）若小球从电场第2次进入磁场时又经过P点，求磁场的磁感应强度大小B0和小球从开始运动到第2次经过P点所用的时间。 15. 如图所示，在光滑水平地面上竖直固定一挡板，轻质弹簧一端固定在挡板上，小物体、木板并排放置在地面上，刚好与水平弹簧的自由端接触。在的正中间放有一可视为质点的小滑块，、间的动摩擦因数为。为地面上一点，与木板右端的距离为。现对施加一个水平向左的推力，使向左缓缓移动一段距离，此过程水平外力对做功，然后撤去推力，由静止开始运动，随后与发生碰撞（碰撞时间极短）。已知、和质量分别为、、，重力加速度取，整个过程刚好没有从木板上掉下，。 （1）若、碰撞后立刻一起运动，求与碰撞过程系统损失的机械能； （2）若和的碰撞过程没有能量损失，碰后把弹簧压缩到最短时被锁定。处有一特殊的减速装置，木板右端到点后，减速装置会对运动的木板施加恒定的阻力，阻力大小为和总重力的倍，当木板减速到零时被锁定。求木板的长度和、间由于摩擦而产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三模拟练习 物理 注意事项： 1.答题前，务必将自己的个人信息填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 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。 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. 2025年科学家发现铅（）可以向金（）转变，核反应方程为，该过程吸收能量。已知、和的质量分别为、和，光在真空中传播速度为，下列判断正确的是（　　） A. X为2个中子 B. 比的中子数少5 C. 此核反应为α衰变 D. 此核反应吸收的核能为 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据电荷数守恒和质量数守恒，可知核反应方程为，故 A 正确。 B．根据中子数=质量数−质子数。可得的中子数为208−82=126 的中子数为203−79=124，故比的中子数少2，故B错误； C．α 衰变放出 α 粒子，本反应不符合 α 衰变特征，故 C 错误。 D．核反应吸收能量，质量亏损为负。反应前质量 ，反应后质量包括 、和 2 个中子质量。选项表达式 缺少中子质量，故 D 错误。 故选 A。 2. 越野滑雪是冬季奥运会比赛项目之一。有一名运动员脚蹬滑雪板，在一段倾斜直赛道上滑行，速度越来越快，下列判断正确的是（　　） A. 滑雪板对赛道的作用力大于赛道对滑雪板的作用力 B. 运动员的加速度越来越大 C. 滑雪板对赛道的弹力是由于滑雪板形变而产生的 D. 滑雪板对赛道的摩擦力可能大于运动员（包括滑雪板）所受到的重力 【答案】C 【解析】 【详解】A．滑雪板对赛道的作用力和赛道对滑雪板的作用力，属于作用力与反作用力的关系，大小相同，故A错误； B．运动员速度越来越快表明在做加速运动，不能判断加速度的大小变化情况，故B错误； C．弹力是由于施力物体发生形变而产生的力，滑雪板对赛道的弹力是由滑雪板形变引起的，故C正确； D．设赛道倾角为θ，运动员加速下滑时，根据牛顿第二定律 摩擦力f满足，故D错误。 故选C。 3. 两个振动情况完全相同的浮子分别在水面上、两点上下振动，引起的两列水波在时刻的叠加情况如图所示，的中点。图中实线表示波峰，虚线表示波谷，为虚线交点，为实线交点，中点，为实线和虚线的交点。已知两列波的振幅均为3cm，下列判断正确的是（　　） A. b点的振幅为6cm B. d在振动过程中，位移可能为3cm C. 0时刻a、c两点竖直高度差为6cm D. c点在振动过程中的位移大小不可能为0 【答案】A 【解析】 【详解】AD．b为ac中点，在PQ的中垂线上，b与两振源的距离相同，路程差等于波长的整数倍，为振动加强点，振幅为 同理可知，c也为振动加强点，但位移可以为0，故A正确，D错误； B．d点是波峰与波谷的叠加，为振动减弱点，两列相干波振幅相同，可知位移总为0，故B错误； C．根据图形可知，a点是波谷与波谷叠加，为振动加强点，0时刻a点的位移为-3cm-3cm=-6cm c点是波峰与波峰的叠加，0时刻c点的位移为3cm+3cm=6cm 则a、c两点在0时刻的竖直高度差为6cm-（-6cm）=12cm，故C错误。 故选A。 4. 家用自行车轮胎需要每隔一段时间打气，以保持合适的轮胎气压便于骑行，又延长轮胎的使用寿命。用打气筒对车胎打气，打气过程中车胎体积为1.8升保持不变，打气前胎内气压为，温度为室温，每次打入的气体体积为0.1升、温度为、压强为，打气18次后胎内气体温度升高到。打气筒和轮胎内的气体均视为理想气体，则下列判断正确的是（　　） A. 打气过程，外界气温无变化，故打气过程无热传递 B. 打气后，胎内气体单位体积内的分子数一定增大 C. 打气后，胎内气体温度升高，每个气体分子的运动速率都增大 D. 用打气筒打气18次后，胎内压强为 【答案】B 【解析】 【详解】A．打气过程中，外界气温无变化，但打气时活塞压缩气体做功，气体内能增加，温度升高。根据热力学第一定律，系统可能通过热传递与外界交换热量，故A错误。 B．单位体积内的分子数取决于气体总分子数和体积。轮胎体积不变，打气18次后气体总分子数增加，故分子数密度一定增大，故B正确。 C．温度升高，气体分子平均运动速率增大，但分子运动速率分布遵循统计规律，并非每个分子的速率都增大。故C错误。 D．根据理想气体状态方程 其中， 解得打气筒打气18次后，胎内压强为，故D错误。 故选B。 5. 如图1所示是医用红外理疗灯，图2为其内部电路结构示意图，自耦变压器可视为理想变压器，其抽头P与M、N点间的线圈匝数分别为和，且。已知交流电源的电压有效值不变，灯泡可视为定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表。若单刀双掷开关从a切换到b，下列判断正确的是 A. 电压表示数加倍 B. 电流表示数加倍 C. 电源输出功率不变 D. 灯泡消耗的功率变为原来的4倍 【答案】D 【解析】 【详解】A．设原线圈匝数为不变，副线圈匝数设为。电压表接在交流电源两端，电压不变，A错误； B．根据原副线圈的电压之比等于匝数比，有 根据 可知 根据原、副线圈的电流之比等于匝数比的倒数，可知 结合可得，电流表示数变为原来的4倍，B错误； CD．根据功率公式可知，灯泡功率变为原来的4倍，根据理想变压器原理可知，电源功率变为原来的4倍，C错误，D正确。 故选D。 6. 一辆小汽车在平直公路上做匀加速直线运动。从电线杆P到Q的过程中，开始时间的平均速度为，最后时间的平均速度为，则小汽车从P到Q的平均速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据平均速度推论结合加速度定义式可知 根据速度时间关系式， 根据平均速度推论从P到Q的平均速度为 故选 B 7. 如图1所示，自行火炮打出的炮弹做斜抛运动，攻击正前方做匀速直线运动的无人目标车。若不计空气阻力，炮弹运动过程的简化模型如图2所示，炮弹从点1开始做斜抛运动的同时目标车正好经过点2，当目标车以速度匀速运动到点3时正好被炮弹击中。炮弹斜抛运动的最大高度为，1、2、3三点在同一水平面的一条直线上，且1、2两点间距离为2、3两点间距离的2倍。实际生活中一定存在空气阻力，假定空气阻力大小与瞬时速度大小成正比，自行火炮发出的炮弹从点抛出沿轨迹运动，其中是最高点，如图3所示。重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 图2中，目标车从点2运动到点3的时间为 B. 图2中，炮弹斜抛运动的水平射程为 C. 图3中，炮弹在点时的加速度最大 D. 图3中，炮弹在点时的速度最小 【答案】C 【解析】 【详解】A．目标车从2到3的时间等于炮弹从1到3的时间，即，故A错误； B．目标车的位移大小为 根据题意可知，炮弹斜抛运动的水平射程为，故B错误； C．由于空气阻力大小与瞬时速度大小成正比，炮弹在点时速度斜向上方，速度最大，空气阻力斜向下方且最大，此时空气阻力与竖直方向夹角最小，炮弹所受的合力最大，加速度也最大，故C正确； D．炮弹在P点时，所受空气阻力水平向左，所受合力向左下方，与速度方向成钝角，说明炮弹的速度正在减小，故炮弹在P点时的速度不是最小，故D错误。 故选C。 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. 2025年7月15日，天舟九号货运飞船搭载长征七号遥十运载火箭发射升空。如图所示，Ⅰ、Ⅱ为天舟九号在变轨过程中两个不同的椭圆轨道，两轨道相切于点，为轨道Ⅱ的远地点，为轨道Ⅱ上的点，和的弧长相等，下列说法正确的是（　　） A. 天舟九号在轨道Ⅱ上从到和从到的时间相同 B. 天舟九号在轨道Ⅰ上经过时速度小于地球第一宇宙速度 C. 天舟九号在轨道Ⅰ和Ⅱ上经过点时的速度相同 D. 天舟九号在轨道Ⅰ和Ⅱ上经过点时的加速度相同 【答案】BD 【解析】 【详解】A．在轨道Ⅱ上从到过程，天舟九号与地球间距逐渐增大，万有引力对天舟九号有减速的效果，天舟九号的速度逐渐减小，则天舟九号在轨道Ⅱ上从到的平均速率大于从到的平均速率，由于和的弧长相等，则从到的时间小于到的时间，故A错误； B．以地心与P间距为半径做一个圆轨道Ⅲ，第一宇宙速度近似等于近地卫星的环绕速度，根据 解得 可知，圆轨道Ⅲ的线速度小于第一宇宙速度，圆轨道Ⅲ相对于轨道Ⅰ是高轨道，由低轨道变轨到高轨道需要在切点加速，可知，天舟九号在轨道Ⅰ上经过时速度小于圆轨道Ⅲ的线速度，则天舟九号在轨道Ⅰ上经过时速度小于地球第一宇宙速度，故B正确； C．轨道Ⅰ相对于轨道Ⅱ是低轨道，由低轨道变轨到高轨道需要在切点加速，可知，天舟九号在轨道Ⅰ上经过点的速度小于在轨道Ⅱ上经过点的速度，故C错误； D．根据 解得 可知，天舟九号在轨道Ⅰ和Ⅱ上经过点时的加速度相同，故D正确。 故选BD。 9. 某空间轴上只存在沿此轴方向的静电场，轴上各点的电势分布如图所示。一带负电的粒子（电量为−q）仅在电场力作用下由轴上某点无初速释放，已知粒子沿轴运动过程中动能和电势能之和恒为零，则下列判断正确的是（　　） A. 粒子的运动区间是 B. 运动过程中的最大动能为 C. 若把此粒子在x轴上的左侧某处由静止释放，则粒子沿x轴向左运动 D. 若把此粒子沿x轴从移动到，则粒子的电势能先增大后减小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由题意知粒子沿x轴运动过程中的总能量恒为零，粒子无初速释放，粒子初动能为0，可知释放时粒子电势能也为0，即释放粒子的位置电势为0，结合图像可知，粒子的运动区间是，A错误； B．由图像可知电场力对粒子做正功最多为，根据动能定理可知粒子最大动能为，B正确； C．由顺着电场线的方向电势逐渐降低，则左侧的电场方向沿x轴正向，粒子受到向左的电场力，则粒子沿x轴向左运动，C正确； D．粒子沿x轴从到，根据电势能可知，粒子的电势能先减小后增大，再减小后增大，D错误。 故选BC 10. 如图所示，虚线PQ为光滑绝缘斜面上与底端平行的一条直线，距离底端，斜面倾角为，PQ右侧有方向垂直于斜面向下的匀强磁场。正方形线框abcd的边长，ab边在虚线PQ上，线框的质量，电阻。某时刻对线框施加沿斜面向上的恒力，同时给线框一沿斜面向上的初速度，线框便开始匀速运动。当线框全部进入磁场后，立即撤去外力F，线框继续上滑一段时间后开始返回，最后回到斜面底端。整个过程线框没有转动，线框平面始终在斜面内，重力加速度g取。从开始运动至线框cd边运动到斜面底端的过程中，下列判断正确的是（　　） A. 匀强磁场磁感应强度B的大小为2T B. 线框cd边运动到底端时的速度大小为9m/s C. 线框运动的总时间为3.65s D. 线框产生的焦耳热为0.5J 【答案】BC 【解析】 【详解】A．线框的ab边刚进入磁场时，切割磁感线产生的感应电动势大小为 回路中的感应电流大小为 所以ab边受到安培力的作用，整个线框沿斜面向上做匀速运动，受力是平衡的，所以 代入数据后可解得，故A错误； B．线框完全进入磁场后，回路中无感应电流，所以线框出磁场时速度大小不变。线框所受安培力大小不变，根据计算可求得则 所以线框穿出磁场过程仍做匀速运动，离开磁场后沿斜面向下做匀加速运动，由机械能守恒定律有 代入数据解得线框运动到底端时的速度，故B正确； C．线框进入磁场做匀速运动的时间为，有 线框全部进入磁场后沿斜面做匀变速直线运动，到cd刚出磁场过程所用时间 线框出磁场的过程做匀速运动，时间为 ab边出磁场后做匀加速运动，时间为，有 所以线框整个过程运动时间，故C正确； D．整个过程中产生的焦耳热，故D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某学校物理兴趣小组的同学利用如图1所示的电路来研究电容器的充、放电过程。图中C1和C2是两个完全相同的电容器，电流传感器的内阻忽略不计，初始时电容器所带电荷量均为0。 （1） 某次充电、放电实验时，闭合，将开关拨至，待电容器充电完成后，将开关拨至，流经电流传感器的电流随时间的变化规律如图2所示。已知电源电压为，充电过程中的图像所围的面积为，则电容器C1的电容________，若放电过程中的图像所围的面积为，则________。 （2）某次实验时，先闭合，将开关拨至，待电容器充电完成后，将开关拨至，放电过程电流随时间的变化规律如图3所示，图中阴影部分面积约为38个小正方形面积。然后断开，将开关拨至，待电容器充电完成后，将开关拨至，放电过程中流过电阻的电荷量为________C，若电源的电压为8V，则电容器C1的电容为________。 【答案】（1） ①. ②. 1 （2） ①. ②. 475 【解析】 【小问1详解】 [1] 由图像可知，图像所围的面积就是充电完成后电容器储存的电荷量，此时电容器两极板间的电压为电源电压，故 [2] 放电过程中的图像所围的面积代表放电过程中电容器释放的电荷量，与充电时所带电荷量相同，。 【小问2详解】 [1][2]每个小方格对应的电荷量，电容器储存的电荷量，电容器的电容为。 开关断开，开关由a拨至b时，电容器、平均分配电荷，电容器减少电荷都通过R向充电，。 12. 同学们为了研究匀变速直线运动规律，做了如下实验： 如图1所示，滑块P放在光滑的水平桌面上，通过轻质细线绕过桌面右端一个定滑轮与小铁块相连，并使细线拉直时桌面上方的细线水平，滑块P后面连接的纸带穿过打点计时器。实验步骤如下： A.将滑块锁定于桌面左侧某位置，滑块到定滑轮的距离略大于小铁块到地面的距离，在小铁块正下方的地面上铺毛巾。 B.接通电源，解除对滑块的锁定，滑块P由静止开始运动。 C.打点完成后关闭电源，取下纸带。首先标出纸带上间距越来越大的最后一个计时点，从点开始，点记为0，其他各点依次记为、、，如图2所示，用刻度尺测量出各计时点到的距离，并计算出。 D.在坐标纸上，以为横轴，以为纵轴，把对应的和描绘在坐标纸上，画出了一条直线，测得纵截距为，斜率绝对值为。 根据上述实验步骤回答下列问题： （1）已知打点计时器所接交流电的频率为，则滑块P的加速度大小为________，打下点时滑块的速度大小为________。 （2）此实验________（填“需要”或“不需要”）桌面必须是光滑的。 【答案】（1） ①. ②. （2）不需要 【解析】 【小问1详解】 [1][2]应用位移公式有 打下点时P的速度为 可得 两边除以有 再 整理可知 斜率的绝对值为 截距为 解得， 【小问2详解】 此实验研究匀变速直线运动规律，桌面粗糙和光滑以及倾斜与否可以不考虑，只要是匀变速运动即可。 13. 如图所示，边长为的正六边形玻璃棱镜置于空气中。一束单色光从边的中点射入棱镜，折射光线恰好与平行。已知，光在空气中传播速度为，不考虑光的反射，求： （1）此棱镜的折射率； （2）折射光线在边是否发生全反射并阐明理由； （3）光在棱镜中的传播时间。 【答案】（1） （2）不会发生全反射 （3） 【解析】 【小问1详解】 作出光路图如图所示 由几何关系可知在AB边上的入射角，折射角为，根据折射定律可得 解得 【小问2详解】 从AB边折射入棱镜的光线平行BC射到CD上，入射角为，根据临界角公式可得 则，故不会发生全反射。 【小问3详解】 由几何关系可得 光在棱镜中的传播速度为 光在棱镜中的传播时间为 14. 如图所示，ab为光滑绝缘的水平地面上的一条直线，P为直线ab上的一个点。在ab右侧存在匀强电场，场强大小为，与ab成。在ab左侧存在竖直向上的匀强磁场。Q为地面上一点，且PQ连线与电场平行，P、Q间的距离为L。现将一个质量为m、带电荷量为+q的带电小球在Q点无初速释放。 （1）求小球经过P点的速度大小； （2）若小球从电场第2次进入磁场时又经过P点，求磁场的磁感应强度大小B0和小球从开始运动到第2次经过P点所用的时间。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 带电小球受到的地面的支持力和重力平衡，在地面上先在匀强电场中做匀加速直线运动，设到点时的速度为，应用动能定理有 解得 【小问2详解】 小球在电场中从到的时间设为，加速度 所以 以与边界45°角进入磁场，做匀速圆周运动，由洛伦兹力充当向心力，有 做圆周运动的周期为 之后小球以45°角射出边界，在磁场中转动的圆心角大小为270°，所以匀速圆周运动的时间为 粒子的运动轨迹如图所示 MOP构成直角三角形，则PM距离 出磁场后在电场中做类平抛运动，在垂直电场方向做匀速运动，有x=v1t3 沿电场方向做匀加速运动， 且 可解得R=4L， 从开始释放到第2次经过P点的时间间隔t=t1+t2+t3 解得 15. 如图所示，在光滑水平地面上竖直固定一挡板，轻质弹簧的一端固定在挡板上，小物体、木板并排放置在地面上，刚好与水平弹簧的自由端接触。在的正中间放有一可视为质点的小滑块，、间的动摩擦因数为。为地面上一点，与木板右端的距离为。现对施加一个水平向左的推力，使向左缓缓移动一段距离，此过程水平外力对做功，然后撤去推力，由静止开始运动，随后与发生碰撞（碰撞时间极短）。已知、和质量分别为、、，重力加速度取，整个过程刚好没有从木板上掉下，。 （1）若、碰撞后立刻一起运动，求与碰撞过程系统损失的机械能； （2）若和的碰撞过程没有能量损失，碰后把弹簧压缩到最短时被锁定。处有一特殊的减速装置，木板右端到点后，减速装置会对运动的木板施加恒定的阻力，阻力大小为和总重力的倍，当木板减速到零时被锁定。求木板的长度和、间由于摩擦而产生的热量。 【答案】（1）6.75J （2）6m，4.5J 【解析】 小问1详解】 对A和弹簧，应用功能关系可知，与B碰前A的动能 A、B碰撞过程，应用动量守恒有mAv0=(mB+mA)v共 根据功能关系可知，系统损失机械能 解得Q1=6.75J 【小问2详解】 A、B发生弹性碰撞，根据动量守恒有mAv0=mAvA+mBvB 根据机械能守恒有 解得， 之后向右减速滑动，开始向右加速运动，假设B、C达到共速后才到 对和，应用动量守恒有 解得 对应用动能定理有： 解得 可知、达到共速后木板右端到达点，在此过程中比多运动位移设为，根据功能关系有： 解得 之后在上再次滑行，应用牛顿第二定律可知，的加速度大小为（向左） 的加速度大小为（向左） 、做匀减速运动到停止运动位移分别为， 在此过程中比多运动位移 开始阶段比向右多运动位移，木板右端到后比向右多运动位移 所以板长为 整个过程中B、C间由于摩擦而产生的热量 解得‍ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $