精品解析：2026届河北省名校联合体高三上学期一模物理试题

2026届河北名校联合体高三上学期仿真模拟考试 物理试题 本试卷共100分考试时间75分钟 注意事项： 1.答题前，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、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，只有一个选项是符合题目要求的。 1. 2025年3月9日，国内首款碳14核电池“烛龙一号”工程样机诞生。由于碳14的半衰期为5730年，该核电池理论寿命达数千年，能量密度远超传统电池。已知该核电池的衰变方程为下列说法正确的是（　　） A. X为α粒子 B. 卢瑟福利用X，通过实验提出了原子的核式结构模型 C. 比更稳定 D. 经过11460年，20个碳14还剩5个没有发生衰变 2. 小明操作一无人机在空中沿直线飞行，它运动的v-t图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 无人机在t1时刻的速度小于t2时刻的速度 B. 无人机在t2时刻的速度方向与t3时刻的速度方向相反 C. t3时刻，无人机的速度方向与加速度方向相同 D. 无人机在t₃时刻的加速度小于t4时刻的加速度 3. 杜甫的诗句“穿花蛱蝶深深见，点水蜻蜓款款飞”中，蜻蜓连续“点水”于平静水面处，形成的水波可近似看作向四周传播的简谐横波。该水波在某时刻的波的图像如图所示，已知该水波的传播速度为1.0m/s，从质点O开始振动时开始计时，则0~2 s内，质点O通过的路程为（　　） A. 36 cm B. 72 cm C. 100 cm D. 200 cm 4. 港珠澳大桥的建设凝聚着中国工程师的智慧。工程师团队在世界范围内首次提出深插式钢圆筒快速成岛技术，使用起重船吊起巨型钢筒直接固定在海床上并插入到海底，然后在中间填土形成人工岛。如图甲所示，每个钢筒的直径为L，由八根对称分布的长为L的起吊绳通过机械抓手连接。某次悬吊的示意图（图中仅画出两根对称的起吊绳）如图乙所示，每根绳所承受的拉力大小约为则该巨型钢筒所受的重力约为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，工人正借助一套简易装置搬运货物，轻质细绳一端绕过光滑定滑轮与放置在倾角的固定斜面上的质量m=0.5 kg的货物连接，另一端连接小型电动机M。t=0时刻，货物处于斜面的底端，启动电动机，货物由静止开始做匀加速直线运动，经t0=1 s，到达斜面顶端，此时电动机的输出功率P=12W。已知斜面的高度h=0.6m，与货物相连的细绳始终与斜面平行，重力加速度g取，空气阻力忽略不计，则货物与斜面间的动摩擦因数为（　　） A. 0.3 B. 0.5 C. 0.7 D. 0.8 6. 2025年7月15日5时34分，搭载天舟九号货运飞船的长征七号遥十运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射，8时52分，天舟九号与在轨运行的空间站组合体进行交会对接。若天舟九号先在近地圆轨道1运动，在P点加速进入椭圆转移轨道2，第一次运动到远地点Q时恰好与圆轨道3上的空间站组合体相遇并完成对接。如图所示，轨道3的半径为a，轨道1的半径近似等于地球半径R，O为地心，P、Q分别为轨道2与轨道1、3的切点，天舟九号在轨道1上沿顺时针方向转动，空间站组合体也沿顺时针方向转动。已知天舟九号在P点加速进入轨道2时，空间站组合体位于图中M点，则OP与OM的夹角θ为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，小球A、B由一根绝缘细线连接后再被一根绕过光滑定滑轮的轻质绝缘细线连接，A的质量为m，两小球中只有一个带电，其带电荷量为q（q>0），空间存在平行于纸面的匀强电场（图中没有画出），定滑轮左侧细线恰好沿竖直方向，右侧细线与竖直方向的夹角θ=60°，细线均处于伸直状态，已知重力加速度为g。调整匀强电场的电场强度的大小和方向以及B的质量，要使整体处于图示位置并保持静止状态，当该匀强电场的电场强度最小时（　　） A. 电场强度的最小值为，B的质量为 B. 电场强度的最小值为，B的质量为 C. 电场强度的最小值为，B的质量为 D. 电场强度的最小值为，B的质量为 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. 氢气球常被用作装饰。如图所示，用一根轻质细绳将不计重力的氢气球与水平地面上质量m0.4kg的小物块连接，氢气球受F3N、水平恒定的风力作用，氢气球与小物块相对静止时，细绳与水平方向的夹角为θ。已知地面粗糙，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，风对小物块的作用力不计，小物块始终没有脱离地面，重力加速度g取则下列说法正确的是（　　） A. 小物块一定受到4个力的作用 B. 小物块的加速度可能为 C. 细绳与水平方向的夹角θ不可能大于 D. 若小物块始终处于静止状态，则小物块与地面间的动摩擦因数可能为0.6 9. 自耦变压器是一种输出和输入共用同一组线圈的特种变压器。在如图甲所示的自耦变压器中，环形铁芯上只绕有一个匝数的线圈，通过滑动滑片P可以改变负载端线圈的匝数。已知输入端a与滑片触点M间的线圈匝数为50，定值电阻电表均为理想电表，线圈电阻不计，忽略漏磁。现在a、b端输入如图乙所示的交变电流，改变滑片P的位置，当滑片P滑至N时，定值电阻。消耗的功率达到最大值，则下列说法正确的是（　　） A. 当滑片P滑至M时，电压表的示数为36V B. 当滑片P滑至M时，电流表的示数为18A C. aN间的线圈匝数为100 D. 当滑片P滑至N时，定值电阻消耗的功率为169W 10. 如图所示，间距为l的平行金属导轨右侧弯曲部分为半径为l的光滑圆弧导轨，左侧为长度为l的水平导轨，圆弧导轨和水平导轨在c、d点相切，水平导轨的左端a、b连接阻值为R的定值电阻，水平导轨所在区域存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，e、f两点（图中未画出）分别为bc和ad的中点，将质量为m的导体棒从右侧圆弧导轨的最高点由静止释放，导体棒恰好能够运动至水平导轨左边缘ab位置。已知重力加速度为g，空气阻力忽略不计，导体棒接入回路的电阻为2R，导体棒与水平导轨之间的动摩擦因数为，金属导轨电阻不计，导体棒在导轨上运动时始终垂直于导轨且与导轨接触良好。下列说法正确的是（　　） A. 整个运动过程，通过定值电阻的电荷量为 B. 导体棒在水平导轨上运动的时间为 C. 整个运动过程，导体棒产生的焦耳热为 D. 导体棒经过ef时的速度小于 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 小李同学设计了一个测动摩擦因数的实验，他做实验的装置如图甲所示。在左端带有光滑定滑轮的长木板上固定一个光电门，长木板右端放置一物块，宽度为d的遮光片固定在物块的左端，长木板固定在水平面上，物块与力传感器、沙桶通过跨过定滑轮的细线连接，力传感器能显示细线的拉力。实验时，多次改变沙桶中沙的质量，每次都让物块从距离光电门为L的同一位置由静止释放，读出多组力传感器的示数F及遮光片经过光电门的时间t。在坐标系中作出的的图像如图乙所示，图线与纵轴的截距为b，与横轴的截距为．已知重力加速度为g。 （1）对于该实验，以下说法正确的是_________。 A. 该实验需要满足沙和沙桶的总质量远小于物块的质量 B. 该实验需要抬高长木板右端来平衡摩擦力 C. 该实验需要使拉物块的细线与长木板平行 （2）根据实验测量的物理量及图线信息可知物块质量的表达式_________。物块与木板之间的动摩擦因数的表达式_________（均用题中所给的字母表示） 12. 为了探究“等温条件下气体压强与体积的关系”，某同学设计了如图甲所示的实验装置。水平桌面上固定一足够高、导热性能良好、开口向上的汽缸，质量为m0、横截面积为S、厚度不计的光滑活塞密封一定质量的理想气体，轻质细绳一端连接活塞中心，另一端绕过两个光滑定滑轮连接轻质沙桶（桶中开始没有细沙），连接活塞的细绳竖直，在桶中加入细沙之前，活塞稳定时，活塞到汽缸底部的高度为。已知重力加速度为g，大气压强为，环境温度不变。 （1）在桶中加入细沙之前，活塞稳定时，密封气体的压强_________。 （2）在沙桶中缓慢加入一定质量的细沙，活塞稳定时，记录下沙桶中细沙的质量m与活塞到汽缸底部的高度h，多次重复这一过程，得到多组m、h的数据，利用所得数据，描绘出图像如图乙所示，则该图像的纵截距为_________；根据图乙可知该图像的横截距为a，若在误差允许的范围内，满足大气压强_________，则温度一定时，气体压强与体积成反比。 13. 如图甲所示的多用电表是一种多功能仪表，可以用来测量电流、电压以及电阻。某同学将该多用电表的选择开关旋至欧姆挡位置，并作出欧姆挡内部简化电路如图乙所示，虚线框中的阴影部分为正负极不确定的电源，随后进行了以下的操作。 （1）为了测量如图丙所示晶体二极管的电阻，该同学先把选择开关旋至“×10”挡，将两表笔A、B短接，调节，使表头G的指针达到满偏，再将表笔A与二极管的Q端连接，将表笔B与二极管的P端连接，观察到欧姆表指针偏转角度很小，则表笔A应接内部电源的_________（选填“正极”或“负极”）。 （2）该同学随后将表笔A与二极管的P端连接，将表笔B与二极管的Q端连接，观察到欧姆表指针偏转角度太大，为了减小测量误差，应将选择开关旋至_________（选填“×1”或“×100”）挡，再次将两表笔A、B短接，调节R₀，使表头G的指针达到满偏，之后进行测量，得到多用电表刻度盘上指针偏转情况如图丁所示，则此时测得的二极管的正向电阻为_________Ω（保留两位有效数字）。 （3）为了深入了解欧姆挡内部的情况，该同学设计了如图戊所示的电路图，用来测量（2）中换挡后欧姆表内部电源的电动势及在该挡位下欧姆表的总电阻。 操作步骤如下： A．按图戊所示，正确连接好电路后，读取电流表的示数为Ⅰ，欧姆表的示数为R； B．仅调节，得到多组Ⅰ、R的数据； C．利用记录的电流表示数I和相应的欧姆表示数R，作出图像如图己所示。 根据图己，可知欧姆表内部电源的电动势E=_________V。该挡位下欧姆表的总电阻_________（结果均保留三位有效数字） 14. 如图甲所示，平静的水面上漂浮着一片半径R=0.35m、厚度不计的圆形荷叶，质量m=10 g、可视为质点的鲤鱼正在荷叶下方水平面内以速度做匀速圆周运动。简化示意图如图乙所示，鲤鱼与荷叶的竖直高度差已知水的折射率重力加速度g取若游客在水面上任意位置均看不到鲤鱼，求： （1）鲤鱼做圆周运动的最大半径。 （2）水对鲤鱼的作用力F的最小值。 15. 如图所示，半径R=4.9m的光滑圆弧轨道固定在水平地面上，O为圆心，质量的长木板A紧靠圆弧，上表面水平且与圆弧轨道末端平齐，木板左端静置一质量的小物块B．现将质量的小物块C从圆弧轨道上的P点由静止释放，随后小物块C、B在极短时间内发生弹性碰撞，小物块B最终停在长木板上。已知P、O连线与竖直方向的夹角（A与地面、A与B、A与C之间的动摩擦因数分别为重力加速度g取B、C均可视为质点。求： （1）小物块C与B碰撞后瞬间，B、C的速度大小。 （2）小物块C最终与长木板左端的距离（结果可用分数表示）。 16. 如图所示，空间存在彼此平行的四个足够大的竖直平面M、N、P、Q，相邻平面的间距均为d，四个平面的中心位置位于同一垂直于四个平面的水平直线上。平面M、N间有水平向右的匀强电场，M、N间的电势差为U，平面N、P之间有方向竖直向下、磁感应强度大小的匀强磁场，平面P、Q间有方向水平向外、磁感应强度大小为B2（未知）的匀强磁场。将质量为m、电荷量为q的带正电粒子从由静止释放，粒子重力不计。 （1）求粒子由静止释放至首次到达平面P的时间。 （2）若将平面N、P之间的磁场撤去，在平面N、P之间加一竖直向下的匀强电场，电场强度大小等于M、N间的电场的2倍，粒子能够到达平面Q，求B2的最大值。 （3）在（2）问情景中，当粒子经过平面P时，将B2方向变为水平向右，大小变为，求粒子到达平面Q的位置与中心点O4之间的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届河北名校联合体高三上学期仿真模拟考试 物理试题 本试卷共100分考试时间75分钟 注意事项： 1.答题前，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、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，只有一个选项是符合题目要求的。 1. 2025年3月9日，国内首款碳14核电池“烛龙一号”工程样机诞生。由于碳14的半衰期为5730年，该核电池理论寿命达数千年，能量密度远超传统电池。已知该核电池的衰变方程为下列说法正确的是（　　） A. X为α粒子 B. 卢瑟福利用X，通过实验提出了原子的核式结构模型 C. 比更稳定 D. 经过11460年，20个碳14还剩5个没有发生衰变 【答案】C 【解析】 【详解】A．衰变方程为 ，根据质量数和电荷数守恒，可知X的质量数为A=0，电荷数为Z=﹣1，为β粒子（电子），不是α粒子（质量数4，电荷数2），故A错误； B．卢瑟福通过α粒子散射实验提出原子的核式结构模型，使用的是α粒子（氦核），而X为β粒子（电子），故B错误； C．（氮14）比 （碳14）更稳定，故C正确； D．半衰期是一个统计规律，只针对大量的原子核才有意义，所以20个碳14不一定还剩5个没有发生衰变，故D错误。 故选C。 2. 小明操作一无人机在空中沿直线飞行，它运动的v-t图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 无人机在t1时刻的速度小于t2时刻的速度 B. 无人机在t2时刻的速度方向与t3时刻的速度方向相反 C. t3时刻，无人机的速度方向与加速度方向相同 D. 无人机在t₃时刻的加速度小于t4时刻的加速度 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图像可知，无人机在t1时刻的速度小于t2时刻的速度，A正确； B．无人机在t2时刻的速度方向与t3时刻的速度方向相同，均为正值，B错误； C．图像的斜率符号反映加速度的方向，可知t3时刻，无人机的速度方向与加速度方向相反，C错误； D．图像的斜率等于加速度，可知无人机在t₃时刻的加速度大于t4时刻的加速度，D错误。 故选A。 3. 杜甫的诗句“穿花蛱蝶深深见，点水蜻蜓款款飞”中，蜻蜓连续“点水”于平静水面处，形成的水波可近似看作向四周传播的简谐横波。该水波在某时刻的波的图像如图所示，已知该水波的传播速度为1.0m/s，从质点O开始振动时开始计时，则0~2 s内，质点O通过的路程为（　　） A. 36 cm B. 72 cm C. 100 cm D. 200 cm 【答案】B 【解析】 【详解】波的周期为 可得0~2s内，质点O通过的路程为 故选B。 4. 港珠澳大桥的建设凝聚着中国工程师的智慧。工程师团队在世界范围内首次提出深插式钢圆筒快速成岛技术，使用起重船吊起巨型钢筒直接固定在海床上并插入到海底，然后在中间填土形成人工岛。如图甲所示，每个钢筒的直径为L，由八根对称分布的长为L的起吊绳通过机械抓手连接。某次悬吊的示意图（图中仅画出两根对称的起吊绳）如图乙所示，每根绳所承受的拉力大小约为则该巨型钢筒所受的重力约为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】每根吊绳与竖直方向的夹角θ满足，所以 所有吊绳的竖直分力之和等于钢筒的重力G， 解得 故选D。 5. 如图所示，工人正借助一套简易装置搬运货物，轻质细绳一端绕过光滑定滑轮与放置在倾角的固定斜面上的质量m=0.5 kg的货物连接，另一端连接小型电动机M。t=0时刻，货物处于斜面的底端，启动电动机，货物由静止开始做匀加速直线运动，经t0=1 s，到达斜面顶端，此时电动机的输出功率P=12W。已知斜面的高度h=0.6m，与货物相连的细绳始终与斜面平行，重力加速度g取，空气阻力忽略不计，则货物与斜面间的动摩擦因数为（　　） A. 0.3 B. 0.5 C. 0.7 D. 0.8 【答案】B 【解析】 【详解】到达斜面顶端时，由 可得v=2m/s 加速度 由牛顿第二定律 因为 联立解得 故选B。 6. 2025年7月15日5时34分，搭载天舟九号货运飞船的长征七号遥十运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射，8时52分，天舟九号与在轨运行的空间站组合体进行交会对接。若天舟九号先在近地圆轨道1运动，在P点加速进入椭圆转移轨道2，第一次运动到远地点Q时恰好与圆轨道3上的空间站组合体相遇并完成对接。如图所示，轨道3的半径为a，轨道1的半径近似等于地球半径R，O为地心，P、Q分别为轨道2与轨道1、3的切点，天舟九号在轨道1上沿顺时针方向转动，空间站组合体也沿顺时针方向转动。已知天舟九号在P点加速进入轨道2时，空间站组合体位于图中M点，则OP与OM的夹角θ为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据开普勒第三定律可知，天舟九号沿椭圆轨道2与空间站沿圆轨道3运动的周期之比为 由题意可知 解得 故选C。 7. 如图所示，小球A、B由一根绝缘细线连接后再被一根绕过光滑定滑轮的轻质绝缘细线连接，A的质量为m，两小球中只有一个带电，其带电荷量为q（q>0），空间存在平行于纸面的匀强电场（图中没有画出），定滑轮左侧细线恰好沿竖直方向，右侧细线与竖直方向的夹角θ=60°，细线均处于伸直状态，已知重力加速度为g。调整匀强电场的电场强度的大小和方向以及B的质量，要使整体处于图示位置并保持静止状态，当该匀强电场的电场强度最小时（　　） A. 电场强度的最小值为，B的质量为 B. 电场强度的最小值为，B的质量为 C. 电场强度的最小值为，B的质量为 D. 电场强度的最小值为，B的质量为 【答案】A 【解析】 【详解】题意可知定滑轮左侧细线恰好沿竖直方向，可知AB之间细线没有弹力作用，由平衡条件可知带电的一定是B球；对A球，由平衡条件可知，定滑轮左侧细线拉力大小与A球重力等大，即拉力大小，对B受力分析可知，当B球受到的电场力方向与B球重力方向垂直时，电场力有最小值，对B球，由平衡条件可知， 联立解得， 故选A。 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. 氢气球常被用作装饰。如图所示，用一根轻质细绳将不计重力的氢气球与水平地面上质量m0.4kg的小物块连接，氢气球受F3N、水平恒定的风力作用，氢气球与小物块相对静止时，细绳与水平方向的夹角为θ。已知地面粗糙，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，风对小物块的作用力不计，小物块始终没有脱离地面，重力加速度g取则下列说法正确的是（　　） A. 小物块一定受到4个力的作用 B. 小物块的加速度可能为 C. 细绳与水平方向的夹角θ不可能大于 D. 若小物块始终处于静止状态，则小物块与地面间的动摩擦因数可能为0.6 【答案】BC 【解析】 【详解】A．若小物块刚好与地面接触无挤压，则小物块受到重力、拉力2个力的作用，故A错误； B．对系统整体分析，若小物块刚好与地面接触无挤压，根据牛顿第二定律 解得 故B正确； C．当小物块刚好与地面接触无挤压时，细绳与水平方向的夹角θ最大，此时对氢气球水平方向受力分析知 对小物块在竖直方向分析知 联立解得 故θ最大为，故C正确； D．小物块处于静止状态时，系统整体平衡，可知，水平方向  由滑动摩擦力公式得 若 解得 竖直方向，对小物块分析 产生矛盾，小物块不可能静止在地面上，故小物块与地面间的动摩擦因数不可能为0.6，故D错误。 故选BC。 9. 自耦变压器是一种输出和输入共用同一组线圈的特种变压器。在如图甲所示的自耦变压器中，环形铁芯上只绕有一个匝数的线圈，通过滑动滑片P可以改变负载端线圈的匝数。已知输入端a与滑片触点M间的线圈匝数为50，定值电阻电表均为理想电表，线圈电阻不计，忽略漏磁。现在a、b端输入如图乙所示的交变电流，改变滑片P的位置，当滑片P滑至N时，定值电阻。消耗的功率达到最大值，则下列说法正确的是（　　） A. 当滑片P滑至M时，电压表的示数为36V B. 当滑片P滑至M时，电流表的示数为18A C. aN间的线圈匝数为100 D. 当滑片P滑至N时，定值电阻消耗的功率为169W 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．当P滑至M时，， 根据，，， 又 得，故AB错误； CD．将等效为电源内阻，电源电动势的有效值为 将变压器和定值电阻等效为负载，负载电阻为 易知当，消耗的功率达到最大值 解得，故bN间的线圈匝数为100，所以 aN间的线圈匝数为100 此时再根据，，，， 解得，定值电阻消耗的功率为，故CD正确。 故选CD。 10. 如图所示，间距为l的平行金属导轨右侧弯曲部分为半径为l的光滑圆弧导轨，左侧为长度为l的水平导轨，圆弧导轨和水平导轨在c、d点相切，水平导轨的左端a、b连接阻值为R的定值电阻，水平导轨所在区域存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，e、f两点（图中未画出）分别为bc和ad的中点，将质量为m的导体棒从右侧圆弧导轨的最高点由静止释放，导体棒恰好能够运动至水平导轨左边缘ab位置。已知重力加速度为g，空气阻力忽略不计，导体棒接入回路的电阻为2R，导体棒与水平导轨之间的动摩擦因数为，金属导轨电阻不计，导体棒在导轨上运动时始终垂直于导轨且与导轨接触良好。下列说法正确的是（　　） A. 整个运动过程，通过定值电阻的电荷量为 B. 导体棒在水平导轨上运动的时间为 C. 整个运动过程，导体棒产生的焦耳热为 D. 导体棒经过ef时的速度小于 【答案】BC 【解析】 【详解】A．通过导体棒的电荷量，故A错误； B．从圆弧轨道上端到下端过程，动能定理 在水平轨道上动量定理 由上可知，导体棒在水平导轨上运动的时间为，故B正确； C．根据能量守恒，产生的总热量为 导体棒和电阻串联，整个运动过程，导体棒产生的焦耳热为，故C正确； D．假设没有磁场，动能定理 可知，因为有安培力做负功，实际速度要小于 因为动摩擦因数，所以中间位置速度最小值小于，故D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 小李同学设计了一个测动摩擦因数的实验，他做实验的装置如图甲所示。在左端带有光滑定滑轮的长木板上固定一个光电门，长木板右端放置一物块，宽度为d的遮光片固定在物块的左端，长木板固定在水平面上，物块与力传感器、沙桶通过跨过定滑轮的细线连接，力传感器能显示细线的拉力。实验时，多次改变沙桶中沙的质量，每次都让物块从距离光电门为L的同一位置由静止释放，读出多组力传感器的示数F及遮光片经过光电门的时间t。在坐标系中作出的的图像如图乙所示，图线与纵轴的截距为b，与横轴的截距为．已知重力加速度为g。 （1）对于该实验，以下说法正确的是_________。 A. 该实验需要满足沙和沙桶的总质量远小于物块的质量 B. 该实验需要抬高长木板右端来平衡摩擦力 C. 该实验需要使拉物块的细线与长木板平行 （2）根据实验测量的物理量及图线信息可知物块质量的表达式_________。物块与木板之间的动摩擦因数的表达式_________（均用题中所给的字母表示） 【答案】（1）C （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 A．拉力通过力传感器得到，不需要重力近似为拉力，此外沙和沙桶的总质量远小于物块的质量可能会导致物块不运动，故A错误； B．平衡摩擦力将导致拉力等于合力，合力的解析式不包含摩擦力的项，将无法进行测动摩擦因数的实验，不需要平衡摩擦力，故B错误； C．为了保证拉力与摩擦力的合力沿运动方向，该实验需要使拉物块的细线与长木板平行，故C正确； 故选C。 【小问2详解】 [1]由牛顿第二定律得 由位移速度关系得 物块运动通过光电门的速度 推导得 的图像的斜率 推导得 [2]的图像的纵轴截距 推导得 12. 为了探究“等温条件下气体压强与体积的关系”，某同学设计了如图甲所示的实验装置。水平桌面上固定一足够高、导热性能良好、开口向上的汽缸，质量为m0、横截面积为S、厚度不计的光滑活塞密封一定质量的理想气体，轻质细绳一端连接活塞中心，另一端绕过两个光滑定滑轮连接轻质沙桶（桶中开始没有细沙），连接活塞的细绳竖直，在桶中加入细沙之前，活塞稳定时，活塞到汽缸底部的高度为。已知重力加速度为g，大气压强为，环境温度不变。 （1）在桶中加入细沙之前，活塞稳定时，密封气体的压强_________。 （2）在沙桶中缓慢加入一定质量的细沙，活塞稳定时，记录下沙桶中细沙的质量m与活塞到汽缸底部的高度h，多次重复这一过程，得到多组m、h的数据，利用所得数据，描绘出图像如图乙所示，则该图像的纵截距为_________；根据图乙可知该图像的横截距为a，若在误差允许的范围内，满足大气压强_________，则温度一定时，气体压强与体积成反比。 【答案】（1） （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 在桶中加入细沙之前，活塞稳定时，根据平衡条件可得 解得密封气体的压强 【小问2详解】 [1][2]在沙桶中缓慢加入一定质量的细沙，活塞稳定时，根据平衡条件可得 解得 根据玻意耳定律可知 联立整理可得 可知图像的纵截距为； 根据图乙可知该图像的横截距为a，则有 可得。 13. 如图甲所示的多用电表是一种多功能仪表，可以用来测量电流、电压以及电阻。某同学将该多用电表的选择开关旋至欧姆挡位置，并作出欧姆挡内部简化电路如图乙所示，虚线框中的阴影部分为正负极不确定的电源，随后进行了以下的操作。 （1）为了测量如图丙所示晶体二极管的电阻，该同学先把选择开关旋至“×10”挡，将两表笔A、B短接，调节，使表头G的指针达到满偏，再将表笔A与二极管的Q端连接，将表笔B与二极管的P端连接，观察到欧姆表指针偏转角度很小，则表笔A应接内部电源的_________（选填“正极”或“负极”）。 （2）该同学随后将表笔A与二极管的P端连接，将表笔B与二极管的Q端连接，观察到欧姆表指针偏转角度太大，为了减小测量误差，应将选择开关旋至_________（选填“×1”或“×100”）挡，再次将两表笔A、B短接，调节R₀，使表头G的指针达到满偏，之后进行测量，得到多用电表刻度盘上指针偏转情况如图丁所示，则此时测得的二极管的正向电阻为_________Ω（保留两位有效数字）。 （3）为了深入了解欧姆挡内部的情况，该同学设计了如图戊所示的电路图，用来测量（2）中换挡后欧姆表内部电源的电动势及在该挡位下欧姆表的总电阻。 操作步骤如下： A．按图戊所示，正确连接好电路后，读取电流表的示数为Ⅰ，欧姆表的示数为R； B．仅调节，得到多组Ⅰ、R的数据； C．利用记录的电流表示数I和相应的欧姆表示数R，作出图像如图己所示。 根据图己，可知欧姆表内部电源的电动势E=_________V。该挡位下欧姆表的总电阻_________（结果均保留三位有效数字） 【答案】（1）负极 （2） ①. ×1 ②. 9.0 （3） ①. 1.50 ②. 14.9 【解析】 【小问1详解】 因欧姆表指针偏转角度很小，说明二极管电阻很大，又因其反向电阻很大，说明测量的是其反向电阻，表笔A与二极管的Q端连接，二极管的Q端是其正极，应连接电源负极，即表笔A接里边电源的负极 【小问2详解】 [1]欧姆表指针偏转角度太大，说明二极管正向电阻很小，应选择更低倍率的挡位，即将选择开关旋至×1挡位 [2] 二极管正向电阻为 【小问3详解】 [1][2]由闭合电路的欧姆定律满偏时有 联立解得 结合图己有，斜率 电动势E=1.50V。该挡位下欧姆表的总电阻 14. 如图甲所示，平静的水面上漂浮着一片半径R=0.35m、厚度不计的圆形荷叶，质量m=10 g、可视为质点的鲤鱼正在荷叶下方水平面内以速度做匀速圆周运动。简化示意图如图乙所示，鲤鱼与荷叶的竖直高度差已知水的折射率重力加速度g取若游客在水面上任意位置均看不到鲤鱼，求： （1）鲤鱼做圆周运动的最大半径。 （2）水对鲤鱼的作用力F的最小值。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 当鲤鱼做匀速圆周运动的轨迹对应的入射光到荷叶边缘恰好发生全反射时，对应的轨道半径最大，设最大轨道半径为rmax，根据几何关系，有 根据全反射的临界角与折射率的关系，有 解得 【小问2详解】 鲤鱼做匀速圆周运动，根据鲤鱼所受的合力提供向心力，有 需要水对鲤鱼的作用力F最小，则需要鲤鱼做圆周运动的轨道半径r最大，解得 15. 如图所示，半径R=4.9m的光滑圆弧轨道固定在水平地面上，O为圆心，质量的长木板A紧靠圆弧，上表面水平且与圆弧轨道末端平齐，木板左端静置一质量的小物块B．现将质量的小物块C从圆弧轨道上的P点由静止释放，随后小物块C、B在极短时间内发生弹性碰撞，小物块B最终停在长木板上。已知P、O连线与竖直方向的夹角（A与地面、A与B、A与C之间的动摩擦因数分别为重力加速度g取B、C均可视为质点。求： （1）小物块C与B碰撞后瞬间，B、C的速度大小。 （2）小物块C最终与长木板左端的距离（结果可用分数表示）。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 物块C下滑过程，根据动能定理，有 解得 C与B发生弹性碰撞，根据动量守恒定律，有 根据机械能守恒定律，有 解得 ， 【小问2详解】 C滑上长木板后，C与B均开始做匀减速直线运动，设C与B的加速度大小分别为，，对C、B分别进行受力分析，根据牛顿第二定律，有， A向右做匀加速直线运动，设A的加速度大小为，对A进行受力分析，根据牛顿第二定律，有 解得，， 则A、C先达到共同速度，设经历时间为，A、C达到共同速度，则有 解得， 之后A、C保持相对静止，则小物块C最终与长木板左端的距离等于C相对于A向右的位移 16. 如图所示，空间存在彼此平行的四个足够大的竖直平面M、N、P、Q，相邻平面的间距均为d，四个平面的中心位置位于同一垂直于四个平面的水平直线上。平面M、N间有水平向右的匀强电场，M、N间的电势差为U，平面N、P之间有方向竖直向下、磁感应强度大小的匀强磁场，平面P、Q间有方向水平向外、磁感应强度大小为B2（未知）的匀强磁场。将质量为m、电荷量为q的带正电粒子从由静止释放，粒子重力不计。 （1）求粒子由静止释放至首次到达平面P的时间。 （2）若将平面N、P之间的磁场撤去，在平面N、P之间加一竖直向下的匀强电场，电场强度大小等于M、N间的电场的2倍，粒子能够到达平面Q，求B2的最大值。 （3）在（2）问情景中，当粒子经过平面P时，将B2方向变为水平向右，大小变为，求粒子到达平面Q的位置与中心点O4之间的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在平面M、N之间被加速，根据动能定理，有 解得 粒子在平面N、P间的磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有， 解得， 在粒子的加速过程中，有 根据几何关系可知，粒子在平面N、P间磁场中的运动轨迹对应的圆心角为30°，则有 粒子由静止释放至首次到达平面P的时间 【小问2详解】 粒子在平面N、P间的电场中做类平抛运动，则有 设粒子到达平面P的速度方向与水平方向的夹角为θ，则有 解得tanθ=1 当粒子在平面P、Q间的磁场中做匀速圆周运动的轨迹与平面Q相切时，B2达到最大值，根据几何关系，有 根据粒子在平面P、Q间做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有 解得 【小问3详解】 粒子在平面N、P间做类平抛运动的侧移量 当粒子经过平面P时，将粒子的速度沿水平方向和竖直方向进行分解，可知粒子在水平方向上做速度为v0的匀速直线运动，在竖直方向上做的匀速圆周运动，则在竖直平面内，有， 解得， 由于 表明粒子做圆周运动经过最低点时恰好到达平面Q，则粒子到达平面Q的位置与中心点O4之间的距离 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $