精品解析：湖北省武汉市第四中学2025-2026学年高三上学期12月月考物理试卷

武汉四中2026届高三12月月考 物理试卷 一、选择题（1-7为单选题，8-10为多选题，每小题4分，共40分） 1. 在人类对世界进行探索的过程中，发现了众多物理规律，下列有关叙述中正确的是（　　） A. 伽利略通过理想斜面实验得出力是维持物体运动的原因 B. 核聚变反应所释放的光子来源于核外电子的能级跃迁 C. 在“探究加速度与力和质量的关系”实验中，采用了等效替代法 D. 汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷 【答案】D 【解析】 【详解】A．伽利略通过理想斜面实验得出力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因，故A错误； B．核聚变反应所释放的光子来源于原子核内部，故B错误； C．在“探究加速度与力和质量的关系”实验中，采用了控制变量法，故C错误； D．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷，故D正确。 故选D。 2. 如图甲所示，弹跳鞋是一种新型体育用品鞋，其底部装有弹簧。使用时人对弹簧施加压力，使弹簧形变后产生竖直向上的弹力，将人向上弹离地面。某次上升过程中人的动能随重心上升高度h变化的图像如图乙所示，上升高度为时动能达到最大值，图中段为直线，其余部分为曲线，已知弹簧始终处于弹性限度内，空气阻力忽略不计，则（　　） A. 上升高度为时，人的加速度达到最大值 B. 上升高度为时，弹跳鞋离开地面 C. 在的上升过程中，人的机械能先增大后减小 D. 在的上升过程中，人处于超重状态 【答案】B 【解析】 【详解】A．上升高度为时，人的动能最大，速度最大，加速度为零，选项A错误； B．上升高度为时，弹跳鞋离开地面，人做上抛运动，选项B正确； C．在的上升过程中，弹簧的弹性势能一直减小，弹力一直对人做正功，则人的机械能一直增大，选项C错误； D．在的上升过程中，人离开地面做上抛运动，则人处于失重状态，选项D错误。 故选B。 3. 如图所示，电荷量为+q的点电荷与均匀带电薄圆板相距2d，点电荷到薄板的垂线通过板的几何中心。若图中A点的电场强度为0，则图中B点的电场强度大小为（　　） A. 0 B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由于A点处的合场强为零，所以带点薄板在A处产生的场强与点电荷在A处产生的场强大小相等均为，方向相反，由带点薄板产生场强的特点可知，薄板在B点产生的场强大小等于，方向与q在B点产生的方向相同。因此B点的电场强度大小为 故选D。 4. 如图所示，正方体框架ABCD-，的底面处于水平地面上。从顶点A沿不同方向水平抛出小球（可视为质点），不计空气阻力。关于小球的运动，下列说法正确的是（　　） A. 落点在棱上的小球，落在点时平拋的初速度最大 B. 落点在面内的小球，落在点的运动时间最长 C. 落点在三角形内的小球，平抛初速度的最小值与最大值之比是 D. 落点在线上的小球，落地时重力的瞬时功率均不相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．设正方向棱长为l，落点在棱上的小球，落在点时竖直位移最大，根据 可知，时间最长，根据 可知平拋的初速度最小，选项A错误； B．根据 可知落点在面内的小球竖直位移相等，则时间相等，选项B错误； C．落点在三角形内的小球时间相等，最大的水平位移为，最小水平位移为最小水平位移与最大水平位移之比为1:2，则平抛初速度的最小值与最大值之比是，选项C正确； D．落点在线上的小球，竖直速度均为 落地时重力瞬时功率 均相同，选项D错误。 故选C。 5. 2024年9月20日，我国成功将“吉林一号宽幅02B01-06”星准确送入预定轨道。如图为该星发射的简化过程图，卫星先进入圆轨道I，然后在a点变轨进入椭圆轨道II，再在b点变轨进入预定圆轨道III。卫星在轨道I上与地心连线单位时间内扫过的面积为，在轨道III上与地心连线单位时间内扫过的面积为，轨道I与轨道III的半径之比为1∶3，卫星在轨道I的周期为T，则（　　） A. 卫星在轨道II运动的过程中经过a、b两点的速度之比 B. C. 卫星在轨道II的周期为4T D. 卫星从轨道I的a点变轨进入椭圆轨道II时，卫星需开动发动机点火减速 【答案】A 【解析】 【详解】A．设轨道I半径为R，根据开普勒第二定律有 解得，故A正确； B．对圆轨道卫星，由万有引力提供向心力 联立解得 一个周期扫过面积，故单位时间扫过面积 因为轨道I与轨道III的半径之比为1∶3，则，故B错误； C．根据开普勒第三定律有 解得，故C错误； D．卫星从轨道I的a点变轨进入椭圆轨道II时，卫星需开动发动机点火加速，故D错误。 故选A。 6. 如图所示，衣服悬挂在不可伸长的轻绳上，衣架的挂钩是光滑的，轻绳的两端固定在两根竖直杆上的A、B两点，衣服处于静止状态。保持A端位置不变，将B端分别移动到、两点。下列说法正确的是（　　） A. B端移到，绳子张力变大 B. B端移到，绳子张力变小 C. B端移到，绳子张力变大 D. B端移到，绳子张力不变 【答案】D 【解析】 【详解】设绳子间的夹角为2θ，绳子总长为L，两杆间距离为d，如图所示 根据几何关系有 得 当B端移到B1位置或B2位置时，d、L都不变，则θ也不变；由平衡条件可知 解得 可见，绳子张力F也不变，故D正确，ABC错误。 故选D。 7. 如图甲所示，发电机的矩形线圈在匀强磁场中绕中心转轴匀速转动，产生的感应电动势如图乙所示，发电机输出端接理想变压器，理想变压器原、副线圈匝数比，副线圈1接额定电压为4V的小灯泡，副线圈2连接定值电阻R。开关S断开时，小灯泡正常发光，理想电流表的示数为1A。开关S闭合后，调整矩形线圈的转速为原来的1.2倍，小灯泡仍正常发光。下列说法正确的是（　　） A. t＝0时，线圈平面与磁场方向夹角为30° B. 矩形线圈的电阻为20Ω C. 图乙中瞬时感应电动势e随时间的变化关系为 D. 开关S闭合后发电机的总功率为开关S闭合前发电机总功率的1.2倍 【答案】C 【解析】 【详解】AC．由图乙可知线圈转动的周期为，图乙中瞬时感应电动势e随时间的变化关系为 当时，，代入解得 则t＝0时，线圈平面与磁场方向夹角为 故A错误，C正确； B．开关S断开时，小灯泡正常发光，由变压器规律 解得 在原线圈由闭合电路欧姆定律得 原线圈电压有效值为 解得矩形线圈的电阻为 故B错误； D. 开关S闭合，调整矩形线圈的转速为原来的1.2倍，则 因为小灯泡仍然正常发光，则，由闭合电路欧姆定律得 解得理想电流表的示数为 开关S闭合后发电机的总功率为 开关S闭合前发电机总功率为 则 故D错误。 故选C。 8. 如图所示，在屏幕的下方有一截面为等边三角形的透明介质，三角形边长为l，顶点与屏幕接触于C点，底边与屏幕平行。激光a垂直于边射向边的中点O，恰好发生全反射，光线最后照射在屏幕上的E点（图中未画出）。已知光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（ ） A. 该透明介质的折射率为 B. 光在透明介质中发生全反射的临界角为 C. 光在透明介质中的传播速度为 D. 光从射入面开始到射到E点的时间为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．画出光路图如图所示 在界面恰好发生全反射，由几何关系可知全反射临界角 则折射率，故A正确，B错误； C．又 则光在透明介质中的传播速度为，故C错误； D．由几何关系可得， 则 光从射入面开始到射到E点的时间为，故D正确。 故选AD。 9. 在处的波源P产生一列沿x轴负方向传播的简谐横波，在处的波源Q产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波。时刻两波源开始振动，时两列简谐波的波形图分别如图中实线和虚线所示，下列说法正确的是（　　） A. 两波源的起振方向均沿y轴负方向 B. 两列波的波速大小均为 C. 再经过0.1s，平衡位置在处质点位移为 D. 平衡位置在处的质点在前内运动的路程为50cm 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据同侧法由图可知，两波源的起振方向均沿y轴正方向，故A错误； B．由图可知，两列波的传播距离相等均为 则两列波的波速大小均为 故B正确； C．由图可知，两列波均传播，则两列波的周期均为，再经过0.1s，两列波平衡位置在处的质点均回到平衡位置，则位移为0，故C错误； D．波源P产生的波传播到的时间为 波源Q产生的波传播到的时间为 则，平衡位置在处的质点运动的路程为 由于两列波的起振方向相同，两波源到的距离差 则此处为振动减弱点，内质点运动的路程为 则平衡位置在处的质点在前内运动的路程为 故D正确。 故选BD。 10. 如图所示， 有一个边长为l， 磁感应强度为B的正方形匀强磁场区域 abcd，e是ab的中点，f 是ac的中点， 如果在c点沿对角线方向以一定的速度v射入一比荷为k的带电粒子（不计重力），且该粒子恰好能从f点射出。则下列说法正确的是（ ） A. 粒子射入磁场的速度大小 B. 若粒子入射速度大小变为2v， 则粒子恰好从a点射出 C. 若只减小粒子入射速度大小， 则粒子在磁场中的运动时间不变 D. 若只改变粒子入射速度的大小，使粒子可以从e点射出，则粒子射出磁场时的速度方向与 ab边垂直 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由题意，当粒子从f点飞出时，画出粒子运动轨迹，利用几何知识，可求得粒子在磁场中的运动半径 根据 ， 可求得 故A错误； B．若粒子入射速度大小变为2v， 则粒子在磁场中的运动半径将变为 由几何知识可判断知粒子恰好从a点射出，故B正确； C．若只减小粒子入射速度大小，则粒子在磁场中的运动半径将减小，画出粒子在磁场中的运动轨迹可知，粒子均从ef边射出，由几何知识可知粒子运动轨迹所对应的圆心角均为90°，运动时间均为 可知粒子在磁场中的运动时间不变，故C正确； D．若只改变粒子入射速度的大小，使粒子可以从e点射出，画出粒子在磁场中的运动轨迹，若粒子射出磁场时的速度方向与 ab边垂直，由几何知识可知，粒子在磁场中运动轨迹的圆心不可能落ba与cb垂线的交点上，故D错误。 故选BC 。 二、实验题（每空2分，共16分） 11. 电容储能已经在电动汽车，风、光发电、脉冲电源等方面得到广泛应用。某同学设计图甲所示电路，探究不同电压下电容器的充、放电过程，器材如下： 电容器C（额定电压，电容标识不清）； 电源E（电动势，内阻不计）； 电阻箱（阻值）； 滑动变阻器（最大阻值，额定电流）； 电压表V（量程，内阻很大）； 发光二极管，开关，电流传感器，计算机，导线若干。 回答以下问题： （1）按照图甲连接电路，闭合开关，若要升高电容器充电电压，滑动变阻器滑片应向___________端滑动（填“a”或“b”）。 （2）调节滑动变阻器滑片位置，电压表表盘如图乙所示，示数为___________V（保留1位小数）。 （3）继续调节滑动变阻器滑片位置，电压表示数为时，开关掷向1，得到电容器充电过程的图像，如图丙所示。借鉴“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中估算油膜面积的方法，根据图像可估算出充电结束后，电容器存储的电荷量为___________C（结果保留2位有效数字）。 （4）本电路中所使用电容器的电容约为___________F（结果保留2位有效数字）。 （5）电容器充电后，将开关掷向2，发光二极管___________（填“”或“”）闪光。 【答案】 ①. b ②. 6.5 ③. ④. ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]滑动变阻器分压式接法，故向b端滑动充电电压升高； （2）[2]量程15 V，每个小格0.5 V，估读，故6.5 V； （3）[3]图像所围的面积，等于电容器存储的电荷量，38个小格，故电容器存储的电荷量为C； （4）[4]由电容定义式得：F； （5）[5]开关掷向2，电容器放电，故闪光。 12. 某研究性学习小组设计了如图所示装置来测量滑块B与水平桌面间的动摩擦因数。已知滑块A、B的质量均为，用绕过光滑定滑轮的轻绳连接、滑块A上装有质量不计的遮光片，另有6个质量均为的槽码，开始位于滑块B上，整体装置处于静止状态。竖直标尺下端固定有光电门。 （1）先记下遮光片在标尺上对准的位置，再将滑块B上面的槽码移一个放在滑块A上面。由静止释放滑块A，记录遮光片通过光电门的遮光时间为，若遮光片的宽度为，则遮光片挡光时滑块A的速度为______． （2）继续将滑块B上面的槽码移动到滑块A上面，每移动一个槽码，就由静止释放滑块A，保持每次滑块下落的位置不变，重复（1）实验多次，测得多个对应的遮光片遮光时间，分别对应滑块A上的槽码个数时的情况。通过标尺测出滑块A释放时遮光片离光电门的距离，取当地重力加速度大小为，为了能直观地研究实验规律，以为纵轴，以______（选填“”“”或“”）为横轴作图，作出图象的斜率为，则滑块与水平桌面间的动摩擦因数______（用已知量和已经测出的量的字母表示）。 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】（1）[1]由题意可得，遮光片遮光时滑块A速度。 （2）[2][3]对系统根据牛顿第二定律得 而 解得 所以 解得 可知与成正比，故选为横轴作图。 三、解答题（共44分） 13. 一定质量的理想气体被活塞封闭在汽缸内，如图所示水平放置。活塞的质量，横截面积，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动但不漏气，开始时汽缸水平放置，活塞与汽缸底的距离，离汽缸口的距离。外界气温为27℃，大气压强为，将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，待稳定后对缸内气体逐渐加热，使活塞上表面刚好与汽缸口相平，已知，求： （1）此时气体的温度为多少？ （2）在对缸内气体加热的过程中，气体膨胀对外做功，同时吸收的热量，则气体增加的内能多大？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）当汽缸水平放置时，，，，当汽缸口向上，活塞到达汽缸口时，活塞的受力分析图如图所示 有 则 由理想气体状态方程得 则 （2）当汽缸口向上，未加热稳定时，由玻意耳定律得 则 加热后，气体做等压变化，外界对气体做功为 根据热力学第一定律 得 14. 如图所示，一段粗糙水平面右端与光滑曲面在O点平滑连接，左端与一段光滑水平面在N点连接。一左端固定的轻弹簧置于光滑水平面上，其右端恰好位于N点，一质量为的小球被长为的轻细绳悬挂在点且处于静止状态，小球位于O点但与O点不接触。在点左侧与等高处的P点，固定有一垂直纸面的光滑钉子，与点的距离为。一质量为的小物块从曲面上高为的位置由静止滑下后，与小球发生碰撞，碰后小球向左摆动，绳子碰到钉子后，小球恰好能完成竖直面内的圆周运动。已知粗糙水平面的长度为与小物块的动摩擦因数，重力加速度，小球与小物块均可看成质点，碰撞时间极短，弹簧始终在弹性限度内。求： （1）小物块刚要碰上小球瞬间的速度的大小； （2）刚碰撞完瞬间，绳子对小球的拉力T的大小； （3）弹簧弹性势能的最大值。 【答案】（1）4m/s；（2）4.5N；（3）2.1J 【解析】 【详解】（1）小物块下滑过程有 解得 （2）碰撞过程有 之后小球圆周运动到最高点 由于小球恰好能完成竖直面内的圆周运动，在最高点有 解得 ， 刚碰撞完瞬间，对小球有 解得 T=4.5N （3）小物块向左运动至压缩弹簧至最短时 解得 15. 如图所示，电阻不计的足够长的光滑水平平行金属导轨、间距，其内有竖直向下、磁感应强度的匀强磁场，导轨左侧接一电动势、内阻不计的电源，质量、电阻的金属棒静止在导轨上，与两平行金属导轨垂直且接触良好。下方光滑平行金属导轨、右端闭合，电阻不计，间距也为L，正对、放置，其中、为半径、圆心角的圆弧，与水平轨道、相切于P、O两点。以O点为坐标原点，沿导轨向右建立坐标系，OP右侧的区域内存在磁感应强度大小为的磁场，磁场方向竖直向下。闭合开关S后金属棒在水平导轨上向右运动至速度稳定，最后自处抛出且恰好能从处沿切线进入圆弧轨道，仍与两平行金属导轨垂直且接触良好。已知重力加速度。 （1）求金属棒刚离开时的速度大小； （2）求金属棒在水平导轨上向右运动至速度刚好稳定的过程中，通过金属棒的电荷量q和金属棒中产生的焦耳热； （3）若金属棒进入磁场区域时，立刻给金属棒施加一个水平向右的拉力F，使金属棒匀速穿过磁场区域，求此过程中金属棒产生的焦耳热。 【答案】（1）1m/s；（2）0.5C，0.5J；（3）36J 【解析】 【详解】（1）闭合开关S后金属棒在水平导轨上向右运动至速度稳定时 解得 （2）对金属棒由动量定理得 解得 根据能量守恒可得 解得金属棒中产生焦耳热 （3）导体棒自N1N2抛出后做平抛运动，到达 C1C2处速度方向沿圆弧轨道的切线方向，与水平方向的夹角等于 其水平分速度大小等于v0，则到达C1C2处的速度大小为 设金属棒到水平轨道的速度大小为v2，由动能定理得 解得 金属棒匀速穿过磁场Bx的过程，有 () 因安培力与位移成正比，故可用安培力的平均值计算克服安培力做功，使金属棒匀速穿过磁场区域，外力做的功大小为克服安培力做功 根据功能关系可得金属棒穿过磁场Bx区域线框产生的焦耳热为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 武汉四中2026届高三12月月考 物理试卷 一、选择题（1-7为单选题，8-10为多选题，每小题4分，共40分） 1. 在人类对世界进行探索的过程中，发现了众多物理规律，下列有关叙述中正确的是（　　） A. 伽利略通过理想斜面实验得出力是维持物体运动的原因 B. 核聚变反应所释放的光子来源于核外电子的能级跃迁 C. 在“探究加速度与力和质量的关系”实验中，采用了等效替代法 D. 汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷 2. 如图甲所示，弹跳鞋是一种新型体育用品鞋，其底部装有弹簧。使用时人对弹簧施加压力，使弹簧形变后产生竖直向上的弹力，将人向上弹离地面。某次上升过程中人的动能随重心上升高度h变化的图像如图乙所示，上升高度为时动能达到最大值，图中段为直线，其余部分为曲线，已知弹簧始终处于弹性限度内，空气阻力忽略不计，则（　　） A. 上升高度为时，人的加速度达到最大值 B. 上升高度为时，弹跳鞋离开地面 C. 在的上升过程中，人的机械能先增大后减小 D. 在的上升过程中，人处于超重状态 3. 如图所示，电荷量为+q的点电荷与均匀带电薄圆板相距2d，点电荷到薄板的垂线通过板的几何中心。若图中A点的电场强度为0，则图中B点的电场强度大小为（　　） A. 0 B. C. D. 4. 如图所示，正方体框架ABCD-，底面处于水平地面上。从顶点A沿不同方向水平抛出小球（可视为质点），不计空气阻力。关于小球的运动，下列说法正确的是（　　） A. 落点在棱上的小球，落在点时平拋的初速度最大 B. 落点在面内的小球，落在点的运动时间最长 C. 落点在三角形内的小球，平抛初速度的最小值与最大值之比是 D. 落点在线上的小球，落地时重力的瞬时功率均不相同 5. 2024年9月20日，我国成功将“吉林一号宽幅02B01-06”星准确送入预定轨道。如图为该星发射的简化过程图，卫星先进入圆轨道I，然后在a点变轨进入椭圆轨道II，再在b点变轨进入预定圆轨道III。卫星在轨道I上与地心连线单位时间内扫过的面积为，在轨道III上与地心连线单位时间内扫过的面积为，轨道I与轨道III的半径之比为1∶3，卫星在轨道I的周期为T，则（　　） A. 卫星在轨道II运动的过程中经过a、b两点的速度之比 B. C. 卫星在轨道II的周期为4T D. 卫星从轨道I的a点变轨进入椭圆轨道II时，卫星需开动发动机点火减速 6. 如图所示，衣服悬挂在不可伸长的轻绳上，衣架的挂钩是光滑的，轻绳的两端固定在两根竖直杆上的A、B两点，衣服处于静止状态。保持A端位置不变，将B端分别移动到、两点。下列说法正确的是（　　） A. B端移到，绳子张力变大 B. B端移到，绳子张力变小 C. B端移到，绳子张力变大 D. B端移到，绳子张力不变 7. 如图甲所示，发电机的矩形线圈在匀强磁场中绕中心转轴匀速转动，产生的感应电动势如图乙所示，发电机输出端接理想变压器，理想变压器原、副线圈匝数比，副线圈1接额定电压为4V的小灯泡，副线圈2连接定值电阻R。开关S断开时，小灯泡正常发光，理想电流表的示数为1A。开关S闭合后，调整矩形线圈的转速为原来的1.2倍，小灯泡仍正常发光。下列说法正确的是（　　） A. t＝0时，线圈平面与磁场方向夹角为30° B. 矩形线圈的电阻为20Ω C. 图乙中瞬时感应电动势e随时间变化关系为 D. 开关S闭合后发电机的总功率为开关S闭合前发电机总功率的1.2倍 8. 如图所示，在屏幕的下方有一截面为等边三角形的透明介质，三角形边长为l，顶点与屏幕接触于C点，底边与屏幕平行。激光a垂直于边射向边的中点O，恰好发生全反射，光线最后照射在屏幕上的E点（图中未画出）。已知光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（ ） A. 该透明介质的折射率为 B. 光在透明介质中发生全反射的临界角为 C. 光在透明介质中的传播速度为 D. 光从射入面开始到射到E点时间为 9. 在处的波源P产生一列沿x轴负方向传播的简谐横波，在处的波源Q产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波。时刻两波源开始振动，时两列简谐波的波形图分别如图中实线和虚线所示，下列说法正确的是（　　） A. 两波源的起振方向均沿y轴负方向 B. 两列波的波速大小均为 C. 再经过0.1s，平衡位置在处的质点位移为 D. 平衡位置在处的质点在前内运动的路程为50cm 10. 如图所示， 有一个边长为l， 磁感应强度为B的正方形匀强磁场区域 abcd，e是ab的中点，f 是ac的中点， 如果在c点沿对角线方向以一定的速度v射入一比荷为k的带电粒子（不计重力），且该粒子恰好能从f点射出。则下列说法正确的是（ ） A. 粒子射入磁场的速度大小 B. 若粒子入射速度大小变为2v， 则粒子恰好从a点射出 C. 若只减小粒子入射速度大小， 则粒子在磁场中的运动时间不变 D. 若只改变粒子入射速度的大小，使粒子可以从e点射出，则粒子射出磁场时的速度方向与 ab边垂直 二、实验题（每空2分，共16分） 11. 电容储能已经在电动汽车，风、光发电、脉冲电源等方面得到广泛应用。某同学设计图甲所示电路，探究不同电压下电容器的充、放电过程，器材如下： 电容器C（额定电压，电容标识不清）； 电源E（电动势，内阻不计）； 电阻箱（阻值）； 滑动变阻器（最大阻值，额定电流）； 电压表V（量程，内阻很大）； 发光二极管，开关，电流传感器，计算机，导线若干。 回答以下问题： （1）按照图甲连接电路，闭合开关，若要升高电容器充电电压，滑动变阻器滑片应向___________端滑动（填“a”或“b”）。 （2）调节滑动变阻器滑片位置，电压表表盘如图乙所示，示数为___________V（保留1位小数）。 （3）继续调节滑动变阻器滑片位置，电压表示数为时，开关掷向1，得到电容器充电过程的图像，如图丙所示。借鉴“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中估算油膜面积的方法，根据图像可估算出充电结束后，电容器存储的电荷量为___________C（结果保留2位有效数字）。 （4）本电路中所使用电容器的电容约为___________F（结果保留2位有效数字）。 （5）电容器充电后，将开关掷向2，发光二极管___________（填“”或“”）闪光。 12. 某研究性学习小组设计了如图所示装置来测量滑块B与水平桌面间的动摩擦因数。已知滑块A、B的质量均为，用绕过光滑定滑轮的轻绳连接、滑块A上装有质量不计的遮光片，另有6个质量均为的槽码，开始位于滑块B上，整体装置处于静止状态。竖直标尺下端固定有光电门。 （1）先记下遮光片在标尺上对准的位置，再将滑块B上面的槽码移一个放在滑块A上面。由静止释放滑块A，记录遮光片通过光电门的遮光时间为，若遮光片的宽度为，则遮光片挡光时滑块A的速度为______． （2）继续将滑块B上面槽码移动到滑块A上面，每移动一个槽码，就由静止释放滑块A，保持每次滑块下落的位置不变，重复（1）实验多次，测得多个对应的遮光片遮光时间，分别对应滑块A上的槽码个数时的情况。通过标尺测出滑块A释放时遮光片离光电门的距离，取当地重力加速度大小为，为了能直观地研究实验规律，以为纵轴，以______（选填“”“”或“”）为横轴作图，作出图象的斜率为，则滑块与水平桌面间的动摩擦因数______（用已知量和已经测出的量的字母表示）。 三、解答题（共44分） 13. 一定质量的理想气体被活塞封闭在汽缸内，如图所示水平放置。活塞的质量，横截面积，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动但不漏气，开始时汽缸水平放置，活塞与汽缸底的距离，离汽缸口的距离。外界气温为27℃，大气压强为，将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，待稳定后对缸内气体逐渐加热，使活塞上表面刚好与汽缸口相平，已知，求： （1）此时气体的温度为多少？ （2）在对缸内气体加热的过程中，气体膨胀对外做功，同时吸收的热量，则气体增加的内能多大？ 14. 如图所示，一段粗糙水平面右端与光滑曲面在O点平滑连接，左端与一段光滑水平面在N点连接。一左端固定的轻弹簧置于光滑水平面上，其右端恰好位于N点，一质量为的小球被长为的轻细绳悬挂在点且处于静止状态，小球位于O点但与O点不接触。在点左侧与等高处的P点，固定有一垂直纸面的光滑钉子，与点的距离为。一质量为的小物块从曲面上高为的位置由静止滑下后，与小球发生碰撞，碰后小球向左摆动，绳子碰到钉子后，小球恰好能完成竖直面内的圆周运动。已知粗糙水平面的长度为与小物块的动摩擦因数，重力加速度，小球与小物块均可看成质点，碰撞时间极短，弹簧始终在弹性限度内。求： （1）小物块刚要碰上小球瞬间的速度的大小； （2）刚碰撞完瞬间，绳子对小球的拉力T的大小； （3）弹簧弹性势能的最大值。 15. 如图所示，电阻不计的足够长的光滑水平平行金属导轨、间距，其内有竖直向下、磁感应强度的匀强磁场，导轨左侧接一电动势、内阻不计的电源，质量、电阻的金属棒静止在导轨上，与两平行金属导轨垂直且接触良好。下方光滑平行金属导轨、右端闭合，电阻不计，间距也为L，正对、放置，其中、为半径、圆心角的圆弧，与水平轨道、相切于P、O两点。以O点为坐标原点，沿导轨向右建立坐标系，OP右侧的区域内存在磁感应强度大小为的磁场，磁场方向竖直向下。闭合开关S后金属棒在水平导轨上向右运动至速度稳定，最后自处抛出且恰好能从处沿切线进入圆弧轨道，仍与两平行金属导轨垂直且接触良好。已知重力加速度。 （1）求金属棒刚离开时的速度大小； （2）求金属棒在水平导轨上向右运动至速度刚好稳定的过程中，通过金属棒的电荷量q和金属棒中产生的焦耳热； （3）若金属棒进入磁场区域时，立刻给金属棒施加一个水平向右的拉力F，使金属棒匀速穿过磁场区域，求此过程中金属棒产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $