精品解析：湖北武汉市第四中学2025-2026学年高三下学期2月月考物理试卷

武汉四中2025～2026学年高三2月月考 物理试卷 考试时间：2026年2月　试卷满分：100分 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将答题卡上交。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第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. 2024年11月28日，“华龙一号”核电基地——福建漳州核电1号机组首次并网成功。“华龙一号”是我国自主研发设计的三代压水堆，也是我国核电走向世界的“国家名片”。下列核反应方程中，与“华龙一号”释放核能时的核反应类型相同的是（　　） A B. C. D. 2. 电动自行车无线充电技术已经进入应用阶段，在踏板上安装接收器（内含受电线圈，并和电瓶相连），将电动自行车停放在地面的无线充电带（铺设有送电线圈）上，即可实现无线充电，这种充电方式的工作原理和理想变压器类似。若送电线圈接入有效值为220V、频率为50Hz的正弦交流电，受电线圈的输出电压有效值为48V，充电功率为180W。下列说法正确的是（　　） A. 受电线圈中电流方向每秒改变50次 B. 受电线圈和送电线圈匝数比为 C. 受电线圈的充电电流有效值为3.75A D. 为使地面上的无线充电带结实耐用，其上可用金属护板做保护 3. 如图所示，固定在竖直平面内的光滑半圆环上套有两个完全相同的小球，A球在沿圆弧切线方向的力作用下静止在圆环左侧，B球在与竖直方向成角的力作用下静止在圆环右侧，已知两小球与圆环圆心连线和竖直方向的夹角也为，且，则为（　　） A. B. C. D. 4. a光、b光分别是氢原子从跃迁到，从跃迁到时辐射的可见光。如图所示，a光、b光均垂直射向三棱镜的AB边，已知a光在AC边折射时偏离入射方向的夹角为，则（　　） A. 三棱镜对a光的折射率为 B. b光在BC边上一定会发生全反射 C. 经过同一单缝衍射装置，b光的中央亮条纹比a光的中央亮条纹宽 D. 若b光能使某金属发生光电效应，则a光也一定能使该金属发生光电效应 5. 四个完全相同的装满水的薄皮气球水平固定排列，子弹射入水球中并沿水平线做匀变速直线运动，恰好能穿出第4号水球。球皮对子弹的阻力忽略不计，子弹视为质点。下列说法正确的是（　　） A. 子弹经过前3个水球的速度变化量大于经过第4号水球的速度变化量 B. 子弹穿出第2号水球时的速度等于穿过四个水球的平均速度 C. 子弹穿过每个水球所用时间依次为t1、t2、t3、t4，则 D. 子弹穿过每个水球所用时间依次为t1、t2、t3、t4，则 6. 如图所示，有一球心为O、半径为R的绝缘球壳，其上均匀分布着正电荷。在球壳表面A处取下一面积足够小、电荷量为3q的曲面，将其沿OA的延长线向上移动2R距离至B点。假设球壳上其他部分的电荷分布保持不变，已知均匀带电的球壳在其内部激发的场强处处为零，下列说法正确的是（　　） A. O点电场强度的大小为 B. 球壳内部电场的电场线均是直线 C. 取无穷远处为电势零点，则O点的电势为正值 D. 把带正电的试探电荷从A点移动到O点，电场力做正功 7. 卫星P、Q绕某行星运动的轨道均为椭圆，只考虑P、Q受到该行星的引力，引力大小随时间的变化如图所示，已知。下列说法正确的是（　　） A. P、Q绕行星公转的周期之比为1：2 B. P、Q到行星中心距离的最小值之比为3：2 C. P、Q的质量之比为8：9 D. Q的轨道长轴与短轴之比为 8. 小朋友用玩具枪把弹丸以速度与水平方向成角斜向上射出。已知重力加速度大小为g，不考虑空气阻力。对弹丸运动过程，下列说法正确的是（　　） A. 从射出到最高点，重力冲量的大小为 B. 在到达最高点时的速度大小为 C. 运动的最高点与射出点的高度差为 D. 任意两时刻之间，动量改变量的方向竖直向下 9. 2024年8月10日，中国队在巴黎奥运会上夺得艺术体操集体全能冠军，实现历史性突破。如图（a）所示，一运动员手持细棒沿竖直方向上下抖动彩绳的一端，绳上的“波浪”向前传播，这样的“波浪”可近似为简谐横波，图（b）为该横波在时的波形图，图（c）为图（b）中质点P的振动图像，则（　　） A. 5s内质点P运动的路程为4m B. 时，质点P的速度大小为1.0m/s C. 时，处的质点向下振动 D. 若提高抖动频率，该波在绳中的传播速度将增大 10. 如图所示，平行轨道由光滑弧形轨道和粗糙水平轨道两部分组成，水平轨道和导体棒ab、cd间的动摩擦因数均为μ，导轨间距为L，水平轨道的区域Ⅰ存在垂直于水平轨道向上的匀强磁场，区域Ⅱ存在垂直于水平轨道向下的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，导轨右端接入阻值为R的电阻。导体棒ab、cd的质量均为m，电阻均为R，cd静止在区域Ⅱ的磁场中，ab从弧形轨道某高度由静止释放。时刻ab离开弧形轨道直接进入区域Ⅰ，此时cd所受静摩擦力刚好到达最大值（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），时刻ab停止运动，静止在区域Ⅰ中。已知到时间内，通过电阻R的电荷量为q，导轨电阻忽略不计，两棒始终与导轨垂直并接触良好，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 时刻cd受到摩擦力方向水平向右 B. ab在水平轨道上运动的距离为 C. ab在圆轨道释放的高度为 D. 电阻R产生的焦耳热为 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 用如图1所示电路测定电流表G的内阻，实验室可提供的器材如下： A．电流表G；满偏电流为300μA； B．干电池E；电动势为3V； C．滑动变阻器；最大阻值为5kΩ，额定电流为1A D．滑动变阻器：最大阻值为，额定电流为 E．电阻箱：阻值范围 F．开关两个，导线若干 （1）滑动变阻器R应选用________（选填“C”或“D”），将开关、都断开，使滑动变阻器接入电路的电阻达到最大后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表G的示数为。 （2）闭合开关，调节电阻箱使电流表G的示数为，此时电阻箱阻值如图2所示，则电流表内阻的测量值为_______。 （3）与真实值相比________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 12. 某同学用如图1所示的装置验证轻弹簧和物块（带有遮光条）组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前，细线与弹簧和物块的拴接点A、B在同一水平线上，且弹簧处于原长。滑轮质量和一切摩擦均不计，细线始终伸直。物块连同遮光条的总质量为m，弹簧的劲度系数为k，弹性势能（x为弹簧形变量），重力加速度为g，遮光条的宽度为d，物块释放点与光电门之间的距离为l（d远小于l）。现将物块由静止释放，记录物块通过光电门的时间t。 （1）某次实验中物块从B点静止释放，记录l，和对应的时间t，物块通过光电门时的动能为________，此时弹簧的弹性势能为________；若要验证轻弹簧和物块组成的系统机械能守恒，则在误差允许的范围内，需要验证的关系式是________（三空均用k，t，m，d，l和g其中的字母表示）。 （2）某同学为了更精确地完成实验，多次改变光电门的位置，重复实验，每次物块均从B点静止释放，记录多组l和对应的时间t。 ①他以l为横轴，为纵轴，做出图像，如图2所示，他发现此图像为一条曲线，为了方便数据处理应该将此曲线转化成一条直线，那么他应该做的图像是________（填字母）。 A．图像 B．图像 C．图像 ②做出①中的直线，理论上此直线的斜率的绝对值为________（用m，d，k表示）。 13. 如图所示，放置在水平地面上汽缸由长度均为L、横截面积分别为S、3S的两个汽缸连通而成，两个厚度不计的活塞A、B之间由轻杆连接，活塞可无摩擦、自由移动，且与汽缸之间密封良好。活塞A、B将汽缸分为三个区域，区域Ⅰ和区域Ⅲ充有一定量的理想气体，区域Ⅱ为真空。初始时刻，区域Ⅰ内气体的压强为，温度为，汽缸左侧到活塞A的距离为；区域Ⅲ内气体的压强为，温度为，汽缸右侧到活塞B的距离也为。现对区域Ⅰ缓慢加热至，此过程中区域Ⅲ内气体的温度保持不变。 （1）若加热时，活塞A、B固定不动，求稳定后区域Ⅰ内气体的压强； （2）若加热时，活塞A、B可自由移动，求稳定后活塞B向右移动距离。 14. 如图所示，在平面直角坐标系xOy中，的区域内分布着磁感应强度大小为B、沿x轴正方向的匀强磁场，A点是磁场左边界与x轴的交点。一质量为m、电荷量为的带电粒子从原点O以初速度沿与x轴正方向成的夹角进入电场，恰好从A点进入磁场。不计粒子重力，求 （1）粒子经过的区域时，离x轴的最远距离h； （2）匀强电场电场强度E大小； （3）粒子进入磁场后，再次经过x轴时的坐标。 15. 如图所示，水平传送带以的速率沿顺时针方向匀速转动，左端与一竖直放置的光滑圆弧轨道平滑对接，右端与一足够长的水平光滑轨道平滑对接，两对接处间距。光滑圆弧半径，上端固定一轻质弹簧，弹簧被圆弧上的滑块A（可看作质点）压缩至圆弧顶端（与圆心O等高），此时弹簧的弹性势能。已知A的质量，A与传送带之间的动摩擦因数，质量的滑块B静止在传送带右侧的轨道上，A、B间的碰撞为弹性碰撞，重力加速度大小，释放A，弹簧弹性势能全部转化为A的动能，求 （1）滑块A第1次运动至O点正下方时，轨对它的支持力的大小； （2）滑块A第2次在传送带上滑动的过程中，带动传送带的电机多消耗的能量； （3）滑块A、B最终运动的速度大小。（本小问不要求写出计算过程，最终结果可用分式表示） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 武汉四中2025～2026学年高三2月月考 物理试卷 考试时间：2026年2月　试卷满分：100分 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将答题卡上交。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第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. 2024年11月28日，“华龙一号”核电基地——福建漳州核电1号机组首次并网成功。“华龙一号”是我国自主研发设计的三代压水堆，也是我国核电走向世界的“国家名片”。下列核反应方程中，与“华龙一号”释放核能时的核反应类型相同的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】核电站释放核能时原子核变化类型为裂变反应。 A．该方程为核聚变反应方程，故A错误； B．该方程为衰变的方程，故B错误； C．该方程为原子核的人工转变方程，故C错误； D．该方程为核裂变的方程，故D正确。 故选D。 2. 电动自行车无线充电技术已经进入应用阶段，在踏板上安装接收器（内含受电线圈，并和电瓶相连），将电动自行车停放在地面的无线充电带（铺设有送电线圈）上，即可实现无线充电，这种充电方式的工作原理和理想变压器类似。若送电线圈接入有效值为220V、频率为50Hz的正弦交流电，受电线圈的输出电压有效值为48V，充电功率为180W。下列说法正确的是（　　） A. 受电线圈中电流方向每秒改变50次 B. 受电线圈和送电线圈的匝数比为 C. 受电线圈的充电电流有效值为3.75A D. 为使地面上的无线充电带结实耐用，其上可用金属护板做保护 【答案】C 【解析】 【详解】A．正弦交流电的频率为50Hz，则受电线圈中电流方向每秒钟变化100次，故A错误； B．受电线圈和送电线圈的匝数比为 故B错误； C．根据 解得 故C正确； D．金属护板由于电磁感应，会存在涡流，有漏电隐患并影响电能的传输，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，固定在竖直平面内的光滑半圆环上套有两个完全相同的小球，A球在沿圆弧切线方向的力作用下静止在圆环左侧，B球在与竖直方向成角的力作用下静止在圆环右侧，已知两小球与圆环圆心连线和竖直方向的夹角也为，且，则为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】对A球和B球受力分析，如图所示 对A球，根据平衡条件和几何关系可知 对B球，和大小相等，方向关于竖直方向对称，有 得 则 故选C。 4. a光、b光分别是氢原子从跃迁到，从跃迁到时辐射的可见光。如图所示，a光、b光均垂直射向三棱镜的AB边，已知a光在AC边折射时偏离入射方向的夹角为，则（　　） A. 三棱镜对a光的折射率为 B. b光在BC边上一定会发生全反射 C. 经过同一单缝衍射装置，b光的中央亮条纹比a光的中央亮条纹宽 D. 若b光能使某金属发生光电效应，则a光也一定能使该金属发生光电效应 【答案】B 【解析】 【详解】A．由几何知识得a光在AC边折射时的入射角为，偏折角为，即折射角为，由折射率计算公式知：三棱镜材料对a光的折射率为，故A错误； B．三棱镜材料对a光的折射率为，根据知a光全反射的临界角为。由于a光、b光分别是氢原子从跃迁到，从跃迁到时辐射的可见光，可知a光的频率较小，同种材料a光的折射率较小，全反射的临界角较大，即三棱镜材料对b全反射的临界角小于入射角，所以b光在BC边上一定会发生全反射，故B正确； C．a频率较低，波长较长，则经过同一单缝衍射装置a光的衍射条纹宽，故C错误； D．a的频率较低，若b光能使某金属发生光电效应，则a光不一定发生光电效应。故D错误。 故选B。 5. 四个完全相同的装满水的薄皮气球水平固定排列，子弹射入水球中并沿水平线做匀变速直线运动，恰好能穿出第4号水球。球皮对子弹的阻力忽略不计，子弹视为质点。下列说法正确的是（　　） A. 子弹经过前3个水球的速度变化量大于经过第4号水球的速度变化量 B. 子弹穿出第2号水球时的速度等于穿过四个水球的平均速度 C. 子弹穿过每个水球所用时间依次为t1、t2、t3、t4，则 D. 子弹穿过每个水球所用时间依次为t1、t2、t3、t4，则 【答案】C 【解析】 【详解】AB．整个过程的逆过程可看作初速为零的匀加速运动，由初速度为零的匀加速运动的规律，反向穿过第4球与后面的3个球的位移之比为1：3，可知子弹反向穿出第4号水球时，即正向穿过第3号水球时是整个过程的中间时刻，根据，可知，子弹经过前3个水球的速度变化量等于经过第4号水球的速度变化量，正向穿出第3号水球时的速度等于穿过四个水球的平均速度，故AB错误； C．由B选项的分析可知，穿过第3号水球时是整个过程的中间时刻，记每个水球所用时间依次为、、、，则，故C正确； D．对整个过程的逆过程，由初速度为零的匀加速运动相等位移的时间关系可知，第4号、第3号、第2号、第1号水球的时间之比为，则子弹穿过1、2、3、4号水球所用时间依次为、、、则，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，有一球心为O、半径为R的绝缘球壳，其上均匀分布着正电荷。在球壳表面A处取下一面积足够小、电荷量为3q的曲面，将其沿OA的延长线向上移动2R距离至B点。假设球壳上其他部分的电荷分布保持不变，已知均匀带电的球壳在其内部激发的场强处处为零，下列说法正确的是（　　） A. O点电场强度的大小为 B. 球壳内部电场的电场线均是直线 C. 取无穷远处为电势零点，则O点的电势为正值 D. 把带正电的试探电荷从A点移动到O点，电场力做正功 【答案】C 【解析】 【详解】A．可以在球壳表面A点处，补上一个3q的正电荷的同时再补上一个3q的负电荷。这样球心O点的场强就可以看作是B点的正3q和A点的负3q在O点产生场强的矢量和，即O点场强大小 故A错误； B．球壳内部的电场可以等效成是AB两点的等量异种电荷在球壳内的电场线，根据等量异种电荷电场线分布规律可知，球壳内部电场线不可能是直线，故B错误； C．电势的叠加是标量叠加，故球心O点处的电势应为正值，故C正确； D．由于球内的电场分布可以看作是AB两点等量异种点电荷的电场分布，故将带正电的电荷从A处移到O点的过程电场力做负功。故D错误。 故选C。 7. 卫星P、Q绕某行星运动的轨道均为椭圆，只考虑P、Q受到该行星的引力，引力大小随时间的变化如图所示，已知。下列说法正确的是（　　） A. P、Q绕行星公转的周期之比为1：2 B. P、Q到行星中心距离的最小值之比为3：2 C. P、Q的质量之比为8：9 D. Q的轨道长轴与短轴之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，故A错误： B．当离行星最近时，当离行星最远时，当离行星最近时，当离行星最远时，由开普勒第三定律可知，联立解得，故B错误； C．由可知，解得，故C错误； D．设卫星的轨迹半长轴为，半短轴为，焦距为，则有，联立解得，所以的轨道长轴与短轴之比为，故D正确。 故选D。 8. 小朋友用玩具枪把弹丸以速度与水平方向成角斜向上射出。已知重力加速度大小为g，不考虑空气阻力。对弹丸运动过程，下列说法正确的是（　　） A. 从射出到最高点，重力冲量的大小为 B. 在到达最高点时的速度大小为 C. 运动的最高点与射出点的高度差为 D. 任意两时刻之间，动量改变量的方向竖直向下 【答案】BD 【解析】 【详解】A．弹丸在空中的运动是一个斜抛运动，水平方向做匀速直线运动 竖直方向做竖直上抛运动 根据动量定理可得，弹丸从初始位置到最高点重力的冲量 即从射出到最高点，重力冲量的大小为，A错误； B．由于弹丸在最高点时竖直方向的速度为零，弹丸只有水平方向上的速度，即弹丸的速度为 B正确； C．弹丸运动到最高点时，竖直方向速度为零，根据竖直方向做竖直上抛运动规律可得 解得 C错误； D．根据动量定理，弹丸动量改变量的方向与合外力的方向相同，故动量改变的方向与重力方向相同，竖直向下，D正确。 故选BD。 9. 2024年8月10日，中国队在巴黎奥运会上夺得艺术体操集体全能冠军，实现历史性突破。如图（a）所示，一运动员手持细棒沿竖直方向上下抖动彩绳的一端，绳上的“波浪”向前传播，这样的“波浪”可近似为简谐横波，图（b）为该横波在时的波形图，图（c）为图（b）中质点P的振动图像，则（　　） A. 5s内质点P运动的路程为4m B. 时，质点P的速度大小为1.0m/s C. 时，处的质点向下振动 D. 若提高抖动频率，该波在绳中的传播速度将增大 【答案】AC 【解析】 【详解】C．由图（c）可知，P点在0.5s时将向上运动，根据“同侧法”可以得到该波沿x轴正方向传播，再根据“同侧法”可以判断出处的质点在0.5s时即将向下振动，时，即再经过，可知处的质点正从波峰位置向下振动，故C正确； A．由图（c）可知周期为，故5s内质点P运动路程为20倍的振幅（），路程为4m，故A正确； B．由图（b）可知质点P在0.75s时，即再经过，可知其位于波峰位置，速度为0，故B错误； D．简谐波在绳中的传播速度只取决于介质，与振动频率无关，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，平行轨道由光滑弧形轨道和粗糙水平轨道两部分组成，水平轨道和导体棒ab、cd间动摩擦因数均为μ，导轨间距为L，水平轨道的区域Ⅰ存在垂直于水平轨道向上的匀强磁场，区域Ⅱ存在垂直于水平轨道向下的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，导轨右端接入阻值为R的电阻。导体棒ab、cd的质量均为m，电阻均为R，cd静止在区域Ⅱ的磁场中，ab从弧形轨道某高度由静止释放。时刻ab离开弧形轨道直接进入区域Ⅰ，此时cd所受静摩擦力刚好到达最大值（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），时刻ab停止运动，静止在区域Ⅰ中。已知到时间内，通过电阻R的电荷量为q，导轨电阻忽略不计，两棒始终与导轨垂直并接触良好，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 时刻cd受到摩擦力方向水平向右 B. ab在水平轨道上运动的距离为 C. ab在圆轨道释放的高度为 D. 电阻R产生的焦耳热为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由右手定则判断知，cd棒中的感应电流从c流向d，再由左手定则，cd棒受到向左的安培力，摩擦力向右平衡安培力，故A正确； B．流经R的电荷量为q，则流经ab棒的电荷量为2q，回路总电阻为1.5R；由 可得 得ab在水平轨道上运动的距离为 故B错误； C．ab棒刚进入Ⅰ区时，导体棒ab所受安培力满足 速度满足 解得释放高度为 故C错误； D．全过程中，ab棒减少的重力势能，转化为摩擦生热和回路中的电热。根据串并联电路电流的分配特点可知流经的电流为干路电流的，结合，可知其中电阻R产生的电热只占整个回路产生电热的，故电阻R产生的焦耳热为 故D正确。 故选AD。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 用如图1所示电路测定电流表G的内阻，实验室可提供的器材如下： A．电流表G；满偏电流为300μA； B．干电池E；电动势为3V； C．滑动变阻器；最大阻值为5kΩ，额定电流为1A D．滑动变阻器：最大阻值为，额定电流为 E．电阻箱：阻值范围 F．开关两个，导线若干 （1）滑动变阻器R应选用________（选填“C”或“D”），将开关、都断开，使滑动变阻器接入电路的电阻达到最大后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表G的示数为。 （2）闭合开关，调节电阻箱使电流表G的示数为，此时电阻箱阻值如图2所示，则电流表内阻的测量值为_______。 （3）与真实值相比________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）D （2）24 （3）偏小 【解析】 【小问1详解】 因电源电动势E=3V，电流表满偏电流为300μA；可知总电阻需要，故滑动变阻器选择D； 【小问2详解】 由图可知电阻箱电阻为12Ω；因电流表G的示数为，则电阻箱R0的电流为，可知电流表内阻为 【小问3详解】 因闭合S2后，总电阻减小，总电流变大，则通过电阻箱的电流大于，则电流表内阻的测量值小于真实值。 12. 某同学用如图1所示的装置验证轻弹簧和物块（带有遮光条）组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前，细线与弹簧和物块的拴接点A、B在同一水平线上，且弹簧处于原长。滑轮质量和一切摩擦均不计，细线始终伸直。物块连同遮光条的总质量为m，弹簧的劲度系数为k，弹性势能（x为弹簧形变量），重力加速度为g，遮光条的宽度为d，物块释放点与光电门之间的距离为l（d远小于l）。现将物块由静止释放，记录物块通过光电门的时间t。 （1）某次实验中物块从B点静止释放，记录l，和对应的时间t，物块通过光电门时的动能为________，此时弹簧的弹性势能为________；若要验证轻弹簧和物块组成的系统机械能守恒，则在误差允许的范围内，需要验证的关系式是________（三空均用k，t，m，d，l和g其中的字母表示）。 （2）某同学为了更精确地完成实验，多次改变光电门的位置，重复实验，每次物块均从B点静止释放，记录多组l和对应的时间t。 ①他以l为横轴，为纵轴，做出图像，如图2所示，他发现此图像为一条曲线，为了方便数据处理应该将此曲线转化成一条直线，那么他应该做的图像是________（填字母）。 A．图像 B．图像 C．图像 ②做出①中的直线，理论上此直线的斜率的绝对值为________（用m，d，k表示）。 【答案】（1） ① ②. ③. （2） ①. C ②. 【解析】 【小问1详解】 （1）[1]实验中物块从B点静止释放，记录l，和对应的时间t，物块通过光电门时的动能为 [2]此时弹簧的弹性势能为 [3]若要验证轻弹簧和物块组成的系统机械能守恒，则在误差允许的范围内，需要验证的关系式是 即 【小问2详解】 ①[1]为了方便数据处理应该将此曲线转化成一条直线，根据 整理得到 那么他应该做的图像是图像。 故选C。 ②[2]做出①中的直线，根据 可得理论上此直线的斜率的绝对值为 13. 如图所示，放置在水平地面上汽缸由长度均为L、横截面积分别为S、3S的两个汽缸连通而成，两个厚度不计的活塞A、B之间由轻杆连接，活塞可无摩擦、自由移动，且与汽缸之间密封良好。活塞A、B将汽缸分为三个区域，区域Ⅰ和区域Ⅲ充有一定量的理想气体，区域Ⅱ为真空。初始时刻，区域Ⅰ内气体的压强为，温度为，汽缸左侧到活塞A的距离为；区域Ⅲ内气体的压强为，温度为，汽缸右侧到活塞B的距离也为。现对区域Ⅰ缓慢加热至，此过程中区域Ⅲ内气体的温度保持不变。 （1）若加热时，活塞A、B固定不动，求稳定后区域Ⅰ内气体的压强； （2）若加热时，活塞A、B可自由移动，求稳定后活塞B向右移动距离。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 活塞固定，加热过程中，区域Ⅰ中气体发生等容变化，设变化后气体压强为p。由查理定律 即 解得 【小问2详解】 活塞可自由移动，设活塞向右移动的距离为x，设加热后区域Ⅰ内气体压强为，区域Ⅲ内气体压强为。由平衡知识得 对区域Ⅰ中气体，由理想气体状态方程 即 对区域Ⅲ中气体，由玻意耳定律 即 联立，解得 14. 如图所示，在平面直角坐标系xOy中，的区域内分布着磁感应强度大小为B、沿x轴正方向的匀强磁场，A点是磁场左边界与x轴的交点。一质量为m、电荷量为的带电粒子从原点O以初速度沿与x轴正方向成的夹角进入电场，恰好从A点进入磁场。不计粒子重力，求 （1）粒子经过的区域时，离x轴的最远距离h； （2）匀强电场电场强度E的大小； （3）粒子进入磁场后，再次经过x轴时的坐标。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【详解】（1）设粒子从O点到A点所用时间为t，水平方向做匀速直线运动。有 竖直方向做匀变速直线运动。由对称性知，离x轴的最远距离 联立，解得 （2）设粒子在竖直方向做匀变速直线运动的加速度为a，有 而 联立，解得 （3）粒子进入磁场后，电场力对粒子不做功，速度大小仍为，与轴正方向夹角仍为，粒子沿x轴方向以速度做匀速直线运动，在垂直x轴的平面内做匀速圆周运动。匀速圆周运动的周期 故带电粒子再次经过x轴的坐标 联立，解得 故带电粒子再次经过x轴的坐标为 15. 如图所示，水平传送带以的速率沿顺时针方向匀速转动，左端与一竖直放置的光滑圆弧轨道平滑对接，右端与一足够长的水平光滑轨道平滑对接，两对接处间距。光滑圆弧半径，上端固定一轻质弹簧，弹簧被圆弧上的滑块A（可看作质点）压缩至圆弧顶端（与圆心O等高），此时弹簧的弹性势能。已知A的质量，A与传送带之间的动摩擦因数，质量的滑块B静止在传送带右侧的轨道上，A、B间的碰撞为弹性碰撞，重力加速度大小，释放A，弹簧弹性势能全部转化为A的动能，求 （1）滑块A第1次运动至O点正下方时，轨对它的支持力的大小； （2）滑块A第2次在传送带上滑动的过程中，带动传送带的电机多消耗的能量； （3）滑块A、B最终运动的速度大小。（本小问不要求写出计算过程，最终结果可用分式表示） 【答案】（1）27N （2）1.0J （3）， 【解析】 【小问1详解】 滑块A第1次运动至O点正下方时，根据能量守恒定律有 根据牛顿第二定律有 联立求得轨道对它的支持力的大小 【小问2详解】 假设A第1次从传送带上滑下时的速度，根据动能定理有 求得（假设成立） A第1次与B发生弹性碰撞，有， 求得， 假设A第2次滑上传送带，假设它从传送带另一端滑下，有 求得（假设成立） A第2次滑过传送带的时间为，则 求得 而A在传送带上滑动，沿传送带运动方向增加的力 滑块A第2次在传送带上滑动的过程中，带动传送带的电机多消耗的能量 【小问3详解】 滑块A第2次滑过传送带后，将原速率回到传送带，第3次滑上传送带，因，A将在传送带上加速运动，设加速后与传送带的速度相同，有 求得 A以的速度滑下传送带，再第2次与B发生弹性碰撞，有， 求得， 则A第4次滑上传送带，因为 A第4次滑上传送带后将以原速率从传送带右边滑下传送带；再第3次与B碰撞，同理第2次碰撞，求得碰后速度求得， 因为，则滑块A、B最终运动的速度大小分别为，。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $