精品解析：安徽省江南十校2025-2026学年高三综合素质检测

2026届高三综合素质检测 物理 注意事项： 1．答卷前，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框涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号框。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，将答题卡交回。 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 1. 在放射性药物研发领域，锕227（）是一种备受关注的放射性同位素。在研发实验中，研究人员观察到锕227发生衰变，生成原子核。为了优化药物性能，用高能质子（）轰击原子核，反应后检测到该核反应释放出一个中子（），并生成了新的原子核。则下面关于原子核的质量数A和电荷数Z描述正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据核反应过程满足质量数守恒、电荷数守恒可知， 故选C。 2. 中国聚变工程BEST装置（“人造太阳”）预计在2027年建成，在“人造太阳”（托卡马克装置）前端直线加速系统实验中，采用平行极板加速器形成匀强电场来加速带电粒子。其基本原理如图所示，真空中两块平行极板正对放置，极板的正中央各有一小孔，某次带正电粒子p从左侧正极板小孔由静止出发，直线加速后从右侧极板小孔离开，不计粒子所受重力，若保持两板间电压恒定，将两板间距离增大到原来的2倍，相同粒子p仍从左侧正极板小孔由静止出发，则（　　） A. 板间电场强度变为原来2倍 B. 粒子p在电场中的加速时间变为原来2倍 C. 粒子p在电场中的加速度变为原来2倍 D. 粒子p出右侧极板时速度变为原来2倍 【答案】B 【解析】 【详解】A．板间电场强度为可知，将两板间距离增大到原来的2倍，板间电场强度变为原来倍，故A错误； C．根据牛顿第二定律可得由A分析可知，板间电场强度变为原来倍，所以粒子p在电场中的加速度变为原来倍，故C错误； B．根据，整理可得 即粒子p在电场中的加速时间与两板间距离成正比，也变为原来2倍，故B正确； D．根据动能定理，解得 则粒子p出右侧极板时速度与两板间距离无关，即粒子p出右侧极板时速度不变，故D错误。 故选B 3. 小明在水平场地上运动训练，正前方有一静止足球，足球与前方竖直墙的距离为15m。小明沿垂直墙的方向以3m/s的速度匀速向前运动，接触足球时将其以8m/s的速度沿自己运动的方向向前踢出（此过程中小明保持原速度不变），足球在地面上沿直线做匀减速运动，加速度大小恒为2m/s2，与墙碰撞无能量损失（碰撞后速度反向）。忽略足球的大小及足球与人和墙接触的时间，从小明踢出足球后，到人与球再次相遇所经历的时间为（　　） A. B. C. 4s D. 5s 【答案】B 【解析】 【详解】方法一：由于足球被踢出后做匀减速直线运动，设初速度为v1，与墙碰撞瞬间速度为v2，则 代入数据解得 运动时间为 人运动的位移为 设足球反弹后经过时间t2停止运动，则 由于 说明足球停止运动之后才与人相遇，所以从小明踢出足球后，到人与球再次相遇所经历的时间为 方法二：足球被踢出后做匀减速直线运动，与墙碰撞无能量损失（碰撞后速度反向），故设运动到停下来的总时间为，则有 此时足球运动的路程为，之后停在此处不动。 人运动到足球所有的总时间 故选B。 4. 两个容积相同导热性能良好的密闭瓶子，甲瓶为刚性玻璃瓶（降温后容积不变），乙瓶为弹性塑料瓶（降温后因压强差容积会减小）。在常温27℃时装入相同质量的空气，盖紧瓶盖两瓶均密闭不漏气，初始时两瓶内气体压强均等于外界大气压；到了冬季，若外界大气压强不变，瓶内空气视为理想气体，当环境温度降至，下列说法正确的是（　　） A. 乙瓶内气体压强大于甲瓶 B. 乙瓶内气体压强小于甲瓶 C. 甲瓶内气体压强仍是 D. 此过程中甲瓶内气体吸热 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由题可知，初始温度 末态温度 两瓶内气体物质的量相同，对两瓶末态气体，由理想气体状态方程 、相同则为定值；甲容积不变，乙降温后容积，因此，故A正确，B错误； C．甲瓶为等容变化，由查理定律可得 代入数据得，故C错误； D．甲瓶容积不变，气体做功，理想气体内能仅与温度有关，温度降低则，由热力学第一定律 解得，气体放热，故D错误。 故选A。 5. 如图所示，神舟二十一号载人飞船于2025年10月31日发射，采用自主快速交会对接模式，历时3.5小时，成功与天和核心舱对接，创造了神舟飞船与中国空间站交会对接最快纪录；而早期神舟十二号对接时间为6.5小时。飞船对接前在较低的初始圆周轨道上运动，假设对接时间与飞船在初始圆周轨道上的运行周期成正比，且空间站轨道半径不变。则神舟二十一号在初始轨道上的速度与神舟十二号在初始轨道上的速度大小之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据万有引力提供向心力， 可得， 又对接时间与飞船在初始圆周轨道上的运行周期成正比，整理联立有 故选D。 6. 如图所示，某国产新能源越野车在长江横渡挑战中展现了多项技术突破，该汽车配备2个涡轮推进器，用于在水中航行时产生推力并维持姿态调节，其中推进器将输入功率转化为推力功率的效率约25%，若汽车在静水中以速度v=7.2km/h匀速航行时受到的阻力约为3000N，则每个涡轮推进器的平均功率约为（　　） A. 6kW B. 12kW C. 24kW D. 30kW 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可知，当汽车匀速行驶时，推力的功率为 所以每个涡轮推进器的平均功率约为 故选B。 7. 如图甲所示，波源S振动形成水平向右传播脉冲横波，图乙为波源S的振动图像，0.3秒后波源停止振动。已知波在该介质中传播的速度为2m/s，以S点位置为原点，水平向右为正方向建立x轴，则在t=0.4s时的波形图正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】方法一：由于波传播速度为2m/s，所以t=0.4s时，波向右传播的距离为 即此时平衡位置为x=0.8m处的质点开始振动，由图可知，波源起振方向向上，所以该质点起振方向也向上，根据“上下坡”法可知，该质点处于“下坡”阶段。 方法二：波源振动不连续形成脉冲波，根据波源振动图像知，在 t=0.2s 内形成一个波形的波峰，长度 波源振动 0.3s 后停止，波源振动 0.3s，产生间隔半个波长的 1 个 波峰和 1 个波谷，且最前端质点起振方向向上（与波源起振方向一致）。 0.4s 内波传播距离：且波源停止振动后，已传播的波形保持不变。 故选D。 8. 如图所示，一根不可伸长的轻绳通过小绳套P与一根橡皮绳相连，橡皮绳另一端固定在A点，轻绳跨过与A点等高的定滑轮B下端挂一个质量为m1=0.30kg的物体M，A、B两点水平距离d=1m，系统平衡时，橡皮绳长0.55m。现在轻绳与橡皮绳连接处的小绳套P上挂一个质量为m2=0.50kg的物体N（图中未画出），待系统重新平衡后，物体M未到定滑轮处，轻绳BP段与橡皮绳AP恰好垂直，橡皮绳始终在弹性限度内，忽略滑轮摩擦，不计橡皮绳及小绳套的重力，g=10m/s2，则橡皮绳的劲度系数k为（　　） A. 40N/m B. 30N/m C. 20N/m D. 15N/m 【答案】C 【解析】 【详解】挂上物体M，有 挂上物体N，轻绳上的拉力大小仍为m1g，设BP绳与水平方向的夹角为θ，则弹簧长度为 根据力的合成规律可得， 联立解得 故选C。 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 一光滑轨道由水平部分和竖直圆周部分组成，圆轨道半径为R。水平轨道左端连接一轻弹簧，第一次质量为m的小球在水平轨道上被压缩的弹簧弹出后，在轨道上运动时最高只能到达离水平轨道高度为的位置。若保持每次弹射前的弹簧压缩量与第一次相同，改变小球的质量，要保证小球被弹簧弹出后在圆轨道上运动时不会从轨道上脱落，则小球的质量可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】第一次压缩弹簧弹出小球，根据系统机械能守恒可得 第二次若改变小球质量，小球恰好通过轨道最高点，则， 解得 小球恰好通过圆心等高处，则 解得 要保证小球被弹簧弹出后在圆轨道上运动时不会从轨道上脱落，则小球的质量应大于等于或者小于等于。 故选AD。 10. 如图甲所示是洛伦兹力演示仪，其简化模型如图乙所示。某次实验中励磁线圈在以O点为球心、半径为R的真空球状玻璃泡内产生垂直于纸面的匀强磁场。固定在球心O正下方处P点的电子枪，沿水平向左射出某一速率的电子（电子只在图中平面内运动）。当磁感应强度大小为，电子射出速率为时，电子做圆周运动经过玻璃泡上与球心等高的M点。已知电子质量为m，电荷量为e，不计重力，不考虑出射电子间的相互作用，下列结论正确的（　　） A. 玻璃泡内匀强磁场垂直纸面向外 B. 若只调整磁场大小，使电子能在玻璃泡内做完整的圆周运动，则磁感应强度最小值为 C. 若只调整电子速率，使电子在玻璃泡内能做完整的圆周运动，则电子最大速率为 D. 若只将匀强磁场反向，调整其大小，使电子恰好垂直打到玻璃泡上，则磁感应强度大小为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知，玻璃泡内匀强磁场垂直纸面向里，故A错误； B．根据牛顿第二定律可得 可得 所以当电子的轨迹半径最大时，磁感应强度最小，由题意可知，电子的轨迹半径最大为 当磁感应强度大小为时，电子的轨迹如图 由几何关系可知，设电子的轨迹半径为，则 解得 根据牛顿第二定律可得 联立，可得，故B错误； C．根据牛顿第二定律可得 可得 所以，当电子的轨迹半径最大时，电子的速率最大，解得，故C正确； D．若只将匀强磁场反向，调整其大小，使电子恰好垂直打到玻璃泡上，运动轨迹如图所示 设粒子做匀速圆周运动的半径为，根据几何关系可得 解得，，故D正确。 故选CD。 三、非选择题：共5题，共58分。 11. 某实验小组利用如图甲所示装置验证向心力的表达式。在该装置中，水平光滑圆盘上放置质量为m的滑块，通过定滑轮与上方的力传感器连接，细线长度可通过滑块位置调节（即圆周运动半径r可改变）。实验时，滑块随圆盘匀速转动，细线拉力提供向心力。圆盘的另一侧装有永磁体，磁铁转动时会通过上方一固定的霍尔传感器，可检测磁体转动时磁场变化，输出脉冲信号如图乙所示。当转盘转动时，磁体每转一周，霍尔传感器输出一个脉冲，通过连接的计时器可记录脉冲间隔时间。 （1）若某次实验中，采集到磁场变化的脉冲信号如图乙所示，计时器记录到连续5次脉冲的时间为t，则滑块转动的角速度表达式________（用t表示） （2）实验小组保持滑块质量、半径不变，通过调节电动机转速得到多组数据，部分数据如下表： 序号 脉冲间隔时间（连续5个脉冲） 力传感器的示数 1 3.03 4.15 2 2.76 4.98 3 2.63 5.49 请根据表格数据，计算第1组实验中的角速度________；并根据所学向心力表达式可算出向心力________，与表格中力的传感器示数相比，可验证向心力表达式。（，结果均保留3位有效数字） （3）在实验中，由于细线存在微弱形变，在转动过程中运动半径略大于静止时测量的半径r，产生系统误差，则导致________（选填“<”，“=”或“>”）。 【答案】（1） （2） ①. 8.29 ②. 4.12 （3）< 【解析】 小问1详解】 由题中连续记录5次脉冲，可知 则角速度为 【小问2详解】 [1]由可得 [2]根据向心力公式 【小问3详解】 由于细线存在微小形变，使实际转动半径变大，实际向心力的数值变大，因此力的传感器测量的数值大于计算值，则填“<”。 12. 实验小组设计一个实验方案，测某品牌电池的电动势（约3.0V）和内阻（约几欧姆），电路原理图如图甲所示，提供的实验器材包括： A.电流表A1（量程为0~0.6A，内阻约为0.1Ω） B.电流表A2（量程为0~10mA，内阻约为100Ω） C.电压表V1（量程为0~15V，内阻约为2kΩ） D.电压表V2（量程为0~3V，内阻约为2kΩ） E.滑动变阻器R（阻值为0~20Ω） F.开关一个，导线若干 （1）为较精确测量该电池的电动势和内阻，其中电流表应选择________，电压表应选择________（均填实验器材前的字母代号）； （2）在LED灯具中，恒压电源可以提供稳定的电压输出，保障亮度均匀性和安全性。实验小组利用该电池设计一个输出电压稳定的电路如图乙所示，电阻箱R1的阻值随滑动变阻器R的变化而变化，使电压表示数U不变。 ①改变滑动变阻器，同时调节电阻箱，使电压表示数U不变，记录电阻箱电阻值R1及电流示数I，以R1为横轴，以________（选填“I”或“”）为纵轴，描绘出的图线为直线。 ②若①中描绘图像的斜率为k，纵轴截距为b，可求出电源的电动势为________，电源的内电阻为________（均用k，b，U表示）。 【答案】（1） ①. A ②. D （2） ①. ②. ③. 【解析】 小问1详解】 [1][2]电源电动势为3.0V，因此电压表应选3V量程，即电压表选D；滑动变阻器最大阻值为20Ω，则回路中电流的最小值约为0.15A，为测量精确电流表选0.6A量程，即电流表选A； 【小问2详解】 [1]根据闭合电路欧姆定律可得 变形可得 由此可知，以R1为横轴，以为纵轴，描绘出的图线为直线； [2][3]由关系式可得， 所以， 13. 有一半径为R的透明球体，上下半球分别由两种均匀透明介质构成。如图所示，为该球体过球心O点的横截面，AB为球体的水平直径，AB上方为介质1，下方为介质2。现有一束单色光从A点沿与直径AB成θ=30°角方向经介质2射向圆弧面上M点，观察到折射光线从M点平行AB射出，已知光在真空中的速度为c。 （1）求该单色光在介质2中折射率n2； （2）在M点的反射光线经AB射入球体上半部分，恰好在介质1中发生全反射，求该单色光从A点射出到第一次返回A点所需的时间t。（结果均可保留根号） 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 如图所示 光从介质2进入空气，入射角为θ，折射角为2θ，根据折射定律可得 【小问2详解】 由于光线经M点反射垂直射入AB上半部分且发生全反射，可得临界角为 则球体上半部分介质1的折射率 在介质1中，有 在介质2中，有 则光从A点第一次返回到A点的时间 14. 如图所示，水平地面上方存在一匀强电场（大小、方向可调节），一个质量为m，电荷量为q带正电的小球，仅受重力和电场力作用，且这两个力合力沿图中虚线方向，虚线与水平地面的夹角为30°，重力加速度为g。 （1）若小球从虚线上某处静止释放，沿虚线向下运动，求满足该条件下电场强度的最小值； （2）若小球的初速度方向垂直于虚线向右上方，大小为，从图示位置出发到最高点的过程中，小球重力势能增加了E0，求该电场电场强度的大小和方向； （3）求在上述（2）中从图示位置出发到最高点的过程，小球电势能的改变量。 【答案】（1），与竖直方向夹角30°斜向右上方 （2），水平向右 （3）-5E0 【解析】 【小问1详解】 如图所示 由电场力与重力的合力沿虚线方向可知，当电场力与合力垂直时电场强度最小，则 所以 方向与竖直方向夹角30°，斜向右上方； 【小问2详解】 由题可知带电粒子做匀变速曲线运动，竖直方向，有，， 可得 因此电场只能沿水平方向，则 方向水平向右； 【小问3详解】 由题意可知，水平方向，有，， 竖直方向，有 所以， 根据功能关系可得，小球电势能的改变量 15. 在电磁阻尼器的设计中，电磁感应系统的几何参数（如导体棒长度）对动力学行为影响显著。简化模型如图所示，足够长的水平光滑金属导轨PM、QN固定在绝缘水平面上，导轨左半部分间距为，右半部分间距可调。导轨间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为，导体棒a质量为，电阻为，长度为；导体棒b质量也为（电阻不计），b的长度可随轨道间距同步调节为d；a、b棒均垂直导轨放置，分别静止于左、右导轨上，且两棒中心对齐，a棒距轨道右半部分足够远。现a棒以初速度向右运动，两棒在运动中始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计。 （1）若将b棒锁定，求a棒开始运动时的加速度； （2）若b棒解除锁定，调整，求最终稳定时a、b棒的速度大小； （3）现仅调节d的大小，试推导最终稳定时a、b棒速度之比与d、L的关系式；求当d取何值时导体棒a中产生的焦耳热最大，并求出此最大值。 【答案】（1）10m/s2，水平向左 （2）3.2m/s，1.6m/s （3），L，0.8J 【解析】 【小问1详解】 对棒a分析，有， 由牛顿第二定律得， 联立解得，方向水平向左； 【小问2详解】 由题意可知，回路的电流 当时，ab棒运动稳定，从开始到最终稳定状态，由动量定理可得，， 联立可得 即 所以， 【小问3详解】 当时，即时，有 由能量守恒定律得 由动量定理可得（） 联立可得 由此可知，当时， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高三综合素质检测 物理 注意事项： 1．答卷前，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框涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号框。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，将答题卡交回。 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 1. 在放射性药物研发领域，锕227（）是一种备受关注的放射性同位素。在研发实验中，研究人员观察到锕227发生衰变，生成原子核。为了优化药物性能，用高能质子（）轰击原子核，反应后检测到该核反应释放出一个中子（），并生成了新的原子核。则下面关于原子核的质量数A和电荷数Z描述正确的是（　　） A B. C. D. 2. 中国聚变工程BEST装置（“人造太阳”）预计在2027年建成，在“人造太阳”（托卡马克装置）前端直线加速系统实验中，采用平行极板加速器形成匀强电场来加速带电粒子。其基本原理如图所示，真空中两块平行极板正对放置，极板的正中央各有一小孔，某次带正电粒子p从左侧正极板小孔由静止出发，直线加速后从右侧极板小孔离开，不计粒子所受重力，若保持两板间电压恒定，将两板间距离增大到原来的2倍，相同粒子p仍从左侧正极板小孔由静止出发，则（　　） A. 板间电场强度变为原来2倍 B. 粒子p在电场中的加速时间变为原来2倍 C. 粒子p在电场中加速度变为原来2倍 D. 粒子p出右侧极板时速度变为原来2倍 3. 小明在水平场地上运动训练，正前方有一静止足球，足球与前方竖直墙的距离为15m。小明沿垂直墙的方向以3m/s的速度匀速向前运动，接触足球时将其以8m/s的速度沿自己运动的方向向前踢出（此过程中小明保持原速度不变），足球在地面上沿直线做匀减速运动，加速度大小恒为2m/s2，与墙碰撞无能量损失（碰撞后速度反向）。忽略足球的大小及足球与人和墙接触的时间，从小明踢出足球后，到人与球再次相遇所经历的时间为（　　） A. B. C. 4s D. 5s 4. 两个容积相同导热性能良好的密闭瓶子，甲瓶为刚性玻璃瓶（降温后容积不变），乙瓶为弹性塑料瓶（降温后因压强差容积会减小）。在常温27℃时装入相同质量的空气，盖紧瓶盖两瓶均密闭不漏气，初始时两瓶内气体压强均等于外界大气压；到了冬季，若外界大气压强不变，瓶内空气视为理想气体，当环境温度降至，下列说法正确的是（　　） A. 乙瓶内气体压强大于甲瓶 B. 乙瓶内气体压强小于甲瓶 C. 甲瓶内气体压强仍是 D. 此过程中甲瓶内气体吸热 5. 如图所示，神舟二十一号载人飞船于2025年10月31日发射，采用自主快速交会对接模式，历时3.5小时，成功与天和核心舱对接，创造了神舟飞船与中国空间站交会对接最快纪录；而早期神舟十二号对接时间为6.5小时。飞船对接前在较低的初始圆周轨道上运动，假设对接时间与飞船在初始圆周轨道上的运行周期成正比，且空间站轨道半径不变。则神舟二十一号在初始轨道上的速度与神舟十二号在初始轨道上的速度大小之比为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，某国产新能源越野车在长江横渡挑战中展现了多项技术突破，该汽车配备2个涡轮推进器，用于在水中航行时产生推力并维持姿态调节，其中推进器将输入功率转化为推力功率的效率约25%，若汽车在静水中以速度v=7.2km/h匀速航行时受到的阻力约为3000N，则每个涡轮推进器的平均功率约为（　　） A. 6kW B. 12kW C. 24kW D. 30kW 7. 如图甲所示，波源S振动形成水平向右传播的脉冲横波，图乙为波源S的振动图像，0.3秒后波源停止振动。已知波在该介质中传播的速度为2m/s，以S点位置为原点，水平向右为正方向建立x轴，则在t=0.4s时的波形图正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，一根不可伸长的轻绳通过小绳套P与一根橡皮绳相连，橡皮绳另一端固定在A点，轻绳跨过与A点等高的定滑轮B下端挂一个质量为m1=0.30kg的物体M，A、B两点水平距离d=1m，系统平衡时，橡皮绳长0.55m。现在轻绳与橡皮绳连接处的小绳套P上挂一个质量为m2=0.50kg的物体N（图中未画出），待系统重新平衡后，物体M未到定滑轮处，轻绳BP段与橡皮绳AP恰好垂直，橡皮绳始终在弹性限度内，忽略滑轮摩擦，不计橡皮绳及小绳套的重力，g=10m/s2，则橡皮绳的劲度系数k为（　　） A. 40N/m B. 30N/m C. 20N/m D. 15N/m 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 一光滑轨道由水平部分和竖直圆周部分组成，圆轨道半径为R。水平轨道左端连接一轻弹簧，第一次质量为m的小球在水平轨道上被压缩的弹簧弹出后，在轨道上运动时最高只能到达离水平轨道高度为的位置。若保持每次弹射前的弹簧压缩量与第一次相同，改变小球的质量，要保证小球被弹簧弹出后在圆轨道上运动时不会从轨道上脱落，则小球的质量可能是（　　） A. B. C. D. 10. 如图甲所示是洛伦兹力演示仪，其简化模型如图乙所示。某次实验中励磁线圈在以O点为球心、半径为R的真空球状玻璃泡内产生垂直于纸面的匀强磁场。固定在球心O正下方处P点的电子枪，沿水平向左射出某一速率的电子（电子只在图中平面内运动）。当磁感应强度大小为，电子射出速率为时，电子做圆周运动经过玻璃泡上与球心等高的M点。已知电子质量为m，电荷量为e，不计重力，不考虑出射电子间的相互作用，下列结论正确的（　　） A. 玻璃泡内匀强磁场垂直纸面向外 B. 若只调整磁场大小，使电子能在玻璃泡内做完整的圆周运动，则磁感应强度最小值为 C. 若只调整电子速率，使电子在玻璃泡内能做完整的圆周运动，则电子最大速率为 D. 若只将匀强磁场反向，调整其大小，使电子恰好垂直打到玻璃泡上，则磁感应强度大小为 三、非选择题：共5题，共58分。 11. 某实验小组利用如图甲所示装置验证向心力的表达式。在该装置中，水平光滑圆盘上放置质量为m的滑块，通过定滑轮与上方的力传感器连接，细线长度可通过滑块位置调节（即圆周运动半径r可改变）。实验时，滑块随圆盘匀速转动，细线拉力提供向心力。圆盘的另一侧装有永磁体，磁铁转动时会通过上方一固定的霍尔传感器，可检测磁体转动时磁场变化，输出脉冲信号如图乙所示。当转盘转动时，磁体每转一周，霍尔传感器输出一个脉冲，通过连接的计时器可记录脉冲间隔时间。 （1）若某次实验中，采集到磁场变化的脉冲信号如图乙所示，计时器记录到连续5次脉冲的时间为t，则滑块转动的角速度表达式________（用t表示） （2）实验小组保持滑块质量、半径不变，通过调节电动机转速得到多组数据，部分数据如下表： 序号 脉冲间隔时间（连续5个脉冲） 力传感器的示数 1 303 4.15 2 2.76 4.98 3 2.63 5.49 请根据表格数据，计算第1组实验中的角速度________；并根据所学向心力表达式可算出向心力________，与表格中力的传感器示数相比，可验证向心力表达式。（，结果均保留3位有效数字） （3）在实验中，由于细线存在微弱形变，在转动过程中运动半径略大于静止时测量的半径r，产生系统误差，则导致________（选填“<”，“=”或“>”）。 12. 实验小组设计一个实验方案，测某品牌电池的电动势（约3.0V）和内阻（约几欧姆），电路原理图如图甲所示，提供的实验器材包括： A.电流表A1（量程为0~0.6A，内阻约为0.1Ω） B.电流表A2（量程为0~10mA，内阻约为100Ω） C.电压表V1（量程为0~15V，内阻约为2kΩ） D.电压表V2（量程为0~3V，内阻约为2kΩ） E.滑动变阻器R（阻值为0~20Ω） F.开关一个，导线若干 （1）为较精确测量该电池的电动势和内阻，其中电流表应选择________，电压表应选择________（均填实验器材前的字母代号）； （2）在LED灯具中，恒压电源可以提供稳定电压输出，保障亮度均匀性和安全性。实验小组利用该电池设计一个输出电压稳定的电路如图乙所示，电阻箱R1的阻值随滑动变阻器R的变化而变化，使电压表示数U不变。 ①改变滑动变阻器，同时调节电阻箱，使电压表示数U不变，记录电阻箱电阻值R1及电流示数I，以R1为横轴，以________（选填“I”或“”）为纵轴，描绘出的图线为直线。 ②若①中描绘图像的斜率为k，纵轴截距为b，可求出电源的电动势为________，电源的内电阻为________（均用k，b，U表示）。 13. 有一半径为R的透明球体，上下半球分别由两种均匀透明介质构成。如图所示，为该球体过球心O点的横截面，AB为球体的水平直径，AB上方为介质1，下方为介质2。现有一束单色光从A点沿与直径AB成θ=30°角方向经介质2射向圆弧面上M点，观察到折射光线从M点平行AB射出，已知光在真空中的速度为c。 （1）求该单色光在介质2中折射率n2； （2）在M点的反射光线经AB射入球体上半部分，恰好在介质1中发生全反射，求该单色光从A点射出到第一次返回A点所需的时间t。（结果均可保留根号） 14. 如图所示，水平地面上方存在一匀强电场（大小、方向可调节），一个质量为m，电荷量为q带正电的小球，仅受重力和电场力作用，且这两个力合力沿图中虚线方向，虚线与水平地面的夹角为30°，重力加速度为g。 （1）若小球从虚线上某处静止释放，沿虚线向下运动，求满足该条件下电场强度的最小值； （2）若小球的初速度方向垂直于虚线向右上方，大小为，从图示位置出发到最高点的过程中，小球重力势能增加了E0，求该电场电场强度的大小和方向； （3）求在上述（2）中从图示位置出发到最高点的过程，小球电势能的改变量。 15. 在电磁阻尼器的设计中，电磁感应系统的几何参数（如导体棒长度）对动力学行为影响显著。简化模型如图所示，足够长的水平光滑金属导轨PM、QN固定在绝缘水平面上，导轨左半部分间距为，右半部分间距可调。导轨间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为，导体棒a质量为，电阻为，长度为；导体棒b质量也为（电阻不计），b的长度可随轨道间距同步调节为d；a、b棒均垂直导轨放置，分别静止于左、右导轨上，且两棒中心对齐，a棒距轨道右半部分足够远。现a棒以初速度向右运动，两棒在运动中始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计。 （1）若将b棒锁定，求a棒开始运动时的加速度； （2）若b棒解除锁定，调整，求最终稳定时a、b棒的速度大小； （3）现仅调节d大小，试推导最终稳定时a、b棒速度之比与d、L的关系式；求当d取何值时导体棒a中产生的焦耳热最大，并求出此最大值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $