精品解析：2026届广东省东莞市海逸外国语学校等多校高三上学期港澳台联考一模物理试卷

2026届华侨港澳台联考第一次模拟考试试卷（全国联考） 科目：物理 时间：120分钟 总分：150分 注意：请在答题卡上作答 一、选择题（共13题，每题4分，总分52分） 1. 关于光电效应现象，下列说法正确的是（　　） A 对于某种金属，只要光照时间足够长，就会发生光电效应 B. 在光电效应现象中，遏止电压与入射光的频率成正比 C. 在光电效应现象中，光电子的最大初动能与入射光的强度无关 D. 对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须大于此波长，才能产生光电效应 2. 一物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化的规律如图所示，取物体开始运动的方向为正方向，则下列关于物体运动的图像正确的是（　　） A B. C. D. 3. 如图所示，半球A靠在竖直的墙面C上。在竖直向上的力F作用下，A、B两物体均保持静止，则半球A受到的作用力个数为（　　） A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个 4. 为研究超重、失重现象，某同学在盛水的塑料瓶的侧壁扎了一个小孔，水从小孔喷出，如图所示。时刻，他提着水瓶向上加速运动，时刻松手，时刻水瓶上升到最高点，之后水瓶自由下落。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 时间内，没有水从侧壁流出 B. 时间内，水和水瓶处于超重状态 C. 时刻之后，水和水瓶处于超重状态 D. 时间内，没有水从侧壁流出 5. 某轰炸机军演时欲轰炸某一山坡，此山坡可视为一倾角为固定的斜面，如图所示。已知某轰炸机每次均在山坡A点正上方某一固定位置以不同速度（对地速度）水平向右投掷炸弹，若某次投弹速度为，落点恰为B点，已知，不考虑空气阻力。则下列选项正确的是（　　） A. 若要炸弹落点为C点，则水平投弹速度为 B. 若要炸弹落点为C点，则水平投弹速度一定要大于 C. 落在C点的炸弹速度方向与落在B点的炸弹速度方向不同 D. 落在C点的炸弹速度方向与水平方向的夹角的正切等于 6. “双星系统”与“三星系统”都是宇宙中常见的天体系统，两种系统中，天体均可在万有引力的作用下绕共同的圆心做匀速圆周运动。如图分别为两种天体系统的示意图，图中五个球形天体的质量均为M，天体连心线的长度均为L，引力常量为G、“双星系统”与“三星系统”运动周期之比为（　　） A. B. C. D. 7. 如图甲所示，一个可视为质点的小球从地面竖直上抛，小球的动能随它距离地面的高度h的变化关系如图乙所示，取小球在地面时的重力势能为零，小球运动过程中受到的空气阻力大小恒定，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 小球的质量为 B. 小球受到空气阻力的大小为 C. 上升过程中，小球动能等于重力势能时，小球距地面的高度为 D. 下降过程中，小球的动能等于重力势能时，小球的动能大小为 8. 如图所示，一质量为m、可视为质点的物体A静止在竖直放置的轻质弹簧上，弹簧上端与物体A拴接在一起，下端固定在水平地面上，物体A静止时处于O点。现在物体A上缓慢施加一竖直向下的压力，将A压到M处，此时压力大小为F，撤去外力F后，物体A向上运动到最高点N。下列说法正确的是（　　） A 物体由M运动到N过程中加速度一直减小 B. 物体在M点的弹性势能大于在N点的弹性势能 C. 物体在最高点时加速度大小为 D. 物体由M运动到O的时间小于由O运动到N的时间 9. 如图所示，半径为R的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，O是圆心，AB是水平方向的直径，CD是竖直方向的直径，整个圆环处在水平向右的匀强电场中。将质量为m、电荷量为的小球套在圆环上，从A点由静止释放，小球运动到P点时的动能最大，。已知重力加速度大小为g，取，。小球运动到B点时对圆环的压力大小为（　　） A. 3mg B. 4mg C. D. 10. 如图所示，水平放置的内壁光滑半径为R的玻璃圆环，有一直径略小于圆环口径的带正电q的小球，在圆环内以速度沿顺时针方向匀速转动（俯视）。在时刻施加方向竖直向上的变化磁场，磁感应强度。设运动过程中小球带电荷量不变，不计小球运动产生的磁场及相对论效应。加上磁场后，下列说法正确的是（　　） A. 小球对玻璃圆环的压力不断增大 B. 小球对玻璃圆环的压力不断减小 C. 小球所受的磁场力一定不断增大 D. 小球每运动一周增加的动能为 11. 如图所示，小型发电机线圈固定，共有100匝，线圈电阻不计，发电机通过旋转磁极发电，旋转方向如图所示。旋转速度为12r/min，通过线圈的最大磁通量为，理想变压器的原、副线圈的匝数比为。电流表和电压表均为理想电表，负载电阻、滑动变阻器R，下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数为100V B. 电压表的示数为40V C. 将滑动变阻器的滑片向下移，电流表的示数减小 D. 将滑动变阻器的滑片向下移，电压表的示数增大 12. 光导纤维作为光传导工具，已广泛应用于通信、互联网等领域。一段光导纤维由折射率不同内芯和包层构成，如图所示。AB和CD为光导纤维横截面的直径，AB与CD平行，AD和BC长度均为d，一束单色光经AB的中点与过AB的横截面成角从空气入射到光导纤维中，折射光线与AD的夹角为，光在真空中传播的速度大小为c，则下列说法中正确的是（　　） A. 光导纤维对该单色光的折射率为 B. 光导纤维内芯的折射率小于包层的折射率 C. 如果增大入射光线与AB横截面的夹角，光线可能在AB的横截面上发生全反射 D. 若外部包层的折射率与空气的折射率相同，则光从AB传播到CD所用的最长时间为 13. 如图所示，图中实线代表电场线，一电子仅在电场力的作用下沿虚线从A点运动到B点。若A点的电势为，B点的电势为，电子在A点的电势能为，在B点的电势能为，则（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 二、实验探究（每空2分，共计20分） 14. 某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与质量关系”的实验。已知动滑轮的质量为，当地的重力加速度为g，打点计时器所接交流电的频率为f，装置已补偿了阻力。 （1）下列关于本实验的说法，正确的是______ A. 要测出砂和砂桶的质量 B. 要测出小车的质量 C. 要使砂和砂桶的质量远小于小车的质量 D. 要调节力传感器的位置和定滑轮的高度，使动滑轮两边的轻绳与长木板平行 E. 改变小车质量后，需要重新补偿阻力 （2）按正确的操作进行实验，打出的一条纸带如图乙所示，图中相邻两个计数点之间还有4个点未画出，则小车运动的加速度______；若打该纸带时交流电频率发生波动，实际交流电的频率小于f，则根据纸带求得的小车加速度比实际值______（填“大”或“小”）。 （3）改变小车内砝码的质量从而改变小车和砝码的总质量M。同时改变砂桶内砂的质量重复实验，保证每次实验中力传感器的示数均为F，记录每次小车和砝码的总质量M，根据纸带求出每次小车运动的加速度a，作出图像，如果图像是一条倾斜直线，图线与纵轴的截距等于______，图像的斜率等于______，则说明在合外力一定时，物体的加速度与质量成反比。 15. 科技小组制作的涡流制动演示装置由电磁铁和圆盘控制部分组成。 图（a）是电磁铁磁感应强度的测量电路。所用器材有：电源E（电动势15V，内阻不计）；电流表A（量程有0.6A和3A，内阻不计）；滑动变阻器（最大阻值）；定值电阻（阻值）；开关S：磁传感器和测试仪；电磁铁（线圈电阻）；导线若干。图（b）是实物图，图中电机和底座相固定，圆形铝盘和电机转轴相固定。 请完成下列实验操作和计算。 （1）量程选择和电路连接。 ①由器材参数可得电路中的最大电流为________A（结果保留2位有效数字），为减小测量误差，电流表的量程选择0.6A挡。 ②图（b）中已正确连接了部分电路，请在虚线框中完成、和A间的实物图连线________。 （2）磁感应强度B和电流I关系测量。 ①将图（a）中的磁传感器置于电磁铁中心，滑动变阻器的滑片P置于b端目的是使电路中的电流________，保护电路安全。 ②将滑片P缓慢滑到某一位置，闭合S。此时A的示数如图所示，读数为________A。分别记录测试仪示数B和I，断开S。 ③保持磁传感器位置不变，重复步骤②。 ④下图是根据部分实验数据描绘的图线，其斜率为________mT/A（结果保留2位有效数字）。 （3）制动时间t测量。 利用图（b）所示装置测量了t，结果表明B越大，t越小。 三、计算题（总分78分） 16. 如图所示，绝热气缸固定在水平地面上，距离缸底处有面积为的绝热活塞封闭一定质量的理想气体，活塞可沿汽缸无摩擦滑动且不漏气。靠近气缸开口端有物块P，物块P与活塞用水平轻弹簧相连，此时弹簧恰为原长。气缸内气体温度为27℃，压强与外界大气压强相同，均为。已知物块P的质量，与气缸内壁的动摩擦因数，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧的劲度系数，弹簧的形变始终在弹性限度内，取重力加速度。对缸内气体缓慢加热，当物块P刚要滑动时，求： （1）活塞移动的距离； （2）气缸内气体的温度。 17. 如图所示，质量为、半径为的四分之一光滑圆弧轨道放在光滑水平地面上，下端与水平地面相切，质量为的木块静止在轨道左侧，质量为的子弹以的速度水平向右射入木块并留在其中。已知子弹与木块作用时间极短，木块的尺寸远小于圆弧轨道的半径，重力加速度大小g取，不计空气阻力。求： （1）子弹射入木块后的共同速度的大小以及此过程中产生的内能； （2）木块沿圆弧轨道上升的最大高度； （3）圆弧轨道的最大速度。 18. 如图所示，平行金属导轨宽度为d，一部分轨道水平，左端接电阻R，倾斜部分与水平面成角，且置于垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，现将一质量为m、长度也为d的导体棒从导轨顶端由静止释放，直至滑到水平部分（导体棒下滑到水平部分之前已经匀速，滑动过程中与导轨保持良好接触，重力加速度为g）。不计一切摩擦力，导体棒接入回路电阻为r，则整个下滑过程中求 （1）导体棒匀速运动时速度大小； （2）匀速运动时导体棒两端电压； （3）导体棒下滑距离为s时，通过R的总电荷量。 19. 质谱仪是科学研究中的重要仪器，其原理如图所示。Ⅰ为粒子加速器，加速电压为U；Ⅱ为速度选择器，匀强电场的电场强度大小为，方向沿纸面向下，匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里；Ⅲ为偏转分离器，匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里。从S点释放初速度为零的带电粒子（不计重力），加速后进入速度选择器做直线运动、再由O点进入分离器做圆周运动，最后打到照相底片的P点处，运动轨迹如图中虚线所示。求： （1）粒子的电性； （2）粒子的比荷； （3）O点到P点的距离d； （4）粒子由O点运动到P点时间t； （5）粒子由O点运动到P点的过程中洛伦兹力的冲量I的大小（本小问已知粒子质量m）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届华侨港澳台联考第一次模拟考试试卷（全国联考） 科目：物理 时间：120分钟 总分：150分 注意：请在答题卡上作答 一、选择题（共13题，每题4分，总分52分） 1. 关于光电效应现象，下列说法正确的是（　　） A. 对于某种金属，只要光照时间足够长，就会发生光电效应 B. 在光电效应现象中，遏止电压与入射光的频率成正比 C. 在光电效应现象中，光电子的最大初动能与入射光的强度无关 D. 对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须大于此波长，才能产生光电效应 【答案】C 【解析】 【详解】A．光电效应发生的条件是入射光频率大于金属的极限频率，与光照时间无关，频率不足时无论光照多久都不会发生光电效应，故A错误； B．光电效应方程 且遏止电压满足 推导得 遏止电压与入射光频率为线性关系，存在截距，并非正比，故B错误； C．光电子的最大初动能由决定，仅与入射光频率和金属逸出功有关，与入射光强度无关，故C正确； D．金属的极限频率对应最大波长，入射光波长需小于该最大波长，其频率才能大于极限频率，产生光电效应，故D错误。 故选C。 2. 一物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化规律如图所示，取物体开始运动的方向为正方向，则下列关于物体运动的图像正确的是（　　） A. B. C D. 【答案】A 【解析】 【详解】步骤1：分析加速度随时间变化的规律 根据题目中给出的加速度随时间变化的规律图，可以看到加速度在0到1秒内为，在1到2秒内为，之后重复上述加速度。这意味着物体在0到1秒内加速，1到2秒内减速，之后重复前面的运动速度。 步骤2：计算速度随时间变化的规律 由于物体由静止开始运动，其初始速度为0。在0到1秒内，物体以加速度加速，因此速度随时间线性增加，1秒末速度为1m/s。在1到2秒内，物体以的加速度减速，因此速度随时间线性减少，2秒末速度为0m/s。之后，物体重复前面的运动速度。 步骤3：确定速度随时间变化的图像 根据上述分析，速度随时间变化的图像应该在0到1秒内为一条斜率为1的直线，1到2秒内为一条斜率为的直线，之后重复。因此，正确的图像为选项A。 故选A。 3. 如图所示，半球A靠在竖直的墙面C上。在竖直向上的力F作用下，A、B两物体均保持静止，则半球A受到的作用力个数为（　　） A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意，将A、B视为整体，整体受竖直向下的总重力和竖直向上的力F，二力平衡，说明墙对A没有水平方向的支持力。对A受力分析，A受自身重力（竖直向下）、B对A的弹力（垂直于接触面，方向斜向上）、B对A的静摩擦力（沿接触面，方向斜向上）。 故选B。 4. 为研究超重、失重现象，某同学在盛水的塑料瓶的侧壁扎了一个小孔，水从小孔喷出，如图所示。时刻，他提着水瓶向上加速运动，时刻松手，时刻水瓶上升到最高点，之后水瓶自由下落。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 时间内，没有水从侧壁流出 B. 时间内，水和水瓶处于超重状态 C. 时刻之后，水和水瓶处于超重状态 D. 时间内，没有水从侧壁流出 【答案】D 【解析】 【详解】A．在时间内，水瓶向上加速运动，加速度方向向上，水和水瓶都处于超重状态。此时水对侧壁有压力，水会从小孔喷出，故A错误； B．在时间内，水瓶向上做减速运动，加速度方向向下，水和水瓶都处于失重状态。由于水和水瓶具有相同的加速度，它们之间没有相对运动，水对侧壁没有压力，所以没有水从侧壁流出，故B错误； C．时刻之后，水瓶自由下落，加速度为重力加速度g，方向向下，水和水瓶都处于完全失重状态，而不是超重状态，故C错误； D．在时间内，水瓶向上做减速运动，加速度方向向下，水和水瓶都处于失重状态。由于水和水瓶具有相同的加速度，它们之间没有相对运动，水对侧壁没有压力，所以没有水从侧壁流出，故D正确。 故选D。 5. 某轰炸机军演时欲轰炸某一山坡，此山坡可视为一倾角为固定的斜面，如图所示。已知某轰炸机每次均在山坡A点正上方某一固定位置以不同速度（对地速度）水平向右投掷炸弹，若某次投弹速度为，落点恰为B点，已知，不考虑空气阻力。则下列选项正确的是（　　） A. 若要炸弹落点为C点，则水平投弹速度为 B. 若要炸弹落点为C点，则水平投弹速度一定要大于 C. 落在C点的炸弹速度方向与落在B点的炸弹速度方向不同 D. 落在C点的炸弹速度方向与水平方向的夹角的正切等于 【答案】C 【解析】 【详解】AB．设A点正上方的投弹点到A的竖直高度为，炸弹落在B点时，竖直方向与水平方向位移分别为和x，则有 若炸弹要落在C点，此时炸弹运动的水平方向距离为2x，有 竖直方向上 可知 所以，故AB错误； C．炸弹落在B点时的速度方向与水平方向的夹角为，有 炸弹落在C点时的速度方向与水平方向夹角为，则有 根据图像和几何关系可知 所以 有，故C正确； D．此时炸弹落在C点时的速度方向与水平方向夹角关系为 而 所以，故D错误。 故选C。 6. “双星系统”与“三星系统”都是宇宙中常见的天体系统，两种系统中，天体均可在万有引力的作用下绕共同的圆心做匀速圆周运动。如图分别为两种天体系统的示意图，图中五个球形天体的质量均为M，天体连心线的长度均为L，引力常量为G、“双星系统”与“三星系统”运动周期之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】对“双星系统”有 对“三星系统”，任何一个天体运动的向心力是由其他天体的万有引力的合力提供的，有 其中 联立可得 故选B。 7. 如图甲所示，一个可视为质点的小球从地面竖直上抛，小球的动能随它距离地面的高度h的变化关系如图乙所示，取小球在地面时的重力势能为零，小球运动过程中受到的空气阻力大小恒定，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 小球的质量为 B. 小球受到空气阻力的大小为 C. 上升过程中，小球的动能等于重力势能时，小球距地面的高度为 D. 下降过程中，小球的动能等于重力势能时，小球的动能大小为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．上升阶段，根据能量守恒 下降阶段，根据能量守恒 联立解得，，故AB错误； C．上升过程中，设小球的动能等于重力势能时高度为，根据能量守恒有 其中 联立解得，故C正确； D．下降过程中，设小球的动能等于重力势能时高度为，根据能量守恒有 其中 联立解得，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，一质量为m、可视为质点的物体A静止在竖直放置的轻质弹簧上，弹簧上端与物体A拴接在一起，下端固定在水平地面上，物体A静止时处于O点。现在物体A上缓慢施加一竖直向下的压力，将A压到M处，此时压力大小为F，撤去外力F后，物体A向上运动到最高点N。下列说法正确的是（　　） A. 物体由M运动到N过程中加速度一直减小 B. 物体在M点的弹性势能大于在N点的弹性势能 C. 物体在最高点时加速度大小为 D. 物体由M运动到O的时间小于由O运动到N的时间 【答案】BC 【解析】 【详解】A．M到O，弹重，合力上，弹减，合力减，加速减；O到N，弹重，合力下，弹减，合力增，加速增。故加速先减后增，故A错误； B．弹性势能与形变量有关，M处形变量大，弹性势能大，故B正确； C．在M点 M点撤去F的瞬间有 由于A做简谐运动则A向上运动到最高点N加速度也为，故C正确； D．M到O与O到N是简谐运动部分，时间相等，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，半径为R的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，O是圆心，AB是水平方向的直径，CD是竖直方向的直径，整个圆环处在水平向右的匀强电场中。将质量为m、电荷量为的小球套在圆环上，从A点由静止释放，小球运动到P点时的动能最大，。已知重力加速度大小为g，取，。小球运动到B点时对圆环的压力大小为（　　） A. 3mg B. 4mg C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】小球在P点动能最大，说明P点沿圆环切线方向合力为0，合力沿半径OP方向。 对P点受力分析，，切线方向合力为0得：  整理得： A、B在同一水平直径上，重力做功为0，只有电场力做功，位移为，由动能定理：  代入 得： 即： B点的半径方向为水平方向，向心力沿水平方向指向圆心O，由向心力公式： 代入、 得： 根据牛顿第三定律，小球对圆环的压力大小等于 故选D。 10. 如图所示，水平放置的内壁光滑半径为R的玻璃圆环，有一直径略小于圆环口径的带正电q的小球，在圆环内以速度沿顺时针方向匀速转动（俯视）。在时刻施加方向竖直向上的变化磁场，磁感应强度。设运动过程中小球带电荷量不变，不计小球运动产生的磁场及相对论效应。加上磁场后，下列说法正确的是（　　） A. 小球对玻璃圆环的压力不断增大 B. 小球对玻璃圆环的压力不断减小 C. 小球所受的磁场力一定不断增大 D. 小球每运动一周增加的动能为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．磁场增强产生顺时针涡旋电场，小球加速，向心力由支持力与洛伦兹力合力提供，无法确定支持力变化，故AB错误； C．由，v、B均增大，所以一定增大，故C正确； D．根据法拉第电磁感应定律和动能定理， 解得 小球每运动一周增加的动能为，故D错误。 故选C。 11. 如图所示，小型发电机线圈固定，共有100匝，线圈电阻不计，发电机通过旋转磁极发电，旋转方向如图所示。旋转速度为12r/min，通过线圈的最大磁通量为，理想变压器的原、副线圈的匝数比为。电流表和电压表均为理想电表，负载电阻、滑动变阻器R，下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数为100V B. 电压表的示数为40V C. 将滑动变阻器的滑片向下移，电流表的示数减小 D. 将滑动变阻器的滑片向下移，电压表的示数增大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由题意可知磁铁旋转的转速 角速度为 发电机产生的交变电流峰值为 故原线圈的电压有效值为 原、副线圈的电压之比满足 电压表示数为副线圈电压的有效值，即，故AB错误； CD．将滑动变阻器的滑片向下移，副线圈所在回路电阻变大，原、副线圈匝数比不变，可知电压表的示数不变，故流过副线圈的电流减小，原、副线圈的电流之比满足 可知流过原线圈的电流减小，电流表的示数减小，故C正确，D错误。 故选C。 12. 光导纤维作为光传导工具，已广泛应用于通信、互联网等领域。一段光导纤维由折射率不同的内芯和包层构成，如图所示。AB和CD为光导纤维横截面的直径，AB与CD平行，AD和BC长度均为d，一束单色光经AB的中点与过AB的横截面成角从空气入射到光导纤维中，折射光线与AD的夹角为，光在真空中传播的速度大小为c，则下列说法中正确的是（　　） A. 光导纤维对该单色光的折射率为 B. 光导纤维内芯的折射率小于包层的折射率 C. 如果增大入射光线与AB横截面的夹角，光线可能在AB的横截面上发生全反射 D. 若外部包层的折射率与空气的折射率相同，则光从AB传播到CD所用的最长时间为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意，由折射定律和几何关系可得，光导纤维对该单色光的折射率为 由几何关系得， 代入数据得，故A错误； BC．发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质，入射角达到临界角，则光线在内芯和包层的界面上发生全反射，光导纤维内芯的折射率大于包层的折射率，无论入射光线与AB横截面的夹角多大，光线不可能在AB的横截面上发生全反射，故BC错误； D．若外部包层的折射率与空气的折射率相同，设光在AD面的入射角为，则光在光导纤维内芯中的传播距离为 可知，当角最小，等于临界角C时，光从AB传播到CD所用的时间最长，最长时间为 由几何关系得 由临界角公式得 光在光导纤维中的速度为 联立解得，故D正确。 故选D。 13. 如图所示，图中实线代表电场线，一电子仅在电场力的作用下沿虚线从A点运动到B点。若A点的电势为，B点的电势为，电子在A点的电势能为，在B点的电势能为，则（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】A 【解析】 【详解】做曲线运动的物体受到的合力指向轨迹的内侧。由图轨迹可知，根据电子仅在电场力的作用下沿虚线从A点运动到B点可知，电场力指向轨迹的内侧时，电场力做负功，电势能增加。 根据可知 电子从高电势运动到低电势，所以有， 故选A。 二、实验探究（每空2分，共计20分） 14. 某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与质量关系”的实验。已知动滑轮的质量为，当地的重力加速度为g，打点计时器所接交流电的频率为f，装置已补偿了阻力。 （1）下列关于本实验的说法，正确的是______ A. 要测出砂和砂桶的质量 B. 要测出小车的质量 C. 要使砂和砂桶的质量远小于小车的质量 D. 要调节力传感器的位置和定滑轮的高度，使动滑轮两边的轻绳与长木板平行 E. 改变小车质量后，需要重新补偿阻力 （2）按正确的操作进行实验，打出的一条纸带如图乙所示，图中相邻两个计数点之间还有4个点未画出，则小车运动的加速度______；若打该纸带时交流电频率发生波动，实际交流电的频率小于f，则根据纸带求得的小车加速度比实际值______（填“大”或“小”）。 （3）改变小车内砝码的质量从而改变小车和砝码的总质量M。同时改变砂桶内砂的质量重复实验，保证每次实验中力传感器的示数均为F，记录每次小车和砝码的总质量M，根据纸带求出每次小车运动的加速度a，作出图像，如果图像是一条倾斜直线，图线与纵轴的截距等于______，图像的斜率等于______，则说明在合外力一定时，物体的加速度与质量成反比。 【答案】（1）BD （2） ①. ②. 大 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 A C．由于有力传感器，可直接读出拉力大小，从而精确得到轻绳对小车的拉力大小，因此不需要测出砂和砂桶的质量，不需要满足砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故AC错误； B．实验目的是探究加速度与质量关系，需要测出小车的质量，故B正确； D．为确保小车所受合力等于绳的拉力，在补偿了阻力后，还需要调节力传感器的位置和定滑轮的高度，使动滑轮两边的轻绳与长木板平行，故D正确； E．补偿阻力时，令木板倾角为，则有 解得 可知，补偿阻力过程与小车质量无关，即改变小车质量后，不需要重新平衡摩擦力，故E错误。 故选BD。 【小问2详解】 [1]相邻两个计数点之间还有4个点未画出，则相邻计数点之间的时间间隔 根据逐差法规律可知，小车的加速度 解得 [2]如果实际交流电频率小于f，结合上述可知，求得的加速度比实际值大。 【小问3详解】 [1][2]根据牛顿第二定律有 变形得 可知，图线与纵轴的截距 图像的斜率 15. 科技小组制作的涡流制动演示装置由电磁铁和圆盘控制部分组成。 图（a）是电磁铁磁感应强度的测量电路。所用器材有：电源E（电动势15V，内阻不计）；电流表A（量程有0.6A和3A，内阻不计）；滑动变阻器（最大阻值）；定值电阻（阻值）；开关S：磁传感器和测试仪；电磁铁（线圈电阻）；导线若干。图（b）是实物图，图中电机和底座相固定，圆形铝盘和电机转轴相固定。 请完成下列实验操作和计算。 （1）量程选择和电路连接。 ①由器材参数可得电路中的最大电流为________A（结果保留2位有效数字），为减小测量误差，电流表的量程选择0.6A挡。 ②图（b）中已正确连接了部分电路，请在虚线框中完成、和A间的实物图连线________。 （2）磁感应强度B和电流I关系测量。 ①将图（a）中的磁传感器置于电磁铁中心，滑动变阻器的滑片P置于b端目的是使电路中的电流________，保护电路安全。 ②将滑片P缓慢滑到某一位置，闭合S。此时A的示数如图所示，读数为________A。分别记录测试仪示数B和I，断开S。 ③保持磁传感器位置不变，重复步骤②。 ④下图是根据部分实验数据描绘的图线，其斜率为________mT/A（结果保留2位有效数字）。 （3）制动时间t测量。 利用图（b）所示装置测量了t，结果表明B越大，t越小。 【答案】 ①. 0.58 ②. ③. 最小 ④. 0.48 ⑤. 29 【解析】 【详解】（1）①[1]当电路中电阻最小时，电路中有最大电流，由闭合电路的欧姆定律 ②[2]由于电路中最大电流为0.58A，则电流表应选择0~0.6A量程，根据电路图实物图连线如下 （2）①[3]滑动变阻器的滑片P置于b端时滑动变阻器的电阻最大，电路中的电流最小，以保护电路安全； ②[4]0~0.6A量程的电流表，分度值为0.02A，根据电流表的读数规则，电流表读数为0.48A； ④[5]根据题图中数据可知图线斜率为 三、计算题（总分78分） 16. 如图所示，绝热气缸固定在水平地面上，距离缸底处有面积为的绝热活塞封闭一定质量的理想气体，活塞可沿汽缸无摩擦滑动且不漏气。靠近气缸开口端有物块P，物块P与活塞用水平轻弹簧相连，此时弹簧恰为原长。气缸内气体温度为27℃，压强与外界大气压强相同，均为。已知物块P的质量，与气缸内壁的动摩擦因数，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧的劲度系数，弹簧的形变始终在弹性限度内，取重力加速度。对缸内气体缓慢加热，当物块P刚要滑动时，求： （1）活塞移动的距离； （2）气缸内气体的温度。 【答案】（1）0.1m （2）495K 【解析】 【小问1详解】 物块P刚要滑动时，设弹簧的压缩量为，可得 解得 【小问2详解】 设物块P刚要滑动时，气缸内气体的压强为，对活塞，根据受力平衡可得 解得 初始时，气缸内气体的体积为 物块P刚要滑动时，气缸内气体的体积为 设物块P刚要滑动时，气缸内气体的温度为，根据理想气体状态方程有 其中 联立解得 17. 如图所示，质量为、半径为的四分之一光滑圆弧轨道放在光滑水平地面上，下端与水平地面相切，质量为的木块静止在轨道左侧，质量为的子弹以的速度水平向右射入木块并留在其中。已知子弹与木块作用时间极短，木块的尺寸远小于圆弧轨道的半径，重力加速度大小g取，不计空气阻力。求： （1）子弹射入木块后共同速度的大小以及此过程中产生的内能； （2）木块沿圆弧轨道上升最大高度； （3）圆弧轨道的最大速度。 【答案】（1） （2） （3），方向水平向右 【解析】 【小问1详解】 设子弹射入木块后与木块的共同速度为，对子弹和木块组成的系统，取子弹的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律有 解得子弹射入木块后的共同速度 根据能量守恒，可得此过程系统所产生的内能 解得产生的内能 【小问2详解】 设木块（含子弹）在圆弧轨道上升到最大高度时，两者的速度大小为，木块沿圆弧轨道上升的最大高度为h，取子弹的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律有 根据能量守恒定律有 解得木块沿圆弧轨道上升的最大高度 因，所以木块未从圆弧轨道最高点飞出 【小问3详解】 设木块（含子弹）在圆弧轨道上时，圆弧轨道一直做加速运动，木块（含子弹）在圆弧轨道底端与轨道分离时，圆弧轨道的速度最大，设此时木块（含子弹）的速度为，圆弧轨道的速度为，取子弹的初速度方向为正方向，根据动量守恒定律有 根据机械能守恒定律有 解得圆弧轨道的最大速度 方向水平向右。 18. 如图所示，平行金属导轨宽度为d，一部分轨道水平，左端接电阻R，倾斜部分与水平面成角，且置于垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，现将一质量为m、长度也为d的导体棒从导轨顶端由静止释放，直至滑到水平部分（导体棒下滑到水平部分之前已经匀速，滑动过程中与导轨保持良好接触，重力加速度为g）。不计一切摩擦力，导体棒接入回路电阻为r，则整个下滑过程中求 （1）导体棒匀速运动时速度大小； （2）匀速运动时导体棒两端电压； （3）导体棒下滑距离为s时，通过R的总电荷量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 导体棒做匀速直线运动时，处于平衡状态，由平衡条件得：， 又根据欧姆定律得： 且 联立可得： 【小问2详解】 此时，感应电动势为： 根据欧姆定律，导体棒两端电压为： 【小问3详解】 由感应电动势平均值： 感应电流平均值为： 又通过导体棒的总电荷量为： 联立解得： 19. 质谱仪是科学研究中的重要仪器，其原理如图所示。Ⅰ为粒子加速器，加速电压为U；Ⅱ为速度选择器，匀强电场的电场强度大小为，方向沿纸面向下，匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里；Ⅲ为偏转分离器，匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里。从S点释放初速度为零的带电粒子（不计重力），加速后进入速度选择器做直线运动、再由O点进入分离器做圆周运动，最后打到照相底片的P点处，运动轨迹如图中虚线所示。求： （1）粒子的电性； （2）粒子的比荷； （3）O点到P点的距离d； （4）粒子由O点运动到P点时间t； （5）粒子由O点运动到P点的过程中洛伦兹力的冲量I的大小（本小问已知粒子质量m）。 【答案】（1）带正电 （2） （3） （4） （5） 【解析】 【小问1详解】 由图示可知，粒子进入Ⅲ区向上偏转，根据左手定则，可知粒子带正电。 【小问2详解】 设粒子经过加速器获得的速度为v，根据动能定理有 粒子经速度选择器做匀速直线运动，根据平衡条件有 联立解得 【小问3详解】 粒子经偏转分离器做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 根据几何关系有 解得 【小问4详解】 粒子由O点运动到P点时间 结合上述解得O点到P点的时间 【小问5详解】 取水平向左为正方向，根据动量定理有 动量变化量为 结合上述解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $