精品解析：河北衡水市武邑中学2025-2026学年高三下学期第一次检测考试物理试题

河北武邑中学2025-2026学年下学期高三年级第一次检测考试 物理试题 全卷满分100分，考试时间75分钟。 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，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2、请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3、选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4、考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 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，只有一项符合题目要求。 1. 根据放射性强度减小的情况可以推算植物死亡的时间，其衰变方程为。在大气中的含量相当稳定，活的植物与环境交换碳元素，其体内的比例与大气中的相同，枯死的植物仍在衰变，但已不能得到补充。已知的半衰期为T，下列说法正确的是（　　） A. 衰变时释放的粒子X是 B. 比的比结合能小 C. 随着全球变暖，的半衰期变短 D. 若枯死植物比例为大气中比例的，则死亡时间为kT 2. 某同学为了研究水波的传播特点，在水面上放置波源和浮标，两者的间距为L。时刻，波源开始从平衡位置沿y轴在竖直方向做简谐运动，产生的水波沿水平方向传播（视为简谐波），时刻传到浮标处使浮标开始振动，此时波源刚好位于正向最大位移处，波源和浮标的振动图像分别如图中的实线和虚线所示，则（　　） A. 浮标的振动周期为 B. 水波的传播速度大小为 C. 时刻浮标沿y轴负方向运动 D. 水波的波长为 3. 在某建筑工地上，工人使用我国自主研发高空作业平台进行外墙施工。平台（连同工人）从地面开始沿竖直方向做直线运动，其速度随时间变化的图像如图所示（取竖直向上为正方向）。已知工人的质量为70kg，重力加速度g取。根据图像，下列说法正确的是（　　） A. 0~5s内，工人处于失重状态 B. 5~10s内，工人的机械能变化量为3500J C. 时，工人所受支持力的瞬时功率为2100W D. 整个过程中，工人对平台的最大压力大小为770N 4. 如图所示，10匝矩形线框处在磁感应强度B=T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以恒定角速度ω=10rad/s在匀强磁场中转动，线框电阻不计，面积为0.4m2，线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡L（规格为“4W，100Ω”）和滑动变阻器，电流表视为理想电表，则下列说法正确的是（　　） A. 若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为 B. 若将自耦变压器触头向上滑动，则电流表示数增大 C. 若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数增大 D. 当灯泡正常发光时，原、副线圈的匝数比为3：1 5. 2024年5月28日，来自全国各地的31名队员全员登顶珠峰，其中年龄最大的队员70岁，刷新了中国人登顶珠峰最年长纪录。某队员用单摆测定珠峰的高度，使单摆做简谐运动，在与珠峰同纬度零海拔高度处，在一定时间内测得单摆完成全振动N次。当到达山顶后，在相同时间内测得同一单摆完成全振动的次数为（）次。若把地球视为半径为R的均匀球体，则珠峰的高度为（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示，两个可视为质点的滑块P和Q质量分别为和，P、Q通过光滑铰链用长为的轻杆连接，P套在固定的光滑竖直杆上，Q在光滑水平地面上。原长为的轻弹簧水平放置，右端与Q相连，左端固定在竖直杆上O点。将P由静止释放，此时轻杆与竖直方向夹角；P下降到最低点时变为。已知，，重力加速度为，则在P下降的过程中，下列说法正确的是（　　） A. P的加速度方向一直向下 B. P和Q组成的系统机械能守恒 C. 弹簧弹性势能最大值为 D. P速度最大时，Q受到地面的支持力大小为 7. 如图，在纸面内的边长为a的正方形区域内存在磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里的匀强磁场。在该区域中心处有一粒子发射源，可朝纸面内任意方向发射大量粒子。已知这些粒子的质量均为m、电荷量均为且速度大小均相同，不计粒子所受重力和粒子间相互作用，为使正方形磁场区域边界上任意一点都有粒子射出，则这些粒子速度大小至少为（　　） A. B. C. D. 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. 如图所示，在坐标为和的两点放置电荷量分别为、的等量异种点电荷，P点坐标为，M点坐标为。则（　　） A. M、P两点的电势差等于M、O两点的电势差 B. 质子沿直线从O到P运动，电势能减小 C. 要使P点电场强度为零，可在O点放入电荷量为的点电荷 D. 要使P点电场强度为零，可在M点放入电荷量为的点电荷 9. 一定质量的理想气体经历了a→b→c→a循环，已知该气体在状态a时的压强为、体积为、温度为，其压强p与的比值随热力学温度T的关系图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 从c到a的过程中，气体单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数减少 B. 从c到a的过程中，气体单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数增加 C. 从b到c的过程中，气体对外做功大于气体从外界吸收的热量 D. 从b到c过程中，气体对外做功小于气体从外界吸收的热量 10. 如图甲所示，间距为L的足够长光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨左侧连接有阻值为R的定值电阻，金属棒垂直静止在导轨上，整个导轨处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，给金属棒施加水平向右的拉力F，使金属棒从静止开始运动，金属棒运动的距离时撤去拉力，金属棒整个运动过程中的速度v与运动的位移x的关系如图乙所示。金属棒运动过程中始终与导轨垂直并与两导轨接触良好，金属棒接入电路的电阻为R，则金属棒运动过程中（　　） A. 加速度大小保持不变 B. 通过电阻R的电荷量为 C. 电阻R中产生的焦耳热为 D. 拉力F的冲量大小为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 利用如图1所示的实验装置验证动量守恒定律时，通过读取拉力传感器的示数，可以进行相关的计算与验证。已知重力加速度为g，实验步骤如下： （1）选择大小相同、质量相等的小钢球A、B，测出小球质量为m，使用游标卡尺测量小球直径，如图2，则小球直径______cm。 （2）将小钢球A、B用长度均为L的不可伸长轻质细线悬挂在同一高度处，悬挂点O、间距。保持A球、B球与在同一竖直面内，将A球拉开一定角度且细线绷紧。由静止释放A球。A球与B球碰撞后，A球静止不动，B球继续摆动。读取拉力传感器数据，记录球A摆动过程最大拉力，球B摆动过程最大拉力。若满足关系式______（用、表示），则验证碰撞中动量守恒。 12. 某学习小组用如图所示的实验装置探究弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系。图中水平放置的气垫导轨左侧有竖直挡板，挡板右侧面固定水平轻质滑块。实验主要过程如下： ①用游标卡尺测量遮光片的宽度d，用天平测得滑块（含遮光片）的质量m。 ②在弹簧弹性限度内，将滑块与弹簧接触并压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x。 ③由静止释放滑块，记录滑块离开弹簧后遮光片通过光电门的遮光时间t。 ④多次改变弹簧的压缩量x，重复步骤②③，并记录数据。 ⑤根据能量守恒定律，计算得出每次释放滑块时弹簧弹性势能______（用“d”“m”和“t”表示} ⑥该小组先用实验数据作出图像，发现其图线是一条曲线，再用实验数据作出图像，发现其图线是一条过坐标原点的倾斜直线。由此得到本次实验的实验结论为______。 13. 某科学小组受欧姆表工作原理启发，设计了一个测量电阻的方法，其工作电路图如图甲所示。 图甲中对应的器材规格为： 定值电阻、、、的阻值均为100Ω；电阻箱（阻值为0~99.9Ω）； 滑动变阻器（最大阻值为200Ω，额定电流为2.0A）；电源E（电动势为15V，内阻较小）； 毫安表A（量程为0~30mA，内阻较小）；开关，多触点选择开关，导线若干。 该小组进行如下操作： （1）按照图甲所示电路图连接实物后，将鳄鱼夹a、b进行短接，将电阻箱阻值调到最大，滑动变阻器的滑片移至最______（填“左”或“右”）端，将多触点选择开关打在位置1，闭合，调节滑动变阻器，使毫安电流表指针指在图乙所示的位置，则此时电流表示数______mA，将此示数作为测量未知电阻的标定值。 （2）保持滑动变阻器的滑片不动，用鳄鱼夹a、b夹住待测电阻两端。将依次打在位置1、2、3，发现电流表示数均小于标定值I；打到位置4、5时，电流表示数大于标定值I，由此确定的阻值在______Ω（填“0~100”“100~200”“200~300”或“300~400”）范围内。 （3）将重新打在位置______（填“1”“2”“3”“4”或“5”），调节电阻箱的阻值，直到电流表指针重新回到标定值位置，此时电阻箱的阻值为36.5Ω，可得的阻值为______Ω。 14. 打磨成多面体的钻石能闪闪发光，是射到钻石背面的光全部被反射回来的缘故。如图所示，某同学想把玻璃砖加工成“玻璃钻石”。该“玻璃钻石”左右对称，折射率n=2，OA边和OD边与轴线的夹角均为θ。一束光从BC边垂直入射，已知cos75°=0.26。 （1）若θ=75°，求这束光在OA边折射时折射角的正弦值； （2）若θ=50°，通过计算判断这束光经OA边第一次反射， 到达OD边时能否发生全反射。 15. 如图所示，为某一食品厂家的生产流水线的一部分，轨道AB是半径为R的半圆，产品2加工后以 的速度从A 点沿光滑轨道开始下滑，到达轨道最低点B处时，与静止在此处的产品1发生弹性碰撞（假设每一个产品的质量均为m），被碰后的产品1 沿粗糙的水平轨道BC滑动，以的速度滑上运行速度为v的传送带CD。其中BC段为生产线中的杀菌平台，长度为d，传送带的摩擦因数为μ2，长度为L，求： （1）为了保证产品以最短的时间经过CD，则传送带的速度应满足什么条件? （2）求BC段杀菌平台摩擦因数μ1； （3）调整产品从A点出发的速度可以调整杀菌的时间，求产品既不脱轨又能到达传送带的最长杀菌时间。 16. 如图所示为内径为R的中空圆柱形管，OO′为管的中轴线，管内分布着沿中轴线OO′方向的匀强电场，电场强度大小为E。带电粒子与管内壁发生碰撞时会被反弹（碰撞时间极短），反弹前后沿管壁切向分速度不变，垂直管壁方向分速度大小不变、方向相反。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子以垂直于中轴线OO′方向的速度v0从O点射出，不计粒子的重力。 （1）求带电粒子从O点出发与管壁发生碰撞后第一次经过中轴线OO′（带电粒子仍在圆柱形管内）时的速度大小； （2）若带电粒子恰好能从O′点离开圆柱形管，求圆柱形管管长的可能值； （3）若粒子第一次经过中轴线OO′时撤去电场，并立即换成与电场方向相同的匀强磁场，磁感应强度大小为，求带电粒子第二次经过中轴线时（带电粒子仍在圆柱形管内）的位置与O点之间的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河北武邑中学2025-2026学年下学期高三年级第一次检测考试 物理试题 全卷满分100分，考试时间75分钟。 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，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2、请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3、选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4、考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 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，只有一项符合题目要求。 1. 根据放射性强度减小的情况可以推算植物死亡的时间，其衰变方程为。在大气中的含量相当稳定，活的植物与环境交换碳元素，其体内的比例与大气中的相同，枯死的植物仍在衰变，但已不能得到补充。已知的半衰期为T，下列说法正确的是（　　） A. 衰变时释放的粒子X是 B. 比的比结合能小 C. 随着全球变暖，的半衰期变短 D. 若枯死植物比例为大气中比例的，则死亡时间为kT 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据质量数守恒和核电荷数守恒可知衰变时释放的粒子X是，故A错误； B．衰变时释放能量，说明生成核比反应核更稳定，原子核越稳定，比结合能越大。因此比结合能大于的比结合能，故B错误； C．半衰期是原子核的固有属性，仅由核内部结构决定，与温度、压强等外界条件无关，全球变暖不影响半衰期，故C错误。 D．根据半衰期公式，剩余质量比例 当比例为时，有 解得 故若枯死植物比例为大气中比例的，则死亡时间为。故D正确。 故选D。 2. 某同学为了研究水波的传播特点，在水面上放置波源和浮标，两者的间距为L。时刻，波源开始从平衡位置沿y轴在竖直方向做简谐运动，产生的水波沿水平方向传播（视为简谐波），时刻传到浮标处使浮标开始振动，此时波源刚好位于正向最大位移处，波源和浮标的振动图像分别如图中的实线和虚线所示，则（　　） A. 浮标的振动周期为 B. 水波的传播速度大小为 C. 时刻浮标沿y轴负方向运动 D. 水波的波长为 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据振动图像可知，波源在时刻振动，波形经过传递到浮标处，浮标的振动周期为 A正确； B．波源的振动情况经过传到距离处的浮标，可知波速大小为 B错误； C．根据虚线图像可知浮标在时刻沿轴正方方向运动，C错误； D．水波波长为 D错误。 故选A。 3. 在某建筑工地上，工人使用我国自主研发的高空作业平台进行外墙施工。平台（连同工人）从地面开始沿竖直方向做直线运动，其速度随时间变化的图像如图所示（取竖直向上为正方向）。已知工人的质量为70kg，重力加速度g取。根据图像，下列说法正确的是（　　） A. 0~5s内，工人处于失重状态 B. 5~10s内，工人的机械能变化量为3500J C. 时，工人所受支持力的瞬时功率为2100W D. 整个过程中，工人对平台的最大压力大小为770N 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像可知，0~5s内工人向上做匀加速直线运动，加速度向上，所以工人处于超重状态，故A错误； B．由图像可知，5~10s内工人向上做匀速直线运动，所以这段时间内工人机械能的变化量等于这段时间内工人重力势能的变化量。由于图像与坐标轴围成的面积表示位移，则5~10s内工人上升的高度为 故5~10s内工人重力势能的增加量为 所以5~10s内工人机械能的增加量为17500J，故B错误； C．由图像可知，10~15s内工人向上做匀减速直线运动，所以加速度竖直向下，其大小为 设工人这段时间内所受的支持力为，则根据牛顿第二定律有 解得 根据匀变速直线运动的速度公式可知时，工人的速度为 所以时，工人所受支持力的瞬时功率为，故C错误； D．由分析可知，当加速度向上时平台对工人的支持力最大，所以在0~5s内平台对工人的支持力最大。由图像可知0~5s内的加速度为 则根据牛顿第二定律有 解得此时平台对工人的支持力为 所以根据牛顿第三定律可知，工人对平台的最大压力大小为770N，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，10匝矩形线框处在磁感应强度B=T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以恒定角速度ω=10rad/s在匀强磁场中转动，线框电阻不计，面积为0.4m2，线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡L（规格为“4W，100Ω”）和滑动变阻器，电流表视为理想电表，则下列说法正确的是（　　） A. 若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为 B. 若将自耦变压器触头向上滑动，则电流表示数增大 C. 若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数增大 D. 当灯泡正常发光时，原、副线圈的匝数比为3：1 【答案】AB 【解析】 【详解】A．感应电动势的最大值为 若从图示线框位置开始计时，即从垂直中性面位置开始计时，线框中感应电动势随时间应按余弦规律变化，瞬时值表达式为，故A正确； B．根据理想变压器的原理 解得副线圈通过的电流 若将自耦变压器触头向上滑动，而副线圈的匝数增大，则副线圈中的电压增大，则流过副线圈的电流增大，故变压器的输出功率增大，则变压器的输入功率增大，由于主线圈的电压不变，则电流表的示数增大，故B正确； C．若将滑动变阻器滑片向上移动，副线圈中的电流减小，根据上述结论可知，原副线圈匝数都不变，副线圈的电流减小，则原线圈的电流减小，电流表的示数减小，故C错误； D．由题可知，原线圈电压有效值 小灯泡正常发光时，根据 解得副线圈两端的电压 故原副线圈的匝数比为，故D错误。 故选AB。 5. 2024年5月28日，来自全国各地的31名队员全员登顶珠峰，其中年龄最大的队员70岁，刷新了中国人登顶珠峰最年长纪录。某队员用单摆测定珠峰的高度，使单摆做简谐运动，在与珠峰同纬度零海拔高度处，在一定时间内测得单摆完成全振动N次。当到达山顶后，在相同时间内测得同一单摆完成全振动的次数为（）次。若把地球视为半径为R的均匀球体，则珠峰的高度为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】在与珠峰同纬度零海拔高度处，在一定时间内测得单摆完成全振动N次，设零海拔高度处的重力加速度为，则有 达山顶后，在相同时间内测得同一单摆完成全振动的次数为（）次。设山顶的重力加速度为，则有 可得 根据 ， 联立可得 可得珠峰的高度为 故选C。 6. 如图所示，两个可视为质点的滑块P和Q质量分别为和，P、Q通过光滑铰链用长为的轻杆连接，P套在固定的光滑竖直杆上，Q在光滑水平地面上。原长为的轻弹簧水平放置，右端与Q相连，左端固定在竖直杆上O点。将P由静止释放，此时轻杆与竖直方向夹角；P下降到最低点时变为。已知，，重力加速度为，则在P下降的过程中，下列说法正确的是（　　） A. P的加速度方向一直向下 B. P和Q组成的系统机械能守恒 C. 弹簧弹性势能最大值为 D. P速度最大时，Q受到地面的支持力大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．P从静止开始向下运动至最低点，运动的过程应该是先加速后减速，所以加速度方向先向下后向上，故A错误； B．对于P、Q组成的系统，由于弹簧对Q做功，所以P、Q组成的系统的机械能不守恒，故B错误； C．当P运动到最低点时，速度为0，P与Q通过弹簧连接，Q的速度也为0。此时弹性势能最大，根据系统机械能守恒可得，故C正确； D．P下降过程中动能达到最大前，P的加速度方向向下，对P与Q整体在竖直方向上可列式 当P达到最大动能时有 可解得，故D错误。 故选C。 7. 如图，在纸面内的边长为a的正方形区域内存在磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里的匀强磁场。在该区域中心处有一粒子发射源，可朝纸面内任意方向发射大量粒子。已知这些粒子的质量均为m、电荷量均为且速度大小均相同，不计粒子所受重力和粒子间相互作用，为使正方形磁场区域边界上任意一点都有粒子射出，则这些粒子速度大小至少为（　　） A B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】从中心发射的粒子必须能够到达边界上的所有点。在所有点中，距离发射源（正方形中心）最远的点是正方形的四个顶点。 洛伦兹力提供向心力，半径取最小值时，对应的速度最小，由于正方形区域限制，粒子过顶点的轨迹必须要与边界相切，则半径最小值为。 解得最小速度。 故选B。 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. 如图所示，在坐标为和的两点放置电荷量分别为、的等量异种点电荷，P点坐标为，M点坐标为。则（　　） A. M、P两点的电势差等于M、O两点的电势差 B 质子沿直线从O到P运动，电势能减小 C. 要使P点电场强度为零，可在O点放入电荷量为的点电荷 D. 要使P点电场强度为零，可在M点放入电荷量为的点电荷 【答案】AD 【解析】 【详解】A．直线OP为等量异种点电荷电场中的等势线，O、P两点的电势相等，，A正确； B．O和P在同一等势面上，沿等势面移动电荷，电势能不变，B错误； CD．等量异种点电荷在P点的合电场强度方向由M指向P，大小为，要使P点电场强度为零，可在M点放入负电荷Q，根据点电荷场强公式，又，解得，C错误，D正确。 故选AD。 9. 一定质量的理想气体经历了a→b→c→a循环，已知该气体在状态a时的压强为、体积为、温度为，其压强p与的比值随热力学温度T的关系图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 从c到a的过程中，气体单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数减少 B. 从c到a的过程中，气体单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数增加 C. 从b到c的过程中，气体对外做功大于气体从外界吸收的热量 D. 从b到c的过程中，气体对外做功小于气体从外界吸收的热量 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由图可知，从c到a的过程中，体积不变，则分子数不变，温度降低，分子平均动能减小，故气体单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数减少，故A正确，B错误； CD．从b到c的过程中，压强不变，温度升高，气体内能增加，体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律，可知气体对外做功小于气体从外界吸收的热量，故C错误，D正确。 故选AD。 10. 如图甲所示，间距为L的足够长光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨左侧连接有阻值为R的定值电阻，金属棒垂直静止在导轨上，整个导轨处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，给金属棒施加水平向右的拉力F，使金属棒从静止开始运动，金属棒运动的距离时撤去拉力，金属棒整个运动过程中的速度v与运动的位移x的关系如图乙所示。金属棒运动过程中始终与导轨垂直并与两导轨接触良好，金属棒接入电路的电阻为R，则金属棒运动过程中（　　） A. 加速度大小保持不变 B. 通过电阻R的电荷量为 C. 电阻R中产生的焦耳热为 D. 拉力F的冲量大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．图像斜率 则金属棒加速运动过程中，随着速度增大，加速度增大，减速运动过程中，随着速度减小，加速度减小，A错误； B．根据， 由法拉第电磁感应定律 联立解得，B正确； C．整个过程克服安培力做功 由乙图图像围成面积可知 解得 因此电阻R中产生的焦耳热为，C错误； D．整个过程根据动量定理，又 解得，D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 利用如图1所示的实验装置验证动量守恒定律时，通过读取拉力传感器的示数，可以进行相关的计算与验证。已知重力加速度为g，实验步骤如下： （1）选择大小相同、质量相等的小钢球A、B，测出小球质量为m，使用游标卡尺测量小球直径，如图2，则小球直径______cm。 （2）将小钢球A、B用长度均为L的不可伸长轻质细线悬挂在同一高度处，悬挂点O、间距。保持A球、B球与在同一竖直面内，将A球拉开一定角度且细线绷紧。由静止释放A球。A球与B球碰撞后，A球静止不动，B球继续摆动。读取拉力传感器数据，记录球A摆动过程最大拉力，球B摆动过程最大拉力。若满足关系式______（用、表示），则验证碰撞中动量守恒。 【答案】（1）1.070 （2） 【解析】 【小问1详解】 20分度游标卡尺的精度为0.05mm，由图2可知小球直径为 【小问2详解】 小球摆动到最低点时，细线拉力最大。对A小球受力分析，有， 则小球碰撞前的动量为 同理，小球B碰撞后的动量为 若小球A、B动量守恒，则有 联立解得 12. 某学习小组用如图所示的实验装置探究弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系。图中水平放置的气垫导轨左侧有竖直挡板，挡板右侧面固定水平轻质滑块。实验主要过程如下： ①用游标卡尺测量遮光片的宽度d，用天平测得滑块（含遮光片）的质量m。 ②在弹簧弹性限度内，将滑块与弹簧接触并压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x。 ③由静止释放滑块，记录滑块离开弹簧后遮光片通过光电门的遮光时间t。 ④多次改变弹簧的压缩量x，重复步骤②③，并记录数据。 ⑤根据能量守恒定律，计算得出每次释放滑块时弹簧弹性势能______（用“d”“m”和“t”表示}。 ⑥该小组先用实验数据作出图像，发现其图线是一条曲线，再用实验数据作出图像，发现其图线是一条过坐标原点的倾斜直线。由此得到本次实验的实验结论为______。 【答案】 ①. ②. 弹簧的弹性势能与弹簧压缩量x的平方成正比 【解析】 【详解】[1]滑块经过光电门时的速度大小 根据能量守恒，弹簧的弹性势能全部转化为滑块的动能，故每次释放滑块时弹簧弹性势能 [2]由图像为过原点的倾斜直线，可得实验结论为弹簧的弹性势能与弹簧压缩量x的平方成正比。 13. 某科学小组受欧姆表工作原理的启发，设计了一个测量电阻的方法，其工作电路图如图甲所示。 图甲中对应的器材规格为： 定值电阻、、、的阻值均为100Ω；电阻箱（阻值为0~99.9Ω）； 滑动变阻器（最大阻值为200Ω，额定电流为2.0A）；电源E（电动势为15V，内阻较小）； 毫安表A（量程为0~30mA，内阻较小）；开关，多触点选择开关，导线若干。 该小组进行如下操作： （1）按照图甲所示电路图连接实物后，将鳄鱼夹a、b进行短接，将电阻箱阻值调到最大，滑动变阻器的滑片移至最______（填“左”或“右”）端，将多触点选择开关打在位置1，闭合，调节滑动变阻器，使毫安电流表指针指在图乙所示的位置，则此时电流表示数______mA，将此示数作为测量未知电阻的标定值。 （2）保持滑动变阻器的滑片不动，用鳄鱼夹a、b夹住待测电阻两端。将依次打在位置1、2、3，发现电流表示数均小于标定值I；打到位置4、5时，电流表示数大于标定值I，由此确定的阻值在______Ω（填“0~100”“100~200”“200~300”或“300~400”）范围内。 （3）将重新打在位置______（填“1”“2”“3”“4”或“5”），调节电阻箱的阻值，直到电流表指针重新回到标定值位置，此时电阻箱的阻值为36.5Ω，可得的阻值为______Ω。 【答案】（1） ①. 右 ②. 20.0##19.9##20.1 （2）200~300 （3） ①. 3 ②. 263.4 【解析】 【小问1详解】 [1]为保护电路，滑动变阻器的滑片滑到最右端时接入电路的阻值最大； [2]由图可得，电流表量程30mA，最小刻度为1mA，指针指在20mA的位置上，需要估读到下一位，故电流表示数为20.0mA 【小问2详解】 通过分析电路及实验步骤，可知测量原理为“等效替代法”，电流表示数不变，就是保证总电路电阻不变，用待测电阻的阻值等效替代了原电路减小的阻值，进而测出待测电阻的阻值。接通，开关接1，接线夹a、b短接，电阻箱为最大值，电路中可替换部分电阻为串联关系（总电阻为499.9Ω）；开关接3，有 则有 开关接4，有 则有 可得的阻值范围为200~300Ω。 【小问3详解】 [1]的阻值范围为200~300Ω，应将开关重新打在3的位置上。 [2]由电路图可知，开关打在3的位置时，原电路的阻值减小200Ω；当向左调节到36.5Ω时，即其接入电路的电阻值减小了时，电流表的示数重新回到标定值I，因此待测电阻等于原电路减小的总电阻，故。 14. 打磨成多面体的钻石能闪闪发光，是射到钻石背面的光全部被反射回来的缘故。如图所示，某同学想把玻璃砖加工成“玻璃钻石”。该“玻璃钻石”左右对称，折射率n=2，OA边和OD边与轴线的夹角均为θ。一束光从BC边垂直入射，已知cos75°=0.26。 （1）若θ=75°，求这束光在OA边折射时折射角的正弦值； （2）若θ=50°，通过计算判断这束光经OA边第一次反射， 到达OD边时能否发生全反射。 【答案】（1）；（2）能发生全反射 【解析】 【详解】（1）如图所示，根据几何知识可知 根据折射定律 得 （2）根据 得 根据几何关系可知 因 所以能发生全反射。 15. 如图所示，为某一食品厂家的生产流水线的一部分，轨道AB是半径为R的半圆，产品2加工后以 的速度从A 点沿光滑轨道开始下滑，到达轨道最低点B处时，与静止在此处的产品1发生弹性碰撞（假设每一个产品的质量均为m），被碰后的产品1 沿粗糙的水平轨道BC滑动，以的速度滑上运行速度为v的传送带CD。其中BC段为生产线中的杀菌平台，长度为d，传送带的摩擦因数为μ2，长度为L，求： （1）为了保证产品以最短的时间经过CD，则传送带的速度应满足什么条件? （2）求BC段杀菌平台的摩擦因数μ1； （3）调整产品从A点出发的速度可以调整杀菌的时间，求产品既不脱轨又能到达传送带的最长杀菌时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）若产品由C到D一直加速，则传送时间最短。由动能定理 解得 则传送带速度 （2）产品2从A运动到B的过程，由动能定理得 产品2和产品1发生弹性碰撞，由动量守恒和机械能守恒 解得 ， 产品1进入杀菌平台后由动能定理得 解得 （3）若要保证不脱轨，则产品在A点的最小速度满足 产品进入杀菌平台的最小速度 产品减速到0的距离为s，由动能定理得 解得 产品进入杀菌平台后由动量定理得 解得 16. 如图所示为内径为R的中空圆柱形管，OO′为管的中轴线，管内分布着沿中轴线OO′方向的匀强电场，电场强度大小为E。带电粒子与管内壁发生碰撞时会被反弹（碰撞时间极短），反弹前后沿管壁切向分速度不变，垂直管壁方向分速度大小不变、方向相反。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子以垂直于中轴线OO′方向的速度v0从O点射出，不计粒子的重力。 （1）求带电粒子从O点出发与管壁发生碰撞后第一次经过中轴线OO′（带电粒子仍在圆柱形管内）时的速度大小； （2）若带电粒子恰好能从O′点离开圆柱形管，求圆柱形管管长的可能值； （3）若粒子第一次经过中轴线OO′时撤去电场，并立即换成与电场方向相同的匀强磁场，磁感应强度大小为，求带电粒子第二次经过中轴线时（带电粒子仍在圆柱形管内）的位置与O点之间的距离。 【答案】（1）；（2）（n=1，2，3…）；（3） 【解析】 【详解】（1）设带电粒子从O点出发与管壁发生碰撞后第一次经过中轴线OO′时的速度大小为v1，其沿中轴线方向的分速度大小为vx，从O点到与管壁发生碰撞后第一次经过中轴线所用时间为t1，粒子在电场中运动时加速度大小为a，在垂直中轴线方向有 在沿中轴线方向有 则有 联立解得 （2）假设粒子与圆柱形管碰撞n次，圆柱形管管长为L，粒子从O点运动至O′点用时t，在垂直中轴线方向有 在沿中轴线方向有 联立解得 （n=1，2，3…） （3）在电场中加速过程，粒子沿中轴线方向前进的距离 解得 粒子在磁场中运动时，粒子在垂直中轴线的平面内做圆周运动，设其轨迹半径为r，周期为T，有 解得 ， 粒子第二次与管壁的碰撞如图所示（沿OO′方向看） 根据几何关系可得，碰撞前后轨迹所对的圆心角均为 则从第一次经过中轴线到再次回到中轴线上所用的时间 这段时间粒子沿中轴线方向前进的距离 则带电粒子第二次经过中轴线时（带电粒子仍在圆柱形管内）与O点的距离 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $