精品解析：2026届湖北省孝感市教科研楚天协作体高三上学期一模物理试题

孝感市2026届高三年级第一次统一考试 物理试卷 考试时长：75分钟 试卷满分：100分 注意事项： 1.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选项的答案信息点涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，答在试卷、草稿纸上无效。 2.填空题和解答题的作答：用0.5毫米黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内，答在试卷、草稿纸上无效。 第Ⅰ卷 选择题（共40分） 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1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1. 如图所示为光电管的工作电路，用某单色光照射金属K时发生了光电效应，要调节电路中形成的光电流，需在A、K两电极间加一直流电压，若仅改变所加电压，则下列说法正确的是（　　） A. 若电源正极接在P点，灵敏电流计示数会随电压的增大而增大 B. 若电源正极接在P点，灵敏电流计示数会随电压的增大先增大后不变 C. 若电源正极接在Q点，灵敏电流计示数会随电压的增大而增大 D. 若PQ短接，灵敏电流计示数为零 【答案】B 【解析】 【详解】AB．若电源正极接在P点，那么给光电管施加的是正向电压。随着电压的增加，灵敏电流计的示数会增大，当达到饱和电流时随着电压增加电流不变，故A错误，B正确； C．若电源正极接在Q点，所加电压为反向电压，随着电压的增大，灵敏电流计的示数会减小，直至减为0，故C错误； D．若PQ短接，金属K发生光电效应后，有一部分光电子可以到达材料A端，使电流计有示数，故D错误。 故选B。 2. 使用半圆柱形均匀透明材料研究全反射现象时，当用一束由红、紫两色光组成的复色光从空气沿半径方向入射到圆心O时出现如图所示的情景。不考虑材料内的二次反射，则下列说法正确的是（　　） A. b光仅是紫光 B. c光在透明材料中传播的时间比另一种光长 C. 当顺时针转动a光时逐渐增大，光线b、c的夹角会减小 D. 使用同种装置，用c光做双缝干涉实验得到的条纹比另一种光得到的条纹窄 【答案】C 【解析】 【详解】A．光在界面发生反射现象不需要条件，光既包含红光也包含紫光，故A错误； B．紫光折射率比红光大，全反射的临界角比红光小；因折射光线只有一条，则c光为红光，在透明介质中传播的时间满足 c光在透明材料中传播的时间比另一种光短，故B错误； C．当顺时针转动a光时逐渐增大，反射光线及折射光线与法线的夹角也逐渐增大，光线b、c的夹角会减小，故C正确； D．c光为红光，波长更长，由双缝干涉实验得到的条纹间距公式满足可知c光得到的条纹宽，故D错误。 故选C 3. 某三脚衣帽架的下端由三根等长且可绕顶端轴转动的倾斜支杆组成，调节相邻支杆末端间距使其与支杆长度相同，并对其进行承重测试，如图所示，系统静止在粗糙水平地面上，已知每桶水的质量为m，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，其余质量忽略不计，重力加速度为g，下列正确的是（　　） A. 每根支杆受到地面的摩擦力相同 B. 每根支杆对地面的作用力为 C. 每根支杆受到沿杆的弹力为 D. 若减小相邻支杆末端间距，每根支杆受到沿杆的弹力增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由对称性可知，每根支杆受到地面的摩擦力大小相同，方向不同，故A错误； BC．设支杆与竖直方向夹角为，支杆长，由几何关系有 对整体有 解得每根支杆受到沿杆的弹力为 每根支杆对地面的作用力有对地面的弹力和对地面的摩擦力，合力大小也为，故B错误，C正确； D．支杆受到沿杆的弹力 若减小相邻支杆末端间距，减小，每根支杆受到沿杆的弹力减小，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，足够长光滑斜面倾角，在斜面顶端有可视为质点的小球A和小球B，某时刻A以vA=4m/s水平抛出，与此同时B从斜面顶端以初速度vB沿斜面向下滑，经过一段时间，A刚好击中在斜面上滑动的小球B，取g=10m/s2（sin37°=0.6，cos37°=0.8），则下列说法正确的是（　　） A. 若A的初速度变为原来的2倍，A还是可以击中B B. B的初速度vB=3.2m/s C. A击中B时的速度大小为2m/s D. 若A的初速度变为原来的2倍，则A落到斜面上时的速度方向与斜面的夹角变大 【答案】B 【解析】 【详解】B．A小球为平抛运动，水平方向 竖直方向 落点在斜面上，所以 ​ 解得 B小球沿斜面加速运动，根据牛顿第二定律 位移时间关系，又 解得，B正确； A．若 A 的初速度变为原来的2倍，，由前面解析可知，运动时间将变为原来的2倍， A小球沿斜面的位移，B小球的位移 无法击中B球，A错误； C．A 击中 B 时，水平速度，竖直速度 合速度，C错误； D．设 A 落到斜面时速度方向与水平方向的夹角为，则 可见与初速度无关，因此速度方向与斜面的夹角也不变，D错误。 故选B。 5. 一弹性绳沿x轴放置，位于坐标原点的质点O从t=0时刻开始振动，产生一列沿x轴正、负方向传播的简谐横波，t=0.6s时x正半轴上形成的波形如图所示。M为平衡位置位于x1=-5m处的质点，N为平衡位置位于x2=10m处的质点。则下列说法正确的是（　　） A. 质点M的起振方向沿y轴负方向 B. x=0处的质点的振动方程是（cm） C. t=0.6s时刻质点M正位于波谷 D. 0~2.0s时间内质点N通过的路程为200cm 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，t=0.6s时位于x=6m处质点开始沿y轴正向振动，可知质点M的起振方向沿y轴正方向，A错误； B．波速 周期 x=0处的质点的振动方程是，B错误； C．由对称性可知，t=0.6s时刻质点M正位于波峰，C错误； D．波传到N点的时间为，则0~2.0s时间内质点N振动1s=2.5T，则通过的路程为2.5×4A=200cm，D正确。 故选D。 6. 如图所示，光滑绝缘水平桌面上固定一圆形金属裸线圈，线圈电阻不计，现有一光滑金属棒在外力作用下，自圆形线圈左侧切点处以v0匀速向右滑动。金属棒长度与线圈的直径相等，金属棒上的电阻均匀分布，与线圈接触良好。金属棒和线圈所在空间存在竖直向下的匀强磁场，只考虑闭合回路中电流和匀强磁场对金属棒中电流的电磁力，金属棒通过线圈的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 金属棒中的电流先增大后减小 B. 金属棒所受安培力先增大后减小 C. 金属棒两端的电压大小先增大后减小 D. 如果金属棒的速度为原来2倍，其它条件不变，外力做的功为原来4倍 【答案】B 【解析】 【详解】A．金属棒向右匀速运动切割磁感线产生动生电动势，设接入电路的有效切割长度为，则有 线圈电阻不计，金属棒上的电阻均匀分布，设单位长度的电阻为，则有 可知金属棒中电流为，则金属棒中的电流不变，故A错误； B．金属棒所受安培力为，因电流恒定，而先增大后减小，则安培力先增大后减小，故B正确； C．因线圈电阻不计，则金属棒两端的电压为路端电压始终为零，故C错误； D．如果金属棒的速度为原来2倍，其它条件不变，则由安培力可知变为原来的倍，棒匀速运动，则外力大小等于安培力，即外力也变为原来的2倍，两次拉动的位移相同，则外力做功为原来的2倍，故D错误。 故选B。 7. 1mol的氦气的温度随体积变化如图所示，其中ab为经过原点的抛物线，cb为过原点的直线，在a点时气体的体积为V0，温度为T0，压强为p0。则下列说法正确的是（　　） A. c点的压强为 B. 从a到b过程中气体在对外放热 C. 从a到b过程中气体对外做功为 D. 从a经b到c再回到a过程中，气体放出热量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．因cb为过原点的直线，故T与V成正比，b到c为等压变化，由 故c点的温度为 又c到a为等容变化 解得，故A错误； 因ab为经过原点的抛物线，故令 B．从a到b过程中，气体一方面膨胀对外做功，另一方面温度升高，内能增加，故对研究氦气而言， 由热力学第一定律 得，故从a到b过程中气体一定从外界吸热，故B错误； C D．从a（体积为V0，温度为T0，压强为p0）到b（体积为2V0，温度为4T0，压强为2p0）过程中，猜测压强与温度成正比，下面验证由理想气体状态方程 压强与温度成正比 联立有与ab为经过原点的抛物线一致，故a到b过程压强与温度成正比 画出从a经b到c再回到a过程中的p-V图像 a到b过程中气体对外做功为下面梯形的面积 从a经b到c再回到a过程中外界对气体做功为上面三角形的面积 又一个循环，由热力学第一定律 得，故气体放出热量为，故C错误，D正确。 故选D。 8. 为响应国家“千乡万村驭风行动”，我市已建成大量风力发电机组，装机量为全省之首，其原理简化如下：如图所示，在风力作用下风叶带动磁铁匀速转动，磁铁转动过程中，在固定线圈内产生的交变电流，线圈的内阻不计，线圈通过导线与定值电阻相连，则下列说法正确的是（　　） A. 当穿过线圈的磁通量最大时，感应电动势为零 B. 当磁铁转至图示位置时，理想交流电压表的示数变为零 C. 若仅使磁铁的转速增加一倍，则定值电阻消耗的电功率变为原来的4倍 D. 若仅使磁铁的转速增加一倍，产生的感应电动势变为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．当磁铁转动时，在固定线圈内同样可以产生正弦式交变电流，穿过线圈的磁通量最大时，磁通量的变化率为零，根据法拉第电磁感应定律可知，此时感应电动势为零，故A正确； B．理想交流电压表测量的是交变电压的有效值，有效值是恒定值，不会随瞬时值变化而变为零。故B错误； CD．若仅使磁铁的转速增加一倍，则磁铁转动的角速度增加一倍，根据可知，感应电动势的最大值增加一倍，所以产生的感应电动势变为 根据闭合电路欧姆定律有 则电路中电流的有效值为 所以电路中电流的有效值也增加一倍。定值电阻消耗的电功率为 所以定值电阻消耗的电功率变为原来的4倍，故C正确，D错误。 故选AC。 9. 我国“慧眼”空间天文望远镜观测到一孤立天体系统，中心天体的质量为M，半径为R，且质量分布均匀；卫星X绕中心天体做匀速圆周运动，轨道半径为r，且r>R，运行周期为T；探测器Y在中心天体表面附近做匀速圆周运动。已知引力常量为G，忽略X、Y之间的相互作用力（中心天体表面重力加速度为g，忽略天体的自转）。下列说法正确的是（　　） A. 中心天体的平均密度可表示为 B. 探测器Y的运行周期，且满足 C. 若卫星在运动中受到某种阻力，经过一段时间运动稳定后，速度减小，半径减小 D. 若在中心天体表面放置一质量为m的物体，其重力，因此卫星X的向心加速度 【答案】BD 【解析】 【详解】A．卫星X绕中心天体做匀速圆周运动，轨道半径为r，且r>R，运行周期为T，有 中心天体的平均密度，故A错误； B．探测器Y在中心天体表面附近做匀速圆周运动，有 且r>R，联立得探测器Y的运行周期，且满足，故B正确； C．若卫星在运动中受到某种阻力，卫星做近心运动，半径减小，万有引力做正功，经过一段时间运动稳定后，速度增大，故C错误； D．若在中心天体表面放置一质量为m的物体，其重力 卫星X绕中心天体做匀速圆周运动，轨道半径为r，有 联立得卫星X的向心加速度，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，边长为L的正三角形框OAB由三根绝缘轻杆连接而成，A、B两点分别固定两个带电小球，质量均为m，电荷量分别为+q和-q，初始OB杆水平，整个空间存在水平向右的匀强电场，电场强度，重力加速度为g，静止释放后框可绕O点在竖直平面内转动，关于框架在运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. A位置的小球不能运动到与O点等高的位置 B. AB的中点运动到O点正下方时，两球与框组成的系统的机械能最大 C. 转动过程中小球最大的速度为 D. 转动过程中小球最大的速度为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．从初位置到A位置的小球与O点等高的位置，电场力做功为，即，对两球和杆组成的系统有，则A位置的小球可以运动到与O点等高的位置，A错误； B．从初位置到AB的中点运动到O点正下方时，电场力做功为，为线框运动过程中的最大值 由功能关系知此时两球与框组成的系统的机械能最大，B正确； CD．根据前面分析可知，从初位置到AB的中点运动到O点正下方时，小球的速度最大，由有 解得，C错误，D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷 非选择题（共60分） 二、实验题（共16分） 11. 如图所示，有半径相同、质量分别为mA、mB的小球A和B，A静止在立柱上，不可伸长的轻质细线一端与固定拉力传感器O点连接，另一端与小球B连接，B的球心到悬点的距离为L，B球静止时两球的球心在同一高度处，距地面的高度为H。现在将球B拉至某高度自由释放，在最低点与A正碰，B与A碰撞后不反弹，拉力传感器记录碰撞前后瞬时的示数分别为F1和F2，同时测出A碰后落地点与A静止时球心的水平投影点的距离为x，当地的重力加速度为g。 （1）A和B的质量关系：mA__________mB。（填“<、>或=”） （2）B球与A球碰撞前一瞬间的速度v0=________。 （3）该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证等式___________成立即可。（2、3问结果选用mA、mB、F1、F2、L、H、x、g等物理量表达） 【答案】（1）< （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 B与A碰撞后不反弹，需要入射球的质量大于被碰球的质量，即； 【小问2详解】 B球与A碰前的瞬间做圆周运动，有 解得 【小问3详解】 B与A碰后的瞬间做圆周运动，有 解得 A球做平抛运动，有 解得A碰后的速度为 B与A发生碰撞，由动量守恒可知 代入各个速度表达式可得验证动量守恒的表达式为 12. 现在新能源汽车用的电源大多数为锂离子电池，它的主要优点是单位质量放电量大，寿命长，长时间不使用时电能损耗较少。某实验小组测量某个新型锂电池组的电动势（约为40V）和内阻（约为5Ω），进行了以下实验： （1）为完成本实验需要将实验室量程为4V、内阻为4kΩ的电压表改装成量程为40V的电压表使用，需要串联一个___________kΩ的定值电阻R0。 （2）该小组设计了如图1所示电路图进行实验，正确操作后，利用记录的数据描点作图得到如图2所示的的图像，其中U为电压表读数（电压表自身电压），R为电阻箱的读数，图中a=1.00，b=0.22，c=0.68。若不考虑电压表分流带来的影响，由以上条件可以得出电源电动势E=___________V；内阻r=_________Ω（计算结果均保留两位有效数字）。 （3）若考虑电压表分流，上述测量值与真实值相比：电动势的测量值___________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”），电源内阻测量值___________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 【答案】（1）36 （2） ①. 45 ②. 5.2 （3） ①. 偏小 ②. 偏小 【解析】 【小问1详解】 根据电压表改装的原理，有 可解得 【小问2详解】 设电路图中电压表的内阻为，根据闭合电流欧姆定律，有 代入数据后可转化为 图像中的斜率 截距为 解得， 【小问3详解】 [1][2]若考虑电压表分流的影响，闭合电路欧姆定律的表达形式应变为 变形为 所以 可知 同理斜率 可知 三、解答题（请写出必要的文字说明）（共44分） 13. 如图所示，某次比赛时机器狗要将运动员投至50m远处的铁饼运送回投掷点，机器狗的质量约为20kg，当机器狗背上质量为1kg的铁饼后由静止开始在水平地面上匀加速向前奔跑，奔跑能达到的最大速度为4m/s，跑回投掷点处时速度恰好减为零，加速和减速阶段的加速度大小均为1m/s2，奔跑过程中铁饼与机器狗保持相对静止，其运动可视为水平方向直线运动。g取10m/s2，空气阻力不计，求： （1）机器狗从静止加速到最大速度走过的位移； （2）机器狗从静止开始奔跑，到把铁饼送回投掷点的最短时间； （3）在加速阶段机器狗对铁饼的作用力大小。（结果可带根号） 【答案】（1）8m （2）16.5s （3） 【解析】 【小问1详解】 由速度位移关系 解得 【小问2详解】 加速和减速阶段，由 v=at1 可得 匀速阶段 解得 把铁饼送回投掷点的最短时间 【小问3详解】 对铁饼受力分析，受到的重力和作用力的合力沿水平方向，由牛顿第二定律得 解得 14. 如图所示，水平光滑轨道右端与半径的光滑竖直半圆轨道在A点平滑连接，O为半圆轨道的圆心，B点为半圆轨道的最高点。质量的物块P以初速度向右运动，与质量的静止物块Q发生弹性碰撞，物块Q运动到A点时对轨道的压力为自身重力的7倍，已知重力加速度g取，P和Q均可视为质点。求： （1）物块P的初速度大小； （2）Q脱离半圆轨道在水平轨道上的落点到A点距离； （3）若P的初速度可以改变，要求物块Q在半圆轨道上滑动时不脱离轨道，的取值范围？（结果均可带根号） 【答案】（1） （2） （3）和 【解析】 【小问1详解】 设Q运动到A点时速度为v，Q在A点由牛顿第二定律有 代入数据解得 由于水平轨道光滑，则物块Q碰撞后的速度为 物块P与物块Q发生弹性碰撞，由动量守恒定律和能量守恒定律有， 联立解得 【小问2详解】 Q从A到B点的过程中，运用动能定理有 Q脱离半圆轨道做平抛运动，由平抛运动的知识，水平方向 竖直方向 联立解得 【小问3详解】 若Q滑至圆轨道最大高度不超过圆心等高点，设Q在A点速度为，则有 结合对P、Q整体运用动量守恒定律和对P、Q整体运用能量守恒定律有， 联立解得 若Q恰好滑至圆轨道最高点离开轨道，设在B点速度为，则有，可得 Q从A到B点的过程中，结合对P、Q整体运用动量守恒定律和对P、Q整体运用能量守恒定律有，， 联立解得 综上所述，速度满足和不脱离轨道。 15. 正反粒子对撞（速度等大反向）湮灭是未来的超级能源前景，其原理是通过电、磁场进行加速、聚焦实现相遇对撞。如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在第I象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，在第II象限内有平行于x轴负向的匀强电场E1（大小未知），在第IV象限内的虚线MN下方有同时存在的垂直纸面向里的匀强磁场和平行于x轴正向的匀强电场。一电子以速度v0从x轴上的A点（，0）沿y轴正方向射入电场，经y轴上的C点（0，）射入磁场，再经x轴上D点（3L，0）以垂直于x轴的速度进入第IV象限的对撞通道（内部无场且足够长），另一正电子从y轴上的F点以速度v0沿x轴正方向射入第IV象限，它们能在对撞通道内发生对撞湮灭现象。已知电子的比荷为k，不计它们所受的重力以及它们之间的相互作用。求： （1）电子进入第I象限时速度v的大小和第I象限内匀强磁场磁感应强度B1的大小； （2）若要正电子恰好运动到最大速度时满足对撞条件进入对撞通道，第IV象限内匀强电场的场强与匀强磁场磁感应强度的比值； （3）满足（2）时，正电子入射点F到M点的距离∆y。 【答案】（1）2v0， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设电子的质量为m，电子在第Ⅱ象限内的电场中运动的时间为 t1，根据运动的合成和分解， ， 联立解得 v=2v0 设电子在第Ⅰ象限的磁场中做匀速圆周运动的速度为v，半径为 r1，根据几何关系有 得 r1=2L 根据洛伦兹力提供向心力有 联立解得 【小问2详解】 由题意 对正电子由动能定理 对正电子在y轴方向由动量定理，其中 联立解得 【小问3详解】 将正电子的v0按平行四边形定则分解成v1和v2，如图所示，且使v1满足 则v1引起的分运动是沿y轴正方向的匀速直线运动；则 而v2引起的分运动为xOy平面内的匀速圆周运动，有 则 当v2运动到也沿y轴正方向时，正电子的合速度达到最大，此时转过的圆心角为 由v2的洛伦兹力提供圆周运动的向心力，得 又由圆周运动公式，得 由几何知识得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 孝感市2026届高三年级第一次统一考试 物理试卷 考试时长：75分钟 试卷满分：100分 注意事项： 1.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选项的答案信息点涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，答在试卷、草稿纸上无效。 2.填空题和解答题的作答：用0.5毫米黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内，答在试卷、草稿纸上无效。 第Ⅰ卷 选择题（共40分） 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1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1. 如图所示为光电管的工作电路，用某单色光照射金属K时发生了光电效应，要调节电路中形成的光电流，需在A、K两电极间加一直流电压，若仅改变所加电压，则下列说法正确的是（　　） A. 若电源正极接在P点，灵敏电流计示数会随电压增大而增大 B. 若电源正极接在P点，灵敏电流计示数会随电压的增大先增大后不变 C. 若电源正极接在Q点，灵敏电流计示数会随电压的增大而增大 D. 若PQ短接，灵敏电流计示数为零 2. 使用半圆柱形均匀透明材料研究全反射现象时，当用一束由红、紫两色光组成的复色光从空气沿半径方向入射到圆心O时出现如图所示的情景。不考虑材料内的二次反射，则下列说法正确的是（　　） A. b光仅是紫光 B. c光在透明材料中传播的时间比另一种光长 C. 当顺时针转动a光时逐渐增大，光线b、c的夹角会减小 D. 使用同种装置，用c光做双缝干涉实验得到的条纹比另一种光得到的条纹窄 3. 某三脚衣帽架的下端由三根等长且可绕顶端轴转动的倾斜支杆组成，调节相邻支杆末端间距使其与支杆长度相同，并对其进行承重测试，如图所示，系统静止在粗糙水平地面上，已知每桶水的质量为m，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，其余质量忽略不计，重力加速度为g，下列正确的是（　　） A. 每根支杆受到地面的摩擦力相同 B. 每根支杆对地面的作用力为 C. 每根支杆受到沿杆的弹力为 D. 若减小相邻支杆末端间距，每根支杆受到沿杆的弹力增大 4. 如图所示，足够长光滑斜面倾角，在斜面顶端有可视为质点的小球A和小球B，某时刻A以vA=4m/s水平抛出，与此同时B从斜面顶端以初速度vB沿斜面向下滑，经过一段时间，A刚好击中在斜面上滑动的小球B，取g=10m/s2（sin37°=0.6，cos37°=0.8），则下列说法正确的是（　　） A. 若A的初速度变为原来的2倍，A还是可以击中B B. B的初速度vB=3.2m/s C. A击中B时的速度大小为2m/s D. 若A的初速度变为原来的2倍，则A落到斜面上时的速度方向与斜面的夹角变大 5. 一弹性绳沿x轴放置，位于坐标原点的质点O从t=0时刻开始振动，产生一列沿x轴正、负方向传播的简谐横波，t=0.6s时x正半轴上形成的波形如图所示。M为平衡位置位于x1=-5m处的质点，N为平衡位置位于x2=10m处的质点。则下列说法正确的是（　　） A. 质点M的起振方向沿y轴负方向 B. x=0处的质点的振动方程是（cm） C. t=0.6s时刻质点M正位于波谷 D. 0~2.0s时间内质点N通过的路程为200cm 6. 如图所示，光滑绝缘水平桌面上固定一圆形金属裸线圈，线圈电阻不计，现有一光滑金属棒在外力作用下，自圆形线圈左侧切点处以v0匀速向右滑动。金属棒长度与线圈的直径相等，金属棒上的电阻均匀分布，与线圈接触良好。金属棒和线圈所在空间存在竖直向下的匀强磁场，只考虑闭合回路中电流和匀强磁场对金属棒中电流的电磁力，金属棒通过线圈的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 金属棒中的电流先增大后减小 B. 金属棒所受安培力先增大后减小 C. 金属棒两端的电压大小先增大后减小 D. 如果金属棒的速度为原来2倍，其它条件不变，外力做的功为原来4倍 7. 1mol的氦气的温度随体积变化如图所示，其中ab为经过原点的抛物线，cb为过原点的直线，在a点时气体的体积为V0，温度为T0，压强为p0。则下列说法正确的是（　　） A. c点的压强为 B. 从a到b过程中气体在对外放热 C. 从a到b过程中气体对外做功为 D. 从a经b到c再回到a过程中，气体放出热量为 8. 为响应国家“千乡万村驭风行动”，我市已建成大量风力发电机组，装机量为全省之首，其原理简化如下：如图所示，在风力作用下风叶带动磁铁匀速转动，磁铁转动过程中，在固定线圈内产生的交变电流，线圈的内阻不计，线圈通过导线与定值电阻相连，则下列说法正确的是（　　） A. 当穿过线圈的磁通量最大时，感应电动势为零 B. 当磁铁转至图示位置时，理想交流电压表的示数变为零 C. 若仅使磁铁的转速增加一倍，则定值电阻消耗的电功率变为原来的4倍 D. 若仅使磁铁转速增加一倍，产生的感应电动势变为 9. 我国“慧眼”空间天文望远镜观测到一孤立天体系统，中心天体的质量为M，半径为R，且质量分布均匀；卫星X绕中心天体做匀速圆周运动，轨道半径为r，且r>R，运行周期为T；探测器Y在中心天体表面附近做匀速圆周运动。已知引力常量为G，忽略X、Y之间的相互作用力（中心天体表面重力加速度为g，忽略天体的自转）。下列说法正确的是（　　） A. 中心天体的平均密度可表示为 B. 探测器Y的运行周期，且满足 C. 若卫星在运动中受到某种阻力，经过一段时间运动稳定后，速度减小，半径减小 D. 若在中心天体表面放置一质量为m的物体，其重力，因此卫星X的向心加速度 10. 如图所示，边长为L的正三角形框OAB由三根绝缘轻杆连接而成，A、B两点分别固定两个带电小球，质量均为m，电荷量分别为+q和-q，初始OB杆水平，整个空间存在水平向右的匀强电场，电场强度，重力加速度为g，静止释放后框可绕O点在竖直平面内转动，关于框架在运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. A位置的小球不能运动到与O点等高的位置 B. AB的中点运动到O点正下方时，两球与框组成的系统的机械能最大 C. 转动过程中小球最大的速度为 D. 转动过程中小球最大的速度为 第Ⅱ卷 非选择题（共60分） 二、实验题（共16分） 11. 如图所示，有半径相同、质量分别为mA、mB的小球A和B，A静止在立柱上，不可伸长的轻质细线一端与固定拉力传感器O点连接，另一端与小球B连接，B的球心到悬点的距离为L，B球静止时两球的球心在同一高度处，距地面的高度为H。现在将球B拉至某高度自由释放，在最低点与A正碰，B与A碰撞后不反弹，拉力传感器记录碰撞前后瞬时的示数分别为F1和F2，同时测出A碰后落地点与A静止时球心的水平投影点的距离为x，当地的重力加速度为g。 （1）A和B的质量关系：mA__________mB。（填“<、>或=”） （2）B球与A球碰撞前一瞬间的速度v0=________。 （3）该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证等式___________成立即可。（2、3问结果选用mA、mB、F1、F2、L、H、x、g等物理量表达） 12. 现在新能源汽车用的电源大多数为锂离子电池，它的主要优点是单位质量放电量大，寿命长，长时间不使用时电能损耗较少。某实验小组测量某个新型锂电池组的电动势（约为40V）和内阻（约为5Ω），进行了以下实验： （1）为完成本实验需要将实验室量程为4V、内阻为4kΩ的电压表改装成量程为40V的电压表使用，需要串联一个___________kΩ的定值电阻R0。 （2）该小组设计了如图1所示电路图进行实验，正确操作后，利用记录数据描点作图得到如图2所示的的图像，其中U为电压表读数（电压表自身电压），R为电阻箱的读数，图中a=1.00，b=0.22，c=0.68。若不考虑电压表分流带来的影响，由以上条件可以得出电源电动势E=___________V；内阻r=_________Ω（计算结果均保留两位有效数字）。 （3）若考虑电压表分流，上述测量值与真实值相比：电动势的测量值___________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”），电源内阻测量值___________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 三、解答题（请写出必要的文字说明）（共44分） 13. 如图所示，某次比赛时机器狗要将运动员投至50m远处的铁饼运送回投掷点，机器狗的质量约为20kg，当机器狗背上质量为1kg的铁饼后由静止开始在水平地面上匀加速向前奔跑，奔跑能达到的最大速度为4m/s，跑回投掷点处时速度恰好减为零，加速和减速阶段的加速度大小均为1m/s2，奔跑过程中铁饼与机器狗保持相对静止，其运动可视为水平方向直线运动。g取10m/s2，空气阻力不计，求： （1）机器狗从静止加速到最大速度走过的位移； （2）机器狗从静止开始奔跑，到把铁饼送回投掷点最短时间； （3）在加速阶段机器狗对铁饼的作用力大小。（结果可带根号） 14. 如图所示，水平光滑轨道右端与半径的光滑竖直半圆轨道在A点平滑连接，O为半圆轨道的圆心，B点为半圆轨道的最高点。质量的物块P以初速度向右运动，与质量的静止物块Q发生弹性碰撞，物块Q运动到A点时对轨道的压力为自身重力的7倍，已知重力加速度g取，P和Q均可视为质点。求： （1）物块P的初速度大小； （2）Q脱离半圆轨道在水平轨道上的落点到A点距离； （3）若P的初速度可以改变，要求物块Q在半圆轨道上滑动时不脱离轨道，的取值范围？（结果均可带根号） 15. 正反粒子对撞（速度等大反向）湮灭是未来的超级能源前景，其原理是通过电、磁场进行加速、聚焦实现相遇对撞。如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在第I象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，在第II象限内有平行于x轴负向的匀强电场E1（大小未知），在第IV象限内的虚线MN下方有同时存在的垂直纸面向里的匀强磁场和平行于x轴正向的匀强电场。一电子以速度v0从x轴上的A点（，0）沿y轴正方向射入电场，经y轴上的C点（0，）射入磁场，再经x轴上D点（3L，0）以垂直于x轴的速度进入第IV象限的对撞通道（内部无场且足够长），另一正电子从y轴上的F点以速度v0沿x轴正方向射入第IV象限，它们能在对撞通道内发生对撞湮灭现象。已知电子的比荷为k，不计它们所受的重力以及它们之间的相互作用。求： （1）电子进入第I象限时速度v的大小和第I象限内匀强磁场磁感应强度B1的大小； （2）若要正电子恰好运动到最大速度时满足对撞条件进入对撞通道，第IV象限内匀强电场的场强与匀强磁场磁感应强度的比值； （3）满足（2）时，正电子入射点F到M点距离∆y。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $