2026届高考物理终极押题卷（二十）（全国适用）

2026届高考物理终极押题卷（十九） 1、 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，只有一项是符合题目要求的） 1.太阳的能量主要通过质子-质子链反应（简称PP链）产生，太阳产生的能量约99%来自该链反应。该链反应中的一个核反应方程为，已知的比结合能为，的比结合能为，下列说法正确的是（　　） A. X是质子 B. 反应物的总结合能大于生成物的总结合能 C. 的比结合能大于的比结合能 D. 该核反应释放的核能为 2.伽利略在研究力和运动的关系时，为了阐明自己的观点，设计了如图所示的实验：让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长。由此可以推断，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。下列说法中正确的是（　　） A. 该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点 B. 伽利略设计的无摩擦的斜面可以通过改进实验装置制作工艺实现 C. “小球沿右侧斜面向上运动时，如果没有摩擦，小球将到达原来的高度”，这是实际实验现象 D. 这种理想实验是依据逻辑推理把实际实验理想化，从而揭示现象本质的研究方法 3.如图所示，鹊桥二号采用周期为T的环月椭圆冻结轨道，近月点为A，远月点B，CD为椭圆轨道的短轴。则鹊桥二号（　　） A. 从A点到C点的运动时间小于 B. 在C，D两点的速度相同 C. 在D点的加速度方向指向 D. 在地球表面附近的发射速度大于 4.在双缝干涉实验中，用波长为的单色光照射双缝，屏上相邻明条纹中心间距为。若将双缝间距减小为原来的，并换用波长为的单色光，则屏上相邻明条纹中心间距变为（　　） A. B. C. D. 5.如图所示，水平天花板下方用短杆固定一个光滑小定滑轮O，在定滑轮的正下方C处固定一个正点电荷，不带电的小球a与带电小球b通过跨过定滑轮的绝缘轻绳相连。开始时系统在图示位置静止，已知Ob<OC，若b球所带的电荷量缓慢减少（未减为零），则在b球到达O正下方前，下列说法正确的是（　　） A. b球受到的绳子拉力逐渐增大 B. a球位置逐渐升高 C. b球带正电，点电荷对b球的库仑力不变 D. 此过程中短杆对滑轮的作用力逐渐变大 6.如图所示，水平地面足够长且光滑，一小球从距地高 的 点以 的速度水平向右抛出。小球与地面发生碰撞后，水平方向的速度不变，竖直方向的速度大小变为碰前的，碰撞时间不计。小球与地面碰撞的位置依次记为 。重力加速度取 ， 小球可视为质点，忽略空气阻力，则 和 之间的距离为（　　） A. B. C. D. 7.质量为M=2kg的木板B静止在水平面上，可视为质点的物块A从木板的左侧沿木板上表面水平冲上木板，如图甲所示。A和B经过1s达到同一速度，之后共同减速直至静止，A和B的图像如图乙所示，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A. A与B上表面之间的动摩擦因数 B. B与水平面间的动摩擦因数 C. A的质量 D. A的质量 二、多选题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8.某摩天轮的直径达120m，转一圈用时1600s。某同学乘坐摩天轮，随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，依次从A点经B点运动到C的过程中（　　） A. 角速度为 B. 座舱对该同学的作用力一直指向圆心 C. 重力对该同学做功的功率先增大后减小 D. 如果仅增大摩天轮的转速，该同学在B点受座舱的作用力将增大 9.如图，是以状态α为起始点、在两个恒温热源之间工作的卡诺逆循环过程（制冷机）的图像，虚线、，为等温线。该循环是由两个等温过程和两个绝热过程组成，该过程以理想气体为工作物质，工作物质与低温热源和高温热源交换热量的过程为等温过程，脱离热源后的过程为绝热过程。下列说法正确的是（　　） A. 过程气体压强减小完全是由于单位体积内分子数减少导致的 B. 一个循环过程中，外界对气体做的功大于气体对外界做的功 C. 过程向外界释放的热量等于过程从低温热源吸收的热量 D. 过程气体对外做的功等于过程外界对气体做的功 10.如图所示，两段水平放置平行光滑金属导轨的间距均为，左段AF之间连接电动势为、内阻不计的电源，右段DH之间连接阻值为的电阻，两段导轨中间CG处通过一小段绝缘光滑轨道平滑连接。空间存在垂直导轨平面竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为、电阻为、长为的金属棒静止在导轨上，闭合开关S，金属棒在安培力的作用下开始运动，到达CG之前已经达到最大速度。导轨电阻不计，金属棒与导轨垂直且接触良好，CG右侧的导轨足够长。下列说法正确 的是（　　） A. 金属棒到达时的速度大小为 B. 金属棒在左侧的速率为最大速度的时，金属棒的加速度大小为 C. 金属棒在右侧运动过程中，电阻产生的焦耳热为 D. 金属棒在右侧静止的位置与的距离为 三、实验题（本题共2小题，共15分） 11. 如图所示，某同学利用水平桌面上的气垫导轨和数字计时器，探究滑块沿气垫导轨下滑过程中机械能是否守恒。气垫导轨上有很多小孔，气泵送来的压缩空气从小孔喷出，使得滑块与导轨之间有一层薄薄的空气层，滑块运动时阻力近似为零。 （1）实验时，先将气垫导轨调至水平，双脚螺丝端需用垫片垫高。用50分度游标卡尺测量某块垫片的厚度，标尺位置如图所示，其读数为__________mm。 （2）设实验测得垫片的总高度为h，遮光条的有效宽度为d，单脚螺丝到双脚螺丝连线的距离为L，滑块经过光电门1和光电门2时的遮光时间分别为和，则还需要测量的物理量是__________（写出物理量的符号并说明），实验需要验证的关系式是__________（用题中和所测物理量字母表示）。 （3）数据处理时发现重力势能减小量小于动能增加量，造成的原因可能是______。 A. 滑块释放位置不够高 B. 充气泵的气流较小，滑块与导轨存在较大摩擦 C. 导轨被垫高之前没有将导轨调至水平，被垫高的一端偏高 （4）光电门计时器的计时原理：光电门中的光敏元件接收到的光线是直径约的圆柱形光束，只要遮光条前沿挡住90％的光照就能使光控信号u上跳为H，只要后沿让光照恢复达到70％就能使光控信号u下跳为L。计时器计时模式为记录前沿挡光与后沿复光信号之间的时间，根据以上信息，遮光条测量的平均速度______实际的平均速度（填“大于”“等于”或“小于”）。 12.某课外活动小组想测量电流表的内阻以及两节干电池的电动势和内阻，实验室提供的器材有： 待测电流表（量程，内阻约） 电流表（量程，内阻约） 电压表（量程，内阻约） 电阻箱（最大阻值） 滑动变阻器（最大阻值） 两节待测干电池、开关S一个、导线若干 （1）课外活动小组同学利用如图甲所示电路测量电流表的内阻，用笔画线代替导线完成图乙中的实物图连线。 （2）开关闭合前，将滑动变阻器的滑片调到_____（填“”或“”）端，电阻箱阻值调到最大。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片至适当位置，调节电阻箱阻值，当电阻箱接入电路的阻值为时，待测电流表的示数为，电流表的示数为，则待测电流表的内阻_____（结果保留一位小数）。 （3）课外活动小组同学利用如图丙所示电路测量两节干电池的电动势和内阻，将待测电流表与电阻箱并联，并将电阻箱阻值调为；移动滑动变阻器的滑片，读出多组数据，某次操作时电压表的示数如图丁所示，则电压表的读数为_____。 （4）根据图丙进行实验得到多组电流表和电压表的示数、，作出的图像如图戊所示，则该电源的电动势为_____，内阻为_____。（结果保留三位有效数字） 四、解答题（本大题共3小题，共42分。第13题10分，第14题14分，第15题18分） 13.如图甲所示，在竖直平面内固定两水平金属板P、Q，t =0时刻开始从板左侧沿中心轴线水平连续发射速率m/s的大量带负电粒子，粒子比荷为，水平金属板P、Q板长为L1 =0.4m，两板间距d =0.1m。加在P，Q两板间电压UPQ随时间t变化关系如图乙所示（每个带电粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视作恒定），，两板右侧放一记录圆筒，筒左侧边缘与极板右端相距，筒绕其竖直轴匀速转动，周期为T =0.4s，筒的周长L =0.24m，筒能接收到通过P，Q两板的全部粒子。（不计粒子的重力及粒子间的相互作用）。求： （1）从金属板P，Q右侧射出的粒子的最大速度的大小（结果可用分式或根号表示） （2）以t =0时（见图乙，此时UPQ =0），水平向右入射的粒子打到筒上的点作为xoy坐标系（竖直向上为y轴正方向，垂直竖直轴沿筒转动反方向为x轴正方向）的原点，求打到圆筒上最高点的粒子对应的位置坐标。 14.如图所示，两平行极板水平放置，间距为d，两板间电压为U，其中上极板接电源正极（忽略边缘效应，电场视为匀强电场），两极板之间的区域同时有一方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，距极板不远处有一边长为d的正方形ABCD，AB、CD边分别与上下极板平齐，E为CD的中点。某时刻从与极板间距等宽的粒子源射出的平行带电粒子恰好沿直线通过平行板区域。不考虑粒子间的相互作用，不考虑带电粒子的重力。 求： （1）粒子运动的速度大小为多少？ （2）如果粒子全部打在E点，需在正方形中加相应的磁场，判断磁场的方向及磁场的最小面积。（无需写出面积最小的证明过程） （3）如果粒子全部打在C点，需在正方形中加相应的磁场，判断磁场的方向及磁场的最小面积。（无需写出面积最小的证明过程） 15. 如图所示，界面PQ的左侧有匀强电场，电场强度大小，方向水平向右。质量、电荷量的小滑块（大小忽略不计）放在一两端有固定弹性挡板（挡板厚度不计）的木板上，它与木板间的动摩擦因数，木板的质量为，木板与水平地面间的动摩擦因数，板长，木板的右端距电场边界PQ的距离，重力加速度g取，滑块与挡板间发生的碰撞为弹性碰撞，且时间极短，可忽略不计，碰撞过程中滑块的电荷量不变。求： （1）滑块与挡板第一次碰撞前滑块的速度。 （2）滑块与挡板第二次碰撞后滑块的速度。 （3）木板停止运动时木板的总位移。 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高考物理终极押题卷（十九） 1、 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，只有一项是符合题目要求的） 1.太阳的能量主要通过质子-质子链反应（简称PP链）产生，太阳产生的能量约99%来自该链反应。该链反应中的一个核反应方程为，已知的比结合能为，的比结合能为，下列说法正确的是（　　） A. X是质子 B. 反应物的总结合能大于生成物的总结合能 C. 的比结合能大于的比结合能 D. 该核反应释放的核能为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据质量数和电荷数守恒，X的电荷数为，质量数为，应为中子而非质子，故A错误； B．反应物的总结合能为，生成物的总结合能为。因聚变释放能量，生成物总结合能更大，，反应物总结合能小于生成物，故B错误； C．聚变反应中生成物比反应物更稳定，比结合能更高，故，故C正确； D．释放的核能为生成物总结合能与反应物总结合能之差，即，故D错误。 故选C。 2.伽利略在研究力和运动的关系时，为了阐明自己的观点，设计了如图所示的实验：让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将到达原来的高度。如果第二个斜面倾角减小，小球仍将到达原来的高度，但是运动的距离更长。由此可以推断，当斜面最终变为水平面时，小球要到达原有高度将永远运动下去。下列说法中正确的是（　　） A. 该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点 B. 伽利略设计的无摩擦的斜面可以通过改进实验装置制作工艺实现 C. “小球沿右侧斜面向上运动时，如果没有摩擦，小球将到达原来的高度”，这是实际实验现象 D. 这种理想实验是依据逻辑推理把实际实验理想化，从而揭示现象本质的研究方法 【答案】D 【解析】 【详解】A．当右侧斜面倾角变为时，忽略摩擦力的影响，小球将一直运动下去，伽利略的结论是“力不是维持物体运动的原因”，故A错误； B．没有摩擦，绝对光滑的轨道，无论通过什么工艺都不能实现，故B错误； C．由于没有绝对光滑的轨道，故“小球沿右侧斜面向上运动时，如果没有摩擦，小球将到达原来的高度”，这是实际实验观察不到的现象，故C错误； D．伽利略理想实验的本质是想象着把实际存在，影响物体运动的摩擦力去掉，抓住事物的本质，这种依据逻辑推理把实际实验理想化的思想，也是揭示现象本质的重要研究方法之一，故D正确。 故选D。 3.如图所示，鹊桥二号采用周期为T的环月椭圆冻结轨道，近月点为A，远月点B，CD为椭圆轨道的短轴。则鹊桥二号（　　） A. 从A点到C点的运动时间小于 B. 在C，D两点的速度相同 C. 在D点的加速度方向指向 D. 在地球表面附近的发射速度大于 【答案】A 【解析】 【详解】A．鹊桥二号围绕月球做椭圆运动，根据开普勒第二定律可知，从A点到B点做减速运动，从A点到C点的平均速率大于C点到B点的平均速率，则从A点到C点运动时间小于，故A正确； B．在C，D两点的速度方向不相同，即速度不相同，B错误； C．鹊桥二号在D点收到月亮的万有引力，加速度方向指向月球，C错误； D．由于鹊桥二号环绕月球运动，而月球为地球的“卫星”，则鹊桥二号未脱离地球的束缚，故鹊桥二号的发射速度应大于地球的第一宇宙速度，小于地球的第二宇宙速度，故D错误。 故选A。 4.在双缝干涉实验中，用波长为的单色光照射双缝，屏上相邻明条纹中心间距为。若将双缝间距减小为原来的，并换用波长为的单色光，则屏上相邻明条纹中心间距变为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据双缝干涉条纹间距公式 将双缝间距减小为原来的，并换用波长为的单色光，代入公式得新间距 故选C。 5.如图所示，水平天花板下方用短杆固定一个光滑小定滑轮O，在定滑轮的正下方C处固定一个正点电荷，不带电的小球a与带电小球b通过跨过定滑轮的绝缘轻绳相连。开始时系统在图示位置静止，已知Ob<OC，若b球所带的电荷量缓慢减少（未减为零），则在b球到达O正下方前，下列说法正确的是（　　） A. b球受到的绳子拉力逐渐增大 B. a球位置逐渐升高 C. b球带正电，点电荷对b球的库仑力不变 D. 此过程中短杆对滑轮的作用力逐渐变大 【答案】D 【解析】 【详解】A．开始时b球受力如图所示 b球受力平衡，根据三角相似则有 由于、Ob、OC均不变，则轻绳的拉力T不变，故A错误； B．对a球分析可知 则整个过程中，a球始终处于平衡状态，即a球的位置不变，故B错误； C．根据上述受力分析可知，a、b两球间的静电力为斥力，因此b球带正电，由于b球所带的电荷量缓慢减少，b球缓慢下摆，BC距离减小，结合上述式子可得 因此点电荷对b球的库仑力变小，故C错误； D．滑轮受到的轻绳的作用力大小均为，大小不变，由于bC减小，可知两绳夹角减小，所以滑轮受到两绳的合力增大，故D正确。 故选D。 6.如图所示，水平地面足够长且光滑，一小球从距地高 的 点以 的速度水平向右抛出。小球与地面发生碰撞后，水平方向的速度不变，竖直方向的速度大小变为碰前的，碰撞时间不计。小球与地面碰撞的位置依次记为 。重力加速度取 ， 小球可视为质点，忽略空气阻力，则 和 之间的距离为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】小球从 A 点平抛，竖直方向做自由落体运动，由 得第一次下落时间 分析碰撞后的竖直运动规律碰撞后竖直方向速度变为碰前的，因此每次碰撞后竖直方向的运动时间（上抛 + 下落）为前一次的 设第n次碰撞后，相邻两次碰撞的时间间隔为，则第 1 次到第 2 次时间间隔为 第n次到第(n+1）次时间间隔为 则与的水平距离 故选D。 7.质量为M=2kg的木板B静止在水平面上，可视为质点的物块A从木板的左侧沿木板上表面水平冲上木板，如图甲所示。A和B经过1s达到同一速度，之后共同减速直至静止，A和B的图像如图乙所示，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A. A与B上表面之间的动摩擦因数 B. B与水平面间的动摩擦因数 C. A的质量 D. A的质量 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图像可知，A在0~1s内的加速度 对A由牛顿第二定律得 解得 B．由图像知，AB共速在1~3s内的加速度 对AB由牛顿第二定律得 解得 选项B错误； CD．由图像可知B在0~1s内的加速度 对B由牛顿第二定律得 代入数据解得 选项C正确，D错误。 故选C。 二、多选题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8.某摩天轮的直径达120m，转一圈用时1600s。某同学乘坐摩天轮，随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，依次从A点经B点运动到C的过程中（　　） A. 角速度为 B. 座舱对该同学的作用力一直指向圆心 C. 重力对该同学做功的功率先增大后减小 D. 如果仅增大摩天轮的转速，该同学在B点受座舱的作用力将增大 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据题意可知周期为，则角速度为 故A错误； B．该同学乘坐摩天轮，随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，则座舱对该同学的作用力和该同学的重力的合力提供向心力，指向圆心，所以座舱对该同学的作用力不是一直指向圆心，故B错误； C．根据重力功率的计算公式 可知重力对该同学做功的功率先增大后减小，故C正确； D．在B点，竖直方向有， 则该同学在B点受座舱的作用力大小为 如果仅增大摩天轮的转速，则该同学在B点受座舱的作用力将增大，故D正确。 故选CD。 9.如图，是以状态α为起始点、在两个恒温热源之间工作的卡诺逆循环过程（制冷机）的图像，虚线、，为等温线。该循环是由两个等温过程和两个绝热过程组成，该过程以理想气体为工作物质，工作物质与低温热源和高温热源交换热量的过程为等温过程，脱离热源后的过程为绝热过程。下列说法正确的是（　　） A. 过程气体压强减小完全是由于单位体积内分子数减少导致的 B. 一个循环过程中，外界对气体做的功大于气体对外界做的功 C. 过程向外界释放的热量等于过程从低温热源吸收的热量 D. 过程气体对外做的功等于过程外界对气体做的功 【答案】BD 【解析】 【详解】A. 由理想气体状态方程可得 由图像可以看出 所以 即过程气体压强减小是由于单位体积内分子数减少和温度降低导致的，故A错误； B. 理想气体状态方程和图形面积表示做功可知，一个循环过程中，外界对气体做的功大于气体对外界做的功，故B正确； C.由图像可知，过程外界对气体做的功大于过程气体对外做的功，所以过程向外界释放的热量大于过程从低温热源吸收的热量，故C错误； D.因为两个过程是绝热过程， 过程气体对外做的功，气体温度由减小到，等于过程外界对气体做的功，气体温度由增加到，由热力学第一定律可知，过程气体对外做的功等于过程外界对气体做的功，故D正确。 故选BD。 10.如图所示，两段水平放置平行光滑金属导轨的间距均为，左段AF之间连接电动势为、内阻不计的电源，右段DH之间连接阻值为的电阻，两段导轨中间CG处通过一小段绝缘光滑轨道平滑连接。空间存在垂直导轨平面竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为、电阻为、长为的金属棒静止在导轨上，闭合开关S，金属棒在安培力的作用下开始运动，到达CG之前已经达到最大速度。导轨电阻不计，金属棒与导轨垂直且接触良好，CG右侧的导轨足够长。下列说法正确 的是（　　） A. 金属棒到达时的速度大小为 B. 金属棒在左侧的速率为最大速度的时，金属棒的加速度大小为 C. 金属棒在右侧运动过程中，电阻产生的焦耳热为 D. 金属棒在右侧静止的位置与的距离为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．金属棒到达前做加速度逐渐减小的加速运动，当电源和金属棒组成的回路中电流为0时金属棒的速度达到最大，由法拉第电磁感应定律得 则金属棒到达时的速度大小 故A正确； B．金属棒在左侧运动的速度大小为时，回路中的总电动势 由闭合电路欧姆定律得 由牛顿第二定律得 此时金属棒的加速度大小 故B错误； C．金属棒在右侧运动过程中，金属棒的动能转化为回路的焦耳热，则电阻产生的焦耳热 故C正确； D．金属棒在右侧运动，由法拉第电磁感应定律得 由闭合电路欧姆定律得 由动量定理得 即 其中 所以金属棒在右侧静止的位置与的距离为 故正确。 故选ACD。 三、实验题（本题共2小题，共15分） 11. 如图所示，某同学利用水平桌面上的气垫导轨和数字计时器，探究滑块沿气垫导轨下滑过程中机械能是否守恒。气垫导轨上有很多小孔，气泵送来的压缩空气从小孔喷出，使得滑块与导轨之间有一层薄薄的空气层，滑块运动时阻力近似为零。 （1）实验时，先将气垫导轨调至水平，双脚螺丝端需用垫片垫高。用50分度游标卡尺测量某块垫片的厚度，标尺位置如图所示，其读数为__________mm。 （2）设实验测得垫片的总高度为h，遮光条的有效宽度为d，单脚螺丝到双脚螺丝连线的距离为L，滑块经过光电门1和光电门2时的遮光时间分别为和，则还需要测量的物理量是__________（写出物理量的符号并说明），实验需要验证的关系式是__________（用题中和所测物理量字母表示）。 （3）数据处理时发现重力势能减小量小于动能增加量，造成的原因可能是______。 A. 滑块释放位置不够高 B. 充气泵的气流较小，滑块与导轨存在较大摩擦 C. 导轨被垫高之前没有将导轨调至水平，被垫高的一端偏高 （4）光电门计时器的计时原理：光电门中的光敏元件接收到的光线是直径约的圆柱形光束，只要遮光条前沿挡住90％的光照就能使光控信号u上跳为H，只要后沿让光照恢复达到70％就能使光控信号u下跳为L。计时器计时模式为记录前沿挡光与后沿复光信号之间的时间，根据以上信息，遮光条测量的平均速度______实际的平均速度（填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】（1）5.02 （2） ①. 两光电门之间的距离s ②. （3）C （4）大于 【解析】 【小问1详解】 由图可知，游标卡尺的读数为 【小问2详解】 [1]垫片的总高度为h，单脚螺丝到双脚螺丝连线的距离为L，设气垫导轨与水平面间的夹角为θ，可得 遮光条的有效宽度为d，滑块经过光电门1和光电门2时的遮光时间分别为t1和t2，滑块经光电门时的速 度分别为， 要探究滑块沿气垫导轨下滑过程中机械能是否守恒。可探究滑块从光电门1到光电门2的运动中，动能的增加量与重力势能的减少量是否相等，因此还需要测量的物理量是两光电门之间的距离s，可得滑块从光电门1到光电门2下落的高度 [2]则有实验需要验证的关系式是 整理可得 【小问3详解】 A．滑块释放位置不够高，则有滑块经光电门时的时间会较长，由平均速度代替瞬时速度，则速度会比真实值偏小，有较大的误差，导致重力势能减小量大于动能增加量，故A错误； B．充气泵的气流较小，滑块与导轨存在较大摩擦，滑块运动中会克服摩擦力做功，会导致滑块的动能增 加量偏小，重力势能的减小量不变，则重力势能减小量大于动能增加量，故B错误； C．导轨被垫高之前没有将导轨调至水平，被垫高的一端偏高，这样在计算重力势能减小量时按正常高度 计算，实际滑块在经光电门时的速度比正常时偏大，因此则有重力势能减小量小于动能增加量，故C正确。 故选C。 【小问4详解】 在此模式下遮光条挡光时间所对应的位移略小于遮光条的真实宽度，而计算速度用的是遮光条的真实宽度，根据可知，计算得到的平均速度均大于真实值。 12.某课外活动小组想测量电流表的内阻以及两节干电池的电动势和内阻，实验室提供的器材有： 待测电流表（量程，内阻约） 电流表（量程，内阻约） 电压表（量程，内阻约） 电阻箱（最大阻值） 滑动变阻器（最大阻值） 两节待测干电池、开关S一个、导线若干 （1）课外活动小组同学利用如图甲所示电路测量电流表的内阻，用笔画线代替导线完成图乙中的实物图连线。 （2）开关闭合前，将滑动变阻器的滑片调到_____（填“”或“”）端，电阻箱阻值调到最大。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片至适当位置，调节电阻箱阻值，当电阻箱接入电路的阻值为时，待测电流表的示数为，电流表的示数为，则待测电流表的内阻_____（结果保留一位小数）。 （3）课外活动小组同学利用如图丙所示电路测量两节干电池的电动势和内阻，将待测电流表与电阻箱并联，并将电阻箱阻值调为；移动滑动变阻器的滑片，读出多组数据，某次操作时电压表的示数如图丁所示，则电压表的读数为_____。 （4）根据图丙进行实验得到多组电流表和电压表的示数、，作出的图像如图戊所示，则该电源的电动势为_____，内阻为_____。（结果保留三位有效数字） 【答案】（1） （2） ①. ②. 18.0 （3）2.30 （4） ①. 2.90##2.89##2.91 ②. 2.75##2.74##2.76 【解析】 【小问1详解】 根据电路图连接实物图，如图所示 【小问2详解】 [1][2]为保证安全，开始时滑动变阻器滑片应移到端。根据串并联电路特点和欧姆定律得 所以待测电流表的内阻 【小问3详解】 电压表的最小分度为，则读数为。 【小问4详解】 将待测电流表与电阻箱并联，扩大电流表的量程，则 并联电阻为 根据闭合电路欧姆定律得 所以图像的纵截距表示电源电动势，则 图像的斜率为 电源的内阻为 四、解答题（本大题共3小题，共42分。第13题10分，第14题14分，第15题18分） 13.如图甲所示，在竖直平面内固定两水平金属板P、Q，t =0时刻开始从板左侧沿中心轴线水平连续发射速率m/s的大量带负电粒子，粒子比荷为，水平金属板P、Q板长为L1 =0.4m，两板间距d =0.1m。加在P，Q两板间电压UPQ随时间t变化关系如图乙所示（每个带电粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视作恒定），，两板右侧放一记录圆筒，筒左侧边缘与极板右端相距，筒绕其竖直轴匀速转动，周期为T =0.4s，筒的周长L =0.24m，筒能接收到通过P，Q两板的全部粒子。（不计粒子的重力及粒子间的相互作用）。求： （1）从金属板P，Q右侧射出的粒子的最大速度的大小（结果可用分式或根号表示） （2）以t =0时（见图乙，此时UPQ =0），水平向右入射的粒子打到筒上的点作为xoy坐标系（竖直向上为y轴正方向，垂直竖直轴沿筒转动反方向为x轴正方向）的原点，求打到圆筒上最高点的粒子对应的位置坐标。 【答案】（1）m/s；（2）（3cm，10cm） 【解析】 【详解】（1）粒子在极板间运动的时间为 s 可知当粒子恰好从极板边缘飞出时，粒子获得的速度最大，有 解得 V< 代入数据解得 m/s （2）由图乙可知，s时粒子刚好从上极板右边缘飞出电场，由几何关系可知 代入数据解得 cm 在s内圆筒转过的弧长即为横坐标 m=3cm 打到圆筒上的最高点对应的位置坐标为（3cm，10cm）。 14.如图所示，两平行极板水平放置，间距为d，两板间电压为U，其中上极板接电源正极（忽略边缘效应，电场视为匀强电场），两极板之间的区域同时有一方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，距极板不远处有一边长为d的正方形ABCD，AB、CD边分别与上下极板平齐，E为CD的中点。某时刻从与极板间距等宽的粒子源射出的平行带电粒子恰好沿直线通过平行板区域。不考虑粒子间的相互作用，不考虑带电粒子的重力。 求： （1）粒子运动的速度大小为多少？ （2）如果粒子全部打在E点，需在正方形中加相应的磁场，判断磁场的方向及磁场的最小面积。（无需写出面积最小的证明过程） （3）如果粒子全部打在C点，需在正方形中加相应的磁场，判断磁场的方向及磁场的最小面积。（无需写出面积最小的证明过程） 【答案】（1）；（2）见解析；（3）见解析 【解析】 【详解】（1）粒子在叠加场中匀速通过，由平衡条件 得到粒子运动速度大小为 （2）粒子垂直AD边进入正方形区域，在E点汇聚，满足磁聚焦的条件，即粒子在磁场中运动的半径等于圆形磁场的半径 粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力， 解得 最小面积为是 若粒子带正电，磁场方向垂直纸面向外；若粒子带负电，磁场方向垂直纸面向里。 （3）粒子垂直AD边进入正方形区域，在C点汇聚，如图所示 粒子在磁场中运动的半径等于圆形磁场的半径 洛伦兹力提供向心力，有 得到 最小面积为 15. 如图所示，界面PQ的左侧有匀强电场，电场强度大小，方向水平向右。质量、电荷量的小滑块（大小忽略不计）放在一两端有固定弹性挡板（挡板厚度不计）的木板上，它与木板间的动摩擦因数，木板的质量为，木板与水平地面间的动摩擦因数，板长，木板的右端距电场边界PQ的距离，重力加速度g取，滑块与挡板间发生的碰撞为弹性碰撞，且时间极短，可忽略不计，碰撞过程中滑块的电荷量不变。求： （1）滑块与挡板第一次碰撞前滑块的速度。 （2）滑块与挡板第二次碰撞后滑块的速度。 （3）木板停止运动时木板的总位移。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块与挡板第一次碰撞前，设其速度为，根据动能定理得 解得 【小问2详解】 滑块与挡板第一次碰撞过程，根据动量守恒有 根据能量守恒有 联立解得， 碰后对m分析，根据牛顿第二定律有 解得 对M分析，根据牛顿第二定律有 解得 设经时间，M、m共速，则有 解得 故M、m共速的速度 M、m共速后，对m分析，根据牛顿第二定律有 解得 对M分析，根据牛顿第二定律有 解得 共速前后M与m的相对位移大小相等，则有 解得 滑块将与挡板发生第二次碰撞前，m的速度 M的速度 滑块与挡板第二次碰撞过程，根据动量守恒有 根据能量守恒有 解得， 即第二次碰撞后滑块的速度为。 【小问3详解】 作出v-t图像如图所示 滑块与挡板第一次碰撞到与挡板发生第二次碰撞过程中位移 同理，可得滑块与挡板第二次碰撞到与挡板发生第三次碰撞过程中的位移 同理可得滑块与挡板第n次碰撞到与挡板发生第次碰撞过程中的位移，滑块与挡板第次碰撞到与挡板发生第次碰撞过程中的位移，则有 故挡板运动位移为后，M、m以相同速度一起匀速运动，到界面PQ，m出电场后，根据能量守恒有 解得 长木板停止运动时木板的总位移 学科网（北京）股份有限公司 $