精品解析：河南省南阳市镇平县第一高级中学2025-2026学年高三下学期二模检测（一）物理试卷

2025-2026学年高三下学期二模检测（一） 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在试卷、答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。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，将本试卷和答题卡一并交回。 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，只有一项是符合题目要求的。） 1. 图甲为明代《天工开物》记载的“水碓”装置图，其简化原理图如图乙所示，水流冲击水轮，带动主轴（中心为）及拨板周期性拨动碓杆尾端，使碓杆绕转轴O逆时针转动，拨板脱离碓杆尾端后碓头B借重力下落，撞击臼中谷物。当图乙中主轴以恒定角速度转动至拨板与水平方向成30°时，，，此时碓头B的线速度v大小为（　　） A. B. C. D. 2. 某同学从圆柱形玻璃砖上截下图甲所示部分柱体平放在平板玻璃上，其横截面如图乙所示，1、2分别为玻璃柱体的上、下表面，3、4分别为平板玻璃的上、下表面。现用单色光垂直照射玻璃柱体的上表面，下列说法正确的是（　　） A. 干涉图样是单色光在1界面和2界面的反射光叠加后形成的 B. 从上向下，能看到明暗相间的圆环，且内环密外环疏 C. 从上向下，能看到干涉图样是左右对称的 D. 若干涉图样在某个位置向中间弯曲，表明平板玻璃上表面在该位置有小凸起 3. 太空电梯的设想屡屡出现在近年的科幻大片中，其基本原理简化如图所示。假设有一太空电梯轨道连接地球赤道上的固定基地与同步空间站A，空间站A相对地球静止，地球质量为。某时刻质量为的电梯停靠在距离地球球心为的电梯轨道上，卫星B与同步空间站A的运行方向相同，此时二者距离最近，经过时间后，A、B第一次相距最远。已知地球自转周期为，则下列说法正确的是（　　） A. 太空电梯内的宇航员乘客处于完全失重状态 B. 电梯轨道外部某物体脱落仍沿原轨道做匀速圆周运动 C. 电梯轨道对电梯的作用力大小为，方向沿电梯轨道背离地心 D. 卫星B绕地球做圆周运动的周期为 4. 电磁场与现代高科技密切关联，并有重要应用。对以下四个科技实例，说法正确的是（　　） A. 图甲的速度选择器能使速度大小的粒子沿直线匀速通过，但与粒子的带电性质、带电量无关，但与速度方向有关 B. 图乙的磁流体发电机正常工作时电流方向为a→R→b，电阻R两端的电势差等于发电机的电动势 C. 图丙是质谱仪工作原理示意图，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝，粒子的比荷越小 D. 图丁为霍尔元件，无论载流子带正电或负电，稳定时都是左侧的电势低于右侧的电势 5. 一列简谐横波在均匀介质中沿轴传播，如图所示的实线和虚线分别为与时的波形图。则下列说法正确的是（　　） A. 若波沿轴负方向传播，则时处质点向上振动 B. 若波沿轴正方向传播，则时处的质点2s后运动到处 C. 若波速为，则该波沿轴正方向传播 D. 若波源的频率变为原来的3倍，则波速变为原来的3倍 6. 如图所示，真空中电荷量均为的两正点电荷连线和一玻璃正方体框架的两侧面和中心连线重合，连线中心和正方体中心重合。下列说法中正确的是（　　） A. 正方体两顶点A、电场强度相同 B. 正方体两顶点A、电势相等 C. 检验电荷在顶点、受到的电场力相同 D. 检验电荷在顶点的电势能比在顶点电势能低 7. 如图所示，A、B两个质量不等的小磁铁分别用a、b两根细线悬挂在两竖直杆上，由于磁力作用，静止时细线a与竖直方向的夹角为，细线b与竖直方向的夹角为，，，则a、b两细线上的拉力大小之比为（　　） 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. 某游戏转盘装置如图所示，游戏转盘水平放置且可绕转盘中心的转轴转动。转盘上放置两个相同的物块A、B，物块A、B通过轻绳相连。开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使其角速度缓慢增大。整个过程中，物块A、B都相对于盘面静止，物块A、B到转轴的距离分别为r、2r，物块的质量均为m且与转盘间的动摩擦因数均为，接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 当转盘的角速度大小为时，物块B受到的摩擦力大小为 B. 当转盘的角速度大小为时，物块A受到的摩擦力大小为 C. 为了确保物块A、B都相对于转盘静止，转盘的角速度不能超过 D. 在转盘角速度从零开始逐渐增大的过程中，物块B受到的摩擦力一直增大 9. 一位潜水爱好者在水下活动时，利用激光器向岸上救援人员发射蓝色激光信号，设激光光束与水面的夹角为α，如图所示。他发现只有当α大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束，下列说法正确的是（　　） A. 蓝色激光在水中的折射率为 B. 蓝色激光在水中的折射率为 C. 若激光器发出红色激光，当α大于41°时，岸上救援人员能接收到该红色激光 D. 当他以α=60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60° 10. 如图所示，日字形金属框长、宽，放置在光滑绝缘水平面上，左侧接一个阻值为的定值电阻，中间位置和右端接有阻值均为的金属棒和金属棒，其他电阻不计，线框总质量为。金属框右侧有宽为的匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为。金属框以初速度（未知）进入匀强磁场，最终棒恰好没从磁场中穿出。下列说法正确的是（　　） A. 在棒进入磁场前，通过棒的电荷量为 B. 棒刚进入磁场时的速度大小为 C. 整个过程中、间定值电阻产生的焦耳热为 D. 整个过程中、间定值电阻产生的焦耳热为 三、非选择题：（本题共5小题，共54分。） 11. 某同学设计如图甲所示装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数，在长木板下端固定一光电门，调整长木板与水平地面之间的夹角。 （1）用螺旋测微器测量挡光片的宽度，示数如图乙所示，则挡光片的宽度__________； （2）若挡光片经过光电门的时间为，则滑块经过光电门速度大小，__________（用测得的物理量符号表示）； （3）使滑块以某一初速度沿斜面向上运动，往返过程中滑块两次经过光电门的速度大小分别记为、。其他条件不变，改变滑块的初速度，多次实验得到多组数据，作出图像如图丙所示，则滑块与长木板间的动摩擦因数__________（结果保留两位有效数字）； （4）该同学发现将滑块以一定的初速度沿斜面向上运动，改变斜面倾角，滑块在斜面上运动的距离发生变化，通过反复实验，测得当斜面倾角为时，滑块在斜面上滑行的距离最小，据此可得滑块与长木板间的动摩擦因数__________。 12. 学习小组将一量程为250μA的微安表改装为较大量程的电流表，然后测量电源的电动势和内阻。已知微安表内阻RμA=1200Ω，经计算后将一阻值合适的电阻与微安表连接，进行改装。然后利用一标准毫安表，根据图甲所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）。 （1）根据图甲和题中所给条件，将图乙中的实物连接___________。 （2）当标准毫安表的示数为16.0mA时，微安表的指针位置如图丙所示，则微安表改装后的量程为Ig=___________mA。 （3）改装后电流表的总内阻为Rg=___________Ω。 （4）把改装后的电表与待测电源连接成如图丁所示的电路（虚线框内是改装后的电表），测量电池的电动势E与内阻r。 （5）按正确的步骤进行实验，记录电阻箱的阻值R与微安表的读数IμA。改变电阻箱的阻值，记录多组数据。在坐标纸中描点拟合直线，得到图像如图戊所示。根据图像所给的数据，可求出电池电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。 四、解答题 13. 小明的电动滑板车采用一种创新的“空气动力巡航”技术。其核心是一个导热良好的高压储气罐和一个微型气动马达。使用前，他先在车库用电动气泵给储气罐充气，气泵每次工作，会将、压强为的环境空气打入储气罐中，不考虑由于做功引起的气体温度的变化。 （1）打气150次后，压强表显示储气罐内压强为，求打气前，储气罐内气体压强； （2）在完成150次打气后，将滑板车拿到户外使用，当储气罐压强降至时，气动马达提供的动力开始不足，求放出的气体与刚完成打气时罐中的气体质量的比值。 14. 如图所示的装置放在水平地面上，该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道AB和倾角θ=37°的斜轨道BC平滑连接而成。将质量m=0.2kg的小滑块从弧形轨道离地高H=2.0m的M处静止释放。已知滑块与轨道AB和BC间的动摩擦因数均为μ=0.25，弧形轨道和圆轨道均可视为光滑，忽略空气阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）小滑块运动到A点时的速度大小； （2）若滑块运动到D点时对轨道的压力大小为6N，求竖直圆轨道的半径； （3）若LAB=LBC=2.0m，试确定滑块最终停止的位置。 15. 如图甲所示，一倾角为的绝缘光滑斜面固定在水平地面上，其顶端与两根相距为的水平光滑平行金属导轨相连，其末端装有挡板、。另一倾角、宽度也为的倾斜光滑平行金属直导轨顶端接一电容的不带电电容器。倾斜导轨与水平导轨在处绝缘连接（处两导轨间绝缘物质未画出），两导轨均处于一竖直向下的匀强磁场中。从导轨上某处静止释放一金属棒，滑到后平滑进入水平导轨，并与电容器断开，此刻记为时刻，同时开始在上施加水平向右拉力继续向右运动，之后始终与水平导轨垂直且接触良好；时，与挡板、相碰，碰撞时间极短，碰后立即被锁定。另一金属棒的中心用一不可伸长绝缘细绳通过轻质定滑轮与斜面底端的物块相连；初始时绳子处于拉紧状态并与垂直，滑轮左侧细绳与斜面平行，右侧与水平面平行。在后的速度-时间图线如图乙所示，其中1-2s段为直线，棒始终与导轨接触良好。、、、均平行。已知：磁感应强度大小，，、和的质量均为0.4kg，无电阻，电阻为；导轨电阻、细绳与滑轮的摩擦力均忽略不计；整个运动过程未与滑轮相碰，未运动到处，图甲中水平导轨上的虚线表示导轨足够长。，，，，图乙中为一常数，。求： （1）棒刚滑到倾斜轨道时的加速度大小（电容器工作正常，结果保留1位小数）； （2）在1~2s时间段内，棒的加速度大小和细绳对的拉力大小； （3）时，棒上拉力的瞬时功率； （4）在2~3s时间段内，棒滑行的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高三下学期二模检测（一） 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在试卷、答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。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，将本试卷和答题卡一并交回。 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，只有一项是符合题目要求的。） 1. 图甲为明代《天工开物》记载的“水碓”装置图，其简化原理图如图乙所示，水流冲击水轮，带动主轴（中心为）及拨板周期性拨动碓杆尾端，使碓杆绕转轴O逆时针转动，拨板脱离碓杆尾端后碓头B借重力下落，撞击臼中谷物。当图乙中主轴以恒定角速度转动至拨板与水平方向成30°时，，，此时碓头B的线速度v大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】拨板绕以角速度匀速转动，拨板上A点的线速度  线速度方向垂直于（圆周运动线速度沿切线方向）。 拨板上A点垂直碓杆（竖直方向）的分速度等于碓杆上A点的转动线速度。 已知与水平方向成，垂直，因此在垂直碓杆方向的分量为  同一杆上角速度相同，线速度与转动半径成正比。由题 可得  故选 B。 2. 某同学从圆柱形玻璃砖上截下图甲所示部分柱体平放在平板玻璃上，其横截面如图乙所示，1、2分别为玻璃柱体的上、下表面，3、4分别为平板玻璃的上、下表面。现用单色光垂直照射玻璃柱体的上表面，下列说法正确的是（　　） A. 干涉图样是单色光在1界面和2界面的反射光叠加后形成的 B. 从上向下，能看到明暗相间的圆环，且内环密外环疏 C. 从上向下，能看到干涉图样是左右对称的 D. 若干涉图样在某个位置向中间弯曲，表明平板玻璃上表面在该位置有小凸起 【答案】C 【解析】 【详解】A．该情境下看到的干涉图样是薄膜干涉，是由单色光在2界面和3界面的反射光叠加后形成的，故A错误； B．从上向下看到的干涉图样应该是条状的，因中间圆弧面的倾角小，而两侧的倾角大，故中间稀疏，两侧密集，故B错误； C．左右两侧对称位置的薄膜厚度相同，条纹的明暗情况应相同，所以干涉图样是左右对称的，故C正确； D．干涉条纹在薄膜厚度相同的地方是连续的，当干涉图样在某个位置向中间弯曲时，表明可能玻璃板上表面在该位置有小凹陷，故D错误。 故选C。 3. 太空电梯的设想屡屡出现在近年的科幻大片中，其基本原理简化如图所示。假设有一太空电梯轨道连接地球赤道上的固定基地与同步空间站A，空间站A相对地球静止，地球质量为。某时刻质量为的电梯停靠在距离地球球心为的电梯轨道上，卫星B与同步空间站A的运行方向相同，此时二者距离最近，经过时间后，A、B第一次相距最远。已知地球自转周期为，则下列说法正确的是（　　） A. 太空电梯内的宇航员乘客处于完全失重状态 B. 电梯轨道外部某物体脱落仍沿原轨道做匀速圆周运动 C. 电梯轨道对电梯的作用力大小为，方向沿电梯轨道背离地心 D. 卫星B绕地球做圆周运动的周期为 【答案】C 【解析】 【详解】A．太空电梯相对地球静止，其角速度与地球自转角速度相同。电梯内的宇航员随电梯做圆周运动，向心力由万有引力和轨道支持力的合力提供，并非完全失重，故A错误； B．电梯轨道上的物体随电梯一起以地球自转角速度转动，其所需向心力小于万有引力。若物体脱落，原轨道的向心力需求与万有引力大小不相等，无法继续做匀速圆周运动，故B错误； C．对电梯，根据牛顿第二定律有 解得电梯轨道对电梯的作用力大小 方向沿电梯轨道背离地心，故C正确； D．题意可知经过时间t后，A、B第一次相距最远，则有 解得，故D错误。 故选C。 4. 电磁场与现代高科技密切关联，并有重要应用。对以下四个科技实例，说法正确的是（　　） A. 图甲的速度选择器能使速度大小的粒子沿直线匀速通过，但与粒子的带电性质、带电量无关，但与速度方向有关 B. 图乙的磁流体发电机正常工作时电流方向为a→R→b，电阻R两端的电势差等于发电机的电动势 C. 图丙是质谱仪工作原理示意图，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝，粒子的比荷越小 D. 图丁为霍尔元件，无论载流子带正电或负电，稳定时都是左侧的电势低于右侧的电势 【答案】A 【解析】 【详解】A．电场的方向与B的方向垂直，带电粒子从左端进入复合场，受电场力和洛伦兹力，且二力是平衡力，即 解得 可知不管粒子带正电还是带负电都可以匀速直线通过，所以与粒子的带电性质及带电量无关，当带电粒子从右端进入时，所受电场力与洛伦兹力方向均相同，不能匀速直线通过。可见与速度方向有关，故A正确； B．由左手定则知正离子向上偏转，负离子会向下偏转，所以P板是电源正极，Q板是电源负极，正常工作时电流方向为，但电路工作时等离子体也有电阻，故电阻R两端的电势差等于发电机的路端电压，小于发电机的电动势，故B错误； C．粒子先经过加速电场，然后进入速度选择器，从S3射入磁场时的速度相同，进入磁场后根据公式 得 故粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S3，则r越小，粒子的比荷越大，故C错误； D．若载流子带负电，由左手定则可知，负粒子向左端偏转，所以稳定时元件左侧的电势低于右侧的电势；若载流子带正电，由左手定则可知，正粒子向左端偏转，所以稳定时元件左侧的电势高于右侧的电势，故D错误。 故选A。 5. 一列简谐横波在均匀介质中沿轴传播，如图所示的实线和虚线分别为与时的波形图。则下列说法正确的是（　　） A. 若波沿轴负方向传播，则时处质点向上振动 B. 若波沿轴正方向传播，则时处的质点2s后运动到处 C. 若波速为，则该波沿轴正方向传播 D. 若波源的频率变为原来的3倍，则波速变为原来的3倍 【答案】C 【解析】 【详解】A．若波沿轴负方向传播，则由“同侧法”可知，时处质点向下振动，A错误； B．质点只能在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，B错误； C．若波速为，则2s内波传播的距离为，可知该波沿轴正方向传播，C正确； D．因波速由介质决定，则若波源的频率变为原来的3倍，波速不变，D错误。 故选C。 6. 如图所示，真空中电荷量均为的两正点电荷连线和一玻璃正方体框架的两侧面和中心连线重合，连线中心和正方体中心重合。下列说法中正确的是（　　） A. 正方体两顶点A、电场强度相同 B. 正方体两顶点A、电势相等 C. 检验电荷在顶点、受到的电场力相同 D. 检验电荷在顶点的电势能比在顶点电势能低 【答案】B 【解析】 【详解】A．正方体两顶点A、电场强度大小相同，方向不同，故A错误； B．根据电势的对称性可知A、B、B1、A1、和D、C、C1、D1这8个点的电势相等（关于点电荷连线的中点对称），故B正确； C．检验电荷在顶点、受到的电场力大小相同，方向不同，故C错误； D．由B项可知A1和C1电势相等，故检验电荷在顶点的电势能和在顶点电势能相等，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，A、B两个质量不等的小磁铁分别用a、b两根细线悬挂在两竖直杆上，由于磁力作用，静止时细线a与竖直方向的夹角为，细线b与竖直方向的夹角为，，，则a、b两细线上的拉力大小之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】将A、B视为整体，整体静止，水平方向合力为0，因此满足  整理得拉力之比 故选A。 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. 某游戏转盘装置如图所示，游戏转盘水平放置且可绕转盘中心的转轴转动。转盘上放置两个相同的物块A、B，物块A、B通过轻绳相连。开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使其角速度缓慢增大。整个过程中，物块A、B都相对于盘面静止，物块A、B到转轴的距离分别为r、2r，物块的质量均为m且与转盘间的动摩擦因数均为，接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 当转盘的角速度大小为时，物块B受到的摩擦力大小为 B. 当转盘的角速度大小为时，物块A受到的摩擦力大小为 C. 为了确保物块A、B都相对于转盘静止，转盘的角速度不能超过 D. 在转盘角速度从零开始逐渐增大的过程中，物块B受到的摩擦力一直增大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．转盘的角速度较小时，物块A、B所需的向心力均由静摩擦力提供，当转盘的角速度大小为时，物块B所需向心力大小为 则此时物块B受到的摩擦力大小为，故A错误； B．当转盘的角速度大小为时，物块B所需向心力大小为 则轻绳弹力为0，物块A所需向心力大小为 此时物块A受到的摩擦力大小为，故B正确； D．结合上述可知，由于B圆周运动的轨道半径大一些，所需向心力大一些，B所受摩擦力先达到最大静摩擦力，则在转盘角速度逐渐增大的过程中，刚开始由物块B受到的静摩擦力提供其圆周运动所需向心力，当物块B受到的摩擦力达到最大静摩擦力后，绳开始绷紧，由最大静摩擦力和轻绳弹力的合力提供物块B所需的向心力，物块B受到的摩擦力先增大后不变，故D错误； C．设当角速度为、轻绳弹力为F时，物块A、B与盘面间的摩擦力均达到最大静摩擦力，则有 ， 解得 故C正确。 故选BC。 9. 一位潜水爱好者在水下活动时，利用激光器向岸上救援人员发射蓝色激光信号，设激光光束与水面的夹角为α，如图所示。他发现只有当α大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束，下列说法正确的是（　　） A. 蓝色激光在水中的折射率为 B. 蓝色激光在水中的折射率为 C. 若激光器发出红色激光，当α大于41°时，岸上救援人员能接收到该红色激光 D. 当他以α=60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60° 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．当恰好发生全反射时，，入射角是光线与法线（垂直水面）的夹角，因此临界角 根据全反射临界角公式 得蓝色激光在水中的折射率 故A错误，B正确； C．同种介质对红光的折射率小于对蓝光的折射率，即​ 由得红光的临界角 刚好全反射对应红光的临界夹角 说明只要​就不会全反射。当时，一定满足，红光可以射出水面，岸上能接收到，故C正确； D．当时，水中入射角 根据折射定律（r为折射光线与法线的折射角） 得 因此 折射光线与水面的夹角为 即接收方向与水面夹角小于，故D正确。 故选BCD。 10. 如图所示，日字形金属框长、宽，放置在光滑绝缘水平面上，左侧接一个阻值为的定值电阻，中间位置和右端接有阻值均为的金属棒和金属棒，其他电阻不计，线框总质量为。金属框右侧有宽为的匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为。金属框以初速度（未知）进入匀强磁场，最终棒恰好没从磁场中穿出。下列说法正确的是（　　） A. 在棒进入磁场前，通过棒的电荷量为 B. 棒刚进入磁场时的速度大小为 C. 整个过程中、间定值电阻产生的焦耳热为 D. 整个过程中、间定值电阻产生的焦耳热为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．CF进入，PQ未进入时只有CF切割磁感线，CF（阻值）为电源，外电路为中间和左侧并联，外阻 总电阻 对整个框用动量定理 即 总电荷量 代入得 并联电路电流与电阻成反比， 故通过的电荷量 故A错误； B．PQ、CF都在磁场中，和都切割磁感线，电动势均为，方向都是上端正、下端负，两个电源并联（正极接正极、负极接负极），总电动势仍为，总内阻 外电路为，总电阻​ 由动量定理，末速度 得 即 总电荷量 代入得 即 故B正确； CD．总焦耳热等于动能损失 CF进入，PQ未进入时，热量占总热量的比例 总热量 得 PQ、CF都在磁场中时，热量占总热量的比例  总热量 得 两过程总热量 故C错误，D正确。 故选BD。 三、非选择题：（本题共5小题，共54分。） 11. 某同学设计如图甲所示装置测量滑块与长木板间的动摩擦因数，在长木板下端固定一光电门，调整长木板与水平地面之间的夹角。 （1）用螺旋测微器测量挡光片的宽度，示数如图乙所示，则挡光片的宽度__________； （2）若挡光片经过光电门的时间为，则滑块经过光电门速度大小，__________（用测得的物理量符号表示）； （3）使滑块以某一初速度沿斜面向上运动，往返过程中滑块两次经过光电门的速度大小分别记为、。其他条件不变，改变滑块的初速度，多次实验得到多组数据，作出图像如图丙所示，则滑块与长木板间的动摩擦因数__________（结果保留两位有效数字）； （4）该同学发现将滑块以一定的初速度沿斜面向上运动，改变斜面倾角，滑块在斜面上运动的距离发生变化，通过反复实验，测得当斜面倾角为时，滑块在斜面上滑行的距离最小，据此可得滑块与长木板间的动摩擦因数__________。 【答案】（1）8.020##8.018##8.019##8.021##8.022 （2） （3）0.38 （4）（亦可） 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器的固定刻度读数为，可动刻度读数为，所以最终读数为。 由于存在估读偏差，因此均正确 【小问2详解】 光电门的工作原理是用挡光片的平均速度代替滑块通过光电门的瞬时速度，即 【小问3详解】 滑块沿斜面向上运动，根据能量守恒定律有 全过程，根据能量守恒定律有 联立解得 进一步解得 由图像斜率 解得 【小问4详解】 向上滑块滑行距离 不变，S最小，则有 根据数学知识，可知，且有 解得 12. 学习小组将一量程为250μA的微安表改装为较大量程的电流表，然后测量电源的电动势和内阻。已知微安表内阻RμA=1200Ω，经计算后将一阻值合适的电阻与微安表连接，进行改装。然后利用一标准毫安表，根据图甲所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）。 （1）根据图甲和题中所给条件，将图乙中的实物连接___________。 （2）当标准毫安表的示数为16.0mA时，微安表的指针位置如图丙所示，则微安表改装后的量程为Ig=___________mA。 （3）改装后电流表的总内阻为Rg=___________Ω。 （4）把改装后的电表与待测电源连接成如图丁所示的电路（虚线框内是改装后的电表），测量电池的电动势E与内阻r。 （5）按正确的步骤进行实验，记录电阻箱的阻值R与微安表的读数IμA。改变电阻箱的阻值，记录多组数据。在坐标纸中描点拟合直线，得到图像如图戊所示。根据图像所给的数据，可求出电池电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。 【答案】 ①. ②. 25 ③. 12 ④. 1.5 ⑤. 8 【解析】 【详解】[1]电表改装时，微安表应与定值电阻并联接入虚线框内，电流要从毫安表和微安表的正极流入，则实物电路连接如图所示 [2]设通过改装电流表的总电流为，通过微安表的电流为，根据欧姆定律，有 整理得 即通过改装电流表的总电流与通过微安表的电流成正比，当标准毫安表示数为时，微安表示数为，设满偏对应总电流，则 解得 [3]满偏时微安表的电压 总内阻 [4][5]改装后总电流，根据闭合电路欧姆定律 整理得 图像斜率 结合，得 将代入 可得 化简得 解得 四、解答题 13. 小明的电动滑板车采用一种创新的“空气动力巡航”技术。其核心是一个导热良好的高压储气罐和一个微型气动马达。使用前，他先在车库用电动气泵给储气罐充气，气泵每次工作，会将、压强为的环境空气打入储气罐中，不考虑由于做功引起的气体温度的变化。 （1）打气150次后，压强表显示储气罐内压强为，求打气前，储气罐内气体压强； （2）在完成150次打气后，将滑板车拿到户外使用，当储气罐压强降至时，气动马达提供的动力开始不足，求放出的气体与刚完成打气时罐中的气体质量的比值。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 假设打气前储气罐内气体压强是，由于温度保持不变，由玻意耳定律可得 解得 【小问2详解】 打气后拿到户外罐中气体在温度为，压强为时体积为，由理想气体状态方程可得 放出的气体与刚完成打气时的罐中的气体质量之比 代入数据得 14. 如图所示的装置放在水平地面上，该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道AB和倾角θ=37°的斜轨道BC平滑连接而成。将质量m=0.2kg的小滑块从弧形轨道离地高H=2.0m的M处静止释放。已知滑块与轨道AB和BC间的动摩擦因数均为μ=0.25，弧形轨道和圆轨道均可视为光滑，忽略空气阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）小滑块运动到A点时的速度大小； （2）若滑块运动到D点时对轨道的压力大小为6N，求竖直圆轨道的半径； （3）若LAB=LBC=2.0m，试确定滑块最终停止的位置。 【答案】（1） （2）0.5m （3）1m 【解析】 【小问1详解】 小滑块从M滑动A点过程中，根据动能定理可得 解得 【小问2详解】 滑块运动到D点，根据牛顿第三定律可知，滑块所受轨道的支持力的大小等于压力的大小，即支持力为6N，根据牛顿第二定律有 滑块从初始位置滑至D点过程中，根据动能定理有 联立解得 【小问3详解】 滑块在斜面上，由于 则滑块无法停留在斜面上，最终会停止在水平面AB上，设滑块第一次滑上斜面滑行距离为s，则滑块从最初到滑上斜面最高点的过程中，根据动能定理有 解得 则滑块第一次从斜面滑下来到地面的动能为 之后滑块在水平面上滑行返回A点时具有的动能为 则滑块经光滑圆弧后还能回到水平面，设再次返回到水平面上还能继续运动的距离为sʹ，根据动能定理有 解得 即最后滑块停在水平面上A点右侧距A点1m距离处。 15. 如图甲所示，一倾角为的绝缘光滑斜面固定在水平地面上，其顶端与两根相距为的水平光滑平行金属导轨相连，其末端装有挡板、。另一倾角、宽度也为的倾斜光滑平行金属直导轨顶端接一电容的不带电电容器。倾斜导轨与水平导轨在处绝缘连接（处两导轨间绝缘物质未画出），两导轨均处于一竖直向下的匀强磁场中。从导轨上某处静止释放一金属棒，滑到后平滑进入水平导轨，并与电容器断开，此刻记为时刻，同时开始在上施加水平向右拉力继续向右运动，之后始终与水平导轨垂直且接触良好；时，与挡板、相碰，碰撞时间极短，碰后立即被锁定。另一金属棒的中心用一不可伸长绝缘细绳通过轻质定滑轮与斜面底端的物块相连；初始时绳子处于拉紧状态并与垂直，滑轮左侧细绳与斜面平行，右侧与水平面平行。在后的速度-时间图线如图乙所示，其中1-2s段为直线，棒始终与导轨接触良好。、、、均平行。已知：磁感应强度大小，，、和的质量均为0.4kg，无电阻，电阻为；导轨电阻、细绳与滑轮的摩擦力均忽略不计；整个运动过程未与滑轮相碰，未运动到处，图甲中水平导轨上的虚线表示导轨足够长。，，，，图乙中为一常数，。求： （1）棒刚滑到倾斜轨道时的加速度大小（电容器工作正常，结果保留1位小数）； （2）在1~2s时间段内，棒的加速度大小和细绳对的拉力大小； （3）时，棒上拉力的瞬时功率； （4）在2~3s时间段内，棒滑行的距离。 【答案】（1） （2），1.8N （3）32.3W （4）2.53m 【解析】 【小问1详解】 做匀加速直线运动 解得 【小问2详解】 由图像可得在1~2s内，棒做匀加速运动，其加速度为 依题意物块的加速度也为，由牛顿第二定律可得 解得细绳受到拉力 【小问3详解】 由法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律推导出“双棒”回路中的电流为 由牛顿运动定律和安培力公式有 由于在1~2s内棒G做匀加速运动，回路中电流恒定为 两棒速度差为 由图像可知时，棒的速度为 此刻棒的速度为 保持不变，这说明两棒加速度相同且均为；对棒由牛顿第二定律可求得其受到水平向右拉力 其水平向右拉力的功率 【小问4详解】 棒停止后，回路中电流发生突变，棒受到安培力大小和方向都发生变化，棒是否还拉着物块一起做减速运动需要通过计算判断，假设绳子立刻松弛无拉力，经过计算棒加速度为 物块加速度为 说明棒停止后绳子松弛，物块做加速度大小为2.5m/s2的匀减速运动，棒做加速度越来越小的减速运动；由动量定理、法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律可以求得，在2~3s内 棒滑行的距离 这段时间内物块速度始终大于棒滑行速度，绳子始终松弛。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $