精品解析：2026届陕西西安市第一中学高三下学期预测2 物理试题

第一中学物理预测2试题 一、选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1. 当下中国新能源汽车在全球已经处于绝对领先地位，除了核心技术带来的节能优势外，其节能理念已渗透到许多细节里。某型号的新能源汽车正在平直测试场地上进行智驾测试。汽车以速度匀速行驶，感知到本车道正前方有一缓行车辆后，立即进入经济驾驶模式，汽车的牵引力功率立即减小为原来的一半。经过时间t，汽车再次做匀速运动。已知该汽车行驶时所受的阻力恒为f，汽车的质量为m。关于该汽车的功率减半后的运动，下列说法正确的是（　　） A. 减速过程中，汽车的牵引力不断变大 B. 汽车车速减为时，加速度的大小为 C. 减速过程中，汽车的位移为 D. 减速过程中，汽车克服阻力做功 2. 如图，足够长的木板C静止在光滑水平地面上，靠近其左上端有固定的挡板，可视为质点的小物体A和B紧靠在一起静止在长木板C上，与固定挡板的距离为，A和B之间夹有少量火药。某时刻火药燃爆，燃爆后A获得大小为2v的速度，最终A、B均未离开C。已知A、B、C的质量分别为m、2m、3m，A与C、B与C之间的动摩擦因数分别为，重力加速度为g。不计火药的质量和燃爆时间，A和挡板碰撞时无机械能损失且碰撞时间不计，认为火药燃爆释放的能量全部转化为A和B的动能。下列说法正确的是（　　） A. 火药爆炸释放的能量为6mv B. A与挡板碰撞前瞬间速度大小为与挡板碰撞前C向左运动 C. A与挡板碰撞瞬间B的速度大小为 D. A与挡板碰撞后，B、C先共速，最后A、B、C一起共速，且速度大小为 3. 透镜表面质量的检测时，我们把玻璃样板与待测透镜表面紧贴，用单色平行光入射，我们就可以看见与牛顿环类似的干涉条纹，为明暗相间的同心圆。通过向下轻压样板，可以确定凸透镜边缘与样板的偏差情况，下列说法正确的是（　　） A. 图甲干涉条纹为等间距同心圆排列 B. 图甲干涉条纹为不等间距同心圆排列，且靠近圆心处条纹更密 C. 图乙干涉条纹为等间距同心圆排列 D. 图乙干涉条纹为不等间距同心圆排列，且远离圆心处条纹更密 4. 2026年2月2日，中科院IP-SAFE项目加速器主体安装完成，如图所示。该装置将实现锎-225、镭-223规模化生产，破解高端医用核素进口依赖。高能质子辐照天然钍靶生产锎-225的核反应方程为，则X表示的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，奥托循环由两个绝热和两个等容过程组成。关于该循环，下列说法错误的是（　　） A. 整个过程中温度最高的是状态c B. 在过程中，所有气体分子的平均动能减小 C. 在过程中，气体吸收热量 D. 整个过程气体放出热量 6. 第24届国际回旋加速器及其应用大会于2025年10月27日至10月31日在中国成都举办。回旋加速器示意图如图所示，其中置于真空中的金属D形盒的半径为R，两盒间距为d，在左侧D形盒圆心处放有粒子源S，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向如图所示。质子的质量为m，电荷量为q。质子从粒子源S进入加速电场时的初速度不计，质子受到的重力不计，加速电场的电压恒为U，质子在电场中运动时，不考虑磁场的影响。质子在电场中加速的总时间与在D形盒中回旋的总时间的比值为（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示为一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数之比为，其中定值电阻，a、b之间接输出电压有效值恒定的正弦交变电源。当电阻箱接入电路的阻值为时，其消耗的电功率为。若将电阻箱接入电路的阻值调节到，则其消耗的电功率为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分） 8. 如图所示，2013年12月6日17时47分，在北京飞控中心工作人员的精密控制下，嫦娥三号开始实施近月制动，进入100公里环月轨道Ⅰ，2013年12月10日晚21∶20分左右，嫦娥三号探测器将再次变轨，从100公里的环月圆轨道Ⅰ，降低到近月点（B点）15公里、远月点（A点）100公里的椭圆轨道Ⅱ，为下一步月面软着陆做准备。关于嫦娥三号卫星，下列说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道Ⅱ上A点的加速度小于在B点的加速度 B. 卫星沿轨道Ⅰ运动的过程中，卫星中的科考仪器处于失重状态 C. 卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，在A点应加速 D. 卫星在轨道Ⅱ经过A点时的速度小于在轨道Ⅱ经过B点时的速度 9. 反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子束在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理可简化为下述过程：已知静电场的方向平行于轴，在范围内，电势随的变化如图所示，电子从处静止释放，仅在静电力作用下在轴上往返运动。已知电子电荷量大小为。下列说法正确的是（　　） A. 轴上点左侧的电场强度和右侧的电场强度的大小之比 B. 若将正电子从处静止释放，则正电子也能在范围内做往返运动 C. 电子在处的动能为20eV D. 电子的运动是简谐运动 10. 电动汽车能量回收装置的简化原理图如图所示。间距为的足够长平行金属导轨、固定在绝缘水平面内，导轨左端通过单刀双掷开关可分别与电动势为、内阻为的电源和电容器相连。虚线右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。质量为、长度也为的金属棒垂直导轨静置于虚线右侧，金属棒在导轨上运动时与导轨间的阻力大小始终为。0时刻将开关拨至时刻金属棒的加速度恰好为0，此时将开关拨至2，电容器在极短时间内完成充电。已知电容器的电容为，金属棒运动过程中始终与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计。下列说法正确的是（　　） A. 内金属棒做匀加速直线运动 B. 将开关拨至2前瞬间，金属棒的速度大小为 C. 电容器完成充电瞬间，电容器两端的电压为 D. 电容器充电完成后，金属棒做加速度大小为的匀减速直线运动 三、实验题（本题共2小题，共16分） 11. 某实验小组用图甲所示的实验装置验证碰撞过程中的动量守恒。竖直平面内的一段固定的圆弧轨道下端与水平桌面相切于O点，以切点O为坐标原点、水平向右为正方向建立一维坐标系，在足够远的地方放置位移传感器，木块P经过O点时，位移传感器开始工作。已知木块P（质量为，包含P上的传感器）和Q（质量为）与接触面间的动摩擦因数相同。 实验步骤：先将木块P从圆弧轨道上某一点由静止释放，传感器测得的木块P在水平桌面上滑行的x-t图像如乙图中的图线1所示，时刻，木块P停止运动；然后将左侧贴有双面胶（不计双面胶的质量）的木块Q放在圆弧轨道的最低点O处，再将木块P从圆弧轨道上由静止释放，木块P与Q碰撞（时间极短）后粘在一起，传感器测得的木块P 、Q整体在水平桌面上滑行的x-t图像如乙图中的图线2所示，时刻，木块P、Q整体停止运动。 请回答下列问题： （1）本实验中木块P从圆弧轨道上由静止释放的位置________（选填“需要”或“不需要”）相同。 （2）本实验________（选填“需要”或“不需要”）测出木块与水平桌面间的动摩擦因数，木块P、Q发生碰撞后结合为一个整体，当满足表达式________（用和表示），则验证了木块P和Q碰撞过程中动量守恒。 12. 某实验小组用铅笔芯探究导体的电阻与导体的长度的关系，如图是该实验的电路图，和铅笔芯的电阻相比，电压表的内阻可视为无穷大。 （1）闭合开关，向右移动铅笔芯上的滑片，电路中的电流______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）如果滑片滑动到铅笔芯最右端时，电压表示数很小，应该将滑动变阻器的滑片向______移动。 （3）移动铅笔芯上面的滑片，记录铅笔芯之间的距离和电压表的示数，数据如下表： /mm 0 30.0 60.0 90.0 120.0 150.0 180.0 U/V 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 通过数据反映出的规律和______可以推出导体的电阻与导体的长度成______比的结论。若图示位置时电压表的示数为0.90V，滑片向左移动一段距离，电压表示数变为0.60V，将滑片再向左移动一段相同的距离，电压表示数为______（选填“0.45V”“0.30V”或“0.15V”）。 四、解答题（本大题共3小题，共38分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤，考生请注意在答题卡规定区域内用黑色笔作答，超出指定区域答题不给分） 13. 如图，有一半径为R的四分之一光滑圆弧形固定轨道AB，其末端与长度为的水平地面BC相切，C点平滑连接有一长度为的固定倾斜直轨道CD，该轨道与水平地面的夹角为，A、B、C、D处于同一竖直面内。将一小滑块甲从A点静止释放，甲运动至B点与静置于B点的小滑块乙发生弹性正碰，碰撞时间极短。乙通过水平地面及倾斜直轨道，到达最高点D时速度恰好为0。两滑块的质量均为m，与水平地面及倾斜直轨道的动摩擦因数均为。已知，，，，，取重力加速度大小。求： （1）甲与乙碰撞前瞬间，甲对圆弧轨道的压力大小； （2）甲与乙碰撞后瞬间，乙的速度大小； （3）应满足的关系式。（用关于的三角函数表示） 14. 一列简谐横波沿x轴正负方向传播，t=0时刻振源0开始振动，t=1.5s时x正半轴上形成的波形如图所示。M为平衡位置位于处的质点，N为平衡位置位于处的质点。 （1）在坐标系中画出t=1.5s时x负半轴上形成的波形； （2）求从t=0时刻开始，质点M在6.5s内运动的路程； （3）求质点N第二次到达波谷的时刻。 15. 现代科技常利用电场和磁场控制带电粒子的运动。如图所示的空间直角坐标系Oxyz（z 轴未画出，正方向垂直于Oxy平面向外）中，在y>0，x<0的区域I内存在垂直于Oxy平面向里的匀强磁场；在y<0，x<0的区域II内存在方向沿x轴正方向的匀强电场；在y≤0，x>0的区域III内同时存在垂直于Oxy平面向里的匀强磁场和沿y轴负方向的匀强电场；在y轴上的P点有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子以速度v0射入磁场区域，粒子恰能垂直通过x轴上的A点，然后经过电场区域从y轴上的Q点进入电场和磁场的叠加区域，已知P 点、A点和Q点的坐标分别为(0，L，0)、，区域II和区域III的电场强度大小相同，不计粒子重力和电、磁场的边界效应。求： （1）区域I的磁感应强度的大小； （2）区域II的电场强度大小和粒子在Q点的速度； （3）若区域III的电场强度大小和磁感应强度大小之比为，求粒子运动到x轴时的位置坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一中学物理预测2试题 一、选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1. 当下中国新能源汽车在全球已经处于绝对领先地位，除了核心技术带来的节能优势外，其节能理念已渗透到许多细节里。某型号的新能源汽车正在平直测试场地上进行智驾测试。汽车以速度匀速行驶，感知到本车道正前方有一缓行车辆后，立即进入经济驾驶模式，汽车的牵引力功率立即减小为原来的一半。经过时间t，汽车再次做匀速运动。已知该汽车行驶时所受的阻力恒为f，汽车的质量为m。关于该汽车的功率减半后的运动，下列说法正确的是（　　） A. 减速过程中，汽车的牵引力不断变大 B. 汽车车速减为时，加速度的大小为 C. 减速过程中，汽车的位移为 D. 减速过程中，汽车克服阻力做功 【答案】A 【解析】 【详解】A．汽车以匀速运动，牵引力，额定功率 减速过程中，功率变为 减速过程中，功率保持不变，速度逐渐减小，由，可知汽车的牵引力不断变大，故A正确； B．当车速时，牵引力大小为 根据牛顿第二定律可得 解得加速度大小为，故B错误； C．经过时间t，汽车再次做匀速运动，牵引力，此时汽车速度为 减速过程中，若汽车做匀减速直线运动，则汽车的位移为 实际上汽车做加速度减小的减速运动，所以汽车的位移不等于，故C错误； D．减速过程中，由动能定理可得 其中， 解得汽车克服阻力做功，故D错误。 故选A。 2. 如图，足够长的木板C静止在光滑水平地面上，靠近其左上端有固定的挡板，可视为质点的小物体A和B紧靠在一起静止在长木板C上，与固定挡板的距离为，A和B之间夹有少量火药。某时刻火药燃爆，燃爆后A获得大小为2v的速度，最终A、B均未离开C。已知A、B、C的质量分别为m、2m、3m，A与C、B与C之间的动摩擦因数分别为，重力加速度为g。不计火药的质量和燃爆时间，A和挡板碰撞时无机械能损失且碰撞时间不计，认为火药燃爆释放的能量全部转化为A和B的动能。下列说法正确的是（　　） A. 火药爆炸释放的能量为6mv B. A与挡板碰撞前瞬间速度大小为与挡板碰撞前C向左运动 C. A与挡板碰撞瞬间B的速度大小为 D. A与挡板碰撞后，B、C先共速，最后A、B、C一起共速，且速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．火药爆炸瞬间A和B系统的动量守恒，则2mvB−m2v=0 解得vB=v，则火药爆炸释放的能量 联立可得，故A错误； B．对A自开始运动到与挡板碰撞前的过程中，有 解得 设物体A与挡板碰撞前瞬间的速度v1，则 解得，对C受力分析，发现A与挡板碰撞前，C受到AB给他的摩擦力等大反向，所以C始终静止，故B错误； C．设该过程的时间间隔为t1，则 解得 对B有，设开始运动后B的加速度大小为a2， 解得 A与挡板碰撞时B的速度大小，故C错误； D．以水平向右的方向为正方向，A与挡板碰撞后对A、B、C组成的系统动量守恒，设三者的共同速度为v0，则有 解得 对C由牛顿第二定律有 解得 假设B、C先共速，有， 速度 可知，A撞击挡板后B先与C共速，B与C共速后不再有相对运动，然后A再与B、C共速,故D正确。 故选D。 3. 透镜表面质量的检测时，我们把玻璃样板与待测透镜表面紧贴，用单色平行光入射，我们就可以看见与牛顿环类似的干涉条纹，为明暗相间的同心圆。通过向下轻压样板，可以确定凸透镜边缘与样板的偏差情况，下列说法正确的是（　　） A. 图甲干涉条纹为等间距同心圆排列 B. 图甲干涉条纹为不等间距同心圆排列，且靠近圆心处条纹更密 C. 图乙干涉条纹为等间距同心圆排列 D. 图乙干涉条纹为不等间距同心圆排列，且远离圆心处条纹更密 【答案】D 【解析】 【详解】AB．明暗相间的同心圆环是由透镜和玻璃板之间的空气膜上下两表面的反射光发生干涉后形成的，同一亮圆环（或暗圆环）处空气膜的厚度相等，相邻的两个明圆环处，空气膜的厚度差等于半个波长，离圆心越远的位置，空气膜的厚度减小得越快，则圆环越密，因此同心圆环内疏外密，故AB错误； CD．根据以上分析可知，干涉条纹为不等间距同心圆排列，且远离圆心处条纹更密，故C错误，D正确。 故选D。 4. 2026年2月2日，中科院IP-SAFE项目加速器主体安装完成，如图所示。该装置将实现锎-225、镭-223规模化生产，破解高端医用核素进口依赖。高能质子辐照天然钍靶生产锎-225的核反应方程为，则X表示的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为，可得A=0；电荷数，可得Z=1，则X表示的是。 故选B。 5. 如图所示，奥托循环由两个绝热和两个等容过程组成。关于该循环，下列说法错误的是（　　） A. 整个过程中温度最高的是状态c B. 在过程中，所有气体分子的平均动能减小 C. 在过程中，气体吸收热量 D. 整个过程气体放出热量 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据理想气体状态方程有，变形得，根据图示可知，状态c的温度比状态b的温度高，状态d的温度比状态a的温度高，为绝热过程，则有，气体体积增大，气体对外界做功，根据热力学第一定律可知，气体内能减小，温度降低，即状态c的温度比状态d的温度高，可知，整个过程中温度最高的是状态c，故A不符合题意； B．过程中，体积一定，则有W=0，压强减小，根据查理定律可知，气体温度降低，气体分子运动的平均动能减小，故B不符合题意； C．过程中，体积一定，则有W=0，压强增大，根据查理定律可知，气体温度升高，气体内能增大，根据热力学第一定律可知，气体吸收热量，故C不符合题意； D．图像与横轴所围几何图形的面积表示气体做功，过程，外界对气体做功，过程，气体对外界做功，整个过程气体对外界做功，由于内能一定，根据热力学第一定律可知，整个过程气体吸收热量，故D符合题意。 故选D。 6. 第24届国际回旋加速器及其应用大会于2025年10月27日至10月31日在中国成都举办。回旋加速器示意图如图所示，其中置于真空中的金属D形盒的半径为R，两盒间距为d，在左侧D形盒圆心处放有粒子源S，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向如图所示。质子的质量为m，电荷量为q。质子从粒子源S进入加速电场时的初速度不计，质子受到的重力不计，加速电场的电压恒为U，质子在电场中运动时，不考虑磁场的影响。质子在电场中加速的总时间与在D形盒中回旋的总时间的比值为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设质子在加速器中获得的最大速度为v，由洛伦兹力提供质子做圆周运动的向心力有 解得 质子在电场中的加速度大小 在电场中加速的时间 设质子在电场中加速次数为N，则有 质子在磁场中运动的时间 在磁场中运动的周期 在电场与磁场中运动的时间的比值，故选B。 7. 如图所示为一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数之比为，其中定值电阻，a、b之间接输出电压有效值恒定的正弦交变电源。当电阻箱接入电路的阻值为时，其消耗的电功率为。若将电阻箱接入电路的阻值调节到，则其消耗的电功率为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】副线圈等效电阻为，设a、b间正弦交变电压的有效值为U，当电阻箱时，副线圈等效电阻为，其消耗的电功率 当电阻箱接入电路的阻值调节到时，副线圈等效电阻为，其消耗的电功率，故A正确。 故选A。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分） 8. 如图所示，2013年12月6日17时47分，在北京飞控中心工作人员的精密控制下，嫦娥三号开始实施近月制动，进入100公里环月轨道Ⅰ，2013年12月10日晚21∶20分左右，嫦娥三号探测器将再次变轨，从100公里的环月圆轨道Ⅰ，降低到近月点（B点）15公里、远月点（A点）100公里的椭圆轨道Ⅱ，为下一步月面软着陆做准备。关于嫦娥三号卫星，下列说法正确的是（　　） A. 卫星在轨道Ⅱ上A点的加速度小于在B点的加速度 B. 卫星沿轨道Ⅰ运动的过程中，卫星中的科考仪器处于失重状态 C. 卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，在A点应加速 D. 卫星在轨道Ⅱ经过A点时的速度小于在轨道Ⅱ经过B点时的速度 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律可得 解得 可知卫星在轨道Ⅱ上A点的加速度小于在B点的加速度，故A正确； B．卫星沿轨道Ⅰ运动的过程中，万有引力提供所需的向心力，卫星中的科考仪器处于失重状态，故B正确； C．卫星从高轨道变轨到低轨道，需要在变轨处点火减速，所以卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，在A点应减速，故C错误； D．卫星在轨道Ⅱ运行时，由于A点是远月点，B点是近月点，根据开普勒第二定律可知，卫星在轨道Ⅱ经过A点时的速度小于在轨道Ⅱ经过B点时的速度，故D正确。 故选ABD。 9. 反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子束在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理可简化为下述过程：已知静电场的方向平行于轴，在范围内，电势随的变化如图所示，电子从处静止释放，仅在静电力作用下在轴上往返运动。已知电子电荷量大小为。下列说法正确的是（　　） A. 轴上点左侧的电场强度和右侧的电场强度的大小之比 B. 若将正电子从处静止释放，则正电子也能在范围内做往返运动 C. 电子在处的动能为20eV D. 电子的运动是简谐运动 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据 结合图像可得，坐标原点左侧的场强为 坐标原点右侧的场强为 则，故A正确； B．沿电场线方向电势降低，故正电子在到处受到的电场力沿轴正方向，则正电子不会在范围内做往返运动，故B错误； C．电子在原点左侧受向右的电场力，电子做匀加速运动，在原点右侧受向左的电场力，电子做匀减速运动到速度为0，后匀加速至原点，再匀减速到初始位置，在原点左侧运动的位移大小为，在原点右侧运动的位移大小为，根据动能定理有 解得电子在处的动能为，故C正确； D．电子先做匀加速运动，再做匀减速运动，之后重复，不是简谐运动，故D错误。 故选AC。 10. 电动汽车能量回收装置的简化原理图如图所示。间距为的足够长平行金属导轨、固定在绝缘水平面内，导轨左端通过单刀双掷开关可分别与电动势为、内阻为的电源和电容器相连。虚线右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。质量为、长度也为的金属棒垂直导轨静置于虚线右侧，金属棒在导轨上运动时与导轨间的阻力大小始终为。0时刻将开关拨至时刻金属棒的加速度恰好为0，此时将开关拨至2，电容器在极短时间内完成充电。已知电容器的电容为，金属棒运动过程中始终与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计。下列说法正确的是（　　） A. 内金属棒做匀加速直线运动 B. 将开关拨至2前瞬间，金属棒的速度大小为 C. 电容器完成充电瞬间，电容器两端的电压为 D. 电容器充电完成后，金属棒做加速度大小为的匀减速直线运动 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．内金属棒做加速度逐渐减小的加速直线运动，故A错误； B．将开关拨至2前瞬间，金属棒的加速度为0，则有 解得，故B正确； C．将开关拨至2后，电容器在极短时间内完成充电，电容器两端电压与金属棒切割磁场产生的感应电动势相等，则有 对金属棒有（极短时间内导轨阻力的冲量可忽略） 解得，故C正确； D．设电容器充电完成后内金属棒的速度减小了，则有 对金属棒有 解得，故D正确。 故选BCD。 三、实验题（本题共2小题，共16分） 11. 某实验小组用图甲所示的实验装置验证碰撞过程中的动量守恒。竖直平面内的一段固定的圆弧轨道下端与水平桌面相切于O点，以切点O为坐标原点、水平向右为正方向建立一维坐标系，在足够远的地方放置位移传感器，木块P经过O点时，位移传感器开始工作。已知木块P（质量为，包含P上的传感器）和Q（质量为）与接触面间的动摩擦因数相同。 实验步骤：先将木块P从圆弧轨道上某一点由静止释放，传感器测得的木块P在水平桌面上滑行的x-t图像如乙图中的图线1所示，时刻，木块P停止运动；然后将左侧贴有双面胶（不计双面胶的质量）的木块Q放在圆弧轨道的最低点O处，再将木块P从圆弧轨道上由静止释放，木块P与Q碰撞（时间极短）后粘在一起，传感器测得的木块P 、Q整体在水平桌面上滑行的x-t图像如乙图中的图线2所示，时刻，木块P、Q整体停止运动。 请回答下列问题： （1）本实验中木块P从圆弧轨道上由静止释放的位置________（选填“需要”或“不需要”）相同。 （2）本实验________（选填“需要”或“不需要”）测出木块与水平桌面间的动摩擦因数，木块P、Q发生碰撞后结合为一个整体，当满足表达式________（用和表示），则验证了木块P和Q碰撞过程中动量守恒。 【答案】（1）需要 （2） ①. 不需要 ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]为使木块P到达O点时的速度相同，木块P从圆弧轨道上由静止释放的位置需要相同。 【小问2详解】 [2][3]木块P在水平桌面上的运动过程，由动量定理有 故碰撞前动量 两木块共同运动时，有 故碰撞后动量 要验证碰撞过程中的动量守恒，即要验证 可得 所以不需要测出木块与水平桌面间的动摩擦因数。 12. 某实验小组用铅笔芯探究导体的电阻与导体的长度的关系，如图是该实验的电路图，和铅笔芯的电阻相比，电压表的内阻可视为无穷大。 （1）闭合开关，向右移动铅笔芯上的滑片，电路中的电流______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）如果滑片滑动到铅笔芯最右端时，电压表示数很小，应该将滑动变阻器的滑片向______移动。 （3）移动铅笔芯上面的滑片，记录铅笔芯之间的距离和电压表的示数，数据如下表： /mm 0 30.0 60.0 90.0 120.0 150.0 180.0 U/V 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 通过数据反映出的规律和______可以推出导体的电阻与导体的长度成______比的结论。若图示位置时电压表的示数为0.90V，滑片向左移动一段距离，电压表示数变为0.60V，将滑片再向左移动一段相同的距离，电压表示数为______（选填“0.45V”“0.30V”或“0.15V”）。 【答案】（1）不变 （2）右 （3） ①. 闭合电路的欧姆定律 ②. 正 ③. 0.45V 【解析】 【小问1详解】 电压表可看作开路，故向右移动铅笔芯上的滑片时，电路中的总电阻不变，则根据闭合电路的欧姆定律电路中的电流不变。 【小问2详解】 电压表示数很小，根据串联电路的分压原理，说明滑动变阻器电阻较大，要使电压表示数变大或者适中，应该将滑动变阻器的滑片向右移动。 【小问3详解】 [1] [2] 设，铅笔芯的总电阻为R，与电压表并联的部分电阻为，滑动变阻器接入电路中的电阻为，则根据闭合电路的欧姆定律 又由表中数据得（k为常量） 推出导体的电阻与导体的长度成正比。 [3]设每次滑动变阻器阻值增加 由 得 滑片向左移动一段距离后有 滑片再向左移动一段相同的距离有 联立解得 四、解答题（本大题共3小题，共38分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤，考生请注意在答题卡规定区域内用黑色笔作答，超出指定区域答题不给分） 13. 如图，有一半径为R的四分之一光滑圆弧形固定轨道AB，其末端与长度为的水平地面BC相切，C点平滑连接有一长度为的固定倾斜直轨道CD，该轨道与水平地面的夹角为，A、B、C、D处于同一竖直面内。将一小滑块甲从A点静止释放，甲运动至B点与静置于B点的小滑块乙发生弹性正碰，碰撞时间极短。乙通过水平地面及倾斜直轨道，到达最高点D时速度恰好为0。两滑块的质量均为m，与水平地面及倾斜直轨道的动摩擦因数均为。已知，，，，，取重力加速度大小。求： （1）甲与乙碰撞前瞬间，甲对圆弧轨道的压力大小； （2）甲与乙碰撞后瞬间，乙的速度大小； （3）应满足的关系式。（用关于的三角函数表示） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设滑块甲运动到B点前的瞬间，其速度大小为，圆弧轨道对甲的支持力大小为F，甲对圆弧轨道的压力为。根据机械能守恒定律，有 可得 根据牛顿第二定律和向心加速度公式，有 可得，由牛顿第三定律得甲对圆弧轨道的压力 【小问2详解】 设甲与乙碰撞结束后的瞬间，甲的速度为，乙的速度为。由于碰撞时间极短，而且是弹性正碰，因此碰撞前后甲与乙组成的系统满足动量守恒和机械能守恒，有 解得， 【小问3详解】 对于乙在BD段的运动，由能量守恒可得 可得满足的关系式为 14. 一列简谐横波沿x轴正负方向传播，t=0时刻振源0开始振动，t=1.5s时x正半轴上形成的波形如图所示。M为平衡位置位于处的质点，N为平衡位置位于处的质点。 （1）在坐标系中画出t=1.5s时x负半轴上形成的波形； （2）求从t=0时刻开始，质点M在6.5s内运动的路程； （3）求质点N第二次到达波谷的时刻。 【答案】（1）见解析 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 一列简谐横波沿x轴正负方向传播，可知波形在x轴正负方向相对于y轴具有对称性，则t=1.5s时x负半轴上形成的波形如图所示 【小问2详解】 该波的传播速度为 该波的周期为 质点M开始起振的时刻为 则质点M在6.5s内振动的时间为 可知质点M在6.5s内运动的路程为 【小问3详解】 由题图可知从t=1.5s时波形图中的波谷第一次传到N点所用时间为 则质点N第二次到达波谷的时刻为 15. 现代科技常利用电场和磁场控制带电粒子的运动。如图所示的空间直角坐标系Oxyz（z 轴未画出，正方向垂直于Oxy平面向外）中，在y>0，x<0的区域I内存在垂直于Oxy平面向里的匀强磁场；在y<0，x<0的区域II内存在方向沿x轴正方向的匀强电场；在y≤0，x>0的区域III内同时存在垂直于Oxy平面向里的匀强磁场和沿y轴负方向的匀强电场；在y轴上的P点有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子以速度v0射入磁场区域，粒子恰能垂直通过x轴上的A点，然后经过电场区域从y轴上的Q点进入电场和磁场的叠加区域，已知P 点、A点和Q点的坐标分别为(0，L，0)、，区域II和区域III的电场强度大小相同，不计粒子重力和电、磁场的边界效应。求： （1）区域I的磁感应强度的大小； （2）区域II的电场强度大小和粒子在Q点的速度； （3）若区域III的电场强度大小和磁感应强度大小之比为，求粒子运动到x轴时的位置坐标。 【答案】（1） （2），，方向：与y轴负方向夹角为 （3） 【解析】 【小问1详解】 设区域Ⅰ的磁感应强度为，粒子在区域Ⅰ的轨道半径为，由几何关系 解得 又洛伦兹力提供向心力可得 联立①②两式得 【小问2详解】 设区域Ⅱ的电场强度为，粒子在该区域运动的时间为，由类平抛知③，④ 其中⑤ 联立③④⑤式，得 由到由动能定理得⑥ 解得 设处速度与轴负方向的夹角为，由 解得 【小问3详解】 设区域Ⅲ的磁感应强度为，由（1）（2）问知 又已知，故⑦ 将沿轴和轴两个方向分解，知粒子在方向的分速度，对应的洛伦兹力 又粒子在区域Ⅲ的电场力 知粒子的运动可看作以向右做匀速直线运动和以做逆时针匀速圆周运动的合成，其圆周运动的半径⑧ 故粒子在运动（为圆周运动的周期）后第一次到达轴且恰好与轴相切，其圆心沿方向移动的距离满足⑨ 此时轨迹在轴上的坐标 因此，粒子运动到轴时的位置坐标应为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $