精品解析：2026届河北武邑县第三中学高三下学期第二次质量检测考试物理试题

高三年级第二次质量检测考试 物理试题 本试卷总分100分，考试时间75分钟 一、单项选择题：本大题共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个选项符合题目要求，选对的得4分，选错或不答的得0分。 一、单选题 1. 关于下列经典实验，说法正确的是（　　） A. 甲图中使用的金箔可用铝箔替代 B. 乙图中光谱上可见光区有4条特征谱线 C. 丙图中折线就是悬浮微粒的运动轨迹 D. 丁图中发生光电效应时电流表示数不可能为零 2. 两列机械波在同种介质中相向而行，P、Q为两列波的波源，某时刻的波形如图所示，已知波源P产生的波传播速度为10m/s，下列判断正确的是（　　） A. 两波源P、Q的起振方向相同 B. 波源Q振动的频率为0.4Hz C. x=0处质点振动稳定后的振幅为45cm D. 波源Q产生的波更容易发生明显衍射 3. 2025年7月19日，雅鲁藏布江下游水电工程在西藏自治区林芝市正式开工。水电站向外供电示意图如图甲所示，发电机的内部原理简化图如图乙所示。已知升压变压器原、副线圈的匝数分别为、，降压变压器原、副线圈的匝数分别为、，变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（　　） A. 减小，可以提高远距离输电的输电效率 B. 图乙中的线圈转过90°时，线圈产生的电流最小 C. 若发电站输送功率一定，发电机的输出电压增大，则输电线中损耗的功率会减小 D. 当用户端接入的用电器增多时，为维持用户电压稳定，要适当减小 4. 如图所示，物体P、Q用轻绳连接后跨过光滑轻质定滑轮，物体P放在长木板上，物体Q悬挂在定滑轮的另一侧。长木板与水平地面的夹角为θ，仅当的过程中，物体P才能相对长木板静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（　　） A. 物体P、Q的质量相等 B. θ从增大到的过程中，轻绳对滑轮的作用力保持不变 C. 当时，P受到的摩擦力为零 D. 物体P与长木板之间的动摩擦因数为 5. 一定质量理想气体体积随摄氏温度变化的图像如图所示，过程为，图线与图线均与纵轴平行，则下列判断正确的是（　　） A. 从到过程，气体对容器壁单位面积的作用力减小 B. 从到过程，气体放出热量等于外界对气体做功 C. 从到过程，所有气体分子的动能增大 D. 从到过程，气体分子数密度增大 6. 给定一段粗细均匀的导体AB，横截面积为S、长为L。单位体积内有n个自由电子，每个电子的电荷量为e、在导体AB两端加某一电压时，自由电子定向移动的平均速率为v。经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞。自由电子与金属离子碰撞的平均结果表现为导体给自由电子以连续的阻力，使自由电子的定向移动近似为匀速运动。设阻力的大小与自由电子定向移动速率成正比，即f=kv，k是阻力系数。则导体的电阻率可表示为（　　） A. B. C. D. 7. 如图甲所示，、两物块（均视为质点）用轻质弹簧连接并放置在光滑的水平面上，的质量为。时刻，使获得水平向右、大小为的初速度，、运动的速度—时间图像如图乙所示。已知弹簧的劲度系数为，弹簧的弹性势能，其中为弹簧的形变量，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法不正确的是（　　） A. 的质量为 B. 时刻，、间的距离最大 C. 时间内，所受冲量的大小为 D. 图乙中阴影部分的面积为 二、多项选择：（本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题所给的答案中有多项是符合题目要求的，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错、不选、多选的得0分） 8. 2025年10月31日，神舟二十一号载人飞船仅用3.5小时完成了与空间站天和核心舱的对接，创造了神舟飞船与空间站对接的最快记录。如图所示，载人飞船先在半径为的轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，经过第一次变轨进入椭圆轨道Ⅱ，再经第二次变轨后进入半径为的轨道Ⅲ上做匀速圆周运动，忽略大气阻力，已知引力势能公式为（其中G为引力常量，M为地球质量，r为到地心的距离），下列说法正确的是（　　） A. 飞船在轨道Ⅰ的速度一定大于在轨道Ⅲ的速度 B. 飞船在椭圆轨道Ⅱ上，P点的速度一定小于Q点的速度 C. 若轨道Ⅰ周期为，则椭圆轨道的周期 D. 第一次加速过程中飞船机械能的增加量大于第二次加速的增加量 9. 如图所示，图中实线、、、为某静电场中的等差等势线，相邻两等势线的电势差绝对值为，虚线为一个电子在该静电场中的运动轨迹，电子在点的动能为，在点电势能为，电子的电量为，则下列判断正确的是（　　） A. 电子在点加速度比在点大 B. 等势线的电势为 C. 电子在点的电势能为 D. 电子运动中的动能可能为 10. 如图所示，两粗糙平行金属导轨、固定在一倾角为的斜面上，导轨上端接有一个不带电且电容为的平行板电容器。导轨下端接固定在水平面上的足够长平行直光滑导轨、，与、与均通过很短的绝缘弯头平滑相连，金属导轨、及、的间距均为。斜面上存在磁感应强度为的匀强磁场且方向垂直斜面向下，水平面存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度也为。在水平导轨上静止放置长度为的导体棒，到弯头的初始距离为。现有一长度为的导体棒垂直放置于导轨、的某处并从静止开始下滑，无摩擦地滑过绝缘弯头，滑上水平放置的金属导轨、。导体棒刚下滑时离水平导轨的高度为，且与导轨、之间的动摩擦因数为。已知导体棒、的质量均为，导体棒的电阻为，不计导体棒及所有导轨电阻，重力加速度大小为，电容器始终未被击穿，金属棒与金属棒始终未发生碰撞。下列说法正确的是（　　） A. 金属棒在倾斜导轨上做匀加速运动，在水平导轨上做匀减速运动 B. 金属棒与金属棒的最终速度为 C. 电容器最终储存的电能为 D. 的最小值为 三、非选择题:本题共5小题，共54分。 11. 下列实验操作，正确的是（　　） A. 用单摆测重力加速度时，在最高点释放摆球并同时开始计时 B. 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时，使用多用电表的交流电压挡测电压 C. 用多用电表测电阻前应先把两表笔短接，调整欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点 12. 用双缝干涉实验测量光的波长的实验装置如下图所示。 （1）双缝应该放置在图1中_______处（填“A”或“B”）。 （2）分划板中心刻线与某亮纹中心对齐时，手轮上的示数如图2所示，读数为_______mm。 13. 某电流表出现故障，其内部电路如图3所示。用多用电表的欧姆挡检测故障，两表笔接时表头指针不偏转，接和时表头指针都偏转。出现故障的原因是（　　） A. 表头断路 B. 电阻断路 C. 电阻断路 14. 某同学利用如图（a）所示的实验装置来测量重力加速度大小g。细绳跨过固定在铁架台上不可转动的小圆柱体，两端各悬挂一个重锤。实验步骤如下： ①用游标卡尺测量遮光片的宽度d。 ②将遮光片固定在重锤1上，用天平测量重锤1和遮光片的总质量m、重锤2的质量M（M>m）。 ③将光电门安装在铁架台上，将重锤1压在桌面上，保持系统静止，重锤2离地面足够高。用刻度尺测量遮光片中心到光电门的竖直距离H。 ④启动光电门，释放重锤1，用毫秒计测出遮光片经过光电门所用时间t。 ⑤根据上述数据求出重力加速度g。 ⑥多次改变光电门高度，重复步骤，求出g的平均值。 回答下列问题： （1）测量d时，游标卡尺的示数如图（b）所示，可知______cm。 （2）重锤1通过光电门时的速度大小为______（用遮光片d、t表示）。若不计摩擦，g与m、M、d、t、H的关系式为______。 （3）实验发现，当M和m之比接近于1时，g的测量值明显小于真实值。主要原因是圆柱体表面不光滑，导致跨过圆柱体的绳两端拉力不相等。理论分析表明，圆柱体与绳之间的动摩擦因数很小时，跨过圆柱体的绳两端拉力差，其中是只与圆柱体表面动摩擦因数有关的常数。保持不变，其中，。足够小时，重锤运动的加速度大小可近似表示为。调整两重锤的质量，测得不同β时重锤的加速度大小a，结果如下表。根据表格数据，采用逐差法得到重力加速度大小______（保留三位有效数字）。 β 0.04 0.06 0.08 0.10 a/（m/s2） 0.084 0.281 0.477 0.673 四、解答题 15. 在温室、阳光房或现代玻璃幕墙的设计中，常采用弧形透明板材来改善光线分布、提高美观性。工程师需要精确计算光线透过弧形透明介质后的传播路径，以确保室内光照均匀、避免局部过热或过暗。本题以一段四分之一圆弧截面的柱状透明介质为模型，模拟光线从其平面侧射入、经弧面折射后投射到地面的过程。如图所示，截面为圆弧面的柱状透明介质，圆心为，半径为，底部面放置在水平地面上，一条光线垂直于边从其中点射入，透过圆弧面后射到地面上的点，、点间距离为，已知光在真空（或空气）中的传播速度为。 （1）求此透明介质的折射率； （2）求光从传播到所用的时间； （3）向上平行移动入射光线，发现移动一段距离后，圆弧面上恰好无光线射出，请求出的大小。 16. 如图所示，弹簧左端系于A点，右端与质量为m的小球接触但不连接。现用外力推动小球将弹簧压缩至P点保持静止，此时弹性势能为Ep= Kmg（K为一已知常量），P、B之间的距离为2.5K。小球与水平轨道的动摩擦因数为µ = 0.1。DEF是固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，轨道上端D点的切线水平，圆心O与轨道下端F的连线与竖直墙面的夹角为127°。静止释放小球，小球进入圆弧轨道后恰好能沿着轨道DEF运动，一段时间后从轨道下端F处脱离，已知重力加速度为g，求： （1）小球运动到B点的速度大小； （2）轨道DEF的半径R； （3）在F点下方整个空间有水平向左、大小为F0= 0.75mg的恒定风力，求小球从F点运动到O点正下方时的动能。 17. 某工业级电子束调制系统由电子加速腔、平行板电偏转模块和磁偏转腔依次衔接组成，某原理可简化为如图甲所示装置。加速电场的电压，大量电子由静止开始经加速腔加速后，连续不断地沿水平方向从两板正中间射入电偏转模块；电偏转模块的两块水平平行金属板间距为，其正对区域的长度满足：无电场作用时，电子水平穿过极板的时间为。当极板间加载如图乙所示的周期性脉冲电压（振幅恒为，周期为）时，所有电子均能从极板间射出，随后进入磁偏转腔中水平宽度一定，竖直宽度足够大，方向垂直纸面向里，磁感应强度为的匀强磁场区域，最终全部垂直撞击在竖直安装的荧光接收屏上。已知电子的质量为，电子电荷量大小为，电子所受重力可忽略不计。 （1）求平行板电偏转模块中偏转电场的极板长度； （2）电子在刚穿出两极板之间时的最大侧向位移与最小侧向位移之比为多少？ （3）若将偏转磁场的磁感应强度变为（），但磁场宽度不变。为使电子仍能垂直打在竖直放置的荧光屏上，将荧光屏向右移动一段距离，在匀强磁场右边界与荧光屏之间加一段竖直向上的匀强电场进行“速度偏折矫正”。已知电子在该矫正电场中运动的时间为，求该矫正电场的电场强度的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三年级第二次质量检测考试 物理试题 本试卷总分100分，考试时间75分钟 一、单项选择题：本大题共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个选项符合题目要求，选对的得4分，选错或不答的得0分。 一、单选题 1. 关于下列经典实验，说法正确的是（　　） A. 甲图中使用的金箔可用铝箔替代 B. 乙图中光谱上可见光区有4条特征谱线 C. 丙图中折线就是悬浮微粒的运动轨迹 D. 丁图中发生光电效应时电流表示数不可能为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．α粒子散射实验选用金箔，是因为金的原子序数大，对α粒子的散射效果更明显，且金箔可加工得极薄，铝箔无法达到相同实验效果，不能替代金箔，A错误； B．氢原子光谱的巴耳末线系位于可见光区，一共存在4条特征谱线，B正确； C．丙图的折线是每隔一段时间记录悬浮微粒位置后连接得到的，不是悬浮微粒的实际运动轨迹，两个记录点之间微粒的运动也是无规则的，C错误； D．丁图中光电管加的是反向电压，当反向电压大小等于遏止电压时，光电流为零，因此电流表示数可以为零，D错误。 故选B。 2. 两列机械波在同种介质中相向而行，P、Q为两列波的波源，某时刻的波形如图所示，已知波源P产生的波传播速度为10m/s，下列判断正确的是（　　） A. 两波源P、Q的起振方向相同 B. 波源Q振动的频率为0.4Hz C. x=0处质点振动稳定后的振幅为45cm D. 波源Q产生的波更容易发生明显衍射 【答案】C 【解析】 【详解】A．波源的起振方向与波最前端质点的起振方向相同，从波形图中可看出波源P产生的波起振方向沿y轴负方向，波源Q产生的波起振方向沿y轴正方向，方向相反，A错误； B．如图可知波源Q产生的波波长为，已知波在同种均匀介质中传播速度相同，所以，可得周期为 频率为 B错误； C．由于这两列波的波长相等，波速相等，所以频率也相等，这两列波能发生干涉，由于x=0处质点到这两列波最前端的距离差为2m，等于半波长的整数倍，所以x=0处质点为振动加强点，振幅为 C正确； D．这两列波的波长相同，所以这两列波发生衍射的难易程度相同，D错误。 故选C。 3. 2025年7月19日，雅鲁藏布江下游水电工程在西藏自治区林芝市正式开工。水电站向外供电示意图如图甲所示，发电机的内部原理简化图如图乙所示。已知升压变压器原、副线圈的匝数分别为、，降压变压器原、副线圈的匝数分别为、，变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（　　） A. 减小，可以提高远距离输电的输电效率 B. 图乙中的线圈转过90°时，线圈产生的电流最小 C. 若发电站输送功率一定，发电机的输出电压增大，则输电线中损耗的功率会减小 D. 当用户端接入的用电器增多时，为维持用户电压稳定，要适当减小 【答案】C 【解析】 【详解】A. 输电效率 其中 减小，根据可知升压变压器副线圈电压减小，导致输电电流增大，输电线上损耗的功率增大，输电效率降低，故A错误。 B. 由图乙可知，线圈平面与磁感线垂直，处于中性面位置，此时磁通量最大，但磁通量的变化率为零，感应电动势为零，感应电流为零。线圈转过时，线圈平面与磁感线平行，磁通量为零，但磁通量的变化率最大，感应电动势最大，感应电流最大，故B错误。 C. 若发电站输送功率一定，发电机的输出电压增大，根据可知增大。由可知输电电流减小。输电线中损耗的功率，因减小，所以减小，故C正确。 D. 当用户端接入的用电器增多时，用户端总电阻减小，降压变压器副线圈电流增大，原线圈电流（即输电线电流）增大，输电线上电压损失增大，降压变压器原线圈电压减小。用户电压随之减小。为维持用户电压稳定，应增大变压比，即适当增大，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，物体P、Q用轻绳连接后跨过光滑轻质定滑轮，物体P放在长木板上，物体Q悬挂在定滑轮的另一侧。长木板与水平地面的夹角为θ，仅当的过程中，物体P才能相对长木板静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（　　） A. 物体P、Q的质量相等 B. θ从增大到的过程中，轻绳对滑轮的作用力保持不变 C. 当时，P受到的摩擦力为零 D. 物体P与长木板之间的动摩擦因数为 【答案】D 【解析】 【详解】AD．由题意可知， 联立解得， 故A错误，D正确； C．当时，P受到的摩擦力为，故C错误； B．从增大到的过程中，两轻绳间的夹角逐渐减小，绳子的拉力不变，则两绳的合力逐渐增大，即轻绳对滑轮的作用力逐渐增大，故B错误。 故选D。 5. 一定质量理想气体体积随摄氏温度变化的图像如图所示，过程为，图线与图线均与纵轴平行，则下列判断正确的是（　　） A. 从到过程，气体对容器壁单位面积的作用力减小 B. 从到过程，气体放出热量等于外界对气体做功 C. 从到过程，所有气体分子的动能增大 D. 从到过程，气体分子数密度增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．从到过程为等压过程，气体压强不变，可知气体对容器壁单位面积的作用力不变，A错误； B．从到过程，气体温度不变，内能不变；体积减小，则外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体放出热量等于外界对气体做功，B正确； C．从到过程，气体温度升高，气体分子的平均动能变大，但并非所有气体分子的动能都增大，C错误； D．从到过程，气体体积变大，则分子数密度减小，D错误。 故选B。 6. 给定一段粗细均匀的导体AB，横截面积为S、长为L。单位体积内有n个自由电子，每个电子的电荷量为e、在导体AB两端加某一电压时，自由电子定向移动的平均速率为v。经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞。自由电子与金属离子碰撞的平均结果表现为导体给自由电子以连续的阻力，使自由电子的定向移动近似为匀速运动。设阻力的大小与自由电子定向移动速率成正比，即f=kv，k是阻力系数。则导体的电阻率可表示为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】导体中自由电子定向移动时，所受电场力与阻力平衡，即 电场强度 代入得 电流微观表达式为 结合欧姆定律和电阻公式 联立得 将代入，约简后得。 故选B。 7. 如图甲所示，、两物块（均视为质点）用轻质弹簧连接并放置在光滑的水平面上，的质量为。时刻，使获得水平向右、大小为的初速度，、运动的速度—时间图像如图乙所示。已知弹簧的劲度系数为，弹簧的弹性势能，其中为弹簧的形变量，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法不正确的是（　　） A. 的质量为 B. 时刻，、间的距离最大 C. 时间内，所受冲量的大小为 D. 图乙中阴影部分的面积为 【答案】B 【解析】 【详解】A．设a的质量为，以水平向右的方向为正方向，由动量守恒定律可得 解得，故A正确； B．根据图乙可知，时刻之前a的速度大于b的速度，时刻a的速度等于b的速度，则时刻弹簧被压缩最短，此时a、b间的距离最小，接着弹簧逐渐恢复原长，在时刻a的速度最小、b的速度最大，此时弹簧恢复原长，故时刻a、b间的距离并非最大，接着弹簧继续伸长，a的速度增大、b的速度减小，在时刻两者共速，此时两物块相距最远，因此时刻a、b间的距离最大，故B错误； C．时间内，以水平向右的方向为正方向，对b由动量定理可得，故C正确； D．图中阴影部分的面积为弹簧的最大压缩量，根据能量守恒定律可得 解得 即图乙中阴影部分的面积为，故D正确。 此题选择不正确选项，故选B。 二、多项选择：（本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题所给的答案中有多项是符合题目要求的，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错、不选、多选的得0分） 8. 2025年10月31日，神舟二十一号载人飞船仅用3.5小时完成了与空间站天和核心舱的对接，创造了神舟飞船与空间站对接的最快记录。如图所示，载人飞船先在半径为的轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，经过第一次变轨进入椭圆轨道Ⅱ，再经第二次变轨后进入半径为的轨道Ⅲ上做匀速圆周运动，忽略大气阻力，已知引力势能公式为（其中G为引力常量，M为地球质量，r为到地心的距离），下列说法正确的是（　　） A. 飞船在轨道Ⅰ的速度一定大于在轨道Ⅲ的速度 B. 飞船在椭圆轨道Ⅱ上，P点的速度一定小于Q点的速度 C. 若轨道Ⅰ周期为，则椭圆轨道的周期 D. 第一次加速过程中飞船机械能的增加量大于第二次加速的增加量 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力有 解得 由图可知，则飞船在轨道Ⅰ的速度一定大于在轨道Ⅲ的速度，故A正确； B．根据题意，由开普勒第二定律可知，飞船在椭圆轨道Ⅱ上，P点的速度一定大于Q点的速度，故B错误； C．根据题意，由开普勒第三定律有 解得椭圆轨道的周期，故C错误； D．飞船在轨道Ⅰ运行时的机械能为 同理可得，飞船在轨道Ⅲ运行时的机械能为 飞船在轨道Ⅱ上运行时，由开普勒第二定律有 由机械能守恒定律有 联立解得 则有， 可得 即第一次加速过程中飞船机械能的增加量大于第二次加速的增加量，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示，图中实线、、、为某静电场中的等差等势线，相邻两等势线的电势差绝对值为，虚线为一个电子在该静电场中的运动轨迹，电子在点的动能为，在点电势能为，电子的电量为，则下列判断正确的是（　　） A. 电子在点加速度比在点大 B. 等势线的电势为 C. 电子在点的电势能为 D. 电子运动中的动能可能为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．等势线的疏密反映电场强度大小：等势线越密，电场强度越大。 由图可知，A点等势线更密集，故 根据牛顿第二定律 电子在A点受力更大，加速度更大。A正确； B．已知电子在点电势能，由 得点电势： 相邻等势线电势差绝对值为10V，结合轨迹弯曲方向（电场力指向轨迹内侧，电子带负电，电场线与等势线垂直且由高电势指向低电势），可判断电势沿依次升高，由， 可得，B错误； C．根据， 则， 得 点总能量 点与点等势，故点电势能，C正确； D．电子总能量，由 可知动能时，电势能，电势为-35V，由轨迹图可知，电子未能到达等势线上，所以电子运动中的动能不可能为，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，两粗糙平行金属导轨、固定在一倾角为的斜面上，导轨上端接有一个不带电且电容为的平行板电容器。导轨下端接固定在水平面上的足够长平行直光滑导轨、，与、与均通过很短的绝缘弯头平滑相连，金属导轨、及、的间距均为。斜面上存在磁感应强度为的匀强磁场且方向垂直斜面向下，水平面存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度也为。在水平导轨上静止放置长度为的导体棒，到弯头的初始距离为。现有一长度为的导体棒垂直放置于导轨、的某处并从静止开始下滑，无摩擦地滑过绝缘弯头，滑上水平放置的金属导轨、。导体棒刚下滑时离水平导轨的高度为，且与导轨、之间的动摩擦因数为。已知导体棒、的质量均为，导体棒的电阻为，不计导体棒及所有导轨电阻，重力加速度大小为，电容器始终未被击穿，金属棒与金属棒始终未发生碰撞。下列说法正确的是（　　） A. 金属棒在倾斜导轨上做匀加速运动，在水平导轨上做匀减速运动 B. 金属棒与金属棒的最终速度为 C. 电容器最终储存的电能为 D. 的最小值为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．在倾斜导轨上运动时，设金属棒的速度大小为时，经历的时间为，通过金属棒的电流为，在时间间隔内流经金属棒的电荷量为，则 按定义有 也是平行板电容器极板在时间间隔内增加的电荷量，为金属棒的速度变化量。 金属棒受到的安培力方向沿导轨向上，大小为 金属棒所受到的摩擦力方向沿导轨斜面向上，大小为 金属棒在时刻的加速度方向沿斜面向下，设其大小为，根据牛顿第二定律有 又 联立可得 可知，金属棒在倾斜导轨上做初速度为零的匀加速运动。 则金属棒刚滑至处时速度 在水平轨道运动时，设金属棒的速度大小为时，金属棒的速度大小为，通过金属棒的电流为 金属棒受到的安培力方向向右，大小为 由于金属棒速度减小，金属棒速度增大，随着运动减小，根据牛顿第二定律得 所以，金属棒在水平轨道上做加速度减小的减速运动，故A错误； B．金属棒与金属棒在水平轨道上满足动量守恒，有 解得，故B正确； C．设电容器最终储存的电能为，金属棒在倾斜轨道下滑过程，由能量守恒有 得到，故C正确； D．从金属棒刚滑上水平轨道到金属棒和共速过程，对金属棒用动量定理，有 得到流过电路中的电荷量为 当金属棒与共速时，金属棒刚好与金属棒相遇，此时有最小值。 又 由以上得到的最小值为，故D正确。 故选BCD。 三、非选择题:本题共5小题，共54分。 11. 下列实验操作，正确的是（　　） A. 用单摆测重力加速度时，在最高点释放摆球并同时开始计时 B. 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时，使用多用电表的交流电压挡测电压 C. 用多用电表测电阻前应先把两表笔短接，调整欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点 【答案】BC 【解析】 【详解】A．用单摆测重力加速度时，应在摆球经过最低点时开始计时，该位置摆球速度最大，计时误差最小；最高点摆球速度接近0，位置判断带来的计时误差更大，故A错误； B．变压器工作时原、副线圈的电压均为交变电压，测量交变电压需使用多用电表的交流电压挡，故B正确； C．多用电表测电阻前必须进行欧姆调零：将两表笔短接，调整欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点，故C正确。 故选BC。 12. 用双缝干涉实验测量光的波长的实验装置如下图所示。 （1）双缝应该放置在图1中_______处（填“A”或“B”）。 （2）分划板中心刻线与某亮纹中心对齐时，手轮上的示数如图2所示，读数为_______mm。 【答案】（1）B （2）3.184 【解析】 【小问1详解】 在双缝干涉实验中，光的传播顺序是：光源→透镜→滤光片→单缝→双缝→遮光筒→测量头。单缝的作用是获得线光源，双缝的作用是将一束光分成两束相干光。因此，双缝应放置在滤光片之后、遮光筒之前的B处。 【小问2详解】 螺旋测微器的读数规则是：固定刻度读数+可动刻度读数×0.01mm。 图中固定刻度：3.0mm 可动刻度：18.4×0.01mm=0.184mm 读数：3.0mm+0.184mm=3.184mm（3.182~3.186mm均合理） 13. 某电流表出现故障，其内部电路如图3所示。用多用电表的欧姆挡检测故障，两表笔接时表头指针不偏转，接和时表头指针都偏转。出现故障的原因是（　　） A. 表头断路 B. 电阻断路 C. 电阻断路 【答案】C 【解析】 【详解】A．表头断路，表笔连任意两端，电流都无法通过表头，均不发生偏转，故A错误； B．电阻断路，连接A、B时，电流通过表头和与欧姆挡构成闭合回路，表头偏转，故B错误； C．电阻断路，连接A、B时，电流无法通过表头和与欧姆挡构成闭合回路，表头不偏转；连接A、C和B、C均能与欧姆挡构成闭合回路，表头发生偏转，故C正确。 故选C。 14. 某同学利用如图（a）所示的实验装置来测量重力加速度大小g。细绳跨过固定在铁架台上不可转动的小圆柱体，两端各悬挂一个重锤。实验步骤如下： ①用游标卡尺测量遮光片的宽度d。 ②将遮光片固定在重锤1上，用天平测量重锤1和遮光片的总质量m、重锤2的质量M（M>m）。 ③将光电门安装在铁架台上，将重锤1压在桌面上，保持系统静止，重锤2离地面足够高。用刻度尺测量遮光片中心到光电门的竖直距离H。 ④启动光电门，释放重锤1，用毫秒计测出遮光片经过光电门所用时间t。 ⑤根据上述数据求出重力加速度g。 ⑥多次改变光电门高度，重复步骤，求出g的平均值。 回答下列问题： （1）测量d时，游标卡尺的示数如图（b）所示，可知______cm。 （2）重锤1通过光电门时的速度大小为______（用遮光片d、t表示）。若不计摩擦，g与m、M、d、t、H的关系式为______。 （3）实验发现，当M和m之比接近于1时，g的测量值明显小于真实值。主要原因是圆柱体表面不光滑，导致跨过圆柱体的绳两端拉力不相等。理论分析表明，圆柱体与绳之间的动摩擦因数很小时，跨过圆柱体的绳两端拉力差，其中是只与圆柱体表面动摩擦因数有关的常数。保持不变，其中，。足够小时，重锤运动的加速度大小可近似表示为。调整两重锤的质量，测得不同β时重锤的加速度大小a，结果如下表。根据表格数据，采用逐差法得到重力加速度大小______（保留三位有效数字）。 β 0.04 0.06 0.08 0.10 a/（m/s2） 0.084 0.281 0.477 0.673 【答案】（1）0.515 （2） ①. ②. （3）9.81 【解析】 【小问1详解】 根据游标卡尺的读数规律，该游标卡尺的读数为 【小问2详解】 [1]根据光电门的测速原理，重锤1通过光电门时的速度大小为 [2]对重锤1与重锤2构成的系统进行分析，根据系统机械能守恒定律有 其中 解得 【小问3详解】 由于是只与圆柱体表面动摩擦因数有关的常数，且有 取表格从左至右四组数据分别为和对应的 利用表格中的数据，根据逐差法有 带入数据可则重力加速度 四、解答题 15. 在温室、阳光房或现代玻璃幕墙的设计中，常采用弧形透明板材来改善光线分布、提高美观性。工程师需要精确计算光线透过弧形透明介质后的传播路径，以确保室内光照均匀、避免局部过热或过暗。本题以一段四分之一圆弧截面的柱状透明介质为模型，模拟光线从其平面侧射入、经弧面折射后投射到地面的过程。如图所示，截面为圆弧面的柱状透明介质，圆心为，半径为，底部面放置在水平地面上，一条光线垂直于边从其中点射入，透过圆弧面后射到地面上的点，、点间距离为，已知光在真空（或空气）中的传播速度为。 （1）求此透明介质的折射率； （2）求光从传播到所用的时间； （3）向上平行移动入射光线，发现移动一段距离后，圆弧面上恰好无光线射出，请求出的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 如图所示，设光线射到圆弧面上的点为点，由几何关系有 得 过点作的垂线，垂足为，图中 故为的中点，所做的为的垂直平分线，而 所以 则此透明介质的折射率为 代入数据解得 【小问2详解】 光在介质中的传播速度为，而光在介质中所走的路程为 光在空气中所走的路程为，故光从传播到所用的时间为 代入数据解得 【小问3详解】 由全反射的知识有 由几何知识有 代入数据解得 16. 如图所示，弹簧左端系于A点，右端与质量为m的小球接触但不连接。现用外力推动小球将弹簧压缩至P点保持静止，此时弹性势能为Ep= Kmg（K为一已知常量），P、B之间的距离为2.5K。小球与水平轨道的动摩擦因数为µ = 0.1。DEF是固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，轨道上端D点的切线水平，圆心O与轨道下端F的连线与竖直墙面的夹角为127°。静止释放小球，小球进入圆弧轨道后恰好能沿着轨道DEF运动，一段时间后从轨道下端F处脱离，已知重力加速度为g，求： （1）小球运动到B点的速度大小； （2）轨道DEF的半径R； （3）在F点下方整个空间有水平向左、大小为F0= 0.75mg的恒定风力，求小球从F点运动到O点正下方时的动能。 【答案】（1）；（2）；（3）Ek = 5.65mgK 【解析】 【详解】（1）根据功能关系 解得 （2）在B点由牛顿第二定律 解得 （3）在F点及其下方，小球受水平向左的风力F0 = 0.75mg和竖直向下的重力mg，由角度关系可知，小球所受合力方向沿着小球速度方向，即沿F点切线方向。从D点到O点正下方由动能定理可得 解得 Ek = 5.65mgK 17. 某工业级电子束调制系统由电子加速腔、平行板电偏转模块和磁偏转腔依次衔接组成，某原理可简化为如图甲所示装置。加速电场的电压，大量电子由静止开始经加速腔加速后，连续不断地沿水平方向从两板正中间射入电偏转模块；电偏转模块的两块水平平行金属板间距为，其正对区域的长度满足：无电场作用时，电子水平穿过极板的时间为。当极板间加载如图乙所示的周期性脉冲电压（振幅恒为，周期为）时，所有电子均能从极板间射出，随后进入磁偏转腔中水平宽度一定，竖直宽度足够大，方向垂直纸面向里，磁感应强度为的匀强磁场区域，最终全部垂直撞击在竖直安装的荧光接收屏上。已知电子的质量为，电子电荷量大小为，电子所受重力可忽略不计。 （1）求平行板电偏转模块中偏转电场的极板长度； （2）电子在刚穿出两极板之间时的最大侧向位移与最小侧向位移之比为多少？ （3）若将偏转磁场的磁感应强度变为（），但磁场宽度不变。为使电子仍能垂直打在竖直放置的荧光屏上，将荧光屏向右移动一段距离，在匀强磁场右边界与荧光屏之间加一段竖直向上的匀强电场进行“速度偏折矫正”。已知电子在该矫正电场中运动的时间为，求该矫正电场的电场强度的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由动能定理 得 解得 【小问2详解】 解法一：据分析可得：电子在，，……时刻进入电场时，有最大侧向位移，前时间受电场力匀加速，匀加速侧向位移 后时间不受电场力做匀速运动，匀速运动侧向位移 即 电子在，，……时刻进入电场时，有最小侧向位移，仅在最后时间受电场力匀加速运动 即 解法二：据分析可得，电子在，，……时刻进入电场时，有最小侧向位移，电子在，，……时刻进入电场时，有最大侧向位移 如图所示 据类平抛运动规律：速度反向延长线交于方向位移的中点，据相似三角形相似比可得 【小问3详解】 电子进入磁偏转腔后，洛伦兹力提供向心力 或 电子在磁场中偏转的圆心角满足 即 得， 当磁感应强度变为时， 即半径变大， 又 所以 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $