精品解析：山东菏泽市鄄城县第一中学2025-2026学年高三下学期阶段检测物理试题

2023级高三下学期第3次物理试题 一、单选题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 在玻尔的原子模型中，原子各能级的能量并非唯一确定数值，而是在一定的范围内波动。以氢原子第一激发态（n=2）为例，由于分子热运动或强磁场的影响，该能级能量会从－3.4eV扩展至－3.42eV~－3.38eV，该现象称为能级的展宽。若一群处于该状态的氢原子从第一激发态跃迁至基态，则发射光谱的宽度约为（已知普朗克常数h=6.62×10－34J•s，不考虑基态能级变化）（　　） A. 1×1012Hz B. 1×1013Hz C. 8×1013Hz D. 8×1014Hz 2. 一小球从距地面1m高处由静止自由下落，忽略空气阻力。每次与地面碰撞后速度大小均变为碰撞前的0.8倍，则小球从开始下落到第四次与地面相撞时，经过的总路程约为（　　） A. 3.6 m B. 3.9 m C. 4.9 m D. 5.9 m 3. 如图所示为户外露营爱好者常用的一款折叠桌。桌子静置在水平地面上，桌腿为两组等长轻杆组成的“X形”支架，每组支架两杆夹角为θ。现将一个质量为m的露营锅（含食材）放在桌面正中央，已知桌面的质量为M，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 露营锅对桌面的压力和桌面对锅的支持力是一对平衡力 B. 露营桌对地面的压力与θ有关 C. 单根桌腿的弹力大小为 D. 若θ减小，则单根桌腿的弹力将减小 4. 一质量为m的无人机做低空表演自地面竖直升空，其图像如图所示，OA段为直线，AB段为曲线。已知重力加速度为g，空气阻力忽略不计，则下列说法正确的是（　　） A. t2时刻无人机处于悬停状态 B. t1时刻空气对无人机做功的功率为mgv1 C. 在0~t1时间内，空气对无人机的作用力为 D. 在t1~t2时间内，无人机处于失重状态 5. 某实验小组使用下图装置进行双缝干涉实验，单缝、屏上的点均位于双缝和的中垂线上。当用一单色光照射单缝时，发现点处是上方第4条亮纹的中心。若将该实验装置置于折射率为的透明液体中，此时，原位置点处应为上方的（　　） A. 第4条亮纹 B. 第5条暗纹 C. 第6条亮纹 D. 第7条暗纹 6. 人造地球卫星和地心连线与地面的交点称为星下点，如图甲所示。卫星运动和地球自转使星下点在地球表面移动，形成星下点轨迹。图乙和图丙显示了两颗人造地球卫星A、B的星下点轨迹，箭头指向为轨迹移动方向，两颗卫星的轨道均可近似为圆。由图中信息可得（　　） A. 两卫星绕地球转动方向相反 B. A、B两卫星的运动周期之比为1：2 C. A、B两卫星距地球表面高度之比为1： D. 卫星B星下点轨迹每天经过赤道3次 7. 图甲为水火箭的原理图，其中A、C分别是塑料容器的充气口、喷水口，B是气压计。把水火箭的塑料容器竖直固定，在室温环境下，容器内装入一定质量的水，此时容器内的气体体积为，压强为，现缓慢充气后压强变为，打开喷水口阀门，喷出一部分水后关闭阀门，容器内气体从状态M变化到状态N，其压强p与体积V的变化关系如图乙中实线所示，已知气体在状态N时的体积为，压强为。图乙中虚线MN'是容器内气体在绝热（既不吸热也不放热）条件下压强p与体积V的变化关系图线，不计容器的容积变化。下列说法正确的是（　　） A. 设充气过程中气体温度不变，则充入的气体在该室温环境下压强为时的体积为 B. 气体在状态N与状态M时的热力学温度之比为 C. 在图乙中沿实线从M到N的过程是放热过程 D. 容器里的水越多火箭上升的高度越大 8. 如图所示，一条长度为2L、质量为m的匀质链条的一半放置在水平桌面上，另一半悬在桌面下方，链条末端到地面的距离也为L，不计一切摩擦阻力，重力加速度为g。现让链条由静止释放，在链条完全落地瞬间，链条对地面的压力为（　　） A. B. C. D. 二、多选题：本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。 9. 当波传播过程中撞到坚硬障碍并反射过程中，反射波相对于入射波会产生一个相位的突变，这种现象被称为半波损失，其效果相当于反射波比入射波“多走”了半个波长。如图甲所示，某同学手持长为12m轻绳一端上下抖动，轻绳另一端固定于竖直墙面的点，手的运动图像如图乙所示，在时绳波恰好传播到点，不考虑反射时能量损失。稳定后，绳上始终保持静止不动的点可能是（　　） A. 距离点3m的点 B. 距离点4m的点 C. 距离点5m的点 D. 距离点6m的点 10. 如图所示，工程队向峡谷对岸平台抛射重物，初速度大小为20m/s，与水平方向的夹角为，抛出点和落点的连线与水平方向夹角也为，重力加速度大小取，忽略空气阻力。重物在此运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 运动时间为4s B. 落地速度与水平方向夹角为60° C. 重物离PQ连线的最远距离为10m D. 轨迹最高点与落点的高度差为60m 11. 如图所示，空间一个正六棱柱，正六棱柱上下底面的中心为O和O，A、D两点分别固定等量异号的点电荷，下列说法正确的是（　　） A. F点与C点的电场强度大小相同 B. B点与E点的电场强度方向相同 C. A点与F点的电势差小于O点与D点的电势差 D. 试探电荷+q在F点的电势能大于在O点电势能 12. 一边长为1m、质量0.5kg的正方形金属线框abcd静止在光滑绝缘水平面上，线框总电阻为4Ω，整个装置处在垂直水平面向外、磁感应强度为2T的匀强磁场中，线框ab边与磁场边界MN重合，如图所示。现用水平向左的外力F将线框拉出磁场，且外力与时间的函数关系为F=b+kt，b和k均为常数，力的单位为N。在线框穿出磁场的过程中（　　） A. 若b=5、k=10，线框穿出磁场所需时间为s B. 若b=5、k=10，线框穿出磁场过程产生的热量为J C. 若b=5、k=5，线框穿出磁场过程通过回路的电荷量为0.5C D. 若b=5、k=5，线框穿出磁场时的速度为m/s 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分） 13. 某小组发现一毫安表的内阻和满偏电流标识不清，于是他们从实验室借到如下器材进行实验：待测毫安表、标准电流表（量程3mA）、滑动变阻器（0~5000Ω）、电阻箱（0~9999Ω）、电源（电动势3V）、标准电压表V（量程3V）、开关及导线若干。 （1）按图甲连接电路，将调至最大； （2）断开，闭合，调节使满偏，此时示数如图乙，其读数为______mA； （3）闭合和，调节和，使示数仍与图乙相同，且指针偏转到满偏刻度的处，读出此时的阻值为100Ω，则满偏电流为______mA，内阻为______Ω，计算结果均要求三位有效数字。 14. 某实验小组想研究滑轮转动时的动能与转动角速度的关系，特设计了如下实验装置。细绳跨过固定在铁架台上的待测滑轮，两端分别悬挂质量为的重锤1（含遮光片）、质量为的重锤2，、已知且。实验步骤如下： （1）实验前，该小组同学首先用游标卡尺测量遮光片的宽度，如图所示，则遮光片的宽度______cm。 （2）用刻度尺测量遮光片中心到光电门的竖直距离以及待测滑轮的直径。 （3）启动光电门，释放重锤1，用光电计时器测出遮光片的遮光时间。 （4）若运动过程中细绳与滑轮未打滑，则可求出此时滑轮的角速度______，滑轮转动的动能______。（均用题中物理量的符号表示） （5）若考虑空气阻力，该小组测量的滑轮转动动能与实际值相比______。（选填“偏大”、“偏小”或“相等”） 四、解答题 15. 生活中经常用到一种吸盘挂钩，使用时按住锁扣把吸盘紧压在墙上，吸盘内封闭的理想气体的体积为，压强为（如甲图）。然后再把锁扣扳下，吸盘向外拉出，使吸盘内封闭气体的体积变为，（如乙图），该过程中可认为封闭气体的质量和温度不变。已知吸盘与墙面的有效面积为，强力挂钩的总质量为，与墙面间的最大静摩擦力是压力的倍，外界大气压强为，重力加速度为，求： （1）安装完毕后，吸盘内气体的压强为多少 （2）该吸盘挂钩最多可悬挂多大质量的物体。 16. 如图所示，某透明溶液介质中有一个半径为的球形气泡和一个半径为的水平放置的圆形面光源，面光源位于气泡正上方，面光源的圆心与气泡的球心在同一竖直线上，面光源可以竖直向下发射均匀分布的平行单色光，已知该介质折射率为2，光在真空中的传播速度为。 （1）求面光源发射出的光进入气泡占发出所有光的比例； （2）若气泡球心到该面光源的距离为，求恰好发生全反射的光线从发射到返回面光源所在水平面所需的时间。 17. 如图所示，在平面中，虚线与x轴夹角为，其左侧存在与平面平行但大小方向均未知的匀强电场，右侧存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场。一质量为m，带电量为的粒子自点以速度沿y轴负方向进入磁场，一段时间后从点经过虚线，再过后从点经过x轴，不计粒子重力及空气阻力，求： （1）匀强磁场的磁感应强度大小； （2）粒子在磁场中从P运动到Q所用时间； （3）匀强电场的电场强度大小和方向。 18. 一质量为0.1kg的小物块以9m/s的初速度从一平台左端水平向右运动，并最终落在地面上。该平台长8m，距离地面高度3.2m，物块与平台间的动摩擦因数为0.2，与地面的动摩擦因数为0.5.若物块每次落地后弹起的最大高度均为前一次最大高度的。物块视为质点，与地面碰撞时间极短，不考虑空气阻力，重力加速度取。 （1）求物块第一次落到地面时距平台右端的水平距离。 （2）求物块第一次与地面接触过程中损失的机械能。 （3）求物块最终停止运动时距平台右端的水平距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023级高三下学期第3次物理试题 一、单选题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 在玻尔的原子模型中，原子各能级的能量并非唯一确定数值，而是在一定的范围内波动。以氢原子第一激发态（n=2）为例，由于分子热运动或强磁场的影响，该能级能量会从－3.4eV扩展至－3.42eV~－3.38eV，该现象称为能级的展宽。若一群处于该状态的氢原子从第一激发态跃迁至基态，则发射光谱的宽度约为（已知普朗克常数h=6.62×10－34J•s，不考虑基态能级变化）（　　） A. 1×1012Hz B. 1×1013Hz C. 8×1013Hz D. 8×1014Hz 【答案】B 【解析】 【详解】根据玻尔的能级跃迁理论，氢原子发射光子频率满足公式 当激发态能量最高时，发射光子频率最大，即 当激发态能量最低时，发射光子频率最小，即 两式相减可得 将、、代入公式得发射光谱宽度 故选B。 2. 一小球从距地面1m高处由静止自由下落，忽略空气阻力。每次与地面碰撞后速度大小均变为碰撞前的0.8倍，则小球从开始下落到第四次与地面相撞时，经过的总路程约为（　　） A. 3.6 m B. 3.9 m C. 4.9 m D. 5.9 m 【答案】A 【解析】 【详解】根据竖直上抛运动速度与位移的关系式 小球与地面碰撞后速度大小均变为碰撞前的0.8倍，则 联立解得，故每一次上升的最大高度均变为上一次上升的最大高度的0.64倍。 小球从开始下落到第四次与地面相撞时，总路程为 故选A。 3. 如图所示为户外露营爱好者常用的一款折叠桌。桌子静置在水平地面上，桌腿为两组等长轻杆组成的“X形”支架，每组支架两杆夹角为θ。现将一个质量为m的露营锅（含食材）放在桌面正中央，已知桌面的质量为M，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 露营锅对桌面的压力和桌面对锅的支持力是一对平衡力 B. 露营桌对地面的压力与θ有关 C. 单根桌腿的弹力大小为 D. 若θ减小，则单根桌腿的弹力将减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．露营锅对桌面的压力和桌面对锅的支持力是一对相互作用力，故A错误； B．对折叠桌和露营锅整体受力分析，竖直方向受重力和地面的支持力，始终满足平衡条件 根据牛顿第三定律，露营桌对地面的压力与等大反向，与夹角无关，故B错误； C．设每根桌腿的弹力为，将沿竖直方向分解，每组支架有2根桌腿，共2组支架（4根桌腿）。竖直方向根据平衡条件有 解得单根桌腿的弹力为，故C错误； D．由单根桌腿的弹力 可知，当减小时，弹力减小，故D正确。 故选D。 4. 一质量为m的无人机做低空表演自地面竖直升空，其图像如图所示，OA段为直线，AB段为曲线。已知重力加速度为g，空气阻力忽略不计，则下列说法正确的是（　　） A. t2时刻无人机处于悬停状态 B. t1时刻空气对无人机做功的功率为mgv1 C. 在0~t1时间内，空气对无人机的作用力为 D. 在t1~t2时间内，无人机处于失重状态 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知时刻速度达到最大，后做匀速直线运动，故A错误； BC．无人机起飞后，在时间内向上匀加速直线运动，加速度为 由牛顿第二定律可得 解得空气对无人机的作用力为 在时刻功率，故B错误，C正确; D．时间内，无人机向上做加速度逐渐减小的加速直线运动，处于超重状态，故D错误。 故选C。 5. 某实验小组使用下图装置进行双缝干涉实验，单缝、屏上的点均位于双缝和的中垂线上。当用一单色光照射单缝时，发现点处是上方第4条亮纹的中心。若将该实验装置置于折射率为的透明液体中，此时，原位置点处应为上方的（　　） A. 第4条亮纹 B. 第5条暗纹 C. 第6条亮纹 D. 第7条暗纹 【答案】D 【解析】 【详解】根据干涉加强条件，第4条亮纹处到双缝的光程差为 为光在真空（或空气）中的波长。当光进入折射率为的透明液体时，光的波长变为 由于不变而波长变为原来的，则此时光程差满足 根据干涉减弱条件，此处应为第7条暗纹。 故选D。 6. 人造地球卫星和地心连线与地面的交点称为星下点，如图甲所示。卫星运动和地球自转使星下点在地球表面移动，形成星下点轨迹。图乙和图丙显示了两颗人造地球卫星A、B的星下点轨迹，箭头指向为轨迹移动方向，两颗卫星的轨道均可近似为圆。由图中信息可得（　　） A. 两卫星绕地球转动方向相反 B. A、B两卫星的运动周期之比为1：2 C. A、B两卫星距地球表面高度之比为1： D. 卫星B星下点轨迹每天经过赤道3次 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图片信息可知，两星下点在南北方向运动方向相同，则A、B两卫星绕地球转动的方向相同，故A错误； B．根据图乙可知，卫星A的星下点在东西方向自西向东运动，与地球自转方向相同，可知卫星A绕地球转动的角速度大于地球自转角速度。卫星A的星下点在地球上由转到的过程中，卫星转了一圈，比地球自转多转了，可知地球转动了 设地球的自转周期为，则有 根据图丙可知，卫星B的星下点在东西方向自东向西运动，则卫星B绕地球转动的角速度小于地球自转角速度。卫星B的星下点在地球上由转到的过程中，卫星转了一圈，比地球自转少转了，可知地球转动了 则有 则A、B两卫星的运动周期之比为，故B正确； C．根据开普勒第三定律有 可得 则A、B两卫星距地球表面高度之比为，故C错误； D．由于可知，卫星B每转动一圈经过赤道两次，因此每天经过赤道的次数不超过2次，故D错误。 故选B。 7. 图甲为水火箭的原理图，其中A、C分别是塑料容器的充气口、喷水口，B是气压计。把水火箭的塑料容器竖直固定，在室温环境下，容器内装入一定质量的水，此时容器内的气体体积为，压强为，现缓慢充气后压强变为，打开喷水口阀门，喷出一部分水后关闭阀门，容器内气体从状态M变化到状态N，其压强p与体积V的变化关系如图乙中实线所示，已知气体在状态N时的体积为，压强为。图乙中虚线MN'是容器内气体在绝热（既不吸热也不放热）条件下压强p与体积V的变化关系图线，不计容器的容积变化。下列说法正确的是（　　） A. 设充气过程中气体温度不变，则充入的气体在该室温环境下压强为时的体积为 B. 气体在状态N与状态M时的热力学温度之比为 C. 在图乙中沿实线从M到N的过程是放热过程 D. 容器里的水越多火箭上升的高度越大 【答案】B 【解析】 【详解】A．设充入的气体在该室温环境下压强为时的体积为，充气过程中气体温度不变，以充入的气体和容器内原有气体整体为研究对象，由玻意耳定律有 解得，故A错误； B．设气体在状态时的热力学温度为，在状态时的热力学温度为，容器内气体从状态变化到状态，由理想气体的状态方程可得 解得，故B正确； C．由图像与横坐标轴所围面积表示气体做功可知，从到的过程气体对外做功更多，和都是从状态变化而来，应该相同，可得 可知从到的过程内能降低的更少。由热力学第一定律 可知，从到的过程绝热，内能减少量等于气体对外做功量；从到的过程气体对外做功更多，内能降低反而更少，则气体必然吸热，故C错误； D．由极限法可知，如果把瓶子装满水火箭则不会上升，故D错误。 故选B。 8. 如图所示，一条长度为2L、质量为m的匀质链条的一半放置在水平桌面上，另一半悬在桌面下方，链条末端到地面的距离也为L，不计一切摩擦阻力，重力加速度为g。现让链条由静止释放，在链条完全落地瞬间，链条对地面的压力为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】从链条开始运动到完全脱离桌面的过程中，链条机械能守恒，重力势能减小量 由机械能守恒定律得 解得 此后链条最高点将以初速度、加速度向下匀加速运动，落地前速度满足 解得 设落地前极短时间内，落地链条的质量 其中为链条单位长度的质量，即 落地过程满足动量定理— 解得链条末端落地时对地面的冲击力 再加上链条自身重力，链条对地面的压力为 故选A。 二、多选题：本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。 9. 当波传播过程中撞到坚硬障碍并反射过程中，反射波相对于入射波会产生一个相位的突变，这种现象被称为半波损失，其效果相当于反射波比入射波“多走”了半个波长。如图甲所示，某同学手持长为12m轻绳一端上下抖动，轻绳另一端固定于竖直墙面的点，手的运动图像如图乙所示，在时绳波恰好传播到点，不考虑反射时能量损失。稳定后，绳上始终保持静止不动的点可能是（　　） A. 距离点3m的点 B. 距离点4m的点 C. 距离点5m的点 D. 距离点6m的点 【答案】BD 【解析】 【详解】绳波的波速为 绳波的周期为，故绳波的波长为 稳定后，两波源的振动步调相反，设振动减弱点的位置离点的距离为，振动减弱点满足（，，，）解得、、、、，故稳定后，这5个减弱点始终保持静止不动。 故选BD。 10. 如图所示，工程队向峡谷对岸平台抛射重物，初速度大小为20m/s，与水平方向的夹角为，抛出点和落点的连线与水平方向夹角也为，重力加速度大小取，忽略空气阻力。重物在此运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 运动时间为4s B. 落地速度与水平方向夹角为60° C. 重物离PQ连线的最远距离为10m D. 轨迹最高点与落点的高度差为60m 【答案】AB 【解析】 【详解】AC．将初速度分解为沿PQ方向的分速度和垂直PQ方向的分速度，则速度大小有， 将重力加速度分解为沿PQ方向的分加速度和垂直PQ方向的分加速度，则有， 垂直PQ方向，根据对称性可得重物运动时间为 重物离PQ连线的最远距离为，故A正确，C错误； B．重物落地时竖直方向的分速度大小为 落地速度与水平方向夹角的正切值为 解得，故B正确； D．从抛出到最高点所用时间为 从最高点到落地所用时间为 轨迹最高点与落点的高度差为，故D错误。 故选AB。 11. 如图所示，空间一个正六棱柱，正六棱柱上下底面的中心为O和O，A、D两点分别固定等量异号的点电荷，下列说法正确的是（　　） A. F点与C点的电场强度大小相同 B. B点与E点的电场强度方向相同 C. A点与F点的电势差小于O点与D点的电势差 D. 试探电荷+q在F点的电势能大于在O点电势能 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由等量异种电荷的对称性可知和电场强度大小相等，故A正确； B．如图所示，距离正电荷较近，所以电场强度整体偏下，点距离负电荷较近，所以电场强度整体偏上，故B错误； C．由和电势叠加遵循代数和可知，，， 因此，故C正确； D．等量异种点电荷的中垂面为零势面，此面上的电荷电势能均为零，所以O点电势能为0，F点在靠近正电荷一侧，电势大于零，根据可知电势能大于0，所以F点的电势能大于在O点电势能，故D正确。 故选ACD。 12. 一边长为1m、质量0.5kg的正方形金属线框abcd静止在光滑绝缘水平面上，线框总电阻为4Ω，整个装置处在垂直水平面向外、磁感应强度为2T的匀强磁场中，线框ab边与磁场边界MN重合，如图所示。现用水平向左的外力F将线框拉出磁场，且外力与时间的函数关系为F=b+kt，b和k均为常数，力的单位为N。在线框穿出磁场的过程中（　　） A. 若b=5、k=10，线框穿出磁场所需时间为s B. 若b=5、k=10，线框穿出磁场过程产生的热量为J C. 若b=5、k=5，线框穿出磁场过程通过回路的电荷量为0.5C D. 若b=5、k=5，线框穿出磁场时的速度为m/s 【答案】AC 【解析】 【详解】A．若b=5、k=10，则线框初始受拉力为 根据牛顿第二定律有 解得，初始加速度 经极短时间，线框所受拉力增大为 速度增大为 此时线框所受安培力 根据牛顿第二定律有 联立解得，此时的加速度仍为，即物体可保持原加速度做匀加速直线运动。 由于，，根据运动学公式 解得，线框穿出磁场所需时间为，故A正确； B．电流强度为 线框穿出磁场过程产生的热量为 ，故B错误； C．无论b、k取何值，电荷量总满足公式，故C正确； D．若b=5、k=5，物体做加速度非均匀变化的直线运动，进而无法求出穿出磁场的速度，故D错误。 故选AC。 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分） 13. 某小组发现一毫安表的内阻和满偏电流标识不清，于是他们从实验室借到如下器材进行实验：待测毫安表、标准电流表（量程3mA）、滑动变阻器（0~5000Ω）、电阻箱（0~9999Ω）、电源（电动势3V）、标准电压表V（量程3V）、开关及导线若干。 （1）按图甲连接电路，将调至最大； （2）断开，闭合，调节使满偏，此时示数如图乙，其读数为______mA； （3）闭合和，调节和，使示数仍与图乙相同，且指针偏转到满偏刻度的处，读出此时的阻值为100Ω，则满偏电流为______mA，内阻为______Ω，计算结果均要求三位有效数字。 【答案】 ①. 1.00 ②. 1.00 ③. 200 【解析】 【详解】[1]标准电流表量程3mA，由题图可得，标准电流表的分度值为0.1mA，故标准电流表的读数为 [2]闭合之前，满偏，此时示数如图乙，故的满偏电流等于此时的示数，的满偏电流为 [3]示数仍与图乙相同，且指针偏转到满偏刻度的处，即，此时的阻值为100Ω，则 解得的内阻为 14. 某实验小组想研究滑轮转动时的动能与转动角速度的关系，特设计了如下实验装置。细绳跨过固定在铁架台上的待测滑轮，两端分别悬挂质量为的重锤1（含遮光片）、质量为的重锤2，、已知且。实验步骤如下： （1）实验前，该小组同学首先用游标卡尺测量遮光片的宽度，如图所示，则遮光片的宽度______cm。 （2）用刻度尺测量遮光片中心到光电门的竖直距离以及待测滑轮的直径。 （3）启动光电门，释放重锤1，用光电计时器测出遮光片的遮光时间。 （4）若运动过程中细绳与滑轮未打滑，则可求出此时滑轮的角速度______，滑轮转动的动能______。（均用题中物理量的符号表示） （5）若考虑空气阻力，该小组测量的滑轮转动动能与实际值相比______。（选填“偏大”、“偏小”或“相等”） 【答案】 ①. 0.42 ②. ③. ④. 偏大 【解析】 【详解】[1]游标卡尺主尺读数为4mm，该卡尺是10分度，最小分度值0.1mm，游标尺第2个格与主尺对齐，根据读数规则，最终读数d=4mm+2×0.1mm=4.2mm=0.42cm [2]根据光电计时器测量原理，可得遮光片穿过光电门时的速度v= 由于运动过程中细绳与滑轮未打滑，所以滑轮表面速度与物块速度相等，根据圆周运动公式可得， [3]两物块运动过程中，系统减少的机械能 两物块增加的动能 由于未打滑，不存在摩擦生热，所以可认为系统机械能守恒，滑轮增加的转动动能 [4]由于存在空气阻力，系统机械能减小，即减小的重力势能大于增加的动能，所以计算出的动能比实际值偏大。 四、解答题 15. 生活中经常用到一种吸盘挂钩，使用时按住锁扣把吸盘紧压在墙上，吸盘内封闭的理想气体的体积为，压强为（如甲图）。然后再把锁扣扳下，吸盘向外拉出，使吸盘内封闭气体的体积变为，（如乙图），该过程中可认为封闭气体的质量和温度不变。已知吸盘与墙面的有效面积为，强力挂钩的总质量为，与墙面间的最大静摩擦力是压力的倍，外界大气压强为，重力加速度为，求： （1）安装完毕后，吸盘内气体的压强为多少 （2）该吸盘挂钩最多可悬挂多大质量的物体。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 吸盘内气体发生等温变化，根据玻意耳定律有 解得 【小问2详解】 安装完毕后，挂钩对墙面的压力为 由物体的平衡条件可知 解得最大质量 16. 如图所示，某透明溶液介质中有一个半径为的球形气泡和一个半径为的水平放置的圆形面光源，面光源位于气泡正上方，面光源的圆心与气泡的球心在同一竖直线上，面光源可以竖直向下发射均匀分布的平行单色光，已知该介质折射率为2，光在真空中的传播速度为。 （1）求面光源发射出的光进入气泡占发出所有光的比例； （2）若气泡球心到该面光源的距离为，求恰好发生全反射的光线从发射到返回面光源所在水平面所需的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 如图所示，为面光源的垂线，假设由B点射入的光恰好发生 全反射，由临界角公式 解得 所以AD长度为 则面光源发射出的光进入气泡占发出所有光的比例为 【小问2详解】 由图可得， 由光速与折射率的关系可得 则恰好发生全反射的光线从发射到返回面光源所在水平面所需的时间为 17. 如图所示，在平面中，虚线与x轴夹角为，其左侧存在与平面平行但大小方向均未知的匀强电场，右侧存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场。一质量为m，带电量为的粒子自点以速度沿y轴负方向进入磁场，一段时间后从点经过虚线，再过后从点经过x轴，不计粒子重力及空气阻力，求： （1）匀强磁场的磁感应强度大小； （2）粒子在磁场中从P运动到Q所用时间； （3）匀强电场的电场强度大小和方向。 【答案】（1） （2） （3），方向与虚线垂直向右下方 【解析】 【小问1详解】 如图所示，粒子在磁场中做匀速圆周运动，由几何关系得 根据 解得 【小问2详解】 粒子做圆周运动周期为T，粒子圆周运动转过的圆心角为 解得 【小问3详解】 由圆周运动规律，自Q点进入电场时速度沿x轴负方向。粒子在匀强电场中做匀变速运动，假设粒子在方向上加速度分别为，方向如图所示。 由匀变速运动规律： 解得 故合加速度，方向与垂直。 由牛顿第二定律有 故匀强电场场强大小 方向与虚线垂直向右下方。 18. 一质量为0.1kg的小物块以9m/s的初速度从一平台左端水平向右运动，并最终落在地面上。该平台长8m，距离地面高度3.2m，物块与平台间的动摩擦因数为0.2，与地面的动摩擦因数为0.5.若物块每次落地后弹起的最大高度均为前一次最大高度的。物块视为质点，与地面碰撞时间极短，不考虑空气阻力，重力加速度取。 （1）求物块第一次落到地面时距平台右端的水平距离。 （2）求物块第一次与地面接触过程中损失的机械能。 （3）求物块最终停止运动时距平台右端的水平距离。 【答案】（1）5.6m （2）4.8J （3）6.4m 【解析】 【小问1详解】 小物块先做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有 则小物块从开始运动到离开平台有 解得 小物块从平台飞出后做平抛运动，竖直方向有 水平方向有 联立解得 【小问2详解】 物块第一次落地时竖直分速度 从地面弹起后的最大高度为 则物块弹起至最大高度所用时间和弹起的初速度有， 解得弹起时竖直方向的初速度为 物块与地面接触的过程中根据动量定理，取竖直向上为正，在竖直方向有 解得 取水平向右为正，在水平方向有 又因 解得 综上，物块第一次与地面碰撞时损失的机械能 解得 【小问3详解】 物体第二次落地时从地面弹起后的最大高度为 第二次弹起到最高点的时间和初速度满足， 解得弹起时竖直方向的初速度为 同理在竖直方向有 解得 在水平方向有 解得 即物体第二次落地后已经在水平方向上停止运动，并经一段时候静止在第二次落地的位置，所以有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $