精品解析：2026届江苏宿迁中学等校高三下学期二模物理试卷

2026届高三年级物理学科试卷 注意事项： 考生在答题前请认真阅读本注意事项 1、本试卷包含选择题和非选择题两部分。考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效。全卷共16题，本次考试时间为75分钟，满分100分。 2、答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效。 3、如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项符合题意 1. 如图所示是观察水面波衍射的实验装置，和是两块挡板，是一个孔，是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长。关于波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是（　　） A. 如果将孔扩大，有可能不能发生衍射现象 B. 挡板前后波纹间距离不等 C. 此时能明显观察到波的衍射现象 D. 如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显地观察到衍射现象 2. 将一根粗细均匀的直棒竖直插入装有水的圆柱形玻璃杯中，从水平方向观察，下列四幅图中符合实际的是（　　） A. B. C. D. 3. 根据图示，下列实验的操作处理中，正确的是（　　） A. 图甲验证动量守恒，斜槽轨道应尽量光滑以减小误差 B. 图甲验证动量守恒，多次测量小球平抛后的水平位移，应取距铅垂线最近的落点 C. 图乙测定重力加速度，摆球经过平衡位置时开始计时，可减小时间的测量误差 D. 图乙测定重力加速度，细线长度超过米尺的测量范围也不能通过图像法完成实验 4. 如图，用同种材料，粗细均匀的电阻丝折成边长为的平面等边三角形框架，电流表示数为，垂直于框架平面有磁感应强度为的匀强磁场，则三角形框架受到的安培力的合力大小为（　　） A. 0 B. BIL C. 2BIL D. 5. 图（a）是一列横波在t=0时刻的波形图，图（b）是质点P或Q的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 这列波的传播速度是10m/s B. t=0时，P和Q的速度相同 C. t=0.1s时，P和Q相距4cm D. 若波沿x轴负方向传播，则图（b）为Q的振动图像 6. 如图所示，一定质量的理想气体经历阿特金森循环abcdea，全过程可视为由两个绝热过程ab、cd，两个等容过程bc、de和一个等压过程ea组成。下列说法正确的是（　　） A. 在a→b的过程中，气体分子的平均动能变小 B. 在b→c的过程中，单位时间内撞击单位面积容器壁的分子数不变 C. 在c→d的过程中，气体的内能在增加 D. 在一次循环过程中气体吸收的热量大于放出的热量 7. 如图所示，一个不带电的枕形导体，固定在绝缘支架上，左端通过开关S接地，A、B是导体内部的两点，当开关S断开时，将带正电的小球置于导体左侧．下列说法正确的是 A. A、B两点的电场强度相等，且都不为零 B. A、B两点的电场强度不相等 C. 导体上的感应电荷在A、B两点的电场强度大小相等 D. 当开关S闭合时，电子沿导线从大地向导体移动 8. 如图甲所示，理想变压器的原线圈匝数为，连接一个理想交流电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头调节，副线圈接有定值电阻和压敏电阻，压敏电阻的阻值与所受压力大小的对应关系如图乙所示。物块置于压敏电阻上，保持原线圈输入的交流电压不变。下列说法正确的是（ ） A. 只减小物块对的压力，电流表的示数减小 B. 只增大物块对的压力，两端的电压增大 C. 只将滑动触头向左滑动，电流表的示数增大 D. 只将滑动触头向右滑动，两端的电压增大 9. 图甲所示的“轨道康复者”航天器可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命。图乙是“轨道康复者”在某次拯救一颗地球同步卫星前，二者在同一平面内沿相同绕行方向绕地球做匀速圆周运动的示意图，此时二者的连线通过地心、轨道半径之比为1∶4。若不考虑卫星与“轨道康复者”之间的引力，则下列说法正确的是（　　） A. 在图示轨道上，“轨道康复者”的速度大于7.9 km/s B. 某时刻有一个部件从航天器上分离，航天器的周期不变 C. 在图示轨道上，“轨道康复者”的加速度大小是地球同步卫星的4倍 D. 在图示轨道上，“轨道康复者”的周期为3h，再过3h两卫星连线再次过地心 10. 在一个足够长的斜面上，将一个弹性小球沿垂直斜面的方向抛出，落回斜面又弹起。如图所示，设相邻落点的间距分别为、、每次弹起时平行于斜面的速度不变，垂直于斜面的速度大小不变、方向相反。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 小球每次弹起在空中运动时间越来越长 B. 小球每次弹起时和斜面间的最大间距越来越大 C. D. 11. 如图所示，绝缘轻弹簧的一端固定于斜面底端挡板，另一端连接带正电的小物块A，带正电的小球B固定在绝缘斜面顶端，现压缩弹簧使A处于O点，弹簧未超过弹性限度，将A由O点静止释放，A沿斜面向B运动，设此运动过程中，A的加速度为a、速度为v、动能为、弹簧与A的机械能为E，下列关于这些物理量随A上滑位移x的变化关系图像，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 二、非选择题：共5题，共56分。其中第12~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 某中学生课外科技活动小组把铜片和锌片相隔约1cm插入一个土豆中，制成一个“土豆电池”。利用以下实验器材测量该电池的电动势E和内阻r： A.电压表（量程0~3V） B.电流表（量程0~200μA，内阻500Ω） C.电阻箱R（0~9999Ω） D.导线及开关 （1）该小组将电压表直接接于“土豆电池”两端，如题1图所示，可判断出电池的正极为___________（选填“A”或“B”）； （2）将题2图的电阻箱R接入题3图所示电路进行实验，改变阻值R，发现电流表示数I的变化不明显，可能的操作是在调（　　） A. “×1000”挡位的旋钮 B. “×1”挡位的旋钮 （3）某次测量时电流表表盘如题4图所示，示数为___________μA； （4）改变阻值R，获得多组数据。以R为横坐标，为纵坐标，作出如题5图所示的图像，根据图像可得该电池的内阻r =___________kΩ；（保留2位有效数字） （5）一段时间后，该小组利用上述器材又正确完成了一次实验，但发现在同一张坐标纸上两次的实验图像明显不重合，请简要说明可能原因。 13. 如图所示，固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd边长为，其中边是电阻为的均匀电阻丝，其余三边是电阻可忽略的铜导线，匀强磁场的磁感应强度为，方向垂直于纸面向里。现有一段长短、粗细、材料均与边相同的电阻丝架在线框上，并以恒定速度从边滑向边。在滑动过程中与导线框的接触良好。当滑过的距离时，求： （1）此时产生的感应电动势是多少； （2）此时通过段电阻丝的电流是多大？ 14. 一群处于第4能级的氢原子，最终都回到基态能发出几种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图像（如图乙所示），其中a光对应图线与横轴的交点坐标为-Ua=-6V。已知氢原子的能级图如图丙所示，电子电量为e=1.6×10-19C。 （1）求a光照射金属时逸出光电子的最大初动能Eka； （2）求该金属逸出功W； （3）只有c光照射金属时，调节光电管两端电压，达到饱和光电流I=3.2μA，若入射的光子有80%引发了光电效应。求此时每秒钟照射到阴极K的光子总能量E 15. 如图所示，竖直理想虚线边界ab、cd、ef将ab右侧空间依次分成区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，区域Ⅰ中有方向竖直向下、场强大小为（大小未知）的匀强电场，区域Ⅱ中有一半径为r的圆形区域，O为圆心，圆周与边界cd、ef分别相切于M、N点，在下半圆周安装有绝缘弹性挡板，圆形区域内有方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为（大小未知）的匀强磁场，在竖直平面内现有一质量为m、电荷量为的带电粒子从边界ab上的P点，以与ab成30°角斜向上的初速度射入区域Ⅰ，此后垂直边界cd从M点射入圆形区域磁场，与下半圆周的挡板发生2次弹性碰撞后从N点垂直边界ef进入区域Ⅲ。区域Ⅲ中充满正交的匀强电场和磁场，其中磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里，电场强度大小为、方向水平向右。不计粒子重力，已知边界ab与cd间距离为L。求： （1）电场强度的大小； （2）粒子在区域Ⅱ中运动的时间； （3）粒子从Ⅲ中再次返回到边界ef过程中的最大速度以及返回边界ef时的位置与N点间的距离。 16. 一固定装置由水平的光滑直轨道AB、倾角为的光滑直轨道BC、圆弧管道（圆心角为）CD组成，轨道间平滑连接，其竖直截面如图所示。BC的长度，圆弧管道半径（忽略管道内径大小），D和圆心O在同一竖直线上。轨道ABCD末端D的右侧紧靠着光滑水平地面放置的一轻质木板，小物块在木板最左端紧挨着管道出口D，板右上方有一水平位置可调节的挡板P，小物块静止于木板右端。现有一质量为可视为质点的物体，从A端弹射获得的动能后，经轨道ABCD水平滑到D点，并与小物块发生弹性碰撞，经过一段时间后和右侧挡板发生弹性碰撞，整个运动过程中、未发生碰撞，与挡板P碰撞后均反向弹回，碰撞前后瞬间速度大小相等。已知、与木板间的动摩擦因数均为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，。试求： （1）求滑块到达D点时对轨道的作用力； （2）若整个运动过程中只与挡板碰撞1次，且返回后最终、停止了运动，求最初与挡板P的水平距离； （3）调节与挡板P的水平距离，使整个运动过程中与挡板总共碰撞2次，且最终、停止了运动，求整个运动经过的时间t和此过程最初与挡板P的水平距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高三年级物理学科试卷 注意事项： 考生在答题前请认真阅读本注意事项 1、本试卷包含选择题和非选择题两部分。考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效。全卷共16题，本次考试时间为75分钟，满分100分。 2、答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效。 3、如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项符合题意 1. 如图所示是观察水面波衍射的实验装置，和是两块挡板，是一个孔，是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长。关于波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是（　　） A. 如果将孔扩大，有可能不能发生衍射现象 B. 挡板前后波纹间距离不等 C. 此时能明显观察到波的衍射现象 D. 如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显地观察到衍射现象 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题图可知，孔的尺寸小于水波的波长，故能发生明显的衍射现象，如果将孔扩大，仍然能发生衍射现象，只是衍射现象没有题图的情况明显，因为衍射是波的特有属性，不论孔的尺寸与水波的波长关系如何，都能发生衍射现象，只是明显程度可能不同，故A错误； B．介质决定波速，波源决定周期，故和均不变，根据，挡板前后水波的波长相同，则波纹间距离相等，B错误； C．由题图可知，孔的尺寸小于水波的波长，能发生明显的衍射现象，此时能明显观察到波的衍射现象，故C正确； D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，则波的周期变小，根据，波的波长变小，衍射现象变得不明显，不能更明显地观察到衍射现象，D错误。 故选C。 2. 将一根粗细均匀的直棒竖直插入装有水的圆柱形玻璃杯中，从水平方向观察，下列四幅图中符合实际的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】图为直棒竖直插入盛水玻璃杯内的俯视图 A处为直棒，ABP表示由直棒反射穿过玻璃杯壁B射向观察者P处的一条光线。ON为过B点沿半径方向的直线，即在B处和空气的分界面的法线，上述光线则相当于在B处由水中射入空气中，图中的角i和角分别为此光线的入射角和折射角，根据光的折射规律可知，应有 ＞i 所以观察者在P处看到的直棒A的像A′的位置不是在A的实际位置，而是由其实际位置偏离杯中心的方向向杯壁靠拢一些，据此可知。以直棒竖直插入玻璃杯中时，其侧视图应该是图中的A或C图才与实际情况相符。同时，玻璃杯此时相当于一个凸透镜，对直棒起到了放大的作用，因此，观察到的直棒比实际粗些，故选A。 3. 根据图示，下列实验的操作处理中，正确的是（　　） A. 图甲验证动量守恒，斜槽轨道应尽量光滑以减小误差 B. 图甲验证动量守恒，多次测量小球平抛后的水平位移，应取距铅垂线最近的落点 C. 图乙测定重力加速度，摆球经过平衡位置时开始计时，可减小时间的测量误差 D. 图乙测定重力加速度，细线长度超过米尺的测量范围也不能通过图像法完成实验 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲验证动量守恒，只要保证入射小球每次从同一位置由静止释放，到达斜槽末端速度相同即可，轨道是否光滑对实验无影响，故A错误； B．图甲验证动量守恒，多次测量小球平抛后的水平位移，应取所有落点的平均位置（用最小圆法），而不是距铅垂线最近的落点，故B错误； C．图乙测定重力加速度，摆球经过平衡位置时速度最大，在此处计时可减小人为反应时间带来的误差，故C正确； D．图乙测定重力加速度，若细线长度超过米尺测量范围，可以通过改变摆长（如缩短细线），测量多组摆长和周期，作图像，利用斜率求解重力加速度，故D错误； 故选C。 4. 如图，用同种材料，粗细均匀的电阻丝折成边长为的平面等边三角形框架，电流表示数为，垂直于框架平面有磁感应强度为的匀强磁场，则三角形框架受到的安培力的合力大小为（　　） A. 0 B. BIL C. 2BIL D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题图可知，三角形边长为，干路电流为，磁感应强度为。三角形框架接入电路，底边电阻设为，由于材料粗细均匀，另外两边总长度为，总电阻为。根据并联电路电压相等， 得 总电流 解得， 底边受到的安培力 根据左手定则，方向垂直底边向上。上两边等效为一条长度为的直导线，电流为，受到的安培力 方向垂直底边向上。框架受到的安培力合力 故选B。 5. 图（a）是一列横波在t=0时刻的波形图，图（b）是质点P或Q的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 这列波的传播速度是10m/s B. t=0时，P和Q的速度相同 C. t=0.1s时，P和Q相距4cm D. 若波沿x轴负方向传播，则图（b）为Q的振动图像 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图示可知，波长、周期分别为， 则波传播速度，故A错误； B．根据图示可知，质点P、Q平衡位置的间距等于半个波长，两个质点振动步调相反，即t=0时，P和Q的速度大小相等，方向相反，故B错误； C．波在传播过程中，质点只在其平衡位置附近振动，并不随波迁移，由于0.1s是四分之一周期，可知，t=0.1s时，P和Q两个质点一个在波峰，另一个在波谷，此时P和Q相距，故C错误； D．根据图（b）可知，0s时刻，质点沿y轴正方向运动，若波沿x轴负方向传播，根据同侧法可知，质点P沿y轴负方向运动，质点Q沿y轴正方向运动，即若波沿x轴负方向传播，则图（b）为Q的振动图像，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，一定质量的理想气体经历阿特金森循环abcdea，全过程可视为由两个绝热过程ab、cd，两个等容过程bc、de和一个等压过程ea组成。下列说法正确的是（　　） A. 在a→b的过程中，气体分子的平均动能变小 B. 在b→c的过程中，单位时间内撞击单位面积容器壁的分子数不变 C. 在c→d的过程中，气体的内能在增加 D. 在一次循环过程中气体吸收的热量大于放出的热量 【答案】D 【解析】 【详解】A．在a→b的绝热过程中，气体体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，外界对其做的功等于增加的内能，气体温度升高，气体分子的平均动能变大，故A错误； B．在b→c过程中，体积不变，压强增大，气体温度升高，气体分子的平均动能增大，分子的平均速率增大，单位时间内撞击汽缸壁的分子数增多，故B错误； C．在c→d为绝热过程，气体体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知，气体内能减小，故C错误； D．在一次循环过程中，根据p-V图像可知，气体对外做功（cd图线下方面积）大于外界对气体做功（eb图线下方面积），气体的内能不变，根据热力学第一定律，气体吸收的热量一定大于放出的热量，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，一个不带电的枕形导体，固定在绝缘支架上，左端通过开关S接地，A、B是导体内部的两点，当开关S断开时，将带正电的小球置于导体左侧．下列说法正确的是 A. A、B两点的电场强度相等，且都不为零 B. A、B两点的电场强度不相等 C. 导体上的感应电荷在A、B两点的电场强度大小相等 D. 当开关S闭合时，电子沿导线从大地向导体移动 【答案】D 【解析】 【详解】AB．枕形导体在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布．因此在枕形导体内部出现感应电荷的电场，正好与点电荷的电场叠加，静电平衡时内部电场强度处处为零，电势相等，故A和B均错误. C．场强在枕形导体内部处处为零，是因为点电荷的产生电场强度与感应电荷产生的电场强度大小相等、方向相反引起的，点电荷的产生电场在A点的场强大于在B点的场强，所以感应电荷在A点产生的附加电场较大，即有 E′A＞E′B，故C错误． D．当电键S闭合时，电子从大地沿导线移向导体中和枕形导体右端的正电荷，相当于右端正电荷流向远端，故D正确． 【点睛】本题关键要理解掌握：处于静电感应现象的导体，内部电场强度处处为零，理解场强处处为零的原因．知道净电荷全部分布在导体表面．且整个导体是等势体． 8. 如图甲所示，理想变压器的原线圈匝数为，连接一个理想交流电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头调节，副线圈接有定值电阻和压敏电阻，压敏电阻的阻值与所受压力大小的对应关系如图乙所示。物块置于压敏电阻上，保持原线圈输入的交流电压不变。下列说法正确的是（ ） A. 只减小物块对的压力，电流表的示数减小 B. 只增大物块对的压力，两端的电压增大 C. 只将滑动触头向左滑动，电流表的示数增大 D. 只将滑动触头向右滑动，两端的电压增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．只减小物块对的压力，则R阻值减小，次级电阻减小，次级电流变大，则初级电流变大，即电流表的示数变大，选项A错误； B．只增大物块对的压力，则R阻值变大，因次级电压不变，可知两端的电压减小，选项B错误； C．只将滑动触头向左滑动，次级匝数减小，根据则次级电压减小，次级电流减小，根据P=I2R可知，次级功率减小，则初级功率也减小，初级电流减小，即电流表的示数减小，选项C错误； D．只将滑动触头向右滑动，次级匝数增加，则次级电压变大，则两端的电压增大，选项D正确。 故选D。 9. 图甲所示的“轨道康复者”航天器可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命。图乙是“轨道康复者”在某次拯救一颗地球同步卫星前，二者在同一平面内沿相同绕行方向绕地球做匀速圆周运动的示意图，此时二者的连线通过地心、轨道半径之比为1∶4。若不考虑卫星与“轨道康复者”之间的引力，则下列说法正确的是（　　） A. 在图示轨道上，“轨道康复者”的速度大于7.9 km/s B. 某时刻有一个部件从航天器上分离，航天器的周期不变 C. 在图示轨道上，“轨道康复者”的加速度大小是地球同步卫星的4倍 D. 在图示轨道上，“轨道康复者”的周期为3h，再过3h两卫星连线再次过地心 【答案】B 【解析】 【详解】A．7.9 km/s是第一宇宙速度，从地面发射卫星的速度不小于第一宇宙速度，卫星绕地球做圆周运动的速度不大于第一宇宙速度，故A错误； B．部件从航天器上分离，航天器的轨道半径不变，由开普勒第三定律可知航天器的周期不变，故B正确； C．万有引力提供向心力，有 得加速度 因两者的轨道半径之比为，所以加速度比为，故C错误； D．根据开普勒第三定律 由题意， 解得 在题图中状态之后，当“轨道康复者”转过的弧度与地球同步卫星转过的弧度差为时，两卫星连线再次过地心。经3h，地球同步卫星转过的弧度为 “轨道康复者”转过的弧度为 弧度差为 因此再过3h两卫星连线不会过地心，故D错误。 故选B。 10. 在一个足够长的斜面上，将一个弹性小球沿垂直斜面的方向抛出，落回斜面又弹起。如图所示，设相邻落点的间距分别为、、每次弹起时平行于斜面的速度不变，垂直于斜面的速度大小不变、方向相反。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 小球每次弹起在空中运动时间越来越长 B. 小球每次弹起时和斜面间的最大间距越来越大 C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．将垂直斜面向上的抛体运动分解成沿斜面方向和垂直斜面方向的两个分运动，在垂直斜面方向做的是类上抛运动，当垂直于斜面方向的分速度减小为零时，离开斜面最远。由于每次反弹垂直斜面方向速度大小不变，所以每次在空中运动时间相同和斜面间的最大距离相同，故AB错误； CD．在沿斜面方向，每次反弹沿斜面方向的速度不变，所以在该方向上小球做初速度为0的匀加速直线运动，则 根据相等时间的位移关系可知：x2-x1=x3-x2 可得：x1+x3=2x2 故C错误，D正确。 故选D。 11. 如图所示，绝缘轻弹簧的一端固定于斜面底端挡板，另一端连接带正电的小物块A，带正电的小球B固定在绝缘斜面顶端，现压缩弹簧使A处于O点，弹簧未超过弹性限度，将A由O点静止释放，A沿斜面向B运动，设此运动过程中，A的加速度为a、速度为v、动能为、弹簧与A的机械能为E，下列关于这些物理量随A上滑位移x的变化关系图像，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】将A由O点静止释放，对A进行受力分析，受重力、支持力、弹簧的弹力、斜面的摩擦力和带电球B的库仑力。这些力随A上滑位移x的变化关系是，重力、支持力、摩擦力均不变，弹簧的弹力与形变量成正比，故与位移成一次线性关系；根据库仑力的表达式得，库仑力与距离的平方成反比。 A．根据牛顿第二定律得 弹簧的弹力与位移成一次线性关系，库仑力与位移不成线性关系，根据牛顿第二定律表达式可知加速度与位移不成一次线性关系，故A错误； C．根据动能定理得 弹力和库仑力都随位移的变化而变化，开始时弹力沿斜面向上较大，库仑力较小，故相同的位移开始时动能变化量较大，故C错误； B．当A在运动过程中速度达到最大后，库仑力继续增大，弹簧弹力继续增大，合外力继续增大，根据库仑力和弹力的变化特点可知，速度不可能关于位移成线性减小，其斜率应该越来越大，B错误； D．摩擦力和库仑力做负功使得弹簧与A的机械能减小，在运动过程中摩擦力和库仑力一直做负功，且库仑力随位移变化越来越大，故弹簧与A的机械能为E一直减小，且相同位移机械能的变化量越来越大，D正确。 故选D。 二、非选择题：共5题，共56分。其中第12~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 某中学生课外科技活动小组把铜片和锌片相隔约1cm插入一个土豆中，制成一个“土豆电池”。利用以下实验器材测量该电池的电动势E和内阻r： A.电压表（量程0~3V） B.电流表（量程0~200μA，内阻500Ω） C.电阻箱R（0~9999Ω） D.导线及开关 （1）该小组将电压表直接接于“土豆电池”两端，如题1图所示，可判断出电池的正极为___________（选填“A”或“B”）； （2）将题2图的电阻箱R接入题3图所示电路进行实验，改变阻值R，发现电流表示数I的变化不明显，可能的操作是在调（　　） A. “×1000”挡位的旋钮 B. “×1”挡位的旋钮 （3）某次测量时电流表表盘如题4图所示，示数为___________μA； （4）改变阻值R，获得多组数据。以R为横坐标，为纵坐标，作出如题5图所示的图像，根据图像可得该电池的内阻r =___________kΩ；（保留2位有效数字） （5）一段时间后，该小组利用上述器材又正确完成了一次实验，但发现在同一张坐标纸上两次的实验图像明显不重合，请简要说明可能原因。 【答案】（1）B （2）B （3）145（144~147均可） （4）3.3（3.2~3.5均可） （5）电池电动势发生了变化、内阻发生了变化、铜片和锌片插入位置或深度改变了（回答合理即可） 【解析】 【小问1详解】 由图1可知，电压表发生偏转，则电流从“+”接线柱流入，所以电池的正极为B。 【小问2详解】 改变阻值R，发现电流表示数I的变化不明显，说明电阻变化不明显，则可能的操作是调“×1”挡位的旋钮。 故选B。 【小问3详解】 由于电流表的量程为200μA，每一小格为5μA，所以表盘读数为 【小问4详解】 根据闭合电路欧姆定律可得 所以 结合图像可得 联立可得 【小问5详解】 若两次实验，在同一张坐标纸上两次的实验图像明显不重合，可能是电池电动势发生了变化、内阻发生了变化、铜片和锌片插入位置或深度改变了等。 13. 如图所示，固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd边长为，其中边是电阻为的均匀电阻丝，其余三边是电阻可忽略的铜导线，匀强磁场的磁感应强度为，方向垂直于纸面向里。现有一段长短、粗细、材料均与边相同的电阻丝架在线框上，并以恒定速度从边滑向边。在滑动过程中与导线框的接触良好。当滑过的距离时，求： （1）此时产生的感应电动势是多少； （2）此时通过段电阻丝的电流是多大？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 产生的感应电动势 【小问2详解】 设单位长度电阻为，则 外电路总电阻 得总电流 根据并联电路电流与电阻成反比可知 得 14. 一群处于第4能级的氢原子，最终都回到基态能发出几种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图像（如图乙所示），其中a光对应图线与横轴的交点坐标为-Ua=-6V。已知氢原子的能级图如图丙所示，电子电量为e=1.6×10-19C。 （1）求a光照射金属时逸出光电子的最大初动能Eka； （2）求该金属逸出功W； （3）只有c光照射金属时，调节光电管两端电压，达到饱和光电流I=3.2μA，若入射的光子有80%引发了光电效应。求此时每秒钟照射到阴极K的光子总能量E 【答案】（1）6eV；（2）6.75eV；（3）2.55×1014eV 【解析】 【分析】 【详解】(1)由图乙可得a光照射金属时的遏止电压 Ua=6V 由动能定理可知，逸出光电子的最大初动能为 Ek=eUa=6eV (2)由图乙可知a光的遏止电压最大，则可知a光光子能量最大，则a光光子是由第4能级跃迁到基态所辐射的光子，则a光的光子能量为 Ea=-0.85eV-(-13.6eV)=12.75eV 根据光电效应方程有 Ek=Ea-W 解得 W=6.75eV (3)时间t内发射的电子数为 n==2×1013（个） 则每秒钟照射到阴极K的光子总能量 =[(-3.4eV)-(-13.6eV)]=10.2eV×2.5×1013=2.55×1014eV 15. 如图所示，竖直理想虚线边界ab、cd、ef将ab右侧空间依次分成区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，区域Ⅰ中有方向竖直向下、场强大小为（大小未知）的匀强电场，区域Ⅱ中有一半径为r的圆形区域，O为圆心，圆周与边界cd、ef分别相切于M、N点，在下半圆周安装有绝缘弹性挡板，圆形区域内有方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为（大小未知）的匀强磁场，在竖直平面内现有一质量为m、电荷量为的带电粒子从边界ab上的P点，以与ab成30°角斜向上的初速度射入区域Ⅰ，此后垂直边界cd从M点射入圆形区域磁场，与下半圆周的挡板发生2次弹性碰撞后从N点垂直边界ef进入区域Ⅲ。区域Ⅲ中充满正交的匀强电场和磁场，其中磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里，电场强度大小为、方向水平向右。不计粒子重力，已知边界ab与cd间距离为L。求： （1）电场强度的大小； （2）粒子在区域Ⅱ中运动的时间； （3）粒子从Ⅲ中再次返回到边界ef过程中的最大速度以及返回边界ef时的位置与N点间的距离。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 粒子在水平方向有， 竖直方向有， 联立解得 【小问2详解】 由题意可知，粒子在圆形区域中的运动情况如图所示 由此可知，设粒子做圆周运动的半径为R，则 在Ⅱ区域路程 时间 【小问3详解】 粒子从N点进入区域Ⅲ，所受电场力大小为 利用配速法，令 解得 即可将粒子的运动分解为竖直向上的速度大小为的匀速直线运动和速度大小为的匀速圆周运动（初速度方向斜向右下方45°），则此过程中速度最大时，有 则再次回到边界经历的时间为， 圆周运动分运动的半径为 此位置到N点的距离为 16. 一固定装置由水平的光滑直轨道AB、倾角为的光滑直轨道BC、圆弧管道（圆心角为）CD组成，轨道间平滑连接，其竖直截面如图所示。BC的长度，圆弧管道半径（忽略管道内径大小），D和圆心O在同一竖直线上。轨道ABCD末端D的右侧紧靠着光滑水平地面放置的一轻质木板，小物块在木板最左端紧挨着管道出口D，板右上方有一水平位置可调节的挡板P，小物块静止于木板右端。现有一质量为可视为质点的物体，从A端弹射获得的动能后，经轨道ABCD水平滑到D点，并与小物块发生弹性碰撞，经过一段时间后和右侧挡板发生弹性碰撞，整个运动过程中、未发生碰撞，与挡板P碰撞后均反向弹回，碰撞前后瞬间速度大小相等。已知、与木板间的动摩擦因数均为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，。试求： （1）求滑块到达D点时对轨道的作用力； （2）若整个运动过程中只与挡板碰撞1次，且返回后最终、停止了运动，求最初与挡板P的水平距离； （3）调节与挡板P的水平距离，使整个运动过程中与挡板总共碰撞2次，且最终、停止了运动，求整个运动经过的时间t和此过程最初与挡板P的水平距离。 【答案】（1），方向竖直向下 （2） （3）1.5s， 【解析】 【小问1详解】 根据动能定理，则有 可解得 在D点列圆周运动的方程，则有 可解得 根据牛顿第三定律可知，滑块对轨道的作用力方向竖直向下，大小为1N。 【小问2详解】 发生弹性碰撞，则由动量守恒定律和能量守恒定律有， 可解得 根据动量守恒，在与挡板P碰撞前的过程中，则有 在与挡板P碰后直到停止的过程中，根据动量守恒定律有 可解得， 对小物块和轻质木板整体列动能定理，则有 可解得 【小问3详解】 根据动量守恒，在与挡板P第一次碰撞前的过程中，则有 从第一次碰撞后，到第二次碰撞的过程中，对于小物块和轻质木板整体根据牛顿第二定律，则有 可解得 对于小物块根据运动学公式，则有， 可解得 对于小物块根据牛顿第二定律，则有 可解得 对于小物块根据运动学公式，则有 对于第二次碰撞到停止的过程中，根据动量守恒，则有 综上所述，可解得 对小物块和轻质木板整体列动能定理，则有 可解得 对于整个过程列动量定理，则有 可解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $