精品解析:2026年普通高等学校招生全国统一考试猜题卷(一)物理试题
2026-04-30
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-模拟预测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 南阳市 |
| 地区(区县) | 方城县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.63 MB |
| 发布时间 | 2026-04-30 |
| 更新时间 | 2026-06-15 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57642188.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2026年普通高等学校招生全国统一考试猜题卷(一)物理试题
考生注意:
1、本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2、答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3、考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1. 钚的放射性同位素静止时衰变为铀核和粒子,并放出能量为0.097MeV的光子。已知的质量为的质量为235.0439u,粒子的质量为相当于的能量。则( )
A. 发生衰变时的核反应方程是
B. 的半衰期为24100年,则经过12050年有一半的该原子核发生衰变
C. 若衰变放出的光子的动量可忽略,则衰变后产生的粒子与的动量相同
D. 若衰变放出的光子的动量可忽略,则衰变后产生的粒子的动能约为5.0337MeV
2. 在一次学校的升旗仪式中,小明观察到拴在国旗上端和下端各有一根绳子,随着国旗的徐徐升起,上端的绳子与旗杆的夹角在变大,下端的绳子几乎是松弛的,如图所示.风力始终水平,两绳重力忽略不计,由此可判断在国旗升起的过程( )
A. 风力大小一直不变 B. 上端绳子的拉力在逐渐增大
C. 国旗受到的合力减小 D. 上端绳子的拉力逐渐减小
3. 2025年3月,西昌卫星发射中心成功将天链二号04星送入预定轨道,04星的发射过程可以简化为图所示:先将它发射至近地圆轨道,当它运动到点时变轨进入椭圆转移轨道,当它运动到远地点时再变轨进入到运行圆轨道。不考虑卫星质量的变化,下列判断不正确的是( )
A. 04星要从近地轨道变至转移轨道需要在点加速
B. 04星在转移轨道上的周期大于在运行轨道上的周期
C. 04星在转移轨道上运行时,经过点时的速度大于经过点时的速度
D. 04星在运行轨道上时的机械能大于在近地轨道上时的机械能
4. 为测定一截面为半圆形的玻璃砖的折射率,学习小组进行了如图所示的实验:将玻璃砖的点与光屏紧贴,使直径与垂直。让一束激光从左侧平行于玻璃砖的截面射向圆心,在光屏上的、两点分别观察到两个光斑,测得和的距离分别为、。已知光在真空中的传播速度为。下列说法正确的是( )
A. 图中为折射光线,为反射光线
B. 实验中不断增大入射角,能观察到全反射现象
C. 该玻璃砖折射率
D. 光在该玻璃砖中的传播速度
5. 某款新能源汽车进行性能测试时的v—t图像如图所示,该车始终沿直线运动,下列说法正确的是( )
A. 该车加速过程的加速度大小为8.0m/s2
B. 该车减速过程的加速度大小为10m/s2
C. 0 ~ 3.6s内该车运动的位移先增大后减小
D. 该车加速过程的平均速度小于减速过程的平均速度
6. 如图所示,在xOy平面内有一以O点为中心的正五边形,顶点到O点的距离为L。在正五边形的四个顶点上顺时针方向依次固定电荷量为2q、4q、6q、-2q的点电荷,且电荷量为2q的电荷在y轴正半轴上。静电力常量为k,q>0,则O点处的电场强度( )
A. 方向沿与x轴负方向成18°夹角斜向下
B. 方向沿y轴负方向
C. 大小为
D. 大小为
7. 如图所示,在空间坐标系中坐标平面左侧有水平向右(沿轴正向)的匀强电场,在平面右侧有水平向右的匀强磁场,在点由静止释放一质量为、电荷量为的小球,一段时间后恰经过坐标原点进入到平面右侧。已知,重力加速度,下列说法正确的是( )
A. 小球经过点时的速度大小为4m/s
B. 小球所受电场力大小等于重力大小
C. 小球运动过程的最大速度为
D. 小球在磁场中向下运动的最大距离为1.2m
二、多项选择题(第8~10题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,共18分)
8. 如图甲所示,光滑水平面上有大小相同的小球A和B靠在一起,小球A与轻绳组成单摆,小球B与轻弹簧组成的弹簧振子,刚开始小球A和B均处于静止状态。现将小球A向左拉开一个较小角度(小于5°)并时由静止释放,经最低点时与小球B发生碰撞,碰撞时间可忽略不计,此后小球B运动的图像如图乙所示。以最低点为零势能面,小球A与B第一次碰撞后A球速度恰好为零,已知小球B的质量为m,重力加速度为g,不计空气阻力,下列说法正确的有( )
A. 弹簧振子的周期等于 B. 单摆的摆长等于
C. A球释放的高度为 D. A球运动的最大速率为
9. 如图甲所示,倾角的光滑斜劈固定在水平地面上,一轻质弹簧一端与斜劈顶部相连,另一端与可视为质点的小球B相连,静止时小球B与斜面底端相距2l。现将与小球B完全相同的小球A从斜劈底部以一定的初速度沿弹簧轴线方向滑上斜劈,两球发生碰撞且碰撞时间极短,碰后粘连在一起共同运动2l后速度减为零。以A、B碰撞位置为坐标原点O,沿斜面向上为正方向建立x轴,碰后A、B整体的重力势能随x变化的图像如图乙中所示,弹簧的弹性势能随x变化的图像如图乙中Ⅱ所示,重力加速度为g,则( )
A. 小球A的质量为 B. 弹簧的劲度系数为k
C. 碰撞后两小球的速度为 D. 小球A在斜劈底部的初速度为
10. 如图所示,在倾角θ=30°足够长的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为mA=1.0kg、mB=1.0kg,弹簧的劲度系数为k=500N/m,C为一固定挡板。系统处于静止状态。现开始用一力F沿斜面方向拉物块A使之向上做匀加速直线运动,加速度大小为1.0m/s2,直到B刚要离开C为止,重力加速度大小g取10m/s2,则关于此过程,以下说法正确的是( )
A. 力F应是恒力
B. A运动的位移大小为2cm
C. 持续时间为0.2s
D. 弹簧弹力对B的冲量大小为0
三、实验题(本题共2小题,共14分)
11. 用图甲的“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。O是小球抛出时球心在地面上的垂直投影点,实验时,先让入射小球多次从斜轨上S位置由静止释放,找到其落地点的平均位置P,测量平抛水平射程。然后把被碰小球静置于水平轨道的末端,再将入射小球从斜轨上S位置由静止释放,与小球相撞,多次重复实验,找到两个小球落地的平均位置M、N。
(1)下列器材选取或实验操作符合实验要求的是______。
A. 斜槽轨道一定要光滑
B. 可选用半径不同的两小球
C. 选用两球的质量应满足
D. 需用秒表测量小球在空中飞行的时间
(2)图乙是小球的多次落点痕迹,由此可确定其落点的平均位置对应的读数为________。
(3)在某次实验中,测量出两小球的质量分别为、,三个落点的平均位置与O点的距离分别为、、。在实验误差允许范围内,若满足关系式________和________,即验证了该碰撞是弹性碰撞。(用所给符号表示)。
12. 某兴趣小组进行节能减排的社会实践活动时,偶然发现学校某处水管存在泄露现象,并及时报告老师。之后有同学提出利用所学知识进行模拟实验,实验仪器有:卷尺、50分度游标卡尺、注射器、内径均匀的金属喷管。实验原理如图甲所示,把喷管安装在注射器上,施加压力使水流以恒定速率水平射出,测量喷管离地高度H、水流喷射的水平距离L,用游标卡尺测量喷管的内径D(如图乙所示)。完成下列填空:
(1)水流可视为大量连续的小水珠,不考虑空气阻力的影响,每个小水珠射出后做_______运动;
(2)图乙中游标卡尺读数为_______mm;
(3)实验中下列操作正确的是_______;
A. 使用游标卡尺测量喷管内径时,将内侧量爪伸进喷管后,卡紧喷管进行读数
B. 使用游标卡尺测喷管内径时,将内侧量爪伸进喷管后,使卡尺与喷管轴线垂直,卡住喷管口,拧紧游标尺紧固螺钉后进行读数
C. 游标卡尺使用完毕后,使游标尺与主尺保持2~3mm空隙,拧紧游标尺紧固螺钉后放回盒子
(4)测得,(根据实验实际情况选取的有效数位),水流射出喷管时的流速_______m/s、流量_______m3/s(计算结果保留两位有效数字,重力加速度大小取,取)。实际管道泄漏与模拟情况近似,同学们估算出一周内将会浪费约25吨自来水;
(5)某次实验过程中,喷管调整不够水平,稍微倾斜向下,则计算出来的流量比喷管水平时_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
四、计算题(本题共3小题,共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图甲所示,在竖直放置的圆柱形容器内用横截面积的质量不计且光滑的活塞密封一定质量的气体(可视为理想气体),活塞上静止一质量为m的物块。图乙是密闭气体从状态A变化到状态B的图像,密闭气体在A点的压强,从状态A变化到状态B的过程中吸收热量。已知外界大气压强,重力加速度g取。求:
①物块的质量;
②气体在状态B的体积;
③从状态A到状态B气体内能增量。
14. 某小组基于“试探电荷”的思想,设计了一个探测磁感应强度和电场强度的装置,其模型如图所示.该装置由粒子加速器、选择开关和场测量模块(图中长方体区域)组成。为场测量模块的中截面。以中点O为坐标原点,方向为x轴正方向,在平面上建立平面直角坐标系。带电粒子经粒子加速器加速后可从O点沿y轴正方向射入。选择开关拨到挡可在模块内开启垂直于平面的待测匀强磁场,长为的区间标有刻度线用于表征磁感应强度的大小和方向;拨到挡可在模块内开启平行于x轴的待测匀强电场,长为l的和区间标有刻度线用于表征电场强度的大小和方向。带电粒子以速度v入射,其质量为m、电荷量为,带电粒子对待测场的影响和所受重力忽略不计。
(1)开关拨到挡时,在区间处探测到带电粒子,求磁感应强度的方向和大小;
(2)开关拨到挡时,在处探测到带电粒子,求电场强度的方向和大小;
(3)求该装置区间和区间的探测量程。若粒子加速器的电压为U,要进一步扩大量程,U应增大还是减小?请简要说明。
15. 如图所示,固定在竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道,半径,其底端与水平传送带相切于点、传送带左、右两端的距离,以的速度沿顺时针方向转动,水平面与传送带相切于点,其中段粗糙,段光滑,、两点间的距离。一轻质弹簧右端与固定于点的挡板拴接,一质量的物块静置于点,与弹簧左端接触,弹簧处于原长。质量的物块从圆弧轨道顶端静止滑下,运动到点与发生碰撞,碰撞后两物块立即粘为一体,此后共同向右挤压弹簧,且弹簧的最大压缩量不超过其弹性限度。已知两物块与段以及传送带间的动摩擦因数均为,重力加速度,两物块均可视为质点,忽略它们经过衔接点时的机械能损失。求:
(1)从轨道顶端下滑至底端时对轨道的压力大小;
(2)物块压缩弹簧过程中,弹簧弹性势能的最大值;
(3)两物块最终停下的位置离点的距离。
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2026年普通高等学校招生全国统一考试猜题卷(一)物理试题
考生注意:
1、本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2、答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3、考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1. 钚的放射性同位素静止时衰变为铀核和粒子,并放出能量为0.097MeV的光子。已知的质量为的质量为235.0439u,粒子的质量为相当于的能量。则( )
A. 发生衰变时的核反应方程是
B. 的半衰期为24100年,则经过12050年有一半的该原子核发生衰变
C. 若衰变放出的光子的动量可忽略,则衰变后产生的粒子与的动量相同
D. 若衰变放出的光子的动量可忽略,则衰变后产生的粒子的动能约为5.0337MeV
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据质量数与电荷数守恒有239=235+4,94=92+2
则的衰变方程为,故A错误;
B.半衰期是大量原子核的统计规律,对少数原子核不适用,即使核数量较多,经过12050年衰变的原子核数量也可能没有一半,故B错误;
C.若衰变放出的光子的动量可忽略,根据动量守恒定律知,衰变后产生的粒子和的动量大小相等,方向相反,故C错误;
D.释放的核能MeV
根据动量守恒定律知粒子和的动量大小相等,则根据可知,动能之比等于质量数的反比、则粒子的动能MeV,故D正确。
故选D。
2. 在一次学校的升旗仪式中,小明观察到拴在国旗上端和下端各有一根绳子,随着国旗的徐徐升起,上端的绳子与旗杆的夹角在变大,下端的绳子几乎是松弛的,如图所示.风力始终水平,两绳重力忽略不计,由此可判断在国旗升起的过程( )
A. 风力大小一直不变 B. 上端绳子的拉力在逐渐增大
C. 国旗受到的合力减小 D. 上端绳子的拉力逐渐减小
【答案】B
【解析】
【详解】由题知下端的绳子几乎是松弛的,即该段绳子没有拉力,将国旗看作质点对其做受力分析如下图所示
随着国旗的徐徐升起,风力的方向保持水平不变,上端的绳子与旗杆的夹角在变大,应用图解法如下图所示
由上图可以看出随着上端的绳子与旗杆的夹角在变大,风力也逐渐增大、上端绳子的拉力也逐渐增大,国旗处于平衡状态,其受到的合力为零。
故选B。
3. 2025年3月,西昌卫星发射中心成功将天链二号04星送入预定轨道,04星的发射过程可以简化为图所示:先将它发射至近地圆轨道,当它运动到点时变轨进入椭圆转移轨道,当它运动到远地点时再变轨进入到运行圆轨道。不考虑卫星质量的变化,下列判断不正确的是( )
A. 04星要从近地轨道变至转移轨道需要在点加速
B. 04星在转移轨道上的周期大于在运行轨道上的周期
C. 04星在转移轨道上运行时,经过点时的速度大于经过点时的速度
D. 04星在运行轨道上时的机械能大于在近地轨道上时的机械能
【答案】B
【解析】
【详解】A.卫星在近地轨道上点加速做离心运动才能进入转移轨道,故A正确;
B.根据可知,运行轨道的半径大于转移轨道的半长轴,所以卫星在转移轨道上的周期小于运行轨道的周期,故B错误;
C.在转移轨道上A是近地点,B是远地点,所以卫星在转移轨道上经过A点时的速度大于经过B点时的速度,故C正确;
D.卫星在近地轨道点通过外力做功加速进入转移轨道,后来在转移轨道点通过外力做功加速进入运行轨道,所以卫星在运行轨道上时的机械能大于在近地轨道上时的机械能,故D正确。
此题选择不正确的,故选B。
4. 为测定一截面为半圆形的玻璃砖的折射率,学习小组进行了如图所示的实验:将玻璃砖的点与光屏紧贴,使直径与垂直。让一束激光从左侧平行于玻璃砖的截面射向圆心,在光屏上的、两点分别观察到两个光斑,测得和的距离分别为、。已知光在真空中的传播速度为。下列说法正确的是( )
A. 图中为折射光线,为反射光线
B. 实验中不断增大入射角,能观察到全反射现象
C. 该玻璃砖折射率
D. 光在该玻璃砖中的传播速度
【答案】D
【解析】
【详解】A.图中为反射光线,为折射光线,故A错误;
B.光从空气(光疏介质)斜射入玻璃砖(光密介质)时,不会发生全反射现象;即使光线经玻璃砖圆心从玻璃射向空气,满足了介质条件,但由于入射光线沿半径方向,与入射点的法线重合,因此同样无法观察到全反射现象,故B错误;
C.由几何关系,入射角,折射角,半圆形玻璃砖的折射率,故C错误;
D.光在玻璃砖中的传播速度,故D正确。
故选D。
5. 某款新能源汽车进行性能测试时的v—t图像如图所示,该车始终沿直线运动,下列说法正确的是( )
A. 该车加速过程的加速度大小为8.0m/s2
B. 该车减速过程的加速度大小为10m/s2
C. 0 ~ 3.6s内该车运动的位移先增大后减小
D. 该车加速过程的平均速度小于减速过程的平均速度
【答案】A
【解析】
【详解】A.该车加速过程的加速度大小
故A正确;
B.该车减速过程的加速度大小
故B错误;
C.0 ~ 3.6s内该车一直沿着正方向运动,则运动的位移一直增大,故C错误;
D.该车加速过程的平均速度大小
减速过程的平均速度大小
故D错误。
故选A。
6. 如图所示,在xOy平面内有一以O点为中心的正五边形,顶点到O点的距离为L。在正五边形的四个顶点上顺时针方向依次固定电荷量为2q、4q、6q、-2q的点电荷,且电荷量为2q的电荷在y轴正半轴上。静电力常量为k,q>0,则O点处的电场强度( )
A. 方向沿与x轴负方向成18°夹角斜向下
B. 方向沿y轴负方向
C. 大小为
D. 大小为
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知,将四个点电荷等效成如图,四个点电荷与O点距离均为L,设
则O点场强大小为
代入可得,方向沿x轴负方向。
故选C。
7. 如图所示,在空间坐标系中坐标平面左侧有水平向右(沿轴正向)的匀强电场,在平面右侧有水平向右的匀强磁场,在点由静止释放一质量为、电荷量为的小球,一段时间后恰经过坐标原点进入到平面右侧。已知,重力加速度,下列说法正确的是( )
A. 小球经过点时的速度大小为4m/s
B. 小球所受电场力大小等于重力大小
C. 小球运动过程的最大速度为
D. 小球在磁场中向下运动的最大距离为1.2m
【答案】C
【解析】
【详解】AB.小球从P点由静止释放时,所受电场力和重力均为恒力,故小球从P到O做初速度为零的匀加速直线运动,则有
将小球的运动沿x轴、z轴分解,由运动学公式可得,
则小球经过O点时的速度大小, 故AB 错误;
C.小球经过O点后瞬间,受重力和洛伦兹力,结合,给小球沿y轴正向和负向各配一大小为v配=4m/s的速度,其中沿y轴正向的速度所对应的洛伦兹力与重力大小相等、方向相反,则小球沿x轴正向以做匀速直线运动,在yOz平面内的运动可看成沿y轴正向、速度大小为v配的匀速直线运动与该平面内以的匀速圆周运动的合运动,到达最低点时的速度最大,为,故C 正确;
D.在yOz平面,结合能量守恒可知相对y轴向下运动的最大距离满足
解得,故D错误。
故选C。
二、多项选择题(第8~10题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,共18分)
8. 如图甲所示,光滑水平面上有大小相同的小球A和B靠在一起,小球A与轻绳组成单摆,小球B与轻弹簧组成的弹簧振子,刚开始小球A和B均处于静止状态。现将小球A向左拉开一个较小角度(小于5°)并时由静止释放,经最低点时与小球B发生碰撞,碰撞时间可忽略不计,此后小球B运动的图像如图乙所示。以最低点为零势能面,小球A与B第一次碰撞后A球速度恰好为零,已知小球B的质量为m,重力加速度为g,不计空气阻力,下列说法正确的有( )
A. 弹簧振子的周期等于 B. 单摆的摆长等于
C. A球释放的高度为 D. A球运动的最大速率为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.小球B获得向右速度,向右减速到零,又反回初始位置,弹簧振子运动半个周期,即弹簧振子的周期为,故A错误;
B.根据周期公式
解得摆长,故B正确;
CD.由题知,小球A与小球B发生碰撞后,小球B的速度为v0,小球A静止,则A、B两球的质量相等,速度交换,且该碰撞为弹性碰撞,即小球A在与小球B碰撞前的速度为
设小球的质量为,根据机械能守恒有
解得
因为在最低点速度最大,故小球A的最大速度为v0,故CD正确。
故选BCD。
9. 如图甲所示,倾角的光滑斜劈固定在水平地面上,一轻质弹簧一端与斜劈顶部相连,另一端与可视为质点的小球B相连,静止时小球B与斜面底端相距2l。现将与小球B完全相同的小球A从斜劈底部以一定的初速度沿弹簧轴线方向滑上斜劈,两球发生碰撞且碰撞时间极短,碰后粘连在一起共同运动2l后速度减为零。以A、B碰撞位置为坐标原点O,沿斜面向上为正方向建立x轴,碰后A、B整体的重力势能随x变化的图像如图乙中所示,弹簧的弹性势能随x变化的图像如图乙中Ⅱ所示,重力加速度为g,则( )
A. 小球A的质量为 B. 弹簧的劲度系数为k
C. 碰撞后两小球的速度为 D. 小球A在斜劈底部的初速度为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.设两小球质量均为,碰后两小球重力势能随x变化图像斜率绝对值为
解得,A错误;
B.由图乙可知,小球B静止时弹簧的伸长量为l,设弹簧的劲度系数为,应有
可得,B正确;
C.对两小球从碰后到速度减为0,由能量守恒可得
由图像可知,,
解得
又因为,
联立可得,C错误;
D.碰撞过程动量守恒,有
解得碰前速度
对小球A从最低点到碰前,由能量守恒可得
即
解得,D正确。
故选BD。
10. 如图所示,在倾角θ=30°足够长的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为mA=1.0kg、mB=1.0kg,弹簧的劲度系数为k=500N/m,C为一固定挡板。系统处于静止状态。现开始用一力F沿斜面方向拉物块A使之向上做匀加速直线运动,加速度大小为1.0m/s2,直到B刚要离开C为止,重力加速度大小g取10m/s2,则关于此过程,以下说法正确的是( )
A. 力F应是恒力
B. A运动的位移大小为2cm
C. 持续时间为0.2s
D. 弹簧弹力对B的冲量大小为0
【答案】BC
【解析】
【详解】A.开始时弹簧被压缩,根据牛顿第二定律物块A的加速度
由于加速度恒定,弹力不断变化,可知力F应是变力,选项A错误;
B.开始时弹簧压缩量
当B刚要离开C时,弹簧伸长量
可知A运动的位移大小为x=x1+x2=2cm
选项B正确;
C.由运动学公式可知可得持续时间为
选项C正确;
D.因B的动量变化为零,可知B受合外力的冲量为零,即弹簧弹力对B的冲量大小不为0,选项D错误。
故选BC。
三、实验题(本题共2小题,共14分)
11. 用图甲的“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。O是小球抛出时球心在地面上的垂直投影点,实验时,先让入射小球多次从斜轨上S位置由静止释放,找到其落地点的平均位置P,测量平抛水平射程。然后把被碰小球静置于水平轨道的末端,再将入射小球从斜轨上S位置由静止释放,与小球相撞,多次重复实验,找到两个小球落地的平均位置M、N。
(1)下列器材选取或实验操作符合实验要求的是______。
A. 斜槽轨道一定要光滑
B. 可选用半径不同的两小球
C. 选用两球的质量应满足
D. 需用秒表测量小球在空中飞行的时间
(2)图乙是小球的多次落点痕迹,由此可确定其落点的平均位置对应的读数为________。
(3)在某次实验中,测量出两小球的质量分别为、,三个落点的平均位置与O点的距离分别为、、。在实验误差允许范围内,若满足关系式________和________,即验证了该碰撞是弹性碰撞。(用所给符号表示)。
【答案】(1)C (2)56.49##56.50##56.51
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
A.斜槽轨道是否光滑不影响实验,因为入射小球每次从同一位置S静止释放,即使轨道有摩擦,重力做功与摩擦力做功的差值恒定,到达水平轨道末端的速度相同,故A错误;
B.为保证两球对心碰撞,两小球半径应相同,半径不同会导致非对心碰撞,故B错误;
C.为防止入射球碰撞后反弹,选用两球质量应满足,C正确;
D.小球做平抛运动,竖直高度相同则飞行时间相同,水平射程,动量表达式中时间可约去,无需测量飞行时间,D错误。
故选C。
【小问2详解】
根据多次落点痕迹,用最小圆法确定平均位置,图乙中刻度尺分度值为,估读到,落点中心位置对应读数在至之间均合理。
【小问3详解】
[1][2]弹性碰撞需满足动量守恒和动能守恒。小球做平抛运动,飞行时间相同,速度
动量
动能
若动量守恒,有
代入,,
解得
若碰撞前后动能不变,有
解得
12. 某兴趣小组进行节能减排的社会实践活动时,偶然发现学校某处水管存在泄露现象,并及时报告老师。之后有同学提出利用所学知识进行模拟实验,实验仪器有:卷尺、50分度游标卡尺、注射器、内径均匀的金属喷管。实验原理如图甲所示,把喷管安装在注射器上,施加压力使水流以恒定速率水平射出,测量喷管离地高度H、水流喷射的水平距离L,用游标卡尺测量喷管的内径D(如图乙所示)。完成下列填空:
(1)水流可视为大量连续的小水珠,不考虑空气阻力的影响,每个小水珠射出后做_______运动;
(2)图乙中游标卡尺读数为_______mm;
(3)实验中下列操作正确的是_______;
A. 使用游标卡尺测量喷管内径时,将内侧量爪伸进喷管后,卡紧喷管进行读数
B. 使用游标卡尺测喷管内径时,将内侧量爪伸进喷管后,使卡尺与喷管轴线垂直,卡住喷管口,拧紧游标尺紧固螺钉后进行读数
C. 游标卡尺使用完毕后,使游标尺与主尺保持2~3mm空隙,拧紧游标尺紧固螺钉后放回盒子
(4)测得,(根据实验实际情况选取的有效数位),水流射出喷管时的流速_______m/s、流量_______m3/s(计算结果保留两位有效数字,重力加速度大小取,取)。实际管道泄漏与模拟情况近似,同学们估算出一周内将会浪费约25吨自来水;
(5)某次实验过程中,喷管调整不够水平,稍微倾斜向下,则计算出来的流量比喷管水平时_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)平抛 (2)3.60
(3)B (4) ①. 4.0 ②. 4.1×10-5
(5)偏小
【解析】
【小问1详解】
水流可视为大量连续的小水珠,不考虑空气阻力的影响,每个小水珠射出后做平抛运动;
【小问2详解】
游标卡尺读数为3mm+0.02mm×30=3.60mm
【小问3详解】
AB.使用游标卡尺测喷管内径时,将内侧量爪伸进喷管后,使卡尺与喷管轴线垂直,卡住喷管口,拧紧游标尺紧固螺钉后进行读数,选项A错误,B正确;
C.游标卡尺使用完毕后,使两量爪合并,拧紧游标尺紧固螺钉后放回盒子,选项C错误。
故选B。
【小问4详解】
[1]根据平抛运动的规律可知
解得
[2]流量
【小问5详解】
某次实验过程中,喷管调整不够水平,稍微倾斜向下,则水流的水平射程偏小,则水流平抛运动的速度偏小,则计算出来的流量比喷管水平时偏小。
四、计算题(本题共3小题,共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图甲所示,在竖直放置的圆柱形容器内用横截面积的质量不计且光滑的活塞密封一定质量的气体(可视为理想气体),活塞上静止一质量为m的物块。图乙是密闭气体从状态A变化到状态B的图像,密闭气体在A点的压强,从状态A变化到状态B的过程中吸收热量。已知外界大气压强,重力加速度g取。求:
①物块的质量;
②气体在状态B的体积;
③从状态A到状态B气体内能增量。
【答案】①2kg;②;③116J
【解析】
【详解】①在A状态,根据平衡条件
mg+p0S=pAS
解得
m=2kg
②根据图像可知
气体做等压变化
解得
③从状态A变化到状态B的过程,气体对外界做功
解得
W=84J
根据热力学第一定律
解得
=116J
14. 某小组基于“试探电荷”的思想,设计了一个探测磁感应强度和电场强度的装置,其模型如图所示.该装置由粒子加速器、选择开关和场测量模块(图中长方体区域)组成。为场测量模块的中截面。以中点O为坐标原点,方向为x轴正方向,在平面上建立平面直角坐标系。带电粒子经粒子加速器加速后可从O点沿y轴正方向射入。选择开关拨到挡可在模块内开启垂直于平面的待测匀强磁场,长为的区间标有刻度线用于表征磁感应强度的大小和方向;拨到挡可在模块内开启平行于x轴的待测匀强电场,长为l的和区间标有刻度线用于表征电场强度的大小和方向。带电粒子以速度v入射,其质量为m、电荷量为,带电粒子对待测场的影响和所受重力忽略不计。
(1)开关拨到挡时,在区间处探测到带电粒子,求磁感应强度的方向和大小;
(2)开关拨到挡时,在处探测到带电粒子,求电场强度的方向和大小;
(3)求该装置区间和区间的探测量程。若粒子加速器的电压为U,要进一步扩大量程,U应增大还是减小?请简要说明。
【答案】(1),垂直纸面向外
(2),水平向右
(3);,要进一步扩大量程,U 应减小。
【解析】
【小问1详解】
带正电的粒子向右偏转,受洛伦兹力方向向右,由左手定则可知,磁感应强度的方向垂直纸面向外。
由几何关系,可知粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径r与的关系为
2r=
根据牛顿第二定律,得
解得
【小问2详解】
由带正电粒子向右偏转,故电场力水平向右,可判断电场方向水平向右。
带正电的粒子射入电场中做类平抛运动。由水平方向、竖直方向位移公式
,
牛顿第二定律可得
联立解得
【小问3详解】
①若测量磁感应强度的大小和方向:设磁场中做匀速圆周运动的半径为r,由牛顿第二定律
动能定理
由几何关系得
联立解得
由磁感应强度表达式可知,r越大B越小,根据左右对称性关系,所以量程为。
若粒子加速器的电压为U,则磁感应强度的表达式为
可知U应减小,B最小值越小,从而进一步扩大量程。
②若表征电场强度大小和方向:当运动时间最长,水平位移最大时,电场强度最小。由水平方向、竖直方向位移公式
,
牛顿第二定律可得
联立解得
由根据左右对称性关系,所以量程为
当电压为U时,由动能定理
整理得
可知U应减小,E最小值越小,从而进一步扩大量程。
15. 如图所示,固定在竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道,半径,其底端与水平传送带相切于点、传送带左、右两端的距离,以的速度沿顺时针方向转动,水平面与传送带相切于点,其中段粗糙,段光滑,、两点间的距离。一轻质弹簧右端与固定于点的挡板拴接,一质量的物块静置于点,与弹簧左端接触,弹簧处于原长。质量的物块从圆弧轨道顶端静止滑下,运动到点与发生碰撞,碰撞后两物块立即粘为一体,此后共同向右挤压弹簧,且弹簧的最大压缩量不超过其弹性限度。已知两物块与段以及传送带间的动摩擦因数均为,重力加速度,两物块均可视为质点,忽略它们经过衔接点时的机械能损失。求:
(1)从轨道顶端下滑至底端时对轨道的压力大小;
(2)物块压缩弹簧过程中,弹簧弹性势能的最大值;
(3)两物块最终停下的位置离点的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
从轨道顶端下滑至底端的过程中,机械能守恒定律可得
到达轨道底端时,根据牛顿第二定律可得
解得,
根据牛顿第三定律,对轨道底端的压力
【小问2详解】
从点运动到点与碰前的过程中,由动能定理可得
解得
与相碰,根据动量守恒定律可得
解得
两物块粘在一起将弹簧压缩至最短的过程中,两物块的动能转化为弹簧的弹性势能,两物体速度减为零时弹簧的弹性势能最大。根据功能关系可得
【小问3详解】
设两物块第一次被弹簧反弹后速度减为0的位移为,则有
解得
两物块减速到达点后会冲上圆弧轨道并返回,设两物块到达点时的速度大小为,则有
解得。
设两物块以为初速度,速度减为传送带速度的位移为,则有
解得
说明两物块最终与传送带共速,随传送带匀速运动至点。此后,两物块经段向右压缩弹簧,被弹簧反弹后沿段冲上传送带,在传送带上先做减速运动,后做加速运动。由于物块每次经过段时速度均减小,经多次往复运动后,最终静止于段某一位置。设两物块在段运动的总路程为,则有
解得
说明两物块最终停在点,即:两物块最终停下来的位置与点的距离
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