精品解析：2026届山东菏泽市鄄城县第一中学高三下学期第四次考试物理试题

第4次物理试题 一、单项选择题：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. 在近代物理发展的过程中，实验和理论相互推动，促进了人们对世界的认识。下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（　　） A. 图（a）所示的射线“1”为射线 B. 图（b）所示的中心亮斑为圆盘衍射而形成的泊松亮斑 C. 图（c）所示为粒子散射实验，实验发现极少数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进 D. 图（d）所示为氢原子能级图，一个处于第四能级的氢原子最多能辐射出6种光子 2. 卖货郎是旧时民间在农村或城市小巷流动贩卖日用杂货的商贩，通常肩挑货担走街串巷，摇鼓叫卖，唤人们出来购货。如图所示，假设卖货郎的每个货筐是质量为M的立方体，每个货筐由四条轻绳对称悬挂于扁担上同一点，则卖货郎肩挑扁担匀速直线前进时，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 每条轻绳中的拉力大小为 B. 每个货筐上四条轻绳中的拉力相同 C. 若将货筐上的四条轻绳减小同样长度但仍对称分布，则每条轻绳中的拉力将变大 D. 若将货筐上的四条轻绳减小同样长度但仍对称分布，则卖货郎承受的压力将变大 3. 如图所示，边长为3.2m的正方形水池中心处有一喷泉，其喷口与水池边缘等高，可向四周斜向上45°连续喷出水流。重力加速度，不计空气阻力，要使水流恰好不喷出池外，喷口处水流的速度大小应为（　　） A. 2m/s B. C. 4m/s D. 8m/s 4. 2026年2月10日，哈尔滨亚冬会单板滑雪男子大跳台决赛在亚布力举行，中国队成功包揽了两个小项的冠亚军，其中运动员杨文龙成绩喜人，如图所示。忽略空气阻力，可将运动员杨文龙视为质点。则关于杨文龙运动的说法中正确的是（　　） A. 杨文龙在空中飞行过程是变加速曲线运动 B. 杨文龙在空中飞行过程中，动量的变化率在不断变化 C. 杨文龙从斜向上起跳到落地前，重力的瞬时功率先减小后增大 D. 杨文龙在斜向上飞行到最高点的过程中，其动能全部转化为重力势能 5. 在两个大物体引力场空间中存在着一些点，在这些点处的小物体可相对于两个大物体基本保持静止，这些点称为拉格朗日点，比如图中的点，卫星在这些点可以几乎不消耗燃料就能与月球同步绕地球做圆周运动。则关于处于拉格朗日点和上的两颗卫星，下列说法正确的是（　　） A. 处于点的卫星绕地球做圆周运动的向心加速度较大 B. 两卫星绕地球做圆周运动的线速度相等 C. 处于点的卫星绕地球做圆周运动的角速度较大 D. 两卫星绕地球做圆周运动的向心力相等 6. 如图所示，边长为a，电阻为R的正方形导线框PQMN进入磁感应强度为B的匀强磁场。图示位置线框速度大小为v，此时（　　） A. NM间电势差等于NP间电势差 B. 线框中电流大小为 C. 线框所受安培力大小为 D. 线框所受安培力方向与运动方向相反 7. 金属探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，某时刻线圈中的磁场方向和电容器中的电场方向如图所示，则（　　） A. 此时穿过线圈的电流正在减小 B. 此时电容器中的电场能正在增加 C. 若LC振荡电路中的电感减小，则其振荡周期增大 D. 若自感系数和电容C都增大到原来的两倍，其振荡周期变为原来的2倍 8. 如图所示，在立方体的顶点和处分别固定有等量异种的点电荷，一根无限长的光滑水平绝缘细杆与边重合。一带负电的小环套在细杆上，从点开始向右运动，其经过、两点的动能分别为和。则（　　） A. 小环在、两点受到的电场力相同 B. 小环经过、两点时的加速度相同 C. D. 小环一定能沿杆向右运动到无穷远处 二、多项选择题: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. 在均匀介质中，一波源在轴方向做简谐振动，其平衡位置为坐标原点，振幅为2cm，形成的波沿x轴正、负两个方向传播。时波源开始振动，时的波形图如图所示，自时至时波沿x轴正、负方向传播的距离都是5.5m。下列说法正确的是（ ） A. 时刻，波源开始向y轴正方向运动 B. 形成波的波长为6.6m C. 形成波的波速为2.5m/s D. 波源的振动方程为 10. 图1为手机无线充电工作原理的示意图，由送电线圈和受电线圈组成。已知受电线圈的匝数匝，电阻，在它的两端接一阻值的电阻。设在受电线圈内存在与线圈平面垂直的磁场，其磁通量随时间按图2所示的规律变化，可在受电线圈中产生电动势的最大值为的正弦交流电，设磁场竖直向上为正。则下列说法正确的是（ ） A. 在时，受电线圈中产生的电流为0 B. 在时，端的电势高于端的电势 C. 在一个周期内，电阻上产生的热量约为 D. 从到时间内，通过电阻的电荷量为 11. 如图所示，若纵轴可以表示为分子间的作用力或分子势能，横轴表示分子间的距离，下列说法正确的是（　　） A. 标准状态下，一定质量的某种气体，其分子势能趋于零 B. 分子间距离从零增大到的过程中，分子力做负功，分子势能增大 C. 如果纵轴表示分子势能，则曲线D表示分子势能与分子间距的关系 D. 如果纵轴正方向表示分子间的斥力，负方向表示分子间的引力，则曲线B表示分子力与分子间距的关系 12. 如图，两条“Λ”形的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，间距为，左、右两导轨与水平面夹角均为，均处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小分别为和。将导体棒、在导轨上同时由静止释放，两棒在下滑过程中始终与导轨垂直并接触良好，、的质量分别为和，两棒长度均为，两棒的电阻均为，经过时间两棒的速度不再变化。导轨足够长且电阻不计，重力加速度为，两棒在下滑过程中（　　） A. 回路中的电流方向为 B. 棒最终电流为 C. 棒最终下滑速度为 D. 棒在时间内运动位移大小为 三、实验题（本题共2小题，共14分，其中每空2分） 13. 单摆可作为研究简谐运动的理想模型。 （1）制作单摆时，在图甲、图乙两种单摆的悬挂方式中，选择图甲方式的目的是要保持摆动中_____不变； （2）用游标卡尺测量摆球直径，测得读数如图丙，则摆球直径为_____； （3）若将一个周期为T的单摆，从平衡位置拉开的角度释放，忽略空气阻力，摆球的振动可看为简谐运动。当地重力加速度为g，以释放时刻作为计时起点，则摆球偏离平衡位置的位移x与时间t的关系为_____。 14. 测量竖直运动货物加速度的装置原理图如图所示。电路图中的器材有：电源E（E=6V，r=0.2Ω）、数字电压表（视为理想电压表）、定值电阻R1（R1=2.8Ω）、滑动变阻器R（最大阻值为3Ω，长度为0.4m）。测量加速度的原理：滑动变阻器R的滑片一端固定在竖直固定的轻弹簧上端，弹簧上端固定一质量为m0=1kg的托盘、下端固定在竖直运动的升降装置底座上，弹簧劲度系数k=100N/m，升降装置静止且托盘上不放货物时，滑片静止于变阻器上端。请回答下列问题； （1）升降装置静止且托盘不放货物时，电压表的示数为_______V。 （2）升降装置静止，将质量为m=1kg的货物P放在托盘上，P静止时，电压表的示数为_______V，货物P置于托盘上后，升降装置沿直线匀速向上运动。 ①若升降装置向上运动过程中，电压表示数突然变小，则此时升降装置的加速度向_______（选填“上”或“下”）； ②若升降装置向上运动过程中，电压表示数增加了0.3V，则升降装置的加速度变化量的大小为_______m/s2。 四、解答题（本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要计算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位） 15. 如图，一个半径为R的玻璃球，O点为球心。球面内侧单色点光源S发出的一束光在A点射出，出射光线AB与球直径SC平行，θ = 30°。光在真空中的传播速度为c。求： （i）玻璃的折射率； （ii）从S发出的光线经多次全反射回到S点的最短时间。 16. 如图，刚性容器内壁光滑、盛有一定量的气体，被隔板分成A、B两部分，隔板与容器右侧用一根轻质弹簧相连（忽略隔板厚度和弹簧体积）。容器横截面积为S、长为2l。开始时系统处于平衡态，A、B体积均为Sl，压强均为，弹簧为原长。现将B中气体抽出一半，B的体积变为原来的。整个过程系统温度保持不变，气体视为理想气体。求： （1）抽气之后A、B的压强。 （2）弹簧的劲度系数k。 17. 某校物理课外兴趣小组为了研究物块的运动，设计了如下图1所示的装置。半径的圆弧轨道固定在水平面上，一长为、质量为的平板小车停在轨道的最左端紧靠，小车上表面与点等高，将一可视为质点、质量的滑块从距点高度为处静止释放，滑上小车后带动小车向右运动。已知水平轨道间距足够长，滑块与小车的动摩擦因数，其余接触面均光滑，取。 （1）若高度，求滑块运动到圆弧底端点时的向心加速度； （2）要使滑块不会从小车上掉下，求最大的高度； （3）撤去小车，将另一质量也为、半径的光滑半圆弧轨道（如图2）紧靠放置，点等高，半圆弧轨道不固定，求将滑块从处静止释放运动到最高点点时相对半圆弧轨道的速度大小。 18. 如图所示，在三维坐标系中，平面左侧区域有沿y轴正方向的匀强电场；平面右侧与垂直于y轴足够大的荧光屏之间的区域有沿y轴正方向的匀强磁场，荧光屏与y轴交点位置的坐标为。一质量为m、电荷量为的粒子从坐标为的P点以大小为的初速度沿z轴负方向射出，经电场偏转后从O点进入磁场，再经过磁场偏转后击中荧光屏，粒子再次经过y轴的位置离O点的距离为，不计粒子的重力。求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）粒子打在荧光屏上的位置坐标及匀强磁场的磁感应强度大小； （3）若在平面与荧光屏之间的区域加上一平行于y轴负方向的匀强电场，要使粒子仍打在荧光屏上（2）问中所求的位置，则所加匀强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 $ 第4次物理试题 一、单项选择题：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. 在近代物理发展的过程中，实验和理论相互推动，促进了人们对世界的认识。下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（　　） A. 图（a）所示的射线“1”为射线 B. 图（b）所示的中心亮斑为圆盘衍射而形成的泊松亮斑 C. 图（c）所示为粒子散射实验，实验发现极少数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进 D. 图（d）所示为氢原子能级图，一个处于第四能级的氢原子最多能辐射出6种光子 【答案】B 【解析】 【详解】A．由天然放射现象知识可知，在匀强磁场中，α射线偏转半径较大，β射线偏转半径较小，γ射线不偏转，故射线“1”应为β射线，故A错误； B．图（b）所示的中心亮斑为圆盘衍射而形成的泊松亮斑，故B正确； C．卢瑟福通过图（c）进行粒子散射实验研究时，发现绝大多数粒子穿过金箔后运动方向几乎不变，少数发生大角度偏转，极少数被弹回，故C错误； D．图（d）中一个处于第四能级的氢原子最多能辐射出种光子，故D错误； 故选B。 2. 卖货郎是旧时民间在农村或城市小巷流动贩卖日用杂货的商贩，通常肩挑货担走街串巷，摇鼓叫卖，唤人们出来购货。如图所示，假设卖货郎的每个货筐是质量为M的立方体，每个货筐由四条轻绳对称悬挂于扁担上同一点，则卖货郎肩挑扁担匀速直线前进时，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 每条轻绳中的拉力大小为 B. 每个货筐上四条轻绳中的拉力相同 C. 若将货筐上的四条轻绳减小同样长度但仍对称分布，则每条轻绳中的拉力将变大 D. 若将货筐上的四条轻绳减小同样长度但仍对称分布，则卖货郎承受的压力将变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．假设轻绳与竖直方向的夹角为a，根据力的平衡 每条轻绳中的拉力大小为 故A错误； B．四条轻绳中的拉力大小相等，方向不同，故B错误； CD．若货筐上的四条轻绳做同样缩短但仍对称分布，α增大，根据 每条轻绳中的拉力将变大，但卖货郎承受的压力保持不变，故C正确，D错误。 故选C。 3. 如图所示，边长为3.2m的正方形水池中心处有一喷泉，其喷口与水池边缘等高，可向四周斜向上45°连续喷出水流。重力加速度，不计空气阻力，要使水流恰好不喷出池外，喷口处水流的速度大小应为（　　） A. 2m/s B. C. 4m/s D. 8m/s 【答案】C 【解析】 【详解】设喷口处水流的速度大小为，则运动过程中竖直方向 水平方向 解得，故选C。 4. 2026年2月10日，哈尔滨亚冬会单板滑雪男子大跳台决赛在亚布力举行，中国队成功包揽了两个小项的冠亚军，其中运动员杨文龙成绩喜人，如图所示。忽略空气阻力，可将运动员杨文龙视为质点。则关于杨文龙运动的说法中正确的是（　　） A. 杨文龙在空中飞行过程是变加速曲线运动 B. 杨文龙在空中飞行过程中，动量的变化率在不断变化 C. 杨文龙从斜向上起跳到落地前，重力的瞬时功率先减小后增大 D. 杨文龙在斜向上飞行到最高点的过程中，其动能全部转化为重力势能 【答案】C 【解析】 【详解】A．杨文龙在空中飞行过程，加速度恒定为g，是匀加速曲线运动，A错误； B．动量的变化率等于合外力，则杨文龙在空中飞行过程中，动量的变化率不变，总等于本身的重力，B错误； C．杨文龙从斜向上起跳到落地前，竖直速度先减小后增加，根据PG=mgvy可知，重力的瞬时功率先减小后增大，C正确； D．杨文龙在斜向上飞行到最高点的过程中，因最高点的速度不为零，则其动能的一部分转化为重力势能，D错误。 故选C。 5. 在两个大物体引力场空间中存在着一些点，在这些点处的小物体可相对于两个大物体基本保持静止，这些点称为拉格朗日点，比如图中的点，卫星在这些点可以几乎不消耗燃料就能与月球同步绕地球做圆周运动。则关于处于拉格朗日点和上的两颗卫星，下列说法正确的是（　　） A. 处于点的卫星绕地球做圆周运动的向心加速度较大 B. 两卫星绕地球做圆周运动的线速度相等 C. 处于点的卫星绕地球做圆周运动的角速度较大 D. 两卫星绕地球做圆周运动的向心力相等 【答案】A 【解析】 【详解】AD．由题意可知，卫星在这些点可以几乎不消耗燃料与月球同步绕地球做圆周运动，两卫星围绕地球运动的周期相同，由向心力公式 可知，运动半径越大，向心力越大，因为大于，由于两颗卫星的质量大小关系未知，故无法比较两颗卫星的向心力大小；卫星绕地球做圆周运动的向心加速度为 因为大于，处于点的卫星绕地球做圆周运动的向心加速度较大，故A正确，D错误； B．两卫星围绕地球运动的周期相同，由 因为大于，故处于点的卫星绕地球做圆周运动的线速度较大，故B错误； C．由题意可知，卫星在这些点可以几乎不消耗燃料与月球同步绕地球做圆周运动，两卫星围绕地球运动的周期相同，则两卫星围绕地球运动的角速度相同，故C错误。 故选A。 6. 如图所示，边长为a，电阻为R的正方形导线框PQMN进入磁感应强度为B的匀强磁场。图示位置线框速度大小为v，此时（　　） A. NM间电势差等于NP间电势差 B. 线框中电流大小为 C. 线框所受安培力大小为 D. 线框所受安培力方向与运动方向相反 【答案】C 【解析】 【详解】A．图示位置恰好NM边切割磁感线，则产生的感应电动势为 切割磁感线的导体相当于电源，则可知此时NM两端的电压为路端电压，根据串联电路的分压原理可得 ， 故A错误； B．根据闭合电路的欧姆定律可得此刻线框中的电流为 故B错误； C．线框有两个边在磁场中，两边所受安培力大小相等，可得 根据左手定则可知两边所受安培力的方向互相垂直，则可得线框所受安培力的大小为 故C正确； D．根据左手定则，结合力的矢量合成可知，此时线框所受安培力垂直于磁场边界，竖直向下，与运动方向间的夹角为，故D错误。 故选C。 7. 金属探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，某时刻线圈中的磁场方向和电容器中的电场方向如图所示，则（　　） A. 此时穿过线圈的电流正在减小 B. 此时电容器中的电场能正在增加 C. 若LC振荡电路中的电感减小，则其振荡周期增大 D. 若自感系数和电容C都增大到原来的两倍，其振荡周期变为原来的2倍 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据图中磁场方向结合右手螺旋定则可知，此时电流方向沿顺时针方向，由下极板流向上极板，且下极板带正电，所以此时电容器正在放电，电容器两板间的电压正在减小，电容器中的电场能减小，线圈中磁场能增大，则电路中电流正在增大，故AB错误； CD．根据 可知若LC振荡电路中的电感减小，则其振荡周期减小，若自感系数L和电容C都增大到原来的2倍，则其振荡周期变为原来的2倍，故C错误，D正确。 故选D。 8. 如图所示，在立方体的顶点和处分别固定有等量异种的点电荷，一根无限长的光滑水平绝缘细杆与边重合。一带负电的小环套在细杆上，从点开始向右运动，其经过、两点的动能分别为和。则（　　） A. 小环在、两点受到的电场力相同 B. 小环经过、两点时的加速度相同 C. D. 小环一定能沿杆向右运动到无穷远处 【答案】B 【解析】 【详解】A．如图所示 根据矢量合成可知，、的合力方向与、的合力方向不同，故A项错误； B．由上述分析可知，小环在A点时的合外力为 所以其加速度为 方向沿BA方向，小环在B点时的合外力 所以其加速度为 方向沿BA方向，由库仑定律可知，所以两点的加速度相同，故B项正确； C．从到，，所以，故C项错误； D．不确定小环运动至电势最低点时动能是否减为零，无法确定小环能否沿杆运动到无穷远处，故D项错误。 故选B 。 二、多项选择题: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. 在均匀介质中，一波源在轴方向做简谐振动，其平衡位置为坐标原点，振幅为2cm，形成的波沿x轴正、负两个方向传播。时波源开始振动，时的波形图如图所示，自时至时波沿x轴正、负方向传播的距离都是5.5m。下列说法正确的是（ ） A. 时刻，波源开始向y轴正方向运动 B. 形成波的波长为6.6m C. 形成波的波速为2.5m/s D. 波源的振动方程为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据时刻波分别传到和处，此两位置下一时刻位置变低，说明起振方向向下，可知质点开始起振方向沿y轴负方向，可知时刻，波源开始沿y轴负方向运动，故A错误； BC．根据波形图可知2.2s传播的距离为 对应 可得， 则波速为，故B错误，C正确； D．设波源的振动方程为 其中，，起振方向沿y轴负方向运动，故 则波源的振动方程为，故D正确。 故选CD。 10. 图1为手机无线充电工作原理的示意图，由送电线圈和受电线圈组成。已知受电线圈的匝数匝，电阻，在它的两端接一阻值的电阻。设在受电线圈内存在与线圈平面垂直的磁场，其磁通量随时间按图2所示的规律变化，可在受电线圈中产生电动势的最大值为的正弦交流电，设磁场竖直向上为正。则下列说法正确的是（ ） A. 在时，受电线圈中产生的电流为0 B. 在时，端的电势高于端的电势 C. 在一个周期内，电阻上产生的热量约为 D. 从到时间内，通过电阻的电荷量为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由题图2知时受电线圈中产生的电动势最大，为 线圈中产生感应电流的大小为 故A错误； B．时，磁通量向上增加，由楞次定律可以得到电流由d到c，此时c端电势高于d端，故B正确； C．通过电阻的电流的有效值为 电阻在一个周期内产生的热量 故C错误； D．线圈中感应电动势的平均值 ， 通过电阻R的电流的平均值为 通过电阻R的电荷量 由题图2知，在到时间内 解得 故D正确。 故选BD。 11. 如图所示，若纵轴可以表示为分子间的作用力或分子势能，横轴表示分子间的距离，下列说法正确的是（　　） A. 标准状态下，一定质量的某种气体，其分子势能趋于零 B. 分子间距离从零增大到的过程中，分子力做负功，分子势能增大 C. 如果纵轴表示分子势能，则曲线D表示分子势能与分子间距的关系 D. 如果纵轴正方向表示分子间的斥力，负方向表示分子间的引力，则曲线B表示分子力与分子间距的关系 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．标准状态下，一定质量的某种气体，分子间距离约为，其分子势能趋于零，故A正确； B．分子间距离从零增大到的过程中，分子力做正功，分子势能减小，故B错误； C．如果纵轴表示分子势能，则曲线D表示分子势能与分子间距的关系，故C正确； D．如果纵轴正方向表示分子间的斥力，负方向表示分子间的引力，则曲线A表示分子间的斥力，曲线C表示分子间的引力，则曲线B表示分子力与分子间距的关系，故D正确。 故选ACD。 12. 如图，两条“Λ”形的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，间距为，左、右两导轨与水平面夹角均为，均处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小分别为和。将导体棒、在导轨上同时由静止释放，两棒在下滑过程中始终与导轨垂直并接触良好，、的质量分别为和，两棒长度均为，两棒的电阻均为，经过时间两棒的速度不再变化。导轨足够长且电阻不计，重力加速度为，两棒在下滑过程中（　　） A. 回路中的电流方向为 B. 棒最终电流为 C. 棒最终下滑速度为 D. 棒在时间内运动位移大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】根据右手定则回路中电流方向为abcda，回路中电流大小为 对ab棒 对cd棒 则两棒加速度大小相同，两棒均做加速度减小的加速运动并同时达到最大速度，当a=0时，回路中电流大小为， 对ab棒根据动量定理 得ab棒的位移 故选BD。 三、实验题（本题共2小题，共14分，其中每空2分） 13. 单摆可作为研究简谐运动的理想模型。 （1）制作单摆时，在图甲、图乙两种单摆的悬挂方式中，选择图甲方式的目的是要保持摆动中_____不变； （2）用游标卡尺测量摆球直径，测得读数如图丙，则摆球直径为_____； （3）若将一个周期为T的单摆，从平衡位置拉开的角度释放，忽略空气阻力，摆球的振动可看为简谐运动。当地重力加速度为g，以释放时刻作为计时起点，则摆球偏离平衡位置的位移x与时间t的关系为_____。 【答案】（1）摆长 （2）1.06 （3） 【解析】 【小问1详解】 选择图甲方式的目的是要保持摆动中摆长不变； 【小问2详解】 摆球直径为 【小问3详解】 根据单摆的周期公式可得单摆的摆长为 从平衡位置拉开的角度处释放，角度很小，有，则可得振幅为 以该位置为计时起点，根据简谐运动规律可得摆球偏离平衡位置的位移x与时间t的关系为 14. 测量竖直运动货物加速度的装置原理图如图所示。电路图中的器材有：电源E（E=6V，r=0.2Ω）、数字电压表（视为理想电压表）、定值电阻R1（R1=2.8Ω）、滑动变阻器R（最大阻值为3Ω，长度为0.4m）。测量加速度的原理：滑动变阻器R的滑片一端固定在竖直固定的轻弹簧上端，弹簧上端固定一质量为m0=1kg的托盘、下端固定在竖直运动的升降装置底座上，弹簧劲度系数k=100N/m，升降装置静止且托盘上不放货物时，滑片静止于变阻器上端。请回答下列问题； （1）升降装置静止且托盘不放货物时，电压表的示数为_______V。 （2）升降装置静止，将质量为m=1kg的货物P放在托盘上，P静止时，电压表的示数为_______V，货物P置于托盘上后，升降装置沿直线匀速向上运动。 ①若升降装置向上运动过程中，电压表示数突然变小，则此时升降装置的加速度向_______（选填“上”或“下”）； ②若升降装置向上运动过程中，电压表示数增加了0.3V，则升降装置的加速度变化量的大小为_______m/s2。 【答案】（1）0##零 （2） ①. 0.75 ②. 下 ③. 2 【解析】 【详解】（1）当托盘没有放货物时，滑片处于变阻器R上端，电压表被短路，示数为0。 （2）[1]当P放在托盘上静止时，弹簧向下移动 变阻器R两端总的电压为 此时电压表示数为 [2]电压变小，根据 不变，变小说明 减小，即滑片下移量变小，弹簧压缩量减小，弹力小于总重力，合力向下，则此时升降装置的加速度向下： [3]电压增加 ，由  可得下移量变化  由牛顿第二定律有 可得加速度   即加速度变化量大小为  四、解答题（本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要计算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位） 15. 如图，一个半径为R的玻璃球，O点为球心。球面内侧单色点光源S发出的一束光在A点射出，出射光线AB与球直径SC平行，θ = 30°。光在真空中的传播速度为c。求： （i）玻璃的折射率； （ii）从S发出的光线经多次全反射回到S点的最短时间。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（i）根据题意将光路图补充完整，如下图所示 根据几何关系可知 i1 = θ = 30°，i2 = 60° 根据折射定律有 nsini1 = sini2 解得 （ii）设全反射的临界角为C，则 光在玻璃球内的传播速度有 根据几何关系可知当θ = 45°时，即光路为圆的内接正方形，从S发出的光线经多次全反射回到S点的时间最短，则正方形的边长 则最短时间为 16. 如图，刚性容器内壁光滑、盛有一定量的气体，被隔板分成A、B两部分，隔板与容器右侧用一根轻质弹簧相连（忽略隔板厚度和弹簧体积）。容器横截面积为S、长为2l。开始时系统处于平衡态，A、B体积均为Sl，压强均为，弹簧为原长。现将B中气体抽出一半，B的体积变为原来的。整个过程系统温度保持不变，气体视为理想气体。求： （1）抽气之后A、B的压强。 （2）弹簧的劲度系数k。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）设抽气前两体积为，对气体A分析：抽气后 根据玻意耳定律得 解得 对气体B分析，若体积不变的情况下抽去一半的气体，则压强变为原来的一半即，则根据玻意耳定律得 解得 （2）由题意可知，弹簧的压缩量为，对活塞受力分析有 根据胡克定律得 联立得 17. 某校物理课外兴趣小组为了研究物块的运动，设计了如下图1所示的装置。半径的圆弧轨道固定在水平面上，一长为、质量为的平板小车停在轨道的最左端紧靠，小车上表面与点等高，将一可视为质点、质量的滑块从距点高度为处静止释放，滑上小车后带动小车向右运动。已知水平轨道间距足够长，滑块与小车的动摩擦因数，其余接触面均光滑，取。 （1）若高度，求滑块运动到圆弧底端点时的向心加速度； （2）要使滑块不会从小车上掉下，求最大的高度； （3）撤去小车，将另一质量也为、半径的光滑半圆弧轨道（如图2）紧靠放置，点等高，半圆弧轨道不固定，求将滑块从处静止释放运动到最高点点时相对半圆弧轨道的速度大小。 【答案】（1），方向竖直向上指向圆心 （2） （3） 【解析】 【详解】（1）机械能守恒：，得： 滑块做圆周运动，在点向心加速度，方向竖直向上指向圆心 （2）下滑阶段，根据机械能守恒定律有 滑块恰好运动到小车右端时与小车共速，根据动量守恒定律可得 系统损失的动能转化为摩擦生热 联立解得 （3）滑块从处释放，有机械能守恒 可得到达B点的速度 滑块滑上半圆弧轨道后，系统水平方向动量守恒，机械能守恒。设滑块到达最高点 D 后与轨道分离时，滑块速度为，轨道速度为 有， 解得； （另一组解与实际不符，舍去） 所以滑块在最高点相对半圆弧轨道的速度大小 18. 如图所示，在三维坐标系中，平面左侧区域有沿y轴正方向的匀强电场；平面右侧与垂直于y轴足够大的荧光屏之间的区域有沿y轴正方向的匀强磁场，荧光屏与y轴交点位置的坐标为。一质量为m、电荷量为的粒子从坐标为的P点以大小为的初速度沿z轴负方向射出，经电场偏转后从O点进入磁场，再经过磁场偏转后击中荧光屏，粒子再次经过y轴的位置离O点的距离为，不计粒子的重力。求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）粒子打在荧光屏上的位置坐标及匀强磁场的磁感应强度大小； （3）若在平面与荧光屏之间的区域加上一平行于y轴负方向的匀强电场，要使粒子仍打在荧光屏上（2）问中所求的位置，则所加匀强电场的电场强度的大小。 【答案】（1） （2）（，，0）， （3） 【解析】 【小问1详解】 带电粒子在电场中做类平抛运动，根据题意， 根据牛顿第二定律 解得 【小问2详解】 设粒子经过点时速度大小为，根据动能定理 解得 设与轴负方向的夹角为，则 解得 粒子从点进入磁场后，沿平行y轴方向做匀速直线运动，速度大小 在平行平面内做匀速圆周运动，速度大小为 设其做匀速圆周运动的周期为T，根据题意 设圆周运动的半径为r，则 解得 粒子在磁场中运动的时间为 则粒子打在荧光屏上的位置坐标为（，，0） 由牛顿第二定律 解得 【小问3详解】 所加电场方向沿y轴负方向，如果粒子做匀减速运动到荧光屏速度刚好为零时，由 解得 由此可知，要使粒子仍打在荧光屏上第（2）问中所求位置，则粒子在电场和磁场的叠加场中运动的时间为，则 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $