精品解析：2026届河南方城县第一高级中学高三下学期模拟测试物理试题（一）

方城县第一高级中学2026年普通高等学校招生全国统一考试模拟测试物理试题（一） 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. 春节挂灯笼是中国人的传统习俗，如图所示，一盏质量为m的灯笼在水平风力的作用下静止于空中，悬绳与竖直方向的夹角为，重力加速度为g。则（　　） A. 悬绳拉力大小为 B. 水平风力大小为 C. 水平风力缓慢增大时，悬绳的拉力也缓慢增大 D. 水平风力大小不变时，所挂灯笼质量越大，静止时悬绳与竖直方向的夹角θ越大 2. 一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程，从状态A到状态B过程中气体体积不变，从状态B到状态C过程中气体压强不变。对该理想气体所经历过程的描述正确的是（ ） A. 从状态A到状态B的过程，气体温度升高 B. 从状态B到状态C的过程，分子平均动能减少 C. 从状态C到状态A的过程，外界对气体做正功 D. 从状态A经历状态再次回到状态A时，外界对气体做总功为零 3. 2024年12月，四川海同医疗已成功生产出高质量的镥-177核素，打破了国外对该领域的垄断地位。镥-177核素化疗具有精准靶向，疗效显著，副作用小等优势，被誉为治疗核素的天选之子。镥-177可通过如下反应获得：；。已知镥-177的半衰期为6.7天，下列说法正确的是（　　） A. X是中子 B. X是核外电子电离产生的 C. 第二个反应伴随γ射线，这种射线可以用于育种 D. 100个镥-177经过一个半衰期，一定剩余50个 4. 如图1，玻璃半球半径为R，O为球心，AB为直径。现有均匀分布的单色光垂直入射到半球的底面，其对玻璃的折射率为。已知如图2所示的球冠（不含底圆面）的表面积为，若只考虑首次射到球面的光，则下列说法正确的是（ ） A. 所有射入到半球底面的光中有的光会发生全反射 B. 从上往下看，整个半球面被照亮的面积为 C. 单色光在玻璃中的传播速度为 D. 改用频率更高的另一单色光垂直入射到半球的底面，整个半球面被照亮的面积增大 5. 2025年11月1日，神舟二十一号航天员乘组进驻中国空间站，与神舟二十号乘组完成在轨轮换。神舟二十号航天员乘组乘坐神舟二十一号飞船于11月14日成功返回。载人飞船发射返回过程中，返回器与主舱室分离后，主舱室通过调整后在圆轨道运行，返回器用“打水漂”的方式再入大气层，最终通过降落伞辅助成功着陆，其主要过程如图。已知主舱室维持在半径为r的轨道上做周期为T的匀速圆周运动，地球半径为R、引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. 神舟二十一号飞船的发射速度小于第一宇宙速度 B. 由题给条件可求出地球的第一宇宙速度为 C. 由题给条件可求出地球的平均密度为 D. 返回器加速下落过程中，机械能一定守恒 6. 如图所示，水平地面上固定着四个内壁光滑的容器甲、乙、丙、丁，它们的中心轴线均和水平地面垂直。其中甲的内表面为半球面，乙的内表面为圆锥面，丙的内表面为旋转抛物面（将抛物线绕其对称轴旋转一周所得到的曲面），丁为喇叭面。四个容器中均有两个完全相同且可视为质点的小球贴着内壁在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A. 容器甲中，上面小球的角速度较小 B. 容器乙中，上面小球的加速度较大 C. 容器丙中，两小球的周期相等 D. 容器丁中，上面小球的角速度较大 7. 如图所示，电荷量相同的两个正点电荷分别固定在A、B两点，O为A、B连线的中点，P为A、B连线的中垂线上的点，其中PA、PB、AB的长度均为L。一电子由P点以大小为v的速度垂直于纸面向外射出，电子恰好绕O点做匀速圆周运动。已知静电力常量为k，电子的比荷为。则两点电荷的电荷量均为（　　） A. B. C. D. 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. LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则（　　） A. 若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由b向a B. 若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上极板带负电 C. 若磁场正在增强，则电场能正在减少，电容器上极板带正电 D. 若磁场正在增强，则电容器正在充电，电流方向由a向b 9. 汽车的安全气囊是有效保护乘客的装置。如图甲，在安全气囊的性能测试中，质量为m=5kg的头锤从离气囊表面正上方高H=5m处做自由落体运动，与气囊发生碰撞后反向弹起，以头锤碰到气囊表面为计时零点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化如图乙所示，重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力的影响。则下列说法正确的是（　　） A. 头锤与气囊作用过程中头锤先失重后超重 B. 碰撞结束后头锤上升的最大高度为0.2m C. 碰撞过程头锤动量变化量大小为40kg·m/s D. 气囊对头锤在竖直方向的作用力最大值为1100N 10. 如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在竖直墙壁上，另一端与质量为m的小滑块A相连接，在A的右边靠着另一质量为3m的滑块B，A与B不粘连。已知A、B与水平地面间的动摩擦因数均为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知弹簧的弹性势能，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量。现将A、B一起由原长O处向左压缩弹簧，当压缩量时将滑块A、B由静止释放，则在A、B以后的运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 滑块A、B将在O点左侧分离 B. 滑块 B向右运动的最大位移为 C. 滑块A的路程小于滑块B的路程 D. A、B最终相距 三、实验题（本题共2小题，共14分） 11. 小巴同学发现教材中验证动量守恒定律实验只能验证质量大的球碰撞质量小的球， 具有较大的片面性，于是设计了如图所示的装置。0 点为圆轨道竖直直径和水平挡板的交点。质量小的A 球质量为 m1 ，质量大的小球 B 质量为 m2 ；先让A球从右边轨道一定的高度处由静止释放，越过圆轨道最高点后做平抛运动并落于水平挡板上，记下落点；然后在圆轨道最高点正下方放上 B球 （由一小支架支撑），再让A 球从右边轨道刚才同一位置由静止释放，当沿轨道滑动的 A球到达轨道最高点时，就会与B球发生对心碰撞，碰后两球平抛落到水平挡板上，记录两球的落点。（两小球的半径大小忽略不计） （1）B 球的落点是_____（选填 “P” “M” 或 “N”）点。 （2）设ON=x1，OM=x2，OP=x3，当关系式_____成立，即可验证两球碰撞过程动量守恒；若碰撞是弹性碰撞，还需满足的关系式是_____。（用字母x1、x2、x3、m1、m2表示） （3）实验中改变 B 球的质量（质量仍然大于A球），将小球A多次从轨道同一位置由静止释放， 与不同质量的小球B 相碰，分别记录对应的落点到O 点距离。以x1为横坐标、x3为纵坐标作出图像，若该碰撞为弹性碰撞，则下列图像可能正确的是_____。 A. B. C. D. 12. 某实验小组准备利用表头设计一个多挡位欧姆表，但不知道其内阻。为了精确测量表头内阻，小组首先采用“电桥法”进行测量。实验电路如图甲所示，部分所用器材如下： A.待测表头：量程0~300μA，内阻约为500Ω B.灵敏电流计G C.定值电阻 D.粗细均匀的电阻丝AB，总长度 E.滑动变阻器（最大阻值为5Ω，额定电流为2A） F.电源、开关及导线若干。 （1）闭合开关S前，先将滑片置于______端（选填“a”或“b”）； （2）将滑片大致固定在电阻丝的中间位置，接着闭合开关S，调节滑动变阻器滑片使表头示数适当后保持不动，移动滑片直至灵敏电流计G示数为零，测得此时段电阻丝长度，则表头的内阻______； （3）将表头改装成具有“×100”和“×1k”两个挡位的欧姆表，如图乙所示。电源电动势，内阻忽略不计，为调节范围足够的滑动变阻器，当开关S断开时，对应的倍率为“×1k”，则短接表笔a、b进行欧姆调零时，应调至______。开关S闭合时，对应的倍率为“×100”，则定值电阻应为______。 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. 在某次大型庆典活动中，技术人员采用数百架无人机编队表演模拟水波纹扩散的壮观效果。通过精确控制无人机模拟水面上质点的振动，形成以O点为波源向外传播的圆形波。以某一方向建立x轴，该传播方向上有a、b两架水平方向相距0.5m的无人机，如图甲所示。从计时开始a、b两无人机的振动图像分别如图乙、丙所示。 （1）请写出无人机b的振动方程； （2）若该波的波长大于0.2m，求波速的大小。 14. 如图所示，倾斜平行光滑金属导轨轨道间距，与水平面成，下端连接水平光滑金属导轨，连接处导通。倾斜导轨、水平导轨处均有垂直轨道向上的的匀强磁场。定滑轮距水平导轨中点正上方，距导轨连接处水平距离，不可伸长绝缘轻绳连接cd棒中心。两相同金属棒ab和cd（质量、电阻）分别置于倾斜轨道和水平导轨上。金属棒cd固定在轨道连接处，由静止释放金属棒ab，经t0=3s达到最大速度。再经一段时间后，金属棒ab滑至水平导轨与金属棒cd发生弹性碰撞。碰撞前瞬间释放金属棒cd，碰后金属棒ab位置固定，金属棒cd在轻绳牵引下以的加速度沿导轨向右做匀加速直线运动。已知，重力加速度，导轨电阻不计，忽略轨道衔接处动能变化，求： （1）金属棒ab在倾斜轨道上的速度最大值； （2）金属棒ab释放后经过，还未运动到水平轨道，求金属棒ab中产生的热量； （3）从金属棒cd开始运动到对导轨压力恰好为零时，轻绳拉力对金属棒cd的水平冲量大小。 15. 如图所示，平面直角坐标系中，圆形区域内充满垂直平面的匀强磁场（图中未画出），圆与x轴相切于坐标原点O，圆心坐标为。第三象限内存在方向的匀强电场，场强大小为E，轴上固定一足够长的粒子接收薄板。一群质量为m、电荷量为q的粒子，沿方向以相同速度从第二象限射入圆形区域。粒子分布在区域内各处，经圆内磁场偏转后均能从O点进入电场区域，并最终落在上区域（最远落在C点）。忽略粒子重力及粒子间的相互作用，求： （1）该匀强磁场的磁感应强度； （2）的距离； （3）落在C处的粒子在磁场中运动的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 方城县第一高级中学2026年普通高等学校招生全国统一考试模拟测试物理试题（一） 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. 春节挂灯笼是中国人的传统习俗，如图所示，一盏质量为m的灯笼在水平风力的作用下静止于空中，悬绳与竖直方向的夹角为，重力加速度为g。则（　　） A. 悬绳拉力大小为 B. 水平风力大小为 C. 水平风力缓慢增大时，悬绳的拉力也缓慢增大 D. 水平风力大小不变时，所挂灯笼质量越大，静止时悬绳与竖直方向的夹角θ越大 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．灯笼静止时，由平衡条件 可知，水平风力大小不变时，所挂灯笼质量越大，静止时悬绳与竖直方向的夹角θ越小，故ABD错误； C．由平衡方程 可知，水平风力缓慢增大时，悬绳与竖直方向的夹角θ增大，悬绳的拉力也缓慢增大，C正确。 故选C。 2. 一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程，从状态A到状态B过程中气体体积不变，从状态B到状态C过程中气体压强不变。对该理想气体所经历过程的描述正确的是（ ） A. 从状态A到状态B的过程，气体温度升高 B. 从状态B到状态C的过程，分子平均动能减少 C. 从状态C到状态A的过程，外界对气体做正功 D. 从状态A经历状态再次回到状态A时，外界对气体做总功为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，从状态A到状态B的过程中，气体的体积不变，为等容变化，根据查理定律 可知，从状态A到状态B的过程中，压强减小，温度降低，故A错误； B．由图可知，从状态B到状态C的过程中，气体的压强不变，为等压变化，根据盖-吕萨克定律 可知，从状态B到状态C的过程中，气体的体积增大，温度升高，分子的平均动能增大，故B错误； C．由图可知，从状态C到状态A的过程中，气体的体积减小，处于压缩过程，外界对气体做功，故C正确； D．图像中，图像与坐标轴围成的面积为变化过程所做的功，由于整个过程图像的面积不为零，因此外界对气体所做的总功不为零，故D错误。 故选C。 3. 2024年12月，四川海同医疗已成功生产出高质量的镥-177核素，打破了国外对该领域的垄断地位。镥-177核素化疗具有精准靶向，疗效显著，副作用小等优势，被誉为治疗核素的天选之子。镥-177可通过如下反应获得：；。已知镥-177的半衰期为6.7天，下列说法正确的是（　　） A. X是中子 B. X是核外电子电离产生的 C. 第二个反应伴随γ射线，这种射线可以用于育种 D. 100个镥-177经过一个半衰期，一定剩余50个 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据质量数守恒可知X的质量数为0，根据电荷数守恒可知X的电荷数为-1,所以X为电子。而β衰变中的电子来自于原子核，故AB错误； C．γ射线可以用于基因工程，育种，金属探伤等，故C正确； D．半衰期属于统计规律，适用于大量原子。100个铯-177经过一个半衰期不清楚具体会衰变多少个，故D错误。 故选C。 4. 如图1，玻璃半球半径为R，O为球心，AB为直径。现有均匀分布的单色光垂直入射到半球的底面，其对玻璃的折射率为。已知如图2所示的球冠（不含底圆面）的表面积为，若只考虑首次射到球面的光，则下列说法正确的是（ ） A. 所有射入到半球底面的光中有的光会发生全反射 B. 从上往下看，整个半球面被照亮的面积为 C. 单色光在玻璃中的传播速度为 D. 改用频率更高的另一单色光垂直入射到半球的底面，整个半球面被照亮的面积增大 【答案】B 【解析】 【详解】AB．如图所示 ，得 ，即有的光会发生全反射； ，被照亮的面积为 ，故A错误，B正确； CD．单色光在玻璃中的传播速度不可能达到光速；频率越大，折射率越大，临界角越小，被照亮的面积减少，故CD错误。 故选B。 5. 2025年11月1日，神舟二十一号航天员乘组进驻中国空间站，与神舟二十号乘组完成在轨轮换。神舟二十号航天员乘组乘坐神舟二十一号飞船于11月14日成功返回。载人飞船发射返回过程中，返回器与主舱室分离后，主舱室通过调整后在圆轨道运行，返回器用“打水漂”的方式再入大气层，最终通过降落伞辅助成功着陆，其主要过程如图。已知主舱室维持在半径为r的轨道上做周期为T的匀速圆周运动，地球半径为R、引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. 神舟二十一号飞船的发射速度小于第一宇宙速度 B. 由题给条件可求出地球的第一宇宙速度为 C. 由题给条件可求出地球的平均密度为 D. 返回器加速下落过程中，机械能一定守恒 【答案】B 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度为最小的发射速度，则神舟二十一号飞船的发射速度大于第一宇宙速度，A错误； B．由题给条件，则对主舱室 对绕地球表面运动的卫星 可求出地球的第一宇宙速度为，B正确； C．由题给条件可求出地球的平均密度为，C错误； D．返回器加速下落过程中，要克服阻力做功，则机械能一定减小，D错误。 故选B。 6. 如图所示，水平地面上固定着四个内壁光滑的容器甲、乙、丙、丁，它们的中心轴线均和水平地面垂直。其中甲的内表面为半球面，乙的内表面为圆锥面，丙的内表面为旋转抛物面（将抛物线绕其对称轴旋转一周所得到的曲面），丁为喇叭面。四个容器中均有两个完全相同且可视为质点的小球贴着内壁在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A. 容器甲中，上面小球的角速度较小 B. 容器乙中，上面小球的加速度较大 C. 容器丙中，两小球的周期相等 D. 容器丁中，上面小球的角速度较大 【答案】C 【解析】 【详解】A．对甲容器，由牛顿第二定律，有 可得 其中h为球心到圆周轨迹平面的距离，由于上面小球的圆周平面到球心更近，所以上面小球的角速度比较大，故A错误； B．设容器乙对小球弹力方向与竖直方向夹角为θ，对乙容器，由牛顿第二定律 可得，即两小球的加速度一样大，故B错误； C．对丙容器，由牛顿第二定律 由几何关系知，tanθ为抛物线上该点切线斜率，设抛物线方程为 由平抛推论或数学求导均可得 可得 可知，周期与位置无关，即两小球的周期相等，故C正确； D．对丁容器，由牛顿第二定律，其中θ为切线与水平面的夹角 解得 上面的球半径r大，θ小，即角速度较小，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，电荷量相同的两个正点电荷分别固定在A、B两点，O为A、B连线的中点，P为A、B连线的中垂线上的点，其中PA、PB、AB的长度均为L。一电子由P点以大小为v的速度垂直于纸面向外射出，电子恰好绕O点做匀速圆周运动。已知静电力常量为k，电子的比荷为。则两点电荷的电荷量均为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】分析几何关系：已知，为中点，因此​ 为直角三角形，可得圆周运动半径（即长度）：​ 计算P点合场强：设每个点电荷电荷量为，单个点电荷在点产生的场强大小为： 两个场强方向分别沿、，水平分量抵消，竖直分量叠加，两场强夹角为，合场强沿背离向上，大小为：​ 结合向心力公式求解：电子带负电，所受电场力指向，提供匀速圆周运动的向心力。 电子比荷，向心力公式为：  代入​和得 整理得：​ 故选D。 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. LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则（　　） A. 若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由b向a B. 若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上极板带负电 C. 若磁场正在增强，则电场能正在减少，电容器上极板带正电 D. 若磁场正在增强，则电容器正在充电，电流方向由a向b 【答案】ABC 【解析】 【详解】AB．若磁场正在减弱，则电流在减小，是充电过程，根据安培定则可确定电流由b向a，电场能增大，上极板带负电，AB正确； CD．若磁场正在增强，则电流在增大，是放电过程，电场能正在减小，根据安培定则，可判断电流由b向a，上极板带正电，C正确，D错误。 故选ABC。 【点睛】归纳总结：判断LC回路处于放电过程还是充电过程的方法：电流流向带正电的极板，电荷量增加，磁场能向电场能转化，电场能增加，电流减小，磁场能减少，处于充电过程；电流流出带正电的极板，电荷量减少，电场能向磁场能转化，电场能减少，电流增大，磁场能增加，处于放电过程。 9. 汽车的安全气囊是有效保护乘客的装置。如图甲，在安全气囊的性能测试中，质量为m=5kg的头锤从离气囊表面正上方高H=5m处做自由落体运动，与气囊发生碰撞后反向弹起，以头锤碰到气囊表面为计时零点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化如图乙所示，重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力的影响。则下列说法正确的是（　　） A. 头锤与气囊作用过程中头锤先失重后超重 B. 碰撞结束后头锤上升的最大高度为0.2m C. 碰撞过程头锤动量变化量大小为40kg·m/s D. 气囊对头锤在竖直方向的作用力最大值为1100N 【答案】BD 【解析】 【详解】A．头锤与气囊作用过程中，向下运动时，头锤的重力先大于气囊对头锤的作用力，则加速度向下，头锤失重；然后头锤的重力小于气囊对头锤的作用力，则加速度向上，头锤超重，一直到达最低点；同理向上运动时，头锤先超重后失重，则整个过程中头锤先失重后超重，再失重，A错误； D．头锤与气囊接触时的速度 则从头锤接触气囊到头锤到达最低点由动量定理（向上为正） 解得，D正确； B．从头锤接触气囊到头锤离开气囊，由动量定理 解得离开气囊时的速度 碰撞结束后头锤上升的最大高度为，B正确； C．碰撞过程头锤动量变化量大小为，C错误。 故选BD。 10. 如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在竖直墙壁上，另一端与质量为m的小滑块A相连接，在A的右边靠着另一质量为3m的滑块B，A与B不粘连。已知A、B与水平地面间的动摩擦因数均为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知弹簧的弹性势能，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量。现将A、B一起由原长O处向左压缩弹簧，当压缩量时将滑块A、B由静止释放，则在A、B以后的运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 滑块A、B将在O点左侧分离 B. 滑块 B向右运动的最大位移为 C. 滑块A的路程小于滑块B的路程 D. A、B最终相距 【答案】BD 【解析】 【详解】A．当A、B之间的弹力为零时，是A、B之间分离的临界条件，对A、B整体有 对B有 解得 即A、B在弹簧原长处发生分离，即滑块A、B在O点处发生分离，故A错误； B．从释放到AB运动到O点（分离位置），由动能定理  代入，计算得 这是分离时AB的总动能，所以分离速度满足 分离后B仅受摩擦力，继续向右滑行s后速度为0，对B用动能定理 解得 所以B从释放点开始的总位移为，故B正确； CD．由之前的分析可知，AB分离时，A的速度为，分离后，A继续向右运动，直到速度减为0。设它向右运动的最大距离为 。对A从O点到最右端的过程应用动能定理 其中 是克服弹簧弹力做的功，等于弹簧弹性势能的增加量 ，有 解得 当A运动到最右端时，速度为0，弹簧伸长量为  此时，弹簧对A的拉力  A受到的最大静摩擦力  因为 所以滑块A会被弹簧拉回，向左运动。A向左运动，回到O点时，弹簧恢复原长。假设它是刚好到达O点。 从最右端到O点，对A应用动能定理 解得 假设成立，所以A最终静止在O点，则A从释放到最终静止，其运动的路程为 滑块A的路程和滑块B的路程相等，且滑块A停在O位置，滑块B停在O点右侧距离O为处，所以AB之间最终相距，m故C错误，D正确。 故选 BD。 三、实验题（本题共2小题，共14分） 11. 小巴同学发现教材中验证动量守恒定律实验只能验证质量大的球碰撞质量小的球， 具有较大的片面性，于是设计了如图所示的装置。0 点为圆轨道竖直直径和水平挡板的交点。质量小的A 球质量为 m1 ，质量大的小球 B 质量为 m2 ；先让A球从右边轨道一定的高度处由静止释放，越过圆轨道最高点后做平抛运动并落于水平挡板上，记下落点；然后在圆轨道最高点正下方放上 B球 （由一小支架支撑），再让A 球从右边轨道刚才同一位置由静止释放，当沿轨道滑动的 A球到达轨道最高点时，就会与B球发生对心碰撞，碰后两球平抛落到水平挡板上，记录两球的落点。（两小球的半径大小忽略不计） （1）B 球的落点是_____（选填 “P” “M” 或 “N”）点。 （2）设ON=x1，OM=x2，OP=x3，当关系式_____成立，即可验证两球碰撞过程动量守恒；若碰撞是弹性碰撞，还需满足的关系式是_____。（用字母x1、x2、x3、m1、m2表示） （3）实验中改变 B 球的质量（质量仍然大于A球），将小球A多次从轨道同一位置由静止释放， 与不同质量的小球B 相碰，分别记录对应的落点到O 点距离。以x1为横坐标、x3为纵坐标作出图像，若该碰撞为弹性碰撞，则下列图像可能正确的是_____。 A. B. C. D. 【答案】（1）P （2） ①. m1x2=-m1x1+m2x3 ②. （3）C 【解析】 【小问1详解】 A碰B，而B的质量大于A，故B获得的速度小于A的碰前速度，所以落点只能是P； 【小问2详解】 [1]规定初速度方向为正，由动量守恒可得m1v0=-m1vA+m2vB 故m1x2=-m1x1+m2x3 [2]如果是弹性碰撞，碰撞前后动能应该守恒则 即 【小问3详解】 由动量守恒，有m1x2=-m1x1+m2x3 弹性碰撞由能量守恒，有 代入数据得x3=x2-x1 故选C。 12. 某实验小组准备利用表头设计一个多挡位欧姆表，但不知道其内阻。为了精确测量表头内阻，小组首先采用“电桥法”进行测量。实验电路如图甲所示，部分所用器材如下： A.待测表头：量程0~300μA，内阻约为500Ω B.灵敏电流计G C.定值电阻 D.粗细均匀的电阻丝AB，总长度 E.滑动变阻器（最大阻值为5Ω，额定电流为2A） F.电源、开关及导线若干。 （1）闭合开关S前，先将滑片置于______端（选填“a”或“b”）； （2）将滑片大致固定在电阻丝的中间位置，接着闭合开关S，调节滑动变阻器滑片使表头示数适当后保持不动，移动滑片直至灵敏电流计G示数为零，测得此时段电阻丝长度，则表头的内阻______； （3）将表头改装成具有“×100”和“×1k”两个挡位的欧姆表，如图乙所示。电源电动势，内阻忽略不计，为调节范围足够的滑动变阻器，当开关S断开时，对应的倍率为“×1k”，则短接表笔a、b进行欧姆调零时，应调至______。开关S闭合时，对应的倍率为“×100”，则定值电阻应为______。 【答案】（1） （2）450 （3） ①. 9.55 ②. 50 【解析】 【小问1详解】 本实验中滑动变阻器为分压式接法，闭合开关前，为了保护电路，需要使待测电桥部分的初始电压为0，因此滑片应置于a。 【小问2详解】 粗细均匀的电阻丝AB，总长度，灵敏电流计G示数为零，即电桥平衡时，测得此时段电阻丝长度，有 代入数据解得表头内阻 【小问3详解】 [1]短接调零时，满偏电流 当开关S断开时，有 得 欧姆表总内阻 符合×1k挡的中值电阻规律。 [2]×100挡的中值电阻（欧姆表总内阻） 短接调零时，总电流 表头仍满偏，电流 因此流过R2的电流 根据并联电压相等有 代入得 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. 在某次大型庆典活动中，技术人员采用数百架无人机编队表演模拟水波纹扩散的壮观效果。通过精确控制无人机模拟水面上质点的振动，形成以O点为波源向外传播的圆形波。以某一方向建立x轴，该传播方向上有a、b两架水平方向相距0.5m的无人机，如图甲所示。从计时开始a、b两无人机的振动图像分别如图乙、丙所示。 （1）请写出无人机b的振动方程； （2）若该波的波长大于0.2m，求波速的大小。 【答案】（1） （2）、或 【解析】 【小问1详解】 由图可得振幅 周期 所以 所以无人机b的振动方程为 【小问2详解】 由图可得，b的振动图像落后于a，相位差为 所以 当时，有 则 当时，有 则 当时，有 则 当时，有 所以该波的波长大于0.2m，波速的大小为、或。 14. 如图所示，倾斜平行光滑金属导轨轨道间距，与水平面成，下端连接水平光滑金属导轨，连接处导通。倾斜导轨、水平导轨处均有垂直轨道向上的的匀强磁场。定滑轮距水平导轨中点正上方，距导轨连接处水平距离，不可伸长绝缘轻绳连接cd棒中心。两相同金属棒ab和cd（质量、电阻）分别置于倾斜轨道和水平导轨上。金属棒cd固定在轨道连接处，由静止释放金属棒ab，经t0=3s达到最大速度。再经一段时间后，金属棒ab滑至水平导轨与金属棒cd发生弹性碰撞。碰撞前瞬间释放金属棒cd，碰后金属棒ab位置固定，金属棒cd在轻绳牵引下以的加速度沿导轨向右做匀加速直线运动。已知，重力加速度，导轨电阻不计，忽略轨道衔接处动能变化，求： （1）金属棒ab在倾斜轨道上的速度最大值； （2）金属棒ab释放后经过，还未运动到水平轨道，求金属棒ab中产生的热量； （3）从金属棒cd开始运动到对导轨压力恰好为零时，轻绳拉力对金属棒cd的水平冲量大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由静止释放后，金属棒ab做加速度减小的加速运动；当时，金属棒ab的速度最大，设最大速度为，则有，， 根据平衡条件可得 联立解得 【小问2详解】 加速阶段沿轨道向下运动位移为，由， 可得 根据动量定理可得 根据能量守恒可得 金属棒ab产生的热量为 联立解得 匀速阶段，向下运动的位移为 由能量守恒可得 金属棒ab产生的热量为 故金属棒ab中产生的热量为 【小问3详解】 两相同金属棒发生弹性碰撞，碰后速度交换，金属棒cd的初速度为 设金属棒cd保持匀加速直线运动的最大位移为，此时绳子拉力为，与竖直方向的夹角为，金属棒cd的速度为；对金属棒受力分析如图所示 竖直方向由平衡条件可得 水平方向根据牛顿第二定律可得 根据位移时间公式 速度时间公式 如图所示 根据位置关系有 联立解得，， 安培力的冲量为 对金属棒cd，由动量定理可得 解得轻绳拉力对金属棒cd的水平冲量大小为 15. 如图所示，平面直角坐标系中，圆形区域内充满垂直平面的匀强磁场（图中未画出），圆与x轴相切于坐标原点O，圆心坐标为。第三象限内存在方向的匀强电场，场强大小为E，轴上固定一足够长的粒子接收薄板。一群质量为m、电荷量为q的粒子，沿方向以相同速度从第二象限射入圆形区域。粒子分布在区域内各处，经圆内磁场偏转后均能从O点进入电场区域，并最终落在上区域（最远落在C点）。忽略粒子重力及粒子间的相互作用，求： （1）该匀强磁场的磁感应强度； （2）的距离； （3）落在C处的粒子在磁场中运动的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由几何关系易得，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径 由 解得： 由分析知，粒子带正电，匀强磁场的方向垂直平面向外 【小问2详解】 设粒子从O点进入电场区域时，速度与方向的夹角为，则 设粒子打在上的位置到O点的距离为，在电场中运动的时间为t，则 平行x轴方向： 平行y轴方向： 联立解得： 当，即时，取最大值 可得： 【小问3详解】 由（2）可知，落在C处的粒子进入电场时对应的 结合几何关系可得，该粒子在磁场中运动的时间 又由 联立解得： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $