2026届湖南长沙市衡阳市第八中学等校高三下学期5月学情自测物理试卷

2026年5月高三检测卷 物理参考答案 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只 有一项符合题目要求。 1.【答案】B 【解析】从n=4到n=2的光子能量：E42=(0.85)-(-3.4)=2.55eV。由光电效应 方程eU=E-W。,得0.55eV=2.55eV-W,,解得逸出功W。=2.00eV。从n=4到 n=1的光子能量：E41=(0.85)-(-13.6)=12.75eV。最大初动能E=E41-W%= 12.75-2.00=10.75eV。故选B。 2.【答案】C 【解析】A.无人机的机械能变化取决于升力做功，升力是空气对无人机的外力， 振动过程中升力做功，机械能不守恒，故A错误；B简谐运动周期公式为T=2爪K 总质量m增大时，周期T会增大，故B错误；C.对于无人机在O点（(x=0), 向上运动（速度方向为正）。振动方程一般形式为x=4sin(or+p）,0=2 ,t-0 时，x=0,可知sinp=0,推出p=0,因此振动方程为x=Asin ,故C正确； D.简谐运动中，从最大位移处向平衡位置运动时，速度大小增大，回复力减小， 加速度减小，故D错误。故选C。 3.【答案】A 【解析】AC.由图可知，光线从玻璃射向空气，入射角相同，α光的折射角大于b 光的折射角，根据折射定律n=s ,可知玻璃砖对光的折射率大于对b光的折 sini 射率，即n,>n,根据0=C可知，在玻璃砖中a光的传播速率小于b光的传播速 率，故A正确，C错误；B.因为n。>6,所以Q光的频率大于b光的频率，真空 中a光的波长小于6光的波长。在玻璃砖中，波长2=，因为，<0，且>， 所以，<，即在玻璃砖中a光的波长小于b光的波长，故B错误；D.根据全反 射临界角公式sinC=三，因为n,>n,所以C。<C6。若增大光束的入射角，a光先 达到临界角，先发生全反射而消失，故D错误。故选A。 4.【答案】D 【解析】A.发电机的输出功率为P急= 2nn=P%=p0g奶=5x10'Wn t 物理参考答案第1页（共9页） A错误；B.输电线上损失的功率为？=P2=3000W,根据P损=2R,可得 I=10A,B错误；C.用户得到的电功率为P=P急-P损=4.7×104W,降压变压器 输出的电流为r=P=47x10W_4700A,降压变压器的原、副线圈的臣数比 U-220V22 h=1'_235 几=7=T,C错误：D.用户得到的电功率为P=P-乃=4.7×10W,能正常 发光的电灯盏教为N=P=47×10W=470,D亚确。故选D。 .100W 5.【答案】C 【解析】A,物块从斜面顶端滑到斜面底瑞做匀加速直线运动，所以h=。 =-at2 sine 2 2h 根据牛顿第二定律有mg sin0=ma得a=gsin0,由以上两式解得：g= t2sin20 可知g与成正比，故地球表面的重力加速度是该星球表面重力加速度的4倍，故 A错误；B.根据GMm 4 ,2三mg可得g三，其中M=p业=PR,解得p力 3g 4GπR 可知地球与该星球的密度之比为2：1，故B错误；C.对近地卫星有 GMm' P2 mR,又M-mR,娄里得7 3π ,则地球与该星球的近地卫星周期 之比为1：V2,C正确；D. 设行星的静止卫星轨道半径为”，由圆周运动规律有 可得= GMT 故地球与该星球的静止卫星轨道半径之比为 4π2 22:1,故D错误。故选C。 6.【答案】B 【解析】若不考虑阻力，竖直方向0,2-(-sin0)2-2gh,解得o,=V2gh+(,sin0)2, 则球在空中运动时间为1=-2gh+(,sin)+,sin0 ，水平射程 8 8 x=V cos0xt= 2gh+(vosin0)+vosin0 'oc0s0。 由数学关系可知，当x取得最大值时有 Q1 Vo sin0= Do 下2，所以夫角0小于45，故 10 2002+2gh △Z A错误；炮弹射出后做斜上抛运动，作出其初速度 ?。、末速度以及速度的变化量△)的矢量关系图， 物理参考答案第2页（共9页） 如图所示，根据几何关系，可知x=V,tc0s日，速度矢量三角形的面积为 S=A0-60s0=8cos0=8;上遂x是水平位移量，如果导弹水平位移量 x最大则要速度矢量三角形的面积最大，再次整理公式可得：x=2S,S=“, 2 公式中a角是指初速度。和末速度0之间的夹角，由于。与)大小一定，则当两者 夹角等于90°时S最大，水平射程x也最大，此时炮弹的水平射程x有最大值，即 xm=”,则X-km,B正确；由上面讨论可知，泡弹从陆基到海面上的落 8 地速度=0。，所以炮弹在陆基上到海面上的最大射程x=1km,1= 2v sin 45 g =10W2s,所以C错误，D也错误。故选B。 7.【答案】A F 【解析】假设物块A、B均相对木板C静止，系统总质量6m,整体加速度a= 6m 对物块A:最大静摩擦力=2mg,临界加速度a4=2mg=2g,临界拉力 m F=6m·24g=12mg。对物块B:最大静摩擦力fB=:3g=3umg,临界加速 度a,=33=g,临界拉力F=6m-g=6umg。因为F<F,所以物块B先 3m 发生相对滑动，临界拉力为6ug。故B错误；但实际上，当B滑动后，对物块A: 最大持序擦力人=24mg，临界加速度a,=2mg=24g,临界拉力厂-3mg m 3m·2g,故临界拉力F=9g。故A正确，C、D错误。故选A。 二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有 多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8.【答案】CD 【解析】到达B,点时速度恰好为O,可知到达B点时小球做减速 运动，加速度方向向上，小球在AB两点受力相同，因此加速度 相同，故A错误；B.对小球受力分析可知∫-1g=ma,f=F,F← F 人=20s日，F=k9,从A到B过程中r先减小后增大日也 -0 是先减小后增大，故支持力先增大后减小，摩擦力先增大后减小， B 加速度先增大后减小，且方向一直向上，因此小球一直在做减速 运动，故B错误；C.等量异种电荷在中垂线上合场强方向沿水平向右，正电荷受 到电场力方向与场强方向相同，电场力对带电小球不做功，电势能不发生变化，故 C正确。D.根据对称，小球在AO段与BO段摩擦力做功相同，整个过程根据动 物理参考答案第3页（共9页） 理有mg×2h-W,=0-m0,小球从A到0根据动能定理有 W= 加-m,解得0=2 1 2,故D正确。故选CD。 9.【答案】ABC 【解析】A.在△1时间内，探测器相对于尘埃运动，扫过的体积为S·℃。△t,尘埃 数密度为n,因此碰撞的尘埃总数为N=nSv△t,A正确。B.尘埃与完美反射帆 发生完全弹性正碰，相对帆面原速弹回。尘埃初速为0，碰后相对探测器速度为2)。 （反向)，因此每个尘埃的动量变化为2m,。单位时间碰撞尘埃数为nS?。,由动 量定理得平均阻力F=2nSm。2,B正确。C.维持速度恒定，发动机输出功率需克 服阻力做功，即P=F,=2nSm,3,C正确。D.阻力与，2成正比，速度减为 时，l力变为原来的好即F=号2m-心 nS,2,而选项给出的数值为 4 1 nSm℃，2，D错误。故选ABC。 10.【答案】BD 【解析】金属棒不与弹簧连接，速度为)时，由感应电 动势E=BL0,由闭合电路欧姆定律U=E-Ir=E= BL),所以电容器所带的电量为Q=CUU=CBL),充 电电流I=9=CBLA”=CBLa。由牛颜第二定律 wMM/ △t △t mg sin-BL=ma,联立解得a=mgsin0 +CB2,A错误 BC、金属棒与弹簧连接时，设下滑位移x时，速度为，则Q=CBL,I1=CBLA, 由牛顿第二定律mg$in0-c-BlL=ma,联主解得4=mgsin9区。金属棒所 m+CB212 受的合力F=ma=m.mg sin8-l: mk mng sinθ B正确；令 m+CB212 m+CB212 '=x- mg sin ,则F=一 m+CBEr'，故金属棒x= mk ng sinθ 为平衡位置做简谐 k 运动，振福A=m图加0向下运动的最大位移无 2mg sin ,C错误；D、开始时 k 做加速度逐渐减小的加速运动，当，=mgs血日 时，加 速度为零，速度最大，此时电容器充入的电量最多。合 F 力F随位移x的图像如图所示，R=m8sn日 由 0 m+CB22, X2 物理参考答案第4页（共9页） F-x图像面积可求出合力所做功W=}F5,= m(mg sin)2 根据动能定理 2k(m+CB2L2） W=三m℃2，金属棒下滑位移x2时，速度最大，电容器中充入的电量也最大，故 2 2W 有0m mg sin O m=CBLvm CBLmg sin 0 ;D正确。故选BD。 k(m+CB2L) Vk(m+CB2L2） 三、实验题：本题共2小题，每空2分，共16分。 11.(8分)【答案】(1)确保碰撞后甲继续沿原方向运动，避免反弹（只要意思相 近即可给满分) (2)BC (3）V2gS (4)5o=s2-s 【解析】（1)由于一元硬币质量较大，碰撞后甲仍会沿原方向运动，便于测量滑行距 离、，避免因反向运动导致实验误差。 (2)A错误：速度可通过滑行距离3计算，无需直接测量时间；B正确：硬 币厚度不同导致重心偏差，属于系统误差；C正确：重复实验取平均值 可减小偶然误差；D错误：无需调整倾角使甲匀速下滑，只需保证释放 位置一致。 (3)由动能定里得-4mg器=0-m,解得=2g 2 （4)碰前：对甲：-m8,=0-2m,解得，=V2g，碰后：对乙： -m,g,=0-)m,2,解得=V2g，由动量守恒定律得： 2 m,=m+2,代入数据得hV2gs=m1V2gS1+m2V2gs2…①， 由动能守恒得：m,4gS。=m4gS+m4gs2…②，联立①②可得：VS。= V5,-V 12.(8分)【答案】(1)1200 (2)见解析 3)9 b RA k6 【解析】（1)当电流表满偏时，电流表两端的电压UA=IA·RA=2V,电流表与定值 电阻并联，流经定值电阻的电流1。= A=1000mA,因此改装后新电流 R 表的量程为1200mA。 物理参考答案第5页（共9页） (2)根据题干意思，电路设计图如下： (3)根据闭合电路欧姆定律得：E=1+因(R+r)+R, R E 因此-R图像的针率K=,藏距b= r+R E 化简得：E= 6 b RA 四、计算题：本题共3小题，共41分。 13.(11分)【答案】(1)炉门不会被冲开 (2)7=62.5% 【解析】（1)加热过程为等容变化。 由查理定律：=卫 (2分) T。T 初态：温度T,=27℃+273K=300K,压强p。=1.0×10Pa, 末态：温度T=1227C+273K=1500K,压强为p1, 得n=p6×号=50x10Pa, (1分) T 炉门所受向外压力差：F=(p,-p)×S。=2.0×10N,…（2分) 由于F=2.0×10N<F=5.0×103N,故炉门不会被冲开。…(1分)》 (2)冷却至12=527℃时，温度T,=527℃+273K=800K,由查理定律： p2=P元3 =8X10Pa,…(2分 打开炉门后，温度保持T,不变，气体排出，最终压强降至P。。 设冷却后（开门前）气体物质的量为n2,开门后剩余物质的量为n。 由理想气体状态方程（体积、温度不变) p2V=n2RT,po=nRT2→n/n2=po/p2。…（2分） 排出气体质量占原有气体质量的比例： 7=1-”=1-B=62.5%。…(1分) n P2 物理参考答案第6页（共9页） 14.(14分）【答案】(1)B=4m (2) 2πL+2L Vo (3) V2+2 mv。-L mvo 【解析】(1)由几何关系得：R= …（1分) 4 洛伦兹力提供向心力：q℃B,=m (1分) R 联立解得：B= 4mvo (2分) gL (2)粒子第一次在B,磁场中运动的时间：1-29B4 12元mπL …（1分)》 在电场中偏转：L=02,y= 1g 2 2 m -t2, 解得：=，y= …（1分) 2 根据类平抛运动的推论可得：tan0=2tana=1即0=45°， 由：tane= ，0ps c09日可得0，=，0，=V2,…(1分)】 设粒子进入磁场B,时速度与x轴的夹角为日，在磁场B,中沿y轴方向偏 转距离：△y=2Rcos9=2m0=2L,…（1分 qB2 根据对称性可知，之后粒子经电场偏转沿y轴正方向偏转距离二后进入 磁场B,，再做圆周运动回到原点。粒子运动轨迹如图所示： 乡 粒子在磁场B,中运动的时间：，= 32m3πL ,…（1分) 4 gB,2v0 所以运动的总时间：t=2t,+2t,+t3= 2πL+2L …（1分）》 Vo (3)设粒子从P点运动至Q点过程中，任一时刻的速度为)，到达Q点处的 物理参考答案第7页（共9页） 速度大小为V。,现将)沿着x轴、y轴方向分解得到的速度分别记为口，和)， 对于该过程： 在x轴方向，利用微元法，依据动量定理得： ∑qv,B2·△t-∑kox△t=-m0o-mvo, 其中：∑0，M=+y=L, 即：qB2L-kx=-mwo-mvo, ·（1分）》 在y轴方向，利用微元法，依据动量定理得：∑qDB2·△t-∑k0,·△t=心， 即：qB2x+kL=mw,… …（1分) 在切线方向上，利用微元法，依据动量定理得： ∑kw:△t=m'p-mWo 即：k=√2mo-m0o,… …（1分) 联立以上式子，可得：=心+2+2， m心。-L。…（1分) mvo 15.（16分)【答案】(1)1。=m。cos0 方向水平向右 （2）hmx=3m (3)E=D m 【解析】(1）0=m0C0s日，… (2分) 方向水平向右；… (1分) (2)假设机器人起跳后水平方向分速度？，=Vc0$B,竖直方向分速度 V=vo sine 设机器人在往下蹬墙过程中，墙壁对机器人在水平方向的冲量为Iw。 由动量定理可得Iy=心，…（1分）》 如果机器人想要尽可能的贴近墙壁上升得最高，则蹬墙对机器人在极短 时间内主要考虑墙壁对机器人有一个竖直向上的滑动摩擦力。 则由动量定理可得：Ix=m心w, …（1分） 假设机器人能够达到的最大高度为h,则： y-8 …（2分) 2g 通过整理得； 物理参考答案第8页（共9页） h=-Hs+osin Cos0)2 …（1分）》 2g 通过对上式求导可知h最大时，日=37°，… (1分) Bmax=3m。 (1分) (3)由对称性知，受冲击后，C,点的速度也必沿CA方向，设其大小为Vc。 D的速度可以分解为平行于V的分速度和垂直于V的分速度，其大小分 别设为'和'D2。同样，B的速度也类似地分解为 平行和垂直于V的两个分速度，其大小设为'1和 "2,如图所示。依对称性，必有 'aI='o1① V2='o2② 由于轻杆不伸长，A沿DA的分速度和D沿DA的 分速度相等，C沿CD的分速度和D沿CD的分速度也相等。即 V cosa='o1cosa+'o2sina③… …(1分)》 Vc cosa='i CoSa-'p2sina④…(1分） 另外，设轻杆AD给质，点D的冲量大小为I,轻杆DC给质，点C的冲量 大小为I2。注意到轻杆DC给质，点D的冲量大小同样也是I2(各冲量 方向均沿轻杆方向)。由对称性还可判定，轻杆AB给质，点B的冲量大 小也是I,轻杆BC给质点B和C的冲量大小都是I2。由动量定理，可 分别列出关于质点D平行和垂直于V的方向以及质点C平行于V方向 的分量关系式分别为 mVp=I cosa-I,cosa ⑤ …（1分) mVp2 =I sina+12 sina ⑥ (1分) mVe =21,cosa 7)………… (1分) 联立式③~⑦，消去I和I2,解出 V VDl=1+2sin a ⑧ Vsin 2a ⑨ 1+2sin2a Vcos2a Vc=1+2sin a 0 方向沿CA方向。此系统的总动能为 E=E4+E。+En+Ee=m(V2+2Vn2+2y2+Ve2）= 2mV2 1+2sin2a 其中V=D山，所以E=E4+E。+E,+Ee= 2p =p6。·(1分) m+2msin'a m 物理参考答案第9页（共9页）2026年5月高三检测卷 物理 班级： 姓名： 准考证号： (本试卷共8页，15题，考试用时75分钟，全卷满分100分) 注意事项： 1.答题前，先将自己的班级、姓名、准考证号写在试题卷和答题卡上，并 将准考证条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上相应题目的 答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内，写在 试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，将答题卡上交。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中， 只有一项是符合题目要求的。 Elev 1.如图所示为氢原子能级图。用从n=4跃迁到n=2的光” -.0 0.85 照射某光电管，测得遏止电压为0.55V。若改用从n=4 3 1.51 -3.40 跃迁到=1的光照射同一光电管，则逸出的光电子最大 初动能为 -13.6 A.10.20eV B.10.75eV C.12.75eV D.13.60eV ?.小型四旋翼无人机“蜜蜂-1号”质量为m,在无风的密闭室内悬停于某高度O 处，当无人机受扰动偏离O点时，飞控系统自动调整旋翼转速，使无人机在竖 直方向做简谐运动，周期为T、振幅为A,忽略空气阻力和机身形变，无人机 做简谐运动的周期T=2元无 (k为常数)。下列说法正确的是 A.无人机在振动过程中机械能守恒 B若无人机搭载的设备质量增加，其振动周期将减小 C.若t=0时刻无人机位于O点且向上运动，取竖直向上为正方向，振动方程 可表示为x=Asin 2兀 D.在无人机从最低点向O点运动的过程中，位移的绝对值减小，速度增大， 加速度增大 物理试题卷第1页共8页 3. 如图所示，一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心O,经折射后分为两束单色光 a和b。下列说法正确的是 A.在玻璃砖中a光的传播速率小于b光的传播速率 B.在玻璃砖中a光的波长大子b光的波长 C玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率 D若增大光束的人射角，b光先消失 4.水力发电是获得清洁能源的重要途径之一。有一条河流，河水的流量Q=2m/s, 落差h=5m,河水的密度p=l.0×103kgm3,现利用其发电，若发电机的总效 率7=50%，输出电U,=240V,输电线的总电阻R=302,用户获得220V 的电压，输电线上损失的电功率与发电机输出的电功率的比值2=6%。假定 所用的变压器都是理想变压器，g取10m/s2。下列说法正确的是 升压变压器 降压变压器 发电机 用户 A.发电机的输出功率P总=×10W B.输电线中的电流I=100A C降压变压器的原、副线圈的匝数比n:n4=250:11 D.如果输送的电能供“220V100W”的电灯使用，能够正常发光的电灯盏 数为470盏 5.如图所示，在地球上，一物块从倾角为0、高为h的光滑固定斜面顶端由静止 开始下滑，滑到斜面底端的时间为1，如果在另一星球上进行同样的实验，物 块经时间2从斜面顶端由静止开始自由下滑到斜面底端。已知地球的半径为该 星球半径的2倍，自转周期相同。在地球和星球表面均忽略自转影响。下列说 法正确的是 A地球与该星球表面的重力加速度之比为2：1 B.地球与该星球的密度之比为4：1 C.地球与该星球的近地卫星周期之比为1：√2 D.地球与该星球的静止卫星轨道半径之比为2√2：1 Gh 物理试题卷第2页共8页 6.2026年2月28日，以色列和美国联合对伊朗发动军事打击。有关技术专家建 议伊朗政府在其管辖的霍尔木兹甘省的霍尔木兹岛上临海处建立一座小型炮 塔，用来监管和控制海峡最狭窄处的航运。如果在离海平面1km的半山腰建 立一个炮塔，且炮塔以仰角0、初速度v。=100m/s的速度将炮射出，不计空气 阻力，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是 人.导弹如果要打击海上的目标尽可能最远，仰角0=45°可以实现 B.在海平面上的水平最远射程为√3km C.如果炮塔建立在沿海的陆基上，路基和海平面几乎在同一平面，炮弹在海 平面上的最大射程是1.5km D.如果炮塔建立在沿海的陆基上，路基和海平面几乎在同一平面，要使得炮 弹在海平面上能达到最大射程，则炮弹在空中的时间是10s 7.光滑水平地面上静置一块质量为2m的长木板C。木板C足够长，上表面粗糙， 左端放置物块A（质量m),右端放置物块B(质量3m),物块A、B视为质 点。物块A与木板C间的动摩擦因数为2μ，物块B与木板C间的动摩擦因数 为山，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对木板C施加一水 平向右的拉力F,F从零开始逐渐连续增大。在此过程中，关于该系统，下列 说法正确的是 A.使物块A与木板C间发生相对滑动而掉落的拉力F的临界值为9mg B.物块B比物块A先发生相对滑动，使物块B与木板C间发生相对滑动的 拉力F的临界值为7mg C.当F=8mg时，物块B与木板C间仍保持相对静止 D.若F=114mg时，物块A与木板C间仍保持相对静止 二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中， 有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得 0分。 8.如图所示，一绝缘且粗糙程度相同的竖直细杆与两个等量异种点电荷+Q、一Q 连线的中垂线重合，细杆和点电荷+2、-2均固定，A、O、B为细杆上的三点， O为点电荷+2、一Q连线的中点，且AO=BO。现有电荷量为g、质量为m的 小球套在杆上，从A点以初速度)。向B滑动，到达B点时速度恰好为0，小球 滑动中电荷量不变。测可知 A.小球在A、B两点的加速度大小相等，方向附反 B.从A到B,小球做简谐运动 8 C.从A到B,小球的电势能始终不变 D.小球运动到0点时的速度大小为)= 2 物理试题卷第3页共8页 9.在出匹的你空川，打瘦采用“尘埃反射帆”的探测器。其前方安装有一张 积为S的元关反射帆面。星际空间中存在均匀的稀薄尘埃云，尘埃微粒质量 均为m。,数密度（单位体积内的个数）为n。探测器总质量为M,以恒定速 度。沿祈线向尘埃云深处飞行。假设所有尘埃微粒与帆面发生的均为完全弹 性正碰（即碰幢后微粒以相对帆面原速反向弹回），且探测器质量远大于尘埃 微粒质量(M>m。)，在短时间内可认为探测器速度。保持不变。探测器自 牙携带的能源系统为了维持速度。恒定，需要输出功率以抵消尘埃云的阻力。 下列说法正确的是 A.在△1时间内，与帆面发生碰撞的尘埃微粒总数为N=nSv,△1 B.探测器受到尘埃云的平均阻力大小为F=2nSm,, C.为了维持速度v。不变，探测器发动机输出的机械功率至少为P=2nSm,, D.若探测器速度减小为，其他条件不变，则探测器所受平均阻力大小变为 F'=0.25nSm, 10.如图所示，两条平行光滑足够长的无电阻导轨所在平面与水平地面的夹角为日， 间距为L。导轨上端接着没有充电的一平行板电容器，电容为C。导轨处F匀 强磁场中，磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨平 面。在垂直于导轨无初速释放一质量为m、电阻不计 的金属棒。已知轻弹簧的劲度系数为k，若金属棒与 B 轻弹簧相连接，弹簧给金属棒的拉力沿导轨且垂直金 6. 属棒，静止释放时弹簧处于原长（金属棒运动过程中， 弹簧一直处于弹性限度内)。下列说法正确的是 A.若金属棒与轻弹簧不连接，导体棒的加速度为a=m8sin日 m+CB'L2 B.若金属棒与轻弹簧相连接，下滑位移x时，金属棒所受的合力 F=一 mk mg sin m+CB2L2 C,若金属棒与轻弹簧相连接，则金属棒向下运动的最大位移是x=mg sin日 k D.若金属棒与轻弹簧相连接，则向下运动过程中电容器能充入电量的最大值 Q= CBLmg sin 0 k(m+CB'L) 物理试题卷第4灾共8页 三、实验题：本题共2小题，每空2分，共16分。 11.(8分)某同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒定律，设计了如下实验。 用纸板搭建如图所示的滑道，使硬币可以平滑地从斜面滑到水平面上，其中 OA为水平段。选择相同材质的一元硬币和一角硬币进行实验。 图(a) 图(b) 实验步骤如下： ①测量硬币的质量，得到一元和一角硬币的质量分别为m和m2（m>m2）; ②如图(a)将硬币甲放置在斜面上某一位置，标记此位置为B。由静止释放甲， 当甲停在水平面上某处时，测量甲从O点到停止处的滑行距离OP; ③如图（b)将硬币乙放置在O处，左侧与O点重合，将甲放置于B点由静止 释放。当两枚硬币发生碰撞后，分别测量甲、乙从0点到停止处的滑行距离 OM和ON; ④保持释放位置不变，重复实验若干次，得到OP、O、ON的平均值分别为 S0、S1、S2o (1)在本实验中，甲选用的是一元硬币，其目的是 (2)在本实验中，下列说法正确的是 (多选)； A.为了求出甲、乙硬币碰后的速度，还必须测量硬币运动的时间 B.可能两个硬币厚度不同，两硬币重心连线与水平面不平行，会影响实 验结果，这属于系统误差 C重复实验若干次，得到OP、OM、ON的平均值，是为了减小偶然误差 D.在搭建倾斜轨道时，必须适当调整倾角，使得硬币甲在倾斜轨道上匀 速下滑 (3)甲、乙在O点碰后瞬间，甲的速度大小可表示为 (若硬币与纸 板间的动摩擦因数为4，重力加速度为g)； (4)若甲、乙碰撞过程，满足表达式 (用、S、S2表示)，就可 以验证该碰撞是弹性碰撞。 12.（8分)某兴趣小组从修理厂找到一组电动汽车的电瓶，打算测量一下这组电 瓶的电动势和内阻.所用的实验器材有： 待测电源 电阻箱R（最大阻值999.92) 定值电阻R,（阻值为2.02) 电流表A（量程为200mA,内阻Ra=10.00) 开关S、导线若干 物理试题卷第5页共8页 (1)经分析发现需要用定值电阻R对电流表的量程进行扩充，扩充后新电流表 的量程为 mA; (2)在方框中画出设计的电路图； (3)用(2)中实验电路进行正确的实验操作，多次调节电阻箱，记录电流表A 7和电阻箱对应的阻值R。兴趣小组采用图像法进行数据理 为纵坐标，R为横坐标，作出二-R图像。若该图像的斜率为飞，纵截距为b, 则这组电瓶的电动势E=,内阻r=(用k、b、Ra表示)。 四、计算题：本题共3小题，共41分。 13.（11分)“中国界牌”陶瓷是湖南衡阳传统名瓷，曾为国家出口与国礼用瓷。 烧制时采用电窑炉高温密封烧制、受控冷却，该工艺可有效消除陶瓷制品内应 力，防止开裂，提高成品率。某厂建立理想化模型分析安全与工艺问题：炉门 面积S。=0.5m2炉门卡扣设计为若要打开只能向外打开炉门关闭时窑炉密 封良好。炉内气体视为理相与体，烧制前温度，=27℃，压强P。=1.0×10Pa; 加热至t÷1227℃过程始终密封，外界大气压恒为P0。 (1)炉门能承受最大向外压力差F=5.0×10N,通过计算判断加热至t= 1227℃时，炉门是否会被冲开。 （2)加热至t=1227℃后，将窑炉受控冷却至温度t,=527℃（冷却过程炉门 密封)。然后在保持炉内温度，不变的情况下，打开炉门，使炉内气体与 外界相通，待压强稳定后关闭炉门。求排出的气体质量占炉内原有气体质 量的比例。 14.（14分)如图所示，在xOy平面内，y轴的左侧存在着一个垂直纸面向外、磁 感应强度大小为B,（未知)的匀强磁场。在直线x=L的右侧存在着另一个垂 直纸面向外、磁感应强度大小B,=m的匀强磁场。在y轴与直线x=L之间 gl 存在着一个平行y轴的匀强电场，场强方向关于x轴对称，场强大小为E= gL 在原点O处可沿x轴负方向发射初速度大小为v,、质量为m、电量为g的带正 电粒子，已知啦子第一次穿过)轴的位置坐标为0》，不计粒子重力。求： (1)磁感应强度B,的大小。 (2)粒子从O点处出发后，再次回到O点的总时间。 (3)若粒子第一次从P点（图中未画出）射人x轴上方B,磁场后，还始终受到 与速度大小成正比、方向相反的阻力，比例系数为k，且之后粒子只在x 轴上方B,磁场区域内运动。已知粒子在该区域内的轨迹恰好与x轴相切于 2点（图中未画出），且2点处粒子速度不为零。求粒子从P点运动到g 点的路程sS。 15.（16分)中国机器人技术这几年取得了长足的进步。现在宇树科技的人行机器 人有四款，其中型号Qmii是目前最小的机器人。在具身智能机器人实验室中， 研究团队准备对这款机器人的弹跳性能进行测试，具体过程如下：在墙壁左侧 3。=1.5m处，让一个质量为加的机器人向墙壁方向起跳，机器人瞬间获得一 个与水平地面夹角为日的初速度)。、假定机器人在空中的身形稳定，且由于体 型较小，不考虑外界空气阻力的影响，在此过程中最大静摩擦力可视作滑动摩 擦力，重力加速度g=10ms2。求： (1)机器人起跳的瞬间，地面摩擦力给该机器人的冲量I。？ (2)如果机器人起跳瞬间获得一个大小为6m/s的初速度，当机器人快贴近墙 壁时会用脚猛蹬一下墙壁，沿着墙壁往上竖直上升，机器人与墙壁间的动 摩擦因数为4=；，机器人起跳时速度方向与地面夹角9为多少时能使得 机器人最终瞪墙后上升的总高度最大，最大总高度是多少？ (3)据航天员王亚萍透露，中国在不久的将来将建设地外生存基地研究设施， 从而解决人类外星长期居住的问题。假设现在有一个星外开采探测器悬浮 在空中，如下图所示。探测器主要由四个质量均为加的圆盘和四根长度相 同的轻质细杆组装而成，且AD和AB杆间夹角为2α=90°，圆盘和细杆间 都可以相互绕动。现突然给A圆盘一个历时极短，沿CA方向的冲击，使 得A圆盘的动量瞬间达到P。,求系统瞬间获得的动能是多少（假设圆盘的 尺寸远小于轻杆的长度)？ B 物理试题卷第8页共8页