精品解析：湖南省长沙市雅礼中学2025-2026学年高三下学期第八次考试物理试卷

高三物理 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（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） 1. 在如图所示光电效应实验中，闭合开关后，发现无光电流，下列措施中可能会出现光电流的是（　　） A. 增大光的频率 B. 增加光照时间 C. 增加AK间的电压 D. 对调电源的正负极 2. 如图所示，潜水员看岸上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里，已知圆锥的顶角是，则下列说法正确的是（ ） A. 水的折射率为 B. 水的折射率为 C. 潜水员潜得越深，圆锥的顶角越大 D. 潜水员潜得越深，圆锥的顶角越小 3. 只要有卫星信号覆盖的地方，就可以实现卫星通话。如图所示，三颗赤道正上空的圆轨道通信卫星就能实现环赤道全球通信，已知三颗卫星离地面高度均为h，地球的半径为R，下列说法正确的是（　　） A. 三颗通信卫星受到地球的万有引力大小一定相等 B. 通信卫星的运行速度大于第一宇宙速度 C. 实现环赤道全球通信时，卫星离地面高度h至少为R D. 通信卫星的加速度保持不变 4. 动量p随位移x变化的图像称为相轨。如图所示，轻质弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端与一个质量为m的小物块连接，弹簧处于原长，水平地面粗糙。以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O，取水平向右为正方向，建立Ox坐标系，用水平力将滑块从原点向右拉至某位置后由静止释放，则物块接下来运动过程的相轨图可能为（　　） A. B. C. D. 5. 篮球投出后在空中的运动轨迹如图所示，A、B和C分别为抛出点，最高点和入篮框点。已知抛射角，B点与C点的竖直距离h，重力加速度g，忽略空气阻力，则（　　） A. 可以求出篮球入框时的速度 B. 可以求出AB连线与水平方向的夹角 C. A到B的时间可能与B到C的时间相等 D. 篮球入框时的速度与水平方向的夹角可能为 6. 如图，正三角形三个顶点固定三个等量点电荷，其中A、B带正电，C带负电，O、M、N为AB边的四等分点，则（　　） A. 点电荷A、点电荷C所受静电力大小相等 B. M、N两点的电场强度和电势都相同 C. 电子在M点电势能比在O点时要小 D. 电子沿直线由O点向C点移动过程中，电场力不做功 7. 如图，一列总质量为m（视为质量分布均匀），长为L的火车，从光滑水平面以一定初速度沿光滑斜面上滑，当火车完全运动到斜面上时速度刚好减为0，已知斜面倾角，忽略水平面与斜面连接处损失的能量，火车同一时刻各部分速度大小均相同，以水平地面为零势能面，重力加速度为g，则该过程中（　　） A. 火车的初速度大小为 B. 火车上升过程的总时间 C. 若斜面上的车厢长度为，则此时火车的重力势能 D. 若斜面上的车厢长度为，则此时火车的速度 二、多项选择题（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，有选错的不得分） 8. 一列纵波波源做频率为1.0Hz的简谐振动，在介质中形成疏密相间的状态向右传播，时刻部分质点振动情况如图所示。图中虚线代表相邻各质点1、2、3、…、13的平衡位置且相距为0.5cm，小圆点代表该时刻各质点振动所在的位置。下列说法正确的是（ ） A. 这列纵波的波长为2cm B. 该时刻质点7振动方向向左 C. ，质点3恰好运动到图中质点7的位置 D. 经过20.25s，质点4的运动路程大于质点6的运动路程 9. 风能是一种可再生清洁能源，如图甲所示为一风力发电机，其叶片转动时可形成半径为r的圆面，某时间内该地区的风速为v，且风向恰好与叶片转动形成的圆面垂直，每立方米空气质量为。图乙是该地区学生实验小组模拟风力发电、输电的简易装置，已知发电机转子以角速度匀速转动，升、降压变压器均为理想变压器，输电线路上的总电阻可等效为一个定值电阻。当用户端接入一个定值电阻R时，上消耗的功率为P。不计其余电阻，下列说法正确的是（　　） A. 每秒冲击叶片圆面的气流质量为 B. 每秒冲击叶片圆面的气流的动能为 C. 风速增加，若转子角速度增加为，则上消耗的功率为9P D. 若在用户端再并联一个完全相同的电阻R，则上消耗的功率为4P 10. 如图，无限长“U”形金属导轨ABCD和直线形导轨EF、GH水平平行放置，导轨均光滑且不计电阻，相邻导轨间距离，AB和EF间、GH和CD间均有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小均为2T，EF、GH间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小也为2T，GH和CD左端连有不带电的电容器，电容为0.5F。现有金属棒1、2、3如图所示垂直导轨放置且与导轨始终接触良好，三根金属棒长度均为L，金属棒1、3质量为1kg，电阻为1Ω。金属棒2质量为2kg，电阻为2Ω。初始时刻金属棒1、3静止，开关S断开，给金属棒2水平向右、大小为5m/s的初速度。下列说法正确的是（　　） A. 初始时刻通过金属棒1的电流I的大小为0.5A B. 金属棒1、2、3达到稳定状态时，金属棒1的速度大小为2m/s C. 从初始时刻到金属棒1、2、3达到稳定状态，2棒产生的焦耳热为 D. 达到稳定状态时，撤去棒3，同时闭合开关S，电容器最终带的电荷量为 三、实验题（本题共2小题，共16分） 11. 如图，某同学用该装置探究加速度与力的关系，装置图中木板右侧垫高以平衡阻力。 （1）实验中用槽码重力代替细绳拉力，会使拉力的测量值比真实值偏________（填“大”或“小”）。 （2）实验中保持小车质量不变多次改变槽码质量m，测得对应的小车加速度a。以下作出的图像中与实验事实相符的是________。 A. B. C. （3）实验小组改进方案，利用如图所示装置进行探究。小钢球置于一小车内，车内后壁装有压力传感器，车顶安装有遮光条。细绳一端系于小车上，另一端跨过固定在水平长木板上的定滑轮，细绳与长木板平行，挂上钩码。 a、若将压力传感器的示数视为小球所受合力的大小，在实验过程中，________（选填“需要”或“不需要”）满足“钩码质量远小于小车质量”的条件。 b、光电门安装在长木板的位置A，在长木板上标记另一位置B。改变钩码个数，让小车每次都从位置B开始运动，记录多组压力传感器示数F和光电门测量的遮光时间t。某同学猜想小球的加速度与F成正比，若用图像法验证猜想，则最直观、合理的关系图像是下列选项中的________。 A、 B、 C、 D、 12. 某实验小组想测量一节蓄电池的电动势和内阻，除蓄电池、开关、导线外，可供使用的实验器材： A、电流表（量程0.6A） B、电压表（量程2.0V） C、定值电阻（阻值1Ω、额定功率5W） D、滑动变阻器（阻值范围Ω、额定电流2A） E、电阻箱（阻值范围） （1）实验时需用如图甲所示电路改装电流表，闭合开关前，将滑动变阻器滑片移动到最左端，把电阻箱的电阻调至最大。 （2）断开开关，闭合开关，调节滑动变阻器滑片使电流表的读数为0.40A；保持滑片位置不动，闭合开关，调节电阻箱的电阻，使电流表的示数为0.10A，断开开关，不再改变电阻箱阻值，保持电流表和电阻箱并联，撤去其他线路，重新标识表盘，改装后的新电流表的量程是________A。 （3）将已改装好的电流表接在如图乙所示电路中，并用该电路测量蓄电池的电动势和内阻，其中定值电阻为保护电阻。按正确操作进行实验，依据数据得到图像（图丙），由图像得出该节蓄电池的电动势________V，内阻________（结果均保留两位小数）。 （4）旧的蓄电池电源电动势基本不变，内阻变为。要使“6.0V 12.0W”的用电器正常工作，至少需要________节这样的旧蓄电池串联，同时电路还需要串联一个保护电阻。 四、计算题（本题共3小题，共41分） 13. 一同学在水上乐园戏水时，用反扣的塑料盆提水。简化模型如下，质量未知的塑料盆近似看成底面积为S的圆柱形容器。刚开始时盆倒扣在水中，松手后盆底恰好与水面齐平，如图甲所示，盆内有高度为h的空气。现用拉力F缓慢向上提起盆，盆口一直没有脱离水面。忽略盆的厚度及形变，大气压强为，重力加速度为g，水的密度为，盆内空气可视为理想气体，不考虑温度的变化。 （1）求盆的质量； （2）当在水面上方盆内有高度为H的水时，如图乙所示，求此时盆底离盆外水面的高度； （3）向上提升盆的过程中，盆内空气是吸热还是放热。 14. 如图，空间坐标系O-xyz内有一由正方体和半圆柱体拼接而成的空间区域，立方体区域内存在沿z轴负方向的匀强电场，半圆柱体区域内存在沿z轴负方向的匀强磁场。M、分别为AO、的中点，N、分别为BC、的中点，P、分别为半圆弧BPC、的中点，Q为MN的中点。质量为m、电荷量为q的正粒子在竖直平面内由M点斜向上射入匀强电场，入射的初速度大小为，方向与x轴正方向夹角为。一段时间后，粒子垂直于竖直平面射入匀强磁场。已知正方体的棱长和半圆柱体的直径均为L，匀强磁场的磁感应强度大小为，不计粒子重力，，。 （1）求匀强电场的电场强度的大小； （2）求粒子在匀强磁场中运动的时间； （3）若粒子以相同的初速度自Q点射入匀强电场，求粒子离开匀强磁场时的位置坐标。 15. 如图所示，光滑曲线轨道BC分别与竖直轨道AB、粗糙水平地面CD平滑连接，CD右端与光滑半圆轨道DE平滑连接，半圆轨道直径为2R。CD长为l=2R，竖直轨道的最高点A与地面高度差h=2R。质量为m的小滑块P从A点静止释放，之后在D点与静止放置在该处的小滑块Q发生碰撞，碰撞过程机械能损失不计。已知小滑块Q的质量也为m，物体Q被撞后的瞬间对轨道的压力突然增大了2mg。已知重力加速度为g。 （1）求水平轨道的动摩擦因数μ； （2）如果小滑块P的质量变为（k为正数），如果要求小滑块Q在半圆轨道DE段运动 过程中没有脱离圆弧（设碰撞后P立即拿走，不发生两次碰撞），求k的取值范围； （3）在第（2）问中，发现小滑块Q经过E点落到曲线轨道BC上任意一点的动能均与落 到C点的动能相同，以D点为坐标原点，向右为x轴、向上为y轴建立坐标系，求曲线轨道BC在坐标系中的方程（写成的形式）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（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） 1. 在如图所示光电效应实验中，闭合开关后，发现无光电流，下列措施中可能会出现光电流的是（　　） A. 增大光的频率 B. 增加光照时间 C. 增加AK间的电压 D. 对调电源的正负极 【答案】A 【解析】 【详解】A．题图可知AK间加的为正向电压，闭合开关后，发现无光电流，说明未产生光电效应，即此时入射光频率小于极限频率，因此增大光的频率，可能会产生光电流，故A正确； BCD．增加光照时间、增加AK间的电压、对调电源的正负极，都不会改变入射光频率，仍然不会产生光电流，故BCD错误。 故选A。 2. 如图所示，潜水员看岸上的所有景物都出现在一个倒立的圆锥里，已知圆锥的顶角是，则下列说法正确的是（ ） A. 水的折射率为 B. 水的折射率为 C. 潜水员潜得越深，圆锥的顶角越大 D. 潜水员潜得越深，圆锥的顶角越小 【答案】A 【解析】 【详解】AB．当光线几乎平行于水面射入水中时，此时折射角为水的临界角，即折射角为，根据光的折射定律 故A正确，B错误； CD．潜水员潜得越深，水的临界角不变，即圆锥的顶角不变，故CD错误。 故选A。 3. 只要有卫星信号覆盖的地方，就可以实现卫星通话。如图所示，三颗赤道正上空的圆轨道通信卫星就能实现环赤道全球通信，已知三颗卫星离地面高度均为h，地球的半径为R，下列说法正确的是（　　） A. 三颗通信卫星受到地球的万有引力大小一定相等 B. 通信卫星的运行速度大于第一宇宙速度 C. 实现环赤道全球通信时，卫星离地面高度h至少为R D. 通信卫星的加速度保持不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．三颗通信卫星的质量关系不确定，则受到地球的万有引力大小不一定相等，故A错误； B．由万有引力提供向心力得 可得 第一宇宙速度等于近地卫星的运行速度，是最大的环绕速度，可知通信卫星的运行速度小于第一宇宙速度，故B错误； C．由几何关系可知 可得 即实现环赤道全球通信时，卫星离地面高度h至少为R，故C正确； D．通信卫星的加速度大小不变，方向时刻发生变化，故D错误。 故选C。 4. 动量p随位移x变化的图像称为相轨。如图所示，轻质弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端与一个质量为m的小物块连接，弹簧处于原长，水平地面粗糙。以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O，取水平向右为正方向，建立Ox坐标系，用水平力将滑块从原点向右拉至某位置后由静止释放，则物块接下来运动过程的相轨图可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】因物块运动过程要克服摩擦力做功，故系统动能和势能的总和要减小，但同一位置，势能相同，故后面每次经过同一位置时物块动能会减小，即后面每次经过同一位置时物块动量会减小，且小物块第一次到达点时，动量的方向是沿x轴的负方向，即为负值，故C正确。 故选C。 5. 篮球投出后在空中的运动轨迹如图所示，A、B和C分别为抛出点，最高点和入篮框点。已知抛射角，B点与C点的竖直距离h，重力加速度g，忽略空气阻力，则（　　） A. 可以求出篮球入框时的速度 B. 可以求出AB连线与水平方向的夹角 C. A到B的时间可能与B到C的时间相等 D. 篮球入框时的速度与水平方向的夹角可能为 【答案】B 【解析】 【详解】B．根据题意可知，篮球做斜抛运动，水平方向的速度不变，则有 从到过程中，有，， AB连线与水平方向的夹角的正切值 由于已知，则可求，故B正确； AC．从到过程，篮球做平抛运动，下落高度为，则有， 则 由于未知，则不可以求出篮球入框时的速度，由于 则有 故AC错误； D．结合上述分析可知， 则有 设篮球入框时的速度与水平方向的夹角为，则有 由于 则有 即篮球入框时的速度与水平方向的夹角一定小于，故D错误。 故选B。 6. 如图，正三角形三个顶点固定三个等量点电荷，其中A、B带正电，C带负电，O、M、N为AB边的四等分点，则（　　） A. 点电荷A、点电荷C所受静电力大小相等 B. M、N两点的电场强度和电势都相同 C. 电子在M点电势能比在O点时要小 D. 电子沿直线由O点向C点移动过程中，电场力不做功 【答案】C 【解析】 【详解】A．记等边三角形边长为，点电荷带电量的绝对值为，分析可知点电荷A受点电荷C静电力与点电荷A受点电荷B静电力夹角为，大小相等，故点电荷A受静电力大小为 电荷C受点电荷A静电力与点电荷C受点电荷B静电力夹角为，大小相等，故点电荷C受静电力大小为， A错误； B．点电荷AB在M、N两点产生的合场强等大反向，合电势相等，点电荷C在M、N两点产生的电场强度大小相等，方向不同，电势相同，根据电场强度的叠加可知M、N两点的电场强度大小相等，方向不相同，但电势相同，B错误； C．电子从M到O的过程库仑力做负功，电势能增大，所以，M点电势能比在O点时要小，C正确； D．电场线沿直线由O点向C点，所以电子沿直线O点向C点移动过程中，电场力做负功，D错误。 故选 C。 7. 如图，一列总质量为m（视为质量分布均匀），长为L的火车，从光滑水平面以一定初速度沿光滑斜面上滑，当火车完全运动到斜面上时速度刚好减为0，已知斜面倾角，忽略水平面与斜面连接处损失的能量，火车同一时刻各部分速度大小均相同，以水平地面为零势能面，重力加速度为g，则该过程中（　　） A. 火车的初速度大小为 B. 火车上升过程的总时间 C. 若斜面上的车厢长度为，则此时火车的重力势能 D. 若斜面上的车厢长度为，则此时火车的速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．当火车完全运动到斜面上时速度刚好减为0，根据动能定理，有， 解得火车的初速度，故A错误； CD．根据题意可知，火车在斜面上的质量为 斜面上的火车其重心位置为 此刻火车具有的重力势能为 而根据动能定理有 联立解得，故CD错误； B．取沿斜面向上为正方向，当列车冲上斜坡的长度为时，列车所受合外力 由此可知，列车做的是简谐振动，其周期为 可知火车上升过程的总时间为，故B正确。 故选B。 二、多项选择题（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，有选错的不得分） 8. 一列纵波波源做频率为1.0Hz的简谐振动，在介质中形成疏密相间的状态向右传播，时刻部分质点振动情况如图所示。图中虚线代表相邻各质点1、2、3、…、13的平衡位置且相距为0.5cm，小圆点代表该时刻各质点振动所在的位置。下列说法正确的是（ ） A. 这列纵波的波长为2cm B. 该时刻质点7振动方向向左 C. ，质点3恰好运动到图中质点7的位置 D. 经过20.25s，质点4的运动路程大于质点6的运动路程 【答案】BD 【解析】 【详解】A．质点3和质点7均在平衡位置，二者相距半个波长，这列纵波的波长为4cm，A错误； B．因为质点5在左最大位移处，所以该时刻质点7振动方向向左，B正确； C．质点只振动不移动，质点3不可能运动到图中质点7的位置，C错误； D．经过，经过20个周期时二者的路程相等，最后四分之一周期时间内，质点4向右运动并经过平衡位置，速度大，路程大，质点6向左运动到最大位移处后向右运动，速度小，路程小，所以，质点4的运动路程大于质点6的运动路程，D正确。 故选BD。 9. 风能是一种可再生清洁能源，如图甲所示为一风力发电机，其叶片转动时可形成半径为r的圆面，某时间内该地区的风速为v，且风向恰好与叶片转动形成的圆面垂直，每立方米空气质量为。图乙是该地区学生实验小组模拟风力发电、输电的简易装置，已知发电机转子以角速度匀速转动，升、降压变压器均为理想变压器，输电线路上的总电阻可等效为一个定值电阻。当用户端接入一个定值电阻R时，上消耗的功率为P。不计其余电阻，下列说法正确的是（　　） A. 每秒冲击叶片圆面的气流质量为 B. 每秒冲击叶片圆面的气流的动能为 C. 风速增加，若转子角速度增加为，则上消耗的功率为9P D. 若在用户端再并联一个完全相同的电阻R，则上消耗的功率为4P 【答案】AC 【解析】 【详解】A．每秒内，风沿风向移动的距离为v，冲击叶片的气流体积为 每立方米空气质量为，因此每秒冲击叶片的气流质量，故A正确； B．每秒气流的动能，故B错误； C．设发电机线圈匝数为N、磁感应强度为B、线圈面积为S，由 可得有效值，可知当角速度变为，电动势变为原来的3倍；电路总电阻不变，因此输电电流也变为原来的3倍。消耗功率 因此功率变为，故C正确； D．用户端并联一个相同电阻后，等效到输电回路后，总电阻 用户总电阻变为后， 总电阻为 因此输电电流小于原来的2倍，消耗功率小于4P，故D错误。 故选AC。 10. 如图，无限长“U”形金属导轨ABCD和直线形导轨EF、GH水平平行放置，导轨均光滑且不计电阻，相邻导轨间距离，AB和EF间、GH和CD间均有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小均为2T，EF、GH间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小也为2T，GH和CD左端连有不带电的电容器，电容为0.5F。现有金属棒1、2、3如图所示垂直导轨放置且与导轨始终接触良好，三根金属棒长度均为L，金属棒1、3质量为1kg，电阻为1Ω。金属棒2质量为2kg，电阻为2Ω。初始时刻金属棒1、3静止，开关S断开，给金属棒2水平向右、大小为5m/s的初速度。下列说法正确的是（　　） A. 初始时刻通过金属棒1的电流I的大小为0.5A B. 金属棒1、2、3达到稳定状态时，金属棒1的速度大小为2m/s C. 从初始时刻到金属棒1、2、3达到稳定状态，2棒产生的焦耳热为 D. 达到稳定状态时，撤去棒3，同时闭合开关S，电容器最终带的电荷量为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．初始时刻回路中感应电动势为 根据闭合电路的欧姆定律可得，故A错误； B．稳定运行时，棒1、3的速度均为，此时回路中的电流为零，则有 取向右为正方向，对棒2根据动量定理可得 其中，则有 同理，对棒1使用动量定理可得 联立解得，，故B正确； C．根据能量守恒定律可得 根据焦耳定律可得金属棒2产生的焦耳热，故C错误； D．稳定运行时，棒1的速度为，棒2的速度为，取向右为正方向，对棒1根据动量定理可得 对棒2使用动量定理 对于整个回路，有 联立解得 代入数据解得，故D正确。 故选BD。 三、实验题（本题共2小题，共16分） 11. 如图，某同学用该装置探究加速度与力的关系，装置图中木板右侧垫高以平衡阻力。 （1）实验中用槽码重力代替细绳拉力，会使拉力的测量值比真实值偏________（填“大”或“小”）。 （2）实验中保持小车质量不变多次改变槽码质量m，测得对应的小车加速度a。以下作出的图像中与实验事实相符的是________。 A. B. C. （3）实验小组改进方案，利用如图所示装置进行探究。小钢球置于一小车内，车内后壁装有压力传感器，车顶安装有遮光条。细绳一端系于小车上，另一端跨过固定在水平长木板上的定滑轮，细绳与长木板平行，挂上钩码。 a、若将压力传感器的示数视为小球所受合力的大小，在实验过程中，________（选填“需要”或“不需要”）满足“钩码质量远小于小车质量”的条件。 b、光电门安装在长木板的位置A，在长木板上标记另一位置B。改变钩码个数，让小车每次都从位置B开始运动，记录多组压力传感器示数F和光电门测量的遮光时间t。某同学猜想小球的加速度与F成正比，若用图像法验证猜想，则最直观、合理的关系图像是下列选项中的________。 A、 B、 C、 D、 【答案】（1）大 （2）A （3） ①. 不需要 ②. D 【解析】 【小问1详解】 设小车质量为M，槽码质量为m，对整体根据牛顿第二定律有 对小车有 解得 所以实验中用槽码重力mg代替细绳拉力F，会使拉力的测量值比真实值偏大。 【小问2详解】 由牛顿第二定律可得 解得 当m较小时，有 所以 a与m近似成正比，当m逐渐增大时，逐渐减小，a与m不再成正比，图像的斜率逐渐减小，所以A图像与实验事实相符，故选A。 【小问3详解】 [1]对小钢球进行分析，受到重力、小车的支持力与压力传感器的弹力，小钢球的合力等于压力传感器的弹力，即压力传感器的示数等于小球所受合力的大小，可知，在实验过程中，不需要满足钩码质量远小于小车质量。 [2]设AB间距为x，遮光条宽度为d，遮光条通过光电门的瞬时速度 根据运动学公式 联立解得 因此为了直观反映小球的加速度与F成正比，需要建立图像。 故选D。 12. 某实验小组想测量一节蓄电池的电动势和内阻，除蓄电池、开关、导线外，可供使用的实验器材： A、电流表（量程0.6A） B、电压表（量程2.0V） C、定值电阻（阻值1Ω、额定功率5W） D、滑动变阻器（阻值范围Ω、额定电流2A） E、电阻箱（阻值范围） （1）实验时需用如图甲所示电路改装电流表，闭合开关前，将滑动变阻器滑片移动到最左端，把电阻箱的电阻调至最大。 （2）断开开关，闭合开关，调节滑动变阻器滑片使电流表的读数为0.40A；保持滑片位置不动，闭合开关，调节电阻箱的电阻，使电流表的示数为0.10A，断开开关，不再改变电阻箱阻值，保持电流表和电阻箱并联，撤去其他线路，重新标识表盘，改装后的新电流表的量程是________A。 （3）将已改装好的电流表接在如图乙所示电路中，并用该电路测量蓄电池的电动势和内阻，其中定值电阻为保护电阻。按正确操作进行实验，依据数据得到图像（图丙），由图像得出该节蓄电池的电动势________V，内阻________（结果均保留两位小数）。 （4）旧的蓄电池电源电动势基本不变，内阻变为。要使“6.0V 12.0W”的用电器正常工作，至少需要________节这样的旧蓄电池串联，同时电路还需要串联一个保护电阻。 【答案】 ①. 2.4 ②. 2.00 ③. 0.07 ④. 5 【解析】 【详解】[1]开关断开时，电路总电流为0.4A，保持滑片位置不动，闭合开关后，电流表的示数为0.1A，此时电阻箱电流为0.3A，由于两者并联，保持电阻不变，当电流表为满偏0.6A时，电阻箱电流为1.8A。故改装后总电流为2.4A。 [2][3]由图像可知， [4]灯泡正常发光时电流 灯泡电阻 设电池需要n节，串联电阻为，根据闭合电路欧姆定律得 化简得 由上式可知，当时， 四、计算题（本题共3小题，共41分） 13. 一同学在水上乐园戏水时，用反扣的塑料盆提水。简化模型如下，质量未知的塑料盆近似看成底面积为S的圆柱形容器。刚开始时盆倒扣在水中，松手后盆底恰好与水面齐平，如图甲所示，盆内有高度为h的空气。现用拉力F缓慢向上提起盆，盆口一直没有脱离水面。忽略盆的厚度及形变，大气压强为，重力加速度为g，水的密度为，盆内空气可视为理想气体，不考虑温度的变化。 （1）求盆的质量； （2）当在水面上方盆内有高度为H的水时，如图乙所示，求此时盆底离盆外水面的高度； （3）向上提升盆的过程中，盆内空气是吸热还是放热。 【答案】（1） （2） （3）吸热 【解析】 【小问1详解】 受力分析有 解得 【小问2详解】 初始时，盆内空气的压强 当盆内的水高度为H时，盆内空气的压强满足 缓慢提升，充足时间热交换，发生等温变化，根据玻意耳定律有 联立解得 【小问3详解】 等温过程，内能不变， 由第（2）问可知，提升过程中，盆内空气的压强减小，体积增大，气体对外做功，，根据热力学第一定律有，可知，故吸热 14. 如图，空间坐标系O-xyz内有一由正方体和半圆柱体拼接而成的空间区域，立方体区域内存在沿z轴负方向的匀强电场，半圆柱体区域内存在沿z轴负方向的匀强磁场。M、分别为AO、的中点，N、分别为BC、的中点，P、分别为半圆弧BPC、的中点，Q为MN的中点。质量为m、电荷量为q的正粒子在竖直平面内由M点斜向上射入匀强电场，入射的初速度大小为，方向与x轴正方向夹角为。一段时间后，粒子垂直于竖直平面射入匀强磁场。已知正方体的棱长和半圆柱体的直径均为L，匀强磁场的磁感应强度大小为，不计粒子重力，，。 （1）求匀强电场的电场强度的大小； （2）求粒子在匀强磁场中运动的时间； （3）若粒子以相同的初速度自Q点射入匀强电场，求粒子离开匀强磁场时的位置坐标。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中运动时，沿x轴方向 解得 沿z轴方向 由牛顿第二定律可知 解得 【小问2详解】 粒子进入匀强磁场后，由牛顿第二定律可知 解得 由几何关系可知，粒子在磁场中运动轨迹所对的圆心角为，粒子在磁场中运动的周期 粒子在匀强磁场中运动的时间 【小问3详解】 若粒子以相同的初速度自Q点射入匀强电场，在匀强电场中运动的时间 进入磁场时，沿x轴方向的速度大小为 沿z轴方向的速度大小为 故粒子在平行xOy的平面内做匀速圆周运动，半径 沿z轴方向做匀速直线运动，因粒子做圆周运动的半径不变，故在磁场中运动的时间不变，在磁场中沿z轴方向运动的位移大小为 在电场中沿z轴方向运动的位移大小为 故粒子离开磁场时，z轴方向的坐标 y轴方向的坐标 x轴方向的坐标 即离开磁场时的位置坐标为 15. 如图所示，光滑曲线轨道BC分别与竖直轨道AB、粗糙水平地面CD平滑连接，CD右端与光滑半圆轨道DE平滑连接，半圆轨道直径为2R。CD长为l=2R，竖直轨道的最高点A与地面高度差h=2R。质量为m的小滑块P从A点静止释放，之后在D点与静止放置在该处的小滑块Q发生碰撞，碰撞过程机械能损失不计。已知小滑块Q的质量也为m，物体Q被撞后的瞬间对轨道的压力突然增大了2mg。已知重力加速度为g。 （1）求水平轨道的动摩擦因数μ； （2）如果小滑块P的质量变为（k为正数），如果要求小滑块Q在半圆轨道DE段运动 过程中没有脱离圆弧（设碰撞后P立即拿走，不发生两次碰撞），求k的取值范围； （3）在第（2）问中，发现小滑块Q经过E点落到曲线轨道BC上任意一点的动能均与落 到C点的动能相同，以D点为坐标原点，向右为x轴、向上为y轴建立坐标系，求曲线轨道BC在坐标系中的方程（写成的形式）。 【答案】（1）0.5；（2）或；（3）， 【解析】 【详解】（1）设碰后滑块Q的速度为v，由于碰后滑块Q对轨道的压力F突然增大了2mg，即变为3mg，根据牛顿第二定律可得 设滑块P碰前的速度为v1，碰后速度为v2，在滑块P和滑块Q碰撞过程中，由动量守恒定律可得 由于碰撞过程不考虑机械能损耗，所以有 滑块P由A运动至D的过程中，由动能定理可得 结合题意带入数据可得 （2）设滑块P到D点的速度为vP，滑块P由A运动至D的过程中，由动能定理可得 设碰后，滑块P和滑块Q的速度分别为，。在滑块P和滑块Q碰撞过程中，由动量守恒定律可得 由于碰撞过程不考虑机械能损耗，故有 解得 ①若滑块Q能够到达轨道的最高点，且不脱离轨道，则滑块Q在最高点E时，由牛顿第二定律可得 则Q从最低点到最高点的过程，由功能关系可得 联立可得 ②若滑块Q到达最大高度不过圆心等高处。由功能关系可得 联立可得 综上可得 或 （3）滑块Q从E点飞出后做平抛运动，设飞出的速度为v0，落在弧形轨道上的坐标为（x，y），将平抛运动分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体，则有 Q从点E落到轨道BC上的过程中，根据动能定理可得 解得落点处的动能为 因为滑块Q从E点到弧形轨道BC上任意点的动能都相等，且与落点C（－2R，0）一致，则将C点坐标带入得 化简可得 【点睛】明确物体各个过程的运动情况。根据物体的运动类型，选择运动学方法或者功能关系及动量等方法进行解答，本题对计算的要求比较高，注意平时加强训练。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $