精品解析：2026届湖南“五市十校”联考高三下学期一模物理试题

2026届高三全真模拟适应性考试 科目：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。写在本试题卷上无效。 3、本试题卷共7页，15小题，满分100分，考试用时75分钟。如缺页，考生须及时报告监考老师，否则后果自负。 4、考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。 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。 1. 如图为双缝干涉实验装置，缝宽可调的单缝前有绿色滤光片，双缝间距为。开启光源，从目镜可看到毛玻璃片上的绿色干涉条纹。下列说法正确的是（　　） A. 毛玻璃屏向双缝方向靠近，相邻两条亮条纹中心距离不变 B. 改用间距大于的双缝，相邻两条亮条纹中心距离变宽 C. 红光波长比绿光长，把绿色滤光片换成红色，相邻两条亮条纹中心距离变大 D. 取下双缝，逐渐将单缝的缝宽调窄，毛玻璃片上的亮纹宽度逐渐变窄 2. 图甲是研究光电效应的实验装置，图乙所示为氢原子的能级图。大量氢原子处于激发态，氢原子从激发态直接跃迁到基态发出的光子照射到图甲光电管阴极上时，电流表有示数，闭合开关，滑片缓慢向端移动，当电压表示数为时，电流表示数恰好为零。下列说法正确的是（　　） A. 光电子的最大初动能 B. 处于激发态的大量氢原子跃迁时共发出6种频率的光 C. 制作阴极的金属材料的逸出功 D. 氢原子从激发态跃迁时发出的光子照射阴极上都有光电子射出 3. 如图所示，真空中有一边长为的立方体，其表面分别平行于、和平面，立方体的一个顶点为坐标原点。现将立方体置于不同的电场中，下列说法正确的是（　　） A. 若点固定一个点电荷，点固定一个点电荷，则点和点的电场强度方向相同 B. 若点和点分别固定一个电荷量相等的点电荷，则点和点的电场强度相同 C. 若点固定点电荷，则点和点的电场强度大小相同，方向不同 D. 若点固定一个点电荷，点固定一个点电荷，则、两点间电势差大于、两点间电势差 4. 北斗三号卫星导航系统由24颗中圆地球轨道卫星（MEO）、3颗地球静止同步轨道卫星（GEO）和3颗倾斜地球同步轨道卫星（IGSO）共30颗卫星组成。已知地球半径为，地球表面赤道处重力加速度为，地球同步卫星到地心的距离为，中圆地球轨道卫星的周期为同步卫星周期的一半，如图所示。下列关于地球静止同步轨道卫星A、倾斜地球同步轨道卫星B与中圆地球轨道卫星C的说法正确的是（　　） A. 地球静止同步轨道卫星A和倾斜地球同步轨道卫星B均相对赤道表面静止 B. 卫星C和卫星B在相等的时间内扫过的面积相等 C. 地球表面赤道处的重力加速度 D. 某时刻B、C两卫星相距最近，则再经，两卫星间距离为 5. 某兴趣小组利用变压器设计的漏电保护装置如图所示，将火线和零线并行绕在铁芯左侧线圈上，当右侧线圈中产生电流时，此电流经放大器放大后，能使电磁铁吸起铁质开关，从而切断教学楼电路。若仅考虑在铁芯中产生的磁场，变压器可以看作理想变压器，左、右线圈匝数分别为、，下列说法正确的是（　　） A. 教学楼照明电路正常工作时，左、右线圈电压之比为 B. 设计电流放大器的作用是可以提高漏电保护器的灵敏度 C. 某同学在教室用多用电表交流电流挡的两表笔分别接触墙上插座两孔金属片，造成短路，开关K将被电磁铁吸起 D. 某同学站在地上充电时一只手碰到插座火线触电，此装置无法使开关K被电磁铁吸起 6. 如图甲所示，连续上下抖动较长软绳一端形成沿绳传播的波，该绳波可视为简谐横波；图乙为该横波在 时刻的波形图， 、 为该波上两个质点，此时 位于平衡位置， 位于波峰；图丙为波上处质点的振动图像。则（　　） A. 时刻质点正向轴正方向振动 B. 质点 比质点更靠近波源 C. 时，质点 的振动速度最大 D. 时，质点 的坐标为 7. 如图所示，固定斜面倾角，斜面光滑。长度为的轻杆两端固定质量均为的小球A、B（可视为质点），用两根长均为的细线将A、B分别悬挂在斜面上的点（两球均紧贴斜面）。为使细线保持水平（与地面平行）且整个系统保持静止状态，需对A施加一外力。重力加速度大小为，则的最小值为（　　） A. B. C. D. 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. 某中学田径运动会上，一名同学在投掷区将实心球从某一高度斜向上抛出，实心球抛出后在空中飞行的速率随时间的变化关系如图所示，时刻刚好落入沙坑，实心球可视为质点，不计空气阻力，重力加速度大小为。下列说法正确的是（　　） A. 实心球在最高点的速度大小为 B. 抛球点到落地点间的水平距离为 C. 实心球从抛出点到最高点运动的时间为 D. 实心球运动过程中离沙坑的最大高度为 9. 如图所示，圆心为点、半径为的圆形区域内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，长度为，极板间距为的平行板电容器左侧边界与圆形区域相切，、是其极板的右端点，圆上点有一粒子源沿纸面各个方向均匀地向磁场内发射质量均为、带电荷量均为、速率均为的粒子。在处有一与极板垂直的荧光屏PQ，粒子打在荧光屏上会发光并被吸收。已知从粒子源射出的初速度与夹角为30°的粒子在磁场中的偏转角为120°，且该粒子恰好通过点，其中。在荧光屏上以点（在极板的延长线上）为原点，向下为正方向建立坐标轴轴，不计重力及粒子间的相互影响，则（　　） A. 圆形区域内磁场的磁感应强度 B. 荧光屏上发光区域的坐标范围为 C. 初速度与夹角为30°的粒子从点射出至打在荧光屏上的运动时间为 D. 打到荧光屏上的粒子数占粒子源向磁场内发射的粒子总数的50% 10. 如图为某食品加工厂里的全自动面包切割输送装置的示意图。在生产过程中，推送平台将面包条以恒定的速度向传送带输送，在推送平台末端有一切割器，将面包条切割成宽为的长方体面包坯，切割下的面包坯立刻落在传送带上，传送带始终以（）的速度向右匀速转动，将切割好的面包坯运送到传送带的另一端并拉大面包坯间的距离。已知每块面包坯的质量均为，面包坯与传送带间的动摩擦因数处处相同，传送带足够长，下列说法正确的是（　　） A. 切割器切割时的速度方向竖直向下 B. 面包坯加速过程中的加速度大小为 C. 传送带上相邻两面包坯间的最大距离为 D. 带动传送带的电机相对于空转时平均功率至少增加了 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 实验小组的同学们利用单摆测重力加速度及单摆摆球质量。如图甲所示，他们将细线一端与一个质量均匀的金属小球相连，另一端系在固定的力传感器的挂钩上，整个装置处于竖直平面内。 （1）拉动小球使悬线偏离竖直方向一个较小的角度（小于5°），小球由静止释放后在竖直平面内往复摆动，与传感器相连的计算机记录细线的拉力 随时间 变化的图线如图乙所示，由图像可知，该单摆的振动周期 ________。 （2）改变摆线的长度，多次进行实验，记录每次摆线的长度 及对应的周期 。以 为纵轴，为横轴，利用所测得的数据，画出图像如图丙所示，则当地的重力加速度可表示为________（用丙图中的 、 表示），图线在纵轴截距的绝对值表示________。 （3）控制摆球和摆线长度均不变，将小球拉离平衡位置后由静止释放，在竖直平面内往复摆动，记下传感器最大示数和最小示数；多次改变悬线与竖直方向的初始夹角并重复上述实验步骤，根据多次的测量数据在直角坐标系中绘制图像，如图丁所示。若小球摆动过程中机械能守恒，则此摆球的质量为________（用丙图中的 、 及图丁中的 表示）。 12. 某探究小组利用如图甲所示电路观察电容器的充、放电现象，其中为电源（内阻不计），为定值电阻，为电容器，A为零刻度位于中央的毫安表，V为电压表（内阻近似无穷大）。 （1）当开关S接1，稳定后，电压表（量程0~15 V）的示数如图乙所示，则电压________V。 （2）操作时，先把开关S接1（此前电容器不带电）并以此刻为计时起点，待稳定后，再把开关S接2。在下列四个图像中，可正确表示全过程中通过电流表的电流随时间变化的图像和电压表测得两极板间的电压随时间变化的图像的是________（填字母序号）。 A. B. C. D. （3）现将图甲电路中的电流表换为电流传感器，并与计算机相连，测得当电容器充电时，电流随时间变化的曲线如图丙所示。则电容器的电容约为________F（计算结果保留两位有效数字）。 （4）接第（3）问，若仅将图甲电路中的换成的定值电阻，重新将开关接1（此前电容器不带电）并以此刻为计时起点，则充电电流随时间变化的图线可能是图丁中的曲线________（选填“”或“”）。 13. 如图，圆柱形汽缸竖直放在水平地面上，、两处内部有不计体积的限制装置，底部有体积不计的电热丝（图中未画出），不计厚度重为20 N的活塞可在、间运动，开始时活塞静止在B处，缸内理想气体的温度、压强；通过电热丝缓慢加热缸内气体直至温度。已知、两处距缸内底的高度为、，缸内底面积，外部大气压强。汽缸不漏气，不计摩擦。求： （1）活塞刚要离开处时缸内气体的压强； （2）在加热缸内气体过程中活塞增加的重力势能。 14. 某研究电磁辅助制动的简化模拟电路如图所示，足够长的“”形光滑平行导轨MP、NQ固定在水平面上，宽轨间距为，窄轨间距为，左侧为金属导轨，右侧为绝缘轨道。一质量为、总阻值为、三边长度均为的“U”形金属框，左端紧靠平放在绝缘轨道上（与金属导轨不接触）。左侧整个区间存在磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场，与间整个区间存在磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场，右侧以为原点，沿方向建立轴，沿方向存在分布规律为（）的竖直向上的磁场。两匀质金属棒a、b垂直于轨道放置在宽轨段，质量均为、长度均为、阻值均为。初始时，将b锁定，a在水平向右、大小为的恒力作用下，从静止开始运动，离开宽轨前已匀速，a滑上窄轨瞬间，撤去力，同时释放b。当a运动至时，a棒中已无电流，b还在宽轨区，此时撤去b。金属导轨电阻不计，a棒、b棒、金属框与轨道始终接触良好。 （1）求a棒在宽轨上匀速运动时的速度大小，及a运动至时速度大小； （2）求a棒刚滑上窄轨时a棒两端电势差大小，及从撤去外力到金属棒a运动至的过程中，a棒产生的焦耳热； （3）若a棒与金属框碰撞后连接在一起构成正方形回路，求a棒静止时与的距离。 15. 如图所示，一轻质弹簧一端固定在竖直墙上，另一端与质量为的物块A相连，弹簧的劲度系数为。初始时，物块A静止在粗糙水平面的点，物块A与水平面之间的动摩擦因数为，弹簧处于原长。光滑的、半径为的四分之一圆弧体B质量为静止在水平面上，弧面的最低点刚好与水平面相切，与相距足够远。质量为的物块C锁定在圆弧面的最高点。现用一水平向左的推力将物块A缓慢向左推动距离为到达时，撤去推力，同时解除锁定，将物块C由静止释放，物块C与物块A发生的碰撞为弹性碰撞。不计物块C的大小，忽略物块C与圆弧体和水平面之间的摩擦力，水平面足够长，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度取，可能用到的物理公式有：弹簧的弹性势能，其中为弹簧的形变量；弹簧振子做简谐运动的周期，求： （1）在物块从缓慢向左运动到的过程中，水平推力做的功； （2）圆弧体B的最终速度大小； （3）物块A从开始运动到最终静止的过程中，物块A和水平面之间摩擦产生的热量（结果要求保留一位小数）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高三全真模拟适应性考试 科目：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。写在本试题卷上无效。 3、本试题卷共7页，15小题，满分100分，考试用时75分钟。如缺页，考生须及时报告监考老师，否则后果自负。 4、考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。 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。 1. 如图为双缝干涉实验装置，缝宽可调的单缝前有绿色滤光片，双缝间距为。开启光源，从目镜可看到毛玻璃片上的绿色干涉条纹。下列说法正确的是（　　） A. 毛玻璃屏向双缝方向靠近，相邻两条亮条纹中心距离不变 B. 改用间距大于的双缝，相邻两条亮条纹中心距离变宽 C. 红光波长比绿光长，把绿色滤光片换成红色，相邻两条亮条纹中心距离变大 D. 取下双缝，逐渐将单缝的缝宽调窄，毛玻璃片上的亮纹宽度逐渐变窄 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据条纹间距表达式，毛玻璃屏向双缝方向靠近，则l减小，相邻两条亮条纹中心距离减小，改用间距大于的双缝，相邻两条亮条纹中心距离变窄，AB错误； C．根据条纹间距表达式，红光波长比绿光长，把绿色滤光片换成红色，相邻两条亮条纹中心距离变大，C正确； D．取下双缝，毛玻璃片上将出现衍射条纹，且当逐渐将单缝的缝宽调窄时，衍射现象变得更加明显，即亮纹宽度逐渐变宽，D错误。 故选C。 2. 图甲是研究光电效应的实验装置，图乙所示为氢原子的能级图。大量氢原子处于激发态，氢原子从激发态直接跃迁到基态发出的光子照射到图甲光电管阴极上时，电流表有示数，闭合开关，滑片缓慢向端移动，当电压表示数为时，电流表示数恰好为零。下列说法正确的是（　　） A. 光电子的最大初动能 B. 处于激发态的大量氢原子跃迁时共发出6种频率的光 C. 制作阴极的金属材料的逸出功 D. 氢原子从激发态跃迁时发出的光子照射阴极上都有光电子射出 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意可知，当反向电压U=10V时，光电流恰好为零，可知该电压为遏止电压，则光电子的最大初动能，故A错误； B．处于激发态的大量氢原子跃迁时共发出种频率的光，故B正确； C．氢原子从n=4向n=1跃迁时释放光子能量为 根据 联立解得逸出功，故C错误； D．只有光子能量大于逸出功时才能产生光电效应，氢原子从跃迁到能级时发出的光子能量为，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，真空中有一边长为的立方体，其表面分别平行于、和平面，立方体的一个顶点为坐标原点。现将立方体置于不同的电场中，下列说法正确的是（　　） A. 若点固定一个点电荷，点固定一个点电荷，则点和点的电场强度方向相同 B. 若点和点分别固定一个电荷量相等的点电荷，则点和点的电场强度相同 C. 若点固定点电荷，则点和点的电场强度大小相同，方向不同 D. 若点固定一个点电荷，点固定一个点电荷，则、两点间电势差大于、两点间电势差 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据等量异种点电荷电场的分布可知，A点和 D点在同一等势面上，电场强度都垂直于等势面且指向负的点电荷一方，故A 正确； B．由电场叠加和对称性可知，顶点 A、G点的电场强度方向不同，则电场强度不同，故B错误； C ．O点固定点电荷+Q，B和G到点电荷的距离不相等，根据点电荷场强的公式可知B 、G点的电场强度大小和方向都不同，故C错误； D．O与G在同一等势面上，E和C相对于两个点电荷连线的中垂面对称，所以E、O 两点间电势差等于G、C两点间电势差，故D错误。 故选A。 4. 北斗三号卫星导航系统由24颗中圆地球轨道卫星（MEO）、3颗地球静止同步轨道卫星（GEO）和3颗倾斜地球同步轨道卫星（IGSO）共30颗卫星组成。已知地球半径为，地球表面赤道处重力加速度为，地球同步卫星到地心的距离为，中圆地球轨道卫星的周期为同步卫星周期的一半，如图所示。下列关于地球静止同步轨道卫星A、倾斜地球同步轨道卫星B与中圆地球轨道卫星C的说法正确的是（　　） A. 地球静止同步轨道卫星A和倾斜地球同步轨道卫星B均相对赤道表面静止 B. 卫星C和卫星B在相等的时间内扫过的面积相等 C. 地球表面赤道处的重力加速度 D. 某时刻B、C两卫星相距最近，则再经，两卫星间距离为 【答案】D 【解析】 【详解】A．地球静止同步轨道卫星A相对于赤道静止，倾斜地球同步轨道卫星B 只是周期等于地球自转周期，相对于赤道不静止，故A错误； B．卫星 B、C 不在同一轨道，所以扫过的面积将不相等，故 B 错误； C．B 卫星受到的万有引力完全提供向心力，有 对任意地球表面赤道处的物体受力分析，有 联立解得，故C错误； D．某时刻B、C 两卫星相距最近，则再经， B卫星运动半周，C卫星运动一周，此时两卫星相距最远，距离为两者轨道半径之和。对于 B、C卫星，由开普勒第三定律得 解得，故D正确。 故选D。 5. 某兴趣小组利用变压器设计的漏电保护装置如图所示，将火线和零线并行绕在铁芯左侧线圈上，当右侧线圈中产生电流时，此电流经放大器放大后，能使电磁铁吸起铁质开关，从而切断教学楼电路。若仅考虑在铁芯中产生的磁场，变压器可以看作理想变压器，左、右线圈匝数分别为、，下列说法正确的是（　　） A. 教学楼照明电路正常工作时，左、右线圈电压之比为 B. 设计电流放大器的作用是可以提高漏电保护器的灵敏度 C. 某同学在教室用多用电表交流电流挡的两表笔分别接触墙上插座两孔金属片，造成短路，开关K将被电磁铁吸起 D. 某同学站在地上充电时一只手碰到插座火线触电，此装置无法使开关K被电磁铁吸起 【答案】B 【解析】 【详解】A．教学楼照明电路正常工作时，火线和零线中的电流大小相等、方向相反，它们在铁芯中产生的磁场相互抵消，穿过线圈  的磁通量为零，线圈  中不产生感应电动势，电压为零，故A错误；  B．发生漏电时，火线和零线中的电流差值通常很小，线圈  中产生的感应电流很微弱，不足以直接驱动电磁铁。电流放大器可以将微弱的感应电流放大，使电磁铁能够吸起开关，从而在漏电流较小时也能切断电路，提高了漏电保护器的灵敏度，故B正确； C．某同学造成短路时，火线和零线中的电流虽然很大，但大小依然相等、方向相反，铁芯中的磁通量依然为零，线圈  中无感应电流，开关 K 不会被吸起，故C错误； D．某同学触电时，电流经人体流入大地，导致火线电流大于零线电流，铁芯中产生变化的磁通量，线圈  中产生感应电流，经放大后使电磁铁吸起开关 K，切断电路，故D错误。 故选B。 6. 如图甲所示，连续上下抖动较长软绳一端形成沿绳传播的波，该绳波可视为简谐横波；图乙为该横波在 时刻的波形图， 、 为该波上两个质点，此时 位于平衡位置， 位于波峰；图丙为波上处质点的振动图像。则（　　） A. 时刻质点正向轴正方向振动 B. 质点 比质点更靠近波源 C. 时，质点 的振动速度最大 D. 时，质点 的坐标为 【答案】D 【解析】 【详解】B．t=0时刻，x=2.0m处的质点正位于平衡位置沿y 轴正方向振动，根据“上下坡法”，可知该横波沿-x 轴方向传播，所以质点P比质点Q更靠近波源，故B错误； A．在t=0时刻，质点P位于“上坡”,沿y 轴负方向振动，故 A 错误； C．从t=0时刻起经时间，质点P振动了 恰好振动到波峰处，振动速度为0，故C错误； D．由图可知质点的振动周期为，则质点Q的振动方程为 t=0.9s时，可得，所以质点Q的坐标为，故 D正确 。 故选D。 7. 如图所示，固定斜面倾角，斜面光滑。长度为的轻杆两端固定质量均为的小球A、B（可视为质点），用两根长均为的细线将A、B分别悬挂在斜面上的点（两球均紧贴斜面）。为使细线保持水平（与地面平行）且整个系统保持静止状态，需对A施加一外力。重力加速度大小为，则的最小值为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】如图甲所示 可得小球重力沿斜面向下的分力大小为mgsinθ。如图乙所示 视线垂直于斜面，由几何关系知∠ABO=∠BAO=。对 B 球受力分析，由平衡条件知杆对B 球的力大小为mgsinθ。对A球受力分析，杆对A球的力大小也为mgsinθ，所以 A球重力沿斜面向下的分力与杆对A球作用的合力为F1=mgsinθ 如图丙 由矢量三角形可得给A球施加最小力 故选B。 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. 某中学田径运动会上，一名同学在投掷区将实心球从某一高度斜向上抛出，实心球抛出后在空中飞行的速率随时间的变化关系如图所示，时刻刚好落入沙坑，实心球可视为质点，不计空气阻力，重力加速度大小为。下列说法正确的是（　　） A. 实心球在最高点的速度大小为 B. 抛球点到落地点间的水平距离为 C. 实心球从抛出点到最高点运动的时间为 D. 实心球运动过程中离沙坑的最大高度为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．最高点竖直分速度为0，合速率等于水平分速度，大小就是速率最小值，故A正确； B．水平分速度恒为，总运动时间为，因此水平距离，故B错误； C．根据速度的分解有 则实心球从抛出点到最高点运动的时间为，故C错误； D．落地时速率满足 从最高点到落地，竖直方向初速度为0，满足 解得，故D正确； 故选AD。 9. 如图所示，圆心为点、半径为的圆形区域内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，长度为，极板间距为的平行板电容器左侧边界与圆形区域相切，、是其极板的右端点，圆上点有一粒子源沿纸面各个方向均匀地向磁场内发射质量均为、带电荷量均为、速率均为的粒子。在处有一与极板垂直的荧光屏PQ，粒子打在荧光屏上会发光并被吸收。已知从粒子源射出的初速度与夹角为30°的粒子在磁场中的偏转角为120°，且该粒子恰好通过点，其中。在荧光屏上以点（在极板的延长线上）为原点，向下为正方向建立坐标轴轴，不计重力及粒子间的相互影响，则（　　） A. 圆形区域内磁场的磁感应强度 B. 荧光屏上发光区域的坐标范围为 C. 初速度与夹角为30°的粒子从点射出至打在荧光屏上的运动时间为 D. 打到荧光屏上的粒子数占粒子源向磁场内发射的粒子总数的50% 【答案】AD 【解析】 【详解】A．初速度与OA夹角为30°的粒子的运动轨迹如图所示 设轨迹圆的圆心为，从磁场区域出射的出射点为C点，半径为r；由题意可知，由几何关系可得 且在圆形磁场区域的边界上，粒子在磁场中运动有 解得，故A正确； B．由几何关系可知，D点的x坐标为 设经过S点时沿电场方向的速度为，则有 由于，则有 解得 则E点坐标为 由题意可得，所有粒子离开磁场区域时速度方向都平行于金属板，在金属板间运动的时间相等，从右侧离开时，沿电场方向侧移量、速度均相等，故从金属板右侧离开的粒子分别在R的区域内，关于E点对称，所以荧光屏上发光区域的坐标范围为 即为，故B错误； C．初速度与OA夹角为30°的粒子以与金属板平行的速度方向从C点离开磁场，匀速经过CD后，从D点进入偏转电场，离开电场后做匀速直线运动打到荧光屏上的E点，该粒子在磁场中的运动时间为 粒子离开C点后到打到荧光屏上过程中发生的水平位移为 发生这段位移所用的时间为 该粒子运动的总时间为，故C错误； D．由上述分析可知，粒子在磁场中竖直向上发射的粒子刚好从下极板射出电场，粒子源沿纸面各个方向向磁场内发射，总发射角度范围为180°。其中仅速度方向偏左的90°范围的粒子能射出磁场右边界进入电容器，最终打到荧光屏，因此占总粒子数的，故D正确。 故选AD。 10. 如图为某食品加工厂里的全自动面包切割输送装置的示意图。在生产过程中，推送平台将面包条以恒定的速度向传送带输送，在推送平台末端有一切割器，将面包条切割成宽为的长方体面包坯，切割下的面包坯立刻落在传送带上，传送带始终以（）的速度向右匀速转动，将切割好的面包坯运送到传送带的另一端并拉大面包坯间的距离。已知每块面包坯的质量均为，面包坯与传送带间的动摩擦因数处处相同，传送带足够长，下列说法正确的是（　　） A. 切割器切割时的速度方向竖直向下 B. 面包坯加速过程中的加速度大小为 C. 传送带上相邻两面包坯间的最大距离为 D. 带动传送带的电机相对于空转时平均功率至少增加了 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由题知，面包坯有向右的速度，为将面包坯切割成宽为的长方体面包坯，则切割器的速度方向应斜向右下方，其水平方向的分速度与大小相等，方向相同，故A错误； BC．面包坯以速度前进，每次切下一块长度为L的面包坯，则切割时间间隔为 每一个切割时间间隔，就有一块新面包坯落到传送带上，因，故每一块新面包坯都是先加速后匀速。设第一块面包坯在时刻落到传送带上，初速，先加速到，后以匀速，第二块面包坯在时刻落到传送带上，初速，先加速到，后以匀速，故当两块面包坯的速度相等时，两者间的距离最大，设面包坯从加速到的时间为，则在时间内，第一块面包坯的位移为 第二块面包坯的位移 则两者间的距离最大为 加速度应为，故B错误，C正确； D．因每一块新面包坯都是先加速后匀速，故每一块新面包坯增加的动能为 在加速阶段，新面包坯相对传送带滑动，加速的时间为 其中 则传送带对应的位移为 新面包坯的位移为 则新面包坯相对传送带的位移为 摩擦产生的热量为 联立解得 故电机对单块面包坯做的总功 又知切割周期为 故带动传送带的电机相对于空转时平均功率至少增加了，故D正确。 故选CD。 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 实验小组的同学们利用单摆测重力加速度及单摆摆球质量。如图甲所示，他们将细线一端与一个质量均匀的金属小球相连，另一端系在固定的力传感器的挂钩上，整个装置处于竖直平面内。 （1）拉动小球使悬线偏离竖直方向一个较小的角度（小于5°），小球由静止释放后在竖直平面内往复摆动，与传感器相连的计算机记录细线的拉力 随时间 变化的图线如图乙所示，由图像可知，该单摆的振动周期 ________。 （2）改变摆线的长度，多次进行实验，记录每次摆线的长度 及对应的周期 。以 为纵轴，为横轴，利用所测得的数据，画出图像如图丙所示，则当地的重力加速度可表示为________（用丙图中的 、 表示），图线在纵轴截距的绝对值表示________。 （3）控制摆球和摆线长度均不变，将小球拉离平衡位置后由静止释放，在竖直平面内往复摆动，记下传感器最大示数和最小示数；多次改变悬线与竖直方向的初始夹角并重复上述实验步骤，根据多次的测量数据在直角坐标系中绘制图像，如图丁所示。若小球摆动过程中机械能守恒，则此摆球的质量为________（用丙图中的 、 及图丁中的 表示）。 【答案】（1） （2） ①. ②. 小球的半径 （3） 【解析】 【小问1详解】 由图可知单摆的周期 【小问2详解】 [1]设小球半径为r，根据单摆周期公式有 解得 可得 可得 [2]图线在纵轴截距的绝对值表示小球的半径。 【小问3详解】 设最大摆角为，在最高点拉力最小，最小拉力大小 摆球经过最低点时，设速度大小为v，由牛顿第二定律得 从最高点到最低点过程，由机械能守恒定律得 整理得 则有 解得 12. 某探究小组利用如图甲所示电路观察电容器的充、放电现象，其中为电源（内阻不计），为定值电阻，为电容器，A为零刻度位于中央的毫安表，V为电压表（内阻近似无穷大）。 （1）当开关S接1，稳定后，电压表（量程0~15 V）的示数如图乙所示，则电压________V。 （2）操作时，先把开关S接1（此前电容器不带电）并以此刻为计时起点，待稳定后，再把开关S接2。在下列四个图像中，可正确表示全过程中通过电流表的电流随时间变化的图像和电压表测得两极板间的电压随时间变化的图像的是________（填字母序号）。 A. B. C. D. （3）现将图甲电路中的电流表换为电流传感器，并与计算机相连，测得当电容器充电时，电流随时间变化的曲线如图丙所示。则电容器的电容约为________F（计算结果保留两位有效数字）。 （4）接第（3）问，若仅将图甲电路中的换成的定值电阻，重新将开关接1（此前电容器不带电）并以此刻为计时起点，则充电电流随时间变化的图线可能是图丁中的曲线________（选填“”或“”）。 【答案】（1）6.0 （2）BC （3） （4）b 【解析】 【小问1详解】 电压表分度值为0.5V，读数为6.0V。 【小问2详解】 AB．开关接1充电时，电流为正方向，大小从最大值逐渐衰减到0；开关接2放电时，电流方向与充电相反（电流为负），大小同样从最大值逐渐衰减到0，故A错误，B正确； CD．充电时，电容器电压从0逐渐升高，电压变化率 随电流减小而减小，斜率逐渐变小，稳定后电压等于电源电压，保持不变；放电时，电压从电源电压逐渐降低到0，变化率同样逐渐减小，故C正确，D错误。 故选BC。 【小问3详解】 I−t图线与坐标轴围成的面积等于电容器充电的总电荷量Q。数格子估算得面积（总电荷量） 根据电容定义 代入U=6.0 V，解得 【小问4详解】 原电阻初始电流 解得 R增大后，初始电流变小，充电更慢，电流衰减更慢，对应曲线b 13. 如图，圆柱形汽缸竖直放在水平地面上，、两处内部有不计体积的限制装置，底部有体积不计的电热丝（图中未画出），不计厚度重为20 N的活塞可在、间运动，开始时活塞静止在B处，缸内理想气体的温度、压强；通过电热丝缓慢加热缸内气体直至温度。已知、两处距缸内底的高度为、，缸内底面积，外部大气压强。汽缸不漏气，不计摩擦。求： （1）活塞刚要离开处时缸内气体的压强； （2）在加热缸内气体过程中活塞增加的重力势能。 【答案】（1） （2）4J 【解析】 【小问1详解】 活塞刚要离开处时有 解得 【小问2详解】 设缸内气体温度到达时，活塞未运动到处，此时缸内气体压强为，，活塞距离汽缸底部的高度为。 根据理想气体状态方程有 解得 因为，所以假设不成立，缸内气体温度到达时，活塞已经运动到处并且停留在处。则活塞整个过程上升的高度 加热过程活塞增加的重力势能 14. 某研究电磁辅助制动的简化模拟电路如图所示，足够长的“”形光滑平行导轨MP、NQ固定在水平面上，宽轨间距为，窄轨间距为，左侧为金属导轨，右侧为绝缘轨道。一质量为、总阻值为、三边长度均为的“U”形金属框，左端紧靠平放在绝缘轨道上（与金属导轨不接触）。左侧整个区间存在磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场，与间整个区间存在磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场，右侧以为原点，沿方向建立轴，沿方向存在分布规律为（）的竖直向上的磁场。两匀质金属棒a、b垂直于轨道放置在宽轨段，质量均为、长度均为、阻值均为。初始时，将b锁定，a在水平向右、大小为的恒力作用下，从静止开始运动，离开宽轨前已匀速，a滑上窄轨瞬间，撤去力，同时释放b。当a运动至时，a棒中已无电流，b还在宽轨区，此时撤去b。金属导轨电阻不计，a棒、b棒、金属框与轨道始终接触良好。 （1）求a棒在宽轨上匀速运动时的速度大小，及a运动至时速度大小； （2）求a棒刚滑上窄轨时a棒两端电势差大小，及从撤去外力到金属棒a运动至的过程中，a棒产生的焦耳热； （3）若a棒与金属框碰撞后连接在一起构成正方形回路，求a棒静止时与的距离。 【答案】（1）， （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 设a棒在宽轨上匀速运动时，产生的电动势为 通过a棒的电流为，有 受到的安培力为 联立解得 棒滑上窄轨时依题可知对系统动量守恒，有 电流为 联立解得 【小问2详解】 棒刚滑上窄轨时，通过棒中间宽度为部分的电流为 根据右手定则以及沿电流方向电势降低，此时a棒两端电势差的大小为 从撤去外力到金属棒运动至的过程中，回路产生的总焦耳热为 则棒产生的焦耳热为 【小问3详解】 设棒与金属框碰撞后瞬间整体的速度大小为，取向右为正方向，有 由题意可知金属框右边始终比左边的磁场大 从棒与金属框碰撞后到最终静止的过程，回路中的平均电流为 对棒与框整体，取向右为正方向，根据动量定理有 棒静止时与点的距离为 联立解得 15. 如图所示，一轻质弹簧一端固定在竖直墙上，另一端与质量为的物块A相连，弹簧的劲度系数为。初始时，物块A静止在粗糙水平面的点，物块A与水平面之间的动摩擦因数为，弹簧处于原长。光滑的、半径为的四分之一圆弧体B质量为静止在水平面上，弧面的最低点刚好与水平面相切，与相距足够远。质量为的物块C锁定在圆弧面的最高点。现用一水平向左的推力将物块A缓慢向左推动距离为到达时，撤去推力，同时解除锁定，将物块C由静止释放，物块C与物块A发生的碰撞为弹性碰撞。不计物块C的大小，忽略物块C与圆弧体和水平面之间的摩擦力，水平面足够长，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度取，可能用到的物理公式有：弹簧的弹性势能，其中为弹簧的形变量；弹簧振子做简谐运动的周期，求： （1）在物块从缓慢向左运动到的过程中，水平推力做的功； （2）圆弧体B的最终速度大小； （3）物块A从开始运动到最终静止的过程中，物块A和水平面之间摩擦产生的热量（结果要求保留一位小数）。 【答案】（1）17.5J （2）2.8m/s （3） 【解析】 【小问1详解】 对物块，从到有 解得 【小问2详解】 设物块下滑到圆弧体的最低点时，物块、的速度大小分别为和，对、系统有， 解得，水平向右；，水平向左 设物块与静止的物块弹性碰撞完毕时的速度大小分别为和，对物块、系统有， 解得：，水平向左；，水平向右 设圆弧体与物块第二次发生作用后的速度大小分别为和，对、系统有 ， 解得：，水平向右；，水平向右 所以，圆弧体的最终速度大小为 【小问3详解】 由弹簧振子做简谐运动的规律可得，物块第一次水平向右做简谐运动的振幅；第一次水平向左做简谐运动的振幅；第二次水平向左做简谐运动的振幅为；第二次水平向右做简谐运动的振幅为 物块以的初速度水平向左减速到零的过程中，有 解得： 物块从开始运动到最终静止的过程中，物块经过的总路程 物块和水平面之间摩擦产生的热量 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $