精品解析：2026届广东广州市南武中学高三下学期5月综合训练（七）物理试卷

2026届广东省广州市南武中学高三下学期5月综合训练（七）物理试卷 一、选择题（1~7题单选题，每小题4分，8-10题多选题，每小题6分，共46分） 1. 《我爱发明》节目《松果纷纷落》中的松果采摘机利用机械臂抱紧树干，通过采摘振动头振动而摇动树干，使得松果脱落。则下列说法正确的是（　　） A. 若拾果工人快速远离采摘机时，他听到采摘机振动声调变高 B. 随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大 C. 稳定后，不同粗细树干的振动频率与振动器的振动频率相同 D. 摇动同一棵树，振动器振动的振幅越大，落果效果越好 2. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，b是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R=10Ω，其余电阻均不计。从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压。下列说法正确的是（　　） A. 当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为31.1V B. 当单刀双掷开关与b连接且在0.01s时，电流表示数为零 C. 当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率变大 D. 当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率变为25Hz 3. 如图甲为研究光电效应的实验装置，用频率为的单色光照射光电管的阴极K，得到光电流I与光电管两端电压U的关系图线如图乙所示，已知电子电荷量的绝对值为e，普朗克常量为h，则（ ） A. 测量遏止电压时开关S应扳向“2” B. 只增大光照强度时，图乙中的值会增大 C. 只增大光照强度时，图乙中的值会减小 D. 阴极K所用材料的极限频率为 4. 如图所示，某单色光由竖直圆柱体侧面上的点发出（传播光路在某水平面内），后经侧面上的点射出，出射光线为，其中为截面圆的直径，且出射光线平行于。已知，则圆柱体对该单色光的折射率为（　　） A. B. C. D. 5. 飞船运动过程的示意图如图所示。飞船先进入圆轨道1做匀速圆周运动，再经椭圆轨道2，最终进入圆轨道3完成对接任务。椭圆轨道2分别与轨道1、轨道3相切于A点、B点。则飞船（　　） A. 在轨道1的运动周期大于在轨道3的运动周期 B. 在轨道2运动过程中，经过A点时的速率比B点小 C. 在轨道1经过A点时的加速度和在轨道2经过A点的向心加速度相等 D. 从轨道2进入轨道3时需要在B点处减速 6. 回旋加速器以两虚线为边界，中间存在平行纸面且与边界垂直的水平电场，宽度为，两侧为相同匀强磁场，方向垂直纸面向里。一质量电荷量的带电粒子，以初速度垂直边界射入磁场做匀速圆周运动，再进入电场做匀加速运动，后第二次进入磁场中运动…，粒子在电场和磁场中不断交替运动，已知粒子第二次在磁场中运动半径是第一次的2倍，第三次是第一次的3倍…以此类推，则（　　） A. 虚线之间的电场强度大小恒定 B. 粒子第一次经过电场时电场力做功等于 C. 粒子第二次经过磁场时洛伦兹力做功等于 D. 假设粒子穿过电场时，此过程电场可视为匀强电场，则第6次经过电场的时间为 7. 某同学受自动雨伞开伞过程的启发，设计了如图所示的物理模型。竖直放置在水平桌面上的滑杆套有一个滑块，初始时它们处于静止状态。当滑块从A处以初速度向上滑动时，与滑杆间的摩擦力大小f=1N，滑块滑到B处与滑杆发生完全非弹性碰撞，然后带动滑杆离开桌面一起竖直向上运动。已知滑块的质量，滑杆的质量M=0.6kg，A、B间的距离，重力加速度g取，不计空气阻力。滑块与滑杆发生完全非弹性碰撞过程用时0.01s，该碰撞过程中滑块对滑杆的平均撞击力的大小约为（　　） A. 80N B. 90N C. 180N D. 125N 8. 如图所示，半球形陶罐球心为，半径，固定在可以绕陶罐竖直对称轴旋转的水平转台上，转台以一定角速度匀速旋转。罐内一质量为的小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和点连线与之间的夹角，已知角速度最大时二者之间的最大静摩擦力大小为，取10m/s2。下列说法正确的是（ ） A. 若小物块受到的摩擦力恰好为零，此时陶罐角速度 B. 若小物块受到的摩擦力恰好为零，此时陶罐角速度 C. 若小物块一直相对陶罐静止，则陶罐角速度的最大值 D. 若小物块一直相对陶罐静止，则陶罐角速度的最大值 9. 如图甲所示，导体框架abcd放置于水平面内，ab平行于cd，导体棒MN与两导轨垂直并与导轨接触良好，整个装置放置于垂直框架平面的磁场中（磁场未画出），磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，导体棒始终保持静止。规定竖直向上为磁场正方向，由M到N经过导体棒的感应电流为正方向，导体棒受到水平向右的安培力为正方向，下列图像中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图甲所示，弹簧台秤的托盘内放一个物块A，整体处于静止状态，托盘、物块A的质量均为m=1kg，给A施加一个竖直向上的力F，使A从静止开始向上做匀加速直线运动，力F随时间变化的F-t图像和随位移变化的F-x图像分别如图乙、丙所示，取g=10m/s2下列说法正确的是（　　） A. 图中F0=8N、Fm=14N B. 轻弹簧的劲度系数k=200N/m C. 在0~0.2s时间内，力F做的功为0.88J D. 在0~0.2s时间内，力F的冲量大小为2.2N·s 二、非选择题（11题8分，12题8分，13题10分，14题12分，15题16分，共54分） 11. 用如图1所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验。 （1）实验步骤如下： ①将两个完全相同的遮光条分别固定在滑块A和滑块B上，用天平测出滑块含遮光条 的质量滑块含遮光条 的质量； ②接通气泵，在气垫导轨左侧放置一个滑块，轻推滑块，滑块向右运动，光电门2记录的时间小于光电门1记录的时间，于是调节底脚螺丝，将气垫导轨右端适当___________ 选填“提高”或“降低” ； ③在两个滑块间放置轻质弹簧，挤压两个滑块使弹簧压缩，并用一根细线将两个滑块固定，开始时两个滑块静止在气垫导轨上，如图1所示； ④绳子烧断后，两个滑块向相反方向运动，记录光电门1、2的遮光时间、； ⑤改变压紧弹簧的程度，重复步骤②、③、④，多次测量的结果如下表所示：   1 2 3 4 5 6 （2）用螺旋测微器测量滑块A的遮光条的宽度d，示数如图2所示，则________mm。 （3）比较1、2两次实验，烧断绳子前，第2次实验中弹簧的弹性势能较___________ 选填“大”或“小” （4）甲同学利用测得数据计算滑块A、B通过光电门时的动量、，发现总小于，下列原因中可能的是___________。 A. 测质量时未包含遮光条 B. 气垫导轨左端略高于右端 C. 遮光条宽度d的测量值偏小 （5）根据表格中数据，作出图线，乙同学认为，若图线为过坐标原点的倾斜直线，即可验证系统动量守恒。该同学的观点___________ 选填“正确”或“不正确” ，理由是___________。 12. 某兴趣小组设计了一台电子秤。所用器材有：电源（），定值电阻（），导体棒（，，材料均匀），理想电压表（量程3.0V），弹簧（劲度系数，弹性限度大于0.1m），滑动变阻器（0～5.0Ω），开关、导线若干。 金属圆环P套在金属杆Q上，可上下移动且与Q接触良好，P右端与滑片焊接，左端通过绝缘细杆与测量质量装置固定连接。滑片与导体棒接触良好，不计一切阻力，g取。当托盘中没有放物体时，滑片恰好位于导体棒的最上端。 （1）为保护电路，开关闭合前滑动变阻器的滑片应处于最__________端（选填“左”或“右”）。 （2）闭合开关，当托盘中没有放物体时，滑动变阻器的滑片移至合适位置，可使电压表指针满偏。保持的滑片不动，某次测量的表盘示数如图乙所示，读数为__________V，此时称量的物体质量为__________kg（计算结果保留2位有效数字）。将电压表表盘上的电压刻度换成对应的质量刻度，电压表变为电子秤。 （3）使用一段时间后，由于电源老化，电源电动势不变，内阻变大，为保持测量准确，滑动变阻器的滑片应向__________移动（选填“左”或“右”）。 （4）可用该装置测量电源的内阻。测量方法为闭合开关后，将滑动变阻器的滑片滑到最左端，改变放入托盘中的物体质量m，记录对应的电压U，绘出图像如图丙所示，则电源的内阻__________Ω（计算结果保留2位有效数字）。 13. 按压瓶在生活中应用广泛。某种按压瓶结构如图所示，瓶盖与腔室的活塞相连，活塞连接在腔室内弹簧的上端，弹簧下端固定在腔室下部。腔室有上、下两个小球阀门，上阀门封闭腔室与大气相通的出口，下阀门封闭腔室与塑料管连接口，塑料管插入储液瓶的液体中。两个阀门小球重力很小，只要阀门内外气体压强不相等，阀门就会打开，让气体或液体向上流动。该种按压瓶第一次使用前，弹簧处于原长，瓶内液体液面如图所示，塑料管和腔室内的气体压强均与外界大气压强相同，塑料管内气体体积为V0，腔室内气体体积为9V0。第一次 腔室向下按压瓶盖，下阀门紧闭，上阀门打开，当腔室内气体剩余三分之二时松手，弹簧开始回弹，上阀门封闭，下阀门打开，到弹簧恢复原长时，有体积为的液体进入塑料管，完成了第一次按压。已知塑料管横截面积为S，大气压强为p0，重力加速度为g，腔室和塑料管内气体视为理想气体，气体温度不变，腔室气密性良好，储液瓶内气体与大气相通。求： （1）弹簧恢复原长时，腔室内气体的压强； （2）储液瓶内液体的密度。 14. 如图甲所示，其为一种古法榨油：“撞木榨油”，其过程简化为撞木撞击木楔，木楔获得速度向里运动挤压胚饼，重复上述过程，撞击榨出油来。现有一长度的轻绳，上端固定于屋梁，下端悬挂一质量的撞木，可视为质点，如图所示。将撞木拉至轻绳与竖直方向成角的位置，由静止释放，运动至最低点时与质量的木楔发生正碰，撞击时间，撞木每次撞击结束后速度大小为撞击前0.9倍。撞木和木楔发生一次碰撞后，立刻将撞木拉到前一次释放的初始位置，木楔静止后，再次由静止释放撞木，进行下一次撞击，如此反复。木楔被撞后扎入胚饼里运动，同时向两侧挤压胚饼，运动过程中所受的阻力与它的位移关系如图丙所示。已知重力加速度,(, )，空气阻力忽略不计，求： （1）撞击前，撞木在最低点对轻绳的拉力大小； （2）碰撞过程中，若系统内力大于外力的十倍，可近似视为系统动量守恒。计算判断撞木与木楔的碰撞过程能否近似视为动量守恒； （3）已知木楔移动的位移时胚饼开始出油，则至少需撞击多少次木楔才开始出油。 15. 科学家设计了飞行时间质谱仪，通过离子飞行的时间可以测量离子质量、比荷（电荷量与质量之比）。如图所示，一激光脉冲照射到样品板上O处，会瞬间产生一定数量不同种类的带正电离子。离子在O处的初速度不计，经过电压为U的静电场加速后，射入长为L的漂移管，在管中沿轴线做匀速直线运动。在漂移管的A、B两端分别置有探测装置，可测得离子在漂移管中运动的时间。不考虑离子的重力以及离子间的相互作用。 （1）某种电荷量为q的离子在漂移管中的运动时间为T，求该离子的质量m； （2）加长离子的飞行时间可以提高质谱仪的分辨率，科学家们对上述装置进行了改进，方法之一是增大离子的飞行路程。因此他们设计了如图所示装置，让离子穿过漂移管后进入场强大小为E、方向如图所示的匀强电场反射区域BC，在静电场的作用下离子会返回到A端，探测器可测量离子从进入A端至首次返回A端的总飞行时间。 a.求反射区域BC的最小间距x；并说明x与离子比荷是否有关。 b.改进后的仪器测得一种已知比荷为k0的标准离子的总飞行时间为T0，若测得某种未知离子的总飞行时间为T1，推导该未知离子的比荷k1。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届广东省广州市南武中学高三下学期5月综合训练（七）物理试卷 一、选择题（1~7题单选题，每小题4分，8-10题多选题，每小题6分，共46分） 1. 《我爱发明》节目《松果纷纷落》中的松果采摘机利用机械臂抱紧树干，通过采摘振动头振动而摇动树干，使得松果脱落。则下列说法正确的是（　　） A. 若拾果工人快速远离采摘机时，他听到采摘机振动声调变高 B. 随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大 C. 稳定后，不同粗细树干的振动频率与振动器的振动频率相同 D. 摇动同一棵树，振动器振动的振幅越大，落果效果越好 【答案】C 【解析】 【详解】A．由多普勒效应，观察者远离声源时，接受到的频率变低，即声调变低，故A错误； B．由于不知道开始振动器频率与树干固有频率的大小关系，则振动器频率的增加，不能确定树干振动的幅度是增大还是减小，故B错误； C．由于树干受迫振动，即便粗细不同，振动频率与振动器的振动频率相同，故C正确； D．要想落果效果越好，需要产生共振现象，振动器的振动频率应该越接近树干的固有频率越好，与振幅无关，故D错误。 故选C。 2. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，b是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻R=10Ω，其余电阻均不计。从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压。下列说法正确的是（　　） A. 当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为31.1V B. 当单刀双掷开关与b连接且在0.01s时，电流表示数为零 C. 当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的输入功率变大 D. 当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率变为25Hz 【答案】C 【解析】 【详解】A．交流电的有效值为 220V 根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压为22V，电压表的示数为22V，故A错误； B．电流表示数为电流的有效值，不随时间的变化而变化，所以电流表的示数不会为零，故B错误； C．当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的匝数变小，所以副线圈的输出的电压要变大，电阻R上消耗的功率变大，原线圈的输入功率也要变大，故C正确； D．变压器不会改变电流的频率，所以副线圈输出电压的频率为 50Hz 故D错误。 故选C。 3. 如图甲为研究光电效应的实验装置，用频率为的单色光照射光电管的阴极K，得到光电流I与光电管两端电压U的关系图线如图乙所示，已知电子电荷量的绝对值为e，普朗克常量为h，则（ ） A. 测量遏止电压时开关S应扳向“2” B. 只增大光照强度时，图乙中的值会增大 C. 只增大光照强度时，图乙中的值会减小 D. 阴极K所用材料的极限频率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．测量遏止电压时应在光电管两端加反向电压，即开关S应扳向“1”，故A错误； B．由动能定理得 由爱因斯坦光电效应方程 可知图乙中的值与光照强度无关，故B错误； C．图乙中的值表示饱和光电流，增大光照强度时，饱和光电流增大，故C错误； D．由爱因斯坦光电效应方程可得 则阴极K所用材料的极限频率为，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，某单色光由竖直圆柱体侧面上的点发出（传播光路在某水平面内），后经侧面上的点射出，出射光线为，其中为截面圆的直径，且出射光线平行于。已知，则圆柱体对该单色光的折射率为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】如图所示，平行于，故入射角为，折射角为，根据折射率定义 故选A。 5. 飞船运动过程的示意图如图所示。飞船先进入圆轨道1做匀速圆周运动，再经椭圆轨道2，最终进入圆轨道3完成对接任务。椭圆轨道2分别与轨道1、轨道3相切于A点、B点。则飞船（　　） A. 在轨道1的运动周期大于在轨道3的运动周期 B. 在轨道2运动过程中，经过A点时的速率比B点小 C. 在轨道1经过A点时的加速度和在轨道2经过A点的向心加速度相等 D. 从轨道2进入轨道3时需要在B点处减速 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据 可得 由上式可知飞船在轨道1的运行周期小于在轨道3的运行周期，故A错误； B．根据开普勒第二定律可知，飞船在轨道2运动过程中，经过A点时的速率比B点大，故B错误； C．根据 解得 在轨道1经过A点时和在轨道2经过A点时轨迹半径相同，则在轨道1经过A点时的加速度和在轨道2经过A点的向心加速度相等，故C正确； D．飞船从轨道2进入轨道3时需要在B点处做离心运动，则需加速，故D错误。 故选C。 6. 回旋加速器以两虚线为边界，中间存在平行纸面且与边界垂直的水平电场，宽度为，两侧为相同匀强磁场，方向垂直纸面向里。一质量电荷量的带电粒子，以初速度垂直边界射入磁场做匀速圆周运动，再进入电场做匀加速运动，后第二次进入磁场中运动…，粒子在电场和磁场中不断交替运动，已知粒子第二次在磁场中运动半径是第一次的2倍，第三次是第一次的3倍…以此类推，则（　　） A. 虚线之间的电场强度大小恒定 B. 粒子第一次经过电场时电场力做功等于 C. 粒子第二次经过磁场时洛伦兹力做功等于 D. 假设粒子穿过电场时，此过程电场可视为匀强电场，则第6次经过电场的时间为 【答案】D 【解析】 【详解】A．粒子第次进入电场时速度为，穿出电场时速度为，由题意知， 由动能定理得 解得，故A错误； B．设粒子第次进入磁场时的半径为，速度为，由牛顿第二定律得 解得 因为 所以 对粒子第一次在电场中运动的过程，由动能定理得 解得，故B错误； C．洛伦兹力的方向始终指向圆心，与粒子速度垂直，所以洛伦兹力不做功，故C错误； D．设粒子第次在电场中运动的加速度为，由牛顿第二定律得 由运动学公式得 解得 当时，，故D正确。 故选D。 7. 某同学受自动雨伞开伞过程的启发，设计了如图所示的物理模型。竖直放置在水平桌面上的滑杆套有一个滑块，初始时它们处于静止状态。当滑块从A处以初速度向上滑动时，与滑杆间的摩擦力大小f=1N，滑块滑到B处与滑杆发生完全非弹性碰撞，然后带动滑杆离开桌面一起竖直向上运动。已知滑块的质量，滑杆的质量M=0.6kg，A、B间的距离，重力加速度g取，不计空气阻力。滑块与滑杆发生完全非弹性碰撞过程用时0.01s，该碰撞过程中滑块对滑杆的平均撞击力的大小约为（　　） A. 80N B. 90N C. 180N D. 125N 【答案】D 【解析】 【详解】滑块向上运动时加速度大小为 根据匀变速直线运动规律，设当滑块与滑杆刚要碰撞还未碰撞时速度为，有 解得 滑块与滑杆发生完全非弹性碰撞时根据动量守恒有 解得 碰撞过程中根据动量定理可得 解得 故选D。 8. 如图所示，半球形陶罐球心为，半径，固定在可以绕陶罐竖直对称轴旋转的水平转台上，转台以一定角速度匀速旋转。罐内一质量为的小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和点连线与之间的夹角，已知角速度最大时二者之间的最大静摩擦力大小为，取10m/s2。下列说法正确的是（ ） A. 若小物块受到的摩擦力恰好为零，此时陶罐角速度 B. 若小物块受到的摩擦力恰好为零，此时陶罐角速度 C. 若小物块一直相对陶罐静止，则陶罐角速度的最大值 D. 若小物块一直相对陶罐静止，则陶罐角速度的最大值 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．小物块受到的摩擦力恰好为零时，对物块受力分析 由牛顿第二定律 代入数据解得 故A错误，B正确； CD．陶罐角速度时，对物块受力分析 以上两式代入数据得 故C错误，D正确。 故选BD。 9. 如图甲所示，导体框架abcd放置于水平面内，ab平行于cd，导体棒MN与两导轨垂直并与导轨接触良好，整个装置放置于垂直框架平面的磁场中（磁场未画出），磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，导体棒始终保持静止。规定竖直向上为磁场正方向，由M到N经过导体棒的感应电流为正方向，导体棒受到水平向右的安培力为正方向，下列图像中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．从上往下看，第1s内，磁场垂直纸面向里且磁感应强度降低，根据楞次定律产生顺时针的电流，故电流为负；第2s内，磁场垂直纸面向外且磁感应强度升高，根据楞次定律产生顺时针的电流，故电流为负；第3s内，磁场垂直纸面向外且磁感应强度降低，根据楞次定律产生逆时针的电流，故电流为正；第4s内，磁场垂直纸面向里且磁感应强度升高，根据楞次定律产生逆时针的电流，故电流为正，又因 图像斜率恒定，所以电动势恒定，所以电流恒定，A正确，B错误； CD．第1s内，根据左手定则，安培力方向向右；第2s内，根据左手定则，安培力方向向左；第3s内，根据左手定则，安培力方向向右；第4s内，根据左手定则，安培力方向向左，又因 所以电流恒定，磁感应强度的变化引起安培力大小的变化，C错误，D正确。 故选AD。 10. 如图甲所示，弹簧台秤的托盘内放一个物块A，整体处于静止状态，托盘、物块A的质量均为m=1kg，给A施加一个竖直向上的力F，使A从静止开始向上做匀加速直线运动，力F随时间变化的F-t图像和随位移变化的F-x图像分别如图乙、丙所示，取g=10m/s2下列说法正确的是（　　） A. 图中F0=8N、Fm=14N B. 轻弹簧的劲度系数k=200N/m C. 在0~0.2s时间内，力F做的功为0.88J D. 在0~0.2s时间内，力F的冲量大小为2.2N·s 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图乙和图丙可知，t=0.2s，x=0.08m，根据 解得 t=0时刻加力F时，根据牛顿第二定律有 由图乙可知，在t=0.2s时刻物块与托盘脱离，则 解得F0=8N、Fm=14N，故A正确； B．t=0时刻，根据平衡条件有 t=0.2s时刻，根据牛顿第二定律有 又 解得k=75N/m，故B错误； C．根据丙图图像与横坐标围成的面积可知，力F做的功为，故C正确； D．根据乙图图像与横坐标围成的面积可知，力F的冲量，故D错误。 故选AC。 二、非选择题（11题8分，12题8分，13题10分，14题12分，15题16分，共54分） 11. 用如图1所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验。 （1）实验步骤如下： ①将两个完全相同的遮光条分别固定在滑块A和滑块B上，用天平测出滑块含遮光条 的质量滑块含遮光条 的质量； ②接通气泵，在气垫导轨左侧放置一个滑块，轻推滑块，滑块向右运动，光电门2记录的时间小于光电门1记录的时间，于是调节底脚螺丝，将气垫导轨右端适当___________ 选填“提高”或“降低” ； ③在两个滑块间放置轻质弹簧，挤压两个滑块使弹簧压缩，并用一根细线将两个滑块固定，开始时两个滑块静止在气垫导轨上，如图1所示； ④绳子烧断后，两个滑块向相反方向运动，记录光电门1、2的遮光时间、； ⑤改变压紧弹簧的程度，重复步骤②、③、④，多次测量的结果如下表所示：   1 2 3 4 5 6 （2）用螺旋测微器测量滑块A的遮光条的宽度d，示数如图2所示，则________mm。 （3）比较1、2两次实验，烧断绳子前，第2次实验中弹簧的弹性势能较___________ 选填“大”或“小” （4）甲同学利用测得数据计算滑块A、B通过光电门时的动量、，发现总小于，下列原因中可能的是___________。 A. 测质量时未包含遮光条 B. 气垫导轨左端略高于右端 C. 遮光条宽度d的测量值偏小 （5）根据表格中数据，作出图线，乙同学认为，若图线为过坐标原点的倾斜直线，即可验证系统动量守恒。该同学的观点___________ 选填“正确”或“不正确” ，理由是___________。 【答案】（1）提高 （2）4.915 （3）大 （4）B （5） ①. 不正确 ②. 根据动量守恒定律 因为 联立可得 即 作出图线，若图线为过坐标原点的倾斜直线，且斜率为，才可验证系统动量守恒。 【解析】 【小问1详解】 因为光电门2记录的时间小于光电门1记录的时间，说明滑块做加速运动，气垫导轨左端高右端低，所以应将气垫导轨右端适当提高； 【小问2详解】 遮光条的宽度 【小问3详解】 比较1、2两次实验，第2次实验中两滑块通过光电门的时间都变短，说明速度变大，根据能量守恒，烧断绳子前弹簧的弹性势能转化为滑块的动能，动能变大则弹性势能变大，所以第2次实验中弹簧的弹性势能较大； 【小问4详解】 A．测质量时未包含遮光条，会使测量值偏小，则会偏小，由于其它因素的影响不一定总会出现总小于的情况，故A错误； B．气垫导轨左端略高于右端，滑块A滑动时有动能转化为重力势能，滑块B滑动时有重力势能转化为动能，会使偏小，偏大，可能出现总小于，故B正确； C．遮光条宽度d的测量值偏小，对和的影响是相同的，不会导致总小于，故C错误。 故选B。 【小问5详解】 [1]不正确； [2]略。 12. 某兴趣小组设计了一台电子秤。所用器材有：电源（），定值电阻（），导体棒（，，材料均匀），理想电压表（量程3.0V），弹簧（劲度系数，弹性限度大于0.1m），滑动变阻器（0～5.0Ω），开关、导线若干。 金属圆环P套在金属杆Q上，可上下移动且与Q接触良好，P右端与滑片焊接，左端通过绝缘细杆与测量质量装置固定连接。滑片与导体棒接触良好，不计一切阻力，g取。当托盘中没有放物体时，滑片恰好位于导体棒的最上端。 （1）为保护电路，开关闭合前滑动变阻器的滑片应处于最__________端（选填“左”或“右”）。 （2）闭合开关，当托盘中没有放物体时，滑动变阻器的滑片移至合适位置，可使电压表指针满偏。保持的滑片不动，某次测量的表盘示数如图乙所示，读数为__________V，此时称量的物体质量为__________kg（计算结果保留2位有效数字）。将电压表表盘上的电压刻度换成对应的质量刻度，电压表变为电子秤。 （3）使用一段时间后，由于电源老化，电源电动势不变，内阻变大，为保持测量准确，滑动变阻器的滑片应向__________移动（选填“左”或“右”）。 （4）可用该装置测量电源的内阻。测量方法为闭合开关后，将滑动变阻器的滑片滑到最左端，改变放入托盘中的物体质量m，记录对应的电压U，绘出图像如图丙所示，则电源的内阻__________Ω（计算结果保留2位有效数字）。 【答案】（1）左 （2） ①. 2.00 ②. 1.0 （3）右 （4）0.50 【解析】 【小问1详解】 为保护电路，开关闭合前应使滑动变阻器接入阻值最大，则滑片应处于最左端。 【小问2详解】 [1]电压表分度值为，由图乙可知读数为； [2]根据比例可得 解得 根据受力平衡结合胡克定律可得 可得此时称量的物体质量为 【小问3详解】 使用一段时间后，由于电源老化，电源电动势不变，内阻变大，为了使分到原来的电压，应使滑动变阻器接入电路阻值变小，则滑动变阻器的滑片应向右移动。 【小问4详解】 将滑动变阻器的滑片滑到最左端，滑动变阻器接入电路阻值为，设滑片恰好位于导体棒的最上端时，两端电压为，则有 由图像可知，当时，即滑片恰好位于导体棒的最上端，此时有 解得电源的内阻为 13. 按压瓶在生活中应用广泛。某种按压瓶结构如图所示，瓶盖与腔室的活塞相连，活塞连接在腔室内弹簧的上端，弹簧下端固定在腔室下部。腔室有上、下两个小球阀门，上阀门封闭腔室与大气相通的出口，下阀门封闭腔室与塑料管连接口，塑料管插入储液瓶的液体中。两个阀门小球重力很小，只要阀门内外气体压强不相等，阀门就会打开，让气体或液体向上流动。该种按压瓶第一次使用前，弹簧处于原长，瓶内液体液面如图所示，塑料管和腔室内的气体压强均与外界大气压强相同，塑料管内气体体积为V0，腔室内气体体积为9V0。第一次 腔室向下按压瓶盖，下阀门紧闭，上阀门打开，当腔室内气体剩余三分之二时松手，弹簧开始回弹，上阀门封闭，下阀门打开，到弹簧恢复原长时，有体积为的液体进入塑料管，完成了第一次按压。已知塑料管横截面积为S，大气压强为p0，重力加速度为g，腔室和塑料管内气体视为理想气体，气体温度不变，腔室气密性良好，储液瓶内气体与大气相通。求： （1）弹簧恢复原长时，腔室内气体的压强； （2）储液瓶内液体的密度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 以腔室内剩余的三分之二气体和塑料管内气体为研究对象，设松手时压强为p1，体积为V1；弹簧恢复原长前，下阀门始终打开，腔室气体和塑料管内气体压强相等，设压强为p2，体积为V2，有 ， 向下按压瓶盖过程中，上阀门始终打开，所以，腔室内气体压强始终等于大气压强。即p1 = p0 由等温变化规律有 解得 【小问2详解】 设储液瓶内液体的密度为ρ，塑料管内液体上升高度为h，则 由于储液瓶内的气体压强等于大气压强，有 解得 14. 如图甲所示，其为一种古法榨油：“撞木榨油”，其过程简化为撞木撞击木楔，木楔获得速度向里运动挤压胚饼，重复上述过程，撞击榨出油来。现有一长度的轻绳，上端固定于屋梁，下端悬挂一质量的撞木，可视为质点，如图所示。将撞木拉至轻绳与竖直方向成角的位置，由静止释放，运动至最低点时与质量的木楔发生正碰，撞击时间，撞木每次撞击结束后速度大小为撞击前0.9倍。撞木和木楔发生一次碰撞后，立刻将撞木拉到前一次释放的初始位置，木楔静止后，再次由静止释放撞木，进行下一次撞击，如此反复。木楔被撞后扎入胚饼里运动，同时向两侧挤压胚饼，运动过程中所受的阻力与它的位移关系如图丙所示。已知重力加速度,(, )，空气阻力忽略不计，求： （1）撞击前，撞木在最低点对轻绳的拉力大小； （2）碰撞过程中，若系统内力大于外力的十倍，可近似视为系统动量守恒。计算判断撞木与木楔的碰撞过程能否近似视为动量守恒； （3）已知木楔移动的位移时胚饼开始出油，则至少需撞击多少次木楔才开始出油。 【答案】（1） （2）系统平均内力大于外力的十倍，可近似视为系统动量守恒 （3）3次 【解析】 【小问1详解】 撞木运动到最低点过程，根据动能定理有 根据牛顿第二定律有 联立解得， 【小问2详解】 规定向右为正方向，撞木每次撞击结束后速度大小为撞击前0.9倍，若系统动量守恒，有 代入， 解得 对木楔，由动量定理得平均内力（撞木对木楔的作用力）满足 解得 碰撞过程中，系统（撞木+木楔）水平方向的外力为木楔受到的阻力，由图丙可知初始阻力大小为 可知 因此假设成立，撞木与木楔的碰撞过程能近似视为动量守恒。 【小问3详解】 由图像得阻力 木楔总位移为时，阻力做功大小等于图像的面积，即 每次碰撞木楔获得的动能为 设撞击次后木楔位移，则由动能定理可知 代入 解得， 故至少需撞击3次木楔，胚饼才开始出油。 15. 科学家设计了飞行时间质谱仪，通过离子飞行的时间可以测量离子质量、比荷（电荷量与质量之比）。如图所示，一激光脉冲照射到样品板上O处，会瞬间产生一定数量不同种类的带正电离子。离子在O处的初速度不计，经过电压为U的静电场加速后，射入长为L的漂移管，在管中沿轴线做匀速直线运动。在漂移管的A、B两端分别置有探测装置，可测得离子在漂移管中运动的时间。不考虑离子的重力以及离子间的相互作用。 （1）某种电荷量为q的离子在漂移管中的运动时间为T，求该离子的质量m； （2）加长离子的飞行时间可以提高质谱仪的分辨率，科学家们对上述装置进行了改进，方法之一是增大离子的飞行路程。因此他们设计了如图所示装置，让离子穿过漂移管后进入场强大小为E、方向如图所示的匀强电场反射区域BC，在静电场的作用下离子会返回到A端，探测器可测量离子从进入A端至首次返回A端的总飞行时间。 a.求反射区域BC的最小间距x；并说明x与离子比荷是否有关。 b.改进后的仪器测得一种已知比荷为k0的标准离子的总飞行时间为T0，若测得某种未知离子的总飞行时间为T1，推导该未知离子的比荷k1。 【答案】（1） （2）a.，x与离子的比荷无关；b. 【解析】 【小问1详解】 设离子经加速电场加速后的速度为v，根据动能定理 解得 离子在漂移管中做匀速直线运动，运动时间为 联立可得离子的质量 【小问2详解】 a.离子从开始加速到反射区速度为0的过程中，根据动能定理 解得 由上式可知，与离子的比荷无关； b.设标准离子的电荷量为q0、质量为m0，则其比荷为 标准离子进入漂移管的速度大小 离子在漂移管中来回做两段匀速直线运动，每段匀速直线运动时间 离子在反射区中做匀减速和匀加速两段运动，每段运动时间 离子的总飞行时间 解得 同理，未知离子的飞行总时间 可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $