精品解析：2026届河南南阳市方城县第一高级中学高三下学期高考冲刺抢分卷物理试题（三）

2026届河南南阳市方城县第一高级中学高三下学期高考 冲刺抢分卷物理试题（三） 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. 艺术体操的主要项目有绳操、球操、圈操、带操和棒操五项。下图为某运动员进行的带操比赛的照片。某段过程中彩带的运动可简化为沿轴方向传播的简谐横波时的波形图如图甲所示，质点的振动图像如图乙所示。下列判断正确的是（　　） A. 简谐波沿轴负方向传播 B. 该时刻点的位移为 C. 再经过点到达波谷位置 D. 质点的振动方程为 2. 分别在星球A和星球B表面进行单摆实验，得到单摆周期的平方与摆长之间的关系图像如图所示。已知星球A和星球B质量相等，且均可视为质量均匀分布的球体，忽略星球A和星球B的自转。关于星球A和星球B的半径R、密度，下列比例关系正确的是（ ） A. RA：RB=4：1 B. RA：RB=1：2 C. A：B=1：8 D. A：B=1：4 3. 我国的三相共箱气体绝缘输电技术达到国际领先水平，该技术将三根线缆集成于同一管道内，充分压缩了输电线路的空间尺寸。管道内三根绝缘超高压输电线缆平行且间距相等，截面如图所示，A、B、C圆心连线构成正三角形，其中A、B圆心连线水平，D是AB中点，O是正三角形中点。不考虑地磁场影响。某时刻A、B中电流方向垂直于纸面向外，大小为I；C中电流方向垂直于纸面向里，大小为2I。则该时刻（　　） A. A、C导线相互吸引 B. O处的磁感应强度方向水平向左 C. D点处的磁感应强度比O点处的磁感应强度强 D. C所受安培力方向垂直A、B圆心连线向下 4. 如图1所示的交变电路中，变压器为理想变压器，两交流电压表为理想电表，当间接入图2所示的电压时，电压表、的读数分别为、，两定值电阻的电阻之比为。下列说法正确的是（　　） A. 流过定值电阻的电流每秒改变方向50次 B. 变压器原、副线圈的匝数比为 C. 图2中 D. 电源输出的电功率等于定值电阻消耗的电功率 5. 如图甲，蜻蜓在水面点水，激起一圈圈波纹。将此波视为简谐横波，以点水处为坐标原点O，沿水面建立坐标系Oxy。某时刻观察到的波形示意图如图乙所示，实线圆、虚线圆分别表示此刻相邻的波峰和波谷。已知从开始点水到波纹传出去5m远共用时20s，则（　　） A. 该波的波长为0.8cm B. 该波的频率为0.064Hz C. 图乙所示时刻O点的振动方向竖直向上 D. 图乙所示时刻P点的振动方向竖直向上 6. 如图所示，内径均匀的倾斜玻璃管下端开口，上部用水银柱封闭一定长度的理想气体。现将玻璃管顺时针缓慢转动至竖直，环境温度恒定，则管内气体（　　） A. 体积减小 B. 单个分子撞击管壁的平均作用力减小 C. 单位时间单位面积撞击管壁的分子个数减少 D. 放出热量 7. 如图，半径相同的三个光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，与固定在地面上的光滑水平轨道相切于端点。滑块以相同初速度从水平轨道分别冲上三个圆弧轨道，并均从轨道末端飞出。已知三个圆弧轨道对应的圆心角分别为、、，滑块运动轨迹的最高点距地面高度分别为、、，则（　　） 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. 溜冰车是冬季最受欢迎的娱乐项目之一，冰车的钢制滑板与冰面间的动摩擦因数很小，可近似认为接触面光滑。如图所示，某次游戏时甲在左、乙在右，甲、乙乘坐各自的冰车一起以的速度向冰面的左侧壁滑行，某时刻甲用力将乙推开。再次游戏时乙在左、甲在右，二者一起再以2 m/s的速度向冰面的左侧壁滑行，某时刻甲再次用力将乙推开。已知甲与冰车的总质量为，乙与冰车的总质量为，冰车与侧壁的碰撞可看作弹性碰撞，下列说法正确的是（　　） A. 甲在左、乙在右，二者分开时只要甲的速度大小大于3 m/s，乙的运动就反向 B. 甲在左、乙在右，若二者分开时甲的速度大小为6 m/s，则甲与左侧壁碰后还能与乙再次相碰 C. 乙在左、甲在右，若二者分开时乙的速度大小为5 m/s，则甲反向运动 D. 乙在左、甲在右，二者分开，乙与左侧壁碰后总能追上甲 9. 航空母舰上的电磁阻拦技术原理如图所示。MN、PQ为间距为L、固定在水平甲板上的平行导轨，导轨左端接有阻值为R的电阻，整个导轨处在垂直于导轨平面向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，一质量为m、阻值为R的导体棒ab垂直搁置在两导轨之间，且与导轨接触良好。质量为M的飞机着舰时，迅速钩住导体棒ab上的绝缘绳，同时关闭动力系统并立即与导体棒ab获得相对航母的共同速度。飞机和导体棒一起减速滑行距离x后停下。除安培力外，两者一起运动时所受阻力恒为，导体棒始终与导轨垂直，绝缘绳的质量不计，航母始终处于静止状态。则从飞机与导体棒共速到停止的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 飞机速度为时，飞机加速度大小为 B. 飞机减速运动过程，导体棒ab所受安培力的冲量大小为 C. 飞机减速运动过程，电阻R上产生的焦耳热为 D. 飞机减速运动的时间为 10. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为，输入电压，标有“30V，15W”的灯泡L恰好正常发光。额定功率为20W的电动机M正常工作，内阻。定值电阻，以下说法正确的是（　　） A. 交流电的频率为50Hz B. C. 电动机M的输出功率为19.75W D. 变压器的输入功率为44W 三、实验题（本题共2小题，共14分） 11. 如图所示，孙华和刘刚两位同学合作设计了一套研究小车加速度与力关系的实验装置。已知小车的质量一定，砂和砂桶的总质量为，打点计时器所接交流电源的频率为，小车的前端用一根轻质短杆固定着质量为的光滑滑轮。 （1）下列说法正确的是___________；（填选项前的字母） A. 实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 B. 本实验不需要确保滑轮左端的两段细线与木板平行 C. 小车靠近打点计时器，应先释放小车，再接通电源 （2）本实验___________（填“需要”或“不需要”）满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量。 （3）孙华同学以小车的加速度为纵坐标，力传感器的示数为横坐标，画出的图线与横坐标的夹角为，且斜率为，则小车的质量为___________；（填选项前的字母） A. B. C. D. （4）刘刚同学实验中测得，拉力传感器显示的示数为，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点未画出），其中，，，，，则小车的加速度___________，此次实验中砂和砂桶的总质量___________。（重力加速度取，结果均保留两位有效数字） 12. 收音机中可变电容器作为调谐电台使用。如图甲所示为空气介质单联可变电容器的结构，它是利用正对面积的变化改变电容器的电容大小，某同学想要研究这种电容器充、放电的特性，于是将之接到如图乙所示的实验电路中，实验开始时电容器不带电，微电流传感器G可以记录电流随时间变化的图像。 （1）充电稳定后，断开单刀双掷开关，用电压表接在电容器两端测量电压，发现读数缓慢减小，原因是______。 （2）首先将开关S打向1，这时观察到G有短暂的示数，稳定后，旋转旋钮，使电容器正对面积迅速变大，从开始到最终稳定，微电流传感器G记录的图像可能是______。 A. B. C. D. （3）利用该电路也能测量电源电动势和内阻，该同学固定电容器正对面积后（电容器可视为理想电容器），先将开关接1，充电稳定后将开关接2，得到微电流传感器的图像。两次充放电过程中电流的峰值分别为、。已知微电流传感器内阻为R，则电源的电动势为______，电源内阻为______（用字母“，，R”表示） 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. 如图，某“飞天战袍”航天服的容积为（未知），给原来处于真空状态的“飞天战袍”航天服充入体积、压强为的氧气后，航天服内部压强达到后，把航天服放入检测室，检测其气密性，把检测室抽成真空密封。48小时后，测出检测室内的压强为，检测室内能容纳气体的空间体积为（除去航天服所占体积）且不变，控制充氧气和检测过程系统的温度始终不变。若经过48小时后，航天服内气体压强不小于原来压强的97%，则航天服的气密性合格。 （1）求“飞天战袍”航天服的容积； （2）通过计算，分析该“飞天战袍”航天服气密性是否合格。 14. 如图（a），科学家用粒子轰击铍靶，发现一种穿透性极强的中性射线A，A继续轰击石蜡（含氢物质），打出射线B。为了研究射线B的本质，让射线B从一平行板电容器的两极板中间沿水平方向射入，如图（b）所示。若在两极板间施加电压U，射线B中速度最大的粒子恰好从极板的下边缘射出。再在极板间施加一个方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，速度最大的粒子恰好沿水平方向做直线运动。已知极板长度为，极板间距为d、因为氢核运动速率远小于光速，相对论效应可忽略。 （1）若粒子轰击铍核生成碳核和某种未知粒子（用字母“A”表示），写出核反应方程。 （2）求射线B中粒子的最大速度和比荷。（用题中字母表示） （3）科学家由（2）问可知射线B中的粒子为氢核，并测出射线A中粒子与静止的氢核发生对心碰撞时，使氢核获得最大动能为4.5Mev。另一实验还发现射线A中粒子与静止的氮核发生对心碰撞时，使氮核（质量为氢核的14倍）获得最大的动能为1.2Mev。题中实物粒子的碰撞过程，可类比为刚性小球的弹性碰撞。 ①若将射线A中粒子解释为实物粒子，估算这种实物粒子的质量约等于质子质量的多少倍；（） ②若将射线A中粒子解释为光子，如图（c）所示，根据光的粒子性和氢核获得的动能估算出光子的能量为多少Mev。氢核的 说明：可近似认为多次测量过程中，射线A与射线B中的粒子最大速率不变。 15. 如图所示，光滑金属导轨由水平部分和倾斜部分两部分组成，两部分在D点和点绝缘平滑连接。AB和间距为2d，CD和间距、DE和间距均为d，与水平面的倾角为θ，DE长度为L。在部分、部分、部分分别存在垂直于对应区域的匀强磁场，磁感应强度分别为B1=B、B2=2B、B3=B，导轨电阻均忽略不计。间接有一电容为C的平行板电容器，电容器初始电量为，且靠近侧为正极板。初始时，导体棒a、导体棒b均分别处在图示位置，且与导轨接触良好，a棒具有水平向右的初速度，b棒初速度为0。a棒、b棒的质量均为m，a棒电阻为R，b棒的电阻忽略不计。已知a棒距离足够远，b棒在进入倾斜导轨前已进入稳定状态，重力加速度为g。求： （1）初始瞬间b棒加速度的大小； （2）从开始到b棒离开水平导轨的过程中，a棒上产生的焦耳热Q； （3）从b棒进入倾斜导轨到b棒到达导轨底端的过程中，电容器增加的电场能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届河南南阳市方城县第一高级中学高三下学期高考 冲刺抢分卷物理试题（三） 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. 艺术体操的主要项目有绳操、球操、圈操、带操和棒操五项。下图为某运动员进行的带操比赛的照片。某段过程中彩带的运动可简化为沿轴方向传播的简谐横波时的波形图如图甲所示，质点的振动图像如图乙所示。下列判断正确的是（　　） A. 简谐波沿轴负方向传播 B. 该时刻点的位移为 C. 再经过点到达波谷位置 D. 质点的振动方程为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由乙图可知，时，质点向上运动，根据同侧法，波沿轴正方向传播，故A错误； B．由图甲可知，波长 由点和点平衡位置相距可知，时点的位移，故B错误； C．波速为，再经过，波将沿轴正方向前进3m，波谷刚好传到质点所在位置，即点到达波谷位置，故C正确； D．时点向下振动，故质点的振动方程为，故D错误。 故选C。 2. 分别在星球A和星球B表面进行单摆实验，得到单摆周期的平方与摆长之间的关系图像如图所示。已知星球A和星球B质量相等，且均可视为质量均匀分布的球体，忽略星球A和星球B的自转。关于星球A和星球B的半径R、密度，下列比例关系正确的是（ ） A. RA：RB=4：1 B. RA：RB=1：2 C. A：B=1：8 D. A：B=1：4 【答案】C 【解析】 【详解】由单摆周期公式 变形得 T2-L图像斜率 易得gA：gB=1：4 AB．星球A和星球B质量相等，由 得GM=gR2 则有，故AB错误； CD．由密度公式 有，故C正确，D错误。 故选C。 3. 我国的三相共箱气体绝缘输电技术达到国际领先水平，该技术将三根线缆集成于同一管道内，充分压缩了输电线路的空间尺寸。管道内三根绝缘超高压输电线缆平行且间距相等，截面如图所示，A、B、C圆心连线构成正三角形，其中A、B圆心连线水平，D是AB中点，O是正三角形中点。不考虑地磁场影响。某时刻A、B中电流方向垂直于纸面向外，大小为I；C中电流方向垂直于纸面向里，大小为2I。则该时刻（　　） A. A、C导线相互吸引 B. O处的磁感应强度方向水平向左 C. D点处的磁感应强度比O点处的磁感应强度强 D. C所受安培力方向垂直A、B圆心连线向下 【答案】D 【解析】 【详解】A．反向电流互相排斥，故A错误； B．由右手螺旋定则和磁感应强度的矢量合成，O、D两处磁感应强度水平向右，B错误； C．用同B原理，A、B中的电流在D处产生的磁场等大，反向，C中的电流在D处产生的磁场方向水平向右，比图中小，故比图中的合磁感应强度小，故C错误； D．AB导线在C处产生的合磁感应强度水平向右，由左手定则知安培力垂直AB连线向下，或因A、B与C都是反向电流，都是排斥力，合力方向应垂直AB连线向下，D正确。 故选D。 【点睛】 4. 如图1所示的交变电路中，变压器为理想变压器，两交流电压表为理想电表，当间接入图2所示的电压时，电压表、的读数分别为、，两定值电阻的电阻之比为。下列说法正确的是（　　） A. 流过定值电阻的电流每秒改变方向50次 B. 变压器原、副线圈的匝数比为 C. 图2中 D. 电源输出的电功率等于定值电阻消耗的电功率 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图2可知，交流电的周期为，则交流电的频率为变压器不改变交流电的频率，则流过定值电阻的电流每秒改变方向次，故A错误； B．原线圈的电流为 副线圈的电流为 又 由变压器的工作原理得 解得，故B正确； C．又由 得原线圈两端的电压为，则电源电压的有效值为 则有，故C错误； D．根据能量关系，电源功率应该是、的总功率，故D错误。 故选B。 5. 如图甲，蜻蜓在水面点水，激起一圈圈波纹。将此波视为简谐横波，以点水处为坐标原点O，沿水面建立坐标系Oxy。某时刻观察到的波形示意图如图乙所示，实线圆、虚线圆分别表示此刻相邻的波峰和波谷。已知从开始点水到波纹传出去5m远共用时20s，则（　　） A. 该波的波长为0.8cm B. 该波的频率为0.064Hz C. 图乙所示时刻O点的振动方向竖直向上 D. 图乙所示时刻P点的振动方向竖直向上 【答案】C 【解析】 【详解】A．相邻波峰与波谷间距为，由图乙， 则，A错误； B．波速 频率，B错误； C．根据 “上下坡法”，此时O点振动方向竖直向上，C正确； D．P点在波峰与波谷间，根据 “上下坡法”，P点振动方向竖直向下，D错误。 故选C。 6. 如图所示，内径均匀的倾斜玻璃管下端开口，上部用水银柱封闭一定长度的理想气体。现将玻璃管顺时针缓慢转动至竖直，环境温度恒定，则管内气体（　　） A. 体积减小 B. 单个分子撞击管壁的平均作用力减小 C. 单位时间单位面积撞击管壁的分子个数减少 D. 放出热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．设玻璃管与水平方向的夹角为，对水银柱受力分析可知，管内气体压强满足 可得 现将玻璃管顺时针缓慢转动至竖直，可得变大，气体压强变小，根据等温变化可知气体体积变大，故A错误； B．温度是分子平均动能的标志，环境温度恒定，则气体温度不变，分子的平均动能不变，单个分子撞击管壁的平均作用力不变，故B错误； C．气体压强从微观角度看，取决于分子的平均动能和单位体积内的分子数（分子数密度），温度不变，分子平均动能不变；压强减小，单位体积内的分子数减少，因此单位时间单位面积撞击管壁的分子个数减少，故C正确； D．理想气体内能只与温度有关，温度不变，内能不变，即 气体体积增大，对外做功，即 可得，即气体吸收热量，故D错误。 故选C。 7. 如图，半径相同的三个光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，与固定在地面上的光滑水平轨道相切于端点。滑块以相同初速度从水平轨道分别冲上三个圆弧轨道，并均从轨道末端飞出。已知三个圆弧轨道对应的圆心角分别为、、，滑块运动轨迹的最高点距地面高度分别为、、，则（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】从初始到离开轨道时有根据机械能守恒 由于 所以 根据几何关系可知到最高点时各滑块的水平分速度分别为，， 所以 从初始到运动轨迹最高点根据机械能守恒有 所以 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. 溜冰车是冬季最受欢迎的娱乐项目之一，冰车的钢制滑板与冰面间的动摩擦因数很小，可近似认为接触面光滑。如图所示，某次游戏时甲在左、乙在右，甲、乙乘坐各自的冰车一起以的速度向冰面的左侧壁滑行，某时刻甲用力将乙推开。再次游戏时乙在左、甲在右，二者一起再以2 m/s的速度向冰面的左侧壁滑行，某时刻甲再次用力将乙推开。已知甲与冰车的总质量为，乙与冰车的总质量为，冰车与侧壁的碰撞可看作弹性碰撞，下列说法正确的是（　　） A. 甲在左、乙在右，二者分开时只要甲的速度大小大于3 m/s，乙的运动就反向 B. 甲在左、乙在右，若二者分开时甲的速度大小为6 m/s，则甲与左侧壁碰后还能与乙再次相碰 C. 乙在左、甲在右，若二者分开时乙的速度大小为5 m/s，则甲反向运动 D. 乙在左、甲在右，二者分开，乙与左侧壁碰后总能追上甲 【答案】BD 【解析】 【详解】A．甲在左、乙在右，甲用力将乙推开的过程，甲、乙和两冰车组成的系统动量守恒，设向左为正方向，有 当时得 所以当分开时甲的速度大小满足 时，乙的运动方向还是向左，A错误； B．由知，当时 则二者分开后，乙反向以4 m/s的速度大小运动，而甲与左侧壁碰撞后速度大小不变，方向反向，甲的速度大小大于乙的速度大小，故甲还能与乙再次相碰，B正确； C．乙在左、甲在右，甲用力将乙推开的过程，甲、乙和两冰车组成的系统动量守恒，设水平向左为正方向，有 当时 甲没有反向运动，C错误； D．若乙与左侧壁碰后不能追上甲，则需满足 而因为，由可判断 即乙与左侧壁碰后总能追上甲，D正确。 故选BD。 9. 航空母舰上的电磁阻拦技术原理如图所示。MN、PQ为间距为L、固定在水平甲板上的平行导轨，导轨左端接有阻值为R的电阻，整个导轨处在垂直于导轨平面向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，一质量为m、阻值为R的导体棒ab垂直搁置在两导轨之间，且与导轨接触良好。质量为M的飞机着舰时，迅速钩住导体棒ab上的绝缘绳，同时关闭动力系统并立即与导体棒ab获得相对航母的共同速度。飞机和导体棒一起减速滑行距离x后停下。除安培力外，两者一起运动时所受阻力恒为，导体棒始终与导轨垂直，绝缘绳的质量不计，航母始终处于静止状态。则从飞机与导体棒共速到停止的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 飞机速度为时，飞机加速度大小为 B. 飞机减速运动过程，导体棒ab所受安培力的冲量大小为 C. 飞机减速运动过程，电阻R上产生的焦耳热为 D. 飞机减速运动的时间为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．飞机速度为v0时，根据牛顿第二定律 解得 故A错误； B．飞机减速运动过程，导体棒ab所受安培力的冲量大小为 通过导体棒某横截面的电荷量为 解得 故B正确； C．设飞机减速运动过程。电阻R上产生的焦耳热为Q，根据能量守恒定律有 解得 故C正确； D．由动量定理 又 联立解得 故D正确。 故选BCD。 10. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为，输入电压，标有“30V，15W”的灯泡L恰好正常发光。额定功率为20W的电动机M正常工作，内阻。定值电阻，以下说法正确的是（　　） A. 交流电的频率为50Hz B. C. 电动机M的输出功率为19.75W D. 变压器的输入功率为44W 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由输入电压，可知 解得交流电的频率为 故A错误； C．标有“30V，15W”的灯泡L恰好正常发光，通过灯泡的电流 电阻两端的电压为 电动机M正常工作时两端电压为 通过电动机的电流 电动机的热功率 电动机M的输出功率为 故C正确； D．电阻的功率为 理想变压器的输入功率为 故D错误； B．变压器的输出电压 理想变压器原、副线圈匝数之比为，则 解得变压器的输入电压 由输入电压，可知输入电压的最大值为 所以输入电压的有效值为 则两端的电压为 通过的电流 则 故B正确。 故选BC。 三、实验题（本题共2小题，共14分） 11. 如图所示，孙华和刘刚两位同学合作设计了一套研究小车加速度与力关系的实验装置。已知小车的质量一定，砂和砂桶的总质量为，打点计时器所接交流电源的频率为，小车的前端用一根轻质短杆固定着质量为的光滑滑轮。 （1）下列说法正确的是___________；（填选项前的字母） A. 实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 B. 本实验不需要确保滑轮左端的两段细线与木板平行 C. 小车靠近打点计时器，应先释放小车，再接通电源 （2）本实验___________（填“需要”或“不需要”）满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量。 （3）孙华同学以小车的加速度为纵坐标，力传感器的示数为横坐标，画出的图线与横坐标的夹角为，且斜率为，则小车的质量为___________；（填选项前的字母） A. B. C. D. （4）刘刚同学实验中测得，拉力传感器显示的示数为，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点未画出），其中，，，，，则小车的加速度___________，此次实验中砂和砂桶的总质量___________。（重力加速度取，结果均保留两位有效数字） 【答案】（1）A （2）不需要 （3）D （4） ①. 0.80 ②. 0.49 【解析】 【小问1详解】 A．实验要求细线的拉力作为小车和滑轮所受的合外力，故需要平衡摩擦力，A正确； B．本实验需要确保滑轮左端的两段细线与木板平行，以确保两段细线的拉力作为小车和滑轮所受的合外力，B错误； C．小车靠近打点计时器，应先接通电源，再释放小车，C错误。 故选A。 【小问2详解】 细线的拉力可以从力传感器上直接读出，没有认为细线的拉力近似等于砂和砂桶的重力，故不需要满足砂和砂桶的总质量远小于小车的质量。 【小问3详解】 依题意，由牛顿第二定律有 解得，已知图线斜率为，有 解得 故选D。 【小问4详解】 [1][2]依题意相邻两个计数点间的时间间隔 由有 解得 设砂和砂桶的加速度为，经过时间，小车和滑轮向左运动的位移为，根据动滑轮的性质可知，此过程砂和砂桶向下运动的位移为，由可得 解得 对砂和砂桶进行受力分析，由牛顿第二定律有 解得 12. 收音机中可变电容器作为调谐电台使用。如图甲所示为空气介质单联可变电容器的结构，它是利用正对面积的变化改变电容器的电容大小，某同学想要研究这种电容器充、放电的特性，于是将之接到如图乙所示的实验电路中，实验开始时电容器不带电，微电流传感器G可以记录电流随时间变化的图像。 （1）充电稳定后，断开单刀双掷开关，用电压表接在电容器两端测量电压，发现读数缓慢减小，原因是______。 （2）首先将开关S打向1，这时观察到G有短暂的示数，稳定后，旋转旋钮，使电容器正对面积迅速变大，从开始到最终稳定，微电流传感器G记录的图像可能是______。 A. B. C. D. （3）利用该电路也能测量电源电动势和内阻，该同学固定电容器正对面积后（电容器可视为理想电容器），先将开关接1，充电稳定后将开关接2，得到微电流传感器的图像。两次充放电过程中电流的峰值分别为、。已知微电流传感器内阻为R，则电源的电动势为______，电源内阻为______（用字母“，，R”表示） 【答案】（1）电压表不是理想电压表 （2）A （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 用电压表接在电容器两端测量电压，发现读数缓慢减小，说明电容器在缓慢放电，电路中有电流，电压表不是理想电压表。 【小问2详解】 电容器充电时，电流从左到右，刚开始电流比较大，充电结束后，电流为0，电容 当电容器正对面积迅速变大，电容迅速增大，又由 可得电容器的带电量Q增加，故电容器再次充电，电流方向从左到右，充电结束后电流为0，A正确。 故选A。 【小问3详解】 [1]电容器充满电后，电容器两端的电压等于电动势，则有 [2]刚开始充电时，由闭合电路欧姆定律有 联立解得电源的内阻为 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. 如图，某“飞天战袍”航天服的容积为（未知），给原来处于真空状态的“飞天战袍”航天服充入体积、压强为的氧气后，航天服内部压强达到后，把航天服放入检测室，检测其气密性，把检测室抽成真空密封。48小时后，测出检测室内的压强为，检测室内能容纳气体的空间体积为（除去航天服所占体积）且不变，控制充氧气和检测过程系统的温度始终不变。若经过48小时后，航天服内气体压强不小于原来压强的97%，则航天服的气密性合格。 （1）求“飞天战袍”航天服的容积； （2）通过计算，分析该“飞天战袍”航天服气密性是否合格。 【答案】（1） （2）合格 【解析】 【小问1详解】 由玻意耳定律可得 解得 【小问2详解】 设经过48小时后，航天服内气体压强为，由玻意耳定律可得 解得 由于，故航天服气密性合格。 14. 如图（a），科学家用粒子轰击铍靶，发现一种穿透性极强的中性射线A，A继续轰击石蜡（含氢物质），打出射线B。为了研究射线B的本质，让射线B从一平行板电容器的两极板中间沿水平方向射入，如图（b）所示。若在两极板间施加电压U，射线B中速度最大的粒子恰好从极板的下边缘射出。再在极板间施加一个方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，速度最大的粒子恰好沿水平方向做直线运动。已知极板长度为，极板间距为d、因为氢核运动速率远小于光速，相对论效应可忽略。 （1）若粒子轰击铍核生成碳核和某种未知粒子（用字母“A”表示），写出核反应方程。 （2）求射线B中粒子的最大速度和比荷。（用题中字母表示） （3）科学家由（2）问可知射线B中的粒子为氢核，并测出射线A中粒子与静止的氢核发生对心碰撞时，使氢核获得最大动能为4.5Mev。另一实验还发现射线A中粒子与静止的氮核发生对心碰撞时，使氮核（质量为氢核的14倍）获得最大的动能为1.2Mev。题中实物粒子的碰撞过程，可类比为刚性小球的弹性碰撞。 ①若将射线A中粒子解释为实物粒子，估算这种实物粒子的质量约等于质子质量的多少倍；（） ②若将射线A中粒子解释为光子，如图（c）所示，根据光的粒子性和氢核获得的动能估算出光子的能量为多少Mev。氢核的 说明：可近似认为多次测量过程中，射线A与射线B中的粒子最大速率不变。 【答案】（1） （2）， （3）①；②47.25 【解析】 【小问1详解】 根据电荷数守恒和质量数守恒可得，核反应方程为 【小问2详解】 只有电场时，粒子做类平抛运动，沿极板方向有 垂直极板方向有 由牛顿第二定律有 再加上磁场后做匀速直线运动有 综合以上有， 【小问3详解】 ①设粒子A的质量为，氢核的质量为，氮核的质量为，A与氢核碰撞过程由动量守恒定律有 由能量守恒定律得 解得 氢核的最大动能 同理A与氮核碰撞过程由动量守恒定律有 由能量守恒定律有 解得 氮核最大动能 最大动能之比 解得 ②对光子与氢核碰撞过程由能量守恒定律有 由动量守恒定律有 其中， 综合以上解得 15. 如图所示，光滑金属导轨由水平部分和倾斜部分两部分组成，两部分在D点和点绝缘平滑连接。AB和间距为2d，CD和间距、DE和间距均为d，与水平面的倾角为θ，DE长度为L。在部分、部分、部分分别存在垂直于对应区域的匀强磁场，磁感应强度分别为B1=B、B2=2B、B3=B，导轨电阻均忽略不计。间接有一电容为C的平行板电容器，电容器初始电量为，且靠近侧为正极板。初始时，导体棒a、导体棒b均分别处在图示位置，且与导轨接触良好，a棒具有水平向右的初速度，b棒初速度为0。a棒、b棒的质量均为m，a棒电阻为R，b棒的电阻忽略不计。已知a棒距离足够远，b棒在进入倾斜导轨前已进入稳定状态，重力加速度为g。求： （1）初始瞬间b棒加速度的大小； （2）从开始到b棒离开水平导轨的过程中，a棒上产生的焦耳热Q； （3）从b棒进入倾斜导轨到b棒到达导轨底端的过程中，电容器增加的电场能。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 开始瞬间，对a、b组成的回路，由电磁感应规律和电路知识，有 电流为 对b棒，由牛顿第二定律，有 联立解得 【小问2详解】 a、b棒达到稳定时，回路总电动势等于0，由电路知识，有 对a、b棒组成的系统，从开始→b达到稳定状态，注意到系统合外力等于0，由动量守恒，有 由能量守恒，有 联立解得 【小问3详解】 在从b进入倾斜导轨→b到达底端的过程中，设任意时刻b棒速度为v、加速度为a，回路电流为I，对b棒，由牛顿第二定律，有 对电容器所在电路，有 又有 联立解得 由此可知b做匀加速直线运动，从b进入倾斜导轨→b到达底端，由匀变速直线运动规律，有 对b、和电容器构成的系统，由功能关系，有 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $