精品解析：2026届山西省运城市康杰中学高三下学期冲刺模拟物理试卷（三）

康杰中学2026届冲刺模拟卷（三） 物 理 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. 下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 B. 根据图乙可知，核的比结合能比核的比结合能小，故核更稳定 C. 图丙为电子通过双缝发生干涉的实验，电子的速率越大，干涉条纹间距越小 D. 如图丁所示，康普顿在研究石墨对射线的散射时，发现在散射的射线中，除了与入射波长相同的成分外，还有波长小于的成分 2. 我国的“四足机器狼”无人作战装备如图甲所示，其可远程操控、自主行动、灵活编组，实现陆上有人、无人协同作战新突破。若将质量为的“机器狼”静置于倾角为的斜坡上，简化示意图如图乙所示。已知“机器狼”与斜坡间的动摩擦因数为，“机器狼”四足所受的摩擦力相同，重力加速度为，则“机器狼”单足所受摩擦力的大小为（ ） A. B. C. D. 3. 图甲是某人站在接有传感器的地板上做下蹲、起跳和回落动作的示意图，图中的小黑点表示人的重心。图乙是地板所受压力随时间变化的图像，取重力加速度。根据图像分析可知（　　） A. 人的重力可由b点读出，约为500N B. b到c的过程中，人先处于超重状态再处于失重状态 C. f点是人在双脚离开地板的过程中，上升最高的点 D. 人在b点对应时刻的加速度小于在c点对应时刻的加速度 4. 如图甲所示，在水平面上固定倾角为θ＝37°、底端带有挡板的足够长的斜面，斜面底端静止一质量为m的物块（可视为质点），从某时刻起，物块受到一个沿斜面向上的拉力F作用向上运动，拉力F随位移x变化的关系图像如图乙所示，当拉力F变为0时，物块恰好静止。重力加速度为g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。对于整个过程，下列说法正确的是（　　） A. 拉力对物块做功F0x0 B. 物块机械能一直增加 C. 物块的重力势能增加了mgx0 D. 系统的内能增加了 5. 如图所示，空间分布着匀强电场，场中有与电场方向平行的四边形ABCD，其中为AD的中点，为BC的中点。将电荷量为的粒子，从点移动到点，电势能减小；将该粒子从点移动到点，电势能减小。下列说法正确的是（　　） A. 点的电势一定比点的电势高 B. 匀强电场的电场强度方向必沿DC方向 C. 若将该粒子从点移动到点，电场力做的功为 D. 若、之间的距离为，则该电场的电场强度的最小值为 6. 如图所示电路中，滑动变阻器两端的电压为U，流过滑动变阻器的电流为I，滑动变阻器的电功率为P。闭合开关初始状态时，现将滑片向右滑动一小段距离的过程中，下列分析正确的是（　　） A. 减小 B. 减小 C. P减小 D. 电源输出效率减小 7. 如图所示，真空中竖直放置一根通电长直金属导线，电流方向向上。是一根水平放置的内壁光滑绝缘管，端点分别在以为轴心、半径为R的圆柱面上。现使一个小球自a端以速度射入管，小球半径略小于绝缘管半径且带正电，小球重力忽略不计，小球向b运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球受到的洛伦兹力始终为零 B. 洛伦兹力对小球先做正功，后做负功 C. 小球的速率先增大后减少 D. 管壁对小球的弹力方向先竖直向上，后竖直向下 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，质量为的小球套在与竖直方向成角的倾斜光滑轻杆上，原长为的轻质弹簧一端固定于点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内，图中水平，间连线长度恰好与弹簧原长相等，且与杆垂直，距离等于距离，小球在点时弹簧弹力大小恰好等于小球重力。轻杆绕竖直轴做匀速圆周运动，且小球随轻杆稳定转动时轨迹平面水平，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 当小球在点与轻杆相对静止，轻杆转动的角速度为 B. 当小球在点与轻杆相对静止，轻杆转动的角速度为 C. 小球在点与轻杆相对静止，小球对轻杆的弹力可能为零 D. 小球在点与轻杆相对静止，缓慢增大角速度，小球可能仍在点相对轻杆静止 9. 如图所示，空间中虚线上方存在垂直于纸面向外、磁感应强度为的匀强磁场，虚线下方为无场区。时刻，半径为的金属圆环在纸面内以点为轴沿顺时针方向匀速转动。已知金属圆环转动的角速度为，电阻为。下列说法正确的是（　　） A. 金属圆环进入磁场区域的过程中，环内电流方向为顺时针 B. 感应电动势变化的周期为 C. 安培力的最大值为 D. 时间内，电流大小随时间变化关系为 10. 如图甲所示，两波源、分别位于和处。时刻，波源开始振动，形成沿轴负方向传播的简谐波，时刻，波源开始振动，形成沿轴正方向传播的简谐波，两波源、的振动图像如图乙所示。已知区域为介质1，波长，区域为介质2，波长。则（　　） A. 波在介质1中的波速是波在介质2中的波速的2倍 B. 时处的质点在平衡位置向下振动 C. 在内，处的质点振动的路程为 D. 稳定后，在的范围内有5个振动加强点 三、实验题：本题共2小题，11题6分，12题12分，共18分。 11. 小明想利用所学的牛顿第二定律来测量木盒与长木板之间的动摩擦因数，但实验室的天平损坏，他只能利用若干个质量相等的钩码和两个完全相同的木盒（质量未知）设计实验，方案如下。如图甲所示，将一端装有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，木盒1（内部粘住一部具有加速度传感器的手机）放置在长木板上，右端用细线跨过定滑轮与木盒2相连。 （1）实验前，先调整定滑轮的角度使_____________________________________； （2）实验时，木盒1内粘住一部手机，木盒2内不放任何物品，打开手机上的加速度测量软件，释放木盒，测得加速度为，随后将木盒1（包含手机）与木盒2位置互换，再次重复实验，测得加速度为，两次数据编号为一组； （3）接着往木盒2加入1个钩码，重复上述过程，得到第二组数据。后续他每次往木盒2加入1个钩码，多次重复实验，得到多组数据； （4）他将实验测得的多组数据绘制在乙图中，得到关系图像。通过观察数据，他发现每组数据中与之和均为定值，进一步研究图像，重力加速度取，得到木盒与长木板间的动摩擦因数_________（结果保留2位有效数字）。 （5）若同伴小方在实验前将长木板左侧垫高，平衡了摩擦力，实验时仍按照上述步骤（2）、（3）记录数据，则实验测得的关系图像中_________（填“能”或“不能”）得到木盒与长木板间的动摩擦因数。 12. 某项目式学习小组设计并制作了一种利用电压表示数反映物体加速度的测量装置，其原理图如图甲所示。质量为的滑块2可在内部底面光滑的水平框架1中水平移动，滑块两侧用劲度系数均为的相同轻质弹簧拉着，滑块静止时，两弹簧均处于原长状态。为粗细均匀的金属丝，3是固定在滑块2中心的轻质光滑金属滑片（宽度不计）。所用到的器材还有：电源（电动势与内阻未知），理想电压表（量程），电阻箱，毫米刻度尺，螺旋测微器，开关，导线等。操作步骤如下： （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，用毫米刻度尺测量金属丝两端、间的长度，测量结果如图乙所示，则_________mm，_________cm； （2）闭合开关和，多次改变电阻箱的阻值，记录对应的电压表示数，绘制关系图像，图像为一条斜率为、纵截距为的倾斜直线，则电源电动势为_________，内阻为_________（用、表示）； （3）通过步骤（2），测得电源电动势为，内阻为。闭合开关，断开开关，使滑片位于金属丝中点，调整电阻箱的阻值，使电压表示数恰为1.5 V。将滑片从金属丝的端向端滑动，记录滑片到端的距离，以及对应的电压表示数，得到如图丙所示的图像。 （4）将此测量装置水平固定在待测物体上，闭合开关，断开开关，当物体水平向右运动时，电压表示数如图丁所示，则物体的加速度方向_________（选填“向左”或“向右”），加速度的大小为_________。 四、解答题：共3小题，13题9分，14题12分，15题15分，共36分。 13. 一透明介质放置在水平桌面上，该介质外形为长方体，其左侧有一半径为的半球形凹槽，通过球心的水平截面图如图所示（俯视图），其中边长为，为的中点。在点固定一发光功率为的点光源，光源可发出在空气中波长为的单色光，其中沿方向射出的光线从射出光源至其离开介质历时。已知为圆弧上的点，平行于，单位时间内光源沿各方向射出的光子数相同，光在空气中传播的速度为，普朗克常量为，不计有折射时的反射。 （1）求该光线在介质中的折射率和传播速度； （2）求单位时间内射入介质的光子数。 14. 如图甲所示为某一粒子控制装置的原理图。平行金属板、水平放置，两板的长度及两板间距均为，在两板间加有如图乙所示的交变电压（图中纵轴上已知、横轴上未知），两板左侧有一放射性粒子源，沿两板中线向右不断射出比荷为的正电粒子，所有粒子穿过两板间电场的时间均为，两板右侧较远的地方有一直径为的圆形磁场区域（点为圆心，为竖直直径）和一足够长、宽为的矩形磁场区域，极板的延长线与矩形区域的边界重合，与圆形区域在点相切。圆形区域与矩形区域内磁场的方向均垂直纸面向里、磁感应强度大小分别为（未知量）、（未知量）。已知时刻从两板左侧飞入的粒子刚好从板右端边缘射出电场，时刻射入的粒子经圆形区域偏转后刚好从点进入矩形区域，之后从边界飞出，经过矩形区域过程其速度方向改变了，不计粒子重力和粒子间的相互作用力，求： （1）交变电压的周期及粒子射入两板间的初速度大小； （2）与的比值； 15. 如图所示，水平传送带以的速度沿逆时针匀速转动，传送带左端紧靠光滑水平面，右端紧靠平台的光滑上表面，水平面、传送带上表面、平台上表面在同一水平面内。以平台右端点为坐标原点建立直角坐标系，轴水平向右，轴竖直向下，坐标系中弯曲形挡板形状满足（单位：）。物块B静止在水平面上，质量为的物块A与轻质弹簧连接，以的速度在光滑水平面上向物块B运动。当弹簧压缩量最大时，A、B的共同速度大小为3m/s，B与弹簧分离后，B滑上传送带并且恰好不从右端滑离传送带，弹簧的形变在弹性限度内，重力加速度。 （1）求物块B的质量； （2）求物块B与A第二次碰撞过程弹簧被压缩后的最大弹性势能； （3）改变物块A的初速度，使A与B碰撞，且B与弹簧分离后B能从平台点滑出且落到挡板上时的动能最小，求A、B碰撞被弹簧弹开后B的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 康杰中学2026届冲刺模拟卷（三） 物 理 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. 下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 B. 根据图乙可知，核的比结合能比核的比结合能小，故核更稳定 C. 图丙为电子通过双缝发生干涉的实验，电子的速率越大，干涉条纹间距越小 D. 如图丁所示，康普顿在研究石墨对射线的散射时，发现在散射的射线中，除了与入射波长相同的成分外，还有波长小于的成分 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲图中，随着温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故A错误； B．根据乙图可知，核的比结合能比核的比结合能小，故核更稳定，故B错误； C．图丙中，电子的速率越大，电子的动量越大，波长越短，干涉条纹间距越小，故C正确； D．由于光子与电子碰撞后动量变小，波长变大，即散射的射线中有波长大于的成分，故D错误。 故选C。 2. 我国的“四足机器狼”无人作战装备如图甲所示，其可远程操控、自主行动、灵活编组，实现陆上有人、无人协同作战新突破。若将质量为的“机器狼”静置于倾角为的斜坡上，简化示意图如图乙所示。已知“机器狼”与斜坡间的动摩擦因数为，“机器狼”四足所受的摩擦力相同，重力加速度为，则“机器狼”单足所受摩擦力的大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】对“机器狼”，根据平衡条件，有 解得 故选C。 3. 图甲是某人站在接有传感器的地板上做下蹲、起跳和回落动作的示意图，图中的小黑点表示人的重心。图乙是地板所受压力随时间变化的图像，取重力加速度。根据图像分析可知（　　） A. 人的重力可由b点读出，约为500N B. b到c的过程中，人先处于超重状态再处于失重状态 C. f点是人在双脚离开地板的过程中，上升最高的点 D. 人在b点对应时刻的加速度小于在c点对应时刻的加速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．人的重力从a点读出约为900N，质量约为90kg，A错误； B．b到c的过程中，压力从400N增加到2000N，压力先小于重力后大于重力，所以人先处于失重状态再处于超重状态，B错误； C．从d点到e点压力等于零，表明在d点是人双脚离开地板的一瞬间，从d点到e点人在空中运动，e点到f点是人落回地板的过程，C错误； D．人在b点对应时刻的加速度大小约为，在c点对应时刻的加速度大小约为； 人在b点对应时刻的加速度小于在c点对应时刻的加速度，D正确。 故选D。 4. 如图甲所示，在水平面上固定倾角为θ＝37°、底端带有挡板的足够长的斜面，斜面底端静止一质量为m的物块（可视为质点），从某时刻起，物块受到一个沿斜面向上的拉力F作用向上运动，拉力F随位移x变化的关系图像如图乙所示，当拉力F变为0时，物块恰好静止。重力加速度为g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。对于整个过程，下列说法正确的是（　　） A. 拉力对物块做功F0x0 B. 物块机械能一直增加 C. 物块的重力势能增加了mgx0 D. 系统的内能增加了 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意可知，拉力对物块做的功等于F－x图线与横轴所围图形的面积，即 故A错误； B．根据功能关系可知，除重力以外的其他力做功等于机械能的变化量，而其他力即拉力F和摩擦力的合力，初始一段时间内拉力沿斜面向上，摩擦力一直沿斜面向下，拉力与摩擦力的合力沿斜面向上，即其他力做正功，机械能增大，之后拉力小于摩擦力，拉力与摩擦力的合力沿斜面向下，即其他力做负功，机械能减小，故B错误； C．物块重力势能的增加量为 ΔEp=mgx0sin37°=0.6mgx0 故C错误； D．根据能量守恒定律有 故D正确。 故选D。 5. 如图所示，空间分布着匀强电场，场中有与电场方向平行的四边形ABCD，其中为AD的中点，为BC的中点。将电荷量为的粒子，从点移动到点，电势能减小；将该粒子从点移动到点，电势能减小。下列说法正确的是（　　） A. 点的电势一定比点的电势高 B. 匀强电场的电场强度方向必沿DC方向 C. 若将该粒子从点移动到点，电场力做的功为 D. 若、之间的距离为，则该电场的电场强度的最小值为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．将电荷量为的粒子，从A移动至B，电势减小，则电场力做的功为，根据电场力做功与电势差的关系可知 则 同理可得 则 由于A、D点处电势关系无法确定，匀强电场方向不一定沿DC方向，故AB错误； C．在匀强电场中，为AD的中点，为BC的中点，则M点电势为 同理N点电势为 将粒子从M移动至N，电场力做功为，故C正确； D．若A、B之间的距离为d，则该电场的电场强度取最小值时必沿AB方向，此时有 则该电场的电场强度的最小值为，D错误。 故选C。 6. 如图所示电路中，滑动变阻器两端的电压为U，流过滑动变阻器的电流为I，滑动变阻器的电功率为P。闭合开关初始状态时，现将滑片向右滑动一小段距离的过程中，下列分析正确的是（　　） A. 减小 B. 减小 C. P减小 D. 电源输出效率减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据可知，滑动变阻器滑片向右滑动接入电路电阻增大，则增大，故A错误； B．根据闭合电路欧姆定律可知电源内阻，则不变，故B错误； C．根据，可知当时，电源输出功率随外电阻增大而减小，当时，电源输出功率随电阻增大而增大，当时，功率最大。由题目条件可知电压，此时，电源输出功率达到最大，而此电路中，故随滑动变阻器阻值增大而减小，故C正确； D．电源输出效率，滑动变阻器电阻增大，电流减小，由可知，电压变大，则电源输出效率增大，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，真空中竖直放置一根通电长直金属导线，电流方向向上。是一根水平放置的内壁光滑绝缘管，端点分别在以为轴心、半径为R的圆柱面上。现使一个小球自a端以速度射入管，小球半径略小于绝缘管半径且带正电，小球重力忽略不计，小球向b运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小球受到的洛伦兹力始终为零 B. 洛伦兹力对小球先做正功，后做负功 C. 小球的速率先增大后减少 D. 管壁对小球的弹力方向先竖直向上，后竖直向下 【答案】D 【解析】 【详解】AD．当小球运动到ab中点时，磁感线的切线方向与小球速度方向平行，小球所受洛伦兹力为零；小球自a点到ab中点，所受洛伦兹力竖直向下，绝缘管壁对小球的弹力竖直向上；小球从ab中点至b点，所受洛伦兹力竖直向上，绝缘管壁对小球的弹力竖直向下，故A错误，D正确； BC．如图为俯视图，根据右手螺旋定则，磁感线如图所示 小球在磁场中受到洛伦兹力和弹力作用，洛伦兹力和弹力不做功，小球速率不变，故BC错误。 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，质量为的小球套在与竖直方向成角的倾斜光滑轻杆上，原长为的轻质弹簧一端固定于点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内，图中水平，间连线长度恰好与弹簧原长相等，且与杆垂直，距离等于距离，小球在点时弹簧弹力大小恰好等于小球重力。轻杆绕竖直轴做匀速圆周运动，且小球随轻杆稳定转动时轨迹平面水平，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 当小球在点与轻杆相对静止，轻杆转动的角速度为 B. 当小球在点与轻杆相对静止，轻杆转动的角速度为 C. 小球在点与轻杆相对静止，小球对轻杆的弹力可能为零 D. 小球在点与轻杆相对静止，缓慢增大角速度，小球可能仍在点相对轻杆静止 【答案】AB 【解析】 【详解】A．当小球在点与轻杆相对静止，受力分析后由轻杆的弹力的水平分量充当向心力 即， 解得此时的角速度为，故A正确； B．当小球在点与轻杆相对静止时，弹簧弹力与轻杆弹力的水平分量充当小球的向心力， 有，且 解得，故B正确； C．小球在点与轻杆相对静止，由于对称性，此时弹簧的长度与A处时相等，弹力大小也为。小球竖直方向上，轻杆弹力不为0。故C错误； D．小球在点与轻杆相对静止，缓慢增大角速度，所需要的向心力增加，轻杆弹力不足以提供小球的加速度，故小球会向上运动，不能在B处静止，故D错误。 故选 AB。 9. 如图所示，空间中虚线上方存在垂直于纸面向外、磁感应强度为的匀强磁场，虚线下方为无场区。时刻，半径为的金属圆环在纸面内以点为轴沿顺时针方向匀速转动。已知金属圆环转动的角速度为，电阻为。下列说法正确的是（　　） A. 金属圆环进入磁场区域的过程中，环内电流方向为顺时针 B. 感应电动势变化的周期为 C. 安培力的最大值为 D. 时间内，电流大小随时间变化关系为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．金属圆环进入磁场过程中磁通量向外增大，由楞次定律结合安培定则可知，感应电流方向为顺时针，故A正确。 B．感应电流的周期与金属圆环转动的周期相同，为，故B错误。 C．当金属圆环直径与虚线重合时，切割磁感线的有效长度最大，为，此时安培力最大，由，，， 解得，故C正确。 D．金属圆环在时间内进入磁场，切割磁场的有效长度为与虚线重合的弦长L，由，，，， 解得，故D错误。 故选AC。 10. 如图甲所示，两波源、分别位于和处。时刻，波源开始振动，形成沿轴负方向传播的简谐波，时刻，波源开始振动，形成沿轴正方向传播的简谐波，两波源、的振动图像如图乙所示。已知区域为介质1，波长，区域为介质2，波长。则（　　） A. 波在介质1中的波速是波在介质2中的波速的2倍 B. 时处的质点在平衡位置向下振动 C. 在内，处的质点振动的路程为 D. 稳定后，在的范围内有5个振动加强点 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由振动图像可知，两波的周期为T=0.4s，频率为 波源起振方向均向下，P比Q晚振动，相位差为π，由可知介质1中波速为 介质2中波速为 可得，A正确； B．x=-0.4m在介质1中，Q波传播到这里需要 故0.6s时该点仅存在P波，P到x=-0.4m距离∆x=0.2m，波传播时间为 P在t=0.2s开始振动，故波传到x=-0.4m的时刻为t=0.2s+0.2s=0.4s，到t=0.6s振动了，P起振方向向下，经过后质点回到平衡位置，速度方向向上，B错误； C．P的波传到x=0的时刻为 Q的波传到x=0的时刻为 故在0.6s~0.8s，x=0未振动，路程为零；0.8s~1.4s共振动了 P振幅为A=4cm，总路程为，故C正确； D．把P点的波源平移到O位置当成新波源P＇，稳定后两波步调相同，介质2中波长为质点到Q点和等效波源的波程差为 又知 则振动加强点满足（n为整数） 解得 则稳定后，在的范围内有7个振动加强点，D错误。 故选AC。 三、实验题：本题共2小题，11题6分，12题12分，共18分。 11. 小明想利用所学的牛顿第二定律来测量木盒与长木板之间的动摩擦因数，但实验室的天平损坏，他只能利用若干个质量相等的钩码和两个完全相同的木盒（质量未知）设计实验，方案如下。如图甲所示，将一端装有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，木盒1（内部粘住一部具有加速度传感器的手机）放置在长木板上，右端用细线跨过定滑轮与木盒2相连。 （1）实验前，先调整定滑轮的角度使_____________________________________； （2）实验时，木盒1内粘住一部手机，木盒2内不放任何物品，打开手机上的加速度测量软件，释放木盒，测得加速度为，随后将木盒1（包含手机）与木盒2位置互换，再次重复实验，测得加速度为，两次数据编号为一组； （3）接着往木盒2加入1个钩码，重复上述过程，得到第二组数据。后续他每次往木盒2加入1个钩码，多次重复实验，得到多组数据； （4）他将实验测得的多组数据绘制在乙图中，得到关系图像。通过观察数据，他发现每组数据中与之和均为定值，进一步研究图像，重力加速度取，得到木盒与长木板间的动摩擦因数_________（结果保留2位有效数字）。 （5）若同伴小方在实验前将长木板左侧垫高，平衡了摩擦力，实验时仍按照上述步骤（2）、（3）记录数据，则实验测得的关系图像中_________（填“能”或“不能”）得到木盒与长木板间的动摩擦因数。 【答案】 ①. 细线与长木板平行 ②. 0.55 ③. 不能 【解析】 【分析】 【详解】[1]实验前，应先调整定滑轮的角度使细线与长木板平行，使细线对木盒1的拉力沿长木板方向。 [2]设木盒1和手机的总质量为，木盒2的质量为，对整体分析有 互换位置后有 联立解得 ，结合图乙可知，解得 [3]若提前平衡摩擦力，摩擦力会被长木板倾斜的重力分力抵消，对整体分析有 互换位置后有 两式相加后得到，表达式中消去了动摩擦因数，因此无法从图像得到，故不能测出动摩擦因数。 【点睛】 12. 某项目式学习小组设计并制作了一种利用电压表示数反映物体加速度的测量装置，其原理图如图甲所示。质量为的滑块2可在内部底面光滑的水平框架1中水平移动，滑块两侧用劲度系数均为的相同轻质弹簧拉着，滑块静止时，两弹簧均处于原长状态。为粗细均匀的金属丝，3是固定在滑块2中心的轻质光滑金属滑片（宽度不计）。所用到的器材还有：电源（电动势与内阻未知），理想电压表（量程），电阻箱，毫米刻度尺，螺旋测微器，开关，导线等。操作步骤如下： （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，用毫米刻度尺测量金属丝两端、间的长度，测量结果如图乙所示，则_________mm，_________cm； （2）闭合开关和，多次改变电阻箱的阻值，记录对应的电压表示数，绘制关系图像，图像为一条斜率为、纵截距为的倾斜直线，则电源电动势为_________，内阻为_________（用、表示）； （3）通过步骤（2），测得电源电动势为，内阻为。闭合开关，断开开关，使滑片位于金属丝中点，调整电阻箱的阻值，使电压表示数恰为1.5 V。将滑片从金属丝的端向端滑动，记录滑片到端的距离，以及对应的电压表示数，得到如图丙所示的图像。 （4）将此测量装置水平固定在待测物体上，闭合开关，断开开关，当物体水平向右运动时，电压表示数如图丁所示，则物体的加速度方向_________（选填“向左”或“向右”），加速度的大小为_________。 【答案】 ①. 0.300##0.299##0.301 ②. 50.00##49.99##50.01 ③. ④. ⑤. 向左 ⑥. 25 【解析】 【详解】（1）[1]螺旋测微器的固定刻度读数为，可动刻度读数为 ，故 [2]毫米刻度尺，A在0刻度，B在处，故 （2）[3][4]闭合开关和，则被短路，此时电压表测电阻箱的电压，由闭合电路欧姆定律 整理可得 则绘制关系图像，可知斜率为，纵截距为 解得， （4）[5]物体向右运动时，电压表示数 即电压表所测部分电阻分得的电压变大，说明滑片向右（B端）偏移，滑块相对于框架右移，说明合力向左，因此加速度方向向左。 [6]由丙图可得关系满足 静止时对应 则偏离中点位移 滑块所受合力 代入，，， 解得 四、解答题：共3小题，13题9分，14题12分，15题15分，共36分。 13. 一透明介质放置在水平桌面上，该介质外形为长方体，其左侧有一半径为的半球形凹槽，通过球心的水平截面图如图所示（俯视图），其中边长为，为的中点。在点固定一发光功率为的点光源，光源可发出在空气中波长为的单色光，其中沿方向射出的光线从射出光源至其离开介质历时。已知为圆弧上的点，平行于，单位时间内光源沿各方向射出的光子数相同，光在空气中传播的速度为，普朗克常量为，不计有折射时的反射。 （1）求该光线在介质中的折射率和传播速度； （2）求单位时间内射入介质的光子数。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 根据几何关系得与之间的距离为，设光线在介质中的折射率为，则光线在介质中的传播速度为 有 解得 可得传播速度 【小问2详解】 光的频率满足 设单位时间内光源射出的光子数为，则 则单位时间内射入介质的光子数为 14. 如图甲所示为某一粒子控制装置的原理图。平行金属板、水平放置，两板的长度及两板间距均为，在两板间加有如图乙所示的交变电压（图中纵轴上已知、横轴上未知），两板左侧有一放射性粒子源，沿两板中线向右不断射出比荷为的正电粒子，所有粒子穿过两板间电场的时间均为，两板右侧较远的地方有一直径为的圆形磁场区域（点为圆心，为竖直直径）和一足够长、宽为的矩形磁场区域，极板的延长线与矩形区域的边界重合，与圆形区域在点相切。圆形区域与矩形区域内磁场的方向均垂直纸面向里、磁感应强度大小分别为（未知量）、（未知量）。已知时刻从两板左侧飞入的粒子刚好从板右端边缘射出电场，时刻射入的粒子经圆形区域偏转后刚好从点进入矩形区域，之后从边界飞出，经过矩形区域过程其速度方向改变了，不计粒子重力和粒子间的相互作用力，求： （1）交变电压的周期及粒子射入两板间的初速度大小； （2）与的比值； 【答案】（1）； （2）4 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中运动的加速度为 所有粒子穿过两板间电场的时间均为，从时刻射入的粒子刚好从板右端边缘射出电场，沿电场方向有 解得 粒子射入两板间的初速度大小 【小问2详解】 时刻射出的粒子，由图乙可知粒子沿电场方向的分运动在时间内向下加速后减速，在时间内向上先加速后减速，根据轨迹的对称性可知粒子刚好从点进入圆形区域，速度方向沿方向、大小为，粒子在两个磁场中运动的轨迹如图所示 粒子在圆形区域中由洛伦兹力提供向心力 由几何关系有 解得 粒子在矩形区域中由洛伦兹力提供向心力 由几何关系有 联立解得 可得 15. 如图所示，水平传送带以的速度沿逆时针匀速转动，传送带左端紧靠光滑水平面，右端紧靠平台的光滑上表面，水平面、传送带上表面、平台上表面在同一水平面内。以平台右端点为坐标原点建立直角坐标系，轴水平向右，轴竖直向下，坐标系中弯曲形挡板形状满足（单位：）。物块B静止在水平面上，质量为的物块A与轻质弹簧连接，以的速度在光滑水平面上向物块B运动。当弹簧压缩量最大时，A、B的共同速度大小为3m/s，B与弹簧分离后，B滑上传送带并且恰好不从右端滑离传送带，弹簧的形变在弹性限度内，重力加速度。 （1）求物块B的质量； （2）求物块B与A第二次碰撞过程弹簧被压缩后的最大弹性势能； （3）改变物块A的初速度，使A与B碰撞，且B与弹簧分离后B能从平台点滑出且落到挡板上时的动能最小，求A、B碰撞被弹簧弹开后B的速度大小。 【答案】（1）1kg （2）0.375J （3） 【解析】 【小问1详解】 弹簧压缩量最大时，对A、B构成的系统进行分析，根据动量守恒定律有 其中 解得 【小问2详解】 B与弹簧分离时，对A、B构成的系统进行分析，根据动量守恒定律有 根据机械能守恒定律有 解得， B滑上传送带并且恰好不从右端滑离传送带，表明B先在传送带上向右匀减速至0时恰好到达传送带右端，则有 解得 之后B加速度不变，开始向左做匀加速直线运动，根据对称性，当B加速至时开始向左做匀速直线运动，物块B与A第二次碰撞过程弹簧压缩量再次达到最大时，根据动量守恒定律有 根据机械能守恒定律有 解得 【小问3详解】 B从平台点滑出后做平抛运动，则有， 其中 根据动能定理有 解得 根据数学函数规律可知，动能取最小值时有 解得 此时有， 令A、B碰撞被弹簧弹开后B的速度大小为，则有 结合上述解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $