精品解析：2026届河北保定市唐县第一中学高三二模物理试题

物理试题 本试卷共100 分，考试时间75 分钟。 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. 宇宙空间中的中性氢原子，其基态电子和质子的自旋方向存在两种细微的能态：自旋平行（高能态）与自旋反平行（低能态）。当原子从高能态跃迁至低能态时，会辐射出一种波长约为21厘米的电磁波，这就是著名的氢21 厘米谱线。如图是电磁波谱，真空中光速为（根据以上信息和所学知识，下列说法正确的是（　　） A. 21 厘米波的光子能量大于红外线的 B. 21 厘米波的频率约为 C. 21 厘米波是氢原子从n=2能级向n=1能级跃迁产生的 D. 21 厘米电磁波能穿透星际尘埃，是因为光的衍射 2. 圆形通电导线圆心的磁感应强度用毕奥-萨伐尔定律可推出为 ，其中μ₀为真空磁导率，I为导线中的电流强度，R为圆的半径。如图所示，两圆形导线1、2中电流相同，半径满足 现以 ab为轴，将导线2顺时针旋转90°，则旋转前后圆心O的磁感应强度大小之比为（　　） A. 3： B. 3：1 C. 2：1 D. 1： 3. 射艺是中国传统的射箭运动，《礼记·射义》中说：“射者，进退周还必中礼。“若某同学射箭时从同一点沿水平方向射出两只规格相同的箭（可视为质点），分别命中靶上a、b点，如图所示，射出点、a点和b点位于同一竖直平面内，忽略空气阻力，则（　　） A. 命中a点的箭运动时间一定比命中b点的长 B. 命中a点的箭初速度一定比命中b点的小 C. 命中a点的箭在空中的动量变化量比命中b点的大 D. 箭命中a点时的重力的功率一定比命中b点时的小 4. 在x轴上固定一正点电荷a和一负点电荷b。取x轴正方向为电场强度正方向，x轴上原点右侧电场强度E随x变化的关系图像如图所示。则（　　） A. a在b的右侧，且a带电荷量的绝对值大于b的 B. a在b的右侧，且a带电荷量的绝对值小于b的 C. a在b的左侧，且a带电荷量的绝对值大于b的 D. a在b的左侧，且a带电荷量的绝对值小于b的 5. 如图所示为某半圆柱形玻璃砖的横截面，两单色光束a、b从A点以相同的入射角射入，a光经折射后照射到B点，在B点恰好发生全反射，B点为半圆靠近A点的三等分点，b光经折射后照射到B₁点，则（　　） A. a光的折射率为 B. b光在B₁点可能不发生全反射 C. b光的频率小于a光的频率 D. a、b光从A点到第一次到圆弧面的传播时间相等 6. 一定质量的理想气体经历a→b→c→a的变化过程，其压强p随摄氏温度t变化的图像如图所示。b、a 连线与t轴垂直，a、c连线与p轴垂直，b、c连线过原点。则（　　） A. b→c过程，单位时间撞击单位面积器壁的分子数始终相同 B. b→c过程，气体放出的热量等于内能的减少量 C. c→a过程，气体吸收的热量等于内能的增加量 D. a→b过程，气体放出的热量等于外界对气体做的功 7. 2025年12月27 日，我国成功发射风云四号03星（以下简称03星），03星是我国第二代地球静止轨道气象卫星。如图甲所示，t=0时刻卫星A 和03星位于赤道某点的正上方，运行方向相反，之后两卫星的距离随时间变化规律如图乙所示。已知地球半径为R，03 星轨道高度为5.6R，下列说法正确的是（　　） A. 卫星A的周期为2.4h B. 卫星A 与03 星的向心加速度之比为8：1 C. 卫星A 与赤道上某物体的线速度大小之比为66：5 D. 卫星A 与03星的线速度大小之比为4：1 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，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 一列机械波沿x轴传播，在-1m≤x≤1m区域内波形图如图所示，实线是t=0时刻的波形，虚线是t=0.6s时刻的波形。虚线关于y轴对称，t=0时刻x=1m处质点A刚开始振动，P点位于x=7m处。已知该波的周期T>0.5s，则（　　） A. 该波的传播速度是2m/s B. 波源起振方向向下 C. 0~0.4s内质点O经过的路程为2cm D. t=3s时质点 P 第一次到达波峰 9. 如图所示，电路中变压器为理想变压器，电流表为理想交流电表，M、N间接电压有效值恒为16 V的正弦式交流电，定值电阻 M为交流电动机，其线圈阻值为1 Ω，将单刀双掷开关S拨到位置1，电流表示数为2 A，将开关S拨到位置2，电动机恰正常工作，电流表示数仍为2 A，不计电动机的自身机械摩擦损耗，下列说法正确的是（　　） A. 原、副线圈匝数之比为4：3 B. 电动机正常工作时输出功率为16 W C. 电动机正常工作时其效率为75% D. 开关闭合时，电源的输出功率始终为20 W 10. 如图所示，绝缘水平面上有一半径为d的半圆形区域，该区域中存在竖直向下、磁感应强度大小为B 的匀强磁场。金属棒MN沿磁场区域直径放置，长均为2d的金属棒CM和AN通过金属铰链分别与棒MN的左右端点连接，棒CM与AN的交点始终在圆弧上，交点相对圆心O以角速度ω从M运动到N，棒MN电阻为R，其余电阻不计，下列说法正确的是（　　） A. 通过回路的最大磁通量为 B. 从开始到通过回路磁通量最大的过程，回路中的平均电流为 C. 回路中的最大电流为 D. 整个过程棒 MN上产生的焦耳热为 三、非选择题：本题共5 题，共54分。 11. （1）某同学计划在家利用电子秤做测轻弹簧劲度系数的实验，设计的实验装置如图1所示，将质量为2kg的哑铃放置在电子秤上，待测弹簧一端固定在哑铃上，另一端通过不可伸长的轻质细绳跨过定滑轮连接一轻小指针，将家中的卷尺拉出并竖直固定在指针左侧，小刻度在上方。通过查阅资料可知当地的重力加速度 ①记录初始电子秤的示数和小指针所指的刻度。 ②在指针下方挂一小桶，缓慢向小桶中加水，稳定后记录电子秤的示数m和指针对应的刻度x，以m为纵轴、x为横轴描点连线，得到的图线斜率为-2kg/m，纵截距为2.56 kg，则弹簧的劲度系数为___________N/m，初始时指针所指的刻度为___________m。 （2）某实验小组的同学用图2所示实验装置进行验证物体所受合外力与加速度的关系实验。实验时用相机拍摄照片，将相机的快门时间设定为s（拍摄运动物体时会在照片中留下一段拖影），拍摄间隔设置为Δt=1s，拍摄两张照片，结合照片研究物块的运动。 ①在平衡摩擦力时，某次得到的两张照片如图3 中所示，则之后应___________（选填“增大”或“减小”）木板的倾角，直到两张照片中拖影长度相同。 ②在平衡摩擦力后，向砂桶中加入砂子，拍摄得到两张照片，用刻度尺测量其中一张照片中拖影的长度，示数如图4所示。已知物块是棱长l=3cm的正方体，则拍摄该照片时物块的瞬时速度 ______。（结果保留三位有效数字） 12. 某同学设计了图甲所示的实验电路测量电流表（量程30mA）的内阻（约为几十欧），并计划测量后将电流表改装成电压表来测量所用电源的电动势和内阻。滑动变阻器最大阻值为10Ω。 （1）根据电路图完成实物器材连接，在开关S闭合前，滑动变阻器的滑片应移到最___________（选填“左端”或“右端”），并调节电阻箱接入回路的阻值。 （2）闭合开关S。调节滑动变阻器滑片到合适位置，改变电阻箱接入回路的阻值，记录电阻箱接入回路的阻值R1和电流表的示数I，如表所示，则电流表的内阻。______。（结果保留整数） 实验次数 R₁/Ω I/mA 1 20.0 28.5 2 64.0 17.5 （3）根据（2）中结果，将电流表改装成量程6 V的电压表，则应将电阻箱的阻值调为___________Ω并与电流表串联。 （4）该同学完成改装后，对图甲电路进行微小改动，得到了图乙所示的电路，来测量电源的电动势和内阻。滑动变阻器全部接入回路时，电压表示数为3.5V，滑片位于滑动变阻器正中间时电压表示数为3.0V，可得电源电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。（结果均保留1位小数） 13. 如图所示，倾角为θ=37°、长为L=1.38m的固定斜面上放置有一质量为M=2kg的薄木板，木板下方与斜面底端对齐。质量为m=1kg的小滑块放置在木板上，且位于斜面正中间。已知滑块与木板间的动摩擦因数为滑块、木板与斜面间的动摩擦因数均为重力加速度g取10 m/s²， sin 37°=0.6。现用力沿斜面向上匀加速拉动木板。 （1）若在滑块到达斜面顶端前木板被拉出，求木板的加速度大小； （2）若滑块脱离木板后能运动到平台上，求最大的拉力大小。 14. 如图所示，内壁光滑的管道固定在水平地面上。管道的左右两部分可视为半径为R的圆，两部分轨道在E点稍稍错开。线段CD过两部分轨道圆心和E点。现将质量为的小球A放置于C点，质量为的小球B放置于E点上方轨道上。如图所示，某时刻小球A以大小为v₀的速度开始运动。 （1）若且两球发生的为弹性碰撞，求小球A第1次回到C点所用的时间。 （2）若，碰后A的动能大于B的动能且管道所受两小球弹力的合力最小为求从小球A开始运动到小球A、B发生第2次碰撞所用的时间和两小球第1次碰撞过程损失的机械能。 15. 如图所示，在平面直角坐标系中，x轴上A（4L，0）处有一粒子发射源，能沿y轴负方向发射电荷量均为q、质量均为m的带正电粒子，粒子初速度大小为v。y轴左侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，第四象限存在一方向沿坐标平面的匀强电场（均未画出）。第一象限中矩形区域OBCD内存在着两匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，两磁场区域的分界线为矩形的对角线BD，两磁场均垂直纸面向外。区域Ⅰ中磁场的磁感应强度大小为 ，C点坐标为（3L，4L），从粒子源发射的粒子经电、磁场偏转后垂直x轴进入第二象限，且恰从B 点垂直y轴进入矩形区域。忽略粒子重力。 （1）求第四象限电场的电场强度大小和方向及y轴左侧磁场的磁感应强度大小； （2）若粒子恰好不能从OB 边射出，求区域Ⅱ磁感应强度大小； （3）若粒子在第一次离开矩形区域前能经过BD 中点E，求区域Ⅱ磁场的磁感应强度大小的可能值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理试题 本试卷共100 分，考试时间75 分钟。 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. 宇宙空间中的中性氢原子，其基态电子和质子的自旋方向存在两种细微的能态：自旋平行（高能态）与自旋反平行（低能态）。当原子从高能态跃迁至低能态时，会辐射出一种波长约为21厘米的电磁波，这就是著名的氢21 厘米谱线。如图是电磁波谱，真空中光速为（根据以上信息和所学知识，下列说法正确的是（　　） A. 21 厘米波的光子能量大于红外线的 B. 21 厘米波的频率约为 C. 21 厘米波是氢原子从n=2能级向n=1能级跃迁产生的 D. 21 厘米电磁波能穿透星际尘埃，是因为光的衍射 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据光子能量公式，由于红外线波长小于21 厘米波，故21 厘米波的光子能量小于红外线的光子能量，故A错误； B．根据，故B错误； C．21厘米波源于基态电子与质子自旋方向翻转的超精细结构跃迁，不是氢原子从n=2能级向n=1能级跃迁产生的，故C错误； D．21厘米波属于长波无线电波，波长远大于星际尘埃颗粒尺寸，因此能发生显著衍射，绕过尘埃传播，穿透星际介质，故D正确。 故选D。 2. 圆形通电导线圆心的磁感应强度用毕奥-萨伐尔定律可推出为 ，其中μ₀为真空磁导率，I为导线中的电流强度，R为圆的半径。如图所示，两圆形导线1、2中电流相同，半径满足 现以 ab为轴，将导线2顺时针旋转90°，则旋转前后圆心O的磁感应强度大小之比为（　　） A. 3： B. 3：1 C. 2：1 D. 1： 【答案】A 【解析】 【详解】设导线1在圆心产生的磁感应强度大小为，导线2在圆心产生的磁感应强度大小为。由题意，根据公式 可知 旋转前，两导线共面，由图可知电流方向相同，根据右手螺旋定则，它们在圆心产生的磁场方向相同，故合磁感应强度 旋转后，导线2绕轴旋转，其所在平面与导线1所在平面垂直，圆心处两磁场方向互相垂直，故合磁感应强度 则旋转前后圆心的磁感应强度大小之比为 故选A。 3. 射艺是中国传统的射箭运动，《礼记·射义》中说：“射者，进退周还必中礼。“若某同学射箭时从同一点沿水平方向射出两只规格相同的箭（可视为质点），分别命中靶上a、b点，如图所示，射出点、a点和b点位于同一竖直平面内，忽略空气阻力，则（　　） A. 命中a点的箭运动时间一定比命中b点的长 B. 命中a点的箭初速度一定比命中b点的小 C. 命中a点的箭在空中的动量变化量比命中b点的大 D. 箭命中a点时的重力的功率一定比命中b点时的小 【答案】D 【解析】 【详解】A．竖直方向为自由落体运动有 解得，由于命中a点的箭比命中b点的箭下落高度小，则命中a点的箭运动时间一定比命中b点的短，故A错误； B．由于两箭水平位移相等，初速度与时间成反比，命中a点的箭运动时间一定比命中b点的短，故命中a点的箭初速度一定比命中b点的大，故B错误； C．根据动量定理，动量改变量等于重力的冲量，命中a点的箭运动时间比命中b点的短，则命中a点的箭在空中的动量变化量比命中b点的小，故C错误； D．竖直方向速度，重力功率 联立得，命中a点的箭运动时间比命中b点的短，箭命中a点时的重力的功率一定比命中b点时的小，故D正确。 故选D。 4. 在x轴上固定一正点电荷a和一负点电荷b。取x轴正方向为电场强度正方向，x轴上原点右侧电场强度E随x变化的关系图像如图所示。则（　　） A. a在b的右侧，且a带电荷量的绝对值大于b的 B. a在b的右侧，且a带电荷量的绝对值小于b的 C. a在b的左侧，且a带电荷量的绝对值大于b的 D. a在b的左侧，且a带电荷量的绝对值小于b的 【答案】B 【解析】 【详解】由图可知，处场强为零，说明正点电荷a和负点电荷b在同侧；假设两点电荷在右侧，不满足右侧电场强度一直沿负方向，假设不成立，则两点电荷应在左侧；又从向左电场强度越来越大，可知是在逐渐靠近正点电荷，则负点电荷在正点电荷左侧，根据正点电荷右侧有电场强度为零的点，可知负点电荷带电荷量的绝对值大于正点电荷的。 故选B。 5. 如图所示为某半圆柱形玻璃砖的横截面，两单色光束a、b从A点以相同的入射角射入，a光经折射后照射到B点，在B点恰好发生全反射，B点为半圆靠近A点的三等分点，b光经折射后照射到B₁点，则（　　） A. a光的折射率为 B. b光在B₁点可能不发生全反射 C. b光的频率小于a光的频率 D. a、b光从A点到第一次到圆弧面的传播时间相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．设半圆柱形玻璃砖的圆心为O，结合题意可知，为等边三角形，a光的临界角为，则a光的折射率为，故A错误； BC．两单色光束a、b从A点以相同的入射角射入，因b光的偏折角大，则b光的折射率比a光大，b光的频率大于a光的频率；根据可知，b光的临界角比a光小，由图可知，b光在点的入射角比a光大，则b光在点的入射角大于b光的临界角，所以，b光在点发生全反射，故BC错误； D．设单色光从A点入射的入射角为，折射角为，如图所示 则有 光从A点到第一次到圆弧面通过的路程为 光在玻璃砖内传播的速度 光从A点到第一次到圆弧面的传播时间 联立得 所以，a、b光从A点到第一次到圆弧面的传播时间相等，故D正确。 故选D。 6. 一定质量的理想气体经历a→b→c→a的变化过程，其压强p随摄氏温度t变化的图像如图所示。b、a 连线与t轴垂直，a、c连线与p轴垂直，b、c连线过原点。则（　　） A. b→c过程，单位时间撞击单位面积器壁的分子数始终相同 B. b→c过程，气体放出的热量等于内能的减少量 C. c→a过程，气体吸收的热量等于内能的增加量 D. a→b过程，气体放出的热量等于外界对气体做的功 【答案】D 【解析】 【详解】A．绝对零度等于，根据，可得 b→c过程，图像上的点与绝对零度连线的斜率逐渐减小，即减小，则体积增大，气体分子的数密度减小，因温度降低，气体分子的平均速率减小，所以，单位时间撞击单位面积器壁的分子数减小，故A错误； B．b→c过程，气体体积增大，对外做功，气体温度降低，内能减少，根据可知，气体减少的内能等于气体放出的热量和对外做的功之和，气体放出的热量小于内能的减少量，故B错误； C．c→a过程，气体压强不变，温度升高，根据盖-吕萨克定律可知，气体体积增大，对外做功，内能增大，吸收热量，根据可知，气体吸收的热量大于内能的增加量，故C错误； D．a→b过程，气体温度不变，压强增大，根据玻意耳定律可知，气体体积减小，外界对气体做功，内能不变，气体对外放热，根据可知，气体放出的热量等于外界对气体做的功，故D正确。 故选D。 7. 2025年12月27 日，我国成功发射风云四号03星（以下简称03星），03星是我国第二代地球静止轨道气象卫星。如图甲所示，t=0时刻卫星A 和03星位于赤道某点的正上方，运行方向相反，之后两卫星的距离随时间变化规律如图乙所示。已知地球半径为R，03 星轨道高度为5.6R，下列说法正确的是（　　） A. 卫星A的周期为2.4h B. 卫星A 与03 星的向心加速度之比为8：1 C. 卫星A 与赤道上某物体的线速度大小之比为66：5 D. 卫星A 与03星的线速度大小之比为4：1 【答案】C 【解析】 【详解】A．03星是地球静止轨道卫星，其周期 。由图乙可知，两卫星反向运行，每隔 距离最近一次，即相遇一次。根据圆周运动规律有 代入数据得解得 ，故A错误； B．根据开普勒第三定律 可得 根据万有引力提供向心力 可知 则，故B错误； C．03星轨道半径 则卫星A的轨道半径 卫星A的线速度 赤道上某物体随地球自转，周期，轨道半径为，线速度 则，故C正确； D．根据 可知 ，故D错误。 故选C。 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，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 一列机械波沿x轴传播，在-1m≤x≤1m区域内波形图如图所示，实线是t=0时刻的波形，虚线是t=0.6s时刻的波形。虚线关于y轴对称，t=0时刻x=1m处质点A刚开始振动，P点位于x=7m处。已知该波的周期T>0.5s，则（　　） A. 该波的传播速度是2m/s B. 波源起振方向向下 C. 0~0.4s内质点O经过的路程为2cm D. t=3s时质点 P 第一次到达波峰 【答案】BD 【解析】 【详解】B．根据题意可知，波沿x轴正方向传播，根据同侧法可知，时刻质点A的起振方向向下，波源的起振方向与时刻质点A的起振方向相同，故波源起振方向向下，故B正确； A．由图可知，波长 又（其中） 解得 因，则n只能取0，得 则该波的传播速度，故A错误； C．因，所以，0~0.4s内质点O经过的路程为，故C错误； D．时第一个波峰到P点的距离为 质点 P 第一次到达波峰用时，故D正确。 故选BD。 9. 如图所示，电路中变压器为理想变压器，电流表为理想交流电表，M、N间接电压有效值恒为16 V的正弦式交流电，定值电阻 M为交流电动机，其线圈阻值为1 Ω，将单刀双掷开关S拨到位置1，电流表示数为2 A，将开关S拨到位置2，电动机恰正常工作，电流表示数仍为2 A，不计电动机的自身机械摩擦损耗，下列说法正确的是（　　） A. 原、副线圈匝数之比为4：3 B. 电动机正常工作时输出功率为16 W C. 电动机正常工作时其效率为75% D. 开关闭合时，电源的输出功率始终为20 W 【答案】AC 【解析】 【详解】A．当开关S拨到位置1时，副线圈电路中电阻与串联。由题图可知，。此时电流表示数，则副线圈两端电压 原线圈电压 ，根据理想变压器变压比 可得，故A正确； B．当开关S拨到位置2时，副线圈电路中电阻与电动机M串联。由于原线圈电压和匝数比不变，副线圈电压保持不变。此时电流表示数仍为 。电阻分压 则电动机两端电压 电动机消耗的总功率 电动机线圈热功率 电动机输出功率 ，故B错误； C．电动机正常工作时的效率 ，故C正确； D．电源的输出功率等于变压器的输入功率，理想变压器输入功率等于输出功率。在两种情况下，副线圈电压均为 ，电流均为，则副线圈消耗的总功率 即电源的输出功率始终为，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，绝缘水平面上有一半径为d的半圆形区域，该区域中存在竖直向下、磁感应强度大小为B 的匀强磁场。金属棒MN沿磁场区域直径放置，长均为2d的金属棒CM和AN通过金属铰链分别与棒MN的左右端点连接，棒CM与AN的交点始终在圆弧上，交点相对圆心O以角速度ω从M运动到N，棒MN电阻为R，其余电阻不计，下列说法正确的是（　　） A. 通过回路的最大磁通量为 B. 从开始到通过回路磁通量最大的过程，回路中的平均电流为 C. 回路中的最大电流为 D. 整个过程棒 MN上产生的焦耳热为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．回路形状为三角形，三角形的底MN一定，则棒CM与AN的交点与O点的连线与MN垂直时，三角形的高最大，三角形的面积最大，最大面积为 通过回路的最大磁通量为，A错误； B．从开始到通过回路磁通量最大的过程用时 平均感应电动势 平均感应电流，故B正确； C．回路的面积 穿过回路的磁通量 回路中的感应电动势 回路中的感应电流大小 求得 当或时，即或时，回路中的感应电流最大，此时 感应电流的最大值为，故C正确； D．感应电流的有效值 整个过程棒 MN上产生的焦耳热，故D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共5 题，共54分。 11. （1）某同学计划在家利用电子秤做测轻弹簧劲度系数的实验，设计的实验装置如图1所示，将质量为2kg的哑铃放置在电子秤上，待测弹簧一端固定在哑铃上，另一端通过不可伸长的轻质细绳跨过定滑轮连接一轻小指针，将家中的卷尺拉出并竖直固定在指针左侧，小刻度在上方。通过查阅资料可知当地的重力加速度 ①记录初始电子秤的示数和小指针所指的刻度。 ②在指针下方挂一小桶，缓慢向小桶中加水，稳定后记录电子秤的示数m和指针对应的刻度x，以m为纵轴、x为横轴描点连线，得到的图线斜率为-2kg/m，纵截距为2.56 kg，则弹簧的劲度系数为___________N/m，初始时指针所指的刻度为___________m。 （2）某实验小组的同学用图2所示实验装置进行验证物体所受合外力与加速度的关系实验。实验时用相机拍摄照片，将相机的快门时间设定为s（拍摄运动物体时会在照片中留下一段拖影），拍摄间隔设置为Δt=1s，拍摄两张照片，结合照片研究物块的运动。 ①在平衡摩擦力时，某次得到的两张照片如图3 中所示，则之后应___________（选填“增大”或“减小”）木板的倾角，直到两张照片中拖影长度相同。 ②在平衡摩擦力后，向砂桶中加入砂子，拍摄得到两张照片，用刻度尺测量其中一张照片中拖影的长度，示数如图4所示。已知物块是棱长l=3cm的正方体，则拍摄该照片时物块的瞬时速度 ______。（结果保留三位有效数字） 【答案】（1） ①. 19.58 ②. 0.28 （2） ①. 增大 ②. 0.950##0.940##0.930 【解析】 【小问1详解】 [1][2]设初始时指针所指的刻度为，哑铃的质量为，则电子秤对哑铃的支持力 根据哑铃受力平衡得 可得 则有， 其中， 解得， 【小问2详解】 [1]由图3可知，第二次拍摄的照片拖影长度比第一次短，即物块相等时间内的位移变小，说明物块沿木板向下运动的速度减小，为使物块沿斜面向下运动的速度不变，应增大木板的倾角，直到两张照片中拖影长度相同。 [2]图4中拖影的长度和物块的边长分别为 ， 则拖影的实际长度（即物块的位移大小）为 则拍摄该照片时物块的瞬时速度 12. 某同学设计了图甲所示的实验电路测量电流表（量程30mA）的内阻（约为几十欧），并计划测量后将电流表改装成电压表来测量所用电源的电动势和内阻。滑动变阻器最大阻值为10Ω。 （1）根据电路图完成实物器材连接，在开关S闭合前，滑动变阻器的滑片应移到最___________（选填“左端”或“右端”），并调节电阻箱接入回路的阻值。 （2）闭合开关S。调节滑动变阻器滑片到合适位置，改变电阻箱接入回路的阻值，记录电阻箱接入回路的阻值R1和电流表的示数I，如表所示，则电流表的内阻。______。（结果保留整数） 实验次数 R₁/Ω I/mA 1 20.0 28.5 2 64.0 17.5 （3）根据（2）中结果，将电流表改装成量程6 V的电压表，则应将电阻箱的阻值调为___________Ω并与电流表串联。 （4）该同学完成改装后，对图甲电路进行微小改动，得到了图乙所示的电路，来测量电源的电动势和内阻。滑动变阻器全部接入回路时，电压表示数为3.5V，滑片位于滑动变阻器正中间时电压表示数为3.0V，可得电源电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。（结果均保留1位小数） 【答案】（1）左端 （2）50 （3）150 （4） ①. 4.2 ②. 2.0 【解析】 【小问1详解】 图甲所示电路为分压式接法，测量支路并联在滑动变阻器滑片与左端之间。为了保护电流表，闭合开关前，测量支路两端电压应为零，故滑片应移到最左端。 【小问2详解】 设滑片位置固定，分压输出电压不变。根据欧姆定律有 将两组数据代入、 代入数据解得 【小问3详解】 将电流表改装成量程的电压表，需串联电阻。根据串联电路电压规律 解得 【小问4详解】 [1][2]改装后的电压表内阻 图乙电路为限流接法，电压表测路端电压。根据闭合电路欧姆定律 当时，，有 当时， ，有 联立解得 13. 如图所示，倾角为θ=37°、长为L=1.38m的固定斜面上放置有一质量为M=2kg的薄木板，木板下方与斜面底端对齐。质量为m=1kg的小滑块放置在木板上，且位于斜面正中间。已知滑块与木板间的动摩擦因数为滑块、木板与斜面间的动摩擦因数均为重力加速度g取10 m/s²， sin 37°=0.6。现用力沿斜面向上匀加速拉动木板。 （1）若在滑块到达斜面顶端前木板被拉出，求木板的加速度大小； （2）若滑块脱离木板后能运动到平台上，求最大的拉力大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设木板的加速度为a时，小滑块到达斜面顶端时木板恰好被拉出，对滑块由牛顿第二定律有 解得 根据匀变速直线运动规律，对滑块有 对木板有 联立解得 【小问2详解】 设木板的加速度为a2时，滑块先以加速度a1加速，离开木板后以加速度a3减速，到达斜面顶端时速度恰好减为零，减速阶段对滑块由牛顿第二定律有 设滑块的加速时间为t1，减速时间为t2，最大速度为 vm，有 又 可得 由位移关系有 对木板由牛顿第二定律有 联立得 14. 如图所示，内壁光滑的管道固定在水平地面上。管道的左右两部分可视为半径为R的圆，两部分轨道在E点稍稍错开。线段CD过两部分轨道圆心和E点。现将质量为的小球A放置于C点，质量为的小球B放置于E点上方轨道上。如图所示，某时刻小球A以大小为v₀的速度开始运动。 （1）若且两球发生的为弹性碰撞，求小球A第1次回到C点所用的时间。 （2）若，碰后A的动能大于B的动能且管道所受两小球弹力的合力最小为求从小球A开始运动到小球A、B发生第2次碰撞所用的时间和两小球第1次碰撞过程损失的机械能。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 球A从开始运动到与球B碰撞经过的时间为 小球A和B发生弹性碰撞，由于两球质量相等，故碰后球A静止，球B以大小为v₀的速度运动 撞后球B经时间t₂在第一次碰撞位置与球A发生弹性碰撞，则有 第二次碰后二者再次交换速度，碰后小球A第1次回到C点所用时间 小球A第1次回到C点的时间 【小问2详解】 经两球发生第1次碰撞，两小球碰撞过程，动量守恒，由动量守恒定律可知 两小球碰后，当两球所需向心力相反时，管道所受两小球弹力的合力最小 则由牛顿第三定律和向心力公式可知 联立解得（另一解舍去） 第一次碰后两球的相对速度为 A、B发生第一次碰撞到第二次碰撞的时间 小球A开始运动到小球A、B发生第2次碰撞所用的时间 第一次碰撞过程损失的机械能为 15. 如图所示，在平面直角坐标系中，x轴上A（4L，0）处有一粒子发射源，能沿y轴负方向发射电荷量均为q、质量均为m的带正电粒子，粒子初速度大小为v。y轴左侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，第四象限存在一方向沿坐标平面的匀强电场（均未画出）。第一象限中矩形区域OBCD内存在着两匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，两磁场区域的分界线为矩形的对角线BD，两磁场均垂直纸面向外。区域Ⅰ中磁场的磁感应强度大小为 ，C点坐标为（3L，4L），从粒子源发射的粒子经电、磁场偏转后垂直x轴进入第二象限，且恰从B 点垂直y轴进入矩形区域。忽略粒子重力。 （1）求第四象限电场的电场强度大小和方向及y轴左侧磁场的磁感应强度大小； （2）若粒子恰好不能从OB 边射出，求区域Ⅱ磁感应强度大小； （3）若粒子在第一次离开矩形区域前能经过BD 中点E，求区域Ⅱ磁场的磁感应强度大小的可能值。 【答案】（1），方向与x轴负方向夹角为45°，指向左上方； （2） （3），，，， 【解析】 【小问1详解】 由于粒子垂直y轴进入第一象限，可知粒子经电场偏转后垂直y轴进入y 轴左侧磁场区域，又粒子垂直x轴进入第二象限，可知粒子在y轴左侧磁场中运动的轨迹圆心为O点，轨迹半径为r=4L，即粒子轨迹与y轴负半轴交点的坐标为（0，-4L）。 由于粒子初速度沿y轴负方向，则由对称性和类抛体运动规律可知电场方向与x轴负方向夹角为45°，指向左上方，且有 由牛顿第二定律有 解得，方向与x轴负方向夹角为45°，指向左上方。 粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力有 解得 y轴左侧磁场的磁感应强度大小为 【小问2详解】 由洛伦兹力提供向心力得粒子在磁场区域Ⅰ中运动的轨迹半径为 画出粒子恰不从OB 边射出的运动轨迹如图所示 由几何关系可知 又有 则 且有 可得粒子在区域Ⅱ内运动的轨迹半径为 在区域Ⅱ中，根据洛伦兹力提供向心力得 联立得区域Ⅱ内磁场的磁感应强度大小为 【小问3详解】 由（2）问分析可知，粒子第一次从区域Ⅰ射入区域Ⅱ时，粒子沿BD方向运动的距离为 由几何关系可知，粒子由区域Ⅰ进入区域Ⅱ时，粒子速度方向沿x轴正方向，故粒子此后做周期性运动，每个周期沿BD方向运动的距离均为d。 当粒子从区域Ⅰ到达E点时有 可得 又 ，则可能的取值为 区域Ⅱ的磁感应强度 解得其可能的取值为 当粒子由区域Ⅱ到达E点时 则有 解得 又 解得可能的取值为 则此时区域Ⅱ磁感应强度可能的取值为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $