精品解析：2026届山西名校联盟三下学期5月质检物理试题

物理试卷 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，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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，只有一项符合题目要求。 1. 某金属在一束波长为的单色光的照射下发生光电效应，光电子的最大初动能为，已知普朗克常量为h，光速为c，则（　　） A. 单色光的频率为 B. 单色光的光子能量为 C. 金属的逸出功为 D. 金属的极限频率为 2. 2025年4月27日23时54分，我国在西昌卫星发射中心成功将天链二号05星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，天链二号05星属于地球同步轨道卫星，被称为“天上数据中转站”。是北斗导航系统的重要组成部分。已知空间站离地高度约为，地球半径约为，地球同步卫星离地高度约为，空间站和地球同步卫星的运动均可视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 空间站有可能在天链二号05星的正下方且二者相对静止 B. 空间站绕地球运行一周的时间约为 C. 空间站绕地球运行的线速度可能大于第一宇宙速度 D. 空间站绕地球运行的角速度大于地球自转的角速度 3. 如图所示为交流发电机的示意图，从线圈通过中性面位置开始计时，发电机产生的电动势瞬时值表达式为，回路的总电阻阻值为。下列说法正确的是（　　） A. 每秒钟电流方向变化50次 B. 电阻消耗的电功率为48.4W C. 仅线圈转速加倍，则电动势为 D. 图示位置CD边受到的安培力方向向下 4. 水平光滑冰面上两质量均为m的拖船P、Q用轻质细线连接，初始状态细线恰好绷直，现在细线中点O处作用一个与细线垂直、大小为F的水平恒力来拉动P、Q。如图所示，当两段水平细绳与虚线的夹角第一次均保持为时，拖船P的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示是一套杨氏双缝干涉实验装置，其中、是距离为d的双缝，双缝到光屏的距离为L。光屏上O点是中央亮纹的中心，当用波长660nm的红光照射双缝时，为第4级亮纹的中心。现用波长660nm的红光和波长440nm的蓝光同时照射双缝，下列说法正确的是（　　） A. 红光和蓝光会叠加形成干涉条纹 B. 将光屏稍向左平移后，可能成为蓝光第4级亮纹的中心 C. 红光和蓝光的亮条纹中心会在重叠 D. 红光的亮条纹中心和蓝光的暗条纹中心会在重叠 6. 如图所示，第一次从倾角为的斜面顶端A处将一可视为质点的小球以初速度向右水平抛出，小球落在斜面上的B点处；第二次从A的正上方某点处将同一小球以相同的初速度向右水平抛出，小球落在斜面上的C点处。已知，不计空气阻力，则关于第一次小球落在B点的速度与第二次小球落在C点的速度之比的判断正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，竖直平面内半径为R的光滑圆轨道保持不动，质量为可视为质点的小球静止在圆轨道最低点A。现给小球一水平向右的初速度，使小球能做完整的圆周运动，当小球转过的圆心角时，轨道对小球的弹力大小为11N，小球的动能减少0.6J。重力加速度g取，则（　　） A. 轨道半径为 B. 小球运动过程中的最小速度为 C. 小球的初速度 D. 小球对轨道上任意两点的压力之差不超过10N 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。 8. 如图所示，真空中有一等边三角形ABC，B、C两点分别固定一个点电荷，A点的电场强度方向如图所示，取无穷远处为电势零点，下列说法正确的是（　　） A. B处点电荷带负电，C处点电荷带正电 B. B处的电荷量大于C处的电荷量 C. 若仅使B处的电荷量增大，则A点的电势会升高 D. 若使B和C处的电荷量均变为原来的2倍，则A点的电势也变为原来的2倍 9. 如图所示，、是两个都从时从平衡位置开始振动且振动步调完全相反的波源，两波源做简谐运动的周期均为2s，振幅均为20cm，两者间距离为20m，在两波源的连线上，A与波源相距4m，B与波源相距4m，O与A相距8m，时质点A即将开始振动。下列说法正确的是（　　） A. 时两列波相遇 B. 时质点A由平衡位置向上起振 C. 6s后质点O的振幅为40cm D. 时间内，质点O通过的路程为80cm 10. 如图所示，半径为R的圆形区域中有垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度B，A、C是左半圆的三等分点，一比荷为的带正电粒子a，先从圆形磁场边界上的A点以的速度垂直直径MN射入磁场，粒子a射出后另一与粒子a相同的带电粒子b，再从圆形磁场边界上的C点同样以的速度垂直直径MN射入磁场，关于粒子a、b在磁场中的运动，下列说法正确的是（　　） A. 粒子a、b从不同位置射出磁场 B. 粒子a、b在磁场中运动的时间之比为2∶1 C. 粒子a、b在磁场中运动位移之比为3∶1 D. 粒子a、b在磁场中运动的动量改变量之比为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 在“探究两个互成角度的共点力的合成规律”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，橡皮条的另一端系两根细绳，细绳另一端带有绳套。先用两个弹簧秤分别钩住绳套并互成角度地拉橡皮条，再用一个弹簧秤拉橡皮条的结点，如图甲所示。 （1）对两次拉伸橡皮条的要求，下列说法正确的是________。 A. 将橡皮条拉伸相同长度即可 B. 将橡皮条沿相同方向拉到相同长度 C. 将弹簧秤都拉伸到相同刻度即可 D. 将橡皮条和绳的结点拉到相同位置 （2）弹簧测力计指针位置如图乙所示，其读数为________N。 （3）下列关于实验操作中的注意事项，说法正确的是________。 A. 实验过程中拉动弹簧测力计时，弹簧测力计可以不与木板平行 B. 两根细绳间的夹角必须为 C. 确定两个分力方向时必须使铅笔紧贴细绳画出直线 D. 拉动弹簧测力计时，弹簧不可与外壳接触或产生摩擦 （4）如图甲所示，开始两弹簧测力计的夹角小于，保持弹簧测力计B的方向以及结点O的位置不变，将弹簧测力计A沿顺时针方向缓慢转动至水平，则关于弹簧测力计A、B读数的变化情况正确的是________。 A. 弹簧测力计A的读数增大，弹簧测力计B的读数先减小后增大 B. 弹簧测力计A的读数先减小后增大，弹簧测力计B的读数增大 C. 弹簧测力计A的读数减小，弹簧测力计B的读数先增大后减小 D. 弹簧测力计A的读数先增大后减小，弹簧测力计B的读数减小 12. 某学习小组用两种不同的金属电极插入苹果做了一个“水果电池”，如图甲所示。 （1）该小组尝试将若干个水果电池依次串联起来给“1.5V，0.3A”的小灯泡供电，发现小灯泡始终不发光，其原因是________。 A. 水果电池电动势太大 B. 水果电池电动势太小 C. 水果电池内阻太大 D. 小灯泡内阻太大 （2）除待测水果电池外，实验室提供如下器材： A．滑动变阻器（阻值）； B．滑动变阻器（阻值）； C．电压表V（量程3V，内阻约）； D．电流表A（量程，内阻为）； E．开关一个，导线若干。 为了尽可能准确测定该水果电池的电动势和内阻，已提供的如图乙、丙所示的两个测量电路图，应选________（填“乙”或“丙”）；滑动变阻器应选________（填“”或“”）。 （3）选择正确的电路和实验器材后由实验数据作出的图像如图丁所示，由图像可求得电源电动势为________V，内电阻为________（结果均保留三位有效数字）；实验时若将电极片插入得更深一点，则水果电池的内阻将________（填“变大”“变小”或“不变”）。 13. 某小组设计了一个可测定下潜深度的深度计，如图所示，一横截面积为S的导热气缸被分成长度均为L的Ⅰ、Ⅱ两部分，在气缸右端开口处和正中央各有一个体积不计的卡环，在卡环的左侧各有一个厚度不计的轻质活塞A、B，活塞A、B只可以向左移动，活塞密封良好且与汽缸壁之间无摩擦。在潜水前Ⅰ内通过活塞封有压强为的气体，Ⅱ内通过活塞封有压强为的气体，温度相同，两活塞均位于卡环处。当该深度计水平放入水下达到一定深度后，水对活塞A产生挤压使之向左移动，通过活塞A向左移动的距离可以测出下潜深度。已知海水的密度为，海面上大气压强为，重力加速度为g，假设两部分气体均视为理想气体，且海水在一定深度以下温度保持不变。 （1）当活塞A向左移动达到稳定，求此时活塞A受到水的压力大小。 （2）求此装置能测量的最大深度。 14. 如图所示，相距为的平行导轨PQ、MN处于水平面上，磁感应强度大小为的匀强磁场与导轨平面垂直，两导轨通过单刀双掷开关K连接有电动势、内阻的电源和电容的电容器，电容器刚开始的带电量为零。一质量、电阻的导体棒垂直导轨静止放置。K先掷向1，待导体棒速度稳定后，再将K掷向2。忽略一切阻力，导轨的电阻不计，导轨足够长，不考虑电磁辐射。已知当电容器两极板间电压为U时，电容器储存的静电场能量为。 （1）K掷向1，求导体棒的最大加速度大小； （2）K掷向1，当导体棒刚达到稳定时，求导体棒上产生的焦耳热； （3）K掷向2后，求导体棒上产生的焦耳热。 15. 如图所示，固定点O处悬挂长为的轻质细绳，细绳的末端拴接一个质量为的小球A。一质量为m的凹槽B静止在光滑水平面上，凹槽的左侧挡板位于O点正下方，凹槽的左右挡板内侧间的距离，在凹槽右侧靠近挡板处静止有一质量为m的小物块C，凹槽上表面与物块间的动摩擦因数。将细线水平拉直，以竖直向下的初速度释放小球A，当小球A摆到最低点时刚好与凹槽B左侧发生碰撞，小球A与凹槽B不会发生二次碰撞，所有碰撞均为弹性碰撞，碰撞时间极短，重力加速度g取。求： （1）小球A与凹槽B碰撞后瞬间的速度大小之比； （2）整个过程中物块C与凹槽B的碰撞次数； （3）从小球A与凹槽B碰撞开始到凹槽B在水平面上运动20m所经历的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理试卷 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，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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，只有一项符合题目要求。 1. 某金属在一束波长为的单色光的照射下发生光电效应，光电子的最大初动能为，已知普朗克常量为h，光速为c，则（　　） A. 单色光的频率为 B. 单色光的光子能量为 C. 金属的逸出功为 D. 金属的极限频率为 【答案】C 【解析】 【详解】A．先明确核心公式：光速与波长、频率的关系 光子能量公式 光电效应方程 极限频率满足（为金属逸出功，为极限频率） 由得单色光频率，故A错误； B．光子能量故B错误； C．根据光电效应方程变形得，故C正确； D．极限频率，故D错误。 故选C。 2. 2025年4月27日23时54分，我国在西昌卫星发射中心成功将天链二号05星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，天链二号05星属于地球同步轨道卫星，被称为“天上数据中转站”。是北斗导航系统的重要组成部分。已知空间站离地高度约为，地球半径约为，地球同步卫星离地高度约为，空间站和地球同步卫星的运动均可视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 空间站有可能在天链二号05星的正下方且二者相对静止 B. 空间站绕地球运行一周的时间约为 C. 空间站绕地球运行的线速度可能大于第一宇宙速度 D. 空间站绕地球运行的角速度大于地球自转的角速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．航天器做匀速圆周运动时万有引力提供向心力，满足 解得 天链二号是同步卫星，角速度等于地球自转角速度；空间站轨道半径小于同步卫星轨道半径，因此空间站角速度大于同步卫星角速度，二者角速度不同，不可能相对静止，故A错误； B．根据开普勒第三定律 已知，， 解得，故B错误； C．航天器做匀速圆周运动时万有引力提供向心力，满足 解得 第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，是卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速度；空间站轨道半径大于地球半径，其线速度小于第一宇宙速度，故C错误； D．由上述分析可知，空间站角速度大于天链二号的角速度，天链二号的角速度等于地球自转角速度，可知空间站绕地球运行的角速度大于地球自转的角速度，故D正确。 故选D。 3. 如图所示为交流发电机的示意图，从线圈通过中性面位置开始计时，发电机产生的电动势瞬时值表达式为，回路的总电阻阻值为。下列说法正确的是（　　） A. 每秒钟电流方向变化50次 B. 电阻消耗的电功率为48.4W C. 仅线圈转速加倍，则电动势为 D. 图示位置CD边受到的安培力方向向下 【答案】B 【解析】 【详解】A．由电动势瞬时值表达式可知，角速度，频率 交流电一个周期内电流方向改变2次，故每秒钟电流方向变化次，故A错误； B．电动势的有效值 电阻消耗的电功率，故B正确； C．线圈转速加倍，则角速度加倍，最大值也加倍。新的电动势表达式应为，故C错误； D．图示位置线圈平面与磁场平行，边垂直切割磁感线。根据楞次定律，安培力阻碍线圈的相对运动。边向下运动，则安培力向上，故D错误。 故选B。 4. 水平光滑冰面上两质量均为m的拖船P、Q用轻质细线连接，初始状态细线恰好绷直，现在细线中点O处作用一个与细线垂直、大小为F的水平恒力来拉动P、Q。如图所示，当两段水平细绳与虚线的夹角第一次均保持为时，拖船P的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】对结点O进行受力分析，所受合力为零。O点受到水平向左的恒力以及两段细线的拉力，设细线拉力大小为。由题图可知，两段细线关于虚线对称，且与虚线的夹角均为。根据平衡条件，在水平方向上有 解得细线拉力 对拖船P进行受力分析，P在水平光滑冰面上运动，竖直方向重力与支持力平衡，水平方向只受细线的拉力作用。根据牛顿第二定律有 解得拖船P的加速度大小 故选D。 5. 如图所示是一套杨氏双缝干涉实验装置，其中、是距离为d的双缝，双缝到光屏的距离为L。光屏上O点是中央亮纹的中心，当用波长660nm的红光照射双缝时，为第4级亮纹的中心。现用波长660nm的红光和波长440nm的蓝光同时照射双缝，下列说法正确的是（　　） A. 红光和蓝光会叠加形成干涉条纹 B. 将光屏稍向左平移后，可能成为蓝光第4级亮纹的中心 C. 红光和蓝光的亮条纹中心会在重叠 D. 红光的亮条纹中心和蓝光的暗条纹中心会在重叠 【答案】C 【解析】 【详解】A．产生干涉现象的必要条件是两列光的频率相同，红光和蓝光的频率不同，不能发生干涉现象，它们在光屏上叠加形成的是混合色光，而不是干涉条纹，故A错误； B．根据双缝干涉亮纹位置公式 初始时点距离中央亮纹中心的距离为 若光屏平移后成为蓝光第4级亮纹的中心，设此时双缝到光屏的距离为，则需满足 解得 因为，所以光屏应向右平移，故B错误； C．红光亮纹中心位置满足 蓝光亮纹中心位置满足 若两者重叠，则 即 当时，，即红光第4级亮纹与蓝光第6级亮纹在处重叠，故C正确； D．由C选项分析可知，在处蓝光满足，这是蓝光的亮纹中心，不是暗纹中心，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，第一次从倾角为的斜面顶端A处将一可视为质点的小球以初速度向右水平抛出，小球落在斜面上的B点处；第二次从A的正上方某点处将同一小球以相同的初速度向右水平抛出，小球落在斜面上的C点处。已知，不计空气阻力，则关于第一次小球落在B点的速度与第二次小球落在C点的速度之比的判断正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设斜面倾角为，第一次平抛运动时间为，第二次为。第一次从点抛出落在点，水平位移 竖直位移 由几何关系 解得 落在点时竖直分速度 合速度 第二次从点抛出落在点，已知，则点相对于点的水平位移 第二次平抛水平位移 因水平速度仍为，故运动时间 落在点时竖直分速度 合速度 速度之比 由题图知， 代入得 所以 故选C。 7. 如图所示，竖直平面内半径为R的光滑圆轨道保持不动，质量为可视为质点的小球静止在圆轨道最低点A。现给小球一水平向右的初速度，使小球能做完整的圆周运动，当小球转过的圆心角时，轨道对小球的弹力大小为11N，小球的动能减少0.6J。重力加速度g取，则（　　） A. 轨道半径为 B. 小球运动过程中的最小速度为 C. 小球的初速度 D. 小球对轨道上任意两点的压力之差不超过10N 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球从最低点运动到转过圆心角的过程中，根据动能定理有 代入数据解得，故A错误； BC．在处，由牛顿第二定律 代入数据解得 此时动能 初动能 由 解得 小球运动过程中的最小速度出现在最高点，设最高点速度为，从最低点到最高点根据机械能守恒定律有 解得，故B正确，C错误； D．小球对轨道最低点与最高点的压力差最大，在最低点 在最高点 为，故D错误。 故选B。 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。 8. 如图所示，真空中有一等边三角形ABC，B、C两点分别固定一个点电荷，A点的电场强度方向如图所示，取无穷远处为电势零点，下列说法正确的是（　　） A. B处点电荷带负电，C处点电荷带正电 B. B处的电荷量大于C处的电荷量 C. 若仅使B处的电荷量增大，则A点的电势会升高 D. 若使B和C处的电荷量均变为原来的2倍，则A点的电势也变为原来的2倍 【答案】AD 【解析】 【详解】A．将A点的电场强度沿着AB和CA所在直线分解，如图所示 由图可知，指向B点，背离C点，故B带负电，C带正电，故A正确； B．因， 由可知，，故B错误； C．若仅使B的电荷量增大，因B带负电，则B在A点产生的电势降低，A点的电势等于B、C在A点产生的电势的代数和，故A点的电势会降低，故C错误； D．若使B和C的电荷量均变为原来的2倍，电势，大小都变为原来的2倍，A点的电势等于B、C在A点产生的电势的代数和，则大小也变为原来的2倍，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示，、是两个都从时从平衡位置开始振动且振动步调完全相反的波源，两波源做简谐运动的周期均为2s，振幅均为20cm，两者间距离为20m，在两波源的连线上，A与波源相距4m，B与波源相距4m，O与A相距8m，时质点A即将开始振动。下列说法正确的是（　　） A. 时两列波相遇 B. 时质点A由平衡位置向上起振 C. 6s后质点O的振幅为40cm D. 时间内，质点O通过的路程为80cm 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由题意，时质点即将开始振动，说明波从传到用了，波速 两波源相距，相向传播，相遇时间，故A正确； B．题目只说明两波源振动步调完全相反，未明确的起振方向，因此无法确定质点的起振方向，故B错误； C．点与距离 与距离 波程差 波长 因，且两波源振动步调相反，所以点为振动减弱点。波从传到点所需时间 波从传到点所需时间 所以6s后，由于两波振幅相同，故点合振幅为0，故C错误； D．在内点未振动；在内只有的波传到点，点振动时间 通过路程 后两列波在点叠加，因点为振动减弱点且两波振幅相等，点静止不动。所以内点通过的路程为，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，半径为R的圆形区域中有垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度B，A、C是左半圆的三等分点，一比荷为的带正电粒子a，先从圆形磁场边界上的A点以的速度垂直直径MN射入磁场，粒子a射出后另一与粒子a相同的带电粒子b，再从圆形磁场边界上的C点同样以的速度垂直直径MN射入磁场，关于粒子a、b在磁场中的运动，下列说法正确的是（　　） A. 粒子a、b从不同位置射出磁场 B. 粒子a、b在磁场中运动的时间之比为2∶1 C. 粒子a、b在磁场中运动位移之比为3∶1 D. 粒子a、b在磁场中运动的动量改变量之比为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由题意知，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有 解得 即粒子运动半径等于磁场区域半径。粒子轨迹如下，根据磁聚焦原理结合几何关系可知，两粒子均从N点射出 A、C为左半圆三等分点，则 对于粒子a，入射点A，轨迹圆心在A正下方处，由几何关系知四边形为菱形，轨迹圆心角 对于粒子b，入射点C，轨迹圆心在C正下方处，同理四边形为菱形，轨迹圆心角 粒子在磁场中运动时间 相同，时间之比等于圆心角之比，即，故A错误B正确； C．位移即弦长，， 位移之比为，故C错误； D．根据几何关系可知，动量改变量大小 故，故D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 在“探究两个互成角度的共点力的合成规律”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，橡皮条的另一端系两根细绳，细绳另一端带有绳套。先用两个弹簧秤分别钩住绳套并互成角度地拉橡皮条，再用一个弹簧秤拉橡皮条的结点，如图甲所示。 （1）对两次拉伸橡皮条的要求，下列说法正确的是________。 A. 将橡皮条拉伸相同长度即可 B. 将橡皮条沿相同方向拉到相同长度 C. 将弹簧秤都拉伸到相同刻度即可 D. 将橡皮条和绳的结点拉到相同位置 （2）弹簧测力计指针位置如图乙所示，其读数为________N。 （3）下列关于实验操作中的注意事项，说法正确的是________。 A. 实验过程中拉动弹簧测力计时，弹簧测力计可以不与木板平行 B. 两根细绳间的夹角必须为 C. 确定两个分力方向时必须使铅笔紧贴细绳画出直线 D. 拉动弹簧测力计时，弹簧不可与外壳接触或产生摩擦 （4）如图甲所示，开始两弹簧测力计的夹角小于，保持弹簧测力计B的方向以及结点O的位置不变，将弹簧测力计A沿顺时针方向缓慢转动至水平，则关于弹簧测力计A、B读数的变化情况正确的是________。 A. 弹簧测力计A的读数增大，弹簧测力计B的读数先减小后增大 B. 弹簧测力计A的读数先减小后增大，弹簧测力计B的读数增大 C. 弹簧测力计A的读数减小，弹簧测力计B的读数先增大后减小 D. 弹簧测力计A的读数先增大后减小，弹簧测力计B的读数减小 【答案】（1）D （2）2.10 （3）D （4）B 【解析】 【小问1详解】 在实验过程中，两次拉拽橡皮条时应使结点处于同一位置，保证弹力具有相同的作用效果即可，对橡皮条的拉伸方向和长度等没有固定的要求。 故选D。 【小问2详解】 根据图像可知测力计的最小分度值为0.1N，所以读数为2.10N。 【小问3详解】 A．实验中测力计必须与木板平行，故A错误； B．实验中两根细绳之间的角度不要过大或过小，没有要求必须是90°，故B错误； C．确定两个分力的方向时，利用铅笔在细绳的方向上确定两个点，利用两点来确定直线的方向，不能用铅笔直接紧贴细绳画出直线，这样的误差太大，故C错误； D．拉动弹簧测力计时，弹簧不可与外壳接触或产生摩擦，故D正确。 故选D。 【小问4详解】 对结点O进行受力分析，受到三力作用可以围成首尾相接的三角形，如下图所示 当顺时针转到水平方向时，先减小后增大，一直在增大。 故选B。 12. 某学习小组用两种不同的金属电极插入苹果做了一个“水果电池”，如图甲所示。 （1）该小组尝试将若干个水果电池依次串联起来给“1.5V，0.3A”的小灯泡供电，发现小灯泡始终不发光，其原因是________。 A. 水果电池电动势太大 B. 水果电池电动势太小 C. 水果电池内阻太大 D. 小灯泡内阻太大 （2）除待测水果电池外，实验室提供如下器材： A．滑动变阻器（阻值）； B．滑动变阻器（阻值）； C．电压表V（量程3V，内阻约）； D．电流表A（量程，内阻为）； E．开关一个，导线若干。 为了尽可能准确测定该水果电池的电动势和内阻，已提供的如图乙、丙所示的两个测量电路图，应选________（填“乙”或“丙”）；滑动变阻器应选________（填“”或“”）。 （3）选择正确的电路和实验器材后由实验数据作出的图像如图丁所示，由图像可求得电源电动势为________V，内电阻为________（结果均保留三位有效数字）；实验时若将电极片插入得更深一点，则水果电池的内阻将________（填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】（1）C （2） ①. 乙 ②. （3） ①. 1.00 ②. 985 ③. 变小 【解析】 【小问1详解】 小灯泡不发光说明电路中电流过小，达不到发光所需的电流。小灯泡的电阻约为 水果电池的电动势通常较小，但串联后总电动势可以达到以上。但水果电池的内阻很大，根据闭合电路欧姆定律 当电源内阻远大于外电路电阻时，电路中电流很小，不足以让小灯泡发光。 故选C。 【小问2详解】 [1][2]由于电流表内阻已知，所以选择图乙，可以测量电源内阻准确值。由于电源内阻较大，为了在实验中获得较大的电流变化范围，滑动变阻器应选用阻值较大的。 【小问3详解】 [1][2][3]根据 整理得 根据图像可知，纵轴截距表示电源电动势，故 图像斜率的绝对值表示， 故电源内阻 实验时若将电极片插入得更深一点，电极与果肉的接触面积增大，根据电阻定律可知，水果电池的内阻将变小。 13. 某小组设计了一个可测定下潜深度的深度计，如图所示，一横截面积为S的导热气缸被分成长度均为L的Ⅰ、Ⅱ两部分，在气缸右端开口处和正中央各有一个体积不计的卡环，在卡环的左侧各有一个厚度不计的轻质活塞A、B，活塞A、B只可以向左移动，活塞密封良好且与汽缸壁之间无摩擦。在潜水前Ⅰ内通过活塞封有压强为的气体，Ⅱ内通过活塞封有压强为的气体，温度相同，两活塞均位于卡环处。当该深度计水平放入水下达到一定深度后，水对活塞A产生挤压使之向左移动，通过活塞A向左移动的距离可以测出下潜深度。已知海水的密度为，海面上大气压强为，重力加速度为g，假设两部分气体均视为理想气体，且海水在一定深度以下温度保持不变。 （1）当活塞A向左移动达到稳定，求此时活塞A受到水的压力大小。 （2）求此装置能测量的最大深度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设活塞A向左移动的距离为，此时I部分气体的长度为 由于初始时II部分气体压强大于I部分气体压强，且I部分气体被压缩后压强增大，需判断活塞B是否移动。假设活塞B不动，对I部分气体，由玻意耳定律得 解得 因为，所以活塞B受力平衡，保持静止，假设成立。此时活塞A处于平衡状态，受到水的压力与I部分气体的压力平衡，即 【小问2详解】 当深度增加，水压增大，活塞A继续向左移动。当I部分气体压强增大到时，活塞B开始向左移动。此后A、B一起向左移动，两部分气体压强始终相等。当活塞A移动到中央卡环处时，活塞A被卡环挡住无法继续向左移动，此时达到最大测量深度。设此时气体压强为，活塞B距左端的距离为。对I部分气体，体积为，由玻意耳定律得 对II部分气体，体积为，由玻意耳定律得 联立两式解得， 由液体压强公式 解得最大深度 14. 如图所示，相距为的平行导轨PQ、MN处于水平面上，磁感应强度大小为的匀强磁场与导轨平面垂直，两导轨通过单刀双掷开关K连接有电动势、内阻的电源和电容的电容器，电容器刚开始的带电量为零。一质量、电阻的导体棒垂直导轨静止放置。K先掷向1，待导体棒速度稳定后，再将K掷向2。忽略一切阻力，导轨的电阻不计，导轨足够长，不考虑电磁辐射。已知当电容器两极板间电压为U时，电容器储存的静电场能量为。 （1）K掷向1，求导体棒的最大加速度大小； （2）K掷向1，当导体棒刚达到稳定时，求导体棒上产生的焦耳热； （3）K掷向2后，求导体棒上产生的焦耳热。 【答案】（1） （2）6J （3）1.8J 【解析】 【小问1详解】 K掷向1瞬间，导体棒速度为零，感应电动势为零，此时电路中电流最大，安培力最大，加速度最大。根据闭合电路欧姆定律，电流 导体棒受到的安培力 根据牛顿第二定律 解得最大加速度 【小问2详解】 K掷向1后，导体棒在安培力作用下加速，随着速度增大，反电动势增大，电流减小。当电流为零时，导体棒达到稳定速度，此时 解得 在此过程中，对导体棒应用动量定理 即 通过电源的电荷量 电源做功 根据能量守恒定律，电源提供的电能转化为导体棒的动能和回路产生的焦耳热，即 解得回路总焦耳热 导体棒上产生的焦耳热 【小问3详解】 K掷向2后，导体棒以的初速度切割磁感线，产生感应电动势，给电容器充电。导体棒受安培力阻碍而减速，电容器电压升高。当电路中电流为零时，达到新的稳定状态，设此时速度为，电容器电压 对导体棒应用动量定理（取初速度方向为正） 即 其中为充入电容器的电荷量， 联立得 解得 代入数据解得 根据能量守恒定律，系统减少的动能转化为电容器储存的电场能和回路产生的焦耳热。由于导轨电阻不计，焦耳热全部产生在导体棒上，即 代入数据解得 15. 如图所示，固定点O处悬挂长为的轻质细绳，细绳的末端拴接一个质量为的小球A。一质量为m的凹槽B静止在光滑水平面上，凹槽的左侧挡板位于O点正下方，凹槽的左右挡板内侧间的距离，在凹槽右侧靠近挡板处静止有一质量为m的小物块C，凹槽上表面与物块间的动摩擦因数。将细线水平拉直，以竖直向下的初速度释放小球A，当小球A摆到最低点时刚好与凹槽B左侧发生碰撞，小球A与凹槽B不会发生二次碰撞，所有碰撞均为弹性碰撞，碰撞时间极短，重力加速度g取。求： （1）小球A与凹槽B碰撞后瞬间的速度大小之比； （2）整个过程中物块C与凹槽B的碰撞次数； （3）从小球A与凹槽B碰撞开始到凹槽B在水平面上运动20m所经历的时间。 【答案】（1）3：2 （2）14次 （3）8.3s 【解析】 【小问1详解】 小球A从水平位置下摆到最低点过程，由机械能守恒定律得 代入数据解得碰撞前A的速度 A与B发生弹性碰撞，取向右为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律得， 联立解得：， 故碰撞后瞬间A与B的速度大小之比为 【小问2详解】 A与B碰撞后，B以向右运动，C静止。B、C系统所受合外力为零，动量守恒。设最终共同速度为，则 得 由能量守恒定律，系统动能损失等于摩擦力产生的热量 代入数据解得相对路程 C在B内每滑动距离发生一次碰撞。 这说明C在B内滑动了14个全程。故碰撞次数为14次。 【小问3详解】 在B、C相互作用过程中，C受摩擦力加速度大小 B受摩擦力加速度大小 因为两者加速度方向相反，所以相对加速度大小 相对初速度 末相对速度为0。相互作用时间 在此过程中，根据动量守恒 两边乘上时间 其中 解得得 根据（2）可知，相对位移：奇数次滑动C相对B向左，偶数次滑动C相对B向右。前14次滑动总相对位移为0。第15次滑动C相对B向左 即 联立解得 即 此时B运动距离小于20m，还需匀速运动。剩余距离 匀速时间 总时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $