精品解析：2026届湖北省部分名校高三下学期4月联考物理试题

2026届湖北省部分名校高三下学期4月联考物理试题 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求.全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选得0分。 1. 关于近代物理学，对下列图像所描述的现象解释正确的是（　　） A. 如图甲所示，黑体温度升高辐射电磁波的波长变长，辐射强度变大 B. 如图乙所示，光电子的最大初动能与入射光频率成正比 C. 如图丙所示，在遏制电压与入射光频率的图像中，横轴截距为极限频率 D. 如图丁所示，同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光）。则可判断甲、乙、丙三束光的光子动量关系为 2. 某同学研究绳波的形成，取一条较长的软绳，用手握住一端水平拉直后，沿竖直方向抖动。该同学先后两次抖动后，某时刻在绳上观察到如图所示的甲、乙两个绳波。下列判断正确的是（　　） A. 波形甲的速度比波形乙大 B. 波形甲的周期比波形乙大 C. 波形甲的形成时间比波形乙早 D. 波形甲的起振方向与波形乙相同 3. 2026年春节期间，第25届米兰-科尔蒂纳冬季奥运会，中国跳台滑雪队取得了历史性突破。在跳台滑雪混合团体项目中，中国队获得第8名，创造了在该项目上的历史最好成绩。如图所示为跳台滑雪的简易示意图，运动员（可视为质点）从雪坡上某位置由静止滑下，到达P点后分别以大小不同的速度水平飞出，分别落在平台下方的斜面上的M、N两点。设落在M、N两点时小球的速度方向与斜面间的夹角分别为、，不计空气阻力，关于运动员在PM与PN两段运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 运动的时间相等 B. 速度的变化量相等 C. 速度的变化快慢不相等 D. 4. 转角菱方氮化硼光学晶体，是世界上已知最薄的光学晶体，仅有微米量级厚度，能效相较于传统晶体提升了100至1万倍。如图为氮化硼光学晶体的截面图，其截面长为L。一束单色光斜射到上表面A点，当入射角时反射光线和折射光线恰好垂直，折射光线经长方体侧面反射后射到下表面，光在真空中的传播速度为。下列说法正确的有（　　） A. 透明材料的折射率为2 B. 若改变光线在A点的入射角，则光从上端面传播至下端面的最长时间为 C. 若改变光线在A点的入射角，则光从上端面传播至下端面的最长时间为 D. 若改变光线在A点的入射角，则光从上端面传播至下端面的最长时间为 5. 在光滑绝缘水平桌面上将长为L的柔软金属导线的两个端点固定在间距可忽略不计的a、b两点，整个导线处在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中。当导线通有图示电流I，稳定后导线中的张力为F。下列说法正确的有（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示空间站伸出的机械臂，外端安置一微型卫星。微型卫星、空间站、地球球心在同一直线上，微型卫星与空间站同步做匀速圆周运动。忽略空间站和微型卫星之间的引力，下列说法正确的是（　　） A. 空间站的运动周期比微型卫星的运动周期小 B. 微型卫星的加速度比空间站的加速度大 C. 正常运行时，机械臂和微型卫星间作用力为零 D. 微型卫星与机械臂连接松动，脱落后会做近心运动 7. 图，某测速装置中的一个竖直轮子由半径为的细圆环与辐条构成，辐条和细圆环质量不计。当轮子绕圆心匀速转动时，固定在轮子上的轻质小圆柱可带动“工”形支架在竖直方向运动。“工”形支架质量为，其上端是绝缘材料，下端是电阻为、长度为的金属横杆；金属横杆与平行导轨垂直且紧密接触。导轨间距也为，下端接有阻值为的定值电阻，整个导轨处于磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里的匀强磁场中。现对轮子施加外力，使轮子以角速度顺时针匀速转动，当小圆柱转动到左侧与轮子中心等高处开始计时（）。除定值电阻外其余电阻均忽略不计，空气阻力、摩擦阻力不计，电路中电流的磁场忽略不计。则下列说法正确的是（　　） A. 金属横杆产生电动势的瞬时值为 B. 金属横杆两端的电压大小为 C. 从起，轮子转过圈过程中，整个回路产生的焦耳热为 D. 从起，轮子转过圈过程中，轮子对支架做的功为 8. 太极图是一种中国的哲学符号，外面是大圆圈，里面由黑、白两部分阴阳鱼构成，它以阴阳理论为基础，表达了宇宙万物变化发展的普遍规律。如图所示，其中O是大圆圈的圆心，O1和O2两个“鱼眼”分别对应图中两个半径为R的半圆弧CO和OD的圆心，其中半圆弧CO和OD与大圆相切。若在O1、O2各放置一个点电荷，这两个点电荷的电荷量相等。下列说法正确的是（　　） A. 若沿直线从O1到O2电场强度先变小后变大，则O1、O2放置的一定是同种电荷 B. 若沿直线从A到B电势不变，则O1、O2放置的一定是异种电荷 C. 将一正点电荷沿两段圆弧由C经O移动到D，其电势能一直不变 D. 若在O1、O2放置电荷量相等、电性相同的点电荷，则在直线AB上，电场强度最大处距离O点，且该位置与O1、O2放置的电荷量无关 9. 如图所示，半径为r的金属球远离其他物体，通过电阻R接地。电子束从远处以速度v均匀落到球上，每秒钟有n个电子落到球上，全部被吸收而不反弹。电子电荷量为e，质量为m。不计电子重力，不计导线电阻，取大地电势恒为零，稳定后金属球的能量状态与电子落到球上之前的状态没有变化，下列判断正确的是（　　） A. 通过电阻R的电流方向由地面流向金属球 B. 电子对金属球表面单位面积撞击力为nmv C. 电阻R消耗的电功率为n2e2R D. 金属球单位时间释放的热量为 10. 如图所示，有一带正电粒子从点漂入加速电场，不计粒子的初速度，经过电场加速，沿直线通过速度选择器后，垂直磁场左边界入射到磁场中，已知粒子的比荷，加速电场电压。速度选择器水平极板长，间距，板间电压，磁场的左边界与速度选择器右侧重合，其左右边界距离，磁感应强度，粒子重力忽略不计，取。下列说法正确的是（　　） A. 磁场的磁感应强度的大小为 B. 粒子在磁场中运动的沿竖直方向的偏转距离为 C. 若仅撤去磁场，则粒子在磁场中运动的轨迹半径为 D. 若仅撤去磁场，则粒子在磁场中运动的沿竖直方向的偏转距离为 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 一同学设计了如图甲所示的实验装置，测量滑块A与放在水平桌面上的带有定滑轮水平木板间的动摩擦因数，整个过程中，木板始终没有在桌面上滑动。A为带滑轮的滑块，B为盛有砂的砂桶。 （1）实验时，必须要进行的操作是________。 A. 用天平测量出砂和砂桶的质量 B. 调整滑轮的位置，使绳与木板平行 C. 要保证砂和砂桶的质量远小于滑块的质量 D. 滑块靠近打点计时器，先释放滑块，再接通电源 E. 在挂砂桶前需平衡摩擦力 （2）该同学实验中得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点之间还有四个点未画出），打点计时器的交流电源频率为50 Hz，根据纸带可以求出滑块的加速度________。 （3）通过改变砂的质量，得到滑块运动的加速度和力传感器示数F的关系如图丙所示，纵截距为，已知当地的重力加速度为g，则滑块和木板间的动摩擦因数________（用b、g表示）。 （4）实验中已测得滑块的质量为M，将其由静止释放，力传感器的示数为F，滑块运动了一段距离，砂桶刚好接触地面且不反弹，滑块继续滑行一段距离后停止运动，实验测得这两段距离刚好相等，则滑块与木板间的动摩擦因数的表达式为________（用F、M、g表示）；的测量值与真实值相比________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 12. 某研究性学习小组的同学欲做实验——描绘小电珠两端的电压和通过它的电流两者之间关系的曲线。已知所用新型小电珠的额定电压和额定功率分别为5.0 V、2.5 W，实验使用的直流电源的电动势为6.0 V、内阻忽略不计，实验可供选择的器材规格如下： A.电流表A1（量程0～0.6 A，内阻约为0.5 Ω） B.电流表A2（量程0～3 A，内阻约为0.1 Ω） C.电压表V（量程0～3 V，内阻等于3 kΩ） D.定值电阻R1=1 kΩ E.定值电阻R2=3 kΩ F.滑动变阻器R3（阻值0～10 Ω，额定电流1 A） G.滑动变阻器R4（阻值0～5000 Ω，额定电流500 mA） H.开关S一个 请回答下列问题： （1）为了完成实验且尽可能减小实验误差，电流表应选择________，定值电阻应选择________与电压表串联改装成量程合适的电压表，滑动变阻器应选择________（填写实验器材前的序号）。 （2）根据所选的实验器材，请设计合理的电路原理图补填在下面方框中，然后根据方框中的电路图完成该实验______________。 （3）该研究性学习小组的同学用设计好的电路测得了该小电珠两端的电压U和通过电流表的电流I，由计算得到的小电珠的电阻值________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 （4）该研究性学习小组的同学通过设计好的电路得到了多组实验数据，并根据得到的多组数据在坐标系中描点画图，如图所示。如果取两个这样的小电珠并联以后再与一阻值为3.0Ω的定值电阻串联，并接在电动势为6.0V、内阻忽略不计的直流电源两端，则每个小电珠消耗的实际功率为________W（结果保留两位小数）。 13. 如图，一端封闭、另一端足够长的粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银将一段气体封闭在左管中。当温度为时，被封闭的气柱长，两边水银柱高度差，大气压强。求： （1）为使左端水银面下降，封闭气体温度应变为多少（结果保留一位小数）； （2）让封闭气体的温度重新再回到并保持不变，为使封闭气柱长度变为，则还需向开口端注入的水银柱长度为多少。 14. 如图所示，两足够长平行金属导轨MN、PQ倾斜固定放置，与水平面的夹角为，导轨间距为L，导轨电阻不计，导轨下端接一阻值为R的定值电阻。导轨所在平面区域存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。在导轨上放置一质量为m、电阻为r的金属棒ab，长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好，金属棒ab与导轨间的动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，不计空气阻力，忽略回路中的电流对原磁场的影响。 （1）由静止释放金属棒，求金属棒下滑过程中的最大加速度； （2）从距离斜面底端足够远处由静止释放金属棒，求金属棒下滑的最大速度大小； （3）如果给金属棒一沿导轨向上的初速度，金属棒上滑的最大距离为，则其上滑的时间是多少。 15. 如图所示，质量、半径的四分之一光滑圆弧滑槽放置在水平平台上，忽略滑槽与平台间的摩擦，滑槽最低点与平台面相切，在的最低点右侧处有木板静止于光滑水平面上，木板上表面与平台面等高且紧靠平台，距木板右端某处有竖直挡板，木板的质量，将质量小物块（视为质点）从滑槽与圆心等高处无初速释放，经过平台后以速度滑上木板，当小物块刚好与木板速度相同时，木板与挡板发生碰撞，碰撞过程中没有机械能损失，小物块与木板间的动摩擦因数为，小物块没有脱离木板，重力加速度取，不计空气阻力，求： （1）小物块滑离时的速度的大小； （2）小物块滑离时与木板左端的距离，及与平台间的动摩擦因数； （3）木板右端到挡板的距离； （4）从小物块滑上木板到最终停止，木板走过的总路程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届湖北省部分名校高三下学期4月联考物理试题 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求.全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选得0分。 1. 关于近代物理学，对下列图像所描述的现象解释正确的是（　　） A. 如图甲所示，黑体温度升高辐射电磁波的波长变长，辐射强度变大 B. 如图乙所示，光电子的最大初动能与入射光频率成正比 C. 如图丙所示，在遏制电压与入射光频率的图像中，横轴截距为极限频率 D. 如图丁所示，同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光）。则可判断甲、乙、丙三束光的光子动量关系为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据黑体辐射实验规律，随着温度升高，各种波长的辐射强度都增加，且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故A错误； B．根据爱因斯坦光电效应方程 可知，光电子的最大初动能与入射光频率是线性关系，不是正比关系，故B错误； C．根据光电效应方程 结合动能定理 可得 当时， 即横轴截距为极限频率，故C正确； D．由图丁可知，甲、乙光的遏止电压相等，丙光的遏止电压绝对值较大，根据 可知，丙光的频率最大，甲、乙光的频率相等。根据光子动量公式 可知，，故D错误。 故选C。 2. 某同学研究绳波的形成，取一条较长的软绳，用手握住一端水平拉直后，沿竖直方向抖动。该同学先后两次抖动后，某时刻在绳上观察到如图所示的甲、乙两个绳波。下列判断正确的是（　　） A. 波形甲的速度比波形乙大 B. 波形甲的周期比波形乙大 C. 波形甲的形成时间比波形乙早 D. 波形甲的起振方向与波形乙相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．机械波在同种均匀介质中传播速度由介质决定，故波形甲和波形乙的速度相等，即，故A错误； B．由图可知，波形甲的波长大于波形乙的波长，即，根据可知，波形甲的周期比波形乙大，故B正确； C．波源在左侧，波向右传播，离波源越远的波形成越早，乙波在甲波右侧，故波形乙的形成时间比波形甲早，故C错误； D．根据波的传播方向和波形可知，波形甲的最前端左侧为波谷，故起振方向向下；波形乙的最前端左侧为波峰，故起振方向向上，两者起振方向相反，故D错误。 故选B。 3. 2026年春节期间，第25届米兰-科尔蒂纳冬季奥运会，中国跳台滑雪队取得了历史性突破。在跳台滑雪混合团体项目中，中国队获得第8名，创造了在该项目上的历史最好成绩。如图所示为跳台滑雪的简易示意图，运动员（可视为质点）从雪坡上某位置由静止滑下，到达P点后分别以大小不同的速度水平飞出，分别落在平台下方的斜面上的M、N两点。设落在M、N两点时小球的速度方向与斜面间的夹角分别为、，不计空气阻力，关于运动员在PM与PN两段运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 运动的时间相等 B. 速度的变化量相等 C. 速度的变化快慢不相等 D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．运动员做平抛运动，竖直方向为自由落体运动，由 得 由图可知落在点时下落高度大，运动时间长，故A错误； B．速度变化量 因运动时间不相等，故速度变化量不相等，故B错误； C．运动员只受重力，加速度为，故速度变化快慢相等，故C错误； D．设斜面倾角为，点距斜面顶端竖直高度为，落点水平位移为，竖直位移为，则 又， 联立得 两边同除以 得 设速度与水平方向夹角为，则 故 即 因，故，即，而 故，故D正确。 故选D。 4. 转角菱方氮化硼光学晶体，是世界上已知最薄的光学晶体，仅有微米量级厚度，能效相较于传统晶体提升了100至1万倍。如图为氮化硼光学晶体的截面图，其截面长为L。一束单色光斜射到上表面A点，当入射角时反射光线和折射光线恰好垂直，折射光线经长方体侧面反射后射到下表面，光在真空中的传播速度为。下列说法正确的有（　　） A. 透明材料的折射率为2 B. 若改变光线在A点的入射角，则光从上端面传播至下端面的最长时间为 C. 若改变光线在A点的入射角，则光从上端面传播至下端面的最长时间为 D. 若改变光线在A点的入射角，则光从上端面传播至下端面的最长时间为 【答案】B 【解析】 【详解】A．已知入射角，反射光线与折射光线垂直，因此折射角 根据折射定律 ，代入得，故A错误； BCD．光在介质中的传播速度  设折射角为，无论光在侧面如何反射，光传播总路径的竖直投影总和等于截面长度，因此总路径长满足  传播时间​，要使最大，需要最小，即最大。 根据折射定律 ，入射角最大为，，因此的最大值为 可得  代入时间公式得最长时间，​ 故B正确，CD错误。 故选B。 5. 在光滑绝缘水平桌面上将长为L的柔软金属导线的两个端点固定在间距可忽略不计的a、b两点，整个导线处在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中。当导线通有图示电流I，稳定后导线中的张力为F。下列说法正确的有（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．图中的导线为柔软导线，在安培力的作用下会发生变形，稳定时对应静止状态，此时变形停止。每一小段导线受到的安培力都是向外的，且大小相同，导线中张力固定，最后每小段导线受力均匀，形状相同，整条导线会变为圆形，其半径 张力为时，每小段导线只受到安培力，不能平衡，A错误； BCD．取一小段圆弧进行受力分析，这段圆弧受到三个力，分别为沿半径向外的安培力，以及大小为，分别沿两侧切线方向的张力。并且三力平衡的矢量三角形与圆弧两侧与圆心连线后，弦和两条半径相连产生的三角形相似，此时弧长约等于弦长，因此有 由安培力公式得，这一小段圆弧受到的安培力为 整理得，B错误，C正确，D错误。 故选C。 6. 如图所示空间站伸出的机械臂，外端安置一微型卫星。微型卫星、空间站、地球球心在同一直线上，微型卫星与空间站同步做匀速圆周运动。忽略空间站和微型卫星之间的引力，下列说法正确的是（　　） A. 空间站的运动周期比微型卫星的运动周期小 B. 微型卫星的加速度比空间站的加速度大 C. 正常运行时，机械臂和微型卫星间作用力为零 D. 微型卫星与机械臂连接松动，脱落后会做近心运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．微型卫星与空间站同步做匀速圆周运动，说明两者的角速度相同，根据 可知，两者的运动周期相同，故A错误； B．根据向心加速度公式 由于两者角速度相同，由图可知微型卫星的轨道半径大于空间站的轨道半径，所以微型卫星的加速度比空间站的加速度大，故B正确； C．对于空间站，万有引力提供向心力，有 对于微型卫星，若只受万有引力，其需要的向心力为，而实际需要的向心力为。由于，且由空间站轨道决定，可知 即万有引力不足以提供向心力，机械臂必须对微型卫星施加指向圆心的拉力，故C错误； D．微型卫星脱落后，只受万有引力作用。由C选项分析可知，此时万有引力小于其做圆周运动所需的向心力，微型卫星将做离心运动，故D错误。 故选B。 7. 图，某测速装置中的一个竖直轮子由半径为的细圆环与辐条构成，辐条和细圆环质量不计。当轮子绕圆心匀速转动时，固定在轮子上的轻质小圆柱可带动“工”形支架在竖直方向运动。“工”形支架质量为，其上端是绝缘材料，下端是电阻为、长度为的金属横杆；金属横杆与平行导轨垂直且紧密接触。导轨间距也为，下端接有阻值为的定值电阻，整个导轨处于磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里的匀强磁场中。现对轮子施加外力，使轮子以角速度顺时针匀速转动，当小圆柱转动到左侧与轮子中心等高处开始计时（）。除定值电阻外其余电阻均忽略不计，空气阻力、摩擦阻力不计，电路中电流的磁场忽略不计。则下列说法正确的是（　　） A. 金属横杆产生电动势的瞬时值为 B. 金属横杆两端的电压大小为 C. 从起，轮子转过圈过程中，整个回路产生的焦耳热为 D. 从起，轮子转过圈过程中，轮子对支架做的功为 【答案】C 【解析】 【详解】A．时，小圆柱位于轮子左侧与中心等高处，此时小圆柱的速度方向竖直向下，大小为v=ωd 金属横杆切割磁感线的速度最大，产生的感应电动势最大，为 此后小圆柱向下运动，竖直分速度减小，电动势减小。故电动势的瞬时值表达式应为余弦函数，即，故A错误； B．金属横杆两端的电压为路端电压，其最大值 有效值，故B错误； C．从起，轮子转过圈过程中，即经过时间 电流按余弦规律变化，产生的焦耳热可以用有效值计算。电流有效值 整个回路产生的焦耳热，故C正确； D．从起，轮子转过圈过程中，支架向上运动距离为d，速度由ωd减小到0。根据能量守恒定律，轮子对支架做的功W、重力做的功、安培力做的功之和等于动能的变化量。根据功能关系可知 即 解得，故D错误。 故选C。 8. 太极图是一种中国的哲学符号，外面是大圆圈，里面由黑、白两部分阴阳鱼构成，它以阴阳理论为基础，表达了宇宙万物变化发展的普遍规律。如图所示，其中O是大圆圈的圆心，O1和O2两个“鱼眼”分别对应图中两个半径为R的半圆弧CO和OD的圆心，其中半圆弧CO和OD与大圆相切。若在O1、O2各放置一个点电荷，这两个点电荷的电荷量相等。下列说法正确的是（　　） A. 若沿直线从O1到O2电场强度先变小后变大，则O1、O2放置的一定是同种电荷 B. 若沿直线从A到B电势不变，则O1、O2放置的一定是异种电荷 C. 将一正点电荷沿两段圆弧由C经O移动到D，其电势能一直不变 D. 若在O1、O2放置电荷量相等、电性相同的点电荷，则在直线AB上，电场强度最大处距离O点，且该位置与O1、O2放置的电荷量无关 【答案】BD 【解析】 【详解】A．若、放置同种电荷，在连线上，中点处电场强度为0，靠近电荷处电场强度趋于无穷大，所以从到电场强度先变小后变大；若、放置异种电荷，在连线上，两电荷产生的电场方向相同，中点处电场强度最小（但不为0），靠近电荷处电场强度趋于无穷大，所以从到电场强度也是先变小后变大。故无法判断一定是同种电荷，A错误； B．直线是线段的中垂线。若、放置等量异种电荷，其中垂线为等势线，电势处处相等；若放置等量同种电荷，中垂线上电势从点向两侧变化。题目中沿直线从到电势不变，说明是等势线，故、放置的一定是异种电荷，B正确； C．沿圆弧移动时，该点到的距离恒为，但到的距离逐渐变化。根据电势叠加原理 电势发生变化，正点电荷的电势能也随之变化，C错误； D．设直线上某点距点距离为。点到、的距离 根据对称性，合场强方向沿直线 根据数学原理可知，当时，有最大值。该位置仅与几何尺寸有关，与电荷量无关，D正确。 故选BD。 9. 如图所示，半径为r的金属球远离其他物体，通过电阻R接地。电子束从远处以速度v均匀落到球上，每秒钟有n个电子落到球上，全部被吸收而不反弹。电子电荷量为e，质量为m。不计电子重力，不计导线电阻，取大地电势恒为零，稳定后金属球的能量状态与电子落到球上之前的状态没有变化，下列判断正确的是（　　） A. 通过电阻R的电流方向由地面流向金属球 B. 电子对金属球表面单位面积撞击力为nmv C. 电阻R消耗的电功率为n2e2R D. 金属球单位时间释放的热量为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．落到球面上的电子通过电阻R流向大地，由于电子带负电，故通过电阻R的电流方向由地面流向金属球，A正确； B．每秒钟金属球单位面积上有个电子落上，电子的末速度由变为零，根据动量定理有，其中 联立解得，电子对金属球表面单位面积上的撞击力为，故B错误； C．每秒钟金属球上有个电子落上，根据，其中 电阻R消耗的电功率为 联立解得，C正确； D．单位时间内落到金属球上电子的总动能为 单位时间电阻上产生的热为，其中 根据能量守恒定律，金属球单位时间释放的热量为 联立解得，金属球单位时间释放的热量为，故D正确。 故选ACD。 10. 如图所示，有一带正电粒子从点漂入加速电场，不计粒子的初速度，经过电场加速，沿直线通过速度选择器后，垂直磁场左边界入射到磁场中，已知粒子的比荷，加速电场电压。速度选择器水平极板长，间距，板间电压，磁场的左边界与速度选择器右侧重合，其左右边界距离，磁感应强度，粒子重力忽略不计，取。下列说法正确的是（　　） A. 磁场的磁感应强度的大小为 B. 粒子在磁场中运动的沿竖直方向的偏转距离为 C. 若仅撤去磁场，则粒子在磁场中运动的轨迹半径为 D. 若仅撤去磁场，则粒子在磁场中运动的沿竖直方向的偏转距离为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．粒子加速，根据动能定理有 解得 速度选择器内，粒子受力平衡，则有 解得，故A正确； B．粒子在磁场Ⅱ中，根据洛伦兹力提供向心力有 解得 粒子能从磁场右边界射出，轨迹对应的圆心角为，则有 粒子在磁场Ⅱ中运动的沿竖直方向的偏转距离为，故B错误； C．撤去磁场后，粒子做类平抛运动，则有 根据牛顿第二定律有 竖直方向末速度 代入数据解得 则合速度大小 粒子在磁场Ⅱ中运动的半径为，故C错误； D．有C可知，粒子在磁场Ⅱ中的运动半径为，粒子进入磁场Ⅱ的速度与竖直方向的夹角为，则有 解得 粒子在磁场Ⅱ内的运动轨迹如图所示， 粒子在磁场Ⅱ区域内运动的距离 所以粒子不能从磁场右边界射出，轨迹对应的圆心角为，则有 粒子在磁场Ⅱ中运动的沿竖直方向的偏转距离为，故D正确。 故选AD。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 一同学设计了如图甲所示的实验装置，测量滑块A与放在水平桌面上的带有定滑轮水平木板间的动摩擦因数，整个过程中，木板始终没有在桌面上滑动。A为带滑轮的滑块，B为盛有砂的砂桶。 （1）实验时，必须要进行的操作是________。 A. 用天平测量出砂和砂桶的质量 B. 调整滑轮的位置，使绳与木板平行 C. 要保证砂和砂桶的质量远小于滑块的质量 D. 滑块靠近打点计时器，先释放滑块，再接通电源 E. 在挂砂桶前需平衡摩擦力 （2）该同学实验中得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点之间还有四个点未画出），打点计时器的交流电源频率为50 Hz，根据纸带可以求出滑块的加速度________。 （3）通过改变砂的质量，得到滑块运动的加速度和力传感器示数F的关系如图丙所示，纵截距为，已知当地的重力加速度为g，则滑块和木板间的动摩擦因数________（用b、g表示）。 （4）实验中已测得滑块的质量为M，将其由静止释放，力传感器的示数为F，滑块运动了一段距离，砂桶刚好接触地面且不反弹，滑块继续滑行一段距离后停止运动，实验测得这两段距离刚好相等，则滑块与木板间的动摩擦因数的表达式为________（用F、M、g表示）；的测量值与真实值相比________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）B （2）0.02 （3） （4） ①. ②. 偏大 【解析】 【小问1详解】 A．力传感器可直接测拉力，无需测砂和砂桶质量，故A错误； B．调整滑轮使绳与木板平行，保证拉力沿水平方向，故B正确； C．力传感器直接测拉力，无需满足砂桶质量远小于滑块质量，故C错误； D．打点计时器应先通电再释放滑块，故D错误。 E．本实验的目的就是测量滑块与木板间的动摩擦因数，因此不能提前平衡摩擦力，否则摩擦力就被抵消了，无法测出动摩擦因数，故E错误； 故选B。 【小问2详解】 相邻计数点间有4个点未画出，故时间间隔t=0.1s，则有 解得 【小问3详解】 设滑块质量为M，根据牛顿第二定律有 整理得 可知图像纵截距 解得 【小问4详解】 [1]设这两段距离均为x，全过程对M，根据动能定理有 整理得 [2]因为滑块运动过程中，还存在其他阻力作用（如空气阻力），因此有 解得 可知的测量值与真实值相比偏大。 12. 某研究性学习小组的同学欲做实验——描绘小电珠两端的电压和通过它的电流两者之间关系的曲线。已知所用新型小电珠的额定电压和额定功率分别为5.0 V、2.5 W，实验使用的直流电源的电动势为6.0 V、内阻忽略不计，实验可供选择的器材规格如下： A.电流表A1（量程0～0.6 A，内阻约为0.5 Ω） B.电流表A2（量程0～3 A，内阻约为0.1 Ω） C.电压表V（量程0～3 V，内阻等于3 kΩ） D.定值电阻R1=1 kΩ E.定值电阻R2=3 kΩ F.滑动变阻器R3（阻值0～10 Ω，额定电流1 A） G.滑动变阻器R4（阻值0～5000 Ω，额定电流500 mA） H.开关S一个 请回答下列问题： （1）为了完成实验且尽可能减小实验误差，电流表应选择________，定值电阻应选择________与电压表串联改装成量程合适的电压表，滑动变阻器应选择________（填写实验器材前的序号）。 （2）根据所选的实验器材，请设计合理的电路原理图补填在下面方框中，然后根据方框中的电路图完成该实验______________。 （3）该研究性学习小组的同学用设计好的电路测得了该小电珠两端的电压U和通过电流表的电流I，由计算得到的小电珠的电阻值________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 （4）该研究性学习小组的同学通过设计好的电路得到了多组实验数据，并根据得到的多组数据在坐标系中描点画图，如图所示。如果取两个这样的小电珠并联以后再与一阻值为3.0Ω的定值电阻串联，并接在电动势为6.0V、内阻忽略不计的直流电源两端，则每个小电珠消耗的实际功率为________W（结果保留两位小数）。 【答案】（1） ①. A ②. E ③. F （2） （3）小于 （4）1.52 【解析】 【小问1详解】 小电珠的额定电压为，额定功率为，额定电流 额定电流与电流表更为接近，故电流表选A。 电压表需要将量程改为，其满偏电流 量程变为时，内阻为 没有提供的电阻，但是可以串联大于的电阻，因此电阻选择E，此时的量程为 为了小电珠的电压可以从0开始取，滑动变阻器应使用分压法接入，选择电压范围较小的更易调节，故选F。 【小问2详解】 小电珠在额定功率下的电阻为 电压表电流已知，电流表外接更好，电路图如下。 【小问3详解】 在电流表外接的情况下，小电珠的电压没有测量误差，测得的电流是小电珠和电压表的电流之和。因此测得的电流偏大，小电阻计算得到电阻值小于真实值。 【小问4详解】 将直流电源与电阻构成的整体视为一个有内阻的电源，则此电源的电动势为，内阻为，由于两个小电珠并联，设通过一个小电珠的电流为，通过电源的电流实际上是图中的二倍，因此把电源的伏安特性曲线画在图中表示时，其表达式为 这一直线与原直线交于，附近，因此 13. 如图，一端封闭、另一端足够长的粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银将一段气体封闭在左管中。当温度为时，被封闭的气柱长，两边水银柱高度差，大气压强。求： （1）为使左端水银面下降，封闭气体温度应变为多少（结果保留一位小数）； （2）让封闭气体的温度重新再回到并保持不变，为使封闭气柱长度变为，则还需向开口端注入的水银柱长度为多少。 【答案】（1）344.7K （2）14cm 【解析】 【小问1详解】 开始时，，T1=300K 左端水银面下降时，则， 根据 可得 【小问2详解】 使封闭气柱长度变为，则对气体由玻意耳定律 解得 即两边液面高度差为24cm，则加入水银长度为 14. 如图所示，两足够长平行金属导轨MN、PQ倾斜固定放置，与水平面的夹角为，导轨间距为L，导轨电阻不计，导轨下端接一阻值为R的定值电阻。导轨所在平面区域存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。在导轨上放置一质量为m、电阻为r的金属棒ab，长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好，金属棒ab与导轨间的动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，不计空气阻力，忽略回路中的电流对原磁场的影响。 （1）由静止释放金属棒，求金属棒下滑过程中的最大加速度； （2）从距离斜面底端足够远处由静止释放金属棒，求金属棒下滑的最大速度大小； （3）如果给金属棒一沿导轨向上的初速度，金属棒上滑的最大距离为，则其上滑的时间是多少。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 因故金属棒由静止释放后加速下滑 由楞次定律的“来拒去留”，金属棒下滑时产生感应电流受到的安培力阻碍其下滑，故由静止开始下滑时加速度最大，由牛顿第二定律 解得 【小问2详解】 当加速度减小为零时速度达到最大，设最大速度为 由 由闭合电路的欧姆定律有 金属棒受到的安培力 由平衡条件有 联立解得 【小问3详解】 由动量定理 求和 又 联立解得 15. 如图所示，质量、半径的四分之一光滑圆弧滑槽放置在水平平台上，忽略滑槽与平台间的摩擦，滑槽最低点与平台面相切，在的最低点右侧处有木板静止于光滑水平面上，木板上表面与平台面等高且紧靠平台，距木板右端某处有竖直挡板，木板的质量，将质量小物块（视为质点）从滑槽与圆心等高处无初速释放，经过平台后以速度滑上木板，当小物块刚好与木板速度相同时，木板与挡板发生碰撞，碰撞过程中没有机械能损失，小物块与木板间的动摩擦因数为，小物块没有脱离木板，重力加速度取，不计空气阻力，求： （1）小物块滑离时的速度的大小； （2）小物块滑离时与木板左端的距离，及与平台间的动摩擦因数； （3）木板右端到挡板的距离； （4）从小物块滑上木板到最终停止，木板走过的总路程。 【答案】（1）8m/s （2）2.8m，0.5 （3）2m （4）6.5m 【解析】 【小问1详解】 小物块滑离轨道P的速度大小为v0，轨道P的速度大小为vM，则水平方向上动量守恒 系统机械能守恒 联立，解得v0=8m/s 【小问2详解】 小物块滑离轨道P时则， 解得 小物块滑离时与木板左端的距离 设小物块与平台间的动摩擦因数为，根据动能定理有 联立解得 【小问3详解】 小物块滑上木板到共同速度，由动量守恒有 解得共速时的速度大小为 设木板到挡板距离为L，对木板由动能定理可得 解得L=2m 【小问4详解】 对木板，根据牛顿第二定律 解得a=4m/s2 木板与挡板碰撞后第二次达到共同速度大小为v2，根据动量守恒有 解得 同理可得，第三次达到共同速度大小为 以此类推…… 从小物块滑上木板到最终停止，木板B走过的总路程为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $