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冲刺压轴物理试题（一）

方城县第一高级中学2026年普通高等学校招生全国统一考试冲刺压轴卷物理（一） 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. 2025年诺贝尔物理学奖授予了在宏观量子力学隧穿效应和能量量子化方面取得突破性研究的三位科学家，这些研究为量子技术奠定了坚实基础。下列说法正确的是（　　） A. 在光电效应中，只要光照强度足够大，电子就可以从金属表面逸出 B. 玻尔的原子模型认为电子在特定轨道上运动时会辐射能量 C. 原子从较高能级向较低能级跃迁时，辐射光子的能量是连续的 D. 经电场加速的电子束射到晶体上，能观察到衍射图样，证实了电子具有波动性 2. 如图所示为医院进行静脉输液的三种输液瓶及其输液管、进气管装置设计图，其中进气管保证瓶内与瓶外气体相通，随着输液的持续进行，下列说法中正确的是（ ） A. 甲输液瓶内气压不变，瓶内输液管针头处压强减小 B. 乙输液瓶内气压增大，瓶内输液管针头处压强不变 C. 丙输液瓶内气压不变，瓶内输液管针头处压强不变 D. 若需保持给病人的输液流速恒定，则应该选用丙输液瓶 3. 如图所示，认为月球绕地球做匀速圆周运动，月球的一颗人造卫星绕月球做匀速圆周运动。月球的质量为，地球的质量为，卫星与月球中心的距离为，月球中心与地球中心的距离为。已知月球绕地球的周期为，万有引力常量为，下列说法正确的是（　　） A. 卫星绕月球运动的加速度大小与月球绕地球运动的加速度大小之比为 B. 卫星绕月球运动的线速度大小与月球绕地球运动的线速度大小之比为 C. 卫星绕月球做匀速圆周运动的周期为 D. 可求出人造卫星的质量 4. 如图所示，光导纤维由内芯和外套两部分组成，内芯的折射率比外套的大，光在光导纤维中传播时，光在内芯和外套的界面上发生全反射。假设外套为空气，一束红光从光导纤维的一端射入内芯，红光在内芯与空气的界面上恰好发生全反射，经时间从另一端射出；另让一束绿光也从光导纤维的一端射入，绿光在内芯与空气的界面上也恰好发生全反射，经时间从另一端射出。下列说法正确的是（　　） A. 红光在内芯中的传播速度与绿光在内芯中的传播速度的比值为 B. 红光在内芯中的传播速度与绿光在内芯中的传播速度的比值为 C. 内芯对红光的折射率与对绿光的折射率的比值为 D. 内芯对红光的折射率与对绿光的折射率的比值为 5. 如图所示，匝数n=100匝、面积、电阻r=1Ω的圆形线圈固定在磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律为，其中，ω=5rad/s。定值电阻R=9Ω，电表均为理想交流电表，二极管为理想二极管，下列说法正确的是（　　） A. 线圈产生的电动势最大值为V B. 电流表的示数为A C. 电压表的示数为V D. 定值电阻R的电功率为W 6. 原地纵跳摸高是常见的体能测试项目。在某次摸高测试中，一同学从如图A所示的静止下蹲状态，脚刚离开地面，如图B所示，身体运动到最高点时位置如图C所示，三幅图代表同一竖直线上的三个位置，不计空气阻力，关于该同学测试的全过程，下列说法正确的是（ ） A. 从A到B的运动过程中，地面支持力对该同学做正功 B. 该同学在C图位置的机械能等于在A图位置的机械能 C. 从A到B的运动过程中，地面对脚的支持力始终大于该同学的重力 D. 从A到C的过程中，地面对脚的支持力冲量与该同学的重力冲量等大反向 7. 如图甲所示，光滑水平面上静置一质量为的长木板，木板左端固定一轻弹簧。质量为m的物块（可视为质点）从木板右端以水平初速度v滑上木板，当物块压缩弹簧至最短时，木板向左运动的距离为L，此时物块相对木板的位移也为L。物块和长木板的相对位移与两者间摩擦产热的关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为。从长木板开始运动到弹簧压缩到最短的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物块与长木板间的动摩擦因数为 B. 弹簧的最大弹性势能为 C. 物块克服摩擦力做的功为 D. 物块和长木板组成的系统机械能减少了 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. 2024年8月6日，全红婵在巴黎奥运会女子10米跳台决赛中勇夺金牌。从全红婵离开跳台开始计时，她的重心在竖直方向上的速度随时间的变化情况简化如图所示，其中至时间段的图像为直线。不计空气阻力，取重力加速度大小为，则全红婵（　　） A. 距离水面的最大高度为 B. 在时间内的平均速度大于 C. 在过程中处于失重状态 D. 在时间内重力的冲量为零 9. 在精密的电子仪器中常用磁场或电场来改变带电粒子的运动轨迹。如图所示，直线AE把纸面分成上下两部分，在纸面内有矩形ABCD，AB边长为，BC边长为。一个不计重力的电子（其质量为m、电量为）从A点以初速度沿DA方向射入，第一次在整个平面内加垂直纸面的匀强磁场，电子恰好能通过C点；第二次保持AE上方的磁场不变，而将AE下方区域磁场改为与AE方向一致的匀强电场，电子仍通过C点。则（　　） A. 匀强磁场的方向为垂直纸面向外 B. 电子两次从A运动到C所用的时间以及在C点的速度大小都不同 C. 匀强磁场的磁感应强度大小为 D. 匀强磁场的磁感应强度大小为 10. 京东亚洲一号无人仓采用全球领先的智能物流技术，其中包裹分拣系统由智能分拣机器人和多段传送带协同工作组成。该系统包含：倾角、长度的倾斜滑道AB：长度、以水平向右匀速运行的传送带BC，包裹与AB、BC间的动摩擦因数分别为，；智能分拣区CD由半径R=1.5m且角速度可调的水平匀速旋转平台组成，分拣机器人在C点识别包裹后，会在合适位置施加水平推力调整包裹运动方向（不改变速度大小），使包裹从出库段输出（离开分拣区之前，包裹已与转台保持相对静止），如图所示，传送带DE是其中一个出库段；某包裹质量m=1kg，从A点静止释放，经BC段、圆弧CD段后从E点离开系统。各轨道间由光滑圆弧相连，包裹可以看成质点，忽略空气阻力，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 包裹刚到水平传送带B点时所受摩擦力方向水平向左 B. 包裹在水平轨道BC段先向右做减速运动再做匀速运动 C. 由B到C的过程中，因传送带运送包裹节省电能J D. 若分拣区水平转台角速度为，则由C到D过程中，包裹动能变化量为0.875J 三、实验题（本题共2小题，共14分） 11. 某学习小组用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。实验操作步骤如下： ①用天平测出滑块和遮光条的质量M、钩码的质量m； ②调整气垫导轨水平，按图连接好实验装置，固定滑块； ③测量遮光条中点与光电门之间的距离L及遮光条宽度d，将滑块由静止释放，光电门记录遮光条遮光时间t； ④改变遮光条中点与光电门之间的距离L，进行多次实验。 根据上述实验操作过程，回答下列问题： （1）下列关于该实验的说法正确的是_________。 A．实验中必须保证m远小于M B.本实验是验证钩码机械能守恒 C.滑块运动过程中速度大小等于钩码速度大小的一半 D.在调整气垫导轨至水平时，滑块不需要连接钩码 （2）调整气垫导轨至水平，待气流稳定后调节气垫导轨，直至看到导轨上的滑块保持静止或者匀速运动，表示气垫导轨已经调节至水平。 （3）多次改变遮光条到光电门的距离，测出多组L和t，作出随L的变化图像如图所示，图线为过坐标原点的直线，如果在误差允许的范围内当地的重力加速度大小为g=_________时（用字母m、M、a、b、d表示），可以验证机械能守恒定律。 12. 太阳能电池是一类能直接将太阳光能转化为电能的光电半导体器件，也常被称作光伏电池。当它受到达到一定强度的光线照射时，能瞬间产生电压；若外接闭合回路，便会形成电流。这一过程在物理学中被称为太阳能光伏效应。某研究小组取了一片光伏电池板来探究其发电性能，设计了如图乙的实验电路。主要实验步骤如下： a.按电路图乙连接好实验器材； b.用光照强度为E0的光照射该电池，闭合开关S，多次调节滑动变阻器滑片P，读出多组电压表、电流表的示数； c.根据读出的电压表、电流表示数描绘出该电池的U-I图像。 （1）由图乙知，为了防止烧坏电源，实验开始前滑动变阻器滑片P应放在________（选填“a”或“b”）端； （2）如图丙所示，曲线①与曲线②中，一条为依据实测电压、电流数据绘制的电池特性曲线，另一条为该电池出厂时的精确工作曲线，则根据实验数据绘制的曲线为________（选填“①”或“②”），与出厂精确工作曲线的误差来源于________； （3）在光照强度为E0的情况下，通过图丙可得该电池电动势的真实值________V，将该电池与2000Ω的定值电阻连接，此时该电池内阻的真实值________Ω。（结果保留到小数点后一位） 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. 如图所示为一玩具小车上测量加速度的装置示意图，横截面积为、足够长、导热性能良好的薄壁容器固定在水平小车上，容器内有一质量的活塞，小车静止时恰好封闭一段长度的理想气体。某次测试中小车向右匀加速运动，稳定后活塞封闭的气体压强为、长度，已知初始环境温度为，大气压强，不计一切摩擦阻力。 （1）求封闭气体压强和小车匀加速运动的加速度大小； （2）保持活塞封闭气体的压强不变，环境温度由缓慢降低至的过程中，测得封闭气体向外界放出的热量为，求此过程封闭气体内能变化量。 14. 如图所示，A、B是长度水平传送带的两端，右端处上方有一固定挡板（不接触传送带），质量的小物块静止在、的中点处。某时刻，一质量的子弹以的速度沿传送带水平向左射入物块，射出的速度；子弹射出物块的同时，传送带从静止开始沿顺时针方向一直做匀加速运动，加速度大小为。已知物块每次与挡板碰撞反弹后其动能变为碰前动能的四分之一，物块与传送带间的动摩擦因数，不计物块与挡板碰撞的时间，重力加速度取。求： （1）子弹射出物块时物块速度的大小； （2）子弹射出物块到物块第一次与挡板相碰的时间； （3）在子弹射出物块到物块静止的过程中，物块运动的总时间及物块与传送带间产生的热能。 15. 如图所示，为竖直平面内的固定轨道，为光滑半圆形圆管（内径不计）轨道，与足够长的水平轨道相切于点，一质量为的小球a（直径略小于圆管内径）静止在最高点，一质量为的小滑块c静止于圆管下端口。现让质量为的小球b以某一初速度水平向左撞击a，发生弹性碰撞（碰撞时间极短）后，b落在上后立即取走b，a沿圆管运动到处与c发生碰撞后向左运动，上升的最大高度为从端口滑出后立即取走a。已知轨道的半径为落在上的位置（图中未画出）与处之间的距离为与间的动摩擦因数为，重力加速度大小为，不计空气阻力。求： （1）b的初速度大小； （2）a与c碰撞前瞬间a对轨道的压力大小； （3）a与c碰撞后c在轨道上滑行的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 方城县第一高级中学2026年普通高等学校招生全国统一考试冲刺压轴卷物理（一） 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. 2025年诺贝尔物理学奖授予了在宏观量子力学隧穿效应和能量量子化方面取得突破性研究的三位科学家，这些研究为量子技术奠定了坚实基础。下列说法正确的是（　　） A. 在光电效应中，只要光照强度足够大，电子就可以从金属表面逸出 B. 玻尔的原子模型认为电子在特定轨道上运动时会辐射能量 C. 原子从较高能级向较低能级跃迁时，辐射光子的能量是连续的 D. 经电场加速的电子束射到晶体上，能观察到衍射图样，证实了电子具有波动性 【答案】D 【解析】 【详解】A．在光电效应中，电子能否从金属表面逸出取决于光的频率是否超过截止频率，而非光照强度，故A错误； B．玻尔的原子模型认为电子在特定轨道上运动时不会辐射能量，仅在跃迁过程中吸收或辐射能量，故B错误； C．原子从较高能级向较低能级跃迁时，辐射光子的能量等于两能级之差，是离散的量子化值，而非连续值，故C错误； D．经电场加速的电子束射到晶体上产生衍射图样（如戴维森-革末实验），该现象是电子波动性的直接证据，故D正确。 故选D。 2. 如图所示为医院进行静脉输液的三种输液瓶及其输液管、进气管装置设计图，其中进气管保证瓶内与瓶外气体相通，随着输液的持续进行，下列说法中正确的是（ ） A. 甲输液瓶内气压不变，瓶内输液管针头处压强减小 B. 乙输液瓶内气压增大，瓶内输液管针头处压强不变 C. 丙输液瓶内气压不变，瓶内输液管针头处压强不变 D. 若需保持给病人的输液流速恒定，则应该选用丙输液瓶 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲瓶没有进气管，随着液体流出，瓶内空气体积变大，瓶内气压减小，随着液体的流出液体压强在减小，而瓶内输液管针头处的压强等于瓶内气压与液体柱压强之和，因此针头处压强也会减小，故A错误； BD．乙瓶通过进气管与外面大气相通，虚线处瓶上方气体的压强与液体的压强之和总等于大气压，随着液体的流出，液体压强减小，气体压强增大，但是瓶内输液管针头处压强不变，从而保证药液流速恒定，故B正确，D错误； C．丙输液瓶在底部通过细管与大气相通，气体压强不变，随着液体的不断流出，瓶内输液管针头处压强变小，故C错误。 故选B。 3. 如图所示，认为月球绕地球做匀速圆周运动，月球的一颗人造卫星绕月球做匀速圆周运动。月球的质量为，地球的质量为，卫星与月球中心的距离为，月球中心与地球中心的距离为。已知月球绕地球的周期为，万有引力常量为，下列说法正确的是（　　） A. 卫星绕月球运动的加速度大小与月球绕地球运动的加速度大小之比为 B. 卫星绕月球运动的线速度大小与月球绕地球运动的线速度大小之比为 C. 卫星绕月球做匀速圆周运动的周期为 D. 可求出人造卫星的质量 【答案】C 【解析】 【详解】A．由万有引力提供向心力得， 可得卫星绕月球运动的加速度大小与月球绕地球运动的加速度大小之比为，故A错误； B．由向心加速度表达式， 可得卫星绕月球运动的线速度大小与月球绕地球运动的线速度大小之比为，故B错误； C．由， 可得卫星绕月球做匀速圆周运动的周期为，故C正确； D．在列式的过程中，人造卫星的质量被消除，因此无法求出人造卫星的质量，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，光导纤维由内芯和外套两部分组成，内芯的折射率比外套的大，光在光导纤维中传播时，光在内芯和外套的界面上发生全反射。假设外套为空气，一束红光从光导纤维的一端射入内芯，红光在内芯与空气的界面上恰好发生全反射，经时间从另一端射出；另让一束绿光也从光导纤维的一端射入，绿光在内芯与空气的界面上也恰好发生全反射，经时间从另一端射出。下列说法正确的是（　　） A. 红光在内芯中的传播速度与绿光在内芯中的传播速度的比值为 B. 红光在内芯中的传播速度与绿光在内芯中的传播速度的比值为 C. 内芯对红光的折射率与对绿光的折射率的比值为 D. 内芯对红光的折射率与对绿光的折射率的比值为 【答案】A 【解析】 【详解】CD．设光导纤维长为，对红光有 红光通过光导纤维的路程 红光的光速 因此红光通过光导纤维所用的时间 整理得 同理绿光通过光导纤维所用的时间 因此折射率之比为，故CD错误； AB．根据可知红光在内芯中的传播速度与绿光在内芯中的传播速度的比值，故A正确，B错误。 故选A。 5. 如图所示，匝数n=100匝、面积、电阻r=1Ω的圆形线圈固定在磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律为，其中，ω=5rad/s。定值电阻R=9Ω，电表均为理想交流电表，二极管为理想二极管，下列说法正确的是（　　） A. 线圈产生的电动势最大值为V B. 电流表的示数为A C. 电压表的示数为V D. 定值电阻R的电功率为W 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据法拉第电磁感应定律，线圈产生的感应电动势最大值为，解得，故A错误； B．若电路中没有二极管，回路中的交变电流有效值为 由于二极管具有单向导电性，电路中只有半个周期有电流流过。电流表显示的是有效值，设电流表的示数为，根据电流有效值的定义有 解得，故B错误； C．电压表测量的是定值电阻两端电压的有效值，其示数为，故C错误； D．定值电阻的电功率为，故D正确。 故选D。 6. 原地纵跳摸高是常见的体能测试项目。在某次摸高测试中，一同学从如图A所示的静止下蹲状态，脚刚离开地面，如图B所示，身体运动到最高点时位置如图C所示，三幅图代表同一竖直线上的三个位置，不计空气阻力，关于该同学测试的全过程，下列说法正确的是（ ） A. 从A到B的运动过程中，地面支持力对该同学做正功 B. 该同学在C图位置的机械能等于在A图位置的机械能 C. 从A到B的运动过程中，地面对脚的支持力始终大于该同学的重力 D. 从A到C的过程中，地面对脚的支持力冲量与该同学的重力冲量等大反向 【答案】D 【解析】 【详解】A．从A到B的运动过程中，地面支持力的位移为零，地面支持力对该同学不做功，故A错误； B．蹬地起跳过程中运动员消耗体内化学能转化为机械能，B图位置的机械能大于在A图位置的机械能，从B到C的运动过程中机械能守恒，则该同学在C图位置的机械能大于在A图位置的机械能，故B错误； C．运动员从用力蹬地到刚离开地面的起跳过程，先向上加速，地面支持力大于重力；当地面支持力等于重力时速度最大；之后脚与地面作用力逐渐减小，运动员开始减速；当脚与地面作用力为零时，离开地面。故从A到B的运动过程中，地面对脚的支持力不是始终大于该同学的重力，故C错误； D．从A到的过程中，应用动量定理有 所以地面对脚的支持力冲量与该同学的重力冲量等大反向，故D正确。 故选D。 7. 如图甲所示，光滑水平面上静置一质量为的长木板，木板左端固定一轻弹簧。质量为m的物块（可视为质点）从木板右端以水平初速度v滑上木板，当物块压缩弹簧至最短时，木板向左运动的距离为L，此时物块相对木板的位移也为L。物块和长木板的相对位移与两者间摩擦产热的关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为。从长木板开始运动到弹簧压缩到最短的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物块与长木板间的动摩擦因数为 B. 弹簧的最大弹性势能为 C. 物块克服摩擦力做的功为 D. 物块和长木板组成的系统机械能减少了 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题图乙可知，从长木板开始运动到弹簧压缩到最短的过程中，因摩擦产生的总热量为，由功能关系可知 解得物块与长木板间的动摩擦因数为，故A错误； B．物块和长木板组成的系统满足动量守恒，当弹簧形变量最大时，两物体共速且此时弹簧的弹性势能最大，设两物体共速时速度为，则由动量守恒定律有 解得 由能量守恒定律有 解得弹簧的最大弹性势能为，故B错误； C．从长木板开始运动到弹簧压缩到最短的过程中，物块向左运动的位移为 则摩擦力对物块做的功为 所以物块克服摩擦力做的功为，故C正确； D．物块和长木板组成的系统机械能的减少量为，故D错误。 故选C。 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. 2024年8月6日，全红婵在巴黎奥运会女子10米跳台决赛中勇夺金牌。从全红婵离开跳台开始计时，她的重心在竖直方向上的速度随时间的变化情况简化如图所示，其中至时间段的图像为直线。不计空气阻力，取重力加速度大小为，则全红婵（　　） A. 距离水面的最大高度为 B. 在时间内的平均速度大于 C. 在过程中处于失重状态 D. 在时间内重力的冲量为零 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图可知，时间段内全红婵由最高点自由落体运动至水面，故全红婵距离水面的最大高度为，故A错误； B．因时间段内全红婵做加速度减小的加速运动，故在时间内的平均速度，故B正确； C．全红婵在过程中，斜率大于0，加速度向下，处于失重状态，故C正确； D．根据冲量的定义可知，恒力在一段时间内的冲量不为零，故在时间内重力的冲量不为零，故D错误。 故选BC。 9. 在精密的电子仪器中常用磁场或电场来改变带电粒子的运动轨迹。如图所示，直线AE把纸面分成上下两部分，在纸面内有矩形ABCD，AB边长为，BC边长为。一个不计重力的电子（其质量为m、电量为）从A点以初速度沿DA方向射入，第一次在整个平面内加垂直纸面的匀强磁场，电子恰好能通过C点；第二次保持AE上方的磁场不变，而将AE下方区域磁场改为与AE方向一致的匀强电场，电子仍通过C点。则（　　） A. 匀强磁场的方向为垂直纸面向外 B. 电子两次从A运动到C所用的时间以及在C点的速度大小都不同 C. 匀强磁场的磁感应强度大小为 D. 匀强磁场的磁感应强度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．第一次在整个平面内加垂直纸面的匀强磁场，电子恰好能通过C点，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里，A错误； B．电子的轨迹如图所示 若加磁场时，电子从A到C的时间为 若加沿AE方向的匀强电场，则电子从G点射入下方电场做类平抛运动，到达C点的时间为 若只加磁场时，电子到达C点的速度为v0；若加电场时，电子进入电场后因电场力做正功，则到达C点的速度大于v0，即电子第二次通过C点时的速度比第一次的大，B正确； CD．电子沿轨迹AGC做圆周运动到达C点时，由几何关系可知 解得 根据洛伦兹力提供向心力有 解得 C错误，D正确。 故选BD。 10. 京东亚洲一号无人仓采用全球领先的智能物流技术，其中包裹分拣系统由智能分拣机器人和多段传送带协同工作组成。该系统包含：倾角、长度的倾斜滑道AB：长度、以水平向右匀速运行的传送带BC，包裹与AB、BC间的动摩擦因数分别为，；智能分拣区CD由半径R=1.5m且角速度可调的水平匀速旋转平台组成，分拣机器人在C点识别包裹后，会在合适位置施加水平推力调整包裹运动方向（不改变速度大小），使包裹从出库段输出（离开分拣区之前，包裹已与转台保持相对静止），如图所示，传送带DE是其中一个出库段；某包裹质量m=1kg，从A点静止释放，经BC段、圆弧CD段后从E点离开系统。各轨道间由光滑圆弧相连，包裹可以看成质点，忽略空气阻力，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 包裹刚到水平传送带B点时所受摩擦力方向水平向左 B. 包裹在水平轨道BC段先向右做减速运动再做匀速运动 C. 由B到C的过程中，因传送带运送包裹节省电能J D. 若分拣区水平转台角速度为，则由C到D过程中，包裹动能变化量为0.875J 【答案】AC 【解析】 【详解】A．包裹从A到B，根据动能定理有 解得 则包裹刚到水平传送带B点时所受摩擦力方向水平向左，故A正确； B．包裹在水平轨道BC段的加速度为 设包裹一直减速至，根据速度—位移公式有 解得m 刚好等于传送带长度，可见包裹在水平轨道BC段一直向右减速运动，故B错误； C．包裹由B到C的时间为s 相对位移为 因传送带运送包裹节省电能为 代入数据解得J，故C正确； D．离开分拣区之前，包裹已与转台保持相对静止，则速度为 则由C到D过程中，包裹动能变化量为J，故D错误； 故选AC。 三、实验题（本题共2小题，共14分） 11. 某学习小组用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。实验操作步骤如下： ①用天平测出滑块和遮光条的质量M、钩码的质量m； ②调整气垫导轨水平，按图连接好实验装置，固定滑块； ③测量遮光条中点与光电门之间的距离L及遮光条宽度d，将滑块由静止释放，光电门记录遮光条遮光时间t； ④改变遮光条中点与光电门之间的距离L，进行多次实验。 根据上述实验操作过程，回答下列问题： （1）下列关于该实验的说法正确的是_________。 A．实验中必须保证m远小于M B.本实验是验证钩码机械能守恒 C.滑块运动过程中速度大小等于钩码速度大小的一半 D.在调整气垫导轨至水平时，滑块不需要连接钩码 （2）调整气垫导轨至水平，待气流稳定后调节气垫导轨，直至看到导轨上的滑块保持静止或者匀速运动，表示气垫导轨已经调节至水平。 （3）多次改变遮光条到光电门的距离，测出多组L和t，作出随L的变化图像如图所示，图线为过坐标原点的直线，如果在误差允许的范围内当地的重力加速度大小为g=_________时（用字母m、M、a、b、d表示），可以验证机械能守恒定律。 【答案】 ①. D ②. 【解析】 【详解】[1]A．本实验不需要用钩码的重力代替绳的拉力，所以实验中不需要保证m远小于M，故A错误； B．本实验中钩码所受绳的拉力做负功，所以钩码的机械能不守恒，应验证滑块和钩码组成的系统机械能守恒，故B错误； C．滑块运动过程中速度大小始终是钩码速度的2倍，故C错误； D．在调整气垫导轨至水平时，滑块不需要连接钩码，故D正确。 故选D。 [2]滑块经过光电门时的速度为 钩码带动滑块运动过程中，若系统机械能守恒，有 联立可得 结合图像可得 所以 12. 太阳能电池是一类能直接将太阳光能转化为电能的光电半导体器件，也常被称作光伏电池。当它受到达到一定强度的光线照射时，能瞬间产生电压；若外接闭合回路，便会形成电流。这一过程在物理学中被称为太阳能光伏效应。某研究小组取了一片光伏电池板来探究其发电性能，设计了如图乙的实验电路。主要实验步骤如下： a.按电路图乙连接好实验器材； b.用光照强度为E0的光照射该电池，闭合开关S，多次调节滑动变阻器滑片P，读出多组电压表、电流表的示数； c.根据读出的电压表、电流表示数描绘出该电池的U-I图像。 （1）由图乙知，为了防止烧坏电源，实验开始前滑动变阻器滑片P应放在________（选填“a”或“b”）端； （2）如图丙所示，曲线①与曲线②中，一条为依据实测电压、电流数据绘制的电池特性曲线，另一条为该电池出厂时的精确工作曲线，则根据实验数据绘制的曲线为________（选填“①”或“②”），与出厂精确工作曲线的误差来源于________； （3）在光照强度为E0的情况下，通过图丙可得该电池电动势的真实值________V，将该电池与2000Ω的定值电阻连接，此时该电池内阻的真实值________Ω。（结果保留到小数点后一位） 【答案】（1）b （2） ①. ① ②. 电流表分压 （3） ①. 26.0 ②. 888.9 【解析】 【小问1详解】 实验开始前，需让滑动变阻器接入电路的阻值最大，使初始电流最小，保护电源。由图乙可知，滑片P在b端时，滑动变阻器接入电阻最大，因此滑片应放在b端。 【小问2详解】 本电路中，电流表串联在干路，内阻会分压，电压表只测量了滑动变阻器两端的电压，因此测得的路端电压小于真实路端电压；相同电流下，测量得到的U更小，因此实验绘制曲线为下方的①，误差来源于电流表的分压。 【小问3详解】 [1]电源电动势的真实值等于开路电压（时的电压），由真实曲线②可知，时， [2]当外接定值电阻时，满足 若单位为，则（单位），作该电阻的线与曲线②相交，可得工作点约为， 由闭合电路欧姆定律得 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. 如图所示为一玩具小车上测量加速度的装置示意图，横截面积为、足够长、导热性能良好的薄壁容器固定在水平小车上，容器内有一质量的活塞，小车静止时恰好封闭一段长度的理想气体。某次测试中小车向右匀加速运动，稳定后活塞封闭的气体压强为、长度，已知初始环境温度为，大气压强，不计一切摩擦阻力。 （1）求封闭气体压强和小车匀加速运动的加速度大小； （2）保持活塞封闭气体的压强不变，环境温度由缓慢降低至的过程中，测得封闭气体向外界放出的热量为，求此过程封闭气体内能变化量。 【答案】（1） （2）内能减少 【解析】 【小问1详解】 容器导热性能良好，温度不变，封闭气体做等温变化，由玻意耳定律 代入，， 约去得 对活塞受力分析，活塞随小车向右匀加速，由牛顿第二定律（大气压力向右，气体压力向左，合力向右）  代入， 得 【小问2详解】 压强不变，封闭气体做等压变化，由盖-吕萨克定律 其中初始温度，末温度 解得 气体体积减小，外界对气体做功 代入数据得 气体向外界放热，故，由热力学第一定律 则 负号表示封闭气体内能减少。 14. 如图所示，A、B是长度水平传送带的两端，右端处上方有一固定挡板（不接触传送带），质量的小物块静止在、的中点处。某时刻，一质量的子弹以的速度沿传送带水平向左射入物块，射出的速度；子弹射出物块的同时，传送带从静止开始沿顺时针方向一直做匀加速运动，加速度大小为。已知物块每次与挡板碰撞反弹后其动能变为碰前动能的四分之一，物块与传送带间的动摩擦因数，不计物块与挡板碰撞的时间，重力加速度取。求： （1）子弹射出物块时物块速度的大小； （2）子弹射出物块到物块第一次与挡板相碰的时间； （3）在子弹射出物块到物块静止的过程中，物块运动的总时间及物块与传送带间产生的热能。 【答案】（1） （2）16s （3）， 【解析】 【小问1详解】 设子弹穿出物块时物块的速度大小为，根据动量守恒定律有 代入数据解得 【小问2详解】 子弹穿出物块后，传送带向右做初速度为零、加速度的匀加速直线运动，物块向左以初速度做匀减速直线运动，设加速度大小为，经过时间速度减为零，通过的距离为，根据牛顿第二定律有 根据运动学公式有， 联立代入数据解得，，，即物块仍然在传送带上。 之后，物块向右匀加速运动，设经过时间与传送带速度相等为，则有 代入数据解得， 所以，物块与传送带速度相等时，物块恰好回到位置点。之后，物块与传送带一起加速到第一 次与挡板相碰，设经过的时间为，则 代入数据解得 设子弹穿出物块到物块第一次与挡板相碰的时间为，则 【小问3详解】 设物块第一次与挡板相碰前速度为，有 由于物块与挡板碰撞反弹后其动能变为碰前动能的四分之一，所以每次相碰后速度减为碰前的二分之一，由于传送带一直做匀加速运动，物块与传送带速度不可能再相等。所以，物块以大小相等的加速度先做匀减速后做匀加速运动，每次都以前一次相碰后速度大小与挡板相碰，经过无穷多次，速度减为零，在挡板前被挡板挡住静止。 设第一次相碰后到第二次碰撞所经历的时间为，则有 设第二次相碰后到第三次碰撞所经历的时间为，有 设第三次相碰后到第四次碰撞所经历的时间为，有 …… 第一次相碰后到物块静止时间为，则 子弹穿出物块到物块静止过程中，物块运动的总时间，则 在子弹穿出物块到物块第一次与挡板相碰的时间内，设物块相对传送带的位移为，则 在第一次相碰后到物块静止时间内，设物块相对传送带的位移为，则 在子弹穿出物块到物块静止的过程中，物块与传送带间产生的热能为，则 15. 如图所示，为竖直平面内的固定轨道，为光滑半圆形圆管（内径不计）轨道，与足够长的水平轨道相切于点，一质量为的小球a（直径略小于圆管内径）静止在最高点，一质量为的小滑块c静止于圆管下端口。现让质量为的小球b以某一初速度水平向左撞击a，发生弹性碰撞（碰撞时间极短）后，b落在上后立即取走b，a沿圆管运动到处与c发生碰撞后向左运动，上升的最大高度为从端口滑出后立即取走a。已知轨道的半径为落在上的位置（图中未画出）与处之间的距离为与间的动摩擦因数为，重力加速度大小为，不计空气阻力。求： （1）b的初速度大小； （2）a与c碰撞前瞬间a对轨道的压力大小； （3）a与c碰撞后c在轨道上滑行的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设与碰撞后瞬间的速度大小为，碰撞后做平抛运动的时间为，根据平抛运动规律有， 解得 设与碰撞后瞬间的速度大小为与发生弹性碰撞，有， 解得， 【小问2详解】 设与碰撞前瞬间的速度大小为，对从点运动到处的过程，根据机械能守恒定律有 设与碰撞前瞬间所受圆管支持力的大小为，根据牛顿第二定律有 解得 根据牛顿第三定律有 【小问3详解】 设与碰撞后瞬间的速度大小为，根据机械能守恒定律有 设与碰撞后瞬间的速度大小为，对与碰撞的过程，根据动量守恒定律有 根据动量定理有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $