精品解析：2026届河南南阳市镇平县第一高级中学高三下学期考前学情自测物理试题

2026届河南南阳市镇平县第一高级中学高三下学期 考前学情自测物理试题 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在试卷、答题卡上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，只有一项是符合题目要求的。） 1. 在中国传统土木工程中，有一种由石头制成的圆盘状工具叫石硪，由十几位工人通过拉绳将其抛起后自由下坠，以此来实现夯实土质的集体劳动方式，这便是打石硪。石硪原来静止在地面，被拉起后在竖直方向加速上升、拉绳疏松后石硪竖直上抛到最高点，之后迅速下落打在地面，则（　　） A. 石硪离开地面后始终处于失重状态 B. 石硪上升的整个过程加速度方向一直向上 C. 石硪离开地面加速上升过程，绳子对它的作用力大于它对绳子的作用力 D. 石硪上升的整个过程，绳子对它的作用力大小等于重力时速度最大 2. 如图甲，由细线和装有墨水的容器组成单摆，容器底端墨水均匀流出。当单摆在竖直面内摆动时，长木板以速度v垂直于摆动平面匀速移动距离L，形成了如图乙的墨痕图案，重力加速度为g，则该单摆的摆长为（　　） A. B. C. D. 3. “除铁”是为了去除泥浆中的铁质杂质，是陶瓷制备工艺中的关键环节之一。如图，表面绝缘的金属圆盘放入泥浆底部，金属棒插入泥浆中，接通电源，形成图中的电场（带箭头的实线为电场线，虚线为等势线）。某粒子沿图中轨迹从Q点运动到P点，仅考虑粒子受到的电场力。下列说法正确的是（　　） A. 金属圆盘接电源的负极 B. 该粒子带正电 C. P点的电势比Q点的电势低 D. 该粒子在P点的动能大于在Q点的动能 4. 2026年4月7日，长征八号运载火箭以“一箭18星”的方式将千帆星座第七批卫星送入预定圆轨道，使千帆星座在轨总数达到126颗，初步实现全球物联网覆盖。已知地球质量为，引力常量为，地球半径为，某颗卫星的轨道半径为，忽略地球自转影响和卫星间的相互作用，为地球表面重力加速度，下列说法正确的是（ ） A. 该卫星的运行周期与轨道半径的三次方成正比 B. 若，则该卫星的运行速度大小为 C. 由该卫星的运行周期可计算出地球密度为 D. 若该卫星从原轨道减速，将做近心运动进入更低轨道，且新轨道的运行周期大于原轨道 5. 最新研究表明：蜘蛛能通过大气电位梯度“御电而行”。大气电位梯度就是大气中的电场强度，方向竖直向下。假设在晴朗无风环境，距离地面高度以下，可近似认为大气电位梯度，其中为地面的电位梯度，常量，为距地面高度。晴朗无风时，一质量的蜘蛛（可视为质点）由静止从地面开始“御电而行”，蜘蛛先伸出腿感应电位梯度，然后吐出带电的蛛丝（蜘蛛其它部分不显电性），带着身体飞起来。忽略空气阻力，取重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 该蜘蛛要想飞起来，蛛丝应带正电 B. 该蜘蛛要想飞起来，蛛丝所带的电荷量至少为 C. 若蛛丝所带电荷量大小为，蜘蛛能到达的最大高度 D. 若蛛丝所带电荷量大小为，蜘蛛上升过程中最大动能为 6. 如图，为一块均匀透明的长方形玻璃砖，一束由红、蓝两种色光组成的细光束，以入射角从侧面射入，在玻璃内分成，两束，玻璃砖上表面刚好没有光线射出，则（　　） A. 为蓝色光 B. 全反射临界角 C. 逐渐增大角（），会有光线从上表面射出，且先有红光射出 D. 玻璃对红光的折射率 7. 如图所示，一根固定的绝缘竖直长杆位于范围足够大且相互正交的匀强电场和匀强磁场中，电场强度大小为E＝，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电小圆环套在杆上，环与杆间的动摩擦因数为μ；现使圆环以初速度v0向下运动，经时间t0，圆环回到出发点。若圆环回到出发点之前已经开始做匀速直线运动，不计空气阻力，重力加速度为g。则下列说法中正确的是（　　） A. 环经过时间刚好到达最低点 B. 环的最大加速度为am＝g＋ C. 环在t0时间内损失的机械能为m（－） D. 环下降过程和上升过程系统因摩擦产生的内能相等 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，有一横截面为正三角形的三棱镜，边为吸光材质，一平面光源可发出垂直于光源平面的平行单色光，光源平面与水平方向夹角为，光源发出的平行光穿过三棱镜的光路如图所示，图中光线在三棱镜中的光路与平行，且垂直打在光屏上，下列说法正确的是（ ） A. 三棱镜的折射率 B. 从光源发出的所有经过三棱镜到达光屏的光，传播时间相等 C. 缓慢绕点顺时针转动光源，所有光线依然都能经过三棱镜传播到光屏 D. 从光源发出的所有经过三棱镜到达光屏的光中，从中点入射的光线传播时间最短 9. 汽车的安全气囊是有效保护乘客的装置。如图甲，在安全气囊的性能测试中，质量为m=5kg的头锤从离气囊表面正上方高H=5m处做自由落体运动，与气囊发生碰撞后反向弹起，以头锤碰到气囊表面为计时零点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化如图乙所示，重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力的影响。则下列说法正确的是（　　） A. 头锤与气囊作用过程中头锤先失重后超重 B. 碰撞结束后头锤上升的最大高度为0.2m C. 碰撞过程头锤动量变化量大小为40kg·m/s D. 气囊对头锤在竖直方向的作用力最大值为1100N 10. 如图所示，间距为L的足够长光滑平行金属导轨固定在水平面上，在垂直于导轨的虚线MN右侧空间有竖直向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，两个长度均为L、质量均为m、电阻均为R的金属棒a、b垂直放在MN左侧的导轨上，同时给两金属棒向右的大小为的初速度，当金属棒a进入磁场后速度刚好为零时，金属棒b刚好进入磁场，金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，导轨电阻不计。则下列说法正确的是（ ） A. 金属棒b进入磁场前，通过金属棒b截面的电荷量为 B. 金属棒b进入磁场后，安培力对a、b两金属棒做功的绝对值相等 C. 金属棒b进入磁场后，金属棒a上产生的热量为 D. 两金属棒间的最终距离为 三、非选择题：（本题共5小题，共54分。） 11. 某学习小组在暗室中用图示装置做“测定重力加速度”的实验，用到的实验器材有：分液漏斗、阀门、支架、接水盒、一根有荧光刻度的米尺、频闪仪。具体实验步骤如下： ①在分液漏斗内盛满清水，旋松阀门，让水滴以一定的频率一滴滴的落下； ②用频闪仪发出的闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率，当频率为时，第一次看到一串仿佛固定不动的水滴； ③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度； ④处理数据，得出结论。 （1）水滴滴落的时间间隔为___________。 （2）测得连续相邻的五个水滴之间的距离如图乙所示，根据数据计算当地重力加速度___________；点处水滴此时的速度___________。（结果均保留三位有效数字） （3）调整阀门可以控制水滴大小，由于阻力影响，测得两次实验图像如图丙所示，假设不同水滴下落过程中受到的阻力大小恒定且相等，由图像可知水滴a的质量___________（填“大于”或“小于”）水滴的质量。 12. 某实验小组测量一粗细均匀合金电阻丝的电阻率，已知电阻丝的长度为cm。 （1）用螺旋测微器测量电阻丝的直径，其示数如图（a）所示，则直径的测量值为______mm。 （2）用多用电表欧姆挡测量电阻丝的电阻，开始时选用“×100”的挡位测量发现指针偏转角太大，挡位应调整为______（选填“×1k”或“×10”）挡，正确调整挡位后经过欧姆调零重新测量，指针如图（b）所示，此时电阻的测量值为______Ω。 （3）为了精确地测量电阻丝的电阻，实验室提供了下列器材： A．电压表（量程5V，内阻约为3000Ω） B．电压表（量程4V，内阻为2000Ω） C．滑动变阻器R（0~10Ω，额定电流2.0A） D．滑动变阻器R（0~1000Ω，额定电流0.5A） E．定值电阻（阻值为10Ω） F．定值电阻（阻值为500Ω） G．电源（电动势6.0V，内阻约0.2Ω） H．开关S、导线若干 ①根据实验器材，设计如图（c）所示的实验电路，该电路中滑动变阻器应选择______，定值电阻应选择______。（选填器材前面的字母序号） ②实验中闭合开关S，调节滑动变阻器R，测得电压表和电压表分别对应的多组电压值、，作出的图像如图（d）所示，可得该电阻丝的电阻为______Ω。 ③根据题设条件中的已知数据和测量数据可求得该电阻丝的电阻率为______Ω•m（π取3，结果保留2位有效数字）。 13. 1965年香港中文大学校长高锟在一篇论文中提出以石英基玻璃纤维作长程信息传递，引发了光导纤维的研发热潮，1970年康宁公司最先发明并制造出世界第一根可用于光通信的光纤，使光纤通信得以广泛应用。被视为光纤通信的里程碑之一，高锟也因此被国际公认为“光纤之父”。如图为某种新型光导纤维材料的一小段，材料呈圆柱状，半径为l，长度为，将一束光从底部中心P点以入射角θ射入，已知光在真空中的速度为c。 （1）若已知这种材料的折射率为，入射角θ=60°，求光线穿过这段材料所需的时间； （2）这种材料的优势是无论入射角θ为多少，材料侧面始终不会有光线射出，求材料的折射率的最小值。 14. 近年来，我国在人工智能领域取得重大突破，智能机器人技术已广泛应用于物流、仓储等领域。在某科技公司的测试场上两个物流机器人A和B正在进行性能测试。如图1所示，在直线测试跑道上，机器人A在时从起点以初速度和加速度向右匀加速运动；机器人B在时从起点由静止开始以加速度（未知）向右做匀加速运动。已知机器人B在时追上机器人A，求： （1）机器人B的加速度大小； （2）在机器人B追上A之前，两者之间的最大距离； （3）如图2所示，假设跑道长100米，机器人A以的速度从起点匀速向终点出发；机器人B以的速度从终点匀速向起点出发。两者均在跑道的终点与起点做折返运动，忽略掉头的时间，则在100秒内机器人A与B会相遇几次？ 15. 如图，在竖直平面xOy里有沿y轴正方向的匀强电场E，在的下方存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场Ⅰ，在的上方有垂直纸面向里、磁感应强度大小为（未知）的匀强磁场Ⅱ。有一带正电的粒子，电荷量为q，质量为m，从坐标原点O出发，沿x轴正方向以速度v射出后做圆周运动，其中，，P点坐标为，重力加速度为g。 （1）求电场强度E的大小及该粒子第一次经过位置对应的x坐标值； （2）当该带电粒子沿x轴正方向飞出到达P点时间最小时，求的大小； （3）若撤去电场，让Ⅱ区域磁感应强度大小也为，粒子在xOy平面里从坐标原点O沿与x轴正方向成角，与y轴正方向成角以速度v射出，求粒子在x轴下方运动时离x轴的最远距离是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届河南南阳市镇平县第一高级中学高三下学期 考前学情自测物理试题 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在试卷、答题卡上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，只有一项是符合题目要求的。） 1. 在中国传统土木工程中，有一种由石头制成的圆盘状工具叫石硪，由十几位工人通过拉绳将其抛起后自由下坠，以此来实现夯实土质的集体劳动方式，这便是打石硪。石硪原来静止在地面，被拉起后在竖直方向加速上升、拉绳疏松后石硪竖直上抛到最高点，之后迅速下落打在地面，则（　　） A. 石硪离开地面后始终处于失重状态 B. 石硪上升的整个过程加速度方向一直向上 C. 石硪离开地面加速上升过程，绳子对它的作用力大于它对绳子的作用力 D. 石硪上升的整个过程，绳子对它的作用力大小等于重力时速度最大 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意可知石硪先加速上升，拉力大于重力，加速度向上处于超重状态，拉绳疏松后石硪做竖直上抛运动，加速度向下且为g，处于失重状态，故A错误； B．石硪上升全程分为两个阶段，拉绳作用下的加速上升阶段加速度向上；拉绳疏松后竖直上抛的上升阶段，石硪只受重力，加速度向下，因此加速度不是一直向上，故B错误； C．绳子对石硪的作用力与石硪对绳子的作用力是一对相互作用力，根据牛顿第三定律，二者大小始终相等，故C错误； D．石硪上升过程中，拉力大于重力时，加速度向上，速度持续增大；当拉力减小到等于重力时，加速度为0，速度达到最大值；之后拉力小于重力，加速度向下，速度开始减小，因此绳子作用力等于重力时速度最大，故D正确。 故选D。 2. 如图甲，由细线和装有墨水的容器组成单摆，容器底端墨水均匀流出。当单摆在竖直面内摆动时，长木板以速度v垂直于摆动平面匀速移动距离L，形成了如图乙的墨痕图案，重力加速度为g，则该单摆的摆长为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据单摆的周期公式可得 由图可得 联立可得 故选A。 3. “除铁”是为了去除泥浆中的铁质杂质，是陶瓷制备工艺中的关键环节之一。如图，表面绝缘的金属圆盘放入泥浆底部，金属棒插入泥浆中，接通电源，形成图中的电场（带箭头的实线为电场线，虚线为等势线）。某粒子沿图中轨迹从Q点运动到P点，仅考虑粒子受到的电场力。下列说法正确的是（　　） A. 金属圆盘接电源的负极 B. 该粒子带正电 C. P点的电势比Q点的电势低 D. 该粒子在P点的动能大于在Q点的动能 【答案】C 【解析】 【详解】AC．由沿电场线的方向电势越来越低，可判断金属棒接电源的负极，P点的电势比Q点的电势低，故A错误，C正确； B．根据曲线运动的特点，粒子所受合力指向轨迹凹的一侧，则由轨迹弯曲的方向可知粒子受力沿电场线的反方向，故粒子带负电，故B错误； D．该粒子从Q运动到P的过程中电场力做负功，粒子动能减小，故粒子在P点的动能小于在Q点的动能，故D错误。 故选C。 4. 2026年4月7日，长征八号运载火箭以“一箭18星”的方式将千帆星座第七批卫星送入预定圆轨道，使千帆星座在轨总数达到126颗，初步实现全球物联网覆盖。已知地球质量为，引力常量为，地球半径为，某颗卫星的轨道半径为，忽略地球自转影响和卫星间的相互作用，为地球表面重力加速度，下列说法正确的是（ ） A. 该卫星的运行周期与轨道半径的三次方成正比 B. 若，则该卫星的运行速度大小为 C. 由该卫星的运行周期可计算出地球密度为 D. 若该卫星从原轨道减速，将做近心运动进入更低轨道，且新轨道的运行周期大于原轨道 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律，（为与中心天体质量有关的常量），即卫星的运行周期的平方与轨道半径的三次方成正比，故A错误； B．地球表面物体重力近似等于万有引力，即 卫星绕地球做匀速圆周运动 解得，故B正确； C．由且 联立得 轨道半径与地球半径的关系未知，无法求出地球的密度，故C错误； D．卫星从原轨道减速，万有引力大于所需向心力，做近心运动进入更低轨道，根据开普勒第三定律可知运行周期随之变小，故新轨道周期小于原轨道，故D错误。 故选B 。 5. 最新研究表明：蜘蛛能通过大气电位梯度“御电而行”。大气电位梯度就是大气中的电场强度，方向竖直向下。假设在晴朗无风环境，距离地面高度以下，可近似认为大气电位梯度，其中为地面的电位梯度，常量，为距地面高度。晴朗无风时，一质量的蜘蛛（可视为质点）由静止从地面开始“御电而行”，蜘蛛先伸出腿感应电位梯度，然后吐出带电的蛛丝（蜘蛛其它部分不显电性），带着身体飞起来。忽略空气阻力，取重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 该蜘蛛要想飞起来，蛛丝应带正电 B. 该蜘蛛要想飞起来，蛛丝所带的电荷量至少为 C. 若蛛丝所带电荷量大小为，蜘蛛能到达的最大高度 D. 若蛛丝所带电荷量大小为，蜘蛛上升过程中最大动能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．大气电场方向竖直向下，蜘蛛起飞需要电场力竖直向上，负电荷受电场力方向与电场方向相反，因此蛛丝应带负电，故A错误； B．地面处电场强度最大，刚好起飞时电场力等于重力，即 代入数据解得 即电荷量至少为，故B错误； C．最大高度处蜘蛛速度为0，由动能定理，电场力做功减去重力做功等于动能变化。其中，电场力 是线性变力，做功用平均电场力计算，则有 代入数据解得，故C错误； D．动能最大时加速度为0，合力为0，即 解得 再由动能定理得最大动能 代入数据解得，故D正确。 故选D。 6. 如图，为一块均匀透明的长方形玻璃砖，一束由红、蓝两种色光组成的细光束，以入射角从侧面射入，在玻璃内分成，两束，玻璃砖上表面刚好没有光线射出，则（　　） A. 为蓝色光 B. 全反射临界角 C. 逐渐增大角（），会有光线从上表面射出，且先有红光射出 D. 玻璃对红光的折射率 【答案】C 【解析】 【详解】A．蓝光频率大于红光，因此玻璃对两种色光的折射率满足 左侧界面是竖直面，法线为水平虚线，折射角是折射光线与水平法线的夹角。由图可知，折射角的关系满足，根据折射定律，越大则越小，则为红色光，故A错误； B．根据全反射临界角公式 可知越大则越小，已知，全反射临界角满足关系，故B错误； C．由几何关系，可知折射光线在上表面的入射角满足 即 逐渐增大时，由可知，增大，则增大、减小，因此减小。原来两种光都全反射（），减小过程中，由于​，会先小于红光的临界角​，因此先有红光射出，故C正确； D．若红光刚好发生全反射，则 结合、，代入得 解得，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，一根固定的绝缘竖直长杆位于范围足够大且相互正交的匀强电场和匀强磁场中，电场强度大小为E＝，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电小圆环套在杆上，环与杆间的动摩擦因数为μ；现使圆环以初速度v0向下运动，经时间t0，圆环回到出发点。若圆环回到出发点之前已经开始做匀速直线运动，不计空气阻力，重力加速度为g。则下列说法中正确的是（　　） A. 环经过时间刚好到达最低点 B. 环的最大加速度为am＝g＋ C. 环在t0时间内损失的机械能为m（－） D. 环下降过程和上升过程系统因摩擦产生的内能相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．环向下运动时在竖直方向上受到重力、向上的静电力、向上的摩擦力，以竖直向上为正方向，设加速度大小为a1，则 因为速度的减小，导致洛伦兹力减小，则摩擦力会减小，因此环做加速度减小的减速运动，当环向上运动时，环的加速度大小 随着速度增大，开始做加速度减小的加速运动，之后做匀速直线运动，因此在 t＝ 时，圆环不可能刚好到达最低点，故A错误； B．圆环在运动过程中，向下运动时的加速度大于向上运动的加速度，而向下运动所受摩擦力越大，则加速度越大，因此环刚开始运动时加速度最大，最大加速度 故B正确； C．圆环从出发点到回到出发点的过程中，重力势能变化为零，那么机械能的损失即为动能的减小，则有 ΔEk＝mv02－mv2 而 v＝ 因此损失的机械能为 m（v02－） 故C错误； D．根据功能关系，除重力以外的力做功，才导致机械能变化，而环在下落与上升过程中，因摩擦力做功值不同，因此环在下落过程中损失的机械能不会等于上升回到出发点过程中损失的机械能，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，有一横截面为正三角形的三棱镜，边为吸光材质，一平面光源可发出垂直于光源平面的平行单色光，光源平面与水平方向夹角为，光源发出的平行光穿过三棱镜的光路如图所示，图中光线在三棱镜中的光路与平行，且垂直打在光屏上，下列说法正确的是（ ） A. 三棱镜的折射率 B. 从光源发出的所有经过三棱镜到达光屏的光，传播时间相等 C. 缓慢绕点顺时针转动光源，所有光线依然都能经过三棱镜传播到光屏 D. 从光源发出的所有经过三棱镜到达光屏的光中，从中点入射的光线传播时间最短 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据题意，作出法线如图所示 由几何关系可得， 由折射定律可得 故A正确； BD．根据题意，设的长度为，三棱镜的每边长为a，由几何关系和对称性可知，光线在三棱镜外传播的距离为，在三棱镜内传播的距离为，由公式 可得，光在三棱镜内传播速度 则传播时间为 可知，从光源发出的所有经过三棱镜到达光屏的光的传播时间相等，故B正确，D错误； C．缓慢绕B点顺时针转动光源，结合上述分析可知，光线在面的入射角逐渐减小，则光线在面的折射角逐渐减小，折射光线向下偏移，可能出现折射光线打在面被吸收，则不是所有光线都能经过三棱镜传播到光屏，故C错误。 故选AB。 9. 汽车的安全气囊是有效保护乘客的装置。如图甲，在安全气囊的性能测试中，质量为m=5kg的头锤从离气囊表面正上方高H=5m处做自由落体运动，与气囊发生碰撞后反向弹起，以头锤碰到气囊表面为计时零点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化如图乙所示，重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力的影响。则下列说法正确的是（　　） A. 头锤与气囊作用过程中头锤先失重后超重 B. 碰撞结束后头锤上升的最大高度为0.2m C. 碰撞过程头锤动量变化量大小为40kg·m/s D. 气囊对头锤在竖直方向的作用力最大值为1100N 【答案】BD 【解析】 【详解】A．头锤与气囊作用过程中，向下运动时，头锤的重力先大于气囊对头锤的作用力，则加速度向下，头锤失重；然后头锤的重力小于气囊对头锤的作用力，则加速度向上，头锤超重，一直到达最低点；同理向上运动时，头锤先超重后失重，则整个过程中头锤先失重后超重，再失重，A错误； D．头锤与气囊接触时的速度 则从头锤接触气囊到头锤到达最低点由动量定理（向上为正） 解得，D正确； B．从头锤接触气囊到头锤离开气囊，由动量定理 解得离开气囊时的速度 碰撞结束后头锤上升的最大高度为，B正确； C．碰撞过程头锤动量变化量大小为，C错误。 故选BD。 10. 如图所示，间距为L的足够长光滑平行金属导轨固定在水平面上，在垂直于导轨的虚线MN右侧空间有竖直向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，两个长度均为L、质量均为m、电阻均为R的金属棒a、b垂直放在MN左侧的导轨上，同时给两金属棒向右的大小为的初速度，当金属棒a进入磁场后速度刚好为零时，金属棒b刚好进入磁场，金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，导轨电阻不计。则下列说法正确的是（ ） A. 金属棒b进入磁场前，通过金属棒b截面的电荷量为 B. 金属棒b进入磁场后，安培力对a、b两金属棒做功的绝对值相等 C. 金属棒b进入磁场后，金属棒a上产生的热量为 D. 两金属棒间的最终距离为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．金属棒b进入磁场前，设通过金属棒b截面的电荷量为q，对金属棒a研究，由动量定理 即 解得，A正确； D．当b刚进入磁场时，a的速度刚好为零，对a研究，根据动量定理 即 解得 b进入磁场后，a、b组成的系统动量守恒，设最后共同速度为v，则 解得 设b进入磁场后，a、b间最终减少的距离为，对金属棒a研究，则 解得 因此a、b间的最终距离为，D正确； B．金属棒b进入磁场后，金属棒b克服安培力做功 安培力对金属棒a做功，B错误； C．金属棒b进入磁场后，金属棒a上产生的热量设为E，则，C正确。 故选ACD。 三、非选择题：（本题共5小题，共54分。） 11. 某学习小组在暗室中用图示装置做“测定重力加速度”的实验，用到的实验器材有：分液漏斗、阀门、支架、接水盒、一根有荧光刻度的米尺、频闪仪。具体实验步骤如下： ①在分液漏斗内盛满清水，旋松阀门，让水滴以一定的频率一滴滴的落下； ②用频闪仪发出的闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率，当频率为时，第一次看到一串仿佛固定不动的水滴； ③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度； ④处理数据，得出结论。 （1）水滴滴落的时间间隔为___________。 （2）测得连续相邻的五个水滴之间的距离如图乙所示，根据数据计算当地重力加速度___________；点处水滴此时的速度___________。（结果均保留三位有效数字） （3）调整阀门可以控制水滴大小，由于阻力影响，测得两次实验图像如图丙所示，假设不同水滴下落过程中受到的阻力大小恒定且相等，由图像可知水滴a的质量___________（填“大于”或“小于”）水滴的质量。 【答案】（1） （2） ①. 9.69 ②. 2.09 （3）大于 【解析】 【小问1详解】 由于频闪仪的频率为时，看到水滴仿佛固定不动，故水滴滴下的时间间隔为 【小问2详解】 [1]由逐差法可知该地的重力加速度为 [2]由某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得，C点处水滴的瞬时速度 【小问3详解】 由牛顿第二定律 根据匀变速直线运动规律 解得 结合图像可知 故 12. 某实验小组测量一粗细均匀合金电阻丝的电阻率，已知电阻丝的长度为cm。 （1）用螺旋测微器测量电阻丝的直径，其示数如图（a）所示，则直径的测量值为______mm。 （2）用多用电表欧姆挡测量电阻丝的电阻，开始时选用“×100”的挡位测量发现指针偏转角太大，挡位应调整为______（选填“×1k”或“×10”）挡，正确调整挡位后经过欧姆调零重新测量，指针如图（b）所示，此时电阻的测量值为______Ω。 （3）为了精确地测量电阻丝的电阻，实验室提供了下列器材： A．电压表（量程5V，内阻约为3000Ω） B．电压表（量程4V，内阻为2000Ω） C．滑动变阻器R（0~10Ω，额定电流2.0A） D．滑动变阻器R（0~1000Ω，额定电流0.5A） E．定值电阻（阻值为10Ω） F．定值电阻（阻值为500Ω） G．电源（电动势6.0V，内阻约0.2Ω） H．开关S、导线若干 ①根据实验器材，设计如图（c）所示的实验电路，该电路中滑动变阻器应选择______，定值电阻应选择______。（选填器材前面的字母序号） ②实验中闭合开关S，调节滑动变阻器R，测得电压表和电压表分别对应的多组电压值、，作出的图像如图（d）所示，可得该电阻丝的电阻为______Ω。 ③根据题设条件中的已知数据和测量数据可求得该电阻丝的电阻率为______Ω•m（π取3，结果保留2位有效数字）。 【答案】（1）0.398##0.399##0.400##0.401##0.402 （2） ①. ×10 ②. ##110 （3） ①. C ②. F ③. 100 ④. 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器的精确值为0.01mm，由图可知金属丝的直径为 （0.398~0.402） 【小问2详解】 [1][2]用多用电表测电阻时选用“×100”的挡位发现指针偏转角太大，说明表盘上电阻示数较小，要使指针指向中间位置，即要使表盘上电阻示数变大，所以需要把倍率调小，则挡位应调整为“×10”；读数为 ΩΩ(110Ω) 【小问3详解】 ①[1]分压式接法滑动变阻器总阻值越小，调节时电流和电压的变化越接近线性变化，所以滑动变阻器应选择电阻较小的C； [2]当定值电阻选F项500Ω时，与电压表并联的总电阻为 Ω 从欧姆表的测量可知电阻丝的电阻约为Ω，则 所以两电压表可以同时达到满偏，如果选E项10Ω时，电压表满偏时电压表达不到量程的三分之一，电压表满偏时电压表会超过量程，所以定值电阻应选F； ②[3]根据欧姆定律和串并联电路的特点有 数学变换得 则图像的斜率为 从图（d）可得图像的斜率 解得 Ω ③[4]根据电阻定律可得电阻率为 Ω⋅mΩ⋅m 13. 1965年香港中文大学校长高锟在一篇论文中提出以石英基玻璃纤维作长程信息传递，引发了光导纤维的研发热潮，1970年康宁公司最先发明并制造出世界第一根可用于光通信的光纤，使光纤通信得以广泛应用。被视为光纤通信的里程碑之一，高锟也因此被国际公认为“光纤之父”。如图为某种新型光导纤维材料的一小段，材料呈圆柱状，半径为l，长度为，将一束光从底部中心P点以入射角θ射入，已知光在真空中的速度为c。 （1）若已知这种材料的折射率为，入射角θ=60°，求光线穿过这段材料所需的时间； （2）这种材料的优势是无论入射角θ为多少，材料侧面始终不会有光线射出，求材料的折射率的最小值。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）如图1所示 由折射定律可得 解得 α1=30° 根据几何关系，光在圆柱体中的路程为 s=6l 又 传播时间为 解得，光线穿过这段材料所需的时间为 （2）如图2所示 若将θ逐渐增大，图中α也将不断增大，而光线在侧面的入射角i将不断减小。当θ趋近于90°时，由折射定律及全反射可知，图中α将趋于临界角C，而此时光线射到侧面处时的入射角i将达到最小，若此时刚好发生全反射，则所有到达侧面的光线将全部发生全反射，不会从侧面射出。因此可得 i+C=90° 联合以上各式解得折射率的最小值为 14. 近年来，我国在人工智能领域取得重大突破，智能机器人技术已广泛应用于物流、仓储等领域。在某科技公司的测试场上两个物流机器人A和B正在进行性能测试。如图1所示，在直线测试跑道上，机器人A在时从起点以初速度和加速度向右匀加速运动；机器人B在时从起点由静止开始以加速度（未知）向右做匀加速运动。已知机器人B在时追上机器人A，求： （1）机器人B的加速度大小； （2）在机器人B追上A之前，两者之间的最大距离； （3）如图2所示，假设跑道长100米，机器人A以的速度从起点匀速向终点出发；机器人B以的速度从终点匀速向起点出发。两者均在跑道的终点与起点做折返运动，忽略掉头的时间，则在100秒内机器人A与B会相遇几次？ 【答案】（1） （2） （3）6次 【解析】 【小问1详解】 机器人B在时追上机器人A，有 机器人B的加速度大小 【小问2详解】 在机器人B追上A之前，速度相等时两者之间有最大距离，设时刻速度相等，有 解得 两者之间的最大距离 【小问3详解】 跑道长100米，机器人A以的速度从起点匀速向终点出发，机器人B以的速度从终点匀速向起点出发。 第一次相遇时间 两者均在跑道的终点与起点做折返运动，忽略掉头的时间，可知速率不变，之后每次相遇，两者的路程和为200m，时间间隔 设相遇次数为n，总时间满足 解得，100秒内机器人A与B会相遇6次。 15. 如图，在竖直平面xOy里有沿y轴正方向的匀强电场E，在的下方存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场Ⅰ，在的上方有垂直纸面向里、磁感应强度大小为（未知）的匀强磁场Ⅱ。有一带正电的粒子，电荷量为q，质量为m，从坐标原点O出发，沿x轴正方向以速度v射出后做圆周运动，其中，，P点坐标为，重力加速度为g。 （1）求电场强度E的大小及该粒子第一次经过位置对应的x坐标值； （2）当该带电粒子沿x轴正方向飞出到达P点时间最小时，求的大小； （3）若撤去电场，让Ⅱ区域磁感应强度大小也为，粒子在xOy平面里从坐标原点O沿与x轴正方向成角，与y轴正方向成角以速度v射出，求粒子在x轴下方运动时离x轴的最远距离是多少？ 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在复合场中做圆周运动，所受电场力与重力平衡，有 解得 设粒子在磁场Ⅰ中做圆周运动的半径为，如图1有 则 依几何关系，知，则 【小问2详解】 设粒子进入磁场Ⅱ时偏转角为，磁场Ⅱ中做圆周运动的半径为，如图2为粒子在一个周期内的运动轨迹，粒子由O点射出后做周期性运动，每个周期的运动轨迹都是对称的，运动整数个周期后恰好到达P点。设粒子由O点到达P点共经历n个周期（、2、3……），要使粒子由O点到达P点的时间最小，则n最小。 ， 即 则n的最小值为5时，粒子到达P点的时间最小，则 由知， 【小问3详解】 设粒子距x轴下方最远距离为y，此时小球速度为，方向水平向右。 由动能定理 水平方向由动量定理 而，由以上几式得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $