精品解析：2026届山东潍坊市四县(日照五莲+潍坊安丘+诸城+临沂兰山)高三下学期考前学情自测物理试题

高三物理试题 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列关于电磁波的说法正确的是（ ） A. 频率越大的电磁波在真空中传播的速度越小 B. 空间某处的电场或磁场发生变化，就一定在其周围产生电磁波 C. X射线具有很强的穿透本领，可以用来检查人体的内部器官 D. 许多物质在红外线的照射下会发出荧光，根据这一点可以设计防伪措施 2. 某同学在探究光电效应规律时，用不同波长的光线照射某种金属的表面发生了光电效应，得到光电子的最大初动能随入射光波长的倒数的变化图线如图所示，已知普朗克常量为，真空中的光速为。则下列判断正确的是（　　） A. 图线的斜率为 B. 该种金属的逸出功为 C. 该种金属的截止频率为 D. 要使该种金属发生光电效应，入射光的波长需要大于 3. 如图所示，在水平桌面上叠放着物体、、，三个物体均处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 受到4个力的作用 B. 对的作用力与的重力大小相等 C. 对的摩擦力沿的上表面向上 D. 若更换质量更大的物体，系统仍然静止，则受地面的摩擦力也随之增大 4. 在某次科技节遥控车漂移激情挑战赛中，红蓝两个遥控车沿同一方向做直线运动，初始时刻红蓝两车间距为，红车在前，两车运动的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 红车的初速度大小为 B. 蓝车的加速度大小为 C. 4s时两车相遇 D. 两车相遇前最远距离为8m 5. 如图所示，在两个点电荷、形成的电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下，以一定的初速度从点运动至点，运动轨迹如图中实线所示，虚线为电场线。下列说法正确的是（　　） A. 、为异种电荷且 B. 带电粒子在点的加速度大于在点的加速度 C. 带电粒子在点的电势能大于在点的电势能 D. 带电粒子从点运动到点的过程中动能先增大后减小 6. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比，原线圈接入的交流电压瞬时值表达式为，定值电阻，副线圈接有滑动变阻器，阻值为。电压表和电流表均为理想交流电表，其读数为和，调节滑动变阻器的滑片，电表示数变化量的绝对值为和，下列说法正确的是（　　） A. B. 向下调节的滑片，电压表示数增大 C. 无论滑动变阻器阻值多大，电压表示数不变 D. 当滑动变阻器时，变压器输出功率最大 7. “地球隧道”作为物理思想实验，一经提出受到广泛关注。现一质量为的列车从点由静止开始仅在万有引力作用下沿隧道、运动。地球可视作质量分布均匀的半径为的球体，地心在点，。已知质量分布均匀的球壳对其内部物体的引力为零，引力常量为，地表重力加速度为。不考虑地球的自转，下列说法正确的是（　　） A. 列车在点的速度大小为 B. 列车在点的速度大小为 C. 列车在点的加速度大小为 D. 列车在点的加速度大小为 8. 如图所示，一倾角为的足够长斜面体固定在水平地面上，质量为的长木板沿着斜面以速度匀速下滑。现把质量为的物块A无初速度放在长木板的左端，物块可视为质点且最终没有从长木板上滑下。已知与之间、与斜面之间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度，，。下列判断正确的是（　　） A. 木板和物块最终停在斜面上 B. 物块从放到木板上到与木板达到共速所用的时间为0.85s C. 木板的长度至少为3.375m D. 从物块放在木板上到与木板共速过程整个系统因摩擦产生的热量为216J 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示，图甲为劈尖干涉实验装置示意图，将一块待测平板玻璃放置在标准平板玻璃上，一端垫入薄片，形成空气劈尖；图乙为牛顿环实验装置示意图，将一曲率半径很大的平凸透镜放在平板玻璃上，形成空气薄层。先用单色平行光分别垂直照射上述装置，观察干涉条纹。再将上述两个装置完全浸入水中，观察到新的干涉条纹。下列关于条纹变化的说法正确的是（　　） A. 劈尖干涉的条纹间距将变窄 B. 劈尖干涉的条纹间距将变宽 C. 牛顿环的干涉条纹间距将变窄 D. 牛顿环的干涉条纹间距将变宽 10. 如图所示，内壁光滑的空心圆筒竖直固定在水平地面上，小滑块在重力作用下沿筒内壁做曲线运动。现沿水平切向给贴在内壁左侧点的小滑块一初速度v，小滑块将沿柱体的内壁运动到点。已知小滑块的质量为，圆筒内部半径为，与在同一竖直线上且两点间距离为，重力加速度为。下列判断正确的是（　　） A. 小滑块受到筒壁的支持力大小为 B. 小滑块在点处的速度大小为 C. 小滑块在点处的速度与竖直方向夹角的正切值为 D. 小滑块做圆周运动周期T与距离h间关系满足 11. 一列沿轴正方向传播的简谐横波在0时刻的波形如图所示，此时距坐标原点的质点开始振动，经过质点左边部分的波形图仍与0时刻相同，且在轴上的质点开始振动。下列判断正确的是（　　） A. 该简谐横波的波长为 B. 该波的传播速度为 C. 质点在时的位移可能为 D. 质点与坐标原点的距离为 12. 如图所示，三维直角坐标系所在空间中存在沿轴正方向的匀强电场（图中未画出）和匀强磁场，在处有一足够大的接收屏，原点处的粒子源在平面内同时发射带正电的同种粒子甲和乙，甲粒子的速度大小为，甲和乙的速度方向与轴正方向夹角分别为30°和60°，两粒子沿轴方向速度分量相等。若调整匀强电场的强弱使乙粒子以最短时间到达坐标为的点并被接收屏吸收，不计重力及粒子间的相互作用，则（　　） A. 两粒子不能同时到达接收屏 B. 甲乙粒子在接收屏上位置的y坐标之差 C. 乙粒子从点运动到点的最短时间 D. 甲粒子到达接收屏时沿轴方向分速度为 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某实验小组探究向心力与物体质量、半径、角速度的关系，设计了如图甲所示的实验装置。 实验操作如下： A．将质量为的滑块放置在水平光滑圆盘上，通过定滑轮与上方的力传感器连接，细线长度可通过滑块位置调节（即圆周运动半径可改变）； B．启动电动机，滑块随圆盘匀速转动，细线拉力提供向心力，通过力传感器测量向心力的大小； C．圆盘的另一侧装有永磁体，磁铁转动时会通过上方一固定的霍尔传感器，可检测磁体转动时磁场变化，输出脉冲信号如图乙所示； D．当转盘转动时，磁体每转一周，霍尔传感器输出一个脉冲。实验小组保持滑块质量、半径不变，通过调节电动机转速得到多组数据，通过连接的计时器可记录连续5个脉冲间隔时间及力传感器示数，并计算滑块角速度，部分数据如表所示。 序号 连续5个脉冲间隔时间 滑块角速度 力传感器的示数 1 3.80 6.61 2.63 2 3.03 4.15 3 2.76 9.11 4.98 4 …… …… …… 请根据以上操作，回答以下问题： （1）请根据表格数据，计算第2组实验中的角速度________（结果保留2位小数）； （2）如图丙是根据上表中的实验数据作出的图像。已知小球球心与转轴的距离为，则小球的质量________（结果保留2位有效数字）； （3）由于细线存在微弱形变，转动过程中运动半径略大于静止时测量的半径，产生系统误差，则实验中第一组得到的真实向心力________（选填“<”“=”或“>”）。 14. 利用电流和电压传感器，以及信息系统强大的数据处理能力和实时显示功能，可以为电学量的观察与测量带来便捷。电路中的电流传感器（相当于电流表）与计算机相连，可以显示电路中电流随时间的变化关系。图甲中直流电源电动势，内阻忽略不计，实验前电容器不带电。 （1）先使S与“1”端相连给电容器充电，充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的曲线如图乙所示。若计算机测得图乙中阴影面积，则电容器的电容为________，由甲、乙两图可判断阻值________（选填“>”“<”或“=”）； （2）先使S与“1”端相连给电容器充电，充电结束后，使S与“3”端相连，此时，经过时间时，该电路中的磁场能为________（选填“0”“最大”或“最小”），若抽出电感线圈上的铁芯重复上述实验，则振荡电路的频率将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 15. 图甲是烧制瓷器的窑炉，图乙为其简化原理图，上方有一单向排气阀，当窑内气压升高到一定值时，排气阀就会开启向外排气，压强低于该值时，排气阀自动关闭且不漏气。某次瓷器烧制过程，初始时窑内温度，窑内气体压强与外界大气压强相同，当温度达到时，排气阀开始向外排气。已知烧制过程中窑内气体温度均匀且缓慢升高，不考虑瓷坯体积的变化，气体可视为理想气体，绝对零度取。求： （1）排气阀开始排气时，窑内气体压强与大气压强之比； （2）窑内温度为时，排出气体与窑内原有气体的质量之比。 16. 如图所示，为半圆柱体玻璃的横截面，为直径，一束由红光和紫光组成的复色光沿方向从真空射入玻璃，分成两束后分别照射到两点。 （1）判断照射到点光的颜色； （2）已知照射到点的光在玻璃中的传播时间是，求照射到点的光在玻璃中的传播时间。 17. 如图所示水平面内有一固定轨道，轨道由一直管和圆环形刚性窄槽平滑连接而成，直管中有大小相同的A、B两个小球，质量分别为、，其中A球紧靠左侧管壁，A、B两球之间有质量不计的轻弹簧相连，窄槽内Ⅱ、Ⅲ位置放置两个与A、B球大小相同，质量均为的两个小球C、D，C、D两球与槽的内外两壁刚好接触，现对B球缓慢施加一个向左的推力，压缩弹簧使得弹簧弹性势能为，已知水平管道足够长，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为圆环三等分点，所有接触面均光滑，不考虑各球间碰撞时间。求： （1）从撤去B球推力到A球刚开始运动过程，左侧管壁对A球冲量的大小； （2）A、B两球都运动后，B球的最小速度； （3）某时刻B球和弹簧解除连接后从图中连接处以初速度（式中为圆环内半径和小球半径之和）沿切线方向进入圆环形窄槽后，直管和圆环窄槽之间通道立刻关闭，设各球之间的碰撞皆为弹性碰撞，从B球到Ⅰ位置开始计时，B、C、D三球系统运动的周期。 18. 如图所示，有两倾角、间距的足够长平行金属导轨，其顶端连有一个的电阻，底端通过一个单刀双掷开关可分别与一个的电阻和电容的电容器相连。恒流源可控制电路中的电流始终为，方向如图所示。在两导轨间存在垂直导轨平面向上的磁场，沿导轨向下建立轴，磁感应强度沿方向大小满足，，处两导轨各有一小段长度可以忽略的绝缘部分。质量的金属棒垂直导轨放置，与导轨间摩擦系数，金属棒及金属导轨的电阻不计。现使金属棒从处以很小的初速度（可忽略不计）向下运动，同时将开关接2。求： （1）金属棒从向下运动过程中摩擦力所做的功； （2）若导轨光滑，改变恒流源电流方向，让金属棒从静止释放，可以证明导体棒做简谐运动，且简谐运动的周期，其中为做简谐运动的物体的质量，为中比例系数，求： ①从到过程中安培力冲量的大小； ②导体棒从开始下滑到时将开关打到1，当导体棒下滑到时，电容器所带的电荷量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理试题 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列关于电磁波的说法正确的是（ ） A. 频率越大的电磁波在真空中传播的速度越小 B. 空间某处的电场或磁场发生变化，就一定在其周围产生电磁波 C. X射线具有很强的穿透本领，可以用来检查人体的内部器官 D. 许多物质在红外线的照射下会发出荧光，根据这一点可以设计防伪措施 【答案】C 【解析】 【详解】A．电磁波在真空中的传播速度恒定，为光速，与频率无关。因此，频率越大，传播速度不变，故A错误； B．电磁波的产生需要振荡（周期性变化）的电场或磁场。若电场或磁场均匀变化，不会辐射电磁波，因此，“一定”产生电磁波的说法不成立，故B错误； C．X射线频率高、波长短，穿透本领强，医学上常用于透视检查人体内部器官（如骨骼、肺部），故C正确； D．荧光现象通常由紫外线（而非红外线）激发。红外线主要产生热效应（如红外加热），而紫外线能使某些物质发出荧光，防伪措施中常用紫外线验钞，故D错误。 故选C。 2. 某同学在探究光电效应规律时，用不同波长的光线照射某种金属的表面发生了光电效应，得到光电子的最大初动能随入射光波长的倒数的变化图线如图所示，已知普朗克常量为，真空中的光速为。则下列判断正确的是（　　） A. 图线的斜率为 B. 该种金属的逸出功为 C. 该种金属的截止频率为 D. 要使该种金属发生光电效应，入射光的波长需要大于 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据爱因斯坦光电效应方程  结合频率与波长的关系  代入整理得：  由推导式可知，关于的一次函数图线，斜率为，故A正确； B．由图可知，当时 代入得  解得逸出功  故B错误； C．截止频率满足 ，得  故C错误； D．发生光电效应需要，即  整理得  即入射光波长需要小于 故D错误； 故选A。 3. 如图所示，在水平桌面上叠放着物体、、，三个物体均处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 受到4个力的作用 B. 对的作用力与的重力大小相等 C. 对的摩擦力沿的上表面向上 D. 若更换质量更大的物体，系统仍然静止，则受地面的摩擦力也随之增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．对b受力分析，b受到：重力、a对b的压力、a对b的摩擦力、c对b的支持力、c对b的摩擦力，共5个力，故 A错误； B．a处于静止状态，受到重力和b对a的作用力，根据平衡条件，b对a的作用力与a的重力大小相等、方向相反，故B正确； C．a有沿b的上表面下滑的趋势，所以b对a的摩擦力沿b的上表面向上；根据牛顿第三定律，a对b的摩擦力沿b的上表面向下，故C错误； D．对a、b、c整体分析，系统静止，水平方向不受外力，所以c受地面的摩擦力始终为0，与a的质量无关，故D错误。 故选B。 4. 在某次科技节遥控车漂移激情挑战赛中，红蓝两个遥控车沿同一方向做直线运动，初始时刻红蓝两车间距为，红车在前，两车运动的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 红车的初速度大小为 B. 蓝车的加速度大小为 C. 4s时两车相遇 D. 两车相遇前最远距离为8m 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像可得，红车的初速度满足 解得红车的初速度，A错误； B．蓝车的加速度，B错误； C．红车的加速度 设蓝车和红车分别运动和后相遇，运动时间为。 则有，， 解得，C错误； D．当两车相遇前距离最远时，两车速度相同，设运动时间为，蓝车和红车运动距离分别为和。 则有 解得 此时二者的距离，D正确。 故选D。 5. 如图所示，在两个点电荷、形成的电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下，以一定的初速度从点运动至点，运动轨迹如图中实线所示，虚线为电场线。下列说法正确的是（　　） A. 、为异种电荷且 B. 带电粒子在点的加速度大于在点的加速度 C. 带电粒子在点的电势能大于在点的电势能 D. 带电粒子从点运动到点的过程中动能先增大后减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据电场线方向可知带正电，带负电，根据电场线疏密可知附近电场较大，则的电量大于的电量，即，故A错误； B．根据电场线疏密可知点附近电场较大，粒子仅受电场力作用，则粒子在点的加速度小于在点的加速度，故B错误； CD．粒子运动受到的力指向轨迹凹侧，可知粒子带负电，粒子运动的速度沿轨迹切线方向，粒子从到时，电场力先做正功，再做负功，动能先增大后减小，故电势能先减小后增大，粒子在、两点的电势能可能相等，故C错误，D正确。 故选D。 6. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比，原线圈接入的交流电压瞬时值表达式为，定值电阻，副线圈接有滑动变阻器，阻值为。电压表和电流表均为理想交流电表，其读数为和，调节滑动变阻器的滑片，电表示数变化量的绝对值为和，下列说法正确的是（　　） A. B. 向下调节的滑片，电压表示数增大 C. 无论滑动变阻器阻值多大，电压表示数不变 D. 当滑动变阻器时，变压器输出功率最大 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据理想变压器规律可得，， 两式相减得 根据理想变压器规律可得， 两式相减可得 再由， 两式相减得 联立解得，即，故A正确； BC．根据理想变压器规律， 再由， 联立可解得，，可知向下调节的滑片，减小，故电压表示数U2减小，故BC错误； D．原线圈接入电压的有效值 对该电路使用等效电源法，等效后的电源电压 等效内阻 当外电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大，此时 即当滑动变阻器电阻时，变压器输出功率最大，故D错误。 故选A。 7. “地球隧道”作为物理思想实验，一经提出受到广泛关注。现一质量为的列车从点由静止开始仅在万有引力作用下沿隧道、运动。地球可视作质量分布均匀的半径为的球体，地心在点，。已知质量分布均匀的球壳对其内部物体的引力为零，引力常量为，地表重力加速度为。不考虑地球的自转，下列说法正确的是（　　） A. 列车在点的速度大小为 B. 列车在点的速度大小为 C. 列车在点的加速度大小为 D. 列车在点的加速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】CD．设地球的密度为，因为质量均匀球壳对其内部物体的引力为零，所以列车在距离地心处，只受到来自以地心为球心、半径为、质量为的球体的万有引力，可得 可知地心内的列车受到的力与列车相对于地心的距离成正比，在地球表面列车受到的万有引力 列车在点受到的万有引力大小为 由牛顿第二定律可得 解得列车在点的加速度大小为 在地球表面有 化简可得 故C正确，D错误； AB．由于地心内的列车受到的力与列车相对于地心的距离成正比，从点运动到点的过程中，由动能定理可得 解得 故AB错误。 故选C。 8. 如图所示，一倾角为的足够长斜面体固定在水平地面上，质量为的长木板沿着斜面以速度匀速下滑。现把质量为的物块A无初速度放在长木板的左端，物块可视为质点且最终没有从长木板上滑下。已知与之间、与斜面之间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度，，。下列判断正确的是（　　） A. 木板和物块最终停在斜面上 B. 物块从放到木板上到与木板达到共速所用的时间为0.85s C. 木板的长度至少为3.375m D. 从物块放在木板上到与木板共速过程整个系统因摩擦产生的热量为216J 【答案】D 【解析】 【详解】AB．开始时长木板B沿着斜面匀速下滑，根据平衡条件得 解得 物块A轻轻放在长木板B时有，根据牛顿第二定律有，对A、B分别有、 解得 物块A和长木板B共速的时间满足 联立解得 因为，可知物块A和长木板B共速后，一起沿斜面匀速下滑，故AB错误； C．木板的长度至少为，故C错误； D．从物块放在木板上到与木板共速过程整个系统因摩擦产生的热量为 联立解得Q=216J，故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示，图甲为劈尖干涉实验装置示意图，将一块待测平板玻璃放置在标准平板玻璃上，一端垫入薄片，形成空气劈尖；图乙为牛顿环实验装置示意图，将一曲率半径很大的平凸透镜放在平板玻璃上，形成空气薄层。先用单色平行光分别垂直照射上述装置，观察干涉条纹。再将上述两个装置完全浸入水中，观察到新的干涉条纹。下列关于条纹变化的说法正确的是（　　） A. 劈尖干涉的条纹间距将变窄 B. 劈尖干涉的条纹间距将变宽 C. 牛顿环的干涉条纹间距将变窄 D. 牛顿环的干涉条纹间距将变宽 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．劈尖干涉条纹间距与光在介质中的波长成正比。当装置从空气进入水中时，光速减小、频率不变，由  可知波长变短， 减小，条纹间距变窄。故A正确，B错误； CD．牛顿环的条纹间距也与波长成正比。波长变短，条纹间距变窄。故C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图所示，内壁光滑的空心圆筒竖直固定在水平地面上，小滑块在重力作用下沿筒内壁做曲线运动。现沿水平切向给贴在内壁左侧点的小滑块一初速度v，小滑块将沿柱体的内壁运动到点。已知小滑块的质量为，圆筒内部半径为，与在同一竖直线上且两点间距离为，重力加速度为。下列判断正确的是（　　） A. 小滑块受到筒壁的支持力大小为 B. 小滑块在点处的速度大小为 C. 小滑块在点处的速度与竖直方向夹角的正切值为 D. 小滑块做圆周运动周期T与距离h间关系满足 【答案】BD 【解析】 【详解】A．筒壁的支持力沿水平面径向，仅提供圆周运动向心力，大小为​，A错误； B．运动过程只有重力做功，由动能定理  解得点合速度大小​，B正确； C．​点速度的水平分量为，竖直分量为 设速度与竖直方向夹角为，则，C错误； D．竖直方向下落，由自由落体公式 得总运动时间 由于、​在同一竖直线，说明滑块从到​恰好完成个完整圆周（） 即 整理得  ，D正确。 故选BD 。 11. 一列沿轴正方向传播的简谐横波在0时刻的波形如图所示，此时距坐标原点的质点开始振动，经过质点左边部分的波形图仍与0时刻相同，且在轴上的质点开始振动。下列判断正确的是（　　） A. 该简谐横波的波长为 B. 该波的传播速度为 C. 质点在时的位移可能为 D. 质点与坐标原点的距离为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图可知，波的振幅为，时刻质点开始振动，根据“上坡下行、下坡上行”的规律可知，质点的速度方向向下，即波源的起振方向向下；时刻，平衡位置处于处的质点此时位移为，结合波形图可知处的质点与质点的相位差 故间的距离为 解得波长，故A正确； B．经过质点左边部分的波形图仍与0时刻相同，说明 解得 故波的传播速度 速度为只是其中一种可能，波速并非唯一确定值，故B错误； C．质点在时刻位于平衡位置，波沿轴正方向传播，故点起振方向向上，振动方程为 其中 将代入，可知 当时， 因此，存在质点在时的位移为的可能情况，故C正确； D．时刻处的质点开始振动，经过波从传到，传播距离 因此质点与坐标原点的距离为 质点与坐标原点的距离不可能为，故D错误。 故选AC。 12. 如图所示，三维直角坐标系所在空间中存在沿轴正方向的匀强电场（图中未画出）和匀强磁场，在处有一足够大的接收屏，原点处的粒子源在平面内同时发射带正电的同种粒子甲和乙，甲粒子的速度大小为，甲和乙的速度方向与轴正方向夹角分别为30°和60°，两粒子沿轴方向速度分量相等。若调整匀强电场的强弱使乙粒子以最短时间到达坐标为的点并被接收屏吸收，不计重力及粒子间的相互作用，则（　　） A. 两粒子不能同时到达接收屏 B. 甲乙粒子在接收屏上位置的y坐标之差 C. 乙粒子从点运动到点的最短时间 D. 甲粒子到达接收屏时沿轴方向分速度为 【答案】BD 【解析】 【详解】C．由题意，粒子在平面内发射，最终乙粒子到达，坐标回到0，坐标变为，说明粒子在平面内做圆周运动，在轴方向做匀加速直线运动，故匀强电场和匀强磁场均沿轴正方向。甲粒子速度，与轴夹角，则 垂直轴分速度 乙粒子与轴夹角，且 则 解得 乙垂直轴分速度 乙粒子以最短时间到达处，说明在平面运动了半个周期，即 此时方向位移为直径 即 由 得 解得 故运动时间，C错误； A．两粒子在轴方向初速度相同、加速度相同、位移相同，故运动时间相同，能同时到达接收屏，A错误； B．甲粒子在平面也运动了半个周期，方向位移 两粒子在接收屏上位置的坐标之差，B正确； D．甲粒子到达接收屏时，在轴方向做匀加速运动，由 得 解得，D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某实验小组探究向心力与物体质量、半径、角速度的关系，设计了如图甲所示的实验装置。 实验操作如下： A．将质量为的滑块放置在水平光滑圆盘上，通过定滑轮与上方的力传感器连接，细线长度可通过滑块位置调节（即圆周运动半径可改变）； B．启动电动机，滑块随圆盘匀速转动，细线拉力提供向心力，通过力传感器测量向心力的大小； C．圆盘的另一侧装有永磁体，磁铁转动时会通过上方一固定的霍尔传感器，可检测磁体转动时磁场变化，输出脉冲信号如图乙所示； D．当转盘转动时，磁体每转一周，霍尔传感器输出一个脉冲。实验小组保持滑块质量、半径不变，通过调节电动机转速得到多组数据，通过连接的计时器可记录连续5个脉冲间隔时间及力传感器示数，并计算滑块角速度，部分数据如表所示。 序号 连续5个脉冲间隔时间 滑块角速度 力传感器的示数 1 3.80 6.61 2.63 2 3.03 4.15 3 2.76 9.11 4.98 4 …… …… …… 请根据以上操作，回答以下问题： （1）请根据表格数据，计算第2组实验中的角速度________（结果保留2位小数）； （2）如图丙是根据上表中的实验数据作出的图像。已知小球球心与转轴的距离为，则小球的质量________（结果保留2位有效数字）； （3）由于细线存在微弱形变，转动过程中运动半径略大于静止时测量的半径，产生系统误差，则实验中第一组得到的真实向心力________（选填“<”“=”或“>”）。 【答案】（1）8.29 （2）0.20 （3）= 【解析】 【分析】 【小问1详解】 由题中连续记录5次脉冲，可知 则角速度为 【小问2详解】 根据牛顿第二定律得 结合图丙得 解得 【小问3详解】 由于第一组实验就在转动中，绳的拉力大小就等于真实向心力，可知 【点睛】 14. 利用电流和电压传感器，以及信息系统强大的数据处理能力和实时显示功能，可以为电学量的观察与测量带来便捷。电路中的电流传感器（相当于电流表）与计算机相连，可以显示电路中电流随时间的变化关系。图甲中直流电源电动势，内阻忽略不计，实验前电容器不带电。 （1）先使S与“1”端相连给电容器充电，充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的曲线如图乙所示。若计算机测得图乙中阴影面积，则电容器的电容为________，由甲、乙两图可判断阻值________（选填“>”“<”或“=”）； （2）先使S与“1”端相连给电容器充电，充电结束后，使S与“3”端相连，此时，经过时间时，该电路中的磁场能为________（选填“0”“最大”或“最小”），若抽出电感线圈上的铁芯重复上述实验，则振荡电路的频率将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】（1） ①. 0.1 ②. > （2） ①. 最大 ②. 变大 【解析】 【小问1详解】 [1]图像的面积表示电容器放电的总电荷量，已知阴影面积 即电容器充满电后的带电量。 充电结束后电容器电压等于电源电动势，由电容定义。 [2]放电初始时刻，电容器电压等于，初始电流 由图乙得初始电流大小 充电初始时刻电容器不带电，初始充电电流 由图乙得初始电流大小 由电路规律可知，放电初始电流小于充电的初始电流，即 因此R>R0 【小问2详解】 [1]LC振荡电路的周期 由题 ： 经过：反向放电完毕，电流达到最大，因此磁场能最大。 [2]抽出电感铁芯，自感系数减小，由频率公式 减小则增大，因此振荡频率变大。 15. 图甲是烧制瓷器的窑炉，图乙为其简化原理图，上方有一单向排气阀，当窑内气压升高到一定值时，排气阀就会开启向外排气，压强低于该值时，排气阀自动关闭且不漏气。某次瓷器烧制过程，初始时窑内温度，窑内气体压强与外界大气压强相同，当温度达到时，排气阀开始向外排气。已知烧制过程中窑内气体温度均匀且缓慢升高，不考虑瓷坯体积的变化，气体可视为理想气体，绝对零度取。求： （1）排气阀开始排气时，窑内气体压强与大气压强之比； （2）窑内温度为时，排出气体与窑内原有气体的质量之比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设大气压强为，开始排气时窑内气体压强为p 此过程中排气阀关闭，气体体积不变，为等容变化 初始状态， 排气阀开启时， 根据查理定律 可得 【小问2详解】 设窑的容积为V，窑内温度升高到时，根据题意可知，若气体压强为 根据盖-吕萨克定律 解得 排出气体的体积 排出气体与窑内原有气体的质量之比为 16. 如图所示，为半圆柱体玻璃的横截面，为直径，一束由红光和紫光组成的复色光沿方向从真空射入玻璃，分成两束后分别照射到两点。 （1）判断照射到点光的颜色； （2）已知照射到点的光在玻璃中的传播时间是，求照射到点的光在玻璃中的传播时间。 【答案】（1）紫光 （2） 【解析】 【小问1详解】 设光线的入射角为i，折射角为r 由折射定律得 因 所以红光的折射角大于紫光的折射角，故紫光从B点射出 【小问2详解】 根据光速与折射率的关系 设光玻璃中的传播路程为 由图中的几何知识得 光在玻璃内传播的时间 根据折射定律 解得 可知，入射角i相同，R、c为常量 照射到C点的光在玻璃中的传播时间与照射到B点的光在玻璃中的传播时间相同，都为。 17. 如图所示水平面内有一固定轨道，轨道由一直管和圆环形刚性窄槽平滑连接而成，直管中有大小相同的A、B两个小球，质量分别为、，其中A球紧靠左侧管壁，A、B两球之间有质量不计的轻弹簧相连，窄槽内Ⅱ、Ⅲ位置放置两个与A、B球大小相同，质量均为的两个小球C、D，C、D两球与槽的内外两壁刚好接触，现对B球缓慢施加一个向左的推力，压缩弹簧使得弹簧弹性势能为，已知水平管道足够长，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为圆环三等分点，所有接触面均光滑，不考虑各球间碰撞时间。求： （1）从撤去B球推力到A球刚开始运动过程，左侧管壁对A球冲量的大小； （2）A、B两球都运动后，B球的最小速度； （3）某时刻B球和弹簧解除连接后从图中连接处以初速度（式中为圆环内半径和小球半径之和）沿切线方向进入圆环形窄槽后，直管和圆环窄槽之间通道立刻关闭，设各球之间的碰撞皆为弹性碰撞，从B球到Ⅰ位置开始计时，B、C、D三球系统运动的周期。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 当弹簧恢复原长时弹性势能全部转化为B球动能，即 解得 弹簧恢复原长时，A球刚要运动，从释放B球到A球刚要运动过程，对B球由动量定理可得 此过程管道左壁对A球的冲量和弹簧对B球冲量相等 【小问2详解】 小球A离开左侧管壁后弹簧第二次恢复原长时B球速度最小。 根据动量守恒得 根据能量守恒得 联立得 【小问3详解】 依据题意可知，从开始计时到B球在Ⅱ位置和C球相碰经过的时间为 碰撞过程，根据动量守恒得 根据能量守恒得 联立得， 从B、C球在Ⅱ位置碰撞后，到C球在Ⅲ位置和D球碰撞交换速度经过的时间为 交换速度后， 从B、C球在Ⅱ位置碰撞后，B球到达Ⅰ位置的时间为 从C、D球在Ⅲ位置碰撞后，D球到达Ⅰ位置的时间为 由于 B、D球在Ⅰ位置碰撞，根据动量守恒得 根据能量守恒得 联立得， B、D球在Ⅰ位置碰撞后，B球到Ⅱ位置经过的时间为 至此，B球在Ⅱ位置、C球在Ⅲ位置、D球在Ⅰ位置，且C、D球静止，B球速度 综上可得，再经过两个这样的过程就完成一个系统的运动周期 18. 如图所示，有两倾角、间距的足够长平行金属导轨，其顶端连有一个的电阻，底端通过一个单刀双掷开关可分别与一个的电阻和电容的电容器相连。恒流源可控制电路中的电流始终为，方向如图所示。在两导轨间存在垂直导轨平面向上的磁场，沿导轨向下建立轴，磁感应强度沿方向大小满足，，处两导轨各有一小段长度可以忽略的绝缘部分。质量的金属棒垂直导轨放置，与导轨间摩擦系数，金属棒及金属导轨的电阻不计。现使金属棒从处以很小的初速度（可忽略不计）向下运动，同时将开关接2。求： （1）金属棒从向下运动过程中摩擦力所做的功； （2）若导轨光滑，改变恒流源电流方向，让金属棒从静止释放，可以证明导体棒做简谐运动，且简谐运动的周期，其中为做简谐运动的物体的质量，为中比例系数，求： ①从到过程中安培力冲量的大小； ②导体棒从开始下滑到时将开关打到1，当导体棒下滑到时，电容器所带的电荷量。 【答案】（1） （2）①；② 【解析】 【小问1详解】 从到的过程中，金属棒受到的安培力 安培力做功 由动能定理 得金属棒运动到的速度 因处两导轨各有一小段长度可以忽略的绝缘部分，当金属棒滑过该绝缘区后，金属棒与定值电阻构成闭合回路，从到速度为的过程中，由动量定理 整理化简得 解得该过程金属棒的位移 故全过程摩擦力做功 【小问2详解】 ①在区域，当金属棒运动到位置时，所受合外力满足 得 即金属棒做简谐运动，且平衡位置位于处，比例系数 可知机械振动的周期 其振幅 根据简谐运动的特征，金属棒的最大速度为 故处对应于金属棒偏离平衡位置，即处。可知从释放到过程中，金属棒经历的时间为 此时金属棒的速度为 由动量定理 代入数据，解得安培力的冲量 ②金属棒下滑到时将开关打到1，即金属棒与电容器构成闭合回路，根据简谐运动的对称性可知，此时金属棒的速度大小为0，之后向下运动的过程中，金属棒的感应电动势大小 可知电容器的电压满足 所以电容器所带的电量为 充电电流 由牛顿第二定律可知，金属棒的加速度满足 联立解得 代入数据得 故金属棒的加速度不随时间变化，做匀加速直线运动，当导体棒下滑到时，速度大小满足 所以电容器所带的电量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $