精品解析：2026届山东泰安市高三下学期二轮检测物理试题

高三二轮检测 物理试题 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 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：1~8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. 微光夜视仪在军事领域应用极其广泛，它利用了光电效应的原理，增强了微弱的可见光和近红外光。如图是、两束单色光照射同一光电管得到的光电流与电压之间的关系曲线，下列说法正确的是（　　） A. 光光子的能量小于光光子的能量 B. 若光照射某金属恰能发生光电效应，则光照射该金属也能发生光电效应 C. 用光照射光电管时光电子的最大初动能比用光照射时小 D. 光入射光越强，逸出光电子的最大初动能越大 2. 盐穴是盐矿开采后形成的地下洞穴，盐穴压缩空气储能是一种大规模储能发电新技术的应用，可从电网吸纳用电低谷时的“过剩电能”，在用电高峰时，再将电能回馈至电网，如图是我市盐穴压缩空气储能系统示意图。初始时刻地下盐穴内气压与外界大气压强相同，为，在完成一次能量转储过程后地下盐穴内气体压强变为。电动空气压缩机工作效率为。盐穴气密性、导热性良好，压缩过程气体温度保持不变，将空气视为理想气体。若空气等温压缩过程中外界对气体做的功（为常量，、分别是气体初、末态体积），则完成一次能量转储过程空气压缩机消耗的总电能为（　　） A. B. C. D. 3. 在双缝干涉实验中，某实验小组用波长为的蓝色激光和波长为的红色激光组成的复色光，垂直照射双缝，双缝间距为，双缝到屏的距离为，则屏上蓝光和红光亮条纹中心重叠处与中央亮条纹中心的距离可能为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，竖直放置的薄圆筒内壁光滑，在内表面距离底面高为的点处，给一个可视为质点的小滑块沿圆筒内壁水平切线方向的初速度，小滑块将沿筒内壁旋转滑下，恰好从点正下方的点滑离圆筒。假设滑块下滑过程中与筒内壁紧密贴合，圆筒内半径，重力加速度取。则小滑块的初速度大小可能为（　　） A. B. C. D. 5. 2025年4月25日，神舟二十号航天员乘组入驻中国空间站，这是中国航天史上第6次“太空会师”。中国空间站绕地球做匀速圆周运动，其与地心的连线在单位时间内扫过的面积与线速度的大小满足。已知地球的半径为，为常量，则地球的第一宇宙速度为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，可视为质点的两个相同小球、从倾角为30°的斜面顶端开始运动，球垂直斜面抛出，球水平抛出，初速度、均未知，两球均直接落在斜面底端。不计空气阻力，则、两球在上述各自运动过程中，重力做功的平均功率之比为（　　） A. 1∶2 B. C. D. 2∶1 7. 一种模拟风力发电并网的实验装置如图所示。假设发电机转子以恒定角速度旋转，升、降变压器均为理想变压器，其原、副线圈的匝数分别为、和、。两变压器间输电线路电阻为。下列说法正确的是（　　） A. 仅减少用户数，用户端的电压减小 B. 仅减小角速度，消耗的功率增大 C. 仅适当减小，用户端的电压增大 D. 仅适当增加，消耗的功率可能不变 8. 如图所示，竖直面内固定一根与水平方向夹角为37°的足够长直杆，杆上套着质量为的小球。劲度系数为的轻质弹力绳一端固定在水平天花板上的点，另一端跨过固定在点的光滑定滑轮与小球相连。将小球拉至与点等高处的点，然后静止释放，小球沿杆向下运动。已知小球与杆间的动摩擦因数为0.5，弹力绳始终在弹性限度内且满足胡克定律，其弹性势能（为弹力绳伸长量），为弹力绳的原长，间距为，与直杆垂直，、在一条竖直线上，重力加速度大小为，。则小球沿杆从点运动到点过程中最大速度为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：9~12共4道题，每题4分，共16分。全部选对得4分，对而不全得2分，错选0分。 9. 、为同一均匀介质中两个波源，在时刻同时由各自平衡位置沿轴方向开始做简谐振动并相向发出两列简谐横波，为两波源连线之间介质中的质点，，测得质点的振动图像如图所示，则下列判断正确的是（　　） A. 波源振动的振幅为 B. 波源振动的振幅为 C. 从时刻开始，在内质点运动的路程为 D. 从时刻开始，在内质点运动的路程为 10. 如图所示，离地高度的处固定匀速转动的一电机，电机通过一根长度的不可伸长的轻绳使小球在水平面内做以为圆心的匀速圆周运动，轻绳与竖直方向夹角。某时刻，绳子和小球的连接处突然断开，小球最终落在所在的水平地面上。的连线垂直地面，不计空气对小球运动的影响，取重力加速度，，小球可视为质点且落地后即静止。则（　　） A. 小球落地时速度大小为 B. 小球落地时速度大小为 C. 落点到的距离为 D. 落点到的距离为 11. 如图1所示，甲、乙两点电荷相距，以甲点电荷所处位置为坐标原点，以甲、乙两点电荷的连线为轴，在取无穷远处电势为零时，甲、乙两电荷连线上的电势随变化的关系图像如图2所示，图中处为图线的最低点，对应的电势为。已知在取无穷远处电势为零时，点电荷在空间某点的电势，式中为场源电荷的电荷量，为该点到点电荷的距离，为静电力常量。现将一带电荷量为（）的试探电荷在处由静止释放，仅受静电力作用，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙两点电荷其电荷量绝对值之比为 B. 甲、乙两点电荷其电荷量绝对值之比为 C. 试探电荷在两点电荷间运动过程中，其动能的最大值为 D. 试探电荷在两点电荷间运动过程中，其动能的最大值为 12. 2025年9月22日，中国海军宣布，歼-15T、歼-35和空警-600三型舰载机，已于此前成功完成在福建舰上的首次电磁弹射起飞训练。关于电磁弹射系统可以简化成如图所示，两条足够长的带有滑槽的平行金属导轨M、N距离为，导轨左侧与单刀双掷开关K以及电容为的电容器和电动势为的电源相连；整个装置水平放置于方向垂直于导轨平面向里大小为的匀强磁场中。现将一质量为的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内，且与两导轨良好接触。将开关K置于a让电容器充电，充满电后，再将K置于b，金属滑块会在电磁力的驱动下向右运动。不计导轨和电路其他部分的电阻，忽略金属滑块运动过程中的一切摩擦阻力。下列说法正确的是（　　） A. 金属滑块在轨道上运动的最大速度为 B. 金属滑块在轨道上运动的最大速度为 C. 开关置于后的整个加速过程中流过金属滑块的电荷量为 D. 开关K置于后的整个加速过程中流过金属滑块的电荷量为 三、实验题（本题共14分，13题6分，14题8分） 13. 某实验小组利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。可选用的器材有：交流电源、铁架台、电子天平、重物、打点计时器、纸带、刻度尺等。让重物从静止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图乙所示。点是打下的第一个点，、、和为另外4个连续打下的点。当地重力加速度，计算结果均保留3位有效数字。 （1）已知交流电频率为，重物质量为。则从点到点，重物的重力势能的减小量________，动能的增加量________。 （2）测量的相对误差，若，可认为在实验误差允许的范围内机械能守恒。通过计算，可以判断出在实验误差允许的范围该实验操作过程________（选填“能”或“不能”）验证机械能守恒。 14. 在“测量水果电池的电动势和内阻”实验中，某同学把铜片和锌片插入一个苹果中，制成了一个水果电池。 （1）该同学根据如图甲所示的电路改变电阻箱接入电路的阻值，得到对应的电压表的示数，作出图像如图乙所示。则该电池的电动势________、内阻________。（结果均保留整数） （2）若考虑电压表分流带来的影响，由实验可知，电池电动势的测量值________真实值（选填“>”“=”或“<”）；内阻的测量值________真实值（选填“>”“=”或“<”）。 15. 某水池下方水平放置一圆环形发光细灯带，O点为圆环中心正上方，灯带到水面的距离可调节，水面上面有光传感器（图中未画出），可以探测水面上光的强度。当灯带放在某一深度时，发现水面上形成以为圆心的亮区，其中半径为的圆内光强更强，水面能被照亮的区域半径为。已知水的折射率，求灯带的直径和此时灯带所处的深度。 16. 如图所示，某自动洗衣机洗衣缸的底部与一控水装置的竖直均匀细管相通，细管的上部封闭，并和一压力传感器相接。洗衣缸进水时，细管中的空气被水封闭，随着洗衣缸中水面的升高，细管中的空气被压缩，当细管中空气压强达到一定数值时，压力传感器使进水阀门关闭达到自动控水的目的。假设刚进水时细管被封闭的空气柱长度为，当空气柱被压缩到时压力传感器使洗衣机停止进水，若气体可视为理想气体且进水过程中温度始终不变。已知大气压，细管截面积为，空气的平均摩尔质量为，此温度下压强为时空气的密度，阿伏加德罗常数为，水的密度，取，计算结果均保留2位有效数字。求： （1）洗衣机停止进水时，洗衣缸内水位高度； （2）封闭空气的分子个数。 17. 如图所示，光滑的水平地面上有一质量为、长度的木板，木板右端到墙壁的距离，木板左端紧挨着带光滑圆弧轨道的物块，圆弧轨道底端和木板上表面等高，物块固定在地面上，在圆弧轨道的正上方有两个可视为质点的物体、通过细线相连，物体与劲度系数为的弹簧一端相连，弹簧另一端固定在天花板上。稳定后物体与圆弧轨道最低点的竖直距离，物体的质量、物体的质量。剪断两物体之间的细线，物体下落后从点平滑切入圆弧轨道，当物体运动到圆弧轨道最低点时，物体恰好第一次回到出发点，随后物体滑上木板，经过一段时间后，木板与墙壁发生弹性碰撞。已知物体与木板之间的动摩擦因数，弹簧振子的振动周期（式中为劲度系数，为振子质量），取，重力加速度取。求： （1）物体做简谐运动的振幅； （2）、相互作用过程中，物体受到的冲量大小； （3）木板与墙壁第二次碰撞时，物体距木板右端的距离。 18. 如图所示，轴正方向水平向右，轴正方向竖直向上。在平面内第二象限边长为的正方形内有沿轴正向的匀强电场，正方形底边在轴上，右侧与一四分之一圆弧相切，圆弧的圆心在轴上，坐标为。在圆弧对应的四分之一圆面内有垂直平面向外的匀强磁场Ⅰ，在第四象限以坐标轴为边界有一矩形区域，沿轴长为，沿轴宽为，矩形区域内有垂直平面向内的匀强磁场Ⅱ。正方形电场左边界处有垂直轴，高为的粒子源，粒子源在长度内不断均匀释放初速为零的带正电粒子，粒子带电量为，质量为。粒子经过电场加速后，以大小为的速度进入四分之一圆面磁场Ⅰ，均从坐标原点进入矩形磁场区域Ⅱ，已知粒子在矩形磁场Ⅱ中做圆周运动的半径介于到之间，粒子在矩形磁场中运动的最长时间恰好为粒子在矩形磁场中做圆周运动周期的四分之一。不计粒子重力。求： （1）电场强度大小、磁场Ⅰ和磁场Ⅱ的磁感应强度大小； （2）若进入矩形磁场Ⅱ的粒子除受洛伦兹力外，还受到大小与速率成正比，比例系数为（大于零的常数）的阻力，阻力方向始终与运动方向相反。观察发现，与轴负向成45°进入矩形磁场Ⅱ的粒子从轴上点（未标出）垂直于轴射出磁场Ⅱ，求粒子由点运动到点的时间及运动轨迹的长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三二轮检测 物理试题 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 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：1~8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. 微光夜视仪在军事领域应用极其广泛，它利用了光电效应的原理，增强了微弱的可见光和近红外光。如图是、两束单色光照射同一光电管得到的光电流与电压之间的关系曲线，下列说法正确的是（　　） A. 光光子的能量小于光光子的能量 B. 若光照射某金属恰能发生光电效应，则光照射该金属也能发生光电效应 C. 用光照射光电管时光电子的最大初动能比用光照射时小 D. 光入射光越强，逸出光电子的最大初动能越大 【答案】B 【解析】 【详解】AC．根据爱因斯坦光电效应方程 其中是遏止电压的绝对值，是入射光频率，​是金属逸出功。 从图中可得 因此可以推出， 由光子能量 可知，故AC错误；​ B．若光恰能发生光电效应，说明的频率等于金属极限频率，因为 满足光电效应条件，因此光照射也能发生光电效应，故B正确； D．光电子最大初动能仅与入射光频率有关，与入射光强度无关，故D错误。 故选B。 2. 盐穴是盐矿开采后形成的地下洞穴，盐穴压缩空气储能是一种大规模储能发电新技术的应用，可从电网吸纳用电低谷时的“过剩电能”，在用电高峰时，再将电能回馈至电网，如图是我市盐穴压缩空气储能系统示意图。初始时刻地下盐穴内气压与外界大气压强相同，为，在完成一次能量转储过程后地下盐穴内气体压强变为。电动空气压缩机工作效率为。盐穴气密性、导热性良好，压缩过程气体温度保持不变，将空气视为理想气体。若空气等温压缩过程中外界对气体做的功（为常量，、分别是气体初、末态体积），则完成一次能量转储过程空气压缩机消耗的总电能为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】盐穴内气体初状态：压强为、体积为；末状态压强为、体积为，气体温度不变，根据 可得 根据 可得 压缩机的效率为，则有 解得 故选D。 3. 在双缝干涉实验中，某实验小组用波长为的蓝色激光和波长为的红色激光组成的复色光，垂直照射双缝，双缝间距为，双缝到屏的距离为，则屏上蓝光和红光亮条纹中心重叠处与中央亮条纹中心的距离可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】双缝干涉亮条纹中心位置满足公式，其中为非负整数（亮纹级次），为双缝到屏的距离，为双缝间距，为入射光波长。 设蓝光亮纹级次为，红光亮纹级次为，二者亮纹重叠时位置相等，即 约去公共项得，代入、，得 化简为。 由于均为非负整数，故、（为非负整数）。 先计算蓝光相邻条纹间距 则重叠位置（）。 A．不是的整数倍，无法满足亮纹重叠条件，故A错误； B．时，，满足亮纹重叠条件，故B正确； C．不是 的整数倍，无法满足亮纹重叠条件，故C错误； D．不是 的整数倍，对应蓝光级次不是整数，不是蓝光亮纹位置，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，竖直放置的薄圆筒内壁光滑，在内表面距离底面高为的点处，给一个可视为质点的小滑块沿圆筒内壁水平切线方向的初速度，小滑块将沿筒内壁旋转滑下，恰好从点正下方的点滑离圆筒。假设滑块下滑过程中与筒内壁紧密贴合，圆筒内半径，重力加速度取。则小滑块的初速度大小可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由于圆筒内壁光滑，滑块下滑过程中表面与筒内表面紧密贴合，小滑块下滑过程中，小滑块在水平方向做匀速圆周运动，在竖直方向做自由落体运动，设小滑块在水平方向做圆周运动的周期为T，则有 在竖直方向有 小滑块恰好从点正下方的点滑离圆筒，则 解得，故A正确，BCD错误。 故选A。 5. 2025年4月25日，神舟二十号航天员乘组入驻中国空间站，这是中国航天史上第6次“太空会师”。中国空间站绕地球做匀速圆周运动，其与地心的连线在单位时间内扫过的面积与线速度的大小满足。已知地球的半径为，为常量，则地球的第一宇宙速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】匀速圆周运动中，卫星与地心连线单位时间内扫过的扇形面积 结合题目给出的，联立得 卫星圆周运动万有引力提供向心力 化简得 第一宇宙速度是近地卫星环绕速度，轨道半径，代入近地圆周运动公式 故选D。 6. 如图所示，可视为质点的两个相同小球、从倾角为30°的斜面顶端开始运动，球垂直斜面抛出，球水平抛出，初速度、均未知，两球均直接落在斜面底端。不计空气阻力，则、两球在上述各自运动过程中，重力做功的平均功率之比为（　　） A. 1∶2 B. C. D. 2∶1 【答案】A 【解析】 【详解】球直接落在斜面底端,其运动时间, 对球将重力加速度沿垂直斜面向下和沿斜面向下分解 它做的斜上抛运动可看作垂直斜面向上做类竖直上抛运动和沿斜面向下做初速度为零，加速度为的匀加速直线运动两个分运动的合运动， 沿斜面向下 又 联立解得 故选A。 7. 一种模拟风力发电并网的实验装置如图所示。假设发电机转子以恒定角速度旋转，升、降变压器均为理想变压器，其原、副线圈的匝数分别为、和、。两变压器间输电线路电阻为。下列说法正确的是（　　） A. 仅减少用户数，用户端的电压减小 B. 仅减小角速度，消耗的功率增大 C. 仅适当减小，用户端的电压增大 D. 仅适当增加，消耗的功率可能不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．仅减少用户数，用户端的输出功率减小，降压变压器的输入功率减小，在输电线上的电流减小，输电线上的电压损失减小，因升压变压器次级电压一定，则降压变压器的初级电压变大，则用户端的电压变大，A错误； B．仅减小角速度，根据可知，发电机的输出电压变小，升压变压器次级电压变小，则输电线上的电流减小，则消耗的功率减小，B错误； C．仅适当减小，根据，则升压变压器次级电压变大，则在输送功率一定时输电线上的电流减小，则输电线上损失的电压减小，降压变压器初级电压变大，则用户端的电压增大，C正确； D．降压变压器的等效电阻为仅适当增加，则R等变大，输电线上电流减小，则消耗的功率减小，D错误。 故选C。 8. 如图所示，竖直面内固定一根与水平方向夹角为37°的足够长直杆，杆上套着质量为的小球。劲度系数为的轻质弹力绳一端固定在水平天花板上的点，另一端跨过固定在点的光滑定滑轮与小球相连。将小球拉至与点等高处的点，然后静止释放，小球沿杆向下运动。已知小球与杆间的动摩擦因数为0.5，弹力绳始终在弹性限度内且满足胡克定律，其弹性势能（为弹力绳伸长量），为弹力绳的原长，间距为，与直杆垂直，、在一条竖直线上，重力加速度大小为，。则小球沿杆从点运动到点过程中最大速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】任意选取小球下滑过程中的某一位置，对小球受力分析，如图所示 设此时弹力绳的伸长量为，则 根据几何关系可知 小球受到的滑动摩擦力为 联立解得 沿杆方向，有， 由于小球下滑过程中减小，增大，则加速度减小，当小球运动到B点时，加速度为零，速度达到最大，小球从A运动到B，根据能量守恒定律可得 根据几何关系可得 联立解得 故选C。 二、多项选择题：9~12共4道题，每题4分，共16分。全部选对得4分，对而不全得2分，错选0分。 9. 、为同一均匀介质中两个波源，在时刻同时由各自平衡位置沿轴方向开始做简谐振动并相向发出两列简谐横波，为两波源连线之间介质中的质点，，测得质点的振动图像如图所示，则下列判断正确的是（　　） A. 波源振动的振幅为 B. 波源振动的振幅为 C. 从时刻开始，在内质点运动的路程为 D. 从时刻开始，在内质点运动的路程为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由于，可知波源的振动先传到P点，由题图可知，在时波源的振动传播到P点，波源振动的振幅为；在时波源的振动传播到P点，且此时两列波在P点引起的振动方向相反，则有 可得波源的振幅为，故A错误，B正确； CD．由题图可知，内质点P不振动；质点P运动的路程为 质点P运动的路程为 则从时刻开始，在内质点P运动的路程为，故C正确，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，离地高度的处固定匀速转动的一电机，电机通过一根长度的不可伸长的轻绳使小球在水平面内做以为圆心的匀速圆周运动，轻绳与竖直方向夹角。某时刻，绳子和小球的连接处突然断开，小球最终落在所在的水平地面上。的连线垂直地面，不计空气对小球运动的影响，取重力加速度，，小球可视为质点且落地后即静止。则（　　） A. 小球落地时速度大小为 B. 小球落地时速度大小为 C. 落点到的距离为 D. 落点到的距离为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．小球做圆锥摆运动，重力与轻绳拉力的合力提供向心力。圆周运动半径  竖直方向受力平衡有 水平方向向心力 解得 绳子断开后小球做平抛运动，断开时小球离地高度为 由机械能守恒可得 代入数据解得，故A正确，B错误； CD．平抛运动竖直方向有 得运动时间 平抛水平位移 因此落点到轴线的水平距离满足勾股定理，即 解得，故C错误，D正确。 故选AD。 11. 如图1所示，甲、乙两点电荷相距，以甲点电荷所处位置为坐标原点，以甲、乙两点电荷的连线为轴，在取无穷远处电势为零时，甲、乙两电荷连线上的电势随变化的关系图像如图2所示，图中处为图线的最低点，对应的电势为。已知在取无穷远处电势为零时，点电荷在空间某点的电势，式中为场源电荷的电荷量，为该点到点电荷的距离，为静电力常量。现将一带电荷量为（）的试探电荷在处由静止释放，仅受静电力作用，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙两点电荷其电荷量绝对值之比为 B. 甲、乙两点电荷其电荷量绝对值之比为 C. 试探电荷在两点电荷间运动过程中，其动能的最大值为 D. 试探电荷在两点电荷间运动过程中，其动能的最大值为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．图像的斜率表示电场强度，可知处的场强为零，说明甲、乙两点电荷为同种电荷，结合 可知它们均带正电，且有 解得，故A正确，B错误； CD．正试探电荷仅受电场力，动能在处达到最大值，设处电势为，则有， 解得 故试探电荷向左运动至处的动能满足，故C正确，D错误。 故选AC。 12. 2025年9月22日，中国海军宣布，歼-15T、歼-35和空警-600三型舰载机，已于此前成功完成在福建舰上的首次电磁弹射起飞训练。关于电磁弹射系统可以简化成如图所示，两条足够长的带有滑槽的平行金属导轨M、N距离为，导轨左侧与单刀双掷开关K以及电容为的电容器和电动势为的电源相连；整个装置水平放置于方向垂直于导轨平面向里大小为的匀强磁场中。现将一质量为的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内，且与两导轨良好接触。将开关K置于a让电容器充电，充满电后，再将K置于b，金属滑块会在电磁力的驱动下向右运动。不计导轨和电路其他部分的电阻，忽略金属滑块运动过程中的一切摩擦阻力。下列说法正确的是（　　） A. 金属滑块在轨道上运动的最大速度为 B. 金属滑块在轨道上运动的最大速度为 C. 开关置于后的整个加速过程中流过金属滑块的电荷量为 D. 开关K置于后的整个加速过程中流过金属滑块的电荷量为 【答案】BD 【解析】 【详解】电容器充满电后，板间电压为 将K置于b，电容器开始通过金属滑块放电，金属滑块在安培力作用下开始运动切割磁感线产生电动势，当电容器电压与金属滑块切割磁感线产生电动势相等时，金属滑块做匀速直线运动，速度达到最大；设此时电容器两端电压为，则有 该过程电容器放出的电荷量为，即流过金属滑块的电荷量为，则有 对金属滑块由动量定理可得 其中 联立解得， 故选BD。 三、实验题（本题共14分，13题6分，14题8分） 13. 某实验小组利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。可选用的器材有：交流电源、铁架台、电子天平、重物、打点计时器、纸带、刻度尺等。让重物从静止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图乙所示。点是打下的第一个点，、、和为另外4个连续打下的点。当地重力加速度，计算结果均保留3位有效数字。 （1）已知交流电频率为，重物质量为。则从点到点，重物的重力势能的减小量________，动能的增加量________。 （2）测量的相对误差，若，可认为在实验误差允许的范围内机械能守恒。通过计算，可以判断出在实验误差允许的范围该实验操作过程________（选填“能”或“不能”）验证机械能守恒。 【答案】（1） ①. 0.549 ②. 0.529 （2）能 【解析】 【小问1详解】 [1]由图乙可知，C点的读数为28.00cm；则重物的重力势能的减小量为 [2]由图乙可知，B点的读数为23.50cm；D点的读数为32.70cm；相邻计数点间的时间间隔为 则重物通过C点的速度大小为 则重物的动能的增加量为 【小问2详解】 测量的相对误差 可以判断出在实验误差允许的范围内该实验操作过程能验证机械能守恒。 14. 在“测量水果电池的电动势和内阻”实验中，某同学把铜片和锌片插入一个苹果中，制成了一个水果电池。 （1）该同学根据如图甲所示的电路改变电阻箱接入电路的阻值，得到对应的电压表的示数，作出图像如图乙所示。则该电池的电动势________、内阻________。（结果均保留整数） （2）若考虑电压表分流带来的影响，由实验可知，电池电动势的测量值________真实值（选填“>”“=”或“<”）；内阻的测量值________真实值（选填“>”“=”或“<”）。 【答案】（1） ①. 1 ②. 501 （2） ①. < ②. < 【解析】 【小问1详解】 [1]根据闭合电路欧姆定律，对题图甲电路有 整理得与的关系 因此​图像的纵截距为，斜率为。 由图乙可知，纵截距 解得； [2]图像斜率 结合 得 【小问2详解】 [1]考虑电压表分流，实际总电流（​为电压表内阻） 代入闭合电路欧姆定律整理得真实关系 对比处理数据时用的表达式 可得 即 所以电池电动势的测量值小于真实值； [2]则 即内阻测量值也小于真实值。 15. 某水池下方水平放置一圆环形发光细灯带，O点为圆环中心正上方，灯带到水面的距离可调节，水面上面有光传感器（图中未画出），可以探测水面上光的强度。当灯带放在某一深度时，发现水面上形成以为圆心的亮区，其中半径为的圆内光强更强，水面能被照亮的区域半径为。已知水的折射率，求灯带的直径和此时灯带所处的深度。 【答案】， 【解析】 【详解】  光从水射向空气发生全反射的临界角满足  由三角关系得  圆环形发光灯带中心在O点正下方，设灯带直径为，则灯带左右边缘到中心轴线的水平距离为 能射出水面的光线最大入射角为临界角，对应光线的最大水平偏移量为 ​以内区域能被灯带两侧的光线同时照亮，因此光强更强，左边缘（轴线左侧）发出的光线最远刚好到达处，满足 是水面能被照亮的最大半径，对应右边缘（轴线右侧）发出的光线最远到达​处，满足 联立得，  16. 如图所示，某自动洗衣机洗衣缸的底部与一控水装置的竖直均匀细管相通，细管的上部封闭，并和一压力传感器相接。洗衣缸进水时，细管中的空气被水封闭，随着洗衣缸中水面的升高，细管中的空气被压缩，当细管中空气压强达到一定数值时，压力传感器使进水阀门关闭达到自动控水的目的。假设刚进水时细管被封闭的空气柱长度为，当空气柱被压缩到时压力传感器使洗衣机停止进水，若气体可视为理想气体且进水过程中温度始终不变。已知大气压，细管截面积为，空气的平均摩尔质量为，此温度下压强为时空气的密度，阿伏加德罗常数为，水的密度，取，计算结果均保留2位有效数字。求： （1）洗衣机停止进水时，洗衣缸内水位高度； （2）封闭空气的分子个数。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设洗衣机停止进水时，封闭在细管中的空气的压强为。对于封闭在细管中的空气，由玻意耳定律有 解得 考虑液体的压强，则 解得 则洗衣缸内水位高度为 【小问2详解】 刚进水时细管被封闭的空气柱的体积为 空气的质量为 空气的物质的量为 则封闭空气的分子个数 17. 如图所示，光滑的水平地面上有一质量为、长度的木板，木板右端到墙壁的距离，木板左端紧挨着带光滑圆弧轨道的物块，圆弧轨道底端和木板上表面等高，物块固定在地面上，在圆弧轨道的正上方有两个可视为质点的物体、通过细线相连，物体与劲度系数为的弹簧一端相连，弹簧另一端固定在天花板上。稳定后物体与圆弧轨道最低点的竖直距离，物体的质量、物体的质量。剪断两物体之间的细线，物体下落后从点平滑切入圆弧轨道，当物体运动到圆弧轨道最低点时，物体恰好第一次回到出发点，随后物体滑上木板，经过一段时间后，木板与墙壁发生弹性碰撞。已知物体与木板之间的动摩擦因数，弹簧振子的振动周期（式中为劲度系数，为振子质量），取，重力加速度取。求： （1）物体做简谐运动的振幅； （2）、相互作用过程中，物体受到的冲量大小； （3）木板与墙壁第二次碰撞时，物体距木板右端的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 剪断细线，根据平衡条件，有 解得 【小问2详解】 到达圆弧最低点时速度v，根据动能定理有 解得 由振子周期公式 解得周期 动量的变化量 重力的冲量 B受到圆弧轨道的冲量大小 解得 【小问3详解】 根据动量守恒定律有 解得 对木板有 由速度-位移公式 可得该过程木板位移大小 由于，木板与物体B共速后与墙壁发生碰撞。 第1次与墙碰撞后有 解得第1次与墙碰撞后共速的速度 共速后与墙壁发生第二次碰撞 由能量守恒得： 解得 所以物体B距木板右端的距离 解得 18. 如图所示，轴正方向水平向右，轴正方向竖直向上。在平面内第二象限边长为的正方形内有沿轴正向的匀强电场，正方形底边在轴上，右侧与一四分之一圆弧相切，圆弧的圆心在轴上，坐标为。在圆弧对应的四分之一圆面内有垂直平面向外的匀强磁场Ⅰ，在第四象限以坐标轴为边界有一矩形区域，沿轴长为，沿轴宽为，矩形区域内有垂直平面向内的匀强磁场Ⅱ。正方形电场左边界处有垂直轴，高为的粒子源，粒子源在长度内不断均匀释放初速为零的带正电粒子，粒子带电量为，质量为。粒子经过电场加速后，以大小为的速度进入四分之一圆面磁场Ⅰ，均从坐标原点进入矩形磁场区域Ⅱ，已知粒子在矩形磁场Ⅱ中做圆周运动的半径介于到之间，粒子在矩形磁场中运动的最长时间恰好为粒子在矩形磁场中做圆周运动周期的四分之一。不计粒子重力。求： （1）电场强度大小、磁场Ⅰ和磁场Ⅱ的磁感应强度大小； （2）若进入矩形磁场Ⅱ的粒子除受洛伦兹力外，还受到大小与速率成正比，比例系数为（大于零的常数）的阻力，阻力方向始终与运动方向相反。观察发现，与轴负向成45°进入矩形磁场Ⅱ的粒子从轴上点（未标出）垂直于轴射出磁场Ⅱ，求粒子由点运动到点的时间及运动轨迹的长度。 【答案】（1），， （2）， 【解析】 【小问1详解】 在电场中，由动能定理 可得 磁场Ⅰ中，由于都从O点射出，因此轨道半径为L，洛伦兹力提供向心力 解得 设在磁场Ⅱ中运动半径，在点速度与轴负向夹角， 根据几何关系有 根据 解得 洛伦兹力提供向心力 可得 【小问2详解】 洛伦兹力提供向心力 解得 又，其中 解得 由动量定理，轴方向有 其中 解得 轴方向 沿轨迹方向 其中 解得， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $