精品解析：山西太原市山西大学附属中学校2025-2026学年高三下学期6月阶段检测物理试题

山西大学附中 2025~2026学年第二学期高三6月模块诊断 物理试题 考查时间：75分钟 满分：100分 一、选择题（本题包括10小题，共46分。第1-7小题每题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对得4分；第8-10小题每题有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 2025年7月12日，鄂尔多斯的“国铀一号”成功生产下线“第一桶铀”。若中间产品重铀酸钠中的铀238半衰期为、最终产品八氧化三铀中的铀238半衰期为、单质铀238的半衰期为，则（　　） A. B. C. D. 2. 如图（a）所示，石磨由圆柱形可动磨盘和固定磨盘组成，可动磨盘能绕过圆心的竖直轴转动，其俯视简化图如图（b）所示。某次研磨时，手推动推杆使可动磨盘匀速转动，可动磨盘的上表面圆形进料口边缘有两粒谷物A、B恰能随磨盘一起转动。下列说法正确的是（　　） A. 可动磨盘转动一周过程中，手对推杆做的功为零 B. 谷物A所受摩擦力方向沿其运动轨迹切线方向 C. 谷物A的向心加速度小于谷物B的向心加速度 D. 若增大可动磨盘的转速，谷物A、B都能进入进料口中 3. 某同学学习了静电的相关知识后，用矿泉水瓶自制了如图所示的静电除尘器。矿泉水瓶去底，在其中心轴安装一根直导线，水瓶外绕有多圈细铁丝，将直导线一端与线圈的一端分别与电源两极相连。在瓶里放一盘点燃的蚊香，整个瓶里烟雾缭绕，接通合适的电源后，瓶内很快变得清澈透明。关于该静电除尘器，下列说法正确的是（　　） A. 烟尘主要吸附在瓶壁 B. 越靠近瓶壁，电场强度越大 C. 电源接通后烟尘被电离成正负离子 D. 必须接交变电源才能达到除尘效果 4. 电磁流量计可以测量导电液体的流量Q——单位时间内流过管道横截面的液体体积。如图所示，内壁光滑的薄圆管由非磁性导电材料制成，空间有垂直管道轴线的匀强磁场，磁感应强度为B。液体充满管道并以速度v沿轴线方向流动，圆管壁上的两点连线为直径，且垂直于磁场方向，两点的电势差为。下列说法错误的是（　　） A. N点电势比M点高 B. 正比于流量Q C. 在流量Q一定时，管道半径越小，越小 D. 若直径与磁场方向不垂直，测得的流量Q偏小 5. 军事演习中，一台油电混合无人机通过缆绳连接OA、OB、OC、OD四根等长的绳索运送质量为m的橡皮艇，结点为O，A、B、C、D四点在同一水平面内且。在无人机与橡皮艇一起沿竖直方向匀加速上升的过程中，加速度大小为a，缆绳始终竖直，空气对橡皮艇的作用力大小恒为f，方向竖直向下。不计缆绳与绳索质量，无人机燃油消耗不能忽略，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 橡皮艇的机械能守恒 B. 无人机受到空气的作用力保持不变 C. 绳索OA受到的拉力大小为 D. 当速度为时绳索OA对橡皮艇的拉力的功率为 6. 风云四号C卫星是我国新一代地球静止轨道气象卫星。“墨子号”量子科学实验卫星运行在近地圆轨道上，其轨道半径近似为地球半径。已知地球的平均密度为，万有引力常量为，地球自转周期为，下列说法正确的是（　　） A. 风云四号C卫星的运行周期为 B. 风云四号C的轨道半径与墨子号的轨道半径之比为 C. 根据题中信息可以求得地球的质量 D. 是对于任何地球卫星都相同的一个常量 7. 某“抬杆游戏”挑战的简化模型如图所示。两个质量分别为5m、4m的小球a、b用一根轻直杆连接，小球b静置于水平桌面上，挑战者用涂抹油的手指将小球a由水平位置缓慢抬至竖直位置，整个过程中小球b未与桌面发生滑动。不考虑手指与球间的摩擦，手指对小球a的作用力F始终垂直于杆，取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则小球b与桌面间的动摩擦因数至少为（　　） A. B. C. D. 8. 北京时间2025年10月7日，瑞典皇家科学院宣布将该年度诺贝尔物理学奖授予约翰·克拉克（JohnClarke）、米歇尔·H·德沃雷特（MichelH。 Devoret）和约翰·M·马蒂尼斯（JohnM。 Martinis）三位科学家。他们获奖的理由是“发现电路中的宏观量子力学隧穿效应和能量量子化”，其实验证明量子特性能在可置于掌心的宏观系统中具象呈现，该成果为量子密码学、量子计算机等下一代量子技术开辟了全新路径。在物理学发展的长河中，很多科学家做出了卓越的贡献，下列说法中正确的是（　　） A. 爱因斯坦认为微观粒子的能量是量子化的，最小的能量子称为光子，利用光子成功解释了光电效应现象 B. 牛顿“月地检验”。他比较的是月球表面上物体的重力加速度和地球表面上物体的重力加速度 C. 伽利略首先建立了平均速度，瞬时速度以及加速度的概念 D. 法拉第首先提出了电场的概念，并引入了电场线来形象地描述电场 9. 如图所示，某同学利用玻璃瓶、塑料管、气球、橡胶膜等材料模拟肺部的工作原理。塑料管上端开口与大气相通，下端在玻璃瓶内分别连通两个“气球肺”。玻璃瓶的底部用弹性良好的橡胶膜密封，向下拉动橡胶膜，两个“气球肺”膨胀，为吸气过程；松开橡胶膜，两个“气球肺”恢复原状，为呼气过程。若所有气体视为理想气体，温度保持不变，外界大气压不变，下列说法正确的是（ ） A. 吸气过程中，“气球肺”膨胀的原因是瓶内封闭气体的压强变小 B. 呼气过程中，“气球肺”收缩的原因是“气球肺”内气体的压强变小 C. 吸气过程中，瓶内封闭气体从外界吸收热量 D. 呼气过程中，瓶内封闭气体的体积变大 10. 如图甲所示，平行导轨固定在水平面上，导轨处在竖直向下的匀强磁场中，导轨右端连接一定值电阻，金属棒在导轨上虚线间做往复运动，第一次运动的图像如图乙所示，第二次运动的图像（正弦曲线）如图丙所示，两图像中的T和值相等，金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，导轨和金属棒的电阻均不计，则下列说法正确的是（ ） A. 若MN和PQ是金属棒某次运动中的最左和最右端，则是第二次运动 B. 两次运动过程中，定值电阻的电功率相同 C. 第一次和第二次运动，在时刻，通过定值电阻的电流之比为 D. 第一次和第二次运动，在时间内，通过定值电阻的电量之比为 二、实验题（每空2分，共14分） 11. 某实验小组探究橡皮筋的弹力与形变量的关系，实验装置如图甲所示。实验步骤如下： ①刻度尺水平固定在木板上，橡皮筋一端固定在刻度尺前端，另一端与细绳打结（标记结点），细绳另一端挂在弹簧测力计挂钩上。沿刻度尺方向拉直，当测力计示数为0时，记录结点在刻度尺上的位置读数； ②水平缓慢拉动测力计，使结点沿刻度尺移动，记录结点位置和对应的测力计示数，并计算橡皮筋的伸长量； ③当测力计示数达到某一值后，逐渐减小拉力，直到橡皮筋回缩至原长，记录数据。根据实验数据作出图像如图乙所示。 回答下列问题： （1）关于该实验，下列说法正确的是________（填正确答案标号）； A. 测量时细绳不必与木板平行 B. 选用粗细均匀、无老化的橡皮筋 C. 结点位置读数即为橡皮筋伸长量 （2）由图像可知：在范围内，拉伸图线接近线性。若定义劲度系数为单位伸长量对应的弹力增量，则该范围内拉伸过程的劲度系数________（结果保留1位小数）； （3）缓慢拉伸过程中，在范围内，外力对橡皮筋做功为________J。 12. 光伏电池是将太阳光能直接转换为电能的半导体器件。学习小组选取某型号光伏电池板，对其电动势与内阻的特性展开探究，设计了如图甲所示的实验电路。实验室提供了如下实验器材： A．待测光伏电池板（电动势标识为） B．电流表A（量程，内阻约） C．电压表V（量程，内阻约） D．滑动变阻器（最大阻值） E．电阻箱（最大阻值） F．电压传感器、电流传感器及相关设备 G．开关、，导线若干 白天环境下，主要实验步骤如下： （1）按照图甲所示电路，用笔画线代替导线将图乙中的器材连接完整。________ （2）在实验室内将光伏电池板放在盒中，连接好电路，闭合，断开，改变盒盖高度，测量得到下表数据； 组别 1 2 3 4 5 6 7 8 h/cm 0 5 10 15 20 25 30 U/V 0 2.5 6.3 8.6 10.2 11.8 12.8 当盒盖高度时，电压表指针如图丙所示，读数为________V。由上表可知，随着光强（盒盖高度）的增加，光伏电池电动势________（填“增大”“减小”或“不变”）。 （3）将盒盖完全打开，闭合、，无论如何调节滑动变阻器，发现电压表和电流表示数几乎为零。 （4）将图甲中的电流表换成电流传感器、电压表换成电压传感器（传感器均视为理想电表），用电阻箱替换滑动变阻器，连接电路。 闭合、，保持光照强度不变，改变电阻箱的阻值，测得光伏电池板两端电压随电流变化关系如图丁所示，其中为某一工作点，虚线是过点的切线，此状态下电池内阻大小为________（选用、、、、表示）。 三、解答题（共3小题，13题10分，14题12分，15题18分） 13. 某光学组件横截面如图所示，半圆形玻璃砖AMB圆心为O点，半径为R，直角三棱镜的斜边EG平行于直径AB且长度等于2R，。在F横截面所在平面内，单色光线垂直入射到EF边，并从EG边射出。已知玻璃砖和三棱镜对该单色光的折射率均为。求： （1）从EG边射出的光线与EG边的夹角； （2）不考虑反射光线，半圆弧AMB上有光线射出的点到B点的最小弧长l。 14. 如图所示，水平面上有一质量为kg的滑块A，滑块A左侧紧靠着一个处于松弛状态的轻质缓冲气囊，气囊质量可忽略不计，开始均处于静止状态。现有一质量也为m的滑块B以m/s的速度撞向气囊，气囊与滑块A、B接触过程中，气囊产生沿水平方向的弹力F与时间t的关系如图所示。已知滑块A、B均可视为质点，重力加速度g取10m/s2。 （1）若水平面光滑，求气囊恢复原状的过程中，气囊的弹力对滑块B冲量大小以及B与气囊分开时的速度大小； （2）若滑块A、B与水平面的动摩擦因素，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且气囊因形变产生的热量忽略不计求； ①滑块A滑动过程中的最大加速度大小a； ②从滑块B接触气囊开始至滑块A、B均停止滑动的整个过程中，A、B滑动的总路程。 15. 如图所示，在直角坐标系第Ⅰ、Ⅱ象限内存在两匀强磁场，磁感应强度均为B，一电子自x轴上的处以与x轴正向夹角的初速度进入磁场，恰好垂直y轴进入第Ⅰ象限，已知电子质量m，电量为e，则： （1）求与点的距离； （2）求电子每次经过y轴可能的坐标； （3）若在第Ⅰ、Ⅱ象限内再加一沿+y方向的匀强电场，电场强度E=，使电子由x负半轴上某点P2处（图中未画出），仍以与x轴正向夹角的初速度v0进入磁场，经过一段时间t，第一次垂直经过y轴，求P2与O点的距离。并判断电子再次返回x轴时，速度与x轴的夹角。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 山西大学附中 2025~2026学年第二学期高三6月模块诊断 物理试题 考查时间：75分钟 满分：100分 一、选择题（本题包括10小题，共46分。第1-7小题每题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对得4分；第8-10小题每题有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 2025年7月12日，鄂尔多斯的“国铀一号”成功生产下线“第一桶铀”。若中间产品重铀酸钠中的铀238半衰期为、最终产品八氧化三铀中的铀238半衰期为、单质铀238的半衰期为，则（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】放射性元素的半衰期由原子核内部自身的性质决定，与元素所处的化学状态（单质、化合物）、外部物理条件均无关，本题中三种物质中的衰变核素均为铀238，因此三者半衰期相等，有。 故选A。 2. 如图（a）所示，石磨由圆柱形可动磨盘和固定磨盘组成，可动磨盘能绕过圆心的竖直轴转动，其俯视简化图如图（b）所示。某次研磨时，手推动推杆使可动磨盘匀速转动，可动磨盘的上表面圆形进料口边缘有两粒谷物A、B恰能随磨盘一起转动。下列说法正确的是（　　） A. 可动磨盘转动一周过程中，手对推杆做的功为零 B. 谷物A所受摩擦力方向沿其运动轨迹切线方向 C. 谷物A的向心加速度小于谷物B的向心加速度 D. 若增大可动磨盘的转速，谷物A、B都能进入进料口中 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据微元法可知，可动磨盘转动一周过程中，手对推杆做的功为，不为零，A错误； B．谷物A所受摩擦力充当圆周运动的向心力，可知摩擦力方向指向圆心，B错误； C．根据可知，因AB两点的角速度相同，而，可知谷物A的向心加速度小于谷物B的向心加速度，C正确； D．若增大可动磨盘的转速，谷物A、B做离心运动，A能进入进料口中，B不能进入进料口中，D错误。 故选C。 3. 某同学学习了静电的相关知识后，用矿泉水瓶自制了如图所示的静电除尘器。矿泉水瓶去底，在其中心轴安装一根直导线，水瓶外绕有多圈细铁丝，将直导线一端与线圈的一端分别与电源两极相连。在瓶里放一盘点燃的蚊香，整个瓶里烟雾缭绕，接通合适的电源后，瓶内很快变得清澈透明。关于该静电除尘器，下列说法正确的是（　　） A. 烟尘主要吸附在瓶壁 B. 越靠近瓶壁，电场强度越大 C. 电源接通后烟尘被电离成正负离子 D. 必须接交变电源才能达到除尘效果 【答案】A 【解析】 【详解】A．烟尘颗粒被电离后，会吸附电子带负电，在电场力作用下向带正电的瓶壁运动并附着，所以烟尘主要吸附在瓶壁，A正确； B．越靠近瓶壁，电场线稀疏，电场强度较小，B错误； C．电源接通后，是空气分子被强电场电离成正负离子，而非烟尘本身被电离。烟尘颗粒是吸附了离子而带电，C错误； D．静电除尘用的是直流电源（必须保证中心导线和外围线圈极性固定），交变电源会让电场方向不断变化，无法稳定吸附带电烟尘，D错误。 故选A。 4. 电磁流量计可以测量导电液体的流量Q——单位时间内流过管道横截面的液体体积。如图所示，内壁光滑的薄圆管由非磁性导电材料制成，空间有垂直管道轴线的匀强磁场，磁感应强度为B。液体充满管道并以速度v沿轴线方向流动，圆管壁上的两点连线为直径，且垂直于磁场方向，两点的电势差为。下列说法错误的是（　　） A. N点电势比M点高 B. 正比于流量Q C. 在流量Q一定时，管道半径越小，越小 D. 若直径与磁场方向不垂直，测得的流量Q偏小 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知正离子向下偏，负离子向上偏，故N点电势比M点高，故A正确； BC．设管道半径为r，稳定时，离子受到的洛伦兹力与电场力平衡有 同时有 联立解得 故正比于流量Q；流量Q一定时，管道半径越小，越大； 故B正确，C错误； D．若直径MN与磁场方向不垂直，根据可知此时式中磁场强度为磁感应强度的一个分量，即此时测量时代入的磁场强度偏大，故测得的流量Q偏小； 故D正确。 本题选错误的，故选C。 5. 军事演习中，一台油电混合无人机通过缆绳连接OA、OB、OC、OD四根等长的绳索运送质量为m的橡皮艇，结点为O，A、B、C、D四点在同一水平面内且。在无人机与橡皮艇一起沿竖直方向匀加速上升的过程中，加速度大小为a，缆绳始终竖直，空气对橡皮艇的作用力大小恒为f，方向竖直向下。不计缆绳与绳索质量，无人机燃油消耗不能忽略，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 橡皮艇的机械能守恒 B. 无人机受到空气的作用力保持不变 C. 绳索OA受到的拉力大小为 D. 当速度为时绳索OA对橡皮艇的拉力的功率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．橡皮艇匀加速上升，动能增加，重力势能增加，故机械能不守恒，故A错误； B．设无人机质量为，橡皮艇的质量为，空气对无人机的作用力为，对无人机和橡皮艇分析，根据牛顿第二定律有 解得 因无人机燃油消耗，其质量会减小，故空气对无人机的作用力也会减小，故B错误； C．橡皮艇受重力、空气阻力、四根绳索的拉力作用，且每根索的拉力大小相等，令大小为。设每根绳索与竖直方向夹角为，由题知，，设五段绳索长度都为，根据几何关系有 解得 对橡皮艇分析，根据牛顿第二定律有 解得，故C错误； D．当速度为时绳索OA对橡皮艇的拉力的功率为，故D正确。 故选D。 6. 风云四号C卫星是我国新一代地球静止轨道气象卫星。“墨子号”量子科学实验卫星运行在近地圆轨道上，其轨道半径近似为地球半径。已知地球的平均密度为，万有引力常量为，地球自转周期为，下列说法正确的是（　　） A. 风云四号C卫星的运行周期为 B. 风云四号C的轨道半径与墨子号的轨道半径之比为 C. 根据题中信息可以求得地球的质量 D. 是对于任何地球卫星都相同的一个常量 【答案】B 【解析】 【详解】A．风云四号C卫星为地球同步卫星，其周期等于地球自转周期 故A错误； B．根据开普勒第三定律，绕同一中心天体运行的卫星满足 设风云四号轨道半径为，周期为，墨子号轨道半径为，周期为，则 对墨子号 且 代入整理得 故B正确； C．地球质量 题中未给出地球半径的具体数值，无法求解地球质量，故C错误； D．卫星满足 由 若卫星是近地卫星，则 是一个常量，但是 若卫星是地球同步卫星，，因是定值，故对于同步卫星才有的常数，故D错误； 故选B。 7. 某“抬杆游戏”挑战的简化模型如图所示。两个质量分别为5m、4m的小球a、b用一根轻直杆连接，小球b静置于水平桌面上，挑战者用涂抹油的手指将小球a由水平位置缓慢抬至竖直位置，整个过程中小球b未与桌面发生滑动。不考虑手指与球间的摩擦，手指对小球a的作用力F始终垂直于杆，取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则小球b与桌面间的动摩擦因数至少为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设杆与水平桌面夹角为，对小球a、b分别受力分析，如图所示 转动过程中，小球a、b均处于平衡状态，对小球a有 对小球b，水平方向平衡得 竖直方向平衡得 又因为 可得 小球b不滑动条件为 即 代入化简可得 令 由基本不等式可得 可得  即的最大值为​，故动摩擦因数至少为。 故选B。 8. 北京时间2025年10月7日，瑞典皇家科学院宣布将该年度诺贝尔物理学奖授予约翰·克拉克（JohnClarke）、米歇尔·H·德沃雷特（MichelH。 Devoret）和约翰·M·马蒂尼斯（JohnM。 Martinis）三位科学家。他们获奖的理由是“发现电路中的宏观量子力学隧穿效应和能量量子化”，其实验证明量子特性能在可置于掌心的宏观系统中具象呈现，该成果为量子密码学、量子计算机等下一代量子技术开辟了全新路径。在物理学发展的长河中，很多科学家做出了卓越的贡献，下列说法中正确的是（　　） A. 爱因斯坦认为微观粒子的能量是量子化的，最小的能量子称为光子，利用光子成功解释了光电效应现象 B. 牛顿“月地检验”。他比较的是月球表面上物体的重力加速度和地球表面上物体的重力加速度 C. 伽利略首先建立了平均速度，瞬时速度以及加速度的概念 D. 法拉第首先提出了电场的概念，并引入了电场线来形象地描述电场 【答案】CD 【解析】 【详解】A．普朗克最早提出能量量子化假设，爱因斯坦仅在其基础上提出光子说，认为光的能量是量子化的，每份为一个光子，成功解释了光电效应，并非爱因斯坦提出微观粒子能量量子化的结论，故A错误； B．牛顿的月地检验比较的是月球绕地球公转的向心加速度和地球表面物体的重力加速度，验证二者遵循相同的平方反比引力规律，并非比较月球表面的重力加速度，故B错误； C．伽利略研究运动规律时，首次建立了平均速度、瞬时速度、加速度的运动学概念，为后续动力学发展奠定了基础，故C正确； D．法拉第提出了电场的概念，并引入电场线来直观形象地描述电场的分布，故D正确。 故选CD。 9. 如图所示，某同学利用玻璃瓶、塑料管、气球、橡胶膜等材料模拟肺部的工作原理。塑料管上端开口与大气相通，下端在玻璃瓶内分别连通两个“气球肺”。玻璃瓶的底部用弹性良好的橡胶膜密封，向下拉动橡胶膜，两个“气球肺”膨胀，为吸气过程；松开橡胶膜，两个“气球肺”恢复原状，为呼气过程。若所有气体视为理想气体，温度保持不变，外界大气压不变，下列说法正确的是（ ） A. 吸气过程中，“气球肺”膨胀的原因是瓶内封闭气体的压强变小 B. 呼气过程中，“气球肺”收缩的原因是“气球肺”内气体的压强变小 C. 吸气过程中，瓶内封闭气体从外界吸收热量 D. 呼气过程中，瓶内封闭气体的体积变大 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由题可知，吸气过程中，“气球肺”内气体的压强始终等于外界的大气压强，对于瓶内封闭气体，整个过程相当于等温变化，根据玻意耳定律 可知,气体的体积增大时，封闭气体的压强减小，故A正确，B错误； C．由题可知，吸气过程中，瓶内气体对外做功，则有 封闭气体的温度不变，内能不变，则有 根据热力学第一定律可得 解得 说明封闭气体要从外界吸收热量，故C正确； D．同理可知，松开橡胶膜，瓶内封闭气体的体积减小，压强增大，从而将“气球肺”内的气体压出“气球肺”的外部，实现呼气过程，故D错误。 故选AC。 10. 如图甲所示，平行导轨固定在水平面上，导轨处在竖直向下的匀强磁场中，导轨右端连接一定值电阻，金属棒在导轨上虚线间做往复运动，第一次运动的图像如图乙所示，第二次运动的图像（正弦曲线）如图丙所示，两图像中的T和值相等，金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，导轨和金属棒的电阻均不计，则下列说法正确的是（ ） A. 若MN和PQ是金属棒某次运动中的最左和最右端，则是第二次运动 B. 两次运动过程中，定值电阻的电功率相同 C. 第一次和第二次运动，在时刻，通过定值电阻的电流之比为 D. 第一次和第二次运动，在时间内，通过定值电阻的电量之比为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．金属棒从MN向PQ运动过程的最大位移，就等于时间的位移大小，也就等于时 时间图线与t轴间的面积大小，显然是第二次位移更大，故A正确； B．两次运动过程，电流的有效值不同，因此定值电阻的电功率不同，故B错误； C．设导轨间距为L，磁场的磁感应强度大小为B，定值电阻的阻值为R，在时刻，第一次通过电阻的电流 第二次通过电阻的电流 因此两次的电流之比为，故C正确； D．在时间内，第一次运动电流的平均值为 因此第一次通过电阻的电荷量为 第二次通过电阻的电荷量为 由于 联立可得 则，故D错误。 故选AC。 二、实验题（每空2分，共14分） 11. 某实验小组探究橡皮筋的弹力与形变量的关系，实验装置如图甲所示。实验步骤如下： ①刻度尺水平固定在木板上，橡皮筋一端固定在刻度尺前端，另一端与细绳打结（标记结点），细绳另一端挂在弹簧测力计挂钩上。沿刻度尺方向拉直，当测力计示数为0时，记录结点在刻度尺上的位置读数； ②水平缓慢拉动测力计，使结点沿刻度尺移动，记录结点位置和对应的测力计示数，并计算橡皮筋的伸长量； ③当测力计示数达到某一值后，逐渐减小拉力，直到橡皮筋回缩至原长，记录数据。根据实验数据作出图像如图乙所示。 回答下列问题： （1）关于该实验，下列说法正确的是________（填正确答案标号）； A. 测量时细绳不必与木板平行 B. 选用粗细均匀、无老化的橡皮筋 C. 结点位置读数即为橡皮筋伸长量 （2）由图像可知：在范围内，拉伸图线接近线性。若定义劲度系数为单位伸长量对应的弹力增量，则该范围内拉伸过程的劲度系数________（结果保留1位小数）； （3）缓慢拉伸过程中，在范围内，外力对橡皮筋做功为________J。 【答案】（1）B （2）13.3 （3）0.3 【解析】 【小问1详解】 A．测量时细绳必须要与木板平行，以减小实验误差，A错误； B．选用粗细均匀、无老化的橡皮筋，B正确； C．结点位置读数与测力计示数为0时结点的位置读数之差为橡皮筋伸长量，C错误。 故选B。 【小问2详解】 由图像可知，该范围内拉伸过程的劲度系数 【小问3详解】 外力对橡皮筋做功等于图像与坐标轴围成的面积，则 12. 光伏电池是将太阳光能直接转换为电能的半导体器件。学习小组选取某型号光伏电池板，对其电动势与内阻的特性展开探究，设计了如图甲所示的实验电路。实验室提供了如下实验器材： A．待测光伏电池板（电动势标识为） B．电流表A（量程，内阻约） C．电压表V（量程，内阻约） D．滑动变阻器（最大阻值） E．电阻箱（最大阻值） F．电压传感器、电流传感器及相关设备 G．开关、，导线若干 白天环境下，主要实验步骤如下： （1）按照图甲所示电路，用笔画线代替导线将图乙中的器材连接完整。________ （2）在实验室内将光伏电池板放在盒中，连接好电路，闭合，断开，改变盒盖高度，测量得到下表数据； 组别 1 2 3 4 5 6 7 8 h/cm 0 5 10 15 20 25 30 U/V 0 2.5 6.3 8.6 10.2 11.8 12.8 当盒盖高度时，电压表指针如图丙所示，读数为________V。由上表可知，随着光强（盒盖高度）的增加，光伏电池电动势________（填“增大”“减小”或“不变”）。 （3）将盒盖完全打开，闭合、，无论如何调节滑动变阻器，发现电压表和电流表示数几乎为零。 （4）将图甲中的电流表换成电流传感器、电压表换成电压传感器（传感器均视为理想电表），用电阻箱替换滑动变阻器，连接电路。 闭合、，保持光照强度不变，改变电阻箱的阻值，测得光伏电池板两端电压随电流变化关系如图丁所示，其中为某一工作点，虚线是过点的切线，此状态下电池内阻大小为________（选用、、、、表示）。 【答案】 ①. ②. 11.0##10.9##11.1 ③. 增大 ④. 【解析】 【详解】[1]按照图甲所示电路，将图乙中器材连接完整，如图所示 [2]电压表量程为，分度值为，则读数为。 [3]断开时电路开路，电压表读数近似等于光伏电池的电动势，由表格数据可知，随着光强（盒盖高度）的增加，光伏电池电动势增大。 [4]根据闭合电路的欧姆定律，可得 可知图线的纵轴截距等于电动势，可得 对于非线性电源，在工作点，有， 代入，得 解得 三、解答题（共3小题，13题10分，14题12分，15题18分） 13. 某光学组件横截面如图所示，半圆形玻璃砖AMB圆心为O点，半径为R，直角三棱镜的斜边EG平行于直径AB且长度等于2R，。在F横截面所在平面内，单色光线垂直入射到EF边，并从EG边射出。已知玻璃砖和三棱镜对该单色光的折射率均为。求： （1）从EG边射出的光线与EG边的夹角； （2）不考虑反射光线，半圆弧AMB上有光线射出的点到B点的最小弧长l。 【答案】（1）45° （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意作出光路图，如图所示 根据几何关系可得 根据折射定律可得 代入数据解得 【小问2详解】 当光线射到半圆弧AMB上恰好发生全反射时，光路如图所示 根据几何关系可知 根据临界角与折射率的关系有 所以 所以最小弧长为 14. 如图所示，水平面上有一质量为kg的滑块A，滑块A左侧紧靠着一个处于松弛状态的轻质缓冲气囊，气囊质量可忽略不计，开始均处于静止状态。现有一质量也为m的滑块B以m/s的速度撞向气囊，气囊与滑块A、B接触过程中，气囊产生沿水平方向的弹力F与时间t的关系如图所示。已知滑块A、B均可视为质点，重力加速度g取10m/s2。 （1）若水平面光滑，求气囊恢复原状的过程中，气囊的弹力对滑块B冲量大小以及B与气囊分开时的速度大小； （2）若滑块A、B与水平面的动摩擦因素，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且气囊因形变产生的热量忽略不计求； ①滑块A滑动过程中的最大加速度大小a； ②从滑块B接触气囊开始至滑块A、B均停止滑动的整个过程中，A、B滑动的总路程。 【答案】（1），0 （2）①；② 【解析】 【小问1详解】 气囊从开始压缩到恢复原状过程中，气囊对滑块B的冲量大小 解得 根据动量定理，气囊恢复原状后，滑块B反向，即 解得 【小问2详解】 ①由图可知时刻内，图像斜率 当时，滑块A加速度最大，根据牛顿第二定律 解得 ②整个运动过程，根据能量守恒，最终动能全部转化为摩擦生热，因此滑块A、B运动的总路程满足 解得 15. 如图所示，在直角坐标系第Ⅰ、Ⅱ象限内存在两匀强磁场，磁感应强度均为B，一电子自x轴上的处以与x轴正向夹角的初速度进入磁场，恰好垂直y轴进入第Ⅰ象限，已知电子质量m，电量为e，则： （1）求与点的距离； （2）求电子每次经过y轴可能的坐标； （3）若在第Ⅰ、Ⅱ象限内再加一沿+y方向的匀强电场，电场强度E=，使电子由x负半轴上某点P2处（图中未画出），仍以与x轴正向夹角的初速度v0进入磁场，经过一段时间t，第一次垂直经过y轴，求P2与O点的距离。并判断电子再次返回x轴时，速度与x轴的夹角。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 电子恰好垂直y轴进入第Ⅰ象限，做出粒子的运动轨迹如图所示 电子受到的洛伦兹力充当圆周运动的向心力，满足 解得电子在第Ⅱ象限内做圆周运动的半径 由图可知电子在第Ⅱ象限内转过的圆心角为 则与点的距离 【小问2详解】 电子进入第Ⅰ象限后磁感应强度大小不变，电子速度大小不变，则电子做圆周运动的半径 此后电子在第Ⅰ、Ⅱ象限内转过的圆心角均为，则电子每次经过轴的坐标 【小问3详解】 电子在第Ⅰ象限内运动，在竖直方向由动量定理可知 在水平方向由动量定理可知 设电子垂直击中轴时的速度为，则电子由运动到过程，由动能定理 联立解得P2与O点的距离 电子垂直经过y轴的纵坐标 电子垂直经过y轴的速度 假设电子击中x轴上的点为，则电子由运动到的过程中，因电场力做功为零，由动能定理可知 在水平方向由动量定理可知 联立可得 即电子再次返回x轴时，速度与x轴夹角 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $