精品解析：2026届河北张家口市高三下学期第二次模拟考试物理试卷

张家口市2026届高三年级第二次模拟考试物理试卷 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的学校、班级、姓名及考号填写在答题卡上。 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. 2025年，中国科学院近代物理研究所等团队首次观测到最轻铝同位素“铝-20”及其奇特衰变，其衰变的核心方程为。下列、的值正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示为张家口崇礼国家跳台滑雪中心的“雪如意”大众滑雪场，紧邻国家跳台滑雪中心。其中中级道垂直落差，水平长度。一质量为的滑雪爱好者从顶端由静止开始自由下滑，到达底端时速度大小为。已知重力加速度取，则该滑雪爱好者从顶端滑到底端的过程，机械能的损失为（　　） A. 3500J B. 7875J C. 136500J D. 140000J 3. 如图所示为一光学器件的横截面，阴影部分为透明介质材料，其内表面是半径为的半圆弧，外表面为相互垂直且恰好与圆弧相切的平面，为圆弧的圆心。点处放置一个点光源，在纸面内射向圆弧的光恰好有三分之二能射出，不考虑反射光线，则透明介质材料的折射率为（　　） A. B. C. 2 D. 4. 智能能量回收系统广泛用于现代新能源汽车上。车辆下坡或制动时，能量回收系统输出的电压根据车辆运动不断变化。当高于动力电池电压时，可直接给动力电池充电；当低于时，无法直接充电，该系统通过周期性通断开关，利用电感的电磁感应特性升压，实现“低压向高压”的高效充电。下列电路中，能够满足上述功能的是（　　） A. B. C. D. 5. 为研究通电直导线周围的磁场，一科技小组将一根长直导线竖直穿过水平桌面上点处的小孔并固定，在导线中通以恒定电流，以点为原点，沿水平正北方向为轴正方向建立坐标系，将一个灵敏的小磁针放在轴上不同的位置，小磁针静止时极指向与轴正向的夹角为，图甲为其俯视图，图乙为与的关系图像。已知该处地磁场磁感应强度水平分量的大小为，则距导线处，电流产生磁场的磁感应强度及合磁场的磁感应强度水平分量的大小分别为（　　） A. B. C. D. 6. 雨滴可视为质量不变、半径为的球体，其所受空气阻力可表示为，其中为比例系数，为雨滴的速度大小。半径分别为、（）的甲、乙两滴雨滴，在无风天气从高空无初速度下落，落地前均已匀速。两滴雨滴下落过程中速度大小与时间的关系图像合理的是（　　） A. B. C. D. 7. 空间存在一匀强电场，电场强度方向（未画出）与O、A、B三点所在平面平行，，，如图所示。将大量电荷量为的带正电粒子，以相同的初动能自点沿不同方向射出，通过点的粒子与通过点的粒子动能增加量分别为与，忽略粒子重力及粒子间相互作用力的影响，则该电场的电场强度大小为（　　） A. B. C. D. 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，有两个或两个以上选项符合题目要求。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. 双子座流星雨源于小行星3200 Phaeton遗留在轨道上的尘埃碎片，当地球每年12月穿越该碎片带时，大量微粒以高速冲入大气层，形成流星雨。小行星3200 Phaeton近日点距太阳中心的距离为0.14 AU（AU为天文单位），远日点距太阳中心的距离为2.40 AU。忽略其他天体引力影响，地球轨道半长轴为1 AU。关于小行星3200 Phaeton在轨道上的运行特点，下列说法正确的是（　　） A. 公转周期约为1.4年 B. 在近日点速率约为远日点速率的4.5倍 C. 从近日点向远日点运动过程中，其动能持续减小 D. 小行星3200 Phaeton及地球与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等 9. 如图甲为由球形部分和横截面积为的均匀细玻璃管构成的容器，管内有一段水银柱，将一定质量的理想气体密封在容器球形部分与玻璃管内。缓慢改变气体温度（水银柱长度不变），测量玻璃管内气柱长度随热力学温度变化的关系如图乙中直线所示；保持温度不变，缓慢改变水银柱的长度，气柱长度的变化如图中直线所示，之后气柱长度沿直线变化。AB、CD的延长线与纵轴的交点均为。下列说法正确的是（　　） A. 容器球形部分的容积为 B. 到过程气体内能增加 C. 到的过程压强不变 D. 到的过程水银柱长度增加 10. 研究人员为模拟托卡马克装置中“偏滤器”对逃逸粒子的拦截效果，设计了如图所示装置：半径为、圆心为的圆形区域内有方向垂直于圆平面向外的匀强磁场，、为圆形区域相互垂直的两直径。外部“粒子源”沿一直线发射最小速率为，大小在一定范围内的同种带电粒子，由圆周上点射入磁场，入射速度方向平行于、与夹角为30°；所有入射粒子仅能从劣弧逃逸出磁场。已知带电粒子的比荷为（），不计粒子重力及粒子间的相互作用力，，。下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子一定带负电 B. 粒子的最大速度为 C. 磁场的磁感应强度大小为 D. 粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间差为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图甲所示为“探究两个互成角度的力的合成规律”实验装置，木板上固定有白纸，白纸上画有一直径水平、圆心为的半圆，圆弧上标有角度刻度线。弹簧测力计a、b连接的细线系于橡皮筋与细线的结点，拉动两个弹簧测力计，使结点位于处。 （1）同一次实验过程中，橡皮筋与细线的结点都要拉到同一位置点，这采用的科学方法是________。 A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 建立物理模型法 （2）实验结果如图乙所示，在、、、四个力中，不是由弹簧测力计直接测得的力为________。 （3）图丙中，初始连接弹簧测力计b的细线水平，要保持结点位置及a的拉力方向不变，使b顺时针缓慢由180°转至120°位置的过程中，弹簧测力计a拉力的大小________，弹簧测力计b拉力的大小________。（均填“一直增大”“一直减小”“先增大后减小”“先减小后增大”或“保持不变”） 12. 某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点。 （1）如图甲所示，用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球由静止自由下落，观察两小球落地情况时应________________（填“用眼睛看”或“用耳朵听”）；改变小锤击打的力度，即改变A球被弹出时的速度，两小球仍然同时落地。这说明平抛运动的物体在竖直方向上做___________（填“自由落体”或“匀速直线”）运动。 （2）进一步探究平抛运动的初速度，装置如图乙所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，经过规范操作后，该小组同学通过实验记录了若干点迹，如图丙，图中每个方格的边长为5cm，重力加速度取，由此可计算出小球抛出时的速度大小为________m/s（保留2位有效数字）。 13. 防电墙技术又称水电阻衰减隔离法，是一种电热水器安全防护技术，其原理是通过管径和距离使水流形成电阻隔离层，降低漏电情况下接触人体的电流至安全电流以下。技术人员设计防电墙时需要先测量水的电阻率。 （1）技术人员将自来水装入粗细均匀的圆柱形玻璃管中，玻璃管两端各装一个可移动的电极封闭端口，水柱长为（可调）；管内横截面积，采用图甲所示电路测量其电阻。所用电压表内阻非常大，微安表内阻也较大，通过改变滑动变阻器滑片位置获得多组U、I数据，根据计算电阻阻值，则求出的电阻值比所测水电阻的真实值________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。 （2）为消除微安表内阻对测量电阻率的影响，技术人员改变水柱长度进行多次测量，并采用图像法处理数据。洗澡时水温一般在25~60℃。首先用上述器材及图甲电路测量25℃的水在不同长度时的值，并精确测出每组电压及电流对应的水柱长度。将水温升到60℃，重复测量。作出25℃及60℃水的图像分别如图乙中、所示。由图可知25℃水的电阻率________（填“大于”“小于”或“等于”）60℃水的电阻率；若图线的斜率为，则自来水的电阻率表达式________（用题目中所给物理量字母表示）。 （3）测出自来水电阻率后，设计人员将一段绝缘材质出水管安装于热水器出水口作为防触电装置。选用管内横截面积为的水管，若接触人体的安全电流为，忽略其他电阻的影响，热水器漏电时相当于的电压直接加在出水管两端，则该水管的长度至少应设计为________m（保留2位有效数字）才能保证人体的安全。 14. 一列简谐横波在均匀介质中沿直线传播，先后经过、两点，两点间距。当波传到点时开始计时，得到、点的振动图像如图所示，其中实线为点的振动图像，虚线为点的振动图像。 （1）求波的周期及波由点传播到点的时间可能值。 （2）若波由点传播到点的时间小于一个周期，求该波对应的波长和波速。 15. 在真空管道超高速磁悬浮交通系统的研发中，列车启动阶段采用直线电机驱动。为研究系统启动特性，搭建了如图所示简化实验装置，定子绕组简化为固定在水平绝缘平面上的足够长光滑平行金属导轨，车载导体作为动子简化为置于导轨上的导体棒，导轨间存在方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场，导轨间距为；导体棒质量为，长度略大于，其导轨间电阻值为，导轨左端通过开关连接输出电压恒为的电源。接通开关，导体棒从静止开始运动，运动中所受阻力与其速率成正比，比例系数为。当导体棒运动距离为时达到匀速运动状态，之后立即断开。导体棒与导轨始终垂直且保持良好接触，忽略导轨电阻。求： （1）在接通开关瞬间导体棒的加速度大小； （2）导体棒能达到的最大速率； （3）导体棒在加速过程中电源输出的电能。 16. 如图所示，水平台面上固定一倾角、高的光滑斜面（斜面底端与台面通过平滑小圆弧连接），平台上安装一半径的竖直光滑圆形轨道，轨道最低点与台面平滑连接。距斜面底端水平距离处，静止放置一轻质薄长板，板上表面与平台等高，下表面光滑。长板上放有物块和，到长板左端距离，位于长板右端。物块A从斜面顶端由静止释放，沿斜面滑下后进入平台，经圆形轨道完成一个完整的圆周运动后返回平台，再滑上长板。A与B发生碰撞并粘连，粘连后的整体（简称AB）恰好未能与C发生碰撞。已知物块、与的质量均为，与平台间、所有物块与长板间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取，，，物块均可视为质点。求： （1）物块A滑上轻质薄长板时速度的大小； （2）光滑圆形轨道最低点到斜面底端的距离应满足的条件； （3）从物块A滑上长板到A、B、C三者与轻质薄长板共速所需的时间，以及物块在长板上滑动过程中产生的内能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 张家口市2026届高三年级第二次模拟考试物理试卷 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的学校、班级、姓名及考号填写在答题卡上。 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. 2025年，中国科学院近代物理研究所等团队首次观测到最轻铝同位素“铝-20”及其奇特衰变，其衰变的核心方程为。下列、的值正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】核反应方程遵循电荷数守恒（反应前后原子核左下角电荷数总和相等）和质量数守恒（反应前后原子核左上角质量数总和相等），根据电荷数守恒得 根据质量数守恒得 故选B。 2. 如图所示为张家口崇礼国家跳台滑雪中心的“雪如意”大众滑雪场，紧邻国家跳台滑雪中心。其中中级道垂直落差，水平长度。一质量为的滑雪爱好者从顶端由静止开始自由下滑，到达底端时速度大小为。已知重力加速度取，则该滑雪爱好者从顶端滑到底端的过程，机械能的损失为（　　） A. 3500J B. 7875J C. 136500J D. 140000J 【答案】C 【解析】 【详解】机械能损失等于重力势能的减少量减去动能的增加量，已知质量，垂直落差，末速度，。滑雪者从静止开始下滑，重力势能的减少量 初动能为0，则动能的增加量 机械能损失为 故选C。 3. 如图所示为一光学器件的横截面，阴影部分为透明介质材料，其内表面是半径为的半圆弧，外表面为相互垂直且恰好与圆弧相切的平面，为圆弧的圆心。点处放置一个点光源，在纸面内射向圆弧的光恰好有三分之二能射出，不考虑反射光线，则透明介质材料的折射率为（　　） A. B. C. 2 D. 【答案】C 【解析】 【详解】 恰好发生全反射情况如上图，在纸面内射向圆弧的光恰好有三分之二能射出，由对称性有 解得临界角 代入临界角公式  透明介质材料的折射率为 故选C。 4. 智能能量回收系统广泛用于现代新能源汽车上。车辆下坡或制动时，能量回收系统输出的电压根据车辆运动不断变化。当高于动力电池电压时，可直接给动力电池充电；当低于时，无法直接充电，该系统通过周期性通断开关，利用电感的电磁感应特性升压，实现“低压向高压”的高效充电。下列电路中，能够满足上述功能的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．动力电池为上正下负，能量回收电压需要和极性匹配才能充电。A、B中为下正上负，极性与相反，无法满足充电要求，故AB错误； C．电感并联在输出端，开关S闭合时被短路，无法产生足够大的自感电动势升压，不能满足要求，故C错误； D．当​时，二极管左端电势高于右端，二极管直接导通，能量回收系统直接给动力电池充电，当​时，断开开关，产生自感电动势，此时，二极管正向导通，电流流向电池完成充电，故D正确。 故选D。 5. 为研究通电直导线周围的磁场，一科技小组将一根长直导线竖直穿过水平桌面上点处的小孔并固定，在导线中通以恒定电流，以点为原点，沿水平正北方向为轴正方向建立坐标系，将一个灵敏的小磁针放在轴上不同的位置，小磁针静止时极指向与轴正向的夹角为，图甲为其俯视图，图乙为与的关系图像。已知该处地磁场磁感应强度水平分量的大小为，则距导线处，电流产生磁场的磁感应强度及合磁场的磁感应强度水平分量的大小分别为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】地磁场的水平分量沿x轴（正北）正方向；根据安培定则，通电直导线在轴上某点产生的磁场方向垂直于x轴（沿水平y方向），设电流产生磁场的磁感应强度大小为B。小磁针N极指向为合磁场方向，合磁场与x轴正方向夹角为，由三角函数关系可得 由题图可知，当时， 解得 两个磁场均为水平分量，合磁场的水平分量大小就是合磁感应强度大小 故选A。 6. 雨滴可视为质量不变、半径为的球体，其所受空气阻力可表示为，其中为比例系数，为雨滴的速度大小。半径分别为、（）的甲、乙两滴雨滴，在无风天气从高空无初速度下落，落地前均已匀速。两滴雨滴下落过程中速度大小与时间的关系图像合理的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】雨滴落地前匀速，重力与阻力平衡，得 雨滴质量 代入平衡式整理得收尾速度 可知半径越大，收尾速度越大。已知​，因此甲的收尾速度大于乙。在加速下落阶段，由牛顿第二定律，得 整理得加速度 可知下落过程中，逐渐增大，因此逐渐减小，说明雨滴做加速度逐渐减小的加速运动。图线的斜率应逐渐减小，最终斜率减为0（匀速），图线向下弯曲。且相同速度下，半径越大，加速度越大，因此甲的斜率始终大于乙，综上，合理图像为A。 故选A。 7. 空间存在一匀强电场，电场强度方向（未画出）与O、A、B三点所在平面平行，，，如图所示。将大量电荷量为的带正电粒子，以相同的初动能自点沿不同方向射出，通过点的粒子与通过点的粒子动能增加量分别为与，忽略粒子重力及粒子间相互作用力的影响，则该电场的电场强度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】只有电场力做功，动能增量等于电场力做功，因此：对到达点的粒子 得 ​​对到达点的粒子 得 设电场强度方向与方向夹角为，由可得 解得 则 故选D。 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，有两个或两个以上选项符合题目要求。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. 双子座流星雨源于小行星3200 Phaeton遗留在轨道上的尘埃碎片，当地球每年12月穿越该碎片带时，大量微粒以高速冲入大气层，形成流星雨。小行星3200 Phaeton近日点距太阳中心的距离为0.14 AU（AU为天文单位），远日点距太阳中心的距离为2.40 AU。忽略其他天体引力影响，地球轨道半长轴为1 AU。关于小行星3200 Phaeton在轨道上的运行特点，下列说法正确的是（　　） A. 公转周期约为1.4年 B. 在近日点速率约为远日点速率的4.5倍 C. 从近日点向远日点运动过程中，其动能持续减小 D. 小行星3200 Phaeton及地球与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等 【答案】AC 【解析】 【详解】A．小行星椭圆轨道的半长轴 根据开普勒第三定律  代入解得，A正确； B．根据开普勒第二定律，小行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，极短时间内满足  代入得，B错误； C．小行星从近日点向远日点运动时，万有引力指向太阳，与运动方向夹角大于90°，万有引力持续做负功，根据动能定理，动能持续减小，C正确； D．开普勒第二定律是同一绕太阳天体，自身与太阳连线在相等时间内扫过的面积相等，小行星和地球是两个不同天体，不满足该结论，D错误。 故选AC 。 9. 如图甲为由球形部分和横截面积为的均匀细玻璃管构成的容器，管内有一段水银柱，将一定质量的理想气体密封在容器球形部分与玻璃管内。缓慢改变气体温度（水银柱长度不变），测量玻璃管内气柱长度随热力学温度变化的关系如图乙中直线所示；保持温度不变，缓慢改变水银柱的长度，气柱长度的变化如图中直线所示，之后气柱长度沿直线变化。AB、CD的延长线与纵轴的交点均为。下列说法正确的是（　　） A. 容器球形部分的容积为 B. 到过程气体内能增加 C. 到的过程压强不变 D. 到的过程水银柱长度增加 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．设容器球形部分的容积为，密封气体的总体积，AB过程水银柱长度不变，气体压强不变，为等压变化，由盖-吕萨克定律（为常数） 整理得 由图乙，AB延长线交纵轴于，有 即，故A正确； B．A到B过程，横坐标增大，气体温度升高；理想气体内能仅与温度有关，温度升高，内能增加，故B正确； C．对一定质量的理想气体，由理想气体状态方程 整理得 可知图像中，过的直线斜率​，斜率不变说明压强不变。CD是过的直线，斜率恒定，因此C到D过程压强不变，故C正确； D．B到C过程温度不变，气柱长度增大，因此气体体积增大，由玻意耳定律，得气体压强减小； 容器上端开口通大气，压强满足（为水银柱长度），因此减小则减小，水银柱长度减小，故D错误。 故选ABC。 10. 研究人员为模拟托卡马克装置中“偏滤器”对逃逸粒子的拦截效果，设计了如图所示装置：半径为、圆心为的圆形区域内有方向垂直于圆平面向外的匀强磁场，、为圆形区域相互垂直的两直径。外部“粒子源”沿一直线发射最小速率为，大小在一定范围内的同种带电粒子，由圆周上点射入磁场，入射速度方向平行于、与夹角为30°；所有入射粒子仅能从劣弧逃逸出磁场。已知带电粒子的比荷为（），不计粒子重力及粒子间的相互作用力，，。下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子一定带负电 B. 粒子的最大速度为 C. 磁场的磁感应强度大小为 D. 粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间差为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．磁场垂直纸面向外，由题意可知粒子向下偏转，由左手定则可知该粒子带正电，故A项错误； C．粒子的最小速率为v0，由题意可知，该粒子将从b点离开磁场，由于粒子从P点入射时，其与OP的夹角为30°，所以由几何关系可知 设该粒子的轨迹半径为r，则由几何关系可知，粒子的轨迹圆的圆心角也是120°，即有 又因为 解得，故C项正确； B．当粒子的速度最大时，粒子将从d点离开磁场，设此时该粒子的运动轨迹圆的半径为，由几何关系有 解得 又因为 解得，故B项正确； D．由之前的分析可知，当粒子从b点离开时，此时粒子轨迹圆对应的圆心角为，当粒子从d点离开时，其轨迹圆对应圆心角为。粒子在磁场中运动，有，， 结合之前及题意，整理有 所以粒子最短运动时间为 粒子最长运动时间为 粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间差为，故D项错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图甲所示为“探究两个互成角度的力的合成规律”实验装置，木板上固定有白纸，白纸上画有一直径水平、圆心为的半圆，圆弧上标有角度刻度线。弹簧测力计a、b连接的细线系于橡皮筋与细线的结点，拉动两个弹簧测力计，使结点位于处。 （1）同一次实验过程中，橡皮筋与细线的结点都要拉到同一位置点，这采用的科学方法是________。 A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 建立物理模型法 （2）实验结果如图乙所示，在、、、四个力中，不是由弹簧测力计直接测得的力为________。 （3）图丙中，初始连接弹簧测力计b的细线水平，要保持结点位置及a的拉力方向不变，使b顺时针缓慢由180°转至120°位置的过程中，弹簧测力计a拉力的大小________，弹簧测力计b拉力的大小________。（均填“一直增大”“一直减小”“先增大后减小”“先减小后增大”或“保持不变”） 【答案】（1）B （2）F （3） ①. 一直减小 ②. 先减小后增大 【解析】 【小问1详解】 本实验中，两次拉动橡皮筋使结点到达同一位置，目的是让两个分力的作用效果与一个力的作用效果相同，这种方法是等效替代法。 故选B。 【小问2详解】 、是两个弹簧测力计直接测得的分力，是用一个弹簧测力计直接拉结点得到的实际合力；是根据平行四边形定则作图得到的理论合力，不是弹簧测力计直接测得的力。 【小问3详解】 [1][2]结点位置不变，说明两个拉力的合力大小方向都不变，的拉力方向固定，利用动态矢量三角形分析如图 合力恒定，方向固定，​从水平向右顺时针转动到过程中，的长度（大小）随转动逐渐减小，因此的拉力一直减小； 当​方向与方向垂直时，大小最小，转动过程正好跨过了最小值点，因此的拉力先减小后增大。 12. 某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点。 （1）如图甲所示，用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球由静止自由下落，观察两小球落地情况时应________________（填“用眼睛看”或“用耳朵听”）；改变小锤击打的力度，即改变A球被弹出时的速度，两小球仍然同时落地。这说明平抛运动的物体在竖直方向上做___________（填“自由落体”或“匀速直线”）运动。 （2）进一步探究平抛运动的初速度，装置如图乙所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，经过规范操作后，该小组同学通过实验记录了若干点迹，如图丙，图中每个方格的边长为5cm，重力加速度取，由此可计算出小球抛出时的速度大小为________m/s（保留2位有效数字）。 【答案】（1） ①. 用耳朵听 ②. 自由落体 （2）1.5 【解析】 【小问1详解】 [1]实验中，人耳对声音到达时间的分辨精度高于视觉，判断两个小球是否同时落地用耳朵听更准确； [2]改变A球平抛初速度后，两球始终同时落地，说明平抛运动竖直方向的运动规律与自由落体一致，因此平抛运动在竖直方向做自由落体运动。 【小问2详解】 已知方格边长，设相邻两点时间间隔为，由图可得竖直方向相邻相等时间内位移差，根据匀变速直线运动推论 解得 水平方向相邻两点位移，水平匀速，因此初速度  13. 防电墙技术又称水电阻衰减隔离法，是一种电热水器安全防护技术，其原理是通过管径和距离使水流形成电阻隔离层，降低漏电情况下接触人体的电流至安全电流以下。技术人员设计防电墙时需要先测量水的电阻率。 （1）技术人员将自来水装入粗细均匀的圆柱形玻璃管中，玻璃管两端各装一个可移动的电极封闭端口，水柱长为（可调）；管内横截面积，采用图甲所示电路测量其电阻。所用电压表内阻非常大，微安表内阻也较大，通过改变滑动变阻器滑片位置获得多组U、I数据，根据计算电阻阻值，则求出的电阻值比所测水电阻的真实值________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。 （2）为消除微安表内阻对测量电阻率的影响，技术人员改变水柱长度进行多次测量，并采用图像法处理数据。洗澡时水温一般在25~60℃。首先用上述器材及图甲电路测量25℃的水在不同长度时的值，并精确测出每组电压及电流对应的水柱长度。将水温升到60℃，重复测量。作出25℃及60℃水的图像分别如图乙中、所示。由图可知25℃水的电阻率________（填“大于”“小于”或“等于”）60℃水的电阻率；若图线的斜率为，则自来水的电阻率表达式________（用题目中所给物理量字母表示）。 （3）测出自来水电阻率后，设计人员将一段绝缘材质出水管安装于热水器出水口作为防触电装置。选用管内横截面积为的水管，若接触人体的安全电流为，忽略其他电阻的影响，热水器漏电时相当于的电压直接加在出水管两端，则该水管的长度至少应设计为________m（保留2位有效数字）才能保证人体的安全。 【答案】（1）偏大 （2） ①. 大于 ②. （3）0.63 【解析】 【小问1详解】 图甲中电流表内接，测出的是水电阻与微安表内阻串联的总电阻，故偏大； 【小问2详解】 [1][2]由欧姆定律 斜率 而S一定，故斜率大的电阻率大,故由图可知25℃水的电阻率大于60℃水的电阻率 则自来水的电阻率表达式 【小问3详解】 25℃时， 则自来水的电阻率为 由欧姆定律水电阻的最大值为 又 较大，故水管的长度至少应设计为 14. 一列简谐横波在均匀介质中沿直线传播，先后经过、两点，两点间距。当波传到点时开始计时，得到、点的振动图像如图所示，其中实线为点的振动图像，虚线为点的振动图像。 （1）求波的周期及波由点传播到点的时间可能值。 （2）若波由点传播到点的时间小于一个周期，求该波对应的波长和波速。 【答案】（1） , （2） , 【解析】 【小问1详解】 由题图可知，波的周期 波传播方向由点到点，根据波的周期性可得波由点传播到点的时间 【小问2详解】 波由点传播到点的时间小于一个周期，则 波速 波长 15. 在真空管道超高速磁悬浮交通系统的研发中，列车启动阶段采用直线电机驱动。为研究系统启动特性，搭建了如图所示简化实验装置，定子绕组简化为固定在水平绝缘平面上的足够长光滑平行金属导轨，车载导体作为动子简化为置于导轨上的导体棒，导轨间存在方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场，导轨间距为；导体棒质量为，长度略大于，其导轨间电阻值为，导轨左端通过开关连接输出电压恒为的电源。接通开关，导体棒从静止开始运动，运动中所受阻力与其速率成正比，比例系数为。当导体棒运动距离为时达到匀速运动状态，之后立即断开。导体棒与导轨始终垂直且保持良好接触，忽略导轨电阻。求： （1）在接通开关瞬间导体棒的加速度大小； （2）导体棒能达到的最大速率； （3）导体棒在加速过程中电源输出的电能。 【答案】（1）； （2）； （3） 【解析】 【小问1详解】 开关接通瞬间电流 根据安培力公式 根据牛顿第二定律，加速度 【小问2详解】 导体棒达到最大速度，即加速度为零时，安培力等于阻力 感应电动势 回路电流 联立解得 【小问3详解】 应用动量定理 解得 电源做功 代入的表达式可得电源输出的电能 16. 如图所示，水平台面上固定一倾角、高的光滑斜面（斜面底端与台面通过平滑小圆弧连接），平台上安装一半径的竖直光滑圆形轨道，轨道最低点与台面平滑连接。距斜面底端水平距离处，静止放置一轻质薄长板，板上表面与平台等高，下表面光滑。长板上放有物块和，到长板左端距离，位于长板右端。物块A从斜面顶端由静止释放，沿斜面滑下后进入平台，经圆形轨道完成一个完整的圆周运动后返回平台，再滑上长板。A与B发生碰撞并粘连，粘连后的整体（简称AB）恰好未能与C发生碰撞。已知物块、与的质量均为，与平台间、所有物块与长板间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取，，，物块均可视为质点。求： （1）物块A滑上轻质薄长板时速度的大小； （2）光滑圆形轨道最低点到斜面底端的距离应满足的条件； （3）从物块A滑上长板到A、B、C三者与轻质薄长板共速所需的时间，以及物块在长板上滑动过程中产生的内能。 【答案】（1） （2） （3）1.5s,19.5J 【解析】 【小问1详解】 从斜面顶端到刚滑上轻质薄长板，由动能定理 物块A滑上轻质薄长板时速度的大小 【小问2详解】 光滑圆形轨道不能与斜面重叠，如图 由几何关系 经圆形轨道完成一个完整的圆周运动，最高点 从斜面顶端到最高点由动能定理 联立得 故光滑圆形轨道最低点到斜面底端的距离应满足的条件 【小问3详解】 从物块A滑上长板到与B碰前，A的加速度大小 A与轻质薄长板最大静摩擦力大于B、C与轻质薄长板最大静摩擦力，且轻质薄长板的合力始终为零，故B、C与轻质薄长板相对静止，与A发生相对滑动； 故B、C与轻质薄长板加速度大小 从物块A滑上长板到与B碰前所需时间，有 解得 此时， A与B发生碰撞并粘连 解得 此后AB整体与轻质薄长板最大静摩擦力大于C与轻质薄长板最大静摩擦力，且轻质薄长板的合力始终为零，故AB与轻质薄长板相对静止，与C发生相对滑动； C加速度大小，AB与轻质薄长板的加速度大小 粘连后的整体（AB）恰好未能与C发生碰撞，三者与轻质薄长板共速 解得 A与B发生碰撞后到三者与轻质薄长板共速时间 从物块A滑上长板到A、B、C三者与轻质薄长板共速所需的时间 物块A与轻质薄长板相对位移 物块C与轻质薄长板相对位移 物块在长板上滑动过程中产生的内能 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $