精品解析：2026届湖南长沙市湖南师范大学附属中学高三下学期考前学情自测物理试题

高三模拟卷（三） 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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，将本试题卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的） 1. 对下列图片的描述正确的是（ ） A. 图（a）电子束通过铝箔时的衍射现象证实了电子具有波动性 B. 图（b）放射性现象中产生的三种射线，射线2的电离本领最强 C. 图（c）在核反应堆中，为了减缓核反应速度，可以将镉棒抽出一些 D. 图（d）中的α粒子散射实验发现了质子 【答案】A 【解析】 【详解】A．衍射是波特有的性质，电子束通过铝箔产生衍射图样，直接证实了电子具有波动性，符合物质波的结论，故A正确； B．根据左手定则可判断：图b中不偏转的射线2是不带电的射线，向左偏转的射线1是带正电的射线，射线的电离本领才是三种射线中最强的，故B错误； C．核反应堆中，镉棒的作用是吸收中子控制反应速率，若要减缓核反应速度，需要插入镉棒（增加吸收中子的量），抽出镉棒会减少中子吸收，加快反应，故C错误； D．粒子散射实验提出了原子核式结构模型，质子是卢瑟福通过原子核的人工转变实验发现的，故D错误。 故选A。 2. 小明在假期中去野营，如图甲所示，他将吊床的拉索固定在两棵树等高的位置上，有时他躺在吊床上休息，有时又坐在吊床中点处看书。模型简化如图乙所示，两种状态下吊床的长度视为不变，小明均处于静止且未与地面接触，下列说法正确的是（　　） A. 小明躺着时受到吊床的合力小于坐着时受到吊床的合力 B. 小明躺或坐，拉索的拉力大小相等 C. 小明坐着时，拉索的拉力较小 D. 小明躺着时，拉索的拉力较小 【答案】D 【解析】 【详解】A．小明在吊床上静止时，处于平衡状态，所受合力为零，因此吊床对小明的支持力大小等于小明的重力，故吊床对小明的合力大小始终相等，A错误。 BCD．设每条拉索的拉力大小为，拉索与竖直方向的夹角为，根据竖直方向平衡条件有：，解得 小明躺着时，身体与吊床的接触面积较大，吊床弯曲程度较小，拉索与竖直方向的夹角较小，较大，故拉力较小；小明坐着时，身体与吊床的接触面积较小，重力集中在一点，吊床弯曲程度较大，拉索与竖直方向的夹角较大，较小，故拉力较大。因此B、C错误，D正确。 3. 水袖是中国古典舞中用于表达和抒发情感的常用技巧，舞者的手有规律地振动并传导至袖子上，给人营造出一种“行云流水”般的美感，这一过程其实就是机械波的传播。如图所示，机械波在袖子中以的速度向右传播，、是传播方向上的两个质点，其平衡位置间距为，当波刚传播到质点开始计时，质点的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 简谐波的波长为 B. 时，间有两个波峰 C. 时，间有两个波谷 D. 内质点通过的路程为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙知周期 又 解得波长，故A错误； BC．、间距 由图乙知t=0时，P质点通过平衡位置向上振动 经，P质点回到平衡位置向下振动 P、Q间有2.5个“正弦波”波形， 因此P、Q间有三个波峰，二个波谷，故B错误，C正确； D．波从P传至Q用时 在内，质点通过的路程为，故D错误。 故选C。 4. “月地检验”验证了万有引力定律。通过测量和观测可知，地球表面的重力加速度为，月球表面的重力加速度为，地球的半径为，月球的半径为，月球与地球中心的距离为，地球的自转周期为，月球绕地球公转的周期为，下列等式成立且能验证万有引力定律的是（ ） A. B. 月球的向心加速度 C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．地球表面有 可得重力加速度满足 同理月球表面重力加速度满足 由于地球和月球质量不相等，因此，故A错误； B．该式是圆周运动向心加速度的运动学定义式，仅描述月球的运动规律，未与万有引力定律关联，无法验证万有引力定律，故B错误； C．对地球表面物体，重力等于万有引力 得 月球绕地球公转时万有引力提供向心力 将代入整理可得 该式将地面重力规律和月球公转规律结合，可验证万有引力定律，故C正确； D．开普勒第三定律适用于绕同一中心天体运动的天体，且为地球自转周期，和月球公转无关联，等式不成立，故D错误。 故选C。 5. 浮桶式发电灯塔可以利用波浪发电。如图所示，浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置圆形线圈随波浪相对磁体沿竖直方向做简谐运动，线圈始终处于磁体产生的方向沿半径向外的水平辐射磁场中。则（　　） A. 线圈中产生的电流是恒定电流 B. 线圈中电流频率小于浮桶振动频率 C. 线圈向上运动时，俯视线圈电流为顺时针方向 D. 灯泡中电流最大时，线圈处于简谐运动的平衡位置 【答案】D 【解析】 【详解】A．线圈做简谐运动，速度的大小、方向都随时间周期性变化，因此感应电流的大小、方向也周期性变化，是交变电流，不是恒定电流，故A错误； B．线圈随浮桶一起运动，感应电流的周期性变化和浮桶振动完全同步，电流频率等于浮桶的振动频率，故B错误； C．根据右手定则判断：磁场沿径向向外，线圈向上运动时，对线圈任意位置的导线，可得感应电流方向为俯视逆时针，故C错误； D．感应电动势 简谐运动中，线圈经过平衡位置时速度最大，因此感应电动势最大，灯泡中电流最大，故D正确。 故选D。 6. 某仪器两极间的电场线分布如图所示，一正电荷只在电场力作用下以某一初速度沿x方向运动，从O到A运动过程中，关于各点的电势、电场强度E，电势能、动能，随位移x的变化图线可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．沿电场线电势逐渐降低，电场线的疏密表示电场的强弱，从O到A场强先增大后减小，由于图像的切线斜率绝对值表示电场强度的大小，则从O到A的电势随位移的变化图线的切线斜率绝对值先增大后减小，故AB错误； C．电场力做正功电势能减小，随位移x的增大电势能减小，故C错误； D．根据动能定理可得 可知图像的切线斜率表示电场力，由于电荷带正电，从O到A电场力先增大后减小，与图像的切线斜率的变化一致，且电场力做正功，电荷的动能增大，故D正确。 故选D。 7. 完全相同的甲、乙两物体静止在水平地面上，分别同时受到大小相同的拉力和，方向均与水平方向成角，如图所示，甲做匀加速直线运动，乙保持静止。经过时间后同时撤掉，和。再经时间，甲刚好停止。在时间内，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 两物体所受拉力和的冲量相同 B. 两物体所受摩擦力的冲量相同 C. 甲物体所受合力的冲量大于乙物体所受合力的冲量 D. 甲物体在时间内通过的位移大于时间内通过的位移 【答案】B 【解析】 【详解】A．的冲量方向不同，故和的冲量不相同，故A错误； B．拉力和的大小相同，作用时间t相同，因此水平方向的冲量相等，甲乙两物体在整个过程中的动量的变化量均为零，故两物体所受摩擦力的冲量也相同，故B正确； C．在时间内，两物体所受合力的冲量 故甲物体所受合力的冲量等于乙物体所受合力的冲量，故C错误； D．根据对称性，甲物体在时间内通过的位移等于时间内通过的位移，故D错误。 故选B。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 当自然光从一种介质射到与另一种介质分界面时，同时发生折射和反射，反射光是部分偏振光，当入射角满足特定的角度时，反射光可获得线偏振光，这个角叫布儒斯特角，满足条件：反射光与折射光垂直。如图所示，正三角形为透明介质的横截面，点为界面的中点。一束平行于角平分线的单色光由界面上的点射入介质，刚好获得线偏振光。已知三角形的边长为，光在空气中的传播速度为。以下分析正确的是（ ） A. 布儒斯特角为 B. 介质的折射率为 C. 光第一次到达界面时发生全反射 D. 光从点到第一次到达界面过程中的传播时间为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．正三角形的 是角平分线，因此入射光（平行）与界面的夹角为，则入射角 即布儒斯特角为，故A错误； B．布儒斯特角满足反射光与折射光垂直，因此入射角和折射角满足 解得 根据折射定律，故B正确； C．光路图如图所示 由几何关系可知，折射光线从到的交点为中点，水平，法线竖直，故在界面时的入射角为。 全反射临界角满足 而 即入射角小于临界角，不会发生全反射，故C错误； D．点和点是和的中点，由几何关系可知，点到点的距离 光在介质中速度 则传播时间，故D正确。 故选BD。 9. “太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材。做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，球却不会掉地上，现将“太极球”简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动，且在运动过程中球与板间始终无相对运动趋势，A为圆周的最高点，C为最低点，B、D是与圆心O等高的位置，若运动经过A位置时板对小球恰好无弹力的作用，已知小球的质量为m，圆周的半径为R，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 小球运动的周期为 B. 在C处板对球的支持力大小为6mg C. 在B、D处板与水平面的夹角为30° D. A到C过程，板对球的支持力一直增大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．已知小球在A点时板对小球恰好无弹力，由重力提供向心力，可得 解得 小球做匀速圆周运动，速率保持不变，周期为 代入，得，故A正确； B．在最低点C，合力指向圆心，由重力和支持力的合力提供向心力，有 代入，得，故B错误； C．B、D与圆心等高，向心力沿水平方向指向圆心，大小为 球与板无相对运动趋势，摩擦力为0，仅受重力和垂直板的支持力。设板与水平面夹角为，竖直方向合力为0，则 水平方向合力为向心力，则 联立解得 即，故C错误； D．设小球位置与圆心连线和竖直向上方向夹角为，A点，C点 沿圆心方向合力等于向心力，支持力 从A到C，从0增大到，从1单调减小到-1，因此一直增大，故D正确。 故选AD。 10. 如图，固定在水平面内的两金属导轨和，相互平行且足够长，宽度为，中间处接有电容为的电容器，充电后电压为，开关处于断开状态。右侧导轨光滑，空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。左侧导轨粗糙，动摩擦因数为，空间存在与导轨平行的匀强磁场，磁感应强度大小为。两根相同的导体棒a、b，质量均为，接入电路部分的电阻均为，其他部分电阻忽略不计，a棒静止放在右侧导轨上，b棒初始时置于导轨外。闭合开关，导体棒a开始向右运动，达到稳定状态时的速度为，然后断开开关，再让导体棒b以初速度从左侧滑上导轨。从b滑上导轨开始计时，经时间，a棒先停止运动。运动过程中，a、b导体棒始终与导轨垂直，重力加速度为，下列分析正确的是（ ） A. 开关断开前，导体棒a达到稳定状态时的速度 B. 导体棒b刚滑上导轨时的加速度为 C. 导体棒a在时间内运动的位移为 D. 导体棒b在时刻的瞬时速度为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．闭合开关S后，对导体棒a用动量定理  其中 ，电容器初始带电量为，稳定后a棒感应电动势为，电容器最终带电量为 因此流过a棒的电荷量 代入得  整理得，故 A正确； B．左侧磁场与导轨平行，b棒运动时速度方向与磁场平行，不产生感应电动势，回路电流来自a棒的感应电动势 总电阻，电流 b棒中电流沿垂直导轨方向，安培力为竖直方向，改变导轨对b的支持力 水平方向仅受摩擦力，根据牛顿第二定律 可得加速度 ，故B错误； C．对a棒从断开S到停止过程，应用动量定理  流过回路的总电荷量 代入得  整理得 ，故​ C正确； D．b棒受到的摩擦力，用动量定理 ​ 代入 整理得t时刻b的速度，故D错误。 故选AC 。 第Ⅱ卷 三、实验题（第11题9分、第12题8分，共17分） 11. 铅笔芯的主要成分是石墨。小明为测铅笔芯的电阻率，设计了如图3所示的电路，其中电压表和电流表的内阻未知。 （1）实验时，用螺旋测微器测量铅笔芯的直径时，当测微螺杆快接近铅笔芯时，再旋转如图1所示的________（填结构名称前面的字母代号），直到听见“喀喀”的声音为止。 （2）用螺旋测微器（千分尺）测铅笔芯直径时，示数如图2所示，该铅笔芯的直径为________。 （3）按照图3连接实物图，如图4所示。闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，连接错误的导线是________。（选填“a”“b”“c”或“d”） （4）按照图3正确连接实物图后，实验测得铅笔芯的直径为，长度为，电阻为，则铅笔芯的电阻率________（用、、表示）。考虑到实验中电压表、电流表的内阻影响，铅笔芯电阻率的测量值________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 【答案】（1）H （2）0.850##0.849##0.851 （3）d （4） ①. ②. 小于 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器使用规则：当测微螺杆快接近被测物体时，需要转动微调旋钮H，避免挤压被测物体，直到听见“喀喀”声停止转动，因此填H。 【小问2详解】 螺旋测微器的固定刻度部分读数为，可动部分读数为 铅笔的直径为 【小问3详解】 图3电路中，电压表需要并联在铅笔芯两端，本电路为电流表外接法。 实物图中导线错误地将电压表的一端接在电流表左端（电流表内侧），导致电压表实际并联在电流表和铅笔芯整体两端，不符合外接法的连接要求，因此连接错误的是。 【小问4详解】 [1]根据电阻定律，横截面积 整理得电阻率 [2]本电路为电流表外接法，电压表的分流作用使电流表测得的电流大于铅笔芯的真实电流 根据可知，电阻测量值小于真实值，结合电阻率的表达式可知，电阻率的测量值也小于真实值。 【点睛】 12. 小明利用安装有phyphox APP的智能手机测量做匀变速直线运动小车的加速度，实验装置如图1所示，主要器材包括：铝质金属轨道、小车、铷磁铁（6个）、槽码、刻度尺、智能手机等。 实验步骤如下： 将6个铷磁铁等间距地固定在金属轨道上，其中两相邻磁铁之间的距离均为10 cm，用槽码将轨道的一端垫高：将手机固定在小车上，打开手机中的phyphox软件，从最高点释放小车，手机随小车一起沿金属轨道向下做匀加速直线运动。在小车向下运动的过程中，磁力计记录了磁场随时间变化的关系图像如图2所示，用Excel导出此数据集，在Excel表格中能找到所有记录的时间和磁感应强度的数据。小明在某一次实验中，根据所取得的数据和图像，将第1个磁铁的位置记为坐标原点，得出小车位置随时间变化的关系如图3所示。 序号 位置 时刻 1 0 1.585 2 0.1 1.841 3 0.2 2.041 4 0.3 2.221 5 0.4 2.361 6 0.5 2.497 图3 （1）有关实验注意事项，下列说法正确的是________。 A. 实验中需要保证小车从静止释放 B. 实验中需要通过用槽码垫高轨道一端，达到平衡摩擦的目的 C. 实验中应选用表面平整且各处粗糙程度相同的木板 （2）若已知相邻两磁铁之间的距离为，小车经过1位置和2位置之间的时间间隔为，经过2位置和3位置之间的时间间隔为。则小车经过2位置的速度________（填“等于”或“不等于”），小车加速度的表达式为________（用、、表示）。 （3）在实验操作中，小车静止释放点在第1个磁铁上方处，从点击开始记录到释放小车的时间间隔为，小车运动过程中的加速度为，小车经过某一位置时APP记录的时间为，由此可用、、、得出小车位置的表达式。为了更快捷、精确地测量小车运动的加速度大小，小明将所获得的位置和时刻的数据添加到Excel表格中，如图3所示。选定表格数据，依次点击插入、散点图、添加趋势线、选择多项式二次函数拟合，同时点击显示公式、确定。即可得到如图4所示的图像，其中表示“小车的位置”，表示“记录的时间”。根据图像中数据，可得出本实验中小车的加速度大小为________（保留2位有效数字）。 【答案】（1）C （2） ①. 不等于 ②. （3）0.48 【解析】 【小问1详解】 本实验只需要小车做加速度恒定的匀变速直线运动，即可求解加速度，故： A．不需要小车一定从静止释放，初速度不影响加速度的测量，A错误； B．本实验不需要平衡摩擦力，只要合力（加速度）恒定即可，垫高轨道的目的是让小车获得恒定的合外力做匀加速运动，不是平衡摩擦，B错误； C．轨道表面平整、粗糙程度均匀，才能保证小车加速度恒定，满足实验条件，C正确。 故选C。 【小问2详解】 [1]1位置到3位置总位移为，总时间为，根据匀变速规律，平均速度等于对应时间中间时刻的瞬时速度，而2位置是1~3的位移中点，不是时间中点，因此2位置的瞬时速度不等于。 [2]设1位置速度为，根据匀变速位移公式： ， 消去整理得。 【小问3详解】 小车做匀加速直线运动，实际运动时间为 位置满足  对比拟合公式 二次项系数对应 因此 四、解答题（本题共3小题，共40分） 13. 如图所示为储存文物的密闭柜子，容积为1.2 L，文物放入后，内部充入氮气防止氧化。文物研究人员在柜子顶部的充气孔外竖直插入一根两端开口、内部横截面积为的透明足够长塑料管，用氮气排空管内空气，并用长度为的水银柱封闭氮气，整个装置密封良好。外界温度为时，塑料管内水银柱下方气柱长度为，当外界温度缓慢升高到时，水银柱下方气柱长度变为30 cm。已知外界大气压恒为 ，，氮气在 、的标准状态下体积为，即。阿伏加德罗常数为。文物为实心，不计柜体和文物的热胀冷缩，不计箱体的厚度。 （1）求文物材料的体积； （2）求被封闭氮气在标准状态下的体积（结果保留3位有效数字），并写出其分子总数的表达式（用、、表示）。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 设封闭气体在时的体积为，升温到后的体积是， 则有 气体升温过程中压强不变，满足盖—吕萨克定律，有 其中， 代入后可解得 文物的体积 【小问2详解】 设封闭气体在、状态下的体积为 当封闭气体的温度为时，气体压强为 根据理想气体状态方程，有 解得 被封闭的氮气的分子数应为 14. 如图所示，在竖直平面内建立坐标系，第二象限中有一圆形区域半径为且与轴相切，圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场（未画出，且大小未知），在圆形区域与轴的切点处有一粒子源，粒子源可向与轴正方向成角度向磁场内均匀发射大量质量为、带电量为、初速度为的正电粒子，已知。已知垂直轴射入的粒子在与圆心等高处沿轴正方向离开磁场。圆形磁场区域右侧有一曲线边界过原点，曲线与轴所夹区域内有竖直向下的电场（未画出，且大小未知），粒子可通过原点且速率为，从粒子源发射的所有粒子均通过点，不计粒子的重力以及粒子之间的相互作用力。试求： （1）磁感应强度大小与电场强度大小； （2）曲线边界方程； （3）在轴下方施加与圆形区域相同的磁场，在点沿轴负方向放置一挡板，为使所有粒子均打在挡板上，求挡板的最小长度。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在圆形磁场区域内做匀速圆周运动，由几何关系易知其轨迹半径为，洛伦兹力提供向心力 解得 从粒子进入电场后到通过原点，由动能定理 解得 【小问2详解】 由磁发散可知，所有粒子从圆形磁场射出时速度均沿轴正方向，进入电场区域后做类平抛运动，设粒子进入电场时的坐标为，则，， 解得 【小问3详解】 设粒子通过点时速率为，与轴正方向夹角为，进入轴下方磁场后做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力 由几何关系，粒子过轴时的竖直偏移量为 根据速度的分解有 即所有粒子最终均会过点（），则挡板的最小长度为 15. 如图甲所示，质量分别为、、的三个物块、、置于光滑的水平面上，、、均可视为质点，、用轻弹簧连接，两侧分别固定了一个挡板，弹簧原长为，初始时弹簧长度为，由静止释放，当弹簧恢复原长时，恰好与相碰，碰后变成整体一起运动，仍以来表示。、与挡板碰撞后，速度反向，大小保持不变，已知重力加速度为，弹簧的劲度系数为，弹簧弹性势能（为弹簧相对原长时的形变量）。试求： （1）A、C之间的初始距离； （2）弹簧的最大伸长量； （3）若已知、前后首次与挡板碰撞的时间间隔，如果没有挡板，物块首次与挡板碰后，A、B物块与弹簧一起组成耦合振子模型，A物块相对地面运动的-图像如图乙所示，求分别首次与挡板碰撞前的瞬时速度。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 根据动量守恒 上式两边同时乘以时间进行积累得 当弹簧恢复原长时 联合解得， 故A、C的初始距离为 【小问2详解】 设A与C碰前速度为，根据前述可得，此时的速度为 根据机械能守恒可得 设A与C碰后的速度为，根据动量守恒可得 整个过程动量守恒，弹簧拉至最长时，A、B速度均为0，根据机械能守恒可得 联合解得 【小问3详解】 弹簧拉至最长后，、相向运动，由于其质量、初速度大小、加速度大小均相同，因为在相同时间内通过的位移相同，B先与挡板发生碰撞，此时A与挡板相距，弹簧的压缩量为，则有 解得 B与挡板相撞后速度反向，大小不变，系统动量守恒 两边同乘以进行积累可得， 当与挡板相碰时， 弹簧的形变量 ， 联合解得， 由图像可知，在时刻，，故 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三模拟卷（三） 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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，将本试题卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的） 1. 对下列图片的描述正确的是（ ） A. 图（a）电子束通过铝箔时的衍射现象证实了电子具有波动性 B. 图（b）放射性现象中产生的三种射线，射线2的电离本领最强 C. 图（c）在核反应堆中，为了减缓核反应速度，可以将镉棒抽出一些 D. 图（d）中的α粒子散射实验发现了质子 2. 小明在假期中去野营，如图甲所示，他将吊床的拉索固定在两棵树等高的位置上，有时他躺在吊床上休息，有时又坐在吊床中点处看书。模型简化如图乙所示，两种状态下吊床的长度视为不变，小明均处于静止且未与地面接触，下列说法正确的是（　　） A. 小明躺着时受到吊床的合力小于坐着时受到吊床的合力 B. 小明躺或坐，拉索的拉力大小相等 C. 小明坐着时，拉索的拉力较小 D. 小明躺着时，拉索的拉力较小 3. 水袖是中国古典舞中用于表达和抒发情感的常用技巧，舞者的手有规律地振动并传导至袖子上，给人营造出一种“行云流水”般的美感，这一过程其实就是机械波的传播。如图所示，机械波在袖子中以的速度向右传播，、是传播方向上的两个质点，其平衡位置间距为，当波刚传播到质点开始计时，质点的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 简谐波的波长为 B. 时，间有两个波峰 C. 时，间有两个波谷 D. 内质点通过的路程为 4. “月地检验”验证了万有引力定律。通过测量和观测可知，地球表面的重力加速度为，月球表面的重力加速度为，地球的半径为，月球的半径为，月球与地球中心的距离为，地球的自转周期为，月球绕地球公转的周期为，下列等式成立且能验证万有引力定律的是（ ） A. B. 月球的向心加速度 C. D. 5. 浮桶式发电灯塔可以利用波浪发电。如图所示，浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置圆形线圈随波浪相对磁体沿竖直方向做简谐运动，线圈始终处于磁体产生的方向沿半径向外的水平辐射磁场中。则（　　） A. 线圈中产生的电流是恒定电流 B. 线圈中电流频率小于浮桶振动频率 C. 线圈向上运动时，俯视线圈电流为顺时针方向 D. 灯泡中电流最大时，线圈处于简谐运动的平衡位置 6. 某仪器两极间的电场线分布如图所示，一正电荷只在电场力作用下以某一初速度沿x方向运动，从O到A运动过程中，关于各点的电势、电场强度E，电势能、动能，随位移x的变化图线可能正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 完全相同的甲、乙两物体静止在水平地面上，分别同时受到大小相同的拉力和，方向均与水平方向成角，如图所示，甲做匀加速直线运动，乙保持静止。经过时间后同时撤掉，和。再经时间，甲刚好停止。在时间内，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 两物体所受拉力和的冲量相同 B. 两物体所受摩擦力的冲量相同 C. 甲物体所受合力的冲量大于乙物体所受合力的冲量 D. 甲物体在时间内通过的位移大于时间内通过的位移 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 当自然光从一种介质射到与另一种介质分界面时，同时发生折射和反射，反射光是部分偏振光，当入射角满足特定的角度时，反射光可获得线偏振光，这个角叫布儒斯特角，满足条件：反射光与折射光垂直。如图所示，正三角形为透明介质的横截面，点为界面的中点。一束平行于角平分线的单色光由界面上的点射入介质，刚好获得线偏振光。已知三角形的边长为，光在空气中的传播速度为。以下分析正确的是（ ） A. 布儒斯特角为 B. 介质的折射率为 C. 光第一次到达界面时发生全反射 D. 光从点到第一次到达界面过程中的传播时间为 9. “太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材。做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，球却不会掉地上，现将“太极球”简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动，且在运动过程中球与板间始终无相对运动趋势，A为圆周的最高点，C为最低点，B、D是与圆心O等高的位置，若运动经过A位置时板对小球恰好无弹力的作用，已知小球的质量为m，圆周的半径为R，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 小球运动的周期为 B. 在C处板对球的支持力大小为6mg C. 在B、D处板与水平面的夹角为30° D. A到C过程，板对球的支持力一直增大 10. 如图，固定在水平面内的两金属导轨和，相互平行且足够长，宽度为，中间处接有电容为的电容器，充电后电压为，开关处于断开状态。右侧导轨光滑，空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。左侧导轨粗糙，动摩擦因数为，空间存在与导轨平行的匀强磁场，磁感应强度大小为。两根相同的导体棒a、b，质量均为，接入电路部分的电阻均为，其他部分电阻忽略不计，a棒静止放在右侧导轨上，b棒初始时置于导轨外。闭合开关，导体棒a开始向右运动，达到稳定状态时的速度为，然后断开开关，再让导体棒b以初速度从左侧滑上导轨。从b滑上导轨开始计时，经时间，a棒先停止运动。运动过程中，a、b导体棒始终与导轨垂直，重力加速度为，下列分析正确的是（ ） A. 开关断开前，导体棒a达到稳定状态时的速度 B. 导体棒b刚滑上导轨时的加速度为 C. 导体棒a在时间内运动的位移为 D. 导体棒b在时刻的瞬时速度为 第Ⅱ卷 三、实验题（第11题9分、第12题8分，共17分） 11. 铅笔芯的主要成分是石墨。小明为测铅笔芯的电阻率，设计了如图3所示的电路，其中电压表和电流表的内阻未知。 （1）实验时，用螺旋测微器测量铅笔芯的直径时，当测微螺杆快接近铅笔芯时，再旋转如图1所示的________（填结构名称前面的字母代号），直到听见“喀喀”的声音为止。 （2）用螺旋测微器（千分尺）测铅笔芯直径时，示数如图2所示，该铅笔芯的直径为________。 （3）按照图3连接实物图，如图4所示。闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，连接错误的导线是________。（选填“a”“b”“c”或“d”） （4）按照图3正确连接实物图后，实验测得铅笔芯的直径为，长度为，电阻为，则铅笔芯的电阻率________（用、、表示）。考虑到实验中电压表、电流表的内阻影响，铅笔芯电阻率的测量值________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 12. 小明利用安装有phyphox APP的智能手机测量做匀变速直线运动小车的加速度，实验装置如图1所示，主要器材包括：铝质金属轨道、小车、铷磁铁（6个）、槽码、刻度尺、智能手机等。 实验步骤如下： 将6个铷磁铁等间距地固定在金属轨道上，其中两相邻磁铁之间的距离均为10 cm，用槽码将轨道的一端垫高：将手机固定在小车上，打开手机中的phyphox软件，从最高点释放小车，手机随小车一起沿金属轨道向下做匀加速直线运动。在小车向下运动的过程中，磁力计记录了磁场随时间变化的关系图像如图2所示，用Excel导出此数据集，在Excel表格中能找到所有记录的时间和磁感应强度的数据。小明在某一次实验中，根据所取得的数据和图像，将第1个磁铁的位置记为坐标原点，得出小车位置随时间变化的关系如图3所示。 序号 位置 时刻 1 0 1.585 2 0.1 1.841 3 0.2 2.041 4 0.3 2.221 5 0.4 2.361 6 0.5 2.497 图3 （1）有关实验注意事项，下列说法正确的是________。 A. 实验中需要保证小车从静止释放 B. 实验中需要通过用槽码垫高轨道一端，达到平衡摩擦的目的 C. 实验中应选用表面平整且各处粗糙程度相同的木板 （2）若已知相邻两磁铁之间的距离为，小车经过1位置和2位置之间的时间间隔为，经过2位置和3位置之间的时间间隔为。则小车经过2位置的速度________（填“等于”或“不等于”），小车加速度的表达式为________（用、、表示）。 （3）在实验操作中，小车静止释放点在第1个磁铁上方处，从点击开始记录到释放小车的时间间隔为，小车运动过程中的加速度为，小车经过某一位置时APP记录的时间为，由此可用、、、得出小车位置的表达式。为了更快捷、精确地测量小车运动的加速度大小，小明将所获得的位置和时刻的数据添加到Excel表格中，如图3所示。选定表格数据，依次点击插入、散点图、添加趋势线、选择多项式二次函数拟合，同时点击显示公式、确定。即可得到如图4所示的图像，其中表示“小车的位置”，表示“记录的时间”。根据图像中数据，可得出本实验中小车的加速度大小为________（保留2位有效数字）。 四、解答题（本题共3小题，共40分） 13. 如图所示为储存文物的密闭柜子，容积为1.2 L，文物放入后，内部充入氮气防止氧化。文物研究人员在柜子顶部的充气孔外竖直插入一根两端开口、内部横截面积为的透明足够长塑料管，用氮气排空管内空气，并用长度为的水银柱封闭氮气，整个装置密封良好。外界温度为时，塑料管内水银柱下方气柱长度为，当外界温度缓慢升高到时，水银柱下方气柱长度变为30 cm。已知外界大气压恒为 ，，氮气在 、的标准状态下体积为，即。阿伏加德罗常数为。文物为实心，不计柜体和文物的热胀冷缩，不计箱体的厚度。 （1）求文物材料的体积； （2）求被封闭氮气在标准状态下的体积（结果保留3位有效数字），并写出其分子总数的表达式（用、、表示）。 14. 如图所示，在竖直平面内建立坐标系，第二象限中有一圆形区域半径为且与轴相切，圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场（未画出，且大小未知），在圆形区域与轴的切点处有一粒子源，粒子源可向与轴正方向成角度向磁场内均匀发射大量质量为、带电量为、初速度为的正电粒子，已知。已知垂直轴射入的粒子在与圆心等高处沿轴正方向离开磁场。圆形磁场区域右侧有一曲线边界过原点，曲线与轴所夹区域内有竖直向下的电场（未画出，且大小未知），粒子可通过原点且速率为，从粒子源发射的所有粒子均通过点，不计粒子的重力以及粒子之间的相互作用力。试求： （1）磁感应强度大小与电场强度大小； （2）曲线边界方程； （3）在轴下方施加与圆形区域相同的磁场，在点沿轴负方向放置一挡板，为使所有粒子均打在挡板上，求挡板的最小长度。 15. 如图甲所示，质量分别为、、的三个物块、、置于光滑的水平面上，、、均可视为质点，、用轻弹簧连接，两侧分别固定了一个挡板，弹簧原长为，初始时弹簧长度为，由静止释放，当弹簧恢复原长时，恰好与相碰，碰后变成整体一起运动，仍以来表示。、与挡板碰撞后，速度反向，大小保持不变，已知重力加速度为，弹簧的劲度系数为，弹簧弹性势能（为弹簧相对原长时的形变量）。试求： （1）A、C之间的初始距离； （2）弹簧的最大伸长量； （3）若已知、前后首次与挡板碰撞的时间间隔，如果没有挡板，物块首次与挡板碰后，A、B物块与弹簧一起组成耦合振子模型，A物块相对地面运动的-图像如图乙所示，求分别首次与挡板碰撞前的瞬时速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $