精品解析：2026届宁夏回族自治区银川一中高三下学期考前学情自测物理试卷

2026年普通高等学校招生全国统一考试 物 理 试 题 卷 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、作答时，务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。 3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题（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. 赫兹通过如图所示的实验装置观察到了电火花，证实了电磁波的存在。重复实验时发现改变接收器参数可以更容易观察到电火花，这个过程叫作（ ） A. 调幅 B. 调谐 C. 调频 D. 解调 2. 如图，从我国空间站伸出的长为的机械臂外端安置一微型卫星，绕地球做匀速圆周运动过程中，微型卫星和空间站与地心始终在一条直线上。已知地球半径为，空间站的轨道半径为，忽略空间站对卫星的引力以及空间站的尺寸，则（　　） A. 微型卫星的角速度比空间站的角速度小 B. 若机械臂操作不当导致微型卫星脱落，微型卫星将做近心运动 C. 微型卫星的线速度与空间站的线速度大小之比为 D. 空间站的加速度与地球表面重力加速度之比为 3. 《自然·生物技术》报道了“高通量基因编辑电转染平台”，该技术通过对称电场设计提高外源DNA导入效率。其原理可简化如图所示，两带电平行金属板在细胞周围形成关于y轴对称的电场，实线为电场线，虚线为带电外源DNA进入细胞膜的运动轨迹。L、M、N为轨迹上三点，P点与N点关于y轴对称，且。下列说法正确的是（　　） A. N、P两点的电场强度相同 B. DNA分子在M点的加速度比在N点大 C. DNA分子在M点的电势能大于在N点的电势能 D. L、N两点间的电势差等于N、P两点间的电势差 4. 如图所示，三角形是相同的软导线连成的正三角形线框，放在水平面上，、、三个顶点固定，三边的导线均刚好伸直，线框处在垂直于水平面向上的匀强磁场中，现将、两端连接入电路，让电流从点流入，从点流出，不计通电导线间的相互作用的影响，则软导线静止时的形状可能是（　　） A. B. C. D. 5. 已知质量均为的A、B两物体用轻质的弹性绳相连且静止在粗糙的水平面，A、B与水平面间的动摩擦因数均为，恒力作用在物体A上，在物体B未运动之前，物体A的加速度随位移的变化关系图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 恒力 B. 弹性绳的劲度系数 C. 全过程，物体A的最大速度是 D. 当A的速度第一次减为0时，B的速度是 6. 如图所示，不同均匀材质的两根细丝连接在一起，结点位置被矩形挡板遮挡。在结点处有一简谐波源，时刻，波源开始振动产生振幅为A的简谐横波，并以和波速分别向左、右两侧传播。P、Q分别为矩形挡板左右两边界上振动质点的平衡位置。和时矩形区域外波形分别如图中实线和虚线所示，则（　　） A. 波源的平衡位置距离P点2.5m B. 向右传播简谐波的波长为3.8m C. 时，波源处于平衡位置且向下运动 D. 平衡位置在P处质点落后平衡位置在Q处质点相位 7. 如图所示，质量的匀质导体棒用两根长都为的平行轻质细线悬挂在点，始终通以由到的恒定电流，细线与竖直方向的夹角为，磁场方向与绝缘细线平行且向上，棒静止于匀强磁场中。现将磁场顺时针缓慢转动一定角度（从往看），同步调节磁感应强度大小，能使得导体棒位置始终不变。下列说法正确的是（　　） A. 可能为 B. 导体棒所受安培力可能为 C. 细绳拉力大小和呈线性关系 D. 若突然撤去磁场，棒将做简谐运动，周期为 二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多项符合题目要求，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. 关于下列几幅图的说法正确的是（　　） A. 图甲是卢瑟福通过分析该实验提出了原子的核式结构模型 B. 图乙中的双线绕法可减小绕线的漏磁现象，从而减小磁场能的损失 C. 图丙是一种电感式微小位移传感器，铁芯2是敏感元件，线圈3是转换元件 D. 图丁中状态①的温度比状态②的温度低 9. 如图为小型发电机与理想变压器组成的电路。发电机产生电动势有效值为10 V的正弦交流电。变压器原线圈与定值电阻串联，副线圈接有定值电阻和滑动变阻器，原、副线圈匝数比。电表均为理想电表，线圈及导线电阻不计，则（　　） A. 电压表示数为5 V B. 图示位置穿过发电机线圈的磁通量为零 C. 滑动变阻器的滑片向上滑动时，电压表示数变小 D. 当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电流表示数为0.4 A 10. 如图所示，一光滑木板倾斜固定，与水平面的夹角，木板的底端固定一垂直木板的挡板，上端固定一定滑轮。劲度系数为的轻弹簧下端固定在挡板上，上端与质量为的物块Q连接。跨过定滑轮的不可伸长的轻绳一端与物块Q连接，另一端与套在水平固定的光滑直杆上的质量为的物块P连接。初始时物块P在水平外力作用下静止在直杆的点，且恰好与直杆没有相互作用，轻绳与水平直杆的夹角。撤去水平外力，物块P由静止运动到点时轻绳与直杆间的夹角。已知滑轮到水平直杆的垂直距离为，重力加速度大小为，弹簧轴线、物块Q与定滑轮之间的轻绳共线且与木板平行，不计滑轮大小及摩擦，物块P、Q均可视为质点。取，。则下列说法正确的是（　　） A. 物块Q下滑过程中，弹簧的弹性势能一直减小 B. 物块P从点运动到点的过程中，轻绳拉力对物块P做正功 C. 物块P从点运动到点的过程中，轻绳拉力对物块Q做的功为 D. 物块P从点运动到点的过程中，物块Q的重力势能减少量等于P、Q两物块总动能的增加量 三、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的相关问题，请完成填空和计算。 （1）利用如图所示的可拆变压器“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是_______；如果把它看成理想变压器，则左右两线圈上的交变电流一定相同的是_________（选填“电压”、“电流”、“功率”、“频率”）；由于变压器原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失，将导致实验中测得原、副线圈的电压之比一般______选填“大于”、“小于”或“等于”）原、副线圈的匝数之比。 （2）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，使用的油酸酒精溶液每104mL溶液中含有2mL油酸，又用滴管测得每50滴这种油酸酒精溶液的总体积为1mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上，如右图所示。则油膜占有的面积约为S=______m2，油酸分子的直径d=_________ m。（d结果保留一位有效数字）；若实验中使用的油酸酒精溶液是经久置的，则计算得到的油酸分子直径将___________（选填“偏大”或“偏小”或“不变”） （3）用图甲所示装置“探究气体等温变化的规律”实验，在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的温度和_________ ；实验装置用铁架台固定，而不是用手握住玻璃管（或注射器），并且在实验中要缓慢推动活塞，这些要求的目的是____________。 12. 我国比亚迪新能源电动汽车技术已处于全球领先水平，电容储能技术在电动汽车中得到了广泛应用。某探究小组的同学设计图甲所示电路，探究电容器在不同电压下的充、放电过程，并测定值电阻。所用器材如下： 定值电阻（约） 电容器C（额定电压，电容值未知） 电源E（电动势，内阻不计） 滑动变阻器（，额定电流为） 电流传感器（内阻不计，电流传感器通过数据线与计算机相接） 电压表（，内阻很大） 开关、导线若干 （1）闭合开关，调节滑动变阻器，将开关接1，则观察到电流传感器所测得的电流随时间变化的图像可能正确的是__________。 A. B. C. D. （2）保持开关接1，调节滑动变阻器，待电压表示数稳定在8 V后，再将开关接2，通过电流传感器将电流信息输入计算机，绘出电流随时间变化的图像如图乙所示。测得在时，且前、后图像与时间轴围成的面积（即图乙中两阴影部分的面积）之比为，此时图线切线的斜率。则此时电容器两极板间的电压为__________V，待测电阻__________（结果均保留两位有效数字）。 （3）电容器的电容__________；已知电容器的储能公式，则上述放电过程电容器释放的电能约为__________J（结果均保留两位有效数字）。 13. 某公园的圆桶形景观水池的半径为R，在池底的中心P有一个点光源，点亮后刚好能将整个水面照亮，已知水对光的折射率为，求： （1）池中水的深度； （2）将点光源移到池底的边缘时，水面照亮区域的面积。 14. 如图1所示，光滑水平面上有一轨道，轨道是由长l=1m的水平部分A和半径为R=0.5m的竖直半圆形部分B组成，轨道A的上表面粗糙，轨道B的表面光滑，两部分在P点平滑连接，Q为轨道的最高点。小物块C静置在A的左端，C与轨道A间的动摩擦因数和C与P点的距离x关系如图2所示，已知A、B、C的质量均为m=1kg，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g=10m/s2。 （1）若轨道A、B固定，给C一个向右的初速度v0=4m/s，当C到达P点时对轨道B的压力为26N，求C到达P点时的速度大小和图2中的μ0； 利用（1）中μ0的计算结果，回答： （2）若轨道A、B不固定，且A、B不粘连，仍给C一个向右的初速度v0=4m/s，运动过程中B始终保持竖直，求C相对于P点能上升的最大高度； （3）若轨道A、B不固定，且A、B粘连，C能通过P点并再次返回P点时对地有向右的速度，求v0需满足的条件。 15. 如图，间距L=1m的固定金属导轨的倾斜部分光滑，水平部分粗糙并平滑连接。倾斜导轨与水平面夹角30°，处于垂直于导轨平面向下的匀强磁场中，水平导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小均为B=0.5T。两相同金属杆甲和乙与水平导轨的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两杆的质量均为m=1kg，接入电路的电阻均为R=0.25Ω。甲杆从倾斜导轨上某处由静止释放，乙杆最初静置于水平导轨，且仅在水平导轨上运动，两金属杆在运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，且不会相碰。忽略金属导轨的电阻，取重力加速度。求： （1）甲杆刚从倾斜导轨释放时的加速度大小，并判断甲杆下滑后，乙杆有哪个方向的运动趋势； （2）甲杆从静止开始沿倾斜导轨下滑s=3.86m时乙杆开始运动，此过程中甲杆产生的焦耳热； （3）甲杆中电流稳定之后继续下滑，当其刚滑入水平导轨时开始计时，乙杆的部分v—t图像如图乙所示。已知t=0时乙杆的加速度是其反向运动前加速度的1.8倍，t=1s时乙杆的速度达到极值0.2m/s，求0~1s两杆的相对位移大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年普通高等学校招生全国统一考试 物 理 试 题 卷 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、作答时，务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。 3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题（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. 赫兹通过如图所示的实验装置观察到了电火花，证实了电磁波的存在。重复实验时发现改变接收器参数可以更容易观察到电火花，这个过程叫作（ ） A. 调幅 B. 调谐 C. 调频 D. 解调 【答案】B 【解析】 【详解】A．二者都属于调制，是发射电磁波时，将信号加载到高频载波上的操作，属于发射端的信号处理，不符合题干中接收端调整参数的描述，故AC错误； B．调谐的定义就是改变接收电路的参数，使接收电路的固有频率与入射电磁波频率相同，发生电谐振，让接收信号强度达到最大，因此更容易观察到电火花，故B正确； D．解调是接收端从高频载波中取出携带的信号的操作，和“调整参数更容易观察到电火花”的描述不符，故D错误。 故选B。 2. 如图，从我国空间站伸出的长为的机械臂外端安置一微型卫星，绕地球做匀速圆周运动过程中，微型卫星和空间站与地心始终在一条直线上。已知地球半径为，空间站的轨道半径为，忽略空间站对卫星的引力以及空间站的尺寸，则（　　） A. 微型卫星的角速度比空间站的角速度小 B. 若机械臂操作不当导致微型卫星脱落，微型卫星将做近心运动 C. 微型卫星的线速度与空间站的线速度大小之比为 D. 空间站的加速度与地球表面重力加速度之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于微型卫星和空间站与地心始终在一条直线上，即在相同时间内转过的角度相等，则微型卫星的角速度与空间站的角速度相等，故A错误； B．当卫星仅仅受到万有引力，由万有引力提供向心力时有 解得 可知，当卫星仅由万有引力提供向心力时，由于微型卫星比空间站的轨道半径大，则微型卫星的角速度比空间站的角速度小，实际上由于微型卫星跟随空间站以共同的角速度运动，其所需向心力 可知微型卫星所需向心力增大，所以机械臂对微型卫星有指向地心的拉力作用，由万有引力与拉力的合力提供向心力，即微型卫星所需向心力大于其万有引力，可知若机械臂操作不当导致微型卫星脱落，微型卫星将做离心运动，故B错误； C．根据线速度与角速度的关系有， 解得，故C错误； D．对空间站有 对地面物体有 解得，故D正确。 故选D。 3. 《自然·生物技术》报道了“高通量基因编辑电转染平台”，该技术通过对称电场设计提高外源DNA导入效率。其原理可简化如图所示，两带电平行金属板在细胞周围形成关于y轴对称的电场，实线为电场线，虚线为带电外源DNA进入细胞膜的运动轨迹。L、M、N为轨迹上三点，P点与N点关于y轴对称，且。下列说法正确的是（　　） A. N、P两点的电场强度相同 B. DNA分子在M点的加速度比在N点大 C. DNA分子在M点的电势能大于在N点的电势能 D. L、N两点间的电势差等于N、P两点间的电势差 【答案】C 【解析】 【详解】A．电场强度是矢量，包含大小和方向，两点的电场强度大小相等、方向不同（N点电场线斜向右上，P点电场线斜向左上），故电场强度不相同，A错误； B．电场线的疏密表示电场强度的大小，电场线越密，场强越大，由图可知，N点的电场线比M点更密，因此DNA分子在M点的加速度比N点小，B错误； C．DNA的运动轨迹向电场线的内侧弯曲，说明DNA所受电场力方向与电场线方向相反，说明DNA带负电，沿电场线方向电势降低。M点电势小于N点电势，由可得，M点电势能大于N点，C正确； D．公式仅适用于匀强电场，本题为非匀强电场不能直接用该公式，且仅为轨迹长度，不是沿电场方向的距离，由对称性可知，而不为零，D错误。 故选C。 4. 如图所示，三角形是相同的软导线连成的正三角形线框，放在水平面上，、、三个顶点固定，三边的导线均刚好伸直，线框处在垂直于水平面向上的匀强磁场中，现将、两端连接入电路，让电流从点流入，从点流出，不计通电导线间的相互作用的影响，则软导线静止时的形状可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题图可知磁场方向垂直纸面向外。让电流从点流入，从点流出，则 边电流 ，由左手定则知安培力指向三角形内侧； 边电流 ，安培力指向内侧； 边电流 ，安培力指向外侧。因此软导线静止时的形状是 故选 B。 5. 已知质量均为的A、B两物体用轻质的弹性绳相连且静止在粗糙的水平面，A、B与水平面间的动摩擦因数均为，恒力作用在物体A上，在物体B未运动之前，物体A的加速度随位移的变化关系图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 恒力 B. 弹性绳的劲度系数 C. 全过程，物体A的最大速度是 D. 当A的速度第一次减为0时，B的速度是 【答案】C 【解析】 【详解】A．图乙可知，在内，弹性绳还未拉直，该过程对A有 解得，故A错误； B．当A的位移为时，A的加速度为0，此时对A有 其中弹性绳伸长量为 联立解得，故B错误； C．A的加速度为0时其速度最大，图像面积表示合力做功，根据图乙可知，并结合动能定理有 解得A的最大速度，故C正确； D．当B运动起来后，对AB整体分析可知 因此B运动起来后，AB系统动量守恒，规定向右为正方向，则有 解得B的速度，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，不同均匀材质的两根细丝连接在一起，结点位置被矩形挡板遮挡。在结点处有一简谐波源，时刻，波源开始振动产生振幅为A的简谐横波，并以和波速分别向左、右两侧传播。P、Q分别为矩形挡板左右两边界上振动质点的平衡位置。和时矩形区域外波形分别如图中实线和虚线所示，则（　　） A. 波源的平衡位置距离P点2.5m B. 向右传播简谐波的波长为3.8m C. 时，波源处于平衡位置且向下运动 D. 平衡位置在P处质点落后平衡位置在Q处质点相位 【答案】B 【解析】 【详解】A．从到 时间间隔 向左传播的半个波长 故 根据题意知， 设波源到距离为，时向左波传播到左侧4m处，故 解得 故A错误； B．向右波传播的距离 故 同一波源， 故B正确； C．波源起振后向下运动，1.5s时波源振动了个周期，在波峰位置，故C错误； D．点距波源1m，振动滞后时间 相位滞后波源 距波源4m，振动滞后时间s 相位滞后 相当于，、相位差为，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，质量的匀质导体棒用两根长都为的平行轻质细线悬挂在点，始终通以由到的恒定电流，细线与竖直方向的夹角为，磁场方向与绝缘细线平行且向上，棒静止于匀强磁场中。现将磁场顺时针缓慢转动一定角度（从往看），同步调节磁感应强度大小，能使得导体棒位置始终不变。下列说法正确的是（　　） A. 可能为 B. 导体棒所受安培力可能为 C. 细绳拉力大小和呈线性关系 D. 若突然撤去磁场，棒将做简谐运动，周期为 【答案】C 【解析】 【详解】A．转动过程中，安培力的方向始终与磁场垂直，若磁场转动，安培力也会转过，此时的安培力与细线在一条直线上，导体棒不能平衡，A错误； B．由平衡条件可得，在动态平衡的过程中，安培力的最小值为，B错误； C．导体棒受三个力细线的拉力T，安培力F，重力G，三力平衡，当磁场顺时针转过β时，安培力的方向也顺时针转过β角，此时的安培力与水平方向的夹角为，如图所示 把细线受到的拉力，安培力正交分解，由平衡关系可得：水平方向 竖直方向 解得 细绳拉力大小和tanβ呈线性关系，C正确； D．这是个类似单摆的装置，若按单摆的周期公式来算，周期 实际上，单摆在小角度范围内的运动才能近似看作简谐运动，本题中角度过大，不能看作是简谐运动，D错误； 故选C。 二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多项符合题目要求，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. 关于下列几幅图的说法正确的是（　　） A. 图甲是卢瑟福通过分析该实验提出了原子的核式结构模型 B. 图乙中的双线绕法可减小绕线的漏磁现象，从而减小磁场能的损失 C. 图丙是一种电感式微小位移传感器，铁芯2是敏感元件，线圈3是转换元件 D. 图丁中状态①的温度比状态②的温度低 【答案】AC 【解析】 【详解】A．图甲是粒子散射实验，卢瑟福通过分析该实验提出了原子的核式结构模型，故A正确； B．图乙采用双线绕法时，相邻导线中电流方向相反，电流的磁效应可相互抵消，从而减小线圈的感抗，故B错误； C．图丙是一种电感式微小位移传感器，软铁芯的移动导致线圈中产生感应电流，则软铁芯是敏感元件，线圈是转换元件，故C正确； D．图丁中状态①分子速率较大的区间占比较大，可知状态①的温度比状态②的温度高，故D错误。 故选AC。 9. 如图为小型发电机与理想变压器组成的电路。发电机产生电动势有效值为10 V的正弦交流电。变压器原线圈与定值电阻串联，副线圈接有定值电阻和滑动变阻器，原、副线圈匝数比。电表均为理想电表，线圈及导线电阻不计，则（　　） A. 电压表示数为5 V B. 图示位置穿过发电机线圈的磁通量为零 C. 滑动变阻器的滑片向上滑动时，电压表示数变小 D. 当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电流表示数为0.4 A 【答案】BD 【解析】 【详解】A．原、副线圈电压关系有，发电机电动势 可得，，电压表测副线圈电压等于，故A错误； B．图示发电机线圈平面与磁感线平行，穿过线圈的磁通量为0，故B正确； C．滑动变阻器滑片向上滑动时，接入电路的阻值增大，副线圈总电阻 将副线圈电阻等效到原线圈，等效电阻​ 原线圈总电阻增大，原线圈电流减小，​增大，也增大，电压表示数变大，故C错误； D．当滑动变阻器接入阻值最大时，，副边总电阻 等效电阻 原边总电阻 原边电流 根据变压器电流比​​，得副边电流，即电流表示数为0.4A，故D正确。 故选BD 。 10. 如图所示，一光滑木板倾斜固定，与水平面的夹角，木板的底端固定一垂直木板的挡板，上端固定一定滑轮。劲度系数为的轻弹簧下端固定在挡板上，上端与质量为的物块Q连接。跨过定滑轮的不可伸长的轻绳一端与物块Q连接，另一端与套在水平固定的光滑直杆上的质量为的物块P连接。初始时物块P在水平外力作用下静止在直杆的点，且恰好与直杆没有相互作用，轻绳与水平直杆的夹角。撤去水平外力，物块P由静止运动到点时轻绳与直杆间的夹角。已知滑轮到水平直杆的垂直距离为，重力加速度大小为，弹簧轴线、物块Q与定滑轮之间的轻绳共线且与木板平行，不计滑轮大小及摩擦，物块P、Q均可视为质点。取，。则下列说法正确的是（　　） A. 物块Q下滑过程中，弹簧的弹性势能一直减小 B. 物块P从点运动到点的过程中，轻绳拉力对物块P做正功 C. 物块P从点运动到点的过程中，轻绳拉力对物块Q做的功为 D. 物块P从点运动到点的过程中，物块Q的重力势能减少量等于P、Q两物块总动能的增加量 【答案】BD 【解析】 【详解】A．对物块P在A点时进行受力分析，其恰好与直杆没有相互作用，所以绳子拉力在竖直方向的分力与重力大小相等，方向相反，即 所以绳子的拉力为 对物块Q进行受力分析，在沿斜面方向上有 解得 设弹簧拉伸的长度为，由胡克定律有 解得 物块P运动到B点时，由几何关系可得物块Q沿斜面向下滑了 所以此时弹簧的压缩量为 即此时弹簧的压缩量与初始时弹簧的拉伸量相同，也就是说此时弹簧的弹性势能与初始时弹簧的弹性势能相同，即弹簧的弹性势能先减小后增大，故A错误； D．物块P从A点运动到B点的过程中，弹簧的弹力做功为零，所以由能量守恒可知，物块Q的重力势能减少量等于物块P和Q总动能的增加量，故D正确； B．由于轻绳只能提供拉力，对物块P，在从A点到B点过程中轻绳拉力的方向与P运动方向夹角为锐角，则轻绳拉力对P做正功，故B正确； C．物块P运动到B点时，P和Q速度满足 物块P从A点运动到B的过程中，对系统由能量守恒有 对物块Q有 联立解得，故C错误。 故选BD。 三、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的相关问题，请完成填空和计算。 （1）利用如图所示的可拆变压器“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是_______；如果把它看成理想变压器，则左右两线圈上的交变电流一定相同的是_________（选填“电压”、“电流”、“功率”、“频率”）；由于变压器原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失，将导致实验中测得原、副线圈的电压之比一般______选填“大于”、“小于”或“等于”）原、副线圈的匝数之比。 （2）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，使用的油酸酒精溶液每104mL溶液中含有2mL油酸，又用滴管测得每50滴这种油酸酒精溶液的总体积为1mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上，如右图所示。则油膜占有的面积约为S=______m2，油酸分子的直径d=_________ m。（d结果保留一位有效数字）；若实验中使用的油酸酒精溶液是经久置的，则计算得到的油酸分子直径将___________（选填“偏大”或“偏小”或“不变”） （3）用图甲所示装置“探究气体等温变化的规律”实验，在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的温度和_________ ；实验装置用铁架台固定，而不是用手握住玻璃管（或注射器），并且在实验中要缓慢推动活塞，这些要求的目的是____________。 【答案】（1） ①. 控制变量法 ②. 功率、频率 ③. 大于 （2） ①. ②. ③. 偏小 （3） ①. 质量 ②. 保持气体温度不变 【解析】 【小问1详解】 [1]当一个物理量与多个物理量相关时，应采用控制变量法，探究该物理量与某一个量的关系，如本实验中，保持原线圈输入的电压一定，探究副线圈输出的电压与和匝数、的关系； [2]由理想变压器原理可知，理想变压器原副线圈两端的交变电流功率、频率不变，通过副线圈的电流和副线圈两端电压与变压器原、副线圈的匝数比有关。 [3]由于变压器原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失，主要来源于三个方面，绕制线圈的铜导线发热损耗（俗称铜损）、铁芯中的涡流发热损耗（俗称铁损）、铁芯对磁场的约束不严密损耗（俗称磁损），将副线圈的输出功率变小，电压偏小，测得原、副线圈的电压之比一般大于原、副线圈的匝数之比。 【小问2详解】 [1]通过数油膜在纸上的格数可知，共有62个格，则油膜占有的面积约为S=62×12cm2=62cm2=6.2×10-3m2 [2]一滴酒精油酸溶液纯油酸的体积 油酸分子的大小 [3]该同学做实验时，水面上痱子粉撒得太多，使得油膜没有充分展开，则油酸溶液在水面上形成的油膜面积偏小，根据 可知这种情况会导致分子直径d的测量结果大于真实值。若实验中使用的油酸酒精溶液是经久置的，在溶液中的油酸浓度会偏大，实际计算时仍按原来的浓度计算，则计算得到的油酸分子直径将偏小； 【小问3详解】 [1]在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的温度和质量； [2]用手握住玻璃管（或注射器）会使气体温度因手的温度改变，缓慢推动活塞且用铁架台固定，能让气体有足够时间与外界进行热交换，保持温度不变，满足等温变化条件，即保持气体温度不变。 12. 我国比亚迪新能源电动汽车技术已处于全球领先水平，电容储能技术在电动汽车中得到了广泛应用。某探究小组的同学设计图甲所示电路，探究电容器在不同电压下的充、放电过程，并测定值电阻。所用器材如下： 定值电阻（约） 电容器C（额定电压，电容值未知） 电源E（电动势，内阻不计） 滑动变阻器（，额定电流为） 电流传感器（内阻不计，电流传感器通过数据线与计算机相接） 电压表（，内阻很大） 开关、导线若干 （1）闭合开关，调节滑动变阻器，将开关接1，则观察到电流传感器所测得的电流随时间变化的图像可能正确的是__________。 A. B. C. D. （2）保持开关接1，调节滑动变阻器，待电压表示数稳定在8 V后，再将开关接2，通过电流传感器将电流信息输入计算机，绘出电流随时间变化的图像如图乙所示。测得在时，且前、后图像与时间轴围成的面积（即图乙中两阴影部分的面积）之比为，此时图线切线的斜率。则此时电容器两极板间的电压为__________V，待测电阻__________（结果均保留两位有效数字）。 （3）电容器的电容__________；已知电容器的储能公式，则上述放电过程电容器释放的电能约为__________J（结果均保留两位有效数字）。 【答案】（1）C （2） ①. 3.2 ②. 3.2 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 电容器开始充电的瞬间，其两极板间没有电荷积累，电压为零，相当于短路，此时充电电流最大，电流传感器的示数达到最大值。随着电容器极板上电荷的积累，两板间的电压逐渐增大，方向与电源电动势方向相反，电流传感器的示数逐渐减小，当电容器的电压等于电源电动势时，电流等于零，此时电容器充满电，电路达到稳定。 故选C。 【小问2详解】 [1][2]依题意，t=0时刻电容器两极板间的电压为，由 可得 依题意有 解得 此时，由 得 【小问3详解】 [1][2]根据 可得 电容器开始放电时的电荷量 且 可得 13. 某公园的圆桶形景观水池的半径为R，在池底的中心P有一个点光源，点亮后刚好能将整个水面照亮，已知水对光的折射率为，求： （1）池中水的深度； （2）将点光源移到池底的边缘时，水面照亮区域的面积。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由于整个水面刚好能照亮，则照射到水面边缘的光刚好在水面发生全反射,设全反射临界角为C，则 则 设水深为h，根据几何关系 解得 【小问2详解】 当点光源移到池底的边缘时，水面上被照亮区域的面积 14. 如图1所示，光滑水平面上有一轨道，轨道是由长l=1m的水平部分A和半径为R=0.5m的竖直半圆形部分B组成，轨道A的上表面粗糙，轨道B的表面光滑，两部分在P点平滑连接，Q为轨道的最高点。小物块C静置在A的左端，C与轨道A间的动摩擦因数和C与P点的距离x关系如图2所示，已知A、B、C的质量均为m=1kg，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g=10m/s2。 （1）若轨道A、B固定，给C一个向右的初速度v0=4m/s，当C到达P点时对轨道B的压力为26N，求C到达P点时的速度大小和图2中的μ0； 利用（1）中μ0的计算结果，回答： （2）若轨道A、B不固定，且A、B不粘连，仍给C一个向右的初速度v0=4m/s，运动过程中B始终保持竖直，求C相对于P点能上升的最大高度； （3）若轨道A、B不固定，且A、B粘连，C能通过P点并再次返回P点时对地有向右的速度，求v0需满足的条件。 【答案】（1），0.6 （2）0.1m （3） 【解析】 【小问1详解】 若轨道A、B固定，C运动到轨道B的最低点P时，根据牛顿第二定律可得 该过程中，根据动能定理可得 摩擦力做功 联立解得，=0.6 【小问2详解】 若轨道A、B不固定，且A、B不粘连，C从A的左端滑至P点过程中，A、B、C组成的系统满足动量守恒，设C在P点的速度为v1，A、B的速度为v2，根据动量守恒定律可得 根据能量守恒定律可得， 联立解得， C在B上运动时，B、C组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒，当B、C在水平方向达到共同速度时，C运动到最高点，设最高点与P点高度差为h，对B、C系统，根据动量守恒定律可得 根据机械能守恒定律可得 解得 【小问3详解】 若轨道A、B不固定，且A、B粘连，C到达P点时，设此时C的速度为vC，对A、B、C系统，根据动量守恒定律可得 根据能量守恒定律可得 解得 为了满足C返回P点时对地有向右的速度，则， 联立解得 15. 如图，间距L=1m的固定金属导轨的倾斜部分光滑，水平部分粗糙并平滑连接。倾斜导轨与水平面夹角30°，处于垂直于导轨平面向下的匀强磁场中，水平导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小均为B=0.5T。两相同金属杆甲和乙与水平导轨的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两杆的质量均为m=1kg，接入电路的电阻均为R=0.25Ω。甲杆从倾斜导轨上某处由静止释放，乙杆最初静置于水平导轨，且仅在水平导轨上运动，两金属杆在运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，且不会相碰。忽略金属导轨的电阻，取重力加速度。求： （1）甲杆刚从倾斜导轨释放时的加速度大小，并判断甲杆下滑后，乙杆有哪个方向的运动趋势； （2）甲杆从静止开始沿倾斜导轨下滑s=3.86m时乙杆开始运动，此过程中甲杆产生的焦耳热； （3）甲杆中电流稳定之后继续下滑，当其刚滑入水平导轨时开始计时，乙杆的部分v—t图像如图乙所示。已知t=0时乙杆的加速度是其反向运动前加速度的1.8倍，t=1s时乙杆的速度达到极值0.2m/s，求0~1s两杆的相对位移大小。 【答案】（1），向左的运动趋势 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 甲杆刚从倾斜导轨释放时，根据牛顿第二定律有 解得 甲杆随后切割磁感线，根据右手定则，随后的电流从上往下为顺时针方向，根据左手定则可知，随后，乙杆所受安培力方向向左，则乙杆有向左的运动趋势。 【小问2详解】 设当甲杆下滑距离为s时速度为，乙杆开始运动，此时回路中的电流为，此时对乙杆有 甲杆切割磁场，产生电动势 回路电流 甲、乙杆的焦耳热相等，整个过程，根据能量守恒可得 解得甲棒产生的焦耳热为 【小问3详解】 乙杆开始运动后，甲杆仍在倾斜导轨滑动时，回路中的电动势 电路中电流 对甲杆有 对乙杆有 当甲杆电流达到稳定时，两杆的速度差恒定，此时两杆的加速度相等，解得 从甲杆滑入水平导轨开始到乙杆反向运动前，两棒整体所受的合外力为零，故该过程系统动量守恒，设乙杆反向时甲杆的速度为，乙杆速度为0，可知 解得 甲杆刚进入水平导轨时，回路中的电动势 设时甲杆的速度为，乙杆的速度为，则有 时，对乙杆有 乙杆反向运动前有 已知 联立解得 设时，乙杆速度达到极值时甲杆的速度为，乙杆的速度为，对乙杆有 解得 对甲杆，0~1s内，根据动量定理有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $