精品解析：2026届湖北襄阳市高三下学期4月统一调研测试物理试题

2026年4月襄阳市高三年级统一调研测试 物理试题 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将答题卡上交。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 如图所示分别为单色光a、b单独照射同一光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。下列说法正确的是（　　） A. a光的频率大于b光的频率 B. a光的饱和电流小于b光的饱和电流 C. a光、b光照射同一双缝，b光照射形成的干涉条纹间距窄 D. 用a光照射光电管时所逸出的电子最大初动能大于b光 2. 如图所示，一定质量的木块置于固定的粗糙斜面上，对木块施加水平向右的恒力F时，木块静止在斜面上。下列说法正确的是（　　） A. 木块一定受四个力的作用 B. 木块一定受到沿斜面向下的摩擦力 C. 撤去F后，木块所受的合力与F等大反向 D. 撤去F后，木块可能沿斜面加速下滑 3. 某自动化生产线的物料托盘升降机构可简化为如图所示的联动装置，连杆OB、BC通过铰链（视为质点）连接于B点，连杆BC、滑块A（物料承载托盘）通过铰链（视为质点）连接于C点，连杆OB在竖直面内绕O点做圆周运动，可以使滑块A沿固定的竖直杆上下运动。已知连杆OB长为R，绕O点沿逆时针方向匀速转动的角速度为ω，设连杆BC与竖直方向的夹角为α时，BC杆与OB杆的夹角为β，则（　　） A. 若连杆OB的长度不变，BC杆越长，滑块A上下运动的范围越大 B. 当B点转到最低点时，滑块A的速度取最大值 C. 当时，则滑块A的速度大小为ωR D. 当时，则滑块A速度大小为ωR 4. 如图所示为一理想变压器的电路图，原、副线圈的匝数比n1∶n2=2∶1，电源输出电压，定值电阻R1=10Ω，定值电阻R2=2Ω和滑动变阻器R3最大阻值为10Ω，所有电表均为理想电表。则下列说法正确的是（　　） A. 该电源的频率为100Hz B. 当滑动变阻器接入阻值R3=3Ω时，电压表示数为 C. 当滑动变阻器接入阻值R3=3Ω时，电流表示数为16 A D. 滑片P由b端向a端滑动的过程中，变压器的输出功率先增大后减小 5. 某非遗舞龙表演中，龙身的波动可视为沿x轴传播的简谐横波，图甲为该简谐横波在t=0时刻的波形图，图乙为平衡位置在x=6m处的质点a的振动图像。已知质点M的平衡位置在x=1.5m处，质点N的平衡位置在x=10m处，下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴正方向传播，波速大小为3m/s B. t=2.5s时，质点M处于波峰位置 C. 质点N的振动方程 D. t=3s时，质点N恰好位于波谷位置 6. 某款电动汽车在一次测试中，沿平直公路以恒定功率P启动做直线运动，经3t0恰好达到最大速度，随后撤去动力做匀减速直线运动，其速度—时间图像如图所示，假定整个运动过程阻力恒定。关于整个运动过程，下列说法正确的是（　　） A. 牵引力做的功与阻力做的功的绝对值之比为2∶1 B. 牵引力的冲量与阻力的冲量绝对值之比为3∶4 C. 加速位移大小与减速位移大小之比为5∶1 D. 加速位移大小与减速位移大小之比为4∶1 7. 中国空间站工程巡天空间望远镜（CSST）将开展太阳系小行星高精度观测。某颗小行星与地球在同一公转轨道平面内，绕太阳沿逆时针方向做匀速圆周运动，且小行星的公转轨道半径小于地球的公转轨道半径。天文学中定义：观测分辨角为太阳中心、地球观测站、小行星三者的连线在地球观测站处形成的夹角；分辨角越大，望远镜对小行星的成像精度越高，分辨角的最大值记为θ，此时为该小行星的最佳观测窗口期。已知某时刻小行星恰好处于最佳观测窗口期，且公转位置超前于地球，经观测得到该小行星下一次出现最佳观测窗口期的最短时间为t，忽略地球自转的影响。下列说法正确的是（　　） A. 由开普勒第三定律，在相同时间内，该小行星与太阳连线扫过的面积和地球与太阳连线扫过的面积相等 B. 该行星绕太阳的公转周期与地球绕太阳的公转周期之比为 C. 该行星的公转周期为 D. 地球的公转周期为 8. 如图所示，一定质量的理想气体经历a→b→c→a的循环过程，下列说法正确的是（　　） A. a→b过程外界对气体做功 B. b→c过程气体对外界做功 C. b→c过程气体从外界吸收了热量 D. c→a过程气体的内能一直增大 9. 如图所示，在水平向左且足够大的匀强电场中，一长为L的绝缘细线一端固定于O点，另一端系着一个质量为m、电荷量为q的带电小球，小球静止在M点时，细线与竖直直径AB的夹角为θ=60°。现给小球一垂直于OM的初速度v0，使其能在竖直平面内做完整的圆周运动，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 小球带负电，匀强电场的电场强度大小为 B. 小球从初始位置M在竖直平面内顺时针运动一周的过程中，其电势能先减小后增大再减小 C. 若小球恰好能做完整的圆周运动，则经过B点的速度大小为 D. 若小球恰好能做完整圆周运动的初速度v0大小为 10. 如图，边长为L的正三角形ABC区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，大量比荷为的带负电粒子以相同速度垂直AC边射入磁场，已知从BC边垂直射出的粒子在磁场中运动的时间为，粒子在磁场中运动的最长时间为，则下列说法正确的是（　　） A. 磁感应强度大小为 B. 粒子运动的轨迹半径为 C. 粒子射入磁场的速度大小为 D. 粒子在磁场中扫过的面积为 二、非选择题：本大题共5小题，共60分。 11. 在“探究平抛运动规律”的实验中： （1）（单选）为了能准确地描绘出平抛运动轨迹，下面操作正确的是________。 A. 通过调节使斜槽的末端保持水平 B. 每次释放小球的位置可以不同 C. 必须选用表面光滑的斜槽 （2）某同学在做“研究平抛运动”的实验中，得到了如图所示的图像，已知A点的坐标，B点的坐标，重力加速度g，根据图像可知物体的初速度大小为________；经过A点速度大小为________。 12. 某物理兴趣小组利用压敏电阻设计制作了一个量程广泛的质量秤，能够直接称量出物体的质量大小，其原理图如图（1）所示。其中S1是总开关，S2是量程切换开关，R1是保护电阻（阻值为800Ω），R2是调零电阻（最大阻值为9999.9Ω的电阻箱），R3是阻值为5Ω的定值电阻，电流表量程为5mA（内阻为5Ω），电源电动势E=10V（内阻不计），已知压敏电阻阻值R与所受压力大小F的关系如图（2）所示，要求将电流表的表盘全部刻度都赋值成质量值，重力加速度g取10m/s2。 （1）电流表表盘赋值后，质量为零的刻度线对应电流表________mA（填“0”或“5”）刻度线。 （2）断开开关S2，小组同学对质量秤进行调零时，电阻箱R2阻值应为________Ω。 （3）当称量质量较大的物体时，想使结果比较准确，开关S2应________。（填“闭合”或“断开”）；每一次换挡________重新调零（填“需要”或“不需要”）。 （4）闭合开关S2，其他操作均无误，当流过电流表的电流为2.5mA时，物体的质量为________kg。 13. 如图是截面为扇形的玻璃砖，扇形截面所对的圆心角为60°，平面ABCD经过特殊处理，可以将射到上面的光线全部吸收。与平面AED平行的平行光线照射在整个AEFB平面上，入射角为45°，这些光线只有一部分能从弧面CDEF射出，已知玻璃对该光的折射率为，光在真空中的传播速度为c，，求： （1）能够从弧面CDEF射出的单束光线在玻璃砖中传播的最短时间 （2）弧面CDEF上有光线射出部分的面积占它总面积的百分比 14. 如图所示，一不可伸长的轻绳一端固定在天花板上的O点，另一端连接质量为m的小球A，绳长为L，在O点正下方L处的光滑水平面上有一静止的质量为2m的小球B，与一轻弹簧连接，弹簧另一端连接着质量为3m的小球C，弹簧处于原长，现将小球A拉至与O点等高的左端，轻绳伸直后由静止释放，小球均可视为质点，不计空气阻力，小球A与小球B的碰撞无机械能损失，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g。求： （1）小球A与小球B碰撞前瞬间绳的拉力大小； （2）碰撞后小球A所能到达的最大高度； （3）求碰后弹簧弹性势能的最大值。 15. 如图，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ被固定在水平绝缘桌面上，EF为导轨向上弯曲部分与水平部分的边界，两导轨间距为L=2m。导轨右端连接一个阻值为R=1Ω的定值电阻，水平导轨内侧存在磁感应强度大小为B=0.5T、方向竖直向上的匀强磁场。现从弯曲导轨上距导轨水平部分高度h=5m处由静止释放第1根导体棒，导体棒进入磁场后速度减为0时被锁定；从原位置再由静止释放第2根相同的导体棒，当速度减为0时又被锁定，以此类推，一共释放24根相同的导体棒。每根导体棒的质量为m=0.15kg、电阻也为1Ω、长度为2m，与导轨始终垂直且接触良好（释放前导体棒与导轨不接触）。不计空气阻力及导轨的电阻，忽略感应电流对原磁场的影响，重力加速度g取10m/s2。求： （1）第1根导体棒刚进入磁场时的感应电流大小； （2）第2根导体棒速度减为0时距水平导轨左端EF的距离； （3）从第1根导体棒进入磁场到第24根导体棒速度减为0的过程中，导轨右端定值电阻R上产生的总焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年4月襄阳市高三年级统一调研测试 物理试题 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将答题卡上交。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 如图所示分别为单色光a、b单独照射同一光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。下列说法正确的是（　　） A. a光的频率大于b光的频率 B. a光的饱和电流小于b光的饱和电流 C. a光、b光照射同一双缝，b光照射形成的干涉条纹间距窄 D. 用a光照射光电管时所逸出的电子最大初动能大于b光 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知a光的遏止电压小于b光的遏止电压，由爱因斯坦光电效应方程，照射同一光电管相同，，可知，故A错误； B．由图可知a光的饱和电流大于b光的饱和电流，故B错误； C．b光的频率大于a光的频率，则b光的波长小于a光的波长，由干涉条纹间距公式，波长越小，间距越窄，故C正确； D．b光的频率大于a光的频率，则用b光照射光电管时所逸出的电子最大初动能更大，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，一定质量的木块置于固定的粗糙斜面上，对木块施加水平向右的恒力F时，木块静止在斜面上。下列说法正确的是（　　） A. 木块一定受四个力的作用 B. 木块一定受到沿斜面向下的摩擦力 C. 撤去F后，木块所受的合力与F等大反向 D. 撤去F后，木块可能沿斜面加速下滑 【答案】D 【解析】 【详解】AB．对木块受力分析，木块有可能只受重力、支持力、恒力，可使木块静止，故AB错误； C．撤去F后，木块也可能静止在斜面上，此时木块所受合力为0，故C错误； D．撤去F后，若重力下滑分力大于最大静摩擦力，木块将沿斜面加速下滑，故D正确。 故选D。 3. 某自动化生产线的物料托盘升降机构可简化为如图所示的联动装置，连杆OB、BC通过铰链（视为质点）连接于B点，连杆BC、滑块A（物料承载托盘）通过铰链（视为质点）连接于C点，连杆OB在竖直面内绕O点做圆周运动，可以使滑块A沿固定的竖直杆上下运动。已知连杆OB长为R，绕O点沿逆时针方向匀速转动的角速度为ω，设连杆BC与竖直方向的夹角为α时，BC杆与OB杆的夹角为β，则（　　） A. 若连杆OB的长度不变，BC杆越长，滑块A上下运动的范围越大 B. 当B点转到最低点时，滑块A的速度取最大值 C. 当时，则滑块A的速度大小为ωR D. 当时，则滑块A速度大小为ωR 【答案】C 【解析】 【详解】A．杆OB转到最低点时，滑块A到O点的距离为；杆OB转到最高点时，滑块A到O点的距离为，故滑块A上下移动的范围为，与BC杆长无关，故A错误； B．当B点转到最低点时，速度水平向右，与杆夹角为， 有，则滑块A的速度，故B错误； C．若，由关联速度可得，则滑块A的速度为，故C正确； D．若，由关联速度可得，则滑块A的速度为，故D错误。 故选C。 4. 如图所示为一理想变压器的电路图，原、副线圈的匝数比n1∶n2=2∶1，电源输出电压，定值电阻R1=10Ω，定值电阻R2=2Ω和滑动变阻器R3最大阻值为10Ω，所有电表均为理想电表。则下列说法正确的是（　　） A. 该电源的频率为100Hz B. 当滑动变阻器接入阻值R3=3Ω时，电压表示数为 C. 当滑动变阻器接入阻值R3=3Ω时，电流表示数为16 A D. 滑片P由b端向a端滑动的过程中，变压器的输出功率先增大后减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．由，，可得，故A错误; BC．设原线圈电压为,电流为,副线圈电压为,电流为，由变压器电压、电流关系得， 副线圈电路电流 则原线圈可以等效为一个电阻 该理想变压器的等效电路图为 由闭合电路欧姆定律可得， 解得电流表示数 则 由得电压表示数，故BC错误； D．变压器的输出功率为等效电阻获得的功率 滑片P由b端向a端滑动的过程中，从增大到 当时，等效电阻获得的功率最大，故变压器的输出功率先增大后减小，故D正确。 故选D。 5. 某非遗舞龙表演中，龙身的波动可视为沿x轴传播的简谐横波，图甲为该简谐横波在t=0时刻的波形图，图乙为平衡位置在x=6m处的质点a的振动图像。已知质点M的平衡位置在x=1.5m处，质点N的平衡位置在x=10m处，下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴正方向传播，波速大小为3m/s B. t=2.5s时，质点M处于波峰位置 C. 质点N的振动方程 D. t=3s时，质点N恰好位于波谷位置 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据同侧法，可知该波沿x轴负方向传播。由图甲可得波长，由图乙可得周期，因此波速大小为，故A错误； B．质点M与右边最近的波峰距离为 则经过时间 质点M到达波峰位置，故B正确； C．由波形图，可得质点N在t=0时刻的位移为 由振动方程，其中， 代入，解得 故其振动方程为，故C错误； D．将t=3s代入振动方程，解得质点N在t=3s的位移为 质点N不在波谷位置，故D错误。 故选B。 6. 某款电动汽车在一次测试中，沿平直公路以恒定功率P启动做直线运动，经3t0恰好达到最大速度，随后撤去动力做匀减速直线运动，其速度—时间图像如图所示，假定整个运动过程阻力恒定。关于整个运动过程，下列说法正确的是（　　） A. 牵引力做的功与阻力做的功的绝对值之比为2∶1 B. 牵引力的冲量与阻力的冲量绝对值之比为3∶4 C. 加速位移大小与减速位移大小之比为5∶1 D. 加速位移大小与减速位移大小之比为4∶1 【答案】C 【解析】 【详解】A．对汽车，由动能定理可得 可得1：1，故A错误； B．对汽车，由动量定理可得 可得1：1，故B错误； CD．设加速位移大小与减速位移大小分别为x1，x2，对汽车，汽车取最大速度时 ，代入动能定理可得 而 联立得，故C正确，D错误。 故选C。 7. 中国空间站工程巡天空间望远镜（CSST）将开展太阳系小行星高精度观测。某颗小行星与地球在同一公转轨道平面内，绕太阳沿逆时针方向做匀速圆周运动，且小行星的公转轨道半径小于地球的公转轨道半径。天文学中定义：观测分辨角为太阳中心、地球观测站、小行星三者的连线在地球观测站处形成的夹角；分辨角越大，望远镜对小行星的成像精度越高，分辨角的最大值记为θ，此时为该小行星的最佳观测窗口期。已知某时刻小行星恰好处于最佳观测窗口期，且公转位置超前于地球，经观测得到该小行星下一次出现最佳观测窗口期的最短时间为t，忽略地球自转的影响。下列说法正确的是（　　） A. 由开普勒第三定律，在相同时间内，该小行星与太阳连线扫过的面积和地球与太阳连线扫过的面积相等 B. 该行星绕太阳的公转周期与地球绕太阳的公转周期之比为 C. 该行星的公转周期为 D. 地球的公转周期为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律，是同一个天体绕中心天体运动时，在相同时间内，与中心天体的连线扫过的面积相等，而两个行星在相同时间内扫过的面积不相等，故A错误； B．由情景可知，当地球与行星的连线刚好与行星轨道相切时，分辨角越大，由几何关系可得 再结合开普勒第三定律可得 联立可得，故B错误； CD．设此过程中行星转过的角度为，地球转过角度为，则， 刚开始位置超前于地球，由几何关系可得 联立可得该行星的公转周期为，地球的公转周期为，故C错误，D正确。 故选D。 8. 如图所示，一定质量的理想气体经历a→b→c→a的循环过程，下列说法正确的是（　　） A. a→b过程外界对气体做功 B. b→c过程气体对外界做功 C. b→c过程气体从外界吸收了热量 D. c→a过程气体的内能一直增大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图可知，气体过程为等温变化，由玻意耳定律 可得气体压强减小，体积变大，气体对外界做功，故A错误； B．由图可知，气体过程为等压变化，由盖—吕萨克定律 可得气体温度升高，体积变大，气体对外界做功，故B正确； C．理想气体的内能只与温度有关，气体过程温度升高，内能变大，则，而气体对外界做功，则 由热力学第一定律可得 故气体从外界吸收了热量，故C正确； D．过程，气体温度降低，内能减少，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，在水平向左且足够大的匀强电场中，一长为L的绝缘细线一端固定于O点，另一端系着一个质量为m、电荷量为q的带电小球，小球静止在M点时，细线与竖直直径AB的夹角为θ=60°。现给小球一垂直于OM的初速度v0，使其能在竖直平面内做完整的圆周运动，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 小球带负电，匀强电场的电场强度大小为 B. 小球从初始位置M在竖直平面内顺时针运动一周的过程中，其电势能先减小后增大再减小 C. 若小球恰好能做完整的圆周运动，则经过B点的速度大小为 D. 若小球恰好能做完整圆周运动的初速度v0大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小球静止在M点，由平衡条件可知，小球所受电场力方向向左，与电场方向一致，因此小球带正电。且有 已知，解得，故A错误； B．从M点到最左端的过程中，电势降低，电势能减小，从最左端到最右端的过程中，电势升高，电势能增大，从最右端到M点的过程中，电势降低，电势能减小。因此小球从初始位置M在竖直平面内顺时针运动一周的过程中，其电势能先减小后增大再减小，故B正确； D．重力和电场力的合力为等效重力，大小为 方向沿OM向外，等效最高点为M关于O对称的N点。恰好做完整圆周运动，则在等效最高点N处绳子的拉力为0，等效重力提供向心力，有 解得 对M到N过程，由动能定理，得 解得，故D正确； C．小球从点运动到点的过程中，根据动能定理，得 解得，故C错误。 故选BD。 10. 如图，边长为L的正三角形ABC区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，大量比荷为的带负电粒子以相同速度垂直AC边射入磁场，已知从BC边垂直射出的粒子在磁场中运动的时间为，粒子在磁场中运动的最长时间为，则下列说法正确的是（　　） A. 磁感应强度大小为 B. 粒子运动的轨迹半径为 C. 粒子射入磁场的速度大小为 D. 粒子在磁场中扫过的面积为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．粒子刚好从BC边垂直打出，设该过程扫过的圆心角为，由 几何关系可知，解得，故A错误； B．粒子在磁场中运动的最长时间轨迹所对的圆心角为，则有 解得 画出该粒子的运动轨迹，如下图 由几何知识得 解得，故B正确； C．由 联立解得，故C正确； D．由几何知识得扫过的面积为，故D正确。 故选BCD。 二、非选择题：本大题共5小题，共60分。 11. 在“探究平抛运动规律”的实验中： （1）（单选）为了能准确地描绘出平抛运动轨迹，下面操作正确的是________。 A. 通过调节使斜槽的末端保持水平 B. 每次释放小球的位置可以不同 C. 必须选用表面光滑的斜槽 （2）某同学在做“研究平抛运动”的实验中，得到了如图所示的图像，已知A点的坐标，B点的坐标，重力加速度g，根据图像可知物体的初速度大小为________；经过A点速度大小为________。 【答案】（1）A （2） ①. ； ②. 【解析】 【小问1详解】 A．需要保证小球做平抛运动，故需调节斜槽末端保持水平，故A正确； B．每次释放小球的位置需相同，要保证小球的初速度相同，故B错误； C．只需要保证每一次释放小球做平抛运动时初速度相同，故斜槽可以不光滑，故C错误。 故选A。 【小问2详解】 [1][2]设O到A点，A点到B点的时间间隔为T，则水平方向有 竖直方向 联立两式解得 根据匀变速运动速度与位移关系，竖直方向分速度 经过A点速度大小 12. 某物理兴趣小组利用压敏电阻设计制作了一个量程广泛的质量秤，能够直接称量出物体的质量大小，其原理图如图（1）所示。其中S1是总开关，S2是量程切换开关，R1是保护电阻（阻值为800Ω），R2是调零电阻（最大阻值为9999.9Ω的电阻箱），R3是阻值为5Ω的定值电阻，电流表量程为5mA（内阻为5Ω），电源电动势E=10V（内阻不计），已知压敏电阻阻值R与所受压力大小F的关系如图（2）所示，要求将电流表的表盘全部刻度都赋值成质量值，重力加速度g取10m/s2。 （1）电流表表盘赋值后，质量为零的刻度线对应电流表________mA（填“0”或“5”）刻度线。 （2）断开开关S2，小组同学对质量秤进行调零时，电阻箱R2阻值应为________Ω。 （3）当称量质量较大的物体时，想使结果比较准确，开关S2应________。（填“闭合”或“断开”）；每一次换挡________重新调零（填“需要”或“不需要”）。 （4）闭合开关S2，其他操作均无误，当流过电流表的电流为2.5mA时，物体的质量为________kg。 【答案】（1）5 （2）1145 （3） ①. 断开 ②. 需要 （4）285 【解析】 【小问1详解】 由题图2可知，压敏电阻的阻值随压力F的增大而增大，压力为0时，回路总电阻最小，电流最大，故压力值为零的刻度线对应电流表5mA。 【小问2详解】 断开开关，由闭合电路欧姆定律 其中，，代入数据解得。 【小问3详解】 [1][2]该测量仪换挡原理类似于欧姆表换挡原理，电流表量程越小，其测量仪量程越大，故开关S2应断开，每一次换挡，都会导致电路电阻发生变化，所以需要重新调零。 【小问4详解】 由图2及 可得 先调零，由闭合电路欧姆定律可得 设， 又 联立上述式子解得 代入关系式得。 13. 如图是截面为扇形的玻璃砖，扇形截面所对的圆心角为60°，平面ABCD经过特殊处理，可以将射到上面的光线全部吸收。与平面AED平行的平行光线照射在整个AEFB平面上，入射角为45°，这些光线只有一部分能从弧面CDEF射出，已知玻璃对该光的折射率为，光在真空中的传播速度为c，，求： （1）能够从弧面CDEF射出的单束光线在玻璃砖中传播的最短时间 （2）弧面CDEF上有光线射出部分的面积占它总面积的百分比 【答案】（1） （2）75% 【解析】 【小问1详解】 设在弧DE上发生全反射的临界光线在AE上的折射角为，光在AE上的入射角为，光在介质中的临界角为C，设最短距离为s，最短时间为t 由折射定律有，又 设该光线在弧DE上入射点位置的法线OP与AE间的夹角为，由几何关系有 解得 由正弦定理得 且， 联立上述式子得 【小问2详解】 弧面CDEF上有光线射出部分的面积占它总面积的百分比等于有光射出区域对应圆心角占截面所对圆心角的百分比，故 14. 如图所示，一不可伸长的轻绳一端固定在天花板上的O点，另一端连接质量为m的小球A，绳长为L，在O点正下方L处的光滑水平面上有一静止的质量为2m的小球B，与一轻弹簧连接，弹簧另一端连接着质量为3m的小球C，弹簧处于原长，现将小球A拉至与O点等高的左端，轻绳伸直后由静止释放，小球均可视为质点，不计空气阻力，小球A与小球B的碰撞无机械能损失，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g。求： （1）小球A与小球B碰撞前瞬间绳的拉力大小； （2）碰撞后小球A所能到达的最大高度； （3）求碰后弹簧弹性势能的最大值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对小球A，从水平位置摆到最低点的过程中，由机械能守恒可得 在最低点，对小球A由牛顿第二定律 联立上式可得 【小问2详解】 对小球AB组成的系统，碰撞过程，由动量守恒和机械能守恒可得， 解得， 碰后对A球，由机械能守恒可得 联立可得碰撞后小球A所能到达的最大高度为 【小问3详解】 对小球BC及弹簧组成的系统，当小球BC共速时，弹簧压缩到最短，弹性势能最大，由动量守恒和能量守恒， 可得碰后弹簧弹性势能的最大值 15. 如图，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ被固定在水平绝缘桌面上，EF为导轨向上弯曲部分与水平部分的边界，两导轨间距为L=2m。导轨右端连接一个阻值为R=1Ω的定值电阻，水平导轨内侧存在磁感应强度大小为B=0.5T、方向竖直向上的匀强磁场。现从弯曲导轨上距导轨水平部分高度h=5m处由静止释放第1根导体棒，导体棒进入磁场后速度减为0时被锁定；从原位置再由静止释放第2根相同的导体棒，当速度减为0时又被锁定，以此类推，一共释放24根相同的导体棒。每根导体棒的质量为m=0.15kg、电阻也为1Ω、长度为2m，与导轨始终垂直且接触良好（释放前导体棒与导轨不接触）。不计空气阻力及导轨的电阻，忽略感应电流对原磁场的影响，重力加速度g取10m/s2。求： （1）第1根导体棒刚进入磁场时的感应电流大小； （2）第2根导体棒速度减为0时距水平导轨左端EF的距离； （3）从第1根导体棒进入磁场到第24根导体棒速度减为0的过程中，导轨右端定值电阻R上产生的总焦耳热。 【答案】（1）5A （2）2.25m （3）7.2J 【解析】 【小问1详解】 设第1根导体棒刚进入磁场时的速度大小为v，导体棒从释放到刚进入磁场的过程中，据动能定理可得 此时产生的感应电动势为 此时回路的电流为 联立解得 【小问2详解】 设第2根导体棒从进入磁场到速度减为0距水平导轨左端EF的距离为x，据动量定理得 由法拉第电磁感应定律得 则平均电流， 联立解得 【小问3详解】 由于每根导体棒均以速度v进入磁场，速度减为0时被锁定，据能量守恒定律可知每根导体棒进入磁场后产生的总热量均为 第1根导体棒进入磁场到速度减为0的过程中，导轨右端定值电阻R上产生的热量为 第2根导体棒进入磁场到速度减为0的过程中，导轨右端定值电阻R上产生的热量为 第3根导体棒进入磁场到速度减为0的过程中，导轨右端定值电阻R上产生的热量为 以此类推，第24根导体棒进入磁场到速度减为0的过程中，导轨右端定值电阻R上产生的热量为 则从第1根导体棒进入磁场到第24根导体棒速度减为0的过程中，导轨右端定值电阻R上产生的总热量为 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $