精品解析：2026届湖南天一联考高三下学期5月物理模拟试卷

2026年湖南省天一联考高考物理模拟试卷（5月份） 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 2026年1月2日，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所科研团队宣布，我国重大科学工程有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置实验证实托卡马克密度自由区的存在。“人造太阳”主要是将氢的同位素氘或氚的核聚变反应释放的能量用来发电，有一种核反应的方程为 。已知氘核的质量为，比结合能为E，中子的质量为，反应中释放的核能为，光速为c，下列说法正确的是（　　 ） A. 该反应属于原子核的人工转变 B. X的比结合能为 C. X的质量为 D. 反应产物X为 2. 如图所示为4种传感器，图1是“液位监测仪”，用来监测不导电液体液面高度的变化；图2是某电子秤的电路图；图3是霍尔元件的示意图；图4是安装在汽车上的电容式加速度传感器。它们的基本工作原理是把非电学量转换为电学量，从而方便进行测量、传输和控制。下列说法正确的是（　　 ） A. 由图1可知，当电容增大时，可知液面高度上升了 B. 由图2可知，称重物时，在重物作用下滑片P下移，电路中电流增大，所以电路中电流I与重物的重力G成正比 C. 由图3可知，若磁场沿x轴正方向，自由移动的电荷是电子，则为负值 D. 由图4可知，汽车突然向右加速时，电路中有逆时针的放电电流 3. 如图所示，两把手枪在同一位置先后沿水平方向射出一颗子弹两子弹质量不同，打在远处的同一个靶上。A为甲枪子弹留下的弹孔，B为乙枪子弹留下的弹孔，不计空气阻力。下列判断正确的是（　　 ） A. 两颗子弹在空中运动时动量变化率相等 B. 甲枪射出的子弹初速度较大 C. 两颗子弹从射出至打到靶上的时间一样长 D. 两颗子弹均在空中做变加速曲线运动 4. 如图所示，装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上，木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动，木箱始终保持静止。已知甲、乙的质量均为，甲与木箱之间的动摩擦因数为，不计空气阻力，重力加速度g取，则在乙下落的过程中（　　 ） A. 地面对木箱的支持力逐渐减小 B. 乙运动的加速度大小为 C. 甲受到绳子的拉力大小为 D. 木箱对地面的摩擦力方向水平向右 5. 如图所示，两端开口的汽缸竖直固定，A、B是两个活塞，可在汽缸内无摩擦滑动，面积分别为，，它们之间用一根细杆连接，静止时汽缸中气体温度，汽缸两部分气柱长度均为L，大气压强始终不变，缸内气体为理想气体。现缓慢降低气体温度，活塞A缓慢向下移动，此时气体温度为（　　 ） A. 300K B. 400K C. 500K D. 550K 6. 2026年是农历丙午马年，科技感与新春年味交织。国产顶级四足机器人厂商宇树发布了新款As2型机器人，其优异的地面适应性能惊艳市场。假设某款搭载了7轴机械臂的As2机器人可简化为质点，其质量为18kg，在时刻从静止开始沿平直路面匀加速启动，在时刻达到额定功率，之后以额定功率继续运动，在时刻达到极限速度，随后以该速度匀速运动。机器人在运动过程中受到的空气及地面阻力为其重力的倍，重力加速度g取。下列说法正确的是（　　 ） A. 机器人匀加速阶段的加速度大小为 B. 机器人的速度为时，电机输出的功率为90W C. 机器人的速度为时，机器人加速度大小约为 D. 机器人从静止开始至达到最大速度的过程中，机器人运动的路程约为 7. 如图所示，A、B两物体叠放在水平地面上，两物体质量均为m。现对A施加一水平向左、大小为2mg的恒定拉力，A、B由静止开始一起运动，运动过程中B始终受到一个竖直向上的拉力，其大小与B的速度大小成正比为已知常量，经过时间t物体A、B恰好发生相对滑动。已知A、B间的动摩擦因数，A与地面间的动摩擦因数，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　 ） A. 物体A、B恰好发生相对滑动时的速度大小为 B. 物体A、B恰好发生相对滑动时B的加速度大小为 C. 从静止到恰好发生相对滑动过程B的位移大小为 D. 从静止到恰好发生相对滑动过程B的位移大小为 二、多选题：本大题共3小题，共15分。 8. 如图所示，一半径为R的半圆形玻璃砖平放在水平面上，O为横截面的圆心，AB面涂有反光材料，BC为一个与玻璃砖相切于B点的屏。一束极细的单色光以平行于BC的方向照射到玻璃砖上的D点，经AB面一次反射后从E点射出。图中OD与AB的夹角，。已知光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（　　 ） A. 玻璃砖对该单色光的折射率为 B. 光线在玻璃砖内传播的时间为 C. 光线射到屏上的光斑到B点的距离为 D. 若去掉AB面的反光材料也不会有光线从AB面射出 9. 福建舰采用了世界最先进的电磁阻拦系统，满足了多种舰载机的降落需求。如图所示，该系统结构两侧对称，阻拦索通过定滑轮和可动滑轮后缠绕在锥形卷扬筒上。卷扬筒可带动矩形线圈在辐射状磁场中绕中心轴同步旋转，使ab、cd边垂直切割磁感线，可动滑轮使阻拦索始终垂直于筒的转轴方向收放，不打滑。每组线圈的长为30r、宽为L、匝数为n，独立构成闭合回路，闭合回路的总电阻为R，ab、cd边所在处磁感应强度大小为B。当阻拦索在卷扬筒半径10r处时，阻拦索收放速度为v，则此时（　　 ） A. 线圈ab边切割磁感线的速度大小为 B. 每组线圈产生的电动势为6nBLv C. 每组线圈中的电流为 D. 线圈ab边所受的总安培力大小为 10. 在如图所示的装置中，两根平行且足够长的金属导轨相距，导轨及导轨平面跟水平面均成角，两导轨的P、Q处各用一小段绝缘材料连接长度忽略不计，P、Q的连线垂直于两导轨，PQ以下的两导轨是光滑的，PQ以上的两导轨是粗糙的。两导轨的上端串接一个的电阻，下端串接一个的电容器，在导轨之间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。质量的金属棒水平置于导轨上，用绝缘轻质细绳通过光滑轻质定滑轮与一质量的物体相连。金属棒的初始位置到PQ的距离为，金属棒与两导轨粗糙部分间的动摩擦因数为，金属棒由静止释放开始运动，上升过程中金属棒始终与导轨垂直且接触良好。金属棒及导轨的电阻均不计，PQ上方导轨足够长，，，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　 ） A. 金属棒运动到PQ前做加速度减小的加速运动 B. 金属棒运动到PQ位置时的速度大小为 C. 金属棒运动到最高位置时到PQ的距离为2m D. 在金属棒的整个运动过程中电容器储存的电能为 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 用如图1所示的实验装置探究、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。 （1）打出的第一条纸带上的点迹是短划线，可能由于 ； A. 振针位置过高 B. 振针位置过低 C. 学生电源电压过高 D. 学生电源电压过低 （2）如图2给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点未画出，所用电源的频率为50Hz，计数点间的距离图中已标出。已知，，当地的重力加速度g取，则：结果均保留3位有效数字 ①在纸带上打下计数点5时的速度______ ②在打下第0点到打下第5点的过程中系统动能的增量______J，系统重力势能的减少量______J。所以在实验误差允许的范围内，可认为系统机械能守恒。 12. 为测量某一玩具的电动机中线圈导线的电阻率，某实验小组的部分实验方案如下： （1）用螺旋测微器测得与线圈导线同种规格的导线的直径d如图1所示，则______mm； （2）用多用电表测量电动机中导线圈的电阻：选择“”倍率欧姆挡，并按正确步骤操作后，指针的位置如图2所示此过程电动机不转动，则______ （3）为了提高精度，他使用多用电表及以下器材精确测量线圈的电阻： 电流表，（内阻约； 电流表，（内阻约； 滑动变阻器； 滑动变阻器； 定值电阻； 电源内阻约及开关、导线若干。 ①实验小组采用了如图3所示的电路图，应选择的电流表是______，滑动变阻器是______；均填写器材的符号 ②按照实验要求，多用电表已选择“直流电压”挡作为电压表使用，请依据图3将图4所示实物图用笔画线代替导线补充完整______； ③实验过程中将电动机卡住不转动，图5是该实验小组用测得的数据描绘出的图像，根据图像可测得导线圈电阻为______保留3位有效数字，再根据电阻率的求解公式可测得电阻率。 四、计算题：本大题共3小题，共41分。 13. 假设某人将地球沿直径打穿形成一条通道，然后在地球表面向通道内静止释放一个质量为m的石块，不考虑石块与通道壁之间的碰撞和摩擦，不计空气阻力。已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，球壳对内部物体不产生引力，地球可视为均匀球体，忽略地球的自转。 （1）求石块到地球中心距离为x时，受到地球的引力大小； （2）已知做简谐运动物体的周期为，其中m为物体质量，k为回复力系数，求该石块的运动周期； （3）如图所示，通道中有A、B两点，A点距地球球心，B点距地球球心，求石块从A运动到B的最短时间。 14. 如图所示，A、B两块木板靠在一起并固定在水平面上，A、B的质量均为未知，B木板长度是A木板长度的3倍。将一个可视为质点、质量的小滑块C以的速度冲上A木板的左端，之后恰好不冲出B木板，小滑块C与A、B木板间的动摩擦因数均为，重力加速度g取。求： （1）板的长度L； （2）若解除A、B板的固定，且水平面是光滑的，要使小滑块C能冲上B木板，M应满足什么条件； （3）若（2）中，，小滑块C相对A、B木板运动的全过程中产生的热量。 15. 如图所示，在一直角坐标系的区域有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小，在的区域有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小。在点处有一个粒子源，向第一象限内各方向发射电量大小、质量、速度的带负电粒子，不计粒子重力和空气阻力。 （1）求带电粒子在电场中的加速度大小； （2）若带电粒子射入电场时速度沿x轴正方向，求带电粒子第一次经过x轴的位置到O点的距离； （3）求带电粒子首次进入磁场时沿x方向的最大位移，以及该条件下在电场的运动时间和末速度； （4）若带电粒子射入电场时速度沿x轴正方向，设带电粒子第一次经过x轴的位置为C，从此时开始计时，求带电粒子再次到达C点所需要的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年湖南省天一联考高考物理模拟试卷（5月份） 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 2026年1月2日，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所科研团队宣布，我国重大科学工程有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置实验证实托卡马克密度自由区的存在。“人造太阳”主要是将氢的同位素氘或氚的核聚变反应释放的能量用来发电，有一种核反应的方程为 。已知氘核的质量为，比结合能为E，中子的质量为，反应中释放的核能为，光速为c，下列说法正确的是（　　 ） A. 该反应属于原子核的人工转变 B. X的比结合能为 C. X的质量为 D. 反应产物X为 【答案】B 【解析】 【详解】D．根据电荷数守恒，左侧总电荷数为，右侧中子电荷数为0，则X的电荷数为2；根据质量数守恒，左侧总质量数为，右侧中子质量数为1，则X的质量数为，则X为，故D错误； A．该反应是轻核氘核结合成质量较大的核并释放能量的过程，属于核聚变反应，而非人工转变，故A错误； B．反应前两个氘核的总结合能为 每个氘核有2个核子，比结合能为。反应后有3个核子，设其比结合能为，则总结合能为，释放的核能等于反应后总结合能与反应前总结合能之差，即 解得，故B正确； C．左侧总质量为，右侧总质量为，根据质能方程 可得质量亏损 联立得X的质量为，故C错误。 故选B。 2. 如图所示为4种传感器，图1是“液位监测仪”，用来监测不导电液体液面高度的变化；图2是某电子秤的电路图；图3是霍尔元件的示意图；图4是安装在汽车上的电容式加速度传感器。它们的基本工作原理是把非电学量转换为电学量，从而方便进行测量、传输和控制。下列说法正确的是（　　 ） A. 由图1可知，当电容增大时，可知液面高度上升了 B. 由图2可知，称重物时，在重物作用下滑片P下移，电路中电流增大，所以电路中电流I与重物的重力G成正比 C. 由图3可知，若磁场沿x轴正方向，自由移动的电荷是电子，则为负值 D. 由图4可知，汽车突然向右加速时，电路中有逆时针的放电电流 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据电容决定式 ，不导电液体的介电常数大于空气，当液面高度上升时，极板间液体的正对面积增大，平均介电常数增大，因此电容增大。所以电容增大时，说明液面高度上升，故A正确； B．由电路图可知，滑动变阻器接入电路的有效电阻为段：称重物时滑片下移，段长度减小，接入总电阻减小，电路总电流确实增大，但电流与重物重力不成正比 设弹簧劲度系数为，滑片下移距离，则，即与成正比 设滑动变阻器单位长度电阻为，总电阻为，则接入电阻 ，总电流 ，​ 与为非线性关系，不是正比关系，故B错误； C．磁场沿正方向，电流方向沿PQ方向，电子运动方向与电流反向 根据左手定则：电子受到的洛伦兹力指向侧，电子向偏转，带负电，带正电 因此，为正值，故C错误； D．汽车突然向右加速时，质量块由于惯性相对于汽车左移，电介质插入极板的深度增加，介电常数增大，电容增大。 电容器电压等于电源电压不变，由，电荷量增大，电容器充电，电路中是顺时针方向的充电电流，不是逆时针放电电流，故D错误。 故选A 。 3. 如图所示，两把手枪在同一位置先后沿水平方向射出一颗子弹两子弹质量不同，打在远处的同一个靶上。A为甲枪子弹留下的弹孔，B为乙枪子弹留下的弹孔，不计空气阻力。下列判断正确的是（　　 ） A. 两颗子弹在空中运动时动量变化率相等 B. 甲枪射出的子弹初速度较大 C. 两颗子弹从射出至打到靶上的时间一样长 D. 两颗子弹均在空中做变加速曲线运动 【答案】B 【解析】 【详解】AD．子弹在空中只受重力作用，速度逐渐增大，做匀变速曲线运动，根据动量定理有 因子弹的质量不相等，两颗子弹在空中运动时动量变化率不相等，故AD错误； BC．由于甲枪子弹下降高度小，时间短，又因水平位移相等，所以甲枪子弹的初速度大，故B正确，C错误。 故选B。 4. 如图所示，装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上，木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动，木箱始终保持静止。已知甲、乙的质量均为，甲与木箱之间的动摩擦因数为，不计空气阻力，重力加速度g取，则在乙下落的过程中（　　 ） A. 地面对木箱的支持力逐渐减小 B. 乙运动的加速度大小为 C. 甲受到绳子的拉力大小为 D. 木箱对地面的摩擦力方向水平向右 【答案】C 【解析】 【详解】A．设甲、乙的质量为m，木箱的质量为M，甲、乙的加速度的大小为a，对甲、乙和木箱组成的整体，在竖直方向，由牛顿第二定律可得 解得 由于a的大小不变，则地面对木箱的支持力保持不变，故A错误； B．对甲、乙组成的整体，由牛顿第二定律可得 解得乙运动的加速度大小为 故B错误； C．设绳子的拉力的大小为T，对甲，由牛顿第二定律可得 解得 故C正确； D．对甲、乙和木箱组成的整体，设木箱受到地面的摩擦力为f，在水平方向，由牛顿第二定律可得 解得 方向水平向右，由牛顿第三定律可知，木箱对地面的摩擦力方向水平向左，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，两端开口的汽缸竖直固定，A、B是两个活塞，可在汽缸内无摩擦滑动，面积分别为，，它们之间用一根细杆连接，静止时汽缸中气体温度，汽缸两部分气柱长度均为L，大气压强始终不变，缸内气体为理想气体。现缓慢降低气体温度，活塞A缓慢向下移动，此时气体温度为（　　 ） A. 300K B. 400K C. 500K D. 550K 【答案】C 【解析】 【详解】活塞A缓慢下移过程中，气体压强不变，活塞A缓慢向下移动，用一根细杆连接，故活塞B缓慢向下移动 则根据盖-吕萨克定律，则有 代入数据解得 故选C。 6. 2026年是农历丙午马年，科技感与新春年味交织。国产顶级四足机器人厂商宇树发布了新款As2型机器人，其优异的地面适应性能惊艳市场。假设某款搭载了7轴机械臂的As2机器人可简化为质点，其质量为18kg，在时刻从静止开始沿平直路面匀加速启动，在时刻达到额定功率，之后以额定功率继续运动，在时刻达到极限速度，随后以该速度匀速运动。机器人在运动过程中受到的空气及地面阻力为其重力的倍，重力加速度g取。下列说法正确的是（　　 ） A. 机器人匀加速阶段的加速度大小为 B. 机器人的速度为时，电机输出的功率为90W C. 机器人的速度为时，机器人加速度大小约为 D. 机器人从静止开始至达到最大速度的过程中，机器人运动的路程约为 【答案】C 【解析】 【详解】A．机器人达到极限速度时，牵引力与阻力大小相等，即有 机器人的额定功率为 匀加速阶段，根据牛顿第二定律得 在时刻达到额定功率，有 且有 解得匀加速阶段的加速度大小为，匀加速运动的末速度为，匀加速阶段的牵引力为，故A错误； B．机器人的速度为时处于匀加速阶段，电机输出的功率为，故B错误； C．机器人的速度为时，机器人加速度大小为 解得，故C正确； D．匀加速运动通过的路程为 设机器人从时刻开始至达到最大速度的过程中，机器人运动的路程为，根据动能定理得 机器人从静止开始至达到最大速度的过程中，机器人运动的路程为 解得，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，A、B两物体叠放在水平地面上，两物体质量均为m。现对A施加一水平向左、大小为2mg的恒定拉力，A、B由静止开始一起运动，运动过程中B始终受到一个竖直向上的拉力，其大小与B的速度大小成正比为已知常量，经过时间t物体A、B恰好发生相对滑动。已知A、B间的动摩擦因数，A与地面间的动摩擦因数，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　 ） A. 物体A、B恰好发生相对滑动时的速度大小为 B. 物体A、B恰好发生相对滑动时B的加速度大小为 C. 从静止到恰好发生相对滑动过程B的位移大小为 D. 从静止到恰好发生相对滑动过程B的位移大小为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．对A、B组成的整体进行分析，系统在竖直方向受力平衡，地面对A的支持力，即 整体受到的滑动摩擦力，即 根据牛顿第二定律有，即 化简得 对物体B进行隔离分析，在竖直方向有A对B的支持力 物体B随A一起向左加速，其向左的加速度由A对B的静摩擦力提供，故，即 当A、B恰好发生相对滑动时，A对B的静摩擦力达到最大静摩擦力，即，即 联立解得 解得此时的速度大小 代入加速度表达式解得此时B的加速度大小 故AB错误； CD．从静止到恰好发生相对滑动的过程中，运用微元法，在极短时间内根据动量定理有，即 因微小位移，则有 对整个过程累加求和得 即 将代入，解得位移大小 故C错误，D正确。 故选D。 二、多选题：本大题共3小题，共15分。 8. 如图所示，一半径为R的半圆形玻璃砖平放在水平面上，O为横截面的圆心，AB面涂有反光材料，BC为一个与玻璃砖相切于B点的屏。一束极细的单色光以平行于BC的方向照射到玻璃砖上的D点，经AB面一次反射后从E点射出。图中OD与AB的夹角，。已知光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（　　 ） A. 玻璃砖对该单色光的折射率为 B. 光线在玻璃砖内传播的时间为 C. 光线射到屏上的光斑到B点的距离为 D. 若去掉AB面的反光材料也不会有光线从AB面射出 【答案】AC 【解析】 【详解】A．光路图如图所示 由几何关系可知，，由折射定律可知，故A正确； B．由几何关系可知光在玻璃砖中的传播距离 传播速度 传播时间，故B错误； C．由几何关系可知 代入数据可得，故C正确； D．由全反射临界角与折射率关系可知 由几何关系可知光在P点的入射角为，则去掉AB面的反光材料光会从AB面射出，故D错误。 故选AC。 9. 福建舰采用了世界最先进的电磁阻拦系统，满足了多种舰载机的降落需求。如图所示，该系统结构两侧对称，阻拦索通过定滑轮和可动滑轮后缠绕在锥形卷扬筒上。卷扬筒可带动矩形线圈在辐射状磁场中绕中心轴同步旋转，使ab、cd边垂直切割磁感线，可动滑轮使阻拦索始终垂直于筒的转轴方向收放，不打滑。每组线圈的长为30r、宽为L、匝数为n，独立构成闭合回路，闭合回路的总电阻为R，ab、cd边所在处磁感应强度大小为B。当阻拦索在卷扬筒半径10r处时，阻拦索收放速度为v，则此时（　　 ） A. 线圈ab边切割磁感线的速度大小为 B. 每组线圈产生的电动势为6nBLv C. 每组线圈中的电流为 D. 线圈ab边所受的总安培力大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设线圈ab边切割磁感线的速度大小为。在卷扬筒作用下线圈角速度和卷扬筒相同，则有 解得，故A正确； B．因线圈的ab、cd边都切割磁感线，故每组线圈中产生的总的电动势为，故B错误； C．由闭合电路的欧姆定律可得，每组线圈中的电流为，故C错误； D．线圈ab边所受的安培力大小为，故D正确。 故选AD。 10. 在如图所示的装置中，两根平行且足够长的金属导轨相距，导轨及导轨平面跟水平面均成角，两导轨的P、Q处各用一小段绝缘材料连接长度忽略不计，P、Q的连线垂直于两导轨，PQ以下的两导轨是光滑的，PQ以上的两导轨是粗糙的。两导轨的上端串接一个的电阻，下端串接一个的电容器，在导轨之间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。质量的金属棒水平置于导轨上，用绝缘轻质细绳通过光滑轻质定滑轮与一质量的物体相连。金属棒的初始位置到PQ的距离为，金属棒与两导轨粗糙部分间的动摩擦因数为，金属棒由静止释放开始运动，上升过程中金属棒始终与导轨垂直且接触良好。金属棒及导轨的电阻均不计，PQ上方导轨足够长，，，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　 ） A. 金属棒运动到PQ前做加速度减小的加速运动 B. 金属棒运动到PQ位置时的速度大小为 C. 金属棒运动到最高位置时到PQ的距离为2m D. 在金属棒的整个运动过程中电容器储存的电能为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．金属棒沿光滑导轨上滑的过程中，流过金属棒的电流为 电容器两端的电压 金属棒运动的加速度大小为 对金属棒与重物组成的整体进行受力分析，根据牛顿第二定律可得 联立以上各式解得 因此金属棒的加速度a保持不变，做匀加速直线运动，故A错误； B．根据匀变速直线运动的规律有 结合上述分析，可解得金属棒运动至PQ位置时的速度大小为，故B正确； C．根据动量定理，对金属棒则有 对重物则有 其中 联立解得金属棒向上运动的距离，故C正确； D．金属棒沿光滑导轨的运动过程，由能量守恒定律可得 代入数据解得，故D正确。 故选BCD。 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 用如图1所示的实验装置探究、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。 （1）打出的第一条纸带上的点迹是短划线，可能由于 ； A. 振针位置过高 B. 振针位置过低 C. 学生电源电压过高 D. 学生电源电压过低 （2）如图2给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点未画出，所用电源的频率为50Hz，计数点间的距离图中已标出。已知，，当地的重力加速度g取，则：结果均保留3位有效数字 ①在纸带上打下计数点5时的速度______ ②在打下第0点到打下第5点的过程中系统动能的增量______J，系统重力势能的减少量______J。所以在实验误差允许的范围内，可认为系统机械能守恒。 【答案】（1）B （2） ①. 2.43 ②. 0.590 ③. 0.594 【解析】 【小问1详解】 AB．振针位置过低，振针的运动幅度太小，会导致纸带上的点迹为短划线，故A错误，B正确； CD．电源电压的高低不影响打点的形状，电压过高或过低不会使点迹成为短划线，故CD错误。 故选B。 【小问2详解】 [1]每相邻两计数点间还有4个点未画出，所用电源的频率为50Hz，相邻计数点间的时间间隔 在纸带上打下计数点5时的速度 [2]在打下第0点到打下第5点的过程中系统动能的增量 [3]系统重力势能的减少量 12. 为测量某一玩具的电动机中线圈导线的电阻率，某实验小组的部分实验方案如下： （1）用螺旋测微器测得与线圈导线同种规格的导线的直径d如图1所示，则______mm； （2）用多用电表测量电动机中导线圈的电阻：选择“”倍率欧姆挡，并按正确步骤操作后，指针的位置如图2所示此过程电动机不转动，则______ （3）为了提高精度，他使用多用电表及以下器材精确测量线圈的电阻： 电流表，（内阻约； 电流表，（内阻约； 滑动变阻器； 滑动变阻器； 定值电阻； 电源内阻约及开关、导线若干。 ①实验小组采用了如图3所示的电路图，应选择的电流表是______，滑动变阻器是______；均填写器材的符号 ②按照实验要求，多用电表已选择“直流电压”挡作为电压表使用，请依据图3将图4所示实物图用笔画线代替导线补充完整______； ③实验过程中将电动机卡住不转动，图5是该实验小组用测得的数据描绘出的图像，根据图像可测得导线圈电阻为______保留3位有效数字，再根据电阻率的求解公式可测得电阻率。 【答案】（1）0.153##0.152##0.154 （2）24 （3） ①. ②. ③. ④. 18.0（18.0到20.0均可） 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器的精度为，可知 【小问2详解】 选择“”倍率欧姆挡，用多用电表测量电动机中导线圈的电阻为 【小问3详解】 [1][2]通过电流表的最大电流为 故应选择的电流表为；滑动变阻器采用了分压式，为了方便调节，滑动变阻器应选择总阻值较小的。 [3]根据电路图连接实物图如下 [4]根据欧姆定律有 结合图像斜率有 解得 四、计算题：本大题共3小题，共41分。 13. 假设某人将地球沿直径打穿形成一条通道，然后在地球表面向通道内静止释放一个质量为m的石块，不考虑石块与通道壁之间的碰撞和摩擦，不计空气阻力。已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，球壳对内部物体不产生引力，地球可视为均匀球体，忽略地球的自转。 （1）求石块到地球中心距离为x时，受到地球的引力大小； （2）已知做简谐运动物体的周期为，其中m为物体质量，k为回复力系数，求该石块的运动周期； （3）如图所示，通道中有A、B两点，A点距地球球心，B点距地球球心，求石块从A运动到B的最短时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据，，可得 则以x为半径的球体的质量为 由题意可得石块受到地球的引力大小为 忽略地球的自转，则有 联立解得 【小问2详解】 由可知，回复力系数为 该石块做简谐运动的周期为 【小问3详解】 由题意可知，该石块做简谐运动的振幅 石块从在地球表面向通道内由静止释放，则以球心O为原点，石块的位移表达式为 A点距地球球心为 B点距地球球心 可得A点对应的相位为，B点对应的相位为 从A到B的最短时间为 14. 如图所示，A、B两块木板靠在一起并固定在水平面上，A、B的质量均为未知，B木板长度是A木板长度的3倍。将一个可视为质点、质量的小滑块C以的速度冲上A木板的左端，之后恰好不冲出B木板，小滑块C与A、B木板间的动摩擦因数均为，重力加速度g取。求： （1）板的长度L； （2）若解除A、B板的固定，且水平面是光滑的，要使小滑块C能冲上B木板，M应满足什么条件； （3）若（2）中，，小滑块C相对A、B木板运动的全过程中产生的热量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 A、B固定时，小滑块C恰好停在B的右端，根据动能定理有 代入数据解得板的长度 【小问2详解】 解除固定后，C在A上滑动时，C的加速度大小为 A、B整体的加速度大小为 设C与A、B达到共速所需时间为，由运动学规律有 要使小滑块C能冲上B木板，此时C相对A的位移需大于A板长度，即 联立代入数据解得M需满足的条件为 【小问3详解】 当时，因，滑块C会滑上B木板。设C刚滑上B木板瞬间，A、B的速度为，C的速度为，以向右为正方向，由动量守恒和能量守恒定律有， 此后A与B分离，A以做匀速运动，C在B上滑动直至达到共同速度，对B、C系统，以向右为正方向，由动量守恒定律有 全过程产生的总热量即系统损失的机械能为 联立以上方程组并代入数据解得 15. 如图所示，在一直角坐标系的区域有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小，在的区域有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小。在点处有一个粒子源，向第一象限内各方向发射电量大小、质量、速度的带负电粒子，不计粒子重力和空气阻力。 （1）求带电粒子在电场中的加速度大小； （2）若带电粒子射入电场时速度沿x轴正方向，求带电粒子第一次经过x轴的位置到O点的距离； （3）求带电粒子首次进入磁场时沿x方向的最大位移，以及该条件下在电场的运动时间和末速度； （4）若带电粒子射入电场时速度沿x轴正方向，设带电粒子第一次经过x轴的位置为C，从此时开始计时，求带电粒子再次到达C点所需要的时间。 【答案】（1） （2） （3）；，，方向与x轴正方向夹角为，斜向右下 （4） 【解析】 【小问1详解】 在电场中，由牛顿第二定律可得 解得粒子在电场中的加速度大小为 【小问2详解】 带电粒子做类平抛运动，则有， 代入数据解得 【小问3详解】 可将粒子的类斜抛运动分解为沿方向的匀速直线运动与沿y轴负方向的匀加速直线运动，如图1所示 设粒子运动到x轴时水平位移为x，则有 化简得 该方程一定有解，则判别式 即 可求得 即沿x方向的最大位移为 此时 射入粒子的时候粒子速度方向与x轴正方向之间夹角设为，则有即 则粒子的速度大小为 【小问4详解】 设粒子第一次从C点经过x轴，速度v与x轴夹角为，则有 解得 则 即 在磁场中，洛伦兹力提供向心力，则有 解得 由图示几何关系可知在磁场中沿x轴负方向的位移为 故带电粒子能经过坐标原点，且经过时与x轴正方向夹角为 在电场中，则有 解得 则， 因此 可知在磁场中运动3次，电场中运动2次刚好经过C点在磁场中粒子运动时间为，， 【点睛】 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $