精品解析：2026届四川成都市树德中学高三下学期模拟预测物理试题

树德中学高2023级高三下学期模拟考试 物理试题 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. 原子钟依赖于原子中电子的能级跃迁，通过特定频率的微波或激光使电子跃迁到更高的能级。氢原子的能级图如图所示，大量处于n=2能级的氢原子吸收了大量能量为2.55eV的光子，氢原子辐射出光的频率最多有（　　） A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种 【答案】D 【解析】 【详解】大量处于n=2能级的氢原子吸收了大量能量为2.55eV的光子后，电子的能量为 即电子跃迁到能级，辐射出光的频率最多有种。 故选D。 2. 如图所示，一带电粒子q以一定的初速度进入某点电荷Q产生的电场中，粒子只受静电力，沿图中弯曲的虚线轨迹先后经过电场中的a、b两点，其中a点的场强大小为，方向与ab连线成30°角；b点的场强大小为，方向与ab连线成60°角。下列说法中正确的是（　　） A. 点电荷Q带正电 B. 粒子q在a点的静电力大于在b点的静电力 C. 粒子q在a点的电势能大于在b点的电势能 D. a点的电势低于b点电势 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，点电荷Q产生的电场中，和指向点电荷，故点电荷Q带负电，A错误； B．由图中可知，a点到点电荷的距离大于b点到点电荷的距离，根据库仑定律，可知粒子q在a点的静电力小于在b点的静电力，B错误； CD．根据上述分析可知，a点到点电荷的距离大于b点到点电荷的距离，沿着电场线方向电势降低，根据负点电荷周围等势面的分布情况，可知a点的电势高于b点电势，结合粒子轨迹的弯曲方向，可知粒子q与点电荷Q的电性相反，因此粒子q带正电，电势能的定义式，可知粒子q在a点的电势能大于在b点的电势能，C正确，D错误。 故选C。 3. 如图所示为桥式整流电路简图，变压器、二极管均为理想器材，变压器原线圈输入电压为的交流电，原副线圈匝数比为10∶1，副线圈两端电压为，负载为，下列说法正确的是（ ） A. 的有效值为 B. 上电流的方向由到 C. 上电流的变化周期为 D. 若增加的阻值，则原线圈的输入功率增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．原线圈输入电压 ，因此原线圈电压有效值 根据变压器电压比​​ 可得副线圈电压有效值，A错误； B．根据二极管单向导电性，无论副线圈交流电处于正半周还是负半周，桥式整流后，负载上点电位始终高于点电位，电流方向始终保持，B正确； C．原交流电的角频率，周期；桥式整流将负半周翻转到正半周，电流变化频率加倍，周期变为原来的​，即上电流周期为，C错误； D．变压器输入功率等于输出功率，输出功率​​，增大时输出功率减小，因此原线圈输入功率也减小，D错误。 故选 B。 4. 如图，“L”形导线框置于磁感应强度大小为 B、竖直向下的匀强磁场中。线框相邻两边均互相垂直，各边长均为l，总电阻为R。线框绕b、e所在直线以角速度ω顺时针匀速转动， be与磁场方向垂直。t=0时， abef与水平面平行，下列说法错误的是（　　） A. t=0时，感应电动势为 B. 线圈中产生的交流电瞬时值表达式为 C. 时刻线圈中电流大小为 方向为 afedcba D. t=0到 过程中，感应电动势平均值为 【答案】B 【解析】 【详解】A．时，只有cd边切割磁感线产生的感应电动势，，A正确； B．两个面的感应电动势相位差，合成后感应电动势瞬时值为： ，B错误； C．时，，代入瞬时式得感应电动势大小为，电流大小​，由楞次定律可判断电流方向为，C正确； D．时总磁通量，（转过）时总磁通量，，，平均电动势​，D正确。 本题要求选错误项，故选B 。 5. 如图，在水平方向上存在垂直纸面向里、大小为B的匀强磁场。将质量为m、电荷量绝对值为q的带电油滴从a点由静止释放，它在竖直面内运动的部分轨迹如图所示，b为整段轨迹的最低点，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 油滴可能带负电 B. 轨迹ab可能是椭圆曲线的一部分 C. 油滴到b点时的速度大小为 D. a、b两点之间的竖直距离为 【答案】C 【解析】 【详解】A．油滴在重力作用下下落，获得速度后将受到洛伦兹力作用，根据大致轨迹结合洛伦兹力方向可判断油滴带正电，故A错误； B．将油滴的运动分解为两个分运动，一个是水平向右的匀速直线运动，速度大小满足 受力满足二力平衡，另一个是初速度方向向左，大小为v的匀速圆周运动，受到的洛伦兹力为qvB，两个分运动的合成轨迹将是一个旋轮线，故B错误； C．油滴到b点时，重力做功最多，速度最大，正好是匀速圆周运动分运动的最低点，速度大小为 方向水平向右，故C正确； D．竖直方向根据动能定理有 解得，故D错误； 故选C。 6. 如图所示，一定质量的理想气体经完成循环过程，其中和均为等温过程。关于该循环过程，下列说法正确的是（　　） A. 过程中，气体对外做功小于从外界吸收的热量 B. 过程的温度高于过程的温度 C. 过程中，单位时间单位面积气体分子撞击器壁的次数增大 D. 从状态经一个循环又回到的全过程中，气体吸收的热量大于放出的热量 【答案】D 【解析】 【详解】A．过程中，气体温度不变，内能不变，体积变大，气体对外做功，根据热力学第一定律有 可知，气体从外界吸收的热量等于对外做功，故A错误； B．根据理想气体状态方程 可知，体积为时，状态的压强高于状态的压强，因此温度高于，故B错误； C．过程中，气体温度不变，气体的平均速率不变，体积增大，分子数密度减小，压强减小，单位时间单位面积气体撞击器壁的个数减小，故C错误； D．从状态经一个循环又回到的全过程中，气体内能不变，整个过程气体对外做功大小等于图像围成的面积，则整个过程气体吸收总热量大于零，即气体吸收的热量大于放出的热量，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，同步卫星a、低轨道卫星b同向运行，卫星a、b的张角分别为θ1和θ2（θ2未标出），a半径是b半径的4倍，卫星a周期为T，由于地球的遮挡，卫星b会进入卫星a通信的盲区，求卫星b每次在盲区运行的时间为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由开普勒第三定律得， 解得 如图，A、B是卫星盲区两个边缘位置，由几何知识可得，有 联立解得 故选D。 二、多选题（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. 一列沿轴负方向传播的简谐横波在时刻的波形如图所示，波速为。介质中、、三质点的平衡位置坐标分别为、、。则下列说法正确的是（ ） A. 从时刻起，质点经第一次回到平衡位置 B. 从时刻起，质点经第一次回到平衡位置 C. 从时刻起，经质点与的速度第一次相同 D. 质点的振动方程为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图可得波长为，波沿轴负方向传播，从题图所示时刻起质点经历时间，第一次回到平衡位置，故A正确； B．质点经历时间，第一次回到平衡位置，故B错误； C．、平衡位置的间距为 设从题图所示时间起经历时间质点与质点速度大小第一次相同，此时、两质点的横坐标关于平衡位置对称，有 解得 波速 解得，故C.正确； D．波的周期为 起振方向向下，质点的振动方程为，故D错误。 故选AC。 9. 在透明均匀介质内有一球状空气泡，一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡，A为入射点，之后a、b色光分别从C点、D点射向介质，如图所示。已知A点的入射角为30°，a色光的偏向角为45°(C点出射光线与入射光线的夹角)，CD弧所对的圆心角为，则下列结论正确的是（　　） A. b色光的偏向角为 B. 介质对a色光的折射率 C. b色光从介质射向空气的临界角的正弦 D. 若用a、b两单色光分别通过同一双缝干涉装置，屏上的条纹间距> 【答案】AC 【解析】 【详解】A．光线在A点的入射角为，折射角分别为、，偏向角为、，由a色光的偏向角为，根据几何关系有，AC弧所对圆心角为，又有CD弧所对的圆心角为，则AD弧所对圆心角为，则，则b色光的偏向角为，故A正确； B．介质对a色光的折射率，故B错误； C．b色光从介质射向空气的临界角的正弦为，故C正确； D．由上述分析可知，则，根据，可知，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，在水平面上相距足够远处静置着两个质量均为的物块、，在、之间有一质量为的光滑物块。现给水平向右的初速度。已知、与地面间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为，所有碰撞均为弹性正碰。下列说法正确的是（ ） A. 与第一次碰撞后瞬间，二者速度大小相等 B. 与第二次碰撞前，的位移大小为 C. 的总位移大小为 D. 的总位移大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设向右为正方向，所有碰撞均为弹性正碰，根据动量守恒和机械能守恒有， 解得， 可知与第一次碰撞后瞬间，二者速度大小相等，故A正确； B．物块、的质量相同，又相距足够远处，可知每次与物块碰撞前，、的速度均已减为零。根据前述弹性碰撞可知每次与、碰后，的速度变为碰前的一半，、的速度也为碰前的一半。与第一次碰撞前，的速度大小为，碰撞后的速度大小为 的速度大小为，可知与第二次碰撞前，的位移大小为，故B错误； C．物块与碰后，的速度大小分别为、、…，根据可知每次的位移为前一段位移的，的总位移大小，故C错误； D．物块与碰后，的速度大小分别为、、…，可知的总位移大小，故D正确。 故选AD。 三、实验题（共16分） 11. 如图甲所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置“验证机械能守恒定律”。 （1）供实验选择的重物有以下四个，最优选择为__________。 A. 质量为的砝码 B. 质量为的木球 C. 质量为的塑料球 D. 质量为的铁球 （2）如图乙是四位同学释放纸带瞬间的照片，你认为操作正确的是__________。 （3）实验所用电源的频率为，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测得各计数点到O点的距离，如图丙所示，图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C分别是每打两个点取出的计数点。重力加速度g取。若重锤的质量为，当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了__________J；此时重锤的动能比开始下落时增加了__________J。（结果均保留三位有效数字） （4）另一实验小组利用如图丁所示的气垫导轨装置“验证机械能守恒定律”。实验时，将气垫导轨调至水平，在气垫导轨上安装一光电门，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过轻质定滑轮与托盘相连。测出遮光条初始位置到光电门的距离l，遮光条的宽度d，托盘和砝码的总质量，滑块和遮光条的总质量，释放滑块，读出遮光条通过光电门的时间t。实验中托盘始终未与地面接触，重力加速度为g。则滑块由释放到运动到光电门的过程中，验证系统机械能守恒的表达式为__________（均用题中所给字母表示） 【答案】（1）D （2）A （3） ①. ②. （4） 【解析】 【小问1详解】 验证机械能守恒定律时，为了减小空气阻力对实验的影响，应选择质量大、密度大的重物，四个选项中200g铁球最优。 故选D。 【小问2详解】 释放纸带时，应让重物靠近打点计时器，纸带竖直拉直，手提纸带上端，接通电源后再释放重物，保证纸带能打出足够多的点，只有A操作符合要求。 【小问3详解】 [1] 重力势能减少量 [2]B点的速度用平均速度计算 动能增加量 【小问4详解】 系统重力势能减少量为托盘和砝码的重力势能减少量 滑块经过光电门的速度 系统动能增加量 验证机械能守恒的表达式为 12. 要测量两节干电池的电动势和内阻，某实验小组设计了如图甲所示的电路，根据电路图选用了如下器材：干电池两节，电压表V（0~3V），电流表A（0~0.6A），滑动变阻器R（最大电阻20Ω），电阻箱R'（0~999.9Ω），单刀双掷开关两个，开关一个，导线若干。 （1）根据电路图连接好电路，移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的电阻最大，将S1合向1，S2合向4，调节滑动变阻器滑片，使电流表指针偏转较大，这时电压表指针所指的位置如图乙所示，这时电压表的示数______V，再将S1合向2，调节电阻箱，使电压表示数仍为U0，若这时电阻箱接入电路的阻值为R0，则电流表的内阻rA______； （2）将开关S1合向1、开关S2合向3，调节滑动变阻器，每次调节后记录电压表和电流表的示数U、I，作U—I图像，得到图像与纵轴的截距为b，图像斜率的绝对值为k，则求得电池的电动势E=______，电池的内阻r=______；（用可能用到的符号k、b、rA表示） （3）实验小组成员小王同学认为，直接将S1合向1，开关S2合向4，调节滑动变阻器，每次调节后记录电压表和电流表的示数U、I，作U—I图像，根据图像也可以求得电池的电动势和内阻，这样求得的电池电动势______（选填“大于”“小于”或“等于”）电池电动势的真实值。 【答案】（1） ①. 1.30 ②. （2） ①. b ②. （3）小于 【解析】 【小问1详解】 [1]根据电压表的读数规律可知，该读数 [2]电压表示数仍然为U0，表明此时电阻箱的接入值与电流表内阻相等，即有 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律有 变形得 结合题意有， 解得 【小问3详解】 直接将合向1、开关合向4将电压表与电源等效为一个新电源，作U—I图像，所求得的电动势为新电源的电动势，即 即测得的电动势小于电动势的真实值。 四、解答题（共38分） 13. 如图所示，某自动称米机阀门距秤盘的高度，当阀门打开时大米从静止开始下落，大米与秤盘的碰撞时间极短且不反弹（碰撞过程重力可忽略）。当称米机的示数为1kg时，阀门在电机控制下立即关闭。已知大米的流量（单位时间内流出的质量），重力加速度g取10m/s2，忽略空气阻力及大米在秤盘堆积的高度，求： （1）大米落到秤盘前瞬间速度的大小v和阀门关闭瞬间空中大米的质量m。 （2）大米与秤盘碰撞时对秤盘冲击力的大小F。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 设每粒大米质量为，由机械能守恒 解得大米落入秤盘时的速度大小 阀门关闭，米在空中近似做自由落体运动，则有 解得 空中大米的质量 【小问2详解】 时间内，从阀门处下落的大米质量 令其落到秤上时受到的冲击力为，根据动量定理有 解得 根据牛顿第三定律可知，大米与秤盘碰撞时对秤盘冲击力 14. 如图所示，一个质量为、电荷量为的微粒，在点（0，3m）以初速度平行轴射入电场区域，然后从电场区域进入磁场，又从磁场进入电场，点（6m，0）和点（8m，0）分别是微粒第一、二次经过轴上的点。已知该微粒的比荷为，微粒重力不计，求： （1）微粒在电场中加速度的大小及电场强度的大小； （2）微粒到达点时速度方向与轴正方向的夹角； （3）磁感应强度的大小及微粒从运动到的时间。 【答案】（1）， （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 微粒平行于轴正方向射入电场区域，在电场中从到的过程做类平抛运动，其在轴方向上做的是匀速直线运动，则有 解得微粒从到的运动时间为 微粒在轴方向做从静止开始的匀加速直线运动，设其加速度为，则有 解得 由牛顿第二定律有 解得电场强度的大小为 【小问2详解】 设微粒到达点时速度方向与轴正方向的夹角为，沿轴方向的速度为，则有， 联立解得 则有 所以微粒到达点时速度方向与轴正方向的夹角为。 【小问3详解】 根据题意，画出微粒的运动轨迹，如图所示： 微粒进入磁场时的速度为 由几何关系可知，微粒在磁场中做匀速圆周运动的半径为 由牛顿第二定律有 解得磁感应强度的大小为 微粒在磁场中做匀速圆周运动的周期为 由几何关系可知，微粒在磁场中做匀速圆周运动从P到Q转过的圆心角为，则微粒在磁场中从P到Q的运动时间为 所以微粒从运动到的时间为 15. 如图所示，平行轨道的间距为L，轨道平面与水平面夹角为α，二者的交线与轨道垂直，以轨道上O点为坐标原点，沿轨道向下为x轴正方向建立坐标系。轨道之间存在区域I、Ⅱ，区域I（−2L ≤ x < −L）内充满磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场；区域Ⅱ（x ≥ 0）内充满方向垂直轨道平面向上的磁场，磁感应强度大小B1 = k1t+k2x，k1和k2均为大于零的常量，该磁场可视为由随时间t均匀增加的匀强磁场和随x轴坐标均匀增加的磁场叠加而成。将质量为m、边长为L、电阻为R的匀质正方形闭合金属框epqf放置在轨道上，pq边与轨道垂直，由静止释放。已知轨道绝缘、光滑、足够长且不可移动，磁场上、下边界均与x轴垂直，整个过程中金属框不发生形变，重力加速度大小为g，不计自感。 （1）若金属框从开始进入到完全离开区域I的过程中匀速运动，求金属框匀速运动的速率v和释放时pq边与区域I上边界的距离s； （2）金属框沿轨道下滑，当ef边刚进入区域Ⅱ时开始计时（t = 0），此时金属框的速率为v0，若，求从开始计时到金属框达到平衡状态的过程中，ef边移动的距离d。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 金属框从开始进入到完全离开区域I的过程中，金属框只有一条边切割磁感线，根据楞次定律可得，安培力水平向左，则 切割磁感线产生的电动势 线框中电流 线框做匀速直线运动，则 解得金属框从开始进入到完全离开区域I的过程的速率 金属框开始释放到pq边进入磁场的过程中，只有重力做功，由动能定理可得 可得释放时pq边与区域I上边界的距离 【小问2详解】 当ef边刚进入区域Ⅱ时开始计时（t = 0），设线框ef边到O点的距离为s时，线框中产生的感应电动势，其中 此时线路中的感应电流 线框pq边受到沿轨道向上的安培力，大小为 线框ef边受到沿轨道向下的安培力，大小为 则线框受到的安培力 代入 化简得 当线框平衡时，可知此时线框速率为0。 则从开始计时到金属框达到平衡状态的过程中，根据动量定理可得 即 对时间累积求和可得 可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 树德中学高2023级高三下学期模拟考试 物理试题 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. 原子钟依赖于原子中电子的能级跃迁，通过特定频率的微波或激光使电子跃迁到更高的能级。氢原子的能级图如图所示，大量处于n=2能级的氢原子吸收了大量能量为2.55eV的光子，氢原子辐射出光的频率最多有（　　） A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种 2. 如图所示，一带电粒子q以一定的初速度进入某点电荷Q产生的电场中，粒子只受静电力，沿图中弯曲的虚线轨迹先后经过电场中的a、b两点，其中a点的场强大小为，方向与ab连线成30°角；b点的场强大小为，方向与ab连线成60°角。下列说法中正确的是（　　） A. 点电荷Q带正电 B. 粒子q在a点的静电力大于在b点的静电力 C. 粒子q在a点的电势能大于在b点的电势能 D. a点的电势低于b点电势 3. 如图所示为桥式整流电路简图，变压器、二极管均为理想器材，变压器原线圈输入电压为的交流电，原副线圈匝数比为10∶1，副线圈两端电压为，负载为，下列说法正确的是（ ） A. 的有效值为 B. 上电流的方向由到 C. 上电流的变化周期为 D. 若增加的阻值，则原线圈的输入功率增大 4. 如图，“L”形导线框置于磁感应强度大小为 B、竖直向下的匀强磁场中。线框相邻两边均互相垂直，各边长均为l，总电阻为R。线框绕b、e所在直线以角速度ω顺时针匀速转动， be与磁场方向垂直。t=0时， abef与水平面平行，下列说法错误的是（　　） A. t=0时，感应电动势为 B. 线圈中产生的交流电瞬时值表达式为 C. 时刻线圈中电流大小为 方向为 afedcba D. t=0到 过程中，感应电动势平均值为 5. 如图，在水平方向上存在垂直纸面向里、大小为B的匀强磁场。将质量为m、电荷量绝对值为q的带电油滴从a点由静止释放，它在竖直面内运动的部分轨迹如图所示，b为整段轨迹的最低点，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 油滴可能带负电 B. 轨迹ab可能是椭圆曲线的一部分 C. 油滴到b点时的速度大小为 D. a、b两点之间的竖直距离为 6. 如图所示，一定质量的理想气体经完成循环过程，其中和均为等温过程。关于该循环过程，下列说法正确的是（　　） A. 过程中，气体对外做功小于从外界吸收的热量 B. 过程的温度高于过程的温度 C. 过程中，单位时间单位面积气体分子撞击器壁的次数增大 D. 从状态经一个循环又回到的全过程中，气体吸收的热量大于放出的热量 7. 如图所示，同步卫星a、低轨道卫星b同向运行，卫星a、b的张角分别为θ1和θ2（θ2未标出），a半径是b半径的4倍，卫星a周期为T，由于地球的遮挡，卫星b会进入卫星a通信的盲区，求卫星b每次在盲区运行的时间为（　　） A. B. C. D. 二、多选题（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. 一列沿轴负方向传播的简谐横波在时刻的波形如图所示，波速为。介质中、、三质点的平衡位置坐标分别为、、。则下列说法正确的是（ ） A. 从时刻起，质点经第一次回到平衡位置 B. 从时刻起，质点经第一次回到平衡位置 C. 从时刻起，经质点与的速度第一次相同 D. 质点的振动方程为 9. 在透明均匀介质内有一球状空气泡，一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡，A为入射点，之后a、b色光分别从C点、D点射向介质，如图所示。已知A点的入射角为30°，a色光的偏向角为45°(C点出射光线与入射光线的夹角)，CD弧所对的圆心角为，则下列结论正确的是（　　） A. b色光的偏向角为 B. 介质对a色光的折射率 C. b色光从介质射向空气的临界角的正弦 D. 若用a、b两单色光分别通过同一双缝干涉装置，屏上的条纹间距> 10. 如图所示，在水平面上相距足够远处静置着两个质量均为的物块、，在、之间有一质量为的光滑物块。现给水平向右的初速度。已知、与地面间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为，所有碰撞均为弹性正碰。下列说法正确的是（ ） A. 与第一次碰撞后瞬间，二者速度大小相等 B. 与第二次碰撞前，的位移大小为 C. 的总位移大小为 D. 的总位移大小为 三、实验题（共16分） 11. 如图甲所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置“验证机械能守恒定律”。 （1）供实验选择的重物有以下四个，最优选择为__________。 A. 质量为的砝码 B. 质量为的木球 C. 质量为的塑料球 D. 质量为的铁球 （2）如图乙是四位同学释放纸带瞬间的照片，你认为操作正确的是__________。 （3）实验所用电源的频率为，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测得各计数点到O点的距离，如图丙所示，图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C分别是每打两个点取出的计数点。重力加速度g取。若重锤的质量为，当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了__________J；此时重锤的动能比开始下落时增加了__________J。（结果均保留三位有效数字） （4）另一实验小组利用如图丁所示的气垫导轨装置“验证机械能守恒定律”。实验时，将气垫导轨调至水平，在气垫导轨上安装一光电门，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过轻质定滑轮与托盘相连。测出遮光条初始位置到光电门的距离l，遮光条的宽度d，托盘和砝码的总质量，滑块和遮光条的总质量，释放滑块，读出遮光条通过光电门的时间t。实验中托盘始终未与地面接触，重力加速度为g。则滑块由释放到运动到光电门的过程中，验证系统机械能守恒的表达式为__________（均用题中所给字母表示） 12. 要测量两节干电池的电动势和内阻，某实验小组设计了如图甲所示的电路，根据电路图选用了如下器材：干电池两节，电压表V（0~3V），电流表A（0~0.6A），滑动变阻器R（最大电阻20Ω），电阻箱R'（0~999.9Ω），单刀双掷开关两个，开关一个，导线若干。 （1）根据电路图连接好电路，移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的电阻最大，将S1合向1，S2合向4，调节滑动变阻器滑片，使电流表指针偏转较大，这时电压表指针所指的位置如图乙所示，这时电压表的示数______V，再将S1合向2，调节电阻箱，使电压表示数仍为U0，若这时电阻箱接入电路的阻值为R0，则电流表的内阻rA______； （2）将开关S1合向1、开关S2合向3，调节滑动变阻器，每次调节后记录电压表和电流表的示数U、I，作U—I图像，得到图像与纵轴的截距为b，图像斜率的绝对值为k，则求得电池的电动势E=______，电池的内阻r=______；（用可能用到的符号k、b、rA表示） （3）实验小组成员小王同学认为，直接将S1合向1，开关S2合向4，调节滑动变阻器，每次调节后记录电压表和电流表的示数U、I，作U—I图像，根据图像也可以求得电池的电动势和内阻，这样求得的电池电动势______（选填“大于”“小于”或“等于”）电池电动势的真实值。 四、解答题（共38分） 13. 如图所示，某自动称米机阀门距秤盘的高度，当阀门打开时大米从静止开始下落，大米与秤盘的碰撞时间极短且不反弹（碰撞过程重力可忽略）。当称米机的示数为1kg时，阀门在电机控制下立即关闭。已知大米的流量（单位时间内流出的质量），重力加速度g取10m/s2，忽略空气阻力及大米在秤盘堆积的高度，求： （1）大米落到秤盘前瞬间速度的大小v和阀门关闭瞬间空中大米的质量m。 （2）大米与秤盘碰撞时对秤盘冲击力的大小F。 14. 如图所示，一个质量为、电荷量为的微粒，在点（0，3m）以初速度平行轴射入电场区域，然后从电场区域进入磁场，又从磁场进入电场，点（6m，0）和点（8m，0）分别是微粒第一、二次经过轴上的点。已知该微粒的比荷为，微粒重力不计，求： （1）微粒在电场中加速度的大小及电场强度的大小； （2）微粒到达点时速度方向与轴正方向的夹角； （3）磁感应强度的大小及微粒从运动到的时间。 15. 如图所示，平行轨道的间距为L，轨道平面与水平面夹角为α，二者的交线与轨道垂直，以轨道上O点为坐标原点，沿轨道向下为x轴正方向建立坐标系。轨道之间存在区域I、Ⅱ，区域I（−2L ≤ x < −L）内充满磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场；区域Ⅱ（x ≥ 0）内充满方向垂直轨道平面向上的磁场，磁感应强度大小B1 = k1t+k2x，k1和k2均为大于零的常量，该磁场可视为由随时间t均匀增加的匀强磁场和随x轴坐标均匀增加的磁场叠加而成。将质量为m、边长为L、电阻为R的匀质正方形闭合金属框epqf放置在轨道上，pq边与轨道垂直，由静止释放。已知轨道绝缘、光滑、足够长且不可移动，磁场上、下边界均与x轴垂直，整个过程中金属框不发生形变，重力加速度大小为g，不计自感。 （1）若金属框从开始进入到完全离开区域I的过程中匀速运动，求金属框匀速运动的速率v和释放时pq边与区域I上边界的距离s； （2）金属框沿轨道下滑，当ef边刚进入区域Ⅱ时开始计时（t = 0），此时金属框的速率为v0，若，求从开始计时到金属框达到平衡状态的过程中，ef边移动的距离d。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $