精品解析：河南开封高级中学2026届高考模拟物理试题密卷一

高三诊断（一） 物理 注意事项： 1、答题前，务必将自己的个人信息填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。 一、单项选择题：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，只有一项符合题目要求。 1. 钍的衰变是自然界中铀衰变链中的重要一环，其半衰期为24天，衰变过程产生新核镤并释放出粒子。下列说法正确的是（　　） A. 粒子是由中子转化而来 B. 100个钍原子核经过48天，还剩下25个 C. 钍与其他元素形成化合物，会减慢衰变速度 D. 钍处于高温高压的环境，会加快衰变速度 2. 如图所示，两个质量均为的小球甲、乙用轻绳连接后悬挂在劲度系数为的轻质弹簧下端，整个系统处于静止状态。已知弹簧的弹性势能与形变量的关系为，重力加速度为。某时刻剪断轻绳，下列说法正确的是（　　） A. 剪断轻绳瞬间，小球甲的加速度大小为零 B. 剪断轻绳瞬间，小球乙立即失去惯性 C. 剪断轻绳后，小球甲上升过程中机械能一直增大 D. 剪断轻绳后，小球甲的最大动能为 3. 如图1所示，在铁芯上绕着两个线圈a和b，线圈a中电流与时间的关系如图2所示，其中的时间内为倾斜直线，的时间内为水平直线，其余两段均为曲线。线圈b中的电流计能显示电流的大小和方向。下列说法正确的是（　　） A. 的时间内，电流计中的电流逐渐减小，方向向左 B. 的时间内，电流计中的电流逐渐增大，方向向左 C. 的时间内，电流计中的电流恒定不变，方向向右 D. 的时间内，电流计中的电流逐渐增大，方向向右 4. 我国发射的“鹊桥二号”中继通信卫星成功进入地月转移轨道，如图所示。已知地月转移轨道近地点到地球中心的距离为，周期为，地球同步卫星做匀速圆周运动的轨道半径为，周期为，引力常量为。下列说法正确的是（　　） A. 地球的质量可表示为 B. 地月转移轨道远地点到地球中心的距离为 C. 在两轨道交点处，同步卫星和“鹊桥二号”的加速度不同 D. “鹊桥二号”在近地点的速度小于同步卫星的速度 5. 如图所示，一匀强电场平行于矩形，其中，。一电子从点运动到点，静电力做功为；再从点运动到点，静电力做功为。已知点的电势为零，下列说法正确的是（　　） A. 点的电势为 B. 电子在点时电势能为 C. 电场强度的大小为 D. 电场强度的方向从点指向点 6. 如图1所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，四个定值电阻的阻值均为，电压表和电流表均为理想电表，导线电阻不计。用如图2所示的正弦式交流电给该变压器装置供电，下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数为 B. 电流表的示数为 C. 副线圈中交变电流的频率为 D. 与消耗的功率之比为 7. 如图所示，一倾角的斜面固定在水平面上，质量为的小物块（可视为质点）放在斜面的端。现对小物块施加一水平向右、大小为的恒定外力，同时给小物块一初动能，使小物块沿着斜面向上运动并从端飞出。已知斜面长为，小物块与斜面之间的动摩擦因数为，重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小物块从到的过程中，机械能增加了 B. 小物块运动到点时动能为 C. 小物块离开点后（落地前）最小动能为 D. 小物块离开点后（落地前）最大动能为 二、多项选择题：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. 一列简谐横波沿轴传播，时的波形如图所示。质点的平衡位置在处，质点的平衡位置在处，时质点的位移为。已知波源的振动周期为），下列说法正确的是（　　） A. 若该波沿着轴正方向传播，则 B. 若该波沿着轴负方向传播，则波速大小为 C. 质点的位移为时，质点的位移可能为 D. 质点的位移为时，质点的位移可能为0 9. 一定质量的理想气体从状态依次经过状态、和后再回到状态，其图像如图所示，其中和的延长线均过原点，与轴平行。下列说法正确的是（　　） A. 的过程中，气体的内能增加 B. 的过程中，外界对气体做功，气体内能减小 C. 的过程中，气体从外界吸收的热量大于内能的增量 D. 整个过程中气体吸收的热量等于放出的热量 10. 如图所示，间距为的平行光滑金属导轨和间距为的平行光滑金属导轨、固定在绝缘水平面上，的连线与的连线均垂直于导轨，且两连线相隔一小段距离，之间连接一阻值为的定值电阻。初始时，金属棒甲与的连线重合，金属棒乙与的连线重合，甲、乙之间有一爆炸螺丝，金属棒丙静止在导轨上，且到、连线的距离为，金属棒丙与的连线也均垂直于导轨，整个装置处于方向垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度大小为。现启动爆炸螺丝，极短时间内使金属棒甲、乙获得平行于导轨的速度，金属棒甲向左滑行一段距离后停止（未碰到定值电阻），金属棒乙开始运动时速度大小为，当金属棒丙运动到的连线处时速度为。已知金属棒乙、丙没有发生碰撞，金属棒甲的质量为，长度为，接入电路的电阻为，金属棒乙和丙的质量均为，长度均为，电阻均为，其余电阻均不计，整个运动过程中金属棒与导轨垂直并接触良好。下列说法正确的是（　　） A. 金属棒甲开始运动时，两端点的电势差为 B. 金属棒甲向左滑行的距离为 C. 金属棒丙运动到处时的加速度大小为 D. 导轨的长度至少为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 一小灯泡的说明书上画有如图1所示的伏安特性曲线，并标注额定电压为。小明同学想通过实验验证实际工作时的伏安特性曲线是否与说明书上一致。实验时，实验室提供的器材如下： 电压表V（量程为，内阻约为） 电流表A（量程为，内阻约为） 滑动变阻器（最大阻值为，额定电流为） 滑动变阻器（最大阻值为，额定电流为） 电源（ ，） 开关、导线若干。 （1）滑动变阻器应选________（选填“”或“”）。 （2）请用笔画线代替导线，将图2的实物图补充完整。 （3）多次实验测得不同电流和对应的电压，绘制的图像与图1一致，由图1可知，随着电压增大，小灯泡的电阻将________（选填“变大”“变小”或“不变”），小灯泡的额定功率约为________（保留2位有效数字）。 12. 物理小组的同学们用如图1所示的装置研究竖直面内做圆周运动的小球机械能是否守恒。长为（包含小球的半径）的轻绳一端拴在光滑固定的转轴处，另一端连接小球，小球外侧固定一遮光条。转轴点正上方和正下方靠近小球经过的位置各安装一光电门，当小球在竖直面内做圆周运动时，遮光条恰好能通过光电门。现使小球在竖直面内做圆周运动，读出遮光条通过光电门1的时间为，通过光电门2的时间为，忽略空气阻力，重力加速度为。 （1）用游标卡尺测量遮光条的宽度，其示数如图2所示，则遮光条的宽度为________。遮光条通过光电门1时的速度大小为________（用题中给出的字母表示），此时小球的实际速度________（选填“大于”“等于”或“小于”）。 （2）若小球的质量为，小球从最高点到最低点的过程中，动能的增加量为________，重力势能的减少量为________。若小球的机械能守恒，以为纵轴、为横轴作出图像，图像与纵轴的截距为________。（均用题中给出的字母表示） 13. 如图所示，一透明棱镜的截面为直角梯形，其中，，，为上的一点，，一束单色光从点以入射角（未知）射入棱镜，恰好在棱镜内发生两次全反射，最终垂直射出棱镜。已知光在真空中的传播速度为，求： （1）透明棱镜的折射率和； （2）该单色光在棱镜中的传播时间。 14. 如图所示，质量为的长木板静止在水平地面上，质量为的小物块静止在长木板的最左端，长木板最右侧距离为（未知）处固定一弹性挡板。质量为的子弹以 的速度水平向右射入小物块a并留在其中（时间很短），之后长木板b与挡板P仅发生一次碰撞（碰撞时间极短），碰撞前后长木板速度大小不变、方向相反，最终小物块a与长木板b恰好同时静止，小物块a始终没滑离长木板b且运动过程中始终未共速。已知小物块a与长木板b之间的动摩擦因数为，小物块a可视为质点，重力加速度取。 （1）子弹射入小物块a后的瞬间，求小物块a的速度大小； （2）若地面光滑，求和长木板b的最小长度； （3）若长木板b与水平地面间的动摩擦因数为，求。 15. 如图所示，平面直角坐标系中，轴左侧存在沿轴负方向的匀强电场，轴右侧存在八层紧密相邻的匀强电场和匀强磁场，每一层电场和磁场的宽度均为，电场方向均沿着轴正方向，磁场方向均垂直平面向里。电场、磁场的边界均与轴平行，长度足够长。粒子甲从轴上的点射入电场，粒子乙从轴负半轴上的点（图中未画出）射入电场，两粒子均沿着轴正方向通过轴进入第一象限，粒子甲恰好没从第八层磁场右边界穿出。已知粒子甲的电荷量为，粒子乙的电荷量为，两粒子的质量均为，初速度大小均为，初速度方向与轴正方向的夹角均为，所有匀强电场的电场强度大小都相等，所有匀强磁场的磁感应强度大小都相等，不计粒子的重力和粒子之间的相互作用，，。 （1）求电场强度的大小和点的横坐标； （2）求磁感应强度的大小和粒子甲在第四层磁场中运动的轨道半径； （3）判断粒子乙能否穿出第八层磁场的右边界，若能，求穿出时的速度方向与水平方向夹角的正弦值，若不能，求能运动到第几层。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三诊断（一） 物理 注意事项： 1、答题前，务必将自己的个人信息填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。 一、单项选择题：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，只有一项符合题目要求。 1. 钍的衰变是自然界中铀衰变链中的重要一环，其半衰期为24天，衰变过程产生新核镤并释放出粒子。下列说法正确的是（　　） A. 粒子是由中子转化而来 B. 100个钍原子核经过48天，还剩下25个 C. 钍与其他元素形成化合物，会减慢衰变速度 D. 钍处于高温高压的环境，会加快衰变速度 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据核反应电荷数、质量数守恒，可知X为电子，该衰变为β衰变。β衰变的本质是原子核内的中子转化为1个质子和1个电子，电子（即X粒子）被释放出来，故A正确； B．半衰期是对大量原子核衰变的统计规律，仅适用于大量原子核的统计计算，对少量（100个）原子核无意义，无法确定剩余的精确数量，故B错误； C．衰变速度由原子核内部结构决定，与元素的化学存在形式无关，形成化合物不会减慢衰变速度，故C错误； D．衰变速度与外界温度、压强等环境因素无关，高温高压不会加快衰变速度，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，两个质量均为的小球甲、乙用轻绳连接后悬挂在劲度系数为的轻质弹簧下端，整个系统处于静止状态。已知弹簧的弹性势能与形变量的关系为，重力加速度为。某时刻剪断轻绳，下列说法正确的是（　　） A. 剪断轻绳瞬间，小球甲的加速度大小为零 B. 剪断轻绳瞬间，小球乙立即失去惯性 C. 剪断轻绳后，小球甲上升过程中机械能一直增大 D. 剪断轻绳后，小球甲的最大动能为 【答案】C 【解析】 【详解】A．初始状态整个系统静止，弹簧伸长量满足胡克定律 得 剪断轻绳瞬间，弹簧弹力来不及变化，仍为；对甲受力分析，合力 加速度，故A错误； B．惯性是物体的固有属性，一切物体在任何情况下都具有惯性，剪断绳子后乙仍有惯性，故B错误； C．设甲上升到最高点（动能为0）时弹簧伸长量为，由能量守恒得 代入解得 说明甲的最高点刚好在弹簧原长，整个上升过程弹簧始终处于伸长状态，弹力方向始终向上，与甲的位移方向一致，一直对甲做正功。甲的机械能变化等于弹簧弹力做功，因此甲上升过程中机械能一直增大，故C正确； D．甲加速度为零时速度最大，动能最大，此时 得 由能量守恒得最大动能 代入整理得，故D错误。 故选C。 3. 如图1所示，在铁芯上绕着两个线圈a和b，线圈a中电流与时间的关系如图2所示，其中的时间内为倾斜直线，的时间内为水平直线，其余两段均为曲线。线圈b中的电流计能显示电流的大小和方向。下列说法正确的是（　　） A. 的时间内，电流计中的电流逐渐减小，方向向左 B. 的时间内，电流计中的电流逐渐增大，方向向左 C. 的时间内，电流计中的电流恒定不变，方向向右 D. 的时间内，电流计中的电流逐渐增大，方向向右 【答案】D 【解析】 【详解】A．时间内，线圈 a中的电流随时间 均匀增大，即电流的变化率恒定，因此线圈 a电流产生的磁场随时间的变化率恒定。根据法拉第电磁感应定律 线圈b中产生的感应电动势恒定，感应电流大小恒定；根据楞次定律，线圈a中电流增大，磁场向左增强，线圈b中感应电流的磁场方向向右，由安培定则判断可知电流计中的电流方向向左，故A错误； B．时间内，线圈a中的电流增大，但图像切线的斜率逐渐减小，说明电流的变化率减小，电流形成的磁场的变化率减小，根据法拉第电磁感应定律可知，线圈b中产生的感应电动势逐渐减小，线圈b中的感应电流逐渐减小；根据楞次定律，线圈a中电流增大，磁场向左增强，线圈b中感应电流方向与时间内相同，即向左。故B错误；  C．的时间内，线圈a中的电流恒定不变，故线圈b中的磁通量不发生变化，线圈b无感应电流，故C错误； D．的时间内，线圈a中的电流减小，且图像切线的斜率绝对值逐渐增大，说明电流的变化率增大，则线圈b中的感应电流逐渐增大；根据楞次定律，线圈a中电流减小，磁场向左减弱，根据楞次定律可知，线圈b中感应电流的磁场方向向左，由安培定则判断可知电流计 中的电流方向向右，故D正确。 故选D。 4. 我国发射的“鹊桥二号”中继通信卫星成功进入地月转移轨道，如图所示。已知地月转移轨道近地点到地球中心的距离为，周期为，地球同步卫星做匀速圆周运动的轨道半径为，周期为，引力常量为。下列说法正确的是（　　） A. 地球的质量可表示为 B. 地月转移轨道远地点到地球中心的距离为 C. 在两轨道交点处，同步卫星和“鹊桥二号”的加速度不同 D. “鹊桥二号”在近地点的速度小于同步卫星的速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．由万有引力提供向心力可得 化简得公式，但仅适用于绕地球做匀速圆周运动的天体，“鹊桥二号”沿椭圆轨道运动，是近地点到地心距离，不是椭圆轨道的半长轴，无法用该式计算地球质量，故A错误； B．设地月转移轨道远地点到地心距离为，则椭圆轨道的半长轴 根据开普勒第三定律，对绕地球运动的天体有 代入整理得 化简得，故​B正确； C．加速度由万有引力产生，即 可得，两轨道交点处到地心距离相同，因此加速度大小、方向都相同，故C错误； D．近地点小于同步卫星轨道半径，近地点处“鹊桥二号”做离心运动（要向远地点运动），因此它在近地点的速度大于近地点位置对应圆周运动的速度 而近地点圆周运动为万有引力提供向心力 可得 而同步卫星速度 因，则，即“鹊桥二号”在近地点的速度大于同步卫星的速度，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，一匀强电场平行于矩形，其中，。一电子从点运动到点，静电力做功为；再从点运动到点，静电力做功为。已知点的电势为零，下列说法正确的是（　　） A. 点的电势为 B. 电子在点时电势能为 C. 电场强度的大小为 D. 电场强度的方向从点指向点 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据电场力做功与电势差的关系有 可得 同理 可得 已知点的电势为零，可得， 在匀强电场中，平行线段两端电势差相等，即 可得 可得点的电势为，故A错误； B．电子在点时电势能为，故B正确； C．将电场强度分解为沿 cb 方向（水平）和沿 dc 方向（竖直）。 水平方向分场强 竖直方向分场强 合场强，故C错误； D．连线与水平方向夹角满足 设电场方向与水平方向夹角为，有 可知电场强度方向不从点指向点，故D错误。 故选B。 6. 如图1所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，四个定值电阻的阻值均为，电压表和电流表均为理想电表，导线电阻不计。用如图2所示的正弦式交流电给该变压器装置供电，下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数为 B. 电流表的示数为 C. 副线圈中交变电流的频率为 D. 与消耗的功率之比为 【答案】A 【解析】 【详解】C．由图2可知交流电周期 频率 变压器不改变频率，故副线圈中交变电流的频率为，故C错误； AB．由图2可知，为该装置供电的交流电的有效值为 副线圈电路的总电阻为 根据变压器原理，有 原线圈的输入功率与副线圈的输出功率相等，即 可知 可将变压器及输出部分等效为电阻，满足 因此，原线圈的电流为 电压表的示数为 副线圈电流表的示数为，故A正确，B错误； D．消耗的功率为 副线圈电压 消耗的功率为 与消耗的功率之比为，故D错误。 故选A。 7. 如图所示，一倾角的斜面固定在水平面上，质量为的小物块（可视为质点）放在斜面的端。现对小物块施加一水平向右、大小为的恒定外力，同时给小物块一初动能，使小物块沿着斜面向上运动并从端飞出。已知斜面长为，小物块与斜面之间的动摩擦因数为，重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 小物块从到的过程中，机械能增加了 B. 小物块运动到点时动能为 C. 小物块离开点后（落地前）最小动能为 D. 小物块离开点后（落地前）最大动能为 【答案】C 【解析】 【详解】A．小物块在斜面上运动时，垂直斜面方向受力平衡，支持力 滑动摩擦力 由功能关系可知，除重力外，其他力做的功等于机械能的变化量。小物块从到的过程中，外力做功 摩擦力做功 故机械能变化量，小物块从到的过程中，机械能守恒，故A错误； B．设小物块运动到点时动能为，根据机械能守恒定律可知 代入题干数据，解得，故B错误； C．小物块离开点后，受重力 和恒定外力作用，合力的水平分量为 合力的竖直分量为 合力方向与水平方向夹角满足 即，方向斜向右下； 小物块在点的速度方向沿斜面向上，与水平方向成，方向斜向右上。因此，初速度方向与合力方向夹角为，将速度分解为垂直于合力方向的分量和平行于合力方向的分量。其中 小物块在垂直于合力方向做匀速直线运动，在平行于合力方向做匀变速直线运动，当平行于合力方向的速度减为0时，合速度最小，最小速度，最小动能 ，故C正确； D．小物块离开点后先做减速运动，达到最小速度后做加速运动，落地前瞬间速度最大，对应的动能最大，从点到落地，重力做功  外力水平向右，物体水平位移向右，故做正功，即 根据动能定理，落地动能 可知，故D错误。 故选C。 二、多项选择题：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. 一列简谐横波沿轴传播，时的波形如图所示。质点的平衡位置在处，质点的平衡位置在处，时质点的位移为。已知波源的振动周期为），下列说法正确的是（　　） A. 若该波沿着轴正方向传播，则 B. 若该波沿着轴负方向传播，则波速大小为 C. 质点的位移为时，质点的位移可能为 D. 质点的位移为时，质点的位移可能为0 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．波沿正方向传播时，时M点向上振动，M的振动方程为 代入 得 解得或 整理得或 结合，只有当时，有符合题意，故A正确； B．波沿负方向传播时，时M点向下振动，M的振动方程为 代入 得 解得或 整理得​或​ 结合，只有当时，有符合题意。 由波形图得波长，由 可得，故B正确； CD．M相位为​，满足 即​，​​ M、N间距，相位差 ​N相位为（正负对应传播方向） 展开得 代入​​得或 因此N位移可能为或，不可能为，故C正确，D错误。 故选ABC。 9. 一定质量的理想气体从状态依次经过状态、和后再回到状态，其图像如图所示，其中和的延长线均过原点，与轴平行。下列说法正确的是（　　） A. 的过程中，气体的内能增加 B. 的过程中，外界对气体做功，气体内能减小 C. 的过程中，气体从外界吸收的热量大于内能的增量 D. 整个过程中气体吸收的热量等于放出的热量 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据理想气体状态方程可得 可得 即图像中与原点连线的斜率大小反应气体的温度，的过程中，与原点连线的斜率不变，即气体的温度不变，即气体的内能不变，故A错误； B．的过程中，气体的体积减小，外界对气体做功；气体的压强不变，根据可知，气体的温度降低，即气体的内能减小，故B正确； C．的过程中，与原点连线的斜率变大，即气体的温度升高，气体的内能增大，即；气体的体积增大，气体对外做功，即，根据热力学第一定律可得 可知，故C正确； D．根据图像作出图像，如图所示 根据与坐标轴所围面积表示做功可知，过程气体体积减小，外界对气体做功设为，且；过程气体的体积增大，气体对外界做功设为，且，由图像可知 所以整个过程中外界对气体做功 根据热力学第一定律 其中整个过程中气体的内能不变，即 可得 即整个过程中气体吸收的热量小于放出的热量，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，间距为的平行光滑金属导轨和间距为的平行光滑金属导轨、固定在绝缘水平面上，的连线与的连线均垂直于导轨，且两连线相隔一小段距离，之间连接一阻值为的定值电阻。初始时，金属棒甲与的连线重合，金属棒乙与的连线重合，甲、乙之间有一爆炸螺丝，金属棒丙静止在导轨上，且到、连线的距离为，金属棒丙与的连线也均垂直于导轨，整个装置处于方向垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度大小为。现启动爆炸螺丝，极短时间内使金属棒甲、乙获得平行于导轨的速度，金属棒甲向左滑行一段距离后停止（未碰到定值电阻），金属棒乙开始运动时速度大小为，当金属棒丙运动到的连线处时速度为。已知金属棒乙、丙没有发生碰撞，金属棒甲的质量为，长度为，接入电路的电阻为，金属棒乙和丙的质量均为，长度均为，电阻均为，其余电阻均不计，整个运动过程中金属棒与导轨垂直并接触良好。下列说法正确的是（　　） A. 金属棒甲开始运动时，两端点的电势差为 B. 金属棒甲向左滑行的距离为 C. 金属棒丙运动到处时的加速度大小为 D. 导轨的长度至少为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．爆炸过程动量守恒，爆炸仅发生在甲、乙之间，因此  得 甲切割磁感线的有效长度是导轨间距，感应电动势 根据闭合回路的欧姆定律得电流 甲两端的电势差为路端电压 故A错误； B．对甲向左运动过程用动量定理，安培力冲量等于动量变化  即  又电磁感应中电量 代入得  得  故B正确； C．乙、丙系统动量守恒： 得当时。 总感应电动势 电流 丙受到的安培力 加速度 故C错误； D．设乙位移为，丙位移为，相对位移 导轨最小长度 对丙用动量定理 电流 因此电量 代入得：  得  因此导轨长度至少为 故D正确； 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 一小灯泡的说明书上画有如图1所示的伏安特性曲线，并标注额定电压为。小明同学想通过实验验证实际工作时的伏安特性曲线是否与说明书上一致。实验时，实验室提供的器材如下： 电压表V（量程为，内阻约为） 电流表A（量程为，内阻约为） 滑动变阻器（最大阻值为，额定电流为） 滑动变阻器（最大阻值为，额定电流为） 电源（ ，） 开关、导线若干。 （1）滑动变阻器应选________（选填“”或“”）。 （2）请用笔画线代替导线，将图2的实物图补充完整。 （3）多次实验测得不同电流和对应的电压，绘制的图像与图1一致，由图1可知，随着电压增大，小灯泡的电阻将________（选填“变大”“变小”或“不变”），小灯泡的额定功率约为________（保留2位有效数字）。 【答案】（1） （2） （3） ①. 变大 ②. 0.81##0.82##0.83 【解析】 【分析】 【小问1详解】 验证小灯泡伏安特性曲线需要电压从零开始调节，滑动变阻器采用分压式接法，分压式接法优先选择阻值小、额定电流大的滑动变阻器，调节会更加简便，阻值过大、额定电流过小，因此选。 【小问2详解】 滑动变阻器分压式接法 ，电流表外接法。电路图如图所示 【小问3详解】 [1]小灯泡电阻，在图像中，等于点与原点连线斜率的倒数，由图可知，随电压增大，连线斜率减小，因此电阻变大。 [2]额定电压，从图中读得时，电流，因此额定功率 【点睛】 12. 物理小组的同学们用如图1所示的装置研究竖直面内做圆周运动的小球机械能是否守恒。长为（包含小球的半径）的轻绳一端拴在光滑固定的转轴处，另一端连接小球，小球外侧固定一遮光条。转轴点正上方和正下方靠近小球经过的位置各安装一光电门，当小球在竖直面内做圆周运动时，遮光条恰好能通过光电门。现使小球在竖直面内做圆周运动，读出遮光条通过光电门1的时间为，通过光电门2的时间为，忽略空气阻力，重力加速度为。 （1）用游标卡尺测量遮光条的宽度，其示数如图2所示，则遮光条的宽度为________。遮光条通过光电门1时的速度大小为________（用题中给出的字母表示），此时小球的实际速度________（选填“大于”“等于”或“小于”）。 （2）若小球的质量为，小球从最高点到最低点的过程中，动能的增加量为________，重力势能的减少量为________。若小球的机械能守恒，以为纵轴、为横轴作出图像，图像与纵轴的截距为________。（均用题中给出的字母表示） 【答案】（1） ①. 3.45 ②. ③. 小于 （2） ①. ②. ③. 【解析】 【分析】 【小问1详解】 [1]这是20分度游标卡尺，精度为：主尺读数为，游标尺第10格对齐，故读数为 [2]利用平均速度近似瞬时速度，遮光条通过光电门1的速度 [3]遮光条固定在小球外侧，到转轴的距离大于小球实际转动半径，圆周运动角速度相同，由，可知遮光条线速度更大，因此小球实际速度小于​。 【小问2详解】 [1]最高点速度，最低点速度 因此动能增量  [2]重力势能减少量：小球从最高点到最低点下降高度为，因此 [3]机械能守恒时​ 整理得 化简得 因此图像纵截距​ 【点睛】 13. 如图所示，一透明棱镜的截面为直角梯形，其中，，，为上的一点，，一束单色光从点以入射角（未知）射入棱镜，恰好在棱镜内发生两次全反射，最终垂直射出棱镜。已知光在真空中的传播速度为，求： （1）透明棱镜的折射率和； （2）该单色光在棱镜中的传播时间。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，光路图如图所示 由几何关系可知， 折射率为 根据折射定律可得 解得 【小问2详解】 由几何关系可知，， 则， 所以该单色光在棱镜中的传播路程为 该单色光在棱镜中的传播速度为 则传播时间为 14. 如图所示，质量为的长木板静止在水平地面上，质量为的小物块静止在长木板的最左端，长木板最右侧距离为（未知）处固定一弹性挡板。质量为的子弹以 的速度水平向右射入小物块a并留在其中（时间很短），之后长木板b与挡板P仅发生一次碰撞（碰撞时间极短），碰撞前后长木板速度大小不变、方向相反，最终小物块a与长木板b恰好同时静止，小物块a始终没滑离长木板b且运动过程中始终未共速。已知小物块a与长木板b之间的动摩擦因数为，小物块a可视为质点，重力加速度取。 （1）子弹射入小物块a后的瞬间，求小物块a的速度大小； （2）若地面光滑，求和长木板b的最小长度； （3）若长木板b与水平地面间的动摩擦因数为，求。 【答案】（1） （2）, （3） 【解析】 【分析】 【小问1详解】 子弹射入过程时间极短，由动量守恒得 代入解得 【小问2详解】 子弹射入后，（总质量）加速度大小,方向向左； 长木板（质量）加速度大小，方向向右。 设碰撞挡板前运动时间为，碰撞时速度 速度 碰撞后速度反向，加速度大小方向不变，最终两者同时静止。对碰撞后有 得 对碰撞后有 代入得 解得 碰撞前位移为，则有 整个过程动能全部转化为摩擦内能，相对位移等于最小长度，由能量守恒 解得 【小问3详解】 碰撞前，地面对的摩擦力，加速度 设碰撞前时间为，碰撞时, 碰撞后向左运动，地面摩擦力向右，加速度，方向向右。 设碰撞后经同时静止。对有 联立可得 对有 联立解得 则 【点睛】 15. 如图所示，平面直角坐标系中，轴左侧存在沿轴负方向的匀强电场，轴右侧存在八层紧密相邻的匀强电场和匀强磁场，每一层电场和磁场的宽度均为，电场方向均沿着轴正方向，磁场方向均垂直平面向里。电场、磁场的边界均与轴平行，长度足够长。粒子甲从轴上的点射入电场，粒子乙从轴负半轴上的点（图中未画出）射入电场，两粒子均沿着轴正方向通过轴进入第一象限，粒子甲恰好没从第八层磁场右边界穿出。已知粒子甲的电荷量为，粒子乙的电荷量为，两粒子的质量均为，初速度大小均为，初速度方向与轴正方向的夹角均为，所有匀强电场的电场强度大小都相等，所有匀强磁场的磁感应强度大小都相等，不计粒子的重力和粒子之间的相互作用，，。 （1）求电场强度的大小和点的横坐标； （2）求磁感应强度的大小和粒子甲在第四层磁场中运动的轨道半径； （3）判断粒子乙能否穿出第八层磁场的右边界，若能，求穿出时的速度方向与水平方向夹角的正弦值，若不能，求能运动到第几层。 【答案】（1）， （2）， （3）粒子乙不能穿出第八层右边界，最远能运动到第四层 【解析】 【小问1详解】 y轴左侧电场沿负方向，粒子方向不受力，做匀速直线运动；方向做匀减速直线运动，到达轴时方向速度减为0。 对粒子甲,初速度分量， 方向位移，运动时间 方向由运动学公式 代入得 对粒子乙，设横坐标为，则 联立甲的式子得 故点横坐标为。 【小问2详解】 根据题意可知，粒子甲到达第八层磁场右边界时速度沿着y轴正方向，设此时粒子甲的速度大小为v,则粒子甲从y轴到第八层磁场右边界的过程中，根据 该过程中，对粒子甲，在y轴方向上由动量定理可得 又 即 解得 设粒子甲在第四层磁场中运动时的速度大小为，根据动能定理 粒子甲在第四层中，由洛伦兹力提供向心力 联立解得 【小问3详解】 设粒子乙到达第n层磁场时速度沿着轴正方向，此时粒子乙的速度大小为，对粒子乙由动能定理 同理，在y轴方向上，由动量定理可得 联立解得 故粒子乙不能穿出第八层磁场的右边界，能运动到第四层。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $