精品解析：陕西西安交通大学附属中学2025-2026学年第二学期高三考前学情自测物理试题

交大附中2025~2026学年第二学期 高三第六次模拟考试物理试题 注意：本试题共6页，三道大题。 一、选择题（本大题共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. 如图所示为仰韶文化时期的一款尖底瓶，该瓶装水后“虚则欹、中则正、满则覆”（“欹”通“倚”，斜倚，斜靠）。下面有关瓶（包括瓶中的水）的说法正确的是（　　） A. 如果把瓶由海南搬到北京，瓶所受重力不会发生改变 B. 瓶子所受重力的方向指向地心 C. 瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点 D. 随着装入瓶中的水增多，瓶的重心一直升高 2. 如图所示，内部光滑、足够长的铝管竖直固定在水平桌面上，直径略小于铝管内径的圆柱形磁体从铝管正上方由静止开始下落，在磁体穿过铝管的过程中，磁体不与管壁碰撞，不计空气阻力。下列选项正确的是（　　） A. 磁体一直做加速运动 B. 磁体下落过程中安培力对铝管做正功 C. 磁体下落过程中铝管产生的焦耳热量等于磁铁动能的变化 D. 经过较长时间后，铝管对桌面的压力等于铝管和磁体的重力之和 3. 自然界中一些放射性重元素往往会发生一系列连续的递次衰变，又称为放射系或衰变链。每个放射性衰变系都有一个半衰期很长的始祖核素，经过若干次连续衰变，直至生成一个稳定核素。已知的衰变链如图所示。下列判断中正确的是（　　） A. 图中的横坐标表示核电荷数，纵坐标表示中子数 B. 衰变最终生成的稳定核素为 C. 衰变最终生成的稳定核素，共有两种不同的衰变路径 D. 衰变最终生成的稳定核素，共发生了7次衰变，2次衰变 4. 花样游泳被誉为水中芭蕾。运动员在花样游泳表演赛中，用手拍皮球，水波向四周散开，可简化为如图所示的模型，时，波源O开始振动（起振方向向下），激发的简谐横波沿水面向四周传播，水面上的各点均在竖直方向做振幅为4cm的简谐运动。已知s时，离O点10m的质点P第一次到达波谷，s时，离O点20m的质点Q第一次到达波峰，下列说法正确的是（　　） A. 简谐横波的波长为10m B. 简谐横波的波速大小为4m/s C. 0~10s内，质点P通过的路程为12cm D. 0~10s内，质点Q通过的路程为24cm 5. 如图所示，两艘拖船A、B通过不可伸长的缆绳拖着无动力货船C在静水中匀速航行。拖船A的速度大小，方向沿缆绳CA方向；拖船B的速度大小，方向沿缆绳CB方向。已知缆绳CA与CB的夹角为，则货船C的速度大小为（　　） A. B. C. D. 6. 夏天的雨后经常可以看到美丽的彩虹，古人对此有深刻认识，唐代词人张志和在《玄真子涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹”。从物理学角度看，虹和霓是两束平行太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，人们在地面上逆着光线看过去就可看到霓虹现象。如图甲所示，一束白光水平射入空中一球形的水滴，经过两次折射和一次反射后射出形成光带MN，出射光线与水平面的夹角称为彩虹角。如图乙所示，从球心O的正下方C点射出的某单色光的入射角，已知，，则下列说法正确的是（　　） A. 该单色光的彩虹角 B. 该单色光在水滴内部B点处发生全反射 C. 水滴对该单色光的折射率约为1.42 D. 若分别用图甲中M、N所对应的两种光在同一装置上做双缝干涉实验，则M所对应的光的条纹间距更大 7. 如图1，在光滑绝缘水平桌面内建立直角坐标系，空间内存在与桌面垂直的匀强磁场。一质量为、带电量为的小球在桌面内做圆周运动。平行光沿轴正方向照射，垂直光照方向放置的接收器记录小球不同时刻的投影位置。投影坐标随时间的变化曲线如图2所示。下列说法正确的是（　　） A. 投影做的是简谐运动，其振幅为 B. 时间内，投影的速度逐渐增大 C. 磁感应强度大小为 D. 投影的速度最大值为 二、多项选择题（本大题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的，全部选对得6分，选对但不全得3分，不选或有错选得0分 8. 如图，竖直轻质弹簧上端固定在天花板上，下端与物块相连。用水平板托住物块，使弹簧处于原长状态。现使竖直向下做匀加速直线运动，加速度，为重力加速度大小。当弹簧伸长量为时、分离，此时的动能为；当弹簧伸长量为时动能达到最大值；当运动到最低点时弹簧伸长量为、加速度大小为，则（ ） A. B. C. D. 9. 一定质量的理想气体经历了如图所示的循环，已知该气体在状态时温度为、压强为、体积为，在状态时温度为、体积为，在状态时体积为，由状态到状态气体吸收的热量为，下列说法中正确的是（　　） A. 气体在状态的温度是900K B. 气体由状态到状态吸收的热量等于增加的内能 C. 气体由状态到状态气体对外界做功 D. 气体由状态到状态气体放出的热量为200J 10. 如图所示的直线加速器由沿轴线分布的金属圆板O和金属圆筒（又称漂移管）A、B、C、D、E组成，金属圆板和金属圆筒分别接在电源的两端。位于和圆筒B、D相连的金属圆板中央的一个质子在圆板O和圆筒A之间的电场中由O点静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒进入加速器，质子在金属圆筒内做匀速运动且时间均为T，在金属圆筒之间的狭缝被电场加速。已知质子电量为e，质量为m，加速时电压U大小相同。不计质子经过狭缝的时间，不考虑相对论效应，下列说法正确的是（　　） A. MN所接电源的极性应周期性变化 B. 质子每经过一次狭缝速度的增加量为 C. 质子从圆筒E射出时的速度大小为 D. 圆筒A、B、C、D、E的长度之比为 三、实验题（共14分） 11. 如图所示，某同学用该装置探究加速度与力的关系。 （1）装置图中木板右侧垫高以平衡阻力，这样做的目的是___________。 A. 为使小车所受合力与绳子拉力大小相等 B. 为使绳子拉力大小近似等于槽码重力 C. 为使小车能做匀加速运动 （2）实验中用槽码重力代替细绳拉力，会使拉力的测量值比真实值偏___________（填“大”或“小”） （3）实验中保持小车质量不变多次改变槽码质量，测得对应的小车加速度。以下作出的图像中与实验事实相符的是___________。 A. B. C. （4）实验小组改进方案，利用如图所示装置进行探究。小钢球置于一小车内，车内后壁装有压力传感器，车顶安装有遮光条。细绳一端系于小车上，另一端跨过固定在水平长木板上的定滑轮，挂上钩码。 a.若将压力传感器的示数视为小球所受合力的大小，在实验过程中，___________（选填“需要”或“不需要”）满足“钩码质量远小于小车质量”的条件，细线___________（选填“需要”或“不需要”）调节至与长木板平行。 b.光电门安装在长木板的位置，在长木板上标记另一位置。改变钩码个数，让小车每次都从位置开始运动，记录多组压力传感器示数和光电门测量的遮光时间。某同学猜想小球的加速度与成正比，若用图像法验证猜想，则最直观、合理的关系图像是下列选项中的___________。 A. B. C. D. 12. 污水中有大量的正、负离子，某污水质量检测组在某化工厂的排污管末端安装了如图甲所示的流量计，用此装置测量污水的流速和等效电阻。测量管由绝缘材料制成，内径为D，匀强磁场方向竖直向上（未画出）、大小B，在前后两个内侧面A、C上固定有竖直正对的金属板作为电极（电阻不计），金属板电极与开关S、电阻箱R和灵敏电流计连接，管道内始终充满污水，污水以恒定的速度自左向右通过。 （1）先利用图乙中的电路测量灵敏电流计G的内阻，实验过程包含以下步骤： A.分别将和的阻值调至最大 B.合上开关 C.调节，使G的指针偏转到满刻度，记下此时的示数 D.合上开关 E.反复调节和，使的示数仍为，G的指针偏转到满刻度的一半，此时的读数为 根据以上操作，测出灵敏电流计内阻为______，这样设计实验______（填“有”或“无”）系统误差。 （2）用游标卡尺测量测量管的直径D，如图丙所示，读数D=______。 （3）图甲中与A极相连的是灵敏电流计的______（填“正”或“负”）接线柱。 （4）闭合图甲中的开关S，调节电阻箱的阻值，记下电阻箱接入电路的阻值R与相应灵敏电流计G的读数I，绘制图像，如图丁所示，则污水的流速为______，污水接入电路的等效电阻为______。（用题中的字母a、b、c、B、D、表示） 四、解答题（共40分） 13. 如图，某同学研究卫星先环绕地球运动，之后再做变轨的过程。设卫星质量为m，先在近地圆轨道上绕地球运行。已知地球质量为M，引力常量为G，地球半径为R。 （1）求卫星变轨前的运行速率； （2）研究变轨时，在地表附近的A点短暂启动发动机，使卫星进入椭圆轨道，该轨道的远地点B距地心为8R。已知卫星的引力势能可表示为（r为卫星到地心的距离，设无限远处引力势能为零） Ⅰ.求卫星在近地轨道和在椭圆轨道环绕地球的周期比值（保留三位小数） Ⅱ.求变轨前卫星的机械能； Ⅲ.求短暂启动过程中发动机对卫星做的功W。（提示：结合开普勒第二定律，其中、分别表示近地点和远地点与地球球心的距离） 14. 如图甲所示，在足够长的固定斜面上有一静止的物块B，时将质量为m的物块A从距离物块B斜上方L处由静止释放，时，物块A、B发生第一次碰撞，时，二者发生第二次碰撞，在两次碰撞间物块A的图线如图乙所示（其中、均为未知量），若每次碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短，两物块均可视为质点且与斜面间的最大静摩擦力均等于滑动摩擦力。 （1）求物块A沿斜面上滑与下滑加速度大小的比值； （2）求第一次碰撞后物块A沿斜面向上运动的最大距离； （3）已知物块B的质量，且A、B物块每次碰撞前物块B均已经停止运动，求物块B沿斜面下滑的最大距离。 15. 高能粒子实验装置是用以发现高能粒子并研究其特性的主要实验工具，图示为某种该装置的简化模型。在轴沿竖直方向的直角坐标系中，在第一象限内有与轴负方向平行的匀强电场，电场强度大小；第二象限内有垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ；的区域内有磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外的匀强磁场Ⅱ。现有一质量为、电荷量为的带正电粒子从点以速率沿轴负方向开始运动，经磁场偏转后通过点进入电场，经电场偏转后通过点进入磁场Ⅱ。粒子在磁场Ⅱ中还受到与速度大小成正比、方向相反的阻力，比例系数为；当粒子在磁场Ⅱ中运动到轴上的点（未画出）时恰好沿轴正方向做直线运动；轴上无电场、磁场存在，不计粒子重力。求： （1）第二象限内磁场磁感应强度大小； （2）粒子从点运动到点的时间； （3）、两点间的距离以及粒子从点运动到点的路程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 交大附中2025~2026学年第二学期 高三第六次模拟考试物理试题 注意：本试题共6页，三道大题。 一、选择题（本大题共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. 如图所示为仰韶文化时期的一款尖底瓶，该瓶装水后“虚则欹、中则正、满则覆”（“欹”通“倚”，斜倚，斜靠）。下面有关瓶（包括瓶中的水）的说法正确的是（　　） A. 如果把瓶由海南搬到北京，瓶所受重力不会发生改变 B. 瓶子所受重力的方向指向地心 C. 瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点 D. 随着装入瓶中的水增多，瓶的重心一直升高 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于海南和北京的纬度不同，（重力加速度）不同，故所受的重力不同，故A错误； B．瓶子所受重力的方向竖直向下，不一定指向地心，故B错误； C．重心是物体各部分所受重力的等效作用点，故C正确； D．随着装入瓶中的水增多，瓶的重心先降低后升高，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，内部光滑、足够长的铝管竖直固定在水平桌面上，直径略小于铝管内径的圆柱形磁体从铝管正上方由静止开始下落，在磁体穿过铝管的过程中，磁体不与管壁碰撞，不计空气阻力。下列选项正确的是（　　） A. 磁体一直做加速运动 B. 磁体下落过程中安培力对铝管做正功 C. 磁体下落过程中铝管产生的焦耳热量等于磁铁动能的变化 D. 经过较长时间后，铝管对桌面的压力等于铝管和磁体的重力之和 【答案】D 【解析】 【详解】AD．在磁体穿过铝管的过程中，铝管的磁通量发生变化，根据楞次定律可得，磁体受铝管竖直向上的安培力，又根据法拉第电磁感应定律可得，磁体的速度越大，所受铝管中产生的感应电动势越大，感应电流也就越大，磁体所受的安培力也越大。再根据牛顿第二定律可得，对磁体 随着磁体下落过程中速度增大，安培力增大，则加速度减小，直到加速度减为0，铝管足够长，磁体下落时间较长，则最后磁体匀速运动，磁体受的安培力与磁体重力大小相等，方向相反。由牛顿第三定律得磁体对铝管的安培力竖直向下，大小与磁体重力大小相等。对铝管受力分析，桌面对铝管的支持力等于铝管的重力与所受安培力大小之和，即等于铝管和磁体的重力之和。又有牛顿第三定律可知，铝管对桌面的压力等于铝管和磁体的重力之和。 故A错误，D正确； B．因为铝管静止不动，所以磁体下落过程中安培力对铝管做功为0。故B错误； C．由能量守恒可得，磁体下落过程中铝管产生的焦耳热量等于磁铁机械能的变化。故C错误； 故选D。 3. 自然界中一些放射性重元素往往会发生一系列连续的递次衰变，又称为放射系或衰变链。每个放射性衰变系都有一个半衰期很长的始祖核素，经过若干次连续衰变，直至生成一个稳定核素。已知的衰变链如图所示。下列判断中正确的是（　　） A. 图中的横坐标表示核电荷数，纵坐标表示中子数 B. 衰变最终生成的稳定核素为 C. 衰变最终生成的稳定核素，共有两种不同的衰变路径 D. 衰变最终生成的稳定核素，共发生了7次衰变，2次衰变 【答案】A 【解析】 【详解】A．的核电荷数为92，核子数为235，中子数为143。结合衰变链图可知，图的横坐标表示核电荷数，而纵坐标表示中子数，选项A正确； B．查图可知，最终生成的稳定核素为核电荷数为82，核子数为 82+125=207 的，选项B错误； C．由图可知，衰变为后 ，接下来可能发生α衰变生成，亦可能发生β衰变生成。而衰变至后亦存在两条衰变路径。所以衰变生成，共有四条不同的衰变路径，选项C错误； D．由图结合前面C项的分析可知，无论沿任何一条路径，最终都是发生7次α衰变，4次β衰变，选项D错误。 故选A。 【点睛】本题考查考生对衰变及其规律的理解与应用，考查考生的物理观念。 4. 花样游泳被誉为水中芭蕾。运动员在花样游泳表演赛中，用手拍皮球，水波向四周散开，可简化为如图所示的模型，时，波源O开始振动（起振方向向下），激发的简谐横波沿水面向四周传播，水面上的各点均在竖直方向做振幅为4cm的简谐运动。已知s时，离O点10m的质点P第一次到达波谷，s时，离O点20m的质点Q第一次到达波峰，下列说法正确的是（　　） A. 简谐横波的波长为10m B. 简谐横波的波速大小为4m/s C. 0~10s内，质点P通过的路程为12cm D. 0~10s内，质点Q通过的路程为24cm 【答案】D 【解析】 【详解】AB．s时，离O点10m的质点P第一次到达波谷，则 s时，离O点20m的质点Q第一次到达波峰，则 解得 ， 简谐横波的波长为 故AB错误； C．波源O传播至质点P的时间为 0~10s内，质点P的振动时间为8s，即两个周期，质点P通过的路程为 故C错误； D．波源O传播至质点Q的时间为 0~10s内，质点Q的振动时间为6s，即，质点Q通过的路程为 故D正确。 故选D。 5. 如图所示，两艘拖船A、B通过不可伸长的缆绳拖着无动力货船C在静水中匀速航行。拖船A的速度大小，方向沿缆绳CA方向；拖船B的速度大小，方向沿缆绳CB方向。已知缆绳CA与CB的夹角为，则货船C的速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设货船C的速度为，与缆绳CA的夹角为，则与缆绳CB的夹角。沿CA方向有 沿CB方向有 其中 可得 其中 代入得 故选B。 6. 夏天的雨后经常可以看到美丽的彩虹，古人对此有深刻认识，唐代词人张志和在《玄真子涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹”。从物理学角度看，虹和霓是两束平行太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，人们在地面上逆着光线看过去就可看到霓虹现象。如图甲所示，一束白光水平射入空中一球形的水滴，经过两次折射和一次反射后射出形成光带MN，出射光线与水平面的夹角称为彩虹角。如图乙所示，从球心O的正下方C点射出的某单色光的入射角，已知，，则下列说法正确的是（　　） A. 该单色光的彩虹角 B. 该单色光在水滴内部B点处发生全反射 C. 水滴对该单色光的折射率约为1.42 D. 若分别用图甲中M、N所对应的两种光在同一装置上做双缝干涉实验，则M所对应的光的条纹间距更大 【答案】C 【解析】 【详解】Ｃ．在题图乙上标出各角度，如图所示 由几何关系可知 解得 根据折射定律有 故C正确； A．由光路的可逆性可知，光在C点的折射角依然为，故该单色光的彩虹角为 故A错误； B．该单色光在水滴内发生全反射的临界角C满足 又 sinθ<sinC 则该单色光在水滴内部B点不可能发生全反射。故B错误； D．根据题图甲可知水滴对M所对应的光的折射率大于对N所对应的光的折射率，则M、N所对应的光分别为紫光和红光，紫光波长比红光短，又双缝干涉条纹间距 则M所对应的光的条纹间距更小。故D错误。 故选C。 7. 如图1，在光滑绝缘水平桌面内建立直角坐标系，空间内存在与桌面垂直的匀强磁场。一质量为、带电量为的小球在桌面内做圆周运动。平行光沿轴正方向照射，垂直光照方向放置的接收器记录小球不同时刻的投影位置。投影坐标随时间的变化曲线如图2所示。下列说法正确的是（　　） A. 投影做的是简谐运动，其振幅为 B. 时间内，投影的速度逐渐增大 C. 磁感应强度大小为 D. 投影的速度最大值为 【答案】D 【解析】 【详解】A．振幅A是投影偏离平衡位置的最大距离。由图 2，最大 最小 平衡位置 则振幅，A错误； B．时间内，投影图像斜率绝对值减小（斜率表示速度 ），故投影速度逐渐减小，B错误； C．小球做圆周运动的周期T等于投影简谐运动的周期。由图 2可知 得 由洛伦兹力提供向心力 且圆周运动周期 得，C错误； D．简谐运动最大速度，D正确。 故选D。 二、多项选择题（本大题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的，全部选对得6分，选对但不全得3分，不选或有错选得0分 8. 如图，竖直轻质弹簧上端固定在天花板上，下端与物块相连。用水平板托住物块，使弹簧处于原长状态。现使竖直向下做匀加速直线运动，加速度，为重力加速度大小。当弹簧伸长量为时、分离，此时的动能为；当弹簧伸长量为时动能达到最大值；当运动到最低点时弹簧伸长量为、加速度大小为，则（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．、分离时，二者弹力为0，对由牛顿第二定律：  代入 得： 即： 动能最大状态（），动能最大时合力为0，加速度为0：  因此 故A错误； B．分离前做匀加速直线运动，由运动学公式，得：  从到最低点，动能从变为0，由动能定理解得： 因此：  故B错误； C．分离后从到，由动能定理： 代入，解得： 因此 故C正确； D．对最低点由牛顿第二定律： 得 又 则： 故D错误。 故选C。 9. 一定质量的理想气体经历了如图所示的循环，已知该气体在状态时温度为、压强为、体积为，在状态时温度为、体积为，在状态时体积为，由状态到状态气体吸收的热量为，下列说法中正确的是（　　） A. 气体在状态的温度是900K B. 气体由状态到状态吸收的热量等于增加的内能 C. 气体由状态到状态气体对外界做功 D. 气体由状态到状态气体放出的热量为200J 【答案】BD 【解析】 【详解】A．过程，气体发生等压变化 解得 故A错误； B．体由状态到状态，气体发生等容变化，气体不做功，由热力学第一定律得，吸收的热量等于增加的内能，故B正确； C．气体由状态到状态气体体积减小，外界对气体做功，故C错误； D．，等容变化，吸收热量等于内能的增加， ， 过程，由热力学第一定律得 代入数据得 故D正确。 故选BD。 10. 如图所示的直线加速器由沿轴线分布的金属圆板O和金属圆筒（又称漂移管）A、B、C、D、E组成，金属圆板和金属圆筒分别接在电源的两端。位于和圆筒B、D相连的金属圆板中央的一个质子在圆板O和圆筒A之间的电场中由O点静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒进入加速器，质子在金属圆筒内做匀速运动且时间均为T，在金属圆筒之间的狭缝被电场加速。已知质子电量为e，质量为m，加速时电压U大小相同。不计质子经过狭缝的时间，不考虑相对论效应，下列说法正确的是（　　） A. MN所接电源的极性应周期性变化 B. 质子每经过一次狭缝速度的增加量为 C. 质子从圆筒E射出时的速度大小为 D. 圆筒A、B、C、D、E的长度之比为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．因由直线加速质子，其运动方向不变，由图可知，圆筒A的右边缘为负极时，则在下一个加速时需要圆筒B的右边缘为负极，所以MN所接电源的极性应周期变化，故A项正确； B．质子每加速一次，由动能定理得 整理得 由上述式子可知并不是速度的增加量，故B项错误； C．若质子从O点进入，则共经历5次完整加速，有 解得 故C项错误； D．质子到达A的左侧速度为，到达B的左侧速度为 则有 所以 同理可得圆筒A、B、C、D、E的长度之比为，故D项正确。 故选AD。 三、实验题（共14分） 11. 如图所示，某同学用该装置探究加速度与力的关系。 （1）装置图中木板右侧垫高以平衡阻力，这样做的目的是___________。 A. 为使小车所受合力与绳子拉力大小相等 B. 为使绳子拉力大小近似等于槽码重力 C. 为使小车能做匀加速运动 （2）实验中用槽码重力代替细绳拉力，会使拉力的测量值比真实值偏___________（填“大”或“小”） （3）实验中保持小车质量不变多次改变槽码质量，测得对应的小车加速度。以下作出的图像中与实验事实相符的是___________。 A. B. C. （4）实验小组改进方案，利用如图所示装置进行探究。小钢球置于一小车内，车内后壁装有压力传感器，车顶安装有遮光条。细绳一端系于小车上，另一端跨过固定在水平长木板上的定滑轮，挂上钩码。 a.若将压力传感器的示数视为小球所受合力的大小，在实验过程中，___________（选填“需要”或“不需要”）满足“钩码质量远小于小车质量”的条件，细线___________（选填“需要”或“不需要”）调节至与长木板平行。 b.光电门安装在长木板的位置，在长木板上标记另一位置。改变钩码个数，让小车每次都从位置开始运动，记录多组压力传感器示数和光电门测量的遮光时间。某同学猜想小球的加速度与成正比，若用图像法验证猜想，则最直观、合理的关系图像是下列选项中的___________。 A. B. C. D. 【答案】（1）A （2）大 （3）A （4） ①. 不需要 ②. 需要 ③. D 【解析】 【小问1详解】 A.装置图中木板右侧垫高以平衡阻力，根据牛顿第二定律，当摩擦力被平衡后，绳子的拉力等于小车所受的合力，这样便于研究加速度与力的关系，故A正确； B.为使槽码重力近似等于绳子拉力是在满足槽码质量远小于小车质量的条件下，与平衡阻力目的不同，故B错误； C.小车做匀加速运动是在满足合力恒定等条件下实现，平衡阻力不是主要为了使小车能做匀加速运动，故C错误。 故选A。 【小问2详解】 设小车质量为，槽码质量为，又对整体根据牛顿第二定律有 对小车有 解得 所以实验中用槽码重力代替细绳拉力，会使拉力的测量值比真实值偏大。 【小问3详解】 由 解得 当较小时，有 得 与近似成正比；当逐渐增大时，逐渐减小，与不再成正比，图像的斜率逐渐减小，所以A图像与实验事实相符，故选A。 【小问4详解】 a.[1]对小钢球进行分析，受到重力、小车的支持力与压力传感器的弹力，小钢球的合力等于压力传感器的弹力，即压力传感器的示数等于小球所受合力的大小，可知，在实验过程中，不需要满足钩码质量远小于小车质量； [2]为了保证小车所受拉力的方向不变，因此细线需要调节至与长木板平行； b.[3]设间距为，遮光条宽度为，遮光条通过光电门的瞬时速度 根据运动学公式 联立解得 因此为了直观反映小球的加速度与成正比，需要建立图像。 故选D。 12. 污水中有大量的正、负离子，某污水质量检测组在某化工厂的排污管末端安装了如图甲所示的流量计，用此装置测量污水的流速和等效电阻。测量管由绝缘材料制成，内径为D，匀强磁场方向竖直向上（未画出）、大小B，在前后两个内侧面A、C上固定有竖直正对的金属板作为电极（电阻不计），金属板电极与开关S、电阻箱R和灵敏电流计连接，管道内始终充满污水，污水以恒定的速度自左向右通过。 （1）先利用图乙中的电路测量灵敏电流计G的内阻，实验过程包含以下步骤： A.分别将和的阻值调至最大 B.合上开关 C.调节，使G的指针偏转到满刻度，记下此时的示数 D.合上开关 E.反复调节和，使的示数仍为，G的指针偏转到满刻度的一半，此时的读数为 根据以上操作，测出灵敏电流计内阻为______，这样设计实验______（填“有”或“无”）系统误差。 （2）用游标卡尺测量测量管的直径D，如图丙所示，读数D=______。 （3）图甲中与A极相连的是灵敏电流计的______（填“正”或“负”）接线柱。 （4）闭合图甲中的开关S，调节电阻箱的阻值，记下电阻箱接入电路的阻值R与相应灵敏电流计G的读数I，绘制图像，如图丁所示，则污水的流速为______，污水接入电路的等效电阻为______。（用题中的字母a、b、c、B、D、表示） 【答案】（1） ①. ②. 无 （2）3.035 （3）负 （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1][2]由题意可知电流计G的满偏电流为，闭合开关后使电流计的示数为，电流计G的示数为，说明通过的电流也为，与电流计G并联电压相同，所以 由上述分析可知所测量的电流计内阻没有系统误差。 【小问2详解】 游标卡尺读数包括主尺读数加副尺读数 【小问3详解】 甲图中污水流动携带大量的正、负离子，由左手定则可知，正离子偏向C极，负离子偏向A极，所以A极与灵敏电流计的负极相连。 【小问4详解】 [1][2]由于粒子偏转AC两极板间存在电势差，当电势差稳定时 电路中有 两式联立解得 可知图像的斜率 解得 图像的截距 解得 四、解答题（共40分） 13. 如图，某同学研究卫星先环绕地球运动，之后再做变轨的过程。设卫星质量为m，先在近地圆轨道上绕地球运行。已知地球质量为M，引力常量为G，地球半径为R。 （1）求卫星变轨前的运行速率； （2）研究变轨时，在地表附近的A点短暂启动发动机，使卫星进入椭圆轨道，该轨道的远地点B距地心为8R。已知卫星的引力势能可表示为（r为卫星到地心的距离，设无限远处引力势能为零） Ⅰ.求卫星在近地轨道和在椭圆轨道环绕地球的周期比值（保留三位小数） Ⅱ.求变轨前卫星的机械能； Ⅲ.求短暂启动过程中发动机对卫星做的功W。（提示：结合开普勒第二定律，其中、分别表示近地点和远地点与地球球心的距离） 【答案】（1） （2）Ⅰ．0.105 Ⅱ． Ⅲ． 【解析】 【小问1详解】 变轨前卫星近地圆轨道运动，万有引力提供向心力 整理得​​​ 【小问2详解】 Ⅰ. 根据开普勒第三定律，对绕地球的卫星有  近地圆轨道半长轴 椭圆轨道近地点距地心，远地点距地心，半长轴​ 由开普勒第三定律 得 Ⅱ. ​机械能为动能+引力势能。变轨前动能 引力势能 因此 Ⅲ. 卫星进入椭圆轨道后机械能守恒，结合题目给的开普勒第二定律结论 得，其中是变轨后A点速度。由机械能守恒​ 代入，整理得 因此椭圆轨道总机械能​ 由动能定理，发动机做功等于机械能的变化量​ 14. 如图甲所示，在足够长的固定斜面上有一静止的物块B，时将质量为m的物块A从距离物块B斜上方L处由静止释放，时，物块A、B发生第一次碰撞，时，二者发生第二次碰撞，在两次碰撞间物块A的图线如图乙所示（其中、均为未知量），若每次碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短，两物块均可视为质点且与斜面间的最大静摩擦力均等于滑动摩擦力。 （1）求物块A沿斜面上滑与下滑加速度大小的比值； （2）求第一次碰撞后物块A沿斜面向上运动的最大距离； （3）已知物块B的质量，且A、B物块每次碰撞前物块B均已经停止运动，求物块B沿斜面下滑的最大距离。 【答案】（1）2 （2） （3） 【解析】 【详解】（1）根据题意，由图乙可知，物块A在的时间内沿斜面匀加速下滑，加速度大小 物块A在的时间内沿斜而匀减速上滑，加速度大小 解得 （2）物块A在时间内与在的时间内受力情况一致，则加速度相同，故时 刚释放物块A时，A、B之间的距离为L，则有 整理得 则物块A在的时间内沿斜而向上运动，运动的距离 联立解得 （3）物块A与物块B第一次碰撞时，由动量守恒有 其中，， 联立解得 则物块A在时间内下滑的距离 已知第二次碰撞前物块B已停止运动，故物块B碰后沿斜面下滑的距离 物块A与物块B发生第二次碰撞，由图可知，碰前瞬间物块A的速度 由动量守恒有 由机械守恒有 联立解得 设物块B下滑过程中的加速度为a，第一次碰撞后物块B下滑的距离为，则有 设第二次碰撞后物块B下滑的距离为，则有 可得 以此类推可得 则物块B运动的总距离 当时，代入数据解得 15. 高能粒子实验装置是用以发现高能粒子并研究其特性的主要实验工具，图示为某种该装置的简化模型。在轴沿竖直方向的直角坐标系中，在第一象限内有与轴负方向平行的匀强电场，电场强度大小；第二象限内有垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ；的区域内有磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外的匀强磁场Ⅱ。现有一质量为、电荷量为的带正电粒子从点以速率沿轴负方向开始运动，经磁场偏转后通过点进入电场，经电场偏转后通过点进入磁场Ⅱ。粒子在磁场Ⅱ中还受到与速度大小成正比、方向相反的阻力，比例系数为；当粒子在磁场Ⅱ中运动到轴上的点（未画出）时恰好沿轴正方向做直线运动；轴上无电场、磁场存在，不计粒子重力。求： （1）第二象限内磁场磁感应强度大小； （2）粒子从点运动到点的时间； （3）、两点间的距离以及粒子从点运动到点的路程。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 画出粒子的运动轨迹，如图1所示 可知粒子在第二象限内做圆周运动的半径 洛伦兹力提供圆周运动的向心力，可得 解得 【小问2详解】 粒子在第二象限中运动的时间 粒子在电场中做类平抛运动，可得 联立解得 粒子从点运动到点的时间 【小问3详解】 粒子过点后，取一小段时间，粒子受力情况及矢量分解如图2所示 根据动量定理在方向上可得 在方向上可得 两边同时对过程求和可得 其中，，， 整理得 又 联立解得 在切线方向上，由动量定理可得 两边同时对过程求和有 进入磁场Ⅱ时 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $