精品解析：2026届湖北鄂州高中高三下学期高考训练物理试卷（一）

2026届高考训练（一） 物理试卷 试卷满分：100分 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. 物理学的发展历程中蕴含着丰富的科学思维与方法。下列关于物理史实与概念的说法中，正确的是（　　） A. 光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的强度成正比 B. 查德威克用粒子轰击获得反冲核，发现了中子 C. 玻尔原子理论保留了核式结构模型并引入了轨道量子化与定态和频率条件 D. 伽利略利用斜面实验研究自由落体运动，开创了“理想实验+数学推理”的科学方法 2. 北斗三号卫星导航系统由3颗地球静止轨道卫星（GEO）、3颗倾斜地球同步轨道卫星（IGSO）和24颗轨道更低的中圆地球轨道卫星（MEO）组成。假设现在有四颗卫星：近地卫星、未发射的北斗导航卫星、地球静止轨道卫星（GEO）和中圆地球轨道卫星（MEO），它们均做匀速圆周运动，且运动方向与地球自转方向相同，下列有关说法正确的是（　　） A. 近地卫星运行的线速度可能大于第一宇宙速度 B. 中圆地球轨道卫星MEO的速度一定比未发射的北斗导航卫星速度小 C. 在相同时间内地球静止轨道卫星GEO转过的弧长最短 D. 赤道上未发射的北斗导航卫星随地球自转的向心加速度比地球静止轨道卫星GEO向心加速度小 3. 2020年2月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面S蛋白与人体细胞表面ACE2蛋白的结合过程，首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，它与光学显微镜相比具有更高的分辨率，其原因是电子的物质波波长远小于可见光波长。在电子显微镜中，电子束相当于光束，通过由电场或磁场构成的电子透镜实现会聚和发散作用。其中的一种电子透镜由两个金属圆环M、N组成，其结构如图甲所示，图乙为图甲的截面示意图。显微镜工作时，两圆环的电势，图乙中虚线表示两圆环之间的等势面（相邻等势面间电势差相等）。现有一束电子经电压U加速后，沿着平行于两金属圆环轴线的方向进入金属圆环M。根据题目信息和所学知识，下列推断正确的是（　　） A. 电子比可见光的波动性强，更容易发生衍射 B. 增大电子的加速电压U，可提升该显微镜的分辨率 C. 电子从M向N运动过程中电势能增大，加速度变大 D. 电子在穿越电子透镜的过程中动能不断减小 4. 甲、乙两列横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播波速均为4m/s。t=0时刻二者在x=5m处相遇，波形如图所示。关于平衡位置分别位于x=5m、x=6m处的P、Q两质点，下列说法正确的是（　　） A. t=1.0s时，P点速度为0 B. t=1.0s时，Q偏离平衡位置的位移为3cm C. 两波相遇后，P的振幅大于2cm D. 两波相遇后，Q的振幅等于3cm 5. 一水管向外满口出水，出水口在水平地面上，水柱在空中做抛体运动。出水速度与水平地面的夹角为θ，水柱最高点到地面的距离为h，水柱落地点到出水口的距离为x，水管的直径为D，则（　　） A. 增大θ，x一定增大 B. 水管的出水速度为 C. 水管每秒出水的体积为 D. 地面以上水的体积为 6. 如图所示，在正三角形ABC区域内存在垂直向外的匀强磁场，三角形边长为L，D点为BC边靠近C点的一个三等分点，现有一电子平行于BA方向射入磁场，粒子在三角形磁场边界仍受到洛伦兹力作用，电子质量为m，电荷量为e，下列说法正确的是（　　） A. 电子离开磁场时的速度偏向角可能为60° B. 若电子速度为，则粒子在磁场中的飞行时间为 C. 若电子从AB边飞出，则电子可能飞出的区域长度为 D. 电子可能从A点飞出 7. 如图，用水平向右的外力F作用于质量为m的物块A，使物块A静止在粗糙倾斜的墙上，墙壁与水平面的夹角为θ，物块与墙壁间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度为g，下列相关分析正确的是（　　） A. 物块静止在墙上时，可能满足 B. 外力F的取值可能为 C. 若增大F，物块可能沿墙面向下做匀加速直线运动 D. 若减小F，物块可能沿墙面向下做匀加速直线运动 8. 如图所示为某发电系统和供电系统，两磁体间的磁场视为匀强磁场，磁感应强度大小为B。匝数为N、面积为S的矩形线圈ABCD绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，线圈两端通过电刷E、F与理想变压器的原线圈相连，副线圈接有负载电阻。维持线圈ABCD以角速度匀速转动的外力做功的平均功率为P。图示位置时，线圈平面与磁场方向恰好垂直，线圈电阻不计，下列说法正确的是（　　） A. 图示位置时，矩形线圈中的磁通量变化率为0 B. 图示位置时，电压表的示数为0 C. 图示位置时，穿过矩形线圈的磁通量为NBS D. 越小，P越大 9. 有时在彩虹的外侧还能看到第二道虹，光彩比第一道虹稍淡，称为霓。霓的形成可以简化为如图所示的模型。其中a、b是两种不同频率的单色光，关于这两种色光，下列说法正确的是（　　） A. 在同种玻璃中传播，b光的波长一定小于a光波长 B. 以相同的入射角从水中射入空气，若在空气中只能看到一种光时，一定是a光 C. 以相同角度斜射到同一平行玻璃板，透过两个表面后，a光侧移量大 D. 若光束a、b分别通过同一双缝干涉装置，光束b的条纹间距比光束a的宽 10. 如图所示，光滑固定斜面上通过细线和定滑轮连接物块A和B（斜面和细线均足够长），斜面与水平面夹角为30°，弹簧两端分别固定在物块B和地面上，物块A的质量为4m，物块B的质量为m，弹簧劲度系数为k，初始时用外力托起物块A，使细线刚好伸直且拉力为零，0时刻无初速度的释放物块A，经过t时间物块A到达最低端，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 在t时间内物块A向下运动了 B. 时刻弹簧恢复原长 C. 在t时间内物块A的最大速度为 D. 弹簧恢复原长时物块A的速度最大 二、实验题 11. 某同学查阅资料看到了这样一个结论：“弹簧的弹性势能公式为（式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）”。为了验证机械能守恒定律，这位同学设计了如下的实验： ①首先他进行了如下图所示的实验：将一根轻质弹簧竖直挂起，在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球，稳定后测得弹簧伸长量为d； ②某同学完成步骤①后，接着进行了如下图所示的实验：将弹簧水平放置在一高度为h的较为光滑的台阶上，一端固定，另一端自由放置；将一个质量为m的小球放在弹簧的自由一端，用手将小球压缩弹簧，测得压缩量为，释放小球让其自由运动至下一个水平面上，测得小球在第二个水平面上的水平位移x。重复试验，分别测得不同的和x值，记录在表格中，然后在图中描点并将各个点连接起来。 （1）同学进行图甲所示实验的目的是为了确定劲度系数，用m、d、g表示劲度系数______； （2）如果所有的点连起来构成一条倾斜的直线，并且该直线的斜率等于______（用k，h，m表示）则说明松手以后小球和弹簧组成的系统机械能守恒； （3）如果考虑台阶上对小球的摩擦阻力作用，则该斜率的测量值相比理论值______（填“偏大”，“偏小”或者“无影响”） 12. 兴趣小组的某同学用如图甲所示电路来测量某新型电源的电动势、内阻和电流表的内阻。已知新型电源的电动势约为6V、内阻约为，电流表的量程为30mA、内阻约为。按图甲所示电路连接好器材后，该同学进行了以下操作： （1）断开和，先将电阻箱的阻值调到________（填“最大阻值”或“零”），闭合，调节电阻箱的阻值，使电流表的指针指在满偏刻度，再将闭合，调节电阻箱的阻值为时，电流表的指针指在满偏刻度的三分之二处，则此电流表的内阻________。（用表示） （2）保持和闭合、电阻箱的阻值不变，调节电阻箱的阻值，记录下电阻箱的阻值及对应的电流表的示数，得到多组、数据，绘制图像如图乙所示，图线的斜率为，纵截距为，则该新型电源的电动势为________，内阻为________。（用、、表示） 三、解答题（请写出必要的文字说明）（共42分） 13. 如图，密闭汽缸两侧与一U形管的两端相连，汽缸壁导热，U形管内盛有密度的液体。一绝热活塞将气缸分成左、右两个气室，开始时左、右气室的体积均为V=3.0L，气体的压强均为，保持外界温度不变，缓慢向左推活塞使左气室体积变为。取重力加速度大小，U形管中气体体积忽略不计，U形管足够长。求： （1）此时右气室的压强； （2）此时U形管左、右液面的高度差。 14. 如图所示，水平面放置两根足够长的平行光滑金属导轨MN和PQ，导轨间距L，左端连接阻值R的电阻，其余电阻不计。在x≥0区域，存在垂直于水平面磁感应强度为B的匀强磁场，一根质量m的金属棒放置在水平导轨上，两导轨间金属棒的电阻为R，金属棒初始位置在x=0处，现有一已知恒力F作用于金属棒上，当金属棒运动到处时，恒力F的功率为电阻电功率的两倍。求： （1）导体棒在处的加速度大小和速度大小； （2）求从x=0处到处电阻R上产生的热量； （3）若在处撤掉外力F，并且磁感应强度在极短时间内突变为0，求撤去磁场后导体棒的速度大小。（在极短时间内可认为磁感应强度线性变化，可忽略此时间内导体棒的位置变化） 15. 如图所示，滑块A套在固定光滑水平杆上，轻杆一端通过铰链与A连接，另一端固定小球B，杆可以在竖直面无摩擦转动。滑块A右侧距离x处有一竖直挡板P，固定在水平杆上。初始时刻，小球B在滑块A右侧，轻杆水平。已知滑块A质量为2m，小球B的质量为m。现将A、B同时由静止释放，滑块A与挡板P碰撞前瞬间速度大小为v，此时轻杆与水平方向夹角为，滑块A与挡板P碰撞后立即被锁定。重力加速度为g，sin37°=0.6，不计空气阻力。求： （1）若固定滑块A，当小球B运动到最低点时轻杆的拉力大小T； （2）在滑块A与挡板碰撞前瞬间的小球B的速度大小； （3）x的大小； （4）相对于A与挡板碰撞的时刻，小球B还能上升的最大高度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高考训练（一） 物理试卷 试卷满分：100分 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. 物理学的发展历程中蕴含着丰富的科学思维与方法。下列关于物理史实与概念的说法中，正确的是（　　） A. 光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的强度成正比 B. 查德威克用粒子轰击获得反冲核，发现了中子 C. 玻尔原子理论保留了核式结构模型并引入了轨道量子化与定态和频率条件 D. 伽利略利用斜面实验研究自由落体运动，开创了“理想实验+数学推理”的科学方法 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能仅与入射光频率、金属逸出功有关，和入射光强度无关，故A错误； B．用粒子轰击获得反冲核并发现质子的是卢瑟福，查德威克是通过粒子轰击铍核发现了中子，故B错误； C．玻尔原子理论保留了卢瑟福的核式结构模型，同时引入轨道量子化、定态假设、跃迁频率条件三个量子化假设，成功解释了氢原子光谱规律，故C正确； D．伽利略研究自由落体运动的斜面实验为真实实验，采用“真实实验+数学推理+合理外推”的方法；理想实验方法是他研究力与运动关系时采用的，故D错误。 故选C。 2. 北斗三号卫星导航系统由3颗地球静止轨道卫星（GEO）、3颗倾斜地球同步轨道卫星（IGSO）和24颗轨道更低的中圆地球轨道卫星（MEO）组成。假设现在有四颗卫星：近地卫星、未发射的北斗导航卫星、地球静止轨道卫星（GEO）和中圆地球轨道卫星（MEO），它们均做匀速圆周运动，且运动方向与地球自转方向相同，下列有关说法正确的是（　　） A. 近地卫星运行的线速度可能大于第一宇宙速度 B. 中圆地球轨道卫星MEO的速度一定比未发射的北斗导航卫星速度小 C. 在相同时间内地球静止轨道卫星GEO转过的弧长最短 D. 赤道上未发射的北斗导航卫星随地球自转的向心加速度比地球静止轨道卫星GEO向心加速度小 【答案】D 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度是近地卫星绕地球做匀速圆周运动的最大环绕速度，近地卫星的线速度小于或约等于第一宇宙速度，故A错误； B．随地球自转的未发射的北斗导航卫星与GEO角速度相同，由可知；绕地球做圆周运动的卫星满足万有引力提供向心力 推导得 MEO轨道半径小于GEO，故，因此，故B错误； C．相同时间内转过的弧长，由上述分析可知线速度大小关系为：，因此未发射的卫星转过的弧长最短，故C错误； D．随地球自转的未发射的北斗导航卫星与GEO角速度相同，向心加速度，未发射卫星的轨道半径（地球半径）小于GEO的轨道半径，故其向心加速度更小，故D正确。 故选D。 3. 2020年2月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面S蛋白与人体细胞表面ACE2蛋白的结合过程，首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，它与光学显微镜相比具有更高的分辨率，其原因是电子的物质波波长远小于可见光波长。在电子显微镜中，电子束相当于光束，通过由电场或磁场构成的电子透镜实现会聚和发散作用。其中的一种电子透镜由两个金属圆环M、N组成，其结构如图甲所示，图乙为图甲的截面示意图。显微镜工作时，两圆环的电势，图乙中虚线表示两圆环之间的等势面（相邻等势面间电势差相等）。现有一束电子经电压U加速后，沿着平行于两金属圆环轴线的方向进入金属圆环M。根据题目信息和所学知识，下列推断正确的是（　　） A. 电子比可见光的波动性强，更容易发生衍射 B. 增大电子的加速电压U，可提升该显微镜的分辨率 C. 电子从M向N运动过程中电势能增大，加速度变大 D. 电子在穿越电子透镜的过程中动能不断减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．因电子的物质波波长远小于可见光波长，则不容易发生衍射，A错误； B．根据物质波波长关系式，可知，增大电子的加速电压U，电子的速度增大，波长减小，而波长越短，衍射现象越不明显，则显微镜的分辨率越大，B正确； C．电子从M向N运动过程中，因电势逐渐升高，可知电子的电势能减小，因最中间电场线最密集，可知电子受电场力先增加后减小，则电子的加速度变大后变小，C错误； D．电子在穿越电子透镜的过程中电场力一直做正功，则动能不断增加，D错误。 故选B。 4. 甲、乙两列横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播波速均为4m/s。t=0时刻二者在x=5m处相遇，波形如图所示。关于平衡位置分别位于x=5m、x=6m处的P、Q两质点，下列说法正确的是（　　） A. t=1.0s时，P点速度为0 B. t=1.0s时，Q偏离平衡位置的位移为3cm C. 两波相遇后，P的振幅大于2cm D. 两波相遇后，Q的振幅等于3cm 【答案】C 【解析】 【详解】A．两列波在同一介质中波速，由图得波长，周期 点在处，时两列波在点均为平衡位置，振动方向相同，经过，点回到平衡位置，速度最大，故A错误； B．时，两波传播距离 甲右移，处甲的位移为 乙左移，处乙的位移为，叠加后总位移，故B错误； C．点处两列波振动方向相同，属于振动加强点，叠加后振幅，故C正确； D．点处两列波相位差为，属于振动减弱点，叠加后振幅，故D错误。 故选C。 5. 一水管向外满口出水，出水口在水平地面上，水柱在空中做抛体运动。出水速度与水平地面的夹角为θ，水柱最高点到地面的距离为h，水柱落地点到出水口的距离为x，水管的直径为D，则（　　） A. 增大θ，x一定增大 B. 水管的出水速度为 C. 水管每秒出水的体积为 D. 地面以上水的体积为 【答案】D 【解析】 【详解】A．将斜抛运动分解为水平方向匀速直线运动、竖直方向竖直上抛运动，则斜抛水平射程公式为 出水速度不变时，在时取最大值，因此增大时先增大后减小，并非一定增大，故A错误。 B．竖直方向最大高度 得竖直分速度 总飞行时间 水平方向 解得，故B错误。 C．每秒出水体积（流量），水管横截面积 代入得，故C错误。 D．地面以上水的体积等于流量乘以总飞行时间，即 结合水平位移 得 代入得，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，在正三角形ABC区域内存在垂直向外的匀强磁场，三角形边长为L，D点为BC边靠近C点的一个三等分点，现有一电子平行于BA方向射入磁场，粒子在三角形磁场边界仍受到洛伦兹力作用，电子质量为m，电荷量为e，下列说法正确的是（　　） A. 电子离开磁场时的速度偏向角可能为60° B. 若电子速度为，则粒子在磁场中的飞行时间为 C. 若电子从AB边飞出，则电子可能飞出的区域长度为 D. 电子可能从A点飞出 【答案】B 【解析】 【详解】A．电子平行于BA方向入射，当电子轨迹与AC边相切时，根据几何关系可知，此时速度的偏向角恰好为，所以当电子从AC边射出时的速度偏角都小于；由分析可知，当电子从AB边或BC边射出时，其速度偏向角都大于，所以电子离开磁场时的速度偏向角不可能为60°，故A错误； C．当电子的运动轨迹恰好与AB边相切时，运动轨迹如图所示： 根据几何关系可知， 解得此时电子做匀速圆周运动的半径为 由分析可知，当电子的运动轨迹恰好与AC边相切时，其圆周运动的圆心恰好为E点，运动轨迹如上图所示，根据几何关系可知，此时电子做匀速圆周运动的半径为 所以若电子从AB边飞出，则电子可能飞出的区域长度为，故C错误； B．若电子速度为，根据洛伦兹力提供向心力有 解得此时电子做匀速圆周运动的半径为 所以电子将从BC边飞出。由几何关系可知，当电子从BC边飞出时转过的圆心角为，电子在磁场中运动的周期为 所以粒子在磁场中的飞行时间为，故B正确； D．由C选项分析可知，电子不可能从A点飞出，故D错误。 故选B。 7. 如图，用水平向右的外力F作用于质量为m的物块A，使物块A静止在粗糙倾斜的墙上，墙壁与水平面的夹角为θ，物块与墙壁间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度为g，下列相关分析正确的是（　　） A. 物块静止在墙上时，可能满足 B. 外力F的取值可能为 C. 若增大F，物块可能沿墙面向下做匀加速直线运动 D. 若减小F，物块可能沿墙面向下做匀加速直线运动 【答案】D 【解析】 【详解】AB．当物体静止时，受力分析如下图所示： 若要平衡，物体必须受重力与拉力，墙面给的支持力，以及摩擦力4个力，则竖直方向满足，而 可得 水平方向满足 解得 故AB错误。 C．若增大F，根据，则N增加，最大静摩擦力增大，则物块仍静止，C错误； D．若减小F，滑动时，则f和N成比例减小，可能出现当f和N均减为零时，此时若F与mg的合力沿墙面向下，则物块沿墙面向下做匀加速直线运动，D正确。 故选D。 8. 如图所示为某发电系统和供电系统，两磁体间的磁场视为匀强磁场，磁感应强度大小为B。匝数为N、面积为S的矩形线圈ABCD绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，线圈两端通过电刷E、F与理想变压器的原线圈相连，副线圈接有负载电阻。维持线圈ABCD以角速度匀速转动的外力做功的平均功率为P。图示位置时，线圈平面与磁场方向恰好垂直，线圈电阻不计，下列说法正确的是（　　） A. 图示位置时，矩形线圈中的磁通量变化率为0 B. 图示位置时，电压表的示数为0 C. 图示位置时，穿过矩形线圈的磁通量为NBS D. 越小，P越大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．图示位置线圈平面与磁场垂直，为中性面，此时感应电动势瞬时值为0。根据法拉第电磁感应定律​，可知磁通量变化率为0，故A正确； B．电压表测量的是交流电压的有效值，不是瞬时值。线圈匀速转动产生的交变电压有效值不为零，因此电压表示数不为0，故B错误； C．磁通量描述穿过线圈的磁感线多少，与匝数无关，穿过线圈的磁通量为，故C错误； D．根据能量守恒，外力做功的平均功率等于电路总电功率。线圈产生感应电动势的有效值恒定，由理想变压器规律，副线圈电压​也恒定；负载功率，因此越小，功率越大，故D正确。 故选AD。 9. 有时在彩虹的外侧还能看到第二道虹，光彩比第一道虹稍淡，称为霓。霓的形成可以简化为如图所示的模型。其中a、b是两种不同频率的单色光，关于这两种色光，下列说法正确的是（　　） A. 在同种玻璃中传播，b光的波长一定小于a光波长 B. 以相同的入射角从水中射入空气，若在空气中只能看到一种光时，一定是a光 C. 以相同角度斜射到同一平行玻璃板，透过两个表面后，a光侧移量大 D. 若光束a、b分别通过同一双缝干涉装置，光束b的条纹间距比光束a的宽 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由光路图分析可知，第一次折射时，光的折射角较小，而入射角相等，根据折射率定律有，可知光的折射率比光的折射率小，则光的频率比光的频率小，所以在同种玻璃中传播，光的波长一定大于光的波长，故A正确； B．根据临界角与折射率的关系有，已知光的折射率比光的折射率小，则光的临界角比光的大，光先发生全反射，所以以相同的入射角从水中射入空气，若在空气中只能看到一种频率的光，则一定是光，故B正确； C．光线斜射到玻璃表面，折射光偏转程度越大，偏移量越大，即光侧移量大，故C错误； D．根据干涉条纹间距公式，已知光的波长大于光的波长，若通过同一双缝干涉装置，则光束的条纹间距比光束的宽，故D错误。 故选AB。 10. 如图所示，光滑固定斜面上通过细线和定滑轮连接物块A和B（斜面和细线均足够长），斜面与水平面夹角为30°，弹簧两端分别固定在物块B和地面上，物块A的质量为4m，物块B的质量为m，弹簧劲度系数为k，初始时用外力托起物块A，使细线刚好伸直且拉力为零，0时刻无初速度的释放物块A，经过t时间物块A到达最低端，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 在t时间内物块A向下运动了 B. 时刻弹簧恢复原长 C. 在t时间内物块A的最大速度为 D. 弹簧恢复原长时物块A的速度最大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．0时刻细线刚好伸直且拉力为零，设弹簧的压缩量为，由物块B受力平衡得 解得 设物块A向下运动至最低端时弹簧的伸长量为，对物块A、物块B、弹簧组成的系统，根据机械能守恒定律有 解得 在t时间内物块A向下运动了，故A错误； B．物块A、B一起从最大位移处从0时刻开始做简谐运动，物块A从0时刻开始沿斜面向下运动，经过时间t到达另一侧最大位移处，则简谐运动的周期T满足 解得 设物块B位于平衡位置时弹簧的伸长量为，则有 解得 以平衡位置为坐标原点、竖直向上为正方向建立一维直线坐标系，则0时刻物块B位于负向最大位移处，物块B的振动方程为 其中， 可得，时刻 即此时物块B位于平衡位置下方，到平衡位置的距离为，所以此时弹簧恢复为原长，故B正确； CD．物块A、B的速度总是相等，在t时间内，整体经过平衡位置时速度最大，此时弹簧处于伸长状态，且弹簧的伸长量正好等于0时刻弹簧的压缩量，设最大速度为，对物块A、物块B、弹簧组成的系统，根据机械能守恒定律有 求得，故C正确，D错误。 故选BC。 二、实验题 11. 某同学查阅资料看到了这样一个结论：“弹簧的弹性势能公式为（式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）”。为了验证机械能守恒定律，这位同学设计了如下的实验： ①首先他进行了如下图所示的实验：将一根轻质弹簧竖直挂起，在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球，稳定后测得弹簧伸长量为d； ②某同学完成步骤①后，接着进行了如下图所示的实验：将弹簧水平放置在一高度为h的较为光滑的台阶上，一端固定，另一端自由放置；将一个质量为m的小球放在弹簧的自由一端，用手将小球压缩弹簧，测得压缩量为，释放小球让其自由运动至下一个水平面上，测得小球在第二个水平面上的水平位移x。重复试验，分别测得不同的和x值，记录在表格中，然后在图中描点并将各个点连接起来。 （1）同学进行图甲所示实验的目的是为了确定劲度系数，用m、d、g表示劲度系数______； （2）如果所有的点连起来构成一条倾斜的直线，并且该直线的斜率等于______（用k，h，m表示）则说明松手以后小球和弹簧组成的系统机械能守恒； （3）如果考虑台阶上对小球的摩擦阻力作用，则该斜率的测量值相比理论值______（填“偏大”，“偏小”或者“无影响”） 【答案】（1） （2） （3）偏小 【解析】 【小问1详解】 弹簧竖直悬挂时，小球静止，所以对于小球有 解得 【小问2详解】 若系统的机械能守恒，则弹簧的弹性势能全部转化为小球的动能，有 小球之后做平抛运动，有， 整理有 所以对于图像的斜率为 【小问3详解】 若存在摩擦，弹簧弹性势能会有一部分克服摩擦力做功，小球获得的动能比理论值小，相同压缩量对应的水平位移更小，因此测得的斜率比理论值偏小。 12. 兴趣小组的某同学用如图甲所示电路来测量某新型电源的电动势、内阻和电流表的内阻。已知新型电源的电动势约为6V、内阻约为，电流表的量程为30mA、内阻约为。按图甲所示电路连接好器材后，该同学进行了以下操作： （1）断开和，先将电阻箱的阻值调到________（填“最大阻值”或“零”），闭合，调节电阻箱的阻值，使电流表的指针指在满偏刻度，再将闭合，调节电阻箱的阻值为时，电流表的指针指在满偏刻度的三分之二处，则此电流表的内阻________。（用表示） （2）保持和闭合、电阻箱的阻值不变，调节电阻箱的阻值，记录下电阻箱的阻值及对应的电流表的示数，得到多组、数据，绘制图像如图乙所示，图线的斜率为，纵截距为，则该新型电源的电动势为________，内阻为________。（用、、表示） 【答案】（1） ①. 最大阻值 ②. （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1] 开始时，要保证电路中的电流不超出电流表的量程，应将电路中的阻值调至最大，即先将电阻箱的阻值调到最大阻值； [2] 当电流表的指针指在满偏刻度的三分之二处时，即 则通过电阻箱的电流 由 可得 【小问2详解】 [1][2] 由（1）可知，通过电阻箱的电流为通过电流表电流的一半，根据闭合电路欧姆定律可知 整理可得 由图乙可得， 联立解得， 三、解答题（请写出必要的文字说明）（共42分） 13. 如图，密闭汽缸两侧与一U形管的两端相连，汽缸壁导热，U形管内盛有密度的液体。一绝热活塞将气缸分成左、右两个气室，开始时左、右气室的体积均为V=3.0L，气体的压强均为，保持外界温度不变，缓慢向左推活塞使左气室体积变为。取重力加速度大小，U形管中气体体积忽略不计，U形管足够长。求： （1）此时右气室的压强； （2）此时U形管左、右液面的高度差。 【答案】（1） （2）0.24m 【解析】 【小问1详解】 推活塞过程中温度不变，对右气室有 ， 解得 【小问2详解】 对左气室有 解得 液面高度差 14. 如图所示，水平面放置两根足够长的平行光滑金属导轨MN和PQ，导轨间距L，左端连接阻值R的电阻，其余电阻不计。在x≥0区域，存在垂直于水平面磁感应强度为B的匀强磁场，一根质量m的金属棒放置在水平导轨上，两导轨间金属棒的电阻为R，金属棒初始位置在x=0处，现有一已知恒力F作用于金属棒上，当金属棒运动到处时，恒力F的功率为电阻电功率的两倍。求： （1）导体棒在处的加速度大小和速度大小； （2）求从x=0处到处电阻R上产生的热量； （3）若在处撤掉外力F，并且磁感应强度在极短时间内突变为0，求撤去磁场后导体棒的速度大小。（在极短时间内可认为磁感应强度线性变化，可忽略此时间内导体棒的位置变化） 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设导体棒在处的速度大小为，此时切割磁感线产生的感应电动势为 根据闭合电路欧姆定律，回路中的电流为 电阻的电功率为 恒定外力的功率为 由题意知，恒力的功率为电阻电功率的两倍，即 因此有 解得速度大小为 此时导体棒受到的安培力大小为 将代入可得 根据牛顿第二定律有 解得加速度大小 【小问2详解】 从到的过程中，设克服安培力做功为，根据动能定理有 回路产生的总热量等于克服安培力做的功，即 代入解得总热量 金属棒的电阻与左端连接的电阻均为且两者串联，电阻产生的热量为 解得 【小问3详解】 在极短时间内，磁感应强度由线性减小到0，根据法拉第电磁感应定律，产生的恒定感应电动势为 回路中产生的恒定感应电流为 在此极短时间内，安培力的平均值为 根据楞次定律，为阻碍磁通量减小，导体棒受到的安培力方向向右。设撤去磁场后导体棒的速度大小为，以向右为正方向，根据动量定理有 代入平均安培力得 解得 15. 如图所示，滑块A套在固定光滑水平杆上，轻杆一端通过铰链与A连接，另一端固定小球B，杆可以在竖直面无摩擦转动。滑块A右侧距离x处有一竖直挡板P，固定在水平杆上。初始时刻，小球B在滑块A右侧，轻杆水平。已知滑块A质量为2m，小球B的质量为m。现将A、B同时由静止释放，滑块A与挡板P碰撞前瞬间速度大小为v，此时轻杆与水平方向夹角为，滑块A与挡板P碰撞后立即被锁定。重力加速度为g，sin37°=0.6，不计空气阻力。求： （1）若固定滑块A，当小球B运动到最低点时轻杆的拉力大小T； （2）在滑块A与挡板碰撞前瞬间的小球B的速度大小； （3）x的大小； （4）相对于A与挡板碰撞的时刻，小球B还能上升的最大高度。 【答案】（1） （2） （3）或 （4） 【解析】 【小问1详解】 设杆长为L，由动能定理 小球B运动到最低点时轻杆的拉力大小 【小问2详解】 设碰撞前一瞬B相对A的速度为， 水平方向动量守恒 解得， 小球B的速度大小 【小问3详解】 系统机械能守恒，下降高度为，有 解得 水平方向动量守恒 或 即或 【小问4详解】 碰撞后小球B速度突变为， 由机械能守恒 小球B还能上升的最大高度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $