精品解析：江苏南京市第二十九中学2025-2026学年高三下学期高考仿真模拟物理卷1

2026届高考物理仿真模拟卷1 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 关于如图所示的四幅插图，下列说法正确的是（　　） A. 用3D眼镜看立体电影利用了光的折射原理 B. 光导纤维中内芯的折射率小于外套的折射率 C. 用单色光检查工件表面的平整度利用了光的干涉原理 D. 在沙漠中看到“海市蜃楼”现象属于光的干涉 【答案】C 【解析】 【详解】A．用3D眼镜看立体电影利用了光的偏振原理，故A错误； B．光在光导纤维中传播，利用的是光的全反射现象，内芯的折射率比外套的大，故B错误； C．用单色光检查工件表面的平整度利用了光的干涉原理，同一干涉条纹对应的空气薄膜厚度相同，故C正确； D．在沙漠中看到“海市蜃楼”现象属于光的全反射现象，故D错误。 故选C。 2. 可拆变压器如图甲所示，铁芯横梁的硅钢片的设计和摆放，下列最合理的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可知，由于变压器工作时会在铁芯中存在变化的磁通量，为了减小能量传递过程中的损失，应尽可能使铁芯中不产生较大的涡流，如图所示 应通过相互绝缘的硅钢片使各平面都不能形成闭合回路，所以作为横梁的铁芯的硅钢片应按照平行于平面的形式设计，即使硅钢片平行于磁感线方向。 故选B。 3. 如图所示，内径均匀的倾斜玻璃管下端开口，上部用水银柱封闭一定长度的理想气体。现将玻璃管顺时针缓慢转动至竖直，环境温度恒定，则管内气体（　　） A. 体积减小 B. 单个分子撞击管壁的平均作用力减小 C. 单位时间单位面积撞击管壁的分子个数减少 D. 放出热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．设玻璃管与水平方向的夹角为，对水银柱受力分析可知，管内气体压强满足 可得 现将玻璃管顺时针缓慢转动至竖直，可得变大，气体压强变小，根据等温变化可知气体体积变大，故A错误； B．温度是分子平均动能的标志，环境温度恒定，则气体温度不变，分子的平均动能不变，单个分子撞击管壁的平均作用力不变，故B错误； C．气体压强从微观角度看，取决于分子的平均动能和单位体积内的分子数（分子数密度），温度不变，分子平均动能不变；压强减小，单位体积内的分子数减少，因此单位时间单位面积撞击管壁的分子个数减少，故C正确； D．理想气体内能只与温度有关，温度不变，内能不变，即 气体体积增大，对外做功，即 可得，即气体吸收热量，故D错误。 故选C。 4. 由中国科学院云南天文台牵头的研究团队，在一颗类似太阳的恒星周围发现了一颗位于宜居带的“超级地球”开普勒，轨道如图所示。该行星绕恒星运行周期为，行星从A到B（A、B两点关于椭圆长轴对称）、从C到D的时间均为；从B到C、从D到A行星与恒星的连线扫过面积之比为3∶1，万有引力做功的绝对值分别为和，经历的时间分别为和；A和C处的速度分别为和、加速度分别为和下面判断正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．从B到C、从D到A行星与恒星的连线扫过面积之比为3∶1，根据开普勒第二定律可知，，而 可得，A错误； B．因AB两点动能相同，由功的概念结合对称性可知，B正确； C．根据，因，可得，C错误； D．根据开普勒第二定律可知 因，可知，D错误。 故选B。 5. 将较长的绳一端固定在墙上，另一端用手捏住以恒定振幅上下持续振动，产生的绳波沿绳自左向右传播，图示时刻，波形刚好传播到A点。下列判断正确的是（　　） A. 手的起振方向向下 B. 若减小手的振动频率，绳波的传播速度变慢 C. 若增大手的振动频率，绳波的波长将减小 D. 若停止手的振动，绳中波形立即消失 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图像可知，波向右传播，结合同侧法可知，A点的起振方向向上，由于所有质点的起振方向相同，故手的起振方向向上，故A错误； B．波速由介质决定，与波源的振动频率无关，故B错误； C．波在同一介质中的传播速度恒定，根据 可知，频率增大，波长则减小，故C正确； D．停止手的振动，绳中波形会继续向右传播，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，平行板电容器与电动势为 的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电量很少，可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的 点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则说法不正确的（　　） A. 平行板电容器的电容值将变小 B. 静电计指针张角变小 C. 带电油滴的电势能将减少 D. 若先将上极板与电源正极的导线断开再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据知，将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离， 增大，则电容减小，故A正确。 B．静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变。故B错误。 C．电势差不变， 增大，则电场强度减小， 点与上极板的电势差减小，则 点的电势增大，因为该电荷为负电荷，则电势能减小。故C正确。 D．电容器与电源断开，则电荷量不变， 改变，根据 知电场强度不变，则油滴所受电场力不变。故D正确。 本题选错误的，故选B。 【点睛】电容器始终与电源相连，则电容器两端间的电势差不变，根据电容器 的变化判断电容的变化以及电场强度的变化，从而判断电荷电势能和电场力的变化．本题是电容器的动态分析问题，关键抓住不变量，当电容器与电源始终相连，则电势差不变，当电容器与电源断开，则电荷量不变． 7. 如图，A、B、C、D是匀强电场中的四个点，它们位于与电场方向平行的同一平面内。已知，AB与CD所在直线的夹角为 ，，则该匀强电场的电场强度为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据可知AB沿电场线方向的投影与CD沿电场线方向的投影之比为，则 解得 即电场线方向沿AB方向，该匀强电场的电场强度为 故选A。 8. 为了助推本地文旅的发展，2025年，大同推出了大型行进情景式演艺项目《如梦大同》，如甲图，演员们通过吊威亚在城墙上展现高超的表演技艺，为游客呈现了一场视觉盛宴！现将情景简化如乙图，一根不可伸长的绳索（不计质量）一端系于演员腰间点，另一端系于城墙上的固定 点，该演员身体伸直，双脚蹬于城墙 点，并保持平衡。已知，，演员质量，城墙对演员的作用力始终沿着身体，重力加速度 取，，。下列说法正确的是（　　） A. 绳索对演员的拉力大小为 B. 城墙对演员的作用力大小为 C. 若保持 点不动，将 点沿城墙缓慢上移稍许，绳索对演员的拉力大小一定增大 D. 若保持 点不动，将 点沿城墙缓慢下移稍许，城墙对演员的弹力大小一定增大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．设绳索与城墙对演员的作用力大小分别为、，以演员为研究对象，演员在、和重力 的作用下处于平衡状态，由平衡条件，在水平方向，有 在竖直方向，有 联立两式，解得，，故AB错误； C．利用演员所受重力 、绳索拉力和城墙弹力构成的力的三角形和相似，得 当 点不动，将 点沿城墙缓慢上移稍许，即 增大，、均不变，则、均减小，故C错误； D．同理，当 点不动，将 点沿城墙缓慢下移稍许，即 减小，、均不变，则增大，城墙对演员的弹力大小 增大，也一定增大，故D正确。 故选D。 9. 如图所示，物块M与m叠放在一起，以O为平衡位置，在之间做简谐振动，两者始终保持相对静止，取向右为正方向，其振动的位移x随时间t的变化图像如图，则下列说法正确的是（　　） A. 在时间内，物块m的速度和所受摩擦力都沿负方向，且都在增大 B. 从时刻开始计时，接下来内，两物块通过的路程为A C. 在某段时间内，两物块速度增大时，加速度可能增大，也可能减小 D. 两物块运动到最大位移处时，若轻轻取走m，则M的振幅不变 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．在时间内，由图像的斜率为负且增大可知，物块 的速度沿负方向在增大，受摩擦力方向沿负方向，据可知，位移 在减小，加速度在减小，所以摩擦力在减小，A错误； B．由图像知，两物块在平衡位置速度最大，因此两物块从的平均速率要小于从开始经时间内的平均速率，所以从开始经通过的路程大于 ，B错误； C．速度增大时，物块向平衡位置运动，则物块的位移减小，据简谐振动的受力特点，加速度减小，故C错误； D．简谐运动是一种无能量损失的振动，它只是动能和势能间的转化，总机械能守恒。其能量只有振幅决定，即振幅不变，振动系统能量不变。当将 在最大位移处轻轻取走，说明 取走时动能为零， 取走前后 振幅没有改变，振动系统机械能总量不变，D正确。 故选D。 10. 如图甲所示，两根光滑长直导轨AM和AN在A点连接，二者夹角为，处于磁感应强度为B的匀强磁场中。一根足够长金属杆垂直AM放置，杆与A点之间的导轨上连接一阻值为R的电阻，不计其他电阻。t=0 时刻，金属杆与A点相距L，在水平外力F作用下以初速度v0水平向右运动，位移为L时到达PQ，杆速度倒数与位移 间的关系图像如图乙所示。则（　　） A. 感应电动势变大 B. 运动到PQ过程中，F做的功大于回路中产生的热量 C. 运动到PQ过程中，所用时间 D. 运动到PQ过程中，通过电阻的电量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．设金属杆从初始位置向右运动位移为 （），此时金属杆距离A点沿AM方向的距离为 由于导轨夹角为，因此金属杆的有效切割长度 由图乙得与 的关系 整理得 感应电动势 为恒定值，因此感应电动势始终不变，故A错误； B．根据能量守恒，得 时，由，得末速度​​ 因此 即运动到PQ过程中，F做的功小于回路中产生的热量，故B错误； C．图线与坐标轴所围面积表示时间，可得运动到PQ所用时间，故C错误； D．通过电阻的电量 磁通量变化 其中，初始面积 末面积 因此 联立解得，故D正确。 故选D。 11. 如图甲所示为一带正电的球体。该球体半径为 ，带电荷量为 ，电荷在球体中均匀分布。以球心为原点，水平向右为正方向建立 轴，试探电荷 在球体内部坐标为 时所受静电力为 ， 与 的关系如图乙所示。以无穷远处为电势零点，球内 轴上各点电势随坐标 变化的关系图像为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】 试探电荷受力，由图乙知 与成正比，因此均匀带电球体内部电场强度也与成正比，即（为常数），且电场方向沿正方向。沿电场线方向电势逐渐降低，电场沿正方向，因此越大，电势越低。 图像斜率的绝对值等于电场强度。 由于随增大而增大，因此斜率的绝对值随增大逐渐增大，应为下降且越来越陡的曲线，故D正确，ABC错误。 故选D。 二、非选择题：共5题，共56分。其中第12题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。不可伸长的轻绳绕过定滑轮，轻绳两端分别连接物块P与感光细钢柱K，两者质量均为，钢柱K下端与质量为的物块Q相连。铁架台下部固定一个电动机，电动机竖直转轴上装一支激光笔，电动机带动激光笔绕转轴在水平面内匀速转动，每转一周激光照射在细钢柱表面时就会使细钢柱感光并留下痕迹，初始时P、K、Q组成的系统在外力作用下保持静止，轻绳与细钢柱均竖直，查得当地重力加速度 为。 （1）开启电动机，待电动机以的角速度匀速转动后。将P、K、Q组成的系统由静止释放，Q落地前，激光器在细钢柱K上留下感光痕迹。取下K，用刻度尺测出感光痕迹间的距离如图乙所示。细钢柱K上留下的相邻感光痕迹点的时间间隔是_________，激光束照射到 点时，细钢柱速度大小为_________（计算结果保留2位有效数字）。 （2）经判断P、K、Q组成的系统由静止释放时激光笔光束恰好经过点。参照图乙，经计算，在 段，系统动能的增加量_________（计算结果保留3位有效数字），重力势能的减少量________J（计算结果保留3位有效数字），该实验存在一定的误差，请写出一条可能的原因：_________。 【答案】（1） ①. 0.05 ②. 1.0 （2） ①. 0.240 ②. 0.245 ③. 滑轮的质量不可忽略或绳与滑轮之间有摩擦或空气阻力 【解析】 【小问1详解】 [1][2]根据角速度与周期的关系有 根据运动学公式 【小问2详解】 [1][2][3]在 段，系统动能的增加量为 重力势能的减少量为。 滑轮的质量不可忽略，滑轮转动时有动能，或绳与滑轮之间有摩擦，或空气阻力导致系统重力势能的减少量大于物块与钢柱的动能增加量。 13. 图甲为氢原子能级图，其中、、、是可见光区的四条谱线，其中谱线是氢原子从n=5能级跃迁到n=2能级辐射产生的。用谱线的光照射如图乙电路中光电管的阴极金属K，得到光电流与电压的关系如图丙所示。已知电子的电荷量大小为e。 （1）求从K极打出光电子的最大初动能Ekm和阴极金属K的逸出功W0； （2）若光电管所加电压，求到达阳极B处电子的最大动能。 【答案】（1）1.8eV，1.06eV （2）9.8eV 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，其遏止电压V 光电子的最大初动能 所以 由题可知，辐射光子的能量 根据光电效应方程有 解得 【小问2详解】 根据题意可知，若光电管加电压V时，为正向电压，由动能定理有 解得 14. 如图所示，在光滑的水平桌面上静止放置一个质量为980g的长方形匀质木块，现有一颗质量为20g的子弹以大小为300m/s的水平速度沿木块的中心轴线射向木块，最终留在木块中没有射出，和木块一起以共同的速度运动。已知木块沿子弹运动方向的长度为10cm，子弹打进木块的深度为6cm。设木块对子弹的阻力保持不变。 (1)求子弹和木块的共同速度以及它们在此过程中所增加的内能； (2)若子弹是以大小为400m/s的水平速度从同一方向水平射向该木块，则在射中木块后能否射穿该木块？ 【答案】（1）6m/s，882J；（2）能 【解析】 【详解】(1)设子弹射入木块后与木块的共同速度为v，对子弹和木块组成的系统，由动量守恒定律得 mv0=(M＋m)v 解得 v=m/s=6m/s 此过程系统所增加的内能 ΔE=ΔEk=m-(M＋m)v2=×0.02×3002J-×(0.98＋0.02)×62J=882J。 (2)设子弹以v0′=400m/s的速度入射时刚好能够射穿质量与粗糙程度均与该木块相同、厚度为d′的另一个木块，则对以子弹和木块组成的系统，由动量守恒定律得 mv0′=(M＋m)v′ 解得 v′=m/s=8m/s 此过程系统所损耗的机械能为 ΔE′=ΔEk′=mv0′2-(M＋m)v′2=×0.02×4002J-×(0.98＋0.02)×82J=1568J 由功能关系有 ΔE=F阻x相=F阻d ΔE′=F阻x相′=F阻d′ 则 解得 d′=d=×6cm=cm 因为d′>10cm，所以能射穿该木块。 15. 如图所示，在 xoy平面的区域内有沿y轴正方向的匀强电场，在的区域内有垂直于xoy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小可改变。一粒子从y轴上的处沿方向以速度射出，在处进入磁场。已知粒子的质量为m、电荷量为，粒子的重力忽略不计。 （1）求电场强度大小E； （2）改变磁感应强度大小，使粒子能再次回到电场中，求磁感应强度的最小值B； （3）磁感应强度大小变为某值时，粒子恰好沿方向离开磁场。保持该磁感应强度不变，将粒子从 y正半轴的任意位置仍以速度沿方向射出，求粒子离开磁场时的横坐标x与其对应的初始射出位置纵坐标y的关系。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设粒子由P点运动到Q点的时间为t，粒子在电场中的加速度为 a，y方向 x方向 由牛顿第二定律得 解得 （2）设粒子从Q点进入磁场时速度v与x轴的夹角为，y方向的速度大小为，如图 则 解得粒子进入磁场时速度大小 与 x轴的夹角 粒子在磁场中运动轨迹与磁场下边界相切时，磁感应强度最小，设此时圆周运动的半径为R，由几何关系得 根据牛顿第二定律 解得 （3）粒子从Q点进入磁场后，恰好沿方向离开磁场，此时磁感应强度大小为，粒子圆周运动的半径 由 解得 设粒子从处以射出，从 A点进入磁场时速度与x轴的夹角为 ，磁场中的 运动半径为，由 解得 设C点为圆心，AB垂直于x轴与磁场下边界交于B点，如图 在中 由速度关系 解得 说明C点在磁场下边界上，即从y轴上任意位置释放的粒子均能沿轴方向离开磁场 设粒子在电场中运动的时间为 2 解得 16. 如图所示，间距为L的两条平行导轨置于水平面上，其中垂直导轨的水平虚线和间的导轨部分由绝缘材料制成，其它部分均为金属导轨（金属导轨的电阻不计），右侧导轨足够长。导轨左端接有电动势为E、内阻为r的直流电源和阻值为R的电阻，且开关S断开。有电阻均为R、质量均为m的三根导体棒a、b、c垂直导轨放置，棒a位于左侧且与的距离为x，位于右侧的棒b、c，其中棒b与、棒c的间距均为d。整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度为B，不计一切摩擦阻力，不考虑电流产生的磁场的影响，棒运动过程中始终与导轨保持垂直。 （1）求开关S闭合瞬间棒a的加速度的大小； （2）开关S闭合后，若棒a到达前已做匀速运动，求匀速运动时棒a的速度大小v和棒a从开始运动至到达的过程中通过电阻R的电荷量； （3）若棒a通过绝缘材料部分时的速度为m/s，kg，m，m，T，Ω，棒间的碰撞均为弹性碰撞，求通过后棒a上产生的焦耳热。 【答案】（1） （2）， （3）J 【解析】 【小问1详解】 开关S闭合瞬间，导体棒a与电阻R的并联阻值为 由闭合电路欧姆定律有 对棒a有 解得 【小问2详解】 棒a到达前匀速运动时，通过棒a的电流为0，则电阻R两端的电压为 此时有 解得 导体棒a到达的过程中有 通过棒a的电荷量为 此过程中的任一时刻有 在微元 内 即 解得 【小问3详解】 设棒a与棒b碰撞前瞬间速度分别为、，则 （列式同样给分） 又 解得m/s，m/s 此过程中三棒产生的总焦耳热为 两棒碰撞前后速度发生交换，三棒最终速度相等，设为，则 得 棒a、b碰撞后棒a产生的焦耳热为 故（或0.0628J）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高考物理仿真模拟卷1 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 关于如图所示的四幅插图，下列说法正确的是（　　） A. 用3D眼镜看立体电影利用了光的折射原理 B. 光导纤维中内芯的折射率小于外套的折射率 C. 用单色光检查工件表面的平整度利用了光的干涉原理 D. 在沙漠中看到“海市蜃楼”现象属于光的干涉 2. 可拆变压器如图甲所示，铁芯横梁的硅钢片的设计和摆放，下列最合理的是（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，内径均匀的倾斜玻璃管下端开口，上部用水银柱封闭一定长度的理想气体。现将玻璃管顺时针缓慢转动至竖直，环境温度恒定，则管内气体（　　） A. 体积减小 B. 单个分子撞击管壁的平均作用力减小 C. 单位时间单位面积撞击管壁的分子个数减少 D. 放出热量 4. 由中国科学院云南天文台牵头的研究团队，在一颗类似太阳的恒星周围发现了一颗位于宜居带的“超级地球”开普勒，轨道如图所示。该行星绕恒星运行周期为，行星从A到B（A、B两点关于椭圆长轴对称）、从C到D的时间均为；从B到C、从D到A行星与恒星的连线扫过面积之比为3∶1，万有引力做功的绝对值分别为和，经历的时间分别为和；A和C处的速度分别为和、加速度分别为和下面判断正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 将较长的绳一端固定在墙上，另一端用手捏住以恒定振幅上下持续振动，产生的绳波沿绳自左向右传播，图示时刻，波形刚好传播到A点。下列判断正确的是（　　） A. 手的起振方向向下 B. 若减小手的振动频率，绳波的传播速度变慢 C. 若增大手的振动频率，绳波的波长将减小 D. 若停止手的振动，绳中波形立即消失 6. 如图所示，平行板电容器与电动势为的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电量很少，可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的 点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则说法不正确的（　　） A. 平行板电容器的电容值将变小 B. 静电计指针张角变小 C. 带电油滴的电势能将减少 D. 若先将上极板与电源正极的导线断开再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变 7. 如图，A、B、C、D是匀强电场中的四个点，它们位于与电场方向平行的同一平面内。已知，AB与CD所在直线的夹角为 ，，则该匀强电场的电场强度为（　　） A. B. C. D. 8. 为了助推本地文旅的发展，2025年，大同推出了大型行进情景式演艺项目《如梦大同》，如甲图，演员们通过吊威亚在城墙上展现高超的表演技艺，为游客呈现了一场视觉盛宴！现将情景简化如乙图，一根不可伸长的绳索（不计质量）一端系于演员腰间点，另一端系于城墙上的固定 点，该演员身体伸直，双脚蹬于城墙 点，并保持平衡。已知，，演员质量，城墙对演员的作用力始终沿着身体，重力加速度 取，，。下列说法正确的是（　　） A. 绳索对演员的拉力大小为 B. 城墙对演员的作用力大小为 C. 若保持 点不动，将 点沿城墙缓慢上移稍许，绳索对演员的拉力大小一定增大 D. 若保持 点不动，将 点沿城墙缓慢下移稍许，城墙对演员的弹力大小一定增大 9. 如图所示，物块M与m叠放在一起，以O为平衡位置，在之间做简谐振动，两者始终保持相对静止，取向右为正方向，其振动的位移x随时间t的变化图像如图，则下列说法正确的是（　　） A. 在时间内，物块m的速度和所受摩擦力都沿负方向，且都在增大 B. 从时刻开始计时，接下来内，两物块通过的路程为A C. 在某段时间内，两物块速度增大时，加速度可能增大，也可能减小 D. 两物块运动到最大位移处时，若轻轻取走m，则M的振幅不变 10. 如图甲所示，两根光滑长直导轨AM和AN在A点连接，二者夹角为，处于磁感应强度为B的匀强磁场中。一根足够长金属杆垂直AM放置，杆与A点之间的导轨上连接一阻值为R的电阻，不计其他电阻。t=0 时刻，金属杆与A点相距L，在水平外力F作用下以初速度v0水平向右运动，位移为L时到达PQ，杆速度倒数与位移 间的关系图像如图乙所示。则（　　） A. 感应电动势变大 B. 运动到PQ过程中，F做的功大于回路中产生的热量 C. 运动到PQ过程中，所用时间 D. 运动到PQ过程中，通过电阻的电量为 11. 如图甲所示为一带正电的球体。该球体半径为 ，带电荷量为 ，电荷在球体中均匀分布。以球心为原点，水平向右为正方向建立 轴，试探电荷 在球体内部坐标为 时所受静电力为，与 的关系如图乙所示。以无穷远处为电势零点，球内 轴上各点电势随坐标 变化的关系图像为（　　） A. B. C. D. 二、非选择题：共5题，共56分。其中第12题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。不可伸长的轻绳绕过定滑轮，轻绳两端分别连接物块P与感光细钢柱K，两者质量均为，钢柱K下端与质量为的物块Q相连。铁架台下部固定一个电动机，电动机竖直转轴上装一支激光笔，电动机带动激光笔绕转轴在水平面内匀速转动，每转一周激光照射在细钢柱表面时就会使细钢柱感光并留下痕迹，初始时P、K、Q组成的系统在外力作用下保持静止，轻绳与细钢柱均竖直，查得当地重力加速度 为。 （1）开启电动机，待电动机以的角速度匀速转动后。将P、K、Q组成的系统由静止释放，Q落地前，激光器在细钢柱K上留下感光痕迹。取下K，用刻度尺测出感光痕迹间的距离如图乙所示。细钢柱K上留下的相邻感光痕迹点的时间间隔是_________，激光束照射到点时，细钢柱速度大小为_________（计算结果保留2位有效数字）。 （2）经判断P、K、Q组成的系统由静止释放时激光笔光束恰好经过点。参照图乙，经计算，在段，系统动能的增加量_________（计算结果保留3位有效数字），重力势能的减少量________J（计算结果保留3位有效数字），该实验存在一定的误差，请写出一条可能的原因：_________。 13. 图甲为氢原子能级图，其中、、、是可见光区的四条谱线，其中谱线是氢原子从n=5能级跃迁到n=2能级辐射产生的。用谱线的光照射如图乙电路中光电管的阴极金属K，得到光电流与电压的关系如图丙所示。已知电子的电荷量大小为e。 （1）求从K极打出光电子的最大初动能Ekm和阴极金属K的逸出功W0； （2）若光电管所加电压，求到达阳极B处电子的最大动能。 14. 如图所示，在光滑的水平桌面上静止放置一个质量为980g的长方形匀质木块，现有一颗质量为20g的子弹以大小为300m/s的水平速度沿木块的中心轴线射向木块，最终留在木块中没有射出，和木块一起以共同的速度运动。已知木块沿子弹运动方向的长度为10cm，子弹打进木块的深度为6cm。设木块对子弹的阻力保持不变。 (1)求子弹和木块的共同速度以及它们在此过程中所增加的内能； (2)若子弹是以大小为400m/s的水平速度从同一方向水平射向该木块，则在射中木块后能否射穿该木块？ 15. 如图所示，在 xoy平面的区域内有沿y轴正方向的匀强电场，在的区域内有垂直于xoy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小可改变。一粒子从y轴上的处沿方向以速度射出，在处进入磁场。已知粒子的质量为m、电荷量为，粒子的重力忽略不计。 （1）求电场强度大小E； （2）改变磁感应强度大小，使粒子能再次回到电场中，求磁感应强度的最小值B； （3）磁感应强度大小变为某值时，粒子恰好沿方向离开磁场。保持该磁感应强度不变，将粒子从 y正半轴的任意位置仍以速度沿方向射出，求粒子离开磁场时的横坐标x与其对应的初始射出位置纵坐标y的关系。 16. 如图所示，间距为L的两条平行导轨置于水平面上，其中垂直导轨的水平虚线和间的导轨部分由绝缘材料制成，其它部分均为金属导轨（金属导轨的电阻不计），右侧导轨足够长。导轨左端接有电动势为E、内阻为r的直流电源和阻值为R的电阻，且开关S断开。有电阻均为R、质量均为m的三根导体棒a、b、c垂直导轨放置，棒a位于左侧且与的距离为x，位于右侧的棒b、c，其中棒b与、棒c的间距均为d。整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度为B，不计一切摩擦阻力，不考虑电流产生的磁场的影响，棒运动过程中始终与导轨保持垂直。 （1）求开关S闭合瞬间棒a的加速度的大小； （2）开关S闭合后，若棒a到达前已做匀速运动，求匀速运动时棒a的速度大小v和棒a从开始运动至到达的过程中通过电阻R的电荷量； （3）若棒a通过绝缘材料部分时的速度为m/s，kg，m，m，T，Ω，棒间的碰撞均为弹性碰撞，求通过后棒a上产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $