2026届湖南长沙市耀华高级中学高三下学期全真模拟适应性考试物理试题

**基本信息** 本卷以神舟十三号升空、足球任意球等真实情境为载体，通过15道题（选择10题44分、实验2题14分、计算3题42分）考查运动和力、电磁学等核心知识，注重物理观念与科学思维的综合应用，适配高三三模模拟需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/44|曲线运动、电磁感应、天体运动|结合神舟十三号（科技前沿）、足球轨迹（生活情境），考查运动和相互作用观念| |实验题|2/14|动能定理验证、机械能守恒|通过光电门测速度实验设计，培养科学探究能力| |计算题|3/42|弹簧势能、电场偏转、天体变轨|综合应用能量观念与科学推理，如天体变轨问题体现模型建构思想|

绝密★启用前 2026届高三全真模拟适应性考试 物理 注意事项: 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 第I卷（选择题） 一、单选题：本大题共6小题，共24分。 1.年月日，伴随着“三、二、一”的倒计时，“神舟十三号”在“长征二号”运载火箭的推动下顺利进入太空，“神舟十三号”航天员翟志刚、王亚平和叶光富也将开始为期个月的“太空旅行”。如图所示为“长征二号”运载火箭，下列关于它在竖直方向加速起飞过程的说法，正确的是(    ) A. 火箭加速上升时，航天员对座椅的压力小于自身重力 B. 燃料燃烧推动空气，空气反作用力推动火箭升空 C. 保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后处于失重状态 D. 火箭喷出的热气流对火箭的作用力大于火箭对热气流的作用力 2.在足球场上罚任意球时，运动员踢出的足球，在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门，守门员“望球莫及”，轨迹如图所示关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，下列说法中正确的是(    ) A. 合外力的方向与速度方向在一条直线上 B. 合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧 C. 合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向 D. 合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向 3.如图所示，倾角的传送带以的速度沿顺时针方向匀速转动，将质量为的物块轻放在传送带下端，同时质量也为的物块从传送带上端以的初速度沿传送带下滑，结果两物块恰好没有在传送带上相碰，物块与传送带间的动摩擦因数均为，不计物块大小，取，，。则(    ) A. A、两物块刚在传送带上运动时加速度方向相反 B. 两物块在传送带上运动到刚好相遇所用时间为 C. 传送带上下端间的距离为 D. 在运动过程中，与传送带间因摩擦产生热量比与传送带间因摩擦产生热量多 4.如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框，沿纸面由位置左匀速运动到位置右，则导线框进入和离开磁场的两个过程中 A. 导线框中的感应电流方向均为顺时针方向 B. 导线框中的感应电流方向均为逆时针方向 C. 导线框受到的安培力方向均为水平向右 D. 导线框受到的安培力方向均为水平向左 5.如图所示，电荷量为、的两个正点电荷分别置于点和点，两点相距。在以为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个带电荷量为的小球视为点电荷，在点平衡。不计小球的重力，那么，与的夹角与、的关系应满足(    ) A. B. C. D. 6.如图甲所示，小物体从竖直弹簧上方离地高处由静止释放，其动能与离地高度的关系如图乙所示，其中高度从下降到，图像为直线，其余部分为曲线，对应图像的最高点，轻弹簧劲度系数为，小物体质量为，重力加速度为，以下说法正确的是(    ) A. 小物体下降至高度时，弹簧形变量为 B. 小物体下落至高度时，加速度为 C. 小物体从高度下降到，弹簧的弹性势能增加了 D. 小物体从高度下降到，物体的最大动能为 二、多选题：本大题共4小题，共20分。 7.如图所示，小物块在竖直平面内的拉力作用下沿倾角为的斜面向下运动，若重力做的功与克服拉力做的功相等．则(    ) A. 小物块可能加速下滑 B. 若斜面光滑，则小物块一定匀速下滑 C. 若斜面粗糙，则小物块一定减速下滑 D. 与斜面的夹不可能大于 8.发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道，然后经点火，使其沿椭圆轨道运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道，轨道、相切于点，轨道、相切于点，如图所示。则卫星在各轨道上正常运行时，以下说法正确的是(    ) A. 卫星在轨道上的速度小于在轨道上的速度 B. 卫星在轨道上的点的速度大于在轨道上经过点时的速度 C. 卫星在轨道上经过点时的加速度大于它在轨道上经过点时的加速度 D. 卫星在轨道上运动的周期大于在轨道上运动的周期 9.如图所示，在匀强电场中有直角三角形，电场方向与三角形所在平面平行，若三角形三点处的电势分别用、、，已知，，，且边长，，则下列说法中正确的是(    ) A. 匀强电场中电场强度的大小为 B. 匀强电场中电场强度的大小为 C. 匀强电场中电场强度的方向斜向下与夹角锐角为 D. 一个电子由点运动到点再运动到点的过程中电势能减少了 10.如图所示为一种海上导航浮标的简化原理图。固定的内圆筒上绕有线圈。某段时间内，海浪驱动固定在外浮筒的磁体相对于线圈运动产生正弦式交变电流，频率为，电压最大值为。理想变压器原、副线圈匝数比为，原线圈接内圆筒线圈的输出端，副线圈接指示灯。下列说法正确的是(    ) A. 通过指示灯电流的频率为 B. 指示灯两端电压的有效值约为 C. 指示灯消耗的电功率等于变压器的输入功率 D. 变压器的输入电压与绕在内圆筒上线圈的匝数无关 第II卷（非选择题） 三、实验题：本大题共2小题，共14分。 11.某实验小组利用如图所示的装置验证动能定理．先将宽度为的挡光片固定在小车上，用不可伸长的细线使小车通过一个定滑轮与砝码盘相连，在水平桌面上的、两点各安装一个光电门，记录小车通过、时的遮光时间，小车中可以放置砝码。实验主要步骤如下： 将木板略微倾斜以平衡摩擦力，使得细线拉力做的功为合力对小车做的功； 在砝码盘中放上砝码，小车在细线拉动下运动，记录此时小车包含小车、小车中砝码和挡光片的质量为，砝码盘和盘中砝码的总质量为，小车通过、处光电门时的遮光时间分别为、，、之间的距离为，当地重力加速度为实验时，______填“需要”或“不需要”满足，合外力对小车做的功为______，需要验证关于小车的动能定理表达式为______。均用题中所给物理量符号表示 12.某同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，可以提供输出电压为的交流电和直流电，交流电的频率为重锤从高处由静止开始下落，重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点测量并分析，即可验证机械能守恒定律． 他进行了下面几个操作步骤： A.按照图示的装置安装器件； B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上； C.用天平测出重锤的质量； D.先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带； E.测量纸带上某些点间的距离； F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能． 其中没有必要进行的步骤是________，操作不当的步骤是________． 这位同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析，如图乙所示．其中点为起始点，、、、、、为六个计数点．根据纸带上的测量数据，当打点时重锤的速度为________保留位有效数字 他继续根据纸带算出各点的速度，量出下落距离，并以为纵轴、以为横轴画出的图像，应是图丙中的________． 四、计算题：本大题共3小题，共42分。 13.如图所示，将一轻弹簧左端固定于点，右端自然状态下位于点。现让一质量的物块可视为质点将弹簧压缩后固定于点，弹簧右端与物块不粘连，此时弹簧的弹性势能，现将物块由静止释放，已知为光滑水平面，水平面与物体间的动摩擦因数，是竖直放置的半径为的光滑半圆轨道，半圆轨道与相切于点。取。以下两小问为两种独立情况，互不关联 若之间的距离为，求物体通过点时的速度大小； 若物体通过点，并紧贴圆弧轨道，从其最高点水平飞出，最终落在之间且与点的距离为处，求物块通过点时对轨道的压力。 14.如图所示，在长为、宽为的区域内有一半的空间存在场强为、方向平行于边的匀强电场，电子枪内经加速电场加速后发射出的电子速度为，以平行于边的方向从区域的左上角点射入该区域，已知电子的质量为，电荷量为，不计电子所受的重力，求： 电子枪内加速电场的加速电压； 当无电场的区域位于左侧时如图甲，求电子射出区域时的动能； 当无电场区域的左边界距的距离为时如图乙，电子刚好能从区域的右下角的点射出，求此距离． 15.阿尔忒弥斯号于年月日发射，四名宇航员完成约天绕月飞行后返回地球。一同学将飞船的运动轨迹简化为如图所示：飞船先在距地心的圆形高地球轨道Ⅰ上运行，经点时短暂点火使飞船沿切线方向加速变轨，进入以为近地点、为远地点的椭圆转移轨道Ⅱ；点与月球轨道相切，月球轨道可视为半径为的圆轨道Ⅲ。已知地球质量为，飞船质量为近似不变，万有引力常量为；以无限远处为零势能点，飞船引力势能为飞船到地心距离；根据开普勒第二定律可知飞船与地心连线单位时间内扫过的面积为飞船速度，为速度方向与飞船和地心连线的夹角。求： 飞船在轨道Ⅰ上运行的周期； 飞船在轨道Ⅰ上运行时的机械能； 飞船在点变轨过程中增加的机械能。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★启用前 2026届高三全真模拟适应性考试 物理 注意事项: 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题：本大题共6小题，共24分。 1.年月日，伴随着“三、二、一”的倒计时，“神舟十三号”在“长征二号”运载火箭的推动下顺利进入太空，“神舟十三号”航天员翟志刚、王亚平和叶光富也将开始为期个月的“太空旅行”。如图所示为“长征二号”运载火箭，下列关于它在竖直方向加速起飞过程的说法，正确的是(    ) A. 火箭加速上升时，航天员对座椅的压力小于自身重力 B. 燃料燃烧推动空气，空气反作用力推动火箭升空 C. 保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后处于失重状态 D. 火箭喷出的热气流对火箭的作用力大于火箭对热气流的作用力 【答案】C  【解析】【分析】 根据火箭运动过程受力情况以及牛顿第二定律、牛顿第三定理，结合火箭运动的状态，分析火箭所处的状态． 本题考查了牛顿第三定律、超重和失重，要注意掌握火箭上升原因是受到气流的反作用力． 【解答】火箭加速上升时，加速度方向向上，根据牛顿第二定律可知航天员受到的支持力大于自身的重力，由牛顿第三定律知航天员对座椅的压力大于自身重力，故A错误； B.火箭受到重力、空气阻力以及内部燃料喷出时的作用力，燃料燃烧向下喷气，喷出的气体的反作用力推动火箭升空，故B错误； C.保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后，由于具有竖直向上的速度，所受重力和空气阻力均竖直向下，合外力方向竖直向下，故加速度方向竖直向下，处于失重状态，故C正确； D.火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力是作用力和反作用力，二者等大反向，故D错误。 故选：。 2.在足球场上罚任意球时，运动员踢出的足球，在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门，守门员“望球莫及”，轨迹如图所示关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，下列说法中正确的是(    ) A. 合外力的方向与速度方向在一条直线上 B. 合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧 C. 合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向 D. 合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向 【答案】C  【解析】【分析】   明确曲线运动的性质，知道曲线运动的速度方向沿轨迹的切线方向，而受力方向一定指向曲线的凹侧； 本题考查曲线运动的性质以及物体做曲线运动的条件，明确物体做曲线运动时，力和速度不在同一直线上，且力一定指向曲线的凹侧。 【解答】 足球做曲线运动，则其速度方向为轨迹的切线方向；根据物体做曲线运动的条件可知，合外力的方向一定指向轨迹的内侧，故C正确，ABD错误。 故选C。 3.如图所示，倾角的传送带以的速度沿顺时针方向匀速转动，将质量为的物块轻放在传送带下端，同时质量也为的物块从传送带上端以的初速度沿传送带下滑，结果两物块恰好没有在传送带上相碰，物块与传送带间的动摩擦因数均为，不计物块大小，取，，。则(    ) A. A、两物块刚在传送带上运动时加速度方向相反 B. 两物块在传送带上运动到刚好相遇所用时间为 C. 传送带上下端间的距离为 D. 在运动过程中，与传送带间因摩擦产生热量比与传送带间因摩擦产生热量多 【答案】B  【解析】解：、传送带顺时针转动，整体向上运动，物块沿斜面向下滑动，相对于传送带向下运动，受到的摩擦力沿斜面向上。由，，得，合力方向沿斜面向上，加速度方向向上。物块初速度为零，相对于传送带向下运动，摩擦力方向沿斜面向上，合力同样沿斜面向上，加速度向上。因此两者初始加速度方向相同，故A错误。 B、两者加速度大小均为。分析的运动：以的初速度向下做匀减速运动，减速至零所需时间，此过程向下的位移。之后开始向上做匀加速运动，加速至与传送带共速所需时间，此过程向上的位移。分析的运动：从静止向上做匀加速运动，加速至与传送带共速所需时间，此过程位移，之后随传送带匀速向上运动。题目中“恰好没有相碰”意味着当加速至与传送带共速时，两者刚好到达同一位置，则总时间，故B正确。 C、计算传送带总长度：在总时间内，匀速运动的时间为，的总位移。的最终位置与其初始上端位置之间的距离为。因此传送带长度，故C错误。 D、摩擦生热，其中滑动摩擦力。对于，第一阶段相对位移，第二阶段相对位移，总相对位移，产生热量。对于，仅在加速阶段存在相对位移，产生热量。两者热量之差，故D错误。 故选：。 物块和在传送带上运动时，由于传送带顺时针转动且物块与传送带间动摩擦因数大于斜面分力，两者初始加速度方向均由合力沿斜面向上决定，因此方向相同而非相反。分析两物块运动过程，先向下匀减速至零再向上加速至与传送带共速，从静止向上加速至共速后匀速运动；根据“恰好没有相碰”条件，完成减速和加速的总时间与运动至相遇位置的时间对应，通过计算可得总时间。传送带长度需结合和的位移关系确定，的最终位置与初始位置差加上的总位移即为长度。摩擦生热取决于滑动摩擦力与相对位移的乘积，分别计算和与传送带的相对位移可得热量差值。 本题综合考查了牛顿运动定律、匀变速直线运动规律以及传送带模型中的相对运动与摩擦生热问题。题目涉及多物体多过程的复杂运动分析，对学生的逻辑推理能力和运动过程分解能力提出了较高要求。学生需准确判断两物块在传送带上的受力情况与运动状态变化，特别是物块先减速后加速的转折过程，并理解“恰好没有相碰”这一临界条件所隐含的位移与时间关系。计算部分涵盖位移、时间、相对位移及热量等多个物理量，计算量适中但步骤较为繁琐，需要细致严谨。本题的亮点在于将两个物体的独立运动通过传送带背景和相遇条件巧妙关联，全面检验了学生对动力学综合问题的分析与求解能力。 4.如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框，沿纸面由位置左匀速运动到位置右，则导线框进入和离开磁场的两个过程中 A. 导线框中的感应电流方向均为顺时针方向 B. 导线框中的感应电流方向均为逆时针方向 C. 导线框受到的安培力方向均为水平向右 D. 导线框受到的安培力方向均为水平向左 【答案】D  【解析】【分析】 线框进入时边切割磁感线，出来时边切割磁感线，因此根据右手定则可以判断出电流方向，注意完全进入时，磁通量不变，无感应电流产生；然后根据左手定则判断安培力方向．也可以利用楞次定律直接判断电流和受力方向． 本题可以利用楞次定律直接判断电流和受力方向，也可以利用右手定则先判断电流向，然后利用左手定则判断受力方向． 【解答】 、线框进入磁场时，由右手定则可知，感应电流沿顺时针方向，即方向为；同理，由右手定则可知，导线框离开磁场时，感应电流方向为逆时针方向，故A错误，B错误； 、由左手定则可知，导线框进入磁场时，受到的安培力方向向左；同理导线框离开磁场时，受到的安培力方向向左；故C错误，D正确 故选：。 5.如图所示，电荷量为、的两个正点电荷分别置于点和点，两点相距。在以为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个带电荷量为的小球视为点电荷，在点平衡。不计小球的重力，那么，与的夹角与、的关系应满足(    ) A. B. C. D. 【答案】A  【解析】【分析】 对带电小球进行受力分析，由于不考虑重力，因此根据平衡条件可知，小球受力在切线方向上的合力为零，据此结合数学关系列方程即可正确求解。 本题考查在电场中物体的平衡。解题的关键是根据平衡条件列方程，注意数学知识的应用。 【解答】 对小球进行受力分析如图所示：其中是圆环对小球的支持力的反作用力。 根据库仑定律有：，，，，根据平衡条件，沿切向方向的分力有：，联立解得：，故BCD错误，A正确。 故选A。 6.如图甲所示，小物体从竖直弹簧上方离地高处由静止释放，其动能与离地高度的关系如图乙所示，其中高度从下降到，图像为直线，其余部分为曲线，对应图像的最高点，轻弹簧劲度系数为，小物体质量为，重力加速度为，以下说法正确的是(    ) A. 小物体下降至高度时，弹簧形变量为 B. 小物体下落至高度时，加速度为 C. 小物体从高度下降到，弹簧的弹性势能增加了 D. 小物体从高度下降到，物体的最大动能为 【答案】C  【解析】【分析】 高度从下降到，图像为直线，该过程是自由落体，就是自由下落的高度，此时的加速度也就是自由落体加速度；点是速度最大的地方，此时重力和弹力相等，合力为零，加速度也就为零，可以计算出弹簧的形变量； 小物体下落至高度时，加速度最大； 点与点物体的动能相同，根据功能关系即可得出点弹簧的弹性势能与点的弹性势能的变化量． 由机械能守恒即可求出小物体从高度下降到弹簧的最大弹性势能． 【解答】 A、高度从下降到，图像为直线，该过程是自由落体，就是自由下落的高度，所以小物体下降至高度时，弹簧形变量为，故A错误 B、物体的动能先增大后减小，小物体下落至高度时，物体的动能与时的动能相同，由弹簧振子运动的对称性可知，在时弹簧的弹力一定是重力的倍；小物体下落至高度时，动能又回到，说明是最低点，弹簧的弹力到达最大值，一定大于重力的倍，所以此时物体的加速度最大，故 B错误； C、小物体下落至高度时，物体的动能与时的动能相同，由弹簧振子运动的对称性可知，在时弹簧的弹力一定是重力的倍，此时弹簧的压缩量：，小物体从高度下降到，重力做功：，物体从高度下降到，重力做功等于弹簧的弹性势能的增加量，所以小物体从高度下降到，弹簧的弹性势能增加了，故C正确 D、小物体从高度下降到，由功能关系可知，动能的增量小于重力势能的减小量，物体的最大动能小于，故D错误； 故选C。 二、多选题：本大题共4小题，共20分。 7.如图所示，小物块在竖直平面内的拉力作用下沿倾角为的斜面向下运动，若重力做的功与克服拉力做的功相等．则(    ) A. 小物块可能加速下滑 B. 若斜面光滑，则小物块一定匀速下滑 C. 若斜面粗糙，则小物块一定减速下滑 D. 与斜面的夹不可能大于 【答案】BD  【解析】【分析】 本题主要考查恒力做功问题。重点是依据做的功代数和为零，得出重力和拉力的关系。 【解答】 设物体发生位移为，由题意，  得：，  若没有摩擦，物体匀速下滑，故A错误，B正确； 若斜面粗糙，但是斜面对物体的弹力为零，故没有摩擦力，物体依然可以做匀速运动，故C错误；  物体沿斜面下滑，则有，即，，故D正确； 故选：。 8.发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道，然后经点火，使其沿椭圆轨道运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道，轨道、相切于点，轨道、相切于点，如图所示。则卫星在各轨道上正常运行时，以下说法正确的是(    ) A. 卫星在轨道上的速度小于在轨道上的速度 B. 卫星在轨道上的点的速度大于在轨道上经过点时的速度 C. 卫星在轨道上经过点时的加速度大于它在轨道上经过点时的加速度 D. 卫星在轨道上运动的周期大于在轨道上运动的周期 【答案】AB  【解析】解：根据万有引力提供向心力有：，解得：，所以卫星在轨道上的速度小于在轨道上的速度，故A正确； B.卫星由轨道要经点火加速度才可以变轨到轨道，所以卫星在轨道上的点的速度大于在轨道上经过点时的速度，故B正确； C.卫星在轨道上经过点时与它在轨道上经过点时，所受万有引力一样，根据牛顿第二定律可知，卫星在轨道上经过点时的加速度等于它在轨道上经过点时的加速度，故C错误； D.由图可知轨道的轨道半径大于轨道的半长轴，根据开普勒第三定律，卫星在轨道上运行的周期大于在轨道上运行的周期，故D错误。 故选：。 根据万有引力提供向心力分析轨道和轨道的速度大小，根据变轨的原理分析点速度；根据开普勒第三定律分析周期的大小；根据牛顿第二定律分析加速度的大小。 解决本题的关键知道卫星做圆周运动，靠万有引力提供向心力，知道知道卫星变轨的原理，卫星通过加速或减速来改变所需向心力实现轨道的变换。 9.如图所示，在匀强电场中有直角三角形，电场方向与三角形所在平面平行，若三角形三点处的电势分别用、、，已知，，，且边长，，则下列说法中正确的是(    ) A. 匀强电场中电场强度的大小为 B. 匀强电场中电场强度的大小为 C. 匀强电场中电场强度的方向斜向下与夹角锐角为 D. 一个电子由点运动到点再运动到点的过程中电势能减少了 【答案】AC  【解析】【分析】 根据匀强电场电势差与距离成正比除等势面特点，、中点的电势为、两点的等差中项；作等势线和电场线，并结合几何知识进行分析。 本题运用匀强电场中沿电场线方向电势均匀降低，再作等势线是解决这类问题的关键，再进一步作出电场线，并结合几何知识是求电势。 【解答】 故C正确；作的中点，根据匀强电场电势规律可得点的电势为，连接，则为等势面，过点做的垂线，垂足为点，则电场方向沿指向，如图所示： 根据几何知识可得与三角形相似，故可得，因为，所以可得，故，即，所以匀强电场中电场强度的方向斜向下与夹角锐角为；根据可得电场强度的大小：，故AC正确，B错误； D.一个电子由点运动到点再运动到点的过程中，，解得电场力做负功，电势能增大，故D错误。 故选AC。 10.如图所示为一种海上导航浮标的简化原理图。固定的内圆筒上绕有线圈。某段时间内，海浪驱动固定在外浮筒的磁体相对于线圈运动产生正弦式交变电流，频率为，电压最大值为。理想变压器原、副线圈匝数比为，原线圈接内圆筒线圈的输出端，副线圈接指示灯。下列说法正确的是(    ) A. 通过指示灯电流的频率为 B. 指示灯两端电压的有效值约为 C. 指示灯消耗的电功率等于变压器的输入功率 D. 变压器的输入电压与绕在内圆筒上线圈的匝数无关 【答案】BC  【解析】【分析】 本题考查变压器的结构和原理。 【解答】 A.变压器不改变交流电频率，故通过指示灯电流的频率为，A错误； B.原线圈电压有效值为，根据，可得指示灯两端电压有效值，B正确； C.理想变压器无能量损失，指示灯消耗的电功率等于变压器的输入功率，C正确； D.根据交流电表达式，可知与匝数有关，D错误； 故选BC． 三、实验题：本大题共2小题，共14分。 11.某实验小组利用如图所示的装置验证动能定理．先将宽度为的挡光片固定在小车上，用不可伸长的细线使小车通过一个定滑轮与砝码盘相连，在水平桌面上的、两点各安装一个光电门，记录小车通过、时的遮光时间，小车中可以放置砝码。实验主要步骤如下： 将木板略微倾斜以平衡摩擦力，使得细线拉力做的功为合力对小车做的功； 在砝码盘中放上砝码，小车在细线拉动下运动，记录此时小车包含小车、小车中砝码和挡光片的质量为，砝码盘和盘中砝码的总质量为，小车通过、处光电门时的遮光时间分别为、，、之间的距离为，当地重力加速度为实验时，______填“需要”或“不需要”满足，合外力对小车做的功为______，需要验证关于小车的动能定理表达式为______。均用题中所给物理量符号表示 【答案】需要；；；  【解析】【分析】 为了使得所用砝码的总重力近似等于小车所受的合外力，则需要满足 ；根据功的定义求解合外力对小车做的功；由动能定理倒推需要验证的表达式； 本题考查探究功与速度的变化关系，解题关键掌握实验原理与实验操作，注意数据的观察与应用。 【解答】 由于本实验中所用砝码的总重力近似等于小车所受的合外力，故需要满足  ； 合外力对小车做功为  ；由动能定理，则有  ． 12.某同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，可以提供输出电压为的交流电和直流电，交流电的频率为重锤从高处由静止开始下落，重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点测量并分析，即可验证机械能守恒定律． 他进行了下面几个操作步骤： A.按照图示的装置安装器件； B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上； C.用天平测出重锤的质量； D.先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带； E.测量纸带上某些点间的距离； F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能． 其中没有必要进行的步骤是________，操作不当的步骤是________． 这位同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析，如图乙所示．其中点为起始点，、、、、、为六个计数点．根据纸带上的测量数据，当打点时重锤的速度为________保留位有效数字 他继续根据纸带算出各点的速度，量出下落距离，并以为纵轴、以为横轴画出的图像，应是图丙中的________． 【答案】；   ；  ；  。  【解析】解：：将打点计时器接到电源的“交流输出”上，故B错误，操作不当。 ：因为我们是比较、的大小关系，故可约去比较，不需要用天平，故C没有必要。 故答案为：，。 匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，由此可以求出点的速度大小为： 他继续根据纸带算出各点的速度，量出下落距离，并以为纵轴、以为横轴画出的图象， 根据，所以应是图中的。 故答案为；； ； 。 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项，只有这样才能明确每步操作的具体含义。根据重力做功和重力势能的关系可以求出重力势能的减小量；匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，由此求出点的速度，进一步可以求出重锤动能的增加量； 该实验利用小球经过光电门的平均速度来代替瞬时速度，根据功能关系可知该实验需要验证的关系式为：，由此可以求出该实验中需要验证的关系式。 解答实验问题的关键是明确实验原理、实验目的，了解具体操作，同时加强应用物理规律处理实验问题的能力，注意图象斜率的含义，及有效数字的认识。 四、计算题：本大题共3小题，共42分。 13.如图所示，将一轻弹簧左端固定于点，右端自然状态下位于点。现让一质量的物块可视为质点将弹簧压缩后固定于点，弹簧右端与物块不粘连，此时弹簧的弹性势能，现将物块由静止释放，已知为光滑水平面，水平面与物体间的动摩擦因数，是竖直放置的半径为的光滑半圆轨道，半圆轨道与相切于点。取。以下两小问为两种独立情况，互不关联 若之间的距离为，求物体通过点时的速度大小； 若物体通过点，并紧贴圆弧轨道，从其最高点水平飞出，最终落在之间且与点的距离为处，求物块通过点时对轨道的压力。 【答案】解：对物块到达点时根据能量守恒定律可知， 对物块由到的运动根据动能定理可知， 解得； 物块从点飞出后做平抛运动， 水平方向由，竖直方向有， 根据在点时受力列式有， 解得， 根据牛顿第三定律可知物块通过点时对轨道的压力，方向竖直向上。  【解析】先对物块到点前应用能量守恒定律得出过的速度，再对物块由到的运动根据动能定理列式求得过的速度；根据物块离开点后平抛运动的特点和过点时受力分析可得物块对轨道的压力。 14.如图所示，在长为、宽为的区域内有一半的空间存在场强为、方向平行于边的匀强电场，电子枪内经加速电场加速后发射出的电子速度为，以平行于边的方向从区域的左上角点射入该区域，已知电子的质量为，电荷量为，不计电子所受的重力，求： 电子枪内加速电场的加速电压； 当无电场的区域位于左侧时如图甲，求电子射出区域时的动能； 当无电场区域的左边界距的距离为时如图乙，电子刚好能从区域的右下角的点射出，求此距离． 【答案】解：由动能定理得                   解得                    当电子从边射出电场时 沿电场方向的位移                 动能            当电子从边射出电场时，动能  电子先做类平抛运动，接着做匀速直线运动，最后做类斜下抛运动。 设电子整个运动时间为，则有 水平方向： 竖直方向：   解得：                【解析】根据动能定理求解； 电子在电场中做类平抛运动，分情况讨论，当电子从边射出电场时，先求竖直分位移，再根据动能定理求解。当电子从边射出电场时，直接根据动能定理求解。；  分析清楚电子运动过程，水平方向一直做匀速直线运动，竖直方向先加速然后匀速最后又加速，根据各方向的运动规律分别求解，注意两方向运动的等时性的应用。 15.阿尔忒弥斯号于年月日发射，四名宇航员完成约天绕月飞行后返回地球。一同学将飞船的运动轨迹简化为如图所示：飞船先在距地心的圆形高地球轨道Ⅰ上运行，经点时短暂点火使飞船沿切线方向加速变轨，进入以为近地点、为远地点的椭圆转移轨道Ⅱ；点与月球轨道相切，月球轨道可视为半径为的圆轨道Ⅲ。已知地球质量为，飞船质量为近似不变，万有引力常量为；以无限远处为零势能点，飞船引力势能为飞船到地心距离；根据开普勒第二定律可知飞船与地心连线单位时间内扫过的面积为飞船速度，为速度方向与飞船和地心连线的夹角。求： 飞船在轨道Ⅰ上运行的周期； 飞船在轨道Ⅰ上运行时的机械能； 飞船在点变轨过程中增加的机械能。 【答案】飞船在轨道Ⅰ上运行的周期是  飞船在轨道Ⅰ上运行时的机械能是  飞船在点变轨过程中增加的机械能  【解析】解：根据万有引力提供向心力，有 解得 飞船在轨道上做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有 解得 飞船在轨道上的动能，由题意得引力势能 总机械能 解得 根据开普勒第二定律，飞船在转移轨道、两点单位时间内扫过的面积相等： 解得，飞船在转移轨道上机械能守恒，有 解得飞船在转移轨道上点的速度，点火时间极短，飞船位置不变，引力势能不变，机械能增量等于动能增量 解得 答：飞船在轨道Ⅰ上运行的周期是； 飞船在轨道Ⅰ上运行时的机械能是； 飞船在点变轨过程中增加的机械能。 由万有引力充当圆周运动向心力，结合向心力与周期关系式列式求解周期； 利用万有引力定律求出圆轨道动能，结合题干给出的引力势能公式，二者相加得到轨道机械能； 依托开普勒面积定律建立、点速度关系，结合点圆轨道向心力公式求速度，再通过变轨前后机械能差值得到增加的机械能。 以航天器变轨为物理模型，综合万有引力、引力势能、开普勒定律等多个天体物理考点，综合性与应用性突出。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $