精品解析：2026届湖南省郴州市高三下学期模拟预测物理试题

2026届高三教学质量监测 物理 （满分100分，考试时间75分钟） 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2B铅笔把答题卡上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，写在本试卷上无效。 3．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 4．本试题卷共8页。如缺页，考生须声明，否则后果自负。 一、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，只有一项是符合题目要求的。 1. 从牛顿的微粒说、惠更斯的机械波动说，到托马斯、杨完善的波动光学，再到麦克斯韦的电磁理论、爱因斯坦的光量子假说乃至量子电动力学，人类对光的认识不断深化，构成了一部恢弘的科学史诗。下列说法正确的是（ ） A. 黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释 B. 光电效应实验中的截止频率与入射光的频率有关 C. 光在传播时表现出粒子性，与微粒作用时表现出波动性 D. 电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的波动性 2. 如图所示，为一列沿轴传播的简谐横波，质点A的平衡位置为 ，B的平衡位置为 。其中时的波形如图中实线所示； 时的波形如图中虚线所示，且此时质点B的振动方向向上，则该列波（ ） A. 波长为6m B. 波向右传播 C. 质点A、B振动方向始终相同 D. 波速大小可能为 3. 气排球运动兼具健身性与趣味性，是校园体育热门项目。在气排球升至最高点时被运动员水平方向击出，不计空气阻力。将击球后至落地的运动时间三等分，该三段相等时间内竖直下落高度依次为、、，则为（ ） A. 1：2 B. 1：3 C. 1：5 D. 1：7 4. 劳动实践中处处蕴含物理智慧。如图甲，施工时利用两根平行固定的粗糙圆柱形钢管、将长方体砖块从屋顶平稳运送至地面。将两根钢管简化为平行倾斜的粗糙圆柱直杆、砖块放置在两钢管上端正中间，由静止开始沿倾斜钢管下滑；图乙为垂直于运动方向的截面图，砖块截面为正方形。忽略砖块侧向滑动，砖块全程沿钢管匀变速下滑。下列说法正确的是（ ） A. 若只适当增大钢管的间距，每根钢管对砖块的弹力不变 B. 若只适当增大钢管的间距，每根钢管对砖块的摩擦力变小 C. 若只增大砖块的质量，砖块下滑的加速度变大 D. 若只增大钢管与水平方向的夹角，下滑时间不变 5. 我国的天链中继卫星系统主要由地球静止轨道卫星和中圆轨道卫星组成，若两卫星在同一平面内环绕地球做匀速圆周运动，且绕行方向相同，如图甲所示。两卫星之间的距离随时间变化的关系如图乙所示，图中R为地球半径，地球表面重力加速度大小为g，不考虑两卫星之间的作用力，计算时 。下列说法正确的是（ ） A. 中圆轨道卫星与静止轨道卫星的轨道半径之比为1：3 B. 中圆轨道卫星的加速度大小是地球表面重力加速度大小的倍 C. 中圆轨道卫星的运动周期为8小时 D. 两卫星相邻两次相距最近的时间间隔为16小时 6. 如图所示，边长为、绕线匝、总电阻为的正方形线圈abcd处于磁感应强度大小为、水平向右的匀强磁场中、线圈以角速度 绕轴匀速转动、线圈的两端经滑环和电刷与外电路连接。定值电阻 、 ，理想变压器原、副线圈的匝数比为 ，电压表为理想交流电表。由图示位置为计时起点，则下列说法正确的是（ ） A. 从图示位置转过时，电压表的示数为0 B. 从图示位置开始计时，电动势的瞬时表达式为 C. 线圈发电机的输出功率为 D. 线圈从图示位置转过的过程中，通过电阻的电荷量为 7. 如图甲所示，可视为质点的物体以一定的初速度从倾角的斜面底端沿斜面向上运动。现以斜面底端为坐标原点O，沿斜面建立坐标轴x，选择地面为零势能面。坐标原点处固定一厚度不计的理想弹性挡板，物体第一次上升过程中的动能和重力势能随坐标x的变化如图乙所示。g取，则（ ） A. 物体的质量为 B. 物体与斜面之间的动摩擦因数为0.2 C. 物块从开始到停止运动的总路程为 D. 物体第一次返回至挡板处的速度大小为 二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，红绿两束单色光，同时沿同一路径从PQ面射入某长方体透明均匀介质，入射角为θ，折射光束在PN面发生全反射，反射光射向MN面，若θ逐渐增大，两束光在PN面上的全反射现象会先后消失。已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率，下列说法正确的是（ ） A. 图中光线1为红光 B. θ逐渐增大时，光线1在MN面的出射点上移 C. θ逐渐增大时，红光的全反射现象先消失 D. 当θ增大到一定角度时，入射光有可能在PQ面发生全反射 9. 如图，现有两个“U”形导轨BACD和NMPQ，导轨BACD间存在垂直纸面的匀强磁场（图中未画出），其中、 ， ， ，匀质金属杆ab的电阻为3R、质量为m。当开关S断开时，金属杆ab在水平向右、大小为F的外力作用下以速度向右做匀速直线运动，金属杆始终与导轨垂直且接触良好，不计其他电阻和任何摩擦。下列说法正确的是（ ） A. 若发现中的电流方向为，则匀强磁场的方向为垂直纸面向里 B. 该匀强磁场的磁感应强度大小为 C. 保持开关S断开，某时刻撤去外力F，此后金属杆发生的位移大小为 D. 若某时刻闭合开关S，同时撤去外力F，此后金属杆上产生的焦耳热为 10. 如图所示，水平光滑桌面上，轻弹簧的左端固定，右端连接物体A，物体A和物体B通过细绳绕过定滑轮连接，已知物体A的质量为，物体B的质量为，弹簧的劲度系数为k，不计滑轮摩擦。系统处于静止状态时，物体B自然悬挂，物体A位于O点。现将物体A缓慢移至P点（此处弹簧处于原长），由静止释放，当B向下运动到最低点时绳子恰好被拉断。已知：弹簧未超过弹性限度，A物体不会和定滑轮相碰，弹簧弹性势能表达式为，弹簧振子的周期公式为，则下列说法正确的是（ ） A. 绳子能承受的最大拉力为 B. 弹簧的最大弹性势能为 C. 从绳断到A物体第一次回到位置O时所用的时间为 D. 绳断后A物体回到位置O时的速度大小为 三、非选择题：本大题共5题，共57分。 11. 某实验小组用轻杆、小球、带角度刻度的硬纸板等制作简易加速度计，如图所示。轻杆上端通过转轴固定在竖直放置的纸板O点，下端固定一小球，轻杆可在竖直纸面内自由转动。将此装置竖直固定于运动小车上，且纸板与运动方向平行，可粗略测量小车的加速度。 （1）若小车启动时，轻杆摆动方向如图所示，则小车运动方向为________（填“向左”或“向右”）。 （2）若轻杆摆动稳定时与竖直方向的夹角为θ，则小车的加速度大小a=________（用θ，g表示）。 （3）实验小组将纸板上的角度刻度换算标注为对应加速度值，制成加速度刻度盘，则刻度盘上的加速度刻度________（填“均匀”或“不均匀”）。 12. 某小组用图甲所示电路测量毫安表G的内阻，毫安表G量程 ，内阻约 ，可供选择的器材如下： A．滑动变阻器最大阻值 ）； B．电阻箱； C．电压表（量程 ）； D．电源E（电动势约为）； E．开关、导线若干。 （1）在图乙中用笔画线代替导线将实物电路图补充完整__________。 （2）该小组利用该电路尝试两个方案测量毫安表G内阻。 方案1：闭合开关，开关接a，调节滑动变阻器的滑片，电压表、毫安表示数如图丙所示，则毫安表G内阻的测量值 _____Ω（结果保留三位有效数字）。 方案2：闭合开关，断开开关，调节滑动变阻器的滑片，使毫安表G的指针满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关接b，调节电阻箱的阻值使毫安表G的指针指在 处，记下电阻箱的阻值 ，则毫安表G内阻的测量值 _____Ω。 （3）你认为方案1和方案2中测得毫安表G的内阻较为准确的是方案_____（填“1”或“2”）。 （4）若电池使用时间过长，电动势变小，内阻变大，该小组再次重复方案2实验步骤，此时得到的毫安表G内阻的测量值与上次方案2测量值相比，相对误差_____（填“变大”“变小”或“相同”）。 13. 如图所示，两个带有限位的开口汽缸A和B，高都为h，底面积分别2S和S，下端由较细的气管联通，A、B汽缸中各有一个位于汽缸底部的活塞，质量分别为2m、现通过阀门K给汽缸缓慢打气，每次可以打进压强为、体积相同的室温气体，打了15次后，两活塞都恰好到达汽缸的正中央，关闭已知室温为，大气压强，汽缸导热性能良好，气管中气体忽略不计，活塞厚度可忽略，不计一切阻力，重力加速度为 （1）求活塞到达汽缸的正中央时，汽缸内气体的压强 （2）求每次打入室温气体的体积 （3）若在汽缸B中的活塞上方缓慢倒入质量为m的沙子，汽缸内气体达到平衡后，再给汽缸加热，求当汽缸B中的活塞刚要开始上升时，汽缸内气体的温度 14. 空间电场、磁场的分布如图所示，区域Ⅰ左半部分有水平向右的匀强电场，右半部分有垂直纸面向里的匀强磁场，区域Ⅱ左半部分有水平向右的匀强电场，右半部分有垂直纸面向外的匀强磁场、区域Ⅲ内有竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，区域Ⅰ、Ⅱ内电场、磁场区域的宽度均为d，区域Ⅲ的宽度足够大。质量为m、电荷量为的带电粒子从区域Ⅰ的左边界以速度进入电场中，速度方向与电场方向相同，带电粒子先后进入区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。已知所有匀强电场的场强大小均为，所有磁场的磁感应强度大小均为。不计带电粒子的重力，忽略电场、磁场的边界效应。 （1）求粒子在进入区域Ⅰ的磁场时速度的大小； （2）求粒子在区域Ⅱ的磁场中运动时轨迹半径的大小； （3）已知粒子在区域Ⅲ内的运动轨迹为滚轮线（摆线），求粒子在区域Ⅲ内的最小速度大小。 15. 如图所示，足够长的水平轨道的左端A固定一轻质弹簧，弹簧自由状态下右端位于B点，质量为1kg的小物块甲静止在B点，在与B点相距 的C处固定一竖直光滑圆轨道，半径 ，圆轨道底端略微错开。在轨道CE上放有n个质量均为1kg的静止小物块，相邻两个小物块的间距均为 ，从左往右依次编号1、2、3…n，其中1号小物块在D处，CD的距离也为 。小物块甲与BC段的动摩擦因数为 ，AB段轨道光滑。所有小物块均可视为质点，小物块间碰撞时间忽略不计，重力加速度大小g取。现将小物块甲向左压缩弹簧后释放弹出。参考公式： （1）若小物块甲恰好能过圆轨道最高点，求弹簧的弹性势能； （2）若弹簧的弹性势能为54J，小物块甲与CD段轨道间的动摩擦因数为，DE段轨道光滑，且小物块间的碰撞均为弹性碰撞。从小物块甲刚离开圆轨道C点开始计时，经过多长时间， 号小物块开始运动； （3）若改变弹簧的弹性势能，让小物块甲经过C点的速度大小为14m/s，所有小物块与CE段轨道间的动摩擦因数均为，且小物块间的碰撞均为完全非弹性碰撞。求最多与第几个小物体发生碰撞。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高三教学质量监测 物理 （满分100分，考试时间75分钟） 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2B铅笔把答题卡上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，写在本试卷上无效。 3．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 4．本试题卷共8页。如缺页，考生须声明，否则后果自负。 一、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，只有一项是符合题目要求的。 1. 从牛顿的微粒说、惠更斯的机械波动说，到托马斯、杨完善的波动光学，再到麦克斯韦的电磁理论、爱因斯坦的光量子假说乃至量子电动力学，人类对光的认识不断深化，构成了一部恢弘的科学史诗。下列说法正确的是（ ） A. 黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释 B. 光电效应实验中的截止频率与入射光的频率有关 C. 光在传播时表现出粒子性，与微粒作用时表现出波动性 D. 电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的波动性 【答案】D 【解析】 【详解】A．黑体辐射的实验规律无法用光的波动性解释，是普朗克提出能量子假说才成功解释了该规律，故A错误； B．光电效应的截止频率满足，仅由金属本身的逸出功决定，与入射光频率无关，故B错误； C．光在传播过程中会发生干涉、衍射现象，表现出波动性；与其他微粒作用（如光电效应）时表现出粒子性，故C错误； D．衍射是波的特有属性，电子束穿过铝箔后的衍射图样，揭示了电子这类实物粒子也具有波动性，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，为一列沿轴传播的简谐横波，质点A的平衡位置为 ，B的平衡位置为 。其中时的波形如图中实线所示； 时的波形如图中虚线所示，且此时质点B的振动方向向上，则该列波（ ） A. 波长为6m B. 波向右传播 C. 质点A、B振动方向始终相同 D. 波速大小可能为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据波形图可知，波长，故A错误； B． 时的波形如图中虚线所示，且此时质点B的振动方向向上，根据“上坡下行”可知波的传播方向向右，故B正确； C．根据图像可知，质点A、B平衡位置之间的间距等于 ，该间距为半个波长，因此质点A、B的振动方向始终相反，故C错误； D．波向右传播，从0时刻到1s时刻波向右传播的距离 波传播速度 可知，不存在正整数解使得波速大小 ，故D错误。 故选B。 3. 气排球运动兼具健身性与趣味性，是校园体育热门项目。在气排球升至最高点时被运动员水平方向击出，不计空气阻力。将击球后至落地的运动时间三等分，该三段相等时间内竖直下落高度依次为、、，则为（ ） A. 1：2 B. 1：3 C. 1：5 D. 1：7 【答案】C 【解析】 【详解】击球后气排球做平抛运动，竖直方向为初速度为0的匀加速直线运动（自由落体运动），设每段相等时间为，重力加速度为，根据自由落体位移公式可知 第一段时间内下落高度：； 前时间内总下落高度：； 前 时间内总下落高度： 因此第三段时间内下落高度。 联立得 故选C。 4. 劳动实践中处处蕴含物理智慧。如图甲，施工时利用两根平行固定的粗糙圆柱形钢管、将长方体砖块从屋顶平稳运送至地面。将两根钢管简化为平行倾斜的粗糙圆柱直杆、砖块放置在两钢管上端正中间，由静止开始沿倾斜钢管下滑；图乙为垂直于运动方向的截面图，砖块截面为正方形。忽略砖块侧向滑动，砖块全程沿钢管匀变速下滑。下列说法正确的是（ ） A. 若只适当增大钢管的间距，每根钢管对砖块的弹力不变 B. 若只适当增大钢管的间距，每根钢管对砖块的摩擦力变小 C. 若只增大砖块的质量，砖块下滑的加速度变大 D. 若只增大钢管与水平方向的夹角，下滑时间不变 【答案】A 【解析】 【详解】A．假定两钢管与地面倾角为、砖块的质量为，每一根钢管对砖块的支持力为，以砖块为研究对象，只在垂直于钢管平面内对其受力分析，如图所示 依题意有 解得 若仅适当增大钢管的间距，由于支持力垂直于接触面，角保持不变，不变，则不变，故A正确； B．假定砖块与钢管的动摩擦因数为，则摩擦力为 由于不变，则下滑过程中钢管对砖块的摩擦力不变，故B错误； C．根据牛顿第二定律有 解得 可知砖块的加速度与砖块的质量无关，故C错误； D．设钢管的长度为，由可知，砖块下滑时间 由于 若只增大钢管与水平方向的夹角，则增大，减小，砖块下滑的加速度增大，砖块下滑时间减小，故D错误。 故选A。 5. 我国的天链中继卫星系统主要由地球静止轨道卫星和中圆轨道卫星组成，若两卫星在同一平面内环绕地球做匀速圆周运动，且绕行方向相同，如图甲所示。两卫星之间的距离随时间变化的关系如图乙所示，图中R为地球半径，地球表面重力加速度大小为g，不考虑两卫星之间的作用力，计算时 。下列说法正确的是（ ） A. 中圆轨道卫星与静止轨道卫星的轨道半径之比为1：3 B. 中圆轨道卫星的加速度大小是地球表面重力加速度大小的倍 C. 中圆轨道卫星的运动周期为8小时 D. 两卫星相邻两次相距最近的时间间隔为16小时 【答案】C 【解析】 【详解】A．设中圆轨道卫星轨道半径为，静止轨道卫星轨道半径为。由图乙可知，两卫星距离最大值为 最小值为 联立解得 ， 则中圆轨道卫星与静止轨道卫星的轨道半径之比为5:11，故A错误； B．根据万有引力提供向心力有 在地球表面有 联立解得 ，故B错误； C．根据开普勒第三定律有 其中静止卫星周期 ，代入数据得 ，故C正确； D．图乙中表示两卫星相邻两次相距最近的时间间隔（即会合周期）。根据圆周运动追及相遇规律，有 解得T=12h，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，边长为、绕线匝、总电阻为的正方形线圈abcd处于磁感应强度大小为、水平向右的匀强磁场中、线圈以角速度 绕轴匀速转动、线圈的两端经滑环和电刷与外电路连接。定值电阻 、 ，理想变压器原、副线圈的匝数比为 ，电压表为理想交流电表。由图示位置为计时起点，则下列说法正确的是（ ） A. 从图示位置转过时，电压表的示数为0 B. 从图示位置开始计时，电动势的瞬时表达式为 C. 线圈发电机的输出功率为 D. 线圈从图示位置转过的过程中，通过电阻的电荷量为 【答案】B 【解析】 【详解】A．电压表测量的是交流电压的有效值，线框匀速转动，产生的交流电有效值就是恒定的，不会随线圈转动位置而变化，故A错误； B．图示位置线圈平面与磁场平行，此时线圈两边垂直切割磁感线，感应电动势最大，最大值为 从图示位置开始计时，电动势的瞬时表达式应为余弦函数，即 ，故B正确； C．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 故交流发电机的外电路总电阻为 交流发电机电动势有效值 干路电流有效值 发电机的输出功率为，故C错误； D．线圈从图示位置转过的过程中，磁通量变化量 通过线圈的总电荷量 由于 并联电路电流与电阻成反比，通过的电流为总电流的一半，故通过的电荷量，故D错误。 故选B。 7. 如图甲所示，可视为质点的物体以一定的初速度从倾角的斜面底端沿斜面向上运动。现以斜面底端为坐标原点O，沿斜面建立坐标轴x，选择地面为零势能面。坐标原点处固定一厚度不计的理想弹性挡板，物体第一次上升过程中的动能和重力势能随坐标x的变化如图乙所示。g取，则（ ） A. 物体的质量为 B. 物体与斜面之间的动摩擦因数为0.2 C. 物块从开始到停止运动的总路程为 D. 物体第一次返回至挡板处的速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．设物体上滑的最大距离为l，则有 物体上滑距离为 时，动能和重力势能相等，则有 又有 ， 解得，，故AB错误； C．物块从开始到停止，根据能量守恒 解得总路程为 ，故C错误； D．物体第一次返回至挡板处，全过程路程为 。根据动能定理有 解得 ，故D正确； 故选D。 二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，红绿两束单色光，同时沿同一路径从PQ面射入某长方体透明均匀介质，入射角为θ，折射光束在PN面发生全反射，反射光射向MN面，若θ逐渐增大，两束光在PN面上的全反射现象会先后消失。已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率，下列说法正确的是（ ） A. 图中光线1为红光 B. θ逐渐增大时，光线1在MN面的出射点上移 C. θ逐渐增大时，红光的全反射现象先消失 D. 当θ增大到一定角度时，入射光有可能在PQ面发生全反射 【答案】AC 【解析】 【详解】A．红光的频率比绿光的频率小，则红光的折射率小于绿光的折射率，在PQ面，入射角相同，根据折射定律，可知绿光在PQ面的折射角较小，结合图示，根据几何关系可知绿光比红光更靠近N点，则图中光线1为红光，2为绿光，故A正确； B．θ逐渐增大时，光线1与NP面的交点右移，根据全反射现象可知，光线1在MN面的出射点下移，故B错误； C．根据全反射临界角与折射率的关系，由于红光的折射率小于绿光的折射率，可知红光发生全反射的临界角较大，θ逐渐增大时，折射光线与NP面的交点右移过程中，在NP面的入射角先小于红光发生全反射的临界角，所以红光的全反射现象先消失，故C正确； D．在PQ面，光是从光疏介质到光密介质，无论θ多大，在PQ面都不可能发生全反射，故D错误。 故选AC。 9. 如图，现有两个“U”形导轨BACD和NMPQ，导轨BACD间存在垂直纸面的匀强磁场（图中未画出），其中、 ， ， ，匀质金属杆ab的电阻为3R、质量为m。当开关S断开时，金属杆ab在水平向右、大小为F的外力作用下以速度向右做匀速直线运动，金属杆始终与导轨垂直且接触良好，不计其他电阻和任何摩擦。下列说法正确的是（ ） A. 若发现中的电流方向为，则匀强磁场的方向为垂直纸面向里 B. 该匀强磁场的磁感应强度大小为 C. 保持开关S断开，某时刻撤去外力F，此后金属杆发生的位移大小为 D. 若某时刻闭合开关S，同时撤去外力F，此后金属杆上产生的焦耳热为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．金属杆ab处在此磁场中的部分等效为电源，若发现中的电流方向为，说明杆中电流方向与从 的方向相同，由右手定则，匀强磁场的方向为垂直纸面向里，故A正确； B．金属杆处在磁场中部分的电阻为，由 由闭合电路的欧姆定律 金属杆ab做匀速直线运动所受安培力 联立解得，故B错误； C．对金属杆由动量定理 求和 又 联立解得，故C错误； D．闭合开关S时，金属杆处在此磁场以外的2R与并联，故 设通过处在磁场中金属杆（等效电源）的电流为I，通过并联的两条支路的电流为 金属杆上产生的热量为 其它部分电路产生的热量为 又据能量守恒 联立解得，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，水平光滑桌面上，轻弹簧的左端固定，右端连接物体A，物体A和物体B通过细绳绕过定滑轮连接，已知物体A的质量为，物体B的质量为，弹簧的劲度系数为k，不计滑轮摩擦。系统处于静止状态时，物体B自然悬挂，物体A位于O点。现将物体A缓慢移至P点（此处弹簧处于原长），由静止释放，当B向下运动到最低点时绳子恰好被拉断。已知：弹簧未超过弹性限度，A物体不会和定滑轮相碰，弹簧弹性势能表达式为，弹簧振子的周期公式为，则下列说法正确的是（ ） A. 绳子能承受的最大拉力为 B. 弹簧的最大弹性势能为 C. 从绳断到A物体第一次回到位置O时所用的时间为 D. 绳断后A物体回到位置O时的速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．将A、B作为整体，A在P点时弹簧处于原长，根据牛顿第二定律 根据对称性，B到达最低点的加速度与初始位置大小相等，因此 解得绳子能承受的最大拉力 ，故A错误； B．A处于O位置时，根据平衡条件 物体B下降到最低位置时，根据对称性，弹簧伸长量为2x1 ，因此最大弹性势能，故B正确； C．绳断后，平衡位置为P点，从绳断到A物体第一次回到位置O时所用的时间 ，故C错误； D．绳断后A物体回到位置O时，根据机械能守恒 可得A的速度，故D正确。 故选BD。 三、非选择题：本大题共5题，共57分。 11. 某实验小组用轻杆、小球、带角度刻度的硬纸板等制作简易加速度计，如图所示。轻杆上端通过转轴固定在竖直放置的纸板O点，下端固定一小球，轻杆可在竖直纸面内自由转动。将此装置竖直固定于运动小车上，且纸板与运动方向平行，可粗略测量小车的加速度。 （1）若小车启动时，轻杆摆动方向如图所示，则小车运动方向为________（填“向左”或“向右”）。 （2）若轻杆摆动稳定时与竖直方向的夹角为θ，则小车的加速度大小a=________（用θ，g表示）。 （3）实验小组将纸板上的角度刻度换算标注为对应加速度值，制成加速度刻度盘，则刻度盘上的加速度刻度________（填“均匀”或“不均匀”）。 【答案】（1）向右 （2） （3）不均匀 【解析】 【小问1详解】 由题图可知，小球受到的轻杆拉力和小球重力的合力水平向右，小车启动时，小车向右加速运动。 【小问2详解】 若轻杆摆动稳定时与竖直方向的夹角为，以小球为研究对象，小球受重力和轻杆的拉力，根据牛顿第二定律有 可得 【小问3详解】 由（2）可知小车加速度为 ，可知加速度不随角度均匀变化，即该加速度测量仪的刻度不均匀。 12. 某小组用图甲所示电路测量毫安表G的内阻，毫安表G量程 ，内阻约 ，可供选择的器材如下： A．滑动变阻器最大阻值 ）； B．电阻箱； C．电压表（量程 ）； D．电源E（电动势约为）； E．开关、导线若干。 （1）在图乙中用笔画线代替导线将实物电路图补充完整__________。 （2）该小组利用该电路尝试两个方案测量毫安表G内阻。 方案1：闭合开关，开关接a，调节滑动变阻器的滑片，电压表、毫安表示数如图丙所示，则毫安表G内阻的测量值 _____Ω（结果保留三位有效数字）。 方案2：闭合开关，断开开关，调节滑动变阻器的滑片，使毫安表G的指针满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关接b，调节电阻箱的阻值使毫安表G的指针指在 处，记下电阻箱的阻值 ，则毫安表G内阻的测量值 _____Ω。 （3）你认为方案1和方案2中测得毫安表G的内阻较为准确的是方案_____（填“1”或“2”）。 （4）若电池使用时间过长，电动势变小，内阻变大，该小组再次重复方案2实验步骤，此时得到的毫安表G内阻的测量值与上次方案2测量值相比，相对误差_____（填“变大”“变小”或“相同”）。 【答案】（1） （2） ①. 80.0 ②. 76.8 （3）1 （4）变大 【解析】 【小问1详解】 根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示 【小问2详解】 [1]电压表读数为160mV、毫安表示数为2.00mA，则毫安表G内阻的测量值为 [2] 保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关接b，调节电阻箱的阻值使毫安表G的指针指在1.50mA处，可知通过毫安表G的电流等于电阻箱的电流，即毫安表G的内阻等于电阻箱的阻值，则毫安表G内阻的测量值 ； 【小问3详解】 2方案中保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关S2接b，毫安表与电阻箱并联，电路总电阻减小，电路电流变大，干路电流大于3mA，当毫安表指针指在1.50mA处时，流过电阻箱的电流大于1.50mA，电阻箱阻值小于毫安表内阻，实验认为毫安表内阻等于电阻箱阻值，则毫安表内阻测量值小于真实值。1方案中，电流表的测量值不存在误差。故1方案中测得毫安表G的内阻较为准确。 【小问4详解】 电动势减小，为使电流表满偏，滑动变阻器接入阻值变小，并联电阻箱后，总电阻减小的幅度变大，总电流的变化比例更大，则相对误差变大。 13. 如图所示，两个带有限位的开口汽缸A和B，高都为h，底面积分别2S和S，下端由较细的气管联通，A、B汽缸中各有一个位于汽缸底部的活塞，质量分别为2m、现通过阀门K给汽缸缓慢打气，每次可以打进压强为、体积相同的室温气体，打了15次后，两活塞都恰好到达汽缸的正中央，关闭已知室温为，大气压强，汽缸导热性能良好，气管中气体忽略不计，活塞厚度可忽略，不计一切阻力，重力加速度为 （1）求活塞到达汽缸的正中央时，汽缸内气体的压强 （2）求每次打入室温气体的体积 （3）若在汽缸B中的活塞上方缓慢倒入质量为m的沙子，汽缸内气体达到平衡后，再给汽缸加热，求当汽缸B中的活塞刚要开始上升时，汽缸内气体的温度 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 气缸A中活塞受力平衡 解得 【小问2详解】 每次可以打进压强为、体积相同的室温气体，打15次，则可认为是压强为、体积为的气体等温压缩到汽缸中，根据玻意耳定律有 解得 【小问3详解】 在汽缸B中的活塞上方缓慢倒入质量为m的沙子，活塞对B汽缸内气体做功，刚开始时若A汽缸中缓慢活塞上移、B汽缸中缓慢活塞下移，当B中气体被全部压入A汽缸时，由 解得 则此时A汽缸中活塞在气缸底部上方处。 给汽缸加热，气体膨胀，当A汽缸中活塞继续向上运动，直到被汽缸顶部被卡住，汽缸内气体压强开始增大，当气缸B中的活塞刚要开始上升时，对气缸B中的活塞和沙子有 可得 对汽缸中气体，由理想气体状态方程 解得 14. 空间电场、磁场的分布如图所示，区域Ⅰ左半部分有水平向右的匀强电场，右半部分有垂直纸面向里的匀强磁场，区域Ⅱ左半部分有水平向右的匀强电场，右半部分有垂直纸面向外的匀强磁场、区域Ⅲ内有竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，区域Ⅰ、Ⅱ内电场、磁场区域的宽度均为d，区域Ⅲ的宽度足够大。质量为m、电荷量为的带电粒子从区域Ⅰ的左边界以速度进入电场中，速度方向与电场方向相同，带电粒子先后进入区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。已知所有匀强电场的场强大小均为，所有磁场的磁感应强度大小均为。不计带电粒子的重力，忽略电场、磁场的边界效应。 （1）求粒子在进入区域Ⅰ的磁场时速度的大小； （2）求粒子在区域Ⅱ的磁场中运动时轨迹半径的大小； （3）已知粒子在区域Ⅲ内的运动轨迹为滚轮线（摆线），求粒子在区域Ⅲ内的最小速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在区域Ⅰ的电场中运动，电场力做功，由动能定理可知 解得 【小问2详解】 洛伦兹力不做功，粒子从区域Ⅰ磁场出射后速度大小仍为，进入区域Ⅱ电场后电场力再次做功，有 在磁场中，根据洛伦兹力提供向心力有 解得， 【小问3详解】 区域Ⅲ中电场竖直向下，磁场垂直纸面向里，将粒子运动分解为匀速直线运动与匀速圆周运动，令匀速分速度v满足洛伦兹力平衡电场力，则有 解得 该速度方向水平向右。 粒子进入区域Ⅲ时初速度为 水平向右，因此圆周分速度大小为 圆周分速度大小不变。当圆周分速度方向与匀速分速度方向相反（水平向左）时，合速度最小，即 15. 如图所示，足够长的水平轨道的左端A固定一轻质弹簧，弹簧自由状态下右端位于B点，质量为1kg的小物块甲静止在B点，在与B点相距 的C处固定一竖直光滑圆轨道，半径 ，圆轨道底端略微错开。在轨道CE上放有n个质量均为1kg的静止小物块，相邻两个小物块的间距均为 ，从左往右依次编号1、2、3…n，其中1号小物块在D处，CD的距离也为 。小物块甲与BC段的动摩擦因数为 ，AB段轨道光滑。所有小物块均可视为质点，小物块间碰撞时间忽略不计，重力加速度大小g取。现将小物块甲向左压缩弹簧后释放弹出。参考公式： （1）若小物块甲恰好能过圆轨道最高点，求弹簧的弹性势能； （2）若弹簧的弹性势能为54J，小物块甲与CD段轨道间的动摩擦因数为，DE段轨道光滑，且小物块间的碰撞均为弹性碰撞。从小物块甲刚离开圆轨道C点开始计时，经过多长时间， 号小物块开始运动； （3）若改变弹簧的弹性势能，让小物块甲经过C点的速度大小为14m/s，所有小物块与CE段轨道间的动摩擦因数均为，且小物块间的碰撞均为完全非弹性碰撞。求最多与第几个小物体发生碰撞。 【答案】（1）29J （2）10s （3）6 【解析】 【小问1详解】 设小物块甲在最高点的速度为，弹簧的弹性势能为，在圆轨道最高点有 小物块甲从释放到最高点过程，则有 【小问2详解】 小物块甲从释放到C点，有 解得 小物块甲从C点运动到D点有 解得 从C点运动到D点的时间为 设小物块甲与1号小物块碰后的速度分别为 ，规定向右为正方向，小物块甲与1号小物块发生弹性碰撞，则有 ， 解得 ， 此后1号小物块做匀速直线运动，与2号小物块碰撞，由于质量相等，速度交换，2号小物块接着做匀速直线运动，与3号小物块发生碰撞，依此类推，直到与99号小物块发生碰撞，99号小物块开始运动，共匀速运动了 匀速运动时间为 从开始计时经过 【小问3详解】 小物块甲在C点的动能为 设小物块甲到达D点瞬间速度为，动能为，小物块甲与1号小物块碰后整体速度为，整体动能为，甲从C点到D点有 甲与1号小物块碰撞 碰后总动能 甲和1号小物块整体运动到与2号物块碰前瞬间，有， 甲和1整体与2号物块碰撞 碰后总动能 甲和1、2整体运动到与3号物块碰前瞬间，有， 甲和1、2整体与3号物块碰撞 碰后总动能 同理可得，甲和前n−1个物块组合体与n号物块碰前瞬间，有， 联立以上各式可得 甲和前n−1个物块组合体与n号物块碰撞，有 碰后总动能 可得 若不能碰第n+1号物块，则有 联立解得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $