精品解析：2026届湖南衡阳市衡阳县第一中学高三下学期考前预测卷物理卷一

2026届高考考前预测卷 物理卷一 分值：100分 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、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 2025年诺贝尔物理学奖被授予约翰·克拉克、麦克·H·德沃雷特、约翰·M·马蒂尼三人，以表彰他们“发现电路中的宏观量子力学隧穿效应和能量量子化”。下列现象中无需用量子理论，用经典理论能解释的是（　　） A. 图甲中光电效应实验中存在截止频率 B. 图乙中利用分光仪发现氢原子光谱是线状谱 C. 图丙中电子束穿过铝箔后形成衍射图样 D. 图丁水中悬浮的小炭粒的无规则运动 2. 地球某卫星的轨道如图中虚线圆所示，卫星轨道平面与太阳和地球的连线垂直，卫星与太阳中心连线与卫星轨道平面的夹角为θ。已知卫星公转周期为T2，地球质量为m1，公转周期为T1，太阳质量为m2，不考虑太阳对卫星的引力。则tanθ的值为（　　） A. B. C. D. 3. 朱雀三号（ZQ-3）是中国蓝箭航天空间科技股份有限公司面向大型星座组网任务，自主研制的一款大运力、低成本、可重复使用的大型液体运载火箭。若在某次箭体回收测试中，当箭体离地面高度为H时，先以速度v向下匀速运动，再向下做匀减速运动，到达地面时速度恰好减为0，整个过程用时t，下列说法正确的是（　　） A. 箭体整个过程的平均速度大小为 B. 箭体减速时间为 C. 箭体匀速下降的距离为 D. 箭体减速过程加速度大小为 4. 氢燃料电池汽车的核心部件之一是车载高压储气罐，容积为V的罐内，初始状态氢气压强为、温度为；通过管道向罐内充入氢气，充气后罐内氢气压强为、温度为。氢气可看成理想气体，则（　　） A. 罐的容积不变，对气体由查理定律有 B. 若充气极快，则罐内原有气体内能增加量等于外界对气体做的功 C. 若，充气前后罐内气体的内能相等 D. 若充气极快，则初始时罐内气体在充气完成时所占的体积小于 5. 如图所示，真空中的四个电荷量均为Q的正点电荷分别固定在水平面内的正方形的四个顶点上，正方形的边长为L，O为正方形的中心，M、N分别是AB、CD的中点，P点在O点的正上方处。若在P点无初速度释放一个质量为m的均匀带电小球，小球恰好能悬浮静止。已知静电力常量为k，重力加速度为g，规定无限远处电势为0，则下列说法正确的是（　　） A. M、N两点的电场强度相同 B. M点的电势高于N点的电势 C. 小球所带的电荷量为 D. P点的电场强度大小为 6. 某同学利用输出电压有效值恒为6V的交流电源、带有滑动触头的线圈和交流电流表，制成了如图所示的装置，目的是测量定值电阻的阻值，不考虑待测电阻外的其他电阻。测量时将电阻接入虚线框内，调节触头位置，直到电流表满偏，结合触头与O连线从Ob处顺时针转过的角度β得到待测电阻阻值。已知，线圈在铁芯上均匀密绕。则（　　） A. 待测电阻阻值较小时，完成操作时 B. 理论上，该装置不存在测量上限 C. 在完成操作的情况下，不同待测电阻消耗的电功率不同 D. 若β均匀增大，则对应所接的待测电阻阻值增大得越来越快 7. 毽球是由中国传统踢毽子发展而来的竞技体育项目，最早可追溯至汉代民间“蹴毛丸”活动。毽球比赛在场地中央设网，运动员仅能用头、脚及身体触球完成进攻与防守，通过将毽球击入对方场区得分。已知球网网高1.5m，某同学在球网前1.2m、距离地面0.6m处，将毽球击出。不计空气阻力，毽球可视为质点，重力加速度大小为，则该同学将毽球踢回对方场区的最小初速率为（ ） A. B. 2 C. 2 D. 5m/s 二、多项选择题：本题共3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 8. 一列简谐横波以3.0 m/s的速率沿x轴传播，平衡位置位于处的质点P的振动图像如图中实线所示，平衡位置位于处的质点Q的振动图像如图中虚线所示。下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴正方向传播 B. 该波的波长为6.0 m C. 时刻，质点Q向y轴正方向运动 D. 质点P的振动方程为 9. 如图所示，MN和PQ是固定在水平面内的两根光滑平行金属导轨，间距为d，导轨足够长且电阻忽略不计。导轨间有磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。质量为m、长度为d、电阻为R的金属杆ab静止放置在导轨左端，导轨右端接有一阻值也为R的定值电阻。从 时刻起，对金属杆施加一方向水平向右、功率恒为的牵引力。经时间后金属杆以速度（未知）做匀速运动。已知金属杆与导轨始终保持垂直且接触良好，不计空气阻力，则金属杆在导轨上运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 金属杆a端的电势高于b端的电势 B. 金属杆匀速运动时的速度 C. 当金属杆的速度达到时，其加速度大小为 D. 从 时刻起，在时间内定值电阻上产生的焦耳热为 10. 如图（a），劲度系数为k的轻弹簧下端悬挂薄板A，A静止。带孔薄板B套于弹簧且与弹簧间无摩擦，A、B质量相同，B从A上方h高度处由静止释放，A、B碰撞时间极短，碰后粘在一起下落3l后速度减为零。以A、B碰撞位置为坐标原点O，竖直向下为正方向建立x轴，A、B整体的重力势能随下落距离x变化图像如图（b）中I所示，弹簧的弹性势能随下落距离x变化图像如图（b）中Ⅱ所示，重力加速度为g，则（　　） A. 薄板A的质量为 B. 薄板B下落的高度h为 C. 碰撞后两薄板的最大速度为 D. 碰撞后两薄板上升的最大高度在O上方l处 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 某小组用智能手机测重力加速度的大小。如图所示，先将手机固定在支架上，正对竖直放置的毫米刻度尺，再调节手机至慢动作模式，并将帧率设置为120fps（即1s拍摄120张照片）。开启手机录制视频，让小钢球从刻度尺上方静止释放，最后导出照片。实验中每间隔1帧选取1张照片，记录小钢球球心对应的刻度尺读数如下表。 照片编号 1 2 3 4 5 6 7 小钢球球心位置（单位：cm） 5.23 7.41 9.82 12.50 15.43 18.66 22.14 （1）选取后的连续两张照片拍摄的时间间隔________s（结果用分式表示）； （2）拍摄第4张照片时，小钢球下落的速度大小 ________m/s（结果保留3位有效数字）； （3）分析表中数据，测得的重力加速度大小________（结果保留3位有效数字）。 12. 某同学想要探究某一标有额定电压4V的电阻在不同电压下的工作情况，实验室提供下列器材： A.电压表V（量程4V，内阻约5kΩ） B.电流表A（量程25mA，内阻约0.2Ω） C.滑动变阻器R1（最大阻值10Ω） D.滑动变阻器R2（最大阻值500Ω） E.直流电源（电动势6V，内阻忽略不计） F.多用电表 G.开关一个、导线若干 （1）该同学先使用多用电表的欧姆挡“×100”倍率粗略测量电阻的阻值，示数如图1所示，为_______Ω。 （2）该同学选择适当的器材（除多用电表），正确进行实验操作，根据电表读数描绘出了该电阻的伏安特性曲线，如图2所示。该同学选择的滑动变阻器是_______（填“C”或“D”）。 （3）请在图3所示虚线框中画出该同学完成此实验的电路图________（待测电阻符号为Rx）。 （4）若将该电阻与R0=99Ω的定值电阻串联后，直接接在电动势E=3V、内阻r=1Ω的电源上，此时该电阻消耗的电功率为_________W。（结果保留3位有效数字） 13. 如图所示，一个圆柱形玻璃砖的横截面是半径为R的圆，O为圆心，OA、OB为半径。一束平行光线在其主截面内沿水平方向射向OA，与OA的夹角为45°。已知玻璃砖对该单色光的折射率。 （1）求光线进入玻璃砖后的折射角。 （2）若射向OB的光线均被吸收，求在圆弧AB上有光线射出的部分的弧长。 14. 磁控溅射是一种物理气相沉积技术，利用惰性气体等离子体轰击靶材，将靶材原子溅出并在基片上沉积成薄膜。部分过程原理简图如图所示，间存在匀强电场，间存在垂直纸面向里的匀强磁场，氩（）原子在间沿方向运动。电子源沿电场发射电子，电子经MN进入叠加场区域，在叠加场中运动时撞击氩原子，形成带正电的氩离子，氩离子在复合场中运动，最终撞击靶材，将靶材原子溅出。已知电子和氩离子带电荷量的绝对值均为e，电子质量为，氩离子质量为。间的距离为，间的距离为。电子离开电子源时的速度可忽略。 （1）能使氩原子变成氩离子所需的最小能量为，间的氩原子均能被电离（假设电子的动能可以全部被氩原子吸收），求电场强度的最小值。 （2）在（1）所求电场强度下，要使没有与氩原子碰撞的电子恰能返回到间，求磁感应强度的大小。 （3）电子撞击氩原子过程，可忽略对氩原子速度的影响，在（1）（2）所求结果情况下，要使在MN处形成的氩离子垂直打到靶材上，求氩原子的速度大小。 15. 如图所示，质量分别为mA=2kg，mB=1kg的物体A、B放在水平面上，物体A、B之间有一压缩的轻弹簧且处于锁定状态（A、B与弹簧不拴接），A左侧有一放在另一水平面上带有弧形轨道的滑块C，质量为mC=2kg，最低点与右侧的水平面相切，B右侧有一质量 mD=3kg的长木板D，长木板的最右端放置一质量mE=1kg的物体E。某时刻解除轻弹簧的锁定，弹簧将A、B弹开后，物体A恰能滑到弧形轨道最高点，物体B与长木板D发生弹性碰撞且碰撞时间极短。已知弧形轨道的半径为R=0.8m，该段圆弧所对的圆心角为α=60°，物体E与长木板D上表面间的动摩擦因数为μ1=0.1，长木板D 与水平面间的动摩擦因数为μ2=0.2，重力加速度g取10m/s2，物体A、B、C与所在水平面间的摩擦力可忽略，A、B、E均可视为质点。求： （1）物体A刚滑上滑块C瞬间对滑块C的压力大小； （2）初始时弹簧的弹性势能以及物体B与长木板D碰后瞬间D的速度大小； （3）物体E停止时到长木板右端的距离（结果可用分式表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高考考前预测卷 物理卷一 分值：100分 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、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 2025年诺贝尔物理学奖被授予约翰·克拉克、麦克·H·德沃雷特、约翰·M·马蒂尼三人，以表彰他们“发现电路中的宏观量子力学隧穿效应和能量量子化”。下列现象中无需用量子理论，用经典理论能解释的是（　　） A. 图甲中光电效应实验中存在截止频率 B. 图乙中利用分光仪发现氢原子光谱是线状谱 C. 图丙中电子束穿过铝箔后形成衍射图样 D. 图丁水中悬浮的小炭粒的无规则运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中光电效应实验中存在截止频率，需用量子理论解释。光是一份一份的光子组成，每份光子的能量为，一般情况下金属中的电子只吸收一个光子的能量，当这份能量小于金属的逸出功时，不会有光电子逸出，所以存在截止频率，故A不符合题意； B．图乙中利用分光仪发现氢原子光谱是线状谱需用量子理论解释，氢原子的能量只能取一系列特定的值，这些量子化的能量值叫能级，氢原子受到激发后，处于较高能级，叫激发态。从高能级向低能级跃迁时，会放出光子，光子的能量等于前后两个能级的能量差。能量不连续，发光的频率只有一些特定的值，观察到的光谱是线状谱，故B不符合题意； C．图丙中电子束穿过铝箔后形成衍射图样，说明电子具有波动性，称为物质波。微观粒子的这种现象称为波粒二象性，是量子理论重要观点，故C不符合题意； D．图丁中现象可以用经典的牛顿力学解释，液体分子不停地做无规则运动，不断地撞击微粒。在某一瞬间，微粒在某个方向受到的撞击作用较强，在下一瞬间，微粒受到另一方向的撞击作用较强，这样就引起了微粒的无规则运动，故D符合题意。 故选D。 2. 地球某卫星的轨道如图中虚线圆所示，卫星轨道平面与太阳和地球的连线垂直，卫星与太阳中心连线与卫星轨道平面的夹角为θ。已知卫星公转周期为T2，地球质量为m1，公转周期为T1，太阳质量为m2，不考虑太阳对卫星的引力。则tanθ的值为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设太阳到地球的距离为R，由万有引力提供向心力有 整理得 设卫星绕地球的轨道半径为r，由万有引力提供向心力有 整理得 联立解得 根据几何关系有 故选B。 3. 朱雀三号（ZQ-3）是中国蓝箭航天空间科技股份有限公司面向大型星座组网任务，自主研制的一款大运力、低成本、可重复使用的大型液体运载火箭。若在某次箭体回收测试中，当箭体离地面高度为H时，先以速度v向下匀速运动，再向下做匀减速运动，到达地面时速度恰好减为0，整个过程用时t，下列说法正确的是（　　） A. 箭体整个过程的平均速度大小为 B. 箭体减速时间为 C. 箭体匀速下降的距离为 D. 箭体减速过程加速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．箭体整个过程的速度时间图像如图所示 面积表示位移，上图可知实线与横轴围成的面积大于虚线与横轴围成的面积，而平均速度等于位移与时间的比值，虚线平均速度为，则箭体整个过程的平均速度大于，故A错误； B．设箭体减速运动时间为，加速度大小为a，则有， 联立解得 ，故B错误； C．根据上述分析可知，箭体匀速运动的时间为 则箭体匀速下降的距离为 ，故C错误； D．减速过程加速度大小为，故D正确。 故选D。 4. 氢燃料电池汽车的核心部件之一是车载高压储气罐，容积为V的罐内，初始状态氢气压强为、温度为；通过管道向罐内充入氢气，充气后罐内氢气压强为、温度为。氢气可看成理想气体，则（　　） A. 罐的容积不变，对气体由查理定律有 B. 若充气极快，则罐内原有气体内能增加量等于外界对气体做的功 C. 若，充气前后罐内气体的内能相等 D. 若充气极快，则初始时罐内气体在充气完成时所占的体积小于 【答案】B 【解析】 【详解】A．该过程中有气体充入，罐内的气体质量增加，不满足查理定律的使用条件，故A错误； B．若充气极快，可认为气体与外界不发生热交换，即 由热力学第一定律 可知，罐内原有气体内能增加量等于外界对气体做的功，故B正确； C．理想气体的内能等于所有气体分子平均动能之和，温度不变，气体分子平均动能不变，分子数增多，则气体的内能增大，故C错误； D．对罐内初始时的气体，由理想气体状态方程有 充气完成时，初始时罐内气体所占的体积，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，真空中的四个电荷量均为Q的正点电荷分别固定在水平面内的正方形的四个顶点上，正方形的边长为L，O为正方形的中心，M、N分别是AB、CD的中点，P点在O点的正上方处。若在P点无初速度释放一个质量为m的均匀带电小球，小球恰好能悬浮静止。已知静电力常量为k，重力加速度为g，规定无限远处电势为0，则下列说法正确的是（　　） A. M、N两点的电场强度相同 B. M点的电势高于N点的电势 C. 小球所带的电荷量为 D. P点的电场强度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．因为M、N两点的电场强度方向不同，所以M、N两点的电场强度不相同，故A错误； B．根据对称性可知，M、N两点的电势相同，故B错误； CD．由几何关系可知，每个点电荷到P点的距离均为 故每个点电荷在P点产生的电场强度大小均为，电场强度方向均与竖直方向的夹角为45°，则四个点电荷在P点产生的合电场强度大小为 设小球所带的电荷量为q，由力的平衡条件可知 解得，故C正确，D错误。 故选C。 6. 某同学利用输出电压有效值恒为6V的交流电源、带有滑动触头的线圈和交流电流表，制成了如图所示的装置，目的是测量定值电阻的阻值，不考虑待测电阻外的其他电阻。测量时将电阻接入虚线框内，调节触头位置，直到电流表满偏，结合触头与O连线从Ob处顺时针转过的角度β得到待测电阻阻值。已知，线圈在铁芯上均匀密绕。则（　　） A. 待测电阻阻值较小时，完成操作时 B. 理论上，该装置不存在测量上限 C. 在完成操作的情况下，不同待测电阻消耗的电功率不同 D. 若β均匀增大，则对应所接的待测电阻阻值增大得越来越快 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意，线圈均匀密绕，匝数与角度成正比，可以用θ和β代表原、副线圈的匝数。设电源总电压为 ，根据理想变压器两端电压与匝数的关系，待测电阻两端电压满足 根据理想变压器功率守恒，变压器输入功率等于输出功率，有 联立可得待测电阻阻值 即​与成正比。由可知，待测电阻​越小，对应的越小，待测电阻阻值较小时，完成操作时，故A错误； B．存在最大值，则理论上，该装置存在测量上限，故B错误； C．完成操作时，通过原线圈的电流均为满偏电流，电源输出功率相同，则不同待测电阻消耗的电功率相同，故C错误； D．若均匀增大，与成正比，则对应所接的待测电阻阻值增大得越来越快，故D正确。 故选D。 7. 毽球是由中国传统踢毽子发展而来的竞技体育项目，最早可追溯至汉代民间“蹴毛丸”活动。毽球比赛在场地中央设网，运动员仅能用头、脚及身体触球完成进攻与防守，通过将毽球击入对方场区得分。已知球网网高1.5m，某同学在球网前1.2m、距离地面0.6m处，将毽球击出。不计空气阻力，毽球可视为质点，重力加速度大小为，则该同学将毽球踢回对方场区的最小初速率为（ ） A. B. 2 C. 2 D. 5m/s 【答案】C 【解析】 【详解】毽球做斜抛运动，将初速度分解为水平方向和竖直方向，初速度 水平方向 竖直方向 要使毽球踢回对方场区，临界情况是刚好擦网而过，即， 联立得 整理可得 则 根据基本不等式可知 解得 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 8. 一列简谐横波以3.0 m/s的速率沿x轴传播，平衡位置位于处的质点P的振动图像如图中实线所示，平衡位置位于处的质点Q的振动图像如图中虚线所示。下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴正方向传播 B. 该波的波长为6.0 m C. 时刻，质点Q向y轴正方向运动 D. 质点P的振动方程为 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A． 在，在，间距​。  时，在 ，向正方向运动，初相位为；在，对应初相位为，相位比超前。 波沿传播方向，位置越靠后（越大），相位越超前说明波沿轴负方向传播，A错误； B．由题图可知，质点的振动周期，波速，根据 解得波长，B正确； C．由题图可知， 时刻，质点Q向y轴正方向运动，C正确； D．由题图可知，质点P的振动方程为，D错误。 故选BC。 【点睛】 9. 如图所示，MN和PQ是固定在水平面内的两根光滑平行金属导轨，间距为d，导轨足够长且电阻忽略不计。导轨间有磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。质量为m、长度为d、电阻为R的金属杆ab静止放置在导轨左端，导轨右端接有一阻值也为R的定值电阻。从 时刻起，对金属杆施加一方向水平向右、功率恒为的牵引力。经时间后金属杆以速度（未知）做匀速运动。已知金属杆与导轨始终保持垂直且接触良好，不计空气阻力，则金属杆在导轨上运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 金属杆a端的电势高于b端的电势 B. 金属杆匀速运动时的速度 C. 当金属杆的速度达到时，其加速度大小为 D. 从 时刻起，在时间内定值电阻上产生的焦耳热为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．金属杆切割磁感线，产生感应电动势，等效为电源，由右手定则可知，金属杆中的电流从a到b，而电源内部电流从负极a到正极b，故金属杆b端的电势高于a端的电势，A错误； B．金属杆匀速运动时，所受的牵引力大小等于安培力大小，有 解得，B错误； C．当金属杆的速度达到时，对金属杆，由牛顿第二定律有 又 可得，C正确； D．从 时刻起，时间内，设金属杆克服安培力做的功为，对金属杆，由动能定理有 解得 而等于整个回路产生的焦耳热，由于金属杆与定值电阻串联且两者电阻相等，故定值电阻上产生的焦耳热为，D正确。 故选CD。 10. 如图（a），劲度系数为k的轻弹簧下端悬挂薄板A，A静止。带孔薄板B套于弹簧且与弹簧间无摩擦，A、B质量相同，B从A上方h高度处由静止释放，A、B碰撞时间极短，碰后粘在一起下落3l后速度减为零。以A、B碰撞位置为坐标原点O，竖直向下为正方向建立x轴，A、B整体的重力势能随下落距离x变化图像如图（b）中I所示，弹簧的弹性势能随下落距离x变化图像如图（b）中Ⅱ所示，重力加速度为g，则（　　） A. 薄板A的质量为 B. 薄板B下落的高度h为 C. 碰撞后两薄板的最大速度为 D. 碰撞后两薄板上升的最大高度在O上方l处 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．设A、B的质量为 ，由图可知，图线I所示斜率的绝对值为 解得，故A正确； B ．设B与A碰撞前的速度为，根据自由落体运动规律可知 解得 由于A、B碰撞过程动量守恒，则有 解得 碰后A、B的动能 对两薄板从碰后到最低点，由能量守恒可得 结合图像可知，，， 解得 又因为 联立解得，故B正确； C．碰后的最大速度处加速度为0，即 可得碰后最大速度对应的弹簧压缩量为 所以最大速度在A、B碰撞后下落 处；从A、B碰后到最大速度时由动能定理可得 解得，故C错误； D．由题意可知，在最低点时弹簧的压缩量为；碰后假设最高点处弹簧刚好恢复原长，从最低点到最高点由能量守恒可得 即 解得 恰好恢复原长，假设成立；碰撞后A、B上升的最大高度在O上方处，故D正确。 故选ABD。 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 某小组用智能手机测重力加速度的大小。如图所示，先将手机固定在支架上，正对竖直放置的毫米刻度尺，再调节手机至慢动作模式，并将帧率设置为120fps（即1s拍摄120张照片）。开启手机录制视频，让小钢球从刻度尺上方静止释放，最后导出照片。实验中每间隔1帧选取1张照片，记录小钢球球心对应的刻度尺读数如下表。 照片编号 1 2 3 4 5 6 7 小钢球球心位置（单位：cm） 5.23 7.41 9.82 12.50 15.43 18.66 22.14 （1）选取后的连续两张照片拍摄的时间间隔________s（结果用分式表示）； （2）拍摄第4张照片时，小钢球下落的速度大小 ________m/s（结果保留3位有效数字）； （3）分析表中数据，测得的重力加速度大小________（结果保留3位有效数字）。 【答案】（1） （2）1.68 （3）9.48 【解析】 【小问1详解】 因为实验中每间隔1帧选取1张照片，故 【小问2详解】 拍摄第4张照片时，小钢球下落的速度大小 【小问3详解】 由逐差法得 12. 某同学想要探究某一标有额定电压4V的电阻在不同电压下的工作情况，实验室提供下列器材： A.电压表V（量程4V，内阻约5kΩ） B.电流表A（量程25mA，内阻约0.2Ω） C.滑动变阻器R1（最大阻值10Ω） D.滑动变阻器R2（最大阻值500Ω） E.直流电源（电动势6V，内阻忽略不计） F.多用电表 G.开关一个、导线若干 （1）该同学先使用多用电表的欧姆挡“×100”倍率粗略测量电阻的阻值，示数如图1所示，为_______Ω。 （2）该同学选择适当的器材（除多用电表），正确进行实验操作，根据电表读数描绘出了该电阻的伏安特性曲线，如图2所示。该同学选择的滑动变阻器是_______（填“C”或“D”）。 （3）请在图3所示虚线框中画出该同学完成此实验的电路图________（待测电阻符号为Rx）。 （4）若将该电阻与R0=99Ω的定值电阻串联后，直接接在电动势E=3V、内阻r=1Ω的电源上，此时该电阻消耗的电功率为_________W。（结果保留3位有效数字） 【答案】（1）700 （2）C （3） （4）1.44×10-2 【解析】 【小问1详解】 欧姆表读数为刻度值乘以倍率，欧姆挡倍率为“×100”，指针指向刻度7，故读数为 【小问2详解】 描绘伏安特性曲线需要电压从0开始连续调节，因此滑动变阻器采用分压式接法，分压式接法优先选择最大阻值较小的滑动变阻器，方便调节，因此选最大阻值的。 故选C。 【小问3详解】 待测电阻，电压表内阻，电流表内阻，比较得 为大电阻，因此采用电流表内接法，滑动变阻器为分压接法，电路图如图所示 【小问4详解】 根据闭合电路欧姆定律，有 代入， 整理得 在图中作出直线，与待测电阻的伏安特性曲线交点即为工作点，如图所示 可得交点约为， 因此待测电阻功率 13. 如图所示，一个圆柱形玻璃砖的横截面是半径为R的圆，O为圆心，OA、OB为半径。一束平行光线在其主截面内沿水平方向射向OA，与OA的夹角为45°。已知玻璃砖对该单色光的折射率。 （1）求光线进入玻璃砖后的折射角。 （2）若射向OB的光线均被吸收，求在圆弧AB上有光线射出的部分的弧长。 【答案】（1）30° （2） 【解析】 【小问1详解】 光从OA射入玻璃砖，由几何关系知入射角 由折射定律有 解得折射角 【小问2详解】 光从玻璃砖射出时，设在D点恰好发生全反射，作出光路图，如图所示 全反射临界角C与折射率n的关系为 解得 光射入玻璃砖的折射角为30°，可知 则 故圆弧AB上有光线射出的部分对应的圆心角为 其弧长为 14. 磁控溅射是一种物理气相沉积技术，利用惰性气体等离子体轰击靶材，将靶材原子溅出并在基片上沉积成薄膜。部分过程原理简图如图所示，间存在匀强电场，间存在垂直纸面向里的匀强磁场，氩（）原子在间沿方向运动。电子源沿电场发射电子，电子经MN进入叠加场区域，在叠加场中运动时撞击氩原子，形成带正电的氩离子，氩离子在复合场中运动，最终撞击靶材，将靶材原子溅出。已知电子和氩离子带电荷量的绝对值均为e，电子质量为，氩离子质量为。间的距离为，间的距离为。电子离开电子源时的速度可忽略。 （1）能使氩原子变成氩离子所需的最小能量为，间的氩原子均能被电离（假设电子的动能可以全部被氩原子吸收），求电场强度的最小值。 （2）在（1）所求电场强度下，要使没有与氩原子碰撞的电子恰能返回到间，求磁感应强度的大小。 （3）电子撞击氩原子过程，可忽略对氩原子速度的影响，在（1）（2）所求结果情况下，要使在MN处形成的氩离子垂直打到靶材上，求氩原子的速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 要使电子能电离氩原子，电子的动能 对电子，由动能定理有 则 电场强度的最小值为 【小问2详解】 要使没有与氩原子碰撞的电子能返回到间，则电子在间向下运动的最大距离为，建立如图所示的坐标系，电子的运动轨迹如图中所示，恰与PQ相切。 设电子向PQ运动过程，经过某位置时沿轴的分速度分别为，结合洛伦兹力知识，有 结合动量定理，累加有 到相切位置的过程由动能定理有 联立解得 【小问3详解】 氩离子能垂直打到靶材上，类比（2）中分析，有 则氩原子的速度 15. 如图所示，质量分别为mA=2kg，mB=1kg的物体A、B放在水平面上，物体A、B之间有一压缩的轻弹簧且处于锁定状态（A、B与弹簧不拴接），A左侧有一放在另一水平面上带有弧形轨道的滑块C，质量为mC=2kg，最低点与右侧的水平面相切，B右侧有一质量 mD=3kg的长木板D，长木板的最右端放置一质量mE=1kg的物体E。某时刻解除轻弹簧的锁定，弹簧将A、B弹开后，物体A恰能滑到弧形轨道最高点，物体B与长木板D发生弹性碰撞且碰撞时间极短。已知弧形轨道的半径为R=0.8m，该段圆弧所对的圆心角为α=60°，物体E与长木板D上表面间的动摩擦因数为μ1=0.1，长木板D 与水平面间的动摩擦因数为μ2=0.2，重力加速度g取10m/s2，物体A、B、C与所在水平面间的摩擦力可忽略，A、B、E均可视为质点。求： （1）物体A刚滑上滑块C瞬间对滑块C的压力大小； （2）初始时弹簧的弹性势能以及物体B与长木板D碰后瞬间D的速度大小； （3）物体E停止时到长木板右端的距离（结果可用分式表示）。 【答案】（1）60N （2）48J，4m/s （3） 【解析】 【小问1详解】 设轻弹簧将两物体弹开时A的速度大小为v1，物体A冲上滑块C后，A、C组成的系统水平方向动量守恒、机械能守恒，则有， 解得 物体A冲上滑块C的瞬间，由牛顿第二定律得 解得 由牛顿第三定律可知物体A对滑块C的压力大小为60N； 【小问2详解】 设轻弹簧将两物体弹开后瞬间B的速度大小为v2，弹簧弹开两物体的过程机械能守恒、动量守恒，则有， 解得， 物体B与长木板D发生弹性碰撞，该过程B、D组成的系统动量守恒、机械能守恒，则有， 解得 【小问3详解】 碰后长木板向右做匀减速直线运动，物体E向右做匀加速直线运动，对物体E，由牛顿第二定律得 解得 对长木板D，由牛顿第二定律得 解得 设碰后经时间t1物体E和长木板D共速，共同的速度为v，则 解得， 该过程物体E和长木板的位移分别为， 该过程物体E在长木板的上表面向左滑过的距离为 物体E和长木板D共速后，由于 则此后长木板D在水平面上减速，物体E在长木板的上表面减速，该过程中物体E的加速度大小为a1，长木板D的加速度大小为 从共速到减速到零过程物体E和长木板的位移分别为， 该过程物体E在长木板的上表面向右滑过的距离为 则物体E停止时到长木板右端的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $