精品解析：安徽淮北市第一中学2026届高三下学期物理周考四

淮北一中2026届高三下物理周考四 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 应用碳14测定年代是考古中的重要方法，在高空大气中，来自宇宙射线的中子轰击氮14，不断以一定的速率产生碳14，接着碳14 就发生放射性衰变，其半衰期为5730年，反应方程分别为：。以下说法正确的是（　　） A. 碳14发生的放射性衰变是衰变 B. 核反应方程要遵循电荷数守恒和质量守恒 C. 埋入地下的植物中，其碳14 的半衰期将变长 D. 4个碳14原子核在经过一个半衰期后，一定还剩2个 2. 如图所示，水平粗糙木棒上套一圆环，一个小球与圆环通过不可伸长的轻绳连接，初始时绳与竖直方向的夹角为 。施加一水平外力F缓慢拉动小球，在 逐渐增大至虚线位置的过程中，木棒与圆环始终保持静止，则下列说法正确的是（　　） A. 外力F的大小保持不变 B. 绳对球的拉力逐渐变小 C. 木棒对环的支持力逐渐变小 D. 圆环与木棒间的摩擦力逐渐变大 3. 某同学骑电动车在平直路段行驶的过程中，用智能手表记录了其速度随时间变化的关系图像，如图所示，AB、CD和EF段近似看成直线。电动车和人的总质量为100kg，电动车所受阻力恒定，已知AB段时间间隔为2.5s，CD段电动车的功率恒为240W，重力加速度g取，则该电动车（　　） A. 在AB段通过的位移大小为15m B. CD段所受的阻力大小为50N C. EF段的功率大小恒定 D. 在AB段所受牵引力大小为120N 4. 如图甲所示，弹跳鞋是一种新型体育用品鞋，其底部装有弹簧。使用时人对弹簧施加压力，使弹簧形变后产生竖直向上的弹力，将人向上弹离地面。某次上升过程中人的动能随重心上升高度h变化的图像如图乙所示，上升高度为时动能达到最大值，图中段为直线，其余部分为曲线，已知弹簧始终处于弹性限度内，空气阻力忽略不计，则（　　） A. 上升高度为时，人的加速度达到最大值 B. 上升高度为时，弹跳鞋离开地面 C. 在的上升过程中，人的机械能先增大后减小 D. 在的上升过程中，人处于超重状态 5. 如图甲所示，在真空中固定的两个相同点电荷A、B关于x轴对称，它们在x轴上的图像如图乙所示（规定x轴正方向为电场强度的正方向）。若在坐标原点O由静止释放一个正点电荷q，它将沿x轴正方向运动，不计重力。则（　　） A. A、B带等量正电荷 B. 点电荷q在处电势能最大 C. 点电荷q在处动能最大 D. 点电荷q沿x轴正向运动的最远距离为 6. 如图所示，LC电路中，电容C为0.4μF，电感L为1mH。已充电的平行板电容器两极板水平放置。开关S断开时，极板间有一带电灰尘恰好处于静止状态。当开关S闭合时，灰尘开始在电容器内运动（设灰尘未与极板相碰），此时开始计时，在一个振荡周期内，下列说法正确的是（　　） A. π×10−5s时，回路中电流变化最慢 B. 2π×10−5s时，灰尘的速度最大 C. 2π×10−5s时，线圈中磁场能最大 D. 2π×10−5s时，灰尘的加速度最小 7. 两个点电荷，电性未知、电荷量大小分别为和q，其电场线如图所示（未标明方向，且未画出对称轴附近的电场线），A、B、C、D为对称轴上的四个点，且满足，则（ ） A. A、D两点的场强方向一定相反 B. 从D点向左至无穷远，场强不断减小 C. 若电荷量为的点电荷为负电荷，则电子从A向B移动的过程中，电势能减小 D. 若电荷量为的点电荷为负电荷，则A点电势低于D点电势 8. 如图所示，电源电动势为E，内阻为r。电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。当开关S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法中正确的是（　　） A. 若断开开关S，带电微粒向上运动 B. 只逐渐减小对R1的光照强度时，电压表示数变大，电阻R0消耗电功率变大 C. 只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时，电压表示数不变，带电微粒向上运动 D. 只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时，电源消耗的电功率变大，电阻R3中有向上的电流 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项 符合题目要求。全部选对得满分，选对但选不全得3分，有选错的得0分。 9. 雨后彩虹是由阳光进入水滴，折射后在水滴的背面反射，再次折射后离开水滴形成的。下图是彩虹形成的示意图，一束由两单色光组成的复色光由左侧射入水滴，是复色光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线。下列关于光与光的说法正确的是（　　） A. 水滴对光的折射率大 B. 用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，光相邻的亮条纹间距小 C. 若光以相同的入射角由同一介质射向空气，其临界角 D. 光由空气折射入水滴后波长不变 10. 如图所示，光滑圆弧轨道ABC竖直固定，与水平面相切于A点，B为圆弧上一点，C为圆弧最高点，弧长AC远小于半径。质量相等的小球甲、乙（两小球可以看成质点）分别从B、C位置由静止同时释放，则两球从开始运动到A点的过程中（ ） A. 甲球比乙球运动的时间短 B. 两球可能在A点相撞 C. 两球动量的改变量相等 D. 两球重力的冲量相等 三、非选择题：本题共5小题，共58分。解答应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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 图甲中磁铁安装在自行车的前轮辐条上，车轮半径为。磁铁每次经过固定在前叉上的霍尔传感器，传感器就将此很短时间内产生的一个电压信号输出到速度计上。 （1）载流子（即霍尔元件中的自由电荷）为电子的霍尔传感器简化的工作原理如图乙，电流从上往下通过霍尔元件。则在图乙状态时________； A. 磁铁的极靠近元件且 B. 磁铁的极靠近元件且 C. 磁铁的极靠近元件且 D. 磁铁的极靠近元件且 （2）自行车匀速运动时，某段时间内测得电压信号强度随时间的变化如图丙所示，两信号间的时间间隔为，则自行车速度的大小_________； （3）自行车匀变速直线运动时，某段时间内测得电压信号强度随时间的变化如图丁所示，两信号间的时间间隔分别为、，则自行车加速度的大小________。 12. 兴趣小组用如图甲所示装置验证向心力公式，将力传感器和光电门分别固定，细线上端固定在力传感器上。下端栓接一金属小球。力传感小球自然下垂时球心与光电门中心重合，已知球心到悬点O的距离为l，小球的直径为d，重力加速度为g。实验如下： （1）小球自然下垂时力传感器读数为，则小球的质量__________（用题中已知量表示）； （2）将小球拉离竖直方向成一定角度后由静止释放，摆动过程中，测得小球通过光电门的时间t，力传感器对应测得细线的最大拉力F，则小球经过最低点时的速度大小__________（用题中已知量表示）； （3）改变细线与竖直方向的夹角，重复步骤（2），多次采集实验数据； （4）正确操作得到一组数据，下列图像中能验证向心力公式的是__________； （5）向心力的实际值为，理论值为，实验中发现明显大于，可能的原因是__________（写一个原因即可）； （6）力传感器的核心是电阻应变片，如图乙所示，4个应变片固定在横梁上，横梁右端受向下的作用力向下弯曲，4个应变片的电阻发生改变，上表面应变片的电阻__________（选填“变大”或“变小”），将4个应变片连接到如图丙所示电路中，B、C端输出电压的大小反映了横梁右端受力的大小，则图丙中对应的是__________（选填“”或“”）。 13. 2023年10月31日，我国神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。其部分运动过程简化如下：返回舱在离地面某高度处打开降落伞，在降落伞的作用下返回舱的速度从降至，此后返回舱的运动可视为匀速下落，当返回舱在距离地面h时启动反推发动机，经时间速度由匀减速至 后恰好落到地面。设降落伞所受的空气阻力与其速率成正比，其余阻力不计。重力加速度大小，降落伞的质量忽略不计，忽略返回舱质量的变化，设全过程为竖直方向的运动。 （1）求返回舱开始匀减速下落时离地的高度； （2）求返回舱的速度为时的加速度大小； （3）若宇航员的质量，求在最后的匀减速过程中宇航员受到的座椅施加的作用力大小。 14. 足够长的传送带以速度v顺时针转动。两质量均为m的物块A、B用一根轻弹簧连接，A、B与传送带的动摩擦因数均为μ。开始弹簧处于原长，零时刻将两物块轻放在传送带上，且给物块A一个向右的初速度2v，t时刻物块A与传送带第一次共速，弹簧的压缩量为。求： （1）零时刻，A、B的加速度大小之比； （2）t时刻，B的速度； （3）t时刻，弹簧弹性势能。 15. 如图所示，在直角坐标系的第一象限，有方向竖直向下、场强大小为的匀强电场，在第四象限有垂直纸面向外的匀强磁场，在轴下方放置一长度为的绝缘薄板，挡板平面与轴垂直且上端紧贴轴。一质量为，电荷量为的粒子从轴上一点以大小为的速度水平向右射出，恰好从薄板上边缘点处射入磁场，粒子射入磁场时的速度方向与的夹角为，之后粒子恰好未与薄板碰撞，不计粒子重力，求： （1）粒子在轴上的发射位置到点的水平距离； （2）匀强磁场磁感应强度的大小； （3）粒子在由点第一次经过绝缘薄板下边缘点所需时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 淮北一中2026届高三下物理周考四 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 应用碳14测定年代是考古中的重要方法，在高空大气中，来自宇宙射线的中子轰击氮14，不断以一定的速率产生碳14，接着碳14 就发生放射性衰变，其半衰期为5730年，反应方程分别为：。以下说法正确的是（　　） A. 碳14发生的放射性衰变是衰变 B. 核反应方程要遵循电荷数守恒和质量守恒 C. 埋入地下的植物中，其碳14 的半衰期将变长 D. 4个碳14原子核在经过一个半衰期后，一定还剩2个 【答案】A 【解析】 【详解】A．由核反应方程可知，碳14发生放射性衰变放出电子，是衰变，故A正确； B．核反应方程要遵循电荷数守恒和质量数守恒，故B错误； C．半衰期由原子核本身决定，与其它因素无关，因此埋入地下的植物中，其碳14 的半衰期不变，故C错误； D．半衰期是统计规律，适用于大量原子核，对少数原子核无意义，因此4个碳14原子核在经过一个半衰期后，不一定还剩2个，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，水平粗糙木棒上套一圆环，一个小球与圆环通过不可伸长的轻绳连接，初始时绳与竖直方向的夹角为。施加一水平外力F缓慢拉动小球，在逐渐增大至虚线位置的过程中，木棒与圆环始终保持静止，则下列说法正确的是（　　） A. 外力F的大小保持不变 B. 绳对球的拉力逐渐变小 C. 木棒对环的支持力逐渐变小 D. 圆环与木棒间的摩擦力逐渐变大 【答案】D 【解析】 【详解】AB ．设绳拉力T，根据平衡条件 当逐渐增大，T增大，F增大，故A错误，B错误； C．把圆环和小球作为整体，根据平衡关系知，木棒对环的支持力等于环和球总重力，保持不变，故C错误； D．根据平衡关系知，圆环与木棒间的摩擦力等于水平外力F，根据AB项分析知，F增大，故摩擦力逐渐增大，故D正确。 故选D。 3. 某同学骑电动车在平直路段行驶的过程中，用智能手表记录了其速度随时间变化的关系图像，如图所示，AB、CD和EF段近似看成直线。电动车和人的总质量为100kg，电动车所受阻力恒定，已知AB段时间间隔为2.5s，CD段电动车的功率恒为240W，重力加速度g取，则该电动车（　　） A. 在AB段通过的位移大小为15m B. CD段所受的阻力大小为50N C. EF段的功率大小恒定 D. 在AB段所受牵引力大小为120N 【答案】D 【解析】 【详解】A．AB段电动车做匀加速直线运动，由运动学知识有，A错误； B．CD段电动车做匀速直线运动，则有，B错误； C．EF段电动车做匀减速直线运动由牛顿定律有 即在EF段电动车所受的牵引力不变，但电动车速度在减小，由 可知EF段的功率减小，C错误； D．由图像可知在AB段电动车做匀加速直线运动的加速度大小为 由牛顿第二定律有 联立解得在AB段所受牵引力大小为，D正确。 故选D。 4. 如图甲所示，弹跳鞋是一种新型体育用品鞋，其底部装有弹簧。使用时人对弹簧施加压力，使弹簧形变后产生竖直向上的弹力，将人向上弹离地面。某次上升过程中人的动能随重心上升高度h变化的图像如图乙所示，上升高度为时动能达到最大值，图中段为直线，其余部分为曲线，已知弹簧始终处于弹性限度内，空气阻力忽略不计，则（　　） A. 上升高度为时，人的加速度达到最大值 B. 上升高度为时，弹跳鞋离开地面 C. 在的上升过程中，人的机械能先增大后减小 D. 在的上升过程中，人处于超重状态 【答案】B 【解析】 【详解】A．上升高度为时，人的动能最大，速度最大，加速度为零，选项A错误； B．上升高度为时，弹跳鞋离开地面，人做上抛运动，选项B正确； C．在的上升过程中，弹簧的弹性势能一直减小，弹力一直对人做正功，则人的机械能一直增大，选项C错误； D．在的上升过程中，人离开地面做上抛运动，则人处于失重状态，选项D错误。 故选B。 5. 如图甲所示，在真空中固定的两个相同点电荷A、B关于x轴对称，它们在x轴上的图像如图乙所示（规定x轴正方向为电场强度的正方向）。若在坐标原点O由静止释放一个正点电荷q，它将沿x轴正方向运动，不计重力。则（　　） A. A、B带等量正电荷 B. 点电荷q在处电势能最大 C. 点电荷q在处动能最大 D. 点电荷q沿x轴正向运动的最远距离为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图像可知，在x轴上的P点对应点，在P点的左侧电场强度为正值，沿x轴正方向，右侧为负值，沿x轴负方向，可知A、B带等量负电荷，故A错误； BC．电荷量为q的正点电荷，从O点到P点，电场力做正功，电势能减小，从P点沿x轴正方向运动，电场力做负功，电势能增加，因此点电荷q在处电势能不是最大；可知点电荷q在处动能最大，故B错误，C正确； D．由对称性可知，点电荷q沿x轴正方向最远能到达O点关于P点的对称点点位置，故点电荷q沿x轴正向运动的最远距离为，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，LC电路中，电容C为0.4μF，电感L为1mH。已充电的平行板电容器两极板水平放置。开关S断开时，极板间有一带电灰尘恰好处于静止状态。当开关S闭合时，灰尘开始在电容器内运动（设灰尘未与极板相碰），此时开始计时，在一个振荡周期内，下列说法正确的是（　　） A. π×10−5s时，回路中电流变化最慢 B. 2π×10−5s时，灰尘的速度最大 C. 2π×10−5s时，线圈中磁场能最大 D. 2π×10−5s时，灰尘的加速度最小 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据电磁振荡的周期公式可得 所以当t=π×10−5s时，即，电容器放电完毕，回路中电流最大，电流变化最慢，故A正确； B．t=0时，对带电灰尘受力分析有 0~π×10−5s之间，即随着电容器放电，灰尘合力向下，开始加速运动；π×10−5s~2π×10−5s之间，即时电容反向充电，此时电场力与重力方向相同，速度继续增大；同理分析可得在2π×10−5s~4π×10−5s时，电容器先反向放电后又正向充电，可得灰尘所受到的合力一直向下，最后等于零，所以灰尘在该段时间处于一直加速运动，即2π×10−5s时，灰尘的速度不是最大，故B错误； C．2π×10−5s时，即时，振荡电路中电流为零，线圈中磁场能最小，故C错误； D．2π×10−5s时，即，振荡电路中电流为零，电容器场强和t=0时相反，此时灰尘的合外力为 即此时加速度大小为2g，后电容器又开始放电，可得加速度减小，所以可得在2π×10−5s时，灰尘的加速度最大为2g，故D错误。 故选A。 7. 两个点电荷，电性未知、电荷量大小分别为和q，其电场线如图所示（未标明方向，且未画出对称轴附近的电场线），A、B、C、D为对称轴上的四个点，且满足，则（ ） A. A、D两点的场强方向一定相反 B. 从D点向左至无穷远，场强不断减小 C. 若电荷量为的点电荷为负电荷，则电子从A向B移动的过程中，电势能减小 D. 若电荷量为的点电荷为负电荷，则A点电势低于D点电势 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由图中电场线分布情况可知，两点电荷为异种电荷，且B处电荷量为，C处电荷量为，设电荷量为的点电荷为负电荷，则电荷量为的点电荷为正电荷，，则A点的场强大小为 （方向指向负电荷的） D点的场强大小为 由于D点的场强大小为零，可知从D点向左至无穷远，场强先增大后减小，故AB错误； C．若电荷量为的点电荷为负电荷，由以上分析可知，电子从A向B移动的过程中，场强方向由A指向B，电场力与运动方向相反，电场力对电子做负功，电势能增加，故C错误； D．若电荷量为的点电荷为负电荷，则B处为负电荷，C处为正电荷，根据离正点电荷越近电势越高，离负点电荷越近电势越低，可知点电荷在A点的电势低于D点电势，点电荷在A点的电势低于D点电势，则A点电势低于D点电势，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，电源电动势为E，内阻为r。电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。当开关S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法中正确的是（　　） A. 若断开开关S，带电微粒向上运动 B. 只逐渐减小对R1的光照强度时，电压表示数变大，电阻R0消耗电功率变大 C. 只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时，电压表示数不变，带电微粒向上运动 D. 只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时，电源消耗的电功率变大，电阻R3中有向上的电流 【答案】C 【解析】 【详解】A．带电微粒受向下的重力和向上的电场力，当断开开关S，电容将对所处的回路放电，即带电微粒所受电场力减小，所以带电微粒将向下运动，故A错误； B．当减小对R1的光照强度时，R1的阻值增大，电路中的总电阻增大，总电流减小，则电路的内压减小，路端电压增大，所以电压表示数增大。根据热功率的公式 可知电阻R0消耗的电功率减小，故B错误； C．分析电路可知，电容器的电压与R2上半部分电阻的电压相等，只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时，电路中的总电流不变，但是R2上端电阻增大，电压增大，即电容器两端电压增大，根据公式 可知电场的场强增大，带电微粒所受电场力将增大，所以带电微粒向上运动，故C正确； D．由电路结构可知，电路稳定时，R3没有电流通过，所以当只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时，不会影响电路中的电流，即电路中的电流不变，电源消耗的电功率不变。电阻R3中也没有电流通过，故D错误。 故选C。 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项 符合题目要求。全部选对得满分，选对但选不全得3分，有选错的得0分。 9. 雨后彩虹是由阳光进入水滴，折射后在水滴的背面反射，再次折射后离开水滴形成的。下图是彩虹形成的示意图，一束由两单色光组成的复色光由左侧射入水滴，是复色光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线。下列关于光与光的说法正确的是（　　） A. 水滴对光的折射率大 B. 用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，光相邻的亮条纹间距小 C. 若光以相同的入射角由同一介质射向空气，其临界角 D. 光由空气折射入水滴后波长不变 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图可知，光的折射角大于光的折射角，根据折射定律可知，水滴对a光的折射率大于对b光的折射率，故A正确； B．折射率越大，波长越短，则光波长比b光的波长短，根据双缝干涉间距公式可知，用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光相邻的亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距，故B错误； C．因为水滴对a光的折射率大于对b光的折射率，根据公式可知，a光的临界角小于b光的临界角，即，故C正确； D．设光在真空中的波长为，光在介质中的波长为，根据公式和可得 则 故a、b光在由空气进入水滴后波长要变短，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，光滑圆弧轨道ABC竖直固定，与水平面相切于A点，B为圆弧上一点，C为圆弧最高点，弧长AC远小于半径。质量相等的小球甲、乙（两小球可以看成质点）分别从B、C位置由静止同时释放，则两球从开始运动到A点的过程中（ ） A. 甲球比乙球运动的时间短 B. 两球可能在A点相撞 C. 两球动量的改变量相等 D. 两球重力的冲量相等 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由于弧长AC远小于半径，可认为小球甲、乙在光滑圆弧轨道做简谐运动，根据单摆周期公式可得周期为 小球甲、乙从B、C位置由静止同时释放，两球从开始运动到A点运动时间均为 可知两球在A点相撞，故A错误，B正确； D．根据 由于两球质量相等，可知两球重力的冲量相等，故D正确； C．根据动能定理可得 可得小球到达A点的速度大小为 则小球的动量变化量为 由于两球释放高度不同，所以两球动量的改变量不相等，故C错误。 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共58分。解答应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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 图甲中磁铁安装在自行车的前轮辐条上，车轮半径为。磁铁每次经过固定在前叉上的霍尔传感器，传感器就将此很短时间内产生的一个电压信号输出到速度计上。 （1）载流子（即霍尔元件中的自由电荷）为电子的霍尔传感器简化的工作原理如图乙，电流从上往下通过霍尔元件。则在图乙状态时________； A. 磁铁的极靠近元件且 B. 磁铁的极靠近元件且 C. 磁铁的极靠近元件且 D. 磁铁的极靠近元件且 （2）自行车匀速运动时，某段时间内测得电压信号强度随时间的变化如图丙所示，两信号间的时间间隔为，则自行车速度的大小_________； （3）自行车匀变速直线运动时，某段时间内测得电压信号强度随时间的变化如图丁所示，两信号间的时间间隔分别为、，则自行车加速度的大小________。 【答案】（1）C （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据磁场方向，可知磁铁的N极靠近元件。根据左手定则可知，电子向元件的左侧聚集，则元件的左侧电势低于右侧电势，即 故选C。 【小问2详解】 磁铁两次到达霍尔传感器之间，车轮转过一圈，所以两信号间的时间间隔即车轮转过一圈的时间。 自行车速度的大小等于车轮外沿的线速度大小，即 【小问3详解】 匀变速直线运动某段时间的中间时刻瞬时速度等于这段时间的平均速度，所以， 、之间的时间间隔 根据速度-时间公式得，加速度的大小 12. 兴趣小组用如图甲所示装置验证向心力公式，将力传感器和光电门分别固定，细线上端固定在力传感器上。下端栓接一金属小球。力传感小球自然下垂时球心与光电门中心重合，已知球心到悬点O的距离为l，小球的直径为d，重力加速度为g。实验如下： （1）小球自然下垂时力传感器读数为，则小球的质量__________（用题中已知量表示）； （2）将小球拉离竖直方向成一定角度后由静止释放，摆动过程中，测得小球通过光电门的时间t，力传感器对应测得细线的最大拉力F，则小球经过最低点时的速度大小__________（用题中已知量表示）； （3）改变细线与竖直方向的夹角，重复步骤（2），多次采集实验数据； （4）正确操作得到一组数据，下列图像中能验证向心力公式的是__________； （5）向心力的实际值为，理论值为，实验中发现明显大于，可能的原因是__________（写一个原因即可）； （6）力传感器的核心是电阻应变片，如图乙所示，4个应变片固定在横梁上，横梁右端受向下的作用力向下弯曲，4个应变片的电阻发生改变，上表面应变片的电阻__________（选填“变大”或“变小”），将4个应变片连接到如图丙所示电路中，B、C端输出电压的大小反映了横梁右端受力的大小，则图丙中对应的是__________（选填“”或“”）。 【答案】 ①. ②. ③. D ④. 球心到悬点的距离l用悬线的长度表示 ⑤. 变大 ⑥. 【解析】 【详解】（1）[1]小球自然下垂时力传感器读数为，根据平衡关系可知，小球的质量； （2）[2]小球经过最低点时的速度大小； （4）[3]根据向心力公式可知 解得 则的图像为一次函数，故选D。 （5）[4]实验中发现明显大于，可能的原因是球心到悬点的距离l用悬线的长度表示； （6）[5][6] 上应变片的电阻分别是Ra、Rb，外力F时，上应变片被拉伸，下应变片被压缩，根据电阻定律可知，上应变片电阻变大，下应变片电阻变小； 若图丙中R1对应的是Rb，则Ra= R1= Rb，Rc= R2= Rd 根据并联电路的电压特点以及串联电路电压的分配与电阻的关系可知 B、C两点之间无电压输出，因此图丙中R1对应的是Rd。 13. 2023年10月31日，我国神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。其部分运动过程简化如下：返回舱在离地面某高度处打开降落伞，在降落伞的作用下返回舱的速度从降至，此后返回舱的运动可视为匀速下落，当返回舱在距离地面h时启动反推发动机，经时间速度由匀减速至后恰好落到地面。设降落伞所受的空气阻力与其速率成正比，其余阻力不计。重力加速度大小，降落伞的质量忽略不计，忽略返回舱质量的变化，设全过程为竖直方向的运动。 （1）求返回舱开始匀减速下落时离地的高度； （2）求返回舱的速度为时的加速度大小； （3）若宇航员的质量，求在最后的匀减速过程中宇航员受到的座椅施加的作用力大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 当返回舱在距离地面时启动反推发动机，经时间速度由匀减速至后恰好落到地面上，根据匀变速直线运动的规律，由公式和可知， 代入数据解得 【小问2详解】 由题知，降落伞所受的空气阻力与速率成正比，设返回舱的质量为，返回舱做匀速运动时，根据受力平衡可得 当返回舱速度为时，根据牛顿第二定律可得 代入数据解得 【小问3详解】 设在最后的匀减速过程返回舱的加速度大小为， 根据逆向思维，由匀变速直线运动公式可知，代入数据得 对返回舱做匀减速运动的过程，由牛顿第二定律可得 代入数据解得 14. 足够长的传送带以速度v顺时针转动。两质量均为m的物块A、B用一根轻弹簧连接，A、B与传送带的动摩擦因数均为μ。开始弹簧处于原长，零时刻将两物块轻放在传送带上，且给物块A一个向右的初速度2v，t时刻物块A与传送带第一次共速，弹簧的压缩量为。求： （1）零时刻，A、B的加速度大小之比； （2）t时刻，B的速度； （3）t时刻，弹簧弹性势能。 【答案】（1）1∶1 （2）v （3） 【解析】 【小问1详解】 t=0时刻，A、B受到的合力均为滑动摩擦力，有μmg=ma 所以加速度之比aA：aB=1∶1 【小问2详解】 在t时刻前，A的加速度μmg+kx=maA B的加速度 μmg+kx=maB 加速度大小相等aA=aB 根据 在t时间内的速度变化量相同，即2v-v=vB-0 解得vB=v 【小问3详解】 在t时间内，弹簧的压缩量即为A、B物体运动距离之差 对AB和弹簧组成的系统，外力做功之和为机械能的变化 解得 15. 如图所示，在直角坐标系的第一象限，有方向竖直向下、场强大小为的匀强电场，在第四象限有垂直纸面向外的匀强磁场，在轴下方放置一长度为的绝缘薄板，挡板平面与轴垂直且上端紧贴轴。一质量为，电荷量为的粒子从轴上一点以大小为的速度水平向右射出，恰好从薄板上边缘点处射入磁场，粒子射入磁场时的速度方向与的夹角为，之后粒子恰好未与薄板碰撞，不计粒子重力，求： （1）粒子在轴上的发射位置到点的水平距离； （2）匀强磁场磁感应强度的大小； （3）粒子在由点第一次经过绝缘薄板下边缘点所需时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在点的竖直分速度 粒子在电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，有 竖直方向根据牛顿第二定律，有 而根据速度与时间的关系，可得 联立以上各式，可得 【小问2详解】 粒子在点的速度 粒子在磁场中做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有 解得 粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹如图所示 根据几何关系，可得 联立解得 【小问3详解】 根据几何关系可知，粒子由点第一次经过点时的圆心角 而粒子做圆周运动的周期 所需时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $