精品解析：2026届湖北武汉市第六中学高三下学期5月教学质量检测物理试卷

高三下学期5月教学质量检测 物理试卷 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项是符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 甲图为天安门广场阅兵上亮相的激光武器，激光作为电磁波，传播需要介质 B. 卢瑟福通过乙图中的实验提出了原子的核式结构 C. 丙图显示了、、三种射线从粒子源射入匀强磁场后的运动轨迹，其中③轨迹代表射线 D. 丁图中，把核子分开需要能量是为了克服核子间的万有引力 【答案】B 【解析】 【详解】A．激光是一种电磁波，传播时不需要介质，故A错误； B．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，故B正确； C．粒子带正电，粒子带负电，不带电，根据左手定则可知，②轨迹代表射线，③轨迹代表射线，①轨迹代表射线，故C错误； D．把核子分开需要克服核子之间的核力作用，故D错误。 故选B。 2. “夸父一号”卫星是我国首颗综合性太阳探测卫星，也是首颗在近地轨道观测太阳“一磁两爆”的卫星。如图所示，它和另一颗卫星分别沿圆轨道和椭圆轨道绕地球逆时针运动（圆半径与椭圆半长轴等长），两轨道相交于两点。已知夸父一号卫星的速度大小为，卫星在椭圆轨道远地点时速度大小为，椭圆轨道的近地点为，某时刻两卫星与地球在同一直线上，下列说法正确的是（　　） A. 两卫星可能在点或点处相遇 B. 两卫星在图示位置的速度 C. 两卫星通过A和点时加速度大小相等 D. 在相等时间内卫星S与地心连线扫过的面积与夸父一号与地心连线扫过的面积相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．圆半径与椭圆半长轴等长，根据开普勒第三定律可知两卫星周期相同，假设两卫星在A点相遇，沿逆时针方向运动时夸父一号用时大于，卫星S用时小于，故在A点不可能相遇，同理可知在B点处也不相遇，故A错误； B．由图可知，P点到地心的距离大于夸父一号的轨道半径。对卫星，根据万有引力提供向心力有 解得 可知夸父一号的速度大小大于P点处圆轨道上卫星的线速度大小，又由卫星变轨知识可知，小于P点处圆轨道上卫星的线速度大小，故两卫星在图示位置的速度，故B错误； C．对卫星，根据万有引力提供向心力有 解得 由于两卫星在 A、B 点到地球的距离r相同，所以加速度大小相等，故C正确； D．根据开普勒第二定律，由于两卫星是运行在不同轨道，在相等时间内卫星S与地心连线扫过的面积与夸父一号与地心连线扫过的面积不一定相等，故D错误。 故选C。 3. 图是同一型号子弹以相同的初速度射入固定的、两种不同防弹材料时完整的运动径迹图。根据运动径迹图，下列说法正确的是（　　） A. 两次试验，子弹受到的阻力相同 B. 两次试验，子弹所受合力的冲量相同 C. 第一次试验，子弹损失的动能少 D. 第一次试验，子弹与材料间作用产生的热量多 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据动能定理 得 因不同，所以阻力不同，故A错误； B．根据动量定理，合冲量 两次子弹初动量均为，末动量均为，动量变化 相同，因此合力冲量相同，故B正确； C．子弹损失的动能等于初动能减去末动能，两次初动能都是，末动能都是，因此损失的动能相等，故C错误； D．根据能量守恒，子弹损失的动能全部转化为内能，两次损失动能相同，因此产生的热量相同，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，电荷量分别为和的两个点电荷固定，两点电荷连线水平，在、之间放置内壁光滑的竖直绝缘细管，细管的上、下端口恰好在、连线的中垂线上。电荷量为的小球从上端管口无碰撞进入细管，小球在细管中运动的过程中机械能始终守恒，下列说法正确的是（　　） A. B. C. 除无穷远外，、所在直线上电场强度为0的点位于左侧 D. 除无穷远外，、所在直线上电场强度为0的点位于右侧 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由于小球在细管中运动的过程中机械能始终守恒，则电场力始终不做功，故细管为等势线，所以电场力与小球的速度方向始终垂直。由分析可知在小球初始位置处的电场强度方向应为斜向右上方，所以在该位置产生的场强应大于在该位置产生的场强，则由可知，由于小球初始位置到两电荷的距离相等，所以有，故AB错误； CD．由于正电荷产生的场强方向背离正电荷，而负电荷产生的场强方向指向负电荷，所以、所在直线上电场强度为0的点只能在两电荷连线的外侧。又因为，则由可知，两电荷连线上场强为零的点应靠近，所以除无穷远外，、所在直线上电场强度为0的点应位于右侧，故C错误，D正确。 故选D。 5. 如图所示，竖直平面内有一抛物线轨道，轨道方程为，将一质量为可视作质点的小球紧靠抛物线轨道以初速度水平抛出，抛出点位置离轴的竖直高度为，小球恰好可以落在抛物线轨道最低点的位置，重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 增大小球的质量，而不改变抛出点位置和初速度大小，小球将不会落到抛物线轨道最低点 B. 小球的初速度大小为 C. 将小球紧靠抛物线上的任意位置以的初速度水平抛出，小球都会落在抛物线轨道最低点位置 D. 将小球紧靠抛物线上的任意位置以的初速度水平抛出，小球会落在抛物线轨道不同位置 【答案】C 【解析】 【详解】A．平抛运动轨迹与质量m无关，仅由初速度和抛出位置决定。增大小球质量，不改变运动轨迹，小球仍会落在O点，故A错误； B．根据题意可知，当y=H时，根据平抛运动规律有， 联立解得，故B错误； CD．设抛物线上任意一点的坐标为（x，y）且满足，从该点水平抛出时，竖直方向有 解得 水平方向位移为 这说明水平位移恰好等于该点的横坐标x，即小球会落到原点O，故C正确，D错误。 故选C。 6. 目前，塑料光纤被广泛应用于各类装饰行业。假设塑料光纤的横截面为正方形，边长为，该塑料的折射率。如图所示，当塑料光纤受外力弯曲时，为了垂直射入截面的一束平行光能全部从截面射出，则弯曲的曲率半径的最小值为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】要使垂直射入截面的平行光全部从截面射出，需满足所有光线在光纤内表面发生全反射，不发生折射。根据全反射条件，光线入射角需大于或等于临界角，临界角满足，设光纤横截面正方形边长为，弯曲曲率半径为。截面最内侧光线的入射点到曲率中心的距离为，该光线在光纤内表面的入射点到曲率中心的距离为，根据几何关系可知 代入数据解得。 故选C。 7. 如图，固定斜面体倾角分别为30°和60°，左侧斜面底端固定一挡板，物块a紧贴挡板，顶端定滑轮连接轻绳，轻绳一端连接物块a，绳另一端通过弹簧（劲度系数为k）连接物块b。初始时弹簧原长、绳刚好伸直，a、b均静止。释放b后，b从P（释放点）运动到最低点Q的过程中，物块a恰好没有离开挡板。已知b的质量为m，从P运动到Q用时为，从Q返回P用时为，弹性势能表达式（x为弹簧形变量），重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. B. 物块a的质量为 C. 弹簧的最大弹性势能为 D. 物块b的最大动能为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意可知，物块b在P、Q之间做简谐运动，则物块b从P运动到Q的用时等于从Q返回P的用时，即，A错误； B．物块b在P点时，根据牛顿第二定律 有 根据简谐运动的对称性，物块b在点的加速度也为，在Q点，根据牛顿第二定律 有 已知为轻绳和轻弹簧，则有 物块b从P运动到最低点Q的过程中，物块a恰好没有离开挡板，对物块a，根据平衡条件 有 解得，B错误； C．设P、Q间的距离为x，据前面分析有 解得 则弹簧的最大弹性势能，C正确； D．当物块b的加速度为零时，动能最大，设此时物块b与P的距离为，有 对物块b和弹簧，根据机械能守恒定律 有 解得，D错误。 故选C 。 8. 一物理实验爱好者利用如图装置研究气体压强、体积、温度三量间的变化关系。导热良好的气缸开口向下，内有理想气体，气缸固定不动，缸内活塞可自由滑动且不漏气。一温度计通过缸底小孔插入缸内，插口处密封良好，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时，活塞恰好静止。现给沙桶底部钻一个小洞，细沙慢慢漏出，外部环境温度恒定，则（　　） A. 绳拉力对沙桶做正功，所以气体对外界做功 B. 外界对气体做功，温度计示数不变 C. 气体体积减小，同时从外界吸热 D. 缸内气体分子单位时间对内壁单位面积的撞击次数增多 【答案】BD 【解析】 【详解】A．对活塞和沙桶整体受力分析，设大气压为，缸内气体压强为，活塞质量为，沙桶及沙的总质量为，活塞横截面积为，由平衡条件得 解得 细沙慢慢漏出，减小，则气体压强增大。气缸导热良好且环境温度恒定，气体温度不变。活塞向上移动，绳拉力方向向上，位移向上，绳拉力对沙桶做正功。根据玻意耳定律 压强增大，气体体积减小，外界对气体做功，故A错误； B．气体体积减小，外界对气体做功。气体温度不变，温度计示数不变，故B正确； C．气体体积减小。根据热力学第一定律 理想气体温度不变则内能不变，外界对气体做功，则，气体向外界放热，故C错误； D．气体压强增大，温度不变，分子平均动能不变。体积减小，分子数密度增大，所以缸内气体分子单位时间对内壁单位面积的撞击次数增多，故D正确。 故选BD。 9. 如图甲所示，光滑水平面上有大小相同的小球A和B靠在一起，小球A与轻绳组成单摆，小球B与轻弹簧组成的弹簧振子，刚开始小球A和B均处于静止状态。现将小球A向左拉开一个较小角度（小于5°）并t=0时由静止释放，经最低点时与小球B发生碰撞，碰撞时间可忽略不计，此后小球B运动的v-t图像如图乙所示。以最低点为零势能面，小球A与B第一次碰撞后A球速度恰好为零，已知小球B的质量为m，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的有（　　） A. 弹簧振子的周期等于 B. 单摆的摆长等于 C. 球释放的高度为 D. 球运动的最大速率为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．小球A与B第一次碰撞后A球速度恰好为零，可知两小球是等质量弹性碰撞，小球B获得向右速度，向右减速到零，又返回初始位置，则结合图像弹簧振子运动半个周期，即弹簧振子的周期为，故A正确； B．根据周期公式 解得摆长 故B错误； CD．由题知，小球A与小球B发生碰撞后，小球B的速度为，小球A静止，则A、B两球的质量相等，速度交换，且该碰撞为弹性碰撞，即小球A在与小球B碰撞前的速度为，即 设小球的质量为，根据机械能守恒有 解得 因为在最低点速度最大，故小球A的最大速度为，故C正确，D错误。 故选 AC。 10. 如图所示，间距为的倾斜光滑平行金属导轨的倾角，底端接有阻值为的定值电阻，虚线上方的导轨区域存在垂直导轨平面向上的范围足够大的匀强磁场，磁感应强度的大小为，质量为、阻值为R、长度为L的导体棒垂直导轨放置。某时刻给一平行于导轨沿斜面向上的初速度，已知刚进入磁场时速度大小为，经过时间速度减小为零，一段时间后，以大小为的速度离开磁场，不计导轨的电阻，导体棒与导轨接触良好，且两者始终垂直，重力加速度为g，。下列说法正确的是（　　） A. 整个过程中定值电阻产生的焦耳热为 B. 导体棒在磁场中下滑过程中通过定值电阻的电荷量大小为 C. 导体棒在磁场中沿导轨上滑的最大距离为 D. 导体棒在磁场中下滑过程经历的时间为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．导体棒从向上进入磁场到向下离开磁场，重力势能的变化量为零，根据能量守恒定律，可得整个过程中电路产生的总焦耳热为 又导体棒电阻的阻值等于定值电阻的阻值，所以根据焦耳定律，可得定值电阻产生的焦耳热为 ，故A错误； BC．对导体棒在磁场中的上滑过程，以沿导轨向上为正方向，根据，，， 解得 根据动量定理有 解得，，故B正确，C错误； D．设导体棒在磁场中下滑过程经历的时间为，以沿导轨向下为正方向，此过程对导体棒，根据动量定理有 因下滑过程下滑的距离与上滑过程上滑的距离相等，根据 可知下滑过程通过回路的电荷量与上滑过程通过回路的电荷量相等，即 联立解得，故D正确。 故选BD。 二、实验题（11题8分，12题10分） 11. 含糖饮料过量摄入会影响身体的健康，我们可以通过劈尖干涉测量折射率的方法来测量饮料中蔗糖的浓度。如图甲，用平行的红色光垂直照射玻璃板，用光学显微镜从上方观察。劈尖之间未滴入溶液时（可视为真空），测得条纹间距为0.280mm。 （1）在两玻璃片之间滴入蔗糖溶液，将读数显微镜视场准星与第1条亮纹中心对齐，读出示数为15.120mm；然后同向转动显微镜视场，使视场准星与第5条亮纹中心对齐，此时示数如图乙所示，该示数为_____mm，进而得出蔗糖折射率为_____。 （2）蔗糖浓度和溶液折射率的关系如图丙，则所测量蔗糖溶液的浓度为_____。 （3）某次测量时，一同学将读数显微镜视场准星与第1条亮纹左边界对齐，同方向转动后又与第5条亮纹右边界对齐，则他所测量的蔗糖溶液浓度_____（选填“偏高”还是“偏低”）。 【答案】（1） ①. 15.920 ②. 1.40 （2） （3）偏低 【解析】 【小问1详解】 [1][2]由图乙可得，该读数为 劈尖干涉相邻亮纹间距公式，真空时， 滴入溶液后折射率为，则 因此 第1条到第5条亮纹间有个间隔，故 代入解得 【小问2详解】 由图丙可知，折射率对应蔗糖浓度为。 【小问3详解】 该同学对齐第1条左边界、第5条右边界，测得的间距差比真实值偏大，因此计算得到的测​偏大，根据 所以测得的偏小，结合图丙，折射率越小对应浓度越低，因此测量的蔗糖浓度偏低。 12. 某探究小组测量如图甲所示的长方体金属块的电阻率。已知金属块的长度为，宽度为，实验室可选用的器材如下： A．电源（电动势为9V，内阻约为2Ω）； B．电流表A1（量程为0∼15mA，内阻为10Ω）； C．电流表A2（量程为0∼100mA，内阻为2Ω）； D．滑动变阻器（最大阻值为50Ω）； E．滑动变阻器（最大阻值为4kΩ）； F．定值电阻R（阻值为990Ω）； G．开关S，导线若干。 （1）用螺旋测微器测量该金属块的厚度。 （2）先用多用电表欧姆挡的“×10”倍率粗略测定金属块的阻值，表盘中指针位置如图乙所示，则阻值为______Ω。 （3）为精确测量该金属块的电阻，小组设计了如图丙所示的实验原理图，其中1应选用电流表______，2应选用电流表______，滑动变阻器应选用______。（均填器材前字母） （4）当开关闭合后，将滑动变阻器的滑片调至合适位置，记录电流表1的示数、电流表2的示数，则该金属块的电阻率__________（用题目给定的物理量符号表示）。 【答案】 ①. 100 ②. B ③. C ④. D ⑤. 【解析】 【详解】[1]欧姆挡倍率为×10，指针示数为10，因此阻值为 [2]电路中与电流表1串联，等效为电压表，因此电流表1选量程较小、内阻已知的，即选B； [3]电流表2测干路总电流，最大总电流约为，因此选量程合适的，即选C； [4]本电路滑动变阻器为分压式接法，分压式选小阻值滑动变阻器调节更方便，因此选D； [5]金属块两端电压 通过金属块的电流​ 对金属块由欧姆定律 由电阻定律 联立解得该金属块的电阻率为 三、解答题（13题10分，14题14分，15题18分） 13. 如图所示为游乐场“旋转飞椅”的简化原理图。处于水平面内的圆形转盘，可绕穿过其中心的竖直轴转动。让转盘由静止开始逐渐加速转动，经过一段时间后，游客与转盘一起做匀速圆周运动，达到稳定状态，此时轻绳与竖直方向夹角为。已知绳长为L且不可伸长，悬点与转轴中心的距离为r，座椅与游客可视为质点，总质量为m，重力加速度为g，不计空气阻力，求： （1）轻绳拉力的大小T； （2）从静止到稳定转动，轻绳拉力对座椅与游客做的功W。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 在竖直方向受力平衡 解得 【小问2详解】 根据牛顿第二定律 解得 座椅和游客的速度 从静止到稳定转动，根据动能定理 解得 14. 如图所示，足够长的水平收集板上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为；在收集板下方宽度为的范围内，存在方向水平向右的匀强电场，场强大小为。位于收集板上点处的粒子源可向垂直磁场平面内任意方向发射速率可调、质量为、电荷量为的带正电粒子。纸面内点右侧处有一小孔P（小孔尺寸恰允许带电粒子穿过）。不计粒子重力和粒子间的相互作用。 （1）求垂直收集板穿过小孔P的粒子在磁场中的运动时间； （2）当粒子源以某一相同速率发射粒子时，能沿不同方向穿过小孔P的粒子在磁场中运动的时间之比为，求该速率； （3）在（2）问情况下，粒子从匀强电场离开的位置点和点之间的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 带电粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力 解得 垂直收集板向下穿过P，运动轨迹为半圆，，运动时间为半个周期，即 【小问2详解】 相同速率的粒子圆周运动半径相等，周期相同，运动时间之比等于圆心角之比，设两粒子圆心角分别为，，由题意可得， 解得， 对应弦长为，由几何关系可得 解得轨迹半径 由洛伦兹力提供向心力可得 解得 【小问3详解】 根据第（2）问可得两种轨迹对应的粒子进入电场时速度方向与竖直方向夹角均为，粒子进入电场后，竖直方向匀速运动，水平方向做匀加速运动，加速度为 在电场中的运动时间为 设水平向右为正方向，两粒子水平位移分别为， 15. 如图所示，MN、是固定在水平桌面上，相距L=0.5m的光滑平行金属导轨（足够长），导轨间存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=1T。间连接一个C=0.5F的电容器，质量分别为，的两导体棒a、b垂直导轨放置，其长度与导轨间距相等，其中a棒阻值，b棒阻值。在b棒右侧0.2m处固定一个弹性装置P，金属棒与P碰撞后瞬间可以原速率弹回。现锁定b棒，闭合开关S，a棒在外力的作用下，以的速度向右匀速运动，当a棒与b棒碰撞前瞬间，b棒解除锁定，且同时撤去外力。已知a、b两棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻、接触电阻不计。求： （1）a棒与b棒碰撞前，锁定装置对b棒的作用力； （2）若a、b两棒相碰后立即粘合在一起，碰到P前已做匀速运动，计算匀速运动的速度大小； （3）若碰撞前瞬间，将开关S断开并同时给b棒一个向左的初速度，大小为2m/s，a棒与b棒发生弹性碰撞，则最终a、b两棒的速度大小为多少？ 【答案】（1） （2） （3）均为2m/s，方向向左 【解析】 【小问1详解】 a棒切割磁场产生的电动势大小为 电流大小为 b棒受到的安培力大小为： 根据b棒受力平衡可得 【小问2详解】 设碰后瞬间两棒的速度为，碰撞后稳定时两棒的速度为，则 根据动量守恒，碰撞瞬间有： 根据动量定理有 解得 【小问3详解】 以向右为正方向，发生弹性碰撞则有 解得， 由于b棒在运动至弹性装置P前，两棒在运动方向上均仅受等大的安培力作用，质量之比为，因此两棒的加速度大小始终为，两棒的速度大小始终为，故通过的位移大小也始终为 因此b棒撞上弹性装置前， 此过程中，安培力大小为 对a棒应用动量定理有 对b棒应用动量定理有⑫ ， 解得， 反弹后，导体棒b速度反向，大小不变，向左运动过程中，系统动量守恒有 解得 即两棒稳定后，最终的速度均为2m/s，方向向左 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三下学期5月教学质量检测 物理试卷 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项是符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 甲图为天安门广场阅兵上亮相的激光武器，激光作为电磁波，传播需要介质 B. 卢瑟福通过乙图中的实验提出了原子的核式结构 C. 丙图显示了、、三种射线从粒子源射入匀强磁场后的运动轨迹，其中③轨迹代表射线 D. 丁图中，把核子分开需要能量是为了克服核子间的万有引力 2. “夸父一号”卫星是我国首颗综合性太阳探测卫星，也是首颗在近地轨道观测太阳“一磁两爆”的卫星。如图所示，它和另一颗卫星分别沿圆轨道和椭圆轨道绕地球逆时针运动（圆半径与椭圆半长轴等长），两轨道相交于两点。已知夸父一号卫星的速度大小为，卫星在椭圆轨道远地点时速度大小为，椭圆轨道的近地点为，某时刻两卫星与地球在同一直线上，下列说法正确的是（　　） A. 两卫星可能在点或点处相遇 B. 两卫星在图示位置的速度 C. 两卫星通过A和点时加速度大小相等 D. 在相等时间内卫星S与地心连线扫过的面积与夸父一号与地心连线扫过的面积相等 3. 图是同一型号子弹以相同的初速度射入固定的、两种不同防弹材料时完整的运动径迹图。根据运动径迹图，下列说法正确的是（　　） A. 两次试验，子弹受到的阻力相同 B. 两次试验，子弹所受合力的冲量相同 C. 第一次试验，子弹损失的动能少 D. 第一次试验，子弹与材料间作用产生的热量多 4. 如图所示，电荷量分别为和的两个点电荷固定，两点电荷连线水平，在、之间放置内壁光滑的竖直绝缘细管，细管的上、下端口恰好在、连线的中垂线上。电荷量为的小球从上端管口无碰撞进入细管，小球在细管中运动的过程中机械能始终守恒，下列说法正确的是（　　） A. B. C. 除无穷远外，、所在直线上电场强度为0的点位于左侧 D. 除无穷远外，、所在直线上电场强度为0的点位于右侧 5. 如图所示，竖直平面内有一抛物线轨道，轨道方程为，将一质量为可视作质点的小球紧靠抛物线轨道以初速度水平抛出，抛出点位置离轴的竖直高度为，小球恰好可以落在抛物线轨道最低点的位置，重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 增大小球的质量，而不改变抛出点位置和初速度大小，小球将不会落到抛物线轨道最低点 B. 小球的初速度大小为 C. 将小球紧靠抛物线上的任意位置以的初速度水平抛出，小球都会落在抛物线轨道最低点位置 D. 将小球紧靠抛物线上的任意位置以的初速度水平抛出，小球会落在抛物线轨道不同位置 6. 目前，塑料光纤被广泛应用于各类装饰行业。假设塑料光纤的横截面为正方形，边长为，该塑料的折射率。如图所示，当塑料光纤受外力弯曲时，为了垂直射入截面的一束平行光能全部从截面射出，则弯曲的曲率半径的最小值为（　　） A. B. C. D. 7. 如图，固定斜面体倾角分别为30°和60°，左侧斜面底端固定一挡板，物块a紧贴挡板，顶端定滑轮连接轻绳，轻绳一端连接物块a，绳另一端通过弹簧（劲度系数为k）连接物块b。初始时弹簧原长、绳刚好伸直，a、b均静止。释放b后，b从P（释放点）运动到最低点Q的过程中，物块a恰好没有离开挡板。已知b的质量为m，从P运动到Q用时为，从Q返回P用时为，弹性势能表达式（x为弹簧形变量），重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. B. 物块a的质量为 C. 弹簧的最大弹性势能为 D. 物块b的最大动能为 8. 一物理实验爱好者利用如图装置研究气体压强、体积、温度三量间的变化关系。导热良好的气缸开口向下，内有理想气体，气缸固定不动，缸内活塞可自由滑动且不漏气。一温度计通过缸底小孔插入缸内，插口处密封良好，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时，活塞恰好静止。现给沙桶底部钻一个小洞，细沙慢慢漏出，外部环境温度恒定，则（　　） A. 绳拉力对沙桶做正功，所以气体对外界做功 B. 外界对气体做功，温度计示数不变 C. 气体体积减小，同时从外界吸热 D. 缸内气体分子单位时间对内壁单位面积的撞击次数增多 9. 如图甲所示，光滑水平面上有大小相同的小球A和B靠在一起，小球A与轻绳组成单摆，小球B与轻弹簧组成的弹簧振子，刚开始小球A和B均处于静止状态。现将小球A向左拉开一个较小角度（小于5°）并t=0时由静止释放，经最低点时与小球B发生碰撞，碰撞时间可忽略不计，此后小球B运动的v-t图像如图乙所示。以最低点为零势能面，小球A与B第一次碰撞后A球速度恰好为零，已知小球B的质量为m，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的有（　　） A. 弹簧振子的周期等于 B. 单摆的摆长等于 C. 球释放的高度为 D. 球运动的最大速率为 10. 如图所示，间距为的倾斜光滑平行金属导轨的倾角，底端接有阻值为的定值电阻，虚线上方的导轨区域存在垂直导轨平面向上的范围足够大的匀强磁场，磁感应强度的大小为，质量为、阻值为R、长度为L的导体棒垂直导轨放置。某时刻给一平行于导轨沿斜面向上的初速度，已知刚进入磁场时速度大小为，经过时间速度减小为零，一段时间后，以大小为的速度离开磁场，不计导轨的电阻，导体棒与导轨接触良好，且两者始终垂直，重力加速度为g，。下列说法正确的是（　　） A. 整个过程中定值电阻产生的焦耳热为 B. 导体棒在磁场中下滑过程中通过定值电阻的电荷量大小为 C. 导体棒在磁场中沿导轨上滑的最大距离为 D. 导体棒在磁场中下滑过程经历的时间为 二、实验题（11题8分，12题10分） 11. 含糖饮料过量摄入会影响身体的健康，我们可以通过劈尖干涉测量折射率的方法来测量饮料中蔗糖的浓度。如图甲，用平行的红色光垂直照射玻璃板，用光学显微镜从上方观察。劈尖之间未滴入溶液时（可视为真空），测得条纹间距为0.280mm。 （1）在两玻璃片之间滴入蔗糖溶液，将读数显微镜视场准星与第1条亮纹中心对齐，读出示数为15.120mm；然后同向转动显微镜视场，使视场准星与第5条亮纹中心对齐，此时示数如图乙所示，该示数为_____mm，进而得出蔗糖折射率为_____。 （2）蔗糖浓度和溶液折射率的关系如图丙，则所测量蔗糖溶液的浓度为_____。 （3）某次测量时，一同学将读数显微镜视场准星与第1条亮纹左边界对齐，同方向转动后又与第5条亮纹右边界对齐，则他所测量的蔗糖溶液浓度_____（选填“偏高”还是“偏低”）。 12. 某探究小组测量如图甲所示的长方体金属块的电阻率。已知金属块的长度为，宽度为，实验室可选用的器材如下： A．电源（电动势为9V，内阻约为2Ω）； B．电流表A1（量程为0∼15mA，内阻为10Ω）； C．电流表A2（量程为0∼100mA，内阻为2Ω）； D．滑动变阻器（最大阻值为50Ω）； E．滑动变阻器（最大阻值为4kΩ）； F．定值电阻R（阻值为990Ω）； G．开关S，导线若干。 （1）用螺旋测微器测量该金属块的厚度。 （2）先用多用电表欧姆挡的“×10”倍率粗略测定金属块的阻值，表盘中指针位置如图乙所示，则阻值为______Ω。 （3）为精确测量该金属块的电阻，小组设计了如图丙所示的实验原理图，其中1应选用电流表______，2应选用电流表______，滑动变阻器应选用______。（均填器材前字母） （4）当开关闭合后，将滑动变阻器的滑片调至合适位置，记录电流表1的示数、电流表2的示数，则该金属块的电阻率__________（用题目给定的物理量符号表示）。 三、解答题（13题10分，14题14分，15题18分） 13. 如图所示为游乐场“旋转飞椅”的简化原理图。处于水平面内的圆形转盘，可绕穿过其中心的竖直轴转动。让转盘由静止开始逐渐加速转动，经过一段时间后，游客与转盘一起做匀速圆周运动，达到稳定状态，此时轻绳与竖直方向夹角为。已知绳长为L且不可伸长，悬点与转轴中心的距离为r，座椅与游客可视为质点，总质量为m，重力加速度为g，不计空气阻力，求： （1）轻绳拉力的大小T； （2）从静止到稳定转动，轻绳拉力对座椅与游客做的功W。 14. 如图所示，足够长的水平收集板上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为；在收集板下方宽度为的范围内，存在方向水平向右的匀强电场，场强大小为。位于收集板上点处的粒子源可向垂直磁场平面内任意方向发射速率可调、质量为、电荷量为的带正电粒子。纸面内点右侧处有一小孔P（小孔尺寸恰允许带电粒子穿过）。不计粒子重力和粒子间的相互作用。 （1）求垂直收集板穿过小孔P的粒子在磁场中的运动时间； （2）当粒子源以某一相同速率发射粒子时，能沿不同方向穿过小孔P的粒子在磁场中运动的时间之比为，求该速率； （3）在（2）问情况下，粒子从匀强电场离开的位置点和点之间的距离。 15. 如图所示，MN、是固定在水平桌面上，相距L=0.5m的光滑平行金属导轨（足够长），导轨间存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=1T。间连接一个C=0.5F的电容器，质量分别为，的两导体棒a、b垂直导轨放置，其长度与导轨间距相等，其中a棒阻值，b棒阻值。在b棒右侧0.2m处固定一个弹性装置P，金属棒与P碰撞后瞬间可以原速率弹回。现锁定b棒，闭合开关S，a棒在外力的作用下，以的速度向右匀速运动，当a棒与b棒碰撞前瞬间，b棒解除锁定，且同时撤去外力。已知a、b两棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻、接触电阻不计。求： （1）a棒与b棒碰撞前，锁定装置对b棒的作用力； （2）若a、b两棒相碰后立即粘合在一起，碰到P前已做匀速运动，计算匀速运动的速度大小； （3）若碰撞前瞬间，将开关S断开并同时给b棒一个向左的初速度，大小为2m/s，a棒与b棒发生弹性碰撞，则最终a、b两棒的速度大小为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $