精品解析：广东佛山市第一中学2025-2026学年高二下学期期中考试物理试题

佛山第一中学2026年高二下学期期中考试 物 理 满分100分，考试时间75分钟 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单项选择题：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. 如图所示运动员持球竖直起跳后，在空中某位置将篮球投出，在将篮球投出过程中，下列说法正确的是（　　） A. 运动员与篮球组成的系统机械能守恒 B. 运动员对篮球作用力的冲量等于球的动量变化量 C. 运动员与篮球组成的系统动量守恒 D. 篮球所受重力的冲量持续增加 2. 为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术人员利用松果的惯性发明了用振动器使松果落下的装置。如图所示，将振动器固定在树干上，机车带动振动器振动树干，使松果落下。下列相关说法正确的是（　　） A. 随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大 B. 振动器以固定频率稳定工作后，树干越细的树木振动频率越大 C. 当振动器的频率与树干的固有频率相同时，采果效果最好 D. 当拾果工人快速远离采摘机时，他听到采摘机振动音调变高 3. 如图所示，图甲是LC振荡回路中电流随时间的变化关系，若以图乙回路中顺时针方向的电流为正，a、b、c、d均为电场能或磁场能最大的时刻，下列说法正确的是（ ） A. 图乙中的a是电场能最大的时刻，对应图甲中的时刻 B. 图乙中的b是电场能最大的时刻，此后的内电流方向为正 C. 图乙中的c是磁场能最大的时刻，对应图甲中的时刻 D. 图乙中的d是磁场能最大的时刻，此后电容C的下极板将充上正电荷 4. 高速公路上的标志牌都使用“回归反光膜”，这种膜是用球体反射元件制成的。如图所示，反光膜内均匀分布着球形的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为1.6，入射的车灯光线经玻璃珠依次折射、反射、折射后，出射光线恰好和入射光线平行，则光进入玻璃珠后的折射角的正弦值为（　　） A. 0.30 B. 0.60 C. 0.80 D. 0.90 5. 下列说法正确的是 （　　） A. 由图甲可知，状态②的温度比状态①的温度高 B. 由图乙可知，气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能先增大后减小 C. 由图丙可知，当分子间的距离。时，分子间的作用力先减小后增大 D. 由图丁可知，在r由r₁变到r₂的过程中分子力做负功 6. 西电东送是中国实施的一项重大能源战略工程，其输电原理图如图。某一时段发电机输出功率为，输出电压为。经理想变压器将电压升至进行远距离输电，输电线总电阻为，其余导线电阻不计。输电末端经理想变压器降压后向用户供电。则（　　） A. 升压变压器原副线圈匝数比为 B. 流过的电流为 C. 输电线上损失的电压为 D. 用户端获得的电功率为 7. 2024巴黎奥运会，中国艺术体操队以69.800分的成绩斩获集体全能金牌。中国队选手进行带操比赛时彩带的运动可简化为一列沿轴方向传播的简谐横波，图甲是时的波形图，为该波传播方向上的质点，其振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 波沿轴负方向传播 B. 时原点处的质点与质点位移相同 C. 质点的平衡位置坐标为 D. 原点处质点的振动方程为 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（　　） A. 在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象 B. 激光全息照相是利用了激光相干性好的特性 C. 日落时分拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰 D. 用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 9. 如图所示为某一时刻波源S1、S2在水槽中形成的水波，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的频率相同，振幅相同，则下列说法正确的是（　　） A. 这两列波的波长相同，在两波相遇的区域中会产生干涉 B. a、c、d三点位移始终最大，等于两列波的振幅之和 C. a、c、d三点的振动始终加强，b点的振动始终减弱 D. 从此刻再经过四分之一个周期，a、b、c、d四点的位移均为零 10. 如图所示的电路，定值电阻的阻值为R，阻值也为R的金属直角线框放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，M、Q两点连线与磁场方向垂直，。现让线框以转速n绕连线匀速转动，从图示位置开始计时，下列说法正确的是（　　） A. 匀速转动时线框中电流的变化周期为 B. 线框处于图示位置时，不受安培力作用 C. 转动一周的过程中，外力所做的功为 D. 转动一周的过程中，通过电阻R的电荷量为 三、实验题（共16分） 11. 某学生在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验时，发现计算的直径偏小，可能的原因是（　　） A. 爽身粉撒的过多 B. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 C. 在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间 D. 求每滴体积时，的溶液的滴数误多记了10滴 12. 如图所示，用气体压强传感器探究“一定质量气体在温度不变时压强与体积关系”的实验。某小组在一次实验过程中，环境温度明显升高，其他操作均规范，则该小组最后得到的关系图像可能是（　　） A. B. C. D. 13. 如图所示，在测量玻璃折射率的实验中，两位同学先在白纸上放好截面是正三角形的三棱镜，并确定和界面的位置。然后在棱镜的左侧画出一条直线，并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2，再从棱镜的右侧观察P1和P2的像。此后正确的操作步骤是（　　） A. 插上大头针P3，使P3挡住P2的像 B. 插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像 C. 插上大头针P4，使P4挡住P3的像 D. 插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像 14. 在双缝干涉实验中，当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时（如图甲），刻度板上的示数如图乙所示，其读数为_________mm。若测得双缝到光屏的距离为L，双缝间的距离为d，A、B两条纹间距为x，则光的波长为_________。 15. 某研究性学习小组设计了如图甲所示的实验装置，利用单摆测量当地的重力加速度。 （1）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有________（填字母）； A. 为了使摆的周期大一些以方便测量，开始时拉开摆球至较大的偏角 B. 摆球尽量选择质量较大、体积较小的 C. 摆线要选择较轻、无伸缩性，并且适当长一些的 D. 测量周期时应测多次完整周期再取平均，并在小球至最高点时开始、停止计时 （2）用游标卡尺测出小球直径d，如图乙所示，则小球的直径d=________mm； （3）改变摆线长度，测量出多组周期T、摆线长L的数值后，画出图像如图丙所示，测得此图像斜率为k，则当地重力加速度的表达式为g=________。 （4）图像不过坐标原点的原因可能是________（填字母）。 A. 测周期时将31个周期时长当作30次 B. 测周期时将29个周期时长当作30次 C. 直接将摆线长作为摆长 D. 将摆线长加上摆球直径作为摆长 四、计算题（满分38分） 16. 空气悬挂是一种汽车减震系统，它通过充气和放气来调整车辆底盘的离地间隙。某汽车的空气悬挂简化模型图所示，直立圆筒形汽缸固定在车的轮轴上，汽缸内一横截面积的活塞封闭一定质量的空气，活塞通过连杆与车身相连，并可无摩擦滑动。已知封闭气体的初始状态温度，长度；压强。外界大气压强为，重力加速度，气体视为理想气体。 （1）为提升汽车底盘的离地间隙，将体积为，温度为的外界大气充入汽缸，让活塞缓慢上升，设此过程中气体温度保持不变，求； （2）在（1）问充气结束后，当车辆载重时，相当于在图示活塞顶部加一质量为m的物体，如果某时刻活塞达到平衡时气体温度为，缸内气柱长度，求m。 17. 如图甲所示，两根平行、光滑且足够长的金属导轨固定在倾角的斜面上，其间距。导轨末端的斜面上固定有一个压力传感器（连接前，传感器已校零）。导轨间存在垂直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度。两根金属棒ab、cd与导轨始终保持垂直且接触良好，cd棒静止在压力传感器处。已知ab棒的质量为，cd棒和ab棒接入电路的电阻均为，导轨电阻不计，现对ab棒施加平行于导轨的外力F，使ab棒从静止开始向上运动，压力传感器的示数为，随时间t的变化图像如图乙所示（大小没有超出压力传感器量程），重力加速度g取。求： （1）金属棒cd的质量M； （2）20s内，的大小与ab棒的运动速度v之间的关系； （3）已知在时撤去外力F，ab棒速度减为0时距离出发点2.4m，求从撤去外力F到ab棒速度减为0所用的时间。 18. 如图所示，左侧为固定在水平地面上足够大、表面光滑、倾角为30°的斜面体，长的细绳一端固定在斜面体上C点，另一端悬挂一质量的小球，小球静止在斜面体底部A点，细绳AC中点处紧靠细绳右侧有一颗钉子（图中未画出）。在水平地面B点处静置着质量的物块P和质量的物块Q，二者间压缩着一轻质弹簧并锁定（物块与弹簧不连接），物块P、Q可视为质点。距B处足够远处停放着质量的小车，其上表面EF段粗糙，与AB等高，长度；FD段为半径的1/4光滑圆弧轨道。P、Q与地面、小车与地面间的摩擦力忽略不计，Q与EF间的动摩擦因数均为。现解除弹簧锁定，物块P、Q由静止被弹出（P、Q脱离弹簧后立即撤走弹簧），之后物块Q滑上小车，而物块P与小球发生弹性碰撞，碰后小球在斜面上转一周且细绳始终处于拉直状态，碰到钉子后细绳恰好被拉断。已知细绳能承受的最大拉力。不计物块经过AB面与斜面体连接点、AB面与小车连接点时的机械能损失。取，不计空气阻力。 （1）求小球碰后到达最高点时细绳上的拉力大小； （2）求轻质弹簧锁定时的弹性势能； （3）求物块Q冲出小车后离开D点的最大高度； （4）撤去斜面体及其上小球，若弹簧解除锁定后，物块Q向右滑上小车后能通过F点，并且后续运动过程始终不滑离小车，求被锁定弹簧的弹性势能取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 佛山第一中学2026年高二下学期期中考试 物 理 满分100分，考试时间75分钟 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单项选择题：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. 如图所示运动员持球竖直起跳后，在空中某位置将篮球投出，在将篮球投出过程中，下列说法正确的是（　　） A. 运动员与篮球组成的系统机械能守恒 B. 运动员对篮球作用力的冲量等于球的动量变化量 C. 运动员与篮球组成的系统动量守恒 D. 篮球所受重力的冲量持续增加 【答案】D 【解析】 【详解】A．运动员体内的化学能转化为了该系统的机械能，因此运动员与篮球组成的系统机械能增加，故A错误； B．篮球在空中被运动员推出的过程中受到重力与运动员对篮球的作用力，根据动量定理的内容可知，合外力的冲量等于物体动量的变化量，因此篮球动量的变化量应等于重力的冲量与运动员对篮球作用力的冲量的矢量和，故B错误； C．在空中将球推出的过程中，运动员与篮球组成的系统受重力作用，即所受合外力不为零，因此系统动量不守恒，故C错误； D．冲量为力在时间上的累计，即 因此可知，篮球在斜抛运动的上升和下落过程中，所受重力的冲量持续增加，故D正确。 故选D。 2. 为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术人员利用松果的惯性发明了用振动器使松果落下的装置。如图所示，将振动器固定在树干上，机车带动振动器振动树干，使松果落下。下列相关说法正确的是（　　） A. 随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大 B. 振动器以固定频率稳定工作后，树干越细的树木振动频率越大 C. 当振动器的频率与树干的固有频率相同时，采果效果最好 D. 当拾果工人快速远离采摘机时，他听到采摘机振动音调变高 【答案】C 【解析】 【详解】A．当振动器的振动频率等于树木的固有频率时产生共振，此时树干的振幅最大，则随着振动器频率的增加，树干振动的幅度不一定增大，故A错误； B．树干在振动器的振动下做受迫振动，稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同，故B错误； C．根据共振的条件，当振动器的频率等于树木的固有频率时产生共振，树干振幅最大，此时落果效果最好，故C正确； D．根据多普勒效应，拾果工人快速远离采摘机，他会感到采摘机振动音调降低，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，图甲是LC振荡回路中电流随时间的变化关系，若以图乙回路中顺时针方向的电流为正，a、b、c、d均为电场能或磁场能最大的时刻，下列说法正确的是（ ） A. 图乙中的a是电场能最大的时刻，对应图甲中的时刻 B. 图乙中的b是电场能最大的时刻，此后的内电流方向为正 C. 图乙中的c是磁场能最大的时刻，对应图甲中的时刻 D. 图乙中的d是磁场能最大的时刻，此后电容C的下极板将充上正电荷 【答案】B 【解析】 【详解】A．图乙中的a是电场能最大的时刻，电容器上极板带正电，沿顺时针方向的充电结束，对应图甲中的时刻，故A错误； B．图乙中的b是电场能最大的时刻，电容器下极板带正电，反向充电结束，此后的内放电，电流沿顺时针方向，故B正确； C．图乙中的c是磁场能最大的时刻，此后磁场能转化为电场能，由楞次定律判断，电流方向为逆时针方向，对应图甲中的时刻，故C错误； D．图乙中的d是磁场能最大的时刻，此后磁场能转化为电场能，由楞次定律可知，电流方向为顺时针方向，此后电容C的上极板将充上正电荷，故D错误。 故选B。 4. 高速公路上的标志牌都使用“回归反光膜”，这种膜是用球体反射元件制成的。如图所示，反光膜内均匀分布着球形的细玻璃珠，所用玻璃的折射率为1.6，入射的车灯光线经玻璃珠依次折射、反射、折射后，出射光线恰好和入射光线平行，则光进入玻璃珠后的折射角的正弦值为（　　） A. 0.30 B. 0.60 C. 0.80 D. 0.90 【答案】B 【解析】 【详解】如图所示，根据对称性以及几何关系可知 根据折射定律有 联立以上两式可得 故选B。 5. 下列说法正确的是 （　　） A. 由图甲可知，状态②的温度比状态①的温度高 B. 由图乙可知，气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能先增大后减小 C. 由图丙可知，当分子间的距离。时，分子间的作用力先减小后增大 D. 由图丁可知，在r由r₁变到r₂的过程中分子力做负功 【答案】B 【解析】 【详解】A．当温度升高时分子的平均动能增大，则分子的平均速率也将增大，题图甲中状态①的温度比状态②的温度高，故A错误； B．一定质量的理想气体由状态A变化到B的过程中，由题图乙知状态A与状态B的pV相等，则状态A与状态B的温度相同，由p-V图线的特点可知，温度升高，pV增大，所以气体由状态A到状态B温度先升高再降低到原来温度，所以气体分子平均动能先增大后减小，故B正确； C．由题图丙可知，当分子间的距离r>r0时，分子力表现为引力，分子间的作用力先增大后减小，故C错误； D．题图丁为分子势能图线，r2对应的分子势能最小，则r2对应分子间的平衡距离r0，当分子间的距离r<r0时，分子力表现为斥力，分子间距离由r1变到r2的过程中，分子力做正功，故D错误。 故选B。 6. 西电东送是中国实施的一项重大能源战略工程，其输电原理图如图。某一时段发电机输出功率为，输出电压为。经理想变压器将电压升至进行远距离输电，输电线总电阻为，其余导线电阻不计。输电末端经理想变压器降压后向用户供电。则（　　） A. 升压变压器原副线圈匝数比为 B. 流过的电流为 C. 输电线上损失的电压为 D. 用户端获得的电功率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据理想变压器电压与匝数成正比，有，故A错误； B．流过的电流为，故B错误； C．输电线上损失的电压为，故C错误； D．用户端获得的电功率为，故D正确。 故选D 7. 2024巴黎奥运会，中国艺术体操队以69.800分的成绩斩获集体全能金牌。中国队选手进行带操比赛时彩带的运动可简化为一列沿轴方向传播的简谐横波，图甲是时的波形图，为该波传播方向上的质点，其振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 波沿轴负方向传播 B. 时原点处的质点与质点位移相同 C. 质点的平衡位置坐标为 D. 原点处质点的振动方程为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图乙可知，时，点振动方向向上，由图甲可知，波沿轴正方向传播，A错误； B．由图甲可知，时，原点处的质点从平衡位置向下振动0.1s，即，位移为；质点1.1s时向上振动，再经0.1s=到达平衡位置，则1.1s时位移也为，B正确； C．点经过回到平衡位置，等效于处的振动传到处， 由，知 解得，C错误； D．设原点处质点的振动方程为 如图甲知 圆频率 时，，可得 故方程为，D错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（　　） A. 在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象 B. 激光全息照相是利用了激光相干性好的特性 C. 日落时分拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰 D. 用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象，A正确； B．激光全息照相是利用了激光相干性好的特性，B正确； C．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片，利用光的偏振，可以将反射光减弱，使景像更清晰，C正确； D．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，D错误。 故选ABC。 9. 如图所示为某一时刻波源S1、S2在水槽中形成的水波，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的频率相同，振幅相同，则下列说法正确的是（　　） A. 这两列波的波长相同，在两波相遇的区域中会产生干涉 B. a、c、d三点位移始终最大，等于两列波的振幅之和 C. a、c、d三点的振动始终加强，b点的振动始终减弱 D. 从此刻再经过四分之一个周期，a、b、c、d四点的位移均为零 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．在同一介质中波速相同，因为两列波的频率相同，所以波长一定相同，在两波相遇的区域会发生干涉，故A正确； BC．此刻a、c、d三点位移最大，等于两列波的振幅之和，在这些点两列波引起的振动总是相互加强的，质点的振幅最大，但位移是时刻在变化，不是始终最大，在b点是两列波波峰和波谷相遇点，两列波引起的振动总是相互减弱的，质点的振幅最小，振动始终减弱，故B错误，C正确； D．从此刻再经过四分之一个周期，a、b、c、d四点的位移均为零，此时刻四点处于平衡位置，故D正确。 故选ACD。 10. 如图所示的电路，定值电阻的阻值为R，阻值也为R的金属直角线框放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，M、Q两点连线与磁场方向垂直，。现让线框以转速n绕连线匀速转动，从图示位置开始计时，下列说法正确的是（　　） A. 匀速转动时线框中电流的变化周期为 B. 线框处于图示位置时，不受安培力作用 C. 转动一周的过程中，外力所做的功为 D. 转动一周的过程中，通过电阻R的电荷量为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．线框在磁场中转动时，产生正弦交流电，周期 故A错误； B．图示位置，穿过线框的磁通量最大，感应电动势为零，感应电流为0，NP不受安培力的作用，故B正确； C．转动一周的过程中，外力做功 其中 代入得 故C正确； D．转动一周的过程中，通过电阻R的电荷量 由于转动一周的过程中，磁通量不变，感应电动势的平均值为0，所以通过的电量为0，故D错误。 故选BC。 三、实验题（共16分） 11. 某学生在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验时，发现计算的直径偏小，可能的原因是（　　） A. 爽身粉撒的过多 B. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 C. 在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间 D. 求每滴体积时，的溶液的滴数误多记了10滴 【答案】CD 【解析】 【详解】设一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为，油膜面积为，则油酸分子直径为 A．水面上爽身粉撒得过多，油膜没有充分展开，则测量的面积S偏小，导致直径计算结果偏大，故A错误； B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则测量的面积S偏小，导致直径计算结果偏大，故B错误； C．滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间，酒精挥发使溶液中油酸的浓度变大，则代入计算的浓度偏小，使得一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积测量值偏小，导致直径计算结果偏小，故C正确； D．计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴，则计算得到的每滴油酸酒精溶液的体积偏小，导致直径计算结果偏小，故D正确。 故选CD。 12. 如图所示，用气体压强传感器探究“一定质量气体在温度不变时压强与体积关系”的实验。某小组在一次实验过程中，环境温度明显升高，其他操作均规范，则该小组最后得到的关系图像可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据理想气体状态方程 可得 对于一定量的气体，温度T升高，图像的斜率变大。 故选A。 13. 如图所示，在测量玻璃折射率的实验中，两位同学先在白纸上放好截面是正三角形的三棱镜，并确定和界面的位置。然后在棱镜的左侧画出一条直线，并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2，再从棱镜的右侧观察P1和P2的像。此后正确的操作步骤是（　　） A. 插上大头针P3，使P3挡住P2的像 B. 插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像 C. 插上大头针P4，使P4挡住P3的像 D. 插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像 【答案】BD 【解析】 【详解】根据题意可知，然后应插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，再插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像，从而确定出射光线。 故选BD。 14. 在双缝干涉实验中，当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时（如图甲），刻度板上的示数如图乙所示，其读数为_________mm。若测得双缝到光屏的距离为L，双缝间的距离为d，A、B两条纹间距为x，则光的波长为_________。 【答案】 ①. 11.4 ②. 【解析】 【详解】[1]10分度游标卡尺的精确值为，由图可知读数为 [2]根据题意可知相邻条纹间距为 根据 可得 15. 某研究性学习小组设计了如图甲所示的实验装置，利用单摆测量当地的重力加速度。 （1）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有________（填字母）； A. 为了使摆的周期大一些以方便测量，开始时拉开摆球至较大的偏角 B. 摆球尽量选择质量较大、体积较小的 C. 摆线要选择较轻、无伸缩性，并且适当长一些的 D. 测量周期时应测多次完整周期再取平均，并在小球至最高点时开始、停止计时 （2）用游标卡尺测出小球直径d，如图乙所示，则小球的直径d=________mm； （3）改变摆线长度，测量出多组周期T、摆线长L的数值后，画出图像如图丙所示，测得此图像斜率为k，则当地重力加速度的表达式为g=________。 （4）图像不过坐标原点的原因可能是________（填字母）。 A. 测周期时将31个周期时长当作30次 B. 测周期时将29个周期时长当作30次 C. 直接将摆线长作为摆长 D. 将摆线长加上摆球直径作为摆长 【答案】（1）BC （2）10.2 （3） （4）C 【解析】 【小问1详解】 A．为了使单摆做简谐运动，单摆的摆角不大于5°，故A错误； B．为了减小空气阻力的影响，摆球尽量选择质量较大、体积较小的小球，故B正确； C．为了减小摆长测量的误差，摆线要选择较轻、无伸缩性，并且适当长一些的，故C正确； D．测量周期时应测多次完整周期再取平均，并在小球至最低点时开始、停止计时，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 10分度游标卡尺的精确度为0.1mm，小球的直径为 【小问3详解】 根据单摆周期公式 整理可得 则图像的斜率 当地重力加速度的表达式为 【小问4详解】 根据可知，图像不过坐标原点的原因可能是直接将摆线长作为摆长。 故选C。 四、计算题（满分38分） 16. 空气悬挂是一种汽车减震系统，它通过充气和放气来调整车辆底盘的离地间隙。某汽车的空气悬挂简化模型图所示，直立圆筒形汽缸固定在车的轮轴上，汽缸内一横截面积的活塞封闭一定质量的空气，活塞通过连杆与车身相连，并可无摩擦滑动。已知封闭气体的初始状态温度，长度；压强。外界大气压强为，重力加速度，气体视为理想气体。 （1）为提升汽车底盘的离地间隙，将体积为，温度为的外界大气充入汽缸，让活塞缓慢上升，设此过程中气体温度保持不变，求； （2）在（1）问充气结束后，当车辆载重时，相当于在图示活塞顶部加一质量为m的物体，如果某时刻活塞达到平衡时气体温度为，缸内气柱长度，求m。 【答案】（1） （2）m＝100kg 【解析】 【小问1详解】 由玻意耳定律可得 解得 【小问2详解】 对活塞受力分析可得 对缸内气体，由理想气体状态方程可得 解得m＝100kg 17. 如图甲所示，两根平行、光滑且足够长的金属导轨固定在倾角的斜面上，其间距。导轨末端的斜面上固定有一个压力传感器（连接前，传感器已校零）。导轨间存在垂直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度。两根金属棒ab、cd与导轨始终保持垂直且接触良好，cd棒静止在压力传感器处。已知ab棒的质量为，cd棒和ab棒接入电路的电阻均为，导轨电阻不计，现对ab棒施加平行于导轨的外力F，使ab棒从静止开始向上运动，压力传感器的示数为，随时间t的变化图像如图乙所示（大小没有超出压力传感器量程），重力加速度g取。求： （1）金属棒cd的质量M； （2）20s内，的大小与ab棒的运动速度v之间的关系； （3）已知在时撤去外力F，ab棒速度减为0时距离出发点2.4m，求从撤去外力F到ab棒速度减为0所用的时间。 【答案】（1） （2）（） （3） 【解析】 【小问1详解】 在时刻，对棒cd受力分析得 解得 【小问2详解】 对棒cd，由受力分析可得 由法拉第电磁感应定律可知 根据闭合电路欧姆定律有 得（） 【小问3详解】 由乙图可知， 所以ab在做匀加速直线运动，其加速度为 在前2s的位移为 2s末的速度为 在撤去外力F后，设运动时间为t，运动位移为x，以沿导轨向上为正方向，由动量定理得 又，，， 解得 18. 如图所示，左侧为固定在水平地面上足够大、表面光滑、倾角为30°的斜面体，长的细绳一端固定在斜面体上C点，另一端悬挂一质量的小球，小球静止在斜面体底部A点，细绳AC中点处紧靠细绳右侧有一颗钉子（图中未画出）。在水平地面B点处静置着质量的物块P和质量的物块Q，二者间压缩着一轻质弹簧并锁定（物块与弹簧不连接），物块P、Q可视为质点。距B处足够远处停放着质量的小车，其上表面EF段粗糙，与AB等高，长度；FD段为半径的1/4光滑圆弧轨道。P、Q与地面、小车与地面间的摩擦力忽略不计，Q与EF间的动摩擦因数均为。现解除弹簧锁定，物块P、Q由静止被弹出（P、Q脱离弹簧后立即撤走弹簧），之后物块Q滑上小车，而物块P与小球发生弹性碰撞，碰后小球在斜面上转一周且细绳始终处于拉直状态，碰到钉子后细绳恰好被拉断。已知细绳能承受的最大拉力。不计物块经过AB面与斜面体连接点、AB面与小车连接点时的机械能损失。取，不计空气阻力。 （1）求小球碰后到达最高点时细绳上的拉力大小； （2）求轻质弹簧锁定时的弹性势能； （3）求物块Q冲出小车后离开D点的最大高度； （4）撤去斜面体及其上小球，若弹簧解除锁定后，物块Q向右滑上小车后能通过F点，并且后续运动过程始终不滑离小车，求被锁定弹簧的弹性势能取值范围。 【答案】（1）；（2）90J；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）滑块P与小球发生弹性碰撞，设碰撞后小球速度为，之后与钉子碰前后速度不变，则有 设小球运动到最高点时速度为，绳子拉力为，根据牛顿第二定律有 根据机械能守恒定律得 联立解得 （2）设滑块P与小球发生弹性碰撞前速度为，碰撞后速度为，根据动量守恒定律和能量守恒可得 解得 设解除锁定后滑块Q的速度为，根据动量守恒定律有 解得 轻质弹簧锁定时的弹性势能 （3）对Q与小车构成的系统，在水平方向，根据动量守恒定律有 根据能量守恒定律有 解得 之后，物块Q做斜抛运动，在竖直方向上为竖直上抛运动，根据逆向思维，物块Q冲出小车后离开D点的最大高度 解得 （4）物块被弹开过程有 当物块Q向右滑上小车后恰好到达F点与小车共速时，弹簧弹性势能最小，此时，对物块Q与小车有 解得 当物块Q向右滑上小车后恰好到达D点与小车共速时，此时，对物块Q与小车有 物块被弹开过程有 解得 物块Q滑上小车，且刚好不从小车左端滑出有 物块被弹开过程有 解得 故被锁定弹簧的弹性势能的最大值为，综上所述，被锁定弹簧的弹性势能取值范围为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $