精品解析：河南省新郑市新郑高级中学2025-2026学年高三上学期模拟（一）物理试卷

一测冲刺一 一、选择题 1. 物理学中每一个物理量都有着历史的印记，都有特定的描进内容和物理意义，下面关于一些物理量说法正确的是（　　） A. 加速度是描述运动快慢的物理量，是单位时间内物体空间位置随时间的变化 B. 角速度是述物体做圆周运动快慢的物理量，是单位时间内物体转过的弧长 C. 电场强度是描述电场力的性质的物理量，其大小等于单位电荷在电场中某点受到的电场力 D. 电势是描述电场能的性质的物理量，其大小等于单位电荷在电场中两点移动时电场力做的功 2. 放风筝是我国一项传统民俗，古有《事物纪原》载韩信作纸鸢量宫室远近，《询刍录》记李邺制鸢“风入竹声如鸣筝”故名风筝。现有一质量均匀分布、可视为一平面的风筝在空中稳定悬停时，受到垂直于风筝面向上的风力F（流动的空气垂直撞击风筝面产生）、沿风筝线指向人的拉力T。若风筝平面与水平方向夹角为β（0°<β<90°），风筝线与水平方向夹角为α（0°<α<90°）。某时刻风力发生变化，通过调整风筝线，风筝再次处于平衡状态时，夹角β仍保持不变，夹角α变大（0°<α<90°）。再次悬停时较之初次悬停，下列说法正确的是（　　） A. T减小，F减小 B. T减小，F增大 C. T增大，F增大 D. T增大，F减小 3. 如图所示，在墙角有一均匀柔软细绳，一端悬于天花板上的点，另一端悬于竖直墙壁上的点，平衡后最低点为点，测得段长度是段长度的两倍。细绳在端附近的切线与竖直墙壁的夹角为，在端附近的切线与水平天花板的夹角为。若，则的值为（　　） A. 2.0 B. 3.6 C. 4.0 D. 5.4 4. 2022年10月7日，中国太原卫星发射中心在黄海海域使用长征十一号海射运载火箭，采用“一箭双星”方式，成功将微厘空间低轨导航试验卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。设两颗卫星轨道在赤道平面上，运行方向相同，运动周期也相同，其中a卫星为圆轨道，距离地面高度为，b卫星为椭圆轨道，近地点M距离地面高度为远地点N距离地面高度的一半，地球表面的重力加速度为g，a卫星线速度大小为v1，b卫星在近地点M时线速度大小为v2，在远地点N时线速度大小为v3，地球半径为R，P点为两个轨道的交点。下列说法正确的是（　　） A. b卫星远地点N距离地面高度为 B. b卫星从N点运动到M点时间为 C. D. a、b两卫星在P点受到地球的引力相等 5. 在快递分拣中心，常用倾斜传送带运输物品。如图所示，某倾斜传送带与水平面夹角为θ=37°，传送带长度为L=7.2m，以恒定速度v0=4m/s逆时针转动。将快递包裹（可视为质点）从传送带顶端A无初速度释放，包裹与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5。已知，sin37°=0.6，重力加速度g取10m/s2。关于包裹在传送带上的运动，下列说法正确的是（　　） A. 以加速度大小为10m/s2一直做匀加速运动 B. 到达传送带底端B时的速度大小为4m/s C. 在传送带上划痕长度等于相对于传送带发生的位移大小 D. 若在包裹放置前增大传送带速度，包裹运动的最短时间为1.2s 6. 如图甲所示，一圆心为O的圆形区域处在平行于纸面的匀强电场中，其半径R=0. 1 m。M为圆弧上一点，若半径OM沿逆时针方向转动，为OM从OA位置开始旋转的角度，M点的电势随变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的电场强度大小为10 V/m B. 匀强电场的电场强度方向为垂直于AC连线向上 C. 将一质子由B点沿圆弧逆时针移至D点，电势能增加2 eV D. 将一电子由A点沿圆弧逆时针移至C点，电场力先做正功后做负功 7. 如图所示，图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图，P为平衡位置在处的质点，图乙为此波中平衡位置在处的质点从该时刻起的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 由甲、乙两图可知该波波速为100m/s C. 从该时刻起，P质点经过2.5s沿x轴正方向移动2.5m D. 从该时刻起，P质点第一次回到平衡位置通过的路程是 二、多选题 8. 如图，圆心在O点，半径为R的圆形区域内有磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里的匀强磁场。一电荷量为、质量为m的粒子垂直射入磁场区域，O到入射速度所在直线的距离为，已知粒子射出磁场时的方向与射入时的方向垂直，不计重力，则下列说法正确的是（ ） A. 粒子在磁场中运动的时间 B. 粒子在磁场中运动的时间 C. 粒子在磁场中的速率 D. 粒子在磁场中的速率 9. 如图所示，质量为m的小球甲穿过竖直固定的光滑杆拴在下端固定的轻弹簧上，质量为的物块乙放在倾角为53°的光滑固定斜面上。乙用轻绳跨过斜面顶端的光滑小滑轮与甲连接，开始时用手托住物块乙，轻绳刚好伸直，滑轮右侧绳与水平方向的夹角为53°，小球甲静止于P点。现由静止释放物块乙，经过一段时间小球甲由P点运动到Q点，两点的连线水平，。已知小球甲在P、Q两点时弹簧弹力大小相等，重力加速度为g，，。则（ ） A. 小球甲处于P点时，弹簧的压缩量为 B. 弹簧的劲度系数为 C. 滑轮右侧绳与水平方向夹角为30°时，甲、乙的速度大小之比为 D. 小球甲到达Q点时，甲、乙的速度均为零 10. 如图所示，质量为的带有四分之一光滑圆弧轨道的小车静止置于光滑水平面上，圆弧的半径为（未知），一质量为的小球以速度水平冲上小车，恰好达到圆弧的顶端，此时向前走了，接着小球又返回小车的左端。若，重力加速度为，则（　　） A. 整个过程小车和小球组成系统动量和机械能都守恒 B. 圆弧的半径为 C. 小球在弧形槽上上升到最大高度所用的时间为 D. 整个过程小球对小车做的功为 三、实验题（共2题） 11. 某同学利用如图甲所示装置测量滑块运动的加速度。 实验步骤如下： ①将宽度相同的遮光片a、b安装在滑块上，如图乙所示； ②用游标卡尺测量遮光片的宽度d，游标卡尺的示数如图丙所示； ③用刻度尺测量遮光片a、b中心之间的距离L； ④将气垫导轨一端垫高，由静止释放滑块，通过光电计时器读取遮光片a、b通过光电门时的遮光时间和。 回答下列问题： （1）遮光片a、b的宽度d=_________cm； （2）遮光片a、b中心的间距为L=8.50cm，某次实验时，遮光片a、b的遮光时间分别为=16.0ms、=10.0ms。则遮光片a通过光电门时滑块的速度=_______m/s，滑块在倾斜气垫导轨上运动时的加速度a=_______m/s2（计算结果均保留三位有效数字）。 12. 为了测量某电源的电动势和内阻，设计了如图所示的电路，其中、为电阻箱（最大阻值为），为定值电阻（阻值为）。实验器材还有：标准电池（电动势为，内阻不计），灵敏电流计G（量程为），待测电池（电动势小于，内阻未知），开关3个，导线若干等。 主要实验步骤如下： a．按电路图连接实验电路，闭合开关，调节电阻箱为某一阻值； b．闭合开关、，调节电阻箱，使灵敏电流计G示数为零，记录下此时、的阻值； c．改变电阻箱的阻值，重复以上步骤，记录下多组、对应的阻值； d．作出、图像，由图像求得待测电源的电动势和内阻。 回答以下问题： （1）步骤b中，使灵敏电流计G示数为零，此时电阻箱两端的电压和两端电压的关系：______（填“＞”、“＜”或“＝”）。 （2）利用记录的多组、对应的阻值，作出图像如图所示。 则随变化的关系式为______（用、、、表示），根据图像可得待测电池的电动势______V、内阻______。（结果保留两位有效数字） 四、计算题 13. 甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，在t=0时刻两列波的部分波形如图，甲恰好传播到质点M（1.0，0），乙恰好传播到质点N（2.0，0）。已知乙的周期=0.4s，求： （i）质点P（1.6，0）开始振动的时刻t0； （ii）质点Q（2.4，0）的位移y=+20cm的时刻t。 14. 如图所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两直线所示，电表均为理想电表。 （1）定值电阻R0、变阻器的总电阻R分别为多少； （2）求出电源的电动势和内阻； （3）求该电路的电源最大输出功率。 15. 如图所示，在水平圆盘上，沿半径方向放置物体A和B，mA=4kg，mB=1kg，它们分居在圆心两侧，与圆心距离为rA=0.1m，rB=0.2m，中间用细线相连，A、B与盘间的动摩擦因数均为μ=0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若圆盘从静止开始绕中心转轴非常缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，表示物体A与圆盘之间的摩擦力，g=10m/s2． （1）细线中出现张力时，圆盘转动的角速度1； （2）A、B两物体相对圆盘将要滑动时，圆盘转动的角速度3； （3）在下列坐标图中分别画出A、B两物体滑动前，随变化的关系图像； 16. 地球周围不但有磁场，还有电场。如图，在赤道上一个不太高的空间范围内，有垂直纸面向里（水平向正北）的匀强磁场，磁感应强度大小为B；有竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E。一群质量均为m，电量均为q的带正电宇宙粒子射向地面；取距水平地面高度为h的P点观察，发现在如图所示水平线以下180°方向范围内都有该种粒子通过P点，且速度大小都为v；所有粒子都只受匀强电磁场的作用力，求： （1）若有些粒子到达了地面，这些粒子的撞地速度大小； （2）若要所有粒子都不能到达地面，v的最大值是多少； （3）若，且，过P点的这些粒子打在地面上区域的长度。注：本小问结果用h表示，，。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 一测冲刺一 一、选择题 1. 物理学中每一个物理量都有着历史的印记，都有特定的描进内容和物理意义，下面关于一些物理量说法正确的是（　　） A. 加速度是描述运动快慢的物理量，是单位时间内物体空间位置随时间的变化 B. 角速度是述物体做圆周运动快慢的物理量，是单位时间内物体转过的弧长 C. 电场强度是描述电场力的性质的物理量，其大小等于单位电荷在电场中某点受到的电场力 D. 电势是描述电场能的性质的物理量，其大小等于单位电荷在电场中两点移动时电场力做的功 【答案】C 【解析】 【详解】A．加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，是单位时间内物体速度随时间的变化，故A错误； B．线速度是述物体做圆周运动快慢的物理量，是单位时间内物体转过的弧长，故B错误； C．电场强度是描述电场力的性质的物理量，其大小等于单位电荷在电场中某点受到的电场力，故C正确； D．电势差是描述电场能的性质的物理量，其大小等于单位电荷在电场中两点移动时电场力做的功，故D错误。 故选C。 2. 放风筝是我国一项传统民俗，古有《事物纪原》载韩信作纸鸢量宫室远近，《询刍录》记李邺制鸢“风入竹声如鸣筝”故名风筝。现有一质量均匀分布、可视为一平面的风筝在空中稳定悬停时，受到垂直于风筝面向上的风力F（流动的空气垂直撞击风筝面产生）、沿风筝线指向人的拉力T。若风筝平面与水平方向夹角为β（0°<β<90°），风筝线与水平方向夹角为α（0°<α<90°）。某时刻风力发生变化，通过调整风筝线，风筝再次处于平衡状态时，夹角β仍保持不变，夹角α变大（0°<α<90°）。再次悬停时较之初次悬停，下列说法正确的是（　　） A. T减小，F减小 B. T减小，F增大 C. T增大，F增大 D. T增大，F减小 【答案】C 【解析】 【详解】对风筝受力分析如图所示 由平衡条件， 联立解得 因为夹角β保持不变，夹角α变大，则增大，结合 可知增大。 故选C。 3. 如图所示，在墙角有一均匀柔软细绳，一端悬于天花板上的点，另一端悬于竖直墙壁上的点，平衡后最低点为点，测得段长度是段长度的两倍。细绳在端附近的切线与竖直墙壁的夹角为，在端附近的切线与水平天花板的夹角为。若，则的值为（　　） A. 2.0 B. 3.6 C. 4.0 D. 5.4 【答案】C 【解析】 【详解】设均匀柔软细绳的质量为，段长度是段长度的两倍，故段的质量为，段的质量为 对段进行受力分析，设处的张力为，处的张力为，根据平衡条件， 联立解得 对段进行受力分析，根据平衡条件解得 故选C。 4. 2022年10月7日，中国太原卫星发射中心在黄海海域使用长征十一号海射运载火箭，采用“一箭双星”方式，成功将微厘空间低轨导航试验卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。设两颗卫星轨道在赤道平面上，运行方向相同，运动周期也相同，其中a卫星为圆轨道，距离地面高度为，b卫星为椭圆轨道，近地点M距离地面高度为远地点N距离地面高度的一半，地球表面的重力加速度为g，a卫星线速度大小为v1，b卫星在近地点M时线速度大小为v2，在远地点N时线速度大小为v3，地球半径为R，P点为两个轨道的交点。下列说法正确的是（　　） A. b卫星远地点N距离地面高度为 B. b卫星从N点运动到M点时间为 C. D. a、b两卫星在P点受到地球的引力相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．设b卫星运行的椭圆轨道半长轴为，根据开普勒第三定律有 即 设近地点M距离地面高度为，有 解得 故b卫星远地点N距离地面高度为，A错误； B．对卫星a有 在地球表面有 联立解得 故b卫星从N点运动到M点时间为 B错误； C．根据开普勒第二定律可知，卫星b由N点运动到P点时速度在增大，分析可知若在P点点火加速可进入圆形a轨道，可得；同理，卫星b在近地点M减速可进入以M点高度所在处的圆轨道，根据万有引力公式可知当卫星围绕地球做圆周运动时轨道越高，速度越小，所以可知卫星a的速度小于M点高度所在处的圆轨道的速度，即卫星b在近地点M的速度大于卫星a的速度，所以有 C正确； D．根据万有引力公式，a、b两卫星在P点时到地球的距离相等，由于两卫星的质量关系未知，所以无法判断受到地球引力大小关系，D错误。 故选C。 5. 在快递分拣中心，常用倾斜传送带运输物品。如图所示，某倾斜传送带与水平面夹角为θ=37°，传送带长度为L=7.2m，以恒定速度v0=4m/s逆时针转动。将快递包裹（可视为质点）从传送带顶端A无初速度释放，包裹与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5。已知，sin37°=0.6，重力加速度g取10m/s2。关于包裹在传送带上的运动，下列说法正确的是（　　） A. 以加速度大小为10m/s2一直做匀加速运动 B. 到达传送带底端B时的速度大小为4m/s C. 在传送带上划痕长度等于相对于传送带发生的位移大小 D. 若在包裹放置前增大传送带速度，包裹运动的最短时间为1.2s 【答案】D 【解析】 【详解】A．由受力分析可知，包裹在刚开始时因传送带比包裹快（包裹初速为0），相对传送带向上滑，故摩擦力与重力沿斜面分力同向，根据牛顿第二定律有 解得10 m/s² 但当包裹速度增大到与传送带共速后，摩擦力将改为与重力分力反向，有 解得2 m/s²，故A错误； B．包裹与传送带共速前根据运动学规律， 解得s， 共速后 解得，故B错误； C．结合上述分析可知，开始包裹相对传送带向上运动，共速后相对传送带向下运动，则“包裹在传送带上划痕长度”小于包裹对传送带的相对位移大小，故C错误； D．若事先将皮带速度增大到足以保证包裹全程都相对皮带向上滑（即包裹速度始终小于皮带速度），则摩擦力与重力分力同向且均取最大值，包裹全程加速度恒为10 m/s² 由 解得t = 1.2 s 则最短时间为1.2s，故D正确。 故选D。 6. 如图甲所示，一圆心为O的圆形区域处在平行于纸面的匀强电场中，其半径R=0. 1 m。M为圆弧上一点，若半径OM沿逆时针方向转动，为OM从OA位置开始旋转的角度，M点的电势随变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的电场强度大小为10 V/m B. 匀强电场的电场强度方向为垂直于AC连线向上 C. 将一质子由B点沿圆弧逆时针移至D点，电势能增加2 eV D. 将一电子由A点沿圆弧逆时针移至C点，电场力先做正功后做负功 【答案】C 【解析】 【详解】A．由电势随变化的关系图像可知，当时，M点电势最低为1V；当时，N点电势最高为5V，如图所示 则匀强电场的电场强度大小为 故A错误； B．由电势随变化的关系图像如图 可知当时，F点电势为3V，根据匀强电场沿任意方向电势降落都是均匀的，可知NM中点O点电势也为3V，则OF为等势线，则由几何关系知OF与OM垂直，则电场线的方向由N指向M，如图所示 故B错误； C．过B和D点作MN的垂线，由几何关系知 质子由B点沿圆弧逆时针移至D点，电势能变化量为 可知质子由B点沿圆弧逆时针移至D点，电势能增加2 eV，故C正确； D．M点电势最低，N点电势最高，所以从A点沿圆弧逆时针至C点，电势先减小后增大，电子的电势能先增大后减小，所以电场力先做负功后做正功，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图，P为平衡位置在处的质点，图乙为此波中平衡位置在处的质点从该时刻起的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 由甲、乙两图可知该波波速为100m/s C. 从该时刻起，P质点经过2.5s沿x轴正方向移动2.5m D. 从该时刻起，P质点第一次回到平衡位置通过的路程是 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知，时刻平衡位置坐标为的质点向下振动，根据“上、下坡”可知，该波沿x轴正方向传播，A错误； B．由图甲可得该波的波长 由乙图可知，其周期为 故其波速为 B错误； C．质点只会在平衡位置附近振动，不会随波的传播而移动，C错误； D．该波的表达式为 把、代入解得 由图可知，0时刻，P点向上振动，P点第一次回到平衡位置通过的路程 D正确。 故选D。 二、多选题 8. 如图，圆心在O点，半径为R的圆形区域内有磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里的匀强磁场。一电荷量为、质量为m的粒子垂直射入磁场区域，O到入射速度所在直线的距离为，已知粒子射出磁场时的方向与射入时的方向垂直，不计重力，则下列说法正确的是（ ） A. 粒子在磁场中运动的时间 B. 粒子在磁场中运动的时间 C. 粒子在磁场中的速率 D. 粒子在磁场中的速率 【答案】AC 【解析】 【详解】CD．过入射点和出射点，分别作入射速度和出射速度的垂线，交点即圆周运动的圆心O1，如图所示 根据几何关系，粒子的圆周运动半径为 根据 解得 故C正确，D错误； AB．粒子在磁场中的轨迹对应的圆心角为 则粒子在磁场中运动的时间为 故A正确，B错误。 故选AC。 9. 如图所示，质量为m的小球甲穿过竖直固定的光滑杆拴在下端固定的轻弹簧上，质量为的物块乙放在倾角为53°的光滑固定斜面上。乙用轻绳跨过斜面顶端的光滑小滑轮与甲连接，开始时用手托住物块乙，轻绳刚好伸直，滑轮右侧绳与水平方向的夹角为53°，小球甲静止于P点。现由静止释放物块乙，经过一段时间小球甲由P点运动到Q点，两点的连线水平，。已知小球甲在P、Q两点时弹簧弹力大小相等，重力加速度为g，，。则（ ） A. 小球甲处于P点时，弹簧的压缩量为 B. 弹簧的劲度系数为 C. 滑轮右侧绳与水平方向夹角为30°时，甲、乙的速度大小之比为 D. 小球甲到达Q点时，甲、乙的速度均为零 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由几何关系得 因为小球甲在P、Q两点时弹簧弹力大小相等，所以在P、Q两点弹簧的形变量相等，根据对称性可知，小球甲处于P点时，弹簧的压缩量为 故A正确； B．在P点对小球甲受力分析，由平衡条件 可得弹簧的劲度系数为 故B错误； C．滑轮右侧绳与水平方向夹角为30°时，由关联速度知识得 可得 故C错误； D．小球甲到达Q点时，由关联速度知识得 所以乙的速度为零，从P点运动到Q点的过程中，小球甲的重力势能增加了 小球乙的重力势能减小了 对小球甲、乙组成的系统由能量守恒定律，P、Q两点的弹性势能相同，所以 解得 故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，质量为的带有四分之一光滑圆弧轨道的小车静止置于光滑水平面上，圆弧的半径为（未知），一质量为的小球以速度水平冲上小车，恰好达到圆弧的顶端，此时向前走了，接着小球又返回小车的左端。若，重力加速度为，则（　　） A. 整个过程小车和小球组成系统动量和机械能都守恒 B. 圆弧的半径为 C. 小球在弧形槽上上升到最大高度所用的时间为 D. 整个过程小球对小车做的功为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小球和小车组成的系统在水平方向上动量守恒，竖直方向上合力不为零，动量不守恒，没有阻力做功，机械能守恒，故A错误； BC．小球达到圆弧的顶端，这个过程中水平方向动量守恒得 解得 此时M向前走了0.25R，根据 即 根据几何关系 解得 故B正确，C错误； D．设小球离开小车时，小球的速度为v1，小车的速度为v2，选取向右为正方向，整个过程中水平方向动量守恒得 解得 根据动能定理整个过程小球对小车做的功为 故D正确。 故选BD。 三、实验题（共2题） 11. 某同学利用如图甲所示装置测量滑块运动的加速度。 实验步骤如下： ①将宽度相同的遮光片a、b安装在滑块上，如图乙所示； ②用游标卡尺测量遮光片的宽度d，游标卡尺的示数如图丙所示； ③用刻度尺测量遮光片a、b中心之间的距离L； ④将气垫导轨一端垫高，由静止释放滑块，通过光电计时器读取遮光片a、b通过光电门时的遮光时间和。 回答下列问题： （1）遮光片a、b的宽度d=_________cm； （2）遮光片a、b中心的间距为L=8.50cm，某次实验时，遮光片a、b的遮光时间分别为=16.0ms、=10.0ms。则遮光片a通过光电门时滑块的速度=_______m/s，滑块在倾斜气垫导轨上运动时的加速度a=_______m/s2（计算结果均保留三位有效数字）。 【答案】 ①. 0.560 ②. 0.350 ③. 1.12 【解析】 【详解】（1）[1]遮光片a、b的宽度 （2）[2][3]遮光片a通过光电门时滑块的速度 遮光片b通过光电门时滑块的速度 滑块倾斜气垫导轨上运动时的加速度 12. 为了测量某电源的电动势和内阻，设计了如图所示的电路，其中、为电阻箱（最大阻值为），为定值电阻（阻值为）。实验器材还有：标准电池（电动势为，内阻不计），灵敏电流计G（量程为），待测电池（电动势小于，内阻未知），开关3个，导线若干等。 主要实验步骤如下： a．按电路图连接实验电路，闭合开关，调节电阻箱为某一阻值； b．闭合开关、，调节电阻箱，使灵敏电流计G示数为零，记录下此时、的阻值； c．改变电阻箱的阻值，重复以上步骤，记录下多组、对应的阻值； d．作出、图像，由图像求得待测电源的电动势和内阻。 回答以下问题： （1）步骤b中，使灵敏电流计G示数为零，此时电阻箱两端的电压和两端电压的关系：______（填“＞”、“＜”或“＝”）。 （2）利用记录的多组、对应的阻值，作出图像如图所示。 则随变化的关系式为______（用、、、表示），根据图像可得待测电池的电动势______V、内阻______。（结果保留两位有效数字） 【答案】 ①. ②. ③. 1.5 ④. 5.0 【解析】 【详解】（1）[1]步骤b中，使灵敏电流计G示数为零，可知此时电阻箱两端的电压和两端电压的关系 （2）[2]由电路图可知，两端的电压 由于 则 整理可得 [3][4]由图像可得 联立解得 四、计算题 13. 甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，在t=0时刻两列波的部分波形如图，甲恰好传播到质点M（1.0，0），乙恰好传播到质点N（2.0，0）。已知乙的周期=0.4s，求： （i）质点P（1.6，0）开始振动的时刻t0； （ii）质点Q（2.4，0）的位移y=+20cm的时刻t。 【答案】（i）；（ii）t=0.4k（其中k=1、2、3……） 【解析】 【详解】（i）由图可知，乙波的波长为乙=1.6m，由于两列波均在同一种介质中传播，所以波速v相同，即 乙波先到达P点 △x=2.0m－l.6m=0.4m 则 （ii）甲波的波长甲=0.8m，当质点Q的位移等于20cm时，两列波的波峰同时出现在Q点，由图可知，甲波的波峰平移到Q点的传播距离可能为 其中n=0、1、2、3……，所用时间为 乙波的波峰平移到Q点的传播距离可能为 其中k=1、2、3……，所用时间为 可得 2k=2+n 可见，当k=1，n=0时，△t=0.4s，当k=2，n=2时，△t=0.8s， 当k=3，n=4时，△t=1.2s，依次类推可知这些时刻t为 t=0.4k（其中k=1、2、3……） 14. 如图所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两直线所示，电表均为理想电表。 （1）定值电阻R0、变阻器的总电阻R分别为多少； （2）求出电源的电动势和内阻； （3）求该电路的电源最大输出功率。 【答案】（1）， （2）8V， （3）12W 【解析】 【小问1详解】 根据 可知定值电阻R0的U-I图像斜率为正，即AC段直线，BC段表示电源的U-I图像，则有 当滑动变阻器的阻值最大时，回路的电流最小，为，则有 【小问2详解】 根据 故内阻为 取，代入 可得电源电动势为 【小问3详解】 因外电路总电阻的范围为 可知该外电路总电阻的最小值都比内阻大，故当R=0时该电路的电源最大输出功率，则有 电路的电源最大输出功率为 15. 如图所示，在水平圆盘上，沿半径方向放置物体A和B，mA=4kg，mB=1kg，它们分居在圆心两侧，与圆心距离为rA=0.1m，rB=0.2m，中间用细线相连，A、B与盘间的动摩擦因数均为μ=0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若圆盘从静止开始绕中心转轴非常缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，表示物体A与圆盘之间的摩擦力，g=10m/s2． （1）细线中出现张力时，圆盘转动的角速度1； （2）A、B两物体相对圆盘将要滑动时，圆盘转动的角速度3； （3）在下列坐标图中分别画出A、B两物体滑动前，随变化的关系图像； 【答案】（1）（2）rad/s（3） 【解析】 【详解】解：(1)运动开始，两个物块的向心力各由圆盘对他们的摩擦力提供，则有： 绳子拉力： 随着圆盘转速的增加，当达到时，物块B达到最大静摩擦力，则有： 解得： (2)随后，绳子有拉力 物块： 物块： 解得： 当时，， 当时，绳子的拉力持续增大，以提供两个物体的向心力，此时，的摩擦力是最大静摩擦力，物块所受到的摩擦力逐渐减小，直至反向最大 当时，对： 对： 解得： (3)综上所述随变化的分段函数为 0≤≤rad/s ≤≤rad/s ≤≤rad/s 16. 地球周围不但有磁场，还有电场。如图，在赤道上一个不太高的空间范围内，有垂直纸面向里（水平向正北）的匀强磁场，磁感应强度大小为B；有竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E。一群质量均为m，电量均为q的带正电宇宙粒子射向地面；取距水平地面高度为h的P点观察，发现在如图所示水平线以下180°方向范围内都有该种粒子通过P点，且速度大小都为v；所有粒子都只受匀强电磁场的作用力，求： （1）若有些粒子到达了地面，这些粒子的撞地速度大小； （2）若要所有粒子都不能到达地面，v的最大值是多少； （3）若，且，过P点的这些粒子打在地面上区域的长度。注：本小问结果用h表示，，。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）对到达地面的粒子，从P点到地面，由动能定理可得 解得 （2）所用粒子的速度都可以按 进行分解，其中，方向水平向东；即所有粒子的运动都可以分解为两个分运动：以水平向东的匀速直线运动，以的竖直平面内逆时针的匀速圆周运动。水平向西通过P点的粒子，其最大，为 做圆周运动的半径最大，向竖直向下走的距离最远，故只要该粒子不打到地面，所有粒子都不会打到地面。当该粒子轨迹刚好与地面相切时，最大；则有 解得 （3）当向下偏东，且恰好竖直向下时 其匀速圆周运动的半径为 故其轨道刚好在做圆周后与地面相切与，该粒子为能打到地面最东边的粒子。令P点在地面的投影点为，有 当水平向西时，粒子的 方向水平向西，匀速圆周运动轨道半径最大，能打到地面的最西点，有 令其从P点到打到地面做圆周运动的圆心角为，则有 可得 故 故粒子能打在地面区域的长度为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $