精品解析：辽宁沈阳市第一二0中学2025-2026学年高三下学期模拟测试物理试题

沈阳市第120中学2025-2026学年度下学期 高三年级高考模拟测试题 科目：物理满分：100分 时间：75分钟 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 如图甲所示，用激光照射一个小钢球，光屏上出现如图乙所示的图样，在阴影中心有一个小亮斑。这种现象是光的（　　） A. 衍射现象 B. 偏振现象 C. 折射现象 D. 多普勒效应 2. 近些年，健康理念日益深入人心，运动成为人们的生活常态，平衡球常被用于力量与稳定性训练。如图所示，某平衡球内部密封着一定质量的理想气体，在某次运动中该平衡球被迅速挤压（不考虑球内气体与外界的热交换），则该过程中（　　） A. 球内气体压强减小 B. 球内气体温度升高 C. 球内气体内能减少 D. 外界对球内气体做负功 3. 如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是（ ） A. 闭合开关瞬间，线圈M和线圈P相互吸引 B. 闭合开关，达到稳定后，电流表的示数为0 C. 断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由a到b D. 断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左 4. 现在的智能手机的降噪技术是利用降噪麦克风采样环境噪声，经过数据处理后发出降噪声波，这个过程在噪声到达人耳之前完成，从而在听觉上抵消噪声。图乙是原理简化图，图丙是理想情况下的降噪过程，实线表示环境噪声，虚线表示降噪系统产生的降噪声波，则（　　） A. 降噪过程应用了声波的衍射原理，使噪声的能量减弱 B. 降噪过程应用的是声波的干涉原理，P点振动减弱 C. 降噪声波的频率可以与噪声声波的频率不同 D. 降噪声波的传播速度比环境噪声声波的传播速度快 5. 关于四幅情景图像，说法正确的是（　　） A. 对图1：电容式话筒是将电信号转化为声音信号的装置 B. 对图2：均匀变化的电场和均匀变化的磁场互相激发交替产生，就形成电磁波 C. 对图3：广播电台发射的无线电波是电磁波，不同频率的电磁波在真空中的传播速度不同 D. 对图4：暖气散热器利用了红外线的热效应 6. 物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位之间的关系。如关系式U=IR既反映了电压、电流和电阻之间的关系，也确定了V（伏）与A（安）和Ω（欧）的乘积等效。现有10个物理量单位：m（米）、s（秒）、N（牛）、W（瓦）、J（焦）、C（库）、F（法）、A（安）、Ω（欧）、T（特），下列说法正确的是（　　） A. 1 T（特）=1 kg/（A·s） B. 1 V（伏）=1 J/C=1 T·m2/s C. N（牛）、W（瓦）和J（焦）都为国际制基本单位 D. cm（厘米）、mg（毫克）和V（伏）都为基本单位 7. 已知无限长载流长直导线在距离它为r处产生磁场的磁感应强度大小为，其中是真空磁导率。如图所示，在无限长载流直导线（电流恒为I）的右侧有一光滑平面，平面上一带正电的小球以速度v0从距导线r0处开始向右匀速运动，则水平面对小球的支持力随时间变化图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 以下几幅图的分析，说法正确的是（　　） A. 图1处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水会成球状，是因为液体内部分子间有吸引力 B. 图2是利用磙子压紧土壤，不仅保持土壤里的毛细管，而且还会使它们变得更细，就可以把地下的水分引上来 C. 图3是核电反应堆示意图，将控制棒镉棒插入深一些，让它吸收更多中子，反应速率会慢一些 D. 图4为射线测厚装置，让γ射线穿过钢板，仪器探测到的γ射线强度与钢板的厚度有关，轧出的塑料板或金属板越薄，透过的射线越弱 9. 卫星发射过程一般要经过多次变轨才到达预定轨道。先将卫星发射到近地圆轨道I上运动，经Q点变速进入椭圆轨道Ⅱ上运动，再经椭圆轨道Ⅱ的远地点P处变速后到达预定圆轨道Ⅲ上运动。已知地球半径为R，卫星在圆轨道I上运行时的动能为E。圆轨道Ⅲ距离地面高度为2R。取无穷远处引力势能为零，则质量为m的物体在距离地球球心为r时的引力势能（M为地球的质量，G为引力常量）。不计卫星在变轨过程的质量变化，下列说法正确的是（　　） A. 卫星经过椭圆轨道II上Q、P点的速率之比为3:1 B. 卫星在圆轨道I上和圆轨道III上的运行速率之比为3:1 C. 卫星在椭圆轨道II上Q点的动能为 D. 卫星从圆轨道I变轨进入椭圆轨道II增加的机械能为 10. 如图所示，将粗糙绝缘固定的水平面上与竖直放置光滑的半圆绝缘轨道连接（无能量损失），半圆轨道半径为R=0.8 m，圆心为O，最低点B在水平面上。水平面上方BC右侧存在水平向左的匀强电场，BC左侧存在水平向右的匀强电场，电场强度大小均为。现从水平面上A点由静止释放一个质量m=0.4 kg、电荷量带正电的小滑块，滑块恰好经轨道的最高点C飞出，滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.25，重力加速度g取10 m/s2，sin37°=0.6。下列说法正确的是（　　） A. 半圆轨道运动过程，滑块与圆心O连线与OC成37°时速率最小 B. A、B两点间的距离x0=4m C. 滑块经半圆轨道D点时，对轨道压力大小为9 N D. 滑块从C点飞出后运动中速度的最小值 二、实验题（共16分） 11. 某实验小组做了测量木质滑块与橡胶皮之间动摩擦因数μ的实验，所用器材如下：钉有橡胶皮的长木板、质量为250 g的木质滑块（含挂钩）、细线、定滑轮、弹簧测力计、慢速电机以及砝码若干。实验装置如图甲所示。 实验步骤如下： ①将长木板放置在水平台面上，滑块平放在橡胶面上； ②调节定滑轮高度，使细线与长木板平行（此时定滑轮高度与挂钩高度一致）； ③用电机缓慢拉动长木板，当长木板相对滑块匀速运动时，记录弹簧测力计的示数F； ④在滑块上分别放置50 g、100 g和150 g的砝码，重复步骤③； ⑤处理实验数据（重力加速度g取9.80 m/s2）。 实验数据如下表所示： 滑块和砝码的总质量M/g 弹簧测力计示数F/N 动摩擦因数μ 250 1.12 0.457 300 1.35 a 350 1.57 0.458 400 1.79 0.457 完成下列填空： （1）下列各示意图所示的力学实验中，与本实验所采用的实验原理相同的是（　　） A. B. C. D. （2）表格中a处的数据为__________（保留3位有效数字）； （3）其他条件不变时，在实验误差允许的范围内，滑动摩擦力的大小与接触面上压力的大小__________，μ与接触面上压力的大小__________（以上两空填“成正比”“成反比”或“无关”）； （4）若在实验过程中未进行步骤②，实验装置如图乙所示，挂钩高于定滑轮，则μ的测量结果将__________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 12. 某同学为测量硅光电池的电动势和内阻，进行了如下实验探究。将内阻较小的待测硅光电池（保持光照强度一定，电动势可视为不变）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及若干导线连接成电路如图1所示。 （1）闭合开关前，该同学发现图1中有一处连线错误，应去掉图中序号为______的导线。（选填“①”、“②”、“③”或者“④”） （2）正确连线后，由实验中记录的数据，得到该电池的曲线，如图2所示。某次调节滑动变阻器时，电流表的示数为250mA，电压表示数如图3所示，读出电压表的示数为______V。根据U-I曲线，计算此时硅光电池的内阻为______Ω（计算结果保留两位有效数字）。 （3）若硅光电池的曲线在范围内可视为直线，该直线斜率为。现将该电池分别与阻值为、的定值电阻连接构成闭合回路，且，实验测得两组数据、，其中，，则两种情况下硅光电池的输出功率______（选填“大于”、“等于”或者“小于”）。 三、计算题（13题8分，14题12分，15题18分，共38分） 13. 辘轳是中国古代常见的取水设施，某次研学活动中，一种用电动机驱动的辘轳引发了同学们的兴趣。图甲所示为该种辘轳的工作原理简化图，电动机以恒定输出功率P将质量为m=3kg的水桶由静止开始竖直向上提起，提起过程中水桶上升速度随时间变化的图像如图乙所示。忽略辘轳的质量以及所有摩擦阻力，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2，求： （1）电动机的输出功率P； （2）水桶速度v=0.5m/s时的加速度大小a； （3）0~4s内水桶上升的高度h。 14. 如图，劲度系数为200 N/m的轻弹簧甲左端固定在墙壁上，右端刚好与静止在光滑水平面上的物块A接触；劲度系数未知的轻弹簧乙右端固定在静止的物块B上。现对A施加一水平向左、大小为3 N的恒力F，使A向左运动，当速度为零时立即撤去F，之后A离开弹簧甲向右运动，从接触到弹簧乙开始，经0.2 s时将弹簧乙压缩到最短，此过程物块B运动的距离为0.02 m。已知A、B的质量分别为2 kg和0.4 kg。弹簧始终处于弹性限度内，弹性势能，k为劲度系数，x为形变量，试求： （1）物块A向左移动的最大距离； （2）弹簧乙的最大弹性势能； （3）弹簧乙的最大压缩量。 15. 歼-15T（简称飞机）已成功完成在福建舰的弹射起飞和着舰训练。测试飞机与轨道的接触性能，是舰载机适配性测试的核心环节。这一过程并非简单的物理连接，而是涉及复杂的力学传递、电气控制及安全性验证。 （1）某次测试原理如图甲所示，两足够长的光滑水平导轨左右两端分别连接阻值为R1=6 Ω、R2=3 Ω的两个定值电阻，与导轨间距刚好相等的导体棒ab垂直导轨放置，导体棒的阻值为r=1 Ω，导体棒的长度为L=1 m，整个空间存在斜向上与水平方向成θ=37°角的匀强磁场，磁感应强度大小为B=1.0 T，从t=0时刻开始导体棒在水平外力的作用下运动，其位移随时间的变化规律如图乙所示。导轨电阻不计，sin37°=0.6。试求： ①导体棒ab产生的感应电动势的瞬时值； ②0到0.2 s时间内，通过阻值为R1的电阻的电荷量。 （2）在某次弹射训练中，飞机电磁弹射原理图如图丙所示，两足够长的平行导轨固定在水平甲板上，两导轨间距为L，电源的电动势为E，内阻为r，飞机上连入两导轨间部分的导体电阻为R，该导体与飞机固定在一起但彼此绝缘，飞机和该导体的总质量为M，导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。闭合开关S后，飞机在弹射系统安培力的作用下从静止开始运动，运动过程中飞机受到的空气阻力大小与速度大小的关系为f=kv，k为比例系数，飞机在弹射系统安培力的作用下加速运动的位移为x0时达到最大速度，不计该部分导体与导轨之间的摩擦阻力，不计导轨电阻。试求： ①飞机弹射过程达到的最大速度的大小vm； ②飞机从静止到最大速度过程，电源输出的总能量W。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 沈阳市第120中学2025-2026学年度下学期 高三年级高考模拟测试题 科目：物理满分：100分 时间：75分钟 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 如图甲所示，用激光照射一个小钢球，光屏上出现如图乙所示的图样，在阴影中心有一个小亮斑。这种现象是光的（　　） A. 衍射现象 B. 偏振现象 C. 折射现象 D. 多普勒效应 【答案】A 【解析】 【详解】用激光照射一个小钢球，光屏上出现如图乙所示的图样，在阴影中心有一个小亮斑，这是光的衍射造成的，即这种现象是光的衍射现象。 故选A。 2. 近些年，健康理念日益深入人心，运动成为人们的生活常态，平衡球常被用于力量与稳定性训练。如图所示，某平衡球内部密封着一定质量的理想气体，在某次运动中该平衡球被迅速挤压（不考虑球内气体与外界的热交换），则该过程中（　　） A. 球内气体压强减小 B. 球内气体温度升高 C. 球内气体内能减少 D. 外界对球内气体做负功 【答案】B 【解析】 【详解】平衡球被迅速挤压，则球的体积减小，外界对球内气体做功，不考虑球内气体与外界的热交换，由热力学第一定律可知球内气体内能增大，球内气体温度升高，由理想气体状态方程可知球内气体压强增大，故B正确，ACD错误。 故选B。 3. 如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是（ ） A. 闭合开关瞬间，线圈M和线圈P相互吸引 B. 闭合开关，达到稳定后，电流表的示数为0 C. 断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由a到b D. 断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左 【答案】B 【解析】 【详解】A．闭合开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场与线圈M中电流的磁场方向相反，由楞次定律可知，二者相互排斥，故A错误； B．闭合开关，达到稳定后，通过线圈P的磁通量保持不变，则感应电流为零，电流表的示数为零，故B正确； CD．断开开关瞬间，通过线圈P的磁场方向向右，磁通量减小，由楞次定律可知感应电流的磁场方向向右，因此流过电流表的感应电流方向由b到a，故CD错误。 故选B。 4. 现在的智能手机的降噪技术是利用降噪麦克风采样环境噪声，经过数据处理后发出降噪声波，这个过程在噪声到达人耳之前完成，从而在听觉上抵消噪声。图乙是原理简化图，图丙是理想情况下的降噪过程，实线表示环境噪声，虚线表示降噪系统产生的降噪声波，则（　　） A. 降噪过程应用了声波的衍射原理，使噪声的能量减弱 B. 降噪过程应用的是声波的干涉原理，P点振动减弱 C. 降噪声波的频率可以与噪声声波的频率不同 D. 降噪声波的传播速度比环境噪声声波的传播速度快 【答案】B 【解析】 【详解】AB．降噪的原理是：频率相同、相位相反的两列声波叠加，使噪声振动相互抵消，应用的是声波的干涉原理，不是衍射。从图丙可知，两列波在任意位置振动始终减弱，噪声能量被抵消，故A错误，B正确； C．发生稳定干涉相消的条件是两列波频率相同，相位差恒定，因此降噪声波的频率必须和环境噪声频率相同，故C错误； D．声波在同种均匀介质中传播速度相同，故D错误。 故选B。 5. 关于四幅情景图像，说法正确的是（　　） A. 对图1：电容式话筒是将电信号转化为声音信号的装置 B. 对图2：均匀变化的电场和均匀变化的磁场互相激发交替产生，就形成电磁波 C. 对图3：广播电台发射的无线电波是电磁波，不同频率的电磁波在真空中的传播速度不同 D. 对图4：暖气散热器利用了红外线的热效应 【答案】D 【解析】 【详解】A．电容式话筒的作用是将声音信号转化为电信号，而非电信号转声音信号，故A错误； B．只有周期性变化（非均匀变化）的电场和磁场才能互相激发，形成电磁波；均匀变化的电场只能产生恒定磁场，无法形成电磁波，故B错误； C．不同频率的电磁波在真空中的传播速度是相同的，都等于光速，故C错误； D．暖气散热器利用了红外线的热效应，向外辐射红外线来传递热量，故D正确。 故选D。 6. 物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位之间的关系。如关系式U=IR既反映了电压、电流和电阻之间的关系，也确定了V（伏）与A（安）和Ω（欧）的乘积等效。现有10个物理量单位：m（米）、s（秒）、N（牛）、W（瓦）、J（焦）、C（库）、F（法）、A（安）、Ω（欧）、T（特），下列说法正确的是（　　） A. 1 T（特）=1 kg/（A·s） B. 1 V（伏）=1 J/C=1 T·m2/s C. N（牛）、W（瓦）和J（焦）都为国际制基本单位 D. cm（厘米）、mg（毫克）和V（伏）都为基本单位 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据与可知，，故A错误； B．根据和可知，，故B正确； C．N（牛）、W（瓦）和J（焦）均由基本单位推导而来，即均属于导出单位，故C错误； D．cm、mg不属于国际制基本单位，V是导出单位，三者均不是基本单位，故D错误。 故选B。 7. 已知无限长载流长直导线在距离它为r处产生磁场的磁感应强度大小为，其中是真空磁导率。如图所示，在无限长载流直导线（电流恒为I）的右侧有一光滑平面，平面上一带正电的小球以速度v0从距导线r0处开始向右匀速运动，则水平面对小球的支持力随时间变化图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据安培定则，无限长直导线右侧的磁场方向垂直纸面向里 带正电的小球向右运动，根据左手定则知小球受到的洛伦兹力 ，方向竖直向上 对小球受力分析，竖直方向有 ，即 小球向右匀速运动，距离导线的距离随时间 增大，即 又因为，所以 因此随着时间  的增大，分母增大，分数值减小， 增大 再对求导可得，所以随着  增大，变化率减小，即 图像的斜率逐渐减小，曲线趋于平缓，故C正确。 故选C。 8. 以下几幅图的分析，说法正确的是（　　） A. 图1处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水会成球状，是因为液体内部分子间有吸引力 B. 图2是利用磙子压紧土壤，不仅保持土壤里的毛细管，而且还会使它们变得更细，就可以把地下的水分引上来 C. 图3是核电反应堆示意图，将控制棒镉棒插入深一些，让它吸收更多中子，反应速率会慢一些 D. 图4为射线测厚装置，让γ射线穿过钢板，仪器探测到的γ射线强度与钢板的厚度有关，轧出的塑料板或金属板越薄，透过的射线越弱 【答案】BC 【解析】 【详解】A．在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水会成球状，是因为液体表面张力的作用形成的，故A错误； B．利用磙子压紧土壤，可以保持土壤里的毛细管，并使它们变得更细，能把地下的水分引上来，故B正确； C．为了调节中子数目以控制反应速度，需要在铀棒之间插进一些镉棒，镉吸收中子的能力很强，当反应过于激烈时，将镉棒插入深一些，让它多吸收一些中子，链式反应的速度就会慢一些，这种镉棒叫作控制棒，故C正确； D．射线测厚装置，轧出的塑料板或金属板越厚，透过的射线越弱，故D错误。 故选BC。 9. 卫星发射过程一般要经过多次变轨才到达预定轨道。先将卫星发射到近地圆轨道I上运动，经Q点变速进入椭圆轨道Ⅱ上运动，再经椭圆轨道Ⅱ的远地点P处变速后到达预定圆轨道Ⅲ上运动。已知地球半径为R，卫星在圆轨道I上运行时的动能为E。圆轨道Ⅲ距离地面高度为2R。取无穷远处引力势能为零，则质量为m的物体在距离地球球心为r时的引力势能（M为地球的质量，G为引力常量）。不计卫星在变轨过程的质量变化，下列说法正确的是（　　） A. 卫星经过椭圆轨道II上Q、P点的速率之比为3:1 B. 卫星在圆轨道I上和圆轨道III上的运行速率之比为3:1 C. 卫星在椭圆轨道II上Q点的动能为 D. 卫星从圆轨道I变轨进入椭圆轨道II增加的机械能为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．对椭圆轨道，由开普勒第二定律，极短时间内卫星扫过面积相等  到地心距离，到地心距离 代入得 ，A正确； B．圆轨道万有引力提供向心力 得 因此 ，B错误； C．由A得，因此动能满足 椭圆轨道机械能守恒  解得，C错误； D．圆轨道的机械能 椭圆的机械能 机械能增加量，D正确。 故选AD 。 10. 如图所示，将粗糙绝缘固定的水平面上与竖直放置光滑的半圆绝缘轨道连接（无能量损失），半圆轨道半径为R=0.8 m，圆心为O，最低点B在水平面上。水平面上方BC右侧存在水平向左的匀强电场，BC左侧存在水平向右的匀强电场，电场强度大小均为。现从水平面上A点由静止释放一个质量m=0.4 kg、电荷量带正电的小滑块，滑块恰好经轨道的最高点C飞出，滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.25，重力加速度g取10 m/s2，sin37°=0.6。下列说法正确的是（　　） A. 半圆轨道运动过程，滑块与圆心O连线与OC成37°时速率最小 B. A、B两点间的距离x0=4m C. 滑块经半圆轨道D点时，对轨道压力大小为9 N D. 滑块从C点飞出后运动中速度的最小值 【答案】AB 【解析】 【详解】A．半圆轨道运动过程，滑块速率最小时处于等效最高点，而等效最高点与圆心O连线与OC夹角 即速率最小时滑块与圆心O连线与OC成θ=37°，A正确； B．滑块恰好经轨道的最高点C飞出，则在C点时 可得 从A到C由动能定理 解得A、B两点间的距离x0=4 m，B正确； C．从D到C由动能定理 解得 在D点时 解得 根据牛顿第三定律可知，滑块经半圆轨道D点时，对轨道压力大小为，C错误； D．因在虚线右侧电场力和重力合力与竖直方向的夹角 可得θ=37° 则滑块从C点飞出后运动中，速度最小时速度方向与合力方向垂直，则速度的最小值，D错误。 故选AB。 二、实验题（共16分） 11. 某实验小组做了测量木质滑块与橡胶皮之间动摩擦因数μ的实验，所用器材如下：钉有橡胶皮的长木板、质量为250 g的木质滑块（含挂钩）、细线、定滑轮、弹簧测力计、慢速电机以及砝码若干。实验装置如图甲所示。 实验步骤如下： ①将长木板放置在水平台面上，滑块平放在橡胶面上； ②调节定滑轮高度，使细线与长木板平行（此时定滑轮高度与挂钩高度一致）； ③用电机缓慢拉动长木板，当长木板相对滑块匀速运动时，记录弹簧测力计的示数F； ④在滑块上分别放置50 g、100 g和150 g的砝码，重复步骤③； ⑤处理实验数据（重力加速度g取9.80 m/s2）。 实验数据如下表所示： 滑块和砝码的总质量M/g 弹簧测力计示数F/N 动摩擦因数μ 250 1.12 0.457 300 1.35 a 350 1.57 0.458 400 1.79 0.457 完成下列填空： （1）下列各示意图所示的力学实验中，与本实验所采用的实验原理相同的是（　　） A. B. C. D. （2）表格中a处的数据为__________（保留3位有效数字）； （3）其他条件不变时，在实验误差允许的范围内，滑动摩擦力的大小与接触面上压力的大小__________，μ与接触面上压力的大小__________（以上两空填“成正比”“成反比”或“无关”）； （4）若在实验过程中未进行步骤②，实验装置如图乙所示，挂钩高于定滑轮，则μ的测量结果将__________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）B （2）0.459 （3） ①. 正比 ②. 无关 （4）偏大 【解析】 【小问1详解】 A．该图为验证平行四边形定则的实验原理图，运用了等效替代法探究力的合成。题中实验为测量动摩擦因数的实验，采用了控制变量法，不符合题意。A错误； B．该图为探究向心力与哪些因素有关的实验，采用了控制变量法，符合题意。B正确； C．该图为验证动量守恒的实验，主要采用的等效替代法，将位移代替速度进行验证。C错误。 D．该图是伽俐略的理想实验，主要运用了逻辑推理和理想外推的方法，不符合题意。D错误。 故选B。 【小问2详解】 长木板相对于滑块匀速运动，此时滑块受力平衡有 其中为弹簧拉力，为滑块受到的摩擦力，取，解得 【小问3详解】 [1]根据表格数据，计算出的值在误差允许范围内相等，说明滑动摩擦力与接触面受到的压力的比值近似为常数，因此滑动摩擦力大小与接触面压力成正比。 [2]结合实验数据由公式 可知在不同的与的组合下，的值基本保持不变，所以与接触面压力大小无关。 【小问4详解】 设此时拉力与水平方向成角，根据力的合成和分解以及共点力平衡可知 但是在测量时仍然认为 因为，导致测量值比真实值要大，因此测量值偏大。 12. 某同学为测量硅光电池的电动势和内阻，进行了如下实验探究。将内阻较小的待测硅光电池（保持光照强度一定，电动势可视为不变）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及若干导线连接成电路如图1所示。 （1）闭合开关前，该同学发现图1中有一处连线错误，应去掉图中序号为______的导线。（选填“①”、“②”、“③”或者“④”） （2）正确连线后，由实验中记录的数据，得到该电池的曲线，如图2所示。某次调节滑动变阻器时，电流表的示数为250mA，电压表示数如图3所示，读出电压表的示数为______V。根据U-I曲线，计算此时硅光电池的内阻为______Ω（计算结果保留两位有效数字）。 （3）若硅光电池的曲线在范围内可视为直线，该直线斜率为。现将该电池分别与阻值为、的定值电阻连接构成闭合回路，且，实验测得两组数据、，其中，，则两种情况下硅光电池的输出功率______（选填“大于”、“等于”或者“小于”）。 【答案】（1）③ （2） ①. 1.49#1.50#1.51 ②. 5.6 （3）大于 【解析】 【小问1详解】 测量电源电动势和内阻实验需要电流表串联在电路中，电压表并联在电路中，如图所示连接电路导线③可使得电压表短路，所以应该去掉图中序号为③的导线 【小问2详解】 [1]观察图中电压表，其量程为3V，分度值为0.1V，指针指在1刻度后的第5格上，所以电压表的示数为1.50V [2]根据闭合电路欧姆定律 U-I曲线的斜率的绝对值表示内阻 由[1]可知当电流表的示数为250mA，根据电压为1.50V 当电流I=0时， 根据 【小问3详解】 当范围内可视为直线，该直线斜率为，由 在时硅光电池的内阻可视为 对于硅光电池与定值电阻构成的闭合回路，其输出功率 根据闭合电路欧姆定律 则输出功率 当时 对于，输出功率 对于，出功率 所以当且时， 时，硅光电池的U-I曲线不再是斜率为的直线，其内阻不再是 从U-I曲线的性质来看，随着电流的增大，电池的内阻会增大(实际电池的内阻会随工作状态变化) 输出功率，对于接(电流)的情况，由于内阻增大，根据 在E不变，I增大且r增大的情况下，路端电压会比按照内阻计算的值更小 对于，输出功率(，内阻为) 对于，输出功率(，内阻大于) 电源内阻按计算时 实际内阻增大导致减小，所以 三、计算题（13题8分，14题12分，15题18分，共38分） 13. 辘轳是中国古代常见的取水设施，某次研学活动中，一种用电动机驱动的辘轳引发了同学们的兴趣。图甲所示为该种辘轳的工作原理简化图，电动机以恒定输出功率P将质量为m=3kg的水桶由静止开始竖直向上提起，提起过程中水桶上升速度随时间变化的图像如图乙所示。忽略辘轳的质量以及所有摩擦阻力，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2，求： （1）电动机的输出功率P； （2）水桶速度v=0.5m/s时的加速度大小a； （3）0~4s内水桶上升的高度h。 【答案】（1）P=30W （2）a=10m/s2 （3）h=3.95m 【解析】 【小问1详解】 当水桶匀速上升时，根据受力平衡可得 则电动机的输出功率为 【小问2详解】 电动机功率恒定，由 可知，水桶速度v=0.5m/s时，拉力 根据牛顿第二定律，水桶此时的加速度大小满足 【小问3详解】 内，电机做功 物体动能的增加量为 根据动能定理可知， 内水桶上升的高度满足 解得 14. 如图，劲度系数为200 N/m的轻弹簧甲左端固定在墙壁上，右端刚好与静止在光滑水平面上的物块A接触；劲度系数未知的轻弹簧乙右端固定在静止的物块B上。现对A施加一水平向左、大小为3 N的恒力F，使A向左运动，当速度为零时立即撤去F，之后A离开弹簧甲向右运动，从接触到弹簧乙开始，经0.2 s时将弹簧乙压缩到最短，此过程物块B运动的距离为0.02 m。已知A、B的质量分别为2 kg和0.4 kg。弹簧始终处于弹性限度内，弹性势能，k为劲度系数，x为形变量，试求： （1）物块A向左移动的最大距离； （2）弹簧乙的最大弹性势能； （3）弹簧乙的最大压缩量。 【答案】（1）0.03m （2）0.015J （3）0.036m 【解析】 【分析】 【小问1详解】 物块A在恒力F作用下向左运动到速度为零时，根据动能定理有 解得物块A向左移动的最大距离为 【小问2详解】 物块A与弹簧甲分离时的速度为v0，根据机械能守恒有 解得 物块A与弹簧甲分离后以速度v0压缩弹簧乙，当物块A、B共速时，弹簧乙压缩到最短，此时弹簧乙的弹性势能最大，根据动量守恒有 根据能量守恒有 联立解得弹簧乙的最大弹性势能 【小问3详解】 物块A从接触弹簧乙到压缩弹簧乙最短的过程中，物块A、物块B和弹簧乙组成的系统动量守恒，则 在某极短时间内有 微元求和可得 解得 根据 可解得弹簧乙的最大压缩量 【点睛】 15. 歼-15T（简称飞机）已成功完成在福建舰的弹射起飞和着舰训练。测试飞机与轨道的接触性能，是舰载机适配性测试的核心环节。这一过程并非简单的物理连接，而是涉及复杂的力学传递、电气控制及安全性验证。 （1）某次测试原理如图甲所示，两足够长的光滑水平导轨左右两端分别连接阻值为R1=6 Ω、R2=3 Ω的两个定值电阻，与导轨间距刚好相等的导体棒ab垂直导轨放置，导体棒的阻值为r=1 Ω，导体棒的长度为L=1 m，整个空间存在斜向上与水平方向成θ=37°角的匀强磁场，磁感应强度大小为B=1.0 T，从t=0时刻开始导体棒在水平外力的作用下运动，其位移随时间的变化规律如图乙所示。导轨电阻不计，sin37°=0.6。试求： ①导体棒ab产生的感应电动势的瞬时值； ②0到0.2 s时间内，通过阻值为R1的电阻的电荷量。 （2）在某次弹射训练中，飞机电磁弹射原理图如图丙所示，两足够长的平行导轨固定在水平甲板上，两导轨间距为L，电源的电动势为E，内阻为r，飞机上连入两导轨间部分的导体电阻为R，该导体与飞机固定在一起但彼此绝缘，飞机和该导体的总质量为M，导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。闭合开关S后，飞机在弹射系统安培力的作用下从静止开始运动，运动过程中飞机受到的空气阻力大小与速度大小的关系为f=kv，k为比例系数，飞机在弹射系统安培力的作用下加速运动的位移为x0时达到最大速度，不计该部分导体与导轨之间的摩擦阻力，不计导轨电阻。试求： ①飞机弹射过程达到的最大速度的大小vm； ②飞机从静止到最大速度过程，电源输出的总能量W。 【答案】（1）； （2）； 【解析】 【小问1详解】 ①由图乙可知，导体棒做简谐运动，其运动周期为T=0.8s，圆频率为 导体棒的位移随时间变化的关系式为 则导体棒的速度随时间变化的关系式为 导体棒ab产生的感应电动势的瞬时值为 解得 ②电路的总电阻为 0~0.2s时间内，由法拉第电磁感应定律得 流过导体棒ab的平均电流 流过R1的平均电流 又，， 解得 【小问2详解】 ①飞机速度越大，导体产生的感应电动势越大，回路中电流越小，飞机受到的安培力越小，当飞机速度最大时，加速度为0，此时安培力， 感应电动势为 回路中的电流为 阻力大小 解得 ②飞机在弹射系统的安培力的作用下加速过程，选水平向右为正方向，由动量定理有 电荷量 弹射过程中电源输出的总能量 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $