精品解析：广东梅州市梅县东山中学2025-2026学年高三下学期冲刺热身考试物理试题

广东梅县东山中学2026届热身考物理试题 （试卷满分为100分，考试时间为75分钟。） 一、单项选择题（本题有7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是正确的。） 1. 如图所示，用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波。某一时刻的波形如图所示，绳上a、b两质点均处于波峰位置。下列说法正确的是（　　） A. a、b两质点之间的距离为半个波长 B. 若增加抖动频率，波长会减小 C. 若增加抖动频率，波速会增大 D. 从手抖动开始质点b完成的全振动次数比质点a多 2. 如图为某款条形码扫描笔的工作原理图，发光二极管发出的光频率为。将扫描笔笔口打开，在条形码上匀速移动，遇到黑色线条光几乎全部被吸收；遇到白色线条光被大量反射到光电管中的金属表面（截止频率为），产生光电流，如果光电流大于某个值，会使信号处理系统导通，将条形码变成一个个脉冲电信号。则（ ） A. 扫描笔离条形码的远近不会影响扫描条码的成功率 B. 频率为的光照到光电管的金属表面立即产生光电子 C. 若发光二极管发出频率为的光，适当增大光强，也能正常识别条形码 D. 若发光二极管发出频率为的光，则一定能识别条形码 3. 某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率。如图甲所示，O是圆心，MN是法线，AO、BO分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径。该同学测得多组入射角和折射角，做出图像如图乙所示。则（ ） A. 光由A经O到B， B. 光由B经O到A， C. 光由A经O到B， D. 光由B经O到A， 4. 如图甲所示，后车安装了“预碰撞安全系统”，其配备的雷达会发射毫米级电磁波（毫米波），并对前车反射的毫米波进行计算；图乙所示为无线话筒，内置一个LC振荡电路，某时刻振荡电路的磁场、电场方向如图乙所示，则下列说法正确的是（ ） A. 毫米波遇到前车时会发生明显衍射现象 B. 前车的金属尾板遇到毫米波时会产生极其微弱的感应电流 C. 电容器正在放电 D. 线圈中的磁场正在增强 5. 大雾天气，司机以的速度在水平路面上向前行驶，突然发现汽车已开到一个丁字路口，前面处是一条小河，司机可采用紧急刹车或紧急转弯两种方法避险。已知车与地面之间的动摩擦因数为0.6，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列措施中正确的是（　　） A. 紧急刹车 B. 紧急转弯 C. 两种都可以 D. 两种都不可以 6. 图（1）为某款手机充电器的铭牌信息，某家庭电路两端电压随时间变化的关系如图（2）所示，手机充电器工作时，可近似看成一理想变压器，下列说法正确的是（ ） A. 该充电器原副线圈均以最小电压正常工作时，原副线圈电流的频率之比为 B. 该充电器原副线圈均以最小电压正常工作时，原线圈中的电流有效值为40 A C. 该充电器在家庭电路中以最大功率使用时，原副线圈的匝数之比为 D. 该充电器的最大输出功率为66 W 7. 如图所示，水平线a、b、c、d为匀强电场中的等差等势线，一个质量为m、电荷量绝对值为q的负电荷的粒子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两个点，已知该粒子在A点的速度大小为，在B点的速度大小为，且方向与等势线平行，A、B连线长为L，连线与竖直方向的夹角为θ，粒子所受重力忽略不计，则（ ） A. 粒子从A到B的过程中电场力做正功 B. A点电势小于B点电势 C. 粒子在B点的电势能大于在A点的电势能 D. 若场强大小为E，则 二、多项选择题（本题有3小题，每小题6分，共18分。每小题给出的四个选项中，有多个选项是正确的，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。） 8. 地球绕太阳的公转可视为轨道半径为、周期为的匀速圆周运动，彗星的椭圆轨道与地球轨道外切，其远日点到太阳中心的距离为；小行星的椭圆轨道与地球轨道内切，其近日点到太阳的距离为，假设所有轨道共面。已知太阳位于椭圆的一个焦点上，质量为为万有引力常量。不考虑彗星和小行星与地球之间的相互作用力，则下列说法正确的有（　　） A. 彗星A在远日点的速度大于地球的公转速度 B. 小行星B在近日点的加速度大小为 C. 彗星A从远日点向近日点运动时，太阳对它的万有引力做正功 D. 彗星A从近日点运动到远日点的时间与地球公转周期的比值为 9. 图为高层安装空调时吊运外机的场景简化图。一名工人在高处控制绳子P，另一名工人站在水平地面上拉住另一根绳子Q。在吊运的过程中，地面上的工人在缓慢后退时缓慢放绳，空调外机M缓慢竖直上升，绳子Q与竖直方向的夹角β保持不变，绳子质量忽略不计，则（　　） A. 绳子P上的拉力不断变大 B. 绳子Q上的拉力先变小后变大 C. 地面工人所受的支持力不断变小 D. 地面工人所受的摩擦力先变大后变小 10. 如图为弹跳玩具，底部是一个质量为m的底座，通过轻弹簧与顶部一质量的小球相连，同时用轻质无弹性的细绳将底座和小球连接，稳定时绳子刚好伸直无张力。用手将小球按下一段距离后释放，小球运动到初始位置处时，细绳瞬间绷紧，带动底座离开地面，一起向上运动，底座离开地面后上升的最大高度为h，重力加速度为g，则（ ） A. 松手后到玩具上升到最大高度的过程中，玩具的机械能守恒 B. 绳子绷紧前的瞬间，小球的速度为 C. 从释放到玩具离开地面，地面对玩具的冲量大小为 D. 释放瞬间，弹簧的弹性势能一定大于 三、非选择题（共54分） 11. 某实验小组设计了如图甲所示的实验电路来测量电源的电动势和内阻。实验器材有：待测电源，阻值为的定值电阻，内阻可忽略的电流表，由粗细均匀的四分之一圆弧电阻丝构成的变阻器（总阻值也为，变阻器上有可指示滑片转过的角度的刻度盘），开关，导线若干。回答下列问题： （1）闭合开关，在滑片逆时针转动的过程中，电流表示数____，电路消耗的总功率____（均填“增大”或“减小”） （2）在实验中转动滑片，改变角度（弧度制），测量通过定值电阻的电流，以为纵坐标、为横坐标绘制出的图像如图乙所示。已知图线的斜率为，纵截距为b，则电源的电动势E=____________（用k、b、表示）。 12. 请完成下列实验操作和数据处理。 （1）在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，用20分度的游标卡尺测量小球的直径，示数如图所示，读数为__________cm。 （2）实验小组利用铁架台、电磁铁、空心铁球、刻度尺、可以抽气的真空管、手机等器材验证机械能守恒定律。实验装置如图所示，真空管竖直固定在铁架台上，空心铁球被固定在真空管正上方的电磁铁吸引在真空管内，真空管下方连接抽气装置。 ①断开电磁铁的电源，铁球由静止下落到缓冲垫上，用手机拍摄铁球下落过程的视频。利用视频软件得到并打印出来铁球圆心的多个时刻位置示意图如图，打印出来的位置示意图为实际轨迹的k倍，相邻两圆心位置的时间间隔为T，测量“0”、“2”两点之间的距离为，“4”、“6”两点之间的距离为，“1”、“5”两点之间的距离为，则“1”点时铁球的速度为__________。（用所给字母表示） ②铁球的质量为m，重力加速度为g，则铁球从“1”到“5”两点下落过程中动能增加量为__________，重力势能减少量为__________。（用所给字母表示） ③启动抽气装置，对真空管抽气后，重复实验得到类似图的数据，数据处理发现从“1”到“5”两点下落过程中重力势能减少量与动能增加量的差值将____（填写“增大”“减小”或“不变”）。 13. 如图所示，质量为m=1.0kg、导热性能良好的薄壁圆筒倒扣在装满水的槽中，槽底有细的进气管，管口在水面上方；筒内外的水相连通且水面高度相同，筒内封闭气体高为H=20cm；用打气筒缓慢充入压强为p0、体积为V0的气体后，圆筒恰好离开槽底；已知筒内横截面积S=100cm2，大气压强p0=1.0×105Pa，水的密度为1.0×103kg/m3，g=10m/s2，不计筒所受的浮力和进气管的体积，求： （1）圆筒刚要离开槽底时，筒内气体的压强p和筒内外液面的高度差h； （2）充气气体体积V0的大小。 14. 如图甲是花都融创某游乐设施，其工作原理是：先把游客和座椅拉升到离地一定高度处，然后使游客随座椅一起自由下落，当下落到制动开关A位置时，触发制动开始减速（制动包含机械制动和电磁制动），到达地面时速度刚好为零。整个装置简化图如图乙：MN、PQ为竖直固定的光滑的平行导轨（电阻不计）；导轨间距为，MA高度为，MP为控制安全高度的金属横杆，其电阻，N、Q两点与地面绝缘，制动开关A点下方区域（含A点所在水平边界）存在垂直于导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度。游客和座椅可视为质量、电阻、长度为L的金属棒，现将金属棒从MP处由静止释放，落至NQ时速度恰好为零。已知机械制动提供的阻力f恒为游客和座椅总重力的2倍，金属棒从MP运动到NQ的过程中，通过金属棒的电荷量，金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，忽略空气阻力，重力加速度。求： （1）金属棒刚进入磁场时，金属棒的加速度大小； （2）磁场AN的高度H； （3）整个过程中金属棒上产生的焦耳热。 15. 图（a）所示的装置中，小物块A、B质量均为m，水平面上PQ段长为l，与物块间的动摩擦因数为μ，其余段光滑．初始时，挡板上的轻质弹簧处于原长；长为r的连杆位于图中虚线位置；A紧靠滑杆（A、B间距大于2r）．随后，连杆以角速度ω匀速转动，带动滑杆作水平运动，滑杆的速度–时间图像如图（b）所示．A在滑杆推动下运动，并在脱离滑杆后与静止的B发生完全非弹性碰撞． (1)求A脱离滑杆时的速度，及A与B碰撞过程的机械能损失ΔE． (2)如果AB不能与弹簧相碰，设AB从P点到运动停止所用的时间为t1，求ω的取值范围，及t1与ω的关系式． (3)如果AB能与弹簧相碰，但不能返回到P点左侧，设每次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为Ep，求ω的取值范围，及Ep与ω的关系式（弹簧始终在弹性限度内）． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广东梅县东山中学2026届热身考物理试题 （试卷满分为100分，考试时间为75分钟。） 一、单项选择题（本题有7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是正确的。） 1. 如图所示，用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波。某一时刻的波形如图所示，绳上a、b两质点均处于波峰位置。下列说法正确的是（　　） A. a、b两质点之间的距离为半个波长 B. 若增加抖动频率，波长会减小 C. 若增加抖动频率，波速会增大 D. 从手抖动开始质点b完成的全振动次数比质点a多 【答案】B 【解析】 【详解】A．在简谐横波中，相邻两个波峰之间的距离为一个波长，所以a、b两质点之间的距离为一个波长，故A错误； B．根据波速公式（其中v为波速，为波长，f为频率） 可知当波速v不变时（波速由介质决定，在同一介质中波速不变），若增加抖动频率f，则波长会减小，故B正确； C．波速由介质决定，在同一介质中，即使增加抖动频率，波速也不会改变，故C错误； D．波是从手抖动的一端开始传播的，质点a离波源较近，b离波源较远，所以从手抖动开始质点a完成的全振动次数比质点b多，故D错误。 故选B。 2. 如图为某款条形码扫描笔的工作原理图，发光二极管发出的光频率为。将扫描笔笔口打开，在条形码上匀速移动，遇到黑色线条光几乎全部被吸收；遇到白色线条光被大量反射到光电管中的金属表面（截止频率为），产生光电流，如果光电流大于某个值，会使信号处理系统导通，将条形码变成一个个脉冲电信号。则（ ） A. 扫描笔离条形码的远近不会影响扫描条码的成功率 B. 频率为的光照到光电管的金属表面立即产生光电子 C. 若发光二极管发出频率为的光，适当增大光强，也能正常识别条形码 D. 若发光二极管发出频率为的光，则一定能识别条形码 【答案】B 【解析】 【详解】A．扫描笔离条形码越远，反射回光电管的光强越小，光电流可能低于导通阈值，会影响扫描成功率，故A错误； B．已知金属截止频率为，入射光频率，满足光电效应的产生条件；且光电效应的特点是瞬时发生，因此频率为的光照到金属表面会立即产生光电子，故B正确； C．光电效应产生的条件是入射光频率大于金属截止频率，与光强无关。​，频率低于截止频率，无论怎么增大光强，都不会产生光电效应，无法产生光电流，不能正常识别，故C错误； D． 虽然大于截止频率，能产生光电效应，但如果光强不足，白色条纹反射后的光电流仍会低于导通阈值，无法正常识别，不是“一定能识别”，故D错误。 故选B。 3. 某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率。如图甲所示，O是圆心，MN是法线，AO、BO分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径。该同学测得多组入射角和折射角，做出图像如图乙所示。则（ ） A. 光由A经O到B， B. 光由B经O到A， C. 光由A经O到B， D. 光由B经O到A， 【答案】B 【解析】 【详解】由图线可知 解得 因是入射角，是折射角，且折射角大于入射角，故光由B经O到A。 故选B。 4. 如图甲所示，后车安装了“预碰撞安全系统”，其配备的雷达会发射毫米级电磁波（毫米波），并对前车反射的毫米波进行计算；图乙所示为无线话筒，内置一个LC振荡电路，某时刻振荡电路的磁场、电场方向如图乙所示，则下列说法正确的是（ ） A. 毫米波遇到前车时会发生明显衍射现象 B. 前车的金属尾板遇到毫米波时会产生极其微弱的感应电流 C. 电容器正在放电 D. 线圈中的磁场正在增强 【答案】B 【解析】 【详解】A．毫米波波长为毫米级，波长很短，前车尺寸远大于毫米波波长，不会发生明显衍射，故A错误； B．毫米波是变化的电磁波，入射到金属尾板时，变化的电磁场会在金属中激发感应电流，由于毫米波功率很小，因此感应电流极其微弱，故B正确； CD． 根据电容器电场方向向上，可知下极板带正电、上极板带负电；结合线圈磁场方向，由安培定则可判断出电流方向为流向电容器下极板，说明电容器正在充电。充电过程中，磁场能转化为电场能，电流逐渐减小，线圈中的磁场正在减弱，故CD错误。 故选B。 5. 大雾天气，司机以的速度在水平路面上向前行驶，突然发现汽车已开到一个丁字路口，前面处是一条小河，司机可采用紧急刹车或紧急转弯两种方法避险。已知车与地面之间的动摩擦因数为0.6，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列措施中正确的是（　　） A. 紧急刹车 B. 紧急转弯 C. 两种都可以 D. 两种都不可以 【答案】A 【解析】 【详解】由题意紧急刹车得位移为 又由牛顿第二定律得 解得 故紧急刹车是安全的，而紧急拐弯需要很大的向心力，容易发生侧翻是不安全的。 故选A。 6. 图（1）为某款手机充电器的铭牌信息，某家庭电路两端电压随时间变化的关系如图（2）所示，手机充电器工作时，可近似看成一理想变压器，下列说法正确的是（ ） A. 该充电器原副线圈均以最小电压正常工作时，原副线圈电流的频率之比为 B. 该充电器原副线圈均以最小电压正常工作时，原线圈中的电流有效值为40 A C. 该充电器在家庭电路中以最大功率使用时，原副线圈的匝数之比为 D. 该充电器的最大输出功率为66 W 【答案】D 【解析】 【详解】A．理想变压器不能改变交变电流的频率，该充电器原副线圈均以最小电压正常工作时，原副线圈电流的频率之比为1:1，故A错误； B．该充电器原副线圈均以最小电压正常工作时，由图（1）可知原线圈电压，副线圈电压，副线圈电流，根据理想变压器输入功率等于输出功率有 解得 即原线圈中的电流有效值为，故B错误； C．由图（2）可知家庭电路交流电压最大值，则有效值 解得 该充电器在家庭电路中以最大功率使用时，由图（1）可知副线圈电压，根据理想变压器原副线圈电压与匝数的关系有 解得 即原副线圈的匝数之比为20:1，故C错误； D．由图（1）铭牌信息可知，该充电器的最大输出电压，最大输出电流，则最大输出功率为 解得 可知该充电器的最大输出功率为，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，水平线a、b、c、d为匀强电场中的等差等势线，一个质量为m、电荷量绝对值为q的负电荷的粒子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两个点，已知该粒子在A点的速度大小为，在B点的速度大小为，且方向与等势线平行，A、B连线长为L，连线与竖直方向的夹角为θ，粒子所受重力忽略不计，则（ ） A. 粒子从A到B的过程中电场力做正功 B. A点电势小于B点电势 C. 粒子在B点的电势能大于在A点的电势能 D. 若场强大小为E，则 【答案】C 【解析】 【详解】A．由粒子运动轨迹向下弯曲可知，粒子受到的电场力方向竖直向下，粒子从点运动到点的过程中，粒子在竖直方向的位移向上，与电场力方向相反，电场力做负功，故A错误； B．粒子受到的电场力方向竖直向下，由于粒子带负电，可知匀强电场的方向竖直向上，根据沿电场线方向电势逐渐降低可知，点电势高于点电势，故B错误； C．由前面分析可知，粒子从点运动到点的过程中，电场力做负功，根据电场力做功与电势能变化的关系可知，粒子的电势能增加，即粒子在点的电势能大于在点的电势能，故C正确； D．已知、连线长为，连线与竖直方向的夹角为，则、两点沿电场线方向的距离为，根据匀强电场中电势差与电场强度的关系有 解得 与选项中给出的表达式不符，故D错误。 故选C。 二、多项选择题（本题有3小题，每小题6分，共18分。每小题给出的四个选项中，有多个选项是正确的，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。） 8. 地球绕太阳的公转可视为轨道半径为、周期为的匀速圆周运动，彗星的椭圆轨道与地球轨道外切，其远日点到太阳中心的距离为；小行星的椭圆轨道与地球轨道内切，其近日点到太阳的距离为，假设所有轨道共面。已知太阳位于椭圆的一个焦点上，质量为为万有引力常量。不考虑彗星和小行星与地球之间的相互作用力，则下列说法正确的有（　　） A. 彗星A在远日点的速度大于地球的公转速度 B. 小行星B在近日点的加速度大小为 C. 彗星A从远日点向近日点运动时，太阳对它的万有引力做正功 D. 彗星A从近日点运动到远日点的时间与地球公转周期的比值为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．地球做匀速圆周运动，其速度为 ，由于彗星A的轨道是椭圆，它在远日点之后会向太阳靠近，说明它在该点的速度不足以维持圆周运动，所以 ，故A错误； B．根据牛顿第二定律可得 ，故B正确； C．彗星A从远日点向近日点运动时，它在太阳引力的作用下向太阳靠近。太阳对它的万有引力做正功，故C正确； D．根据开普勒第三定律可得 代入，得，故D错误。 故选BC。 9. 图为高层安装空调时吊运外机的场景简化图。一名工人在高处控制绳子P，另一名工人站在水平地面上拉住另一根绳子Q。在吊运的过程中，地面上的工人在缓慢后退时缓慢放绳，空调外机M缓慢竖直上升，绳子Q与竖直方向的夹角β保持不变，绳子质量忽略不计，则（　　） A. 绳子P上的拉力不断变大 B. 绳子Q上的拉力先变小后变大 C. 地面工人所受的支持力不断变小 D. 地面工人所受的摩擦力先变大后变小 【答案】AC 【解析】 【详解】A B．对空调外机进行受力分析可知，空调外机分别受到绳P、Q的拉力、和自身的重力的作用而平衡，受力分析如图所示 将这三个力构成矢量三角形，如图所示 由图可知，地面上的工人在缓慢后退并缓慢放绳的过程中，不变，逐渐增大，、均增大，故A正确，B错误； CD．对地面上工人进行受力分析可知，该工人受到重力、地面的支持力、绳Q的拉力以及地面的摩擦力四个力的作用处于平衡状态，受力分析如图所示 竖直方向平衡方程为 水平方向平衡方程为 其中不变，绳子Q的拉力增大，所以该工人受到的支持力减小，摩擦力增大，故C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图为弹跳玩具，底部是一个质量为m的底座，通过轻弹簧与顶部一质量的小球相连，同时用轻质无弹性的细绳将底座和小球连接，稳定时绳子刚好伸直无张力。用手将小球按下一段距离后释放，小球运动到初始位置处时，细绳瞬间绷紧，带动底座离开地面，一起向上运动，底座离开地面后上升的最大高度为h，重力加速度为g，则（ ） A. 松手后到玩具上升到最大高度的过程中，玩具的机械能守恒 B. 绳子绷紧前的瞬间，小球的速度为 C. 从释放到玩具离开地面，地面对玩具的冲量大小为 D. 释放瞬间，弹簧的弹性势能一定大于 【答案】BD 【解析】 【详解】A．绳子瞬间绷紧的过程中，小球与底座发生完全非弹性碰撞，系统的机械能有损失，故A错误； B．底座离开地面后，小球与底座共同做竖直上抛运动，设共同上升的初速度为，根据运动学公式有 解得 绳子瞬间绷紧的过程，取竖直向上为正方向，根据动量守恒定律有 代入数据解得 故B正确； C．从释放到玩具离开地面的过程，设运动时间为，取竖直向上为正方向，对玩具系统根据动量定理有 由于运动时间，推导可得地面对玩具的冲量大小满足 故C错误； D．设小球被按下的距离为，释放瞬间弹簧的弹性势能为，由于小球在初始位置处绳子刚好伸直无张力，此时弹簧处于压缩状态，设此时弹簧的弹性势能为，从小球释放到运动至初始位置的过程，对小球和弹簧组成的系统根据机械能守恒定律有 联立代入数据解得 由于且，推导可得 故D正确。 故选BD。 三、非选择题（共54分） 11. 某实验小组设计了如图甲所示的实验电路来测量电源的电动势和内阻。实验器材有：待测电源，阻值为的定值电阻，内阻可忽略的电流表，由粗细均匀的四分之一圆弧电阻丝构成的变阻器（总阻值也为，变阻器上有可指示滑片转过的角度的刻度盘），开关，导线若干。回答下列问题： （1）闭合开关，在滑片逆时针转动的过程中，电流表示数____，电路消耗的总功率____（均填“增大”或“减小”） （2）在实验中转动滑片，改变角度（弧度制），测量通过定值电阻的电流，以为纵坐标、为横坐标绘制出的图像如图乙所示。已知图线的斜率为，纵截距为b，则电源的电动势E=____________（用k、b、表示）。 【答案】（1） ①. 增大 ②. 减小 （2） 【解析】 【小问1详解】 [1]滑片逆时针转动，变阻器接入电路的阻值增大，外电路的总电阻增大，路端电压增大，电流表示数增大。 [2]电路的总电阻增大，故干路电流减小，电路消耗的总功率减小。 【小问2详解】 滑片转过的角度时，圆弧电阻丝 闭合电路欧姆定律可知 其中 联立整理得 结合图线可知斜率为，纵截距为 解得， 12. 请完成下列实验操作和数据处理。 （1）在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，用20分度的游标卡尺测量小球的直径，示数如图所示，读数为__________cm。 （2）实验小组利用铁架台、电磁铁、空心铁球、刻度尺、可以抽气的真空管、手机等器材验证机械能守恒定律。实验装置如图所示，真空管竖直固定在铁架台上，空心铁球被固定在真空管正上方的电磁铁吸引在真空管内，真空管下方连接抽气装置。 ①断开电磁铁的电源，铁球由静止下落到缓冲垫上，用手机拍摄铁球下落过程的视频。利用视频软件得到并打印出来铁球圆心的多个时刻位置示意图如图，打印出来的位置示意图为实际轨迹的k倍，相邻两圆心位置的时间间隔为T，测量“0”、“2”两点之间的距离为，“4”、“6”两点之间的距离为，“1”、“5”两点之间的距离为，则“1”点时铁球的速度为__________。（用所给字母表示） ②铁球的质量为m，重力加速度为g，则铁球从“1”到“5”两点下落过程中动能增加量为__________，重力势能减少量为__________。（用所给字母表示） ③启动抽气装置，对真空管抽气后，重复实验得到类似图的数据，数据处理发现从“1”到“5”两点下落过程中重力势能减少量与动能增加量的差值将____（填写“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】（1）1.380 （2） ①. ②. ③. ④. 减小 【解析】 【小问1详解】 由游标卡尺的读数，可得小球的直径为 【小问2详解】 ①[1]由题知，打印出来的位置示意图为实际轨迹的k倍，故“0”、“2”两点之间的实际距离为，根据匀变速直线运动的推论，可知中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，可得经过“1”点时铁球的速度为“0”、“2”两点之间平均速度，则有 ②[2[3]]同理，经过“5”点时铁球的速度为 则铁球从“1”到“5”两点下落过程中动能增加量 重力势能减少量 ③[4]启动抽气装置，对真空管抽气后，管内空气减少，空气阻力减小，空气阻力做的负功减少，故从“1”到“5”两点下落过程中重力势能减少量与动能增加量的差值将减小。 13. 如图所示，质量为m=1.0kg、导热性能良好的薄壁圆筒倒扣在装满水的槽中，槽底有细的进气管，管口在水面上方；筒内外的水相连通且水面高度相同，筒内封闭气体高为H=20cm；用打气筒缓慢充入压强为p0、体积为V0的气体后，圆筒恰好离开槽底；已知筒内横截面积S=100cm2，大气压强p0=1.0×105Pa，水的密度为1.0×103kg/m3，g=10m/s2，不计筒所受的浮力和进气管的体积，求： （1）圆筒刚要离开槽底时，筒内气体的压强p和筒内外液面的高度差h； （2）充气气体体积V0的大小。 【答案】（1）1.01×105Pa，h=0.1m；（2）V0=1.03×10-3m3 【解析】 【分析】 【详解】（1）当圆筒恰好离开水槽时，对圆筒受力分析，有 p0S+mg=pS 代入数据，圆筒刚要离开槽底时，筒内气体的压强 p=1.01×105Pa 这时筒内液面下降h，有 p=p0+gh 解得圆筒刚要离开槽底时，筒内外液面的高度差 h=0.1m （2）根据玻意耳定律，有 p0（HS+V0)=p（HS+hS） 解得充气气体体积V0的大小 V0=1.03×10-3m3 14. 如图甲是花都融创某游乐设施，其工作原理是：先把游客和座椅拉升到离地一定高度处，然后使游客随座椅一起自由下落，当下落到制动开关A位置时，触发制动开始减速（制动包含机械制动和电磁制动），到达地面时速度刚好为零。整个装置简化图如图乙：MN、PQ为竖直固定的光滑的平行导轨（电阻不计）；导轨间距为，MA高度为，MP为控制安全高度的金属横杆，其电阻，N、Q两点与地面绝缘，制动开关A点下方区域（含A点所在水平边界）存在垂直于导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度。游客和座椅可视为质量、电阻、长度为L的金属棒，现将金属棒从MP处由静止释放，落至NQ时速度恰好为零。已知机械制动提供的阻力f恒为游客和座椅总重力的2倍，金属棒从MP运动到NQ的过程中，通过金属棒的电荷量，金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，忽略空气阻力，重力加速度。求： （1）金属棒刚进入磁场时，金属棒的加速度大小； （2）磁场AN的高度H； （3）整个过程中金属棒上产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 进入磁场前，金属棒做自由落体运动 解得 在A点对金属棒进行分析，由牛顿第二定律有 且 又 则感应电流 感应电动势 联立解得 【小问2详解】 在磁场区域，通过金属棒的电量 又平均感应电流 平均感应电动势 磁通量变化量 联立解得磁场的高度 【小问3详解】 从进入磁场到落地过程，对金属棒由动能定理得 解得 由功能关系可知 整个过程中金属棒上产生的焦耳热 联立解得 15. 图（a）所示的装置中，小物块A、B质量均为m，水平面上PQ段长为l，与物块间的动摩擦因数为μ，其余段光滑．初始时，挡板上的轻质弹簧处于原长；长为r的连杆位于图中虚线位置；A紧靠滑杆（A、B间距大于2r）．随后，连杆以角速度ω匀速转动，带动滑杆作水平运动，滑杆的速度–时间图像如图（b）所示．A在滑杆推动下运动，并在脱离滑杆后与静止的B发生完全非弹性碰撞． (1)求A脱离滑杆时的速度，及A与B碰撞过程的机械能损失ΔE． (2)如果AB不能与弹簧相碰，设AB从P点到运动停止所用的时间为t1，求ω的取值范围，及t1与ω的关系式． (3)如果AB能与弹簧相碰，但不能返回到P点左侧，设每次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为Ep，求ω的取值范围，及Ep与ω的关系式（弹簧始终在弹性限度内）． 【答案】(1)v0＝ωr； (2)； (3)； 【解析】 【分析】 【详解】（1）滑杆达到最大速度时A与其脱离．由题意，得 v0＝ωr 设AB碰撞后的共同速度为v1，由动量守恒定律 mv0＝2mv1 碰撞过程中的机械能损失为 解得 （2）AB不能与弹簧相碰，设AB在PQ上运动的加速度大小为a，由牛顿第二定律及运动学规律 ，v1=at1， 由题知 联立解得 ， （3）AB能与弹簧相碰，有 不能返回到P点左侧，有 解得 AB在Q点速度为v2，AB碰后到达Q点过程，由动能定理 AB与弹簧接触到压缩最短过程，由能量守恒 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $