精品解析：2026届山西省定襄县定襄中学校模拟预测物理试题

高三物理 本试卷总分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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. 如图甲所示，光电管阴极为某金属材料，实验小组通过图甲中的电路来探究该金属的遏止电压与入射光频率的关系，并作出了的关系图像如图乙所示。已知普朗克常量，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中端应与电源的正极相连 B. C. 用能量子为的光照射阴极，金属上会有光电子逸出 D. 用频率为的光照射阴极，当电压表示数为时，电流表示数为0 2. 某物理学习兴趣小组研究公交车的运动，公交车进站过程可认为做匀减速直线运动直至停下。公交车在最初内通过的位移与最后内通过的位移之比为，若公交车运动的加速度大小为，下列说法正确的是（ ） A. 公交车运动的总位移为 B. 公交车在最初与最后内通过的位移之差为 C. 公交车的初速度为 D. 公交车运动的时间为 3. 2025年1月21日1时12分，经过约8.5小时的出舱活动，神舟十九号乘组的航天员在空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下，完成了空间站空间碎片防护装置安装、舱外设备设施巡检等任务。空间站运行圆轨道距地面高度约。航天员进行舱外巡检任务时与空间站相对静止。已知地球半径，取，下列说法正确的是（ ） A. 此时航天员所受的重力大于其在地表时所受的重力 B. 空间站运行速度大于 C. 空间站绕地球运转的周期约为 D. 与空间站同轨运行的卫星加速后会与空间站相撞 4. 如图所示，在空间直角坐标系中有、、、、五个点，其中、、在轴上，在轴上，在轴上，且、、、四点到原点的距离均相等，在、两点分别放置一个带电荷量为和的点电荷，下列说法正确的是（ ） A. 点和点的电场强度相同 B. 点和点的电势相等 C. 负试探电荷在点的电势能大于其在点的电势能 D. 将正试探电荷沿直线从点移动到点，电场力先做负功后做正功 5. 如图所示，、、、表示一定质量的理想气体循环过程中的四个状态，其中的延长线过原点，平行于轴，平行于轴，下列说法正确的是（ ） A. 从状态到，可能在绝热条件下进行 B. 从状态到，气体对外做的功等于气体吸收的热量 C. 从状态到，气体体积不变 D. 从状态到，气体对外做功，吸收热量 6. 波源、的平衡位置分别位于原点和处，时刻，两波源同时开始做简谐运动，在时刻两波形图如图所示。已知两机械波均沿轴传播且波速大小相同，波源的振动频率为，质点、的平衡位置分别为、。下列说法正确的是（ ） A. 波源的周期为 B. 时质点位于平衡位置 C. 两列机械波会发生干涉，处为振动减弱点 D. 时，质点的位移为 7. 如图为一种简易“千斤顶”的示意图，竖直轻杆被套管限制，只能在竖直方向运动，轻杆上方放置质量为的重物，轻杆下端通过小滑轮放在水平面上的斜面体上，对斜面体施加水平方向的推力即可将重物缓慢顶起，若斜面体的倾角为，不计各处摩擦和阻力，为了顶起重物，下列说法正确的是（ ） A. 越小，需要施加的力越大 B. 越大，轻杆与套管之间的作用力越大 C. 越大，系统整体对地面的压力越大 D. 越大，系统整体对地面的压力越小 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，有两个或两个以上选项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 学习小组用如图所示的装置来测量空气阻力对小球所做的功。小组同学将细线一端固定在力学传感器上的点，另一端与质量为的小球相连。小组同学测得细线的长度，小球的半径远小于线长。现将细线拉直，并使其位于水平位置，然后将小球由静止释放。当小球运动到最低点时，传感器的示数，取。下列说法正确的是（ ） A. 小球运动到最低点时向心力大小为 B. 小球运动到最低点时的速度大小为 C. 小球运动过程中加速度始终沿绳指向点 D. 小球运动到最低点的过程中，空气阻力对小球做的功为 9. 在如图所示的电路中，是定值电阻，、是滑动变阻器。电源的电动势为，内阻为，接通开关，质量为的带电油滴恰能静止在水平放置的两金属板间。已知为理想二极管，下列说法正确的是（ ） A. 仅将的滑片向右移动，油滴将向上运动 B. 仅将的滑片向右移动，油滴将向下运动 C. 仅减小电容器两极板间的距离，油滴将向下运动 D. 仅断开开关，油滴将静止 10. 如图为牵引力和车速倒数的关系图像。若汽车质量为，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，设其最大车速为，下列说法正确的是（ ） A. 汽车所受阻力为 B. 汽车车速为时，功率为 C. 汽车匀加速运动时的加速度为 D. 汽车匀加速所需时间为 三、非选择题：本题共5题，共54分。 11. 某学习小组通过以下实验来测量定值电阻的阻值。实验器材如下： A．电源（电动势，内阻不计）； B．滑动变阻器（）； C．电压表（量程，内阻约为）； D．电压表（量程，内阻为）； E．待测定值电阻（约几千欧）； F．开关、导线若干。 （1）自行设计合理电路图来测量待测电阻阻值，结合你设计的电路图将图甲所示的实物图连接完整。 （2）闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑片调节至__________（填“c”或“d”）端。实验中调节滑动变阻器的滑片至合适位置，电压表的指针如图乙所示，其示数为__________。 （3）当电压表的示数如图乙所示时，电压表的示数为9.2V电阻的阻值为__________。 （4）要将电压表改装为量程为的电压表，则应在其旁边__________（填“串联”或“并联”）一个阻值为__________的定值电阻。 12. 重力加速度参数广泛应用于地球物理、空间科学、航空航天等领域。高精度的重力加速度值的测量对重力场模型建立与完善、自然灾害预警、矿物勘探、大地水准面绘制等领域有着重要的作用。某同学在“用单摆周期公式测量重力加速度”的实验中，利用了智能手机和两个相同的圆柱体小磁粒进行了如下实验，实验装置如图甲所示： （1）用铁夹将摆线上端固定在铁架台上，将两个小磁粒的圆柱底面吸在一起，细线夹在两个小磁粒中间做成单摆，则关于器材选择及测量时的一些实验操作，下列说法正确的是__________（填正确答案标号）。 A．摆线尽量选择细些、伸缩性小些且适当长一些的 B．小磁粒尽量选择质量大些、体积小些的 C．为了使摆的周期大一些以方便测量，应使摆角大一些 （2）用刻度尺测量悬线的长度为，用游标卡尺测得小磁粒的底面直径为，算出摆长。 （3）将智能手机磁传感器置于小磁粒平衡位置正下方，打开手机智能磁传感器，测量磁感应强度的变化。 （4）将小磁粒由平衡位置拉开一个小角度，由静止释放，手机软件记录磁感应强度的变化曲线如图乙所示。 回答下列问题： ①由图乙可知，单摆的周期为__________（用表示）； ②改变悬线长度，重复实验操作，得到多组数据，画出对应的图像如图丙所示，算出图像的斜率为，则重力加速度的表达式为__________（用题中所给物理量的符号表示）； ③图丙中图线不过原点的原因是__________；则由②计算得到的重力加速度的测量值__________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 （5）关于摩擦力可以忽略的斜面上的单摆，某同学猜想单摆做小角度摆动时周期满足，如图丁所示。为了检验猜想正确与否，他设计了如下实验：如图戊所示，铁架台上装一根重垂线，在铁架台的立柱跟重垂线平行的情况下，将小球、摆线、摆杆组成的“杆线摆”装在立柱上，调节摆线的长度，使摆杆与立柱垂直，摆杆可绕着立柱自由转动，且不计其间的摩擦。如图己所示，把铁架台底座的一侧垫高，立柱倾斜，静止时摆杆与重垂线的夹角为，小球实际上相当于是在一倾斜平面上运动。下列图像能直观地检验猜想是否正确的是__________（填正确答案标号）。 A．图像 B．图像 C．图像 13. 扇形玻璃砖和直角三角形玻璃砖平铺在水平桌面上，其俯视图如图所示，其中扇形的半径为，圆心角为，三角形中，、的连线垂直于边，。一束激光以的入射角射向边上的点，光线从边射出后垂直于射入扇形玻璃砖。已知两玻璃砖对该光的折射率相等，长为，光在空气中的传播速度为。 （1）求两玻璃砖对该光的折射率。 （2）设光线由点射出扇形玻璃砖，请作出光线从点传播至点的光路图，并求出光线在扇形玻璃砖中传播所用的时间。 14. 如图甲所示，在竖直平面内平行放置了两根完全相同的金属导轨，导轨间距。其中和段是足够长的光滑竖直轨道；和段是光滑圆弧轨道，和段是与水平面成的足够长的粗糙倾斜直轨道；图乙是其正视图，其中竖直轨道处于的垂直于导轨平面水平向右的匀强磁场中，倾斜直轨道处于的沿轨道斜面向下的匀强磁场中。之间连接一阻值为的电阻。现有两根质量均为，电阻均为，长度均为的金属棒M和N，其中M棒紧贴竖直轨道从离高处由静止释放，同时N棒从足够高的倾斜轨道由静止释放。运动中两金属棒与导轨始终垂直且紧密接触，M棒竖直下落至前已经达到匀速。取，（，）求： （1）M棒到达时的速度大小； （2）M棒从静止开始运动到的过程中，通过电阻的电荷量以及电阻中产生的焦耳热； （3）M棒从静止开始运动到所需时间。 15. 如图所示，光滑水平面上固定质量为、倾角为的斜面，在斜面右侧有个质量均为的物块，质量为的滑块从光滑斜面顶端由静止释放。已知，取。 （1）求滑块到达斜面底端时的速度大小。 （2）斜面底端有一小圆弧，使斜面和地面平滑连接。 ①若所有的碰撞均为完全非弹性碰撞，求第1个物块的最终速度大小。 ②若所有的碰撞均为弹性碰撞，求第1个物块的最终速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理 本试卷总分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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. 如图甲所示，光电管阴极为某金属材料，实验小组通过图甲中的电路来探究该金属的遏止电压与入射光频率的关系，并作出了的关系图像如图乙所示。已知普朗克常量，下列说法正确的是（ ） A. 图甲中端应与电源的正极相连 B. C. 用能量子为的光照射阴极，金属上会有光电子逸出 D. 用频率为的光照射阴极，当电压表示数为时，电流表示数为0 【答案】D 【解析】 【详解】A．测量遏止电压时，光电管两端应加反向电压，即阳极接低电势，阴极接高电势。由图甲可知，光电管左端极板（阳极）接在变阻器左端（与端相连），右端极板（阴极）接在滑片上。若要使，则滑片电势应高于变阻器左端电势，故电流应从流向，即端接电源正极，端接电源负极，故A错误； B．根据爱因斯坦光电效应方程， 可得 由图乙可知，纵轴截距为，即，解得逸出功 当时，，则，解得，故B错误； C．由B选项分析可知金属的逸出功。当入射光能量时，因，不能发生光电效应，金属上不会有光电子逸出，故C错误； D．当入射光频率为时，根据光电效应方程，光电子的最大初动能 对应的遏止电压 实验探究遏止电压，电压表测量的是反向电压，当电压表示数为时，反向电压，光电子无法到达阳极，电路中电流为0，故D正确。 故选D。 2. 某物理学习兴趣小组研究公交车的运动，公交车进站过程可认为做匀减速直线运动直至停下。公交车在最初内通过的位移与最后内通过的位移之比为，若公交车运动的加速度大小为，下列说法正确的是（ ） A. 公交车运动的总位移为 B. 公交车在最初与最后内通过的位移之差为 C. 公交车的初速度为 D. 公交车运动的时间为 【答案】B 【解析】 【详解】C．将匀减速到0的运动逆向视为初速度为0的匀加速直线运动，最后4s位移为 公交车最初4s的位移 由题意，代入题中数据，解得 故C错误； AD．由上述分析，代入初速度，得到总时间 总位移 故AD错误； B．最初4s位移 公交车在最初与最后内通过的位移之差为 故B正确。 故选B。 3. 2025年1月21日1时12分，经过约8.5小时的出舱活动，神舟十九号乘组的航天员在空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下，完成了空间站空间碎片防护装置安装、舱外设备设施巡检等任务。空间站运行圆轨道距地面高度约。航天员进行舱外巡检任务时与空间站相对静止。已知地球半径，取，下列说法正确的是（ ） A. 此时航天员所受的重力大于其在地表时所受的重力 B. 空间站运行速度大于 C. 空间站绕地球运转的周期约为 D. 与空间站同轨运行的卫星加速后会与空间站相撞 【答案】C 【解析】 【详解】A．万有引力近似等于重力，满足 空间站轨道半径 故航天员在轨道上所受重力小于地表重力，故A错误； B．第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的轨道环绕速度，环绕速度公式 解得 轨道半径越大环绕速度越小，故空间站运行速度小于7.9km/s，故B错误； C．根据万有引力提供向心力 结合黄金代换 代入数据解得，与选项中90min接近，故C正确； D．同轨运行的卫星加速后，所需向心力增大，万有引力不足以提供心力，卫星将做离心运动，轨道高度升高，不会与空间站相撞，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，在空间直角坐标系中有、、、、五个点，其中、、在轴上，在轴上，在轴上，且、、、四点到原点的距离均相等，在、两点分别放置一个带电荷量为和的点电荷，下列说法正确的是（ ） A. 点和点的电场强度相同 B. 点和点的电势相等 C. 负试探电荷在点的电势能大于其在点的电势能 D. 将正试探电荷沿直线从点移动到点，电场力先做负功后做正功 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据等量异种电荷的电场分布可知，c、d两点的电场强度大小相等，方向均平行于x轴指向右，所以c、d两点电场强度相同，故A正确； B．O点和c点在ab连线的中垂面上，所以电势相等。ab连线的电场沿轴正方向，沿着电场线的方向电势降低，所以 即，故B错误； C．根据 又因为 所以负试探电荷在点的电势能小于其在点的电势能，故C错误； D．将正试探电荷沿直线从点移动到点，则正电荷一直在ab连线的中垂面内运动，即在同一等势面内运动，电势能不变，所以电场力不做功，故D错误。 故选A。 5. 如图所示，、、、表示一定质量的理想气体循环过程中的四个状态，其中的延长线过原点，平行于轴，平行于轴，下列说法正确的是（ ） A. 从状态到，可能在绝热条件下进行 B. 从状态到，气体对外做的功等于气体吸收的热量 C. 从状态到，气体体积不变 D. 从状态到，气体对外做功，吸收热量 【答案】B 【解析】 【详解】A．是等压过程（平行轴，不变），升高，因此 由盖-吕萨克定律，升高则增大，气体对外做功，则 根据热力学第一定律 得，过程必须吸热，不可能绝热，故A错误； B．是等温过程（平行轴，不变），因此 由玻意耳定律，减小则增大，气体对外做功，则 根据热力学第一定律得 得，即气体对外做的功等于吸收的热量，故B正确； C．延长线过原点，说明是等容线，而的斜率小于的斜率，由 得，因此过程体积减小，故C错误； D．在过原点的直线上，斜率不变，因此体积不变，气体做功，并不对外做功；仅温度升高、内能增大、吸热，故D错误。 故选B。 6. 波源、的平衡位置分别位于原点和处，时刻，两波源同时开始做简谐运动，在时刻两波形图如图所示。已知两机械波均沿轴传播且波速大小相同，波源的振动频率为，质点、的平衡位置分别为、。下列说法正确的是（ ） A. 波源的周期为 B. 时质点位于平衡位置 C. 两列机械波会发生干涉，处为振动减弱点 D. 时，质点的位移为 【答案】D 【解析】 【详解】A．波源的频率，因此的周期 由的波形可知，产生的波传播了，恰好为一个波长，因此波长，波速 题目说明两波波速大小相等，因此 的波长为，因此的周期，故A错误； B．质点在，波从传到的时间 因此时，振动的时间 波源起振方向向下，经过后运动到波谷（），不是平衡位置，故B错误； C．两波周期频率不相同，不能发生干涉，故C错误； D．波从和传到的时间均为 因此振动的时间 质点从平衡位置开始振动，则波源引起的振动位移为，波源起振方向向上，经过后运动到波峰（），总位移，故D正确。 故选D。 7. 如图为一种简易“千斤顶”的示意图，竖直轻杆被套管限制，只能在竖直方向运动，轻杆上方放置质量为的重物，轻杆下端通过小滑轮放在水平面上的斜面体上，对斜面体施加水平方向的推力即可将重物缓慢顶起，若斜面体的倾角为，不计各处摩擦和阻力，为了顶起重物，下列说法正确的是（ ） A. 越小，需要施加的力越大 B. 越大，轻杆与套管之间的作用力越大 C. 越大，系统整体对地面的压力越大 D. 越大，系统整体对地面的压力越小 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．对轻杆和重物整体受力分析，竖直方向受重力和斜面支持力的竖直分量，由平衡条件可得；对斜面体受力分析，水平方向受推力和压力的水平分量，由平衡条件可得，且，联立解得。越小，越小，需要施加的力越小，故A错误； B．对轻杆和重物整体，水平方向受套管的作用力和斜面支持力的水平分量，由平衡条件可得，结合可得。越大，越大，轻杆与套管之间的作用力越大，故B正确； CD．对斜面体、轻杆和重物组成的系统整体受力分析，竖直方向只受总重力和地面的支持力，由平衡条件可得，根据牛顿第三定律，系统整体对地面的压力大小等于总重力，与无关，故C、D错误。 故选B。 【点睛】 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，有两个或两个以上选项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 学习小组用如图所示的装置来测量空气阻力对小球所做的功。小组同学将细线一端固定在力学传感器上的点，另一端与质量为的小球相连。小组同学测得细线的长度，小球的半径远小于线长。现将细线拉直，并使其位于水平位置，然后将小球由静止释放。当小球运动到最低点时，传感器的示数，取。下列说法正确的是（ ） A. 小球运动到最低点时向心力大小为 B. 小球运动到最低点时的速度大小为 C. 小球运动过程中加速度始终沿绳指向点 D. 小球运动到最低点的过程中，空气阻力对小球做的功为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小球运动到最低点时，向心力由拉力和重力的合力提供，故A错误； B．由向心力公式 代入解得，故B正确； C．小球做变速圆周运动，速度大小不断变化，除了指向O点的向心加速度，还有改变速度大小的切向加速度，合加速度不沿绳指向O点，故C错误； D．对小球从释放到最低点过程应用动能定理 代入解得，故D正确。 故选BD。 9. 在如图所示的电路中，是定值电阻，、是滑动变阻器。电源的电动势为，内阻为，接通开关，质量为的带电油滴恰能静止在水平放置的两金属板间。已知为理想二极管，下列说法正确的是（ ） A. 仅将的滑片向右移动，油滴将向上运动 B. 仅将的滑片向右移动，油滴将向下运动 C. 仅减小电容器两极板间的距离，油滴将向下运动 D. 仅断开开关，油滴将静止 【答案】AD 【解析】 【详解】A．油滴原静止，满足 滑片右移，​接入电阻减小，干路电流增大，电压升高。二极管允许充电，电容器电压升高，场强​增大，电场力大于重力，油滴向上运动，故A正确； B．滑片右移，​不变，干路电流不变，电压不变，电容器电压不变，场强不变，油滴仍静止，故B错误； C．减小极板间距，电容增大，二极管允许充电，电容器电压保持不变，场强随减小而增大，电场力大于重力，油滴向上运动，故C错误； D．断开开关S，二极管阻止电容器放电，电容器带电量不变，由得不变，则场强不变，油滴仍保持静止，故D正确。 故选AD。 10. 如图为牵引力和车速倒数的关系图像。若汽车质量为，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，设其最大车速为，下列说法正确的是（ ） A. 汽车所受阻力为 B. 汽车车速为时，功率为 C. 汽车匀加速运动时的加速度为 D. 汽车匀加速所需时间为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．结合图像分析：汽车从静止启动，先做匀加速直线运动，牵引力恒定，对应图像的水平段； 当功率达到额定功率后，功率保持不变 随线性变化，对应图像的斜线段，取斜线上点，，得额定功率  当牵引力减小到等于阻力时，速度达到最大值，则，故A正确； B．匀加速阶段牵引力，匀加速的末速度 车速，仍处于匀加速阶段，功率，故B正确； C． 由牛顿第二定律 代入数据得，故C错误； D． 匀加速末速度，，得匀加速时间，故D错误。 故选AB。 三、非选择题：本题共5题，共54分。 11. 某学习小组通过以下实验来测量定值电阻的阻值。实验器材如下： A．电源（电动势，内阻不计）； B．滑动变阻器（）； C．电压表（量程，内阻约为）； D．电压表（量程，内阻为）； E．待测定值电阻（约几千欧）； F．开关、导线若干。 （1）自行设计合理电路图来测量待测电阻阻值，结合你设计的电路图将图甲所示的实物图连接完整。 （2）闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑片调节至__________（填“c”或“d”）端。实验中调节滑动变阻器的滑片至合适位置，电压表的指针如图乙所示，其示数为__________。 （3）当电压表的示数如图乙所示时，电压表的示数为9.2V电阻的阻值为__________。 （4）要将电压表改装为量程为的电压表，则应在其旁边__________（填“串联”或“并联”）一个阻值为__________的定值电阻。 【答案】（1） （2） ①. c ②. 2.40 （3）8500 （4） ①. 串联 ②. 【解析】 【小问1详解】 采用伏伏法测电阻，为了减小误差，需要将已知电阻的电压表和待测电阻串联，滑动变阻器电阻远小于待测电阻的阻值，所以只能用分压式接法。 【小问2详解】 [1]闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑片调节至c处，此时待测电阻电压为0，起到保护电路的作用。 [2]电压表的量程是，分度值是0.1V，所以示数为2.40V。 【小问3详解】 待测电阻的电压为 通过待测电阻的电流为 则待测电阻的阻值为 【小问4详解】 [1]要将电压表改装成大量程的电压表需要串联一个电阻来分担一定的电压。 [2]满偏电流为 则改装后的电阻为 所以串联的电阻大小为 12. 重力加速度参数广泛应用于地球物理、空间科学、航空航天等领域。高精度的重力加速度值的测量对重力场模型建立与完善、自然灾害预警、矿物勘探、大地水准面绘制等领域有着重要的作用。某同学在“用单摆周期公式测量重力加速度”的实验中，利用了智能手机和两个相同的圆柱体小磁粒进行了如下实验，实验装置如图甲所示： （1）用铁夹将摆线上端固定在铁架台上，将两个小磁粒的圆柱底面吸在一起，细线夹在两个小磁粒中间做成单摆，则关于器材选择及测量时的一些实验操作，下列说法正确的是__________（填正确答案标号）。 A．摆线尽量选择细些、伸缩性小些且适当长一些的 B．小磁粒尽量选择质量大些、体积小些的 C．为了使摆的周期大一些以方便测量，应使摆角大一些 （2）用刻度尺测量悬线的长度为，用游标卡尺测得小磁粒的底面直径为，算出摆长。 （3）将智能手机磁传感器置于小磁粒平衡位置正下方，打开手机智能磁传感器，测量磁感应强度的变化。 （4）将小磁粒由平衡位置拉开一个小角度，由静止释放，手机软件记录磁感应强度的变化曲线如图乙所示。 回答下列问题： ①由图乙可知，单摆的周期为__________（用表示）； ②改变悬线长度，重复实验操作，得到多组数据，画出对应的图像如图丙所示，算出图像的斜率为，则重力加速度的表达式为__________（用题中所给物理量的符号表示）； ③图丙中图线不过原点的原因是__________；则由②计算得到的重力加速度的测量值__________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 （5）关于摩擦力可以忽略的斜面上的单摆，某同学猜想单摆做小角度摆动时周期满足，如图丁所示。为了检验猜想正确与否，他设计了如下实验：如图戊所示，铁架台上装一根重垂线，在铁架台的立柱跟重垂线平行的情况下，将小球、摆线、摆杆组成的“杆线摆”装在立柱上，调节摆线的长度，使摆杆与立柱垂直，摆杆可绕着立柱自由转动，且不计其间的摩擦。如图己所示，把铁架台底座的一侧垫高，立柱倾斜，静止时摆杆与重垂线的夹角为，小球实际上相当于是在一倾斜平面上运动。下列图像能直观地检验猜想是否正确的是__________（填正确答案标号）。 A．图像 B．图像 C．图像 【答案】 ①. AB ②. ③. ④. 图像横轴为悬线长度，不是单摆的摆长 ⑤. 等于 ⑥. B 【解析】 【详解】[1]A．单摆实验要求：摆线需选择细、伸缩性小、长度适当大的，减小误差且方便周期测量，故A正确； B．摆球选择质量大、体积小的，可减小空气阻力的影响，故B正确； C．单摆只有摆角较小（小于）时才近似做简谐运动，摆角过大会偏离简谐运动规律，故C错误。 故选AB。 [2]小磁粒经过平衡位置（传感器正上方）时磁感应强度最大，出现峰值；单摆一个周期内会两次经过平衡位置，相邻两次峰值的时间间隔为，即半个周期为，因此周期 [3] 由单摆周期公式 变形得 因此图像的斜率 整理得重力加速度 [4]图丙中时，原因是图像横轴为悬线长度，不是单摆的摆长。 [5]重力加速度的计算仅依赖图像斜率，漏加摆长半径只改变图线截距，不改变斜率大小，因此重力加速度的测量值等于真实值。 [6]则己图中几何关系可知摆杆转动，小球运动的平面相当于一倾角为的斜面 若猜想​​正确，对应表达式为 ​​公式变形得 即与成正比，作图像，若为过原点的直线即可验证猜想正确。 故选B。 13. 扇形玻璃砖和直角三角形玻璃砖平铺在水平桌面上，其俯视图如图所示，其中扇形的半径为，圆心角为，三角形中，、的连线垂直于边，。一束激光以的入射角射向边上的点，光线从边射出后垂直于射入扇形玻璃砖。已知两玻璃砖对该光的折射率相等，长为，光在空气中的传播速度为。 （1）求两玻璃砖对该光的折射率。 （2）设光线由点射出扇形玻璃砖，请作出光线从点传播至点的光路图，并求出光线在扇形玻璃砖中传播所用的时间。 【答案】（1） （2） ， 【解析】 【小问1详解】 设光在AC面的折射角为，由题意为直角三角形，，因此AC与水平方向夹角为 光线从边射出后垂直于射入扇形玻璃砖，则光线垂直BC出射，故玻璃内折射光线沿竖直方向，可得折射角 根据折射定律  代入入射角得 【小问2详解】 由AP长度 ，结合几何关系，M点（入射点）到圆心O的距离 代入计算 则 光线竖直向上传播到圆弧面N点，ON为半径，入射角 玻璃的全反射临界角满足，因此，发生全反射。 光路图如图所示，最终刚好垂直OE射出。 由几何关系 反射后，从N到L的长度为，从L到出射点Q的长度为，总路程 光在玻璃中速度 因此传播时间 14. 如图甲所示，在竖直平面内平行放置了两根完全相同的金属导轨，导轨间距。其中和段是足够长的光滑竖直轨道；和段是光滑圆弧轨道，和段是与水平面成的足够长的粗糙倾斜直轨道；图乙是其正视图，其中竖直轨道处于的垂直于导轨平面水平向右的匀强磁场中，倾斜直轨道处于的沿轨道斜面向下的匀强磁场中。之间连接一阻值为的电阻。现有两根质量均为，电阻均为，长度均为的金属棒M和N，其中M棒紧贴竖直轨道从离高处由静止释放，同时N棒从足够高的倾斜轨道由静止释放。运动中两金属棒与导轨始终垂直且紧密接触，M棒竖直下落至前已经达到匀速。取，（，）求： （1）M棒到达时的速度大小； （2）M棒从静止开始运动到的过程中，通过电阻的电荷量以及电阻中产生的焦耳热； （3）M棒从静止开始运动到所需时间。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 M棒到达时匀速运动，则 由，，， 解得 【小问2详解】 M棒从开始运动到b1b2的过程中，通过b1b2棒的电荷量为 由，，，解得 通过电阻R的电量为 根据能量守恒，电路总热量为 代入数据得Q=13.2J 电阻R的焦耳热为 【小问3详解】 对M棒由动量定理 其中 代入得 解得 15. 如图所示，光滑水平面上固定质量为、倾角为的斜面，在斜面右侧有个质量均为的物块，质量为的滑块从光滑斜面顶端由静止释放。已知，取。 （1）求滑块到达斜面底端时的速度大小。 （2）斜面底端有一小圆弧，使斜面和地面平滑连接。 ①若所有的碰撞均为完全非弹性碰撞，求第1个物块的最终速度大小。 ②若所有的碰撞均为弹性碰撞，求第1个物块的最终速度大小。 【答案】（1） （2）① ② 【解析】 【小问1详解】 斜面固定且光滑，滑块下滑过程机械能守恒 解得​ 【小问2详解】 ①水平面光滑，所有碰撞完成后最终共速，系统动量守恒。总质量为滑块质量加个物块质量 由动量守恒 代入整理得​​​ ②第一次碰撞：滑块质量，碰静止的第1个物块（质量​） 由动量守恒可得 机械能守恒可得 解得弹性碰撞后速度为， 第1个物块会碰撞前方静止的第2个物块，两个物块质量相等，弹性碰撞会交换速度，碰撞后第1个物块速度变为0，速度传递给第2个物块，依次最终第个物块速度为 第二次碰撞：滑块质量，碰静止的第1个物块（质量​） 由动量守恒可得 机械能守恒可得 解得弹性碰撞后速度为， 第1个物块会碰撞前方静止的第2个物块，两个物块质量相等，弹性碰撞会交换速度，碰撞后第1个物块速度变为0，速度传递给第2个物块，依次最终第个物块速度为 依此类推第1个物块的最终速度大小为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $