精品解析：湖南邵阳市邵东市第一中学2025-2026学年高二下学期第三次学情监测物理试题

2026年上学期高二第三次监测物理试卷 时间：75分钟 总分：100分、 一、单项选择题（每题4分，共28分。） 1. 下列说法错误的是（　　） A. 汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，指出原子还可以再分 B. 卢瑟福通过α粒子散射实验建构了原子的行星模型（核式结构模型），还通过α粒子轰击氮核，发现了质子 C. 玻尔基于原子的行星模型（核式结构模型）和氢原子光谱的实验规律构建了氢原子模型 D. 光电效应实验说明光具有波动性 2. 如图甲所示是2026年WSBK赛场上，瓦伦丁·德比斯驾驶张雪机车夺冠后的情景。某次比赛中，人车总质量，过终点线后在水平赛道开始减速。从冲过终点线后瞬间（）开始记录，机车的速度平方与位移关系（）图像如图乙所示。重力加速度。根据上述信息，下列说法中正确的是（　　） A. 赛车冲过终点线时的瞬时速度大小为 B. 根据图像斜率可知，该段位移内机车的加速度大小为 C. 若车手质量为，减速过程机车座椅对车手的作用力大小为 D. 在内，系统所受合外力的冲量大小为 3. 汕头南澳海上某风电场采用搭载永磁同步发电机的风力机组，该机组使用4极发电机，其转速公式为，其中f为频率，p为发电机的极数。发电机产生的电动势e＝975sin100πt（V），下列说法正确的是（　　） A. 电动势有效值为 B. 发电机转速为1500 r/min C. 当转速增大时，交流电的频率增大，电动势不变 D. 当电动势为零时，发电机中线圈的磁通量也为零 4. 如图，冰雕展上有一长方体冰块，O和分别为冰块上、下表面的中心点。在冰块内靠近处嵌入一点光源，能同时发出a、b两种单色光，a光在冰块上表面P点恰好发生全反射，b光则能在P点发生折射。不考虑二次反射，则（　　） A. a光的频率小于b光 B. 冰块对a光的折射率小于b光 C. a光从到P的传播时间短于b光 D. b光可从OP连线上所有点射出冰块 5. 2026年4月9日，嫦娥七号探测器运抵文昌航天发射场，进入发射前最终测试阶段。本次任务将奔赴月球南极，开展水冰探测、月表环境勘察与科研站建设相关试验，为我国载人登月奠定基础。如图所示探测器先绕地球做近地圆周运动，经精准变轨后进入地月转移轨道，最终环绕月球做贴近月球表面的圆周运动。已知地球半径R地为月球半径R月的4倍，地球质量M地为月球质量M月的81倍，近地卫星绕地球的环绕速度v地=7.9km/s，万有引力常量为G，不计天体自转影响。下列说法正确的是（　　） A. 探测器的发射速度必须大于11.2km/s B. 探测器绕月球表面做圆周运动的环绕速度约为1.8km/s C. 探测器在地球表面的重力加速度与月球表面的重力加速度之比为81:4 D. 若探测器在距月球表面高度为2R月的轨道上做圆周运动，其向心加速度等于月球表面的重力加速度的 6. 如图所示，内壁光滑的三圆弧管道固定在竖直面内，O点为圆心，A、B两点分别为管道端口，连线水平，连线竖直，直径略小于管道内径、完全相同的两小球a、b通过轻质细绳连接，a球处于A点，b球处于B点。已知圆弧半径为，重力加速度，不计空气阻力。现由静止释放两小球，小球a落地瞬间被锁定，则小球b能够到达的最大高度为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上建立xOy坐标系，的区域存在沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小为，电场区域的右边界为开口向右的抛物线。（单位：m）。一质量、电荷量的带正电粒子（可视为质点），从坐标原点以初速度沿轴正方向射入电场，规定坐标原点电势为5V。下列说法正确的是（　　） A. 粒子在运动过程中会穿出抛物线边界 B. 粒子从坐标原点运动到过程中，电场力做功4J C. 当粒子电势能为0时，速度大小为 D. 经2s粒子动能变为原来2倍 二、多项选择题（每题5分，选对不选全得3分，共15分。） 8. 如图所示为质量m的蹦床运动员（视为质点）比赛时的简化情景。比赛中，某时刻运动员从高处由静止自由下落到刚与蹦床接触用时，第一次与蹦床自由接触过程的作用时间为，反弹后离开蹦床竖直向上运动的时间为，不计任何阻力，重力加速度为g，则下列判断正确的是（ ） A. 运动员与蹦床接触过程中，蹦床对运动员的冲量大于运动员对蹦床的冲量 B. 运动员与蹦床接触后向下运动过程中，运动员受到的合外力先做正功后做负功 C. 运动员第一次与蹦床接触作用的过程中，蹦床对运动员的冲量大于 D. 整个过程中，运动员机械能始终守恒不变 9. 超声波探伤常用于检测工件内部缺陷，一束频率为的超声波在均匀钢质工件中沿直线传播，在一个小缺陷处发生反射。如图所示为时刻入射和反射声波的波形图，实线和虚线分别为入射和反射声波。已知入射声波沿x轴正向传播，下列说法正确的是（ ） A. 超声波在工件中的传播速度为5000m/s B. 入射声波和反射声波不会产生干涉 C. 处的质点为振动加强点 D. 处的质点始终处于静止状态 10. 我国“东数西算”工程致力于实现数据算力的跨区域优化配置，某西部数据中心为提升供电稳定性，实现服务器负载状态可视化，采用了智能供电系统，其核心电路简化如图所示：理想自耦变压器左端接交流电源（电压有效值），，，为定值电阻，初始时开关S断开，滑片P置于线圈中间位置，副线圈电路中的智能负载电阻R3（对应服务器）处于半负载状态，并联的指示灯L正常发光。已知，服务器高负载时，半负载时，低负载时。电流表为理想交流电表，忽略导线电阻，不考虑电流变化对指示灯电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A. 仅将滑片P下移，电流表的示数减小 B. 仅将服务器从半负载状态切换至低负载状态时，消耗的功率变小 C. 仅将服务器从半负载状态切换至高负载状态时，指示灯L会变暗 D. 仅将开关S闭合，R2两端电压为8.8V 三、实验题（每空2分，共16分。） 11. 如图1、2、3所示为“探究加速度与力、质量关系”的三套实验方案。 （1）图1中将长木板右侧垫高以补偿阻力的目的是__________（填选项序号）。 A. 使砝码重力近似等于细绳拉力 B. 使细绳拉力等于小车所受合力 C. 使小车做匀加速运动 （2）图2中气垫导轨的摩擦阻力可以忽略不计，探究滑块加速度与受力的关系，__________（填“要求”或“不要求”）砝码质量远小于滑块质量。 （3）图3中，由力传感器示数图像可求得滑块所受阻力大小为__________N，滑块质量为__________kg。 12. 惠斯通电桥是一种精密的电阻测量电路，其实验电路图如图1所示，电桥电路由四个电阻、、、、一个直流电源和一个高灵敏度电流表G组成。 （1）若灵敏电流表G的示数为零，则四个电阻、、、满足关系式______。 （2）某同学根据惠斯通电桥电路，对电路进行修改，其实验电路图如图2所示。其中为待测电阻，为分度值为的电阻箱，AB为一段粗细均匀的电阻丝。 （3）实验过程中该同学调节滑片P的位置并调节电阻箱阻值，使得灵敏电流表G的示数为零，记录下此时滑片P距离电阻丝端的距离以及电阻箱的阻值。 （4）重复上述过程，并作的图像如图3所示， 已知在图像中，截距为、斜率为，则电阻丝AB的长度为______，待测电阻的阻值为______。（均用、表示） （5）为了进一步精确测量待测电阻的阻值，该同学交换了图2中待测电阻和电阻箱的位置重新实验，并根据实验数据在图像中得到一条如图4所示的直线，其截距为，斜率为，则待测电阻的阻值可以用和表示为______。 四、解答题（第13题10分，第14题14分，第15题17分，共41分。） 13. 1643年，意大利科学家托里拆利通过著名的托里拆利实验，首次精确测出大气压强的值。甲同学将长、一端封闭、另一端开口的粗细均匀的玻璃管灌满水银，用戴有乳胶手套的手指堵住管口，然后开口向下竖直插入水银槽中，稳定后测得玻璃管内外水银面高度差为。乙同学进行同样操作时有少量空气进入管中，稳定后结果如图所示，图中，。已知水银密度为，重力加速度g取，气体温度始终不变。 （1）求图中玻璃管上端空气柱的压强为多少帕； （2）将图中玻璃管缓慢向下移动一段距离，稳定后玻璃管内液面比管外液面高，求（不计水银槽液面高度的变化）。 14. 如图所示，原长L=0.5m的弹性轻绳一端固定在O点，另一端连接质量为m=0.8kg的小物块A，O点正下方距离0.5m处固定有一根光滑细钉E，弹性绳的弹力F的大小与其伸长量x的关系满足F=kx，k=60N/m。初始时A与O点等高，弹性绳刚好伸直但无弹力，现将A由静止释放，当A到达O点正下方处时，刚好与地面接触但无弹力，即速度恰好水平，之后A立即与静止在处的小物块B发生碰撞，碰后粘在一起。已知B的质量为3m，A、B与水平地面间的动摩擦因数均为=0.375，OO'的距离为0.9m，g取 10m/s2，A、B均可看作质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力， 弹性势能。求： （1）碰撞前瞬间，A的速度大小； （2）A与B碰撞损失的机械能； （3）A、B组成的新物块最终停在距O'点多远处。 15. 新能源电动车由电动机驱动，电动机的动力源于电流与磁场间的相互作用，其工作原理可简化成如图所示的结构（俯视图）。粗糙水平金属导轨宽度，最左侧为一电流大小的恒流源，方向如箭头所示。右侧磁场分为区域I、Ⅱ，为分界线，磁场方向均竖直向下，现建立如图所示的坐标，区域I磁感应强度为，区域Ⅱ为匀强磁场，大小等于区域I右边界处磁场的大小。质量的金属导体棒与导轨间的摩擦力恒为，静止于区域I的左边界。单刀双掷开关接时导体棒开始运动，到处恰好达到最大速度。不计导轨电阻与其它阻力，在运动过程中始终与导轨保持良好接触。 （1）求磁场的大小和点的坐标； （2）求导体棒到达时的速度大小； （3）电动车在减速时有能量回收装置，导体棒运动到右侧时将单刀双掷开关接，在回收能量过程中导体棒的速度与其距的距离的关系式为，则当时通过回收装置的电荷量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年上学期高二第三次监测物理试卷 时间：75分钟 总分：100分、 一、单项选择题（每题4分，共28分。） 1. 下列说法错误的是（　　） A. 汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，指出原子还可以再分 B. 卢瑟福通过α粒子散射实验建构了原子的行星模型（核式结构模型），还通过α粒子轰击氮核，发现了质子 C. 玻尔基于原子的行星模型（核式结构模型）和氢原子光谱的实验规律构建了氢原子模型 D. 光电效应实验说明光具有波动性 【答案】D 【解析】 【详解】A．汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，说明原子并非不可再分的最小微粒，故A正确，不符合题意； B．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构（行星）模型，后续通过α粒子轰击氮核的人工核反应发现了质子，故B正确，不符合题意； C．玻尔以卢瑟福的核式结构模型为基础，结合氢原子光谱的分立实验规律，引入量子化假设建构了氢原子模型，故C正确，不符合题意； D．光电效应实验说明光的能量是量子化的，体现了光的粒子性，而非波动性，故D错误，符合题意。 故选D。 2. 如图甲所示是2026年WSBK赛场上，瓦伦丁·德比斯驾驶张雪机车夺冠后的情景。某次比赛中，人车总质量，过终点线后在水平赛道开始减速。从冲过终点线后瞬间（）开始记录，机车的速度平方与位移关系（）图像如图乙所示。重力加速度。根据上述信息，下列说法中正确的是（　　） A. 赛车冲过终点线时的瞬时速度大小为 B. 根据图像斜率可知，该段位移内机车的加速度大小为 C. 若车手质量为，减速过程机车座椅对车手的作用力大小为 D. 在内，系统所受合外力的冲量大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据匀减速直线运动的规律可知 结合图像可知图像的纵截距为 解得赛车的初速度为，故A错误； B．由图像的斜率可知 可得该段位移内机车的加速度大小为，故B正确； C．减速过程机车座椅对车手的作用力是水平力和竖直力的合力，竖直方向受力平衡，有 水平力提供加速度，有 则座椅对车手的作用力大小为，故C错误； D．根据动量定理可知 即系统所受合外力的冲量大小为，方向与初速度方向相反，故D错误。 故选B。 3. 汕头南澳海上某风电场采用搭载永磁同步发电机的风力机组，该机组使用4极发电机，其转速公式为，其中f为频率，p为发电机的极数。发电机产生的电动势e＝975sin100πt（V），下列说法正确的是（　　） A. 电动势有效值为 B. 发电机转速为1500 r/min C. 当转速增大时，交流电的频率增大，电动势不变 D. 当电动势为零时，发电机中线圈的磁通量也为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．正弦式交变电流有效值 ，故A错误； B．已知极数，代入转速公式 ，故B正确； C．转速n增大时，可知频率f也增大，角速度增大，根据电动势最大值可知，增大，电动势也会增大，故C错误； D．电动势为零时，线圈处于中性面位置，此时磁通量最大，磁通量的变化率为零，故D错误。 故选B。 4. 如图，冰雕展上有一长方体冰块，O和分别为冰块上、下表面的中心点。在冰块内靠近处嵌入一点光源，能同时发出a、b两种单色光，a光在冰块上表面P点恰好发生全反射，b光则能在P点发生折射。不考虑二次反射，则（　　） A. a光的频率小于b光 B. 冰块对a光的折射率小于b光 C. a光从到P的传播时间短于b光 D. b光可从OP连线上所有点射出冰块 【答案】D 【解析】 【详解】AB．a光在P点恰好发生全反射，b光在P点发生折射，说明a光的临界角小于b光的临界角，即。根据可知，冰块对a光的折射率大于对b光的折射率，即。折射率越大，光的频率越高，所以a光的频率大于b光的频率，故AB错误； C．光在介质中的传播速度，因为，所以。两光从到的路程相等，根据可知，a光的传播时间长于b光，故C错误； D．b光在P点能发生折射，说明b光在P点的入射角小于其临界角。在OP连线上，从O到P，光线的入射角逐渐增大，P点入射角最大。既然最大入射角都小于临界角，那么OP连线上所有点的入射角都小于临界角，b光均可从OP连线上所有点射出冰块，故D正确。 故选D。 5. 2026年4月9日，嫦娥七号探测器运抵文昌航天发射场，进入发射前最终测试阶段。本次任务将奔赴月球南极，开展水冰探测、月表环境勘察与科研站建设相关试验，为我国载人登月奠定基础。如图所示探测器先绕地球做近地圆周运动，经精准变轨后进入地月转移轨道，最终环绕月球做贴近月球表面的圆周运动。已知地球半径R地为月球半径R月的4倍，地球质量M地为月球质量M月的81倍，近地卫星绕地球的环绕速度v地=7.9km/s，万有引力常量为G，不计天体自转影响。下列说法正确的是（　　） A. 探测器的发射速度必须大于11.2km/s B. 探测器绕月球表面做圆周运动的环绕速度约为1.8km/s C. 探测器在地球表面的重力加速度与月球表面的重力加速度之比为81:4 D. 若探测器在距月球表面高度为2R月的轨道上做圆周运动，其向心加速度等于月球表面的重力加速度的 【答案】B 【解析】 【详解】A．11.2km/s是第二宇宙速度，是物体脱离地球引力束缚的最小发射速度，探测器仅前往月球，未脱离地球引力，发射速度小于11.2km/s，故A错误； B．探测器绕月球表面做圆周运动，根据万有引力提供向心力，则有 解得 已知，，代入上式可得 又 ，可得 ，故B正确； C．在天体表面，忽略天体自转的影响，万有引力等于重力，则有 解得 可得，故C错误； D．探测器的轨道半径 根据牛顿第二定律有 解得向心加速度为 在月球表面，根据万有引力等于重力，则有 解得 联立解得，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，内壁光滑的三圆弧管道固定在竖直面内，O点为圆心，A、B两点分别为管道端口，连线水平，连线竖直，直径略小于管道内径、完全相同的两小球a、b通过轻质细绳连接，a球处于A点，b球处于B点。已知圆弧半径为，重力加速度，不计空气阻力。现由静止释放两小球，小球a落地瞬间被锁定，则小球b能够到达的最大高度为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设小球a落地瞬间小球b与圆心O连线与竖直方向的夹角为θ，由机械能守恒定律，可得 其中 小球a落地后小球b继续向上运动至最大高度的过程中，由机械能守恒定律，可得 小球b能够到达的最大高度 联立方程，解得 故选B。 7. 如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上建立xOy坐标系，的区域存在沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小为，电场区域的右边界为开口向右的抛物线。（单位：m）。一质量、电荷量的带正电粒子（可视为质点），从坐标原点以初速度沿轴正方向射入电场，规定坐标原点电势为5V。下列说法正确的是（　　） A. 粒子在运动过程中会穿出抛物线边界 B. 粒子从坐标原点运动到过程中，电场力做功4J C. 当粒子电势能为0时，速度大小为 D. 经2s粒子动能变为原来2倍 【答案】C 【解析】 【详解】A．粒子水平方向做匀加速直线运动 竖直方向做匀速直线运动 联立得 所以粒子在电场运动过程中不会穿出抛物线边界，故A错误； B．粒子从坐标原点到经过的时间为 水平方向位移为 则电场力做功为，故B错误； C．根据能量守恒有 解得，故C正确； D．经粒子水平方向位移为 根据动能定理 解得0.3J 则，故D错误。 故选C。 二、多项选择题（每题5分，选对不选全得3分，共15分。） 8. 如图所示为质量m的蹦床运动员（视为质点）比赛时的简化情景。比赛中，某时刻运动员从高处由静止自由下落到刚与蹦床接触用时，第一次与蹦床自由接触过程的作用时间为，反弹后离开蹦床竖直向上运动的时间为，不计任何阻力，重力加速度为g，则下列判断正确的是（ ） A. 运动员与蹦床接触过程中，蹦床对运动员的冲量大于运动员对蹦床的冲量 B. 运动员与蹦床接触后向下运动过程中，运动员受到的合外力先做正功后做负功 C. 运动员第一次与蹦床接触作用的过程中，蹦床对运动员的冲量大于 D. 整个过程中，运动员机械能始终守恒不变 【答案】BC 【解析】 【详解】A．运动员与蹦床接触过程中，相互作用力等大反向，作用时间相等，因此蹦床对运动员的冲量与运动员对蹦床的冲量大小相等，故A错误； B．运动员与蹦床接触后向下运动过程中，速度先变大后变小，根据动能定理，运动员受到的合外力先做正功后做负功，故B正确； C．运动员第一次与自由蹦床接触过程中，设蹦床对运动员的冲量为I，则 得，故C正确； D．运动员与蹦床接触过程，运动员的机械能会先减小再增大，故D错误。 故选BC。 9. 超声波探伤常用于检测工件内部缺陷，一束频率为的超声波在均匀钢质工件中沿直线传播，在一个小缺陷处发生反射。如图所示为时刻入射和反射声波的波形图，实线和虚线分别为入射和反射声波。已知入射声波沿x轴正向传播，下列说法正确的是（ ） A. 超声波在工件中的传播速度为5000m/s B. 入射声波和反射声波不会产生干涉 C. 处的质点为振动加强点 D. 处的质点始终处于静止状态 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由图像知， 反射波和入射波频率相同，可以产生干涉，故A正确，B错误； CD．的质点波峰与波峰叠加，是振动加强点，的质点振动减弱，但反射波比入射波的振幅小，故其振幅不为0，C正确，D错误。 故选AC。 10. 我国“东数西算”工程致力于实现数据算力的跨区域优化配置，某西部数据中心为提升供电稳定性，实现服务器负载状态可视化，采用了智能供电系统，其核心电路简化如图所示：理想自耦变压器左端接交流电源（电压有效值），，，为定值电阻，初始时开关S断开，滑片P置于线圈中间位置，副线圈电路中的智能负载电阻R3（对应服务器）处于半负载状态，并联的指示灯L正常发光。已知，服务器高负载时，半负载时，低负载时。电流表为理想交流电表，忽略导线电阻，不考虑电流变化对指示灯电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A. 仅将滑片P下移，电流表的示数减小 B. 仅将服务器从半负载状态切换至低负载状态时，消耗的功率变小 C. 仅将服务器从半负载状态切换至高负载状态时，指示灯L会变暗 D. 仅将开关S闭合，R2两端电压为8.8V 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．断开开关，等效电阻 若仅将滑片P下移，原副线圈匝数比变小，等效电阻变小，电流表示数变大，故A错误； B．仅将服务器从半负载状态切换至低负载状态时，R3的电阻变大，等效电阻变大，原线圈电流变小，消耗的功率变小，故B正确； C．仅将服务器从半负载状态切换至高负载状态时，R3的电阻变小，其与指示灯并联电阻变小，使得指示灯所分电压变小，指示灯应变暗，故C正确； D．仅将开关S闭合，可根据等效电阻计算公式，计算得到，等效电阻与并联电阻为，原线圈电压 副线圈电压， 两端电压为，故D正确。 故选BCD。 三、实验题（每空2分，共16分。） 11. 如图1、2、3所示为“探究加速度与力、质量关系”的三套实验方案。 （1）图1中将长木板右侧垫高以补偿阻力的目的是__________（填选项序号）。 A. 使砝码重力近似等于细绳拉力 B. 使细绳拉力等于小车所受合力 C. 使小车做匀加速运动 （2）图2中气垫导轨的摩擦阻力可以忽略不计，探究滑块加速度与受力的关系，__________（填“要求”或“不要求”）砝码质量远小于滑块质量。 （3）图3中，由力传感器示数图像可求得滑块所受阻力大小为__________N，滑块质量为__________kg。 【答案】（1）B （2）要求 （3） ①. 2 ②. 1 【解析】 【小问1详解】 将长木板右侧垫高，是为了平衡小车受到的摩擦力，让小车所受的细绳拉力等于小车的合力。 故选B。 【小问2详解】 在图2中没有力传感器，可知拉力不是直接测出来的，故只能通过砝码的重力来求解。设滑块的质量为，砝码的质量为，细绳的拉力为，根据牛顿第二定律，对砝码有 对滑块有 联立解得 可知当时，才能认为滑块所受拉力近似等于砝码重力。所以在探究滑块加速度与受力的关系时要求砝码质量远小于滑块质量。 【小问3详解】 [1][2]力传感器的示数等于细绳拉力，根据牛顿第二定律有 变形得 所以图像斜率为滑块质量，则有 纵轴截距为阻力，即 12. 惠斯通电桥是一种精密的电阻测量电路，其实验电路图如图1所示，电桥电路由四个电阻、、、、一个直流电源和一个高灵敏度电流表G组成。 （1）若灵敏电流表G的示数为零，则四个电阻、、、满足关系式______。 （2）某同学根据惠斯通电桥电路，对电路进行修改，其实验电路图如图2所示。其中为待测电阻，为分度值为的电阻箱，AB为一段粗细均匀的电阻丝。 （3）实验过程中该同学调节滑片P的位置并调节电阻箱阻值，使得灵敏电流表G的示数为零，记录下此时滑片P距离电阻丝端的距离以及电阻箱的阻值。 （4）重复上述过程，并作的图像如图3所示， 已知在图像中，截距为、斜率为，则电阻丝AB的长度为______，待测电阻的阻值为______。（均用、表示） （5）为了进一步精确测量待测电阻的阻值，该同学交换了图2中待测电阻和电阻箱的位置重新实验，并根据实验数据在图像中得到一条如图4所示的直线，其截距为，斜率为，则待测电阻的阻值可以用和表示为______。 【答案】 ①. ②. ③. ④. 【解析】 【详解】[1]在惠斯通电桥电路中，若灵敏电流表电流为零，则四个电阻满足的关系。 [2][3]根据电路图2可知 经过变换可得 因此， 由此可知， [4]根据电路图2可知交换和后有 变换后有 因此， 解得 四、解答题（第13题10分，第14题14分，第15题17分，共41分。） 13. 1643年，意大利科学家托里拆利通过著名的托里拆利实验，首次精确测出大气压强的值。甲同学将长、一端封闭、另一端开口的粗细均匀的玻璃管灌满水银，用戴有乳胶手套的手指堵住管口，然后开口向下竖直插入水银槽中，稳定后测得玻璃管内外水银面高度差为。乙同学进行同样操作时有少量空气进入管中，稳定后结果如图所示，图中，。已知水银密度为，重力加速度g取，气体温度始终不变。 （1）求图中玻璃管上端空气柱的压强为多少帕； （2）将图中玻璃管缓慢向下移动一段距离，稳定后玻璃管内液面比管外液面高，求（不计水银槽液面高度的变化）。 【答案】（1） （2） 【解析】 【详解】（1）大气压强 设空气柱的压强为,以管中内外液面相平的点为研究对象，由平衡条件有 解得 （2）由题可知，管内空气柱将被压缩，则有初始状态 移动后状态 又有， 由于系统温度保持不变，可得 由以上各式解得 14. 如图所示，原长L=0.5m的弹性轻绳一端固定在O点，另一端连接质量为m=0.8kg的小物块A，O点正下方距离0.5m处固定有一根光滑细钉E，弹性绳的弹力F的大小与其伸长量x的关系满足F=kx，k=60N/m。初始时A与O点等高，弹性绳刚好伸直但无弹力，现将A由静止释放，当A到达O点正下方处时，刚好与地面接触但无弹力，即速度恰好水平，之后A立即与静止在处的小物块B发生碰撞，碰后粘在一起。已知B的质量为3m，A、B与水平地面间的动摩擦因数均为=0.375，OO'的距离为0.9m，g取 10m/s2，A、B均可看作质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力， 弹性势能。求： （1）碰撞前瞬间，A的速度大小； （2）A与B碰撞损失的机械能； （3）A、B组成的新物块最终停在距O'点多远处。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 从释放开始到到达处，设的距离为，对由机械能守恒定律有 其中 代入数据解得。 【小问2详解】 A、B碰撞过程动量守恒，设碰后共同速度为，则有 A、B碰撞后损失的动能为 联立解得。 【小问3详解】 碰后A、B的重力 弹性绳的弹力为 即满足，所以碰后A、B一起在水平方向运动，水平方向受弹性绳拉力的水平分力和滑动摩擦力，设最终弹性绳伸长量为，A、B组成的新物块最终停在距点远处，根据题意可知，弹性绳的弹力在竖直方向的分力有 弹性绳的弹力在竖直方向的分力始终不变，则在A、B从运动过程中的支持力 弹性绳的弹力做功转化为弹性绳的弹性势能，滑动摩擦力做功等于减少的机械能，根据能量守恒定律有 根据几何关系有 联立解得 即A、B组成的新物块最终停在距点处。 15. 新能源电动车由电动机驱动，电动机的动力源于电流与磁场间的相互作用，其工作原理可简化成如图所示的结构（俯视图）。粗糙水平金属导轨宽度，最左侧为一电流大小的恒流源，方向如箭头所示。右侧磁场分为区域I、Ⅱ，为分界线，磁场方向均竖直向下，现建立如图所示的坐标，区域I磁感应强度为，区域Ⅱ为匀强磁场，大小等于区域I右边界处磁场的大小。质量的金属导体棒与导轨间的摩擦力恒为，静止于区域I的左边界。单刀双掷开关接时导体棒开始运动，到处恰好达到最大速度。不计导轨电阻与其它阻力，在运动过程中始终与导轨保持良好接触。 （1）求磁场的大小和点的坐标； （2）求导体棒到达时的速度大小； （3）电动车在减速时有能量回收装置，导体棒运动到右侧时将单刀双掷开关接，在回收能量过程中导体棒的速度与其距的距离的关系式为，则当时通过回收装置的电荷量。 【答案】（1）1T； （2） （3）0.057C 【解析】 【小问1详解】 在点，导体棒合力为零，故有 代入数据解得 在Q点 代入数据解得 【小问2详解】 根据动能定理 其中 代入数据解得 【小问3详解】 根据速度位移关系式可得 由图像可知图中面积表示运动时间；求得时间为； 根据 可得导体棒的末速度为 对导体棒运用动量定理有； 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $