精品解析：湖北孝感高级中学2026届高三下学期3月测试物理试题（错题重做）3.8

孝感高中2026届高三年级 物理试题 第I卷（选择题） 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 如图所示，（a）为氢原子能级图，（b）为某放射性元素剩余质量与原质量的比值随时间变化的图像，（c）为轧制钢板时动态监测钢板厚度的装置图，（d）为原子核的比结合能随质量数变化的图像。下列说法正确的是（ ） A. 图（a）中，一个氢原子从的能级向基态跃迁时，可能放出种不同频率的光 B. 图（b）中，由放射性元素剩余质量与原质量的比值随时间的变化规律可知其半衰期为 C. 图（c）中，探测器接收到的射线可能是α射线 D. 图（d）中，比结合能越大，核子平均质量越大，原子核越稳定 2. 如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时，物块A、B刚好要滑动，则μ的值为（　　） A. B. C. D. 3. 已知一个点电荷与无限大金属板间的电场与等量异种点电荷连线中垂线一侧的电场分布相同。如图所示， 无限大接地金属板的垂线上、、三点恰将均分为四段，每段长度均为。在点固定一电荷量为的正点电荷， 虚线分别为过、、三点的等势线， 实线为某试探电荷仅在电场力作用下运动的轨迹， 轨迹与等势线分别交于、、、、点。当该试探电荷运动到点时，其电势能 、动能 。已知单个点电荷周围某点的电势，为该点到点电荷的距离。下列说法正确的是（ ） A. 该试探电荷分别从到和从到的运动过程中， 电场力做的功相等 B. 该试探电荷带正电 C. 该试探电荷运动到点时的动能为 D. 点的场强大小为 4. 如下图，水面下方有一固定的线状单色光源，光源倾斜放置，和竖直方向夹角满足 ，水对该光的折射率为。光源发出的光到达水面后有一部分可以直接透射出去，从水面上方看，该区域的形状为（ ） A. B. C. D. 5. “神十四”航天员进行约5.5小时的出舱活动并圆满完成既定任务后，安全返回空间站问天实验舱如图甲所示。已知地球半径，地球表面重力加速度，在离地面高度的轨道上，问天实验舱绕地球做匀速圆周运动，所处的位置重力加速度为。假设航天员在问天实验舱的桌面上放置如图乙中的实验装置，不可伸缩的轻绳长为L，轻绳一端绑一个质量为m的小球，另一端绑在支架O点，在离桌面最近的A点位置给小球一个垂直于OA的初速度v，小球沿乙图虚线轨迹做圆周运动，其中B为最高点，下列说法正确的是（　　） A. ：=289:256 B. 小球经过A点时，轻绳的张力大小为 C. 小球从A点圆周运动到B点过程中，克服重力做功为 D. 小球运动过程中，轻绳的拉力提供小球做圆周运动的向心力 6. 如图甲所示，为一在绳上沿着轴传播的简谐横波于时的波形图，、、三个质点的平衡位置分别在轴的、、处，图乙为质点的振动图像，下列说法正确的是（ ） A. 点的振动方程为 B. 从图甲时刻开始计时，经过第一次回到平衡位置 C. 从计时，再经，质点的路程为 D. 从计时，再经，质点的路程为 7. 国产电动汽车采用电磁式动力回收装置，可将部分动能转化为电能并储存。如图所示为该装置的简化模型，“日”字形的金属线框放在光滑的水平面上，各边长均为l，ab、cd、ef边电阻均为R，其余部分电阻可忽略不计。线框以速度v进入宽度为l的匀强磁场，最终恰好穿出磁场。已知磁场的磁感应强度大小为B，方向竖直向下，边界与ab边平行，则线框（　　） A. 刚进磁场时，a端电势高于b端电势 B. 刚进磁场时，a、b两点间电势差为 C. 质量 D. 穿越磁场过程中ab边产生的热量 二、多选题：本大题共3小题，共12分。 8. 我国在电力输送领域是世界上首屈一指的科技霸主，目前已研制成功了全套关键设备，建成了世界电压等级最高、输电能力最强的交直流输电网络。模拟远距离高压输电的示意图如图所示，已知升压变压器原、副线圈两端的电压分别为和，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为和。在输电线路的起始端分别接入电压互感器和电流互感器，两个互感器原、副线圈的匝数比分别为和，各互感器和电表均为理想状态。下列说法正确的是（　　） A. 电压互感器起升压作用，电流互感器起增加电流作用 B. 若保持和用户数不变，仅将滑片Q下移，则输电线损耗功率增加 C. 若保持不变，仅增加用户数，为保持不变，可将滑片P下移 D. 若电压表的示数为，电流表的示数为，则线路的输电功率为 9. 有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，其运行的线速度是地球近地卫星的，卫星圆形轨道平面与地球赤道平面重合，卫星上有太阳能收集板可以把光能转化为电能，提供卫星工作所必需的能量。已知地球表面重力加速度为，地球半径为，忽略地球公转，此时太阳处于赤道平面上，近似认为太阳光是平行光，则下列说法正确的是（ ） A. 卫星的轨道半径为 B. 卫星轨道所在位置的重力加速度为 C. 卫星运动的周期为 D. 卫星绕地球一周，太阳能收集板的工作时间为 10. 如图，在光滑水平面上，轨道的质量，其中，段是半径的光滑圆弧，在点与水平轨道相切，水平轨道的段粗糙，动摩擦因数，长点右侧的轨道光滑，轨道的右端连接一轻质弹簧。现有一质量的小物体在点正上方高为处由静止自由落下，恰沿点切线滑入圆弧轨道，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 小物体和轨道组成的系统在全过程中动量守恒 B. 小物体第一次返回到点时的速度为 C. 小物体和轨道右端的弹簧只有一次接触 D. 轨道在水平面上运动的最大速率为 第II卷（非选择题） 三、实验题：本大题共2小题，每空2分，8+8共16分。 11. 某实验小组用如图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律。滑块上有两个宽度均为d的遮光片，滑块与遮光片总质量为M，两遮光片中心间的距离为L。 （1）用游标卡尺测量一个遮光片的宽度d，结果如图乙所示，则遮光片的宽度d=___________cm。 （2）气垫导轨调至水平后，将细线一端拴在滑块上，另一端依次跨过光滑轻质定滑轮和光滑动滑轮后悬挂在O点，调节气垫导轨左端的定滑轮，使定滑轮和滑块之间的细线与气垫导轨平行，调整O点的位置，使动滑轮两侧的细线竖直，将沙桶悬挂在动滑轮上。将滑块在光电门右侧释放，光电门记录遮光片1、2通过时的挡光时间分别为和，则滑块的加速度大小为a=_____________。（用题目中的物理量符号表示） （3）多次改变沙桶和桶内细沙的总质量，并记录遮光片1、2的挡光时间，计算相应的加速度a，根据计算的数据描绘加速度a与沙桶和桶内细沙的总重力mg之间的关系图像如图丙所示，则图像的斜率k=__________（用题目中的物理量符号表示），图像没有过原点的原因是____________________。 12. 近年来以比亚迪为代表的新能源汽车得到了空前发展，然而使用新能源的车主发现新旧电池不能混用，更换电池时须整体更换，成本高昂。某学习小组为了弄清新旧电池不能混用的原因，利用普通号碱性电池做了如下模拟实验。实验器材如下： 新旧号碱性电池若干； 灵敏电流计 一个量程 ，内阻为 ； 电流表一个量程 ，内阻为 ； 滑动变阻器阻值 ； 电阻箱阻值 ；开关、导线若干。 （1）小王同学准备用上述器材分别测量号碱性电池A 、B 的电源电动势和内阻每次测量一节电池。首先他把灵敏电流计和电阻箱串联改装成 的电压表，电阻箱应调至_______ 。 （2）改装完成后，设计了图甲所示的电路进行实验；利用实验数据作出了 图像如图乙中A和B所示，其中旧电池的电动势为_______，内阻为_______ 结果均保留两位有效数字。 （3）小赵同学对标有“， ”的小灯泡描绘出了伏安特性曲线如乙图中的 所示。若将上述A 、B 两节电池串联起来为该小灯泡供电，则该电池组的发热功率为_______结果保留两位有效数字。 四、计算题：本大题共3小题，12+16+16共44分。 13. 如图所示，竖直放置的导热良好的汽缸由横截面面积不同的上、下两部分组成，上半部分的横截面面积为，下半部分的横截面面积为，上半部分的汽缸内有一个质量为的活塞A，下半部分的汽缸内有一个质量为的活塞B，两个活塞之间用一根长为的轻杆连接，两个活塞之间封闭了一定质量的理想气体，两活塞可在汽缸内无摩擦滑动而不漏气。初始时，两活塞均处于静止状态，缸内封闭气体温度为，两活塞到汽缸粗细部分交接处的距离均为，重力加速度为，假设环境大气压强始终为，求： （1）若汽缸内密封气体温度缓慢升高到，则缸内气体对外做功多少 （2）若汽缸内密封气体温度缓慢降低到，则细杆对活塞B的作用力。 14. 如图（a），光滑水平面上有一质量为的足够长木板，在上放置一质量为的小物块，与之间的动摩擦因数，右侧有一下端略高于长木板的固定挡板。时刻起，对B施加沿水平方向的力（未画出），和由静止开始运动。以水平向右为正方向，相对于的速度用表示，其中和分别为和相对水平面的速度。从到与挡板碰撞的过程，相对速度随时间变化的关系如图（b）所示。时刻，恰好与挡板发生碰撞，同时撤掉作用在木板上的力。已知与挡板的碰撞时间极短，且每一次碰撞后都以碰前速率的0.6倍反弹，运动过程中始终未脱离，重力加速度取。求： （1）时，B的速度大小； （2）内，作用在B上的水平拉力； （3）要使A不从B上滑下，B的最小长度。 15. 正反粒子对撞（速度等大反向）湮灭是未来的超级能源前景，其原理是通过电、磁场进行加速、聚焦实现相遇对撞。如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在第I象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，在第II象限内有平行于x轴负向的匀强电场E1（大小未知），在第IV象限内的虚线MN下方有同时存在的垂直纸面向里的匀强磁场和平行于x轴正向的匀强电场。一电子以速度v0从x轴上的A点（，0）沿y轴正方向射入电场，经y轴上的C点（0，）射入磁场，再经x轴上D点（3L，0）以垂直于x轴的速度进入第IV象限的对撞通道（内部无场且足够长），另一正电子从y轴上的F点以速度v0沿x轴正方向射入第IV象限，它们能在对撞通道内发生对撞湮灭现象。已知电子的比荷为k，不计它们所受的重力以及它们之间的相互作用。求： （1）电子进入第I象限时速度v的大小和第I象限内匀强磁场磁感应强度B1的大小； （2）若要正电子恰好运动到最大速度时满足对撞条件进入对撞通道，第IV象限内匀强电场的场强与匀强磁场磁感应强度的比值； （3）满足（2）时，正电子入射点F到M点的距离∆y。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 孝感高中2026届高三年级 物理试题 第I卷（选择题） 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 如图所示，（a）为氢原子能级图，（b）为某放射性元素剩余质量与原质量的比值随时间变化的图像，（c）为轧制钢板时动态监测钢板厚度的装置图，（d）为原子核的比结合能随质量数变化的图像。下列说法正确的是（ ） A. 图（a）中，一个氢原子从的能级向基态跃迁时，可能放出种不同频率的光 B. 图（b）中，由放射性元素剩余质量与原质量的比值随时间的变化规律可知其半衰期为 C. 图（c）中，探测器接收到的射线可能是α射线 D. 图（d）中，比结合能越大，核子平均质量越大，原子核越稳定 【答案】A 【解析】 【详解】A．一个氢原子从的能级向基态跃迁时，最多可以放出种不同频率的光，可能放出种不同频率的光，故A正确； B．放射性原子核从衰变为 ，所用时间 有半数发生衰变，所以半衰期为，故B错误； C．α粒子穿透能力比较弱，不能穿透钢板，故C错误； D．比结合能越大，原子核越稳定，平均核子质量越小，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时，物块A、B刚好要滑动，则μ的值为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】当木板与水平面的夹角为时，两物块刚好滑动，对A物块受力分析如图 沿斜面方向，A、B之间的滑动摩擦力 根据平衡条件可知 对B物块受力分析如图 沿斜面方向，B与斜面之间的滑动摩擦力 根据平衡条件可知 两式相加，可得 解得 故选C。 3. 已知一个点电荷与无限大金属板间的电场与等量异种点电荷连线中垂线一侧的电场分布相同。如图所示， 无限大接地金属板的垂线上、、三点恰将均分为四段，每段长度均为。在点固定一电荷量为的正点电荷， 虚线分别为过、、三点的等势线， 实线为某试探电荷仅在电场力作用下运动的轨迹， 轨迹与等势线分别交于、、、、点。当该试探电荷运动到点时，其电势能 、动能 。已知单个点电荷周围某点的电势，为该点到点电荷的距离。下列说法正确的是（ ） A. 该试探电荷分别从到和从到的运动过程中， 电场力做的功相等 B. 该试探电荷带正电 C. 该试探电荷运动到点时的动能为 D. 点的场强大小为 【答案】D 【解析】 【详解】C．已知一个点电荷与无限大金属板间的电场与等量异种点电荷连线中垂线一侧的电场分布相同。所以点电势 点电势 点电势 则 电势能 由能量守恒 解得，故C错误； A．根据等势面定义可知 因为间电势差大于间电势差，电场力做功，故该试探电荷分别从到和从到的运动过程中， 电场力做功不相等，故A错误； B．粒子轨迹向点弯曲，受引力作用，已知为正电荷，则试探电荷带负电，故B错误； D．点场强为与感应电荷（等效为）产生场强的矢量和，，故D正确。 故选D。 4. 如下图，水面下方有一固定的线状单色光源，光源倾斜放置，和竖直方向夹角满足 ，水对该光的折射率为。光源发出的光到达水面后有一部分可以直接透射出去，从水面上方看，该区域的形状为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】点光源对应的透射区域如图所示为为半径，为圆心的圆形区域，由 解得临界角 由于，则大圆包含小圆。 故选A。 5. “神十四”航天员进行约5.5小时的出舱活动并圆满完成既定任务后，安全返回空间站问天实验舱如图甲所示。已知地球半径，地球表面重力加速度，在离地面高度的轨道上，问天实验舱绕地球做匀速圆周运动，所处的位置重力加速度为。假设航天员在问天实验舱的桌面上放置如图乙中的实验装置，不可伸缩的轻绳长为L，轻绳一端绑一个质量为m的小球，另一端绑在支架O点，在离桌面最近的A点位置给小球一个垂直于OA的初速度v，小球沿乙图虚线轨迹做圆周运动，其中B为最高点，下列说法正确的是（　　） A. ：=289:256 B. 小球经过A点时，轻绳的张力大小为 C. 小球从A点圆周运动到B点过程中，克服重力做功为 D. 小球运动过程中，轻绳的拉力提供小球做圆周运动的向心力 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据万有引力定律，在地球表面 在离地400km高空 可得 故A错误； BCD．以问天实验舱的桌面为参照物，由于在问天实验舱中处于完全失重环境，重力效果消失，轻绳的拉力提供小球绕O点做匀速圆周运动的向心力，小球经过A点时，轻绳的拉力大小为，故BC错误，D正确。 故选D。 6. 如图甲所示，为一在绳上沿着轴传播的简谐横波于时的波形图，、、三个质点的平衡位置分别在轴的、、处，图乙为质点的振动图像，下列说法正确的是（ ） A. 点的振动方程为 B. 从图甲时刻开始计时，经过第一次回到平衡位置 C. 从计时，再经，质点的路程为 D. 从计时，再经，质点的路程为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知， 时， 质点沿轴正方向振动， 同侧法可知， 波沿轴正方向传播，点此时沿轴负方向振动，周期，故时刻，点沿轴正方向振动，点的振动方程为，故A错误； B．图甲时刻，质点沿轴正方向振动，第一次回到平衡位置的时间为 解得 ， 故B错误； CD．从计时，P点的振动方程为 将代入解得  质点的路程为， 故C错误，D正确。 故选D。 7. 国产电动汽车采用电磁式动力回收装置，可将部分动能转化为电能并储存。如图所示为该装置的简化模型，“日”字形的金属线框放在光滑的水平面上，各边长均为l，ab、cd、ef边电阻均为R，其余部分电阻可忽略不计。线框以速度v进入宽度为l的匀强磁场，最终恰好穿出磁场。已知磁场的磁感应强度大小为B，方向竖直向下，边界与ab边平行，则线框（　　） A. 刚进磁场时，a端电势高于b端电势 B. 刚进磁场时，a、b两点间电势差为 C. 质量 D. 穿越磁场过程中ab边产生的热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．由右手定则可知，线框刚进入磁场时b端电势高，且其等效电路为： 可知，a端电势低于b端，且，故AB均错误； C．由动量定理知，， 解得，故C正确； D．ab棒发热分两个阶段： （1）ab棒在磁场中运动，由动量定理，有， 解得 过程中产生的热量 （2）ab棒在磁场外运动过程中产生的热量 所以，故D错误。 故选C。 二、多选题：本大题共3小题，共12分。 8. 我国在电力输送领域是世界上首屈一指的科技霸主，目前已研制成功了全套关键设备，建成了世界电压等级最高、输电能力最强的交直流输电网络。模拟远距离高压输电的示意图如图所示，已知升压变压器原、副线圈两端的电压分别为和，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为和。在输电线路的起始端分别接入电压互感器和电流互感器，两个互感器原、副线圈的匝数比分别为和，各互感器和电表均为理想状态。下列说法正确的是（　　） A. 电压互感器起升压作用，电流互感器起增加电流作用 B. 若保持和用户数不变，仅将滑片Q下移，则输电线损耗功率增加 C. 若保持不变，仅增加用户数，为保持不变，可将滑片P下移 D. 若电压表的示数为，电流表的示数为，则线路的输电功率为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．电压互感器起降压作用，电流互感器起减小电流作用，故A错误； B．仅将滑片下移，相当于增加了升压变压器副线圈的匝数 根据，可知增大，则和均增大， 由于用户端负载不变，则增大， 根据，可知增大， 由，得输电线上损耗功率增大，故 B正确； C．仅增加用户数，即负载总电阻减小，则和增大， 根据，可知输电线损耗的电压增大， 由于不变，即不变，根据，可知减小， 由，可知减小可以使不变，所以要将降压变压器的滑片P上移，故C错误； D．线路输送电功率，故D正确。 故选BD。 9. 有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，其运行的线速度是地球近地卫星的，卫星圆形轨道平面与地球赤道平面重合，卫星上有太阳能收集板可以把光能转化为电能，提供卫星工作所必需的能量。已知地球表面重力加速度为，地球半径为，忽略地球公转，此时太阳处于赤道平面上，近似认为太阳光是平行光，则下列说法正确的是（ ） A. 卫星的轨道半径为 B. 卫星轨道所在位置的重力加速度为 C. 卫星运动的周期为 D. 卫星绕地球一周，太阳能收集板的工作时间为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．卫星绕地球做匀速圆周运动，则有 对近地卫星有 在地球表面有 根据题意有 解得，故A正确； B．在卫星轨道所在位置有 结合上述解得，故B错误； C．卫星绕地球做匀速圆周运动，则有 结合上述，解得，故C错误； D．作出太阳光示意图，如图所示 根据几何关系有 解得 可知卫星绕地球一周，太阳能收集板的工作时间对应卫星的圆周角为 则太阳能收集板的工作时间为 结合上述解得，故D正确。 故选AD。 10. 如图，在光滑水平面上，轨道的质量，其中，段是半径的光滑圆弧，在点与水平轨道相切，水平轨道的段粗糙，动摩擦因数，长点右侧的轨道光滑，轨道的右端连接一轻质弹簧。现有一质量的小物体在点正上方高为处由静止自由落下，恰沿点切线滑入圆弧轨道，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 小物体和轨道组成的系统在全过程中动量守恒 B. 小物体第一次返回到点时的速度为 C. 小物体和轨道右端的弹簧只有一次接触 D. 轨道在水平面上运动的最大速率为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．小物体和轨道组成的系统在水平方向所受合外力为零，在竖直方向所受合外力不为零，系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误； B．小物体第一次沿轨道返回到点时小物体与轨道在水平方向的分速度相同，设为，假设此时小物体在竖直方向的分速度为，小物体和轨道组成的系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，以向左为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得： 由能量守恒定律得： 联立并代入数据解得：； 小物体第一次沿轨道返回到点时的速度大小为：，故B错误； C．设小物体在段上滑行总路程为，由能量守恒定律得：，代入数据解得：，则小物体第二次在上向右滑动时静止在段，因此小物体和轨道右端的弹簧只有一次接触，故C正确； D．当小物体沿运动到圆弧最低点时轨道的速率最大，设为，假设此时小物体的速度大小为，小物体和轨道组成的系统在水平方向动量守恒，向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得： 由能量守恒定律得： 联立并代入数据解得：，故D正确。 故选CD。 第II卷（非选择题） 三、实验题：本大题共2小题，每空2分，8+8共16分。 11. 某实验小组用如图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律。滑块上有两个宽度均为d的遮光片，滑块与遮光片总质量为M，两遮光片中心间的距离为L。 （1）用游标卡尺测量一个遮光片的宽度d，结果如图乙所示，则遮光片的宽度d=___________cm。 （2）气垫导轨调至水平后，将细线一端拴在滑块上，另一端依次跨过光滑轻质定滑轮和光滑动滑轮后悬挂在O点，调节气垫导轨左端的定滑轮，使定滑轮和滑块之间的细线与气垫导轨平行，调整O点的位置，使动滑轮两侧的细线竖直，将沙桶悬挂在动滑轮上。将滑块在光电门右侧释放，光电门记录遮光片1、2通过时的挡光时间分别为和，则滑块的加速度大小为a=_____________。（用题目中的物理量符号表示） （3）多次改变沙桶和桶内细沙的总质量，并记录遮光片1、2的挡光时间，计算相应的加速度a，根据计算的数据描绘加速度a与沙桶和桶内细沙的总重力mg之间的关系图像如图丙所示，则图像的斜率k=__________（用题目中的物理量符号表示），图像没有过原点的原因是____________________。 【答案】（1）0.660 （2） （3） ①. ②. 气垫导轨没有调水平，右端高了 【解析】 【小问1详解】 图乙可知游标卡尺精度为0.05mm，则遮光片的宽度 【小问2详解】 根据速度位移关系可得，其中， 联立可得 【小问3详解】 [1][2]由图可知，当沙和沙桶的重力为零时，滑块已经具有加速度，说明气垫导轨不水平，右端高了，设导轨与水平面夹角为，设绳子拉力为F，对M，由牛顿第二定律有 对m，由牛顿第二定律有 联立整理得 由于m远小于M，则 可知 12. 近年来以比亚迪为代表的新能源汽车得到了空前发展，然而使用新能源的车主发现新旧电池不能混用，更换电池时须整体更换，成本高昂。某学习小组为了弄清新旧电池不能混用的原因，利用普通号碱性电池做了如下模拟实验。实验器材如下： 新旧号碱性电池若干； 灵敏电流计 一个量程 ，内阻为 ； 电流表一个量程 ，内阻为 ； 滑动变阻器阻值 ； 电阻箱阻值 ；开关、导线若干。 （1）小王同学准备用上述器材分别测量号碱性电池A 、B 的电源电动势和内阻每次测量一节电池。首先他把灵敏电流计和电阻箱串联改装成 的电压表，电阻箱应调至_______ 。 （2）改装完成后，设计了图甲所示的电路进行实验；利用实验数据作出了 图像如图乙中A和B所示，其中旧电池的电动势为_______，内阻为_______ 结果均保留两位有效数字。 （3）小赵同学对标有“， ”的小灯泡描绘出了伏安特性曲线如乙图中的 所示。若将上述A 、B 两节电池串联起来为该小灯泡供电，则该电池组的发热功率为_______结果保留两位有效数字。 【答案】（1）990 （2） ①. 1.4 ②. 26 （3）0.14 【解析】 【小问1详解】 由题意，改装后的电压表的量程 代入已知数据可得 【小问2详解】 [1][2] 根据闭合电路欧姆定律有 图像的斜率代表电源内阻，旧电池的内阻较大，由图可知A图是旧电池的图像； 由图可知电源电动势为，电池A、B的内阻分别为   ， 【小问3详解】 将上述A、B两节电池串联起来为该小灯泡供电，则等效电动势为2.8V，等效内阻为，作出电源的图像如下 与灯泡的图像的交点为（70mA，0.8V），可知电路的电流为70 mA 电池组发热功率为 四、计算题：本大题共3小题，12+16+16共44分。 13. 如图所示，竖直放置的导热良好的汽缸由横截面面积不同的上、下两部分组成，上半部分的横截面面积为，下半部分的横截面面积为，上半部分的汽缸内有一个质量为的活塞A，下半部分的汽缸内有一个质量为的活塞B，两个活塞之间用一根长为的轻杆连接，两个活塞之间封闭了一定质量的理想气体，两活塞可在汽缸内无摩擦滑动而不漏气。初始时，两活塞均处于静止状态，缸内封闭气体温度为，两活塞到汽缸粗细部分交接处的距离均为，重力加速度为，假设环境大气压强始终为，求： （1）若汽缸内密封气体温度缓慢升高到，则缸内气体对外做功多少 （2）若汽缸内密封气体温度缓慢降低到，则细杆对活塞B的作用力。 【答案】（1） （2），方向向上 【解析】 【小问1详解】 设初始时气体的压强为， 则两活塞受力平衡有 解得 若汽缸内密封气体温度缓慢升高到，气体发生等压变化，有 解得 汽缸内等压膨胀对外做功为 【小问2详解】 若汽缸内密封气体温度缓慢降低到， 气体发生等压变化， 活塞刚好到汽缸粗细部分交接处， 则有 解得 随后气体发生等容变化， 则有 解得 对活塞受力分析有 解得 方向向上 14. 如图（a），光滑水平面上有一质量为的足够长木板，在上放置一质量为的小物块，与之间的动摩擦因数，右侧有一下端略高于长木板的固定挡板。时刻起，对B施加沿水平方向的力（未画出），和由静止开始运动。以水平向右为正方向，相对于的速度用表示，其中和分别为和相对水平面的速度。从到与挡板碰撞的过程，相对速度随时间变化的关系如图（b）所示。时刻，恰好与挡板发生碰撞，同时撤掉作用在木板上的力。已知与挡板的碰撞时间极短，且每一次碰撞后都以碰前速率的0.6倍反弹，运动过程中始终未脱离，重力加速度取。求： （1）时，B的速度大小； （2）内，作用在B上的水平拉力； （3）要使A不从B上滑下，B的最小长度。 【答案】（1）； （2），方向水平向左； （3） 【解析】 【小问1详解】 时间内，、都匀加速，对根据牛顿第二定律 得 时，， 解得 【小问2详解】 时共速， 此后开始减速 解得 对 得 即力的大小为，方向水平向左。 【小问3详解】 由图像可知和、的相对运动路程， 对A：匀加速直线运动，匀减速直线运动，时，， A与挡板相碰后 此时撤掉上的水平外力，至共速，对系统 得 又 得 再一起匀速向右至与挡板发生第二次碰撞，碰后 至共速，对系统 得 又 得 从开始，相对路程成等比数列，公比 从开始得总相对运动路程 所以木板B的长度至少为（或） 15. 正反粒子对撞（速度等大反向）湮灭是未来的超级能源前景，其原理是通过电、磁场进行加速、聚焦实现相遇对撞。如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在第I象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，在第II象限内有平行于x轴负向的匀强电场E1（大小未知），在第IV象限内的虚线MN下方有同时存在的垂直纸面向里的匀强磁场和平行于x轴正向的匀强电场。一电子以速度v0从x轴上的A点（，0）沿y轴正方向射入电场，经y轴上的C点（0，）射入磁场，再经x轴上D点（3L，0）以垂直于x轴的速度进入第IV象限的对撞通道（内部无场且足够长），另一正电子从y轴上的F点以速度v0沿x轴正方向射入第IV象限，它们能在对撞通道内发生对撞湮灭现象。已知电子的比荷为k，不计它们所受的重力以及它们之间的相互作用。求： （1）电子进入第I象限时速度v的大小和第I象限内匀强磁场磁感应强度B1的大小； （2）若要正电子恰好运动到最大速度时满足对撞条件进入对撞通道，第IV象限内匀强电场的场强与匀强磁场磁感应强度的比值； （3）满足（2）时，正电子入射点F到M点的距离∆y。 【答案】（1）2v0， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设电子的质量为m，电子在第Ⅱ象限内的电场中运动的时间为 t1，根据运动的合成和分解， ， 联立解得 v=2v0 设电子在第Ⅰ象限的磁场中做匀速圆周运动的速度为v，半径为 r1，根据几何关系有 得 r1=2L 根据洛伦兹力提供向心力有 联立解得 【小问2详解】 由题意 对正电子由动能定理 对正电子在y轴方向由动量定理，其中 联立解得 【小问3详解】 将正电子的v0按平行四边形定则分解成v1和v2，如图所示，且使v1满足 则v1引起的分运动是沿y轴正方向的匀速直线运动；则 而v2引起的分运动为xOy平面内的匀速圆周运动，有 则 当v2运动到也沿y轴正方向时，正电子的合速度达到最大，此时转过的圆心角为 由v2的洛伦兹力提供圆周运动的向心力，得 又由圆周运动公式，得 由几何知识得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $