精品解析：2026届陕西西安市西北工业大学附属中学高三下学期大练习（三）物理试题

2026届高三物理大练习（三） 一、单选题（共28分） 1. 物理学通过定量的实验和严谨的逻辑分析，不断地揭示出自然界的客观规律和各种现象的内在联系，下列叙述的现象中解释合理的一项是（　　） A. 汽车上坡用低挡位降低行驶速度是因为这样可以提高发动机的实际功率 B. 所有地球同步卫星运行的角速度都相同是因为它们所受到的引力大小都相同 C. 跳远运动员跳进沙坑而不是水泥地是因为跳进沙坑可以减少运动员受到的冲量 D. 在上升电梯中的乘客突然感觉到对地板的压力变小是因为电梯减速运动处于失重状态 【答案】D 【解析】 【详解】A．汽车上坡用挡位是为了增大牵引力，而非提高发动机的实际功率。根据功率公式 在发动机功率一定时，降低速度可增大牵引力。但题目中“提高发动机的实际功率”的说法错误，实际功率由油门决定，与挡位无关，A错误； B．同步卫星的角速度相同是因为轨道周期必须与地球自转同步（周期为24小时），而非因所受引力相同。引力大小与卫星质量有关，而同步卫星质量可能不同，故引力大小不一定相同，B错误； C．跳远运动员跳入沙坑是为了延长作用时间，从而减小冲击力（由冲量公式 可知，时间 增大则力 减小）。但运动员的动量变化 相同，因此冲量 并未减少，C错误； D．电梯上升时若减速，加速度方向向下，乘客处于失重状态。根据牛顿第二定律，地板对乘客的支持力 当 向下时， 减小，符合失重现象，D正确。 故选D。 2. 以下说法正确的是（　　） A. 图甲为某一时刻LC振荡电路中电流与电容器极板带电情况，此时电流正在减小 B. 图乙得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测平面在此处是凹陷的 C. 根据多普勒效应，观察者远离波源时，波源振动频率变小 D. 紫外线比红外线更容易发生明显衍射现象 【答案】B 【解析】 【详解】A．此时，电容器的上极板带正电，电流为逆时针，表明电容器正在放电。电场能减小，磁场能增大，电流正在增大，A错误； B．同一条亮纹处的空气膜的厚度相同。同一条直亮纹的一小段向右弯曲，表明弯曲处有凹陷，使得直条纹右侧的空气膜的厚度与该条直亮纹处的空气膜厚度相同，所以亮纹向右弯曲，B正确； C．根据多普勒效应，观察者远离波源时，波源振动频率不变，观察者接收到的频率变小，C错误； D．波长越长，衍射现象越容易。紫外线的波长比红外线的波长短，紫外线比红外线更难发生明显衍射现象，D错误。 故选B。 3. 如图甲所示，倒挂的彩虹被叫作“天空的微笑”，是太阳光经薄而均匀的卷云里面大量扁平六角片状冰晶（直六棱柱）折射形成，光线从冰晶的上表面进入，经折射从侧面射出，当太阳光高角度α到某一临界值，侧面的折射光线因发生全反射而消失不见。其简化光路如图乙所示，以下分析正确的是（　　） A. 光线从空气进入冰晶后波长变短、频率变小 B. 紫光在冰晶中的传播速度比红光在冰晶中的传播速度大 C. 入射光线a跟折射光线b的光强相等 D. 若太阳高度角α等于30°时冰晶侧面恰好无光射出，则冰晶的折射率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．光线从空气进入冰晶后，频率不变，速度减小，根据v=λf，可知波长变短，故A错误； B．红光的频率小于紫光的频率，则冰晶对红光的折射率小于对紫光的折射率，根据可知，紫光在冰晶中的传播速度比红光在冰晶中的传播速度小，故B错误； C．入射光a在上表面既会发生折射又会发生反射，b光的光强会比a光小，故C错误； D．若太阳高度角α等于30°时冰晶侧面恰好无光射出，如图所示 由几何关系得 由折射定律得 由全反射的临界条件得 又 联立解得，故D正确。 故选D。 4. 一列简谐横波沿轴方向传播，在和的波动图像分别如图中所示，则处质点的振动图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AD．若波沿x轴向正方向传播，则时刻处质点正在沿y轴正方向振动，须满足（其中n=0，1，2，3…） 求得（其中n=0，1，2，3…） 当时 T不可能等于12s，故A正确，D错误； BC．若波沿x轴向负方向传播，则时刻处质点正在沿y轴负方向振动，须满足（其中n=0，1，2，3…） 求得（其中n=0，1，2，3…） 则T不可能等于36s或8s，故BC错误。 故选A。 5. 物理兴趣小组利用位移传感器采集位置和时刻数据，分析竖直平面内如图甲所示做圆周运动的小球，小球的水平分速度随时间的变化关系如图乙所示，已知轻杆在圆心处只有一个固定点，取水平向右为正方向，不计空气阻力。下列说法中正确的是（　　） A. 图乙中S1和S2的面积不相等 B. 时刻杆上的弹力一定大于时刻杆上的弹力 C. 在小球做一次完整圆周运动的过程中，小球的向心加速度有可能为零 D. 在小球做一次完整圆周运动的过程中，杆上的弹力有且只有一次为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．t1时刻小球通过最高点，面积S1表示小球从最低点运动到水平直径最左端时的水平位移大小，其值为轨道半径；S2表示小球从水平直径最左端运动到最高点时的水平位移大小，其值也等于轨道半径，故S1和S2的面积相等，A错误； B．由图可知，小球从t1时刻开始运动到第一次与圆心等高位置过程中，水平方向的速度先增大后减小，故在t1时刻小球处在最高点，轻杆对小球的弹力不为零；而t2时刻小球水平方向的速度最大，故t2时刻杆对小球无弹力，B正确； C．t1时刻小球处在最高点，此时速度最小且不为零，根据向心加速度公式，小球的向心加速度不可能为零，C错误； D．注意到t1时刻的水平速度不是最大，t1至t2时间内，小球从最高点开始顺时针转动，只有小球受到水平向右分方向上的力时，其水平速度才能增大，由于仅有轻杆能提供水平分方向的力，由此得到，小球在最高点时，轻杆必然对小球有向上的支持力。而小球运动至圆心以下时，轻杆必然对小球有指向圆心的拉力。可见在小球做一次完整圆周运动的过程中，杆上的弹力必然有两次为零的时刻，D错误。 故选B。 6. 真空环境中的光滑绝缘水平桌面上，有两个相距为r可视为点电荷的带电小球I和Ⅱ，质量分别为m1和m2，带电量分别为-q1和+q2，它们仅在库仑力作用下正绕其连线上O点以共同的角速度ω做稳定的匀速圆周运动，线速度分别为v1和v2，不计小球间的万有引力，不考虑电荷运动的电磁能量辐射。下列说法正确的是（　　） A. 若圆周运动半径，则 B. 若圆周运动半径，那是因为的缘故 C. 若仅增大r仍能使它们做稳定的圆周运动，则两球总动能将增大 D. 若仅增大r仍能使它们做稳定的圆周运动，则r3ω2将保持不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据 若圆周运动半径，则，A错误； B．根据牛顿第二定律得， 又 解得 若圆周运动半径，那是因为的缘故，B错误； C．若仅增大r仍能使它们做稳定的圆周运动，两个电荷之间的距离增大，电场力做负功，系统的电势能增大，根据能量守恒定律，系统的总动能减小，C错误； D．根据牛顿第二定律得， 解得 根据， 解得 根据， 解得 整理 若仅增大r仍能使它们做稳定的圆周运动，则r3ω2将保持不变，D正确。 故选D。 7. 1899年，苏联物理学家列别捷夫首先从实验上证实了“光射到物体表面上时会产生压力”，和大量气体分子与器壁的频繁碰撞类似，将产生持续均匀的压力，这种压力会对物体表面产生压强，这就是“光压”。某同学设计了如图所示的探测器，利用太阳光的“光压”为探测器提供动力，以使太阳光对太阳帆的压力超过太阳对探测器的引力，将太阳系中的探测器送到太阳系以外。假设质量为m的探测器正朝远离太阳的方向运动，帆面的面积为S，且始终与太阳光垂直，探测器到太阳中心的距离为r，不考虑行星对探测器的引力。已知：单位时间内从太阳单位面积辐射的电磁波的总能量与太阳绝对温度的四次方成正比，即，其中T为太阳表面的温度，为常量。引力常量为G，太阳的质量为M，太阳的半径为R，光子的动量，光速为c。下列说法正确的是（　　） A. 常量的单位为 B. t时间内探测器在r处太阳帆受到太阳辐射的能量 C. 若照射到太阳帆上的光一半被太阳帆吸收一半被反射，探测器太阳帆的面积S至少为 D. 若照射到太阳帆上的光全部被太阳帆吸收，探测器在r处太阳帆受到的太阳光对光帆的压力 【答案】D 【解析】 【详解】A．P0是单位时间从太阳单位面积辐射的电磁波的能量，所以单位为，则 则常量的单位为 故A错误； B．t时间内探测器在r处太阳帆受到太阳辐射的能量 故B错误； C．辐射到太阳帆的光子的总数 一半光子被吸收，一半反射，则有 其中 联立可得 故C错误； D．若照射到太阳帆上的光全部被太阳帆吸收，则有 可得探测器在r处太阳帆受到的太阳光对光帆的压力 故D正确。 故选D。 二、多选题（共18分） 8. 如图，过P点的虚线上方存在方向垂直于纸面的匀强磁场。一金属圆环在纸面内以P点为轴沿顺时针方向匀速转动，O为圆环的圆心，OP为圆环的半径。则（ ） A. 圆环中感应电流始终绕O逆时针流动 B. OP与虚线平行时圆环中感应电流最大 C. 圆环中感应电流变化的周期与环转动周期相同 D. 圆环在磁场内且OP与虚线垂直时环中感应电流最大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．在圆环进入磁场的过程中圆环中感应电流绕O逆时针流动，圆环出磁场的过程中圆环中感应电流绕O顺时针流动，故A错误； BCD．由几何关系可知圆环进入磁场的过程中，圆环的圆心轨迹是以P点为圆心且半径与圆环的半径大小相等的圆，则圆环切割磁感线的有效长度为l = 2rcos(90°－ωt)，其中ω为圆环匀速转动的角速度，90°－ωt为OP与虚线的夹角 则金属圆环在纸面内以P点为轴沿顺时针方向匀速转动产生的感应电动势瞬时值为 化简得e = Bωr2[1－cos(2ωt)] 可见OP与虚线平行时即ωt = 90°或270°圆环中感应电流最大；分析可知当环转动一圈的过程中，圆环中的感应电流先逆时针增大再减小，后顺时针增大再减小，故圆环中感应电流变化的周期与环转动周期相同；而圆环在磁场内且OP与虚线垂直时ωt = 180°此时环中感应电流为零，故BC正确、D错误。 故选BC。 9. 传送带转动的速度大小恒为，顺时针转动。两个物块A、B，A、B用一根轻弹簧连接，开始弹簧处于原长，A的质量为1kg，B的质量为2kg，A与传送带的动摩擦因数为0.5，B与传送带的动摩擦因数为0.25。时，将两物块放置在传送带上，给A一个向右的初速度，B的速度为零，弹簧自然伸长。在t=t0时，A与传送带第一次共速，此时弹簧弹性势能，传送带足够长，A可在传送带上留下痕迹，则（ ） A. 在时，B的加速度大小大于A的加速度大小 B. 时，B的速度为 C. 时，弹簧的压缩量为0.2m D. 过程中，A与传送带的痕迹小于0.05m 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．根据题意可知传送带对AB的滑动摩擦力大小相等都为 初始时A向右减速，B向右加速，故可知在A与传送带第一次共速前，AB整体所受合外力为零，系统动量守恒有 代入数值解得时，B速度为 在A与传送带第一次共速前，对任意时刻对AB根据牛顿第二定律有 由于，故可知，故A错误，B正确； C．在时间内，设AB向右的位移分别为；由功能关系有 解得 故弹簧的压缩量为，故C错误； D．A与传送带的相对位移为 B与传送带的相对为 故可得 由于时间内A向右做加速度逐渐增大的减速运动，B向右做加速度逐渐增大的加速运动，且满足，作出AB的图像 可知等于图形MNA的面积，等于图形NOBA的面积，故可得 结合，可知，故D正确。 故选BD。 10. 如图，坚硬的水平地面上放置一木料，木料上有一个竖直方向的方孔，方孔各侧壁完全相同。木栓材质坚硬，形状为正四棱台，上下底面均为正方形，四个侧面完全相同且与上底面的夹角均为。木栓质量为m，与方孔侧壁的动摩擦因数为。将木栓对准方孔，接触但无挤压，锤子以极短时间撞击木栓后反弹，锤子对木栓冲量为I，方向竖直向下。木栓在竖直方向前进了的位移，未到达方孔底部。若进入的过程方孔侧壁发生弹性形变，弹力呈线性变化，最大静摩擦力约等于滑动摩擦力，则（　　） A. 进入过程，木料对木栓的合力的冲量为 B. 进入过程，木料对木栓的平均阻力大小约为 C. 进入过程，木料和木栓的机械能共损失了 D. 木栓前进后木料对木栓一个侧面的最大静摩擦力大小约为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．锤子撞击木栓到木栓进入过程，对木栓分析可知合外力的冲量为0，锤子对木栓的冲量为I，由于重力有冲量，则木料对木栓的合力冲量不为-I，故A错误； B．锤子撞击木栓后木栓获得的动能为 木栓进入过程根据动能定理有 解得平均阻力为 故B正确； C．木栓进入过程损失的动能与重力势能，一部分转化为系统内能另一部分转化为木栓的弹性势能， 故C错误； D．对木栓的一个侧面受力分析如图 由于方孔侧壁弹力成线性变化，则有 且根据B选项求得平均阻力 又因为 联立可得 故D正确。 故选BD。 三、实验题（共14分） 11. 在验证机械能守恒定律的实验中，某实验小组设计了如图甲所示的装置：细绳跨过固定在铁架台上的小滑轮，两端各悬挂一个质量均为的重锤A（含遮光条）、重锤B。主要的实验操作如下： ①用游标卡尺测量遮光条的宽度； ②用米尺量出光电门1、2间的高度差； ③在重锤A上加上质量为的小钩码； ④将重锤B压在地面上，由静止释放，记录遮光条先后经过两光电门的遮光时间、； ⑤改变光电门2的位置，重复实验。 已知当地重力加速度为，请回答下列问题： （1）如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度______cm。 （2）若满足关系式______（用题中所给物理量、、、、、、表示），则验证了重锤A（含遮光条）、B和钩码组成的系统机械能守恒。 （3）该小组实验中发现系统增加的动能略大于系统减少的重力势能，下列原因中可能的是（　　） A. 存在空气阻力 B. 遮光条宽度的测量值偏大 C. 细绳与滑轮间有摩擦力 D. 测量时未考虑遮光条质量，使得重锤A（含遮光条）实际质量大于 【答案】（1）0.42 （2） （3）BD 【解析】 【小问1详解】 遮光条的宽度 【小问2详解】 重锤A先后经过两光电门,由系统机械能守恒有 即 【小问3详解】 A．存在空气阻力，有机械能损失，系统增加的动能小于系统减少的重力势能，故A错误； B．若遮光条宽度的测量值偏大，则可能导致 即系统增加的动能大于系统减少的重力势能，故B正确； C．细绳与滑轮间有摩擦力，有机械能损失，系统增加的动能略小于系统减少的重力势能，故C错误； D．若重锤A（含遮光条）实际质量大于，则可能导致 即系统增加的动能大于系统减少的重力势能，故D正确。 故选BD。 12. 某同学利用灵敏电流计设计了一个电路来测量某定值电阻的阻值（约为）。所用实验器材如下： A．电压表（，内阻约为）； B．电压表（，内阻约为）； C．电流表（，内阻约为）； D．电流表（，内阻约为）； E．电流计G（，内阻约为）； F．电阻箱； G．电源E（，内阻很小） （1）为了较准确地测量电阻，电压表应选__________（选填“A”或“B”），电流表应选__________（选填“C”或“D”）； （2）闭合开关S后，调节电阻箱的阻值，当电流计读数为零时，分别读取并记录电阻箱阻值R、电压表读数U和电流表读数I，则待测电阻的测量值为__________；（用题目给出的物理量表示） （3）考虑电表内阻影响，待测电阻的测量值__________真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 【答案】（1） ①. A ②. C （2） （3）等于 【解析】 【小问1详解】 [1] AB．电源电压为，待测电压不超过，选用量程为的电压表既不会超过量程又能提高读数精度，故A正确，B错误。 故选A。 [2] CD．忽略电流表和电源的内阻作上限估算，有 量程为的电流表不会超过量程且读数较准确，故C正确，D错误。 故选C。 【小问2详解】 [3] 当电流计的示数为零时，连接电流计的两个节点等电势，电压表的示数等于待测电阻两端的电压，电流表的示数等于通过的电流，由欧姆定律得 【小问3详解】 [4] 当电流计的示数为零时，通过电流计的电流为零，电压表和电流表的示数分别就是待测电阻两端的电压和通过它的电流，因此电表内阻不引入系统误差，测量值等于真实值。 四、解答题（共60分） 13. 对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质． （1）光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面．前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量之外还具有动量．我们知道光子的能量，动量，其中v为光的频率，h为普朗克常量，λ为光的波长．由于光子具有动量，当光照射到物体表面时，会对物体表面产生持续均匀的压力，这种压力会对物体表面产生压强，这就是“光压”，用I表示．一台发光功率为P0的激光器发出一束频率为的激光，光束的横截面积为S．当该激光束垂直照射到某物体表面时，假设光全部被吸收（即光子的末动量变为0）．求： a．该激光器在单位时间内发出的光子数N； b．该激光作用在物体表面时产生的光压I． （2）从微观角度看，气体对容器的压强是大量气体分子对容器壁的频繁撞击引起的．正方体密闭容器中有大量运动的粒子，每个粒子质量为m，单位体积内粒子数量为n．为简化问题，我们假定：粒子大小可以忽略；速率均为v，且与容器壁各面碰撞的机会均等；与容器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与容器壁垂直，且速率不变． a．利用所学力学知识，推导容器壁受到的压强P与m、n和v的关系； b．我们知道，理想气体的热力学温度T与分子的平均动能成正比，即，式中α为比例常数．请从微观角度解释说明：一定质量的理想气体，体积一定时，其压强与温度成正比． 【答案】（1）a. b. （2）a. b.见解析 【解析】 【详解】（1）a.单位时间的能量为：，光子能量：，得单位时间内发出的光子数． b.该激光作用在物体表面产生的压力用F0表示，根据牛顿第三定律物体表面对光子的力大小也为F0，时间为，由动量定理可知：，解得 （2）a.在容器壁附近，取面积为S，高度为的体积内的粒子为研究对象．该体积中粒子个数，可以撞击该容器壁的粒子数，一个撞击容器壁的气体分子对其产生的压力用F来表示，根据牛顿第三定律容器壁对气体分子的力大小也为F，由，得，容器壁受到的压强 b.由，解得，一定质量的理想气体，体积一定时，其压强与温度成正比． 14. 某兴趣小组设计了一个游戏装置，如图所示。它由足够长的倾角轨道、水平轨道和、半径的竖直螺旋圆形轨道、上端与轨道相平的6个紧密排列的相同木块组成。圆形轨道上的点与圆心等高，为轨道最高点，轨道和等高平行。一质量的滑块在轨道上某高度处由静止释放，通过水平轨道进入圆形轨道，完成圆周运动后滑上并排的木块。每个木块的质量，宽度，滑块与木块上表面的动摩擦因数，木块下表面与地面的动摩擦因数为。若滑块可看作质点，各轨道均光滑，轨道间平滑连接，不计水平轨道与木块间的间隙，重力加速度。求： （1）若滑块恰好能通过圆形轨道，滑块释放时距水平轨道的高度； （2）若滑块从高度处由静止释放，滑块运动到点时对轨道压力的大小； （3）若滑块恰好能滑到木块5的最右端，则滑块由静止释放时的高度。 【答案】（1）0.25m （2）4N （3）0.41m 【解析】 【小问1详解】 最高点P，由牛顿第二定律满足 根据动能定理 得h=0.25m 【小问2详解】 滑块运动到D点过程根据动能定理 在D点 由牛顿第三定律 【小问3详解】 木块所受水平向右的摩擦力为 滑块向左的加速度 木块下表面所受水平向左的摩擦力为 滑块在木块1-4滑动时木块保持静止，滑到木块5上时，木块5和6开始向右做匀加速直线运动，此时木块下表面所受水平向左的摩擦力大小为 木块5和6向右的加速度为 滑块滑过第4块木块后速度为，滑块滑上木块5到共速过程时间为，则 ， 联立得， 滑块从滑上木块1开始到滑过木块4的过程根据动能定理 得 滑块从静止释放到滑上木块1的过程根据动能定理 得 15. 如图所示，工厂利用倾角的皮带传输机，将每个质量的木箱（可视为质点）从A点运送到B点，AB段为直线且长度，每隔就有一个木箱以的速度沿方向滑上传送带，传送带以的速度逆时针匀速转动。已知各木箱与传送带间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取求： (1)木箱从冲上传送带到与传送带达到共同速度所用的时间。 (2)传送带上最多有几个木箱同时在向下输送。 (3)第1个木箱从A点运动到B点的过程，求传送带对所有木箱做的功。 (4)传送带正常工作比空载时，电动机多消耗的电功率。 【答案】(1)2s；(2)8；(3)-1440J；(4)210W 【解析】 【详解】(1)木箱从冲上传送带到与传送带达到共同速度，由牛顿第二定律可知 代入数据解得 故木箱从冲上传送带到与传送带达到共同速度所用的时间 (2)木箱减速过程中发生的位移 木箱与传送带相对静止时，两木箱的间距为 设相对静止的木箱个数为n，则有 故木箱的总的个数为 (3)木箱冲上传送带第1s内的位移 滑动摩擦力对未达到共速木箱做的功为 滑动摩擦力对所有达到共速木箱做功为 静摩擦力对所有达到共速木箱做的功为 故第1个木箱从A点运动到B点的过程，求传送带对所有木箱做的功为 (4)传送带正常工作时，传送带所受摩擦力 电动机多消耗的功率 16. 如图所示，空间交替分布着宽度均为L的匀强电磁场区域，磁场垂直xOy平面向里，磁感应强度大小为电场沿x轴负方向，电场强度大小为一带正电的粒子从坐标原点O沿与x轴负方向成θ角、初速度大小为进入匀强磁场区域，虚线边界有磁场。粒子的质量为m、电荷量为q，不计重力，取。 （1）若粒子第一次经磁场偏转后恰好不越过该磁场区域左边界，求此时θ大小； （2）若粒子只能经历两个完整的电场区，求满足的条件； （3）若θ=0，粒子以的初速度从O点进入匀强磁场区域，电场强度大小变为求当粒子竖直位移大小为时的运动时间。 【答案】（1）30； （2）； （3）或或 【解析】 【小问1详解】 由 得 粒子第一次经磁场偏转后恰好不越过该磁场区域左边界，由几何关系得 L 解得30 【小问2详解】 粒子向左只能经历两个完整的电场区，设粒子在第三个磁场中水平速度变为0时竖直速度为，由竖直方向动量定理有 即 又由动能定理 其中 联立解得 即 【小问3详解】 由 得 = 粒子第一次经电场减速后，速度大小变为 根据动能定理有 得 = 粒子在电磁场中运动一个完整的周期T，沿y轴向下移动的距离 设粒子能运动完整的n个周期，则满足n 且 解得n7.5 故n=8 粒子在电场中减速和加速时间均为 = T=+2 故当粒子竖直位移大小为y= 时的运动时间可能为 或或 即 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高三物理大练习（三） 一、单选题（共28分） 1. 物理学通过定量的实验和严谨的逻辑分析，不断地揭示出自然界的客观规律和各种现象的内在联系，下列叙述的现象中解释合理的一项是（　　） A. 汽车上坡用低挡位降低行驶速度是因为这样可以提高发动机的实际功率 B. 所有地球同步卫星运行的角速度都相同是因为它们所受到的引力大小都相同 C. 跳远运动员跳进沙坑而不是水泥地是因为跳进沙坑可以减少运动员受到的冲量 D. 在上升电梯中的乘客突然感觉到对地板的压力变小是因为电梯减速运动处于失重状态 2. 以下说法正确的是（　　） A. 图甲为某一时刻LC振荡电路中电流与电容器极板带电情况，此时电流正在减小 B. 图乙得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测平面在此处是凹陷的 C. 根据多普勒效应，观察者远离波源时，波源振动频率变小 D. 紫外线比红外线更容易发生明显衍射现象 3. 如图甲所示，倒挂的彩虹被叫作“天空的微笑”，是太阳光经薄而均匀的卷云里面大量扁平六角片状冰晶（直六棱柱）折射形成，光线从冰晶的上表面进入，经折射从侧面射出，当太阳光高角度α到某一临界值，侧面的折射光线因发生全反射而消失不见。其简化光路如图乙所示，以下分析正确的是（　　） A. 光线从空气进入冰晶后波长变短、频率变小 B. 紫光在冰晶中的传播速度比红光在冰晶中的传播速度大 C. 入射光线a跟折射光线b的光强相等 D. 若太阳高度角α等于30°时冰晶侧面恰好无光射出，则冰晶的折射率为 4. 一列简谐横波沿轴方向传播，在和的波动图像分别如图中所示，则处质点的振动图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 物理兴趣小组利用位移传感器采集位置和时刻数据，分析竖直平面内如图甲所示做圆周运动的小球，小球的水平分速度随时间的变化关系如图乙所示，已知轻杆在圆心处只有一个固定点，取水平向右为正方向，不计空气阻力。下列说法中正确的是（　　） A. 图乙中S1和S2的面积不相等 B. 时刻杆上的弹力一定大于时刻杆上的弹力 C. 在小球做一次完整圆周运动的过程中，小球的向心加速度有可能为零 D. 在小球做一次完整圆周运动的过程中，杆上的弹力有且只有一次为零 6. 真空环境中的光滑绝缘水平桌面上，有两个相距为r可视为点电荷的带电小球I和Ⅱ，质量分别为m1和m2，带电量分别为-q1和+q2，它们仅在库仑力作用下正绕其连线上O点以共同的角速度ω做稳定的匀速圆周运动，线速度分别为v1和v2，不计小球间的万有引力，不考虑电荷运动的电磁能量辐射。下列说法正确的是（　　） A. 若圆周运动半径，则 B. 若圆周运动半径，那是因为的缘故 C. 若仅增大r仍能使它们做稳定的圆周运动，则两球总动能将增大 D. 若仅增大r仍能使它们做稳定的圆周运动，则r3ω2将保持不变 7. 1899年，苏联物理学家列别捷夫首先从实验上证实了“光射到物体表面上时会产生压力”，和大量气体分子与器壁的频繁碰撞类似，将产生持续均匀的压力，这种压力会对物体表面产生压强，这就是“光压”。某同学设计了如图所示的探测器，利用太阳光的“光压”为探测器提供动力，以使太阳光对太阳帆的压力超过太阳对探测器的引力，将太阳系中的探测器送到太阳系以外。假设质量为m的探测器正朝远离太阳的方向运动，帆面的面积为S，且始终与太阳光垂直，探测器到太阳中心的距离为r，不考虑行星对探测器的引力。已知：单位时间内从太阳单位面积辐射的电磁波的总能量与太阳绝对温度的四次方成正比，即，其中T为太阳表面的温度，为常量。引力常量为G，太阳的质量为M，太阳的半径为R，光子的动量，光速为c。下列说法正确的是（　　） A. 常量的单位为 B. t时间内探测器在r处太阳帆受到太阳辐射的能量 C. 若照射到太阳帆上的光一半被太阳帆吸收一半被反射，探测器太阳帆的面积S至少为 D. 若照射到太阳帆上的光全部被太阳帆吸收，探测器在r处太阳帆受到的太阳光对光帆的压力 二、多选题（共18分） 8. 如图，过P点的虚线上方存在方向垂直于纸面的匀强磁场。一金属圆环在纸面内以P点为轴沿顺时针方向匀速转动，O为圆环的圆心，OP为圆环的半径。则（ ） A. 圆环中感应电流始终绕O逆时针流动 B. OP与虚线平行时圆环中感应电流最大 C. 圆环中感应电流变化的周期与环转动周期相同 D. 圆环在磁场内且OP与虚线垂直时环中感应电流最大 9. 传送带转动的速度大小恒为，顺时针转动。两个物块A、B，A、B用一根轻弹簧连接，开始弹簧处于原长，A的质量为1kg，B的质量为2kg，A与传送带的动摩擦因数为0.5，B与传送带的动摩擦因数为0.25。时，将两物块放置在传送带上，给A一个向右的初速度，B的速度为零，弹簧自然伸长。在t=t0时，A与传送带第一次共速，此时弹簧弹性势能，传送带足够长，A可在传送带上留下痕迹，则（ ） A. 在时，B的加速度大小大于A的加速度大小 B. 时，B的速度为 C. 时，弹簧的压缩量为0.2m D. 过程中，A与传送带的痕迹小于0.05m 10. 如图，坚硬的水平地面上放置一木料，木料上有一个竖直方向的方孔，方孔各侧壁完全相同。木栓材质坚硬，形状为正四棱台，上下底面均为正方形，四个侧面完全相同且与上底面的夹角均为。木栓质量为m，与方孔侧壁的动摩擦因数为。将木栓对准方孔，接触但无挤压，锤子以极短时间撞击木栓后反弹，锤子对木栓冲量为I，方向竖直向下。木栓在竖直方向前进了的位移，未到达方孔底部。若进入的过程方孔侧壁发生弹性形变，弹力呈线性变化，最大静摩擦力约等于滑动摩擦力，则（　　） A. 进入过程，木料对木栓的合力的冲量为 B. 进入过程，木料对木栓的平均阻力大小约为 C. 进入过程，木料和木栓的机械能共损失了 D. 木栓前进后木料对木栓一个侧面的最大静摩擦力大小约为 三、实验题（共14分） 11. 在验证机械能守恒定律的实验中，某实验小组设计了如图甲所示的装置：细绳跨过固定在铁架台上的小滑轮，两端各悬挂一个质量均为的重锤A（含遮光条）、重锤B。主要的实验操作如下： ①用游标卡尺测量遮光条的宽度； ②用米尺量出光电门1、2间的高度差； ③在重锤A上加上质量为的小钩码； ④将重锤B压在地面上，由静止释放，记录遮光条先后经过两光电门的遮光时间、； ⑤改变光电门2的位置，重复实验。 已知当地重力加速度为，请回答下列问题： （1）如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度______cm。 （2）若满足关系式______（用题中所给物理量、、、、、、表示），则验证了重锤A（含遮光条）、B和钩码组成的系统机械能守恒。 （3）该小组实验中发现系统增加的动能略大于系统减少的重力势能，下列原因中可能的是（　　） A. 存在空气阻力 B. 遮光条宽度的测量值偏大 C. 细绳与滑轮间有摩擦力 D. 测量时未考虑遮光条质量，使得重锤A（含遮光条）实际质量大于 12. 某同学利用灵敏电流计设计了一个电路来测量某定值电阻的阻值（约为）。所用实验器材如下： A．电压表（，内阻约为）； B．电压表（，内阻约为）； C．电流表（，内阻约为）； D．电流表（，内阻约为）； E．电流计G（，内阻约为）； F．电阻箱； G．电源E（，内阻很小） （1）为了较准确地测量电阻，电压表应选__________（选填“A”或“B”），电流表应选__________（选填“C”或“D”）； （2）闭合开关S后，调节电阻箱的阻值，当电流计读数为零时，分别读取并记录电阻箱阻值R、电压表读数U和电流表读数I，则待测电阻的测量值为__________；（用题目给出的物理量表示） （3）考虑电表内阻影响，待测电阻的测量值__________真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 四、解答题（共60分） 13. 对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质． （1）光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面．前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量之外还具有动量．我们知道光子的能量，动量，其中v为光的频率，h为普朗克常量，λ为光的波长．由于光子具有动量，当光照射到物体表面时，会对物体表面产生持续均匀的压力，这种压力会对物体表面产生压强，这就是“光压”，用I表示．一台发光功率为P0的激光器发出一束频率为的激光，光束的横截面积为S．当该激光束垂直照射到某物体表面时，假设光全部被吸收（即光子的末动量变为0）．求： a．该激光器在单位时间内发出的光子数N； b．该激光作用在物体表面时产生的光压I． （2）从微观角度看，气体对容器的压强是大量气体分子对容器壁的频繁撞击引起的．正方体密闭容器中有大量运动的粒子，每个粒子质量为m，单位体积内粒子数量为n．为简化问题，我们假定：粒子大小可以忽略；速率均为v，且与容器壁各面碰撞的机会均等；与容器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与容器壁垂直，且速率不变． a．利用所学力学知识，推导容器壁受到的压强P与m、n和v的关系； b．我们知道，理想气体的热力学温度T与分子的平均动能成正比，即，式中α为比例常数．请从微观角度解释说明：一定质量的理想气体，体积一定时，其压强与温度成正比． 14. 某兴趣小组设计了一个游戏装置，如图所示。它由足够长的倾角轨道、水平轨道和、半径的竖直螺旋圆形轨道、上端与轨道相平的6个紧密排列的相同木块组成。圆形轨道上的点与圆心等高，为轨道最高点，轨道和等高平行。一质量的滑块在轨道上某高度处由静止释放，通过水平轨道进入圆形轨道，完成圆周运动后滑上并排的木块。每个木块的质量，宽度，滑块与木块上表面的动摩擦因数，木块下表面与地面的动摩擦因数为。若滑块可看作质点，各轨道均光滑，轨道间平滑连接，不计水平轨道与木块间的间隙，重力加速度。求： （1）若滑块恰好能通过圆形轨道，滑块释放时距水平轨道的高度； （2）若滑块从高度处由静止释放，滑块运动到点时对轨道压力的大小； （3）若滑块恰好能滑到木块5的最右端，则滑块由静止释放时的高度。 15. 如图所示，工厂利用倾角的皮带传输机，将每个质量的木箱（可视为质点）从A点运送到B点，AB段为直线且长度，每隔就有一个木箱以的速度沿方向滑上传送带，传送带以的速度逆时针匀速转动。已知各木箱与传送带间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取求： (1)木箱从冲上传送带到与传送带达到共同速度所用的时间。 (2)传送带上最多有几个木箱同时在向下输送。 (3)第1个木箱从A点运动到B点的过程，求传送带对所有木箱做的功。 (4)传送带正常工作比空载时，电动机多消耗的电功率。 16. 如图所示，空间交替分布着宽度均为L的匀强电磁场区域，磁场垂直xOy平面向里，磁感应强度大小为电场沿x轴负方向，电场强度大小为一带正电的粒子从坐标原点O沿与x轴负方向成θ角、初速度大小为进入匀强磁场区域，虚线边界有磁场。粒子的质量为m、电荷量为q，不计重力，取。 （1）若粒子第一次经磁场偏转后恰好不越过该磁场区域左边界，求此时θ大小； （2）若粒子只能经历两个完整的电场区，求满足的条件； （3）若θ=0，粒子以的初速度从O点进入匀强磁场区域，电场强度大小变为求当粒子竖直位移大小为时的运动时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $