精品解析：陕西西安市陕西师范大学附属中学2025-2026学年高三下学期考前学情自测物理试题

陕西师范大学附属中学 2025—2026学年度高三第四次模考 物理试题 一、单选题（共28分） 1. 甲、乙、丙、丁四幅教材插图涉及到不同的物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，原子核A裂变成原子核B和原子核C要吸收能量 B. 乙图中，一个处于第5能级的氢原子，最多可以辐射10种频率的光 C. 丙图中，卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型 D. 丁图中，汤姆孙通过对阴极射线的研究揭示了原子核内还有复杂结构 2. 化学老师搭建了一个甲烷分子球棍模型，并将其静置在光滑水平桌面上，如图所示。质量均为的四个相同小球a、b、c、d，通过轻杆连接在小球O周围，形成一个正四面体结构。已知小球O质量为，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. O球受到的合力为 B. O球受到的合力为零 C. a球受到桌面的作用力大小为 D. a球受到桌面的作用力大小为 3. 在2025年9月3日举行的“九三阅兵”式上，“东风-61”陆基洲际导弹作为国之重器震撼亮相，体现了我国强大的国防实力。该导弹发射后的飞行轨迹如图所示，先后经历段（火箭助推加速上升）、BCD段（脱离大气层后无动力飞行）和DE段（弹头再入大气层后机动滑行），最终命中目标点。关于弹头在各阶段的运动，下列说法正确的是（　　） A. 弹头在点时的速率大于在点时的速率 B. 弹头在最高点处的飞行速度小于第一宇宙速度 C. 弹头在段的飞行轨迹为圆的一部分 D. 弹头在段大气层滑行的过程中机械能守恒 4. 在同一水平面，两种不同介质Ⅰ和Ⅱ的分界面为一条直线，在水平面内垂直于的直线为轴，交点为坐标原点O，在和处各有一个波源S1和S2发出同种机械波，频率均为2Hz，在时刻两波源同时开始沿垂直纸面方向从平衡位置振动，且起振方向相同，两列波在不同介质中的振幅均为5cm。经半个周期后波形示意图如图所示，其中圆弧实线表示垂直纸面向外振幅最大处。则（ ） A. 两波的起振方向可能垂直纸面向里 B. 波源S1在介质Ⅰ中的波长为2m C. 时两波在点相遇 D. 在时点的位移为 5. 如图，物块A、B通过轻弹簧连接，B通过细线悬挂在天花板上，系统处于静止状态。某时刻剪断细线并开始计时，直到弹簧第一次恢复原长的过程中，A，B的速度v随时间t变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，三个质量相等的点电荷A、B、C，分别固定在光滑绝缘水平面上的等边三角形的三个顶点上。当仅释放点电荷C时的瞬间加速度大小为a，方向与平行，由A指向B；当仅释放点电荷A时的瞬间加速度方向与垂直。取无穷远处的电势为零时，点电荷产生的电场中某点的电势，式中q为点电荷的电荷量，r为点电荷到该点的距离。若点电荷B在C处产生的电势为，则下列说法正确的是（　　） A. 点电荷B、C的电性相同、且它们的电荷量的大小满足 B. 释放点电荷A的瞬间，其加速度大小为 C. 若仅移走点电荷B，则顶点B的电势为 D. C处点电荷的电势能为正值 7. 如图所示，导体棒ab的两个端点分别搭接在两个竖直放置、半径相等的金属圆环上，两圆环所在空间处于方向竖直向下的匀强磁场中，圆环通过电刷与导线c、d相接。c、d两个端点接在匝数比n1：n2=10：1的理想变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器R0，导体棒ab绕与ab平行的水平轴(即两圆环的中心轴，轴与环面垂直)OO’以角速度匀速转动．如果滑动变阻器连入电路的阻值为R时，电流表的示数为I，ab棒、圆环及接触电阻均不计，下列说法正确的是 A. 变压器原线圈两端的电压 B. 滑动变阻器上消耗的功率为 C. 取ab在环的最低端时t=0，则导体棒ab中感应电流的表达式是 D. 若c、d间改接电阻R’后电流表的示数不变，ab棒转过90°的过程中流过ab棒的电荷量可能为 二、多选题（共18分） 8. 如图所示是1834年物理学家洛埃德观察到光的干涉现象的原理图。线光源S发出波长为600nm的光有一部分直接射到足够大的屏D上，另一部分经镜面M反射到屏D上，对镜面的入射角接近90°，这两部分光重叠产生干涉，在屏D上出现明暗相间的干涉条纹，这称之为洛埃德镜干涉，洛埃德镜干涉的条纹间距与波长的关系与杨氏双缝干涉相同，则（　　） A. 若改为紫光照射，条纹间距会增大 B. 相邻的两条亮条纹间距约为 C. 屏D上出现干涉亮条纹的条数约为15条 D. 屏D上出现干涉条纹的区域长度约为 9. 安宁河联盟校某物理实验兴趣小组探究竖直面内小球做圆周运动对轨道压力的变化规律。如图所示，在竖直面内固定一个圆周轨道，轨道半径R=0.3m，分别在距离最低点A高度为0、0.1m、0.2m、0.3m、0.4m、0.5m、0.6m处安置压力传感器，一质量为 m的小球从A点以速度开始沿内轨道向右运动，已知小球在最低点A点和最高点B点压力传感器示数差为6N，在C点（与O点等高的位置）压力传感器示数为10N。小球可视为质点，小球与圆轨道的摩擦力可忽略不计，g取。由此可判定（　　） A. m=0.2kg B. C. 小球在0.2m处时压力传感器示数为11N D. 小球在各位置压力传感器示数F与高度h的关系为F=12-10h 10. 如图所示，空间坐标系中，平面水平，轴沿竖直方向。在处有一个质量为、带电荷量为（）的小球（可视为点电荷），将小球沿轴正方向以速度抛出，不计空气阻力，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 若空间中存在沿轴正向的匀强电场和沿轴正向的匀强磁场，小球一定做变速运动 B. 若空间中存在沿轴正向的匀强电场和沿轴正向的匀强磁场，小球可能做匀速运动 C. 若空间存在沿轴正向的匀强磁场，磁感应强度大小为，小球再次回到轴时的坐标为 D. 若空间存在沿轴正向的匀强磁场，磁感应强度大小为，小球再次回到轴时的坐标为 三、实验题（共16分） 11. 图甲为“研究平抛物体的运动”实验装置示意图，小球抛出后砸在横梁（图中未画出）上时会挤压复写纸，进而在白纸上留下点迹，小球多次落下后，会在纸上留下多个点迹，将这些点迹连成光滑的曲线就是小球的运动轨迹。图乙是实验后在白纸上描出的轨迹和所测得的数据。 （1）有关实验的一些操作，下列说法正确的有（ ） A.安装斜槽时必须使其末端切线水平 B.固定木板在竖直平面内，且紧靠斜槽末端 C.每次都要从斜槽上不同位置释放小球，才能更好的描出运动轨迹 D.每次都要由静止释放小球 （2）在甲图上标出小球平抛运动的起始点O及、轴_____； （3）根据图乙中的数据，求出此平抛运动的初速度__________。（结果保留2位有效数字） 12. 测定电源的电动势和内阻的方法多种多样，小衡同学利用实验室中现有的实验器材设计了如图甲所示的实验方案： （1）在实验操作无误的前提下，该方案所测得电源电动势的值_____（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值；由于电流表的分压，方案所测得电源内阻偏大，这一误差属于_____。（选填“系统误差”或“偶然误差”） （2）为了进一步优化实验，小衡同学在课后查阅资料，发现由于电流表分压导致的实验误差可通过补偿法消除，即借助补偿电路将电流表所分的电压补足，电路结构如图乙所示。其测量原理是：电路的输出端AB与待测电压的电路并联，调节滑动变阻器R，使灵敏电流计的示数为零，此时电压表_____（选填“会”或者“不会”）在被测电路中分流。 （3）由此小衡同学进一步设计了如图丙所示的电路图，测量电源的电动势E和内阻r，进行如下的操作： ①闭合电键K2，断开K1，调节滑动变阻器R′，使灵敏电流计示数为零。此时，电压表的示数为_____（选填“0”或“E”）。 ②再闭合电键K1，调节滑动变阻器R′，使灵敏电流计示数再次为零，此时电压表的示数为U2，图丙中的定值电阻为R0，由闭合电路欧姆定律可知内阻r=_____（用E、U2、R0表示）。 四、解答题（共38分） 13. 如图所示，一内壁光滑的横截面积为的玻璃管内装有长为的水银，竖直放置平衡时水银柱下端与玻璃管底部相距为，水银柱上端离管口为，外界大气温度为，已知大气压强为。 （1）把该装有气体和水银的玻璃管水平放置（水银柱如图所示），固定在静止的小车上，求此时水银柱与玻璃管底部的距离； （2）在（1）条件下现让小车以水平恒定加速度向右加速运动，稳定时发现水银柱相对于玻璃管底部移动了距离。设此时水银柱质量，大气压强可视为，整个过程温度保持不变，求小车加速度的大小。 14. 如图所示，小明参加户外竞技活动，站在平台边缘抓住轻绳一端，轻绳另一端固定在O点，绳子刚好被拉直且偏离竖直方向的角度θ=60°，小明从A点由静止往下摆，达到O点正下方B点突然松手，顺利落到静止在水平平台的平板车上，然后随平板车一起向右运动，到达C点，小明跳离平板车（近似认为水平跳离），安全落到漂浮在水池中的圆形浮漂上，绳长L=1.6m，浮漂圆心与C点的水平距离x=2.7m、竖直高度y=1.8m，浮漂半径R=0.3m、不计厚度，小明的质量m=60kg，平板车的质量m=20kg，人与平板车均可视为质点，不计平板车与平台之间的摩擦，重力加速度g=10m/s2，求： （1）轻绳能承受最大拉力不得小于多少； （2）小明跳离平板车时的速度在什么范围； （3）若小明跳离平板车后恰好落到浮漂最右端，他在跳离过程中做了多少功。 15. 我国第三艘航母“福建号”已装备最先进的电磁弹射技术。某兴趣小组根据所学的物理原理进行电磁弹射设计，其加速和减速过程可以简化为下述过程。两根足够长的平直轨道和固定在水平面上，其中左侧为光滑金属轨道，轨道电阻忽略不计，间接有定值电阻，右侧为粗糙绝缘轨道。沿轨道建立轴，坐标原点与点重合。左侧分布有垂直于轨道平面向下的匀强磁场、右侧为沿轴渐变的磁场，垂直于轴方向磁场均匀分布。现将一质量为，长度为，电阻为的金属棒垂直放置在轨道上，与距离为。的右方还有质量为3m，各边长均为的形框，其电阻为。棒在恒力作用下向右运动，到达前已匀速。当棒运动到处时撤去恒力，随后与U形框发生碰撞，碰后连接成“口”字形闭合线框，并一起运动，后续运动中受到与运动方向相反的阻力，阻力大小与速度满足。已知，，，，，，，求： （1）棒ab与U形框碰撞前速度的大小； （2）棒ab与U形框碰撞前通过电阻R的电量； （3）“口”字形线框停止运动时，fc边的坐标； （4）U形框在运动过程中产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 陕西师范大学附属中学 2025—2026学年度高三第四次模考 物理试题 一、单选题（共28分） 1. 甲、乙、丙、丁四幅教材插图涉及到不同的物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，原子核A裂变成原子核B和原子核C要吸收能量 B. 乙图中，一个处于第5能级的氢原子，最多可以辐射10种频率的光 C. 丙图中，卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型 D. 丁图中，汤姆孙通过对阴极射线的研究揭示了原子核内还有复杂结构 【答案】C 【解析】 【详解】A．在甲图中，原子核A裂变成原子核B和原子核C的过程属于裂变反应，核子的平均质量减小，该反应过程要放出能量，故A错误； B．乙图中，一个处于第5能级的氢原子，最多可以辐射4种频率的光，分别对应于5→4，4→3，3→2，2→1，故B错误； C．丙图中，卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，故C正确； D．丁图中，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，故D错误。 故选C。 2. 化学老师搭建了一个甲烷分子球棍模型，并将其静置在光滑水平桌面上，如图所示。质量均为的四个相同小球a、b、c、d，通过轻杆连接在小球O周围，形成一个正四面体结构。已知小球O质量为，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. O球受到的合力为 B. O球受到的合力为零 C. a球受到桌面的作用力大小为 D. a球受到桌面的作用力大小为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．整体静止在光滑水平桌面，即O球处于静止状态，则O球受到的合力为零，故A错误，B正确； CD．对整体，根据平衡条件可知桌面对球a、b、c三球的总支持力为 根据对称性可得a球受到桌面的作用力大小为，故CD错误。 故选B。 3. 在2025年9月3日举行的“九三阅兵”式上，“东风-61”陆基洲际导弹作为国之重器震撼亮相，体现了我国强大的国防实力。该导弹发射后的飞行轨迹如图所示，先后经历段（火箭助推加速上升）、BCD段（脱离大气层后无动力飞行）和DE段（弹头再入大气层后机动滑行），最终命中目标点。关于弹头在各阶段的运动，下列说法正确的是（　　） A. 弹头在点时的速率大于在点时的速率 B. 弹头在最高点处的飞行速度小于第一宇宙速度 C. 弹头在段的飞行轨迹为圆的一部分 D. 弹头在段大气层滑行的过程中机械能守恒 【答案】B 【解析】 【详解】A．弹头在BCD段做无动力飞行，只受地球引力作用，机械能守恒；B点和D点处于同一高度，因此它们的引力势能相等。 根据机械能守恒定律，B点和D点的动能也相等，所以弹头在点时的速率等于在点时的速率，故A错误； B．第一宇宙速度是卫星在近地轨道上做匀速圆周运动的速度；弹头在最高点C处，如果其速度大于或等于该高度对应的环绕速度，它将成为一颗卫星而不会落回地面；因为弹头最终落回地面，说明它做的是近心运动，其在C点的速度必须小于该高度对应的环绕速度；而任何高度的环绕速度都小于近地轨道的环绕速度（即第一宇宙速度）。因此弹头在最高点C处的飞行速度一定小于第一宇宙速度，故B正确； C．弹头在BCD段只受万有引力作用，其运动轨迹是椭圆的一部分，地球的球心位于该椭圆的一个焦点上，只有当速度大小和方向满足特定条件时，轨迹才是圆；从B到C，弹头高度增加，速度减小；从C到D，高度减小，速度增加，速度大小不恒定，所以轨迹不是圆的一部分，故C错误； D．弹头在DE段再入大气层滑行，会受到空气阻力的作用；空气阻力是耗散力，对弹头做负功，导致其机械能转化为内能，因此机械能不守恒，故D错误。 故选B。 4. 在同一水平面，两种不同介质Ⅰ和Ⅱ的分界面为一条直线，在水平面内垂直于的直线为轴，交点为坐标原点O，在和处各有一个波源S1和S2发出同种机械波，频率均为2Hz，在时刻两波源同时开始沿垂直纸面方向从平衡位置振动，且起振方向相同，两列波在不同介质中的振幅均为5cm。经半个周期后波形示意图如图所示，其中圆弧实线表示垂直纸面向外振幅最大处。则（ ） A. 两波的起振方向可能垂直纸面向里 B. 波源S1在介质Ⅰ中的波长为2m C. 时两波在点相遇 D. 在时点的位移为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．振动频率相同均为2Hz，可知 根据波形图是振动半个周期的波形图，可以判断得出两波源开始起振方向垂直纸面向外，首先波源用到达最大位移处，然后再用将波峰状态传播如题图位置，因此，，根据 可知，两列波的波速分别为8m/s，16m/s，波速之比为1:2，故AB错误。 C．的波形传到点用时 等于的波形传到点用时 即两列波同时传到O点，故C正确。 D．两列波同时传到O点，且起振方向相同，振动加强，则振幅为10cm，因为 故位移为 故D错误。 故选C。 5. 如图，物块A、B通过轻弹簧连接，B通过细线悬挂在天花板上，系统处于静止状态。某时刻剪断细线并开始计时，直到弹簧第一次恢复原长的过程中，A，B的速度v随时间t变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】对A，由平衡条件可知，剪断细线前弹簧弹力大小与A的重力等大，且弹簧处于拉伸状态，剪断细线后，对B有 解得（方向向下） 对A有 解得（方向向下） 由以上分析可知，剪断瞬间B的加速度比A的大，可知B比A运动的快，故AB向下运动过程中，弹簧形变量在减小，B做加速度减小的加速运动，A做加速度增大的加速运动，当弹簧形变量为0时（即恢复原长时），AB加速度相等，由于斜率表示加速度，综合以上分析可知C选项符合题意。 故选C。 6. 如图所示，三个质量相等的点电荷A、B、C，分别固定在光滑绝缘水平面上的等边三角形的三个顶点上。当仅释放点电荷C时的瞬间加速度大小为a，方向与平行，由A指向B；当仅释放点电荷A时的瞬间加速度方向与垂直。取无穷远处的电势为零时，点电荷产生的电场中某点的电势，式中q为点电荷的电荷量，r为点电荷到该点的距离。若点电荷B在C处产生的电势为，则下列说法正确的是（　　） A. 点电荷B、C的电性相同、且它们的电荷量的大小满足 B. 释放点电荷A的瞬间，其加速度大小为 C. 若仅移走点电荷B，则顶点B的电势为 D. C处点电荷的电势能为正值 【答案】C 【解析】 【详解】A．设等边三角形边长为。仅释放C时，加速度方向由A指向B（水平向右），说明C受到的合力水平向右。C受到A、B的库仑力，竖直方向分力必须抵消。若A、B同号，C与它们同号或异号，竖直分力同向，无法抵消。故A、B必须异号。若A对C为斥力（A、C同号），B对C为引力（B、C异号），则指向右上方，指向右下方。竖直方向 得 水平方向合力向右，符合题意。此时B、C电性相反。故A错误； B．仅释放A时，加速度垂直AB。A受到B的力沿AB连线，C的力沿AC连线。水平方向合力为0，即 得 即 结合 有 C的合力 A的合力 故。故B错误； C．已知B在C处电势 说明 则 且 移走B后，B处电势。故C正确； D．C处电势 电势能。故D错误。 故选C。 7. 如图所示，导体棒ab的两个端点分别搭接在两个竖直放置、半径相等的金属圆环上，两圆环所在空间处于方向竖直向下的匀强磁场中，圆环通过电刷与导线c、d相接。c、d两个端点接在匝数比n1：n2=10：1的理想变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器R0，导体棒ab绕与ab平行的水平轴(即两圆环的中心轴，轴与环面垂直)OO’以角速度匀速转动．如果滑动变阻器连入电路的阻值为R时，电流表的示数为I，ab棒、圆环及接触电阻均不计，下列说法正确的是 A. 变压器原线圈两端的电压 B. 滑动变阻器上消耗的功率为 C. 取ab在环的最低端时t=0，则导体棒ab中感应电流的表达式是 D. 若c、d间改接电阻R’后电流表的示数不变，ab棒转过90°的过程中流过ab棒的电荷量可能为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由变压器原副线圈两端得电压电流公式可知 得 因 得 故A错误； B．由 故B正确； C．ab在环的最低端时t=0，则导体棒ab中感应电流的表达式是 故C错误； D．在cd端接电阻后，原电路得电压仍然不变是 因此电流表的示数不变可知电阻 故选项D可化为 而有电荷量得公式 交流电得电流最大值 旋转90度 联立可得 故D正确。 故选BD。 二、多选题（共18分） 8. 如图所示是1834年物理学家洛埃德观察到光的干涉现象的原理图。线光源S发出波长为600nm的光有一部分直接射到足够大的屏D上，另一部分经镜面M反射到屏D上，对镜面的入射角接近90°，这两部分光重叠产生干涉，在屏D上出现明暗相间的干涉条纹，这称之为洛埃德镜干涉，洛埃德镜干涉的条纹间距与波长的关系与杨氏双缝干涉相同，则（　　） A. 若改为紫光照射，条纹间距会增大 B. 相邻的两条亮条纹间距约为 C. 屏D上出现干涉亮条纹的条数约为15条 D. 屏D上出现干涉条纹的区域长度约为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据 可知，若改为紫光照射，波长变短，条纹间距会减小，故A错误； B．屏D上出现干涉条纹的区域一定是反射光到达的区域，作出反射光的范围如图所示， 根据相似三角形的几何关系得，区域中的最高点到镜面所在平面的距离为， 有 解得 区域中的最低点到镜面所在平面的距离为，有 解得 屏D上出现干涉条纹区域的宽度为 两条相邻亮条纹宽度为 亮条纹的数目为条 故BD正确；C错误。 故选BD。 9. 安宁河联盟校某物理实验兴趣小组探究竖直面内小球做圆周运动对轨道压力的变化规律。如图所示，在竖直面内固定一个圆周轨道，轨道半径R=0.3m，分别在距离最低点A高度为0、0.1m、0.2m、0.3m、0.4m、0.5m、0.6m处安置压力传感器，一质量为 m的小球从A点以速度开始沿内轨道向右运动，已知小球在最低点A点和最高点B点压力传感器示数差为6N，在C点（与O点等高的位置）压力传感器示数为10N。小球可视为质点，小球与圆轨道的摩擦力可忽略不计，g取。由此可判定（　　） A. m=0.2kg B. C. 小球在0.2m处时压力传感器示数为11N D. 小球在各位置压力传感器示数F与高度h的关系为F=12-10h 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．小球从A点到B点，根据动能定理有 在B点，根据牛顿第二定律有 在A点，根据牛顿第二定律有 根据题意可知 联立解得 m=0.1kg， 故A错误，B正确； C．设小球在0. 2m处时与圆心的连线与竖直方向的夹角为，根据几何关系有 小球从A点到0. 2m处，根据动能定理有 在0. 2m处，根据牛顿第二定律有 解得 N=11N 所以压力传感器示数为11N，故C正确； D．设在任意高度h处小球的速度为v，由动能定理有 在右侧轨道上，设小球在h处和圆心的连线与竖直方向的夹角为，当h≤R时，由牛顿运动定律有 在最低点有 可得 当R＜h≤2R时该式仍成立，故D错误； 故选BC。 10. 如图所示，空间坐标系中，平面水平，轴沿竖直方向。在处有一个质量为、带电荷量为（）的小球（可视为点电荷），将小球沿轴正方向以速度抛出，不计空气阻力，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 若空间中存在沿轴正向的匀强电场和沿轴正向的匀强磁场，小球一定做变速运动 B. 若空间中存在沿轴正向的匀强电场和沿轴正向的匀强磁场，小球可能做匀速运动 C. 若空间存在沿轴正向的匀强磁场，磁感应强度大小为，小球再次回到轴时的坐标为 D. 若空间存在沿轴正向的匀强磁场，磁感应强度大小为，小球再次回到轴时的坐标为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A B．小球受到沿y轴正方向的电场力，y轴负方向的重力和洛伦兹力，如果，小球将沿x轴正方向做匀速直线运动，A错误，B正确； C．初始洛伦兹力，方向沿 z 轴正方向。 小球在平面内做匀速圆周运动，，同时在y轴方向受重力做自由落体，小球再次回到y 轴时，，，这要求小球在平面内完成整数圈圆周运动，即运动时间 y方向做自由落体运动，位移为 解得，C正确； D．若空间存在沿z轴正向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，把小球的速度分解为一个水平向左的，一个水平向右的 小球的运动可以看作两个运动合成：一个水平向左的匀速直线运动，速度大小为。另一个是以速度在xoy平面内的匀速圆周运动。 小球再次回到x轴时的x坐标为，D正确。 故选BCD。 三、实验题（共16分） 11. 图甲为“研究平抛物体的运动”实验装置示意图，小球抛出后砸在横梁（图中未画出）上时会挤压复写纸，进而在白纸上留下点迹，小球多次落下后，会在纸上留下多个点迹，将这些点迹连成光滑的曲线就是小球的运动轨迹。图乙是实验后在白纸上描出的轨迹和所测得的数据。 （1）有关实验的一些操作，下列说法正确的有（ ） A.安装斜槽时必须使其末端切线水平 B.固定木板在竖直平面内，且紧靠斜槽末端 C.每次都要从斜槽上不同位置释放小球，才能更好的描出运动轨迹 D.每次都要由静止释放小球 （2）在甲图上标出小球平抛运动的起始点O及、轴_____； （3）根据图乙中的数据，求出此平抛运动的初速度__________。（结果保留2位有效数字） 【答案】 ①. ABD##ADB##BAD##BDA##ADB##DAB##DBA ②. ③. 1.6m/s 【解析】 【详解】（1）[1]A．要使小球做平抛运动需要其斜槽末端切线水平，不水平会引起实验的误差，故A正确； B．小球应在竖直方向上做自由落体运动木板应固定在竖直平面内且紧靠斜槽末端,故B正确； CD．每次都要从斜槽上相同位置静止释放小球，保证小球做平抛运动的初速度相同，多次实验提高实验精确程度，才能更好的描出运动轨迹，故C错误，D正确。 故选ABD。 （2）[2]如图所示 （3）[3] 水平方向可知 可得 水平方向为 联立解得 12. 测定电源的电动势和内阻的方法多种多样，小衡同学利用实验室中现有的实验器材设计了如图甲所示的实验方案： （1）在实验操作无误的前提下，该方案所测得电源电动势的值_____（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值；由于电流表的分压，方案所测得电源内阻偏大，这一误差属于_____。（选填“系统误差”或“偶然误差”） （2）为了进一步优化实验，小衡同学在课后查阅资料，发现由于电流表分压导致的实验误差可通过补偿法消除，即借助补偿电路将电流表所分的电压补足，电路结构如图乙所示。其测量原理是：电路的输出端AB与待测电压的电路并联，调节滑动变阻器R，使灵敏电流计的示数为零，此时电压表_____（选填“会”或者“不会”）在被测电路中分流。 （3）由此小衡同学进一步设计了如图丙所示的电路图，测量电源的电动势E和内阻r，进行如下的操作： ①闭合电键K2，断开K1，调节滑动变阻器R′，使灵敏电流计示数为零。此时，电压表的示数为_____（选填“0”或“E”）。 ②再闭合电键K1，调节滑动变阻器R′，使灵敏电流计示数再次为零，此时电压表的示数为U2，图丙中的定值电阻为R0，由闭合电路欧姆定律可知内阻r=_____（用E、U2、R0表示）。 【答案】（1） ①. 等于 ②. 系统误差 （2）不会 （3） ①. E ②. 【解析】 【小问1详解】 [1][2]据等效电源法可知 即电源电动势的测量值等于真实值，电源内阻的测量值大于真实值，此误差由于实验方案的局限性引起，属于系统误差。 【小问2详解】 由于电路的输出端AB与待测电压的电路并联，若灵敏电流计的示数为零，说明输出端电压为零，此时电压表不会在被测电路中分流。 【小问3详解】 [1]闭合电键K2，断开K1，调节滑动变阻器R′，使灵敏电流计示数为零，此时，外电路处于开路状态，则电压表的示数为电源电动势E； [2]根据闭合电路欧姆定律可得 所以 四、解答题（共38分） 13. 如图所示，一内壁光滑的横截面积为的玻璃管内装有长为的水银，竖直放置平衡时水银柱下端与玻璃管底部相距为，水银柱上端离管口为，外界大气温度为，已知大气压强为。 （1）把该装有气体和水银的玻璃管水平放置（水银柱如图所示），固定在静止的小车上，求此时水银柱与玻璃管底部的距离； （2）在（1）条件下现让小车以水平恒定加速度向右加速运动，稳定时发现水银柱相对于玻璃管底部移动了距离。设此时水银柱质量，大气压强可视为，整个过程温度保持不变，求小车加速度的大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 水平放置，等温变化，根据玻意耳定律 求得 【小问2详解】 小车匀加速时，根据玻意耳定律有 对水银柱受力分析 解得 14. 如图所示，小明参加户外竞技活动，站在平台边缘抓住轻绳一端，轻绳另一端固定在O点，绳子刚好被拉直且偏离竖直方向的角度θ=60°，小明从A点由静止往下摆，达到O点正下方B点突然松手，顺利落到静止在水平平台的平板车上，然后随平板车一起向右运动，到达C点，小明跳离平板车（近似认为水平跳离），安全落到漂浮在水池中的圆形浮漂上，绳长L=1.6m，浮漂圆心与C点的水平距离x=2.7m、竖直高度y=1.8m，浮漂半径R=0.3m、不计厚度，小明的质量m=60kg，平板车的质量m=20kg，人与平板车均可视为质点，不计平板车与平台之间的摩擦，重力加速度g=10m/s2，求： （1）轻绳能承受最大拉力不得小于多少； （2）小明跳离平板车时的速度在什么范围； （3）若小明跳离平板车后恰好落到浮漂最右端，他在跳离过程中做了多少功。 【答案】（1）1200N；（2）4m/s≤vc≤5m/s；（3）480J 【解析】 【分析】 【详解】（l）从A到B，由动能定理可得 代人数据求得 v=4m/s 在最低点B处，有 联立解得，轻绳能承受最大拉力不得小于 T=1200N （2）小明离开滑板后可认为做平抛运动，竖直位移 离C点水平位移最小位移 离C点水平位移最大为 联立解得，小明跳离滑板时的速度 4m/s≤vc≤5m/s （3）小明落上滑板时，动量守恒 代人数据求得 v1=3m/s 离开滑板时，动量守恒 联立解得 v2=-3m/s 由功能关系可得 解得 W=480J 15. 我国第三艘航母“福建号”已装备最先进的电磁弹射技术。某兴趣小组根据所学的物理原理进行电磁弹射设计，其加速和减速过程可以简化为下述过程。两根足够长的平直轨道和固定在水平面上，其中左侧为光滑金属轨道，轨道电阻忽略不计，间接有定值电阻，右侧为粗糙绝缘轨道。沿轨道建立轴，坐标原点与点重合。左侧分布有垂直于轨道平面向下的匀强磁场、右侧为沿轴渐变的磁场，垂直于轴方向磁场均匀分布。现将一质量为，长度为，电阻为的金属棒垂直放置在轨道上，与距离为。的右方还有质量为3m，各边长均为的形框，其电阻为。棒在恒力作用下向右运动，到达前已匀速。当棒运动到处时撤去恒力，随后与U形框发生碰撞，碰后连接成“口”字形闭合线框，并一起运动，后续运动中受到与运动方向相反的阻力，阻力大小与速度满足。已知，，，，，，，求： （1）棒ab与U形框碰撞前速度的大小； （2）棒ab与U形框碰撞前通过电阻R的电量； （3）“口”字形线框停止运动时，fc边的坐标； （4）U形框在运动过程中产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知棒ab到达前已匀速，则有 又， 联立解得 【小问2详解】 棒ab与U形框碰撞前通过电阻R的电量为 其中， 联立可得 【小问3详解】 设碰后瞬间金属框的速度为，根据动量守恒可得 解得 此后任意时刻闭合线框的速度为v，ab边处磁场为，de边处磁场为，则回路中的电动势为 其中 回路总电阻为4R，根据闭合电路欧姆定律可得 此时回路受到的安培力大小为 根据动量定理可得 其中， 联立解得“口”字形线框停止运动时，fc边的坐标为 【小问4详解】 根据功能关系可知，U形框在运动过程中产生的总热量为 因任意时刻安培力与摩擦力之比为，所以焦耳热与摩擦热之比也为，可得U形框在运动过程中回路产生的总焦耳热为 则U形框在运动过程中产生的焦耳热为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $