精品解析：2026届湖南株洲市第十三中学高三下学期一模物理试题

株洲市第十三中学2026年高三一模试题 物 理 请注意：满分100分，考试时间75分钟 注意事项： 1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2、请将答案正确填写在答题卡上 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，只有一项符合题目要求） 1. 光电倍增管是进一步提高光电管灵敏度的光电转换器件。管内除光电阴极和阳极外，两极间还放置多个瓦形倍增电极。使用时相邻两倍增电极间均加有电压，以此来加速电子。如图所示，光电阴极受光照后释放出光电子，在电场作用下射向第一倍增电极，引起电子的二次发射，激发出更多的电子，然后在电场作用下飞向下一个倍增电极，又激发出更多的电子，如此电子数不断倍增，使得光电倍增管的灵敏度比普通光电管要高得多，可用来检测微弱光信号。下列说法正确的是（ ） A. 光电倍增管正常工作时，每个倍增电极上都发生了光电效应 B. 光电倍增管中增值的能量来源于照射光 C. 图中标号为偶数的倍增电极的电势要高于标号为奇数的电极的电势 D. 适当增大倍增电极间的电压有利于探测更微弱的信号 2. 如图所示，一束单色光平行OA边从OB边射入一个半径为R、圆心角为135°的扇形玻璃砖，该单色光在玻璃砖中的折射率为，从M点入射的光由玻璃砖射出后恰与OA边平行。只考虑第一次射到圆弧上的光，则（　　） A. B. C. 从玻璃砖圆弧上有光射出的与没有光射出的部分之比为 D. 换成另一频率大的单色光平行OA边从M点入射到圆弧边出射后仍然与OA边平行 3. 如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅均为5cm，且在图示的范围内振幅不变，波速为1m/s，波长为0.5m。C点是BE连线的中点，下列说法正确的是（　　） A. A、E两点为振动加强点，始终位于波峰位置 B. 图示时刻B、E两点的竖直高度差为20cm C. 图示时刻C点正处于平衡位置且向下运动 D. 从图示时刻起经1s，B点通过的路程为1m 4. 在东京奥运会上，中国运动员夺得东京奥运会女子10米跳台冠军（如图甲所示），图乙为其竖直分速度与时间的关系图像，以其向上离开跳台时作为计时起点，运动过程中视其为质点，忽略空气阻力作用。则下列说法正确的是（　　） A. t3时刻达到最高点 B. t3时刻开始进入水面 C. t2～t3时间段加速度竖直向下 D. 0～t2时间运动员做匀变速运动 5. 图甲为氢原子的能级图，大量处于第3能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出不同频率的光，用这些光照射图乙中的光电管，有2种频率的a、b光可使光电管发生光电效应。图丙为a、b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。下列说法正确的是（　　） A. 饱和光电流与之间的电压有关 B. 图乙中滑片P从O向N端移动过程中，电流表示数一直增大 C. a光光子的能量为10.20eV D. 光电管中金属的逸出功为2.25eV 6. 如图所示，倾角为α的光滑斜面固定在水平面上，一根劲度系数为k的轻质弹簧下端固定于斜面底部挡板处，弹簧上端放一个质量为m的小物块A，A与弹簧间不拴接，开始时A静止于P点。另一质量也为m的小物块B从斜面上Q点由静止释放，与A发生正碰后立即粘在一起成为组合体，组合体在以后的运动过程中恰好不离开弹簧。已知弹簧的弹性势能与其形变量的关系为，重力加速度为g，弹簧始终未超出弹性限度。下列说法正确的是（　　） A. 组合体运动最低点弹簧压缩量为 B. 弹簧的最大弹性势能为 C. 组合体动能的最大值为 D. P、Q两点间的距离为 7. 斜抛运动也是常见的曲线运动，泛指将物体斜向上、下抛出，只受重力作用的运动。假设月宫中的嫦娥姐姐将一石子从水平月面上以一定的初速度斜向上抛出，一段时间后石子又落在水平月面上。下列说法正确的是（　　） A. 石子经过轨迹最高点时的速度为零 B. 运动中石子速度方向与水平方向的夹角逐渐减小 C. 石子从轨迹最高点至地面的运动可视为平抛运动 D. 石子落回水平月面时的速度与抛出时的速度大小相同，方向与水平月面的夹角不同 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 如图，两条光滑且足够长的直金属导轨、平行放置，两导轨与水平面间夹角均为，间距为L，导轨所在空间存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。两相同导体棒a、b垂直导轨放置，质量均为m，接入电路的电阻均为R，b棒靠在绝缘挡杆上保持静止。a棒在沿导轨向上的拉力作用下由静止开始做加速直线运动，将b棒刚要离开挡杆时刻设为0时刻，在时刻，拉力大小减为，直到运动稳定。导轨电阻不计，运动过程中两导体棒与导轨始终垂直且接触良好。关于a、b棒从静止到最终稳定运动的过程，下列说法正确的是（　　） A. b棒离开挡杆前，a棒做匀加速直线运动 B. b棒刚要离开挡杆时，a棒速度大小为 C. b棒最终速度大小为 D. a棒最终速度大小为 9. 某种静电分析器的简化图如图所示，在由两条半圆形圆弧板组成的管道中加上径向电场。一电子自点垂直电场射入静电分析器，电子恰好做圆周运动，运动轨迹为，其轨迹半径为。另一电子自点垂直电场射入静电分析器，轨迹为虚线，其中共线。已知电子的质量均为，带电荷量均为，电子的入射速度大小为，，两电子射出时的动能相等，电子仅受电场力作用，下列说法正确的是（　　） A. 电子的入射速度小于 B. 点的电场强度大小为 C. 电子在点的动能大于电子在点的动能 D. 电子从点到点减小的动能等于从点到点减小的动能 10. 如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角为的斜面上，导轨电阻不计，间距为d，导轨所在空间被分成区域Ⅰ和Ⅱ，两区域的边界为。Ⅰ中的匀强磁场方向垂直斜面向下，Ⅱ中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为B．在区域Ⅰ中，质量为m、电阻为R的金属棒静止在导轨上。然后，在区域Ⅱ中将质量为、电阻为R的光滑导体棒置于导轨上，由静止开始下滑，下滑位移L时速度达到最大，以后做匀速运动，在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中，、始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，始终静止在导轨上，重力加速度为g，则在导体棒由静止下滑L的过程中（　　） A. 导体棒最终匀速运动的速度大小为 B. 金属棒与导轨之间摩擦力先减小后增大 C. 导体棒产生的焦耳热为 D. 通过导体棒的电荷量为 三、非选择题（本题共5小题，共57分） 11. 某同学用如图所示装置做验证机械能守恒定律的实验。 （1）除了提供图中的器材，实验室还需要准备下列器材___________。 A．游标卡尺 B．秒表 C．天平 D．弹簧秤 （2）实验的主要步骤如下：其中不妥当的操作步骤是___________。（填写步骤序号） A．将导轨调至水平 B．测出遮光条的宽度d C．测出钩码质量m和带长方形遮光条的滑块总质量M D．将滑块移至图示A位置，测出遮光条到光电门的距离L E．释放滑块，然后开启气泵，读出遮光条通过光电门的挡光时间t （3）在实验操作正确的前提下，滑块从A静止释放运动到光电门B的过程中，系统的重力势能减少量为___________，若系统符合机械能守恒定律，测得的物理量应满足的关系式为___________。（用（2）中给出的字母表示） （4）若气垫导轨左端的滑轮调节过高，使得拉动物块的绳子与气垫轨道之间存在夹角，不考虑其它影响，滑块自A点由静止释放，则在滑块从A点运动至B点的过程中，滑块、遮光条与钩码组成的系统重力势能减小量的测量值___________（填“大于”“小于”或“等于”）动能增加量的测量值。 （5）该实验小组在研究中发现利用该装置可以测量带长方形遮光条滑块的总质量M。实验小组多次改变光电门的位置，且每次都将滑块从同一点A静止释放，测出相应的L与t值，完成实验后，某同学根据测量数据作出图像，测得直线的斜率为k，已知钩码的质量m，遮光条的宽度d，重力加速度g，则滑块总质量M的表达式为___________。（用题目给出的字母表示） 12. 某同学想把一个有清晰刻度，但量程和内阻未知的电流表改装成一个电压表，他设计如图甲的电路测量的量程及内阻，可供使用的器材如下 A.待测电流表 B.标准电流表（内阻未知） C.电阻箱 D.定值电阻 E.滑动变阻器R F.开关S、导线若干 （1）请在图乙的实物图中，用笔画线将电路连接完整________。 （2）①将滑动变阻器的滑片P移至某一位置，将电阻箱的阻值调至最大，闭合开关S； ②调节电阻箱，直至电流表满偏，记录此时电阻箱阻值和标准电流表的示数I； ③重复步骤①②5~6次。 （3）处理实验数据，建立适当的坐标系描点作图，得到如图丙所示的线性关系图像，则图像的纵坐标是___________，横坐标是___________（两空均用I和表示）。由图像可以得到纵截距为b，斜率为k。 （4）电流表的量程___________，内阻___________（两空均用b和k表示） 13. 某兴趣小组做空气喷泉实验。在一体积为V的厚玻璃瓶里装满开水，随后把开水倒掉，用带有细管的橡胶塞把瓶口封住，此时温度传感器显示瓶内气体的温度为。立即把玻璃瓶倒置且将细管浸入到水槽中，固定玻璃瓶，稍后可以看到瓶内喷泉现象。已知初始时水槽液面上方细管长度为h，水的密度，大气压强为，重力加速度为g，忽略细管容积、橡胶塞和传感器体积。 （1）当细管上端恰好有水溢出时，求瓶内气体的温度大小； （2）当细管中的水恰好不再喷出时，水槽液面下降了0.2h。瓶内气体温度为，瓶内水面低于细管上端口。求进入瓶内水的体积大小。 14. 如图所示，在磁感应强度B=0.2T的水平匀强磁场中，有一边长为L=10cm，匝数N=100匝，总电阻r=1Ω的正方形线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动，转速，有一电阻R=9Ω，通过电刷与两滑环接触，R两端接有一理想交流电压表，求： （1）若从线圈通过中性面时开始计时，写出电动势的瞬时表达式； （2）线圈转到图示位置时电压表的示数； （3）在1分钟内外力驱动线圈转动所做的功； 15. 某商家为了吸引顾客而设计了一个趣味游戏，其简化模型如图所示，轨道由一个水平直轨道ABC和一半径为R的竖直半圆光滑轨道CDE组成，水平直轨道AB段光滑，BC段粗糙。在半圆轨道圆心O左侧同一水平线上且距离O点2R处固定一个小网兜P，将原长小于AB段长度的轻弹簧水平置于AB段上，左端固定在竖直挡板上，物块1静置于B处。游戏者将物块2向左压缩弹簧到某一位置释放，物块2与物块1发生弹性正碰（碰撞时间极短），物块1从半圆轨道最高点E飞出并落入网兜P内获一等奖，在DE之间的圆弧段脱离轨道获二等奖，能够进入半圆轨道CD间获三等奖，其他情况则不能获奖。已知物块1的质量，物块2的质量，，，两物块与粗糙水平面间的动摩擦因数均为，重力加速度g取。两物块均可视为质点。求：（运算结果可保留根号） （1）获得一等奖时，物块1在E点对轨道的压力大小； （2）获得二等奖时，物块1碰后的速度大小范围； （3）游戏者将物块2压缩弹簧至弹性势能为2J，则释放后他能获得几等奖？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 株洲市第十三中学2026年高三一模试题 物 理 请注意：满分100分，考试时间75分钟 注意事项： 1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2、请将答案正确填写在答题卡上 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，只有一项符合题目要求） 1. 光电倍增管是进一步提高光电管灵敏度的光电转换器件。管内除光电阴极和阳极外，两极间还放置多个瓦形倍增电极。使用时相邻两倍增电极间均加有电压，以此来加速电子。如图所示，光电阴极受光照后释放出光电子，在电场作用下射向第一倍增电极，引起电子的二次发射，激发出更多的电子，然后在电场作用下飞向下一个倍增电极，又激发出更多的电子，如此电子数不断倍增，使得光电倍增管的灵敏度比普通光电管要高得多，可用来检测微弱光信号。下列说法正确的是（ ） A. 光电倍增管正常工作时，每个倍增电极上都发生了光电效应 B. 光电倍增管中增值的能量来源于照射光 C. 图中标号为偶数的倍增电极的电势要高于标号为奇数的电极的电势 D. 适当增大倍增电极间的电压有利于探测更微弱的信号 【答案】D 【解析】 【详解】A．光电效应是在高于极限频率的电磁波的照射下，物质内部的电子吸收能量后逸出的现象，光电倍增管正常工作时，每个倍增电极上被加速后的电子撞击激发出更多的电子，故不是光电效应，A错误； B．光电倍增管中增值的能量来源于相邻两倍增电极间的加速电场，B错误； C．电子在相邻倍增电极中加速，故图中标号数字较大的倍增电极的电势要高于数字较小的电极的电势，C错误； D．适当增大倍增电极间的电压，被加速的电子获得的动能更大，更有利于电极电子的电离，故有利于探测更微弱的信号，D正确。 故选D。 2. 如图所示，一束单色光平行OA边从OB边射入一个半径为R、圆心角为135°的扇形玻璃砖，该单色光在玻璃砖中的折射率为，从M点入射的光由玻璃砖射出后恰与OA边平行。只考虑第一次射到圆弧上的光，则（　　） A. B. C. 从玻璃砖圆弧上有光射出的与没有光射出的部分之比为 D. 换成另一频率大的单色光平行OA边从M点入射到圆弧边出射后仍然与OA边平行 【答案】C 【解析】 【详解】AB．已知光线从M点入射的光由玻璃砖射出后恰与OA平行，则两个界面发生折射时的法线平行，其光路图如图所示 由题意和几何关系可知 由光的折射定律有 解得 则说明光线在M点的折射角与N点时的入射角相等，从而可确定为直角，且 解得，故AB错误； C．若没有光射出的话，其临界角有 解得 所以当光线在圆弧面射出时的入射角为45°时将发生全反射，为圆弧边界有光射出的上边界，从O点射入的光线从圆弧面射出时为下边界，所对应圆心角为等于45°，如图所示 则从玻璃砖圆弧上有光射出的与没有光射出的部分之比为，故C项正确； D．换成另一频率大的单色光平行OA边从M点入射到圆弧边出射，由于不同光的折射率不同，所以此时不会与OA边平行射出，故D项错误。 故选C。 3. 如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅均为5cm，且在图示的范围内振幅不变，波速为1m/s，波长为0.5m。C点是BE连线的中点，下列说法正确的是（　　） A. A、E两点为振动加强点，始终位于波峰位置 B. 图示时刻B、E两点的竖直高度差为20cm C. 图示时刻C点正处于平衡位置且向下运动 D. 从图示时刻起经1s，B点通过的路程为1m 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题意可知实线表示波峰，虚线表示波谷，此时A、E两点是波峰与波峰相遇，属于振动加强点，不是始终位于波峰位置，故A错误； B．由于振幅是5cm，E点是波峰与波峰相遇，则E点相对平衡位置高10cm，而B点是波谷与波谷相遇，则B点相对平衡位置低10cm，所以B、E相差20cm，故B正确； C．图示时刻E在波峰，B在波谷，C点位于EB的中点，即C点正处于平衡位置，由图可知，波从E向B传播，可知此时C向上运动，故C错误； D．该列波的周期 B点是振动加强点，经过1s，B点通过的路程为。故D错误。 故选B。 4. 在东京奥运会上，中国运动员夺得东京奥运会女子10米跳台冠军（如图甲所示），图乙为其竖直分速度与时间的关系图像，以其向上离开跳台时作为计时起点，运动过程中视其为质点，忽略空气阻力作用。则下列说法正确的是（　　） A. t3时刻达到最高点 B. t3时刻开始进入水面 C. t2～t3时间段加速度竖直向下 D. 0～t2时间运动员做匀变速运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意可知，0~t1时间内全红婵先离开跳台向上做匀减速运动，在t1时刻速度减为零，达到最高点，故A错误； B．从全红婵起跳到恰好入水的过程中，图像斜率不变，其加速度不变，在入水后，减速运动，加速度将发生突变，即在t2时刻开始进入水面，故B错误； C．0~t2时刻全红婵加速度方向竖直向下且图线斜率为正，t2~t3时刻图线斜率变为负值，所以加速度方向变为竖直向上，故C错误； D．0～t1与t1∼t2图像斜率相同，加速度相同，运动员做匀变速运动，故D正确。 故选D。 5. 图甲为氢原子的能级图，大量处于第3能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出不同频率的光，用这些光照射图乙中的光电管，有2种频率的a、b光可使光电管发生光电效应。图丙为a、b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。下列说法正确的是（　　） A. 饱和光电流与之间的电压有关 B. 图乙中滑片P从O向N端移动过程中，电流表示数一直增大 C. a光光子的能量为10.20eV D. 光电管中金属的逸出功为2.25eV 【答案】D 【解析】 【详解】A．饱和电流只与入射光的光强有关，与外加电压无关，故A错误； B．滑片P从O向N端移动过程中，A板带正电，电压为正向电压，增大电压，电流先增大后不变，故B错误； C．大量处于第3能级的氢原子，跃迁时能产生3种频率的光，能发生光电效应的应该是三能级到一能级和二能级到一能级，a光的遏止电压大，光子能量高，所以a光光子的能量为，故C错误； D．由图丙可知，b光的遏止电压为，根据公式可得 又有 联立解得，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，倾角为α的光滑斜面固定在水平面上，一根劲度系数为k的轻质弹簧下端固定于斜面底部挡板处，弹簧上端放一个质量为m的小物块A，A与弹簧间不拴接，开始时A静止于P点。另一质量也为m的小物块B从斜面上Q点由静止释放，与A发生正碰后立即粘在一起成为组合体，组合体在以后的运动过程中恰好不离开弹簧。已知弹簧的弹性势能与其形变量的关系为，重力加速度为g，弹簧始终未超出弹性限度。下列说法正确的是（　　） A. 组合体运动最低点弹簧压缩量为 B. 弹簧的最大弹性势能为 C. 组合体动能的最大值为 D. P、Q两点间的距离为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．设O为弹簧处于原长时其上端的位置，x为碰撞前的形变量，则有 解得 当B与A成为组合体C时，恰好不离开弹簧，所以组合体C最多运动至O处。组合体C做简谐振动，其平衡位置满足 解得 所以弹簧的最大压缩量为 所以弹簧弹性势能的最大值为 故AB错误； C．设动能最大位置为点，则从O处到处有 故C错误； D．组合体从O运动至P点时 即 解得 B从Q点运动到P点，设P、Q两点间的距离为，碰撞前B的速度为，由动量守恒可得 即 B在斜面上的加速度为 所以 故D正确。 故选D。 7. 斜抛运动也是常见的曲线运动，泛指将物体斜向上、下抛出，只受重力作用的运动。假设月宫中的嫦娥姐姐将一石子从水平月面上以一定的初速度斜向上抛出，一段时间后石子又落在水平月面上。下列说法正确的是（　　） A. 石子经过轨迹最高点时的速度为零 B. 运动中石子速度方向与水平方向的夹角逐渐减小 C. 石子从轨迹最高点至地面的运动可视为平抛运动 D. 石子落回水平月面时的速度与抛出时的速度大小相同，方向与水平月面的夹角不同 【答案】C 【解析】 【详解】A．以一定的初速度斜向上抛出，可以分解为水平速度和竖直速度，在最高点具有水平的速度，即石子经过轨迹最高点时的速度不为零，A错误； B．石子以一定的初速度斜向上抛出，在月球上受到类似地球的重力，方向竖直向下，向上运动时石子速度方向与水平方向的夹角 竖直速度在减小，水平速度不变，则石子速度方向与水平方向的夹角逐渐减小； 向下运动时石子速度方向与水平方向的夹角 竖直速度在增大，水平速度不变，则石子速度方向与水平方向的夹角逐渐增大，B错误； C．石子在最高点，具有水平的速度，竖直速度为零，并且在月球上受到类似地球的重力，方向竖直向下，所以石子从轨迹最高点至地面的运动可视为平抛运动，C正确； D．石子在运动过程中在月球上受到类似地球的重力作用做斜抛运动，根据轨迹的对称性，石子落回水平月面时的速度与抛出时的速度大小相同，方向与水平月面的夹角相同，D错误。 故选C。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 如图，两条光滑且足够长的直金属导轨、平行放置，两导轨与水平面间夹角均为，间距为L，导轨所在空间存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。两相同导体棒a、b垂直导轨放置，质量均为m，接入电路的电阻均为R，b棒靠在绝缘挡杆上保持静止。a棒在沿导轨向上的拉力作用下由静止开始做加速直线运动，将b棒刚要离开挡杆时刻设为0时刻，在时刻，拉力大小减为，直到运动稳定。导轨电阻不计，运动过程中两导体棒与导轨始终垂直且接触良好。关于a、b棒从静止到最终稳定运动的过程，下列说法正确的是（　　） A. b棒离开挡杆前，a棒做匀加速直线运动 B. b棒刚要离开挡杆时，a棒速度大小为 C. b棒最终速度大小为 D. a棒最终速度大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．b棒离开挡杆前，对a有 可知v增大，加速度a减小，即b棒离开挡杆前，a棒做加速度减小的加速直线运动，故A错误； B．b棒刚要离开挡杆时，对b有 对a有 联立解得 故B正确； CD．在时刻，拉力大小减为，可知系统合外力为零，系统动量守恒，最终两棒速度差保持恒定，匀速运动，对B棒 而 在时间内，取沿导轨向上为正方向，对ab棒整体，因两棒受到的安培力大小相等，方向相反，所以安培力对整体的冲量为零，由动量定理得 联立解得, 故C正确，D错误。 故选BC。 9. 某种静电分析器的简化图如图所示，在由两条半圆形圆弧板组成的管道中加上径向电场。一电子自点垂直电场射入静电分析器，电子恰好做圆周运动，运动轨迹为，其轨迹半径为。另一电子自点垂直电场射入静电分析器，轨迹为虚线，其中共线。已知电子的质量均为，带电荷量均为，电子的入射速度大小为，，两电子射出时的动能相等，电子仅受电场力作用，下列说法正确的是（　　） A. 电子的入射速度小于 B. 点的电场强度大小为 C. 电子在点的动能大于电子在点的动能 D. 电子从点到点减小的动能等于从点到点减小的动能 【答案】BC 【解析】 【详解】A．电子a做匀速圆周运动，电场力不做功，动能始终为 沿着电场线方向电势逐渐降低，则Q点比C点电势低，且是等势面，则Q点比A点电势低，电子b从A点到Q点的过程中，电场力做负功，由动能定理可知，电子的动能减小，且两电子射出时动能相等，则电子的入射动能大于，即 则电子的入射速度，故A错误； B．电子a做匀速圆周运动时，由电场力提供向心力，有 解得，故B正确； C．已知，电子b从P点到Q点的过程中，电场力做负功，动能减小，即 且两电子射出时动能相等，即 因此 即电子b在P点的动能大于电子a在B点的动能，故C正确； D．由电场线密度分布情况可知，沿径向向外电场强度减小，则BP之间平均电场强度大小大于CQ之间的平均电场强度大小，根据，可得 电子减小的动能等于克服电场力做的功，电子b从A点到P点减小的动能 电子b从P点到Q点减小的动能 则，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角为的斜面上，导轨电阻不计，间距为d，导轨所在空间被分成区域Ⅰ和Ⅱ，两区域的边界为。Ⅰ中的匀强磁场方向垂直斜面向下，Ⅱ中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为B．在区域Ⅰ中，质量为m、电阻为R的金属棒静止在导轨上。然后，在区域Ⅱ中将质量为、电阻为R的光滑导体棒置于导轨上，由静止开始下滑，下滑位移L时速度达到最大，以后做匀速运动，在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中，、始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，始终静止在导轨上，重力加速度为g，则在导体棒由静止下滑L的过程中（　　） A. 导体棒最终匀速运动的速度大小为 B. 金属棒与导轨之间摩擦力先减小后增大 C. 导体棒产生的焦耳热为 D. 通过导体棒的电荷量为 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A．导体棒最终匀速运动时有 解得 选项A错误； B．对金属棒受力分析可知，金属棒与导轨之间摩擦力先减小后增大，选项B正确； C．在导体棒从静止下滑L的过程中根据能量守恒得 解得导体棒产生的焦耳热为，选项C错误； D．通过导体棒的电荷量为 选项D正确。 故选BD。 三、非选择题（本题共5小题，共57分） 11. 某同学用如图所示装置做验证机械能守恒定律的实验。 （1）除了提供图中的器材，实验室还需要准备下列器材___________。 A．游标卡尺 B．秒表 C．天平 D．弹簧秤 （2）实验的主要步骤如下：其中不妥当的操作步骤是___________。（填写步骤序号） A．将导轨调至水平 B．测出遮光条的宽度d C．测出钩码质量m和带长方形遮光条的滑块总质量M D．将滑块移至图示A位置，测出遮光条到光电门的距离L E．释放滑块，然后开启气泵，读出遮光条通过光电门的挡光时间t （3）在实验操作正确的前提下，滑块从A静止释放运动到光电门B的过程中，系统的重力势能减少量为___________，若系统符合机械能守恒定律，测得的物理量应满足的关系式为___________。（用（2）中给出的字母表示） （4）若气垫导轨左端的滑轮调节过高，使得拉动物块的绳子与气垫轨道之间存在夹角，不考虑其它影响，滑块自A点由静止释放，则在滑块从A点运动至B点的过程中，滑块、遮光条与钩码组成的系统重力势能减小量的测量值___________（填“大于”“小于”或“等于”）动能增加量的测量值。 （5）该实验小组在研究中发现利用该装置可以测量带长方形遮光条滑块的总质量M。实验小组多次改变光电门的位置，且每次都将滑块从同一点A静止释放，测出相应的L与t值，完成实验后，某同学根据测量数据作出图像，测得直线的斜率为k，已知钩码的质量m，遮光条的宽度d，重力加速度g，则滑块总质量M的表达式为___________。（用题目给出的字母表示） 【答案】 ①. AC ②. E ③. mgL ④. ⑤. 小于 ⑥. 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]AB．本实验通过遮光条的宽度与遮光时间之比来近似作为滑块通过光电门时的速度，所以需要游标卡尺来测量遮光条的宽度，而遮光时间通过光电门和数字计时器即可测得，不需要秒表，故A需要，B不需要； C．本实验需要使用天平测出钩码质量m和带长方形遮光条的滑块总质量M，故C需要； D．本实验不涉及测量力的步骤，故D不需要。 故选AC。 （2）[2]实验时将导轨调至水平，用游标卡尺测出遮光条的宽度d，用天平测出钩码质量m和带长方形遮光条的滑块总质量M，再将滑块移至图示A位置，测出遮光条到光电门的距离L，之后开启气泵，待出气稳定后再释放滑块，故步骤ABCD妥当，步骤E不妥当。 故选E。 （3）[3]滑块从A静止释放运动到光电门B的过程中，钩码下降高度为L，所以系统的重力势能减少量为mgL。 [4]遮光条通过光电门时的速度大小为 ① 根据机械能守恒定律有 ② 联立①②解得 （4）[5]若气垫导轨左端的滑轮调节过高，使得拉动物块的绳子与气垫轨道之间存在夹角，不考虑其它影响，滑块自A点由静止释放，则在滑块从A点运动至B点的过程中，有速度关联可知钩码下滑的速度为 其中角度为细线和水平气垫导轨的夹角，故此时机械能守恒应写成 因此可知此时重力势能的减少量小于动能的增加量。 （5）[6]根据②式变形可得 则由题意有 解得 12. 某同学想把一个有清晰刻度，但量程和内阻未知的电流表改装成一个电压表，他设计如图甲的电路测量的量程及内阻，可供使用的器材如下 A.待测电流表 B.标准电流表（内阻未知） C.电阻箱 D.定值电阻 E.滑动变阻器R F.开关S、导线若干 （1）请在图乙的实物图中，用笔画线将电路连接完整________。 （2）①将滑动变阻器的滑片P移至某一位置，将电阻箱的阻值调至最大，闭合开关S； ②调节电阻箱，直至电流表满偏，记录此时电阻箱阻值和标准电流表的示数I； ③重复步骤①②5~6次。 （3）处理实验数据，建立适当的坐标系描点作图，得到如图丙所示的线性关系图像，则图像的纵坐标是___________，横坐标是___________（两空均用I和表示）。由图像可以得到纵截距为b，斜率为k。 （4）电流表的量程___________，内阻___________（两空均用b和k表示） 【答案】 ①. ②. I ③. ④. ⑤. 【解析】 【详解】[1]根据电路图连接实物图，如图所示 [2][3]根据电流关系，有 若以I为纵坐标，为横坐标，则图像是线性。 [4][5]由图像可以得到纵截距为 斜率为 即 13. 某兴趣小组做空气喷泉实验。在一体积为V的厚玻璃瓶里装满开水，随后把开水倒掉，用带有细管的橡胶塞把瓶口封住，此时温度传感器显示瓶内气体的温度为。立即把玻璃瓶倒置且将细管浸入到水槽中，固定玻璃瓶，稍后可以看到瓶内喷泉现象。已知初始时水槽液面上方细管长度为h，水的密度，大气压强为，重力加速度为g，忽略细管容积、橡胶塞和传感器体积。 （1）当细管上端恰好有水溢出时，求瓶内气体的温度大小； （2）当细管中的水恰好不再喷出时，水槽液面下降了0.2h。瓶内气体温度为，瓶内水面低于细管上端口。求进入瓶内水的体积大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【详解】（1）当细管中刚好有水溢出来时，瓶内气体的压强为： 等体积变化，根据查理定律得：，解得： （2）当细管中的水恰好不再喷出时，瓶内气体的压强为： 根据理想气体状态方程得：， 故进入瓶内水的体积为： 14. 如图所示，在磁感应强度B=0.2T的水平匀强磁场中，有一边长为L=10cm，匝数N=100匝，总电阻r=1Ω的正方形线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动，转速，有一电阻R=9Ω，通过电刷与两滑环接触，R两端接有一理想交流电压表，求： （1）若从线圈通过中性面时开始计时，写出电动势的瞬时表达式； （2）线圈转到图示位置时电压表的示数； （3）在1分钟内外力驱动线圈转动所做的功； 【答案】（1） （2） （3）4800J 【解析】 【小问1详解】 根据角速度定义式，得 若从线圈通过中性面时开始计时，则有 【小问2详解】 电压表示数为有效值；电动势有效值 电压表示数 【小问3详解】 在1分钟内外力驱动线圈转动所做的功 解得 15. 某商家为了吸引顾客而设计了一个趣味游戏，其简化模型如图所示，轨道由一个水平直轨道ABC和一半径为R的竖直半圆光滑轨道CDE组成，水平直轨道AB段光滑，BC段粗糙。在半圆轨道圆心O左侧同一水平线上且距离O点2R处固定一个小网兜P，将原长小于AB段长度的轻弹簧水平置于AB段上，左端固定在竖直挡板上，物块1静置于B处。游戏者将物块2向左压缩弹簧到某一位置释放，物块2与物块1发生弹性正碰（碰撞时间极短），物块1从半圆轨道最高点E飞出并落入网兜P内获一等奖，在DE之间的圆弧段脱离轨道获二等奖，能够进入半圆轨道CD间获三等奖，其他情况则不能获奖。已知物块1的质量，物块2的质量，，，两物块与粗糙水平面间的动摩擦因数均为，重力加速度g取。两物块均可视为质点。求：（运算结果可保留根号） （1）获得一等奖时，物块1在E点对轨道的压力大小； （2）获得二等奖时，物块1碰后的速度大小范围； （3）游戏者将物块2压缩弹簧至弹性势能为2J，则释放后他能获得几等奖？ 【答案】（1）2N （2） （3）获三等奖 【解析】 【小问1详解】 获得一等奖时，物块1从E点飞出后做平抛运动，设飞出的速度为，则， 解得 在E点，根据牛顿第二定律可得 解得 由牛顿第三定律可得，物块1在E点对轨道的压力大小为2N。 【小问2详解】 在DE圆弧段脱离轨道获二等奖，则物块刚好到达D点，对应的速度为0，根据动能定理可得 解得 物块在E点刚好脱离轨道，对应的速度设为，则有 解得 根据动能定理可得 解得 所以物块1碰后的速度范围为。 【小问3详解】 弹簧的弹性势能转化为动能，即，解得 物块1与物块2碰撞过程，根据动量守恒定律和机械能守恒定律可得， 解得， 设物块1在圆轨道上升的高度为h，则 解得即物块1进入轨道CD间，获三等奖。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $