精品解析：2026届安徽合肥皖智高级中学高三下学期模拟训练十一物理试题

2026届安徽合肥皖智高级中学高三下学期模拟训练十一 物理试题 一、单选题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。 1. 工业安防常用光电式火焰传感器监测火情，其核心部件为真空光电管，如图甲所示。用三束可见光P、Q、R分别照射光电管阴极K，调节滑动变阻器改变电压，记录光电流与电压表示数，得到关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. P光的频率大于Q光的频率 B. Q光的频率大于R光的频率 C. P光的频率大于R光的频率 D. R光的强度大于P光的强度 2. 如图所示，平板小车沿水平面做直线运动，小车顶部用细线悬挂着质量为m小球A，细线偏离竖直方向θ角，小车底部斜面上放有一质量为m的物块B，斜面倾角θ角，小球A和物块B都相对小车静止，则平板小车运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小车水平运动的加速度大小为gsinθ B. 小球A受到细线拉力大小为mgtanθ C. 小车一定向左做匀加速直线运动 D. 小物块B不受摩擦力 3. 如图甲所示，在浅水槽的上方安装两个相同的振子S1、S2，振子下端浸入水中。当两个振子以相同的频率和相位上下振动时，在水面上形成了稳定的干涉图样，图乙为该干涉图样的示意图，P点为水面上的振动加强点。下列说法正确的是（　　） A. P点一直位于最大位移处 B. 若仅将其中一个振子振动的相位改变π，则P点变为振动减弱点 C. 若仅将两个振子的振动频率同时增大为原来的2倍，则P点变为振动减弱点 D. 若仅将其中一个振子的振动频率增大为原来的2倍，仍能观察到稳定的干涉图样 4. 某品牌电动汽车在智能网联汽车测试场开展 级自动制动性能专项测试。实验中，传感器精准采集汽车匀减速直线制动过程中的运动参数，绘制得到 图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 汽车的加速度大小为 B. 汽车的初速度大小为 C. 汽车在 时刻的速度大小为 D. 汽车 3s 内的平均速度大小为 5. 新能源汽车充电站是一种高功率充电设施，其结构可简化为如图所示的电路，理想变压器原副线圈的匝数比为，输入端电压为（V），单桩功率为，下列说法正确的是（ ） A. 变压器输出电压为 B. 变压器输出电压的频率为 C. 流过充电桩的电流在内方向改变50次 D. 当变压器同时对2个充电桩供电时，流过原线圈的电流为 6. 如图所示，竖直平面内的圆弧是无人机以恒定速率在空中表演的部分运动轨迹，其中点与圆心等高。无人机运动过程中只受重力、驱动力、大小恒定且与速度方向始终相反的阻力作用。在无人机从运动到的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 机械能守恒 B. 合外力做正功 C. 重力的功率不变 D. 驱动力的功率减小 7. 某种静电分析器简化图如图所示，在两条半圆形圆弧板组成的管道中加上径向电场。现将一电子a自A点垂直电场射出，电子恰好做圆周运动，运动轨迹为ABC，半径为r。另一电子b自A点垂直电场射出，轨迹为弧APQ，其中PBO共线，已知B、P两点间的电势差为U，，电子a入射时动能为Ek，电子所带的电荷量为−e，则（　　） A. B点的电场强度 B. P点电场强度大于C点电场强度 C. 电子b在P点动能小于在Q点的动能 D. 电子b全程克服静电力做的功小于2eU 8. 我国空间站在高空绕地球做圆周运动，空间站在运行过程中受到稀薄空气阻力的作用，当空间站的轨道半径从降低到（其中）时就要进行轨道维护与提升，以确保空间站能稳定运行。假设空间站质量为，空间站绕地球每一圈均视为匀速圆周运动，地球质量为，引力常量为。取无穷远处为零势能点，当空间站运行轨道半径为时，空间站与地球组成系统具有的引力势能可表示为，受到空气阻力大小为（为大于零的常数）。空间站绕地球运动圈后需要进行轨道维护与提升，则等于（ ） A. B. C. D. 二、多选题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 烧瓶通过橡胶塞连接一根玻璃管，向玻璃管中注入一段水柱，使烧瓶内封闭一定质量的气体。用手捂住烧瓶，会观察到水柱缓慢向左移动。将瓶内的气体视为理想气体，在这一过程中瓶内气体（　　） A. 气体的温度升高，每个气体分子的动能都增大 B. 气体的温度升高，分子的数密度减小，压强不变 C. 气体的体积增大，其内能一定减小 D. 气体从外界吸收热量，其内能一定增加 10. 如图甲所示，水平面内建立坐标系，在范围内存在垂直纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度大小为，边长为的正方形导线框的边恰好位于磁场左边界上，导线框质量为，电阻为。某时刻给导线框瞬时冲量使其沿轴做减速运动，其感应电流随位移的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 刚进入磁场瞬间，导线框的电流沿顺时针方向 B. 导线框的加速度大小随速度大小均匀变化 C. 导线框沿轴移动的最大距离是 D. 导线框的位移是最大距离的时，导线框的电功率为 三、非选择题：本题共5小题，共58分。考生根据要求做作答 11. 如图所示，AB是一可升降的竖直支架，支架顶端A处固定一弧形轨道，轨道末端切线水平。一条形木板的上端铰接于过A的水平转轴上，下端搁在水平地面上。将一小球从弧形轨道某一位置由静止释放，小球落在木板上的某处，测出小球平抛运动的水平射程x和此时木板与水平面的夹角θ，并算出tanθ。改变支架AB的高度，将小球从同一位置释放，重复实验，得到多组x和tanθ，重力加速度g取10m/s2，结果均保留两位有效数字，记录的数据如表： 实验次数 1 2 3 4 5 6 tanθ 0.18 0.32 0.69 1.00 1.19 1.43 x/m 0.035 0.065 0.140 0.160 0.240 0.290 （1）某小组同学作出x-tanθ的关系图像如图（b）所示，根据x-tanθ图像可知小球做平抛运动的初速度v0____________m/s； （2）实验中发现θ超过60°后，小球将不会掉落在斜面上，则斜面长度为____m； （3）实验中第4次数据出现明显错误，可能的原因是__________。 12. 相机闪光灯的核心工作原理是电容器快速充电、瞬间放电。某同学用实验室器材模拟闪光灯的充放电过程，探究电容器的电学特性。 实验器材如下：电源E（电动势6 V，内阻不计）；定值电阻；定值电阻（阻值为200 Ω）；电压传感器（电阻近似无穷大）；电流传感器（电阻忽略不计）；电容器C；单刀双掷开关S；开关、；导线若干；计算机。 （1）该同学设计了图甲实验电路。单刀双掷开关接通“1”给电容器充电，然后接通“2”给电容器放电。 ①开关接通“1”后，当电压传感器示数最大时，电流传感器显示的数值为__________。 ②利用计算机中记录的数据绘制电容器两端的电压U与电流I的关系图，某一过程的图像如图乙所示，则该过程为__________（填“充电”或“放电”）；根据该图像可得，定值电阻的阻值为__________ （2）该同学又设计了图丙实验电路。实验时断开，闭合，给电容器充电，当电流传感器示数为零时，再闭合，自闭合开始电流传感器的图像如图丁所示，则当电流传感器示数再次为零时电容器两极板间电压为__________V；曲线与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量为0.0366 C，则电容器的电容C为__________（保留2位有效数字）。 13. 物理实验小组在探究光的全反射现象时，取一块半径为R的半圆形透明砖平放在水平桌面上，O为圆心。已知光在该透明砖内的传播速度为，光在真空中的速度为c。实验中，让一束光从P点垂直于直边界面入射，光线在透明砖的圆弧面Q点处恰好发生了全反射。求： （1）该玻璃砖对该单色光的折射率 n； （2）该单色光P到Q的时间t。 14. 如图，物体b由左侧光滑轨道（形状未知）和右侧光滑四分之一圆弧轨道组成，右侧轨道半径，两轨道下端均与光滑水平地面相切。地面最右侧固定一个竖直放置的二分之一圆弧轨道c，其半径，下端与地面相切于Q点，上端为P点。初始时物体b静止，质量为的小物块a置于b的左侧，以初速度向右运动，与b作用后越过b，从P点切入c轨道（此时a与c轨道间的作用力恰好为零）。之后，a沿c轨道从P点运动到Q点，已知该过程中c轨道对a做负功，大小为。经过Q点后，a滑上b右侧的圆弧轨道。取重力加速度，不计空气阻力，物块a可视为质点。求： （1）物块a运动到Q点的速度大小； （2）物体b的质量； （3）物块a滑上b右侧圆弧轨道后，上升的最大高度h（相对于水平地面）； （4）从物块a滑上b右侧圆弧轨道到a上升至最大高度过程中，物体b发生的位移大小。 15. 如图甲所示，两金属板M、N水平放置组成平行板电容器，在M板中央开有小孔O，再将两个相同的绝缘弹性挡板P、Q对称地放置在M板上方，且与M板夹角均为，两挡板的下端在小孔O左右两侧。现在电容器两板间加电压大小为U的直流电压，在M板上方加上如图乙所示的、垂直纸面的交变磁场，以方向垂直纸面向里为磁感应强度的正值，其值为，磁感应强度为负值时大小为，但未知。现有一质量为m、电荷量为+q、不计重力的带电粒子，从N金属板中央A点由静止释放，时刻，粒子刚好从小孔O进入上方磁场中，在时刻粒子第一次撞到左挡板P上，紧接着在时刻粒子撞到了右挡板Q上，然后粒子又从O点竖直向下返回平行金属板间，接着再返回磁场做前面所述的运动。粒子与挡板碰撞前后电量不变，沿板面的分速度不变，垂直于板面的分速度大小不变、方向相反，不计碰撞的时间及磁场变化产生的感应影响，（和未知）。求： （1）粒子第一次到达小孔O时的速度大小。 （2）图乙中磁感应强度的大小。 （3）两金属板M和N之间的距离d。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届安徽合肥皖智高级中学高三下学期模拟训练十一 物理试题 一、单选题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。 1. 工业安防常用光电式火焰传感器监测火情，其核心部件为真空光电管，如图甲所示。用三束可见光P、Q、R分别照射光电管阴极K，调节滑动变阻器改变电压，记录光电流与电压表示数，得到关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. P光的频率大于Q光的频率 B. Q光的频率大于R光的频率 C. P光的频率大于R光的频率 D. R光的强度大于P光的强度 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．根据光电效应方程 最大初动能与遏止电压关系可知，遏止电压绝对值越大，入射光频率越高。由图像得 即。故AC错误，B正确； D．频率相同时，饱和光电流越大，光强越大。、频率相等，且 所以光强，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，平板小车沿水平面做直线运动，小车顶部用细线悬挂着质量为m小球A，细线偏离竖直方向θ角，小车底部斜面上放有一质量为m的物块B，斜面倾角θ角，小球A和物块B都相对小车静止，则平板小车运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 小车水平运动的加速度大小为gsinθ B. 小球A受到细线拉力大小为mgtanθ C. 小车一定向左做匀加速直线运动 D. 小物块B不受摩擦力 【答案】D 【解析】 【详解】A．对小球A分析可知，根据牛顿第二定律 解得 由于小球A和物块B都相对小车静止，则小车水平运动的加速度大小为，故A错误； B．对小球A，在竖直方向上，根据平衡条件可得 解得小球A受到细线拉力大小为，故B错误； C．由题意可知，小球A的合力方向水平向左，即小球A的加速度水平向左，所以小车的加速度水平向左，则小车向左做匀加速直线运动或向右做匀减速直线运动，故C错误； D．假设小物块B不受摩擦力，则小物块B受到垂直斜面向上的支持力和竖直向下的重力，在竖直方向上，根据平衡条件可得 解得斜面对小物块的支持力大小为 在水平方向，根据牛顿第二定律可得 解得 即假设成立，小物块B不受摩擦力，故D正确。 故选D。 3. 如图甲所示，在浅水槽的上方安装两个相同的振子S1、S2，振子下端浸入水中。当两个振子以相同的频率和相位上下振动时，在水面上形成了稳定的干涉图样，图乙为该干涉图样的示意图，P点为水面上的振动加强点。下列说法正确的是（　　） A. P点一直位于最大位移处 B. 若仅将其中一个振子振动的相位改变π，则P点变为振动减弱点 C. 若仅将两个振子的振动频率同时增大为原来的2倍，则P点变为振动减弱点 D. 若仅将其中一个振子的振动频率增大为原来的2倍，仍能观察到稳定的干涉图样 【答案】B 【解析】 【详解】A．振动加强点是振幅增大，质点仍在平衡位置附近做周期性振动，位移随时间变化，不会一直停在最大位移处，A错误； B．原来两振子同相位，P是振动加强点，说明P到两个波源的路程差满足（整数） 仅将一个振子的相位改变后，两振子在P点的振动总相位差变为，满足振动减弱的条件，因此P变为振动减弱点，B正确； C．水波的波速由介质决定，保持不变。频率增大为原来的2倍后，波长变为原来的​ 原路程差，仍满足路程差为波长的整数倍，P点还是振动加强点，C错误； D．产生稳定干涉的条件是两波频率相同、相位差恒定，仅改变一个振子频率后，两振子频率不同，无法观察到稳定干涉图样，D错误。 故选 B。 4. 某品牌电动汽车在智能网联汽车测试场开展 级自动制动性能专项测试。实验中，传感器精准采集汽车匀减速直线制动过程中的运动参数，绘制得到 图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 汽车的加速度大小为 B. 汽车的初速度大小为 C. 汽车在 时刻的速度大小为 D. 汽车 3s 内的平均速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据匀变速直线运动位移公式  两边同除以整理得  可知是关于​的一次函数，斜率等于初速度​，纵截距等于，由图像得纵截距 解得 故加速度大小为，A错误； B．由图像得斜率，B错误； C．汽车刹车到停止的总时间  说明2s时汽车仍在运动，由速度公式得2s时刻速度 解得，C正确； D．汽车2.5s就停止运动，3s内的位移等于2.5s内的总位移，则  所以平均速度，D错误。 故选C。 5. 新能源汽车充电站是一种高功率充电设施，其结构可简化为如图所示的电路，理想变压器原副线圈的匝数比为，输入端电压为（V），单桩功率为，下列说法正确的是（ ） A. 变压器输出电压为 B. 变压器输出电压的频率为 C. 流过充电桩的电流在内方向改变50次 D. 当变压器同时对2个充电桩供电时，流过原线圈的电流为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据理想变压器电压比 可得输出电压有效值，选项中给出的是输出电压的最大值，通常变压器输出电压指有效值，A错误； B．理想变压器不改变交流电频率，原输入频率为，输出频率也为，B错误； C．交流电频率为，1s内包含50个周期，每个周期电流方向改变2次，因此1s内电流方向改变次，C错误； D．由于 理想变压器输入功率等于输出功率，即 由 可得原线圈电流，D正确。 故选D 。 6. 如图所示，竖直平面内的圆弧是无人机以恒定速率在空中表演的部分运动轨迹，其中点与圆心等高。无人机运动过程中只受重力、驱动力、大小恒定且与速度方向始终相反的阻力作用。在无人机从运动到的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 机械能守恒 B. 合外力做正功 C. 重力的功率不变 D. 驱动力的功率减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．匀速运动四分之一圆周，动能不变，重力势能增加，故机械能一直增加，即机械能不守恒，故A错误； B．在无人机从运动到的过程中，速率不变，即无人机的动能不变，根据动能定理可知，合外力做功为0，故B错误； C．无人机在竖直方向的速度不断减小，根据功率，可知重力功率一直减小，故C错误； D．无人机以恒定速率飞行，所以无人机受到的合力始终指向圆心，与无人机速度垂直，即合力的功率为0，由题意可知无人机在竖直方向的分速度不断减小，所以重力的功率不断减小且为负，由于阻力与速度方向始终相反且大小恒定，所以阻力的功率不变且为负，由题意可知重力的功率、阻力功率与驱动力功率之和为0，所以驱动力的功率减小且为正，故D正确。 故选D。 7. 某种静电分析器简化图如图所示，在两条半圆形圆弧板组成的管道中加上径向电场。现将一电子a自A点垂直电场射出，电子恰好做圆周运动，运动轨迹为ABC，半径为r。另一电子b自A点垂直电场射出，轨迹为弧APQ，其中PBO共线，已知B、P两点间的电势差为U，，电子a入射时动能为Ek，电子所带的电荷量为−e，则（　　） A. B点的电场强度 B. P点电场强度大于C点电场强度 C. 电子b在P点动能小于在Q点的动能 D. 电子b全程克服静电力做的功小于2eU 【答案】D 【解析】 【详解】A．电子a入射动能为Ek，根据动能的表达式有 电子恰好做圆周运动，则 联立解得，故A错误； B．由题图可知，P点电场线密度较C点更稀疏，则P点电场强度小于C点电场强度，故B错误； C．已知，因为BC在同一等势线上，且沿电场方向电势降低，则Q点电势小于P点电势，电子在电势低处电势能大，则电子b在Q点的电势能大，根据能量守恒定律可知，电子b在Q点的动能较小，故C错误； D．由电场线密度分布情况可知，沿径向向外电场强度减小，则在B、P之间平均电场强度大小大于C、Q之间的平均电场强度大小。 根据 则 所以电子b全程克服静电力做的功，故D正确。 故选D。 8. 我国空间站在高空绕地球做圆周运动，空间站在运行过程中受到稀薄空气阻力的作用，当空间站的轨道半径从降低到（其中）时就要进行轨道维护与提升，以确保空间站能稳定运行。假设空间站质量为，空间站绕地球每一圈均视为匀速圆周运动，地球质量为，引力常量为。取无穷远处为零势能点，当空间站运行轨道半径为时，空间站与地球组成系统具有的引力势能可表示为，受到空气阻力大小为（为大于零的常数）。空间站绕地球运动圈后需要进行轨道维护与提升，则等于（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据万有引力提供向心力 可得动能 引力势能 因此总机械能 轨道从降到，初态机械能，末态机械能 可得机械能减少量 每圈轨道周长为，阻力，因此每圈克服阻力做功 圈总克服阻力做功 机械能减少量等于克服阻力做的功，有 解得 故选A。 二、多选题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 烧瓶通过橡胶塞连接一根玻璃管，向玻璃管中注入一段水柱，使烧瓶内封闭一定质量的气体。用手捂住烧瓶，会观察到水柱缓慢向左移动。将瓶内的气体视为理想气体，在这一过程中瓶内气体（　　） A. 气体的温度升高，每个气体分子的动能都增大 B. 气体的温度升高，分子的数密度减小，压强不变 C. 气体的体积增大，其内能一定减小 D. 气体从外界吸收热量，其内能一定增加 【答案】BD 【解析】 【详解】A．用手捂住烧瓶，气体温度升高，气体分子的平均动能增大，不是每个气体分子的动能都增大，部分分子动能可能减小，A错误； B．对液柱进行分析，由于液柱处于水平玻璃管，大气对液柱的压力与烧瓶内气体对液柱的压力平衡，可知气体压强等于大气压强，即气体的压强不变，水柱缓慢向左移动，气体体积增大，分子的数密度减小，B正确； C．理想气体内能只和温度有关，用手捂住烧瓶，烧瓶内的气体温度升高，内能一定增大，C错误； D．液柱缓慢向外移动，气体体积增大，气体对外做功，气体温度升高，内能增大，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量，D正确。 故选BD。 10. 如图甲所示，水平面内建立坐标系，在范围内存在垂直纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度大小为，边长为的正方形导线框的边恰好位于磁场左边界上，导线框质量为，电阻为。某时刻给导线框瞬时冲量使其沿轴做减速运动，其感应电流随位移的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 刚进入磁场瞬间，导线框的电流沿顺时针方向 B. 导线框的加速度大小随速度大小均匀变化 C. 导线框沿轴移动的最大距离是 D. 导线框的位移是最大距离的时，导线框的电功率为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据楞次定律，线框向右运动，向里的磁通量增加，感应电流产生的磁场要阻碍磁通量增加，因此感应电流的磁场方向向外。由右手螺旋定则，电流应为逆时针，A错误。 B．感应电流 安培力 加速度 即与成正比，随速度均匀变化，B正确。 C．线框所受安培力的冲量等于其动量的变化量。线框初速度 初动量 线框运动分为进入（）和离开（）两个阶段，通过的总电荷量 由 得 解得最大位移，C错误。 D．由图乙，电流随位移线性变化：时，时电流大小为。 当位移为最大距离的时，电流大小为，电功率，D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共58分。考生根据要求做作答 11. 如图所示，AB是一可升降的竖直支架，支架顶端A处固定一弧形轨道，轨道末端切线水平。一条形木板的上端铰接于过A的水平转轴上，下端搁在水平地面上。将一小球从弧形轨道某一位置由静止释放，小球落在木板上的某处，测出小球平抛运动的水平射程x和此时木板与水平面的夹角θ，并算出tanθ。改变支架AB的高度，将小球从同一位置释放，重复实验，得到多组x和tanθ，重力加速度g取10m/s2，结果均保留两位有效数字，记录的数据如表： 实验次数 1 2 3 4 5 6 tanθ 0.18 0.32 0.69 1.00 1.19 1.43 x/m 0.035 0.065 0.140 0.160 0.240 0.290 （1）某小组同学作出x-tanθ的关系图像如图（b）所示，根据x-tanθ图像可知小球做平抛运动的初速度v0____________m/s； （2）实验中发现θ超过60°后，小球将不会掉落在斜面上，则斜面长度为____m； （3）实验中第4次数据出现明显错误，可能的原因是__________。 【答案】（1）1.0 （2）0.69 （3）小球释放位置低于其他次实验 【解析】 【小问1详解】 小球做平抛运动，在竖直方向 在水平方向 又因为 整理可得 可知图线的斜率 解得 【小问2详解】 当时，有 则斜面的长度为 【小问3详解】 实验中第4组数据出现明显错误，由图可知，水平射程偏小，由 可知，初速度偏小，即小球释放位置低于其他次实验。 12. 相机闪光灯的核心工作原理是电容器快速充电、瞬间放电。某同学用实验室器材模拟闪光灯的充放电过程，探究电容器的电学特性。 实验器材如下：电源E（电动势6 V，内阻不计）；定值电阻；定值电阻（阻值为200 Ω）；电压传感器（电阻近似无穷大）；电流传感器（电阻忽略不计）；电容器C；单刀双掷开关S；开关、；导线若干；计算机。 （1）该同学设计了图甲实验电路。单刀双掷开关接通“1”给电容器充电，然后接通“2”给电容器放电。 ①开关接通“1”后，当电压传感器示数最大时，电流传感器显示的数值为__________。 ②利用计算机中记录的数据绘制电容器两端的电压U与电流I的关系图，某一过程的图像如图乙所示，则该过程为__________（填“充电”或“放电”）；根据该图像可得，定值电阻的阻值为__________ （2）该同学又设计了图丙实验电路。实验时断开，闭合，给电容器充电，当电流传感器示数为零时，再闭合，自闭合开始电流传感器的图像如图丁所示，则当电流传感器示数再次为零时电容器两极板间电压为__________V；曲线与坐标轴所围面积对应电容器释放的电荷量为0.0366 C，则电容器的电容C为__________（保留2位有效数字）。 【答案】（1） ①. 0 ②. 放电 ③. （2） ①. 2 ②. ## 【解析】 【小问1详解】 [1]开关接通“1”充电完成后，电容器电压等于电源电动势，电路中不再有充电电流，因此电流传感器示数为0 [2]充电过程满足，即 增大时减小，与负相关 放电过程中满足 与负相关，因此图乙对应放电过程 [3]图像的斜率等于，由图得时 因此 【小问2详解】 [1]闭合稳定后，电流为零，与串联在电源两端，电容器与并联，根据串联电路分压规律可得电容器两极板间电压为 [2]电容器释放的电荷量等于初始电荷量减去末态电荷量 解得 13. 物理实验小组在探究光的全反射现象时，取一块半径为R的半圆形透明砖平放在水平桌面上，O为圆心。已知光在该透明砖内的传播速度为，光在真空中的速度为c。实验中，让一束光从P点垂直于直边界面入射，光线在透明砖的圆弧面Q点处恰好发生了全反射。求： （1）该玻璃砖对该单色光的折射率 n； （2）该单色光P到Q的时间t。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据折射率定义 解得 【小问2详解】 全反射临界角 解得 光线在Q点恰好全反射，由几何关系可得 因此 由几何关系得 光在透明砖中速度 因此传播时间 14. 如图，物体b由左侧光滑轨道（形状未知）和右侧光滑四分之一圆弧轨道组成，右侧轨道半径，两轨道下端均与光滑水平地面相切。地面最右侧固定一个竖直放置的二分之一圆弧轨道c，其半径，下端与地面相切于Q点，上端为P点。初始时物体b静止，质量为的小物块a置于b的左侧，以初速度向右运动，与b作用后越过b，从P点切入c轨道（此时a与c轨道间的作用力恰好为零）。之后，a沿c轨道从P点运动到Q点，已知该过程中c轨道对a做负功，大小为。经过Q点后，a滑上b右侧的圆弧轨道。取重力加速度，不计空气阻力，物块a可视为质点。求： （1）物块a运动到Q点的速度大小； （2）物体b的质量； （3）物块a滑上b右侧圆弧轨道后，上升的最大高度h（相对于水平地面）； （4）从物块a滑上b右侧圆弧轨道到a上升至最大高度过程中，物体b发生的位移大小。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 a在点只受重力，对a，由牛顿第二定律得 解得 a从运动到，由动能定理得 解得。 【小问2详解】 对a、b，从a滑上b左侧到a运动到点，由机械能守恒得 由水平方向动量守恒得 联立解得。 【小问3详解】 由（2）得可知 即a离开后与b系统水平方向总动量为零。故a在b右侧刚要离开b时，b的速度为零，a竖直向上运动，从a滑上b右侧上升到最高点，a、b系统机械能守恒 联立代入数据解得。 【小问4详解】 从a滑上b右侧到离开b，任意时刻有 取极短时间，有 整个过程有 又 联立解得。 15. 如图甲所示，两金属板M、N水平放置组成平行板电容器，在M板中央开有小孔O，再将两个相同的绝缘弹性挡板P、Q对称地放置在M板上方，且与M板夹角均为，两挡板的下端在小孔O左右两侧。现在电容器两板间加电压大小为U的直流电压，在M板上方加上如图乙所示的、垂直纸面的交变磁场，以方向垂直纸面向里为磁感应强度的正值，其值为，磁感应强度为负值时大小为，但未知。现有一质量为m、电荷量为+q、不计重力的带电粒子，从N金属板中央A点由静止释放，时刻，粒子刚好从小孔O进入上方磁场中，在时刻粒子第一次撞到左挡板P上，紧接着在时刻粒子撞到了右挡板Q上，然后粒子又从O点竖直向下返回平行金属板间，接着再返回磁场做前面所述的运动。粒子与挡板碰撞前后电量不变，沿板面的分速度不变，垂直于板面的分速度大小不变、方向相反，不计碰撞的时间及磁场变化产生的感应影响，（和未知）。求： （1）粒子第一次到达小孔O时的速度大小。 （2）图乙中磁感应强度的大小。 （3）两金属板M和N之间的距离d。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子从板到板过程中，电场力做正功，根据动能定理有 解得粒子第一次到达点时的速率 【小问2详解】 粒子进入上方后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力 得粒子做匀速圆周运动的半径， 使其在整个装置中做周期性的往返运动，运动轨迹如图所示， 由图易知 所以 【小问3详解】 在时间内，粒子做匀速圆周运动周期 在时间内，粒子做匀速圆周运动的周期 由轨迹图可知， 粒子在金属板和间往返时间为，有 且满足， 联立可得金属板和间的距离， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $