精品解析：2026届安徽合肥皖智高级中学高三下学期高考模拟训练八物理试题

2026届安徽合肥皖智高级中学高三下学期模拟训练八 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. 图示为原子核的比结合能曲线。下列说法正确的是（　　） A. 的结合能约为 B. 比稳定 C. 图中标出的原子核中的结合能最大 D. 核聚变反应释放的核能约为 2. 如图所示，甲、乙两人站在水平地面上，光滑圆环套在不可伸长的轻绳上，圆环下端吊一重物。两人缓慢放绳，在重物竖直向下移动一小段距离的过程中（ ） A. 地面对甲的支持力保持不变 B. 地面对甲的支持力逐渐变大 C. 地面对乙的摩擦力保持不变 D. 地面对乙的摩擦力逐渐变大 3. 学校秋季运动会上，某同学参加铅球比赛，比赛时先后两次将同一铅球从同一点P掷出，铅球在空中运动的轨迹如图所示。已知第二次的成绩比第一次的好，铅球两次在空中运动时的最大高度相同，不计空气阻力，铅球可视为质点，则第二次与第一次相比，下列判断正确的是（　　） A. 铅球第二次在空中运动的时间长 B. 铅球第二次重力做的功多 C. 铅球第二次落地时重力的瞬时功率大 D. 该同学第二次对铅球做的功多 4. 一定质量的理想气体经历了a→b→c→a循环，其V-T图像如图所示，气体在各状态时的温度、压强和体积部分已标出。已知该气体在状态a时的温度为T0、体积为V0、压强为p0。下列说法正确的是（　　） A. 气体在状态b的压强是2p0 B. 气体由状态c到状态a的过程中单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少 C. 气体由状态b到状态c的过程，气体内能增大，气体从外界吸热 D. 气体由状态a到状态b的过程，外界对气体做功，气体从外界吸热 5. 图为应用于新能源汽车某生产环节的“无接触电磁限位”装置示意图，铁芯上绕有线圈，其正前方有一闭合铝环，二者共轴。当线圈中电流突然增大时，则（ ） A. 穿过铝环的磁通量变小 B. 铝环与线圈之间无作用力 C. 铝环与线圈之间有相互吸引的作用力 D. 轴线上，铝环感应电流的磁场与线圈产生的磁场方向相反 6. 如图所示，一即插式电磁流量计的圆管道（用非磁性材料做成）置于磁感应强度的匀强磁场中，污水充满圆管，向左流动，稳定时测得管壁上下两点间的电压，已知管道的半径，直线、管道轴线、匀强磁场的方向三者相互垂直，污水中的正、负离子的重力忽略不计，则下列说法正确的是（　　） A. 点的电势低于点的电势 B. 水流的速度大小为 C. 内流过管道横截面的水的体积为 D. 若测得一段管道左、右两侧管口需施加的压强差才能保证水流稳定，则这段管道对水的阻力 7. 宇宙中有两颗恒星组成双星系统，两星围绕它们连线上的某点做匀速圆周运动，两星间的距离约为23AU（1AU为地球到太阳的距离），两星做匀速圆周运动的周期约为80年，则该双星系统的总质量与太阳质量之比约为（　　） A. 2∶1 B. 1∶2 C. 2∶3 D. 3∶2 8. 为了研究一种新型纳米材料在强电场下的特性，科学家设计了一个微观实验装置，该装置的核心由两个固定的、均匀的绝缘带电球壳构成。如图所示，两个球壳的半径分别为和，所带电荷量分别为和（），两球面内切于点，球心和的连线沿水平方向。一根内壁光滑的竖直绝缘细管穿过大球面的球心，与球面相交于、两点。现有一质量为、电荷量为（）的小球（视为质点）从点沿细管由静止开始下落，且会通过点。已知、两点间的距离和、两点间的距离均为，静电力常量为，重力加速度大小为，设无穷远处的电势为零，与电荷量为的点电荷相距为处的电势。下列说法正确的是（　　） A. 小球在点的电势能为 B. 小球通过点时的动能为 C. 小球通过点时的速度大小为 D. 小球运动到点正上方处时，小球的加速度大小为 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. 波源的平衡位置位于处，产生的简谐横波沿着轴正方向传播，0时刻波源开始振动，时刻形成的波形图如图所示，质点的平衡位置位于处。下列说法正确的是（　　） A. 波源的起振方向沿轴负方向 B. 若波源的振动频率为，则该波的波速大小为 C. 若波源的振动频率为，则内质点通过的路程为 D. 若在处有一波源，产生波长为的简谐横波沿轴负方向传播，则在两列波相遇区域会产生干涉现象 10. 弹珠游戏的模型示意图如图所示，平面游戏面板与水平面成θ=30°角固定放置，面板右侧的直管道与半径为R=0.1m的细圆管轨道平滑连接，两者固定在面板上。圆管轨道的圆心为，顶端切线水平。玩家用外力压缩面板底部连接的小弹簧，将弹簧顶端的小弹珠（可视为质点）从面板底端弹出。弹珠和面板左侧挡板碰撞后，沿挡板方向速度不变，垂直于挡板方向速度大小不变、方向反向。已知弹珠质量m=100g，直管道长度l=0.4m，中奖区域AB长度为d=0.5m，其等分为五个中奖区域。不计所有摩擦和阻力，重力加速度g取10m/s2。现让弹珠从圆管轨道顶端以速度v=0.5m/s水平飞出，下列说法正确的是（　　） A. 弹珠对轨道的压力大小为0.25N，方向沿面板平面向上 B. 若弹珠恰好直接落在中奖区域AB的中点（三等奖），则弹簧初始弹性势能为 C. 玩家要想获得一等奖，弹簧初始的弹性势能一定为 D. 玩家要想获得一等奖，弹簧初始的弹性势能可能为 三、非选择题：本题共5小题，共58分。考生根据要求做作答 11. 小明想利用所学的牛顿第二定律来测量木盒与长木板之间的动摩擦因数，但实验室的天平损坏，他只能利用若干个质量相等的钩码和两个完全相同的木盒（质量未知）设计实验，方案如下。如图甲所示，将一端装有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，木盒1（内部粘住一部具有加速度传感器的手机）放置在长木板上，右端用细线跨过定滑轮与木盒2相连。 （1）实验前，先调整定滑轮的角度使_____________________________________； （2）实验时，木盒1内粘住一部手机，木盒2内不放任何物品，打开手机上的加速度测量软件，释放木盒，测得加速度为，随后将木盒1（包含手机）与木盒2位置互换，再次重复实验，测得加速度为，两次数据编号为一组； （3）接着往木盒2加入1个钩码，重复上述过程，得到第二组数据。后续他每次往木盒2加入1个钩码，多次重复实验，得到多组数据； （4）他将实验测得的多组数据绘制在乙图中，得到关系图像。通过观察数据，他发现每组数据中与之和均为定值，进一步研究图像，重力加速度取，得到木盒与长木板间的动摩擦因数_________（结果保留2位有效数字）。 （5）若同伴小方在实验前将长木板左侧垫高，平衡了摩擦力，实验时仍按照上述步骤（2）、（3）记录数据，则实验测得的关系图像中_________（填“能”或“不能”）得到木盒与长木板间的动摩擦因数。 12. 现在新能源汽车用的电源大多数为锂离子电池串联而成，它的主要优点是单位质量放电量大，寿命长，长时间不使用时电能损耗较少。如图甲所示为某兴趣小组在实验室模拟测量电池组的电动势和内阻的实验电路图。现提供器材如下： A.待测电池组（电动势约为3 V，内阻约为1 Ω） B.电压表（量程0~15 V，内阻约10 kΩ） C.电压表（量程0~3 V，内阻约3 kΩ） D.电阻箱（0~99.9 Ω） E.定值电阻 F.定值电阻 G.开关和导线若干 依据实验电路图和实验室提供的器材，回答下列问题 （1）在闭合开关前，电阻箱应调到__________（填“最大值”“中间值”“最小值”）。 （2）要准确测量电源的电动势和内阻，电压表V应选__________（填“B”或“C”），定值电阻应选__________（填“E”或“F”）。 （3）改变电阻箱的阻值，记录对应电压表的读数，作出的图像如图乙所示，图线与横坐标轴的截距为，与纵坐标轴的截距为，则可得该电池组的电动势为__________V，内阻为__________Ω。（结果均保留两位有效数字） 13. 一透明介质放置在水平桌面上，该介质外形为长方体，其左侧有一半径为的半球形凹槽，通过球心的水平截面图如图所示（俯视图），其中边长为，为的中点。在点固定一发光功率为的点光源，光源可发出在空气中波长为的单色光，其中沿方向射出的光线从射出光源至其离开介质历时。已知为圆弧上的点，平行于，单位时间内光源沿各方向射出的光子数相同，光在空气中传播的速度为，普朗克常量为，不计有折射时的反射。 （1）求该光线在介质中的折射率和传播速度； （2）求单位时间内射入介质的光子数。 14. 如图所示，间距的平行光滑金属导轨固定在水平面上，其左端接有电动势、内阻的电源。一轻绳跨过轻质定滑轮，将质量、长度、电阻的金属棒与质量的物块相连，滑轮左侧轻绳水平。导轨间有一宽度的矩形区域，分布有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小。初始时通过外力使金属棒静止在磁场外距磁场左边界处，某时刻闭合开关，同时撤去外力，金属棒开始向右运动。整个过程中金属棒始终保持与导轨垂直且接触良好，不计导轨电阻和一切摩擦，重力加速度，求： （1）撤去外力后，金属棒进入磁场之前，轻绳拉力的大小； （2）金属棒刚进入磁场时电流的大小； （3）金属棒离开磁场瞬间速度的大小。 15. 如图所示，质量的物体通过平行传送带的轻质绳及光滑定滑轮将传送带上质量为煤块（可视为质点）运送到传送带顶端，已知传送带倾角，煤块与传送带间动摩擦因数，传送带以的速度顺时针转动，物体离地高度，传送带足够长。某时刻将煤块由静止释放，恰好能到达传送带顶端，煤块与传送带间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略空气阻力和煤块滑动过程中质量的变化，。求： （1）释放瞬间、运动的加速度的大小； （2）物体落地瞬间的速度大小； （3）煤块向上运动过程中产生的痕迹长度； （4）由于运送煤块，传送带电动机多消耗的电能E。 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八 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. 图示为原子核的比结合能曲线。下列说法正确的是（　　） A. 的结合能约为 B. 比稳定 C. 图中标出的原子核中的结合能最大 D. 核聚变反应释放的核能约为 【答案】B 【解析】 【详解】A．的比结合能约为8MeV，核子数为16，则结合能约为，A错误； B．比的比结合能更大，则更稳定，B正确； C．图中标出的原子核中的比结合能最大，但结合能不一定最大，C错误； D．根据比结合能的物理意义，聚变反应前与的总结合能 反应后生成的的结合能 因无结合能，故该核聚变反应释放的核能，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，甲、乙两人站在水平地面上，光滑圆环套在不可伸长的轻绳上，圆环下端吊一重物。两人缓慢放绳，在重物竖直向下移动一小段距离的过程中（ ） A. 地面对甲的支持力保持不变 B. 地面对甲的支持力逐渐变大 C. 地面对乙的摩擦力保持不变 D. 地面对乙的摩擦力逐渐变大 【答案】A 【解析】 【详解】CD．分析可知，圆环套在绳子上可视为活结模型，环两端绳子上的拉力大小相等，根据平行四边形定则，做出力的平行四边形如图所示 设绳子与竖直方向的夹角为，绳子上的拉力为，根据力的平行四边形可知，当缓慢放绳时，绳子上拉力与竖直方向的夹角减小，而根据平衡条件有 可知，当减小时，绳上的拉力减小，对乙分析，在水平方向，乙受到地面对乙的静摩擦力与绳子上的拉力在水平方向的分力而平衡，则有 在缓慢放绳时，减小，则地面对乙的摩擦力逐渐变小，故CD错误； AB．根据平衡条件可知，每段绳子上的拉力在竖直方向的分力不变，即 对甲分析，设地面对甲的支持力为，根据平衡条件有 可知地面对甲的支持力不变，故A正确，B错误。 故选A。 3. 学校秋季运动会上，某同学参加铅球比赛，比赛时先后两次将同一铅球从同一点P掷出，铅球在空中运动的轨迹如图所示。已知第二次的成绩比第一次的好，铅球两次在空中运动时的最大高度相同，不计空气阻力，铅球可视为质点，则第二次与第一次相比，下列判断正确的是（　　） A. 铅球第二次在空中运动的时间长 B. 铅球第二次重力做的功多 C. 铅球第二次落地时重力的瞬时功率大 D. 该同学第二次对铅球做的功多 【答案】D 【解析】 【详解】A．设铅球抛出点到最高点的高度为h，铅球竖直方向的初速度为v0y，铅球在竖直方向做竖直上抛运动，则 由于铅球两次到最高点的距离相同，可知铅球两次抛出时竖直方向的初速度v0y相同，设铅球从抛出到落地的时间为t，抛出点到水平地面的距离为h0，则有 由于抛出点相同，可知铅球两次在空中运动的时间相同，故A错误； B．铅球从抛出到落地重力做的功相同，大小均为，故B错误； C．铅球在竖直方向，有 由于铅球竖直方向的初速度v0y相同，运动时间相同，则铅球两次落地时竖直方向的分速度相同，所以铅球落地时重力的瞬时功率相同，大小均为，故C错误； D．由于第二次的成绩比第一次的好，即第二次铅球的水平位移大，可知第二次抛出时的水平分速度大，则第二次抛出时的初速度大，根据功能关系有 由此可知，该同学第二次对铅球做的功多，故D正确。 故选D。 4. 一定质量的理想气体经历了a→b→c→a循环，其V-T图像如图所示，气体在各状态时的温度、压强和体积部分已标出。已知该气体在状态a时的温度为T0、体积为V0、压强为p0。下列说法正确的是（　　） A. 气体在状态b的压强是2p0 B. 气体由状态c到状态a的过程中单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少 C. 气体由状态b到状态c的过程，气体内能增大，气体从外界吸热 D. 气体由状态a到状态b的过程，外界对气体做功，气体从外界吸热 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，气体由状态到状态发生等温变化，根据玻意耳定律有，解得，故A错误； B．由图可知，气体由状态到状态的过程中，图像为过原点的倾斜直线，说明气体发生等压变化，压强不变；温度降低，分子的平均动能减小，单个分子对器壁的平均撞击力减小，为了维持压强不变，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数必须增多，故B错误； C．气体由状态到状态的过程，体积不变，外界对气体不做功，；温度升高，气体内能增大，； 根据热力学第一定律可知，气体从外界吸热，故C正确； D．气体由状态到状态的过程，温度不变，内能不变，；体积增大，外界对气体做负功，； 根据热力学第一定律可知，气体从外界吸热，故D错误。 故选C。 5. 图为应用于新能源汽车某生产环节的“无接触电磁限位”装置示意图，铁芯上绕有线圈，其正前方有一闭合铝环，二者共轴。当线圈中电流突然增大时，则（ ） A. 穿过铝环的磁通量变小 B. 铝环与线圈之间无作用力 C. 铝环与线圈之间有相互吸引的作用力 D. 轴线上，铝环感应电流的磁场与线圈产生的磁场方向相反 【答案】D 【解析】 【详解】A．当线圈中电流突然增大时，电流产生的磁场，其磁感应强度变大，根据可知穿过铝环的磁通量增大，故A错误； BC．根据楞次定律可知铝环与线圈之间有力的作用，且为斥力，故BC错误； D．根据楞次定律可知轴线上，铝环感应电流的磁场与线圈产生的磁场方向相反，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，一即插式电磁流量计的圆管道（用非磁性材料做成）置于磁感应强度的匀强磁场中，污水充满圆管，向左流动，稳定时测得管壁上下两点间的电压，已知管道的半径，直线、管道轴线、匀强磁场的方向三者相互垂直，污水中的正、负离子的重力忽略不计，则下列说法正确的是（　　） A. 点的电势低于点的电势 B. 水流的速度大小为 C. 内流过管道横截面的水的体积为 D. 若测得一段管道左、右两侧管口需施加的压强差才能保证水流稳定，则这段管道对水的阻力 【答案】B 【解析】 【详解】A．由左手定则可知正离子受到洛伦兹力向上偏，负离子受到洛伦兹力向下偏，当电场力和洛伦兹力平衡时，出现稳定的电势差，故上侧壁a点的电势高，A错误； B．稳定时，电场力与洛伦兹力平衡有 解得，B正确； C．1s内流过管道横截面的水的体积，C错误； D．由水匀速流动可知水受力平衡，即，D错误。 故选B。 7. 宇宙中有两颗恒星组成双星系统，两星围绕它们连线上的某点做匀速圆周运动，两星间的距离约为23AU（1AU为地球到太阳的距离），两星做匀速圆周运动的周期约为80年，则该双星系统的总质量与太阳质量之比约为（　　） A. 2∶1 B. 1∶2 C. 2∶3 D. 3∶2 【答案】A 【解析】 【详解】由题意可知，两星构成双星系统，绕它们连线上的某点做匀速圆周运动，周期均为 年，间距 设两星质量分别为 、，总质量为 ，间距为，由万有引力提供向心力，对两星分别有、 其中， 联立可得 即 故系统总质量 对于地球绕太阳公转，轨道半径，周期1年，同理有 因此 故该双星系统的总质量与太阳质量之比约为 2:1。 故选 A。 8. 为了研究一种新型纳米材料在强电场下的特性，科学家设计了一个微观实验装置，该装置的核心由两个固定的、均匀的绝缘带电球壳构成。如图所示，两个球壳的半径分别为和，所带电荷量分别为和（），两球面内切于点，球心和的连线沿水平方向。一根内壁光滑的竖直绝缘细管穿过大球面的球心，与球面相交于、两点。现有一质量为、电荷量为（）的小球（视为质点）从点沿细管由静止开始下落，且会通过点。已知、两点间的距离和、两点间的距离均为，静电力常量为，重力加速度大小为，设无穷远处的电势为零，与电荷量为的点电荷相距为处的电势。下列说法正确的是（　　） A. 小球在点的电势能为 B. 小球通过点时的动能为 C. 小球通过点时的速度大小为 D. 小球运动到点正上方处时，小球的加速度大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．均匀带电绝缘球壳内部电场强度为0，电势等于球表面电势；球壳外部等效于电荷集中在球心的点电荷。两球内切，由几何关系可得球心距离 A点在O点上方处，A点到​点的距离 A点在大球外，则大球在A点的电势​ A点在小球外，则小球在A点的电势 总电势 电势能，故A错误； B．O点在大球内部，则 O点在小球外，则 总电势 电场力做功 从A点到O点，由动能定理有 解得，故B正确； C．D点在O点下方处，几何对称得 可得 所以电场力总做功为0，由动能定理有 解得，故C错误； D．设O点正上方处为P点，大球内部电场为0，仅小球产生电场，P点到点的距离 电场大小 竖直分量 正电荷受向下电场力 由牛顿第二定律有 解得，故D错误。 故选B。 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. 波源的平衡位置位于处，产生的简谐横波沿着轴正方向传播，0时刻波源开始振动，时刻形成的波形图如图所示，质点的平衡位置位于处。下列说法正确的是（　　） A. 波源的起振方向沿轴负方向 B. 若波源的振动频率为，则该波的波速大小为 C. 若波源的振动频率为，则内质点通过的路程为 D. 若在处有一波源，产生波长为的简谐横波沿轴负方向传播，则在两列波相遇区域会产生干涉现象 【答案】AC 【解析】 【详解】A．波沿x轴正方向传播，根据上下坡法，可知处的质点的起振方向沿y轴负方向，任何一个质点的起振方向均与波源的起振方向相同，故波源P的起振方向沿y轴负方向，故A正确； B．由图可知波长，当波源P的振动频率为2Hz，根据 解得该波的波速大小为，故B错误； C．由图可知振幅，若波源的振动频率为，则周期为 波从P处传到Q处的时间 在内质点Q振动了1s，即振动了2个周期，质点Q通过的路程，故C正确； D．同一介质的波的传播速度相同，但波长不同，故两列波的频率不同，不能产生干涉现象，故D错误。 故选AC。 10. 弹珠游戏的模型示意图如图所示，平面游戏面板与水平面成θ=30°角固定放置，面板右侧的直管道与半径为R=0.1m的细圆管轨道平滑连接，两者固定在面板上。圆管轨道的圆心为，顶端切线水平。玩家用外力压缩面板底部连接的小弹簧，将弹簧顶端的小弹珠（可视为质点）从面板底端弹出。弹珠和面板左侧挡板碰撞后，沿挡板方向速度不变，垂直于挡板方向速度大小不变、方向反向。已知弹珠质量m=100g，直管道长度l=0.4m，中奖区域AB长度为d=0.5m，其等分为五个中奖区域。不计所有摩擦和阻力，重力加速度g取10m/s2。现让弹珠从圆管轨道顶端以速度v=0.5m/s水平飞出，下列说法正确的是（　　） A. 弹珠对轨道的压力大小为0.25N，方向沿面板平面向上 B. 若弹珠恰好直接落在中奖区域AB的中点（三等奖），则弹簧初始弹性势能为 C. 玩家要想获得一等奖，弹簧初始的弹性势能一定为 D. 玩家要想获得一等奖，弹簧初始的弹性势能可能为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．在圆管轨道顶端，根据牛顿第二定律可得 解得 方向沿面板平面向上，根据牛顿第三定律，弹珠对轨道的压力为0.25N，方向沿斜面向下，故A错误； B．若弹珠恰好直接落在中奖区域AB的中点（三等奖），则， 联立解得 所以弹簧初始弹性势能为，故B正确； CD．根据能量守恒可得 对类平抛运动有， 联立可得 玩家获得一等奖时应满足或或 所以或或，故C错误，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. 小明想利用所学的牛顿第二定律来测量木盒与长木板之间的动摩擦因数，但实验室的天平损坏，他只能利用若干个质量相等的钩码和两个完全相同的木盒（质量未知）设计实验，方案如下。如图甲所示，将一端装有定滑轮的长木板固定在水平桌面上，木盒1（内部粘住一部具有加速度传感器的手机）放置在长木板上，右端用细线跨过定滑轮与木盒2相连。 （1）实验前，先调整定滑轮的角度使_____________________________________； （2）实验时，木盒1内粘住一部手机，木盒2内不放任何物品，打开手机上的加速度测量软件，释放木盒，测得加速度为，随后将木盒1（包含手机）与木盒2位置互换，再次重复实验，测得加速度为，两次数据编号为一组； （3）接着往木盒2加入1个钩码，重复上述过程，得到第二组数据。后续他每次往木盒2加入1个钩码，多次重复实验，得到多组数据； （4）他将实验测得的多组数据绘制在乙图中，得到关系图像。通过观察数据，他发现每组数据中与之和均为定值，进一步研究图像，重力加速度取，得到木盒与长木板间的动摩擦因数_________（结果保留2位有效数字）。 （5）若同伴小方在实验前将长木板左侧垫高，平衡了摩擦力，实验时仍按照上述步骤（2）、（3）记录数据，则实验测得的关系图像中_________（填“能”或“不能”）得到木盒与长木板间的动摩擦因数。 【答案】 ①. 细线与长木板平行 ②. 0.55 ③. 不能 【解析】 【分析】 【详解】[1]实验前，应先调整定滑轮的角度使细线与长木板平行，使细线对木盒1的拉力沿长木板方向。 [2]设木盒1和手机的总质量为，木盒2的质量为，对整体分析有 互换位置后有 联立解得，结合图乙可知，解得 [3]若提前平衡摩擦力，摩擦力会被长木板倾斜的重力分力抵消，对整体分析有 互换位置后有 两式相加后得到，表达式中消去了动摩擦因数，因此无法从图像得到，故不能测出动摩擦因数。 【点睛】 12. 现在新能源汽车用的电源大多数为锂离子电池串联而成，它的主要优点是单位质量放电量大，寿命长，长时间不使用时电能损耗较少。如图甲所示为某兴趣小组在实验室模拟测量电池组的电动势和内阻的实验电路图。现提供器材如下： A.待测电池组（电动势约为3 V，内阻约为1 Ω） B.电压表（量程0~15 V，内阻约10 kΩ） C.电压表（量程0~3 V，内阻约3 kΩ） D.电阻箱（0~99.9 Ω） E.定值电阻 F.定值电阻 G.开关和导线若干 依据实验电路图和实验室提供的器材，回答下列问题 （1）在闭合开关前，电阻箱应调到__________（填“最大值”“中间值”“最小值”）。 （2）要准确测量电源的电动势和内阻，电压表V应选__________（填“B”或“C”），定值电阻应选__________（填“E”或“F”）。 （3）改变电阻箱的阻值，记录对应电压表的读数，作出的图像如图乙所示，图线与横坐标轴的截距为，与纵坐标轴的截距为，则可得该电池组的电动势为__________V，内阻为__________Ω。（结果均保留两位有效数字） 【答案】（1）最大值 （2） ①. C ②. E （3） ①. 2.7 ②. 0.70 【解析】 【小问1详解】 为了保护电路，防止闭合开关时电流过大损坏电表或电源，应将电阻箱阻值调至最大值。 【小问2详解】 [1] 待测电池组电动势约为，电压表量程应略大于，故应选量程为的电压表。故选C。 [2]定值电阻阻值应与内阻数量级匹配，便于实验测量。若阻值过大，电路电流过小，电压表变化不明显。故选E。 【小问3详解】 [1]根据闭合电路欧姆定律可得 变形得 所以在图像中，纵轴截距为 解得电动势为 [2]图像斜率为 解得电池组内阻为 13. 一透明介质放置在水平桌面上，该介质外形为长方体，其左侧有一半径为的半球形凹槽，通过球心的水平截面图如图所示（俯视图），其中边长为，为的中点。在点固定一发光功率为的点光源，光源可发出在空气中波长为的单色光，其中沿方向射出的光线从射出光源至其离开介质历时。已知为圆弧上的点，平行于，单位时间内光源沿各方向射出的光子数相同，光在空气中传播的速度为，普朗克常量为，不计有折射时的反射。 （1）求该光线在介质中的折射率和传播速度； （2）求单位时间内射入介质的光子数。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 根据几何关系得与之间的距离为，设光线在介质中的折射率为，则光线在介质中的传播速度为 有 解得 可得传播速度 【小问2详解】 光的频率满足 设单位时间内光源射出的光子数为，则 则单位时间内射入介质的光子数为 14. 如图所示，间距的平行光滑金属导轨固定在水平面上，其左端接有电动势、内阻的电源。一轻绳跨过轻质定滑轮，将质量、长度、电阻的金属棒与质量的物块相连，滑轮左侧轻绳水平。导轨间有一宽度的矩形区域，分布有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小。初始时通过外力使金属棒静止在磁场外距磁场左边界处，某时刻闭合开关，同时撤去外力，金属棒开始向右运动。整个过程中金属棒始终保持与导轨垂直且接触良好，不计导轨电阻和一切摩擦，重力加速度，求： （1）撤去外力后，金属棒进入磁场之前，轻绳拉力的大小； （2）金属棒刚进入磁场时电流的大小； （3）金属棒离开磁场瞬间速度的大小。 【答案】（1）0.75N （2）1A （3）0.25m/s 【解析】 【小问1详解】 进入磁场前，金属棒不受安培力，对和整体，由牛顿第二定律 解得加速度  对分析，由牛顿第二定律 解得 【小问2详解】 金属棒进入磁场前做匀加速直线运动，由运动学公式  解得 刚进入磁场时，切割磁感线产生的感应电动势  由右手定则可知，感应电动势方向与电源电动势同向，总电动势  因此电流  【小问3详解】 设金属棒离开磁场时速度为v，从金属棒进入磁场到离开磁场的过程中，对金属棒和物块组成的系统由动量定理有 由已知条件可知 另有 可以将上式简化为 代入数据解得 15. 如图所示，质量的物体通过平行传送带的轻质绳及光滑定滑轮将传送带上质量为煤块（可视为质点）运送到传送带顶端，已知传送带倾角，煤块与传送带间动摩擦因数，传送带以的速度顺时针转动，物体离地高度，传送带足够长。某时刻将煤块由静止释放，恰好能到达传送带顶端，煤块与传送带间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略空气阻力和煤块滑动过程中质量的变化，。求： （1）释放瞬间、运动的加速度的大小； （2）物体落地瞬间的速度大小； （3）煤块向上运动过程中产生的痕迹长度； （4）由于运送煤块，传送带电动机多消耗的电能E。 【答案】（1）， （2）8m/s （3）5.4m （4）4J 【解析】 【详解】（1）释放瞬间，煤块的速度小于传送带的速度，煤块受到的摩擦力沿着斜面向上，A、B有共同的加速度，对系统分析，有 解得 （2）煤块与传送带达到共同速度所需要的时间 此过程，煤块的位移为 煤块与传送带达到共同速度时 煤块与物体B仍有共同的加速度，煤块继续加速向上运动，煤块的速度比传送带的大，煤块受到的摩擦力沿着斜面向下，有 解得 物体B落地瞬间的速度大小为 解得 （3）①煤块第一次加速过程中，传送带的位移为 此过程，煤块的速度比传送带的小，所以痕迹的长度为 ②煤块第二次加速运动的时间为 传送带的位移为 此过程煤块的速度比传送带的大，所以痕迹的长度为 ③物体落地后，煤块速度比传送带大，煤块受到沿斜面向下的摩擦力，继续向上做匀减速运动，对煤块有 解得 再一次和传送带达到共同速度所需要的时间为 痕迹的长度为 ④此后煤块的速度比传送带的小，煤块受到沿斜面向上的摩擦力，煤块继续向上做匀减速运动的加速度大小为 煤块恰好能到达传送带顶端，所用时间为 痕迹的长度为 综合得，煤块向上运动过程，痕迹的总长度为 （4）力的作用是相互的，滑块受到的摩擦力沿斜面向上时，传送带受到的摩擦力沿斜面向下，摩擦力对传送带所做的功为 传送带多消耗的电能为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $