精品解析：2027届湖南长沙市金秋方舟高级中学高三下学期全真模拟适应性考试物理试题

2026届高三全真模拟适应性考试 物理 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题：本大题共6小题，共24分。 1. 如图，绝热密闭容器中有一个气球，气球内、外为温度相同的同种理想气体。已知膨胀的气球内部压强总是大于外部压强，且随气球体积的增大而减小。现气球因某种原因缓慢漏气，与漏气前相比，（　　） A. 气球外部气体的压强保持不变 B. 气球外部气体分子平均动能增大 C. 气球内部所有气体分子的动能都增大 D. 气球内部气体的分子速率分布图峰值将向左移 2. 如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G为标准石英环，C为待测柱形样品，C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板，会形成干涉条纹。已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，下列说法正确的是（ ） A. 劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动 B. 劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动 C. 劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动 D. 劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动 3. 氢原子的能级图如图1所示，一群处于激发态的氢原子自发跃迁，用辐射出的光子去照射图2的阴极K ，只有两种光子、可以使之发生光电效应。移动滑动变阻器的滑片及调换电源正负极，测得电流表示数与电压表示数的对应关系如图3所示。已知阴极金属的逸出功，下列说法正确的是（　　） A. 光子是氢原子从激发态跃迁到基态辐射出的 B. 光的波长比光的波长长 C. 光电子的最大初动能之比 D. 4. 如图所示，某同学为了研究平抛运动的特点，下列操作正确的是（　　） A. 斜槽必须光滑且末端水平 B. 横挡条每次向下移动的距离必须相等 C. 应不断改变小球在斜槽上的释放位置以获得更多的点 D. 用平滑曲线将印迹连接起来就得到钢球做平抛运动的轨迹 5. A、B两个可视为质点的物体同时从同一位置出发沿相同的方向做直线运动。A物体的初速度为零，加速度与时间关系如图1所示，B物体的速度与时间关系如图2所示。下列说法中正确的是（　　） A. A追上B前，A、B间的最大距离为1.2m B. 当A追上B时，两物体离出发点的距离为10m C. A、B出发后只相遇一次 D. s时A、B第二次相遇 6. 如图为可调式理想变压器输电示意图。原线圈连接灯泡，副线圈匝数可通过滑动触头Q来调节，在副线圈两端按照图示连接了定值电阻、灯泡、滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头。灯泡的阻值与定值电阻的阻值相同，不考虑灯泡的阻值变化，两灯泡始终发光且工作在额定电压以内。在原线圈上加一电压恒为U的正弦交流电，则（ ） A. 保持Q的位置不动，将P从a端滑动到b端的过程中，先变暗后变亮，一直变亮 B. 保持Q的位置不动，将P从a端滑动到b端的过程中，先变暗后变亮，先变亮后变暗 C. 保持P的位置不动，将Q向上滑动的过程中，灯泡一直变暗，一直变亮 D. 保持P的位置不动，将Q向上滑动的过程中，灯泡一直变亮，先变暗后变亮 二、多选题：本大题共4小题，共20分。 7. 如图，一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上，用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为f、g、h三部分，活塞与汽缸壁间没有摩擦。初始时弹簧处于原长，三部分中气体的温度、体积、压强均相等。现通过电阻丝对f中的气体缓慢加热，停止加热并达到稳定后（　　） A. h中的气体内能增加 B. f与g中的气体温度相等 C. f与h中的气体温度相等 D. f与h中的气体压强相等 8. 如图所示，某棱柱形透光均匀介质的横截面ABC为直角三角形，，底边BC的长度为d，M为斜边AB的中点，一细束单色光平行于AC边从M点射入介质，折射光恰好到达C点。不考虑光在介质中的多次反射，下列说法正确的是（　　） A. 介质的折射率为 B. 介质的折射率为 C. 若连续减小入射光线的入射角直到光线与边AB垂直，折射到边AC上的光均能从AC边射出 D. 若连续减小入射光线的入射角直到光线与边AB垂直，折射到边AC上的光部分能从AC边射出 9. 如图所示，两光滑导轨相距为L，倾斜放置，与水平地面夹角为α，上端接一电容为C的电容器，导轨上有一质量为m长为L的导体棒平行地面放置，导体棒离地面的高度为h，磁感应强度为B的匀强磁场与两导轨所决定的平面垂直，开始时电容器不带电．将导体棒由静止释放，整个电路电阻不计，则（ ） A. 导体棒先做加速运动，后作匀速运动 B. 导体棒下落中减少的重力势能转化为动能，机械能守恒 C. 导体棒一直做匀加速直线运动，加速度为 D. 导体棒落地时瞬时速度 10. 如图所示，电阻不计的光滑U形金属导轨固定在绝缘斜面上。区域Ⅰ、Ⅱ中磁场方向均垂直斜面向上，Ⅰ区中磁感应强度随时间均匀增加，Ⅱ区中为匀强磁场。阻值恒定的金属棒从无磁场区域中a处由静止释放，进入Ⅱ区后，经b下行至c处反向上行。运动过程中金属棒始终垂直导轨且接触良好。在第一次下行和上行的过程中，以下叙述正确的是（　　） A. 金属棒下行过b时的速度大于上行过b时的速度 B. 金属棒下行过b时的加速度大于上行过b时的加速度 C. 金属棒不能回到无磁场区 D. 金属棒能回到无磁场区，但不能回到a处 三、实验题：本大题共2小题，共20分。 11. 某物理课外小组利用图甲所示的装置测量滑块与木板间的动摩擦因数，图中置于实验台上的长木板水平放置，滑块左端通过纸带连接打点计时器（未画出），木板右端固定一轻滑轮，轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的滑块相连，另一端可悬挂钩码，本实验中可用的钩码共个。 （1）实验开始前，______（填“需要”或“不需要”）在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使滑块可以在木板上匀速下滑；______（填“需要”或“不需要”）满足滑块质量远大于钩码质量； （2）将n（依次取，2，3，4，5）个钩码挂在轻绳右端，其余（）个钩码仍留在滑块内；用手按住滑块并使轻绳与木板平行；接通打点计时器电源，释放滑块，得到一条纸带如图乙所示，已知打点计时器的打点周期为T，则通过以上测量数据可表示加速度______； （3）利用步骤（2）的数据在图丙中作出图像，利用图像求得滑块与木板间的动摩擦因数为______；（保留2位有效数字，重力加速度取m/s） （4）若利用上述实验装置验证加速度与合外力的关系，重新调试实验装置，并进行正确的实验操作后，下列说法正确的是______（填字母）。 A. 图线不再是直线 B. 图线仍是直线，且该直线过原点 C. 图线仍是直线，且该直线的斜率变小 12. 磁体和电流之间、磁体和运动电荷之间、电流和电流之间都可通过磁场而相互作用，此现象可通过以下实验证明： （1）如图（a）所示，在重复奥斯特的电流磁效应实验时，为使实验方便效果明显，通电导线应______； A.平行于南北方向，位于小磁针上方 B.平行于东西方向，位于小磁针上方 C.平行于东南方向，位于小磁针上方 D.平行于西南方向，位于小磁针上方 （2）如图（b）所示是电子射线管示意图，接通电源后，电子射线由阴极沿轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线，要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是______。（填选项代号） A.加一磁场，磁场方向沿轴负方向 B.加一磁场，磁场方向沿轴正方向 C.加一电场，电场方向沿轴负方向 D.加一电场，电场方向沿轴正方向 （3）如图（c）所示，两条平行直导线，当通以相同方向的电流时，它们相互______（填排斥或吸引），当通以相反方向的电流时，它们相互______（填排斥或吸引）；若左侧通电导线的电流大于右侧导线的电流，即，假设此时左右导线受到的安培力大小分别为和，你认为哪个力大，并说明理由：______。 四、计算题：本大题共3小题，共36分。 13. 如图所示，一条长的光导纤维用折射率为的材料制成。一细束激光由其左端的中心点以的入射角射入光导纤维内，经过一系列全反射后从右端射出。已知真空中的光速，求： （1）该激光在光导纤维中的速度的大小v； （2）该激光由光导纤维左端射入时的折射角大小； （3）该激光在光导纤维中传输所经历的时间t。 14. 如图所示，水平地面与竖直半圆管在A点平滑连接，半圆管圆心为O，半径为R（圆管内径远小于R），D为最高点，O、B两点等高。一质量为m的小球从水平地面上的某点以一定的初速度向右运动，恰好能运动到D点。不计一切摩擦，重力加速度为g。 （1）求小球经过A点时的速度大小； （2）求小球经过B点时所受合力大小； （3）若小球经过C点时恰好对内外轨道均无压力，求C点离水平地面的高度h。 15. 现代科技仪器可以利用电场、磁场对带电粒子的作用来控制其运动轨迹，让其到达所需的位置。如图甲所示是此种仪器离子注入式工作原理的示意图，M处的正离子初速度可忽略不计的飘入加速电场，经电场加速后从N点沿半径方向进入半径为R的圆形匀强磁场区域，经磁场偏转，最后打在水平放置的标靶上。已知加速器的两极板间电压为U，磁场方向垂直纸面向外，正离子的质量为m、电荷量为q，不考虑离子的重力及离子间的相互作用。 （1）求离子从加速器飞出进入圆形匀强磁场区域时的速度v的大小。 （2）离子从磁场边缘上某点出磁场时垂直打到标靶上，求圆形区域内匀强磁场的磁感应强度的大小。 （3）如图乙所示，在距O点为2R的标靶左端与磁场中心O在同一竖直线上，标靶长为，要求所有离子都打到标靶上，求磁感应强度B的大小取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高三全真模拟适应性考试 物理 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题：本大题共6小题，共24分。 1. 如图，绝热密闭容器中有一个气球，气球内、外为温度相同的同种理想气体。已知膨胀的气球内部压强总是大于外部压强，且随气球体积的增大而减小。现气球因某种原因缓慢漏气，与漏气前相比，（　　） A. 气球外部气体的压强保持不变 B. 气球外部气体分子平均动能增大 C. 气球内部所有气体分子的动能都增大 D. 气球内部气体的分子速率分布图峰值将向左移 【答案】B 【解析】 【详解】A．初始气球内压强大于外部压强、同温，气球漏气，气球外部气体密度增大，同时考虑到是绝热密闭容器，气球漏气时弹性势能转化为气体内能，容器内气体温度整体升高，所以气球外部气体压强增大，故A错误； B．气球漏气，体积减小，气球弹性势能减小，转化为容器系统的内能，容器内系统温度升高，所以气球外部气体的平均动能增大，故B正确； C．温度升高是气体平均分子动能增大，不一定所有的分子的动能都增大，故C错误； D．温度升高，分子平均速率增大，所以气体的分子速率分布图峰值将向右移，故D错误； 故选B。 2. 如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。G为标准石英环，C为待测柱形样品，C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。用单色平行光垂直照射上方石英板，会形成干涉条纹。已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，下列说法正确的是（ ） A. 劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动 B. 劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动 C. 劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动 D. 劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动 【答案】A 【解析】 【详解】由题知，C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，G增长的高度大于C增长的高度，则劈形空气层的厚度变大，且同一厚度的空气膜向劈尖移动，则条纹向左移动。 故选A。 3. 氢原子的能级图如图1所示，一群处于激发态的氢原子自发跃迁，用辐射出的光子去照射图2的阴极K ，只有两种光子、可以使之发生光电效应。移动滑动变阻器的滑片及调换电源正负极，测得电流表示数与电压表示数的对应关系如图3所示。已知阴极金属的逸出功，下列说法正确的是（　　） A. 光子是氢原子从激发态跃迁到基态辐射出的 B. 光的波长比光的波长长 C. 光电子的最大初动能之比 D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．已知阴极金属的逸出功，故只有能量大于等于的光子才能使阴极发生光电效应；由题知，一群处于激发态的氢原子自发跃迁，能辐射出种频率的光子，根据氢原子能级跃迁公式 从到有 从到有 从到有 可知剩余其它三种，即从到，从到，从到跃迁辐射出来的光子，能量都小于；而只有两种光子、可以使之发生光电效应，故能使阴极发生光电效应的是从到和从到跃迁辐射出的光子，其中能量较大的是从到跃迁辐射出的光子，根据光电效应方程有 根据动能定理有 联立解得 可知能量越大的光子照射金属发生光电效应，对应用遏止电压越大，由图3可知，b的遏止电压更大，故b光子是氢原子从激发态跃迁到基态辐射出的，故A错误； B．b光子是氢原子从到激发态跃迁到基态辐射出的，而a光子是氢原子从到激发态跃迁到基态辐射出的，根据氢原子能级跃迁公式 可知b光子的能量大于a光子的能量； 根据 可知b光子的频率大于a光子的频率； 根据 可知光子的波长比光子的波长短，故B错误； C．光了从到，则有 根据光电效应方程可得 光子从到，则有 根据光电效应方程可得 故光电子的最大初动能之比，故C错误； D．根据动能定理有 解得 故，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，某同学为了研究平抛运动的特点，下列操作正确的是（　　） A. 斜槽必须光滑且末端水平 B. 横挡条每次向下移动的距离必须相等 C. 应不断改变小球在斜槽上的释放位置以获得更多的点 D. 用平滑曲线将印迹连接起来就得到钢球做平抛运动的轨迹 【答案】D 【解析】 【详解】A．为了保证小球的初速度水平，斜槽末端必须水平，小球在斜槽上的释放位置保持不变即可，不必须光滑。故A错误； B．横挡条每次向下移动的距离不必须相等，下移位置合适即可。故B错误； C．不断改变小球在斜槽上的释放位置会造成所获得的点迹不是同一条抛物线上的点，与实验的本意不符。故C错误； D．用平滑曲线将印迹连接起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。故D正确。 故选D。 5. A、B两个可视为质点的物体同时从同一位置出发沿相同的方向做直线运动。A物体的初速度为零，加速度与时间关系如图1所示，B物体的速度与时间关系如图2所示。下列说法中正确的是（　　） A. A追上B前，A、B间的最大距离为1.2m B. 当A追上B时，两物体离出发点的距离为10m C. A、B出发后只相遇一次 D. s时A、B第二次相遇 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图1可知前2s内A物体的加速度 由图2可知B物体的初速度，加速度 当A、B共速时A、B距离最大，所以有 解得 此时A、B间的距离 故A错误； B．当A追上B时有 即 解得 此时两物体离出发点的距离 故B错误； CD．由图1可知2 s后A物体的加速度，2 s时A、B刚好相遇，此时A的速度 B的速度 设再经过时间t′′，A、B第二次相遇，有 解得 即出发后8s第二次相遇，此后A、B不会再相遇，故C错误，D正确。 故选D。 6. 如图为可调式理想变压器输电示意图。原线圈连接灯泡，副线圈匝数可通过滑动触头Q来调节，在副线圈两端按照图示连接了定值电阻、灯泡、滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头。灯泡的阻值与定值电阻的阻值相同，不考虑灯泡的阻值变化，两灯泡始终发光且工作在额定电压以内。在原线圈上加一电压恒为U的正弦交流电，则（ ） A. 保持Q的位置不动，将P从a端滑动到b端的过程中，先变暗后变亮，一直变亮 B. 保持Q的位置不动，将P从a端滑动到b端的过程中，先变暗后变亮，先变亮后变暗 C. 保持P的位置不动，将Q向上滑动的过程中，灯泡一直变暗，一直变亮 D. 保持P的位置不动，将Q向上滑动的过程中，灯泡一直变亮，先变暗后变亮 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据题意可知副线圈的总电阻为 化简得 则滑动变阻器R的滑片从a端滑到b端的过程中，副线圈的总电阻先增大后减小，根据等效电阻关系，变压器与副线圈电阻可等效为电阻 则等效电阻先增大后减小，对原线圈电路由欧姆定律有 理想变压器电流关系 由上述分析可知先减小后增大，先减小后增大，则先变暗后变亮，根据欧姆定律 变压器电压关系 由于先减小后增大，则副线圈的电压先增大后减小，通过的电流为 则滑动变阻器R的滑片从a端滑到b端的过程中，逐渐减小，副线圈的电压增大过程中增大；在副线圈的电压减小过程中，通过的电流为 逐渐增大，则越来越小，则根据电流关系 可知一直变亮，A正确，B错误； CD．根据等效电阻关系，有 可知保持P的位置不动，将Q向上滑动的过程中，增大，故等效电阻变小，根据欧姆定律 可知增大，故一直变亮； 由等效电源法有 即当时，副线圈的电压最大，灯泡最亮，题中并没给出原副线圈匝数以及滑动变阻器的阻值，故无法判断的亮暗变化，C错误，D错误。 故选A。 二、多选题：本大题共4小题，共20分。 7. 如图，一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上，用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为f、g、h三部分，活塞与汽缸壁间没有摩擦。初始时弹簧处于原长，三部分中气体的温度、体积、压强均相等。现通过电阻丝对f中的气体缓慢加热，停止加热并达到稳定后（　　） A. h中的气体内能增加 B. f与g中的气体温度相等 C. f与h中的气体温度相等 D. f与h中的气体压强相等 【答案】AD 【解析】 【详解】A．当电阻丝对f中的气体缓慢加热时，f中的气体内能增大，温度升高，根据理想气体状态方程可知f中的气体压强增大，会缓慢推动左边活塞，可知h的体积也被压缩，压强变大，对活塞受力分析，根据平衡条件可知，弹簧弹力变大，则弹簧被压缩。与此同时弹簧对右边活塞有弹力作用，缓慢向右推动右边活塞。故活塞对h中的气体做正功，且是绝热过程，由热力学第一定律可知，h中的气体内能增加，A正确； B．未加热前，三部分中气体的温度、体积、压强均相等，当系统稳定时，活塞受力平衡，可知弹簧处于压缩状态，对左边活塞分析 则 分别对f、g内的气体分析，根据理想气体状态方程有 由题意可知，因弹簧被压缩，则，联立可得 B错误； C．在达到稳定过程中h中的气体体积变小，压强变大，f中的气体体积变大。由于稳定时弹簧保持平衡状态，故稳定时f、h中的气体压强相等，根据理想气体状态方程对h气体分析可知 联立可得 C错误； D．对弹簧、活塞及g中的气体组成的系统分析，根据平衡条件可知，f与h中的气体压强相等，D正确。 故选AD。 8. 如图所示，某棱柱形透光均匀介质的横截面ABC为直角三角形，，底边BC的长度为d，M为斜边AB的中点，一细束单色光平行于AC边从M点射入介质，折射光恰好到达C点。不考虑光在介质中的多次反射，下列说法正确的是（　　） A. 介质的折射率为 B. 介质的折射率为 C. 若连续减小入射光线的入射角直到光线与边AB垂直，折射到边AC上的光均能从AC边射出 D. 若连续减小入射光线的入射角直到光线与边AB垂直，折射到边AC上的光部分能从AC边射出 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．依题意，从M点平行于AC边射入介质，经过M点的折射光恰好到达C点，光路图如图 由几何关系可知i=60°，r=30° 根据折射率的定义，可得，则A错误，B正确； CD．临界角为 当光线射到C时在AC面上的入射角为60°，大于临界角，能发生全反射；当光线垂直射到AB时在AC面上的入射角为30°<C，不能发生全反射，可知若连续减小入射光线的入射角直到光线与边AB垂直，折射到边AC上的光部分能从AC边射出，C错误，D正确。 故选BD。 9. 如图所示，两光滑导轨相距为L，倾斜放置，与水平地面夹角为α，上端接一电容为C的电容器，导轨上有一质量为m长为L的导体棒平行地面放置，导体棒离地面的高度为h，磁感应强度为B的匀强磁场与两导轨所决定的平面垂直，开始时电容器不带电．将导体棒由静止释放，整个电路电阻不计，则（ ） A. 导体棒先做加速运动，后作匀速运动 B. 导体棒下落中减少的重力势能转化为动能，机械能守恒 C. 导体棒一直做匀加速直线运动，加速度为 D. 导体棒落地时瞬时速度 【答案】CD 【解析】 【详解】AC．设微小时间内电容器的带电量增加，则 由牛顿第二定律得 mgsinα-BIL=ma 解得 解得 则导体棒做匀加速运动，故A错误，C正确； B．在导体棒运动过程中，重力做功把重力势能转化为动能，克服安培力做功，把重力势能转化为电场能，因此导体棒下落中减少的重力势能转化为动能和电场能，机械能不守恒，故B错误； D．导体棒做初速度为零的匀加速直线运动，由速度位移公式得 解得 故D正确。 故选CD。 10. 如图所示，电阻不计的光滑U形金属导轨固定在绝缘斜面上。区域Ⅰ、Ⅱ中磁场方向均垂直斜面向上，Ⅰ区中磁感应强度随时间均匀增加，Ⅱ区中为匀强磁场。阻值恒定的金属棒从无磁场区域中a处由静止释放，进入Ⅱ区后，经b下行至c处反向上行。运动过程中金属棒始终垂直导轨且接触良好。在第一次下行和上行的过程中，以下叙述正确的是（　　） A. 金属棒下行过b时的速度大于上行过b时的速度 B. 金属棒下行过b时的加速度大于上行过b时的加速度 C. 金属棒不能回到无磁场区 D. 金属棒能回到无磁场区，但不能回到a处 【答案】ABD 【解析】 【详解】AB．在I区域中，磁感应强度为，感应电动势 感应电动势恒定，所以导体棒上的感应电流恒为 导体棒进入Ⅱ区域后，导体切割磁感线，产生一个感应电动势，因为导体棒到达点后又能上行，说明加速度始终沿斜面向上，下行和上行经过点的受力分析如图 设下行、上行过b时导体棒的速度分别为，，则下行过b时导体棒切割磁感线产生的感应电流为 下行过b时导体棒上的电流为 下行过b时，根据牛顿第二定律可知 上行过b时，切割磁感线的产出的感应电动势为 上行过b时导体棒上的电流为 根据牛顿第二定律可知 比较加速度大小可知 由于段距离不变，下行过程中加速度大，上行过程中加速度小，所以金属板下行过经过点时的速度大于上行经过点时的速度，AB正确； CD．导体棒上行时，加速度与速度同向，则导体棒做加速度减小的加速度运动，则一定能回到无磁场区。由AB分析可得，导体棒进磁场Ⅱ区（下行进磁场）的速度大于出磁场Ⅱ区（下行进磁场）的速度，导体棒在无磁场区做加速度相同的减速运动 则金属棒不能回到处，C错误，D正确。 故选ABD。 三、实验题：本大题共2小题，共20分。 11. 某物理课外小组利用图甲所示的装置测量滑块与木板间的动摩擦因数，图中置于实验台上的长木板水平放置，滑块左端通过纸带连接打点计时器（未画出），木板右端固定一轻滑轮，轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的滑块相连，另一端可悬挂钩码，本实验中可用的钩码共个。 （1）实验开始前，______（填“需要”或“不需要”）在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使滑块可以在木板上匀速下滑；______（填“需要”或“不需要”）满足滑块质量远大于钩码质量； （2）将n（依次取，2，3，4，5）个钩码挂在轻绳右端，其余（）个钩码仍留在滑块内；用手按住滑块并使轻绳与木板平行；接通打点计时器电源，释放滑块，得到一条纸带如图乙所示，已知打点计时器的打点周期为T，则通过以上测量数据可表示加速度______； （3）利用步骤（2）的数据在图丙中作出图像，利用图像求得滑块与木板间的动摩擦因数为______；（保留2位有效数字，重力加速度取m/s） （4）若利用上述实验装置验证加速度与合外力的关系，重新调试实验装置，并进行正确的实验操作后，下列说法正确的是______（填字母）。 A. 图线不再是直线 B. 图线仍是直线，且该直线过原点 C. 图线仍是直线，且该直线的斜率变小 【答案】（1） ①. 不需要 ②. 不需要 （2） （3）0.10 （4）BC 【解析】 【小问1详解】 [1]本实验是测量滑块与木板间的动摩擦因数，故不需要平衡摩擦力，所以在实验开始前，不需要在长木板左下方垫上适当厚度的小物块，使滑块可以在木板上匀速下滑； [2]本实验不需要用钩码的总重力近似等于滑块所受的合外力，所以不需要满足滑块质量远大于钩码质量； 【小问2详解】 由逐差法可知，滑块加速度表达式为 其中 代入解得 【小问3详解】 挂在轻绳右端的钩码为n个，则对右端钩码由牛顿第二定律 对滑块（含剩下的钩码），有 联立可得 解得 结合图像有 解得滑块与木板间的动摩擦因数为 【小问4详解】 平衡摩擦力后，挂在轻绳右端的砝码为n个，对钩码和滑块整体由牛顿第二定律 解得 可知图线仍是直线，因为 所以该直线的斜率变小，且该直线过原点。 故选BC。 12. 磁体和电流之间、磁体和运动电荷之间、电流和电流之间都可通过磁场而相互作用，此现象可通过以下实验证明： （1）如图（a）所示，在重复奥斯特的电流磁效应实验时，为使实验方便效果明显，通电导线应______； A.平行于南北方向，位于小磁针上方 B.平行于东西方向，位于小磁针上方 C.平行于东南方向，位于小磁针上方 D.平行于西南方向，位于小磁针上方 （2）如图（b）所示是电子射线管示意图，接通电源后，电子射线由阴极沿轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线，要使荧光屏上的亮线向下（z轴负方向）偏转，在下列措施中可采用的是______。（填选项代号） A.加一磁场，磁场方向沿轴负方向 B.加一磁场，磁场方向沿轴正方向 C.加一电场，电场方向沿轴负方向 D.加一电场，电场方向沿轴正方向 （3）如图（c）所示，两条平行直导线，当通以相同方向的电流时，它们相互______（填排斥或吸引），当通以相反方向的电流时，它们相互______（填排斥或吸引）；若左侧通电导线的电流大于右侧导线的电流，即，假设此时左右导线受到的安培力大小分别为和，你认为哪个力大，并说明理由：______。 【答案】 ①. A ②. B ③. 吸引 ④. 排斥 ⑤. 相等 【解析】 【详解】（1）[1]无通电导线时小磁针S极向南，所以为使实验方便效果明显，导线应平行于南北方向位于小磁针上方，BCD错误，A正确。 故选A； （2）[2] A．若加一沿轴负方向的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向沿y轴负方向，亮线不偏转，不符合题意，A错误； B．若加一沿轴正方向的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向沿轴负方向，亮线向下偏转，符合题意，B正确； C．若加一沿轴负方向的电场，电子带负电，电场力方向沿轴正方向，亮线不偏转，不符合题意，C错误； D．若加一沿轴正方向的电场，电子带负电，电场力方向沿轴负方向，亮线不偏转，不符合题意，D错误。 故选B。 （3）[3][4][5]由图可知，当通入的电流方向相同时，导线靠拢，说明两导线相互吸引；当通入电流方向相反时，导线远离，说明两导线相互排斥；若左侧通电导线的电流大于右侧导线的电流，即，由于两导线的安培力是相互作用力，则大小相等。 四、计算题：本大题共3小题，共36分。 13. 如图所示，一条长的光导纤维用折射率为的材料制成。一细束激光由其左端的中心点以的入射角射入光导纤维内，经过一系列全反射后从右端射出。已知真空中的光速，求： （1）该激光在光导纤维中的速度的大小v； （2）该激光由光导纤维左端射入时的折射角大小； （3）该激光在光导纤维中传输所经历的时间t。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）激光在介质中传播的速度为 （2）由光的折射定律可知 解得 （3）激光在光导纤维中传输所经历的时间为 14. 如图所示，水平地面与竖直半圆管在A点平滑连接，半圆管圆心为O，半径为R（圆管内径远小于R），D为最高点，O、B两点等高。一质量为m的小球从水平地面上的某点以一定的初速度向右运动，恰好能运动到D点。不计一切摩擦，重力加速度为g。 （1）求小球经过A点时的速度大小； （2）求小球经过B点时所受合力大小； （3）若小球经过C点时恰好对内外轨道均无压力，求C点离水平地面的高度h。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小球恰好到达半圆轨道最高点D，可知小球到达D点时的速度为零，根据动能定理 解得 （2）小球经过B点时，根据动能定理 解得 在水平方向管壁对小球的支持力提供向心力 在竖直方向，小球受到竖直向下的重力，则小球受到的合外力为 （3）设OC连线与水平方向夹角为，则根据动能定理 小球经过C点时恰好对内外轨道均无压力，则重力指向圆心的分力提供向心力 解得 C点离水平地面的高度h为 15. 现代科技仪器可以利用电场、磁场对带电粒子的作用来控制其运动轨迹，让其到达所需的位置。如图甲所示是此种仪器离子注入式工作原理的示意图，M处的正离子初速度可忽略不计的飘入加速电场，经电场加速后从N点沿半径方向进入半径为R的圆形匀强磁场区域，经磁场偏转，最后打在水平放置的标靶上。已知加速器的两极板间电压为U，磁场方向垂直纸面向外，正离子的质量为m、电荷量为q，不考虑离子的重力及离子间的相互作用。 （1）求离子从加速器飞出进入圆形匀强磁场区域时的速度v的大小。 （2）离子从磁场边缘上某点出磁场时垂直打到标靶上，求圆形区域内匀强磁场的磁感应强度的大小。 （3）如图乙所示，在距O点为2R的标靶左端与磁场中心O在同一竖直线上，标靶长为，要求所有离子都打到标靶上，求磁感应强度B的大小取值范围。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据动能定理 解得 （2）离子出磁场时垂直打到标靶上，则根据几何关系知离子在磁场中做匀速圆周运动的半径为 根据 解得 （3）当离子垂直打到标靶上，轨迹半径最小为R，对应磁场最大为 当离子沿如图所示方向打到标靶上，轨迹半径最大，对应磁场最小，有几何关系 则，则 又由 解得 所有离子都打到标靶上，求磁感应强度B的大小取值范围为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $