精品解析：2026届江苏泰州市高三下学期考前模拟物理试题（三）

2026届高三物理考前模拟试卷（三） （时间：75分钟 满分：100分） 一、单项选择题（本题共 11小题，每小题 4分，共 44分。每小题只有一个选项符合题意。） 1. 我国计划在2050年实现可控聚变能装置“人造小太阳”的商业化，是人造小太阳中的核聚变方程，下列说法正确的是（ ） A. 核聚变方程中的X是中子，该反应中的核燃料与当前核电站采用的核燃料不同 B. 原子核必须在超高温下才能发生聚变，说明核聚变过程需要吸收能量 C. 核聚变方程中的X是质子，任何两个原子核都可以发生聚变 D. 核反应表明，原子核越重，比结合能越大 2. 电子双缝干涉实验是世界十大经典物理实验之一，某中学的物理兴趣小组在实验室再现了电子双缝干涉实验，实验时使电子垂直射到双缝上。如图所示，M点为光屏上的一固定点，欲使OM间亮条纹数增加，可行的措施为（　　） A. 仅增加电子的动量 B. 增加电子束到双缝的距离 C. 仅将光屏稍远离双缝屏 D. 仅减小双缝之间的距离 3. 如图1所示，小明用甲、乙、丙三束单色光分别照射同一光电管的阴极K，调节滑动变阻器的滑片P，得到了三条光电流I随电压U变化关系的曲线如图2所示。下列说法正确的是（　　） A. 甲光的光子能量最大 B. 用乙光照射时饱和光电流最大 C. 用乙光照射时光电子的最大初动能最大 D. 分别射入同一单缝衍射装置时，乙光的中央亮条纹最宽 4. 用题图甲所示的足球发球机在球门正前方的、两个相同高度的位置发射同一足球，情景如题图乙所示，两次足球都水平击中球门横梁上的同一点，不计空气阻力。则（　　） A. 两次击中横梁的速度相同 B. 足球两次运动的速度变化量相同 C. 从位置发射的足球初速度较大 D. 从位置发射的足球在空中的运动时间长 5. 在《流浪地球2》电影中出现了太空电梯的科幻设想（如图甲）。人类可以乘坐电梯轿厢从固定在地面的基座出发，经国际空间站（轨道距地球表面约400km）向同步轨道空间站（距地球表面约36000km）运行（如图乙），在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电梯轿厢所受地球的万有引力逐渐增大 B. 电梯轿厢绕地球运行的线速度逐渐增大 C. 电梯轿厢绕地球运行的角速度逐渐增大 D. 电梯轿厢绕地球运行的向心加速度逐渐减小 6. 一定质量的理想气体从A状态变化到B状态的过程，压强p与摄氏温度t的关系如图所示，则从A到B的过程中，下列判断正确的是（　　） A. 气体的体积不变 B. 气体的内能不变 C. 外界对气体做正功 D. 一定是吸热过程 7. 如图所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电源电流的关系图像，将一定值电阻分别接到a、b两电源上，功率相等。则（　　） A. 电源a、b效率相同 B. 电源a的内阻更大 C. 若将定值电阻换为大于的电阻，电源b的输出功率大于电源a的输出功率 D. 若将定值电阻换为小于的电阻，电源b的功率大于电源a的功率 8. 如图所示，三根相邻的平行导线，通电后由于安培力作用会产生一定形变，且受力越大形变越大。当导线中通过大小相同的电流时，若用虚线代表通电后的导线位形，下图可能正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 2026年春晚舞台上，机器人为观众展现了精彩的舞蹈动作。表演过程中，机器人屈膝下蹲，然后跳离地面。从起跳到升至最高点的过程中，不计空气阻力，下列关于机器人的加速度a、动能、重力势能、机械能E随高度h变化的图像，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 图甲为某同学在研究匀强电场过程甲建立的一直角坐标并以坐标原点O为中心，以半径r画一个圆。圆与坐标轴交点分别为A、B、C、D。取O点电势为零，从A点逆时针转动测量圆上各点的电势，电势与转过的角度θ的关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 该匀强电场的场强大小为 B. A、B、C、D四点中D点电势最高 C. 在A点沿AC方向射入一电子，电子有可能经过D点 D. 在O点放置一正点电荷，A、B、C、D四点中A点场强最大 11. 如图所示，倾角的光滑斜面固定在水平地面上，斜面底端有一垂直于斜面的固定挡板，质量均为的A、B两物体用轻弹簧拴接。对物体B施加一沿斜面向下的压力F，使B静止于P点。撤掉力F，B沿斜面向上运动，当B运动至最高点时，A刚要离开挡板。已知弹簧的劲度系数，重力加速度，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A. 物体B运动过程中，A、B和弹簧组成的系统机械能及动量均守恒 B. 物体B沿斜面向上运动的过程中，弹簧恢复原长时物体B的速度最大 C. 物体B静止于P点时，对物体B施加的压力F的大小为20N D. 适当减小F，物体B从释放运动到最高点的时间将减小 二、非选择题：共5题，共56分。其中第12题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 为了验证动量守恒定律，某实验小组的同学设计了如图甲的实验： （1）实验步骤如下： ①将两个完全相同的遮光条分别固定在滑块A和滑块B上，用天平测出滑块A（含遮光条）的质量m1，滑块B（含遮光条）的质量m2； ②接通气泵，在气垫导轨左侧放置一滑块，轻推一下使滑块向右运动，光电门2记录的时间大于光电门1记录的时间，应将气垫导轨右端适当_________（选填“提高”或“降低”）； ③现用轻质不可伸长的细线，将两个滑块间压缩的轻质弹簧固定，静止在气垫导轨上，如图甲； ④绳子烧断后，两个滑块向相反方向运动，光电门1、2记录遮光时间分别为t1、t2； ⑤改变弹簧的压缩量，重复步骤②、③、④，多次测量的结果如下表： 1 2 3 4 5 6 10.1 9.2 9.6 7.8 12.8 6.2 15.3 13.6 14.1 11.2 18.9 9.1 （2）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，示数如图乙，则d=__________mm。 （3）比较4、5两次实验，烧断绳子前，第5次实验中弹簧的弹性势能较__________（选填“大”或“小”） （4）某同学利用测得数据计算滑块A、B通过光电门时的动量p1、p2，发现p1总大于p2，下列原因中可能是 。 A. 测质量m2时未包含遮光条质量 B. 遮光条宽度d的测量值偏小 C. 气垫导轨左端略高于右端 （5）根据表格中数据，作出t1-t2图线，乙同学认为，若图线为过坐标原点的倾斜直线，即可验证系统动量守恒。该同学的观点__________（选填“正确”或“不正确”），理由是__________。 13. 用某透明材料制作的半球形光学元件如图所示，平行单色光垂直射到半径为R的半球底平面上，材料对该单色光的折射率，半球的上方平行于半球底平面放置一足够大的光屏，单色光经半球折射后在光屏上可形成一个圆形光斑。不考虑光的干涉、衍射及在半球内的多次反射，真空中光速为c。求： （1）当以临界角入射时，光线汇集点到O点的距离； （2）圆心O到光屏的距离时，光屏被照亮的面积。 14. 如图是正电子穿过云室留下的径迹照片，中间是一块厚度很小的铅板，整个云室处在垂直纸面方向的匀强磁场中。已知图中虚线圆的半径为R，正电子从A点沿AO方向射入，经D点穿过铅板后速度方向不变，到达圆上的C点，点C、D、O在同一直线上，且，正电子的质量为m，电荷量为，正电子进入云室的初动能为E0。忽略相对论效应，忽略正电子在云室中受到的阻力，求： （1）云室中磁感应强度B的大小与方向； （2）粒子在穿过铅板过程中产生的热量Q。 15. 某款电磁阻尼拉力健身器材的简化装置如图所示。矩形框架的边长，绕有匝数匝、电阻的闭合金属线圈，框架和线圈的总质量。将框架静置于下端固定的竖直弹簧上（不拴接），弹簧的压缩量，框架上端通过轻质绝缘绳索跨过轻质定滑轮与轻质拉杆相连。在区域内存在方向垂直框架平面向内、磁感应强度的匀强磁场，磁场边界与之间的距离。一位健身爱好者用恒力向下拉动拉杆，框架由静止开始竖直向上运动。边上升到时，弹簧恰好恢复原长，上升到时，健身者松手，装置触发复位机制使框架回到初始位置，整个过程框架与定滑轮不相碰。已知重力加速度，不计一切阻力。求： （1）弹簧的劲度系数k； （2）边刚进入磁场时框架的速度和加速度a的大小； （3）若边通过磁场的时间，边运动到时框架的速度大小。 16. 一仓库货物运送装置如图1所示，AB是半径为2.5L的四分之一光滑圆弧轨道，A点与圆心O等高，B点为圆弧最低点；水平轨道BC与圆弧轨道相切，C为水平轨道的右端点且距水平地面的高度为2L；一高度可以调节的货架，底部固定在地面上，货架表面水平，E、F为货架表面左右两个端点，通过调节可使EF距地面的最大高度为；轨道ABC与EF在同一竖直平面内。货物甲从A点由静止释放，滑到C点后与静止在C点的货物乙发生弹性正碰，碰后甲、乙立即从右侧飞出，下落后均不反弹。已知甲的质量为m，BC长度为，BC上涂有智能涂层材料，使甲受到的阻力大小f与运动距离x之间关系如图2所示；E点到C点的水平距离始终为，EF长度为2L；忽略空气阻力，甲、乙均可视为质点，重力加速度为g。求： （1）甲刚到B点时所受的支持力大小； （2）甲在BC中点处的加速度大小及与乙碰前瞬间速度大小； （3）为确保甲、乙均落在货架上，货架的最低高度及乙的质量范围是多少。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高三物理考前模拟试卷（三） （时间：75分钟 满分：100分） 一、单项选择题（本题共 11小题，每小题 4分，共 44分。每小题只有一个选项符合题意。） 1. 我国计划在2050年实现可控聚变能装置“人造小太阳”的商业化，是人造小太阳中的核聚变方程，下列说法正确的是（ ） A. 核聚变方程中的X是中子，该反应中的核燃料与当前核电站采用的核燃料不同 B. 原子核必须在超高温下才能发生聚变，说明核聚变过程需要吸收能量 C. 核聚变方程中的X是质子，任何两个原子核都可以发生聚变 D. 核反应表明，原子核越重，比结合能越大 【答案】A 【解析】 【详解】A．由质量数和电荷数守恒知X是中子，发生聚变的核燃料是轻核，当前核电站采用的核燃料是铀235，故A正确； B．尽管核聚变在高温高压下才能发生，但聚变过程会放出能量，故B错误； C．X为中子，自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素一氘与氚的聚变，不是任意的原子核都能发生核聚变，故C错误； D．中等质量的原子核比结合能较大，故D错误。 故选A。 2. 电子双缝干涉实验是世界十大经典物理实验之一，某中学的物理兴趣小组在实验室再现了电子双缝干涉实验，实验时使电子垂直射到双缝上。如图所示，M点为光屏上的一固定点，欲使OM间亮条纹数增加，可行的措施为（　　） A. 仅增加电子的动量 B. 增加电子束到双缝的距离 C. 仅将光屏稍远离双缝屏 D. 仅减小双缝之间的距离 【答案】A 【解析】 【详解】A．电子双缝干涉实验中，电子表现出波动性，由德布罗意公式得到物质波波长，其中h为普朗克常量，p为电子动量。双缝干涉条纹间距公式为，其中L为双缝到光屏的距离，d为双缝间距。O点为中央亮纹位置，M点为光屏上的固定点，因此OM距离是固定的。设，则OM间亮条纹数约为 要使亮条纹数增加，就要使条纹间距减小。仅增加电子的动量p时，波长减小，减小，N增大，A正确； B．增加电子束到双缝的距离，不影响以上参数，不影响干涉条纹间距，不改变OM间条纹数，B错误； C．仅将光屏稍远离双缝屏，L增大，增大，条纹变疏，OM间亮条纹数减少，C 错误； D．仅减小双缝之间的距离，d减小，增大，条纹变疏，OM间亮条纹数减少，D错误。 故选A。 3. 如图1所示，小明用甲、乙、丙三束单色光分别照射同一光电管的阴极K，调节滑动变阻器的滑片P，得到了三条光电流I随电压U变化关系的曲线如图2所示。下列说法正确的是（　　） A. 甲光的光子能量最大 B. 用乙光照射时饱和光电流最大 C. 用乙光照射时光电子的最大初动能最大 D. 分别射入同一单缝衍射装置时，乙光的中央亮条纹最宽 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据光电效应方程 根据动能定理 解得， 乙光对应的遏止电压较大，对应的光子能量最大，A错误； B．用甲光照射时饱和光电流最大，B错误； C．根据动能定理 解得 用乙光照射时光电子的最大初动能最大，C正确； D．乙光的光子能量最大，频率最高，波长最短，分别射入同一单缝衍射装置时，乙光的中央亮条纹最窄，D错误。 故选C。 4. 用题图甲所示的足球发球机在球门正前方的、两个相同高度的位置发射同一足球，情景如题图乙所示，两次足球都水平击中球门横梁上的同一点，不计空气阻力。则（　　） A. 两次击中横梁的速度相同 B. 足球两次运动的速度变化量相同 C. 从位置发射的足球初速度较大 D. 从位置发射的足球在空中的运动时间长 【答案】B 【解析】 【详解】A．将足球发射到水平击中球门横梁，看成逆向的平抛运动，根据平抛运动规律有， 解得 由于两次的水平位移不相等，高度相等，所以两次的水平分速度不相等，即两次击中横梁的速度不相同，故A错误； BD．根据，由于两次足球在空中的高度相等，所以两次足球在空中的运动时间相等，再根据，则足球两次运动的速度变化量相同，故B正确，D错误； C．足球发射的初速度大小为，由于两次高度相等，所以两次足球发射的初速度竖直分量相等，由于从B位置发射的足球水平位移较小，则从B位置发射的足球水平分速度较小，从B位置发射的足球初速度较小，故C错误。 故选B。 5. 在《流浪地球2》电影中出现了太空电梯的科幻设想（如图甲）。人类可以乘坐电梯轿厢从固定在地面的基座出发，经国际空间站（轨道距地球表面约400km）向同步轨道空间站（距地球表面约36000km）运行（如图乙），在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电梯轿厢所受地球的万有引力逐渐增大 B. 电梯轿厢绕地球运行的线速度逐渐增大 C. 电梯轿厢绕地球运行的角速度逐渐增大 D. 电梯轿厢绕地球运行的向心加速度逐渐减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．由万有引力定律可知，电梯轿厢所受地球的万有引力大小为 其中r是电梯轿厢到地心的距离，则当电梯轿厢从地面（）上升到同步轨道（）时，r增大，因此万有引力减小，故A错误； BCD．由题意可知，电梯轿厢的角速度不变，且， 其中r是电梯轿厢到地心的距离，则当电梯轿厢从地面（）上升到同步轨道（）时，r增大，因此电梯轿厢绕地球运行的线速度逐渐增大、电梯轿厢绕地球运行的向心加速度逐渐增大，故B正确，CD错误。 故选B。 6. 一定质量的理想气体从A状态变化到B状态的过程，压强p与摄氏温度t的关系如图所示，则从A到B的过程中，下列判断正确的是（　　） A. 气体的体积不变 B. 气体的内能不变 C. 外界对气体做正功 D. 一定是吸热过程 【答案】C 【解析】 【详解】A．压强p与摄氏温度t成正比，有 作出压强p与热力学温度T的关系如图所示 根据理想气体状态方程有 联立可得 体积越大，温度越小，可知从A到B的过程中，气体的体积变小，故A错误； BCD．从A到B的过程中，气体的体积变小，可知外界对气体做功，可知；又温度升高，内能增大，可得 可得 该过程与外界之间的热传递情况不能够确定，即该过程不一定是吸热过程，故BD错误，C正确。 故选C。 7. 如图所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电源电流的关系图像，将一定值电阻分别接到a、b两电源上，功率相等。则（　　） A. 电源a、b效率相同 B. 电源a的内阻更大 C. 若将定值电阻换为大于的电阻，电源b的输出功率大于电源a的输出功率 D. 若将定值电阻换为小于的电阻，电源b的功率大于电源a的功率 【答案】C 【解析】 【详解】B．由闭合电路欧姆定律 U=E-Ir 可知，图像与U轴的交点表示电动势，则a的电动势较小，图像的斜率的绝对值表示电源内阻 则a电源的内阻r较小，故B错误； A．由于定值电阻分别接到a、b两电源上，功率相等，所以定值电阻两端的电压相等，即交点的纵坐标表示路端电压，由电源的效率 可知电源a效率高，故A错误； C．电源的输出功率即定值电阻的功率，若将定值电阻换为大于的电阻，如图 图中的n图线与A、B图线的交点的乘积为电源的输出功率，由于图线n与图线B交点的电压与电流值均大于图线n与图线A交点的电压与电流值，即电源b的输出功率大于电源a的输出功率，故C正确； D．电源的功率为，若将定值电阻换为小于的电阻，如图 图线l与图线A、B交点的电流值表示电路中的电流，可知定值电阻与电源a组成的闭合电路中的电流大，又电源a的电动势小，所以电源b的功率与电源a的功率大小无法比较，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，三根相邻的平行导线，通电后由于安培力作用会产生一定形变，且受力越大形变越大。当导线中通过大小相同的电流时，若用虚线代表通电后的导线位形，下图可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据安培定则和左手定则，通过的电流方向相同，导线之间会产生吸引力，通过的电流方向相反，导线之间会产生排斥力， 又通过大小相同的电流，力的大小与距离成反比关系，可判断A正确。 故选A 。 9. 2026年春晚舞台上，机器人为观众展现了精彩的舞蹈动作。表演过程中，机器人屈膝下蹲，然后跳离地面。从起跳到升至最高点的过程中，不计空气阻力，下列关于机器人的加速度a、动能、重力势能、机械能E随高度h变化的图像，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．机器人离开地面后，只受重力，加速度方向竖直向下，若取向上为正方向，加速度为负值，且刚起跳时（）加速度不为0，图像不符合，故A错误； B．根据动能定理：起跳（未离地）阶段：合力向上做正功，动能随高度线性增加； 离地上升阶段：重力向下做负功，动能随高度线性减小，最高点动能减为0，图像符合规律，故B正确； C．重力势能，​始终与成正比，图像应为斜率不变的直线，C图像斜率减小，不符合，故C错误； D．离开地面后，只有重力做功，机械能守恒，机械能应保持不变，D图像中机械能持续增大，不符合，故D错误。 故选B。 10. 图甲为某同学在研究匀强电场过程甲建立的一直角坐标并以坐标原点O为中心，以半径r画一个圆。圆与坐标轴交点分别为A、B、C、D。取O点电势为零，从A点逆时针转动测量圆上各点的电势，电势与转过的角度θ的关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 该匀强电场的场强大小为 B. A、B、C、D四点中D点电势最高 C. 在A点沿AC方向射入一电子，电子有可能经过D点 D. 在O点放置一正点电荷，A、B、C、D四点中A点场强最大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，电势从到，转动角度为，两点间距离为 故A错误； B．由乙图可知 A、B、C、D四点中C点电势最高。故B错误； C．匀强电场场强与OA夹斜向右上，由牛顿第二定律可知，沿轴负方向的电子的加速度大小为 沿轴负方向的加速度大小为 设电子在A点的速度为，当水平为位移为时，设运动时间为，则 竖直方向的位移大小 故电子不可能到D点。故C错误； D．由矢量合成可知，在A点两个场强的夹角最小，故A点场强最大。故D正确。 故选D。 11. 如图所示，倾角的光滑斜面固定在水平地面上，斜面底端有一垂直于斜面的固定挡板，质量均为的A、B两物体用轻弹簧拴接。对物体B施加一沿斜面向下的压力F，使B静止于P点。撤掉力F，B沿斜面向上运动，当B运动至最高点时，A刚要离开挡板。已知弹簧的劲度系数，重力加速度，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A. 物体B运动过程中，A、B和弹簧组成的系统机械能及动量均守恒 B. 物体B沿斜面向上运动的过程中，弹簧恢复原长时物体B的速度最大 C. 物体B静止于P点时，对物体B施加的压力F的大小为20N D. 适当减小F，物体B从释放运动到最高点的时间将减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体B运动过程中，对A、B、弹簧组成的系统只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，可系统在沿斜面方向受合外力不等于零，因此系统的动量不守恒，故A错误； B．从撤掉F开始，B受向上弹力大于B的重力沿斜面向下的分力，B做加速运动，速度逐渐增大，随弹力逐渐减小，加速度逐渐减小，速度仍逐渐增大，当弹力大小等于B的重力沿斜面向下的分力时，B的速度最大，故B错误； C．当B运动至最高点时，A刚要离开挡板，对A则有 B在最高点时受弹力方向沿斜面向下，此时加速度最大，由牛顿第二定律则有 解得 由简谐运动的对称性，当物体B运动到最低点时，加速度最大，大小仍为a，方向沿斜面向上，在撤去外力F瞬间，合外力等于撤去的外力的大小，由牛顿第二定律，可得施加的压力F的大小为，故C正确；     D．物体B沿斜面做简谐运动，从释放运动到最高点的时间为，周期与振幅无关，可知适当减小F，物体B从释放运动到最高点的时间将不变，故D错误。 故选C。 二、非选择题：共5题，共56分。其中第12题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 为了验证动量守恒定律，某实验小组的同学设计了如图甲的实验： （1）实验步骤如下： ①将两个完全相同的遮光条分别固定在滑块A和滑块B上，用天平测出滑块A（含遮光条）的质量m1，滑块B（含遮光条）的质量m2； ②接通气泵，在气垫导轨左侧放置一滑块，轻推一下使滑块向右运动，光电门2记录的时间大于光电门1记录的时间，应将气垫导轨右端适当_________（选填“提高”或“降低”）； ③现用轻质不可伸长的细线，将两个滑块间压缩的轻质弹簧固定，静止在气垫导轨上，如图甲； ④绳子烧断后，两个滑块向相反方向运动，光电门1、2记录遮光时间分别为t1、t2； ⑤改变弹簧的压缩量，重复步骤②、③、④，多次测量的结果如下表： 1 2 3 4 5 6 10.1 9.2 9.6 7.8 12.8 6.2 15.3 13.6 14.1 11.2 18.9 9.1 （2）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，示数如图乙，则d=__________mm。 （3）比较4、5两次实验，烧断绳子前，第5次实验中弹簧的弹性势能较__________（选填“大”或“小”） （4）某同学利用测得数据计算滑块A、B通过光电门时的动量p1、p2，发现p1总大于p2，下列原因中可能是 。 A. 测质量m2时未包含遮光条质量 B. 遮光条宽度d的测量值偏小 C. 气垫导轨左端略高于右端 （5）根据表格中数据，作出t1-t2图线，乙同学认为，若图线为过坐标原点的倾斜直线，即可验证系统动量守恒。该同学的观点__________（选填“正确”或“不正确”），理由是__________。 【答案】（1）降低 （2）10.20 （3）小 （4）A （5） ①. 不正确 ②. 见解析 【解析】 【小问1详解】 因为光电门2记录的时间大于光电门1记录的时间，说明滑块做减速运动，气垫导轨左端低右端高，所以应将气垫导轨右端适当降低。 【小问2详解】 遮光条的宽度 【小问3详解】 比较4、5两次实验，第5次实验中两滑块通过光电门的时间都变长，说明速度变小，根据能量守恒，烧断绳子前弹簧的弹性势能转化为滑块的动能，动能变小则弹性势能变小，所以第5次实验中弹簧的弹性势能较小。 【小问4详解】 A．测质量m2时未包含遮光条，会使m2测量值偏小，则p2会偏小，可能会出现总大于p2的情况，故A正确； B．遮光条宽度d的测量值偏小，对和p2的影响是相同的，不会导致总大于p2，故B错误； C．气垫导轨左端略高于右端，滑块A滑动时有动能转化为重力势能，会使p1偏小；滑块B滑动时有重力势能转化为动能，会使p2偏大，不可能出现p1总大于p2。故C错误。 故选A。 【小问5详解】 [1][2]不正确。根据动量守恒定律 因为， 联立解得 显然t1-t2图线为过坐标原点的倾斜直线且斜率应为。 13. 用某透明材料制作的半球形光学元件如图所示，平行单色光垂直射到半径为R的半球底平面上，材料对该单色光的折射率，半球的上方平行于半球底平面放置一足够大的光屏，单色光经半球折射后在光屏上可形成一个圆形光斑。不考虑光的干涉、衍射及在半球内的多次反射，真空中光速为c。求： （1）当以临界角入射时，光线汇集点到O点的距离； （2）圆心O到光屏的距离时，光屏被照亮的面积。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）作出剖面图如图所示，光线入射到D点时恰好发生全反射 则有 由几何关系可得 （2）由上图可得 解得 光屏被照亮的面积 14. 如图是正电子穿过云室留下的径迹照片，中间是一块厚度很小的铅板，整个云室处在垂直纸面方向的匀强磁场中。已知图中虚线圆的半径为R，正电子从A点沿AO方向射入，经D点穿过铅板后速度方向不变，到达圆上的C点，点C、D、O在同一直线上，且，正电子的质量为m，电荷量为，正电子进入云室的初动能为E0。忽略相对论效应，忽略正电子在云室中受到的阻力，求： （1）云室中磁感应强度B的大小与方向； （2）粒子在穿过铅板过程中产生的热量Q。 【答案】（1），方向垂直纸面向里 （2） 【解析】 【小问1详解】 正电子带正电，由左手定则知，磁场方向垂直纸面向里。 由几何关系， 求得 由洛伦兹力提供向心力 正电子进入云室的初动能为 代入得 【小问2详解】 如图所示，穿过铅板后，粒子速度方向与与 C、D、O所在直线的夹角为37°，粒子的运动半径满足 即 由， 求得 产生的热量 15. 某款电磁阻尼拉力健身器材的简化装置如图所示。矩形框架的边长，绕有匝数匝、电阻的闭合金属线圈，框架和线圈的总质量。将框架静置于下端固定的竖直弹簧上（不拴接），弹簧的压缩量，框架上端通过轻质绝缘绳索跨过轻质定滑轮与轻质拉杆相连。在区域内存在方向垂直框架平面向内、磁感应强度的匀强磁场，磁场边界与之间的距离。一位健身爱好者用恒力向下拉动拉杆，框架由静止开始竖直向上运动。边上升到时，弹簧恰好恢复原长，上升到时，健身者松手，装置触发复位机制使框架回到初始位置，整个过程框架与定滑轮不相碰。已知重力加速度，不计一切阻力。求： （1）弹簧的劲度系数k； （2）边刚进入磁场时框架的速度和加速度a的大小； （3）若边通过磁场的时间，边运动到时框架的速度大小。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 框架初始处于静止状态，由力的平衡条件得 解得 【小问2详解】 框架从静止开始竖直向上运动到边刚进入磁场的过程，由动能定理得 由功的定义得 联立解得 由法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律得 框架边刚进入磁场时，由牛顿第二定律得 联立解得 【小问3详解】 框架边通过磁场的过程中，由动量定理得， ， 联立解得 16. 一仓库货物运送装置如图1所示，AB是半径为2.5L的四分之一光滑圆弧轨道，A点与圆心O等高，B点为圆弧最低点；水平轨道BC与圆弧轨道相切，C为水平轨道的右端点且距水平地面的高度为2L；一高度可以调节的货架，底部固定在地面上，货架表面水平，E、F为货架表面左右两个端点，通过调节可使EF距地面的最大高度为；轨道ABC与EF在同一竖直平面内。货物甲从A点由静止释放，滑到C点后与静止在C点的货物乙发生弹性正碰，碰后甲、乙立即从右侧飞出，下落后均不反弹。已知甲的质量为m，BC长度为，BC上涂有智能涂层材料，使甲受到的阻力大小f与运动距离x之间关系如图2所示；E点到C点的水平距离始终为，EF长度为2L；忽略空气阻力，甲、乙均可视为质点，重力加速度为g。求： （1）甲刚到B点时所受的支持力大小； （2）甲在BC中点处的加速度大小及与乙碰前瞬间速度大小； （3）为确保甲、乙均落在货架上，货架的最低高度及乙的质量范围是多少。 【答案】（1）；（2）；；（3）， 【解析】 【详解】（1）货物甲由A点运动到B点过程，机械能守恒，有 货物甲在B点时，受力分析由牛顿第二定律可得 联立解得 （2）由图2可知，甲在BC中点处的阻力大小为 根据牛顿第二定律可得 解得 货物甲从B点运动至与货物乙碰撞前过程，由动能定理可得 f-x图像中图线与坐标轴所围面积表示阻力做功大小，即 联立解得 （3）设乙的质量为m,，碰后甲的速度为，乙的速度为，有 碰后甲、乙均做平抛运动，平抛运动最长时间为，有 货架的最低高度为 联立解得 当乙的质量最大，乙的速度最小，货架高度最低，有 联立解得 当乙的质量最小，乙的速度最大，货架高度最高，设乙做平抛运动时间为，有 联立解得 所以乙的质量范围为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $