精品解析：2026届江苏泰州市高三下学期考前模拟物理试题（一）

2026届高三物理考前模拟试卷（一） 一、单项选择题：共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项最符合题意。 1. 下列射线中，属于电磁波且衍射现象最明显的是（　　） A. 无线电波 B. 阴极射线 C. 伦琴射线 D. 紫外线 2. 如图所示，一弹簧振子可沿竖直方向做简谐运动，O为平衡位置，现将弹簧振子从平衡位置向下拉一段距离，释放后振子在M、N间振动，且MN=40cm，振子第一次由M到N的时间为0.2s，不计一切阻力，下列说法中正确的是（　　） A. 振子在振动过程中，若速度大小相同，则弹簧的长度一定相等 B. 振子在运动过程中，振子的机械能守恒 C. 从释放振子开始计时，振子在0.1s内动能逐渐增大 D. 从释放振子开始计时，振子在0.6s末偏离平衡位置的位移大小为10cm 3. 实验室用滑轮、小车、打点计时器、砂桶、细线、纸带等实验器材组成如图所示实验装置可以完成多个力学实验，利用该装置进行如下实验时，以下说法正确的是（　　） A. 在“研究匀变速直线运动”时必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力影响 B. 在“研究匀变速直线运动”时必须使砂和砂桶总质量远小于小车的质量 C. 在“探究加速度a与小车质量M关系”时每次改变小车质量之后要重新平衡摩擦力 D. 在“探究加速度a与小车质量M关系”时要调整滑轮高度使连接小车细线与木板平行 4. 平行板玻璃砖横截面如图，上下表面足够大，在该截面内有一束复色光从空气斜射到玻璃砖的上表面，从下表而射出时分为a、b两束光，则（　　） A. 分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大 B. 在玻璃中传播时，b光的传播速度较大 C. 以相同的入射角从水中斜射入空气，a光的折射角大 D. 增大入射光在上表面的入射角，可能只有一种光从下表面射出 5. 如图所示，在光滑的绝缘水平桌面上，有一质量均匀分布的细圆环，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。圆环的半径为R，质量为m。令此圆环均匀带上正电荷，总电量为Q。当圆环绕通过其中心的竖直轴以角速度ω沿图中所示方向匀速转动时（假设圆环的带电量不减少，不考虑环上电荷之间的作用），下列说法正确的是（　　） A. 圆环匀速转动形成的等效电流大小为 B. 圆环受到的合力大小为BQωR C. 圆环内侧（Ⅰ区）的磁感应强度大于外侧（Ⅱ区）的磁感应强度 D. 将圆环分成无限个小段，每小段受到的合力都指向圆心，所以圆环有向里收缩的趋势 6. 如图所示，热水倒入茶托上的玻璃盖碗后盖上杯盖，在水面和杯盖间就封闭了一部分空气（可视为理想气体）。下列说法正确的是（　　） A. 玻璃盖碗是晶体 B. 水温越高，每个水分子运动的速率越大 C. 温度降低，玻璃盖碗内壁单位面积所受气体分子的平均作用力变小 D. 水滴落在干净的茶托上会自然摊开，这说明水不能浸润茶托 7. 如图所示，质量为3m的抛物线型凹槽锁定在光滑水平地面上。质量为m，可看做质点的小球从凹槽左端点（左端点处固定弹射装置）水平弹出后恰好落在轨道底部。以抛物线的顶点为坐标原点建立直角坐标系xOy，抛物线方程为。重力加速度g取。则（　　） A. 小球从凹槽左端点水平弹出的初速度为2m/s B. 小球从凹槽任一点以2.5m/s的水平初速度弹出后都能落到O点 C. 若凹槽解除锁定，小球从凹槽左端点以1m/s的水平初速度弹出后仍然恰好落在轨道底部 D. 若凹槽解除锁定，小球从凹槽左端点弹出后仍然恰好落在轨道底部，此过程凹槽向左移动1.5m 8. 如图所示，理想变压器原线圈ab端输入交流电电压的瞬时表达式为，e为副线圈cd的中心抽头，D1、D2为理想二极管（具有单向导电性，正向电阻为零，反向电阻无穷大），定值电阻R=10Ω，S为开关。已知变压器原、副线圈的匝数比为20：1，下列说法正确的是（　　） A. 输入交流电的频率为100Hz B. 开关闭合时，电阻两端的电压为11V C. 开关闭合时，原线圈ab的输入功率为3.025W D. 开关断开后，副线圈cd两端的电压为0 9. 半球形电子能量分析器是一种测量电子能量分布的器件。它由内外两个同心半球组成，利用半球壳间的静电场让不同能量的电子在半球形通道中“分道扬镳”，筛选出特定能量范围的电子。如图所示，同心半球的球心为O，静电场沿着径向分布，电场强度的大小。速率不同的电子从入射口A进入电场，速度方向垂直于同心半球的底面，经过电场后分别到达B、C、D处，。忽略边缘效应和电子之间的相互作用。则（　　） A. 到达B的电子在运动过程中动能增大 B. 到达B、C、D的电子在A处对应的入射动能依次增大 C. 到达B、C、D的电子在电场中运动的时间依次增大 D. 到达B、C、D的电子出射速度方向均垂直于同心半球的底面 10. 一定质量的理想气体从状态a开始，经历一次循环回到原状态，其体积随热力学温度变化的图像如图所示，其中ab、dc均垂直于横轴，ad，bc的延长线均过原点O。下列表述不正确的是（　　） A. 在过程中气体从外界吸收热量 B. 状态a的压强小于状态c的压强 C. 在过程中在单位时间单位面积上碰撞容器壁的气体分子数减少 D. 在过程中外界对气体做的功小于在过程中气体对外界做的功 11. 真空中的点电荷在其周围产生电场，电场中某点的电势与点电荷的电量成正比，与该点到点电荷的距离成反比，即，式中Q为点电荷的电荷量，r为该点到点电荷的距离，k为静电力常量。如图，真空中电荷量为2q和（）的两个点电荷分别位于M点与N点，形成一个以MN延长线上O点为球心，电势为零的等势面（取无穷远处电势为零），P为MN连线上的一点，S为等势面与直线MN的交点，下列说法正确的是（　　） A. 电子在P点的电势能大于在S点的电势能 B. 除无穷远处外，MN直线上还存在两个电场强度为零的点 C. 若，按照题目所给条件，电势为零的等势面半径为 D. 若，按照题目所给条件，电势为零的等势面与MN交点的电场强度大小为 二、非选择题：共5小题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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. 某实验小组利用电流表和电阻箱测量干电池的电动势和内阻。 （1）若采用图（a）所示电路图进行测量，将电流表的示数和电阻箱示数的乘积记作路端电压，在实验操作和数据处理都正确的情况下，________（选填“是”或“否”）存在系统误差，原因是________。 （2）实验小组将实验方案进行了改良。 ①实验电路如图（b）所示，将补偿电源、滑动变阻器和灵敏电流计接入原电路，调节滑动变阻器，当灵敏电流计两端电势相等时，灵敏电流计示数为零，电流表的示数仍等于通过电阻箱的电流，为得到待测电源所在回路的路端电压，消除电流表内阻引起的误差，则灵敏电流计的另一端A应与________（选填“a”、“b”、“c”或“d”）点相连。 ②正确连接实验仪器，调节滑动变阻器的阻值，使灵敏电流计示数为零，记录电阻箱读数和电流表读数。已知电流表接入电路的接线柱为0～0.6A，某次测量时指针位置如图（c）所示，则电流表读数________A。 ③改变电阻箱阻值，重复以上操作，记录多组R、I读数，将数据输入电脑并自动生成如图（d）所示的图像和函数，根据函数表达式可知，电源内阻_______。（结果保留3位有效数字） 13. 图甲为氢原子能级图，大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，释放出大量光子组成光束（包括一种频率的可见光和两种频率的紫外线），让该光束持续照射图乙所示光电管的阴极K，发生光电效应形成了光电流。调节变阻器滑片，当电压表示数为时，到达阳极A的电子的最大动能为。（下面计算均保留三位有效数字） （1）取普朗克常量为，光速，电子的电荷量，求氢原子在上述跃迁中释放的可见光的波长。用这种可见光做双缝干涉实验，如果双缝到光屏之间的距离是，双缝之间的距离是，求光屏上相邻亮条纹中心的间距； （2）求图乙中阴极材料K的逸出功。 14. 两个质量均为m，边长均为L完全相同的正方形匀质金属框1、2，通过长为4L的绝缘轻质杆相连，构成如图的组合体。距离组合体下底边L处有一垂直纸面向里的匀强磁场。磁场区域上下边界水平，高度为L，左右宽度足够大。把该组合体在垂直磁场的平面内以某一初速度水平无旋转抛出，设置合适的磁感应强度大小B（大小未知且可调节）使两个金属框在穿越磁场时都恰好匀速通过，金属框1穿过磁场区域时的磁感应强度大小为，金属框2穿过磁场区域时的磁感应强度大小为，不考虑磁场变化引起的电磁感应，不计空气阻力，重力加速度大小为g。求： （1）金属框1、2通过磁场区域时的磁感应强度大小之比； （2）组合体通过磁场的过程中，金属框中产生的总热量。 15. 如下图所示，光滑水平面MN左端挡板处有一弹射装置P，右端N与处于同一高度的水平传送带之间的距离可忽略，传送带水平部分NQ的长度L=8m，皮带轮逆时针转动带动传送带以v = 2m/s的速度匀速转动。MN上放置两个质量都为m = 1 kg的小物块A、B，它们与传送带间的动摩擦因数μ = 0.4。开始时A、B静止，A、B间压缩一轻质弹簧，其弹性势能Ep =16J。现解除锁定，弹开A、B，并迅速移走弹簧。取g=10m/s2。 （1）求物块B被弹开时速度的大小； （2）求物块B在传送带上向右滑行的最远距离及返回水平面MN时的速度vB′； （3）A与P相碰后静止．当物块B返回水平面MN后，A被P弹出，A、B相碰后粘接在一起向右滑动，要使A、B连接体恰好能到达Q端，求P对A做的功。 16. 威尔逊云室是最早的带电粒子径迹探测器，威尔逊也因此获得了1927年的诺贝尔奖。图甲为威尔逊云室的结构图，图乙为用云室拍摄的带电粒子轨迹图，在云室中粒子除受磁场作用外还会受到周围分子的阻力作用，其轨迹常常呈现为螺旋线。某同学为研究这种螺旋线的轨迹特点，在xOy平面内施加垂直于平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，由坐标原点沿x轴正方向发射质量为m、电荷量为q、初速度大小为的带正电粒子，如图丙所示，粒子在运动过程中除受到洛伦兹力外，还受到一个始终与速度方向相反、大小与速率成正比的阻力，比例系数为k，不计粒子受到的重力，求： （1）粒子运动的总路程s； （2）粒子停止运动时与坐标原点的距离L； （3）粒子停止运动时与坐标原点连线的斜率K。 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（一） 一、单项选择题：共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项最符合题意。 1. 下列射线中，属于电磁波且衍射现象最明显的是（　　） A. 无线电波 B. 阴极射线 C. 伦琴射线 D. 紫外线 【答案】A 【解析】 【详解】阴极射线是电子束，不是电磁波；无线电波、伦琴射线、紫外线是电磁波，波长最长的衍射现象最明显，无线电波的波长最长，故A正确，BCD错误。 故选A。 2. 如图所示，一弹簧振子可沿竖直方向做简谐运动，O为平衡位置，现将弹簧振子从平衡位置向下拉一段距离，释放后振子在M、N间振动，且MN=40cm，振子第一次由M到N的时间为0.2s，不计一切阻力，下列说法中正确的是（　　） A. 振子在振动过程中，若速度大小相同，则弹簧的长度一定相等 B. 振子在运动过程中，振子的机械能守恒 C. 从释放振子开始计时，振子在0.1s内动能逐渐增大 D. 从释放振子开始计时，振子在0.6s末偏离平衡位置的位移大小为10cm 【答案】C 【解析】 【详解】A．依题意，振子做简谐运动，由简谐运动的对称性可知，在振动过程中，若速度大小相同，则振子要么位于同一位置，要么位于关于平衡位置对称的位置处，所以弹簧的长度不一定相等，故A错误； B．振子在运动过程中，只有重力和系统内弹簧弹力做功，系统的机械能守恒，但振子的机械能不守恒，故B错误； C．由简谐运动的对称性，可知从释放振子开始计时，在内振子从最大位移M处运动至平衡位置O处，其速度逐渐增大，则动能逐渐增大，故C正确； D．依题意，简谐振动的周期为 则 可知从释放振子开始计时，振子在末位于最大位移处N点，偏离平衡位置的位移大小为20cm，故D错误。 故选C。 3. 实验室用滑轮、小车、打点计时器、砂桶、细线、纸带等实验器材组成如图所示实验装置可以完成多个力学实验，利用该装置进行如下实验时，以下说法正确的是（　　） A. 在“研究匀变速直线运动”时必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力影响 B. 在“研究匀变速直线运动”时必须使砂和砂桶总质量远小于小车的质量 C. 在“探究加速度a与小车质量M关系”时每次改变小车质量之后要重新平衡摩擦力 D. 在“探究加速度a与小车质量M关系”时要调整滑轮高度使连接小车细线与木板平行 【答案】D 【解析】 【详解】A．“研究匀变速直线运动”的目的是利用纸带判断小车速度随时间的变化规律，设砂和砂桶总质量为，小车质量为，小车受到的摩擦阻力为，系统的加速度为 当、和均保持不变时，加速度恒定，小车即可做匀变速直线运动，因此不必消除摩擦阻力，故A错误； B．砂和砂桶总质量远小于小车质量，是为了使砂和砂桶的加速度远小于重力加速度，从而近似认为绳的拉力，该条件用于探究加速度与力的关系，并不是研究匀变速直线运动的必要条件，故B错误； C．平衡摩擦力时，设木板倾角为、小车与木板间的阻力系数为，沿木板方向有 解得 可见平衡摩擦力的条件与小车质量无关，因此改变小车质量后不需要重新平衡摩擦力，故C错误； D．若细线与木板的夹角为，绳的拉力沿木板方向的分力为 调整滑轮高度使细线与木板平行，可使，此时小车所受拉力方向与运动方向一致，并避免拉力的竖直分量改变小车对木板的压力，故D正确。 故选D。 4. 平行板玻璃砖横截面如图，上下表面足够大，在该截面内有一束复色光从空气斜射到玻璃砖的上表面，从下表而射出时分为a、b两束光，则（　　） A. 分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大 B. 在玻璃中传播时，b光的传播速度较大 C. 以相同的入射角从水中斜射入空气，a光的折射角大 D. 增大入射光在上表面的入射角，可能只有一种光从下表面射出 【答案】A 【解析】 【详解】A．作出光路图如图所示 由图可知，光线进入玻璃砖时，b光的偏折程度较大，则玻璃砖对b光的折射率较大，b光的频率较大，波长较小；根据 由于a光的波长较大，则通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大，故A正确； B．在玻璃中传播时，根据 由于玻璃砖对b光的折射率较大，所以b光的传播速度较小，故B错误； C．以相同的入射角i从水中斜射入空气，根据，由于a光的折射率小，所以a光的折射角r小，故C错误； D．由于玻璃砖上下表面平行，所以光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路可逆性，增大入射光在上表面的入射角，两种光都可以从下表面射出，故D错误。 故选A。 5. 如图所示，在光滑的绝缘水平桌面上，有一质量均匀分布的细圆环，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。圆环的半径为R，质量为m。令此圆环均匀带上正电荷，总电量为Q。当圆环绕通过其中心的竖直轴以角速度ω沿图中所示方向匀速转动时（假设圆环的带电量不减少，不考虑环上电荷之间的作用），下列说法正确的是（　　） A. 圆环匀速转动形成的等效电流大小为 B. 圆环受到的合力大小为BQωR C. 圆环内侧（Ⅰ区）的磁感应强度大于外侧（Ⅱ区）的磁感应强度 D. 将圆环分成无限个小段，每小段受到的合力都指向圆心，所以圆环有向里收缩的趋势 【答案】C 【解析】 【详解】A．圆环转动一周的时间为 则可得圆环以ω的角速度转动时，产生的电流为 故A错误； B．电流为顺时针方向，根据左手安培定则，又将圆环无限细分为几小段，设每小段的长度为L，则每小段受到的安培力为 而每小段受到的安培力均在水平面上并指向圆外，而每小段存在关于圆心对称的另一小段，受到的安培力大小相等，方向相反，故整个圆环受到的合力为0。B错误； C．根据右手定则，电流方向为顺时针方向，每一小段产生的磁场在圆环内侧垂直于平面向里，在圆环外侧的磁场都是垂直于平面向外，恒定磁场的方向为垂直于平面向里，则合磁场圆环内侧（Ⅰ区）的磁感应强度大于外侧（Ⅱ区）的磁感应强度，故C正确； D．根据每小段受到的安培力都指向圆环外，整个圆环受到的合力为0，故圆环有向外扩张的趋势，D错误； 故选C。 6. 如图所示，热水倒入茶托上的玻璃盖碗后盖上杯盖，在水面和杯盖间就封闭了一部分空气（可视为理想气体）。下列说法正确的是（　　） A. 玻璃盖碗是晶体 B. 水温越高，每个水分子运动的速率越大 C. 温度降低，玻璃盖碗内壁单位面积所受气体分子的平均作用力变小 D. 水滴落在干净的茶托上会自然摊开，这说明水不能浸润茶托 【答案】C 【解析】 【详解】A．玻璃没有固定熔点，属于非晶体，不是晶体，A错误； B．温度是分子平均动能的标志，水温越高，水分子的平均运动速率越大，并不是每个水分子的运动速率都增大，B错误； C．杯内封闭空气体积近似不变，温度降低时，根据查理定律，封闭气体压强减小；压强的微观本质是气体分子对容器壁单位面积的平均作用力，因此玻璃内壁单位面积所受气体分子的平均作用力变小，C正确； D．水滴落在干净茶托上自然摊开，说明水能够浸润茶托，不浸润时水滴会收缩成球形，D错误。 故选C 。 7. 如图所示，质量为3m的抛物线型凹槽锁定在光滑水平地面上。质量为m，可看做质点的小球从凹槽左端点（左端点处固定弹射装置）水平弹出后恰好落在轨道底部。以抛物线的顶点为坐标原点建立直角坐标系xOy，抛物线方程为。重力加速度g取。则（　　） A. 小球从凹槽左端点水平弹出的初速度为2m/s B. 小球从凹槽任一点以2.5m/s的水平初速度弹出后都能落到O点 C. 若凹槽解除锁定，小球从凹槽左端点以1m/s的水平初速度弹出后仍然恰好落在轨道底部 D. 若凹槽解除锁定，小球从凹槽左端点弹出后仍然恰好落在轨道底部，此过程凹槽向左移动1.5m 【答案】B 【解析】 【详解】A．由抛物线方程为，得抛出点坐标为 由平抛运动 联立解得，，故A错误； B．将代入得 联立 消去t得 即小球从凹槽任一点以2.5m/s的水平初速度弹出后都能落到O点，故B正确； CD．若凹槽解除锁定，由动量守恒 恰好落在轨道底部 解得 凹槽向左移动，故CD错误。 故选B。 8. 如图所示，理想变压器原线圈ab端输入交流电电压的瞬时表达式为，e为副线圈cd的中心抽头，D1、D2为理想二极管（具有单向导电性，正向电阻为零，反向电阻无穷大），定值电阻R=10Ω，S为开关。已知变压器原、副线圈的匝数比为20：1，下列说法正确的是（　　） A. 输入交流电的频率为100Hz B. 开关闭合时，电阻两端的电压为11V C. 开关闭合时，原线圈ab的输入功率为3.025W D. 开关断开后，副线圈cd两端的电压为0 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．由 可知，输入交流电的频率为50Hz，故A错误； B．开关闭合时，由 可知 又 故 故B错误； C．开关闭合时，电阻R消耗的功率 因变压器及二极管均为理想，故变压器的输入功率等于电阻消耗的电功率，故C正确； D．由 可知，开关断开后，副线圈cd两端的电压 故D错误。 故选C。 9. 半球形电子能量分析器是一种测量电子能量分布的器件。它由内外两个同心半球组成，利用半球壳间的静电场让不同能量的电子在半球形通道中“分道扬镳”，筛选出特定能量范围的电子。如图所示，同心半球的球心为O，静电场沿着径向分布，电场强度的大小。速率不同的电子从入射口A进入电场，速度方向垂直于同心半球的底面，经过电场后分别到达B、C、D处，。忽略边缘效应和电子之间的相互作用。则（　　） A. 到达B的电子在运动过程中动能增大 B. 到达B、C、D的电子在A处对应的入射动能依次增大 C. 到达B、C、D的电子在电场中运动的时间依次增大 D. 到达B、C、D的电子出射速度方向均垂直于同心半球的底面 【答案】D 【解析】 【详解】A．由电子轨迹向球心弯曲可知，电子所受电场力始终指向球心。电子从运动到的过程中，电子到球心的距离增大，电场力做负功，根据动能定理有 因此电子到达时的动能小于在处的入射动能，故A错误； B．设电子在处做半径为OA的圆周运动所需的速度为，根据电场力提供向心力有 到达的电子轨迹向外偏转，到达的电子做圆周运动，到达的电子轨迹向内偏转，因此在处分别有，， 解得 根据动能公式 可知，即对应的入射动能依次减小，故B错误； C．由于，电子所受电场力满足，电子的运动规律与行星绕太阳运动的规律相同，根据开普勒第三定律有 三条轨道的半长轴分别为，， 由可得 因此 电子从运动到对面最远点或最近点所用时间均为相应周期的一半，即，， 可得，运动时间依次减小，故C错误； D．、、均为各自轨道上与相对的远点或近点，在这些位置电子沿轨道切线方向运动，速度方向与对应的半径OB、OC、OD垂直。由于OB、OC、OD均位于同心半球的底面内，所以电子出射时的速度方向均垂直于同心半球的底面，故D正确。 故选D。 10. 一定质量的理想气体从状态a开始，经历一次循环回到原状态，其体积随热力学温度变化的图像如图所示，其中ab、dc均垂直于横轴，ad，bc的延长线均过原点O。下列表述不正确的是（　　） A. 在过程中气体从外界吸收热量 B. 状态a的压强小于状态c的压强 C. 在过程中在单位时间单位面积上碰撞容器壁的气体分子数减少 D. 在过程中外界对气体做的功小于在过程中气体对外界做的功 【答案】D 【解析】 【详解】A．过程中气体体积增大，气体对外做功，为负值，温度升高，内能变大，根据 可知气体从外界吸收热量，故A正确，不满足题意要求； B．过程中气体压强不变，则有 过程中，温度不变，根据玻意耳定律可知，体积增大，压强减小，则有 所以有 故B正确，不满足题意要求； C．过程中气体压强不变，温度升高，根据压强微观意义可知，在单位时间单位面积上碰撞容器壁的气体分子数减少，故C正确，不满足题意要求； D．过程为等压变化，外界对气体做功为 根据理想气体状态方程 可知 同理，在过程中气体对外界做功为 由图可知 ， 可知在过程中外界对气体做的功等于在过程中气体对外界做的功，故D错误，满足题意要求。 故选D。 11. 真空中的点电荷在其周围产生电场，电场中某点的电势与点电荷的电量成正比，与该点到点电荷的距离成反比，即，式中Q为点电荷的电荷量，r为该点到点电荷的距离，k为静电力常量。如图，真空中电荷量为2q和（）的两个点电荷分别位于M点与N点，形成一个以MN延长线上O点为球心，电势为零的等势面（取无穷远处电势为零），P为MN连线上的一点，S为等势面与直线MN的交点，下列说法正确的是（　　） A. 电子在P点的电势能大于在S点的电势能 B. 除无穷远处外，MN直线上还存在两个电场强度为零的点 C. 若，按照题目所给条件，电势为零的等势面半径为 D. 若，按照题目所给条件，电势为零的等势面与MN交点的电场强度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．在直线MN上，左边正电荷在M点右侧电场强度水平向右，右边负电荷在线段MN区间的电场强度水平向右，根据电场的叠加可知MN间的电场强度水平向右，沿着电场线电势逐渐降低，可知P点电势高于电势为零的等势面，S处于电势为零的等势面上，则S处电势为零；则P点电势高于S点电势。电子带负电，负电荷在电势高的地方电势能小，电子在P点的电势能小于在S点的电势能，故A错误； B．由于正电荷的电荷量大于负电荷的电荷量，可知在直线MN上在N左侧的电场强度不可能为零，在N右侧，设MN距离为L，根据 可知除无穷远处外，直线MN上电场强度为零的点只有一个，故B错误。 CD．设电势为零的等势面的半径为R，与线段MN交于A点，设AN距离为x，MN距离为a，如图所示 根据点电荷的电势 结合电势的叠加原理A、S满足， 解得， 电势为零的等势面与MN交点的电场强度大小即图中A点的电场强度大小，故C正确，D错误。 故选C。 二、非选择题：共5小题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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. 某实验小组利用电流表和电阻箱测量干电池的电动势和内阻。 （1）若采用图（a）所示电路图进行测量，将电流表的示数和电阻箱示数的乘积记作路端电压，在实验操作和数据处理都正确的情况下，________（选填“是”或“否”）存在系统误差，原因是________。 （2）实验小组将实验方案进行了改良。 ①实验电路如图（b）所示，将补偿电源、滑动变阻器和灵敏电流计接入原电路，调节滑动变阻器，当灵敏电流计两端电势相等时，灵敏电流计示数为零，电流表的示数仍等于通过电阻箱的电流，为得到待测电源所在回路的路端电压，消除电流表内阻引起的误差，则灵敏电流计的另一端A应与________（选填“a”、“b”、“c”或“d”）点相连。 ②正确连接实验仪器，调节滑动变阻器的阻值，使灵敏电流计示数为零，记录电阻箱读数和电流表读数。已知电流表接入电路的接线柱为0～0.6A，某次测量时指针位置如图（c）所示，则电流表读数________A。 ③改变电阻箱阻值，重复以上操作，记录多组R、I读数，将数据输入电脑并自动生成如图（d）所示的图像和函数，根据函数表达式可知，电源内阻_______。（结果保留3位有效数字） 【答案】（1） ①. 是 ②. 电流表存在内阻，其分压会导致测得的路端电压偏小，电流表内阻被计入电源内阻，因此存在系统误差  （2） ①. b ②. 0.16 ③. 1.45 【解析】 【小问1详解】 [1][2]图(a)电路中，电流表与电阻箱串联，实际路端电压为（为电流表内阻），实验中将记作路端电压，忽略了电流表的分压，会将电流表内阻计入电源内阻，因此存在系统误差。 【小问2详解】 [1]要消除电流表内阻的误差，需要让路端电压恰好等于，根据推导： 电源电动势满足 当灵敏电流计示数为零时，​，若接点（电阻箱右端、电流表左端），则电阻箱两端电压 正好消去电流表内阻，消除误差，因此接。 [2]电流表量程为，分度值为，指针指向，因此读数为。 [3]根据 整理得 对比图像给出的函数 可知截距，保留三位有效数字得 13. 图甲为氢原子能级图，大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，释放出大量光子组成光束（包括一种频率的可见光和两种频率的紫外线），让该光束持续照射图乙所示光电管的阴极K，发生光电效应形成了光电流。调节变阻器滑片，当电压表示数为时，到达阳极A的电子的最大动能为。（下面计算均保留三位有效数字） （1）取普朗克常量为，光速，电子的电荷量，求氢原子在上述跃迁中释放的可见光的波长。用这种可见光做双缝干涉实验，如果双缝到光屏之间的距离是，双缝之间的距离是，求光屏上相邻亮条纹中心的间距； （2）求图乙中阴极材料K的逸出功。 【答案】（1） （2）7.09eV 【解析】 【小问1详解】 紫外线比可见光的光子能量要大，可知，3能级跃迁至1能级与2能级跃迁至1能级为紫外线，3能级跃迁至2能级释放的光子是可见光，则有 根据光速与频率的关系有 解得 用这种可见光做双缝干涉实验，干涉亮纹中心间距 结合上述解得 【小问2详解】 到达阳极A动能最大的电子，其对应入射光的光子能量最大，结合上述可知，应是n=3跃迁到n=1释放的光子照射阴极后从表面溢出的电子加速获得的，根据波尔理论有 根据光电效应方程有 光电子在光电管内运动过程，根据动能定理有 解得阴极材料逸出功为W=7.09eV 14. 两个质量均为m，边长均为L完全相同的正方形匀质金属框1、2，通过长为4L的绝缘轻质杆相连，构成如图的组合体。距离组合体下底边L处有一垂直纸面向里的匀强磁场。磁场区域上下边界水平，高度为L，左右宽度足够大。把该组合体在垂直磁场的平面内以某一初速度水平无旋转抛出，设置合适的磁感应强度大小B（大小未知且可调节）使两个金属框在穿越磁场时都恰好匀速通过，金属框1穿过磁场区域时的磁感应强度大小为，金属框2穿过磁场区域时的磁感应强度大小为，不考虑磁场变化引起的电磁感应，不计空气阻力，重力加速度大小为g。求： （1）金属框1、2通过磁场区域时的磁感应强度大小之比； （2）组合体通过磁场的过程中，金属框中产生的总热量。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）组合体做平抛运动后进入磁场，水平方向切割磁感线产生的感应电动势相互抵消，且水平方向的安培力也相互抵消；匀速通过磁场时，竖直方向安培力与重力平衡。 金属框1进入磁场时竖直方向的速度为 切割磁感线产生的电动势 回路中的感应电流 组合体受到的安培力 组合体匀速通过磁场，则 联立可知 金属框2进入磁场时竖直方向的速度为 同理可知 解得 （2）根据能量守恒，金属框1匀速通过磁场区域的过程中产生的热量 金属框2匀速通过磁场区域的过程中产生的热量： 金属框中产生的总热量 解得 15. 如下图所示，光滑水平面MN左端挡板处有一弹射装置P，右端N与处于同一高度的水平传送带之间的距离可忽略，传送带水平部分NQ的长度L=8m，皮带轮逆时针转动带动传送带以v = 2m/s的速度匀速转动。MN上放置两个质量都为m = 1 kg的小物块A、B，它们与传送带间的动摩擦因数μ = 0.4。开始时A、B静止，A、B间压缩一轻质弹簧，其弹性势能Ep =16J。现解除锁定，弹开A、B，并迅速移走弹簧。取g=10m/s2。 （1）求物块B被弹开时速度的大小； （2）求物块B在传送带上向右滑行的最远距离及返回水平面MN时的速度vB′； （3）A与P相碰后静止．当物块B返回水平面MN后，A被P弹出，A、B相碰后粘接在一起向右滑动，要使A、B连接体恰好能到达Q端，求P对A做的功。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】(1)解除锁定弹开AB过程中，系统机械能守恒 设向右为正方向，由动量守恒 解得 (2)B滑上传送带做匀减速运动，当速度减为零时，滑动的距离最远，由动能定理得 解得 物块B在传送带上速度减为零后，受传送带给它的摩擦力，向左加速，若一直加速，则受力和位移相同时，物块B滑回水平面MN时的速度 高于传送带速度，说明B滑回过程先加速到与传送带共速，后以的速度做匀速直线运动。 物块B滑回水平面MN的速度 (3)弹射装置将A弹出后与B碰撞，设碰撞前A的速度为，碰撞后A、B共同的速度为v，根据动量守恒定律 A、B恰好滑出平台Q端，由能量关系有 设弹射装置对A做功为 解得 16. 威尔逊云室是最早的带电粒子径迹探测器，威尔逊也因此获得了1927年的诺贝尔奖。图甲为威尔逊云室的结构图，图乙为用云室拍摄的带电粒子轨迹图，在云室中粒子除受磁场作用外还会受到周围分子的阻力作用，其轨迹常常呈现为螺旋线。某同学为研究这种螺旋线的轨迹特点，在xOy平面内施加垂直于平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，由坐标原点沿x轴正方向发射质量为m、电荷量为q、初速度大小为的带正电粒子，如图丙所示，粒子在运动过程中除受到洛伦兹力外，还受到一个始终与速度方向相反、大小与速率成正比的阻力，比例系数为k，不计粒子受到的重力，求： （1）粒子运动的总路程s； （2）粒子停止运动时与坐标原点的距离L； （3）粒子停止运动时与坐标原点连线的斜率K。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 取很短一段时间内运动为研究过程，沿运动方向由动量定理可得 则两边求和可得 整理得 解得 【小问2详解】 取很短一段时间内运动为研究过程，设方向速度为，方向速度为，对粒子在方向由动量定理可得 则两边求和可得 整理得 同理对粒子在方向由动量定理可得 则两边求和可得 整理得 联立解得, 则粒子停止运动时与坐标原点的距离 【小问3详解】 代入（2）中的数据，粒子停止运动时与坐标原点连线的斜率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $