精品解析：2027届湖南长沙市麓谷高级中学高三下学期全真模拟适应性考试物理试题

绝密★启用前 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. 关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A. 图甲“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉 B. 图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒做布朗运动的轨迹 C. 图丙为分子力与分子间距的关系图，分子间距从增大时，分子力先变大后变小 D. 图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的温度较低 2. 下列四幅图为光的相关现象，关于它们说法正确的是（　　） A. 图甲为a、b两束单色光分别通过同一双缝干涉实验器材形成的图样，在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的大 B. 图乙为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率小 C. 图丙为薄膜干涉示意图，两玻璃板的中间一端用薄片垫起，构成空气劈尖，干涉条纹的产生是由于光在上面玻璃板的前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果 D. 图丁中，用自然光照射透振方向（箭头所示）互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏依然发亮 3. 如图甲所示是一款光电烟雾探测器的原理图.当有烟雾进入时，来自光源S的光被烟雾散射后进入光电管C，光射到光电管中的钠表面时会产生光电流.如果产生的光电流大于，便会触发报警系统.金属钠的遏止电压随入射光频率的变化规律如图乙所示，则（　　） A. 要使该探测器正常工作，光源S发出的光波频率要小于金属钠的极限频率 B. 图乙中图像斜率的物理意义为普朗克常量h C. 触发报警系统时钠表面会释放出光电子 D. 无法通过调节光源发光的强度来调整光电烟雾探测器的灵敏度 4. 示波器可以用来观察电信号随时间变化的情况，其核心部件是示波管，其原理图如下，为水平偏转电极，为竖直偏转电极。以下说法正确的是（　　） A. 加图3波形电压、不加信号电压，屏上在两个位置出现亮点 B. 加图2波形电压、加图1波形电压，屏上将出现两条竖直亮线 C. 加图4波形电压、加图2波形电压，屏上将出现一条竖直亮线 D. 加图4波形电压、加图1波形电压，屏上将出现图1所示图线 5. 如图所示，两端分别固定有小球A、B（均视为质点）的轻杆竖直立在水平面上并靠在竖直墙面右侧处于静止状态。由于轻微扰动，A球开始沿水平面向右滑动，B球随之下降，此过程中两球始终在同一竖直平面内。已知轻杆的长度为，两球的质量均为，重力加速度大小为，不计一切摩擦，下列说法正确的是（ ） A. A球动能最大时对水平面的压力大小等于 B. 竖直墙面对球的冲量大小为 C. A球的最大动能为 D. B球的最大动能为 6. 离子注入机是研究材料辐照效应的重要设备，其工作原理如图1所示。从离子源S释放的正离子（初速度视为零）经电压为的电场加速后，沿方向射入电压为的电场（为平行于两极板的中轴线）。极板长度为l、间距为d，关系如图2所示。长度为a的样品垂直放置在距极板L处，样品中心位于点。假设单个离子在通过区域的极短时间内，电压可视为不变，当时。离子恰好从两极板的边缘射出。不计重力及离子之间的相互作用。下列说法正确的是（ ） A. 的最大值 B. 当且时，离子恰好能打到样品边缘 C. 若其他条件不变，要增大样品的辐照范围，需增大 D. 在和时刻射入的离子，有可能分别打在A和B点 二、多选题：本大题共4小题，共20分。 7. 如图所示是氧气分子在0℃和100℃两种不同温度下的速率分布情景图像，下列说法正确的是（　　） A. 图像①是氧气分子在100℃下的速率分布情景图像 B. 两种温度下，氧气分子的速率分布都呈现“中间多，两头少”的分布规律 C. 随着温度的升高，并不是每一个氧气分子的速率都增大 D. 随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例减小 8. 处于较高能级的氢原子向较低能级跃迁时，能辐射出a、b两种可见光，a光照射某金属表面时有光电子逸出，b光照射该金属表面时没有光电子逸出，则（　　） A. 以相同的入射角射向一平行玻璃砖，a光的侧移量小于b光的 B. 垂直入射到同一单缝衍射装置，a光的衍射中央亮条纹宽度小于b光的 C. a光和b光的频率之比可能是 D. a光子的动量大于b光子的 9. 如图甲所示，一木板静置于足够大的水平地面上，木板右端放置一质量为0.5kg的物块（可视为质点），t=0时对木板施加一水平向右的恒定拉力F，t=2s时撤去F，物块在木板上先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，且恰好不能从木板左端掉落，整个过程中木板运动的v-t（图像如图乙所示，已知各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，下列说法正确的是（ ） A. 木板与地面间动摩擦因数为 B. 木板与物块间动摩擦因数为 C. 木板的长度为 D. 物块与木板间因摩擦产生的热量为 10. 一带正电微粒从静止开始经电压加速后，射入水平放置的平行板电容器，极板间电压为。微粒射入时紧靠下极板边缘，速度方向与极板夹角为，微粒运动轨迹的最高点到极板左右两端的水平距离分别为和L，到两极板距离均为d，如图所示。忽略边缘效应，不计重力。下列说法正确的是（ ） A. B. C. 微粒穿过电容器区域的偏转角度的正切值为2 D. 仅改变微粒的质量或者电荷数量，微粒在电容器中的运动轨迹不变 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 11. 某同学设计了一个测量重力加速度大小g的实验方案，所用器材有：2g砝码若干、托盘1个、轻质弹簧1根、米尺1把、光电门1个、数字计时器1台等。 具体步骤如下： ①将弹簧竖直悬挂在固定支架上，弹簧下面挂上装有遮光片的托盘，在托盘内放入一个砝码，如图（a）所示。 ②用米尺测量平衡时弹簧的长度l，并安装光电门。 ③将弹簧在弹性限度内拉伸一定长度后释放，使其在竖直方向振动。 ④用数字计时器记录30次全振动所用时间t。 ⑤逐次增加托盘内砝码的数量，重复②③④的操作。 该同学将振动系统理想化为弹簧振子。已知弹簧振子的振动周期，其中k为弹簧的劲度系数，M为振子的质量。 （1）由步骤④，可知振动周期_____。 （2）设弹簧的原长为，则l与g、、T的关系式为_____。 （3）由实验数据作出的图线如图（b）所示，可得_____（保留三位有效数字，取9.87）。 （4）本实验的误差来源包括_____（双选，填标号）。 A. 空气阻力 B. 弹簧质量不为零 C. 光电门的位置稍微偏离托盘的平衡位置 12. 某物理爱好者设计了一个三挡位（“”“”“”）的欧姆表，其内部结构如图所示，为单刀三掷开关，为调零电阻，、、为定值电阻，表头的满偏电流为，内阻为，干电池的电动势为，内阻为。用此欧姆表测量某待测电阻的阻值，回答下列问题∶ （1）欧姆表的两只表笔中，____（选填“a”或“b”）是红表笔。 （2）当欧姆表的挡位为“×1”时，应将单刀三掷开关K与____（选填“1”“2”或“3”）接通。 （3）若从“×10”挡位换成“×1”挡位，再进行欧姆调零时，调零电阻R的滑片应该____（选填“向上”或“向下”）调节。 （4）在“×100”挡位进行欧姆调零后，在ab两表笔间接入阻值为6000Ω的定值电阻R1，稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的；取走R1，在ab两表笔间接入待测电阻Rx，稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的，则Rx=____Ω。 （5）若电源电动势原来为1.5V，一段时间后，电动势降为1.2V，用此欧姆表欧姆调零后测量某电阻，读数为30Ω，则该电阻的真实值为_____Ω。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13. 我国古代著作《墨经》中记载了小孔成倒像的实验，认识到光沿直线传播。身高的人站在水平地面上，其正前方处的竖直木板墙上有一个圆柱形孔洞，直径为、深度为，孔洞距水平地面的高度是人身高的一半。此时，由于孔洞深度过大，使得成像不完整，如图所示。现在孔洞中填充厚度等于洞深的某种均匀透明介质，不考虑光在透明介质中的反射。 （i）若该人通过小孔能成完整的像，透明介质的折射率最小为多少？ （ii）若让掠射进入孔洞的光能成功出射，透明介质的折射率最小为多少？ 14. 如图所示，粗糙的斜面AB下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B，整个装置竖直放置，C是最低点，圆心角∠BOC为θ=37°，D与圆心O等高，圆弧轨道半径R=1.0m，斜面长L=4.0m，现有一个质量m=1.0kg的小物体P从斜面AB上端A点无初速下滑，物体P与斜面AB之间的动摩擦因数为μ=0.25，g取10m/s2．求： （1）物体P第一次通过C点时的速度大小； （2）物体P第一次离开D点后在空中做竖直上抛运动，不计空气阻力，则最高点E和D点之间的高度差为多大？ （3）物体P从空中又返回到圆轨道和斜面，做往复运动，在整个过程中，物体P对轨道上C点的最小压力是多大？ 15. 如图所示装置由“加速器”和“平移器”组成。平移器由左右两对水平放置、相距为L的平行金属板构成。两平行金属板间的电压大小均为、电场方向相反，极板长度均为L、间距均为d。一初速度为零、质量为m、电量为的粒子经过电压为的加速器后，沿着第一对平行金属板的下板上沿水平射入，粒子最终水平撞击在右侧荧光屏上。平行板外的电场以及粒子的重力都忽略不计。 （1）求粒子离开加速器时的速度大小； （2）求粒子离开第一对平行金属板时竖直方向的位移的大小； （3）通过改变加速器的电压可以控制粒子水平撞击到荧光屏上的位置，当粒子撞击荧光屏的位置最高时，求此时加速器的电压。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★启用前 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. 关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A. 图甲“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉 B. 图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒做布朗运动的轨迹 C. 图丙为分子力与分子间距的关系图，分子间距从增大时，分子力先变大后变小 D. 图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的温度较低 【答案】C 【解析】 【详解】A．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先撒痱子粉，再滴油酸酒精溶液，否则很难形成单分子油膜，A错误； B．图中的折线是炭粒在不同时刻的位置的连线，并不是固体小颗粒的运动轨迹，也不是分子的运动轨迹，由图可以看出小炭粒在不停地做无规则运动，B错误； C．根据分子力与分子间距的关系图，可知分子间距从增大时，分子力表现为引力，分子力先变大后变小，C正确； D．由图可知，②中速率大分子占据的比例较大，则说明②对应的平均动能较大，故②对应的温度较高，即 D错误； 故选C。 2. 下列四幅图为光的相关现象，关于它们说法正确的是（　　） A. 图甲为a、b两束单色光分别通过同一双缝干涉实验器材形成的图样，在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的大 B. 图乙为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率小 C. 图丙为薄膜干涉示意图，两玻璃板的中间一端用薄片垫起，构成空气劈尖，干涉条纹的产生是由于光在上面玻璃板的前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果 D. 图丁中，用自然光照射透振方向（箭头所示）互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏依然发亮 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据a、b两束单色光分别通过同一双缝干涉实验器材形成的图样可知 而由可得 由，可知 则可知折射率满足 由可得，在同种均匀介质中的传播速度满足 故A正确； B．依据光的全反射条件需要光从光密介质进入光疏介质，可知内芯的折射率比外套的折射率大，B错误； C．根据薄膜干涉的产生原理可知，上述现象是由上方玻璃板的下表面和下方玻璃板的上表面反射的两列光叠加而成的，故C错误； D．自然光通过偏振片后形成偏振光，因两个偏振片的透振方向相互垂直，所以没有光射到光屏上，光屏发黑，D错误； 故选A。 3. 如图甲所示是一款光电烟雾探测器的原理图.当有烟雾进入时，来自光源S的光被烟雾散射后进入光电管C，光射到光电管中的钠表面时会产生光电流.如果产生的光电流大于，便会触发报警系统.金属钠的遏止电压随入射光频率的变化规律如图乙所示，则（　　） A. 要使该探测器正常工作，光源S发出的光波频率要小于金属钠的极限频率 B. 图乙中图像斜率的物理意义为普朗克常量h C. 触发报警系统时钠表面会释放出光电子 D. 无法通过调节光源发光的强度来调整光电烟雾探测器的灵敏度 【答案】C 【解析】 【详解】AC．当有烟雾进入时，来自光源S的光被烟雾散射后进入光电管C，照射到钠表面时会产生光电流，则光源S发出的光波频率要大于金属钠的极限频率，故A错误，C正确； B．由光电效应方程可得 变式可得 可知该图像斜率为 故B错误； D．当光源S发出的光能使光电管发生光电效应，那么光源越强，被烟雾散射进入光电管的光就越多，产生的电流越大，越容易探测到烟雾，即光电烟雾探测器灵敏度越高，故D错误。 故选C。 4. 示波器可以用来观察电信号随时间变化的情况，其核心部件是示波管，其原理图如下，为水平偏转电极，为竖直偏转电极。以下说法正确的是（　　） A. 加图3波形电压、不加信号电压，屏上在两个位置出现亮点 B. 加图2波形电压、加图1波形电压，屏上将出现两条竖直亮线 C. 加图4波形电压、加图2波形电压，屏上将出现一条竖直亮线 D. 加图4波形电压、加图1波形电压，屏上将出现图1所示图线 【答案】AD 【解析】 【详解】A．加图3波形电压、不加信号电压，则电子将在两个不同方向的电压一定的电场中运动发生两个大小相同方向相反的位移，故在屏上水平方向的两个位置出现亮点，A正确； B．加图2波形电压、加图1波形电压，屏上将出现一条竖直亮线，B错误； C．加图4波形电压、加图2波形电压，屏上将出现一条水平亮线，C错误； D．加图4波形电压、加图1波形电压，屏上将出现图1所示图线，D正确。 故选AD。 5. 如图所示，两端分别固定有小球A、B（均视为质点）的轻杆竖直立在水平面上并靠在竖直墙面右侧处于静止状态。由于轻微扰动，A球开始沿水平面向右滑动，B球随之下降，此过程中两球始终在同一竖直平面内。已知轻杆的长度为，两球的质量均为，重力加速度大小为，不计一切摩擦，下列说法正确的是（ ） A. A球动能最大时对水平面的压力大小等于 B. 竖直墙面对球的冲量大小为 C. A球的最大动能为 D. B球的最大动能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．设轻杆与水平面的夹角为，两球同时与墙面、地面接触时，设杆的角速度大小为，根据刚性杆的速度约束有， 根据机械能守恒定律有 解得 令，由于 所以当时，小球的速度达到最大值，此时小球的水平加速度为零。由于，轻杆对小球的作用力为零，因此根据竖直方向受力平衡有 解得 故小球动能最大时对水平面的压力为mg，不是2mg，故A错误； B．当时，小球恰好离开墙面，小球的最大速度为 在小球与墙面接触的过程中，系统水平方向受到的外力冲量只有墙面的支持力冲量，根据动量定理有 解得 与B选项给出的不相等，故B错误； C．小球离开墙面时，小球的动能为 解得 离开墙面后，设杆与水平面的夹角仍为，令，杆的角速度大小为。根据水平方向动量守恒和机械能守恒可证明小球之后的速度不超过，因此小球在整个过程中最大动能为，不是，故C错误； D．小球落地前瞬间轻杆水平，水平方向动量守恒有 解得 此时小球的动能为 解得 小球落地前系统的重力势能全部转化为两球的动能，根据机械能守恒有 解得 6. 离子注入机是研究材料辐照效应的重要设备，其工作原理如图1所示。从离子源S释放的正离子（初速度视为零）经电压为的电场加速后，沿方向射入电压为的电场（为平行于两极板的中轴线）。极板长度为l、间距为d，关系如图2所示。长度为a的样品垂直放置在距极板L处，样品中心位于点。假设单个离子在通过区域的极短时间内，电压可视为不变，当时。离子恰好从两极板的边缘射出。不计重力及离子之间的相互作用。下列说法正确的是（ ） A. 的最大值 B. 当且时，离子恰好能打到样品边缘 C. 若其他条件不变，要增大样品的辐照范围，需增大 D. 在和时刻射入的离子，有可能分别打在A和B点 【答案】B 【解析】 【详解】A．粒子在加速电场中被加速时 在偏转电场中做类平抛运动，则， 解得 选项A错误； B．当时粒子从板的边缘射出，恰能打到样品边缘时，则 解得 选项B正确； C．根据 若其它条件不变，要增加样品的辐照范围，则需减小U1，选项C错误； D ．由图可知t1时刻所加的向上电场电压小于t2时刻所加的向下的电场的电压，则t1时刻射入的粒子打到A点时的竖直位移小于打到B点时的竖直位移，则选项D错误。 故选B。 二、多选题：本大题共4小题，共20分。 7. 如图所示是氧气分子在0℃和100℃两种不同温度下的速率分布情景图像，下列说法正确的是（　　） A. 图像①是氧气分子在100℃下的速率分布情景图像 B. 两种温度下，氧气分子的速率分布都呈现“中间多，两头少”的分布规律 C. 随着温度的升高，并不是每一个氧气分子的速率都增大 D. 随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例减小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图可知，②中速率大分子占据的比例较大，则说明②对应的平均动能较大，故②对应的温度较高，所以①是氧气分子在0℃下的速率分布情景图像，故A错误； B．两种温度下，都是中等速率大的氧气分子数所占的比例大，呈现“中间多，两头少”的分布规律，故B正确； C．温度升高使得氧气分子的平均速率增大，不是每一个氧气分子的速率都增大，故C正确； D．随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例增大，从而使分子平均动能增大，故D错误； 故选BC。 8. 处于较高能级的氢原子向较低能级跃迁时，能辐射出a、b两种可见光，a光照射某金属表面时有光电子逸出，b光照射该金属表面时没有光电子逸出，则（　　） A. 以相同的入射角射向一平行玻璃砖，a光的侧移量小于b光的 B. 垂直入射到同一单缝衍射装置，a光的衍射中央亮条纹宽度小于b光的 C. a光和b光的频率之比可能是 D. a光子的动量大于b光子的 【答案】BD 【解析】 【分析】要发生光电效应现象，入射光频率大于该金属的极限频率，据此分析两种光的频率关系，然后根据频率越大，波长越小，折射率越大分析各个选项。 【详解】A．根据题意可知a光频率高于b光频率，玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率，以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b光的折射角较大，所以b光侧移量小，即a光的侧移量大于b光的，选项A错误； B．a光的频率大，波长小，通过同一单缝衍射装置时，中央亮条纹宽度越小，选项B正确； C．a光的频率大，故频率之比不可能为，选项C错误； D．频率越大，波长越小，即，根据 可知 选项D正确。 故选BD。 【点睛】本题关键是知道光的频率越大，则其波长越小，同一光学器件对其的折射率越大，通过同一单缝衍射装置时中央亮条纹宽度越小。 9. 如图甲所示，一木板静置于足够大的水平地面上，木板右端放置一质量为0.5kg的物块（可视为质点），t=0时对木板施加一水平向右的恒定拉力F，t=2s时撤去F，物块在木板上先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，且恰好不能从木板左端掉落，整个过程中木板运动的v-t（图像如图乙所示，已知各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，下列说法正确的是（ ） A. 木板与地面间动摩擦因数为 B. 木板与物块间动摩擦因数为 C. 木板的长度为 D. 物块与木板间因摩擦产生的热量为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．设物块与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为，木板质量为。在时物块与木板速度相同，均为，物块加速阶段的加速度大小为 根据牛顿第二定律有 解得 由木板的图像可知，至内木板的加速度大小为，至内木板的加速度大小为。两个阶段物块对木板的摩擦力方向相反，根据牛顿第二定律分别有， 联立解得， 木板与地面间的动摩擦因数不为0.4，故A错误； B．物块加速阶段的加速度大小为，根据牛顿第二定律有 解得 木板与物块间的动摩擦因数不为0.4，故B错误； C．从至，木板的位移等于图像与时间轴所围面积，设为，则 物块做匀加速直线运动，末速度为，设其位移为，则 物块初始位于木板右端，在时恰好到达木板左端，因此木板长度为，故C正确； D．物块与木板间的滑动摩擦力大小为 从至，物块相对木板向左滑动的距离为 从至，物块的速度由减小到，木板速度由减小到零，物块相对木板向右滑动的距离为 木板停止后，地面对木板的最大静摩擦力大于物块对木板的滑动摩擦力，木板保持静止，物块继续减速至停止，所需时间为 此过程物块相对木板滑动的距离为 物块与木板因摩擦产生的热量为 解得，故D正确。 故选CD。 10. 一带正电微粒从静止开始经电压加速后，射入水平放置的平行板电容器，极板间电压为。微粒射入时紧靠下极板边缘，速度方向与极板夹角为，微粒运动轨迹的最高点到极板左右两端的水平距离分别为和L，到两极板距离均为d，如图所示。忽略边缘效应，不计重力。下列说法正确的是（ ） A. B. C. 微粒穿过电容器区域的偏转角度的正切值为2 D. 仅改变微粒的质量或者电荷数量，微粒在电容器中的运动轨迹不变 【答案】BD 【解析】 【详解】B．粒子在电容器中水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀变速直线直线运动，根据电场强度和电势差的关系及场强和电场力的关系可得 ， 粒子射入电容器后的速度为，水平方向和竖直方向的分速度 ， 从射入到运动到最高点由运动学关系 粒子射入电场时由动能定理可得 联立解得 B正确； A．粒子从射入到运动到最高点由运动学可得 ， 联立可得 A错误； C．粒子穿过电容器时从最高点到穿出时由运动学可得 ， 射入电容器到最高点有 解得 设粒子穿过电容器与水平的夹角为，则 粒子射入电场和水平的夹角为 C错误； D．粒子射入到最高点的过程水平方向的位移为，竖直方向的位移为 联立 ，， 解得 且 ， 即解得 即粒子在运动到最高点的过程中水平和竖直位移均与电荷量和质量无关，最高点到射出电容器过程同理 ，， 即轨迹不会变化，D正确。 故选BD。 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 11. 某同学设计了一个测量重力加速度大小g的实验方案，所用器材有：2g砝码若干、托盘1个、轻质弹簧1根、米尺1把、光电门1个、数字计时器1台等。 具体步骤如下： ①将弹簧竖直悬挂在固定支架上，弹簧下面挂上装有遮光片的托盘，在托盘内放入一个砝码，如图（a）所示。 ②用米尺测量平衡时弹簧的长度l，并安装光电门。 ③将弹簧在弹性限度内拉伸一定长度后释放，使其在竖直方向振动。 ④用数字计时器记录30次全振动所用时间t。 ⑤逐次增加托盘内砝码的数量，重复②③④的操作。 该同学将振动系统理想化为弹簧振子。已知弹簧振子的振动周期，其中k为弹簧的劲度系数，M为振子的质量。 （1）由步骤④，可知振动周期_____。 （2）设弹簧的原长为，则l与g、、T的关系式为_____。 （3）由实验数据作出的图线如图（b）所示，可得_____（保留三位有效数字，取9.87）。 （4）本实验的误差来源包括_____（双选，填标号）。 A. 空气阻力 B. 弹簧质量不为零 C. 光电门的位置稍微偏离托盘的平衡位置 【答案】（1） （2） （3） （4）AB 【解析】 【小问1详解】 30次全振动所用时间t，则振动周期 【小问2详解】 弹簧振子的振动周期 可得振子的质量 振子平衡时，根据平衡条件 可得 则l与g、、T的关系式为 【小问3详解】 根据整理可得 则图像斜率 解得 【小问4详解】 A．空气阻力的存在会影响弹簧振子的振动周期，是实验的误差来源之一，故A正确； B．根据弹簧振子周期公式可知，振子的质量影响振子的周期，通过光电门测量出的周期为振子考虑弹簧质量的真实周期，而根据（3）问求出的的关系是不考虑弹簧质量的关系式子，二者的中的是不相等的，所以弹簧质量不为零是误差来源之一，故B正确； C．利用光电门与数字计时器的组合测量周期的原理：根据简谐运动的规律可知，只要从开始计时起，振子的速度第二次与开始计时的速度相等即为一个周期，与是否在平衡位置无关，故C错误。 故选AB。 12. 某物理爱好者设计了一个三挡位（“”“”“”）的欧姆表，其内部结构如图所示，为单刀三掷开关，为调零电阻，、、为定值电阻，表头的满偏电流为，内阻为，干电池的电动势为，内阻为。用此欧姆表测量某待测电阻的阻值，回答下列问题∶ （1）欧姆表的两只表笔中，____（选填“a”或“b”）是红表笔。 （2）当欧姆表的挡位为“×1”时，应将单刀三掷开关K与____（选填“1”“2”或“3”）接通。 （3）若从“×10”挡位换成“×1”挡位，再进行欧姆调零时，调零电阻R的滑片应该____（选填“向上”或“向下”）调节。 （4）在“×100”挡位进行欧姆调零后，在ab两表笔间接入阻值为6000Ω的定值电阻R1，稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的；取走R1，在ab两表笔间接入待测电阻Rx，稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的，则Rx=____Ω。 （5）若电源电动势原来为1.5V，一段时间后，电动势降为1.2V，用此欧姆表欧姆调零后测量某电阻，读数为30Ω，则该电阻的真实值为_____Ω。 【答案】（1） （2）3 （3）向下 （4）4000 （5）24 【解析】 【小问1详解】 欧姆表内部电流从黑表笔流出，经待测电阻后，从红表笔流进欧姆表，黑表笔与内部电池正极相连，红表笔与内部电源负极相连，因此图中是红表笔。 【小问2详解】 欧姆表内阻大，中值电阻大，欧姆表的倍率越大，根据闭合电路的欧姆定律，欧姆表内阻 当开关K拨向3时，根据并联电路电流的分配原则可知，与表头并联的电阻越小，该支路的电流越大，回路中满偏电流越大，则欧姆表内阻越小，即为“×1”挡位。 【小问3详解】 从“×10”挡位换成“×1”挡位，即开关K从2拨向3，满偏电流由变成，欧姆调零电阻由变成 根据闭合电路欧姆定律有， 又 则，即调零电阻接入电路的阻值减小，因此滑片向下滑动。 【小问4详解】 根据闭合电路的欧姆定律，在“×100”挡位进行欧姆调零，则 在a、b两表笔间接入阻值为6000Ω的定值电阻，稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的，则 在a、b两表笔间接入待测电阻，稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的，则 联立解得 则有 【小问5详解】 若电源电动势原来为，调零时对应的内阻为，则有 一段时间后，电动势降为1.2V，用此欧姆表进行调零时，有 联立可得 当测量某电阻时读数为，则真实的电阻为 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13. 我国古代著作《墨经》中记载了小孔成倒像的实验，认识到光沿直线传播。身高的人站在水平地面上，其正前方处的竖直木板墙上有一个圆柱形孔洞，直径为、深度为，孔洞距水平地面的高度是人身高的一半。此时，由于孔洞深度过大，使得成像不完整，如图所示。现在孔洞中填充厚度等于洞深的某种均匀透明介质，不考虑光在透明介质中的反射。 （i）若该人通过小孔能成完整的像，透明介质的折射率最小为多少？ （ii）若让掠射进入孔洞的光能成功出射，透明介质的折射率最小为多少？ 【答案】（i）1.38；（ii）1.7 【解析】 【分析】 【详解】（i）根据题意作出如下光路图 当孔在人身高一半时有 tanθ = = ≈ ，sinθ = 0.8， tanα = ，sinα = 由折射定律有 n = （ii）若让掠射进入孔洞的光能成功出射，则可画出如下光路图 根据几何关系有 【点睛】 14. 如图所示，粗糙的斜面AB下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B，整个装置竖直放置，C是最低点，圆心角∠BOC为θ=37°，D与圆心O等高，圆弧轨道半径R=1.0m，斜面长L=4.0m，现有一个质量m=1.0kg的小物体P从斜面AB上端A点无初速下滑，物体P与斜面AB之间的动摩擦因数为μ=0.25，g取10m/s2．求： （1）物体P第一次通过C点时的速度大小； （2）物体P第一次离开D点后在空中做竖直上抛运动，不计空气阻力，则最高点E和D点之间的高度差为多大？ （3）物体P从空中又返回到圆轨道和斜面，做往复运动，在整个过程中，物体P对轨道上C点的最小压力是多大？ 【答案】（1）6m/s；（2）0.8m；（3）14N 【解析】 【分析】 【详解】（1）物体P从A下滑经B到C过程中根据动能定理 代入数据得 （2）对P从C到E由动能定理 代入数据得E与D间高度差 （3）物体P在斜面AB上最大静摩擦力 物体P最后在B与其等高的圆弧轨道上来回运动时，经C点压力最小，设速度为v，由B到C根据动能定理 代入数据得 对小球在C点 代入数据 根据牛顿第三定律物体P对轨道上C点的最小压力为14N 15. 如图所示装置由“加速器”和“平移器”组成。平移器由左右两对水平放置、相距为L的平行金属板构成。两平行金属板间的电压大小均为、电场方向相反，极板长度均为L、间距均为d。一初速度为零、质量为m、电量为的粒子经过电压为的加速器后，沿着第一对平行金属板的下板上沿水平射入，粒子最终水平撞击在右侧荧光屏上。平行板外的电场以及粒子的重力都忽略不计。 （1）求粒子离开加速器时的速度大小； （2）求粒子离开第一对平行金属板时竖直方向的位移的大小； （3）通过改变加速器的电压可以控制粒子水平撞击到荧光屏上的位置，当粒子撞击荧光屏的位置最高时，求此时加速器的电压。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由 解得 （2）粒子经过第一对平行金属板的过程中竖直方向的位移 粒子在平行金属板间的加速度 粒子穿过第一对金属板所用时间 解得 （3）当粒子沿着第二对上方金属板右侧边沿射出时，粒子竖直方向平移量最大，此时几何关系满足 粒子离开加速场时的速度 通过每一对平行金属板所用时间 两对平行金属板内场强方向相反，根据对称性可得 ， 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $