精品解析：2026届河北唐山市迁西县第二中学高三下学期模拟预测物理试题

唐山市迁西县第二中学模拟预测物理试卷 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 2024年7月31日，中国选手邓雅文在巴黎奥运会女子自由式小轮车公园赛决赛中，以92.60分的成绩夺得冠军，为中国国家自由式小轮车队赢得了奥运会历史上的首枚金牌。如图所示，邓雅文在水平场地上表演“金鸡独立”时处于静止状态，下列说法正确的是（　　） A. 小轮车受到水平场地的弹力是由于小轮车发生形变引起的 B. 小轮车受到水平场地的弹力方向一定不在竖直方向上 C. 小轮车和邓雅文的重心位置必在小轮车与地面接触点的正上方 D. 若邓雅文在倾斜场地表演“金鸡独立”，则小轮车受到场地的弹力方向一定竖直向上 2. 如图所示，物块A放在光滑的水平地面上，竖直悬挂的B小球通过光滑的定滑轮与物块A相连，初始时，细绳与水平方向的夹角为θ，在外力的作用下，滑块A向左以速度做匀速直线运动，则（　　） A. 初始时，B小球的速度为 B. B小球做减速运动 C. 小球B处于超重状态 D. A物块受到的合力变化 3. 金属圆环放在光滑绝缘水平面上，直线MN是垂直于水平面向上的匀强磁场的边界，给圆环一个水平力使圆环沿图示方向匀速进入磁场，速度大小为v，速度方向与MN的夹角为，当圆环有一半进磁场时，下列说法正确的是（　　） A. 圆环中有沿逆时针方向的感应电流 B. 圆环受到的安培力方向与速度v方向相反 C. 撤去水平力后，圆环将做曲线运动 D. 撤去水平力后，圆环进磁场后的最小速度为0 4. 如图所示，2024年11月我国发射的天舟八号货运飞船成功进入轨道高度约为280公里预定轨道做匀速圆周运动，已知空间站的轨道高度约430公里。若只考虑地球对它们的作用，则天舟八号在预定轨道运行与空间站在轨道上运行相比（　　） A. 天舟八号在轨道上运行时的向心加速度较小 B. 它们各自在轨道上运行时的周期相等 C. 天舟八号在轨道上运行时的线速度较大 D. 天舟八号在轨道上运行时的角速度较小 5. 某远距离高压输电系统示意图如图所示，均为理想变压器，为输电线总电阻。当用户端接入的用电器增多时，已知发电机输出电压保持不变，下列说法正确的是（　　） A. 电流表示数增大，示数减小 B. 电压表示数不变，示数增大 C. 输电线上的功率损失与成正比 D. 为维持用户电压稳定，可适当增大的副线圈匝数 6. 如图所示，有界匀强磁场的宽度为，方向垂直纸面向里，边长为的等边三角形线圈位于纸面内。时刻，边与磁场边界垂直且点在磁场边界上。当线圈沿垂直于磁场边界的方向以速度匀速穿过磁场时，线圈中的感应电流随时间变化的图像可能是（　　）（取逆时针方向为感应电流的正方向） A. B. C. D. 7. 由个电荷量的可视为质点的带电小球均匀地固定在半径的绝缘圆环上，圆环固定在距绝缘墙壁为的竖直平面内。如图所示，在完全失重的环境下将圆环上的任一小球取下紧贴墙壁置于轴线上点，带电小球与墙均能相对静止。已知电场力常量，小球质量，墙壁与小球的动摩擦因数，重力加速度。则下列说法中正确的是（　　） A. 带电小球个数可满足要求 B. 脱离完全失重环境后若想让小球仍能相对墙壁静止，则 C. 图中处的电场强度大小为 D. 图中点与点间可能有一点电场强度为0 8. 用某种特制玻璃材料做成半径为R的半圆形柱体玻璃砖，如图所示将其倾斜放置，其半圆面外侧涂有感光材料，现将折射率的单色光沿水平方向射入玻璃砖平直面，玻璃砖平直面与水平方向夹角为，已知光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（ ） A. 感光材料有一半区域可以被照亮 B. 若将入射光线角度改为垂直于玻璃砖平直面射入，则感光材料被照亮的区域变小 C. 若将入射光线角度改为垂直于玻璃砖平直面射入，则感光材料被照亮的区域不变 D. 若将入射光线改为折射率为的单色光，则感光材料可被照亮的区域变为改变前的 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。选对但不全者得3分，错选或不选得0分。 9. 实验室利用LC振荡电路为回旋加速器提供高频加速电场。已知回旋加速器的D形盒半径为R，盒内磁感应强度为B，D形盒电容相对较小，可以忽略不计。加速的带电粒子质量为m、电荷量为。LC振荡电路由电感L和电容C组成。不计粒子初速度和重力，且不考虑LC振荡电路能量损耗，粒子每次加速时间极短，加速电压大小恒定。下列说法正确的是（ ） A. 当LC电路的振荡频率为时，粒子在电场中才能不断地被加速 B. 若仅将LC电路的电容C增大为原来的4倍，为保证加速效果，磁感应强度B应同步增大为原来的2倍 C. 粒子在回旋加速器中运动的最大动能与LC电路的电感L无关 D. 为了加速带电粒子，电感L和电容C应该满足 10. 如图所示，一名同学将飞镖从与水平方向成角以初速度斜向上抛出，经过t时间后水平戳中竖直圆靶靶心，飞镖在运动过程中所受的空气阻力与运动方向始终反向，且阻力大小与速率成正比。已知初始时飞镖所受空气阻力大小恰好等于重力大小，重力加速度g。下列说法正确的是（ ） A. 飞镖飞行过程中的竖直位移为 B. 飞镖击中靶心时的速度大小为 C. 飞镖飞行过程中的水平位移为 D. 飞镖飞行过程中加速度先变大后变小 三、非选择题：共54分。 11. 按图1所示的电路图测量合金丝的电阻。实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材： A.待测合金丝（接入电路部分的阻值约） B.电源（电动势4V，内阻不计） C.电流表（，内阻约） D.电流表（，内阻约） E.灵敏电流计G（满偏电流为，内阻为） F.滑动变阻器（，允许通过的最大电流1A） G.滑动变阻器（，允许通过的最大电流） H.电阻箱（） （1）为了测量准确、调节方便，实验中电流表应选______，滑动变阻器应选______。（均填写仪器前的字母） （2）甲同学按照图1电路图正确连接好电路，将电阻箱接入电路的阻值调为，改变滑动变阻器接入电路的电阻值，进行多次实验，根据实验数据，画出了灵敏电流计G的示数和电流表A的示数的关系图线如图2所示。由此可知，合金丝接入电路的电阻测量值_____ （保留两位有效数字）。 12. 在“验证机械能守恒定律”实验中， （1）图1为一实验装置， ①下列说法正确的是________ A.刻度尺是必须使用的实验器材 B.重力加速度是实验中需要测量的物理量 C.纸带上应该每隔4个点确定一个计数点 ②纸带上连续打出的五个点1、2、3、4、5，其与起点0的距离如图2所示，起点0对应的重物速度为0。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。若各计数点与起点的距离为h，各点对应重物下落的速度为v，绘制v2−h图像。理论上图线________（选填“是”或“不是”）一条过原点的直线，运动时重物的加速度为________m/s2。（结果保留两位有效数字） （2）利用气垫导轨、两个光电门、滑块、遮光片等，组成具有一定倾角的导轨装置，也可以用来验证机械能守恒定律，如图3所示。把气垫导轨调成倾斜状态________（选填“是”或“不是”）为了平衡滑块运动时受到的阻力。实验中记录了滑块和遮光片的总质量m，遮光片宽度d，两光电门之间的距离L，导轨倾斜角θ。滑块静止释放，用数字计时器测出遮光片依次经过光电门1和2时的遮光时间t1、t2，若机械能守恒，则满足的关系式是________ A. B. C. D. 13. 如图，用手捏住细线，让质量m=2kg的小球在光滑水平桌面上以v=1m/s的速率做匀速圆周运动，其半径r=0.3m．某时刻突然松手，使细线迅速放长0.2m后，又迅速用手捏住细线，保证小球在更大半径的新轨道做匀速圆周运动，已知大半径的圆与小半径的圆为同心圆．求： （1）细线迅速放长0.2m所经历的时间； （2）在大半径新轨道上运动时小球的角速度； （3）在大半径新轨道上运动时，细线对小球的拉力。 14. 如图所示，两条竖直平行光滑轨道间距，虚线上方轨道是绝缘体，虚线下方轨道是电阻不计的导体，且虚线下方的两轨道间存在着垂直于轨道平面向里的匀强磁场。质量、边长的正方形金属框单位长度的电阻，将金属框从边距为处由静止释放，当边刚进入磁场时，金属框的加速度向下且大小为。已知重力加速度，不计空气阻力，整个运动过程中金属框的边和边与轨道接触良好。 （1）求匀强磁场的磁感应强度大小； （2）若金属框的边进入磁场前瞬间，金属框的加速度恰好为零，求金属框进入磁场的过程中金属框内产生的焦耳热。 15. 如图所示，长的水平传送带以速度沿顺时针匀速转动，传送带右端与固定在竖直面内的光滑圆弧轨道最低点相切，圆弧轨道的半径，上端点与圆心的连线与竖直方向的夹角，过圆弧轨道最低点的竖直虚线右侧同时存在着方向都竖直向下的匀强电场和匀强磁场，电场强度，磁感应强度。质量的带电物块无初速度地放在传送带左端，物块与传送带间的动摩擦因数为，物块运动到传送带右端时与放在圆弧轨道最低点的质量的不带电物块发生弹性正碰，碰撞后物块沿圆弧轨道运动，圆弧轨道不影响物块的运动，物块进入虚线右侧后恰能做圆周运动。物块、均能看成质点，物块在整个过程中电荷不发生转移，重力加速度，，。 （1）求物块的电性和电荷量大小； （2）求物块通过点时对圆弧轨道的压力； （3）物块、均进入虚线右侧后撤去传送带，并在竖直虚线左侧加上垂直于圆弧轨道平面向外的匀强电场，试判断、两物块碰撞后的运动轨迹有无相交的可能？如果有，请求出水平电场的电场强度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 唐山市迁西县第二中学模拟预测物理试卷 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 2024年7月31日，中国选手邓雅文在巴黎奥运会女子自由式小轮车公园赛决赛中，以92.60分的成绩夺得冠军，为中国国家自由式小轮车队赢得了奥运会历史上的首枚金牌。如图所示，邓雅文在水平场地上表演“金鸡独立”时处于静止状态，下列说法正确的是（　　） A. 小轮车受到水平场地的弹力是由于小轮车发生形变引起的 B. 小轮车受到水平场地的弹力方向一定不在竖直方向上 C. 小轮车和邓雅文的重心位置必在小轮车与地面接触点的正上方 D. 若邓雅文在倾斜场地表演“金鸡独立”，则小轮车受到场地的弹力方向一定竖直向上 【答案】C 【解析】 【详解】A．小轮车受到水平场地的弹力是由于水平场地发生形变引起的，故A错误； B．小轮车受到水平场地的弹力方向与水平场地垂直，弹力方向一定竖直向上，故B错误； C．小轮车和邓雅文在水平场地上静止时，根据二力平衡可知，小轮车和邓雅文的重心位置必在小轮车与地面接触点的正上方，故C正确； D．若邓雅文在倾斜场地表演“金鸡独立”，则小轮车受到场地的弹力方向与倾斜场地垂直，不在竖直方向上，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，物块A放在光滑的水平地面上，竖直悬挂的B小球通过光滑的定滑轮与物块A相连，初始时，细绳与水平方向的夹角为θ，在外力的作用下，滑块A向左以速度做匀速直线运动，则（　　） A. 初始时，B小球的速度为 B. B小球做减速运动 C. 小球B处于超重状态 D. A物块受到的合力变化 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．将A的速度分解为沿绳子和垂直绳子两个分速度，B的速度等于A沿绳子方向的分速度，则初始时，B小球的速度为 由于A向左以速度做匀速直线运动，逐渐减小，则逐渐增大，B小球做加速运动，B的加速度方向向上，处于超重状态，故AB错误，C正确； D．A向左以速度做匀速直线运动，可知A物块受到的合力为零，保持不变，故D错误。 故选C。 3. 金属圆环放在光滑绝缘水平面上，直线MN是垂直于水平面向上的匀强磁场的边界，给圆环一个水平力使圆环沿图示方向匀速进入磁场，速度大小为v，速度方向与MN的夹角为，当圆环有一半进磁场时，下列说法正确的是（　　） A. 圆环中有沿逆时针方向的感应电流 B. 圆环受到的安培力方向与速度v方向相反 C. 撤去水平力后，圆环将做曲线运动 D. 撤去水平力后，圆环进磁场后的最小速度为0 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意可知穿过圆环的磁通量向外增加，根据楞次定律可知，圆环中有沿顺时针方向的感应电流，故A错误； B．根据左手定则可知，圆环受到的安培力垂直于MN向下，故B错误； C．撤去水平力后，由于安培力与速度不在一条直线上，圆环将做曲线运动，故C正确； D．撤去拉力后，由于圆环受到的安培力垂直于MN向下，则圆环垂直MN方向做减速运动，沿MN方向做匀速运动，若圆环完全进入磁场前垂直MN方向的速度已经减为0，则圆环的最小速度为 若圆环完全进入磁场时垂直MN方向的速度还没有减为0，则圆环的最小速度大于，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，2024年11月我国发射的天舟八号货运飞船成功进入轨道高度约为280公里预定轨道做匀速圆周运动，已知空间站的轨道高度约430公里。若只考虑地球对它们的作用，则天舟八号在预定轨道运行与空间站在轨道上运行相比（　　） A. 天舟八号在轨道上运行时的向心加速度较小 B. 它们各自在轨道上运行时的周期相等 C. 天舟八号在轨道上运行时的线速度较大 D. 天舟八号在轨道上运行时的角速度较小 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题可知，万有引力提供圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律可得 解得 由于空间站运行的轨道半径大于天舟八号运行的轨道半径，故天舟八号的向心加速度较大，A错误； B．同理，根据牛顿第二定律则有 解得 故空间站的运行周期大于天舟八号的运行周期，B错误； C．根据牛顿第二定律可知 解得 由于天舟八号运行的轨道半径小于空间站运行的轨道半径，故天舟八号的在轨运行的线速度大于空间站运行的线速度，C正确； D．根据 可得 结合上述分析可知，空间站的运行周期大于天舟八号的运行周期，故天舟八号在轨道上运行时的角速度较大，D错误。 故选C。 5. 某远距离高压输电系统示意图如图所示，均为理想变压器，为输电线总电阻。当用户端接入的用电器增多时，已知发电机输出电压保持不变，下列说法正确的是（　　） A. 电流表示数增大，示数减小 B. 电压表示数不变，示数增大 C. 输电线上的功率损失与成正比 D. 为维持用户电压稳定，可适当增大的副线圈匝数 【答案】D 【解析】 【详解】A．用户端总电阻减小时（负载增加），副线圈的输出电流增大原线圈电流增大导致输电线电流增大示数增大示数反映的是原线圈电流，也会增大，故A错误； B．测量的是升压变压器的输出电压，由于原线圈匝数比没有变，故示数不变，由于输电线电流增大导致上的电压损失增加，故会减小，故B错误； C．功率损失，故C错误； D．当用户端电压因负载增加而降低时，可通过增加的副线圈匝数，使输出电压回升到正常值，故D正确。 故选D 。 6. 如图所示，有界匀强磁场的宽度为，方向垂直纸面向里，边长为的等边三角形线圈位于纸面内。时刻，边与磁场边界垂直且点在磁场边界上。当线圈沿垂直于磁场边界的方向以速度匀速穿过磁场时，线圈中的感应电流随时间变化的图像可能是（　　）（取逆时针方向为感应电流的正方向） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】C．线框进入磁场的过程中，根据楞次定律判断，感应电流的方向为逆时针方向，即为正方向，线框离开磁场的过程中，感应电流的方向为顺时针方向，即为负方向，故C错误； D．线框匀速进入和离开磁场所用时间均为，线框完全进入磁场后运动的时间内磁通量不变化，线框中没有感应电流，故D错误； B．线框进入磁场过程中，设等边三角形线圈的顶角为，匀强磁场的磁感应强度为 在时间内，切割磁感线的有效长度为 根据法拉第电磁感应感应定律得 根据闭合电路欧姆定律得 联立各式得 即感应电流i是时间t的一次函数，故B错误； A．同理可得，在线框进入磁场的时间内，电流随时间均匀减小，但方向不变；当线框离开磁场的和时间段内，电流随时间均匀增大和均匀减少，但电流方向为负，故A正确； 故选A。 7. 由个电荷量的可视为质点的带电小球均匀地固定在半径的绝缘圆环上，圆环固定在距绝缘墙壁为的竖直平面内。如图所示，在完全失重的环境下将圆环上的任一小球取下紧贴墙壁置于轴线上点，带电小球与墙均能相对静止。已知电场力常量，小球质量，墙壁与小球的动摩擦因数，重力加速度。则下列说法中正确的是（　　） A. 带电小球个数可满足要求 B. 脱离完全失重环境后若想让小球仍能相对墙壁静止，则 C. 图中处的电场强度大小为 D. 图中点与点间可能有一点电场强度为0 【答案】B 【解析】 【详解】A．完全失重状态下对点小球进行受力分析，如图所示，每个小球对点小球的库仑力在轴方向的力相互叠加，除对称小球外库仑力在轴方向的力均相互抵消，则， 得，故A错误； B．脱离完全失重环境后若想让小球仍能相对墙壁静止，则将最下方小球取下置于点时最易发生相对滑动，对小球进行受力分析， 得，故B正确； C．分析点电场强度，， 合成可得，故C错误； D．分析间任意一点的电场强度，由图可得在轴方向的电场强度无法抵消，故没有电场强度为0的点，故D错误。 故选B。 8. 用某种特制玻璃材料做成半径为R的半圆形柱体玻璃砖，如图所示将其倾斜放置，其半圆面外侧涂有感光材料，现将折射率的单色光沿水平方向射入玻璃砖平直面，玻璃砖平直面与水平方向夹角为，已知光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（ ） A. 感光材料有一半区域可以被照亮 B. 若将入射光线角度改为垂直于玻璃砖平直面射入，则感光材料被照亮的区域变小 C. 若将入射光线角度改为垂直于玻璃砖平直面射入，则感光材料被照亮的区域不变 D. 若将入射光线改为折射率为的单色光，则感光材料可被照亮的区域变为改变前的 【答案】AC 【解析】 【详解】A. 该光束由玻璃射入空气的临界角，。当光在平直面发生折射时，由折射定律，解得。由几何知识可得，光在半圆面上的入射角在到之间，只有入射角小于的光能照射到感光区域，感光材料有一半区域可以被照亮，A正确； BC. 若入射光线垂直平直面射入，光在半圆面上的入射角在到之间，感光材料仍有一半区域可以被照亮，B错误，C正确； D. 若将入射光线改为折射率为的单色光，由玻璃射入空气的临界角，，由几何知识可得此时可被照亮区域对应的圆心角为，并非改变前的一半，D错误。 故选AC。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。选对但不全者得3分，错选或不选得0分。 9. 实验室利用LC振荡电路为回旋加速器提供高频加速电场。已知回旋加速器的D形盒半径为R，盒内磁感应强度为B，D形盒电容相对较小，可以忽略不计。加速的带电粒子质量为m、电荷量为。LC振荡电路由电感L和电容C组成。不计粒子初速度和重力，且不考虑LC振荡电路能量损耗，粒子每次加速时间极短，加速电压大小恒定。下列说法正确的是（ ） A. 当LC电路的振荡频率为时，粒子在电场中才能不断地被加速 B. 若仅将LC电路的电容C增大为原来的4倍，为保证加速效果，磁感应强度B应同步增大为原来的2倍 C. 粒子在回旋加速器中运动的最大动能与LC电路的电感L无关 D. 为了加速带电粒子，电感L和电容C应该满足 【答案】AC 【解析】 【详解】A．粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为，当LC电路的振荡频率和粒子在磁场中做匀速圆周运动的频率相等时，粒子在电场中才能不断地被加速，即LC电路的振荡频率为，A正确； B．根据LC电路的周期公式可知，若仅将LC电路的电容C增大为原来的4倍，则LC电路的周期增大为原来的2倍，根据，可知，为保证加速效果，磁感应强度B应同步减小为原来的一半，B错误； C．根据可得粒子的动能为，当粒子的轨道半径等于D形盒的半径R时，粒子的动能最大，所以粒子在回旋加速器中运动的最大动能与LC电路的电感L无关，C正确； D．当LC电路的振荡频率和粒子在磁场中做匀速圆周运动的频率相等时，粒子在电场中才能不断地被加速，即，解得，D错误。 故选AC。 10. 如图所示，一名同学将飞镖从与水平方向成角以初速度斜向上抛出，经过t时间后水平戳中竖直圆靶靶心，飞镖在运动过程中所受的空气阻力与运动方向始终反向，且阻力大小与速率成正比。已知初始时飞镖所受空气阻力大小恰好等于重力大小，重力加速度g。下列说法正确的是（ ） A. 飞镖飞行过程中的竖直位移为 B. 飞镖击中靶心时的速度大小为 C. 飞镖飞行过程中的水平位移为 D. 飞镖飞行过程中加速度先变大后变小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．设空气阻力大小为，则。把运动过程划分为足够多的短时间段，空气阻力冲量的竖直分量为 竖直方向由动量定理有 结合 解得，故A错误； B．设某时刻速度的水平分量为，竖直分量为。由牛顿第二定律有 由关系式 把运动过程划分为足够多的短时间段，与在任意相同短时间内按相同比例变化，故 击中靶心时，故，故B正确； C．由牛顿第二定律可知，与在任意相同短时间内按相同比例变化。击中靶心时，故此时水平速度，空气阻力冲量的水平分量为 水平方向由动量定理有 结合 解得，故C正确； D．由牛顿第二定律有 由关系式 且 故加速度大小。因且在运动过程中持续减小，所以加速度大小持续减小，故D错误。 故选BC。 三、非选择题：共54分。 11. 按图1所示的电路图测量合金丝的电阻。实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材： A.待测合金丝（接入电路部分的阻值约） B.电源（电动势4V，内阻不计） C.电流表（，内阻约） D.电流表（，内阻约） E.灵敏电流计G（满偏电流为，内阻为） F.滑动变阻器（，允许通过的最大电流1A） G.滑动变阻器（，允许通过的最大电流） H.电阻箱（） （1）为了测量准确、调节方便，实验中电流表应选______，滑动变阻器应选______。（均填写仪器前的字母） （2）甲同学按照图1电路图正确连接好电路，将电阻箱接入电路的阻值调为，改变滑动变阻器接入电路的电阻值，进行多次实验，根据实验数据，画出了灵敏电流计G的示数和电流表A的示数的关系图线如图2所示。由此可知，合金丝接入电路的电阻测量值_____ （保留两位有效数字）。 【答案】（1） ①. D ②. F （2）4.5 【解析】 【小问1详解】 电路最大电流约为 则电流表应选择D；滑动变阻器采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选择F。 【小问2详解】 根据图示电路图，由欧姆定律得： 理得： 由图2所示图像可知： 代入数据解得： 12. 在“验证机械能守恒定律”实验中， （1）图1为一实验装置， ①下列说法正确的是________ A.刻度尺是必须使用的实验器材 B.重力加速度是实验中需要测量的物理量 C.纸带上应该每隔4个点确定一个计数点 ②纸带上连续打出的五个点1、2、3、4、5，其与起点0的距离如图2所示，起点0对应的重物速度为0。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。若各计数点与起点的距离为h，各点对应重物下落的速度为v，绘制v2−h图像。理论上图线________（选填“是”或“不是”）一条过原点的直线，运动时重物的加速度为________m/s2。（结果保留两位有效数字） （2）利用气垫导轨、两个光电门、滑块、遮光片等，组成具有一定倾角的导轨装置，也可以用来验证机械能守恒定律，如图3所示。把气垫导轨调成倾斜状态________（选填“是”或“不是”）为了平衡滑块运动时受到的阻力。实验中记录了滑块和遮光片的总质量m，遮光片宽度d，两光电门之间的距离L，导轨倾斜角θ。滑块静止释放，用数字计时器测出遮光片依次经过光电门1和2时的遮光时间t1、t2，若机械能守恒，则满足的关系式是________ A. B. C. D. 【答案】（1） ①. A ②. 是 ③. 9.5 （2） ①. 不是 ②. A 【解析】 【小问1详解】 [1]A．实验中需要刻度尺测量计数点之间距离，故A正确； B．实验中的加速度是通过计算得到的，故B错误； C．计数点可以按实际情况选取，故C错误。 故选A。 [2]在起点处速度为0，因此为时也为0，图像应经过原点。 [3]根据逐差法可知加速度的表达式为 题中计数点相邻，因此相邻计数点时间间隔为，图中给出的数字是到起始位置的距离，因此前两段位移之和是计数点1到计数点3的距离，后两段位移之和是计数点3到计数点5的距离。注意单位换算，将对应数据代入表达式得 【小问2详解】 [1]此实验中斜面倾斜是为了给小滑块提供加速度，不是为了平衡阻力。 [2]由图可知，小滑块运动过程中高度变化量 通过光电门1时的瞬时速度为 通过光电门2时的瞬时速度为 运动过程中的动能定理表达式为 代入得 故选A。 13. 如图，用手捏住细线，让质量m=2kg的小球在光滑水平桌面上以v=1m/s的速率做匀速圆周运动，其半径r=0.3m．某时刻突然松手，使细线迅速放长0.2m后，又迅速用手捏住细线，保证小球在更大半径的新轨道做匀速圆周运动，已知大半径的圆与小半径的圆为同心圆．求： （1）细线迅速放长0.2m所经历的时间； （2）在大半径新轨道上运动时小球的角速度； （3）在大半径新轨道上运动时，细线对小球的拉力。 【答案】（1）0.4s；（2）1.2rad/s；（3）1.44N 【解析】 【详解】（1）突然松手，小球将沿着小半径的圆轨道相切的方向飞出，如图所示 即沿着图中AB方向做匀速直线运动，直角三解形OAB中，；，则 m 则细线迅速放长0.2m所经历的时间为 （2）依题意，小球刚运动B点时速度大小为，方向沿AB方向，如上图，此时，可将速度分解为沿半径OB方向的和垂直半径OB方向的；由于小球到达B点时又迅速捏住细线，沿OB方向的突然消失，小球将以在大半径上做匀速圆周运动，根据∽，可得 代入数据得 所以 （3）半径增大后，仍有细线拉力提供向心力 14. 如图所示，两条竖直平行光滑轨道间距，虚线上方轨道是绝缘体，虚线下方轨道是电阻不计的导体，且虚线下方的两轨道间存在着垂直于轨道平面向里的匀强磁场。质量、边长的正方形金属框单位长度的电阻，将金属框从边距为处由静止释放，当边刚进入磁场时，金属框的加速度向下且大小为。已知重力加速度，不计空气阻力，整个运动过程中金属框的边和边与轨道接触良好。 （1）求匀强磁场的磁感应强度大小； （2）若金属框的边进入磁场前瞬间，金属框的加速度恰好为零，求金属框进入磁场的过程中金属框内产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 金属框的边进入磁场前过程有 解得 金属框的边进入磁场瞬间，电路中总电阻 再由，， 可得 即有 由牛顿第二定律可得 解得 【小问2详解】 金属框的边进入磁场前瞬间，电路中总电阻 由（1）中同理得 由题意知 解得 在金属框进入磁场的过程中有 解得 15. 如图所示，长的水平传送带以速度沿顺时针匀速转动，传送带右端与固定在竖直面内的光滑圆弧轨道最低点相切，圆弧轨道的半径，上端点与圆心的连线与竖直方向的夹角，过圆弧轨道最低点的竖直虚线右侧同时存在着方向都竖直向下的匀强电场和匀强磁场，电场强度，磁感应强度。质量的带电物块无初速度地放在传送带左端，物块与传送带间的动摩擦因数为，物块运动到传送带右端时与放在圆弧轨道最低点的质量的不带电物块发生弹性正碰，碰撞后物块沿圆弧轨道运动，圆弧轨道不影响物块的运动，物块进入虚线右侧后恰能做圆周运动。物块、均能看成质点，物块在整个过程中电荷不发生转移，重力加速度，，。 （1）求物块的电性和电荷量大小； （2）求物块通过点时对圆弧轨道的压力； （3）物块、均进入虚线右侧后撤去传送带，并在竖直虚线左侧加上垂直于圆弧轨道平面向外的匀强电场，试判断、两物块碰撞后的运动轨迹有无相交的可能？如果有，请求出水平电场的电场强度大小。 【答案】（1）；物块带负电 （2）；方向沿向外 （3）有； 【解析】 【小问1详解】 物块进入虚线右侧后只能在水平面内做匀速圆周运动，电场力与重力等大反向，则有 解得 物块带负电； 【小问2详解】 假设物块在传送带上一直加速，根据动能定理则有 解得 假设成立 ，物块、碰撞过程中，根据动量守恒则有 根据能量守恒则有 联立解得， 此后物块沿圆弧轨道运动到点过程，由动能定理可得 到达点时，根据牛顿第二定律则有 解得 由牛顿第三定律得物块在点对轨道的压力大小为，方向沿向外； 【小问3详解】 如图所示，以圆弧轨道最低点为坐标原点，水平向左为轴正方向，竖直向下为轴正方向，垂直于平面向外为轴正方向 点的坐标分别为， 物块从点射出后做斜抛运动，根据运动学规律则有 所以物块的轨迹方程为 物块在虚线右侧，洛伦兹力提供圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律可得 解得 物块回到虚线时从处以做类平抛运动，在平面内做平抛运动，同上可得物块在平面内的轨迹方程 当时，即 解得， 所以物块、在虚线左侧轨迹有相交可能； 又因为，， 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $