精品解析：2026届辽宁沈阳市某校高三下学期模拟预测物理试卷

冲刺高考 模拟训练（一） 物理试题 时间：75分钟 满分：100分 一、单选题（每题4分 共28分） 1. 康普顿的理论和实验证明光具有粒子性，光子和电子、质子这样的实物粒子一样，也具有动量（光子的动量为，为普朗克常量），光子与晶体中电子的相互作用过程严格地遵守动量守恒定律。如图所示，在真空环境中一光子与一静止的电子发生弹性斜碰，碰后光子的偏转角为，电子沿与光子的入射方向成角飞出。已知入射光子的波长为，则碰后光子的波长为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】光子与一静止的电子发生弹性斜碰，根据动量守恒定律可得， 联立解得碰后光子的波长为 故选A。 2. 如图所示，三棱镜ABC的截面为等腰直角三角形，其底边BC水平，。一束平行于BC边的光线射到AB边上的某点D，光线经底边BC反射后从AC边上F点（图中未画出）射出，不考虑多次反射光线。已知该棱镜的折射率，真空中的光速为c。下列说法正确的是（　　） A. 无论BD等于多少，出射光线一定不平行于入射光线 B. 从BD间不同点入射的光在棱镜中传播时间相同 C. 当时，从AC射出的点距离A点距离为 D. 当时，光在棱镜中运动的时间为 【答案】B 【解析】 【详解】A．光路图如图所示 根据反射定律，有 由几何知识，得 依题意，三棱镜的截面为等腰直角三角形，故，一束平行于边的光线射到边上的某点，可知，根据折射定律，有， 得，由此可知入射光线平行于，出射光线也平行于，则入射光线平行于出射光线，因此无论等于多少，出射光线一定平行于入射光线，A错误； BD．对从点入射的光，根据折射定律，有 得 由光路图可知，光线在三棱镜中运动的光程为 点是点关于的对称点，由几何知识，有，且有 得光程 根据，光线在三棱镜中运动的速度 根据，得光在棱镜中运动的时间，与点的位置无关，因此从间不同点入射的光在棱镜中传播时间是相同的，当时，光在棱镜中运动的时间为，B正确，D错误； C．依题意，知，设从射出的点距C点距离，由几何知识，有， ，其中，且 联立，得，则从AC射出的点距A的距离为，C错误。 故选B。 3. 在核电站中，使用电磁泵来循环冷却剂以维持核反应堆稳定运行。电磁泵的设计示意图如图所示，电磁泵位于垂直纸面向外的匀强磁场（磁感应强度大小为B）中，泵体为长方体（长为L1，宽和高均为L2），上下表面为金属极板。当在泵体的上下表面接电压为U的电源（内阻不计）后，只在两板间的冷却剂中产生自上而下的电流，理想电流表示数为I，通电冷却剂在磁场力的作用下在管道中流动。泵体和冷却剂液面之间的高度差为h，冷却剂的电阻率为ρ，在t时间内抽取冷却剂的质量为m，不计冷却剂在流动中和管壁之间的阻力，工作时泵体内始终充满冷却剂，取重力加速度为g，则（　　） A. 电磁泵对冷却剂的推力大小为BIL2 B. 电磁泵输出的机械功率为 C. 质量为m的冷却剂离开泵体时的势能为 D. 若接在泵体的上下两表面的电压变为2U，则电流表的读数变为2I（未超出量程） 【答案】A 【解析】 【详解】A．电磁泵对冷却剂的推力，故A正确； B．电源提供的电功率 液体电阻 电磁泵输出的机械功率 若t时间内抽取冷却剂的质量为m，根据能量守恒定律，可知这部分冷却剂离开泵时的动能，故B错误； C．由于不知道零势能面的位置，因此质量为m的冷却剂离开泵体时的势能无法计算，故C错误； D．电磁泵输入的电能小部分转化为内能，绝大部分转化为机械能，是非纯电阻电路，部分电路欧姆定律对电磁泵不适用，所以若接在泵体的上下两表面的电压变为2U，则电流表的读数变为2I（未超出量程）的结论不成立，故D错误。 故选A。 4. 如图所示，一个上端封闭、下端装有阀门K的“U”形管，右侧的玻璃管长度大于左侧，且两根玻璃管均具有良好的导热性。两侧的玻璃管内分别封闭了一定质量的理想气体A和B，气体的长度分别为和，已知。假设玻璃管内的温度等于环境温度，下列说法正确的是（ ） A. 若环境温度缓慢升高 ，则封闭气体的长度 B. 若环境温度缓慢升高 ，则封闭气体的长度 C. 打开阀门K缓慢放出少量水银后，则封闭气体的长度 D. 打开阀门K缓慢放出少量水银后，则封闭气体的长度 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由题意可知，理想气体A和B质量不变，左侧A气体的压强大于右侧B气体的压强，两部分气体的体积相同，均为 ，温度均为 。假设缓慢升高相同的温度后，A和B气体的体积不变，该过程为等容变化，对A气体分析，查理定律可知 对B气体分析，查理定律可知 已知 则 所以A气体的压强增加量较大，所以水银的高度差变大，稳定后两部分气体的长度，故AB错误； CD．设两部分气体体积的增加量都为，对A气体分析，由玻意耳定律可知 解得 同理对B气体分析，由玻意耳定律可得 联立作差可得 可得 所以水银的高度差变小，稳定后两部分气体的长度，故C正确，D错误。 故选C。 5. 如图所示，六个点电荷分布在边长为a的水平放置的正六边形 ABCDEF的六个顶点处，在A、D、F处电荷的电荷量为－q，其余各处电荷的电荷量均为+q，光滑的杆固定在正六边形的中心轴上．若让质量为m、带电量为+Q的小环穿在杆上由P点自由释放，静电力常量为，则下列说法正确的是 A. O点电场强度大小为，方向由O指向F B. O点电势高于P点电势 C. 小环从P到O做变加速直线运动 D. 小环从P到O的过程电势能先减小后增大 【答案】A 【解析】 【分析】根据六个点电荷的分布情况，根据矢量叠加原理求解O点的场强和方向；电势是标量，叠加时时是代数和，由此求解OP上各点电势关系，由此判断小环在OP上的运动情况和电势能的变化情况. 【详解】每一个点电荷在中心O处产生的场强均为，根据场强的叠加原理可得，O点电场强度大小为，方向由O指向F，选项A正确；由电势的叠加可知，OP上各点的电势均为零，则O点电势等于P点电势，选项B错误；小环从P到O电势能不变，则小环只受重力作用而做匀加速直线运动，选项C错误；小环从P到O的过程电势能不变，选项D错误；故选A. 【点睛】此题关键是知道场强的叠加原理满足平行四边形法则；而电势的叠加是代数和. 6. 2021年7月22日上午8时我国首次公开了中国空间站核心舱组合体的运动轨道参数。现将其运行轨道简化为如图所示的绕地球O运动的椭圆轨道，地球位于椭圆的一个焦点上，其中A为近地点，B为远地点。假设每隔∆t时间记录一次核心舱的位置，记录点如图所示，已知E为椭圆轨道的中心，C、D、E在同一条直线上且CDAB，AB的距离为2a，CD的距离为2b，椭圆的面积公式为S=，则核心舱从C运动到B所需的最短时间为（　　） A. B. C. D. 12∆t 【答案】B 【解析】 【详解】如图所示，设C点左侧第一个记录点位置为F，C点右侧一个记录点为G，根据开普勒第二定律可知，封闭图形AOF和FOG的面积相等，都等于 根据几何关系可知，封闭图形AOC的面积为 则封闭图形COG的面积为 所以核心舱从C运动到G的时间为 则核心舱从C运动到B所需的最短时间为 故选B。 7. 无风的情况下，在离地面高为H处，将质量为m带电量为+q的球以速度v0水平抛出，空间存在竖直向下的匀强电场。球在空气中运动时所受的阻力大小f=kv，v是球的速度，k是已知的常数，阻力的方向与速度方向相反，并且球在着地前已经竖直向下做匀速运动。已知重力加速度为g，则下列说法中正确的是（　　） A. 球刚抛出时加速大小为 B. 球着地前瞬间的速度大小为 C. 球从抛出到着地过程中克服空气阻力做的功 D. 若其他条件不变，仅改变初速度v0的大小，球在空中运动时间不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球刚抛出时受到的合力大小为 根据牛顿第二定律可得，球刚抛出时的加速度大小为，故A错误； B．球最终竖直向下做匀速直线运动，设此时速度为v，根据平衡条件可得 所以，故B错误； C．设球从抛出到着地过程中克服空气阻力做的功为W，由动能定理得 解得，故C错误； D．在竖直方向上，根据动量定理可得，， 所以 由此可知，若其他条件不变，仅改变初速度v0的大小，球在空中运动时间不变，故D正确。 故选D。 二、多选题（每题6分，共18分，少选漏选3分、多选错选0分） 8. 某均匀介质中两个频率为1Hz的波源S1，S2分别位于x1=-3m，x2=3m处，并先后在t1=0和t2=0.25s从平衡位置开始垂直纸面向外振动，S1与S2的振幅相等，形成简谐波在xOy平面内传播。平面内有两个质点P（0，4m）和质点Q（3m，8m），其中质点P在5.625s时第一次回到平衡位置。下列说法正确的是（　　） A. 质点P在2.5s时起振 B. 两列波的波长为1m C. PQ连线上有2个振动加强点 D. PQ连线上有3个振动减弱点 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．点到两波源的距离均为。设发出的波到达点的时刻为，则发出的波在时到达点。波到达后到波到达前，点的振动相位由增至，位移始终为正，尚未回到平衡位置。两列波的周期均为 第二列波比第一列波晚起振，相位落后。波到达点后，设第一列波在点的相位为、每列波的振幅为，则点的合位移为 波刚到达时，此后第一次合位移为零时，故从到第一次回到平衡位置的时间为 由题意得，由匀速传播得，由波长、频率和波速的关系 整理得 上述结果表明点在时起振，且波长为，故A错误，B正确。 CD．在线段上任取一点，记， 波程差为 由于，，共线，从移到时，的增加量等于移动的距离，而由三角形两边之差小于第三边，的增加量小于移动的距离，所以连续且严格增大。端点处分别有， 第二列波相对第一列波的相位差为 振动加强的条件为，故 其中为整数。在内，对应的波程差为，，加强点共有2个。振动减弱的条件为 故 在内，对应的波程差为，，减弱点共有2个；结合前述加强点计数，故C正确，D错误。 故选BC。 9. 如图所示，间距为d的足够长平行光滑金属导轨竖直放置，导轨上端接有自感系数为L的电感线圈，导轨处于垂直导轨平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。现将一根质量为m的导体棒从导轨上某处紧贴导轨由静止释放，金属棒运动过程始终与导轨垂直且与导轨接触良好，重力加速度为g，不考虑电磁辐射，不计一切电阻。在金属棒运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 导体棒在导轨上做往复运动 B. 导体棒在导轨上做变加速运动，直至匀速下滑 C. 导体棒运动过程中的最大高度将低于初始高度 D. 导体棒中最大电流为 【答案】AD 【解析】 【详解】ABC．电路中只有电感L且无电阻，导体棒切割磁感线的电动势等于自感线圈的自感电动势，即 对等式两边同时乘Δt得BdvΔt=LΔI，对两边求和可得 可得 对导体棒运用牛顿第二定律，重力向下、安培力向上，得F=mg-BId 得 F与相对平衡位置的位移成正比、方向相反，说明导体棒做简谐运动，因此在导轨上做往复运动，不能匀速下滑，导体棒运动过程中的最大高度将等于初始高度，故BC错误，A正确； D．当F=0时，导体棒处在平衡位置，则有 可得 则导体棒位移的最大值为，x取最大值时I最大，代入可得最大电流，故D正确。 故选AD。 10. 在平面直角坐标系xOy中有如图所示的有界匀强磁场区域，磁场上边界是以O′（0，4d）点为圆心，半径为R=5d的一段圆弧，圆弧与x轴交于M（-3d，0）、N（3d，0）两点，磁场下边界是以坐标原点O为圆心，半径为r=3d的一段圆弧。现有一束带负电的粒子沿x轴负方向以速度v0射入该磁场区域。已知磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为，带电粒子质量为m，电荷量大小为q，不计粒子重力。下列说法中正确的是（　　） A. 所有入射粒子都一定过O点 B. 只有正对O′点入射的粒子离开磁场后会过O点 C. 粒子在磁场区域运动的最长时间为 D. 若粒子速度变为2v0，正对O′点入射的粒子离开磁场后一定过O点 【答案】AC 【解析】 【详解】ABC．设粒子从上边界的点入射，轨迹圆心为，首次到达下边界于点。由洛伦兹力提供向心力有 结合题给 解得，粒子带负电，轨迹圆心在点正下方。由于 四边形为平行四边形，所以 关键轨迹及几何关系如图所示。 下边界半径为，所以，又有，​ 满足 故 。粒子在点的速度方向与垂直，且指向点，离开磁场后做匀速直线运动，故所有入射粒子均通过点。设与轴正方向的夹角为，由入射范围可知 在直角三角形中，设，则 所以。粒子从点运动到点所对的圆心角为 该圆心角随增大而增大，正对磁场上边界最高点入射时。故 由匀速圆周运动的弧长关系得，故AC正确，B错误； D．当粒子速度变为时，由前述洛伦兹力方程得轨迹半径 正对点入射时，入射点坐标为，轨迹圆心为，所以 因，轨迹圆与下边界圆相交。设交点为，若粒子从点离开磁场后通过点，则必须为轨迹圆在点的切线，所以。由勾股定理应有 这与矛盾，故D错误。 故选AC。 三、实验题（每空2分 共16分） 11. 某实验小组准备利用表头设计一个多挡位欧姆表，但不知道其内阻。为了精确测量表头内阻，小组首先采用“电桥法”进行测量。实验电路如图所示，分为控制电路和测量电路两部分，所用器材如下： A.待测表头：量程μA，内阻约为 B.灵敏电流计G C.定值电阻 D.粗细均匀的电阻丝AB，总长度 E.滑动变阻器（最大阻值为 F.滑动变阻器（最大阻值为） G.线夹、电源、开关及导线若干。 （1）实验过程中为便于调节，滑动变阻器应选用__________填器材前的字母； （2）闭合开关S前，先将线夹大致固定在电阻丝AB中部，滑片置于a端。调节滑动变阻器滑片使表头示数适当后保持不动。移动线夹直至灵敏电流计G示数为零，测得此时段电阻丝长度。则表头内阻__________保留三位有效数字； （3）将表头改装成具有“”、“”或“”三个挡位的欧姆表，如图乙所示。电源电动势，内阻忽略，为调节范围足够的滑动变阻器，且接线柱3未接电阻。表笔b为__________填“红”或“黑”表笔；当开关S接接线柱3时，对应的倍率为__________（填“”、“”或“”）；短接表笔a、b进行欧姆调零时，应调至__________。 【答案】（1）E （2） （3） ①. 黑 ②. ③. 9667 【解析】 【小问1详解】 待测表头内阻约为，定值电阻，电阻均较大，为便于调节，滑动变阻器应选最大阻值较小的，即选项。 【小问2详解】 粗细均匀的电阻丝AB，总长度，灵敏电流计G示数为零，即电桥平衡时，测得此时段电阻丝长度，有 代入数据解得表头内阻 【小问3详解】 [1]表笔b接内部电源正极，故应为黑表笔。 [2]接线柱3未接电阻，表头和分流电阻构成的电流表量程最小，倍率最大，可知倍率为“”。 [3]短接调零时，满偏电流 由 得 12. 如图所示，光滑水平桌面的右端固定一带弹簧的压力传感器，桌面上轻弹簧两端各放一个金属小球（小球与弹簧不连接），压缩弹簧并锁定。已知两弹簧的劲度系数都为 ，弹簧的弹性势能 ，其中 、 分别为弹簧的劲度系数和形变量。重力加速度大小为 ，按以下步骤进行实验： ①用天平测出小球 和 的质量分别为 、； ②用刻度尺测出桌面离地面的高度 ； ③解除锁定，小球 接触压力传感器前和小球 离开桌面前弹簧已达到自由长度，记录压力传感器的最大示数 ；并测出小球 在水平地面上的落点到桌面左边缘的水平距离 。 根据该同学的实验，回答下列问题： （1）小球 离开桌面的速度大小为 ___________（用题中所给字母表示）。 （2）小球 接触压力传感器前瞬间的速度大小为 ___________（用 表示）。 （3）解除锁定后，若两小球和弹簧组成的系统动量守恒，则应满足的关系式为 ___________（用题中所给字母表示）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【详解】（1） 小球离开桌面后做平抛运动，由于下落高度相同，则下落时间相等，根据平抛运动的规律有 联立可得 。 （2） 压力传感器示数最大时，弹簧的弹性势能 动能转化为弹性势能，即 小球B接触压力传感器前速度大小 （3） 若动量守恒，则必有 即 。 四、解答题（13题10分 14题12分 15题16分） 13. 如图甲所示，质量为m的物块A与竖直放置的轻弹簧上端连接，弹簧下端固定在地面上。t=0时，物块A处于静止状态，物块B从A正上方一定高度处自由落下，与A发生碰撞后一起向下运动（碰撞时间极短，且未粘连），到达最低点后又向上运动。已知B运动的v-t图像如图乙所示，其中0~t1的图线为直线，重力加速度为g，弹簧的弹性势能表达式为（其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），不计空气阻力。 （1）如果v-t图像中v为已知量，t1、t2为未知量，求弹簧的劲度系数； （2）物块A、B运动过程是否会分离?如果A、B会分离，则分离瞬间物块的速度大小为多少? 【答案】（1） （2）物块、不会分离 【解析】 【小问1详解】 由图像可知，碰撞前物块的速度大小为，碰撞后两物块的共同速度大小为。设物块的质量为，取竖直向下为正方向，碰撞时间极短，重力和弹簧弹力的冲量均可忽略，由动量守恒定律得 解得，设碰撞前弹簧的压缩量为，物块静止，由平衡条件得 设两物块共同速度达到最大值时弹簧的压缩量为，此时图像的斜率为零，两物块的加速度为零。对两物块组成的整体，由牛顿第二定律得 结合 得，从碰撞结束到共同速度达到最大值，物块、物块、弹簧和地球组成的系统机械能守恒。两物块向下运动的距离为，由系统机械能守恒得 代入及 整理得 由 解得 【小问2详解】 共同运动时，设弹簧的压缩量为，物块对物块的支持力大小为，仍取竖直向下为正方向。分别对物块和两物块组成的整体应用牛顿第二定律，得， 联立解得 由于两物块未粘连，只有时才可能分离，因此只有弹簧恢复原长，即时，两物块才可能分离。假设两物块能保持接触运动到弹簧原长，设此时共同速度大小为。从碰撞结束到弹簧恢复原长，系统机械能守恒，两物块上升的高度为，由系统机械能守恒得 代入及 整理得 上式无实数解，说明两物块在保持接触时不能到达弹簧原长，实际运动中始终有，故，物块、物块不会分离。 14. 现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的运动，如图所示，真空中存在多组紧密相邻的匀强电场和匀强磁场，已知电场和磁场的宽度均为d，长度足够长，电场强度大小为E，方向水平向右，磁场的磁感应强度大小为，垂直纸面向里，电场、磁场的边界互相平行且与电场方向垂直。一个质量为m，电荷量为q的带正电的粒子在电场左侧边界某处由静止释放，不计粒子的重力及运动时的电磁辐射。求： （1）粒子在第1组磁场中运动的时间； （2）粒子最多能进入第几组磁场。 【答案】（1） （2）4 【解析】 【小问1详解】 设粒子刚进入第1组磁场时的速度，根据动能定理可得 解得 进入磁场后做圆周运动，洛伦兹力提供向心力 联立解得粒子在第1组磁场中运动的半径为 根据几何关系可知，转过圆心角 解得 粒子运动周期 运动时间 【小问2详解】 设粒子在第n层磁场中运动的速度为，轨迹半径为，则有， 解得 粒子进入第n层磁场时，速度的方向与水平方向的夹角为，从第n层磁场右侧边界穿出时速度方向与水平方向的夹角为，粒子在电场中运动时，垂直于电场线方向的速度分量不变，有， 联立可得 则可知、、、…为一组等差数列，公差为d，可得当n=1时，由图可知 则 则可得 若粒子恰好不能从第n层磁场右侧边界穿出，则有 解得 15. 是位于光滑水平面的直角坐标系，一侧有大小为B的匀强磁场，方向如图所示，在一侧有边长分别为和的刚性矩形线框位于桌面上，其长边与y轴平行，电阻为R，线框质量为m．现让线框沿x方向以初速进入磁场区域，当线框全部进入磁场时恰好静止．求： （1）初速度的的值； （2）如果右侧磁场不是匀强的，而是满足（k为某个固定的正常数），当线框全部进入磁场时恰好静止，求的值； （3）如果刚性矩形线框为超导线框，质量为m，自感为L，磁场大小为B的匀强磁场．现让超导线框沿x方向以初速进入匀强磁场区域，当线框全部进入磁场时恰好静止．（假定线框始终保持超导状态）求． 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）动量定理： 又 所以 （2）安培力 时间安培力的冲量为 积分： 即 解得 （3）设超导线进入的深度为，速度为v，切割产生的电动势为 它引起感应电流，而感应电流的变化又引起自感电动势 超导状态下，故无论多大的电流，其总电动势总要恒为零（即磁通量不变），这就要求 整理可得 解得 考虑到初态时，，得． 所以 此时安培力为 这是一个类弹性力，说明线框将做简谐运动，等效劲度系数为 刚进入时，所以该位置就是平衡位置． 由广义能量守恒 得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 冲刺高考 模拟训练（一） 物理试题 时间：75分钟 满分：100分 一、单选题（每题4分 共28分） 1. 康普顿的理论和实验证明光具有粒子性，光子和电子、质子这样的实物粒子一样，也具有动量（光子的动量为，为普朗克常量），光子与晶体中电子的相互作用过程严格地遵守动量守恒定律。如图所示，在真空环境中一光子与一静止的电子发生弹性斜碰，碰后光子的偏转角为，电子沿与光子的入射方向成角飞出。已知入射光子的波长为，则碰后光子的波长为（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，三棱镜ABC的截面为等腰直角三角形，其底边BC水平，。一束平行于BC边的光线射到AB边上的某点D，光线经底边BC反射后从AC边上F点（图中未画出）射出，不考虑多次反射光线。已知该棱镜的折射率，真空中的光速为c。下列说法正确的是（　　） A. 无论BD等于多少，出射光线一定不平行于入射光线 B. 从BD间不同点入射的光在棱镜中传播时间相同 C. 当时，从AC射出的点距离A点距离为 D. 当时，光在棱镜中运动的时间为 3. 在核电站中，使用电磁泵来循环冷却剂以维持核反应堆稳定运行。电磁泵的设计示意图如图所示，电磁泵位于垂直纸面向外的匀强磁场（磁感应强度大小为B）中，泵体为长方体（长为L1，宽和高均为L2），上下表面为金属极板。当在泵体的上下表面接电压为U的电源（内阻不计）后，只在两板间的冷却剂中产生自上而下的电流，理想电流表示数为I，通电冷却剂在磁场力的作用下在管道中流动。泵体和冷却剂液面之间的高度差为h，冷却剂的电阻率为ρ，在t时间内抽取冷却剂的质量为m，不计冷却剂在流动中和管壁之间的阻力，工作时泵体内始终充满冷却剂，取重力加速度为g，则（　　） A. 电磁泵对冷却剂的推力大小为BIL2 B. 电磁泵输出的机械功率为 C. 质量为m的冷却剂离开泵体时的势能为 D. 若接在泵体的上下两表面的电压变为2U，则电流表的读数变为2I（未超出量程） 4. 如图所示，一个上端封闭、下端装有阀门K的“U”形管，右侧的玻璃管长度大于左侧，且两根玻璃管均具有良好的导热性。两侧的玻璃管内分别封闭了一定质量的理想气体A和B，气体的长度分别为和，已知。假设玻璃管内的温度等于环境温度，下列说法正确的是（ ） A. 若环境温度缓慢升高 ，则封闭气体的长度 B. 若环境温度缓慢升高 ，则封闭气体的长度 C. 打开阀门K缓慢放出少量水银后，则封闭气体的长度 D. 打开阀门K缓慢放出少量水银后，则封闭气体的长度 5. 如图所示，六个点电荷分布在边长为a的水平放置的正六边形 ABCDEF的六个顶点处，在A、D、F处电荷的电荷量为－q，其余各处电荷的电荷量均为+q，光滑的杆固定在正六边形的中心轴上．若让质量为m、带电量为+Q的小环穿在杆上由P点自由释放，静电力常量为，则下列说法正确的是 A. O点电场强度大小为，方向由O指向F B. O点电势高于P点电势 C. 小环从P到O做变加速直线运动 D. 小环从P到O的过程电势能先减小后增大 6. 2021年7月22日上午8时我国首次公开了中国空间站核心舱组合体的运动轨道参数。现将其运行轨道简化为如图所示的绕地球O运动的椭圆轨道，地球位于椭圆的一个焦点上，其中A为近地点，B为远地点。假设每隔∆t时间记录一次核心舱的位置，记录点如图所示，已知E为椭圆轨道的中心，C、D、E在同一条直线上且CDAB，AB的距离为2a，CD的距离为2b，椭圆的面积公式为S=，则核心舱从C运动到B所需的最短时间为（　　） A. B. C. D. 12∆t 7. 无风的情况下，在离地面高为H处，将质量为m带电量为+q的球以速度v0水平抛出，空间存在竖直向下的匀强电场。球在空气中运动时所受的阻力大小f=kv，v是球的速度，k是已知的常数，阻力的方向与速度方向相反，并且球在着地前已经竖直向下做匀速运动。已知重力加速度为g，则下列说法中正确的是（　　） A. 球刚抛出时加速大小为 B. 球着地前瞬间的速度大小为 C. 球从抛出到着地过程中克服空气阻力做的功 D. 若其他条件不变，仅改变初速度v0的大小，球在空中运动时间不变 二、多选题（每题6分，共18分，少选漏选3分、多选错选0分） 8. 某均匀介质中两个频率为1Hz的波源S1，S2分别位于x1=-3m，x2=3m处，并先后在t1=0和t2=0.25s从平衡位置开始垂直纸面向外振动，S1与S2的振幅相等，形成简谐波在xOy平面内传播。平面内有两个质点P（0，4m）和质点Q（3m，8m），其中质点P在5.625s时第一次回到平衡位置。下列说法正确的是（　　） A. 质点P在2.5s时起振 B. 两列波的波长为1m C. PQ连线上有2个振动加强点 D. PQ连线上有3个振动减弱点 9. 如图所示，间距为d的足够长平行光滑金属导轨竖直放置，导轨上端接有自感系数为L的电感线圈，导轨处于垂直导轨平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。现将一根质量为m的导体棒从导轨上某处紧贴导轨由静止释放，金属棒运动过程始终与导轨垂直且与导轨接触良好，重力加速度为g，不考虑电磁辐射，不计一切电阻。在金属棒运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 导体棒在导轨上做往复运动 B. 导体棒在导轨上做变加速运动，直至匀速下滑 C. 导体棒运动过程中的最大高度将低于初始高度 D. 导体棒中最大电流为 10. 在平面直角坐标系xOy中有如图所示的有界匀强磁场区域，磁场上边界是以O′（0，4d）点为圆心，半径为R=5d的一段圆弧，圆弧与x轴交于M（-3d，0）、N（3d，0）两点，磁场下边界是以坐标原点O为圆心，半径为r=3d的一段圆弧。现有一束带负电的粒子沿x轴负方向以速度v0射入该磁场区域。已知磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为，带电粒子质量为m，电荷量大小为q，不计粒子重力。下列说法中正确的是（　　） A. 所有入射粒子都一定过O点 B. 只有正对O′点入射的粒子离开磁场后会过O点 C. 粒子在磁场区域运动的最长时间为 D. 若粒子速度变为2v0，正对O′点入射的粒子离开磁场后一定过O点 三、实验题（每空2分 共16分） 11. 某实验小组准备利用表头设计一个多挡位欧姆表，但不知道其内阻。为了精确测量表头内阻，小组首先采用“电桥法”进行测量。实验电路如图所示，分为控制电路和测量电路两部分，所用器材如下： A.待测表头：量程μA，内阻约为 B.灵敏电流计G C.定值电阻 D.粗细均匀的电阻丝AB，总长度 E.滑动变阻器（最大阻值为 F.滑动变阻器（最大阻值为） G.线夹、电源、开关及导线若干。 （1）实验过程中为便于调节，滑动变阻器应选用__________填器材前的字母； （2）闭合开关S前，先将线夹大致固定在电阻丝AB中部，滑片置于a端。调节滑动变阻器滑片使表头示数适当后保持不动。移动线夹直至灵敏电流计G示数为零，测得此时段电阻丝长度。则表头内阻__________保留三位有效数字； （3）将表头改装成具有“”、“”或“”三个挡位的欧姆表，如图乙所示。电源电动势，内阻忽略，为调节范围足够的滑动变阻器，且接线柱3未接电阻。表笔b为__________填“红”或“黑”表笔；当开关S接接线柱3时，对应的倍率为__________（填“”、“”或“”）；短接表笔a、b进行欧姆调零时，应调至__________。 12. 如图所示，光滑水平桌面的右端固定一带弹簧的压力传感器，桌面上轻弹簧两端各放一个金属小球（小球与弹簧不连接），压缩弹簧并锁定。已知两弹簧的劲度系数都为 ，弹簧的弹性势能 ，其中 、 分别为弹簧的劲度系数和形变量。重力加速度大小为 ，按以下步骤进行实验： ①用天平测出小球 和 的质量分别为 、； ②用刻度尺测出桌面离地面的高度 ； ③解除锁定，小球 接触压力传感器前和小球 离开桌面前弹簧已达到自由长度，记录压力传感器的最大示数 ；并测出小球 在水平地面上的落点到桌面左边缘的水平距离 。 根据该同学的实验，回答下列问题： （1）小球 离开桌面的速度大小为 ___________（用题中所给字母表示）。 （2）小球 接触压力传感器前瞬间的速度大小为 ___________（用 表示）。 （3）解除锁定后，若两小球和弹簧组成的系统动量守恒，则应满足的关系式为 ___________（用题中所给字母表示）。 四、解答题（13题10分 14题12分 15题16分） 13. 如图甲所示，质量为m的物块A与竖直放置的轻弹簧上端连接，弹簧下端固定在地面上。t=0时，物块A处于静止状态，物块B从A正上方一定高度处自由落下，与A发生碰撞后一起向下运动（碰撞时间极短，且未粘连），到达最低点后又向上运动。已知B运动的v-t图像如图乙所示，其中0~t1的图线为直线，重力加速度为g，弹簧的弹性势能表达式为（其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），不计空气阻力。 （1）如果v-t图像中v为已知量，t1、t2为未知量，求弹簧的劲度系数； （2）物块A、B运动过程是否会分离?如果A、B会分离，则分离瞬间物块的速度大小为多少? 14. 现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的运动，如图所示，真空中存在多组紧密相邻的匀强电场和匀强磁场，已知电场和磁场的宽度均为d，长度足够长，电场强度大小为E，方向水平向右，磁场的磁感应强度大小为，垂直纸面向里，电场、磁场的边界互相平行且与电场方向垂直。一个质量为m，电荷量为q的带正电的粒子在电场左侧边界某处由静止释放，不计粒子的重力及运动时的电磁辐射。求： （1）粒子在第1组磁场中运动的时间； （2）粒子最多能进入第几组磁场。 15. 是位于光滑水平面的直角坐标系，一侧有大小为B的匀强磁场，方向如图所示，在一侧有边长分别为和的刚性矩形线框位于桌面上，其长边与y轴平行，电阻为R，线框质量为m．现让线框沿x方向以初速进入磁场区域，当线框全部进入磁场时恰好静止．求： （1）初速度的的值； （2）如果右侧磁场不是匀强的，而是满足（k为某个固定的正常数），当线框全部进入磁场时恰好静止，求的值； （3）如果刚性矩形线框为超导线框，质量为m，自感为L，磁场大小为B的匀强磁场．现让超导线框沿x方向以初速进入匀强磁场区域，当线框全部进入磁场时恰好静止．（假定线框始终保持超导状态）求． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $