精品解析：湖南岳阳市第一中学2026-2027学年高三上学期入学考试物理试题

岳阳市一中2027届高三年级暑假自主学习情况反馈 物理试卷 时量：75分钟 分值：100 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 2026年1月2日，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所科研团队宣布，我国重大科学工程有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置实验证实托卡马克密度自由区的存在。“人造太阳”主要是将氢的同位素氘或氚的核聚变反应释放的能量用来发电，有一种核反应的方程为。已知氘核的质量为，比结合能为E，中子的质量为，反应中释放的核能为，光速为c，下列说法正确的是（　　 ） A. 该反应属于原子核的人工转变 B. X的比结合能为 C. X的质量为 D. 反应产物X为 2. 如图是某次网球的飞行轨迹，图中A、B为轨迹上等高的两点，P为最高点。若空气阻力大小与瞬时速度大小成正比，则该网球（　　） A. 在空中的运动为匀变速曲线运动 B. 经过P点的加速度等于重力加速度 C. 经过A、B两点的速度大小相等 D. 在段的飞行时间小于在段的飞行时间 3. 将折射率为的半圆柱形透明材料中间部分替换为折射率为的新型透明材料。有一束光平行于底面由点射入、点射出，其中也平行于底面。已知、为半圆弧的六等分点，、为半圆弧的四等分点，，，。则下列说法正确的是（ ） A. B. C. D. 4. 深圳高级中学趣味运动会上有一种“夹球”游戏，甲、乙两名同学夹皮球完成各种动作。其过程可以简化为如图所示，假设两名同学对皮球的压力均在同一竖直面内，不计摩擦。现甲同学静止保持身体站直（竖直），乙同学背部倾斜且其与竖直方向的夹角缓慢增大，而皮球始终保持静止，在此过程中（　　） A. 甲对皮球的压力大于乙对皮球的压力 B. 乙对皮球的压力减小 C. 甲、乙对皮球的合力增大 D. 甲对皮球的压力增大 5. 某实验室使用的低压供电装置原理如图所示，其核心部分是一个理想变压器。原线圈输入电压有效值的正弦交流电。该变压器有两组独立的副线圈，副线圈1的匝数。已知接在副线圈1、2两端的电阻，消耗的电功率为20 W，测得此时流过副线圈2的电流。以下说法正确的是（　　） A. 原线圈的匝数为50 B. 副线圈2的匝数为20 C. 此时流过原线圈的电流为3.4 A D. 副线圈2两端的电压为20 V 6. 2026年5月全国艺术体操锦标赛中，15岁小将王淇首夺成年个人全能金牌，王淇进行带操比赛时彩带的运动可简化为一列沿轴方向传播的简谐横波，图甲是时的波形图，为该波传播方向上的质点，其振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A. 波沿轴负方向传播 B. 时原点处的质点与质点位移相同 C. 质点的平衡位置坐标为 D. 原点处质点的振动方程为 7. 如图，在水平面上固定一劲度系数为k的轻弹簧，物块A、B叠放在弹簧上端，轻绳的一端连接物块B，另一端绕过定滑轮后连接物块C，物块A、B、C的质量分别为m、2m和3m，初始时用手托住物块C，使定滑轮两侧的轻绳恰好处于伸直状态但无弹力，物块A、B处于静止状态。现突然放开托住物块C的手，轻弹簧和滑轮两侧的轻绳始终处于竖直方向，重力加速度为g，则从开始放手到物块A、B刚好分离时，物块C下降的距离为（ ） A. B. C. D. 二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，下列关于生活中圆周运动的实例分析，说法正确的是（ ） A. 图1汽车通过凹形桥的最低点时，汽车对桥的压力大于自身重力 B. 图2杂技演员表演“水流星”，过最高点时水对水桶的压力不可能为零 C. 图3铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯 D. 图4脱水桶脱水时，转速变大，但衣服受到的摩擦力大小不变 9. 某实验小组设计了一个装置，左边由1块金属板和5个中间开有小孔的金属筒组成，彼此间存在很窄的狭缝，右侧有一个接收屏，距离右侧出口上方a处固定一个电荷量为的点电荷。现让带电量，质量的粒子从紧挨金属板右侧虚线处静止释放，同时接通如图所示交流电，且初始时奇数筒电势高。粒子在每个狭缝中都能一直加速，最后从右侧射出后，最终打在接收屏上。已知点电荷周围电势为，不计点电荷对左侧区域的影响，忽略粒子的重力，则（ ） A. 粒子在接收屏左侧区域，一直做加速运动 B. 各筒长可能满足 C. 粒子在接收屏右侧区域飞行的时间为 D. 接收屏接收粒子位置在出口上方处 10. 如图，水平绝缘桌面上固定有光滑金属导轨，其中和的延长线交于的角平分线上点，M、N点在的延长线上，为的中点，，，，。导轨所在区域存在磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场。质量为的导体棒在水平拉力作用下，从点以速度向右匀速运动到点，此时撤去拉力，运动到点时速度为。已知导体棒单位长度电阻为，导体棒在运动过程中始终垂直于且与导轨接触良好，导轨电阻不计。则导体棒（ ） A. 从到的过程中，电流为 B. 从到的过程中，通过导体棒的电荷量为 C. 速度满足关系式 D. 从到的过程中，产生的焦耳热为 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 某同学利用粗细均匀的细杆做成一个矩形框，并结合光电门的多组计时功能，设计了一个测量当地重力加速度g的实验。 （1）实验步骤如下： ①用螺旋测微器测出细杆的直径d如图甲所示，则________mm； ②用刻度尺测出矩形框的长度为L； ③如图乙所示，将光电门固定在铁架台上并伸出桌面，将矩形框竖直放在光电门正上方，其中短杆1、2保持水平； ④静止释放矩形框，短杆1、2经过光电门时，分别得到挡光时间、； （2）求得当地重力加速度________（用d，L，，表示）； （3）如图丙所示，若释放的时候矩形框短杆部分未水平放置，与水平方向成一小角度，则g的测量值________真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。 12. 叠层电池具有体积小输出电压高的特点，某实验小组欲测量一块叠层电池的电动势和内阻，所用器材如下: 待测叠层电池（电动势约为9 V，内阻约为十几欧） ； 电流表（量程为1 mA，内阻RA=30 Ω）； 电阻箱（最大电阻值Rm= 9999.9 Ω）； 定值电阻R0（R0约为几十欧）； 开关S一个、单刀双掷开关K一个、导线若干。 （1）如图所示是甲同学设计的测量定值电阻阻值的电路图，按图连接好器材后，先将电阻箱的阻值调到______ （ 填“最大阻值"或“零”） ，将K接到1端，闭合S，记下电流表的读数I1，再将K接到2端，调节电阻箱，使电流表的读数仍为I1，记下电阻箱此时的阻值为9949.9 Ω，则定值电阻的阻值R0=_______ Ω。 （2）如图所示是乙、丙两位同学设计的测量电源电动势和内阻的实验电路图，其中______（填“乙”或“丙”）同学的实验电路更加合理。 （3）按（2）中所选的电路图连接器材，进行实验，根据测量的数据做出图线如图丁所示，图线的斜率为k，截距为b，则电源的电动势E=______，内阻r=_____（用k、R0、RA和b表示）。 13. 如图，一竖直放置的导热汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻杆连接。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为、，，面积分别为、，，轻杆长为。初始时系统处于平衡状态，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，环境温度为。已知活塞外大气压强为，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计轻杆的体积。（重力加速度取） （1）求活塞间气体的压强； （2）若向活塞Ⅰ上方缓慢倒沙，求活塞Ⅰ刚运动到汽缸连接处时，倒入沙子的总质量； 14. 如图所示，光滑水平面上有一质量M＝1.98kg的小车，B点右侧为水平轨道，其中BC段粗糙，CD段光滑。B点的左侧为一半径R＝1.3m的光滑四分之一圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在B点相切，车的最右端D点固定一轻质弹簧，弹簧处于自然长度时左端恰好位于小车的C点，B与C之间距离L＝0.7m。一质量m＝1kg的小物块（可视为质点），置于小车的B点，开始时小车与小物块均处于静止状态。一质量m0＝20g的子弹以速度v0＝600m/s向右击中小车并停留在车中，假设子弹击中小车的过程时间极短，已知小物块与BC间的动摩擦因数μ＝0.5，取g=10m/s2。求： （1）小物块沿圆弧轨道上升的最大高度； （2）小物块第一次返回到B点时速度的大小； （3）弹簧弹性势能的最大值。 15. 在xOy坐标系中，第二象限有一粒子发生器，其右侧放置速度选择器，速度选择器中电场强度大小为E，方向沿y轴负方向，匀强磁场方向垂直xOy面向里；y=－x(x ≤ 0)与y轴正半轴所围区域I中充满垂直xOy面向外的匀强磁场；x轴下方为区域II、第一象限为区域III，两区域均充满方向垂直xOy面向里的匀强磁场，磁感应强度大小分别为5B和12B。质量为m，电荷量为q的粒子a经速度选择器后以速率v从点(－h，h)沿x轴正方向进入区域I，一段时间后恰好从原点O沿y轴负方向进入区域II。不计粒子重力及粒子间相互作用。 （1）求速度选择器中磁感应强度大小B0和区域I中磁感应强度大小B1； （2）求粒子a从O点运动到P点的时间t； （3）当粒子a从点离开区域II进入区域III时，和a电荷量相同的粒子b恰好从O点以速率v沿y轴负方向进入区域II，若粒子a、b在x轴相遇且相遇时速度都沿y轴正方向，求粒子b的质量M及第一次相遇时的x轴坐标x1。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 岳阳市一中2027届高三年级暑假自主学习情况反馈 物理试卷 时量：75分钟 分值：100 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 2026年1月2日，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所科研团队宣布，我国重大科学工程有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置实验证实托卡马克密度自由区的存在。“人造太阳”主要是将氢的同位素氘或氚的核聚变反应释放的能量用来发电，有一种核反应的方程为。已知氘核的质量为，比结合能为E，中子的质量为，反应中释放的核能为，光速为c，下列说法正确的是（　　 ） A. 该反应属于原子核的人工转变 B. X的比结合能为 C. X的质量为 D. 反应产物X为 【答案】B 【解析】 【详解】D．根据电荷数守恒，左侧总电荷数为，右侧中子电荷数为0，则X的电荷数为2；根据质量数守恒，左侧总质量数为，右侧中子质量数为1，则X的质量数为，则X为，故D错误； A．该反应是轻核氘核结合成质量较大的核并释放能量的过程，属于核聚变反应，而非人工转变，故A错误； B．反应前两个氘核的总结合能为 每个氘核有2个核子，比结合能为。反应后有3个核子，设其比结合能为，则总结合能为，释放的核能等于反应后总结合能与反应前总结合能之差，即 解得，故B正确； C．左侧总质量为，右侧总质量为，根据质能方程 可得质量亏损 联立得X的质量为，故C错误。 故选B。 2. 如图是某次网球的飞行轨迹，图中A、B为轨迹上等高的两点，P为最高点。若空气阻力大小与瞬时速度大小成正比，则该网球（　　） A. 在空中的运动为匀变速曲线运动 B. 经过P点的加速度等于重力加速度 C. 经过A、B两点的速度大小相等 D. 在段的飞行时间小于在段的飞行时间 【答案】D 【解析】 【详解】AC．羽毛球在运动过程中受到自身重力和空气阻力作用，其合力是变化的，做变加速曲线运动，且空气阻力做负功，羽毛球的机械能减小，由于A、B为同一轨迹上等高的两点，则羽毛球在A点的速度大于在B点的速度。故AC错误； B．经过P点时羽毛球受重力与空气阻力的作用，加速度不等于重力加速度。故B错误； D．由于存在空气阻力与运动方向相反，AP段羽毛球处于上升阶段，可知羽毛球竖直向下的加速度大于重力加速度，而PB段羽毛球处于下降阶段，羽毛球竖直向下的加速度小于重力加速度，由于上升与下降阶段，竖直方向的位移大小相等，由 可知AP段的飞行时间小于PB段的飞行时间。故D正确。 故选D。 3. 将折射率为的半圆柱形透明材料中间部分替换为折射率为的新型透明材料。有一束光平行于底面由点射入、点射出，其中也平行于底面。已知、为半圆弧的六等分点，、为半圆弧的四等分点，，，。则下列说法正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由题意，、为半圆弧的六等分点，、为四等分点。半圆圆心角为，则每等份角度分别为：六等分：，故 四等分：，故 由此可得 光线在点发生折射：入射光线平行于底面，法线为半径。由几何关系（内错角相等），入射角。折射光线沿传播。 在中，已知，且点位于上（由图示及点条件可知），故 因为，为等腰三角形，所以 折射角即为折射光线与法线的夹角，故 根据折射定律（空气折射率近似为1） 代入和 得，故AB错误。 CD．光线在点从介质射入介质。界面为，法线垂直于。与水平底面的夹角为，故法线与水平方向的夹角为（指向右上方）。入射光线的方向：在点，法线指向右下方（与水平夹角）。入射光线水平向右。折射光线偏向法线，折射角为。故与水平方向的夹角为（指向右下方）。入射角为入射光线与法线的夹角：（注意方向，法线右上，光线右下，夹角为）。 折射光线平行于底面，即水平向右。 折射角为折射光线与法线的夹角： 根据题目给出的折射公式 得，故C错误，D正确。 故选D。 4. 深圳高级中学趣味运动会上有一种“夹球”游戏，甲、乙两名同学夹皮球完成各种动作。其过程可以简化为如图所示，假设两名同学对皮球的压力均在同一竖直面内，不计摩擦。现甲同学静止保持身体站直（竖直），乙同学背部倾斜且其与竖直方向的夹角缓慢增大，而皮球始终保持静止，在此过程中（　　） A. 甲对皮球的压力大于乙对皮球的压力 B. 乙对皮球的压力减小 C. 甲、乙对皮球的合力增大 D. 甲对皮球的压力增大 【答案】B 【解析】 【详解】C．夹角缓慢增大的过程，皮球处于动态平衡，根据平衡条件可得，甲、乙对皮球的合力始终等于皮球的重力，保持不变，C错误； ABD．以皮球为对象，受力分析如图所示 根据平衡条件可得， 可得 可知甲对皮球的压力小于乙对皮球的压力；夹角缓慢增大，则甲对皮球的压力减小，乙对皮球的压力减小，AD错误，B正确。 故选B。 5. 某实验室使用的低压供电装置原理如图所示，其核心部分是一个理想变压器。原线圈输入电压有效值的正弦交流电。该变压器有两组独立的副线圈，副线圈1的匝数。已知接在副线圈1、2两端的电阻，消耗的电功率为20 W，测得此时流过副线圈2的电流。以下说法正确的是（　　） A. 原线圈的匝数为50 B. 副线圈2的匝数为20 C. 此时流过原线圈的电流为3.4 A D. 副线圈2两端的电压为20 V 【答案】C 【解析】 【详解】A．因消耗的电功率为20 W，即 解得 又 解得原线圈的匝数为，故A错误； BD．对由欧姆定律 又 解得副线圈2的匝数为，故BD错误； C．由输入功率等于输出功率 解得，故C正确。 故选C。 6. 2026年5月全国艺术体操锦标赛中，15岁小将王淇首夺成年个人全能金牌，王淇进行带操比赛时彩带的运动可简化为一列沿轴方向传播的简谐横波，图甲是时的波形图，为该波传播方向上的质点，其振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A. 波沿轴负方向传播 B. 时原点处的质点与质点位移相同 C. 质点的平衡位置坐标为 D. 原点处质点的振动方程为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图乙可知，时质点沿轴正方向振动，结合图甲由同侧法可知，波沿轴正方向传播，故A错误； B．由图乙可知，周期为，时，原点处的质点从平衡位置向下振动，即，偏离平衡位置位移为，时，质点P向上振动，再经到达平衡位置，则时偏离平衡位置位移，故B正确； C．P点经过回到平衡位置，说明平衡位置处质点的振动传到P，则质点的平衡位置坐标 由图甲可知波长，根据 解得，故C错误； D．设原点处质点的振动方程为 如图甲知时，原点处质点偏离平衡位置位移，且运动方向向下，根据圆频率 可得 故原点处质点的振动方程为，故D错误。 故选B。 7. 如图，在水平面上固定一劲度系数为k的轻弹簧，物块A、B叠放在弹簧上端，轻绳的一端连接物块B，另一端绕过定滑轮后连接物块C，物块A、B、C的质量分别为m、2m和3m，初始时用手托住物块C，使定滑轮两侧的轻绳恰好处于伸直状态但无弹力，物块A、B处于静止状态。现突然放开托住物块C的手，轻弹簧和滑轮两侧的轻绳始终处于竖直方向，重力加速度为g，则从开始放手到物块A、B刚好分离时，物块C下降的距离为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】初始时，A、B处于静止状态，对A、B整体受力分析，弹簧弹力等于A、B的总重力，即 根据胡克定律，此时弹簧的压缩量 当A、B刚好分离时，A、B之间的相互作用力为零，且两者的加速度相同。设此时系统的加速度大小为，绳子拉力为。对物块C，由牛顿第二定律得 对物块B，由牛顿第二定律得 联立解得 此时对物块A受力分析，受重力和弹簧弹力，由牛顿第二定律得 解得此时弹簧弹力 此时弹簧仍处于压缩状态，压缩量 从开始放手到A、B刚好分离的过程中，物块C下降的距离等于物块B上升的距离，也等于弹簧长度的变化量，即 故选C。 二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，下列关于生活中圆周运动的实例分析，说法正确的是（ ） A. 图1汽车通过凹形桥的最低点时，汽车对桥的压力大于自身重力 B. 图2杂技演员表演“水流星”，过最高点时水对水桶的压力不可能为零 C. 图3铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯 D. 图4脱水桶脱水时，转速变大，但衣服受到的摩擦力大小不变 【答案】AD 【解析】 【详解】A．汽车通过凹形桥最低点时，做圆周运动的向心力向上（指向圆心），根据牛顿第二定律 整理得支持力。 根据牛顿第三定律，汽车对桥的压力等于桥对汽车的支持力，因此压力大于汽车的重力，A正确； B． “水流星”过最高点时，向心力向下（指向圆心），满足 当速度时，水桶对水的弹力，根据牛顿第三定律，水对水桶的压力也为零，B错误； C． 铁路转弯处外轨高于内轨，设计目的是：当火车以规定速度行驶时，重力和支持力的合力恰好提供转弯的向心力，避免轮缘挤压外轨，减小轮缘和轨道的磨损，C错误； D．脱水桶脱水时，衣服在竖直方向受力平衡，摩擦力始终等于衣服的重力，与转速无关。 转速变大时，只是筒壁对衣服的弹力（提供向心力）增大，摩擦力大小不变，D正确。 故选 AD。 9. 某实验小组设计了一个装置，左边由1块金属板和5个中间开有小孔的金属筒组成，彼此间存在很窄的狭缝，右侧有一个接收屏，距离右侧出口上方a处固定一个电荷量为的点电荷。现让带电量，质量的粒子从紧挨金属板右侧虚线处静止释放，同时接通如图所示交流电，且初始时奇数筒电势高。粒子在每个狭缝中都能一直加速，最后从右侧射出后，最终打在接收屏上。已知点电荷周围电势为，不计点电荷对左侧区域的影响，忽略粒子的重力，则（ ） A. 粒子在接收屏左侧区域，一直做加速运动 B. 各筒长可能满足 C. 粒子在接收屏右侧区域飞行的时间为 D. 接收屏接收粒子位置在出口上方处 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由于静电屏蔽，所以金属筒内部场强为0，则粒子在金属筒内做匀速直线运动，故A错误； B．若在每个筒内飞行时间均为，则可以满足每次在狭缝中均为加速。由动能定理可得 解得 由于粒子在金属筒内做匀速直线运动，所以金属筒的长度满足 可知各筒长可能满足，故B正确； D．从5号筒飞出后动能为 解得 电势能为 设粒子飞至接收屏时离Q的距离为b，根据能量守恒可得 类比天体运动特点还应存在 联立可得 则接收粒子位置应为出口上方处，故D正确； C．类比天体运动，飞行周期应与半径为的圆周运动周期一致。则有 解得 则粒子在接收屏右侧区域飞行的时间为，故C错误。 故选BD。 10. 如图，水平绝缘桌面上固定有光滑金属导轨，其中和的延长线交于的角平分线上点，M、N点在的延长线上，为的中点，，，，。导轨所在区域存在磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场。质量为的导体棒在水平拉力作用下，从点以速度向右匀速运动到点，此时撤去拉力，运动到点时速度为。已知导体棒单位长度电阻为，导体棒在运动过程中始终垂直于且与导轨接触良好，导轨电阻不计。则导体棒（ ） A. 从到的过程中，电流为 B. 从到的过程中，通过导体棒的电荷量为 C. 速度满足关系式 D. 从到的过程中，产生的焦耳热为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．从到的过程中，导体棒向右匀速运动，设某时刻接入电路的导体棒长度为，则有感应电动势 导体棒接入电路的电阻为 则电流为，故A正确； B．从到的过程中，结合A分析可知，某时刻导体棒速度为时，感应电流为 由电流定义式可得，通过导体棒的电荷量为 又有 则有，故B错误； C．从到的过程中，令某时刻导体棒速度为时，导体棒的位移为，由几何关系可得，导体棒接入电路的长度为，可知该时刻导体棒所受安培力为 对该过程由动量定理有 则有 解得 作出该过程与关系图像，如图所示 则有 联立解得，故C正确； D．从到的过程中，设某时刻导体棒位移大小为，则导体棒接入电路的长度为，该时刻导体棒所受安培力为，该过程中安培力做功为 作出该过程与关系图像，如图所示 则有 由功能关系有产生的焦耳热 联立解得，故D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 某同学利用粗细均匀的细杆做成一个矩形框，并结合光电门的多组计时功能，设计了一个测量当地重力加速度g的实验。 （1）实验步骤如下： ①用螺旋测微器测出细杆的直径d如图甲所示，则________mm； ②用刻度尺测出矩形框的长度为L； ③如图乙所示，将光电门固定在铁架台上并伸出桌面，将矩形框竖直放在光电门正上方，其中短杆1、2保持水平； ④静止释放矩形框，短杆1、2经过光电门时，分别得到挡光时间、； （2）求得当地重力加速度________（用d，L，，表示）； （3）如图丙所示，若释放的时候矩形框短杆部分未水平放置，与水平方向成一小角度，则g的测量值________真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】 ①. 3.800##3.801##3.799 ②. ③. 小于 【解析】 【详解】（1）[1]细杆直径为 （2）[2]由 重力加速度为 （3）[3]矩形框倾斜时， 则g的测量值小于真实值。 12. 叠层电池具有体积小输出电压高的特点，某实验小组欲测量一块叠层电池的电动势和内阻，所用器材如下: 待测叠层电池（电动势约为9 V，内阻约为十几欧） ； 电流表（量程为1 mA，内阻RA=30 Ω）； 电阻箱（最大电阻值Rm= 9999.9 Ω）； 定值电阻R0（R0约为几十欧）； 开关S一个、单刀双掷开关K一个、导线若干。 （1）如图所示是甲同学设计的测量定值电阻阻值的电路图，按图连接好器材后，先将电阻箱的阻值调到______ （ 填“最大阻值"或“零”） ，将K接到1端，闭合S，记下电流表的读数I1，再将K接到2端，调节电阻箱，使电流表的读数仍为I1，记下电阻箱此时的阻值为9949.9 Ω，则定值电阻的阻值R0=_______ Ω。 （2）如图所示是乙、丙两位同学设计的测量电源电动势和内阻的实验电路图，其中______（填“乙”或“丙”）同学的实验电路更加合理。 （3）按（2）中所选的电路图连接器材，进行实验，根据测量的数据做出图线如图丁所示，图线的斜率为k，截距为b，则电源的电动势E=______，内阻r=_____（用k、R0、RA和b表示）。 【答案】 ①. 最大阻值 ②. 50 ③. 丙 ④. ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]为保证电路安全，应将变阻箱的阻值调至最大后接入电路。 [2]将K接到1端调整为K接到2端，改变滑动变阻器阻值，电流表的读数不变，则开关调整前后总电阻不变，则 R0=9999.9Ω- 9949.9 Ω=50.0Ω （2）[3]若选择乙同学的电路图，为保证测量值不超过电流表的量程，则调节范围约为0.9mA~1.0mA之间，测量范围过小；丙同学电路图中，电量表与定值电阻并联后，相当于扩大电流表的量程，调节范围更大，更合理。 （3）[4][5]按丙同学所选的电路图分析推到得电动势表达式 变形整理可得 根据已知条件可得 解得 13. 如图，一竖直放置的导热汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻杆连接。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为、，，面积分别为、，，轻杆长为。初始时系统处于平衡状态，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，环境温度为。已知活塞外大气压强为，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计轻杆的体积。（重力加速度取） （1）求活塞间气体的压强； （2）若向活塞Ⅰ上方缓慢倒沙，求活塞Ⅰ刚运动到汽缸连接处时，倒入沙子的总质量； 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对活塞和轻杆整体受力分析，根据平衡条件有 解得 【小问2详解】 依题意，初状态 末状态有 缓慢倒沙的过程中封闭气体温度不变，由玻意耳定律有 解得 设倒入沙子的总质量为，对活塞、轻杆和沙子整体受力分析，有 解得 14. 如图所示，光滑水平面上有一质量M＝1.98kg的小车，B点右侧为水平轨道，其中BC段粗糙，CD段光滑。B点的左侧为一半径R＝1.3m的光滑四分之一圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在B点相切，车的最右端D点固定一轻质弹簧，弹簧处于自然长度时左端恰好位于小车的C点，B与C之间距离L＝0.7m。一质量m＝1kg的小物块（可视为质点），置于小车的B点，开始时小车与小物块均处于静止状态。一质量m0＝20g的子弹以速度v0＝600m/s向右击中小车并停留在车中，假设子弹击中小车的过程时间极短，已知小物块与BC间的动摩擦因数μ＝0.5，取g=10m/s2。求： （1）小物块沿圆弧轨道上升的最大高度； （2）小物块第一次返回到B点时速度的大小； （3）弹簧弹性势能的最大值。 【答案】（1）1.2m （2）8m/s （3）8.5J 【解析】 【小问1详解】 对子弹与小车组成的系统，由动量守恒定律有 当小物块上升到最大高度时三者共速，对三者由水平方向动量守恒有 由机械能守恒定律有 联立解得h＝1.2m 即小物块沿圆弧轨道上升的最大高度h＝1.2m 【小问2详解】 当小物块第一次回到B点时，设车和子弹的速度为v3，取水平向右为正方向，由水平方向动量守恒有 由能量守恒定律有 联立解得v3＝2m/s ，v＝8m/s 即小物块第一次返回到B点时速度大小为 v＝8m/s 【小问3详解】 当弹簧具有最大弹性势能Epm时，三者速度相同，由动量守恒定律有 由能量守恒定律有 联立解得 15. 在xOy坐标系中，第二象限有一粒子发生器，其右侧放置速度选择器，速度选择器中电场强度大小为E，方向沿y轴负方向，匀强磁场方向垂直xOy面向里；y=－x(x ≤ 0)与y轴正半轴所围区域I中充满垂直xOy面向外的匀强磁场；x轴下方为区域II、第一象限为区域III，两区域均充满方向垂直xOy面向里的匀强磁场，磁感应强度大小分别为5B和12B。质量为m，电荷量为q的粒子a经速度选择器后以速率v从点(－h，h)沿x轴正方向进入区域I，一段时间后恰好从原点O沿y轴负方向进入区域II。不计粒子重力及粒子间相互作用。 （1）求速度选择器中磁感应强度大小B0和区域I中磁感应强度大小B1； （2）求粒子a从O点运动到P点的时间t； （3）当粒子a从点离开区域II进入区域III时，和a电荷量相同的粒子b恰好从O点以速率v沿y轴负方向进入区域II，若粒子a、b在x轴相遇且相遇时速度都沿y轴正方向，求粒子b的质量M及第一次相遇时的x轴坐标x1。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 粒子在速度选择器中做直线运动，有 解得 粒子在区域Ⅰ中做匀速圆周运动，由几何关系得轨迹半径，根据 解得 【小问2详解】 根据可知，粒子在区域Ⅱ、Ⅲ中的轨迹半径分别为 画出粒子运动轨迹图 可知从O点进入区域Ⅱ，经半圆到达 再根据，可知O到A运动时间 从A点进入区域Ⅲ，经半圆到达，时间 从B点再次进入区域Ⅱ，经半圆到达，时间 则总时间 【小问3详解】 画出粒子a、b的运动轨迹如图 区域Ⅱ：a粒子半径 b粒子半径 a粒子半周期 b粒子半周期 区域Ⅲ：a粒子半径 b粒子半径 a粒子半周期 b粒子半周期 粒子每完成一次“区域Ⅱ下半圆＋区域Ⅲ上半圆”的运动，x坐标的净变化 同理 所花时间 同理 取粒子a从O点沿y轴负方向进入区域Ⅱ的时刻为t = 0，粒子a第1次速度向上点：在区域Ⅱ中走下半圆到达x轴 坐标 时间 此后每经过一次区域Ⅲ上半圆和一次区域Ⅱ下半圆，到达下一个速度向上点。设第n次速度向上点n=1，2，3，…，则 粒子b在a到达第一次向上点a（即）时，从O点以同样速率沿y轴负方向进入区域Ⅱ。B的起始时刻为 粒子b第1次速度向上点（绝对时刻）：b先在区域Ⅱ走下半圆 坐标 时刻 同理，第k次速度向上点k=1，2，3，… 由相遇条件、得， 两式相除消去M得，最小正整数解为k = 5，n = 9 代入得， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $