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

2026年高三上学期物理入学考试试题 一、单选题（每题3分，共21分） 1. 一辆汽车和一列火车均由静止开始做匀加速直线运动，达到最大速度后匀速行驶。汽车经过达到最大速度，火车经过 达到最大速度 ，对于二者的加速过程（　　） A. 汽车的速度变化量比火车大 B. 火车的速度变化率比汽车小 C. 汽车的动量变化量一定比火车大 D. 汽车的动量变化率一定比火车大 2. 如图所示，两块平行金属薄板A、B与恒压电源连接，两板中央各有一小孔，小孔分别位于M、N点，有一带电粒子在A板上方的O点由静止释放，粒子到达N点时速度恰好为零。M、N、O在同一竖直线上。不计空气阻力和电场的边缘效应。现将B板向下平移至N′点，在O点由静止释放的该粒子（　　） A. 运动到N点返回 B. 运动到N和N′点之间返回 C. 运动到N′点返回 D. 穿过N′点 3. 为了提高光刻机的分辨率，可在光刻机透镜组与焦平面之间充入超纯水，从而改变激光的波长和偏折角度。当透镜组与焦平面之间的介质是空气时，从透镜组一侧射入光线，入射角为，折射角为，如图所示。该光在空气中的波长为，将空气的折射率视为1。若在光刻机透镜组与焦平面之间充入超纯水，超纯水折射率为n，保持折射角不变，入射角变为，则（　　） A. 该光在超纯水中的波长大于 B. 该光在超纯水中的波长小于 C. D. 4. 如图所示，质量为m的均匀圆环B静止平放在粗糙的水平桌面上，另一质量为2m的光滑弹珠A以水平初速度正对环心穿过圆环上的小孔射入环内，与圆环内壁发生多次弹性正碰后，弹珠与圆环均处于静止状态。已知弹珠与圆环内壁从发生第一次碰撞到弹珠恰好处于静止状态的时间为，桌面足够长且粗糙程度处处相同，下列说法正确的是（　　） A. 整个过程中系统动量守恒，机械能守恒 B. 第一次碰撞后瞬间弹珠速度大小为 C. 圆环从开始运动到最终处于静止状态的过程中通过的总位移的大小为 D. 若忽略碰撞时间，从发生第一次碰撞到弹珠恰好处于静止状态的过程中，圆环运动的时间为 5. 如图，用两根完全相同、不可伸长的轻绳将小沙包（大小可忽略）对称地吊在空中，轻推小沙包，测得其在垂直于纸面的平面内做简谐运动的周期为，已知每根轻绳的长度为L，小沙包的质量为m，则小沙包静止时，每根绳子张力为（　　） A. B. C. D. 6. “千帆星座”是我国“卫星互联网”的核心项目，我国计划2030年突破1.5万颗低空卫星组网，形成全球覆盖能力，实现多方面赋能。其中两颗卫星的运行轨道如图所示，卫星a在圆轨道上运动，卫星b在椭圆轨道上运动，卫星仅受地球对它的万有引力作用，它们的周期相同。下列说法正确的是（ ） A. 两颗卫星在经过P点时的加速度不一定相同 B. 卫星a在P点的速度小于卫星b在M点的速度 C. 两颗卫星的发射速度均大于地球的第二宇宙速度 D. 两颗卫星与地球的连线在任意相同时间内扫过的面积一定相等 7. 简谐运动是最简单、最基本的振动，弹簧振子是一种典型的简谐运动。如图甲所示是一个以O点为平衡位置的水平方向的弹簧振子，在M、N两点间做简谐运动，图乙为这个弹簧振子的振动图像。下列说法中正确的是（　　） A. 弹簧振子受重力、支持力、弹簧的弹力、回复力 B. 时，弹簧振子的位移为 C. 从到的时间内，弹簧振子的动能持续地增加 D. 在与两个时刻，弹簧振子的回复力不相同 二、多选题（每题5分，共15分） 8. 如图所示，用0.5kg的铁锤往水平天花板上钉钉子，打击前铁锤的速度大小为4m/s，方向竖直向上。打击后铁锤的速度变为0，已知打击时间为0.01s，钉子质量为5g，忽略打击过程中手对锤柄的作用力，重力加速度，则下列说法正确的是（　　） A. 钉钉子过程铁锤所受合力的冲量大小为1.95N·s B. 钉钉子过程铁锤所受合力的冲量大小为2N·s C. 钉钉子过程铁锤对钉子的平均作用力大小为195N D. 钉钉子过程铁锤对钉子的平均作用力大小为200N 9. 如图，竖直固定圆环内有a、b两根等长轻杆，一端与固定在圆环上的光滑铰链连接，另一端通过光滑铰链连接在圆心O处，a杆水平。轻杆c的一端与O处的光滑铰链连接，另一端与质量为m的小球连接；劲度系数为k1的弹性轻绳一端固定在O点正上方的圆环上，另一端固定在可视为质点的小球上，小球处于静止状态，且轻杆c与轻杆b垂直。现把弹性轻绳换成原长相等但劲度系数为的另一弹性轻绳，小球静止后位于圆心O右侧，轻杆a、b、c 和弹性轻绳始终与圆环处在同一竖直平面内，轻杆c长度小于轻杆a、b 长度，弹性轻绳始终在弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A. 轻杆a的弹力变小 B. 轻杆b的弹力变小 C. 轻杆c的弹力大小和方向都不变 D. 弹性轻绳的弹力变小 10. 如图，正方形导线框的边长均为，电阻均为，质量分别为和，它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，且正方形导线框与定滑轮处于同一竖直平面内。在两导线框之间有一宽度为、磁感应强度大小为。方向垂直纸面向里的匀强磁场。开始时导线框的下边与匀强磁场的上边界重合，导线框的上边到匀强磁场的下边界的距离为。现将系统由静止释放，当导线框刚好全部进入磁场时，系统开始做匀速运动。不计摩擦和空气阻力，则（ ） A. 两线框刚开始做匀速运动时轻绳上的张力 B. 系统匀速运动的速度大小 C. 导线框的边进入磁场到边离开磁场的时间 D. 两线框从开始运动至导线框刚好穿过磁场的过程中所产生的总焦耳热 三、实验题（共16分） 11. 用图甲的“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。是小球抛出时球心在地面上的垂直投影点，实验时，先让入射小球多次从斜轨上位置由静止释放，找到其落地点的平均位置，测量平抛水平射程。然后把被碰小球静置于水平轨道的末端，再将入射小球从斜轨上位置由静止释放，与小球相撞，多次重复实验，找到两个小球落地的平均位置、。 （1）下列器材选取或实验操作符合实验要求的时_____。 A. 斜槽轨道可以不光滑 B. 可选用半径不同的两小球 C. 选用两球的质量应满足 D. 需用秒表测量小球在空中飞行的时间 （2）图乙是小球的多次落点痕迹，由此可确定其落点的平均位置对应的读数为_____cm （3）在某次实验中，测量出两小球的质量分别为、，三个落点的平均位置与点的距离分别为、OP、ON。在实验误差允许范围内，若满足关系式_____和_____，即验证了该碰撞是弹性碰撞。（用所给符号表示）。 12. 某实验小组在测一电源电动势和内电阻实验时情形如下： A.直流电源一个（电动势E约为几伏，内阻约为几欧） B.电阻箱两个（最大阻值均为999.9欧） C.电流表（量程0.6A，内阻约为十几欧） D.电流表（量程0.6A，内阻不计） E.小灯泡两只（额定电压均为3V，额定电流均为0.5A） F.定值电阻 G.开关导线若干 （1）小组同学设计了甲所示的电路，开始将调到较大，闭合，断开，同时调节。当电流表的读数为0.32A时，电流表读数如图乙所示，则电流表的读数为______A。此时的阻值为20.0Ω则电流表的内阻为______Ω。 （2）同时闭合保持=30.0Ω不变，调节得到电流表的示数与的关系如图丙，由丙图可知该电源电动势E与内电阻r分别为______V，______Ω（结果均保留两位有效数字）。 （3）将这个电源、定值电阻和两个相同小灯泡组成电路如图丁，小灯泡的伏安特性曲线如图戊，每个小灯泡的实际功率是______W（结果保留三位有效数字）。 四、解答题（共41分） 13. 我国某科研团队研制了一种水下激光扫描通信装置，用于潜艇与水面舰艇之间的快速光通信。装置的核心原理如下：在折射率为的液体中，深度为h处有一可旋转的激光光源S，它绕垂直于纸面且过S点的轴以角速度ω匀速顺时针转动，对液面进行扫描探测。初始时光源发出的激光垂直向上射到液面O点。当光源转动扫描时，液面上的接收器检测到一个光点移动，且光点运动到某点P后突然消失（光点消失意味着信号中断，通信系统需据此调整扫描范围）。求： （1）O、P两点间的距离； （2）光点在P点即将消失时的速度大小（即信号消失瞬间光点的移动速度，用于判断接收器的响应时间）。 14. 如图所示，直角坐标系平面（纸面）中区域内存在沿y轴正方向的匀强电场，区域内存在方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场．第一象限内，在处有一平行于y轴的足够长的粒子吸收屏，质量为m、带电量为的粒子从点以平行于x轴正方向的速度射入磁场，经磁场偏转后第一次从x轴上的点进入匀强电场，一段时间后，粒子打到吸收屏上．粒子重力不计．求： （1）粒子从P点射入磁场时的速度大小； （2）为保证粒子能打到吸收屏上，电场强度的大小范围； （3）若电场强度大小为，粒子从P点运动到吸收屏上的时间。 15. 超市购物车为顾客带来了极大的购物便利，若某小朋友将5辆购物车以等距d依次排列在一条直线上。已知每个购物车的与地面的动摩擦因数为μ，每辆车的质量为m。这个小朋友在第一辆购物车上施加了一个水平推力（恒力），使购物车依次与正前方的购物车发生碰撞，并推动他们一起向前运动。已知第二辆购物车与第三辆购物车碰撞后（碰撞时间极短），它们恰好一起做匀速直线运动，重力加速度为g，求： （1）水平推力F； （2）第一辆购物车的最大速度v1； （3）小朋友在推车过程中运动的最远距离x。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年高三上学期物理入学考试试题 一、单选题（每题3分，共21分） 1. 一辆汽车和一列火车均由静止开始做匀加速直线运动，达到最大速度后匀速行驶。汽车经过达到最大速度，火车经过 达到最大速度 ，对于二者的加速过程（　　） A. 汽车的速度变化量比火车大 B. 火车的速度变化率比汽车小 C. 汽车的动量变化量一定比火车大 D. 汽车的动量变化率一定比火车大 【答案】B 【解析】 【详解】A．速度变化量为末速度减初速度。题意可知汽车，火车，故汽车的速度变化量比火车小，故A错误； B．速度变化率即加速度，汽车加速度 火车加速度 可知火车的加速度更小，故B正确； C．动量变化量 因质量未知，无法确定大小，故C错误； D．动量变化率表示力，因为 因质量未知，无法比较与的大小，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，两块平行金属薄板A、B与恒压电源连接，两板中央各有一小孔，小孔分别位于M、N点，有一带电粒子在A板上方的O点由静止释放，粒子到达N点时速度恰好为零。M、N、O在同一竖直线上。不计空气阻力和电场的边缘效应。现将B板向下平移至N′点，在O点由静止释放的该粒子（　　） A. 运动到N点返回 B. 运动到N和N′点之间返回 C. 运动到N′点返回 D. 穿过N′点 【答案】D 【解析】 【详解】根据动能定理可得 即 根据可知，B板向下平移至N′点时，AB板间电场强度减小，粒子运动到N点时，重力做功大于电场力做的功，所以粒子的动能不为零，粒子运动到N′点时，重力做功仍大于电场力做的功，所以粒子的动能不为零，粒子将穿过N′点。 故选D。 3. 为了提高光刻机的分辨率，可在光刻机透镜组与焦平面之间充入超纯水，从而改变激光的波长和偏折角度。当透镜组与焦平面之间的介质是空气时，从透镜组一侧射入光线，入射角为，折射角为，如图所示。该光在空气中的波长为，将空气的折射率视为1。若在光刻机透镜组与焦平面之间充入超纯水，超纯水折射率为n，保持折射角不变，入射角变为，则（　　） A. 该光在超纯水中的波长大于 B. 该光在超纯水中的波长小于 C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．设光在超纯水中的波长为，光的频率为，则有，， 解得，故AB错误； CD．根据题意，透镜组的折射率 透镜组相对于超纯水的折射率 联立得 则，故C错误，D正确。 故选D。 4. 如图所示，质量为m的均匀圆环B静止平放在粗糙的水平桌面上，另一质量为2m的光滑弹珠A以水平初速度正对环心穿过圆环上的小孔射入环内，与圆环内壁发生多次弹性正碰后，弹珠与圆环均处于静止状态。已知弹珠与圆环内壁从发生第一次碰撞到弹珠恰好处于静止状态的时间为，桌面足够长且粗糙程度处处相同，下列说法正确的是（　　） A. 整个过程中系统动量守恒，机械能守恒 B. 第一次碰撞后瞬间弹珠速度大小为 C. 圆环从开始运动到最终处于静止状态的过程中通过的总位移的大小为 D. 若忽略碰撞时间，从发生第一次碰撞到弹珠恰好处于静止状态的过程中，圆环运动的时间为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于存在摩擦力，系统产生了内能，系统合外力不为零，故整个过程中系统动量不守恒，机械能不守恒，故A错误； B．由于碰撞为弹性碰撞，设初速度方向为正，则第一次碰撞时有， 联立解得，第一次碰撞后瞬间弹珠速度大小，，故B错误； C．设初速度方向为正，圆环受到的摩擦力为f，第一次碰撞前到弹珠恰好停止的过程中，对弹珠和圆环系统，由动量定理得 对圆环和弹珠系统，由能量守恒可得 解得 故C错误； D．弹珠和圆环第一次碰撞结束到发生第二次碰撞，弹珠做匀速运动，设弹珠的位移为，运动时间为，圆环做匀减速运动至停止，设圆环的位移为，该过程中弹珠与圆环通过的位移相等，即 又， 解得 同理可知，此后每相邻两次碰撞，A、B的运动时间均满足此关系，可知 故D正确。 故选D。 5. 如图，用两根完全相同、不可伸长的轻绳将小沙包（大小可忽略）对称地吊在空中，轻推小沙包，测得其在垂直于纸面的平面内做简谐运动的周期为，已知每根轻绳的长度为L，小沙包的质量为m，则小沙包静止时，每根绳子张力为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】 依题意，小沙包做简谐运动，设等效摆长为l，根据单摆周期公式有 对小沙包受力分析，如图所示，由力的三角形与边的三角形相似可得 联立解得 故选A。 6. “千帆星座”是我国“卫星互联网”的核心项目，我国计划2030年突破1.5万颗低空卫星组网，形成全球覆盖能力，实现多方面赋能。其中两颗卫星的运行轨道如图所示，卫星a在圆轨道上运动，卫星b在椭圆轨道上运动，卫星仅受地球对它的万有引力作用，它们的周期相同。下列说法正确的是（ ） A. 两颗卫星在经过P点时的加速度不一定相同 B. 卫星a在P点的速度小于卫星b在M点的速度 C. 两颗卫星的发射速度均大于地球的第二宇宙速度 D. 两颗卫星与地球的连线在任意相同时间内扫过的面积一定相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律得 解得 可知两颗卫星在经过点时的加速度相同，故A错误； B．对于在圆轨道上运动的卫星，根据万有引力提供向心力得 解得 即轨道越高，速度越小，可知卫星在点的速度小于卫星经过点所在的圆轨道的速度，故B正确； C．两颗卫星都在绕地球运动，没有脱离地球的束缚，所以它们的发射速度均小于第二宇宙速度，故C错误； D．根据开普勒第二定律可知，同一轨道上卫星与地球的连线在相同的时间扫过的面积相等，但卫星和卫星运行轨道不同，所以两个卫星与地球的连线在相同的时间扫过的面积不一定相等，故D错误。 故选B。 7. 简谐运动是最简单、最基本的振动，弹簧振子是一种典型的简谐运动。如图甲所示是一个以O点为平衡位置的水平方向的弹簧振子，在M、N两点间做简谐运动，图乙为这个弹簧振子的振动图像。下列说法中正确的是（　　） A. 弹簧振子受重力、支持力、弹簧的弹力、回复力 B. 时，弹簧振子的位移为 C. 从到的时间内，弹簧振子的动能持续地增加 D. 在与两个时刻，弹簧振子的回复力不相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．回复力是指振动物体所受的总是指向平衡位置的合外力。回复力是效果力，受力分析时不考虑效果力，故A错误； B．弹簧振子在水平方向上做简谐运动，由图乙可得周期 位移x随时间t变化的关系为 当时，弹簧振子的位移为。故Ｂ错误； C．从到的时间内，弹簧振子远离平衡位置，速度减小，由可知动能减小，故C错误； D．在与两个时刻，位移大小相等，方向相反，所以回复力的大小相等，方向相反，即回复力不相同，故D正确。 故选D。 二、多选题（每题5分，共15分） 8. 如图所示，用0.5kg的铁锤往水平天花板上钉钉子，打击前铁锤的速度大小为4m/s，方向竖直向上。打击后铁锤的速度变为0，已知打击时间为0.01s，钉子质量为5g，忽略打击过程中手对锤柄的作用力，重力加速度，则下列说法正确的是（　　） A. 钉钉子过程铁锤所受合力的冲量大小为1.95N·s B. 钉钉子过程铁锤所受合力的冲量大小为2N·s C. 钉钉子过程铁锤对钉子的平均作用力大小为195N D. 钉钉子过程铁锤对钉子的平均作用力大小为200N 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．取竖直向上为正方向，根据动量定理，铁锤所受合力的冲量等于动量变化，则动量变化 因此合力冲量的大小为∣，故B正确，A错误； CD．对铁锤受力分析，打击过程中铁锤受竖直向下的重力、钉子对铁锤竖直向下的平均作用力，根据动量定理有 解得钉子对铁锤的作用力 根据牛顿第三定律，铁锤对钉子的平均作用力大小等于，故C正确，D错误。 故选BC。 9. 如图，竖直固定圆环内有a、b两根等长轻杆，一端与固定在圆环上的光滑铰链连接，另一端通过光滑铰链连接在圆心O处，a杆水平。轻杆c的一端与O处的光滑铰链连接，另一端与质量为m的小球连接；劲度系数为k1的弹性轻绳一端固定在O点正上方的圆环上，另一端固定在可视为质点的小球上，小球处于静止状态，且轻杆c与轻杆b垂直。现把弹性轻绳换成原长相等但劲度系数为的另一弹性轻绳，小球静止后位于圆心O右侧，轻杆a、b、c 和弹性轻绳始终与圆环处在同一竖直平面内，轻杆c长度小于轻杆a、b 长度，弹性轻绳始终在弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A. 轻杆a的弹力变小 B. 轻杆b的弹力变小 C. 轻杆c的弹力大小和方向都不变 D. 弹性轻绳的弹力变小 【答案】AD 【解析】 【详解】C．对小球进行受力分析如图1，由几何关系可得，小球重力，轻杆的弹力、弹性轻绳的拉力之间满足关系 因为，和为定值，故轻杆的弹力大小不变，但方向会改变，故错误； D．因为弹性轻绳劲度系数变大，故距离会减小，故弹性轻绳的拉力减小，故D正确； AB．对点进行受力分析如图2，根据平衡条件可知 结合上述分析可知，大小不变，与竖直方向夹角逐渐减小，由几何关系分析可得轻杆弹力变小、的弹力变大，故A正确，B错误。 故选AD。 10. 如图，正方形导线框的边长均为，电阻均为，质量分别为和，它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，且正方形导线框与定滑轮处于同一竖直平面内。在两导线框之间有一宽度为、磁感应强度大小为。方向垂直纸面向里的匀强磁场。开始时导线框的下边与匀强磁场的上边界重合，导线框的上边到匀强磁场的下边界的距离为。现将系统由静止释放，当导线框刚好全部进入磁场时，系统开始做匀速运动。不计摩擦和空气阻力，则（ ） A. 两线框刚开始做匀速运动时轻绳上的张力 B. 系统匀速运动的速度大小 C. 导线框的边进入磁场到边离开磁场的时间 D. 两线框从开始运动至导线框刚好穿过磁场的过程中所产生的总焦耳热 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．导线框刚好全部进入磁场时磁通量不再变化，回路中没有感应电流，则线框不受安培力，只受重力和绳子拉力，做匀速运动，根据平衡条件有 此时的受力情况与两线框刚开始做匀速运动时受力情况相同，故A错误； B．完全进入磁场后，中开始产生感应电流，根据平衡条件有 解得，故B正确； C．匀速运动完全进入磁场后不再有感应电流，不再受安培力，但开始穿出磁场，产生感应电流受安培力作用，当穿出磁场后不再有感应电流不再受安培力后又开始穿出磁场产生感应电流受安培力，受力分析知系统始终匀速运动，所以导线框的边进入磁场到边离开磁场的时间，故C正确； D．从开始运动至全部进入磁场的过程中，两线框组成的系统克服安培力做的功为，则有 可得 所以此过程中产生的焦耳热为 以后系统匀速运动，根据功能关系可得产生的焦耳热为 所以两线框从开始运动至导线框刚好穿过磁场的过程中所产生的总焦耳热为，故D正确。 故选BCD。 三、实验题（共16分） 11. 用图甲的“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。是小球抛出时球心在地面上的垂直投影点，实验时，先让入射小球多次从斜轨上位置由静止释放，找到其落地点的平均位置，测量平抛水平射程。然后把被碰小球静置于水平轨道的末端，再将入射小球从斜轨上位置由静止释放，与小球相撞，多次重复实验，找到两个小球落地的平均位置、。 （1）下列器材选取或实验操作符合实验要求的时_____。 A. 斜槽轨道可以不光滑 B. 可选用半径不同的两小球 C. 选用两球的质量应满足 D. 需用秒表测量小球在空中飞行的时间 （2）图乙是小球的多次落点痕迹，由此可确定其落点的平均位置对应的读数为_____cm （3）在某次实验中，测量出两小球的质量分别为、，三个落点的平均位置与点的距离分别为、OP、ON。在实验误差允许范围内，若满足关系式_____和_____，即验证了该碰撞是弹性碰撞。（用所给符号表示）。 【答案】（1）AC （2） （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 A．斜槽轨道是否光滑不影响实验，因为入射小球每次从同一位置S静止释放，即使轨道有摩擦，重力做功与摩擦力做功的差值恒定，到达水平轨道末端的速度相同，A正确； B．为保证两球对心碰撞，两小球半径应相同，半径不同会导致非对心碰撞，B错误； C．为防止入射球碰撞后反弹，选用两球质量应满足，C正确； D．小球做平抛运动，竖直高度相同则飞行时间相同，水平射程 动量表达式中时间可约去，无需测量飞行时间，D错误； 故选AC。 【小问2详解】 根据多次落点痕迹，用最小圆法确定平均位置，图乙中刻度尺分度值为，估读到，落点中心位置对应读数为（均合理）。 【小问3详解】 [1]弹性碰撞需满足动量守恒和动能守恒。小球做平抛运动，飞行时间相同，速度 动量 动能 动量守恒 代入、、 化简得 [2]由机械能守恒 化简得 12. 某实验小组在测一电源电动势和内电阻实验时情形如下： A.直流电源一个（电动势E约为几伏，内阻约为几欧） B.电阻箱两个（最大阻值均为999.9欧） C.电流表（量程0.6A，内阻约为十几欧） D.电流表（量程0.6A，内阻不计） E.小灯泡两只（额定电压均为3V，额定电流均为0.5A） F.定值电阻 G.开关导线若干 （1）小组同学设计了甲所示的电路，开始将调到较大，闭合，断开，同时调节。当电流表的读数为0.32A时，电流表读数如图乙所示，则电流表的读数为______A。此时的阻值为20.0Ω则电流表的内阻为______Ω。 （2）同时闭合保持=30.0Ω不变，调节得到电流表的示数与的关系如图丙，由丙图可知该电源电动势E与内电阻r分别为______V，______Ω（结果均保留两位有效数字）。 （3）将这个电源、定值电阻和两个相同小灯泡组成电路如图丁，小灯泡的伏安特性曲线如图戊，每个小灯泡的实际功率是______W（结果保留三位有效数字）。 【答案】（1） ①. 0.56 ②. 15 （2） ①. 6.0 ②. 2.0 （3）1.06 【解析】 【小问1详解】 [1][2]由图乙可知，电流表 量程为 0.6A，分度值为 0.02A，故读数为 0.56A。闭合 、断开时，与并联后与串联，测干路电流。流过的电流 根据并联电路电压相等，有 解得 【小问2详解】 [1][2]同时闭合时，被短路，电路为电源、、与 并联部分串联。并联电阻 干路电流 与 示数I的关系为 根据闭合电路欧姆定律 整理得 由图丙可知，图线斜率 纵轴截距 解得， 【小问3详解】 由内嵌公式图可知 。图丁电路中，两灯泡并联后与 、电源串联。设灯泡两端电压为U，流过每个灯泡的电流为，则干路电流为。根据闭合电路欧姆定律有 整理得 在图戊中作出该直线 当时，。故每个小灯泡的实际功率 四、解答题（共41分） 13. 我国某科研团队研制了一种水下激光扫描通信装置，用于潜艇与水面舰艇之间的快速光通信。装置的核心原理如下：在折射率为的液体中，深度为h处有一可旋转的激光光源S，它绕垂直于纸面且过S点的轴以角速度ω匀速顺时针转动，对液面进行扫描探测。初始时光源发出的激光垂直向上射到液面O点。当光源转动扫描时，液面上的接收器检测到一个光点移动，且光点运动到某点P后突然消失（光点消失意味着信号中断，通信系统需据此调整扫描范围）。求： （1）O、P两点间的距离； （2）光点在P点即将消失时的速度大小（即信号消失瞬间光点的移动速度，用于判断接收器的响应时间）。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 光线从液体射向空气，当入射角等于临界角C时发生全反射，光点消失，临界角满足 由几何关系可得， 故 【小问2详解】 光斑在液面移动的速度v是光线的伸长速度v2与光线转动速度v1的合速度，光斑在P点的线速度（转动速度）为 所以 所以在P点光斑沿液面移动的速度为 14. 如图所示，直角坐标系平面（纸面）中区域内存在沿y轴正方向的匀强电场，区域内存在方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场．第一象限内，在处有一平行于y轴的足够长的粒子吸收屏，质量为m、带电量为的粒子从点以平行于x轴正方向的速度射入磁场，经磁场偏转后第一次从x轴上的点进入匀强电场，一段时间后，粒子打到吸收屏上．粒子重力不计．求： （1）粒子从P点射入磁场时的速度大小； （2）为保证粒子能打到吸收屏上，电场强度的大小范围； （3）若电场强度大小为，粒子从P点运动到吸收屏上的时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）带电粒子在磁场中的运动轨迹如下图所示 设圆周运动的半径为R，由几何关系可得 ① 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力可得 ② 由式①②解得 ③ （2）如上图所示，由几何关系得 ④ 根据运动的合成和分解可得 ⑤ 粒子在电场中运动时，根据牛顿第二定律可得 ⑥ 粒子在电场中运动时，粒子在水平方向的位移 ⑦ 粒子从电场中射出后再次进入磁场做匀速圆周运动，为保证粒子能打到右边吸收屏，则需要满足 ⑧ 联立解得 ⑨ （3）整个运动过程中，粒子做的是向右偏移的周期性运动，运动轨迹如下图所示 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为 ⑩ 一个周期内，粒子在磁场中运动的时间为 ⑪ 一个周期内，设在电场中运动的时间为，则 ⑫ ⑬ 粒子在电场中水平位移为 ⑭ 粒子完成一次完整周期运动，粒子在水平方向移动的距离为 ⑮ 粒子从开始运动到吸收屏，需要经过4个完整的周期，之后再在磁场中偏转，所以总的运动时间为 ⑯ 联立解得 ⑰ 15. 超市购物车为顾客带来了极大的购物便利，若某小朋友将5辆购物车以等距d依次排列在一条直线上。已知每个购物车的与地面的动摩擦因数为μ，每辆车的质量为m。这个小朋友在第一辆购物车上施加了一个水平推力（恒力），使购物车依次与正前方的购物车发生碰撞，并推动他们一起向前运动。已知第二辆购物车与第三辆购物车碰撞后（碰撞时间极短），它们恰好一起做匀速直线运动，重力加速度为g，求： （1）水平推力F； （2）第一辆购物车的最大速度v1； （3）小朋友在推车过程中运动的最远距离x。 【答案】（1）F=3μmg （2） （3）4d 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，小朋友推着三辆购物车一起匀速直线运动，根据受力平衡可知， 【小问2详解】 当第一辆车与第二辆车碰前，第一辆车的速度最大，第一辆车运动的加速度为 碰前的速度 【小问3详解】 第一辆车与第二辆车碰撞后的速度为v1′，根据动量守恒可知 解得 第一次碰撞后两购物车的加速度为 第二次碰撞前的速度为v2，碰撞后的速度为v2′，则 则 可得 之后匀速运动，再与第四辆车发生第三次碰撞后的速度为v3′，则 可得 此后的加速度a4为 若再经过x的距离停止时 解得 刚好与第五辆车相撞，故小朋友推车的最远距离为4d。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $