精品解析：河北衡水市第二中学2025-2026学年高三上学期期末考试物理试题

高三年级期末考试 物理试卷 本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 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. 2026年1月，研究人员发表了一篇利用射线评估KL01探测器在较高能量下指标的研究成果。研究人员使用作为标准射线源，其衰变方程为，处于激发态，从该激发态向基态跃迁时放出662keV的射线。下列说法正确的是（ ） A. 粒子X为粒子 B. 温度越高，的半衰期越短 C. 的比结合能约为662keV D. 核比核更稳定 【答案】D 【解析】 【详解】A．衰变方程 根据质量数和电荷数守恒，粒子X为。故A错误。 B．半衰期是放射性核素固有属性，仅由核内部结构决定，不受温度、压强等外界因素影响。故B错误； C．比结合能是原子核总结合能与核子数之比。662 keV 是从激发态跃迁至基态时释放的 γ 光子能量，仅为能级差，远小于比结合能。故 C 错误。 D．该反应释放能量，生成物更稳定。故D正确。 故选D。 2. 如图所示，桌面右边缘有一小球A，桌面右侧某高度处有一小球B，初始时AB连线与水平方向的夹角为，现释放小球B的同时斜向右上方抛出小球A。若忽略空气阻力，桌面距地面足够高，要使运动过程中小球A、B相碰，则小球A抛出的速度方向与水平方向的夹角应（ ） A. 等于 B. 大于 C. 小于 D. 取决于小球A发射初速度的大小 【答案】A 【解析】 【详解】本题可以采用相对运动的方法来分析。 以小球B为参考系，由于小球A和小球B都只受重力作用，它们的加速度相同，均为竖直向下的重力加速度g。因此，小球A相对于小球B的加速度为零，即小球A相对于小球B做匀速直线运动。 要使两球在运动过程中相碰，小球A的运动轨迹（相对于B）必须指向B的初始位置。这意味着小球A相对于B的初速度方向必须沿着初始时刻A、B的连线方向。 由于小球B的初速度为零，小球A相对于小球B的初速度就等于小球A的初速度。 因此，小球A的抛出速度方向必须沿着初始时刻A、B的连线方向。 根据题意，初始时刻AB连线与水平方向的夹角为α，所以小球A抛出的速度方向与水平方向的夹角应等于α， 故选A。 3. 如图所示，用OA、OB两根轻绳将花盆悬于两竖直墙之间，初始时两根轻绳之间的夹角为锐角。保持轻绳OA与左侧墙壁的夹角不变，改变轻绳OB的长度使其缓慢移至水平位置。设此过程中轻绳OA、OB的拉力大小分别为、，则下列说法正确的是（ ） A. 一直减小 B. 先减小后增大 C. 先减小后增大 D. 两轻绳之间的夹角为时，最大 【答案】C 【解析】 【详解】以结点O为研究对象，对O点受力分析，受重力G，绳OA的拉力，绳OB的拉力，由平衡条件可得，两绳的拉力的合力与重力大小相等，方向相反，由力合成的定则可得如图所示 由图可知，O点位置不变，改变轻绳OB的长度使其缓慢移至水平位置，绳OA的拉力逐渐增大；绳OB的拉力先减小后增大，当两轻绳之间的夹角为时，最小，ABD错误，C正确。 故选C。 4. 2026年1月3日18时03分出现近地点满月。已知月球轨道近地点与地球表面相距为a，远地点与地球表面相距为b，地球可看作半径为R的匀质球体，地球与月球的质量分别为M、m，月球在近地点速率为，则月球由远地点运行至近地点过程中，地球对月球的引力做功为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据万有引力定律和天体运动规律，地球对月球的引力为保守力，系统机械能守恒，且角动量守恒。月球在椭圆轨道上运行，近地点距离地心为 ，远地点距离地心为 。已知近地点速率 ，由角动量守恒 得远地点速率 引力做功等于动能变化量： 故选 B。 5. 真空中存在着平行x轴方向的电场，x轴上各点的电势随位置x变化的关系图像如图所示。一电子仅在电场力作用下从处以1eV的初动能沿x轴正方向运动，下列说法正确的是（ ） A. 在之间的电场强度方向沿轴正方向 B. 在之间的电场强度大小为 C. 电子从处运动至处过程中，电势能先不变后减小 D. 电子运动到处时的动能为0 【答案】D 【解析】 【详解】A．在  区间，x增大时电势升高，由“沿电场线方向电势降低”可知，电场强度方向沿轴负方向，不是轴正方向。 计算验证：该区间斜率  得  负号说明方向沿x负方向。故A错误； B．在  区间，电势变化量  位移变化量  电场强度大小为： ，故B错误； C．在区间，由图像可知电势保持不变，因此电子的电势能也保持不变，符合“先不变”的描述。 在区间，电势从逐渐降低到。对于带负电的电子，：减小，反而增大，因此电势能是增大，不是减小。故C错误； D．电子动能和电势能之和守恒： 初始在处，初动能，，电势能，总能量。 处，，电势能 因此动能：，故D正确。 故选D。 6. 某汽车装载的空气减震器可简化为由导热性能良好的圆柱体的气缸和顶部通过连杆与车轴连接的一轻质刚性活塞（厚度不计）组成，如图所示。已知气缸内封闭着一定质量的理想气体，气体压强为，活塞的横截面积为。为适应不平整地形，现向气缸内缓慢充入压强、体积的同等温度气体，使气缸上升以提高汽车底盘的高度。充气后，汽车底盘上升的高度为（ ） A. 2cm B. 3cm C. 5cm D. 7cm 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】过程分析： 减震器导热良好、充气缓慢，因此封闭气体温度不变；活塞受力平衡，封闭气体压强始终等于原压强（受力不变，压强不变）。我们将原有气体和充入气体作为整体研究，对充入的气体应用玻意耳定律（等温过程）。 列式计算： 设充气后气体体积增加量为，汽车底盘上升高度为，满足。 对充入气体，等温变化满足：  代入已知数值换算单位： ，，， 解得：  故选C。 7. 一质量均匀的长方形木块静止在光滑的水平面上，一子弹以不同的水平初速度射入木块，设子弹与木块间的阻力大小恒定，则木块获得的速度v与子弹初速度的关系图像中可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设子弹的质量为，木块的质量为，若子弹无法从木块中穿出，根据动量守恒定律可知，木块的速度满足 解得 可知在该情况下与成正比。若子弹能穿出木块，设木块长度为，根据动量守恒有 系统能量守恒，满足 解得 可知当增大时，会逐渐减小且趋近于0，图像表现为逐渐趋近于水平的一条曲线。 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 某地区的风速为，空气的密度为，安装在该地区的风力发电机转动时空气通过的截面积为，且将空气的动能的转化为电能。如图所示，利用远距离输电线路将风力发电机产生的电能输送至用户使用。已知风力发电机输出电压，升压变压器原、副线圈的匝数比，输电线总电阻。用户端的电压，变压器均视为理想变压器。下列说法正确的是（ ） A. 风力发电机的输出功率为 B. 输电线上的电流大小为 C. 输电线上损耗的功率为2400W D. 降压变压器原、副线圈的匝数比 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据风能公式，时间内流过的空气质量 可得 则风力发电机的输出功率 ，故 A 正确； B．升压变压器原线圈电压 ，匝数比 ，根据 ，解得副线圈电压 理想变压器输入功率等于输出功率，即 ，则输电线上的电流 ，故 B 错误； C．输电线总电阻 ，输电线上损耗的功率 ，故 C 正确； D．输电线上的电压损失 降压变压器原线圈电压 用户端电压 ，则降压变压器原、副线圈的匝数比 ，故 D 错误； 故选AC。 9. 一列沿x轴方向传播的简谐横波在时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示。若该波的周期为T，则下列说法正确的是（ ） A. 该波的周期可能为 B. 该波的传播速度可能为2m/s C. 若，处质点振动方程可能为 D. 若，处质点在4s内运动的路程可能为60m 【答案】AD 【解析】 【详解】由图可知波长 ，振幅 ，时间间隔 若波沿 轴正方向传播 得 若波沿 轴负方向传播 得 A．若 ，代入负方向传播公式 解得，为整数，故A正确。 B．若 ，则 正方向传播，无整数解 负方向传播，无整数解。故B错误。 C．若 ，即 正方向 时 负方向 时 根据可知 对应 ，符合负方向传播 的情况。但 时，由实线可知 处质点位于波谷，而方程 在 时 ，不符。故C错误。 D．若 ，即 处质点在 内路程为 说明经历了 个周期，即 周期 满足条件。代入正方向公式 解得为整数，成立。故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，扇形OAB、ODC关于过O点的竖直线左右对称，其中O、B、C三点共线，且连线与竖直方向的夹角为，其中、，ABCD区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。轻杆一端可绕O点自由转动，另一端固定在串有发光二极管的矩形线圈efgh边ef的中点处，线圈efgh（含二极管）的总质量为m，其重心在几何中心，线圈在磁场中运动时ef、gh边（很窄）分别沿弧AB、CD运动。现将线圈向左与竖直方向拉开由静止释放，重力加速度为g，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 线圈第一次进入磁场时产生ehgfe方向的感应电流 B. 线圈第一次经过最低点时的动能为 C. 线圈进入磁场时二极管会闪亮 D. 最终线圈和二极管消耗的总能量为 【答案】BD 【解析】 【详解】AC．线圈第一次进入磁场时，垂直纸面向里的磁通量增加，根据楞次定律，感应电流的磁场方向垂直纸面向外，由安培定则可知感应电流方向为逆时针方向，即ehgfe方向，但由于二极管的导通方向为efghe方向，所以整个回路不构成闭合回路，无感应电流，线圈进入磁场时二极管不会闪亮，故AC错误； B．线圈第一次经过最低点的过程中，由于进入磁场时不产生感应电流，安培力不做功，机械能守恒，所以线圈第一次经过最低点时的动能等于重力势能的减少量，即 ，故B正确； D．线圈每次离开磁场时，根据楞次定律判断知都会产生顺时针方向感应电流，消耗机械能，而完全在磁场中运动或进入磁场时不消耗机械能，最终线圈将在磁场区域内做等幅振荡，最大摆角为。根据能量守恒定律，线圈和二极管消耗的总能量等于机械能的减少量，即，故D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组设计了如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，悬点O处固定一个力传感器，不可伸长的细绳一端系一个小球，另一端系在传感器上，悬点O正下方放置一个光电门，把小球向左拉开然后从静止释放，小球经过光电门时小球中心刚好对准光电门发光管。已知当地重力加速度为g。 （1）用游标卡尺测出小球的直径d，示数如图乙所示，则________cm。 （2）实验小组测得悬点O到光电门发光管的距离即小球做圆周运动的半径为L，然后把小球拉至某点由静止释放，记录小球每次由静止释放时细绳与竖直方向的夹角和对应光电门的遮光时间。改变释放夹角，多次实验，作出________（填“”“”或“”）与关系图像。若图像为一条直线且直线斜率的绝对值等于________（用d、L、g表示），纵截距等于________（用d、L、g表示），则可验证小球运动过程中机械能守恒。 【答案】（1）1.27 （2） ①. ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 主尺读数为 12mm，游标尺第 7 条刻度线与主尺刻度线对齐，读数为 【小问2详解】 [1][2][3]小球下摆过程中机械能守恒，重力势能的减少量等于动能的增加量，即 小球经过光电门的速度 联立解得 整理得 因此应作出 与 的关系图像，斜率 纵截距 所以斜率的绝对值为 ，纵截距为 。 12. 利用“油膜法估测分子直径”实验体现了构建分子模型的物理思想，应用了通过对宏观量的测量来间接测量微观量的方法。小华同学利用1.0mL的油酸配制了1000mL油酸酒精溶液，利用滴管测得50滴油酸酒精溶液的体积为1.0mL。 （1）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为________mL。 （2）小华在均匀撒有痱子粉的水面上滴了1滴油酸酒精溶液，等油酸膜轮廓稳定后将其拓印在玻璃板的坐标纸上，按照大于半格记为1格的方法，总共数得80格，每格面积为，则油酸分子的直径约为________m。 【答案】（1） 2×10-5 （2） 2.5×10-9 【解析】 【小问1详解】 油酸酒精溶液的浓度为： 1滴油酸酒精溶液的体积为： 因此1滴中纯油酸体积：  【小问2详解】 油膜总面积：  纯油酸体积换算单位： 分子直径： 13. 某科技小组要测量一个锂电池的电动势和内阻，设计的实验电路如图甲所示，用电流传感器、电压传感器实时采集实验数据，通过计算机拟合成直线。实验室提供器材有：滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、定值电阻R（阻值未知）、开关及若干导线。请回答下列问题： （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最________（填“左”或“右”）端。 （2）实验小组分两次实验，将电压传感器的A端分别接入电路中的C端和D端，得到的关系如图乙所示。则直线I对应的是A端接在________（填“C”或“D”）端。 （3）根据图乙测量数据可知，该锂电池的电动势为________V，内阻为________，定值电阻________Ω。 【答案】（1）左 （2）C （3） ①. 2.80 ②. 2.0 ③. 3.0 【解析】 【小问1详解】 闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器接入电路的阻值应最大。由图甲可知，滑片移至最左端时，接入电路的电阻丝长度最长，阻值最大。 【小问2详解】 当A端接C端时，电压传感器测量路端电压，根据闭合电路欧姆定律有 图像斜率的绝对值表示电源内阻 ；当 A 端接D端时，电压传感器测量电源与定值电阻 的总电压，有，斜率的绝对值表示 。因为 ，所以斜率较小的直线I对应接C端。 【小问3详解】 [1][2][3]由图乙可知，两条直线在纵轴的截距相同，表示电源电动势为2.80V。 直线I对应C端，其斜率绝对值 直线 II 对应接D端，其斜率绝对值 解得定值电阻 14. 夏日阳光炽热，多肉植物往往难以幸免于晒伤之虞，可以利用莫泽灯解决这个问题。莫泽灯制作简单：在矿泉水瓶中加入适量的清水和漂白剂进行混合即可，如图甲所示。为方便研究，将其简化为图乙所示的灌满溶液的透明圆柱桶模型，一束单色光以入射角从桶壁上M点射向圆桶的中轴线，光束经圆筒另一侧面N点射出，M、N两点距底面的高度分别为h、。已知圆柱底面直径为d，光在真空中的传播速度为c，忽略桶壁对光的折射影响。求： （1）该溶液对该单色光的折射率； （2）该单色光在溶液中的传播时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设光线在溶液中的折射角为r。由题意及图乙可知，光线在过圆柱轴线的竖直平面内传播。光线从M点传播到N点，水平位移为圆柱直径 d，竖直位移为 由几何关系可知 根据三角函数关系可得 根据折射定律 解得 【小问2详解】 光在溶液中传播的路程为 光在溶液中的传播速度为 则传播时间 解得 15. 如图所示，半径的光滑半圆形轨道AB竖直固定，轨道最低点B处与放在光滑水平面上的长木板Q上表面刚好齐平，长木板Q左侧固定一轻挡板，挡板上固定一轻弹簧（弹簧的长度相对于长木板可以忽略）。可视为质点的物块P受到瞬时冲量的作用从轨道最高点A滑入轨道，沿轨道滑至最低点从长木板右端滑上，最终物块P压缩弹簧后未从长木板Q上滑下。已知物块P的质量，长木板Q的质量，物块P与长木板Q间的动摩擦因数，重力加速度，求： （1）物块P运动到B点时的速度大小； （2）长木板Q的最短长度； （3）若长木板Q取最短长度时，弹簧的最大弹性势能。 【答案】（1） （2）2m （3）3J 【解析】 【小问1详解】 物块 P 在 A 点受到瞬时冲量作用，根据动量定理有 解得 物块 P 从 A 滑到 B 的过程中，只有重力做功，机械能守恒，有 解得 【小问2详解】 物块 P 滑上长木板 Q 后，系统水平方向不受外力，动量守恒。设最终共同速度为 ，有 解得 。根据能量守恒定律，系统损失的动能转化为摩擦产生的内能。设物块 P 在长木板 Q 上相对滑行的总路程为 ，有 代入数据解得 物块 P 压缩弹簧后未从长木板 Q 上滑下，且长木板 Q 长度最短，对应临界情况为物块 P 最终刚好回到长木板 Q 的右端与 Q 相对静止。此时物块 P 相对长木板 Q 先向左滑行长度 压缩弹簧，再向右滑行长度 回到右端，总相对路程 故 解得 【小问3详解】 当弹簧弹性势能最大时，物块 P 与长木板 Q 速度相等，即为 。此时物块 P 相对长木板 Q 向左滑行的距离为 。根据能量守恒定律，初动能等于末动能、摩擦生热与最大弹性势能之和，有 解得 16. 在平面直角坐标系xOy的第二、三象限内存在着沿y轴正方向的匀强电场，第一象限和第四象限内存在垂直于坐标平面、宽度为d的有界匀强磁场，磁场方向如图所示。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M点沿x轴正方向以速度射出，经过电场偏转后由N点进入第一象限，不计粒子重力。求： （1）匀强电场的电场强度大小E； （2）若匀强磁场宽度d足够大，粒子在第一象限偏转后可直接进入第四象限的匀强磁场，则第一象限匀强磁场的磁感应强度应满足的条件； （3）若第一象限和第四象限匀强磁场的磁感应强度大小之比为，粒子在第一象限运动的半径为，要使粒子垂直磁场右边界离开磁场，则有界磁场的宽度d应满足的条件。 【答案】（1） （2） （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中做类平抛运动。水平方向 竖直方向 其中 联立解得 【小问2详解】 粒子进入磁场时，竖直分速度 合速度 所以速度方向与x轴成 角。粒子在第一象限受洛伦兹力向右下偏转，圆心在入射点右下方，半径 根据几何关系可知，圆心纵坐标 粒子轨迹最低点纵坐标 要进入第四象限，需 即 代入 得 解得 【小问3详解】 由题意可知，粒子在第一象限运动的半径为 且 则第四象限半径 根据几何关系可知，粒子在第一象限圆心为，从N点运动到x轴上的点横坐标 此时速度方向与x轴负方向夹角 解得 所以x轴正向夹角为。进入第四象限后，粒子做逆时针圆周运动，圆心横坐标 粒子垂直右边界离开，即速度水平向右，对应圆周运动的最低点，此时横坐标 若粒子未离开，下次从第一象限垂直离开，则之后将重复运动，每次沿x轴前进 故 ，其中 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三年级期末考试 物理试卷 本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 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. 2026年1月，研究人员发表了一篇利用射线评估KL01探测器在较高能量下指标的研究成果。研究人员使用作为标准射线源，其衰变方程为，处于激发态，从该激发态向基态跃迁时放出662keV的射线。下列说法正确的是（ ） A. 粒子X为粒子 B. 温度越高，的半衰期越短 C. 的比结合能约为662keV D. 核比核更稳定 2. 如图所示，桌面右边缘有一小球A，桌面右侧某高度处有一小球B，初始时AB连线与水平方向的夹角为，现释放小球B的同时斜向右上方抛出小球A。若忽略空气阻力，桌面距地面足够高，要使运动过程中小球A、B相碰，则小球A抛出的速度方向与水平方向的夹角应（ ） A. 等于 B. 大于 C. 小于 D. 取决于小球A发射初速度的大小 3. 如图所示，用OA、OB两根轻绳将花盆悬于两竖直墙之间，初始时两根轻绳之间的夹角为锐角。保持轻绳OA与左侧墙壁的夹角不变，改变轻绳OB的长度使其缓慢移至水平位置。设此过程中轻绳OA、OB的拉力大小分别为、，则下列说法正确的是（ ） A. 一直减小 B. 先减小后增大 C. 先减小后增大 D. 两轻绳之间的夹角为时，最大 4. 2026年1月3日18时03分出现近地点满月。已知月球轨道近地点与地球表面相距为a，远地点与地球表面相距为b，地球可看作半径为R的匀质球体，地球与月球的质量分别为M、m，月球在近地点速率为，则月球由远地点运行至近地点过程中，地球对月球的引力做功为（ ） A. B. C. D. 5. 真空中存在着平行x轴方向的电场，x轴上各点的电势随位置x变化的关系图像如图所示。一电子仅在电场力作用下从处以1eV的初动能沿x轴正方向运动，下列说法正确的是（ ） A. 在之间的电场强度方向沿轴正方向 B. 在之间的电场强度大小为 C. 电子从处运动至处过程中，电势能先不变后减小 D. 电子运动到处时的动能为0 6. 某汽车装载的空气减震器可简化为由导热性能良好的圆柱体的气缸和顶部通过连杆与车轴连接的一轻质刚性活塞（厚度不计）组成，如图所示。已知气缸内封闭着一定质量的理想气体，气体压强为，活塞的横截面积为。为适应不平整地形，现向气缸内缓慢充入压强、体积的同等温度气体，使气缸上升以提高汽车底盘的高度。充气后，汽车底盘上升的高度为（ ） A. 2cm B. 3cm C. 5cm D. 7cm 7. 一质量均匀的长方形木块静止在光滑的水平面上，一子弹以不同的水平初速度射入木块，设子弹与木块间的阻力大小恒定，则木块获得的速度v与子弹初速度的关系图像中可能正确的是（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 某地区的风速为，空气的密度为，安装在该地区的风力发电机转动时空气通过的截面积为，且将空气的动能的转化为电能。如图所示，利用远距离输电线路将风力发电机产生的电能输送至用户使用。已知风力发电机输出电压，升压变压器原、副线圈的匝数比，输电线总电阻。用户端的电压，变压器均视为理想变压器。下列说法正确的是（ ） A. 风力发电机的输出功率为 B. 输电线上的电流大小为 C. 输电线上损耗的功率为2400W D. 降压变压器原、副线圈的匝数比 9. 一列沿x轴方向传播的简谐横波在时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示。若该波的周期为T，则下列说法正确的是（ ） A. 该波的周期可能为 B. 该波的传播速度可能为2m/s C. 若，处质点振动方程可能为 D. 若，处质点在4s内运动的路程可能为60m 10. 如图所示，扇形OAB、ODC关于过O点的竖直线左右对称，其中O、B、C三点共线，且连线与竖直方向的夹角为，其中、，ABCD区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。轻杆一端可绕O点自由转动，另一端固定在串有发光二极管的矩形线圈efgh边ef的中点处，线圈efgh（含二极管）的总质量为m，其重心在几何中心，线圈在磁场中运动时ef、gh边（很窄）分别沿弧AB、CD运动。现将线圈向左与竖直方向拉开由静止释放，重力加速度为g，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 线圈第一次进入磁场时产生ehgfe方向的感应电流 B. 线圈第一次经过最低点时的动能为 C. 线圈进入磁场时二极管会闪亮 D. 最终线圈和二极管消耗的总能量为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组设计了如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，悬点O处固定一个力传感器，不可伸长的细绳一端系一个小球，另一端系在传感器上，悬点O正下方放置一个光电门，把小球向左拉开然后从静止释放，小球经过光电门时小球中心刚好对准光电门发光管。已知当地重力加速度为g。 （1）用游标卡尺测出小球的直径d，示数如图乙所示，则________cm。 （2）实验小组测得悬点O到光电门发光管的距离即小球做圆周运动的半径为L，然后把小球拉至某点由静止释放，记录小球每次由静止释放时细绳与竖直方向的夹角和对应光电门的遮光时间。改变释放夹角，多次实验，作出________（填“”“”或“”）与关系图像。若图像为一条直线且直线斜率的绝对值等于________（用d、L、g表示），纵截距等于________（用d、L、g表示），则可验证小球运动过程中机械能守恒。 12. 利用“油膜法估测分子直径”实验体现了构建分子模型的物理思想，应用了通过对宏观量的测量来间接测量微观量的方法。小华同学利用1.0mL的油酸配制了1000mL油酸酒精溶液，利用滴管测得50滴油酸酒精溶液的体积为1.0mL。 （1）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为________mL。 （2）小华在均匀撒有痱子粉的水面上滴了1滴油酸酒精溶液，等油酸膜轮廓稳定后将其拓印在玻璃板的坐标纸上，按照大于半格记为1格的方法，总共数得80格，每格面积为，则油酸分子的直径约为________m。 13. 某科技小组要测量一个锂电池的电动势和内阻，设计的实验电路如图甲所示，用电流传感器、电压传感器实时采集实验数据，通过计算机拟合成直线。实验室提供器材有：滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、定值电阻R（阻值未知）、开关及若干导线。请回答下列问题： （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最________（填“左”或“右”）端。 （2）实验小组分两次实验，将电压传感器的A端分别接入电路中的C端和D端，得到的关系如图乙所示。则直线I对应的是A端接在________（填“C”或“D”）端。 （3）根据图乙测量数据可知，该锂电池的电动势为________V，内阻为________，定值电阻________Ω。 14. 夏日阳光炽热，多肉植物往往难以幸免于晒伤之虞，可以利用莫泽灯解决这个问题。莫泽灯制作简单：在矿泉水瓶中加入适量的清水和漂白剂进行混合即可，如图甲所示。为方便研究，将其简化为图乙所示的灌满溶液的透明圆柱桶模型，一束单色光以入射角从桶壁上M点射向圆桶的中轴线，光束经圆筒另一侧面N点射出，M、N两点距底面的高度分别为h、。已知圆柱底面直径为d，光在真空中的传播速度为c，忽略桶壁对光的折射影响。求： （1）该溶液对该单色光的折射率； （2）该单色光在溶液中的传播时间。 15. 如图所示，半径的光滑半圆形轨道AB竖直固定，轨道最低点B处与放在光滑水平面上的长木板Q上表面刚好齐平，长木板Q左侧固定一轻挡板，挡板上固定一轻弹簧（弹簧的长度相对于长木板可以忽略）。可视为质点的物块P受到瞬时冲量的作用从轨道最高点A滑入轨道，沿轨道滑至最低点从长木板右端滑上，最终物块P压缩弹簧后未从长木板Q上滑下。已知物块P的质量，长木板Q的质量，物块P与长木板Q间的动摩擦因数，重力加速度，求： （1）物块P运动到B点时的速度大小； （2）长木板Q的最短长度； （3）若长木板Q取最短长度时，弹簧的最大弹性势能。 16. 在平面直角坐标系xOy的第二、三象限内存在着沿y轴正方向的匀强电场，第一象限和第四象限内存在垂直于坐标平面、宽度为d的有界匀强磁场，磁场方向如图所示。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M点沿x轴正方向以速度射出，经过电场偏转后由N点进入第一象限，不计粒子重力。求： （1）匀强电场的电场强度大小E； （2）若匀强磁场宽度d足够大，粒子在第一象限偏转后可直接进入第四象限的匀强磁场，则第一象限匀强磁场的磁感应强度应满足的条件； （3）若第一象限和第四象限匀强磁场的磁感应强度大小之比为，粒子在第一象限运动的半径为，要使粒子垂直磁场右边界离开磁场，则有界磁场的宽度d应满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $