精品解析：湖南长沙市长郡中学2025-2026学年高三上学期2月期末物理试题

高三物理 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页。时量75分钟，满分100分。 第Ⅰ卷选择题（共43分） 一、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. 关于物理学知识，以下说法正确的是（　　） A. 如图甲所示，在较暗的房间里，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动是布朗运动 B. 图乙是黑体辐射的实验规律，德国物理学家维恩和英国物理学家瑞利提出的辐射强度理论公式与实验全部相符 C. 摄氏温标和热力学温标是现代科学中常用的两种温标，温度升高和温度升高1K所表示的温差相同 D. 如图丙所示，发生光电效应时锌板带负电 【答案】C 【解析】 【详解】A．布朗运动是悬浮在液体或者气体中的小颗粒受到液体或者气体分子无规则碰撞而运动，肉眼是无法看见的，而看到的“光柱”实则是粉尘受到气流影响的运动，故A错误； B．德国物理学家维恩和英国物理学家瑞利提出的辐射强度理论公式只是分别在短波段和长波段符合，普朗克的黑体辐射理论公式在全波段完美符合，故B错误； C．在表示温差的时候摄氏温度可以代替热力学温度，即摄氏温度升高1℃等于热力学温度升高1K，故C正确； D．发生光电效应的锌板失去电子带正电，故D错误。 故选C。 2. 热机循环是将内能转化为机械能的过程，其中最典型的热机循环有卡诺循环、斯特林循环和布雷顿循环。如图为斯特林循环，工作物质为理想气体，它由两个等容过程和两个等温过程组成，关于该循环，下列判断正确的是（　　） A. 放出的热量大于吸收的热量 B. 过程的温度不变，内能不变 C. 的过程中每个气体分子的运动速率都大于过程中分子的运动速率 D. 从A点开始经过一个循环，外界对气体先做正功，后做负功，总做功为0 【答案】B 【解析】 【详解】A．B→C和D→A均为等容过程，对外界不做功，温度变化相同，即内能变化量的大小相等，由热力学第一定律，可知B→C放出的热量等于D→A吸收的热量。故A错误； B．对于理想气体来说，温度决定内能大小，温度不变，内能不变，B正确。 C．分析可知温度高低是从统计学角度反映分子的平均运动情况，并不能决定每个分子的速率变化，C错误。 D．从A点开始经过一个循环，外界对气体先做负功，后做正功，根据图像面积代表做功可知，总功不为0，D错误。 故选B。 3. 如图所示为某无人机运动的关系图像，前图像为抛物线，第内的图像为直线且与抛物线相切，若，根据运动学知识可判断（　　） A. 若无人机在任意的和两个时刻位移相同，则一定有 B. 前内无人机运动的平均速度为 C. 前内无人机先做匀变速曲线运动，后做匀变速直线运动 D. 无人机匀变速阶段的加速度为 【答案】A 【解析】 【详解】A．若两个时刻位移（位置）相同，即，代入位移公式：  整理得： 因，故。 另外：0~2s内x均小于等于0，2s后x从0开始一直增大，不存在两个不同时刻（一个在前2s、一个在2s后）位移相同，因此只要两个时刻位移相同，一定满足，故A正确； B．前3s总位移，平均速度，故B错误； C．前2s位移时间图为抛物线，所以是匀变速直线运动，2~3s做匀速直线运动，故C错误； D．第3s内（2s~3s）图像是直线且与抛物线相切，说明时抛物线斜率等于直线斜率： 时，速度； 直线斜率（即速度），因此，故D错误。 故选A。 4. 半圆弧槽固定在地面上，圆心为，一根可动直杆一端固定在圆弧槽底端的铰链上并用手支撑，一个圆心为、质量分布均匀的A球和一个圆心为、质量分布均匀的球叠放在如图位置，在可动直杆的支撑下保持静止状态，半圆弧槽半径和A球半径、B球半径三者关系为。将直杆逆时针缓慢转动直至B球的圆心与半圆弧槽圆心在同一水平线上，B球始终只与A球和半圆弧槽接触，则直杆转动过程中（　　） A. 半圆弧槽对B球的弹力一直减小 B. 半圆弧槽对B球的弹力先增大后减小 C. A球对B球的弹力一直增大 D. A球对B球的弹力先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】对B球进行受力分析，如图所示，将直杆逆时针缓慢转动直至B球的圆心与半圆弧槽圆心在同一水平线上的过程中，由于、、的长度均不变，所以中不变，所以A球对B球的弹力和半圆弧槽对B球的弹力的夹角也保持不变，作出辅助圆如图中虚线圆所示，当B球的圆心与半圆弧槽的圆心在同一水平线上时，A球对B球的弹力恰好为辅助圆的直径，所以半圆弧槽对B球的弹力一直增大，A球对B球的弹力也一直增大。 故选C。 5. 中国是世界上最早建立官方天文台的国家，在《尚书》中就有了日食的记载。当发生日食时，太阳、地球、月球连成一线，月球居中遮挡阳光。已知地球绕太阳，月球绕地球均为逆时针运动。地球绕太阳运动的周期为，轨道半径为，太阳的半径为，月球绕地球运动的周期为，轨道半径为，地球半径为。忽略太阳与月球之间的引力，某一时刻三者位置关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 太阳与地球密度之比为 B. C. 太阳与地球的第一宇宙速度之比为 D. 太阳、地球、月球由图示位置到再次出现月全食所需时间为 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．设太阳质量M，地球质量m，月球质量，地球绕太阳 月球绕地球， 第一宇宙速度 联立得太阳与地球质量之比为，，，，故AB错误，C正确； D．太阳、地球、月球由图示位置到再次出现月全食，月球多转1圈有 解得再次出现月全食所需时间为，故D错误。 故选C。 6. 如图所示为一理想自耦变压器示意图，线圈绕在一个圆环形的铁芯上，是可移动的滑动触头，、端与滑动变阻器串联后接交流电源，输出端的灯泡、规格相同，、、为滑动变阻器的滑片。当开关闭合，、、、处于如图所示的位置时，两灯均正常发光，忽略灯泡电阻的变化，导线电阻不计。下列说法正确的是（　　） A. 之间的电流，每秒钟方向改变50次 B. 若仅将向左移动，之间电压增大 C. 仅将向右滑动，为保证灯泡仍旧正常发光，可以将逆时针旋转一定角度 D. 仅将滑片自变阻器端向端移动，原线圈之间输入功率先减小后增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据电压的变化规律可知，电流的变化周期为0.02s，每个周期电流方向变化2次，每秒钟方向变化100次，故A错误； B．向左移动，R2​接入电路的阻值减小，副线圈回路的总电阻减小，等效到原线圈回路，总电阻也减小、原线圈总电流增大，的分压​增大，因此原线圈（间）的分压减小，故B错误； C． 仅将向右滑动，接入电路的阻值增大，原线圈的分压会减小，导致副线圈输出电压降低。 将​逆时针旋转时，自耦变压器副线圈的匝数增大，根据理想变压器电压比，在原线圈匝数不变的情况下，可提升副线圈输出电压，让灯泡恢复正常发光，故C正确； D．仅使滑片N自变阻器c端向d端移动，先增大后减小，可以等效电阻规律可知，等效电阻先增大后减小，将视为等效电源内阻，由于不知道电阻之间的大小关系，所以ab之间的功率变化无法确定，故D错误。 故选C。 7. 在匀强电场中有一边长为正六边形区域，电场线与六边形所在平面平行，如图所示。带电荷量为的粒子（重力不计）以16eV的初动能从点沿不同方向射入区域，当粒子分别沿、方向射入时，最小动能之比为。已知沿方向射入的粒子恰好运动至点且动能为12eV，下列判断正确的是（　　） A. 粒子可以从正六边形各顶点射出该区域 B. 粒子在点的电势能等于点的电势能 C. 若规定点电势为0，则点电势为 D. 若改变粒子的初动能，粒子仍沿方向入射恰好垂直打在边的点，则到点的距离为 【答案】D 【解析】 【详解】B．设电场线的方向与bd方向的夹角为，与bc的夹角为，如图所示 对速度进行正交分解，当动能最小时， 解得 又因为粒子带负电沿bd方向入射的粒子恰好运动至c点且动能减少，所以电场线的方向由指向方向，说明点电势高于点，电势能，故B错误； AC．由于粒子从运动至，动能减少，根据，说明、两点的电势差为 根据匀强电场特点可知 根据 解得 所以粒子无法打出点，故AC错误； D．假设粒子垂直打在边上，根据平抛运动规律，位移角的正切值等于速度角正切值的一半，即， 解得，故D正确。 故选D。 二、多选题（本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题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. 手持一根细绳，使绳上点从时刻开始带动细绳上各点上下做简谐运动，振幅为0.3m。时，点刚开始振动，点回到平衡位置，绳上形成的波形如图所示，以向上为质点位移的正方向。下列说法正确的是（　　） A. 手控制点振动得越快，波在绳子中的传播速度越小 B. 手控制振动得越快，绳波的波长越短 C. 手控制点在时刻向下振动 D. 点位移随时间变化的关系式为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．机械波的传播速度只由介质决定，与频率无关，故A错误； B．手振动得快，质点的振动周期变短，而波的传播速度不变，根据可知，减小，故B正确； C．分析可知波向右传播至点时，的振动方向向下，所以波源点的起振方向向下，故C正确； D．设点位移随时间变化的关系式为 依题意，，，由得 由图可知，点的起振方向向下，则点的起振方向也向下，故时， 解得 依上可得，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，足够长的传送带与水平面的夹角为，速率恒为，宽为的区域存在与传送带平面垂直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。边长为（）、质量为、电阻为的正方形线框置于传送带上，进入磁场前与传送带保持相对静止，线框边刚离开磁场区域时的速率恰为。若线框或边受到安培力，则其安培力大于。线框受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，动摩擦因数，边始终平行于，重力加速度为。下列选项正确的是（　　） A. 线框进入磁场的过程中，电流的方向为 B. 线框进磁场的时间小于出磁场的时间 C. 线框速率的最小值为 D. 线框穿过磁场区域产生的焦耳热为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据楞次定律可知，感应电流的方向为，故A正确； B．根据对称性可知，线框进磁场与出磁场的时间相同，故B错误； C．在边进入磁场而边未进入磁场的过程中，线框受到沿传送带平面向上的安培力和沿传送带平面向下的重力分力。若线框相对传送带滑动，则滑动摩擦力为，而，故 已知线框受到的安培力，则 因此线框将相对传送带向上滑动，滑动摩擦力方向沿传送带平面向下。线框在沿传送带平面的安培力、重力分力、摩擦力作用下做减速运动。在边进入磁场到边离开磁场的过程中，因线框速度小于传送带速度，故其所受滑动摩擦力方向沿传送带平面向下。又因线框不受安培力，所以其在沿传送带平面的滑动摩擦力和重力分力作用下做匀加速直线运动。综上分析可知，当边刚进入磁场时，线框有最小速度。设线框加速度为，根据牛顿第二定律有 边离开磁场时速度恰好为，则有 联立解得，故C正确； D．在边进入磁场到边进入磁场的过程中，由动能定理有 则该过程产生的焦耳热 在边离开磁场到边离开磁场的过程中，线框产生的焦耳热也为。因此，线框穿过磁场区域产生的焦耳热为，故D错误。 故选AC。 10. 一玩具车静止在光滑的水平面上，玩具车内部设计有三段内径相同的光滑管道，三段管道平滑连接。第一段为倾斜直管道，其水平投影的长度为，倾角。第二段为水平直管道，长度也为。第三段为四分之一圆弧管道，圆心为，圆弧半径的长度也为。将一个质量为，直径略小于管道内径的光滑小球，从管道点以初速度进入管道并在点离开。已知玩具车的质量，管道内径远小于，当地重力加速度为，玩具车始终与地面接触。取。以下判断正确的是（　　） A. 小球从点离开玩具车以后做自由落体运动 B. 当小球从点离开时，小车向右发生的位移为 C. 小球在水平管道内运动的时间为 D. 若测得小球从到的时间为，则小球从运动至的过程中玩具车对小球的冲量为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．若小球从点离开时做自由落体运动，则小球在点速度为，根据水平方向动量守恒，车也必定速度为； 由系统机械能守恒 得，故A正确； B．由系统水平方向动量守恒 则有 所以 又因为 得，故B错误； C．设小球点刚进入水平直管道时，小球的速度为，玩具车的速度为，由系统水平方向动量守恒 系统机械能守恒 得， 设小球在水平直管道内运动的时间为，则 得，故C正确； D．根据动量定理可知，玩具车对小球的动量变化量为，故D错误。 故选AC。 第Ⅱ卷 非选择题（共57分） 三、非选择题（本题共5小题，共57分） 11. 某兴趣小组用图甲所示的装置探究圆周运动向心力的大小与质量、线速度和半径之间的关系。不计摩擦的水平直杆固定在竖直转轴上，竖直转轴可以随转速可调的电动机一起转动，套在水平直杆上的滑块，通过细线与固定在竖直转轴上的力传感器相连。水平直杆的另一端到竖直转轴的距离为的边缘处安装了宽度为的遮光片，光电门可以测出遮光片经过光电门的挡光时间。 （1）为了探究滑块向心力的大小与运动半径的关系，需要控制______保持不变（填序号）。 A. 质量和线速度 B. 质量和半径 C. 线速度和半径 （2）由图甲可知，滑块的角速度______遮光片的角速度（选填“大于”“小于”或“等于”）。 （3）兴趣小组保持滑块质量和运动半径不变，探究向心力与线速度的关系时，以为纵坐标，以为横坐标，根据测量数据作一条倾斜直线如图乙所示，已测得遮光片的宽度，遮光片到竖直转轴的距离，滑块到竖直转轴的距离，则滑块的质量______。 【答案】（1）A （2）等于 （3）0.15 【解析】 【小问1详解】 本实验采用控制变量法，当探究滑块向心力的大小与运动半径的关系时，需要控制质量和线速度保持不变。 故选A。 【小问2详解】 由于滑块与遮光片在同一个杆上，因此旋转的角速度相等。 【小问3详解】 遮光片的角速度 由于角速度相等，可知滑块的线速度 根据 可知该图像的斜率 代入数据可得 12. 某实验小组使用如图甲所示的多用电表进行了一系列实验。使用前，该多用电表的指针已经指在表盘左侧“0”刻度线处。 （1）将电表的选择开关旋至欧姆“”挡，然后将红黑表笔短接，通过调节图甲中的______（选填“”或“”），让指针指在表盘右侧“”处。接着，用该表测量一个电阻的阻值，测量时指针位置如图乙所示，则该电阻的测量值为______。 （2）如图丙，电池、开关和灯泡接成串联电路，开关闭合后发现灯泡不亮。用上述多用电表检测电路故障时，将选择开关旋至2.5V直流电压挡，并将红黑表笔分别与E、F接触，发现指针有明显偏转，则故障原因可能是______。 A. 开关接触不良 B. 灯泡被短路 C. 灯泡和底座接触不良 （3）为了测量多用电表“×1”挡内部电源的电动势与某毫安表的内电阻，该小组同学先从表盘上读多用电表“×1”挡的内电阻为，再将待测毫安表、电阻箱和“×1”挡的多用电表串联在一起，通过调节电阻箱阻值，记录下多组毫安表、电阻箱的示数和，并作出相应的关系图线，如图丁所示。根据图像，可求得多用电表“×1”挡内部电源的电动势为______V，待测毫安表的内阻为______。（结果均保留2位有效数字） 【答案】（1） ①. b ②. 150 （2）C （3） ①. 1.5 ②. 15 【解析】 【详解】（1）[1]将电表的选择开关旋至“”挡，然后将红黑表笔短接，通过调节图甲中的（欧姆调零旋钮），让指针指在表盘右侧“0Ω”处。 [2]则该电阻的测量值为 （2）由题意可知到电池处连接完好，到电池处连接完好，、之间断开，所以故障原因可能是灯泡和底座接触不良。 故选C。 （3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 整理可得 由作出的图像可得 将数据，代入可得 解得 13. 如图所示，透明玻璃体的下半部分是圆柱体，上半部分是半球体，圆柱体的底面半径和高均为，半球体的半径也为，为半球体的球心，为圆柱体底面圆心，半球体上有一点，点距半球体底面的距离为。现有一束光从沿方向射入玻璃体，逐渐增加入射光与的夹角，如图所示，当光线从半球体点射出时，射出方向与平行，已知光在真空中传播速度为。求： （1）透明玻璃体的折射率； （2）逐渐增大的过程中，通过计算判断是否有光从圆柱体侧面出射； （3）逐渐增大的过程中，求光在玻璃体里面的最短传播时间。 【答案】（1） （2）光不会入射到圆柱体侧面，从而没有光从圆柱体侧面出射。 （3） 【解析】 【小问1详解】 因为射出方向与平行，入射角为，出射角为，由几何关系可知 过点作半球体底面的垂线，垂足为点B, 因 故出射角， 在等腰三角形中，入射角为 根据折射率定义有 解得 【小问2详解】 发生全反射的临界角为，有 得出 而从圆柱体的底面的入射光线要折射到圆柱体侧面，折射角至少为 故光不会入射到圆柱体侧面，从而没有光从圆柱体侧面出射 【小问3详解】 当光刚好从半球体表面出射时，即在球面刚好发生全反射的光有最短传播时间。则光在玻璃体里面的最短传播路程为 玻璃中传播速度 最短传播时间为 14. 如图所示，在xoz平面的第二象限内有沿x轴负方向的匀强电场，电场强度的大小，空间某区域存在轴线平行于z轴的圆柱形磁场区域，磁场方向沿z轴正方向。一比荷为的带正电粒子从x轴上的P点以速度射入电场，方向与x轴的夹角。该粒子经电场偏转后，由z轴上的Q点以垂直于z轴的方向立即进入磁场区域，经磁场偏转射出后，通过坐标为（0，0.15m，0.2m）的M点（图中未画出），且速度方向与x轴负方向的夹角，其中，不计粒子重力。求： （1）粒子速度的大小； （2）圆柱形磁场区域的最小横截面积Smin（结果保留两位有效数字）； （3）粒子从P点运动到M点经历的时间t（结果保留三位有效数字）。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子在电场中沿x轴正方向的分运动是匀速直线运动，沿z轴正方向的分运动是匀变速直线运动，沿z轴方向根据匀变速直线运动的规律可得 1 根据牛顿第二定律可得 沿x轴正方向 联立可得 （2）由几何关系得 圆柱形磁场区域的最小横截面积 （3）洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律得 解得 ， 粒子在磁场和电场中运动的时间围为 解得 15. 如图甲所示，小球A以初速度竖直向上冲入半径为R的粗糙圆弧管道，然后从管道另一端沿水平方向以速度冲出，在光滑水平面上与左端连有轻质弹簧的静止小球B发生相互作用，距离B右侧一定距离有一个固定的弹性挡板，B与挡板的碰撞没有能量损失。A、B的质量分别为3m、2m，整个过程弹簧的弹力随时间变化的图像如图乙所示（从A球接触弹簧开始计时）。已知，半径R和重力加速度g均已知。求： （1）小球在管道内运动的过程中阻力做的功； （2）弹簧第2次和第1次弹性势能最大值之比； （3）小球B的初始位置到挡板的距离s。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设小球在管道内运动的过程阻力做功为，根据动能定理可得 解得 【小问2详解】 当A、B第一次共速时，弹簧第一次弹性势能最大，设A、B共同速度为，从刚接触弹簧到A、B共速，根据动量守恒定律有 由机械能守恒定律，弹簧的弹性势能 联立解得 由图乙可知，弹簧刚好恢复原长时，与挡板相撞，设此时A、B速度分别为、，从刚接触弹簧到弹簧恢复原长，根据动量守恒定律有 系统初末状态动能相等，有 解得， 之后与挡板相撞原速率反弹，当A、B第二次共速时，弹簧压缩量再一次达到最大，设压缩量为，A、B共同速度为，从刚反弹到弹簧第二次压缩最大，根据动量守恒定律有 根据机械能守恒定律可得 联立解得 解得 【小问3详解】 设A、B一起向右运动的过程中，任意时刻A、B速度分别为、，根据动量守恒可得 在任意一极短时间内，有 所以 等式两边求和得 由图乙可知，时B与挡板发生碰撞，此时弹簧恰好恢复原长，故从到时，A、B位移相同，即 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页。时量75分钟，满分100分。 第Ⅰ卷选择题（共43分） 一、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. 关于物理学知识，以下说法正确的是（　　） A. 如图甲所示，在较暗的房间里，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动是布朗运动 B. 图乙是黑体辐射的实验规律，德国物理学家维恩和英国物理学家瑞利提出的辐射强度理论公式与实验全部相符 C. 摄氏温标和热力学温标是现代科学中常用的两种温标，温度升高和温度升高1K所表示的温差相同 D. 如图丙所示，发生光电效应时锌板带负电 2. 热机循环是将内能转化为机械能的过程，其中最典型的热机循环有卡诺循环、斯特林循环和布雷顿循环。如图为斯特林循环，工作物质为理想气体，它由两个等容过程和两个等温过程组成，关于该循环，下列判断正确的是（　　） A. 放出的热量大于吸收的热量 B. 过程的温度不变，内能不变 C. 的过程中每个气体分子的运动速率都大于过程中分子的运动速率 D. 从A点开始经过一个循环，外界对气体先做正功，后做负功，总做功为0 3. 如图所示为某无人机运动的关系图像，前图像为抛物线，第内的图像为直线且与抛物线相切，若，根据运动学知识可判断（　　） A. 若无人机在任意的和两个时刻位移相同，则一定有 B. 前内无人机运动的平均速度为 C. 前内无人机先做匀变速曲线运动，后做匀变速直线运动 D. 无人机匀变速阶段的加速度为 4. 半圆弧槽固定在地面上，圆心为，一根可动直杆一端固定在圆弧槽底端的铰链上并用手支撑，一个圆心为、质量分布均匀的A球和一个圆心为、质量分布均匀的球叠放在如图位置，在可动直杆的支撑下保持静止状态，半圆弧槽半径和A球半径、B球半径三者关系为。将直杆逆时针缓慢转动直至B球的圆心与半圆弧槽圆心在同一水平线上，B球始终只与A球和半圆弧槽接触，则直杆转动过程中（　　） A. 半圆弧槽对B球的弹力一直减小 B. 半圆弧槽对B球的弹力先增大后减小 C. A球对B球的弹力一直增大 D. A球对B球的弹力先增大后减小 5. 中国是世界上最早建立官方天文台的国家，在《尚书》中就有了日食的记载。当发生日食时，太阳、地球、月球连成一线，月球居中遮挡阳光。已知地球绕太阳，月球绕地球均为逆时针运动。地球绕太阳运动的周期为，轨道半径为，太阳的半径为，月球绕地球运动的周期为，轨道半径为，地球半径为。忽略太阳与月球之间的引力，某一时刻三者位置关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 太阳与地球密度之比为 B. C. 太阳与地球的第一宇宙速度之比为 D. 太阳、地球、月球由图示位置到再次出现月全食所需时间为 6. 如图所示为一理想自耦变压器示意图，线圈绕在一个圆环形的铁芯上，是可移动的滑动触头，、端与滑动变阻器串联后接交流电源，输出端的灯泡、规格相同，、、为滑动变阻器的滑片。当开关闭合，、、、处于如图所示的位置时，两灯均正常发光，忽略灯泡电阻的变化，导线电阻不计。下列说法正确的是（　　） A. 之间的电流，每秒钟方向改变50次 B. 若仅将向左移动，之间电压增大 C. 仅将向右滑动，为保证灯泡仍旧正常发光，可以将逆时针旋转一定角度 D. 仅将滑片自变阻器端向端移动，原线圈之间输入功率先减小后增大 7. 在匀强电场中有一边长为正六边形区域，电场线与六边形所在平面平行，如图所示。带电荷量为的粒子（重力不计）以16eV的初动能从点沿不同方向射入区域，当粒子分别沿、方向射入时，最小动能之比为。已知沿方向射入的粒子恰好运动至点且动能为12eV，下列判断正确的是（　　） A. 粒子可以从正六边形各顶点射出该区域 B. 粒子在点的电势能等于点的电势能 C. 若规定点电势为0，则点电势为 D. 若改变粒子的初动能，粒子仍沿方向入射恰好垂直打在边的点，则到点的距离为 二、多选题（本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题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. 手持一根细绳，使绳上点从时刻开始带动细绳上各点上下做简谐运动，振幅为0.3m。时，点刚开始振动，点回到平衡位置，绳上形成的波形如图所示，以向上为质点位移的正方向。下列说法正确的是（　　） A. 手控制点振动得越快，波在绳子中的传播速度越小 B. 手控制振动得越快，绳波的波长越短 C. 手控制点在时刻向下振动 D. 点位移随时间变化的关系式为 9. 如图所示，足够长的传送带与水平面的夹角为，速率恒为，宽为的区域存在与传送带平面垂直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。边长为（）、质量为、电阻为的正方形线框置于传送带上，进入磁场前与传送带保持相对静止，线框边刚离开磁场区域时的速率恰为。若线框或边受到安培力，则其安培力大于。线框受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，动摩擦因数，边始终平行于，重力加速度为。下列选项正确的是（　　） A. 线框进入磁场的过程中，电流的方向为 B. 线框进磁场的时间小于出磁场的时间 C. 线框速率的最小值为 D. 线框穿过磁场区域产生的焦耳热为 10. 一玩具车静止在光滑的水平面上，玩具车内部设计有三段内径相同的光滑管道，三段管道平滑连接。第一段为倾斜直管道，其水平投影的长度为，倾角。第二段为水平直管道，长度也为。第三段为四分之一圆弧管道，圆心为，圆弧半径的长度也为。将一个质量为，直径略小于管道内径的光滑小球，从管道点以初速度进入管道并在点离开。已知玩具车的质量，管道内径远小于，当地重力加速度为，玩具车始终与地面接触。取。以下判断正确的是（　　） A. 小球从点离开玩具车以后做自由落体运动 B. 当小球从点离开时，小车向右发生的位移为 C. 小球在水平管道内运动的时间为 D. 若测得小球从到的时间为，则小球从运动至的过程中玩具车对小球的冲量为 第Ⅱ卷 非选择题（共57分） 三、非选择题（本题共5小题，共57分） 11. 某兴趣小组用图甲所示的装置探究圆周运动向心力的大小与质量、线速度和半径之间的关系。不计摩擦的水平直杆固定在竖直转轴上，竖直转轴可以随转速可调的电动机一起转动，套在水平直杆上的滑块，通过细线与固定在竖直转轴上的力传感器相连。水平直杆的另一端到竖直转轴的距离为的边缘处安装了宽度为的遮光片，光电门可以测出遮光片经过光电门的挡光时间。 （1）为了探究滑块向心力的大小与运动半径的关系，需要控制______保持不变（填序号）。 A. 质量和线速度 B. 质量和半径 C. 线速度和半径 （2）由图甲可知，滑块的角速度______遮光片的角速度（选填“大于”“小于”或“等于”）。 （3）兴趣小组保持滑块质量和运动半径不变，探究向心力与线速度的关系时，以为纵坐标，以为横坐标，根据测量数据作一条倾斜直线如图乙所示，已测得遮光片的宽度，遮光片到竖直转轴的距离，滑块到竖直转轴的距离，则滑块的质量______。 12. 某实验小组使用如图甲所示的多用电表进行了一系列实验。使用前，该多用电表的指针已经指在表盘左侧“0”刻度线处。 （1）将电表的选择开关旋至欧姆“”挡，然后将红黑表笔短接，通过调节图甲中的______（选填“”或“”），让指针指在表盘右侧“”处。接着，用该表测量一个电阻的阻值，测量时指针位置如图乙所示，则该电阻的测量值为______。 （2）如图丙，电池、开关和灯泡接成串联电路，开关闭合后发现灯泡不亮。用上述多用电表检测电路故障时，将选择开关旋至2.5V直流电压挡，并将红黑表笔分别与E、F接触，发现指针有明显偏转，则故障原因可能是______。 A. 开关接触不良 B. 灯泡被短路 C. 灯泡和底座接触不良 （3）为了测量多用电表“×1”挡内部电源的电动势与某毫安表的内电阻，该小组同学先从表盘上读多用电表“×1”挡的内电阻为，再将待测毫安表、电阻箱和“×1”挡的多用电表串联在一起，通过调节电阻箱阻值，记录下多组毫安表、电阻箱的示数和，并作出相应的关系图线，如图丁所示。根据图像，可求得多用电表“×1”挡内部电源的电动势为______V，待测毫安表的内阻为______。（结果均保留2位有效数字） 13. 如图所示，透明玻璃体的下半部分是圆柱体，上半部分是半球体，圆柱体的底面半径和高均为，半球体的半径也为，为半球体的球心，为圆柱体底面圆心，半球体上有一点，点距半球体底面的距离为。现有一束光从沿方向射入玻璃体，逐渐增加入射光与的夹角，如图所示，当光线从半球体点射出时，射出方向与平行，已知光在真空中传播速度为。求： （1）透明玻璃体的折射率； （2）逐渐增大的过程中，通过计算判断是否有光从圆柱体侧面出射； （3）逐渐增大的过程中，求光在玻璃体里面的最短传播时间。 14. 如图所示，在xoz平面的第二象限内有沿x轴负方向的匀强电场，电场强度的大小，空间某区域存在轴线平行于z轴的圆柱形磁场区域，磁场方向沿z轴正方向。一比荷为的带正电粒子从x轴上的P点以速度射入电场，方向与x轴的夹角。该粒子经电场偏转后，由z轴上的Q点以垂直于z轴的方向立即进入磁场区域，经磁场偏转射出后，通过坐标为（0，0.15m，0.2m）的M点（图中未画出），且速度方向与x轴负方向的夹角，其中，不计粒子重力。求： （1）粒子速度的大小； （2）圆柱形磁场区域的最小横截面积Smin（结果保留两位有效数字）； （3）粒子从P点运动到M点经历的时间t（结果保留三位有效数字）。 15. 如图甲所示，小球A以初速度竖直向上冲入半径为R的粗糙圆弧管道，然后从管道另一端沿水平方向以速度冲出，在光滑水平面上与左端连有轻质弹簧的静止小球B发生相互作用，距离B右侧一定距离有一个固定的弹性挡板，B与挡板的碰撞没有能量损失。A、B的质量分别为3m、2m，整个过程弹簧的弹力随时间变化的图像如图乙所示（从A球接触弹簧开始计时）。已知，半径R和重力加速度g均已知。求： （1）小球在管道内运动的过程中阻力做的功； （2）弹簧第2次和第1次弹性势能最大值之比； （3）小球B的初始位置到挡板的距离s。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $