精品解析：2026届河南郑州市某重点中学高三下学期考前学情自测物理试卷

2026届第八次模拟试卷物理试卷 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 如图甲所示为时沿x轴方向传播的简谐横波的波形，图乙为质点b的振动图像，a点为处的质点，时的位移为5cm。则下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 该波的波速为6m/s C. 时质点a的位移为5cm D. 2~3s内质点a通过的路程为10cm 2. 真空中有电荷量为和的两个点电荷，分别固定在x轴上和0处。设无限远处电势为0，x正半轴上各点电势随x变化的图像正确的是（ ） A. B. C. D. 3. 如图所示为自动卸货车卸货的情景，车厢的倾角从0°开始缓慢增大，已知倾角为30°时与倾角为45°时货物所受的摩擦力大小相等，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ） A. 倾角增大时，货物所受的摩擦力逐渐增大 B. 倾角增大时，货物所受的支持力逐渐增大 C. 货物与车厢间的动摩擦因数为 D. 倾角为45°时，货物的加速度大小为 4. 如图甲所示的交变电路中，交流电流表为理想电表，定值电阻阻值R1=R、R2=2R，滑动变阻器的最大电阻值为R3=18R，变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2=1∶3，开始时滑动变阻器的滑动触头位于最上端。现在MN两点间接有如图乙所示的交流电。下列说法正确的是（ ） A. T时刻电流表的示数为0 B. 滑动触头向下滑动时，消耗的功率减小 C. 滑动触头向下滑动时，消耗的功率减小 D. 滑动触头向下滑动时，和消耗的总功率增大 5. 如图所示，某三棱镜的横截面ABC为等腰三角形，一单色光从AB边上的D点射入三棱镜，入射角为60°，三棱镜内部折射光线与底边BC平行。已知三棱镜对该单色光的折射率为，则从三棱镜AC边的E点射出的光线与射入三棱镜的入射光的夹角为（　　） A. 15° B. 30° C. 45° D. 60° 6. 在双星系统的运动平面内，以两天体连线为底作等边三角形，第三个顶点称为“特洛伊点”，在该点处，小物体在两个大物体的万有引力作用下做圆周运动，相对于两大物体保持静止。已知一双星系统距其它天体较远，两星质量均为，相距为，有一颗探测器位于“特洛伊点”上，三者在万有引力作用下保持相对静止，探测器质量远小于双星质量，万有引力常量为，则探测器的速度为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，在矩形中，，，空间存在与面平行的匀强电场，将一带电荷量为、质量为的试探电荷从点移动到点，电势能减少了，若将该电荷从点移动到点电势能增加了，规定点的电势为0，不计试探电荷的重力。则下列说法正确的是（ ） A. 电场方向由指向 B. 电场强度的大小为 C. D点的电势为 D. 若该试探电荷从点以速度沿图中方向射出，则其刚好能过点 二、多选题（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个选项符合题意，全部选对得6分，选对但不全得4分，有选错或不选得0分） 8. 下面说法正确的是（　　） A. 甲图为不同频率的光照射同种金属材料，光电效应实验中光电流与电压的关系，光的频率大于光的频率 B. 乙图是粒子散射实验，卢瑟福据此提出了原子的核式结构模型 C. 丙图是不同原子核比结合能按照实际测量结果画的图线，裂变成、原子核，、原子核的总质量小于原子核的质量 D. 丁图为黑体辐射的实验规律，由图可知，黑体温度升高时，各种波长的电磁波辐射强度都增加，辐射强度的极大值向频率较低的方向移动 9. 如图所示，足够长的水平传送带顺时针转动，加速度，当传送带的速度为时，在传送带左端轻轻放上一个可视为质点的煤块，此时开始计时。已知煤块与传送带之间的动摩擦因数，煤块的质量，重力加速度，下列说法正确的是（ ） A. 时，煤块的速度是 B. 时，煤块的速度是 C. 时，煤块在传送带上留下的痕迹长米 D. 时，煤块和传送带因摩擦而产生的热量是 10. 如图所示，间距为的倾斜光滑平行金属导轨的倾角，底端接有阻值为的定值电阻，虚线上方的导轨区域存在垂直导轨平面向上的范围足够大的匀强磁场，磁感应强度的大小为，质量为、阻值为R、长度为L的导体棒垂直导轨放置。某时刻给一平行于导轨沿斜面向上的初速度，已知刚进入磁场时速度大小为，经过时间速度减小为零，一段时间后，以大小为的速度离开磁场，不计导轨的电阻，导体棒与导轨接触良好，且两者始终垂直，重力加速度为g，。下列说法正确的是（　　） A. 整个过程中定值电阻产生的焦耳热为 B. 导体棒在磁场中下滑过程中通过定值电阻的电荷量大小为 C. 导体棒在磁场中沿导轨上滑的最大距离为 D. 导体棒在磁场中下滑过程经历的时间为 三、实验题（共16分）（提醒：答案必须答在答题卷上，做在试卷上无效） 11. 某同学利用离心轨道和光电门验证机械能守恒定律，装置如图甲所示。离心轨道圆周半径为，光电门架设在离心轨道圆弧最高点两侧，调整光电门的中心位置与小球通过圆弧最高点时球心对齐。将一小球从右侧倾斜轨道某点由静止释放，记录相关数据。已知重力加速度为。 （1）用游标卡尺测量小球直径，如图乙所示，小球直径______mm； （2）若测得释放点与水平面的竖直高度为，小球通过光电门的挡光时间为，则小球从释放点运动至光电门中心的过程，满足关系式______（用字母、、、、 表示），即可验证机械能守恒定律； （3）要想完成该实验，在右侧轨道释放小球的位置与光电门中心位置的竖直高度差至少是圆轨道半径的______倍。 12. 把脉是中医的一种诊断方法，通过手指按压患者手腕桡动脉，感知脉搏强弱及节律变化来判断患者身体状况。某兴趣小组想把传统技艺与电子技术相结合，尝试制作电子把脉仪。他们使用了一种柔性材料，该材料受到压力与其电阻关系为，将该材料缠在病人手腕处，连接成如图甲所示电路。 （1）已知电流表内阻，某次测量中电压表示数为、电流表示数为，则这次测量点压力______（用所给物理量符号表示）； （2）将该材料连接到图乙电路中，电源电动势，内阻，电流表量程，内阻，如果压力时，电流表刚好满偏，电阻箱的阻值应调整为______； （3）在图乙电路中，保持不变，将该电流表改装为压力计，则压力与电流的关系式为______（代入各已知量的值，表达式中只有电流未知）；可见改装后压力计的刻度是______（填“均匀”或“不均匀”）的。随着电池使用时间增加，电源内阻会变大，压力表显示数值会比压力真实值______（填“大”或“小”）。 四、计算题（本题3小题，共38分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，一竖直放置、粗细均匀且足够长的U形玻璃管，左端开口，右端通过橡胶管（橡胶管体积不计）与放在水中的导热金属球形容器连通，球形容器的容积为，用U形玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体，当环境温度为时，U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出，水银柱上方空气柱长。已知大气压强，U形玻璃管的横截面积为。（，U形玻璃管右侧空气柱和金属球形容器内气体温度恒相同） （1）若对水缓慢加热，温度为多少时，两边水银柱高度会在同一水平面上？ （2）保持加热后的温度不变，往左管中缓慢注入水银，问注入水银的高度是多少时右管水银面回到原来的位置？ 14. 如图甲，我国的“祝融号”火星车成功着陆火星乌托邦平原南部地区后，开启了火星表面巡视探测，目前累计行驶了1921米。某段时间内，火星车沿平直路线运动全过程的速度v随时间t变化关系的图像如图乙所示，火星车由静止做匀加速运动，时速度为4cm/s，功率达到额定功率4.8W，以该功率继续行驶一段时间后，火星车的速度达到最大为6cm/s，以该速度匀速运动一段时间后，关闭火星车的动力，再经过0.18s，火星车停止运动，火星车受到的阻力大小不变，求： （1）火星车的质量m； （2）火星车匀加速的时间。 15. 光电子能谱仪是现代科学研究的先进仪器，能对不同能量的电子进行筛选和检测。其核心装置中有两个同心球极板，过球心的截面如图甲所示。极板间存在径向电场，其等势线为一系列以为圆心的同心圆。某一带电粒子从入口点垂直半径入射，在径向电场中做以点为圆心、半径为、周期为的匀速圆周运动；同一带电粒子以另一速度也从入口点垂直入射，在径向电场中沿椭圆轨道运动，椭圆的近心点为，远心点为，（经典力学中，此时带电粒子的运动与行星绕太阳的运动类似）。为更好地研究该种带电粒子的径迹，某研究小组利用威尔逊云室来显示该带电粒子径迹。设计的磁场分布如图乙所示，在坐标平面（纸面）的一、四象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，让另一同种带电粒子从坐标为的点以大小为的速度垂直轴射入磁场，若粒子进入磁场后受到了与速率成正比、与速度方向相反的阻力，比例系数为，观察发现该粒子轨迹呈螺旋状并与轴相切于点（未画出）。已知该粒子质量为、电荷量大小为，不计粒子的重力，不考虑粒子间的碰撞和相互作用。 （1）判断粒子电性并求处的电场强度大小； （2）求粒子从到达点的动能变化量以及从到的时间； （3）求粒子从到的时间以及点坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届第八次模拟试卷物理试卷 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 如图甲所示为时沿x轴方向传播的简谐横波的波形，图乙为质点b的振动图像，a点为处的质点，时的位移为5cm。则下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 该波的波速为6m/s C. 时质点a的位移为5cm D. 2~3s内质点a通过的路程为10cm 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图乙（b质点的振动图像）可知，时b质点通过平衡位置向下振动。 用微平移法判断可知波沿轴正方向传播，故A错误； B．由甲图得波长，由乙图得周期，因此波速 故B正确； C． 到的时间间隔 质点经过半个周期，位移大小相等、方向相反。已知时a位移为，因此时a位移为，故C错误； D．的时间间隔 只有质点从平衡位置/最大位移处开始运动，内路程才等于振幅。时a位移为，既不在平衡位置也不在最大位移处，因此路程不等于，故D错误。 故选B。 2. 真空中有电荷量为和的两个点电荷，分别固定在x轴上和0处。设无限远处电势为0，x正半轴上各点电势随x变化的图像正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据点电荷周围的电势公式，设处 (>0)的电势为0，得 解得 故可知当时，；当时，。 故选D。 3. 如图所示为自动卸货车卸货的情景，车厢的倾角从0°开始缓慢增大，已知倾角为30°时与倾角为45°时货物所受的摩擦力大小相等，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ） A. 倾角增大时，货物所受的摩擦力逐渐增大 B. 倾角增大时，货物所受的支持力逐渐增大 C. 货物与车厢间的动摩擦因数为 D. 倾角为45°时，货物的加速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．对货物受力分析，货物受重力、车厢的支持力和摩擦力，设车厢与水平方向夹角为，如图所示。 若货物静止，沿斜面方向由平衡条件得 若货物滑动，由垂直斜面方向的平衡条件和滑动摩擦力公式得， 若货物在两个倾角下均静止，则 若货物在两个倾角下均滑动，则 因此倾角为时货物静止，倾角为时货物已沿斜面向下滑动。摩擦力先随倾角增大而增大，货物滑动后摩擦力随倾角增大而减小，故A错误； B．在货物始终与车厢接触的条件下，由A中已建立的支持力表达式可知，倾角增大时减小，支持力逐渐减小，故B错误； C．由A中已确定的两个状态，在和时分别有， 由题给两摩擦力大小相等，联立得 解得，故C错误； D．倾角为时货物沿斜面向下滑动，以货物为研究对象，采用大小加方向法，沿斜面方向由牛顿第二定律得 代入A，C中已得且接触条件不变时的滑动摩擦力表达式和动摩擦因数，可知加速度方向沿斜面向下，其大小为，故D正确。 故选D。 4. 如图甲所示的交变电路中，交流电流表为理想电表，定值电阻阻值R1=R、R2=2R，滑动变阻器的最大电阻值为R3=18R，变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2=1∶3，开始时滑动变阻器的滑动触头位于最上端。现在MN两点间接有如图乙所示的交流电。下列说法正确的是（ ） A. T时刻电流表的示数为0 B. 滑动触头向下滑动时，消耗的功率减小 C. 滑动触头向下滑动时，消耗的功率减小 D. 滑动触头向下滑动时，和消耗的总功率增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．图乙为电压的图像，时刻电压瞬时值为零，但交流电流表显示的是电流的有效值。回路中交流电压的有效值不为零，故电流表示数不为零，故A错误； B．设副边滑动变阻器接入电阻折算到原边后的阻值为，由理想变压器的电压、电流关系得 滑动触头向下滑动时，接入的减小，故减小。原边的与并联，其等效电阻为 所以减小，原边总电阻减小，电流表所在支路的电流增大。由焦耳定律得，故消耗的功率增大，故B错误； C．原边并联部分的电压为 随减小，减小。由电功率公式得，故消耗的功率减小，故C正确； D．理想变压器不消耗功率，与消耗的总功率等于原边并联部分的功率。令，则 且滑动触头向下滑动时减小。由电功率公式得 在 时，有 因此随减小而减小，故和消耗的总功率减小，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，某三棱镜的横截面ABC为等腰三角形，一单色光从AB边上的D点射入三棱镜，入射角为60°，三棱镜内部折射光线与底边BC平行。已知三棱镜对该单色光的折射率为，则从三棱镜AC边的E点射出的光线与射入三棱镜的入射光的夹角为（　　） A. 15° B. 30° C. 45° D. 60° 【答案】D 【解析】 【详解】如图作出对应的两入射点的法线，它们的交点为点O，由几何关系得 在AB边入射时，由折射定律 解得 根据光的可逆性在AC边出射时， 解得 故出射光线与入射光线的夹角为 故选D。 6. 在双星系统的运动平面内，以两天体连线为底作等边三角形，第三个顶点称为“特洛伊点”，在该点处，小物体在两个大物体的万有引力作用下做圆周运动，相对于两大物体保持静止。已知一双星系统距其它天体较远，两星质量均为，相距为，有一颗探测器位于“特洛伊点”上，三者在万有引力作用下保持相对静止，探测器质量远小于双星质量，万有引力常量为，则探测器的速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】在双星系统中，两星质量均为，相距，质心位于连线中点。探测器位于特洛伊点（等边三角形的第三个顶点），到两星的距离均为，到质心的距离为 探测器与双星系统同步运动，角速度相同。万有引力提供向心力，则有 解得 探测器的速度 故选C。 7. 如图所示，在矩形中，，，空间存在与面平行的匀强电场，将一带电荷量为、质量为的试探电荷从点移动到点，电势能减少了，若将该电荷从点移动到点电势能增加了，规定点的电势为0，不计试探电荷的重力。则下列说法正确的是（ ） A. 电场方向由指向 B. 电场强度的大小为 C. D点的电势为 D. 若该试探电荷从点以速度沿图中方向射出，则其刚好能过点 【答案】A 【解析】 【详解】A．对于电荷从点到点、从点到点的过程，由电势能变化与电势差的关系得， 结合，，解得， 匀强电场中沿相等且平行的位移，电势变化相同，故 联立解得， 取沿由指向、沿由指向分别为两个正方向，由匀强电场中电势差与场强的关系得 同理得 设电场方向与的夹角为，则 解得 该方向由指向，故A正确； B．由A项在同一匀强电场中求得的两个场强分量可得，故B错误； C．由A项求得的点电势为，故C错误； D．取沿由指向为轴正方向、竖直向上为轴正方向，由A项求得的电场方向和分量可知， 正电荷所受电场力方向与电场方向相同，由牛顿第二定律得， 由A项求得的场强分量可得， 初速度的两个分量为， 设粒子到达点横坐标的时刻为，沿轴方向由匀变速直线运动的位移公式得 代入数据解得 沿轴方向由匀变速直线运动的位移公式得 电场方向与粒子到达点横坐标时的轨迹位置如图所示。 点位于轴上，因此粒子从点上方通过，不能刚好经过点，故D错误。 故选A。 二、多选题（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个选项符合题意，全部选对得6分，选对但不全得4分，有选错或不选得0分） 8. 下面说法正确的是（　　） A. 甲图为不同频率的光照射同种金属材料，光电效应实验中光电流与电压的关系，光的频率大于光的频率 B. 乙图是粒子散射实验，卢瑟福据此提出了原子的核式结构模型 C. 丙图是不同原子核比结合能按照实际测量结果画的图线，裂变成、原子核，、原子核的总质量小于原子核的质量 D. 丁图为黑体辐射的实验规律，由图可知，黑体温度升高时，各种波长的电磁波辐射强度都增加，辐射强度的极大值向频率较低的方向移动 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据光电效应方程​，可知遏止电压越大，光的频率越大。甲图中，光的遏止电压小于光的遏止电压，因此光的频率小于光的频率，故A错误； B．乙图是卢瑟福的粒子散射实验，该实验中，大多数粒子穿过金箔后几乎沿原方向运动，少数发生大角度偏转，极少数被反弹。卢瑟福据此提出原子的核式结构模型，故B正确； C．裂变生成中等质量的原子核、，比结合能增大，核反应过程释放核能，根据质能方程，可知存在质量亏损，因此、原子核的总质量小于原子核的质量，故C正确； D．根据黑体辐射规律，黑体温度升高时，各种波长的辐射强度都增加，辐射强度的极大值向波长更短、频率更高的方向移动，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，足够长的水平传送带顺时针转动，加速度，当传送带的速度为时，在传送带左端轻轻放上一个可视为质点的煤块，此时开始计时。已知煤块与传送带之间的动摩擦因数，煤块的质量，重力加速度，下列说法正确的是（ ） A. 时，煤块的速度是 B. 时，煤块的速度是 C. 时，煤块在传送带上留下的痕迹长米 D. 时，煤块和传送带因摩擦而产生的热量是 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．取水平向右为正方向。煤块相对传送带向左滑动时，所受滑动摩擦力向右，由牛顿第二定律得 解得煤块的加速度为 传送带的速度为 煤块与传送带达到共同速度前，煤块的速度为 令二者速度相等，则 解得，共同速度为。此后煤块随传送带共同运动所需的加速度为 故煤块不再相对传送带滑动。时，煤块的速度方向水平向右，其大小为，故A错误，B正确； C．在开始的内，传送带的位移为 煤块的位移为 二者相对滑动的距离即煤块在传送带上留下的痕迹长度，为，故C错误； D．煤块受到的滑动摩擦力大小为 煤块和传送带因摩擦产生的热量为，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，间距为的倾斜光滑平行金属导轨的倾角，底端接有阻值为的定值电阻，虚线上方的导轨区域存在垂直导轨平面向上的范围足够大的匀强磁场，磁感应强度的大小为，质量为、阻值为R、长度为L的导体棒垂直导轨放置。某时刻给一平行于导轨沿斜面向上的初速度，已知刚进入磁场时速度大小为，经过时间速度减小为零，一段时间后，以大小为的速度离开磁场，不计导轨的电阻，导体棒与导轨接触良好，且两者始终垂直，重力加速度为g，。下列说法正确的是（　　） A. 整个过程中定值电阻产生的焦耳热为 B. 导体棒在磁场中下滑过程中通过定值电阻的电荷量大小为 C. 导体棒在磁场中沿导轨上滑的最大距离为 D. 导体棒在磁场中下滑过程经历的时间为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．导体棒从向上进入磁场到向下离开磁场，重力势能的变化量为零，根据能量守恒定律，可得整个过程中电路产生的总焦耳热为 又导体棒电阻的阻值等于定值电阻的阻值，所以根据焦耳定律，可得定值电阻产生的焦耳热为 ，故A错误； BC．对导体棒在磁场中的上滑过程，以沿导轨向上为正方向，根据，，， 解得 根据动量定理有 解得，，故B正确，C错误； D．设导体棒在磁场中下滑过程经历的时间为，以沿导轨向下为正方向，此过程对导体棒，根据动量定理有 因下滑过程下滑的距离与上滑过程上滑的距离相等，根据 可知下滑过程通过回路的电荷量与上滑过程通过回路的电荷量相等，即 联立解得，故D正确。 故选BD。 三、实验题（共16分）（提醒：答案必须答在答题卷上，做在试卷上无效） 11. 某同学利用离心轨道和光电门验证机械能守恒定律，装置如图甲所示。离心轨道圆周半径为，光电门架设在离心轨道圆弧最高点两侧，调整光电门的中心位置与小球通过圆弧最高点时球心对齐。将一小球从右侧倾斜轨道某点由静止释放，记录相关数据。已知重力加速度为。 （1）用游标卡尺测量小球直径，如图乙所示，小球直径______mm； （2）若测得释放点与水平面的竖直高度为，小球通过光电门的挡光时间为，则小球从释放点运动至光电门中心的过程，满足关系式______（用字母、、、、 表示），即可验证机械能守恒定律； （3）要想完成该实验，在右侧轨道释放小球的位置与光电门中心位置的竖直高度差至少是圆轨道半径的______倍。 【答案】（1）14.5 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 游标卡尺的主尺读数为，第5条游标刻线与主尺刻线对齐，游标读数为，故小球直径为。 【小问2详解】 小球通过光电门时的挡光长度为其直径，故最高点处的速率为，以水平面为重力势能的零势能面。若机械能守恒，释放点到圆弧最高点球心的重力势能减少量等于小球动能增加量，故 约去并整理，验证关系式为 【小问3详解】 设小球质量为，其在圆弧最高点的速率为。最高点处取向心方向为正，小球恰不脱离轨道时支持力为零；由牛顿第二定律得 故临界条件为 这对应支持力恰为零。设释放点与光电门中心的竖直高度差为。由机械能守恒得 代入临界条件得，故该高度差至少为圆轨道半径的倍。 12. 把脉是中医的一种诊断方法，通过手指按压患者手腕桡动脉，感知脉搏强弱及节律变化来判断患者身体状况。某兴趣小组想把传统技艺与电子技术相结合，尝试制作电子把脉仪。他们使用了一种柔性材料，该材料受到压力与其电阻关系为，将该材料缠在病人手腕处，连接成如图甲所示电路。 （1）已知电流表内阻，某次测量中电压表示数为、电流表示数为，则这次测量点压力______（用所给物理量符号表示）； （2）将该材料连接到图乙电路中，电源电动势，内阻，电流表量程，内阻，如果压力时，电流表刚好满偏，电阻箱的阻值应调整为______； （3）在图乙电路中，保持不变，将该电流表改装为压力计，则压力与电流的关系式为______（代入各已知量的值，表达式中只有电流未知）；可见改装后压力计的刻度是______（填“均匀”或“不均匀”）的。随着电池使用时间增加，电源内阻会变大，压力表显示数值会比压力真实值______（填“大”或“小”）。 【答案】（1） （2） （3） ①. ②. 不均匀 ③. 小 【解析】 【小问1详解】 电压表测得柔性材料与电流表串联部分的电压。由欧姆定律得 整理得 由题给的压力与电阻关系，代入该测量点的电阻得 【小问2详解】 由题给的压力与电阻关系得 故柔性材料的电阻为。图乙中柔性材料、电流表、电阻箱和电源内阻串联，电流表满偏时 代入，，，和 整理得 【小问3详解】 图乙中各电阻仍串联。由闭合电路欧姆定律得 取电流的数值单位为，代入已知电阻得 由题给的压力与电阻关系得 压力与电流不是正比例或线性关系；相同的压力增量对应的电流增量不同，故压力计刻度不均匀。设电源内阻增大后为，在同一真实压力下柔性材料电阻不变。由闭合电路欧姆定律得 因，故。压力计仍按原标定关系显示，故 故压力计显示数值小于压力真实值。 四、计算题（本题3小题，共38分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，一竖直放置、粗细均匀且足够长的U形玻璃管，左端开口，右端通过橡胶管（橡胶管体积不计）与放在水中的导热金属球形容器连通，球形容器的容积为，用U形玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体，当环境温度为时，U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出，水银柱上方空气柱长。已知大气压强，U形玻璃管的横截面积为。（，U形玻璃管右侧空气柱和金属球形容器内气体温度恒相同） （1）若对水缓慢加热，温度为多少时，两边水银柱高度会在同一水平面上？ （2）保持加热后的温度不变，往左管中缓慢注入水银，问注入水银的高度是多少时右管水银面回到原来的位置？ 【答案】（1）## （2）17.25cm 【解析】 【小问1详解】 气体在初状态下压强为 体积为 此时的温度为 当两边水银柱在同一高度时，气体的压强变为 此时的气体体积为 根据理想气体状态方程，有 代入数据可解得 【小问2详解】 若右侧水银柱回到原来高度，则气体的体积回到，根据玻意耳定律，有 此时气体压强为 设注入的水银高度为h，则有 解得 14. 如图甲，我国的“祝融号”火星车成功着陆火星乌托邦平原南部地区后，开启了火星表面巡视探测，目前累计行驶了1921米。某段时间内，火星车沿平直路线运动全过程的速度v随时间t变化关系的图像如图乙所示，火星车由静止做匀加速运动，时速度为4cm/s，功率达到额定功率4.8W，以该功率继续行驶一段时间后，火星车的速度达到最大为6cm/s，以该速度匀速运动一段时间后，关闭火星车的动力，再经过0.18s，火星车停止运动，火星车受到的阻力大小不变，求： （1）火星车的质量m； （2）火星车匀加速的时间。 【答案】（1）240kg （2）0.24s 【解析】 【小问1详解】 火星车的速度达到最大时，火星车受到的牵引力与阻力相等，即 瞬时功率为 代入数据解得 关闭动力后，火星车的加速度大小为m/s2 根据牛顿第二定律可知 解得 【小问2详解】 ，火星车以恒定的加速度运动，此阶段火星车的牵引力 设此阶段火星车的加速度为，根据牛顿第二定律可得 解得 火星车以恒定的加速度运动的时间 15. 光电子能谱仪是现代科学研究的先进仪器，能对不同能量的电子进行筛选和检测。其核心装置中有两个同心球极板，过球心的截面如图甲所示。极板间存在径向电场，其等势线为一系列以为圆心的同心圆。某一带电粒子从入口点垂直半径入射，在径向电场中做以点为圆心、半径为、周期为的匀速圆周运动；同一带电粒子以另一速度也从入口点垂直入射，在径向电场中沿椭圆轨道运动，椭圆的近心点为，远心点为，（经典力学中，此时带电粒子的运动与行星绕太阳的运动类似）。为更好地研究该种带电粒子的径迹，某研究小组利用威尔逊云室来显示该带电粒子径迹。设计的磁场分布如图乙所示，在坐标平面（纸面）的一、四象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，让另一同种带电粒子从坐标为的点以大小为的速度垂直轴射入磁场，若粒子进入磁场后受到了与速率成正比、与速度方向相反的阻力，比例系数为，观察发现该粒子轨迹呈螺旋状并与轴相切于点（未画出）。已知该粒子质量为、电荷量大小为，不计粒子的重力，不考虑粒子间的碰撞和相互作用。 （1）判断粒子电性并求处的电场强度大小； （2）求粒子从到达点的动能变化量以及从到的时间； （3）求粒子从到的时间以及点坐标。 【答案】（1）负电， （2）， （3），（0，3r） 【解析】 【小问1详解】 粒子做匀速圆周运动，向心力指向圆心，由图知电场方向径向向外，电场力方向与电场方向相反，故粒子带负电。 电场力提供匀速圆周运动的向心力，有 解得 【小问2详解】 粒子的运动与天体运动相似，类比开普勒第二定律，则 解得 从到达点的动能变化量 代入，解得 粒子沿椭圆轨道运动的半长轴 粒子和粒子的运动类比开普勒第三定律，则 解得 则粒子从到的时间 【小问3详解】 对粒子c分析，由几何关系，可得粒子c的偏转角度 由洛伦兹力提供向心力，对任意时刻有 解得 粒子c从P到N的时间 代入，解得 取极短的时间，设c粒子水平方向速度为，竖直方向速度为，对c粒子在x轴方向上由动量定理，有 两边同时对过程求和，得 可得 c粒子与y轴相切，在x轴方向的位移 将，代入，解得c粒子在y轴方向的位移 N点的纵坐标 则N点坐标（0，3r） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $