精品解析：河南安阳市文峰区北关区2026-2027学年高三上学期学情调研物理试卷

2027届高三年级学情调研 物理 注意事项： 1、答题前，务必将自己的个人信息填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。 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. 如图所示，我国货物列车有的长达4000m，若其以20m/s的速率穿过1000m长的曲线隧道，下列说法正确的是（　　） A. 以车头为参考系，各车厢一定都是静止的 B. 研究列车穿过隧道的时间，列车可以视为质点 C. 列车任一车厢在相同时间内的位移一定相等 D. 列车完全穿过隧道的时间约为250s 【答案】D 【解析】 【详解】A．列车穿过曲线隧道时做曲线运动，以车头为参考系，不同车厢的相对位置会发生变化，各车厢不是都静止的，故A错误； B．研究列车穿过隧道的时间时，列车自身长度4000m远大于隧道长度1000m，列车的尺寸对运动时间的计算影响不可忽略，不能视为质点，故B错误； C．列车做曲线运动时，不同车厢的运动轨迹不同，位置变化不同，位移是矢量，相同时间内的位移方向不同，由于不知道曲线形状，无法确定初末位置的距离，位移大小也不一定相等，故C错误； D．列车完全穿过隧道的路程是从车头进入隧道到车尾离开隧道的总路程，大小为列车长度加隧道长度 已知速率，可得时间，故D正确。 故选D。 2. 核电站广泛使用的原材料是，其中一种核反应方程式是，下列说法正确的是（　　） A. 该核反应类型为衰变 B. C. D. 反应核的总结合能大于生成核的总结合能 【答案】B 【解析】 【详解】A．该反应是重核裂变反应，衰变是原子核自发放出或粒子的核反应，二者反应类型不同，故A错误； B．核反应满足电荷数守恒，即反应前后总电荷数相等，即 解得，故B正确； C．核反应满足质量数守恒，即反应前后总质量数相等，可得 解得，故C错误； D．该核裂变反应释放能量，说明生成核的总结合能大于反应核的总结合能，裂变后中等质量核的比结合能更大，原子核越稳定，故D错误。 故选B。 3. 我国发射火星探测器的简化运行轨迹如图所示，轨道Ⅰ是围绕地球做椭圆运动的轨道，探测器经调整后从点进入轨道Ⅱ，运行到点后进入轨道Ⅲ围绕火星做椭圆运动，已知火星的质量小于地球的质量。下列说法正确的是（　　） A. 探测器在轨道Ⅰ上点的速度大于 B. 探测器在处点火减速进入轨道Ⅱ C. 探测器在处点火减速进入轨道Ⅲ D. 若椭圆轨道Ⅰ和Ⅲ的长轴相等，则它们的周期也相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．地球的第二宇宙速度是，这是探测器脱离地球引力束缚的最小发射速度。若探测器在轨道Ⅰ的A点速度大于，它将完全脱离地球引力，不会继续沿围绕地球的椭圆轨道Ⅰ运动，故A错误； B．轨道Ⅰ是绕地球的近地椭圆轨道，B点是轨道Ⅰ的远地点，探测器会做向心运动， 若要从轨道Ⅰ进入脱离地球、向火星飞行的转移轨道Ⅱ，探测器需要在B点做离心运动，才能进入轨道Ⅱ，，可得探测器在B点需要点火加速，故B错误； C．探测器沿轨道Ⅱ运动到C点时，此时速度大于火星的引力束缚速度，正从火星引力场旁飞过；要被火星捕获，进入围绕火星的椭圆轨道Ⅲ，需要在C点点火减速，让万有引力大于所需向心力，做近心运动才能进入绕火星的闭合椭圆轨道Ⅲ，故C正确； D．开普勒第三定律 其中的常量由中心天体的质量决定。轨道Ⅰ的中心天体是地球，轨道Ⅲ的中心天体是火星，二者中心天体质量不同，因此即使长轴相等，半长轴相等，周期也不相等，故D错误。 故选C。 4. 图1为沙漠“锁边”工程中使用的草方格沙障，图2是底边为正方形的草方格示意图。两沙粒从底面的中心点同时被风吹起后斜向上抛出，虚线为沙粒的轨迹，、均为轨迹所在抛物线的顶点，为中点。沙粒在空中运动时仅受重力作用，则沙粒1与沙粒2在顶点的速度大小之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】两个沙粒均做斜抛运动，、均为轨迹所在抛物线的顶点，将运动逆向等效为从轨迹顶点出发的平抛运动，两沙粒同时从O点抛出，同时到达各自的轨迹顶点，竖直方向的分运动为竖直上抛。由图可知沙粒1的顶点为P，沙粒2的顶点为N，且N是PQ中点，因此P点竖直高度与N点竖直高度相等，设顶点距离抛出底面的竖直高度为，​​可得两沙粒到达顶点的运动时间相等，都为 设底面正方形的边长为，沙粒1的顶点为P，P点在底面的投影是正方形的一个顶点，因此O点到该投影点的水平位移为正方形对角线长度的一半，即  沙粒2的顶点为N，N是PQ的中点，因此N点在底面的投影是正方形一条边的中点，O点到该投影点的水平位移为 由于运动时间相同，因此沙粒1与沙粒2在顶点处的速度大小之比为。 故选A。 5. 某空间存在水平方向的匀强磁场，带电微粒水平射入该空间，在重力和洛伦兹力的作用下，粒子的运动形式可能是（　　） A. 匀变速直线运动 B. 匀速直线运动 C. 匀变速曲线运动 D. 匀速圆周运动 【答案】B 【解析】 【详解】已知匀强磁场水平，微粒初速度水平，洛伦兹力满足，重力竖直向下，结合各类运动的受力条件逐一判断： A．匀变速直线运动要求合力与速度共线且合力恒定。微粒初速度水平，重力竖直，若做直线运动则速度始终水平，洛伦兹力始终竖直，合力为竖直方向，与水平速度不共线，不可能做直线运动；若合力不为零，速度变化会导致洛伦兹力大小变化，合力不恒定，加速度不恒定，故A错误； B．若初速度方向与磁场方向垂直，且满足，则洛伦兹力竖直向上与重力平衡，合力为零，微粒做匀速直线运动，故B正确； C．匀变速曲线运动要求合力恒定。微粒运动过程中只要速度的大小或方向变化，洛伦兹力的大小或方向就会变化，导致合力变化，加速度不恒定，不可能做匀变速曲线运动，故C错误； D．匀速圆周运动要求合力大小恒定、方向始终与速度方向垂直指向圆心。重力是恒力，合力存在恒定的竖直分量，不可能始终与速度垂直，无法提供向心力，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，带电绝缘小球固定在竖直墙面上，细线绕过固定在竖直墙上的光滑小定滑轮拉着带电绝缘小球，小球静止，此时、连线水平，、间的距离为，、间的距离为，两小球可视为质点。用拉力缓慢拉动绳端，使小球缓慢向上移动，小球从图示位置运动到与等高位置的过程中（　　） A. A、B间的库仑力不变 B. 拉力先增大后减小 C. 小球B做直线运动 D. 小球B做圆周运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．定滑轮光滑，对小球B进行受力分析，B受重力、绳子拉力、A对B的库仑斥力，根据三力平衡得出的矢量三角形与相似，可得 根据库仑定律得 可得B向上移动过程中，保持不变，A、B间距不变，库仑力大小不变，但是库仑力方向不断改变，故A错误； B．根据小球B三力平衡可得 B向上移动过程中，不断减小，拉力不断减小，故B错误； CD．小球B向上移动过程中，保持不变，A、B间距不变，小球B做圆周运动。故C错误，D正确。 故选D。 7. 利用薄膜干涉原理可以测量光波的波长。如图所示，将薄玻璃板放在水平标准工件上面，右侧垫一厚度为的薄垫片从而构成楔形空气膜，用待测平行光垂直标准工件方向射向玻璃板形成平行干涉条纹。测出连续条干涉亮条纹中心的间距以及垫片到楔形膜顶端点的距离，则可得待测光波的波长为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】连续条亮纹中心之间的间隔数为，因此相邻两条亮纹的间距为 对于空气劈尖的等厚干涉，相邻亮纹对应的空气膜厚度差为， 设劈尖的夹角为，由几何关系可得相邻亮纹的间距满足 ​由于劈尖夹角极小， 代入上式 整理后得到波长，​故选C。 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. 关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A. 电磁波是纵波，不会发生偏振现象 B. 所有电磁波在真空中的传播速率都相等 C. 任意频率的电磁波都可能会被氢原子吸收 D. 所有电磁波都既有波动性又有粒子性 【答案】BD 【解析】 【详解】A．电磁波是横波，电场强度、磁感应强度的振动方向都与传播方向垂直，而偏振现象是横波特有的现象，因此电磁波可以发生偏振。故A错误； B．所有电磁波在真空中的传播速度都等于光速，传播速率相等。故B正确； C．氢原子的能级是量子化的，只有能量等于氢原子两个能级差的光子才能被氢原子吸收，故只有对应频率的电磁波才能被氢原子吸收，并非任意频率的电磁波都能被吸收。故C错误； D．波粒二象性是电磁波的普遍性质，所有电磁波都同时具有波动性和粒子性，只是在不同条件下其中一种性质的表现更明显。故D正确。 故选BD。 9. 如图所示，将一物体以某一初速度从塔顶竖直向上抛出，经过时间到达地面。如果它以大小相同的初速度从塔顶竖直向下抛出，经过时间到达地面。已知重力加速度大小为，空气阻力不计，下列说法正确的是（　　） A. 竖直上抛和下抛的初速度大小为 B. 物体落地前瞬间的速度大小为 C. 塔顶距离地面的高度为 D. 让物体从塔顶自由下落，落地时间为 【答案】ABD 【解析】 【详解】AC．取向下为正方向，设塔顶高度为，初速度大小为，对竖直上抛运动，位移公式为 对竖直下抛运动，位移公式为 联立两式消去，整理可得初速度 将代回下抛的位移公式，可得塔顶高度，故A正确，C错误； B．由下抛运动得落地速度，故B正确； D．若物体从塔顶自由下落，满足 代入的表达式可解得自由下落时间，故D正确。 故选ABD。 10. 如图所示，在匀强电场中有一个正四面体，边长为，、、、四点的电势分别为、、和，下列说法正确的是（　　） A. 面中心的电势为 B. 面中心的电势为 C. 电场强度大小为 D. 电场强度大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．在匀强电场中，任意直线中点的电势等于两端点电势的平均值，、、的电势分别为、、，可得中点的电势为 等边三角形ABC的中心即三角形的重心，根据几何关系可得 根据匀强电场可得 解得，故A正确，B错误； CD． 取CD中点E，  取AD上一点F，，可得 E、F和B点电势相等，说明是等势面。 结合正四面体的边长，正四面体总体积  三棱锥D-BEF体积等于三棱锥B-DEF体积，可得 根据三棱锥D-BEF体积 正四面体所有棱长都是 ，是正三角形BCD的中线，中线长  根据余弦定理得 解得 根据余弦定理得 解得 △BEF的面积为 根据余弦定理得 可得 根据，可得 解得 解得D到等势面BEF的距离 ​电场强度 其中 解得电场强度，故C错误，D正确。 故选AD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律。实验器材有：气垫导轨、滑块、光电门、数字计时器、遮光条、游标卡尺、垫块若干等。完成下列问题： （1）用游标卡尺测量遮光条的宽度，示数如图2所示，则_____mm。 （2）安装好实验装置，释放滑块，数字计时器记录滑块通过光电门1的遮光时间为，则滑块通过光电门1的速度大小_____（保留2位有效数字）。 （3）实验中，_____（选填“需要”或“不需要”）测量滑块质量。记录滑块通过光电门2的遮光时间，计算滑块通过光电门2的速度大小，测出两光电门间距为，测得气垫导轨两支脚间距为，垫块高为，重力加速度大小为，若在误差允许范围内，等式__________（用、、、、、表示）成立，则验证了机械能守恒定律。 【答案】（1）5.60 （2）0.59 （3） ①. 不需要 ②. ​ 【解析】 【11题详解】 该游标卡尺为20分度，精度为0.05mm，主尺读数为5mm，游标第12条刻度线与主尺对齐，游标读数为，总宽度。 【12题详解】 用平均速度近似滑块通过光电门1的速度大小 【13题详解】 [1]验证机械能守恒时，滑块重力势能的减少量为 动能增加量为 若，则机械能守恒，等式两边质量可以直接约去，因此不需要测量滑块质量。 [2]由几何关系得气垫导轨的倾角正弦值 两光电门间距为，则滑块下落的高度差 代入机械能守恒公式，约去后整理得到验证式​。 12. 某同学在实验室用如图1所示的电路测量一节新干电池的电动势和内阻，该型号新干电池的内阻不超过，定值电阻的阻值为，电压表有两个量程：小量程为，内阻约；大量程为，内阻未知。 （1）做该实验，电压表应选择__________（选填“”或“”）量程。 （2）根据电路图和所选电压表量程连接好电路后，只闭合时，电压表读数为，可知电源电动势__________；再闭合，电压表读数如图2所示，电压表读数为__________，电源内阻__________（最后一空保留2位有效数字）。 （3）该同学认为，在该电压表测量精度下，该电路测量电源电动势的系统误差完全可忽略不计，请说明理由_______________________________________________________。 【答案】（1） （2） ①. 1.52 ②. 1.20（±0.01） ③. 2.7（±0.1） （3）根据闭合电路欧姆定律，，所以，故而误差范围不超过，该电压表无法显示这一差别，故而系统误差可忽略不计（意思合理即可） 【解析】 【小问1详解】 一节新干电池电动势约1.5V，小于3V。所以电压表选0∼3V。 【小问2详解】 [1]只闭合，此时电压表直接接电源两端，电路中只有电压表。电压表内阻约，远大于电源内阻，电源内阻分压几乎为0，电压表读数近似等于电源电动势。所以E=1.52V。 [2]再闭合，R与电压表并联，再接电源。电压表量程0~3V，分度值0.1V，图2指针指在1.20V位置，读数。 [3]流过定值电阻R的电流 流过电压表电流 由于，干路电流 由闭合电路欧姆定律得 解得 【小问3详解】 根据闭合电路欧姆定律，得 所以 故而误差范围不超过，该电压表无法显示这一差别，故而系统误差可忽略不计（意思合理即可）。 13. 用负压车输送黏稠、易堵塞的物料，具有噪音小、不易产生粉尘的优点。利用负压设备，使负压箱内空气压强小于箱外，空气只流进且不会直接排出车外，箱内气体压强与外界大气压强之差为负压值。某负压箱在温度、压强的环境中关闭箱门。 （1）若箱内与外界没有气体交换，箱内气温降低到时，求箱内气体的压强； （2）若物料入箱前，打开开关抽出一部分气体，箱内温度降至，使负压值，求抽出的气体质量与箱内剩余气体质量之比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 箱内气体体积不变，根据查理定律有 解得箱内气温降低到时，箱内气体的压强为 【小问2详解】 抽出气体后，箱内的压强为 设箱内的容积为，原箱内气体在压强、温度的状态下体积为，则由理想气体状态方程有 联立解得 则抽出的气体质量与箱内剩余气体质量之比为 14. 如图所示，质量为、半径为的光滑四分之一圆弧体静止在光滑水平面上，圆弧面的最低点与水平面相切，质量为的小球放在水平面上，长为的细线一端固定于球正上方高为的点，另一端连接质量为的小球。将细线水平拉直，由静止释放小球，小球运动到最低点时刚好与小球发生正碰，此后小球恰好能运动到圆弧面的最高点，不计小球大小，重力加速度大小为，求： （1）C、B碰撞前瞬间，细线的拉力大小； （2）C、B碰撞过程损失的机械能。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设C、B碰撞前一瞬间，小球C的速度大小为，根据机械能守恒 根据牛顿第二定律 解得细线的拉力大小 。 【小问2详解】 设C，B碰撞后瞬间，小球B的速度大小为，小球刚好到达圆弧体最高点时，B与A的共同速度大小为，根据水平方向动量守恒 根据能量守恒 解得 设C、B碰撞后瞬间小球C的速度大小为 根据动量守恒 解得 根据能量守恒有 解得C，B碰撞过程中损失的机械能 15. 如图所示，两平行光滑金属导轨固定在水平面上，间距为，电阻不计，导轨分为两段，中间用绝缘材料填充隔断。最左端接有恒流源，当形成闭合回路时，输出电流大小恒为，电流方向如图所示。以O点为坐标原点，沿导轨方向建立坐标轴，O点右侧磁感应强度方向竖直向上，O点左侧磁感应强度方向竖直向下，两磁场的磁感应强度大小仅随坐标变化，且满足式中为已知常量，绝缘隔断在处，长度可忽略不计，导轨右侧放置矩形金属线框，边位于处，线框两边与导轨接触良好，线框单位长度的电阻阻值为，总质量为。时，一根质量为、接入回路电阻为的导体棒以初速度（未知）从处向右运动；（未知）时，导体棒第一次到达处，且速度为0。整个运动过程中导体棒始终与导轨接触良好且垂直，不计空气阻力，忽略磁场的边界效应及电流对磁场的影响。 （1）证明导体棒做的是简谐运动； （2）求初速度的大小； （3）提示一：以圆心为原点建立直角坐标系，匀速圆周运动在两坐标轴上的分运动均为简谐运动，其向心加速度在两坐标轴上的分加速度也满足简谐运动方程；提示二：对于简谐运动，关于时间的导数为速度，关于时间的导数为加速度。根据其中一个提示求时间（需要写出周期的具体推导过程）； （4）若导体棒的初速度为，且运动过程中未与金属线框相碰，求导体棒与金属线框边的最小距离。 【答案】（1）根据题意，恒流源保证回路电流恒为，导体棒受到的安培力为 O点右侧磁感应强度方向竖直向上，以水平向右为正，可得在区间，​，电流沿棒向上，根据左手定则可知安培力方向水平向左，位移方向水平向右，安培力方向与位移方向相反，即 O点左侧磁感应强度方向竖直向下，可得在区间，​，电流沿棒向上，根据左手定则可知安培力方向水平向右，位移方向水平向左，安培力方向与位移方向相反，即 以初速度从处向右运动，时，导体棒第一次到达处，且速度为0，由对称性可知，导体棒向左运动最远至处。 令，则有，可见导体棒做简谐运动。 （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，恒流源保证回路电流恒为，导体棒受到的安培力为 O点右侧磁感应强度方向竖直向上，以水平向右为正，可得在区间，​，电流沿棒向上，根据左手定则可知安培力方向水平向左，位移方向水平向右，安培力方向与位移方向相反，即； O点左侧磁感应强度方向竖直向下，可得在区间，​，电流沿棒向上，根据左手定则可知安培力方向水平向右，位移方向水平向左，安培力方向与位移方向相反，即。 以初速度从处向右运动，时，导体棒第一次到达处，且速度为0，由对称性可知，导体棒向左运动最远至处。 令，则有，可见导体棒做简谐运动。 【小问2详解】 此过程，由图像与位移轴围成的面积表示做功，可得安培力做功 根据动能定理 解得初速度的大小 【小问3详解】 提示一：如图所示，对于角速度为的匀速圆周运动 x方向的位置坐标与的关系为 向心加速度为 将加速度分解，x方向的加速度a与t的关系为 可得方向简谐运动的加速度与振动位移的关系为 结合，，可得振动周期 故而导体棒的速度第一次变为0所需时间 提示二：简谐运动位移与的关系为 则有 可得 即 结合，，可得振动周期 故而导体棒的速度第一次变为0所需时间 说明：还可以直接用简谐运动周期公式 得振动周期 故而导体棒的速度第一次变为0所需时间 【小问4详解】 O点右侧磁感应强度方向竖直向上，可得在区间， ​此过程，由图像与位移轴围成的面积表示做功，可得安培力做功 若初速度变为，导体棒运行到处，安培力做功 代入 解得 导体棒进入右段导轨，导体棒与金属线框合外力为零，系统动量守恒有 对于导体棒，由动量定理可知 其中，线框与导轨接触良好的两边，导轨电阻不计，线框、边被导轨短路，边与边并联，等效为，故闭合回路总电阻 可得 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届高三年级学情调研 物理 注意事项： 1、答题前，务必将自己的个人信息填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。 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. 如图所示，我国货物列车有的长达4000m，若其以20m/s的速率穿过1000m长的曲线隧道，下列说法正确的是（　　） A. 以车头为参考系，各车厢一定都是静止的 B. 研究列车穿过隧道的时间，列车可以视为质点 C. 列车任一车厢在相同时间内的位移一定相等 D. 列车完全穿过隧道的时间约为250s 2. 核电站广泛使用的原材料是，其中一种核反应方程式是，下列说法正确的是（　　） A. 该核反应类型为衰变 B. C. D. 反应核的总结合能大于生成核的总结合能 3. 我国发射火星探测器的简化运行轨迹如图所示，轨道Ⅰ是围绕地球做椭圆运动的轨道，探测器经调整后从点进入轨道Ⅱ，运行到点后进入轨道Ⅲ围绕火星做椭圆运动，已知火星的质量小于地球的质量。下列说法正确的是（　　） A. 探测器在轨道Ⅰ上点的速度大于 B. 探测器在处点火减速进入轨道Ⅱ C. 探测器在处点火减速进入轨道Ⅲ D. 若椭圆轨道Ⅰ和Ⅲ的长轴相等，则它们的周期也相等 4. 图1为沙漠“锁边”工程中使用的草方格沙障，图2是底边为正方形的草方格示意图。两沙粒从底面的中心点同时被风吹起后斜向上抛出，虚线为沙粒的轨迹，、均为轨迹所在抛物线的顶点，为中点。沙粒在空中运动时仅受重力作用，则沙粒1与沙粒2在顶点的速度大小之比为（　　） A. B. C. D. 5. 某空间存在水平方向的匀强磁场，带电微粒水平射入该空间，在重力和洛伦兹力的作用下，粒子的运动形式可能是（　　） A. 匀变速直线运动 B. 匀速直线运动 C. 匀变速曲线运动 D. 匀速圆周运动 6. 如图所示，带电绝缘小球固定在竖直墙面上，细线绕过固定在竖直墙上的光滑小定滑轮拉着带电绝缘小球，小球静止，此时、连线水平，、间的距离为，、间的距离为，两小球可视为质点。用拉力缓慢拉动绳端，使小球缓慢向上移动，小球从图示位置运动到与等高位置的过程中（　　） A. A、B间的库仑力不变 B. 拉力先增大后减小 C. 小球B做直线运动 D. 小球B做圆周运动 7. 利用薄膜干涉原理可以测量光波的波长。如图所示，将薄玻璃板放在水平标准工件上面，右侧垫一厚度为的薄垫片从而构成楔形空气膜，用待测平行光垂直标准工件方向射向玻璃板形成平行干涉条纹。测出连续条干涉亮条纹中心的间距以及垫片到楔形膜顶端点的距离，则可得待测光波的波长为（　　） 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. 关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A. 电磁波是纵波，不会发生偏振现象 B. 所有电磁波在真空中的传播速率都相等 C. 任意频率的电磁波都可能会被氢原子吸收 D. 所有电磁波都既有波动性又有粒子性 9. 如图所示，将一物体以某一初速度从塔顶竖直向上抛出，经过时间到达地面。如果它以大小相同的初速度从塔顶竖直向下抛出，经过时间到达地面。已知重力加速度大小为，空气阻力不计，下列说法正确的是（　　） A. 竖直上抛和下抛的初速度大小为 B. 物体落地前瞬间的速度大小为 C. 塔顶距离地面的高度为 D. 让物体从塔顶自由下落，落地时间为 10. 如图所示，在匀强电场中有一个正四面体，边长为，、、、四点的电势分别为、、和，下列说法正确的是（　　） A. 面中心的电势为 B. 面中心的电势为 C. 电场强度大小为 D. 电场强度大小为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律。实验器材有：气垫导轨、滑块、光电门、数字计时器、遮光条、游标卡尺、垫块若干等。完成下列问题： （1）用游标卡尺测量遮光条的宽度，示数如图2所示，则_____mm。 （2）安装好实验装置，释放滑块，数字计时器记录滑块通过光电门1的遮光时间为，则滑块通过光电门1的速度大小_____（保留2位有效数字）。 （3）实验中，_____（选填“需要”或“不需要”）测量滑块质量。记录滑块通过光电门2的遮光时间，计算滑块通过光电门2的速度大小，测出两光电门间距为，测得气垫导轨两支脚间距为，垫块高为，重力加速度大小为，若在误差允许范围内，等式__________（用、、、、、表示）成立，则验证了机械能守恒定律。 12. 某同学在实验室用如图1所示的电路测量一节新干电池的电动势和内阻，该型号新干电池的内阻不超过，定值电阻的阻值为，电压表有两个量程：小量程为，内阻约；大量程为，内阻未知。 （1）做该实验，电压表应选择__________（选填“”或“”）量程。 （2）根据电路图和所选电压表量程连接好电路后，只闭合时，电压表读数为，可知电源电动势__________；再闭合，电压表读数如图2所示，电压表读数为__________，电源内阻__________（最后一空保留2位有效数字）。 （3）该同学认为，在该电压表测量精度下，该电路测量电源电动势的系统误差完全可忽略不计，请说明理由_______________________________________________________。 13. 用负压车输送黏稠、易堵塞的物料，具有噪音小、不易产生粉尘的优点。利用负压设备，使负压箱内空气压强小于箱外，空气只流进且不会直接排出车外，箱内气体压强与外界大气压强之差为负压值。某负压箱在温度、压强的环境中关闭箱门。 （1）若箱内与外界没有气体交换，箱内气温降低到时，求箱内气体的压强； （2）若物料入箱前，打开开关抽出一部分气体，箱内温度降至，使负压值，求抽出的气体质量与箱内剩余气体质量之比。 14. 如图所示，质量为、半径为的光滑四分之一圆弧体静止在光滑水平面上，圆弧面的最低点与水平面相切，质量为的小球放在水平面上，长为的细线一端固定于球正上方高为的点，另一端连接质量为的小球。将细线水平拉直，由静止释放小球，小球运动到最低点时刚好与小球发生正碰，此后小球恰好能运动到圆弧面的最高点，不计小球大小，重力加速度大小为，求： （1）C、B碰撞前瞬间，细线的拉力大小； （2）C、B碰撞过程损失的机械能。 15. 如图所示，两平行光滑金属导轨固定在水平面上，间距为，电阻不计，导轨分为两段，中间用绝缘材料填充隔断。最左端接有恒流源，当形成闭合回路时，输出电流大小恒为，电流方向如图所示。以O点为坐标原点，沿导轨方向建立坐标轴，O点右侧磁感应强度方向竖直向上，O点左侧磁感应强度方向竖直向下，两磁场的磁感应强度大小仅随坐标变化，且满足式中为已知常量，绝缘隔断在处，长度可忽略不计，导轨右侧放置矩形金属线框，边位于处，线框两边与导轨接触良好，线框单位长度的电阻阻值为，总质量为。时，一根质量为、接入回路电阻为的导体棒以初速度（未知）从处向右运动；（未知）时，导体棒第一次到达处，且速度为0。整个运动过程中导体棒始终与导轨接触良好且垂直，不计空气阻力，忽略磁场的边界效应及电流对磁场的影响。 （1）证明导体棒做的是简谐运动； （2）求初速度的大小； （3）提示一：以圆心为原点建立直角坐标系，匀速圆周运动在两坐标轴上的分运动均为简谐运动，其向心加速度在两坐标轴上的分加速度也满足简谐运动方程；提示二：对于简谐运动，关于时间的导数为速度，关于时间的导数为加速度。根据其中一个提示求时间（需要写出周期的具体推导过程）； （4）若导体棒的初速度为，且运动过程中未与金属线框相碰，求导体棒与金属线框边的最小距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $