精品解析：云南德宏傣族景颇族自治州2026-2027学年高三上学期开学物理试题

2027届高三年级开学定位监测 物理试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 注意事项： 1、答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、学校、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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，写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将答题卡交回。 一、选择题，本大题共10小题，共46分。第1—7题，每小题4分，只有一项符合题目要求。第8—10题，每小题6分，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。 1. 下列说法正确的是（ ） A. 一个氢原子从能级向能级跃迁，能辐射出6种不同频率的光子 B. 光电效应中光电子的最大初动能与入射光频率成正比 C. 康普顿通过实验证明了光具有粒子性 D. 100个原子经历2个半衰期后，一定只剩下25个原子 2. 如图所示，A、B两球的质量分别为m、2m，通过质量不计的弹簧及固定于斜面顶端的细线连接，倾角为的斜面光滑，系统静止，弹簧与细线均平行于斜面，设重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 剪断细线前，细线对A球的拉力与弹簧对A球的拉力是一对平衡力 B. 在细线被烧断的瞬间，两个小球的加速度均沿斜面向下，大小均为 C. 在细线被烧断的瞬间，A球的加速度方向沿斜面向下，大小为 D. 在细线被烧断的瞬间，B球所受弹簧的弹力发生了突变，加速度不为零 3. 一列沿x轴传播的简谐横波，其中Q为处的质点，P为处的质点，时刻的波形如图甲所示，质点P的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ） A. 该简谐横波沿x轴正方向传播 B. 该波遇到一个1m的障碍物会发生明显的衍射现象 C. 质点Q再经第一次运动到平衡位置 D. 该简谐横波的波速为 4. 2025年1月9日，高铁梁山站、郓城站进行新建旅客天桥吊装。如图，3根起吊绳（吊绳的质量忽略不计）通过机械抓手把质量为的郓城站的旅客天桥静止吊在空中，每根绳与竖直方向的夹角为37°，已知，，。则下列说法正确的是（ ） A. 每根绳的拉力大小为 B. 旅客天桥所受的合力大小为 C. 同时减小三根吊绳与竖直方向的夹角，则每根吊绳的拉力变大 D. 若吊绳拉着该装置在加速上升过程中，则旅客天桥处于失重状态 5. 2025年1月10日，由中国团队开发的DeepSeek人工智能软件一经发布，火爆全球。天文爱好者小明同学用该软件搜索“火星与地球的重要参数比较”，得到如图所示的信息。已知火星、地球都是绕太阳公转的行星，忽略天体自转对重力的影响，根据表格中的数据，则下列分析正确的是（地球表面的重力加速度取，地球的第一宇宙速度约为）（ ） 火星 地球 直径 质量 与太阳的平均距离 A. 火星公转线速度比地球公转线速度大 B. 火星的第一宇宙速度约为 C. 火星公转的加速度大于地球公转的加速度 D. 火星表面附近的重力加速度约为 6. 如图所示，O点为半圆形区域的圆心，该区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，ON为圆的半径，大小为R，，现有比荷相等的两个带电粒子a、b，以不同的速度先后从A点沿AO方向和B点沿BO方向射入磁场，并均从N点射出磁场，不计粒子的重力。则a、b两粒子进入磁场时的速度之比为（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示，固定在水平面上的光滑金属导轨处于竖直向下的匀强磁场中，金属棒与导轨接触的位置为MN，金属棒以的初速度水平向右运动。已知导轨间距，导轨一端连接的电阻阻值，磁感应强度大小，金属棒电阻，金属棒质量，导轨电阻不计。则（ ） A. 金属棒向右运动的过程中，N点的电势比M点的电势高 B. 从金属棒开始运动到静止的过程中，电阻R产生的热量为2 J C. 从金属棒开始运动到静止的过程中，金属棒通过的位移为2 m D. 从金属棒开始运动到的过程中，电路中流过R的电荷量为0.5 C 8. 如图所示，一定质量的理想气体可经两个不同的过程从状态A变化到状态C，则下列说法正确的是（ ） A. 过程，气体的温度先降低后升高 B. 单位时间内气体分子在状态A撞击单位面积的平均次数少于状态B C. 过程比过程气体吸收的热量少 D. 气体在状态A和在状态C时，气体分子热运动的平均动能相同 9. 江苏大丰800兆瓦海上风电项目全面启动建设，该项目的建设将为我国海上风电向深远海发展积累重要经验。根据国家能源局统计，我国风电截至2024年底累计并网装机容量约5.3亿千瓦，在电源结构中占比超15%。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图甲所示，已知发电机输出的交变电流如图乙所示，升、降压变压器均为理想变压器，升压变压器原、副线圈的匝数比为，降压变压器原、副线圈的匝数比为，输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻。用户端接一个定值电阻，其余电阻不计。下列说法正确的是（ ） A. 线框的转速为3000 r/min B. R两端的电压为220 V C. 输电线上的电流为10 A D. 若保持发电机输出电压不变，在用户端再并联一个完全相同的电阻R，则输电线上损耗的功率占总功率的比值减小 10. 如图，在大小、方向均未知的匀强电场中，AD长为4.5 m，AB长为1 m的长方形ABCD处于某一竖直面内，AB边水平。将一质量为0.1 kg、电荷量为的带正电的小球（视为质点）在时刻从A点抛出，t=1 s时小球到达D点，t=2 s时到达B点。不计空气阻力，重力加速度g取，设电场强度大小为E，A点的电势为，B 点的电势为。下列判断正确的是（ ） A. B点的电势 B. C. 电场强度沿AC的方向 D. 小球在D点的电势能为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。其中13~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某实验小组用如图所示的装置来验证碰撞中的动量守恒。小球乙放置在竖直固定的细杆上，小球甲用轻质细线悬挂在天花板上，甲静止在最低点时与乙接触且细线竖直（两球心等高）。甲、乙半径相等，质量分别为、。细杆的右侧固定一竖直挡板，测得细杆与挡板间的距离为。现将甲向左拉至距细杆顶端高度为时由静止释放（细线伸直），运动到最低点与乙碰撞，碰后立即剪断细线（不影响甲的速度），两小球均向右做平抛运动，然后分别打在竖直挡板上，测得两球平抛运动下降的高度分别为、，重力加速度为，两小球均可视为质点。回答下列问题： （1）碰撞前瞬间甲的速度大小为________； （2）碰后________（选填“甲”或“乙”）平抛运动下降的高度为； （3）在误差允许范围内，若满足关系式________（用、、、表示），则可验证甲、乙碰撞过程动量守恒。 12. （1）某实验小组在“测定金属丝电阻率”的实验过程中，正确操作用游标卡尺测得金属丝的长度为______，用螺旋测微器测得金属丝的直径为________。 （2）该实验小组又自制了“”“”“”三个挡位的欧姆表，设计的电路如图所示，电路中电源的电动势，内阻为，电流计的量程为，为电阻箱，为滑动变阻器。 ①红表笔应接________（填“”或“”）插孔。 ②已知开关断开时，电路对应的是“”挡位。开关闭合，且电阻箱的阻值调至，完成欧姆调零后，电路对应的是“”挡位，则电流计的内阻为________；欧姆调零完成后该挡位下欧姆表的内阻为________。 13. 如图甲所示，边长为的立方体容器，在容器底部有4个点光源，当容器中充入某种未知液体，深度为时，发出的光能从如图乙中的阴影部分射出液面，4个阴影部分的圆心在液面的四个顶点。光在真空中传播的速率为，求： （1）该液体对光的折射率； （2）若容器中装满该液体，则光从发出到传播出液面的最长时间。（不考虑光的反射） 14. 如图所示，在坐标平面内的第一、二象限有沿轴正方向、电场强度大小为的匀强电场，第三、四象限有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。平面内轴上的处有一粒子发射源，能向第三象限发射不同速率的带负电的相同粒子，速度方向与轴正方向的夹角均为，其中发射速度大小为的粒子恰好没有进入电场；已知粒子质量为，电荷量大小为。不计粒子的重力及其相互之间的影响。 （1）求粒子发射源的位置坐标； （2）若另一粒子恰好自坐标原点进入电场，求粒子的发射速度大小； （3）求粒子通过轴从电场进入磁场的坐标。 15. 如图所示，质量为的物块静止在水平面上点，半径为的四分之一光滑圆弧体静止在光滑水平面上，圆弧面与水平面刚好在圆弧面的最低点相切，质量为的小球用长为（未知）的轻绳连接于点，点正下方点固定一颗钉子，将轻绳水平拉直，由静止释放，运动到最低点时刚好与沿水平方向发生弹性正碰，碰撞后刚好绕钉子做半径为的完整的圆周运动，恰能运动到圆弧体的最高点，与点左侧水平面间的动摩擦因数为，点右侧水平面光滑，开始时点与点对齐，、间距离，、可视为质点，重力加速度为，求： （1）A、B碰撞后瞬间，的速度大小； （2）细线长度及圆弧体的质量； （3）若在圆弧面上向上运动的时间为，则在圆弧面向上运动过程中，圆弧体运动的距离为多少。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届高三年级开学定位监测 物理试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 注意事项： 1、答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、学校、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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，写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将答题卡交回。 一、选择题，本大题共10小题，共46分。第1—7题，每小题4分，只有一项符合题目要求。第8—10题，每小题6分，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。 1. 下列说法正确的是（ ） A. 一个氢原子从能级向能级跃迁，能辐射出6种不同频率的光子 B. 光电效应中光电子的最大初动能与入射光频率成正比 C. 康普顿通过实验证明了光具有粒子性 D. 100个原子经历2个半衰期后，一定只剩下25个原子 【答案】C 【解析】 【详解】A．一个氢原子从能级向能级跃迁，最多经过3次跃迁，辐射出3种不同频率的光子；大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，才可能辐射出6种不同频率的光子，A错误； B．根据爱因斯坦光电效应方程，有 其中为普朗克常量，为入射光频率，为金属的逸出功。对同一种金属，光电子的最大初动能随入射光频率增大而线性增大，但不与入射光频率成正比，B错误； C．康普顿效应表明光子具有动量，为光的粒子性提供了实验证据，C正确； D．放射性衰变具有随机性，半衰期规律是大量原子核衰变时表现出的统计规律，不能据此断定100个原子经历2个半衰期后一定剩下25个，D错误。 故选C。 2. 如图所示，A、B两球的质量分别为m、2m，通过质量不计的弹簧及固定于斜面顶端的细线连接，倾角为的斜面光滑，系统静止，弹簧与细线均平行于斜面，设重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 剪断细线前，细线对A球的拉力与弹簧对A球的拉力是一对平衡力 B. 在细线被烧断的瞬间，两个小球的加速度均沿斜面向下，大小均为 C. 在细线被烧断的瞬间，A球的加速度方向沿斜面向下，大小为 D. 在细线被烧断的瞬间，B球所受弹簧的弹力发生了突变，加速度不为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．系统静止时，先对B球受力分析，沿斜面方向弹簧对B的拉力与重力的分力平衡，即 弹簧对A的拉力 再对A球受力分析，沿斜面方向细线对A的拉力、弹簧对A的弹力、A的重力分力平衡，得 因此细线对A的拉力和弹簧对A的拉力大小不等，不是平衡力，故A错误； BCD． 细线的拉力可以瞬间消失，但弹簧的形变在瞬间无法发生改变，对B球，沿斜面方向受力仍为弹簧对B的拉力和重力分力，合力为0，因此B的加速度 对A球，沿斜面方向受弹簧弹力与自身重力分力，可得 由牛顿第二定律得，方向沿斜面向下，故BD错误，C正确。 故选C。 3. 一列沿x轴传播的简谐横波，其中Q为处的质点，P为处的质点，时刻的波形如图甲所示，质点P的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ） A. 该简谐横波沿x轴正方向传播 B. 该波遇到一个1m的障碍物会发生明显的衍射现象 C. 质点Q再经第一次运动到平衡位置 D. 该简谐横波的波速为 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中，点处波形沿轴正方向上升；若波沿轴正方向传播，点应随左侧波形向下运动，而图乙显示后点向上运动，因此波沿轴负方向传播，故A错误； B．由图甲相邻波峰间距得波长为。障碍物宽度为 该宽度远大于波长，难以发生明显衍射，故B错误； CD．由图乙可知，点从的平衡位置向上运动，经过一个周期又回到同样状态，故周期为。波沿轴负方向传播时，固定位置处的振动相当于沿图甲波形向右读取；从处的负位移先到波谷，再到处的平衡位置，沿波形前进，所需时间为 根据波速公式，代入数值得，故C错误，D正确。 故选D。 4. 2025年1月9日，高铁梁山站、郓城站进行新建旅客天桥吊装。如图，3根起吊绳（吊绳的质量忽略不计）通过机械抓手把质量为的郓城站的旅客天桥静止吊在空中，每根绳与竖直方向的夹角为37°，已知，，。则下列说法正确的是（ ） A. 每根绳的拉力大小为 B. 旅客天桥所受的合力大小为 C. 同时减小三根吊绳与竖直方向的夹角，则每根吊绳的拉力变大 D. 若吊绳拉着该装置在加速上升过程中，则旅客天桥处于失重状态 【答案】A 【解析】 【详解】A．对旅客天桥受力分析，设每根吊绳的拉力为，根据平衡条件有 代入已知数据解得，故A正确； B．由于旅客天桥静止吊在空中，处于平衡状态，根据平衡条件可知旅客天桥所受的合力为，故B错误； C．设吊绳与竖直方向的夹角为，根据受力平衡有 可得 同时减小三根吊绳与竖直方向的夹角，根据几何关系可知吊绳与竖直方向的夹角减小，因此增大，可知每根绳的拉力变小，故C错误； D．若吊绳拉着该装置在加速上升过程中，加速度向上，旅客天桥处于超重状态，故D错误。 故选A。 5. 2025年1月10日，由中国团队开发的DeepSeek人工智能软件一经发布，火爆全球。天文爱好者小明同学用该软件搜索“火星与地球的重要参数比较”，得到如图所示的信息。已知火星、地球都是绕太阳公转的行星，忽略天体自转对重力的影响，根据表格中的数据，则下列分析正确的是（地球表面的重力加速度取，地球的第一宇宙速度约为）（ ） 火星 地球 直径 质量 与太阳的平均距离 A. 火星公转线速度比地球公转线速度大 B. 火星的第一宇宙速度约为 C. 火星公转的加速度大于地球公转的加速度 D. 火星表面附近的重力加速度约为 【答案】D 【解析】 【详解】A．行星绕太阳公转时，万有引力提供向心力，满足 解得 因火星到太阳的轨道半径比地球大，因此火星公转线速度更小，故A错误； C．公转加速度由万有引力提供，满足 解得 火星轨道半径更大，因此火星公转向心加速度更小，故C错误； D．忽略天体自转时，天体表面物体的重力等于万有引力，满足 地球表面附近的重力加速度 火星表面附近的重力加速度 代入表中数据解得火星表面附近的重力加速度，故D正确； B．第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，地球的第一宇宙速度满足 解得 同理，火星的第一宇宙速度 代入表中数据解得火星的第一宇宙速度，故B错误。 故选D。 6. 如图所示，O点为半圆形区域的圆心，该区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，ON为圆的半径，大小为R，，现有比荷相等的两个带电粒子a、b，以不同的速度先后从A点沿AO方向和B点沿BO方向射入磁场，并均从N点射出磁场，不计粒子的重力。则a、b两粒子进入磁场时的速度之比为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】作出a、b粒子在磁场中的运动轨迹如图所示 由几何关系可知， 根据，可得 两粒子的比荷相同，则 故选B。 7. 如图所示，固定在水平面上的光滑金属导轨处于竖直向下的匀强磁场中，金属棒与导轨接触的位置为MN，金属棒以的初速度水平向右运动。已知导轨间距，导轨一端连接的电阻阻值，磁感应强度大小，金属棒电阻，金属棒质量，导轨电阻不计。则（ ） A. 金属棒向右运动的过程中，N点的电势比M点的电势高 B. 从金属棒开始运动到静止的过程中，电阻R产生的热量为2 J C. 从金属棒开始运动到静止的过程中，金属棒通过的位移为2 m D. 从金属棒开始运动到的过程中，电路中流过R的电荷量为0.5 C 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据右手定则可知，金属棒中感应电流方向由指向，金属棒相当于电源，端为正极，故点电势比点电势高，故A错误； B．从金属棒以初速度开始运动到静止，动能全部转化为电能，回路中产生的总热量 电阻上产生的热量，故B错误； C．对金属棒由动量定理可得 回路中的电流 联立可得 解得金属棒通过的位移，故C错误； D．从开始运动到的过程中，由动量定理得 解得电路中流过R的电荷量，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，一定质量的理想气体可经两个不同的过程从状态A变化到状态C，则下列说法正确的是（ ） A. 过程，气体的温度先降低后升高 B. 单位时间内气体分子在状态A撞击单位面积的平均次数少于状态B C. 过程比过程气体吸收的热量少 D. 气体在状态A和在状态C时，气体分子热运动的平均动能相同 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据理想气体状态方程得 的数值与成正比。根据图像可知过程中，先减小后增大，气体温度先降低后升高，故A正确； B．状态A和状态B压强均为，状态A的体积为、状态B的体积为​，由 可知状态B的更大，则状态B温度更高，分子平均动能更大。两个状态压强相等，状态A分子平均动能更小，要维持相同压强，单位时间撞击单位面积的平均次数必然更多，故B错误； C．理想气体内能仅由温度决定，两个过程初末状态均为A、C，A和C的相等、温度相等，因此两个过程的内能变化相同。 图中过程曲线与坐标轴围成的面积等于气体对外做功的大小。过程的曲线包围的面积更大，气体对外做功​更多。根据热力学第一定律得 可得 因此过程吸收的热量更多，故C错误； D．由理想气体状态方程，状态A，状态C，因此​。而分子热运动的平均动能仅由温度决定，故两个状态气体分子热运动的平均动能相同，故D正确。 故选AD。 9. 江苏大丰800兆瓦海上风电项目全面启动建设，该项目的建设将为我国海上风电向深远海发展积累重要经验。根据国家能源局统计，我国风电截至2024年底累计并网装机容量约5.3亿千瓦，在电源结构中占比超15%。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图甲所示，已知发电机输出的交变电流如图乙所示，升、降压变压器均为理想变压器，升压变压器原、副线圈的匝数比为，降压变压器原、副线圈的匝数比为，输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻。用户端接一个定值电阻，其余电阻不计。下列说法正确的是（ ） A. 线框的转速为3000 r/min B. R两端的电压为220 V C. 输电线上的电流为10 A D. 若保持发电机输出电压不变，在用户端再并联一个完全相同的电阻R，则输电线上损耗的功率占总功率的比值减小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．图乙中相邻同相位过零点相隔，所以交流电频率为 线框每转一周，感应电流完成一个周期，因此转速为 代入得，故A正确； BC．图乙给出的电压峰值为，发电机输出交流电压的有效值为。升压变压器满足 故。设输电线电流为，降压变压器副线圈中电流为。理想变压器满足 且功率守恒，所以。又有 得，因此从输电线看，用户电阻的等效电阻为 代入已知电阻值得，输电线电阻与该等效电阻串联，输电线电流为 降压变压器原线圈两端电压为 所以电阻两端电压为，故B错误，C正确； D．并联相同电阻后，用户端等效电阻满足 所以。按前述变换关系，输电线侧负载为，发电机输出电压不变，故仍为。新的输电线电流为 线损功率由焦耳定律得，总功率为，故原来线损功率占总功率的比值为 并联后同理，线损功率占总功率的比值为 由于，故D错误。 故选AC。 10. 如图，在大小、方向均未知的匀强电场中，AD长为4.5 m，AB长为1 m的长方形ABCD处于某一竖直面内，AB边水平。将一质量为0.1 kg、电荷量为的带正电的小球（视为质点）在时刻从A点抛出，t=1 s时小球到达D点，t=2 s时到达B点。不计空气阻力，重力加速度g取，设电场强度大小为E，A点的电势为，B 点的电势为。下列判断正确的是（ ） A. B点的电势 B. C. 电场强度沿AC的方向 D. 小球在D点的电势能为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．将小球的运动分解为水平方向：水平向右为正，A到B的位移为，总时间，初速度水平分量为​，由匀变速位移公式得 A到D的水平位移为0，时间，可得 联立两式解得，方向水平向右；水平初速度，方向水平向左。 竖直方向：竖直向上为正，A到D的位移为，时间，初速度竖直分量为，同理可得 A到B的竖直位移为0，时间，可得 联立两式解得：，方向竖直向下；竖直初速度，方向竖直向上。 小球受重力（竖直向下，）和电场力，合外力分量满足水平方向 代入数据得，方向水平向右； 竖直方向： 代入数据得，即电场力竖直分量向上，方向竖直向上。 则电场强度， A点的电势为，B 点的电势为，匀强电场中电势差与场强的关系为 其中，，代入得，故A错误，B正确； C．如图所示 可得 设与夹角为， 则，电场强度的方向与AC不共线，故C错误； D．A到D的电势差 解得 小球在D点的电势能 故选BD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。其中13~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某实验小组用如图所示的装置来验证碰撞中的动量守恒。小球乙放置在竖直固定的细杆上，小球甲用轻质细线悬挂在天花板上，甲静止在最低点时与乙接触且细线竖直（两球心等高）。甲、乙半径相等，质量分别为、。细杆的右侧固定一竖直挡板，测得细杆与挡板间的距离为。现将甲向左拉至距细杆顶端高度为时由静止释放（细线伸直），运动到最低点与乙碰撞，碰后立即剪断细线（不影响甲的速度），两小球均向右做平抛运动，然后分别打在竖直挡板上，测得两球平抛运动下降的高度分别为、，重力加速度为，两小球均可视为质点。回答下列问题： （1）碰撞前瞬间甲的速度大小为________； （2）碰后________（选填“甲”或“乙”）平抛运动下降的高度为； （3）在误差允许范围内，若满足关系式________（用、、、表示），则可验证甲、乙碰撞过程动量守恒。 【答案】（1） （2）乙 （3） 【解析】 【小问1详解】 设甲在碰撞前瞬间的速度大小为。甲从释放到运动至最低点的过程中，细线拉力不做功，机械能守恒，有 解得 【小问2详解】 设碰后甲、乙的速度大小分别为、。碰后两球均向右运动，乙在甲的右侧，两球分离，故 两球平抛运动的水平位移相同，乙的水平速度较大，飞行时间较短。两球竖直方向均做自由落体运动，所以乙下降的高度较小。 由图可知，所以乙平抛运动下降的高度为 【小问3详解】 由第（2）问可知，甲、乙下降的高度分别为、。设两球从碰后至打到挡板的时间分别为、，由平抛运动规律，有， 解得， 碰后两球的速度大小分别为， 取水平向右为正方向，若碰撞过程中两球系统动量守恒，则应满足 代入各速度表达式，得 整理得 若实验数据在误差允许范围内满足上述关系式，则可验证甲、乙碰撞过程中动量守恒。 12. （1）某实验小组在“测定金属丝电阻率”的实验过程中，正确操作用游标卡尺测得金属丝的长度为______，用螺旋测微器测得金属丝的直径为________。 （2）该实验小组又自制了“”“”“”三个挡位的欧姆表，设计的电路如图所示，电路中电源的电动势，内阻为，电流计的量程为，为电阻箱，为滑动变阻器。 ①红表笔应接________（填“”或“”）插孔。 ②已知开关断开时，电路对应的是“”挡位。开关闭合，且电阻箱的阻值调至，完成欧姆调零后，电路对应的是“”挡位，则电流计的内阻为________；欧姆调零完成后该挡位下欧姆表的内阻为________。 【答案】（1） ①. ②. （均可） （2） ①. ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 [1]分度游标卡尺精度为，测得金属丝的长度为 [2] 螺旋测微器的精度为，用螺旋测微器测得金属丝的直径 【小问2详解】 ①[1] 根据多用电表中欧姆表的改装与内部构造原理，内部电源的正极与黑表笔相连，负极与红表笔相连，因此红表笔应接插孔。 ②[2][3]开关断开时，欧姆表的满偏电流为电流计量程 由闭合电路欧姆定律，该挡内阻 电路对应的是“”挡位；开关闭合，电路对应 “”挡位，则该挡位下欧姆表的内阻为 由闭合电路欧姆定律，该挡的满偏电流 此时与电流计并联分流，满足 解得电流计的内阻 13. 如图甲所示，边长为的立方体容器，在容器底部有4个点光源，当容器中充入某种未知液体，深度为时，发出的光能从如图乙中的阴影部分射出液面，4个阴影部分的圆心在液面的四个顶点。光在真空中传播的速率为，求： （1）该液体对光的折射率； （2）若容器中装满该液体，则光从发出到传播出液面的最长时间。（不考虑光的反射） 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 全反射临界角为，满足 由题意，4个阴影的圆心在液面四个顶点，说明底部的点光源位于容器底面顶点，点光源到刚好发生全反射的液面出射点的竖直距离等于液体深度 点光源到该出射点的水平距离为，如图所示 由几何关系光线射到液面的临界角满足 可得 解得液体对光的折射率 【小问2详解】 容器中装满该液体，光的最大竖直距离为，光能从液面射出，液体中最大的光程为 光在液体中的传播速度为 光从发出到传播出液面的最长时间 解得 14. 如图所示，在坐标平面内的第一、二象限有沿轴正方向、电场强度大小为的匀强电场，第三、四象限有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。平面内轴上的处有一粒子发射源，能向第三象限发射不同速率的带负电的相同粒子，速度方向与轴正方向的夹角均为，其中发射速度大小为的粒子恰好没有进入电场；已知粒子质量为，电荷量大小为。不计粒子的重力及其相互之间的影响。 （1）求粒子发射源的位置坐标； （2）若另一粒子恰好自坐标原点进入电场，求粒子的发射速度大小； （3）求粒子通过轴从电场进入磁场的坐标。 【答案】（1） （2） （3）（n=0，1，2，3，…） 【解析】 【小问1详解】 粒子a在洛伦兹力的作用下做圆周运动，则有 解得 如图所示 根据几何关系有 代入相关数据，解得 因此粒子发射源的坐标为 【小问2详解】 粒子b自坐标原点O进入电场，设其在磁场内圆周运动的半径为，如图所示 根据几何关系有 设粒子b的速度为，由第一问可知 代入相关数据，解得 【小问3详解】 根据牛顿第二定律，其在y轴方向上的加速度大小 由于粒子带负电，加速度方向平行于y轴向下，运动时间 则水平位移为 代入相关数据，解得 在磁场中向左的水平位移为 粒子b通过x轴从电场进入磁场的坐标 解得（n=0，1，2，3，…） 15. 如图所示，质量为的物块静止在水平面上点，半径为的四分之一光滑圆弧体静止在光滑水平面上，圆弧面与水平面刚好在圆弧面的最低点相切，质量为的小球用长为（未知）的轻绳连接于点，点正下方点固定一颗钉子，将轻绳水平拉直，由静止释放，运动到最低点时刚好与沿水平方向发生弹性正碰，碰撞后刚好绕钉子做半径为的完整的圆周运动，恰能运动到圆弧体的最高点，与点左侧水平面间的动摩擦因数为，点右侧水平面光滑，开始时点与点对齐，、间距离，、可视为质点，重力加速度为，求： （1）A、B碰撞后瞬间，的速度大小； （2）细线长度及圆弧体的质量； （3）若在圆弧面上向上运动的时间为，则在圆弧面向上运动过程中，圆弧体运动的距离为多少。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 A碰撞后刚好绕钉子做半径为的完整圆周运动，在圆周最高点时，重力提供向心力 从碰撞后瞬间到圆周最高点，A的机械能守恒得 联立两式解得碰撞后A的速度​ 【小问2详解】 A从水平拉直释放到碰撞前最低点的过程，根据机械能守恒得 A、B发生弹性正碰，根据动量守恒得 根据机械能守恒得 解得， 将代入解得碰撞前A的速度​ 碰撞后B的速度 细绳长度  B从P点到Q点的过程，受滑动摩擦力做匀减速运动，由动能定理得 解得B到达C点的速度 B和光滑水平面上的圆弧体相互作用，恰能到达D点时两者水平方向共速，水平动量守恒得 系统机械能守恒得 联立解得圆弧体质量 【小问3详解】 B和圆弧体组成的系统水平方向动量守恒，任意时刻水平方向总动量恒为，即 在圆弧面上向上运动的时间为，B的水平位移为 圆弧体的水平位移为 B相对圆弧体的水平位移等于圆弧半径，可得 代入，得 解得圆弧体的位移  第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $