2027年高考物理一轮复习检测卷02（福建专用）

2026年高考物理一轮复习检测卷02 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求的。 1．现代物理学揭示了微观世界的波粒二象性，如图所示为黑体辐射的能谱密度与波长的关系图像，关于黑体辐射的这一规律，下列说法正确的是（     ） A．能谱密度与温度有关，可用粒子性解释 B．能谱密度与温度无关，可用粒子性解释 C．能谱密度与温度有关，可用波动性解释 D．能谱密度与温度无关，可用波动性解释 2．如图甲所示，水平圆盘可绕着竖直轴转动，长度为10 cm的细线一端与转轴连接，另一端连接质量为1 kg的物体。已知细线能承受的最大拉力为8 N，初始时，细线刚好伸直且与圆盘平行，物体与圆盘的动摩擦因数为0.25，重力加速度大小取10 m/s2。现让圆盘的角速度ω按图乙变化，则（     ） A．ω=5 rad/s时，细线拉力不等于0 B．ω=2 rad/s，物体受到的摩擦力大小为0.4 N C．ω=10 rad/s时，细线承受的拉力最大 D．细线断裂前摩擦力的方向始终指向圆心 3．如图所示，悬挂重物的动滑轮固定在可沿竖直方向自由移动的水平轻杆上，跨过动滑轮的轻绳一端固定在天花板上，另一端再跨过定滑轮，向下拉动轻绳将重物竖直向上吊起，当轻绳与水平方向夹角为时，轻绳右端向下的速度为，则重物上升的速度为（     ） A． B． C． D． 4．某款多功能电加热器内部结构可简化为如图所示理想变压器模型。原线圈匝数为，副线圈有两个，匝数分别为和。副线圈的两端接有发热电阻，副线圈的两端通过开关接有发热电阻。已知，原线圈输入正弦式交变电流的电压恒为。当开关断开时，原线圈中的电流为；当开关闭合时，原线圈中的电流变为。电阻与的阻值之比为（     ） A． B． C． D． 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5．（多选）自贡灯会上，一盏封闭的彩灯内充有理想气体。通电后，灯内气体温度升高，体积几乎不变。下列说法正确的是（     ） A．气体的压强增大 B．每个气体分子的速率均增大 C．气体对外做功 D．气体吸收的热量等于内能的增加量 6．（多选）如图所示，真空中等量的异种点电荷甲、乙所形成的电场中，一试探电荷丙的运动轨迹沿图中的虚线，A、B是运动轨迹上的两个点，若丙仅受电场力作用，下列说法正确的是（     ） A．试探电荷丙一定从A点运动到B点 B．丙带负电 C．丙在A点的动能大于在B点的动能 D．丙在A点的电势能大于在B点的电势能 7．（多选）如图所示，一平面直角坐标系内加一匀强电场，电场强度的方向平行于该坐标系所在的平面，、、三点的坐标分别为、、，三点的电势分别为，，，已知，，下列说法正确的是（     ） A．一电子在点的电势能比在点的电势能大 B．点电势为 C．该匀强电场的电场强度大小为 D．该匀强电场的电场强度方向与轴负方向的夹角为 8．（多选）“金星凌日”时，从地球上看，金星就像镶嵌在太阳表面的小黑点。在地球上间距为d的两点同时观测，测得金星在太阳表面的小黑点相距为L，如图所示。地球和金星绕太阳的运动均视为匀速圆周运动，太阳直径远小于金星的轨道半径，则地球和金星绕太阳运动的（     ） A．轨道半径之比为 B．周期之比为 C．线速度大小之比为 D．向心加速度大小之比为 三、填空题：本题共3小题，每个空格1分，共9分。 9．某同学参加蹦极运动，并利用手机的加速度传感器研究竖直方向加速度随时间变化的图像，如图，忽略空气阻力，拴在人身上的长绳是弹性绳。则图中速度最大的时刻大约是________时刻，处于最低点的时刻大约是________时刻，超重阶段是________。（用图中字母表示） 10．正、负电子（、）从静止开始分别经过同一回旋加速器加速后，从回旋加速器D形盒边缘引出后注入到正负电子对撞机中。在对撞机中，正、负电子对撞后湮灭成为两个同频率的γ光子。该核反应方程为______，若回旋加速器D形盒中的磁感应强度为B0，半径为R，正、负电子质量都为m，电量为e，真空中光速为c，普朗克常量为h，则正、负电子进入对撞机时分别具有的动能E=______。正、负电子对湮灭后产生的光子频率ν=______。 11．如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，质点M、N分别在波谷和平衡位置，质点P的横坐标为10m。已知t=0.6s时N到达波峰，则波传播的最小速度为___________m/s，波速最小时t=0起P到达平衡位置所用的最短时间为___________s。若波速为55m/s，则在0~s时间内M的路程为___________m。（结果保留2位有效数字） 四、实验题：本题共2小题，12题5分，13题7分，共12分。 12．用如图1所示的装置来测量滑块下滑的加速度，光电门甲、乙分别安装在倾斜木板上点和点，用刻度尺测出、两点间的距离为，用螺旋测微器测出滑块上遮光条的宽度，然后让滑块从点由静止滑下，遮光条经过光电门甲、乙的运动时间分别为、，然后改变滑块释放的位置，多测几组、的相应值，实验结束后作出的关系图像如图3所示，回答下列问题。 (1)木板上方的细线______与木板平行，木板______（两空均选填“一定”或“不一定”）光滑。 (2)用螺旋测微器测出遮光条的宽度如图2所示，则______。 (3)图3中倾斜直线的斜率为______。 (4)图3中图线与纵轴的交点坐标为（0，-b），则滑块的加速度______（用含、、的式子来表示）。 13．如图为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中 E 是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位分别为直流电压1V挡和5V挡。直流电流1mA和2.5mA挡，欧姆×100Ω挡。 (1)测量时，接线柱B接的是___________________（填“红”或“黑”）表笔；若开关B端是与“1”相连的，则此时多用电表的挡位为_______________挡；（填题干中所给5个挡位中的一个） (2)电路中R4与R5的比值__________________（填“大于”“小于”或“等于”）； (3)若电池E的电动势为1.5V，当把开关B端接到位置3，短接A、B表笔进行欧姆调零后，用该挡测量一个未知电阻阻值，指针偏转到电流表G满偏刻度的处，则该电阻的阻值为_________Ω。电池E使用时间较长，电池的电动势变小、内阻变大；将两表笔短接，调节R6，使电流表的示数达到满偏，然后将表笔与一未知电阻连接，则该电阻的测量值__________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。实验要求若被测电阻阻值等于中值电阻时，测量的相对误差×100%不能超过±5%，则电池电动势降低为_______V （结果保留两位有效数字） 时必须更换电池。 五、计算题：本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 14．（11分）如图所示，重为10 N的物块甲悬挂在轻绳的结点O，轻绳OB平行于倾角为的斜面，且B端与放置在斜面上的重为150 N的物块乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角也为，物块甲、乙都处于静止状态，轻绳OB始终与斜面平行，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，（，）求： (1)轻绳OA、OB受到的拉力大小； (2)物块乙与斜面之间的动摩擦因数的最小值； (3)若物块乙与斜面之间的动摩擦因数，用一水平向左的推力作用在乙物块上，使其仍保持静止状态，水平推力的最大值。 15．（12分）电动机带动滚轮匀速转动，在滚轮的作用下，将金属杆从最底端送往倾角的足够长斜面上部。滚轮与金属杆的切点与斜面底部的距离为，当金属杆的下端运动到处时，滚轮提起，与杆脱离接触，杆由于自身重力作用最终会返回斜面底部，与挡板相撞后，立即静止不动，此时滚轮再次压紧杆，又将金属杆从最底端送往斜面上部，如此周而复始。已知滚轮边缘角速度恒为，半径，滚轮对杆的正压力，滚轮与杆间的动摩擦因数为，杆的质量为，不计杆与斜面间的摩擦，取，求： (1)杆加速上升至与滚轮速度相同时前进的距离； (2)杆往复运动的周期； (3)每个周期中滚轮对金属杆所做的功。 16．（16分）如图甲所示，某种离子分析器由加速区、偏转区和检测区组成，分别分布在第Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ象限内。在加速通道内分布着沿y轴负方向的匀强电场，场强大小E1在0.6E0≤E1≤1.2E0范围内调节；在偏转通道内分布着垂直xOy坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B1随E1的变化而变化；在检测区内，分布着匀强电场或磁场，检测区内适当位置放有长为2 L的检测板。在坐标为（-L，-1.5L）的A处有一离子源，可连续释放质量为m、电荷量为-q(q＞0)的离子（释放时的速度可视为零），离子沿直线到达坐标为（-L，0）的小孔C，再经偏转区后从坐标为（0，L）的小孔D进入检测区，打在检测板上。三个区域的场互不影响，不计离子的重力及其间的相互作用。 (1)当E1等于E0时，磁感应强度B1的大小； (2)要保证所有的离子都能从C孔出来后从D孔进入检测区，试推导磁感应强度大小B1随场强E1变化的关系式； (3)如图乙所示，将检测板左端放在D孔上沿，板面与x轴正方向的夹角θ=30°检测区内加沿y轴负方向、场强大小E2=8E0的匀强电场，在满足（2）的条件下， ①求检测板上收集到离子记录线的长度Δd1； ②调整θ角使检测板上收集到离子的记录线最长，求此记录线的长度Δd2及调整后的角度正弦值； (4)如图丙所示，检测板与y轴平行，并可沿x轴及y轴平移。检测区内加垂直xOy坐标平面向里的磁场，磁感应强度大小B2沿x轴均匀变化，即B2=kx（k为大于零的常量），在满足（2）的条件下，要使检测板能收集到离子，求检测板x坐标的最大值。 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年高考物理一轮复习检测卷02 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 第Ⅰ卷(选择题，共40分) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A B C C AD BD BD BD 第Ⅱ卷(非选择题，共60分) 三、填空题：本题共3小题，每个空格1分，共9分。 9． E F EG 10． 11． 15 0.13 0.42 四、实验题：本题共2小题，12题5分，13题7分，共12分。 12．(1) 一定 不一定 (2)3.699/3.700/3.701 (3)1 (4) 13．(1) 红 直流电流2.5mA (2)小于 (3) 500 大于 1.4 五、计算题：本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 14．（11分）【答案】(1)， (2) (3) 【详解】（1）已知，对点受力分析，受到三段轻绳的拉力，合力为零，根据平行四边形定则，可得，（2分） 解得轻绳OA、OB受到的拉力大小分别为，（4分） （2）物块乙处于静止状态，受力平衡，对乙受力分析，受到重力、斜面的支持力、OB绳的拉力以及静摩擦力。已知乙物块重力，根据平衡条件，沿着斜面方向有 解得（7分） （3）若物块乙与斜面之间的动摩擦因数，对乙受力分析，受到重力、斜面的支持力和摩擦力、OB绳的拉力以及水平向左的推力。最大时，物块乙受到的最大静摩擦力沿斜面向下，根据平衡条件，沿着斜面方向有（9分） 解得（11分） 15．（12分）【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）滚轮边缘的线速度 （1分） 杆在滚轮摩擦力作用下沿斜面向上加速，由牛顿第二定律得 故 杆加速到与滚轮速度相同时前进的距离 （3分） （2）杆在一个周期内的运动分为三个阶段。第一阶段杆做匀加速直线运动，时间 （4分） 第二阶段杆随滚轮做匀速直线运动，位移 时间 （5分） 第三阶段杆脱离滚轮，只受重力沿斜面向下的分力作用，取沿斜面向上为正方向，加速度 杆下端由 回到 的位移为 ，由 得 解得 （7分） 故杆往复运动的周期 （8分） （3）每个周期中杆从 出发又回到 ，高度变化为零，重力做的总功为零，斜面的支持力也不做功，故由动能定理可知，滚轮对杆做的功等于杆回到 时（与挡板相撞前）的动能。 杆回到 时的速度 满足 即 （10分） 故每个周期中滚轮对金属杆所做的功 （12分） 16．（16分）【答案】(1) (2)； (3)①0.3L；②L；0.8 (4) 【详解】（1）由图甲得，粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为，由牛顿第二定律，解得点的速度①（1分） 在电场中，从A到C，由动能定理得②（2分） 联立①②解得，磁感应强度（4分） （2）在电场中，从A到C，由动能定理得③（5分） 要保证所有的离子都能从C孔出来后从D孔进入检测区，则在磁场中，有④（6分） 联立③④解得关系式为（7分） （3）[1] 粒子进入检测区后做类平抛运动，设粒子位移为，则水平方向上有⑤ 竖直方向上有⑥ 由于在磁场中偏转速度大小不变，有，再结合③④⑤解得（9分） 代入的范围，解得的范围为 则（10分） [2]同理得，粒子水平方向上有⑤ 竖直方向上有⑥ 解得⑦（11分） 当时，代入⑦式解得 当时，此时最小值 故记录线长度（12分） （4）当时，速度有最大值，由动能定理得⑧（13分） 由动量定理得 ⑨（14分） 联立⑧⑨解得（16分） 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年高考物理一轮复习检测卷02 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求的。 1．现代物理学揭示了微观世界的波粒二象性，如图所示为黑体辐射的能谱密度与波长的关系图像，关于黑体辐射的这一规律，下列说法正确的是（     ） A．能谱密度与温度有关，可用粒子性解释 B．能谱密度与温度无关，可用粒子性解释 C．能谱密度与温度有关，可用波动性解释 D．能谱密度与温度无关，可用波动性解释 【答案】A 【详解】由图可知，不同温度下黑体辐射的能谱密度曲线不同，且温度越高，辐射强度越大，说明能谱密度与温度有关；黑体辐射的实验规律无法用经典的电磁理论（波动性）解释，普朗克提出了能量子假说，认为能量是不连续的，是一份一份的，成功解释了黑体辐射规律，这体现了微观粒子的粒子性。 故选A。 2．如图甲所示，水平圆盘可绕着竖直轴转动，长度为10 cm的细线一端与转轴连接，另一端连接质量为1 kg的物体。已知细线能承受的最大拉力为8 N，初始时，细线刚好伸直且与圆盘平行，物体与圆盘的动摩擦因数为0.25，重力加速度大小取10 m/s2。现让圆盘的角速度ω按图乙变化，则（     ） A．ω=5 rad/s时，细线拉力不等于0 B．ω=2 rad/s，物体受到的摩擦力大小为0.4 N C．ω=10 rad/s时，细线承受的拉力最大 D．细线断裂前摩擦力的方向始终指向圆心 【答案】B 【详解】A．当静摩擦力达到最大值时，若角速度继续增大，细线才会产生拉力。由 代入数据得 则ω=5rad/s恰好是静摩擦力单独提供向心力的临界值，此时向心力完全由最大静摩擦力提供，细线拉力为0，故A错误； B．ω=2rad/s<5rad/s，此时向心力完全由静摩擦力提供，则此时物体受到的摩擦力大小为，故B正确； C． 当静摩擦力已达最大值后，角速度继续增大，向心力由最大静摩擦力与细线拉力的合力提供，当拉力达到最大值时 代入数据得 ω=10rad/s<ω1​，此时细线拉力还未达到最大值，故C错误； D．由于圆盘角速度随时间均匀增大，物体存在沿圆周切线方向的切向加速度（由摩擦力的切向分量提供），因此摩擦力是指向圆心的向心分量和沿切线方向的切向分量的合矢量，并非始终指向圆心，故D错误。 故选B。 3．如图所示，悬挂重物的动滑轮固定在可沿竖直方向自由移动的水平轻杆上，跨过动滑轮的轻绳一端固定在天花板上，另一端再跨过定滑轮，向下拉动轻绳将重物竖直向上吊起，当轻绳与水平方向夹角为时，轻绳右端向下的速度为，则重物上升的速度为（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】设此时重物上升的速度为，此时动滑轮两侧绳子速度大小分别为， 根据绳子的总长度保持不变，则有 联立解得 故选C。 4．某款多功能电加热器内部结构可简化为如图所示理想变压器模型。原线圈匝数为，副线圈有两个，匝数分别为和。副线圈的两端接有发热电阻，副线圈的两端通过开关接有发热电阻。已知，原线圈输入正弦式交变电流的电压恒为。当开关断开时，原线圈中的电流为；当开关闭合时，原线圈中的电流变为。电阻与的阻值之比为（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】设原线圈输入电压的有效值为，两副线圈输出电压的有效值分别为和。理想变压器无漏磁，各线圈中磁通量的变化率相同，由电磁感应规律有 题给，两副线圈的电压分别为， 理想变压器不计能量损失，输入功率等于输出功率，即，把电压关系代入得 开关断开时，原线圈中的电流，副线圈回路断开，其中电流，只有副线圈所在回路有电流，由电流关系得 即副线圈中的电流为，由欧姆定律得 开关闭合后，原线圈电压不变，两副线圈电压仍为和，所在回路的电流不变，即，原线圈中的电流变为，电流关系为 把和代入，副线圈中的电流为 所以 两式相比得 故选C。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5．（多选）自贡灯会上，一盏封闭的彩灯内充有理想气体。通电后，灯内气体温度升高，体积几乎不变。下列说法正确的是（     ） A．气体的压强增大 B．每个气体分子的速率均增大 C．气体对外做功 D．气体吸收的热量等于内能的增加量 【答案】AD 【详解】A．彩灯封闭，气体质量一定，体积几乎不变，可视为等容过程。由查理定律，一定质量的理想气体在体积不变时，压强与热力学温度成正比，温度升高使压强增大，故A正确； B．温度升高说明气体分子的平均动能增大，分子热运动具有无规则性，分子间碰撞会改变各分子的速率，不能据此断言每个分子的速率都增大，故B错误； CD．气体体积几乎不变，按等容过程处理，气体不对外做功，外界对气体做功也为零，即。以灯内气体为研究对象，由热力学第一定律有，其中为气体内能的增加量，为气体吸收的热量，为外界对气体做的功。因此有，故C错误，D正确。 故选AD。 6．（多选）如图所示，真空中等量的异种点电荷甲、乙所形成的电场中，一试探电荷丙的运动轨迹沿图中的虚线，A、B是运动轨迹上的两个点，若丙仅受电场力作用，下列说法正确的是（     ） A．试探电荷丙一定从A点运动到B点 B．丙带负电 C．丙在A点的动能大于在B点的动能 D．丙在A点的电势能大于在B点的电势能 【答案】BD 【详解】A．轨迹仅能反映丙经过A、B两点，无法判断其运动方向，丙既可以从A运动到B，也可以从B运动到A，故A错误； B．曲线运动中，合力指向轨迹的凹侧。由图可知，丙所受电场力方向与该处电场方向相反，所以丙带负电，故B正确； D．等量异种电荷的电场中，A点比B点更靠近负电荷甲，因此A点电势低于B点电势；丙带负电，根据电势能，可知，故D正确； C．丙仅受电场力作用，动能与电势能之和守恒，因此，故C错误。 故选BD。 7．（多选）如图所示，一平面直角坐标系内加一匀强电场，电场强度的方向平行于该坐标系所在的平面，、、三点的坐标分别为、、，三点的电势分别为，，，已知，，下列说法正确的是（     ） A．一电子在点的电势能比在点的电势能大 B．点电势为 C．该匀强电场的电场强度大小为 D．该匀强电场的电场强度方向与轴负方向的夹角为 【答案】BD 【详解】A．电子在A点的电势能为 在B点的电势能为，故A错误； B．匀强电场中沿任一方向相同的距离电势差相等，则有 代入数据解得O点电势，故B正确； CD．y轴方向场强为，方向向上 x轴方向场强为，方向向左 场强 与轴负方向的夹角满足，即，故C错误，D正确。 故选BD。 8．（多选）“金星凌日”时，从地球上看，金星就像镶嵌在太阳表面的小黑点。在地球上间距为d的两点同时观测，测得金星在太阳表面的小黑点相距为L，如图所示。地球和金星绕太阳的运动均视为匀速圆周运动，太阳直径远小于金星的轨道半径，则地球和金星绕太阳运动的（     ） A．轨道半径之比为 B．周期之比为 C．线速度大小之比为 D．向心加速度大小之比为 【答案】BD 【详解】A.太阳直径远小于金星的轨道半径，太阳直径忽略不计，根据题意结合几何知识可知地球和金星绕太阳运动的轨道半径之比为，故A错误； BCD.根据万有引力提供向心力有 解得，， 故可得周期之比为 线速度大小之比为 向心加速度大小之比为，故C错误，BD正确。 故选BD。 三、填空题：本题共3小题，每个空格1分，共9分。 9．某同学参加蹦极运动，并利用手机的加速度传感器研究竖直方向加速度随时间变化的图像，如图，忽略空气阻力，拴在人身上的长绳是弹性绳。则图中速度最大的时刻大约是________时刻，处于最低点的时刻大约是________时刻，超重阶段是________。（用图中字母表示） 【答案】 E F EG 【详解】[1]E时刻是加速度与速度方向由相同变为相反的时刻，故E时刻是由加速变为减速的时刻，速度最大； [2]蹦极时，忽略空气阻力的情况下，人受弹性绳的力和重力，处于最低点时弹力最大，此时具有最大的向上的加速度，故F时刻为最低点； [3]超重状态具有向上的加速度，故超重阶段为EG。 10．正、负电子（、）从静止开始分别经过同一回旋加速器加速后，从回旋加速器D形盒边缘引出后注入到正负电子对撞机中。在对撞机中，正、负电子对撞后湮灭成为两个同频率的γ光子。该核反应方程为______，若回旋加速器D形盒中的磁感应强度为B0，半径为R，正、负电子质量都为m，电量为e，真空中光速为c，普朗克常量为h，则正、负电子进入对撞机时分别具有的动能E=______。正、负电子对湮灭后产生的光子频率ν=______。 【答案】 【详解】[1]正、负电子对撞后湮灭成为两个同频率的γ光子，该核反应方程为； [2]根据洛伦兹力提供向心力 正、负电子进入对撞机时的动能为 联立解得 [3]正、负电子对撞湮灭时动量守恒，能量守恒，则有 正、负电子对撞湮灭后产生的光子频率为 11．如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，质点M、N分别在波谷和平衡位置，质点P的横坐标为10m。已知t=0.6s时N到达波峰，则波传播的最小速度为___________m/s，波速最小时t=0起P到达平衡位置所用的最短时间为___________s。若波速为55m/s，则在0~s时间内M的路程为___________m。（结果保留2位有效数字） 【答案】 15 0.13 0.42 【详解】[1]由图像知：波长λ=12m，振幅A=2cm。根据“振动方向和横波传播方向的关系”知：t=0时刻P、N沿y轴负方向运动，则 T+nT=0.6s 波速 v==20（n+）m/s [2]当n=0时vmin=15m/s。当波以最小的波速传播时，P到达平衡位置所用的最短时间为 =s=s [3]在0~s时间内波传播的距离为 x1=vt1=55×m=63m 该距离与波长的比值 k==5 在0~s时间内M的路程为 k·4A=42cm=0.42m 四、实验题：本题共2小题，12题5分，13题7分，共12分。 12．用如图1所示的装置来测量滑块下滑的加速度，光电门甲、乙分别安装在倾斜木板上点和点，用刻度尺测出、两点间的距离为，用螺旋测微器测出滑块上遮光条的宽度，然后让滑块从点由静止滑下，遮光条经过光电门甲、乙的运动时间分别为、，然后改变滑块释放的位置，多测几组、的相应值，实验结束后作出的关系图像如图3所示，回答下列问题。 (1)木板上方的细线______与木板平行，木板______（两空均选填“一定”或“不一定”）光滑。 (2)用螺旋测微器测出遮光条的宽度如图2所示，则______。 (3)图3中倾斜直线的斜率为______。 (4)图3中图线与纵轴的交点坐标为（0，-b），则滑块的加速度______（用含、、的式子来表示）。 【答案】(1) 一定 不一定 (2)3.699/3.700/3.701 (3)1 (4) 【详解】（1）[1]为使滑块在之间运动时受力情况保持不变，细线应与木板平行，使细线拉力沿木板方向且方向不变，故填“一定”。 [2]木板若存在滑动摩擦，在压力和接触面情况不变时摩擦力大小仍可视为恒定，滑块所受合力不变，加速度仍可保持恒定，所以木板不一定光滑。 （2）螺旋测微器固定套筒读数为，微分筒与基准线对齐的刻度为20格，每格为，因此 （3）遮光条宽度为，通过甲、乙光电门的时间很短，可用遮光条通过光电门的平均速度表示该处瞬时速度，因此两处速度分别为和 滑块在之间做匀加速直线运动，由匀变速直线运动规律得。 代入速度表达式得 整理得 图3以为横坐标、以为纵坐标，故图线斜率为。 （4）由小问3得到图线纵轴截距为。题设纵轴截距为，比较两者得 解得 13．如图为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中 E 是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位分别为直流电压1V挡和5V挡。直流电流1mA和2.5mA挡，欧姆×100Ω挡。 (1)测量时，接线柱B接的是___________________（填“红”或“黑”）表笔；若开关B端是与“1”相连的，则此时多用电表的挡位为_______________挡；（填题干中所给5个挡位中的一个） (2)电路中R4与R5的比值__________________（填“大于”“小于”或“等于”）； (3)若电池E的电动势为1.5V，当把开关B端接到位置3，短接A、B表笔进行欧姆调零后，用该挡测量一个未知电阻阻值，指针偏转到电流表G满偏刻度的处，则该电阻的阻值为_________Ω。电池E使用时间较长，电池的电动势变小、内阻变大；将两表笔短接，调节R6，使电流表的示数达到满偏，然后将表笔与一未知电阻连接，则该电阻的测量值__________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。实验要求若被测电阻阻值等于中值电阻时，测量的相对误差×100%不能超过±5%，则电池电动势降低为_______V （结果保留两位有效数字） 时必须更换电池。 【答案】(1) 红 直流电流2.5mA (2)小于 (3) 500 大于 1.4 【详解】（1）[1] 为满足“红进黑出”的规律，由图可知，B端接3时与电源负极连接，则接线柱B接的是红表笔； [2] 开关端与“1”或“2”相连时为电流表，若开关B端与“1”相连，分流电阻较小，分流较大，量程较大，则此时多用电表的挡位为直流电流2.5mA挡。 （2）1V挡和5V挡共用相同表头，量程之比即为电表等效内阻之比，设表头和R1、R2的并联值为r，所以有 解得 所以 （3）[1] 当把开关B端接到位置3，由题意和电路图可知，电路最大电流为1mA；短接A、B表笔，进行欧姆调零，则有 解得 用该挡测量一个未知电阻阻值，指针偏转到电流表G满偏刻度的处，有 联立解得 [2] 电动势变小、内阻变大时，欧姆表得重新调零，由于满偏电流不变，由公式，电动势变小，变小，待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，有 当变小时，I变小，指针跟准确位置相比偏左了，测量值偏大； [3] 当，由 解得 此时内阻 有 解得 五、计算题：本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 14．（11分）如图所示，重为10 N的物块甲悬挂在轻绳的结点O，轻绳OB平行于倾角为的斜面，且B端与放置在斜面上的重为150 N的物块乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角也为，物块甲、乙都处于静止状态，轻绳OB始终与斜面平行，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，（，）求： (1)轻绳OA、OB受到的拉力大小； (2)物块乙与斜面之间的动摩擦因数的最小值； (3)若物块乙与斜面之间的动摩擦因数，用一水平向左的推力作用在乙物块上，使其仍保持静止状态，水平推力的最大值。 【答案】(1)， (2) (3) 【详解】（1）已知，对点受力分析，受到三段轻绳的拉力，合力为零，根据平行四边形定则，可得， 解得轻绳OA、OB受到的拉力大小分别为， （2）物块乙处于静止状态，受力平衡，对乙受力分析，受到重力、斜面的支持力、OB绳的拉力以及静摩擦力。已知乙物块重力，根据平衡条件，沿着斜面方向有 解得 （3）若物块乙与斜面之间的动摩擦因数，对乙受力分析，受到重力、斜面的支持力和摩擦力、OB绳的拉力以及水平向左的推力。最大时，物块乙受到的最大静摩擦力沿斜面向下，根据平衡条件，沿着斜面方向有 解得 15．（12分）电动机带动滚轮匀速转动，在滚轮的作用下，将金属杆从最底端送往倾角的足够长斜面上部。滚轮与金属杆的切点与斜面底部的距离为，当金属杆的下端运动到处时，滚轮提起，与杆脱离接触，杆由于自身重力作用最终会返回斜面底部，与挡板相撞后，立即静止不动，此时滚轮再次压紧杆，又将金属杆从最底端送往斜面上部，如此周而复始。已知滚轮边缘角速度恒为，半径，滚轮对杆的正压力，滚轮与杆间的动摩擦因数为，杆的质量为，不计杆与斜面间的摩擦，取，求： (1)杆加速上升至与滚轮速度相同时前进的距离； (2)杆往复运动的周期； (3)每个周期中滚轮对金属杆所做的功。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）滚轮边缘的线速度 杆在滚轮摩擦力作用下沿斜面向上加速，由牛顿第二定律得 故 杆加速到与滚轮速度相同时前进的距离 （2）杆在一个周期内的运动分为三个阶段。第一阶段杆做匀加速直线运动，时间 第二阶段杆随滚轮做匀速直线运动，位移 时间 第三阶段杆脱离滚轮，只受重力沿斜面向下的分力作用，取沿斜面向上为正方向，加速度 杆下端由 回到 的位移为 ，由 得 解得 故杆往复运动的周期 （3）每个周期中杆从 出发又回到 ，高度变化为零，重力做的总功为零，斜面的支持力也不做功，故由动能定理可知，滚轮对杆做的功等于杆回到 时（与挡板相撞前）的动能。 杆回到 时的速度 满足 即 故每个周期中滚轮对金属杆所做的功 16．（16分）如图甲所示，某种离子分析器由加速区、偏转区和检测区组成，分别分布在第Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ象限内。在加速通道内分布着沿y轴负方向的匀强电场，场强大小E1在0.6E0≤E1≤1.2E0范围内调节；在偏转通道内分布着垂直xOy坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B1随E1的变化而变化；在检测区内，分布着匀强电场或磁场，检测区内适当位置放有长为2 L的检测板。在坐标为（-L，-1.5L）的A处有一离子源，可连续释放质量为m、电荷量为-q(q＞0)的离子（释放时的速度可视为零），离子沿直线到达坐标为（-L，0）的小孔C，再经偏转区后从坐标为（0，L）的小孔D进入检测区，打在检测板上。三个区域的场互不影响，不计离子的重力及其间的相互作用。 (1)当E1等于E0时，磁感应强度B1的大小； (2)要保证所有的离子都能从C孔出来后从D孔进入检测区，试推导磁感应强度大小B1随场强E1变化的关系式； (3)如图乙所示，将检测板左端放在D孔上沿，板面与x轴正方向的夹角θ=30°检测区内加沿y轴负方向、场强大小E2=8E0的匀强电场，在满足（2）的条件下， ①求检测板上收集到离子记录线的长度Δd1； ②调整θ角使检测板上收集到离子的记录线最长，求此记录线的长度Δd2及调整后的角度正弦值； (4)如图丙所示，检测板与y轴平行，并可沿x轴及y轴平移。检测区内加垂直xOy坐标平面向里的磁场，磁感应强度大小B2沿x轴均匀变化，即B2=kx（k为大于零的常量），在满足（2）的条件下，要使检测板能收集到离子，求检测板x坐标的最大值。 【答案】(1) (2)； (3)①0.3L；②L；0.8 (4) 【详解】（1）由图甲得，粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为，由牛顿第二定律，解得点的速度① 在电场中，从A到C，由动能定理得② 联立①②解得，磁感应强度 （2）在电场中，从A到C，由动能定理得③ 要保证所有的离子都能从C孔出来后从D孔进入检测区，则在磁场中，有④ 联立③④解得关系式为 （3）[1] 粒子进入检测区后做类平抛运动，设粒子位移为，则水平方向上有⑤ 竖直方向上有⑥ 由于在磁场中偏转速度大小不变，有，再结合③④⑤解得 代入的范围，解得的范围为 则 [2]同理得，粒子水平方向上有⑤ 竖直方向上有⑥ 解得⑦ 当时，代入⑦式解得 当时，此时最小值 故记录线长度 （4）当时，速度有最大值，由动能定理得⑧ 由动量定理得 ⑨ 联立⑧⑨解得 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $