精品解析：青海西宁二中教育集团2026-2027学年高三上学期10月阶段性检测物理试卷

西宁二中教育集团2026—2027学年第一学期 高三年级学科阶段性检测试卷 考试时间：75分钟 分值：100分 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 随着航天事业的发展，一些航天器上安装了核电池，有一种核电池可用来制造，其衰变方程为；2022年中国科学院近代物理研究所合成了一种新核素，其衰变方程为，下列说法正确的是（ ） A. 与均发生的是α衰变 B. 的比结合能小于的比结合能 C. α衰变一定不会伴随着γ射线的放出，β衰变一定会伴随着γ射线的放出 D. 若环境的温度升高，与的半衰期均会变短 2. 前不久长郡中学举办了首届春季校园运动会，高三年级的集体项目“迎面接力”比赛竞争激烈，吸引了众多的观众。两条长50 m的平行直跑道，每支队伍使用一个跑道，甲、乙两队各30名队员，跑道两端各站15人，两队的1号队员同时出发拿着接力棒冲向跑道的另一端把棒交给2号队员，2号队员又跑回这端把棒交给3号队员，以此类推，哪队先完成30人的全部接力就获胜。比赛刚开始（）后的一段时间内，两队队员运动的图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 甲队在时刻完成第一次交接棒 B. 时刻乙队追上甲队 C. 时间内两队的平均速率相同 D. 时刻乙队领先 3. 如图所示，一艘宇宙飞船在太空中沿直线飞行，飞船内有一质量为2kg的物体通过力传感器与飞船后壁相连，开动推进器后，发现力传感器的读数为0.6N。若飞船的总质量为3000kg，下列说法正确的是（ ） A. 飞船获得的加速度为 B. 飞船受到的推力为30900N C. 飞船在4s末的速度大小为1.2m/s D. 飞船速度的变化率为 4. 风洞实验是以人工的方式产生并且控制气流，用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况，它是进行空气动力实验最常用、最有效的方法之一。如图所示为风洞实验简化的物理模型，一个用轻质细线悬挂的小球静止于风力恒定的风洞中，已知小球的质量为m，风力水平向左，细线与竖直方向夹角为θ，重力加速度为g，不计小球在空气中受到的浮力。则（ ） A. 水平风力大小为 B. 若剪断细线，小球的加速度大小为，方向沿细线向下 C. 若已知小球离地的高度为h，剪断细线后小球落地的时间为 D. 若已知小球离地的高度为h，剪断细线后小球落地的时间为 5. “手机物理工坊”是一款免费的物理实验工具，它把手机变成了一个随身移动实验室。让你随时随地都能探索物理世界。现用某款智能手机进行超重失重实验：用手掌托着智能手机，在该软件里面打开加速度传感器，将手机托着向上运动，以竖直向上为正方向，测得手机在竖直方向的加速度随时间变化的图像如图所示，则手机（ ） A. 在时间内手机先加速后减速 B. 在时间内手机受到的支持力逐渐增大 C. 在时刻手机到达最高点 D. 在时间内，手机处于失重状态 6. 如图所示，一轻绳绕过定滑轮C（半径可忽略）一端连接小球A（可视为质点），另一端连接物体B。物体B放在粗糙水平地面上，受到水平向右的作用力F的作用，使得小球A沿光滑固定的半球面从图示位置缓慢向上移动，定滑轮C在半球面球心O的正上方，已知OC的长度为2R，半球面的半径为R。小球A向上移动到D的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 轻绳的张力T增大 B. 光滑半球面对小球A的支持力N变大 C. 地面对物体B的摩擦力增大 D. 地面对半球面的作用力减小 7. 2027年，“轻舟”货运飞船将定期对接空间站，如图所示。“轻舟”飞船先进入近地圆轨道1，随后在P点变轨进入椭圆轨道2，最后在远地点Q变轨进入较高圆轨道3，并与在轨道3上运行的空间站成功对接。关于“轻舟”飞船的变轨过程，下列说法正确的是（　　） A. 飞船在轨道1上运行的速率大于在轨道3上运行的速率 B. 飞船从轨道1变轨进入轨道2时，需要在P点减速 C. 飞船在轨道2上经过Q点时的加速度大于在轨道3上经过Q点时的加速度 D. 飞船在轨道2上从P点向Q点运行的过程中，机械能逐渐增大 二、多选题（每题6分，共18分） 8. 图为一半圆柱体透明介质的横截面，O为半圆的圆心，C是半圆最高点，E、Q是圆弧AC上的两点，一束复色光沿PO方向射向AB界面并从O点进入该透明介质，被分成a、b两束单色光，a光从E点射出，b光从Q点射出，现已测得PO与AB界面夹角，，，则以下结论正确的是（ ） A. a光的频率大于b光的频率 B. a光和b光的折射率之比为 C. a光和b光在该透明介质内传播的速率之比为 D. 当夹角减小到某一特定值时，将只剩下b光从AC圆弧面上射出 9. 如图，轻质弹簧上端固定，下端悬挂质量为的小球A，质量为m的小球B与A用细线相连，整个系统处于静止状态。弹簧劲度系数为k，重力加速度为g。现剪断细线，下列说法正确的是（ ） A. 小球A运动到弹簧原长处的速度最大 B. 剪断细线的瞬间，小球A的加速度大小为 C. 小球A运动到最高点时，弹簧的伸长量为 D. 小球A运动到最低点时，弹簧的伸长量为 10. 如图1所示，光滑水平地面上并排放着质量为的木板、，一质量为的滑块（可视为质点）以水平初速度从木板的左端开始运动，最终与木板保持相对静止。已知时滑块在木板左端，木板运动的图像如图2所示，木板、与滑块之间的动摩擦因数均为，重力加速度取，下列说法正确的是（ ） A. 滑块在木板上滑动的过程中，、、三者组成的系统动量守恒 B. 滑块与木板最终的共同速度为 C. 木板、相互作用过程中，对的冲量大小为 D. 整个过程中，木板、和滑块组成的系统机械能减少量为 三、实验题（15分） 11. 某学习小组将一内阻为1000、量程为200μA的微安表分别改装成量程为1.0mA的电流表和量程为1.0V的电压表，再把改装后的电流表改装成一多挡位欧姆表。 （1）把该微安表改装成量程为1.0mA的电流表，需要并联一个________Ω的电阻。 （2）把该微安表改装成量程为1.0V的电压表，需要串联一个________Ω的电阻。 （3）取一电动势为1.5V、内阻较小的电源和调节范围足够大的滑动变阻器，与改装所得1.0mA的电流表连接成如图甲所示欧姆表，其中B为________（填“红”或“黑”）表笔，改装表盘后，正确使用该欧姆表测量某电阻的阻值，示数如图乙所示，则所测电阻为________Ω。 12. 某同学利用如图甲所示的装置完成了“探究加速度与外力的关系”实验。 （1）实验得到如图乙所示的纸带，相邻计数点间有4个点未画出，打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz，则打第4个计数点时小车的速度_________m/s；小车的加速度大小为_________m/s2。（结果均保留3位有效数字）。 （2）若滑轮的质量可以忽略，则在实验过程砂和砂桶的加速度与小车的加速度之比为_________。 （3）若小车动滑轮的质量不能忽略，保持小车质量不变，改变拉力多次测量可得小车运动的加速度和力传感器示数的图线如图丙所示，已知小车的质量。由图可知滑轮的质量_________。 （4）若该同学忘记了平衡摩擦，多次改变砂桶内细砂的质量绘出图像如图丁所示。已知该图线斜率为，重力加速度为。则小车与长木板间的动摩擦因数_________（用、、表示）。 四、解答题（39分） 13. 如图所示，一根劲度系数的轻质弹簧上端固定，下端与一质量为的绝热活塞连接并悬挂一绝热汽缸。活塞与汽缸内封闭着一定质量的理想气体。汽缸内部带有加热装置，顶部开口且有卡扣，以保证活塞不会脱离。汽缸内部高为、底面积为，初始时缸内气体温度为，活塞到汽缸底部的距离为，弹簧被拉伸了。现缓慢加热气体使汽缸下降到活塞恰好到达汽缸顶部。已知大气压强恒为，重力加速度为，忽略活塞和汽缸壁的厚度及加热装置的体积，不计一切摩擦。求： （1）绝热汽缸的总质量； （2）当活塞恰好到达汽缸顶部时气体的温度； （3）若整个加热过程中气体内能的变化量为，则气体吸收的热量是多少？ 14. 如图所示，AB段为足够长的水平面，C、D为光滑水平导轨的左右两端，一个质量M=4kg的小车静止在AB段，小车的上表面与CD面等高。倾角、长的传送带下端通过一小段光滑的圆弧轨道与水平导轨衔接于D点。已知传送带沿逆时针方向以的恒定速度转动。可视为质点的质量的小物块由传送带的顶端静止释放，经过一段时间小物块滑上小车，再经的时间从小车的左端飞出。已知小物块与传送带以及小车上表面间的动摩擦因数均为，小车与AB段的动摩擦因数。重力加速度g取，，。 （1）求小物块滑到D点时的速度大小； （2）求小车左右两端的距离； （3）若小车与AB段的动摩擦因数，求小物块最终到小车右端的距离，以及小物块停止运动时到水平轨道C端的距离。 15. 利用电场和磁场实现粒子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图所示，在x轴上方空间中存在沿y轴负方向的匀强电场，在x轴下方空间中，存在垂直xOy平面向外的匀强磁场。一个电荷量为q、质量为m的带正电粒子，以速率从y轴上点沿x轴正方向射入第一象限，通过x轴上的点时粒子速度方向与x轴正方向成角，随后恰好垂直y轴射出第四象限，再经磁场、电场后回到点。不计粒子重力，求： （1）O、之间的距离； （2）匀强电场的电场强度和匀强磁场的磁感应强度大小之比； （3）粒子相邻两次经过点的时间间隔。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 西宁二中教育集团2026—2027学年第一学期 高三年级学科阶段性检测试卷 考试时间：75分钟 分值：100分 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 随着航天事业的发展，一些航天器上安装了核电池，有一种核电池可用来制造，其衰变方程为；2022年中国科学院近代物理研究所合成了一种新核素，其衰变方程为，下列说法正确的是（ ） A. 与均发生的是α衰变 B. 的比结合能小于的比结合能 C. α衰变一定不会伴随着γ射线的放出，β衰变一定会伴随着γ射线的放出 D. 若环境的温度升高，与的半衰期均会变短 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据核反应的质量数守恒、电荷数守恒。对的衰变，粒子M的质量数为，电荷数为，为电子，属于β衰变 对的衰变，粒子N的质量数为，电荷数为，为α粒子，属于α衰变，二者并非均发生α衰变，故A错误； B．比结合能的变化规律为：质量数约为56的中等质量原子核比结合能最大，质量数远大于该值的重核，比结合能随质量数增大而减小。质量数为206，属于重核，质量数为90，更接近中等质量区间，因此的比结合能小于的比结合能，故B正确； C．α衰变和β衰变产生的新核均可能处于高能级激发态，当新核从激发态向低能级跃迁时，会辐射γ射线，两种衰变均可能伴随γ射线放出，故C错误； D．半衰期是原子核的固有属性，由核内部结构决定，与环境温度等外界因素无关，温度升高时两种核的半衰期均不变，故D错误。 故选B。 2. 前不久长郡中学举办了首届春季校园运动会，高三年级的集体项目“迎面接力”比赛竞争激烈，吸引了众多的观众。两条长50 m的平行直跑道，每支队伍使用一个跑道，甲、乙两队各30名队员，跑道两端各站15人，两队的1号队员同时出发拿着接力棒冲向跑道的另一端把棒交给2号队员，2号队员又跑回这端把棒交给3号队员，以此类推，哪队先完成30人的全部接力就获胜。比赛刚开始（）后的一段时间内，两队队员运动的图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 甲队在时刻完成第一次交接棒 B. 时刻乙队追上甲队 C. 时间内两队的平均速率相同 D. 时刻乙队领先 【答案】A 【解析】 【详解】A．在时刻，甲队的1号队员跑到终点给2号队员完成第一次交接棒，故A正确； B．时刻，甲队的2号队员与乙队的1号队员迎面相遇，乙队没有追上甲队，故B错误； C．时间内，两队的位移相同，两队的平均速度相同，但甲队的路程更大，甲队的平均速率更大，故C错误； D．时刻甲队领先，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，一艘宇宙飞船在太空中沿直线飞行，飞船内有一质量为2kg的物体通过力传感器与飞船后壁相连，开动推进器后，发现力传感器的读数为0.6N。若飞船的总质量为3000kg，下列说法正确的是（ ） A. 飞船获得的加速度为 B. 飞船受到的推力为30900N C. 飞船在4s末的速度大小为1.2m/s D. 飞船速度的变化率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体的推力等于力传感器示数，推力为F=0.6N，则物体的加速度为 飞船的加速度与物体的加速度相同，即为，A错误； B．由牛顿第二定律可知飞船受到的推力为，B错误； C．由4s内飞船的速度变化量，可知速度变化了1.2m/s，由于不知道飞船的初速度大小，故无法得知4s末速度的大小，C错误； D．飞船速度的变化率即为飞船的加速度，为，D正确。 故选D。 4. 风洞实验是以人工的方式产生并且控制气流，用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况，它是进行空气动力实验最常用、最有效的方法之一。如图所示为风洞实验简化的物理模型，一个用轻质细线悬挂的小球静止于风力恒定的风洞中，已知小球的质量为m，风力水平向左，细线与竖直方向夹角为θ，重力加速度为g，不计小球在空气中受到的浮力。则（ ） A. 水平风力大小为 B. 若剪断细线，小球的加速度大小为，方向沿细线向下 C. 若已知小球离地的高度为h，剪断细线后小球落地的时间为 D. 若已知小球离地的高度为h，剪断细线后小球落地的时间为 【答案】D 【解析】 【详解】A．设水平风力为F，分析小球受力，由平衡条件可知 解得，故A错误； B．设细线拉力为T，由平衡条件可知 解得 剪断细线后，小球所受合外力与T等大反向，由牛顿第二定律有 解得，方向沿细线向下，故B错误； CD．小球做初速度为零的匀加速直线运动，至落地位移为 又 解得，故C错误，D正确。 故选D。 5. “手机物理工坊”是一款免费的物理实验工具，它把手机变成了一个随身移动实验室。让你随时随地都能探索物理世界。现用某款智能手机进行超重失重实验：用手掌托着智能手机，在该软件里面打开加速度传感器，将手机托着向上运动，以竖直向上为正方向，测得手机在竖直方向的加速度随时间变化的图像如图所示，则手机（ ） A. 在时间内手机先加速后减速 B. 在时间内手机受到的支持力逐渐增大 C. 在时刻手机到达最高点 D. 在时间内，手机处于失重状态 【答案】A 【解析】 【详解】A．观察图像可知，在​时间内，加速度（方向向上），手机的速度在增加，做加速运动，在时间内，加速度（方向向下），手机的速度在减小，做减速运动，因此，在​时间内手机先加速后减速，故A正确； B．设手机受到的支持力为​，根据牛顿第二定律有 即 在时间内，加速度为正值且绝对值逐渐减小，即的值越来越小，因此支持力逐渐减小，故B错误； C．在​时刻，加速度大小为，速度方向依然竖直向上，手机仍在继续向上运动，所以时刻手机并没有到达最高点，最高点应在速度减小到零的时刻，故C错误； D．在​时间内，加速度有正有负，手机既有超重状态又有失重状态，故D错误。 故选A。 6. 如图所示，一轻绳绕过定滑轮C（半径可忽略）一端连接小球A（可视为质点），另一端连接物体B。物体B放在粗糙水平地面上，受到水平向右的作用力F的作用，使得小球A沿光滑固定的半球面从图示位置缓慢向上移动，定滑轮C在半球面球心O的正上方，已知OC的长度为2R，半球面的半径为R。小球A向上移动到D的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 轻绳的张力T增大 B. 光滑半球面对小球A的支持力N变大 C. 地面对物体B的摩擦力增大 D. 地面对半球面的作用力减小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．小球沿光滑半球面缓慢运动过程中，小球受到重力、轻绳的拉力、半球面对的支持力的作用，处于三力平衡状态，根据相似三角形法则知 可得轻绳的拉力逐渐减小，支持力不变，故AB错误。 C．物体向右运动，受到轻绳的张力重力、地面的支持力和滑动摩擦力、水平拉力的作用。因为轻绳的张力减小，轻绳与竖直方向的夹角增大，知张力的竖直分力减小，则地面对物体的支持力增大，摩擦力增大，故C正确。 D．球A对半球面的压力大小不变，其方向与竖直方向夹角变小，则压力与半球面的重力的合力增大，此合力与地面对半球面的作用力为一对平衡力，故地面对半球面的作用力增大，故D错误。 故选C。 7. 2027年，“轻舟”货运飞船将定期对接空间站，如图所示。“轻舟”飞船先进入近地圆轨道1，随后在P点变轨进入椭圆轨道2，最后在远地点Q变轨进入较高圆轨道3，并与在轨道3上运行的空间站成功对接。关于“轻舟”飞船的变轨过程，下列说法正确的是（　　） A. 飞船在轨道1上运行的速率大于在轨道3上运行的速率 B. 飞船从轨道1变轨进入轨道2时，需要在P点减速 C. 飞船在轨道2上经过Q点时的加速度大于在轨道3上经过Q点时的加速度 D. 飞船在轨道2上从P点向Q点运行的过程中，机械能逐渐增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．设地球质量为、飞船质量为，为万有引力常量。飞船在半径为的圆轨道上，由万有引力提供向心力，有 整理得 由于轨道1的半径小于轨道3的半径，则飞船在轨道1上运行的速率大于在轨道3上运行的速率，故A正确； B．飞船从轨道1变轨进入轨道2时，需要在P点加速做离心运动，实现变轨，故B错误； C．在点，两轨道的地心距离相同。飞船仅受地球引力，由万有引力定律和牛顿第二定律得 解得 则船在轨道2上经过Q点时的加速度等于在轨道3上经过Q点时的加速度，故C错误； D．飞船在轨道2从点到点运行的过程中，只有地球引力做功，机械能守恒，故D错误。 故选A。 二、多选题（每题6分，共18分） 8. 图为一半圆柱体透明介质的横截面，O为半圆的圆心，C是半圆最高点，E、Q是圆弧AC上的两点，一束复色光沿PO方向射向AB界面并从O点进入该透明介质，被分成a、b两束单色光，a光从E点射出，b光从Q点射出，现已测得PO与AB界面夹角，，，则以下结论正确的是（ ） A. a光的频率大于b光的频率 B. a光和b光的折射率之比为 C. a光和b光在该透明介质内传播的速率之比为 D. 当夹角减小到某一特定值时，将只剩下b光从AC圆弧面上射出 【答案】BC 【解析】 【详解】A．入射光PO与AB界面夹角，因此入射光与AB界面的法线（OC方向，竖直虚线）的夹角，即空气中的入射角 根据几何关系，a光的折射角，b光的折射角 根据折射定律，入射角相同，，因此 折射率越大，频率越高，因此a光的频率小于b光的频率，故A错误； B．根据折射定律得， 因此 即折射率之比为，故B正确； C．根据介质中光速公式，可得 即传播速率之比为，故C正确； D．由于光是从空气进入介质，在界面AB上，不能够发生全反射，而在弧面AC上光始终沿法线入射，也不能够发生全反射，则当夹角减小时，a光与b光始终从AC圆弧面上射出，故D错误。 故选BC。 9. 如图，轻质弹簧上端固定，下端悬挂质量为的小球A，质量为m的小球B与A用细线相连，整个系统处于静止状态。弹簧劲度系数为k，重力加速度为g。现剪断细线，下列说法正确的是（ ） A. 小球A运动到弹簧原长处的速度最大 B. 剪断细线的瞬间，小球A的加速度大小为 C. 小球A运动到最高点时，弹簧的伸长量为 D. 小球A运动到最低点时，弹簧的伸长量为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．剪断细线后，弹力大于A的重力，则A先向上做加速运动，随弹力的减小，则向上的加速度减小，当加速度为零时速度最大，此时弹力等于重力，弹簧处于拉伸状态，选项A错误； B．剪断细线之前则 剪断细线瞬间弹簧弹力不变，则对A由牛顿第二定律 解得A的加速度 选项B正确； C．剪断细线之前弹簧伸长量 剪断细线后A做简谐振动，在平衡位置时弹簧伸长量 即振幅为 由对称性可知小球A运动到最高点时，弹簧伸长量为，选项C正确； D．由上述分析可知，小球A运动到最低点时，弹簧伸长量为，选项D错误。 故选BC。 10. 如图1所示，光滑水平地面上并排放着质量为的木板、，一质量为的滑块（可视为质点）以水平初速度从木板的左端开始运动，最终与木板保持相对静止。已知时滑块在木板左端，木板运动的图像如图2所示，木板、与滑块之间的动摩擦因数均为，重力加速度取，下列说法正确的是（ ） A. 滑块在木板上滑动的过程中，、、三者组成的系统动量守恒 B. 滑块与木板最终的共同速度为 C. 木板、相互作用过程中，对的冲量大小为 D. 整个过程中，木板、和滑块组成的系统机械能减少量为 【答案】AB 【解析】 【详解】下面对具体运动过程进行分析： ①时C在A上滑动，A、B在C的摩擦力作用下一起加速，此时A、B可视为整体。 此时摩擦力 此时A、B整体的加速度大小为 C的加速度大小为 ②时C滑离A进入B。此时A、B的速度均为 随后A水平方向不受力，以匀速运动，此时C的速度为 ③时C在B上滑动，B加速而C减速，直至C与B相对静止。 A．在C滑上A至滑离A的过程中，、、三者组成的系统所受合外力为零。因此A、B、C三者组成的系统动量守恒，故A正确； B．整个系统全过程动量守恒，初状态总动量为 末状态：C与B共速，设速度为，A此时速度为 末状态总动量为 根据动量守恒可解得，故B正确； C．在A、B相互作用过程（）中，对B由动量定理得，A对B的冲量等于B动量的变化量，大小为 根据牛顿第三定律，B对A的冲量大小也为，故C错误； D．系统机械能减少量等于摩擦生热。初动能为 末动能为 因此系统机械能减少量，故D错误。 故选AB。 三、实验题（15分） 11. 某学习小组将一内阻为1000、量程为200μA的微安表分别改装成量程为1.0mA的电流表和量程为1.0V的电压表，再把改装后的电流表改装成一多挡位欧姆表。 （1）把该微安表改装成量程为1.0mA的电流表，需要并联一个________Ω的电阻。 （2）把该微安表改装成量程为1.0V的电压表，需要串联一个________Ω的电阻。 （3）取一电动势为1.5V、内阻较小的电源和调节范围足够大的滑动变阻器，与改装所得1.0mA的电流表连接成如图甲所示欧姆表，其中B为________（填“红”或“黑”）表笔，改装表盘后，正确使用该欧姆表测量某电阻的阻值，示数如图乙所示，则所测电阻为________Ω。 【答案】（1）250 （2）4000 （3） ①. 黑 ②. 1400 【解析】 【小问1详解】 根据并联电路的特点得 解得 【小问2详解】 根据串联电路的特点得 解得 【小问3详解】 [1]由图可知，B与电源正极连接，则电流从B流出，可知B为黑表笔。 [2]欧姆表内阻 而图乙的中值示数为15，则欧姆表挡位是，则所测电阻为。 12. 某同学利用如图甲所示的装置完成了“探究加速度与外力的关系”实验。 （1）实验得到如图乙所示的纸带，相邻计数点间有4个点未画出，打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz，则打第4个计数点时小车的速度_________m/s；小车的加速度大小为_________m/s2。（结果均保留3位有效数字）。 （2）若滑轮的质量可以忽略，则在实验过程砂和砂桶的加速度与小车的加速度之比为_________。 （3）若小车动滑轮的质量不能忽略，保持小车质量不变，改变拉力多次测量可得小车运动的加速度和力传感器示数的图线如图丙所示，已知小车的质量。由图可知滑轮的质量_________。 （4）若该同学忘记了平衡摩擦，多次改变砂桶内细砂的质量绘出图像如图丁所示。已知该图线斜率为，重力加速度为。则小车与长木板间的动摩擦因数_________（用、、表示）。 【答案】（1） ①. 1.21 ②. 2.02 （2）2∶1 （3）0.2 （4） 【解析】 【小问1详解】 [1][2] 相邻计数点间有4个点未画出，打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz，易知计数点间对应时间间隔为 打点4的速度为 由逐差法得加速度为 【小问2详解】 设砂和砂桶加速度为，小车加速度为，由空间位置关系得 解得 【小问3详解】 由牛顿第二定律得 结合图丙知斜率 而 代入，可得 【小问4详解】 未平衡摩擦力时，由牛顿第二定律得加速度 整理得 图像斜率为，结合图像丁有 解得 四、解答题（39分） 13. 如图所示，一根劲度系数的轻质弹簧上端固定，下端与一质量为的绝热活塞连接并悬挂一绝热汽缸。活塞与汽缸内封闭着一定质量的理想气体。汽缸内部带有加热装置，顶部开口且有卡扣，以保证活塞不会脱离。汽缸内部高为、底面积为，初始时缸内气体温度为，活塞到汽缸底部的距离为，弹簧被拉伸了。现缓慢加热气体使汽缸下降到活塞恰好到达汽缸顶部。已知大气压强恒为，重力加速度为，忽略活塞和汽缸壁的厚度及加热装置的体积，不计一切摩擦。求： （1）绝热汽缸的总质量； （2）当活塞恰好到达汽缸顶部时气体的温度； （3）若整个加热过程中气体内能的变化量为，则气体吸收的热量是多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 温度为时，对活塞分析，根据平衡条件有 解得 对汽缸分析，根据平衡条件有 解得 【小问2详解】 活塞恰好到达汽缸顶部的过程中，气体做等压变化，有 解得 【小问3详解】 当气体温度为时，体积为；当活塞恰好到达汽缸顶部时，气体温度为，所以气体温度由加热到的过程中，气体作等压变化，故外界对气体做功为 根据热力学第一定律 解得气体吸收的热量 14. 如图所示，AB段为足够长的水平面，C、D为光滑水平导轨的左右两端，一个质量M=4kg的小车静止在AB段，小车的上表面与CD面等高。倾角、长的传送带下端通过一小段光滑的圆弧轨道与水平导轨衔接于D点。已知传送带沿逆时针方向以的恒定速度转动。可视为质点的质量的小物块由传送带的顶端静止释放，经过一段时间小物块滑上小车，再经的时间从小车的左端飞出。已知小物块与传送带以及小车上表面间的动摩擦因数均为，小车与AB段的动摩擦因数。重力加速度g取，，。 （1）求小物块滑到D点时的速度大小； （2）求小车左右两端的距离； （3）若小车与AB段的动摩擦因数，求小物块最终到小车右端的距离，以及小物块停止运动时到水平轨道C端的距离。 【答案】（1）6m/s （2）3.5m （3）3m，6m 【解析】 【小问1详解】 设小物块刚开始下滑时的加速度大小为，根据牛顿第二定律有 解得 小物块与传送带达到共速时，假设小物块还未到达点，则此过程小物块运动时间 小物块的位移 故假设成立，设此后小物块下滑的加速度大小为，根据牛顿第二定律有 解得 设小物块滑到点时的速度大小为，则有 解得 【小问2详解】 小物块滑上小车后，对小物块，根据牛顿第二定律有 解得 由于 所以小车静止不动，小物块滑上小车后经过的时间从小车的左端飞出，则小车左右两端的距离 解得 【小问3详解】 若小车与段的动摩擦因数，小物块滑上小车后，对小车有 解得 设两者达到速度相等所用时间为，有 解得， 小物块的位移大小为 解得 小车的位移大小为 解得 两者相对位移大小为 所以，小物块不会离开小车，则最终小物块距离小车右端3m，共速后一起减速，对小物块和小车组成的整体有 解得 则有 解得 小物块停止运动时到水平轨道C端的距离为 15. 利用电场和磁场实现粒子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图所示，在x轴上方空间中存在沿y轴负方向的匀强电场，在x轴下方空间中，存在垂直xOy平面向外的匀强磁场。一个电荷量为q、质量为m的带正电粒子，以速率从y轴上点沿x轴正方向射入第一象限，通过x轴上的点时粒子速度方向与x轴正方向成角，随后恰好垂直y轴射出第四象限，再经磁场、电场后回到点。不计粒子重力，求： （1）O、之间的距离； （2）匀强电场的电场强度和匀强磁场的磁感应强度大小之比； （3）粒子相邻两次经过点的时间间隔。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设粒子在电场中向下的加速度为a。粒子在第一象限做类平抛运动，到时速度与x轴成，所以竖直分速度大小等于水平分速度 竖直方向由静止加速到，位移为L， 因此 水平方向匀速 【小问2详解】 竖直加速度 又 所以 粒子进入磁场时速度大小 磁场中做匀速圆周运动 半径 粒子垂直y轴射出第四象限，由几何关系得 解得 因此 【小问3详解】 粒子在磁场中转过的圆心角为，即个圆周。 磁场周期 磁场中时间 粒子从处回到，水平位移为2L，水平速度仍为，所以返回电场时间 粒子相邻两次经过点的时间间隔 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $