精品解析：河南信阳高级中学等校2026-2027学年高三上学期11月学情诊断物理试题

2026年11月高三年级学情诊断 物理试题 说明：本卷满分100分，考试时间75分钟。 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，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（本题共有7个小题，每小题4分，共28分） 1. 2026年6月27日，中国科学院合肥研究所“人造太阳”项目取得新进展，两套聚变堆关键超导磁体先后完成研制验收与满参数测试，预计在2030年前后，演示用核聚变将发出第一度电。该核聚变的核反应方程可表示为。下列关于核聚变的有关说法正确的是（ ） A. 核聚变过程中电荷数守恒，质量也守恒 B. 该聚变反应中平均每个核子放出的能量大约为 C. 核聚变后生成核的结合能小于核的结合能 D. 核聚变后生成核的比结合能小于核的比结合能 【答案】B 【解析】 【详解】A．核聚变过程中电荷数、质量数守恒，反应存在质量亏损，静质量不守恒，故A错误； B．该反应参与反应的核子总个数为个，总释放能量为，平均每个核子释放能量为，故B正确； C．原子核的结合能随核子数增多而增大，核子数为4，核子数为2，且反应放热说明生成物总结合能大于反应物总结合能，因此的结合能大于的结合能，故C错误； D．比结合能越大原子核越稳定，核聚变生成的比更稳定，因此的比结合能更大，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，建造传统瓦房时，工匠将瓦片轻放在两根相互平行的檩条正中间并静止在檩条上。已知檩条间距离为d，下列说法正确的是（ ） A. 瓦片受到3个力的作用 B. 保持d不变，增大檩条的倾斜角度θ，瓦片与檩条间的弹力将变小 C. 保持θ不变，增大檩条间的距离d，瓦片与檩条间的摩擦力将变大 D. 保持θ不变，增大檩条间的距离d，瓦片可能会下滑 【答案】B 【解析】 【详解】A．瓦片受重力，两侧的支持力和两侧摩擦力，共5个力，故A错误。 B．增大檩条的倾斜角度θ时，两弹力的合力等于mgcosθ，瓦片与檩条间的弹力变小，故B正确。 CD．檩条对瓦片的支持力如图所示，设两檩条对瓦片的支持力与竖直方向的夹角均为α， 则有2Fcosα＝mgcosθ 增大檩条间的距离d时，夹角α变大，檩条对瓦片的支持力变大，瓦片与檩条间的最大静摩擦力变大，瓦片仍处于静止状态，根据平衡条件可知，瓦片与檩条间的摩擦力仍等于mgsinθ，保持不变，故CD错误。 故选B。 3. 如图为我国传统豆腐制作流程中用到的过滤器，正方形纱布的四角用细绳系在两根等长的、相互垂直的水平木杆两端，再通过木杆中心转轴静止悬挂在空中。豆浆过滤完，纱布与豆渣的总质量为m，细绳与竖直方向的夹角始终为，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 此时每根细绳受到的拉力为 B. 此时每根细绳受到的拉力为 C. 豆浆从纱布流出过程中，忽略纱布的拉伸形变，细绳受到的拉力变大 D. 豆浆从纱布流出过程中，纱布中豆浆和豆渣整体的重心不变 【答案】A 【解析】 【详解】AB．如图由受力分析知，设每根绳子拉力为则 解得 A正确，B错误； CD．豆浆流出过程中整体的质量减少，根据 可知减小；豆浆流出过程中根据整体质量的变化可以判断，整体的重心先向下移，当豆浆流出到一定程度后，重心又会上移，C、D错误； 故选A。 4. 如图，真空中有三个点电荷固定在同一直线上，电荷量分别为和点和三个点电荷的连线与点电荷所在直线的夹角分别为、、和。若位于P点的某负点电荷在这三个电荷的静电力作用下平衡，，则三个点电荷的电荷量可能为（　　） A. ，， B. ，， C. ，， D. ，， 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．负点电荷在点能平衡，说明这三个电荷在点合场强为零，若三个点电荷均为正或均为负，则根据电场强度的叠加法则可知，点的场强不可能为零，故ABD错误； C．设、间的距离为，则根据几何关系可得 ，， 若在P点产生的合场强为零，则产生的电场应与、产生的合电场大小相等、方向相反，则、为同种电荷，与电性不同，根据矢量三角形与几何三角形相似，如图所示 则由 可得数值大小关系 故C正确。 故选C。 5. 某节能货物停落装置如图所示。间距为的竖直光滑导轨、导电载物台（重力可忽略）和装置A（等效电阻为）构成闭合回路。停靠平台的上方存在高度为、磁感应强度为的匀强磁场。停在磁场上边界处，轻放上质量为的货物后，两者一起沿导轨下滑，到达平台前已匀速。装置A可回收80%的焦耳热。其它电阻及空气阻力不计，重力加速度为，在货物停落过程中（　　） A. 载物台中的电流方向为 B. 货物到达停靠平台前瞬间的速度大小为 C. 通过载物台的电荷量为 D. 装置A回收的能量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．载物台MN向下运动，磁场方向垂直于纸面向里，根据右手定则可知，载物台MN中的电流方向为M→N，故A错误； B．到达平台前已匀速，则有 其中 根据闭合电路欧姆定律 其中感应电动势 联立解得货物到达停靠平台前瞬间的速度大小为，故B错误； C．在货物停落过程中通过载物台MN的电荷量为 其中平均电动势 解得，故C正确； D．根据能量守恒可得回路产生的焦耳热为 装置A可回收80%的焦耳热，则装置A回收的能量为，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，把质量为0.4kg的小球放在竖直放置的弹簧上，并将小球缓慢向下按至图甲所示的位置，松手后弹簧将小球弹起，小球上升至最高位置的过程中其速度的平方随位移的变化图像如图乙所示，其中0.1~0.3m的图像为直线，弹簧的质量和空气的阻力均忽略不计，重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 小球与弹簧分离时对应的位移小于0.1m B. 小球的v2-x图像中最大的速度为v1=2m/s C. 弹簧弹性势能的最大值为Ep=1.2J D. 压缩小球的过程中外力F对小球所做的功为WF=0.6J 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于不计空气阻力，则小球与弹簧分离后，小球加速度为g，说明小球在x=0.1 m时刚好回到弹簧原长位置，小球与弹簧分离，即分离时对应的位移为0.1m，A错误； B．对直线段有 解得 由图可知最大速度 B错误； C．从释放到小球速度为0的过程，弹性势能全部转化为小球的机械能，以最低点为重力势能参考平面，小球的机械能为 故弹簧弹性势能最大值为=1.2J，C正确； D．向下按h=0.1m的过程，根据功能关系有 解得 D错误。 故选C。 7. 如图，孔明灯在我国有非常悠久的历史，其“会飞”的原因是：孔明灯下端开口，与大气相通，灯内燃料燃烧使内部空气升温膨胀，所以一部分空气从灯内排出，使孔明灯及内部气体的总重力变小，空气浮力将其托起。某盏孔明灯灯体（包括燃料、气袋）的质量为，气袋体积恒为，手扶着孔明灯，当气袋内气体温度达到（单位：K）时松开手，孔明灯开始加速上升。当孔明灯升到某一高度时恰好开始匀速上升，气袋内气体温度达到（单位：K）。已知重力加速度大小为g，环境温度恒为（单位：K），地面附近大气压强为，大气密度为，高度处大气压强为，大气密度为，忽略燃料燃烧引起的孔明灯灯体质量变化。下列说法正确的是（ ） A. 刚松手时气袋内气体的密度为 B. 高度处气袋内气体的密度为 C. 刚松手时灯体质量与大气密度和气袋体积乘积的比值可能为 D. 高度处气袋内气体质量与没点燃之前气袋内气体质量之比可能为 【答案】C 【解析】 【详解】A．刚松手时, 孔明灯开始加速上升，有 解得，故A错误； B．孔明灯升到某一高度时恰好开始匀速上升，有 解得，故B错误； C．将气袋内的气体温度升高时，气体视为等压变化，原来的气体温度升高时体积为V0，升高后体积为V（有V0留在气袋内），根据质量相等则有 原来的气体温度升高后压强不变，体积从变为，由等压变化得 根据题意 结合A选项解析联立解得 则松手时灯体质量与大气密度和气袋体积乘积的比值可能为，故C正确； D．高度处气袋内气体质量与没点燃之前气袋内气体质量之比 由理想气体状态方程得 高度越高，大气压强越小，有 解得，故D错误。 故选C。 二、多项选择题（本题共有3个小题，每小题6分，共18分） 8. 一列简谐横波在介质中沿轴正方向传播，波速为，时的波形图如图所示，为该介质中的一质点。则下列说法正确的是（　　） A. 该波的波长为 B. 该波的周期为 C. 时质点沿轴正方向运动 D. 0~2s内质点运动的路程为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图可知 解得该波的波长为，故A错误； B．由波长和波速的关系得 其中波速 解得该波的周期为，故B正确； C．简谐横波在介质中沿轴正方向传播，根据平移法可知，时质点沿轴正方向运动，故C正确； D．P点位于y轴的负半轴，经过 波向x轴正方向传播，P向靠近平衡位置方向振动，在0~2 s的内质点P运动的路程一定大于，故D错误。 故选BC。 9. 如图，S为单色光源，S发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，由此形成了两个相干光源。设光源S到平面镜和到光屏的距离分别为a和l，，镜面与光屏垂直，单色光波长为。下列说法正确的是（　　） A. 光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为 B. 光屏上相邻两条暗条纹的中心间距为 C. 若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中此时单色光的波长变为 D. 若将整套装置完全浸入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为，则该液体的折射率为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．根据光的反射对称性可知光源S与平面镜中的虚像距离为2a，根据条纹间距公式可知 故A正确，B错误； C．若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中，光的频率不变，根据 其中c为在真空中的光速，则 故C错误； D．若将整套装置完全没入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为，根据条纹间距公式有 可得 结合C选项的分析可知 所以 故D正确。 故选AD。 10. 如图，光滑绝缘水平面上两侧区域Ⅰ、Ⅱ分别存在竖直方向的匀强磁场，宽度均为，磁感应强度方向相反，大小分别为、，和处有固定挡板。同种材料制成、粗细均匀的正方形导体线框，边长为，质量为，总电阻为，以初速度从左侧进入磁场，沿轴方向运动。线框平面始终与磁场方向垂直，边始终与磁场边界平行，线框与挡板的碰撞均为弹性碰撞。则（ ） A. 首次进入磁场时线框的加速度大小 B. 每次经过时，电势差 C. 与右侧挡板首次碰撞后瞬间线框的速度大小 D. 线框停止处，穿过线框的磁通量为0 【答案】AC 【解析】 【详解】A．首次进入磁场时，切割磁感线，感应电动势 感应电流 所受的安培力 根据牛顿第二定律 联立可得首次进入磁场时线框的加速度大小，故A正确； B．每次经过时，都是切割磁感线，设感应电动势为，则，（根据右手定则可知要么都为正，要么都为负） 可知每次经过时，电势差，故B错误； C．线框进入磁场Ⅰ过程中，根据动量定理有 又 可得 线框从磁场Ⅰ到磁场Ⅱ过程中，根据动量定理 又 可得 线框离开磁场Ⅱ过程中，根据动量定理 又 可得 线框穿过磁场Ⅰ、Ⅱ过程，线框速度变化量 根据 可得线框与右侧挡板碰撞前的速度大小为 根据题意线框与挡板的碰撞均为弹性碰撞，可知与右侧挡板首次碰撞后瞬间线框的速度大小，故C正确； D．根据C选项分析可知线框完整穿过一次磁场Ⅰ、Ⅱ，线框速度变化量为 根据计算可知线框完整穿过磁场Ⅰ、Ⅱ144次后，速度为 又144为偶数，可知线框第145次由左侧进入磁场Ⅰ，刚好完全进入磁场Ⅱ时，速度变化量为 可知线框恰好停在磁场Ⅱ区域，穿过线框的磁通量为，故D错误。 故选AC。 三、实验题（本题共有2个小题，共16分） 11. “验证机械能守恒定律”的实验的装置如图1所示。 （1）下列实验操作正确的是________； A．将电磁打点计时器固定在铁架台上，并把打点计时器平面与纸带限位孔调整在竖直方向 B．将电磁打点计时器接到220V交流电源上 C．选择打好的纸带，确定开始打点的位置O，从纸带上数出打点数n，得到重锤下落的时间t和纸带在这段时间内的长度h，根据公式计算出重锤速度（g为重力加速度），再进一步验证机械能守恒 （2）关于本实验的误差，下列说法正确的是________； A．重锤质量称量不准会造成较大的误差 B．重锤体积一定时，用密度大的材质，有利减小误差 C．实验中摩擦不可避免，纸带越短，摩擦力做功越少，实验误差越小 （3）小李在验证了机械能守恒定律后，想用此装置探究磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律。实验装置如图2所示，将重锤换铜管成磁铁，并在纸带限位孔的正下方竖直放置一铜管，且与限位孔在同一竖直线。小李按正确步骤进行了实验，得到一条纸带如图3所示。确定一合适的点为O点，每个打点标为a，b，…，h。例如，为了得到b点的速度，计算方法I：；计算方法II：。其更合理的方法是________（填“I”或“II”）。从纸带上的打点分布，试定性描述磁铁在铜管中的运动情况________________。 【答案】 ①. A ②. B ③. I ④. 先加速运动，后匀速运动 【解析】 【详解】（1）[1]A．将电磁打点计时器固定在铁架台上，并把打点计时器平面与纸带限位孔调整在竖直方向，从而减小实验误差，故A正确； B．电磁打点计时器使用的是4~6V交流电源，故B错误； C．使用公式计算出重锤速度，则已经把重锤运动看作自由落体运动了，则验证的机械能守恒的表达式就已经恒成立了，应使用匀变速直线运动的平均速度公式来计算重锤速度，故C错误。 故选A。 （2）[2]A．要验证的关系式为 等式两边消掉m，则实验中不需要称量重锤的质量，故A错误； B．重锤体积一定时，用密度大的材质，减小空气阻力，有利减小误差，故B正确； C．在打纸带时，纸带太短了，不易打出符合实验要求的纸带，故C错误。 故选B。 （3）[3]b点的速度是根据平均速度来计算的，其中越接近于0，则时间内的平均速度越接近b点的瞬时速度，所以更合理的方法是“Ⅰ”。 [4]从纸带可知，纸带上打的点与点间的间隔是先越来越稀疏，然后点与点间的间隔相等，所以磁铁在铜管中的是先加速运动，后匀速运动。 12. 某物理兴趣小组利用光敏电阻制作一个“自动调光系统”，需先探究光敏电阻的阻值与光强（单位：）之间的关系。实验室提供的器材有： A.光敏电阻（常温下无光照时阻值约为，强光下阻值约为几百欧）； B.直流电源（内阻忽略不计）； C.电流表（量程，内阻约为）； D.电流表（量程，内阻约为）； E.电压表（量程，内阻约为）； F.滑动变阻器（最大阻值为）； G.开关、导线若干，点光源（亮度可调）。 （1）为了尽可能准确地测量光敏电阻在不同光强下的阻值（实验时阻值变化范围为），用如图甲所示的电路图研究光敏电阻的阻值变化，实验中测得的几组实验数据如下表所示，为了准确测量流过光敏电阻的电流，电路图中的电流表应选择__________（选填器材前面的字母序号） 次数 光强 光强倒数 电压 电流 电阻 1 0.8 1.25 2.60 0.50 5200 2 1.0 1.00 2.52 0.60 4200 3 2.0 0.50 2.20 1.00 2200 4 5.0 0.20 1.00 1.00 1000 5 （见图乙） 4.0 （2）在某次实验中，调节光强为时，电压表的示数如图乙所示，则__________，此时电流表的示数为，则光敏电阻的阻值为__________。 （3）通过多次实验绘出光敏电阻阻值与光强倒数关系的图像如图丙所示。 ①根据图像可知，与的数学关系式为__________ ②现利用该光敏电阻与电磁继电器（线圈电阻不计）连接组成自动光控开关。若要求当光强降至时，继电器刚好释放衔铁接通路灯电路。已知继电器释放衔铁时的电流为，控制电路电压恒为，要想实现自动光控，则应在控制电路中串联一个阻值为__________的定值电阻。 【答案】（1）D （2） ①. 2.40 ②. 600 （3） ①. ②. 200 【解析】 【小问1详解】 电压表的量程为，当光敏电阻的阻值最小时，通过光敏电阻的最大电流约为 电流表的量程为，能够满足测量要求，且读数比使用量程为的电流表更准确，因此应选择D。 【小问2详解】 [1]电压表使用量程，分度值为，由图乙读得 [2]图甲采用电流表内接法，电压表测量光敏电阻与电流表两端的总电压。按表中数据所采用的近似，忽略电流表内阻的影响，由欧姆定律得 【小问3详解】 [1]图丙为一条直线，设其斜率为、纵轴截距为，则 由图可得， 因此 [2]当光强为时，光敏电阻的阻值为 由闭合电路的欧姆定律得 解得 四、解答题（本题共3个小题，共38分） 13. 某光学实验小组用一块横截面为直角三角形的玻璃棱镜研究光的折射与全反射，如图所示，边长为，，。将该三棱镜置于空气中，一束单色光从边的中点点与面夹角为射入棱镜，其折射光线恰好平行于边。已知光在真空中传播速度大小为。求： （1）该三棱镜对该单色光的折射率； （2）光从面射入三棱镜到第一次射出三棱镜经历的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 作光路图如图所示 入射光与BC夹角30°，则入射角为 折射光线平行于AC，而，， 由几何关系可知折射角 由折射定律 解得 【小问2详解】 光从三棱镜中的E点射向空气，若发生全反射有 可得临界角为 因DE平行于AC，则入射角 即在AB面上发生全反射不射出，反射后光线射到AC边，由几何关系可知 所以在AC边第一次射出棱镜；D点为BC的中点，，则 可知 由：，，可知 光线DE反射后到AC上F点，中，则 光的总路程为 光在棱镜中的速度 故运动时间为 14. 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） 【解析】 【小问1详解】 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 【小问2详解】 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 【小问3详解】 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 15. 某工业自动化分拣系统的简化模型如图所示。在水平面内有两条足够长平行的金属轨道，轨道间距为。区域存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为，在区域两导轨粗糙，在区域两导轨光滑。滑块、和分别静置在轨道上、和处，质量分别为、和，滑块接在两导轨间的电阻为，与导轨之间的动摩擦因数为，滑块和为光滑绝缘滑块。现给滑块一个沿轴正方向的初速度使其进入磁场，之后滑块以速度与滑块发生弹性碰撞。除外其余电阻不计，重力加速度大小为，碰撞过程滑块可视为质点。求： （1）滑块进入磁场瞬间的加速度大小； （2）滑块从进入磁场到与滑块碰撞前瞬间的过程中滑块电阻上产生的焦耳热； （3）滑块与滑块发生弹性碰撞后，滑块向右运动再与滑块发生弹性碰撞，的取值满足什么条件时碰撞之后滑块能获得最大速度，并求最大速度大小。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 滑块进入磁场瞬间受到向左的安培力和摩擦力，安培力大小为 则加速度大小为 【小问2详解】 由能量守恒可得 则滑块电阻上产生的焦耳热为 【小问3详解】 滑块与滑块发生弹性碰撞，由动量守恒可得 根据能量守恒可得 联立以上两式可得碰撞后滑块的速度为 滑块与滑块发生弹性碰撞，同理可得碰撞后滑块的速度为 由均值不等式可得，当且仅当时等号成立，此时滑块的速度最大，最大值为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年11月高三年级学情诊断 物理试题 说明：本卷满分100分，考试时间75分钟。 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，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（本题共有7个小题，每小题4分，共28分） 1. 2026年6月27日，中国科学院合肥研究所“人造太阳”项目取得新进展，两套聚变堆关键超导磁体先后完成研制验收与满参数测试，预计在2030年前后，演示用核聚变将发出第一度电。该核聚变的核反应方程可表示为。下列关于核聚变的有关说法正确的是（ ） A. 核聚变过程中电荷数守恒，质量也守恒 B. 该聚变反应中平均每个核子放出的能量大约为 C. 核聚变后生成核的结合能小于核的结合能 D. 核聚变后生成核的比结合能小于核的比结合能 2. 如图所示，建造传统瓦房时，工匠将瓦片轻放在两根相互平行的檩条正中间并静止在檩条上。已知檩条间距离为d，下列说法正确的是（ ） A. 瓦片受到3个力的作用 B. 保持d不变，增大檩条的倾斜角度θ，瓦片与檩条间的弹力将变小 C. 保持θ不变，增大檩条间的距离d，瓦片与檩条间的摩擦力将变大 D. 保持θ不变，增大檩条间的距离d，瓦片可能会下滑 3. 如图为我国传统豆腐制作流程中用到的过滤器，正方形纱布的四角用细绳系在两根等长的、相互垂直的水平木杆两端，再通过木杆中心转轴静止悬挂在空中。豆浆过滤完，纱布与豆渣的总质量为m，细绳与竖直方向的夹角始终为，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 此时每根细绳受到的拉力为 B. 此时每根细绳受到的拉力为 C. 豆浆从纱布流出过程中，忽略纱布的拉伸形变，细绳受到的拉力变大 D. 豆浆从纱布流出过程中，纱布中豆浆和豆渣整体的重心不变 4. 如图，真空中有三个点电荷固定在同一直线上，电荷量分别为和点和三个点电荷的连线与点电荷所在直线的夹角分别为、、和。若位于P点的某负点电荷在这三个电荷的静电力作用下平衡，，则三个点电荷的电荷量可能为（　　） A. ，， B. ，， C. ，， D. ，， 5. 某节能货物停落装置如图所示。间距为的竖直光滑导轨、导电载物台（重力可忽略）和装置A（等效电阻为）构成闭合回路。停靠平台的上方存在高度为、磁感应强度为的匀强磁场。停在磁场上边界处，轻放上质量为的货物后，两者一起沿导轨下滑，到达平台前已匀速。装置A可回收80%的焦耳热。其它电阻及空气阻力不计，重力加速度为，在货物停落过程中（　　） A. 载物台中的电流方向为 B. 货物到达停靠平台前瞬间的速度大小为 C. 通过载物台的电荷量为 D. 装置A回收的能量为 6. 如图所示，把质量为0.4kg的小球放在竖直放置的弹簧上，并将小球缓慢向下按至图甲所示的位置，松手后弹簧将小球弹起，小球上升至最高位置的过程中其速度的平方随位移的变化图像如图乙所示，其中0.1~0.3m的图像为直线，弹簧的质量和空气的阻力均忽略不计，重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A. 小球与弹簧分离时对应的位移小于0.1m B. 小球的v2-x图像中最大的速度为v1=2m/s C. 弹簧弹性势能的最大值为Ep=1.2J D. 压缩小球的过程中外力F对小球所做的功为WF=0.6J 7. 如图，孔明灯在我国有非常悠久的历史，其“会飞”的原因是：孔明灯下端开口，与大气相通，灯内燃料燃烧使内部空气升温膨胀，所以一部分空气从灯内排出，使孔明灯及内部气体的总重力变小，空气浮力将其托起。某盏孔明灯灯体（包括燃料、气袋）的质量为，气袋体积恒为，手扶着孔明灯，当气袋内气体温度达到（单位：K）时松开手，孔明灯开始加速上升。当孔明灯升到某一高度时恰好开始匀速上升，气袋内气体温度达到（单位：K）。已知重力加速度大小为g，环境温度恒为（单位：K），地面附近大气压强为，大气密度为，高度处大气压强为，大气密度为，忽略燃料燃烧引起的孔明灯灯体质量变化。下列说法正确的是（ ） A. 刚松手时气袋内气体的密度为 B. 高度处气袋内气体的密度为 C. 刚松手时灯体质量与大气密度和气袋体积乘积的比值可能为 D. 高度处气袋内气体质量与没点燃之前气袋内气体质量之比可能为 二、多项选择题（本题共有3个小题，每小题6分，共18分） 8. 一列简谐横波在介质中沿轴正方向传播，波速为，时的波形图如图所示，为该介质中的一质点。则下列说法正确的是（　　） A. 该波的波长为 B. 该波的周期为 C. 时质点沿轴正方向运动 D. 0~2s内质点运动的路程为 9. 如图，S为单色光源，S发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，由此形成了两个相干光源。设光源S到平面镜和到光屏的距离分别为a和l，，镜面与光屏垂直，单色光波长为。下列说法正确的是（　　） A. 光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为 B. 光屏上相邻两条暗条纹的中心间距为 C. 若将整套装置完全浸入折射率为n的蔗糖溶液中此时单色光的波长变为 D. 若将整套装置完全浸入某种透明溶液中，光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为，则该液体的折射率为 10. 如图，光滑绝缘水平面上两侧区域Ⅰ、Ⅱ分别存在竖直方向的匀强磁场，宽度均为，磁感应强度方向相反，大小分别为、，和处有固定挡板。同种材料制成、粗细均匀的正方形导体线框，边长为，质量为，总电阻为，以初速度从左侧进入磁场，沿轴方向运动。线框平面始终与磁场方向垂直，边始终与磁场边界平行，线框与挡板的碰撞均为弹性碰撞。则（ ） A. 首次进入磁场时线框的加速度大小 B. 每次经过时，电势差 C. 与右侧挡板首次碰撞后瞬间线框的速度大小 D. 线框停止处，穿过线框的磁通量为0 三、实验题（本题共有2个小题，共16分） 11. “验证机械能守恒定律”的实验的装置如图1所示。 （1）下列实验操作正确的是________； A．将电磁打点计时器固定在铁架台上，并把打点计时器平面与纸带限位孔调整在竖直方向 B．将电磁打点计时器接到220V交流电源上 C．选择打好的纸带，确定开始打点的位置O，从纸带上数出打点数n，得到重锤下落的时间t和纸带在这段时间内的长度h，根据公式计算出重锤速度（g为重力加速度），再进一步验证机械能守恒 （2）关于本实验的误差，下列说法正确的是________； A．重锤质量称量不准会造成较大的误差 B．重锤体积一定时，用密度大的材质，有利减小误差 C．实验中摩擦不可避免，纸带越短，摩擦力做功越少，实验误差越小 （3）小李在验证了机械能守恒定律后，想用此装置探究磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律。实验装置如图2所示，将重锤换铜管成磁铁，并在纸带限位孔的正下方竖直放置一铜管，且与限位孔在同一竖直线。小李按正确步骤进行了实验，得到一条纸带如图3所示。确定一合适的点为O点，每个打点标为a，b，…，h。例如，为了得到b点的速度，计算方法I：；计算方法II：。其更合理的方法是________（填“I”或“II”）。从纸带上的打点分布，试定性描述磁铁在铜管中的运动情况________________。 12. 某物理兴趣小组利用光敏电阻制作一个“自动调光系统”，需先探究光敏电阻的阻值与光强（单位：）之间的关系。实验室提供的器材有： A.光敏电阻（常温下无光照时阻值约为，强光下阻值约为几百欧）； B.直流电源（内阻忽略不计）； C.电流表（量程，内阻约为）； D.电流表（量程，内阻约为）； E.电压表（量程，内阻约为）； F.滑动变阻器（最大阻值为）； G.开关、导线若干，点光源（亮度可调）。 （1）为了尽可能准确地测量光敏电阻在不同光强下的阻值（实验时阻值变化范围为），用如图甲所示的电路图研究光敏电阻的阻值变化，实验中测得的几组实验数据如下表所示，为了准确测量流过光敏电阻的电流，电路图中的电流表应选择__________（选填器材前面的字母序号） 次数 光强 光强倒数 电压 电流 电阻 1 0.8 1.25 2.60 0.50 5200 2 1.0 1.00 2.52 0.60 4200 3 2.0 0.50 2.20 1.00 2200 4 5.0 0.20 1.00 1.00 1000 5 （见图乙） 4.0 （2）在某次实验中，调节光强为时，电压表的示数如图乙所示，则__________，此时电流表的示数为，则光敏电阻的阻值为__________。 （3）通过多次实验绘出光敏电阻阻值与光强倒数关系的图像如图丙所示。 ①根据图像可知，与的数学关系式为__________ ②现利用该光敏电阻与电磁继电器（线圈电阻不计）连接组成自动光控开关。若要求当光强降至时，继电器刚好释放衔铁接通路灯电路。已知继电器释放衔铁时的电流为，控制电路电压恒为，要想实现自动光控，则应在控制电路中串联一个阻值为__________的定值电阻。 四、解答题（本题共3个小题，共38分） 13. 某光学实验小组用一块横截面为直角三角形的玻璃棱镜研究光的折射与全反射，如图所示，边长为，，。将该三棱镜置于空气中，一束单色光从边的中点点与面夹角为射入棱镜，其折射光线恰好平行于边。已知光在真空中传播速度大小为。求： （1）该三棱镜对该单色光的折射率； （2）光从面射入三棱镜到第一次射出三棱镜经历的时间。 14. 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。 15. 某工业自动化分拣系统的简化模型如图所示。在水平面内有两条足够长平行的金属轨道，轨道间距为。区域存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为，在区域两导轨粗糙，在区域两导轨光滑。滑块、和分别静置在轨道上、和处，质量分别为、和，滑块接在两导轨间的电阻为，与导轨之间的动摩擦因数为，滑块和为光滑绝缘滑块。现给滑块一个沿轴正方向的初速度使其进入磁场，之后滑块以速度与滑块发生弹性碰撞。除外其余电阻不计，重力加速度大小为，碰撞过程滑块可视为质点。求： （1）滑块进入磁场瞬间的加速度大小； （2）滑块从进入磁场到与滑块碰撞前瞬间的过程中滑块电阻上产生的焦耳热； （3）滑块与滑块发生弹性碰撞后，滑块向右运动再与滑块发生弹性碰撞，的取值满足什么条件时碰撞之后滑块能获得最大速度，并求最大速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $