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2026年高考物理仿真模拟卷河北卷1
本试卷共100分 考试时间 75分钟
注意事项：
1.答题前，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，只有一个选项是符合题目要求的。
1．某静电除尘装置中的电场分布情况如图所示俯视图，电场中有P、M、N三点，其中M点位于集尘板甲的表面，N点位于集尘板乙的表面附近。带电量相同的a、b两个灰尘在静电引力作用下从P点分别运动到M点和N点，动能均变大了。取大地电势为零，下列说法中正确的是（ ）
A．集尘板甲带正电，集尘板乙带负电
B．a、b两个灰尘都带正电
C．P处的电场强度大于N处的电场强度
D．a灰尘减小的电势能小于b灰尘减小的电势能
【答案】C
【详解】A．由图中电场线可知甲、乙两个集尘板都带正电，故A错误；
B．由题意可知灰尘带与集尘板相反的电荷，所以灰尘带负电，故B错误；
C．P处的电场线比N处的电场线密集，所以P处的电场强度大于N处的电场强度，故C正确；
D．由题意，M点位于集尘板甲的表面，N点位于集尘板乙的表面附近，M点的电势大于N点的电势，所以，静电力做功，所以a灰尘减小的电势能大于b灰尘减小的电势能，故D错误。
故选C。
2．某学校在校运动会开幕式上，运动员手持氢气球入场，当运动员通过主席台时，将手中的氢气球放飞，假设环境的温度恒定，氢气球上升的过程中，大气压逐渐降低，氢气球内封闭的气体视为理想气体。则氢气球上升的过程中（ ）
A．气体从外界吸收热量
B．外界对封闭的气体做功
C．若大气压恒定，温度降低，则气体从外界吸收热量
D．若大气压恒定，温度降低，则气体对外界做功
【答案】A
【详解】AB．环境的温度恒定，氢气球上升的过程中，大气压逐渐降低，由玻意耳定律（pV=C）可知，气体的体积增大，气体对外做功，温度不变，气体的内能不变，由热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量，故A正确，B错误；
CD．若大气压恒定，温度降低，气体的体积减小，外界对气体做功，温度降低，气体的内能减小，气体向外界放出热量，故CD错误。
故选A。
3．下图中游标卡尺读数正确的是（ ）
A．0.044cm B．20.22mm C．2.44cm D．20.440cm
【答案】A
【详解】由图知游标尺的刻度线大于20，即该游标尺的精度应为50分度，精确到0.02mm，游标尺的长度
主尺的长度为22mm，故游标卡尺读数为
22mm-21.56mm=0.44mm=0.044cm
故选A。
4．如图，不计重力的轻杆OP能以O为轴在竖直平面内自由转动，P端悬挂一重物，另用一根轻绳通过定滑轮系在P端。当OP和竖直方向的夹角缓慢增大时，OP杆的弹力FN和绳子的张力FT的大小变化是（ ）
A．FN先变小后变大 B．FN不变
C．FT先变大后变小 D．FT逐渐变小
【答案】B
【详解】对P点受力分析，如图所示
根据平衡条件，合力为零，与图中矢量（力）三角形相似，故有
当OP和竖直方向的夹角缓慢增大时，由于、不变，变大，则不变，变大。
故选B。
5．A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动（如图），在相同的时间内，它们通过的路程之比是4：3，运动方向改变的角度之比是3：2，则它们（ ）
A．线速度大小之比为4：3
B．角速度大小之比为3：4
C．圆周运动的半径之比为9：8
D．向心加速度大小之比为1：2
【答案】A
【详解】A．根据线速度，A、B通过的路程之比为4：3，时间相等，则线速度之比为4：3，选项A正确；
B．根据角速度，运动方向改变的角度等于圆周运动转过的角度，A、B转过的角度之比为3：2，时间相等，则角速度大小之比为3：2，选项B错误；
C．根据得圆周运动的半径
线速度之比为4：3，角速度之比为3：2，则圆周运动的半径之比为8：9，选项C错误；
D．线速度之比为4：3，角速度之比为3：2，根据得向心加速度之比为2：1，选项D错误。
故选A。
【点睛】线速度等于单位时间内走过的路程，结合路程之比求出线速度大小之比；
角速度等于单位时间内转过的角度，结合角度之比求出角速度之比；
根据线速度与角速度的关系，求出半径之比；
抓住向心加速度等于线速度与角速度的乘积，结合线速度和角速度之比求出向心加速度之比。
本题考查了描述圆周运动的一些物理量，知道各个物理量之间的关系，并能灵活运用。
6．如图所示，理想变压器原、副线圈分别与一个定值电阻串联，已知，的电功率是的4倍，原线圈两端电压有效值为U，则电源电压有效值为（ ）
A．5U B．4U C．3U D．2U
【答案】A
【详解】由及题意可知
由理想变压器变流、变压规律可知
则，，
故两端电压有效值为4U，电源电压有效值为，故选A。
7．在人类探索宇宙的进程中，人造卫星的轨道设计与运行规律研究至关重要。我国的“北斗”导航卫星系统和一些用于科学探测的实验卫星，就涉及到圆形轨道与椭圆轨道的卫星运行情况。如图所示，甲卫星类似于“北斗”系统中在距离球心的圆形轨道上稳定运行的导航卫星，周期为，为地面提供精准的定位服务；乙卫星则像一颗用于深空探测的实验卫星，在椭圆轨道上运行，A、B分别为椭圆轨道的远地点和近地点，C、D为椭圆轨道和圆形轨道的交点。已知圆形轨道的直径和椭圆轨道的长轴大小相等，椭圆面积公式（a、b分别为椭圆的半长轴和半短轴）。若取无穷远处引力势能为零，质量为的物体在距离地球球心为时的引力势能（为地球质量），则关于两卫星的运动，以下说法正确的是（ ）
A．乙卫星的运行周期大于
B．甲与地心连线扫过的面积比乙与地心连线在相同时间内扫过的面积大
C．甲经过点的速率一定比乙经过点的速率大
D．甲的机械能一定等于乙的机械能
【答案】B
【详解】A．由题意可知，甲卫星的轨道半径与乙卫星的轨道半长轴相等，根据开普勒第三定律可知，甲乙周期相等，故A错误；
B．甲乙周期相等，甲在单位时间与地心连线扫过的面积
乙在单位时间与地心连线扫过的面积
则，故B正确；
CD．甲在点时，有
得动能，引力势能
则甲的机械能
设乙在远地点、近地点与地心的距离分别为、
联立下列式子，
得乙的机械能
由此可知若卫星质量相等，在半径与半长轴相等的圆形轨道和椭圆轨道运行时的机械能相等，在交点、的引力势能相等，则动能、速率亦相等，但题目中未说明甲、乙两卫星的质量。
故CD错误。
故选B。
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．库仑扭秤原理如图所示，细金属悬丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的两端分别固定带电量为Q的带正电小球A和不带电小球B，把另一个带电量为q的金属小球C靠近A，A、C两球相互排斥，最终A、C两球距离为r。已知静电力常量为k，忽略球的大小，则（ ）
A．C球带负电
B．A、C两球间库仑力为
C．若，则A球对C球的库仑力大于C球对球的库仑力
D．若不带电的同样小球D与C接触后移开，保持A、C间距不变，库仑力变为
【答案】BD
【详解】A．由A、C两球相互排斥可知，C球带正电，故A错误；
B．由库仑定律得，A、C两球间库仑力为，故B正确；
C．根据牛顿第三定律可知，A球对C球的库仑力等于C球对A球的库仑力，故C错误；
D．C球带电量变为，A、C间距不变，A、C间库仑力大小变为，故D正确。
故选BD。
9．如图所示，轻弹簧左端固定，右端与一可视为质点的小球相连，小球放在水平面上时。弹簧与水平面平行，水平面各处粗糙程度相同，弹簧处于原长时小球位于O点。现将小球拉至与O点相距x1的M点并由静止释放，球从M点运动到O点的过程中经A（图中未标出）点时的动能最大，球向左运动最远到N点，再向右运动最远到O点右侧P点。N与O相距x2，P与O相距x3，弹簧弹性势能（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】BD
【详解】AB．设小球与水平面间的动摩擦因数为，质量为，小球从M到N的过程，根据能量守恒定律有
化简得
小球从N到P的过程，根据能量守恒定律有
化简得
联立可得
故A错误，B正确；
CD．设A点离原点O的距离为，此时在A点小球的动能最大，即速度最大，加速度为零，则有
小球从M到A的过程，根据能量守恒定律有
小球从A到N的过程，根据能量守恒定律有
两式化简得
变形得
将代入上式，则有
化简得
变形得
则有
其中，
所以有
故C错误，D正确。
故选BD。
10．如图所示，在直角坐标系xOy平面内，第一象限中存在垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ，第二象限中存在垂直纸面向外的匀强磁场Ⅱ，两磁场的磁感应强度大小相等。一带电粒子从x轴上P点垂直x轴进入磁场Ⅰ，速度大小为v，经过一段时间后刚好从O点离开磁场Ⅰ。若要求该粒子仍从P点垂直x轴进入磁场Ⅰ但不从x轴离开磁场Ⅱ，不计粒子重力。则粒子速度的大小可能为（ ）
A． B． C． D．2v
【答案】CD
【详解】设P点到O点的距离为d，粒子刚好从O点离开磁场Ⅰ，粒子运动轨迹如图中轨迹1
几何关系可知
因为
联立解得
若要求该粒子仍从P点垂直x轴出发但不从x轴离开磁场Ⅱ，粒子运动轨迹如图中轨迹2，由几何关系可知θ=30°，则
可得
因为
可得速度的最小值为
综合可知CD选项符合题意。
故选CD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（8分）某同学采用打点计时器、铁架台、夹子、重物等器材做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)该同学装配的实验器材如图甲所示，其中的缺点是 。
(2)该同学按正确的操作规程做实验得到一条如图乙所示的纸带，纸带 （填“左”或“右”）端连接重物；纸带上、、、、为从合适位置开始选取的五个连续点。已知打点计时器所接电源的频率为，则打点计时器打点时重物的速度大小为 （结果保留三位有效数字）。
(3)已知实验中选用重物的质量，当地的重力加速度，取图中段来验证机械能守恒定律：从打点到打点，重物重力势能的减少量 J，动能的增加量 J。（结果均保留三位有效数字）
【答案】(1)纸带没有充分被利用
(2) 左 1.96
(3) 0.169 0.168
【详解】（1）纸带没有充分被利用。打点计时器下方重物与打点计时器之间的纸带没有用到。
（2）[1]由图乙可知，而，，纸带右侧速度大于左侧速度，所以纸带左侧挂重物，纸带左侧先被打点。
[2] 由打点计时器所接电源的频率为，打点周期
打点计时器打点的速度
保留三位有效数字点的速度为
（3）[1]从打点到打点，重物重力势能减少量
结果保留三位有效数字，可得
[2]打点到打点，重物动能增加量
打点计时器打点的速度
上一问已知，代入可得结果保留三位有效数字，可得
12．（8分）某实验小组同学利用以下器材改装成多用电表，图示是该多用电表的部分改装电路，通过调节开关S所接位置，可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率，实验器材如下：
A．一节干电池（电动势E=1.54V内阻不变）：
B．灵敏电流表G（满偏电流Ig=2mA，内阻Rg=100Ω）；
C．定值电阻R0=25Ω；
D．滑动变阻器R1；
E.电阻箱R（最大阻值为999.9Ω）；
F.单刀双掷开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干。
(1)该多用电表，P插孔对应的是 （填“+”或“-”）。
(2)当开关S掷向 （填“a”或“b”）时，欧姆表的倍率是“×10”。
(3)要使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率，电阻箱R的阻值应为 Ω，灵敏电流表G刻度盘正中央对应的刻度为 。
【答案】(1)+
(2)b
(3) 225.0 55
【详解】（1）电流从欧姆表的红表笔流入，从黑表笔流出，由题图可知P孔应插入红表笔，即P插孔对应的是+。
（2）设所选倍率为，欧姆调零时，电流表满偏，设此时干路电流为，根据闭合电路欧姆定律可得
当指针指在中间时，根据闭合电路欧姆定律可得
联立可得
可知调零后的欧姆表内阻与所选倍率成正比，即倍率越大，欧姆内阻越大，题图中电流表满偏时的干路电流越小；由题图可知，开关S掷向b时，电流表满偏时的干路电流较小，所以对应的倍率较大，则当开关S掷向b时，欧姆表的倍率是“×10”。
（3）[1]由（2）分析可知，开关S掷向a时的干路最大电流与开关S掷向b时的干路最大电流的10倍，则有
代入数据解得
[2]开关S掷向a并进行欧姆调零后，设欧姆表的中值刻度为，则有
解得
13．（8分）如图所示为某透明介质制成的棱镜截面，该截面由扇形和直角三角形构成。一单色细光束由平面上的M点斜射入棱镜，细光束刚好在Q点发生全反射。已知，；弧MP等于弧PQ的3倍，光在真空中的速率为c，求：
(1)光束在M点射入棱镜时与MN边夹角的余弦值；
(2)光束从M点射入到第一次从棱镜中射出的时间。
【答案】(1)
(2)
【详解】（1）作出光路图如图所示
因为弧MP等于弧PQ的3倍，所以，
根据光的折射定律可知
可得折射率为
光束在M点射入棱镜时，设入射角为，折射角为，光束在M点射入棱镜时与MN边夹角为，由几何关系可知
由光的折射定律
可得
由几何关系
可得
（2）由于光束在棱镜中发生全反射的临界角为，由图可知光束从MN边K点射出，由几何关系可知，
又有
则
由几何关系可知MQ=GK=R
光束在棱镜中运动的路程为
由光的折射定律
可知光束在棱镜中传播的速度为
所以光束从M点射入到第一次从棱镜中射出的时间为
14．（14分）如图所示，为竖直光滑圆弧轨道的直径，其半径，端切线水平。水平轨道与半径的光滑圆弧轨道相接于点，为圆弧轨道的最低点，圆弧轨道对应的圆心角。一质量为的小球（视为质点）从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道，并从点飞出，取，，。
(1)若小球恰好能从点飞出，求小球落地点与点的水平距离；
(2)若小球从点飞出，经过点恰好沿切线进入圆弧轨道，求小球在点对圆弧轨道的压力大小；
(3)若小球从点飞出，经过点恰好沿切线进入圆弧轨道，求小球在点受到的支持力的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】（1）小球恰好能从点飞出，设此时速度为，对在点的小球受力分析，只受重力，根据牛顿第二定律
又小球落地时间满足
水平位移
联立解得
（2）将小球在处的速度分解，在竖直方向上有
在水平方向上有
联立并代入数据得
对小球在处受力分析，由牛顿第二定律得
解得
根据牛顿第三定律知，圆弧轨道受到的压力大小
（3）小球在处速度
其受力分析如图所示
由牛顿第二定律得
解得
15．（16分）如图有两条不计电阻的平行光滑金属导轨MQN、M'Q'N'，导轨间距L＝0.5m，其中MQ、M'Q'段倾斜放置，倾斜角θ=37°，MQ=M'Q'=4m，QN、Q'N'段水平放置，两段之间通过一小段（大小可忽略）光滑圆弧绝缘材料平滑相连，在倾斜导轨左端连接一电源及电键S1，电源电动势E=3V，内阻r＝0.5Ω。在Q和Q'两端向下引出两根无电阻的金属导线通过电键S2与一电容量C=2F的电容器相连，在N和N'两端与电阻器R=0.1Ω相连，在倾斜导轨MQ、M'Q'区域内加有垂直于倾斜导轨平面向下的匀强磁场B1=2T，在水平导轨的DD'E'E区域内加有垂直水平导轨平面向上的匀强磁场B2=0.8T，DD'、EE'均与导轨垂直，且DE=D'E'=L=0.5m，cdef是质量为3m，每边电阻均为R=0.1Ω，各边长度均为L的U形金属框，开始时紧挨导轨静置于DD'E'E左侧外，现有一不计电阻的质量为m的金属棒a紧贴MM'放置，合上电键S1时金属棒恰好静止在导轨上。
（1）求金属棒a的质量m；
（2）断开S1同时闭合S2，金属棒a向下滑行，求金属棒a到达倾斜导轨底端QQ'时的速度；
（3）金属棒a越过QQ'后与U形金属框发生碰撞，碰后黏在一起穿过磁场B2区域，求此过程中电阻器R上产生的焦耳热。
【答案】（1）1kg；（2）4m/s；（3）0.48J
【详解】（1）合上电键S1时金属棒a恰好静止在导轨上，由平衡条件得
解得
故质量为1kg。
（2）断开S1同时闭合S2，金属棒a沿倾斜轨道向下滑行，在此过程中有
，
所以电流为
则有
又有
则
又因为
所以可求得金属棒加速度为
由运动学公式得
故速度为4m/s。
（3）金属棒a越过QQ'后与U形金属框发生碰撞，由动量守恒定律
解得
在de边进入磁场区域时，左侧cd和ef存在电阻，而导轨不存在电阻，所以电阻被导轨短路，电流只走导轨，所以de边左侧电阻为0，即右侧的电阻器R被短路，此时总电阻就为de边的电阻R；在cf边出磁场时，此时右侧de边和电阻器组成并联电路，此时总电阻为0.5R，根据
，
则碰后黏在一起全部进入磁场B2区域过程，根据动量定理有
解得
金属框一起全部穿出磁场B2区域过程，有
解得
所以此过程中电阻器R上产生的焦耳热为
故电阻器R上产生的焦耳热为0.48J。
试卷第8页，共16页
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本试卷共100分 考试时间 75分钟
注意事项：
1.答题前，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，只有一个选项是符合题目要求的。
1．某静电除尘装置中的电场分布情况如图所示俯视图，电场中有P、M、N三点，其中M点位于集尘板甲的表面，N点位于集尘板乙的表面附近。带电量相同的a、b两个灰尘在静电引力作用下从P点分别运动到M点和N点，动能均变大了。取大地电势为零，下列说法中正确的是（ ）
A．集尘板甲带正电，集尘板乙带负电
B．a、b两个灰尘都带正电
C．P处的电场强度大于N处的电场强度
D．a灰尘减小的电势能小于b灰尘减小的电势能
2．某学校在校运动会开幕式上，运动员手持氢气球入场，当运动员通过主席台时，将手中的氢气球放飞，假设环境的温度恒定，氢气球上升的过程中，大气压逐渐降低，氢气球内封闭的气体视为理想气体。则氢气球上升的过程中（ ）
A．气体从外界吸收热量
B．外界对封闭的气体做功
C．若大气压恒定，温度降低，则气体从外界吸收热量
D．若大气压恒定，温度降低，则气体对外界做功
3．下图中游标卡尺读数正确的是（ ）
A．0.044cm B．20.22mm C．2.44cm D．20.440cm
4．如图，不计重力的轻杆OP能以O为轴在竖直平面内自由转动，P端悬挂一重物，另用一根轻绳通过定滑轮系在P端。当OP和竖直方向的夹角缓慢增大时，OP杆的弹力FN和绳子的张力FT的大小变化是（ ）
A．FN先变小后变大 B．FN不变
C．FT先变大后变小 D．FT逐渐变小
5．A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动（如图），在相同的时间内，它们通过的路程之比是4：3，运动方向改变的角度之比是3：2，则它们（ ）
A．线速度大小之比为4：3
B．角速度大小之比为3：4
C．圆周运动的半径之比为9：8
D．向心加速度大小之比为1：2
6．如图所示，理想变压器原、副线圈分别与一个定值电阻串联，已知，的电功率是的4倍，原线圈两端电压有效值为U，则电源电压有效值为（ ）
A．5U B．4U C．3U D．2U
7．在人类探索宇宙的进程中，人造卫星的轨道设计与运行规律研究至关重要。我国的“北斗”导航卫星系统和一些用于科学探测的实验卫星，就涉及到圆形轨道与椭圆轨道的卫星运行情况。如图所示，甲卫星类似于“北斗”系统中在距离球心的圆形轨道上稳定运行的导航卫星，周期为，为地面提供精准的定位服务；乙卫星则像一颗用于深空探测的实验卫星，在椭圆轨道上运行，A、B分别为椭圆轨道的远地点和近地点，C、D为椭圆轨道和圆形轨道的交点。已知圆形轨道的直径和椭圆轨道的长轴大小相等，椭圆面积公式（a、b分别为椭圆的半长轴和半短轴）。若取无穷远处引力势能为零，质量为的物体在距离地球球心为时的引力势能（为地球质量），则关于两卫星的运动，以下说法正确的是（ ）
A．乙卫星的运行周期大于
B．甲与地心连线扫过的面积比乙与地心连线在相同时间内扫过的面积大
C．甲经过点的速率一定比乙经过点的速率大
D．甲的机械能一定等于乙的机械能
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．库仑扭秤原理如图所示，细金属悬丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的两端分别固定带电量为Q的带正电小球A和不带电小球B，把另一个带电量为q的金属小球C靠近A，A、C两球相互排斥，最终A、C两球距离为r。已知静电力常量为k，忽略球的大小，则（ ）
A．C球带负电
B．A、C两球间库仑力为
C．若，则A球对C球的库仑力大于C球对球的库仑力
D．若不带电的同样小球D与C接触后移开，保持A、C间距不变，库仑力变为
9．如图所示，轻弹簧左端固定，右端与一可视为质点的小球相连，小球放在水平面上时。弹簧与水平面平行，水平面各处粗糙程度相同，弹簧处于原长时小球位于O点。现将小球拉至与O点相距x1的M点并由静止释放，球从M点运动到O点的过程中经A（图中未标出）点时的动能最大，球向左运动最远到N点，再向右运动最远到O点右侧P点。N与O相距x2，P与O相距x3，弹簧弹性势能（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是（ ）
A． B．
C． D．
10．如图所示，在直角坐标系xOy平面内，第一象限中存在垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ，第二象限中存在垂直纸面向外的匀强磁场Ⅱ，两磁场的磁感应强度大小相等。一带电粒子从x轴上P点垂直x轴进入磁场Ⅰ，速度大小为v，经过一段时间后刚好从O点离开磁场Ⅰ。若要求该粒子仍从P点垂直x轴进入磁场Ⅰ但不从x轴离开磁场Ⅱ，不计粒子重力。则粒子速度的大小可能为（ ）
A． B． C． D．2v
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（8分）某同学采用打点计时器、铁架台、夹子、重物等器材做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)该同学装配的实验器材如图甲所示，其中的缺点是 。
(2)该同学按正确的操作规程做实验得到一条如图乙所示的纸带，纸带 （填“左”或“右”）端连接重物；纸带上、、、、为从合适位置开始选取的五个连续点。已知打点计时器所接电源的频率为，则打点计时器打点时重物的速度大小为 （结果保留三位有效数字）。
(3)已知实验中选用重物的质量，当地的重力加速度，取图中段来验证机械能守恒定律：从打点到打点，重物重力势能的减少量 J，动能的增加量 J。（结果均保留三位有效数字）
12．（8分）某实验小组同学利用以下器材改装成多用电表，图示是该多用电表的部分改装电路，通过调节开关S所接位置，可使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率，实验器材如下：
A．一节干电池（电动势E=1.54V内阻不变）：
B．灵敏电流表G（满偏电流Ig=2mA，内阻Rg=100Ω）；
C．定值电阻R0=25Ω；
D．滑动变阻器R1；
E.电阻箱R（最大阻值为999.9Ω）；
F.单刀双掷开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干。
(1)该多用电表，P插孔对应的是 （填“+”或“-”）。
(2)当开关S掷向 （填“a”或“b”）时，欧姆表的倍率是“×10”。
(3)要使欧姆表具有“×1”和“×10”两种倍率，电阻箱R的阻值应为 Ω，灵敏电流表G刻度盘正中央对应的刻度为 。
13．（8分）如图所示为某透明介质制成的棱镜截面，该截面由扇形和直角三角形构成。一单色细光束由平面上的M点斜射入棱镜，细光束刚好在Q点发生全反射。已知，；弧MP等于弧PQ的3倍，光在真空中的速率为c，求：
(1)光束在M点射入棱镜时与MN边夹角的余弦值；
(2)光束从M点射入到第一次从棱镜中射出的时间。
14．（14分）如图所示，为竖直光滑圆弧轨道的直径，其半径，端切线水平。水平轨道与半径的光滑圆弧轨道相接于点，为圆弧轨道的最低点，圆弧轨道对应的圆心角。一质量为的小球（视为质点）从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道，并从点飞出，取，，。
(1)若小球恰好能从点飞出，求小球落地点与点的水平距离；
(2)若小球从点飞出，经过点恰好沿切线进入圆弧轨道，求小球在点对圆弧轨道的压力大小；
(3)若小球从点飞出，经过点恰好沿切线进入圆弧轨道，求小球在点受到的支持力的大小。
15．（16分）如图有两条不计电阻的平行光滑金属导轨MQN、M'Q'N'，导轨间距L＝0.5m，其中MQ、M'Q'段倾斜放置，倾斜角θ=37°，MQ=M'Q'=4m，QN、Q'N'段水平放置，两段之间通过一小段（大小可忽略）光滑圆弧绝缘材料平滑相连，在倾斜导轨左端连接一电源及电键S1，电源电动势E=3V，内阻r＝0.5Ω。在Q和Q'两端向下引出两根无电阻的金属导线通过电键S2与一电容量C=2F的电容器相连，在N和N'两端与电阻器R=0.1Ω相连，在倾斜导轨MQ、M'Q'区域内加有垂直于倾斜导轨平面向下的匀强磁场B1=2T，在水平导轨的DD'E'E区域内加有垂直水平导轨平面向上的匀强磁场B2=0.8T，DD'、EE'均与导轨垂直，且DE=D'E'=L=0.5m，cdef是质量为3m，每边电阻均为R=0.1Ω，各边长度均为L的U形金属框，开始时紧挨导轨静置于DD'E'E左侧外，现有一不计电阻的质量为m的金属棒a紧贴MM'放置，合上电键S1时金属棒恰好静止在导轨上。
（1）求金属棒a的质量m；
（2）断开S1同时闭合S2，金属棒a向下滑行，求金属棒a到达倾斜导轨底端QQ'时的速度；
（3）金属棒a越过QQ'后与U形金属框发生碰撞，碰后黏在一起穿过磁场B2区域，求此过程中电阻器R上产生的焦耳热。
试卷第8页，共16页
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