陕西省咸阳市2026届高三高考物理二模考前练习卷（含解析）
文档属性
| 名称 | 陕西省咸阳市2026届高三高考物理二模考前练习卷（含解析） |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2026-03-26 00:00:00 | ||
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文档简介
陕西咸阳市2026届高三高考物理二模考前练习卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题（本大题共7小题，共28分）
1．[4分]如图所示，小球A和B套在光滑水平杆上，两球间连接轻弹簧，A、B分别通过长度相等的轻绳一起吊起质量为300g的小球C，当两绳与水平杆的夹角为37°时恰好处于平衡状态，此时弹簧压缩了2cm。已知，，重力加速度大小取。弹簧始终在弹性限度内，弹簧的劲度系数为（ ）
A．200N/m B．100N/m C．50N/m D．1N/m
2．[4分]―列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形如图所示，a、b、c为波上的三个质点，质点a此时向上运动。由此可知（ ）
A．该波沿x轴负方向传播
B．质点b振动的周期比质点c振动的周期小
C．该时刻质点b振动的速度比质点c振动的速度小
D．从该时刻起质点b比质点c先到达平衡位置
3．[4分]太阳耀斑爆发是一种发生在太阳大气层中的剧烈太阳活动，2024年5月8日，太阳发生两次X射线强耀斑。若太阳辐射到地球表面的效率为，地球表面探测仪正对太阳的面积为S，探测仪到太阳中心的距离为L，探测仪单位时间内探测到X射线的光子数为n。已知普朗克常量为h，X射线波长为，光速为c，太阳均匀地向各个方向辐射X射线，则太阳辐射X射线的总功率为（ ）
A． B．
C． D．
4．[4分]如图所示，是某种透明物质截面的边界，若一束蓝光从点入射（入射光线未画出），在点和点均发生了全反射，最后垂直于面射出。在该种物质对紫光折射率的猜测值“1.7”“2.0”“2.3”“2.4”中，可能的值有（ ）
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
5．[4分]在地球上，可通过天文观测估算太阳的密度。如图，地球上观测太阳的视角θ极小，与观测者眼睛相距为D、视角为θ的物体宽度为d。已知地球公转周期为T，万有引力常量为G，θ极小时。则太阳密度ρ可表示为（ ）
A． B． C． D．
6．[4分]一个正点电荷Q静止在正方形的一个顶点上，另一个带电质点射入该区域时，仅受电场力的作用恰好能依次经过正方形的另外三个顶点a、b、c，如图所示，则有( )
A．质点在a、b、c三处的加速度大小之比是1：2：1
B．质点由a到b电势能减小，由b到c电场力做负功，在b点动能最小
C．a、b、c三点电势高低及电场强度大小的关系是
D．若改变带电质点在a处的速度大小和方向，有可能使其在该电场中做类平抛运动
7．[4分]如图甲所示，某儿童玩具由卡通人物、轻质弹簧和发光小球三部分组成，这三部分自上而下相互连接在一起。将卡通人物固定在空中某处，用手托住质量为m的小球竖直向上移动，使弹簧处于压缩状态，如图乙所示。t=0时刻由静止释放小球，释放瞬间小球的加速度大小为1.2g，小球始终在竖直方向上运动，弹簧在弹性限度内，其劲度系数为k，不计空气阻力，重力加速度为g，则小球（）
A．做简谐运动且释放点是平衡位置 B．振幅为
C．振动的初相位为0 D．运动过程中机械能守恒
二、多选题（本大题共3小题，共18分）
8．[6分]关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动
B．匀速圆周运动的向心加速度大小和方向都不变
C．向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小
D．匀速圆周运动的速度保持不变
9．[6分]某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为R=20m的圆面。某时间内该地区的风速v=6.0m/s，风向恰好跟叶片转动形成的圆面垂直，已知空气的密度，若该风力发电机能将此圆内10%的空气动能转化为电能。则下列说法正确的是（ ）
A．单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积为7536m3
B．单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能为325555.2J
C．每秒风的动能转化为电能约146499.8J
D．此风力发电机发电的功率约为16277.8W
10．[6分]如图是手压式自发电手电筒的原理图。轻轻按压发电手柄，圆形导体环（圆心与环间固定有三根导体棒）就会绕圆心O沿顺时针方向转动。保持一定的按压频率，导体环就会以角速度ω匀速转动。不考虑小灯泡电阻的变化，下列说法正确的是
A．通过灯泡的电流随时间做周期性变化
B．通过灯泡的电流方向始终从上向下
C．若环以2ω的角速度转动，灯泡中的电流变为原来的2倍
D．若环以2ω的角速度转动，灯泡中的电流变为原来的4倍
三、非选择题（本大题共5小题，共54分）
11．[8分]用图甲所示实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m1、m2用轻绳连接跨过定滑轮，接通电源让m2从高处由静止开始下落，在m1拖着的纸带上打出一系列的点迹，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒。图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示，已知电源频率为50 Hz，m1＝50 g、m2＝150 g，g取9．8 m/s2。
甲 乙
（1）在打点0～5过程中系统动能的增加量ΔEk＝ J，系统重力势能的减少量ΔEp＝ J。（结果均保留三位有效数字）
（2）本实验产生误差的原因： 。（写出一条即可）
12．[10分]某老师用自制的数字化信息系统（DIS）指导学生完成创新实验“观察电容器充放电现象，并测量干电池的电动势和内阻”。图1是实验的实物图和简化电路结构图。
实验步骤：
（1）按图1连接好电路图，图中电源由两节旧的干电池串联而成。打开手机物理工坊APP，让手机通过蓝牙与DIS系统连接，手机物理工坊APP上可实时显示电压传感器和电流传感器采集到的电压和电流随时间变化的情况，如图2所示。电压、电流传感器可视为理想电表，充电前电容器不带电。
（2）观察电容器充电：将双掷开关拨至 端（填“”或“”），电容器开始充电，通过、图可观察到电容器充电过程中其两端电压和电路中电流的变化情况。根据图3可得两节干电池的总电势 V。
（3）观察电容器放电：待充电完成后，把双掷开关拨至另一端，电容器开始放电，通过、图可观察到电容器放电过程中其两端电压和电路中电流的变化情况。根据图3求得两节干电池的总内阻 （结果保留两位有效数字）。
（4）在图3的图像中，、分别为充、放电的时间段，这两个时间段的图线与时间轴围成的面积 （填“相等”或“不相等”），原因是： 。
13．[10分]如图所示，绝热汽缸A与导热汽缸B均固定于地面，由刚性杆连接的横截面积相同的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦。两汽缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为V0、温度均为T0。缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强为原来的1．2倍。设环境温度始终保持不变，求：
（1）汽缸B中气体的体积VB；
（2）汽缸A中气体温度TA。
14．[12分]如图所示，右侧有一质量M＝0．10 kg、半径R＝0．20 m的四分之一光滑圆弧轨道CED静置于水平地面上，圆弧轨道底端C与水平面上的B点平滑相接，O为圆弧轨道圆心。轻质弹簧左端固定在竖直墙面上，用质量m＝0．20 kg的物块把弹簧的右端压缩到A点由静止释放(物块与弹簧不拴接)，物块到达B点时的速度为v0＝3 m/s。已知B点左侧地面粗糙，物块与地面之间的动摩擦因数为μ＝0．1，A、B之间的距离为x＝1 m，B点右侧地面光滑，g取10m/s2。
(1)求物块在A点时弹簧具有的弹性势能；
(2)求物块沿圆弧轨道能上升的最大高度；
(3)现使该物块质量变为m1＝0．1 kg，并把圆弧轨道固定在原位置，仍从A点由静止释放物块，当物块运动到D点后立即受到水平向右的恒力F＝0．2 N的作用，求物块离开轨道后，落回到与D点等高时到D点的距离。
15．[14分]如图所示的空间直角坐标系中，垂直于轴的平面、、、将空间分为I、Ⅱ、Ⅲ三个区域，其中平面与平面重合，、间距为，、间距为，、间距为（大小未知）。在I区域内有一沿轴正方向的匀强电场，在Ⅱ区域内有一沿轴负方向的匀强电场，在Ⅲ区域内有沿轴正方向的匀强电场以及沿轴负方向的匀强磁场。一质量为、电量为的带电粒子由坐标为的点静止释放，经I区电场加速后到达轴时的速度大小为，粒子运动过程中不会到达平面。已知三个区域的电场强度大小均相同，磁感应强度大小，不计粒子重力。
（1）求电场强度的大小及粒子到达平面时速度的大小；
（2）求粒子由点静止释放到第5次经过平面时所用的时间；
（3）若仅将磁场方向改为沿轴负方向、磁感应强度大小变为，粒子仍由点静止释放，要使粒子能够到达平面，且到达时刚好经过轴，求应满足的条件。
参考答案
1．【答案】B
对小球C受力分析可知，对弹簧，解得k=100N/m，故B正确，故选B。
2．【答案】D
此时a正向上运动，根据“走坡法”可知波沿x轴正方向传播，A错误；简谐横波上所有质点的振动周期都相同，B错误；距离平衡位置越近速度越大，所以b点的速度比c点的速度大，C错误；此时质点b正向上运动，而质点c正向下运动，故b质点先到达平衡位置，D正确。
3．【答案】B
一个X射线的光子能量为，探测器单位时间内探测到的X射线的总能量为，单位时间内探测到的X射线的光子数为，有，解得
4．【答案】B
根据题意可得，蓝光若在点恰好发生全反射，则有，若在点恰好发生全反射，则有，由于紫光的频率大于蓝光，则折射率大于蓝光的折射率，故该物质对紫光的折射率应大于2，可能的值有2个，正确。
5．【答案】D
设太阳质量为M，地球质量为m，地球绕太阳公转，有，因为太阳密度，由几何关系，联立可得
6．【答案】C
A．粒子P在a、b、c三点时的加速度大小要根据库仑定律求出库仑力．由图可知，代入库仑定律，可得，而a与c点的电场力相等；由，可知，加速度之比应为2:1:2，A错误；
B．电荷受到的合力指向轨迹的内侧，根据轨迹弯曲方向判断出粒子与固定在O点的电荷是异种电荷，它们之间存在引力，所以质点由a到b电场力做负功，电势能增加，动能减小；由b到c电场力做正功，动能增大，在b点动能最小，B错误；
C．根据点电荷的电场线的特点，Q与ac距离相等，都小于b，b点的电势低于ac两点的电势，即，，，即，C正确；
D．该电场不是匀强电场，则粒子不可能在该电场中做类平抛运动，D错误。选C。
7．【答案】B
小球运动满足，小球做简谐运动，释放点是振动最高点，不是平衡位置，A错误；时刻由静止释放小球，释放瞬间小球的加速度大小为，根据牛顿第二定律有，解得弹簧压缩量，在平衡位置时有，得伸长量，振幅，B正确；振动的初位置在最大位移处，初相位为，C错误；小球受到弹簧弹力做功，机械能不守恒，D错误。
8．【答案】AC
A．匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动，故A正确；
B．匀速圆周运动的向心加速度大小不变，但方向改变，故B错误；
C．在匀速圆周运动中，向心加速度与线速度方向垂直，只改变线速度的方向，不改变线速度的大小，故C正确；
D．匀速圆周运动的速度大小不变，但方向改变，故D错误。
故选AC。
9．【答案】AD
每秒冲击风车叶片的气体体积为，故A正确；这些气流的质量，气流的动能，故B错误；每秒风的动能转化为的电能，故C错误；此风力发电机发电的功率为，故D正确。
10．【答案】BC
设导体环半径为L，每根导体棒切割磁感线运动产生的电动势为E＝BL2ω（易错点：导体棒在磁场中转动产生的电动势为E＝BL），根据右手定则可知圆环是高电势，圆心O是低电势，电路中的电流恒定，通过灯泡的电流方向始终由上到下，A错误，B正确；给灯泡供电的电源等效为三个相同的电池并联，则等效电源电动势E'＝E，设等效内阻为r，由闭合电路欧姆定律可得I＝，可知若环以2ω的角速度转动，电动势加倍，则灯泡中电流变为原来的2倍，C正确，D错误。
11．【答案】（1）0.576（2分） 0.588（2分） （2）存在空气阻力或限位孔和纸带之间存在摩擦（3分）
（1）每相邻计数点间还有4个点，故相邻计数点间时间间隔为t＝0.1 s，由中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度得，打点计时器打点5时的速度为v5＝＝2.40 m/s，系统动能的增加量为ΔEk＝（m1＋m2）＝0.576 J，系统重力势能的减少量为ΔEp＝（m2－m1）gh5＝0.588 J。
（2）本实验产生误差的原因：存在空气阻力或限位孔和纸带之间存在摩擦。
12．【答案】；2.8；3.3；相等；围成的面积等于电容器充放电的总电荷量，而充放电过程总电荷量相同
（2）观察电容器充电：将双掷开关拨至端，电容器开始充电；根据图3可得两节干电池的总电势2.8V。
（3）根据图3可知电容器刚开始充电时 ，电容器刚开始放电时，可得电源内阻r=3.3Ω。
（4）根据Q=It可知，在图3的图像中，图像与坐标轴围成的面积等于电容器的带电量，可知、分别为充、放电的时间段，这两个时间段的图线与时间轴围成的面积相等，原因是：围成的面积等于电容器充放电的总电荷量，而充放电过程总电荷量相同。
13．【答案】（1）V0 （2）1．4T0
（1）根据题意，设初态压强为p0，经加热稳定后A、B压强相等，则有
pB＝pA＝1．2p0（1分）
B中气体初末状态温度相等，由玻意耳定律有
p0V0＝1．2p0VB（2分）
解得VB＝V0（2分）
（2）根据题意可知
VB＋VA＝2V0，
则有VA＝V0（1分）
对A中气体，由理想气体状态方程有
＝（2分）
解得TA＝1．4T0（2分）
14．【答案】（1）1.1 J （2）0.15 m （3）0.64 m
（1）设弹簧的弹性势能为 Ep，物块从A点到B点的过程中，由功能关系得Ep－μmgx＝m（3分）
代入数据得Ep＝1.1 J （2分）
（2）物块和圆弧轨道相互作用的过程中，在水平方向动量守恒，机械能守恒，有
mv0 ＝ （M ＋ m） v共 （2分）
m＝（M＋m）＋mgh（2分）
解得h＝0.15 m（2分）
（3）物块从A点到D点的过程中，由能量守恒定律得
Ep＝μm1gx＋m1gR＋m1（3分）
解得vD＝4 m/s（1分）
离开D点后物块在竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做匀加速直线运动，物块落回到与D点等高时，
竖直方向有t＝＝0.8 s（1分）
水平方向有F＝m1a，解得a＝2 m/s2（1分）
x＝at2＝0.64 m（1分）
15．【答案】（1），
（2）
（3）或
（1）粒子在Ⅰ区域电场加速
解得
在Ⅱ区域电场偏转，，
则
（2）粒子在Ⅰ区域电场加速
在Ⅱ区域电场偏转
在Ⅲ区域圆周运动与类竖直上抛运动叠加，半个圆周后回到Ⅱ区域，之后在Ⅱ区域做类斜抛运动，且速度大小刚好为，与xoy平面夹角为45°，与y轴垂直：
粒子由M平面出发，到回到M平面所用的时间
第5次到达N平面所用的时间
联立可得
（3）磁场改变后，水平方向的分速度满足
竖直方向分速度，
粒子在Ⅲ区域做匀速圆周运动与匀速直线运动的复合运动，要使粒子到达Q时刚好经过x轴，须满足：第一次到达x轴：
第二次到达x轴：
第三次到达x轴：
第四次到达x轴：……..
归纳其规律，联立方程和
解得或
（答案也可表示为或者
还可表示为）
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学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题（本大题共7小题，共28分）
1．[4分]如图所示，小球A和B套在光滑水平杆上，两球间连接轻弹簧，A、B分别通过长度相等的轻绳一起吊起质量为300g的小球C，当两绳与水平杆的夹角为37°时恰好处于平衡状态，此时弹簧压缩了2cm。已知，，重力加速度大小取。弹簧始终在弹性限度内，弹簧的劲度系数为（ ）
A．200N/m B．100N/m C．50N/m D．1N/m
2．[4分]―列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形如图所示，a、b、c为波上的三个质点，质点a此时向上运动。由此可知（ ）
A．该波沿x轴负方向传播
B．质点b振动的周期比质点c振动的周期小
C．该时刻质点b振动的速度比质点c振动的速度小
D．从该时刻起质点b比质点c先到达平衡位置
3．[4分]太阳耀斑爆发是一种发生在太阳大气层中的剧烈太阳活动，2024年5月8日，太阳发生两次X射线强耀斑。若太阳辐射到地球表面的效率为，地球表面探测仪正对太阳的面积为S，探测仪到太阳中心的距离为L，探测仪单位时间内探测到X射线的光子数为n。已知普朗克常量为h，X射线波长为，光速为c，太阳均匀地向各个方向辐射X射线，则太阳辐射X射线的总功率为（ ）
A． B．
C． D．
4．[4分]如图所示，是某种透明物质截面的边界，若一束蓝光从点入射（入射光线未画出），在点和点均发生了全反射，最后垂直于面射出。在该种物质对紫光折射率的猜测值“1.7”“2.0”“2.3”“2.4”中，可能的值有（ ）
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
5．[4分]在地球上，可通过天文观测估算太阳的密度。如图，地球上观测太阳的视角θ极小，与观测者眼睛相距为D、视角为θ的物体宽度为d。已知地球公转周期为T，万有引力常量为G，θ极小时。则太阳密度ρ可表示为（ ）
A． B． C． D．
6．[4分]一个正点电荷Q静止在正方形的一个顶点上，另一个带电质点射入该区域时，仅受电场力的作用恰好能依次经过正方形的另外三个顶点a、b、c，如图所示，则有( )
A．质点在a、b、c三处的加速度大小之比是1：2：1
B．质点由a到b电势能减小，由b到c电场力做负功，在b点动能最小
C．a、b、c三点电势高低及电场强度大小的关系是
D．若改变带电质点在a处的速度大小和方向，有可能使其在该电场中做类平抛运动
7．[4分]如图甲所示，某儿童玩具由卡通人物、轻质弹簧和发光小球三部分组成，这三部分自上而下相互连接在一起。将卡通人物固定在空中某处，用手托住质量为m的小球竖直向上移动，使弹簧处于压缩状态，如图乙所示。t=0时刻由静止释放小球，释放瞬间小球的加速度大小为1.2g，小球始终在竖直方向上运动，弹簧在弹性限度内，其劲度系数为k，不计空气阻力，重力加速度为g，则小球（）
A．做简谐运动且释放点是平衡位置 B．振幅为
C．振动的初相位为0 D．运动过程中机械能守恒
二、多选题（本大题共3小题，共18分）
8．[6分]关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动
B．匀速圆周运动的向心加速度大小和方向都不变
C．向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小
D．匀速圆周运动的速度保持不变
9．[6分]某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为R=20m的圆面。某时间内该地区的风速v=6.0m/s，风向恰好跟叶片转动形成的圆面垂直，已知空气的密度，若该风力发电机能将此圆内10%的空气动能转化为电能。则下列说法正确的是（ ）
A．单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体积为7536m3
B．单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的动能为325555.2J
C．每秒风的动能转化为电能约146499.8J
D．此风力发电机发电的功率约为16277.8W
10．[6分]如图是手压式自发电手电筒的原理图。轻轻按压发电手柄，圆形导体环（圆心与环间固定有三根导体棒）就会绕圆心O沿顺时针方向转动。保持一定的按压频率，导体环就会以角速度ω匀速转动。不考虑小灯泡电阻的变化，下列说法正确的是
A．通过灯泡的电流随时间做周期性变化
B．通过灯泡的电流方向始终从上向下
C．若环以2ω的角速度转动，灯泡中的电流变为原来的2倍
D．若环以2ω的角速度转动，灯泡中的电流变为原来的4倍
三、非选择题（本大题共5小题，共54分）
11．[8分]用图甲所示实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m1、m2用轻绳连接跨过定滑轮，接通电源让m2从高处由静止开始下落，在m1拖着的纸带上打出一系列的点迹，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒。图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示，已知电源频率为50 Hz，m1＝50 g、m2＝150 g，g取9．8 m/s2。
甲 乙
（1）在打点0～5过程中系统动能的增加量ΔEk＝ J，系统重力势能的减少量ΔEp＝ J。（结果均保留三位有效数字）
（2）本实验产生误差的原因： 。（写出一条即可）
12．[10分]某老师用自制的数字化信息系统（DIS）指导学生完成创新实验“观察电容器充放电现象，并测量干电池的电动势和内阻”。图1是实验的实物图和简化电路结构图。
实验步骤：
（1）按图1连接好电路图，图中电源由两节旧的干电池串联而成。打开手机物理工坊APP，让手机通过蓝牙与DIS系统连接，手机物理工坊APP上可实时显示电压传感器和电流传感器采集到的电压和电流随时间变化的情况，如图2所示。电压、电流传感器可视为理想电表，充电前电容器不带电。
（2）观察电容器充电：将双掷开关拨至 端（填“”或“”），电容器开始充电，通过、图可观察到电容器充电过程中其两端电压和电路中电流的变化情况。根据图3可得两节干电池的总电势 V。
（3）观察电容器放电：待充电完成后，把双掷开关拨至另一端，电容器开始放电，通过、图可观察到电容器放电过程中其两端电压和电路中电流的变化情况。根据图3求得两节干电池的总内阻 （结果保留两位有效数字）。
（4）在图3的图像中，、分别为充、放电的时间段，这两个时间段的图线与时间轴围成的面积 （填“相等”或“不相等”），原因是： 。
13．[10分]如图所示，绝热汽缸A与导热汽缸B均固定于地面，由刚性杆连接的横截面积相同的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦。两汽缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为V0、温度均为T0。缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强为原来的1．2倍。设环境温度始终保持不变，求：
（1）汽缸B中气体的体积VB；
（2）汽缸A中气体温度TA。
14．[12分]如图所示，右侧有一质量M＝0．10 kg、半径R＝0．20 m的四分之一光滑圆弧轨道CED静置于水平地面上，圆弧轨道底端C与水平面上的B点平滑相接，O为圆弧轨道圆心。轻质弹簧左端固定在竖直墙面上，用质量m＝0．20 kg的物块把弹簧的右端压缩到A点由静止释放(物块与弹簧不拴接)，物块到达B点时的速度为v0＝3 m/s。已知B点左侧地面粗糙，物块与地面之间的动摩擦因数为μ＝0．1，A、B之间的距离为x＝1 m，B点右侧地面光滑，g取10m/s2。
(1)求物块在A点时弹簧具有的弹性势能；
(2)求物块沿圆弧轨道能上升的最大高度；
(3)现使该物块质量变为m1＝0．1 kg，并把圆弧轨道固定在原位置，仍从A点由静止释放物块，当物块运动到D点后立即受到水平向右的恒力F＝0．2 N的作用，求物块离开轨道后，落回到与D点等高时到D点的距离。
15．[14分]如图所示的空间直角坐标系中，垂直于轴的平面、、、将空间分为I、Ⅱ、Ⅲ三个区域，其中平面与平面重合，、间距为，、间距为，、间距为（大小未知）。在I区域内有一沿轴正方向的匀强电场，在Ⅱ区域内有一沿轴负方向的匀强电场，在Ⅲ区域内有沿轴正方向的匀强电场以及沿轴负方向的匀强磁场。一质量为、电量为的带电粒子由坐标为的点静止释放，经I区电场加速后到达轴时的速度大小为，粒子运动过程中不会到达平面。已知三个区域的电场强度大小均相同，磁感应强度大小，不计粒子重力。
（1）求电场强度的大小及粒子到达平面时速度的大小；
（2）求粒子由点静止释放到第5次经过平面时所用的时间；
（3）若仅将磁场方向改为沿轴负方向、磁感应强度大小变为，粒子仍由点静止释放，要使粒子能够到达平面，且到达时刚好经过轴，求应满足的条件。
参考答案
1．【答案】B
对小球C受力分析可知，对弹簧，解得k=100N/m，故B正确，故选B。
2．【答案】D
此时a正向上运动，根据“走坡法”可知波沿x轴正方向传播，A错误；简谐横波上所有质点的振动周期都相同，B错误；距离平衡位置越近速度越大，所以b点的速度比c点的速度大，C错误；此时质点b正向上运动，而质点c正向下运动，故b质点先到达平衡位置，D正确。
3．【答案】B
一个X射线的光子能量为，探测器单位时间内探测到的X射线的总能量为，单位时间内探测到的X射线的光子数为，有，解得
4．【答案】B
根据题意可得，蓝光若在点恰好发生全反射，则有，若在点恰好发生全反射，则有，由于紫光的频率大于蓝光，则折射率大于蓝光的折射率，故该物质对紫光的折射率应大于2，可能的值有2个，正确。
5．【答案】D
设太阳质量为M，地球质量为m，地球绕太阳公转，有，因为太阳密度，由几何关系，联立可得
6．【答案】C
A．粒子P在a、b、c三点时的加速度大小要根据库仑定律求出库仑力．由图可知，代入库仑定律，可得，而a与c点的电场力相等；由，可知，加速度之比应为2:1:2，A错误；
B．电荷受到的合力指向轨迹的内侧，根据轨迹弯曲方向判断出粒子与固定在O点的电荷是异种电荷，它们之间存在引力，所以质点由a到b电场力做负功，电势能增加，动能减小；由b到c电场力做正功，动能增大，在b点动能最小，B错误；
C．根据点电荷的电场线的特点，Q与ac距离相等，都小于b，b点的电势低于ac两点的电势，即，，，即，C正确；
D．该电场不是匀强电场，则粒子不可能在该电场中做类平抛运动，D错误。选C。
7．【答案】B
小球运动满足，小球做简谐运动，释放点是振动最高点，不是平衡位置，A错误；时刻由静止释放小球，释放瞬间小球的加速度大小为，根据牛顿第二定律有，解得弹簧压缩量，在平衡位置时有，得伸长量，振幅，B正确；振动的初位置在最大位移处，初相位为，C错误；小球受到弹簧弹力做功，机械能不守恒，D错误。
8．【答案】AC
A．匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动，故A正确；
B．匀速圆周运动的向心加速度大小不变，但方向改变，故B错误；
C．在匀速圆周运动中，向心加速度与线速度方向垂直，只改变线速度的方向，不改变线速度的大小，故C正确；
D．匀速圆周运动的速度大小不变，但方向改变，故D错误。
故选AC。
9．【答案】AD
每秒冲击风车叶片的气体体积为，故A正确；这些气流的质量，气流的动能，故B错误；每秒风的动能转化为的电能，故C错误；此风力发电机发电的功率为，故D正确。
10．【答案】BC
设导体环半径为L，每根导体棒切割磁感线运动产生的电动势为E＝BL2ω（易错点：导体棒在磁场中转动产生的电动势为E＝BL），根据右手定则可知圆环是高电势，圆心O是低电势，电路中的电流恒定，通过灯泡的电流方向始终由上到下，A错误，B正确；给灯泡供电的电源等效为三个相同的电池并联，则等效电源电动势E'＝E，设等效内阻为r，由闭合电路欧姆定律可得I＝，可知若环以2ω的角速度转动，电动势加倍，则灯泡中电流变为原来的2倍，C正确，D错误。
11．【答案】（1）0.576（2分） 0.588（2分） （2）存在空气阻力或限位孔和纸带之间存在摩擦（3分）
（1）每相邻计数点间还有4个点，故相邻计数点间时间间隔为t＝0.1 s，由中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度得，打点计时器打点5时的速度为v5＝＝2.40 m/s，系统动能的增加量为ΔEk＝（m1＋m2）＝0.576 J，系统重力势能的减少量为ΔEp＝（m2－m1）gh5＝0.588 J。
（2）本实验产生误差的原因：存在空气阻力或限位孔和纸带之间存在摩擦。
12．【答案】；2.8；3.3；相等；围成的面积等于电容器充放电的总电荷量，而充放电过程总电荷量相同
（2）观察电容器充电：将双掷开关拨至端，电容器开始充电；根据图3可得两节干电池的总电势2.8V。
（3）根据图3可知电容器刚开始充电时 ，电容器刚开始放电时，可得电源内阻r=3.3Ω。
（4）根据Q=It可知，在图3的图像中，图像与坐标轴围成的面积等于电容器的带电量，可知、分别为充、放电的时间段，这两个时间段的图线与时间轴围成的面积相等，原因是：围成的面积等于电容器充放电的总电荷量，而充放电过程总电荷量相同。
13．【答案】（1）V0 （2）1．4T0
（1）根据题意，设初态压强为p0，经加热稳定后A、B压强相等，则有
pB＝pA＝1．2p0（1分）
B中气体初末状态温度相等，由玻意耳定律有
p0V0＝1．2p0VB（2分）
解得VB＝V0（2分）
（2）根据题意可知
VB＋VA＝2V0，
则有VA＝V0（1分）
对A中气体，由理想气体状态方程有
＝（2分）
解得TA＝1．4T0（2分）
14．【答案】（1）1.1 J （2）0.15 m （3）0.64 m
（1）设弹簧的弹性势能为 Ep，物块从A点到B点的过程中，由功能关系得Ep－μmgx＝m（3分）
代入数据得Ep＝1.1 J （2分）
（2）物块和圆弧轨道相互作用的过程中，在水平方向动量守恒，机械能守恒，有
mv0 ＝ （M ＋ m） v共 （2分）
m＝（M＋m）＋mgh（2分）
解得h＝0.15 m（2分）
（3）物块从A点到D点的过程中，由能量守恒定律得
Ep＝μm1gx＋m1gR＋m1（3分）
解得vD＝4 m/s（1分）
离开D点后物块在竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做匀加速直线运动，物块落回到与D点等高时，
竖直方向有t＝＝0.8 s（1分）
水平方向有F＝m1a，解得a＝2 m/s2（1分）
x＝at2＝0.64 m（1分）
15．【答案】（1），
（2）
（3）或
（1）粒子在Ⅰ区域电场加速
解得
在Ⅱ区域电场偏转，，
则
（2）粒子在Ⅰ区域电场加速
在Ⅱ区域电场偏转
在Ⅲ区域圆周运动与类竖直上抛运动叠加，半个圆周后回到Ⅱ区域，之后在Ⅱ区域做类斜抛运动，且速度大小刚好为，与xoy平面夹角为45°，与y轴垂直：
粒子由M平面出发，到回到M平面所用的时间
第5次到达N平面所用的时间
联立可得
（3）磁场改变后，水平方向的分速度满足
竖直方向分速度，
粒子在Ⅲ区域做匀速圆周运动与匀速直线运动的复合运动，要使粒子到达Q时刚好经过x轴，须满足：第一次到达x轴：
第二次到达x轴：
第三次到达x轴：
第四次到达x轴：……..
归纳其规律，联立方程和
解得或
（答案也可表示为或者
还可表示为）
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