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2026届广东中山市高三一模物理试题
1．某理想变压器如图甲，原、副线圈匝数比4：1，输入电压随时间的变化图像如图乙，的阻值为的2倍，则（　　）
A．交流电的周期为
B．电压表示数为
C．副线圈干路电流为电流的2倍
D．原线圈的输入功率和副线圈的输出功率之比为
【答案】B
【知识点】变压器原理；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】A．根据图乙可知，交流电的周期，故A错误；
B．输入电压的有效值，根据电压与匝数的关系有
解得，即电压表示数为，故B正确；
C．电阻、并联，的阻值为的2倍，根据欧姆定律可知，通过的电流为通过的电流的2倍，则副线圈干路电流为电流的3倍，故C错误；
D．理想变压器不消耗功率，可知，原线圈的输入功率和副线圈的输出功率之比为，故D错误。
故答案为：B。
【分析】A：由交变电压图像读出周期；
B：先求原线圈输入电压有效值，再由匝数比求副线圈电压；
C：并联电路电流与电阻成反比，分析副线圈干路电流；
D：理想变压器输入功率等于输出功率。
2．在仓库搬运作业中，有一种常见的支架与底板垂直的两轮手推车。如图甲，质量为的货物置于底板上，初始时底板水平。之后缓慢下压把手，使支架与水平面夹角变为，如图乙。假设货物与支架、底板间无摩擦，重力加速度为，下列说法正确的是（　　）
A．图乙中支架对货物的支持力大小为
B．下压把手的过程中，手推车对货物的作用力变小
C．下压把手的过程中，支架对货物的支持力减小
D．图乙中支架与水平面夹角为时，底板受到的压力小于货物的重力
【答案】D
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】A．图乙中对货物受力分析可知支架对货物的支持力大小为，A错误；
B．缓慢下压，货物始终平衡，手推车对货物的作用力始终与重力等大反向，大小不变，B错误；
C．下压把手的过程中，支架与水平面夹角θ减小，根据支架对货物的支持力可知，支架对货物的支持力变大，C错误；
D．图乙中支架与水平面夹角为时，底板受到的压力，D正确。
故答案为：D。
【分析】A：对货物受力正交分解，计算支架支持力；
B：手推车对货物的作用力为合力，与重力平衡；
C：分析下压把手时支架支持力随夹角的变化；
D：求出底板支持力，结合牛顿第三定律判断底板受到的压力。
3．某同学乘坐摩天轮随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，依次从到到的运动过程中，下列说法正确的是（　　）
A．该同学的机械能守恒
B．座舱对该同学的作用力大小一直不变
C．重力对该同学做功的瞬时功率在点最大
D．仅增大摩天轮匀速圆周运动的转速，该同学在点受座舱作用力一定增大
【答案】C
【知识点】竖直平面的圆周运动；功率及其计算；机械能守恒定律
【解析】【解答】A．该同学做匀速圆周运动，动能不变，但重力势能随高度变化，因此机械能不守恒，A错误；
B．座舱对同学的作用力与重力的合力提供向心力，向心力大小不变但方向时刻变化，重力也不变，因此座舱对同学的作用力大小和方向均会变化，故B错误；
C．根据，因竖直速度在B点最大，可知重力对该同学做功的瞬时功率在B点最大，C正确；
D．在A点时，由牛顿第二定律可得，可知仅增大摩天轮匀速圆周运动的转速，该同学在点受座舱作用力一定减小，D错误。
故答案为：C。
【分析】本题考查竖直平面内匀速圆周运动的机械能、受力分析及功率变化，核心是结合匀速圆周运动的特点分析各选项。
4．如图所示，静电除尘掸是利用静电吸附原理去除灰尘的一种家用清洁工具。除尘掸的超细纤维在擦拭物体表面时，因摩擦带负电，进而吸附物体表面带微弱正电的灰尘。灰尘沿虚线靠近除尘掸过程中，下列说法正确的是（　　）
A．点的电势比点低 B．灰尘在点的电势能比点高
C．灰尘所受电场力做负功 D．灰尘做匀加速曲线运动
【答案】B
【知识点】电场线；电势能；电势
【解析】【解答】A．除尘掸带负电，则越靠近除尘掸电势越低，所以点的电势比点高，故A错误；
BC．带正电的灰尘由点靠近点过程，电场力对灰尘做正功，其电势能不断减小，所以灰尘在点的电势能比点高，故B正确，C错误；
D．灰尘所处的电场不是匀强电场，所以灰尘所受的电场力不为恒力，所以灰尘不会做匀加速曲线运动，故D错误。
故答案为：B。
【分析】本题考查静电场中电势、电势能和电场力做功的分析，核心是结合负电荷的电场分布特点，分析带正电灰尘的电势、电势能变化及运动状态。
5．如图所示，为半圆柱形玻璃砖某横截面的圆心，一束复色光垂直于左侧面射向玻璃砖，经玻璃砖折射后分成两束单色光、。不考虑光在玻璃砖内的反射，已知该玻璃砖对频率越大的光折射率越大，下列说法正确的是（　　）
A．玻璃砖对光的折射率小于对光的折射率
B．将复色光向上平移，光最先消失
C．在玻璃砖中光的波长大于光的波长
D．若某金属被光照射恰好发生光电效应，则它被光照射也会发生光电效应
【答案】A
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射；光电效应
【解析】【解答】光路图如图所示：
A．由图可知，a 光的偏折程度小于b光，说明玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率，故A正确；
B．根据全反射临界角公式，可知光发生全反射的临界角较小，则将复色光向上平移，光最先消失，故B错误；
C．根据，则，由于玻璃砖对光的折射率小于玻璃砖对光的折射率，则光的频率小于光的频率，光在真空中的波长大于光在真空中的波长，则在玻璃砖中光的波长大于光的波长，故C错误；
D．光电效应的发生条件，入射光的频率必须大于或等于金属的极限频率，当入射光频率等于极限频率时，恰好发生光电效应，由以上分析可知，光的频率小于光的频率，则可知光的光子能量小于光的光子能量，若某金属被光照射恰好发生光电效应，则它被光照射不会发生光电效应，故D错误。
故答案为：A。
【分析】本题考查光的折射、全反射及光电效应，核心是结合偏折程度分析折射率、频率和波长的关系。
6．在竖直平面内，质点M绕定点O沿逆时针方向做匀速圆周运动，质点N沿竖直方向做直线运动，M、N在运动过程中始终处于同一高度。时，M、N与O点位于同一直线上，如图所示。此后在M运动一周的过程中，N运动的速度v随时间t变化的图像可能是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】匀速圆周运动；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】因为M、N在运动过程中始终处于同一高度，所以N的速度与M在竖直方向的分速度大小相等，设M做匀速圆周运动的角速度为，半径为r，其竖直方向分速度
即，D正确，ABC错误。
故答案为：D。
【分析】本题考查匀速圆周运动的分运动分析，核心是利用竖直分速度分析质点 N 的速度变化规律。
7．下图为高速磁悬浮列车在水平长直轨道上的简化图，5节质量均为的车厢编组运行，只有1号车厢为动力车厢。假设只有1号车厢会受到前方空气的阻力，空气阻力大小满足，其中为空气密度，为车厢的迎风面积，为车厢的速度大小，不计其他阻力。开始时，牵引力功率为，列车向右做匀速直线运动，当功率瞬间增大到时，3号车厢对4号车厢的作用力大小为（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】功率及其计算；机车启动
【解析】【解答】车厢的速度为时，由平衡条件有，当功率瞬间增大到时，速度大小不能突变，即阻力不变，由，则牵引力，对整体由牛顿第二定律有
对4、5号车厢由牛顿第二定律有，联立解得
故答案为：C。
【分析】本题考查机车启动与连接体动力学问题，核心是结合功率公式和牛顿第二定律，分析功率增大瞬间的牵引力、加速度及车厢间的相互作用力。
8．地球绕太阳的公转可视为轨道半径为、周期为的匀速圆周运动，彗星的椭圆轨道与地球轨道外切，其远日点到太阳中心的距离为；小行星的椭圆轨道与地球轨道内切，其近日点到太阳的距离为，假设所有轨道共面。已知太阳位于椭圆的一个焦点上，质量为为万有引力常量。不考虑彗星和小行星与地球之间的相互作用力，则下列说法正确的有（　　）
A．彗星A在远日点的速度大于地球的公转速度
B．小行星B在近日点的加速度大小为
C．彗星A从远日点向近日点运动时，太阳对它的万有引力做正功
D．彗星A从近日点运动到远日点的时间与地球公转周期的比值为
【答案】B,C
【知识点】开普勒定律；卫星问题；功的概念
【解析】【解答】A．地球做匀速圆周运动，其速度为 ，由于彗星A的轨道是椭圆，它在远日点之后会向太阳靠近，说明它在该点的速度不足以维持圆周运动，所以 ，故A错误；
B．根据牛顿第二定律可得 ，故B正确；
C．彗星A从远日点向近日点运动时，它在太阳引力的作用下向太阳靠近。太阳对它的万有引力做正功，故C正确；
D．根据开普勒第三定律可得，代入，得，故D错误。
故答案为：BC。
【分析】本题考查开普勒定律与万有引力定律的应用，核心是分析彗星和小行星的轨道运动、加速度及周期问题。
9．图甲是粒子检测装置的示意图，图乙为其俯视图，粒子源释放出的经电离后的碳与碳原子核（初速度不计），经直线加速器加速后由中缝进入通道，该通道的上下表面是内半径为、外半径为的半圆环，磁感应强度为的匀强磁场垂直于半圆环，正对着通道出口处放置一张照相底片，能记录粒子从出口射出时的位置。当直线加速器的加速电压为时，原子核恰好能击中照相底片的正中间位置，下列说法正确的有（　　）
A．在图乙中，磁场的方向是垂直于纸面向外
B．若原子核和原子核均能击中照相底片，原子核在磁场中的运动时间一定比在磁场中的运动时间小
C．加速电压为时，原子核所击中的位置比原子核更远离圆心
D．当加速电压时，原子核全部打在外圆环上
【答案】A,C,D
【知识点】左手定则—磁场对带电粒子的作用；带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【解答】A．粒子进入磁场后受洛伦兹力向右，根据左手定则，磁场方向垂直纸面向外，故A正确；
B．碳原子核在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力有
解得碳原子核做匀速圆周运动的半径为
则碳原子核在磁场中做匀速圆周运动时的周期为
所以碳原子核在磁场中运动的时间为
由于原子核的质量数大于原子核的质量数，所以原子核在磁场中的运动时间一定比原子核在磁场中的运动时间大，故B错误；
C．当加速电压为时，根据动能定理有，解得碳原子核进入磁场区的速度为，结合B选项解得碳原子核做匀速圆周运动的半径为
由于原子核的质量数大于原子核的质量数，所以原子核所击中的位置比原子核更远离圆心，故C正确；
D．当直线加速器的加速电压为时，原子核恰好能击中照相底片的正中间位置，则有，当时，解得原子核做匀速圆周运动的半径为，由于中缝到外圆环最右端的距离为，恰好等于，所以当加速电压时，原子核恰好从外圆环的右侧射出，因此当加速电压时，原子核将全部打在外圆环上，故D正确。
故答案为：ACD。
【分析】本题考查带电粒子在磁场中的圆周运动，核心是结合左手定则、周期公式和半径公式分析粒子的运动方向、时间及位置。
10．下图为弹簧秤的简化图：竖直放置的劲度系数为的轻弹簧，下端固定，上端与质量为的托盘栓接，此时弹簧秤示数为零。质量也为的面团从托盘正上方高处由静止释放，与托盘发生碰撞后立即与托盘粘在一起运动。已知碰撞时间极短运动过程中忽略空气阻力影响，且弹簧始终处于弹性限度内、弹簧秤始终未离开接触面，重力加速度为。关于面团和托盘粘在一起后运动的过程中，下列说法正确的有（　　）
A．面团与托盘碰撞过程中损失的机械能为
B．面团和托盘粘在一起后向下做减速运动
C．面团和托盘一起运动过程中的最大加速度大小为
D．面团和托盘一起向上运动过程中弹簧的弹性势能一直减小
【答案】A,D
【知识点】动量与能量的综合应用一弹簧类模型
【解析】【解答】A．原托盘质量为，弹簧示数为零，说明托盘平衡时弹簧压缩量。面团从高度自由下落，由自由落体规律得碰撞前速度，碰撞前动能，碰撞为完全非弹性碰撞，碰撞时间极短，动量守恒
解得碰后共同速度，碰后总动能
损失的机械能，故A正确；
B．碰撞后，在碰撞位置，弹簧弹力，总重力为，合力向下，大小为，加速度向下，因此碰撞后向下运动时先加速、后减速，不是一直减速，故B错误；
C．设最低点压缩量为，对碰撞后到最低点过程由动能定理
计算可得，此处合力
最大加速度，故C错误；
D．假设运动到最高点时弹簧压缩量为，从最低点到最高点由动能定理可得
计算可得，说明弹簧仍然处于压缩状态还未恢复原长，弹性势能与弹簧形变量成正比，向上运动时，弹簧压缩量逐渐减小，弹性势能减小，故D正确。
故答案为：AD。
【分析】A：先求面团碰撞前速度，用动量守恒求共速，再计算机械能损失；
B：分析碰撞后合力变化，判断运动性质；
C：找到加速度最大位置，由牛顿第二定律计算最大加速度；
D：分析向上运动时弹簧形变量变化，判断弹性势能变化。
11．（1）如图甲所示，某同学用螺旋测微器和游标卡尺测量某工件的厚度和长度，由图可读出，　 　cm，　 　cm。
（2）图乙为某同学设计的双缝干涉实验的装置图，图中A位置处的实验器材名称为　 　。
（3）图丙为某同学设计的欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流，内阻，可变电阻的最大阻值为，电池电动势，内阻。某次实验时，在测量图丙中的电阻时，电流表示数稳定后，指针指在处，此时，电阻的测量值　 　kΩ。若在进行欧姆调零时，电流表示数略小于，这种状态下测量电阻时，电阻的测量值将比真实值　 　（填偏大、偏小或不变）
【答案】（1）1.0242；24.220
（2）单缝
（3）2.5；偏大
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用；用双缝干涉测光波的波长；电压表、电流表欧姆表等电表的读数
【解析】【解答】（1）用螺旋测微器测量某工件的厚度x=10mm+0.01mm×24.3=10.243mm=1.0243cm
游标卡尺测量某工件的长度=24.2cm+0.05mm×4=24.220cm
故答案为：1.0242；24.220
（2）图中A位置处的实验器材名称为单缝；
故答案为：单缝
（3）电流计满偏时
测量电阻时
可得
若在进行欧姆调零时，电流表示数略小于，则R内偏大，这种状态下测量电阻时，电流的示数I偏小，则电阻的测量值将比真实值偏大。
故答案为：2.5；偏大
【分析】(1) 螺旋测微器读数为固定刻度加可动刻度，游标卡尺读数为主尺刻度加游标尺对齐刻度；
(2) 双缝干涉实验装置中，光源后依次为透镜、滤光片、单缝、双缝；
(3) 由欧姆表原理求内阻和被测电阻，分析欧姆调零不充分对测量值的影响。
（1）[1]用螺旋测微器测量某工件的厚度x=10mm+0.01mm×24.3=10.243mm=1.0243cm
[2]游标卡尺测量某工件的长度=24.2cm+0.05mm×4=24.220cm
（2）图中A位置处的实验器材名称为单缝；
（3）[1]电流计满偏时
测量电阻时
可得
[2]若在进行欧姆调零时，电流表示数略小于，则R内偏大，这种状态下测量电阻时，电流的示数I偏小，则电阻的测量值将比真实值偏大。
12．某探究小组想探究篮球与酚醛树脂板碰撞后反弹的高度与球内气体压强p的关系，所用器材有：厘米刻度尺、可显示球内压强的打气筒、篮球、长木板、重锤线、水平仪、细木条、表面平整的酚醛树脂板、钉子、装有Phyphox软件的智能手机等。实验装置如图甲所示，已知当地重力加速度。
（1）实验装置与调节
①利用水平仪找到一处靠墙的水平地面，将酚醛树脂板置于水平地面上；
②利用重锤线调整长木板与地面垂直，用钉子将长木板固定在墙壁上；
③将厘米刻度尺竖直贴在长木板上，0刻度线与酚醛树脂板上表面平齐。
（2）反弹高度测量
①选用同一个篮球从高度（球的最低点到反弹面的距离）由静止释放，反弹面选酚醛树脂板的上表面；每次改变篮球内气压值后让其做自由落体运动，测量反弹后的最大高度。以上操作中，固定实验用篮球、释放高度和反弹平面；改变篮球内气压值，以上操作用到的实验方法是　 　。
②手机紧贴地面，利用Phyphox软件测量篮球前两次撞击地面的时间间隔为t，利用公式　 　，计算篮球的反弹高度。
（3）恢复系数测量
篮球撞击地面的恢复系数定义为反弹离开地面瞬间速度大小与撞击地面前瞬间速度大小的比值，忽略篮球运动过程中受到的空气阻力，则　 　。（用、表示）
（4）反弹高度与球内气体压强的关系
测量反弹高度与篮球内部压强的关系，根据实验数据，在图乙中画出了反弹高度与压强的关系图像。
（5）最佳充气压强的计算
篮球的气压直接影响其弹跳性、滚动性和手感，研究表明，为兼顾弹跳性及控球的需要，篮球从1.8米处释放后的理想反弹高度应在1.25米到1.45米之间，请根据反弹高度与压强的关系图像估计对应的压强范围：　 　
【答案】控制变量；；；
【知识点】实验基础知识与实验误差；自由落体运动；竖直上抛运动；气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【解答】（2）实验中保持篮球、释放高度、反弹平面不变，只改变球内气体压强，研究反弹高度与压强的关系，该方法为控制变量法。
两次撞击的时间间隔t是篮球反弹后上升到最高点、再落回地面的总时间，竖直上抛运动上升和下落时间对称，下落时间为，根据自由落体运动有
故答案为： ① 控制变量； ②
（3）篮球下落过程有，篮球上升过程，可以看成自由落体运动的逆过程，有
根据题意可知，恢复系数
故答案为：
（5）由题图可知，当反弹高度为1.25m时，对应的气压为8.0psi，反弹高度为1.45m时，对应的气压为9.5psi。所以理想压强范围为。
故答案为：
【分析】(1) 实验中保持篮球、释放高度、反弹平面不变，只改变球内气体压强，采用控制变量法；
(2) 利用竖直上抛运动的对称性，两次撞击地面的时间间隔 为上升和下落总时间，下落时间为，再由自由落体公式求反弹高度；
(3) 恢复系数为反弹速度与撞击速度的比值，结合运动学公式推导；
(4) 根据图像中反弹高度对应的压强，确定理想压强范围。
13．气压传动是利用压缩空气为动力源，实现机械传动的方式，下图为其结构简化图，传动装置由水平气缸、弯管与足够高的竖直气缸构成，竖直气缸与大气相通。活塞1与水平气缸右端距离为，初始时刻处于静止状态，活塞2紧靠竖直气缸底端。现缓慢向右推动活塞1，随后活塞2缓慢向上运动。已知大气压强为，活塞1的面积为，活塞2的面积为、质量为。重力加速度为，不计一切摩擦与弯管气体的体积，气体温度保持不变。
（1）当活塞2开始移动时，求活塞1运动的距离；
（2）若已知活塞1被推至水平气缸最右端的过程中，活塞1对气体做功为，求气体放出的热量。
【答案】（1）解：对水平气缸的气体，由等温变化
其中
解得
（2）解：由热力学第一定律得
气体对活塞2做功
则外界对气体做的功
由于温度不变
即
【知识点】热力学第一定律及其应用；气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【分析】(1) 当活塞2开始移动时，对其受力分析求气体压强，再结合等温变化规律求活塞1移动的距离；
(2) 利用热力学第一定律，结合气体做功情况求放出的热量。
14．某同学为研究拉链拉开和拉合的过程，将拉链装置图甲简化为图乙和图丙所示的模型，图乙中代表链牙的滑块在外力作用下，沿水平方向向中间聚拢，将拉头顶起，实现拉链的拉合。图丙中拉头在竖直向下的压力作用下将代表链牙的滑块沿水平方向向左、右方向推开，实现拉链拉开。已知代表拉头的滑块形状为等腰三角形，质量为，顶角的一半为，代表链牙的滑块和与滑块接触面动摩擦因数均为，重力加速度为。拉动过程中与、接触面始终贴合，不计其他摩擦力。
（1）如图乙所示，在某次模拟拉合的过程中，链牙B和C的速度大小为，求此时拉头A上升的速度；
（2）如图丙所示，在缓慢拉开的过程中，两侧链牙间始终存在大小为，方向水平的相互作用力。对滑块施加竖直向下的压力，使其沿竖直方向缓慢向下运动距离至接触地面，求此过程中压力做的功。
【答案】（1）解：因为滑块和与滑块接触面速度应相同，将速度进行分解可知
化简得
（2）解：设滑块和与滑块接触面间的压力为，滑块对滑块和的摩擦力为
在缓慢拉开的过程中，与在水平方向上受力始终平衡，所以
因为，代入解得
根据牛顿第二定律，滑块和对滑块有
解得
所以此过程中压力做的功
【知识点】力的分解；牛顿运动定律的应用—连接体
【解析】【分析】(1) 利用接触面处滑块B、C与拉头A的速度分量相等，分解速度求解拉头上升的速度；
(2) 先对滑块B/C受力分析，求出接触面间的弹力，再对拉头A受力分析得到压力大小，最后由功的定义求压力做的功。
（1）因为滑块和与滑块接触面速度应相同，将速度进行分解可知
化简得
（2）设滑块和与滑块接触面间的压力为，滑块对滑块和的摩擦力为
在缓慢拉开的过程中，与在水平方向上受力始终平衡，所以
因为，代入解得
根据牛顿第二定律，滑块和对滑块有
解得
所以此过程中压力做的功
15．如图所示，电阻不计的光滑导轨固定在绝缘的水平面内，以为坐标原点建立直角坐标系与关于轴对称。整个空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为。一质量为、单位长度电阻恒为的足够长均匀金属杆初始位置与轴重合，现对金属杆施加一沿轴正方向的变力，使从静止开始以恒定加速度运动。已知运动过程中始终与轴平行且和导轨接触良好，的发热功率与其运动到轴上位置的关系为是大于零的常数。求：
（1）电路中电流强度与位置的关系式；
（2）导轨形状的解析式；
（3）ef从运动至过程中，变力做功。
【答案】（1）解：金属杆运动到处的速度满足
该瞬间电动势为
金属杆接入电路的电阻为
电路中电流强度为
解得
（2）解：金属杆发热功率
而且
可得
将代入可得
（3）解：位置处，由牛顿第二定律
安培力的功率等于焦耳热功率，即
因此
整理得
拉力与位置之间是线性关系，则拉力的功可以表示为
解得
【知识点】电磁感应中的动力学问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】(1) 由匀加速直线运动速度 位移公式得到速度，结合动生电动势、电阻定律、欧姆定律推导电流与x的关系式；
(2) 由热功率公式结合已知功率关系，联立几何关系推导导轨曲线解析式；
(3) 由牛顿第二定律得到变力表达式，判断变力线性关系，用平均力法求变力做功。
（1）金属杆运动到处的速度满足
该瞬间电动势为
金属杆接入电路的电阻为
电路中电流强度为
解得
（2）金属杆发热功率
而且
可得
将代入可得
（3）位置处，由牛顿第二定律
安培力的功率等于焦耳热功率，即
因此
整理得
拉力与位置之间是线性关系，则拉力的功可以表示为
解得
1 / 12026届广东中山市高三一模物理试题
1．某理想变压器如图甲，原、副线圈匝数比4：1，输入电压随时间的变化图像如图乙，的阻值为的2倍，则（　　）
A．交流电的周期为
B．电压表示数为
C．副线圈干路电流为电流的2倍
D．原线圈的输入功率和副线圈的输出功率之比为
2．在仓库搬运作业中，有一种常见的支架与底板垂直的两轮手推车。如图甲，质量为的货物置于底板上，初始时底板水平。之后缓慢下压把手，使支架与水平面夹角变为，如图乙。假设货物与支架、底板间无摩擦，重力加速度为，下列说法正确的是（　　）
A．图乙中支架对货物的支持力大小为
B．下压把手的过程中，手推车对货物的作用力变小
C．下压把手的过程中，支架对货物的支持力减小
D．图乙中支架与水平面夹角为时，底板受到的压力小于货物的重力
3．某同学乘坐摩天轮随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，依次从到到的运动过程中，下列说法正确的是（　　）
A．该同学的机械能守恒
B．座舱对该同学的作用力大小一直不变
C．重力对该同学做功的瞬时功率在点最大
D．仅增大摩天轮匀速圆周运动的转速，该同学在点受座舱作用力一定增大
4．如图所示，静电除尘掸是利用静电吸附原理去除灰尘的一种家用清洁工具。除尘掸的超细纤维在擦拭物体表面时，因摩擦带负电，进而吸附物体表面带微弱正电的灰尘。灰尘沿虚线靠近除尘掸过程中，下列说法正确的是（　　）
A．点的电势比点低 B．灰尘在点的电势能比点高
C．灰尘所受电场力做负功 D．灰尘做匀加速曲线运动
5．如图所示，为半圆柱形玻璃砖某横截面的圆心，一束复色光垂直于左侧面射向玻璃砖，经玻璃砖折射后分成两束单色光、。不考虑光在玻璃砖内的反射，已知该玻璃砖对频率越大的光折射率越大，下列说法正确的是（　　）
A．玻璃砖对光的折射率小于对光的折射率
B．将复色光向上平移，光最先消失
C．在玻璃砖中光的波长大于光的波长
D．若某金属被光照射恰好发生光电效应，则它被光照射也会发生光电效应
6．在竖直平面内，质点M绕定点O沿逆时针方向做匀速圆周运动，质点N沿竖直方向做直线运动，M、N在运动过程中始终处于同一高度。时，M、N与O点位于同一直线上，如图所示。此后在M运动一周的过程中，N运动的速度v随时间t变化的图像可能是（　　）
A． B．
C． D．
7．下图为高速磁悬浮列车在水平长直轨道上的简化图，5节质量均为的车厢编组运行，只有1号车厢为动力车厢。假设只有1号车厢会受到前方空气的阻力，空气阻力大小满足，其中为空气密度，为车厢的迎风面积，为车厢的速度大小，不计其他阻力。开始时，牵引力功率为，列车向右做匀速直线运动，当功率瞬间增大到时，3号车厢对4号车厢的作用力大小为（　　）
A． B． C． D．
8．地球绕太阳的公转可视为轨道半径为、周期为的匀速圆周运动，彗星的椭圆轨道与地球轨道外切，其远日点到太阳中心的距离为；小行星的椭圆轨道与地球轨道内切，其近日点到太阳的距离为，假设所有轨道共面。已知太阳位于椭圆的一个焦点上，质量为为万有引力常量。不考虑彗星和小行星与地球之间的相互作用力，则下列说法正确的有（　　）
A．彗星A在远日点的速度大于地球的公转速度
B．小行星B在近日点的加速度大小为
C．彗星A从远日点向近日点运动时，太阳对它的万有引力做正功
D．彗星A从近日点运动到远日点的时间与地球公转周期的比值为
9．图甲是粒子检测装置的示意图，图乙为其俯视图，粒子源释放出的经电离后的碳与碳原子核（初速度不计），经直线加速器加速后由中缝进入通道，该通道的上下表面是内半径为、外半径为的半圆环，磁感应强度为的匀强磁场垂直于半圆环，正对着通道出口处放置一张照相底片，能记录粒子从出口射出时的位置。当直线加速器的加速电压为时，原子核恰好能击中照相底片的正中间位置，下列说法正确的有（　　）
A．在图乙中，磁场的方向是垂直于纸面向外
B．若原子核和原子核均能击中照相底片，原子核在磁场中的运动时间一定比在磁场中的运动时间小
C．加速电压为时，原子核所击中的位置比原子核更远离圆心
D．当加速电压时，原子核全部打在外圆环上
10．下图为弹簧秤的简化图：竖直放置的劲度系数为的轻弹簧，下端固定，上端与质量为的托盘栓接，此时弹簧秤示数为零。质量也为的面团从托盘正上方高处由静止释放，与托盘发生碰撞后立即与托盘粘在一起运动。已知碰撞时间极短运动过程中忽略空气阻力影响，且弹簧始终处于弹性限度内、弹簧秤始终未离开接触面，重力加速度为。关于面团和托盘粘在一起后运动的过程中，下列说法正确的有（　　）
A．面团与托盘碰撞过程中损失的机械能为
B．面团和托盘粘在一起后向下做减速运动
C．面团和托盘一起运动过程中的最大加速度大小为
D．面团和托盘一起向上运动过程中弹簧的弹性势能一直减小
11．（1）如图甲所示，某同学用螺旋测微器和游标卡尺测量某工件的厚度和长度，由图可读出，　 　cm，　 　cm。
（2）图乙为某同学设计的双缝干涉实验的装置图，图中A位置处的实验器材名称为　 　。
（3）图丙为某同学设计的欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流，内阻，可变电阻的最大阻值为，电池电动势，内阻。某次实验时，在测量图丙中的电阻时，电流表示数稳定后，指针指在处，此时，电阻的测量值　 　kΩ。若在进行欧姆调零时，电流表示数略小于，这种状态下测量电阻时，电阻的测量值将比真实值　 　（填偏大、偏小或不变）
12．某探究小组想探究篮球与酚醛树脂板碰撞后反弹的高度与球内气体压强p的关系，所用器材有：厘米刻度尺、可显示球内压强的打气筒、篮球、长木板、重锤线、水平仪、细木条、表面平整的酚醛树脂板、钉子、装有Phyphox软件的智能手机等。实验装置如图甲所示，已知当地重力加速度。
（1）实验装置与调节
①利用水平仪找到一处靠墙的水平地面，将酚醛树脂板置于水平地面上；
②利用重锤线调整长木板与地面垂直，用钉子将长木板固定在墙壁上；
③将厘米刻度尺竖直贴在长木板上，0刻度线与酚醛树脂板上表面平齐。
（2）反弹高度测量
①选用同一个篮球从高度（球的最低点到反弹面的距离）由静止释放，反弹面选酚醛树脂板的上表面；每次改变篮球内气压值后让其做自由落体运动，测量反弹后的最大高度。以上操作中，固定实验用篮球、释放高度和反弹平面；改变篮球内气压值，以上操作用到的实验方法是　 　。
②手机紧贴地面，利用Phyphox软件测量篮球前两次撞击地面的时间间隔为t，利用公式　 　，计算篮球的反弹高度。
（3）恢复系数测量
篮球撞击地面的恢复系数定义为反弹离开地面瞬间速度大小与撞击地面前瞬间速度大小的比值，忽略篮球运动过程中受到的空气阻力，则　 　。（用、表示）
（4）反弹高度与球内气体压强的关系
测量反弹高度与篮球内部压强的关系，根据实验数据，在图乙中画出了反弹高度与压强的关系图像。
（5）最佳充气压强的计算
篮球的气压直接影响其弹跳性、滚动性和手感，研究表明，为兼顾弹跳性及控球的需要，篮球从1.8米处释放后的理想反弹高度应在1.25米到1.45米之间，请根据反弹高度与压强的关系图像估计对应的压强范围：　 　
13．气压传动是利用压缩空气为动力源，实现机械传动的方式，下图为其结构简化图，传动装置由水平气缸、弯管与足够高的竖直气缸构成，竖直气缸与大气相通。活塞1与水平气缸右端距离为，初始时刻处于静止状态，活塞2紧靠竖直气缸底端。现缓慢向右推动活塞1，随后活塞2缓慢向上运动。已知大气压强为，活塞1的面积为，活塞2的面积为、质量为。重力加速度为，不计一切摩擦与弯管气体的体积，气体温度保持不变。
（1）当活塞2开始移动时，求活塞1运动的距离；
（2）若已知活塞1被推至水平气缸最右端的过程中，活塞1对气体做功为，求气体放出的热量。
14．某同学为研究拉链拉开和拉合的过程，将拉链装置图甲简化为图乙和图丙所示的模型，图乙中代表链牙的滑块在外力作用下，沿水平方向向中间聚拢，将拉头顶起，实现拉链的拉合。图丙中拉头在竖直向下的压力作用下将代表链牙的滑块沿水平方向向左、右方向推开，实现拉链拉开。已知代表拉头的滑块形状为等腰三角形，质量为，顶角的一半为，代表链牙的滑块和与滑块接触面动摩擦因数均为，重力加速度为。拉动过程中与、接触面始终贴合，不计其他摩擦力。
（1）如图乙所示，在某次模拟拉合的过程中，链牙B和C的速度大小为，求此时拉头A上升的速度；
（2）如图丙所示，在缓慢拉开的过程中，两侧链牙间始终存在大小为，方向水平的相互作用力。对滑块施加竖直向下的压力，使其沿竖直方向缓慢向下运动距离至接触地面，求此过程中压力做的功。
15．如图所示，电阻不计的光滑导轨固定在绝缘的水平面内，以为坐标原点建立直角坐标系与关于轴对称。整个空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为。一质量为、单位长度电阻恒为的足够长均匀金属杆初始位置与轴重合，现对金属杆施加一沿轴正方向的变力，使从静止开始以恒定加速度运动。已知运动过程中始终与轴平行且和导轨接触良好，的发热功率与其运动到轴上位置的关系为是大于零的常数。求：
（1）电路中电流强度与位置的关系式；
（2）导轨形状的解析式；
（3）ef从运动至过程中，变力做功。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】变压器原理；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】A．根据图乙可知，交流电的周期，故A错误；
B．输入电压的有效值，根据电压与匝数的关系有
解得，即电压表示数为，故B正确；
C．电阻、并联，的阻值为的2倍，根据欧姆定律可知，通过的电流为通过的电流的2倍，则副线圈干路电流为电流的3倍，故C错误；
D．理想变压器不消耗功率，可知，原线圈的输入功率和副线圈的输出功率之比为，故D错误。
故答案为：B。
【分析】A：由交变电压图像读出周期；
B：先求原线圈输入电压有效值，再由匝数比求副线圈电压；
C：并联电路电流与电阻成反比，分析副线圈干路电流；
D：理想变压器输入功率等于输出功率。
2．【答案】D
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】A．图乙中对货物受力分析可知支架对货物的支持力大小为，A错误；
B．缓慢下压，货物始终平衡，手推车对货物的作用力始终与重力等大反向，大小不变，B错误；
C．下压把手的过程中，支架与水平面夹角θ减小，根据支架对货物的支持力可知，支架对货物的支持力变大，C错误；
D．图乙中支架与水平面夹角为时，底板受到的压力，D正确。
故答案为：D。
【分析】A：对货物受力正交分解，计算支架支持力；
B：手推车对货物的作用力为合力，与重力平衡；
C：分析下压把手时支架支持力随夹角的变化；
D：求出底板支持力，结合牛顿第三定律判断底板受到的压力。
3．【答案】C
【知识点】竖直平面的圆周运动；功率及其计算；机械能守恒定律
【解析】【解答】A．该同学做匀速圆周运动，动能不变，但重力势能随高度变化，因此机械能不守恒，A错误；
B．座舱对同学的作用力与重力的合力提供向心力，向心力大小不变但方向时刻变化，重力也不变，因此座舱对同学的作用力大小和方向均会变化，故B错误；
C．根据，因竖直速度在B点最大，可知重力对该同学做功的瞬时功率在B点最大，C正确；
D．在A点时，由牛顿第二定律可得，可知仅增大摩天轮匀速圆周运动的转速，该同学在点受座舱作用力一定减小，D错误。
故答案为：C。
【分析】本题考查竖直平面内匀速圆周运动的机械能、受力分析及功率变化，核心是结合匀速圆周运动的特点分析各选项。
4．【答案】B
【知识点】电场线；电势能；电势
【解析】【解答】A．除尘掸带负电，则越靠近除尘掸电势越低，所以点的电势比点高，故A错误；
BC．带正电的灰尘由点靠近点过程，电场力对灰尘做正功，其电势能不断减小，所以灰尘在点的电势能比点高，故B正确，C错误；
D．灰尘所处的电场不是匀强电场，所以灰尘所受的电场力不为恒力，所以灰尘不会做匀加速曲线运动，故D错误。
故答案为：B。
【分析】本题考查静电场中电势、电势能和电场力做功的分析，核心是结合负电荷的电场分布特点，分析带正电灰尘的电势、电势能变化及运动状态。
5．【答案】A
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射；光电效应
【解析】【解答】光路图如图所示：
A．由图可知，a 光的偏折程度小于b光，说明玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率，故A正确；
B．根据全反射临界角公式，可知光发生全反射的临界角较小，则将复色光向上平移，光最先消失，故B错误；
C．根据，则，由于玻璃砖对光的折射率小于玻璃砖对光的折射率，则光的频率小于光的频率，光在真空中的波长大于光在真空中的波长，则在玻璃砖中光的波长大于光的波长，故C错误；
D．光电效应的发生条件，入射光的频率必须大于或等于金属的极限频率，当入射光频率等于极限频率时，恰好发生光电效应，由以上分析可知，光的频率小于光的频率，则可知光的光子能量小于光的光子能量，若某金属被光照射恰好发生光电效应，则它被光照射不会发生光电效应，故D错误。
故答案为：A。
【分析】本题考查光的折射、全反射及光电效应，核心是结合偏折程度分析折射率、频率和波长的关系。
6．【答案】D
【知识点】匀速圆周运动；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】因为M、N在运动过程中始终处于同一高度，所以N的速度与M在竖直方向的分速度大小相等，设M做匀速圆周运动的角速度为，半径为r，其竖直方向分速度
即，D正确，ABC错误。
故答案为：D。
【分析】本题考查匀速圆周运动的分运动分析，核心是利用竖直分速度分析质点 N 的速度变化规律。
7．【答案】C
【知识点】功率及其计算；机车启动
【解析】【解答】车厢的速度为时，由平衡条件有，当功率瞬间增大到时，速度大小不能突变，即阻力不变，由，则牵引力，对整体由牛顿第二定律有
对4、5号车厢由牛顿第二定律有，联立解得
故答案为：C。
【分析】本题考查机车启动与连接体动力学问题，核心是结合功率公式和牛顿第二定律，分析功率增大瞬间的牵引力、加速度及车厢间的相互作用力。
8．【答案】B,C
【知识点】开普勒定律；卫星问题；功的概念
【解析】【解答】A．地球做匀速圆周运动，其速度为 ，由于彗星A的轨道是椭圆，它在远日点之后会向太阳靠近，说明它在该点的速度不足以维持圆周运动，所以 ，故A错误；
B．根据牛顿第二定律可得 ，故B正确；
C．彗星A从远日点向近日点运动时，它在太阳引力的作用下向太阳靠近。太阳对它的万有引力做正功，故C正确；
D．根据开普勒第三定律可得，代入，得，故D错误。
故答案为：BC。
【分析】本题考查开普勒定律与万有引力定律的应用，核心是分析彗星和小行星的轨道运动、加速度及周期问题。
9．【答案】A,C,D
【知识点】左手定则—磁场对带电粒子的作用；带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【解答】A．粒子进入磁场后受洛伦兹力向右，根据左手定则，磁场方向垂直纸面向外，故A正确；
B．碳原子核在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力有
解得碳原子核做匀速圆周运动的半径为
则碳原子核在磁场中做匀速圆周运动时的周期为
所以碳原子核在磁场中运动的时间为
由于原子核的质量数大于原子核的质量数，所以原子核在磁场中的运动时间一定比原子核在磁场中的运动时间大，故B错误；
C．当加速电压为时，根据动能定理有，解得碳原子核进入磁场区的速度为，结合B选项解得碳原子核做匀速圆周运动的半径为
由于原子核的质量数大于原子核的质量数，所以原子核所击中的位置比原子核更远离圆心，故C正确；
D．当直线加速器的加速电压为时，原子核恰好能击中照相底片的正中间位置，则有，当时，解得原子核做匀速圆周运动的半径为，由于中缝到外圆环最右端的距离为，恰好等于，所以当加速电压时，原子核恰好从外圆环的右侧射出，因此当加速电压时，原子核将全部打在外圆环上，故D正确。
故答案为：ACD。
【分析】本题考查带电粒子在磁场中的圆周运动，核心是结合左手定则、周期公式和半径公式分析粒子的运动方向、时间及位置。
10．【答案】A,D
【知识点】动量与能量的综合应用一弹簧类模型
【解析】【解答】A．原托盘质量为，弹簧示数为零，说明托盘平衡时弹簧压缩量。面团从高度自由下落，由自由落体规律得碰撞前速度，碰撞前动能，碰撞为完全非弹性碰撞，碰撞时间极短，动量守恒
解得碰后共同速度，碰后总动能
损失的机械能，故A正确；
B．碰撞后，在碰撞位置，弹簧弹力，总重力为，合力向下，大小为，加速度向下，因此碰撞后向下运动时先加速、后减速，不是一直减速，故B错误；
C．设最低点压缩量为，对碰撞后到最低点过程由动能定理
计算可得，此处合力
最大加速度，故C错误；
D．假设运动到最高点时弹簧压缩量为，从最低点到最高点由动能定理可得
计算可得，说明弹簧仍然处于压缩状态还未恢复原长，弹性势能与弹簧形变量成正比，向上运动时，弹簧压缩量逐渐减小，弹性势能减小，故D正确。
故答案为：AD。
【分析】A：先求面团碰撞前速度，用动量守恒求共速，再计算机械能损失；
B：分析碰撞后合力变化，判断运动性质；
C：找到加速度最大位置，由牛顿第二定律计算最大加速度；
D：分析向上运动时弹簧形变量变化，判断弹性势能变化。
11．【答案】（1）1.0242；24.220
（2）单缝
（3）2.5；偏大
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用；用双缝干涉测光波的波长；电压表、电流表欧姆表等电表的读数
【解析】【解答】（1）用螺旋测微器测量某工件的厚度x=10mm+0.01mm×24.3=10.243mm=1.0243cm
游标卡尺测量某工件的长度=24.2cm+0.05mm×4=24.220cm
故答案为：1.0242；24.220
（2）图中A位置处的实验器材名称为单缝；
故答案为：单缝
（3）电流计满偏时
测量电阻时
可得
若在进行欧姆调零时，电流表示数略小于，则R内偏大，这种状态下测量电阻时，电流的示数I偏小，则电阻的测量值将比真实值偏大。
故答案为：2.5；偏大
【分析】(1) 螺旋测微器读数为固定刻度加可动刻度，游标卡尺读数为主尺刻度加游标尺对齐刻度；
(2) 双缝干涉实验装置中，光源后依次为透镜、滤光片、单缝、双缝；
(3) 由欧姆表原理求内阻和被测电阻，分析欧姆调零不充分对测量值的影响。
（1）[1]用螺旋测微器测量某工件的厚度x=10mm+0.01mm×24.3=10.243mm=1.0243cm
[2]游标卡尺测量某工件的长度=24.2cm+0.05mm×4=24.220cm
（2）图中A位置处的实验器材名称为单缝；
（3）[1]电流计满偏时
测量电阻时
可得
[2]若在进行欧姆调零时，电流表示数略小于，则R内偏大，这种状态下测量电阻时，电流的示数I偏小，则电阻的测量值将比真实值偏大。
12．【答案】控制变量；；；
【知识点】实验基础知识与实验误差；自由落体运动；竖直上抛运动；气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【解答】（2）实验中保持篮球、释放高度、反弹平面不变，只改变球内气体压强，研究反弹高度与压强的关系，该方法为控制变量法。
两次撞击的时间间隔t是篮球反弹后上升到最高点、再落回地面的总时间，竖直上抛运动上升和下落时间对称，下落时间为，根据自由落体运动有
故答案为： ① 控制变量； ②
（3）篮球下落过程有，篮球上升过程，可以看成自由落体运动的逆过程，有
根据题意可知，恢复系数
故答案为：
（5）由题图可知，当反弹高度为1.25m时，对应的气压为8.0psi，反弹高度为1.45m时，对应的气压为9.5psi。所以理想压强范围为。
故答案为：
【分析】(1) 实验中保持篮球、释放高度、反弹平面不变，只改变球内气体压强，采用控制变量法；
(2) 利用竖直上抛运动的对称性，两次撞击地面的时间间隔 为上升和下落总时间，下落时间为，再由自由落体公式求反弹高度；
(3) 恢复系数为反弹速度与撞击速度的比值，结合运动学公式推导；
(4) 根据图像中反弹高度对应的压强，确定理想压强范围。
13．【答案】（1）解：对水平气缸的气体，由等温变化
其中
解得
（2）解：由热力学第一定律得
气体对活塞2做功
则外界对气体做的功
由于温度不变
即
【知识点】热力学第一定律及其应用；气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【分析】(1) 当活塞2开始移动时，对其受力分析求气体压强，再结合等温变化规律求活塞1移动的距离；
(2) 利用热力学第一定律，结合气体做功情况求放出的热量。
14．【答案】（1）解：因为滑块和与滑块接触面速度应相同，将速度进行分解可知
化简得
（2）解：设滑块和与滑块接触面间的压力为，滑块对滑块和的摩擦力为
在缓慢拉开的过程中，与在水平方向上受力始终平衡，所以
因为，代入解得
根据牛顿第二定律，滑块和对滑块有
解得
所以此过程中压力做的功
【知识点】力的分解；牛顿运动定律的应用—连接体
【解析】【分析】(1) 利用接触面处滑块B、C与拉头A的速度分量相等，分解速度求解拉头上升的速度；
(2) 先对滑块B/C受力分析，求出接触面间的弹力，再对拉头A受力分析得到压力大小，最后由功的定义求压力做的功。
（1）因为滑块和与滑块接触面速度应相同，将速度进行分解可知
化简得
（2）设滑块和与滑块接触面间的压力为，滑块对滑块和的摩擦力为
在缓慢拉开的过程中，与在水平方向上受力始终平衡，所以
因为，代入解得
根据牛顿第二定律，滑块和对滑块有
解得
所以此过程中压力做的功
15．【答案】（1）解：金属杆运动到处的速度满足
该瞬间电动势为
金属杆接入电路的电阻为
电路中电流强度为
解得
（2）解：金属杆发热功率
而且
可得
将代入可得
（3）解：位置处，由牛顿第二定律
安培力的功率等于焦耳热功率，即
因此
整理得
拉力与位置之间是线性关系，则拉力的功可以表示为
解得
【知识点】电磁感应中的动力学问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】(1) 由匀加速直线运动速度 位移公式得到速度，结合动生电动势、电阻定律、欧姆定律推导电流与x的关系式；
(2) 由热功率公式结合已知功率关系，联立几何关系推导导轨曲线解析式；
(3) 由牛顿第二定律得到变力表达式，判断变力线性关系，用平均力法求变力做功。
（1）金属杆运动到处的速度满足
该瞬间电动势为
金属杆接入电路的电阻为
电路中电流强度为
解得
（2）金属杆发热功率
而且
可得
将代入可得
（3）位置处，由牛顿第二定律
安培力的功率等于焦耳热功率，即
因此
整理得
拉力与位置之间是线性关系，则拉力的功可以表示为
解得
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