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2026届广东省惠州市高三下学期模拟考试物理试卷
1．以下为高中物理选择性必修3教材中的四幅插图，下列说法正确的是（　　）
A．图（a）中分子间距离由变到的过程中分子力做正功
B．图（b）中大量小球落入狭槽时，其整体分布遵从一定的统计规律
C．图（c）中微粒越大，单位时间受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显
D．图（d）为用针刺破棉线圈里的薄膜后发生的现象，说明液体表面有扩张趋势
2．某科研团队尝试利用光电效应原理设计一款点读笔，其设想是让笔头内置光源发出红外线，经书本反射后，照射到其内部光电管阴极上形成光电流，电流信号被内置芯片识别后，从存储中调取对应音频文件进行语音播放。下列有关设想正确的是（　　）
A．仅减弱红外线强度，则光电流强度不变
B．仅增强红外线强度，点读笔的反应将更加迅速
C．仅延长红外线照射时间，则从阴极发出的光电子最大初动能不变
D．若更换内置光源，使其发出绿光，则该点读笔一定无法正常工作
3．如图所示，在两根竖直木桩等高的两点处，用两根等长轻绳将木板悬挂制成一简易秋千。木板静止时，表示木板所受合力的大小，表示单根轻绳对木板拉力的大小，下列说法正确的是（　　）
A．若仅将两绳各剪去相同长度，则变大
B．若仅将右侧木桩向左稍移一段距离，则变小
C．该秋千在某次摆动的过程中，摆至最高点时轻绳最容易断裂
D．若仅将右侧木桩向左稍移一段距离，秋千做小幅度摆动的周期不变
4．在2026年央视春晚节目《追影》片段中，演员腾空而起，图为一演员表演简化图，工作人员甲拉着轻绳沿地面水平向左运动时，表演者乙在空中升起，不计轻绳和滑轮之间的摩擦，在乙匀速上升的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．乙的机械能守恒 B．甲需加速向左运动
C．悬绳对天花板的拉力大小不变 D．甲对地面的压力逐渐增大
5．超声波悬浮仪主要利用高频声波产生的声压梯度对悬浮颗粒施加力，让颗粒悬浮在空中，其结构如图所示，上方圆柱体发出的超声波被下方圆柱体接收并反射回去，两列超声波在空中叠加，出现振幅几乎为零的一些节点，颗粒能在节点处附近保持悬浮状态，下列说法正确的是（　　）
A．增大超声波频率，波长将变长
B．振幅几乎为零的节点是因波的干涉现象形成的
C．增大超声波频率，颗粒可悬浮的点的个数减少
D．为了避免空气干扰，最好把超声波悬浮仪内抽成真空
6．2026年我国将发射嫦娥七号探测器前往月球探测。设想探测器先在近月轨道做匀速圆周运动，某时刻着陆器与轨道器分离，在月球表面附近喷气悬停，之后匀速下降至月球表面。若着陆器质量为，地球半径约为月球半径的3.7倍，地球质量约为月球质量的81倍，取地球表面重力加速度，下列说法正确的是（　　）
A．嫦娥七号的发射速度小于第三宇宙速度
B．探测器近月圆周运动的速度约为
C．着陆器悬停时，喷气产生的推力约为
D．在缓慢匀速下降过程中，月球引力对着陆器做负功
7．喷墨打印机的原理如图所示，墨盒喷出的墨汁液滴经过带电室时带上电荷，带电液滴经过偏转电场后打到纸上，显示出字体，且字体大小与打在纸上的偏转位移成正比。已知偏转板长为，两板间的距离为，电压为。若液滴质量为，电荷量大小为，以初速度平行两板间从正中央进入电场，忽略空气阻力和重力作用，下列说法正确的是（　　）
A．液滴经过偏转电场的过程中，电势能增大
B．液滴离开偏转电场时的动能大小为
C．液滴经过偏转电场的过程中，电场力的冲量大小为
D．仅将两极板间的电压调节为，则纸上的字体缩小
8．全球首台500 kV植物油变压器在广州变电站成功投运，图（a）为输入变电站电压为500 kV的正弦式交流电，经匝数比为的理想变压器降压后远距离输送给用户，在到达用户前经多级变压器降压，如图（b）所示，下列说法正确的是（　　）
A．用户获得的电压为220 kV
B．经多级降压后，交流电的频率不变
C．当用户使用的用电器增加时，用户得到的电压减小
D．输入变电站电压的瞬时值表达式为
9．如图所示，与水平面夹角为的足够长传送带逆时针匀速转动，将可视为质点的物块从其顶端无初速度释放，物块与传送带间的动摩擦因数为，且。用、、、、、分别表示物块向下运动过程的时间、位移、速度、加速度、动能及机械能的大小，则下列关系图像可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
10．图为利用“电磁阻尼+弹簧”设计的缓冲系统，其承重装置质量为，内部存在垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场，缓冲装置由单匝刚性线圈和固定在线圈上的两个劲度系数均为的相同绝缘轻弹簧构成，足够大，线圈电阻为、宽度为、高度足够高。系统在距地面处自由释放，此时弹簧上端与承重装置相距。线圈落地后立即静止，忽略装置之间的摩擦和空气阻力，重力加速度为。则（　　）
A．落地后瞬间，感应电流方向为顺时针
B．落地后瞬间，感应电流的大小为
C．从释放到系统静止时，通过线圈的电量为
D．从释放到系统静止时，线圈产生的热量小于
11．某科技小组计划探究机器人灵巧手的抓握功能，需要研究气动肌肉特性，设计灵巧手的压力控制电路。该科技小组用纤维网包裹气球，模拟灵巧手的气动肌肉。
（1）先测量气球的等效劲度系数，操作过程如下：
①实验装置如图（a）所示，力传感器上端固定一竖直轻质带有刻度尺的圆杆，0刻度线在杆的最顶端。用手扶稳气球并向下施力，使气球垂直按压圆杆，记录力传感器示数，气球对应的凹陷形变量，图（b）中刻度尺示数为　 　cm。
②多次实验，记录多组和的值，描绘出图像如图（c）所示。若将气球受到圆杆的压力和凹陷形变量的比值定义为气球的等效劲度系数，则为　 　N/m。（结果保留三位有效数字）
③图（c）中的图像不过坐标原点的原因是　 　。
（2）测量气动肌肉充气膨胀后的体积，实验装置如图所示，操作过程如下：
①气动肌肉一端通过细软管（体积忽略不计）与针筒相连，另一端连接气压传感器。初始时针筒和气动肌肉内可视为理想气体的体积分别为和，压强均为。
②将针筒内气体缓慢全部充入气动肌肉中，此时气压传感器显示的压强示数为，则膨胀后气动肌肉内气体的体积为　 　。（结果用、、、表示）
12．该科技小组进一步研究机器人手内部压力传感器的特性，其模拟控制电路如图（a）所示，所用器材为：电源（电动势6V，内阻可忽略不计）、理想电压表V、理想电流表mA，定值电阻（阻值）、滑动变阻器（最大阻值）、电阻式压力传感器（最大阻值）、开关S，导线若干。
（1）连接电路前，开关应处于　 　状态，滑动变阻器的滑片应置于　 　（选填“最左端”、“最右端”），请在图（b）中完成剩余部分电路的接线　 　。在调节滑动变阻器的过程中，电流表示数的最小值为　 　mA（结果保留3位有效数字）。
（2）闭合开关S，将滑动变阻器的滑片置于合适位置，对施加压力，测得的电压如图（c）所示，则示数为　 　V。
（3）改变的大小，读出电压表和电流表的示数，计算对应的值，描绘出图像如图（d）所示。若将滑动变阻器滑片置于正中央，随着压力的增大，电压表的示数将　 　，当时，电压表示数为　 　V。（结果保留三位有效数字）
13．如图（a）所示，某透明晶体放在纸上，文字呈现双像的现象称为双折射现象。如图（b）所示为某次实验的光路图，厚度为的某种长方体单轴晶体放置在水平桌面上，一束自然光从晶体底部射向晶体上表面，入射角为，折射进入空气中时会分解为o光（寻常光线）和e光（非常光线），其中o光的折射角为。已知o光在晶体内的传播速度是e光在晶体内传播速度的倍，真空中的光速为。求：
（1）该晶体对o光的折射率；
（2）o光在晶体中的传播时间；
（3）e光的折射角。
14．如图（a）所示为洛伦兹力演示仪，通电后会在两个励磁线圈之间产生与线圈中心连线平行的匀强磁场，磁感应强度大小与励磁线圈中的电流的关系为，其中为已知常数。电子枪中的电子初速度为零，经电压加速后，平行于线圈平面向左射入匀强磁场，轨迹如图（b）所示。玻璃泡可近似看成半径为的球体，电子枪出射口位于球心正下方处。当励磁线圈的电流为时，电子在磁场中做圆周运动的半径恰好为。不计电子所受重力。
（1）求电子的比荷；
（2）改变励磁电流，使电子打在与球心等高的玻璃泡左侧，求电流大小及电子离开电子枪后在磁场中的运动时间。
15．如图（a）所示，一科研小组计划研究某小型无人机的发射性能，将质量为的小型无人机装载到质量为的母机上，系统在竖直向上的恒定升力作用下，从地面静止起飞，经时间后系统速度为，此时母机发射筒内的少量火药在极短时间内释放化学能，使无人机瞬间以的速度与母机竖直向上分离，之后将作用在母机上的恒定升力调整为，同时，风洞装置对母机施加如图（b）所示的水平风力（以系统静止起飞时为计时起点），为常量，忽略空气阻力和系统质量的变化，重力加速度，求：
（1）恒定升力的大小；
（2）分离后，母机还需多长时间落地；
（3）母机落地时的水平距离与的关系。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】分子间的作用力；气体压强的微观解释；液体的表面张力
【解析】【解答】A：图(a)中分子间距离由x1变到x2的过程中，分子力表现为引力，分子势能增大，说明分子力做负功，故A错误；
B：图(b)是伽尔顿板实验，大量小球落入狭槽时，其整体分布遵从一定的统计规律，故B正确；
C：图(c)中微粒越大，单位时间受到液体分子撞击次数越多，微粒越趋于平衡状态，布朗运动越不明显，故C错误；
D：图(d)中用针刺破棉线圈里的薄膜后，棉线被拉向另一侧，说明液体表面有收缩的趋势，而非扩张趋势，故D错误。
故答案为：B。
【分析】A：分子势能随分子间距离变化，当分子力表现为引力时，分子间距离增大，分子力做负功，势能增加；
B：伽尔顿板实验是统计规律的典型演示，体现了大量随机事件的分布规律；
C：布朗运动的明显程度与微粒大小有关，微粒越大，布朗运动越不明显；
D：液体表面张力的效果是使液面收缩，棉线被拉向一侧正是表面张力的体现。
2．【答案】C
【知识点】光电效应
【解析】【解答】A：光电流强度与入射光强度正相关，减弱红外线强度时，单位时间入射的光子数减少，单位时间逸出的光电子数减少，光电流强度减小，故A错误；
B：光电效应具有瞬时性，只要入射光频率满足发生光电效应的条件，响应时间始终为量级，与入射光强度无关，增强红外线强度不会加快反应速度，故B错误；
C：根据爱因斯坦光电效应方程，光电子最大初动能仅由入射光频率和阴极材料的逸出功决定，与照射时间无关，因此延长红外线照射时间，光电子最大初动能不变，故C正确；
D：绿光频率高于红外线频率，本题中红外线已能使光电管发生光电效应，说明红外线频率大于阴极的极限频率，频率更高的绿光一定也能发生光电效应，点读笔可以正常工作，故D错误。
故答案为：C。
【分析】A：光电流强度由单位时间逸出的光电子数决定，与入射光强度正相关；
B：光电效应的响应时间由量子效应决定，与入射光强度无关；
C：光电子最大初动能仅与入射光频率和逸出功有关，与照射时间无关；
D：只要入射光频率大于阴极极限频率，就能发生光电效应，绿光频率更高，更易满足条件。
3．【答案】A
【知识点】单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】A：将拉力T沿水平和竖直方向正交分解，竖直方向满足。若仅将两绳各剪去相同长度，绳子变短，悬挂木板时绳子与竖直方向的夹角变大，而木板重力不变，由公式可知单根轻绳的拉力T变大，故A正确；
B：木板始终处于静止状态，合力F始终为零，保持不变，故B错误；
C：单摆摆动过程中，靠径向的合力提供向心力。在最低点时，速度最大，向心力最大，此时绳子拉力最大，轻绳最容易断裂，而非在最高点，故C错误；
D：单摆周期公式为，仅将右侧木桩向左稍移一段距离，木板的重心会降低，等效摆长L增大，因此周期会变大，故D错误。
故答案为：A。
【分析】A：绳子剪短后，绳子与竖直方向夹角增大，为平衡重力，单根绳子的拉力必然增大；
B：静止的物体所受合力始终为零，与木桩位置无关；
C：绳子拉力在最低点最大，是最容易断裂的位置；
D：木桩移动会改变等效摆长，进而影响摆动周期。
4．【答案】D
【知识点】力的合成与分解的运用；共点力的平衡；运动的合成与分解；机械能守恒定律
【解析】【解答】A：乙匀速上升时，动能不变，重力势能增加，机械能等于动能与重力势能之和，因此乙的机械能增加，故A错误；
B：设绳子与水平方向的夹角为，将甲的速度沿绳子方向和垂直绳子方向分解，沿绳子方向的分速度等于乙的速度，即，解得。甲向左运动过程中，减小，增大，而不变，所以减小，即甲做减速运动，故B错误；
C：乙匀速上升时，绳子拉力。甲向左运动时，滑轮两侧两股绳子的夹角增大，根据平行四边形定则，两股绳子拉力的合力减小，即悬绳对滑轮的拉力减小，因此悬绳对天花板的拉力减小，故C错误；
D：对甲受力分析，根据平衡条件，地面对甲的支持力。甲向左运动时，减小，减小，而不变，因此支持力增大；根据牛顿第三定律，甲对地面的压力逐渐增大，故D正确。
故答案为：D。
【分析】A：乙匀速上升时，动能不变、重力势能增加，机械能因拉力做功而增加；
B：甲的速度需沿绳方向分解，由可知，甲向左运动时减小，减小，做减速运动；
C：滑轮两侧绳子夹角增大，两股等大拉力的合力减小，悬绳对天花板的拉力减小；
D：地面对甲的支持力，减小使减小，增大，甲对地面的压力随之增大。
5．【答案】B
【知识点】波长、波速与频率的关系；波的叠加
【解析】【解答】A：超声波在空气中的传播速度 不变，由公式 可知，增大超声波频率 ，波长 将变短，故A错误；
B：振幅几乎为零的节点是两列超声波叠加后振动减弱的点，是波的干涉现象形成的，故B正确；
C：增大超声波频率，波长变短，在相同的距离内振动减弱点的个数增加，因此颗粒可悬浮的点的个数增加，故C错误；
D：超声波属于机械波，不能在真空中传播，因此不能将超声波悬浮仪内抽成真空，故D错误。
故答案为：B。
【分析】A：波长与频率成反比，波速不变时，频率增大则波长减小；
B：干涉现象中，振动减弱点的振幅几乎为零，正是颗粒悬浮的节点；
C：波长变短后，相同距离内可容纳的半波数增加，振动减弱点（悬浮点）数量随之增加；
D：机械波的传播需要介质，真空环境中超声波无法传播。
6．【答案】A
【知识点】万有引力定律；第一、第二与第三宇宙速度；功的概念
【解析】【解答】A：第三宇宙速度是脱离太阳系引力的最小发射速度，嫦娥七号仅前往月球，未脱离太阳系，因此发射速度小于第三宇宙速度，故A正确；
B：地球近地环绕的第一宇宙速度为7.9km/s，而月球的第一宇宙速度 ，远小于7.9km/s，故B错误；
C：根据重力加速度公式 ，可算出月球表面重力加速度约为 。着陆器悬停时受力平衡，推力等于重力 ，而非 ，故C错误；
D：在缓慢匀速下降过程中，着陆器位移方向与月球引力方向相同，因此月球引力对着陆器做正功，而非负功，故D错误。
故答案为：A。
【分析】A：第三宇宙速度是脱离太阳系的门槛，嫦娥七号任务未超出太阳系范围，因此发射速度小于第三宇宙速度；
B：近地卫星的环绕速度与中心天体的质量和半径有关，月球的第一宇宙速度远小于地球的7.9km/s；
C：通过重力加速度的比例关系算出月球表面的重力加速度，再结合着陆器质量计算推力；
D：判断功的正负需看力与位移的方向关系，方向相同时做正功。
7．【答案】D
【知识点】动能定理的综合应用；带电粒子在电场中的偏转
【解析】【解答】A：液滴经过偏转电场时，电场力方向与位移方向夹角为锐角，电场力做正功，电势能减小，故A错误；
B：根据动能定理，液滴离开偏转电场时的动能为 （ 为液滴在电场中的偏转位移），而非 ，故B错误；
C：液滴在偏转电场中运动的时间 ，电场力 ，因此电场力的冲量 ，而非 ，故C错误；
D：液滴在偏转电场中的偏转位移 ，与电压 成正比。若电压调为 ，则偏转位移减小20%，由于字体大小与偏转位移成正比，因此纸上的字体缩小20%，故D正确。
故答案为：D。
【分析】A：电场力做正功时，电势能减小，这是电场力做功与电势能变化的基本关系；
B：动能定理中，电场力做功为 ，而非 （ 是两极板间电压，液滴实际运动的电势差为 ）；
C：冲量的计算需结合电场力和液滴在电场中的运动时间，正确的冲量表达式为 ；
D：偏转位移与电压成正比，因此电压变化时，偏转位移和字体大小会按相同比例变化。
8．【答案】B,C
【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：用户最终获得的电压为家庭用电的220V或工业用电的380V，220kV只是降压过程中的中间电压，并非用户端电压，故A错误；
B：理想变压器的工作原理是电磁感应，只能改变电压和电流，不会改变交流电的频率，因此经多级降压后交流电的频率不变，故B正确；
C：当用户使用的用电器增加时，用户端总功率增大，输电线上的电流随之增大，输电线电阻导致的电压降也增大，因此用户得到的电压会减小，故C正确；
D：“500 kV”是输入电压的有效值，而瞬时值表达式的最大值应为 ，正确形式应为 ，故D错误。
故答案为：BC。
【分析】A：用户端电压是经过多次降压后的低压电，与一次降压后的220kV有本质区别；
B：变压器的频率特性是固定的，不随电压变换而改变；
C：输电线上的电压降随电流增大而增大，会导致用户端电压降低；
D：瞬时值表达式中，正弦交流电的最大值与有效值的关系为 ，题目中500kV是有效值，不能直接作为最大值代入表达式。
9．【答案】B,D
【知识点】功能关系；牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【解答】A：物块在传送带上运动分为两个阶段：与传送带共速前，物块受到的滑动摩擦力向下，加速度为，做加速运动；共速后，由于，物块继续向下加速，滑动摩擦力向上，加速度为（），速度仍在增大，因此速度图像不会出现水平段，故A错误；
B：物块共速前加速度为，共速后加速度为（），因此加速度图像表现为两段不同大小的水平线段，故B正确；
C：物块整个下滑过程始终在加速，速度持续增大，因此动能也一直增大，不会出现下降段，故C错误；
D：根据功能关系，物块的机械能变化量等于摩擦力做的功。共速前，摩擦力方向与位移方向相同，做正功，机械能增大；共速后，摩擦力方向与位移方向相反，做负功，机械能减小，因此机械能图像先上升后下降，故D正确。
故答案为：BD。
【分析】A：速度图像的变化由加速度决定，两个阶段加速度均为正，速度持续增大，无匀速阶段；
B：两个阶段摩擦力方向不同，导致加速度大小不同，图像呈现两段水平线段；
C：动能与速度平方成正比，速度持续增大，动能也持续增大；
D：机械能的变化由摩擦力做功决定，摩擦力方向的改变导致机械能先增后减。
10．【答案】B,D
【知识点】楞次定律；电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】A：落地后瞬间，根据楞次定律，线圈中感应电流方向为逆时针，而非顺时针，故A错误；
B：落地前，承重装置做自由落体运动，落地时的速度为 。线圈落地后立即静止，此时线圈切割磁感线产生的感应电动势 ，因此感应电流大小为 ，故B正确；
C：系统静止时，两个弹簧的压缩量为 。从释放到静止，线圈的位移为 ，因此通过线圈的电量 ，而非 ，故C错误；
D：从释放到系统静止，根据能量守恒，重力势能的减少量等于线圈产生的热量与弹簧弹性势能的增加量之和，即 。因此线圈产生的热量 ，小于 ，故D正确。
故答案为：BD。
【分析】A：楞次定律的核心是“来拒去留”，需结合磁场方向和线圈运动状态判断电流方向；
B：落地瞬间的感应电流由线圈切割磁感线产生，需先通过自由落体算出落地速度；
C：计算通过线圈的电量，关键是求出磁通量的变化量，磁通量变化与线圈位移相关；
D：能量守恒中，重力势能的减少量转化为线圈的焦耳热和弹簧的弹性势能，因此热量必然小于重力势能的减少量。
11．【答案】（1）0.60；257；由于带有刻度尺的圆杆自身有重力，即使还没有产生凹陷（），圆杆自身的重力已经会使力传感器产生示数，因此图线不过原点。
（2）
【知识点】胡克定律；实验基础知识与实验误差；气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【解答】（1） ① 刻度尺分度值为，需估读到分度值下一位，凹陷形变量为杆顶端到气球底端的刻度差，示数为0.60cm
② 根据胡克定律，知图像的斜率等于，从图中可得：图线起点为，终点为，计算可得等效劲度系数约为
③ 由于带有刻度尺的圆杆自身有重力，即使还没有产生凹陷（），圆杆自身的重力已经会使力传感器产生示数，因此图线不过原点。
故答案为： ① 0.60；②257；③由于带有刻度尺的圆杆自身有重力，即使还没有产生凹陷（），圆杆自身的重力已经会使力传感器产生示数，因此图线不过原点。
（2） ② 由题意得，充气过程为等温过程，对针筒和气动肌肉内的全部理想气体，初始状态：压强 ，总体积， 末状态：压强，总体积，由玻意耳定律
整理得膨胀后体积
故答案为：②
【分析】(1) ① 刻度尺分度值为1mm，读数需估读到下一位，因此示数为0.60cm；
② 等效劲度系数是图像的斜率，取图中两点计算斜率，再换算单位；
③ 图线不过原点，是因为圆杆自身有重力，即使无凹陷（），力传感器也会因杆的重力产生示数。
(2) 气体充气过程为等温过程，根据玻意耳定律，可解出末态体积。
（1）[1]刻度尺分度值为，需估读到分度值下一位，凹陷形变量为杆顶端到气球底端的刻度差，示数为0.60cm
[2]根据胡克定律，知图像的斜率等于，从图中可得：图线起点为，终点为，计算可得等效劲度系数约为
[3]由于带有刻度尺的圆杆自身有重力，即使还没有产生凹陷（），圆杆自身的重力已经会使力传感器产生示数，因此图线不过原点。
（2）依题意，充气过程为等温过程，对针筒和气动肌肉内的全部理想气体，初始状态：压强 ，总体积， 末状态：压强，总体积，由玻意耳定律
有
整理得膨胀后体积
12．【答案】（1）断开；最左端；；2.14
（2）2.50
（3）变小；2.29
【知识点】生活中常见的传感器；常见传感器的工作原理及应用
【解析】【解答】（1）接通电路前，开关应断开；为了保护电路，滑动变阻器的滑片应置于最左端，使滑动变阻器接入电路阻值最大；
根据电路图，完整的实物连线如图所示
当接入电路的阻值最大时，电流表的示数最小，则有
故答案为：断开；最左端；；2.14
（2）电源电动势6V，则电压表量程选择，分度值为，由图（c）可知示数为。
故答案为：2.50
（3）由图（d）可知，当增大时，增大，即减小，分到的电压减小，则电压表示数变小；
由图（d）可知，当时，，即，题中说滑动变阻器的滑片置于正中央，即，所以有，代入数据解得电压表示数为
故答案为：变小；2.29
【分析】(1) ① 连接电路前，开关应处于断开状态，滑动变阻器滑片置于最左端（使接入电阻最大，保护电路）；
② 实物连线需按电路图连接电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻和电源；
③ 当电路总电阻最大时，电流最小，由 计算；
(2) 电压表量程为0~3V，分度值0.1V，示数为2.50V；
(3) ① 压力增大时， 增大，即 减小，分压减小，电压表示数变小；
② 由图像得出 时的 ，再结合滑动变阻器阻值，由串联分压公式计算电压表示数。
（1）[1][2]接通电路前，开关应断开；为了保护电路，滑动变阻器的滑片应置于最左端，使滑动变阻器接入电路阻值最大；
[3]根据电路图，完整的实物连线如图所示
[4]当接入电路的阻值最大时，电流表的示数最小，则有
（2）电源电动势6V，则电压表量程选择，分度值为，由图（c）可知示数为。
（3）[1]由图（d）可知，当增大时，增大，即减小，分到的电压减小，则电压表示数变小；
[2]由图（d）可知，当时，，即，题中说滑动变阻器的滑片置于正中央，即，所以有
代入数据解得电压表示数为
13．【答案】（1）解：根据折射定律可得该晶体对o光的折射率为
（2）解：o光在晶体中的传播速度为
o光在晶体中的传播距离为
则o光在晶体中的传播时间为
联立解得
（3）解：根据，可得，又
根据折射率可得
联立解得e光的折射角为
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【分析】(1) 利用折射定律 ，计算晶体对o光的折射率；
(2) 先由 得到o光在晶体中的速度，再结合传播距离 ，用 计算传播时间；
(3) 先由 得到e光的折射率 ，再利用折射定律计算e光的折射角。
（1）根据折射定律可得该晶体对o光的折射率为
（2）o光在晶体中的传播速度为
o光在晶体中的传播距离为
则o光在晶体中的传播时间为
联立解得
（3）根据
可得
又
根据折射率可得
联立解得e光的折射角为
14．【答案】（1）解：电子经加速电场加速，由动能定理
电子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力
由题，，，整理得
代入，整理得
（2）解：
如图，，
圆周运动半径
由 ，可知，原对应 ，现在，因此
由几何关系，圆心角
圆周运动角速度
运动时间 ，代入 整理得
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】(1) 电子先经电场加速，再在磁场中做匀速圆周运动，由动能定理和洛伦兹力提供向心力的公式，联立求解比荷；
(2) 先根据几何关系确定新的圆周运动半径，再结合半径公式 求电流；由圆心角和角速度求运动时间。
（1）电子经加速电场加速，由动能定理
电子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力
由题，，，整理得
代入，整理得
（2）如图，，
圆周运动半径
由 ，可知，原对应 ，现在，因此
由几何关系，圆心角
圆周运动角速度
运动时间 ，代入 整理得
15．【答案】（1）解：系统从静止开始匀加速运动，后速度为，由运动学公式得加速度
对整体（总质量）由牛顿第二定律
解得
（2）解：分离过程动量守恒，设分离后母机速度为，无人机速度为，有
解得，方向向上。
分离前系统上升的高度
分离后母机质量，升力为，由牛顿第二定律（向下为正）
解得，方向向下。
设分离后落地时间为，位移向下为，由运动学公式
解得正根（负根舍去）
（3）解：水平方向内，水平位移为0；
分离后母机水平加速度，分离后总运动时间为，分两种情况：
当分离后全程受水平风力，水平位移
当风力作用秒后，剩余秒水平匀速；
前秒位移，秒末速度，匀速位移
总位移
【知识点】动量守恒定律；牛顿运动定律的综合应用；运动的合成与分解
【解析】【分析】(1) 系统先做匀加速直线运动，由运动学公式求加速度，再用牛顿第二定律求恒定升力 ；
(2) 分离过程动量守恒，求母机分离后的速度；再用牛顿第二定律求母机的加速度，结合运动学公式求落地时间；
(3) 分析水平方向的运动，分 和 两种情况，分别计算水平位移。
（1）系统从静止开始匀加速运动，后速度为，由运动学公式得加速度
对整体（总质量）由牛顿第二定律
解得
（2）分离过程动量守恒，设分离后母机速度为，无人机速度为，有
解得，方向向上。
分离前系统上升的高度
分离后母机质量，升力为，由牛顿第二定律（向下为正）
解得，方向向下。
设分离后落地时间为，位移向下为，由运动学公式
解得正根（负根舍去）
（3）水平方向内，水平位移为0；
分离后母机水平加速度，分离后总运动时间为，分两种情况：
当分离后全程受水平风力，水平位移
当风力作用秒后，剩余秒水平匀速；
前秒位移，秒末速度，匀速位移
总位移
1 / 12026届广东省惠州市高三下学期模拟考试物理试卷
1．以下为高中物理选择性必修3教材中的四幅插图，下列说法正确的是（　　）
A．图（a）中分子间距离由变到的过程中分子力做正功
B．图（b）中大量小球落入狭槽时，其整体分布遵从一定的统计规律
C．图（c）中微粒越大，单位时间受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显
D．图（d）为用针刺破棉线圈里的薄膜后发生的现象，说明液体表面有扩张趋势
【答案】B
【知识点】分子间的作用力；气体压强的微观解释；液体的表面张力
【解析】【解答】A：图(a)中分子间距离由x1变到x2的过程中，分子力表现为引力，分子势能增大，说明分子力做负功，故A错误；
B：图(b)是伽尔顿板实验，大量小球落入狭槽时，其整体分布遵从一定的统计规律，故B正确；
C：图(c)中微粒越大，单位时间受到液体分子撞击次数越多，微粒越趋于平衡状态，布朗运动越不明显，故C错误；
D：图(d)中用针刺破棉线圈里的薄膜后，棉线被拉向另一侧，说明液体表面有收缩的趋势，而非扩张趋势，故D错误。
故答案为：B。
【分析】A：分子势能随分子间距离变化，当分子力表现为引力时，分子间距离增大，分子力做负功，势能增加；
B：伽尔顿板实验是统计规律的典型演示，体现了大量随机事件的分布规律；
C：布朗运动的明显程度与微粒大小有关，微粒越大，布朗运动越不明显；
D：液体表面张力的效果是使液面收缩，棉线被拉向一侧正是表面张力的体现。
2．某科研团队尝试利用光电效应原理设计一款点读笔，其设想是让笔头内置光源发出红外线，经书本反射后，照射到其内部光电管阴极上形成光电流，电流信号被内置芯片识别后，从存储中调取对应音频文件进行语音播放。下列有关设想正确的是（　　）
A．仅减弱红外线强度，则光电流强度不变
B．仅增强红外线强度，点读笔的反应将更加迅速
C．仅延长红外线照射时间，则从阴极发出的光电子最大初动能不变
D．若更换内置光源，使其发出绿光，则该点读笔一定无法正常工作
【答案】C
【知识点】光电效应
【解析】【解答】A：光电流强度与入射光强度正相关，减弱红外线强度时，单位时间入射的光子数减少，单位时间逸出的光电子数减少，光电流强度减小，故A错误；
B：光电效应具有瞬时性，只要入射光频率满足发生光电效应的条件，响应时间始终为量级，与入射光强度无关，增强红外线强度不会加快反应速度，故B错误；
C：根据爱因斯坦光电效应方程，光电子最大初动能仅由入射光频率和阴极材料的逸出功决定，与照射时间无关，因此延长红外线照射时间，光电子最大初动能不变，故C正确；
D：绿光频率高于红外线频率，本题中红外线已能使光电管发生光电效应，说明红外线频率大于阴极的极限频率，频率更高的绿光一定也能发生光电效应，点读笔可以正常工作，故D错误。
故答案为：C。
【分析】A：光电流强度由单位时间逸出的光电子数决定，与入射光强度正相关；
B：光电效应的响应时间由量子效应决定，与入射光强度无关；
C：光电子最大初动能仅与入射光频率和逸出功有关，与照射时间无关；
D：只要入射光频率大于阴极极限频率，就能发生光电效应，绿光频率更高，更易满足条件。
3．如图所示，在两根竖直木桩等高的两点处，用两根等长轻绳将木板悬挂制成一简易秋千。木板静止时，表示木板所受合力的大小，表示单根轻绳对木板拉力的大小，下列说法正确的是（　　）
A．若仅将两绳各剪去相同长度，则变大
B．若仅将右侧木桩向左稍移一段距离，则变小
C．该秋千在某次摆动的过程中，摆至最高点时轻绳最容易断裂
D．若仅将右侧木桩向左稍移一段距离，秋千做小幅度摆动的周期不变
【答案】A
【知识点】单摆及其回复力与周期
【解析】【解答】A：将拉力T沿水平和竖直方向正交分解，竖直方向满足。若仅将两绳各剪去相同长度，绳子变短，悬挂木板时绳子与竖直方向的夹角变大，而木板重力不变，由公式可知单根轻绳的拉力T变大，故A正确；
B：木板始终处于静止状态，合力F始终为零，保持不变，故B错误；
C：单摆摆动过程中，靠径向的合力提供向心力。在最低点时，速度最大，向心力最大，此时绳子拉力最大，轻绳最容易断裂，而非在最高点，故C错误；
D：单摆周期公式为，仅将右侧木桩向左稍移一段距离，木板的重心会降低，等效摆长L增大，因此周期会变大，故D错误。
故答案为：A。
【分析】A：绳子剪短后，绳子与竖直方向夹角增大，为平衡重力，单根绳子的拉力必然增大；
B：静止的物体所受合力始终为零，与木桩位置无关；
C：绳子拉力在最低点最大，是最容易断裂的位置；
D：木桩移动会改变等效摆长，进而影响摆动周期。
4．在2026年央视春晚节目《追影》片段中，演员腾空而起，图为一演员表演简化图，工作人员甲拉着轻绳沿地面水平向左运动时，表演者乙在空中升起，不计轻绳和滑轮之间的摩擦，在乙匀速上升的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．乙的机械能守恒 B．甲需加速向左运动
C．悬绳对天花板的拉力大小不变 D．甲对地面的压力逐渐增大
【答案】D
【知识点】力的合成与分解的运用；共点力的平衡；运动的合成与分解；机械能守恒定律
【解析】【解答】A：乙匀速上升时，动能不变，重力势能增加，机械能等于动能与重力势能之和，因此乙的机械能增加，故A错误；
B：设绳子与水平方向的夹角为，将甲的速度沿绳子方向和垂直绳子方向分解，沿绳子方向的分速度等于乙的速度，即，解得。甲向左运动过程中，减小，增大，而不变，所以减小，即甲做减速运动，故B错误；
C：乙匀速上升时，绳子拉力。甲向左运动时，滑轮两侧两股绳子的夹角增大，根据平行四边形定则，两股绳子拉力的合力减小，即悬绳对滑轮的拉力减小，因此悬绳对天花板的拉力减小，故C错误；
D：对甲受力分析，根据平衡条件，地面对甲的支持力。甲向左运动时，减小，减小，而不变，因此支持力增大；根据牛顿第三定律，甲对地面的压力逐渐增大，故D正确。
故答案为：D。
【分析】A：乙匀速上升时，动能不变、重力势能增加，机械能因拉力做功而增加；
B：甲的速度需沿绳方向分解，由可知，甲向左运动时减小，减小，做减速运动；
C：滑轮两侧绳子夹角增大，两股等大拉力的合力减小，悬绳对天花板的拉力减小；
D：地面对甲的支持力，减小使减小，增大，甲对地面的压力随之增大。
5．超声波悬浮仪主要利用高频声波产生的声压梯度对悬浮颗粒施加力，让颗粒悬浮在空中，其结构如图所示，上方圆柱体发出的超声波被下方圆柱体接收并反射回去，两列超声波在空中叠加，出现振幅几乎为零的一些节点，颗粒能在节点处附近保持悬浮状态，下列说法正确的是（　　）
A．增大超声波频率，波长将变长
B．振幅几乎为零的节点是因波的干涉现象形成的
C．增大超声波频率，颗粒可悬浮的点的个数减少
D．为了避免空气干扰，最好把超声波悬浮仪内抽成真空
【答案】B
【知识点】波长、波速与频率的关系；波的叠加
【解析】【解答】A：超声波在空气中的传播速度 不变，由公式 可知，增大超声波频率 ，波长 将变短，故A错误；
B：振幅几乎为零的节点是两列超声波叠加后振动减弱的点，是波的干涉现象形成的，故B正确；
C：增大超声波频率，波长变短，在相同的距离内振动减弱点的个数增加，因此颗粒可悬浮的点的个数增加，故C错误；
D：超声波属于机械波，不能在真空中传播，因此不能将超声波悬浮仪内抽成真空，故D错误。
故答案为：B。
【分析】A：波长与频率成反比，波速不变时，频率增大则波长减小；
B：干涉现象中，振动减弱点的振幅几乎为零，正是颗粒悬浮的节点；
C：波长变短后，相同距离内可容纳的半波数增加，振动减弱点（悬浮点）数量随之增加；
D：机械波的传播需要介质，真空环境中超声波无法传播。
6．2026年我国将发射嫦娥七号探测器前往月球探测。设想探测器先在近月轨道做匀速圆周运动，某时刻着陆器与轨道器分离，在月球表面附近喷气悬停，之后匀速下降至月球表面。若着陆器质量为，地球半径约为月球半径的3.7倍，地球质量约为月球质量的81倍，取地球表面重力加速度，下列说法正确的是（　　）
A．嫦娥七号的发射速度小于第三宇宙速度
B．探测器近月圆周运动的速度约为
C．着陆器悬停时，喷气产生的推力约为
D．在缓慢匀速下降过程中，月球引力对着陆器做负功
【答案】A
【知识点】万有引力定律；第一、第二与第三宇宙速度；功的概念
【解析】【解答】A：第三宇宙速度是脱离太阳系引力的最小发射速度，嫦娥七号仅前往月球，未脱离太阳系，因此发射速度小于第三宇宙速度，故A正确；
B：地球近地环绕的第一宇宙速度为7.9km/s，而月球的第一宇宙速度 ，远小于7.9km/s，故B错误；
C：根据重力加速度公式 ，可算出月球表面重力加速度约为 。着陆器悬停时受力平衡，推力等于重力 ，而非 ，故C错误；
D：在缓慢匀速下降过程中，着陆器位移方向与月球引力方向相同，因此月球引力对着陆器做正功，而非负功，故D错误。
故答案为：A。
【分析】A：第三宇宙速度是脱离太阳系的门槛，嫦娥七号任务未超出太阳系范围，因此发射速度小于第三宇宙速度；
B：近地卫星的环绕速度与中心天体的质量和半径有关，月球的第一宇宙速度远小于地球的7.9km/s；
C：通过重力加速度的比例关系算出月球表面的重力加速度，再结合着陆器质量计算推力；
D：判断功的正负需看力与位移的方向关系，方向相同时做正功。
7．喷墨打印机的原理如图所示，墨盒喷出的墨汁液滴经过带电室时带上电荷，带电液滴经过偏转电场后打到纸上，显示出字体，且字体大小与打在纸上的偏转位移成正比。已知偏转板长为，两板间的距离为，电压为。若液滴质量为，电荷量大小为，以初速度平行两板间从正中央进入电场，忽略空气阻力和重力作用，下列说法正确的是（　　）
A．液滴经过偏转电场的过程中，电势能增大
B．液滴离开偏转电场时的动能大小为
C．液滴经过偏转电场的过程中，电场力的冲量大小为
D．仅将两极板间的电压调节为，则纸上的字体缩小
【答案】D
【知识点】动能定理的综合应用；带电粒子在电场中的偏转
【解析】【解答】A：液滴经过偏转电场时，电场力方向与位移方向夹角为锐角，电场力做正功，电势能减小，故A错误；
B：根据动能定理，液滴离开偏转电场时的动能为 （ 为液滴在电场中的偏转位移），而非 ，故B错误；
C：液滴在偏转电场中运动的时间 ，电场力 ，因此电场力的冲量 ，而非 ，故C错误；
D：液滴在偏转电场中的偏转位移 ，与电压 成正比。若电压调为 ，则偏转位移减小20%，由于字体大小与偏转位移成正比，因此纸上的字体缩小20%，故D正确。
故答案为：D。
【分析】A：电场力做正功时，电势能减小，这是电场力做功与电势能变化的基本关系；
B：动能定理中，电场力做功为 ，而非 （ 是两极板间电压，液滴实际运动的电势差为 ）；
C：冲量的计算需结合电场力和液滴在电场中的运动时间，正确的冲量表达式为 ；
D：偏转位移与电压成正比，因此电压变化时，偏转位移和字体大小会按相同比例变化。
8．全球首台500 kV植物油变压器在广州变电站成功投运，图（a）为输入变电站电压为500 kV的正弦式交流电，经匝数比为的理想变压器降压后远距离输送给用户，在到达用户前经多级变压器降压，如图（b）所示，下列说法正确的是（　　）
A．用户获得的电压为220 kV
B．经多级降压后，交流电的频率不变
C．当用户使用的用电器增加时，用户得到的电压减小
D．输入变电站电压的瞬时值表达式为
【答案】B,C
【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：用户最终获得的电压为家庭用电的220V或工业用电的380V，220kV只是降压过程中的中间电压，并非用户端电压，故A错误；
B：理想变压器的工作原理是电磁感应，只能改变电压和电流，不会改变交流电的频率，因此经多级降压后交流电的频率不变，故B正确；
C：当用户使用的用电器增加时，用户端总功率增大，输电线上的电流随之增大，输电线电阻导致的电压降也增大，因此用户得到的电压会减小，故C正确；
D：“500 kV”是输入电压的有效值，而瞬时值表达式的最大值应为 ，正确形式应为 ，故D错误。
故答案为：BC。
【分析】A：用户端电压是经过多次降压后的低压电，与一次降压后的220kV有本质区别；
B：变压器的频率特性是固定的，不随电压变换而改变；
C：输电线上的电压降随电流增大而增大，会导致用户端电压降低；
D：瞬时值表达式中，正弦交流电的最大值与有效值的关系为 ，题目中500kV是有效值，不能直接作为最大值代入表达式。
9．如图所示，与水平面夹角为的足够长传送带逆时针匀速转动，将可视为质点的物块从其顶端无初速度释放，物块与传送带间的动摩擦因数为，且。用、、、、、分别表示物块向下运动过程的时间、位移、速度、加速度、动能及机械能的大小，则下列关系图像可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B,D
【知识点】功能关系；牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【解答】A：物块在传送带上运动分为两个阶段：与传送带共速前，物块受到的滑动摩擦力向下，加速度为，做加速运动；共速后，由于，物块继续向下加速，滑动摩擦力向上，加速度为（），速度仍在增大，因此速度图像不会出现水平段，故A错误；
B：物块共速前加速度为，共速后加速度为（），因此加速度图像表现为两段不同大小的水平线段，故B正确；
C：物块整个下滑过程始终在加速，速度持续增大，因此动能也一直增大，不会出现下降段，故C错误；
D：根据功能关系，物块的机械能变化量等于摩擦力做的功。共速前，摩擦力方向与位移方向相同，做正功，机械能增大；共速后，摩擦力方向与位移方向相反，做负功，机械能减小，因此机械能图像先上升后下降，故D正确。
故答案为：BD。
【分析】A：速度图像的变化由加速度决定，两个阶段加速度均为正，速度持续增大，无匀速阶段；
B：两个阶段摩擦力方向不同，导致加速度大小不同，图像呈现两段水平线段；
C：动能与速度平方成正比，速度持续增大，动能也持续增大；
D：机械能的变化由摩擦力做功决定，摩擦力方向的改变导致机械能先增后减。
10．图为利用“电磁阻尼+弹簧”设计的缓冲系统，其承重装置质量为，内部存在垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场，缓冲装置由单匝刚性线圈和固定在线圈上的两个劲度系数均为的相同绝缘轻弹簧构成，足够大，线圈电阻为、宽度为、高度足够高。系统在距地面处自由释放，此时弹簧上端与承重装置相距。线圈落地后立即静止，忽略装置之间的摩擦和空气阻力，重力加速度为。则（　　）
A．落地后瞬间，感应电流方向为顺时针
B．落地后瞬间，感应电流的大小为
C．从释放到系统静止时，通过线圈的电量为
D．从释放到系统静止时，线圈产生的热量小于
【答案】B,D
【知识点】楞次定律；电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】A：落地后瞬间，根据楞次定律，线圈中感应电流方向为逆时针，而非顺时针，故A错误；
B：落地前，承重装置做自由落体运动，落地时的速度为 。线圈落地后立即静止，此时线圈切割磁感线产生的感应电动势 ，因此感应电流大小为 ，故B正确；
C：系统静止时，两个弹簧的压缩量为 。从释放到静止，线圈的位移为 ，因此通过线圈的电量 ，而非 ，故C错误；
D：从释放到系统静止，根据能量守恒，重力势能的减少量等于线圈产生的热量与弹簧弹性势能的增加量之和，即 。因此线圈产生的热量 ，小于 ，故D正确。
故答案为：BD。
【分析】A：楞次定律的核心是“来拒去留”，需结合磁场方向和线圈运动状态判断电流方向；
B：落地瞬间的感应电流由线圈切割磁感线产生，需先通过自由落体算出落地速度；
C：计算通过线圈的电量，关键是求出磁通量的变化量，磁通量变化与线圈位移相关；
D：能量守恒中，重力势能的减少量转化为线圈的焦耳热和弹簧的弹性势能，因此热量必然小于重力势能的减少量。
11．某科技小组计划探究机器人灵巧手的抓握功能，需要研究气动肌肉特性，设计灵巧手的压力控制电路。该科技小组用纤维网包裹气球，模拟灵巧手的气动肌肉。
（1）先测量气球的等效劲度系数，操作过程如下：
①实验装置如图（a）所示，力传感器上端固定一竖直轻质带有刻度尺的圆杆，0刻度线在杆的最顶端。用手扶稳气球并向下施力，使气球垂直按压圆杆，记录力传感器示数，气球对应的凹陷形变量，图（b）中刻度尺示数为　 　cm。
②多次实验，记录多组和的值，描绘出图像如图（c）所示。若将气球受到圆杆的压力和凹陷形变量的比值定义为气球的等效劲度系数，则为　 　N/m。（结果保留三位有效数字）
③图（c）中的图像不过坐标原点的原因是　 　。
（2）测量气动肌肉充气膨胀后的体积，实验装置如图所示，操作过程如下：
①气动肌肉一端通过细软管（体积忽略不计）与针筒相连，另一端连接气压传感器。初始时针筒和气动肌肉内可视为理想气体的体积分别为和，压强均为。
②将针筒内气体缓慢全部充入气动肌肉中，此时气压传感器显示的压强示数为，则膨胀后气动肌肉内气体的体积为　 　。（结果用、、、表示）
【答案】（1）0.60；257；由于带有刻度尺的圆杆自身有重力，即使还没有产生凹陷（），圆杆自身的重力已经会使力传感器产生示数，因此图线不过原点。
（2）
【知识点】胡克定律；实验基础知识与实验误差；气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【解答】（1） ① 刻度尺分度值为，需估读到分度值下一位，凹陷形变量为杆顶端到气球底端的刻度差，示数为0.60cm
② 根据胡克定律，知图像的斜率等于，从图中可得：图线起点为，终点为，计算可得等效劲度系数约为
③ 由于带有刻度尺的圆杆自身有重力，即使还没有产生凹陷（），圆杆自身的重力已经会使力传感器产生示数，因此图线不过原点。
故答案为： ① 0.60；②257；③由于带有刻度尺的圆杆自身有重力，即使还没有产生凹陷（），圆杆自身的重力已经会使力传感器产生示数，因此图线不过原点。
（2） ② 由题意得，充气过程为等温过程，对针筒和气动肌肉内的全部理想气体，初始状态：压强 ，总体积， 末状态：压强，总体积，由玻意耳定律
整理得膨胀后体积
故答案为：②
【分析】(1) ① 刻度尺分度值为1mm，读数需估读到下一位，因此示数为0.60cm；
② 等效劲度系数是图像的斜率，取图中两点计算斜率，再换算单位；
③ 图线不过原点，是因为圆杆自身有重力，即使无凹陷（），力传感器也会因杆的重力产生示数。
(2) 气体充气过程为等温过程，根据玻意耳定律，可解出末态体积。
（1）[1]刻度尺分度值为，需估读到分度值下一位，凹陷形变量为杆顶端到气球底端的刻度差，示数为0.60cm
[2]根据胡克定律，知图像的斜率等于，从图中可得：图线起点为，终点为，计算可得等效劲度系数约为
[3]由于带有刻度尺的圆杆自身有重力，即使还没有产生凹陷（），圆杆自身的重力已经会使力传感器产生示数，因此图线不过原点。
（2）依题意，充气过程为等温过程，对针筒和气动肌肉内的全部理想气体，初始状态：压强 ，总体积， 末状态：压强，总体积，由玻意耳定律
有
整理得膨胀后体积
12．该科技小组进一步研究机器人手内部压力传感器的特性，其模拟控制电路如图（a）所示，所用器材为：电源（电动势6V，内阻可忽略不计）、理想电压表V、理想电流表mA，定值电阻（阻值）、滑动变阻器（最大阻值）、电阻式压力传感器（最大阻值）、开关S，导线若干。
（1）连接电路前，开关应处于　 　状态，滑动变阻器的滑片应置于　 　（选填“最左端”、“最右端”），请在图（b）中完成剩余部分电路的接线　 　。在调节滑动变阻器的过程中，电流表示数的最小值为　 　mA（结果保留3位有效数字）。
（2）闭合开关S，将滑动变阻器的滑片置于合适位置，对施加压力，测得的电压如图（c）所示，则示数为　 　V。
（3）改变的大小，读出电压表和电流表的示数，计算对应的值，描绘出图像如图（d）所示。若将滑动变阻器滑片置于正中央，随着压力的增大，电压表的示数将　 　，当时，电压表示数为　 　V。（结果保留三位有效数字）
【答案】（1）断开；最左端；；2.14
（2）2.50
（3）变小；2.29
【知识点】生活中常见的传感器；常见传感器的工作原理及应用
【解析】【解答】（1）接通电路前，开关应断开；为了保护电路，滑动变阻器的滑片应置于最左端，使滑动变阻器接入电路阻值最大；
根据电路图，完整的实物连线如图所示
当接入电路的阻值最大时，电流表的示数最小，则有
故答案为：断开；最左端；；2.14
（2）电源电动势6V，则电压表量程选择，分度值为，由图（c）可知示数为。
故答案为：2.50
（3）由图（d）可知，当增大时，增大，即减小，分到的电压减小，则电压表示数变小；
由图（d）可知，当时，，即，题中说滑动变阻器的滑片置于正中央，即，所以有，代入数据解得电压表示数为
故答案为：变小；2.29
【分析】(1) ① 连接电路前，开关应处于断开状态，滑动变阻器滑片置于最左端（使接入电阻最大，保护电路）；
② 实物连线需按电路图连接电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻和电源；
③ 当电路总电阻最大时，电流最小，由 计算；
(2) 电压表量程为0~3V，分度值0.1V，示数为2.50V；
(3) ① 压力增大时， 增大，即 减小，分压减小，电压表示数变小；
② 由图像得出 时的 ，再结合滑动变阻器阻值，由串联分压公式计算电压表示数。
（1）[1][2]接通电路前，开关应断开；为了保护电路，滑动变阻器的滑片应置于最左端，使滑动变阻器接入电路阻值最大；
[3]根据电路图，完整的实物连线如图所示
[4]当接入电路的阻值最大时，电流表的示数最小，则有
（2）电源电动势6V，则电压表量程选择，分度值为，由图（c）可知示数为。
（3）[1]由图（d）可知，当增大时，增大，即减小，分到的电压减小，则电压表示数变小；
[2]由图（d）可知，当时，，即，题中说滑动变阻器的滑片置于正中央，即，所以有
代入数据解得电压表示数为
13．如图（a）所示，某透明晶体放在纸上，文字呈现双像的现象称为双折射现象。如图（b）所示为某次实验的光路图，厚度为的某种长方体单轴晶体放置在水平桌面上，一束自然光从晶体底部射向晶体上表面，入射角为，折射进入空气中时会分解为o光（寻常光线）和e光（非常光线），其中o光的折射角为。已知o光在晶体内的传播速度是e光在晶体内传播速度的倍，真空中的光速为。求：
（1）该晶体对o光的折射率；
（2）o光在晶体中的传播时间；
（3）e光的折射角。
【答案】（1）解：根据折射定律可得该晶体对o光的折射率为
（2）解：o光在晶体中的传播速度为
o光在晶体中的传播距离为
则o光在晶体中的传播时间为
联立解得
（3）解：根据，可得，又
根据折射率可得
联立解得e光的折射角为
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【分析】(1) 利用折射定律 ，计算晶体对o光的折射率；
(2) 先由 得到o光在晶体中的速度，再结合传播距离 ，用 计算传播时间；
(3) 先由 得到e光的折射率 ，再利用折射定律计算e光的折射角。
（1）根据折射定律可得该晶体对o光的折射率为
（2）o光在晶体中的传播速度为
o光在晶体中的传播距离为
则o光在晶体中的传播时间为
联立解得
（3）根据
可得
又
根据折射率可得
联立解得e光的折射角为
14．如图（a）所示为洛伦兹力演示仪，通电后会在两个励磁线圈之间产生与线圈中心连线平行的匀强磁场，磁感应强度大小与励磁线圈中的电流的关系为，其中为已知常数。电子枪中的电子初速度为零，经电压加速后，平行于线圈平面向左射入匀强磁场，轨迹如图（b）所示。玻璃泡可近似看成半径为的球体，电子枪出射口位于球心正下方处。当励磁线圈的电流为时，电子在磁场中做圆周运动的半径恰好为。不计电子所受重力。
（1）求电子的比荷；
（2）改变励磁电流，使电子打在与球心等高的玻璃泡左侧，求电流大小及电子离开电子枪后在磁场中的运动时间。
【答案】（1）解：电子经加速电场加速，由动能定理
电子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力
由题，，，整理得
代入，整理得
（2）解：
如图，，
圆周运动半径
由 ，可知，原对应 ，现在，因此
由几何关系，圆心角
圆周运动角速度
运动时间 ，代入 整理得
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】(1) 电子先经电场加速，再在磁场中做匀速圆周运动，由动能定理和洛伦兹力提供向心力的公式，联立求解比荷；
(2) 先根据几何关系确定新的圆周运动半径，再结合半径公式 求电流；由圆心角和角速度求运动时间。
（1）电子经加速电场加速，由动能定理
电子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力
由题，，，整理得
代入，整理得
（2）如图，，
圆周运动半径
由 ，可知，原对应 ，现在，因此
由几何关系，圆心角
圆周运动角速度
运动时间 ，代入 整理得
15．如图（a）所示，一科研小组计划研究某小型无人机的发射性能，将质量为的小型无人机装载到质量为的母机上，系统在竖直向上的恒定升力作用下，从地面静止起飞，经时间后系统速度为，此时母机发射筒内的少量火药在极短时间内释放化学能，使无人机瞬间以的速度与母机竖直向上分离，之后将作用在母机上的恒定升力调整为，同时，风洞装置对母机施加如图（b）所示的水平风力（以系统静止起飞时为计时起点），为常量，忽略空气阻力和系统质量的变化，重力加速度，求：
（1）恒定升力的大小；
（2）分离后，母机还需多长时间落地；
（3）母机落地时的水平距离与的关系。
【答案】（1）解：系统从静止开始匀加速运动，后速度为，由运动学公式得加速度
对整体（总质量）由牛顿第二定律
解得
（2）解：分离过程动量守恒，设分离后母机速度为，无人机速度为，有
解得，方向向上。
分离前系统上升的高度
分离后母机质量，升力为，由牛顿第二定律（向下为正）
解得，方向向下。
设分离后落地时间为，位移向下为，由运动学公式
解得正根（负根舍去）
（3）解：水平方向内，水平位移为0；
分离后母机水平加速度，分离后总运动时间为，分两种情况：
当分离后全程受水平风力，水平位移
当风力作用秒后，剩余秒水平匀速；
前秒位移，秒末速度，匀速位移
总位移
【知识点】动量守恒定律；牛顿运动定律的综合应用；运动的合成与分解
【解析】【分析】(1) 系统先做匀加速直线运动，由运动学公式求加速度，再用牛顿第二定律求恒定升力 ；
(2) 分离过程动量守恒，求母机分离后的速度；再用牛顿第二定律求母机的加速度，结合运动学公式求落地时间；
(3) 分析水平方向的运动，分 和 两种情况，分别计算水平位移。
（1）系统从静止开始匀加速运动，后速度为，由运动学公式得加速度
对整体（总质量）由牛顿第二定律
解得
（2）分离过程动量守恒，设分离后母机速度为，无人机速度为，有
解得，方向向上。
分离前系统上升的高度
分离后母机质量，升力为，由牛顿第二定律（向下为正）
解得，方向向下。
设分离后落地时间为，位移向下为，由运动学公式
解得正根（负根舍去）
（3）水平方向内，水平位移为0；
分离后母机水平加速度，分离后总运动时间为，分两种情况：
当分离后全程受水平风力，水平位移
当风力作用秒后，剩余秒水平匀速；
前秒位移，秒末速度，匀速位移
总位移
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