内容正文:
新教材物理 N答案 —67
整个下滑过程中摩擦力对被救人员所做的功 W =
-μmgcos53°x总
解得W=-5250J
[参考答案](1)5m/s (2)5s (3)W=-5250J
13.[解](1)点电荷在电场中做类平抛运动2b=v0t
b=12at
2
qE=ma
联立解得E=mv
2
0
2qb
(2)点电荷到达O 点时的速度为v1,与y轴正方向夹
角为θ
由动能定理1
2mv
2
1-
1
2mv
2
0=qEb
得v1= 2v0,cosθ=
v0
v1
= 22
所以θ=45°
进入z<0区域的磁场中qv1B0=m
v21
r
r=mv1qB0
=
2mv0
qB0
进入在y>0,z>0区域的磁场,若要垂直于z轴且沿y
轴负方向再次进入电场
由几何关系可得其半径R=2r
qv1B=m
v21
R
解得B=12B0
(3)点电荷再次进入电场中做类平抛运动,沿电场线方
向的速度为v2
v22=2× 2× 2b×q
E
m
解得v2= 2v0
进入磁场B0 中将v2 沿x轴正方向和z轴负方向分解
则沿x轴正方向的分速度为v0,在磁场中点电荷沿该
方向做匀速直线运动
沿z轴负方向的速度为v0,与v1 合成后的速度为v3,
则v3= 3v0
且与y轴负方向所成夹角α,cosα= 2
3
在磁场中点电荷以v3 做匀速圆周运动qv3B=m
v23
r1
所以距xOy平面的最远距离d=r1+r1cosα
整理可得d=mv0qB0
(2+ 3)
[参考答案](1)
mv20
2bq
(2)12B0
(3)
mv0
qB0
(2+ 3)
2025全国前十重点中学重组模拟卷(四)
1.A [试题解析]由于黄光波长更长,频率更低,由光电
效应方程Ek=hν-W0 可知,可能不发生光电效应,
指针可能不动,故 A 正确;由光电效应方程Ek=hν
-W0 可知,光电子的最大初动能与入射光的频率
有关,与光照强度无关,故 B错误;紫外线灯照射后
发生光电效应,电子从金属板表面逸出,即从光照
射到的金属表面逸出,故 C 错误;根据光电效应方
程Ek=hν-W0 可知,若黄光照射金属板发生光电
效应,则紫 光 一 定 也 会 发 生 光 电 效 应,故 D 错 误.
故选 A.
2.A [试题解析]A、B 处电流对D 处电流的安培力如图
所示,
由几何 关 系 可 知 AD= 3BD,根 据 B=kIr
,F=
BIL,可得FB= 3FA,根据几何关系可知FA、FB 的
合力平行于BC 向上,为使 D 处的电流所受安培力
为0,匀强磁场对该电流的安培力平行BC 向下,根
据左手定则可知,匀强磁场的方向平行于BA 向左.
故选 A.
3.C [试题解析]玻璃瓶内气体对玻璃瓶底的压力等于大
气对玻璃瓶底的压力和玻璃瓶重力之和,故玻璃瓶
内气体压强不变,玻璃瓶内外液面高度差不变,故
A、B错误;瓶内气体压强不变、温度升高,故体积变
大,玻璃瓶逐渐上浮,故 C正确;玻璃瓶受到的浮力
等于玻璃瓶的重力,故瓶内气体温度缓慢升高的过
程中,玻璃瓶受到的浮力不变,故 D错误.故选 C.
4.C [试题解析]近地卫星周期为84min,空间站周期为
15h,由万有引力定律和开普勒第三定律可知,空
间站在近地点的速度一定小于第一宇宙速度,故 A
错误;月球公转周期为27天,轨 道 更 高,角 速 度 更
小,即空间站运行角速度比月球运行角速度要大,故
B错误;根据a=GM
r2
,GM=gR2,R=6400km,r≈
6800km,解得加速度约为a= (1617)
2
g,故 C正确;
空间站周期T1=15h,同步卫星周期T2=24h,再
次共线最近至少需时为t,则有 (2πT1-
2π
T2 )t=2π,解
得t=16h,故 D错误.故选 C.
5.C [试题解析]有拉力时物块加速度a1=μg=1m/s
2,
长木板加速度a2=
F-μmg-μ(m+M)g
M =2m
/s2,
撤去拉力时物块速度v1=a1t1=1m/s,木板速度v2
=a2t1=2m/s,物块位移x1=
v1
2t1=05m
,木板位
新教材物理 N答案 —68
移x2=
v2
2t1=1m
,外力F 做功W=Fx2=8J,A错
误;力F 撤去前物块相对木板向后运动 Δx1=x2-
x1=05 m,撤 去 力 F 后,物 块 加 速 a1′=μg=
1m/s2,木板减速a2′=μ
mg+μ(M+m)g
M =2m
/s2,
至共速所需时间为t2,v共 =v1+a1′t2=v2-a2′t2,解
得t2=
1
3 s
,v共 =43 m
/s,物块位移x1′=
v1+v共
2 t2
=718m
,木板位移x2′=
v2+v共
2 t2=
5
9 m
,物块相对
木板向后运动 Δx2=x2′-x1′=
1
6 m
,共速后一起
减速到零所需时间t2=
v共
μg
= 43 s
,所走位移x3=
v2共
2μg
=89 m
,整 个 过 程 用 时t=t1+t2+t3=1s+
1
3 s+
4
3 s=
8
3 s
,B错误;摩擦生热Q=μmg(Δx1
+Δx2)+μ(M+m)g(x2+x2′+x3)=8J,初始木板
与墙相 距 至 少 L=x2+x2′+x3=1 m+
5
9 m+
8
9 m=
22
9 m
,C正确,D错误.故选 C.
6.AD [试题解析]电路中的最大电流为10mA,由闭合
电路欧姆定律可知R内 =EIg
=300Ω,A正确;当电
流表指针半偏时,待测电阻与内阻相同,表盘中央
应标记为300Ω,B错误;同理,仅将E 调整为6V
后表盘中央应标记为600Ω,C错误;若仅将R2 调
整为50Ω,电路中的最大电流为15mA,可知欧姆
表内阻为200Ω,表盘中央应标记为200Ω,D 正
确.故选 AD.
7.BD [试题解析]由λ=vT= ghT∝ h可知,波长为2
倍关系,则h为4倍关系,即深水区水深为160cm,
故 A 错 误;根 据vA =vC = ghA =2m/s,vB =
ghB=4m/s,由t=25s时O 点第二次到达波
峰可知5
4T=25s
,解得T=2s,O、M 间距离xOM
=vA (t-34T) =2m,故 B正确;波传到 N 所需
时间tB=
xON
vB
=34s=075s
,25s时N 点振动了
Δt=t-tB=25s-075s=175s=
7
8T
,此时 N
点振动路程为s=4A-Asinπ4=
(24-3 2)cm,
故 D正确;波传到P 所需时间为t=xONvB
+
xNP
vC
,代
入数据得t=175s,故 C错误.故选BD.
8.ACD [试题解析]根据右手定则,线框进入磁场时,感
应电流沿顺时针方向,线框此时切割磁感线产生
的感应电动势为E=nBlv,线框ab边两端的电
压为路端电压,即为U=34E=
3
4nBlv
,故 A 正
确;线框ab边刚进入磁场时,线框内的电流为I
=nBlvR
,线 框 的 加 速 度 为 a=nBIlm +
f
m =
n2B2l2v
mR +
f
m
,故B错误;线框进入磁场的过程中
由动量定理可得-nBI1lt1-ft1=mv1-mv,即
-n2B2l3
R -ft1=mv1-mv
,线框出磁场的过程中
-nBI2lt2-ft2=0-mv1,即-
n2B2l3
2R -ft2=0-
mv1,由于 线 框 做 减 速 运 动,则 有t1 <2t2,v1 >
v
3
,故 C正确;根据能量守恒定律可知,线框产
生的焦耳热为Q=12mv
2-32fl
,故 D正确.故
选 ACD.
9.[试题解析](1)缓慢推动活塞,稳定后再读出气体压强
是为了防止气体体积变化太快,气体的温度发生变化,
A错误;实验过程中,不能用手直接接触圆筒,是为了防
止圆筒从手上吸收热量,引起内部气体温度的变化,B
正确;实验前在柱塞上涂好润滑油,是为了避免漏气,以
保证气体质量不变,C错误.故选B.
(2)气体等温变化p(V0+V)=C,则V0+V=C
1
p
,因
此纵坐标应为V0+V.
(3)考虑软管内气体体积 ΔV1 和手机体积 ΔV2,且 ΔV1
<ΔV2,气体等温变化p(V0+V+ΔV1-ΔV2)=C,则V0
+V=C 1p +
(ΔV2 -ΔV1),即 图 丙 中 图 像 应 与 纵 轴
相交.
[参考答案](1)B (2)V0+V (3)纵轴
10.[试题解析](1)左侧原线圈应与电源交流输出相连,灯
泡的额定电压为25V,额定功率为2W,额定电流为
08A,正常工作时的电阻约为3Ω,滑动变阻器最大
阻值为5Ω,电源电压为20V,故副线圈接线柱应选择
“0”“2”;
(2)电压表 V1 的内阻对原线圈U1、I1 的测量无影响,
电压表 V2 的内阻对副线圈U2、I2 的测量无影响,原线
圈功率大于副线圈功率的原因是漏磁、涡流和导线发
热,故选项 C、D正确,A、B错误.故选 CD.
(3)副线圈电流增大后,原线圈电流增大,磁场增强,涡
流增大,变压器左右两侧功率差值增大;
(4)可拆变压器上水平放置的铁芯拆下后漏磁增多,应
减小原副线圈匝数比,选择“0”“4”接线柱.
[参考答案](1)见解析 (2)CD (3)增大 (4)4
新教材物理 N答案 —69
11.[解](1)如图所示
发生全反射时,临界角满足sinC=1n
解得sinC=34
r=htanC
解得r=90 77 m
S=πr2
解得S=8100π7 m
2≈3633m2
(2)继续下潜19m,深度h′=30m+19m=49m
光能透射出水面的最远传播距离x= h′cosC
由n=cv
,得v=cn
最长时间为t=xv
代入数据得t=3.3×10-7s
[参考答案](1)3633m2 (2)3.3×10-7s
12.[解](1)小球P 沿AK 方向做直线运动,由于洛伦兹力
与速度有关,可知其一定做匀速直线运动,受力如图
所示
根据几何关系可得
E2q
mg=tanθ
小球Q静止在第一象限,则qE1=mg
联立可得
E2
E1
=tanθ= 3
(2)小球竖直向下击中Q,轨迹如图所示
根据洛伦兹力提供向心力有qvB=mv
2
r
rsinθ+r=d
粒子在第二象限中有qvBcosθ=mg
联立解得d=(3+2)m
2g
q2B2
(3)结合体在第四象限中只有重力做功,根据动能定理
可得2mgh=12
2m(2v)2-12
2mv2
解得h=3v
2
2g
[参考答案](1)3 (2)(3+2)m
2g
q2B2
(3)3v
2
2g
13.[解](1)物块A 从顶端到B 的过程,由动能定理得
(mg-qE)R=12mv
2
1+
1
2Mv
2
2
水平方向系统动量守恒,则mv1=Mv2
又由已知mg=2qE
M=2m
可得v1=
2
3gR
(2)物 块 A 与 物 块C 碰 撞 满 足 动 量 守 恒,则 mv1
=2mv共
可得v共 =
v1
2
此时T-2mg=
2mv2共
L
联立求解可得T=73mg
所以物块D 对木板E 的压力大小为FN=0
故桌面对木板E的弹力大小为FN′=mg
(3)由(2)知撤去外力瞬间,物块D 对木板E 的压力为
零,此时桌面对木板E的最大静摩擦力为
f=μmg=0.5mg
此时mgsin30°+kx>μmg
所以E、F一起运动,F沿斜面下滑,E、F 的合力为F合
=mgsin30°+kx-μmg=kx
所以E、F的运动可看成简谐运动的一部分,由周期公
式T=2π mk
可得E、F运动周期为T=2π 2mk
所以从撤去外力到物块F 达到最大速度,时间为t=
1
4T=
π
2
2m
k
[参考答案](1) 23gR
(2)mg (3)π2
2m
k
卷29
2025全国前十重点中学重组模拟卷(四)
物 理
本试卷共110分,考试时间60分钟.
一、单项选择题:本题共5小题,每小题6分,共30分.在每小题给出的
四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2024长郡中学联考)如图所示,
开始时把一块带负电的锌板与一
验电器相连,验电器指针张开.用
紫外线灯照射锌板后,指针张角变
小,忽略锌板自发漏电的因素,下
列说法正确的是 ( )
A.若用黄光照射锌板,指针张角可
能不变
B.增加紫外线灯光线的强度,光电子的最大初动能也变大
C.发生光电效应时,光照到金属板的一面上,电子从金属板的另一面
飞出
D.若用黄光照射另外一种带负电的金属板,指针张角变小,则用紫光
照射该金属板指针张角可能不变
2.(2024上海中学联考)如图所示,直角三角形
ABC中,∠A=30°,∠ABC=90°,D 点为AC 边
上的点,BD⊥AC.在A、B、D 处垂直纸面固定
三根长直细导线,三根导线中的电流方向如图,
电流大小相等,已知直线电流在空间某点产生的
磁场与电流成正比,与该点到导线的距离成反比,为使D 处的电流所
受安培力为0,需加一匀强磁场,则该磁场的方向为 ( )
A.平行于BA 向左 B.平行于AC斜向上
C.平行于CB 向下 D.平行于BD 斜向上
3.(2024河北衡水中学七模)如图所示,一水槽内盛
有某种液体,一粗细均匀的导热良好的玻璃瓶底朝
上漂浮在液体中,玻璃瓶内外液面高度差为h,若环
境温度缓慢升高,大气压强始终不变,下列说法正
确的是 ( )
A.玻璃瓶内外液面高度差h变大
B.玻璃瓶内气体压强变大
C.玻璃瓶逐渐上浮
D.玻璃瓶受到的浮力变大
4.(2024上海中学联考)2024年3月2
日13时32分,神舟十七号航天员乘组
再次出舱,此次重点完成了天和核心舱
太阳翼的维修工作,为我国空间站的稳
定运行提供了坚实保障,书写了中国航
天史上的辉煌篇章.根据卫星跟踪网站的实时数据,目前中国天宫
空间站在近地点高度为3926公里,远地点高度为4002公里,倾角
为415度的近圆轨道上运行,运行周期为15h,已知地球半径R=
6400km,地球表面重力加速度为g,月球公转周期为27天,下列说
法正确的是 ( )
A.空间站在近地点的速度可能大于第一宇宙速度
B.空间站运行角速度比月球运行角速度要小
C.空间站绕地球运动的向心加速度大小约为 (1617)
2
g
D.若某时刻空间站与同步卫星共线最近,则至少需要8h后再次共
线最近
5.(2024成都七中质检)如图所示,质量
为M=2kg的足够长的木板静止在粗
糙水平地面上,在长木板上方右侧有质
量为m=1kg的物块,竖直墙面在长木板的右端,物块与木板、木板
与地面间的动摩擦因数均为μ=01,某时刻对木板施加水平向右、大
小F=8N的恒定拉力,作用1s后撤去,物块和木板始终未与竖直墙
面碰撞,重力加速度取g=10m/s2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦
力.下列说法正确的是 ( )
A.外力F做的功为4J
B.整个运动过程用时43s
C.整个运动过程摩擦生热8J
D.初始时,木板与墙的距离至少为149 m
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,每题有多项符合题目要求.全部选对得6分,选对但不全
的得3分,有选错的得0分.
6.(2024东北师大附中一模)如图所示为某
同学设计的欧姆表电路,图中E 为学生电
源,R1 为滑动变阻器,R2 为电阻箱,A 为量
程5mA、内阻100Ω的电流表,实验时该同
学将E 调整为3V,R2 调整为100Ω,之后
短接P、Q 两点,调节R1,使电流表满偏,断
开P、Q 连接后备用,下列说法正确的是 ( )
A.该欧姆表的内阻为300Ω
B.如果在电流表表盘上标记待测电阻值,表盘中央应标记为150Ω
C.若仅将E 调整为6V,调节R1 仍使电流表满偏,则表盘中央应标
记为300Ω
D.若仅将R2 调整为50Ω,调节R1 仍使电流表满偏,则表盘中央应
标记为200Ω
7.(2024河北衡水中学调研)如图所示,池塘分为A、B、C 三个区域,
浅水区A、C两部分水深相同,深水区B 水波波长是浅水区水波波长
的两倍,浅水区水深40cm.O、N 分别处于深浅两部分水面分界线
上,OM=NP,ON=3m,t=0时刻O 点从平衡位置开始向上振动,t
=25s时O点第二次到达波峰,此时M 点第一次到达波谷,设水波
在三个区域的振幅均为A=6cm,水波的速度v与水的深度h 间的
关系满足v= gh,式中g为重力加速度,g取10m/s2,下列说法正确
的是 ( )
A.深水区水深80cm
B.O、M 间距离为2m
C.1.25s后P 点开始振动
D.2.5s时N 点振动路程为(24-3 2)cm
8.(2024江西临川一中联考)如图所示,某实验列车头部底端固定有
边长为l的n匝正方形线框abcd,进站时利用线框进入磁场时所受
的安培力,辅助列车刹车.已知列车的总质量为m,线框总电阻为R,
磁场区域宽度为l,磁感应强度为B,列车运动过程中铁轨对列车的
阻力恒为f,某次列车进站时,线框以速度v水平向右进入磁场,最终
停止时线框cd边在磁场正中央,忽略进站时火车受到的空气阻力,
下列说法正确的是 ( )
A.线框ab边刚进入磁场时,a、b两点之间的电压大小为3nBlv4
B.线框ab边刚进入磁场时,列车的加速度大小为n
2B2l2v+nRf
Rm
C.线框dc边进入磁场时,列车的速度大于v3
D.从线框进入磁场到停止运动的过程,线框产生的焦耳热为12mv
2-
3
2fl
三、非选择题:本题共5小题,共62分.
9.(2024上海中学联考)(6分)某学习小组在验证玻意耳定律实验中,
利用手机测压强的软件barometer来测量气体压强,小组同学找来了
一个量程为550mL的粗口针筒(图甲)和一个容积为V0 的特制玻璃
杯,二者用软管连接,玻璃杯中放入手机用来测筒内气体压强,推动
针筒活塞改变筒内气体体积,装置示意图如图乙所示.实验步骤
如下:
①按图乙所示连接装置;
②缓慢推动活塞至某一位置,记录活塞所在位置的容积刻度V1,读出
手机上对应的压强示数p1;
③重复步骤②多次,记录活塞在不同位置的容积刻度V,读出手机上
对应的压强示数p.
(1)本实验中下列做法正确的是 .(填选项标号)
A.为保证读数准确,应快速推动活塞到某一位置,待示数稳定后再
读数
B.实验过程中,不能用手直接接触圆筒,以免引起温度的变化
C.实验前在柱塞上涂好润滑油,主要是为了减少柱塞和筒壁间的摩
擦力
卷29
(2)筒内气体容积刻度记为V,从手机上读出对应气体压强示数记为
p,利用记录数据建立如图丙所示坐标系,为使图像为过原点的直线,
横坐标轴物理量记为1
p
,纵坐标轴应记为 (忽略软管内气体
体积和手机体积,用题目中所给物理量表示).
(3)若考虑软管内气体体积 ΔV1 和手机体积 ΔV2,且 ΔV1<ΔV2,则
图丙中图像应与 (选填“横轴”或“纵轴”)相交.
10.(2024河北衡水中学五模)(8分)某同学欲研究实验室可拆变压器
工作时原线圈输入功率和副线圈输出功率之间的关系,可供选择的
器材如下:
a.可拆变压器(如图1中所示,原线圈接线柱标注0、4、8、12,副线圈
接线柱标注0、1、2)
b.学生电源
c.小灯泡(2.5V,2.0W)
d.交流电压表 V1(量程0~30V)
e.交流电压表 V2(量程0~6V)
f.交流电流表 A1(量程0~0.3A)
g.交流电流表 A2(量程0~1.0A)
h.滑动变阻器(0~5Ω)
实验电路如图2:
(1)用笔画线代替导线将图1中的实物图补充完整.
(2)连接好电路后,该同学将滑动变阻器滑片置于阻值最大处,学生
电源电压调至20V,打开电源开关,调整滑动变阻器滑片位置,当灯
泡较亮时,读出四个电表的示数分别为U1=200V,I1=016A,
U2=42V,I2=060A,通过计算发现U1I1>U2I2,可能的原因是
(填选项标号)
A.未考虑电压表 V1 的内阻 B.未考虑电压表 V2 的内阻
C.变压器漏磁 D.由于涡流变压器铁芯发热
(3)继续调整滑动变阻器滑片位置,使灯泡更亮,测得四个电表的示
数分别为U1′、I1′、U2′、I2′,则U1′I1′与U2′I2′的差值将
(忽略电流表内阻的影响,选填“增大”或“减小”).
(4)若将可拆变压器上水平放置的铁芯拆下,则要使小灯泡能够正
常发光,左侧原线圈应选择接线柱“0”与 (选填“4”或“12”)
相连.
11.(2024北京人大附中第二次模拟)(12分)一潜水员携带着点光源
在水下30m深处作业,已知水对光的折射率为43
,光在真空中的传
播速度c=30×108m/s,7=2646,求:
(1)点光源照亮水面的面积(结果保留整数);
(2)若潜水员继续下潜19m,能够透射出水面的光在水中传播的最
长时间(结果保留一位小数).
12.(2024河北衡水中学五模)(16分)如图
所示,在竖直面内的直角坐标系xOy中,
在第二象限内存在沿x 轴正方向的匀强
电场和磁感应强度大小为B、方向垂直坐
标平面向里的匀强磁场;在第一象限内存
在方向竖直向上的匀强电场和磁感应强
度大小也为B、方向垂直坐标平面向外的
匀强磁场.一带正电的小球P 从x 轴上
的A 点以某一速度沿AK 方向做直线运
动,AK 与x 轴正方向的夹角θ=60°,从K
点进入第一象限后小球P 恰好做匀速圆周运动,经过x轴时竖直向
下击中紧贴x 轴上方静止的带电小球Q,碰后两球结合为一个结合
体M,之后M 从y 轴上的F 点离开第四象限,第四象限存在匀强磁
场,方向如图所示.已知重力加速度大小为g,小球P、Q 带电荷量
均为q、质量均为m,不计空气阻力.
(1)求第二象限与第一象限内电场的电场强度大小之比
E2
E1
;
(2)求小球Q 静止的位置距O 点的距离;
(3)若结合体M 进入第四象限时的速度为v,M 在第四象限运动时
的最大速度为2v,则当其速度为2v时,结合体 M 距x 轴的距离是
多少?
13.(2024上海中学质量监测)(20分)如图所示,光滑水平面上有一半
径R 的四分之一光滑圆弧轨道,质量为 M,水平面上方空间区域存
在方向竖直向上的匀强电场E(图中未画出).一质量为m、电荷量
为q的带正电物块A 从圆弧轨道顶端由静止释放,物块A 到达B 端
时刚好与质量也为m 的C 粘在一起,已知mg=2qE,M=2m.C与
质量为7
3m
的物块D 通过光滑定滑轮用轻绳相连,左侧滑轮与C之
间的绳长L(L=R);物块D 压在质量为m 的木板E 左端,木板上表
面光滑,下表面与水平桌面间的动摩擦因数μ=05(最大静摩擦力
等于滑动摩擦力),木板右端到桌子右边缘足够长,运动过程中木板
始终在桌面上;右侧倾角为30°的光滑斜面底端挡板固定一轻弹簧,
质量为m 的物块F 与弹簧相连,物块F 与长木板E 通过桌面右端
的光滑定滑轮用轻绳连接;开始时在物块F 上施加一外力使E、F
间绳上拉力为0,此时物块F 静止,弹簧处于伸长状态,物块A 与C
碰撞瞬间撤去外力.物块均可看成质点.不计空气阻力,重力加速
度为g,弹簧的劲度系数为k,简谐运动的周期公式为T=2π mk
,求:
(1)物块A 与C 碰前瞬间,物块A 的速度大小;
(2)物块A 与C 碰后瞬间,桌面对木板E 的弹力大小;
(3)撤去外力开始到物块F达到最大速度所需要的时间.