精品解析：2025届四川省成都市高三下学期二诊模拟考试物理试题

2024-2025年度高2025届二诊模拟考试 物理试题 满分 100分。考试时间75 分钟。 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列说法不正确的是（ ） A. 图甲中，当弧光灯发出的光照射到锌板上时，与锌板相连的验电器铝箔有张角，证明光具有粒子性 B. 图乙为某金属在光的照射下，光电子最大初动能与入射光频率的关系图像，当入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为2E C. 图丙中，用从能级跃迁到能级辐射出光照射逸出功为6.34eV的金属铂，可以发生光电效应 D. 丁图中由原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系可知，若D和E能结合成F，结合过程一定会释放能量 2. 图示为一辆小汽车在公路上运动的位移—时间图像（），图线为抛物线，其纵截距为，处与时间轴t相切，0时刻图线的切线与t轴相交为（，0）。则可确认（　　） A. 小汽车正在转弯 B. 图像中的 C. 内，有一个时刻小汽车速度为 D. 内，小汽车平均速度为 3. 如图所示，在倾角为θ的三角形斜劈上垂直斜面固定一轻杆，杆的另一端固定一质量为m的可视为质点的小球，开始整个装置以恒定的速度沿光滑的水平面向左匀速直线运动，经过一段时间，装置运动到动摩擦因数为μ的粗糙水平面上，重力加速度为g.下列说法正确的是(　　) A. 向左匀速时，杆对小球的作用力大小为 B. 在粗糙水平面上运动时，杆对小球的作用力方向可能水平向右 C. 在粗糙水平面上运动时，杆对小球的作用力大小可能为 D. 整个运动过程中，杆对小球的作用力始终大于mg 4. 如图甲所示，将带电量为的带电体固定在粗糙绝缘水平地面上的点（可视为点电荷，图中未画出），以点为坐标原点，向右为正方向建立直线坐标系。现将质量为的带电滑块，从点由静止释放，滑块向右运动，最终静止于点，其速度随位置的变化图像如图乙所示，滑块经过点时的速度最大。已知，且为的中点，滑块与地面之间的动摩擦因数为，静电力常量为，重力加速度为，点电荷周围的电势（为点电荷的电荷量，为该点到点电荷的距离，以无穷远处电势为零）。下列判断不正确的是（　　） A. 滑块带正电 B. 滑块的电荷量为 C. 滑块经过B点时的速率为 D. 点的位置坐标为 5. 地球的公转轨道接近圆，哈雷彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆，如图所示，天文学家哈雷成功预言了哈雷彗星的回归。哈雷彗星最近出现的时间是1986年，预计下一次飞近地球将在2061年左右。若哈雷彗星在近日点与太阳中心的距离为，线速度大小为；在远日点与太阳中心的距离为，线速度大小为，由以上信息可知，下列说法正确的是（　　） A. 哈雷彗星轨道的半长轴约是地球公转半径的倍 B. 线速度大小 C. 哈雷彗星在近日点和远日点的加速度大小之比为 D. 哈雷彗星从近日点运动到远日点的过程中，引力势能逐渐减小 6. 如图是超导电磁船的简化原理图，和是与电源相连的两个电极，它们之间的距离为且处于垂直纸面的匀强磁场区域（由超导线圈产生，其独立电路部分未画出）。通电后，两电极之间的海水受到安培力的作用，船体就在海水的反作用力推动下行驶。已知船的总质量为，当电极间的电流为、磁场的磁感应强度大小为时，船体恰好以速度匀速航行。设船体受到的阻力恒定，关于超导电磁船，以下说法正确的是（　　） A. 该超导电磁船应用是电磁感应原理 B. 若接直流电源的正极，则磁场方向垂直纸面向里时船体前进 C. 改变电极正负或磁场方向，可控制船体前进或后退 D. 若仅将磁场的磁感应强度增大为，则船体的加速度大小为 7. 两列简谐横波在同一介质中相向传播，时刻波形如图所示，两波源的平衡位置分别位于M、N两点处，O点为M、N连线的中点，两波源的振动方向平行。已知M、N两点的间距，振动频率均为，M处波源的振幅，N处波源的振幅。时刻O处的质点开始振动。下列说法正确的是（　　） A. 两列波的波速大小均为 B. 从到，O处质点运动的路程为0.5m C. 从到，O处质点的动能先增大后减小 D. 经过足够长的时间，MN间（不包括M、N两点）振幅为15cm的点共有14个 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. 将某新材料压制成半圆柱体，横截面如图甲所示。一束红光从真空沿半圆柱体的径向射入，并与底面上过圆心点的法线成角，为足够大的光学传感器，可以探测从面反射光的强度，反射光强度随变化规律如图乙所示。已知，下列说法正确的有（　　） A. 新材料对红光的折射率为 B. 图甲中，红光反射光线的频率大于折射光线的频率 C. 图甲中，红光在半圆柱体中传播速度比在真空中传播速度小 D. 图甲中，入射角减小到0时，光将全部从界面透射出去 9. 光控开关是“太阳能路灯”实现自动控制的重要元件，其内部电路的简化原理图如图，Rt为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小），忽略灯阻值由于亮度变化的影响。在黎明时分，闭合开关，环境光照稳定时，电容器两板间小液滴处于静止状态，则环境光照逐渐增强时（　　） A. 灯、灯均逐渐变暗 B. 灯的电压与电流的变化量之比不变 C. 电源的输出功率一定是先变大后变小 D. 小液滴向上运动，在接触极板前机械能增大 10. 如下图所示，速度选择器入口有一个粒子源 P，它能向选择器注入大量不定速率的氕核、氘核、氚核。选择器内部的磁场磁感应强度为和电场方向见图，选择器出口右侧沿选择器中轴线确定x轴建立坐标系，第一象限内（包括x轴）以直线为界，在直线两侧分布两个方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小均为。对于某时刻同时到达O点的氕、氘、氚（不计重力以及粒子间的相互作用力），关于它们以后在磁场中的运动过程，下列叙述正确的是（　　） A. 圆周运动的半径相同 B. 最先跨过OA分界线的是氚核 C. 下次再次相遇前的路程相同 D. 下次相遇时三种粒子的速度要么平行，要么垂直 三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13~15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某同学设计“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示。铁架台放在水平台面上，上端安装电磁铁，接通电磁铁的开关后能吸住小球，电磁铁正下方安装一个光电门，光电门连接的数字计时器能记录下小球下落时经过光电门的时间。实验中测出小球直径为d、小球球心与光电门中心的高度差为h，断开电磁铁开关，小球自由下落，记录小球通过光电门的挡光时间t。已知当地的重力加速度大小为g。 （1）下列关于实验的说法正确的是_____________． A. 实验时必须用天平测出小球质量 B. 实验时应选用体积小、质量大的小球 C. 可用来计算小球经过光电门时的速度大小，并用来验证小球的机械能守恒 D. 可用来计算小球经过光电门时的速度大小，并用来验证小球的机械能守恒 （2）小球经过光电门时的速度大小__________（用题目中给定的物理量符号表示）。 （3）调整电磁铁位置，得出多组h、t数据，并画出了如图乙所示的图像，若在误差允许范围内，图像的斜率____________（用题目中给定的物理量符号表示），则机械能守恒定律成立。 12. 按要求填空： （1）半偏法测电流表内阻的电路如图甲，图中器材参数如下： 待测电流表A（量程） 滑动变阻器（最大阻值） 电阻箱（最大阻值） 电源E（电动势为，内阻很小） 测量方法是：先断开开关，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表的指针满偏；保持的阻值不变，闭合，调节电阻箱，使电流表的指针半偏，此时电阻箱的示数为．则电流表A内阻的测量值为__________。 （2）将该电流表A改装成量程为的电流表，应给电流表A__________（选填“串联”或“并联”）一个电阻，改装后的电流表的内阻为__________。 （3）测量一节废旧干电池的电动势E和内阻r，利用改装后的电流表和其它实验器材设计了如图乙所示的电路。在实验中，多次改变电阻箱阻值，记录多组数据，画出图像为一条直线（如图丙），由图中数据计算出该电池的电动势__________V，内阻__________（结果均保留三位有效数字）。 13. 如图所示，爆米花机是一种对谷物进行膨化加工的装置，主体为一导热良好的钢制罐体，罐体的容积为，两端分别焊接了支撑轴和摇柄。在（1个标准大气压）的气压，的干燥环境下打开阀门向罐体内放入的谷物，关闭阀门，将支撑轴和摇柄架设在火炉的支架上进行旋转加热，谷物内部分水分汽化成高压水蒸气与罐内空气形成混合气体（可视为理想气体）。当罐内混合气体温度为、压强达5atm时，打开阀门，因为压强突然变小，巨大的压强差使得谷物迅速膨胀，从而达到膨化的效果。忽略谷物间隙气体的体积和在罐体内加热过程中谷物体积的变化。已知绝对零度为。求： （1）从开始加热到压强变为5atm时，罐体内水蒸气的分压强。（已知混合气体的压强等于在同温度同体积条件下组成混合气体的各成分单独存在时的分压强之和） （2）打开阀门后的混合气体迅速膨胀对外做功使得谷物全部喷出，当混合气体温度为，罐体内剩余混合气体质量占原有混合气体质量的百分比。 14. 如图所示，桌面上有一轻质弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端B点位于桌面右侧边缘。水平桌面右侧有一竖直放置、半径R＝0.3 m的光滑半圆轨道MNP，桌面与轨道相切于M点，在以MP为直径的右侧和水平半径ON的下方部分有水平向右的匀强电场，场强的大小E＝，现用质量m0＝0.4 kg的小物块a将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点，用同种材料、质量m＝0.2kg、带＋q的绝缘小物块b将弹簧缓慢压缩到C点，释放后，小物块b离开桌面由M点沿半圆轨道运动，恰好能通过轨道的最高点P。(g取10 m/s2) 求： （1）小物块b经过桌面右侧边缘B点时的速度大小； （2）释放后，小物块b在运动过程中克服摩擦力做的功； （3）小物块b在半圆轨道中运动到最大速度的位置记为D(图中未标出)，则从B点到D点，电场力做的功。 15. 如图所示，将电阻为、质量为单匝正方形闭合线圈水平放置在顺时针运行的水平传送带的最左端，其边长为，边界MN、PQ与传送带运行方向垂直，在MN、PQ区域内加一个垂直于传送带平面向下、磁感应强度为的匀强磁场，MN、PQ边界间距为，线圈在运动过程中左右两边始终与磁场边界平行，其与传送带间的动摩擦因数为，线圈ab边进入磁场区域前已和传送带共速，传送带的速度为，时刻，线圈ab边与MN重合，时刻，线圈cd边与MN重合，时刻线圈ab边与PQ重合，已知重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： （1）时刻，线圈中的感应电流大小； （2）时刻，线圈的速度大小； （3）求t2； （4）时间内，线框中产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025年度高2025届二诊模拟考试 物理试题 满分 100分。考试时间75 分钟。 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列说法不正确的是（ ） A. 图甲中，当弧光灯发出的光照射到锌板上时，与锌板相连的验电器铝箔有张角，证明光具有粒子性 B. 图乙为某金属在光的照射下，光电子最大初动能与入射光频率的关系图像，当入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为2E C. 图丙中，用从能级跃迁到能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂，可以发生光电效应 D. 丁图中由原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系可知，若D和E能结合成F，结合过程一定会释放能量 【答案】B 【解析】 【详解】A．验电器铝箔有张角，说明锌板有电子逸出，发行光电效应，证明光具有粒子性，A正确； B．根据光电效应方程 得 结合图像可知 ， 当入射光的频率为时，由 解得 B错误； C．从能级跃迁到能级辐射出的光的能量为 故可以发生光电效应，C正确； D．核子平均质量小，则平均结合能大。由图可知，D和E能结合成F，平均结合能变大，说明结合过程一定会释放能量，D正确。 本题选择不正确，故选B。 2. 图示为一辆小汽车在公路上运动的位移—时间图像（），图线为抛物线，其纵截距为，处与时间轴t相切，0时刻图线的切线与t轴相交为（，0）。则可确认（　　） A. 小汽车正在转弯 B. 图像中的 C. 内，有一个时刻小汽车速度为 D. 内，小汽车平均速度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．图像只能描述物体做直线运动，故A错误； D．内，小汽车平均速度为 故D错误； BC．内，根据逆向思维把小汽车看成做初速度为0的匀加速直线运动，则有 解得加速度大小为 则时刻小汽车的速度大小为 根据图像的切线斜率绝对值等于速度大小，则有 解得 由于小汽车做匀减速直线运动，所以内，小汽车的速度大小不可能大于，故B正确，C错误。 故选B。 3. 如图所示，在倾角为θ的三角形斜劈上垂直斜面固定一轻杆，杆的另一端固定一质量为m的可视为质点的小球，开始整个装置以恒定的速度沿光滑的水平面向左匀速直线运动，经过一段时间，装置运动到动摩擦因数为μ的粗糙水平面上，重力加速度为g.下列说法正确的是(　　) A. 向左匀速时，杆对小球的作用力大小为 B. 在粗糙水平面上运动时，杆对小球的作用力方向可能水平向右 C. 在粗糙水平面上运动时，杆对小球的作用力大小可能为 D. 整个运动过程中，杆对小球的作用力始终大于mg 【答案】C 【解析】 【分析】装置向左做匀速直线运动时，根据平衡条件求杆对小球的作用力．在粗糙水平面上运动时，分析加速度方向，由牛顿第二定律判断杆对小球的作用力方向和大小． 【详解】装置向左匀速运动时，小球受平衡力的作用，则重力与杆对小球的作用力大小相等、方向相反，即，A错误；进入粗糙的水平面后，整个装置开始在摩擦力的作用下做减速运动，设斜劈与小球的总质量为M，由牛顿第二定律可知，解得，则小球的加速度大小也为，方向水平向右，对小球受力分析如图所示 小球受到的合力方向水平向右，则弹力的大小为，由以上分析可知D错误；由于竖直方向合力一定为零，因此杆对小球的弹力一定有竖直向上的分力，因此在粗糙水平面上运动时，杆对小球的作用力方向不可能水平向右，B错误；当时，代入以上的式子可得,C正确．故选C． 【点睛】解决本题时，要明确小球的受力情况，运用平衡条件和牛顿第二定律分析．要知道加速度方向与合力方向总是相同的． 4. 如图甲所示，将带电量为的带电体固定在粗糙绝缘水平地面上的点（可视为点电荷，图中未画出），以点为坐标原点，向右为正方向建立直线坐标系。现将质量为的带电滑块，从点由静止释放，滑块向右运动，最终静止于点，其速度随位置的变化图像如图乙所示，滑块经过点时的速度最大。已知，且为的中点，滑块与地面之间的动摩擦因数为，静电力常量为，重力加速度为，点电荷周围的电势（为点电荷的电荷量，为该点到点电荷的距离，以无穷远处电势为零）。下列判断不正确的是（　　） A. 滑块带正电 B. 滑块的电荷量为 C. 滑块经过B点时的速率为 D. 点的位置坐标为 【答案】D 【解析】 【详解】A．滑块从A点有静止释放，其向右运动，可知滑块与带电体之间的互相排斥，即两者之间带同种电荷，滑块带正电，故A项正确，不符合题； B．在B点滑块受到的电场力为 由于点电荷有 由题意可知，在B点其速度最大，即在B点滑块的合力为零，有 解得 故B项正确，不符合题意； C．由题意可知，滑块在A点的电势为 在A点的电势能为 在B点的电势为 在B点的电势能为 由A到B由能量守恒，有 解得 故C项正确，不符合题意； D．在C点的电势为 在C点的电势能为 从A到C由能量守恒，有 解得 （不合题意，舍） 故D项错误，符合题意。 故选D。 5. 地球的公转轨道接近圆，哈雷彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆，如图所示，天文学家哈雷成功预言了哈雷彗星的回归。哈雷彗星最近出现的时间是1986年，预计下一次飞近地球将在2061年左右。若哈雷彗星在近日点与太阳中心的距离为，线速度大小为；在远日点与太阳中心的距离为，线速度大小为，由以上信息可知，下列说法正确的是（　　） A. 哈雷彗星轨道的半长轴约是地球公转半径的倍 B. 线速度大小 C. 哈雷彗星在近日点和远日点的加速度大小之比为 D. 哈雷彗星从近日点运动到远日点的过程中，引力势能逐渐减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据题意可知，哈雷彗星的周期约为年，地球的公转周期为1年，由万有引力提供向心力有 解得 可得，哈雷彗星轨道的半长轴约是地球公转半径的倍，故A正确； B．根据题意，由开普勒第二定律可知，哈雷彗星在近日点线速度大于在远日点的线速度，即 故B错误； C．根据题意，由牛顿第二定律有 解得 则哈雷彗星在近日点和远日点加速度大小之比为 故C错误； D．哈雷彗星从近日点运动到远日点的过程中，引力做负功，则引力势能逐渐增加，故D错误。 故选A。 6. 如图是超导电磁船的简化原理图，和是与电源相连的两个电极，它们之间的距离为且处于垂直纸面的匀强磁场区域（由超导线圈产生，其独立电路部分未画出）。通电后，两电极之间的海水受到安培力的作用，船体就在海水的反作用力推动下行驶。已知船的总质量为，当电极间的电流为、磁场的磁感应强度大小为时，船体恰好以速度匀速航行。设船体受到的阻力恒定，关于超导电磁船，以下说法正确的是（　　） A. 该超导电磁船应用的是电磁感应原理 B. 若接直流电源的正极，则磁场方向垂直纸面向里时船体前进 C. 改变电极正负或磁场方向，可控制船体前进或后退 D. 若仅将磁场的磁感应强度增大为，则船体的加速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．该超导电磁船应用了磁场对电流的作用力，故A错误； B．两电极之间的海水受到安培力的作用，船体就在海水的反作用力推动下向前驶动，因此，海水受到的安培力指向船尾方向，根据左手定则，磁场方向垂直纸面向外，故B错误； C．改变电极正负或磁场的方向，安培力方向改变，可以控制船体前进或后退，故C正确； D．磁感应强度大小为时，船体匀速运动，即安培力大小与阻力大小相等，即，将磁感应强度大小增大为时，安培力变为，船体所受合外力大小 则加速度大小为，D错误。 故选C。 7. 两列简谐横波在同一介质中相向传播，时刻的波形如图所示，两波源的平衡位置分别位于M、N两点处，O点为M、N连线的中点，两波源的振动方向平行。已知M、N两点的间距，振动频率均为，M处波源的振幅，N处波源的振幅。时刻O处的质点开始振动。下列说法正确的是（　　） A. 两列波的波速大小均为 B. 从到，O处质点运动的路程为0.5m C. 从到，O处质点的动能先增大后减小 D. 经过足够长的时间，MN间（不包括M、N两点）振幅为15cm的点共有14个 【答案】B 【解析】 【详解】A．两列简谐横波在同一介质中传播，波速相等，由于两列简谐横波振动频率相等，则两列波的波长相等，故 又 联立解得 ， 故A错误； B．两列简谐横波的周期为 两波源振动步调相反，O点为M、N连线的中点，可知O处质点为振动减弱点，时刻O处的质点开始振动，从到，O处质点振动了，即，故从到，O处质点运动的路程为 故B正确； C．时刻O处的质点开始振动，从到，O处质点振动了，即，可知时刻O处的质点位于平衡位置，从到，O处质点振动了，即，可知时刻O处的质点位于平衡位置，故从到，O处质点的动能先减小后增大，故C错误； D．振幅为15cm的点为振动加强点，设振动加强点与M点的距离为，两波源振动步调相反，则 （n＝0，1，2，3…） 解得 故经过足够长的时间，MN间（不包括M、N两点）振幅为15cm的点共有16个，故D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. 将某新材料压制成半圆柱体，横截面如图甲所示。一束红光从真空沿半圆柱体的径向射入，并与底面上过圆心点的法线成角，为足够大的光学传感器，可以探测从面反射光的强度，反射光强度随变化规律如图乙所示。已知，下列说法正确的有（　　） A. 新材料对红光的折射率为 B. 图甲中，红光反射光线的频率大于折射光线的频率 C. 图甲中，红光在半圆柱体中传播速度比在真空中传播速度小 D. 图甲中，入射角减小到0时，光将全部从界面透射出去 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图可知，当时发生全反射，可知新材料对红光的折射率为 选项A正确； B．图甲中，红光反射光线的频率等于折射光线的频率，选项B错误； C．图甲中，根据可知，红光在半圆柱体中传播速度比在真空中传播速度小，选项C正确； D．图甲中，入射角减小到0时，仍有光线反射回介质中，而不是光将全部从界面透射出去，选项D错误。 故选AC。 9. 光控开关是“太阳能路灯”实现自动控制的重要元件，其内部电路的简化原理图如图，Rt为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小），忽略灯阻值由于亮度变化的影响。在黎明时分，闭合开关，环境光照稳定时，电容器两板间小液滴处于静止状态，则环境光照逐渐增强时（　　） A. 灯、灯均逐渐变暗 B. 灯的电压与电流的变化量之比不变 C. 电源的输出功率一定是先变大后变小 D. 小液滴向上运动，在接触极板前机械能增大 【答案】AB 【解析】 【详解】A．光照逐渐增强时，光敏电阻阻值减小，总电阻减小，总干路电流增大，路端电压减小，结合串反并同，灯、灯均变暗，故A正确； B．灯是定值电阻，电压与电流变化量之比为定值，故B正确； C．由于的电阻减小，电源的外电阻在减小，因无法确定外电阻与电源内电阻的关系，即无法确定电源的输出功率的变化，故C错误； D．由于光敏电阻Rt，阻值减小，外电路总电阻减小，干路电流增大，两端电压减小，电容器C的电压减小，场强减小，电场力减小后小于重力，小液滴向下运动，电场力做负功，机械能减小，故D错误。 故选AB。 10. 如下图所示，速度选择器入口有一个粒子源 P，它能向选择器注入大量不定速率的氕核、氘核、氚核。选择器内部的磁场磁感应强度为和电场方向见图，选择器出口右侧沿选择器中轴线确定x轴建立坐标系，第一象限内（包括x轴）以直线为界，在直线两侧分布两个方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小均为。对于某时刻同时到达O点的氕、氘、氚（不计重力以及粒子间的相互作用力），关于它们以后在磁场中的运动过程，下列叙述正确的是（　　） A. 圆周运动的半径相同 B. 最先跨过OA分界线的是氚核 C. 下次再次相遇前的路程相同 D. 下次相遇时三种粒子的速度要么平行，要么垂直 【答案】CD 【解析】 【详解】A．能穿过速度选择器，根据 可知，氕、氘、氚的速度相同，进入磁场后，根据 可得运动半径 因三种粒子电量相同，但是质量不同，则运动半径不同，故A错误； B． 粒子跨过OA分界线使转过的角度相同，而根据周期 可知因氕的质量最小，则周期最小，最先跨过OA分界线，故B错误； CD．氕、氘、氚的运动半径之比为1:2:3，设为R、2R、3R，氕、氘、氚的运动周期之比为1:2:3，设为T、2T、3T，则结合下图 下次再次相遇时，氕、氘、氚分别走过6段、3段和2段四分之一圆弧，则氕、氘、氚的路程分别为 即氕、氘、氚的路程相等，结合下图可知，下次相遇时三种粒子的速度要么平行，要么垂直，故CD正确。 故选CD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13~15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 某同学设计“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示。铁架台放在水平台面上，上端安装电磁铁，接通电磁铁的开关后能吸住小球，电磁铁正下方安装一个光电门，光电门连接的数字计时器能记录下小球下落时经过光电门的时间。实验中测出小球直径为d、小球球心与光电门中心的高度差为h，断开电磁铁开关，小球自由下落，记录小球通过光电门的挡光时间t。已知当地的重力加速度大小为g。 （1）下列关于实验的说法正确的是_____________． A. 实验时必须用天平测出小球的质量 B. 实验时应选用体积小、质量大的小球 C. 可用来计算小球经过光电门时速度大小，并用来验证小球的机械能守恒 D. 可用来计算小球经过光电门时的速度大小，并用来验证小球的机械能守恒 （2）小球经过光电门时的速度大小__________（用题目中给定的物理量符号表示）。 （3）调整电磁铁位置，得出多组h、t数据，并画出了如图乙所示的图像，若在误差允许范围内，图像的斜率____________（用题目中给定的物理量符号表示），则机械能守恒定律成立。 【答案】（1）B （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 A．由于小球的重力势能减少量和动能增加量都与小球质量成正比，因此无须测出小球的质量，故A错误； B．实验时应选用体积小、质量大的小球以减小空气阻力对实验的影响，故B正确； CD．t是小球通过光电门的挡光时间，且和均是小球做自由落体运动时适用的公式，相当于默认了小球机械能守恒，与实验目的不符合，故CD错误。 故选B。 【小问2详解】 根据光电门测量速度的原理可知，小球经过光电门时的速度大小 【小问3详解】 小球的重力势能减少量 动能增加量 若机械能守恒，则 即 图像的斜率 12. 按要求填空： （1）半偏法测电流表内阻的电路如图甲，图中器材参数如下： 待测电流表A（量程） 滑动变阻器（最大阻值） 电阻箱（最大阻值） 电源E（电动势为，内阻很小） 测量方法是：先断开开关，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表的指针满偏；保持的阻值不变，闭合，调节电阻箱，使电流表的指针半偏，此时电阻箱的示数为．则电流表A内阻的测量值为__________。 （2）将该电流表A改装成量程为的电流表，应给电流表A__________（选填“串联”或“并联”）一个电阻，改装后的电流表的内阻为__________。 （3）测量一节废旧干电池的电动势E和内阻r，利用改装后的电流表和其它实验器材设计了如图乙所示的电路。在实验中，多次改变电阻箱阻值，记录多组数据，画出图像为一条直线（如图丙），由图中数据计算出该电池的电动势__________V，内阻__________（结果均保留三位有效数字）。 【答案】（1）99.0 （2） ①. 并联 ②. 0.99 （3） ①. 1.13 ②. 10.3 【解析】 【小问1详解】 断开开关，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表的指针满偏，电流为，保持的阻值不变，闭合，调节电阻箱，使电流表的指针半偏，表中电流为 ，由于电阻箱与电流表A并联，所以认为电阻箱中电流为 电流表A内阻等于此时电阻箱的阻值为 【小问2详解】 [1]将电流表A改装成大量程的电流表应该并联一个分流电阻。 [2]如图 改装后的电流表的内阻为 【小问3详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律，有 可得 图像的斜率为 可得 图像的纵截距为 可得 13. 如图所示，爆米花机是一种对谷物进行膨化加工的装置，主体为一导热良好的钢制罐体，罐体的容积为，两端分别焊接了支撑轴和摇柄。在（1个标准大气压）的气压，的干燥环境下打开阀门向罐体内放入的谷物，关闭阀门，将支撑轴和摇柄架设在火炉的支架上进行旋转加热，谷物内部分水分汽化成高压水蒸气与罐内空气形成混合气体（可视为理想气体）。当罐内混合气体温度为、压强达5atm时，打开阀门，因为压强突然变小，巨大的压强差使得谷物迅速膨胀，从而达到膨化的效果。忽略谷物间隙气体的体积和在罐体内加热过程中谷物体积的变化。已知绝对零度为。求： （1）从开始加热到压强变为5atm时，罐体内水蒸气的分压强。（已知混合气体的压强等于在同温度同体积条件下组成混合气体的各成分单独存在时的分压强之和） （2）打开阀门后的混合气体迅速膨胀对外做功使得谷物全部喷出，当混合气体温度为，罐体内剩余混合气体质量占原有混合气体质量的百分比。 【答案】（1） （2）40% 【解析】 【小问1详解】 对原有空气，根据查理定律 其中， 联立解得 代入数据得 从开始加热到压强变为时，罐体内水蒸气的分压强为 【小问2详解】 设罐体的体积为，对混合气体分析，由理想气体状态方程可得 其中 可得 则有罐体内剩余混合气体质量占原有混合气体质量的百分比为 14. 如图所示，桌面上有一轻质弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端B点位于桌面右侧边缘。水平桌面右侧有一竖直放置、半径R＝0.3 m的光滑半圆轨道MNP，桌面与轨道相切于M点，在以MP为直径的右侧和水平半径ON的下方部分有水平向右的匀强电场，场强的大小E＝，现用质量m0＝0.4 kg的小物块a将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点，用同种材料、质量m＝0.2kg、带＋q的绝缘小物块b将弹簧缓慢压缩到C点，释放后，小物块b离开桌面由M点沿半圆轨道运动，恰好能通过轨道的最高点P。(g取10 m/s2) 求： （1）小物块b经过桌面右侧边缘B点时的速度大小； （2）释放后，小物块b在运动过程中克服摩擦力做的功； （3）小物块b在半圆轨道中运动到最大速度的位置记为D(图中未标出)，则从B点到D点，电场力做的功。 【答案】（1）3 m/s；（2）0.9 J ；（3） 【解析】 【详解】（1）小物块b恰好能通过轨道的最高点P点 由B到P由动能定理 解得 （2）由C到B，对物块a由能量守恒定律得 由C到B，对物块b由能量守恒定律得 克服摩擦力做的功 解得 Wf=0.9J （3）物块b与圆心连线与竖直方向的夹角为45°位置时(设为D)，由B到D的过程电场力做功为 【点睛】由于物体恰好能通过轨道最高点P，因此可以通过竖直平面内的圆周运动的临界条件先求出P点的速度，再使用动能定理求出物体在B点的速度；由能量守恒定律联立列式可求克服摩擦力做的功；物块b与圆心连线与竖直方向的夹角为45°位置时（设为D），根据做功公式求出电场力做的功。 15. 如图所示，将电阻为、质量为的单匝正方形闭合线圈水平放置在顺时针运行的水平传送带的最左端，其边长为，边界MN、PQ与传送带运行方向垂直，在MN、PQ区域内加一个垂直于传送带平面向下、磁感应强度为的匀强磁场，MN、PQ边界间距为，线圈在运动过程中左右两边始终与磁场边界平行，其与传送带间的动摩擦因数为，线圈ab边进入磁场区域前已和传送带共速，传送带的速度为，时刻，线圈ab边与MN重合，时刻，线圈cd边与MN重合，时刻线圈ab边与PQ重合，已知重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： （1）时刻，线圈中的感应电流大小； （2）时刻，线圈的速度大小； （3）求t2； （4）时间内，线框中产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 时刻，线圈中的感应电动势为 线圈中的感应电流大小为 解得 【小问2详解】 时刻，线圈的速度大小为，对线圈进入磁场的过程，以水平向右为正方向，由动量定理 又， 联立解得 【小问3详解】 时刻开始，线圈在摩擦力作用下做匀加速直线运动，由牛顿第二定律 解得 根据速度时间公式有 根据速度位移公式有 又 即线圈与传送带共速时，ab边恰与PQ重合，则有 解得 【小问4详解】 时间内，线框中焦耳热为0；对线框，时间内，根据动能定理有 又 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$