精品解析：2025届三省三校（黑龙江省哈师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学）高三下学期一模物理试题

哈尔滨师大附中 东北师大附中 辽宁省实验中学 2025年高三第一次联合模拟考试物理 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 歼-35A是由中国航空工业集团自主研制新一代中型隐身多用途战斗机。如图所示歼-35A战机先水平向右，再沿曲线ab向上，最后沿陡斜线直入云霄。设飞行路径在同一竖直面内，飞行速率不变。则在沿ab段曲线飞行过程中（　　） A. 战机水平方向的分速度逐渐增大 B. 战机在某点加速度方向可能沿轨迹的切线方向 C. 战机克服重力做功的功率逐渐增大 D. 战机所受合外力斜向左上方且保持不变 2. 波是传递能量一种方式。某一简谐波的振幅为A、圆频率为（在波传播过程中保持不变），用表示波在传播过程中的平均能量密度，即单位体积内具有的能量，则有，（为介质的密度）；用I表示波在传播过程中的能流密度，即单位时间内流过垂直传播方向的单位面积上的平均能量。若不计传播过程中的能量损耗，该简谐波沿直线传播的速度为v，则有（　　） A. B. C. D. 3. 2025年开年之际，国际上唯一的我国超导托卡马克大科学装置集群正在加快推动聚变能源的开发和应用，其中一种核聚变反应方程式为，已知各元素原子核及中子的质量如下表，阿伏加德罗常数取，氘核摩尔质量为，1u相当于931.5MeV。则下列说法正确的是（　　） 元素原子核或中子 氘核 氚核 氦核 中子 质量（单位：u） 2.0141 3.0161 4.0026 1.0087 A. 该核反应过程释放能量，不满足能量守恒定律 B. 氘核的比结合能比氦核的大 C. 氘核与氚核间距达到量级即可发生核聚变反应 D. 4g氘完全参与聚变释放出能量的量级为 4. 甲乙两列简谐横波在同一介质中传播，时刻的部分波形如图，沿x轴正向传播的甲波如实线所示，沿x轴负向传播的乙波如虚线所示，波速均为4cm/s。则下列说法正确的是（　　） A. 乙波的周期为4.8s B. 甲波的振幅为 C. 时刻，介质中偏离平衡位置位移为40cm的相邻质点间的距离为24cm D. 两列波可以形成稳定的干涉 5. 法国科学家皮埃尔·德·费马在1662年提出光线传播的路径是所需时间最少的路径，即费马原理，光的折射即遵从这一原理实际生活中的下述现象也可类比折射定律来理解。如图所示，地面上陶陶在距笔直的河岸10m处的A点，发现落水的琪琪位于水面上距河岸50m处的B点。陶陶在地面上奔跑的速度大小为，在水中游泳的速度大小为，奔跑、游泳均视为匀速直线运动。可知此次营救中，陶陶在陆地的速度与河岸夹角30°，在水中的速度与河岸夹角60°将最省时。由题中信息和所学物理知识可知（　　） A. 陶陶在水中游泳的速度大小为 B. 陶陶在水中游泳的速度大小为 C. 陶陶到达琪琪处的最短时间为12s D. 陶陶到达琪琪处的最短时间约为16s 6. 一根质量为m的重绳，悬挂在两根不等高的竖直杆上。左端悬点处切线与杆夹角为，右端悬点处切线与杆夹角为，重力加速度为g，则重绳最低点（弧底）的张力大小为（　　） A. B. C. D. 7. 从空中某点分别以速度、、将三个相同的小球1、2、3沿垂直于竖直墙壁方向水平抛出，三小球分别经时间、、，下落、、高度后与墙壁碰撞，相碰时速度大小分别为、、，速度与竖直方向的夹角分别为60°、45°、30°，则下列结论不正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示的变压器，输入电压为220V，可输出电压为12V、24V、36V，匝数为的原线圈输入电压瞬时值表达式为。单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表，电压表的示数为0.1V。将阻值为的电阻R接在BC两端时，功率为12W。下列说法正确的是（　　） A. ， B. BC间线圈匝数为120匝，通过R的电流为1.4A C. 若将R接在AB两端，R两端的电压为24V，频率为100Hz D. 若将R接在AC两端，通过R的电流为3.0A，周期为0.02s 9. 如图所示，电源电动势，内阻，电阻，，，是可变电阻，电容器电容，a、b分别为电容器上下两个极板，G为灵敏电流表。初始时开关闭合、断开，电路稳定，现将开关也闭合直至电路再次稳定，则下列说法正确是（　　） A. 开关闭合，断开电路稳定时电容器极板带正电 B. 闭合后，调节使得上下两极板电势相等时 C. 若，则闭合前后电路稳定时电源的输出功率相等 D. 若，则在整个过程中流过电流表的电荷量为 10. 某兴趣小组设计制作了一种磁悬浮列车模型，原理如图所示，PQ和MN是固定在水平地面上的两根足够长的平直导轨，导轨间分布着竖直（垂直纸面）方向等宽度的匀强磁场和，方向未知（图中未画出），垂直纸面向里。矩形金属框固定在实验车底部（车厢与金属框绝缘），其中ad边长与磁场宽度相等。当磁场和同时以速度沿导轨向右匀速运动时，金属框受到磁场力，实验车被带动沿导轨运动，能达到的最大速率为8m/s。已知金属框总电阻、垂直导轨的ab边长，实验车与金属框的总质量，。实验车运动时受到的阻力恒定。下列说法正确的是（　　） A. 为使金属框运动，则垂直纸面向外 B. 实验车受到恒定阻力 C. 在带动实验车与金属框的运动过程中，外力对磁场额外做的功等于实验车及金属框总动能的改变量与摩擦生热之和 D. 若两磁场时刻由静止开始向右匀加速直线运动，发现时实验车开始运动，时实验车正向右做匀加速直线运动，则时刻实验车速度大小为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某学习小组在英国数学家兼物理学家阿特伍德《关于物体的直线运动和转动》的文章中查到了理想的阿特伍德机原理，并在实验室中进行了实验：如图所示将质量相等的两钩码A、B通过轻质细线相连绕过定滑轮，再把重物C挂在B的下端，A的下端连接纸带，已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz。 （1）某次实验打出的纸带如图所示，则打出纸带上H点时钩码A的瞬时速度大小为__________m/s；（结果保留三位有效数字） （2）已知钩码的质量为M，重物C的质量为m，由静止释放。某次实验中从纸带上测量A由静止上升h高度时对应计时点的速度为v，如果满足关系式__________则可验证系统机械能守恒； （3）小组同学还改变重物C质量m，测得多组m及其对应的加速度大小a，并在坐标纸上做出了如右图所示的图线，根据此图线可求出当地的重力加速度大小为__________。 12. 某电学实验小组的同学发现一种旧式手机电池所标的电动势是4.45V，决定利用实验室所能提供的下列实验器材对其电动势和内电阻进行测量。 A.电流表A（量程100mA，内阻） B.电压表V（量程3.0V，内阻约为） C.滑动变阻器（阻值范围0~50，额定电流1.5A） D.电阻箱（阻值范围0~9999） E.电阻箱（阻值范围0~99.99） F.各类开关和导线若干 小组成员设计了如图所示的实验电路图。 （1）现将该电流表与并联，改装成一个量程为500mA的大量程电流表，电阻箱的阻值应调为__________； （2）为满足测量要求，需要将电压表的量程扩大为4.5V，小组成员采用如下操作：按图连好实验器材，检查无误后，开关接b，将的滑片滑至最左端，的阻值调为0，开关断开，闭合开关，适当调节的滑片，使电压表的示数为3.0V；保持的滑片位置不变，改变电阻箱的阻值，当电压表示数为__________V，完成扩大量程，断开开关； （3）保持电阻箱的阻值不变，将开关接到a，闭合开关、，移动的滑片，记录几组电压表V和电流表A的读数U、I，并做出图像，如图所示，可得电池的电动势__________V、内阻__________。（计算结果均保留3位有效数字） 13. 如图，一绝热长方体箱体侧壁固定一电阻为的电热丝，箱体总体积箱体内有一不计质量的活塞，其与箱体内壁摩擦不计。活塞左侧空间封闭一定质量的理想气体，外界大气压强，箱口处设有卡环。电阻丝经导线与一圆形线圈形成闭合回路，线圈放置于有界匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，磁感应强度大小随时间的变化率为。已知线圈的匝数，面积，线圈的电阻。初始时活塞到右侧箱口距离是到左侧箱底距离的2倍，接通电路缓慢对气体加热，加热前气体温度为。 （1）求电热丝两端的电压； （2）经一段时间，活塞缓慢运动到箱口，此过程中箱内气体的内能增加了100J，若电热丝产生的热量全部被气体吸收，求此时箱内气体的温度及电路的通电时间。 14. 如图，半径为R光滑半圆形轨道在最低点A与左侧光滑水平面相切，可视为质点的小球P、Q之间有一被压缩的轻质弹簧（弹簧与物块不栓接），静止在水平面上。若固定小球P，释放弹簧，小球Q离开弹簧后从A进入半圆轨道，经最高点C落回水平面的位置与A距离为2R；若P不固定，释放弹簧，小球Q离开弹簧后从A进入半圆轨道，在图示B点脱离轨道。已知R、小球Q的质量m、、重力加速度g，求： （1）被压缩弹簧初始时弹性势能； （2）小球P的质量。 15. 空间内存在竖直向下的匀强电场。建立如图所示x-O-y平面直角坐标系，并在第三、四象限内添加垂直于此坐标平面的某一匀强磁场（图中未画出）。现有一个质量为m、电荷量为的带负电小球，从y轴上的A点（0，L）以速度抛出，经x轴上C点（2L，0）进入磁场。已知重力加速度为g。 （1）若电场强度，求小球运动至C点时的速度与x轴的夹角（用三角函数表示）； （2）若电场强度，磁场垂直纸面向里，该小球能回到抛出点A，求磁感应强度B的大小； （3）若小球从A点以沿x轴正方向水平抛出，磁场垂直纸面向外，且磁感应强度大小为，求小球回到与A点等高（纵坐标相同）位置的x坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 哈尔滨师大附中 东北师大附中 辽宁省实验中学 2025年高三第一次联合模拟考试物理 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 歼-35A是由中国航空工业集团自主研制的新一代中型隐身多用途战斗机。如图所示歼-35A战机先水平向右，再沿曲线ab向上，最后沿陡斜线直入云霄。设飞行路径在同一竖直面内，飞行速率不变。则在沿ab段曲线飞行过程中（　　） A. 战机水平方向的分速度逐渐增大 B. 战机在某点加速度方向可能沿轨迹的切线方向 C. 战机克服重力做功的功率逐渐增大 D. 战机所受合外力斜向左上方且保持不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．设战机速度大小为v，速度方向与水平方向夹角为θ，则水平分速度为，在ab段，θ逐渐增大，逐渐减小，而v不变，所以水平方向的分速度逐渐减小，故A错误； B．根据曲线运动的条件，飞机沿ab段飞行做曲线运动，所受合外力一定不为零，且合外力方向指向ab曲线的内侧，由牛顿第二定律可知加速度方向也指向ab曲线的内侧，不可能沿轨迹的切线方向，故B错误； C．战机克服重力做功的功率 可知在ab段，θ逐渐增大，逐渐增大，因为v大小不变，故战机克服重力做功的功率逐渐增大，故C正确； D．战机做曲线运动，合外力指向轨迹的凹侧，由于飞机速率不变，故合外力方向时刻与速度方向垂直，由于速度方向时刻变化，所以合外力方向也时刻变化，故D错误。 故选C。 2. 波是传递能量的一种方式。某一简谐波的振幅为A、圆频率为（在波传播过程中保持不变），用表示波在传播过程中的平均能量密度，即单位体积内具有的能量，则有，（为介质的密度）；用I表示波在传播过程中的能流密度，即单位时间内流过垂直传播方向的单位面积上的平均能量。若不计传播过程中的能量损耗，该简谐波沿直线传播的速度为v，则有（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设时间内流过垂直传播方向面积上的波，根据其物理意义知，能流密度 故选A。 3. 2025年开年之际，国际上唯一的我国超导托卡马克大科学装置集群正在加快推动聚变能源的开发和应用，其中一种核聚变反应方程式为，已知各元素原子核及中子的质量如下表，阿伏加德罗常数取，氘核摩尔质量为，1u相当于931.5MeV。则下列说法正确的是（　　） 元素原子核或中子 氘核 氚核 氦核 中子 质量（单位：u） 2.0141 3.0161 4.0026 1.0087 A. 该核反应过程释放能量，不满足能量守恒定律 B. 氘核的比结合能比氦核的大 C. 氘核与氚核间距达到量级即可发生核聚变反应 D. 4g氘完全参与聚变释放出能量的量级为 【答案】D 【解析】 【详解】A．所有的核反应过程都满足能量守恒定律，该核聚变反应过程释放能量，是因为存在质量亏损，亏损的质量以能量的形式释放出来，但整个过程能量依然守恒，故A错误； B．比结合能越大，原子核越稳定，氦核比氘核稳定，所以氦核的比结合能比氘核的大，故B错误； C．要使氘核与氚核发生核聚变反应，需要使它们克服库仑斥力，二者间距要达到量级，而不是量级，故C错误； D．4g氘的物质的量 则氘核的个数 根据核聚变反应方程，1个氘核参与反应的质量亏损 1u相当于931.5MeV，则 1 个氘核参与反应释放的能量 那么4g氘完全参与聚变释放的能量 故D正确。 故选D。 4. 甲乙两列简谐横波在同一介质中传播，时刻的部分波形如图，沿x轴正向传播的甲波如实线所示，沿x轴负向传播的乙波如虚线所示，波速均为4cm/s。则下列说法正确的是（　　） A. 乙波的周期为4.8s B. 甲波的振幅为 C. 时刻，介质中偏离平衡位置位移为40cm的相邻质点间的距离为24cm D. 两列波可以形成稳定的干涉 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像可知乙波波长为4.8cm，波速为4cm/s，则乙波的周期为 故A错误； B．图像可知甲波振幅为A=20cm，故B错误； C．图像可知在横坐标为4cm处两列波的波峰相遇，该处质点偏离平衡位置40cm，则甲乙两列波波峰位置坐标分别为 整理可得，介质中偏离平衡位置位移为40cm的质点横坐标 则介质中偏离平衡位置位移为40cm的相邻质点分别为 则介质中偏离平衡位置位移为40cm的相邻质点间的距离 故C正确； D．图像可知甲波波长为4cm，则甲波的周期为 可知甲波、乙波周期不同，即频率不同，故两列波不可以形成稳定的干涉，故D错误。 故选C 5. 法国科学家皮埃尔·德·费马在1662年提出光线传播的路径是所需时间最少的路径，即费马原理，光的折射即遵从这一原理实际生活中的下述现象也可类比折射定律来理解。如图所示，地面上陶陶在距笔直的河岸10m处的A点，发现落水的琪琪位于水面上距河岸50m处的B点。陶陶在地面上奔跑的速度大小为，在水中游泳的速度大小为，奔跑、游泳均视为匀速直线运动。可知此次营救中，陶陶在陆地的速度与河岸夹角30°，在水中的速度与河岸夹角60°将最省时。由题中信息和所学物理知识可知（　　） A. 陶陶在水中游泳的速度大小为 B. 陶陶在水中游泳的速度大小为 C. 陶陶到达琪琪处的最短时间为12s D. 陶陶到达琪琪处的最短时间约为16s 【答案】A 【解析】 【详解】AB．设陶陶在陆地的速度为v1​，与河岸夹角为；在水中的速度为，与河岸夹角为 ，将陶陶的运动分解为沿河岸方向和垂直河岸方向，在陆地时，垂直河岸方向分速度v1y​v1​sinα 在水中时，垂直河岸方向分速度v2y​v2​sinβ 因为要保证最省时，也就是整个运动过程中垂直河岸方向要以最大的有效速度去通过相应的距离，所以各段垂直河岸方向的分速度应该相等，即v1​sinαv2​sinβ 解得 故A正确，B错误。 CD．首先计算垂直河岸方向需要通过的总距离，在陆地上距离河岸10m，在水中距离河岸50m，所以垂直河岸方向总的距离d10+5060m 而垂直河岸方向的分速度vy​v1​sinα2.5m/s（前面已分析各段垂直河岸方向分速度相等）。 则最短时间 故CD 错误。 故选A。 6. 一根质量为m的重绳，悬挂在两根不等高的竖直杆上。左端悬点处切线与杆夹角为，右端悬点处切线与杆夹角为，重力加速度为g，则重绳最低点（弧底）的张力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】对绳子受力分析如图 其中分别是左右悬点对绳子的拉力大小，设重绳最低点（弧底）的张力大小为F，分析可知其方向为水平方向，对重绳最低点左半部分，由平衡条件有 对重绳最低点右半部分，由平衡条件有 对重绳，由平衡条件有 联立解得 故选B。 7. 从空中某点分别以速度、、将三个相同的小球1、2、3沿垂直于竖直墙壁方向水平抛出，三小球分别经时间、、，下落、、高度后与墙壁碰撞，相碰时速度大小分别为、、，速度与竖直方向的夹角分别为60°、45°、30°，则下列结论不正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】C．设抛出点到墙壁的距离为，根据平抛运动的规律可知速度反向延长线过水平位移的中点，由几何关系可知 ，， 得，故C正确； A． 由得 得，故A正确； B．由，， 得 故B正确； D．由，， 得，故D错误。 选不正确的，故选D。 8. 如图所示的变压器，输入电压为220V，可输出电压为12V、24V、36V，匝数为的原线圈输入电压瞬时值表达式为。单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表，电压表的示数为0.1V。将阻值为的电阻R接在BC两端时，功率为12W。下列说法正确的是（　　） A. ， B. BC间线圈匝数为120匝，通过R的电流为1.4A C. 若将R接在AB两端，R两端的电压为24V，频率为100Hz D. 若将R接在AC两端，通过R的电流为3.0A，周期为0.02s 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据理想变压器的变压规律有 解得 根据有效值 可知 故A正确； B．由功率与电压关系，可知BC端电压 根据理想变压器的变压规律有 联立以上，解得BC间线圈匝数 通过R的电流为 故B错误； C．变压器原副线圈电压比等于匝数比，原线圈输入电压220V，可输出电压有12V、24V、36V，题图可知匝数关系为，故AB两端应为24V。题意知交变电流 解得频率、周期分别为 故C错误； D．以上分析可知AC两端定压是36V，则通过R的电流为 以上可知交变电流周期为0.02s，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示，电源电动势，内阻，电阻，，，是可变电阻，电容器电容，a、b分别为电容器上下两个极板，G为灵敏电流表。初始时开关闭合、断开，电路稳定，现将开关也闭合直至电路再次稳定，则下列说法正确的是（　　） A. 开关闭合，断开电路稳定时电容器极板带正电 B. 闭合后，调节使得上下两极板电势相等时 C. 若，则闭合前后电路稳定时电源的输出功率相等 D. 若，则在整个过程中流过电流表的电荷量为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．开关闭合，断开，图像可知电容器b极板与电源负极相连，故b极板带负电，故A错误； B．电容器上下两极板电势相等时，则两端电压相等，设支路电压为U，则有 代入题中数据解得 故B正确； C．未闭合前，外电路电阻 此时电源输出功率 若，闭合后，外电路电阻 此时电源输出功率 则有，故C正确； D．未闭合前，电容器两端电压 若，闭合后，电源路端电压 则电容器两端电压 则在整个过程中流过电流表的电荷量为 故D正确。 故选BCD。 10. 某兴趣小组设计制作了一种磁悬浮列车模型，原理如图所示，PQ和MN是固定在水平地面上的两根足够长的平直导轨，导轨间分布着竖直（垂直纸面）方向等宽度的匀强磁场和，方向未知（图中未画出），垂直纸面向里。矩形金属框固定在实验车底部（车厢与金属框绝缘），其中ad边长与磁场宽度相等。当磁场和同时以速度沿导轨向右匀速运动时，金属框受到磁场力，实验车被带动沿导轨运动，能达到的最大速率为8m/s。已知金属框总电阻、垂直导轨的ab边长，实验车与金属框的总质量，。实验车运动时受到的阻力恒定。下列说法正确的是（　　） A. 为使金属框运动，则垂直纸面向外 B. 实验车受到恒定阻力 C. 在带动实验车与金属框的运动过程中，外力对磁场额外做的功等于实验车及金属框总动能的改变量与摩擦生热之和 D. 若两磁场时刻由静止开始向右匀加速直线运动，发现时实验车开始运动，时实验车正向右做匀加速直线运动，则时刻实验车的速度大小为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．当磁场向右运动时，根据楞次定律，要使金属框向右运动，金属框受到的安培力方向应向右。由右手定则判断感应电流方向，再由左手定则判断安培力方向，可知垂直纸面向外，故A正确； B．当实验车达到最大速度时，金属框切割磁感线的相对速度 此时金属框产生的感应电动势 解得 感应电流 金属框受到的安培力为 因为此时实验车匀速运动，所以安培力等于阻力，有 故B正确； C．根据能量守恒定律，外力对磁场做的功，一部分转化为实验车及金属框的总动能，一部分转化为金属框中的焦耳热，还有一部分转化为摩擦生热。所以外力对磁场额外做的功等于实验车及金属框总动能的改变量、金属框中的焦耳热与摩擦生热之和，故C错误； D．若两磁场时刻由静止开始向右匀加速直线运动，t=2s时实验车开始运动，此时磁场的速度 金属框中产生的感应电动势使安培力刚好等于阻力f，有 电流 而 联立解得 时实验车正向右做匀加速直线运动，设此时车的速度为，磁场速度为 此时金属框切割磁感线的相对速度为 安培力为 由欧姆定律 而 由牛顿第二定律 联立解得 故D正确。 故选ABD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某学习小组在英国数学家兼物理学家阿特伍德《关于物体的直线运动和转动》的文章中查到了理想的阿特伍德机原理，并在实验室中进行了实验：如图所示将质量相等的两钩码A、B通过轻质细线相连绕过定滑轮，再把重物C挂在B的下端，A的下端连接纸带，已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz。 （1）某次实验打出的纸带如图所示，则打出纸带上H点时钩码A的瞬时速度大小为__________m/s；（结果保留三位有效数字） （2）已知钩码的质量为M，重物C的质量为m，由静止释放。某次实验中从纸带上测量A由静止上升h高度时对应计时点的速度为v，如果满足关系式__________则可验证系统机械能守恒； （3）小组同学还改变重物C的质量m，测得多组m及其对应的加速度大小a，并在坐标纸上做出了如右图所示的图线，根据此图线可求出当地的重力加速度大小为__________。 【答案】（1）1.13 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，则打点周期，根据匀变速直线运动中，某点的瞬时速度等于相邻两点间的平均速度，钩码A运动拖动纸带打出H点时的瞬时速度大小为 【小问2详解】 把ABC作为一个系统，若系统重力势能的减少量等于系统动能的增加量，则系统机械能守恒，即 【小问3详解】 对ABC系统，由牛顿第二定律有 整理得 可知图线纵截距，根据图像有 整理得 12. 某电学实验小组的同学发现一种旧式手机电池所标的电动势是4.45V，决定利用实验室所能提供的下列实验器材对其电动势和内电阻进行测量。 A.电流表A（量程100mA，内阻） B.电压表V（量程3.0V，内阻约为） C.滑动变阻器（阻值范围0~50，额定电流1.5A） D.电阻箱（阻值范围0~9999） E电阻箱（阻值范围0~99.99） F.各类开关和导线若干 小组成员设计了如图所示的实验电路图。 （1）现将该电流表与并联，改装成一个量程为500mA的大量程电流表，电阻箱的阻值应调为__________； （2）为满足测量要求，需要将电压表的量程扩大为4.5V，小组成员采用如下操作：按图连好实验器材，检查无误后，开关接b，将的滑片滑至最左端，的阻值调为0，开关断开，闭合开关，适当调节的滑片，使电压表的示数为3.0V；保持的滑片位置不变，改变电阻箱的阻值，当电压表示数为__________V，完成扩大量程，断开开关； （3）保持电阻箱的阻值不变，将开关接到a，闭合开关、，移动的滑片，记录几组电压表V和电流表A的读数U、I，并做出图像，如图所示，可得电池的电动势__________V、内阻__________。（计算结果均保留3位有效数字） 【答案】（1）0.25 （2）2.0 （3） ①. ②. 2.20 【解析】 【小问1详解】 根据并联电路分流作用，有 代入数据，解得 【小问2详解】 电压表示数为3V且保持R1接入电路的阻值不变时，电压表和R2电压之和可认为始终等于3.0V。当电压表的示数为2.00V时，说明电阻R2两端电压为1.00V，由串联电路分压原理可知，此时R2的电阻为电压表内阻的一半，电压表的量程被扩大为1.5倍，即为0~4.5V。 【小问3详解】 改装后电压表量程扩大到1.5倍，故测得电压是原电压表的示数的1.5倍；电流表扩大到5倍，则干路电流为，改装后电流表内阻为 根据闭合电路欧姆定律可得 则有 根据图像斜率和截距有， 解得， 13. 如图，一绝热长方体箱体侧壁固定一电阻为的电热丝，箱体总体积箱体内有一不计质量的活塞，其与箱体内壁摩擦不计。活塞左侧空间封闭一定质量的理想气体，外界大气压强，箱口处设有卡环。电阻丝经导线与一圆形线圈形成闭合回路，线圈放置于有界匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，磁感应强度大小随时间的变化率为。已知线圈的匝数，面积，线圈的电阻。初始时活塞到右侧箱口距离是到左侧箱底距离的2倍，接通电路缓慢对气体加热，加热前气体温度为。 （1）求电热丝两端的电压； （2）经一段时间，活塞缓慢运动到箱口，此过程中箱内气体的内能增加了100J，若电热丝产生的热量全部被气体吸收，求此时箱内气体的温度及电路的通电时间。 【答案】（1）9V （2）， 【解析】 【小问1详解】 根据法拉第电磁感应定律，可得圆形线圈产生的感应电动势大小为 由闭合电路欧姆定律可得流经电热丝的电流为 其两端的电压 【小问2详解】 接通电路缓慢对气体加热，活塞缓慢运动到箱口，此过程中箱内气体做等压变化，有 可得此时箱内气体的温度 该过程中外界对气体做功 若电热丝产生的热量全部被气体吸收，根据热力学第一定律有 根据，可求得电路的通电时间 14. 如图，半径为R光滑半圆形轨道在最低点A与左侧光滑水平面相切，可视为质点的小球P、Q之间有一被压缩的轻质弹簧（弹簧与物块不栓接），静止在水平面上。若固定小球P，释放弹簧，小球Q离开弹簧后从A进入半圆轨道，经最高点C落回水平面的位置与A距离为2R；若P不固定，释放弹簧，小球Q离开弹簧后从A进入半圆轨道，在图示B点脱离轨道。已知R、小球Q的质量m、、重力加速度g，求： （1）被压缩弹簧初始时弹性势能； （2）小球P质量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设小球从C点平抛时的初速度为，则由平抛规律，竖直方向有 水平方向有 解得 由能量守恒可得，被压缩弹簧初始时弹性势能 联立解的 【小问2详解】 P不固定时，设小球Q运动到B点时速度为，在B点，对小球Q，由牛顿第二定律有 解得 设小球P、Q刚脱离弹簧时速度为，小球Q从A到B过程，由能量守恒有 解得 对PQ系统，由动量守恒定律有 由能量守恒有 联立解得 15. 空间内存在竖直向下的匀强电场。建立如图所示x-O-y平面直角坐标系，并在第三、四象限内添加垂直于此坐标平面的某一匀强磁场（图中未画出）。现有一个质量为m、电荷量为的带负电小球，从y轴上的A点（0，L）以速度抛出，经x轴上C点（2L，0）进入磁场。已知重力加速度为g。 （1）若电场强度，求小球运动至C点时的速度与x轴的夹角（用三角函数表示）； （2）若电场强度，磁场垂直纸面向里，该小球能回到抛出点A，求磁感应强度B的大小； （3）若小球从A点以沿x轴正方向水平抛出，磁场垂直纸面向外，且磁感应强度大小为，求小球回到与A点等高（纵坐标相同）位置的x坐标。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由于Eq=mg，小球受力平衡，做匀速直线运动，运动方向即AC方向。小球过C点时的速度即AC与x轴的夹角θ有： 【小问2详解】 由于Eq=mg，小球进入第四象限后做匀速圆周运动，由牛顿第二定律可知 可得 由几何关系可知 解得 【小问3详解】 小球在第一象限内做类平抛运动，则x方向 y方向 联立解得 且 于是由y方向 解得 当小球从C点进入第四象限后，由于 则小球在x方向以v0做匀速直线运动，同样以vy初速度做匀速圆周运动，后从C＇点离开第四象限。 ，， 则小球回到与A点等高（纵坐标相同）位置的x坐标 即 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$