精品解析：2025届陕西省榆林市高三下学期第三次模拟检测物理试题

榆林市2025届高三第三次模拟检测 物理试题 注意事项： 1.本试题共6页，满分100分，时间75分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和准考证号填写在答题卡上。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。 第Ⅰ卷（选择题 共46分） 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，只有一项符合题目要求。 1. 随着智能手机的普及，年轻人长时间低头玩手机，对颈椎产生了很大的压力，导致近些年青少年颈椎病发病率呈明显上升趋势。现将人体头颈部简化为如图所示的模型，低头时头部受到重力为G、颈椎后面肌肉拉力为T、颈椎支持力为N。已知颈椎弯曲越厉害，N与竖直方向的夹角就越大，T方向视为不变，则颈椎弯曲越厉害时（　　） A. N和T都越小 B. N和T都越大 C. N越大，T越小 D. N越小，T越大 2. 天宫空间站是我国的国家级太空实验室，空间站离地高度为400km左右，设计寿命为10年，长期驻留3人，最大可扩展为180t级六舱组合体，可以进行较大规模的空间应用和实验。空间站绕地球运动过程中，在轨道附近稀薄大气的影响下，其轨道会缓慢降低。2024年10月下旬，天宫空间站进行了轨道调整以维持设计工作要求。若空间站的质量保持不变，轨道变化前后均视为匀速圆周运动，其轨道降低后（　　） A. 向心加速度减小 B. 周期变大 C. 动能增大 D. 机械能不变 3. 2025年1月20日，有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST），首次实现1亿摄氏度1066秒的高约束模等离子体运行。若在此次核聚变反应中是氘与氚聚变成氦，已知氘核质量为2.0141u。氚核质量为3.0161u，氦核质量为4.0026u，中子质量为1.0087u，阿伏加德罗常数取，氘核摩尔质量为，1u相当于931.5MeV。关于氘与氚聚变成氦，下列说法正确的是（　　） A. 核反应方程式为 B. 氘核的比结合能比氦核的大 C. 5g氘完全参与聚变释放出能量的数量级为MeV D. 氘核与氚核的间距达到m就能发生核聚变 4. 图甲是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站，是我国实施“西电东送”的大国重器，其发电量位居全世界第二，仅次于三峡水电站。其输电原理图如图乙所示，采用高压输电可减少输电线上电能的损耗，发电机组发出电压有效值一定的交流电，经理想变压器升压后向远方输电，再经理想变压器降压后输送给用户。假设输电线总电阻r保持不变，下列说法正确的是（　　） A. 输电电压U一定时，输电功率P加倍，则输电线损耗功率加倍 B. 输电电压U一定时，输电功率P加倍，则输送给用户的功率也加倍 C. 输电功率P一定时，输电电压U加倍，则输电线中的电流减半 D. 输电功率P一定时，输电电压U加倍，则输电线损耗功率减半 5. 如图所示，一块横截面为半圆形的柱形玻璃砖置于水平桌面上，其圆心为O、半径为R。若一细束光从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形侧表面的A点发生全反射；当光从P点以入射角入射时，光将从玻璃砖圆形侧表面上的B点（图中未画出）射出。已知长为，真空中的光速为c，则（　　） A. 玻璃砖的折射率为1.5 B. 当入射角时的折射角为45° C. 光在玻璃砖内的传播速度为 D. 从B点射出的光一定与从P点射入的光不平行 6. 正月里，在中心广场上有很多迎春游艺活动，其中一种是要求在指定位置向位于不同位置的奖品套圈的活动，如图所示。某同学将相同套圈分两次从同一位置水平抛出，分别套中Ⅰ、Ⅱ号奖品。若套圈可近似视为质点，不计空气阻力，则（　　） A. 同学对套中Ⅰ号奖品套圈所做功较大 B. 套中Ⅱ号奖品的套圈在空中飞行的总时间较长 C. 套中Ⅱ号奖品的套圈在空中运动过程中动量变化量较大 D. 套中Ⅰ号奖品的套圈在空中运动过程中动能变化量较大 7. 霍尔推进器中的一个局部区域可抽象成如图所示的模型。平面内存在沿y轴负方向的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。质量为m、电荷量为e的电子从O点沿x轴正方向水平入射，入射速度为时，电子沿x轴做直线运动；入射速度不等于时，电子将沿曲线运动。电子间相互作用及其所受的重力均可忽略不计，则（　　） A. 电场强度的大小 B. 若电子入射速度小于，则电子可能进入的区域运动 C. 若电子入射速度为，运动到速度为时位置的纵坐标 D. 若电子入射速度为，运动到速度为时位置纵坐标 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. 图甲是一列简谐横波在时刻的波形图，P点为平衡位置在处的质点，图乙为质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该简谐波沿x轴正方向传播 B. 该简谐波的波长为10m C. 该简谐波传播的速度为5m/s D. 当时质点P的加速度方向沿y轴负方向 9. 如图所示，在水平面内放置足够长光滑金属导轨和，与平行，是以O为圆心圆弧导轨，圆弧左侧和扇形内有方向垂直于导轨平面的匀强磁场（方向如图），电阻为r的金属杆的O端与e点用导线相接，P端与圆弧接触良好。初始时电阻为R的金属杆静止在平行导轨上，若杆在外力作用下绕O点在匀强磁场区内从b到c匀速转动过程中，回路中始终有电流，此过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，下列说法中正确的是（　　） A. 杆做向右运动 B. 杆两端的电势差逐渐减小 C. 外力对杆做功的功率逐渐变小 D. 杆受到的安培力大小不变 10. “辘轳”是中国古代取水的重要设施，如图甲所示通过转动手柄将细绳均匀缠绕到半径为R的转筒上，就可以把下端所系的水桶从井中提起。若某次转动手柄的角速度随时间t变化的图像如图乙所示，经过时间，转筒的角速度从0均匀增加到，经时间把静置于井底的水桶提升到井口，水桶和桶中水的总质量为m，重力加速度大小为g，水桶可看成质点。下列说法正确的是（　　） A. ，水桶做初速度为零的匀加速直线运动 B. 水井深度为 C. 把水桶从井底提升到井口的过程中克服重力做功的平均功率为 D. 把水桶从井底提升到井口的过程中水桶和桶中水所受合力做功为 第Ⅱ卷（非选择题 共54分） 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图所示，用两个小球在斜槽轨道水平末端碰撞来验证动量守恒定律。斜槽轨道的水平末端在水平木板上的垂直投影为O，木板上叠放着白纸和复写纸。实验时先将小球a从斜槽轨道上Q处由静止释放，a从轨道右端水平飞出后落在木板上；重复多次，测出落点的平均位置P与O点的距离。将与a半径相等的小球b置于轨道右侧端点，再将小球a从Q处由静止释放，两球碰撞后均落在木板上；重复多次分别测出a、b两球落点的平均位置M、N与O点的距离、。 完成下列填空： （1）记a、b两球的质量分别为、，实验中须满足条件______（选填“＞”或“＜”）； （2）如果测得的、、、和在实验误差范围内满足关系式__________________（用题中所给字母表示），则验证了两小球在碰撞中满足动量守恒定律。 （3）若测算出了斜槽轨道的水平末端至木板间的高度h和重力加速度g，a、b两球碰撞损失的械能为______（用题中所给字母表示）。 12. 榆林市某学习小组练习使用多用电表，并通过对电压表、电流表的改装原理，组装制作了一个“简易多用电表”。 （1）用如图a所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。按照正确规范的操作步骤，小魏同学先应旋动部件______，使指针对准电流的0刻线；其次将K旋转到电阻挡“×100”的位置；然后将插入“+”“”插孔的表笔短接，旋动部件______，使指针对准电阻挡刻度的______。 对于上述操作的内容和顺序，下列表述中正确的是（　　）。 A. T、S、0刻线 B. S、T、0刻线 C. T、S、∞刻线 D. S、T、∞刻线 （2）正确调整好多用电表后，小魏同学将两表笔分别与待测电阻的两端相接，指针示数如图b中虚线所示，小高同学在一旁检查，发现该操作测出电阻不够精准。为了得到比较准确的测量结果，小高同学从下列选项中挑出合理使用多用电表的步骤，并按正确的顺序进行操作。 你认为小高同学设计的步骤应该是______（按正确顺序填写各项操作前的序号字母） A. 将K旋转到电阻挡“×1k”的位置 B. 将K旋转到电阻挡“×10”的位置 C. 将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接后读数记录 D. 将两表笔短接，旋动合适部件，使指针指向“0” E. 将选择开关置于“OFF”位置 （3）在完成上述（2）中的调节后，小高同学测电阻时多用电表的表盘如图b中实线所示，被测电阻的测量值应为______Ω； （4）小魏同学和小高同学下课后对多用电表产生浓厚兴趣，之后组装完成的简易多用电表的电路图如图c。图中E是电池，、、、和是定值电阻，是可变电阻；表头G的满偏电流为250μA，内阻为480Ω。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位分别为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×100Ω挡。根据题给条件可得______Ω，______Ω。（结果均保留整数） 13. 我国某新型航母采用了先进的电磁弹射技术，能在短时间内将舰载机加速至起飞速度。若有一架舰载机在电磁弹射装置的作用下，沿航母水平甲板，从静止开始做匀加速直线运动。已知舰载机的质量为m，加速度为a，加速后达到起飞速度为v。电磁弹射装置通过产生恒定的弹力F（方向与舰载机运动方向相同）来加速舰载机，同时甲板对舰载机存在恒定的阻力（方向与舰载机运动方向相反）。忽略空气阻力，求： （1）舰载机从静止开始到起飞所需的时间t； （2）甲板对舰载机的恒定阻力大小； （3）电磁弹射装置作用过程中弹力F所做的功W。 14. 如图所示，一水平放置的绝热气缸被活塞分为左右两部分，活塞可无摩擦滑动，并通过劲度系数为k的轻质弹簧与气缸左端相连。初始时，活塞静止，弹簧处于原长，左侧封气缸闭有1mol的单原子理想气体，温度为，体积为。现通过电热丝（图中未画出）缓慢加热左侧气体，使气体体积逐渐膨胀至。已知活塞面积为S，大气压强为，一摩尔单原子理想气体在温度变化的过程中，其内能变化（式中R为摩尔气体常数），弹簧始终在弹性限度内。求： （1）当气体体积为时，气体的温度； （2）整个加热过程中气体吸收的热量。 15. 如图所示，平行的光滑金属导轨和固定在水平桌面上，其中、段间距为，、段间距为L，且右端足够长。垂直和放置质量为m的粗细均匀金属棒，导轨、的最左端放置另一质量也为m的金属棒，两金属棒均与导轨始终垂直且接触良好。最初、棒接入两导轨间的电阻分别为和R（两点间的电阻阻值与两点间的距离成正比），导轨电阻不计。导轨平面内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。现先将棒固定，给棒一个水平向右大小为的初速度，当棒速度减为时释放棒。当棒运动到导轨、的最右端时，回路中电流恰好为零，之后两金属棒在、段一直向右运动，最终速度相同。求： （1）棒开始运动的瞬间，棒的加速度大小a； （2）当棒运动到导轨、的最右端时，棒和棒的速度各是多大； （3）整个过程中金属棒产生的热量Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 榆林市2025届高三第三次模拟检测 物理试题 注意事项： 1.本试题共6页，满分100分，时间75分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和准考证号填写在答题卡上。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。 第Ⅰ卷（选择题 共46分） 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，只有一项符合题目要求。 1. 随着智能手机的普及，年轻人长时间低头玩手机，对颈椎产生了很大的压力，导致近些年青少年颈椎病发病率呈明显上升趋势。现将人体头颈部简化为如图所示的模型，低头时头部受到重力为G、颈椎后面肌肉拉力为T、颈椎支持力为N。已知颈椎弯曲越厉害，N与竖直方向的夹角就越大，T方向视为不变，则颈椎弯曲越厉害时（　　） A. N和T都越小 B. N和T都越大 C. N越大，T越小 D. N越小，T越大 【答案】B 【解析】 【详解】对头部受力分析如图所示 由图可知，重力G、拉力T和支持力N三个力的合力为0，重力G的大小和方向都不变，拉力T方向不变，支持力N与竖直方向的夹角增大，拉力T和支持力N都增大。 故选B。 2. 天宫空间站是我国的国家级太空实验室，空间站离地高度为400km左右，设计寿命为10年，长期驻留3人，最大可扩展为180t级六舱组合体，可以进行较大规模的空间应用和实验。空间站绕地球运动过程中，在轨道附近稀薄大气的影响下，其轨道会缓慢降低。2024年10月下旬，天宫空间站进行了轨道调整以维持设计工作要求。若空间站的质量保持不变，轨道变化前后均视为匀速圆周运动，其轨道降低后（　　） A. 向心加速度减小 B. 周期变大 C. 动能增大 D. 机械能不变 【答案】C 【解析】 【详解】AB．设空间站距地心的距离为r，地球和空间站的质量分别为M和m，由万有引力定律及牛顿第二定律有 解得 r减小时a增大；同理可得 解得 当r减小时，T减小；AB错误； CD．由万有引力定律及牛顿第二定律有 整理得线速度 因为空间站轨道降低，圆周运动的半径r减小，所以由上式可知，空间站的线速度增大，根据 可知空间站的动能变大，在轨道降低过程中，大气阻力对空间站做负功，由功能关系可知，空间站的机械能减小，C正确，D错误。 故选C。 3. 2025年1月20日，有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST），首次实现1亿摄氏度1066秒的高约束模等离子体运行。若在此次核聚变反应中是氘与氚聚变成氦，已知氘核质量为2.0141u。氚核质量为3.0161u，氦核质量为4.0026u，中子质量为1.0087u，阿伏加德罗常数取，氘核摩尔质量为，1u相当于931.5MeV。关于氘与氚聚变成氦，下列说法正确的是（　　） A. 核反应方程式为 B. 氘核的比结合能比氦核的大 C. 5g氘完全参与聚变释放出能量的数量级为MeV D. 氘核与氚核的间距达到m就能发生核聚变 【答案】C 【解析】 【详解】A．核反应方程式为，故A错误； B．生成物氦核更稳定，比结合能更大，故氘核的比结合能比氦核的小，故B错误； C．一个氘核与一个氚核聚变反应质量亏损 聚变反应释放的能量是 5g氘完全参与聚变释放出能量 所以5g氘完全参与聚变释放出能量数量级为，故C正确； D．氘核与氚核发生核聚变，要使它们间的距离达到以内，故D错误。 故选C 4. 图甲是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站，是我国实施“西电东送”的大国重器，其发电量位居全世界第二，仅次于三峡水电站。其输电原理图如图乙所示，采用高压输电可减少输电线上电能的损耗，发电机组发出电压有效值一定的交流电，经理想变压器升压后向远方输电，再经理想变压器降压后输送给用户。假设输电线总电阻r保持不变，下列说法正确的是（　　） A. 输电电压U一定时，输电功率P加倍，则输电线损耗功率加倍 B. 输电电压U一定时，输电功率P加倍，则输送给用户的功率也加倍 C. 输电功率P一定时，输电电压U加倍，则输电线中的电流减半 D. 输电功率P一定时，输电电压U加倍，则输电线损耗功率减半 【答案】C 【解析】 【详解】A．由可知输电线电流 输电线损耗功率 输电电压U一定时，发电功率P加倍，输电线损耗功率变为原来的4倍，故A错误； B．用户得到的功率 发电功率P加倍时，用户得到的功率没有加倍，故B错误； C．由可知，发电功率P一定时，输电电压U加倍，则输电线中的电流减半，故C正确； D．由 可知，发电功率P一定时，输电电压U加倍，输电线损耗功率变为原来的，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，一块横截面为半圆形的柱形玻璃砖置于水平桌面上，其圆心为O、半径为R。若一细束光从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形侧表面的A点发生全反射；当光从P点以入射角入射时，光将从玻璃砖圆形侧表面上的B点（图中未画出）射出。已知长为，真空中的光速为c，则（　　） A. 玻璃砖的折射率为1.5 B. 当入射角时的折射角为45° C. 光在玻璃砖内的传播速度为 D. 从B点射出的光一定与从P点射入的光不平行 【答案】C 【解析】 【详解】A．作出两种情况下的光路图，如图所示。 在A处发生全反射，故有 解得 A错误； B．根据 解得， B错误； C．根据 解得 C正确； D．根据边角关系，光在B点的入射角为30°，B点正好在O点上方，折射角是60°，从B点射出的光与P点射入的光平行，D错误。 故选C。 6. 正月里，在中心广场上有很多迎春游艺活动，其中一种是要求在指定位置向位于不同位置的奖品套圈的活动，如图所示。某同学将相同套圈分两次从同一位置水平抛出，分别套中Ⅰ、Ⅱ号奖品。若套圈可近似视为质点，不计空气阻力，则（　　） A. 同学对套中Ⅰ号奖品套圈所做功较大 B. 套中Ⅱ号奖品的套圈在空中飞行的总时间较长 C. 套中Ⅱ号奖品的套圈在空中运动过程中动量变化量较大 D. 套中Ⅰ号奖品的套圈在空中运动过程中动能变化量较大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据平抛运动规律可得， 同学对套圈所做功 由于， 可得，， 故AB错误； C．套圈在空中动量变化量为，由，可得，故C错误； D．套圈在空中动能变化量为，由，可得，故D正确。 故选D。 7. 霍尔推进器中的一个局部区域可抽象成如图所示的模型。平面内存在沿y轴负方向的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。质量为m、电荷量为e的电子从O点沿x轴正方向水平入射，入射速度为时，电子沿x轴做直线运动；入射速度不等于时，电子将沿曲线运动。电子间相互作用及其所受的重力均可忽略不计，则（　　） A. 电场强度的大小 B. 若电子入射速度小于，则电子可能进入的区域运动 C. 若电子入射速度为，运动到速度为时位置的纵坐标 D. 若电子入射速度为，运动到速度为时位置的纵坐标 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题知，入射速度为时，电子沿x轴做直线运动,则有 解得 A错误； B．若速度，则，电子所受合力沿y轴正方向，电子将向上偏转，故其不可能进入的区域运动，B错误； C．若电子入射速度为，电子受到的电场力和磁场力的合力向下，电子将向下偏转，当电子运动到速度为时，根据动能定理则有 解得 由于粒子向下偏转，所以运动到速度为时纵坐标为 根据 解得 C错误； D．若电子入射速度为，电子受到的电场力和磁场力的合力向上，电子将向上偏转，根据动能定理有， 解得 D正确。 故选D。 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. 图甲是一列简谐横波在时刻的波形图，P点为平衡位置在处的质点，图乙为质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该简谐波沿x轴正方向传播 B. 该简谐波的波长为10m C. 该简谐波传播的速度为5m/s D. 当时质点P的加速度方向沿y轴负方向 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由图乙可知，质点P在时刻的振动方向沿y轴负方向，结合图甲，根据波的平移法可知，波沿x轴正方向传播，A正确； B．从图乙可知质点P的周期为2.4s，即波的周期也为2.4s，质点P从运动到平衡位置用的时间为，此时间内波传播，波沿x轴正方向传播，时刻质点P左侧平衡位置点的横坐标为，则质点P从运动到平衡位置的同时处质点的振动传播到了处，所以有 解得波长 B错误； C．波速为 C正确； D．质点P做简谐运动表达式 代入，解得 因位移方向沿y轴正方向，所以加速度方向沿y轴负方向，D正确。 故选ACD。 9. 如图所示，在水平面内放置足够长光滑金属导轨和，与平行，是以O为圆心的圆弧导轨，圆弧左侧和扇形内有方向垂直于导轨平面的匀强磁场（方向如图），电阻为r的金属杆的O端与e点用导线相接，P端与圆弧接触良好。初始时电阻为R的金属杆静止在平行导轨上，若杆在外力作用下绕O点在匀强磁场区内从b到c匀速转动过程中，回路中始终有电流，此过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，下列说法中正确的是（　　） A. 杆做向右运动 B. 杆两端的电势差逐渐减小 C. 外力对杆做功的功率逐渐变小 D. 杆受到的安培力大小不变 【答案】BC 【解析】 【详解】A．杆绕O点从b到c转动过程中，根据右手定则，产生的感应电流方向从O到P，从M到N，再根据左手定则，受到的安培力向左，向左运动，A错误。 B．由于杆向左运动切割磁感线，产生由N到M的反电动势 杆受到向左的安培力，所以杆的速度v增大，设长度为d，则电路中总电动势 电路的电流 两端电势差 由杆的速度v增大，得E减小，I减小，U减小，B正确。 C．电路中的电流变小，杆所受安培力变小，又因其做匀速转动，所以外力的功率变小，C正确。 D．杆受到的安培力大小 因为I减小，所以减小，D错误。 故选BC。 10. “辘轳”是中国古代取水的重要设施，如图甲所示通过转动手柄将细绳均匀缠绕到半径为R的转筒上，就可以把下端所系的水桶从井中提起。若某次转动手柄的角速度随时间t变化的图像如图乙所示，经过时间，转筒的角速度从0均匀增加到，经时间把静置于井底的水桶提升到井口，水桶和桶中水的总质量为m，重力加速度大小为g，水桶可看成质点。下列说法正确的是（　　） A. ，水桶做初速度为零的匀加速直线运动 B. 水井的深度为 C. 把水桶从井底提升到井口的过程中克服重力做功的平均功率为 D. 把水桶从井底提升到井口的过程中水桶和桶中水所受合力做功为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．转筒边缘上点的线速度大小等于水桶的速度大小，根据线速度与角速度的关系有 因内，与t成正比，所以水桶的速度v与t成正比，即水桶做初速度为零的匀加速直线运动，故A正确； B．图乙中内图像与时间轴所包围的面积表示把水桶从井底提升到井口过程中转筒转过的角度，设为，则 故水井的深度为，故B错误； C．把水桶从井底提升到井口的过程中克服重力做功的平均功率为 ，故C错误； D．根据动能定理可知，把水桶从井底提升到井口的过程中合力对水桶和桶中水做功为 ，故D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷（非选择题 共54分） 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图所示，用两个小球在斜槽轨道的水平末端碰撞来验证动量守恒定律。斜槽轨道的水平末端在水平木板上的垂直投影为O，木板上叠放着白纸和复写纸。实验时先将小球a从斜槽轨道上Q处由静止释放，a从轨道右端水平飞出后落在木板上；重复多次，测出落点的平均位置P与O点的距离。将与a半径相等的小球b置于轨道右侧端点，再将小球a从Q处由静止释放，两球碰撞后均落在木板上；重复多次分别测出a、b两球落点的平均位置M、N与O点的距离、。 完成下列填空： （1）记a、b两球的质量分别为、，实验中须满足条件______（选填“＞”或“＜”）； （2）如果测得的、、、和在实验误差范围内满足关系式__________________（用题中所给字母表示），则验证了两小球在碰撞中满足动量守恒定律。 （3）若测算出了斜槽轨道的水平末端至木板间的高度h和重力加速度g，a、b两球碰撞损失的械能为______（用题中所给字母表示）。 【答案】（1）> （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 为了保证小球碰撞后不反弹，要求； 【小问2详解】 两球离开斜槽后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，它们做平抛运动的时间t相等，碰撞前a球的速度大小为， 碰撞后a球的速度大小 碰撞后b球的速度大小 如果碰撞过程系统动量守恒，则碰撞前后系统动量相等，即 整理得 【小问3详解】 损失的机械能 平抛运动竖直方向有 联立以上式子解得 12. 榆林市某学习小组练习使用多用电表，并通过对电压表、电流表的改装原理，组装制作了一个“简易多用电表”。 （1）用如图a所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。按照正确规范的操作步骤，小魏同学先应旋动部件______，使指针对准电流的0刻线；其次将K旋转到电阻挡“×100”的位置；然后将插入“+”“”插孔的表笔短接，旋动部件______，使指针对准电阻挡刻度的______。 对于上述操作的内容和顺序，下列表述中正确的是（　　）。 A. T、S、0刻线 B. S、T、0刻线 C. T、S、∞刻线 D. S、T、∞刻线 （2）正确调整好多用电表后，小魏同学将两表笔分别与待测电阻的两端相接，指针示数如图b中虚线所示，小高同学在一旁检查，发现该操作测出电阻不够精准。为了得到比较准确的测量结果，小高同学从下列选项中挑出合理使用多用电表的步骤，并按正确的顺序进行操作。 你认为小高同学设计的步骤应该是______（按正确顺序填写各项操作前的序号字母） A. 将K旋转到电阻挡“×1k”的位置 B. 将K旋转到电阻挡“×10”的位置 C. 将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接后读数记录 D. 将两表笔短接，旋动合适部件，使指针指向“0”。 E. 将选择开关置于“OFF”位置 （3）在完成上述（2）中的调节后，小高同学测电阻时多用电表的表盘如图b中实线所示，被测电阻的测量值应为______Ω； （4）小魏同学和小高同学下课后对多用电表产生浓厚兴趣，之后组装完成的简易多用电表的电路图如图c。图中E是电池，、、、和是定值电阻，是可变电阻；表头G的满偏电流为250μA，内阻为480Ω。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位分别为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×100Ω挡。根据题给条件可得______Ω，______Ω。（结果均保留整数） 【答案】（1）B （2）ADCE （3）16k## （4） ①. 160 ②. 880 【解析】 【小问1详解】 按照多用电表的正确操作，应先旋动部件S，进行机械调零，使指针对准电流的0刻线，其次将K旋转到电阻挡“×100”的位置；然后将插入“+”“”插孔的表笔短接，旋动部件T，进行欧姆调零，使指针对准电阻挡刻度的0刻线，故选B。 【小问2详解】 多用电表指针如图中虚线，电阻示数偏大，应旋转K调至更大倍率的电阻挡“×1k”的位置，再重新进行欧姆调零，之后将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接后读数记录，最后关闭多用电表将选择开关置于“OFF”位置，故选ADCE。 【小问3详解】 多用电表电阻读数。 【小问4详解】 [1] 换挡开关接到“2”为1mA挡，所以有 代入数据解得。 [2] 换挡开关接到“4”为1V挡，所以有 ，代入数据解得 13. 我国某新型航母采用了先进的电磁弹射技术，能在短时间内将舰载机加速至起飞速度。若有一架舰载机在电磁弹射装置的作用下，沿航母水平甲板，从静止开始做匀加速直线运动。已知舰载机的质量为m，加速度为a，加速后达到起飞速度为v。电磁弹射装置通过产生恒定的弹力F（方向与舰载机运动方向相同）来加速舰载机，同时甲板对舰载机存在恒定的阻力（方向与舰载机运动方向相反）。忽略空气阻力，求： （1）舰载机从静止开始到起飞所需的时间t； （2）甲板对舰载机的恒定阻力大小； （3）电磁弹射装置作用过程中弹力F所做的功W。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对舰载机根据匀变速直线运动速度时间公式 解得 【小问2详解】 对于舰载机根据牛顿第二定律 解得 【小问3详解】 对舰载机根据匀变速直线运动位移时间公式 弹力F做功 解得 14. 如图所示，一水平放置的绝热气缸被活塞分为左右两部分，活塞可无摩擦滑动，并通过劲度系数为k的轻质弹簧与气缸左端相连。初始时，活塞静止，弹簧处于原长，左侧封气缸闭有1mol的单原子理想气体，温度为，体积为。现通过电热丝（图中未画出）缓慢加热左侧气体，使气体体积逐渐膨胀至。已知活塞面积为S，大气压强为，一摩尔单原子理想气体在温度变化的过程中，其内能变化（式中R为摩尔气体常数），弹簧始终在弹性限度内。求： （1）当气体体积为时，气体的温度； （2）整个加热过程中气体吸收的热量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 当气体体积为时，弹簧伸长量 此时气体压强为 根据理想气体状态方程，则有 解得 【小问2详解】 根据理想气体状态方程，则有 当气体体积逐渐膨胀至时，气体压强 解得 气体温度变化量 解得 气体内能变化量 外界对气体做功 根据热力学第一定理 解得气体吸收的热量 15. 如图所示，平行的光滑金属导轨和固定在水平桌面上，其中、段间距为，、段间距为L，且右端足够长。垂直和放置质量为m的粗细均匀金属棒，导轨、的最左端放置另一质量也为m的金属棒，两金属棒均与导轨始终垂直且接触良好。最初、棒接入两导轨间的电阻分别为和R（两点间的电阻阻值与两点间的距离成正比），导轨电阻不计。导轨平面内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。现先将棒固定，给棒一个水平向右大小为的初速度，当棒速度减为时释放棒。当棒运动到导轨、的最右端时，回路中电流恰好为零，之后两金属棒在、段一直向右运动，最终速度相同。求： （1）棒开始运动的瞬间，棒的加速度大小a； （2）当棒运动到导轨、的最右端时，棒和棒的速度各是多大； （3）整个过程中金属棒产生的热量Q。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 棒开始运动时，产生的感应电动势大小为 由欧姆定律可得，回路中感应电流 棒所受的安培力大小 根据牛顿第二定律有 联立解得 小问2详解】 回路电流为零时，则有 解得 在释放后，棒运动到导轨、的最右端的过程，对棒根据动量定理 对棒根据动量定理 联立解得， 【小问3详解】 当棒从初始位置到导轨、的最右端时，根据焦耳定律，棒与棒接入电路的电阻之比为，产生的热量之比为，设金属棒产生的焦耳热为，对整个回路，根据能量守恒定律，则有 解得 当棒从导轨、的最左端到与棒共速时，棒接入导轨间的长度由变为L，所以接入电路的电阻由变为R，棒与棒接入电路的电阻之比为，产生的热量之比为，设金属棒产生的焦耳热为，对整个回路，根据能量守恒定律，则有 对棒和棒根据动量守恒 解得， 棒产生的热量 代人解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$