精品解析：2025届河南省郑州市郑州中学高三下学期模拟预测物理试题

2024-2025学年下学期高三二测模拟演练 物理试卷 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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，第8～10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 下面说法错误的是（　　） A. 比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定 B. 在探究光电效应的实验中，遏止电压的大小与光照强度有关 C. 铀核（）衰变为铅核（）的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变 D. β衰变的实质在于核内的一个中子转化成了一个质子和一个电子，其转化方程是： 2. 如图用夹石器夹住石块，借助吊车的吊钩钩住铁链AB的中点O即可将石块吊起并运走。若夹石器夹住质量为m的石块处于静止状态，吊钩位于铁链的中点O，夹石器的质量也为m，铁链AB的质量可忽略不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 铁链OA、OB拉力均为 B. 石块受到4个力的作用 C. 铁链对吊车吊钩的作用力大于 D. 若仅缩短铁链长度，石块仍静止，则铁链OA的拉力变大 3. 2024年9月19日，我国在西昌卫星发射中心计划发射第五十九颗、第六十颗北斗导航卫星，至此北斗系统中已有多颗各种轨道的卫星。若卫星①为放在地球赤道上相对于地面静止的还未发射的卫星，卫星②为墨子号量子通信卫星（近似为圆轨道，高度约为500千米），卫星③为地球同步圆轨卫星，卫星④为四川省西昌市卫星发射中心卫星发射架上的卫星。若卫星①②③④相对于地心的线速度分别为，，，，运动的周期分别为，，，，角速度分别为，，，；动能为，，，；则（　　） A. B. C. D. 4. 一定质量的理想气体从状态a开始，第一次经过等温过程到状态b，第二次先经过等压过程到状态c，再经过绝热过程到状态b。图像如图所示。则（　　） A. 气体在状态c时比在状态b时的分子平均动能大 B. 气体在过程中放出的热量大于在过程中放出的热量 C. 气体在状态a时比在状态c时单位时间内撞击在单位面积上的分子数多 D. 过程中外界对气体做的功等于过程中外界对气体做的功 5. 水袖是中国古典舞中用于情感表达和抒发常用技巧，舞者的手有规律的振动传导至袖子上，给人营造出一种“行云流水”的美感。某次表演过程中，舞者抖动水袖形成一列向x轴正方向传播的简谐横波，P、Q是平衡位置和的两质点。时刻形成的波形图如图所示，时Q点恰好到达波峰。下列说法正确的是（　　） A. 时刻P点沿y轴正方向振动 B. 该波的最小波速为 C. 若周期，则时，质点P位于波峰 D. 这列波2s内传播的距离可能为5m 6. 某吹风机内部的简化电路如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4∶1，原线圈输入电压恒定。当开关K断开时，变压器副线圈中的电流I随时间t的变化如图乙所示。当开关K闭合后，原线圈的输入功率变为原来的3倍。下列说法正确的是（　　） A. 原线圈中电流的周期为0.04s B. 当开关K断开时，原线圈的输入功率为 C. 定值电阻R的阻值为 D. 当开关K闭合后，副线圈的输出电压变大 7. 某仪器用电场和磁场来控制电子在材料表面上方的运动，如图所示，材料表面上方矩形区域充满竖直向下的匀强电场，电场宽为d；矩形区域充满垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，长为L，宽为S；为磁场与电场之间的薄隔离层，一个电荷量为e、质量为m、初速度为零的电子，从P点开始被电场加速经隔离层垂直进入磁场，电子每次穿越隔离层，时间极短、运动方向不变，其动能损失是每次穿越前动能的10%，电子第一次进入磁场区域恰好未从穿出，第五次穿越隔离层后垂直于磁场边界飞出，不计电子所受重力。则下列说法正确的是（　　） A. 电子在磁场中第一次与第二次圆周运动的半径比为 B. 电子在磁场中第一次与第二次运动的时间比为10∶9 C. 电场强度大小为 D. 8. 夸克模型是一种粒子物理学上的分类方案，在1964年由默里·盖尔曼和乔治·茨威格分别独立提出，并已成为标准模型的一部分。根据夸克模型，中子内有一个上夸克和两个下夸克，质子内有两个上夸克和一个下夸克，上夸克带电量为，下夸克带电量为，现将中子和质子的夸克模型简化为三个夸克都在半径为的同一圆周上，如图所示。下面给出的四幅图中，能正确表示出各夸克所受静电作用力的是（　　） A. B. C. D. 9. 两根足够长的平行光滑导轨固定在水平面上，导轨左侧连接有单刀双掷开关，接头A连接充满电荷的平行板电容器C，接头B连接定值电阻R，两导轨之间有垂直导轨平面的匀强磁场（未画出），一根导体棒置于导轨上且与导轨垂直并接触良好，如图所示。现将开关掷于接头A，一段时间后掷于接头B，流过导体棒电量的绝对值q与时间t的关系图像和导体棒C运动的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图，原长为l0的轻弹簧竖直放置，一端固定于地面，另端连接厚度不计、质量为m1的水平木板X。将质量为m2的物块Y放在X上，竖直下压Y，使X离地高度为l，此时弹簧的弹性势能为Ep，由静止释放，所有物体沿竖直方向运动。则（　　） A. 若X、Y恰能分离，则 B. 若X、Y恰能分离，则 C. 若X、Y能分离，则Y的最大离地高度为 D. 若X、Y能分离，则Y最大离地高度为 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 用如图1所示电路测定电流表G的内阻，实验室可提供的器材如下： A．电流表G；满偏电流为300μA； B．干电池E；电动势为3V； C．滑动变阻器：最大阻值为5kΩ，额定电流为1A D．滑动变阻器：最大阻值为16kΩ，额定电流为0.5A E.电阻箱：阻值范围0~999.9Ω F．开关两个，导线若干 （1）滑动变阻器R应选用________（选填“C”或“D”），将开关、都断开，使滑动变阻器接入电路的电阻达到最大后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表G的示数为300μA。 （2）闭合开关，调节电阻箱使电流表G的示数为100μA，此时电阻箱阻值如图2所示为________Ω，则电流表内阻的测量值为________Ω。 （3）与真实值相比________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 12. 某同学用如图1所示的装置验证轻弹簧和物块（带有遮光条）组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前，细线与弹簧和物块的拴接点A、B在同一水平线上，且弹簧处于原长。滑轮质量和一切摩擦均不计，细线始终伸直。物块连同遮光条的总质量为m，弹簧的劲度系数为k，弹性势能（x为弹簧形变量），重力加速度为g，遮光条的宽度为d，物块释放点与光电门之间的距离为l（d远小于l）。现将物块由静止释放，记录物块通过光电门的时间t。 （1）某次实验中物块从B点静止释放，记录l，和对应的时间t，物块通过光电门时的动能为________，此时弹簧的弹性势能为________；若要验证轻弹簧和物块组成的系统机械能守恒，则在误差允许的范围内，需要验证的关系式是________（三空均用k，t，m，d，l和g其中的字母表示）。 （2）某同学为了更精确地完成实验，多次改变光电门的位置，重复实验，每次物块均从B点静止释放，记录多组l和对应的时间t。 ①他以l为横轴，为纵轴，做出图像，如图2所示，他发现此图像为一条曲线，为了方便数据处理应该将此曲线转化成一条直线，那么他应该做的图像是________（填字母）。 A．图像 B．图像 C．图像 ②做出①中的直线，理论上此直线的斜率的绝对值为________（用m，d，k表示）。 13. 如图，有一横截面为矩形的透明玻璃砖，玻璃砖对红光的折射率为，现有两束红光都以与玻璃平砖上表面成30°角射入玻璃砖，两束红光在玻璃砖入射点之间的距离为d，则 （1）证明：红光在玻璃砖上表面的入射光线和下表面的出射光线相互平行； （2）两束红光在玻璃砖内的折射光线的距离L。（可用根式表示） 14. 如图所示，竖直面内有垂直平面向里的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小，有一厚度不计、下端封闭上端开口且内壁光滑的绝缘玻璃管，管内底部静置一质量为0.08kg，电荷量为1.6C的带正电小球。时，在外力作用下玻璃管从静止开始水平向右做的匀加速直线运动，经过时间后小球恰好脱离管底，再经过相同的时间后小球从管口离开玻璃管，已知g取。则： （1）的取值； （2）小球离开管口时的动能； （3）经分析知，小球离开管口后做旋轮线运动，求上升阶段中小球最小速度。（不讨论小球可能与地面发生的碰撞，可用根式表示）。 15. 如图所示，一质量内侧为四分之一光滑圆弧滑块静置于水平面上，圆弧半径，与水平地面的动摩擦因数为，圆弧轨道与传送带间由一小段上表面光滑的木板平滑连接。传送带足够长，以速度顺时针匀速转动。现将质量的小球甲从圆弧轨道的最高点由静止释放，从圆弧轨道最低点离开后与静止在木板某处质量的物块乙发生弹性正碰，碰撞时间极短。此过程中圆弧轨道始终处于静止状态，已知甲乙均可看作质点，乙与传送带间动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取。则： （1）甲再次回到圆弧轨道时轨道对甲的作用力； （2）时刻，乙滑上传送带，传送带运动2s后传送带由于故障，传送带的速度大小立即变为2.5m/s的顺时针匀速转动，忽略传送带故障时间，求乙在传送带留下的划痕长度； （3）圆弧轨道与水平面之间的动摩擦因数的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年下学期高三二测模拟演练 物理试卷 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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，第8～10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 下面说法错误的是（　　） A. 比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定 B. 在探究光电效应实验中，遏止电压的大小与光照强度有关 C. 铀核（）衰变为铅核（）的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变 D. β衰变的实质在于核内的一个中子转化成了一个质子和一个电子，其转化方程是： 【答案】B 【解析】 【详解】A．比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故A正确，不符合题意； B．根据爱因斯坦光电效应方程可得 由此可知，遏止电压的大小与入射光频率有关，而与光照强度无关，故B错误，符合题意； C．根据核反应前后质量数、电荷数守恒可得 则， 解得， 即铀核（）衰变为铅核（）的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变，故C正确，不符合题意； D．β衰变的实质在于核内的一个中子转化成了一个质子和一个电子，其转化方程是 故D正确，不符合题意。 故选B。 2. 如图用夹石器夹住石块，借助吊车的吊钩钩住铁链AB的中点O即可将石块吊起并运走。若夹石器夹住质量为m的石块处于静止状态，吊钩位于铁链的中点O，夹石器的质量也为m，铁链AB的质量可忽略不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 铁链OA、OB的拉力均为 B. 石块受到4个力的作用 C. 铁链对吊车吊钩的作用力大于 D. 若仅缩短铁链长度，石块仍静止，则铁链OA的拉力变大 【答案】D 【解析】 【详解】AD．设铁索OA、OB的拉力均为F，根据平衡条件可得 为铁链与竖直方向的夹角，由于未知，故F未知；若仅缩短铁链长度，石块仍静止，铁链长度变短，增大，减小，则F增大，故A错误，D正确； B．石块受到重力，两侧的压力和摩擦力，共五个力作用，故B错误； C．以石块、夹石器和铁链为整体，根据平衡条件可知，铁链对吊钩的作用力等于，故C错误。 故选D。 3. 2024年9月19日，我国在西昌卫星发射中心计划发射第五十九颗、第六十颗北斗导航卫星，至此北斗系统中已有多颗各种轨道的卫星。若卫星①为放在地球赤道上相对于地面静止的还未发射的卫星，卫星②为墨子号量子通信卫星（近似为圆轨道，高度约为500千米），卫星③为地球同步圆轨卫星，卫星④为四川省西昌市卫星发射中心卫星发射架上的卫星。若卫星①②③④相对于地心的线速度分别为，，，，运动的周期分别为，，，，角速度分别为，，，；动能为，，，；则（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．依题意，这四颗卫星的轨道半径关系为 卫星①③④的角速度、周期与地球自转角速度、正确相同，即， 由 可得 卫星②③均为地球卫星，根据 可得，， 即轨道半径越大，角速度和线速度越小，周期越长，则有，， 综上所述，可得，， 故AB错误；C正确； D．卫星动能 由于卫星质量未知，所以四颗卫星的动能关系不确定，故D错误。 故选C。 4. 一定质量的理想气体从状态a开始，第一次经过等温过程到状态b，第二次先经过等压过程到状态c，再经过绝热过程到状态b。图像如图所示。则（　　） A. 气体在状态c时比在状态b时的分子平均动能大 B. 气体在过程中放出的热量大于在过程中放出的热量 C. 气体在状态a时比在状态c时单位时间内撞击在单位面积上的分子数多 D. 过程中外界对气体做的功等于过程中外界对气体做的功 【答案】B 【解析】 【详解】A．a到c过程，由理想气体状态方程 可知 则气体在b状态平均动能大，故A错误； B．依题意，a到b过程内能不变，由 可知此过程放出的热量等于外界对气体做的功，即曲线ab与横轴围成的面积；考虑气体从过程中，放热，绝热，且a、b状态内能相等，则放出的热量等于曲线acb与横轴围成的面积，此面积小于曲线ab与横轴围成的面积，即气体在过程中放出的热量大于在过程中放出的热量，故B正确； C．a、c状态压强相等，a状态温度高，则a状态单位时间内撞击在单位面积上分子数少，故C错误； D．这两个过程外界对气体做的功分别等于曲线ab和曲线acb与横轴围成的面积大小，不相等，故D错误。 故选B。 5. 水袖是中国古典舞中用于情感表达和抒发的常用技巧，舞者的手有规律的振动传导至袖子上，给人营造出一种“行云流水”的美感。某次表演过程中，舞者抖动水袖形成一列向x轴正方向传播的简谐横波，P、Q是平衡位置和的两质点。时刻形成的波形图如图所示，时Q点恰好到达波峰。下列说法正确的是（　　） A. 时刻P点沿y轴正方向振动 B. 该波的最小波速为 C. 若周期，则时，质点P位于波峰 D. 这列波2s内传播的距离可能为5m 【答案】D 【解析】 【详解】A．由波形图根据“同侧法”可知，0时刻P处质点沿着y轴负方向运动，故A错误。 B．由题意可知 得 波速 其中，则 由上面的分析可知，时，波速为2.5m/s。 故B错误，D正确； C．若周期，则12s时质点P运动了四分之三个周期，不可能到达波峰，故C错误。 故选D。 6. 某吹风机内部的简化电路如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4∶1，原线圈输入电压恒定。当开关K断开时，变压器副线圈中的电流I随时间t的变化如图乙所示。当开关K闭合后，原线圈的输入功率变为原来的3倍。下列说法正确的是（　　） A. 原线圈中电流的周期为0.04s B. 当开关K断开时，原线圈的输入功率为 C. 定值电阻R的阻值为 D. 当开关K闭合后，副线圈的输出电压变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．原副线圈电流周期相同，都为0.02s，故A错误； B．开关断开时，副线圈电压 图乙可知副线圈电流有效值 因为原副线圈功率相等，即 故B错误； C．闭合开关前后，原线圈输入电压不变，原、副线圈的匝数比不变，所以电动机电压和电流分别为和保持不变，闭合开关后R的电流为 则闭合开关后副线圈功率为 且 联立解得 故C正确； D．开关闭合前后原线圈输入电压不变，则副线圈电压不变，故D错误。 故选C。 7. 某仪器用电场和磁场来控制电子在材料表面上方的运动，如图所示，材料表面上方矩形区域充满竖直向下的匀强电场，电场宽为d；矩形区域充满垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，长为L，宽为S；为磁场与电场之间的薄隔离层，一个电荷量为e、质量为m、初速度为零的电子，从P点开始被电场加速经隔离层垂直进入磁场，电子每次穿越隔离层，时间极短、运动方向不变，其动能损失是每次穿越前动能的10%，电子第一次进入磁场区域恰好未从穿出，第五次穿越隔离层后垂直于磁场边界飞出，不计电子所受重力。则下列说法正确的是（　　） A. 电子在磁场中第一次与第二次圆周运动的半径比为 B. 电子在磁场中第一次与第二次运动的时间比为10∶9 C. 电场强度大小为 D. 【答案】D 【解析】 【详解】C．设粒子第一次到达隔离层时的速度大小为，穿过隔离层后的速度大小为。粒子第一次进入磁场区域做圆周运动的半径 由动能定理得 由题意知 由牛顿第二定律得 解得 故C错误； A．设粒子穿过隔离层后第2次进入电场时的速度大小为，粒子由电场返回穿越隔离层后的速度大小为，第二次在磁场中做圆周运动的半径为，由题意知， 由牛顿第二定律得 解得 故电子在磁场中第一次与第二次圆周运动的半径比为10∶9，故A错误， B．电子第一次与第二次在磁场中均转过半个周期，时间比为1∶1，故B错误； D．电子第三次在磁场中运动的半径为 则磁场区域的长度 故D正确。 故选D。 8. 夸克模型是一种粒子物理学上的分类方案，在1964年由默里·盖尔曼和乔治·茨威格分别独立提出，并已成为标准模型的一部分。根据夸克模型，中子内有一个上夸克和两个下夸克，质子内有两个上夸克和一个下夸克，上夸克带电量为，下夸克带电量为，现将中子和质子的夸克模型简化为三个夸克都在半径为的同一圆周上，如图所示。下面给出的四幅图中，能正确表示出各夸克所受静电作用力的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．中子的三个夸克都在半径为r的同一圆周，形成了等边三角形，电荷量为的下夸克受到另一个电荷量为的下夸克的库仑斥力和电荷量为的上夸克库仑引力。 根据库仑定律得 根据力的合成得和的合力方向竖直向上，据对称性另一个下夸克受静电作用力的方向也是竖直向上，故A错误，B正确； CD．同上述分析，由力的合成可知质子中所受的静电力的合力向下，受的静电力合力斜向外，故D错误，C正确； 故选BC。 9. 两根足够长的平行光滑导轨固定在水平面上，导轨左侧连接有单刀双掷开关，接头A连接充满电荷的平行板电容器C，接头B连接定值电阻R，两导轨之间有垂直导轨平面的匀强磁场（未画出），一根导体棒置于导轨上且与导轨垂直并接触良好，如图所示。现将开关掷于接头A，一段时间后掷于接头B，流过导体棒电量的绝对值q与时间t的关系图像和导体棒C运动的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．开关掷于接头A，电容器放电，导体棒加速运动，速度越来越大。过程中，电容器两端电压越来越小，导体棒反电动势越来越大，则电流越来越小，开关掷于接头B，导体棒切割磁感线，相当于电源对电阻R供电，导体棒减速运动，速度v越来越小。过程中，导体棒电动势越来越小，则越来越小，图像的斜率绝对值表示电流大小，故A正确，B错误； CD．结合AB分析可知，开关掷于接头A时，导体棒加速运动，安培力越来越小，加速度越来越小，开关掷于接头B时，导体棒减速运动，且所受安培力越来越小，加速度越来越小，故C错误，D正确。 故选AD。 10. 如图，原长为l0的轻弹簧竖直放置，一端固定于地面，另端连接厚度不计、质量为m1的水平木板X。将质量为m2的物块Y放在X上，竖直下压Y，使X离地高度为l，此时弹簧的弹性势能为Ep，由静止释放，所有物体沿竖直方向运动。则（　　） A. 若X、Y恰能分离，则 B. 若X、Y恰能分离，则 C. 若X、Y能分离，则Y的最大离地高度为 D. 若X、Y能分离，则Y的最大离地高度为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．将质量为m2的物块Y放在X上由静止释放，两物体一起向上加速，若X、Y恰能分离，则到达原长时速度刚好为零，则弹性势能刚好全部转化为系统的重力势能，由机械能守恒定律可知 故A正确，B错误； CD．若X、Y能分离，则两物体到达原长时还有速度为，有 经过原长后两物体分离，物体Y的动能全部变成重力势能，上升的高度为，则有 则Y的最大离地高度为 故C错误，D正确 故选AD。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 用如图1所示电路测定电流表G的内阻，实验室可提供的器材如下： A．电流表G；满偏电流为300μA； B．干电池E；电动势为3V； C．滑动变阻器：最大阻值为5kΩ，额定电流为1A D．滑动变阻器：最大阻值为16kΩ，额定电流为0.5A E.电阻箱：阻值范围0~999.9Ω F．开关两个，导线若干 （1）滑动变阻器R应选用________（选填“C”或“D”），将开关、都断开，使滑动变阻器接入电路的电阻达到最大后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表G的示数为300μA。 （2）闭合开关，调节电阻箱使电流表G的示数为100μA，此时电阻箱阻值如图2所示为________Ω，则电流表内阻的测量值为________Ω。 （3）与真实值相比________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）D （2） ①. 12.0 ②. 24.0 （3）偏小 【解析】 【详解】（1）由题意可知本实验的基本原理为“半偏法测电流表内阻”，若选择滑动变阻器C，则最小电流 仍超电流表量程，无法让电流变恰好满偏，因此应该选择D滑动变阻器。 （2）[1]根据电阻箱示数，可读出 [2]闭合开关前电流表满偏，闭合开关后电流表电流为100μA，在误差允许范围内认为电流为200μA，根据并联电路电流分配规律可知 （3）在闭合开关的一瞬间电路中总电阻变小，总电流大于300μA，则此时电流大于200μA，则 即 所以与真实值相比偏小。 12. 某同学用如图1所示的装置验证轻弹簧和物块（带有遮光条）组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前，细线与弹簧和物块的拴接点A、B在同一水平线上，且弹簧处于原长。滑轮质量和一切摩擦均不计，细线始终伸直。物块连同遮光条的总质量为m，弹簧的劲度系数为k，弹性势能（x为弹簧形变量），重力加速度为g，遮光条的宽度为d，物块释放点与光电门之间的距离为l（d远小于l）。现将物块由静止释放，记录物块通过光电门的时间t。 （1）某次实验中物块从B点静止释放，记录l，和对应的时间t，物块通过光电门时的动能为________，此时弹簧的弹性势能为________；若要验证轻弹簧和物块组成的系统机械能守恒，则在误差允许的范围内，需要验证的关系式是________（三空均用k，t，m，d，l和g其中的字母表示）。 （2）某同学为了更精确地完成实验，多次改变光电门的位置，重复实验，每次物块均从B点静止释放，记录多组l和对应的时间t。 ①他以l为横轴，为纵轴，做出图像，如图2所示，他发现此图像为一条曲线，为了方便数据处理应该将此曲线转化成一条直线，那么他应该做的图像是________（填字母）。 A．图像 B．图像 C．图像 ②做出①中的直线，理论上此直线的斜率的绝对值为________（用m，d，k表示）。 【答案】（1） ①. ②. ③. （2） ① C ②. 【解析】 【小问1详解】 （1）[1]实验中物块从B点静止释放，记录l，和对应的时间t，物块通过光电门时的动能为 [2]此时弹簧的弹性势能为 [3]若要验证轻弹簧和物块组成的系统机械能守恒，则在误差允许的范围内，需要验证的关系式是 即 【小问2详解】 ①[1]为了方便数据处理应该将此曲线转化成一条直线，根据 整理得到 那么他应该做的图像是图像。 故选C。 ②[2]做出①中的直线，根据 可得理论上此直线的斜率的绝对值为 13. 如图，有一横截面为矩形的透明玻璃砖，玻璃砖对红光的折射率为，现有两束红光都以与玻璃平砖上表面成30°角射入玻璃砖，两束红光在玻璃砖入射点之间的距离为d，则 （1）证明：红光在玻璃砖上表面的入射光线和下表面的出射光线相互平行； （2）两束红光在玻璃砖内的折射光线的距离L。（可用根式表示） 【答案】（1）见解析 （2） 【解析】 【小问1详解】 由题意，画出如图所示光路图 对于入射点O，根据折射定律有， 对于出射点，有 可知 由几何关系可知入射光线与出射光线平行。 【小问2详解】 红光射入玻璃砖，根据 由几何关系有 求得两束红光在玻璃砖内的折射光线的距离 14. 如图所示，竖直面内有垂直平面向里的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小，有一厚度不计、下端封闭上端开口且内壁光滑的绝缘玻璃管，管内底部静置一质量为0.08kg，电荷量为1.6C的带正电小球。时，在外力作用下玻璃管从静止开始水平向右做的匀加速直线运动，经过时间后小球恰好脱离管底，再经过相同的时间后小球从管口离开玻璃管，已知g取。则： （1）的取值； （2）小球离开管口时的动能； （3）经分析知，小球离开管口后做旋轮线运动，求上升阶段中小球的最小速度。（不讨论小球可能与地面发生的碰撞，可用根式表示）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【详解】（1）小球恰好脱离管底时，有 又 求得 （2）取小球刚离开管底到离开管口为研究过程，竖直方向上由动量定理 其中为出管口时的竖直方向的速度 又为管在第二个的水平位移，有 得 此时 其中 得 （3）小球速度最小时，方向水平向左，上升到最高处 水平方向有动量定理 由初位置到最高点由动能定理 其中，得 15. 如图所示，一质量内侧为四分之一光滑圆弧的滑块静置于水平面上，圆弧半径，与水平地面的动摩擦因数为，圆弧轨道与传送带间由一小段上表面光滑的木板平滑连接。传送带足够长，以速度顺时针匀速转动。现将质量的小球甲从圆弧轨道的最高点由静止释放，从圆弧轨道最低点离开后与静止在木板某处质量的物块乙发生弹性正碰，碰撞时间极短。此过程中圆弧轨道始终处于静止状态，已知甲乙均可看作质点，乙与传送带间动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取。则： （1）甲再次回到圆弧轨道时轨道对甲的作用力； （2）时刻，乙滑上传送带，传送带运动2s后传送带由于故障，传送带的速度大小立即变为2.5m/s的顺时针匀速转动，忽略传送带故障时间，求乙在传送带留下的划痕长度； （3）圆弧轨道与水平面之间的动摩擦因数的取值范围。 【答案】（1） （2）1m （3） 【解析】 【详解】（1）由题意，对甲滑块有 求得 甲乙发生弹性正碰 甲回到圆弧轨道时， 求得， 求得甲再次回到圆弧轨道时轨道对甲的作用力 （2）乙冲上传送带后做减速运动，有 求得加速度大小为 经时间后两者共速 求得 该段时间的相对位移 传送带速度变2.5m/s后，乙物体做加速运动有 求得 该段时间的相对位移 可知划痕重叠乙在传送带留下的划痕长度为 （3）甲做圆周运动有 为小球所在位置与水平半径的夹角；对甲有 以四分之一圆弧轨道研究对象，根据平衡条件可得方程 恒成立，由数学知识可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$