精品解析：2025届湖南省长沙市稻田中学高三下学期一模物理试题

2025届高三一模 物理 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单选题（共28分） 1. 与地球公转轨道“外切”的小行星甲和“内切”的小行星乙的公转轨道如图所示，假设这些小行星与地球的公转轨道都在同一平面内，已知地球的公转半径为，公转周期为，小行星甲的远日点到太阳的距离为，小行星乙的近日点到太阳的距离为，引力常量为，下列说法正确的是（ ） A. 小行星甲与太阳的连线和小行星乙与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等 B. 小行星乙在远日点的加速度大小等于地球公转的加速度大小 C. 小行星甲的公转周期为 D. 太阳的密度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律可知，同一行星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等，但小行星甲与小行星乙在不同轨道上，所以小行星甲与太阳的连线和小行星乙与太阳的连线在相同时间内扫过的面积不相等，故A错误； B．根据牛顿第二定律可得 可得 由于小行星乙在远日点离太阳距离等于地球离太阳距离，则小行星乙在远日点的加速度大小等于地球公转的加速度大小，故B正确； C．根据开普勒第三定律可得 解得小行星甲的公转周期为 故C错误； D．设太阳质量为，太阳半径为，太阳的密度为，则有 地球绕太阳转动，由万有引力提供向心力可得 联立可得太阳的密度为 故D错误。 故选B。 2. 如图所示，质量为的均质细绳端点与水平天花板连接，在绳子中央挂了一物体P，使得细绳中点的切线方向和端点的切线方向与竖直方向的夹角分别为，，则物体P的质量为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设细绳中点处张力大小为，细绳端点处的张力大小为，则有 解得 故选A。 3. 如图甲所示是上个世纪八十年代盛行的儿童游戏“抓子”，能很好培养儿童反应和肢体协调能力，具体玩法是：儿童将小石子以初速度从点正上方离地高处的点竖直向上抛出，然后迅速用同一只手沿如图乙所示轨迹运动，将水平地面上相隔一定距离的处的小石子捡起，并将抛出的石子在落地前接住。已知某次游戏中，相距，儿童手移动的平均速率为，不计抓石子的时间，重力加速度，则至少为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题可得，在水平方向移动的时间至少为 取竖直向上的方向为正方向，根据匀变速公式可得 解得 故B正确。 4. 如图所示，某滑雪爱好者以某一初速度经过倾斜雪道最低点M，滑行到N点时速度为0，接着自由下滑返回到M点。若不计空气阻力，滑雪板与雪道间的动摩擦因数处处相等，则滑雪爱好者运动过程中，其速度大小v随时间t的变化图像可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．滑雪爱好者沿倾斜雪道上滑时做匀减速直线运动，下滑时做匀加速直线运动，A错误； BCD．设斜面倾角为，动摩擦因数为，上滑时，根据牛顿第二定律 下滑时，根据牛顿第二定律 可得 根据运动学公式 可知回到M点时速度小于初速度，上滑时图像斜率的绝对值大于下滑时图像斜率的绝对值，B正确，CD错误。 故选B。 5. 如图所示，边长为L的光滑正方形导线框，以初速度v0进入宽度为L的匀强磁场，线框刚好能离开磁场，则在线框进入和离开磁场的过程中，下列物理量一定相同的是（ ） A. 感应电流的方向 B. 线框产生的热量 C. 通过某个截面的电量大小 D. 线框所受的平均安培力 【答案】C 【解析】 【详解】A．线框进入磁场，感应电流的方向为逆时针，线框离开磁场，感应电流的方向为顺时针，A错误； BD．线框进入磁场和离开磁场，线框一直在做减速运动，故线框进入磁场的平均安培力一定大于线框离开磁场的平均安培力，线框进入磁场克服安培力的功一定大于线框离开磁场克服安培力的功，线框进入磁场产生的热量一定大于线框离开磁场产生的热量，BD错误； C．线框进入磁场磁通量变化量的绝对值等于线框离开磁场磁通量的变化量的绝对值，根据 解得 故线框进入和离开磁场通过某个截面的电量大小相等，C正确。 故选C。 6. 结合课本和生活中出现的以下情景，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中木板对托盘的压力就是木块和木板的总重力 B. 图乙中伽利略利用该实验说明了“物体的运动不需要力来维持” C. 图丙中A同学推动B同学时，A对B的作用力大于B对A的作用力 D. 图丁中，王亚平在太空授课时处于完全失重状态，重力消失了 【答案】B 【解析】 【详解】A．木板对托盘的压力是弹力，与重力是不同性质的力，只能说木板对托盘的压力大小等于木块和木板的总重力大小，故A错误； B．图乙是伽利略的理想斜面实验，说明运动不需要力维持，故B正确； C．A同学推动B同学时，A对B的作用力与B对A的作用力是相互作用力，总是等大反向，故C错误； D．在太空中完全失重，是人对支撑物的压力为0的现象，重力不会消失的，故D错误。 故选B。 7. 图甲为氢原子的能级图，大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，发出频率不同的光子，其中只有两种频率的光可使图乙中的光电管阴极发生光电效应。现分别用这两种频率的光照射该光电管阴极，测得光电流随电压变化的关系如图丙所示，阴极金属材料的逸出功为。下列说法正确的是（ ） A. 这些氢原子跃迁时共发出5种频率的光 B. 氢原子跃迁时发出光的频率大于光的频率 C. 用光照射光电管阴极时，遏止电压为 D. 处于能级的氢原子可能会被光照射金属材料产生的光电子碰撞而电离 【答案】C 【解析】 【详解】A．第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中，能发出种不同频率的光，故错误； B．由图可知光的遏止电压最大，由 可知光的频率大于光的频率，故B错误； C．图丙中的图线所表示的光的遇止电压较大，则光电子最大初动能较大，所对应的光子能量较大，原子跃迁对应的能级差较大，即对应于从到的跃迁，则光子能量为 则遏止电压为 故C正确； D．光照射产生的光电子动能仅，不足以使能级的氢原子电子电离，故D错误。 故选C 二、多选题（共15分） 8. 接地导体球壳外固定放置着一个点电荷，空间电场线的分布如图所示，、为点电荷与球壳球心连线上的两点，点在点电荷左侧，点在点电荷右侧，、两点到点电荷的距离相等。下列说法正确的是（ ） A. 点的电场强度比点的小 B. 该点电荷带负电 C. 点的电势大于零 D. 导体球壳内的电场强度等于零 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．电场线越密，场强越大，可知a点的电场强度比b点的小。故A正确； B．电场线由正电荷出发，可知点电荷带正电。故B错误； C．因球壳接地，则球壳处的电势为零，沿电场线方向电势降低，则b点的电势大于零。故C正确； D．由静电屏蔽知，导体球壳内的电场强度处处为零。故D正确。 故选ACD。 9. 如图所示，公园修建了一个截面为等腰梯形的水池，水池坡面的倾角为α、在注满水的情况下，一束平行光照射到水面，折射光线与反射光线恰好垂直，该平行光与水面的夹角，，则（　　） A. 水对该光的折射率为 B. 若改变入射角，使，A点入射的光恰好能够照到水池底角B点，则水池坡面的倾角 C. 减小θ角大小使得入射角达到临界角时，由于全反射，光将照不进水中 D. 若水池深m，将一点光源放入池底中央，水面足够宽、不考虑多次反射，则点光源照亮水面的面积为m2 【答案】BD 【解析】 【详解】A．设入射角为，折射角为，又已知折射光线和反射光线垂直，，所以 因为折射光线与反射光线恰好垂直，所以 由折射定律 A错误； B．根据 ， 得 可得 根据几何关系 B正确： C．全反射针对的是光从光密介质射向光疏介质，C错误； D．当水中点光源射向水面时，若达到临界角C，则光线会发生全反射，所以光照亮水面的区域为一个半径为r的圈，如图所示 这时入射角等于临界角C，由几何关系可得 其中 可得 则 D正确。 故选BD。 10. 如图所示，固定的水平长直导线中通有电流，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。线框由静止从图示位置释放，在下落过程中（　　） A. 穿过线框的磁通量始终为零 B. 线框中感应电流方向沿顺时针 C. 线框所受安培力的合力不变 D. 线框的机械能逐渐减小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．距离导线越远，磁场越弱，可知线框静止释放，通过线框的磁通量逐渐减小，且穿过线框的磁通量不为零，故A错误； B．根据右手螺旋定则可知，导线下方的磁场方向垂直纸面向里，随着线框下落，通过线框的磁通量减小，根据楞次定律可知，感应电流的方向为顺时针，故B正确； C．根据左手定则，线框上边所受的安培力方向向上，下边所受的安培力方向向下，由于下边的磁场比上边弱，故下边所受的安培力小于上边所受的安培力，又线框左右两边所受安培力大小相等方向相反，因此线框所受安培力的合力向上，且逐渐减小，故C错误； D．由于安培力做负功，线框的机械能逐渐减小，故D正确。 故选BD。 三、实验题（共16分） 11. 为了探究质量一定时加速度与力的关系，某同学设计了如图甲所示的实验装置，其中带滑轮的小车的质量为M，沙和沙桶的质量为。 （1）实验时，一定要进行的操作是（　　） A. 每次实验前用天平测出砂和砂桶的质量 B. 实验前应将带滑轮的长木板右端适当垫高，以平衡摩擦力 C. 为减小误差，实验中一定要保证沙和沙桶的质量m远小于小车的质量M D. 实验时小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数 （2）该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带，不小心造成污损，各对应点无误，已测出、，查得打点计时器采用的交流电频率为f，根据纸带可求出小车的加速度为________（用f、、表示），若交流电的实际频率高于f，则上述计算结果与实际值比较________（选填“偏大”“偏小”或“相同”）。 （3）丙图为小车的加速度a与弹簧测力计示数F的图像，其中一个图像小车M上没有放物体，另一个图像表示小车M上放上物体时的情况，则物体的质量________(用图像中所给物理量的符号表示)。 【答案】（1）BD （2） ① ②. 偏小 （3） 【解析】 【小问1详解】 ABC．本实验中绳子的拉力大小就是弹簧测力计的读数，所以不需要用天平测沙和沙桶的质量，也无需满足m远小于，但需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力；故AC错误，B正确； D．实验时需要将小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数，故D正确。 故选BD。 【小问2详解】 [1]设0~1之间的距离为，1~2之间的距离为，利用逐差法可得 联立可得，小车加速度大小为 [2]实际频率高于f，计算频率偏小，计算的加速度a偏小，所以计算结果与实际值比较则偏小。 【小问3详解】 依题意结合图丙，根据牛顿第二定律 可得小车的质量为 放上物体后，小车及物体的质量为 联立两式可得 即 所以物体的质量 12. 某同学甲利用如图所示的实验装置探究加速度与力的关系，某次实验中滑块在牵引力作用下，先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了宽度为d的遮光条通过光电门1和光电门2的时间分别为和，遮光条从光电门1到光电门2之间的时间间隔为。（不计绳的质量与滑轮处的摩擦，已知重力加速度为g） （1）滑块在该次实验中的加速度大小为_________。 （2）为使速度的测量值更接近瞬时速度，下列措施正确的是_________。（多选，填选项代号） A. 换用宽度更窄的遮光条 B. 换用宽度更宽的遮光条 C. 使滑块的释放点靠近光电门 D. 使滑块的释放点远离光电门 （3）通过改变槽码数量完成多组实验，在此过程中，需要满足槽码总质量远小于滑块的质量，是因为当槽码总质量远小于滑块的质量时，_________可以近似认为大小相等。 （4）同学乙认为此实验装置还可以用于验证机械能守恒，需要测量的物理量除了遮光片的宽度、滑块的质量、槽码的质量、遮光片通过两个光电门的时间以外，还需要测量的物理量是_________。 【答案】（1） （2）AD （3）槽码的重力和绳子的拉力 （4）两光电门之间的距离 【解析】 【小问1详解】 滑块通过光电门1和光电门2的速度分别为 所以滑块的额加速度 【小问2详解】 根据速度的定义 可知，遮光条越窄，其通过光电门的平均速度越接近瞬时速度，同时，滑块释放点离光电门越远，其经过光电门的时间就越短，滑块通过光电门的平均速度越接近瞬时速度，AD正确。 故选AD 【小问3详解】 分别对滑块（M）和槽码（m）受力分析，结合牛顿第二定律可得 联立解得 故当时，绳子的拉力（T）大小就等于槽码（m）的重力大小； 【小问4详解】 以滑块、槽码组成的系统为研究对象则有 由于、分别是滑块通过光电门1、2的速度，故h即为两光电门之间的距离。 四、解答题（共41分） 13. 某高速公路同一直线车道上有两辆同向匀速行驶的汽车甲、乙，其速度大小分别为。某时刻甲车在与乙车距离时发现前方乙车制动，乙车制动时加速度大小为，为避免事故，甲车司机在经历的反应时间后立即采取制动措施。已知甲车以在平直公路上行驶，制动时要经过才能停下来。 （1）甲车制动时的加速度大小是多少？ （2）通过计算分析为保证两车安全，最小值为多少？ （3）若乙车仅制动后立即以大小为的加速度开始做匀加速直线运动，从乙车制动开始经多长时间两车速度相等？此相等速度大小为多少？ 【答案】（1） （2）50.8m （3）3.8s；23m/s 【解析】 【小问1详解】 轿车经过才停下来的过程，根据 轿车刹车过程的加速度大小为 【小问2详解】 经过t0=0.4s的反应时间后，乙车的速度为 v乙=v2-a2t0 可得 v乙=25m/s 此后历时t1两车的速度相等，即 得 ，=10m/s 甲车前进的距离 解得 x1=166m 乙车前进的距离 解得 x2=115.2m 可知 x0=x1-x2=50.8m 【小问3详解】 乙车制动t=2.8s后，甲车此时速度为 v3=v1-a1(t-t0) 得 v3=28m/s 乙车此时速度为 v4=v2-a2t 得 v4=19m/s 设此后再经过t2，两车速度相等v，则 v=v3-a1t2=v4+a3t2 解得 t2=1s 所以 t总=t+t2=3.8s，v=23m/s 14. 如图所示，一足够长的固定轻杆与水平方向夹角为。质量为3m的B环套在轻杆上恰好不下滑，距离B环l的位置有一质量为m的光滑环A从静止释放。下滑过程中，A环与B环的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短。重力加速度为g，不计空气阻力。求： （1）A环与B环第一次碰撞结束后的速度大小； （2）A环与B环第一次碰撞结束到第二次碰撞前相距最远的距离； （3）若将B环的初始位置记为坐标原点，沿杆斜向下为x轴正方向建立直线坐标系，求第n次碰撞时环B的位置坐标。 【答案】（1），；（2）；（3）（n=1，2，3…） 【解析】 【详解】（1）设与B碰前速度为，则有 由于与B的碰撞为弹性碰撞，根据动量守恒，有 根据能量守恒，有 解得 A环碰撞后反弹。 （2）由于B环恰好不下滑静止于轻杆上，所以有 则碰后B环匀速下滑，环沿杆向上做匀减速直线运动，当二者速度相同时，两环相距最远，以B为参考系，相对B速度为零时，二者相距最远，相对B的初速度为 相对B的加速度为 两环相距最远的距离为 （3）设与B第二次碰前速度为，则有 ， 解得 与B第二次碰后速度分别为、，由动量守恒定律，有 根据机械能守恒定律，得 解得 设与B第三次碰前速度为，则有 解得 与B第三次碰前后，根据动量守恒定律，有 根据机械能守恒定律，得 联立解得 由于与B碰撞为弹性碰撞，所以二者的相对速度大小不变，始终为，根据以上分析得第一次碰前与B的速度分别为、0，碰后分别为、；第二次碰前与B的速度分别为、；碰后分别为，；第三次碰前与B的速度分别为、；碰后分别为、，…，可知从第一次碰撞后，每经历时间 两环就发生一次碰撞，则第一次碰后B环位移 第二次碰后B环位移 第三次碰后B环位移 所以第次碰后B环位移 （n=1，2，3…） 则第次碰撞时环B的位置坐标为。 15. 现代科技中常用电场和磁场来控制带电粒子的运动。如图甲所示，在竖直平面内建立坐标系，在区域存在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，在O点沿y轴正方向放置足够长的荧光屏A。第三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，在点处沿x轴正方向射出速度为的粒子，恰好以的速率从O点射入磁场、粒子的质量为m，电荷量为，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。，。求： （1）该粒子击中荧光屏A的位置Q； （2）该粒子从P运动到Q的时间； （3）如图乙所示，移去荧光屏A，在处，平行于x轴放置一足够长的档板C，在电场中P、O两点之间有一连续分布的曲线状粒子源，其形状的曲线方程为，。该粒子源沿x轴正方向以速度持续发射与P点处相同的粒子，粒子按y坐标均匀分布，粒子源发射一段时间后停止发射，粒子击中挡板C立即被吸收。求击中挡板C的粒子数与发射的总粒子数之比。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）如图所示，粒子在第一象限做匀速圆周运动，设速度方向与y轴正方向成夹角 由 可知 得 由几何关系知 联立解得Q点坐标 （2）粒子在电场中P→O，x方向匀速直线运动 粒子在磁场中匀速圆周运动周期 粒子在场中O→Q 联立解得 粒子从P到Q的时间 （3）经分析，所有粒子经电场偏转后均从O点进入磁场，且均经过Q点进入第二象限。如图所示 设发射粒子的初始位置纵坐标为，从O点进入第一象限与x轴正方向夹角为，其轨迹恰好与挡板相切，粒子经过O点速度 粒子圆周运动的半径 由 联立解得 粒子在电场中做匀变速曲线运动，由 得 且 联立解得 所以 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025届高三一模 物理 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单选题（共28分） 1. 与地球公转轨道“外切”的小行星甲和“内切”的小行星乙的公转轨道如图所示，假设这些小行星与地球的公转轨道都在同一平面内，已知地球的公转半径为，公转周期为，小行星甲的远日点到太阳的距离为，小行星乙的近日点到太阳的距离为，引力常量为，下列说法正确的是（ ） A. 小行星甲与太阳的连线和小行星乙与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等 B. 小行星乙在远日点的加速度大小等于地球公转的加速度大小 C. 小行星甲的公转周期为 D. 太阳的密度为 2. 如图所示，质量为的均质细绳端点与水平天花板连接，在绳子中央挂了一物体P，使得细绳中点的切线方向和端点的切线方向与竖直方向的夹角分别为，，则物体P的质量为（　　） A. B. C. D. 3. 如图甲所示是上个世纪八十年代盛行的儿童游戏“抓子”，能很好培养儿童反应和肢体协调能力，具体玩法是：儿童将小石子以初速度从点正上方离地高处的点竖直向上抛出，然后迅速用同一只手沿如图乙所示轨迹运动，将水平地面上相隔一定距离的处的小石子捡起，并将抛出的石子在落地前接住。已知某次游戏中，相距，儿童手移动的平均速率为，不计抓石子的时间，重力加速度，则至少为（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示，某滑雪爱好者以某一初速度经过倾斜雪道最低点M，滑行到N点时速度为0，接着自由下滑返回到M点。若不计空气阻力，滑雪板与雪道间的动摩擦因数处处相等，则滑雪爱好者运动过程中，其速度大小v随时间t的变化图像可能是（ ） A. B. C. D. 5. 如图所示，边长为L的光滑正方形导线框，以初速度v0进入宽度为L的匀强磁场，线框刚好能离开磁场，则在线框进入和离开磁场的过程中，下列物理量一定相同的是（ ） A. 感应电流的方向 B. 线框产生的热量 C. 通过某个截面的电量大小 D. 线框所受的平均安培力 6. 结合课本和生活中出现的以下情景，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中木板对托盘的压力就是木块和木板的总重力 B. 图乙中伽利略利用该实验说明了“物体的运动不需要力来维持” C. 图丙中A同学推动B同学时，A对B作用力大于B对A的作用力 D. 图丁中，王亚平太空授课时处于完全失重状态，重力消失了 7. 图甲为氢原子的能级图，大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，发出频率不同的光子，其中只有两种频率的光可使图乙中的光电管阴极发生光电效应。现分别用这两种频率的光照射该光电管阴极，测得光电流随电压变化的关系如图丙所示，阴极金属材料的逸出功为。下列说法正确的是（ ） A. 这些氢原子跃迁时共发出5种频率的光 B. 氢原子跃迁时发出光的频率大于光的频率 C. 用光照射光电管阴极时，遏止电压为 D. 处于能级的氢原子可能会被光照射金属材料产生的光电子碰撞而电离 二、多选题（共15分） 8. 接地导体球壳外固定放置着一个点电荷，空间电场线的分布如图所示，、为点电荷与球壳球心连线上的两点，点在点电荷左侧，点在点电荷右侧，、两点到点电荷的距离相等。下列说法正确的是（ ） A. 点的电场强度比点的小 B. 该点电荷带负电 C. 点的电势大于零 D. 导体球壳内的电场强度等于零 9. 如图所示，公园修建了一个截面为等腰梯形的水池，水池坡面的倾角为α、在注满水的情况下，一束平行光照射到水面，折射光线与反射光线恰好垂直，该平行光与水面的夹角，，则（　　） A. 水对该光折射率为 B. 若改变入射角，使，A点入射的光恰好能够照到水池底角B点，则水池坡面的倾角 C. 减小θ角大小使得入射角达到临界角时，由于全反射，光将照不进水中 D. 若水池深m，将一点光源放入池底中央，水面足够宽、不考虑多次反射，则点光源照亮水面的面积为m2 10. 如图所示，固定水平长直导线中通有电流，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。线框由静止从图示位置释放，在下落过程中（　　） A. 穿过线框的磁通量始终为零 B. 线框中感应电流方向沿顺时针 C. 线框所受安培力的合力不变 D. 线框的机械能逐渐减小 三、实验题（共16分） 11. 为了探究质量一定时加速度与力的关系，某同学设计了如图甲所示的实验装置，其中带滑轮的小车的质量为M，沙和沙桶的质量为。 （1）实验时，一定要进行的操作是（　　） A. 每次实验前用天平测出砂和砂桶的质量 B. 实验前应将带滑轮长木板右端适当垫高，以平衡摩擦力 C. 为减小误差，实验中一定要保证沙和沙桶的质量m远小于小车的质量M D. 实验时小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数 （2）该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带，不小心造成污损，各对应点无误，已测出、，查得打点计时器采用的交流电频率为f，根据纸带可求出小车的加速度为________（用f、、表示），若交流电的实际频率高于f，则上述计算结果与实际值比较________（选填“偏大”“偏小”或“相同”）。 （3）丙图为小车的加速度a与弹簧测力计示数F的图像，其中一个图像小车M上没有放物体，另一个图像表示小车M上放上物体时的情况，则物体的质量________(用图像中所给物理量的符号表示)。 12. 某同学甲利用如图所示的实验装置探究加速度与力的关系，某次实验中滑块在牵引力作用下，先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了宽度为d的遮光条通过光电门1和光电门2的时间分别为和，遮光条从光电门1到光电门2之间的时间间隔为。（不计绳的质量与滑轮处的摩擦，已知重力加速度为g） （1）滑块在该次实验中的加速度大小为_________。 （2）为使速度的测量值更接近瞬时速度，下列措施正确的是_________。（多选，填选项代号） A. 换用宽度更窄的遮光条 B. 换用宽度更宽的遮光条 C. 使滑块的释放点靠近光电门 D. 使滑块的释放点远离光电门 （3）通过改变槽码的数量完成多组实验，在此过程中，需要满足槽码总质量远小于滑块的质量，是因为当槽码总质量远小于滑块的质量时，_________可以近似认为大小相等。 （4）同学乙认为此实验装置还可以用于验证机械能守恒，需要测量的物理量除了遮光片的宽度、滑块的质量、槽码的质量、遮光片通过两个光电门的时间以外，还需要测量的物理量是_________。 四、解答题（共41分） 13. 某高速公路同一直线车道上有两辆同向匀速行驶的汽车甲、乙，其速度大小分别为。某时刻甲车在与乙车距离时发现前方乙车制动，乙车制动时加速度大小为，为避免事故，甲车司机在经历的反应时间后立即采取制动措施。已知甲车以在平直公路上行驶，制动时要经过才能停下来。 （1）甲车制动时的加速度大小是多少？ （2）通过计算分析为保证两车安全，最小值为多少？ （3）若乙车仅制动后立即以大小为的加速度开始做匀加速直线运动，从乙车制动开始经多长时间两车速度相等？此相等速度大小为多少？ 14. 如图所示，一足够长的固定轻杆与水平方向夹角为。质量为3m的B环套在轻杆上恰好不下滑，距离B环l的位置有一质量为m的光滑环A从静止释放。下滑过程中，A环与B环的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短。重力加速度为g，不计空气阻力。求： （1）A环与B环第一次碰撞结束后的速度大小； （2）A环与B环第一次碰撞结束到第二次碰撞前相距最远的距离； （3）若将B环的初始位置记为坐标原点，沿杆斜向下为x轴正方向建立直线坐标系，求第n次碰撞时环B的位置坐标。 15. 现代科技中常用电场和磁场来控制带电粒子的运动。如图甲所示，在竖直平面内建立坐标系，在区域存在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，在O点沿y轴正方向放置足够长的荧光屏A。第三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，在点处沿x轴正方向射出速度为的粒子，恰好以的速率从O点射入磁场、粒子的质量为m，电荷量为，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。，。求： （1）该粒子击中荧光屏A的位置Q； （2）该粒子从P运动到Q的时间； （3）如图乙所示，移去荧光屏A，在处，平行于x轴放置一足够长的档板C，在电场中P、O两点之间有一连续分布的曲线状粒子源，其形状的曲线方程为，。该粒子源沿x轴正方向以速度持续发射与P点处相同的粒子，粒子按y坐标均匀分布，粒子源发射一段时间后停止发射，粒子击中挡板C立即被吸收。求击中挡板C的粒子数与发射的总粒子数之比。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$