精品解析：2025届山东省潍坊市高三下学期3月模拟考试物理试题

潍坊市高考模拟考试 物理 注意事项： 1.试卷分为选择题和非选择题两部分，考试时间90分钟，满分100分。 2.题前，考生务必将自己的姓名、考生号、座号等填写在答题卡指定位置。 3.答选择题时，选出每小题答案后，用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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，请按照题号在答题卡上各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 在光电效应实验中，用波长为和的光分别照射同一光电管，均发生了光电效应，所逸出的光电子的最大初动能分别为、，遏止电压分别为、，已知，则（　　） A. B. C. D. 2. 电动自行车因低碳环保而成为流行的代步交通工具。电动自行车在无风情况下匀速行驶时，会将正对空气的速度从0变为v，人和车总的迎风面积为S，空气密度为，则其受到的空气的平均阻力为（　　） A. B. C. D. 3. 汽车自动驾驶技术依赖于传感器，实时感知周围环境并进行决策。在一次测试中，一辆自动驾驶汽车因感知到前方存在障碍物而紧急刹车，刹车过程可看作匀减速直线运动。以开始刹车时为计时零点，自动驾驶汽车的图像如图所示，则自动驾驶汽车（　　） A. 前4s内刹车的加速度大小为 B. 计时零点的速度大小为40m/s C. 前4秒内平均速度大小为10m/s D. 0~4s内和0~8s内平均速度大小相等 4. 如图所示，三个同心圆是点电荷Q周围的三个等势面，A、B、C分别是同一条电场线与等势面的交点，且满足，已知。现有一电子，从C点沿图中方向射入电场，初动能为12eV，则（　　） A. B. C. 电子的动能一直增加 D. 电子能运动到A所在的等势面 5. 如图为利用光学干涉原理测量滚珠K直径的装置。将标准立方体玻璃块G放在平板上，上面盖一块标准平面玻璃板，使中间空气层形成尖劈，尖劈开口间距d（未知）远小于G的边长。用单色光从上方垂直照射玻璃板，在玻璃板与G之间的尖劈处得到了等距干涉条纹。滚珠K与接触点为M，滚珠K和G接触。已知相邻亮条纹间距为 ，再结合下列哪个选项中的数据可以求解滚珠K的直径（　　） A. 玻璃板的厚度、平板的厚度 B. M点与玻璃板右端的距离 C. 单色光的波长 、玻璃板的厚度 D. 单色光的波长 、标准立方体玻璃块G的边长a 6. 2025年1月13日，“微厘空间01组”的10颗卫星在山东海阳附近海域成功发射升空并顺利进入预定轨道。该组网卫星的轨道离地高度大都在695km~708km之间，可以近似为圆轨道。已知卫星组中标识符为“2025-007E”的04星的轨道半径为，绕地球做圆周运动的周期为，地球绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径为，周期为，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. B. 由、和G能求地球的密度 C. 地球质量与太阳质量的比值为 D. 地球质量与太阳质量的比值为 7. 如图甲所示，用两根手指对称地抓起一个截面为圆的杯盖，将其简化成图乙所示，手指与杯盖截面始终处于竖直平面内，手指接触点1、2与圆心的连线与水平方向的夹角均为，手指和杯盖间的动摩擦因数 ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知杯盖质量为m，重力加速度为g，，杯盖始终在竖直平面内处于平衡状态，手指与杯盖恰好不相对滑动，则手指对触点1的压力为（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，质量为2m的物块P静置于劲度系数为k的轻弹簧上，质量为m的物块Q从P上方的高度处由静止落下，Q与P发生碰撞，碰后立即结为一体。已知两物块碰后经时间速度第一次变为零，弹性势能的表达式为（k为弹簧的劲度系数、x为弹簧的形变量），不计一切阻力，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则从两物块碰撞到第一次速度最大所需的时间为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示，N匝矩形线圈abcd置于磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，线圈的面积为S，bc边与磁场右边界重合，线圈以bc边为轴逆时针（俯视）匀速转动的周期为T。 时刻，线圈从图示位置开始转动，下列说法正确的是（　　） A. 0时刻感应电动势为零 B. 一个周期内线圈中电流方向不发生变化 C. 时刻，穿过线圈的磁通量 D. 此线圈产生交变电流电动势的有效值 10. 一列简谐横波沿x轴正方向传播， 时刻的波形如图所示，P、Q两质点的位移分别为，，已知波的周期，下列说法正确的是（　　） A. 时，质点P沿y轴正方向振动 B. 质点P的平衡位置在处 C. 时，P、Q两质点的位移相同 D. 时，P、Q两质点的速度相同 11. 一定质量的理想气体、经过一个缓慢的过程从状态P变化到状态Q，该过程的图像如图甲所示，图乙为其图像、a、c两条曲线中的一条与上述过程对应，曲线a和c均为开口向下的抛物线，下列说法正确的是（　　） A. 曲线a对应了P到Q的过程 B. 曲线c对应了P到Q的过程 C. P到Q的过程理想气体吸收的热量为 D. 状态P中气体分子单位时间内与器壁单位面积上的碰撞次数是状态Q的1.5倍 12. 如图甲所示，间距的金属轨道与水平面成角放置，上端接定值电阻，下端接定值电阻，其间分布着两个有界匀强磁场区域：区域Ⅰ内的磁场垂直轨道平面向下，磁感应强度；区域Ⅱ内的磁场平行轨道向下，磁感应强度。金属棒MN的质量，接入电路的电阻 ，金属棒与轨道间的动摩擦因数。现从区域Ⅰ的上方某处沿轨道静止释放金属棒，当金属棒MN刚到达区域Ⅰ的下边界时，开始均匀变化。整个过程中金属棒的速度随下滑时间的变化情况如图乙所示，图像中除ab段外均为直线，Oa段与cd段平行。金属棒在下滑过程中始终与磁场边界平行，且与轨道间接触良好，轨道电阻及空气阻力忽略不计，两磁场互不影响，，g取。下列说法正确的是（　　） A. 图乙中c点对应的速度大小为1m/s B. 区域Ⅰ的宽度为0.8m C. 金属棒穿过区域Ⅰ过程，回路中产生的焦耳热为0.192J D. 均匀变化时的变化率为 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤： （1）下列有关该实验的说法正确的是______。 A. 实验步骤正确的操作顺序是丙→丁→乙→甲 B. 图乙中撒痱子粉的目的是为了防止滴入溶液时液体飞溅出来 C. 图丙配制溶液时浓度要大一些，1滴溶液才能在水面形成足够厚的油膜便于测量 D. 油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，以防酒精挥发影响溶液浓度 （2）若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.1%，用注射器测得100滴这样的油酸溶液为1mL，取1滴这样的溶液滴入浅盘中，滴入浅盘中的纯油酸体积为______mL（结果保留两位有效数字）。 （3）不同实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液后得到以下油膜形状，对油膜形状的分析正确的是______。 A. 甲图油膜比较理想，油膜与痱子粉边界清晰，且边界线大致为直线，便于绘制边界 B. 乙图油膜不理想，痱子粉撒的太少且不均匀，导致边界不清不便绘制边界 C. 丙图油膜满足实验要求，油膜边界比较清晰，痱子粉撒的比较均匀 14. 某实验小组要测量一个特殊电池的电动势E和内阻r（内阻较大且随电流变化），该电池电动势在一定范围内能保持稳定，提供的实验器材有：电压表（量程3V，内阻约）、电压表（量程3V，可视为理想电压表）、滑动变阻器R、定值电阻（阻值）、开关及导线若干。 主要实验步骤如下： （1）连接器材：根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物图补充完整________。 （2）调节滑动变阻器，记录多组电压表的读数和电压表的读数，通过计算机描点作图得到该电池的曲线，如图丙所示。由此可知该电池的电动势为________V；当电压表的读数时，该电池内阻为________。（结果均保留2位有效数字） （3）实验中因电压表内阻的影响，测得电池的内阻会比实际值________（选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 （4）若将该电池与一个阻值为的电阻串联组成闭合电路，该电阻消耗的功率约为________W（结果保留2位有效数字）。 15. 图中阴影部分为透明材料做成的柱形光学元件的横截面，ABCD构成正方形，M为正方形的中心，弧为过M点的半圆弧，圆心为O点。一束光从O点照射到弧上并射入透明材料，入射方向与OB成角，最终从弧射出。已知透明材料的折射率，圆弧的半径为R，光在真空中的速度为c。求 （1）光在透明材料中的传播速度v； （2）光在透明材料中传播的时间t； 16. 如图所示，某实验小组设计了一种简易气压升降装置。汽缸Ⅰ竖直放置，体积为，质量的活塞a（S为活塞横截面积）静止在汽缸Ⅰ的中间位置，封闭气体的体积为。汽缸Ⅱ水平放置，封闭气体的体积为，压强为，通过单向阀门与大气连通，活塞b向左推动时，关闭；向右拉动时，打开。两汽缸通过体积不计的管道连通，管道左端有单向阀门，只有汽缸Ⅱ中气体压强大于汽缸Ⅰ中气体压强时，才能打开。汽缸Ⅱ右侧的活塞b每缓慢推一次，都能将体积为，压强为的气体全部压入汽缸Ⅰ中，活塞a上升到汽缸Ⅰ顶端时会被卡住。大气压强为，重力加速度为g，不计活塞与汽缸之间的摩擦及活塞的厚度，两汽缸导热良好，环境温度保持不变，求 （1）第1次缓慢推活塞b，将汽缸Ⅱ中气体全部压入汽缸Ⅰ后，活塞a升高的高度； （2）第3次缓慢推活塞b，当汽缸Ⅱ中气体体积压缩到多大时，阀门才能够打开。 17. 如图所示，直线MN上方各处都有水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，匀强电场的电场强度，MN下方未知的区域内存在匀强磁场，其磁感应强度大小和方向均与直线MN上方的磁场相同。放射性粒子源O沿与MN成斜向下的方向持续发出大量质量为m、电荷量为的粒子，粒子沿直线运动的距离后从A点进入磁场（沿OA运动时，还未进入磁场），所有粒子速度大小在范围内，经磁场偏转后所有粒子均垂直MN进入上方的区域。已知速度为的粒子离开A点后到达MN之前一直在磁场中运动，经过直线MN上的K点垂直MN进入上方区域。不计粒子的重力和粒子间的相互作用等影响，求 （1）MN下方匀强磁场的磁感应强度； （2）速度为的粒子在MN下方运动的总时间； （3）MN下方磁场区域的最小面积； （4）某时刻，速度分别为和的两个粒子同时通过MN进入上方区域，这两个粒子在MN上方相距的最小距离。 18. 如图所示，质量为m的木板B平放在光滑的水平面上，在木板最左端正上方高h处静置一质量为2m的小球A，初始时刻，给小球A一个水平向右的初速度，小球A下落过程中恰好击中木板B上表面的中点，碰后A运动轨迹的最高点与初始位置等高，A、B水平方向速度不相等。一段时间后，小球A与木板B发生第二次碰撞，恰击中B上表面的最左端。已知所有的碰撞时间极短，重力加速度为g，不计空气阻力，小球可看作质点，则 （1）木板B的长度为多少？ （2）第一次碰撞后木板B的速度大小为多少？ （3）A和B发生第二次碰撞后，为了保证小球A第三次与B上表面碰撞时恰能击中B的最右端，在距离木板B最右端d（未知）处固定一弹性挡板C，则d为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 潍坊市高考模拟考试 物理 注意事项： 1.试卷分为选择题和非选择题两部分，考试时间90分钟，满分100分。 2.题前，考生务必将自己的姓名、考生号、座号等填写在答题卡指定位置。 3.答选择题时，选出每小题答案后，用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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，请按照题号在答题卡上各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 在光电效应实验中，用波长为和的光分别照射同一光电管，均发生了光电效应，所逸出的光电子的最大初动能分别为、，遏止电压分别为、，已知，则（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据光电效应方程 由于同一光电管的逸出功  相同，最大初动能，则有 A错误，B正确； CD．根据，可知 CD错误。 故选B。 2. 电动自行车因低碳环保而成为流行的代步交通工具。电动自行车在无风情况下匀速行驶时，会将正对空气的速度从0变为v，人和车总的迎风面积为S，空气密度为，则其受到的空气的平均阻力为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】取一小段时间 内带动的空气为研究对象，则这一小段气体质量 根据动量定理 匀速骑行时 联立解得 故选A。 3. 汽车自动驾驶技术依赖于传感器，实时感知周围环境并进行决策。在一次测试中，一辆自动驾驶汽车因感知到前方存在障碍物而紧急刹车，刹车过程可看作匀减速直线运动。以开始刹车时为计时零点，自动驾驶汽车的图像如图所示，则自动驾驶汽车（　　） A. 前4s内刹车的加速度大小为 B. 计时零点的速度大小为40m/s C. 前4秒内平均速度大小为10m/s D. 0~4s内和0~8s内平均速度大小相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．前4s内刹车的距离为，将刹车的过程逆向来看，根据 解得，故A错误； B．计时零点的速度大小为，故B错误； C．前4秒内平均速度大小为，故C正确； D．根据图像可知0~4s内和0~8s内位移相等，由于时间不等，故平均速度不等，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，三个同心圆是点电荷Q周围的三个等势面，A、B、C分别是同一条电场线与等势面的交点，且满足，已知。现有一电子，从C点沿图中方向射入电场，初动能为12eV，则（　　） A. B. C. 电子的动能一直增加 D. 电子能运动到A所在的等势面 【答案】B 【解析】 【详解】AB．C点与A点之间的电势差 根据点电荷电场线的分布规律可知，AB之间任意位置的电场强度均大于BC之间任意位置的电场强度，由于AB间距等于BC间距，根据电场强度与电势差的关系式有 则有 又由于 解得 故A错误，B正确； C．由于， 解得 电场线沿高电势点指向低电势点，可知，电场线方向由C指向A，即点电荷Q带负电，电子在电场中受到点电荷Q的库仑斥力作用，由于斥力方向与入射速度方向开始夹角为钝角，可知，电子开始做减速运动，即电子开始的动能减小，故C错误； D．结合上述可知，电子在电场中受到点电荷Q的库仑斥力方向与入射速度方向开始夹角为钝角，电子在电场中做曲线运动，电子的速度开始减小，但由于电子做曲线运动，电子的速度不可能减为0，假设电子能够运动到A所在的等势面，则有 解得 而实际上由于电子做曲线运动，电子的速度不可能减为0，即电子不可能运动到A所在的等势面，故D错误。 故选B。 5. 如图为利用光学干涉原理测量滚珠K直径的装置。将标准立方体玻璃块G放在平板上，上面盖一块标准平面玻璃板，使中间空气层形成尖劈，尖劈开口间距d（未知）远小于G的边长。用单色光从上方垂直照射玻璃板，在玻璃板与G之间的尖劈处得到了等距干涉条纹。滚珠K与接触点为M，滚珠K和G接触。已知相邻亮条纹间距为 ，再结合下列哪个选项中的数据可以求解滚珠K的直径（　　） A. 玻璃板的厚度、平板的厚度 B. M点与玻璃板右端的距离 C. 单色光的波长、玻璃板的厚度 D. 单色光的波长、标准立方体玻璃块G的边长a 【答案】D 【解析】 【详解】对于空气劈尖干涉，相邻亮条纹（或暗条纹）对应空气层厚度差为，设相邻亮条纹间距为 ，空气劈尖的夹角为，则有 设滚珠K的半径为D，作出几何关系如图所示。 由几何关系可得 可知要测量滚珠K的直径D，则需要单色光的波长、标准立方体玻璃块G的边长a。 故选D。 6. 2025年1月13日，“微厘空间01组”的10颗卫星在山东海阳附近海域成功发射升空并顺利进入预定轨道。该组网卫星的轨道离地高度大都在695km~708km之间，可以近似为圆轨道。已知卫星组中标识符为“2025-007E”的04星的轨道半径为，绕地球做圆周运动的周期为，地球绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径为，周期为，引力常量为G，则下列说法正确的是（　　） A. B. 由、和G能求地球的密度 C. 地球质量与太阳质量的比值为 D. 地球质量与太阳质量的比值为 【答案】C 【解析】 【详解】A．开普勒第三定律仅适用于同一中心天体的系统，标识符为“2025-007E”的04星的中心天体是地球，地球的中心天体是太阳，因此半径和周期不满足开普勒第三定律，故A错误； B．地球绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径，周期和引力常量为G只能求太阳的质量，无法求地球的密度，故B错误； CD．对于卫星绕地球运动 对于地球绕太阳运动 两式联立可得，故D错误，C正确。 故选C。 7. 如图甲所示，用两根手指对称地抓起一个截面为圆的杯盖，将其简化成图乙所示，手指与杯盖截面始终处于竖直平面内，手指接触点1、2与圆心的连线与水平方向的夹角均为，手指和杯盖间的动摩擦因数 ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知杯盖质量为m，重力加速度为g，，杯盖始终在竖直平面内处于平衡状态，手指与杯盖恰好不相对滑动，则手指对触点1的压力为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意，对杯盖两接触点受力分析如图所示 由平衡条件有 又有 联立解得 故选A。 8. 如图所示，质量为2m的物块P静置于劲度系数为k的轻弹簧上，质量为m的物块Q从P上方的高度处由静止落下，Q与P发生碰撞，碰后立即结为一体。已知两物块碰后经时间速度第一次变为零，弹性势能的表达式为（k为弹簧的劲度系数、x为弹簧的形变量），不计一切阻力，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则从两物块碰撞到第一次速度最大所需的时间为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据速度位移关系式可知，Q与P碰前速度 碰撞过程根据动量守恒,以的方向为正方向 从碰后到最低点，以最低点为重力势能的0点，根据能量守恒 解得 整体做简谐运动，简谐运动平衡位置为压缩处，根据题意有两物块碰后位置为压缩处，最低点在压缩处，最高点位置为压缩处。经时间速度第一次变为零，结合简谐运动规律可知对应的角度为120°，而从碰后到平衡位置，即最大速度处，对应简谐运动角度为30°，所以从两物块碰撞到第一次速度最大所需的时间为。 故选B。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示，N匝矩形线圈abcd置于磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，线圈的面积为S，bc边与磁场右边界重合，线圈以bc边为轴逆时针（俯视）匀速转动的周期为T。 时刻，线圈从图示位置开始转动，下列说法正确的是（　　） A. 0时刻感应电动势为零 B. 一个周期内线圈中电流方向不发生变化 C. 时刻，穿过线圈的磁通量 D. 此线圈产生交变电流电动势的有效值 【答案】AD 【解析】 【详解】A．在图示位置穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小为零，故0时刻感应电动势为零，故A正确； B．一个周期内线圈中电流方向变化一次，故B错误； C．对应线圈转过的角度为 则此时穿过线圈的磁通量为 故C错误； D．此线圈产生交变电流电动势的最值为 又 解得 由题分析，可知线圈转一圈，只有半个周期有交变电流，设此线圈产生的交变电流电动势的有效值为，则有 解得此线圈产生交变电流电动势的有效值 故D正确。 故选AD。 10. 一列简谐横波沿x轴正方向传播， 时刻的波形如图所示，P、Q两质点的位移分别为，，已知波的周期，下列说法正确的是（　　） A. 时，质点P沿y轴正方向振动 B. 质点P的平衡位置在处 C. 时，P、Q两质点的位移相同 D. 时，P、Q两质点的速度相同 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由于简谐横波沿x轴正方向传播，由题图根据波形平移法可知， 时，质点P沿y轴负方向振动，故A错误； B．由题图可知，波动方程为 则有 解得质点P的平衡位置为 故B正确； C．根据对称性可知， 时， 处的位移为；由题图可知波长为，则波速为 由 简谐横波沿x轴正方向传播，结合波形平移法可知，时，P质点的位移为0，Q质点的位移为，故C错误； D．根据对称性可知， 时，处的位移为；由 简谐横波沿x轴正方向传播，结合波形平移法可知，可知时，P质点的位移为，且此时P质点沿y轴负方向振动；时，Q质点的位移为，且此时Q质点沿y轴负方向振动；根据简谐振动对称性可知，此时P、Q两质点的速度相同，故D正确。 故选BD。 11. 一定质量的理想气体、经过一个缓慢的过程从状态P变化到状态Q，该过程的图像如图甲所示，图乙为其图像、a、c两条曲线中的一条与上述过程对应，曲线a和c均为开口向下的抛物线，下列说法正确的是（　　） A. 曲线a对应了P到Q的过程 B. 曲线c对应了P到Q的过程 C. P到Q的过程理想气体吸收的热量为 D. 状态P中气体分子单位时间内与器壁单位面积上的碰撞次数是状态Q的1.5倍 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．P到Q的过程压强减小，体积增大，根据理想气体状态方程可知 ，初末状态温度相同，在图乙中，，所以虚线b为等压线，从P到Q过程中，压强始终小于P点压强，即图像斜率小于P点对应斜率，所以曲线c对应了P到Q的过程，故A错误，B正确； C．图像面积代表做功，所以 P到Q的过程内能不变，根据热力学第一定律， 理想气体吸收的热量为，故C正确； D．初末状态温度相同，分子平均动能相同，初态压强是末态的2倍，所以状态P中气体分子单位时间内与器壁单位面积上的碰撞次数是状态Q的2倍，故D错误。 故选BC。 12. 如图甲所示，间距的金属轨道与水平面成角放置，上端接定值电阻，下端接定值电阻，其间分布着两个有界匀强磁场区域：区域Ⅰ内的磁场垂直轨道平面向下，磁感应强度；区域Ⅱ内的磁场平行轨道向下，磁感应强度。金属棒MN的质量，接入电路的电阻 ，金属棒与轨道间的动摩擦因数。现从区域Ⅰ的上方某处沿轨道静止释放金属棒，当金属棒MN刚到达区域Ⅰ的下边界时，开始均匀变化。整个过程中金属棒的速度随下滑时间的变化情况如图乙所示，图像中除ab段外均为直线，Oa段与cd段平行。金属棒在下滑过程中始终与磁场边界平行，且与轨道间接触良好，轨道电阻及空气阻力忽略不计，两磁场互不影响，，g取。下列说法正确的是（　　） A. 图乙中c点对应的速度大小为1m/s B. 区域Ⅰ的宽度为0.8m C. 金属棒穿过区域Ⅰ过程，回路中产生的焦耳热为0.192J D. 均匀变化时的变化率为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．图乙中c点对应金属棒出区域Ⅰ，由受力平衡得 其中 解得 故A错误； B．金属棒进入区域Ⅰ之前的过程中，根据动量定理有 求得 设区域Ⅰ的宽度为，金属棒穿过区域Ⅰ的过程中，根据动量定理有 又， 其中， 联立得 C．金属棒穿过区域Ⅰ的过程中，由能量守恒得 解得 故C错误； D．由图乙可知 得 金属棒穿过区域Ⅱ的过程中做匀速直线运动，有 另外，金属棒穿过区域Ⅱ时均匀变化，回路中产生感生电动势，电动势为 金属棒与并联，再与串联，所以回路中的总电阻为 金属棒中的电流为 联立解得 故D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤： （1）下列有关该实验的说法正确的是______。 A. 实验步骤正确的操作顺序是丙→丁→乙→甲 B. 图乙中撒痱子粉的目的是为了防止滴入溶液时液体飞溅出来 C. 图丙配制溶液时浓度要大一些，1滴溶液才能在水面形成足够厚的油膜便于测量 D. 油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，以防酒精挥发影响溶液浓度 （2）若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.1%，用注射器测得100滴这样的油酸溶液为1mL，取1滴这样的溶液滴入浅盘中，滴入浅盘中的纯油酸体积为______mL（结果保留两位有效数字）。 （3）不同实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液后得到以下油膜形状，对油膜形状的分析正确的是______。 A. 甲图油膜比较理想，油膜与痱子粉边界清晰，且边界线大致为直线，便于绘制边界 B. 乙图油膜不理想，痱子粉撒的太少且不均匀，导致边界不清不便绘制边界 C. 丙图油膜满足实验要求，油膜边界比较清晰，痱子粉撒的比较均匀 【答案】（1）D （2）1.0×10-5 （3）BC 【解析】 【小问1详解】 A．图中实验步骤应先配制油酸酒精溶液，接着在浅盘的水面撒入痱子粉，再向浅盘中滴入油酸酒精溶液，最后描绘油膜轮廓，即实验步骤正确的操作顺序是丙→乙→丁→甲，故A错误； B．图乙中撒痱子粉的目的是为了更加精确描绘出油膜的轮廓，故B错误； C．图丙配制溶液时浓度要小一些，1滴溶液才能在水面形成单分子油膜层，便于精确测量，故C错误； D．实验中的酒精容易挥发，油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，以防酒精挥发影响溶液浓度，故D正确。 故选D。 【小问2详解】 若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.1%，用注射器测得100滴这样的油酸溶液为1mL，取1滴这样的溶液滴入浅盘中，滴入浅盘中的纯油酸体积为 【小问3详解】 A．甲图油膜不理想，痱子粉撒得过多，导致油膜过厚，没有形成单分子油膜，故A错误； B．乙图油膜不理想，痱子粉撒的太少且不均匀，导致边界不清不便绘制边界，故B正确； C．丙图油膜，满足实验要求，油膜边界比较清晰，痱子粉撒的比较均匀，故C正确。 故选BC。 14. 某实验小组要测量一个特殊电池的电动势E和内阻r（内阻较大且随电流变化），该电池电动势在一定范围内能保持稳定，提供的实验器材有：电压表（量程3V，内阻约）、电压表（量程3V，可视为理想电压表）、滑动变阻器R、定值电阻（阻值）、开关及导线若干。 主要实验步骤如下： （1）连接器材：根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物图补充完整________。 （2）调节滑动变阻器，记录多组电压表的读数和电压表的读数，通过计算机描点作图得到该电池的曲线，如图丙所示。由此可知该电池的电动势为________V；当电压表的读数时，该电池内阻为________。（结果均保留2位有效数字） （3）实验中因电压表内阻的影响，测得电池的内阻会比实际值________（选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 （4）若将该电池与一个阻值为的电阻串联组成闭合电路，该电阻消耗的功率约为________W（结果保留2位有效数字）。 【答案】（1） （2） ①. 2.9 ②. 5.6 （3）偏小 （4）0.42 【解析】 【小问1详解】 根据电路图，实物连接情况如图所示 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路的欧姆定律可得 结合图像可得 当时， 代入上式解得 【小问3详解】 根据电路图可知，测量的内阻是电源内阻与电压表内阻的并联电阻，导致测量值小于实际值； 【小问4详解】 根据，作出电源的U-I图像，再作出电阻的U-I图像如图 交点的电流为I=0.23A，则电阻R消耗的电功率为P=I2R=0.232×8W=0.42W 15. 图中阴影部分为透明材料做成的柱形光学元件的横截面，ABCD构成正方形，M为正方形的中心，弧为过M点的半圆弧，圆心为O点。一束光从O点照射到弧上并射入透明材料，入射方向与OB成角，最终从弧射出。已知透明材料的折射率，圆弧的半径为R，光在真空中的速度为c。求 （1）光在透明材料中的传播速度v； （2）光在透明材料中传播的时间t； 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 光在透明材料中的传播速度为 【小问2详解】 光在AB、AD、DC面能发生全反射的临界角相同，均为C，则 即 光以角沿半径方向入射到弧面BC，进入透明材料后光的传播方向不变。入射到界面AB时入射角为，恰好发生全反射，反射角为。同理在AD、DC面时也恰好发生全反射。光在透明材料内部的光路如图所示 由几何关系可得，光在材料中路径的长度为 光在透明材料中传播的时间为 求得 16. 如图所示，某实验小组设计了一种简易气压升降装置。汽缸Ⅰ竖直放置，体积为，质量的活塞a（S为活塞横截面积）静止在汽缸Ⅰ的中间位置，封闭气体的体积为。汽缸Ⅱ水平放置，封闭气体的体积为，压强为，通过单向阀门与大气连通，活塞b向左推动时，关闭；向右拉动时，打开。两汽缸通过体积不计的管道连通，管道左端有单向阀门，只有汽缸Ⅱ中气体压强大于汽缸Ⅰ中气体压强时，才能打开。汽缸Ⅱ右侧的活塞b每缓慢推一次，都能将体积为，压强为的气体全部压入汽缸Ⅰ中，活塞a上升到汽缸Ⅰ顶端时会被卡住。大气压强为，重力加速度为g，不计活塞与汽缸之间的摩擦及活塞的厚度，两汽缸导热良好，环境温度保持不变，求 （1）第1次缓慢推活塞b，将汽缸Ⅱ中气体全部压入汽缸Ⅰ后，活塞a升高的高度； （2）第3次缓慢推活塞b，当汽缸Ⅱ中气体体积压缩到多大时，阀门才能够打开。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 开始时活塞a距汽缸Ⅰ底部的高度为 活塞a静止不动，汽缸Ⅰ中的气体压强为，对活塞a有 得 汽缸Ⅰ充气1次后活塞高度为，根据玻意耳定律得 汽缸Ⅰ中活塞上升的高度为 【小问2详解】 汽缸Ⅰ充气2次后，假设活塞未到汽缸Ⅰ顶部，根据玻意耳定律 得 则活塞a恰好到达汽缸顶部，汽缸Ⅰ中气体压强仍为，第3次缓慢推活塞b，压缩汽缸Ⅱ中气体体积到，压强与汽缸Ⅰ充气2次后的压强相同，根据玻意耳定律得 得 17. 如图所示，直线MN上方各处都有水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，匀强电场的电场强度，MN下方未知的区域内存在匀强磁场，其磁感应强度大小和方向均与直线MN上方的磁场相同。放射性粒子源O沿与MN成斜向下的方向持续发出大量质量为m、电荷量为的粒子，粒子沿直线运动的距离后从A点进入磁场（沿OA运动时，还未进入磁场），所有粒子速度大小在范围内，经磁场偏转后所有粒子均垂直MN进入上方的区域。已知速度为的粒子离开A点后到达MN之前一直在磁场中运动，经过直线MN上的K点垂直MN进入上方区域。不计粒子的重力和粒子间的相互作用等影响，求 （1）MN下方匀强磁场的磁感应强度； （2）速度为的粒子在MN下方运动的总时间； （3）MN下方磁场区域的最小面积； （4）某时刻，速度分别为和的两个粒子同时通过MN进入上方区域，这两个粒子在MN上方相距的最小距离。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 作出速度为的粒子进入MN下方磁场的运动轨迹，如图所示。 根据几何关系可得 粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力 解得 【小问2详解】 速度为的粒子在MN下方运动磁场的运动轨迹，根据 解得 可知该粒子在MN下方的运动分三段，即在OA段做匀速直线运动、在磁场中做匀速圆周运动，从磁场飞出后匀速直线运动从直线MN上的某点垂直MN进入上方区域，如图所示。 设OA段运动时间为，在MN下方某区域磁场做匀速圆周运动时间为，从磁场飞出后运动时间为，在OA段有 解得 在MN下方某区域磁场做匀速度圆周，根据几何关系可知粒子偏转的圆心角为 则粒子在MN下方某区域磁场中运动的时间为 又 解得 从磁场飞出后匀速直线运动从直线MN上的某点垂直MN进入上方区域有 解得 故速度为的粒子在MN下方运动的总时间 【小问3详解】 由题分析，可知所有粒子在磁场中转过的圆心角为 ，线段AK为磁场的上边界，如图所示。 MN下方磁场区域的最小面积 解得 【小问4详解】 方法一：设两粒子经过直线MN的点之间的距离，根据几何关系有 两粒子在x轴方向的距离 又 两粒子在y轴方向的距离 设两粒子之间的距离为d 解得 两粒子间距离的最小值 方法二：取速度为的粒子为参考系，在此参考系下，从K点进入的粒子做线速度为的匀速圆周运动，其位置关系如图所示。 图中P为的粒子的位置，则两粒子之间的最小距离为圆周上点到P的最小距离。 18. 如图所示，质量为m的木板B平放在光滑的水平面上，在木板最左端正上方高h处静置一质量为2m的小球A，初始时刻，给小球A一个水平向右的初速度，小球A下落过程中恰好击中木板B上表面的中点，碰后A运动轨迹的最高点与初始位置等高，A、B水平方向速度不相等。一段时间后，小球A与木板B发生第二次碰撞，恰击中B上表面的最左端。已知所有的碰撞时间极短，重力加速度为g，不计空气阻力，小球可看作质点，则 （1）木板B的长度为多少？ （2）第一次碰撞后木板B的速度大小为多少？ （3）A和B发生第二次碰撞后，为了保证小球A第三次与B上表面碰撞时恰能击中B的最右端，在距离木板B最右端d（未知）处固定一弹性挡板C，则d为多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设运动时间为t 竖直方向 可得 水平方向 可得 【小问2详解】 设A碰后水平方向速度为，B碰后速度为，规定水平向右为正，第二次碰撞恰好击中B上表面的最左端，运动时间为2t，则位移关系可表示为 A和B组成的系统水平方向动量守恒，则 联立可得， 【小问3详解】 第一次碰撞过程中，设A和B的接触时间为 ，A和B分离时候是相对运动的， 时间内，A和B之间为滑动摩擦力，几次碰撞过程中，竖直方向上对称，可知水平方向上滑动摩擦力大小相同。假设第二次碰撞后，A和B分离时水平方向能共速。有 可得 对A分析：第一次碰撞中 第二次碰撞中 可得 得，假设成立 设第二次碰后放置的挡板距离木板B右侧的距离为d，位移关系如图所示 分析可知，小球A向右运动的位移， 木板B运动轨迹的长度 且 可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $