精品解析：2025届广东省广州市高三下学期一模物理试题

★启用前请注意保密 试卷类型：A 2025届广州市普通高中毕业班综合测试（一） 物理 本试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、试室号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（A）填涂在答题卡相应位置上，并在答题卡相应位置上填涂考生号。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 太阳内部核反应产生的可随太阳风送达月球表面，使月壤中储量丰富。太阳内部核反应可表示为：①；②，则（　　） A. X是质子 B. X是中子 C. ①是β衰变 D. ②是核聚变 2. 潜水员在潜水时偶然会观察到上方坑洞里存在着明亮的“反光”，这是因为坑洞里存在空气，光在水面发生了全反射。如图，a处光源发出沿ab方向的光在b点恰好发生全反射，被c处的潜水员观察到。若水的折射率为n，光线与水面的夹角为θ，则（　　） A. B. C. D. 3. 某次地震时，震源同时产生P波（纵波）和S波（横波），传播速率分别约为8km/s和4km/s，某监测点记录到P波比S波早到达120s。假设震源的振动周期为1.25s，地震波沿直线传播，则（　　） A. P波的频率为S波的一半 B. P波的波长为S波的一半 C. P波的波长约为5.0km D. 震源距监测点约960km 4. 如图，一飞行器沿椭圆轨道I运行，地球位于椭圆轨道I的其中一个焦点O上。飞行器在某位置P瞬间喷射一定量气体后，沿圆轨道Ⅱ运行。已知轨道I的半长轴大于轨道Ⅱ的半径，则飞行器（　　） A. 在轨道I上从P点到M点，机械能增大 B. 在轨道Ⅱ上的周期大于在轨道I上的周期 C. 在轨道Ⅱ上的速度大于在轨道I上经过M点的速度 D. 在轨道Ⅱ上的加速度小于在轨道I上经过P点的加速度 5. 某发电机的结构简化如图，N、S是永磁铁的磁极，M是圆柱形铁芯，磁极与铁芯之间的缝隙形成沿半径方向的磁场。铁芯外套有一矩形线圈，线圈绕M中心的固定转轴匀速转动。若从图示位置开始计时，取此时线圈中的电动势为正值，在一个周期内感应电动势e随时间t变化的图像是（　　） A. B. C. D. 6. 如图，一滑块置于光滑水平面上，两相同轻质弹簧一端固定，另一端与滑块连接。t=0时两弹簧均处于原长，以此时滑块位置O为原点，向右为正方向，滑块向右的初速度为v0。设滑块位移为x，速度为v，所受合外力为F，运动时间为t。弹簧始终处于弹性限度内，滑块从t=0时刻到第一次回到O点的过程中，下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图（a）为探究感应电流产生的磁场与原磁场变化关系的装置。将两个相同的线圈串联，两相同磁感应强度传感器探头分别伸入两线圈中心位置，且测量的磁场正方向设置相同。现用一条形磁铁先靠近、后远离图（a）中右侧线圈，图（a）中右侧传感器所记录的B1-t图像如图（b），则该过程左侧传感器所记录的B2-t图可能为（　　） A. B. C. 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. 无人机电磁弹射技术的原理简化如图：两根固定、水平平行放置的弹射轨道处于方向竖直向上的匀强磁场中，与机身相连的金属牵引杆ab垂直静置在轨道上。ab杆通上恒定电流后做匀加速运动，到轨道末端时，无人机脱离金属杆起飞。忽略一切阻力，若（　　） A. 仅将电流大小变为两倍，则无人机起飞速度变为原来两倍 B. 仅将电流大小变为两倍，则无人机起飞动能变为原来两倍 C. 仅将磁感应强度变为两倍，则无人机起飞速度变为原来两倍 D. 仅将磁感应强度变为两倍，则无人机起飞动能变为原来两倍 9. 如图，无限长均匀带正电的绝缘细杆穿过立方体区域中心O，且与其上下表面垂直。M、N、P、Q为立方体区域的顶点，则（　　） A. M点电场强度沿OM方向 B. P、Q两点电场强度大小相等 C. P、Q两点的电势相等 D. 将电子从P移动至N点，电场力做负功 10. 如图为一承重装置，两个相同的铰支座分别与地面和托盘固定，用四根相同的轻杆铰接。已知轻杆长度均为L，铰接处a、b间距与轻弹簧原长相等，弹簧劲度系数为k，弹簧轴线与轻杆夹角为θ。在托盘上放置重物，平衡时θ=45°。现用外力控制重物缓慢下移直至θ=30°。弹簧始终处于弹性限度内，不计铰支座质量，不计摩擦阻力，则（　　） A. θ=45°时弹簧弹力大小为 B. θ=45°时轻杆弹力大小为 C. 托盘和重物的总重力大小为kL D. 从θ=45°到θ=30°过程中重物下降高度为 三、非选择题：共54分，考生根据要求作答。 11. 下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分相关内容，请完成以下填空。 （1）如图甲为“测量金属丝的电阻率”实验的实物图。已知待测电阻阻值小于10Ω，电压表内阻约为3kΩ，电流表内阻约为0.6Ω。闭合开关S1前，滑动变阻器的滑片P应滑到_____（选填“a”或“b”）端；实验时，为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将S2拨向_____（选填“c”或“d”）端。 （2）如图乙，“探究两个互成角度的力的合成规律”实验，某同学研究合力F与分力F1、F2的关系。保持分力F1的大小和方向不变，F2的大小不变，F1、F2间的夹角θ由0°逐渐增大到180°的过程中，合力F的变化情况可能符合图丙中的_____。 （3）“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，选取原、副线圈匝数分别为800和400，但是可拆变压器的“横梁”铁芯没装上；当原线圈接入12V的交流电时，副线圈输出电压U可能满足（　　） A. 0V<U<6V B. U=6V C. 6V<U<12V D. U=24V 12. 光电门是一种可精确记录物体运动时间的装置。 （1）工作原理 光电门的光照孔面积有一定大小，遮光片经过光照孔，当遮光面积增大到某一阈值时，光电门开始计时；反之，当遮光面积减小到同一阈值时，光电门停止计时，从而得到遮光时间。在遮光时间内，遮光片移动的距离称为有效遮光宽度。 如图（a），宽为L的遮光片经过圆形光照孔，若遮光面积的阈值为光照孔面积的一半，则该遮光片的有效遮光宽度_____L（选填“大于”“小于”或“等于”）。 （2）实际测量 如图（b），细线一端系住小铅柱，另一端固定在O点，O点的正下方h（远大于小铅柱的直径）处固定一光电门。将铅柱拉离竖直位置，测量细线偏离竖直方向的夹角θ，由静止释放铅柱，测得遮光时间为t，已知重力加速度为g，不计摩擦与空气阻力，铅柱中轴线始终沿细线方向，则铅柱经过光电门的有效遮光宽度L0=_____（用h、g、θ、t表示）。 某次实验，小铅柱直径D=5.10mm，θ=60°，h=0.25m；g取9.80m/s2，多次测量得平均遮光时间t=3.02ms，取，则铅柱经过光电门的有效遮光宽度L0=_____mm（结果保留3位有效数字）。 （3）误差分析 结合（1）工作原理，对比L0与D可知，此光电门的光照孔遮光面积的阈值_____（选填“大于”“小于”或“等于”）光照孔面积的一半。 由此可知，该阈值会导致遮光片的有效遮光宽度与其实际宽度有差异。当使用一块宽度为L1（L1>D）的遮光片时，其有效遮光宽度应为_____（用D、L0、L1表示）。 13. 如图是农业上常用的农药抽液过程示意图。抽液前，抽液筒竖直放置，喷嘴插入药液中。初始时药液充满喷嘴，筒内、筒外液面齐平，活塞与液体间密封有压强p0=1.0×105Pa、长度L0=4.7cm的气体。缓慢拉动手柄，完成药液的抽取，此过程中抽液筒保持静止，忽略药桶内液面高度的变化。完成抽液后，抽液筒内液面上升h=60.0cm。已知大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2，药液密度ρ=1.0×103kg/m3，抽液过程气体温度不变，密封气体可看作理想气体。 （1）求手柄移动距离H的值； （2）判断该过程密封气体的吸放热情况。 14. 如图，某同学在水平冰面上进行冰壶练习时，冰壶甲意外滑入宽=27.25m的矩形ABCD区域，并最终停在O点。该区域禁止人员进入，为了取回冰壶甲，该同学将冰壶乙从E点以某一初速度滑入该区域与甲正碰，最终甲滑出该区域，且乙恰好停在AB边界。已知=21.00m，且EO⊥CD，两冰壶相同且可视为质点，冰壶与冰面间动摩擦因数μ=0.008，碰撞中损失的动能等于碰前瞬间总动能的，重力加速度g取10m/s2，求： （1）碰后瞬间乙的速度大小； （2）乙滑入该区域的初速度大小。 15. 如图，半径为R和2R的同心圆a、b将足够大的空间分隔为I、II、III区域，圆心为O。I区存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场；II区存在沿半径方向向外的辐向电场；III区存在方向垂直纸面向外的匀强磁场（图中未标出）。一带电粒子从P点沿半径方向以速度v0射入I区，偏转后从K点离开I区，穿过II区后，以速率进入III区。已知∠POK=60°，忽略带电粒子所受重力。 （1）判断粒子的电性并求出其比荷； （2）求a、b之间的电势差Uab； （3）若粒子第三次从II区进入III区之前能经过P点，求III区磁场磁感应强度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ ★启用前请注意保密 试卷类型：A 2025届广州市普通高中毕业班综合测试（一） 物理 本试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、试室号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（A）填涂在答题卡相应位置上，并在答题卡相应位置上填涂考生号。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 太阳内部核反应产生的可随太阳风送达月球表面，使月壤中储量丰富。太阳内部核反应可表示为：①；②，则（　　） A. X是质子 B. X是中子 C. ①是β衰变 D. ②是核聚变 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．根据核反应前后质量数、电荷数守恒可知，X的电荷数为1，质量数为0，故既不是质子，也不是中子，该反应没有放出β粒子，不是β衰变，故ABC错误； D．反应②为核聚变反应，故D正确。 故选D。 2. 潜水员在潜水时偶然会观察到上方坑洞里存在着明亮的“反光”，这是因为坑洞里存在空气，光在水面发生了全反射。如图，a处光源发出沿ab方向的光在b点恰好发生全反射，被c处的潜水员观察到。若水的折射率为n，光线与水面的夹角为θ，则（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由光的折射定律可得 由几何关系 联立可得 故选C。 3. 某次地震时，震源同时产生P波（纵波）和S波（横波），传播速率分别约为8km/s和4km/s，某监测点记录到P波比S波早到达120s。假设震源的振动周期为1.25s，地震波沿直线传播，则（　　） A. P波的频率为S波的一半 B. P波的波长为S波的一半 C. P波的波长约为5.0km D. 震源距监测点约960km 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于震源的振动周期为1.25s，同一震源产生的P波和S波的周期相同，均为 则P波和S波频率均为 故A错误； BC．结合题意及前面分析，由可知，P波的波长为 S波的波长为 由此可知，S波的波长为P波的一半，故BC错误； D．由题知，P波和S波的传播速度分别为8km/s和4km/s，且P波比S波早到达 设震源到监测点的距离为，则 解得 故D正确。 故选D。 4. 如图，一飞行器沿椭圆轨道I运行，地球位于椭圆轨道I的其中一个焦点O上。飞行器在某位置P瞬间喷射一定量气体后，沿圆轨道Ⅱ运行。已知轨道I的半长轴大于轨道Ⅱ的半径，则飞行器（　　） A. 在轨道I上从P点到M点，机械能增大 B. 在轨道Ⅱ上的周期大于在轨道I上的周期 C. 在轨道Ⅱ上的速度大于在轨道I上经过M点的速度 D. 在轨道Ⅱ上的加速度小于在轨道I上经过P点的加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．在轨道I上从P点到M点，只有万有引力做负功，飞行器的机械能不变，故A错误； B．根据题意可知，轨道I的半长轴大于轨道Ⅱ的半径，根据开普勒第三定律可知，在轨道Ⅱ上的周期小于在轨道I上的周期，故B错误； C．以为焦点O圆心做一个与轨道I远地点M相切的圆，将该圆看为轨道Ⅲ，轨道Ⅲ相对于轨道I是高轨道，由轨道I变轨到轨道Ⅲ需要在M点向后喷气加速，即在轨道Ⅲ上的速度大于在轨道I上经过M点的速度，根据 解得 由于轨道Ⅲ的半径大于轨道Ⅱ的半径，则轨道Ⅱ的速度大于轨道Ⅲ的速度，可知，在轨道Ⅱ上的速度大于在轨道I上经过M点的速度，故C正确； D．根据牛顿第二定律有 解得 可知，在轨道Ⅱ上的加速度等于在轨道I上经过P点的加速度，故D错误。 故选C。 5. 某发电机的结构简化如图，N、S是永磁铁的磁极，M是圆柱形铁芯，磁极与铁芯之间的缝隙形成沿半径方向的磁场。铁芯外套有一矩形线圈，线圈绕M中心的固定转轴匀速转动。若从图示位置开始计时，取此时线圈中的电动势为正值，在一个周期内感应电动势e随时间t变化的图像是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】CD．线圈匀速转动，两杆切割磁感线的线速度大小保持不变，根据磁感线的分布，线圈转动过程中两杆所处位置的磁感应强度大小也保持不变，根据可知，产生的感应电动势大小保持不变，故CD错误； B．从图示位置转动90°后，两杆所处位置磁感应强度方向变化，因此产生的电动势方向也会变化，故B错误； A．接下来每转动180°后，两杆所处位置磁感应强度方向都会发生变化，则产生的电动势方向随之变化，故A正确。 故选A。 6. 如图，一滑块置于光滑水平面上，两相同轻质弹簧一端固定，另一端与滑块连接。t=0时两弹簧均处于原长，以此时滑块位置O为原点，向右为正方向，滑块向右的初速度为v0。设滑块位移为x，速度为v，所受合外力为F，运动时间为t。弹簧始终处于弹性限度内，滑块从t=0时刻到第一次回到O点的过程中，下列图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．对滑块受力分析可以得出，滑块做简谐运动，滑块先做加速度逐渐增大的减速运动，后向反方向做加速度逐渐减小的加速运动，故滑块速度随时间的图像的斜率先逐渐增大，后逐渐减少，根据对称性，滑块回到O点时速度大小仍为v0，方向向左，故A正确； B．滑块向右运动，速度随位移的增大而减小，当滑块向左运动时，其速度随位移的减小而增大，故B错误； C．滑块向右运动，速度随时间增大而增大，但是合力并不是随时间均匀增大，且合力的方向应该为负，故C错误； D．物块运动过程中，合力确实随位移x的增大而均匀增大，即图像是一条倾斜直线，但是合力方向与位移x的方向相反，即位移为正时，合力为负，故D错误。 故选A。 7. 如图（a）为探究感应电流产生的磁场与原磁场变化关系的装置。将两个相同的线圈串联，两相同磁感应强度传感器探头分别伸入两线圈中心位置，且测量的磁场正方向设置相同。现用一条形磁铁先靠近、后远离图（a）中右侧线圈，图（a）中右侧传感器所记录的B1-t图像如图（b），则该过程左侧传感器所记录的B2-t图可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】条形磁铁靠近右侧线圈过程，右侧线圈中的磁感应强度方向竖直向上且增大，根据图（b）可知，正方向竖直向上，根据楞次定律可知，右侧线圈产生的感应电流方向为顺时针（俯视），则左侧线圈中的电流方向也为顺时针（俯视），根据右手螺旋定则可知，左侧线圈中的磁感应强度方向竖直向下，条形磁铁远离右侧线圈过程，磁场的变化与靠近过程相反，则感应电流方向也相反，进而左侧线圈的磁感应强度方向也相反，综上所述，左侧线圈的磁感应强度方向先负后正。 故选B。 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. 无人机电磁弹射技术的原理简化如图：两根固定、水平平行放置的弹射轨道处于方向竖直向上的匀强磁场中，与机身相连的金属牵引杆ab垂直静置在轨道上。ab杆通上恒定电流后做匀加速运动，到轨道末端时，无人机脱离金属杆起飞。忽略一切阻力，若（　　） A. 仅将电流大小变为两倍，则无人机起飞速度变为原来两倍 B. 仅将电流大小变为两倍，则无人机起飞动能变为原来两倍 C. 仅将磁感应强度变为两倍，则无人机起飞速度变为原来两倍 D. 仅将磁感应强度变为两倍，则无人机起飞动能变为原来两倍 【答案】BD 【解析】 【详解】牵引杆所受的安培力为 根据牛顿第二定律，有 令加速距离为x，根据速度-位移公式，有 联立可得 A．仅将电流大小变为两倍，则无人机起飞速度变为原来倍，故A错误； B．无人机的动能为 仅将电流大小变为两倍，则无人机起飞动能变为原来两倍，故B正确； C．仅将磁感应强度变为两倍，则无人机起飞速度变为原来倍，故C错误； D．无人机的动能为 仅将磁感应强度变为两倍，则无人机起飞动能变为原来两倍，故D正确。 故选BD。 9. 如图，无限长均匀带正电的绝缘细杆穿过立方体区域中心O，且与其上下表面垂直。M、N、P、Q为立方体区域的顶点，则（　　） A. M点电场强度沿OM方向 B. P、Q两点电场强度大小相等 C. P、Q两点的电势相等 D. 将电子从P移动至N点，电场力做负功 【答案】BC 【解析】 【详解】A．无限长均匀带正电的细杆产生的电场方向垂直于细杆，并沿径向向外辐射，即垂直于细杆的方向。故M点电场强度不沿OM方向，A错误； B．P和Q是立方体区域的顶点，且相对于细杆对称分布。由于细杆是无限长且均匀带电，电场强度在距离细杆相同距离的点上大小相等。因此，P和Q两点的电场强度大小相等。B正确； C．由于P和Q两点相对于细杆对称，且距离相同，因此它们的电势相等。C正确； D．由上述分可知，P、N两点到细杆距离相等，电势相等，故将电子从P移动至N点，电场力不做功，D错误。 故选BC。 10. 如图为一承重装置，两个相同的铰支座分别与地面和托盘固定，用四根相同的轻杆铰接。已知轻杆长度均为L，铰接处a、b间距与轻弹簧原长相等，弹簧劲度系数为k，弹簧轴线与轻杆夹角为θ。在托盘上放置重物，平衡时θ=45°。现用外力控制重物缓慢下移直至θ=30°。弹簧始终处于弹性限度内，不计铰支座质量，不计摩擦阻力，则（　　） A. θ=45°时弹簧弹力大小为 B. θ=45°时轻杆弹力大小为 C. 托盘和重物的总重力大小为kL D. 从θ=45°到θ=30°过程中重物下降高度为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据题意，铰接处a、b间距与轻弹簧原长相等，当θ=45°时，弹簧的伸长量为 弹簧弹力大小为 联立解得 故A正确； BC．当θ=45°时，对托盘和重物整体进行受力分析，在竖直方向上，由平衡条件有 对弹簧与轻杆连接点进行受力分析，水平方向 联立解得， 故BC错误； D．根据几何知识，当θ=45°时，托盘离地面的高度为 当θ=30°时，托盘离地面的高度为 则重物下降高度为 故D正确。 故选AD。 三、非选择题：共54分，考生根据要求作答。 11. 下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分相关内容，请完成以下填空。 （1）如图甲为“测量金属丝的电阻率”实验的实物图。已知待测电阻阻值小于10Ω，电压表内阻约为3kΩ，电流表内阻约为0.6Ω。闭合开关S1前，滑动变阻器的滑片P应滑到_____（选填“a”或“b”）端；实验时，为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将S2拨向_____（选填“c”或“d”）端。 （2）如图乙，“探究两个互成角度的力的合成规律”实验，某同学研究合力F与分力F1、F2的关系。保持分力F1的大小和方向不变，F2的大小不变，F1、F2间的夹角θ由0°逐渐增大到180°的过程中，合力F的变化情况可能符合图丙中的_____。 （3）“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，选取原、副线圈匝数分别为800和400，但是可拆变压器的“横梁”铁芯没装上；当原线圈接入12V的交流电时，副线圈输出电压U可能满足（　　） A. 0V<U<6V B. U=6V C. 6V<U<12V D. U=24V 【答案】（1） ①. b ②. c （2）A （3）A 【解析】 【小问1详解】 [1]闭合开关S1前，滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大处，即b端； [2]由于待测电阻阻值小于10Ω，电压表内阻约为3kΩ，电流表内阻约为0.6Ω，即 故电流表应采用外接法，所以为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将S2拨向c端。 【小问2详解】 由于分力F1的大小和方向不变，F2的大小不变，F1、F2间的夹角θ由0°逐渐增大到180°的过程中，合力F为以F1的箭头为圆心，F2的大小为半径所作圆上各点与F1箭尾的连线，方向由箭尾指向圆上各点。 故选A。 【小问3详解】 根据理想变压器原副线圈电压与匝数的关系 代入数据解得 但由于实际变压器的“横梁”铁芯没装上，存在漏磁，所以副线圈输出的电压应小于6V。 故选A。 12. 光电门是一种可精确记录物体运动时间的装置。 （1）工作原理 光电门的光照孔面积有一定大小，遮光片经过光照孔，当遮光面积增大到某一阈值时，光电门开始计时；反之，当遮光面积减小到同一阈值时，光电门停止计时，从而得到遮光时间。在遮光时间内，遮光片移动的距离称为有效遮光宽度。 如图（a），宽为L的遮光片经过圆形光照孔，若遮光面积的阈值为光照孔面积的一半，则该遮光片的有效遮光宽度_____L（选填“大于”“小于”或“等于”）。 （2）实际测量 如图（b），细线一端系住小铅柱，另一端固定在O点，O点的正下方h（远大于小铅柱的直径）处固定一光电门。将铅柱拉离竖直位置，测量细线偏离竖直方向的夹角θ，由静止释放铅柱，测得遮光时间为t，已知重力加速度为g，不计摩擦与空气阻力，铅柱中轴线始终沿细线方向，则铅柱经过光电门的有效遮光宽度L0=_____（用h、g、θ、t表示）。 某次实验，小铅柱直径D=5.10mm，θ=60°，h=0.25m；g取9.80m/s2，多次测量得平均遮光时间t=3.02ms，取，则铅柱经过光电门的有效遮光宽度L0=_____mm（结果保留3位有效数字）。 （3）误差分析 结合（1）工作原理，对比L0与D可知，此光电门的光照孔遮光面积的阈值_____（选填“大于”“小于”或“等于”）光照孔面积的一半。 由此可知，该阈值会导致遮光片的有效遮光宽度与其实际宽度有差异。当使用一块宽度为L1（L1>D）的遮光片时，其有效遮光宽度应为_____（用D、L0、L1表示）。 【答案】（1）等于 （2） ①. ②. 4.73 （3） ①. 大于 ②. 【解析】 【小问1详解】 遮光片经过圆形光照孔，遮光面积的阈值为光照孔面积的一半，且遮光面积达到阈值时开始计时，遮光面积减小到阈值时计时结束，由于遮光片的宽度为L，因此有效遮光宽度等于遮光片的实际宽度L。 【小问2详解】 [1]铅柱从静止释放后，经过光电门时的速度v可以通过动能定理计算 解得 故遮光宽度为 解得 [2]代入数据可得 【小问3详解】 [1]由于 L0=4.73 mm 小于，说明光电门的光照孔遮光面积的阈值大于光照孔面积的一半。 [2]由上述分析可知，该阈值会导致遮光片的有效遮光宽度与其实际宽度有差异。当使用一块宽度为L1（L1>D）的遮光片时，其有效遮光宽度应为。 13. 如图是农业上常用的农药抽液过程示意图。抽液前，抽液筒竖直放置，喷嘴插入药液中。初始时药液充满喷嘴，筒内、筒外液面齐平，活塞与液体间密封有压强p0=1.0×105Pa、长度L0=4.7cm的气体。缓慢拉动手柄，完成药液的抽取，此过程中抽液筒保持静止，忽略药桶内液面高度的变化。完成抽液后，抽液筒内液面上升h=60.0cm。已知大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2，药液密度ρ=1.0×103kg/m3，抽液过程气体温度不变，密封气体可看作理想气体。 （1）求手柄移动距离H的值； （2）判断该过程密封气体的吸放热情况。 【答案】（1）60.3cm （2）吸热 【解析】 【小问1详解】 设末态密封气体长度为L1，筒的横截面积为S，则气体等温变化 其中 联立解得L1=5cm，又H=h+L1-L0 解得手柄移动距离H=60.3cm 【小问2详解】 该过程密封气体温度不变、内能不变，气体膨胀对外做功，根据热力学第一定律，可知，气体从外界吸热。 14. 如图，某同学在水平冰面上进行冰壶练习时，冰壶甲意外滑入宽=27.25m的矩形ABCD区域，并最终停在O点。该区域禁止人员进入，为了取回冰壶甲，该同学将冰壶乙从E点以某一初速度滑入该区域与甲正碰，最终甲滑出该区域，且乙恰好停在AB边界。已知=21.00m，且EO⊥CD，两冰壶相同且可视为质点，冰壶与冰面间动摩擦因数μ=0.008，碰撞中损失的动能等于碰前瞬间总动能的，重力加速度g取10m/s2，求： （1）碰后瞬间乙的速度大小； （2）乙滑入该区域的初速度大小。 【答案】（1）1m/s （2）4.4m/s 【解析】 【小问1详解】 设两冰壶质量均为m，碰前瞬间乙的速度为v1，碰后瞬间甲、乙的速度分别为v甲、v乙，乙从O恰好滑至AB过程有 解得v乙=1m/s 【小问2详解】 乙与甲碰撞过程系统动量守恒，动能损失为碰前动能的 有， 联立解得v1=4m/s，或v1=m/s（依题意v甲>v乙，排除此解） 设乙在E点初速度为v0，从E至O的过程有 解得v0=4.4m/s 15. 如图，半径为R和2R的同心圆a、b将足够大的空间分隔为I、II、III区域，圆心为O。I区存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场；II区存在沿半径方向向外的辐向电场；III区存在方向垂直纸面向外的匀强磁场（图中未标出）。一带电粒子从P点沿半径方向以速度v0射入I区，偏转后从K点离开I区，穿过II区后，以速率进入III区。已知∠POK=60°，忽略带电粒子所受重力。 （1）判断粒子的电性并求出其比荷； （2）求a、b之间的电势差Uab； （3）若粒子第三次从II区进入III区之前能经过P点，求III区磁场磁感应强度大小。 【答案】（1）负电， （2） （3），， 【解析】 【小问1详解】 粒子从P点沿半径方向射入I区，偏转后从K点离开I区，根据左手定则可知，四指指向与粒子运动方向相反，则带电粒子带负电。设带电粒子所带电量为-q，粒子在I区做匀速圆周运动的半径为r，作出粒子运动轨迹如图（a）所示 根据几何关系有 粒子在I区做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 解得 【小问2详解】 带电粒子在II区做减速直线运动，根据动能定理有 结合上述解得 【小问3详解】 带电粒子在III区运动，设轨迹半径为r1，III区磁场磁感应强度大小Bx，则有 结合上述解得 作出粒子运动轨迹，如图（b）所示 设粒子在b圆面上N1射入III区，在N2点离开III区，令∠N1ON2=θ，在I区内运动k1次，III区内运动k2次后，回到P点，则有（k1、k2均为正整数，且有，） 可知，粒子运动轨迹有三种可能性。情况i： 当k1=1，k2=1时，时，带电粒子在III区运动后，沿PO方向直接进入II区时，运动轨迹如图（c）所示 根据几何关系有 结合上述解得， 情况ii： 当k1=2，k2=1时，，带电粒子在III区运动后，进入II区，又在I区运动后，沿OP方向回到P点时，运动轨迹如如图（d）所示 根据几何关系有 结合上述解得， 情况iii： 当k1=3，k2=2时，，带电粒子两次进入III区，又在I区运动后，沿OP方向回到P点时，轨迹如图（e）所示 根据几何关系有r1=2R 结合上述解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $