精品解析：2025届云南省玉溪师范学院附属中学高三下学期3月模拟集训（一）物理试卷

玉溪师院附中2025届高三第一轮集训 物理试卷（一） （时间：75分钟 分值：100分） 第Ⅰ卷（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，只有一项是符合题目要求的。 1. 随着自动驾驶技术不断成熟，无人汽车陆续进入特定道路进行实验。如图所示是两辆无人汽车在某一水平直线道路上同时同地出发的运动v-t图像，运动过程没有发生相碰，对两辆无人汽车的运动过程，下列说法正确的是（　　） A. 4s时，两辆无人汽车距离为6m B. 2.5s时，甲无人汽车回到出发点 C. 2.5s时，甲、乙无人汽车的加速度方向相反 D. 前2s内，甲加速度始终大于乙的加速度 2. 如图甲是工人在高层安装空调时吊运室外机场景，简化图如图乙所示。一名工人在高处控制绳子，另一名工人站在水平地面上拉住另一根绳子。在吊运的过程中，地面上的工人在缓慢后退时缓慢放绳，室外机缓慢竖直上升，绳子与竖直方向的夹角近似不变，绳子质量忽略不计，则下列说法正确的是（　　） A. 绳子上的拉力不断变大 B. 绳子上的拉力先变小后变大 C. 地面对工人支持力不断变大 D. 绳子对室外机的拉力的合力不断变大 3. 跳水运动员训练时从跳台自由落下，利用频闪照相连续记录三个闪光时刻的位置A、B、C，测得相邻两位置间的距离分别是和，重力加速度g取。下列说法正确的是（　　） A. 频闪照相的时间间隔为 B. 运动员在B位置时的速度大小为 C. 运动员在A位置时的速度大小为 D. 运动员在C位置时的速度大小为 4. 北斗卫星导航系统是我国自主研制、独立运行的全球卫星导航系统，其中一颗静止轨道卫星的运行轨道如图中圆形虚线所示，其对地张角为。已知地球半径为R、自转周期为T、表面重力加速度为g，万有引力常量为G。则地球的平均密度为（ ） A. B. C. D. 5. 2024年10月26日18时23分，云南省曲靖市宣威市（北纬26.09度，东经104.40度）发生了3.0级地震，震源深度10千米。某地池塘水面上的杂草也随波振动起来，已知杂草可视为质点，其做简谐运动的图像如图所示，该波从时刻开始沿x轴方向振动，s时传播到km处，下列说法正确的是（ ） A. 该波的波速为1km/h B. 该波不能绕过宽度为100m的障碍物 C. s时，该波传播到km处 D. 假如在km处有一传感器向x轴负方向移动，其接收到的波的频率小于10Hz 6. 如图所示，两根足够长的平行金属导轨位于水平的xOy平面内，导轨与x轴平行，左端接有电阻R。在x>0的一侧存在竖直向下的磁场，磁感应强度B随空间均匀变化，满足B=B0+kx（k>0且为定值）。一金属杆与导轨垂直放置，且接触良好，在外力作用下沿x轴正方向匀速运动。t=0时金属杆位于x=0处，不计导轨和金属杆的电阻。图2中关于金属杆两端的电压U和所受安培力F大小的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 翡翠湖公园有一水流造景设施的截面如图所示，水平喷水口P横截面积为S、喷水的流速恒定为v，从P喷出的水柱恰好能垂直撞到倾角为的斜面AC上的B处，速度瞬间变为零，之后沿斜面流下。已知水的密度为ρ，重力加速度为g，不计空气阻力，则（　　） A. 水流单位时间撞到B处的体积 B. 水流在B处的速度 C. 水流对B处的冲击力 D. 空中水的质量 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，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0 分。 8. 中国钍基熔盐堆即将建成小型实验堆，为我国能源安全和可持续发展提供有力支持。反应堆中涉及的核反应方程有：①②，下列说法正确的是（　　） A. 方程①中X是中子 B 方程②中发生了衰变 C. 受反应堆高温影响，的半衰期会变短 D. 方程②释放电子，说明电子是原子核的组成部分 9. 如图所示，两小球M、N分别与两段轻绳A、B和一轻弹簧C连接。两小球静止时，轻绳A、B与竖直方向的夹角分别为30°、45°，弹簧C沿水平方向，则下列说法正确的是（　　） A. 球M和球N的质量之比为 B. 轻绳A和弹簧C的弹力之比为 C. 若小球N的质量为，剪断轻绳B的瞬间，轻绳A的张力为 D. 若小球M的质量为，剪断轻绳B的瞬间，球M的合力大小为g 10. 如图所示为某静电除尘装置的简化原理图，已知板间距为d，板长为L，两块平行带电极板间为除尘空间。质量为m，电荷量为-q的带电尘埃分布均匀，均以沿板方向的速率v射入除尘空间，当其碰到下极板时，所带电荷立即被中和，同时尘埃被收集。调整两极板间的电压可以改变除尘率（相同时间内被收集尘埃的数量与进入除尘空间尘埃的数量之百分比）。当两极板间电压为时，恰好为100%。不计空气阻力、尘埃的重力及尘埃之间的相互作用，忽略边缘效应。下列说法正确的是（　　） A. 两极板间电压为时，其中有尘埃在静电除尘装置中运动的动量变化量为 B. 两极板间电压时，除尘率可达50% C. 若极板间电压小于并保持除尘率100%，需要减小尘埃的速率v D. 仅减少尘埃的比荷，除尘率将增大 第Ⅱ卷（共54分） 三、实验题：本题共 2 小题，共 16分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。 11. 某同学进行“单摆周期与重力加速度定量关系的实验研究”，在伽利略用斜面“淡”重力思想的启发下，创设了“重力加速度”可以人为调节的实验环境。如图1所示，在水平地面上固定一倾角θ可调的光滑斜面，把摆线一端固定于斜面上的O点，使摆线平行于斜面。小角度拉开摆球至A点，静止释放后，摆球在ABC之间做简谐运动。某次实验中，该同学通过力传感器（图中未画出）测得摆线的拉力F随时间t变化的关系如图2所示，其中T0已知，当地的重力加速度大小为g，摆球质量为m。 （1）实验中测得摆球的周期T为__________（用T0表示）。 （2）如图1所示，若摆球在A点的摆角为α，则摆球在A点的回复力是（　　） A. B. C. D. （3）该同学多次调节斜面的倾角θ，测出相应的摆球周期T，并以T2为纵坐标，以_______（填“sin”或“”）为横坐标，绘制的图像是一条直线，则可以得到实验结论。 12. 某同学制作“橘子电池”后，设计了图（a）电路测量其电动势E和内阻r。电压传感器可视为理想电压表。 （1）根据图（a）完成图（b）实物连线_____________； （2）闭合开关S，多次调节电阻箱，记录电阻箱阻值R和相应的电压传感器读数U； ①某次实验电阻箱的示数如图（c），其电阻大小为_______Ω； ②根据实验数据作出的图像如图（d），则“橘子电池”电动势E = _______V，内阻r = _______kΩ。（结果均保留三位有效数字） （3）若仅提供如下规格的电表： 电压表V1（量程3 V，内阻约为3 kΩ）； 电压表V2（量程15 V，内阻约为10 kΩ）； 电流表A1（量程0.6 A，内阻约为0.5 Ω）： 微安表A2（量程300 μA，内阻约为100 Ω）； 为了较为准确地测出“橘子电池”的电动势和内阻，下列电路中最合适的是_______ A. B. C. D. 四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。 13. 如图所示，体积为2V、内壁光滑的圆柱形绝热汽缸有一绝热活塞，活塞的质量和厚度均可忽略不计。汽缸内密封一定质量的理想气体，外界大气压强和温度分别为p0和T0。初始时，活塞恰好位于汽缸的中部P位置，此时气体体积为V。现通过电热丝给封闭气体缓慢加热，活塞由P位置移动到顶部Q位置，继续加热，气体的温度上升到。已知气体内能U与温度T的关系为，为常数且大于零，容器内气体的所有变化过程都是缓慢的。求： （1）温度达到2.4T0时，汽缸内气体压强； （2）在活塞上升过程中，汽缸内气体吸收的热量。 14. 如图所示，半径为R的光滑圆弧MN固定在竖直平面内，下端与静止在光滑水平地面上质量为2m的滑板上端A相切，滑板上表面由长度为R的粗糙水平部分AB和高度为的光滑斜面BC组成，质量为2m的滑块P（可视为质点）静置于滑板右端A点。质量为m的小球（可视为质点）从圆弧轨道顶端M点由静止滑下，到末端N点时与滑块P发生弹性碰撞，滑块P碰后平滑地经过B点后恰能到达滑板最高点C点。碰撞后小球被取走，不计空气阻力，重力加速度为g。求： （1）小球与滑块P碰撞后瞬间圆弧轨道对小球支持力的大小； （2）滑块P与滑板间的动摩擦因数。 15. 微观粒子的运动轨迹可以通过磁场、电场进行调节。如图所示，宽度为L的竖直条形区域Ⅰ内存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，宽度为L的竖直条形区域Ⅱ内存在方向竖直向下的匀强电场。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以初速度从区域Ⅰ左边界上O点水平向右垂直射入磁场，从区域Ⅰ右边界上的P点（图中未画出）进入区域Ⅱ，最终从区域Ⅱ右边界水平向右射出。不计粒子的重力。 （1）求区域Ⅱ匀强电场强度E的大小； （2）若仅调整区域Ⅱ的宽度，使粒子从与P点等高的Q点（图中未画出）离开区域Ⅱ，求粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中运动的总时间； （3）若在区域Ⅱ再加一个垂直纸面向里、磁感应强度大小也为B的匀强磁场，调整区域Ⅱ的宽度，使粒子仍能从区域Ⅱ右边界水平射出，求该情况下区域Ⅱ的宽度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 玉溪师院附中2025届高三第一轮集训 物理试卷（一） （时间：75分钟 分值：100分） 第Ⅰ卷（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，只有一项是符合题目要求的。 1. 随着自动驾驶技术不断成熟，无人汽车陆续进入特定道路进行实验。如图所示是两辆无人汽车在某一水平直线道路上同时同地出发运动v-t图像，运动过程没有发生相碰，对两辆无人汽车的运动过程，下列说法正确的是（　　） A. 4s时，两辆无人汽车距离为6m B. 2.5s时，甲无人汽车回到出发点 C. 2.5s时，甲、乙无人汽车的加速度方向相反 D. 前2s内，甲的加速度始终大于乙的加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像与时间轴所围图形的面积表示位移，0~4s内，甲乙的位移分别为， 则两辆无人驾驶汽车距离为 故A错误； B．0~2.5s内甲的速度始终为正值，表明甲始终沿正方向运动，2.5s时甲无人驾驶汽车并没有回到出发点，而是距离出发点最远，故B错误； C．图像的斜率表示加速度，斜率的正负表示加速度的方向，2.5s时，甲的斜率为负值，加速度方向与正方向相反，乙的斜率为正值，加速度方向与正方向相同，可知，2.5s时，甲、乙无人驾驶汽车的加速度方向相反，故C正确； D．图像的斜率表示加速度，根据图像可知，前1s内，甲图像斜率的绝对值大于乙图像斜率的绝对值，在1~2s内，甲图像的斜率为0，加速度为0，此时间内甲的加速度小于乙的加速度，所以甲的加速度先大于乙的加速度，后小于乙的加速度，故D错误。 故选C。 2. 如图甲是工人在高层安装空调时吊运室外机的场景，简化图如图乙所示。一名工人在高处控制绳子，另一名工人站在水平地面上拉住另一根绳子。在吊运的过程中，地面上的工人在缓慢后退时缓慢放绳，室外机缓慢竖直上升，绳子与竖直方向的夹角近似不变，绳子质量忽略不计，则下列说法正确的是（　　） A. 绳子上的拉力不断变大 B. 绳子上的拉力先变小后变大 C. 地面对工人的支持力不断变大 D. 绳子对室外机的拉力的合力不断变大 【答案】A 【解析】 【详解】AB． 题意可知外机分别受P、Q拉力和自身重力mg而平衡，外机受力如图 将这三个力构成矢量三角形，如图 可知地面上的工人在缓慢后退时缓慢放绳过程中，均增大，故A正确，B错误； C．由于不变，绳子Q拉力增大，故Q的拉力在竖直方向分力增大，对地面工人，由平衡条件易得地面对工人的支持力不断变小，故C错误； D．由于外机受到P、Q拉力和自身重力mg而平衡，由平衡条件可知绳子对室外机的拉力的合力与外机重力始终等大反向，所以绳子对室外机的拉力的合力不变，故D错误。 故选A。 3. 跳水运动员训练时从跳台自由落下，利用频闪照相连续记录三个闪光时刻的位置A、B、C，测得相邻两位置间的距离分别是和，重力加速度g取。下列说法正确的是（　　） A. 频闪照相的时间间隔为 B. 运动员在B位置时的速度大小为 C. 运动员在A位置时的速度大小为 D. 运动员在C位置时的速度大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由逐差法可知 则频闪照相时间间隔为 故A错误； B．运动员在B位置时的速度大小为 故B正确； C．由自由落体运动公式 解得运动员在A位置时的速度大小为 故C错误； D．由自由落体运动公式 解得运动员在C位置时的速度大小为 故D错误。 故选B。 4. 北斗卫星导航系统是我国自主研制、独立运行的全球卫星导航系统，其中一颗静止轨道卫星的运行轨道如图中圆形虚线所示，其对地张角为。已知地球半径为R、自转周期为T、表面重力加速度为g，万有引力常量为G。则地球的平均密度为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】ABCD．设卫星的轨道半径为，由题意可知 解得 对卫星绕地球做圆周运动 可得 由地球体积为 则地球密度为 故选C。 5. 2024年10月26日18时23分，云南省曲靖市宣威市（北纬26.09度，东经104.40度）发生了3.0级地震，震源深度10千米。某地池塘水面上的杂草也随波振动起来，已知杂草可视为质点，其做简谐运动的图像如图所示，该波从时刻开始沿x轴方向振动，s时传播到km处，下列说法正确的是（ ） A. 该波的波速为1km/h B. 该波不能绕过宽度为100m的障碍物 C. s时，该波传播到km处 D. 假如在km处有一传感器向x轴负方向移动，其接收到的波的频率小于10Hz 【答案】D 【解析】 【详解】A．该波的波速为 选项A错误； B．该波波长为 可知该波能绕过宽度为100m的障碍物，选项B错误； C．s时，该波传播的距离 选项C错误； D．该波的频率为 假如在km处有一传感器向x轴负方向移动远离波源，根据多普勒效应可知，其接收到的波的频率小于10Hz，选项D正确。 故选D。 6. 如图所示，两根足够长的平行金属导轨位于水平的xOy平面内，导轨与x轴平行，左端接有电阻R。在x>0的一侧存在竖直向下的磁场，磁感应强度B随空间均匀变化，满足B=B0+kx（k>0且为定值）。一金属杆与导轨垂直放置，且接触良好，在外力作用下沿x轴正方向匀速运动。t=0时金属杆位于x=0处，不计导轨和金属杆的电阻。图2中关于金属杆两端的电压U和所受安培力F大小的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AB．设金属杆在内运动的位移为x，且，设两导轨间的距离为L，则在时间内金属杆与导轨、电阻构成的闭合回路中磁通量的变化量 则内闭合回路中产生的感应电动势 设金属杆匀速运动的速度为v，则 代入上式，可得 不计导轨和金属杆的电阻，则金属杆两端的电压 可知U与x成线性关系，是一条倾斜的直线，由，可得 可知U与t成线性关系，是一条倾斜的直线，故A错误，B正确； CD．由闭合电路欧姆定律可得电路中感应电流 金属杆所受安培力：F=BIL，代入数据可得 可知F与x不是线性关系，F-x图像应为曲线，由，可得 可知F与t不是线性关系，F-t图像应为曲线，故CD错误。 故选B。 7. 翡翠湖公园有一水流造景设施的截面如图所示，水平喷水口P横截面积为S、喷水的流速恒定为v，从P喷出的水柱恰好能垂直撞到倾角为的斜面AC上的B处，速度瞬间变为零，之后沿斜面流下。已知水的密度为ρ，重力加速度为g，不计空气阻力，则（　　） A. 水流单位时间撞到B处的体积 B. 水流在B处的速度 C. 水流对B处的冲击力 D. 空中水的质量 【答案】D 【解析】 【详解】A．水流单位时间撞到B处的体积等于水流单位时间撞通过水平喷水口的体积，即体积为 故A错误； B．水流从P到B做平抛运动，平抛初速度为，由于水柱恰好能垂直撞到斜面，几何关系可知在B的速度方向与水平方向成，则有 故B错误； C．设时间内有质量为的水撞击斜面，设该过程斜面给水的支持力为N，规定方向为正方向，由动量定理有 因为 联立解得 根据牛顿第三定律可得，水流对B处的冲击力 故C错误； D．结合B选项分析，由平抛规律可得水流在B的竖直方向速度 故平抛时间为 所以空中水的质量 故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，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0 分。 8. 中国钍基熔盐堆即将建成小型实验堆，为我国能源安全和可持续发展提供有力支持。反应堆中涉及的核反应方程有：①②，下列说法正确的是（　　） A. 方程①中X中子 B. 方程②中发生了衰变 C. 受反应堆高温影响，的半衰期会变短 D. 方程②释放电子，说明电子是原子核的组成部分 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，方程①中X质量数为1，电荷数为零，则是中子，选项A正确； B．方程②中放出负电子，则发生了衰变，选项B正确； C．放射性元素的半衰期与外界因素无关，选项C错误； D．方程②释放的电子是原子核内的中子转化为质子时放出的，不能说明电子是原子核的组成部分，选项D错误。 故选AB。 9. 如图所示，两小球M、N分别与两段轻绳A、B和一轻弹簧C连接。两小球静止时，轻绳A、B与竖直方向的夹角分别为30°、45°，弹簧C沿水平方向，则下列说法正确的是（　　） A. 球M和球N的质量之比为 B. 轻绳A和弹簧C的弹力之比为 C. 若小球N的质量为，剪断轻绳B的瞬间，轻绳A的张力为 D. 若小球M的质量为，剪断轻绳B的瞬间，球M的合力大小为g 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．设弹簧弹力为F，对两球整体受力分析，由平衡条件可得， 对小球M受力分析且由平衡条件可得， 联立解得， 故A正确，B错误； CD．剪断轻绳B的瞬间，轻绳A的张力为球N重力在径向的分力，大小为 剪断轻绳B的瞬间，弹簧弹力不变，球M的合力大小为 故C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图所示为某静电除尘装置的简化原理图，已知板间距为d，板长为L，两块平行带电极板间为除尘空间。质量为m，电荷量为-q的带电尘埃分布均匀，均以沿板方向的速率v射入除尘空间，当其碰到下极板时，所带电荷立即被中和，同时尘埃被收集。调整两极板间的电压可以改变除尘率（相同时间内被收集尘埃的数量与进入除尘空间尘埃的数量之百分比）。当两极板间电压为时，恰好为100%。不计空气阻力、尘埃的重力及尘埃之间的相互作用，忽略边缘效应。下列说法正确的是（　　） A. 两极板间电压为时，其中有尘埃在静电除尘装置中运动的动量变化量为 B. 两极板间电压为时，除尘率可达50% C. 若极板间电压小于并保持除尘率100%，需要减小尘埃的速率v D. 仅减少尘埃的比荷，除尘率将增大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．分析可知，极板间的场强 由于尘埃板间水平方向不受力，故水平方向做匀速直线运动，故运到时间 由动量定理得尘埃在静电除尘装置中运动的最大动量变化量为 故A正确； B．两极板间电压为时， 由牛顿第二定律得 所以尘埃的加速度变为原来的，尘埃在板间水平方向运动为匀速直线运动，故尘埃在板间运动的时间不变，由竖直方向位移 那么尘埃在板间竖直方向的最大位移为板间，故除尘率 故B错误； C．若极板间电压小 ，则尘埃在板间的加速度减小，保持除尘率 100%，则尘埃竖直方向的最大位移不变，所以需要延长尘埃在板间的飞行时间，因此需要减小尘埃进入板间的速度，故C正确； D．以上分析可知，除尘率 仅减少尘埃的比荷，除尘率将减小，故D错误。 故选 AC。 第Ⅱ卷（共54分） 三、实验题：本题共 2 小题，共 16分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。 11. 某同学进行“单摆周期与重力加速度定量关系的实验研究”，在伽利略用斜面“淡”重力思想的启发下，创设了“重力加速度”可以人为调节的实验环境。如图1所示，在水平地面上固定一倾角θ可调的光滑斜面，把摆线一端固定于斜面上的O点，使摆线平行于斜面。小角度拉开摆球至A点，静止释放后，摆球在ABC之间做简谐运动。某次实验中，该同学通过力传感器（图中未画出）测得摆线的拉力F随时间t变化的关系如图2所示，其中T0已知，当地的重力加速度大小为g，摆球质量为m。 （1）实验中测得摆球的周期T为__________（用T0表示）。 （2）如图1所示，若摆球在A点的摆角为α，则摆球在A点的回复力是（　　） A. B. C. D. （3）该同学多次调节斜面的倾角θ，测出相应的摆球周期T，并以T2为纵坐标，以_______（填“sin”或“”）为横坐标，绘制的图像是一条直线，则可以得到实验结论。 【答案】（1） （2）C （3） 【解析】 【小问1详解】 摆球经过最高点时，拉力最小，经过最低点时，拉力最大，由图可知，摆球的周期T为 【小问2详解】 由于摆球在斜面内摆动，所以在A点的回复力为小球所受重力沿斜面向下的分量再分解到A点切线方向的分力，所以 故选C。 【小问3详解】 根据单摆周期公式 所以 所以应以T2为纵坐标，以为横坐标，绘制的图像是一条直线，则可以得到实验结论。 12. 某同学制作“橘子电池”后，设计了图（a）电路测量其电动势E和内阻r。电压传感器可视为理想电压表。 （1）根据图（a）完成图（b）实物连线_____________； （2）闭合开关S，多次调节电阻箱，记录电阻箱阻值R和相应的电压传感器读数U； ①某次实验电阻箱的示数如图（c），其电阻大小为_______Ω； ②根据实验数据作出的图像如图（d），则“橘子电池”电动势E = _______V，内阻r = _______kΩ。（结果均保留三位有效数字） （3）若仅提供如下规格的电表： 电压表V1（量程3 V，内阻约为3 kΩ）； 电压表V2（量程15 V，内阻约为10 kΩ）； 电流表A1（量程0.6 A，内阻约为0.5 Ω）： 微安表A2（量程300 μA，内阻约为100 Ω）； 为了较为准确地测出“橘子电池”的电动势和内阻，下列电路中最合适的是_______ A. B. C. D. 【答案】（1） （2） ①. 11323.5 ②. 1.00 ③. 3.33##3.30##3.31##3.32##3.34##3.35##3.36 （3）D 【解析】 小问1详解】 根据电路图连接实物图如图 【小问2详解】 ①[1]根据电阻箱的刻度及挡位可知读数为11323.5 Ω； ②[2][3]根据闭合电路欧姆定律有 变形可得 根据图像的斜率与截距可知 ， 解得 ， 【小问3详解】 AB．两选项中电路图采用的是伏阻法，测量得到的电源的内阻实际是电压表内阻与电源内阻的并联的等效电阻，因“橘子电池”的内阻与电压表内阻相差不多，故测量得到的电源的内阻相对误差较大，而“橘子电池”的电动势约为1 V，电压表的量程均太大，故AB错误； CD．两电路图采用的是安阻法，测量得到的电源的内阻实际是电流表内阻与电源内阻的串联的等效电阻，因“橘子电池”的内阻远大于电流表A1和微安表A2的内阻，故测量得到的电源的内阻相对误差较小，并且此方法测量电源的电动势无系统误差，由（2）的结果可知电路的最大电流约为300 μA，故选用微安表A2进行测量误差较小，故C错误，D正确。 故选D。 四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。 13. 如图所示，体积为2V、内壁光滑的圆柱形绝热汽缸有一绝热活塞，活塞的质量和厚度均可忽略不计。汽缸内密封一定质量的理想气体，外界大气压强和温度分别为p0和T0。初始时，活塞恰好位于汽缸的中部P位置，此时气体体积为V。现通过电热丝给封闭气体缓慢加热，活塞由P位置移动到顶部Q位置，继续加热，气体的温度上升到。已知气体内能U与温度T的关系为，为常数且大于零，容器内气体的所有变化过程都是缓慢的。求： （1）温度达到2.4T0时，汽缸内气体压强； （2）在活塞上升过程中，汽缸内气体吸收的热量。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设活塞刚好到达Q位置时气体温度为，该过程气体压强不变，由盖吕萨克定律得 解得 在气体温度由2T0上升到2.4T0的过程中，气体体积不变，由查理定律得 解得 0 （2）活塞上升过程中，外界对气体做的功为 V 在这一过程中，气体内能的增加量为 由热力学第一定律有 V 14. 如图所示，半径为R的光滑圆弧MN固定在竖直平面内，下端与静止在光滑水平地面上质量为2m的滑板上端A相切，滑板上表面由长度为R的粗糙水平部分AB和高度为的光滑斜面BC组成，质量为2m的滑块P（可视为质点）静置于滑板右端A点。质量为m的小球（可视为质点）从圆弧轨道顶端M点由静止滑下，到末端N点时与滑块P发生弹性碰撞，滑块P碰后平滑地经过B点后恰能到达滑板最高点C点。碰撞后小球被取走，不计空气阻力，重力加速度为g。求： （1）小球与滑块P碰撞后瞬间圆弧轨道对小球支持力的大小； （2）滑块P与滑板间的动摩擦因数。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 小球在光滑圆弧轨道上下滑，由动能定理 可得 小球与物体P发生弹性正碰，由动量守恒定律得 根据机械能守恒定律得 可得， 碰后瞬间，小球在最低点，由牛顿第二定律可得 得轨道对小球的支持力大小 【小问2详解】 物体P运动到C点与滑板共速，根据动量守恒定律，可得 解得 根据能量守恒得 解得 15. 微观粒子的运动轨迹可以通过磁场、电场进行调节。如图所示，宽度为L的竖直条形区域Ⅰ内存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，宽度为L的竖直条形区域Ⅱ内存在方向竖直向下的匀强电场。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以初速度从区域Ⅰ左边界上O点水平向右垂直射入磁场，从区域Ⅰ右边界上的P点（图中未画出）进入区域Ⅱ，最终从区域Ⅱ右边界水平向右射出。不计粒子的重力。 （1）求区域Ⅱ匀强电场强度E的大小； （2）若仅调整区域Ⅱ的宽度，使粒子从与P点等高的Q点（图中未画出）离开区域Ⅱ，求粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中运动的总时间； （3）若在区域Ⅱ再加一个垂直纸面向里、磁感应强度大小也为B的匀强磁场，调整区域Ⅱ的宽度，使粒子仍能从区域Ⅱ右边界水平射出，求该情况下区域Ⅱ的宽度。 【答案】（1） （2） （3）（，，，） 【解析】 【小问1详解】 根据洛伦兹力提供向心力 解得粒子在磁场中的轨道半径为 设粒子在磁场中速度的偏转角为，根据几何关系有 可得 粒子从区域Ⅱ右边界水平向右射出，粒子在电场中做类平抛运动，则有，， 联立解得 【小问2详解】 粒子从与P点等高的Q点（图中未画出）离开区域Ⅱ，粒子在磁场中运动的时间为 粒子在电场中运动的时间为 粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中运动的总时间为 【小问3详解】 根据配速法，给粒子一个水平向右的速度，大小满足 可得 设与等大反向，与的合速度为，合速度与水平方向的夹角为，如图所示 根据几何关系可得， 根据运动的合成与分解，粒子的运动可看成以速度大小为的匀速圆周运动和速度大小为的匀速直线运动的合运动，粒子从区域Ⅱ右边界水平射出，根据洛伦兹力提供向心力可得 解得 若粒子能从区域Ⅱ右边界水平射出，则合速度为，粒子运动时间为（，，，） 区域Ⅱ的宽度为（，，，） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $