精品解析：2025届河北省沧州市运东五校高三下学期二模物理试题

2025届沧州运东五校二模 物理 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 2025年1月20日，有“人造太阳”之称的中国全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST），首次实现1亿摄氏度1066秒的高约束模式等离子体运行。关于该实验中核聚变方程，下列说法正确的是（　　） A. 带正电 B. X是 C. 核反应前后总质量不变 D. 的比结合能小于的比结合能 【答案】B 【解析】 【详解】A．是中子不带电，故A错误； B．根据质量数与电荷数守恒有2+3-1=4，1+1=2 可知，X是，故B正确； C．核反应前后质量数不变，因为存在质量亏损，所以质量不守恒，故C错误； D．比结合能是原子核稳定性的指标。在轻核聚变中，生成物（如氦-4）的比结合能高于反应物（氘和氚）。实际数据中，氚的比结合能（约2.8 MeV/核子）高于氘（约1.1 MeV/核子），故D错误。 故选B。 2. 如图所示，OA、OB、OC 都为轻绳，OA 绳水平，OC 绳下悬挂有一小物体（可视为质点）。现施水平力F于小物体上，使小物体缓慢被拉高，在这过程中，OA、OB 两绳位置不变，则（　　） A. 拉力F增大 B. 绳AO的拉力不变 C. 绳BO的拉力减小 D. 绳CO的拉力先减小后增大 【答案】A 【解析】 【详解】对小球进行分析，小球受重力mg、绳CO的拉力TCO和水平力F而处于动态平衡，如图1所示可知，TCO和F均增大。对结点O进行分析，结点O受绳AO的拉力TAO、绳BO的拉力TBO和绳OC的拉力TCO而处于动态平衡，如图2所示可知，TAO增大，TBO不变。综上所述可知A正确，BCD错误。 故选A。 图1 图2 3. 如图甲所示，“战绳训练”是常见的健身方式，健身爱好者甩动战绳，令其在竖直平面内形成简谐波。如图乙所示是某次训练中时战绳的波形图，绳上质点P的振动图像如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 该波的波速为10m/s C. 若仅增大抖动的幅度，波速会增大 D. 质点P再经0.1s将运动到图中的位置 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图丙可知时，质点P正在向y轴负方向振动，根据平移法可知该波沿x轴正方向传播，故A错误； B．该波的波速为 故B正确； C．机械波的传播速度只由介质决定，若增大抖动的幅度，波速保持不变，故C错误； D．质点只能在平衡位置附近振动，不能沿波传播，故D错误。 故选B。 4. 下列四幅图为光的相关现象，关于它们说法正确的是（　　） A. 图甲为、两束单色光分别通过同一双缝干涉实验器材形成的图样，在同种均匀介质中，光的传播速度比光的大 B. 图乙为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率小 C. 图丙为薄膜干涉示意图，两玻璃板的中间一端用薄片垫起，构成空气劈尖，干涉条纹的产生是由于光在空气薄膜的上下两表面反射形成的两列光波叠加的结果 D. 图丁中，用自然光照射透振方向（箭头所示）互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏依然发亮 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据光的干涉条纹间距公式 a光的干涉条纹比光的宽，所以，，在同种均匀介质中，光的传播速度比光的大，A正确； B．光导纤维的原理是利用光的全反射，根据全反射的条件是从光密介质射向光疏介质，所以内芯的折射率比外套的折射率大，B错误； C．两玻璃板的中间一端用薄片垫起，构成空气劈尖，干涉条纹的产生是由于光在空气薄膜的上下两表面反射形成的两列光波叠加的结果，C正确； D．图丁用自然光照射透振方向（箭头所示）互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏没有光斑，没有亮线，D错误。 故选AC。 5. 2025年蛇年春节，小明同学把100个相同的小灯泡串联组成一串彩灯接在一正弦式交流电源两端，其电压随时间变化的图像如图所示，此时小灯泡正常发光。小灯泡的额定电流为0.5A，下列说法正确的是（ ） A. 交流电压的有效值为 B. 1s内电流方向改变50次 C. 交流电压瞬时值的表达式为 D. 小灯泡正常工作时的电阻为4.4 【答案】D 【解析】 【详解】A．电压的有效值为 选项A错误； B．周期为0.02s，每个周期内电流方向改变2次，则1s内电流方向改变100次，选项B错误； C．因为 可知电压瞬时值的表达式为 选项C错误； D．每个小灯泡的额定电压为，根据 可得 选项D正确。 故选D。 6. 空间某区域内存在着电场，电场线在竖直平面上的分布如图所示。一个质量为m、电荷量为q的带电小球在该电场中运动，小球经过A点时的速度大小为，方向水平向右；运动至B点时的速度大小为，运动方向与水平方向之间的夹角为α，A、B两点之间的高度差为h、水平距离为s，则以下判断中正确的是（　　） A. A、B两点的电场强度和电势关系为、 B. 如果，则电场力一定做正功 C. 小球从A运动到B点的过程中电场力做的功为 D. A、B两点间的电势差为 【答案】D 【解析】 【详解】A．电场线的疏密程度可表示电场强度大小，B处的电场线较密，所以；根据沿电场线方向电势降低结合等势面与电场方向垂直可知，，故A错误； B．如果，可知运动过程中小球的动能增加，根据动能定理可知，合力做正功，但由于重力对小球做正功，所以电场力不一定做正功，故B错误； CD．小球从A运动到B点的过程中，根据动能定理可得 可得电场力做的功为 根据 可得A、B两点间的电势差为 故C错误，D正确。 故选D。 7. 如图所示，空间中有一竖直向下的匀强磁场，等边三角形AOC在水平面内，边长为L，D为AC中点。粒子a以速度沿AO方向从A点射入磁场，恰好能经过C点，粒子b以沿OC方向的速度从O点射入磁场，恰好能经过D点。已知两粒子的质量均为m、电荷量均为q，粒子的重力及粒子间的相互作用均可忽略，则下列说法中正确的是（ ） A. 粒子a带负电，粒子b带正电 B. 粒子b的速度大小也为 C. 匀强磁场磁感应强度 D. 若粒子b从O点以原速率沿水平面内任意方向射出，则粒子b从出发到经过AC边的最短时间为 【答案】D 【解析】 【详解】A．粒子a经过C点、粒子b经过D点，由左手定则可知，a、b两粒子都带负电，故A错误； B．a、b两粒子运动轨迹如图所示 由几何知识可知 ， 粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 ， 解得b粒子的速度大小 故B错误； C．粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得 故C错误； D．粒子b从O点以原速率沿水平面内任意方向射出，粒子b在磁场中做圆周运动的轨道半径 粒子从b出发到达AC边运动轨迹对应的最短弦长为 对应的圆心角 粒子在磁场中做圆周运动的周期 粒子的最短运动时间 故D正确。 故选D。 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8. 如图所示，探测器及其保护背罩通过弹性轻绳连接降落伞。在接近某行星表面时以的速度竖直匀速下落。此时启动“背罩分离”，探测器与背罩断开连接，背罩与降落伞保持连接。已知探测器质量为1000kg，背罩质量为50kg，该行星的质量和半径分别为地球的和。地球表面重力加速度大小取。忽略大气对探测器和背罩的阻力。下列说法正确的有（　　） A. 该行星表面的重力加速度大小为 B. 该行星的第一宇宙速度为 C. “背罩分离”后瞬间，背罩的加速度大小为 D. “背罩分离”后瞬间，探测器所受重力对其做功的功率为30kW 【答案】AC 【解析】 【详解】A．在星球表面，根据 可得 行星的质量和半径分别为地球的和。地球表面重力加速度大小取，可得该行星表面的重力加速度大小 故A正确； B．在星球表面上空，根据万有引力提供向心力 可得星球的第一宇宙速度 行星的质量和半径分别为地球的和，可得该行星的第一宇宙速度 地球的第一宇宙速度为，所以该行星的第一宇宙速度 故B错误； C．“背罩分离”前，探测器及其保护背罩和降落伞整体做匀速直线运动，对探测器受力分析，可知探测器与保护背罩之间的作用力 “背罩分离”后，背罩所受的合力大小为4000N，对背罩，根据牛顿第二定律 解得 故C正确； D．“背罩分离”后瞬间探测器所受重力对其做功的功率 故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，物块A的质量mA = 3 kg，静止在弹簧缓冲装置上，物块B的质量mB = 2 kg，从物块A的正上方h = 1.25 m处自由下落击中物块A，碰撞时间极短，物块A、B瞬间达到共同速度，一起向下运动至最低点，两物块均可视为质点，弹簧始终是竖直放置的。不计空气阻力，重力加速度g = 10 m/s2。则说法正确的是（　　） A. 两物块碰撞后瞬间达到的共同速度为2 m/s B. 两物块碰撞过程损失的机械能为15 J C. 两物块碰撞后一起向下运动的过程中，弹簧的最大弹性势能为10 J D. 两物块碰撞后一起向下运动的过程中，缓冲装置对两物块的冲量大小为10 N·s 【答案】AB 【解析】 【详解】A．设物块B与A碰前速度为v0，物块B自由下落过程有 解得 B与A发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律可得 解得 故A正确； B．碰撞过程中，根据能量守恒定律可知损失的机械能 故B正确； C．碰撞后一起向下运动的过程中，到最低点时弹性势能有最大值Epm，设此过程中弹性势能的增加量为ΔEp，根据能量守恒定律有 解得 故C错误； D．根据动量定理有 解得 故D错误。 故选AB。 10. 如图甲所示，竖直放置的轻弹簧一端固定于风洞实验室的水平地面，质量m＝0.1 kg的小球在轻弹簧正上方某处由静止下落，同时受到一个竖直向上恒定的风力。以小球开始下落的位置为原点，竖直向下为x轴正方向，取地面为零势能参考面，在小球下落的全过程中，小球重力势能随小球位移变化关系如图乙中的图线①，弹簧弹性势能随小球位移变化关系如图乙中的图线②，弹簧始终在弹性限度范围内，取重力加速度g＝10 m/s2，则(　　) A. 小球释放位置距地面的高度为0.6 m B. 小球在下落过程受到的风力为0.1 N C. 小球刚接触弹簧时的动能为0.45 J D. 小球刚接触弹簧时的动能为0.54 J 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图乙可知，小球处于释放位置的重力势能为 Ep=0.70 J 根据Ep＝mgh，可得 h＝0.7 m 故A错误； B．由图乙可知小球速度减为0时小球下落0.6 m，故 WG＋Wf＝ΔEp 即 0.6mg－0.6f＝0.54 解得 f＝0.1 N 故B正确； CD．小球刚接触弹簧时，小球下落了0.5 m，则 WG＋Wf＝ΔEk 即 解得 故C正确，D错误。 故选BC。 三、实验题：本大题共2小题，共15分。 11. 如图所示为验证机械能守恒定律的实验装置。现有器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重物、天平。 (1)为完成实验，还需要的器材有______________。 A．米尺 B．直流电源 C．秒表 D．交流电源 (2)某同学用图中所示装置打出的一条纸带如图所示，相邻两点之间的时间间隔为，根据纸带计算出打下点时重物的速度大小为_____________（结果保留三位有效数字）。 (3)采用重物下落的方法，根据公式验证机械能守恒定律，对实验条件的要求是____________________________，为验证和满足此要求，所选择的纸带第1、2点间的距离应接近__________。 (4)该同学根据纸带算出了相应点的速度，作出图象如图3所示，则图线斜率的物理意义是_____________________。 【答案】 ①. AD ②. 1.75 ③. 重物的初速度为零 ④. 2mm ⑤. 当地重力加速度的2倍 【解析】 【详解】(1)[1] 通过打点计时器计算时间，故不需要秒表。打点计时器应该与交流电源连接。需要米尺测量纸带上两点间的距离。故选AD。 (2)[2] 由图可知CE间的距离为 x=19.41 cm -12.40 cm =7.01cm=0.0701m 则由平均速度公式可得，D点的速度 (3)[3][4] 根据公式验证机械能守恒定律，对纸带上起点的要求是重锤是从初速度为零开始，打点计时器的打点频率为50 Hz，打点周期为0.02 s，重物开始下落后，在第一个打点周期内重物下落的高度所以所选的纸带最初两点间的距离接近2mm， h=gT2=×9.8×0.022m≈2 mm (4)[5] 由机械能守恒，得v2=2gh，由此可知图象的斜率 k=2g 12. 某小组用惠斯通电桥测量电阻的阻值： 方案一：如图（a）所示，先闭合开关，然后调整电阻箱的阻值，使开关闭合时，电流表的示数为零。已知定值电阻、的阻值，即可求得电阻。 (1)实验中对电流表的选择，下列说法正确的是_______ A.电流表的零刻度在表盘左侧 B.电流表的零刻度在表盘中央 C.电流表的灵敏度高，无需准确读出电流的大小 D.电流表的灵敏度高，且能准确读出电流的大小 (2)若实验中未接入电流表，而其它电路均已连接完好，调节电阻箱，当，则、两点的电势的关系满足_______（选填“>”、“<”或“=”）。 方案二：在方案一的基础上，用一段粗细均匀的电阻丝替代、，将电阻箱换成定值电阻，如图（b）所示。 (3)闭合开关，调整触头的位置，使按下触头时，电流表的示数为零。已知定值电阻的阻值，用刻度尺测量出、，则电阻________。 (4)为消除因电阻丝的粗细不均匀而带来的误差，将图（b）中的定值电阻换成电阻箱，并且按照(3)中操作时，电阻箱的读数记为；然后将电阻箱与交换位置，保持触头的位置不变，调节电阻箱，重新使电流表的示数为零，此时电阻箱的读数记为，则电阻_______。 【答案】 ①. BC ②. < ③. ④. 【解析】 【详解】(1)[1]AB．电流表G零刻度线在中央时，可以判断电流的流向，判断B和D两点电势的高低，所以要求电流表G的零刻度在表盘中央，所以B正确，A错误； CD．根据电流表中表针摆的方向便可判断B和D两点电势的高低，进而进行调节，无需准确读出电流的大小，所以C正确，D错误。 故选BC。 (2)[2]当没有接电流表G时，与串联，与串联，然后再并联，则 变形可得 所以，当 时 即 (3)[3]闭合开关S后，调节让电流表G示数为零，说明 则 ， 同时与电流相同，均匀电阻丝电流相同，设电阻丝单位长度的电阻为，则 ， 整理得 得 (4)[4]将和的电阻记为和，则 ， 联立得 四、计算题：本大题共3小题，共39分。 13. 如图所示，某高压锅锅盖中央有一横截面积为的出气口，孔上盖有限压阀加热前，盖上锅盖，限压阀密封好后，高压锅内气体温度为、压强为。对高压锅加热，当锅内气体压强达到时，锅内气体将限压阀顶起，开始向外排气。锅内气体视为理想气体，大气压强为，重力加速度为，不计摩擦阻力。求： （1）开始向外排气时锅内气体的温度； （2）限压阀的质量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 气体发生等容变化，则有 解得开始向外排气时锅内气体的温度为 【小问2详解】 根据平衡条件可得 解得限压阀的质量为 14. 如图甲所示，固定的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面成37°角倾斜放置，其电阻不计，相距为，导轨顶端与电阻相连，。在导轨上垂直导轨水平放置一根质量为、电阻为的导体棒ab。ab距离导轨顶端；在装置所在区域加一个垂直导轨平面向上的磁场，其磁感应强度和时间的函数关系如图乙所示。（取） （1）前2s内，施加外力使导体棒保持静止，求通过导体棒的电流的大小和方向； （2）写出前2s内磁感应强度随时间变化的关系式，并求出哪一时刻不施加外力导体棒也能处于平衡状态？ （3）2s后由静止释放导体棒，已知ab棒滑到底部前已达到最大速度，求的大小。 【答案】（1）0.4A，方向为b到a；（2）T，1.3s；（3）15m/s 【解析】 【详解】（1）由题意知，根据法拉第电磁感应定律可得前2s产生的感应电动势 根据闭合电路欧姆定律有电流为 根据楞次定律可知感应电流的方向为b到a。 （2）由图乙可知在0-2s内B-t的函数关系式为 T 由题意 所以 B=0.75T 代入上式 t=1.3s （3）由题意 又 E=BLvm 所以 vm=15m/s 15. 如图甲所示，一个阻值为R、匝数为N的金属螺线管与阻值也为R的定值电阻连接成闭合回路，定值电阻的两端用导线与平行金属板a、b相连。螺线管的横截面积为S，内有沿轴线向上的匀强磁场，磁感应强度大小B1随时间均匀变化。一质量为、电荷量为的粒子c从金属板a中央由静止释放，经金属板b上的小孔射出时速度为，此后与静止在磁场边界M点、质量为、电荷量为的粒子d发生碰撞，碰撞后结合成一个新的粒子e。粒子e从M点沿半径方向射入边界为圆形的有界匀强磁场中，圆形边界的半径为r，磁感应强度大小，方向垂直于纸面向里。不计粒子重力和粒子c、d间的库仑力。 （1）磁感应强度B1随时间增大还是减小？变化率大小为多少？ （2）求粒子e离开圆形有界磁场时偏离入射方向的距离y； （3）若从粒子e进入磁场开始计时，圆形区域的匀强磁场大小不变，方向发生周期性变化，如图乙所示。要使粒子e从边界直径MN的另一端N点飞出，求图乙中T的值和粒子e 从M点运动到N点所需的时间。（已知时，，角度的单位为弧度） 【答案】（1）增大； （2） （3）； 【解析】 【小问1详解】 依题意，带正电的粒子c释放后加速向金属板b运动，可知金属板b带负电，感生电动势的方向由b指向a，根据楞次定律可知磁感应强度B1随时间增大。由动能定理 根据法拉第电磁感应定律，可得 又 联立，解得 【小问2详解】 两粒子发生碰撞，系统动量守恒，有 由电荷守恒定律可知，粒子e的电荷量为-q，质量为2m。进入匀强磁场后做匀速圆周运动，轨迹如图 由几何关系可得 又 联立，解得 ， 由对称性可知 粒子e离开圆形有界磁场时偏离入射方向的距离 【小问3详解】 依题意，要使粒子e从边界直径MN的另一端N点飞出的临界轨迹如图所示 由第二问分析，结合几何关系可得 解得 又 结合乙图，可得 粒子e 从M点运动到N点所需的时间为 考虑到粒子运动的周期性，可知 解得 可得 粒子e 从M点运动到N点所需的时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025届沧州运东五校二模 物理 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 2025年1月20日，有“人造太阳”之称的中国全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST），首次实现1亿摄氏度1066秒的高约束模式等离子体运行。关于该实验中核聚变方程，下列说法正确的是（　　） A. 带正电 B. X是 C. 核反应前后总质量不变 D. 的比结合能小于的比结合能 2. 如图所示，OA、OB、OC 都为轻绳，OA 绳水平，OC 绳下悬挂有一小物体（可视为质点）。现施水平力F于小物体上，使小物体缓慢被拉高，在这过程中，OA、OB 两绳位置不变，则（　　） A. 拉力F增大 B. 绳AO的拉力不变 C. 绳BO的拉力减小 D. 绳CO的拉力先减小后增大 3. 如图甲所示，“战绳训练”是常见的健身方式，健身爱好者甩动战绳，令其在竖直平面内形成简谐波。如图乙所示是某次训练中时战绳的波形图，绳上质点P的振动图像如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 该波的波速为10m/s C. 若仅增大抖动的幅度，波速会增大 D. 质点P再经0.1s将运动到图中的位置 4. 下列四幅图为光的相关现象，关于它们说法正确的是（　　） A. 图甲为、两束单色光分别通过同一双缝干涉实验器材形成的图样，在同种均匀介质中，光的传播速度比光的大 B. 图乙为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率小 C. 图丙为薄膜干涉示意图，两玻璃板的中间一端用薄片垫起，构成空气劈尖，干涉条纹的产生是由于光在空气薄膜的上下两表面反射形成的两列光波叠加的结果 D. 图丁中，用自然光照射透振方向（箭头所示）互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏依然发亮 5. 2025年蛇年春节，小明同学把100个相同的小灯泡串联组成一串彩灯接在一正弦式交流电源两端，其电压随时间变化的图像如图所示，此时小灯泡正常发光。小灯泡的额定电流为0.5A，下列说法正确的是（ ） A. 交流电压的有效值为 B. 1s内电流方向改变50次 C. 交流电压瞬时值的表达式为 D. 小灯泡正常工作时的电阻为4.4 6. 空间某区域内存在着电场，电场线在竖直平面上的分布如图所示。一个质量为m、电荷量为q的带电小球在该电场中运动，小球经过A点时的速度大小为，方向水平向右；运动至B点时的速度大小为，运动方向与水平方向之间的夹角为α，A、B两点之间的高度差为h、水平距离为s，则以下判断中正确的是（　　） A. A、B两点的电场强度和电势关系为、 B. 如果，则电场力一定做正功 C. 小球从A运动到B点的过程中电场力做的功为 D. A、B两点间的电势差为 7. 如图所示，空间中有一竖直向下的匀强磁场，等边三角形AOC在水平面内，边长为L，D为AC中点。粒子a以速度沿AO方向从A点射入磁场，恰好能经过C点，粒子b以沿OC方向的速度从O点射入磁场，恰好能经过D点。已知两粒子的质量均为m、电荷量均为q，粒子的重力及粒子间的相互作用均可忽略，则下列说法中正确的是（ ） A. 粒子a带负电，粒子b带正电 B. 粒子b的速度大小也为 C. 匀强磁场磁感应强度 D. 若粒子b从O点以原速率沿水平面内任意方向射出，则粒子b从出发到经过AC边的最短时间为 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8. 如图所示，探测器及其保护背罩通过弹性轻绳连接降落伞。在接近某行星表面时以的速度竖直匀速下落。此时启动“背罩分离”，探测器与背罩断开连接，背罩与降落伞保持连接。已知探测器质量为1000kg，背罩质量为50kg，该行星的质量和半径分别为地球的和。地球表面重力加速度大小取。忽略大气对探测器和背罩的阻力。下列说法正确的有（　　） A. 该行星表面的重力加速度大小为 B. 该行星的第一宇宙速度为 C. “背罩分离”后瞬间，背罩的加速度大小为 D. “背罩分离”后瞬间，探测器所受重力对其做功的功率为30kW 9. 如图所示，物块A的质量mA = 3 kg，静止在弹簧缓冲装置上，物块B的质量mB = 2 kg，从物块A的正上方h = 1.25 m处自由下落击中物块A，碰撞时间极短，物块A、B瞬间达到共同速度，一起向下运动至最低点，两物块均可视为质点，弹簧始终是竖直放置的。不计空气阻力，重力加速度g = 10 m/s2。则说法正确的是（　　） A. 两物块碰撞后瞬间达到的共同速度为2 m/s B. 两物块碰撞过程损失的机械能为15 J C. 两物块碰撞后一起向下运动的过程中，弹簧的最大弹性势能为10 J D. 两物块碰撞后一起向下运动的过程中，缓冲装置对两物块的冲量大小为10 N·s 10. 如图甲所示，竖直放置的轻弹簧一端固定于风洞实验室的水平地面，质量m＝0.1 kg的小球在轻弹簧正上方某处由静止下落，同时受到一个竖直向上恒定的风力。以小球开始下落的位置为原点，竖直向下为x轴正方向，取地面为零势能参考面，在小球下落的全过程中，小球重力势能随小球位移变化关系如图乙中的图线①，弹簧弹性势能随小球位移变化关系如图乙中的图线②，弹簧始终在弹性限度范围内，取重力加速度g＝10 m/s2，则(　　) A. 小球释放位置距地面的高度为0.6 m B. 小球在下落过程受到的风力为0.1 N C. 小球刚接触弹簧时的动能为0.45 J D. 小球刚接触弹簧时的动能为0.54 J 三、实验题：本大题共2小题，共15分。 11. 如图所示为验证机械能守恒定律的实验装置。现有器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重物、天平。 (1)为完成实验，还需要的器材有______________。 A．米尺 B．直流电源 C．秒表 D．交流电源 (2)某同学用图中所示装置打出的一条纸带如图所示，相邻两点之间的时间间隔为，根据纸带计算出打下点时重物的速度大小为_____________（结果保留三位有效数字）。 (3)采用重物下落的方法，根据公式验证机械能守恒定律，对实验条件的要求是____________________________，为验证和满足此要求，所选择的纸带第1、2点间的距离应接近__________。 (4)该同学根据纸带算出了相应点的速度，作出图象如图3所示，则图线斜率的物理意义是_____________________。 12. 某小组用惠斯通电桥测量电阻的阻值： 方案一：如图（a）所示，先闭合开关，然后调整电阻箱的阻值，使开关闭合时，电流表的示数为零。已知定值电阻、的阻值，即可求得电阻。 (1)实验中对电流表的选择，下列说法正确的是_______ A.电流表的零刻度在表盘左侧 B.电流表的零刻度在表盘中央 C.电流表的灵敏度高，无需准确读出电流的大小 D.电流表的灵敏度高，且能准确读出电流的大小 (2)若实验中未接入电流表，而其它电路均已连接完好，调节电阻箱，当，则、两点的电势的关系满足_______（选填“>”、“<”或“=”）。 方案二：在方案一的基础上，用一段粗细均匀的电阻丝替代、，将电阻箱换成定值电阻，如图（b）所示。 (3)闭合开关，调整触头的位置，使按下触头时，电流表的示数为零。已知定值电阻的阻值，用刻度尺测量出、，则电阻________。 (4)为消除因电阻丝的粗细不均匀而带来的误差，将图（b）中的定值电阻换成电阻箱，并且按照(3)中操作时，电阻箱的读数记为；然后将电阻箱与交换位置，保持触头的位置不变，调节电阻箱，重新使电流表的示数为零，此时电阻箱的读数记为，则电阻_______。 四、计算题：本大题共3小题，共39分。 13. 如图所示，某高压锅锅盖中央有一横截面积为的出气口，孔上盖有限压阀加热前，盖上锅盖，限压阀密封好后，高压锅内气体温度为、压强为。对高压锅加热，当锅内气体压强达到时，锅内气体将限压阀顶起，开始向外排气。锅内气体视为理想气体，大气压强为，重力加速度为，不计摩擦阻力。求： （1）开始向外排气时锅内气体的温度； （2）限压阀的质量。 14. 如图甲所示，固定的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面成37°角倾斜放置，其电阻不计，相距为，导轨顶端与电阻相连，。在导轨上垂直导轨水平放置一根质量为、电阻为的导体棒ab。ab距离导轨顶端；在装置所在区域加一个垂直导轨平面向上的磁场，其磁感应强度和时间的函数关系如图乙所示。（取） （1）前2s内，施加外力使导体棒保持静止，求通过导体棒的电流的大小和方向； （2）写出前2s内磁感应强度随时间变化的关系式，并求出哪一时刻不施加外力导体棒也能处于平衡状态？ （3）2s后由静止释放导体棒，已知ab棒滑到底部前已达到最大速度，求的大小。 15. 如图甲所示，一个阻值为R、匝数为N的金属螺线管与阻值也为R的定值电阻连接成闭合回路，定值电阻的两端用导线与平行金属板a、b相连。螺线管的横截面积为S，内有沿轴线向上的匀强磁场，磁感应强度大小B1随时间均匀变化。一质量为、电荷量为的粒子c从金属板a中央由静止释放，经金属板b上的小孔射出时速度为，此后与静止在磁场边界M点、质量为、电荷量为的粒子d发生碰撞，碰撞后结合成一个新的粒子e。粒子e从M点沿半径方向射入边界为圆形的有界匀强磁场中，圆形边界的半径为r，磁感应强度大小，方向垂直于纸面向里。不计粒子重力和粒子c、d间的库仑力。 （1）磁感应强度B1随时间增大还是减小？变化率大小为多少？ （2）求粒子e离开圆形有界磁场时偏离入射方向的距离y； （3）若从粒子e进入磁场开始计时，圆形区域的匀强磁场大小不变，方向发生周期性变化，如图乙所示。要使粒子e从边界直径MN的另一端N点飞出，求图乙中T的值和粒子e 从M点运动到N点所需的时间。（已知时，，角度的单位为弧度） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $