精品解析：2025届福建省多地市联考高三下学期二模物理试题

福建省部分地市2025届高中毕业班4月诊断性质量检测物理试题 2025.4 本试卷共8页，考试时间75分钟，总分100分。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，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，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题：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只有一项是符合题目要求的。 1. 如图所示为某同学投篮时的情景，篮球在空中划出一道美妙的弧线后精准进入篮框，不计空气阻力，则篮球飞行过程中（　　） A. 加速度先减小后增大 B. 动能先减小后增大 C. 机械能先增大后减小 D. 重力的功率先增大后减小 2. 小明在假期实践活动的过程中，拍了一张变压器铭牌的照片，根据照片信息，下列说法正确的是（　　） A. 指的是交流电的峰值 B. “容量”中的“”是能量的单位 C. 正常工作时初级线圈电流比次级线圈电流小 D. 初级线圈与次级线圈匝数比约为 3. 水车作为农耕文化的重要组成部分，体现了中国古代劳动人民的创造力。如图所示为一种水车的原理简化图，水车竖直放置，其叶片与半径共线，水渠引出的水从一定高度以的速度水平流出，水的流量为，水流出后做平抛运动，某时刻水流均垂直冲击到与竖直面成60°的叶片上（叶片面积大于水流横截面积）。已知水流冲击叶片后速度变为零并从两侧流走，则水流对叶片的冲击力大小约为（　　） A. B. C. D. 4. 2024年12月19日，我国将天启星座04组卫星送入近地轨道，有效解决了地面网络覆盖盲区的问题。如图所示为天启星座04组卫星中的卫星A与北斗导航卫星B绕地球的运动轨迹，两卫星轨道均视为圆轨道，且两轨道平面不共面。某时刻，卫星A恰好位于卫星B的正下方，一段时间后，A在另一位置从B的正下方经过，已知卫星A的轨道半径为，则卫星B的轨道半径可能为（　　） A. B. C. D. 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 如图所示是利用光电管研究光电效应的实验电路图，用光子能量为的单色光照射光电管的阴极，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表示数为时，电流表示数恰好为0，则（　　） A. 该阴极材料的逸出功为 B. 该阴极材料的逸出功为 C. 断开开关，电流表示数为0 D. 断开开关，电流表示数不为0 6. 中国科学家利用兰州重离子加速器进行医用同位素的同步分离制备，“扇形聚焦回旋加速器”是该装置的重要构造部分。某种扇形聚焦磁场分布的简化图如图所示，圆心为的圆形区域等分成8个扇形区域，相互间隔的4个区域内存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场，另外4个区域内没有磁场。质量为、电荷量为的正离子以恒定速率在闭合平衡轨道上做周期性运动，其闭合平衡轨道如图中实线所示，离子重力不计，则离子绕闭合平衡轨道运动一周的过程中（　　） A. 运动的方向是顺时针 B. 运动的方向是逆时针 C. 在磁场中运动的总时间为 D. 在磁场中运动的总时间为 7. 明朝宋应星所著的《天工开物》中记录了图甲所示的用重物测量弓弦张力的“试弓定力”情景，其简化模型如图乙所示，某次测量时将弦的中点悬挂于秤杆上，在质量为的弓的中点处悬挂质量为的重物，此时弦的张角为，已知弦可视作遵循胡克定律的弹性轻绳，且始终在弹性限度内，不计弓的形变和一切摩擦，重力加速度大小为，则（　　） A. 此次测量中弦的张力为 B. 此次测量中弦的张力为 C. 增加重物质量，弦的张力一定增大 D. 增加重物质量，弦的张力可能减小 8. 竖直平面内固定有两个电荷量均为的点电荷，两电荷相距为两电荷水平连线的中点。一带电量为的带电小球自点以的初动能向下运动，其动能与小球的位移之间的关系如图乙中曲线所示，小球在处的动能最小，且动能为，直线为计算机拟合的曲线的一条渐近线，其斜率为。已知小球可视为质点，运动过程中电量保持不变，空气阻力不计，重力加速度大小取，静电力常量，则（　　） A. 下落到的过程中，小球的电势能增加了 B. 下落到的过程中，小球的加速度先减小后增加再减小 C. 电荷量 D. 电荷量 三、非选择题：本题共8题，共60分。 9. 如图甲所示为发光二极管，可将电能高效转化为光能，广泛应用于电子显示及新型照明设备。二极管的发光帽为透明材料，其结构原理简化为如图乙所示，由半径为的半球体和圆柱体组成，二极管发光部分视为点光源，位于距半球体球心正下方为的点处，已知光在真空中的传播速度为，发光帽透明材料折射率为，则光在透明材料中的传播速度___________；若光线恰好未从半球体的点射出，则折射率___________。 10. 如图所示为两列简谐横波在时刻波形图，已知波向右传播，波向左传播，传播速度均为，则两列波相遇时，___________（选填“能”或“不能”）产生干涉现象，时，平衡位置在处质点的位移为___________。 11. 一个用钉销锁定的导热活塞将绝热汽缸分成体积相等的左右两室，两室装入不同质量的氮气，左室压强大于右室压强。拔出钉销后活塞移动至稳定状态，已知氮气可视为理想气体，不计一切摩擦，则整个过程中左室氮气___________（选填“吸热”或“放热”），左室氮气的内能___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 12. 小明同学用如图甲所示的向心力演示仪来探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系，装置中长槽的处和短槽的处分别到各自转轴中心距离之比为，变速塔轮自上而下有三种组合方式，每层中左右塔轮的半径之比不同。 （1）下列实验中采用的实验方法与本实验相同的是___________ A. 探究两个互成角度的力的合成规律 B. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 C. 探究弹簧弹力与形变量的关系 D. 验证机械能守恒定律 （2）小明同学将皮带套在第二层塔轮上，调整长槽、短槽共线，位置如图乙所示，缓慢转动手柄使短槽转动一圈，此时长槽和短槽再次共线且位置如图丙所示，则第二层左右塔轮的半径之比为___________（填选项标号） A. B. C. D. （3）在探究向心力的大小与角速度关系之前，小明同学选择两个相同的小球，将装置调整为如图丁所示，请指出其中的至少两处错误： ①___________； ②___________ 13. 随着智能可穿戴设备的快速发展，柔性温度传感器的研究引起了国内外的广泛关注。某兴趣小组利用如图甲所示的电路对其中银薄膜热敏电阻的温度特性进行探究，并利用该电阻设计温度报警装置。所用器材有：银薄膜热敏电阻、电源（，内阻可忽略）、电压表（均可视为理想电表）、定值电阻（阻值为），滑动变阻器、单刀开关S和导线若干。 （1）实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，按照图甲连接好电路，记录不同温度下电压表和电压表的示数，并计算出对应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表的示数为，电压表选择量程，示数如图乙所示，则电压表的示数为___________V，此时热敏电阻的阻值为___________Ω。 （2）实验中得到的该热敏电阻阻值随温度变化的曲线如图乙所示。 （3）利用上述实验器材和报警器、定值电阻制作温控报警器，其电路如图丁所示，方框A、处连接热敏电阻或定值电阻。当环境温度升高使得通过报警器的电流达到或超过时，报警器报警，则热敏电阻应连接于图中方框___________（选填“A”或“”）处，已知报警器的电阻为，若要求开始报警时的环境温度为，则定值电阻的阻值应为___________。 （4）若该温控报警器用久后，直流电源内阻增大，则触发报警的温度与原设定值相比___________（选填“偏高”“偏低”或“不变”）。 14. 某款质量为的国产新能源汽车在新车碰撞测试中，以的速度与前方质量为的静止障碍物发生正碰，碰撞过程中汽车速度随时间变化的关系如图所示，时碰撞结束，障碍物向前弹开，汽车仍向前运动。已知碰撞过程中忽略空气阻力及地面摩擦，求： （1）碰撞结束瞬间障碍物的速度大小； （2）碰撞过程中系统损失的机械能； （3）碰撞过程中汽车与障碍物间的平均作用力大小。 15. 如图所示，导体棒、分别静置于水平固定的平行窄导轨和宽导轨上，导轨间距分别为、，导轨电阻不计，所在区域存在方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场，、棒的质量分别为，两导体棒总电阻为，棒与导轨间无摩擦，棒与导轨间的动摩擦因数。时刻，给导体棒一个大小为，方向水平向右的恒力作用，时棒刚要滑动，再过一段时间后回路中电流大小为且保持恒定。已知棒距宽导轨足够远，棒所在导轨足够长，导体棒始终垂直于导轨且与导轨接触良好，重力加速度大小取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： （1）时，棒中电流大小和方向； （2）时间内，安培力对棒的冲量大小； （3）电流的大小。 16. 如图甲所示，倾角的斜面固定在水平地面上，一轻质弹簧固定在斜面底端。质量的带挡板长木板放置在斜面上，其下表面与斜面间的动摩擦因数，上表面点以上粗糙，点以下光滑，两部分长度分别为，长木板下端与弹簧上端距离。时，长木板以的速度沿斜面向上运动，质量的小物块（可视为质点）沿斜面向下以的速度冲入长木板上端，一段时间后物块与挡板发生碰撞。取沿斜面向下为正方向，内小物块运动的图像如图乙所示，已知小物块与挡板碰撞时间极短且碰后粘合在一起，重力加速度大小取，求： （1）小物块与长木板之间的动摩擦因数； （2）长木板第一次运动到弹簧上端时的速度大小； （3）已知弹簧弹性势能公式为（其中为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量），若长木板接触弹簧后，恰能不离开弹簧，求最终长木板静止时，弹簧的压缩量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 福建省部分地市2025届高中毕业班4月诊断性质量检测物理试题 2025.4 本试卷共8页，考试时间75分钟，总分100分。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，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，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题：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只有一项是符合题目要求的。 1. 如图所示为某同学投篮时的情景，篮球在空中划出一道美妙的弧线后精准进入篮框，不计空气阻力，则篮球飞行过程中（　　） A. 加速度先减小后增大 B. 动能先减小后增大 C. 机械能先增大后减小 D. 重力的功率先增大后减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．篮球在空中飞行时只受重力作用，加速度始终为重力加速度g，恒定不变，故A错误； BC．篮球在空中飞行时只有重力做功，则机械能守恒，恒定不变；由题图可知，篮球在空中飞行时，其高度先变高后变低，则其重力势能先增大后减小，又因为篮球的机械能恒定不变，则篮球的动能先减小后增大，故B正确，C错误； D．由题意可知，篮球做斜上抛运动，则篮球竖直方向做竖直上抛运动，则篮球竖直方向的速度大小先减小后增大，则由可知，重力的功率先减小后增大，故D错误； 故选B。 2. 小明在假期实践活动的过程中，拍了一张变压器铭牌的照片，根据照片信息，下列说法正确的是（　　） A. 指的是交流电的峰值 B. “容量”中的“”是能量的单位 C. 正常工作时初级线圈电流比次级线圈电流小 D. 初级线圈与次级线圈的匝数比约为 【答案】C 【解析】 【详解】A．380V指的是交流电的有效值，故A错误； B．根据可知，“容量115kVA”中的“kVA”是功率的单位，故B错误； D．由理想变压器的变压比可知 故D错误； C．由理想变压器的变流比可知 正常工作时初级线圈电流比次级线圈电流小，故C正确。 故选C。 3. 水车作为农耕文化的重要组成部分，体现了中国古代劳动人民的创造力。如图所示为一种水车的原理简化图，水车竖直放置，其叶片与半径共线，水渠引出的水从一定高度以的速度水平流出，水的流量为，水流出后做平抛运动，某时刻水流均垂直冲击到与竖直面成60°的叶片上（叶片面积大于水流横截面积）。已知水流冲击叶片后速度变为零并从两侧流走，则水流对叶片的冲击力大小约为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】水流出后做平抛运动，水流冲击叶片前瞬间的速度大小为 水的流量为Q=60kg/s，取极短时间，和叶片作用的水质量为 忽略水流的重力，根据动量定理有 解得叶片对水流的作用力大小为F=480N 根据牛顿第三定律可知水流对叶片的冲击力大小为480N。 故选B。 4. 2024年12月19日，我国将天启星座04组卫星送入近地轨道，有效解决了地面网络覆盖盲区的问题。如图所示为天启星座04组卫星中的卫星A与北斗导航卫星B绕地球的运动轨迹，两卫星轨道均视为圆轨道，且两轨道平面不共面。某时刻，卫星A恰好位于卫星B的正下方，一段时间后，A在另一位置从B的正下方经过，已知卫星A的轨道半径为，则卫星B的轨道半径可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设“卫星A”卫星周期为，则它运动到地球另一侧经过的时间，， 设导航卫星B周期为，经过的时间， 由于“卫星A”卫星轨道更低，周期更短，则 它再从导航卫星B正下方经过，满足 即， 设导航卫星B的半径为，根据开普勒第三定律，则卫星B的轨道半径 其中、取整数且，D符合题意。 故选D。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 如图所示是利用光电管研究光电效应的实验电路图，用光子能量为的单色光照射光电管的阴极，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表示数为时，电流表示数恰好为0，则（　　） A. 该阴极材料的逸出功为 B. 该阴极材料的逸出功为 C. 断开开关，电流表示数为0 D. 断开开关，电流表示数不为0 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．根据光电效应方程，截止电压满足 题目中给出截止电压=0.7V，因此逸出功1.8eV 故A正确，B错误； CD．断开开关后，光电管电路依然闭合，只要发生光电效应，电流不为0，故C错误，D正确。 故选AD。 6. 中国科学家利用兰州重离子加速器进行医用同位素的同步分离制备，“扇形聚焦回旋加速器”是该装置的重要构造部分。某种扇形聚焦磁场分布的简化图如图所示，圆心为的圆形区域等分成8个扇形区域，相互间隔的4个区域内存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场，另外4个区域内没有磁场。质量为、电荷量为的正离子以恒定速率在闭合平衡轨道上做周期性运动，其闭合平衡轨道如图中实线所示，离子重力不计，则离子绕闭合平衡轨道运动一周的过程中（　　） A. 运动的方向是顺时针 B. 运动的方向是逆时针 C. 在磁场中运动的总时间为 D. 在磁场中运动的总时间为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由于粒子带正电，在磁场中由洛伦兹力提供向心力，根据左手定则可知，粒子运动的方向是顺时针，故A正确，B错误； CD．因为粒子在没有磁场的区域做匀速直线运动，没有改变速度方向，则离子经过4个扇形磁场区域总共转过的角度为，所以离子在磁场中运动的总时间等于离子在磁场中的运动周期，根据牛顿第二定律可得 又 联立可得 可知离子在磁场中运动的总时间为，故C错误，D正确。 故选AD。 7. 明朝宋应星所著的《天工开物》中记录了图甲所示的用重物测量弓弦张力的“试弓定力”情景，其简化模型如图乙所示，某次测量时将弦的中点悬挂于秤杆上，在质量为的弓的中点处悬挂质量为的重物，此时弦的张角为，已知弦可视作遵循胡克定律的弹性轻绳，且始终在弹性限度内，不计弓的形变和一切摩擦，重力加速度大小为，则（　　） A. 此次测量中弦的张力为 B. 此次测量中弦的张力为 C. 增加重物质量，弦的张力一定增大 D. 增加重物质量，弦的张力可能减小 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．整体法对弓和物体受力分析如图： 竖直方向上由受力平衡可得 解得 故A正确，B错误； CD．不计弓的形变，增加重物质量，则弦与竖直方向夹角减小，则弦的伸长量增加，根据胡克定律可知，弦的张力一定增大，故C正确，D错误。 故选AC。 8. 竖直平面内固定有两个电荷量均为点电荷，两电荷相距为两电荷水平连线的中点。一带电量为的带电小球自点以的初动能向下运动，其动能与小球的位移之间的关系如图乙中曲线所示，小球在处的动能最小，且动能为，直线为计算机拟合的曲线的一条渐近线，其斜率为。已知小球可视为质点，运动过程中电量保持不变，空气阻力不计，重力加速度大小取，静电力常量，则（　　） A. 下落到的过程中，小球的电势能增加了 B. 下落到的过程中，小球的加速度先减小后增加再减小 C. 电荷量 D. 电荷量 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由动能定理知，图像的斜率为合外力，由图知0.4m内，图像的斜率先减小后增大再减小，即小球所受的合外力先减小后增大再减小，由牛顿第二定律知，此过程小球的加速度先减小后增加再减小；当时，小球所受的电场力趋近于0，则图像的渐近线的斜率为重力，即N 解得小球的质量 0～0.4m内，由能量守恒定律知，小球电势能的增加量 故A错误，B正确； CD．小球在x=0.4m处所受合外力为0，此时 其中 解得电荷量C 故C正确，D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共8题，共60分。 9. 如图甲所示为发光二极管，可将电能高效转化为光能，广泛应用于电子显示及新型照明设备。二极管的发光帽为透明材料，其结构原理简化为如图乙所示，由半径为的半球体和圆柱体组成，二极管发光部分视为点光源，位于距半球体球心正下方为的点处，已知光在真空中的传播速度为，发光帽透明材料折射率为，则光在透明材料中的传播速度___________；若光线恰好未从半球体的点射出，则折射率___________。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1] 根据光在介质中的传播速度公式可得，光在透明材料中的传播速度 [2]根据几何关系可得临界角为45°，根据折射率公式可得 10. 如图所示为两列简谐横波在时刻的波形图，已知波向右传播，波向左传播，传播速度均为，则两列波相遇时，___________（选填“能”或“不能”）产生干涉现象，时，平衡位置在处质点的位移为___________。 【答案】 ①. 能 ②. -8 【解析】 【详解】[1]两列波a和b的波长都为8m，传播速度均为10m/s，因此它们的频率相同。根据干涉的条件，两列波的频率相同，波长相同，可以产生干涉现象，因此，两列波相遇时能产生干涉现象； [2]a波向右传播，t=0.5s时，a波向右传播了m 则-3m处（波谷）的振动形式传递到x=2m处； b波向左传播，t=0.5s时，b波向左传播了m 则7m处（平衡位置谷）的振动形式传递到x=2m处； 根据波的叠加原理，x=2m处质点的总位移为a波和b波位移的代数和，即 11. 一个用钉销锁定的导热活塞将绝热汽缸分成体积相等的左右两室，两室装入不同质量的氮气，左室压强大于右室压强。拔出钉销后活塞移动至稳定状态，已知氮气可视为理想气体，不计一切摩擦，则整个过程中左室氮气___________（选填“吸热”或“放热”），左室氮气的内能___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 ①. 吸热 ②. 不变 【解析】 【详解】[1][2]设活塞也绝热，即Q=0，则在拔出钉销后活塞移动的过程中，左侧气体对活塞做功，即W左＜0，活塞对右侧气体做功，即W右＞0，由热力学第一定律知，左＜0，右＞0，则左侧气体温度T左降低，右侧气体温度T右升高，即T左＜T右，但是，由于活塞是导热的，所以整个过程中左侧气体从右侧气体吸热，由于汽缸是绝热的，对于整体分析知，气体不会与外界有热交换，即Q=0，总体积没变，所以与外界无做功，即W=0，故整体稳定时内能不变，则稳定后的温度与拔出钉销前的温度相等，故左室氮气的内能不变。 12. 小明同学用如图甲所示的向心力演示仪来探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系，装置中长槽的处和短槽的处分别到各自转轴中心距离之比为，变速塔轮自上而下有三种组合方式，每层中左右塔轮的半径之比不同。 （1）下列实验中采用的实验方法与本实验相同的是___________ A. 探究两个互成角度的力的合成规律 B. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 C. 探究弹簧弹力与形变量的关系 D. 验证机械能守恒定律 （2）小明同学将皮带套在第二层塔轮上，调整长槽、短槽共线，位置如图乙所示，缓慢转动手柄使短槽转动一圈，此时长槽和短槽再次共线且位置如图丙所示，则第二层左右塔轮的半径之比为___________（填选项标号） A. B. C. D. （3）在探究向心力大小与角速度关系之前，小明同学选择两个相同的小球，将装置调整为如图丁所示，请指出其中的至少两处错误： ①___________； ②___________。 【答案】（1）B （2）C （3） ①. 实验开始前，标尺没有调零 ②. 皮带没有套在同一层塔轮上 【解析】 【小问1详解】 探究向心力的大小与小球质量m、角速度和半径r之间的关系，采用的实验方法是控制变量法。 A．探究两个互成角度的力的合成规律，采用的实验方法是等效替代法，故A错误； B．探究加速度与物体受力、物体质量的关系，采用的实验方法是控制变量法，故B正确； CD．探究弹簧弹力与形变量的关系、验证机械能守恒定律没有用到控制变量法，故CD错误。 故选B。 【小问2详解】 皮带传动中，两塔轮的线速度相同，即 当短槽转一圈时，此时长槽转过的圈数为 题目要求短槽转一圈后，长槽与短槽再次共线，即长槽转过半圈。 因此 选项中满足整数比的为2：1。 故选C。 【小问3详解】 [1][2]实验开始前，标尺没有调零；皮带没有套在同一层塔轮上。 13. 随着智能可穿戴设备的快速发展，柔性温度传感器的研究引起了国内外的广泛关注。某兴趣小组利用如图甲所示的电路对其中银薄膜热敏电阻的温度特性进行探究，并利用该电阻设计温度报警装置。所用器材有：银薄膜热敏电阻、电源（，内阻可忽略）、电压表（均可视为理想电表）、定值电阻（阻值为），滑动变阻器、单刀开关S和导线若干。 （1）实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，按照图甲连接好电路，记录不同温度下电压表和电压表的示数，并计算出对应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表的示数为，电压表选择量程，示数如图乙所示，则电压表的示数为___________V，此时热敏电阻的阻值为___________Ω。 （2）实验中得到的该热敏电阻阻值随温度变化的曲线如图乙所示。 （3）利用上述实验器材和报警器、定值电阻制作温控报警器，其电路如图丁所示，方框A、处连接热敏电阻或定值电阻。当环境温度升高使得通过报警器电流达到或超过时，报警器报警，则热敏电阻应连接于图中方框___________（选填“A”或“”）处，已知报警器的电阻为，若要求开始报警时的环境温度为，则定值电阻的阻值应为___________。 （4）若该温控报警器用久后，直流电源内阻增大，则触发报警的温度与原设定值相比___________（选填“偏高”“偏低”或“不变”）。 【答案】 ①. 1.50 ②. 330 ③. B ④. 250 ⑤. 偏高 【解析】 【详解】（1）[1]电压表V2选择0-3V量程，分度值为0.1V，电压表V2的示数为U2=1.50V [2]根据串联电路的特点，热敏电阻两端的电压UR=U1-U2=4.8V-1.50V=3.3V 根据欧姆定律，通过热敏电阻的电流 此时热敏电阻的阻值为 （3）[3]由图丙可知，温度越高，热敏电阻的阻值越大，当环境温度升高使得通过报警器的电流达到或超过10mA时，报警器报警。根据并联电路电流的分配与电阻成反比可知，温度越高时，热敏电阻的阻值越大，该支路的电流越小，若报警器与热敏电阻串联，则不会引起报警器报警，因此与报警器串联的是定值电阻Rx，则热敏电阻RT应连接于图中方框B位置； [4]根据图丙可知，环境温度为30℃时，热敏电阻的阻值为RT=300Ω 设通过热敏电阻的电流为I1，通过报警器的电流I2=0.01A，则干路电流 根据闭合电路的欧姆定律 解得 根据并联电路电流的分配与电阻的关系 代入数据联立解得 （4）[5]该温控报警器用久后，直流电源内阻增大，电路中的电流变小，通过报警器支路的电流减小；要使通过报警器的电流达到或超过10mA时报警器报警，则热敏电阻的要变大，报警温度变高，因此直流电源内阻增大，则触发报警的温度与原设定值相比偏高。 14. 某款质量为的国产新能源汽车在新车碰撞测试中，以的速度与前方质量为的静止障碍物发生正碰，碰撞过程中汽车速度随时间变化的关系如图所示，时碰撞结束，障碍物向前弹开，汽车仍向前运动。已知碰撞过程中忽略空气阻力及地面摩擦，求： （1）碰撞结束瞬间障碍物的速度大小； （2）碰撞过程中系统损失机械能； （3）碰撞过程中汽车与障碍物间的平均作用力大小。 【答案】（1）20m/s （2）J （3）N 【解析】 【小问1详解】 碰撞过程中，以的方向为正方向，对于车和障碍物组成的系统动量守恒，则 解得 【小问2详解】 由能量守恒定律有 解得J 【小问3详解】 对汽车，以的方向为正方向，碰撞过程中由动量定理 解得N 15. 如图所示，导体棒、分别静置于水平固定的平行窄导轨和宽导轨上，导轨间距分别为、，导轨电阻不计，所在区域存在方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场，、棒的质量分别为，两导体棒总电阻为，棒与导轨间无摩擦，棒与导轨间的动摩擦因数。时刻，给导体棒一个大小为，方向水平向右的恒力作用，时棒刚要滑动，再过一段时间后回路中电流大小为且保持恒定。已知棒距宽导轨足够远，棒所在导轨足够长，导体棒始终垂直于导轨且与导轨接触良好，重力加速度大小取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： （1）时，棒中电流的大小和方向； （2）时间内，安培力对棒的冲量大小； （3）电流的大小。 【答案】（1）0.5A，由d指向c （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 当时，对棒受力分析，由平衡条件 解得棒中电流的大小 由右手定则可知，棒中电流方向为由d指向c； 【小问2详解】 时，ab棒产生的感应电动势为 由欧姆定律 代入数据解得 时间内，对ab棒受力分析，由动量定理 解得 【小问3详解】 稳定后，电路中电流一定，由欧姆定律得 再过时间，ab棒、cd棒的速度变化量分别为、，则由 联立可得 其中 则 由牛顿第二定律 代入数据解得 16. 如图甲所示，倾角的斜面固定在水平地面上，一轻质弹簧固定在斜面底端。质量的带挡板长木板放置在斜面上，其下表面与斜面间的动摩擦因数，上表面点以上粗糙，点以下光滑，两部分长度分别为，长木板下端与弹簧上端距离。时，长木板以的速度沿斜面向上运动，质量的小物块（可视为质点）沿斜面向下以的速度冲入长木板上端，一段时间后物块与挡板发生碰撞。取沿斜面向下为正方向，内小物块运动的图像如图乙所示，已知小物块与挡板碰撞时间极短且碰后粘合在一起，重力加速度大小取，求： （1）小物块与长木板之间的动摩擦因数； （2）长木板第一次运动到弹簧上端时的速度大小； （3）已知弹簧弹性势能公式为（其中为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量），若长木板接触弹簧后，恰能不离开弹簧，求最终长木板静止时，弹簧的压缩量。 【答案】（1） （2）2m/s （3） 【解析】 小问1详解】 由图乙得，0～0.2s内小物块的加速度大小 对小物块受力分析，由牛顿运动第二定律得 解得 【小问2详解】 0～0.2s内小物块的位移大小为 对长木板受力分析，由牛顿运动第二定律得 解得 t=0.2s 时，长木板的速度大小为 解得v3=0 则此过程长木板向上运动的距离为m 可知 小物块恰好运动到长木板上的P点处，此后小物块进入光滑部分，小物块、长木板各自的加速度大小为、 解得a3＝5m/s2，a4=0 小物块加速下滑，长木板静止，根据速度—位移公式有 小物块与长木板碰撞并粘在一起，以v4的方向为正方向，根据动量守恒定律有 碰后小物块与长木板整体一起向下运动，由牛顿第二定律得 解得a5＝2.5m/s2 从碰后瞬间运动至弹簧上端有 解得v6=2m/s 【小问3详解】 该整体与弹簧接触后，恰不离开弹簧，则弹簧处于原长，设向下最大压缩量为xm，从开始接触弹簧到弹簧恢复原长，由能量守恒得 解得xm=0.4m 从该整体与弹簧接触到弹簧被压缩至最短，由能量守恒得 解得k=75N/m 该整体由弹簧原长向下运动的过程中，速度最大时弹簧的压缩量为 解得 由简谐运动对称性可知，当速度为零时，弹簧压缩量 此时因 该整体无法继续向上运动，处于静止状态。即最终长木板静止时，弹簧的压缩量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$