精品解析：2025届湖南省岳阳市高三下学期二模考试物理试题

岳阳市2025届高三教学质量监测（二） 物理 本试卷共15道题，满分100分，考试用时75分钟 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的学校、班级、考号、姓名填写在答题卡上。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上将对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。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.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，只交答题卡。 一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 我国首次利用核电商用堆成功批量生产碳14同位素，标志着我国彻底破解了国内碳14同位素供应依赖进口的难题，实现碳14供应全面国产化。碳14具有放射性，其衰变方程为。下列相关说法正确的是（　　） A. 原子核的比结合能比的大 B. 此核反应会出现质量亏损，但反应前后总质量数不变 C. 骨骼中以碳酸钙形式存在的的半衰期比单质的半衰期更长 D. X是电子，由于原子核中没有电子，这些电子是核外电子脱离原子核的作用产生的 2. 用如图所示的装置做课题研究发现：球形物体所受空气阻力的大小跟它运动的速率成正比。当气球和重物由静止释放，在一起竖直下落的过程中，其速率、加速度的大小和运动的时间之间的关系图像，下列可能正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 位于坐标原点处的波源做简谐振动，发出一列沿轴正方向传播的横波，时刻波恰好传到坐标为处的点，波形图如图所示，波的周期为，下列说法正确的是（　　） A. 波源起振方向向下 B. 、两点振动位移始终等大反向 C. 波传播速度大小为 D. 至时，点处质点沿轴正方向运动的路程为 4. 如图所示，在的真空区域中有足够长的匀强磁场，磁感应强度为，方向垂直纸面向里。质量为、电荷量为的带电粒子（不计重力）从坐标原点处沿图示方向射入磁场中，已知。粒子穿过轴正半轴后刚好没能从右边界射出磁场。则该粒子所带电荷的正负和速度大小是（　　） A. 带正电， B 带正电， C. 带负电， D. 带负电， 5. 如图所示，空间中充满磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场，两根通电长直导线垂直纸面分别放置在直角三角形的两顶点处，。处导线中的电流方向垂直纸面向外，处导线中的电流方向垂直纸面向里，两导线中的电流大小可以变化。已知通电长直导线周围某点的磁感应强度，即磁感应强度与导线中电流成正比、与该点到导线的距离成反比。现让两导线以点为圆心，分别以为半径，保持不变，从图示位置顺时针缓慢旋转的过程中，点的磁感应强度始终为零。在旋转过程中下列说法正确的是（　　） A. 两处导线中的电流均增大 B. 两处导线中的电流均减小 C. 处导线中电流一直减小，处导线中的电流一直增大 D. 处导线中电流一直增大，处导线中的电流一直减小 6. 如图所示，一原副线圈匝数均可调节理想变压器，输入端、接入有效值恒定的交流电源。已知定值电阻阻值为，滑动变阻器的最大阻值为。初始时刻原、副线圈的匝数之比为，滑片位于最下端。理想电压表的示数、示数变化量的大小分别用、表示；理想电流表的示数、示数变化量的大小分别用、表示。不计其余电阻，下列说法正确的是（　　） A. 保持、位置不变，向上缓慢滑动的过程中，不变，增大 B. 保持、位置不变，向上缓慢滑动的过程中，不断减小 C. 保持、位置不变，向上缓慢滑动的过程中，副线圈的输出功率逐渐减小 D. 保持位置不变，、向上移动，使原副线圈增加相同的匝数后，副线圈的输出功率增大 二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 7. 如图所示，质量为的石块以初速度从高处以仰角斜向上方抛出。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 石块抛出至落地的过程中，速度先减小后增大 B. 石块抛出至轨迹最高点的过程中，机械能不断增大 C. 改变仰角，其他条件不变，石块落地时的动量不变 D. 石块抛出至落地的过程中，重力的功率先减小后增大 8. 我国的“天链一号”卫星是地球同步卫星，“天链一号”卫星a、赤道平面内的低轨道卫星b，地球的位置关系如图所示，为地心。卫星a、b相对地球的张角分别为（图中未标出），已知b到的距离是地球半径的倍，a到的距离是地球半径的倍，卫星a和卫星b的角速度分别为、，且均绕地球同向运行。在运行过程中由于地球的遮挡，卫星b会进入卫星a通讯的盲区，卫星间的通讯信号视为沿直线传播，信号传输时间可忽略。下列分析正确的是（　　） A. a、b受到地球的万有引力大小一定不相等 B. a、b的周期之比为 C. a、b每次信号中断的时间间隔为 D. a、b每次信号中断的时间间隔为 9. 如图为水流导光实验，将塑料瓶下侧开一个小孔，瓶中灌入清水，水就从小孔流出。将红光水平射向塑料瓶小孔，观察到红光束沿水流方向发生了弯曲，光被完全限制在水流内，出现了“水流导光”现象。已知某时刻出水口中心到接水桶水面的高度为，水在接水桶中水面的落点中心到出水口的水平距离为，出水口横截面积为，水的密度为，重力加速度取。假设水落到水面上后瞬间竖直速度减为0，水平速度大小不变，不计空气阻力及水的发散效应，则（　　） A. “水流导光”是一种光的衍射现象 B. 此时改用紫光以同样的方向照射一定能发生“水流导光”现象 C. 空中水柱（出水口至水面落点间的水柱）的体积为 D. 落水对水面的冲击力大小为 10. 如图所示，一劲度系数的弹性绳一端系于点，绕过处的小滑轮，另一端与质量为、套在粗糙竖直固定杆处的圆环相连，、、三点等高，弹性绳的原长恰好等于间距，圆环与杆间的动摩擦因数为0.5.在竖直向上的外力作用下将滑环从与点等高的点缓慢移动到点（图中未标出），在点处外力恰好为零。已知、两点间距为，弹性绳受到的拉力与伸长量的关系始终遵循胡克定律，重力加速度为。则下列说法正确的是（　　） A. 滑环从点缓慢移动到点的过程中，圆环所受的摩擦力始终为 B. 滑环从点缓慢移动到点的过程中，外力先增大后减小 C. 滑环静止在点时，撤去外力，滑环运动过程中最大动能 D. 滑环静止在点时，撤去外力，滑环能运动至最低点，则滑环从点第一次运动至最低点所需要的时间等于从点运动到点时间的2倍 三、非选择题：本题共5小题，共56分。 11. 某同学用频闪摄影的方式拍摄了甩水过程，如图甲，是最后三个拍摄时刻指尖的位置。把图甲简化为图乙的模型，在甩手过程中，上臂以肩关节为转动轴转动，肘关节以为圆心做半径为的圆周运动，腕关节以为圆心做半径为的圆周运动，到接近的最后时刻，肘关节、腕关节停止运动，指尖以腕关节为圆心做半径为的圆周运动。 （1）测得、之间的距离为，频闪照相机的频率为，则指尖在、间运动的平均速度为___________，粗略认为这就是甩手动作最后阶段指尖做圆周运动的线速度。 （2）指尖通过点前瞬间，指尖的水滴向心加速度大小为___________（用字母表示）。 （3）指尖的水滴被甩出前瞬间处于___________（填“超重”或“失重”）状态。 12. 充电宝是跟蓄电池、干电池一样的可移动直流电源。某款充电宝的电动势E约为5V，内阻r约为0.25Ω。现有实验器材：量程为3V的电压表，量程为0.6A的电流表，定值电阻R=10Ω，滑动变阻器R′，开关S，导线若干。 （1）①甲同学采用图甲进行实验，图甲已完成部分电路连线，最后一步连线时，他将接线端a连接到B，然后进行实验，记录多个电压表和电流表的示数，作出U-I图线，如图乙所示。则该充电宝的电动势E=___________V（保留2位有效数字），内电阻r=___________Ω（保留2位有效数字）。 ②实验完成后，甲同学又将接线端a改接C进行实验，并在同一图中作出两次实验的U-I图线，图丙用于理论分析。在电压表、电流表都为理想电表的情形下，两次U-I图线应为同一图线，请在图丙中画出该图线__________。 （2）乙同学认为，如果按照甲同学的实验设计操作，由于电压表内阻有限，电路测量是有一定误差的，于是她设计了图丁所示的电路来测量充电宝的电动势E和内阻r。均匀电阻丝XY长1.0m，电阻8.0Ω，标准电池A电动势为8.0V、内电阻0.50Ω。 ①开关S断开，当滑动片J移动至XJ=0.80m位置时电流表G示数为零，则充电宝B的电动势E=___________V（保留3位有效数字）； ②开关S闭合，滑片J移至XJ=0.76m处时电流表G示数为零，则充电宝B的内电阻r=___________Ω（保留2位有效数字）。 13. 如图是农村中常用来喷洒农药的小型压缩喷雾器结构示意图。其贮液筒A的容积为7.3L，现装入5.8L的药液。关闭阀门K，用打气筒B每次打入的空气。外界大气压为，设下列过程中温度都保持不变。 （1）要使药液上方气体的压强为，应按压几次打气筒？ （2）当贮液筒中有压强为的空气时，打开K可喷射药液。当药液不能喷射时，贮液筒内还剩余多少体积的药液？（忽略管中药液产生的压强） 14. 如图所示，质量为，边长为，阻值为且均匀分布的正方形金属框，位于光滑的水平面上。金属框的边与磁场左边界平行，运动方向与磁场左边界垂直。图甲和图乙中的磁场为匀强磁场，大小为，方向垂直水平面向下。图丙中沿正方向存在按均匀增大的稳恒磁场（是单位为的已知常量，为坐标值）。 （1）如图甲，给金属框一初速度，则金属框刚进磁场时，求边所受的安培力的大小； （2）如图乙，给金属框一变力，使金属框从图示位置由静止开始做匀加速直线运动。在进入磁场的过程中，力随时间的变化率为定值。求金属框的加速度大小； （3）如图丙，给金属框一初速度，使金属框从图示位置开始向右运动，求停止运动时边的坐标值。 15. 如图所示，质量为且足够长的木板静止在光滑的水平地面上，一质量为的滑块以速度从最左端冲上木板，滑块与木板间的动摩擦因数为，重力加速度大小为。则： （1）经过足够长的时间，求系统产生的热量； （2）若，开始时在离木板右侧处固定一块挡板（图中未画出），木板只与右侧挡板发生2次弹性碰撞（碰撞前后木板的速度大小不变，方向相反），求满足的条件； （3）若，开始时在离木板右侧距离的右侧某位置固定一块挡板（图中未画出），木板与右侧挡板发生弹性碰撞后立刻将挡板撤走（碰撞前后木板的速度大小不变，方向相反），求滑块冲上木板之后，经过足够长的时间，系统产生热量的可能取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 岳阳市2025届高三教学质量监测（二） 物理 本试卷共15道题，满分100分，考试用时75分钟 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的学校、班级、考号、姓名填写在答题卡上。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上将对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。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.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，只交答题卡。 一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 我国首次利用核电商用堆成功批量生产碳14同位素，标志着我国彻底破解了国内碳14同位素供应依赖进口的难题，实现碳14供应全面国产化。碳14具有放射性，其衰变方程为。下列相关说法正确的是（　　） A. 原子核的比结合能比的大 B. 此核反应会出现质量亏损，但反应前后总质量数不变 C. 骨骼中以碳酸钙形式存在的的半衰期比单质的半衰期更长 D. X是电子，由于原子核中没有电子，这些电子是核外电子脱离原子核的作用产生的 【答案】B 【解析】 【详解】A．衰变释放能量，反应后的原子核更稳定，故的比结合能比的小。故A错误； B．原子核衰变时质量数守恒，但会出现质量亏损，释放能量，故B正确； C．衰变的快慢是由原子核内部自身因素决定的，与化学状态无关，故C错误； D．根据质量数守恒和电荷数守恒，可知X为电子，属于衰变，衰变的实质是核内的一个中子转变为一个质子，并放出一个电子，故D错误。 故选B。 2. 用如图所示的装置做课题研究发现：球形物体所受空气阻力的大小跟它运动的速率成正比。当气球和重物由静止释放，在一起竖直下落的过程中，其速率、加速度的大小和运动的时间之间的关系图像，下列可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】以气球和重物为对象，根据牛顿第二定律可得 又 联立可得 可知气球和重物由静止释放，随着速度的增大，加速度逐渐减小，气球和重物做加速度逐渐减小的加速运动，则图像的切线斜率逐渐减小；图像为一条斜率为负的倾斜直线。 故选A。 3. 位于坐标原点处的波源做简谐振动，发出一列沿轴正方向传播的横波，时刻波恰好传到坐标为处的点，波形图如图所示，波的周期为，下列说法正确的是（　　） A. 波源起振方向向下 B. 、两点振动的位移始终等大反向 C. 波的传播速度大小为 D. 至时，点处质点沿轴正方向运动的路程为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据同侧法可知a点的起振方向向上，则波源起振方向向上，故A错误； B．b、c两点平衡位置间距不等于半波长，则b和c振动的位移不是始终等大反向，故B错误； C．根据波形图可得 解得波长 波的传播速度大小为，故C正确； D．振动质点不会随波迁移，只会在自己的平衡位置上下振动，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，在的真空区域中有足够长的匀强磁场，磁感应强度为，方向垂直纸面向里。质量为、电荷量为的带电粒子（不计重力）从坐标原点处沿图示方向射入磁场中，已知。粒子穿过轴正半轴后刚好没能从右边界射出磁场。则该粒子所带电荷的正负和速度大小是（　　） A. 带正电， B 带正电， C. 带负电， D. 带负电， 【答案】B 【解析】 【详解】由题知，粒子穿过轴正半轴后刚好没能从右边界射出磁场，说明粒子进入磁场后向上偏转，根据左手定则，可知粒子带正电，作出其运动轨迹，如图所示 根据几何关系可知 设带电粒子在磁场中运动的半径为，根据几何关系可得 解得 带电粒子在磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 解得 故选B。 5. 如图所示，空间中充满磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场，两根通电长直导线垂直纸面分别放置在直角三角形的两顶点处，。处导线中的电流方向垂直纸面向外，处导线中的电流方向垂直纸面向里，两导线中的电流大小可以变化。已知通电长直导线周围某点的磁感应强度，即磁感应强度与导线中电流成正比、与该点到导线的距离成反比。现让两导线以点为圆心，分别以为半径，保持不变，从图示位置顺时针缓慢旋转的过程中，点的磁感应强度始终为零。在旋转过程中下列说法正确的是（　　） A. 两处导线中电流均增大 B. 两处导线中的电流均减小 C. 处导线中电流一直减小，处导线中的电流一直增大 D. 处导线中电流一直增大，处导线中的电流一直减小 【答案】D 【解析】 【详解】由右手螺旋定则确定M、N两导线在O处产生的磁场方向（如图所示） 从图示位置顺时针缓慢旋转60°的过程中，两导线的产生的磁场方向也沿顺时针旋转60°角，因O点的磁感应强度始终为零。则BM与BN的矢量和与B等大反向，由画图法知，BM逐渐增大，BN逐渐减小。通电长直导线周围某点的磁感应强度，可推知M处导线中电流一直增大，N处导线中的电流一直减小。 故选D。 6. 如图所示，一原副线圈匝数均可调节的理想变压器，输入端、接入有效值恒定的交流电源。已知定值电阻阻值为，滑动变阻器的最大阻值为。初始时刻原、副线圈的匝数之比为，滑片位于最下端。理想电压表的示数、示数变化量的大小分别用、表示；理想电流表的示数、示数变化量的大小分别用、表示。不计其余电阻，下列说法正确的是（　　） A. 保持、位置不变，向上缓慢滑动的过程中，不变，增大 B. 保持、位置不变，向上缓慢滑动的过程中，不断减小 C. 保持、位置不变，向上缓慢滑动的过程中，副线圈的输出功率逐渐减小 D. 保持位置不变，、向上移动，使原副线圈增加相同的匝数后，副线圈的输出功率增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．设输入端、电压为，理想变压器原线圈电压为、电流为，副线圈电压为、电流为，则保持、位置不变，匝数比为。则根据理想变压器相关公式可知，在原线圈中的等效电阻为 则原线圈电流 原线圈电压 向上滑动过程中减小，则减小，增大，减小。根据理想变压器， 可知增大、减小，A错误； B．设两端电压为，则原线圈满足 则 所以 根据变压器规律可知，变压器原副线圈电压变化量之比 电流变化量之比 则 则保持、位置不变，向上缓慢滑动的过程中，不变，B错误； C．由A选项分析可知，则保持、位置不变，在原线圈中的等效电阻为 变压器输出功率为 当且仅当时输出功率最大 由于最大阻值为，则向上滑动过程中，等效电阻最大值为且在逐渐降低，所以变压器输出功率由最大逐渐减小，则副线圈的输出功率逐渐减小，C正确； D．保持位置不变，、向上移动，使原副线圈增加相同的匝数后，在原线圈中的等效电阻为 由C选项分析可知，当且仅当时输出功率最大，所以原副线圈增加相同的匝数后变压器输出功率降低，D错误。 故选C。 二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 7. 如图所示，质量为的石块以初速度从高处以仰角斜向上方抛出。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 石块抛出至落地的过程中，速度先减小后增大 B. 石块抛出至轨迹最高点的过程中，机械能不断增大 C. 改变仰角，其他条件不变，石块落地时的动量不变 D. 石块抛出至落地的过程中，重力的功率先减小后增大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由动能定理知，重力为合力，合力先做负功后做正功，故动能先减小后增大，即速度先减小后增大。故A正确； B．石块抛出至轨迹最高点的过程中，不计阻力，只有重力做功，机械能守恒，故B错误； C．改变仰角，其他条件不变，由动能定理得 解得 故落地时速度大小不变。但改变仰角，落地时速度的水平分量发生变化，落地时速度方向不同，故动量只是大小相等，方向不同，故C错误； D．石块抛出至落地的过程中，重力的功率PG=mgvy vy先减小后增大，则PG先减小后增大，故D正确。 故选AD。 8. 我国的“天链一号”卫星是地球同步卫星，“天链一号”卫星a、赤道平面内的低轨道卫星b，地球的位置关系如图所示，为地心。卫星a、b相对地球的张角分别为（图中未标出），已知b到的距离是地球半径的倍，a到的距离是地球半径的倍，卫星a和卫星b的角速度分别为、，且均绕地球同向运行。在运行过程中由于地球的遮挡，卫星b会进入卫星a通讯的盲区，卫星间的通讯信号视为沿直线传播，信号传输时间可忽略。下列分析正确的是（　　） A. a、b受到地球的万有引力大小一定不相等 B. a、b的周期之比为 C. a、b每次信号中断的时间间隔为 D. a、b每次信号中断的时间间隔为 【答案】BD 【解析】 详解】A．由 知，a、b的轨道半径虽不同，但它们质量也不同，因此受到地球的万有引力大小可能相等，故A错误； B．由开普勒第三定律得 得a、b的周期之比为 故B正确； CD．以a为参考，b的角速度为ωb-ωa，b在通讯盲区对应的角度为θb+θa，所以a、b每次信号中断的时间间隔为 故C错误，D正确。 故选BD。 9. 如图为水流导光实验，将塑料瓶下侧开一个小孔，瓶中灌入清水，水就从小孔流出。将红光水平射向塑料瓶小孔，观察到红光束沿水流方向发生了弯曲，光被完全限制在水流内，出现了“水流导光”现象。已知某时刻出水口中心到接水桶水面的高度为，水在接水桶中水面的落点中心到出水口的水平距离为，出水口横截面积为，水的密度为，重力加速度取。假设水落到水面上后瞬间竖直速度减为0，水平速度大小不变，不计空气阻力及水的发散效应，则（　　） A. “水流导光”是一种光的衍射现象 B. 此时改用紫光以同样的方向照射一定能发生“水流导光”现象 C. 空中水柱（出水口至水面落点间的水柱）的体积为 D. 落水对水面的冲击力大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．“水流导光”是一种光的全反射现象，故A错误； B．紫光的折射率大于红光的折射率，根据 可知，同一介质中，紫光的临界角小于红光的临界角，可知，此时改用紫光以同样的方向照射一定能发生“水流导光”现象，故B正确； C．水做平抛运动，则有， 解得， 则空中水柱的体积为 解得 故C正确； D．水落至水面竖直方向的分速度 截取极短时间内的水进行分析，水的质量 落到水面过程，根据动量定理有 由于时间极短，则有 则近似有 根据牛顿第三定律有 解得 故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，一劲度系数的弹性绳一端系于点，绕过处的小滑轮，另一端与质量为、套在粗糙竖直固定杆处的圆环相连，、、三点等高，弹性绳的原长恰好等于间距，圆环与杆间的动摩擦因数为0.5.在竖直向上的外力作用下将滑环从与点等高的点缓慢移动到点（图中未标出），在点处外力恰好为零。已知、两点间距为，弹性绳受到的拉力与伸长量的关系始终遵循胡克定律，重力加速度为。则下列说法正确的是（　　） A. 滑环从点缓慢移动到点的过程中，圆环所受的摩擦力始终为 B. 滑环从点缓慢移动到点的过程中，外力先增大后减小 C. 滑环静止在点时，撤去外力，滑环运动过程中最大动能为 D. 滑环静止在点时，撤去外力，滑环能运动至最低点，则滑环从点第一次运动至最低点所需要的时间等于从点运动到点时间的2倍 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．设细绳与竖直方向的夹角为θ，设弹性绳伸长x，滑环向下运动到点处外力恰好为零，此时对滑环受力分析可知，竖直方向 几何关系 解得 水平方向 则滑环从A点缓慢移动到0点的过程中保持不变，所以摩擦力也不变，圆环所受擦力始终为，故A正确； B．竖直方向 随着滑环的下降，则θ减小，弹性绳的伸长量x增大，则F逐渐减小，选项B错误； C.设滑环从点下降的距离为，弹性绳的弹力在竖直方向的分量大小 弹力做的功 小球运动至点时，动能最大。由动能定理得∶ 解得 故C 正确； D．小环向下运动到点时受力平衡，此时，水平方向 保持不变，摩擦力也不变，圆环所受擦力始终为， 竖直方向 当圆环向下运动到点上方某点B时，相对于点位移向上，合力受力向下 同理可证，当圆环向下运动到O点下方时，回复力向上，与偏离平衡位置的位移大小成正比。综上，回复力大小和偏移平衡位置的位移大小成正比，方向与位移相反，圆环向下做简谐运动，O点为平衡位置，则滑环从 A 点第一次运动至最低点 C 所需要的时间等于从 A 点运动到 O 点时间的2倍，故 D正确。 故选ACD。 三、非选择题：本题共5小题，共56分。 11. 某同学用频闪摄影的方式拍摄了甩水过程，如图甲，是最后三个拍摄时刻指尖的位置。把图甲简化为图乙的模型，在甩手过程中，上臂以肩关节为转动轴转动，肘关节以为圆心做半径为的圆周运动，腕关节以为圆心做半径为的圆周运动，到接近的最后时刻，肘关节、腕关节停止运动，指尖以腕关节为圆心做半径为的圆周运动。 （1）测得、之间的距离为，频闪照相机的频率为，则指尖在、间运动的平均速度为___________，粗略认为这就是甩手动作最后阶段指尖做圆周运动的线速度。 （2）指尖通过点前瞬间，指尖的水滴向心加速度大小为___________（用字母表示）。 （3）指尖的水滴被甩出前瞬间处于___________（填“超重”或“失重”）状态。 【答案】（1）6.25 （2） （3）超重 【解析】 【小问1详解】 频闪照相机频率为25Hz，则周期 则指尖在A、B间运动的平均速度 【小问2详解】 到接近B的最后时刻，指尖P以腕关节O3为圆心做半径为r3的圆周运动，所以指尖通过B点时的向心加速度大小为 【小问3详解】 指尖的水滴被甩出前瞬间，加速度方向指向圆心，而水滴受到的合力方向也指向圆心，此时水滴受到的支持力N与重力mg的合力提供向心力，即N-mg=ma 所以N=m（g+a） 支持力大于重力，故指尖的水滴被甩出前瞬间处于超重状态。 12. 充电宝是跟蓄电池、干电池一样的可移动直流电源。某款充电宝的电动势E约为5V，内阻r约为0.25Ω。现有实验器材：量程为3V的电压表，量程为0.6A的电流表，定值电阻R=10Ω，滑动变阻器R′，开关S，导线若干。 （1）①甲同学采用图甲进行实验，图甲已完成部分电路连线，最后一步连线时，他将接线端a连接到B，然后进行实验，记录多个电压表和电流表示数，作出U-I图线，如图乙所示。则该充电宝的电动势E=___________V（保留2位有效数字），内电阻r=___________Ω（保留2位有效数字）。 ②实验完成后，甲同学又将接线端a改接C进行实验，并在同一图中作出两次实验的U-I图线，图丙用于理论分析。在电压表、电流表都为理想电表的情形下，两次U-I图线应为同一图线，请在图丙中画出该图线__________。 （2）乙同学认为，如果按照甲同学的实验设计操作，由于电压表内阻有限，电路测量是有一定误差的，于是她设计了图丁所示的电路来测量充电宝的电动势E和内阻r。均匀电阻丝XY长1.0m，电阻8.0Ω，标准电池A电动势为8.0V、内电阻0.50Ω。 ①开关S断开，当滑动片J移动至XJ=0.80m位置时电流表G示数为零，则充电宝B的电动势E=___________V（保留3位有效数字）； ②开关S闭合，滑片J移至XJ=0.76m处时电流表G示数为零，则充电宝B的内电阻r=___________Ω（保留2位有效数字）。 【答案】（1） ①. 5.0 ②. 0.36 ③. （2） ①. 5.12 ②. 0.25 【解析】 【小问1详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 将（0.4A，0.85V）和（0.26A，2.3V）代入有， 联立解得， [3]接线端a连接到B时，根据等效电源法可知 短路电流为 即电动势测量值偏小，短路电流准确； 当接线端a连接到C时，根据等效电源法可知 短路电流为 即电动势测量准确，短路电流偏小，所以若电压表、电流表都为理想电表，此时U-I图线如图所示 【小问2详解】 [1]开关S断开时，当滑动片J移动至XJ=0.80m位置时，XJ部分电阻为 由于电流表G示数为零，则 [2]开关S闭合，滑片J移至XJ=0.76m处时，XJ部分电阻为 由于电流表G示数为零，则 解得充电宝B的内电阻为 13. 如图是农村中常用来喷洒农药的小型压缩喷雾器结构示意图。其贮液筒A的容积为7.3L，现装入5.8L的药液。关闭阀门K，用打气筒B每次打入的空气。外界大气压为，设下列过程中温度都保持不变。 （1）要使药液上方气体的压强为，应按压几次打气筒？ （2）当贮液筒中有压强为的空气时，打开K可喷射药液。当药液不能喷射时，贮液筒内还剩余多少体积的药液？（忽略管中药液产生的压强） 【答案】（1）18 （2）1.3L 【解析】 【小问1详解】 设打n次气，以容器A中与打入的气体为研究对象；初态， 末态p2=4×105Pa，V2=1.5L 根据玻意耳定律得 解得n=18次 【小问2详解】 当内外气压相同时，药液不再喷出，此时p3=1×105Pa 根据玻意耳定律得 解得V3=6L 剩余药液体积 14. 如图所示，质量为，边长为，阻值为且均匀分布的正方形金属框，位于光滑的水平面上。金属框的边与磁场左边界平行，运动方向与磁场左边界垂直。图甲和图乙中的磁场为匀强磁场，大小为，方向垂直水平面向下。图丙中沿正方向存在按均匀增大的稳恒磁场（是单位为的已知常量，为坐标值）。 （1）如图甲，给金属框一初速度，则金属框刚进磁场时，求边所受的安培力的大小； （2）如图乙，给金属框一变力，使金属框从图示位置由静止开始做匀加速直线运动。在进入磁场的过程中，力随时间的变化率为定值。求金属框的加速度大小； （3）如图丙，给金属框一初速度，使金属框从图示位置开始向右运动，求停止运动时边的坐标值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 给金属框一初速度，感应电动势大小为 感应电流大小为 根据安培力的计算公式可得 联立解得 【小问2详解】 在进入磁场的过程中，根据牛顿第二定律可得 即 由于 则 解得 【小问3详解】 当金属框的速度为时，金属框中感应电动势的大小为 金属框所受安培力大小为 取初速度方向为正方向，根据动量定理可得 则有 解得 15. 如图所示，质量为且足够长的木板静止在光滑的水平地面上，一质量为的滑块以速度从最左端冲上木板，滑块与木板间的动摩擦因数为，重力加速度大小为。则： （1）经过足够长的时间，求系统产生的热量； （2）若，开始时在离木板右侧处固定一块挡板（图中未画出），木板只与右侧挡板发生2次弹性碰撞（碰撞前后木板的速度大小不变，方向相反），求满足的条件； （3）若，开始时在离木板右侧距离的右侧某位置固定一块挡板（图中未画出），木板与右侧挡板发生弹性碰撞后立刻将挡板撤走（碰撞前后木板的速度大小不变，方向相反），求滑块冲上木板之后，经过足够长的时间，系统产生热量的可能取值范围。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 经过足够长的时间，滑块与木板将会达到共同速度v，对滑块与木板组成的系统，以水平向右的方向为正方向，由动量守恒定律得：mv0=（m+M）v 由能量守恒定律得： 联立解得： 【小问2详解】 如图为两种临界情况（示意图） 物块减到0的时间是固定的，为： 木块向右加速和向左减速是对称的，段数越多，每段时间就越短，L就越小。加速时，对木板由牛顿第二定律得：μmg=Ma 即a=μg 加速时间最长为t，则2t1=t 对应最长长度为 加速时间最短为t2，则4t2=t 对应最短长度为 最长长度Lmax，如果取等号，物块和木板将会共速为零停下，不会有第二次碰撞；不取等号，L比Lmax略小一点。则当木板速度减为零时，物块还有向右的速度（很小），就会带着木板向右发生第二次碰撞。 综上所述可知，L应满足的条件是： 【小问3详解】 木板将要与挡板发生碰撞时，滑块的速度为v1，木板的速度为v2，对滑块与木板组成的系统，以水平向右的方向为正方向，由动量守恒定律得：mv0=mv1+Mv2 木板与挡板发生碰撞后，经过足够长时间滑块与木板共速，对滑块与木板组成的系统，取v1方向为正方向，由动量守恒定律得：mv1-Mv2=（m+M）v 滑块冲上木板至最终滑块与木板共速的整个过程，由能量守恒定律得： 联立解得： v2有取值范围，当其最小时 当其最大时，以水平向右的方向为正方向，则mv0=（m+M）v2max 联立解得：v2min≤v2≤v2max 即 当时， 当时， 综上知： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$