精品解析：2025届河北省石家庄实验中学高三下学期二模物理试题

石家庄实验中学2025届高三年级第二次调研考试 物 理 命题：高三物理 考试时间：75分钟 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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，再选涂其他案标号。回答非选择题时，将案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将本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. 一束单色光由空气进入水中，则该光在空气和水中传播时（ ） A. 速度相同，波长相同 B. 速度不同，波长相同 C. 速度相同，频率相同 D. 速度不同，频率相同 2. 近几年具有健康、活力、激情标签的滑雪运动备受青睐，滑雪场地也成为了越来越多人的冬游之选。如图所示，某滑雪场打算在一坡度约为的滑道边上安装一条100m的长直“魔毯”来运送滑雪者上山，“魔毯”的额定功率为，其表面与其他物品的动摩擦因数均为0.75，“魔毯”始终匀速运行。“魔毯”质量不计，忽略魔毯”与冰面的摩擦和其他机械摩擦。（携带装备的成年人平均质量约为取（　　） A. 一个成年人上山过程中克服重力做功 B. 一个成年人上山过程中克服摩擦力做功 C. 若同时承运100个成年人，则其最大运行速度约为 D. 若魔毯”以速度运行，则最多可以同时承运50个成年人 3. 如图所示，导热性能良好的气缸竖直放置，气缸内用轻质活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞可沿气缸无摩擦滑动，现往活塞上缓慢增加砂子，当砂子的质量为时，活塞下降的高度为，此过程中气体向外放出的热量为，继续缓慢添加砂子，当砂子的质量为时，活塞又下降了高度，此过程中气体向外放出的热量为，整个过程中环境的气压和温度均保持不变。关于上述各量的关系，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，一束红光以30°入射角射向半圆玻璃砖的平直边，在玻璃砖与空气的分界面上发生了反射和折射。若保持入射光方向不变，以过圆心O垂直玻璃砖的轴顺时针缓慢旋转玻璃砖60°的过程中（ ） A. 反射角变小 B. 反射光的亮度不变 C. 折射光的亮度不变 D. 折射光会消失 5. 图甲是小型交流发电机与理想变压器连接的示意图，在匀强磁场中，一电阻不计的矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示。理想变压器原、副线圈匝数比为2：1，触头P可移动，副线圈所接电阻，电表均为理想交流电表。下列说法正确的是（　　） A. 线图处于甲图所示位置时产生的感应电流方向从上往下看为顺时针 B. 电压表示数为141V C. 电流表示数为0.5A D. P上移时，电流表示数减小 6. 学校科技节中某参赛选手设计了运输轨道，如图甲所示，可简化为倾角为θ足够长固定绝缘光滑斜面。以斜面底端为坐标原点，沿斜面向上为x轴的正方向，且沿x轴部分区域存在电场。在斜面底端由静止释放一质量为m、电荷量为＋q的滑块，在滑块向上运动的一段过程中，机械能E随位置坐标x的变化如图乙所示，曲线A点处切线斜率最大。滑块可视为质点，不计空气阻力，不计滑块产生的电场。以下说法正确的是（　　） A. 在过程中，滑块动能先减小后恒定 B. 在处滑块的动能最大， C. 在的过程中重力势能与电势能之和一直增大 D. 在过程中，滑块先加速后减速 7. 如图装置可形成稳定的辐向磁场，磁场内有匝数为n、半径为R的圆形线圈，在时刻线圈由静止释放，经时间t速度变为v，假设此段时间内线圈所在处磁感应强度大小恒为B，线圈导线单位长度的质量、电阻分别为m、r，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 在t时刻线圈的加速度大小为 B. 0~t时间内通过线圈的电荷量为 C. 0~t时间内线圈下落高度为 D. 线圈下落过程中，通过线圈的磁通量始终为零 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，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 在火星上，太阳能电池板发电能力有限，因此科学家用放射性材料作为发电能源为火星车供电。中的Pu元素是，半衰期是87.7年。下列说法正确的是（ ） A. 发生衰变生成的新核中，中子数为142 B. 10000个经过175.4年后，还剩下2500个 C. 无论存在于化合物中，还是以单质的形式存在，半衰期都不变 D. 衰变过程发生了质量亏损，会吸收能量 9. 如图所示，上、下、左、右四个边长相等且彼此绝缘的正方形面1、2、3、4围成一正方体空间，1、2水平，3、4竖直，这四个面均带有分布均匀的正电荷，点是围成的正方体空间的中心，该处电场强度大小为，方向竖直向上，电势为；若仅移走左侧面3时，点的电场强度大小为，电势为；若仅移走上侧面1时，点的电场强度大小为，电势为。取无穷远处电势为零，设取走某侧面时，其他侧面电荷的分布不变，则下列说法正确的是（ ） A. 右侧面4上的电荷在点产生的电场强度的大小为 B. 上侧面1上的电荷在点产生的电场强度的大小为 C. 左侧面3上的电荷在点的电势大小为 D. 下侧面2上的电荷在点的电势大小为 10. 随着科技的发展，未来的手机带有屏幕保护器，保护装置设置在屏幕的4个角落，由弹性塑料、聚合物及超薄金属片组成，一旦手机内的加速度计、陀螺仪及位移传感器感知手机掉落，屏幕保护器会自动弹出，并完全吸收手机撞击地面的能量，避免手机屏幕直接接触地面而损坏。 若手机质量约200g，从离地 0.8m 高处自由掉落，手机与地面撞击的时间约为0.05s，。下列说法正确的是（　　） A. 手机落地时的速度约为4m/s B. 保护器弹出的时间应小于0.4s C. 手机落地时重力的功率约为11.5 W D. 地面对手机的平均作用力约为18N 三、非选择题∶共5小题，共54分。 11. 寒冷的冬天，在两个相同的纸杯中加上不等量的水，放到室外结冰后脱壳制成两只冰壶A和B，之后找一块平整的冰面验证动量守恒定律。主要实验步骤如下： ①在冰面上固定发射装置。通过A压缩弹簧到位置，释放后A沿图甲中虚线运动。在虚线的适当位置取一点，测出A停止滑动时其右侧到点的距离； ②多次近过A压缩弹簧到，释放A后重复记录并取其平均值记为，如图甲； ③将B放在冰面上，使其左侧位于点，并使其直径与图中虚线重合； ④多次通过A压缩弹簧到，释放A后使A与B对心正碰，测出A、B碰后停止滑行时A右侧和B左侧与点的距离并求平均值，分别记为利，如图乙所示。 （1）每次都通过A压缩弹簧到位置，目的是确保A到达时的_________________相同； （2）实验中还需测量的物理量有_________________（填字母序号）； A. A和B质量 B. A和B的直径 C. A和B与冰面间的动摩擦因数 D. 发射槽口到点的距离 （3）验证动量守恒定律的表达式为_________________（用已知量和测得量的符号表示）； （4）为探究该碰撞是否为弹性碰撞，需判断关系式_________________是否成立（用表示）。 12. 某同学为测定电阻丝的电阻率ρ，设计了如图甲所示的电路，电路中ab是一段电阻率较大、粗细均匀的电阻丝，保护电阻R0＝4.0Ω，电源电动势E＝3.0V，电流表内阻忽略不计，滑片P与电阻丝始终接触良好。 （1）实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图乙所示，其示数为d＝________mm。 （2）实验时闭合开关，调节滑片P位置，分别测量出每次实验中aP长度x及对应的电流值I，实验数据如表所示： x/m 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 I/A 0.49 0.43 0.38 0.33 0.31 0.28 /A－1 2.04 2.33 2.63 3.03 3.23 3.57 根据表中的数据，在图丙的坐标纸上作出－x图像________，并由图线求出电阻丝的电阻率ρ＝________Ω·m（保留两位有效数字）。 （3）根据－x关系图线纵轴截距的物理意义，可求得电源的内阻为r＝________Ω（保留两位有效数字）。 （4）若电流表内阻不可忽略，则电流表的内阻对测量电阻丝的电阻率______（选填“有”或“无”）影响，根据－x关系图线纵轴截距的物理意义可求得的是______。 13. 如图，在直角三角形OPN区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外．一带正电粒子从静止开始经电压U加速后，沿平行于x轴的方向射入磁场；一段时间后，该粒子在OP边上某点以垂直于x轴的方向射出．已知O点为坐标原点，N点在y轴上，OP与x轴的夹角为30°，粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d，不计重力．求 （1）带电粒子的比荷； （2）带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间． 14. 某公园的台阶如图甲所示，已知每级台阶的水平距离，高度。台阶的侧视图如图乙所示，虚线恰好通过每级台阶的顶点。某同学将一小球置于最上面台阶边缘的点，并沿垂直于台阶边缘将其以初速度水平抛出，空气阻力不计。 (1)要使小球落到第1级台阶上，初速度的范围为多大？ (2)若，小球首先撞到哪一级台阶上？ (3)若小球可直接击中点，求此种情况下小球从抛出开始到离虚线最远时所经历的时间。 (4)若，每次与台阶或地面碰撞时，竖直方向速度大小都变为原来的0.5倍，方向与原方向相反，试求小球从抛出到与台阶或地面第4次碰撞所经历的总时间。 15. 如图所示，间距为与水平面夹角的平行金属轨道间存在垂直轨道平面向下、磁感应强度为（满足的匀强磁场，平行导轨通过单刀双掷开关与一只阻值为的电阻或减速装置相连，减速装置由半径为的圆环、转轴和一根阻值为的金属短棒焊接而成，圆环边缘和转轴通过电刷连入电路。圆环内存在垂直圆环平面向上、磁感应强度为的匀强磁场。质量为阻值为的金属杆垂直轨道放置，初始位置离轨道底端终点的距离为，不计杆与轨道间的摩擦，忽略焊点、电刷、导线和导轨的电阻。现将开关打到端与电阻相连，将金属杆由静止释放，最终金属杆匀速冲过终点；再将开关打到端与减速装置相连，将金属杆放回初始位置，并使其获得平行斜面向下、大小为的初速度，同时在外力控制下使减速装置绕轴顺时针（从上往下观察）转动，使得金属杆做匀减速运动，最终金属杆恰好在终点处速度减为零。求：（答案用不包含的字母、数字表示，重力加速度用表示）： （1）开关S打到时，金属杆最终的速度； （2）开关S打到时，金属杆到达轨道底端终点的时间； （3）开关S打到时，减速装置转动的角速度与运动时间的关系。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 石家庄实验中学2025届高三年级第二次调研考试 物 理 命题：高三物理 考试时间：75分钟 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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，再选涂其他案标号。回答非选择题时，将案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将本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. 一束单色光由空气进入水中，则该光在空气和水中传播时（ ） A. 速度相同，波长相同 B. 速度不同，波长相同 C. 速度相同，频率相同 D. 速度不同，频率相同 【答案】D 【解析】 【详解】不同的单色光频率不相同，同一单色光在不同的介质内传播过程中，光的频率不会发生改变；由公式 可以判断，水的折射率大于空气的，所以该单色光进入水中后传播速度减小，波长减小。 故选D。 【考点定位】光的传播、光速、波长与频率的关系 【方法技巧】本题分析时要抓住光在不同介质中传播频率不变这个特征，应用公式公式分析光进入不同介质中的传播速度。 2. 近几年具有健康、活力、激情标签的滑雪运动备受青睐，滑雪场地也成为了越来越多人的冬游之选。如图所示，某滑雪场打算在一坡度约为的滑道边上安装一条100m的长直“魔毯”来运送滑雪者上山，“魔毯”的额定功率为，其表面与其他物品的动摩擦因数均为0.75，“魔毯”始终匀速运行。“魔毯”质量不计，忽略魔毯”与冰面的摩擦和其他机械摩擦。（携带装备的成年人平均质量约为取（　　） A. 一个成年人上山过程中克服重力做功 B. 一个成年人上山过程中克服摩擦力做功 C. 若同时承运100个成年人，则其最大运行速度约为 D. 若魔毯”以速度运行，则最多可以同时承运50个成年人 【答案】C 【解析】 【详解】A．一个成年人上山过程中克服重力做功为 故A错误； B．一个成年人上山过程中，摩擦力做正功，不是克服摩擦力做功，则静摩擦力做的功为 故B错误； C．当“魔毯”上同时承运n=100人时，有 ， 由牛顿第三定律，对“魔毯”有 “魔毯”正常工作时，有 可得 故C正确； D．同理可得，若“魔毯”以1m/s速度运行，由可得 代入数据解得 则最多可以同时承运200个成年人，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，导热性能良好的气缸竖直放置，气缸内用轻质活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞可沿气缸无摩擦滑动，现往活塞上缓慢增加砂子，当砂子的质量为时，活塞下降的高度为，此过程中气体向外放出的热量为，继续缓慢添加砂子，当砂子的质量为时，活塞又下降了高度，此过程中气体向外放出的热量为，整个过程中环境的气压和温度均保持不变。关于上述各量的关系，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设初始时气体的压强与外界大气压强为，第一次加砂后气体压强为，活塞横截面积为S，气缸初始气体高度为H，有 该过程是等温变化，有 解得 根据等温变化的p-V图像，面积代表做功可知，该过程气体的做功为 由于理想气体温度不变，所以该过程气体内能不变，由热力学第一定律有 解得 设第二次加砂后气体的压强为，有 从第一次加砂到第二次加砂有 解得 该过程气体的做功为 由于理想气体温度不变，所以该过程气体内能不变，由热力学第一定律有 解得 故选B。 4. 如图所示，一束红光以30°入射角射向半圆玻璃砖的平直边，在玻璃砖与空气的分界面上发生了反射和折射。若保持入射光方向不变，以过圆心O垂直玻璃砖的轴顺时针缓慢旋转玻璃砖60°的过程中（ ） A. 反射角变小 B. 反射光的亮度不变 C. 折射光的亮度不变 D. 折射光会消失 【答案】D 【解析】 【详解】保持入射光方向不变，以过圆心O垂直玻璃砖的轴顺时针缓慢旋转玻璃砖60°的过程中，入射角变大，根据 可知，顺时针缓慢旋转玻璃砖60°时，入射角变为90°，会发生全反射，折射光线消失，并且随着入射角变大，折射角变大，反射光变强，折射光变弱。 故选D。 5. 图甲是小型交流发电机与理想变压器连接的示意图，在匀强磁场中，一电阻不计的矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示。理想变压器原、副线圈匝数比为2：1，触头P可移动，副线圈所接电阻，电表均为理想交流电表。下列说法正确的是（　　） A. 线图处于甲图所示位置时产生的感应电流方向从上往下看为顺时针 B. 电压表示数为141V C. 电流表示数为0.5A D. P上移时，电流表示数减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲图所示位置时磁场与线框平行，由右手定则可判断线圈中产生的感应电流方向从上往下看为逆时针，故A错误； B．电压表示数为有效值，应为，故B错误； C．由图知原线圈电压，原、副线圈匝数比为2：1，根据 可得副线圈电压 由欧姆定律得副线圈电流 再由 可得原线圈电流 故C正确； D．根据 ，， 代入化简可得 P上移时，减小，减小时原线圈电流增大，故D错误。 故选C。 6. 学校科技节中某参赛选手设计了运输轨道，如图甲所示，可简化为倾角为θ的足够长固定绝缘光滑斜面。以斜面底端为坐标原点，沿斜面向上为x轴的正方向，且沿x轴部分区域存在电场。在斜面底端由静止释放一质量为m、电荷量为＋q的滑块，在滑块向上运动的一段过程中，机械能E随位置坐标x的变化如图乙所示，曲线A点处切线斜率最大。滑块可视为质点，不计空气阻力，不计滑块产生的电场。以下说法正确的是（　　） A. 在过程中，滑块动能先减小后恒定 B. 在处滑块的动能最大， C. 在的过程中重力势能与电势能之和一直增大 D. 在过程中，滑块先加速后减速 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据 可知机械能E随位置坐标x的变化图像中图像上某点切线的斜率表示电场力，由于滑块由静止开始运动，则刚刚释放时的电场力大于重力沿斜面的分力，结合图像可知，图像的斜率先增大后减小至0，则电场力先增大至最大值，后减小至0，可知电场力与重力沿斜面的方向大小相等的时刻在中间的某一位置，在该位置，滑块所受合力为0，该位置之后，电场力小于重力沿斜面的分立，根据动能定理可知在过程中，滑块动能先增大后减小，A错误； B．动能最大位置时，滑块速度最大，滑块所受合力为0，根据上述可知，动能最大的位置在在中间的某一位置，B错误； C．根据上述可知，在的过程中滑块动能先增大后减小，而滑块在运动过程中只有重力势能、电势能与动能之间的转化，可知在的过程中重力势能与电势能之和先减小后增大，C错误； D．根据上述可知，在过程中，滑块向上运动，滑块先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的加速运动，再做加速度反向增大的减速运动，最后做匀减速运动，即在过程中，滑块先加速后减速，D正确。 故选D。 7. 如图装置可形成稳定的辐向磁场，磁场内有匝数为n、半径为R的圆形线圈，在时刻线圈由静止释放，经时间t速度变为v，假设此段时间内线圈所在处磁感应强度大小恒为B，线圈导线单位长度的质量、电阻分别为m、r，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 在t时刻线圈的加速度大小为 B. 0~t时间内通过线圈的电荷量为 C. 0~t时间内线圈下落高度为 D. 线圈下落过程中，通过线圈的磁通量始终为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．在t时刻，线圈切割辐向磁场产生感应电动势 感应电流 线圈所受安培力 由牛顿第二定律得 解得 故A错误； B．从开始下落到t时刻，设线圈中的平均电流为，由动量定理得 又 综合解得 故B错误； C．从开始下落到t时刻，下落高度为，由 ① 由B项分析可知 ② 由①②得 故C正确； D．线圈下落过程中，N极内部由竖直向上的磁场，通过线圈的磁通量不始终为零，故D错误。 故选C。 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，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 在火星上，太阳能电池板发电能力有限，因此科学家用放射性材料作为发电能源为火星车供电。中的Pu元素是，半衰期是87.7年。下列说法正确的是（ ） A. 发生衰变生成的新核中，中子数为142 B. 10000个经过175.4年后，还剩下2500个 C. 无论存在于化合物中，还是以单质的形式存在，半衰期都不变 D. 衰变过程发生了质量亏损，会吸收能量 【答案】AC 【解析】 【详解】A．发生衰变根据质量守恒和电荷数守恒可得，生成的新原子核的质量数为234，电荷数为92，则中子数为142，故A正确； B．半衰期的规律是一个统计规律，只针对大量的原子核才成立，对少数、个别原子核不成立，因此10000个经过175.4年后不确定还会剩余多少个，故B错误； C．的半衰期跟核内部自身因素有关，跟原子所处的化学状态和外部条件无关，故C正确； D．衰变过程发生了质量亏损，会放出能量，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，上、下、左、右四个边长相等且彼此绝缘的正方形面1、2、3、4围成一正方体空间，1、2水平，3、4竖直，这四个面均带有分布均匀的正电荷，点是围成的正方体空间的中心，该处电场强度大小为，方向竖直向上，电势为；若仅移走左侧面3时，点的电场强度大小为，电势为；若仅移走上侧面1时，点的电场强度大小为，电势为。取无穷远处电势为零，设取走某侧面时，其他侧面电荷的分布不变，则下列说法正确的是（ ） A. 右侧面4上的电荷在点产生的电场强度的大小为 B. 上侧面1上的电荷在点产生的电场强度的大小为 C. 左侧面3上的电荷在点的电势大小为 D. 下侧面2上的电荷在点的电势大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】AC．因初始时，点的电场强度方向竖直向上，表明左、右两侧面3、4所带电荷量相等，下底面2比上底面1所带的电荷量多，如图所示，设上、下、左三个侧面在点的电场强度及电势分别为、，、，、， 则有， 移走左侧面时， 联立可解得 选项A错误；C正确； D．移走上侧面时 即 选项D错误； B．因 可有 选项B正确。 故选BC。 10. 随着科技的发展，未来的手机带有屏幕保护器，保护装置设置在屏幕的4个角落，由弹性塑料、聚合物及超薄金属片组成，一旦手机内的加速度计、陀螺仪及位移传感器感知手机掉落，屏幕保护器会自动弹出，并完全吸收手机撞击地面的能量，避免手机屏幕直接接触地面而损坏。 若手机质量约200g，从离地 0.8m 高处自由掉落，手机与地面撞击的时间约为0.05s，。下列说法正确的是（　　） A. 手机落地时的速度约为4m/s B. 保护器弹出的时间应小于0.4s C. 手机落地时重力的功率约为11.5 W D. 地面对手机的平均作用力约为18N 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．由 可得 故A正确； B．由 可得手机落地时间 保护器弹出的时间应小于0.4s，故B正确； C．手机落地时重力的功率约为 故C错误； D．取向下为正方向，则有 地面对手机的平均作用力约为 故D正确。 故选ABD。 三、非选择题∶共5小题，共54分。 11. 寒冷的冬天，在两个相同的纸杯中加上不等量的水，放到室外结冰后脱壳制成两只冰壶A和B，之后找一块平整的冰面验证动量守恒定律。主要实验步骤如下： ①在冰面上固定发射装置。通过A压缩弹簧到位置，释放后A沿图甲中虚线运动。在虚线的适当位置取一点，测出A停止滑动时其右侧到点的距离； ②多次近过A压缩弹簧到，释放A后重复记录并取其平均值记为，如图甲； ③将B放冰面上，使其左侧位于点，并使其直径与图中虚线重合； ④多次通过A压缩弹簧到，释放A后使A与B对心正碰，测出A、B碰后停止滑行时A右侧和B左侧与点的距离并求平均值，分别记为利，如图乙所示。 （1）每次都通过A压缩弹簧到位置，目的是确保A到达时的_________________相同； （2）实验中还需测量的物理量有_________________（填字母序号）； A. A和B的质量 B. A和B的直径 C. A和B与冰面间的动摩擦因数 D. 发射槽口到点的距离 （3）验证动量守恒定律的表达式为_________________（用已知量和测得量的符号表示）； （4）为探究该碰撞是否为弹性碰撞，需判断关系式_________________是否成立（用表示）。 【答案】（1）速度 （2）A （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 每次都通过A压缩弹簧到位置，目的是确保A到达时的速度相同。 【小问2详解】 选取向右为正方向，动量守恒定律的表达式为 根据动能定理有 联立可得 实验中还需测量的物理量是A和B的质量。 故选A。 【小问3详解】 选取向右为正方向，动量守恒定律的表达式为 根据动能定理有 联立可得 【小问4详解】 若碰撞为弹性碰撞，还应满足机械能守恒，表达式为 结合（3）中关系式可得 12. 某同学为测定电阻丝的电阻率ρ，设计了如图甲所示的电路，电路中ab是一段电阻率较大、粗细均匀的电阻丝，保护电阻R0＝4.0Ω，电源电动势E＝3.0V，电流表内阻忽略不计，滑片P与电阻丝始终接触良好。 （1）实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图乙所示，其示数为d＝________mm。 （2）实验时闭合开关，调节滑片P的位置，分别测量出每次实验中aP长度x及对应的电流值I，实验数据如表所示： x/m 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 I/A 0.49 0.43 0.38 0.33 0.31 028 /A－1 2.04 2.33 2.63 3.03 3.23 3.57 根据表中的数据，在图丙的坐标纸上作出－x图像________，并由图线求出电阻丝的电阻率ρ＝________Ω·m（保留两位有效数字）。 （3）根据－x关系图线纵轴截距的物理意义，可求得电源的内阻为r＝________Ω（保留两位有效数字）。 （4）若电流表内阻不可忽略，则电流表的内阻对测量电阻丝的电阻率______（选填“有”或“无”）影响，根据－x关系图线纵轴截距的物理意义可求得的是______。 【答案】 ①. 0.400##0.399##0.401 ②. ③. 1.1×10－6 ④. 1.4 ⑤. 无 ⑥. 电源的内阻和电流表内阻之和 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1] 电阻丝的直径 （2）[2] －x图像如图所示 [3] 由电阻定律可得 由欧姆定律可得 则图像斜率 联立解得 代入数据得 联立解得电阻率为 代入数据得 （3）[4] 根据－x图中关系图线纵轴截距为1.8，此时待测电阻丝电阻为零，由闭合电路欧姆定律得 即 解得 （4）[5] 由电阻定律可得 由欧姆定律可得 则图像斜率 联立解得 整理得 若电流表内阻不可忽略，则电流表的内阻对测量电阻丝的电阻率无影响。 [6] 根据－x图中关系图线纵轴截距为y，此时待测电阻丝电阻为零，由闭合电路欧姆定律得 即 解得 可求得是电源的内阻和电流表内阻之和 13. 如图，在直角三角形OPN区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外．一带正电的粒子从静止开始经电压U加速后，沿平行于x轴的方向射入磁场；一段时间后，该粒子在OP边上某点以垂直于x轴的方向射出．已知O点为坐标原点，N点在y轴上，OP与x轴的夹角为30°，粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d，不计重力．求 （1）带电粒子比荷； （2）带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间． 【答案】（1） （2） 【解析】 【详解】（1）粒子从静止被加速的过程，根据动能定理得：，解得： 根据题意，下图为粒子的运动轨迹，由几何关系可知，该粒子在磁场中运动的轨迹半径为： 粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即： 联立方程得： （2）根据题意，粒子在磁场中运动的轨迹为四分之一圆周，长度 粒子射出磁场后到运动至轴，运动的轨迹长度 粒子从射入磁场到运动至轴过程中，一直匀速率运动，则 解得： 或 14. 某公园的台阶如图甲所示，已知每级台阶的水平距离，高度。台阶的侧视图如图乙所示，虚线恰好通过每级台阶的顶点。某同学将一小球置于最上面台阶边缘的点，并沿垂直于台阶边缘将其以初速度水平抛出，空气阻力不计。 (1)要使小球落到第1级台阶上，初速度的范围为多大？ (2)若，小球首先撞到哪一级台阶上？ (3)若小球可直接击中点，求此种情况下小球从抛出开始到离虚线最远时所经历的时间。 (4)若，每次与台阶或地面碰撞时，竖直方向的速度大小都变为原来的0.5倍，方向与原方向相反，试求小球从抛出到与台阶或地面第4次碰撞所经历的总时间。 【答案】(1) ； (2)第三台阶；(3) ；(4) 【解析】 【详解】(1)速度最大时，刚落到第一台阶边缘，则有 ， 解得 要使小球落到第1级台阶上，初速度的范围为 (2)假设小球刚好撞到第二台阶边缘，则运动时间为 此时下落的高度为 所以小球将越过第二台阶，如果落到第三台阶，则有 ， 解得 所以小球首先撞到第三台阶上。 (3) 小球可直接击中点，则有 ， 解得 ， 当速度方向平行与AB时，小球从抛出开始到离虚线最远，则有 解得 (4)因为 小球直接落到地面上。落地时，竖直分速度 从第一次碰撞到第二次碰撞，有 从第二次碰撞到第三次碰撞，有 从第三次碰撞到第四次碰撞，有 总时间为 15. 如图所示，间距为与水平面夹角的平行金属轨道间存在垂直轨道平面向下、磁感应强度为（满足的匀强磁场，平行导轨通过单刀双掷开关与一只阻值为的电阻或减速装置相连，减速装置由半径为的圆环、转轴和一根阻值为的金属短棒焊接而成，圆环边缘和转轴通过电刷连入电路。圆环内存在垂直圆环平面向上、磁感应强度为的匀强磁场。质量为阻值为的金属杆垂直轨道放置，初始位置离轨道底端终点的距离为，不计杆与轨道间的摩擦，忽略焊点、电刷、导线和导轨的电阻。现将开关打到端与电阻相连，将金属杆由静止释放，最终金属杆匀速冲过终点；再将开关打到端与减速装置相连，将金属杆放回初始位置，并使其获得平行斜面向下、大小为的初速度，同时在外力控制下使减速装置绕轴顺时针（从上往下观察）转动，使得金属杆做匀减速运动，最终金属杆恰好在终点处速度减为零。求：（答案用不包含的字母、数字表示，重力加速度用表示）： （1）开关S打到时，金属杆最终的速度； （2）开关S打到时，金属杆到达轨道底端终点的时间； （3）开关S打到时，减速装置转动的角速度与运动时间的关系。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 开关S打到时，金属杆最终将匀速运动，由受力分析可知 又因为 将代入联立解得 【小问2详解】 根据动量定理： 解得 【小问3详解】 金属杆做匀减速运动，则有 由牛顿第二定律可知 解得 由闭合电路欧姆定律可知 又 联立解得： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$