精品解析：2025届云南省保山市腾冲市第八中学高三下学期二模物理试题

腾冲市第八中学2025届高三第二次全真模拟测试 物理试卷 考生注意： 1.答卷前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上，并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号及科目，在规定的位置贴好条形码。 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，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一个选项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 1. 2024年9月19日，我国成功发射了第五十九颗和第六十颗北斗导航卫星，使得北斗卫星导航系统的卫星总数达到了60颗。这些卫星采用星载氢原子钟，如图所示为氢原子的能级图，下列判断正确的是（ ） A. 一个氢原子从能级向低能级跃迁时，能产生3种频率的光子 B. 氢原子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，其能量减少 C. 氢原子吸收的光子的能量，可使氢原子的能级发生跃迁 D. 从氢原子的能级图可知，氢原子发射光子的频率是连续的 2. 2023年11月珠海航展表演中，我国自主研发的歼-35A正式亮相，展示了其卓越的飞行性能和隐身能力。如图所示，歼-35A沿着近似圆弧的曲线从a运动到b后沿陡斜线直入云霄。设此段飞行路径在同一竖直面内，飞行速率保持不变。关于战机从a运动到b这一段，下列说法正确的是（　　） A. 战斗机合力可能一直竖直向上 B. 战斗机的速度一直在变化 C. 战斗机的加速度可能保持不变 D. 战斗机做匀变速曲线连动 3. 关于液体的表面张力，下列说法正确的是（　　） A. 液体的表面张力是由于液体表面层分子排列较为密集，从而产生了分子引力的缘故 B. 表面张力的方向总是垂直于液面 C. 蚊虫可以在水面上运动而不会陷入水中是因为水的表面张力的缘故 D. 将一块玻璃板轻轻贴着水面，发现很难往上拉起来是因为水的表面张力的缘故 4. 我国CR450动车组样车已成功下线，该动车组采用8节编组，4动4拖的技术方案，试验时速高达，这一成就标志着我国拥有了全球最快的高铁列车。如图所示，该高速列车由8节质量相同的车厢组成，从车头开始的第2、3、6、7节车厢为动力车厢，每节动力车厢的牵引力大小相同，其余为非动力车厢。若列车在平直轨道上匀加速行驶，每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则此时第1、2节车厢间的作用力与第5、6节车厢间的作用力大小之比为（　　） A. B. C. D. 5. 有一个匀强磁场边界是EF，在EF右侧无磁场，左侧是匀强磁场区域，如图甲所示．现有一个闭合的金属线框以恒定速度从EF右侧水平进入匀强磁场区域．线框中的电流随时间变化的i－t图象如图乙所示，则可能的线框是下列四个选项中的(　　) A. B. C. D. 6. 如图所示，两点电荷a、b固定在x轴上，与O点距离相等。已知且，下列说法错误的是（　　） A. 除无限远外，x轴上电场强度为零的点有一处 B. 除无限远外，x轴上电势为零的点有两处 C. 除无限远外，y轴上电势为零的点有三处 D. y轴上电场强度最大的点是O点 7. 如图所示为机械手用四根“手指”抓取篮球的简化示意图。抓取点平均分布在球心上方的水平面内，抓取点与球心的连线与水平面夹角为，“手指”与篮球的动摩擦因数为，篮球的重力大小为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不考虑篮球的明显形变。下列说法正确的是（ ） A. 若与的关系满足，则一定不能将篮球抓起 B. 只要“手指”对篮球的压力足够大，不论取何值都能将篮球抓起 C. 若抓起篮球竖直向上做加速运动，则每根“手指”对篮球的作用力为 D. 若能抓起篮球，则每根“手指”对篮球压力的最小值为 8. 如图所示，半径为R的四分之三闭合导体圆环，在外力作用下以速度v匀速进入右侧匀强磁场区域。磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，以圆环开始进入磁场为0时刻，在圆环进入磁场的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 导体圆环中的电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向 B. 导体圆环中的电流先增大后减小 C. 圆环中感应电动势的最大值为 D. 圆环在时不受到安培力的作用 9. 图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在t=1s时刻的波形图，图乙为平衡位置位于处质点的振动图线，则下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 该波的传播速度为3m/s C. 平衡位置在x=0m处的质点在t=1s时的纵坐标为6cm D. 平衡位置在x=5m处的质点在时的纵坐标为6cm 10. 如图甲所示，足够长的水平传送带以恒定速率逆时针转动，一质量为的小物块从传送带的左端向右滑上传送带。小物块在传送带上运动时，小物块的动能与小物块的位移的关系图像如图乙所示，图中，取重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 小物块滑上传送带的初速度大小为 B. 从小物块开始滑动到滑离传送带所需时间为 C. 整个过程中小物块与传送带之间因摩擦而产生的热量为 D. 由于小物块的出现导致传送带电动机多消耗的电能为 二、实验题：本题共2小题，共18分。 11. 某同学要验证机械能守恒定律，设置了如图所示装置。绕过定滑轮的轻绳左侧挂物块，右侧挂物块、；、上安装有相同的挡光片，已知、（含挡光片）和的质量均为，重力加速度为，滑轮的质量和摩擦忽略不计。 （1）实验前先用游标卡尺测出挡光片的宽度为； （2）用手托着，使、、处于静止状态，测出、上挡光片间的距离为，之后快速向下撤去手，与光电门相连的数字计时器记录、上的挡光片挡光时间为、，在误差允许的范围内，当系统减少的重力势能_____（填“大于”“等于”或“小于”）系统增加的动能时，表明在两挡光片通过光电门的这段时间内，、、组成的系统机械能守恒； （3）改变释放的位置进行多次实验，测得多组两挡光片挡光的时间、，作出图像，如果图像是一条倾斜的直线，图像的斜率等于_____，且图像与纵轴的截距等于_____，则机械能守恒定律得到验证。 12. 在探究热敏电阻的特性及其应用的实验中，为了测量热敏电阻Rt在0℃到100℃之间多个温度下的阻值，一实验小组设计了如图甲所示电路。其实验步骤如下： ①连接电路，在保温容器中加入适量开水； ②加入适量的冰水，待温度稳定后，测量该温度下热敏电阻的阻值； ③重复第②步操作若干次，测得多组数据。 （1）该小组用多用电表“×100”挡测热敏电阻在某温度下的阻值，发现表头指针偏转的角度很大；为了准确地进行测量，应换到挡_______（选填“×10”或“×1k”）；如果换挡后就用表笔直接连接热敏电阻进行读数，那么欠缺的实验步骤是：_______，补上该步骤后，表盘的示数如图乙所示，则它的电阻是_______Ω。 （2）利用上述实验方法测得热敏电阻在不同温度下的阻值如下表 温度/℃ 4.1 9.0 14.3 20.0 28.0 38.2 45.5 60.4 电阻/（Ω） 200 160 100 60 45 30 25 15 该小组利用上述热敏电阻R1、电动势E=3V（内阻不计）的电源、定值电阻R（其中阻值有30Ω、50Ω、120Ω三种可供选择）、控制开关和加热系统，设计了A、B、C三种电路，以实现环境温度控制。现要求将环境温度控制在20℃~28℃之间，且当1、2两端电压大于2V时，控制开关开启加热系统加热。则应选择的电路是_______，定值电阻R的阻值应选_______Ω，1、2两端的电压小于_______V时，自动关闭加热系统（不考虑控制开关对电路的影响）。 A． B． C． 三、计算题：本题共3小题，共36分。 13. 水上滑翔伞又称拖曳伞，是近年来比较流行的水上旅游活动。如图所示，在游客身上系上降落伞，由疾驰的快艇牵引游客前行，游客在数十米高的天空，俯瞰大海，迎风飞翔。若伞下游客和座椅的总质量为60kg（忽略伞和绳的重力）。伞相对于海面的高度不变，此时伞受到空气的作用力大小恒为3000N，与竖直方向成夹角斜向左上方。快艇通过轻绳拉着游客以20m/s的速度在海面匀速直线运动，快艇受到与运动方向相反的恒定阻力，大小为1600N，忽略空气对人的作用力。g取，，，求： （1）绳上的拉力T的大小； （2）快艇牵引力的功率P。 14. 如图所示，高的光滑倾斜轨道与长的粗糙水平轨道在B点处平滑连接，半径的光滑四分之一圆弧轨道与水平轨道相切于点，整个轨道处在同一竖直平面内，B点所在竖直面右侧存在水平向右的匀强电场。绝缘带电滑块P、Q分别位于倾斜轨道的顶端和水平轨道的最左端，滑块恰能保持静止。由静止释放滑块，经一段时间后与Q发生碰撞。已知P、Q的质量分别为、，与水平面之间的动摩擦因数均为0.2，Q的电荷量，重力加速度取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，碰撞过程时间极短且无机械能损失和电荷转移，P、Q可视为质点，求： （1）匀强电场的场强大小； （2）滑块P、Q碰撞后瞬间滑块Q的速度大小； （3）滑块Q碰后上升的最大高度。 15. 如图所示，两根光滑平行导轨由半径为的四分之一绝缘圆弧部分与不计电阻的水平金属部分组成，圆弧部分与水平部分平滑连接并固定在水平地面上，导轨间距为，水平导轨部分存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。一质量为、电阻为的金属棒静置于水平导轨与圆轨道的连接处，另一质量为、电阻为的金属棒从圆弧最高处静止释放，下滑至水平轨道后与棒发生弹性正碰。若金属棒与金属棒始终垂直于金属导轨并接触良好，水平轨道足够长，重力加速度为，求： （1）金属棒滑到轨道底部与棒碰撞前，导轨对金属棒的支持力大小； （2）金属棒进入磁场后运动的最大速度及整个过程中棒产生的热量； （3）若在金属棒达到最大速度时两棒间距为，给金属棒施加一水平向右的恒力，当两棒运动稳定后两棒间距与时间的关系。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 腾冲市第八中学2025届高三第二次全真模拟测试 物理试卷 考生注意： 1.答卷前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上，并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号及科目，在规定的位置贴好条形码。 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，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一个选项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 1. 2024年9月19日，我国成功发射了第五十九颗和第六十颗北斗导航卫星，使得北斗卫星导航系统的卫星总数达到了60颗。这些卫星采用星载氢原子钟，如图所示为氢原子的能级图，下列判断正确的是（ ） A. 一个氢原子从能级向低能级跃迁时，能产生3种频率的光子 B. 氢原子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，其能量减少 C. 氢原子吸收的光子的能量，可使氢原子的能级发生跃迁 D. 从氢原子的能级图可知，氢原子发射光子的频率是连续的 【答案】C 【解析】 【详解】A．处于的激发态的大量氢原子，向低能级跃迁时会辐射出3种不同频率的光，而一个氢原子从能级向低能级跃迁时，最多只能产生2种频率的光子，故A错误； B．氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，属于低能级向高能级跃迁，将吸收能量，原子的能量增大，故B错误； C．当氢原子从的状态跃迁到的状态时，将吸收的能量为 故C正确； D．从氢原子的能级图可知原子发射光子的能量是不连续的，所以光子的频率也是不连续的，故D错误。 故选C。 2. 2023年11月珠海航展表演中，我国自主研发的歼-35A正式亮相，展示了其卓越的飞行性能和隐身能力。如图所示，歼-35A沿着近似圆弧的曲线从a运动到b后沿陡斜线直入云霄。设此段飞行路径在同一竖直面内，飞行速率保持不变。关于战机从a运动到b这一段，下列说法正确的是（　　） A. 战斗机合力可能一直竖直向上 B. 战斗机的速度一直在变化 C. 战斗机的加速度可能保持不变 D. 战斗机做匀变速曲线连动 【答案】B 【解析】 【详解】B．战斗机的速率保持不变，但方向随时在改变，所以战斗机的速度方向一直在变化，即战斗机的速度一直在变化。选项B正确。 ACD．因为战斗机的速度大小不变，所以战斗机所受合力只有垂直于速度方向的分量，没有沿着速度方向的分量，战斗机的合力方向垂直于速度方向，一直在改变，战斗机的加速度方向不可能保持不变，不可能做匀变速曲线运动。合力方向不可能一直沿竖直向上方向。选项ACD错误。 故选B。 3. 关于液体的表面张力，下列说法正确的是（　　） A. 液体的表面张力是由于液体表面层分子排列较为密集，从而产生了分子引力的缘故 B. 表面张力的方向总是垂直于液面 C. 蚊虫可以在水面上运动而不会陷入水中是因为水的表面张力的缘故 D. 将一块玻璃板轻轻贴着水面，发现很难往上拉起来是因为水的表面张力的缘故 【答案】C 【解析】 【详解】A．液体的表面张力是由于液体表面层分子排列较为稀疏，从而产生了分子引力的缘故，故A错误； B．表面张力的方向总是与液面相切，故B错误； C．蚊虫可以在水面上运动而不会陷入水中是因为水的表面张力的缘故，故C正确； D．将一块玻璃板轻轻贴着水面，发现很难往上拉起来是因为大量水分子与玻璃发生吸引的作用，该作用力垂直于接触面，而表面张力是与液面相切，故D错误。 故选C。 4. 我国CR450动车组样车已成功下线，该动车组采用8节编组，4动4拖的技术方案，试验时速高达，这一成就标志着我国拥有了全球最快的高铁列车。如图所示，该高速列车由8节质量相同的车厢组成，从车头开始的第2、3、6、7节车厢为动力车厢，每节动力车厢的牵引力大小相同，其余为非动力车厢。若列车在平直轨道上匀加速行驶，每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则此时第1、2节车厢间的作用力与第5、6节车厢间的作用力大小之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设每节动力车厢的牵引力为，所受摩擦力与空气阻力为，对整体，根据牛顿第二定律有 对第一节车厢，根据牛顿第二定律得 对最后三节车厢，根据牛顿第二定律得 解得 故选A。 5. 有一个匀强磁场边界是EF，在EF右侧无磁场，左侧是匀强磁场区域，如图甲所示．现有一个闭合的金属线框以恒定速度从EF右侧水平进入匀强磁场区域．线框中的电流随时间变化的i－t图象如图乙所示，则可能的线框是下列四个选项中的(　　) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．导体棒切割磁感线产生的感应电动势 E=BLv 设线框总电阻是R，则感应电流 由图乙所示图象可知，感应电流先变大，后变小，且电流大小与时间成正比，由于B、v、R是定值，故导体棒的有效长度L应先变长，后变短，且L随时间均匀变化，即L与时间t成正比．三角形线框匀速进入磁场时，有效长度L先增加，后减小，且随时间均匀变化，符合题意，故A正确； B．梯形线框匀速进入磁场时，有效长度L先均匀增加，后不变，最后均匀减小，不符合题意，故B错误； C．长方形线框进入磁场时，有效长度L不变，感应电流不变，不符合题意，故C错误； D．闭合圆环匀速进入磁场时，有效长度L先变大，后变小，但L不随时间均匀变化，不符合题意，故D错误； 故选A． 6. 如图所示，两点电荷a、b固定在x轴上，与O点距离相等。已知且，下列说法错误的是（　　） A. 除无限远外，x轴上电场强度为零的点有一处 B. 除无限远外，x轴上电势为零的点有两处 C. 除无限远外，y轴上电势为零的点有三处 D. y轴上电场强度最大的点是O点 【答案】C 【解析】 【详解】A．除无限远外，轴上在的左边有一个电场强度为零的点，其他位置电场强度不可能为零，故A正确，不符合题意； B．除无限远外，轴上在的左边和、之间各有一个电势为零的点，故B正确，不符合题意； C．除无限远外，轴上无电势为零的点，故C错误，符合题意； D．点是轴上离两电荷最近的点，而且两电荷在点产生的电场同向，所以点是轴上电场强度最大的点，故D正确，不符合题意。 故选C。 7. 如图所示为机械手用四根“手指”抓取篮球的简化示意图。抓取点平均分布在球心上方的水平面内，抓取点与球心的连线与水平面夹角为，“手指”与篮球的动摩擦因数为，篮球的重力大小为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不考虑篮球的明显形变。下列说法正确的是（ ） A. 若与的关系满足，则一定不能将篮球抓起 B. 只要“手指”对篮球的压力足够大，不论取何值都能将篮球抓起 C. 若抓起篮球竖直向上做加速运动，则每根“手指”对篮球的作用力为 D. 若能抓起篮球，则每根“手指”对篮球压力的最小值为 【答案】D 【解析】 【详解】ABD．对篮球受力分析，设“手指”与篮球接触点的切向与竖直方向的夹角为，则竖直方向满足 因为静摩擦力 解得 所以想要抓起篮球，则每根“手指”对篮球压力的最小值为 则不能将篮球抓起的时候有 如果都不能将篮球抓起，则静摩擦力即将变为滑动摩擦力也不能抓起，即不论压力多大都有，等价于 则应 故AB错误，D正确； C．若抓起篮球竖直向上做加速运动，则每根“手指”对篮球的作用力大于，故C错误。 故选D。 8. 如图所示，半径为R的四分之三闭合导体圆环，在外力作用下以速度v匀速进入右侧匀强磁场区域。磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，以圆环开始进入磁场为0时刻，在圆环进入磁场的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 导体圆环中的电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向 B. 导体圆环中的电流先增大后减小 C. 圆环中感应电动势的最大值为 D. 圆环在时不受到安培力的作用 【答案】BD 【解析】 【详解】A．圆环在进入磁场的过程中，回路中的磁通量不断增大，根据楞次定律可以判断，感应电流的方向始终沿逆时针方向，故A错误； B．圆环在进入磁场的过程中，切割磁感线的有效长度先变长，后变短，所以导体圆环中的电流先增大后减小，故B正确； C．当位移为时切割的有效长度最长，为 此时有感应电动势的最大值 故C错误： D．时，圆环刚好全部进入磁场中，磁通量不再变化，此时感应电流为0，所以不受安培力作用，故D正确。 故选BD。 9. 图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在t=1s时刻的波形图，图乙为平衡位置位于处质点的振动图线，则下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 该波的传播速度为3m/s C. 平衡位置在x=0m处的质点在t=1s时的纵坐标为6cm D. 平衡位置在x=5m处的质点在时的纵坐标为6cm 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由图乙可知时在处质点经过平衡位置沿轴负方向振动，根据“上下坡法”并结合图甲可知该列波沿轴正方向传播，故A错误： B．由图甲知该列波波长为，由图乙知该列波周期为，故该列波的波速 故B正确； C．设该列波的波形函数为 将将，，代入可得 则该列波的波形函数为 将代入得 故C正确： D．由图甲知平衡位置在处的质点在时经过平衡位置沿轴正方向运动，设该质点的振动函数为 又 则有 将，y=0cm，代入可得 故 将代入，可得 故D正确。 故选BCD。 10. 如图甲所示，足够长的水平传送带以恒定速率逆时针转动，一质量为的小物块从传送带的左端向右滑上传送带。小物块在传送带上运动时，小物块的动能与小物块的位移的关系图像如图乙所示，图中，取重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 小物块滑上传送带的初速度大小为 B. 从小物块开始滑动到滑离传送带所需时间为 C. 整个过程中小物块与传送带之间因摩擦而产生的热量为 D. 由于小物块的出现导致传送带电动机多消耗的电能为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图乙可知，图像斜率的绝对值表示合外力的大小，小物块向右滑动过程，合外力为摩擦力 则有 根据动能的表达式有 物块返回与传送带共速的动能为，则有 联立解得小物块滑上传送带的初速度大小为 初始动能为 滑动摩擦因数为 故A错误； B．小物块与传送带共速前，根据牛顿第二定律，有 解得小物块的加速度大小为 从小物块开始滑动到与传送带达到共同速度所需时间为t，则有 解得 从小物块开始滑动到与传送带达到共同速度过程，小物块向右运动的位移大小为 共速后至滑离传送带的过程做匀速运动，则所需时间 全过程时间为 故B正确； C．从小物块开始滑动到与传送带达到共同速度过程，小物块向右运动的位移大小为 传送带向左运动的位移大小为 则整个过程中小物块与传送带相对位移大小为 整个过程中小物块与传送带因摩擦产生的热量为 故C错误； D．根据能量守恒可得 可得整个过程中电动机多消耗的电能为 故D正确。 故选BD。 二、实验题：本题共2小题，共18分。 11. 某同学要验证机械能守恒定律，设置了如图所示装置。绕过定滑轮的轻绳左侧挂物块，右侧挂物块、；、上安装有相同的挡光片，已知、（含挡光片）和的质量均为，重力加速度为，滑轮的质量和摩擦忽略不计。 （1）实验前先用游标卡尺测出挡光片的宽度为； （2）用手托着，使、、处于静止状态，测出、上挡光片间的距离为，之后快速向下撤去手，与光电门相连的数字计时器记录、上的挡光片挡光时间为、，在误差允许的范围内，当系统减少的重力势能_____（填“大于”“等于”或“小于”）系统增加的动能时，表明在两挡光片通过光电门的这段时间内，、、组成的系统机械能守恒； （3）改变释放的位置进行多次实验，测得多组两挡光片挡光的时间、，作出图像，如果图像是一条倾斜的直线，图像的斜率等于_____，且图像与纵轴的截距等于_____，则机械能守恒定律得到验证。 【答案】 ①. 等于 ②. 1 ③. 【解析】 【详解】（2）[1]因系统机械能守恒，所以系统减少的重力势能应等于系统增加的动能。 （3）[2][3]对系统有 即 变形得 即图像的斜率等于1，且与纵轴的截距等于，则机械能守恒定律得到验证。 12. 在探究热敏电阻的特性及其应用的实验中，为了测量热敏电阻Rt在0℃到100℃之间多个温度下的阻值，一实验小组设计了如图甲所示电路。其实验步骤如下： ①连接电路，在保温容器中加入适量开水； ②加入适量的冰水，待温度稳定后，测量该温度下热敏电阻的阻值； ③重复第②步操作若干次，测得多组数据。 （1）该小组用多用电表“×100”挡测热敏电阻在某温度下的阻值，发现表头指针偏转的角度很大；为了准确地进行测量，应换到挡_______（选填“×10”或“×1k”）；如果换挡后就用表笔直接连接热敏电阻进行读数，那么欠缺的实验步骤是：_______，补上该步骤后，表盘的示数如图乙所示，则它的电阻是_______Ω。 （2）利用上述实验方法测得热敏电阻在不同温度下的阻值如下表 温度/℃ 4.1 9.0 14.3 20.0 28.0 38.2 45.5 60.4 电阻/（Ω） 200 160 100 60 45 30 25 15 该小组利用上述热敏电阻R1、电动势E=3V（内阻不计）的电源、定值电阻R（其中阻值有30Ω、50Ω、120Ω三种可供选择）、控制开关和加热系统，设计了A、B、C三种电路，以实现环境温度控制。现要求将环境温度控制在20℃~28℃之间，且当1、2两端电压大于2V时，控制开关开启加热系统加热。则应选择的电路是_______，定值电阻R的阻值应选_______Ω，1、2两端的电压小于_______V时，自动关闭加热系统（不考虑控制开关对电路的影响）。 A． B． C． 【答案】（1） ①. ×10 ②. 重新欧姆调零 ③. 200 （2） ①. C ②. 30 ③. 1.8 【解析】 【小问1详解】 [1]用多用电表“×100”挡测热敏电阻在某温度下的阻值，发现表头指针偏转的角度很大，说明待测电阻阻值较小，为了准确地进行测量，应换到挡×10； [2]如果换挡后就用表笔直接连接热敏电阻进行读数，那么欠缺的实验步骤是：重新欧姆调零； [3]补上该步骤后，表盘的示数如图乙所示，则它的电阻是 【小问2详解】 [1]A．电路A，定值电阻和热敏电阻并联，电压不变，故不能实现电路的控制，故A错误； B．定值电阻和热敏电阻串联，温度越低，热敏电阻的阻值越大，定值电阻分得电压越小，无法实现1、2两端电压大于2V，控制开关开启加热系统加热，故B错误； C．定值电阻和热敏电阻串联，温度越低，热敏电阻的阻值越大，热敏电阻分得电压越大，可以实现1、2两端电压大于2V，控制开关开启加热系统加热。故C正确。 故选C。 [2]由热敏电阻在不同温度时的阻值表可知，的阻值为 由题意可知 解得 [3]时关闭加热系统，此时热敏电阻阻值为，此时1、2两点间的电压为 则1、2两端的电压小于1.8V时，自动关闭加热系统。 三、计算题：本题共3小题，共36分。 13. 水上滑翔伞又称拖曳伞，是近年来比较流行的水上旅游活动。如图所示，在游客身上系上降落伞，由疾驰的快艇牵引游客前行，游客在数十米高的天空，俯瞰大海，迎风飞翔。若伞下游客和座椅的总质量为60kg（忽略伞和绳的重力）。伞相对于海面的高度不变，此时伞受到空气的作用力大小恒为3000N，与竖直方向成夹角斜向左上方。快艇通过轻绳拉着游客以20m/s的速度在海面匀速直线运动，快艇受到与运动方向相反的恒定阻力，大小为1600N，忽略空气对人的作用力。g取，，，求： （1）绳上的拉力T的大小； （2）快艇牵引力的功率P。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设绳子对伞和人的作用力为T，根据平衡条件有， 代入数据解得， 根据平行四边行定则，可得绳子的拉力为 【小问2详解】 快艇匀速运动，根据平衡条件，可得牵引力为 则牵引力功率为 14. 如图所示，高的光滑倾斜轨道与长的粗糙水平轨道在B点处平滑连接，半径的光滑四分之一圆弧轨道与水平轨道相切于点，整个轨道处在同一竖直平面内，B点所在竖直面右侧存在水平向右的匀强电场。绝缘带电滑块P、Q分别位于倾斜轨道的顶端和水平轨道的最左端，滑块恰能保持静止。由静止释放滑块，经一段时间后与Q发生碰撞。已知P、Q的质量分别为、，与水平面之间的动摩擦因数均为0.2，Q的电荷量，重力加速度取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，碰撞过程时间极短且无机械能损失和电荷转移，P、Q可视为质点，求： （1）匀强电场的场强大小； （2）滑块P、Q碰撞后瞬间滑块Q的速度大小； （3）滑块Q碰后上升的最大高度。 【答案】（1）V/m （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对Q由平衡条件有 解得V/m 【小问2详解】 设滑块P刚到斜面底端时的速度大小为，对滑块从A到B，由动能定理得 解得 滑块P、Q在B点发生弹性碰撞，有 , 解得 【小问3详解】 对滑块Q从B点到D点，由动能定理有 滑块Q从D点飞出后在竖直方向上做竖直上抛运动，一直到最高点有 解得 15. 如图所示，两根光滑平行导轨由半径为的四分之一绝缘圆弧部分与不计电阻的水平金属部分组成，圆弧部分与水平部分平滑连接并固定在水平地面上，导轨间距为，水平导轨部分存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。一质量为、电阻为的金属棒静置于水平导轨与圆轨道的连接处，另一质量为、电阻为的金属棒从圆弧最高处静止释放，下滑至水平轨道后与棒发生弹性正碰。若金属棒与金属棒始终垂直于金属导轨并接触良好，水平轨道足够长，重力加速度为，求： （1）金属棒滑到轨道底部与棒碰撞前，导轨对金属棒的支持力大小； （2）金属棒进入磁场后运动的最大速度及整个过程中棒产生的热量； （3）若在金属棒达到最大速度时两棒间距为，给金属棒施加一水平向右的恒力，当两棒运动稳定后两棒间距与时间的关系。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 金属棒cd在圆弧轨道上下滑的过程中，由机械能守恒定律得 在最低点，由牛顿第二定律得 联立求解得， 【小问2详解】 两棒发生碰撞时，由动量守恒和能量守恒可得 联立求解得， 金属棒cd在圆轨道上做往返运动后以等速率进入磁场，之后当两棒共速运动时cd棒的速度最大，在这个过程中，由动量守恒和能量守恒可得 解得金属棒进入磁场后运动的最大速度为 ab棒产生的热量为 【小问3详解】 当两棒共速时，金属棒cd达到最大速度，再给金属棒ab施加恒力F，两棒均做加速运动，当两棒的加速度相等时，即速度差恒定，两棒运动稳定，对回路有 两棒分别由牛顿第二定律得对cd棒 对ab棒 联立求解得 又因为 所以，两棒间距与时间的关系为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $