精品解析：2025届甘肃省金昌市金川高级中学高三下学期二模物理试题

金昌市金川高级中学2025届第二次模拟考试 物理 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的准考证号、姓名、考场号和座位号填写在答题卡上。将条形码粘贴在答题卡“条形码粘贴处”。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，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，然后再写上新的答案。不按以上要求作答的答案无效。 4.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43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（　　） A. 图甲中铀238原子核的半衰期是45亿年，经过45亿年，10个铀238原子核衰变后还剩5个 B. 图乙中氘核的比结合能小于氦核的比结合能 C. 图丙中一个氢原子从n = 4的能级向基态跃迁时，最多可以放出6种不同频率的光 D. 图丁中为光电效应实验，用不同光照射某金属得到的I − U关系图，则a光频率最高 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲中铀238的半衰期是45亿年，半衰期只适用大量原子核的衰变，所以经过45亿年，10个铀238不一定有5个发生衰变，故A错误； B．图乙中氦核比氘核更稳定，氘核的比结合能小于氦核的比结合能，故B正确； C．图丙中一个氢原子从n = 4的能级向基态跃迁时，跃迁路径可能为4→1、4→2→1、4→3→1、4→3→2→1，所以最多可以放出3种不同频率的光，故C错误； D．图丁中为光电效应实验，用不同光照射某金属得到的I − U关系图，根据 ， 由图像可知，c光对应的遏止电压最大，则c光对应的光电子最大初动能最大，c光频率最高，故D错误。 故选B。 2. 2024年4月25日20时59分，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。4月26日3时32分，神舟十八号成功对接于中国空间站的天和核心舱径向端口，整个自主交会对接过程历时约6.5小时。核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球半径的。下列说法正确的是（　　） A. 核心舱在轨道上飞行的速度大于7.9 km/s B. 核心舱进入轨道后所受地球的万有引力大小约为它在地面时的 C. 神舟十八号载人飞船与核心舱成功对接后，空间站由于质量增大，轨道半径将明显变小 D. 若已知空间站的运行周期、地球半径和引力常量G，则可求出空间站的质量 【答案】B 【解析】 【详解】A．7.9 km/s是地球的第一宇宙速度，是最小的发射速度，最大的环绕速度，故核心舱在轨道上飞行的速度小于7.9 km/s，故A错误； B．根据F=G 可得核心舱进入轨道后所受地球的万有引力大小与它在地面时所受的万有引力大小比值 其中 故 故B正确； C．根据万有引力提供向心力有G=m 可得轨道半径与空间站的质量无关，所以神舟十八号载人飞船与核心舱成功对接后，虽然空间站质量增大，但轨道半径不变，故C错误； D．根据万有引力提供向心力有G=mr 若已知地球半径，运行周期和引力常量G，则只能求出地球的质量，而不能求出空间站的质量，故D错误。 故选B。 3. 在x轴上的A、B两点分别固定两个点电荷，如图是x轴上各点电场强度E随位置x变化的关系图像，图中图线关于O点中心对称，x轴上C、D两点关于O点对称。规定x轴正方向为电场强度正方向，下列说法正确的是（　　） A. A、B两点固定的是等量异种电荷 B. 从A点到B点，电势逐渐降低 C. 电势差 D. 一正电荷从C点自由释放，仅在电场力作用下运动到D点过程中其动能先增大后减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．由电场方向随x轴的变化可知，A、B两点放置的是等量正点电荷，A错误； B．由题图可知，从A点到B点，场强方向先向右后向左，根据沿电场线方向电势降低可知，电势先降低后升高，B错误； C．图像与横轴围成的面积表示电势差，由题图可知图线关于O点中心对称，x轴上C、D两点关于O点对称。故C到O，O到D围成的面积大小相等，又因为 , 故 C错误； D．从A点到B点，场强方向先向右后向左，故正电荷从C点自由释放，先受到向右的电场力，后受到向左的电场力，电场力先做正功，后做负功，其动能先增大后减小，D正确。 故选D。 4. 弹头飞行时其重心所经过的路线谓之“弹道曲线”。由于重力和空气阻力的影响，使弹道形成不均等的弧形。升弧较长而直伸，降弧较短而弯曲。炮弹的弹道曲线如图所示，已知运动过程中，速度越大，空气阻力越大。关于炮弹的运动，下列说法正确的是（　　） A. 炮弹的运动是斜抛运动 B. 炮弹飞行到最高点时，加速度等于重力加速度 C. 炮弹上升过程所用的时间小于下降过程所用的时间 D. 炮弹上升过程损失的机械能等于下降过程损失的机械能 【答案】C 【解析】 【详解】A．炮弹在空中不只受到重力作用，还受到空气阻力，所以炮弹的运动不是斜抛运动，故A错误； B．炮弹在最高点竖直方向上的速度为零，水平方向上的速度不为零，在最高点受空气阻力与水平速度方向相反，水平方向的加速度方向向左，设为a，则最高点的加速度大小为 加速度大于g，方向向左下方，故B错误； C．从O到最高点的过程中，在竖直方向上，受到重力和阻力在竖直向下的分力，即 mg＋f1＝ma1 在下落过程中，在竖直方向，受到向下的重力和阻力在竖直向上的分力，即 mg-f2＝ma2 故a1＞a2，竖直位移相同，加速度越大，时间越小，所以炮弹上升过程所用的时间小于下降过程所用的时间，故C正确； D．因为速度越大，空气阻力越大，由于空气阻力始终做负功，同一高度处，上升过程的速度大小总是大于下降过程的速度大小，则同一高度处，上升过程的空气阻力大小总是大于下降过程的空气阻力大小。由微元法，上升过程克服空气阻力做的功等于空气阻力与上升过程路程的乘积，下降过程克服空气阻力做的功等于空气阻力与下降过程路程的乘积。升弧长而平伸，降弧短而弯曲。上升过程克服空气阻力做的功大于下降过程克服空气阻力做的功。由功能关系可知克服空气阻力做的功等于机械能的减少量。炮弹在上升阶段损失的机械能大于在下降阶段损失的机械能，故D错误。 故选C。 5. 某次潜水器由静止开始竖直下潜，下潜过程中受到的阻力与它下潜的速度大小成正比，下列关于潜水器的速度—时间（v-t）图像、重力势能—时间（Ep-t）图像、机械能—位移（E-x）图像和动能—位移（Ek-x）图像，可能正确的是 （　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．下潜过程中潜水器受到的阻力与它下潜的速度大小成正比，即f=kv 下潜过程中，由牛顿第二定律得mg-kv=ma 解得 可知下潜过程中潜水器做加速度减小的加速运动，故A错误； B．在潜水器下潜过程中，重力势能Ep=mg（H-h)=mgH-mgh=Ep0-mg×∑vΔt 所以下潜过程中重力势能越来越小，Ep-t图像的斜率越来越小，故B错误； C．潜水器下潜过程中的机械能E=E0-fx=E0-kvx 所以下潜过程中机械能减小，E-x图像的斜率越来越大，故C错误； D．潜水器下潜过程中的动能Ek=(mg-f）x=(mg-kv）x 所以潜水器下潜过程中，动能先增大，当阻力与重力大小相等时动能大小不变，在动能增大过程中，Ek-x图像的斜率越来越小，故D正确。 故选D。 6. 如图1所示，光滑的平行金属轨道水平固定在桌面上，轨道左端连接一可变电阻R，一导体杆与轨道垂直放置，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中。导体杆先后两次在水平向右的拉力作用下均由静止开始做匀加速直线运动，两次运动中拉力大小F与速率v的关系图像如图2所示。其中，第一次对应直线1，开始时拉力大小为F0，改变电阻R的阻值后，第二次对应直线2，开始时拉力大小为2F0，两直线交点的纵坐标为3F0。若第一次和第二次电路中总电阻的阻值比值为a，杆从静止开始运动相同位移的时间比值为b，导体杆与轨道始终垂直并接触良好，不计导体杆和轨道的电阻，则a、b的值为 （　　） A. a=，b= B. a=，b= C. a=2，b= D. a=2，b= 【答案】A 【解析】 【详解】杆在水平向右的拉力作用下先后两次都做初速度为0的匀加速直线运动，则v=0时，杆的加速度分别为， 杆从静止开始运动相同位移，有， 解得 根据F-F安=ma，F安=ILB，，E=Blv 解得 根据F与速率v的关系图像可知斜率，k1=2k2 解得 故选A。 7. 如图所示，将质量分别为m和2m的A、B两滑块用足够长的轻绳相连，分别置于等高的光滑水平台面上，质量为4m的物块C挂在轻质动滑轮下端，手托C使轻绳处于伸直状态。t=0时刻将C由静止释放，经t1时间C下落h高度。运动过程中A、B始终不会与定滑轮碰撞，摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　） A. A、C运动的加速度大小之比为3∶4 B. A、C运动的加速度大小之比为4∶1 C. t1时刻，C下落的速度为 D. t1时刻，C下落的速度为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据题意，对A、B分析，根据牛顿第二定律有FT=maA，FT=2maB 解得aA∶aB=2∶1 根据 可得路程之比 设B运动的路程为s，则A运动的路程为2s，可知此时C运动的路程为1.5s，则有aA∶aB∶aC=4∶2∶3 故A、C运动的加速度大小之比为4∶3，故AB错误； CD．根据v=at 可知vA∶vB∶vC=4∶2∶3 C下落过程，由A、B、C组成的系统机械能守恒，有解得 故C错误，D正确。 故选D。 8. 如图所示，由同种材料制成的玻璃装饰品，其上部分是半径为R的半球体，下部分是高为R的圆锥体，O点为半球体的球心，AB为半球体的直径，C为圆锥体的顶点。在C处安装一点光源，与OC成30°的光线射到半球上的D点，从D点射出后光线与AB垂直。已知光在真空中传播的速度为c，不考虑光的反射。下列说法正确的是 （　　） A. 玻璃装饰品的折射率为 B. 玻璃装饰品的折射率为3 C. 光在玻璃装饰品中传播的时间t= D. 光在玻璃装饰品中传播的时间t= 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．画出光路图，如图所示 根据几何知识可得θ1=30°，θ2=60° 根据折射定律可得折射率 故A正确，B错误； CD．根据几何知识可得 光在玻璃装饰品中传播的时间 光在玻璃装饰品中传播的速度 解得 故C正确，D错误。 故选AC。 9. 某远距离供电电路如图所示。已知电源的输出电压U1=250 V，输电线的总电阻r=20 Ω，变压器视为理想变压器，其中升压变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=1∶8，用户的额定电压U4=220 V，额定功率为9.5 kW。当用户以额定电压、额定功率用电时，下列说法正确的是 （　　） A. 电源的输出功率为10 kW B. 输电线因发热而损失的功率为输送功率的5% C. 降压变压器原、副线圈的匝数之比为95∶11 D. 降压变压器原、副线圈的匝数之比为100∶11 【答案】ABC 【解析】 【详解】AB．由题知，总电源的输出电压U1=250 V，根据 解得U2=2000 V 当用户以额定电压、额定功率用电时，有 根据 解得I3=5 A，I3=95 A（舍去） 则I2=I3=5 A 电源的输出功率 输电线因发热而损失的功率所占百分比 故AB正确； CD．又 降压变压器原、副线圈的匝数之比 故C正确，D错误。 故选ABC。 10. 如图所示，一抛物线形状的光滑导轨竖直放置，固定在B点，O为导轨的顶点，O点离地面的高度为h，A在O点正下方，A、B两点相距2h，轨道上套有一个小球P，小球P通过轻杆与光滑地面上的小球Q相连，两小球的质量均为m，轻杆的长度为2h。现将小球P从距地面高度为处由静止释放，下列说法正确的是（　　） A. 小球P即将落地时，它的速度大小为 B. 小球P即将落地时，它的速度方向与水平面的夹角为 C. 从静止释放到小球P即将落地，轻杆对小球Q做的功为 D. 若小球P落地后不反弹，则地面对小球P的作用力的冲量大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】B．平抛运动的轨迹为抛物线，将上述抛物线轨道类比平抛运动，则速度与水平方向的夹角 可知，小球P即将落地时，它的速度方向与抛物线轨道相切，根据上述类比平抛运动知识可知，小球P的速度方向与水平方向的夹角解得 故B正确； A．设小球P即将落地时，它的速度大小为，小球Q的速度大小为，根据系统机械能守恒有 小球P与小球Q沿杆方向的速度相等，则有 解得 ， 故A错误； C．根据动能定理可得，从静止释放到小球P即将落地，轻杆对小球Q做的功为 故C正确； D．小球P落地与地面相互作用的过程中，根据动量定理有 由于轨道、轻杆对小球有作用力，且小球P有重力，则地面对小球P的作用力的冲量大小与大小不相等，即不等于，故D错误。 故选BC。 二、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 如图所示，在水平平台上静止放置一轻弹簧，弹簧左端与固定竖直挡板拴接，弹簧处于原长时标记右端对应平台台面上的O点，在O点右侧的A处固定一个光电门。已知水平平台摩擦很小可忽略不计，当地重力加速度为g。某同学利用该装置进行“验证动量守恒定律”实验，具体步骤如下： ①在小滑块a上固定一个宽度为d的挡光片； ②用天平分别测出小滑块a和b的质量、； ③使小滑块a向左压缩轻弹簧到某一位置，标记该位置后，由静止释放小滑块a，a瞬间被弹开后沿平台向右运动，经过光电门后与另一小滑块b发生正碰，碰后两滑块先后从平台边缘飞出，分别落在水平地面的B、C点； ④记录小滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t； ⑤用刻度尺测出O、之间的距离l、平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线分别与B、C点之间的水平距离、； ⑥改变弹簧压缩量，进行多次测量。 （1）若满足表达式______（用题目中给定的字母表示），则说明小滑块a、b正碰过程动量守恒； （2）该同学利用图像分析O、之间的距离l与小滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t之间的数值关系，利用描点法做出如图乙所示的图像是一条过原点的直线，该图像纵轴表示l，则横轴表示______（选填“t”、“”或“”）。若该图像的斜率为c，则由图乙可求得该轻弹簧的劲度系数______。（弹簧的弹性势能可表示为，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量） 【答案】（1） （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 小物块a到达光电门的速度为 之后物块a与物块b发生碰撞，碰后两物块将做平抛运动，竖直方向有 水平方向有 整理有 所以平抛运动时，物块a的速度为 物块b的速度为 由于动量守恒有 整理有 【小问2详解】 [1]由题意可知，l为弹簧的形变量，结合题意可知，弹簧的弹性势能为 由能量守恒有 整理有 所以图像的横坐标为。 [2]由上述分析可知，图像的斜率为 整理有 12. 某实验小组要测量一未知电源的电动势和内阻。准备的器材有： 毫安表（量程0～100mA，内阻4Ω）； 电阻箱R（最大阻值99.9Ω）； 一个开关和若干导线。 （1）由于毫安表的量程较小，考虑安全因素，该实验小组决定将其量程扩大到0～500mA，还需一个阻值为______Ω的定值电阻，并将该定值电阻与毫安表______（选填“并联”或“串联”）。 （2）请在图甲虚线框内将实物图连接完整______。 （3）实验中多次改变电阻箱的阻值R并记录相应通过毫安表的电流I，得到多组数据后描点作出图像如图乙所示，则该电源的电动势______V，内阻______Ω。（结果均保留两位有效数字） 【答案】（1） ①. 1 ②. 并联 （2） （3） ①. 4.0 ②. 7.2 【解析】 【小问1详解】 [1][2]根据电流表改装原理 解得定值电阻的阻值为 故将毫安表量程扩大到0～500mA，需并联一个阻值为的定值电阻。 【小问2详解】 改装后的电流表与电阻箱串联，实验电路如图所示。 【小问3详解】 [1]根据闭合电路的欧姆定律 整理得 图像的斜率为 解得该电源的电动势为 [2]当时，，代入 解得内阻为 13. 如图所示，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，∠A=30°，该棱镜对红光的折射率，对紫光的折射率。AC边的右侧、到AC边的距离m处有一与AC边平行的光屏MN，在截面所在的早面内，有由红光.紫光两种单色光组成的很细的光束垂直AB边射入按镜，从AC边上的D点射出棱镜并在光屏上留下E、F两个光点。求： （1）红光和紫光在校镜中的传播速度大小之比； （2）E、F两光点间的距离。 【答案】（1）；（2）2m 【解析】 【详解】（1）红光在棱镜中的传播速度大小 紫光在棱镜中的传播速度大小 所以 （2）∠A=30°，由几何关系可知，两种色光在AC边的入射角均为30°，设红光的折射角为，紫光的折射角为，根据折射定律有 解得 E、F两光点间的距离 解得 x=2m 14. 某同学设计了如图所示的弹射装置。四分之三光滑圆弧轨道BCD的半径为R，B点的正下方有一质量为m、电荷量为的小球压缩弹簧后被锁扣K锁在A点处，此时弹簧长度也为R。打开锁扣K，小球被弹射出去并从B点沿切线方向进入圆弧轨道，恰好能过最高点C，在C点触发感应开关，瞬间在整个空间产生竖直向上的匀强电场并保持不变（题中未画出），电场强度大小，小球继续沿轨道运动到最低点D后抛出，最终落到地面上不反弹。已知D点离地面高度为3R，重力加速度为g，小球运动过程中不会与弹簧再次相碰，忽略小球进出轨道时的能量变化和空气阻力的影响，求： （1）打开锁扣K前，弹簧的弹性势能； （2）小球到达D点时的速度大小； （3）小球落地点与弹簧的水平距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）依题意，小球恰好能过最高点C，由牛顿第二定律，可得 设打开锁扣K前，弹簧的弹性势能为，根据机械能守恒可得 联立，解得 （2）小球从C点运动到D点，由动能定理，可得 解得 （3）小球在空中做类平抛平抛，有 又 联立，解得 则落地点与弹簧的水平距离为 15. 如图甲所示为一种可用于检测和分离同位素的装置，大量带电粒子从加速电场的上边缘由静止释放，通过宽度为L的狭缝MN，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场后，均打到照相底片上．若释放的粒子是质子和氘核，其电荷量均为，质量分别为m和2m，不考虑重力及粒子之间的相互作用。 （1）若加速电场的电势差为U，求质子打在照相底片上的位置到M点的最小距离； （2）要使质子和氘核在照相底片上形成的谱线带能够完全分离，求加速电场的电势差应满足的条件；（用m、e、B、L表示） （3）某同学将该装置的狭缝宽度减小到可忽略的程度，将狭缝下方的磁场改为水平向左、电场强度大小为E的匀强电场，并在狭缝MN下方距离为d处水平放置照相底片（如图乙），请推导静止释放的质子，通过两个电场后在照相底片上形成的谱线距狭缝的水平距离x与加速电场的电势差U的关系式，并判断该改装装置能否用于检测和分离同位素。 【答案】（1）；（2）；（3），照相底片上形成的谱线位置与带电粒子的质量和电荷量无关，因此该改装装置不能用来检测和分离同位素。 【解析】 【详解】（1）质子在加速电场中运动时，根据动能定理有 质子在磁场中运动时，根据牛顿第二定律有 解得质子在磁场中的轨道半径 质子打在底片上的位置到M点的最小距离 x=2r1–L 解得 （2）由（1）得氘核在磁场中的轨道半径 要使两谱线完全分离，需满足 2r2-2r1>L 解得 （3）质子在加速电场中运动时，根据功能定理有 质子进入水平电场后，做类平抛运动有 联立解得 照相底片上形成的谱线位置与带电粒子的质量和电荷量无关，因此该改装装置不能用来检测和分离同位素。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 金昌市金川高级中学2025届第二次模拟考试 物理 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的准考证号、姓名、考场号和座位号填写在答题卡上。将条形码粘贴在答题卡“条形码粘贴处”。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，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，然后再写上新的答案。不按以上要求作答的答案无效。 4.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43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（　　） A. 图甲中铀238原子核的半衰期是45亿年，经过45亿年，10个铀238原子核衰变后还剩5个 B. 图乙中氘核的比结合能小于氦核的比结合能 C. 图丙中一个氢原子从n = 4的能级向基态跃迁时，最多可以放出6种不同频率的光 D. 图丁中为光电效应实验，用不同光照射某金属得到的I − U关系图，则a光频率最高 2. 2024年4月25日20时59分，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。4月26日3时32分，神舟十八号成功对接于中国空间站的天和核心舱径向端口，整个自主交会对接过程历时约6.5小时。核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球半径的。下列说法正确的是（　　） A. 核心舱在轨道上飞行的速度大于7.9 km/s B. 核心舱进入轨道后所受地球的万有引力大小约为它在地面时的 C. 神舟十八号载人飞船与核心舱成功对接后，空间站由于质量增大，轨道半径将明显变小 D. 若已知空间站的运行周期、地球半径和引力常量G，则可求出空间站的质量 3. 在x轴上的A、B两点分别固定两个点电荷，如图是x轴上各点电场强度E随位置x变化的关系图像，图中图线关于O点中心对称，x轴上C、D两点关于O点对称。规定x轴正方向为电场强度正方向，下列说法正确的是（　　） A. A、B两点固定的是等量异种电荷 B. 从A点到B点，电势逐渐降低 C. 电势差 D. 一正电荷从C点自由释放，仅在电场力作用下运动到D点过程中其动能先增大后减小 4. 弹头飞行时其重心所经过的路线谓之“弹道曲线”。由于重力和空气阻力的影响，使弹道形成不均等的弧形。升弧较长而直伸，降弧较短而弯曲。炮弹的弹道曲线如图所示，已知运动过程中，速度越大，空气阻力越大。关于炮弹的运动，下列说法正确的是（　　） A. 炮弹的运动是斜抛运动 B. 炮弹飞行到最高点时，加速度等于重力加速度 C. 炮弹上升过程所用的时间小于下降过程所用的时间 D. 炮弹上升过程损失的机械能等于下降过程损失的机械能 5. 某次潜水器由静止开始竖直下潜，下潜过程中受到的阻力与它下潜的速度大小成正比，下列关于潜水器的速度—时间（v-t）图像、重力势能—时间（Ep-t）图像、机械能—位移（E-x）图像和动能—位移（Ek-x）图像，可能正确的是 （　　） A. B. C. D. 6. 如图1所示，光滑的平行金属轨道水平固定在桌面上，轨道左端连接一可变电阻R，一导体杆与轨道垂直放置，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中。导体杆先后两次在水平向右的拉力作用下均由静止开始做匀加速直线运动，两次运动中拉力大小F与速率v的关系图像如图2所示。其中，第一次对应直线1，开始时拉力大小为F0，改变电阻R的阻值后，第二次对应直线2，开始时拉力大小为2F0，两直线交点的纵坐标为3F0。若第一次和第二次电路中总电阻的阻值比值为a，杆从静止开始运动相同位移的时间比值为b，导体杆与轨道始终垂直并接触良好，不计导体杆和轨道的电阻，则a、b的值为 （　　） A. a=，b= B. a=，b= C. a=2，b= D. a=2，b= 7. 如图所示，将质量分别为m和2m的A、B两滑块用足够长的轻绳相连，分别置于等高的光滑水平台面上，质量为4m的物块C挂在轻质动滑轮下端，手托C使轻绳处于伸直状态。t=0时刻将C由静止释放，经t1时间C下落h高度。运动过程中A、B始终不会与定滑轮碰撞，摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　） A. A、C运动的加速度大小之比为3∶4 B. A、C运动的加速度大小之比为4∶1 C. t1时刻，C下落的速度为 D. t1时刻，C下落的速度为 8. 如图所示，由同种材料制成的玻璃装饰品，其上部分是半径为R的半球体，下部分是高为R的圆锥体，O点为半球体的球心，AB为半球体的直径，C为圆锥体的顶点。在C处安装一点光源，与OC成30°的光线射到半球上的D点，从D点射出后光线与AB垂直。已知光在真空中传播的速度为c，不考虑光的反射。下列说法正确的是 （　　） A. 玻璃装饰品的折射率为 B. 玻璃装饰品的折射率为3 C. 光在玻璃装饰品中传播的时间t= D. 光在玻璃装饰品中传播的时间t= 9. 某远距离供电电路如图所示。已知电源的输出电压U1=250 V，输电线的总电阻r=20 Ω，变压器视为理想变压器，其中升压变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=1∶8，用户的额定电压U4=220 V，额定功率为9.5 kW。当用户以额定电压、额定功率用电时，下列说法正确的是 （　　） A. 电源的输出功率为10 kW B. 输电线因发热而损失的功率为输送功率的5% C. 降压变压器原、副线圈的匝数之比为95∶11 D. 降压变压器原、副线圈的匝数之比为100∶11 10. 如图所示，一抛物线形状的光滑导轨竖直放置，固定在B点，O为导轨的顶点，O点离地面的高度为h，A在O点正下方，A、B两点相距2h，轨道上套有一个小球P，小球P通过轻杆与光滑地面上的小球Q相连，两小球的质量均为m，轻杆的长度为2h。现将小球P从距地面高度为处由静止释放，下列说法正确的是（　　） A. 小球P即将落地时，它的速度大小为 B. 小球P即将落地时，它的速度方向与水平面的夹角为 C. 从静止释放到小球P即将落地，轻杆对小球Q做的功为 D. 若小球P落地后不反弹，则地面对小球P的作用力的冲量大小为 二、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 如图所示，在水平平台上静止放置一轻弹簧，弹簧左端与固定竖直挡板拴接，弹簧处于原长时标记右端对应平台台面上的O点，在O点右侧的A处固定一个光电门。已知水平平台摩擦很小可忽略不计，当地重力加速度为g。某同学利用该装置进行“验证动量守恒定律”实验，具体步骤如下： ①在小滑块a上固定一个宽度为d的挡光片； ②用天平分别测出小滑块a和b的质量、； ③使小滑块a向左压缩轻弹簧到某一位置，标记该位置后，由静止释放小滑块a，a瞬间被弹开后沿平台向右运动，经过光电门后与另一小滑块b发生正碰，碰后两滑块先后从平台边缘飞出，分别落在水平地面的B、C点； ④记录小滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t； ⑤用刻度尺测出O、之间的距离l、平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线分别与B、C点之间的水平距离、； ⑥改变弹簧压缩量，进行多次测量。 （1）若满足表达式______（用题目中给定的字母表示），则说明小滑块a、b正碰过程动量守恒； （2）该同学利用图像分析O、之间的距离l与小滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t之间的数值关系，利用描点法做出如图乙所示的图像是一条过原点的直线，该图像纵轴表示l，则横轴表示______（选填“t”、“”或“”）。若该图像的斜率为c，则由图乙可求得该轻弹簧的劲度系数______。（弹簧的弹性势能可表示为，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量） 12. 某实验小组要测量一未知电源的电动势和内阻。准备的器材有： 毫安表（量程0～100mA，内阻4Ω）； 电阻箱R（最大阻值99.9Ω）； 一个开关和若干导线。 （1）由于毫安表的量程较小，考虑安全因素，该实验小组决定将其量程扩大到0～500mA，还需一个阻值为______Ω的定值电阻，并将该定值电阻与毫安表______（选填“并联”或“串联”）。 （2）请在图甲虚线框内将实物图连接完整______。 （3）实验中多次改变电阻箱的阻值R并记录相应通过毫安表的电流I，得到多组数据后描点作出图像如图乙所示，则该电源的电动势______V，内阻______Ω。（结果均保留两位有效数字） 13. 如图所示，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，∠A=30°，该棱镜对红光的折射率，对紫光的折射率。AC边的右侧、到AC边的距离m处有一与AC边平行的光屏MN，在截面所在的早面内，有由红光.紫光两种单色光组成的很细的光束垂直AB边射入按镜，从AC边上的D点射出棱镜并在光屏上留下E、F两个光点。求： （1）红光和紫光在校镜中的传播速度大小之比； （2）E、F两光点间的距离。 14. 某同学设计了如图所示的弹射装置。四分之三光滑圆弧轨道BCD的半径为R，B点的正下方有一质量为m、电荷量为的小球压缩弹簧后被锁扣K锁在A点处，此时弹簧长度也为R。打开锁扣K，小球被弹射出去并从B点沿切线方向进入圆弧轨道，恰好能过最高点C，在C点触发感应开关，瞬间在整个空间产生竖直向上的匀强电场并保持不变（题中未画出），电场强度大小，小球继续沿轨道运动到最低点D后抛出，最终落到地面上不反弹。已知D点离地面高度为3R，重力加速度为g，小球运动过程中不会与弹簧再次相碰，忽略小球进出轨道时的能量变化和空气阻力的影响，求： （1）打开锁扣K前，弹簧的弹性势能； （2）小球到达D点时的速度大小； （3）小球落地点与弹簧的水平距离。 15. 如图甲所示为一种可用于检测和分离同位素的装置，大量带电粒子从加速电场的上边缘由静止释放，通过宽度为L的狭缝MN，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场后，均打到照相底片上．若释放的粒子是质子和氘核，其电荷量均为，质量分别为m和2m，不考虑重力及粒子之间的相互作用。 （1）若加速电场的电势差为U，求质子打在照相底片上的位置到M点的最小距离； （2）要使质子和氘核在照相底片上形成的谱线带能够完全分离，求加速电场的电势差应满足的条件；（用m、e、B、L表示） （3）某同学将该装置的狭缝宽度减小到可忽略的程度，将狭缝下方的磁场改为水平向左、电场强度大小为E的匀强电场，并在狭缝MN下方距离为d处水平放置照相底片（如图乙），请推导静止释放的质子，通过两个电场后在照相底片上形成的谱线距狭缝的水平距离x与加速电场的电势差U的关系式，并判断该改装装置能否用于检测和分离同位素。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $