精品解析：2025届江西省赣州市高三下学期二模物理试题

赣州市2025年高三年级适应性考试 物理试卷 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，有选错或不选的得0分。 1. 氢原子的能级图如图甲所示，一群处于能级的氢原子，用其向低能级跃迁过程中发出的光照射图乙电路中的阴极K，其中只有a、b两种频率的光能使之发生光电效应。分别用这两种频率的光照射阴极K，测得图乙中电流表示数随电压表示数变化的图像如图丙所示。则（ ） A. 题中的氢原子跃迁共能发出3种不同频率的光 B. a光是从能级向能级跃迁产生的 C. a光的光子能量大于b光的光子能量 D. b光照射阴极K时逸出的光电子的最大初动能比a光照射时的小 2. 如图所示，当汽车行驶在这些路面上，在其他条件相同的情况下，则（ ） A. 在图乙路面最高点，汽车对路面的压力大于汽车的重力 B. 在图丙路面最低点，汽车对路面的压力小于汽车的重力 C. 关于路面对汽车轮胎的磨损，图丙路面最大，图乙路面最小 D. 关于路面对汽车轮胎的磨损，三种路面一样大 3. 两小朋友分别画了一条小鱼，妹妹画的小鱼如图甲所示，哥哥画的小鱼如图乙所示，都画出了小鱼在水中吐泡泡的神韵。若气泡内气体可视为理想气体，忽略温度变化，从物理视角分析，则（ ） A. 图甲中画的气泡合理，图乙中画的气泡不合理 B. 小鱼吐的气泡上升时，泡内气体从外界吸热 C. 小鱼吐的气泡上升时，泡内气体压强增大 D. 小鱼吐的气泡上升时，液体对气泡做正功 4. 如图甲所示为牛顿环，内由两块玻璃砖组成，并用三颗螺丝固定，玻璃砖的横截面如图乙所示。在红光照射下，可看到如图丙所示的明暗相间的条纹。则（ ） A. 出现明暗相间的条纹是因为光的衍射 B. 拧紧三颗螺丝时，会发现条纹变密集 C. 若换成蓝光照射，会发现条纹变稀疏 D. 若条纹如图丁所示，可能是玻璃板B上表面对应位置有凹陷 5. 蹦床是一项运动员利用蹦床的反弹在空中表现杂技技巧的竞技运动。将运动员蹦床比赛时的运动看作竖直方向的直线运动，忽略空气阻力。用力传感器测出蹦床对运动员弹力的大小F，F随时间t的变化规律如图所示，重力加速度g取，则下列说法正确的是（ ） A. 内，运动员处于失重状态 B. 运动员的最大加速度大小为 C. 内，蹦床给运动员的冲量大小为 D. 内，运动员重力势能与动能之和先增大后减小 6. 节气是指二十四个时节和气候，是中国古代订立的一种用来指导农事的补充历法，早在《淮南子》中就有记载。现行二十四节气划分是以地球和太阳的连线每扫过定为一个节气。如图所示为北半球二十四个节气时地球在公转轨道上位置的示意图，其中冬至时地球在近日点附近。根据下图，则（ ） A. 芒种到夏至的时间间隔比大雪到冬至的长 B. 立夏时地球的公转速度比谷雨时大 C. 夏至时地球受太阳的引力比冬至大 D. 由地球的公转周期可求出地球的质量 7. 如图为某科普博主带领同学们做实验的情景，有顶角不同的圆锥放在桌面上，现让同学们挑战按图示那样用手压紧圆锥表面将其拿起。若手与圆锥体间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。则以下不同顶角圆锥，有可能被拿起的是（ ） A. B. C. D. 8. 如图为一简易手电筒装置模型，其左侧是半径的水平圆盘，当圆盘绕轴心匀速转动时，固定在圆盘边缘处的小圆柱带动T形绝缘支架（由中空横槽和只能左右移动的杆子固联而成的T型支架）在水平方向往复运动，T形支架带动导体棒在光滑的水平导轨上运动。导轨间距，导轨间存在垂直导轨平面向上，大小的匀强磁场。导轨右端为一理想变压器，当圆盘以角速度顺时针转动时，额定电压的灯泡刚好正常发光。当T形支架运动到圆盘最左端时开始计时，以导体棒向右运动为正方向，导体棒、导线及导轨电阻均不计，电压表为理想交流电表。导体棒不与电压表触碰。则（ ） A. 导体棒运动的速度随时间变化的关系为 B. 当T形支架运动到圆盘中心位置时，电压表的示数为 C. 理想变压器原副线圈的匝数比为2∶3 D. 当滑动变阻器滑片由a向b移动时，灯泡变亮 9. 如图甲所示，竖直放置的光滑绝缘四分之一圆形轨道两端分别与绝缘粗糙水平传送带CD和光滑绝缘的竖直轨道AB平滑相接，C点为四分之一圆形轨道的最低点，整个装置处在水平向左的匀强电场中，场强大小为E。一带电量为，质量m为0.1kg的金属小物块（视为质点）从A位置处无初速度自由滑下，滑至底端C并冲上沿逆时针方向匀速转动且足够长的传送带。在传送带上运动的图象如图乙所示，以速度水平向左为正方向，最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，不计空气阻力，重力加速度g取，已知，则（ ） A. 由A运动到B的过程中，电场力对金属小物块的功率一直增大 B. 金属小物块与传送带间的动摩擦因数为 C. 内，金属小物块与传送带间摩擦产生的内能为0.9J D. 金属小物块在运动过程中对轨道最大压力的大小为 10. 如图所示，在同一足够大的空间区域存在方向均竖直向下的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度为B，电场强度为E。时，一正离子以初速度水平向右开始运动，离子质量为m，电荷量为q，不计离子重力。此后一段时间内（ ） A. 离子的加速度时刻在变 B. 当时，离子到出发点的距离为 C. 若磁场方向改为竖直向上，则离子可能做匀速直线运动 D. 若磁场方向改为垂直纸面向里，且，则离子在竖直方向最大的位移大小为，此时速度大小为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组设计如图甲所示装置来测量轻质弹簧的劲度系数k。该弹簧左端固定在竖直挡板上，右端放置一个质量为4.5g的小球（恰在A点，且与弹簧不拴接），水平轨道B处装有光电门（未画出）。已知弹簧的弹性势能表达式为（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），小球球心与光电门的中心在同一高度，小球与水平轨道间的摩擦力及空气阻力忽略不计。 （1）用螺旋测微器测小球的直径，如图乙所示，则小球的直径__________mm。 （2）将小球从A点向左压缩弹簧至某位置后由静止释放，小球被弹出，记下弹簧的形变量x和小球通过光电门的时间t，则小球弹出时速度大小__________（用D、t表示）。 （3）改变小球释放的初始位置，多次实验，得到多组弹簧形变量x和小球通过光电门的时间t。 （4）根据测量数据绘制出关系图线，如图丙所示，则弹簧劲度系数__________（结果保留两位有效数字）。 （5）若小球球心与光电门的中心没有调到同一水平高度，仍按上述方法测量，则弹簧劲度系数k的测量值与真实值相比__________（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 12. 某实验小组利用木质量角器、一段电阻丝、电阻箱及灵敏电流计设计了一个测量电阻（待测电阻为）的方案，实验电路如图甲所示。主要实验步骤如下： ①将电阻丝紧贴量角器弧边弯曲成型，并依量角器直径端点裁剪好； ②按图甲所示的电路原理图连接好各元件； ③将电阻箱的阻值调至，并使金属夹K从A端沿弧形电阻丝向B移动，当灵敏电流计的示数为零时，停止移动金属夹，此时从量角器上读出OA与OK间的夹角（用弧度制表示）； ④改变电阻箱的阻值，重复步骤③，测得多组值； ⑤整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图乙所示。 根据分析，试回答下列问题： （1）关于实验对电阻丝规格的要求，粗细__________（选填“必须”或“无须”）均匀。 （2）若考虑电流计的内阻，的测量值__________（选填“有”或“无”）系统误差。 （3）已知图乙的斜率为k，由此可求得__________。 （4）实验时，当金属夹K调至某位置时，实验小组的同学因为观察不仔细认为灵敏电流计的读数已经为零，实际上，灵敏电流计仍有从K到P的微小电流，则此时__________（选填“﹥”、“=”或“﹤”），可以通过以下哪些操作使灵敏电流计的读数变为零__________。 A．增大电阻箱R的阻值 B.适当减小电阻箱R的阻值 C.适当增大角 D.适当减小角 13. 手持细绳，使绳上A点从时刻开始带动细绳上各点上下做简谐运动，振幅为0.3m。时，B点刚开始振动，A点回到平衡位置，绳上形成的波形如图所示，以向上为质点位移的正方向。 （1）写出A点位移x随时间t变化的关系式； （2）从开始，经过多长时间质点B运动的路程为5.1m。 14. “打水漂”是一种投掷扁平的石片或瓦片的游戏。图甲是打水漂的图片，图乙是石片运动轨迹的示意图。现将打水漂简化成如下理想模型，弹性薄片沿倾斜方向落到足够大水平弹性面上，薄片每次从水平面弹起时速度与水平面的夹角均为，速率损失。测得薄片第1次弹起后的滞空时间为0.6s。薄片运动过程中不计空气阻力，并始终在同一竖直面内且没有旋转。碰撞过程中忽略薄片重力的影响，重力加速度g取，结果可用根号表示。求： （1）薄片第1次弹起后速度v的大小及第2次弹起到第3次弹起的水平距离x； （2）薄片与弹性水平面间的动摩擦因数。 15. 如图，两光滑平行圆弧导轨竖直放置，下端与两根间距为L的光滑平行水平导轨平滑连接。水平导轨足够长，其右端接有电容为C的电容器，且全部处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，在导轨上放置长度略大于L的导体棒P、M、N。P棒和M棒的质量均为m，接入电路的电阻均为2R，N棒的质量为2m，接入电路的电阻为R。已知初始时电容器带电量为0，开关S断开，M棒和N棒间距为d，且均处于静止状态。现让P棒从圆弧导轨上高为h处由静止释放，P棒与M棒如果发生碰撞则会粘在一起。重力加速度大小为g，不计导轨电阻及空气阻力，且导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。 （1）求P棒刚进入磁场时速度的大小及此时流经M棒电流的大小； （2）若P棒与M棒恰好不发生碰撞，求该过程P棒中产生的焦耳热； （3）若初始时M棒离磁场左边界的距离，且运动过程中M棒始终未与N棒发生碰撞，求d的最小值；当P、M、N三棒达到稳定运动时，闭合开关S，求电容器最终的带电量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 赣州市2025年高三年级适应性考试 物理试卷 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，有选错或不选的得0分。 1. 氢原子的能级图如图甲所示，一群处于能级的氢原子，用其向低能级跃迁过程中发出的光照射图乙电路中的阴极K，其中只有a、b两种频率的光能使之发生光电效应。分别用这两种频率的光照射阴极K，测得图乙中电流表示数随电压表示数变化的图像如图丙所示。则（ ） A. 题中的氢原子跃迁共能发出3种不同频率的光 B. a光是从能级向能级跃迁产生的 C. a光的光子能量大于b光的光子能量 D. b光照射阴极K时逸出的光电子的最大初动能比a光照射时的小 【答案】B 【解析】 【详解】A．一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁过程中，辐射出的光子的种类 故A错误； BC．题意知只有a、b两种频率的光能使之发生光电效应，图乙可知b光遏止电压大，则b光频率比a的频率大，可知b光能量比a光能量大，故b光是从能级向能级跃迁产生的，a光是从能级向能级跃迁产生的，故B正确，C错误； D．根据光电效应方程 由于两种光照射同种材料，故相同，由于b光频率比a的频率大，所以b光照射阴极K时逸出的光电子的最大初动能比a光照射时的大，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，当汽车行驶在这些路面上，在其他条件相同的情况下，则（ ） A. 在图乙路面最高点，汽车对路面的压力大于汽车的重力 B. 在图丙路面最低点，汽车对路面的压力小于汽车的重力 C. 关于路面对汽车轮胎的磨损，图丙路面最大，图乙路面最小 D. 关于路面对汽车轮胎的磨损，三种路面一样大 【答案】C 【解析】 【详解】A．在图乙路面最高点，汽车做圆周运动，合力提供向心力，向心力方向竖直向下，则重力大于地面给的支持力，根据牛顿第三定律可知，汽车的重力大于汽车对路面的压力，故A错误； B．在图丙路面最高点，汽车做圆周运动，合力提供向心力，向心力方向竖直向上，则重力小于地面给的支持力，根据牛顿第三定律可知，汽车的重力小于汽车对路面的压力，故B错误； CD．图甲汽车做匀速直线运动，可知汽车对路面的压力等于汽车的重力，综合以上可知 可知图丙汽车对路面压力最大，轮胎磨损最大，汽车对图乙路面压力最小，轮胎磨损最小，故C正确，D错误。 故选C。 3. 两小朋友分别画了一条小鱼，妹妹画的小鱼如图甲所示，哥哥画的小鱼如图乙所示，都画出了小鱼在水中吐泡泡的神韵。若气泡内气体可视为理想气体，忽略温度变化，从物理视角分析，则（ ） A. 图甲中画的气泡合理，图乙中画的气泡不合理 B. 小鱼吐的气泡上升时，泡内气体从外界吸热 C. 小鱼吐的气泡上升时，泡内气体压强增大 D. 小鱼吐的气泡上升时，液体对气泡做正功 【答案】B 【解析】 【详解】AC．根据液体压强公式（为大气压强，ρ为液体密度，h为深度） 气泡在上升过程中深度h减小，气泡内压强p减小。由玻意耳定律 可知压强减小则体积增大，所以气泡应该越往上越大，图乙合理，图甲不合理，故AC错误； BD．气泡上升过程中，体积增大，气体对外界做功（即液体对气泡做负功），即 。因为忽略温度变化，内能不变（） ，根据热力学第一定律 可得，这表明泡内气体从外界吸热，故B正确，D错误。 故选B。 4. 如图甲所示为牛顿环，内由两块玻璃砖组成，并用三颗螺丝固定，玻璃砖的横截面如图乙所示。在红光照射下，可看到如图丙所示的明暗相间的条纹。则（ ） A. 出现明暗相间的条纹是因为光的衍射 B. 拧紧三颗螺丝时，会发现条纹变密集 C. 若换成蓝光照射，会发现条纹变稀疏 D. 若条纹如图丁所示，可能是玻璃板B上表面对应位置有凹陷 【答案】D 【解析】 【详解】A．出现明暗相间的条纹是光的干涉现象，故A错误； B．拧紧三颗螺丝时，两块玻璃砖间的空气膜厚度变薄，根据薄膜干涉原理可知，条纹变稀疏，故B错误； C．蓝光波长比红光短，根据干涉条纹间距公式，波长变短，条纹间距会变小，条纹应变得更密集，故C错误； D．若条纹如图丁所示，局部条纹向中心弯曲。根据等厚干涉原理，同一条纹对应空气薄膜厚度相同，此处条纹弯曲说明玻璃板B上表面对应位置有凹陷，使得空气薄膜厚度变化异常，导致条纹出现弯曲，故D正确。 故选D。 5. 蹦床是一项运动员利用蹦床的反弹在空中表现杂技技巧的竞技运动。将运动员蹦床比赛时的运动看作竖直方向的直线运动，忽略空气阻力。用力传感器测出蹦床对运动员弹力的大小F，F随时间t的变化规律如图所示，重力加速度g取，则下列说法正确的是（ ） A. 内，运动员处于失重状态 B. 运动员的最大加速度大小为 C. 内，蹦床给运动员的冲量大小为 D. 内，运动员重力势能与动能之和先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．题图可知0~3.6s内运动员静止在蹦床上且，图像内，弹力大于重力，运动员处于超重状态，故A错误； B．由牛顿第二定律可知，运动员加速度大小 可知弹力F最大时加速度最大，结合图像弹力最大2500N，联立解得 故B错误； C．当运动员离开蹦床时F=0，故0~8.4s时间内的6.8s~8.4s运动员离开蹦床做竖直上抛运动，共运动t=1.6s，由竖直上抛规律可知，运动员离开蹦床时与落回到蹦床时速度大小相等，方向相反，则运动员离开蹦床时速度大小 规定向上为正方向，内，由动量定理得 其中 联立解得蹦床给运动员的冲量大小 故C正确； D．对运动员和蹦床构成的系统，只有重力与蹦床弹力做功，故系统机械能守恒，即运动员动能、运动员重力势能、蹦床弹性势能之和不变，图像可知内，弹力先增大后减小，可知蹦床弹性势能先增大后减小，故运动员重力势能与动能之和先减小后增大，故D错误。 故选C。 6. 节气是指二十四个时节和气候，是中国古代订立的一种用来指导农事的补充历法，早在《淮南子》中就有记载。现行二十四节气划分是以地球和太阳的连线每扫过定为一个节气。如图所示为北半球二十四个节气时地球在公转轨道上位置的示意图，其中冬至时地球在近日点附近。根据下图，则（ ） A. 芒种到夏至的时间间隔比大雪到冬至的长 B. 立夏时地球的公转速度比谷雨时大 C. 夏至时地球受太阳的引力比冬至大 D. 由地球的公转周期可求出地球的质量 【答案】A 【解析】 【详解】A．芒种到夏至和大雪到冬至均转过15°，因前者在远地点附近，角速度较小，后者在近日点附近，角速度较大，由可知芒种到夏至的时间间隔比大雪到冬至的长，故A正确； B．从谷雨到立夏做离心运动，线速度的大小逐渐减小，则立夏时地球的公转速度比谷雨时小，故B错误； C．因夏至时地球离太阳的距离更大，由可知夏至时地球受太阳的引力比冬至小，故C错误； D．由可知，由地球的公转周期和半长轴可以求出太阳的质量，地球作为环绕天体无法求出其质量，故D错误。 故选A。 7. 如图为某科普博主带领同学们做实验的情景，有顶角不同的圆锥放在桌面上，现让同学们挑战按图示那样用手压紧圆锥表面将其拿起。若手与圆锥体间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。则以下不同顶角圆锥，有可能被拿起的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设左右手对接触面弹力均为F，则对于圆锥整体，若拿的起来时，有 整理得 故 计算发现只有满足条件，故D选项符合题意。 故选D。 8. 如图为一简易手电筒装置模型，其左侧是半径的水平圆盘，当圆盘绕轴心匀速转动时，固定在圆盘边缘处的小圆柱带动T形绝缘支架（由中空横槽和只能左右移动的杆子固联而成的T型支架）在水平方向往复运动，T形支架带动导体棒在光滑的水平导轨上运动。导轨间距，导轨间存在垂直导轨平面向上，大小的匀强磁场。导轨右端为一理想变压器，当圆盘以角速度顺时针转动时，额定电压的灯泡刚好正常发光。当T形支架运动到圆盘最左端时开始计时，以导体棒向右运动为正方向，导体棒、导线及导轨电阻均不计，电压表为理想交流电表。导体棒不与电压表触碰。则（ ） A. 导体棒运动的速度随时间变化的关系为 B. 当T形支架运动到圆盘中心位置时，电压表的示数为 C. 理想变压器原副线圈的匝数比为2∶3 D. 当滑动变阻器滑片由a向b移动时，灯泡变亮 【答案】AC 【解析】 【详解】A．小圆柱带动T形支架做简谐振动，根据线速度与角速度的关系，可得线速度的最大值 因为T形支架运动到圆盘最左端开始计算，以导体棒向右运动的方向为正方向，所以导体棒的速度随时间变化关系为 A正确； B．导体切割磁感线产生的电动势 结合上述结论，代入数据可得 故感应电动势的最大值为 对于正弦式交变电流，电压表的示数应为交变电流的有效值，故电压表的示数为 B错误； C．由题可知，额定电压为3V的灯泡正常发光，故副线圈两端的电压 结合上述结论可知，原线圈两端的电压等于电压表的示数，即 根据理想变压器的原理可知 即原副线圈的匝数之比为，C正确； D．因为理想变压器原线圈两端的电压不变，原副线圈的匝数不变，故副线圈两端的电压不变，因此小灯泡两端的电压不变，根据可知，小灯泡的功率不变，即小灯泡的亮度不变，D错误。 故选AC。 9. 如图甲所示，竖直放置的光滑绝缘四分之一圆形轨道两端分别与绝缘粗糙水平传送带CD和光滑绝缘的竖直轨道AB平滑相接，C点为四分之一圆形轨道的最低点，整个装置处在水平向左的匀强电场中，场强大小为E。一带电量为，质量m为0.1kg的金属小物块（视为质点）从A位置处无初速度自由滑下，滑至底端C并冲上沿逆时针方向匀速转动且足够长的传送带。在传送带上运动的图象如图乙所示，以速度水平向左为正方向，最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，不计空气阻力，重力加速度g取，已知，则（ ） A. 由A运动到B的过程中，电场力对金属小物块的功率一直增大 B. 金属小物块与传送带间的动摩擦因数为 C. 内，金属小物块与传送带间摩擦产生的内能为0.9J D. 金属小物块在运动过程中对轨道最大压力的大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由A运动到B的过程中，电场力与金属小物块的速度方向垂直，可知电场力力的功率一直为零，选项A错误； B．金属块刚滑上传送带时的加速度大小为 根据牛顿第二定律 解得金属小物块与传送带间的动摩擦因数为 选项B正确； C．内，金属小物块与传送带间摩擦产生的内能为 其中 可得Q=0.9J 选项C正确。 D．电场力和重力的合力大小 在该点时物块对轨道压力最大，则由牛顿第二定律 可知 即金属小物块在运动过程中对轨道最大压力大于，选项D错误。 故选BC。 10. 如图所示，在同一足够大的空间区域存在方向均竖直向下的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度为B，电场强度为E。时，一正离子以初速度水平向右开始运动，离子质量为m，电荷量为q，不计离子重力。此后一段时间内（ ） A. 离子的加速度时刻在变 B. 当时，离子到出发点的距离为 C. 若磁场方向改为竖直向上，则离子可能做匀速直线运动 D. 若磁场方向改为垂直纸面向里，且，则离子在竖直方向最大的位移大小为，此时速度大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．离子受到的电场力竖直向下，洛伦兹力在水平面，故离子在水平面以做匀速圆周运动，洛伦兹力大小不变，在竖直方向做初速度为0的匀加速直线运动，合成的运动为螺旋运动，且加速度大小 可知加速度大小不变，由平行四边形定则可知加速度方向（合力方向）时刻在变，故加速度时刻改变，故A正确； B．当时，粒子在竖直方向运动距离 由于 则粒子在水平方向距离 离子到出发点的距离为 联立解得 故B错误； C．若磁场方向改为竖直向上，离子受到的电场力竖直向下，洛伦兹力在水平面，粒子不可能为0，即离子不可能做匀速直线运动，故C错误； D．若磁场方向改为垂直纸面向里，且有，可知洛伦兹力大于电场力，则离子会向上偏转，当粒子在竖直方向的位移最大时（大小设为），电场力做功最大，此时离子速度最大（大小令为），根据动能定理有 根据水平方向动量定理有 其中 联立解得 故D正确。 故选AD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组设计如图甲所示装置来测量轻质弹簧的劲度系数k。该弹簧左端固定在竖直挡板上，右端放置一个质量为4.5g的小球（恰在A点，且与弹簧不拴接），水平轨道B处装有光电门（未画出）。已知弹簧的弹性势能表达式为（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），小球球心与光电门的中心在同一高度，小球与水平轨道间的摩擦力及空气阻力忽略不计。 （1）用螺旋测微器测小球的直径，如图乙所示，则小球的直径__________mm。 （2）将小球从A点向左压缩弹簧至某位置后由静止释放，小球被弹出，记下弹簧的形变量x和小球通过光电门的时间t，则小球弹出时速度大小__________（用D、t表示）。 （3）改变小球释放的初始位置，多次实验，得到多组弹簧形变量x和小球通过光电门的时间t。 （4）根据测量数据绘制出关系图线，如图丙所示，则弹簧劲度系数__________（结果保留两位有效数字）。 （5）若小球球心与光电门的中心没有调到同一水平高度，仍按上述方法测量，则弹簧劲度系数k的测量值与真实值相比__________（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 【答案】 ①. 10.294##10.295##10.296 ②. ③. 56 ④. 偏大 【解析】 【详解】（1）[1]用螺旋测微器测小球的直径D=10mm+0.01mm×29.5=10.295mm （2）[2]小球弹出时速度大小 （3）[3]由能量关系 即 由图像可知 解得k=56N/m （5）[4]若小球球心与光电门的中心没有调到同一水平高度，则遮光时间偏小，测得的速度v偏大，图像斜率偏大，则仍按上述方法测量，则弹簧劲度系数k的测量值与真实值相比偏大。 12. 某实验小组利用木质量角器、一段电阻丝、电阻箱及灵敏电流计设计了一个测量电阻（待测电阻为）的方案，实验电路如图甲所示。主要实验步骤如下： ①将电阻丝紧贴量角器弧边弯曲成型，并依量角器直径端点裁剪好； ②按图甲所示的电路原理图连接好各元件； ③将电阻箱的阻值调至，并使金属夹K从A端沿弧形电阻丝向B移动，当灵敏电流计的示数为零时，停止移动金属夹，此时从量角器上读出OA与OK间的夹角（用弧度制表示）； ④改变电阻箱的阻值，重复步骤③，测得多组值； ⑤整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图乙所示。 根据分析，试回答下列问题： （1）关于实验对电阻丝规格的要求，粗细__________（选填“必须”或“无须”）均匀。 （2）若考虑电流计的内阻，的测量值__________（选填“有”或“无”）系统误差。 （3）已知图乙的斜率为k，由此可求得__________。 （4）实验时，当金属夹K调至某位置时，实验小组的同学因为观察不仔细认为灵敏电流计的读数已经为零，实际上，灵敏电流计仍有从K到P的微小电流，则此时__________（选填“﹥”、“=”或“﹤”），可以通过以下哪些操作使灵敏电流计的读数变为零__________。 A．增大电阻箱R的阻值 B.适当减小电阻箱R的阻值 C.适当增大角 D.适当减小角 【答案】（1）必须 （2）无 （3） （4） ①. < ②. AD 【解析】 【小问1详解】 设电阻丝总电阻为，根据电阻定律 当灵敏电流计示数为零时，由电路的分压原理得 要想与的比值只与对应的弧长（角度）有关，电阻丝粗细应均匀。 【小问2详解】 当灵敏电流计示数为零，说明P、K两点电势相等，此时电流计中无电流通过，即电流计内阻对电路无影响，所以的测量值无系统误差。 【小问3详解】 由题意可知，此方法是电桥法测电阻，当电流表示数为零时，与串联，与AK并联；同时与BK并联，所以有， 化简可得， 联立解得被测电阻的阻值为 整理得 在图像中，斜率为 【小问4详解】 [1]灵敏电流计有从K到P的微小电流，说明K点电势高于P点电势，即 所以<； [2]要使灵敏电流计读数变为零，即要 可知适当增大电阻箱R的阻值或者减小 故选AD。 13. 手持细绳，使绳上A点从时刻开始带动细绳上各点上下做简谐运动，振幅为0.3m。时，B点刚开始振动，A点回到平衡位置，绳上形成的波形如图所示，以向上为质点位移的正方向。 （1）写出A点位移x随时间t变化的关系式； （2）从开始，经过多长时间质点B运动的路程为5.1m。 【答案】（1） （2）2.625s 【解析】 【小问1详解】 设A点位移x随时间t变化的关系式为 依题意，， 由得 由图可知，B点的起振方向向下，则A点的起振方向也向下，故时， 解得 依上可得 【小问2详解】 依题意，振动从A点传到B点，用时 质点振动一个周期，路程为4个振幅，当质点B运动的路程为5.1m时，共17个振幅，故共经过的时间为 综上可得 14. “打水漂”是一种投掷扁平的石片或瓦片的游戏。图甲是打水漂的图片，图乙是石片运动轨迹的示意图。现将打水漂简化成如下理想模型，弹性薄片沿倾斜方向落到足够大水平弹性面上，薄片每次从水平面弹起时速度与水平面的夹角均为，速率损失。测得薄片第1次弹起后的滞空时间为0.6s。薄片运动过程中不计空气阻力，并始终在同一竖直面内且没有旋转。碰撞过程中忽略薄片重力的影响，重力加速度g取，结果可用根号表示。求： （1）薄片第1次弹起后速度v的大小及第2次弹起到第3次弹起的水平距离x； （2）薄片与弹性水平面间的动摩擦因数。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 薄片在竖直方向做竖直上抛运动，运动总时间 由 解得 根据 联立解得 对薄片在第2次碰撞后，速度 空中运动时间 则水平距离 联立解得 【小问2详解】 薄片竖直方向，碰撞过程中，忽略重力，设水面给薄片的作用力为，规定向下为正方向，由动量定理有 在水平方向，每次与水平面碰撞过程中，由于摩擦力作用，有 规定向右为正方向， 由动量定理有 由速率损失25%，有 由每次从水面弹起时速度与水面的夹角均为，有 联立解得 15. 如图，两光滑平行圆弧导轨竖直放置，下端与两根间距为L的光滑平行水平导轨平滑连接。水平导轨足够长，其右端接有电容为C的电容器，且全部处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，在导轨上放置长度略大于L的导体棒P、M、N。P棒和M棒的质量均为m，接入电路的电阻均为2R，N棒的质量为2m，接入电路的电阻为R。已知初始时电容器带电量为0，开关S断开，M棒和N棒间距为d，且均处于静止状态。现让P棒从圆弧导轨上高为h处由静止释放，P棒与M棒如果发生碰撞则会粘在一起。重力加速度大小为g，不计导轨电阻及空气阻力，且导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。 （1）求P棒刚进入磁场时速度的大小及此时流经M棒电流的大小； （2）若P棒与M棒恰好不发生碰撞，求该过程P棒中产生的焦耳热； （3）若初始时M棒离磁场左边界的距离，且运动过程中M棒始终未与N棒发生碰撞，求d的最小值；当P、M、N三棒达到稳定运动时，闭合开关S，求电容器最终的带电量。 【答案】（1）， （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 对P棒，由动能定理得 解得P棒刚进入磁场的速度大小为 当P棒进入磁场时产生感应电动势 P棒为电源，M、N两棒并联，则有 又 由欧姆定律得电路的总电流 各式联立得流经M棒的电流 【小问2详解】 P棒进入磁场，M、N两棒所受的安培力， 由牛顿第二定律得， 联立可得M、N两棒的加速度关系为 由此可知，M、N两棒加速度相同其运动总是相对静止的，由于P棒受到的安培力与M、N棒受到的安培力的合力为0，所以三棒组成的系统动量守恒。若P棒与M棒恰好不发生碰撞，则三棒速度相等，设此时的三棒速度均为，以向右为正方向 根据动量守恒定律有 根据能量守恒，该过程系统损失的机械能全部转化为电路电阻的焦耳热 故得 该过程P棒中产生的焦耳热 联立各式解得 【小问3详解】 P棒进入磁场到三棒速度相等的过程，对P棒 由动量定理得 又 联立解得P棒与M棒恰好不发生碰撞时，M棒离磁场左边界的距离 根据题意，若初始时M棒离磁场左边界的距离为 则P棒与M棒一定发生碰撞并粘在一起。 设导体棒P与导体棒M碰撞前瞬间的速度为v2，导体棒M、N的速度大小均为v3 碰撞前过程根据动量守恒定律有 同样对P棒，由动量定理得 又 联立解得， 设导体棒P与导体棒M碰撞粘在一起后瞬间的速度为v4 则根据动量守恒定律可得二者碰撞时满足 之后导体棒P、M整体与导体棒N通过安培力发生作用，设导体三棒最终共同速度为v5 则根据动量守恒定律可得 联立解得， 此过程对P、M整体，由动量定理得 又 联立解得满足题意的d的最小值 当P、M、N三棒达到稳定运动时 导体棒切割磁感线产生感应电动势为 闭合电键，根据动量定理 而 联立解得闭合开关S电容器最终的带电量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $