精品解析：2025届河北省秦皇岛市山海关区高三下学期第三次模拟考试物理试卷

2025年河北省秦皇岛市山海关区高三年级第三次模拟考试 物理 本试卷满分100分，考试用时90分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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，再选涂其它答案标号。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、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 幽门螺杆菌可产生高活性的尿素酶，当病人服用碳14标记的尿素后，胃中的尿素酶可将尿素分解为氨和碳14标记的CO2，通过分析呼气中标记的CO2的含量即可判断患者胃中幽门螺杆菌的存在。 半衰期是5730年，而且大部分是β衰变（），其衰变方程为。则下列说法正确的是（　　） A. β粒子来自于原子核X B. 原子核X为 C. 高温会加速的衰变 D. X和的中子数相同 2. 2024年12月5日，我国成功将“千帆星座”第三批组网卫星送入预定轨道。“千帆星座”将构建覆盖全球的卫星互联网系统，采用分阶段实施的多层低轨道星座设计，其轨道高度在160km至2000km之间。已知地球同步卫星的高度约为36000km，则下列说法正确的是（　　） A. 所有组网卫星轨道平面都与赤道平面垂直 B. 组网卫星的速度小于地球同步卫星的速度 C. 组网卫星的运行周期小于地球的自转周期 D. 组网卫星的加速度小于地球同步卫星的加速度 3. 如图，一只红嘴相思鸟双爪抓住竖直的竹子休息。若一阵微风拂过，竹子和相思鸟一起缓慢向右倾斜，则此过程中（ ） A. 相思鸟受弹力是因爪形变引起的 B. 相思鸟所受的合力逐渐增大 C. 相思鸟所受的摩擦力逐渐增大 D. 竹子对相思鸟的作用力不变 4. B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，反射波信号由计算机处理形成B超图像。如图所示为t=0时探头沿x轴正方向在血管内发射的简谐超声波图像，M、N是这列超声波上两个质点，已知超声波频率为，则下列说法正确的是（　　） A. 该超声波的周期为 B. 超声波在血管中传播速度为2400m/s C. 质点N此时振动方向沿y轴正方向 D. 经一个周期，质点N到达M所在位置 5. 手摇式发电机是登山爱好者必备的物品，其原理示意图如图所示。一半径为r的单匝半圆形金属线圈处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，通过导线与灵敏电流计组成回路，现使手柄以的转速从图示位置开始匀速转动，则线圈（　　） A. 产生的是直流电 B. 转过时产生的感应电流最大 C. 转过时产生的感应电流最大 D. 产生的感应电动势最大值为 6. 如图所示，屋檐口滴下的水，长年累月水滴石穿。檐口到下方石板的高度为，若质量为1g的水滴从屋檐上由静止开始落下，落到石板上溅起的最大高度为，水滴与石板间相互作用的时间为0.05s。不计空气阻力，重力加速度，则水对石板竖直方向平均作用力大小约为（ ） A. 0.26N B. 0.14N C. 0.026N D. 0.014N 7. 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. 8. 下列关于干涉，衍射现象的说法正确的是（ ） A. 图（a）是双缝干涉图样 B. 图（b）肥皂泡呈现的彩色条纹是不等间距的 C. 图（c）是圆孔衍射的图样 D. 图（d）是泊松亮斑的图样 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 两点电荷M、N分别固定在和坐标原点处，若取无穷远处电势为0，则两点电荷所形成电场的电势在x轴正半轴上的分布如图所示，图线与x轴交于x0处，x=40cm处电势最低。现有一正点电荷q从x0处由静止释放，其只在电场力作用下运动。下列说法中正确的是（　　） A. 点电荷M带正电、N带负电 B. x0处的电场强度为0 C. 点电荷M、N所带电荷量大小之比为4∶1 D. 正点电荷q沿x轴正方向运动的过程中，电势能先减小后增大 10. 一定质量的理想气体的压强p与温度T的关系图像如图所示。气体先经过等压变化由状态A变为状态B，再经过等容变化由状态B变为状态C，已知气体在状态C的体积为6L。下列说法正确的是（　　） A. 气体在状态B的温度为300K B. 气体在状态B的温度为400K C. 气体在状态A的体积为4L D. 气体在状态A的体积为3L 11. 将某新材料压制成半圆柱体，横截面如图甲所示。一束红光从真空沿半圆柱体的径向射入，并与底面上过圆心点的法线成角，为足够大的光学传感器，可以探测从面反射光的强度，反射光强度随变化规律如图乙所示。已知，下列说法正确的有（　　） A. 新材料对红光的折射率为 B. 图甲中，红光反射光线的频率大于折射光线的频率 C. 图甲中，红光在半圆柱体中传播速度比在真空中传播速度小 D. 图甲中，入射角减小到0时，光将全部从界面透射出去 12. 如图所示，粗细均匀的金属棒和塑料棒长度均为l=0.4m，金属棒质量m=0.2kg，电阻R=0.2Ω。两棒随水平传送带以恒定速度v0=2m/s向右传送，离开传送带后进入光滑水平区域1，接着滑上一光滑固定的水平金属导轨MN、PQ，导轨相互平行且与平台边界垂直，间距也为l，N、Q两端连接了R1=0.3Ω的电阻，导轨所在区域有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小B=1T，棒与导轨接触良好，始终与平台保持平行。两棒依次穿过磁场区域后，再经过光滑水平区域2，从距地面高度H=1.25m的平台上水平飞出落到地面上。已知金属棒落点与平台边界的水平距离x1=0.5m，各边界均平滑连接，忽略导轨的电阻及空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 金属棒刚进入磁场时的加速度大小为8m/s2 B. 金属棒刚离开磁场时的速度大小为1m/s C. 金属棒穿过磁场的过程中，电阻R产生的热量为0.3J D. 金属棒与塑料棒落点之间的水平距离为0.5m 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某兴趣小组在实验室发现一段电阻未知的合金丝导线，小组成员通过实验测出了这段合金丝导线的电阻。 （1）兴趣小组设计的实验电路如图所示，闭合开关，将开关先与相连，调节滑动变阻器阻值为适当值时，电压表的示数为，电流表的示数为；再将与相连，电压表的示数为，电流表的示数为。根据以上测量数据判断，当处于位置_____（填“”或“”）时，测量结果相对准确，对应的电阻测量值_____（填“偏大”或“偏小”）。 （2）考虑到电流表不管外接还是内接都有实验误差，兴趣小组通过讨论研究，设计了一个新的实验方案：按图连接实验电路，先闭合开关，调节，使电流计的示数为零，再闭合，调节，使电流计的示数再次为零，此时读出电压表的示数和电流表的示数。按照这个改进后的实验方案，待测电阻的阻值计算式为_____（用实验步骤中所测物理量表示），该方案能使测量结果更准确的原因是：_____。 14. 某实验小组用如图1所示的实验装置探究加速度与质量的关系，小车及车中砝码的总质量用表示，槽码的质量用表示，小车拖着纸带运动，其加速度可由打点计时器在纸带上打出的点计算得出，忽略槽码和小车运动中所受的空气阻力以及滑轮与绳之间的摩擦力，取。 （1）安装好器材后进行如下操作：将小车放在水平长木板上，不挂槽码，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，轻推小车，直至纸带上打出的点迹分布均匀，该操作的目的是______。 （2）挂上槽码，改变小车中砝码数量进行多次实验，从打出的纸带中选出了一条理想纸带如图2，打点计时器所用的电源频率是，、A、B、、是选用的计数点，测得，，，，打计数点时纸带的瞬时速度大小为______，小车的加速度______。（小数点后保留2位） （3）甲、乙两组同学实验时分别保持各自的槽码质量不变，改变小车上砝码的个数，进行多次实验，得到一系列打点纸带，以小车和砝码的总质量为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，甲、乙两组同学分别获得的实验数据作到同一个图像中，如图3所示，纵截距相同。由图可知，甲组所选用的槽码质量______（填“大于”、“小于”或“等于”）乙组的槽码质量；图像未过坐标原点，从理论上分析，其纵截距______（保留3位有效数字）。 15. 用如图所示的水银血压计测量血压时，先用气囊向袖带内充气8次（开始袖带内无空气），每次冲入压强为（为外界大气压强）、体积为的空气，充气后袖带内的空气体积为，然后缓慢放气，当袖带内空气体积变为时，袖带内空气的压强刚好与大气压强相等。空气可视为理想气体，忽略充气和放气过程中空气温度的变化，求： （1）充气后袖带内空气的压强p； （2）袖带放出空气的质量与剩余空气质量的比值k。 16. 甲、乙两位同学玩投球游戏，如图所示，甲以大小为v1的速度从A点抛出球a，乙以大小为v2的速度从B点抛出球b，A、B两点高度差为h、水平距离为x1；两球在同一竖直平面内运动，且均运动到最高点C时相碰，A、C两点高度差为H、水平距离为x2，忽略空气阻力，球可视为质点，重力加速度大小为g，求： （1）两球抛出时的时间差； （2）球b初速度方向与水平方向的夹角的正切值。 17. 如图所示为小明设计的弹射游戏模型。AB段和DE段为光滑水平轨道，BC段和CD段为竖直面内的光滑半圆轨道，半径、，各段轨道平滑连接，BC段与DE段紧贴但不重叠，轻质弹簧左端固定于竖直挡板上。游戏时先将弹簧压缩至M位置锁定，可视为质点的小球置于弹簧右端，解除锁定小球被弹簧弹出后沿轨道运动至E点水平抛出。轨道右侧有一与水平方向夹角的收集管，收集管位置可调整，从E点抛出的小球无碰撞地进入收集管视为接收成功。某次游戏时所用小球质量，小球经过B点时速度大小，不计空气阻力。 （1）求弹簧储存的弹性势能和小球经过半圆轨道最低点B点时对轨道的压力； （2）为保证小球能沿轨道运动直至E点抛出，小球质量m应满足什么条件？ （3）以E点为坐标原点，水平方向为x轴，竖直方向为y轴，在竖直面内的建立直角坐标系。为保证接收成功，当用不同质量小球进行游戏时需将收集管移到不同位置，求P端位置坐标y和x应满足的关系式。（忽略P端横截面大小） 18. 如图甲所示，位于坐标原点O的粒子源持续向右发射出质量为m、带电量为的带电粒子，初速度均为v。在粒子源右侧y轴到之间存在沿y轴正方向的匀强电场，匀强电场场强随时间t的变化规律如图乙所示。在区域存在着垂直纸面向外的匀强磁场1，在区域存在着垂直纸面向里的匀强磁场2，处是粒子探测器，时刻发射的粒子恰好不能进入磁场2，时刻发射的粒子出磁场1时其速度沿x轴正方向，忽略粒子的重力，粒子相互间的作用力和其他阻力，粒子打到探测器后立刻被吸收，粒子在电场中运动的时间远小于周期T，两磁场磁感应强度大小相等。 （1）求磁场磁感应强度B的大小； （2）求电场强度的大小； （3）求探测器能被粒子打到的长度及粒子在磁场中运动的时间范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年河北省秦皇岛市山海关区高三年级第三次模拟考试 物理 本试卷满分100分，考试用时90分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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，再选涂其它答案标号。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、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 幽门螺杆菌可产生高活性的尿素酶，当病人服用碳14标记的尿素后，胃中的尿素酶可将尿素分解为氨和碳14标记的CO2，通过分析呼气中标记的CO2的含量即可判断患者胃中幽门螺杆菌的存在。 半衰期是5730年，而且大部分是β衰变（），其衰变方程为。则下列说法正确的是（　　） A. β粒子来自于原子核X B. 原子核X为 C. 高温会加速的衰变 D. X和的中子数相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据β衰变的本质可知，β粒子是原子核内的一个中子转化为一个质子和电子产生的，故A错误； B．根据质量数和电荷数守恒可知则原子核X为，选项B正确； C．外界因素不会影响的半衰期，选项C错误； D ．和的中子数分别为7和8，不相同，选项D错误。 故选B。 2. 2024年12月5日，我国成功将“千帆星座”第三批组网卫星送入预定轨道。“千帆星座”将构建覆盖全球的卫星互联网系统，采用分阶段实施的多层低轨道星座设计，其轨道高度在160km至2000km之间。已知地球同步卫星的高度约为36000km，则下列说法正确的是（　　） A. 所有组网卫星轨道平面都与赤道平面垂直 B. 组网卫星的速度小于地球同步卫星的速度 C. 组网卫星的运行周期小于地球的自转周期 D. 组网卫星的加速度小于地球同步卫星的加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．所有组网卫星轨道平面都过地球的球心，但不一定与赤道平面垂直，选项A错误； BCD．根据 可得，， 组网卫星的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，可知组网卫星的速度大于地球同步卫星的速度，组网卫星的运行周期小于地球同步卫星的周期，即小于地球的自转周期，组网卫星的加速度大于地球同步卫星的加速度，选项C正确，BD错误。 故选C。 3. 如图，一只红嘴相思鸟双爪抓住竖直的竹子休息。若一阵微风拂过，竹子和相思鸟一起缓慢向右倾斜，则此过程中（ ） A. 相思鸟受弹力是因爪形变引起的 B. 相思鸟所受的合力逐渐增大 C. 相思鸟所受的摩擦力逐渐增大 D. 竹子对相思鸟的作用力不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．相思鸟受弹力是因竹子形变引起的，故A错误； B．相思鸟缓慢倾斜，处于动态平衡状态，所受合力为零，故B错误； C．设竹子与相思鸟缓慢向右倾斜与水平方向的夹角为，相思鸟所受的摩擦力大小 则相思鸟所受的摩擦力随减小而减小，故C错误； D．竹子对相思鸟的作用力是指竹子对相思鸟的弹力和摩擦力的合力，与重力二力平衡，所以竹子对相思鸟的作用力不变，故D正确。 故选D。 4. B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，反射波信号由计算机处理形成B超图像。如图所示为t=0时探头沿x轴正方向在血管内发射的简谐超声波图像，M、N是这列超声波上两个质点，已知超声波频率为，则下列说法正确的是（　　） A. 该超声波的周期为 B. 超声波在血管中传播速度为2400m/s C. 质点N此时振动方向沿y轴正方向 D. 经一个周期，质点N到达M所在位置 【答案】C 【解析】 【详解】AB．该超声波的周期为 由题图可知波长为 则超声波在血管中传播速度为 故AB错误； C．波沿x轴正方向传播，根据波形平移法可知，质点N此时振动方向沿y轴正方向，故C正确； D．质点N只在其平衡位置上下振动，不会随波的传播方向迁移，故D错误。 故选C。 5. 手摇式发电机是登山爱好者必备的物品，其原理示意图如图所示。一半径为r的单匝半圆形金属线圈处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，通过导线与灵敏电流计组成回路，现使手柄以的转速从图示位置开始匀速转动，则线圈（　　） A. 产生的是直流电 B. 转过时产生的感应电流最大 C. 转过时产生的感应电流最大 D. 产生的感应电动势最大值为 【答案】C 【解析】 【详解】A．线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴与磁场方向垂直，符合正弦式交流电的产生条件，即产生交流电，A项错误； BC．转过时线圈平面垂直于中性面，产生的感应电流最大，C项正确，B项错误； D．产生的感应电动势的最大值 D项错误。 故选C。 6. 如图所示，屋檐口滴下的水，长年累月水滴石穿。檐口到下方石板的高度为，若质量为1g的水滴从屋檐上由静止开始落下，落到石板上溅起的最大高度为，水滴与石板间相互作用的时间为0.05s。不计空气阻力，重力加速度，则水对石板竖直方向平均作用力大小约为（ ） A. 0.26N B. 0.14N C. 0.026N D. 0.014N 【答案】A 【解析】 【详解】由可得，水滴落地时速度大小为 水滴溅起时的速度大小为 规定向上为正方向，对于水滴与石板间相互作用的过程应用动量定理 解得 故选A。 7. 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。 8. 下列关于干涉，衍射现象的说法正确的是（ ） A. 图（a）是双缝干涉图样 B. 图（b）肥皂泡呈现的彩色条纹是不等间距的 C. 图（c）是圆孔衍射的图样 D. 图（d）是泊松亮斑的图样 【答案】B 【解析】 【详解】A．双缝干涉形成的条纹是等间距的，图（a）是单缝衍射图样，故A错误。 B．图（b）中肥皂泡呈现彩色条纹，肥皂泡上下厚度不均匀，且不同颜色光的波长不同，彩色条纹是不等间距的，故B正确。 C．图（c）是泊松亮斑的图样，故C错误。 D．图（d）是圆孔衍射的图样，故D错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 两点电荷M、N分别固定在和坐标原点处，若取无穷远处电势为0，则两点电荷所形成电场的电势在x轴正半轴上的分布如图所示，图线与x轴交于x0处，x=40cm处电势最低。现有一正点电荷q从x0处由静止释放，其只在电场力作用下运动。下列说法中正确的是（　　） A. 点电荷M带正电、N带负电 B. x0处的电场强度为0 C. 点电荷M、N所带电荷量大小之比为4∶1 D. 正点电荷q沿x轴正方向运动的过程中，电势能先减小后增大 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据电势变化情况可知，自区域从左至右电势先降低后升高，所以场强方向先沿轴正方向后沿轴负方向，可知点电荷M带负电，点电荷N带正电，故A错误； B．在图像中，斜率表示电场强度，在处的图像斜率不为零，则电场强度也不为零，故B错误； C．在处图像斜率为零，电场强度为，则满足 可知点电荷M、N所带电荷量大小之比为 故C正确； D．一正点电荷从处由静止释放，正点电荷会向电势低的方向运动，正点电荷沿轴正方向运动的过程中，电势先降低后升高，由于可知，正点电荷的电势能先减小后增大，故D正确。 故选CD。 10. 一定质量的理想气体的压强p与温度T的关系图像如图所示。气体先经过等压变化由状态A变为状态B，再经过等容变化由状态B变为状态C，已知气体在状态C的体积为6L。下列说法正确的是（　　） A. 气体在状态B的温度为300K B. 气体在状态B的温度为400K C. 气体在状态A的体积为4L D. 气体在状态A的体积为3L 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．气体由状态B变为状态C，气体的体积不变，则有 可得气体在状态B的温度为 故A正确，B错误； CD．气体由状态A变为状态B，气体的压强不变，则有 可得气体在状态A的体积为 故C正确，D错误。 故选AC。 11. 将某新材料压制成半圆柱体，横截面如图甲所示。一束红光从真空沿半圆柱体的径向射入，并与底面上过圆心点的法线成角，为足够大的光学传感器，可以探测从面反射光的强度，反射光强度随变化规律如图乙所示。已知，下列说法正确的有（　　） A. 新材料对红光的折射率为 B. 图甲中，红光反射光线的频率大于折射光线的频率 C. 图甲中，红光在半圆柱体中传播速度比在真空中传播速度小 D. 图甲中，入射角减小到0时，光将全部从界面透射出去 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图可知，当时发生全反射，可知新材料对红光的折射率为 选项A正确； B．图甲中，红光反射光线的频率等于折射光线的频率，选项B错误； C．图甲中，根据可知，红光在半圆柱体中传播速度比在真空中传播速度小，选项C正确； D．图甲中，入射角减小到0时，仍有光线反射回介质中，而不是光将全部从界面透射出去，选项D错误。 故选AC。 12. 如图所示，粗细均匀的金属棒和塑料棒长度均为l=0.4m，金属棒质量m=0.2kg，电阻R=0.2Ω。两棒随水平传送带以恒定速度v0=2m/s向右传送，离开传送带后进入光滑水平区域1，接着滑上一光滑固定的水平金属导轨MN、PQ，导轨相互平行且与平台边界垂直，间距也为l，N、Q两端连接了R1=0.3Ω的电阻，导轨所在区域有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小B=1T，棒与导轨接触良好，始终与平台保持平行。两棒依次穿过磁场区域后，再经过光滑水平区域2，从距地面高度H=1.25m的平台上水平飞出落到地面上。已知金属棒落点与平台边界的水平距离x1=0.5m，各边界均平滑连接，忽略导轨的电阻及空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 金属棒刚进入磁场时的加速度大小为8m/s2 B. 金属棒刚离开磁场时的速度大小为1m/s C. 金属棒穿过磁场的过程中，电阻R产生的热量为0.3J D. 金属棒与塑料棒落点之间的水平距离为0.5m 【答案】BD 【解析】 【详解】A．金属棒刚进入磁场时产生的感应电动势 根据闭合电路的欧姆定律可得 金属棒所受的安培力 由牛顿第二定律得 联立代入数据解得 故A错误； B．金属棒经过区域2后水平飞出，根据平抛运动规律 水平方向有 竖直方向有 联立解得 故B正确； C．由据能量守恒得 该过程电阻R产生的热量 故C错误； D．塑料棒经过磁场区域 NMPQ 的过程中不产生感应电流，不受安培力作用，将匀速通过该区域 故有 金属棒和塑料棒的水平位移差为 故D正确； 故选BD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某兴趣小组在实验室发现一段电阻未知的合金丝导线，小组成员通过实验测出了这段合金丝导线的电阻。 （1）兴趣小组设计的实验电路如图所示，闭合开关，将开关先与相连，调节滑动变阻器阻值为适当值时，电压表的示数为，电流表的示数为；再将与相连，电压表的示数为，电流表的示数为。根据以上测量数据判断，当处于位置_____（填“”或“”）时，测量结果相对准确，对应的电阻测量值_____（填“偏大”或“偏小”）。 （2）考虑到电流表不管外接还是内接都有实验误差，兴趣小组通过讨论研究，设计了一个新的实验方案：按图连接实验电路，先闭合开关，调节，使电流计的示数为零，再闭合，调节，使电流计的示数再次为零，此时读出电压表的示数和电流表的示数。按照这个改进后的实验方案，待测电阻的阻值计算式为_____（用实验步骤中所测物理量表示），该方案能使测量结果更准确的原因是：_____。 【答案】（1） ①. a ②. 偏小 （2） ①. ②. 消除了电压表分流的影响 【解析】 【小问1详解】 [1][2]根据题意有， 因为 可知，电流表分压明显，所以电流表选用外接，即接在a处；因为电压表的分流作用测量值要小于真实值，所以测量值偏小。 【小问2详解】 [1]当闭合S1，调节R2时，使电流计为零。可知，图中A、B两点电势相等，此时Rx与R2左半部分电阻相等，当闭合S2后，调节R1再使电流计为零，目的是使R1接入电路的部分与R2的右半部分电阻相等。此时由于电流计示数为0。此时整个电路变为两条支路并联组成。电流表测得的电流I，即为通过Rx的电流。电压表所测电压，即为Rx两端的电压，根据欧姆定律，有； [2]两次电洗计示数为零均是为了实现电势平衡，相应部分电阻对应相等，消除了电压表分流的影响。 14. 某实验小组用如图1所示的实验装置探究加速度与质量的关系，小车及车中砝码的总质量用表示，槽码的质量用表示，小车拖着纸带运动，其加速度可由打点计时器在纸带上打出的点计算得出，忽略槽码和小车运动中所受的空气阻力以及滑轮与绳之间的摩擦力，取。 （1）安装好器材后进行如下操作：将小车放在水平长木板上，不挂槽码，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，轻推小车，直至纸带上打出的点迹分布均匀，该操作的目的是______。 （2）挂上槽码，改变小车中砝码数量进行多次实验，从打出的纸带中选出了一条理想纸带如图2，打点计时器所用的电源频率是，、A、B、、是选用的计数点，测得，，，，打计数点时纸带的瞬时速度大小为______，小车的加速度______。（小数点后保留2位） （3）甲、乙两组同学实验时分别保持各自的槽码质量不变，改变小车上砝码的个数，进行多次实验，得到一系列打点纸带，以小车和砝码的总质量为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，甲、乙两组同学分别获得的实验数据作到同一个图像中，如图3所示，纵截距相同。由图可知，甲组所选用的槽码质量______（填“大于”、“小于”或“等于”）乙组的槽码质量；图像未过坐标原点，从理论上分析，其纵截距______（保留3位有效数字）。 【答案】（1）平衡小车与纸带受到的阻力 （2） ①. 0.50 ②. 1.00 （3） ①. 大于 ②. 0.102 【解析】 【小问1详解】 由于小车受到阻力与纸带与限位孔间的阻力不方便计算，因此该操作的目的是平衡小车与纸带受到的阻力。 【小问2详解】 [1][2] 小车做匀变速直线运动，根据匀变速直线运动的规律可知打计数点时纸带的瞬时速度大小为 打点计时器所用的电源频率是，所以相邻计数点间的时间间隔为T=0.1s 代入解得 小车的加速度 解得。 【小问3详解】 [1][2]由牛顿第二定律得 所以 因此图像的斜率为 图像的纵截距 所以甲组所选用的槽码质量大于乙组所选用的槽码质量，纵截距 15. 用如图所示的水银血压计测量血压时，先用气囊向袖带内充气8次（开始袖带内无空气），每次冲入压强为（为外界大气压强）、体积为的空气，充气后袖带内的空气体积为，然后缓慢放气，当袖带内空气体积变为时，袖带内空气的压强刚好与大气压强相等。空气可视为理想气体，忽略充气和放气过程中空气温度的变化，求： （1）充气后袖带内空气的压强p； （2）袖带放出空气的质量与剩余空气质量的比值k。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 充气过程中空气做等温变化，末态压强为p，体积为V0，根据玻意耳定律，有 解得 【小问2详解】 设放出压强为的空气体积为，根据玻意耳定律，则有 袖带放出空气的质量与剩余空气质量的比值 联立解得 16. 甲、乙两位同学玩投球游戏，如图所示，甲以大小为v1的速度从A点抛出球a，乙以大小为v2的速度从B点抛出球b，A、B两点高度差为h、水平距离为x1；两球在同一竖直平面内运动，且均运动到最高点C时相碰，A、C两点高度差为H、水平距离为x2，忽略空气阻力，球可视为质点，重力加速度大小为g，求： （1）两球抛出时的时间差； （2）球b初速度方向与水平方向的夹角的正切值。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 将两球的运动的逆过程看作是反向的平抛运动，根据 可得球a运动的时间为 球b运动的时间为 两球抛出时的时间差为 【小问2详解】 球b位移方向与水平方向的夹角满足 则球b初速度方向与水平方向的夹角满足 17. 如图所示为小明设计的弹射游戏模型。AB段和DE段为光滑水平轨道，BC段和CD段为竖直面内的光滑半圆轨道，半径、，各段轨道平滑连接，BC段与DE段紧贴但不重叠，轻质弹簧左端固定于竖直挡板上。游戏时先将弹簧压缩至M位置锁定，可视为质点的小球置于弹簧右端，解除锁定小球被弹簧弹出后沿轨道运动至E点水平抛出。轨道右侧有一与水平方向夹角的收集管，收集管位置可调整，从E点抛出的小球无碰撞地进入收集管视为接收成功。某次游戏时所用小球质量，小球经过B点时速度大小，不计空气阻力。 （1）求弹簧储存的弹性势能和小球经过半圆轨道最低点B点时对轨道的压力； （2）为保证小球能沿轨道运动直至E点抛出，小球质量m应满足什么条件？ （3）以E点为坐标原点，水平方向为x轴，竖直方向为y轴，在竖直面内的建立直角坐标系。为保证接收成功，当用不同质量小球进行游戏时需将收集管移到不同位置，求P端位置坐标y和x应满足的关系式。（忽略P端横截面大小） 【答案】（1），方向竖直向下 （2） （3）（） 【解析】 【小问1详解】 对于小球从M到B的过程应用机械能守恒定律可得 解得 B点由牛顿第二定律 解得 由牛顿第三定律知压力 方向竖直向下 【小问2详解】 小球恰能过C点时满足 由机械能守恒 联立可得 故小球质量应满足 【小问3详解】 小球抛出后由平抛过程有，， 联立以上各式得 当时 联立平抛各式可得 综上可得（） 18. 如图甲所示，位于坐标原点O的粒子源持续向右发射出质量为m、带电量为的带电粒子，初速度均为v。在粒子源右侧y轴到之间存在沿y轴正方向的匀强电场，匀强电场场强随时间t的变化规律如图乙所示。在区域存在着垂直纸面向外的匀强磁场1，在区域存在着垂直纸面向里的匀强磁场2，处是粒子探测器，时刻发射的粒子恰好不能进入磁场2，时刻发射的粒子出磁场1时其速度沿x轴正方向，忽略粒子的重力，粒子相互间的作用力和其他阻力，粒子打到探测器后立刻被吸收，粒子在电场中运动的时间远小于周期T，两磁场磁感应强度大小相等。 （1）求磁场磁感应强度B的大小； （2）求电场强度的大小； （3）求探测器能被粒子打到的长度及粒子在磁场中运动的时间范围。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 由于粒子在电场中运动的时间远小于周期T，故时刻发射的粒子以速度v沿x轴进入磁场1，依据题意有 圆周半径为 根据牛顿第二定律 解得 【小问2详解】 设时刻发射的粒子以速度进入磁场1，进入时与水平方向的夹角为，如图 粒子在电场中运动的时间为 由运动的合成与分解，有 由牛顿第二定律，有 即 由几何关系，有 解得 即 故 解得 沿电场方向，由牛顿第二定律，有 解得 【小问3详解】 如图 由轨迹分析可知，发射的粒子打到探测器的最下端，距离x轴的距离为 发射的粒子打到探测器的最上端，距离x轴的距离为 解得 故探测器能被粒子打到的长度 粒子打到探测器最下端运动时间最长，打到最上端运动时间最短；最长时间为 最短时间为 故粒子在磁场中运动的时间范围为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $