精品解析：2025届陕西省宝鸡市高三下学期模拟检测物理试题（三）

绝密考试结束前 2025年宝鸡市高考模拟检测试题（三） 物理 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2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号框涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号框。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，只有一项符合题目要求。 1. 一杂技演员通过传感器将其斜向上的运动速度转化为水平向前的速度及竖直向上的速度，若它们与运动时间t的关系图像如图甲、乙所示。则下列说法正确的是（ ） A. 演员在时刻处于超重状态 B. 演员在这段时间内沿直线飞行 C. 演员在时刻上升至最高点 D. 演员在时间内做匀变速曲线运动 2. 地球同步卫星是一种和地球自转同步运行的人造卫星，它主要用于气象监测、通信服务和地球资源勘探等。下列关于地球同步卫星的说法正确的是（ ） A. 它的运行线速度大于地球第一宇宙速度 B. 它运行周期小于近地卫星的运行周期 C. 它的运行角速度与地球自转的角速度相等 D. 它做圆周运动的向心加速度小于赤道上的人随地球自转做圆周运动的向心加速度 3. 如图所示，由高压水枪中竖直向上喷出的水柱，将一个开口向下的小铁盒顶在空中。已知密度为ρ的水柱以恒定速率从水枪中持续喷出，向上运动并以速率冲击小铁盒，且冲击小铁盒时水柱横截面积为S，并以速率v竖直返回（不考虑水之间的碰撞）。水与铁盒作用时这部分水所受重力可忽略不计，则水对铁盒的平均作用力大小为（ ） A. B. C. D. 4. 封闭在导热汽缸内一定质量的理想气体从状态A开始，经历状态B、C到状态D，其体积V与热力学温度T的关系如图所示。已知O、A、D三点在同一直线上，且图线AB、CD平行于横轴T，BC平行于纵轴V，则依据图像判断下列说法正确的是（ ） A. 由状态A向状态B变化过程中，气体向外界放出热量 B. 由状态B向状态C变化过程中，气体从外界吸收热量，内能增加 C. 气体在状态A时的压强等于状态D时的压强 D. 气体分子在状态C时平均动能小于在状态D时的平均动能 5. 如图所示，一个倾角的斜面体放置在水平地面上，斜面顶端固定光滑滑轮。一个跨过滑轮的轻质细绳，一端悬挂质量为m的重物A，另一端与斜面上质量为2m的物块B相连，滑轮与物块B之间的细绳平行于斜面。现用外力F缓慢拉动细绳上的结点O，使细绳部分从竖直拉至如图中虚线位置，整个过程中始终保持外力F的方向水平向左，且细绳始终拉直，物块B和斜面体始终处于静止状态。下列说法正确的是（ ） A. 细绳的拉力先增大后减小 B. 斜面对物块B的摩擦力一直增大 C. 外力F先减小后增大 D. 地面对斜面体的摩擦力先减小后增大 6. 如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端连接固定在水平地面上的力传感器。一个质量为m的小球，从离弹簧上端高h处静止释放。以小球开始释放点为坐标原点O，竖直向下为x轴正方向，建立坐标轴Ox，力传感器记录了弹簧弹力大小F随小球下落距离x的变化关系图像如图乙所示。不计空气阻力，重力加速度为g。以下说法正确的是（ ） A. 当时，小球重力势能与弹簧弹性势能之和最小 B. 力传感器示数的最大值等于2mg C. 小球运动到最低点时，弹簧的弹性势能为 D. 小球动能最大值为 7. 如图甲所示，真空中固定一个半径为R、带电荷量为+Q的均匀带电小圆环，取中轴线为x轴，圆环圆心为坐标原点，向右为正方向，中轴线上的电场强度分布如图乙所示。x、-x是坐标轴上电场强度最大的两点，电场强度最大值为Em。已知点电荷q在距离为r处产生的电势为，k为静电力常量。则下列说法正确的是（　　） A. x处场强大小为 B. x处电势为 C. O点和x处的电势差为 D. 若有带电荷量为的粒子沿x轴从O点一直向右运动，则其电势能先增加后减小 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，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 图甲为一个小型起重机电路图，M为电动机，理想变压器原线圈与的交流电源相连，图中两个标有“20V，4W”的灯泡均能正常发光，其中电动机通过轻绳拉着质量为3kg的重物以的速度匀速上升，如图乙所示。不计一切摩擦，电表均视为理想电表，重力加速度大小g取。下列说法正确的是（ ） A. 通过电流表的电流方向每秒变化100次 B. 变压器原线圈输入电压有效值为220V C. 原、副线圈的匝数比为 D. 电动机的效率为70% 9. 一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为时的波形图，虚线为时的波形图。已知波的周期，下列说法正确的是（ ） A. 这列波10s内传播的距离可能为15m B. 这列波的波速可能为2.5m/s C. 处的质点在s时可能沿y轴向正方向运动 D. 处的质点在s时的位移大小可能为10cm 10. 如图所示，光滑水平面上有一足够长绝缘木板b，木板中间放一带正电物块a，电荷量为q，物块与木板接触面间动摩擦因数为μ。木板与物块的质量均为m，整个空间存在水平向里的匀强磁场，磁感应强度为B。现给木板一水平初速度，重力加速度为g。在以后的运动过程中，下列分析正确的是（ ） A. 当向左时，最终a、b一定共速 B. 当向左时，最终a在b上划痕的长度为 C. 当向右时，最终a、b一定共速 D. 当向右时，若，全过程摩擦生热为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组设计了如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。绳和滑轮的质量忽略不计，轮与轴之间的摩擦忽略不计。 （1）实验时，实验小组的同学进行了如下操作： ①用天平分别测出物块A、B（含遮光片）的质量分别为和； ②用螺旋测微器测出遮光条宽度d，如图乙所示，则______； ③将重物A、B通过轻绳和两个轻质滑轮连接成图甲所示的装置，一个同学用手托住重物B，另一个同学测量出遮光片中心到光电门中心的竖直距离h，之后释放重物B使其由静止开始下落。测得遮光片经过光电门的时间为，则此时重物B速度的大小为_______（结果保留两位小数）。 （2）改变光电门与物块B之间的高度h，重复实验，测得每次遮光片的挡光时间t，在坐标系中作出图像，如图丙所示。在实验误差允许范围内，若图像的斜率_______（用含g、d字母的表达式表示），则验证了机械能守恒定律。 12. 某同学欲用下列器材测量一个电源的电动势E与内阻r。 A．待测电源（电动势E约为9V，内阻r未知） B．电流表A（量程0.6A，内阻未知） C．电阻箱R（0~999.9Ω） D．定值电阻 E．定值电阻 F．单刀单掷开关单刀三掷开关，导线若干 该同学按图甲所示电路连接器材，按照以下操作进行实验。 （1）由于电流表的内阻未知，该同学采用图甲电路图测量其内阻。闭合开关，将开关先后掷向触点a和b，并调节电阻箱，反复操作后发现当电阻箱电阻时，两种情况电流表示数相同，则电流表的内阻_______Ω。 （2）该同学再利用图甲电路测量电源的电动势和内阻。将开关掷向触点c，闭合开关，多次调节电阻箱，记录下电阻箱的阻值R和电流表的示数I；利用R、I数据绘制图像如图乙所示，则电源的电动势。_______，内阻_______（结果均保留两位有效数字）。 （3）利用该实验方案测出的电源电动势和内阻_______（选填“有”或“无”）系统误差。 13. 如图所示为三棱镜截面图，为直角三角形，，AC面镀有水银。一束单色光从AB面上的中点D点射入，当入射光线与AB面夹角为时，光恰好沿原路返回。若将入射光线绕D点逆时针旋转一定角度，光线射入三棱镜后，恰好到达三棱镜的直角顶点C。已知B、C间距离为L，真空中光速为c。求： （1）三棱镜对该单色光的折射率n； （2）入射光线绕D点逆时针旋转的角度θ及光从D点传播到C点的时间t。 14. 竖直平面内存在一方向未知的匀强电场，在时刻将一个质量为、电荷量为的小球，从A点以速度水平向右抛出，经过一段时间后，小球以大小为速度竖直向下经过B点。已知AB两点之间的高度差为，水平距离为，重力加速度g取。求： （1）AB两点间的电势差； （2）匀强电场场强E的大小和方向。 15. 如图所示为放置在水平面上的光滑金属导轨，由左侧的圆弧轨道和右侧足够长的水平轨道平滑连接组成。圆弧轨道最上端连接一个电容的电容器，导轨间距为。在图中虚线de右侧区域存在磁感应强度大小，，方向竖直向上的匀强磁场，金属棒b静止在磁场内水平导轨上。现断开开关S，将金属棒a从圆弧导轨由静止释放，释放位置与水平导轨的高度差为。已知金属棒a的质量，金属棒b质量，两金属棒在导轨间的电阻均为。在运动过程中两金属棒始终与导轨接触良好且与导轨垂直，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计，重力加速度。求： （1）当金属棒b的速度为时，金属棒a速度； （2）要使两金属棒在磁场内运动过程中不相撞，求初始时刻金属棒b到de的最小距离x； （3）若金属棒b速度为时从导轨上取走金属棒b，同时闭合开关S，求金属棒a的最小速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 绝密考试结束前 2025年宝鸡市高考模拟检测试题（三） 物理 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2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号框涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号框。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，只有一项符合题目要求。 1. 一杂技演员通过传感器将其斜向上的运动速度转化为水平向前的速度及竖直向上的速度，若它们与运动时间t的关系图像如图甲、乙所示。则下列说法正确的是（ ） A. 演员在时刻处于超重状态 B. 演员在这段时间内沿直线飞行 C. 演员在时刻上升至最高点 D. 演员在时间内做匀变速曲线运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．演员在时刻竖直向上的速度减小，则加速度向下，处于失重状态，选项A错误； B．演员在这段时间内水平方向做匀加速运动；竖直方向做匀减速运动，则合初速度和合加速度一定不共线，则合运动为曲线运动，选项B错误； C．演员在时间内的竖直速度一直不为零，可知时刻还没有上升至最高点，选项C错误； D．演员在时间水平方向做匀减速运动，竖直方向做匀速运动，可知合运动为匀变速曲线运动，即演员做匀变速曲线运动，选项D正确。 故选D。 2. 地球同步卫星是一种和地球自转同步运行的人造卫星，它主要用于气象监测、通信服务和地球资源勘探等。下列关于地球同步卫星的说法正确的是（ ） A. 它的运行线速度大于地球第一宇宙速度 B. 它的运行周期小于近地卫星的运行周期 C. 它的运行角速度与地球自转的角速度相等 D. 它做圆周运动的向心加速度小于赤道上的人随地球自转做圆周运动的向心加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度是最大的环绕速度，可知该卫星的运行线速度小于地球第一宇宙速度，选项A错误； B．根据开普勒第三定律可知，它的运行周期大于近地卫星的运行周期，选项B错误； C．同步卫星与地球的自转周期相同，可知它的运行角速度与地球自转的角速度相等，选项C正确； D．根据可知，它做圆周运动的向心加速度大于赤道上的人随地球自转做圆周运动的向心加速度，选项D错误。 故选C。 3. 如图所示，由高压水枪中竖直向上喷出的水柱，将一个开口向下的小铁盒顶在空中。已知密度为ρ的水柱以恒定速率从水枪中持续喷出，向上运动并以速率冲击小铁盒，且冲击小铁盒时水柱横截面积为S，并以速率v竖直返回（不考虑水之间的碰撞）。水与铁盒作用时这部分水所受重力可忽略不计，则水对铁盒的平均作用力大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】在∆t时间内打到盒子上的水的质量 向下为正，则根据动量定理 解得 根据牛顿第三定律可知水对铁盒的平均作用力大小为 故选A。 4. 封闭在导热汽缸内一定质量的理想气体从状态A开始，经历状态B、C到状态D，其体积V与热力学温度T的关系如图所示。已知O、A、D三点在同一直线上，且图线AB、CD平行于横轴T，BC平行于纵轴V，则依据图像判断下列说法正确的是（ ） A. 由状态A向状态B变化过程中，气体向外界放出热量 B. 由状态B向状态C变化过程中，气体从外界吸收热量，内能增加 C. 气体在状态A时的压强等于状态D时的压强 D. 气体分子在状态C时平均动能小于在状态D时的平均动能 【答案】C 【解析】 【详解】A．由状态A向状态B变化过程中，气体体积不变，则W=0；温度升高，则根据 可知Q>0，则气体从外界吸收热量，选项A错误； B．由状态B向状态C变化过程中，气体温度不变，则内能不变；体积变大，则W<0；根据 可知Q>0，气体从外界吸收热量，选项B错误； C．根据 因 O、A、D三点在同一直线上，可知气体在状态A时的压强等于状态D时的压强，选项C正确； D．状态C的温度高于D态，可知气体分子在状态C时平均动能大于在状态D时的平均动能，选项D错误。 故选C。 5. 如图所示，一个倾角的斜面体放置在水平地面上，斜面顶端固定光滑滑轮。一个跨过滑轮的轻质细绳，一端悬挂质量为m的重物A，另一端与斜面上质量为2m的物块B相连，滑轮与物块B之间的细绳平行于斜面。现用外力F缓慢拉动细绳上的结点O，使细绳部分从竖直拉至如图中虚线位置，整个过程中始终保持外力F的方向水平向左，且细绳始终拉直，物块B和斜面体始终处于静止状态。下列说法正确的是（ ） A. 细绳的拉力先增大后减小 B. 斜面对物块B的摩擦力一直增大 C. 外力F先减小后增大 D. 地面对斜面体的摩擦力先减小后增大 【答案】B 【解析】 【详解】AC．设连接A的细线与竖直方向的夹角为α，可知， 则当α增加时，细绳的拉力T一直增大，外力F一直增大，选项AC错误； B．开始时因为 则斜面对B的摩擦力为零；当细绳拉力T增加时，斜面对物块B的摩擦力向下一直增大，选项B正确； D．对AB以及斜面体整体分析可知，地面对斜面体的摩擦力与力F等大反向，则当F增加时，地面对斜面体的摩擦力一直增大，选项D错误。 故选B 6. 如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端连接固定在水平地面上的力传感器。一个质量为m的小球，从离弹簧上端高h处静止释放。以小球开始释放点为坐标原点O，竖直向下为x轴正方向，建立坐标轴Ox，力传感器记录了弹簧弹力大小F随小球下落距离x的变化关系图像如图乙所示。不计空气阻力，重力加速度为g。以下说法正确的是（ ） A. 当时，小球重力势能与弹簧弹性势能之和最小 B. 力传感器示数的最大值等于2mg C. 小球运动到最低点时，弹簧的弹性势能为 D. 小球动能的最大值为 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球接触到弹簧后只有重力和弹力对小球做功，则小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和守恒，则当小球重力势能与弹簧弹性势能之和最小时，小球的动能最大，此时弹力等于重力，即当时小球重力势能与弹簧弹性势能之和最小，选项A错误； B．因小球刚接触弹簧时小球加速度为g，则小球到达最低点时的加速度大于g，方向向上，根据F-mg=ma 可知F>2mg 即力传感器示数的最大值大于2mg，选项B错误； C．当弹簧压缩x0时到达平衡位置，可知小球运动到最低点时向下运动的距离大于h+2x0，由能量关系可知，此时小球重力势能减小量大于，弹簧的弹性势能大于，选项C错误； D．因在位置小球动能最大，则由动能定理小球动能的最大值为 选项D正确。 故选D。 7. 如图甲所示，真空中固定一个半径为R、带电荷量为+Q的均匀带电小圆环，取中轴线为x轴，圆环圆心为坐标原点，向右为正方向，中轴线上的电场强度分布如图乙所示。x、-x是坐标轴上电场强度最大的两点，电场强度最大值为Em。已知点电荷q在距离为r处产生的电势为，k为静电力常量。则下列说法正确的是（　　） A. x处场强大小为 B. x处电势为 C. O点和x处的电势差为 D. 若有带电荷量为的粒子沿x轴从O点一直向右运动，则其电势能先增加后减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．圆环带正电，x负半轴电场强度向左，x正半轴电场强度向右，大小都先增加后减小，取圆环极小部分在x处的电场为 沿x轴方向上分量为 则坐标轴x处场强为 则坐标轴x处场强为 故A错误； B．取圆环极小部分在x处的电势为 电势为标量，则代数相加可得 故B正确； C．E-x图线与坐标轴所围区域的面积表示电势差，则O点和x处的电势差大于，故C错误； D．O点右侧电场强度方向向右，负粒子从O点向右运动，电势减小，电势能增加，故D错误。 故选B。 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，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 图甲为一个小型起重机的电路图，M为电动机，理想变压器原线圈与的交流电源相连，图中两个标有“20V，4W”的灯泡均能正常发光，其中电动机通过轻绳拉着质量为3kg的重物以的速度匀速上升，如图乙所示。不计一切摩擦，电表均视为理想电表，重力加速度大小g取。下列说法正确的是（ ） A. 通过电流表的电流方向每秒变化100次 B. 变压器原线圈输入电压有效值为220V C. 原、副线圈的匝数比为 D. 电动机的效率为70% 【答案】AC 【解析】 【详解】A．交流电的频率为 一个周期内电流方向改变2次，可知通过电流表的电流方向每秒变化100次，选项A正确； B．输入电压有效值为 可知变压器原线圈输入电压有效值为220V-20V=200V，选项B错误； C．变压器次级电压为20V，可知原、副线圈的匝数比为 选项C正确； D．变压器初级电流 由能量关系可知 解得电动机的效率为η=75% 选项D错误； 故选AC。 9. 一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为时的波形图，虚线为时的波形图。已知波的周期，下列说法正确的是（ ） A. 这列波10s内传播的距离可能为15m B. 这列波的波速可能为2.5m/s C. 处的质点在s时可能沿y轴向正方向运动 D. 处的质点在s时的位移大小可能为10cm 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．如果波沿+x方向传播，有（n+）T1=2s 已知波的周期1s＜T＜2s，n=1，解得 T1=s 波速为： 10s内传播的距离为 x1=v1t=3.5×10m=35m 如果波沿-x方向传播，有（n+）T2=2s 已知波周期1s＜T＜2s，n=1，解得：T2=s 波速为： 10s内传播的距离为 x2=v2t=2.5×10m=25m 故A错误、B正确； C．如果波沿-x方向传播，x=2m处的质点在t=2s时向上振动，在s时，即从此时刻再向前推1.8s=1T2，可知在s时x=2m处的质点沿y轴向正方向运动，故C正确； D．x=2m处的质点的位移大小为10cm=时，此时角的正弦值为0.5；如果波沿+x方向传播，在s时，即从此时刻再向前推：2s-s=1T1，位移大小不可能为10cm； 如果波沿-x方向传播，在s时，即从此时刻再向前推：2s-s=1T2，位移大小不可能10cm，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，光滑水平面上有一足够长绝缘木板b，木板中间放一带正电物块a，电荷量为q，物块与木板接触面间动摩擦因数为μ。木板与物块的质量均为m，整个空间存在水平向里的匀强磁场，磁感应强度为B。现给木板一水平初速度，重力加速度为g。在以后的运动过程中，下列分析正确的是（ ） A. 当向左时，最终a、b一定共速 B. 当向左时，最终a在b上划痕的长度为 C. 当向右时，最终a、b一定共速 D. 当向右时，若，全过程摩擦生热为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．当v0向左时，a受向左的滑动摩擦力作用向左加速，洛伦兹力向下增加，a、b间压力增加，滑动摩擦力增加，a向左做加速度逐渐增加的加速运动，b向左做加速度逐渐增加的减速运动，当二者速度相等时，二者一起向左匀速运动，故A正确。 B．当v0向左时，设最终a在b上划痕的长度为s，若没有磁场，由能量守恒，可得 由动量守恒得mv0=2mv 解得 有磁场时，a、b间压力在增加，滑动摩擦力比μmg大，所以划痕的长度小于，故B错误。 C．当v0向右时，a受向右的滑动摩擦力作用向右加速，洛伦兹力向上增加，a、b间压力减小，滑动摩擦力减小，a向右做加速度逐渐减小的加速运动，b向右做加速度逐渐减小的减速运动，当v0较小时，二者的加速度还没减小到0，速度就相等了，以后二者一起向右匀速运动。当v0较大时，洛伦兹力增加到等于mg，即a悬浮在b的上方接触而不挤压，摩擦力减为0，以后二者以不同速度向右匀速运动，故C错误。 D．若，向右时，假设最终二者以不同速度向右匀速运动，最后匀速时速度分别为va，vb，a、b系统水平方向动量守恒，以向右为正方向，有mv0=mva+mvb 又有qvaB=mg 可得， 假设成立，说明以后二者确实以不同速度向右匀速运动。由能量守恒，可得全过程摩擦生热 得 故D正确。 故选AD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组设计了如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。绳和滑轮的质量忽略不计，轮与轴之间的摩擦忽略不计。 （1）实验时，实验小组的同学进行了如下操作： ①用天平分别测出物块A、B（含遮光片）的质量分别为和； ②用螺旋测微器测出遮光条宽度d，如图乙所示，则______； ③将重物A、B通过轻绳和两个轻质滑轮连接成图甲所示的装置，一个同学用手托住重物B，另一个同学测量出遮光片中心到光电门中心的竖直距离h，之后释放重物B使其由静止开始下落。测得遮光片经过光电门的时间为，则此时重物B速度的大小为_______（结果保留两位小数）。 （2）改变光电门与物块B之间的高度h，重复实验，测得每次遮光片的挡光时间t，在坐标系中作出图像，如图丙所示。在实验误差允许范围内，若图像的斜率_______（用含g、d字母的表达式表示），则验证了机械能守恒定律。 【答案】（1） ①. 1.161##1.162##1.163##1.164 ②. 0.10 （2） 【解析】 【小问1详解】 [1]螺旋测微器测出遮光条宽度d=1mm+0.01mm×16.2=1.162mm [2]重物B速度的大小为 【小问2详解】 [3]若系统机械能守恒则满足 其中 解得 若图像的斜率 则验证了机械能守恒定律。 12. 某同学欲用下列器材测量一个电源的电动势E与内阻r。 A．待测电源（电动势E约为9V，内阻r未知） B．电流表A（量程0.6A，内阻未知） C．电阻箱R（0~999.9Ω） D．定值电阻 E．定值电阻 F．单刀单掷开关单刀三掷开关，导线若干 该同学按图甲所示的电路连接器材，按照以下操作进行实验。 （1）由于电流表内阻未知，该同学采用图甲电路图测量其内阻。闭合开关，将开关先后掷向触点a和b，并调节电阻箱，反复操作后发现当电阻箱电阻时，两种情况电流表示数相同，则电流表的内阻_______Ω。 （2）该同学再利用图甲电路测量电源的电动势和内阻。将开关掷向触点c，闭合开关，多次调节电阻箱，记录下电阻箱的阻值R和电流表的示数I；利用R、I数据绘制图像如图乙所示，则电源的电动势。_______，内阻_______（结果均保留两位有效数字）。 （3）利用该实验方案测出的电源电动势和内阻_______（选填“有”或“无”）系统误差。 【答案】（1）1 （2） ①. 9.1 ②. 2.3 （3）无 【解析】 【小问1详解】 根据电桥平衡原理，则满足 解得电流表的内阻 【小问2详解】 [1][2]由电路可知 可得 由图像可知 ， 可得r=2.3Ω，E=9.1V 【小问3详解】 该实验已经考虑了电表内阻影响，可知利用该实验方案测出的电源电动势和内阻无系统误差。 13. 如图所示为三棱镜截面图，为直角三角形，，AC面镀有水银。一束单色光从AB面上的中点D点射入，当入射光线与AB面夹角为时，光恰好沿原路返回。若将入射光线绕D点逆时针旋转一定角度，光线射入三棱镜后，恰好到达三棱镜的直角顶点C。已知B、C间距离为L，真空中光速为c。求： （1）三棱镜对该单色光的折射率n； （2）入射光线绕D点逆时针旋转的角度θ及光从D点传播到C点的时间t。 【答案】（1） （2）90°， 【解析】 【小问1详解】 当入射光线与AB面夹角为时，根据光路图甲可知，光在AB面上发生折射时：入射角，折射角 由折射定律可得： 代入数据可得： 【小问2详解】 由图乙可得，当折射光线到达C点时，光在AB面上发生折射的折射角，由折射定律可得：入射角 所以入射光线绕D点逆时针旋转的角度 光在三棱镜中的传播速度： 由几何关系可得，光在三棱镜中的传播距离： 所以光从D点传播到C的时间 14. 竖直平面内存在一方向未知的匀强电场，在时刻将一个质量为、电荷量为的小球，从A点以速度水平向右抛出，经过一段时间后，小球以大小为速度竖直向下经过B点。已知AB两点之间的高度差为，水平距离为，重力加速度g取。求： （1）AB两点间的电势差； （2）匀强电场场强E的大小和方向。 【答案】（1） （2），与水平方向成斜向左上方 【解析】 【小问1详解】 带电小球从A点运动到B点的过程中，根据动能定理得 解得AB两点间的电势差为 【小问2详解】 由题意可得，带电小球从A点运动到B点的过程中，水平方向做末速为零的匀减速运动，竖直方向做初速为零的匀加速运动，设匀强电场在水平方向的分量大小为，则由牛顿第二定律 由运动学公式 代入数据解得，方向水平向左。 设匀强电场在竖直方向的分量大小为，假设方向竖直向下，则有， 代入数据解得： 所以匀强电场在竖直方向的分量大小为，方向竖直向上，则匀强电场场强E的大小为 即与水平方向成，斜向左上方。 15. 如图所示为放置在水平面上的光滑金属导轨，由左侧的圆弧轨道和右侧足够长的水平轨道平滑连接组成。圆弧轨道最上端连接一个电容的电容器，导轨间距为。在图中虚线de右侧区域存在磁感应强度大小，，方向竖直向上的匀强磁场，金属棒b静止在磁场内水平导轨上。现断开开关S，将金属棒a从圆弧导轨由静止释放，释放位置与水平导轨的高度差为。已知金属棒a的质量，金属棒b质量，两金属棒在导轨间的电阻均为。在运动过程中两金属棒始终与导轨接触良好且与导轨垂直，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计，重力加速度。求： （1）当金属棒b的速度为时，金属棒a速度； （2）要使两金属棒在磁场内运动过程中不相撞，求初始时刻金属棒b到de的最小距离x； （3）若金属棒b的速度为时从导轨上取走金属棒b，同时闭合开关S，求金属棒a的最小速度。 【答案】（1） （2）6m （3）3m/s 【解析】 【小问1详解】 设金属棒a滑上水平导轨时速度为，下滑过程中由机械能守恒定律可得： 当金属棒b的速度时，设金属棒a的速度为，由动量守恒定律有： 代入数据解得： 【小问2详解】 由题意可得，金属杆a在磁场内做减速运动，金属杆b在磁场内做加速运动。要使两金属棒在磁场中不相撞，则金属杆a追上金属杆b时恰好共速。所以由动量守恒定律有： 从金属杆a进入磁场到二者共速的过程中，设通过闭合回路的电量为q，回路中的平均电流为：，，， 在此过程中，对于金属杆b由动量定理得： 联立以上各式可得，初始时刻金属棒b到de的最小距离： 【小问3详解】 由题意可得，取走金属棒b，闭合开关S，金属棒a以速度5m/s向右切割磁感线，给电容器充电。当金属棒a产生的感应电动势和电容器电压相等时，金属棒a开始匀速运动，速度达到最小。 则， 对于金属棒b由动量定理可得： 联立以上各式可得： 代入数据可得： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$