精品解析：2025届山西省太原市高三下学期二模联考物理试卷

太原市2025年高三年级模拟考试（二） 物理 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷相应的位置。 2.全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。 3.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，将答案用0.5mm黑色笔迹签字笔写在答题卡上。 4.考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。 一、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，只有一项是符合题目要求的。 1. 某实验室利用水平向右的匀强电场，研究放射性元素的衰变产物。α、β、γ三束射线均垂直射入电场，如图为射线在电场中运动的径迹示意图，下列说法正确的是（　　） A. 径迹①对应α射线，其动量最大且电离能力最强 B. 径迹②对应β射线，其速度为光速的0.99倍 C. 径迹③对应γ射线，其穿透能力最强 D. 若将电场换为同方向匀强磁场，三束射线在图示平面示意图中都在径迹②所在直线 2. 某款智能电动汽车进行自动驾驶测试，在沿直线行驶的一段过程中，若汽车在中间时刻的动能与在中间位置的动能相等，则其可能的运动是（　　） A. 汽车做匀加速直线运动 B. 汽车做加速度减小的加速直线运动 C. 汽车做加速度增大的减速直线运动 D. 汽车先做加速度减小的减速直线运动，紧接着又做加速度增大的加速直线运动 3. 现代喷气式飞机的燃气轮机工作循环简化如下：1→2过程空气被绝热压缩，2→3过程燃料燃烧气体等压膨胀，3→4过程高温气体绝热膨胀推动叶轮转动，4→1过程废气等压压缩至初始状态。若气体始终可看作理想气体，下列说法正确的是（　　） A. 1→2过程中，气体温度升高 B. 2→3过程中，气体对外做负功 C. 3→4过程中，气体内能不变 D. 4→1过程中，气体吸收热量 4. 燃气灶点火原理如图，直流电经转换器输出的交流电，再经理想变压器升压。已知打火针和金属板间电压大于10kV才可引发电火花，下列选项正确的是（　　） A. B. C. 用电压表测原线圈两端电压，示数为10V D. 副线圈输出交变电流的频率是100Hz 5. 如图所示为半圆形轨道，半径为、为圆心、为圆弧最高点、为圆弧上的一点，连线与竖直方向的夹角为。小球从地面上的点斜向上抛出，到达点时速度与垂直，且小球对轨道的压力为0，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 小球一定会停在点 B. 小球一定会从点沿圆轨道开始运动 C. 小球可能会从点斜向上抛出后，落到点 D. 小球一定会从点斜向上抛出后，落到与点关于对称的点 6. 航天器飞过行星表面，利用行星引力改变其速度和轨道一种技术叫做引力弹弓效应。某探测器原在半长轴为的绕日椭圆轨道上运动，飞掠木星后进入一个半长轴为的绕日椭圆轨道。忽略其他行星的影响，下列说法正确的是（　　） A. 木星的引力对探测器做正功，探测器机械能减少 B. 探测器在新轨道上的运行周期是在原轨道上的倍 C. 探测器在新轨道近日点速率等于其在原轨道远日点的速率 D. 探测器在新轨道上近日点的加速度小于其在新轨道上远日点的加速度 7. 如图所示，质量为3m的斜面体静止在光滑水平地面上，其AB面粗糙、BC面光滑，顶端装有光滑的轻质定滑轮。质量分别为2m、m的物块P、Q通过轻绳连接并静置在斜面上，P与AB面之间的动摩擦因数为。现使整体在水平方向上加速，P、Q始终在同一竖直面内且相对斜面体静止，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 不同加速度下，轻绳中拉力始终不会变化 B. 整体向左加速的最大加速度为 C. 整体向右加速的最大加速度为 D. 地面对斜面体的作用力始终为3mg 二、多项选择题∶本题包含3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，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. 如图所示，某同学用单摆测重力加速度，实验时改变摆长，测出几组摆长l和对应的周期T的数据，画出图像，下列说法正确的是（　　） A. 测量重力加速度的表达式为 B. 测量重力加速度的表达式为 C. 利用此图像计算，可以消除因摆球质量分布不均匀而造成的误差 D. 利用此图像计算，不可以消除因摆球质量分布不均匀而造成的误差 9. 如图所示为速度选择器，将带电量为+q粒子沿水平方向射入左端小孔，该装置能选择出沿直线运动且速度的粒子。当粒子的速度不等于v，粒子在装置内运动轨迹可能的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，间距为的两根光滑且足够长平行金属导轨竖直固定放置，导轨下端接有电容为的电容器。导轨内部区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度为。质量为、长度为的金属棒在外力作用下以竖直向上做匀速直线运动，运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为，所有电阻均不计，电容C足够大。当与下端距离为，突然撤去外力并开始计时，下列说法正确的是（　　） A. 从该位置开始，一直做匀变速直线运动 B. 从该位置开始，中电流的方向始终为由a指向b C. 向上运动的最长时间为 D. 电容器上所带电荷量的最大值为 三、实验题∶本题包含2小题，共16分。请将正确答案填在题中横线上或按要求作答。 11. 某同学设计如下装置测量火箭的加速度。弹簧竖直自然伸长，指针刻度为4.00cm，弹簧下端连接质量为0.01kg的物块，当物块在竖直平面恰好保持静止时，指针刻度如图甲所示。已知弹簧始终在弹性限度内，重力加速度取10m/s²。 请回答下列问题∶ （1）依题意，该弹簧的劲度系数____；（结果保留两位有效数字） （2）该“加速度测量仪”可测量竖直向上加速度最大值为______；（结果保留两位有效数字） （3）在实际测量过程中，指针会随物块上下振动，为了能让指针尽快稳定下来，该同学将物块换成与物块质量相同的铜块，并在铜块下侧放置一强磁铁，如图乙所示。若不考虑强磁铁与弹簧的作用力，与不加强磁铁相比，此种情况下测得的加速度值____（填“偏大”、“偏小”或“不变”），若弹簧下端连接物块质量越大，该测量仪可测量竖直向上加速度的最大值____（填“越大”、“越小”或“不变”）； （4）在刻度线旁，标注加速度的大小。火箭安装该“加速度测量仪”升空后，由刻度线读出的加速度值比实际加速度值_____（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 12. 某物理实验小组研究两种热敏电阻，PTC阻值随温度的升高而增大，NTC阻值随温度的升高而减小，两个热敏电阻常温下阻值约为10.0Ω。实验室可用的器材如下： A.电源E（电动势12V，内阻约1Ω） B.电流表A1（量程0~10mA，内阻r1=10Ω） C.电流表A2（量程0~1.0A，内阻r2约为0.5Ω） D.滑动变阻器R1（0~10Ω） E.滑动变阻器R2（0~500Ω） F.定值电阻R3（阻值为990Ω） G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个、导线若干 设计如图甲所示的电路图进行实验，请回答下列问题： （1）若要求热敏电阻两端的电压可以从零开始进行调节，应选择接入电路中的滑动变阻器为______（填“R1”或“R2”）； （2）用I1表示电流表A1的示数，I2表示电流表A2的示数，通过实验画出两个热敏电阻分别接入电路时的I1-I2图像如图乙中a、b所示。判断a图线所测电阻类型为______、b图线所测电阻类型为______（填“PTC”或“NTC”）； （3）若将PTC热敏电阻与一个定值电阻R0串联后接在同一电源上，当温度升高时，定值电阻R0两端的电压______（填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）根据图乙，若以I2为通过热敏电阻的电流，当I2=0.4A，PTC的功率为______W、NTC的功率为______W（结果均保留三位有效数字）。此种方法下，二者功率的计算值均比实际功率值______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 四、计算题∶本题包含3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 光源发出波长为的光直接照在光屏上，同时发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于在平面镜中的虚像发出的，这样就形成了两个一样的相干光源。已知光源到平面镜的距离和到光屏的距离分别为和，测得五条连续亮纹间距为。求： （1）相邻两亮纹（或暗纹）间距离的表达式（用字母、、表示）； （2）该光的波长的大小。 14. 如图所示，竖直平面内倾角为的光滑倾斜轨道AB与圆弧形光滑管道BC平滑连接，圆弧圆心为、半径为R，C为圆弧最高点。长木板N静止在足够长的水平台面上，N最右端静置一滑块P。M从A点滑上AB，在C点与N发生弹性正碰，碰撞时间极短，P始终能在N板上。已知N与水平台面间的动摩擦因数为，P与N之间的动摩擦因数为，M刚到达C点尚未与N发生碰撞时，对BC管道的压力恰好为0。滑块均可看作质点，M、N、P的质量均为，忽略空气阻力，重力加速度为，求 （1）M在A点速度的大小； （2）M与N碰撞后瞬间，N速度的大小； （3）N与P作用过程中，P与N右端的最大距离。 15. 科研小组研发新一代航天动力装置离子推进器，其示意图如下。推进剂从图中的p处被注入，在a处电离出正离子，bc之间加有恒定电压，正离子进入b处时的速度忽略不计，经加速后从d处持续喷出。正离子质量为m、电荷量为q，d处的圆形喷出口半径为r，喷出气体中单位体积内的离子数为n。若推进器获得的推力大小为F，正离子重力不计，求： （1）加在bc间电压U的大小； （2）将推进器装在固定于水平光滑直轨道的M车上，正离子从d处喷出后全部射入后方同一轨道的N车内，N车左侧开口，空腔内固定磁体，形成垂直纸面向里且范围足够大的匀强磁场，不考虑正离子之间的相互作用力，所有水平向右射入N车的正离子均能从N车磁场中偏转180°后水平向左穿出。要使N车保持静止，N车受到水平向左的推力为多大； （3）在设问（2）的条件下，M车、N车均固定，若正离子在磁场中运动的半径为2r，则N车中匀强磁场的磁感应强度B为多大、N车中匀强磁场区域垂直投影到纸面内的面积至少为多大。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 太原市2025年高三年级模拟考试（二） 物理 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷相应的位置。 2.全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。 3.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，将答案用0.5mm黑色笔迹签字笔写在答题卡上。 4.考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。 一、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，只有一项是符合题目要求的。 1. 某实验室利用水平向右的匀强电场，研究放射性元素的衰变产物。α、β、γ三束射线均垂直射入电场，如图为射线在电场中运动的径迹示意图，下列说法正确的是（　　） A. 径迹①对应α射线，其动量最大且电离能力最强 B. 径迹②对应β射线，其速度为光速的0.99倍 C. 径迹③对应γ射线，其穿透能力最强 D. 若将电场换为同方向匀强磁场，三束射线在图示平面示意图中都在径迹②所在直线 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．根据图中轨迹可知，径迹①对应射线带负电，所以径迹①对应β射线；径迹②对应不带电，所以径迹②对应γ射线，其速度为光速；径迹③对应射线带正电，所以径迹③对应α射线；其中α射线电离能力最强，γ射线穿透能力最强，故ABC错误； D．若将电场换为同方向匀强磁场，根据左手定则可知带正电α射线垂直纸面向里偏转，带负电β射线垂直纸面向外偏转，不带电γ射线不偏转，所以三束射线在图示平面示意图中都在径迹②所在直线，故D正确。 故选D。 2. 某款智能电动汽车进行自动驾驶测试，在沿直线行驶的一段过程中，若汽车在中间时刻的动能与在中间位置的动能相等，则其可能的运动是（　　） A. 汽车做匀加速直线运动 B. 汽车做加速度减小的加速直线运动 C. 汽车做加速度增大的减速直线运动 D. 汽车先做加速度减小的减速直线运动，紧接着又做加速度增大的加速直线运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．若汽车做匀加速直线运动，则中间时刻的瞬时速度小于中间位置的瞬时速度，可知动能不相等，故A错误； B．若汽车做加速度减小的加速直线运动，则中间时刻瞬时速度小于中间位置的瞬时速度，动能不相等，故B错误； C．若汽车做加速度增大减速直线运动，则中间时刻瞬时速度小于中间位移瞬时速度，动能不相等，故C错误； D．汽车先做加速度减小的减速后做加速度增大的加速运动，中间时刻瞬时速度可能等于中间位移瞬时速度，动能可能相等，故D正确。 故选D。 3. 现代喷气式飞机的燃气轮机工作循环简化如下：1→2过程空气被绝热压缩，2→3过程燃料燃烧气体等压膨胀，3→4过程高温气体绝热膨胀推动叶轮转动，4→1过程废气等压压缩至初始状态。若气体始终可看作理想气体，下列说法正确的是（　　） A. 1→2过程中，气体温度升高 B. 2→3过程中，气体对外做负功 C. 3→4过程中，气体内能不变 D. 4→1过程中，气体吸收热量 【答案】A 【解析】 【详解】A．1→2过程中，空气被绝热压缩，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体内能增大，则气体温度升高，故A正确； B．2→3过程中，气体体积增大，气体对外做正功，故B错误； C．3→4过程中，气体绝热膨胀，外界对气体做负功，根据热力学第一定律可知，气体内能减小，故C错误； D．4→1过程中，气体等压压缩，根据可知，气体温度降低，气体内能减小；由于外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体向外界放热，故D错误。 故选A。 4. 燃气灶点火原理如图，直流电经转换器输出的交流电，再经理想变压器升压。已知打火针和金属板间电压大于10kV才可引发电火花，下列选项正确的是（　　） A. B. C. 用电压表测原线圈两端电压，示数为10V D. 副线圈输出交变电流的频率是100Hz 【答案】B 【解析】 【详解】AB．原线圈两端电压的有效值为 根据原副线圈电压与匝数的关系 变压器副线圈电压的峰值为 解得 故A错误，B正确； C．用电压表测原线圈两端电压，电压表测的是有效值，则示数为 故C错误； D．交变电源的频率为 由于变压器不改变频率，则副线圈输出交流电压的频率为50Hz，故D错误。 故选B。 5. 如图所示为半圆形轨道，半径为、为圆心、为圆弧最高点、为圆弧上的一点，连线与竖直方向的夹角为。小球从地面上的点斜向上抛出，到达点时速度与垂直，且小球对轨道的压力为0，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 小球一定会停在点 B. 小球一定会从点沿圆轨道开始运动 C. 小球可能会从点斜向上抛出后，落到点 D. 小球一定会从点斜向上抛出后，落到与点关于对称的点 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据机械能守恒，小球从C点到A点过程中需要克服重力做功，可能小球的动能不足以使小球到达A点，A错误； B．小球在点的速度方向与轨道切线方向一致，小球可能做斜抛运动，不一定会从点沿圆轨道开始运动，B错误； CD．小球做斜抛运动，其水平射程由初速度和抛射角决定，小球可能落在A点或者其他位置，不一定落到与点关于对称的点，C正确，D错误。 故选C。 6. 航天器飞过行星表面，利用行星引力改变其速度和轨道的一种技术叫做引力弹弓效应。某探测器原在半长轴为的绕日椭圆轨道上运动，飞掠木星后进入一个半长轴为的绕日椭圆轨道。忽略其他行星的影响，下列说法正确的是（　　） A. 木星的引力对探测器做正功，探测器机械能减少 B. 探测器在新轨道上的运行周期是在原轨道上的倍 C. 探测器在新轨道近日点的速率等于其在原轨道远日点的速率 D. 探测器在新轨道上近日点的加速度小于其在新轨道上远日点的加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．探测器从半长轴为的绕日椭圆轨道上进入半长轴为的绕日椭圆轨道，机械能是增加的，即木星的引力对探测器做正功，探测器机械能增加，故A错误； B．根据开普勒第三定律可得 解得，故B正确； C．根据开普勒第二定律，探测器绕太阳沿椭圆轨道运动时，在近日点的速率大于它在远日点的速率。探测器从半长轴为a的绕日椭圆轨道进入半长轴为2a的绕日椭圆轨道后，根据题意，探测器机械能增加，其在新轨道近日点的速率也会增加，故探测器在新轨道近日点的速率大于其在原轨道远日点的速率，故C错误； D．由牛顿第二定律可得 故得 由于，故，即探测器在新轨道上近日点的加速度大于其在新轨道上远日点的加速度，故D错误； 故选B。 7. 如图所示，质量为3m的斜面体静止在光滑水平地面上，其AB面粗糙、BC面光滑，顶端装有光滑的轻质定滑轮。质量分别为2m、m的物块P、Q通过轻绳连接并静置在斜面上，P与AB面之间的动摩擦因数为。现使整体在水平方向上加速，P、Q始终在同一竖直面内且相对斜面体静止，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 不同加速度下，轻绳中的拉力始终不会变化 B. 整体向左加速的最大加速度为 C. 整体向右加速的最大加速度为 D. 地面对斜面体的作用力始终为3mg 【答案】B 【解析】 【详解】A．设轻绳的拉力为T，对Q，在水平方向上，取水平向右为正方向，根据牛顿第二定律 在竖直方向上，根据平衡条件 联立，解得 所以，不同加速度下，轻绳中的拉力会改变，故A错误； B．当物块Q将离开斜面时，整体向左加速的加速度最大，此时对Q分析， 解得 对P受力分析， 联立，解得， 因为 所以，此时物块P相对斜面静止，故B正确； C．由A选项可知，当轻绳拉力为零时，整体向右加速的加速度最大，此时 解得 对P受力分析， 联立，解得， 因为 所以，此时物块P已经相对斜面发生滑动，所以若整体相对静止，则 故C错误； D．对物块P、Q和斜面组成的整体，在竖直方向上，根据平衡条件可得 故D错误。 故选B。 二、多项选择题∶本题包含3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，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. 如图所示，某同学用单摆测重力加速度，实验时改变摆长，测出几组摆长l和对应的周期T的数据，画出图像，下列说法正确的是（　　） A. 测量重力加速度的表达式为 B. 测量重力加速度的表达式为 C. 利用此图像计算，可以消除因摆球质量分布不均匀而造成的误差 D. 利用此图像计算，不可以消除因摆球质量分布不均匀而造成的误差 【答案】AC 【解析】 【详解】A B．由单摆的周期公式得 由图像可知，图线的斜率 整理得重力加速度的表达式 故A正确，B错误； C D．通过上述结论可知，若摆球的质量分布不均匀，图像的斜率仍然不变，由此可消除因摆球质量分布不均匀而造成的测量误差，故C正确，D错误； 故选AC。 9. 如图所示为速度选择器，将带电量为+q的粒子沿水平方向射入左端小孔，该装置能选择出沿直线运动且速度的粒子。当粒子的速度不等于v，粒子在装置内运动轨迹可能的是（　　） A. B. C D. 【答案】AC 【解析】 【详解】速度选择器中，当粒子速度时，电场力与洛伦兹力平衡，粒子做直线运动。 若时，二力不平衡，粒子发生偏转。利用配速法，将粒子的运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直平面内的匀速圆周运动，设向右的速度为，使得：，受力平衡做匀速直线运动。所以粒子螺旋前进。 ABC．若时，设，则由上述分析可知粒子向上偏转做逆时针圆周运动的同时水平向右运动。轨迹在轴的上方。当时粒子运动轨迹可能如C图所示；当时，粒子水平方向速度一直向右，粒子运动轨迹可能如A图所示。B错误，AC正确； D．若时，设，则由上述分析可知粒子向下偏转做逆时针圆周运动的同时水平向右运动。轨迹在轴的下方，必定是螺旋运动。D错误。 故选AC。 10. 如图所示，间距为的两根光滑且足够长平行金属导轨竖直固定放置，导轨下端接有电容为的电容器。导轨内部区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度为。质量为、长度为的金属棒在外力作用下以竖直向上做匀速直线运动，运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为，所有电阻均不计，电容C足够大。当与下端距离为，突然撤去外力并开始计时，下列说法正确的是（　　） A. 从该位置开始，一直做匀变速直线运动 B. 从该位置开始，中电流的方向始终为由a指向b C. 向上运动的最长时间为 D. 电容器上所带电荷量的最大值为 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．从撤去外力F时，设经过时间t，对ab由动量定理得 又， 解得 故A正确； B．撤去外力后金属棒做减速运动，感应电动势减小，电容器放电，由右手定则可知，金属棒匀速运动时电容器左极板电势高，放电电流由a流向b，金属棒减速为零后反向向下做初速度为零的匀加速直线运动，由右手定则可知，电流由a流向b，故B正确； C．撤去外力后金属棒向上做匀减速直线运动，速度减为零的运动时间 故C正确； D．金属棒在外力作用下做匀速直线运动时金属棒切割磁感线产生的感应电动势 从撤去外力到金属棒运动到下端过程，由运动学公式得 解得 电容器上所带电荷量的最大值 故D错误。 故选ABC。 三、实验题∶本题包含2小题，共16分。请将正确答案填在题中横线上或按要求作答。 11. 某同学设计如下装置测量火箭的加速度。弹簧竖直自然伸长，指针刻度为4.00cm，弹簧下端连接质量为0.01kg的物块，当物块在竖直平面恰好保持静止时，指针刻度如图甲所示。已知弹簧始终在弹性限度内，重力加速度取10m/s²。 请回答下列问题∶ （1）依题意，该弹簧的劲度系数____；（结果保留两位有效数字） （2）该“加速度测量仪”可测量竖直向上加速度的最大值为______；（结果保留两位有效数字） （3）在实际测量过程中，指针会随物块上下振动，为了能让指针尽快稳定下来，该同学将物块换成与物块质量相同的铜块，并在铜块下侧放置一强磁铁，如图乙所示。若不考虑强磁铁与弹簧的作用力，与不加强磁铁相比，此种情况下测得的加速度值____（填“偏大”、“偏小”或“不变”），若弹簧下端连接物块质量越大，该测量仪可测量竖直向上加速度的最大值____（填“越大”、“越小”或“不变”）； （4）在刻度线旁，标注加速度的大小。火箭安装该“加速度测量仪”升空后，由刻度线读出的加速度值比实际加速度值_____（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 【答案】（1）10 （2）50 （3） ①. 不变 ②. 越小 （4）偏小 【解析】 【小问1详解】 由甲图所示可知，指针的示数为5.00cm。物块静止时，由平衡条件得 解得。 【小问2详解】 由甲图所示可知，指针的最大刻度为10cm，弹簧的最大伸长量为6cm。对物块，由牛顿第二定律得 解得。 【小问3详解】 [1]不考虑强磁铁对弹簧的作用力，强磁铁对铜块没有作用力，与不加强磁铁相比，物块受力情况相同，此种情况下测得的加速度值不变。 [2]对物块，由牛顿第二定律得 解得 若弹簧下端连接物块质量越大，则该测量仪可测量竖直向上加速度的最大值越小。 【小问4详解】 火箭安装该“加速度测量仪”升空后，地球对物块的重力（万有引力）减小，重力加速度g减小，所测加速度实际值变大，则由刻度线读出的加速度值比实际加速度值偏小。 12. 某物理实验小组研究两种热敏电阻，PTC阻值随温度的升高而增大，NTC阻值随温度的升高而减小，两个热敏电阻常温下阻值约为10.0Ω。实验室可用的器材如下： A.电源E（电动势12V，内阻约1Ω） B.电流表A1（量程0~10mA，内阻r1=10Ω） C.电流表A2（量程0~1.0A，内阻r2约为0.5Ω） D.滑动变阻器R1（0~10Ω） E.滑动变阻器R2（0~500Ω） F.定值电阻R3（阻值为990Ω） G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个、导线若干 设计如图甲所示电路图进行实验，请回答下列问题： （1）若要求热敏电阻两端的电压可以从零开始进行调节，应选择接入电路中的滑动变阻器为______（填“R1”或“R2”）； （2）用I1表示电流表A1的示数，I2表示电流表A2的示数，通过实验画出两个热敏电阻分别接入电路时的I1-I2图像如图乙中a、b所示。判断a图线所测电阻类型为______、b图线所测电阻类型为______（填“PTC”或“NTC”）； （3）若将PTC热敏电阻与一个定值电阻R0串联后接在同一电源上，当温度升高时，定值电阻R0两端的电压______（填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）根据图乙，若以I2为通过热敏电阻的电流，当I2=0.4A，PTC的功率为______W、NTC的功率为______W（结果均保留三位有效数字）。此种方法下，二者功率的计算值均比实际功率值______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 【答案】（1） （2） ① PTC ②. NTC （3）变小 （4） ①. 2.12 ②. 1.48 ③. 偏大 【解析】 【小问1详解】 若要求热敏电阻两端的电压可以从零开始进行调节，应选择阻值小的滑动变阻器，故选； 【小问2详解】 [1][2]设热敏电阻的阻值为，依题意，根据欧姆定律有 解得① 随着温度的升高，若增大，由①式可知，图像的斜率增大，则为图线a，即为PTC； 随着温度的升高，若减小，由①式可知，图像的斜率减小，则为图线b，即为NTC； 【小问3详解】 由闭合电路欧姆定律有 随温度升高，PTC的阻值增大，则电流减小 由，知定值电阻R0两端的电压变小； 【小问4详解】 [1]如图所示，当时，图线a对应的 则PTC两端的电压为 PTC的功率为 [2]如图所示，当时，图线b对应的 则NTC两端的电压为 NTC的功率为 [3]因为通过热敏电阻的实际电流为，故二者功率的计算值均比实际功率值偏大。 四、计算题∶本题包含3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 光源发出波长为的光直接照在光屏上，同时发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于在平面镜中的虚像发出的，这样就形成了两个一样的相干光源。已知光源到平面镜的距离和到光屏的距离分别为和，测得五条连续亮纹间距为。求： （1）相邻两亮纹（或暗纹）间距离的表达式（用字母、、表示）； （2）该光的波长的大小。 【答案】（1） （2）nm 【解析】 【小问1详解】 从光源直接发出的光和被平面镜反射的光实际上是同一列光，故是相干光源，该干涉现象可以看作双缝干涉，所以光源之间的距离为，光源到光屏的距离可以看作双缝到光屏距离为，根据双缝干涉的相邻条纹之间的距离公式 因为 则相邻两亮纹（或暗纹）间距离的表达式 小问2详解】 五条连续亮纹间距为cm，因为5条亮纹间有4个间距，相邻亮纹间距 cm=0.015m 代入公式 解得nm 14. 如图所示，竖直平面内倾角为的光滑倾斜轨道AB与圆弧形光滑管道BC平滑连接，圆弧圆心为、半径为R，C为圆弧最高点。长木板N静止在足够长的水平台面上，N最右端静置一滑块P。M从A点滑上AB，在C点与N发生弹性正碰，碰撞时间极短，P始终能在N板上。已知N与水平台面间的动摩擦因数为，P与N之间的动摩擦因数为，M刚到达C点尚未与N发生碰撞时，对BC管道的压力恰好为0。滑块均可看作质点，M、N、P的质量均为，忽略空气阻力，重力加速度为，求 （1）M在A点速度的大小； （2）M与N碰撞后瞬间，N速度的大小； （3）N与P作用过程中，P与N右端的最大距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 M刚到达C点尚未与N发生碰撞时，对BC管道的压力恰好为0，此时M只受重力，则 M由A到C，根据机械能守恒定律 可得 【小问2详解】 M与N发生弹性正碰，碰撞过程中动量守恒、机械能守恒。设碰撞后M的速度为，N的速度为，则， 可得 【小问3详解】 根据牛顿第二定律，对于P， 对于N， 对于P、N，、 对于N、P 、 、 P与N右端的最大距离 15. 科研小组研发新一代航天动力装置离子推进器，其示意图如下。推进剂从图中的p处被注入，在a处电离出正离子，bc之间加有恒定电压，正离子进入b处时的速度忽略不计，经加速后从d处持续喷出。正离子质量为m、电荷量为q，d处的圆形喷出口半径为r，喷出气体中单位体积内的离子数为n。若推进器获得的推力大小为F，正离子重力不计，求： （1）加在bc间电压U的大小； （2）将推进器装在固定于水平光滑直轨道的M车上，正离子从d处喷出后全部射入后方同一轨道的N车内，N车左侧开口，空腔内固定磁体，形成垂直纸面向里且范围足够大的匀强磁场，不考虑正离子之间的相互作用力，所有水平向右射入N车的正离子均能从N车磁场中偏转180°后水平向左穿出。要使N车保持静止，N车受到水平向左的推力为多大； （3）在设问（2）的条件下，M车、N车均固定，若正离子在磁场中运动的半径为2r，则N车中匀强磁场的磁感应强度B为多大、N车中匀强磁场区域垂直投影到纸面内的面积至少为多大。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 设正离子经bc间电压加速后从d处喷出时的速度为v，根据动能定理可得 选取研究对象，根据动量定理可得 解得 【小问2详解】 根据动量定理，N车对离子的作用力为，以初速度方向为正，则 解得 根据牛顿第三定律可得 【小问3详解】 正离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，轨道半径，则 解得 粒子扫过的区域如图中阴影部分所示 车中匀强磁场区域垂直投影到纸面内面积至少为‍ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$