精品解析：2025届河北省高三下学期二轮复习联考（二） 物理试题

2025届高三二轮复习联考（二） 物理试题 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、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，再选涂其他答案标号。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。 考试时间为75分钟，满分100分 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 来自宇宙的射线在大气中能产生放射性碳14，活的植物会持续吸收碳14，同时碳14会不断衰变，使其在体内保持一定的水平。植物死亡后停止吸收碳14，体内的碳14由于衰变而不断减少。某考古团队提取古树木制成的样品，测得该样品中碳14的含量是现代植物的，已知碳14的半衰期约为5730年，则可以推算出该古树木距今约（　　） A. 2865年 B. 5730年 C. 11460年 D. 17190年 2. 如图所示为某汽车在提速过程中速度随位移变化的图像，若该过程中，汽车可视为做匀变速直线运动，其加速度大小为a。从汽车位于x=0位置到速度大小变为108km/h的过程中，汽车行驶的时间和位移大小分别为t、x。从汽车位于x=0位置开始计时，3s内汽车的平均速度大小为，则关于a、t、x、的说法正确的是（　　） A. a=10m/s² B. t=4s C. x=90m D. =10m/s 3. 动画电影《哪吒2》票房突破百亿大关，这一里程碑式的突破，是中国文化创新活力、魅力与实力的一次生动展示。如图甲所示，哪吒手持法宝混天绫挥舞甩动，即可翻江倒海。若舞动的混天绫可简化为沿x轴正方向传播的简谐横波，图乙为t=0时刻的波形图，质点P的坐标x=4.5m，已知t=3s时，P第一次经过平衡位置，下列说法正确的是（　　） A. t=3s时P点向y轴正方向振动 B. 该波的传播速度大小为2m/s C. P点在0~10s内通过的路程为2.5m D. P点的振动方程为 4. 2024年11月中旬，“天舟八号”货运飞船由“长征七号”遥九运载火箭发射入轨。“天舟八号”多次变轨简化示意图如图所示。从近地轨道1的P点变轨到椭圆轨道2，在远地点Q再次变轨转移到330千米的圆轨道3，在距中国空间站后下方约52千米处，飞船采用快速交会对接模式对接于中国空间站“天和”核心舱后向端口。关于“天舟八号”，下列说法中正确的是（　　） A. “天舟八号”在轨道2上Q点的速度大于在轨道3上Q点的速度 B. “天舟八号”在椭圆轨道2上运动时，在P点的机械能大于在Q点的机械能 C. “天舟八号”在轨道3上运行的周期大于中国空间站的运行周期 D. “天舟八号”在轨道1稳定运行时，经过P点的向心加速度等于在轨道2上经过P点的加速度 5. 手机充电器能够将交流电转换成低压直流电，某同学设计了如图所示的电路图进行研究。已知理想变压器原、副线圈匝数比为2:1，理想二极管具有单向导电性（电阻可忽略不计），原线圈输入10V的交流电，定值电阻R=2Ω，电表均为理想电表，下列关于电路的分析正确的是（　　） A. 电压表示数为5V B. 电流表示数为A C. 定值电阻消耗的功率为W D. 定值电阻在8s内产生的热量为25J 6. 一质量为m，电荷量大小为q的带负电粒子，从O点以初速度沿x轴正方向进入电场，沿x轴运动的过程中，带电粒子的电势能随位移x变化的关系图像如图所示。仅考虑电场力的作用，下列说法正确的是（　　） A. 处的电势为 B. 沿x轴从O点到处，电场强度逐渐减小 C. 带电粒子从处运动到处的过程中，其速度先增大后减小 D. 带电粒子从O点运动到处的过程中，其动能最大值是 7. 如图所示，截面为直角三角形的斜面体固定在水平面上，两斜面光滑，斜面倾角分别为30°和60°，左侧斜面底端固定一挡板，物块a紧挨挡板放置，斜面顶端固定一轻质定滑轮，轻绳一端连接物块a，一端跨过定滑轮与劲度系数为k的弹簧上端连接，弹簧的下端连接物块b。初始状态，用手托住物块b（处于P处），使两物块a、b均静止，弹簧处于原长且轻绳刚好伸直，轻绳和弹簧都与斜面平行。现释放物块b，物块b从P运动到最低点Q的过程中，物块a恰好没有离开挡板。已知弹簧的弹性势能表达式（x为弹簧形变量），物块a的质量为M，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 物块a、b的质量之比为 B. 弹簧的最大弹性势能为 C. 物块b运动到PQ中点时速度大小为 D. 若物块b的质量为，则由P到Q过程中b的动能先增大后减小 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，有两个或两个以上选项符合题目要求。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. 如图所示，一定质量的理想气体经历a→b→c→a的循环过程，其中c→a过程为等温过程，下列说法正确的是（　　） A. a→b过程，气体的内能增加，各速率区间分子数占总分子数的百分比增加 B. b→c过程，气体分子在单位时间内撞击在器壁单位面积上的次数增多 C. c→a过程，气体分子的平均动能不变，外界对气体做负功，气体从外界吸收热量 D. c→a过程气体从外界吸收的热量等于a→b→c过程气体放出的热量 9. 如图甲所示，小明同学在某次投篮练习中，将篮球从P点以初速度v0斜向上抛出，篮球从Q点进入篮框，篮球抛出的同时用摄像机拍摄篮球的运动并利用视频跟踪软件进行分析。篮球的初速度与水平方向的夹角为60°，斜向下进篮框时速度与水平方向的夹角为30°。从抛出时刻开始计时，篮球在竖直方向上的位置坐标随时间的变化图像如图乙所示。取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，篮球可视为质点，则（　　） A. v0=5m/s B. v0=10m/s C. PQ连线与水平方向的夹角的正切值为 D. PQ连线与水平方向的夹角的正切值为 10. 如图所示，半径为r、间距为2L的光滑圆弧导轨与水平光滑导轨在M、N处相切且平滑连接，水平导轨由两个足够长的宽窄导轨组成，宽导轨的间距为2L，窄导轨的宽度为L，虚线MN右侧存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，两根粗细相同、材质相同的均匀金属棒a、b分别放在宽窄导轨上，长度与导轨宽度相同，a棒的质量为m，电阻为R。a棒从圆弧导轨顶端由静止沿圆弧导轨滑下，到a、b棒运动稳定的整个过程中，两棒始终与导轨接触良好且垂直于导轨，不计导轨的电阻，重力加速度为g。在a、b棒整个运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. a棒克服安培力做的功大于安培力对b棒做的功 B. b棒的最大加速度大小为 C. b棒上产生的焦耳热为 D. 流过b棒的电荷量为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 在某次探究加速度与力、质量的关系实验中，某同学设计了如图甲所示的实验装置。 （1）以下说法正确的是______。（多选） A. 改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力 B. 在实验过程中需满足小车的质量远大于重物的质量 C. 利用该实验装置还可以探究小车速度随时间的变化关系 D. 利用该实验装置还可以验证小车的机械能守恒 （2）图乙是某次正确操作时得到的一条纸带，图中A、B、C、D、E为连续的几个计数点，相邻两个计数点之间还有3个计时点没有画出，已知交流电的频率为50Hz，则小车运动的加速度大小为a=______m/s2（结果保留三位有效数字）。 （3）在探究质量一定，加速度与力的关系时，改变重物的质量，记录拉力传感器的示数F、根据纸带计算小车的加速度a，根据数据作出a-F图像，如图丙所示，则小车的质量为m=______（用a0、F0表示）；图像未过坐标原点的原因是______。（写出一条即可） 12. 某同学准备将一个量程为1V、内阻未知的电压表改装成一个电流表，在改装前需要先测量电压表的内阻。实验器材有： A.电压表V(量程为1V，内阻约为) B.滑动变阻器(最大阻值为) C.电阻箱R(阻值) D.电源E(电动势为3V，内阻不可忽略) E.开关、导线若干 （1）该同学设计了如图甲所示的电路图，实验步骤如下： ①按照电路图连接电路保持开关S断开 ②将电阻箱R的阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片滑动到最左端，闭合开关 ③调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 ④保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱R的阻值，使电压表的示数为，此时电阻箱R的阻值为 ⑤断开开关S。 在步骤④中，电压表内阻的测量值为__________，电压表内阻的真实值__________选填“大于”“等于”或“小于”测量值。 （2）按照图乙所示电路把电压表改装成有两个量程的电流表，其量程分别为和1A，根据所测电压表内阻和量程计算定值电阻的阻值R1及，在使用1A量程测量电流时，导线应接在__________选填“A、 B”或“A、 C”：接线柱上；通过计算可知，两个定值电阻的阻值之和__________结果保留三位有效数字。 （3）要对改装后量程为的电流表进行校准，把改装后的电流表与标准电流表串联后接入电路中，如图丙所示，当标准电流表读数为0.2A时，该改装的电流表读数__________选填“大于”“等于”或“小于”。 13. 如图所示，是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由点以角射入，已知棱镜的折射率，真空中光速。求∶ （1）光线在棱镜边的折射角； （2）光线在棱镜中传播的时间。 14. 如图所示的xOy平面内，在范围内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为（未知）的匀强磁场，在第一象限中存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场，在第四象限中存在沿 y轴负方向、电场强度大小为E的匀强电场。在处有一荧光屏垂直于x轴放置。在坐标为的A点有一粒子发射源，沿与 AO垂直的方向发射速度大小为、质量为m、电荷量大小为q的负粒子，粒子经O点进入第四象限，，，不计粒子重力。 （1）求磁感应强度大小 （2）若粒子经x轴上的C点未画出第一次进入第一象限，求C点的横坐标 （3）求粒子从A点射出后，经过O点最终打到荧光屏上的总时间t。 15. 如图所示，某装置由半径的光滑圆弧轨道、水平光滑轨道、倾角且长度的倾斜传送带、长度且右侧带有挡板的长木板组成，连接处都是平滑连接，传送带的最高点与长木板的上表面齐平，长木板放在光滑的水平面上。在长木板上放置小物块，开始长木板和都静止，离挡板的距离。现从点正上方处由静止释放小物块，经圆弧轨道和传送带后沿水平方向滑上长木板。已知小物块、和长木板的质量均为，小物块与传送带间的动摩擦因数，传送带以的速度沿顺时针方向转动，小物块、与长木板间的动摩擦因数，取重力加速度，所有碰撞均为弹性碰撞，经过所有连接处时均忽略能量损失，小物块、均可视为质点。 （1）若，求小物块通过传送带时产生的热量；（结果可用分数表示） （2）要使小物块滑上长木板时的速度大小为，求的取值范围； （3）若小物块以大小为的速度滑上长木板（开始计时），求经多长时间小物块与挡板发生碰撞。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025届高三二轮复习联考（二） 物理试题 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、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，再选涂其他答案标号。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。 考试时间为75分钟，满分100分 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，只有一项是符合题目要求的。 1. 来自宇宙的射线在大气中能产生放射性碳14，活的植物会持续吸收碳14，同时碳14会不断衰变，使其在体内保持一定的水平。植物死亡后停止吸收碳14，体内的碳14由于衰变而不断减少。某考古团队提取古树木制成的样品，测得该样品中碳14的含量是现代植物的，已知碳14的半衰期约为5730年，则可以推算出该古树木距今约（　　） A. 2865年 B. 5730年 C. 11460年 D. 17190年 【答案】C 【解析】 【详解】该样品中碳14的含量是现代植物的，根据衰变规律有 解得时间年 故选C。 2. 如图所示为某汽车在提速过程中速度随位移变化的图像，若该过程中，汽车可视为做匀变速直线运动，其加速度大小为a。从汽车位于x=0位置到速度大小变为108km/h的过程中，汽车行驶的时间和位移大小分别为t、x。从汽车位于x=0位置开始计时，3s内汽车的平均速度大小为，则关于a、t、x、的说法正确的是（　　） A. a=10m/s² B. t=4s C. x=90m D. =10m/s 【答案】B 【解析】 【详解】A．由运动学公式可得 由图像与纵轴的交点坐标可知 由图像与横轴的交点坐标可知 解得 故A错误； B．由于 根据公式解得 故B正确； C．根据公式代入数据可得 故C错误； D．根据公式得3s末的速度 则平均速度 故D错误。 故选B。 3. 动画电影《哪吒2》票房突破百亿大关，这一里程碑式的突破，是中国文化创新活力、魅力与实力的一次生动展示。如图甲所示，哪吒手持法宝混天绫挥舞甩动，即可翻江倒海。若舞动的混天绫可简化为沿x轴正方向传播的简谐横波，图乙为t=0时刻的波形图，质点P的坐标x=4.5m，已知t=3s时，P第一次经过平衡位置，下列说法正确的是（　　） A. t=3s时P点向y轴正方向振动 B. 该波的传播速度大小为2m/s C. P点在0~10s内通过的路程为2.5m D. P点的振动方程为 【答案】D 【解析】 【详解】A．该简谐波沿x轴正方向传播，由波形图可知，P点在t=0时刻向y轴的正方向振动，其振动图像如图所示 P点在t=3s时，振动方向为y轴负方向，故A错误； B．已知质点P的横坐标 由图乙可知，在t=0时刻P点的纵坐标 故 则 波长 所以波速 故B错误； C．由于 P点在0时刻不在平衡位置，所以路程 故C错误； D．设P点的振动方程为，， 将坐标（0，）代入可得 根据振动图像，可得 则 故D正确。 故选D。 4. 2024年11月中旬，“天舟八号”货运飞船由“长征七号”遥九运载火箭发射入轨。“天舟八号”多次变轨简化示意图如图所示。从近地轨道1的P点变轨到椭圆轨道2，在远地点Q再次变轨转移到330千米的圆轨道3，在距中国空间站后下方约52千米处，飞船采用快速交会对接模式对接于中国空间站“天和”核心舱后向端口。关于“天舟八号”，下列说法中正确的是（　　） A. “天舟八号”在轨道2上Q点的速度大于在轨道3上Q点的速度 B. “天舟八号”在椭圆轨道2上运动时，在P点的机械能大于在Q点的机械能 C. “天舟八号”在轨道3上运行的周期大于中国空间站的运行周期 D. “天舟八号”在轨道1稳定运行时，经过P点的向心加速度等于在轨道2上经过P点的加速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．“天舟八号”从轨道2变到轨道3需在Q点加速，所以在轨道2上Q点的速度小于在轨道3上Q点的速度，故A错误； B．“天舟八号”在椭圆轨道上运行时机械能守恒，故B错误； C．根据开普勒第三定律，轨道半径越大，周期越大，所以“天舟八号”在轨道3上运行的周期小于中国空间站的运行周期，故C错误； D．“天舟八号”沿轨道1、2经过P点，受力相等，则加速度相等，在轨道1上做匀速圆周运动，加速度等于向心加速度，故D正确。 故选D。 5. 手机充电器能够将交流电转换成低压直流电，某同学设计了如图所示的电路图进行研究。已知理想变压器原、副线圈匝数比为2:1，理想二极管具有单向导电性（电阻可忽略不计），原线圈输入10V的交流电，定值电阻R=2Ω，电表均为理想电表，下列关于电路的分析正确的是（　　） A. 电压表示数为5V B. 电流表示数为A C. 定值电阻消耗的功率为W D. 定值电阻在8s内产生的热量为25J 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据变压器原、副线圈电压之比等于匝数之比有 可得副线圈两端的电压 由于二极管具有单向导电性，只有半个周期有电流，故 解得电压表示数为 故A错误； B．电流表的示数 故B错误； C．定值电阻消耗的功率 故C正确； D．定值电阻在8s内产生的热量 故D错误。 故选C。 6. 一质量为m，电荷量大小为q的带负电粒子，从O点以初速度沿x轴正方向进入电场，沿x轴运动的过程中，带电粒子的电势能随位移x变化的关系图像如图所示。仅考虑电场力的作用，下列说法正确的是（　　） A. 处的电势为 B. 沿x轴从O点到处，电场强度逐渐减小 C. 带电粒子从处运动到处的过程中，其速度先增大后减小 D. 带电粒子从O点运动到处的过程中，其动能最大值是 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据电势定义式可知，处的电势  ，故A错误； B．根据电场力做功大小与电势能变化量大小的关系有 解得 可知，图像斜率的绝对值表示电场力大小，根据图像可知，沿x轴从O点到处，图像斜率的绝对值逐渐减小，则电场力逐渐减小，即电场强度逐渐减小，故B正确； C．根据图像可知，带电粒子从处运动到处的过程中，电势能一直减小，可知电场力一直做正功，结合动能定理可知，动能一直增大，则速度一直增大，故C错误； D．带电粒子从O点运动到处的过程中，只有动能与电势能之间的相互转化，则动能最大时，粒子的电势能最小，根据图像可知，带电粒子在处时的电势能最小，即带电粒子在处时的动能最大，在带电粒子从O点运动到处的过程中，根据动能定理有  解得 故D错误。 故选B。 7. 如图所示，截面为直角三角形的斜面体固定在水平面上，两斜面光滑，斜面倾角分别为30°和60°，左侧斜面底端固定一挡板，物块a紧挨挡板放置，斜面顶端固定一轻质定滑轮，轻绳一端连接物块a，一端跨过定滑轮与劲度系数为k的弹簧上端连接，弹簧的下端连接物块b。初始状态，用手托住物块b（处于P处），使两物块a、b均静止，弹簧处于原长且轻绳刚好伸直，轻绳和弹簧都与斜面平行。现释放物块b，物块b从P运动到最低点Q的过程中，物块a恰好没有离开挡板。已知弹簧的弹性势能表达式（x为弹簧形变量），物块a的质量为M，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 物块a、b的质量之比为 B. 弹簧的最大弹性势能为 C. 物块b运动到PQ中点时速度大小为 D. 若物块b的质量为，则由P到Q过程中b的动能先增大后减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题意可知，物块b在PQ之间做简谐运动，在P点时的加速度大小为 由对称性可知物块b在Q点的加速度大小也是，根据牛顿第二定律有 解得 故A正确； B．物块由P到Q的过程，由机械能守恒可知重力势能减少量等于弹簧弹性势能的增加量，设PQ的长度为x，则 解得 所以弹性势能 故B错误； C．从P点到PQ中点由能量守恒定律得 解得 故C错误； D．若物块b的质量为，当a对挡板恰好没有压力时，对b受力分析可知b此时合外力为0，即加速度为零，速度达到最大值，b恰好到Q，所以动能是一直增大的，故D错误。 故选A。 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，有两个或两个以上选项符合题目要求。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. 如图所示，一定质量的理想气体经历a→b→c→a的循环过程，其中c→a过程为等温过程，下列说法正确的是（　　） A. a→b过程，气体的内能增加，各速率区间分子数占总分子数的百分比增加 B. b→c过程，气体分子在单位时间内撞击在器壁单位面积上的次数增多 C. c→a过程，气体分子的平均动能不变，外界对气体做负功，气体从外界吸收热量 D. c→a过程气体从外界吸收的热量等于a→b→c过程气体放出的热量 【答案】BC 【解析】 【详解】A．过程，气体体积不变，压强增大，根据查理定律可知，气体温度升高，气体内能增加，高速率区间分子数占总分子数的百分比增加，低速率区间分子数占总分子数的百分比减少，故A错误； B．过程，气体压强一定，体积减小，根据盖吕萨克定律可知，气体温度降低，气体分子平均动能减少，单个分子的平均撞击力减小，由于压强不变，则气体分子单位时间内撞击在器壁单位面积上的次数增多，故B正确； C．过程为等温变化过程，所以气体分子的平均动能不变，内能不变，气体体积增大，气体对外界做正功，即有 根据热力学第一定律有 由于内能不变，可知 即气体从外界吸收热量，故C正确； D．的循环过程，内能变化量 图像与横坐标所围几何图形的面积表示功，根据图像与横轴围成的面积大小可知，过程气体对外界做的功小于过程外界对气体做的功的大小，根据热力学第一定律有 所以过程，气体从外界吸收的热量小于过程气体放出的热量，故D错误。 故选BC。 9. 如图甲所示，小明同学在某次投篮练习中，将篮球从P点以初速度v0斜向上抛出，篮球从Q点进入篮框，篮球抛出的同时用摄像机拍摄篮球的运动并利用视频跟踪软件进行分析。篮球的初速度与水平方向的夹角为60°，斜向下进篮框时速度与水平方向的夹角为30°。从抛出时刻开始计时，篮球在竖直方向上的位置坐标随时间的变化图像如图乙所示。取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，篮球可视为质点，则（　　） A. v0=5m/s B. v0=10m/s C. PQ连线与水平方向的夹角的正切值为 D. PQ连线与水平方向的夹角的正切值为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．通过图乙可知，篮球上升的最大高度 由公式可得 则 故A正确，B错误； CD．在竖直方向上，由速度公式得 解得 根据几何关系可得 解得 故C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图所示，半径为r、间距为2L的光滑圆弧导轨与水平光滑导轨在M、N处相切且平滑连接，水平导轨由两个足够长的宽窄导轨组成，宽导轨的间距为2L，窄导轨的宽度为L，虚线MN右侧存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，两根粗细相同、材质相同的均匀金属棒a、b分别放在宽窄导轨上，长度与导轨宽度相同，a棒的质量为m，电阻为R。a棒从圆弧导轨顶端由静止沿圆弧导轨滑下，到a、b棒运动稳定的整个过程中，两棒始终与导轨接触良好且垂直于导轨，不计导轨的电阻，重力加速度为g。在a、b棒整个运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. a棒克服安培力做的功大于安培力对b棒做的功 B. b棒的最大加速度大小为 C. b棒上产生的焦耳热为 D. 流过b棒的电荷量为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．a棒克服安培力做功，使得a棒的动能转化为电能，安培力对b棒做正功，使得b棒的动能增加，同时电流流过整个回路还要转化为焦耳热，故A正确； B．由于金属棒a、b粗细相同、材质相同，则a、b棒质量之比为2:1，电阻之比为2:1，b棒加速度最大时，回路中感应电流最大，对应a棒刚进入磁场时，根据，， 对b棒，由牛顿第二定律得 解得 故B正确； C．当a、b棒运动稳定后，回路中没有感应电流，设此时a棒的速度为v1，b棒的速度为v2，则 即 对a棒，根据动量定理有 对b棒，根据动量定理有 解得， 回路中产生的总焦耳热 由于a、b棒电阻之比为2:1，所以b棒产生的焦耳热为，故C错误； D．对b，根据动量定理得 电荷量 故D正确。 故选ABD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 在某次探究加速度与力、质量的关系实验中，某同学设计了如图甲所示的实验装置。 （1）以下说法正确的是______。（多选） A. 改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力 B. 在实验过程中需满足小车的质量远大于重物的质量 C. 利用该实验装置还可以探究小车速度随时间的变化关系 D. 利用该实验装置还可以验证小车的机械能守恒 （2）图乙是某次正确操作时得到的一条纸带，图中A、B、C、D、E为连续的几个计数点，相邻两个计数点之间还有3个计时点没有画出，已知交流电的频率为50Hz，则小车运动的加速度大小为a=______m/s2（结果保留三位有效数字）。 （3）在探究质量一定，加速度与力的关系时，改变重物的质量，记录拉力传感器的示数F、根据纸带计算小车的加速度a，根据数据作出a-F图像，如图丙所示，则小车的质量为m=______（用a0、F0表示）；图像未过坐标原点的原因是______。（写出一条即可） 【答案】（1）AC （2）1.05 （3） ①. ②. 可能是木板的倾角太小，或者是未平衡摩擦力 【解析】 【小问1详解】 A．平衡摩擦力时，根据平衡条件得 改变小车质量时，上述方程仍然成立，所以改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力，A正确； B．本实验中，用拉力传感器直接获取细绳拉力的大小，所以在实验过程中不需满足小车的质量远大于重物的质量，B错误； C．利用该实验装置还可以探究小车速度随时间的变化关系，C正确； D．利用该实验装置，如果不平衡摩擦力，因摩擦力太大，系统的机械能不守恒，所以不能用该装置验证机械能守恒定律；如果平衡摩擦力，小车在斜面上运动，其重力势能发生变化，变化的重力势能，不易测量，所以不能用该装置验证机械能守恒定律。综上所述，不能用该装置验证机械能守恒定律。D错误。 故选AC。 【小问2详解】 相邻两个计数点之间还有3个计时点没有画出，则 小车的加速度 【小问3详解】 [1]平衡摩擦力后，挂重物前，小车做匀速运动，根据平衡条件得 挂上重物后，小车做加速运动，根据牛顿第二定律得 解得 根据图像得 解得 [2]图像未过坐标原点的原因，可能是木板的倾角太小，或者是未平衡摩擦力。 12. 某同学准备将一个量程为1V、内阻未知的电压表改装成一个电流表，在改装前需要先测量电压表的内阻。实验器材有： A.电压表V(量程为1V，内阻约为) B.滑动变阻器(最大阻值为) C.电阻箱R(阻值) D.电源E(电动势为3V，内阻不可忽略) E.开关、导线若干 （1）该同学设计了如图甲所示的电路图，实验步骤如下： ①按照电路图连接电路保持开关S断开 ②将电阻箱R的阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片滑动到最左端，闭合开关 ③调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 ④保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱R的阻值，使电压表的示数为，此时电阻箱R的阻值为 ⑤断开开关S。 在步骤④中，电压表内阻的测量值为__________，电压表内阻的真实值__________选填“大于”“等于”或“小于”测量值。 （2）按照图乙所示电路把电压表改装成有两个量程的电流表，其量程分别为和1A，根据所测电压表内阻和量程计算定值电阻的阻值R1及，在使用1A量程测量电流时，导线应接在__________选填“A、 B”或“A、 C”：接线柱上；通过计算可知，两个定值电阻的阻值之和__________结果保留三位有效数字。 （3）要对改装后量程为的电流表进行校准，把改装后的电流表与标准电流表串联后接入电路中，如图丙所示，当标准电流表读数为0.2A时，该改装的电流表读数__________选填“大于”“等于”或“小于”。 【答案】（1） ①. 1.0 ②. 小于 （2） ①. A、B ②. （3）大于 【解析】 【小问1详解】 [1]调节滑动变阻器使电压表示数为1.0V，后调节电阻箱，使电压表读数为0.5V，由于滑动变阻器阻值很小，此时可认为电压表的内阻与电阻箱的阻值相等，所以电压表内阻的测量值为； [2]实际上电阻箱的阻值增大时，回路的总电阻变大，干路电流减小，内阻和滑动变阻器右部分电压减小，电阻箱和电压表的总电压变大，即大于1V，当电压表的示数为0.5V时，电阻箱的电压大于0.5V，由于它们串联，所以电阻箱的电阻大于电压表的电阻，故电压表内阻的实际阻值小于。 【小问2详解】 [1][2]接A、B和接A、C时等效电路如图所示 接A、B的量程 接A、C的量程 由于 所以接A、B的量程大于接A、C的量程，所以1A量程接A、B，代入数据解得。 【小问3详解】 由于电压表内阻小于测量值，流过电压表的电流偏大，即改装后的电流表读数应大于0.2A。 13. 如图所示，是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由点以角射入，已知棱镜的折射率，真空中光速。求∶ （1）光线在棱镜边的折射角； （2）光线在棱镜中传播的时间。 【答案】（1）30° （2） 【解析】 【小问1详解】 根据 可得光线在棱镜边的折射角 【小问2详解】 设全反射的临界角为C，则 解得C=45° 光路图如图所示 光线在BC、CD边上的入射角均大于临界角，故在两边上发生全反射，光线最终从AD边射出；根据几何关系可知，，DG=CD-CG 则光在棱镜中传播的路程 解得 光在棱镜中传播的速度 光在棱镜中传播的时间 14. 如图所示的xOy平面内，在范围内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为（未知）的匀强磁场，在第一象限中存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场，在第四象限中存在沿 y轴负方向、电场强度大小为E的匀强电场。在处有一荧光屏垂直于x轴放置。在坐标为的A点有一粒子发射源，沿与 AO垂直的方向发射速度大小为、质量为m、电荷量大小为q的负粒子，粒子经O点进入第四象限，，，不计粒子重力。 （1）求磁感应强度大小 （2）若粒子经x轴上的C点未画出第一次进入第一象限，求C点的横坐标 （3）求粒子从A点射出后，经过O点最终打到荧光屏上的总时间t。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子沿顺时针方向做匀速圆周运动，从A到O，粒子恰好运动了半周，即AO的长度为圆周运动的直径，则粒子做圆周运动的半径 由 解得 【小问2详解】 设粒子经过O点时，速度与x轴正方向的夹角为，由几何关系可得 即 粒子经O点进入第四象限后做类斜抛运动，由牛顿第二定律得 由运动学公式得 解得 【小问3详解】 粒子从A点运动到O点的时间 解得 粒子经C点进入第一象限后再从D点进入第四象限，设粒子在磁场中运动的半径为，则有 解得 粒子圆周运动转过的圆心角为，则运动时间 解得 D点的坐标 即粒子每经过一次电场E和磁场，粒子在x轴上向右移动，则第6次经过电场E和磁场后，粒子距离荧光屏的距离 即粒子再经历一次类平抛后打到荧光屏上，粒子运动的总时间 解得 15. 如图所示，某装置由半径的光滑圆弧轨道、水平光滑轨道、倾角且长度的倾斜传送带、长度且右侧带有挡板的长木板组成，连接处都是平滑连接，传送带的最高点与长木板的上表面齐平，长木板放在光滑的水平面上。在长木板上放置小物块，开始长木板和都静止，离挡板的距离。现从点正上方处由静止释放小物块，经圆弧轨道和传送带后沿水平方向滑上长木板。已知小物块、和长木板的质量均为，小物块与传送带间的动摩擦因数，传送带以的速度沿顺时针方向转动，小物块、与长木板间的动摩擦因数，取重力加速度，所有碰撞均为弹性碰撞，经过所有连接处时均忽略能量损失，小物块、均可视为质点。 （1）若，求小物块通过传送带时产生的热量；（结果可用分数表示） （2）要使小物块滑上长木板时的速度大小为，求的取值范围； （3）若小物块以大小为的速度滑上长木板（开始计时），求经多长时间小物块与挡板发生碰撞。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 从静止释放到C的过程，由动能定理得 解得 故a滑上传送带后开始做减速运动；对a受力分析，根据牛顿第二定律得 解得 a与传送带达到共同速度后一起匀速向上运动，设a加速运动的位移为，由运动学公式得 传送带的位移为 产生的热量为 联立解得 【小问2详解】 ①若a从斜面底端一直减速到斜面顶端时恰好达，由运动学公式得 根据动能定理有2； 解得 ②若a从斜面底端一直加速到斜面顶端时恰好达，对a受力分析，根据牛顿第二定律得 解得 由运动学公式有 根据动能定理有 解得 综上可得 【小问3详解】 设a滑上长木板后经时间与b发生碰撞，a的加速度为 b与长木板一起运动的加速度为 由运动学公式可得 解得 设a与b碰撞前速度分别是与，则有， 由于a与b碰撞是弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒可得则， 解得， 设a、b碰后经过时间b与挡板发生碰撞，由运动学公式可得 解得 则有 可知小物块a滑上长木板后，经1s时间小物块与挡板发生碰撞。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $