精品解析：2025届陕西省咸阳市高三下学期高考模拟检测（三） 物理试题

咸阳市2025年高考模拟检测（三） 物理试题 注意事项： 1、本试题共6页，满分100分，时间75分钟。 2、答卷前，考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。 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。 4、考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。 第I卷（选择题 共46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，只有一项符合题目要求。 1. 投壶是春秋战国时期流行的一种游戏，规则是参与游戏的人需要在一定距离外把小球投进壶里。某人先后从同一位置投射出两个相同的小球，第一次初速度水平，第二次初速度斜向下，如图所示，两个小球均从壶口同一位置落入壶中，不计空气阻力，两个小球从投出到运动至壶口的过程中（ ） A. 运动时间相同 B. 动能变化量相同 C. 加速度不相同 D. 动量变化量相同 2. 如人教版教材选择性必修三P118页图所示是部分原子核的比结合能（平均结合能）与质量数的关系图像，通过该图像可以得出一些原子核的比结合能，如的核子比结合能约为，的核子比结合能约为，根据该图像判断下列说法正确的是（ ） A. 核的比结合能比大，因此比更稳定 B. 核的结合能约为 C. 把分成4个要吸收约的能量 D. 两个核结合成核时吸收能量 3. 李明重新做教材中探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验，电容器的、两极板带有等量异种电荷且不变，板与静电计连接，板接地。如图所示，两板间点处固定一负电荷。下列说法中正确的是（ ） A. 将板上移，则静电计指针偏转角增大 B. 将板左移，则静电计指针偏转角减小 C. 将板左移，处电荷的电势能增大 D. 在电容器两极板间插入玻璃板的过程中，处电荷的电势能减小 4. 在同一均匀介质中，位于和处的两个波源和均沿轴方向做简谐运动，形成横波和，时的波形图如图所示，此时波和分别传播到和处。时波、恰好相遇，则下列说法正确的是（ ） A. 波、在相遇区域会发生稳定干涉现象 B. 时，质点沿轴负方向运动 C. 处质点的振幅为 D. 处的质点为振动加强点 5. 北斗三号卫星导航系统由24颗中圆地球轨道卫星（MEO）、3颗地球静止同步轨道卫星（GEO）和3颗倾斜地球同步轨道卫星（IGSO）共30颗卫星组成。如图所示，倾斜地球同步轨道卫星与中圆地球轨道卫星同平面，中圆地球轨道卫星的周期为同步卫星周期T的一半。下列关于地球静止同步轨道卫星A、倾斜地球同步轨道卫星B与中圆地球轨道卫星C的说法正确的是（　　） A. 卫星C的线速度小于卫星B的线速度 B. 卫星A和卫星B均相对地球表面静止 C. 卫星A与地心连线和卫星C与地心连线在相同时间内扫过相同的面积 D. 某时刻B、C两卫星相距最近，则再经，两卫星相距最远 6. 如图所示的电路中，定值电阻a、b、c、d的阻值相等，电容器的耐压值足够大，其中电源的内阻可忽略不计。当仅闭合开关时，电路的总电阻用表示，电容器所带的电荷量为；当两个开关、均闭合时，电路的总电阻用表示，电容器所带的电荷量为。则下列关系式正确的是（ ） A B. C. D. 7. 人教版教材必修二P102页，关于甩手动作的物理原理研究，如图所示，这幅图片是由每秒25帧的摄像机拍摄视频后制作的，图中、、是甩手动作最后3帧照片指尖的位置，、分别是最后1帧照片中肘关节、腕关节的位置。指尖从到的运动过程，可以看作：指尖先以肘关节为圆心做圆周运动，再以腕关节为圆心做圆周运动。测得、之间的真实距离为，的真实长度为，的真实长度为，重力加速度为。结合以上信息，下列判断中正确的是（ ） A. 指尖在、之间运动的速度比在、之间的小 B. 指尖在、之间运动的速度大小约为 C. 指尖的最大向心加速度大小约为 D. 若手指尖上有一水滴，水滴未被甩出，则图中显示的甩手全过程中，水滴的机械能增加 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. 两个质量相同的物体、并排静止在水平面上，与水平面间的动摩擦因数分别为、，用同向水平拉力、分别作用于物体和上，一段时间后撤去，两物体各自滑行一段距离后停止运动。物体、运动的速度-时间图像分别如图中图线①、②所示，已知拉力、分别撤去后，物体做减速运动过程的速度-时间图像彼此平行（相关数据已在图中标出）。由图中信息可以得出（ ） A. 两个拉力之比为 B. 两个物体、与水平面间的动摩擦因数之比为 C. 两个拉力对物体、的冲量之比为 D. 两个拉力对物体、所做的功之比为 9. 有人设计了一种测温装置，其结构如图所示。玻璃泡A内封有一定质量气体，与A相连的管插在水银槽中，管内水银面的高度即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由管上的刻度直接读出。设管的体积与A泡的体积相比可略去不计，认为环境大气压不随温度变化。当地大气压相当于水银柱产生的压强，当环境温度为27℃时，管内水银面的高度为。若不考虑水银槽内液面的变化，玻璃泡内气体可看成理想气体，玻璃泡A下端到水银槽内液面的高度为，则以下说法正确的是（　　） A. 管上所刻的温度数值上高下低 B. 该测温装置的温度刻度不均匀 C. 时管内水银面的高度为 D. 该测温装置能够测得的最低温度为 10. 图甲为人教版选择性必修2册P35页工业或医学上用到的电子感应加速器的核心部分侧视图；图乙为其真空室俯视图，当图甲中线圈通以变化的电流时，将在真空室所在空间产生变化的磁场，变化的磁场将产生涡旋电场，涡旋电场的方向与感应电流方向的判断方法完全相同。如图丙所示为正在运动的电子，圆心为、半径为的光滑绝缘圆管道水平固定放置，为圆的一条直径，在点（电子枪口）静止释放一带电量为、质量为的小球，时刻开始，在垂直于圆管道平面的区域内加一随时间均匀变化的磁场，磁感应强度随时间的变化如图丁所示，小球开始运动后在时刻恰好到达点，恰好在时刻回到点，已知。下列选项正确的是（ ） A. 时间内在管道内小球的加速度大小为 B. 时间内在管道内产生的涡旋电场大小 C. 磁感应强度的最大值 D. 小球从开始运动到回到点的过程中受到的最大洛伦兹力 第II卷（非选择题 共54分） 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 小王同学对单摆周期公式很感兴趣，发现单摆周期与摆长和重力加速度有关，想对其关系的正确性进行验证。 （1）他采取________方法，进行分别验证。 （2）在验证与关系中，实验中摆角应满足________，摆线长度应满足________。 （3）在验证与关系时，要在地球上让发生明显变化几乎不可能。他参考人教版选择必修一P116页的课题研究《单摆周期与重力加速度定量关系的实验研究》，进行装置安装（如图，为铁架台，为细线，为轻杆，为铅垂线，轻杆与铅垂线夹角为，轻杆与水平线夹角为）。轻杆可以绕着无摩擦自由转动，若装置中摆球所处位置的等效重力加速度为，此刻________。实验中不断的改变公式中的大小，小王同学只需要改变________即可，这种方法在物理学上称为________。 12. 某学习小组的同学们想利用电压表和电阻箱测量一电池组的电动势和内阻，他们找到了如下的实验器材：电池组（电动势约为6.0V，内阻约为1Ω）、灵敏电流计G（满偏电流，内阻，定值电阻R1（），定值电阻R2（R2阻值可求），变阻箱R（阻值范围可调），开关，导线若干。同学们研究器材，思考讨论后确定了如下的实验方案，请你将该方案补充完整。 （1）若想将灵敏电流计G改装成量程为6V的电压表，需要______________一个定值电阻R2（选填“串联”或“并联”），该定值电阻的阻值______________Ω。 （2）为了准确测出电池组的电动势和内阻，在图中虚线框中设计电路图，请把该电路图补充完整。 （3）采集灵敏电流计G和变阻箱R的读数，作出了图像如图乙所示，已知图线的斜率为k，纵截距为b，则所测得电池组的内阻r=______________。（用题目中所给的字母表示，已知电源中的电流远大于电流计G中的电流） （4）组长小宋还组织大家进一步研讨，图丙所示为他们测得的某型号小灯泡的伏安特性曲线，如果把两个该型号的灯泡并联后再与的定值电阻串联起来接在上述电池组上，测得电池组的电动势E=6.0V，内阻，如图丁。则每只灯泡消耗的实际功率为______________W（保留2位有效数字）。 13. 如图所示，图中阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，该种材料折射率，曲线AC为一圆心为D，半径为R的四分之一圆弧，ABCD构成正方形，在D处有一点光源。若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线，从点光源射入圆弧AC的光中，有一部分光能从AB、BC面直接射出，已知光在真空中传播速度为c。求： （1）光线从D点传播到B点所用的时间t； （2）从AB、BC面有光射出的区域总长度。 14. 如图，两水平面（虚线）之间为特殊的区域I，当物体经过该区域时会受到水平向右的恒定外力。从区域Ⅰ上方的A点将质量为m的小球以初速率向右水平抛出，小球从P点进入区域Ⅰ后恰好做直线运动，并从Q点离开区域I。已知A点到区域Ⅰ上方的距离为h，小球在Q点的速率是在P点速率的2倍，重力加速度为g。不计空气阻力。求： （1）小球在P点速度与水平方向夹角的正切值及小球在区域Ⅰ中受到水平向右的外力大小； （2）区域Ⅰ上下边界的高度差； （3）若将该小球从A点以初速率向左水平抛出，小球从R点（图中未标出）离开区域Ⅰ。试求Q点与R点间的距离。 15. 如图所示，在水平面内，固定着间距为的足够长光滑金属导轨，右端与电容器相连，在处用长度可忽略的绝缘材料连接，紧靠连接点右侧垂直导轨放置一根质量为的金属棒。在区域存在两个大小为、垂直导轨平面、方向相反的匀强磁场，磁场边界满足；在区域存在垂直导轨平面向下的匀强磁场。边长为的正方形导线框质量也为，边和边的电阻均为，静置在导轨上，位于处。在外力作用下导线框沿轴正方向以速度做匀速直线运动，当到达时撤去外力，导线框与金属棒发生弹性碰撞。不计其它电阻，电容器的储能公式。求： （1）导线框中感应电动势的最大值； （2）整个过程中外力对导线框所做的功； （3）电容器最终储存的能量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 咸阳市2025年高考模拟检测（三） 物理试题 注意事项： 1、本试题共6页，满分100分，时间75分钟。 2、答卷前，考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。 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。 4、考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。 第I卷（选择题 共46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，只有一项符合题目要求。 1. 投壶是春秋战国时期流行的一种游戏，规则是参与游戏的人需要在一定距离外把小球投进壶里。某人先后从同一位置投射出两个相同的小球，第一次初速度水平，第二次初速度斜向下，如图所示，两个小球均从壶口同一位置落入壶中，不计空气阻力，两个小球从投出到运动至壶口的过程中（ ） A. 运动时间相同 B. 动能变化量相同 C. 加速度不相同 D. 动量变化量相同 【答案】B 【解析】 【详解】C．小球运动过程中，只受重力作用，加速度为重力加速度，两小球的加速度相等，故C错误； A．设两小球水平位移s，竖直高度h，第一次 第二次初速度方向与水平方向夹角，则 则 所以第一次运动时间长，故A错误； B．由动能定理可知，两小球从投出到运动至壶口的过程中动能变化量相同，故B正确； D．由动量定理可知，两个小球从投出到运动至壶口的过程中第一次运动时间长，所以第一次动量变化量大，故D错误。 故选B。 2. 如人教版教材选择性必修三P118页图所示是部分原子核的比结合能（平均结合能）与质量数的关系图像，通过该图像可以得出一些原子核的比结合能，如的核子比结合能约为，的核子比结合能约为，根据该图像判断下列说法正确的是（ ） A. 核的比结合能比大，因此比更稳定 B. 核的结合能约为 C. 把分成4个要吸收约的能量 D. 两个核结合成核时吸收能量 【答案】C 【解析】 【详解】A．比结合能为原子核的核子结合为原子核的过程中所释放的能量与核子数的比值，比结合能越大，原子核越稳定，根据图示可知，核的比结合能比大，则比更稳定，故A错误； B．核的比结合能约为7MeV，则核的结合能约为4×7 MeV =28MeV，故B错误； C．把分成8个中子和8个质子需要吸收的能量为 把2个质子与2个中子组合成一个氦核需要释放的能量为 所以把分成4个要吸收 故C正确； D．由图可知核的比结合能比大，故两个核结合成核时要放出能量，故D错误。 故选C。 3. 李明重新做教材中探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验，电容器的、两极板带有等量异种电荷且不变，板与静电计连接，板接地。如图所示，两板间点处固定一负电荷。下列说法中正确的是（ ） A. 将板上移，则静电计指针偏转角增大 B. 将板左移，则静电计指针偏转角减小 C. 将板左移，处电荷的电势能增大 D. 在电容器两极板间插入玻璃板的过程中，处电荷的电势能减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．将板上移，两极板正对面积减小，由可知，电容减小，由可知，增大，静电计指针偏转角增大，故A正确； BC．将板左移，两极板间的距离增大，由可知，电容减小，由可知，增大，静电计指针偏转角增大；根据，，，联立得 所以两极板间的场强不变，由于点到b板的距离增大， 所以点与b板间的电势差增大，而b板接地电势为零，所以点电势升高，由于点处的电荷带负电，根据可知，处电荷的电势能减小，故BC错误； D．在电容器两极板间插入玻璃板过程中，相对介电常数增大，由可知，电容增大，由可知，减小，由可知，减小，由 所以点与b板间的电势差减小，而b板接地电势为零，所以点电势降低，由于点处的电荷带负电，根据可知，处电荷的电势能增大，故D错误。 故选A。 4. 在同一均匀介质中，位于和处的两个波源和均沿轴方向做简谐运动，形成横波和，时的波形图如图所示，此时波和分别传播到和处。时波、恰好相遇，则下列说法正确的是（ ） A. 波、在相遇区域会发生稳定的干涉现象 B. 时，质点沿轴负方向运动 C. 处的质点的振幅为 D. 处的质点为振动加强点 【答案】A 【解析】 【详解】A．两列波的波速相等、波长相等，根据可知，频率也相等，满足发生干涉所需的条件，故A正确； B．横波a沿x轴正方向传播，根据波的传播方向和质点振动方向的关系可知，质点P沿轴正方向运动，故B错误； C．两波源的起振方向相反，即两波源的振动反相，处的质点到两波源的距离之差为，所以该点为振动减弱点，振幅等于两列波的振幅之差，即，故C错误； D．处的质点到两波源的距离之差为0，所以该点为振动减弱点，故D错误。 故选A。 5. 北斗三号卫星导航系统由24颗中圆地球轨道卫星（MEO）、3颗地球静止同步轨道卫星（GEO）和3颗倾斜地球同步轨道卫星（IGSO）共30颗卫星组成。如图所示，倾斜地球同步轨道卫星与中圆地球轨道卫星同平面，中圆地球轨道卫星周期为同步卫星周期T的一半。下列关于地球静止同步轨道卫星A、倾斜地球同步轨道卫星B与中圆地球轨道卫星C的说法正确的是（　　） A. 卫星C的线速度小于卫星B的线速度 B. 卫星A和卫星B均相对地球表面静止 C. 卫星A与地心连线和卫星C与地心连线在相同时间内扫过相同的面积 D. 某时刻B、C两卫星相距最近，则再经，两卫星相距最远 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力 解得 卫星C的轨道半径小于卫星B的轨道半径，所以卫星C的线速度大于卫星B的线速度，故A错误； B．卫星A地球静止同步轨道卫星相对地球表面静止，卫星B为倾斜地球同步轨道卫星相对地球表面是运动的，故B错误； C．卫星A与卫星C不在同一个轨道上，所以他们与地心连线在相同时间内扫过的面积不相同，故C错误； D．令经过t时间相距最远，则有 解得 故D正确。 故选D。 6. 如图所示的电路中，定值电阻a、b、c、d的阻值相等，电容器的耐压值足够大，其中电源的内阻可忽略不计。当仅闭合开关时，电路的总电阻用表示，电容器所带的电荷量为；当两个开关、均闭合时，电路的总电阻用表示，电容器所带的电荷量为。则下列关系式正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设定值电阻的阻值均为R，电源的电动势为E，当仅闭合开关K1时，等效电路如图甲所示 则电路的总电阻为 电容器两极板间的电压 则电容器所带的电荷量 当两个开关均闭合时，等效电路如图乙所示 电路的总电阻为 电容器两极板之间的电压为 电容器所带的电荷量 由以上分析可知， 故选D。 7. 人教版教材必修二P102页，关于甩手动作的物理原理研究，如图所示，这幅图片是由每秒25帧的摄像机拍摄视频后制作的，图中、、是甩手动作最后3帧照片指尖的位置，、分别是最后1帧照片中肘关节、腕关节的位置。指尖从到的运动过程，可以看作：指尖先以肘关节为圆心做圆周运动，再以腕关节为圆心做圆周运动。测得、之间的真实距离为，的真实长度为，的真实长度为，重力加速度为。结合以上信息，下列判断中正确的是（ ） A. 指尖在、之间运动的速度比在、之间的小 B. 指尖在、之间运动的速度大小约为 C. 指尖的最大向心加速度大小约为 D. 若手指尖上有一水滴，水滴未被甩出，则图中显示的甩手全过程中，水滴的机械能增加 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知B、C之间距离比A、B之间的距离小，经过的时间相同，故指尖在B、C之间运动的速度比A、B之间的小，故A错误； B．指尖在A、B之间运动的速度大小约为 其中， 求得，故B错误； C．图中B、C之间距离接近C、N的距离，故可知指尖在B、C之间运动的速度大小约为 可得指尖在A、B之间和B、C之间运动的加速度大小分别为，，故C正确； D．若水滴未被甩出，则图中显示的甩手全过程中，手对水滴先做正功后做负功，水滴的机械能先增大后减小，故D错误。 故选C。 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. 两个质量相同的物体、并排静止在水平面上，与水平面间的动摩擦因数分别为、，用同向水平拉力、分别作用于物体和上，一段时间后撤去，两物体各自滑行一段距离后停止运动。物体、运动的速度-时间图像分别如图中图线①、②所示，已知拉力、分别撤去后，物体做减速运动过程的速度-时间图像彼此平行（相关数据已在图中标出）。由图中信息可以得出（ ） A. 两个拉力之比为 B. 两个物体、与水平面间的动摩擦因数之比为 C. 两个拉力对物体、的冲量之比为 D. 两个拉力对物体、所做的功之比为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．因为两物体做减速时，速度与时间图像彼此平行，说明两物体所受摩擦力相同，大小均为 由速度与时间图像求得加速度大小 物体做加速运动时，根据速度与时间图像，的加速度为，的加速度为，对进行受力分析 对进行受力分析 所以 A正确； B．因为摩擦力大小相同，即 解得 B错误； C．对运动的全过程列动量定理 对运动的全过程列动量定理 解得 C正确； D．加速运动的位移 加速运动的位移 所做功 所做功 所以 D错误。 故选AC。 9. 有人设计了一种测温装置，其结构如图所示。玻璃泡A内封有一定质量的气体，与A相连的管插在水银槽中，管内水银面的高度即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由管上的刻度直接读出。设管的体积与A泡的体积相比可略去不计，认为环境大气压不随温度变化。当地大气压相当于水银柱产生的压强，当环境温度为27℃时，管内水银面的高度为。若不考虑水银槽内液面的变化，玻璃泡内气体可看成理想气体，玻璃泡A下端到水银槽内液面的高度为，则以下说法正确的是（　　） A. 管上所刻的温度数值上高下低 B. 该测温装置的温度刻度不均匀 C. 时管内水银面的高度为 D. 该测温装置能够测得的最低温度为 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．玻璃泡A内气体的初始状态为 ， 设热力学温度为时，气体压强为（以作单位），管内水银面的高度为，由查理定律有 又玻璃泡A内气体的压强 解得 则摄氏温度 由此可知该测温装置的温度刻度均匀，且上低下高。故AB错误； C．当时，代入表达式 可得管内水银面的高度为。故C正确； D．当时，代入表达式 可得最低温度为。故D正确。 故选CD。 10. 图甲为人教版选择性必修2册P35页工业或医学上用到的电子感应加速器的核心部分侧视图；图乙为其真空室俯视图，当图甲中线圈通以变化的电流时，将在真空室所在空间产生变化的磁场，变化的磁场将产生涡旋电场，涡旋电场的方向与感应电流方向的判断方法完全相同。如图丙所示为正在运动的电子，圆心为、半径为的光滑绝缘圆管道水平固定放置，为圆的一条直径，在点（电子枪口）静止释放一带电量为、质量为的小球，时刻开始，在垂直于圆管道平面的区域内加一随时间均匀变化的磁场，磁感应强度随时间的变化如图丁所示，小球开始运动后在时刻恰好到达点，恰好在时刻回到点，已知。下列选项正确的是（ ） A. 时间内在管道内小球的加速度大小为 B. 时间内在管道内产生涡旋电场大小 C. 磁感应强度的最大值 D. 小球从开始运动到回到点的过程中受到的最大洛伦兹力 【答案】BD 【解析】 【详解】A．均匀变化的磁场产生恒定的涡旋电场，在0～t0时间内小球沿切线方向速度大小均匀增大，沿切线方向可看作匀变速直线运动，位移大小为，切向加速大小为，则有 解得 小球还具有向心加速度，故小球的加速度不等于，故A错误； B．小球沿切线方向上有 解得 故B正确； C．根据法拉第电磁感应定律得 又 解得 故C错误； D．小球在时刻的速度最大，则受到的最大洛伦兹力为， 解的 故D正确。 故选BD。 第II卷（非选择题 共54分） 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 小王同学对单摆周期公式很感兴趣，发现单摆周期与摆长和重力加速度有关，想对其关系的正确性进行验证。 （1）他采取________方法，进行分别验证。 （2）在验证与关系中，实验中摆角应满足________，摆线长度应满足________。 （3）在验证与关系时，要在地球上让发生明显变化几乎不可能。他参考人教版选择必修一P116页的课题研究《单摆周期与重力加速度定量关系的实验研究》，进行装置安装（如图，为铁架台，为细线，为轻杆，为铅垂线，轻杆与铅垂线夹角为，轻杆与水平线夹角为）。轻杆可以绕着无摩擦自由转动，若装置中摆球所处位置的等效重力加速度为，此刻________。实验中不断的改变公式中的大小，小王同学只需要改变________即可，这种方法在物理学上称为________。 【答案】（1）控制变量 （2） ①. ②. （3） ①. 或者 ②. θ或者β ③. 转化法 【解析】 【小问1详解】 验证三个物理量之间的关系常采取控制变量的方法，进行分别验证。 【小问2详解】 [1] [2]在验证与关系中，实验中摆角应满足，摆线长度应满足（d为小球直径）。 【小问3详解】 [1]将重力加速度g沿细杆AB和垂直AB方向分解，可知沿细杆AB方向的分量为 [2][3]实验中不断的改变公式中的大小，小王同学只需要改变θ或者β即可，这种方法在物理学上称为转化法。 12. 某学习小组的同学们想利用电压表和电阻箱测量一电池组的电动势和内阻，他们找到了如下的实验器材：电池组（电动势约为6.0V，内阻约为1Ω）、灵敏电流计G（满偏电流，内阻，定值电阻R1（），定值电阻R2（R2阻值可求），变阻箱R（阻值范围可调），开关，导线若干。同学们研究器材，思考讨论后确定了如下的实验方案，请你将该方案补充完整。 （1）若想将灵敏电流计G改装成量程为6V的电压表，需要______________一个定值电阻R2（选填“串联”或“并联”），该定值电阻的阻值______________Ω。 （2）为了准确测出电池组的电动势和内阻，在图中虚线框中设计电路图，请把该电路图补充完整。 （3）采集灵敏电流计G和变阻箱R的读数，作出了图像如图乙所示，已知图线的斜率为k，纵截距为b，则所测得电池组的内阻r=______________。（用题目中所给的字母表示，已知电源中的电流远大于电流计G中的电流） （4）组长小宋还组织大家进一步研讨，图丙所示为他们测得的某型号小灯泡的伏安特性曲线，如果把两个该型号的灯泡并联后再与的定值电阻串联起来接在上述电池组上，测得电池组的电动势E=6.0V，内阻，如图丁。则每只灯泡消耗的实际功率为______________W（保留2位有效数字）。 【答案】（1） ①. 串联 ②. 59900 （2） （3） （4）0.27##0.28##0.29##0.30##0.31 【解析】 【小问1详解】 [1][2]若想灵敏电流计G改装成量程为6V的电压表，需要串联一个定值电阻R2，该定值电阻的阻值 【小问2详解】 根据题意可知，本实验中采用电阻箱与改装后的电压表并联进行分析，并且采用R1与电源串联充当保护电阻使用，故电路图如图所示 【小问3详解】 由电路图可得 因已知电源中的电流远大于电流计G中的电流，则可写成 即 则， 解得 【小问4详解】 由电路可知 即 将此关系图像画在灯泡的U-I图像中，如图 ； 则交点为电路的工作点，则I=0.24A，U=1.2V 则每只灯泡消耗的功率P=IU=0.29W 13. 如图所示，图中阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，该种材料折射率，曲线AC为一圆心为D，半径为R的四分之一圆弧，ABCD构成正方形，在D处有一点光源。若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线，从点光源射入圆弧AC的光中，有一部分光能从AB、BC面直接射出，已知光在真空中传播速度为c。求： （1）光线从D点传播到B点所用的时间t； （2）从AB、BC面有光射出的区域总长度。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）光在真空中传播的距离为，传播速度为c。光在介质中传播的距离为，传播速度为 光从D点传播到B点所用的时间 （2）如图，设光线到达E点时刚好发生全反射 则有 可得 AE区域有光射出，EB区域发生全反射，在三角形DAE中，有 令，由对称可知，CF区域有光射出，FB区域发生全反射。则从AB、BC面有光射出的区域总长度 14. 如图，两水平面（虚线）之间为特殊的区域I，当物体经过该区域时会受到水平向右的恒定外力。从区域Ⅰ上方的A点将质量为m的小球以初速率向右水平抛出，小球从P点进入区域Ⅰ后恰好做直线运动，并从Q点离开区域I。已知A点到区域Ⅰ上方的距离为h，小球在Q点的速率是在P点速率的2倍，重力加速度为g。不计空气阻力。求： （1）小球在P点的速度与水平方向夹角的正切值及小球在区域Ⅰ中受到水平向右的外力大小； （2）区域Ⅰ上下边界的高度差； （3）若将该小球从A点以初速率向左水平抛出，小球从R点（图中未标出）离开区域Ⅰ。试求Q点与R点间的距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由平抛运动，可得 竖直方向 解得 小球在P点的速度与水平方向夹角的正切值 小球从P点进入区域Ⅰ后，恰好做直线运动所受合力与速度方向共线 解得 （2）小球从P点进入区域Ⅰ后，恰好做直线运动 由 可得 又 解得 （3）将小球向右水平抛出： 在区域Ⅰ上方 由可得：在区域Ⅰ运动的时间 水平位移 将小球向左水平抛出 小球在R点速度方向竖直向下 水平位移 故Q点与R点间的水平距离 15. 如图所示，在水平面内，固定着间距为的足够长光滑金属导轨，右端与电容器相连，在处用长度可忽略的绝缘材料连接，紧靠连接点右侧垂直导轨放置一根质量为的金属棒。在区域存在两个大小为、垂直导轨平面、方向相反的匀强磁场，磁场边界满足；在区域存在垂直导轨平面向下的匀强磁场。边长为的正方形导线框质量也为，边和边的电阻均为，静置在导轨上，位于处。在外力作用下导线框沿轴正方向以速度做匀速直线运动，当到达时撤去外力，导线框与金属棒发生弹性碰撞。不计其它电阻，电容器的储能公式。求： （1）导线框中感应电动势的最大值； （2）整个过程中外力对导线框所做的功； （3）电容器最终储存的能量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 当运动到时，导线框中和都在垂直切割磁感线且产生的感应电动势同向叠加，因此感应电动势最大，最大值为 【小问2详解】 导线框边在和区间运动过程中，产生正弦式交流电，感应电动势最大值为 则有效值为 回路中产生的焦耳热 导线框边在和区间运动过程中，两边切割，感应电动势瞬时值表达式为 同理，回路中产生的焦耳热为 由功能关系可知，外力对导线框所做的功为 【小问3详解】 当到达瞬间撤去外力，导线框恰与金属棒ab发生弹性碰撞，设碰撞后瞬间导线框速度，金属棒ab速度为，由动量守恒和机械能守恒有， 解得， 碰撞后导线框边停在绝缘位置，金属棒ab与电容器构成回路，金属棒ab对电容器充电，当电容器电压时，金属棒ab达到稳定，此后做匀速直线运动，对金属棒ab由动量定理得 根据 解得， 因此，电容器最终储存的能量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$