精品解析：2025届江苏省南京市中华中学高三下学期模拟预测物理试题

中华中学2024-2025学年度第二学期校内模拟考试（二模）试卷 高三物理 本卷考试时间：75分钟 总分：100分 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分，每题只有一个选项最符合题意。 1. 生活中很多俗语、成语的内容都与物理知识有关，它们反映了人类在生活中对自然界的认知水平。下列俗语或成语中从物理学的角度分析正确的是（　　） A. “破镜难圆”说明分子间没有相互作用力 B. “送人玫瑰，手有余香”说明分子在不停地运动 C. “只闻其声，不见其人”说明声波在传播过程中可以发生干涉 D. “随波逐流”说明在波的传播过程中介质中质点沿着波的传播方向而迁移 2. 太阳内部不断进行着各种核聚变反应，其中一种为，氘核的质量为m1，氚核的质量为m2，氦核的质量为m3，中子的质量为m4，核反应中发射一种γ光子，该γ光子照射到逸出功为W0的金属上打出的最大初动能的光电子速度为v，已知光电子的质量为m，光速为c，普朗克常量为h，则下列说法错误的是（　　） A. 聚变反应释放的核能为(m1＋m2－m3－m4)c2 B. γ光子来源于原子核外电子的能级跃迁 C. 光电子的德布罗意波长为 D. γ光子的频率为 3. 北京时间2023年5月30日18时22分，翘盼已久的神舟十五号航天员乘组顺利打开“家门”，欢迎远道而来的神舟十六号航天员乘组入驻“天宫”。已知入驻后“天宫”总质量为m，距离地面的平均高度为h，地球的质量为M，地球的半径为R，引力常量为G。则“天宫”受到地球的万有引力大小为（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示，半圆柱体Q放置在粗糙水平面上，与Q完全相同的光滑半圆柱体P放置在光滑的竖直墙壁与Q之间，两个半圆柱体均处于平衡状态。若将Q向左移动一小段距离，两个半圆柱体仍处于平衡状态，则（ ） A. P与墙壁之间的弹力增大 B. P与墙壁之间的弹力不变 C. P与Q之间的弹力减小 D. Q与水平面间的弹力增大 5. A与B是两束平行的单色光，它们从空气射入水中的折射角分别为βA、βB若βA＞βB，则下列说法正确的是 A. 在空气中A的波长大于B的波长 B. A光产生的干涉条纹间距小于B光产生的干涉条纹间距 C. A光的能量大于B光的能量 D. A光产生光电效应的可能性大于B光产生光电效应的可能性 6. 如图所示，在双曲线的两个焦点和上放置两个频率相同的波源，它们机械振动所激起的简谐波波长为4cm。关于图中A、B、C、D四个质点的振动，下列说法正确的是（　　） A. A、B一定振动减弱 B. C、D一定振动加强 C. 若A、B振动加强，C、D振动可能减弱 D. 若A、B振动加强，C、D一定振动加强 7. 一物体沿直线运动，如图是它运动的图像，v表示物体运动的速度，x表示物体运动的位移，关于该物体的运动，下列说法正确的是（　　） A. 该物体在做减速直线运动 B. 该物体在做匀加速直线运动 C. 该物体运动位移为所用的时间为 D. 在运动过程中，该物体的加速度逐渐减小 8. 某小型水电站发电、输电的简易模型如图所示。已知水轮机叶片的转速为每秒n转，水轮机带动发电机线圈转动，发电机线圈面积为S，匝数为N，匀强磁场的磁感应强度大小为B。水电站经过原、副线圈匝数比为的理想变压器给定值电阻R供电。滑片P的初始位置在副线圈的最上端，发电机线圈电阻的阻值为r，定值电阻R的阻值为9r。则（　　） A. 当滑片P在初始位置时，变压器的输出电压为 B. 当滑片P在初始位置时，变压器的输出电压为 C. 将滑片P缓慢向下滑动的过程中，R消耗的功率一直增大 D. 将滑片P缓慢向下滑动的过程中，R消耗的功率先增大后减小 9. 2006年9月，中国第一座太空娱乐风洞在四川省绵阳市建成并投入运营。娱乐风洞是一种空中悬浮装置，在一个特定的空间内人工制造和控制气流，游客只要穿上特制的可改变受风面积（游客在垂直风力方向的投影面积）的飞行服跳入飞行区，即可通过改变受风面积来实现向上、向下运动或悬浮。现有一竖直圆柱形风洞，风机通过洞口向风洞内“吹气”，产生竖直向上、速度恒定的气流。某时刻，有一质量为m的游客恰好在风洞内悬浮，已知气流密度为，游客受风面积为S，重力加速度为g，假设气流吹到人身上后速度变为零，则气流速度大小为（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，A、B、C、D、E、F、G、H是正方体的八个顶点。则下列说法错误的是（　　） A. 只在F、D两点放置等量异种点电荷，则A、G两点电势相等 B. 只在B、D两点放置等量异种点电荷，则E、C两点电势相等 C. 只在A、B两点放置等量异种点电荷，则H、G两点电场强度大小相等 D. 在八个顶点均放置电荷量为+q的点电荷，则立方体每个面中心的电场强度大小相等 11. 如图所示，一个质量为的小环套在一根倾角的杆子上，小环通过一根不可伸长的轻质细线悬挂一个质量为的小球，两者一起沿杆运动，稳定后连接小球的细线偏离垂直杆方向的夹角为，且保持不变。下列关于小环与小球运动性质说法正确的是（ ） A. 沿杆做加速度为的匀加速下滑 B. 沿杆做加速度为的匀加速下滑 C. 沿杆做加速度为的匀减速上滑 D. 沿杆做加速度为的匀减速上滑 二、非选择题：本题共5小题，共56分。其中第12题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须写出数值和单位。 12. 某实验小组在“测量金属丝电阻率”的实验中，先用多用电表进行粗测电阻，再采用“伏安法”较准确地测量未知电阻，后计算金属丝电阻率。 （1）在使用多用电表测电阻时，以下说法正确的是（　　） A. 每换一次挡位，不必重新进行欧姆调零 B. 指针越接近刻度盘中央，误差越小 C. 在外电路中，电流从红表笔流经被测电阻到黑表笔 D. 测量时，若指针偏角较小，说明这个电阻的阻值较大，应换倍率较大的挡位来测量 （2）先用多用表的欧姆挡“×1”按正确操作步骤粗测其电阻，指针如图甲所示，读数应记为________Ω。 （3）用螺旋测微器测量金属丝直径，某次测量示数如图乙所示，该金属丝直径的测量值d=_______mm。 （4）实验室提供的器材如下： A．待测金属丝的电阻Rx； B．电流表A1（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）； C．电流表A2（量程0~3A，内阻约0.01Ω）； D．电压表V1（量程0~3V，内阻约3kΩ）； E．电压表V2（量程0~15V，内阻约20kΩ）； F．滑动变阻器R（0~20Ω）； G．电源E（电动势为3.0V，内阻不计）； H．开关、若干导线。 为了调节方便，测量准确，实验中电流表应选________（填“B”或“C”），电压表应选________（填“D”或“E”）。 （5）请你根据图丙所示电路图用笔画线代导线，将图丁所示的实验电路连接完整_________。 （6）若金属丝接入电路的长度为l，直径为d，通过金属丝的电流为I，金属丝两端的电压为U，由此可计算得出金属丝的电阻率ρ=_______（用题目所给字母表示）。 （7）某同学认为使用上述方案所测的电阻率比理论值偏大，你是否同意他的观点并说明理由：____ 13. 下图是一种汽车空气减震器的模型，其主要构造是导热性良好的汽缸和活塞，活塞面积为，活塞通过连杆与车轮轴连接。将装有减震装置的轮子模拟静止在斜坡上的汽车，固定在倾角为的斜面上，连杆与斜面垂直，初始时汽缸内密闭理想气体的体积为，压强为，环境温度为，汽缸与活塞间的摩擦忽略不计，大气压强始终为。现于汽缸顶部固定一个物体A，稳定时汽缸内气体体积缩小了200cm3，该过程气体温度保持不变。重力加速度取g=10m/s2。则 （1）放上A物体待其稳定后，汽缸对气体做功25J，判断该过程汽缸内气体是吸热还是放热？热量的大小为多少？ （2）求汽缸和物体A的总质量M。 14. 如图，光滑平行金属导轨间距为l，与水平面夹角为θ，两导轨底端接有阻值为R的电阻。该装置处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。质量为m的金属棒ab垂直导轨放置，在恒力作用下沿导轨匀速上滑，上升高度为h。恒力大小为F、方向沿导轨平面且与金属棒ab垂直。金属棒ab与导轨始终接触良好，不计ab和导轨的电阻及空气阻力。重力加速度为g，求此上升过程： (1)金属棒运动速度大小； (2)安培力对金属棒所做的功。 15. 如图所示轻弹簧一端固定在水平面上的竖直挡板上，处于原长时另一端位于水平面上B点处，B点左侧光滑，右侧粗糙。水平面的右侧C点处有一足够长的斜面与水平面平滑连接，斜面倾角为37°，斜面上有一半径为R=1m的光滑半圆轨道与斜面切于D点，半圆轨道的最高点为E，G为半圆轨道的另一端点，，A、B、C、D、E、G均在同一竖直面内。使质量为m=0.5kg的小物块P挤压弹簧右端至A点，然后由静止释放P，P到达B点时立即受到斜向右上方，与水平方向的夹角为37°，大小为F=5N的恒力，一直保持F对物块P的作用，结果P通过半圆轨道的最高点E时的速度为。已知P与水平面斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5，g取，sin37°=0.6。 (1)P运动到E点时对轨道的压力大小； (2)弹簧的最大弹性势能； (3)若其它条件不变，增大B、C间的距离使P过G点后恰好能垂直落在斜面上，求P在斜面上的落点距D点的距离。 16. 如图所示，半径均为R的圆形区域和内存在着磁感应强度大小均为B（未知）的有界匀强磁场。两圆形区域相切于P点。间距为d的直线边界M、N垂直于x轴，之间存在着沿x轴正方向的匀强电场，在边界N的右侧某圆形区域中存在大小也为B的匀强磁场。P点处有一粒子源，可向坐标平面内各个方向均匀发射速度大小为v、质量为m、电荷量为q的带正电粒子。粒子均沿x轴正方向射出圆形区域、，且均能击中x轴上的Q点。不计粒子重力及粒子间的相互作用力。求： （1）B的大小及、内磁场的方向； （2）的最小面积及对应的匀强电场的电场强度； （3）在（2）问条件下，击中Q点时，速度方向与y轴负方向的夹角小于的粒子数与P点发出的总粒子数的比值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 中华中学2024-2025学年度第二学期校内模拟考试（二模）试卷 高三物理 本卷考试时间：75分钟 总分：100分 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分，每题只有一个选项最符合题意。 1. 生活中很多俗语、成语的内容都与物理知识有关，它们反映了人类在生活中对自然界的认知水平。下列俗语或成语中从物理学的角度分析正确的是（　　） A. “破镜难圆”说明分子间没有相互作用力 B. “送人玫瑰，手有余香”说明分子在不停地运动 C. “只闻其声，不见其人”说明声波在传播过程中可以发生干涉 D. “随波逐流”说明在波的传播过程中介质中质点沿着波的传播方向而迁移 【答案】B 【解析】 【详解】A．“破镜难圆”是由于分子间距较大，分子之间的相互作用力较小，不能说明分子间没有相互作用力，故A错误； B．“送人玫瑰，手有余香”手上留有香味分子，说明分子在不停地运动，故B正确； C．“只闻其声，不见其人”说明声波在传播过程中可以发生衍射，故C错误； D．在波的传播过程中介质中质点在平衡位置附近做简谐振动，并不沿着波的传播方向迁移，故D错误。 故选B。 2. 太阳内部不断进行着各种核聚变反应，其中一种为，氘核的质量为m1，氚核的质量为m2，氦核的质量为m3，中子的质量为m4，核反应中发射一种γ光子，该γ光子照射到逸出功为W0的金属上打出的最大初动能的光电子速度为v，已知光电子的质量为m，光速为c，普朗克常量为h，则下列说法错误的是（　　） A. 聚变反应释放的核能为(m1＋m2－m3－m4)c2 B. γ光子来源于原子核外电子的能级跃迁 C. 光电子的德布罗意波长为 D. γ光子的频率为 【答案】B 【解析】 【详解】A．核反应过程中质量亏损为 由爱因斯坦的质能方程可知，核反应释放的能量为 故A正确； B．核反应释放能量，γ光子的能量就是来源于核反应释放的能量，故B错误； C．光电子的德布罗意波波长为 故C正确； D．根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能为 所以光子的频率为 故D正确。 本题选错误的，故选B。 3. 北京时间2023年5月30日18时22分，翘盼已久的神舟十五号航天员乘组顺利打开“家门”，欢迎远道而来的神舟十六号航天员乘组入驻“天宫”。已知入驻后“天宫”总质量为m，距离地面的平均高度为h，地球的质量为M，地球的半径为R，引力常量为G。则“天宫”受到地球的万有引力大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据万有引力公式 故选C。 4. 如图所示，半圆柱体Q放置在粗糙水平面上，与Q完全相同的光滑半圆柱体P放置在光滑的竖直墙壁与Q之间，两个半圆柱体均处于平衡状态。若将Q向左移动一小段距离，两个半圆柱体仍处于平衡状态，则（ ） A. P与墙壁之间的弹力增大 B. P与墙壁之间的弹力不变 C. P与Q之间的弹力减小 D. Q与水平面间的弹力增大 【答案】C 【解析】 【详解】P受重力G、墙壁的弹力F、及Q的弹力F，对P的受力分析如图所示。 两半圆柱体间的弹力一定垂直于接触点的切线，即力的作用线过两个圆心，P的重力与墙壁的弹力可以平移，三个力形成一个封闭的三角形，若将Q向左移动一小段距离，则弹力的方向发生了变化，而的方向不变，的大小方向均不变，在三角形中，表示的斜边端不动，端在上滑动，显然如果将Q向左移动一小段距离，P与墙壁之间的弹力减小，P与Q之间的弹力也减小，对整体分析，竖直方向Q与水平面间的弹力等于PQ的重力之和不变。 故选C。 5. A与B是两束平行的单色光，它们从空气射入水中的折射角分别为βA、βB若βA＞βB，则下列说法正确的是 A. 在空气中A的波长大于B的波长 B. A光产生的干涉条纹间距小于B光产生的干涉条纹间距 C. A光的能量大于B光的能量 D. A光产生光电效应的可能性大于B光产生光电效应的可能性 【答案】A 【解析】 【详解】A．两光束从空气射入水中，入射角相等，折射角βA＞βB，根据折射定律 得知，水对光束B的折射率较大，则A光的波长较长，故A正确； B．根据 可得同一装置A光产生的干涉条纹间距大于B光产生的干涉条纹间距，故B错误； C．波长越长，频率越小，故根据 可得A光的能量小于B光的能量，故C错误； D．因为A光的频率小于B光的频率，所以A光产生光电效应的可能性小于B光产生光电效应的可能性，故D错误。 故选A。 6. 如图所示，在双曲线的两个焦点和上放置两个频率相同的波源，它们机械振动所激起的简谐波波长为4cm。关于图中A、B、C、D四个质点的振动，下列说法正确的是（　　） A. A、B一定振动减弱 B. C、D一定振动加强 C. 若A、B振动加强，C、D振动可能减弱 D. 若A、B振动加强，C、D一定振动加强 【答案】D 【解析】 【详解】双曲线中，半实轴长，点A和点B到两个波源的路程差等于实轴长，即为8cm，波的波长为4cm，故点A和点B到两个波源的路程差等于波长的2倍；点C和点D到两个波源的路程差为零；两个波源的频率相同，但起振方向不一定相同，若起振方向相同，则A、B、C、D均加强，若起振方向不同，则A、B、C、D均减弱，即若A、B振动加强，则C、D一定振动加强。 故选D。 7. 一物体沿直线运动，如图是它运动的图像，v表示物体运动的速度，x表示物体运动的位移，关于该物体的运动，下列说法正确的是（　　） A. 该物体在做减速直线运动 B. 该物体在做匀加速直线运动 C. 该物体运动位移为所用的时间为 D. 在运动过程中，该物体的加速度逐渐减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像斜率 根据图像有 整理得 可知随着x增大，即速度在增大，物体做加速运动，故A错误； BCD．根据微元法，在图像中选取一微元，则该段图像与横轴围成的面积为 可知图像与横轴围成的面积表示运动时间，则物体运动到处的时间为 由图像可知，增大相同的位移，图像与横轴围成的面积逐渐减小，即所用的时间在减小，根据 由于逐渐增大，可知增大相同的位移，速度的变化量变大，由可知加速度增大，故C正确，BD错误。 故选C。 8. 某小型水电站发电、输电的简易模型如图所示。已知水轮机叶片的转速为每秒n转，水轮机带动发电机线圈转动，发电机线圈面积为S，匝数为N，匀强磁场的磁感应强度大小为B。水电站经过原、副线圈匝数比为的理想变压器给定值电阻R供电。滑片P的初始位置在副线圈的最上端，发电机线圈电阻的阻值为r，定值电阻R的阻值为9r。则（　　） A. 当滑片P在初始位置时，变压器的输出电压为 B. 当滑片P在初始位置时，变压器的输出电压为 C. 将滑片P缓慢向下滑动的过程中，R消耗的功率一直增大 D. 将滑片P缓慢向下滑动的过程中，R消耗的功率先增大后减小 【答案】D 【解析】 【详解】由于水轮机叶片的转速为每秒n转，则线圈转速为 当转速在单位取转每秒时，转速即为频率，可知，发电机输出交变电流的频率为n，时刻，线圈所在平面与磁场方向垂直，即以中性面为计时起点，根据正弦交流电产生规律，该发电机输出的电压为瞬时值为 则当滑片P在初始位置时，根据正弦式交流电有效值的特征，发电机输出电压的有效值为 将原副线圈等效为一个电阻与发电机串联，则等效电阻的大小为 因此原线圈两端的电压为 因此变压器的输出电压为 设原线圈电流为I，则副线圈电流为，由原副线圈功率相等得 解得 根据原副线圈的功率相等可知消耗的功率 整理可得 可知时，消耗的功率有最大值，可知消耗的功率先增大，后减小。 故选D。 9. 2006年9月，中国第一座太空娱乐风洞在四川省绵阳市建成并投入运营。娱乐风洞是一种空中悬浮装置，在一个特定的空间内人工制造和控制气流，游客只要穿上特制的可改变受风面积（游客在垂直风力方向的投影面积）的飞行服跳入飞行区，即可通过改变受风面积来实现向上、向下运动或悬浮。现有一竖直圆柱形风洞，风机通过洞口向风洞内“吹气”，产生竖直向上、速度恒定的气流。某时刻，有一质量为m的游客恰好在风洞内悬浮，已知气流密度为，游客受风面积为S，重力加速度为g，假设气流吹到人身上后速度变为零，则气流速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】在时间内吹到人体的气体质量为 设人对气流的力大小为，则对此段气体由动量定理有 由牛顿第三定律，风给人的力大小为 人受力平衡。所以 解得 故选C。 10. 如图所示，A、B、C、D、E、F、G、H是正方体的八个顶点。则下列说法错误的是（　　） A. 只在F、D两点放置等量异种点电荷，则A、G两点电势相等 B. 只在B、D两点放置等量异种点电荷，则E、C两点电势相等 C. 只在A、B两点放置等量异种点电荷，则H、G两点电场强度大小相等 D. 在八个顶点均放置电荷量为+q的点电荷，则立方体每个面中心的电场强度大小相等 【答案】A 【解析】 【详解】B．只在B、D两点放置等量异种电荷，那么在BD连线的中垂面上场强方向与中垂面垂直，故中垂面为等势面；又有E、C在中垂面上，故电势相等，选项B正确； A．只在F、D两点放置等量异种点电荷时，显然A、G两点不在FD连线的中垂面，也不在中垂面的平行面上，所以A、G两点电势不相等，选项A错误； C．异号电荷电荷量相等，那么A处点电荷在H处场强与B处点电荷在G处场强大小相等，A处点电荷在G处场强与B处点电荷在H处场强大小相等，根据几何关系，G处两分场强的夹角和H处两分场强的夹角相等，故合场强大小相等，选项C正确； D．在八个顶点均放置电荷量为+q的点电荷，则立方体每个面上四个点电荷在面中心的场强之和为零，后面四个点电荷在面中心形成的场强垂直平面；又有点电荷电荷量都为q，点电荷到对面面中心的距离相等，故场强大小相等，又有点电荷到面中心的直线与面中心的角度相等，故合场强大小相等，选项D正确。 本题选不正确的，故选A。 11. 如图所示，一个质量为的小环套在一根倾角的杆子上，小环通过一根不可伸长的轻质细线悬挂一个质量为的小球，两者一起沿杆运动，稳定后连接小球的细线偏离垂直杆方向的夹角为，且保持不变。下列关于小环与小球运动性质说法正确的是（ ） A. 沿杆做加速度为的匀加速下滑 B. 沿杆做加速度为的匀加速下滑 C. 沿杆做加速度为的匀减速上滑 D. 沿杆做加速度为的匀减速上滑 【答案】C 【解析】 【详解】依题小环和小球稳定后具有相同的加速度，且小球受到重力和细线拉力，由牛顿第二定律可知，小球沿杆方向的合力为 垂直杆方向，有 联立两式可知 所以二者加速度方向沿杆向下。若小环没有摩擦力，由牛顿第二定律可知，整体的加速度为 显然小环受到的滑动摩擦力沿杆向下，所以小环和小球的速度方向沿杆向上，二者做匀减速上滑。 故C正确，ABD错误。 故选 C。 二、非选择题：本题共5小题，共56分。其中第12题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须写出数值和单位。 12. 某实验小组在“测量金属丝电阻率”的实验中，先用多用电表进行粗测电阻，再采用“伏安法”较准确地测量未知电阻，后计算金属丝电阻率。 （1）在使用多用电表测电阻时，以下说法正确的是（　　） A. 每换一次挡位，不必重新进行欧姆调零 B. 指针越接近刻度盘中央，误差越小 C. 在外电路中，电流从红表笔流经被测电阻到黑表笔 D. 测量时，若指针偏角较小，说明这个电阻的阻值较大，应换倍率较大的挡位来测量 （2）先用多用表的欧姆挡“×1”按正确操作步骤粗测其电阻，指针如图甲所示，读数应记为________Ω。 （3）用螺旋测微器测量金属丝直径，某次测量示数如图乙所示，该金属丝直径的测量值d=_______mm。 （4）实验室提供的器材如下： A．待测金属丝的电阻Rx； B．电流表A1（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）； C．电流表A2（量程0~3A，内阻约0.01Ω）； D．电压表V1（量程0~3V，内阻约3kΩ）； E．电压表V2（量程0~15V，内阻约20kΩ）； F．滑动变阻器R（0~20Ω）； G．电源E（电动势为3.0V，内阻不计）； H．开关、若干导线。 为了调节方便，测量准确，实验中电流表应选________（填“B”或“C”），电压表应选________（填“D”或“E”）。 （5）请你根据图丙所示电路图用笔画线代导线，将图丁所示的实验电路连接完整_________。 （6）若金属丝接入电路的长度为l，直径为d，通过金属丝的电流为I，金属丝两端的电压为U，由此可计算得出金属丝的电阻率ρ=_______（用题目所给字母表示）。 （7）某同学认为使用上述方案所测的电阻率比理论值偏大，你是否同意他的观点并说明理由：____ 【答案】（1）BD （2）6.0 （3）3.707 （4） ①. B ②. D （5） （6） （7）不同意，根据以上分析可知，由于电流表采用外接法，所测电流偏大，所以电阻率的测量值小于真实值。 【解析】 【小问1详解】 A．用多用电表测电阻时，每换一次挡位，都必须重新进行欧姆调零，故A错误； B．指针越接近刻度盘中央，误差越小，故B正确； C．在外电路中，电流从黑表笔流经被测电阻到红表笔，故C错误； D．测量时，若指针偏角较小，说明这个电阻的阻值较大，应换倍率较大的挡位来测量，故D正确。 故选BD。 【小问2详解】 该同学选用欧姆表“×1”挡，而欧姆表的读数为指针所指刻度与倍率的乘积，所以图中对应的读数为 【小问3详解】 螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，则金属丝直径的测量值为 【小问4详解】 [1][2]由于电源电动势为3.0V，则电压表应选择量程为0~3V的电压表D； 测量金属丝的电阻阻值约为6.0Ω，则电路中的最大电流为 因此电流表应选量程为0~0.6A的B。 【小问5详解】 根据电路图连接实验电路如图所示 【小问6详解】 根据欧姆定律有 根据电阻定律有， 联立解得 【小问7详解】 略。 13. 下图是一种汽车空气减震器的模型，其主要构造是导热性良好的汽缸和活塞，活塞面积为，活塞通过连杆与车轮轴连接。将装有减震装置的轮子模拟静止在斜坡上的汽车，固定在倾角为的斜面上，连杆与斜面垂直，初始时汽缸内密闭理想气体的体积为，压强为，环境温度为，汽缸与活塞间的摩擦忽略不计，大气压强始终为。现于汽缸顶部固定一个物体A，稳定时汽缸内气体体积缩小了200cm3，该过程气体温度保持不变。重力加速度取g=10m/s2。则 （1）放上A物体待其稳定后，汽缸对气体做功25J，判断该过程汽缸内气体是吸热还是放热？热量的大小为多少？ （2）求汽缸和物体A的总质量M。 【答案】（1）放热，25J （2）30kg 【解析】 【小问1详解】 放上A物体待其稳定的过程气体温度不变，内能不变，由热力学第一定律可知 汽缸的体积减小，汽缸对气体做正功，可知汽缸内气体放热，放出的热量等于汽缸对气体所做的正功，则有 【小问2详解】 放上A物体待其稳定后气体的体积 由玻意耳定律可得 解得 由汽缸受力平衡可有 解得 14. 如图，光滑平行金属导轨间距为l，与水平面夹角为θ，两导轨底端接有阻值为R的电阻。该装置处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。质量为m的金属棒ab垂直导轨放置，在恒力作用下沿导轨匀速上滑，上升高度为h。恒力大小为F、方向沿导轨平面且与金属棒ab垂直。金属棒ab与导轨始终接触良好，不计ab和导轨的电阻及空气阻力。重力加速度为g，求此上升过程： (1)金属棒运动速度大小； (2)安培力对金属棒所做的功。 【答案】(1)；(2) 【解析】 【详解】(1)设金属棒以速度v沿导轨匀速上升，由法拉第电磁感应定律，棒中的电动势为 E=Blv 设金属棒中的电流为I，根据欧姆定律，有 金属棒所受的安培力为 因为金属棒沿导轨匀速上升，由牛顿运动定律得 联立得 (2)设金属棒以速度v沿导轨匀速上升h过程中，安培力所做的功为W，由动能定理得 得 15. 如图所示轻弹簧一端固定在水平面上的竖直挡板上，处于原长时另一端位于水平面上B点处，B点左侧光滑，右侧粗糙。水平面的右侧C点处有一足够长的斜面与水平面平滑连接，斜面倾角为37°，斜面上有一半径为R=1m的光滑半圆轨道与斜面切于D点，半圆轨道的最高点为E，G为半圆轨道的另一端点，，A、B、C、D、E、G均在同一竖直面内。使质量为m=0.5kg的小物块P挤压弹簧右端至A点，然后由静止释放P，P到达B点时立即受到斜向右上方，与水平方向的夹角为37°，大小为F=5N的恒力，一直保持F对物块P的作用，结果P通过半圆轨道的最高点E时的速度为。已知P与水平面斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5，g取，sin37°=0.6。 (1)P运动到E点时对轨道的压力大小； (2)弹簧的最大弹性势能； (3)若其它条件不变，增大B、C间的距离使P过G点后恰好能垂直落在斜面上，求P在斜面上的落点距D点的距离。 【答案】（1） ； (2) ；(3) 【解析】 【分析】 【详解】(1) P在半圆轨道的最高点E，设轨道对P的压力为，由牛顿运动定律得 解得 由牛顿第三定律得，P运动到E点时对轨道的压力FN =3N。 (2)P从D点到E点，如图 由动能定理得 解得 P从C点到D点，由牛顿运动定律得 解得 说明P从C点到D点匀速运动，故 由能的转化和守恒得 解得 （3）P在G点脱离圆轨道，做曲线运动，把该运动分解为平行于斜面的匀减速直线运动和垂直于斜面的初速度为零的匀加速直线运动，有 解得 P垂直落在斜面上，运动时间满足 平行于斜面方向上 解得 平行于斜面方向上 P在斜面上的落地距D的距离 16. 如图所示，半径均为R的圆形区域和内存在着磁感应强度大小均为B（未知）的有界匀强磁场。两圆形区域相切于P点。间距为d的直线边界M、N垂直于x轴，之间存在着沿x轴正方向的匀强电场，在边界N的右侧某圆形区域中存在大小也为B的匀强磁场。P点处有一粒子源，可向坐标平面内各个方向均匀发射速度大小为v、质量为m、电荷量为q的带正电粒子。粒子均沿x轴正方向射出圆形区域、，且均能击中x轴上的Q点。不计粒子重力及粒子间的相互作用力。求： （1）B的大小及、内磁场的方向； （2）的最小面积及对应的匀强电场的电场强度； （3）在（2）问条件下，击中Q点时，速度方向与y轴负方向的夹角小于的粒子数与P点发出的总粒子数的比值。 【答案】（1）、中磁场方向垂直于坐标平面向外、中磁场方向垂直于坐标平面向里；（2），；（3） 【解析】 【详解】（1）由题意可知，粒子在、中运动的轨迹圆的半径与磁场圆的半径相等，大小为R。对任一粒子有 可得 根据左手定则，可判断中磁场方向垂直于坐标平面向外。中磁场方向垂直于坐标平面向里 （2）由题意，要使所有粒子最终都能击中Q点，则磁场圆的半径与加速后粒子轨迹圆的半径相同。要使磁场圆面积最小，由几何关系可知，粒子在磁场圆中的轨迹圆半径 则磁场圆的最小面积为 设粒子经电场加速后的速度为，由动能定理可得 又 解得 （3）运动轨迹如图所示 当粒子击中Q点时的速度方向沿QC与y轴负方向的夹角成时，粒子从A点进入磁场圆。由几何关系可知，与水平方向的夹角为从A点进入磁场圆的粒子，从D点射出磁场区域，由几何关系可知其在P点沿y轴正方向发出，即进入磁场区域的粒子有满足条件，同理可得进入磁场区域的粒子也有满足条件，即所求比值为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $