精品解析：2025届湖南省永州市高三下学期考前预测物理试卷

永州市2025年高考第三次模拟考试 物 理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。 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。 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6小题，每小题4分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列有关物理学知识说法正确的是（　　） A. 卢瑟福用粒子轰击氮原子核，产生了氧的一种同位素——氧17和一个质子，即，这是人类第一次实现的原子核的人工转变 B. 自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射和折射时，反射光是自然光，折射光是偏振光 C. 水黾停在水面上是表面张力平衡了水黾的重力 D. 土壤里有很多毛细管，如果要保存地下的水分，需要用碾子压紧土壤 2. 如图所示，一高考倒计时牌通过一根轻绳悬挂在挂钩上。挂上后发现倒计时牌是倾斜的，已知，计时牌的重力大小为。不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 如图位置平衡时，绳对挂钩的作用力大于 B. 如图位置平衡时，绳 与竖直方向的夹角大于绳 与竖直方向的夹角 C. 如图位置平衡时，绳 的拉力大小为 D. 将计时牌挂正，平衡时绳 的拉力小于计时牌倾斜时绳 的拉力 3. 如图所示，将轻质弹簧的一端固定在水平桌面上O点，当弹簧处于自由状态时，弹簧另一端在A点。将小球从A点正上方由静止释放，小球将弹簧压缩至最低点B，随即被弹簧竖直弹出，已知C点为AB的中点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 从B到A过程中，小球的机械能守恒 B. 从B到A过程中，小球的动能一直在增大 C. 小球向上运动过程中，小球在AC之间某位置与弹簧分离 D. 小球在B点时的加速度大小大于重力加速度大小g 4. 如图所示为截去了一部分的半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿AO方向从真空射入玻璃，光路如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 光线a的折射率小于光线b的折射率 B. 光线a为红光，光线b为紫光 C. a光从O到B的传播时间大于b光由O到C的传播时间 D. 通过同一双缝干涉装置，a光相邻条纹间距比b光的大 5. 如图所示，半径为 的均匀带电细圆环处于水平面内，圆心位于竖直 轴上的原点 处，细圆环所带电荷量为， 轴上A点与原点 的距离为，静电力常量为，质量为 的带负电小球恰能静止于A点，重力加速度为 ，下列说法正确的是（　　） A. 若在外力作用下，将小球从A点移到B点，电势能减小 B. 若在外力作用下，将小球从A点移到O点，电场力不断增大 C. 细圆环带负电，小球所带电荷量为 D. 若在外力作用下，沿y轴向上缓慢移动小球，移动过程中外力所做的功大于小球增加的重力势能 6. 中国科学家提出的“以石击石”改变小行星飞行轨迹的方案为人类应对小行星的潜在威胁提供了新的思路。如图所示，已知天体的轨道在同一平面内且运动方向均为顺时针，地球公转圆轨道的半径为R、周期为，偏转圆轨道的半径为4R，若某小行星与地球预计在A点撞击，设想在地球运行到B点时发射无人飞行器，飞行器在太空中捕获百吨级质量的岩石后构成质量为的组合撞击体，该撞击体在小行星椭圆轨道的远日点C沿切线与质量为4m0的小行星发生完全非弹性碰撞，从而使小行星改变飞行轨迹，使其在偏转圆轨道稳定运行。组合撞击体与小行星撞击前瞬间的速度大小是地球公转线速度的，则小行星被撞击前在椭圆轨道的远日点C的速度大小为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。 7. 一定质量的理想气体由状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到状态a，其 图像如图所示。已知a、c两状态下气体的温度相同，下列说法正确的是（　　） A. a、c状态下气体的内能相等 B. 的过程中气体内能变化量的绝对值大于放出热量的绝对值 C. D. 的整个过程中气体对外界做功为零 8. 如图甲所示在倾角为 的足够大的固定光滑斜面上，质量为 的物块A与质量为 的物块B通过一根轻绳绕过两个轻质定滑轮C、D相互连接，位置关系如图乙所示，从某时刻开始同时静止释放A和B，1s末还没有物块碰到滑轮，忽略滑轮与轻绳之间的摩擦，已知，下列说法正确的是（　　） A. A和B具有相同的加速度 B. B在1s末的速度大小为 C. 滑轮D对轻绳的作用力大小为16N D. 1s内绳对A的冲量大小为16 9. 如图1所示，质量均为的物块甲和木板乙叠放在光滑水平面上，甲到乙左端的距离为L，初始时甲、乙均静止，质量为M的物块丙以速度向右运动，与乙发生完全弹性碰撞。碰后乙的位移x随时间t的变化如图2中实线所示，其中0.5s时刻前后的图像分别是抛物线的一部分（图中实线）和直线，二者相切于P点，抛物线的顶点为Q。甲始终未脱离乙，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. M = 1.5kg B. 甲、乙间的动摩擦因数为0.2 C. 甲到乙左端的距离至少为0.5m D. 甲乙之间因摩擦产生的热量为2J 10. 如图所示，电阻不计的光滑矩形金属框ABCD固定于水平地面上，其中AD、BC两边足够长，AB、CD两边长1.0m，分别接有的电阻，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。一质量 、阻值 、长的导体棒ab放置在金属框上。t=0时刻，在水平外力F作用下从位置由静止开始做简谐运动，简谐运动的回复力系数，平衡位置在坐标原点O处。导体棒ab的速度随时间变化的图像是如图乙所示的正弦曲线，下列说法正确的是（　　） A. 导体棒在平衡位置时，导体棒两端的电压大小 B. 0至0.05πs时间内通过电阻R1的电量 C. 0至0.05πs时间内导体棒ab产生的焦耳热 D. 导体棒在位置的动能 三、非选择题：本题共5小题，共56分。 11. 某同学用如图甲所示的装置做“探究物体加速度与力的关系”的实验。小车的质量为M，钩码的质量为m，实验时保持小车的质量不变，在已经平衡摩擦力的情况下，用钩码的重力作为小车受到的拉力，根据打点计时器在小车后端拖动的纸带上打出的点迹计算小车运动的加速度。 （1）实验过程中得到如图乙所示的纸带，已知所用交流电的频率为50Hz。其中A、B、C、D、E为五个计数点，相邻两个计数点之间还有4个点没有标出，根据纸带提供的数据，可求出小车加速度的大小为_____m/s2（计算结果保留2位有效数字）。 （2）实验时改变所挂钩码的个数，分别测量小车在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出 关系图像，如图丙所示，图线上部弯曲的原因是_____________。 （3）图丙中，该同学利用加速度较小的几组数据拟合了一条直线，过 点作横轴的垂线，垂足为 ，垂线与段交于 点，则______（用 、 表示）。 12. 一个同学想要测定某电源的电动势和内阻，所使用的器材有：待测电源、电流表A(量程0～0.6 A)、电流表A1(量程0～3A，内阻未知)、电阻箱R1(0～999.99 Ω)、滑动变阻器R2(0～10 Ω)、欧姆表、单刀双掷开关S、单刀单掷开关K各一个、导线若干。(计算结果均保留两位有效数字) （1）该同学先用欧姆表粗略测量电流表A的内阻，如图甲所示，欧姆表内部电源电动势为1.50 V，表盘中间刻线示数为“15”，欧姆表选取“×1”挡位时，欧姆调零后，将该欧姆表红、黑表笔接在电流表两接线柱上，则黑表笔应接在电流表______(选填“正”或“负”)接线柱，欧姆表指针偏转角度为满偏的，可知电流表A的内阻为______Ω。 （2）该同学又设计了如图乙所示电路进行实验操作。 ① 实物电路图有一处未连接好，请在图丙中补全电路______。 ② 利用该电路测电流表A的内阻：闭合开关K，将开关S与D接通，通过调节电阻箱R1和滑动变阻器R2，读取电流表A的示数为0.40 A、电流表A1的示数为1.80 A，电阻箱R1的示数为1.00 Ω，则电流表A的内阻RA＝______Ω。 ③ 利用步骤②测得电流表A的内阻阻值后，继续测量电源的电动势和内阻：断开开关K，将开关S接C，调节电阻箱R1，记录电阻箱R1的阻值和电流表A的示数；多次调节电阻箱R1重新实验，并记录多组电阻箱R1的阻值R和电流表A的示数I。如图丁所示是由实验数据绘出的图像，由此求出电源电动势E＝______V、内阻r＝______Ω。 13. 如图所示，实线和虚线分别是沿x轴方向传播的一列简谐横波在 和 时刻的波形图。求： （1）该波的波长 、可能的周期T和可能的速度v； （2）若该波向x轴正方向传播，且周期最大时，则x=1m处的质点在t1到t2时间内的路程和t2时刻的位移。 14. 跳台滑雪是最具观赏性的运动项目之一，滑雪大跳台的赛道主要由助滑道、起跳区、着陆坡、停止区组成，其场地可以简化为如图甲所示的模型。某实验小组结合滑雪轨道设计了如图乙所示的光滑轨道进行实验研究，竖直圆弧轨道 的圆心为，B点为轨道最低点，为另一四分之一竖直圆弧轨道，圆心为，圆弧轨道 和的半径R相同，R=3m，交接处留有可供小球通过的窄缝。、 、、四点在同一水平线上， 两点连线与水平方向夹角为，已知OA=5m，一质量的小球以与水平方向成的初速度v0 = 5m/s从 点斜向上滑出，最后恰好沿切线方向从A点落入圆弧轨道。取。求： （1）小球从O到A所需时间； （2）小球在B点对轨道的压力； （3）小球脱离轨道时重力的瞬时功率。 15. 如图，水平面上固定有足够长的平行导轨P、Q，导轨间存在方向竖直向下，大小为B（大小未知）的匀强磁场，且导轨间距足够大。有一质量为M的圆筒垂直导轨放置，长度略小于导轨内侧间距（可认为相等），a端封闭，b端开口，能沿导轨自由滑动。另有一质量为m，带电量为q（q>0）的小球（直径大小可忽略不计）能沿圆筒自由移动。圆筒不会屏蔽磁场，小球不发生电荷转移，忽略一切摩擦及空气阻力。 （1）先撤去圆筒，将小球紧贴导轨Q并给其与导轨Q夹角为37°的初速度，如图甲，若小球没有离开磁场，且与导轨Q最大距离为1.8L，求磁感应强度B的大小； （2）若B为（1）中所求，现装上圆筒，若M=m，将小球放入筒中靠近b端处，给圆筒中心施加大小为1.5mg，方向平行于导轨向右的恒力F，如图乙，求F作用距离为L时小球速度大小； （3）若，装上圆筒，将小球放入圆筒中且与导轨P的距离为L，现给小球与圆筒一个平行于导轨向右的相同初速度，如图丙。当小球与导轨a端发生碰撞时，平行于导轨方向的速度不变，垂直于导轨的速度反向且大小变为碰前的e倍（0<e<1），请计算： ①在与a端发生第n次碰撞到第n+1次碰撞期间，小球与P导轨的最大距离。 ②从小球开始运动到①中与P导轨的最大距离时，小球在平行导轨方向所经过的位移大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 永州市2025年高考第三次模拟考试 物 理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。 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。 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6小题，每小题4分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列有关物理学知识说法正确的是（　　） A. 卢瑟福用粒子轰击氮原子核，产生了氧的一种同位素——氧17和一个质子，即，这是人类第一次实现的原子核的人工转变 B. 自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射和折射时，反射光是自然光，折射光是偏振光 C. 水黾停在水面上是表面张力平衡了水黾的重力 D. 土壤里有很多毛细管，如果要保存地下的水分，需要用碾子压紧土壤 【答案】A 【解析】 【详解】A．卢瑟福用粒子轰击氮原子核，产生了氧的一种同位素——氧17和一个质子，即，这是人类第一次实现的原子核的人工转变，故A正确； B．自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射和折射时，反射光和折射光都是偏振光，故B错误； C．水黾停在水面上是水的表面张力对水黾的作用力与重力平衡，不能说重力与表面张力平衡，故C错误； D．土壤里有很多毛细管，如果要保存地下的水分，需要给农田松土，破坏毛细管，使地下水不会被引上来快速蒸发，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，一高考倒计时牌通过一根轻绳悬挂在挂钩上。挂上后发现倒计时牌是倾斜的，已知，计时牌的重力大小为 。不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 如图位置平衡时，绳对挂钩的作用力大于 B. 如图位置平衡时，绳 与竖直方向的夹角大于绳 与竖直方向的夹角 C. 如图位置平衡时，绳 的拉力大小为 D. 将计时牌挂正，平衡时绳 的拉力小于计时牌倾斜时绳 的拉力 【答案】C 【解析】 【详解】A．如图位置平衡时，由平衡条件可知，挂钩对绳的作用力为 ，由牛顿第三定律可知，绳对挂钩的作用力等于 ，故A错误； BC．一根轻绳悬挂在挂钩上，不计一切摩擦，则绳上张力大小处处相等，设绳上张力大小为T。高考倒计时牌受重力、绳OA、OB对它的拉力T，共三个力的作用，处于静止状态，则两力的合力必与重力等大反向，绳子拉力与竖直方向的夹角均为45°，如图所示 由平衡条件有 解得 故B错误，C正确； D．将计时牌挂正，由几何知识可知两绳间的夹角增大，两绳合力不变，绳子拉力增大，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，将轻质弹簧的一端固定在水平桌面上O点，当弹簧处于自由状态时，弹簧另一端在A点。将小球从A点正上方由静止释放，小球将弹簧压缩至最低点B，随即被弹簧竖直弹出，已知C点为AB的中点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 从B到A过程中，小球的机械能守恒 B. 从B到A过程中，小球的动能一直在增大 C. 小球向上运动过程中，小球在AC之间某位置与弹簧分离 D. 小球在B点时的加速度大小大于重力加速度大小g 【答案】D 【解析】 【详解】A．从B到A过程中，弹簧弹力对小球做正功，小球的机械能增加，故A错误； B．从B到A过程中，小球先向上加速后减速，所以小球的动能先增大后减小，故B错误； C．小球向上运动过程中，当弹簧恢复原长时，小球与弹簧分离，故C错误； D．根据简谐运动的对称性可知，当小球在下降过程中经过与A对称的位置时，加速度大小为g，方向竖直向上，之后小球继续压弹簧，弹簧的弹力不断增大，所以小球在B点时的加速度大小大于重力加速度大小g，故D正确。 故选D。 4. 如图所示为截去了一部分的半圆柱体玻璃的横截面，OD为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿AO方向从真空射入玻璃，光路如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 光线a的折射率小于光线b的折射率 B. 光线a为红光，光线b为紫光 C. a光从O到B的传播时间大于b光由O到C的传播时间 D. 通过同一双缝干涉装置，a光相邻条纹间距比b光的大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据题意，由图可知，入射角相同的情况下，光线a的折射角较小，由折射定律可知，光线a的折射率较大，光线a为紫光，故AB错误； C．根据题意，设复合光的入射角为 ，光线a和光线b折射角分别为和 ，则有， 假设光线 射到，如图所示 由几何关系可得， 光线a和光线b在介质中的传播速度为， 则a光从O到B的传播时间为 b光由O到的传播时间为 即 则a光从O到B的传播时间大于b光由O到C的传播时间，故C正确； D．光线a的折射率较大，则光线a的波长小，通过同一双缝干涉装置，a光相邻条纹间距比b光的小，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，半径为 的均匀带电细圆环处于水平面内，圆心位于竖直 轴上的原点 处，细圆环所带电荷量为 ， 轴上A点与原点 的距离为 ，静电力常量为，质量为 的带负电小球恰能静止于A点，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 若在外力作用下，将小球从A点移到B点，电势能减小 B. 若在外力作用下，将小球从A点移到O点，电场力不断增大 C. 细圆环带负电，小球所带电荷量为 D. 若在外力作用下，沿y轴向上缓慢移动小球，移动过程中外力所做的功大于小球增加的重力势能 【答案】C 【解析】 【详解】A．带负电小球恰能静止于A点，则圆环带负电，在外力作用下将小球从A点移到B点，库仑力做负功，电势能增大，故A错误； C．原点 处电场强度为零， 轴上无穷远处电场强度也为零，小球带负电，在A点时，受到重力，细圆环对其向上的电场力，二者平衡，有 微元累积求和，可得 故细圆环带负电，小球所带电荷量为，故C正确； B．因 与 关系未知，则沿 轴从A点移到O点，电场强度可能不断减小，也可能先增大后减小，故小球所受电场力可能不断减小，也可能先增大后减小，故B错误； D．球沿 轴向上缓慢移动过程中，电场力对小球做正功，小球电势能减小，由动能定理可得 即外力和电场力做的功之和等于小球的重力势能增加量，可知外力所做的功小于小球增加的重力势能，故D错误。 故选C。 6. 中国科学家提出的“以石击石”改变小行星飞行轨迹的方案为人类应对小行星的潜在威胁提供了新的思路。如图所示，已知天体的轨道在同一平面内且运动方向均为顺时针，地球公转圆轨道的半径为R、周期为，偏转圆轨道的半径为4R，若某小行星与地球预计在A点撞击，设想在地球运行到B点时发射无人飞行器，飞行器在太空中捕获百吨级质量的岩石后构成质量为的组合撞击体，该撞击体在小行星椭圆轨道的远日点C沿切线与质量为4m0的小行星发生完全非弹性碰撞，从而使小行星改变飞行轨迹，使其在偏转圆轨道稳定运行。组合撞击体与小行星撞击前瞬间的速度大小是地球公转线速度的，则小行星被撞击前在椭圆轨道的远日点C的速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】地球公转的线速度大小 设小行星在偏转圆轨道上运行的周期为T，根据开普勒第三定律有 则小行星在偏转圆轨道上运行的线速度大小 组合撞击体与小行星发生完全非弹性碰撞，根据动量守恒定律有 联立解得 故选D。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。 7. 一定质量的理想气体由状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到状态a，其 图像如图所示。已知a、c两状态下气体的温度相同，下列说法正确的是（　　） A. a、c状态下气体的内能相等 B. 的过程中气体内能变化量的绝对值大于放出热量的绝对值 C. D. 的整个过程中气体对外界做功为零 【答案】AC 【解析】 【详解】A．a、c两状态下气体的温度相同，可知a、c状态下气体的内能相等，选项A正确； B． 的过程中气体体积减小，外界对气体做功，气体温度降低，内能减小，根据 可知，气体内能变化量的绝对值小于放出热量的绝对值，选项B错误； C．a、c两状态下气体的温度相同，则对两态由玻意耳定律 解得 选项C正确； D．图像与坐标轴围成的面积等于气体对外做功，克制的整个过程中气体对外界做功，其大小等于abc图形包含的面积大小，选项D错误。 故选AC。 8. 如图甲所示在倾角为的足够大的固定光滑斜面上，质量为 的物块A与质量为 的物块B通过一根轻绳绕过两个轻质定滑轮C、D相互连接，位置关系如图乙所示，从某时刻开始同时静止释放A和B，1s末还没有物块碰到滑轮，忽略滑轮与轻绳之间的摩擦，已知，下列说法正确的是（　　） A. A和B具有相同的加速度 B. B在1s末的速度大小为 C. 滑轮D对轻绳的作用力大小为16N D. 1s内绳对A的冲量大小为16 【答案】BD 【解析】 【详解】A．A和B的加速度大小相等，但方向不同，加速度不同，故A错误； B．根据题意，由牛顿第二定律有 解得 B在1s末的速度大小为 故B正确； CD．设绳的弹力为，对物体B由牛顿第二定律有 解得 则滑轮D对轻绳的作用力大小为 1s内绳对A的冲量大小为 故C错误，D正确。 故选BD。 9. 如图1所示，质量均为的物块甲和木板乙叠放在光滑水平面上，甲到乙左端的距离为L，初始时甲、乙均静止，质量为M的物块丙以速度向右运动，与乙发生完全弹性碰撞。碰后乙的位移x随时间t的变化如图2中实线所示，其中0.5s时刻前后的图像分别是抛物线的一部分（图中实线）和直线，二者相切于P点，抛物线的顶点为Q。甲始终未脱离乙，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. M = 1.5kg B. 甲、乙间的动摩擦因数为0.2 C. 甲到乙左端的距离至少为0.5m D. 甲乙之间因摩擦产生的热量为2J 【答案】BC 【解析】 【详解】A．设碰后瞬间乙的速度大小为v1，碰后乙的加速度大小为a，由图2可得 由图可知， 解得， 丙乙碰撞过程动量守恒，则， 解得，M=2kg 选项A错误； BCD．对甲乙系统由动量守恒和能量关系 解得v=1m/s 由图像可知0.5s时木板乙的速度 即0.5s时刻甲乙恰共速，则对甲由动量定理 解得 由能量关系 可得L=0.5m 甲乙之间因摩擦产生的热量为 选项BC正确，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，电阻不计的光滑矩形金属框ABCD固定于水平地面上，其中AD、BC两边足够长，AB、CD两边长1.0m，分别接有的电阻，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。一质量 、阻值 、长的导体棒ab放置在金属框上。t=0时刻，在水平外力F作用下从位置由静止开始做简谐运动，简谐运动的回复力系数，平衡位置在坐标原点O处。导体棒ab的速度随时间变化的图像是如图乙所示的正弦曲线，下列说法正确的是（　　） A. 导体棒在平衡位置时，导体棒两端的电压大小 B. 0至0.05πs时间内通过电阻R1的电量 C. 0至0.05πs时间内导体棒ab产生的焦耳热 D. 导体棒在位置的动能 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由题意可知，平衡位置在坐标原点O处，由图乙可知，金属棒在平衡位置速度最大，为3.0m/s，由法拉第电磁感应定律可得，导体棒产生的感应电动势为 由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流为 所以导体棒两端的电压大小 故A错误； B．0至0.05πs时间内通过电阻R1的电量为 故B错误； C．0至0.05πs时间内导体棒ab产生的焦耳热 故C正确； D．由题图乙可知，导体棒的速度为 由题意可知，导体棒的振幅为0.3m，t=0时刻，导体棒从x=-0.3m位置由静止开始做简谐运动，可知导体棒ab的位移x随时间变化的关系式为 则有导体棒在x=0.1m位置时，联立可得 导体棒的动能为 故D正确。 故选CD。 三、非选择题：本题共5小题，共56分。 11. 某同学用如图甲所示的装置做“探究物体加速度与力的关系”的实验。小车的质量为M，钩码的质量为m，实验时保持小车的质量不变，在已经平衡摩擦力的情况下，用钩码的重力作为小车受到的拉力 ，根据打点计时器在小车后端拖动的纸带上打出的点迹计算小车运动的加速度。 （1）实验过程中得到如图乙所示的纸带，已知所用交流电的频率为50Hz。其中A、B、C、D、E为五个计数点，相邻两个计数点之间还有4个点没有标出，根据纸带提供的数据，可求出小车加速度的大小为_____m/s2（计算结果保留2位有效数字）。 （2）实验时改变所挂钩码的个数，分别测量小车在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出 关系图像，如图丙所示，图线上部弯曲的原因是_____________。 （3）图丙中，该同学利用加速度较小的几组数据拟合了一条直线，过 点作横轴的垂线，垂足为 ，垂线与段交于 点，则______（用 、 表示）。 【答案】（1）0.99 （2）小车的质量 没有远大于钩码的质量 （3） 【解析】 【小问1详解】 由逐差法可知小车的加速度大小为 【小问2详解】 根据牛顿第二定律有 解得 可知图丙中出现弯曲的原因是小车和砝码的质量M没有远大于钩码的质量m。 【小问3详解】 图中AP对应小车合力为悬挂物的重力 时的加速度 解得 图中BP对应小车的实际加速度，设此时绳上的拉力为 ，则由牛顿第二定律有 对钩码有 联立解得 结合图像斜率的含义，可得 12. 一个同学想要测定某电源的电动势和内阻，所使用的器材有：待测电源、电流表A(量程0～0.6 A)、电流表A1(量程0～3A，内阻未知)、电阻箱R1(0～999.99 Ω)、滑动变阻器R2(0～10 Ω)、欧姆表、单刀双掷开关S、单刀单掷开关K各一个、导线若干。(计算结果均保留两位有效数字) （1）该同学先用欧姆表粗略测量电流表A的内阻，如图甲所示，欧姆表内部电源电动势为1.50 V，表盘中间刻线示数为“15”，欧姆表选取“×1”挡位时，欧姆调零后，将该欧姆表红、黑表笔接在电流表两接线柱上，则黑表笔应接在电流表______(选填“正”或“负”)接线柱，欧姆表指针偏转角度为满偏的，可知电流表A的内阻为______Ω。 （2）该同学又设计了如图乙所示电路进行实验操作。 ① 实物电路图有一处未连接好，请在图丙中补全电路______。 ② 利用该电路测电流表A的内阻：闭合开关K，将开关S与D接通，通过调节电阻箱R1和滑动变阻器R2，读取电流表A的示数为0.40 A、电流表A1的示数为1.80 A，电阻箱R1的示数为1.00 Ω，则电流表A的内阻RA＝______Ω。 ③ 利用步骤②测得电流表A的内阻阻值后，继续测量电源的电动势和内阻：断开开关K，将开关S接C，调节电阻箱R1，记录电阻箱R1的阻值和电流表A的示数；多次调节电阻箱R1重新实验，并记录多组电阻箱R1的阻值R和电流表A的示数I。如图丁所示是由实验数据绘出的图像，由此求出电源电动势E＝______V、内阻r＝______Ω。 【答案】（1） ①. 正 ②. 3.0 （2） ①. ②. 3.5 ③. 4.5 ④. 1.0 【解析】 【小问1详解】 [1]欧姆表内置电源，电源正极与黑表笔相连，电流从电流表的正接线柱流入，则黑表笔应接在电流表正接线柱。 [2]表盘中间刻线示数为“15”，欧姆表选取“ ”挡位时，欧姆表内阻 由闭合电路的欧姆定律得， 代入数据解得 【小问2详解】 ①[1]根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示 ②[2]由欧姆定律得 ③[3][4]由闭合电路的欧姆定律得 整理得 由图丁所示图像可知，图像的纵轴截距 图像的斜率 代入数据解得， 13. 如图所示，实线和虚线分别是沿x轴方向传播的一列简谐横波在 和 时刻的波形图。求： （1）该波的波长 、可能的周期T和可能的速度v； （2）若该波向x轴正方向传播，且周期最大时，则x=1m处的质点在t1到t2时间内的路程和t2时刻的位移。 【答案】（1）若波沿x轴正方向传播， （ ）； （ ）；若波沿x轴负方向传播， （ ） （ ） （2）15cm； 【解析】 【小问1详解】 由题图可知波长为 若波沿x轴正方向传播，则有 （ ） 可得周期为 （ ） 则波速为 （ ） 若波沿x轴负方向传播，则有 （ ） 可得周期为 （ ） 则波速为 （ ） 【小问2详解】 若该波向x轴正方向传播，且周期最大时，则质点振动了个周期，则x=1m处的质点在t1到t2时间内的路程为 t2时刻的位移为 14. 跳台滑雪是最具观赏性的运动项目之一，滑雪大跳台的赛道主要由助滑道、起跳区、着陆坡、停止区组成，其场地可以简化为如图甲所示的模型。某实验小组结合滑雪轨道设计了如图乙所示的光滑轨道进行实验研究，竖直圆弧轨道 的圆心为，B点为轨道最低点，为另一四分之一竖直圆弧轨道，圆心为，圆弧轨道 和的半径R相同，R=3m，交接处留有可供小球通过的窄缝。、 、 、四点在同一水平线上， 两点连线与水平方向夹角为，已知OA=5m，一质量的小球以与水平方向成的初速度v0 = 5m/s从 点斜向上滑出，最后恰好沿切线方向从A点落入圆弧轨道。取。求： （1）小球从O到A所需时间； （2）小球在B点对轨道的压力； （3）小球脱离轨道时重力的瞬时功率。 【答案】（1）1s （2）45N，方向竖直向下 （3） 【解析】 【小问1详解】 沿OA方向和垂直OA方向建立直角坐标系 由运动的分解知识可得， 则有抛体运动知识得从O到A所需时间 【小问2详解】 小球到达A点，由运动的分解知识可得 由几何知识得，小球从O运动到B 由动能定理得 小球在B点，由牛顿第二定律得 联立解得轨道对小球的支持力 由牛顿第三定律得，小球在B点时对轨道的压力等于45N，方向竖直向下。 【小问3详解】 由第（2）问解得 如图，设夹角为时小球脱离MN轨道 由牛顿第二定律得 小球从B点到脱离轨道点 由动能定理得 各式联立解得，，则 故得小球脱离MN轨道时重力的瞬时功率 15. 如图，水平面上固定有足够长的平行导轨P、Q，导轨间存在方向竖直向下，大小为B（大小未知）的匀强磁场，且导轨间距足够大。有一质量为M的圆筒垂直导轨放置，长度略小于导轨内侧间距（可认为相等），a端封闭，b端开口，能沿导轨自由滑动。另有一质量为m，带电量为q（q>0）的小球（直径大小可忽略不计）能沿圆筒自由移动。圆筒不会屏蔽磁场，小球不发生电荷转移，忽略一切摩擦及空气阻力。 （1）先撤去圆筒，将小球紧贴导轨Q并给其与导轨Q夹角为37°的初速度，如图甲，若小球没有离开磁场，且与导轨Q最大距离为1.8L，求磁感应强度B的大小； （2）若B为（1）中所求，现装上圆筒，若M=m，将小球放入筒中靠近b端处，给圆筒中心施加大小为1.5mg，方向平行于导轨向右的恒力F，如图乙，求F作用距离为L时小球速度大小； （3）若，装上圆筒，将小球放入圆筒中且与导轨P的距离为L，现给小球与圆筒一个平行于导轨向右的相同初速度，如图丙。当小球与导轨a端发生碰撞时，平行于导轨方向的速度不变，垂直于导轨的速度反向且大小变为碰前的e倍（0<e<1），请计算： ①在与a端发生第n次碰撞到第n+1次碰撞期间，小球与P导轨的最大距离。 ②从小球开始运动到①中与P导轨的最大距离时，小球在平行导轨方向所经过的位移大小。 【答案】（1） （2） （3）①，② 【解析】 【小问1详解】 根据几何关系有R=L 小球做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 解得 【小问2详解】 在很小的每一段时间Δt内，小球与圆筒x方向速度vx′视为不变，则y方向受到洛伦兹力为 小球在y方向上由动量定理有 累积后有 解得 对小球与圆筒进行分析，根据动能定理有 解得 解得 【小问3详解】 从初始到第一次碰前有 根据能量守恒定律有 解得第一次碰前瞬间， 则第一次碰后瞬间有， 从第一次碰后至第二次碰前，根据动量定理有 由于 解得 则第二次碰前x方向上，小球与圆筒速度大小为，由能量守恒定律克知小球y方向上的速度大小为，则第二次碰后瞬间有， 以此类推，第n次碰后瞬间有， 从第n次碰后至小球离P导轨最远，则有 由洛伦兹力提供向心力，则有 其中xn表示第n次碰后至第n+1次碰前小球在x方向上的位移，由于 解得， 又从开始运动到第一次碰前有 解得 则有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $