精品解析：重庆市杨家坪中学2024-2025学年高三下学期模拟考试物理试题

重庆市2025年普通高等学校招生统一考试物理模拟试卷 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. 如图所示，高三某班高考倒计时牌通过一根轻绳跨在教室墙壁的钉子上。挂上后发现倒计时牌是倾斜的，，倒计时牌的重力大小为G。不计一切摩擦，则平衡时绳中的张力大小为（ ） A. B. C. D. G 2. 原子处于磁场中，某些能级会发生劈裂。如图甲，XX代表激发态1，X代表激发态2，G代表基态，由于能级劈裂，如图乙，X态劈裂为两支，分别为、两个能级。原子劈裂前辐射出光谱线①和②，劈裂后辐射出光谱线③、④、⑤和⑥，下列说法正确的是（ ） A. ①和⑤的能量相等 B. ③的频率大于⑥的频率 C. 若用④照射某种金属能发生光电效应，则用⑥照射也一定能发生 D. ①和②的频率之和等于⑤和⑥的频率之和 3. 下列关于光的现象中，说法正确的是（　　） A. 图甲，潜水员看岸上的景物都出现在一个倒立的圆锥里，是因为光的折射 B. 图乙，将玻璃板之间的垫片向左移动，条纹会向右移 C. 图丙，增加透射光栅狭缝个数，衍射条纹的宽度将变宽，亮度将增加 D. 图丁，3D电影的原理是光的干涉 4. 四个完全相同的小球A、B、C、D均在水平面内做圆锥摆运动。如图甲所示，小球A、B在同一水平面内做圆锥摆运动（连接B球的绳较长）；如图乙所示，小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接C、D的绳与竖直方向之间的夹角相等（连接D球的绳较长），则下列说法错误的是（　　） A. 小球A、B角速度相等 B. 小球A、B线速度大小相等 C. 小球C、D所需的向心加速度大小相等 D. 小球D受到绳的拉力与小球C受到绳的拉力大小相等 5. 为了研究波的传播，小南利用一波源起振器产生的波进行观察，已知起振器位于O点，t = 0时开始振动，t = 2s时的波形图如图所示，则t = 5.5s时，O点的位移为（ ） A. 4cm B. －4cm C. cm D. cm 6. 利用电磁感应驱动的电磁炮，原理示意图如图甲所示，高压直流电源电动势为E，大电容器的电容为C。线圈套在空心的塑料管上，塑料管内部光滑，将直径略小于塑料管内径的金属小球静置于管内，且处于线圈右侧。首先将开关接，使电容器完全充电，然后将转接，此后电容器放电，通过线圈的电流随时间的变化规律如图乙所示，金属小球在的时间内被加速发射出去（时刻刚好运动到右侧管口）。下列关于该电磁炮的说法正确的是（　　） A. 小球在塑料管中的加速度随线圈中电流的增大而减小 B. 在的时间内，电容器储存的电能全部转化为小球的动能 C. 适当加长塑料管可使小球获得更大的速度 D. 在的时间内，顺着发射方向看小球中产生的涡流沿逆时针方向 7. 我国科研人员利用“探测卫星”获取了某一星球的探测数据，对该星球有了一定的认识。“探测卫星”在发射过程中，先绕地球做圆周运动，后变轨运动至该星球轨道，绕星球做圆周运动。“探测卫星”在两次圆周运动中的周期二次方与轨道半径三次方的关系图像如图所示，其中P实线部分表示“探测卫星”绕该星球运动的关系图像，Q实线部分表示“探测卫星”绕地球运动的关系图像，“探测卫星”在该星球近表面和地球近表面运动时均满足，图中c、m、n已知，则（　　） A. 该星球和地球的质量之比 B. 该星球和地球的第一宇宙速度之比 C. 该星球和地球的密度之比为 D. 该星球和地球表面的重力加速度大小之比为 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全选对得5分，选对但不全得3分，有错选或不选的得0分。 8. 如图所示，一个总电阻为2R的均匀导电圆环，其半径OM长为。导电圆环内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。一长为L、总电阻为的均匀细金属棒置于圆环上。金属棒绕M点沿顺时针方向匀速转动，角速度为，在转动过程中金属棒与圆环始终保持良好接触。当金属棒转到MN位置时（　　） A. M点电势低于N点电势 B. 金属棒中电流的方向是从N到M C. 金属棒产生的感应电动势大小为 D. 金属棒中的电流的大小为 9. 如图1是一底面积为S且导热性能良好的圆柱形薄壁汽缸，汽缸内距其水平底部高处有可视为质点的卡点，汽缸上端有一密封良好且可无摩擦滑动的轻活塞，汽缸内封闭有一定质量的理想气体。缓慢改变汽缸内的温度，使缸内封闭气体由状态A经状态B变化到状态C，该过程中，活塞到汽缸底部的高度L与汽缸内热力学温度T的关系如图2所示，整个过程中缸内封闭气体吸收的热量为Q。已知外界环境气压始终为汽缸内初始热力学温度为，则（　　） A. 在状态A时，缸内封闭气体的压强为 B. 在状态C时， C. 整个过程中，缸内封闭气体的内能增加量为Q D. 直线BC一定不过坐标原点 10. 如图所示，电动机带动的传送带与水平方向夹角，与两皮带轮、相切与A、B两点，从A到B长度为。传送带以的速率顺时针转动。两皮带轮的半径都为。长度为水平直轨道CD和传送带皮带轮最高点平滑无缝连接。现有一体积可忽略，质量为小物块在传送带下端A无初速度释放。若小物块与传送带之间的动摩擦因数为，与水平直轨道CD之间的动摩擦因数为，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则（ ） A. 小物块从A运动到B的时间为8s B. 小物块运动到皮带轮最高点时，一定受到皮带轮的支持力作用 C. 将小物块由A点送到C点电动机多消耗的电能为 D. 若小物块刚好停在CD中点，则 三、实验题：本题共2小题，第11题7 分，第12题9分，共16分。 11. 如图甲所示是某兴趣小组设计的验证向心力大小表达式的实验装置原理图。用一刚性细绳悬挂一质量为m的小球，小球的下方连接一轻质的遮光片，细绳上方的悬挂点处安装有一个力传感器，悬挂点的正下方固定一个光电门，两装置连接到同一数据采集器上，可以采集小球经过光电门的遮光时间和此时细绳拉力的大小，重力加速度为g。实验过程如下： ①用刻度尺测量出悬挂点到球心的距离L； ②将小球拉升到一定高度（细绳始终伸直）后释放，记录小球第一次经过最低点时遮光片的遮光时间和力传感器示数F； ③改变小球拉升的高度，重复步骤②，测6~10组数据； ④根据测量得到的数据在坐标纸上绘制图像； ⑤改变悬挂点到球心的距离L，重复上述步骤，绘制得到的图像如图乙所示 （1）图乙中图像横坐标表示的物理量为_____（选填“”、“”或“”） （2）理想情况下，图乙中各图像的延长线是否交于纵轴上的同一点？______（选填“是”或“否”） （3）图乙中A组实验所用细绳的长度与B组实验所用细绳长度之比为_______； （4）将图乙的纵坐标改为_______则可以得到结论：向心力的大小与线速度的平方成正比。 （5）由于遮光片位于小球的下方，图乙中的斜率与准确值相比_______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 12. 随着技术创新和产业升级，我国新能源汽车强势崛起实现“换道超车”，新能源汽车对温度控制有非常高的要求，控制温度时经常要用到热敏电阻。物理实验小组找到两个热敏电阻，一个是PTC热敏电阻，其电阻值随温度的升高而增大；另一个是NTC热敏电阻，其电阻值随温度的升高而减小。该实验小组想利用下列器材来探究这两个热敏电阻（常温下阻值约为）的电学特性及作用。 A.电源（电动势，内阻可忽略） B.电流表（满偏电流，内阻） C.电流表（量程，内阻约为） D.滑动变阻器（最大阻值为） E.滑动变阻器（最大阻值为） F.定值电阻 G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个、导线若干 （1）若要求热敏电阻两端的电压可以从零开始比较方便地进行调节，应选择接入电路中的滑动变阻器为___________（填器材前的字母），请在图甲中将电路图补充完整___________。 （2）物理实验小组用表示电流表的示数，表示电流表的示数，通过实验画出两个热敏电阻接入电路时的图线如图乙中所示。若将图线所代表的元件直接接在一个电动势，内阻的电源两端，则该元件的实际功率为___________W。（结果保留2位有效数字）。 （3）在汽车电路中常用热敏电阻与其他元件串联起来接入电路，用于防止其他元件两端的电压过大，从而保护电路和设备，你认为应该选用___________（填“PTC”或“NTC”）热敏电阻，请简述该热敏电阻防止电压过大的原因：___________。 四、计算题：本题共3小题，第13题10分，第14题13分，第15题18分，共41分。 13. 高层建筑在建造之前必须要进行打桩夯实，让土地的承载力变得更高。落锤打桩机打桩过程可简化为如图所示的模型：用动力装置将质量为m=1000kg的重锤提升到高处自由释放，m下落后与质量为的桩发生碰撞，碰撞时间极短，碰后二者一起运动。设桩受到泥土的阻力恒为，重力加速度为，不计空气阻力。求： （1）m与M碰撞后的速度v； （2）一次打桩后，桩下降的距离d； 14. 如图所示，从A点以某一水平速度v0抛出质量m=1kg的小物块1（可视为质点），当物块1运动至B点时，恰好沿切线方向进入圆心角∠BOC=37°的固定光滑圆弧轨道BC，C端的切线水平且与长木板上表面等高，长木板静止在光滑水平面上，质量M=4kg，其左端放置与小物块1完全相同的小物块2，右端固定挡板上连接一根轻质弹簧，A点距B点的高度H=0.45m，圆弧轨道半径R=2.75m。小物块1滑行到车上立即与小木块2发生碰撞（碰撞时间极短），碰后两物块粘在一起在木板上向右滑动，一段时间后在木板的正中间达到相对静止，物块与长木板间动摩擦因数μ=0.25，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，弹簧始终在弹性限度内，求： （1）小物块1抛出时水平速度v0的大小； （2）小物块1滑动至C点时，对圆弧轨道的压力大小； （3）木板的长度。 15. 如图所示，在xOy坐标系的第一象限内存在竖直向下的匀强电场，第二、三象限内存在方向水平向右、电场强度大小的匀强电场，第四象限内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，足够长的薄挡板在N点垂直于x轴竖直放置。质量、电荷量大小的带正电粒子从第二象限的M点由静止释放，经历一段时间到达y轴上的P点，随后经过第一象限内的电场运动至x轴上的Q点，之后进入第四象限内的匀强磁场。已知，粒子重力不计。 （1）求第一象限内的匀强电场的电场强度大小E2； （2）若粒子经过第四象限内的匀强磁场射出后，能够再次到达M点正上方某点时速度方向沿y轴正方向，求粒子从M点静止释放至到该点的时间t（结果保留2位有效数字）； （3）若粒子在进入匀强磁场后的运动过程中没有越过y轴，且粒子最终垂直打在薄挡板上，求匀强磁场的磁感应强度B大小的可能值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 重庆市2025年普通高等学校招生统一考试物理模拟试卷 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. 如图所示，高三某班高考倒计时牌通过一根轻绳跨在教室墙壁的钉子上。挂上后发现倒计时牌是倾斜的，，倒计时牌的重力大小为G。不计一切摩擦，则平衡时绳中的张力大小为（ ） A. B. C. D. G 【答案】C 【解析】 【详解】因不计一切摩擦，则有 由于，则两绳子与竖直方向的夹角为，根据平衡条件可得 解得中的张力大小为 故选C。 2. 原子处于磁场中，某些能级会发生劈裂。如图甲，XX代表激发态1，X代表激发态2，G代表基态，由于能级劈裂，如图乙，X态劈裂为两支，分别为、两个能级。原子劈裂前辐射出光谱线①和②，劈裂后辐射出光谱线③、④、⑤和⑥，下列说法正确的是（ ） A. ①和⑤的能量相等 B. ③的频率大于⑥的频率 C. 若用④照射某种金属能发生光电效应，则用⑥照射也一定能发生 D. ①和②的频率之和等于⑤和⑥的频率之和 【答案】D 【解析】 【详解】A．因原子能级跃迁放出的光子的能量等于原子的能级差，由题图可知光子①、⑤对应的能量关系为，故A错误； B．由题图可知光子③、⑤对应的能量关系为由光子能量可知，③的频率小于⑤的频率，故B错误； C．由光子能量和可知，用④照射某金属表面时能发生光电效应，可知大于此金属的逸出功，因，则无法比较与的大小关系，故用⑥照射该金属不一定能发生光电效应，故C错误； D．态能级与基态能级差保持不变，即①和②的频率之和等于⑤和⑥的频率之和，故D正确。 故选D。 3. 下列关于光的现象中，说法正确的是（　　） A. 图甲，潜水员看岸上的景物都出现在一个倒立的圆锥里，是因为光的折射 B. 图乙，将玻璃板之间的垫片向左移动，条纹会向右移 C. 图丙，增加透射光栅狭缝个数，衍射条纹的宽度将变宽，亮度将增加 D. 图丁，3D电影的原理是光的干涉 【答案】A 【解析】 【详解】A．潜水员看岸上的景物都出现在一个倒立的圆锥里是光的折射现象，故A正确； B．垫片向左移动后，空气薄膜夹角增大，由可知条纹间距变小，条纹要向左移动，故B错误； C．发生单缝衍射时当狭缝个数增加，衍射条纹的宽度将变窄，亮度将增加，故C错误； D．3D电影的原理是利用光的偏振现象，故D错误。 故选A。 4. 四个完全相同的小球A、B、C、D均在水平面内做圆锥摆运动。如图甲所示，小球A、B在同一水平面内做圆锥摆运动（连接B球的绳较长）；如图乙所示，小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接C、D的绳与竖直方向之间的夹角相等（连接D球的绳较长），则下列说法错误的是（　　） A. 小球A、B角速度相等 B. 小球A、B线速度大小相等 C. 小球C、D所需的向心加速度大小相等 D. 小球D受到绳的拉力与小球C受到绳的拉力大小相等 【答案】B 【解析】 【详解】AB．对题图甲中A、B分析，设绳与竖直方向的夹角为，绳长为l，小球的质量为m，小球A、B到悬点O的竖直距离为h，则 解得 所以小球A、B的角速度相等，线速度大小不相等，故A正确，不符合题意；B错误，符合题意； CD．对题图乙中C、D分析，设绳与竖直方向的夹角为，小球的质量为m，绳上拉力为FT，则有 ， 得 ， 所以小球C、D所需的向心加速度大小相等，小球C、D受到绳的拉力大小也相等，故CD正确，不符合题意。 故选B。 5. 为了研究波的传播，小南利用一波源起振器产生的波进行观察，已知起振器位于O点，t = 0时开始振动，t = 2s时的波形图如图所示，则t = 5.5s时，O点的位移为（ ） A. 4cm B. －4cm C. cm D. cm 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，周期，振幅为4cm，则再过3.5s时，O点位移为 故选C。 6. 利用电磁感应驱动的电磁炮，原理示意图如图甲所示，高压直流电源电动势为E，大电容器的电容为C。线圈套在空心的塑料管上，塑料管内部光滑，将直径略小于塑料管内径的金属小球静置于管内，且处于线圈右侧。首先将开关接，使电容器完全充电，然后将转接，此后电容器放电，通过线圈的电流随时间的变化规律如图乙所示，金属小球在的时间内被加速发射出去（时刻刚好运动到右侧管口）。下列关于该电磁炮的说法正确的是（　　） A. 小球在塑料管中的加速度随线圈中电流的增大而减小 B. 在的时间内，电容器储存的电能全部转化为小球的动能 C. 适当加长塑料管可使小球获得更大的速度 D. 在的时间内，顺着发射方向看小球中产生的涡流沿逆时针方向 【答案】D 【解析】 【详解】A．线圈中产生的磁场强弱程度与通过线圈的电流大小成正比，根据图乙可知，线圈中产生的磁感应强度（磁通量）变化步调与电流i的变化步调一致，在时间内，线圈电流i从0逐渐增大，但其变化率却逐渐减小至0，所以线圈中的磁通量变化率也逐渐减小至0，即通过金属小球的磁通量变化率也逐渐减小至0，金属小球中感应电动势也逐渐减小至0，金属小球中的涡流也逐渐减小至0，在时刻，磁感应强度为0，金属小球受到线圈磁场对它的作用力为0，时刻，金属小球的感应电动势为0，感应电流也为0，此时刻金属小球受到线圈磁场对它的作用力也为0，故时间内，金属小球受到线圈磁场对它的作用力应先增大后减小，即加速度应先增大后减小，故A错误； B．电容器放电过程中，变化的磁场在空间产生了变化的电场，然后以电磁波的形式传递出去，散失了一部分能量，同时线圈中有电流，会产生磁场，磁场本身也有一定的能量，所以时间内，电容器储存的电能没有全部转化为小球的动能，故B错误； C．适当增加塑料管的长度，增长后，小球会在电流减小的过程中离开塑料管，当电流减小时，磁场也会减小，通过楞次定律判断可知，此时线圈的作用力向左，阻碍小球运动，所以适当加长塑料管，小球速度会在减小，故C错误； D．时间内，电流逐渐增大，产生的磁场也会增强，通过楞次定律判断可知，原磁场增大，感应磁场与原磁场方向相反，由右手螺旋定则判断可得，小球中产生的涡流是逆时针方向的，故D正确。 故选D。 7. 我国科研人员利用“探测卫星”获取了某一星球的探测数据，对该星球有了一定的认识。“探测卫星”在发射过程中，先绕地球做圆周运动，后变轨运动至该星球轨道，绕星球做圆周运动。“探测卫星”在两次圆周运动中的周期二次方与轨道半径三次方的关系图像如图所示，其中P实线部分表示“探测卫星”绕该星球运动的关系图像，Q实线部分表示“探测卫星”绕地球运动的关系图像，“探测卫星”在该星球近表面和地球近表面运动时均满足，图中c、m、n已知，则（　　） A. 该星球和地球的质量之比 B. 该星球和地球的第一宇宙速度之比 C. 该星球和地球的密度之比为 D. 该星球和地球表面的重力加速度大小之比为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力可得 联立可得 图像的斜率为 该星球和地球的质量之比 故A错误； B．“探测卫星”在该星球近表面和地球近表面运动时均满足，则 则 根据万有引力提供向心力可得 可得 该星球和地球的第一宇宙速度之比 故B正确； C．体积为 密度为 该星球和地球的密度之比为 故C错误； D．根据万有引力与重力的关系 该星球和地球表面的重力加速度大小之比为 故D错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全选对得5分，选对但不全得3分，有错选或不选的得0分。 8. 如图所示，一个总电阻为2R的均匀导电圆环，其半径OM长为。导电圆环内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。一长为L、总电阻为的均匀细金属棒置于圆环上。金属棒绕M点沿顺时针方向匀速转动，角速度为，在转动过程中金属棒与圆环始终保持良好接触。当金属棒转到MN位置时（　　） A. M点电势低于N点电势 B. 金属棒中电流的方向是从N到M C. 金属棒产生的感应电动势大小为 D. 金属棒中的电流的大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由右手定则可知，金属棒中电流由M流向N，金属棒相当于电路的电源，电源内部电流从电势低的位置流向电势高的位置，则M点电势低N点电势，故A正确，B错误； C．金属棒转到MN位置时，感应电动势大小为 故C错误； D．金属棒转到MN位置时，圆环左右两部分并联，电路的总电阻为 由闭合电路欧姆定律可知金属棒中的电流的大小为 故D正确。 故选AD。 9. 如图1是一底面积为S且导热性能良好的圆柱形薄壁汽缸，汽缸内距其水平底部高处有可视为质点的卡点，汽缸上端有一密封良好且可无摩擦滑动的轻活塞，汽缸内封闭有一定质量的理想气体。缓慢改变汽缸内的温度，使缸内封闭气体由状态A经状态B变化到状态C，该过程中，活塞到汽缸底部的高度L与汽缸内热力学温度T的关系如图2所示，整个过程中缸内封闭气体吸收的热量为Q。已知外界环境气压始终为汽缸内初始热力学温度为，则（　　） A. 在状态A时，缸内封闭气体的压强为 B. 在状态C时， C. 整个过程中，缸内封闭气体的内能增加量为Q D. 直线BC一定不过坐标原点 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由L一T图像可知，从状态A到状态B，缸内封闭气体发生等容变化，活塞位于卡点处，从状态B到状态C，缸内封闭气体发生等压变化，缸内封闭气体的压强恒为，从状态A到状态B，由 解得 故A正确； B．从状态B到状态C，由 联立解得 故B正确； C．从状态B到状态C，缸内封闭气体对外做功 由热力学第一定律，有 故C错误； D．从状态B到状态C，由 (C为常量) 知 直线BC一定过坐标原点，故D错误。 故选AB。 10. 如图所示，电动机带动的传送带与水平方向夹角，与两皮带轮、相切与A、B两点，从A到B长度为。传送带以的速率顺时针转动。两皮带轮的半径都为。长度为水平直轨道CD和传送带皮带轮最高点平滑无缝连接。现有一体积可忽略，质量为小物块在传送带下端A无初速度释放。若小物块与传送带之间的动摩擦因数为，与水平直轨道CD之间的动摩擦因数为，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则（ ） A. 小物块从A运动到B的时间为8s B. 小物块运动到皮带轮最高点时，一定受到皮带轮的支持力作用 C. 将小物块由A点送到C点电动机多消耗的电能为 D. 若小物块刚好停在CD中点，则 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．小物块在传送带下端A无初速度释放后，受到的滑动摩擦力沿传送带向上，做匀加速直线运动由牛顿第二定律可得 解得 假设小物块能与传送带达到相同速度，则匀加速直线运动小物块上滑的位移为 则假设成立，小物块匀加速运动的时间为 速度相同后，由于 小物块与传送带一起匀速，小物块匀速运动的时间为 则小物块从A运动到B所用的时间为 A正确； B．小物块运动到皮带轮最高点时所需的向心力 所以小物块运动到皮带轮最高点时，一定受到皮带轮的支持力作用，B正确； C．小物块与传送带的相对位移为 小物块与传送带摩擦产生的热量为 B、C的高度 小物块从A点运动到C点，根据能量守恒可得电动机比空载时多消耗的电能为 故C正确； D．若小物块刚好停在CD中点，根据动能定理有 解得 D错误。 故选ABC。 三、实验题：本题共2小题，第11题7 分，第12题9分，共16分。 11. 如图甲所示是某兴趣小组设计的验证向心力大小表达式的实验装置原理图。用一刚性细绳悬挂一质量为m的小球，小球的下方连接一轻质的遮光片，细绳上方的悬挂点处安装有一个力传感器，悬挂点的正下方固定一个光电门，两装置连接到同一数据采集器上，可以采集小球经过光电门的遮光时间和此时细绳拉力的大小，重力加速度为g。实验过程如下： ①用刻度尺测量出悬挂点到球心的距离L； ②将小球拉升到一定高度（细绳始终伸直）后释放，记录小球第一次经过最低点时遮光片的遮光时间和力传感器示数F； ③改变小球拉升的高度，重复步骤②，测6~10组数据； ④根据测量得到的数据在坐标纸上绘制图像； ⑤改变悬挂点到球心的距离L，重复上述步骤，绘制得到的图像如图乙所示 （1）图乙中图像横坐标表示的物理量为_____（选填“”、“”或“”） （2）理想情况下，图乙中各图像的延长线是否交于纵轴上的同一点？______（选填“是”或“否”） （3）图乙中A组实验所用细绳的长度与B组实验所用细绳长度之比为_______； （4）将图乙的纵坐标改为_______则可以得到结论：向心力的大小与线速度的平方成正比。 （5）由于遮光片位于小球的下方，图乙中的斜率与准确值相比_______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】（1） （2）是 （3） （4） （5）偏小 【解析】 【小问1详解】 小球经过光电门的速度为 根据牛顿第二定律有 解得 可知图像横坐标表示的物理量为 【小问2详解】 由（1）中 可知图像与纵坐标的交点代表，则理想情况下，图乙中各图像的延长线交于纵轴上的同一点。 【小问3详解】 根据 可知图像的斜率为 图乙中A组实验与B组实验的斜率之比为 则A组实验所用细绳的长度与B组实验所用细绳长度之比为1:2。 【小问4详解】 根据 可知将图乙的纵坐标改为则可以得到结论：向心力的大小与线速度的平方成正比。 【小问5详解】 由于遮光片位于小球的下方，则半径变大，图乙中的斜率与准确值相比偏小。 12. 随着技术创新和产业升级，我国新能源汽车强势崛起实现“换道超车”，新能源汽车对温度控制有非常高的要求，控制温度时经常要用到热敏电阻。物理实验小组找到两个热敏电阻，一个是PTC热敏电阻，其电阻值随温度的升高而增大；另一个是NTC热敏电阻，其电阻值随温度的升高而减小。该实验小组想利用下列器材来探究这两个热敏电阻（常温下阻值约为）的电学特性及作用。 A.电源（电动势，内阻可忽略） B.电流表（满偏电流，内阻） C.电流表（量程，内阻约为） D.滑动变阻器（最大阻值为） E.滑动变阻器（最大阻值为） F.定值电阻 G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个、导线若干 （1）若要求热敏电阻两端的电压可以从零开始比较方便地进行调节，应选择接入电路中的滑动变阻器为___________（填器材前的字母），请在图甲中将电路图补充完整___________。 （2）物理实验小组用表示电流表的示数，表示电流表的示数，通过实验画出两个热敏电阻接入电路时的图线如图乙中所示。若将图线所代表的元件直接接在一个电动势，内阻的电源两端，则该元件的实际功率为___________W。（结果保留2位有效数字）。 （3）在汽车电路中常用热敏电阻与其他元件串联起来接入电路，用于防止其他元件两端的电压过大，从而保护电路和设备，你认为应该选用___________（填“PTC”或“NTC”）热敏电阻，请简述该热敏电阻防止电压过大的原因：___________。 【答案】（1） ①. D ②. （2）2.5##2.4##2.6 （3） ①. PTC ②. 在汽车电路中，当温度升高，PTC热敏电阻的电阻会增大，由串联分压可知，可以防止其他元件两端的电压过大，从而保护电路和设备 【解析】 【小问1详解】 [1][2]因为要求热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，所以滑动变阻器采用分压接法，为了便于调节，应选用阻值较小的滑动变阻器D；完整电路图如图所示 【小问2详解】 由测量电路，可知热敏电阻电压为 热敏电阻的电流为 把图像转换为图像，并做出电动势，内阻的电源的图线，如图所示 图像中电源的图线与图线b的交点坐标的乘积为该元件的实际功率，则有 【小问3详解】 [1][2]在汽车电路中，当温度升高，PTC热敏电阻的电阻会增大，由串联分压可知，可以防止其他元件两端的电压过大，从而保护电路和设备。所以应该选用PTC热敏电阻。 四、计算题：本题共3小题，第13题10分，第14题13分，第15题18分，共41分。 13. 高层建筑在建造之前必须要进行打桩夯实，让土地的承载力变得更高。落锤打桩机打桩过程可简化为如图所示的模型：用动力装置将质量为m=1000kg的重锤提升到高处自由释放，m下落后与质量为的桩发生碰撞，碰撞时间极短，碰后二者一起运动。设桩受到泥土的阻力恒为，重力加速度为，不计空气阻力。求： （1）m与M碰撞后的速度v； （2）一次打桩后，桩下降的距离d； 【答案】（1）v=2m/s；（2）d=0.4m 【解析】 【详解】（1）设m与M碰撞前瞬间m的速度大小为v0，由自由落体运动的规律有 v02=2gh 解得 v0=4m/s m与M碰撞过程，由动量守恒定律有 mv0=(M+m)v 解得 v=2m/s （2）m与M一起下降d过程，由动能定理有 (M+m)gd−fd=0−(M+m)v2 解得 d=0.4m 14. 如图所示，从A点以某一水平速度v0抛出质量m=1kg的小物块1（可视为质点），当物块1运动至B点时，恰好沿切线方向进入圆心角∠BOC=37°的固定光滑圆弧轨道BC，C端的切线水平且与长木板上表面等高，长木板静止在光滑水平面上，质量M=4kg，其左端放置与小物块1完全相同的小物块2，右端固定挡板上连接一根轻质弹簧，A点距B点的高度H=0.45m，圆弧轨道半径R=2.75m。小物块1滑行到车上立即与小木块2发生碰撞（碰撞时间极短），碰后两物块粘在一起在木板上向右滑动，一段时间后在木板的正中间达到相对静止，物块与长木板间动摩擦因数μ=0.25，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，弹簧始终在弹性限度内，求： （1）小物块1抛出时水平速度v0的大小； （2）小物块1滑动至C点时，对圆弧轨道的压力大小； （3）木板的长度。 【答案】（1）；（2）；（3）或 【解析】 【详解】（1）小物块1从A点到B点做平抛运动，竖直方向有 B点竖直方向的速度为 小物块恰好沿切线方向进入圆弧轨道BC，有 解得小物块1抛出时水平速度v0的大小 （2）B点的速度为 小物块1从B点到C点，根据动能定理有 解得 小物块1滑动至C点时，根据牛顿第二定律可得 根据牛顿第三定律，小物块1滑动至C点时，对圆弧轨道的压力大小为 （3）小物块1与小木块2发生碰撞，由动量守恒得 解得 若物块没有与右侧弹簧相碰，对三个物体组成的系统，根据动量守恒和能量守恒有 解得木板的长度为 若物块与右侧弹簧相碰，对三个物体组成的系统，根据能量守恒有 解得木板的长度为 综上所述，木板的长度为或。 15. 如图所示，在xOy坐标系的第一象限内存在竖直向下的匀强电场，第二、三象限内存在方向水平向右、电场强度大小的匀强电场，第四象限内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，足够长的薄挡板在N点垂直于x轴竖直放置。质量、电荷量大小的带正电粒子从第二象限的M点由静止释放，经历一段时间到达y轴上的P点，随后经过第一象限内的电场运动至x轴上的Q点，之后进入第四象限内的匀强磁场。已知，粒子重力不计。 （1）求第一象限内的匀强电场的电场强度大小E2； （2）若粒子经过第四象限内的匀强磁场射出后，能够再次到达M点正上方某点时速度方向沿y轴正方向，求粒子从M点静止释放至到该点的时间t（结果保留2位有效数字）； （3）若粒子在进入匀强磁场后的运动过程中没有越过y轴，且粒子最终垂直打在薄挡板上，求匀强磁场的磁感应强度B大小的可能值。 【答案】（1）；（2）；（3）或 【解析】 【详解】（1）粒子从M点运动到P点的过程，由动能定理有 解得 从P点运动到Q点的过程，粒子做类平抛运动，则有 解得 解得 粒子在第一象限运动的过程中，由牛顿第二定律有 解得 （2）设粒子从Q点进入第四象限时的速度为，该速度与x轴正方向的夹角为θ，则 解得 粒子进入磁场后做匀速圆周运动，在电场中，水平分速度恰好减为0时满足题意，即进入中的速度与水平方向间的夹角也为，则粒子在磁场中的运动轨迹为半个圆，如图甲所示    在电场加速时，有 解得 根据几何关系有 在磁场中，有 解得 根据“逆向思维”，粒子进入电场中到回到M点所用时间与粒子从M点运动到P点的时间相等，则总时间 （3）欲使粒子最终垂直打在薄挡板上，则粒子打击点必定位于粒子在电场中运动轨迹的最高点，设粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径为R，由于 根据对称性有 由于粒子进入匀强磁场后没有越过y轴，则 所以 由于粒子进入匀强磁场后做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有 当时，解得 当时，解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $