精品解析：2025届吉林省长春市东北师范大学附属中学高三下学期第四次模拟考试物理试题

东北师大附中2024——2025学年高三年级下学期第四次模拟考试 （物理）科试卷 满分：100分 考试时长：75分钟 注意事项： 1．答题前，考生须将自己的姓名、班级、考场/座位号填写在答题卡指定位置上，并粘贴条形码。 2．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。 3．回答非选择题时，请使用0．5毫米黑色字迹签字笔将答案写在答题卡各题目的答题区域内，超出答题区域或在草稿纸、本试卷上书写的答案无效。 4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄皱、弄破，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 一、选择题：本题共10小题，共46分。第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 2024年底，哈工大取得了EUV光刻机光源技术的重大突破，可直接利用电能生成等离子体，产生波长13.5纳米的极紫外光，为EUV光刻机的国产化打下了坚实的基础。市面上另一种DUV光刻机使用的光源为深紫外光，波长为193纳米或248纳米。关于波长为13.5纳米的极紫外光和波长为193纳米的深紫外光，下列说法中正确的是（ ） A. 极紫外光的光子的能量比深紫外光的小 B. 极紫外光的光子的动量比深紫外光的大 C. 在同一介质中极紫外光的传播速度比深紫外光的大 D. 原子核衰变时，可以直接放出极紫外光 2. 下列说法中正确是（ ） A. 同一电荷在电势越高处电势能一定越大 B. 某位置通电导线不受安培力时，该位置的磁感应强度一定为0 C. 某位置的点电荷不受电场力时，该位置的电场强度一定为0 D. 仅增大LC振荡电路中线圈的自感系数，则该电路电磁振荡的频率增大 3. 一质点做匀变速直线运动，在某段时间内其初速度和末速度的方向相反，大小之比为2：3，则在这段时间内路程与位移的大小之比为（　　） A. 9:4 B. 27:8 C. 9:5 D. 13:5 4. 一列简谐横波沿x轴传播某时刻的波形图如图所示，图中P质点的横坐标为3m，纵坐标为（A为波的振幅），此时速度方向沿y轴正方向；Q质点的纵坐标为，已知从此时刻起经时间0.5s，P、Q两质点离开平衡位置的位移第一次相同，则此列波的传播速度的大小为（ ） A. 3m/s B. 4m/s C. 5m/s D. 6m/s 5. 在2024年巴黎奥运会上，中国女子网球运动员郑钦文获得单打金牌，取得了历史性突破。郑钦文拥有极高的发球技术，常常发出角度刁钻、速度极快而使对方无法回接的ACE球。现将运动员发出的网球在空中的运动视为平抛运动，如图所示，某次在A点正上方某高度发出的球擦着球网在对方场地的落点为B，若仍在A点正上方发球，要求发出的球擦着球网在对方场地的落点为C，则需要（ ） A. 减小抛出点高度同时减小初速度的大小 B. 增大抛出点高度的同时增大初速度的大小 C. 减小抛出点高度的同时增大初速度的大小 D. 增大抛出点高度的同时减小初速度的大小 6. 如图所示，有一个弹性绝缘材料制成的圆筒，沿一条直径开有正对的两孔C和D，筒内有匀强磁场，有一不计重力的带正电的粒子从D孔以大小为v的速度正对圆心入射，与筒壁发生一次弹性碰撞后从C孔飞出圆筒，粒子与筒壁碰撞时垂直于筒壁方向的速度等大反向，沿筒壁方向的速度不变。现改变粒子从D孔入射的方向，使入射的方向与CD成30°角，为使粒子与筒壁发生两次弹性碰撞后仍能从C孔飞出，则粒子的速度的大小为（ ） A. B. C. D. v 7. 如图甲所示，两电阻不计的导体圆环相距为d、固定平行放置，圆心的连线与圆环面垂直，圆环间接有阻值为R的定值电值，一根不计电阻、长为d的均匀导体棒与位于圆环内侧与圆心连线平行，在空间中加上磁感应强度大小为B的匀强磁场，其分布区域如图乙所示（乙图为侧视图），图中1、2、3为为三条平行的边界线，2与圆环的直径重合，1、2间和2、3间的距离均为圆环半径的一半，磁场的方向与边界平行。用外力让导体棒紧靠圆环内侧以大小为v的速度做匀速圆周运动，则R的电功率为（ ） A. B. C. D. 8. 如图所示，为一定质量的理想气体从状态a经过状态b和状态c又回到状态a的过程中压强和摄氏温度变化的过程图。其中的延长线过坐标原点，平行于横轴，平行于纵轴，则下列说法中正确的是（ ） A. 状态a的体积与状态c的体积相等 B. 从状态a到状态b过程中，外界对气体做功 C. 从状态b到状态c的过程中，气体放出热量 D. 从状态c到状态a的过程中，气体分子单位时间与单位面积器壁碰撞的次数减少 9. 2025年2月至3月间，天文爱好都在热议太阳系中的“七星连珠”，是指由于各行星绕太阳的周期不同，会每隔一段时间出现七颗行量在一直线上。如图所示，A、B、C三颗星体绕一中心天体O在同一平面内、半径不同的圆周轨道顺时针做匀速圆周运动，已知A、B、C运动的线速度之比为，A运动的周期为T，某时刻O、A、B、C四者共线且A、B、C在O点同侧，则从此时开始（ ） A. A、B间距离相邻两次最短的时间小于B、C间距离相邻两次最短的时间 B. A、B间距离相邻两次最短的时间大于B、C间距离相邻两次最短的时间 C. 再次出现O、A、B、C四者共线且A、B、C在O点同侧的最短时间为15T D. 再次出现O、A、B、C四者共线且A、B、C在O点同侧的最短时间为7.5T 10. 如图所示，一足够长的竖直光滑杆固定在水平地面上，杆上穿有小球P和Q，一劲度系数为k的轻弹簧套在杆上，弹簧下端固定，上端与质量为m的小球Q连在一起，小球Q静止时所在位置为O。另一质量也为m的小球P从距O点某距离位置由静止开始下落，与小球2发生瞬间碰撞后一起（不粘连）向下运动，两球均可视为质点，在运动过程中，弹簧的形变量始终在弹性限度内，且两小球恰好能始终不分离。已知弹簧的形变量为x时，弹性势能为，重力加速度为g，不计空气阻力。则（ ） A. 碰撞后两球一起向下运动的过程中加速度大小一直变大 B. P释放时离O点的距离为 C. 若碰撞后两球一起做简谐运动的周期为T，则它们从O点向上到第一次返回O点的时间为 D. 若碰撞后两球一起做简谐运动的周期为T，则它们从O点向上到第一次返回O点的时间为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某小组同学用如图甲所示的装置验证动量守恒定律，小车A前端贴有橡皮泥，后端连接纸带并穿过打点计时器，接通打点计时器的电源后，让小车A以某速度做匀速直线运动，与置于木板上静止的小车B相碰并粘在一起，继续做匀速直线运动。打点继时器电源的频率为50Hz，得到如图乙所示的纸带，A、B、C、D、E为选取的计数点，各计数点间的距离已标在乙图上。 （1）实验前，__________微调木板的倾斜程度，以平衡摩擦力。（选填“需要”或“不需要”） （2）计算两小车碰撞后的速度大小，应选择纸带上的__________段。（选填“”、“”或“”） （3）小车A的质量为0.4kg，小车B的质量为0.2kg，已算出碰前两车的总动量为0.6848kg·m/s，利用乙图中的数据，碰后两车的总动量为__________kg·m/s。 12. 有一个电学黑箱面板上有三个接线柱A、B和C，已知黑箱内只有两个元件，且两个接线柱间只接一个元件，某小组同学进行了如下的操作： （1）用多用电表的直流电压挡在任意两点间测量，均无示数，说明箱内无电源； （2）用多用电表的欧姆挡测量：①红、黑表笔在A、B间测量，阻值约为60Ω，反接阻值也约为60Ω，表明A、B间有一阻值约为60Ω的定值电阻；②红、黑表笔在A、C间测量，指针迅速偏转较大角度后，又慢慢回到阻值无穷大处，反接也是这种现象；③红、黑表笔在B、C间测量，指针迅速偏转较大角度后，又慢慢回到阻值无穷大处，反接也是这种现象。表明黑箱内除定值电阻外，另一元件为_________。（选填“二极管”、“电容”或“电感”） （3）该小组同学进一步用伏安法测定A、B间电阻的阻值，实验室提供的器材料如下： 电源E（电动势约为3V） 电流表（量程为0～0.6A，内阻约为0.1Ω） 电流表（量程为0～0.06A，内阻约为0.5Ω） 电压表V（量程为0～3V，内阻约为1kΩ） 滑动变阻器R（阻值范围0～10Ω）开关S及导线若干。 为减小误差和操作方便，电流表应选用_________（选填“”或“”），滑动变阻器采用接_________法（选填“分压”或“限流”），测量电路采用电流表_________法（选填“内接”或“外接”）。 13. 如图所示为用透明介质做成的工件的截面，其上半部分为半径为a的半球形，下半部分为半径为a、高也为a的圆柱体，在图示的平面内，一条光线平行于工件的中心轴线从P点入射，经折射后刚好射到圆柱底面的中心点，P点到中心轴线的距离为已知真空中的光速为c，求： （1）该介质的折射率n； （2）光从P点到经历的时间t。 14. 如图所示，足够长的光滑水平面左侧有一平台，水平面上的足够长、质量为的木板A的上表面与平台表面相平且紧靠平台，平台上有一轻弹簧左端固定，弹簧的原长大于间的距离但小于间距离，平台表面与可视为质点的物体B间的动摩擦因数，B的质量，用外力将B压在弹簧的右端（不拴接）将B推至O点后由静止释放，O与平台右边缘N点的距离，B离开弹簧后恰好到达平台的右边缘而未冲上木板；在其它条件都不变的情况下，将B换为质量为、同种材料的物体C，C冲过N滑上A的上表面，相对于A滑行距离后相对于A静止，取重力加速度．，求： （1）C刚滑上A的速度的大小； （2）C与A的上表面间的动摩擦因数。 15. 示波器能显示周期性变化的电压的波形，其核心部件为示波管，示波管的结构示意图如图甲所示：电子枪持续释放电子，经过加速电场后，沿中轴线依次经过两对偏转电极后，打在荧光屏上形成亮斑。在两对偏转电极上均不加电压时，亮斑出现在屏光屏的中心O点，若在两对偏转电极上加上极性、数值不同的电压时，电子束偏转后，亮斑会出现在荧光屏的其它位置。示波管简化示意图如图乙所示，电极均为边长为L的正方形，极板间距均为d，电极的右边缘与电极的左边缘的距离为2L，电极的右边缘与荧光屏的距离为3L。已知电子的电荷量为e，质量为m，电子从电子枪出来的初速度、电子所受的重力及电子之间的相互作用力均可忽略不计，不考虑相对论效应及极板外的电场。若加速度电场的电压为。 （1）求电子经加速电场加速后获得的速度的大小v； （2）间不加电压，电子能飞出电极且能从间电场右边缘射出，求两极间所加电压应满足的条件； （3）间加恒定电压U（Y接正），间加恒定电压（X接正），电子最终在荧光屏上亮斑出现在第一象限的角平分线上，求； （4）在电极间加周期性变化的电压，同时在电极间加周期性变化的电压，两周期性电压随时间变化的图像如图丙所示，电子都能飞出两个偏转电场，每个电子通过电场区域的时间远小于周期性电压的周期，荧光屏上有如图丁所示的方格，正方形方格的边长为a，荧光屏上的亮斑在方向上的偏离中心O点的最大距离为3a，在方向上的偏离中心O点的最大距离为4a，在图丁上画出屏光屏上光班运动的轨迹。（不要求计算和论证，作出图即可）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 东北师大附中2024——2025学年高三年级下学期第四次模拟考试 （物理）科试卷 满分：100分 考试时长：75分钟 注意事项： 1．答题前，考生须将自己的姓名、班级、考场/座位号填写在答题卡指定位置上，并粘贴条形码。 2．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。 3．回答非选择题时，请使用0．5毫米黑色字迹签字笔将答案写在答题卡各题目的答题区域内，超出答题区域或在草稿纸、本试卷上书写的答案无效。 4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄皱、弄破，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 一、选择题：本题共10小题，共46分。第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 2024年底，哈工大取得了EUV光刻机光源技术的重大突破，可直接利用电能生成等离子体，产生波长13.5纳米的极紫外光，为EUV光刻机的国产化打下了坚实的基础。市面上另一种DUV光刻机使用的光源为深紫外光，波长为193纳米或248纳米。关于波长为13.5纳米的极紫外光和波长为193纳米的深紫外光，下列说法中正确的是（ ） A. 极紫外光的光子的能量比深紫外光的小 B. 极紫外光的光子的动量比深紫外光的大 C. 在同一介质中极紫外光的传播速度比深紫外光的大 D. 原子核衰变时，可以直接放出极紫外光 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据 可知，极紫外光的光子的能量比深紫外光的大，选项A错误； B．根据 可知，极紫外光的光子的动量比深紫外光的大，选项B正确； C．极紫外光的频率比深紫外光的频率较大，则折射率较大，根据 可知，在同一介质中极紫外光的传播速度比深紫外光的小，选项C错误； D．原子核衰变时，放出，，γ射线，不属于极紫外光，故D错误。 故选B。 2. 下列说法中正确的是（ ） A. 同一电荷在电势越高处电势能一定越大 B. 某位置的通电导线不受安培力时，该位置的磁感应强度一定为0 C. 某位置的点电荷不受电场力时，该位置的电场强度一定为0 D. 仅增大LC振荡电路中线圈的自感系数，则该电路电磁振荡的频率增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由可知，电荷在该点的电势能大小除了与该点电势高低有关之外还与电荷正负有关，故A错误； B．一小段通电导线在某处不受安培力作用，该处磁感应强度不一定为零，也可能是由于通电导线与磁场平行，但该处磁感应强度不为零，故B错误； C．由可知，某位置的点电荷不受电场力时，该位置的电场强度一定为0，故C正确； D．电磁振荡的频率，仅增大LC振荡电路中线圈的自感系数，则该电路电磁振荡的频率减小，故D错误。 故选C 。 3. 一质点做匀变速直线运动，在某段时间内其初速度和末速度的方向相反，大小之比为2：3，则在这段时间内路程与位移的大小之比为（　　） A. 9:4 B. 27:8 C. 9:5 D. 13:5 【答案】D 【解析】 【详解】由题意可知，设初速度为，则末速度为，加速度大小为，则位移为 路程为 所以，在这段时间内路程与位移的大小之比为 故选D。 4. 一列简谐横波沿x轴传播某时刻的波形图如图所示，图中P质点的横坐标为3m，纵坐标为（A为波的振幅），此时速度方向沿y轴正方向；Q质点的纵坐标为，已知从此时刻起经时间0.5s，P、Q两质点离开平衡位置的位移第一次相同，则此列波的传播速度的大小为（ ） A. 3m/s B. 4m/s C. 5m/s D. 6m/s 【答案】C 【解析】 【详解】设波的表达式为 由图像可知，简谐波过点（0，-A）和（3，），代入表达式有 所以波长 又因为从此时刻起经时间0.5s，P、Q两质点离开平衡位置的位移第一次相同，根据数学知识可知 解得周期 根据公式 解得 故选C。 5. 在2024年巴黎奥运会上，中国女子网球运动员郑钦文获得单打金牌，取得了历史性突破。郑钦文拥有极高的发球技术，常常发出角度刁钻、速度极快而使对方无法回接的ACE球。现将运动员发出的网球在空中的运动视为平抛运动，如图所示，某次在A点正上方某高度发出的球擦着球网在对方场地的落点为B，若仍在A点正上方发球，要求发出的球擦着球网在对方场地的落点为C，则需要（ ） A. 减小抛出点高度的同时减小初速度的大小 B. 增大抛出点高度的同时增大初速度的大小 C. 减小抛出点高度的同时增大初速度的大小 D. 增大抛出点高度的同时减小初速度的大小 【答案】C 【解析】 【详解】球做平抛运动，水平方向x=v0t 竖直方向 两次发球，球都擦着球网落地，若增大抛出点的高度，则从最高点到球网的时间必然增大，但水平位移不变，则应减小速度，过网时水平速度小，竖直速度大，下降相同高度，时间就变短，则水平位移变小，应该落在B点左侧，同理若减小抛出点的高度，则从最高点到球网的时间必然减小，但水平位移不变，则应增大速度，过网时水平速度大，竖直速度小，下降相同高度，时间就变长，则水平位移变大，应该落在B点右侧。 故选C。 6. 如图所示，有一个弹性绝缘材料制成的圆筒，沿一条直径开有正对的两孔C和D，筒内有匀强磁场，有一不计重力的带正电的粒子从D孔以大小为v的速度正对圆心入射，与筒壁发生一次弹性碰撞后从C孔飞出圆筒，粒子与筒壁碰撞时垂直于筒壁方向的速度等大反向，沿筒壁方向的速度不变。现改变粒子从D孔入射的方向，使入射的方向与CD成30°角，为使粒子与筒壁发生两次弹性碰撞后仍能从C孔飞出，则粒子的速度的大小为（ ） A B. C. D. v 【答案】D 【解析】 【详解】当带正电的粒子从D孔以大小为v的速度正对圆心入射，与筒壁发生一次弹性碰撞后从C孔飞出圆筒，其运动轨迹如图所示 设圆筒的半径为R，由几何知识可知，子圆周运动的轨道半径也为R，洛伦兹力提供圆周运动的向心力，则有 改变粒子从D孔入射的方向，使入射的方向与CD成30°角，为使粒子与筒壁发生两次弹性碰撞后仍能从C孔飞出，其运动轨迹如下图所示 则D点和第一次碰撞点对于的圆筒的圆心角为，设粒子的速度为，与CD成角，故四边形为菱形，所以粒子圆周运动的轨道半径为R，洛伦兹力提供圆周运动的向心力，则有 联立可得 故选D。 7. 如图甲所示，两电阻不计的导体圆环相距为d、固定平行放置，圆心的连线与圆环面垂直，圆环间接有阻值为R的定值电值，一根不计电阻、长为d的均匀导体棒与位于圆环内侧与圆心连线平行，在空间中加上磁感应强度大小为B的匀强磁场，其分布区域如图乙所示（乙图为侧视图），图中1、2、3为为三条平行的边界线，2与圆环的直径重合，1、2间和2、3间的距离均为圆环半径的一半，磁场的方向与边界平行。用外力让导体棒紧靠圆环内侧以大小为v的速度做匀速圆周运动，则R的电功率为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设R的电功率为P，导体棒做匀速圆周运动的周期为T。因1、2间和2、3间的距离均为圆环半径的一半，所以导体棒转动一周时，只有时间产生感应电动势。若圆环都处在如图所示的匀强磁场中，导体棒产生正弦式电流，感应电动势最大值为 则在一个周期内，根据有效值的定义有 故选A。 8. 如图所示，为一定质量的理想气体从状态a经过状态b和状态c又回到状态a的过程中压强和摄氏温度变化的过程图。其中的延长线过坐标原点，平行于横轴，平行于纵轴，则下列说法中正确的是（ ） A. 状态a的体积与状态c的体积相等 B. 从状态a到状态b的过程中，外界对气体做功 C. 从状态b到状态c的过程中，气体放出热量 D. 从状态c到状态a的过程中，气体分子单位时间与单位面积器壁碰撞的次数减少 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由于横轴为（），而不是(K)，所以ac不是等容线，即状态a的体积与状态c的体积不相等，故A错误； B．从状态a到状态b的过程中，压强不变，温度升高，则气体的体积增大，气体对外做功，故B错误； C．从状态b到状态c过程中，气体的温度不变，则气体的内能不变，根据玻意耳定律可知，气体的压强增大，体积减小，则外界对气体做功，即，结合热力学第一定律可知，，则气体放出热量，故C正确； D．在图像中，等容线是延长线过的倾斜直线，斜率越大，体积越小，所以气体由状态c变化到状态a的过程中，气体的体积一直增大，则气体分子单位时间与单位面积器壁碰撞的次数减少，故D正确。 故选CD。 9. 2025年2月至3月间，天文爱好都在热议太阳系中的“七星连珠”，是指由于各行星绕太阳的周期不同，会每隔一段时间出现七颗行量在一直线上。如图所示，A、B、C三颗星体绕一中心天体O在同一平面内、半径不同的圆周轨道顺时针做匀速圆周运动，已知A、B、C运动的线速度之比为，A运动的周期为T，某时刻O、A、B、C四者共线且A、B、C在O点同侧，则从此时开始（ ） A. A、B间距离相邻两次最短的时间小于B、C间距离相邻两次最短的时间 B. A、B间距离相邻两次最短的时间大于B、C间距离相邻两次最短的时间 C. 再次出现O、A、B、C四者共线且A、B、C在O点同侧的最短时间为15T D. 再次出现O、A、B、C四者共线且A、B、C在O点同侧的最短时间为7.5T 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．根据万有引力提供向心力 解得 可知 根据开普勒第三定律 可得 则A、B、C运动的周期分别为，设A、B间距离相邻两次最短的时间，则有 解得 设B、C间距离相邻两次最短的时间，则有 解得 A、B间距离相邻两次最短的时间小于B、C间距离相邻两次最短的时间，故A正确，B错误； CD．由于 即当B、C第一次距离相邻时，A、B第五次相邻，此时O、A、B、C四者共线，所以最短时间为7.5T，故C错误，D正确。 故选AD。 10. 如图所示，一足够长的竖直光滑杆固定在水平地面上，杆上穿有小球P和Q，一劲度系数为k的轻弹簧套在杆上，弹簧下端固定，上端与质量为m的小球Q连在一起，小球Q静止时所在位置为O。另一质量也为m的小球P从距O点某距离位置由静止开始下落，与小球2发生瞬间碰撞后一起（不粘连）向下运动，两球均可视为质点，在运动过程中，弹簧的形变量始终在弹性限度内，且两小球恰好能始终不分离。已知弹簧的形变量为x时，弹性势能为，重力加速度为g，不计空气阻力。则（ ） A. 碰撞后两球一起向下运动的过程中加速度大小一直变大 B. P释放时离O点的距离为 C. 若碰撞后两球一起做简谐运动的周期为T，则它们从O点向上到第一次返回O点的时间为 D. 若碰撞后两球一起做简谐运动的周期为T，则它们从O点向上到第一次返回O点的时间为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．碰撞后刚结束后，弹簧弹力小于两球的总重力，所以两球先向下做加速度减小的加速运动，当弹力等于两球的总重力时，速度达到最大；之后向下做加速度增大的减速运动。故A错误； B．碰后两球做简谐运动，两小球恰好能始终不分离，可知最高点时，小球P只受重力作用，加速度大小为，此时弹簧处于原长状态；设碰撞前Q处于静止时，弹簧的压缩量为，则有 设碰撞后瞬间两球的速度大小为，从碰后瞬间到最高点恰好不分离，根据能量守恒可得 设P释放时离O点的距离为，碰撞前P做自由落体运动，则有 碰撞过程根据动量守恒可得 联立解得，故B正确； CD．小球P、Q碰后做简谐运动反弹上升的最高点为弹簧的原长位置，所以振幅为 若碰撞后两球一起做简谐运动的周期为T，若从平衡位置计时，则振动方程为 从平衡位置向上运动到O点的时间为，则有 解得 根据对称性可知，它们从O点向上到第一次返回O点的时间为，故C错误，D正确。 故选BD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某小组同学用如图甲所示的装置验证动量守恒定律，小车A前端贴有橡皮泥，后端连接纸带并穿过打点计时器，接通打点计时器的电源后，让小车A以某速度做匀速直线运动，与置于木板上静止的小车B相碰并粘在一起，继续做匀速直线运动。打点继时器电源的频率为50Hz，得到如图乙所示的纸带，A、B、C、D、E为选取的计数点，各计数点间的距离已标在乙图上。 （1）实验前，__________微调木板的倾斜程度，以平衡摩擦力。（选填“需要”或“不需要”） （2）计算两小车碰撞后的速度大小，应选择纸带上的__________段。（选填“”、“”或“”） （3）小车A的质量为0.4kg，小车B的质量为0.2kg，已算出碰前两车的总动量为0.6848kg·m/s，利用乙图中的数据，碰后两车的总动量为__________kg·m/s。 【答案】（1）需要 （2）DE （3）06840 【解析】 【小问1详解】 系统所受合外力为零系统动量守恒，实验前，需要微调木板的倾斜程度，以平衡摩擦力。 【小问2详解】 碰撞后小车做匀速直线运动，在相等时间内的位移相等，由图乙所示纸带可知，应选择纸带上的DE段计算碰撞后两小车的速度大小。 【小问3详解】 打点计时器电源的频率为50Hz，打点的时间间隔 相邻计数点间的时间间隔 碰后小车的速度 碰后两车的总动量 12. 有一个电学黑箱面板上有三个接线柱A、B和C，已知黑箱内只有两个元件，且两个接线柱间只接一个元件，某小组同学进行了如下的操作： （1）用多用电表的直流电压挡在任意两点间测量，均无示数，说明箱内无电源； （2）用多用电表的欧姆挡测量：①红、黑表笔在A、B间测量，阻值约为60Ω，反接阻值也约为60Ω，表明A、B间有一阻值约为60Ω的定值电阻；②红、黑表笔在A、C间测量，指针迅速偏转较大角度后，又慢慢回到阻值无穷大处，反接也是这种现象；③红、黑表笔在B、C间测量，指针迅速偏转较大角度后，又慢慢回到阻值无穷大处，反接也是这种现象。表明黑箱内除定值电阻外，另一元件为_________。（选填“二极管”、“电容”或“电感”） （3）该小组同学进一步用伏安法测定A、B间电阻的阻值，实验室提供的器材料如下： 电源E（电动势约为3V） 电流表（量程为0～0.6A，内阻约为0.1Ω） 电流表（量程为0～0.06A，内阻约为0.5Ω） 电压表V（量程为0～3V，内阻约为1kΩ） 滑动变阻器R（阻值范围0～10Ω）开关S及导线若干。 为减小误差和操作方便，电流表应选用_________（选填“”或“”），滑动变阻器采用接_________法（选填“分压”或“限流”），测量电路采用电流表_________法（选填“内接”或“外接”）。 【答案】 ①. 电容 ②. A2 ③. 分压 ④. 内接 【解析】 【详解】（2）[1]二极管正向电压很小，反向电压很大，欧姆表接红、黑接A、C间与接C、A间时电表指针一个较大一个较小，与实验现象不符，另一元件不是二极管；理想电感的直流电阻为零；欧姆表接红、黑接A、C间与接C、A间时电表指针为零，与实验现象不符，元件不是电感；如果元件是电容，用欧姆表测量刚接触A、C或C、A时给电容器充电，指针偏角较大，充电完毕稳定后电容电阻为无穷大，指针回到阻值无穷大处，与实验现象相符。 （3）[2]电路最大电流约为 电流表应选择A2； [3]待测电阻阻值远大于滑动变阻器的最大阻值，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法； [4]由题意可知， 则 所以电流表应采用内接法 13. 如图所示为用透明介质做成的工件的截面，其上半部分为半径为a的半球形，下半部分为半径为a、高也为a的圆柱体，在图示的平面内，一条光线平行于工件的中心轴线从P点入射，经折射后刚好射到圆柱底面的中心点，P点到中心轴线的距离为已知真空中的光速为c，求： （1）该介质的折射率n； （2）光从P点到经历的时间t。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 作出光的折射光路图 由图可知光线在半球面的折射时 解得 同理可得 解得 则介质折射率 解得 【小问2详解】 由几何知识可得， 点到的距离为 光在介质中的光速 联立解得 14. 如图所示，足够长的光滑水平面左侧有一平台，水平面上的足够长、质量为的木板A的上表面与平台表面相平且紧靠平台，平台上有一轻弹簧左端固定，弹簧的原长大于间的距离但小于间距离，平台表面与可视为质点的物体B间的动摩擦因数，B的质量，用外力将B压在弹簧的右端（不拴接）将B推至O点后由静止释放，O与平台右边缘N点的距离，B离开弹簧后恰好到达平台的右边缘而未冲上木板；在其它条件都不变的情况下，将B换为质量为、同种材料的物体C，C冲过N滑上A的上表面，相对于A滑行距离后相对于A静止，取重力加速度．，求： （1）C刚滑上A的速度的大小； （2）C与A的上表面间的动摩擦因数。 【答案】（1）2m/s （2）0.25 【解析】 【小问1详解】 设释放时弹簧的弹性势能为，则 ， 解得 【小问2详解】 设相对静止时，C与A共同的速度大小为，以向右为正方向，由动量守恒定律 由能量守恒 解得 15. 示波器能显示周期性变化的电压的波形，其核心部件为示波管，示波管的结构示意图如图甲所示：电子枪持续释放电子，经过加速电场后，沿中轴线依次经过两对偏转电极后，打在荧光屏上形成亮斑。在两对偏转电极上均不加电压时，亮斑出现在屏光屏的中心O点，若在两对偏转电极上加上极性、数值不同的电压时，电子束偏转后，亮斑会出现在荧光屏的其它位置。示波管简化示意图如图乙所示，电极均为边长为L的正方形，极板间距均为d，电极的右边缘与电极的左边缘的距离为2L，电极的右边缘与荧光屏的距离为3L。已知电子的电荷量为e，质量为m，电子从电子枪出来的初速度、电子所受的重力及电子之间的相互作用力均可忽略不计，不考虑相对论效应及极板外的电场。若加速度电场的电压为。 （1）求电子经加速电场加速后获得的速度的大小v； （2）间不加电压，电子能飞出电极且能从间电场右边缘射出，求两极间所加电压应满足的条件； （3）间加恒定电压U（Y接正），间加恒定电压（X接正），电子最终在荧光屏上的亮斑出现在第一象限的角平分线上，求； （4）在电极间加周期性变化的电压，同时在电极间加周期性变化的电压，两周期性电压随时间变化的图像如图丙所示，电子都能飞出两个偏转电场，每个电子通过电场区域的时间远小于周期性电压的周期，荧光屏上有如图丁所示的方格，正方形方格的边长为a，荧光屏上的亮斑在方向上的偏离中心O点的最大距离为3a，在方向上的偏离中心O点的最大距离为4a，在图丁上画出屏光屏上光班运动的轨迹。（不要求计算和论证，作出图即可）。 【答案】（1） （2）若，则；若，则 （3） （4）见解析 【解析】 【小问1详解】 在加速过程，根据动能定理有 解得 【小问2详解】 两极间所加电压为，在两极之间运动时间 在两极间的偏转距离为 电子能从两极间飞出，则有 解得 电子能从间电场右缘边射出，则有 解得 则应满足的条件为：若，则； 若，则 【小问3详解】 电子束在两对电极间的偏移量分别为和，则有， 亮斑在荧光屏上的偏移量分别为和，则有 ， 又 解得 【小问4详解】 画出屏光屏上光班运动的轨迹，如图所示 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $