精品解析：2025届湖北省黄冈中学高三下学期5月第二次模拟预测物理试题

湖北省黄冈中学2025届高三5月第二次模拟考试 物理试卷 本试卷共6页，15题。满分100分。考试用时75分钟。考试时间：2025年5月18日上午10：30—11：45 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将答题卡上交。 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全都选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1. 2025年距离我国第一颗原子弹爆炸成功已经六十一周年，“两弹一星”精神激励和鼓舞了几代人，是中华民族的宝贵精神财富。下列关于原子弹和氢弹的说法正确的是（　　） A. 原子弹的能量来源和太阳的能量来源原理相同 B. 原子弹的单个轴块可以制成任意大小的体积 C. 氢弹利用大量氢气快速燃烧产生爆炸 D. 氢弹爆炸必须在高温下才能进行 2. 雷雨天带电的乌云飘过一栋建筑物上空时，在避雷针周围形成电场，a、b、c、d为等差等势面，一个电子只在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示，A、B是轨迹上的两点。下列说法正确的是（　　） A. 云层带负电 B. A点的电场强度大小比B点的小 C. 电子在A点动能比在B点动能小 D. 电子在A点电势能比在B点电势能大 3. 地球和哈雷彗星绕太阳运行的轨迹如图所示，彗星从a运行到b、从c运行到d的过程中，与太阳连线扫过的面积分别为S1和S2，且。彗星在近日点与太阳中心的距离约为地球公转轨道半径的0.5倍，则彗星（　　） A. 在近日点的速度小于地球公转的速度 B. 在近日点加速度约为地球公转加速度的4倍 C. 从a运行到b的时间等于从c运行到d的时间 D. 从b运行到c的过程中动能先减小后增大 4. 如图甲所示，有一立方体“魔术”玻璃水槽，其对角线处有一夹层，夹层将水槽等分成两部分，水槽左侧放置一平面镜，镜面与夹层平行，现将新旧两张照片分别紧贴在水槽正后方和右侧，表演时魔术师通过对水槽、夹层加水或抽水，观众便能看到“旧貌换新颜”的神奇现象。当水槽及夹层都装满水时，如图乙所示。当水槽装满水，夹层没有水时，如图丙所示，观众在水槽正前方位置观看，已知水的折射率近似等于玻璃折射率等于1.5。下列说法正确的是（　　） A. 光从玻璃射入空气中的临界角大于45° B. 当水槽及夹层都装满水时，人观察到新旧照片像都是实像 C. 当水槽及夹层都装满水时，人观察到新照片的像在左侧，旧照片的像在右侧 D. 当水槽装满水，夹层没有水时，人观察到新照片的像在左侧，旧照片的像在右侧 5. 如图所示的装置，重物A、B和C通过不可伸长的轻质细绳跨过两个光滑的等高小定滑轮连接，重物A、B的质量均为m，悬挂重物C的细绳与两定滑轮水平线夹角为60度时，系统将处于静止状态。设重物C在此位置坐标为0，缓慢把重物C向上托起1 cm，然后由静止释放并开始计时，重物C的运动可视为简谐运动，取竖直向上为正方向，重物C的振动图像如下面右图所示，下列说法正确的是（　　） A. 重物C的质量为m B. 重物C振幅为1 cm C. 重物C在时速度最大 D. 重物C在时加速度方向竖直向上 6. 如图所示，质量分布均匀、不可伸长的绳两端分别固定在竖直杆M、N的P、Q两等高点，两杆间距为d，则（　　） A. 绳中各点所受拉力大小相等 B. 绳中位置越低的点所受拉力越大 C. 若d减小，P点所受拉力减小 D. 若d减小，最低点所受拉力增大 7. 用下图所示的洛伦兹力演示仪演示带电粒子在匀强磁场中的运动时发现，有时玻璃泡中的电子束在匀强磁场中的运动轨迹呈“螺旋”状。现将这一现象简化成下图所示的情景来讨论：在空间存在平行于x轴的匀强磁场，由坐标原点在xOy平面内以初速度沿与x轴正方向成角的方向，射入磁场的电子运动轨迹为螺旋线，其轴线平行于x轴，直径为D，螺距为，则下列说法中正确的是（　　） A. 匀强磁场的方向为沿x轴负方向 B. 若仅增大匀强磁场磁感应强度，则直径D、螺距均增大 C. 若仅增大角（），则直径D增大，而螺距将减小，且当时“轨迹”为闭合整圆 D. 若仅减小电子入射的初速度，则直径D、螺距均增大 8. 某新型真空管道磁悬浮列车在测试阶段进行直线调试实验，管道内置高精度位移传感器记录位置x与时间t的关系如图所示（其中段为直线），则列车行驶速度v、加速度a与时间t的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 某地建设智能微电网系统，整合太阳能电站与储能设备，通过特高压输电线路向城市供电。如图所示，升压变压器原、副线圈两端的电压分别为和，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为和。在输电线路的起始端接入两个互感器，两个互感器原、副线圈的匝数比分别为和，各互感器和电表均为理想的，则下列说法正确的是（　　） A. 图中甲为电压互感器，乙为电流互感器 B. 若电压表的示数为220 V，电流表的示数为10 A，则线路输送电功率为2200 W C. 若保持发电机输出电压和用户数一定，仅将滑片Q下移，则输电线损耗功率增大 D. 发电机输出电压一定，若用户数增加，为维持用户电压一定，可将滑片P下移 10. 如图所示，质量为m的小球乙固定在长度为L的轻质细杆上端，杆的下端通过光滑的转轴与质量为m的物块甲相连，物块甲紧靠右侧竖直固定挡板，放置在光滑水平面上，开始时轻杆保持竖直状态，系统静止。现轻扰小球乙，使小球乙无初速度的向左倒下，物块甲和小球乙均视为质点，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 当轻杆与竖直方向夹角为60度时，轻杆的作用力为零 B. 甲刚要离开挡板时，乙的速度大小为 C. 小球乙落地前瞬间，乙的速度大小为 D. 小球乙从开始运动到落地过程中，轻杆对小球乙做的功为 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 某实验小组在做“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验。 （1）小王同学按照图安装好实验装置，让刻度尺0刻度线与弹簧上端平齐，弹簧自然伸长时长度为，在弹簧下端挂一个质量m的钩码，静止时弹簧长度为，如图所示，其示数为________cm。当地重力加速度，弹簧的劲度系数可以表示为________________。（用题目中的符号表示）。 （2）小王测得的劲度系数比弹簧的标称值小，可能的原因是________。 A. 值用的 B. 没有考虑弹簧的重力 C. 刻度尺没有竖直放置 12. 某同学做“测量电源的电动势和内阻”实验，设计了如图甲所示实验电路图，，起保护电源作用。实验步骤如下： （1）该同学先把电阻箱的阻值调至________（填“最大”或“最小”），闭合开关之后，再把闭合于1处，多次调节电阻箱的选择旋钮，同时记录下每次电阻箱的阻值和电流表A的示数Ⅰ，再把示数Ⅰ换算为倒数，描绘得到如图乙所示的图像，可求得电源电动势________V，内阻________Ω。（结果均保留2位有效数字） （2）该同学再把闭合于2处，多次调节电阻箱的选择旋钮，同时记录下每次电阻箱的阻值和电压表V的示数U，为使图像更直观，应以________（填选项代号）为坐标画图像，来计算电源电动势和内阻，此时内阻的测量值与真实值相比________（填“偏大”或“偏小”或“不变”）。 A B. C. 13. 学校举办的科技文化艺术节上，同学们进行了水火箭的制作与发射比赛。发射装置简化为如图所示的模型，体积为的充气瓶（箭体）内有体积为的水和压强为1个标准大气压的空气。打气筒气室体积为，现用打气筒通过单向气阀向箭体内每一次充入压强一个大气压、体积为的气体。当水火箭内部气压达到3个标准大气压时压缩空气可将活塞顶出，箭体发射。设充气过程气体温度不变，瓶和水的体积变化不计。求： （1）要使水火箭发射出去，需要打气多少次； （2）已知打气筒手柄和活塞质量不计、活塞和汽缸之间的摩擦力不计、打气筒与瓶塞连接管的体积不计、箭体内水的高度不计，打气筒活塞横截面积，至少需要用多大的力才能完成第8次打气。 14. 如图所示，平行金属极板M和N水平放置，两极板间距为d、长度为1.5d，极板连接恒压电源。半径为d的光滑固定圆弧轨道ABC竖直放置，圆弧轨道关于竖直直径OB对称，轨道左侧A点与N极板右端相接触，小球Q静止在B点。现有一质量为m、带电量的绝缘小球，从M板左端附近的P点以一定初速度水平射入，小球刚好无碰撞的从A点沿切线方向进入圆弧轨道并与Q碰撞后粘在一起，之后的运动恰不脱离轨道。假设小球可视为质点，不计极板边缘效应和空气阻力，重力加速度大小为g，。 （1）求小球水平射入时初速度的大小； （2）求小球Q的质量； （3）运动过程中圆弧轨道受到的最大压力的大小。 15. 如图所示，无限长的U形金属导轨ABCD和金属导轨EF、GH水平平行放置，AB与EF、GH与CD之间的距离均为L，EF与GH之间的距离为2L，AB和EF区域、GH和CD区域均有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，EF和GH区域有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小也为B。现有三根金属杆1、2、3垂直导轨放置，金属杆1、3的长度均为L，质量均为m，电阻均为R，金属杆2的长度为2L，质量为2m，电阻为2R。初始时刻金属杆1和金属杆2之间的距离为，金属杆1、3均以的初速度向右运动，金属杆2速度为零且受到平行导轨向右、大小为F的恒力作用，金属杆1、2间的最小距离为。导轨电阻不计，金属杆与导轨间的动摩擦因数均为。以下计算结果只能选用m、F、B、L、、、R表示。 （1）刚开始运动时金属杆2的加速度大小； （2）从开始运动到金属杆1、2间距离最小所用时间； （3）金属杆2的最终速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖北省黄冈中学2025届高三5月第二次模拟考试 物理试卷 本试卷共6页，15题。满分100分。考试用时75分钟。考试时间：2025年5月18日上午10：30—11：45 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将答题卡上交。 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全都选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1. 2025年距离我国第一颗原子弹爆炸成功已经六十一周年，“两弹一星”精神激励和鼓舞了几代人，是中华民族的宝贵精神财富。下列关于原子弹和氢弹的说法正确的是（　　） A. 原子弹的能量来源和太阳的能量来源原理相同 B. 原子弹的单个轴块可以制成任意大小的体积 C. 氢弹利用大量氢气快速燃烧产生爆炸 D. 氢弹爆炸必须在高温下才能进行 【答案】D 【解析】 【详解】A．原子弹的能量来源原理是铀核裂变，与太阳的能量来源原理（来自核聚变）不同，故A错误； B．铀裂变存在临界体积，不能任意缩小体积，故B错误； CD．氢弹的能量来源于核聚变反应，而非氢气燃烧（化学能），必须在高温下进行，故C错误，D正确。 故选D。 2. 雷雨天带电的乌云飘过一栋建筑物上空时，在避雷针周围形成电场，a、b、c、d为等差等势面，一个电子只在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示，A、B是轨迹上的两点。下列说法正确的是（　　） A. 云层带负电 B. A点的电场强度大小比B点的小 C. 电子在A点动能比在B点动能小 D. 电子在A点电势能比在B点电势能大 【答案】A 【解析】 【详解】A．由于电场线垂直于等势线，根据电子所受电场力的方向斜向左下方，电子带负电，可知，电场方向斜向右上方法，沿电场线方向电势降低，故A点电势比B点电势高，由此可知云层带负电，故A正确； B．等差等势面分布的疏密程度表示电场强弱，可知，A点场强比B点场强大，故B错误； C．结合上述，若电子从A运动到B，电场力方向与运动方向的夹角为钝角，则电场力做负功，电子在A点动能比在B点动能大，故C错误； D．结合上述，电子从A运动到B，电场力做负功，电势能增大，可知，电子在A点电势能比在B点电势能小，故D错误。 故选A。 3. 地球和哈雷彗星绕太阳运行的轨迹如图所示，彗星从a运行到b、从c运行到d的过程中，与太阳连线扫过的面积分别为S1和S2，且。彗星在近日点与太阳中心的距离约为地球公转轨道半径的0.5倍，则彗星（　　） A. 在近日点的速度小于地球公转的速度 B. 在近日点加速度约为地球公转加速度的4倍 C. 从a运行到b的时间等于从c运行到d的时间 D. 从b运行到c的过程中动能先减小后增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据万有引力定律得 解得 哈雷彗星在近日点的速度大于过近日点圆轨道上行星的线速度，该行星的线速度大于地球绕太阳公转速度，所以哈雷彗星在近日点的速度大于地球绕太阳的公转速度，A错误； B．根据牛顿第二定律得 解得 彗星在近日点与太阳中心的距离约为地球公转轨道半径的0.5倍，哈雷彗星在近日点的加速度a1是地球绕太阳公转加速度a2的4倍，B正确。 C．根据开普勒第二定律可知，哈雷彗星绕太阳经过相同的时间扫过的面积相同，根据可知，从a运行到b的时间大于从c运行到d的时间，C错误； D．哈雷彗星从b运行到c的过程中，引力势能与动能之和保持不变，引力势能增大，动能减小，D错误。 故选B。 4. 如图甲所示，有一立方体“魔术”玻璃水槽，其对角线处有一夹层，夹层将水槽等分成两部分，水槽左侧放置一平面镜，镜面与夹层平行，现将新旧两张照片分别紧贴在水槽的正后方和右侧，表演时魔术师通过对水槽、夹层加水或抽水，观众便能看到“旧貌换新颜”的神奇现象。当水槽及夹层都装满水时，如图乙所示。当水槽装满水，夹层没有水时，如图丙所示，观众在水槽正前方位置观看，已知水的折射率近似等于玻璃折射率等于1.5。下列说法正确的是（　　） A. 光从玻璃射入空气中的临界角大于45° B. 当水槽及夹层都装满水时，人观察到新旧照片的像都是实像 C. 当水槽及夹层都装满水时，人观察到新照片的像在左侧，旧照片的像在右侧 D. 当水槽装满水，夹层没有水时，人观察到新照片的像在左侧，旧照片的像在右侧 【答案】D 【解析】 【详解】A．因为， ，所以 ，A错误； B．新旧照片的像都是虚像，B错误； C．当水槽及夹层都装满水时，夹层相当于透明的水。观察者通过透明的水直接观察到新照片在右侧，旧照片发出的光，通过平面镜反射后进入观察者的眼睛，所以旧照片的像在左侧，C错误； D．当水槽装满水，夹层没有水时，照片发出的光，从水进入夹层时发生全反射，夹层相当于一个平面镜。新照片发出的光，要经过夹层和平面镜两次反射后，才能进入观察者的眼睛，所以新照片的像在左侧；旧照片发出的光，经过夹层一次反射后，进入观察者的眼睛，所以旧照片的像在右侧，D正确。 故选D。 5. 如图所示的装置，重物A、B和C通过不可伸长的轻质细绳跨过两个光滑的等高小定滑轮连接，重物A、B的质量均为m，悬挂重物C的细绳与两定滑轮水平线夹角为60度时，系统将处于静止状态。设重物C在此位置坐标为0，缓慢把重物C向上托起1 cm，然后由静止释放并开始计时，重物C的运动可视为简谐运动，取竖直向上为正方向，重物C的振动图像如下面右图所示，下列说法正确的是（　　） A. 重物C的质量为m B. 重物C振幅为1 cm C. 重物C在时速度最大 D. 重物C在时加速度方向竖直向上 【答案】B 【解析】 【详解】A．对重物C进行受力分析，重物C受重力、绳的拉力，根据力的合成和分解可得重物Ｃ的重力为 所以重物C的质量为，故A错误； B．由图可知重物C运动的振幅为1 cm，故B正确； C．由图可知，重物C在时速度为0，故C错误； D．由图可知，重物C在时处于最高点，加速度方向竖直向下，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，质量分布均匀、不可伸长的绳两端分别固定在竖直杆M、N的P、Q两等高点，两杆间距为d，则（　　） A. 绳中各点所受拉力大小相等 B. 绳中位置越低的点所受拉力越大 C. 若d减小，P点所受拉力减小 D. 若d减小，最低点所受拉力增大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．因为绳子的自重会导致绳子在不同位置的拉力不同。靠近固定点的绳子段需要支撑更多绳子的重力，因此拉力更大，反之拉力越小，故AB错误； C．根据平衡条件 可知P点拉力 当两杆间距d减小时，减小，增大，因此P 点处所受拉力减小，C正确； C．将绳子的一半作为研究对象，受力分析可知，最低点的拉力 当d减小时，由于减小，减小,因此最低点所受的拉力也会减小，D错误。 故选C。 7. 用下图所示的洛伦兹力演示仪演示带电粒子在匀强磁场中的运动时发现，有时玻璃泡中的电子束在匀强磁场中的运动轨迹呈“螺旋”状。现将这一现象简化成下图所示的情景来讨论：在空间存在平行于x轴的匀强磁场，由坐标原点在xOy平面内以初速度沿与x轴正方向成角的方向，射入磁场的电子运动轨迹为螺旋线，其轴线平行于x轴，直径为D，螺距为，则下列说法中正确的是（　　） A. 匀强磁场的方向为沿x轴负方向 B. 若仅增大匀强磁场的磁感应强度，则直径D、螺距均增大 C. 若仅增大角（），则直径D增大，而螺距将减小，且当时“轨迹”为闭合的整圆 D. 若仅减小电子入射的初速度，则直径D、螺距均增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．将电子的初速度沿x轴及y轴方向分解，沿x方向速度与磁场方向平行，做匀速直线运动且 沿y轴方向，速度与磁场方向垂直，洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，由左手定则可知，磁场方向沿x轴正方向，A错误； B．根据 且 解得 所以 所以，若仅增大磁感应强度，则、均减小，B错误； C．若仅增大，则D增大，而减小，且时，C正确； D．由上述可知若减小，则、均减小，D错误。 故选C。 8. 某新型真空管道磁悬浮列车在测试阶段进行直线调试实验，管道内置高精度位移传感器记录位置x与时间t的关系如图所示（其中段为直线），则列车行驶速度v、加速度a与时间t的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．根据图像切线的斜率表示速度可知，时间内，图像斜率为正值且越来越大，说明列车沿正方向做加速直线运动；时间内图像为直线，则斜率为正值且保持不变，说明列车沿正方向做匀速直线运动；时间内，斜率为正值但越来越小，说明列车沿正方向做减速直线运动，故A正确，B错误； CD．由上述分析可知，时间内，列车沿正方向做加速直线运动，则加速度方向与速度方向相同，即加速度为正方向；时间内，列车沿正方向做匀速直线运动，加速度为零；时间内，列车沿正方向做减速直线运动，加速度方向与速度方向相反，即为负方向。故C正确，D错误。 故选AC。 9. 某地建设智能微电网系统，整合太阳能电站与储能设备，通过特高压输电线路向城市供电。如图所示，升压变压器原、副线圈两端的电压分别为和，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为和。在输电线路的起始端接入两个互感器，两个互感器原、副线圈的匝数比分别为和，各互感器和电表均为理想的，则下列说法正确的是（　　） A. 图中甲为电压互感器，乙为电流互感器 B. 若电压表的示数为220 V，电流表的示数为10 A，则线路输送电功率为2200 W C. 若保持发电机输出电压和用户数一定，仅将滑片Q下移，则输电线损耗功率增大 D. 发电机输出电压一定，若用户数增加，为维持用户电压一定，可将滑片P下移 【答案】AC 【解析】 【详解】A．甲互感器起降压作用，故为电压互感器，乙互感器起减小电流（升压）作用，故为电流互感器，A正确; B．电压互感器原线圈两端电压为 电流互感器原线圈中的电流为 对于理想变压器，输送功率 B错误； C．将滑片Q下移，相当于增加了升压变压器副线圈匝数，根据理想变压器的规律可知升压变压器副线圈两端的电压增大；降压变压器原线圈两端电压增大，副线圈两端电压增大，通过负载的电流,当R不变时，增大，降压变压器原线圈中的电流,匝数比不变，增大，可知输电线上损失功率增大，C正确； D．当用户数增加，负载电阻减小，若降压变压器副线圈两端电压不变，通过副线圈的电流增大，原线圈中的电流增大，输电线上的电压损失增大；原线圈两端电压为 可知将减小，根据可知，当减小时，减小可以使不变，所以要将降压变压器的滑片P上移，D错误。 故选AC。 10. 如图所示，质量为m的小球乙固定在长度为L的轻质细杆上端，杆的下端通过光滑的转轴与质量为m的物块甲相连，物块甲紧靠右侧竖直固定挡板，放置在光滑水平面上，开始时轻杆保持竖直状态，系统静止。现轻扰小球乙，使小球乙无初速度的向左倒下，物块甲和小球乙均视为质点，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 当轻杆与竖直方向夹角为60度时，轻杆的作用力为零 B. 甲刚要离开挡板时，乙的速度大小为 C. 小球乙落地前瞬间，乙的速度大小为 D. 小球乙从开始运动到落地过程中，轻杆对小球乙做的功为 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．记轻杆上作用力为零时轻杆与竖直方向的夹角为α，轻杆上作用力为零时小球乙的速度为v，此后甲与挡板分离。小球乙运动至轻杆上作用力为零的过程由动能定理可知 此时重力沿杆的分力提供所需要的向心力 联立解得，，故A错误，B正确；； C．轻杆上作用力为零后，小球乙的速度继续增加，所需要的向心力增大，而其重力沿轻杆的分力在减小，因而轻杆会向两端提供拉力，物块甲开始离开墙壁，两物体在轻杆方向上有位移，轻杆对小球乙做功。 轻杆作用力为零到小球乙落到水平面上前一瞬间，小球乙、物块甲构成的系统水平方向上动量守恒 该过程系统机械能守恒 小球乙落地前一瞬间，由小球乙、物块甲速度关联有 联立解得： ， 小球乙落地前瞬间，乙的速度大小，故C正确； D．小球乙从开始运动到落地过程中，设轻杆对小球乙做的功为，对乙用动能定理： 解得 故D正确。 故选BCD 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 某实验小组在做“探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系”实验。 （1）小王同学按照图安装好实验装置，让刻度尺0刻度线与弹簧上端平齐，弹簧自然伸长时长度为，在弹簧下端挂一个质量m的钩码，静止时弹簧长度为，如图所示，其示数为________cm。当地重力加速度，弹簧的劲度系数可以表示为________________。（用题目中的符号表示）。 （2）小王测得的劲度系数比弹簧的标称值小，可能的原因是________。 A. 值用的 B. 没有考虑弹簧的重力 C. 刻度尺没有竖直放置 【答案】（1） ①. 24.75 ②. （2）C 【解析】 【小问1详解】 [1]因刻度尺的最小分度值为1mm，读数时应估读到最小分度的下一位，所以刻度尺的读数为。 [2]根据胡克定律可得 解得 【小问2详解】 A．若值用的，造成弹力数值偏大，因此k值偏大，A错误； B．没有考虑弹簧的重力不会影响k值测量，B错误； C．刻度尺没有竖直放置，测得的弹簧形变量偏大，因此k值偏小，C正确。 故选C。 12. 某同学做“测量电源的电动势和内阻”实验，设计了如图甲所示实验电路图，，起保护电源作用。实验步骤如下： （1）该同学先把电阻箱的阻值调至________（填“最大”或“最小”），闭合开关之后，再把闭合于1处，多次调节电阻箱的选择旋钮，同时记录下每次电阻箱的阻值和电流表A的示数Ⅰ，再把示数Ⅰ换算为倒数，描绘得到如图乙所示的图像，可求得电源电动势________V，内阻________Ω。（结果均保留2位有效数字） （2）该同学再把闭合于2处，多次调节电阻箱的选择旋钮，同时记录下每次电阻箱的阻值和电压表V的示数U，为使图像更直观，应以________（填选项代号）为坐标画图像，来计算电源电动势和内阻，此时内阻的测量值与真实值相比________（填“偏大”或“偏小”或“不变”）。 A B. C. 【答案】（1） ①. 最大 ②. 4.9##5.0##5.1 ③. 0.9##1.0##1.1 （2） ①. C ②. 偏小 【解析】 【小问1详解】 [1] 实验前，应该把电阻箱的阻值调至最大，使电流表支路电阻最大。 [2] [3] 根据闭合电路欧姆定律 整理得 所以， 解得 【小问2详解】 [1] 把闭合于2处，多次调节电阻箱的选择旋钮，同时记录下每次电阻箱的阻值和电压表V的示数U，则实验数据应采用电压表示数和的阻值，根据闭合电路欧姆定律 整理得 为使图像更直观应以为纵轴、为横轴进行计算。 故选C。 [2] 此时忽略了电压表内阻的分流作用，内阻测量值偏小。 13. 学校举办的科技文化艺术节上，同学们进行了水火箭的制作与发射比赛。发射装置简化为如图所示的模型，体积为的充气瓶（箭体）内有体积为的水和压强为1个标准大气压的空气。打气筒气室体积为，现用打气筒通过单向气阀向箭体内每一次充入压强一个大气压、体积为的气体。当水火箭内部气压达到3个标准大气压时压缩空气可将活塞顶出，箭体发射。设充气过程气体温度不变，瓶和水的体积变化不计。求： （1）要使水火箭发射出去，需要打气多少次； （2）已知打气筒手柄和活塞质量不计、活塞和汽缸之间的摩擦力不计、打气筒与瓶塞连接管的体积不计、箭体内水的高度不计，打气筒活塞横截面积，至少需要用多大的力才能完成第8次打气。 【答案】（1）11 （2）60.95N 【解析】 【小问1详解】 要使水火箭发射出去，设需要打气筒打气n次，由题意可知，当水火箭发射瞬间，其内部气压为 根据玻意耳定律有 解得 要使水火箭发射出去，至少需要打气11次 【小问2详解】 第8次打气后，箭体内气体压强为，根据玻意耳定律有 解得 分析活塞受力 解得 14. 如图所示，平行金属极板M和N水平放置，两极板间距为d、长度为1.5d，极板连接恒压电源。半径为d的光滑固定圆弧轨道ABC竖直放置，圆弧轨道关于竖直直径OB对称，轨道左侧A点与N极板右端相接触，小球Q静止在B点。现有一质量为m、带电量的绝缘小球，从M板左端附近的P点以一定初速度水平射入，小球刚好无碰撞的从A点沿切线方向进入圆弧轨道并与Q碰撞后粘在一起，之后的运动恰不脱离轨道。假设小球可视为质点，不计极板边缘效应和空气阻力，重力加速度大小为g，。 （1）求小球水平射入时初速度的大小； （2）求小球Q的质量； （3）运动过程中圆弧轨道受到的最大压力的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设小球在极板间运动的加速度为a，时间为t，在竖直方向上，根据牛顿第二定律有 解得 根据位移时间公式有 解得 水平方向上有 解得 【小问2详解】 P运动到N板右侧沿电场线方向的速度 则根据几何关系有 解得 设小球在A点时的速度为，则有 设小球B点时的速度为，小球由A运动到，根据机械能守恒定律 解得 P、Q发生完全非弹性碰撞，设碰后二者的共同速度为v，根据动量守恒定律 之后的运动二者恰好不脱离轨道 解得 【小问3详解】 ①碰前小球P通过B点时轨道对两小球的支持力，根据牛顿第二定律有 解得 ②碰后P、Q经过B点时轨道对小球的支持力，根据牛顿第二定律有 解得 由牛顿第三定律，两小球碰后通过B点时对轨道的压力最大为 15. 如图所示，无限长的U形金属导轨ABCD和金属导轨EF、GH水平平行放置，AB与EF、GH与CD之间的距离均为L，EF与GH之间的距离为2L，AB和EF区域、GH和CD区域均有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，EF和GH区域有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小也为B。现有三根金属杆1、2、3垂直导轨放置，金属杆1、3的长度均为L，质量均为m，电阻均为R，金属杆2的长度为2L，质量为2m，电阻为2R。初始时刻金属杆1和金属杆2之间的距离为，金属杆1、3均以的初速度向右运动，金属杆2速度为零且受到平行导轨向右、大小为F的恒力作用，金属杆1、2间的最小距离为。导轨电阻不计，金属杆与导轨间的动摩擦因数均为。以下计算结果只能选用m、F、B、L、、、R表示。 （1）刚开始运动时金属杆2的加速度大小； （2）从开始运动到金属杆1、2间距离最小所用时间； （3）金属杆2的最终速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 刚运动时，电动势 电流为 安培力为 根据牛顿第二定律得 结合、 解得 【小问2详解】 当时两者的间距离最小，以水平向右为正方向，根据动量定理得： 对金属杆1有 对金属杆2有 再结合、 可得 又有， 可得 代入可得所求的时间为 【小问3详解】 设金属杆1、2的最终速度分别为、，分析金属杆2有 其中 解得 全过程，金属杆1、2、3组成的系统动量守恒 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $