精品解析：2025届湖北省高三下学期新高考信息卷（四）物理试题

2025年湖北省新高考信息卷（四） 物理 本试卷共8页。全卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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，再选涂其他答案标号。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、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。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 2024年4月5日全国首批“港澳药械通”进口心脏起搏器在穗通关，这批心脏起搏器使用“氚电池”供电，氚电池能将氚核衰变产生的核能转化为电能，氚核方程为，已知氚核发生衰变的半衰期为12.5年，当电池中氚的含量低于初始值的25%时便无法正常工作。下列说法正确的是（ ） A. X粒子是来自原子的内层电子 B. 起搏器所处环境的湿度、温度可以改变氚的半衰期 C. 的比结合能比的比结合能小 D. 这种核能电池的寿命大约是35年 2. 雨滴在穿过云层的过程中，由于水汽的凝聚，雨滴质量将逐渐增大。若其中某段运动可简化为一竖直方向运动，且该过程中雨滴的初始质量为m0，初速度为v0，高度下降h后质量变为m1，速度变为v1。假定雨滴的质量增加量与下落高度成正比，则该过程中克服阻力做功为（已知重力加速度为g）（　　） A. B. C. D. 3. B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B超图像。如图所示为血管探头沿轴正方向发送的简谐超声波图像，时刻波恰好传到质点。已知此超声波的频率为Hz。下列说法正确的是（　　） A. 血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为800m/s B. 质点开始振动的方向沿轴负方向 C. s时质点运动到横坐标的处 D. s内质点的路程为1mm 4. 如图a所示，在2024年世界泳联跳水世界杯西安超级总决赛中，陈艺文夺得女子单人3米板冠军。将3米板跳水运动简化为如下情境：运动员（视为质点）在空中做竖直上抛运动，在水中做匀减速直线运动，以竖直向上为正方向，其速度—时间（）图像如图b所示。已知跳板到水面的高度为，重力加速度为，忽略跳板的振动，不计空气阻力，以下说法正确的是（　　） A. 运动员入水速度为 B. 运动员入水速度为 C. 运动员离跳板的最大高度为 D. 运动员入水的最大深度为 5. 地球静止卫星在到达预设同步轨道前沿转移轨道B运行，在转移轨道上近地点距地球表面距离是，远地点距地球表面距离是，在远地点加速将其轨道修正为圆形同步轨道，而成为地球的一颗静止卫星，已知地球半径R，地球表面重力加速度g，下列说法正确的是（　　） A. 卫星沿转移轨道运行周期与沿同步轨道运行周期之比 B. 卫星在同步轨道运行的线速度大小为 C. 卫星在近地轨道运行与同步轨道运行向心加速度之比 D. 卫星由近地轨道到同步轨道的过程中，动能减小，机械能减小 6. “高空滑索”项目已成为地方特色旅游的一张亮丽名片，集挑战性、娱乐性为一体，深受大众喜爱，滑索也为救援工作带来一定便利。为模拟消防救援项目，小朋友们设置了简易滑索装置（如图甲所示），简化为物理模型如图乙所示，轻绳两端分别系在左右竖直杆上，M杆上系点位置高于N杆。两杆间距为d，绳长为L，滑动装置可视为圆环套于轻绳上（圆环与杆的摩擦忽略不计），挑战者通过细绳与圆环相连。运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 在绳的中点位置处固定圆环，此时左边绳拉力大于右边绳拉力 B. 若挑战者静止于P位置，挑战者质量越大，P点越靠近N杆 C. 若挑战者开始静止，随着绳M端沿杆匀速下降适当距离挑战者加速下降 D. 当MN杆间距减小，挑战者再次静止于某位置时，绳上拉力增大 7. 如图所示，竖直平面内有半径为R的光滑半圆环BCD，AB在同一竖直线上且与直径BD的夹角为，现有一质量为m的小球（大小忽略不计）从A点静止释放，落到B点时可通过一大小忽略不计的拐角与半圆BCD平滑相接，认为通过时无能量损失，小球恰好能通过半圆轨道最高点D，在空中运动一段时间后又恰好落在B点。已知重力加速度为g。下列说法中正确的是（　　） A. B. 从D点落到B点的时间 C. 过D点的速度为 D. AB的长度为 8. 如图所示，质量M=1kg的物块P由长度L=1m的细线悬挂于O点，细线与竖直方向的夹角，在O点正下方有静止的形状与物块P一致且质量m=1kg的物块Q，现使P无初速度释放，二者之间的碰撞为弹性碰撞，且碰撞时间极短。取重力加速度大小，，物块Q与水平地面间的动摩擦因数，两物体都可看成质点，下列说法正确的是（　　） A. P与Q碰撞前瞬间的速度大小为2m/s B. 碰撞后Q的速度大小为2m/s C. 碰撞后Q在水平面上的最远位移为1m D. 若令P和Q都带等量正电荷，且在空间中施加竖直向下的匀强电场，碰撞前后二者未发生电荷转移，忽略二者之间的静电力，则Q的最远位移大小变小 9. 如图，在光滑的水平面内有宽度为4l的匀强磁场，磁场两边界平行，磁场区域足够长，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，磁场上方有一菱形的导线框abcd，导线框边长为5l，导线框ab边与ad边的夹角为53°，导线框的电阻为R，导线框在纸面内，ab边与磁场边界平行。导线框以恒定的速度v通过磁场区域，速度v方向始终与导线框ad边平行，在导线框通过磁场区域过程中，下列说法正确的是（　　） A. 导线框进入磁场过程中感应电流方向为a-d-c-b-a B. 导线框进入磁场过程中受到的安培力方向与速度v方向相反 C. 导线框进入磁场过程中受到的安培力大小为 D. 导线框从ab边运动到磁场上边界至ab边运动到磁场下边界过程中通过导线框导体横截面的电荷量为 10. 为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的人工智能长方体流量计（流量计是一种测量导电液体流量的装置，单位时间内通过某一截面的液体体积，称为流量），电磁发送器主体简化结构如图所示，前、后两个面E、F为导体材料，上、下两个面为绝缘材料，流量计的长、宽、高分别为a、b、c，左、右两端开口，在垂直于上、下表面向下的方向加磁感应强度为B的匀强磁场，某次测量中，测得这里污水的流量为Q，前、后两个面EF相连的电压表的示数为U，则以下说法正确的是（　　） A. 若污水中正离子较多，E端的电势比F端的低 B. 若污水中正、负离子数相同，则电压表的示数为0 C. 污水流量为 D. 若其他条件不变，污水流速增大，电压表的示数减小 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 某物理兴趣小组用如图甲所示的装置做验证机械能守恒定律的实验，一细绳跨过悬挂的光滑定滑轮，两端分别系有小球A和B，小球A右侧固定一遮光条，遮光条上方某位置固定一光电门，初始时A、B处于静止状态，先将细绳拉紧，然后同时释放小球A、B。已知当地重力加速度取。 （1）用螺旋测微器测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度______mm； （2）测得小球（含遮光条）、的质量分别为，若不计空气阻力，则小球加速上升过程的加速度大小为______； （3）测得遮光条通过光电门的时间，遮光条初始位置到光电门的距离，该过程A、B两球组成的系统动能增加量为______J，重力势能减少量为______J（结果均保留三位有效数字）； （4）大多数学生的实验结果显示， A、B两球组成的系统动能的增加量总是小于重力势能减少量，原因可能是______。 A. 利用光电门测量和计算两球速度不准确 B. A、B两球的质量相差不够大 C. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D. 没有采用多次实验取平均值的方法 12. 有一电动势约为3V、内阻约为几欧的电源，为较准确地测定这个电源的电动势和内阻，实验室提供了如下的实验器材： A.待测电源 B.电阻箱R（） C.电压表（量程0~3V） D.定值电阻（阻值约为十几欧） E.定值电阻（阻值约为一千欧） F.开关和导线若干 （1）为使测量结果尽量准确，定值电阻应选择______（填“D”或“E”）。 （2）该同学按照图甲所示的电路图连接实验电路，正确选择测量电压表后，改变电阻箱的阻值，记录对应电压表的读数，作出的图像如图乙所示，图线与横、纵坐标轴的截距分别为，。 则按图甲测得的电动势与真实值相比______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 （3）由于定值电阻阻值未知，该同学又按照图丙所示的电路图连接实验电路，正确选择测量电压表后，改变电阻箱的阻值，记录对应电压表的读数，作出的______（填“”、“”、“”或“”）图像如图丁所示，图线与横、纵坐标轴的截距分别为，。图丁与图乙作图所取单位一致，则可得该电池组的电动势______，内阻______（均用、、、表示）。 13. 如图所示，某次在测量血压时将血压计袖带上的气囊缠绕在上臂上，给气囊充气到压强为时停止充气，此时气囊内气体的温度为27℃。关闭气阀一段时间后气囊内气体温度因人的体温而升高，压强变为。此后保持气囊内气体温度不变，打开气阀缓慢放气测得收缩压为。已知当气囊内的气压达到以上时可认为气囊的体积不再增大。 （1）求血压计内气体比刚打入时升高的温度（保留2位有效数字）； （2）打开气阀缓慢放气到收缩压过程中，求放走的气体的质量占原来的比例。 14. 如图所示，空间中存在电场强度为的水平向右匀强电场，水平的绝缘地面上放有质量为1kg、底面光滑的物块A和质量为3kg、底面粗糙的物块B，其中物块A、B均带电荷量的正电荷，物块B与地面之间的动摩擦因数为0.2。开始时，在外力作用下两物块均静止且相距。从时起撤去外力，且整个过程中物块A、B发生的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短，忽略两物块之间的静电力，取重力加速度。求： （1）第一次碰撞后瞬间物块A、B的速度大小。 （2）在第一次碰撞到第二次碰撞之间，物块A、B间的最远距离。 （3）物块B运动10m内，物块A、B碰撞的次数。 15. 如图所示，xoy竖直平面坐标系中，x轴上方有垂直于xoy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。下方有沿+y方向的匀强电场，电场强度大小为E。粒子源从O点向坐标平面内第一象限发射粒子，粒子的初速度方向与x轴正方向夹角范围是，初速度大小范围是。已知粒子的质量为m、电荷量为+q，不计粒子重力及粒子间相互作用。 （1）求沿y轴正方向射出的粒子到达x轴下方的最远距离d； （2）求粒子第一次在磁场中运动时可能到达区域的面积S； （3）若粒子源只沿+y方向发射粒子，其它条件不变，发现x轴上从P点起左侧所有位置均有粒子通过，求粒子从O点运动到P点所需的最短时间t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年湖北省新高考信息卷（四） 物理 本试卷共8页。全卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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，再选涂其他答案标号。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、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。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 2024年4月5日全国首批“港澳药械通”进口心脏起搏器在穗通关，这批心脏起搏器使用“氚电池”供电，氚电池能将氚核衰变产生的核能转化为电能，氚核方程为，已知氚核发生衰变的半衰期为12.5年，当电池中氚的含量低于初始值的25%时便无法正常工作。下列说法正确的是（ ） A. X粒子是来自原子的内层电子 B. 起搏器所处环境的湿度、温度可以改变氚的半衰期 C. 的比结合能比的比结合能小 D. 这种核能电池的寿命大约是35年 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据质量数和核电荷数守恒可知，X粒子为电子，即氚核发生衰变，其中电子由原子核内一个中子转化为一个质子和一个电子而来，故A错误； B．放射性元素的半衰期由原子核决定，与外界的温度、压强等因素无关，故B错误； C．氚核发生β衰变的过程中释放能量，根据质能方程可知，总质量减小，产生的新核的比结合能比氚核大，故C正确； D．电池中氚的含量等于初始值的25%时，即剩余的氚核为原来的四分之一，根据 可知经过了两个半衰期，即 故D错误。 故选C。 2. 雨滴在穿过云层的过程中，由于水汽的凝聚，雨滴质量将逐渐增大。若其中某段运动可简化为一竖直方向运动，且该过程中雨滴的初始质量为m0，初速度为v0，高度下降h后质量变为m1，速度变为v1。假定雨滴的质量增加量与下落高度成正比，则该过程中克服阻力做功为（已知重力加速度为g）（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据动能定理可得 而雨滴的质量增加量与下落高度成正比，即重力与下落高度成一次函数关系，故有 联立可得 故选D。 3. B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B超图像。如图所示为血管探头沿轴正方向发送的简谐超声波图像，时刻波恰好传到质点。已知此超声波的频率为Hz。下列说法正确的是（　　） A. 血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为800m/s B. 质点开始振动的方向沿轴负方向 C. s时质点运动到横坐标的处 D. s内质点的路程为1mm 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题图可知波长为mmm，则波速为，故A正确； B．由于波向x轴正方向传播，根据波形平移法可知，质点M开始振动的方向沿y轴正方向，故B错误； C．质点M只会在自己的平衡位置周期性振动，不会随波迁移，故C错误； D．因为质点M振动的周期为 由于 所以质点M在s内运动的路程为，故D错误。 故选A。 4. 如图a所示，在2024年世界泳联跳水世界杯西安超级总决赛中，陈艺文夺得女子单人3米板冠军。将3米板跳水运动简化为如下情境：运动员（视为质点）在空中做竖直上抛运动，在水中做匀减速直线运动，以竖直向上为正方向，其速度—时间（）图像如图b所示。已知跳板到水面的高度为，重力加速度为，忽略跳板的振动，不计空气阻力，以下说法正确的是（　　） A. 运动员入水速度为 B. 运动员入水速度为 C. 运动员离跳板的最大高度为 D. 运动员入水的最大深度为 【答案】D 【解析】 【详解】AC．面积表示位移，由题图b可知，运动员在时刻入水，入水前向上运动的位移大小是向下运动的位移大小的，设运动员离跳板最大高度为，则有 解得 运动员在空中向下运动的位移 设运动员入水速度为，由自由落体运动规律 解得 故AC错误； B．运动员从至时间内做自由落体运动，由自由落体运动规律可知，入水速度应为 故B错误； D．由题图b可知，入水前后加速度大小之比为，即水中加速度大小 由逆向思维可知，入水最大深度 故D正确。 故选D。 5. 地球静止卫星在到达预设同步轨道前沿转移轨道B运行，在转移轨道上近地点距地球表面距离是，远地点距地球表面距离是，在远地点加速将其轨道修正为圆形同步轨道，而成为地球的一颗静止卫星，已知地球半径R，地球表面重力加速度g，下列说法正确的是（　　） A. 卫星沿转移轨道运行周期与沿同步轨道运行周期之比 B. 卫星在同步轨道运行的线速度大小为 C. 卫星在近地轨道运行与同步轨道运行向心加速度之比 D. 卫星由近地轨道到同步轨道的过程中，动能减小，机械能减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律可知 解得 故A错误； B．卫星在同步轨道运行，根据万有引力提供向心力可得 其中 解得 故B正确； C．根据万有引力提供向心力，在近地轨道运行 在同步轨道运行 故 故C错误； D．卫星自近地轨道开启发动机加速进入椭圆形转移轨道，在转移轨道上无动力飞行至B点开启发动机加速进入地球同步轨道，发动机在B点和A点均做正功，故机械能增加，所以卫星在转移轨道的机械能小于在同步轨道的机械能，卫星在同步轨道的机械能大于在近地轨道的机械能，故D错误。 故选B。 6. “高空滑索”项目已成为地方特色旅游的一张亮丽名片，集挑战性、娱乐性为一体，深受大众喜爱，滑索也为救援工作带来一定便利。为模拟消防救援项目，小朋友们设置了简易滑索装置（如图甲所示），简化为物理模型如图乙所示，轻绳两端分别系在左右竖直杆上，M杆上系点位置高于N杆。两杆间距为d，绳长为L，滑动装置可视为圆环套于轻绳上（圆环与杆的摩擦忽略不计），挑战者通过细绳与圆环相连。运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 在绳的中点位置处固定圆环，此时左边绳拉力大于右边绳拉力 B. 若挑战者静止于P位置，挑战者质量越大，P点越靠近N杆 C. 若挑战者开始静止，随着绳M端沿杆匀速下降适当距离挑战者加速下降 D. 当MN杆间距减小，挑战者再次静止于某位置时，绳上拉力增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．圆环被固定在绳中点的位置，此时类似为“死结”问题，两端绳上拉力不同，设左右两边细绳与竖直方向的夹角为，则由几何关系知， 故，选项A正确； BC．对圆环受力分析，如图所示，同一根绳左右两边拉力大小处处相等，，， 由几何关系得 水平间距和绳长不变时，角度不变，故静止时的位置不会因为挑战者质量大小变化而变化，同理，水平方向和竖直方向受力均平衡，所以匀速移动端绳时，挑战者在竖直方向做匀速运动，选项BC错误； D．在中间距减小时d减小，绳长L不变，减小，按照可知绳上拉力减小，故D错误。 故选A。 7. 如图所示，竖直平面内有半径为R的光滑半圆环BCD，AB在同一竖直线上且与直径BD的夹角为，现有一质量为m的小球（大小忽略不计）从A点静止释放，落到B点时可通过一大小忽略不计的拐角与半圆BCD平滑相接，认为通过时无能量损失，小球恰好能通过半圆轨道最高点D，在空中运动一段时间后又恰好落在B点。已知重力加速度为g。下列说法中正确的是（　　） A. B. 从D点落到B点的时间 C. 过D点的速度为 D. AB的长度为 【答案】D 【解析】 【详解】沿BD和垂直BD方向建立直角坐标系，可以知道从D点飞出后 ， ， 又因为小球恰好通过D点，即 有 联立上式可得 ，， A到D过程中，由动能定理可得 所以 故选D。 8. 如图所示，质量M=1kg的物块P由长度L=1m的细线悬挂于O点，细线与竖直方向的夹角，在O点正下方有静止的形状与物块P一致且质量m=1kg的物块Q，现使P无初速度释放，二者之间的碰撞为弹性碰撞，且碰撞时间极短。取重力加速度大小，，物块Q与水平地面间的动摩擦因数，两物体都可看成质点，下列说法正确的是（　　） A. P与Q碰撞前瞬间的速度大小为2m/s B. 碰撞后Q的速度大小为2m/s C. 碰撞后Q在水平面上的最远位移为1m D. 若令P和Q都带等量正电荷，且在空间中施加竖直向下的匀强电场，碰撞前后二者未发生电荷转移，忽略二者之间的静电力，则Q的最远位移大小变小 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．对，释放后根据动能定理有 解得 故A正确； B．物块与物块碰撞过程动量守恒有 碰撞为弹性碰撞，机械能守恒有 解得 故B正确； C．此后做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有 的位移大小为 故C正确； D．施加竖直向下的匀强电场后，可看作新的等效重力场，等效重力加速度为，释放后根据动能定理有 解得，，v1 = v2 联立解得 故最远位移不变，故D错误。 故选ABC。 9. 如图，在光滑的水平面内有宽度为4l的匀强磁场，磁场两边界平行，磁场区域足够长，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，磁场上方有一菱形的导线框abcd，导线框边长为5l，导线框ab边与ad边的夹角为53°，导线框的电阻为R，导线框在纸面内，ab边与磁场边界平行。导线框以恒定的速度v通过磁场区域，速度v方向始终与导线框ad边平行，在导线框通过磁场区域过程中，下列说法正确的是（　　） A. 导线框进入磁场过程中感应电流方向为a-d-c-b-a B. 导线框进入磁场过程中受到的安培力方向与速度v方向相反 C. 导线框进入磁场过程中受到的安培力大小为 D. 导线框从ab边运动到磁场上边界至ab边运动到磁场下边界过程中通过导线框导体横截面的电荷量为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．导线框进入磁场过程中，根据楞次定律可判定导线框中感应电流的方向为，故A错误； B．根据安培定则可以判定ab边受的安培力方向垂直于上边界向上，cd边在磁场外不受力，ad边和bc边受到的安培力方向大小相等，方向相反，所以导线框进入磁场过程中受到的安培力方向垂直于上边界向上，故B错误； C．导线框穿过磁场整个过程中导线框产生的感应电动势为，回路的感应电流为，ab边受的安培力，故C正确； D．根据几何关系可知菱形的导线框的面积为 导线框进入磁场过程中通过导线框导体横截面上的电荷量为，故D正确。 故选CD。 10. 为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的人工智能长方体流量计（流量计是一种测量导电液体流量的装置，单位时间内通过某一截面的液体体积，称为流量），电磁发送器主体简化结构如图所示，前、后两个面E、F为导体材料，上、下两个面为绝缘材料，流量计的长、宽、高分别为a、b、c，左、右两端开口，在垂直于上、下表面向下的方向加磁感应强度为B的匀强磁场，某次测量中，测得这里污水的流量为Q，前、后两个面EF相连的电压表的示数为U，则以下说法正确的是（　　） A. 若污水中正离子较多，E端的电势比F端的低 B. 若污水中正、负离子数相同，则电压表的示数为0 C. 污水流量为 D. 若其他条件不变，污水流速增大，电压表的示数减小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知，正离子所受的洛伦兹力方向向里，即正离子向里偏转，则F板带正电，E板带负电，可知，E端的电势比F端的低，故A正确； B．最终离子在电场力和洛伦兹力作用下平衡，则有 解得 可知，电压表的示数与污水中正负离子数无关，即若污水中正、负离子数相同，则电压表的示数不等于0，故B错误； C．结合上述解得 污水流量，故C正确； D．结合上述有 可知，流速增大，电压表示数增大，故D错误。 故选AC。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 某物理兴趣小组用如图甲所示的装置做验证机械能守恒定律的实验，一细绳跨过悬挂的光滑定滑轮，两端分别系有小球A和B，小球A右侧固定一遮光条，遮光条上方某位置固定一光电门，初始时A、B处于静止状态，先将细绳拉紧，然后同时释放小球A、B。已知当地重力加速度取。 （1）用螺旋测微器测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度______mm； （2）测得小球（含遮光条）、的质量分别为，若不计空气阻力，则小球加速上升过程的加速度大小为______； （3）测得遮光条通过光电门的时间，遮光条初始位置到光电门的距离，该过程A、B两球组成的系统动能增加量为______J，重力势能减少量为______J（结果均保留三位有效数字）； （4）大多数学生的实验结果显示， A、B两球组成的系统动能的增加量总是小于重力势能减少量，原因可能是______。 A. 利用光电门测量和计算两球速度不准确 B. A、B两球的质量相差不够大 C. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D. 没有采用多次实验取平均值的方法 【答案】（1）0.680 （2）1.96 （3） ①. 0.500 ②. 0.515 （4）C 【解析】 【小问1详解】 遮光条的宽度为 【小问2详解】 根据牛顿第二定律有 解得 【小问3详解】 [1][2]遮光条经过光电门时的速度为 A、B两球组成的系统动能增加量为 A、B球重力势能减少量为 【小问4详解】 A．利用光电门测量和计算两球速度不准确，导致速度计算偏差，可能导致系统动能的增加量总是小于重力势能减少量，但不会导致A、B两球组成的系统动能的增加量总是小于重力势能减少量，故A错误； B．A、B两球的质量相差不够大，不会导致系统动能的增加量总是小于重力势能减少量，故B错误； C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响，使机械能损失，会导致系统动能的增加量总是小于重力势能减少量，故C正确； D．没有采用多次实验取平均值的方法，不会导致系统动能的增加量总是小于重力势能减少量，故D错误。 故选C。 12. 有一电动势约为3V、内阻约为几欧的电源，为较准确地测定这个电源的电动势和内阻，实验室提供了如下的实验器材： A.待测电源 B.电阻箱R（） C.电压表（量程0~3V） D.定值电阻（阻值约为十几欧） E.定值电阻（阻值约为一千欧） F.开关和导线若干 （1）为使测量结果尽量准确，定值电阻应选择______（填“D”或“E”）。 （2）该同学按照图甲所示的电路图连接实验电路，正确选择测量电压表后，改变电阻箱的阻值，记录对应电压表的读数，作出的图像如图乙所示，图线与横、纵坐标轴的截距分别为，。 则按图甲测得的电动势与真实值相比______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 （3）由于定值电阻阻值未知，该同学又按照图丙所示的电路图连接实验电路，正确选择测量电压表后，改变电阻箱的阻值，记录对应电压表的读数，作出的______（填“”、“”、“”或“”）图像如图丁所示，图线与横、纵坐标轴的截距分别为，。图丁与图乙作图所取单位一致，则可得该电池组的电动势______，内阻______（均用、、、表示）。 【答案】（1）D （2）偏小 （3） ①. ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 待测干电池的电动势约为3V，内阻约为几欧，为了减小电压表的分流影响，定值电阻应选择小一些的阻值，故定值电阻应选用D。 【小问2详解】 因为电压表分流，设电压表和R0并联的总电阻为R并，根据闭合电路欧姆定律有 变式得到 则有 即测量值比真实值偏小。 【小问3详解】 [1]由题图甲所示电路图可知，电源电动势 整理得 为了使图像呈现线性关系，作出的应为图像； [2][3]根据题图甲，由闭合电路欧姆定律得 可得 则有， 解得， 结合上述可知，图像的斜率 纵轴截距 综合上述可以解得， 13. 如图所示，某次在测量血压时将血压计袖带上的气囊缠绕在上臂上，给气囊充气到压强为时停止充气，此时气囊内气体的温度为27℃。关闭气阀一段时间后气囊内气体温度因人的体温而升高，压强变为。此后保持气囊内气体温度不变，打开气阀缓慢放气测得收缩压为。已知当气囊内的气压达到以上时可认为气囊的体积不再增大。 （1）求血压计内气体比刚打入时升高的温度（保留2位有效数字）； （2）打开气阀缓慢放气到收缩压过程中，求放走的气体的质量占原来的比例。 【答案】（1）9.7K；（2）25% 【解析】 【详解】气体初状态有，，末状态有，发生等容变化，根据查理定律 可得 血压计内气体比刚打入时升高的温度 解得 （2）取打开气阀放气前的气体为研究对象，其初状态的体积为，若其压强变为时的体积为，由等温变化规律 放走的气体与原有气体的质量之比为 联立解得 14. 如图所示，空间中存在电场强度为的水平向右匀强电场，水平的绝缘地面上放有质量为1kg、底面光滑的物块A和质量为3kg、底面粗糙的物块B，其中物块A、B均带电荷量的正电荷，物块B与地面之间的动摩擦因数为0.2。开始时，在外力作用下两物块均静止且相距。从时起撤去外力，且整个过程中物块A、B发生的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短，忽略两物块之间的静电力，取重力加速度。求： （1）第一次碰撞后瞬间物块A、B的速度大小。 （2）在第一次碰撞到第二次碰撞之间，物块A、B间的最远距离。 （3）物块B运动10m内，物块A、B碰撞的次数。 【答案】（1）物块碰撞后速度大小为，物块速度大小为 （2） （3）物块、发生了三次碰撞 【解析】 【小问1详解】 设AB质量分别为m、M，对物块分析，物块所受摩擦力与静电力平衡，碰撞前物块保持静止，对物块分析，物块释放后向右加速运动，加速运动距离为，有， 解得 则物块以与静止物块发生弹性碰撞，根据能量守恒定律和动量守恒定律分别有， 解得， 即物块碰撞后速度大小为（方向水平向左），物块速度大小为（方向水平向右）。 【小问2详解】 方法1：第一次碰撞后，物块做水平向左运动，物块所受摩擦力与静电力平衡，匀速水平向右运动，所以只要物块向右的速度比物块快，二者间距就不断增大，当二者速度相同时，间距最大，即 联立解得， 故第一次碰撞到第二次碰撞之间，物块与物块间的最远距离为。 方法2：第一次碰撞后，物块做水平向左运动的位移与速度的关系为 物块摩擦力与静电力平衡，匀速水平向右运动的位移与速度的关系为 物块和物块之间的距离为 以向右为正方向，得 以为自变量的开口向下的二次函数，当时 【小问3详解】 第一次碰撞后，物块碰撞后速度大小为，方向水平向左，物块速度大小为，方向水平向右。 第二次碰撞时物块与物块位移相等，有， 因为 解得 碰撞前物块B速度为，物块A速度为 第二次碰撞后，， 解得第二次碰撞后物块A的速度 物块B的速度 第二次碰撞后，物块A向右做初速度为0的匀加速直线运动，物块B所受摩擦力与静电力平衡，以的速度匀速水平向右运动。 第三次碰撞时物块A与物块B位移相等，有 解得 即第三次碰撞时物块B的位移为6m。 第三次碰撞前瞬间，有 解得 第三次碰撞时有， 解得第三次碰撞后物块A的速度，物块B的速度 第四次碰撞前瞬间， 解得 即第四次碰撞前瞬间物块B的位移为12m。 综上，第三次碰撞前瞬间物块B的位移为6m，第四次碰撞前瞬间物块B的位移为12m。 故物块B运动10m内，物块A、B发生了三次碰撞。 15. 如图所示，xoy竖直平面坐标系中，x轴上方有垂直于xoy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。下方有沿+y方向的匀强电场，电场强度大小为E。粒子源从O点向坐标平面内第一象限发射粒子，粒子的初速度方向与x轴正方向夹角范围是，初速度大小范围是。已知粒子的质量为m、电荷量为+q，不计粒子重力及粒子间相互作用。 （1）求沿y轴正方向射出的粒子到达x轴下方的最远距离d； （2）求粒子第一次在磁场中运动时可能到达区域的面积S； （3）若粒子源只沿+y方向发射粒子，其它条件不变，发现x轴上从P点起左侧所有位置均有粒子通过，求粒子从O点运动到P点所需的最短时间t。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）当粒子的速度大小为，且沿y轴正向射出时粒子到达x轴下方有最远距离d， 根据动能定理得 解得 （2）设速度大小为的粒子在磁场中做圆周运动的半径为，速度大小为的粒子在磁场中做圆周运动的半径为，粒子第一次在磁场中运动时可能到达区域如下图所示，为粒子不能到达的区域面积。 解得 解得 则打到的区域面积为 解得 （3）根据题意，因为P点左侧所有位置都必须有粒子通过，所以P点的位置必须如下图所示 图中小圆对应速度为，大圆对应速度为，所以P点的坐标为，粒子在磁场中运动最短的时间为粒子的速度为时，此时周期为 粒子在电场中运动单程的时间为，则 粒子在电场中运动的时间 粒子从O点运动到P点的时间 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $