精品解析：四川省遂宁市射洪市2024-2025学年高三下学期5月模拟测试物理试题

射洪市2025年普通高考模拟测试 物理 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。 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。写在本试卷上无效。 3、回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4、考试结束后，将答题卡交回。 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. 射洪市是锂电之都，但锂电池在运用过程中有一些缺陷，我们正在研究原子能电池，其原理是利用放射性同位素衰变过程释放的热能转换成电能，具有尺寸小、重量轻、性能稳定可靠、工作寿命长。其中是原子能电池的放射源之一，会发生β衰变，半衰期为28.5年，主要来源于的裂变，其核反应方程为＋→＋＋2。下列说法中正确的是（　　） A. 的平均结合能比裂变产物的平均结合能大 B. 的β衰变方程为 C. 衰变产生的β射线是其核内的中子转化为质子时放出的负电子 D. 密闭容器中装有10g 经过28.5年容器中剩余物质质量为5g 2. 如图所示，有一放在真空中半径cm的玻璃球，在玻璃球内有一与球心O距离为cm且可向各个方向发出单色光的点光源S。已知玻璃球的折射率n=2，下列说法正确的是（　　） A. 光从玻璃球折射出去后频率变大 B. 光从玻璃球折射出去后传播速度变小 C. 光源S向各方向发出的光都能射出玻璃球 D. 光源S发出的光在玻璃球界面上的最大入射角为37° 3. 如图所示，在野营时需要用绳来系住一根木桩。轻绳OA、OB、OC在同一平面内，两等长绳OA、OB的夹角是90°，绳OC与竖直木桩的夹角为60°，绳CD水平。如果绳CD的拉力大小等于N，为使木桩受到轻绳作用力的方向竖直向下，则绳OA的拉力大小应等于（　　） A. 50N B. 100N C. D. 4. 城市停车自动收费系统原理，如图甲车位地面预埋有自感线圈L和电容器C构成LC振荡电路。当车靠近自感线圈L时，相当于在线圈中插入铁芯，使自感系数变大，引起LC电路中的振荡电流频率变化。智能停车位计时器根据振荡电流频率变化，进行计时。某次振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 时刻电容器C所带电量为零 B. 过程，线圈L中磁场能在减小 C. 过程，线圈L的自感电动势在减小 D. 由图乙可判断汽车正驶离智能停车位 5. 在同种均匀介质中，x＝0处的波源完成半个周期振动产生沿x轴正方向传播的简谐横波，间隔Δt时间后又产生一列简谐横波。以波源第一次从平衡位置开始振动为计时零点，t＝3s时首次出现如图所示波形。则下列说法正确的是（　　） A. 波源两次振动的间隔时间Δt＝1s B. 波源前后两次振动的周期相同 C. t＝4s时，x＝6m和x＝21m处的两质点的位移大小不相等 D. 从t＝2s至t＝4.5s的时间内，x＝12m处的质点经过的路程为28cm 6. 两电荷量分别为和的点电荷，放在y轴上的O、M两点。若规定无限远处电势为零，则在两电荷连线上各点的电势随y变化的关系如图。其中，A、N两点的电势为零，ND段中C点的电势最高。则下列说法中正确的是（　　） A. 为负点电荷，为正点电荷 B. A、N两点的电势为零，但场强不为零 C. 从N点沿y轴正方向，电场强度大小先增大后减小 D. 将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功 7. 某同学自制电子秤的原理示意图如图所示。托盘与金属弹簧相连，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0.设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，重力加速度为g。忽略弹簧的电阻、托盘与弹簧的质量及一切阻力，电压表示数未超过量程。下列说法正确的是（　　） A. 该电子秤能够称量的物体最大质量为 B. 电压表的示数能够达到的最大值为 C. 电压表示数为U时，物体的质量为 D. 电压表示数为U时，物体的质量为 二、多项选择题：共3小题，每小题6分，共18分。每小题给出的四个选项中，每小题有多个选项符合题目要求，全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 北京时间2025年1月7日04时00分，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将实践25号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，该卫星主要用于卫星燃料补加与延寿服务技术验证。经过一个月的时间，实践25号抵达同步轨道，并成功给北斗三号G7星加注了142公斤肼类燃料，实现了全球首次卫星在轨加注燃料。若后期还要给同轨道上的另一颗卫星加注燃料，加注前两卫星的位置如图所示，则是要想实现加注燃料，对实践25号星操作正确的是（　　） A. 实践25号卫星直接加速与卫星A对接即可 B. 实践25号卫星和卫星A对接时具有相同的加速度 C. 实践25号卫星受到地球的万有引力一定大于卫星A受到地球的万有引力 D. 实践25号卫星对卫星A加注燃料后，25号卫星向前喷射少量减速剂即可实现分离 9. 如图所示，右侧光滑轨道面倾斜角，倾斜导轨与光滑水平导轨在底端、（长度不计）平滑绝缘连接，两部分导轨均处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向均垂直于导轨平面向上。导轨间距为，导轨两端分别连接一个阻值的电阻和的电容器，两根导体棒分别放在倾斜和水平导轨上，质量分别为，棒电阻不计，棒的电阻为。将棒由高处静止释放，同时棒在一个大小为、方向沿导轨平面水平向右的拉力作用下由静止开始运动，两棒恰好在处发生碰撞，碰后两棒结合在一起且均与导轨良好接触，碰撞前瞬间撤去。已知碰前瞬间棒已匀速运动、棒速度水平向左，导轨电阻不计，重力加速度取，下列判断正确的是（　　） A. 棒从释放到碰撞所用时间为 B. 从棒开始运动到碰撞前，电阻上消耗的焦耳热为 C. 两棒碰撞后瞬间速度大小为 D. 最终停止运动时两棒与相距 10. 如图所示，倾角为30°的足够长光滑绝缘斜面固定在水平面上，空间中存在水平向右的匀强电场，电场强度。小球A的电荷量为+q，小球B不带电，质量均为m，两球用劲度系数为k的轻质绝缘弹簧连接，弹簧处于原长并锁定。现解除锁定释放两球并开始计时，t0时刻两球第一次速度相等，速度大小为v0，此时弹簧形变量为x0，在整个运动过程中弹簧均在弹性限度内，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 两球每次速度相同时弹簧形变量均为x0 B. 两球每次加速度相同时弹簧的形变量均为 C. 在t=t0时，小球A的电势能增加了 D. 在t=2t0时，两球和弹簧系统机械能减少了 三、实验探究题题：本题共2小题，共16分。 11. 某研究性小组用如图1所示装置来测定当地的重力加速度，一条轻绳跨过轻质定滑轮，绳的两端连接质量都为M的物块，在左侧的物块上叠加一个质量为m的环形砝码，左侧物块上端距离挡板的高度为h，物块穿过挡板时环形砝码将架在挡板上。挡板下方安装一个光电门，可测出物块通过光电门的时间t。 （1）用游标卡尺测左侧物块的厚度d时，刻度如图2所示，其读数为______mm。 （2）下列有关本实验的说法正确的是______ A. 物块和环形砝码的截面积越小，实验结果越精确 B. 为了让物块经过光电门的速度更快，可以在释放右侧物块时给它一个竖直向上的初速度 C. 实验中所加环形砝码的质量应远小于物块质量 D. 挡板的弹性越好，能量损失越小，实验结果越精确 （3）逐次改变左边物块下落的高度h，并测出对应高度下物块通过光电门的时间t，描绘出图像，如图3所示，图像斜率为k。则重力加速度g的表达式为______（用题中物理量的字母表示）。 12. 某小组为准确测量电池组的电动势E和内阻r，实验室提供了以下器材： 电流表A1：量程10mA，内阻10Ω； 电流表A2：量程50mA，内阻20Ω； 定值电阻：，，； 滑动变阻器R（0~100Ω）； 电池组； 导线及开关。 （1）为完成实验，设计了如图所示电路，需要将一个电流表改装成量程为3V的电压表，将另一电流表量程扩大为60mA，结合所给定值电阻，图中Q应为电流表________（选填“A1”或“A2”），保护电阻c应为定值电阻______（选填“” “”或“”）。 （2）闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表Q有示数且不变，电流表P始终没有示数。为查找故障，在其他连接不变的情况下，将电流表Q左端的导线从N点拆开，再分别试触M1、M2、M3三个位置时，发现电流表Q均没有示数。若电路中仅有一处故障，则故障为________（选填选项前的字母）。 A. M1N间断路 B. M1M2间短路 C. M2M3间短路 D. M3M4间断路 （3）排除电路故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器，得到多组电流表A1、A2的示数，作出了I2-I1图像如图所示，可知电池组电动势E=____V；内阻r=____Ω。（以上结果均保留三位有效数字） 四、计算题：本题共3小题，共38分。解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的，不能得分。 13. 如图是某超重报警装置示意图，它由导热性能良好的密闭汽缸、固定有平台活塞、报警电路组成，当活塞下移两触点接触时，电路发出超重报警。已知活塞与平台的总质量为m，活塞横截面积为S，弹簧长为l，大气压为。平台不放物体，在环境温度为时，活塞距汽缸底高为2l。不考虑活塞与汽缸间摩擦，忽略上触点与活塞之间的距离，汽缸内气体视为理想气体。（已知重力加速度为g） （1）平台下移过程中气体分子间作用力为______（选填“引力”、“斥力”或“零”），单位面积汽缸壁受到气体分子的撞击力______（选填“增大”、“不变”或“减小”）； （2）轻放重物，活塞缓慢下移，求刚好触发超重预警时所放重物的质量M； （3）不放重物，若外界温度缓慢降低，从图示位置到刚触发超重预警过程，气体向外界放出热量Q。求气体内能的变化。 14. 某游戏装置如图所示，由弹射装置、圆心为和的两个圆弧构成的竖直轨道ABC、水平轨道CD和逆时针转动的倾斜传送带DE平滑连接而成。水平接收平台FJ的左端与E点的水平距离，其上方有一静置的小球。现弹射装置将质量的滑块（视为质点）以一定速度水平射入A点，通过轨道ABCD和传送带DE后，恰好沿水平进入接收平台并与其上的小球发生碰撞，则游戏成功。已知轨道ABC中，，传送带DE的长度、倾斜角度、运行速度，滑块与传送带之间的动摩擦因数，其余各段光滑，不计空气阻力。取，。 （1）某次调试中，滑块恰好不脱离圆弧轨道ABC，求滑块通过点时，滑块对轨道的压力大小； （2）若游戏恰好成功，求滑块在本次运行过程中与传送带之间因摩擦产生的热量； 15. 如图所示是离子回旋加工芯片流程的示意图。离子源发出质量为m的正离子，沿水平中轴OO1经速度选择器后，进入可加电场或磁场且边长为L的正方形偏转区，偏转后进入加有水平向右的匀强磁场的共振腔，使腔内气体电离蚀刻芯片。已知速度选择器与偏转区的匀强电场均为，方向相反，匀强磁场均为，方向垂直纸面向外。仅加电场时离子出射偏转角α很小，且。不考虑电磁场突变影响，离子进入共振腔后不碰壁。角度θ很小时，有，， （1）离子的电荷量； （2）偏转区仅加磁场时，离子出射时偏离轴线OO1的距离； （3）离子以（2）问中的速度进入共振腔，受与运动方向相反的阻力，k为已知常数。施加垂直O2O3轴线且匀速旋转的匀强电场E2使离子加速。稳定后离子在垂直O2O3轴线的某切面内以与电场相同角速度做匀速圆周运动，速度与电场的夹角（小于90°）保持不变。 ①为保证离子不接触芯片，求芯片距离O2的最小距离； ②角速度为多大时，稳定后旋转电场对离子做功的瞬时功率最大。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 射洪市2025年普通高考模拟测试 物理 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。 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。写在本试卷上无效。 3、回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4、考试结束后，将答题卡交回。 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. 射洪市是锂电之都，但锂电池在运用过程中有一些缺陷，我们正在研究原子能电池，其原理是利用放射性同位素衰变过程释放的热能转换成电能，具有尺寸小、重量轻、性能稳定可靠、工作寿命长。其中是原子能电池的放射源之一，会发生β衰变，半衰期为28.5年，主要来源于的裂变，其核反应方程为＋→＋＋2。下列说法中正确的是（　　） A. 的平均结合能比裂变产物的平均结合能大 B. 的β衰变方程为 C. 衰变产生的β射线是其核内的中子转化为质子时放出的负电子 D. 密闭容器中装有10g 经过28.5年容器中剩余物质质量为5g 【答案】BC 【解析】 【详解】A．该裂变反应放出能量，则的平均结合能比裂变产物的平均结合能小，故A错误； B．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，的β衰变方程为 故B正确； C．衰变产生的β射线是其核内的中子转化为质子时放出的电子，故C正确； D．10g的经过28.5年后，有5g的发生衰变转化为其他元素，并没有消失，故剩余物质质量大于5g，D错误。 故选BC。 2. 如图所示，有一放在真空中半径cm的玻璃球，在玻璃球内有一与球心O距离为cm且可向各个方向发出单色光的点光源S。已知玻璃球的折射率n=2，下列说法正确的是（　　） A. 光从玻璃球折射出去后频率变大 B. 光从玻璃球折射出去后传播速度变小 C. 光源S向各方向发出的光都能射出玻璃球 D. 光源S发出的光在玻璃球界面上的最大入射角为37° 【答案】D 【解析】 【详解】A．光从一种介质进入到另一种介质，频率不变，故A错误； CD．假设点光源S发出的一条光线射到球面上的P点，如图所示 由正弦定理得 解得 故对于位置已固定的光源，当越大时，越大，即光线射出玻璃球的入射角就越大，所以其最大正弦值为 即入射角得最大值为 全反射临界角C的正弦值为 即发生全反射得临界角为30°，由于，光源S向各方向发出的光不一定都能射出玻璃球，故D正确，C错误； B．光在空气中的速度约为，根据可知光从玻璃球折射出去后传播速度变大，故B错误。 故选D。 3. 如图所示，在野营时需要用绳来系住一根木桩。轻绳OA、OB、OC在同一平面内，两等长绳OA、OB的夹角是90°，绳OC与竖直木桩的夹角为60°，绳CD水平。如果绳CD的拉力大小等于N，为使木桩受到轻绳作用力的方向竖直向下，则绳OA的拉力大小应等于（　　） A. 50N B. 100N C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】对C点分析可知 对O点分析可知 故选D。 4. 城市停车自动收费系统原理，如图甲车位地面预埋有自感线圈L和电容器C构成LC振荡电路。当车靠近自感线圈L时，相当于在线圈中插入铁芯，使自感系数变大，引起LC电路中的振荡电流频率变化。智能停车位计时器根据振荡电流频率变化，进行计时。某次振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 时刻电容器C所带电量为零 B. 过程，线圈L中磁场能在减小 C. 过程，线圈L的自感电动势在减小 D. 由图乙可判断汽车正驶离智能停车位 【答案】B 【解析】 【详解】A．时刻电流为零，此时电容器C所带电量最大，故A错误； B．过程，电流逐渐减小，电容器充电，磁场能向电场能转化，线圈L中磁场能在减小，故B正确； C．过程，电流变化的速率越来越大，线圈L的自感电动势在增大，故C错误； D．由图乙可知，震荡电路的周期变大，根据 可知线圈自感系数变大，则汽车正驶入智能停车位，故D错误。 故选B。 5. 在同种均匀介质中，x＝0处的波源完成半个周期振动产生沿x轴正方向传播的简谐横波，间隔Δt时间后又产生一列简谐横波。以波源第一次从平衡位置开始振动为计时零点，t＝3s时首次出现如图所示波形。则下列说法正确的是（　　） A. 波源两次振动的间隔时间Δt＝1s B. 波源前后两次振动的周期相同 C. t＝4s时，x＝6m和x＝21m处的两质点的位移大小不相等 D. 从t＝2s至t＝4.5s的时间内，x＝12m处的质点经过的路程为28cm 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题图可知，在t＝3s时，第一列波传播到x1＝18m处，则波的传播速度为 第二列波传播到x2＝6m处，传播时间为 第一列波的振动时间为 则波源两次振动的间隔时间为Δt＝t－t2－t3＝1s 故A正确； B．由题图可知，两次振动形成的两列波的波长不同，由同种介质中波的传播速度相等以及v＝ 可知波源前后两次振动的周期不同，故B错误； C．两列波在第4 s内传播的距离Δx＝vΔt＝6m 则根据题图可知，第一列波x＝15m处的振动传至x＝21m处，故x＝21m处质点的位移为－10m，第二列波x＝0处的振动传至x＝6m处，故x＝6m处质点的位移为10m，则t＝4s时，x＝6m和x＝21m处的两质点的位移大小相等，故C正确； D．从t＝2s至t＝4.5s的时间内，第一列波引起x＝12m处的质点经历半个周期的振动，经过的路程为s1＝20cm，第二列波引起x＝12m处的质点经过的路程为s2＝10cm，则从t＝2s至t＝4.5s的时间内x＝12m处的质点经过的路程为s＝s1＋s2＝30cm 故D正确。 故选A。 6. 两电荷量分别为和的点电荷，放在y轴上的O、M两点。若规定无限远处电势为零，则在两电荷连线上各点的电势随y变化的关系如图。其中，A、N两点的电势为零，ND段中C点的电势最高。则下列说法中正确的是（　　） A. 为负点电荷，为正点电荷 B. A、N两点的电势为零，但场强不为零 C. 从N点沿y轴正方向，电场强度大小先增大后减小 D. 将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图像可知，M点附近的电势为负值，O点附近的电势为正值，可得为正点电荷，为负点电荷，故A错误； B．A、N两点的电势为零，但场强不为零，因为图像斜率不为零，其斜率大小变化代表场强大小变化，故B正确； C．从N点沿y轴正方向，图像斜率先减小后增大再逐渐减小，所以电场强度大小先减小后增大再逐渐减小，故C错误； D．从N点移到D点，根据图像可知电势先增大后减小，由公式 又电荷为负，所以电势能先减小后增大，因此电场力先做正功后做负功，故D错误。 故选B。 7. 某同学自制电子秤的原理示意图如图所示。托盘与金属弹簧相连，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0.设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，重力加速度为g。忽略弹簧的电阻、托盘与弹簧的质量及一切阻力，电压表示数未超过量程。下列说法正确的是（　　） A. 该电子秤能够称量的物体最大质量为 B. 电压表的示数能够达到的最大值为 C. 电压表示数为U时，物体的质量为 D. 电压表示数为U时，物体的质量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．当指针指到R的最下端时所称的质量最大，则 解得该电子秤能够称量的物体最大质量为 选项A错误； B．当指针指到R的最下端时电压表的示数能够达到的最大值，则 选项B错误； CD．电压表示数为U时，指针到R上端电阻为R1，则 弹簧压缩量 则 解得物体的质量为 选项C正确，D错误。 故选C。 二、多项选择题：共3小题，每小题6分，共18分。每小题给出的四个选项中，每小题有多个选项符合题目要求，全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 北京时间2025年1月7日04时00分，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将实践25号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，该卫星主要用于卫星燃料补加与延寿服务技术验证。经过一个月的时间，实践25号抵达同步轨道，并成功给北斗三号G7星加注了142公斤肼类燃料，实现了全球首次卫星在轨加注燃料。若后期还要给同轨道上的另一颗卫星加注燃料，加注前两卫星的位置如图所示，则是要想实现加注燃料，对实践25号星操作正确的是（　　） A. 实践25号卫星直接加速与卫星A对接即可 B. 实践25号卫星和卫星A对接时具有相同的加速度 C. 实践25号卫星受到地球的万有引力一定大于卫星A受到地球的万有引力 D. 实践25号卫星对卫星A加注燃料后，25号卫星向前喷射少量减速剂即可实现分离 【答案】BD 【解析】 【详解】A．实践25号卫星直接加速，将做离心运动，变轨到更高的轨道，不能与卫星A对接，故A错误； B．根据牛顿第二定律可得 可得 可知实践25号卫星和卫星A对接时具有相同的加速度，故B正确； C．由于不知道实践25号卫星和卫星A的质量关系，所以无法比较实践25号卫星受到地球的万有引力与卫星A受到地球的万有引力的大小关系，故C错误； D．实践25号卫星对卫星A加注燃料后，25号卫星向前喷射少量减速剂，则25号卫星速度减小，25号卫星将做向心运动，可实现分离，故D正确。 故选BD。 9. 如图所示，右侧光滑轨道面倾斜角，倾斜导轨与光滑水平导轨在底端、（长度不计）平滑绝缘连接，两部分导轨均处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向均垂直于导轨平面向上。导轨间距为，导轨两端分别连接一个阻值的电阻和的电容器，两根导体棒分别放在倾斜和水平导轨上，质量分别为，棒电阻不计，棒的电阻为。将棒由高处静止释放，同时棒在一个大小为、方向沿导轨平面水平向右的拉力作用下由静止开始运动，两棒恰好在处发生碰撞，碰后两棒结合在一起且均与导轨良好接触，碰撞前瞬间撤去。已知碰前瞬间棒已匀速运动、棒速度水平向左，导轨电阻不计，重力加速度取，下列判断正确的是（　　） A. 棒从释放到碰撞所用时间为 B. 从棒开始运动到碰撞前，电阻上消耗的焦耳热为 C. 两棒碰撞后瞬间速度大小为 D. 最终停止运动时两棒与相距 【答案】AD 【解析】 【详解】A．金属棒、同时由静止运动，且恰好在、处发生碰撞，则说明、在到达时所用的时间是相同的，对金属棒和电容器组成的回路有 对根据牛顿第二定律有， 其中 联立有 即金属棒做匀加速直线运动，则有 解得 A正确； B．匀速运动时满足 解得 对导体棒及电阻，根据功能关系有 对导体棒，根据动量定理有 其中 联立解得， 则上产生的焦耳热为 B错误； CD．两棒恰好在处发生完全非弹性碰撞，根据动量守恒定律可得 解得 两棒合并后电阻为0，由牛顿第二定律可得 两边微元累积求和 解得 代入数值可得 C错误，D正确。 故选AD。 10. 如图所示，倾角为30°的足够长光滑绝缘斜面固定在水平面上，空间中存在水平向右的匀强电场，电场强度。小球A的电荷量为+q，小球B不带电，质量均为m，两球用劲度系数为k的轻质绝缘弹簧连接，弹簧处于原长并锁定。现解除锁定释放两球并开始计时，t0时刻两球第一次速度相等，速度大小为v0，此时弹簧形变量为x0，在整个运动过程中弹簧均在弹性限度内，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 两球每次速度相同时弹簧形变量均为x0 B. 两球每次加速度相同时弹簧的形变量均为 C. 在t=t0时，小球A的电势能增加了 D. 在t=2t0时，两球和弹簧系统机械能减少了 【答案】BCD 【解析】 【详解】B．当两球加速度相同时，对AB整体有 对B有 联立解得 故B正确； C．作出两球的v-t图线，如图所示 t0时刻两球第一次速度相等，速度大小为v0，此时弹簧形变量为x0，即 结合图像可得 所以在t=t0时，小球A的电势能增加了 故C正确； D．由图可知，在t0~2t0内，有 所以在t=2t0时，弹簧恢复原长，且 根据能量守恒定律可知，两球和弹簧系统机械能减少量等于电势能增加量，即 故D正确； A．由以上分析可知，t0时两球速度相等，弹簧伸长量为x0，2t0时两球速度再次达到相等，但弹簧处于原长，故A错误。 故选BCD。 三、实验探究题题：本题共2小题，共16分。 11. 某研究性小组用如图1所示装置来测定当地的重力加速度，一条轻绳跨过轻质定滑轮，绳的两端连接质量都为M的物块，在左侧的物块上叠加一个质量为m的环形砝码，左侧物块上端距离挡板的高度为h，物块穿过挡板时环形砝码将架在挡板上。挡板下方安装一个光电门，可测出物块通过光电门的时间t。 （1）用游标卡尺测左侧物块的厚度d时，刻度如图2所示，其读数为______mm。 （2）下列有关本实验的说法正确的是______ A. 物块和环形砝码的截面积越小，实验结果越精确 B. 为了让物块经过光电门的速度更快，可以在释放右侧物块时给它一个竖直向上的初速度 C. 实验中所加环形砝码的质量应远小于物块质量 D. 挡板的弹性越好，能量损失越小，实验结果越精确 （3）逐次改变左边物块下落的高度h，并测出对应高度下物块通过光电门的时间t，描绘出图像，如图3所示，图像斜率为k。则重力加速度g的表达式为______（用题中物理量的字母表示）。 【答案】（1）12.7 （2）A （3） 【解析】 【小问1详解】 用游标卡尺测左侧物块的厚度，其读数为 【小问2详解】 A．物块和环形砝码的截面积越小，空气阻力越小，实验误差越小，故A正确； B．分析可知系统的合力就是环形砝码的重力，要物块经过光电门的速度更快，可增加环形砝码的重力，给右侧物块一个竖直向上的初速度，会对实验结果产生影响，故B错误； C．由于系统的合力就是环形砝码的重力，故实验中所加环形砝码的质量不需要应远小于物块质量，故C错误； D．弹性挡板作用为阻止环形砝码下落，与弹性挡板弹性好坏无关，即对实验结果无影响，故D错误。 故选A。 【小问3详解】 把两物块和环形砝码作为一个系统，设系统加速度大小为a，则由牛顿第二定律得 物块经过光电门时速度大小 速度位移公式有 联立以上得 故图像斜率为 整理得 12. 某小组为准确测量电池组的电动势E和内阻r，实验室提供了以下器材： 电流表A1：量程10mA，内阻10Ω； 电流表A2：量程50mA，内阻20Ω； 定值电阻：，，； 滑动变阻器R（0~100Ω）； 电池组； 导线及开关。 （1）为完成实验，设计了如图所示电路，需要将一个电流表改装成量程为3V的电压表，将另一电流表量程扩大为60mA，结合所给定值电阻，图中Q应为电流表________（选填“A1”或“A2”），保护电阻c应为定值电阻______（选填“” “”或“”）。 （2）闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表Q有示数且不变，电流表P始终没有示数。为查找故障，在其他连接不变的情况下，将电流表Q左端的导线从N点拆开，再分别试触M1、M2、M3三个位置时，发现电流表Q均没有示数。若电路中仅有一处故障，则故障为________（选填选项前的字母）。 A. M1N间断路 B. M1M2间短路 C. M2M3间短路 D. M3M4间断路 （3）排除电路故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器，得到多组电流表A1、A2的示数，作出了I2-I1图像如图所示，可知电池组电动势E=____V；内阻r=____Ω。（以上结果均保留三位有效数字） 【答案】（1） ①. A2 ②. R2 （2）A （3） ①. 5.14 ②. 32.9 【解析】 【小问1详解】 [1][2]需要将一个电流表改装成量程为3V的电压表，将另一电流表量程扩大为60mA，由提供的器材可知，将电流表A2与定值电阻串联，改装为3V的电压表；将电流表A1与定值电阻并联，改装量程为60mA的电流表；故图中Q应为电流表A2，保护电阻c应为定值电阻。 【小问2详解】 闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表Q有示数且不变，电流表P始终没有示数。说明电流表P支路出现断路；将电流表Q左端的导线从N点拆开，再分别试触M1、M2、M3三个位置时，发现电流表Q均没有示数，若电路中仅有一处故障，说明M1M2间、M2M3间M3M4间均连接正常，则故障为M1N间断路。 故选A。 【小问3详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律有 变形可得 由图像可得， 解得， 四、计算题：本题共3小题，共38分。解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的，不能得分。 13. 如图是某超重报警装置示意图，它由导热性能良好的密闭汽缸、固定有平台活塞、报警电路组成，当活塞下移两触点接触时，电路发出超重报警。已知活塞与平台的总质量为m，活塞横截面积为S，弹簧长为l，大气压为。平台不放物体，在环境温度为时，活塞距汽缸底高为2l。不考虑活塞与汽缸间摩擦，忽略上触点与活塞之间的距离，汽缸内气体视为理想气体。（已知重力加速度为g） （1）平台下移过程中气体分子间作用力为______（选填“引力”、“斥力”或“零”），单位面积汽缸壁受到气体分子的撞击力______（选填“增大”、“不变”或“减小”）； （2）轻放重物，活塞缓慢下移，求刚好触发超重预警时所放重物的质量M； （3）不放重物，若外界温度缓慢降低，从图示位置到刚触发超重预警过程，气体向外界放出热量Q。求气体内能的变化。 【答案】（1） ①. 零 ②. 增大 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 [1][2]因气体视为理想气体，则平台下移过程中气体分子间作用力为零，气体体积变小，因活塞导热性良好，可知气体温度不变，则气体压强变大，则单位面积汽缸壁受到气体分子的撞击力增大； 【小问2详解】 气体进行等温过程，则根据玻意耳定律： 可得 得 【小问3详解】 等压变化，外界对气体做功 由热力学第一定律 解得 14. 某游戏装置如图所示，由弹射装置、圆心为和的两个圆弧构成的竖直轨道ABC、水平轨道CD和逆时针转动的倾斜传送带DE平滑连接而成。水平接收平台FJ的左端与E点的水平距离，其上方有一静置的小球。现弹射装置将质量的滑块（视为质点）以一定速度水平射入A点，通过轨道ABCD和传送带DE后，恰好沿水平进入接收平台并与其上的小球发生碰撞，则游戏成功。已知轨道ABC中，，传送带DE的长度、倾斜角度、运行速度，滑块与传送带之间的动摩擦因数，其余各段光滑，不计空气阻力。取，。 （1）某次调试中，滑块恰好不脱离圆弧轨道ABC，求滑块通过点时，滑块对轨道的压力大小； （2）若游戏恰好成功，求滑块在本次运行过程中与传送带之间因摩擦产生的热量； 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据临界条件 解得 根据机械能守恒 解得 根据圆周运动最低点受力，由牛顿第二定律可得 解得 由牛顿第三定律可得：滑块对轨道压力大小为=14N 【小问2详解】 根据运动合成与分解 可得 根据牛顿第二定律 解得 根据匀变速直线运动规律 解得 根据摩擦生热规律 解得 15. 如图所示是离子回旋加工芯片流程的示意图。离子源发出质量为m的正离子，沿水平中轴OO1经速度选择器后，进入可加电场或磁场且边长为L的正方形偏转区，偏转后进入加有水平向右的匀强磁场的共振腔，使腔内气体电离蚀刻芯片。已知速度选择器与偏转区的匀强电场均为，方向相反，匀强磁场均为，方向垂直纸面向外。仅加电场时离子出射偏转角α很小，且。不考虑电磁场突变影响，离子进入共振腔后不碰壁。角度θ很小时，有，， （1）离子的电荷量； （2）偏转区仅加磁场时，离子出射时偏离轴线OO1的距离； （3）离子以（2）问中的速度进入共振腔，受与运动方向相反的阻力，k为已知常数。施加垂直O2O3轴线且匀速旋转的匀强电场E2使离子加速。稳定后离子在垂直O2O3轴线的某切面内以与电场相同角速度做匀速圆周运动，速度与电场的夹角（小于90°）保持不变。 ①为保证离子不接触芯片，求芯片距离O2的最小距离； ②角速度为多大时，稳定后旋转电场对离子做功的瞬时功率最大。 【答案】（1） （2） （3）①；② 【解析】 【小问1详解】 离子沿水平中轴经过速度选择器，设离子电荷量为满足 偏转区仅加电场时，水平方向 竖直方向 且有 联立解得 【小问2详解】 离子在磁场中偏转时，设偏转角为，磁场半径 偏转角等于圆心角，由几何关系 可得，离子出射时偏离轴线的距离 解得 【小问3详解】 当离子进入共振腔后，将速度分解为两个方向，其中水平方向 其中 ①水平方向在阻力下做减速运动，为保证离子不接触芯片，对离子进入到水平方向速度减小为0过程分析，由动量定理有 其中 得芯片距离的最小距离 ②稳定后离子会以与旋转电场相同的恒定角速度在某一切面内做匀速圆周运动，设最终速度为。沿圆周的半径方向 沿圆周的切线方向 可得 旋转电场对离子做功的功率 当 即时，电场对离子做功的瞬时功率最大。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $