精品解析：2025届安徽省合肥市第九中学高三下学期高考最后一卷物理试卷

合肥九中2025年高考“最后一卷” 高三年级物理试卷 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 1. 氢原子从高能级向低能级跃迁时，会产生四种频率的可见光，其光谱如图1所示。氢原子从能级跃迁到能级时产生可见光I，从能级跃迁到能级时产生可见光II。用同一双缝干涉装置研究这两种光的干涉现象，得到如图2、3所示的干涉条纹。用两种光分别照射如图4所示的实验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是（　　） A. 图4可以证明光具有波动性 B. 图2和图3可以证明光具有粒子性 C. 图1可以判断可见光I对应的是 D. 图3可能是可见光II的干涉条纹 2. 因前方路段有塌方，一汽车在收到信号后立即开始刹车。刹车过程中汽车途经三点，最终汽车停在点。已知汽车经过AB段所用时间和BC段所用时间相等均为，且，汽车在CD段的平均速度大小为（汽车刹车过程中加速度不变）。则下列说法正确的是（　　） A. 汽车刹车时加速度大小为 B. 汽车在A点的速度大小为 C. D. 汽车在AB段的平均速度大小为 3. 2024年11月4日，神舟十八号载人飞船返回舱在内蒙古东风着陆场成功着陆。若返回舱距离地面1.2m时，返回舱的速度为8m/s，此时返回舱底部的4台反推火箭点火工作，使返回舱触地前瞬间速度降至2m/s，实现软着陆。若该过程飞船始终竖直向下做匀减速运动，返回舱的质量变化和受到的空气阻力均忽略不计。若返回舱的总质量为，g取，则4台反推火箭点火工作时提供的推力大小为（　　） A. B. C. D. 4. 如图，甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，乙为x=2m处质点从此刻开始计时的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 此列波沿x轴负向传播 B. 时，处质点的位移为0.5m C. 时，处质点的位移为 D. 处质点比处质点振动相位滞后 5. 我国近地小行星防御系统通过“监测—评估—干预”三位一体架构，力图避免小行星影响地球，展现了从被动预警到主动防御的科技跨越。如图所示，近地圆轨道Ⅰ和椭圆轨道Ⅱ相切于点，椭圆轨道Ⅱ和同步轨道Ⅲ相切于点。现有防御卫星在轨道Ⅰ处做匀速圆周运动，经变轨后运行到同步轨道Ⅲ的点拦截小行星进行干预，已知地球自转的角速度为，防御卫星在轨道Ⅰ和Ⅲ上运行的角速度为和。下列说法正确的是（　　） A. B. 卫星在轨道Ⅱ上b点的线速度小于在轨道Ⅲ上c点运行的线速度 C. 卫星在轨道Ⅰ运行的周期约为24h D. 卫星在轨道Ⅲ的机械能大于在轨道Ⅰ的机械能 6. 沿空间某直线建立轴，该直线上的静电场方向沿轴，其轴正半轴上电场强度随轴上位置变化规律如图所示，原点到间的图线为直线，轴正方向为电场强度正方向，一个电荷量大小为的粒子在点由静止释放，刚好能沿轴正方向运动到处，不计粒子的重力，则下列判断错误的是（　　） A. 该粒子带正电 B. 粒子在处的电势能大于处的电势能 C. 粒子在处的动能为 D. 点到之间电势差大于到之间电势差 7. 如图所示，匝数为100匝、面积为10cm2的交流发电机线圈在磁感应强度为10T的匀强磁场中匀速转动。线圈平面与磁场平行时开始计时，通过一理想自耦变压器对外供电，转动角速度为100rad/s，线圈内阻不计，电压表为理想电压表。则下列说法正确的是（　　） A. 线圈产生的电动势的瞬时值表达式为 B. 电压表V示数为100V C. 当滑动变阻器滑片向上滑动时，流经灯泡的电流变大 D. 当自耦变压器滑片P向上滑动时，灯泡变暗 8. 如图所示，在坐标系xOy内有一半径为a的圆形区域，圆心为原点O，圆内分布有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。在直线的上方有一沿y轴负方向的矩形匀强电场区域，场强大小为E。在处的A点有一粒子源，粒子源以某一相同速率垂直于磁场方向朝圆形磁场内持续不断地发射质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子。已知发射出去的所有粒子在第一次离开圆形磁场后，在电场的作用下又回到圆形磁场，之后均从处的C点第二次飞出圆形磁场。整个过程中不计粒子重力，不考虑粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 粒子进入磁场的初速度为 B. 矩形匀强电场区域的最小面积为 C. 粒子从 A 点运动到 C 点的最短时间为 D. 粒子从 A 点运动到 C 点的整个过程中，洛伦兹力对所有粒子的冲量大小都为 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 一定质量的气体经历一系列状态变化，其p－图像如图所示，变化顺序为a→b→c→d→a，图中ab线段延长线过坐标原点，cd线段与p轴垂直，da线段与轴垂直．气体在此状态变化过程中（ ） A. d→a过程，气体放出的热量小于内能的减少量 B. b→c过程，气体对外做功，内能减小 C. c→d过程，温度降低，气体一定放出热量 D. a→b过程，温度不变，气体吸热 10. 建筑工地常用如图所示装置将建材搬运到高处，光滑杆竖直固定在地面上，斜面体固定在水平面上，配重P和建材Q用轻绳连接后跨过光滑的定滑轮，配重P穿过光滑竖直杆，建材Q放在斜面体上，且轻绳与斜面平行，开始时建材静止在斜面上，之后增加配重质量，建材沿斜面上滑，下列分析正确的是（　　） A. 当P、Q滑动时，则P、Q速度大小一定相等 B. 当P、Q滑动时，P减小的机械能一定等于Q增加的机械能 C. 当P、Q静止时，细线上的拉力一定大于竖直杆对P的弹力 D. 当P、Q静止时，斜面对Q的摩擦力可能斜向下 三、非选择题：本大题共5小题，共58分。 11. 同学们想利用单摆测定芜湖本地的重力加速度。 （1）王华同学在实验室里将一根不可伸长的细线的上端固定在铁架台横杆上，下端系一个小钢球，做成了单摆，如图甲所示。 ①用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图乙所示，读数为__________mm。 ②通过实验测得重力加速度，王华通过查找资料发现，芜湖的重力加速度为，实验值偏小，其原因可能是__________ A.测量摆长时，将摆线长度误认为摆长 B.摆球不在同一竖直平面内运动，而是做圆锥摆运动 C.测出n次全振动时间为t，误作为次全振动时间进行计算 （2）李蕾同学在家里找到了细线和铁锁，也制成了一个单摆悬挂于天花板上，如图丙所示。由于家里只有一把量程为20cm的刻度尺，不足以测量细线的长度。于是她通过调节合适的线长，让铁锁自然悬垂时，铁锁下端到地面间的距离小于刻度尺量程，并用刻度尺测量铁锁下端到地面的高度h，让铁锁做小幅度摆动，测得50次全振动所用时间t，改变线长，测量多组h与t的值。在坐标纸上描点连线作图，如图丁所示。根据图像，可求得当地重力加速度__________。（结果保留三位有效数字，取3.14） 12. 某课外活动小组设计了如图甲所示的电路图测量电源电动势和内阻，电压表和电流表内阻未知。 （1）按照图甲连接电路，将电阻箱R调到最大值，保持断开，将单刀双掷开关掷向a，改变电阻箱R的阻值得到一系列电流表的读数I，作出图像如图乙所示，由图像的斜率和纵轴截距可求出电源电动势和内阻，由于电流表分压的原因，与真实值相比较，电动势测量结果______；（选填“偏大”“偏小”或“相等”） （2）将电阻箱R调到最大值后，闭合开关，将单刀双掷开关掷向b，改变电阻箱R的阻值得到一系列电压表的读数U，作出图像如图丙所示，由于电压表分流的原因，与真实值相比较，内阻测量结果______；（选填“偏大”“偏小”或“相等”） （3）将乙、丙两个图像综合起来考虑，可以避免由于电表内阻带来的系统误差。测得图乙和图丙中图线斜率分别为、，纵轴截距分别为、，则电源的电动势______，内阻______。 13. 如图所示，等腰直角三棱镜中，，长为，为的中点，一单色光平行于照射在边的点，其折射光线刚好照射在点，将入射光线绕点在竖直平面内沿顺时针方向转动，当光线与边垂直时，入射光线在边刚好发生全反射，真空中的光速为，求： （1）三棱镜对光的折射率； （2）光从点传播到点所用的时间。 14. 如图，MNP为一段光滑轨道，其中MN段是半径为的圆弧形轨道，M与圆心的连线与竖直方向夹角为53°。NP是水平足够长直轨道，MN与NP段在N点平滑连接。滑块A从距M点高度。处水平抛出，恰好能从M点切入轨道。在水平轨道某位置静止放置一长的木板B，木板左右两侧各有一固定挡板。木板紧靠右挡板放置一滑块C。滑块A在NP轨道上与木板B发生碰撞。若A、B、C三者质量相等，滑块A、C均可视为质点，A与B之间、C与挡板之间的碰撞均为弹性碰撞。B、C之间的动摩擦因数为，重力加速度，，，求： （1）滑块A到达M点时的速度大小； （2）滑块A与木板B碰后木板的速度大小； （3）滑块C与左右两侧挡板碰撞的总次数。 15. 如图所示，两平行光滑的金属导轨，间距，其中左侧OA、段为半径的四分之一圆弧，中间AD、段水平，右侧DC、段与水平面夹角为37°。且足够长，水平导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度，初始时刻，质量在轨道间的电阻的导体棒a，从圆弧顶端位置由静止释放，磁场内的导体棒b静置于导轨上，其质量，在轨道间的电阻。a、b棒始终不发生碰撞，导体棒b在位置离开磁场时速度。两导体棒与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直，不计导体棒通过水平轨道与圆弧和倾斜导轨连接处的能量损失、感应电流产生的磁场以及导轨的电阻，取重力加速度，求： （1）导体棒a刚进入磁场时的加速度； （2）从b开始运动到出磁场过程中，导体棒b中产生的焦耳热； （3）若在b离开磁场的时间内，对a施加一水平向右的恒力，恰好能使a、b都不再离开磁场，最后静止，求从b离开磁场到a、b棒停止过程中，a、b棒产生的总焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 合肥九中2025年高考“最后一卷” 高三年级物理试卷 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 1. 氢原子从高能级向低能级跃迁时，会产生四种频率的可见光，其光谱如图1所示。氢原子从能级跃迁到能级时产生可见光I，从能级跃迁到能级时产生可见光II。用同一双缝干涉装置研究这两种光的干涉现象，得到如图2、3所示的干涉条纹。用两种光分别照射如图4所示的实验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是（　　） A. 图4可以证明光具有波动性 B. 图2和图3可以证明光具有粒子性 C. 图1可以判断可见光I对应的是 D. 图3可能是可见光II的干涉条纹 【答案】D 【解析】 【详解】AB．光具有波粒二象性，光的频率越高，光电效应现象越容易发生，光的粒子性越明显，图4可以证明光具有粒子性，图2和图3可以证明光具有波动性，故AB错误； C．氢原子发生能级跃迁，由 可知，可见光I的频率高，波长小，可见光II的频率低，波长大，图1中的是四种可见光中频率最低的，故不可能是可见光I，故C错误； D．图3的干涉条纹的间距比图2的干涉条纹的间距宽，由公式可知，图3对应的是波长较长的光，即可能是可见光II，故D正确。 故选D。 2. 因前方路段有塌方，一汽车在收到信号后立即开始刹车。刹车过程中汽车途经三点，最终汽车停在点。已知汽车经过AB段所用时间和BC段所用时间相等均为，且，汽车在CD段的平均速度大小为（汽车刹车过程中加速度不变）。则下列说法正确的是（　　） A. 汽车刹车时加速度大小为 B. 汽车在A点的速度大小为 C. D. 汽车在AB段的平均速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意分析、、、四点，因汽车经过段所用时间和段所用时间相等均为，则由位移差公式 可知 A错误； B．由匀变速直线运动的推论可知段的平均速度大小为该段初末速度大小的平均值，即 故 则对汽车由到的运动进行逆向思维有 B错误： CD．由匀变速直线运动推论可知 则段的平均速度大小为 C错误D正确； 故选D。 3. 2024年11月4日，神舟十八号载人飞船返回舱在内蒙古东风着陆场成功着陆。若返回舱距离地面1.2m时，返回舱的速度为8m/s，此时返回舱底部的4台反推火箭点火工作，使返回舱触地前瞬间速度降至2m/s，实现软着陆。若该过程飞船始终竖直向下做匀减速运动，返回舱的质量变化和受到的空气阻力均忽略不计。若返回舱的总质量为，g取，则4台反推火箭点火工作时提供的推力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】返回舱做匀减速运动的加速度为，方向竖直向上 根据牛顿第二定律 解得 故选D。 4. 如图，甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，乙为x=2m处质点从此刻开始计时的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 此列波沿x轴负向传播 B. 时，处质点的位移为0.5m C. 时，处质点的位移为 D. 处质点比处质点振动相位滞后 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙可知时刻处质点沿轴负方向振动，根据同侧法可知此列波沿x轴正向传播，故A错误； BC．根据题图可知该波的周期为，结合图甲可知处质点的振动方程为 则时，处质点的位移为 时，处质点的位移为，故B错误，C正确； D．由于波沿x轴正向传播，所以处质点比处质点先振动，且 则处质点比处质点先振动的时间为，则处质点比处质点振动相位超前，故D错误。 故选C。 5. 我国近地小行星防御系统通过“监测—评估—干预”三位一体架构，力图避免小行星影响地球，展现了从被动预警到主动防御的科技跨越。如图所示，近地圆轨道Ⅰ和椭圆轨道Ⅱ相切于点，椭圆轨道Ⅱ和同步轨道Ⅲ相切于点。现有防御卫星在轨道Ⅰ处做匀速圆周运动，经变轨后运行到同步轨道Ⅲ的点拦截小行星进行干预，已知地球自转的角速度为，防御卫星在轨道Ⅰ和Ⅲ上运行的角速度为和。下列说法正确的是（　　） A. B. 卫星在轨道Ⅱ上b点的线速度小于在轨道Ⅲ上c点运行的线速度 C. 卫星在轨道Ⅰ运行的周期约为24h D. 卫星在轨道Ⅲ的机械能大于在轨道Ⅰ的机械能 【答案】D 【解析】 【详解】A．卫星绕地球做匀速圆周运动，由 可得 可知同步轨道的角速度小于近地轨道的角速度，而地球自转的角速度和同步轨道的角速度相同，则有 故A错误； B．卫星绕地球做匀速圆周运动，由 可得 可知卫星在轨道Ⅰ运行的线速度大于在轨道Ⅲ运行的线速度，又由于卫星在轨道Ⅰ上b点需要点火加速进入轨道Ⅱ，所以卫星在轨道Ⅱ上b点的线速度大于在轨道Ⅲ上c点运行的线速度，故B错误； C．卫星绕地球做匀速圆周运动，由 可得 可知卫星在轨道Ⅰ运行的周期小于同步轨道Ⅲ的运行周期，即卫星在轨道Ⅰ运行的周期小于24h，故C错误； D．卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，需要在b点点火加速，卫星的机械能增加；卫星从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅲ，需要在c点点火加速，卫星的机械能增加；所以卫星在轨道Ⅲ的机械能大于在轨道Ⅰ的机械能，故D正确。 故选D。 6. 沿空间某直线建立轴，该直线上的静电场方向沿轴，其轴正半轴上电场强度随轴上位置变化规律如图所示，原点到间的图线为直线，轴正方向为电场强度正方向，一个电荷量大小为的粒子在点由静止释放，刚好能沿轴正方向运动到处，不计粒子的重力，则下列判断错误的是（　　） A. 该粒子带正电 B. 粒子在处的电势能大于处的电势能 C. 粒子在处的动能为 D. 点到之间电势差大于到之间电势差 【答案】D 【解析】 【详解】A．粒子在点由静止释放，刚好能沿x轴正方向运动到处，故粒子先做加速运动后做减速运动；由图像可知，场强方向先沿轴正方向，后沿轴负方向，可知，受力方向与电场强度方向相同，粒子带正电，故A正确，不符合题意； B．粒子从到的过程中，电场力一直做正功，电势能减少，所以粒子在处的电势能大于处的电势能，故B正确，不符合题意； C．从点到处，图线与坐标轴所围的面积表示点到处的电势差；从点到处由动能定理得 故粒子在处的动能为 故C正确，不符合题意； D．设点到之间电势差为，到之间电势差为，由动能定理得 解得 故点到之间电势差等于到之间电势差，故D错误，符合题意。 本题选错误选项，故选D。 7. 如图所示，匝数为100匝、面积为10cm2的交流发电机线圈在磁感应强度为10T的匀强磁场中匀速转动。线圈平面与磁场平行时开始计时，通过一理想自耦变压器对外供电，转动角速度为100rad/s，线圈内阻不计，电压表为理想电压表。则下列说法正确的是（　　） A. 线圈产生的电动势的瞬时值表达式为 B. 电压表V示数为100V C. 当滑动变阻器滑片向上滑动时，流经灯泡的电流变大 D. 当自耦变压器滑片P向上滑动时，灯泡变暗 【答案】D 【解析】 【详解】AB．线圈产生的电动势最大值为 线圈与磁场平行时开始计时，故表达式为 电压表V示数为有效值，即 故AB错误； C．当滑动变阻器滑片向上滑动时，由于原线圈输入电压不变，变压器原、副线圈匝数均不变，则副线圈输出电压不变，即灯泡两端电压不变，根据欧姆定律可知，流经灯泡的电流不变，故C错误； D．当自耦变压器滑片P向上滑动时，原线圈匝数变大，根据可知，副线圈输出电压减小，即灯泡两端电压减小，灯泡变暗，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，在坐标系xOy内有一半径为a的圆形区域，圆心为原点O，圆内分布有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。在直线的上方有一沿y轴负方向的矩形匀强电场区域，场强大小为E。在处的A点有一粒子源，粒子源以某一相同速率垂直于磁场方向朝圆形磁场内持续不断地发射质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子。已知发射出去的所有粒子在第一次离开圆形磁场后，在电场的作用下又回到圆形磁场，之后均从处的C点第二次飞出圆形磁场。整个过程中不计粒子重力，不考虑粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 粒子进入磁场的初速度为 B. 矩形匀强电场区域的最小面积为 C. 粒子从 A 点运动到 C 点的最短时间为 D. 粒子从 A 点运动到 C 点的整个过程中，洛伦兹力对所有粒子的冲量大小都为 【答案】C 【解析】 【详解】A．当粒子在磁场中的圆周运动半径为时，满足题意。故由 且 联立解得 A错误； B．由磁发散知识可知，所有粒子进入电场的方向都是沿 轴正方向，且速度大小相等，故粒子到达电场的最大高度也都相等。设粒子在电场中运动的最大高度为，则有得 则电场的最小面积有 B错误； C．由几何知识可知，所有粒子第一次在磁场中运动的轨迹和第二次在磁场中运动的轨迹总和是半个圆，故磁场中运动的时间总和都是相等的，而在电场中的运动时间也相等，故要使粒子从A点运动到C点的时间最短，就只需要让粒子在磁场和电场之间的中间区域运动时间最短即可。所以，当粒子发射方向沿 轴正方向时，粒子从A点运动到C点的时间最短。在磁场中的运动时间 在电场中的运动时间 故运动的最短时间 C正确； D．粒子从A点运动到C点的整个过程中，取沿 轴负方向为正，由动量定理得，解得 负号表示洛伦兹力的冲量方向沿 轴正方向，D错误。 故选C。 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 一定质量的气体经历一系列状态变化，其p－图像如图所示，变化顺序为a→b→c→d→a，图中ab线段延长线过坐标原点，cd线段与p轴垂直，da线段与轴垂直．气体在此状态变化过程中（ ） A. d→a过程，气体放出的热量小于内能的减少量 B. b→c过程，气体对外做功，内能减小 C. c→d过程，温度降低，气体一定放出热量 D. a→b过程，温度不变，气体吸热 【答案】CD 【解析】 【详解】D．由题图可知，a→b过程，气体发生等温变化，气体压强减小而体积增大，所以气体对外做功，因为温度不变，所以内能不变，根据 可知，气体从外界吸热，故D正确； B．由理想气体状态方程 可知 斜率k＝CT 连接O、b的直线比连接O、c的直线的斜率小，所以b的温度低，b→c过程，温度升高，所内能增加，故B错误； C．c→d过程，气体压强不变而体积变小，所以外界对气体做功，由理想气体状态方程可知，气体温度降低，根据 可知，因为， 所以 即气体放热，故C正确； A．d→a过程，气体体积不变，压强变小，所以气体做功为零，由理想气体状态方程可知，气体温度降低，据 可知，气体放出的热量等于内能的减少量，故A错误。 故选CD。 10. 建筑工地常用如图所示装置将建材搬运到高处，光滑杆竖直固定在地面上，斜面体固定在水平面上，配重P和建材Q用轻绳连接后跨过光滑的定滑轮，配重P穿过光滑竖直杆，建材Q放在斜面体上，且轻绳与斜面平行，开始时建材静止在斜面上，之后增加配重质量，建材沿斜面上滑，下列分析正确的是（　　） A. 当P、Q滑动时，则P、Q速度大小一定相等 B. 当P、Q滑动时，P减小的机械能一定等于Q增加的机械能 C. 当P、Q静止时，细线上的拉力一定大于竖直杆对P的弹力 D. 当P、Q静止时，斜面对Q的摩擦力可能斜向下 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据题意可知，当P、Q滑动时，沿绳方向的分速度大小与的速度大小相等，故A错误； B．与斜面之间有摩擦力，当P、Q滑动时，P减小的机械能等于Q增加的机械能和因与斜面之间摩擦产生的热之和，则P减小的机械能一定大于Q增加的机械能，故B错误； C．由于竖直杆光滑，则当P静止时，绳子一定不能与杆垂直，则绳子拉力沿水平的分力等于竖直杆对P的弹力，即细线上的拉力一定大于竖直杆对P的弹力，故C正确； D．当P、Q静止时，若绳子的拉力大于重力沿斜面向下的分力，则有向上的运动趋势，斜面对Q的摩擦力沿斜面向下，故D正确。 故选CD。 三、非选择题：本大题共5小题，共58分。 11. 同学们想利用单摆测定芜湖本地的重力加速度。 （1）王华同学在实验室里将一根不可伸长的细线的上端固定在铁架台横杆上，下端系一个小钢球，做成了单摆，如图甲所示。 ①用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图乙所示，读数为__________mm。 ②通过实验测得重力加速度，王华通过查找资料发现，芜湖的重力加速度为，实验值偏小，其原因可能是__________ A.测量摆长时，将摆线长度误认为摆长 B.摆球不在同一竖直平面内运动，而是做圆锥摆运动 C.测出n次全振动时间为t，误作为次全振动时间进行计算 （2）李蕾同学在家里找到了细线和铁锁，也制成了一个单摆悬挂于天花板上，如图丙所示。由于家里只有一把量程为20cm的刻度尺，不足以测量细线的长度。于是她通过调节合适的线长，让铁锁自然悬垂时，铁锁下端到地面间的距离小于刻度尺量程，并用刻度尺测量铁锁下端到地面的高度h，让铁锁做小幅度摆动，测得50次全振动所用时间t，改变线长，测量多组h与t的值。在坐标纸上描点连线作图，如图丁所示。根据图像，可求得当地重力加速度__________。（结果保留三位有效数字，取3.14） 【答案】（1） ①. 21.25 ②. A （2）9.86 【解析】 【小问1详解】 [1]小球的直径为; [2]A．根据单摆周期公式 解得 测量摆长时，将摆线长度误认为摆长,使得摆长变小，测得的重力加速度偏小，故A正确； B．设做圆锥摆时摆线与竖直方向夹角为，故此时圆锥摆的周期为 即此时测得的周期偏小，故测出的重力加速度偏大，故B错误。 C．测出n次全振动时间为t，误作为（n＋1）次全振动时间进行计算，使周期值偏小，测得g值偏大，故C错误。 故选A。 【小问2详解】 单摆的周期为 令天花板到地面的高度为H，摆长为 根据单摆的周期公式 可得 设图线斜率绝对值为k，可得 12. 某课外活动小组设计了如图甲所示的电路图测量电源电动势和内阻，电压表和电流表内阻未知。 （1）按照图甲连接电路，将电阻箱R调到最大值，保持断开，将单刀双掷开关掷向a，改变电阻箱R的阻值得到一系列电流表的读数I，作出图像如图乙所示，由图像的斜率和纵轴截距可求出电源电动势和内阻，由于电流表分压的原因，与真实值相比较，电动势测量结果______；（选填“偏大”“偏小”或“相等”） （2）将电阻箱R调到最大值后，闭合开关，将单刀双掷开关掷向b，改变电阻箱R的阻值得到一系列电压表的读数U，作出图像如图丙所示，由于电压表分流的原因，与真实值相比较，内阻测量结果______；（选填“偏大”“偏小”或“相等”） （3）将乙、丙两个图像综合起来考虑，可以避免由于电表内阻带来的系统误差。测得图乙和图丙中图线斜率分别为、，纵轴截距分别为、，则电源的电动势______，内阻______。 【答案】（1）相等 （2）偏小 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路欧姆定律E=I（R+r） 变形得到与R的关系式 根据数学知识得知，图像斜率的倒数等于电源的电动势E，则可知，电动势的测量值与真实值相比相等。 【小问2详解】 根据闭合电路欧姆定律得 变形得 因此图像的纵轴截距 电源的电动势 图像的斜率 电源内阻 由图示电路图可知，由于电压表的分流作用，通过电源的电流大于，这是造成系统误差的原因；若考虑电源电压表内阻，则表达式为 变形得 则由数学规律可知，电动势E偏小；内阻偏小。 【小问3详解】 由以上分析可知，小题（1）中电动势是准确的，所以 而小题（2）的丙图像的斜率 联立解得。 13. 如图所示，等腰直角三棱镜中，，长为，为的中点，一单色光平行于照射在边的点，其折射光线刚好照射在点，将入射光线绕点在竖直平面内沿顺时针方向转动，当光线与边垂直时，入射光线在边刚好发生全反射，真空中的光速为，求： （1）三棱镜对光的折射率； （2）光从点传播到点所用的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，折射光在边发生全反射的临界角为 则三棱镜对光的折射率 【小问2详解】 如图所示 当光以平行于方向入射时，入射角 设折射角为，则有 解得 根据几何关系 根据正弦定理有 解得 光在三棱镜中传播速度为 则光从点传播到点所用时间为 14. 如图，MNP为一段光滑轨道，其中MN段是半径为的圆弧形轨道，M与圆心的连线与竖直方向夹角为53°。NP是水平足够长直轨道，MN与NP段在N点平滑连接。滑块A从距M点高度。处水平抛出，恰好能从M点切入轨道。在水平轨道某位置静止放置一长的木板B，木板左右两侧各有一固定挡板。木板紧靠右挡板放置一滑块C。滑块A在NP轨道上与木板B发生碰撞。若A、B、C三者质量相等，滑块A、C均可视为质点，A与B之间、C与挡板之间的碰撞均为弹性碰撞。B、C之间的动摩擦因数为，重力加速度，，，求： （1）滑块A到达M点时的速度大小； （2）滑块A与木板B碰后木板的速度大小； （3）滑块C与左右两侧挡板碰撞的总次数。 【答案】（1） （2） （3）5次 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，， 解得 【小问2详解】 从M点到与木板B碰撞，由动能定理可得 解得 A与B发生弹性碰撞，有， 解得， 【小问3详解】 因C与挡板间的碰撞为弹性碰撞，B和C系统动量守恒，最终B与C共速做匀速直线运动，故有 系统机械能损失为 系统损失的机械能转化为摩擦生热，有 解得 滑块C相对木板B上来回滑动的距离为3.5m，故C与左右两挡板碰撞的次数为 故滑块C与两侧挡板共碰撞5次。 15. 如图所示，两平行光滑的金属导轨，间距，其中左侧OA、段为半径的四分之一圆弧，中间AD、段水平，右侧DC、段与水平面夹角为37°。且足够长，水平导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度，初始时刻，质量在轨道间的电阻的导体棒a，从圆弧顶端位置由静止释放，磁场内的导体棒b静置于导轨上，其质量，在轨道间的电阻。a、b棒始终不发生碰撞，导体棒b在位置离开磁场时速度。两导体棒与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直，不计导体棒通过水平轨道与圆弧和倾斜导轨连接处的能量损失、感应电流产生的磁场以及导轨的电阻，取重力加速度，求： （1）导体棒a刚进入磁场时的加速度； （2）从b开始运动到出磁场过程中，导体棒b中产生的焦耳热； （3）若在b离开磁场的时间内，对a施加一水平向右的恒力，恰好能使a、b都不再离开磁场，最后静止，求从b离开磁场到a、b棒停止过程中，a、b棒产生的总焦耳热。 【答案】（1），方向向左 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，导体棒由释放到过程中，由机械能守恒定律有 解得 导体棒刚进入磁场产生的电动势为 感应电流为 导体棒受到的安培力大小为 由牛顿第二定律可得，导体棒a刚进入磁场时的加速度 由左手定则可知，安培力向左，则加速度向左。 【小问2详解】 从开始运动到出磁场过程中，、组成的系统动量守恒，由动量守恒定律有 解得 由能量守恒定律有 导体棒b中产生的焦耳热 【小问3详解】 离开磁场在斜面上运动到再次进入磁场过程，根据对称性有 解得 从返回磁场到均静止，组成的系统动量守恒，由动量守恒定律有 解得 即返回磁场时，的速度为，时间内对导体棒由动量定理可得 又有， 联立解得时间内的位移为 根据能量守恒定律有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $