精品解析：2025届安徽省六安第一中学高三下学期模拟预测物理试题

六安一中2025届高三年级适应性考试 物理试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 注意事项： 1、答卷前，务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡和试卷上。 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，务必擦净后再选涂其它答案标号。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、单选题（每题4分，共32分） 1. 中国的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）首次实现了1亿摄氏度条件下1000秒的等离子体运行。该装置内部发生的核反应方程为，此反应会释放核能，伴随光子放出。下列说法正确的是（ ） A. 该核反应方程中的X是质子 B. 的比结合能小于的比结合能 C. 核聚变反应所释放的光子可能来源于氢原子能级跃迁 D. 该反应需要原子核具有足够的动能以克服库仑斥力才能发生 2. 人站在力传感器上完成“起立”和“下蹲”动作，图中呈现的是力传感器的示数随时间变化的情况，由此可以判断（　　） A. 此人先起立后下蹲 B. a点时刻人所受到的支持力大于重力 C. 人起立过程先失重后超重 D. 人下蹲过程先失重后超重 3. 消防员在一次用高压水枪灭火的过程中，消防员同时启动了多个喷水口进行灭火。有甲、乙靠在一起的高压水枪，它们喷出的水在空中运动的轨迹曲线如图所示，已知两曲线在同一竖直面内，忽略空气阻力，则（　　） A. 甲、乙水枪喷出的水初速度相等 B. 乙水枪喷出的水初速度较大 C. 乙水枪喷出的水在空中运动的时间较长 D. 甲水枪喷出的水在最高点的速度较大 4. 地球和月球间的距离为L，以地心作为坐标原点，沿地月连线建立x轴，在x轴上有一个探测器。仅考虑地球和月球对探测器的引力作用，可得探测器引力势能Ep随位置变化关系如图所示，已知在x=d处探测器的引力势能最大，则地球与月球的质量之比为（　　） A. B. C. D. 5. 如图甲所示，a~h是圆心为O半径为R圆周上的8个等分点，纸面内存在匀强电场（图中未画出）。圆上各点半径同Oa的夹角为θ，各点的电势φ与θ的φ-θ关系图像如图乙所示。已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 电场方向水平向右 B. 电场强度的大小为 C. ab两点的电势差为 D. 一电子从c点顺时针沿圆弧运动到g点电势能先减小后增大 6. 如图甲为水晶透明“平安扣”由同材质同心环形材料组成，将“平安扣”平放在水平桌面上，过环心的横截面如图乙所示，外环的半径为R。细光束从P点射入“平安扣”时，经一次折射后，恰好在内环上发生全发射，且从外环上第一次的射出点为Q（图中未画出），并测得圆心角POQ为2θ，已知光在真空中的传播速度为c，水晶的折射率为n。细光在“平安扣”中由P点入射到Q点出射所经历的时间为（　　） A. B. C. D. 7. 图甲所示“反向蹦极”区别于传统蹦极，让人们在欢笑与惊叹中体验到了别样的刺激。情境简化为图乙所示，弹性轻绳的上端固定在点，下端固定在体验者的身上，多名工作人员将人竖直下拉并与固定在地面上的力传感器相连，人静止时传感器示数为。打开扣环，人从点像火箭一样被“竖直发射”，经速度最大位置上升到最高点。已知，人（含装备）总质量（可视为质点）。忽略空气阻力，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 打开扣环瞬间，人的加速度大小为5m/s2 B. 体验者在、间做简谐运动 C. 、两点间的距离为 D. 人在点的加速度大小也为 8. 如图1所示，在，的区域中存在垂直平面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场（用阴影表示磁场的区域），边长为、匝数为的正方形线圈与磁场边界重合。线圈以轴为转轴匀速转动时，其产生的交变电流如图2所示。若仅磁场的区域发生了如图3所示的变化，线圈与磁场垂直时开始计时，线圈匀速转动的周期为，则磁场区域变化后，下列说法正确的是（　　） A. 时刻，穿过线圈平面的磁通量为 B. 磁场区域变化后所产生的交变电流的峰值与原来相比变小 C. 时，线圈中开始出现电流 D. 线圈平面转过时，穿过线圈磁通量的变化量为 二、多选题（每题5分，共10分） 9. 如图所示，小明用轻绳PQ拴住轻杆OQ的顶端，轻杆下端O用铰链固定在水平地面上某高度处，Q端下方悬挂重物，轻绳PQ长度为定值。PQ与水平方向夹角，OQ与水平方向夹角，下列说法正确的是（ ） A. 轻绳PQ对Q端的拉力大于重物重力 B. 轻杆OQ对Q端的支持力等于重物重力的倍 C. 若小明拉住轻绳P端缓慢向右移动，轻绳PQ对Q端的拉力逐渐增大 D. 若小明拉住轻绳P端缓慢向右移动，轻绳PQ对Q端的拉力逐渐减小 10. 如图所示，长木板放置在足够大的光滑水平面上，电源、电阻、开关、导轨固定在长木板上，光滑导轨和平行，间距为，长木板及固定在其上的电源、电阻、开关、导轨的总质量为。长度也为的导体棒垂直平行导轨放置在和间，导体棒的质量为。匀强磁场方向竖直向上，大小为。长木板与固定在水平面上的力传感器通过刚性轻绳连接。电阻的阻值为，电源内阻、导轨和导体棒的电阻以及接触电阻均不计。时刻，闭合开关，通过力传感器记录力随时间变化的图线，如图所示。从图像中可以读出时刻力，时刻力的大小趋近于0，可认为此时的拉力为0。则（　　） A. 电源的电动势 B. 导体棒的最大速度 C. 时间内导体棒的位移大小 D. 若撤去传感器的连接后，再闭合开关，则导体棒的最大速度 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 两同学利用如图甲所示的装置研究自由落体运动的规律，经过几次实验，选择了一条点迹清晰的纸带进行研究（如图乙），根据打点的先后顺序取计数点，相邻两个计数点间还有1个点未画出。已知打点计时器的打点周期为。 （1）打下计数点时，重物的速度大小为_________（保留2位有效数字）。 （2）重物下落的加速度大小为________（保留2位有效数字）。 （3）如果实验时电源的实际频率大于，做实验的同学并不知情，那么重力加速度的测量值与实际值相比________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 12. 近年来以比亚迪为代表的新能源汽车得到了空前发展，然而使用新能源的车主发现新旧电池不能混用，更换电池时须整体更换，成本高昂。某学习小组为了弄清新旧电池不能混用的原因，利用普通5号碱性电池做了如下模拟实验。实验器材如下： 新旧5号碱性电池若干； 灵敏电流计G一个（量程0~2mA，内阻为10Ω）； 电流表A一个（量程0~0.3A，内阻为2Ω）； 滑动变阻器（阻值0~20Ω）； 电阻箱（阻值0~9999Ω）； 开关、导线若干。 （1）小王同学用上述器材分别测量5号碱性电池A、B的电源电动势和内阻（每次测量一节电池）。首先他把灵敏电流计和电阻箱串联改装成2V的电压表。 （2）改装完成后，设计了图甲所示的电路进行实验；利用实验数据作出了图乙所示的U-I图像。图乙中有可能是旧电池的是________（选填“A”或“B”），其电动势为_________V，内阻为_________Ω。（结果均保留两位有效数字） （3）小赵同学对标有“2.5V，0.3W”的小灯泡描绘出了伏安特性曲线如乙图中的C所示。若将上述A、B两节电池串联起来为该小灯泡供电，则灯泡消耗的电功率为____________W，该电池组的发热功率为___________W。由此他们推测新旧电池不能混用的原因可能是混用后电池内阻消耗的功率很大。（结果均保留两位有效数字） 四、计算题（共42分） 13. 某兴趣小组受“蛟龙号”的启发，设计了一个测定水深的深度计。如图所示，导热性能良好的汽缸，内径相同，长度均为L，内部分别有轻质薄活塞A、B，活塞密封性良好且可无摩擦地左右滑动。汽缸左端开口，通过A封有压强为p0的气体，汽缸右端通过B封有压强为3p0的气体。一细管连通两汽缸，初始状态A、B均位于汽缸最左端。该装置放入水下后，通过A向右移动的距离可测定水的深度，已知外界大气压强为p0，p0相当于10 m高的水产生的压强，不计水温变化，被封闭气体视为理想气体。求： ①当活塞A向右移动时，水的深度； ②该深度计能测量的最大水深。 14. 如图甲所示，在xOy平面内，虚线与x轴垂直并相交于P（−L，0）点，在虚线左侧有一加速电场，电压为U0。一质量为m，带电量为+q的带电粒子从A点飘入加速电场（忽略初速度），当粒子运动到P点时，在虚线与y轴之间的区域加上如图乙所示的与y轴平行的交变电场（T未知），y轴正方向为电场的正方向，粒子经时间T从y轴上的Q点（0，L）进入第一象限。某一时刻在第一象限加上如图丙所示的变化磁场，磁场变化周期为T0，垂直xOy平面向里为磁场的正方向，粒子恰好不会回到第二象限。已知，不计粒子重力，忽略电场、磁场突变的影响。求： （1）带电粒子经过P点时速度的大小v0； （2）交变电场的电场强度大小E0； （3）加上磁场后，粒子在时刻所处的位置坐标。 15. 如图，中空的水平圆形转盘内径r=0.6m，外径足够大，沿转盘某条直径有两条光滑凹槽，凹槽内有A、B、D、E四个物块，D、E两物块分别被锁定在距离竖直转轴R=1.0m处，A、B分别紧靠D、E放置。两根不可伸长的轻绳，每根绳长L=1.4m，一端系在C物块上，另一端分别绕过转盘内侧的光滑小滑轮，穿过D、E两物块中间的光滑圆孔，系在A、B两个物块上，A、B、D、E四个物块的质量均为m=1.0kg，C物块的质量=2.0kg，所有物块均可视为质点，（取重力加速度g=10m/s²），计算结果可用最简的分式与根号表示） (1)启动转盘，转速缓慢增大，求A、D以及B、E之间恰好无压力时的细绳的拉力及转盘的角速度； (2)停下转盘后，将C物块置于圆心O处，并将A、B向外测移动使轻绳水平拉直，然后无初速度释放A、B、C物块构成的系统，求A、D以及B、E相碰前瞬间C物块的速度大小； (3)碰前瞬间解除对D、E物块的锁定，若A、D以及B、E一经碰撞就会粘在一起，且碰撞时间极短，求碰后C物块的速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 六安一中2025届高三年级适应性考试 物理试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 注意事项： 1、答卷前，务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡和试卷上。 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，务必擦净后再选涂其它答案标号。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、单选题（每题4分，共32分） 1. 中国的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）首次实现了1亿摄氏度条件下1000秒的等离子体运行。该装置内部发生的核反应方程为，此反应会释放核能，伴随光子放出。下列说法正确的是（ ） A. 该核反应方程中的X是质子 B. 的比结合能小于的比结合能 C. 核聚变反应所释放的光子可能来源于氢原子能级跃迁 D. 该反应需要原子核具有足够的动能以克服库仑斥力才能发生 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据质量数守恒和核电荷数守恒得 该核反应方程为，故A错误； B．核反应中生成物比反应物更加稳定，所以的比结合能大于的比结合能，故B错误； C．原子能级跃迁仅涉及电子在原子轨道间的跃迁，释放低能光子（如可见光、紫外线），与核反应无直接关联。核聚变反应释放的光子主要来源于核反应本身，而非氢原子能级跃迁。故C错误； D．要使核聚变发生，原子核必须首先接近到约以内，强核力才能主导结合过程。原子核带正电，根据库仑定律，它们之间的斥力随距离减小而急剧增大，这要求原子核需要足够的动能才能克服库仑斥力作用。因此，核聚变反应需要原子核具有足够的动能以克服库仑斥力才能有效发生，故D正确； 故选D。 2. 人站在力传感器上完成“起立”和“下蹲”动作，图中呈现的是力传感器的示数随时间变化的情况，由此可以判断（　　） A. 此人先起立后下蹲 B. a点时刻人所受到的支持力大于重力 C. 人起立过程先失重后超重 D. 人下蹲过程先失重后超重 【答案】D 【解析】 【详解】A．人在下蹲过程中加速度先向下，后向上，所以下蹲过程先失重后超重，力传感器的示数先变小后变大；起立过程加速度先向上后向下，所以起立过程先超重后失重，力传感器的示数先变大后变小，所以此人是先下蹲后起立，故A错误； B．a点人处于失重状态，所以人所受到的支持力小于重力，故B错误； C．人在起立过程中加速度先向上，后向下，所以起立过程先超重后失重，故C错误； D．人在下蹲过程中加速度先向下，后向上，所以下蹲过程先失重后超重，故D正确。 故选D。 3. 消防员在一次用高压水枪灭火的过程中，消防员同时启动了多个喷水口进行灭火。有甲、乙靠在一起的高压水枪，它们喷出的水在空中运动的轨迹曲线如图所示，已知两曲线在同一竖直面内，忽略空气阻力，则（　　） A. 甲、乙水枪喷出的水初速度相等 B. 乙水枪喷出的水初速度较大 C. 乙水枪喷出的水在空中运动的时间较长 D. 甲水枪喷出的水在最高点的速度较大 【答案】B 【解析】 【详解】AB．令喷出水的初速度与水平方向夹角为，到达最高点过程，斜抛运动竖直方向做竖直上抛运动，利用逆向思维有 解得 根据图示可知，竖直方向高度相等，甲喷出的初速度与水平方向夹角大一些，则乙水枪喷出的水初速度较大，故A错误，B正确； C．斜抛运动竖直方向做竖直上抛运动，根据图示可知，高度相等，利用逆向思维有 根据对称性可知，上升与下降时间相等，水枪喷出的水在空中运动的时间 解得 即甲、乙水枪喷出的水在空中运动的时间相等，故C错误； D．斜抛运动水平方向做匀速直线运动，则水在最高点的速度 结合上述可知，甲喷水速度小于乙喷水速度，甲喷出的初速度与水平方向夹角大一些，则甲水枪喷出的水在最高点的速度较小，故D错误。 故选B。 4. 地球和月球间的距离为L，以地心作为坐标原点，沿地月连线建立x轴，在x轴上有一个探测器。仅考虑地球和月球对探测器的引力作用，可得探测器引力势能Ep随位置变化关系如图所示，已知在x=d处探测器的引力势能最大，则地球与月球的质量之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设地球质量为M，月球的质量为m， 探测器的质量为m0，引力的合力做功与引力势能的关系 可知Ep−x图线的切线斜率绝对值为 由图可知，图像切线斜率绝对值先减小后增大，则地球和月球对探测器作用力随探测器位置x的增大，先逐渐减小后逐渐增大；在x=d处图线的切线斜率为0 ，则探测器在该处受地球和月球的引力的合力为零，即 可得地球与月球的质量之比为 故选A。 5. 如图甲所示，a~h是圆心为O半径为R圆周上的8个等分点，纸面内存在匀强电场（图中未画出）。圆上各点半径同Oa的夹角为θ，各点的电势φ与θ的φ-θ关系图像如图乙所示。已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 电场方向水平向右 B. 电场强度的大小为 C. ab两点的电势差为 D. 一电子从c点顺时针沿圆弧运动到g点电势能先减小后增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图乙可知圆上各点半径与Oa的夹角为时，即点电势最高为，与Oa的夹角为时，即点电势最低为，电场方向从点指向点，即水平向左，故A错误； B．由A项分析可知电场方向从点指向点，又两点电势差 电场强度 故B正确； C．ab两点的电势差为 故C错误； D．一电子从c点顺时针沿圆弧运动到g点电势先减小后增大，电子带负电，在电势低的地方电势能大，故电子电势能先增大后减小，故D错误。 故选B。 6. 如图甲为水晶透明“平安扣”由同材质同心环形材料组成，将“平安扣”平放在水平桌面上，过环心的横截面如图乙所示，外环的半径为R。细光束从P点射入“平安扣”时，经一次折射后，恰好在内环上发生全发射，且从外环上第一次的射出点为Q（图中未画出），并测得圆心角POQ为2θ，已知光在真空中的传播速度为c，水晶的折射率为n。细光在“平安扣”中由P点入射到Q点出射所经历的时间为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】作出光在水晶中的光路如图所示 设P点到内表面发生全发射的点距离为l，根据图中几何关系和正弦定理有 光在内环上刚好发生全反射，则 由对称性可知，光从P点射入到从Q点射出的时间为 又光在水晶中的传播速度 联立解得 故选A。 7. 图甲所示“反向蹦极”区别于传统蹦极，让人们在欢笑与惊叹中体验到了别样的刺激。情境简化为图乙所示，弹性轻绳的上端固定在点，下端固定在体验者的身上，多名工作人员将人竖直下拉并与固定在地面上的力传感器相连，人静止时传感器示数为。打开扣环，人从点像火箭一样被“竖直发射”，经速度最大位置上升到最高点。已知，人（含装备）总质量（可视为质点）。忽略空气阻力，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 打开扣环瞬间，人的加速度大小为5m/s2 B. 体验者在、间做简谐运动 C. 、两点间的距离为 D. 人在点的加速度大小也为 【答案】C 【解析】 【详解】A．打开扣环瞬间，由 且弹力不能突变，则 则得 故A错误； B．打开卡扣时，体验者所受回复力（即体验者所受重力与弹性绳弹力的合力）大小等于传感器的示数，即，因 所以体验者到达c点前弹性绳已经松弛，即体验者在、间的运动不是简谐运动，故B错误； C．设弹性绳的劲度系数为k，体验者处于a点时弹性绳的伸长量为x，则有 体验者经过b点时有 两式联立得， 体验者由a点运动到c点过程中，由动能定理得 求得 故C正确； D．人在点时只受重力，加速度大小为，即，故D错误。 故选C。 8. 如图1所示，在，的区域中存在垂直平面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场（用阴影表示磁场的区域），边长为、匝数为的正方形线圈与磁场边界重合。线圈以轴为转轴匀速转动时，其产生的交变电流如图2所示。若仅磁场的区域发生了如图3所示的变化，线圈与磁场垂直时开始计时，线圈匀速转动的周期为，则磁场区域变化后，下列说法正确的是（　　） A. 时刻，穿过线圈平面的磁通量为 B. 磁场区域变化后所产生的交变电流的峰值与原来相比变小 C. 时，线圈中开始出现电流 D. 线圈平面转过时，穿过线圈磁通量的变化量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．时刻，穿过线圈平面的磁通量为 故A错误； B．根据题意可知磁场变化前后最大值都在磁通量为零位置，此时两条边切割磁场产生电动势，产生的感应电动势的最大值均为 故B错误； C．磁场区域变化后根据几何关系有 解得 所以线圈中开始出现电流的时刻为 故C正确； D．线圈平面转过时，穿过线圈磁通量的变化量为 故D错误。 故选C。 二、多选题（每题5分，共10分） 9. 如图所示，小明用轻绳PQ拴住轻杆OQ的顶端，轻杆下端O用铰链固定在水平地面上某高度处，Q端下方悬挂重物，轻绳PQ长度为定值。PQ与水平方向夹角，OQ与水平方向夹角，下列说法正确的是（ ） A. 轻绳PQ对Q端的拉力大于重物重力 B. 轻杆OQ对Q端的支持力等于重物重力的倍 C. 若小明拉住轻绳P端缓慢向右移动，轻绳PQ对Q端的拉力逐渐增大 D. 若小明拉住轻绳P端缓慢向右移动，轻绳PQ对Q端的拉力逐渐减小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．设物体的重力为，轻杆的弹力为，轻绳的弹力为。选择点为研究对象，由于OQ为可旋转轻杆，则Q点所受杆的弹力方向沿杆指向Q，Q点所受轻绳的拉力沿绳指向P。Q点受力分析图如下 由几何关系可得，，为角平分线，则，A错误； B．由A选项受力分析可知，，B正确； CD．过O点向PQ做垂线交PQ于S，设O距离水平PQ面的高度为H，选择Q为研究对象，做矢量三角形如图所示 由几何关系可知，力的矢量三角形与几何三角形OQS相似，且满足，轻绳P端缓慢向右移动过程中，SO减小，SQ增大，则增大，C正确,D错误。 故选BC。 10. 如图所示，长木板放置在足够大的光滑水平面上，电源、电阻、开关、导轨固定在长木板上，光滑导轨和平行，间距为，长木板及固定在其上的电源、电阻、开关、导轨的总质量为。长度也为的导体棒垂直平行导轨放置在和间，导体棒的质量为。匀强磁场方向竖直向上，大小为。长木板与固定在水平面上的力传感器通过刚性轻绳连接。电阻的阻值为，电源内阻、导轨和导体棒的电阻以及接触电阻均不计。时刻，闭合开关，通过力传感器记录力随时间变化的图线，如图所示。从图像中可以读出时刻力，时刻力的大小趋近于0，可认为此时的拉力为0。则（　　） A. 电源的电动势 B. 导体棒的最大速度 C. 时间内导体棒的位移大小 D. 若撤去传感器的连接后，再闭合开关，则导体棒的最大速度 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．时刻，闭合开关，回路中的电流 对长木板及固定在其上的电源、电阻、开关、导轨进行分析有 解得，故A正确； B．时刻力F的大小趋近于0，导体棒速度达到最大值时，回路总的电动势为0，回路中的电流为0，导体棒做匀速直线运动，则有 结合上述解得，故B正确； C．时间内，对导体棒进行分析，根据动量定理有 根据欧姆定律有 其中，解得，故C错误； D．对长木板及固定在其上的电源、电阻、开关、导轨与导体棒构成的系统进行分析，根据动量守恒定律有 此时回路总电动势为0，则有 结合上述解得，故D正确。 故选ABD。 三、实验题（每空2分，共16分） 11. 两同学利用如图甲所示的装置研究自由落体运动的规律，经过几次实验，选择了一条点迹清晰的纸带进行研究（如图乙），根据打点的先后顺序取计数点，相邻两个计数点间还有1个点未画出。已知打点计时器的打点周期为。 （1）打下计数点时，重物的速度大小为_________（保留2位有效数字）。 （2）重物下落的加速度大小为________（保留2位有效数字）。 （3）如果实验时电源的实际频率大于，做实验的同学并不知情，那么重力加速度的测量值与实际值相比________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）2.0 （2）9.6 （3）偏小 【解析】 【小问1详解】 由题可知，相邻两计数点间的时间间隔根据匀变速直线运动规律可得，打下D点时重物的速度 【小问2详解】 根据逐差法可得重物的加速度大小 【小问3详解】 如果实验时电源的实际频率大于50 Hz，则实际打点的周期小于0.02 s，由上述分析知重力加速度的测量值与实际值相比偏小。 12. 近年来以比亚迪为代表的新能源汽车得到了空前发展，然而使用新能源的车主发现新旧电池不能混用，更换电池时须整体更换，成本高昂。某学习小组为了弄清新旧电池不能混用的原因，利用普通5号碱性电池做了如下模拟实验。实验器材如下： 新旧5号碱性电池若干； 灵敏电流计G一个（量程0~2mA，内阻为10Ω）； 电流表A一个（量程0~0.3A，内阻为2Ω）； 滑动变阻器（阻值0~20Ω）； 电阻箱（阻值0~9999Ω）； 开关、导线若干。 （1）小王同学用上述器材分别测量5号碱性电池A、B的电源电动势和内阻（每次测量一节电池）。首先他把灵敏电流计和电阻箱串联改装成2V的电压表。 （2）改装完成后，设计了图甲所示的电路进行实验；利用实验数据作出了图乙所示的U-I图像。图乙中有可能是旧电池的是________（选填“A”或“B”），其电动势为_________V，内阻为_________Ω。（结果均保留两位有效数字） （3）小赵同学对标有“2.5V，0.3W”的小灯泡描绘出了伏安特性曲线如乙图中的C所示。若将上述A、B两节电池串联起来为该小灯泡供电，则灯泡消耗的电功率为____________W，该电池组的发热功率为___________W。由此他们推测新旧电池不能混用的原因可能是混用后电池内阻消耗的功率很大。（结果均保留两位有效数字） 【答案】 ①. A ②. 1.4 ③. 26 ④. 0.056 ⑤. 0.14 【解析】 【详解】（2）[1]根据闭合电路欧姆定律可得 可知图像的斜率绝对值等于电源内阻与电流表内阻之和，由于旧电池的内阻较大，所以图乙中有可能是旧电池的是A； [2][3]由A图可知其电动势为 其内阻为 （3）[4][5]由B图可知其电动势为 其内阻为 将上述A、B两节电池串联起来为该小灯泡供电，则等效电动势为2.8V，等效内阻为28，作出对应图线如图所示 由图中交点可知此时灯泡的电压为0.8V，电流为70mA，则灯泡消耗的电功率为 电池组发热功率为 四、计算题（共42分） 13. 某兴趣小组受“蛟龙号”的启发，设计了一个测定水深的深度计。如图所示，导热性能良好的汽缸，内径相同，长度均为L，内部分别有轻质薄活塞A、B，活塞密封性良好且可无摩擦地左右滑动。汽缸左端开口，通过A封有压强为p0的气体，汽缸右端通过B封有压强为3p0的气体。一细管连通两汽缸，初始状态A、B均位于汽缸最左端。该装置放入水下后，通过A向右移动的距离可测定水的深度，已知外界大气压强为p0，p0相当于10 m高的水产生的压强，不计水温变化，被封闭气体视为理想气体。求： ①当活塞A向右移动时，水的深度； ②该深度计能测量的最大水深。 【答案】①2.5 m；②30 m 【解析】 【详解】①A右移时，假设B不动，汽缸Ⅰ内气体等温变化，有 解得 假设成立 又 p1＝p0＋ph 可得 h＝2.5m ②当活塞A恰好移动到汽缸Ⅰ的最右端时所测水深最大，设此时活塞B右移了x。两部分气体压强相等，设为p2。 对Ⅰ内气体应用玻意耳定律可得 p0SL＝p2Sx 对Ⅱ内气体应用玻意耳定律可得 3p0SL＝p2S（L－x） 联立解得 ，p2＝4p0 又 p2＝p0＋phmax 可得 hmax＝30m 14. 如图甲所示，在xOy平面内，虚线与x轴垂直并相交于P（−L，0）点，在虚线左侧有一加速电场，电压为U0。一质量为m，带电量为+q的带电粒子从A点飘入加速电场（忽略初速度），当粒子运动到P点时，在虚线与y轴之间的区域加上如图乙所示的与y轴平行的交变电场（T未知），y轴正方向为电场的正方向，粒子经时间T从y轴上的Q点（0，L）进入第一象限。某一时刻在第一象限加上如图丙所示的变化磁场，磁场变化周期为T0，垂直xOy平面向里为磁场的正方向，粒子恰好不会回到第二象限。已知，不计粒子重力，忽略电场、磁场突变的影响。求： （1）带电粒子经过P点时速度的大小v0； （2）交变电场的电场强度大小E0； （3）加上磁场后，粒子在时刻所处的位置坐标。 【答案】（1） （2） （3）（，） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，由动能定理有 解得 【小问2详解】 在偏转电场中，x方向有 y方向有， 解得 【小问3详解】 粒子从Q点射出时速度方向沿x轴正方向，速度大小为v0，粒子在磁场中运动的周期为 粒子在磁场中运动的轨迹如图所示 设粒子做圆周运动的半径为r，则 解得 经分析可知，粒子恰好运动至如图所示的M点位置，， 解得， 即粒子所处的位置坐标为（，）。 15. 如图，中空的水平圆形转盘内径r=0.6m，外径足够大，沿转盘某条直径有两条光滑凹槽，凹槽内有A、B、D、E四个物块，D、E两物块分别被锁定在距离竖直转轴R=1.0m处，A、B分别紧靠D、E放置。两根不可伸长的轻绳，每根绳长L=1.4m，一端系在C物块上，另一端分别绕过转盘内侧的光滑小滑轮，穿过D、E两物块中间的光滑圆孔，系在A、B两个物块上，A、B、D、E四个物块的质量均为m=1.0kg，C物块的质量=2.0kg，所有物块均可视为质点，（取重力加速度g=10m/s²），计算结果可用最简的分式与根号表示） (1)启动转盘，转速缓慢增大，求A、D以及B、E之间恰好无压力时的细绳的拉力及转盘的角速度； (2)停下转盘后，将C物块置于圆心O处，并将A、B向外测移动使轻绳水平拉直，然后无初速度释放A、B、C物块构成的系统，求A、D以及B、E相碰前瞬间C物块的速度大小； (3)碰前瞬间解除对D、E物块的锁定，若A、D以及B、E一经碰撞就会粘在一起，且碰撞时间极短，求碰后C物块的速度。 【答案】(1)12.5N，；(2) ；(3) 【解析】 【分析】（1）AB在细绳拉力作用下做，做匀速圆周运动。C在拉力作用下处于平衡态，结合轻绳上的拉力大小相等可求细绳的拉力及转盘的角速度； （2）轻绳水平拉直，然后无初速度释放，A、B、C物块构成的系统机械能守恒，结合关联速度的知识，可求C物块的速度； （3）碰前瞬间解除对D、E物块的锁定，由动量定理可求C物块的速度。 【详解】(1)C物块保持静止，故 ， 可以解得 对A、B两个物块，可解得角速度 (2)设碰前A、B速度大小为，C的速度大小为，由绳长不变可知 系统下落过程中机械能守恒 C下降高度 得 (3)设碰后A、D的速度大小为，C的速度大小为，由绳长不变 设绳上拉力的冲量大小为I，由于碰撞时间极短，绳子拉力远大于重力。对C物块运用动量定理 对A、D运用动量定理 解得 【点睛】解决本题关键：(1)利用系统机械能守恒定律，解决绳子连接的问题时，注意绳两端速度的分解；(2)熟练应用动量定理解决相关问题。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $