2025年高三物理秋季开学摸底考03（全国通用）

2025年高三物理秋季开学摸底考试模拟卷03 答题卡 姓 名：__________________________ 准考证号： 贴条形码区 考生禁填： 缺考标记 违纪标记 以上标记由监考人员用2B铅笔填涂 选择题填涂样例： 正确填涂 错误填涂 [×] [√] [／] 1．答题前，考生先将自己的姓名，准考证号填写清楚，并认真核准条形码上的姓名、准考证号，在规定位置贴好条形码。 2．选择题必须用2B铅笔填涂；填空题和解答题必须用0.5 mm黑色签字笔答题，不得用铅笔或圆珠笔答题；字体工整、笔迹清晰。 3．请按题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 注意事项 第Ⅰ卷（请用2B铅笔填涂） 1 [A] [B] [C] [D] 2 [A] [B] [C] [D] 3 [A] [B] [C] [D] 4 [A] [B] [C] [D] 5 [A] [B] [C] [D] 6 [A] [B] [C] [D] 7 [A] [B] [C] [D] 8 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D] 10 [A] [B] [C] [D] 11 [A] [B] [C] [D] 12 [A] [B] [C] [D] 第Ⅱ卷（请在各试题的答题区内作答） 13．（10分） （1）_____________（2分） （2）______________（2分）______________（2分） （3）______________（4分） 14．（10分） （1）___________ ______（4分）（2）______ （2分） ______（1分） （3）_____ （2分） _______（1分） 15．（10分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 16．（10分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 17．（10分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 18．（10分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 非 答 题 区 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 物理 第4页（共6页） 物理 第5页（共6页） 物理 第6页（共6页） 物理 第1页（共6页） 物理 第2页（共6页） 物理 第3页（共6页） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 试题 第 1 页（共 10 页） 试题 第 2 页（共 10 页） … … … … … … ○ … … … … … … 内 … … … … … … ○ … … … … … … 装 … … … … … … ○ … … … … … … 订 … … … … … … ○ … … … … … … 线 … … … … … … ○ … … … … … … … … … … … … ○ … … … … … … 外 … … … … … … ○ … … … … … … 装 … … … … … … ○ … … … … … … 订 … … … … … … ○ … … … … … … 线 … … … … … … ○ … … … … … … … 学 校 ： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 姓 名 ： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 班 级 ： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 考 号 ： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 2025年高三物理秋季开学摸底考试模拟卷 03 （考试时间：90 分钟，分值：100 分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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．测试范围：全部内容 4．难度系数：0.7。 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共 12 小题，共 40 分。在每小题给出的四个选项中，第 1~8 题只有一项符合题目要求， 每小题 3 分，第 9~12 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．如图甲所示是弗兰克―赫兹实验，该实验为能量量子化假设提供了直接证据。实验前，装置内仅充满汞 原子，实验中，灯丝发射出初速度可忽略的电子，先经过阴极 K 与栅极 G 之间的电场加速，再经过栅极 G 与集电极 A 之间的反向电场减速。电子在整个运动过程中会和汞原子碰撞，实验中记录了栅极 G 到阴极 K 的电压大小 GKU ，以及通过集电极 A 的电流 I，电流越大说明单位时间到达集电极 A 的电子越多。实验结果 如图乙所示，电流 I 的极大值呈周期性出现，峰值的水平间距为 4.9V 从中得出汞原子能量具有量子化的结 论。由于电子质量远远小于汞原子质量，通过弹性碰撞转移给汞原子的动能可以忽略不计。结合以上内容 判断下列说法错误的是（ ） A． 4.9VGKU  时，电子与汞原子碰撞不会使处于基态的汞原子激发 B．峰值的水平间距为 4.9V，说明汞原子第一激发态与基态的能量差为 4.9 eV C．只有当电子的动能等于 4.9 eV或其整数倍才能使汞原子从基态跃迁到第一激发态 D． 10VGKU  时，有大量电子两次与汞原子碰撞，使汞原子从基态跃迁到第一激发态 2．如图所示是一定质量的理想气体由状态a 变化至状态 c 的 p V 图像。气体可以经过程①由状态a 缓慢变 化至状态b ，再经过程②由状态b 缓慢变化至状态 c ；气体亦可经过程③由状态a 缓慢变化至状态 c 。已知 ①、②、③分别为等温、等容、绝热过程。下列说法正确的是（ ） A．过程①气体吸收热量 B．过程③气体的内能不变 C．过程②吸收的热量大于过程①放出的热量 D．过程③单位时间内气体分子对器壁单位面积的撞击次数逐渐减少 3．神舟飞船若采用自主快速交会对接，发射升空后先进入停泊轨道（即近地圆轨道），再进入转移轨道， 最后在中国空间站轨道与空间站组合体对接。各个轨道的示意简图如图所示，已知地球的半径为R ，飞船 在停泊轨道的运行周期为T ，中国空间站轨道可视为圆形轨道且距地面高度为 h 。从神舟十七号开始，航天 员出舱活动时会进行空间站空间碎片防护装置安装、舱外设备设施例行巡检等任务。若考虑在空间站运行 轨道上存在静止、密度为  的均匀稀薄气体，为了维持空间站的运动状态，需要对空间站施加一个与其速 度方向相同的动力F 。则下列说法正确的是（ ） A．飞船在P 点从停泊轨道进入转移轨道时需要减速 B．飞船在转移轨道上从P 点运行至Q 点所需的时间为 3 1 2 h R R       C．若空间站探测到在其运行轨道上不远处有同向运动的 10cm 空间碎片，应立即变轨规避 D．假设空间站垂直速度方向的面积为S ，稀薄气体碰到空间站后立刻与其速度相同，可得空间站运行的 速度大小为 F pS 试题 第 3 页（共 10 页） 试题 第 4 页（共 10 页） … … … … … … ○ … … … … … … 内 … … … … … … ○ … … … … … … 装 … … … … … … ○ … … … … … … 订 … … … … … … ○ … … … … … … 线 … … … … … … ○ … … … … … … … … … … … … ○ … … … … … … 外 … … … … … … ○ … … … … … … 装 … … … … … … ○ … … … … … … 订 … … … … … … ○ … … … … … … 线 … … … … … … ○ … … … … … … … 学 校 ： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 姓 名 ： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 班 级 ： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 考 号 ： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 4．如图所示，一个人站在河边以一定的初速度斜向上抛出一石子。已知石子落水时的速度方向与初速度互 相垂直，抛出点和落水点之间的距离 L=9.8m，g=10m/s2，不计空气阻力。则石子在空中的运动时间为 （ ） A．1.2s B．1.3s C．1.4s D．1.5s 5．如图甲所示，足够长的倾斜传送带沿顺时针方向以 2m / sv  的速度匀速转动，质量为1kg 的物块（可视 为质点）从传送带底端P点以某一初速度滑上传送带。选择P 点所在水平面为零势能面，物块从P 点向上运 动到最高点的过程中，其机械能 E 随位移 x 变化的关系如图乙所示。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力 加速度 210m / sg  。关于该过程，下列说法正确的是（ ） A．物块与传送带间的动摩擦因数为 0.4 B．物块在最高点时，其重力势能为8J C．物块运动时间为 1.2s D．物块与传送带之间因摩擦产生的热量为3.2J 6．如图，真空中一无限大孤立平面上有三个质量为 m，带电量为 q 的正点电荷分别固定在边长为 a 的正三 角形的 A、B、C 三个顶点上，O 为正三角形的中心。已知以无穷远处为零电势，点电荷的电势公式为 q k r   。以下说法正确的是（ ） A．只将 C 处点电荷自由释放后最终达到的速度小于将三个点电荷同时自由释放最终达到的速度 B．若将 A 处点电荷换成电荷量为 q 的负点电荷，则中心 O 点的场强为 2 6kq a ，方向由 O 指向 A C．若将 A 处点电荷换成电荷量为 q 的负点电荷，并从 A 点以初速度 v 沿 AO 方向释放，该点电荷将一定 来回振动（不考虑电磁感应效应） D．若将 A、B、C 三处点电荷均换成电荷量为 2q 质量不变的正点电荷，并同时自由释放，最终获得的速 度将是原来的点电荷同时自由释放最终获得速度的 6 倍 7．如图所示，一理想变压器的原线圈通过导线与两根水平放置的平行导轨相连，导轨所处空间存在方向竖 直向上的匀强磁场。所有电表均为理想电表，不计导体棒、导轨的电阻。导体棒ab在外力作用下沿导轨运 动，以下说法正确的是（ ） A．导体棒匀速运动时，滑动触头P 下移，电流表A 示数减小 B．导体棒匀速运动时，滑动触头P 下移，电流表A 示数增大 C．导体棒匀加速运动时，电压表 1V 示数均匀增大 D．导体棒匀加速运动时，电压表 2V 示数均匀增大 8．如图所示，间距为 L 的倾斜光滑平行金属导轨的倾角 30  ，底端接有阻值为 R 的定值电阻，虚线 MN 上方的导轨区域存在垂直导轨平面向上的范围足够大的匀强磁场，磁感应强度的大小为 B，质量为 m、阻值 为 R、长度为 L 的导体棒 ab 垂直导轨放置。某时刻给 ab 一平行导轨斜面向上的初速度，已知 ab 进入磁场 时速度大小为 02v ，经过时间 0t 速度减小为零，一段时间后，以大小为 0v 的速度离开磁场，不计导轨的电 阻，导体棒与导轨接触良好，且两者始终垂直，重力加速度为 g。下列说法正确的是（ ） A．导体棒在磁场中沿导轨上滑的最大距离为 0 02 2 4 2mv R mgt R B L  B．导体棒在磁场中下滑过程中通过定值电阻的电荷量大小为 0 0 2mv mgt BL  试题 第 5 页（共 10 页） 试题 第 6 页（共 10 页） … … … … … … ○ … … … … … … 内 … … … … … … ○ … … … … … … 装 … … … … … … ○ … … … … … … 订 … … … … … … ○ … … … … … … 线 … … … … … … ○ … … … … … … … … … … … … ○ … … … … … … 外 … … … … … … ○ … … … … … … 装 … … … … … … ○ … … … … … … 订 … … … … … … ○ … … … … … … 线 … … … … … … ○ … … … … … … … 学 校 ： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 姓 名 ： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 班 级 ： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 考 号 ： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ C．导体棒在磁场中下滑过程经历的时间为 0 0 6v t g  D．整个过程中定值电阻产生的焦耳热为 0 3 2 mv 9．如图所示，轻杆上端可绕光滑铰链O在竖直平面内自由转动。可视为质点的小球A 固定在轻杆末端。用 细绳连接小球B ，绳的另一端穿过位于O点正下方的小孔 P 与A 相连。用沿绳斜向上的拉力F 作用于小球 A ，使杆保持水平，某时刻撤去拉力，小球 A B、 带动轻杆绕O点转动。已知小球 A B、 的质量均为m ，杆 长为3L，OP长为5L，重力加速度为 g ，忽略一切阻力。则下列说法正确的是（ ） A．杆保持水平时，轻杆对小球A 的拉力大小为 3 5 mg B．运动过程中，两小球速度大小相等时的速度值为 11 34 5 gL       C．运动过程中，两小球速度大小相等时细绳对小球A 的拉力大小为 1 5 mg D．运动过程中，两小球速度大小相等时轻杆对小球A 的拉力大小为 34 2 5 15 mg        10．如图甲所示，倾角为 θ的足够长的传送带以恒定的速率 v0沿逆时针方向运行。t＝0 时，将质量 m＝1 kg 的物体（可视为质点）轻放在传送带上，物体相对地面的 v--t 图像如图乙所示。设沿传送带向下为正方向， 取重力加速度 g＝10 m/s2。则不正确的是（ ） A．传送带的速率 v0＝10 m/s B．传送带的倾角 θ＝30° C．物体与传送带之间的动摩擦因数 μ＝0.5 D．0~2 s 内物体在传送带上留下的痕迹为 6m 11．如图甲所示，小球 B 与小球 C 用轻弹簧拴接，静放在光滑的水平地面上，此时弹簧处于原长，另有一 小球 A 以 8m/s 的初速度向右运动，t0时刻球 A 与球 B 碰撞瞬间粘在一起，碰后 AB 的 v−t 图像如图乙所示。 经过 Δt 时间，弹簧第一次被压缩至最短。已知小球 B 的质量为 3kg，在 Δt 时间内 C 球的位移为 0.25m，弹 簧的劲度系数 k=40N/m，弹簧的弹性势能 2 p 1 2 E kx （x 为弹簧的形变量），整个运动过程中弹簧始终在弹性 限度内，小球均可视为质点。下列判断正确的是（ ） A．t0~t1间某一时刻弹簧第一次压缩至最短 B．t2时刻弹簧第一次恢复原长 C．Δt 时间内，小球 B 的位移为 1 m 3 D．C 球的质量为 10kg 12．图甲为超声波悬浮仪，上方圆柱体中，高频电信号（由图乙电路产生）通过压电陶瓷转换成同频率的 高频声信号，发出超声波，下方圆柱体将接收到的超声波信号反射回去。两列超声波信号叠加后，会出现 振幅几乎为零的点——节点，在节点两侧声波压力的作用下，小水珠能在节点处附近保持悬浮状态，该情境 可等效简化为图丙所示情形，图丙为某时刻两列超声波的波形图，P、Q 为波源，点 ( 1.5,0)M  、点 (0.5,0)N 分别为两列波的波前，已知声波传播的速度为 340m/s，LC 振荡回路的振荡周期为 2T LC ， 则下列说法正确的是（ ） A．该超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为 340Hz B．两列波稳定叠加后，波源 P、Q 之间小水珠共有 10 个悬浮点 试题 第 7 页（共 10 页） 试题 第 8 页（共 10 页） … … … … … … ○ … … … … … … 内 … … … … … … ○ … … … … … … 装 … … … … … … ○ … … … … … … 订 … … … … … … ○ … … … … … … 线 … … … … … … ○ … … … … … … … … … … … … ○ … … … … … … 外 … … … … … … ○ … … 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(1)两小球的质量关系为 m1 m2 （填“>”“=”或“<”） (2)若利用天平测量出两小球的质量为 m1、m2 ①则满足 表示两小球碰撞前后动量守恒； ②若满足 表示两小球碰撞前后机械能守恒。 (3)恢复系数是反映碰撞时物体形变恢复能力的参数，它只与碰撞物体的材料有关，两物体碰撞后的恢复系 数为 1 2 1 2 u u e v v    ，其中 v1 、 v2分别为质量为 m1和 m2的物体碰撞前的速度，u1、 u2分别为质量为 m1和 m2 的物体碰撞后的速度。若 h1 6.25cm 、h2 9.61cm 、h3 37.21cm ，则恢复系数为 e = （保留 2 位 有效数字），这说明该碰撞过程并非机械能守恒。 14．（10 分）某学习小组用多用电表测定值电阻的阻值并进一步测量电源的电动势和内阻。实验器材有：待 测定值电阻 R0，待测电源，电阻箱 R，多用电表一只，开关一个，导线若干。 (1)用多用电表“×10”的倍率挡进行 后测出了定值电阻 R0的阻值，如图甲所示，则该定值电阻的阻 值 R0= Ω。 (2)然后用如图乙所示的电路测量电源的电动势和内阻，经正确操作后得到几组数据，并根据数据做出电压 表示数 U 的倒数 1 U 随电阻箱 R 的阻值的倒数 1 R 变化的规律如图丙所示，则该电源的电动势 E= V，内阻 r= Ω。（结果均保留两位有效数字） (3)若电压表的内阻为 1000Ω，则该电源的电动势E  V，内阻 r  Ω。（结果小数点后均 保留 1 位数字） 三、计算题：本题共 4 小题，共 40 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答 案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15．（10 分）如图所示为一半径为R 的半球形玻璃砖的截面图，O为球心，下表面水平。玻璃砖的上方水平 放置一个足够大的光屏，虚线 1OO 为光轴（过球心O与半球下表面垂直的直线）， 1O 为光轴与光屏的交点。 现有一平行单色光束垂直于玻璃砖的下表面射入玻璃砖，恰好照满下表面。一条从玻璃砖下表面点射入的 光线，经过玻璃砖后从上表面的B 点射出，出射光线与光轴 1OO 相交于D 点，光线BD与 1OO 的夹角 15  ，不考虑光在玻璃砖内表面的反射光，已知 1 2 OA R ， 1 3 2OO R ，真空中的光速为 c 。求 试题 第 9 页（共 10 页） 试题 第 10 页（共 10 页） … … … … … … ○ … … … … … … 内 … … … … … … ○ … … … … … … 装 … … … … … … ○ … … … … … … 订 … … … … … … ○ … … … … … … 线 … … … … … … ○ … … … … … … … … … … … … ○ … … … … … … 外 … … … … … … ○ … … … … … … 装 … … … … … … ○ … … … … … … 订 … … … … … … ○ … … … … … … 线 … … … … … … ○ … … … … … … … 学 校 ： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 姓 名 ： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 班 级 ： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 考 号 ： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (1)玻璃砖的折射率； (2)从A 点射入的光线在玻璃砖中的传播时间； (3)光屏上被光线照亮区域的面积。 16．（10 分）医疗常用的金属氧气瓶容积为 10L，瓶内贮存了压强为 8×106Pa 的氧气。便携式呼吸器容积为 2L，呼吸器一开始为真空，现用氧气瓶对其充气，当呼吸器内压强变为 8.0×105Pa 时充气完成。充气过程中 不漏气，环境温度不变，求： (1)一个呼吸器充完气后的质量占氧气瓶初始质量的比例是多少； (2)氧气瓶最多可装多少个氧气呼吸器。 17．（10 分）如图所示，平面直角坐标系 y<0 区域有沿 y 轴正方向的匀强电场，在 0≤y≤2R 且以 O 为圆心、R 为半径的半圆外侧区域有垂直于坐标平面向里的匀强磁场。在第三象限的 P（-2 3 d，-d）点沿 x 轴正方向 射出一个质量为 m、电荷量为 q、速度大小为 v0的带正电粒子，粒子经电场偏转后恰好从 O 点进入第一象 限，粒子经磁场偏转后，恰好垂直直线 y=2R 射出磁场，不计粒子的重力，sin37°=0.6，求： (1)匀强电场的电场强度 E 的大小； (2)匀强磁场的磁感应强度 B 的大小； (3)保持磁场的方向不变，改变磁感应强度大小，保持粒子的初速度不变，改变粒子在第三象限射出的起始 位置，粒子经电场偏转后仍从坐标原点进入第一象限，粒子第一次在磁场中运动时轨迹刚好与 y=2R 相切且 切点在 y 轴上，则粒子第一次在磁场中运动的时间为多少。 18．（10 分）如图所示，轻质橡皮绳水平连接两个滑块 A、B， 0t  时，橡皮绳处于原长状态，让滑块 A、B 分别以水平速度 1 0 2 02 5v v v v 、 向右运动，两个滑块的v t 图像如图乙所示， 02t t 时两个滑块开始做匀 速直线运动， 03t t 时二者发生碰撞，并粘在一起以 03v 的速度运动。若滑块 B 的质量为 m，不计地面摩 擦，橡皮绳伸缩过程无机械能损失，求： (1)滑块 A 的质量 Am ； (2)橡皮绳的最大弹性势能 pE ； (3)橡皮绳的原长 L 2025年高三物理秋季开学摸底考试模拟卷03 （考试时间：90分钟，分值：100分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C D C C B C C AB BD 题号 11 12 答案 A BD C D 13. (1)> （1分） (2) （1分） （1分） (3)0.73（4分） 14. (1) 欧姆调零 （2分） 40（2分） (2) 10 （2分）9.1（1分） (3) 10.5 （2分） 11.6（1分） 15. （1）从A点射入光线在砖内沿直线传播，在球表面上B点折射，设入射角∠OBA为i，折射角为γ，光路如图。 由几何关系可知（1分） 由几何知识可得γ=i+α=45°（1分） 则折射率（1分） （2）由，得（1分） 根据几何关系得，光线在玻璃砖中的路程（1分） 由s=vt，解得（1分） （3）设射入砖内光线在上表面E点恰好发生全反射，临界角为C，E点在光屏上的投影点为E'，对应折射光线与光屏的右侧交点为F点，光路如图。 由（1分） 解得C=45° 由几何知识可∠E'EF=45°，EE'=E'F=（1分） 则光屏上照亮区域半径（1分） 光屏上被光线照亮区域的面积（1分） 16. （1）设氧气瓶初始压强为，体积为；呼吸器充气完成后的压强为，体积为，则一个呼吸器充完气后的质量占氧气瓶初始质量的比例为（5分） （2）设可以分装n瓶，根据玻意耳定律有（2分） 代入题中数据，解得n=45（3分） 17. （1）粒子在电场中做类平抛运动，则，（1分） 根据牛顿第二定律（1分） 解得（1分） （2）设粒子到达O点时的速度大小为v1，速度与x轴正向夹角为，则，（1分） 解得，（1分） 由于粒子出磁场时速度与垂直，则粒子做圆周运动的圆心在上，根据几何关系可知，粒子进磁场时位置的切线与y轴的交点到O点距离刚好为2R，因此y轴与交点即为粒子在磁场中做圆周运动的圆心，粒子的运动轨迹如图所示 因此粒子在磁场中做圆周运动的半径（1分） 根据牛顿第二定律有（1分） 解得（1分） （3）设粒子第一次进入第一象限时速度大小为v2，速度与y轴正向的夹角为θ，设粒子做圆周运动的半径为r2 根据几何关系，（1分） 解得，（1分） 因此粒子在磁场中做圆周运动的速度（1分） 则粒子第一次在磁场中运动的时间（1分） 18. （1）对滑块A与B，在后动量守恒，且两者速度均为，由动量守恒定律（1分） 得滑块A的质量（1分） （2）由图乙可知，在时滑块A与B共速，橡皮绳的伸长量最大，设橡皮绳的最大弹性势能 ，（1分） 得橡皮绳的最大弹性势能（1分） （3）经分析，在时橡皮绳恰好处于原长，接下来滑块A与B做匀速直线运动 ，（1分） 得，（1分） 由位移关系得（1分） 得橡皮绳的原长（1分） 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $$ 物理 第 1 页（共 6 页） 物理 第 2 页（共 6 页） 物理 第 3 页（共 6 页） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 2025年高三物理秋季开学摸底考试模拟卷 03 答题卡 第Ⅰ卷（请用 2B 铅笔填涂） 第Ⅱ卷（请在各试题的答题区内作答） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 1 [A] [B] [C] [D] 2 [A] [B] [C] [D] 3 [A] [B] [C] [D] 4 [A] [B] [C] [D] 5 [A] [B] [C] [D] 6 [A] [B] [C] [D] 7 [A] [B] [C] [D] 8 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D] 10 [A] [B] [C] [D] 11 [A] [B] [C] [D] 12 [A] [B] [C] [D] 13．（10 分） （1）_____________（2 分） （ 2 ） ______________ （ 2 分 ） ______________（2 分） （3）______________（4 分） 14．（10 分） （1）___________ ______（4 分）（2）______ （2 分） ______（1 分） （3）_____ （2 分） _______（1 分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 15．（10 分） 16．（10 分） 姓 名：__________________________ 准考证号： 贴条形码区 考生禁填： 缺考标记 违纪标记 以上标记由监考人员用 2B 铅 笔填涂 选择题填涂样例： 正确填涂 错误填涂 [×] [√] [／] 1．答题前，考生先将自己的姓名，准考证号填写 清楚，并认真核准条形码上的姓名、准考证 号，在规定位置贴好条形码。 2．选择题必须用 2B 铅笔填涂；填空题和解答题 必须用 0.5 mm 黑色签字笔答题，不得用铅笔 或圆珠笔答题；字体工整、笔迹清晰。 3．请按题号顺序在各题目的答题区域内作答，超 出区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上 答题无效。 4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 注意事项 物理 第 1 页（共 6 页） 物理 第 2 页（共 6 页） 物理 第 3 页（共 6 页） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 17．（10 分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 18．（10 分） 非 答 题 区 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2025年高三物理秋季开学摸底考试模拟卷03 （考试时间：90分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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．测试范围：全部内容 4．难度系数：0.7。 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共12小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题3分，第9~12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．如图甲所示是弗兰克―赫兹实验，该实验为能量量子化假设提供了直接证据。实验前，装置内仅充满汞原子，实验中，灯丝发射出初速度可忽略的电子，先经过阴极K与栅极G之间的电场加速，再经过栅极G与集电极A之间的反向电场减速。电子在整个运动过程中会和汞原子碰撞，实验中记录了栅极G到阴极K的电压大小，以及通过集电极A的电流I，电流越大说明单位时间到达集电极A的电子越多。实验结果如图乙所示，电流I的极大值呈周期性出现，峰值的水平间距为4.9V从中得出汞原子能量具有量子化的结论。由于电子质量远远小于汞原子质量，通过弹性碰撞转移给汞原子的动能可以忽略不计。结合以上内容判断下列说法错误的是（    ） A．时，电子与汞原子碰撞不会使处于基态的汞原子激发 B．峰值的水平间距为4.9V，说明汞原子第一激发态与基态的能量差为4.9 C．只有当电子的动能等于4.9或其整数倍才能使汞原子从基态跃迁到第一激发态 D．时，有大量电子两次与汞原子碰撞，使汞原子从基态跃迁到第一激发态 2．如图所示是一定质量的理想气体由状态变化至状态的图像。气体可以经过程①由状态缓慢变化至状态，再经过程②由状态缓慢变化至状态；气体亦可经过程③由状态缓慢变化至状态。已知①、②、③分别为等温、等容、绝热过程。下列说法正确的是（　　） A．过程①气体吸收热量 B．过程③气体的内能不变 C．过程②吸收的热量大于过程①放出的热量 D．过程③单位时间内气体分子对器壁单位面积的撞击次数逐渐减少 3．神舟飞船若采用自主快速交会对接，发射升空后先进入停泊轨道（即近地圆轨道），再进入转移轨道，最后在中国空间站轨道与空间站组合体对接。各个轨道的示意简图如图所示，已知地球的半径为，飞船在停泊轨道的运行周期为，中国空间站轨道可视为圆形轨道且距地面高度为。从神舟十七号开始，航天员出舱活动时会进行空间站空间碎片防护装置安装、舱外设备设施例行巡检等任务。若考虑在空间站运行轨道上存在静止、密度为的均匀稀薄气体，为了维持空间站的运动状态，需要对空间站施加一个与其速度方向相同的动力。则下列说法正确的是（　　） A．飞船在点从停泊轨道进入转移轨道时需要减速 B．飞船在转移轨道上从点运行至点所需的时间为 C．若空间站探测到在其运行轨道上不远处有同向运动的10cm空间碎片，应立即变轨规避 D．假设空间站垂直速度方向的面积为，稀薄气体碰到空间站后立刻与其速度相同，可得空间站运行的速度大小为 4．如图所示，一个人站在河边以一定的初速度斜向上抛出一石子。已知石子落水时的速度方向与初速度互相垂直，抛出点和落水点之间的距离L=9.8m，g=10m/s2，不计空气阻力。则石子在空中的运动时间为（　　） A．1.2s B．1.3s C．1.4s D．1.5s 5．如图甲所示，足够长的倾斜传送带沿顺时针方向以的速度匀速转动，质量为的物块（可视为质点）从传送带底端点以某一初速度滑上传送带。选择点所在水平面为零势能面，物块从点向上运动到最高点的过程中，其机械能随位移变化的关系如图乙所示。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。关于该过程，下列说法正确的是（　　） A．物块与传送带间的动摩擦因数为0.4 B．物块在最高点时，其重力势能为 C．物块运动时间为1.2s D．物块与传送带之间因摩擦产生的热量为 6．如图，真空中一无限大孤立平面上有三个质量为m，带电量为q的正点电荷分别固定在边长为a的正三角形的A、B、C三个顶点上，O为正三角形的中心。已知以无穷远处为零电势，点电荷的电势公式为。以下说法正确的是（　　） A．只将C处点电荷自由释放后最终达到的速度小于将三个点电荷同时自由释放最终达到的速度 B．若将A处点电荷换成电荷量为q的负点电荷，则中心O点的场强为，方向由O指向A C．若将A处点电荷换成电荷量为q的负点电荷，并从A点以初速度v沿AO方向释放，该点电荷将一定来回振动（不考虑电磁感应效应） D．若将A、B、C三处点电荷均换成电荷量为2q质量不变的正点电荷，并同时自由释放，最终获得的速度将是原来的点电荷同时自由释放最终获得速度的倍 7．如图所示，一理想变压器的原线圈通过导线与两根水平放置的平行导轨相连，导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场。所有电表均为理想电表，不计导体棒、导轨的电阻。导体棒在外力作用下沿导轨运动，以下说法正确的是（　　） A．导体棒匀速运动时，滑动触头下移，电流表示数减小 B．导体棒匀速运动时，滑动触头下移，电流表示数增大 C．导体棒匀加速运动时，电压表示数均匀增大 D．导体棒匀加速运动时，电压表示数均匀增大 8．如图所示，间距为L的倾斜光滑平行金属导轨的倾角，底端接有阻值为R的定值电阻，虚线MN上方的导轨区域存在垂直导轨平面向上的范围足够大的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，质量为m、阻值为R、长度为L的导体棒ab垂直导轨放置。某时刻给ab一平行导轨斜面向上的初速度，已知ab进入磁场时速度大小为，经过时间速度减小为零，一段时间后，以大小为的速度离开磁场，不计导轨的电阻，导体棒与导轨接触良好，且两者始终垂直，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．导体棒在磁场中沿导轨上滑的最大距离为 B．导体棒在磁场中下滑过程中通过定值电阻的电荷量大小为 C．导体棒在磁场中下滑过程经历的时间为 D．整个过程中定值电阻产生的焦耳热为 9．如图所示，轻杆上端可绕光滑铰链在竖直平面内自由转动。可视为质点的小球固定在轻杆末端。用细绳连接小球，绳的另一端穿过位于点正下方的小孔与相连。用沿绳斜向上的拉力作用于小球，使杆保持水平，某时刻撤去拉力，小球带动轻杆绕点转动。已知小球的质量均为，杆长为，长为，重力加速度为，忽略一切阻力。则下列说法正确的是（　　） A．杆保持水平时，轻杆对小球的拉力大小为 B．运动过程中，两小球速度大小相等时的速度值为 C．运动过程中，两小球速度大小相等时细绳对小球的拉力大小为 D．运动过程中，两小球速度大小相等时轻杆对小球的拉力大小为 10．如图甲所示，倾角为θ的足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t＝0时，将质量m＝1 kg的物体（可视为质点）轻放在传送带上，物体相对地面的v-­t图像如图乙所示。设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g＝10 m/s2。则不正确的是（　　） A．传送带的速率v0＝10 m/s B．传送带的倾角θ＝30° C．物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5 D．0~2 s内物体在传送带上留下的痕迹为6m 11．如图甲所示，小球B与小球C用轻弹簧拴接，静放在光滑的水平地面上，此时弹簧处于原长，另有一小球A以8m/s的初速度向右运动，t0时刻球A与球B碰撞瞬间粘在一起，碰后AB的v−t图像如图乙所示。经过Δt时间，弹簧第一次被压缩至最短。已知小球B的质量为3kg，在Δt时间内C球的位移为0.25m，弹簧的劲度系数k=40N/m，弹簧的弹性势能（x为弹簧的形变量），整个运动过程中弹簧始终在弹性限度内，小球均可视为质点。下列判断正确的是（　　） A．t0~t1间某一时刻弹簧第一次压缩至最短 B．t2时刻弹簧第一次恢复原长 C．Δt时间内，小球B的位移为 D．C球的质量为10kg 12．图甲为超声波悬浮仪，上方圆柱体中，高频电信号（由图乙电路产生）通过压电陶瓷转换成同频率的高频声信号，发出超声波，下方圆柱体将接收到的超声波信号反射回去。两列超声波信号叠加后，会出现振幅几乎为零的点——节点，在节点两侧声波压力的作用下，小水珠能在节点处附近保持悬浮状态，该情境可等效简化为图丙所示情形，图丙为某时刻两列超声波的波形图，P、Q为波源，点、点分别为两列波的波前，已知声波传播的速度为340m/s，LC振荡回路的振荡周期为，则下列说法正确的是（　　）    A．该超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为340Hz B．两列波稳定叠加后，波源P、Q之间小水珠共有10个悬浮点 C．两列波稳定叠加后，波源P、Q之间振幅为2A的点共有8个 D．拔出图乙线圈中的铁芯，可以增加悬浮仪中的节点个数 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，共20分。 13．（10分）小钟同学利用如图所示的实验装置探究质量为m1和m2的物体碰撞过程。 实验步骤如下： ①将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中质量为m1和m2的两球与木条的撞击点； ②将木条竖直放在轨道末端右侧并与轨道接触，让质量为m1的入射球从斜轨上A点由静止释放，摘击点为B′； ③将木条向右平移到图中所示位置，质量为m1的入射球仍从斜轨上的A点由静止释放，确定撞击点； ④质量为m2的球静止放置在水平槽的末端，将质量为m1的入射球再从斜轨上A点由静止释放，确定两球相撞后的撞击点； ⑤测得B′与撞击点N、P、M的高度差分别为h1、h2、h3. (1)两小球的质量关系为m1 m2 （填“>”“=”或“<”） (2)若利用天平测量出两小球的质量为m1、m2 ①则满足 表示两小球碰撞前后动量守恒； ②若满足 表示两小球碰撞前后机械能守恒。 (3)恢复系数是反映碰撞时物体形变恢复能力的参数，它只与碰撞物体的材料有关，两物体碰撞后的恢复系数为，其中v1 、 v2分别为质量为m1和m2的物体碰撞前的速度，u1、 u2分别为质量为m1和m2的物体碰撞后的速度。若h1、h2、h3，则恢复系数为e = （保留2位有效数字），这说明该碰撞过程并非机械能守恒。 14．（10分）某学习小组用多用电表测定值电阻的阻值并进一步测量电源的电动势和内阻。实验器材有：待测定值电阻R0，待测电源，电阻箱R，多用电表一只，开关一个，导线若干。 (1)用多用电表“×10”的倍率挡进行 后测出了定值电阻R0的阻值，如图甲所示，则该定值电阻的阻值R0= Ω。 (2)然后用如图乙所示的电路测量电源的电动势和内阻，经正确操作后得到几组数据，并根据数据做出电压表示数U的倒数随电阻箱R的阻值的倒数变化的规律如图丙所示，则该电源的电动势E= V，内阻r= Ω。（结果均保留两位有效数字） (3)若电压表的内阻为1000Ω，则该电源的电动势 V，内阻 Ω。（结果小数点后均保留1位数字） 三、计算题：本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15．（10分）如图所示为一半径为的半球形玻璃砖的截面图，为球心，下表面水平。玻璃砖的上方水平放置一个足够大的光屏，虚线为光轴（过球心与半球下表面垂直的直线），为光轴与光屏的交点。现有一平行单色光束垂直于玻璃砖的下表面射入玻璃砖，恰好照满下表面。一条从玻璃砖下表面点射入的光线，经过玻璃砖后从上表面的点射出，出射光线与光轴相交于点，光线与的夹角，不考虑光在玻璃砖内表面的反射光，已知，，真空中的光速为。求 (1)玻璃砖的折射率； (2)从点射入的光线在玻璃砖中的传播时间； (3)光屏上被光线照亮区域的面积。 16．（10分）医疗常用的金属氧气瓶容积为10L，瓶内贮存了压强为8×106Pa的氧气。便携式呼吸器容积为2L，呼吸器一开始为真空，现用氧气瓶对其充气，当呼吸器内压强变为8.0×105Pa时充气完成。充气过程中不漏气，环境温度不变，求： (1)一个呼吸器充完气后的质量占氧气瓶初始质量的比例是多少； (2)氧气瓶最多可装多少个氧气呼吸器。 17．（10分）如图所示，平面直角坐标系y<0区域有沿y轴正方向的匀强电场，在0≤y≤2R且以O为圆心、R为半径的半圆外侧区域有垂直于坐标平面向里的匀强磁场。在第三象限的P（-2d，-d）点沿x轴正方向射出一个质量为m、电荷量为q、速度大小为v0的带正电粒子，粒子经电场偏转后恰好从O点进入第一象限，粒子经磁场偏转后，恰好垂直直线y=2R射出磁场，不计粒子的重力，sin37°=0.6，求： (1)匀强电场的电场强度E的大小； (2)匀强磁场的磁感应强度B的大小； (3)保持磁场的方向不变，改变磁感应强度大小，保持粒子的初速度不变，改变粒子在第三象限射出的起始位置，粒子经电场偏转后仍从坐标原点进入第一象限，粒子第一次在磁场中运动时轨迹刚好与y=2R相切且切点在y轴上，则粒子第一次在磁场中运动的时间为多少。 18．（10分）如图所示，轻质橡皮绳水平连接两个滑块A、B，时，橡皮绳处于原长状态，让滑块A、B分别以水平速度向右运动，两个滑块的图像如图乙所示，时两个滑块开始做匀速直线运动，时二者发生碰撞，并粘在一起以的速度运动。若滑块B的质量为m，不计地面摩擦，橡皮绳伸缩过程无机械能损失，求： (1)滑块A的质量； (2)橡皮绳的最大弹性势能； (3)橡皮绳的原长L 试题 第7页（共10页） 试题 第8页（共10页） 试题 第7页（共10页） 试题 第8页（共10页） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年高三物理秋季开学摸底考试模拟卷03 （考试时间：90分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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．测试范围：全部内容 4．难度系数：0.7。 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共12小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题3分，第9~12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．如图甲所示是弗兰克―赫兹实验，该实验为能量量子化假设提供了直接证据。实验前，装置内仅充满汞原子，实验中，灯丝发射出初速度可忽略的电子，先经过阴极K与栅极G之间的电场加速，再经过栅极G与集电极A之间的反向电场减速。电子在整个运动过程中会和汞原子碰撞，实验中记录了栅极G到阴极K的电压大小，以及通过集电极A的电流I，电流越大说明单位时间到达集电极A的电子越多。实验结果如图乙所示，电流I的极大值呈周期性出现，峰值的水平间距为4.9V从中得出汞原子能量具有量子化的结论。由于电子质量远远小于汞原子质量，通过弹性碰撞转移给汞原子的动能可以忽略不计。结合以上内容判断下列说法错误的是（    ） A．时，电子与汞原子碰撞不会使处于基态的汞原子激发 B．峰值的水平间距为4.9V，说明汞原子第一激发态与基态的能量差为4.9 C．只有当电子的动能等于4.9或其整数倍才能使汞原子从基态跃迁到第一激发态 D．时，有大量电子两次与汞原子碰撞，使汞原子从基态跃迁到第一激发态 2．如图所示是一定质量的理想气体由状态变化至状态的图像。气体可以经过程①由状态缓慢变化至状态，再经过程②由状态缓慢变化至状态；气体亦可经过程③由状态缓慢变化至状态。已知①、②、③分别为等温、等容、绝热过程。下列说法正确的是（　　） A．过程①气体吸收热量 B．过程③气体的内能不变 C．过程②吸收的热量大于过程①放出的热量 D．过程③单位时间内气体分子对器壁单位面积的撞击次数逐渐减少 3．神舟飞船若采用自主快速交会对接，发射升空后先进入停泊轨道（即近地圆轨道），再进入转移轨道，最后在中国空间站轨道与空间站组合体对接。各个轨道的示意简图如图所示，已知地球的半径为，飞船在停泊轨道的运行周期为，中国空间站轨道可视为圆形轨道且距地面高度为。从神舟十七号开始，航天员出舱活动时会进行空间站空间碎片防护装置安装、舱外设备设施例行巡检等任务。若考虑在空间站运行轨道上存在静止、密度为的均匀稀薄气体，为了维持空间站的运动状态，需要对空间站施加一个与其速度方向相同的动力。则下列说法正确的是（　　） A．飞船在点从停泊轨道进入转移轨道时需要减速 B．飞船在转移轨道上从点运行至点所需的时间为 C．若空间站探测到在其运行轨道上不远处有同向运动的10cm空间碎片，应立即变轨规避 D．假设空间站垂直速度方向的面积为，稀薄气体碰到空间站后立刻与其速度相同，可得空间站运行的速度大小为 4．如图所示，一个人站在河边以一定的初速度斜向上抛出一石子。已知石子落水时的速度方向与初速度互相垂直，抛出点和落水点之间的距离L=9.8m，g=10m/s2，不计空气阻力。则石子在空中的运动时间为（　　） A．1.2s B．1.3s C．1.4s D．1.5s 5．如图甲所示，足够长的倾斜传送带沿顺时针方向以的速度匀速转动，质量为的物块（可视为质点）从传送带底端点以某一初速度滑上传送带。选择点所在水平面为零势能面，物块从点向上运动到最高点的过程中，其机械能随位移变化的关系如图乙所示。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。关于该过程，下列说法正确的是（　　） A．物块与传送带间的动摩擦因数为0.4 B．物块在最高点时，其重力势能为 C．物块运动时间为1.2s D．物块与传送带之间因摩擦产生的热量为 6．如图，真空中一无限大孤立平面上有三个质量为m，带电量为q的正点电荷分别固定在边长为a的正三角形的A、B、C三个顶点上，O为正三角形的中心。已知以无穷远处为零电势，点电荷的电势公式为。以下说法正确的是（　　） A．只将C处点电荷自由释放后最终达到的速度小于将三个点电荷同时自由释放最终达到的速度 B．若将A处点电荷换成电荷量为q的负点电荷，则中心O点的场强为，方向由O指向A C．若将A处点电荷换成电荷量为q的负点电荷，并从A点以初速度v沿AO方向释放，该点电荷将一定来回振动（不考虑电磁感应效应） D．若将A、B、C三处点电荷均换成电荷量为2q质量不变的正点电荷，并同时自由释放，最终获得的速度将是原来的点电荷同时自由释放最终获得速度的倍 7．如图所示，一理想变压器的原线圈通过导线与两根水平放置的平行导轨相连，导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场。所有电表均为理想电表，不计导体棒、导轨的电阻。导体棒在外力作用下沿导轨运动，以下说法正确的是（　　） A．导体棒匀速运动时，滑动触头下移，电流表示数减小 B．导体棒匀速运动时，滑动触头下移，电流表示数增大 C．导体棒匀加速运动时，电压表示数均匀增大 D．导体棒匀加速运动时，电压表示数均匀增大 8．如图所示，间距为L的倾斜光滑平行金属导轨的倾角，底端接有阻值为R的定值电阻，虚线MN上方的导轨区域存在垂直导轨平面向上的范围足够大的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，质量为m、阻值为R、长度为L的导体棒ab垂直导轨放置。某时刻给ab一平行导轨斜面向上的初速度，已知ab进入磁场时速度大小为，经过时间速度减小为零，一段时间后，以大小为的速度离开磁场，不计导轨的电阻，导体棒与导轨接触良好，且两者始终垂直，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．导体棒在磁场中沿导轨上滑的最大距离为 B．导体棒在磁场中下滑过程中通过定值电阻的电荷量大小为 C．导体棒在磁场中下滑过程经历的时间为 D．整个过程中定值电阻产生的焦耳热为 9．如图所示，轻杆上端可绕光滑铰链在竖直平面内自由转动。可视为质点的小球固定在轻杆末端。用细绳连接小球，绳的另一端穿过位于点正下方的小孔与相连。用沿绳斜向上的拉力作用于小球，使杆保持水平，某时刻撤去拉力，小球带动轻杆绕点转动。已知小球的质量均为，杆长为，长为，重力加速度为，忽略一切阻力。则下列说法正确的是（　　） A．杆保持水平时，轻杆对小球的拉力大小为 B．运动过程中，两小球速度大小相等时的速度值为 C．运动过程中，两小球速度大小相等时细绳对小球的拉力大小为 D．运动过程中，两小球速度大小相等时轻杆对小球的拉力大小为 10．如图甲所示，倾角为θ的足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t＝0时，将质量m＝1 kg的物体（可视为质点）轻放在传送带上，物体相对地面的v-­t图像如图乙所示。设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g＝10 m/s2。则不正确的是（　　） A．传送带的速率v0＝10 m/s B．传送带的倾角θ＝30° C．物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5 D．0~2 s内物体在传送带上留下的痕迹为6m 11．如图甲所示，小球B与小球C用轻弹簧拴接，静放在光滑的水平地面上，此时弹簧处于原长，另有一小球A以8m/s的初速度向右运动，t0时刻球A与球B碰撞瞬间粘在一起，碰后AB的v−t图像如图乙所示。经过Δt时间，弹簧第一次被压缩至最短。已知小球B的质量为3kg，在Δt时间内C球的位移为0.25m，弹簧的劲度系数k=40N/m，弹簧的弹性势能（x为弹簧的形变量），整个运动过程中弹簧始终在弹性限度内，小球均可视为质点。下列判断正确的是（　　） A．t0~t1间某一时刻弹簧第一次压缩至最短 B．t2时刻弹簧第一次恢复原长 C．Δt时间内，小球B的位移为 D．C球的质量为10kg 12．图甲为超声波悬浮仪，上方圆柱体中，高频电信号（由图乙电路产生）通过压电陶瓷转换成同频率的高频声信号，发出超声波，下方圆柱体将接收到的超声波信号反射回去。两列超声波信号叠加后，会出现振幅几乎为零的点——节点，在节点两侧声波压力的作用下，小水珠能在节点处附近保持悬浮状态，该情境可等效简化为图丙所示情形，图丙为某时刻两列超声波的波形图，P、Q为波源，点、点分别为两列波的波前，已知声波传播的速度为340m/s，LC振荡回路的振荡周期为，则下列说法正确的是（　　）    A．该超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为340Hz B．两列波稳定叠加后，波源P、Q之间小水珠共有10个悬浮点 C．两列波稳定叠加后，波源P、Q之间振幅为2A的点共有8个 D．拔出图乙线圈中的铁芯，可以增加悬浮仪中的节点个数 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，共20分。 13．（10分）小钟同学利用如图所示的实验装置探究质量为m1和m2的物体碰撞过程。 实验步骤如下： ①将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中质量为m1和m2的两球与木条的撞击点； ②将木条竖直放在轨道末端右侧并与轨道接触，让质量为m1的入射球从斜轨上A点由静止释放，摘击点为B′； ③将木条向右平移到图中所示位置，质量为m1的入射球仍从斜轨上的A点由静止释放，确定撞击点； ④质量为m2的球静止放置在水平槽的末端，将质量为m1的入射球再从斜轨上A点由静止释放，确定两球相撞后的撞击点； ⑤测得B′与撞击点N、P、M的高度差分别为h1、h2、h3. (1)两小球的质量关系为m1 m2 （填“>”“=”或“<”） (2)若利用天平测量出两小球的质量为m1、m2 ①则满足 表示两小球碰撞前后动量守恒； ②若满足 表示两小球碰撞前后机械能守恒。 (3)恢复系数是反映碰撞时物体形变恢复能力的参数，它只与碰撞物体的材料有关，两物体碰撞后的恢复系数为，其中v1 、 v2分别为质量为m1和m2的物体碰撞前的速度，u1、 u2分别为质量为m1和m2的物体碰撞后的速度。若h1、h2、h3，则恢复系数为e = （保留2位有效数字），这说明该碰撞过程并非机械能守恒。 14．（10分）某学习小组用多用电表测定值电阻的阻值并进一步测量电源的电动势和内阻。实验器材有：待测定值电阻R0，待测电源，电阻箱R，多用电表一只，开关一个，导线若干。 (1)用多用电表“×10”的倍率挡进行 后测出了定值电阻R0的阻值，如图甲所示，则该定值电阻的阻值R0= Ω。 (2)然后用如图乙所示的电路测量电源的电动势和内阻，经正确操作后得到几组数据，并根据数据做出电压表示数U的倒数随电阻箱R的阻值的倒数变化的规律如图丙所示，则该电源的电动势E= V，内阻r= Ω。（结果均保留两位有效数字） (3)若电压表的内阻为1000Ω，则该电源的电动势 V，内阻 Ω。（结果小数点后均保留1位数字） 三、计算题：本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15．（10分）如图所示为一半径为的半球形玻璃砖的截面图，为球心，下表面水平。玻璃砖的上方水平放置一个足够大的光屏，虚线为光轴（过球心与半球下表面垂直的直线），为光轴与光屏的交点。现有一平行单色光束垂直于玻璃砖的下表面射入玻璃砖，恰好照满下表面。一条从玻璃砖下表面点射入的光线，经过玻璃砖后从上表面的点射出，出射光线与光轴相交于点，光线与的夹角，不考虑光在玻璃砖内表面的反射光，已知，，真空中的光速为。求 (1)玻璃砖的折射率； (2)从点射入的光线在玻璃砖中的传播时间； (3)光屏上被光线照亮区域的面积。 16．（10分）医疗常用的金属氧气瓶容积为10L，瓶内贮存了压强为8×106Pa的氧气。便携式呼吸器容积为2L，呼吸器一开始为真空，现用氧气瓶对其充气，当呼吸器内压强变为8.0×105Pa时充气完成。充气过程中不漏气，环境温度不变，求： (1)一个呼吸器充完气后的质量占氧气瓶初始质量的比例是多少； (2)氧气瓶最多可装多少个氧气呼吸器。 17．（10分）如图所示，平面直角坐标系y<0区域有沿y轴正方向的匀强电场，在0≤y≤2R且以O为圆心、R为半径的半圆外侧区域有垂直于坐标平面向里的匀强磁场。在第三象限的P（-2d，-d）点沿x轴正方向射出一个质量为m、电荷量为q、速度大小为v0的带正电粒子，粒子经电场偏转后恰好从O点进入第一象限，粒子经磁场偏转后，恰好垂直直线y=2R射出磁场，不计粒子的重力，sin37°=0.6，求： (1)匀强电场的电场强度E的大小； (2)匀强磁场的磁感应强度B的大小； (3)保持磁场的方向不变，改变磁感应强度大小，保持粒子的初速度不变，改变粒子在第三象限射出的起始位置，粒子经电场偏转后仍从坐标原点进入第一象限，粒子第一次在磁场中运动时轨迹刚好与y=2R相切且切点在y轴上，则粒子第一次在磁场中运动的时间为多少。 18．（10分）如图所示，轻质橡皮绳水平连接两个滑块A、B，时，橡皮绳处于原长状态，让滑块A、B分别以水平速度向右运动，两个滑块的图像如图乙所示，时两个滑块开始做匀速直线运动，时二者发生碰撞，并粘在一起以的速度运动。若滑块B的质量为m，不计地面摩擦，橡皮绳伸缩过程无机械能损失，求： (1)滑块A的质量； (2)橡皮绳的最大弹性势能； (3)橡皮绳的原长L 9 / 11 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年高三物理秋季开学摸底考试模拟卷03 （考试时间：90分钟，分值：100分） 1．如图甲所示是弗兰克―赫兹实验，该实验为能量量子化假设提供了直接证据。实验前，装置内仅充满汞原子，实验中，灯丝发射出初速度可忽略的电子，先经过阴极K与栅极G之间的电场加速，再经过栅极G与集电极A之间的反向电场减速。电子在整个运动过程中会和汞原子碰撞，实验中记录了栅极G到阴极K的电压大小，以及通过集电极A的电流I，电流越大说明单位时间到达集电极A的电子越多。实验结果如图乙所示，电流I的极大值呈周期性出现，峰值的水平间距为4.9V从中得出汞原子能量具有量子化的结论。由于电子质量远远小于汞原子质量，通过弹性碰撞转移给汞原子的动能可以忽略不计。结合以上内容判断下列说法错误的是（    ） A．时，电子与汞原子碰撞不会使处于基态的汞原子激发 B．峰值的水平间距为4.9V，说明汞原子第一激发态与基态的能量差为4.9 C．只有当电子的动能等于4.9或其整数倍才能使汞原子从基态跃迁到第一激发态 D．时，有大量电子两次与汞原子碰撞，使汞原子从基态跃迁到第一激发态 【答案】C 【解析】AB．由乙图可知，电压U每升高4.9V时，电流表的示数I就会显著下降，说明汞原子基态和第一激发态之间的能极之差等于4.9eV。当时，电子与汞原子碰撞不会使处于基态的汞原子激发。故AB正确，与题意不符； C．根据玻尔的跃迁条件可知，当电子的动能等于或者大于4.9都可能使汞原子从基态跃迁到第一激发态。故C错误，与题意相符； D．电子运动过程中有可能与汞原子发生一次，也有可能没发生碰撞，还可能发生多次碰撞，所以当时，有大量电子两次与汞原子碰撞，使汞原子从基态跃迁到第一激发态。故D正确，与题意不符。 本题选错误的，故选C。 2．如图所示是一定质量的理想气体由状态变化至状态的图像。气体可以经过程①由状态缓慢变化至状态，再经过程②由状态缓慢变化至状态；气体亦可经过程③由状态缓慢变化至状态。已知①、②、③分别为等温、等容、绝热过程。下列说法正确的是（　　） A．过程①气体吸收热量 B．过程③气体的内能不变 C．过程②吸收的热量大于过程①放出的热量 D．过程③单位时间内气体分子对器壁单位面积的撞击次数逐渐减少 【答案】C 【解析】A．过程①为等温过程，内能不变，即 体积减小，外界对气体做功，即 根据，可知 即气体放出热量，故A错误； BD．过程③为绝热过程，即 体积减小，外界对气体做功，即 所以 内能增大，温度升高，分子平均动能增大，又因体积减小，分子数密度增大，所以单位时间内气体分子对器壁单位面积的撞击次数逐渐增大，故BD错误； C．因过程③的图像与横轴所包围的面积大于过程①的图像与横轴所包围的面积，所以过程③外界对气体做的功大于过程①外界对气体做的功，而过程②体积不变，而气体经过程③和经过程①②内能的变化相同，所以过程①②整个过程吸收热量，即过程②吸收的热量大于过程①放出的热量，故C正确。 故选C。 3．神舟飞船若采用自主快速交会对接，发射升空后先进入停泊轨道（即近地圆轨道），再进入转移轨道，最后在中国空间站轨道与空间站组合体对接。各个轨道的示意简图如图所示，已知地球的半径为，飞船在停泊轨道的运行周期为，中国空间站轨道可视为圆形轨道且距地面高度为。从神舟十七号开始，航天员出舱活动时会进行空间站空间碎片防护装置安装、舱外设备设施例行巡检等任务。若考虑在空间站运行轨道上存在静止、密度为的均匀稀薄气体，为了维持空间站的运动状态，需要对空间站施加一个与其速度方向相同的动力。则下列说法正确的是（　　） A．飞船在点从停泊轨道进入转移轨道时需要减速 B．飞船在转移轨道上从点运行至点所需的时间为 C．若空间站探测到在其运行轨道上不远处有同向运动的10cm空间碎片，应立即变轨规避 D．假设空间站垂直速度方向的面积为，稀薄气体碰到空间站后立刻与其速度相同，可得空间站运行的速度大小为 【答案】D 【解析】A．飞船从低轨道（停泊轨道）进入高轨道（转移轨道），需要做离心运动。根据离心运动条件，需要加速使所需向心力大于万有引力，而不是减速，故A错误； B．根据开普勒第三定律有 飞船在转移轨道上从P点运行至Q点所需的时间为 联立解得 故B错误。 C．若空间站探测到在其运行轨道上不远处有同向运动的10cm空间碎片，不用立即变轨规避；不会相碰，因为他们的运行速率一样。故C错误； D．以运动方向和空间站作用的一段稀薄气体为对象，根据动量定理可得 其中 解得，故D正确。 故选D。 4．如图所示，一个人站在河边以一定的初速度斜向上抛出一石子。已知石子落水时的速度方向与初速度互相垂直，抛出点和落水点之间的距离L=9.8m，g=10m/s2，不计空气阻力。则石子在空中的运动时间为（　　） A．1.2s B．1.3s C．1.4s D．1.5s 【答案】C 【解析】以垂直于v0为x轴，以v0方向为y轴建立平面直角坐标系，设y轴与竖直向下成θ角，将重力加速度g分解为， 如图所示 则有，，， 联立解得 故选C。 5．如图甲所示，足够长的倾斜传送带沿顺时针方向以的速度匀速转动，质量为的物块（可视为质点）从传送带底端点以某一初速度滑上传送带。选择点所在水平面为零势能面，物块从点向上运动到最高点的过程中，其机械能随位移变化的关系如图乙所示。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。关于该过程，下列说法正确的是（　　） A．物块与传送带间的动摩擦因数为0.4 B．物块在最高点时，其重力势能为 C．物块运动时间为1.2s D．物块与传送带之间因摩擦产生的热量为 【答案】C 【解析】A．由图像可知在P点时物块的速度为 解得物块的初速度为 物块刚滑上传送带时摩擦力对物块做负功，可知此时传送带与物块间的摩擦力是滑动摩擦力， 前物块做匀减速直线运动，由牛顿第二定律有 当时，物块和传送带共速，此时机械能为 由运动学知识有 联立解得，，A错误； BC．匀减速时间为 因为，可知共速后物块继续做匀减速直线运动，由牛顿第二定律有 解得匀减速的加速度大小为 从共速到最高点过程中，由运动学知识有， 解得， 在最高点的重力势能为 故到最高点的时间为，B错误；C正确； D．由上述分析可知第一个匀减速阶段，相对位移为 第二个匀减速阶段相对位移为 摩擦产热为 联立解得物块与传送带之间因摩擦产生的热量为，D错误。 故选C。 6．如图，真空中一无限大孤立平面上有三个质量为m，带电量为q的正点电荷分别固定在边长为a的正三角形的A、B、C三个顶点上，O为正三角形的中心。已知以无穷远处为零电势，点电荷的电势公式为。以下说法正确的是（　　） A．只将C处点电荷自由释放后最终达到的速度小于将三个点电荷同时自由释放最终达到的速度 B．若将A处点电荷换成电荷量为q的负点电荷，则中心O点的场强为，方向由O指向A C．若将A处点电荷换成电荷量为q的负点电荷，并从A点以初速度v沿AO方向释放，该点电荷将一定来回振动（不考虑电磁感应效应） D．若将A、B、C三处点电荷均换成电荷量为2q质量不变的正点电荷，并同时自由释放，最终获得的速度将是原来的点电荷同时自由释放最终获得速度的倍 【答案】B 【解析】A．先考虑只有A处点电荷时，B处电势为，再放入B处电荷，系统所具有的电势能为，此时C处电势为，再放入C处电荷，系统新增加电势能为，此时系统总电势能为。如只释放C处点电荷，则有电势能转化为C的动能。而同时释放3个电荷则有电势能转化为三个点电荷的动能，每个点电荷动能为。故只释放C电荷时C电荷获得的动能更大，是同时释放三处电荷时C电荷获得动能的两倍。故A错误； B．A处电荷可以看作与电荷的叠加。三个顶点处为q的点电荷在中心的叠加场强为0。所以在中心产生的场强就等同于A处单个点电荷在中心处产生的场强。也可以直接在中心叠加三个点电荷的场强（如下图），即，故B正确； C．若A处点电荷释放时的初速度足够大就可以飞离B、C点电荷，飞向无限远，故C错误； D．同理，当三个顶点的点电荷电荷量均为2q时，系统的总电势能为，自由释放后转化为三个点电荷的动能，最终每个点电荷获得动能为。速度应为原来的2倍，故D错误。 故选B。 7．如图所示，一理想变压器的原线圈通过导线与两根水平放置的平行导轨相连，导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场。所有电表均为理想电表，不计导体棒、导轨的电阻。导体棒在外力作用下沿导轨运动，以下说法正确的是（　　） A．导体棒匀速运动时，滑动触头下移，电流表示数减小 B．导体棒匀速运动时，滑动触头下移，电流表示数增大 C．导体棒匀加速运动时，电压表示数均匀增大 D．导体棒匀加速运动时，电压表示数均匀增大 【答案】C 【解析】AB．导体棒匀速运动时，感应电动势稳定，理想变压器原线圈回路产生恒定的电流，由楞次定律知，理想变压器副线圈回路不产生感应电流，滑动触头下移，电流表示数不发生变化，故AB错误； C．导体棒匀加速运动时，速度均匀增大，产生的感应电动势均匀增大 由题意知，电压表示数等于感应电动势的大小，即示数均匀增大，故C正确； D．由上述分析可知，理想变压器原线圈回路电流均匀增大，穿过闭合铁芯的磁通量均匀增大，副线圈产生稳定的感应电动势，副线圈回路产生稳定的感应电流，电压表示数为副线圈回路的路端电压将保持不变，故D错误； 故选C。 8．如图所示，间距为L的倾斜光滑平行金属导轨的倾角，底端接有阻值为R的定值电阻，虚线MN上方的导轨区域存在垂直导轨平面向上的范围足够大的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，质量为m、阻值为R、长度为L的导体棒ab垂直导轨放置。某时刻给ab一平行导轨斜面向上的初速度，已知ab进入磁场时速度大小为，经过时间速度减小为零，一段时间后，以大小为的速度离开磁场，不计导轨的电阻，导体棒与导轨接触良好，且两者始终垂直，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．导体棒在磁场中沿导轨上滑的最大距离为 B．导体棒在磁场中下滑过程中通过定值电阻的电荷量大小为 C．导体棒在磁场中下滑过程经历的时间为 D．整个过程中定值电阻产生的焦耳热为 【答案】C 【解析】A．导体棒上滑过程由动量定理得，而 联立解得，，故A错误； B．下滑过程通过电阻的电荷量大小与上滑过程的相等，故B错误； C．设导体棒在磁场中下滑过程经历的时间为，此过程对导体棒有： 解得 故C正确； D．整个过程中电路产生的总的焦耳热 定值电阻产生的焦耳热，故D错误。 故选C。 9．如图所示，轻杆上端可绕光滑铰链在竖直平面内自由转动。可视为质点的小球固定在轻杆末端。用细绳连接小球，绳的另一端穿过位于点正下方的小孔与相连。用沿绳斜向上的拉力作用于小球，使杆保持水平，某时刻撤去拉力，小球带动轻杆绕点转动。已知小球的质量均为，杆长为，长为，重力加速度为，忽略一切阻力。则下列说法正确的是（　　） A．杆保持水平时，轻杆对小球的拉力大小为 B．运动过程中，两小球速度大小相等时的速度值为 C．运动过程中，两小球速度大小相等时细绳对小球的拉力大小为 D．运动过程中，两小球速度大小相等时轻杆对小球的拉力大小为 【答案】AB 【解析】A．对小球A受力分析如图1，可知三力构成的矢量三角形与△OPA相似，故有 解得，A正确； B．小球A绕O点转动做圆周运动，速度方向沿圆周轨迹切线方向，又因小球A、B通过细绳连接在一起，两者沿绳方向的分速度相等，故两小球速度大小相等时，细绳与小球A的圆周轨迹相切，如图2所示，由几何关系得，，，小球A下降的高度 小球B下降的高度 由机械能守恒有 解得，B正确； C．两小球速度大小相等时，对小球A受力分析如图3，沿绳方向应有 小球B与小球A沿绳方向的加速度大小相等，则对小球B有 解得，C错误； D．沿杆方向应有 解得，D错误。 故选AB。 10．如图甲所示，倾角为θ的足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t＝0时，将质量m＝1 kg的物体（可视为质点）轻放在传送带上，物体相对地面的v-­t图像如图乙所示。设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g＝10 m/s2。则不正确的是（　　） A．传送带的速率v0＝10 m/s B．传送带的倾角θ＝30° C．物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5 D．0~2 s内物体在传送带上留下的痕迹为6m 【答案】BD 【解析】A．由图知，物体先做初速度为零的匀加速直线运动，速度达到传送带速度后（在t＝1.0s时刻），由于重力沿斜面向下的分力大于摩擦力，物块继续向下做匀加速直线运动，从图像可知传送带的速度为 故A正确； BC．在0~1.0s内，物体摩擦力方向沿斜面向下，匀加速运动的加速度为 由图知 在1.0~2.0s，物体的加速度为 由图知 联立解得 故B错误，C正确； D．根据“面积”表示位移，可知0~1.0s物体相对于地的位移 传送带的位移为 物体对传送带的位移大小为 方向向上；1.0~2.0s物体相对于地的位移 传送带的位移为 物体对传送带的位移大小为 方向向下，故留下的痕迹为5m，故D错误。 本题选不正确的，故选BD。 11．如图甲所示，小球B与小球C用轻弹簧拴接，静放在光滑的水平地面上，此时弹簧处于原长，另有一小球A以8m/s的初速度向右运动，t0时刻球A与球B碰撞瞬间粘在一起，碰后AB的v−t图像如图乙所示。经过Δt时间，弹簧第一次被压缩至最短。已知小球B的质量为3kg，在Δt时间内C球的位移为0.25m，弹簧的劲度系数k=40N/m，弹簧的弹性势能（x为弹簧的形变量），整个运动过程中弹簧始终在弹性限度内，小球均可视为质点。下列判断正确的是（　　） A．t0~t1间某一时刻弹簧第一次压缩至最短 B．t2时刻弹簧第一次恢复原长 C．Δt时间内，小球B的位移为 D．C球的质量为10kg 【答案】ABD 【解析】A．当三球共速时，弹簧弹性势能最大，压缩量最大，弹簧压缩至最短，AB发生完全非弹性碰撞，则 即 解得 碰后的运动过程中，当3个球共速时，弹簧的弹性势能最大，由ABC整体动量守恒可得 解得 结合图乙分析知，t0~t1间某一时刻弹簧第一次压缩至最短，故A正确； B．由图乙可见t2时刻AB球速度为v′=−1m/s，此时AB球加速度为0，所以弹簧弹力为0，即弹簧恢复原长状态，故B正确； D．ABC整体动量守恒 当弹簧恢复原长时v′=−1m/s 满足 即 解得mC=10kg，故D正确； C．当ABC共速时 联立解得 解得 则Δt时间内，小球B的位移为 ，故C错误。 故选ABD。 12．图甲为超声波悬浮仪，上方圆柱体中，高频电信号（由图乙电路产生）通过压电陶瓷转换成同频率的高频声信号，发出超声波，下方圆柱体将接收到的超声波信号反射回去。两列超声波信号叠加后，会出现振幅几乎为零的点——节点，在节点两侧声波压力的作用下，小水珠能在节点处附近保持悬浮状态，该情境可等效简化为图丙所示情形，图丙为某时刻两列超声波的波形图，P、Q为波源，点、点分别为两列波的波前，已知声波传播的速度为340m/s，LC振荡回路的振荡周期为，则下列说法正确的是（　　）    A．该超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为340Hz B．两列波稳定叠加后，波源P、Q之间小水珠共有10个悬浮点 C．两列波稳定叠加后，波源P、Q之间振幅为2A的点共有8个 D．拔出图乙线圈中的铁芯，可以增加悬浮仪中的节点个数 【答案】CD 【解析】A．由丙图可知超声波的波长，超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为 代入数据得 故A错误； B．波源P、Q振动步调相反，当波程差为波长的整数倍时，该点是振动减弱点，设波源P、Q之间某一点坐标为，悬浮点为振动减弱点，满足 解得 故两列波稳定叠加后，波源P、Q之间小水珠共有9个悬浮点，故B错误； C．波源P、Q之间振幅为2A的点为振动减弱点，当波程差为半波长的奇数倍时，该点是振动加强点，满足 解得 两列波稳定叠加后，波源P、Q之间振幅为2A的点共有8个，故C正确； D．拔出图乙线圈中的铁芯，LC振荡回路的振荡周期减小，超声波频率变大，波长变短，相同空间距离内节点个数变多，故D正确。 故选CD。 13．小钟同学利用如图所示的实验装置探究质量为m1和m2的物体碰撞过程。 实验步骤如下： ①将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中质量为m1和m2的两球与木条的撞击点； ②将木条竖直放在轨道末端右侧并与轨道接触，让质量为m1的入射球从斜轨上A点由静止释放，摘击点为B′； ③将木条向右平移到图中所示位置，质量为m1的入射球仍从斜轨上的A点由静止释放，确定撞击点； ④质量为m2的球静止放置在水平槽的末端，将质量为m1的入射球再从斜轨上A点由静止释放，确定两球相撞后的撞击点； ⑤测得B′与撞击点N、P、M的高度差分别为h1、h2、h3. (1)两小球的质量关系为m1 m2 （填“>”“=”或“<”） (2)若利用天平测量出两小球的质量为m1、m2 ①则满足 表示两小球碰撞前后动量守恒； ②若满足 表示两小球碰撞前后机械能守恒。 (3)恢复系数是反映碰撞时物体形变恢复能力的参数，它只与碰撞物体的材料有关，两物体碰撞后的恢复系数为，其中v1 、 v2分别为质量为m1和m2的物体碰撞前的速度，u1、 u2分别为质量为m1和m2的物体碰撞后的速度。若h1、h2、h3，则恢复系数为e = （保留2位有效数字），这说明该碰撞过程并非机械能守恒。 【答案】(1)> (2) (3)0.73 【解析】（1）为了防止两球碰后出现反弹现象，入射球的质量一定要大于被碰球的质量，即； （2）[1]根据平抛运动规律可知，下落时间 题意易得未放前，撞击点为P，放上，碰撞后撞击点分别为M点、N点，小球平抛初速度 根据动量守恒有 整理得 [2]若两小球碰撞前后机械能守恒有 整理得 （3）结合题意可知碰前、碰后速度分别为 碰前、碰后速度分别为 根据恢复系数为 代入题中数据，解得 14．某学习小组用多用电表测定值电阻的阻值并进一步测量电源的电动势和内阻。实验器材有：待测定值电阻R0，待测电源，电阻箱R，多用电表一只，开关一个，导线若干。 (1)用多用电表“×10”的倍率挡进行 后测出了定值电阻R0的阻值，如图甲所示，则该定值电阻的阻值R0= Ω。 (2)然后用如图乙所示的电路测量电源的电动势和内阻，经正确操作后得到几组数据，并根据数据做出电压表示数U的倒数随电阻箱R的阻值的倒数变化的规律如图丙所示，则该电源的电动势E= V，内阻r= Ω。（结果均保留两位有效数字） (3)若电压表的内阻为1000Ω，则该电源的电动势 V，内阻 Ω。（结果小数点后均保留1位数字） 【答案】(1) 欧姆调零 40 (2) 10 9.1 (3) 10.5 11.6 【解析】（1）[1]用多用电表测定值电阻的阻值，先对多用电表机械调零，再将选择开关调到电阻×10Ω挡，红黑表笔短接，进行欧姆调零。 [2]由图可知，定值电阻的阻值R0=4×10Ω=40Ω （2）[1]根据闭合电路欧姆定律 整理得 由图丙可知 ， [2]图像斜率， （3）[1][2]由实验原理，电动势测量值，内阻测量值 代入数据可得电源的电动势，内阻 15．如图所示为一半径为的半球形玻璃砖的截面图，为球心，下表面水平。玻璃砖的上方水平放置一个足够大的光屏，虚线为光轴（过球心与半球下表面垂直的直线），为光轴与光屏的交点。现有一平行单色光束垂直于玻璃砖的下表面射入玻璃砖，恰好照满下表面。一条从玻璃砖下表面点射入的光线，经过玻璃砖后从上表面的点射出，出射光线与光轴相交于点，光线与的夹角，不考虑光在玻璃砖内表面的反射光，已知，，真空中的光速为。求 (1)玻璃砖的折射率； (2)从点射入的光线在玻璃砖中的传播时间； (3)光屏上被光线照亮区域的面积。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）从A点射入光线在砖内沿直线传播，在球表面上B点折射，设入射角∠OBA为i，折射角为γ，光路如图。 由几何关系可知 由几何知识可得γ=i+α=45° 则折射率 （2）由，得 根据几何关系得，光线在玻璃砖中的路程 由s=vt，解得 （3）设射入砖内光线在上表面E点恰好发生全反射，临界角为C，E点在光屏上的投影点为E'，对应折射光线与光屏的右侧交点为F点，光路如图。 由 解得C=45° 由几何知识可∠E'EF=45°，EE'=E'F= 则光屏上照亮区域半径 光屏上被光线照亮区域的面积 16．医疗常用的金属氧气瓶容积为10L，瓶内贮存了压强为8×106Pa的氧气。便携式呼吸器容积为2L，呼吸器一开始为真空，现用氧气瓶对其充气，当呼吸器内压强变为8.0×105Pa时充气完成。充气过程中不漏气，环境温度不变，求： (1)一个呼吸器充完气后的质量占氧气瓶初始质量的比例是多少； (2)氧气瓶最多可装多少个氧气呼吸器。 【答案】(1) (2)45 【解析】（1）设氧气瓶初始压强为，体积为；呼吸器充气完成后的压强为，体积为，则一个呼吸器充完气后的质量占氧气瓶初始质量的比例为 （2）设可以分装n瓶，根据玻意耳定律有 代入题中数据，解得n=45 17．如图所示，平面直角坐标系y<0区域有沿y轴正方向的匀强电场，在0≤y≤2R且以O为圆心、R为半径的半圆外侧区域有垂直于坐标平面向里的匀强磁场。在第三象限的P（-2d，-d）点沿x轴正方向射出一个质量为m、电荷量为q、速度大小为v0的带正电粒子，粒子经电场偏转后恰好从O点进入第一象限，粒子经磁场偏转后，恰好垂直直线y=2R射出磁场，不计粒子的重力，sin37°=0.6，求： (1)匀强电场的电场强度E的大小； (2)匀强磁场的磁感应强度B的大小； (3)保持磁场的方向不变，改变磁感应强度大小，保持粒子的初速度不变，改变粒子在第三象限射出的起始位置，粒子经电场偏转后仍从坐标原点进入第一象限，粒子第一次在磁场中运动时轨迹刚好与y=2R相切且切点在y轴上，则粒子第一次在磁场中运动的时间为多少。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）粒子在电场中做类平抛运动，则， 根据牛顿第二定律 解得 （2）设粒子到达O点时的速度大小为v1，速度与x轴正向夹角为，则， 解得， 由于粒子出磁场时速度与垂直，则粒子做圆周运动的圆心在上，根据几何关系可知，粒子进磁场时位置的切线与y轴的交点到O点距离刚好为2R，因此y轴与交点即为粒子在磁场中做圆周运动的圆心，粒子的运动轨迹如图所示 因此粒子在磁场中做圆周运动的半径 根据牛顿第二定律有 解得 （3）设粒子第一次进入第一象限时速度大小为v2，速度与y轴正向的夹角为θ，设粒子做圆周运动的半径为r2 根据几何关系， 解得， 因此粒子在磁场中做圆周运动的速度 则粒子第一次在磁场中运动的时间 18．如图所示，轻质橡皮绳水平连接两个滑块A、B，时，橡皮绳处于原长状态，让滑块A、B分别以水平速度向右运动，两个滑块的图像如图乙所示，时两个滑块开始做匀速直线运动，时二者发生碰撞，并粘在一起以的速度运动。若滑块B的质量为m，不计地面摩擦，橡皮绳伸缩过程无机械能损失，求： (1)滑块A的质量； (2)橡皮绳的最大弹性势能； (3)橡皮绳的原长L。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）对滑块A与B，在后动量守恒，且两者速度均为，由动量守恒定律 得滑块A的质量 （2）由图乙可知，在时滑块A与B共速，橡皮绳的伸长量最大，设橡皮绳的最大弹性势能 ， 得橡皮绳的最大弹性势能 （3）经分析，在时橡皮绳恰好处于原长，接下来滑块A与B做匀速直线运动 ， 得， 由位移关系得 得橡皮绳的原长 20 / 24 学科网（北京）股份有限公司 $$