精品解析：2025届河南省信阳市信阳高级中学高三下学期考前预测物理试题

河南省信阳高级中学 2024-2025学年高三下期三模测试（A） 物理试题 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 在xOy平面的0≤y<a的区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，速率相等的大量质子从原点O均匀发射到第一象限内，从磁场上边界射出的质子数占总数的三分之二，不计质子间相互作用，则质子在磁场中的临界轨迹可能正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 据新闻报道，我国江门中微子实验探测器将于2024年投入使用，届时将大大提升我国在微观基础领域的研究能力。中微子，是构成物质世界的最基本的粒子之一、中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。上世纪四十年代初，我国科学家王淦昌先生首先提出证明中微子存在的实验方案：静止原子核俘获核外K层电子e，可生成一个新原子核X，并放出中微子（用“”表示），根据核反应后原子核X的动能和动量，可以间接测量中微子的能量和动量，进而确定中微子的存在。1953年，莱尼斯和柯温建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中发生核反应，产生中子和正电子，即。间接地证实了中微子的存在。根据以上信息，下列说法正确的是（　　） A. 原子核X是 B. 中微子质量等于Be原子核与新原子核X的质量之差 C. 若上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子，即。已知正电子与电子的质量都为，则反应中产生的每个光子的能量约为 D. 具有相同动能的中子和正电子，中子的物质波的波长小于正电子的物质波波长 3. 如图甲所示，“天问一号”探测器从地球发射后，立即被太阳引力俘获，沿以太阳为焦点的椭圆轨道运动到达火星，被火星引力俘获后环绕火星飞行，轨道与地球公转轨道、火星公转轨道相切。如图乙所示，“天问一号”目前已由椭圆轨道I进入圆轨道，进行预选着陆区探测。下列说法正确的是（　　） A. “天问一号”的发射速度满足 B. “天问一号”在轨道II上的速度大于火星的第一宇宙速度 C. “天问一号”在圆轨道II上经过点的速度小于在椭圆轨道上经过点的速度 D. “天问一号”从地球到达火星的时间小于180天 4. 如图所示，四个相同的半圆弧形导体棒，通有相同大小的电流，处于磁场强度大小为，不同方向的匀强磁场中。图甲和图乙的磁场方向水平向右；图丙和图丁的磁场方向垂直纸面向里。下列判断正确的是（ ） A. 甲图和丙图导体棒受到的安培力大小相同 B. 乙图和丁图导体棒受到的安培力大小相同 C. 甲图和乙图中导体棒受到的安培力大小和方向都相同 D. 丙图和丁图中导体棒受到的安培力大小和方向都相同 5. “战绳”是一种近年流行的健身器材，健身者把两根相同绳子的一端固定在一点，用双手分别握住绳子的另一端，上下抖动绳子使绳子振动起来（图甲）。以手的平衡位置为坐标原点，图乙是健身者右手在抖动绳子过程中某时刻的波形，若右手抖动的频率是0.5Hz，下列说法正确的是（ ） A. 该时刻P点位移为 B. 再经过0.25s，P点到达平衡位置 C. 该时刻Q点的振动方向沿y轴负方向 D. 从该时刻开始计时，质点Q的振动方程为 6. 如图所示，质量为2000kg的电梯的缆绳发生断裂后向下坠落，电梯刚接触井底缓冲弹簧时的速度为4m/s，缓冲弹簧被压缩2m时电梯停止了运动，下落过程中安全钳总共提供给电梯17000N的滑动摩擦力。已知弹簧的弹性势能为（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），安全钳提供的滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的劲度系数为3000N/m B. 整个过程中电梯的加速度一直在减小 C. 电梯停止在井底时受到摩擦力大小为17000N D. 从电梯接触弹簧到速度最大的过程中电梯和弹簧组成的系统损失的机械能约为4636J 7. CS是一款优秀的第一人称射击类游戏，竞技性极强，在对局中经常需要队友之间的战术配合，“封高台烟”就是其中比较经典的战术之一。这种战术需要一名玩家通过反弹（可认为是完全弹性的，反弹前后水平速度方向反向、大小不变，竖直速度不变）的方式将烟雾弹扔到身后高度为H的高台上去，其路径可简化为如图所示（烟雾弹水平到达高台），重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 反弹点的高度为 B. 烟雾弹离手到墙壁的时间为 C. 烟雾弹离手的初速度为 D. 若高台上有一高度为H的顶篷，若烟雾弹恰好水平通过顶篷边缘，则将会落在高台上距高台边的地方 二、多选题（每题6分，共18分，少选3分，错选0分） 8. 半圆柱形玻璃砖截面如图所示，点为半圆形截面的圆心，两束不同单色细光束、垂直于玻璃砖上表面射入玻璃砖，两细光束的入射点关于点对称，光路如图所示，根据该光路图，下列说法正确的是（ ） A. 玻璃砖对光的折射率大于对光的折射率 B. 在真空中，光的频率比光的大 C. 光在玻璃砖内运动的时间小于光 D. 通过同一双缝干涉装置，用光得到干涉条纹间距比光的大 9. 如图为两种小型发电机构造示意图，两种发电机磁极N、S间的匀强磁场完全相同，相同的单匝线圈绕垂直于磁场的水平轴沿顺时针方向匀速转动，角速度均为，外电路相同，电压表为理想电压表。下列判断正确的是（ ） A. 电压表的示数相同 B. 一个周期内流过灯泡的电荷量相同 C. 流过灯泡的电流变化周期不相同 D. 一个周期内流过灯泡的电流方向变化次数不相同 10. 在图甲的直角坐标系中，x轴上固定两点电荷M、N，距坐标原点O均为L，y轴上有P1、P2、P3三点，其纵坐标值分别为L、L、L。y轴上各点电场强度E随y变化的关系如图乙所示，图中0~L的阴影部分面积为a，0~L的阴影部分面积为b。一个质量为m、电荷量为-q的带负电粒子，由P1点静止释放，仅在电场力作用下，将沿y轴负方向运动，则（ ） A. M、N是等量正电荷 B. 带电粒子在P1、P2两点处加速度大小之比为2∶3 C. 带电粒子运动到P3位置时动能为q（b+a） D. 带电粒子运动过程中最大速度为 三、实验题（每空2分，共18分） 11. 测速在生活中很常见，不同的情境中往往采用不同的测速方法。 情境1：如图，滑块上安装了宽度的遮光条，滑块在牵引力作用下通过光电门的时间，则可估算出滑块经过光电门的速度大小______。 情境2：某高速公路自动测速装置如图甲所示，雷达向汽车驶来的方向发射脉冲电磁波，相邻两次发射时间间隔为t。当雷达向汽车发射电磁波时，在显示屏上呈现出一个尖形波；在接收到反射回来的无线电波时，在显示屏上呈现出第二个尖形波。根据两个波在显示屏上的距离，可以计算出汽车至雷达的距离。显示屏如图乙所示（图乙中标的数据、、t为已知量），已知光速为c。则： a．当第一个脉冲电磁波遇到汽车时，汽车距雷达的距离为______。 b．从第一个脉冲遇到汽车的瞬间到第二个脉冲遇到汽车的瞬间，所经历的时间为______。 c．若考虑到，，则可写出汽车的速度为______。 12. 欧姆表的内部电路可简化为一个电动势为E的电源、一个电流表和一个阻值为r的电阻串联而成(如图甲所示)。小明同学欲测量某多用电表欧姆挡在“×100”挡时的内部电阻和电动势，选用的器材如下： 多用电表，电压表(量程0~3V、内阻为3kΩ)，滑动变阻器 (最大阻值2kΩ)，导线若干。请完善以下步骤： (1)将多用电表的选择开关调到“×100”挡，再将红、黑表笔短接，进行_____ (机械/欧姆)调零； (2)他按照如图乙所示电路进行测量，将多用电表的红、黑表笔与a、b两端相连接，此时电压表右端应为_____接线柱 (正/负)； (3)调节滑动变阻器滑片至某位置时，电压表示数如图丙所示，其读数为________V。 (4)改变滑动变阻器阻值，记录不同状态下欧姆表的示数R及相应电压表示数U。根据实验数据画出的图线如图丁所示，由图可得电动势E=________ V，内部电路电阻r=________kΩ。(结果均保留两位小数) 四、解答题（共36分） 13. 如图所示，粗细均匀、导热性能良好且内壁光滑的汽缸竖直放置，汽缸下部有一个阀门，缸内封闭有一定质量的理想气体，有一轻质水平隔板把汽缸分成两部分，气密性良好的隔板通过竖直弹簧与汽缸底部连接。已知汽缸的高度为，横截面积为S，初始时阀门关闭，隔板处于汽缸正中间，上下两部分气体压强均为，弹簧为原长。若打开阀门，放出一半质量的气体，关闭阀门，汽缸下部气体的体积变为原来的。整个过程系统温度保持不变，求： （1）汽缸下部气体的压强； （2）弹簧的劲度系数。 14. 如图所示，质量为，边长为，阻值为且均匀分布的正方形金属框，位于光滑的水平面上。金属框的边与磁场左边界平行，运动方向与磁场左边界垂直。图甲和图乙中的磁场为匀强磁场，大小为，方向垂直水平面向下。图丙中沿正方向存在按均匀增大的稳恒磁场（是单位为的已知常量，为坐标值）。 （1）如图甲，给金属框一初速度，则金属框刚进磁场时，求边所受的安培力的大小； （2）如图乙，给金属框一变力，使金属框从图示位置由静止开始做匀加速直线运动。在进入磁场的过程中，力随时间的变化率为定值。求金属框的加速度大小； （3）如图丙，给金属框一初速度，使金属框从图示位置开始向右运动，求停止运动时边的坐标值。 15. 如图所示，一水平传送带的左右两端均与水平地面平滑连接，左侧地面粗糙，右侧地面光滑，传送带两轮轴间的距离，传送带以的速度顺时针传动。质量m均为1kg的A、B两物块间有一压缩的轻弹簧（弹簧与两物块不连接），开始弹簧的压缩量，弹性势能。两物块与左侧地面和传送带间的动摩擦因数均为0.2。紧靠传送带右端地面上依次排放着三个完全相同的小球1、2、3，质量M均为2kg，相邻两小球间的距离d均为1m。现由静止同时释放A、B两物块，B脱离弹簧时恰好滑上传送带，此时开始计时。物块A、B和三个小球均在同一直线上，所有的碰撞为弹性碰撞，且碰撞时间忽略不计，物块和小球都可视为质点，取重力加速度。求： （1）物块B滑上传送带时的速度大小； （2）小球3开始运动的时间； （3）物块B与传送带间由于摩擦产生的总热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河南省信阳高级中学 2024-2025学年高三下期三模测试（A） 物理试题 一、单选题（每题4分，共28分） 1. 在xOy平面的0≤y<a的区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，速率相等的大量质子从原点O均匀发射到第一象限内，从磁场上边界射出的质子数占总数的三分之二，不计质子间相互作用，则质子在磁场中的临界轨迹可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据洛伦兹力提供向心力可得 可知速率相等的大量质子的运动半径也相等，可知从原点均匀发射到第一象限内，从磁场上边界射出的质子数占质子总数的三分之二，则从磁场上边界射出的质子的发射角度范围有 则根据质子的偏转轨迹和几何关系可得能从上边界射出的质子的发射角度在，故图像D可能正确。 故选D。 2. 据新闻报道，我国江门中微子实验探测器将于2024年投入使用，届时将大大提升我国在微观基础领域的研究能力。中微子，是构成物质世界的最基本的粒子之一、中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。上世纪四十年代初，我国科学家王淦昌先生首先提出证明中微子存在的实验方案：静止原子核俘获核外K层电子e，可生成一个新原子核X，并放出中微子（用“”表示），根据核反应后原子核X的动能和动量，可以间接测量中微子的能量和动量，进而确定中微子的存在。1953年，莱尼斯和柯温建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中发生核反应，产生中子和正电子，即。间接地证实了中微子的存在。根据以上信息，下列说法正确的是（　　） A. 原子核X是 B. 中微子的质量等于Be原子核与新原子核X的质量之差 C. 若上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子，即。已知正电子与电子的质量都为，则反应中产生的每个光子的能量约为 D. 具有相同动能的中子和正电子，中子的物质波的波长小于正电子的物质波波长 【答案】D 【解析】 【详解】A．静止原子核俘获核外K层电子e的反应方程为 故A错误； B．由于反应放出能量，有质量亏损，则中微子质量不等于Be原子核与新原子核X的质量之差，故B错误； C．根据爱因斯坦质能方程 解得光子能量为 故C错误； D．由 ，解得 物质波的波长为 由于中子和电子的动能相等，中子质量大于电子质量，所以中子的波长小于电子的质量。故D正确。 故选D。 3. 如图甲所示，“天问一号”探测器从地球发射后，立即被太阳引力俘获，沿以太阳为焦点的椭圆轨道运动到达火星，被火星引力俘获后环绕火星飞行，轨道与地球公转轨道、火星公转轨道相切。如图乙所示，“天问一号”目前已由椭圆轨道I进入圆轨道，进行预选着陆区探测。下列说法正确的是（　　） A. “天问一号”的发射速度满足 B. “天问一号”在轨道II上的速度大于火星的第一宇宙速度 C. “天问一号”在圆轨道II上经过点的速度小于在椭圆轨道上经过点的速度 D. “天问一号”从地球到达火星的时间小于180天 【答案】A 【解析】 【详解】A．因为“天问一号” 环绕火星飞行，则其脱离地球吸引，所以其发射速度大于第二宇宙速度，但是它还是处于太阳系中，所以其发射速度小于第三宇宙速度，A正确； B．因为火星的第一宇宙速度也是卫星的最大的环绕速度，“天问一号”在轨道II上的速度小于火星的第一宇宙速度，B错误； C．由于“天问一号”在M点由轨道变轨到轨道II，需减速做近心运动，故 “天问一号”在圆轨道II上经过点的速度小于在椭圆轨道上经过M点的速度，但由于N点时椭圆轨道II的远点，故在椭圆轨道上经过M点的速度大于在椭圆轨道上经过点的速度，因此“天问一号”在圆轨道II上经过点的速度与在椭圆轨道上经过点的速度大小无法确定,C错误； D．根据开普勒第三定律可知 解得 由于 故 “天问一号”从地球到达火星的时间应大于180天。 故选A。 4. 如图所示，四个相同的半圆弧形导体棒，通有相同大小的电流，处于磁场强度大小为，不同方向的匀强磁场中。图甲和图乙的磁场方向水平向右；图丙和图丁的磁场方向垂直纸面向里。下列判断正确的是（ ） A. 甲图和丙图导体棒受到的安培力大小相同 B. 乙图和丁图导体棒受到的安培力大小相同 C. 甲图和乙图中导体棒受到的安培力大小和方向都相同 D. 丙图和丁图中导体棒受到的安培力大小和方向都相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲图和丙图导体棒的有效长度相同，导体棒与磁场方向垂直，受到的安培力大小相同，故A正确。 B．乙图和丁图导体棒的有效长度不同，故受到的安培力大小不同，故B错误。 C．甲图和乙图中导体棒受到的安培力大小不同但方向相同，均垂直纸面向外，故C错误。 D．丙图和丁图中导体棒受到的安培力大小相同但方向不相同，故D错误。 故选A 5. “战绳”是一种近年流行的健身器材，健身者把两根相同绳子的一端固定在一点，用双手分别握住绳子的另一端，上下抖动绳子使绳子振动起来（图甲）。以手的平衡位置为坐标原点，图乙是健身者右手在抖动绳子过程中某时刻的波形，若右手抖动的频率是0.5Hz，下列说法正确的是（ ） A. 该时刻P点的位移为 B. 再经过0.25s，P点到达平衡位置 C. 该时刻Q点的振动方向沿y轴负方向 D. 从该时刻开始计时，质点Q的振动方程为 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．由题可知，振幅，频率，由图可知波的波长为，则波动方程为，带入点（3，0）可知 则当x = 0时P点的坐标为 波向右传播，该时刻P点得振动方向沿y轴负方向，Q点的振动方向沿y轴正方向，故从该时刻开始计时P点的振动方程为 当时P点的位移为 P点到达平衡位置，故AC错误，故B正确； D．从该时刻开始计时，质点从平衡位置向上振动，故质点Q振动方程为 故D错误。 故选B。 6. 如图所示，质量为2000kg的电梯的缆绳发生断裂后向下坠落，电梯刚接触井底缓冲弹簧时的速度为4m/s，缓冲弹簧被压缩2m时电梯停止了运动，下落过程中安全钳总共提供给电梯17000N的滑动摩擦力。已知弹簧的弹性势能为（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），安全钳提供的滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的劲度系数为3000N/m B. 整个过程中电梯的加速度一直在减小 C. 电梯停止在井底时受到的摩擦力大小为17000N D. 从电梯接触弹簧到速度最大的过程中电梯和弹簧组成的系统损失的机械能约为4636J 【答案】D 【解析】 【详解】A．电梯刚接触井底缓冲弹簧时的速度为4m/s，缓冲弹簧被压缩2m时电梯停止了运动，根据能量守恒可得 代入数据解得 故A错误； B．与弹簧接触前，电梯做匀加速直线运动，接触弹簧后，先做加速度逐渐减小的加速运动后做加速度逐渐增加的减速运动，故B错误； C．电梯停止在井底时，由受力平衡得 代入数据解得 故C错误； D．当电梯速度最大时，此时加速度为零，则 解得 电梯接触弹簧到速度最大的过程中，电梯和弹簧组成的系统损失的机械能等于摩擦力做的负功，则 故D正确。 故选D。 7. CS是一款优秀的第一人称射击类游戏，竞技性极强，在对局中经常需要队友之间的战术配合，“封高台烟”就是其中比较经典的战术之一。这种战术需要一名玩家通过反弹（可认为是完全弹性的，反弹前后水平速度方向反向、大小不变，竖直速度不变）的方式将烟雾弹扔到身后高度为H的高台上去，其路径可简化为如图所示（烟雾弹水平到达高台），重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 反弹点的高度为 B. 烟雾弹离手到墙壁的时间为 C. 烟雾弹离手的初速度为 D. 若高台上有一高度为H的顶篷，若烟雾弹恰好水平通过顶篷边缘，则将会落在高台上距高台边的地方 【答案】D 【解析】 【详解】AB．若把整个路径补完，应该是一段完整的平抛运动的反过程，则 解得时间 那么到达墙壁的时间为 反弹点的高度应，故A错误，B错误； C．根据能量守恒 而 解得，故C错误； D．水平通过顶篷，从时间上来说，反弹到达顶篷的时间为对应高度为2H，那么 而 从顶篷下降H则需要，对应水平距离则为，故D正确。 故选D。 二、多选题（每题6分，共18分，少选3分，错选0分） 8. 半圆柱形玻璃砖截面如图所示，点为半圆形截面的圆心，两束不同单色细光束、垂直于玻璃砖上表面射入玻璃砖，两细光束的入射点关于点对称，光路如图所示，根据该光路图，下列说法正确的是（ ） A. 玻璃砖对光的折射率大于对光的折射率 B. 在真空中，光的频率比光的大 C. 光在玻璃砖内运动的时间小于光 D. 通过同一双缝干涉装置，用光得到的干涉条纹间距比光的大 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．频率越大，光的折射率越大，由光路图可知玻璃砖对光的折射率大于对光的折射率，因此光的频率大于光的频率，故A、B错误； C．由可知，光在玻璃砖内传播的速度大于光，由于两细光束的入射点关于点对称，因此两束光运动的路程相同，故光在玻璃砖内运动的时间小于光，故C正确； D．由可知，光的波长比光的波长长，根据可知，用光得到的干涉条纹间距比光的大，故D正确。 故选CD。 9. 如图为两种小型发电机构造示意图，两种发电机磁极N、S间的匀强磁场完全相同，相同的单匝线圈绕垂直于磁场的水平轴沿顺时针方向匀速转动，角速度均为，外电路相同，电压表为理想电压表。下列判断正确的是（ ） A. 电压表的示数相同 B. 一个周期内流过灯泡的电荷量相同 C. 流过灯泡的电流变化周期不相同 D. 一个周期内流过灯泡的电流方向变化次数不相同 【答案】ACD 【解析】 【详解】AC．两发电机产生的电流如图所示 甲图中流过灯泡的是如图所示的直流电流，变化周期为 图乙中流过灯泡的电流为正弦式交变电流，变化周期为 两种电流的最大值相同，故有效值也相同，电压表的示数相同，故AC正确； B．一个周期内乙图中流过灯泡的电荷量为0，甲图中不为0，故B错误； D．甲图中流过灯泡的电流方向不变，乙图中流过灯泡的电流方向一个周期改变2次，故D正确。 故选ACD。 10. 在图甲的直角坐标系中，x轴上固定两点电荷M、N，距坐标原点O均为L，y轴上有P1、P2、P3三点，其纵坐标值分别为L、L、L。y轴上各点电场强度E随y变化的关系如图乙所示，图中0~L的阴影部分面积为a，0~L的阴影部分面积为b。一个质量为m、电荷量为-q的带负电粒子，由P1点静止释放，仅在电场力作用下，将沿y轴负方向运动，则（ ） A. M、N是等量正电荷 B. 带电粒子在P1、P2两点处的加速度大小之比为2∶3 C. 带电粒子运动到P3位置时动能为q（b+a） D. 带电粒子运动过程中最大速度为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据图像可知两电荷电量相等，电性相同，一个质量为m、电荷量为-q的带负电粒子，由P1点静止释放，仅在电场力作用下，将沿y轴负方向运动，受到引力作用，所以M、N是等量正电荷，故A正确； B．设电荷带电量为Q，则 所以带电粒子在P1、P2两点处的加速度大小之比不是2∶3，故B错误； C．图乙中面积代表电势差，所以带电粒子运动到P3位置时，电场力做功为 根据动能定理可知动能，故C错误； D．带电粒子运动过程中最大速度再O点 解得最大速度 故D正确。 故选AD。 三、实验题（每空2分，共18分） 11. 测速在生活中很常见，不同的情境中往往采用不同的测速方法。 情境1：如图，滑块上安装了宽度的遮光条，滑块在牵引力作用下通过光电门的时间，则可估算出滑块经过光电门的速度大小______。 情境2：某高速公路自动测速装置如图甲所示，雷达向汽车驶来的方向发射脉冲电磁波，相邻两次发射时间间隔为t。当雷达向汽车发射电磁波时，在显示屏上呈现出一个尖形波；在接收到反射回来的无线电波时，在显示屏上呈现出第二个尖形波。根据两个波在显示屏上的距离，可以计算出汽车至雷达的距离。显示屏如图乙所示（图乙中标的数据、、t为已知量），已知光速为c。则： a．当第一个脉冲电磁波遇到汽车时，汽车距雷达的距离为______。 b．从第一个脉冲遇到汽车的瞬间到第二个脉冲遇到汽车的瞬间，所经历的时间为______。 c．若考虑到，，则可写出汽车的速度为______。 【答案】 ①. 0.2m/s ②. ③. ④. 【解析】 【详解】[1]由题意 [2]当第一个脉冲电磁波遇到汽车时，汽车距雷达的距离即为脉冲电磁波单向传播距离，则 [3]由题意，从第一个脉冲遇到汽车的瞬间到第二个脉冲遇到汽车的瞬间，所经历的时间为 [4]当第二个脉冲电磁波遇到汽车时，汽车距雷达距离为 则车速为 12. 欧姆表内部电路可简化为一个电动势为E的电源、一个电流表和一个阻值为r的电阻串联而成(如图甲所示)。小明同学欲测量某多用电表欧姆挡在“×100”挡时的内部电阻和电动势，选用的器材如下： 多用电表，电压表(量程0~3V、内阻为3kΩ)，滑动变阻器 (最大阻值2kΩ)，导线若干。请完善以下步骤： (1)将多用电表的选择开关调到“×100”挡，再将红、黑表笔短接，进行_____ (机械/欧姆)调零； (2)他按照如图乙所示电路进行测量，将多用电表的红、黑表笔与a、b两端相连接，此时电压表右端应为_____接线柱 (正/负)； (3)调节滑动变阻器滑片至某位置时，电压表示数如图丙所示，其读数为________V。 (4)改变滑动变阻器阻值，记录不同状态下欧姆表的示数R及相应电压表示数U。根据实验数据画出的图线如图丁所示，由图可得电动势E=________ V，内部电路电阻r=________kΩ。(结果均保留两位小数) 【答案】 ①. 欧姆 ②. 正 ③. 0.95 (0.94~0.96) ④. 1.45 (1.41~1.47) ⑤. 1.57 (1.52-1.59) 【解析】 【详解】（1）[1]选择合适的挡位进行欧姆调零，使指针指向欧姆表的零刻度位置； （2）[2]黑表笔和欧姆挡内部的电源正极相连，电压表右端和黑表笔相连，所以电压表右端应为正接线柱； （3）[3]电压表分度值为，所以电压表读数为：； （4）[4]根据闭合电路欧姆定律： 变形得： 根据图像中的斜率： 解得：； [5]根据图像中的纵截距： 解得：。 四、解答题（共36分） 13. 如图所示，粗细均匀、导热性能良好且内壁光滑的汽缸竖直放置，汽缸下部有一个阀门，缸内封闭有一定质量的理想气体，有一轻质水平隔板把汽缸分成两部分，气密性良好的隔板通过竖直弹簧与汽缸底部连接。已知汽缸的高度为，横截面积为S，初始时阀门关闭，隔板处于汽缸正中间，上下两部分气体压强均为，弹簧为原长。若打开阀门，放出一半质量的气体，关闭阀门，汽缸下部气体的体积变为原来的。整个过程系统温度保持不变，求： （1）汽缸下部气体的压强； （2）弹簧的劲度系数。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 下部分气体放气后压强为，放出的气体压强若也为，则与剩余气体体积相同，根据玻意耳定律得 解得 【小问2详解】 对上部分气体，根据玻意耳定律得 对活塞受力分析有 根据胡克定律得 联立得 14. 如图所示，质量为，边长为，阻值为且均匀分布的正方形金属框，位于光滑的水平面上。金属框的边与磁场左边界平行，运动方向与磁场左边界垂直。图甲和图乙中的磁场为匀强磁场，大小为，方向垂直水平面向下。图丙中沿正方向存在按均匀增大的稳恒磁场（是单位为的已知常量，为坐标值）。 （1）如图甲，给金属框一初速度，则金属框刚进磁场时，求边所受的安培力的大小； （2）如图乙，给金属框一变力，使金属框从图示位置由静止开始做匀加速直线运动。在进入磁场的过程中，力随时间的变化率为定值。求金属框的加速度大小； （3）如图丙，给金属框一初速度，使金属框从图示位置开始向右运动，求停止运动时边的坐标值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 给金属框一初速度，感应电动势大小为 感应电流大小为 根据安培力的计算公式可得 联立解得 【小问2详解】 在进入磁场的过程中，根据牛顿第二定律可得 即 由于 则 解得 【小问3详解】 当金属框的速度为时，金属框中感应电动势的大小为 金属框所受安培力大小为 取初速度方向为正方向，根据动量定理可得 则有 解得 15. 如图所示，一水平传送带的左右两端均与水平地面平滑连接，左侧地面粗糙，右侧地面光滑，传送带两轮轴间的距离，传送带以的速度顺时针传动。质量m均为1kg的A、B两物块间有一压缩的轻弹簧（弹簧与两物块不连接），开始弹簧的压缩量，弹性势能。两物块与左侧地面和传送带间的动摩擦因数均为0.2。紧靠传送带右端地面上依次排放着三个完全相同的小球1、2、3，质量M均为2kg，相邻两小球间的距离d均为1m。现由静止同时释放A、B两物块，B脱离弹簧时恰好滑上传送带，此时开始计时。物块A、B和三个小球均在同一直线上，所有的碰撞为弹性碰撞，且碰撞时间忽略不计，物块和小球都可视为质点，取重力加速度。求： （1）物块B滑上传送带时的速度大小； （2）小球3开始运动的时间； （3）物块B与传送带间由于摩擦产生的总热量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对A、B和弹簧组成的系统根据动量守恒 根据能量守恒 联立，解得 【小问2详解】 因为 所以B在传送带上减速，假设B可以减速到与传送带共速，则设经过时间与传送带共速，根据牛顿第二定律 根据运动学公式有 联立，解得 减速的位移大小为 所以假设成立。则匀速的位移大小为 匀速的时间为 物块B与小球1碰撞，根据动量守恒 根据动能守恒 解得， 因为小球1、2、3完全相同，所以小球1与小球2发生弹性碰撞后，交换速度，所以从小球1运动到小球3运动所需时间为 小球3开始运动的时间为 【小问3详解】 物块B第一次在传送带上相对传送带的路程为 物块B第一次与小球1碰撞后返回到传送带上，与传动带作用后以相同的速度大小反向再次与小球1发生碰撞，物块B第二次在传送带上相对传送带的路程为 物块B与小球1第二次碰撞，根据动量守恒和能量守恒可得， 解得 物块B第三次在传送带上相对传送带的路程为 物块B与小球1第三次碰撞，根据动量守恒和能量守恒可得， 解得 物块B第四次在传送带上相对传送带的路程为 所以，物块B与传送带间由于摩擦产生的总热量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $