精品解析：2025届甘肃省定西市陇西县第一中学高三下学期模拟预测物理试题

2025年普通高中学业水平选择性考试模拟试题 物理 本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1、答题前，先将自己的姓名、考号等填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2、选择题的作答：选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3、非选择题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4、考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 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. “玉兔二号”巡视器的核电池中钚238的衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A. 若温度降低，钚238的半衰期将变长 B. 钚238发生一次上述衰变后，核子数减小2个 C. 钚238的比结合能小于铀234的比结合能 D. 目前世界上核电站的发电原理大多为热核反应 2. 台风“贝碧嘉”的中心于2024年9月16日7点30分前后在上海浦东临港新城登陆。由中国自行设计、安装在上海中心大厦125层的千吨“慧眼”——电涡流调谐质量阻尼器开始晃动，守护大楼抵抗强风。如图所示为电涡流调谐质量阻尼器的模型图，简称电涡流TMD。当结构振动时，固定在质量块上的永磁体与其下方固定的导体产生相对运动，从而在固定的导体上产生抑制质量块相对运动的电涡流，起到减振保护大楼的作用。下列说法错误的是（　　） A. 上海中心大厦在台风作用下振动是受迫振动 B. 电涡流TMD通过改变大厦固有频率来减小大厦的振动 C. 电涡流TMD通过电涡流将振动能量转化成热能，从而达到减振的效果 D. 永磁体与导体之间发生相对运动时，二者均会受到与相对运动方向相反的阻力，从而起到减振的作用 3. 中国自主研发的第四代军用涡扇发动机WS－15在推力、燃油效率和可靠性等方面均达到了世界先进水平，已知WS－15涡扇发动机的喷气口的横截面积为S，喷出的燃气密度为，燃气从喷气口喷出时的速度大小为，则WS－15涡扇发动机喷气的功率为（　　） A. B. C. D. 4. 如图甲所示，在匀强磁场中有一单匝矩形闭合导线框，边与磁场方向垂直，线框电阻不计。现使线框以恒定角速度绕轴旋转，转动到某一位置开始计时，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示。小灯泡通过电刷与线框相连，交流电压表可视为理想电压表，下列说法正确的是（　　） A. 图甲所示时刻通过小灯泡的电流最小 B. 图甲所示时刻通过线框的电流方向为 C. 线框1s内转50圈 D. 电压表示数为 5. 平行玻璃砖横截面如图所示，一束由红、紫两种单色光组成的复色光从点射入玻璃砖，光束在玻璃砖内分成、两束单色光。下列说法正确的是（　　） A. 光为紫光 B. 光在玻璃砖中发生全反射的临界角较小 C. 光在玻璃砖中的传播速度较大 D. 若用光照射某金属表面能发生光电效应，则用光照射该金属也一定能发生光电效应 6. 如图甲所示，明代倪端画的《捕鱼图》是一种原始的捕鱼方式，其拉网的原理图如图乙所示，罾（渔网）和连接罾的四根竹杆可看成是一个重物用不可伸长的轻绳悬挂在轻杆上的A点，轻杆可绕点在竖直平面内自由转动，人在点拉动轻绳使轻杆绕点转至竖直方向，从而使重物上升。在轻杆由图乙所示位置缓慢转至竖直的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 人对轻绳的拉力变大 B. 人对轻绳的拉力不变 C. 轻杆上的弹力大小不变 D. 轻杆上的弹力变小 7. 如图所示，在等边三角形的三个顶点分别固定着三个电荷量相等的点电荷A，B，C，其中A，B带正电，C带负电，点为三角形的中心，以连线中点为坐标原点，以方向为轴的正方向建立坐标系。一带正电的点电荷以一定的初速度从点射出，沿轴正方向运动到了无限远处。若以表示该点电荷的速度，以表示该点电荷的电势能，以、分别表示轴上各点的电场强度和电势，各矢量以轴的正方向为正，取无限远处电势为零。则上述各物理量随变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，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。 8. 宇航员测得飞船在距离某一行星表面高度为的轨道上做匀速圆周运动时的周期为，经变轨后，飞船在距离行星表面高度为的轨道上做匀速圆周运动时的周期为，引力常量为，不考虑行星的自转，下列说法正确的是（　　） A. 该行星的半径为 B. 该行星的质量为 C. 该行星表面的重力加速度为 D. 该行星的第一宇宙速度为 9. 如图所示，斜面与水平轨道通过一小段圆弧在C点相连，水平轨道的右侧与半径为的竖直半圆形轨道相连。质量为的小球A从斜面上与半圆形轨道最高点等高处由静止下滑，之后与静止在水平轨道上质量为的小球B发生弹性正碰。若不计任何阻力，要使B在A、B发生第一次碰撞后到第二次碰撞前的过程中不脱离半圆形轨道或能通过半圆形轨道的最高点，则下列A、B的质量之比符合要求的有（　　） A B. C. D. 10. 如图所示，一质量为、电荷量为带正电粒子由静止释放后先经过一电压为的加速电场后，紧接着从两板正中间进入电压为的偏转电场，粒子在电场中的偏转距离为，离开偏转电场后进入宽度为、磁感应强度大小为的有界匀强磁场，恰好未从磁场右边界射出，最后粒子恰好回到了出发点。已知偏转电场的板长，板间距为，粒子由静止释放后到第一次回到出发点的过程中，在偏转电场中运动的时间为，在磁场中运动的时间为。不计粒子重力，不考虑边缘效应，下列关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 某实验小组用定点描迹法研究平抛运动的规律，实验装置如图甲所示，斜槽末端水平，钢球从斜槽上滚下，冲过斜槽末端飞出后做平抛运动。每次都使钢球在斜槽上同一位置由静止滚下，钢球在空中做平抛运动的轨迹就是一定的。实验时把笔尖放在钢球可能经过的位置，如果钢球碰到笔尖后，笔尖在白纸上画出的短线段与最后连成的轨迹的切线大致一致（如图乙中A），就说明笔尖原来的位置是球心经过的位置，照此方法确定更多的点，然后用平滑的曲线将这些点连起来就得到一条平抛运动的轨迹。 （1）图甲中的实验装置还缺少________。 （2）下列对本实验的操作要求正确的有________（填正确答案标号）。 A. 固定白纸的木板一定要竖直安装 B. 钢球每次在斜槽上应在同一点由静止释放，且释放的位置越高越好 C. 最终描绘轨迹时应以斜槽末端上沿为抛出点 （3）正确描绘平抛运动的轨迹后，在轨迹上取若干点，测出这些点的横坐标和纵坐标，作出图像，得到一条过原点的直线，如图丙所示，可得出结论为平抛运动的轨迹为抛物线。若该直线的斜率为，当地的重力加速度为，则钢球做平抛运动的初速度可表示为________。 12. 兴趣小组的某同学用如图甲所示电路来测量某新型电源的电动势、内阻和电流表的内阻。已知新型电源的电动势约为6V、内阻约为，电流表的量程为30mA、内阻约为。按图甲所示电路连接好器材后，该同学进行了以下操作： （1）断开和，先将电阻箱的阻值调到________（填“最大阻值”或“零”），闭合，调节电阻箱的阻值，使电流表的指针指在满偏刻度，再将闭合，调节电阻箱的阻值为时，电流表的指针指在满偏刻度的三分之二处，则此电流表的内阻________。（用表示） （2）保持和闭合、电阻箱的阻值不变，调节电阻箱的阻值，记录下电阻箱的阻值及对应的电流表的示数，得到多组、数据，绘制图像如图乙所示，图线的斜率为，纵截距为，则该新型电源的电动势为________，内阻为________。（用、、表示） 13. 如图所示，潜水艇通过压缩空气排出压水舱内的海水来控制浮沉。一艘潜水艇停在海面上，此时它的一个容积的压水舱内全部充满了压强的空气，由于单向排水孔出现故障，水从单向排水孔进入压水舱，导致潜水艇缓慢下沉，当潜水艇下沉至压水舱中的水与水面的距离处时，潜水艇兵为了让潜水艇重新上浮，将充有压强、容积的贮气筒内的一部分压缩空气（可视为理想气体）通过节流阀压入压水舱，使体积的水通过排水孔排向与之相通的大海。假设海水和空气的温度保持不变，已知海面处的大气压强，海水的密度，重力加速度。求： （1）潜水艇下沉至压水舱中的水与水面的距离为10m处时，压水舱内空气的体积； （2）排出体积为的水后，贮气筒内排出气体的质量与剩余气体质量的比值。 14. 某电梯公司设计了一台电磁式电梯，电梯一个侧面的简化模型如图所示，在管道井的两个侧面上均交替分布着方向相反、磁感应强度大小均为的匀强磁场，每块磁场区域的宽度均为，高度均相同，在电梯轿厢的左、右侧面均固定一个相同的矩形线圈，每个线圈的匝数均为，线圈的宽度略大于磁场的宽度，高度与磁场高度相同，每个线圈的阻值。工程技术人员先对电梯进行稳定运行测试：接通电梯电源，线圈经过两磁场边界时，感应装置自动转换电流方向，经一小段时间后电梯轿厢以一定的速度稳定运行；再进行安全测试：让电梯轿厢由静止自由下落，等效为图中两闭合线圈在磁场中由静止释放，发现电梯轿厢下落的距离为5m时就已匀速运动。已知电梯轿厢、设备、技术人员的总质量，重力加速度，忽略摩擦阻力和空气阻力。求： （1）电梯轿厢稳定运行时，通过线圈的电流大小； （2）安全测试时，电梯轿厢从静止到下落的距离时的速度大小和所经历的时间。 15. 如图所示为某工厂的一条节能运输线路系统简图，质量的产品（可看成质点）以的速度从点离开传送带后，恰好在点沿切线方向滑入光滑圆弧轨道，然后冲上停在此处的平板车上，平板车的上表面恰好与圆弧轨道的最低点相切，平板车的质量，产品滑上平板车到达平板车的最右端时恰好与平板车共速，之后与平板车一起向右运动至产品储存平台（平台与平板车的上表面相平）时，平板车被原速率弹回，产品滑上平台，而平板车恰好能回到圆弧轨道处，此时第二件产品也恰好到达点。已知圆弧轨道的半径、圆心角，产品与平板车间的动摩擦因数，平板车受到水平地面的摩擦力为平板车对地面压力的，，，重力加速度。求： （1）间的水平距离和产品运动到点时对圆弧轨道的压力大小；（结果保留两位有效数字） （2）平板车的长度； （3）相邻两件产品从点滑上平板车的时间间隔。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年普通高中学业水平选择性考试模拟试题 物理 本试卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1、答题前，先将自己的姓名、考号等填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2、选择题的作答：选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3、非选择题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4、考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 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. “玉兔二号”巡视器的核电池中钚238的衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A. 若温度降低，钚238的半衰期将变长 B. 钚238发生一次上述衰变后，核子数减小2个 C. 钚238的比结合能小于铀234的比结合能 D. 目前世界上核电站的发电原理大多为热核反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．半衰期由原子核内部因素决定，与温度无关，故A错误； B．衰变过程质量数和电荷数守恒，核子总数不变，故B错误； C．α衰变是释放能量的核反应，生成物的总结合能大于反应物的结合能。对于重核的α衰变，生成的新核（铀234）比原来的原子核（钚238）更稳定，其比结合能更大，故C正确； D．核电站利用重核裂变发电，热核反应指轻核聚变，故D错误。 故选C。 2. 台风“贝碧嘉”的中心于2024年9月16日7点30分前后在上海浦东临港新城登陆。由中国自行设计、安装在上海中心大厦125层的千吨“慧眼”——电涡流调谐质量阻尼器开始晃动，守护大楼抵抗强风。如图所示为电涡流调谐质量阻尼器的模型图，简称电涡流TMD。当结构振动时，固定在质量块上的永磁体与其下方固定的导体产生相对运动，从而在固定的导体上产生抑制质量块相对运动的电涡流，起到减振保护大楼的作用。下列说法错误的是（　　） A. 上海中心大厦在台风作用下的振动是受迫振动 B. 电涡流TMD通过改变大厦的固有频率来减小大厦的振动 C. 电涡流TMD通过电涡流将振动能量转化成热能，从而达到减振的效果 D. 永磁体与导体之间发生相对运动时，二者均会受到与相对运动方向相反的阻力，从而起到减振的作用 【答案】B 【解析】 【详解】A．上海中心大厦在台风作用下的振动是受到外力作用下的振动，属于受迫振动，故A正确，不符合题意； B．物体的固有频率只跟物体本身有关，大厦振动时，电涡流TMD并没有改变大厦的质量和结构等因素，也没有改变大厦的固有频率，故B错误，符合题意； CD．当结构振动时，固定在质量块上的永磁体与其下方固定的导体产生相对运动，从而在固定的导体上产生抑制质量块相对运动的电涡流，电涡流切割磁感线时会产生与相对运动方向相反的阻力，而导体的电阻通过热效应消耗掉振动的能量，从而起到减振耗能的作用，故CD正确，不符合题意。 本题选错误的，故选B。 3. 中国自主研发的第四代军用涡扇发动机WS－15在推力、燃油效率和可靠性等方面均达到了世界先进水平，已知WS－15涡扇发动机的喷气口的横截面积为S，喷出的燃气密度为，燃气从喷气口喷出时的速度大小为，则WS－15涡扇发动机喷气的功率为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设在时间间隔内，喷出燃气的质量 根据动能定理可得发动机做的功为 则WS－15涡扇发动机喷气的功率为 故选A。 4. 如图甲所示，在匀强磁场中有一单匝矩形闭合导线框，边与磁场方向垂直，线框电阻不计。现使线框以恒定角速度绕轴旋转，转动到某一位置开始计时，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示。小灯泡通过电刷与线框相连，交流电压表可视为理想电压表，下列说法正确的是（　　） A. 图甲所示时刻通过小灯泡的电流最小 B. 图甲所示时刻通过线框的电流方向为 C. 线框1s内转50圈 D. 电压表的示数为 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲所示位置通过线框的磁通量为零，磁通量的变化率最大，产生的感应电动势最大，则通过小灯泡的电流最大，故A错误； B．由右手定则可知图甲所示时刻通过线框的电流方向为，故B错误； C．由图乙知产生的交变电流的周期，则频率 即线框1s内转50圈，故C正确； D．由乙图可知交流电电压的最大值为 则交流电电压的有效值为 电压表的示数为有效值，即为20V，故D错误。 故选C。 5. 平行玻璃砖横截面如图所示，一束由红、紫两种单色光组成的复色光从点射入玻璃砖，光束在玻璃砖内分成、两束单色光。下列说法正确的是（　　） A. 光为紫光 B. 光在玻璃砖中发生全反射的临界角较小 C. 光在玻璃砖中的传播速度较大 D. 若用光照射某金属表面能发生光电效应，则用光照射该金属也一定能发生光电效应 【答案】C 【解析】 【详解】A．作出过点的法线如图所示 根据折射定律有， 由图可知，所以，故，所以光的频率，故光是红光，光是紫光，故A错误； B．根据临界角 可知，故B错误； C．、光在玻璃砖中的传播速度分别为， 可知，故C正确； D．由于单色光的频率，根据光电效应的发生条件可知，若光能使某金属发生光电效应，则光不一定能使该金属发生光电效应，故D错误。 故选C。 6. 如图甲所示，明代倪端画《捕鱼图》是一种原始的捕鱼方式，其拉网的原理图如图乙所示，罾（渔网）和连接罾的四根竹杆可看成是一个重物用不可伸长的轻绳悬挂在轻杆上的A点，轻杆可绕点在竖直平面内自由转动，人在点拉动轻绳使轻杆绕点转至竖直方向，从而使重物上升。在轻杆由图乙所示位置缓慢转至竖直的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 人对轻绳的拉力变大 B. 人对轻绳的拉力不变 C. 轻杆上的弹力大小不变 D. 轻杆上的弹力变小 【答案】D 【解析】 【详解】对A点受力分析，如图所示 过点作竖直线交于点，可知A点受力、、三个力作用，根据平衡条件可得 根据平行四边形定则作出、两个力的合力，根据平衡条件可得 由三角形相似，可得 将代入得， 人在点将轻杆拉至竖直方向的过程中，的长度不变，的长度变大，的长度变小，故轻杆的弹力变小，人对轻绳的拉力变小。 故选D。 7. 如图所示，在等边三角形的三个顶点分别固定着三个电荷量相等的点电荷A，B，C，其中A，B带正电，C带负电，点为三角形的中心，以连线中点为坐标原点，以方向为轴的正方向建立坐标系。一带正电的点电荷以一定的初速度从点射出，沿轴正方向运动到了无限远处。若以表示该点电荷的速度，以表示该点电荷的电势能，以、分别表示轴上各点的电场强度和电势，各矢量以轴的正方向为正，取无限远处电势为零。则上述各物理量随变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AC．如图所示 根据点电荷电场分布规律，分析可知电场强度为零的位置在点右侧某处，假设在点，在点的左侧，电场强度方向沿轴负方向，电场强度的大小不断减小，加速度不断减小；D点时电场强度为零，加速度为零，速度最小；在点的右侧，电场强度方向沿轴正方向，电场强度不断增大，加速度不断增大；故一带正电的点电荷以一定的初速度从点射出，则在到达点前所受的电场力向左，做减速运动，在通过点后所受电场力向右，做加速运动，故AC错误； BD．到达点之前，电场力对该点电荷做负功，电势能增大，通过点后，电场力对该点电荷做正功，电势能减小，根据电势与电势能的关系 可知正电荷的电势能与电势成正比，由于取无限远处电势为零，点的电势为正，故点电荷在点的电势能为正，故B错误，D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，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。 8. 宇航员测得飞船在距离某一行星表面高度为的轨道上做匀速圆周运动时的周期为，经变轨后，飞船在距离行星表面高度为的轨道上做匀速圆周运动时的周期为，引力常量为，不考虑行星的自转，下列说法正确的是（　　） A. 该行星的半径为 B. 该行星的质量为 C. 该行星表面的重力加速度为 D. 该行星的第一宇宙速度为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设行星的半径为，根据开普勒第三定律有 解得，A项正确； B．飞船在距离行星表面高度为的轨道上做匀速圆周运动时有 解得该行星的质量，B项错误； C．对于行星表面的物体有 代入数据解得该行星表面的重力加速度，C项错误； D．由 解得，D项正确。 故选AD。 9. 如图所示，斜面与水平轨道通过一小段圆弧在C点相连，水平轨道的右侧与半径为的竖直半圆形轨道相连。质量为的小球A从斜面上与半圆形轨道最高点等高处由静止下滑，之后与静止在水平轨道上质量为的小球B发生弹性正碰。若不计任何阻力，要使B在A、B发生第一次碰撞后到第二次碰撞前的过程中不脱离半圆形轨道或能通过半圆形轨道的最高点，则下列A、B的质量之比符合要求的有（　　） A. B. C. D. 【答案】ABD 【解析】 【详解】A从开始下滑到与B碰撞前的过程，根据动能定理可得 解得 A与B发生弹性正碰，根据动量守恒和机械能守恒可得， 解得 要使B在碰后不脱离半圆形轨道或能通过半圆形轨道的最高点；当B运动的最高点不超过半圆形轨道圆心所在的高度时，有 解得 当B能通过半圆形轨道的最高点时，有 为B运动到半圆形轨道最高点时的速度，B从半圆形轨道最低点运动到最高点的过程，根据动能定理可得 解得 综上分析可得A、B的质量之比应满足或 故选ABD 10. 如图所示，一质量为、电荷量为的带正电粒子由静止释放后先经过一电压为的加速电场后，紧接着从两板正中间进入电压为的偏转电场，粒子在电场中的偏转距离为，离开偏转电场后进入宽度为、磁感应强度大小为的有界匀强磁场，恰好未从磁场右边界射出，最后粒子恰好回到了出发点。已知偏转电场的板长，板间距为，粒子由静止释放后到第一次回到出发点的过程中，在偏转电场中运动的时间为，在磁场中运动的时间为。不计粒子重力，不考虑边缘效应，下列关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由题意可知，粒子在电、磁场中运动的轨迹如图所示 粒子在电场中加速时有 粒子在电场中偏转时，有 粒子在电场中的偏转角满足 联立解得 ，A错误； B．粒子进入磁场中的速度大小 粒子在磁场中运动的半径 粒子在磁场中运动时有 联立解得，B正确； C．粒子在磁场中运动的时间 粒子在偏转电场中运动的总时间 联立解得，C错误； D．由图可知磁场的宽度，D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 某实验小组用定点描迹法研究平抛运动的规律，实验装置如图甲所示，斜槽末端水平，钢球从斜槽上滚下，冲过斜槽末端飞出后做平抛运动。每次都使钢球在斜槽上同一位置由静止滚下，钢球在空中做平抛运动的轨迹就是一定的。实验时把笔尖放在钢球可能经过的位置，如果钢球碰到笔尖后，笔尖在白纸上画出的短线段与最后连成的轨迹的切线大致一致（如图乙中A），就说明笔尖原来的位置是球心经过的位置，照此方法确定更多的点，然后用平滑的曲线将这些点连起来就得到一条平抛运动的轨迹。 （1）图甲中的实验装置还缺少________。 （2）下列对本实验的操作要求正确的有________（填正确答案标号）。 A. 固定白纸的木板一定要竖直安装 B. 钢球每次在斜槽上应在同一点由静止释放，且释放的位置越高越好 C. 最终描绘轨迹时应以斜槽末端上沿为抛出点 （3）正确描绘平抛运动的轨迹后，在轨迹上取若干点，测出这些点的横坐标和纵坐标，作出图像，得到一条过原点的直线，如图丙所示，可得出结论为平抛运动的轨迹为抛物线。若该直线的斜率为，当地的重力加速度为，则钢球做平抛运动的初速度可表示为________。 【答案】（1）重垂线 （2）A （3） 【解析】 【小问1详解】 图甲中还缺少重垂线，重垂线用于：①检测木板是否竖直；②在白纸上确定竖直方向。 【小问2详解】 A．平抛运动的轨迹在竖直平面内，因此木板一定要竖直安装，A正确； B．钢球释放的位置应使得钢球大致从白纸的右下角离开最好，并不是越高越好，B错误； C．本实验描绘的是球心的运动轨迹，因此抛出点的位置应在斜槽末端上方高度为钢球半径处，C错误。 故选A。 【小问3详解】 由平抛运动规律可知，水平方向有 竖直方向有 联立可得 依题意可知 解得 12. 兴趣小组的某同学用如图甲所示电路来测量某新型电源的电动势、内阻和电流表的内阻。已知新型电源的电动势约为6V、内阻约为，电流表的量程为30mA、内阻约为。按图甲所示电路连接好器材后，该同学进行了以下操作： （1）断开和，先将电阻箱的阻值调到________（填“最大阻值”或“零”），闭合，调节电阻箱的阻值，使电流表的指针指在满偏刻度，再将闭合，调节电阻箱的阻值为时，电流表的指针指在满偏刻度的三分之二处，则此电流表的内阻________。（用表示） （2）保持和闭合、电阻箱的阻值不变，调节电阻箱的阻值，记录下电阻箱的阻值及对应的电流表的示数，得到多组、数据，绘制图像如图乙所示，图线的斜率为，纵截距为，则该新型电源的电动势为________，内阻为________。（用、、表示） 【答案】（1） ①. 最大阻值 ②. （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1] 开始时，要保证电路中的电流不超出电流表的量程，应将电路中的阻值调至最大，即先将电阻箱的阻值调到最大阻值； [2] 当电流表的指针指在满偏刻度的三分之二处时，即 则通过电阻箱的电流 由 可得 【小问2详解】 [1][2] 由（1）可知，通过电阻箱的电流为通过电流表电流的一半，根据闭合电路欧姆定律可知 整理可得 由图乙可得， 联立解得， 13. 如图所示，潜水艇通过压缩空气排出压水舱内的海水来控制浮沉。一艘潜水艇停在海面上，此时它的一个容积的压水舱内全部充满了压强的空气，由于单向排水孔出现故障，水从单向排水孔进入压水舱，导致潜水艇缓慢下沉，当潜水艇下沉至压水舱中的水与水面的距离处时，潜水艇兵为了让潜水艇重新上浮，将充有压强、容积的贮气筒内的一部分压缩空气（可视为理想气体）通过节流阀压入压水舱，使体积的水通过排水孔排向与之相通的大海。假设海水和空气的温度保持不变，已知海面处的大气压强，海水的密度，重力加速度。求： （1）潜水艇下沉至压水舱中的水与水面的距离为10m处时，压水舱内空气的体积； （2）排出体积为的水后，贮气筒内排出气体的质量与剩余气体质量的比值。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 潜水艇缓慢下沉的过程中，压水舱中的空气等温压缩，根据玻意耳定律有 联立解得 【小问2详解】 要将体积为的水排出，需将贮气筒内体积为的气体压入压水舱，根据玻意耳定律有 解得 因此贮气筒内排出的气体与剩余气体质量的比值 14. 某电梯公司设计了一台电磁式电梯，电梯一个侧面的简化模型如图所示，在管道井的两个侧面上均交替分布着方向相反、磁感应强度大小均为的匀强磁场，每块磁场区域的宽度均为，高度均相同，在电梯轿厢的左、右侧面均固定一个相同的矩形线圈，每个线圈的匝数均为，线圈的宽度略大于磁场的宽度，高度与磁场高度相同，每个线圈的阻值。工程技术人员先对电梯进行稳定运行测试：接通电梯电源，线圈经过两磁场边界时，感应装置自动转换电流方向，经一小段时间后电梯轿厢以一定的速度稳定运行；再进行安全测试：让电梯轿厢由静止自由下落，等效为图中两闭合线圈在磁场中由静止释放，发现电梯轿厢下落的距离为5m时就已匀速运动。已知电梯轿厢、设备、技术人员的总质量，重力加速度，忽略摩擦阻力和空气阻力。求： （1）电梯轿厢稳定运行时，通过线圈的电流大小； （2）安全测试时，电梯轿厢从静止到下落距离时的速度大小和所经历的时间。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 电梯轿厢每侧的线圈所受到的安培力均为 由于两侧均有线圈，电梯轿厢匀速运动时有 联立解得 【小问2详解】 电梯轿厢下落的距离为30m时已匀速运动，由（1）可知，此时线圈中的电流 每个线圈中产生的感应电动势 而 解得 以竖直向下为正方向，在电梯轿厢下落距离为30m的过程中，由动量定理有 而 可得 而 解得 15. 如图所示为某工厂的一条节能运输线路系统简图，质量的产品（可看成质点）以的速度从点离开传送带后，恰好在点沿切线方向滑入光滑圆弧轨道，然后冲上停在此处的平板车上，平板车的上表面恰好与圆弧轨道的最低点相切，平板车的质量，产品滑上平板车到达平板车的最右端时恰好与平板车共速，之后与平板车一起向右运动至产品储存平台（平台与平板车的上表面相平）时，平板车被原速率弹回，产品滑上平台，而平板车恰好能回到圆弧轨道处，此时第二件产品也恰好到达点。已知圆弧轨道的半径、圆心角，产品与平板车间的动摩擦因数，平板车受到水平地面的摩擦力为平板车对地面压力的，，，重力加速度。求： （1）间水平距离和产品运动到点时对圆弧轨道的压力大小；（结果保留两位有效数字） （2）平板车的长度； （3）相邻两件产品从点滑上平板车的时间间隔。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对产品到达点时的速度进行分解，有 而 联立解得 间的水平距离 产品到达点时的速度大小 产品从点运动到点的过程中，由动能定理有 在点，对产品有 联立解得， 根据牛顿第三定律，可得产品运动到点时对圆弧轨道的压力大小 【小问2详解】 产品滑上平板车后到与平板车达到共速的过程中，对产品有 解得 对平板车有 解得 又 产品通过的位移 又 平板车通过的位移 联立解得，，， 由题意可知，此时产品恰好到达平板车的最右端，因此平板车的长度 【小问3详解】 产品与平板车共速后一起以大小为的加速度向右做匀减速运动，经时间以的速度与平台相碰，设开始时平板车右端到平台的距离为，有 解得 又， 平板车原速率弹回后仍以大小为的加速度做匀减速运动，经时间返回到圆弧轨道处，此过程中有， 联立解得，，， 相邻两件产品从点滑上平板车的时间间隔 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$