精品解析：2025届甘肃省靖远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. 如图所示，背部有磁力贴的小盒子吸附在竖直的磁性墙板上并保持静止。现往盒子里放入一支笔，盒子仍保持静止。放笔后与放笔前相比，下列力一定增大的是（　　） A. 盒子受到的重力 B. 盒子与墙板之间的磁力 C. 盒子与墙板之间的弹力 D. 盒子与墙板之间的摩擦力 2. 如图甲所示，在平静的水面上某处一只蜻蜓以固定的频率点水，形成圆形的水波向四周传播，过圆心（点水处）的一条直线上有a、b两质点，它们到圆心的距离分别为ra、rb，取a质点开始振动的时刻为0时刻，a、b两质点的振动图像分别如图乙中实线、虚线所示，则水波的波速为（Δt已知）（　　） A. B. C. D. 3. 活着的有机生物体由于新陈代谢要与环境中的碳进行交换，故其体内碳14和碳12的比例与大气中碳14和碳12的比例相同，均约为，且认为这个比例在过去几万年内几乎没有改变。当有机生物体死亡后，新陈代谢停止，其体内的碳12的含量不变，但碳14由于发生衰变而减少，碳14的半衰期为5730年。现测得某古生物骨骼中的碳14和碳12的比例为，则该古生物死亡的时间距今最接近的是（　　） A. 2000年 B. 5000年 C. 7000年 D. 12000年 4. 某高速公路的快车道规定行车速度在28~33m/s之间，安全车距在100m以上。在一段平直的高速路段的同一车道上，甲车以36m/s的速度匀速行驶，忽然发现前方80m处的乙车正以30m/s的速度同向匀速行驶，甲车立即以大小为2m/s2的加速度做匀减速直线运动，则甲车至少经多长时间可以符合法规要求行驶（　　） A. 18s B. 14s C. 9s D. 4s 5. 如图所示在竖直面内有一直角支架，支架的水平杆和竖直杆上分别穿着质量相同的两小球1、2，两小球之间用不可伸长的轻质细绳连接，细绳与竖直杆间的夹角为θ，小球1与水平杆之间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小球2与竖直杆之间无摩擦。现让支架以竖直杆为轴转动，下列说法正确的是（　　） A. 若转动过程中夹角θ不变，则转动的角速度也一定不变 B. 若转动过程中转动的角速度变化，则夹角θ也一定变化 C. 若转动过程中转动的角速度缓慢增大，且小球1缓慢向外侧滑动，则小球2与竖直杆之间的弹力不变 D. 若转动过程中转动的角速度缓慢增大，且小球1缓慢向外侧滑动，则小球1与水平杆之间的摩擦力不变 6. 如图所示，在光滑绝缘的水平面上的A、B两点分别固定着两个等量异种点电荷，O点为AB的中点，且PO=OQ=x0。将一带正电的小球（可视为点电荷）从P点由静止释放，小球开始运动，经过O点时的速度为v0，动能为，小球从P点运动到Q点的过程中，下列关于小球的速度v、加速度a与时间t的关系图像，电势能Ep、动能Ek与位移x的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 某科幻电影中，在赤道平面上有空间站A和卫星B同向自西向东绕地球做匀速圆周运动，两者的轨道半径之比，空间站A处于地球同步轨道上，用超轻高强度材料做成的“天梯”连接地面和空间站A，卫星B每次经过“天梯”旁时（对“天梯”没有影响）会监测“天梯”的工作状况。从卫星B某次经过“天梯”旁开始计时，之后24h内卫星B经过“天梯”的次数为（　　） A. 6次 B. 7次 C. 8次 D. 9次 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. 某同学做双缝干涉实验时，先用单色光照射间距的双缝，测得相邻亮条纹的间距为，第二次换为间距的双缝，并用单色光照射，测得相邻亮条纹的间距也为，实验的其他条件不变，下列说法正确的是（　　） A. 光频率高于光的频率 B. 若光是蓝光，则光可能是黄光 C. 在同一介质中光的传播速度大于光的传播速度 D. 光光子的能量小于光光子的能量 9. 某频闪玩具灯的原理如图所示，把滑动变阻器的滑片先滑到正中间，闭合开关，控制器（不计电阻）处于断开状态，电容器开始充电。当电容器的电压达到时会导通控制器，使得灯泡发光且电容器放电，当电容器放电结束时，控制器断开，电容器再次开始充电，之后一直重复上述的过程。下列说法正确的是（　　） A. 电容器充电的过程中，充电的电流越来越小 B. 电容器充电的过程中，充电的电流越来越大 C. 把滑动变阻器的滑片向端滑一点，频闪灯的发光频率将变高 D. 把滑动变阻器的滑片向端滑一点，频闪灯的发光频率将变高 10. 如图所示为两个完全相同的倾角为的绝缘固定斜面，以斜面中垂线为界，图甲中斜面的上半部分和图乙中斜面的下半部分空间分别存在磁感应强度大小均为、方向均垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为、电荷量为的小滑块（可视为质点）分别从两斜面的顶端由静止释放后滑到斜面底端。小滑块在图甲中斜面运动时，小滑块经过斜面中点前瞬间的加速度为0，小滑块经过斜面中点时的速度为，到达斜面底端时的速度为；小滑块在图乙中斜面运动时，小滑块经过斜面中点时的速度为，到达斜面底端时的速度为。已知小滑块与斜面间的动摩擦因数均为，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. B. 一定大于 C. 一定小于 D. 可能小于 三、非选择题∶本题共5小题，共57分。 11. 实验室有一个电流表，刻度盘上的刻度线均匀清晰，但所标的刻度值看不清楚。某同学要测量该电流表的量程，设计的电路图如图甲所示，其中电源的电动势为、内阻不计，定值电阻、的阻值均为。操作步骤如下： ①闭合开关和，电流表的指针摆到的位置记为； ②保持开关闭合，断开开关，电流表的指针摆到的位置记为。 （1）位置为图乙中的________（填“1”或“2”）。 （2）由此可得该电流表的量程为________A，内阻为________。 12. 某同学研究弹簧的劲度系数，做了如下实验： ①如图甲所示，竖直悬挂的弹簧的悬点固定，在其旁边竖直固定一刻度尺，弹簧上端和刻度尺的零刻线水平对齐。将距离弹簧上端三分之一长度处和弹簧的下端位置分别标记为A和B，记下标记A、B水平对齐刻度尺的示数分别为LA0、LB0； ②如图乙所示，准备5个质量均为120g的钩码：第一次弹簧下端挂一个钩码，稳定后，记下标记A、B水平对齐刻度尺的示数分别为LA1、LB1；第二次弹簧下端挂两个钩码，稳定后，记下标记A、B水平对齐刻度尺的示数分别为LA2、LB2；依此类推，弹簧下端分别挂上三个、四个、五个钩码，稳定后记下标记A、B水平对齐刻度尺的相应示数； ③数据记录如下表，当地重力加速度g=10m/s2。 钩码数量 0 1 2 3 4 5 LA（cm） LA0=3.0 LA1=35 LA2=40 LA3=4.5 LA4=5.0 LA5=5.5 LB（cm） LB0=9.0 LB1=10.5 LB2=120 LB3=13.5 LB4=15.0 LB5=16.5 （1）由表中数据判断，弹簧在被拉长时各处的形变是________（填“均匀”或“不均匀”）的。 （2）由表中的数据可得该弹簧的劲度系数k=________N/m。 （3）若把上段三分之一的部分看成一根单独的弹簧，其劲度系数k1=________N/m。 （4）若把下段三分之二的部分看成一根单独的弹簧，其劲度系数为k2。可推导出k与k1、k2的关系为____________________。 13. 监测环境温度变化的简化装置图如图所示。导热性能良好、深度为2H的汽缸竖直放置，用横截面积为S的活塞密封一定质量的理想气体，汽缸侧面连接U形细管，细管的右端口与大气连通，里面装有水银，活塞静止时与汽缸底部间的距离为H，细管左、右两侧水银柱的高度差为h，环境的热力学温度为。已知大气压强为，重力加速度为g，水银的密度为ρ，密封气体的内能（K为常数且已知，T为气体的热力学温度），细管内气体的体积、活塞的厚度及活塞与汽缸间的摩擦可忽略不计。 （1）求活塞的质量； （2）随着环境温度的升高，活塞缓慢上移，当活塞恰好上升到汽缸顶部时，监测装置报警，求此时环境的热力学温度以及此过程中气体从外界吸收的热量。 14. 某电磁缓冲器的结构如图所示，竖直放置的固定绝缘柱其横截面是边长为的正方形，在沿绝缘柱长度为的整个左、右侧面区域分别存在着磁感应强度大小均为、方向垂直于左、右侧面向外的匀强磁场。质量为、阻值为的正方形金属框（边长略大于绝缘柱横截面的边长）套在绝缘柱上，从距离磁场上边界高度处由静止释放，该金属框进入磁场后减速到时恰好到达磁场下边界，已知重力加速度为，不计一切摩擦，求： （1）金属框刚进入磁场时受到的安培力大小； （2）金属框在磁场区域运动的时间。 15. 如图所示，固定在竖直平面内的半径的四分之一圆弧轨道的圆心为点，圆弧轨道的最低点与静置在光滑水平面上的木板的上表面平滑连接，木板的质量，在木板右侧一定距离处有个质量均为的小球向右沿直线紧挨着排列，小球的直径与木板的厚度相同，质量的小滑块（可视为质点）从圆弧轨道上与点等高处由静止释放，经过圆弧轨道的最低点滑上木板，当滑块与木板恰好相对静止时木板与小球发生第一次碰撞。已知滑块经过圆弧轨道的最低点时对圆弧轨道的压力大小为，滑块与木板间的动摩擦因数，整个过程中滑块始终未脱离木板，所有碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间均忽略不计，重力加速度。求： （1）滑块在圆弧轨道上克服摩擦力做功； （2）木板右端与第一个小球之间的距离； （3）木板从第一次与小球碰撞后到第二次与小球碰撞前的时间间隔。 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. 如图所示，背部有磁力贴的小盒子吸附在竖直的磁性墙板上并保持静止。现往盒子里放入一支笔，盒子仍保持静止。放笔后与放笔前相比，下列力一定增大的是（　　） A. 盒子受到的重力 B. 盒子与墙板之间的磁力 C. 盒子与墙板之间的弹力 D. 盒子与墙板之间的摩擦力 【答案】D 【解析】 【详解】A．盒子的重力与自身质量有关，故盒子重力不变，故A错误； BC．水平方向上墙对盒子的磁力以及墙对盒子的弹力使盒子保持平衡，二者与是否放置笔无关，故BC错误； D． 竖直方向上受重力与摩擦力的作用，放笔后，盒子与笔的重力增大，则摩擦力增大，故D正确。 故选D。 2. 如图甲所示，在平静的水面上某处一只蜻蜓以固定的频率点水，形成圆形的水波向四周传播，过圆心（点水处）的一条直线上有a、b两质点，它们到圆心的距离分别为ra、rb，取a质点开始振动的时刻为0时刻，a、b两质点的振动图像分别如图乙中实线、虚线所示，则水波的波速为（Δt已知）（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由图可知水波传播到a质点后再经时间Δt传播到b质点，故水波的波速为 故选B。 3. 活着的有机生物体由于新陈代谢要与环境中的碳进行交换，故其体内碳14和碳12的比例与大气中碳14和碳12的比例相同，均约为，且认为这个比例在过去几万年内几乎没有改变。当有机生物体死亡后，新陈代谢停止，其体内的碳12的含量不变，但碳14由于发生衰变而减少，碳14的半衰期为5730年。现测得某古生物骨骼中的碳14和碳12的比例为，则该古生物死亡的时间距今最接近的是（　　） A. 2000年 B. 5000年 C. 7000年 D. 12000年 【答案】C 【解析】 【详解】根据碳14测年法，剩余碳14的比例为 利用半衰期公式： 代入数据得 取自然对数并解方程 选项中最接近的是7000年。 故选C。 4. 某高速公路的快车道规定行车速度在28~33m/s之间，安全车距在100m以上。在一段平直的高速路段的同一车道上，甲车以36m/s的速度匀速行驶，忽然发现前方80m处的乙车正以30m/s的速度同向匀速行驶，甲车立即以大小为2m/s2的加速度做匀减速直线运动，则甲车至少经多长时间可以符合法规要求行驶（　　） A. 18s B. 14s C. 9s D. 4s 【答案】C 【解析】 【详解】甲车要符合法规要求行驶，其速度要在28~33m/s之间，与乙车的距离要达到100m以上。要最短时间内达到这些要求，甲车应先刹车减速到=28m/s，再与乙车距离拉开至100m。甲车速度由=36m/s减速至=28m/s过程需要的时间 此过程甲车比乙车多发生的位移 此后甲、乙车均做匀速直线运动至甲、乙车相距100m，所经历的时间 则所求的最短时间 故选A。 5. 如图所示在竖直面内有一直角支架，支架的水平杆和竖直杆上分别穿着质量相同的两小球1、2，两小球之间用不可伸长的轻质细绳连接，细绳与竖直杆间的夹角为θ，小球1与水平杆之间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小球2与竖直杆之间无摩擦。现让支架以竖直杆为轴转动，下列说法正确的是（　　） A. 若转动过程中夹角θ不变，则转动的角速度也一定不变 B. 若转动过程中转动的角速度变化，则夹角θ也一定变化 C. 若转动过程中转动的角速度缓慢增大，且小球1缓慢向外侧滑动，则小球2与竖直杆之间的弹力不变 D. 若转动过程中转动的角速度缓慢增大，且小球1缓慢向外侧滑动，则小球1与水平杆之间的摩擦力不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．对小球受力分析如图所示 对小球2分析有 解得 对小球1，根据牛顿第二定律，有 若转动过程中夹角θ不变，T也不变，摩擦力f可以在最大静摩擦力与0之间改变，所以角速度也可以改变，故A错误； B．同理，由上分析可知若转动过程中转动的角速度变化，拉力T可以不变，而摩擦力改变，则夹角θ不一定变化，故B错误； CD．若转动过程中转动的角速度缓慢增大，且小球1缓慢向外侧滑动，受到向里的摩擦力，把小球1、2两球看成一个整体，有 在竖直方向，有 其中 联立可知若转动过程中转动的角速度缓慢增大，摩擦力不变，小球2与竖直杆之间的弹力变大，故C错误，D正确。 故选D。 6. 如图所示，在光滑绝缘的水平面上的A、B两点分别固定着两个等量异种点电荷，O点为AB的中点，且PO=OQ=x0。将一带正电的小球（可视为点电荷）从P点由静止释放，小球开始运动，经过O点时的速度为v0，动能为，小球从P点运动到Q点的过程中，下列关于小球的速度v、加速度a与时间t的关系图像，电势能Ep、动能Ek与位移x的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AD．由等量异种电荷连线电势变化可知 小球从P点运动到Q点的过程中，从P点到O点，由动能定理可得 从O点到Q点，由动能定理可得 联立求解得， 小球从P点运动到Q点的过程中，电场强度先减小再增大，则小球的加速度先减小再增大，速度变化先慢后快，又由动能定理可知，O点动能为Q点动能的一半，A错误，D正确； B．小球从P点运动到Q点的过程中做加速运动，移动相同位移，后半段时间小于前半段，所以，加速度图像不对称，B错误； C．由等量异种电荷连线电势变化可知，从P点到Q点电势逐渐减小，根据 可知小球的电势能逐渐减小，C错误 故选D。 7. 某科幻电影中，在赤道平面上有空间站A和卫星B同向自西向东绕地球做匀速圆周运动，两者的轨道半径之比，空间站A处于地球同步轨道上，用超轻高强度材料做成的“天梯”连接地面和空间站A，卫星B每次经过“天梯”旁时（对“天梯”没有影响）会监测“天梯”的工作状况。从卫星B某次经过“天梯”旁开始计时，之后24h内卫星B经过“天梯”的次数为（　　） A. 6次 B. 7次 C. 8次 D. 9次 【答案】B 【解析】 【详解】空间站A为地球同步卫星，周期 根据开普勒第三定律，轨道半径的三次方与周期的平方成正比，可得 则 代入，得卫星B的周期 空间站A的角速度 卫星B的角速度 两者的角速度差为 相遇时间间隔 在24小时内，相遇次数为 故选B。 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. 某同学做双缝干涉实验时，先用单色光照射间距的双缝，测得相邻亮条纹的间距为，第二次换为间距的双缝，并用单色光照射，测得相邻亮条纹的间距也为，实验的其他条件不变，下列说法正确的是（　　） A. 光的频率高于光的频率 B. 若光是蓝光，则光可能是黄光 C. 在同一介质中光的传播速度大于光的传播速度 D. 光光子的能量小于光光子的能量 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．根据双缝干涉条纹间距公式 两次实验的相同，且其他条件（如双缝到屏的距离 ）不变，可得在双缝间距变窄的情况下单色光的波长变短，即，根据，可得单色光的频率变大，即，因为蓝光比黄光的频率高，故AB错误； C．在同一介质中，频率越高，折射率越大，故单色光的折射率小，根据 可得单色光的传播速度大于光的传播速度，故C正确； D．根据光子能量公式，光光子的能量小于光光子的能量，故D正确。 故选CD。 9. 某频闪玩具灯的原理如图所示，把滑动变阻器的滑片先滑到正中间，闭合开关，控制器（不计电阻）处于断开状态，电容器开始充电。当电容器的电压达到时会导通控制器，使得灯泡发光且电容器放电，当电容器放电结束时，控制器断开，电容器再次开始充电，之后一直重复上述的过程。下列说法正确的是（　　） A. 电容器充电的过程中，充电的电流越来越小 B. 电容器充电的过程中，充电的电流越来越大 C. 把滑动变阻器的滑片向端滑一点，频闪灯的发光频率将变高 D. 把滑动变阻器的滑片向端滑一点，频闪灯的发光频率将变高 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．电容器充电的过程中，充电的电流越来越小，选项A正确，B错误； CD．把滑动变阻器的滑片向端滑一点，滑动变阻器阻值变大，则电容器充放电时间变长，则频闪灯的发光频率将变低；同理把滑动变阻器的滑片向端滑一点，滑动变阻器阻值变小，电容器充放电时间变短，则频闪灯的发光频率将变高，选项C错误，D正确。 故选AD。 10. 如图所示为两个完全相同的倾角为的绝缘固定斜面，以斜面中垂线为界，图甲中斜面的上半部分和图乙中斜面的下半部分空间分别存在磁感应强度大小均为、方向均垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为、电荷量为的小滑块（可视为质点）分别从两斜面的顶端由静止释放后滑到斜面底端。小滑块在图甲中斜面运动时，小滑块经过斜面中点前瞬间的加速度为0，小滑块经过斜面中点时的速度为，到达斜面底端时的速度为；小滑块在图乙中斜面运动时，小滑块经过斜面中点时的速度为，到达斜面底端时的速度为。已知小滑块与斜面间的动摩擦因数均为，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. B. 一定大于 C. 一定小于 D. 可能小于 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．在图甲中，小滑块在斜面的上半部分受到重力、摩擦力、支持力和洛伦兹力的作用。由于小滑块经过斜面中点前瞬间的加速度为0，说明此时小滑块受到的合外力为0。设斜面的长度为L，则小滑块在斜面中点时的速度为v1中，此时的洛伦兹力为qBv1中。根据平衡条件，有 解得 故A正确； B．图乙中前半段根据牛顿第二定律，有 图甲中前半段根据牛顿第二定律，有 由此可知 根据速度-位移公式，有 可知一定大于，故B正确； CD．由上分析可知图甲中小滑块出磁场后做匀加速运动，到达底端的速度v1一定大于v1中，图乙中小滑块进磁场的速度一定大于v1中，所以即小滑块进场将做减速运动，可能一直减速滑到最底端，也可能先减速后匀速滑出磁场，所以v2不可能小于v1中；从顶端滑到底端重力做功相同，乙种情况在磁场中的平均摩擦力要大于甲种情况的平均摩擦力，即克服摩擦力做功乙种情况较大，所以v2一定小于v1，故C正确，D错误。 故选ABC。 三、非选择题∶本题共5小题，共57分。 11. 实验室有一个电流表，刻度盘上的刻度线均匀清晰，但所标的刻度值看不清楚。某同学要测量该电流表的量程，设计的电路图如图甲所示，其中电源的电动势为、内阻不计，定值电阻、的阻值均为。操作步骤如下： ①闭合开关和，电流表的指针摆到的位置记为； ②保持开关闭合，断开开关，电流表的指针摆到的位置记为。 （1）位置为图乙中的________（填“1”或“2”）。 （2）由此可得该电流表的量程为________A，内阻为________。 【答案】（1）1 （2） ①. 0.3 ②. 10 【解析】 【小问1详解】 开关S1和S2闭合时，R2与电流表并联后与 R1串联，总电流为 电流表示数 开关S1闭合，S2断开时，电流表与R1串联，则电流表示数 可见I1<I2 结合图乙知，n1位置为图乙中的1。 【小问2详解】 [1][2]由图乙知I1:I2:Ig=15:20:30 联立以上并代入数据解得电流表的量程Ig=0.3A 内阻 12. 某同学研究弹簧劲度系数，做了如下实验： ①如图甲所示，竖直悬挂的弹簧的悬点固定，在其旁边竖直固定一刻度尺，弹簧上端和刻度尺的零刻线水平对齐。将距离弹簧上端三分之一长度处和弹簧的下端位置分别标记为A和B，记下标记A、B水平对齐刻度尺的示数分别为LA0、LB0； ②如图乙所示，准备5个质量均为120g的钩码：第一次弹簧下端挂一个钩码，稳定后，记下标记A、B水平对齐刻度尺的示数分别为LA1、LB1；第二次弹簧下端挂两个钩码，稳定后，记下标记A、B水平对齐刻度尺的示数分别为LA2、LB2；依此类推，弹簧下端分别挂上三个、四个、五个钩码，稳定后记下标记A、B水平对齐刻度尺的相应示数； ③数据记录如下表，当地重力加速度g=10m/s2。 钩码数量 0 1 2 3 4 5 LA（cm） LA0=3.0 LA1=3.5 LA2=4.0 LA3=4.5 LA4=50 LA5=5.5 LB（cm） LB0=9.0 LB1=10.5 LB2=12.0 LB3=13.5 LB4=15.0 LB5=16.5 （1）由表中数据判断，弹簧在被拉长时各处的形变是________（填“均匀”或“不均匀”）的。 （2）由表中的数据可得该弹簧的劲度系数k=________N/m。 （3）若把上段三分之一的部分看成一根单独的弹簧，其劲度系数k1=________N/m。 （4）若把下段三分之二的部分看成一根单独的弹簧，其劲度系数为k2。可推导出k与k1、k2的关系为____________________。 【答案】（1）均匀 （2）80 （3）240 （4） 【解析】 【小问1详解】 由表中数据可知，弹簧下端每挂一个钩码，标记A处的伸长量为ΔxA=0.5cm，标记B处的伸长量为ΔxB=1.5cm，可得ΔxB=3ΔxA 由题意知距离弹簧上端三分之一长度处和弹簧的下端位置分别标记为A和B，所以弹簧在被拉长时各处的形变是均匀的。 【小问2详解】 由表中数据可知，弹簧下端每挂一个钩码，该弹簧的伸长量为ΔxB=1.5cm，则该弹簧的劲度系数为 【小问3详解】 若把上段三分之一的部分看成一根单独的弹簧，其劲度系数 【小问4详解】 若把下段三分之二的部分看成一根单独的弹簧，弹簧下端每挂一个钩码，设该部分对应的伸长量为Δx2，则有 又 联立可得 13. 监测环境温度变化的简化装置图如图所示。导热性能良好、深度为2H的汽缸竖直放置，用横截面积为S的活塞密封一定质量的理想气体，汽缸侧面连接U形细管，细管的右端口与大气连通，里面装有水银，活塞静止时与汽缸底部间的距离为H，细管左、右两侧水银柱的高度差为h，环境的热力学温度为。已知大气压强为，重力加速度为g，水银的密度为ρ，密封气体的内能（K为常数且已知，T为气体的热力学温度），细管内气体的体积、活塞的厚度及活塞与汽缸间的摩擦可忽略不计。 （1）求活塞的质量； （2）随着环境温度的升高，活塞缓慢上移，当活塞恰好上升到汽缸顶部时，监测装置报警，求此时环境的热力学温度以及此过程中气体从外界吸收的热量。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 设细管的横截面积为，对细管中的水银受力分析有 对活塞受力分析有 解得活塞的质量 【小问2详解】 设活塞上升到汽缸顶部时，环境的温度为，环境温度升高的过程中，汽缸内气体的压强不变，有 解得 由热力学第一定律有 根据题意可知内能变化量为 气体对外做功为 联立解得 14. 某电磁缓冲器的结构如图所示，竖直放置的固定绝缘柱其横截面是边长为的正方形，在沿绝缘柱长度为的整个左、右侧面区域分别存在着磁感应强度大小均为、方向垂直于左、右侧面向外的匀强磁场。质量为、阻值为的正方形金属框（边长略大于绝缘柱横截面的边长）套在绝缘柱上，从距离磁场上边界高度处由静止释放，该金属框进入磁场后减速到时恰好到达磁场下边界，已知重力加速度为，不计一切摩擦，求： （1）金属框刚进入磁场时受到的安培力大小； （2）金属框在磁场区域运动的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 金属框刚进入磁场时的速度为，则 得 刚进入磁场时，正方形线框产生的感应电动势为 感应电流为 金属框受到的安培力大小为 【小问2详解】 金属框在磁场区域运动，恰好到达磁场下边界时的速度为 由动量定理得 运动过程中的安培力为 即 而 所以 得 15. 如图所示，固定在竖直平面内的半径的四分之一圆弧轨道的圆心为点，圆弧轨道的最低点与静置在光滑水平面上的木板的上表面平滑连接，木板的质量，在木板右侧一定距离处有个质量均为的小球向右沿直线紧挨着排列，小球的直径与木板的厚度相同，质量的小滑块（可视为质点）从圆弧轨道上与点等高处由静止释放，经过圆弧轨道的最低点滑上木板，当滑块与木板恰好相对静止时木板与小球发生第一次碰撞。已知滑块经过圆弧轨道的最低点时对圆弧轨道的压力大小为，滑块与木板间的动摩擦因数，整个过程中滑块始终未脱离木板，所有碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间均忽略不计，重力加速度。求： （1）滑块在圆弧轨道上克服摩擦力做的功； （2）木板右端与第一个小球之间的距离； （3）木板从第一次与小球碰撞后到第二次与小球碰撞前的时间间隔。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【分析】 【小问1详解】 滑块在圆弧轨道上运动过程中，根据动能定理可得 滑块经过圆弧轨道的最低点时，由牛顿第二定律得 联立解得 【小问2详解】 滑块木板上运动至恰好相对静止过程中，由动量守恒得 解得 对木板，由动能定理得 解得 【小问3详解】 木板与小球1发生弹性碰撞，碰撞过程中动量守恒和机械能守恒故有 解得 小球之间质量相等，且发生的都是弹性碰撞，它们之间发生速度交换，故木板第二次与小球1碰撞前，小球1的速度为0。木板第一次与小球1碰撞后，设历时再次与滑块共速，同理根据动量守恒可得 解得第二次共速的速度 对滑块由动量定理得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $