精品解析：2025届陕西省咸阳市武功县普集高级中学高三下学期模拟预测物理试题

物理 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．回答选择题时，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。回答非选择题时，用签字笔直接写在答题卡的相应位置，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非指定区域均无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分（选择题 共46分） 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. 量子技术是当前物理学应用研究的热点，下列关于量子论的说法正确的是（　　） A. 普朗克认为黑体辐射的能量是连续的 B. 蓝光光子的能量小于红光光子的能量 C. 蓝光光子的动量小于红光光子的动量 D. 光电效应揭示了光的粒子性 2. 某运动员做直线运动，运动位移x与速率的倒数的关系如图所示，则运动员从O点运动到的时间为（　　） A. B. C. D. 3. 2025年春节联欢晚会上，张艺谋导演通过将传统东北秧歌与高科技机器人相结合，向全世界展示了中国在人工智能和机器人技术领域的领先地位。在研发和测试过程中，机器人能否稳定地站立在斜坡上是一项重要指标，如图所示，当机器人稳定地站立在斜坡上时，下列说法正确的是（　　） A. 机器人受到摩擦力方向沿斜坡向下 B. 机器人受到的摩擦力与斜坡的粗糙程度有关 C. 机器人受到支持力是由于机器人的形变而产生的 D. 若机器人可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于 4. 北京时间2025年2月27日15时08分，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭，一箭双星，成功将四维高景一号03、04星发射升空。假如04星在离地高度为h处，绕地球做匀速圆周运动，与地球中心的连线在单位时间内扫过的面积为S0，已知地球半径为R，引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A. 04星的发射速度大于第二宇宙速度 B. 04星在圆轨道上的运行速率大于第一宇宙速度 C. 04星的运行周期为 D. 地球的密度为 5. 有人发明了一种利用电容器原理实现的输液报警装置，实物图和电路原理如图所示。闭合开关，当药液液面降低时，夹在输液管两侧的电容器C的两极板之间介质由液体改变为气体，蜂鸣器B就会因通过特定方向的电流而发出声音，电路中电表均为理想电表。根据以上说明，下列选项分析正确的是（　　） A. 液面下降后，两极板间的电场强度变小 B. 液面下降后，电容器所带电量增多 C. 液面下降时蜂鸣器电流由b流向a D. 输液管较粗时，电容器容值会变大 6. 交流发电机的示意图如甲所示，线圈从甲图所示的位置以为轴匀速转动，产生交变电流的波形按余弦函数变化，如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A. 线框平面与磁场方向平行时，流经线框的电流最小 B. 1s内电流的方向变化5次 C. 图甲所示位置时，CD边受到的安培力方向向上 D. 该交变电流的有效值为 7. 如图所示，竖直轻弹簧两端连接两个小物块A、B，置于水平地面上且处于静止状态，现将小物块C从A的正上方某位置静止释放，物块C与A碰后粘连在一起共同运动。已知在以后的运动过程中，当A向上运动到最高点时，B受地面支持力恰好变为开始的。重力加速度为g，弹簧劲度系数为k，A的质量为m，B的质量为3m，C的质量为2m，下列说法正确的是（　　） A. 物块A与物块C粘连共同向下运动过程，速度逐渐减小 B. 物块A与物块C粘连的瞬间加速度为g C. 地面受最大压力为9mg D. 物块C释放位置距离物块A 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分 8. 如图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸极接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为等差等势面，在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸极，a、b是其路径上的两点，不计液滴重力，下列说法正确的是（　　） A. 液滴带负电 B. a点的电势比b点的高 C. 液滴在a点加速度比在b点的小 D. 液滴在a点的电势能比在b点的大 9. 如图甲是天然水晶制成的水晶球。如图乙是过球心的一个截面圆，且半径为R，AB是截面圆的直径，某种单色细光从C点平行于直径AB射入水晶球，恰好从B点射出水晶球，已知CB与直径AB的夹角为，光在真空中的传播速度为c，。下列说法正确的是（　　） A. 单色光在空气中和水晶球中传播时频率不同 B. 单色光在水晶球中的传播速度比在空气中的传播速度小 C. 水晶球的折射率为 D. 单色光在水晶球中的传播时间 10. 某电磁健身器的简化装置如图所示，两根平行金属导轨相距为l，倾角为，导轨上端串接一个阻值为的电阻，下端接有电容为C的电容器。在导轨间长为d的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度为B，质量为m的金属棒CD水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连，金属棒向上运动时，闭合，断开，向下运动时，断开，闭合。CD棒的初始位置在磁场下方某位置处，一位健身者用大小为的恒力拉动GH杆，CD运动过程中始终保持与导轨垂直，进入磁场时恰好匀速上升，不计其它电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量，重力加速度为g，下列选项分析正确的是（　　） A. CD棒进入磁场时电流方向从C到D B. CD棒进入磁场时的速度大小为 C. 若CD棒进入磁场处时，撤去拉力F，恰好能减速运动到磁场上边界，减速向上运动的时间为 D. 若CD棒从磁场上边界由静止下滑，此时电容器电量为零，下滑过程中，拉力始终为零，则CD棒出磁场时的速度大小为 第二部分（非选择题共54分） 三、填空题：本题共2小题，共14分 11. 某学习小组使用如图所示的实验装置探究向心力大小与半径、角速度、质量之间的关系，若两球分别放在长槽和短槽的挡板内侧，转动手柄，长槽和短槽随变速轮塔匀速转动，两球所受向心力的比值可通过标尺上的等分格显示，当皮带放在皮带盘的第一挡、第二挡和第三挡时，左、右变速轮塔的角速度之比分别为，和。 （1）在研究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时，我们主要用到的物理学研究方法是________； A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 演绎推理法 （2）第三挡对应左、右皮带盘的半径之比为________。 （3）两个大小相同、材质相同的小球，分别放在两旋臂的相同半径位置上，皮带放在半径之比等于的塔轮半径上，则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为________。 12. 某实验小组做“测量一均匀新材料制成的圆柱形导体的电阻率”实验。 （1）用螺旋测微器测量圆柱形导体的直径d，示数如图甲所示，其直径d为________mm，再用刻度尺测出圆柱形导体的长度为L； （2）首先用多用电表粗测的电阻，用“”挡，一系列正确操作后，指针静止时位置如图乙所示，其读数为________；（保留三位有效数字） （3）为了能比较精确地测量阻值，实验室提供了如下的实验器材，量程为的电流表不能直接用，可将电流表与定值电阻并联，改装成大量程电流表，此时接入定值电阻应选用________；（填仪器前的字母代号） A.电源（电动势，内阻不计） B.电流表（量程为，内阻） C.定值电阻； D.定值电阻； E.电压表（量程为，理想电压表） F.滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为） G.开关S，导线若干 （4）根据所选用的实验器材，设计测量电阻的电路图如图丙所示，若电压表的示数为U，电流表的示数为I，则待测电阻的计算式为________（用题中相关物理量的符号表示）则该合金丝的电阻率________（用、L、d表示） 四、解答题：本题共3小题，共40分。解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤 13. 家庭中使用的一种强力挂钩，其工作原理如图所示。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上（如图甲），吸盘中的空气被挤出一部分后，吸盘内封闭气体的体积为，压强为，然后再把锁扣扳下（如图乙），使腔内气体体积变为，让吸盘紧紧吸在墙上，已知吸盘与墙面的有效正对面积为S，强力挂钩的总质量为m，与墙面间的最大静摩擦力是正压力的k倍，外界大气压强为，重力加速度为g，忽略操作时的温度变化，把封闭气体看成理想气体（只有吸盘内的气体是封闭的）。求： （1）此时吸盘内的气体的压强与原来压强之比； （2）安装结束后，此挂钩所挂物体的最大质量。 14. 在竖直平面内存在垂直于纸面向外、半径为R圆形匀强磁场区域，在磁场左侧存在竖直向上的匀强电场，电场强度大小未知，电场区域的宽度为d。如图所示，一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，以大小为的初速度沿与竖直方向成角的方向斜向下进入电场，经过电场作用，粒子的速度方向改变后恰好从电场与磁场的切点进入磁场，在磁场中经过磁场作用后正好以原来进入电场的速度方向离开磁场，不计带电粒子受到的重力，求： （1）粒子在电场中沿竖直方向运动的位移大小； （2）匀强磁场的磁感应强度大小； （3）粒子在电场和磁场中运动的总时间。 15. 如图所示，质量为的木板AB静止放在光滑水平面上，木板右端B点处固定一根轻质弹簧，弹簧处于原长状态时左端在C点，可视为质点的小木块质量也为，静止放置在木板的左端；现对木板AB施加水平向左的恒力，时撤去恒力F，此时木块恰好到达弹簧自由端C处，此后的运动中没有超过弹簧的弹性限度。已知木板C点左侧部分与木块间的动摩擦因数为，C点右侧部分光滑；取。求： （1）C点到木板左端的距离； （2）整个运动过程中，弹簧的最大弹性势能； （3）整个运动过程中，系统产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．回答选择题时，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。回答非选择题时，用签字笔直接写在答题卡的相应位置，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非指定区域均无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分（选择题 共46分） 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. 量子技术是当前物理学应用研究的热点，下列关于量子论的说法正确的是（　　） A. 普朗克认为黑体辐射的能量是连续的 B. 蓝光光子的能量小于红光光子的能量 C. 蓝光光子的动量小于红光光子的动量 D. 光电效应揭示了光的粒子性 【答案】D 【解析】 【详解】A．普朗克提出黑体辐射的能量是一份一份的量子化形式，而非连续，故A错误； B．光子能量公式为，因蓝光频率高于红光，故蓝光光子能量更大，故B错误； C．光子动量公式为，因蓝光的频率更高，所以蓝光波长λ更短，故蓝光动量更大，故C错误； D．光电效应中光子与电子相互作用，需用光的粒子性解释，故D正确。 故选D。 2. 某运动员做直线运动，运动位移x与速率的倒数的关系如图所示，则运动员从O点运动到的时间为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】如图所示 将位移x与运动速度v的关系图线与坐标轴围成的三角形的面积用竖线分割成n等份；当n趋于无穷大时，由微元法可知每个小四边形的面积近似等于矩形面积，根据 可得 所以每个小四边形的面积等于发生该段位移所用的时间，将所有的四边形面积求和，可得运动员从0点运动到的时间为图像中所对应的三角形的面积，所以运动员从O点运动到的时间为 故选B。 3. 2025年春节联欢晚会上，张艺谋导演通过将传统东北秧歌与高科技机器人相结合，向全世界展示了中国在人工智能和机器人技术领域的领先地位。在研发和测试过程中，机器人能否稳定地站立在斜坡上是一项重要指标，如图所示，当机器人稳定地站立在斜坡上时，下列说法正确的是（　　） A. 机器人受到的摩擦力方向沿斜坡向下 B. 机器人受到的摩擦力与斜坡的粗糙程度有关 C. 机器人受到支持力是由于机器人的形变而产生的 D. 若机器人可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于 【答案】D 【解析】 【详解】A．机器人稳定地站立在斜坡上，有相对斜坡向下的运动趋势，受到的摩擦力方向沿斜坡向上，故A错误； B．设斜坡倾角为θ，机器人的质量为m，重力加速度为g，根据共点力平衡条件有 可知斜坡的粗糙程度对机器人受到的摩擦力无影响，故B错误； C．根据弹力产生的条件可知，机器人受到支持力是由于斜坡的形变而产生的，故C错误； D．机器人在倾角为θ的斜坡上稳定站立和行走，须满足其重力沿斜面向下的分力小于等于最大静摩擦力，即 即 对于本题θ=30°，则有，故D正确 故选D。 4. 北京时间2025年2月27日15时08分，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭，一箭双星，成功将四维高景一号03、04星发射升空。假如04星在离地高度为h处，绕地球做匀速圆周运动，与地球中心的连线在单位时间内扫过的面积为S0，已知地球半径为R，引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A. 04星的发射速度大于第二宇宙速度 B. 04星在圆轨道上的运行速率大于第一宇宙速度 C. 04星的运行周期为 D. 地球的密度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．该卫星绕地球转动，所以发射速度大于第一宇宙速度而小于第二宇宙速度，故A错误； B．第一宇宙速度等于地球表面轨道卫星绕地球做匀速圆周运动的最大线速度，所以卫星在圆轨道上的运行速率小于等于第一宇宙速度，故B错误； C．由题知，04星与地球中心的连线在单位时间内扫过的面积为S0，则04星的运行周期为，故C错误； D．根据万有引力提供向心力得 解得 地球的密度为，故D正确。 故选D。 5. 有人发明了一种利用电容器原理实现的输液报警装置，实物图和电路原理如图所示。闭合开关，当药液液面降低时，夹在输液管两侧的电容器C的两极板之间介质由液体改变为气体，蜂鸣器B就会因通过特定方向的电流而发出声音，电路中电表均为理想电表。根据以上说明，下列选项分析正确的是（　　） A. 液面下降后，两极板间的电场强度变小 B. 液面下降后，电容器所带电量增多 C. 液面下降时蜂鸣器电流由b流向a D. 输液管较粗时，电容器容值会变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．开关闭合稳定时，电容器两端电压等于电源电动势，即液面下降稳定后，电容器两端电压不变，由公式分析得知，电场强度不变。故A错误； B．根据，，可知液面下降，极板之间的介电常数减小，则电容减小，极板之间电压不变，则电容器所带电量减少，故B错误； C．根据图示可知，电容器右侧极板带负电，结合上述，液面下降时，极板所带电荷量减少，即右侧极板失去电子，电子从a向b运动，则蜂鸣器电流由b流向a，故C正确； D．结合上述可知，输液管较粗时，极板之间间距增大，则电容器容值会变小，故D错误。 故选C。 6. 交流发电机的示意图如甲所示，线圈从甲图所示的位置以为轴匀速转动，产生交变电流的波形按余弦函数变化，如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A. 线框平面与磁场方向平行时，流经线框的电流最小 B. 1s内电流的方向变化5次 C. 图甲所示位置时，CD边受到的安培力方向向上 D. 该交变电流的有效值为 【答案】D 【解析】 【详解】A．线框平面与磁场方向平行时，磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大，则流经线框的电流最大，故A错误； B．由乙图可知周期为0.2s，一个周期内，电流的方向发生2次变化，故1s内有5个周期，所以电流的方向发生10次变化，故B错误； C．图甲所示位置时，CD边向上运动，根据右手定则可知电流方向由D到C，根据左手定则可知CD边受到的安培力方向向下，故C错误； D．由乙图可知，电流的峰值为，则有效值为，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，竖直轻弹簧两端连接两个小物块A、B，置于水平地面上且处于静止状态，现将小物块C从A的正上方某位置静止释放，物块C与A碰后粘连在一起共同运动。已知在以后的运动过程中，当A向上运动到最高点时，B受地面支持力恰好变为开始的。重力加速度为g，弹簧劲度系数为k，A的质量为m，B的质量为3m，C的质量为2m，下列说法正确的是（　　） A. 物块A与物块C粘连共同向下运动过程，速度逐渐减小 B. 物块A与物块C粘连的瞬间加速度为g C. 地面受最大压力为9mg D. 物块C释放位置距离物块A为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．初始时，由平衡条件可知弹簧处于压缩状态，弹力与A的重力等大反向，物块A与物块C碰后粘连共同向下运动过程中，刚碰瞬间弹簧弹力不能突变，AC整体合力向下，大小为C的重力，所以物块A与物块C粘连共同先向下做加速运动，根据牛顿第二定律有 解得，故AB错误； C．在最高点，对AC整体分析，根据牛顿第二定律有 解得 根据简谐运动的对称性可知，在最高点和最低点的加速度大小相等，根据牛顿第二定律有 解得 对B由平衡条件，可得 根据牛顿第三定律可知，地面受最大压力为，故C错误； D．C与A碰前，根据速度位移公式有 解得 A与C发生完全非弹性碰撞，根据动量守恒有 从A与C相碰到最低点整个过程根据能量守恒有 解得，故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分 8. 如图是某种静电推进装置原理图，发射极与吸极接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为等差等势面，在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸极，a、b是其路径上的两点，不计液滴重力，下列说法正确的是（　　） A. 液滴带负电 B. a点的电势比b点的高 C. 液滴在a点的加速度比在b点的小 D. 液滴在a点的电势能比在b点的大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．因为吸极接电源的负极，可知液滴带正电，选项A错误； B．电场的方向由发射极指向吸极，沿电场线电势逐渐降低，可知a点的电势比b点的高，选项B正确； C．因a点的等势面较b点密集，可知a点的场强大于b点场强，则液滴在a点的加速度比在b点的大，选项C错误； D．液滴带正电，a点的电势比b点的高，则液滴在a点的电势能比在b点的大，选项D正确。 故选BD。 9. 如图甲是天然水晶制成的水晶球。如图乙是过球心的一个截面圆，且半径为R，AB是截面圆的直径，某种单色细光从C点平行于直径AB射入水晶球，恰好从B点射出水晶球，已知CB与直径AB的夹角为，光在真空中的传播速度为c，。下列说法正确的是（　　） A. 单色光在空气中和水晶球中传播时频率不同 B. 单色光在水晶球中的传播速度比在空气中的传播速度小 C. 水晶球的折射率为 D. 单色光在水晶球中的传播时间 【答案】BD 【解析】 【详解】A．单色光空气中和水晶球中传播时频率相同，A错误； B．由折射率公式可知单色光在水晶球中的传播速度比在空气中的传播速度小，B正确； C．在图乙中作出过C点的法线并根据数学知识标出角度如图所示，根据折射定律，水晶球对此单色细光束的折射率为，C错误； D．细光束在水晶球中传播的路程为 细光束在水晶球中传播的速度为 又 联立求得细光束在水晶球中的传播时间为，D正确。 故选BD。 10. 某电磁健身器的简化装置如图所示，两根平行金属导轨相距为l，倾角为，导轨上端串接一个阻值为的电阻，下端接有电容为C的电容器。在导轨间长为d的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度为B，质量为m的金属棒CD水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连，金属棒向上运动时，闭合，断开，向下运动时，断开，闭合。CD棒的初始位置在磁场下方某位置处，一位健身者用大小为的恒力拉动GH杆，CD运动过程中始终保持与导轨垂直，进入磁场时恰好匀速上升，不计其它电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量，重力加速度为g，下列选项分析正确的是（　　） A. CD棒进入磁场时电流方向从C到D B. CD棒进入磁场时的速度大小为 C. 若CD棒进入磁场处时，撤去拉力F，恰好能减速运动到磁场上边界，减速向上运动的时间为 D. 若CD棒从磁场上边界由静止下滑，此时电容器电量为零，下滑过程中，拉力始终为零，则CD棒出磁场时的速度大小为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．棒进入磁场时电流方向从到，故A错误； B．CD棒进入磁场时有 又，， 联立解得，故B正确； C．因， 可得 减速过程中，由动量定理得 联立解得，故C正确； D．设棒滑出磁场时的速度大小为，经历的时间为，通过棒的电流为I，棒受到的磁场力方向沿导轨向上，大小为 在时间间隔内流经CD棒的电荷量为（也是平行板电容器极板增加的电荷量），CD棒的速度变化量为， 由， 可得 棒在下滑期间任意时刻的加速度方向沿都斜面向下，根据牛顿第二定律有 又因， 联立可得 可知CD棒做初速度为零的匀加速运动，则 解得，故D正确。 故选BCD。 第二部分（非选择题共54分） 三、填空题：本题共2小题，共14分 11. 某学习小组使用如图所示的实验装置探究向心力大小与半径、角速度、质量之间的关系，若两球分别放在长槽和短槽的挡板内侧，转动手柄，长槽和短槽随变速轮塔匀速转动，两球所受向心力的比值可通过标尺上的等分格显示，当皮带放在皮带盘的第一挡、第二挡和第三挡时，左、右变速轮塔的角速度之比分别为，和。 （1）在研究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时，我们主要用到的物理学研究方法是________； A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 演绎推理法 （2）第三挡对应左、右皮带盘的半径之比为________。 （3）两个大小相同、材质相同的小球，分别放在两旋臂的相同半径位置上，皮带放在半径之比等于的塔轮半径上，则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为________。 【答案】（1）C （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在研究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时，因为要分别探究向心力与每个物理量的关系，需要控制其他物理量不变，所以主要用到的物理学研究方法是控制变量法。 故选C。 【小问2详解】 皮带传动线速度相等，已知第三挡变速轮塔的角速度之比为，根据可知，第三挡对应左、右皮带盘的半径之比为 【小问3详解】 小球放在半径之比等于的塔轮半径上，根据可知，小球的角速度之比为 根据向心力公式可知，因为两个小球大小相同、材质相同，所以质量相等；又因为放在两旋臂的相同半径位置上，即也相同。所以标尺露出红白相间的等分格数的比值约为 12. 某实验小组做“测量一均匀新材料制成的圆柱形导体的电阻率”实验。 （1）用螺旋测微器测量圆柱形导体的直径d，示数如图甲所示，其直径d为________mm，再用刻度尺测出圆柱形导体的长度为L； （2）首先用多用电表粗测电阻，用“”挡，一系列正确操作后，指针静止时位置如图乙所示，其读数为________；（保留三位有效数字） （3）为了能比较精确地测量的阻值，实验室提供了如下的实验器材，量程为的电流表不能直接用，可将电流表与定值电阻并联，改装成大量程电流表，此时接入定值电阻应选用________；（填仪器前的字母代号） A.电源（电动势，内阻不计） B.电流表（量程为，内阻） C.定值电阻； D.定值电阻； E.电压表（量程为，理想电压表） F.滑动变阻器（最大阻值为，允许通过的最大电流为） G.开关S，导线若干 （4）根据所选用的实验器材，设计测量电阻的电路图如图丙所示，若电压表的示数为U，电流表的示数为I，则待测电阻的计算式为________（用题中相关物理量的符号表示）则该合金丝的电阻率________（用、L、d表示） 【答案】（1）4.650##4.649##4.651 （2）11.0 （3）D （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器的精确值为，由图甲可知圆柱形导体的直径为 【小问2详解】 用多用电表粗测的电阻，用“”挡，由图乙可知读数为 【小问3详解】 由电压表的量程值与待测电阻的比值可知，电流的最大值约为，电流表不能直接选用，可将电流表与定值电阻并联，改装成量程为的电流表，则有 可得并联的电阻阻值为 故接入定值电阻应选用D。 【小问4详解】 [1]由欧姆定律可知 [2]根据电阻定律可得 则该合金丝的电阻率为 四、解答题：本题共3小题，共40分。解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤 13. 家庭中使用的一种强力挂钩，其工作原理如图所示。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上（如图甲），吸盘中的空气被挤出一部分后，吸盘内封闭气体的体积为，压强为，然后再把锁扣扳下（如图乙），使腔内气体体积变为，让吸盘紧紧吸在墙上，已知吸盘与墙面的有效正对面积为S，强力挂钩的总质量为m，与墙面间的最大静摩擦力是正压力的k倍，外界大气压强为，重力加速度为g，忽略操作时的温度变化，把封闭气体看成理想气体（只有吸盘内的气体是封闭的）。求： （1）此时吸盘内的气体的压强与原来压强之比； （2）安装结束后，此挂钩所挂物体的最大质量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据玻意耳定律有 得 【小问2详解】 令此挂钩所挂物体的最大质量为M，对物体与挂钩整体分析有 解得 14. 在竖直平面内存在垂直于纸面向外、半径为R的圆形匀强磁场区域，在磁场左侧存在竖直向上的匀强电场，电场强度大小未知，电场区域的宽度为d。如图所示，一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，以大小为的初速度沿与竖直方向成角的方向斜向下进入电场，经过电场作用，粒子的速度方向改变后恰好从电场与磁场的切点进入磁场，在磁场中经过磁场作用后正好以原来进入电场的速度方向离开磁场，不计带电粒子受到的重力，求： （1）粒子在电场中沿竖直方向运动的位移大小； （2）匀强磁场的磁感应强度大小； （3）粒子在电场和磁场中运动的总时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 带电粒子在电场中做类平抛运动，将速度分解，带电粒子在电场方向上做匀减速直线运动，在水平方向上以做匀速直线运动，则粒子在电场中运动的时间为： 粒子在竖直方向上以做匀减速直线运动，则 解得 【小问2详解】 粒子进入磁场时速度方向改变，则粒子以的速度水平进入磁场，经过偏转后速度方向以原来的方向离开磁场，说明粒子在磁场中偏转，根据几何关系，带电粒子在磁场中的偏转半径为 由洛伦兹力提供向心力有 又 解得磁感应强度大小 【小问3详解】 粒子在磁场中运动的轨迹所对应的圆心角为，则粒子在磁场中运动的时间 所以粒子在电场和磁场中运动的总时间为： 15. 如图所示，质量为的木板AB静止放在光滑水平面上，木板右端B点处固定一根轻质弹簧，弹簧处于原长状态时左端在C点，可视为质点的小木块质量也为，静止放置在木板的左端；现对木板AB施加水平向左的恒力，时撤去恒力F，此时木块恰好到达弹簧自由端C处，此后的运动中没有超过弹簧的弹性限度。已知木板C点左侧部分与木块间的动摩擦因数为，C点右侧部分光滑；取。求： （1）C点到木板左端的距离； （2）整个运动过程中，弹簧的最大弹性势能； （3）整个运动过程中，系统产生的热量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 F作用的过程中，对小木块有 ， 对木板有， ， 联立，代入相关已知数据解得C点到木板左端的距离 【小问2详解】 小物块到达C点时，木板的速度 小木块的速度 所以弹簧将被压缩，小木块继续做加速运动，木板开始做减速运动，弹簧压缩到最短时，两者共速，此时弹簧弹性势能最大，由动量守恒和能量守恒有：， 联立代入数据解得 ， 【小问3详解】 小物块和木板共速之后弹簧将伸长，小木块继续做加速运动，木板继续做减速运动，弹簧恢复原长时，小木块速度大于木板速度，小木块接着向左运动进入粗糙面，开始做减速运动；木板受到向左的摩擦力，开始做加速运动，二者共速时，开始一起做匀速运动。弹簧恢复原长时，根据动量和能量守恒有， 可知， 假设二者在粗糙部分最后共速，则由 可得 木板的加速度大小 若弹簧恢复原长后进入粗糙部分最后二者最后共速，木板向左运动的位移 小木块的位移 则即小木块从木板左侧滑出，所以整个运动过程中，系统产生的热量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $