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 第一部分（选择题 共46分） 一、选择题（共10道小题，其中1—7单选题，每道题4分，8—10多选题，每道题6分，选对不全得3分；共46分） 1. 科学家团队水下考古调查勘探，对古船中稻壳进行了碳十四测量，验证了古船的“年龄”。已知植物存活期间，因其新陈代谢等生命活动，其体内的比例保持不变，生命活动结束后，能自发进行β衰变成为，的比例持续减少，下列说法正确的是（　　） A. 核比结合能大于核的比结合能 B. 发生一次β衰变，它的中子数减少一个，质子数增加一个 C. 经过一个半衰期，10个放射性元素原子核会剩余5个没有发生衰变 D. 经过两个半衰期就会全部发生衰变 2. 共享单车具有低碳、环保、方便、舒适等特点，骑行时还可以有氧健身，既能节约资源，减少污染，又有益于健康。如图所示，甲、乙、丙三人骑共享单车同时同地出发做直线运动，他们的位移—时间图像如图所示。在20s内，关于他们的运动说法正确的是（　　） A. 三人的位移大小和路程均相同 B. 位移大小相等，路程 C. 甲先加速后减速，乙匀速，丙先减速后加速 D 平均速度大小相等，平均速率 3. 如图甲所示，物块A、B中间用一根轻质弹簧相连，静止在光滑水平面上，弹簧处于原长，物块A的质量为1.5kg。t=0时对物块A施加水平向右的恒力F，t=1s时撤去，在0~1s内两物块的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，则（　　） A. F大小为1N B. t=1s时弹簧弹力为0.6N C. 物块B的质量为0.8kg D. t=1s时物块A的速度为0.8m/s 4. “不经历风雨怎么见彩虹”，彩虹的产生原因是光的色散，如图所示为太阳光射到空气中的小水珠发生色散形成彩虹的光路示意图，a、b为两种折射出的单色光。以下说法正确的是（　　） A. a光光子能量大于b光光子能量 B. 在水珠中a光的传播速度小于b光的传播速度 C. 用同一双缝干涉装置看到的a光干涉条纹间距比b光宽 D. 如果b光能使某金属发生光电效应，则a光也一定能使该金属发生光电效应 5. 2020年6月23日，我国在西昌卫星发射中心成功发射北斗卫星导航系统第55颗导航卫星，至此北斗卫星导航系统星座部署全面完成。北斗卫星导航系统由不同轨道卫星构成，其中北斗卫星导航系统第41颗卫星为地球同步轨道卫星，它的轨道半径约为。第44颗卫星为倾斜地球同步轨道卫星，运行周期等于地球的自转周期。两种静止卫星的绕行轨道都为圆轨道。倾斜地球同步轨道平面与地球赤道平面成一定夹角，如图所示。已知引力常量。下列说法中正确的是（　　） A. 两种静止卫星都可能经过北京上空 B. 根据题目数据可估算出地球的质量 C. 倾斜地球同步轨道卫星经过赤道正上方同一位置，一天内只可能有1次 D. 任意12小时内，万有引力对第41颗卫星冲量的大小与对第44颗卫星冲量的大小相等 6. 2023年12月18日在甘肃临夏州积石山县发生了6.2级地震，让人感觉地球处于“活跃”的时期。地震波既有横波，也有纵波，若我国地震局截获了一列沿x轴正方向传播的地震横波，在t（图中实线）与（图中虚线）两个时刻x轴上区间内的波形图如图所示，关于该地震波，以下判断正确的是（　　） A. 波速可能为 B. 质点振动的周期可能为 C. t时刻位于的质点沿y轴正向振动 D. 从t时刻开始计时，处质点比处的质点先回到平衡位置 7. 临近盛夏，池中的荷叶已经宽大而厚实，像一把巨大的绿色伞盖，为小生命们提供了遮阳避雨的场所。若在雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得时间t内杯中水面上升的高度为h。为估算池中荷叶叶面承受雨滴撞击产生的平均压强p，建立以下模型：假设荷叶叶面呈水平状，雨滴竖直下落的速度为v，所有落到叶上的雨滴，约有向四周溅散开，溅起时竖直向上的速度大小为，另约的雨滴撞击叶面后无反弹留在叶面上；忽略叶上的积水以及雨滴落在叶面上时重力的影响；忽略风力以及溅起的水珠对下落雨滴的影响。已知水的密度为，则p约为（ ） A. B. C. D. 8. 手机无线充电技术越来越普及，图甲是某款手机无线充电装置，其工作原理如图乙所示，其中送电线圈和受电线圈的匝数比，两个线圈中所接电阻的阻值均为。当间接上的正弦式交变电源后，受电线圈中产生交变电流实现给手机快速充电，此时手机两端的电压为，充电电流为。若把两线圈视为理想变压器，则下列说法正确的是（　　） A. 、间输入的交变电流方向每秒变化50次 B. 流过送电线圈与受电线圈的电流之比为 C. 快速充电时，线圈两端的输出电压为 D. 快速充电时，线圈两端的输出电压为 9. 如图甲所示，坐标原点处固定有电荷量为的点电荷，、点固定有电荷量为的点电荷，。轴上、、三点的横坐标分别为，，，轴上电势随坐标的变化曲线如图乙所示，其中为图像最高点对应的横坐标，下列说法正确的是（　　） A. 轴上点到点之间存在电场强度为零的点 B. 点场强小于点场强 C. 将一带负电的试探电荷由点静止释放，试探电荷沿轴运动可到达点 D. 将一带负电的试探电荷由点静止释放，试探电荷沿轴运动可到达点 10. 电气列车中的电磁制动器是根据电磁阻尼原理制成的。某同学欲研究电磁阻尼的性能，设计了图示的实验，光滑绝缘的水平面上存在一系列宽度均为的相同的匀强磁场，相邻两磁场的间距为，匝数，边长为的正方形金属线圈（同种材料制成，电阻不变）以初速度垂直于第一个磁场的左边界进入磁场，结果线圈恰好能穿过完整的磁场的个数。下列说法正确的是（　　） A. 线圈刚进入第3个磁场时速度大小为 B. 线圈在第2和第3磁场中匀速运动过程经历的时间之比为 C. 线圈通过第2和第3个磁场产生的焦耳热之比为 D. 若仅将线圈的匝数增加为，仍以原来的速度进入磁场，则穿过完整的磁场的个数 第二部分（非选择题 共54分） 二、实验题（共16分） 11. 某同学利用如图所示的装置测量木块的加速度。首先将木板倾斜固定在水平面上，木板与水平面间的夹角为，木板底端固定一打点计时器，将纸带一端固定在木块上，另一端穿过打点计时器。接通电源，给木块一沿木板向上的初速度，打出的纸带如下图，测得相邻两计数点之间的距离分别为、、、。已知纸带上相邻两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器使用交流电的频率为，，重力加速度。 （1）通过计算纸带数据可得木块运动的加速度大小为_______ （计算结果保留2位有效数字）； （2）该同学按课本“练习与应用”中提到的方法，将图中的4段纸带剪开贴到坐标纸上，发现这些纸带的左上顶点在一条倾斜直线上，说明此物体做________运动。若此图中直线斜率为（其中，无单位），纸带宽为，则加速度的表达式为_______。 12. 某兴趣小组为了检测实验室中一捆铜电线的电阻率是否合格。小组成员查阅资料得知，纯铜的电阻率为。现取横截面积约为、长度为（真实长度）的铜电线，进行了实验测量，实验室现有的器材如下： A.电源（电动势约为，内阻不计） B.待测长度为的铜电线，横截面积约为 C.电压表，（量程为，内阻约为） D.电压表（量程为，内阻约为） E.电阻箱（阻值范围为） F.定值电阻 G.开关、导线若干 （1）小组成员先用螺旋测微器测量该铜电线的直径，如图甲所示，则________。 （2）小组设计的测量电路如图乙所示，则是________，是________（选填器材前的字母），通过实验作出的图像如图丙所示。 （3）图乙电路测得的铜电线的电阻测量值________真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。 （4）这捆铜电线的电阻为________（保留三位有效数字）。通过实验测量的数据，进行计算判断就可知铜电线的电阻率是否合格。 三、计算题（共38分） 13. 图甲是伽利略根据气体压强随温度的变化制造出的气体温度计，图乙是其模型示意图。玻璃泡A内封有一定量气体，与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度（即环境温度），并可由B管上的刻度直接读出。玻璃泡A体积较大，B管的体积与玻璃泡A的体积相比可忽略不计。 （1）在标准大气压下对B管进行温度刻度标注（标准大气压相当于76cm高的水银柱所产生的压强）。当温度为27℃时，管内水银面高度为，此高度即为27℃的刻度线。问t为47℃的刻度线在为多少厘米处？ （2）若大气压为74cmHg时，利用该测温装置测量温度时所显示读数为27℃，此时的实际温度为多少？ 14. 离子注入是芯片制造的一道重要工序，图为某离子注入示意图，纸面内，一束质量、电荷量的静止负离子（不计重力），经加速电场后，沿水平虚线PQ通过速度选择器，从y轴上Q（0，1m）点垂直y轴射入xOy坐标系，经磁场、电场偏转后射到x轴上，从而实现离子注入。速度选择器中，匀强磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度，匀强电场的方向沿y轴负方向，场强。xOy坐标系内有一边界线AO，区域有某一来知范围的匀强磁场（方向垂直纸面向里，磁感应强度为），AOx区域有沿x轴负方向的匀强电场， （1）求加速电场的电压U； （2）若离子在AOy区域内始终在矩形磁场中运动，且，求矩形磁场区域的最小面积； （3）若大小可调且充满整个区域，为了使离子都能打到x轴上，则调整后磁感应强度大小应满足什么条件？ 15. 如图所示，光滑水平地面上有一固定的光滑圆弧轨道，轨道上点切线沿水平方向，忽略点距地面的高度，轨道右侧有质量的静止薄木板，上表面与点平齐。一质量的小滑块（可视为质点）以初速度从右端滑上薄木板，重力加速度大小为，小滑块与薄木板之间的动摩擦因数为。 （1）若薄木板左端与点距离足够长，小滑块与薄木板共速后，求小滑块相对薄木板滑动的位移； （2）若薄木板左端与点距离足够长，薄木板长度，薄木板与轨道端碰后立即静止，求小滑块离开薄木板运动到轨道上点时的速度； （3）在（2）中，小滑块继续沿圆弧轨道运动至点沿切线方向飞出，最后落回水平地面，不计空气阻力，点与地面间的高度差保持不变，圆弧对应的圆心角可调，求小滑块的最大水平射程及对应的圆心角； （4）若薄木板长度足够长，薄木板与轨道端碰后立即以原速率弹回，调节初始状态薄木板左端与点距离，使得薄木板与轨道端只能碰撞2次，求应满足条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物 理 第一部分（选择题 共46分） 一、选择题（共10道小题，其中1—7单选题，每道题4分，8—10多选题，每道题6分，选对不全得3分；共46分） 1. 科学家团队水下考古调查勘探，对古船中稻壳进行了碳十四测量，验证了古船的“年龄”。已知植物存活期间，因其新陈代谢等生命活动，其体内的比例保持不变，生命活动结束后，能自发进行β衰变成为，的比例持续减少，下列说法正确的是（　　） A. 核的比结合能大于核的比结合能 B. 发生一次β衰变，它的中子数减少一个，质子数增加一个 C. 经过一个半衰期，10个放射性元素原子核会剩余5个没有发生衰变 D. 经过两个半衰期就会全部发生衰变 【答案】B 【解析】 【详解】A．比结合能越大，原子核越稳定。通过β衰变变为更稳定的，说明的比结合能更大，故A错误； B．β衰变中，一个中子转化为质子，中子数减少1，质子数增加1，故B正确； C．半衰期是统计规律，适用于大量原子核，无法确定10个原子核衰变的具体数量，故C错误； D．经过两个半衰期，剩余质量为原来的（即0.5g），而非全部衰变，故D错误。 故选B。 2. 共享单车具有低碳、环保、方便、舒适等特点，骑行时还可以有氧健身，既能节约资源，减少污染，又有益于健康。如图所示，甲、乙、丙三人骑共享单车同时同地出发做直线运动，他们的位移—时间图像如图所示。在20s内，关于他们的运动说法正确的是（　　） A. 三人的位移大小和路程均相同 B. 位移大小相等，路程 C. 甲先加速后减速，乙匀速，丙先减速后加速 D. 平均速度大小相等，平均速率 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图像可知，甲的运动存在往返过程，乙丙均做单向直线运动，始末位置均相同，可知，甲乙丙位移大小相同，乙丙路程相同，但乙丙路程均小于甲的路程，故A错误； B．结合上述可知，甲乙丙位移大小相等，路程，故B错误； C．位移—时间图像斜率的绝对值表示速度大小，根据图像可知，甲先减速后加速，乙匀速，丙先一直加速，故C错误； D．平均速度等于总位移与总时间之比，平均速率等于总路程与总时间的比值，结合上述可知，平均速度大小相等，平均速率，故D正确。 故选D。 3. 如图甲所示，物块A、B中间用一根轻质弹簧相连，静止在光滑水平面上，弹簧处于原长，物块A的质量为1.5kg。t=0时对物块A施加水平向右的恒力F，t=1s时撤去，在0~1s内两物块的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，则（　　） A. F大小为1N B. t=1s时弹簧弹力为0.6N C. 物块B的质量为0.8kg D. t=1s时物块A的速度为0.8m/s 【答案】B 【解析】 【详解】A．t=0时刻，对A，有 所以 故A错误； BC．t=1s时，两物体加速度相同，则 代入数据解得 ， 故B正确，C错误； D．若物体A的加速度从1.0m/s2均匀减小到0.6m/s2，图像的面积为 由于物体A的a-t图像的面积偏小，即速度变化量小于0.8m/s，则t=1s时A的速度大小小于0.8m/s，故D错误。 故选B。 4. “不经历风雨怎么见彩虹”，彩虹的产生原因是光的色散，如图所示为太阳光射到空气中的小水珠发生色散形成彩虹的光路示意图，a、b为两种折射出的单色光。以下说法正确的是（　　） A. a光光子能量大于b光光子能量 B. 在水珠中a光的传播速度小于b光的传播速度 C. 用同一双缝干涉装置看到的a光干涉条纹间距比b光宽 D. 如果b光能使某金属发生光电效应，则a光也一定能使该金属发生光电效应 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据光路图知，太阳光射入水珠时，b光的偏折程度大，则知b光的折射率大于a光的折射率。光子的能量，可知，光子的能量与光的频率成正比，所以光线a的光子能量较小，A错误； B．a光的折射率较小，由分析可知，在水珠中光线a的传播速度较大，B错误； C．折射率小，则频率小，波长大，知a光的波长大于b光的波长，而干涉条纹的间距与波长成正比，则知a光干涉条纹的间距比b光宽，C正确； D．产生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，故可知若b光能使金属发生光电效应，则a光不一定能使该金属发生光电效应，D错误。 故选C。 5. 2020年6月23日，我国在西昌卫星发射中心成功发射北斗卫星导航系统第55颗导航卫星，至此北斗卫星导航系统星座部署全面完成。北斗卫星导航系统由不同轨道卫星构成，其中北斗卫星导航系统第41颗卫星为地球同步轨道卫星，它的轨道半径约为。第44颗卫星为倾斜地球同步轨道卫星，运行周期等于地球的自转周期。两种静止卫星的绕行轨道都为圆轨道。倾斜地球同步轨道平面与地球赤道平面成一定夹角，如图所示。已知引力常量。下列说法中正确的是（　　） A. 两种静止卫星都可能经过北京上空 B. 根据题目数据可估算出地球的质量 C. 倾斜地球同步轨道卫星经过赤道正上方同一位置，一天内只可能有1次 D. 任意12小时内，万有引力对第41颗卫星冲量的大小与对第44颗卫星冲量的大小相等 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．倾斜地球同步轨道卫星可能经过北京上空，而地球同步轨道卫星不能经过北京上空，故A错误； B．由于两种卫星的周期相等，都是24h，根据万有引力提供向心力 可得 代入数据可知只可求出地球质量，故B正确； C．倾斜地球同步轨道卫星周期为24h，如果开始时位于南半球上方，则一天之内倾斜地球同步轨道卫星会跨过赤道某点上方到达北半球上方，然后再次跨过赤道上同一点上方回到南半球上方，故2次经过赤道正上方同一位置，故C错误； D．两卫星的线速度大小相等，设为v0，相等任意12小时内，万有引力使两颗卫星的速度改变180°，速度变化量大小为2v0，根据动量定理可知 I=m△v 虽然速度变化量大小相等，但两星质量不一定相等，故地球对第41颗卫星冲量的大小和对第44颗卫星冲量的大小不一定相等，故D错误。 故选B。 6. 2023年12月18日在甘肃临夏州积石山县发生了6.2级地震，让人感觉地球处于“活跃”的时期。地震波既有横波，也有纵波，若我国地震局截获了一列沿x轴正方向传播的地震横波，在t（图中实线）与（图中虚线）两个时刻x轴上区间内的波形图如图所示，关于该地震波，以下判断正确的是（　　） A. 波速可能为 B. 质点振动的周期可能为 C. t时刻位于的质点沿y轴正向振动 D. 从t时刻开始计时，处的质点比处的质点先回到平衡位置 【答案】B 【解析】 【分析】本题考查波的图像，根据图像得出波长，结合波的传播特点分析周期，根据波速公式求波速，根据平移法分析质点的振动方向。 【详解】B．由题意结合图像可得 （n=0,1,2……） 可得周期为 （n=0,1,2……） 当n=0时，T=1s，故B正确； A．由图可知波长为λ=4km （n=0,1,2……） 波速 ，（n=0,1,2……） 不可能为8km/s，故A错误； C．波沿x轴正方向传播，根据波形平移法可知，t时刻位于x=1km的质点沿y轴负向振动，故C错误； D．从t时刻开始计时，根据波形平移法可知，x=2.5km处质点向上振动，故x=2km处的质点比x=2.5km处的质点先回到平衡位置，故D错误。 故选B。 7. 临近盛夏，池中的荷叶已经宽大而厚实，像一把巨大的绿色伞盖，为小生命们提供了遮阳避雨的场所。若在雨天将一圆柱形水杯置于露台，测得时间t内杯中水面上升的高度为h。为估算池中荷叶叶面承受雨滴撞击产生的平均压强p，建立以下模型：假设荷叶叶面呈水平状，雨滴竖直下落的速度为v，所有落到叶上的雨滴，约有向四周溅散开，溅起时竖直向上的速度大小为，另约的雨滴撞击叶面后无反弹留在叶面上；忽略叶上的积水以及雨滴落在叶面上时重力的影响；忽略风力以及溅起的水珠对下落雨滴的影响。已知水的密度为，则p约为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设芭蕉叶的面积为S，则t时间内落到芭蕉叶上面雨滴的质量为 根据题意，有的雨滴向四周散开，取竖直向上为正方向；根据动量定理有 另留叶面上，根据动量定理有 根据压强的定义式，可得 联立解得 故选C。 8. 手机无线充电技术越来越普及，图甲是某款手机无线充电装置，其工作原理如图乙所示，其中送电线圈和受电线圈的匝数比，两个线圈中所接电阻的阻值均为。当间接上的正弦式交变电源后，受电线圈中产生交变电流实现给手机快速充电，此时手机两端的电压为，充电电流为。若把两线圈视为理想变压器，则下列说法正确的是（　　） A. 、间输入的交变电流方向每秒变化50次 B. 流过送电线圈与受电线圈的电流之比为 C. 快速充电时，线圈两端的输出电压为 D. 快速充电时，线圈两端的输出电压为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．交流电的频率为Hz，则ab间输入的交变电流方向每秒变化100次，故A错误； B．根据理想变压器的工作原理，原、副线圈的电流与匝数成反比，则流过送电线圈与受电线圈的电流之比为，故B正确； CD．根据理想变压器电压和电流与匝数关系有， 又， 整理可得， 联立解得，故C正确，D错误。 故选BC。 9. 如图甲所示，坐标原点处固定有电荷量为的点电荷，、点固定有电荷量为的点电荷，。轴上、、三点的横坐标分别为，，，轴上电势随坐标的变化曲线如图乙所示，其中为图像最高点对应的横坐标，下列说法正确的是（　　） A. 轴上点到点之间存在电场强度为零的点 B. 点场强小于点场强 C. 将一带负电的试探电荷由点静止释放，试探电荷沿轴运动可到达点 D. 将一带负电的试探电荷由点静止释放，试探电荷沿轴运动可到达点 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据电场强度的叠加原理可知，、点位置的电荷在点到点之间的电场强度方向沿y轴负方向，点处电荷量为的点电荷在点到点之间的电场强度方向也沿y轴负方向，则轴上点到点之间的电场强度方向沿y轴负方向，不存在电场强度为零的点，故A错误； B．图像某点切线斜率的绝对值表示电场强度的大小，根据图乙可知，点场强小于点场强，故B正确； C．沿电场线方向电势降低，根据图乙可知，之间电场方向向左，之间电场方向向右，则将一带负电的试探电荷由点静止释放，试探电荷先向右做加速运动，越过后，向右做减速运动，由于之间电势差大小等于之间电势差大小，可知，在之间电场力做功大小等于之间克服电场力做功，则将一带负电的试探电荷由点静止释放，试探电荷沿轴运动可到达点，且到达c点时速度恰好等于0，故C正确； D．结合上述可知，将一带负电的试探电荷由点静止释放，试探电荷沿轴运动不可能到达点，故D错误。 故选BC。 10. 电气列车中的电磁制动器是根据电磁阻尼原理制成的。某同学欲研究电磁阻尼的性能，设计了图示的实验，光滑绝缘的水平面上存在一系列宽度均为的相同的匀强磁场，相邻两磁场的间距为，匝数，边长为的正方形金属线圈（同种材料制成，电阻不变）以初速度垂直于第一个磁场的左边界进入磁场，结果线圈恰好能穿过完整的磁场的个数。下列说法正确的是（　　） A. 线圈刚进入第3个磁场时速度大小为 B. 线圈在第2和第3磁场中匀速运动过程经历的时间之比为 C. 线圈通过第2和第3个磁场产生的焦耳热之比为 D. 若仅将线圈匝数增加为，仍以原来的速度进入磁场，则穿过完整的磁场的个数 【答案】ABD 【解析】 【详解】由题意可知，线圈经过每一个磁场时，先减速运动，后匀速运动，再减速运动， 线圈在进入磁场或穿出磁场的过程中，由动量定理有 闭合电路欧姆定律得 再由法拉第电磁感应定律有 因为每次进入磁场或穿出磁场时线圈中磁通量变化量 联立可解得 表明线圈在进入或穿出磁场的过程中速度的变化相等，则有 可求出 A.故进入第3个磁场时线圈的速度等于，故A正确； B．同理可求出线圈进入第2和第3个磁场后的速度大小分别为，， 由 可知这两个过程经历的时间之比为15∶17，故B正确； C．线圈开始进入第2个磁场时速度大小， 线圈开始进入第4个磁场时速度大小， 线圈通过第2个磁场产生的焦耳热， 通过第3个磁场产生的焦耳热 解得，故C错误； D．由前面分析，同理可得 线圈电阻 线圈质量 联立可推知与无关，故线圈仍能通过10个完整的磁场，故D正确。 故选ABD。 第二部分（非选择题 共54分） 二、实验题（共16分） 11. 某同学利用如图所示装置测量木块的加速度。首先将木板倾斜固定在水平面上，木板与水平面间的夹角为，木板底端固定一打点计时器，将纸带一端固定在木块上，另一端穿过打点计时器。接通电源，给木块一沿木板向上的初速度，打出的纸带如下图，测得相邻两计数点之间的距离分别为、、、。已知纸带上相邻两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器使用交流电的频率为，，重力加速度。 （1）通过计算纸带数据可得木块运动的加速度大小为_______ （计算结果保留2位有效数字）； （2）该同学按课本“练习与应用”中提到的方法，将图中的4段纸带剪开贴到坐标纸上，发现这些纸带的左上顶点在一条倾斜直线上，说明此物体做________运动。若此图中直线斜率为（其中，无单位），纸带宽为，则加速度的表达式为_______。 【答案】（1） （2） ①. 匀减速直线 ②. 【解析】 小问1详解】 已知纸带上相邻两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器使用交流电的频率为，所以相邻计数点间的时间间隔为 根据逐差公式可得木块运动的加速度大小为 【小问2详解】 [1] 将纸带剪开贴到坐标纸上，纸带上相邻两点间的时间间隔相同，纸带上的点到横坐标的距离表示相邻相等时间内的位移，若左上顶点在一条倾斜直线上，说明相邻相等时间内的位移差相等，根据匀变速直线运动的特点，说明此物体做匀变速直线运动，由于速度在减小，所以此物体做的是匀减速直线运动。 [2] 已知纸带的宽度为d，所以有 由直线斜率可得 因为表示相邻相等时间内的位移差，所以在匀变速直线运动中有 联立解得 代入数据解得加速度的表达式为 12. 某兴趣小组为了检测实验室中一捆铜电线的电阻率是否合格。小组成员查阅资料得知，纯铜的电阻率为。现取横截面积约为、长度为（真实长度）的铜电线，进行了实验测量，实验室现有的器材如下： A.电源（电动势约为，内阻不计） B.待测长度为的铜电线，横截面积约为 C.电压表，（量程为，内阻约为） D.电压表（量程为，内阻约为） E.电阻箱（阻值范围为） F.定值电阻 G.开关、导线若干 （1）小组成员先用螺旋测微器测量该铜电线的直径，如图甲所示，则________。 （2）小组设计的测量电路如图乙所示，则是________，是________（选填器材前的字母），通过实验作出的图像如图丙所示。 （3）图乙电路测得的铜电线的电阻测量值________真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。 （4）这捆铜电线的电阻为________（保留三位有效数字）。通过实验测量的数据，进行计算判断就可知铜电线的电阻率是否合格。 【答案】（1）1.623##1.624##1.625##1.626##1.627 （2） ①. D ②. C （3）大于 （4） 【解析】 【小问1详解】 根据螺旋测微器的测量原理， 【小问2详解】 [1][2]根据实验电路图，可知利用元件N和电阻箱可以测出通过的电流，利用P与N的电压差可测量铜电线两端的电压，所以元件P应为D，元件N应为C。 【小问3详解】 根据两个电压表的示数差可以求出铜电线两端的实际电压值，但是利用电阻箱测出的电流值没有加上通过电压表的电流，电流的测量值偏小，根据，电阻的测量值偏大。 【小问4详解】 根据电路图可知 整理后即为，斜率即为待测电阻的大小，代入数据可得 三、计算题（共38分） 13. 图甲是伽利略根据气体压强随温度的变化制造出的气体温度计，图乙是其模型示意图。玻璃泡A内封有一定量气体，与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度（即环境温度），并可由B管上的刻度直接读出。玻璃泡A体积较大，B管的体积与玻璃泡A的体积相比可忽略不计。 （1）在标准大气压下对B管进行温度刻度标注（标准大气压相当于76cm高的水银柱所产生的压强）。当温度为27℃时，管内水银面高度为，此高度即为27℃的刻度线。问t为47℃的刻度线在为多少厘米处？ （2）若大气压为74cmHg时，利用该测温装置测量温度时所显示读数为27℃，此时的实际温度为多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，当环境温度变化时，玻璃泡A内的气体做等容变化，气体的初末状态为 初态1 状态2 根据查理定律有 求得 【小问2详解】 若大气压为74cmHg时，利用该测温装置测量温度时所显示读数为27℃，此时玻璃泡A内的气体处于状态3，即 由状态1到状态3，根据查理定律有 求得 14. 离子注入是芯片制造的一道重要工序，图为某离子注入示意图，纸面内，一束质量、电荷量的静止负离子（不计重力），经加速电场后，沿水平虚线PQ通过速度选择器，从y轴上Q（0，1m）点垂直y轴射入xOy坐标系，经磁场、电场偏转后射到x轴上，从而实现离子注入。速度选择器中，匀强磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度，匀强电场的方向沿y轴负方向，场强。xOy坐标系内有一边界线AO，区域有某一来知范围的匀强磁场（方向垂直纸面向里，磁感应强度为），AOx区域有沿x轴负方向的匀强电场， （1）求加速电场的电压U； （2）若离子在AOy区域内始终在矩形磁场中运动，且，求矩形磁场区域的最小面积； （3）若大小可调且充满整个区域，为了使离子都能打到x轴上，则调整后的磁感应强度大小应满足什么条件？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设离子经加速电场加速后的速度大小为v，因离于沿水平虚线PQ通过速度选择器，故由力的平衡条件有 代人数据得 离子在加速电场中加速，由动能定理有 代人数据解得 （2）离子在磁场中做匀速圆周运动，设轨道半径为r，由牛顿第二定律有 代入数据得 r=0.5m 作出离子的运动轨迹如图所示 其中，为圆心，M为轨迹与OA的交点，由于 ， 可知 由几何关系可知，满足题设条件的磁场区域长度为 宽度为 解得矩形磁场区域的最小面积为 （3） 只要离于能够经OA进入电场中，离子就具有沿y轴负方向的分速度，故一定能打在x轴上。如图所示 设离子在磁场中的轨迹恰好与OA相切于N点，此时的圆心为，轨道半径为，此种情况下，由几何关系有 由牛顿第二定律有 代人数据得 所以，满足题设条件的磁感应强度大小为 15. 如图所示，光滑水平地面上有一固定的光滑圆弧轨道，轨道上点切线沿水平方向，忽略点距地面的高度，轨道右侧有质量的静止薄木板，上表面与点平齐。一质量的小滑块（可视为质点）以初速度从右端滑上薄木板，重力加速度大小为，小滑块与薄木板之间的动摩擦因数为。 （1）若薄木板左端与点距离足够长，小滑块与薄木板共速后，求小滑块相对薄木板滑动的位移； （2）若薄木板左端与点距离足够长，薄木板长度，薄木板与轨道端碰后立即静止，求小滑块离开薄木板运动到轨道上点时的速度； （3）在（2）中，小滑块继续沿圆弧轨道运动至点沿切线方向飞出，最后落回水平地面，不计空气阻力，点与地面间的高度差保持不变，圆弧对应的圆心角可调，求小滑块的最大水平射程及对应的圆心角； （4）若薄木板长度足够长，薄木板与轨道端碰后立即以原速率弹回，调节初始状态薄木板左端与点距离，使得薄木板与轨道端只能碰撞2次，求应满足的条件。 【答案】（1） （2） （3）， （4） 【解析】 【小问1详解】 因薄木板左端与点距离足够大，小滑块与薄木板共速后才和轨道发生碰撞，设共同速度为，规定向左为正方向，根据动量守恒定律有 解得 设此过程中小滑块相对薄木板滑动的位移为，对滑块、薄木板系统由功能关系，有 解得 【小问2详解】 薄木板与轨道端碰后立即静止，小滑块继续作匀减速运动，直到运动到轨道上的点， 有 解得 【小问3详解】 小滑块由点到点的过程中机械能守恒，根据机械能守恒定律，有 解得 设小滑块落地的速度大小为，落地速度方向与水平方向夹角为，根据机械能守恒定律知 画出速度矢量关系如图所示 设从点飞出到落至地面所用时间为，则小滑块水平位移 由几何关系可知，矢量三角形的面积为 由此可知，当矢量三角形面积最大时，水平位移最大，解得 此时满足条件 即 ， 【小问4详解】 当小滑块与薄木板第1次共速时恰好和轨道发生碰撞，碰后小滑块与薄木板同时减速为零，此情形下薄木板和轨道恰好碰1次。小滑块与薄木板加速度相等 ，有 可知 当小滑块与薄木板第2次共速时恰好和轨道发生碰撞，碰后小滑块与薄木板同时减速为零，此情形下薄木板和轨道恰好碰2次。从开始到第一次碰撞的时间 薄木板和轨道碰撞时的速度 考虑小滑块的运动 联立解得 综上可知应满足的条件为 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $