精品解析：2025届江西省宜丰中学高三下学期适应性考试物理试题

2025届高三物理适应性考试试题 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 氢原子从不同的高能级向某一低能级跃迁，所辐射的电磁波可以形成一个线系，图中标注了分别向n=1、2、3能级跃迁产生的三个线系中部分电磁波的波长。已知金属钠发生光电效应的极限波长为500nm，有关图中电磁波下列判断正确的是（　　） A. 赖曼线系中的电磁波频率都比帕邢线系中的小 B. 赖曼线系中的电磁波都可以使金属钠发生光电效应 C. 帕邢线系中的电磁波都可以使金属钠发生光电效应 D. 巴耳末线系中只有一种电磁波可以使金属钠发生光电效应 2. 在家中为了方便使用卷纸，如图所示，用一个可转动“△”框将卷纸挂在墙上，使用过程中卷纸始终与墙面接触，若不计墙面与卷纸间的摩擦，当卷纸逐渐减少时（　　） A. 框对卷纸的作用力变小 B. 框对卷纸的作用力方向竖直向上 C. 墙面对卷纸的弹力保持不变 D. 墙面和框对卷纸的合力保持不变 3. B超是以灰阶即亮度（brightness）模式形式来诊断疾病的称“二维显示”，因亮度第一个英文字母是B，故称B超，又称二维超声或灰阶超声。B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B超图像。如图所示为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，t=0时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为1×107Hz。下列说法正确的是（　　） A. 血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为8×102m/s B. 质点M开始振动的方向沿y轴负方向 C. t=5×10-6s时质点M运动到横坐标的N处 D. 1.25×10-7s内质点M的路程为2cm 4. 网球训练中心使用的轮式发球机，侧视结构如图所示。两个半径均为25cm的橡胶轮，相反方向等速旋转，带动网球飞出。发球机喷嘴在地面附近，与水平面成37°角斜向上，sin37°＝0.6，cos37°=0.8g取10m/s2。若要求水平射程约为15m，应将橡胶轮角速度调为约（　　） A. 5 rad/s B. 10 rad/s C. 50 rad/s D. 100rad/s 5. 我国计划在2030年前实现载人登陆月球开展科学探索，其后将建造月球科研试验站，开展系统、连续的月球探测和相关技术试验。假设飞船在距离月球表面的高度等于月球半径处绕月球做匀速圆周运动，周期为T；已知月球的半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 该飞船在轨的速度大小为 B. 月球的质量为 C. 月球两极的重力加速度为 D. 月球的第一宇宙速度为 6. 如图甲所示，有长度均为s0的AB、BC两段水平路面，AB段光滑，BC段粗糙。在A处静止的小物体质量为m（可视为质点）在水平恒力F作用下，从A点开始运动，到C点恰好停下，BC段动摩擦因数自左往右逐渐增大，具体变化如图乙所示，重力加速度为g。下列判断正确的是（　　） A. 水平恒力F的大小F＝μ0mg B. 水平恒力F在AB、BC两段路面上做功不相等 C. 水平恒力F在AB段的平均功率等于BC段的平均功率 D. 水平恒力F在AB段中间时刻瞬时功率大于在BC段中间时刻瞬时功率 7. 一般河流的河道是弯曲的，外侧河堤会受到流水冲击产生的压强。如图所示，河流某弯道处可视为半径为的圆弧的一部分。假设河床水平，河道在整个弯道处宽度和水深均保持不变，水的流动速度大小恒定，，河水密度为，忽略流水内部的相互作用力。取弯道某处一垂直于流速的观测截面，则在一段极短时间内（　　） A. 流水速度改变量的方向沿河道的切线方向 B. 流水速度改变量的大小为 C. 外侧河堤受到的流水冲击产生的压强为 D. 通过观测截面水的动量改变量大小为 8. 图为“探究气体等温变化的规律”实验的装置，下列说法正确的有（　　） A. 在柱塞上涂润滑油，可以减小摩擦，从而减小气体压强测量的误差 B. 实验中缓慢移动柱塞是为了保证温度不变 C. 内部被封气体的压强应为压力表的示数减去大气压强 D. 数据处理时，以压强P为纵轴，以为横轴，能更直观地反映压强与体积的关系 9. 如图所示，在xOy平面有匀强电场，一群电子（不计重力）从P点出发，可以到达圆O上任一个位置，比较圆上这些位置，发现到达圆与x轴正半轴的交点A时，动能增加量最大。已知圆的半径为R，，垂直于x轴，电场强度的大小为E，A点电势为零，，。则下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的方向沿PA方向 B. P和是等势点 C. P点的电势比B点高 D. P、A间的电势差为 10. 如图1所示，磁悬浮列车利用电磁感应原理进行驱动。可简化为如下情景：n匝矩形金属框MNPQ固定在列车下方，轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，磁感应强度沿Ox方向按正弦规律分布，最大值为，其空间变化周期为2d，整个磁场始终以速度沿Ox方向向前平移，列车在电磁力驱动下沿Ox方向匀速行驶的速度为，且。设金属框总电阻为R，宽，长。时刻，磁场分布的图像及俯视图如图2所示，此时MN、PQ均处于磁感应强度最大值位置处。下列说法正确的是（　　） A. 时回路磁通量为0，感应电动势为不为0 B. 时金属框受到的电磁驱动力为 C. 匀速运动过程中金属框感应电流方向、受安培力合力方向都在周期性变化 D. 匀速运动过程中金属框发热的功率为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图（a）为一个简易温控装置示意图，图（b）为热敏电阻Rt阻值随温度t变化的Rt-t图像，电源电动势E=9V（内阻不计）；继电器线圈电阻为150Ω，当继电器线圈中电流大于或等于20mA时，继电器衔铁向下吸合；指示灯L1、L2和加热丝R的供电电源为220V交流电；通过调节电阻箱R0（0~999.9Ω）的阻值，可调整温控箱的设定温度，实现温控箱内处于设定温度的恒温状态。 （1）闭合开关S1、S2，若温控箱内温度高于设定温度时，则_______发光（填“L1”或“L2”）； （2）若温控箱的设定温度为40℃，则电阻箱R0的值应为_______Ω； （3）要调高温控箱内设定温度，则电阻箱R0的值应适当_______（填“增大”或“减小”）。 12. 某小组用图(a)装置探究“向心力大小与半径、周期的关系”。通过紧固螺钉（图中未画出）可在竖直方向调整水平横梁位置，位移传感器、力传感器均固定在横梁上，两传感器和光电门都与计算机相连；小球放在一端有挡光片的水平横槽上，细绳一端p连接小球，另一端q绕过转向轮后连接力传感器，力传感器可测量细绳拉力，位移传感器可测量横梁与底座之间的距离。小球和细绳所受摩擦力可忽略，细绳q端与直流电机转轴在同一竖直线上．光电门未被挡光时输出低电压，被挡光时输出高电压。实验步骤如下： （1）如图(b)，用螺旋测微器测量小球直径d=________mm，若测得直流电机转轴到小球之间绳长为L，则小球做圆周运动的半径r=__________（用d，L表示）。 （2）探究向心力大小与半径的关系：启动直流电机，横槽带动小球做匀速圆周运动，保持__________不变，记录力传感器读数F0，位移传感器读数H0，小球做圆周运动半径r0。降低横梁高度，当位移传感器读数为H1时，小球做圆周运动半径r1=__________（用 r0，H0，H1表示），待电机转动稳定后再次记录力传感器读数F1，重复多次实验得到多组数据，通过计算机拟合F-r图，可得线性图像。 （3）探究向心力大小与周期的关系：保持小球圆周运动半径不变，调节直流电机转速，待电机转动稳定后，计算机采集到光电门输出电压u与时间t的关系如图(c)，则小球圆周运动周期T=__________（选用 t0，t1，t2表示）。记录力传感器读数F和周期T，重复多次得到多组数据，通过计算机拟合__________图（选填下列选项字母代号），可得线性图像。 A. F-T B. F-T 2 C. 13. 如图甲所示，半圆形玻璃砖的圆心为O，A为圆弧中点，某单色光从真空经过O点射入玻璃砖，其延长线与圆弧的交点为B，折射光线与圆弧的交点为C，过B、C两点分别作OA的垂线，垂足分别为D、E，且B、D两点间的距离是C、E两点间的距离的2倍；如图乙所示，阴影部分A＇B＇C＇为玻璃砖的横截面，A＇C＇是半径为R的圆弧，D＇点是弧面的圆心，同样的单色光从D＇点射向B＇点与弧面A＇C＇的交点为E＇，两种形状的玻璃砖对此单色光的折射率相等，已知光在真空中的传播速度为c，求： （1）玻璃砖对此单色光的折射率； （2）光从E＇到B＇的传播时间。 14. 如图所示，平面直角坐标系第一象限存在沿y轴正方向的匀强电场。距离原点O为L处有一个与y轴平行且足够长的荧光屏，荧光屏与x轴相交于Q点。y轴左侧存在垂直平面向里的匀强磁场。一重力可忽略，比荷大小为k的负粒子以速度。从y轴负方向上的P点（）水平向左射入磁场，经磁场、电场后进入无场区的第四象限并最终打到荧光屏上M点（未画出）。若磁场的磁感应强度，电场强度，求 （1）该粒子从射入磁场到打在荧光屏上的时间； （2）OP为多少时，M点距Q点的距离最大并求出该最大值。 15. 阻拦索系统是舰载机安全降落在航空母舰上的关键技术，学习小组参照早期阻拦索原理，搭建了如图甲所示的模型。着陆区两侧各有一方形槽，对称放置质量m＝1kg的方形物块各一个，槽宽略大于物块宽度。物块与槽底及侧壁间的动摩擦因数均为μ1＝0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。两物块间连接弹性绳，弹性绳弹力满足胡克定律，劲度系数k＝125N/m。弹性绳原长L0＝0.8m，恰等于两物块上结点间距。航模质量M=2kg，滑行时与地面间的动摩擦因数μ2＝0.25，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2。航模降落后沿着陆区中线水平滑行，以v0＝6m/s的初速度钩住弹性绳，速度减为零后脱钩，弹性绳始终处于水平面内。 （1）航模钩住弹性绳后滑行x=0.3m时，速度减为，物块尚未滑动。求此时绳内的弹性势能； （2）当弹性绳长度达到L＝1.2m时，求物块的加速度大小（结果可用根式和分数式表达）。 （3）如图乙所示为单个物块受到的总摩擦力随时间t的变化图像，t1＝0.051s时开始滑动，t2＝0.133s时总摩擦力达到最大值，两段图线下方围成的面积分别为S1=0.2N·s，S2=1.9N·s，求t2时刻航模的速度大小（保留2位有效数字）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025届高三物理适应性考试试题 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 氢原子从不同的高能级向某一低能级跃迁，所辐射的电磁波可以形成一个线系，图中标注了分别向n=1、2、3能级跃迁产生的三个线系中部分电磁波的波长。已知金属钠发生光电效应的极限波长为500nm，有关图中电磁波下列判断正确的是（　　） A. 赖曼线系中的电磁波频率都比帕邢线系中的小 B. 赖曼线系中的电磁波都可以使金属钠发生光电效应 C. 帕邢线系中的电磁波都可以使金属钠发生光电效应 D. 巴耳末线系中只有一种电磁波可以使金属钠发生光电效应 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题图可知赖曼线系中的电磁波波长都比帕邢线系中的小，根据可知，赖曼线系中的电磁波频率都比帕邢线系中的大，故A错误； B．已知金属钠发生光电效应的极限波长为500nm，由题图可知赖曼线系中的电磁波波长都小于极限波长500nm，即赖曼线系中的电磁波频率都大于极限频率，所以赖曼线系中的电磁波都可以使金属钠发生光电效应，故B正确； C．由题图可知帕邢线系中的电磁波波长都大于极限波长500nm，即帕邢线系中的电磁波频率都小于极限频率，所以帕邢线系中的电磁波都不可以使金属钠发生光电效应，故C错误； D．由题图可知巴耳末线系中有三种电磁波波长小于极限波长500nm，即巴耳末线系中有三种电磁波频率大于极限频率，则巴耳末线系中有三种电磁波可以使金属钠发生光电效应，故D错误。 故选B。 2. 在家中为了方便使用卷纸，如图所示，用一个可转动“△”框将卷纸挂在墙上，使用过程中卷纸始终与墙面接触，若不计墙面与卷纸间的摩擦，当卷纸逐渐减少时（　　） A. 框对卷纸的作用力变小 B. 框对卷纸的作用力方向竖直向上 C. 墙面对卷纸的弹力保持不变 D. 墙面和框对卷纸的合力保持不变 【答案】A 【解析】 【详解】设框对卷纸的作用力为F，方向指向左上方，墙面对卷纸的作用力为FN，则卷纸的受力情况如图所示 当卷纸逐渐减少时，F与竖直方向的夹角减小，重力减小，由图可知，F减小，FN减小，墙面和框对卷纸的合力与重力大小相等，所以合力减小。 故选A。 3. B超是以灰阶即亮度（brightness）模式形式来诊断疾病的称“二维显示”，因亮度第一个英文字母是B，故称B超，又称二维超声或灰阶超声。B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B超图像。如图所示为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，t=0时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为1×107Hz。下列说法正确的是（　　） A. 血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为8×102m/s B. 质点M开始振动的方向沿y轴负方向 C. t=5×10-6s时质点M运动到横坐标的N处 D. 1.25×10-7s内质点M的路程为2cm 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知波长为 则波速为 故A正确； B．由于波向x轴正方向传播，根据波形平移法可知，质点M开始振动的方向沿y轴正方向，故B错误； C．质点M只会在自己的平衡位置附近做周期性振动，不会随波迁移，故C错误； D．因为质点M振动的周期为 由于 所以质点M在0~1.25×10-7s内运动的路程为 故D错误。 故选A。 4. 网球训练中心使用的轮式发球机，侧视结构如图所示。两个半径均为25cm的橡胶轮，相反方向等速旋转，带动网球飞出。发球机喷嘴在地面附近，与水平面成37°角斜向上，sin37°＝0.6，cos37°=0.8g取10m/s2。若要求水平射程约为15m，应将橡胶轮角速度调为约（　　） A. 5 rad/s B. 10 rad/s C. 50 rad/s D. 100rad/s 【答案】C 【解析】 【详解】设发球机射出网球速度大小为v，喷嘴在地面附近，网球离开喷嘴后做与水平面成37°角斜抛运动,在水平方向有 竖直方向，根据速度-时间公式有 速度为 联立解得 故选C。 5. 我国计划在2030年前实现载人登陆月球开展科学探索，其后将建造月球科研试验站，开展系统、连续的月球探测和相关技术试验。假设飞船在距离月球表面的高度等于月球半径处绕月球做匀速圆周运动，周期为T；已知月球的半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 该飞船在轨的速度大小为 B. 月球的质量为 C. 月球两极的重力加速度为 D. 月球的第一宇宙速度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．该飞船在轨的速度大小为 故A错误； B．根据 解得月球的质量为 故B错误； C．根据 可得月球两极的重力加速度为 故C正确； D．根据 月球的第一宇宙速度为 故D错误。 故选C。 6. 如图甲所示，有长度均为s0的AB、BC两段水平路面，AB段光滑，BC段粗糙。在A处静止的小物体质量为m（可视为质点）在水平恒力F作用下，从A点开始运动，到C点恰好停下，BC段动摩擦因数自左往右逐渐增大，具体变化如图乙所示，重力加速度为g。下列判断正确的是（　　） A. 水平恒力F的大小F＝μ0mg B. 水平恒力F在AB、BC两段路面上做功不相等 C. 水平恒力F在AB段的平均功率等于BC段的平均功率 D. 水平恒力F在AB段中间时刻瞬时功率大于在BC段中间时刻瞬时功率 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据动能定理，在AC段水平恒力F做的功等于克服摩擦力做的功，有 解得F＝μ0mg 故A正确； B．根据 得F在AB、BC两段做的功相同，故B错误； C．小物体在AB段做匀加速直线运动，在BC段先做加速度减小的加速运动再做加速度增加的减速运动，则在AB段运动的时间大于在BC段运动的时间，则水平恒力F在AB段的平均功率小于BC段的平均功率，故C错误； D．小物体在AB段做匀加速直线运动，则小物体在AB段中间时刻的瞬时速度等于平均速度，即 BC段的平均摩擦力为 则平均合力与AB段等大反向，所以假设以平均合力做匀减速运动，则小物体在BC段中间时刻的瞬时速度等于平均速度，即 但由图知，BC段摩擦因数由小变大，所以减速效果逐渐变大，可知小物体在BC段中间时刻的瞬时速度大于平均速度；即小物体在AB段中间时刻的瞬时速度小于在BC段中间时刻的瞬时速度，则水平恒力F在AB段中间时刻瞬时功率小于在BC段中间时刻瞬时功率，故D错误。故选A。 7. 一般河流的河道是弯曲的，外侧河堤会受到流水冲击产生的压强。如图所示，河流某弯道处可视为半径为的圆弧的一部分。假设河床水平，河道在整个弯道处宽度和水深均保持不变，水的流动速度大小恒定，，河水密度为，忽略流水内部的相互作用力。取弯道某处一垂直于流速的观测截面，则在一段极短时间内（　　） A. 流水速度改变量的方向沿河道的切线方向 B. 流水速度改变量的大小为 C. 外侧河堤受到的流水冲击产生的压强为 D. 通过观测截面水的动量改变量大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意可知，流水做匀速圆周运动，水流所受外力的合力方向指向圆心，即流水的加速度方向指向圆心，即流水速度改变量的方向指向圆心，故A错误； B．由于，结合上述，向心加速度 根据加速度的定义式有 解得 故B错误； C．极短时间内流过截面的水流质量 令外侧河堤对内流过截面的水流的冲击力为，则有 根据牛顿第三定律有 则外侧河堤受到的流水冲击产生的压强为 解得 故C正确； D．结合上述可知，流水速度改变量的大小 则通过观测截面水的动量改变量大小 结合上述解得 故D错误。 故选C。 8. 图为“探究气体等温变化的规律”实验的装置，下列说法正确的有（　　） A. 在柱塞上涂润滑油，可以减小摩擦，从而减小气体压强测量的误差 B. 实验中缓慢移动柱塞是为了保证温度不变 C. 内部被封气体的压强应为压力表的示数减去大气压强 D. 数据处理时，以压强P为纵轴，以为横轴，能更直观地反映压强与体积的关系 【答案】BD 【解析】 【详解】A．涂润滑油的主要目的是防止漏气，使被封闭气体的质量不发生变化，而不是为了减小摩擦，故A错误； B．移动柱塞会对气体做功改变气体内能，温度会发生变化，缓慢移动，能让气体与外界及时发生热交换，温度保持不变，故B正确； C．内部被封气体的压强就是压力表的示数，故C错误； D．一定质量的气体等温变化时，压强p与体积V成反比，p-V图像是双曲线的一支，而图像是一条过原点的直线，所以以压强p为纵轴，以为横轴，能更直观地反映压强与体积的关系，故D正确。 故选BD 。 9. 如图所示，在xOy平面有匀强电场，一群电子（不计重力）从P点出发，可以到达圆O上任一个位置，比较圆上这些位置，发现到达圆与x轴正半轴的交点A时，动能增加量最大。已知圆的半径为R，，垂直于x轴，电场强度的大小为E，A点电势为零，，。则下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的方向沿PA方向 B. P和是等势点 C. P点的电势比B点高 D. P、A间的电势差为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．电子到达圆与x轴正半轴的交点A时，动能增加量最大，则电场力做功最大，表明等势面在A点与圆相切，否则一定能够在圆上找到与A点电势相等的点，可知电场的方向沿x轴负方向，故A错误； B．由于电场线与等势线垂直，结合上述可知，等势面与y轴平行，可知，P和是等势点，故B正确； C．沿电场线电势降低，则P点的电势比B点高，故C正确； D．结合上述可知，P、A间的电势差为，故D错误。 故选BC 。 10. 如图1所示，磁悬浮列车利用电磁感应原理进行驱动。可简化为如下情景：n匝矩形金属框MNPQ固定在列车下方，轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，磁感应强度沿Ox方向按正弦规律分布，最大值为，其空间变化周期为2d，整个磁场始终以速度沿Ox方向向前平移，列车在电磁力驱动下沿Ox方向匀速行驶的速度为，且。设金属框总电阻为R，宽，长。时刻，磁场分布的图像及俯视图如图2所示，此时MN、PQ均处于磁感应强度最大值位置处。下列说法正确的是（　　） A. 时回路磁通量为0，感应电动势为不为0 B. 时金属框受到的电磁驱动力为 C. 匀速运动过程中金属框感应电流方向、受安培力合力方向都在周期性变化 D. 匀速运动过程中金属框发热的功率为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图可知，时回路磁通量为0，但是线圈的PQ和MN边都切割磁感线产生同向的感应电动势，则感应电动势不为0，故A正确； B．时金属框产生的感应电动势为 感应电流为 受到的电磁驱动力为，故B错误； C．匀速运动过程中金属框感应电流方向做周期性变化，但是受安培力合力方向不变，故C错误； D．匀速运动过程中金属框产生的感应电流按正弦规律变化，电流最大值为 则电流有效值为 则发热的功率为，故D正确。 故选AD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图（a）为一个简易温控装置示意图，图（b）为热敏电阻Rt阻值随温度t变化的Rt-t图像，电源电动势E=9V（内阻不计）；继电器线圈电阻为150Ω，当继电器线圈中电流大于或等于20mA时，继电器衔铁向下吸合；指示灯L1、L2和加热丝R的供电电源为220V交流电；通过调节电阻箱R0（0~999.9Ω）的阻值，可调整温控箱的设定温度，实现温控箱内处于设定温度的恒温状态。 （1）闭合开关S1、S2，若温控箱内温度高于设定温度时，则_______发光（填“L1”或“L2”）； （2）若温控箱的设定温度为40℃，则电阻箱R0的值应为_______Ω； （3）要调高温控箱内设定温度，则电阻箱R0的值应适当_______（填“增大”或“减小”）。 【答案】（1）L1 （2）265 （3）增大 【解析】 【小问1详解】 闭合开关S1、S2，若温控箱内温度高于设定温度时，则电阻减小，电流增大，继电器衔铁向下吸合，L1发光。 【小问2详解】 若温控箱的设定温度为40℃，则 此时电流为 根据欧姆定律有 解得 【小问3详解】 要调高温控箱内设定温度，热敏电阻阻值相对应较小，为使加热电路断开时电流等于20mA，可变电阻的值应该增大。 12. 某小组用图(a)装置探究“向心力大小与半径、周期的关系”。通过紧固螺钉（图中未画出）可在竖直方向调整水平横梁位置，位移传感器、力传感器均固定在横梁上，两传感器和光电门都与计算机相连；小球放在一端有挡光片的水平横槽上，细绳一端p连接小球，另一端q绕过转向轮后连接力传感器，力传感器可测量细绳拉力，位移传感器可测量横梁与底座之间的距离。小球和细绳所受摩擦力可忽略，细绳q端与直流电机转轴在同一竖直线上．光电门未被挡光时输出低电压，被挡光时输出高电压。实验步骤如下： （1）如图(b)，用螺旋测微器测量小球直径d=________mm，若测得直流电机转轴到小球之间绳长为L，则小球做圆周运动的半径r=__________（用d，L表示）。 （2）探究向心力大小与半径的关系：启动直流电机，横槽带动小球做匀速圆周运动，保持__________不变，记录力传感器读数F0，位移传感器读数H0，小球做圆周运动半径r0。降低横梁高度，当位移传感器读数为H1时，小球做圆周运动半径r1=__________（用 r0，H0，H1表示），待电机转动稳定后再次记录力传感器读数F1，重复多次实验得到多组数据，通过计算机拟合F-r图，可得线性图像。 （3）探究向心力大小与周期的关系：保持小球圆周运动半径不变，调节直流电机转速，待电机转动稳定后，计算机采集到光电门输出电压u与时间t的关系如图(c)，则小球圆周运动周期T=__________（选用 t0，t1，t2表示）。记录力传感器读数F和周期T，重复多次得到多组数据，通过计算机拟合__________图（选填下列选项字母代号），可得线性图像。 A. F-T B. F-T 2 C. 【答案】（1） ①. 7.884 ②. （2） ①. 周期 ②. r0+H0-H1 （3） ①. t2- t0 ②. C 【解析】 【小问1详解】 [1]螺旋测微器的精确度为0.01mm，读数为 [2]小球做圆周运动的半径 【小问2详解】 [1]探究向心力大小与半径的关系，应控制变量周期相同。 [2]过程中连接小球的绳长不变，根据几何关系可得 整理得 【小问3详解】 [1]时刻进入光电门，时刻再次进入，则 [2]由向心力公式，应拟合 图像 故选C。 13. 如图甲所示，半圆形玻璃砖的圆心为O，A为圆弧中点，某单色光从真空经过O点射入玻璃砖，其延长线与圆弧的交点为B，折射光线与圆弧的交点为C，过B、C两点分别作OA的垂线，垂足分别为D、E，且B、D两点间的距离是C、E两点间的距离的2倍；如图乙所示，阴影部分A＇B＇C＇为玻璃砖的横截面，A＇C＇是半径为R的圆弧，D＇点是弧面的圆心，同样的单色光从D＇点射向B＇点与弧面A＇C＇的交点为E＇，两种形状的玻璃砖对此单色光的折射率相等，已知光在真空中的传播速度为c，求： （1）玻璃砖对此单色光的折射率； （2）光从E＇到B＇的传播时间。 【答案】（1）2 （2） 【解析】 【小问1详解】 在图甲中，设入射光在O的入射角为i，折射角为r，玻璃砖对此种颜色光的折射率为 由几何关系可得、，则有 由数学知识可得、 结合、，综合可得 【小问2详解】 在图乙中，由几何关系可得 由折射率的定义可得 光从到的传播时间为 综合可得 14. 如图所示，平面直角坐标系第一象限存在沿y轴正方向的匀强电场。距离原点O为L处有一个与y轴平行且足够长的荧光屏，荧光屏与x轴相交于Q点。y轴左侧存在垂直平面向里的匀强磁场。一重力可忽略，比荷大小为k的负粒子以速度。从y轴负方向上的P点（）水平向左射入磁场，经磁场、电场后进入无场区的第四象限并最终打到荧光屏上M点（未画出）。若磁场的磁感应强度，电场强度，求 （1）该粒子从射入磁场到打在荧光屏上的时间； （2）OP为多少时，M点距Q点的距离最大并求出该最大值。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 由 可得 磁场中做半个圆周运动用时 电场中水平方向匀速运动，则用时 故 【小问2详解】 设粒子进入第四象限时速度与x轴正向夹角为，M点距Q点距离为d。粒子在一象限做平抛运动的水平位移为x，竖直位移为y。 粒子在第四象限做匀速直线运动有 又有 故 粒子在第一象限有， 得到 将其代入上式得 由二次函数知当时d有最大值 此时，故 15. 阻拦索系统是舰载机安全降落在航空母舰上的关键技术，学习小组参照早期阻拦索原理，搭建了如图甲所示的模型。着陆区两侧各有一方形槽，对称放置质量m＝1kg的方形物块各一个，槽宽略大于物块宽度。物块与槽底及侧壁间的动摩擦因数均为μ1＝0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。两物块间连接弹性绳，弹性绳弹力满足胡克定律，劲度系数k＝125N/m。弹性绳原长L0＝0.8m，恰等于两物块上结点间距。航模质量M=2kg，滑行时与地面间的动摩擦因数μ2＝0.25，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2。航模降落后沿着陆区中线水平滑行，以v0＝6m/s的初速度钩住弹性绳，速度减为零后脱钩，弹性绳始终处于水平面内。 （1）航模钩住弹性绳后滑行x=0.3m时，速度减为，物块尚未滑动。求此时绳内的弹性势能； （2）当弹性绳长度达到L＝1.2m时，求物块的加速度大小（结果可用根式和分数式表达）。 （3）如图乙所示为单个物块受到的总摩擦力随时间t的变化图像，t1＝0.051s时开始滑动，t2＝0.133s时总摩擦力达到最大值，两段图线下方围成的面积分别为S1=0.2N·s，S2=1.9N·s，求t2时刻航模的速度大小（保留2位有效数字）。 【答案】（1）2.5J （2） （3）1.8m/s 【解析】 【小问1详解】 对于航模，从钩住弹性绳到滑行x的过程中，摩擦力做功和弹性绳弹力做功，由动能定理可得 其中 即 其中，，， 代入数据解得 【小问2详解】 对物块进行受力分析，若物块开始运动，则受到弹性绳的拉力、底面滑动摩擦力、侧壁的支持力和侧壁滑动摩擦力。 弹性绳拉力为 沿槽方向分量 垂直槽方向分量 将代入，可得，， 由牛顿第二定律可得 底面支持力 底面滑动摩擦力 侧壁滑动摩擦力 代入数据解得 【小问3详解】 由几何关系可知，物块滑动后总摩擦力与绳长的关系式为 由此式可知，关于单调递增。时刻滑块受到的总摩擦力最大，说明弹性绳的长度拉伸到最大值，因此时刻航模与物块共速。以航模与物块构成的系统为分析对象，进一步考虑航模所受摩擦力，过程，由动量定理，对于航模和两个物块组成的系统，有 即 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $