精品解析：山西省晋中市昔阳县中学校2024-2025学年高三下学期开学考试物理试题

2025届高考预测卷（二） 物理 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，只有一项符合题目要求。） 1. 在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要的作用，关于物理学史，下列叙述与事实相符的是（　　） A. 密立根通过实验测量得出元电荷e的数值为C B. 库仑利用扭秤实验测定了万有引力常量的值，被称为“测出地球质量的人” C. 牛顿开创了实验与逻辑推理相结合的实验方法，并用这种方法研究了力与运动的关系 D. 奥斯特通过实验发现，雷电的性质与摩擦产生的电性质完全相同并命名了正电荷和负电荷 2. 2024年11月份，某学校组织高中生进行体能测试。在50米跑测试中，李明从A点由静止开始做匀加速直线运动，通过AB、BC、CD、DE连续四段相等的位移到达E点。已知通过E点时的瞬时速度为，通过AE段的时间为t，李明可视为质点。下列说法正确的是（　　） A. 李明通过AB段的时间等于 B. 李明通过B处时的速度大小为 C. 李明通过C处时的瞬时速度小于通过AE段的平均速度 D. 李明通过BC段和CE段所用时间之比为 3. 如图所示，人造地球卫星1在圆形轨道Ⅰ上运行，人造地球卫星2在椭圆轨道Ⅱ上运行，其中椭圆轨道上的A点为远地点，B点为近地点（B点离地面的高度可忽略不计），设地球表面重力加速度为g，地球半径为R，两轨道相切于A点，下列说法正确的是（　　） A. 卫星1的运行周期小于卫星2的运行周期 B. 卫星2在轨道Ⅱ上运行时经过B点的速度大于 C. 卫星1和卫星2在相同时间内与地球连线扫过的面积相等 D. 卫星2在轨道Ⅱ上从A点运动到B点的过程中机械能逐渐增大 4. 中国是目前世界上高速铁路运行里程最长的国家，如图已知“复兴号”高铁长度为400m，车厢高4m，正常行驶速度360km/h，假设地面附近地磁场的水平分量约为，将列车视为一整块导体，只考虑地磁场的水平分量，则“复兴号”列车在自西向东正常行驶的过程中（ ） A. 车厢顶部电势高于车厢底部，电势差大小约为 B. 车厢顶部电势低于车厢底部，电势差大小约为 C. 车头电势高于车尾，电势差大小约为 D. 车头电势低于车尾，电势差大小约为 5. 如图所示，三个点电荷a、b、c位于等边三角形的三个顶点上，a和b带正电，c带负电，且，A为a、b连线的中点，O为三角形的中心，取无穷远处为电势的零点，则下列说法不正确的是（　　） A. O点电势为零 B. O点电场强度小于A点电场强度 C. 负电荷沿OA从O点移到A点电势能减小 D. 点电荷b受到的电场力方向垂直ab连线向上 6. 如图所示，阳光垂直照射到倾角为θ的斜面草坪上，在斜面草坪顶端把一高尔夫球以的速度水平击出，小球刚好落在斜面底端。B点是球距离斜面的最远处，草坪上A点是在阳光照射下球经过B点时的投影点，草坪上D点在B点的正下方。不计空气阻力，则（　　） A. 小球在斜面上的投影做匀速运动 B. 小球在空中的飞行时间 C. OD与DC长度之比为1∶1 D. OA与AC长度之比为1∶3 7. 如图所示，A、B两物块的质量均为m、静止叠放在水平地面上。A、B之间的动摩擦因数为μ、B与地面之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若用一水平向右的拉力拉A，当B的加速度最大时，水平拉力大小为；若用水平向右的拉力拉B，当A的加速度最大时，水平拉力大小为，则为（　　） A. 1∶1 B. 7∶5 C. 1∶2 D. 4∶5 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个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. 一个半径为R的金属圆环悬挂在弹簧测力计下端，圆环中通有大小恒定的电流，圆环下半部分处在垂直于圆环平面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，圆环静止时弹簧测力计示数为F，如图甲所示；现将圆环缓慢向下移动0.6R，圆环静止时弹簧测力计的示数为1.2F，如图乙所示。下列判断正确的是（　　） A. 圆环中电流沿逆时针方向 B. 圆环的重力大小为2F C. 圆环的电流大小为 D. 从乙图缓慢向上提升圆环时，弹簧测力计示数一直增大 9. 如图所示，半圆柱形玻璃体的圆心为O、半径为R，OO'是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，a、b是与OO'轴等距且平行的两束不同单色细光束，光屏垂直OO'放置（O'点是垂足），沿OO'方向上下移动光屏，时两束光透过玻璃体后恰好在屏上得到一个光斑P（图中未画出）。已知，a光的折射率，则（　　） A. 光斑P到O'点的距离为 B. 光斑P到O'点的距离为 C. 用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光条纹间距大于b光条纹间距 D. 若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 10. 如甲图所示，质量为2kg的物块，以m/s的初速度在水平地面上向右运动，水平向左的推力F随路程x变化的图像如图乙所示，已知物体与地面之间的动摩擦因数为，重力加速度g取10m/s2，忽略空气阻力，则（　　） A. 物块回到出发点时的速度大小为2m/s B. 整个过程中克服摩擦力做功14J C. 物块从m到m动量改变量为零 D. m时，物块的动能为8J 三、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 为了消除空气阻力对实验结果的影响，某实验小组用如图甲所示实验装置做验证机械能守恒定律实验。牛顿管竖直固定在铁架台上，光电门固定在牛顿管的外侧，紧贴牛顿管外侧再固定刻度尺（0刻度线与管口齐平，图中未画出）。启动抽气泵，将牛顿管内的空气抽出，已知橡胶球的质量为m，当地重力加速度为g。 （1）先用游标卡尺测量橡胶球直径d，如图乙所示，则小球直径__________mm。 （2）从刻度尺上读取橡胶球球心和光电门中心对应的刻度值、，将橡胶球由静止释放，记录橡胶球第一次通过光电门的挡光时间。 （3）要验证橡胶球下落过程中机械能是否守恒，只需比较__________与__________是否相等即可。（用上面测得数据符号表示） 12. 在测量某电源电动势和内阻时，因为电压表和电流表的影响，不论使用何种接法，都会产生系统误差，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量。已知定值电阻。 （1）实验中，定值电阻的作用有______（填字母）。 A．保护电源 B．在电流变化时使电压表示数变化明显 C．在电压变化时使电流表示数变化明显 （2）实验操作步骤如下： ①将滑动变阻器滑片滑到最左端位置； ②接法Ⅰ：单刀双掷开关S与1接通，闭合开关，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据U-I的值，断开开关； ③将滑动变阻器滑到最左端位置； ④接法Ⅱ：单刀双掷开关S与2接通，闭合开关，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据U-I的值，断开开关； ⑤分别作出两种情况所对应的U-I图像。 （3）单刀双掷开关接1时，某次读取电表数据时，电压表指针如图乙所示，此时U＝______V． （4）根据测得数据，作出两U-I图像分别如图丙、丁所示，根据图像可知图丙对应的接法为______（填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”）。 （5）综合可求得电源电动势E＝______V，内阻r＝______Ω。（结果均保留两位小数） 13. 如图所示，某自动洗衣机洗衣缸的下部与一控水装置的竖直均匀细管相通，细管的上部封闭，并和一压力传感器相接。洗衣缸进水时，细管中的空气被水封闭，随着洗衣缸中水面的升高，细管中的空气被压缩，当细管中空气压强达到一定数值时，压力传感器使进水阀门关闭达到自动控水的目的。假设刚进水时细管被封闭的空气柱长度为50cm，当空气柱被压缩到48cm时压力传感器使洗衣机停止进水，若气体可视为理想气体且进水过程中温度始终不变。大气压Pa，水的密度为kg/m3，g取10m/s2，求： （1）洗衣缸进水过程中，为维持管内空气温度不变，气体需要“吸热”还是“放热”； （2）洗衣机停止进水时，洗衣缸内水位高度h？（结果保留两位小数） 14. 如图所示，质量为kg、半径为m的四分之一光滑圆弧体b静止在光滑的水平面上，圆弧面的最低点与水平面上的A点对齐，且与水平面相切，AB部分长为R，B处固定有一挡板（图中未画出），水平面仅A、B部分粗糙。现将质量为kg、可视为质点的物块a从圆弧面的最高点由静止释放，物块a与挡板发生弹性碰撞，第二次滑过AB段后，恰好不再能滑上圆弧面。水平面足够长，已知重力加速度大小为g，不计空气阻力，求： （1）物块a第一次运动到A点时速度多大； （2）物块a第一次运动到圆弧面最低点时，地面对圆弧体的支持力大小； （3）物块a与圆弧体b最右端最终相距多远。 15. 如图所示，平面直角坐标系xOy的第二、第三象限内存在着沿y轴负方向的匀强电场，在第一象限内有一半径为a的圆形磁场区域，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里，圆形磁场区域与两坐标轴相切于C、D两点。在第四象限内存在着一矩形匀强磁场区域（图中未画出），磁场方向垂直纸面向外、磁感应强度大小也为B，一质量为m，电荷量为q的带负电的粒子由坐标为的A点以初速度沿x轴正方向进入电场区域，经C点进入圆形磁场区域，经过圆形磁场偏转后从x轴上的G点（图中未画出）射入第四象限，经矩形磁场区域后垂直于y轴到达坐标为的P点，粒子重力忽略不计，，求： （1）匀强电场电场强度E的大小； （2）粒子在圆形磁场内的轨迹半径r和G点坐标； （3）矩形匀强磁场区域的最小面积； （4）在（3）的情况下粒子由A点到P点的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025届高考预测卷（二） 物理 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，只有一项符合题目要求。） 1. 在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要的作用，关于物理学史，下列叙述与事实相符的是（　　） A. 密立根通过实验测量得出元电荷e的数值为C B. 库仑利用扭秤实验测定了万有引力常量的值，被称为“测出地球质量的人” C. 牛顿开创了实验与逻辑推理相结合的实验方法，并用这种方法研究了力与运动的关系 D. 奥斯特通过实验发现，雷电的性质与摩擦产生的电性质完全相同并命名了正电荷和负电荷 【答案】A 【解析】 【详解】A．密立根通过实验测量得出元电荷e的数值为C，故A正确； B．卡文迪什利用扭秤实验测定了万有引力常量的值，被称为“测出地球质量的人”，故B错误； C．伽利略开创了实验与逻辑推理相结合的研究方法，并用这种方法研究了力与运动的关系，故C错误； D．富兰克林通过实验发现，雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同并命名了正电荷和负电荷，故D错误。 故选A。 2. 2024年11月份，某学校组织高中生进行体能测试。在50米跑测试中，李明从A点由静止开始做匀加速直线运动，通过AB、BC、CD、DE连续四段相等的位移到达E点。已知通过E点时的瞬时速度为，通过AE段的时间为t，李明可视为质点。下列说法正确的是（　　） A. 李明通过AB段的时间等于 B. 李明通过B处时的速度大小为 C. 李明通过C处时的瞬时速度小于通过AE段的平均速度 D. 李明通过BC段和CE段所用时间之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．设每段位移为，则对段有 对段有 解得 故A错误； B．因 则李明通过处时的速度大小为 故B错误； C．由分析可知，B处为的中间时刻，可知李明通过B处时的瞬时速度等于通过段的平均速度，因为李明做匀加速运动，所以通过C处时的瞬时速度大于通过段的平均速度，故C错误； D．根据连续相等位移所用时间的比例关系知，李明通过段时间之比为 李明通过段和段所用时间之比为，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，人造地球卫星1在圆形轨道Ⅰ上运行，人造地球卫星2在椭圆轨道Ⅱ上运行，其中椭圆轨道上的A点为远地点，B点为近地点（B点离地面的高度可忽略不计），设地球表面重力加速度为g，地球半径为R，两轨道相切于A点，下列说法正确的是（　　） A. 卫星1的运行周期小于卫星2的运行周期 B. 卫星2在轨道Ⅱ上运行时经过B点的速度大于 C. 卫星1和卫星2在相同时间内与地球连线扫过的面积相等 D. 卫星2在轨道Ⅱ上从A点运动到B点的过程中机械能逐渐增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．卫星1的轨道半径大于卫星2的半长轴，根据开普勒第三定律 可知卫星1的运行周期大于卫星2的运行周期，故A错误； B．卫星2在轨道Ⅱ上运行时经过B点时距球心的距离为地球半径R，考虑一轨道半径为R的近地卫星，根据万有引力提供向心力 解得 卫星2在轨道Ⅱ上运行时经过B点加速，做离心运动，可知卫星速度大于，故B正确； C．由开普勒第二定律可知同一卫星在相同时间内，卫星与地球连线扫过的面积相等，故卫星1和卫星2在相同时间内与地球连线扫过的面积不相等，故C错误； D．卫星2在轨道Ⅱ上从A点运动到B点的过程中只受万有引力，机械能守恒，故D错误。 故选B。 4. 中国是目前世界上高速铁路运行里程最长的国家，如图已知“复兴号”高铁长度为400m，车厢高4m，正常行驶速度360km/h，假设地面附近地磁场的水平分量约为，将列车视为一整块导体，只考虑地磁场的水平分量，则“复兴号”列车在自西向东正常行驶的过程中（ ） A. 车厢顶部电势高于车厢底部，电势差大小约为 B. 车厢顶部电势低于车厢底部，电势差大小约为 C. 车头电势高于车尾，电势差大小约为 D. 车头电势低于车尾，电势差大小约为 【答案】A 【解析】 【详解】地磁场方向由南向北，根据右手定则，车厢顶部电势高于车厢底部，根据 可知电势差大小约为。 故选A。 5. 如图所示，三个点电荷a、b、c位于等边三角形的三个顶点上，a和b带正电，c带负电，且，A为a、b连线的中点，O为三角形的中心，取无穷远处为电势的零点，则下列说法不正确的是（　　） A. O点电势为零 B. O点电场强度小于A点电场强度 C. 负电荷沿OA从O点移到A点电势能减小 D. 点电荷b受到的电场力方向垂直ab连线向上 【答案】B 【解析】 【详解】A．将拆分成两个电荷量相等的负电荷，每个负电荷分别与、组成一对等量异种点电荷，由题意可知，点在两对等量异种点电荷的垂直平分线上，故其电势必然为零，故A正确； B．由对称性和电场强度性质可知，点电荷、在点产生电场的合场强方向沿AO方向向上，而在点的合场强为零，点电荷到点的距离小于到点的距离，且点电荷在点和点的场强方向均沿AO向上，由点电荷周围电场强度表达式及场强合成知识可知，点的场强大于点的场强，故B错误； C．由于点与点电荷所在位置的连线上场强方向均为由指向，故将负电荷沿OA由点移到点时，电场力做正功，电势能减小，故C正确； D．设点电荷对点电荷的库仑力大小为，由于、均带正电荷，故其方向为由指向，由库仑力表达式可知点电荷对的库仑力大小为2F，方向由指向，由几何关系可知，点电荷受到的电场力（合外力，图中红色标注）方向垂直ab连线向上，故D正确。 本题选择不正确的，故选B。 6. 如图所示，阳光垂直照射到倾角为θ的斜面草坪上，在斜面草坪顶端把一高尔夫球以的速度水平击出，小球刚好落在斜面底端。B点是球距离斜面的最远处，草坪上A点是在阳光照射下球经过B点时的投影点，草坪上D点在B点的正下方。不计空气阻力，则（　　） A. 小球在斜面上的投影做匀速运动 B. 小球在空中的飞行时间 C. OD与DC长度之比为1∶1 D. OA与AC长度之比为1∶3 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球在斜面上的投影即小球沿斜面方向的运动，根据运动分解可知，是初速度为，加速度为的匀加速直线运动，故A错误； B．从O点到B点运动的时间为 根据对称性原理，可知小球从B点运动到C点的时间等于从O点到B点运动的时间为 故小球在空中的飞行时间为 故B错误； C．将小球的运动分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动，如图所示 则从O到B有 小球从O到C有 根据几何关系，可知D点是OC的中点，则OD与DC长度相等，即OD与DC长度之比为1：1，故C正确。 D．小球另一个分运动是沿斜面向下运动，即小球沿斜面方向做初速度为，加速度为的匀加速直线运动，则有， 则 故OA与AC长度比为，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，A、B两物块的质量均为m、静止叠放在水平地面上。A、B之间的动摩擦因数为μ、B与地面之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若用一水平向右的拉力拉A，当B的加速度最大时，水平拉力大小为；若用水平向右的拉力拉B，当A的加速度最大时，水平拉力大小为，则为（　　） A. 1∶1 B. 7∶5 C. 1∶2 D. 4∶5 【答案】C 【解析】 【详解】若用一水平向右的拉力拉A，当B的加速度最大时，此时对B分析可知 对A分析可知 解得 若用水平向右的拉力拉B，当A的加速度最大时，此时对Ａ分析可知 对Ｂ分析可知 解得 可得 故选C。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个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. 一个半径为R的金属圆环悬挂在弹簧测力计下端，圆环中通有大小恒定的电流，圆环下半部分处在垂直于圆环平面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，圆环静止时弹簧测力计示数为F，如图甲所示；现将圆环缓慢向下移动0.6R，圆环静止时弹簧测力计的示数为1.2F，如图乙所示。下列判断正确的是（　　） A. 圆环中电流沿逆时针方向 B. 圆环的重力大小为2F C. 圆环的电流大小为 D. 从乙图缓慢向上提升圆环时，弹簧测力计示数一直增大 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由题可知，安培力减小时，示数变大，说明安培力方向向上，根据左手定则可知，电流沿逆时针方向，故A正确； BC．设圆环的重力为，则， 解得，，故B正确C错误； D．从乙图缓慢向上提升圆环时，有效长度先增大后减小，所以安培力先增大后减小，弹簧测力计示数先减小后增大，故D错误。 故选AB。 9. 如图所示，半圆柱形玻璃体的圆心为O、半径为R，OO'是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，a、b是与OO'轴等距且平行的两束不同单色细光束，光屏垂直OO'放置（O'点是垂足），沿OO'方向上下移动光屏，时两束光透过玻璃体后恰好在屏上得到一个光斑P（图中未画出）。已知，a光的折射率，则（　　） A. 光斑P到O'点的距离为 B. 光斑P到O'点的距离为 C. 用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光条纹间距大于b光条纹间距 D. 若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】BD 【解析】 【详解】AB．入射角为 解得 三角形OMN是等边三角形， 根据折射定律得 解得 三角形AMP是等边三角形， 光斑P到O'点的距离为，A错误，B正确； C．因为，所以 根据折射定律， 解得，所以 用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，根据，入射光的波长越长，条纹间距越大。所以a光条纹间距小于b光条纹间距，C错误； D．因为，所以；因为若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，D正确。 故选BD。 10. 如甲图所示，质量为2kg的物块，以m/s的初速度在水平地面上向右运动，水平向左的推力F随路程x变化的图像如图乙所示，已知物体与地面之间的动摩擦因数为，重力加速度g取10m/s2，忽略空气阻力，则（　　） A. 物块回到出发点时的速度大小为2m/s B. 整个过程中克服摩擦力做功14J C. 物块从m到m动量改变量为零 D. m时，物块的动能为8J 【答案】AC 【解析】 【详解】A．物块向右运动时受到水平向左的推力和摩擦力，若物块减速到0，根据动能定理有 从图像可知 则 代入得 再代入数据化简得 解得或（舍） 当物块向左运动时受到水平向左的推力与水平向右的摩擦，当时，根据动能定理有 代入数据得，故A正确； B．回到出发点，克服摩擦力做功 之后为0，物体减速至0，克服摩擦力做功 则总功，故B错误； C．物块向左运动距离 解得 所以m时物体静止，物块从m到m动量改变量为零，故C正确； D．因，说明物块向左运动1m，而时，根据动能定理有 解得 故D错误。 故选AC。 三、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 为了消除空气阻力对实验结果的影响，某实验小组用如图甲所示实验装置做验证机械能守恒定律实验。牛顿管竖直固定在铁架台上，光电门固定在牛顿管的外侧，紧贴牛顿管外侧再固定刻度尺（0刻度线与管口齐平，图中未画出）。启动抽气泵，将牛顿管内的空气抽出，已知橡胶球的质量为m，当地重力加速度为g。 （1）先用游标卡尺测量橡胶球直径d，如图乙所示，则小球直径__________mm。 （2）从刻度尺上读取橡胶球球心和光电门中心对应的刻度值、，将橡胶球由静止释放，记录橡胶球第一次通过光电门的挡光时间。 （3）要验证橡胶球下落过程中机械能是否守恒，只需比较__________与__________是否相等即可。（用上面测得数据符号表示） 【答案】 ①. 6.60 ②. ③. 【解析】 【详解】（1）[1]小球直径 （3）[2][3]橡胶球第一次通过光电门的速度为 要验证橡胶球下落过程中机械能是否守恒，需要满足 联立可得 即要验证橡胶球下落过程中机械能是否守恒，只需比较和是否相等即可。 12. 在测量某电源电动势和内阻时，因为电压表和电流表的影响，不论使用何种接法，都会产生系统误差，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量。已知定值电阻。 （1）实验中，定值电阻的作用有______（填字母）。 A．保护电源 B．在电流变化时使电压表示数变化明显 C．在电压变化时使电流表示数变化明显 （2）实验操作步骤如下： ①将滑动变阻器滑片滑到最左端位置； ②接法Ⅰ：单刀双掷开关S与1接通，闭合开关，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据U-I的值，断开开关； ③将滑动变阻器滑到最左端位置； ④接法Ⅱ：单刀双掷开关S与2接通，闭合开关，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据U-I的值，断开开关； ⑤分别作出两种情况所对应的U-I图像。 （3）单刀双掷开关接1时，某次读取电表数据时，电压表指针如图乙所示，此时U＝______V． （4）根据测得数据，作出两U-I图像分别如图丙、丁所示，根据图像可知图丙对应的接法为______（填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”）。 （5）综合可求得电源电动势E＝______V，内阻r＝______Ω。（结果均保留两位小数） 【答案】 ①. AB##BA ②. 1.50 ③. 接法Ⅰ ④. 1.80 ⑤. 0.25 【解析】 【详解】（1）[1]定值电阻有保护电源的作用，且由于电源内阻很小，则根据闭合电路的欧姆定律有 可知加了定值电阻后可以达到电流变化时使电压表的示数变化明显的效果。 故选AB。 （3）[2]根据（4）中所做图像可知，电压表最大量程应为3V，而量程为3V的电压表，其分度值为0.1V，采用十分之一读法，需估读到分度值的下一位，由图乙可知电压表的读数为1.50V。 （4）[3]两种方法中接法Ⅰ采用了电流表的内接法，接法Ⅱ采用了电流表的外接法，比较图丙和图丁可知，图丙所示图像的斜率更大，而图像斜率的绝对值表示电源的内阻，分析可知接法Ⅰ，即电流表的内接法，所测电源内阻偏大，所测内阻应为电源实际内阻与电流表内阻之和，由此可知图丙对应的接法为接法Ⅰ。 （5）[4][5]当单刀双掷开关接1，且电流表示数为0时，电压表测量准确，此时电压表所测电压即为电源的电动势，因此电源电动势为图丙的纵轴截距，可得 当单刀双掷开关接2，且电压表示数为0时，电流表测量准确，由图丁图像可知，此时电路电流为 则根据闭合电路的欧姆定律有 解得 13. 如图所示，某自动洗衣机洗衣缸的下部与一控水装置的竖直均匀细管相通，细管的上部封闭，并和一压力传感器相接。洗衣缸进水时，细管中的空气被水封闭，随着洗衣缸中水面的升高，细管中的空气被压缩，当细管中空气压强达到一定数值时，压力传感器使进水阀门关闭达到自动控水的目的。假设刚进水时细管被封闭的空气柱长度为50cm，当空气柱被压缩到48cm时压力传感器使洗衣机停止进水，若气体可视为理想气体且进水过程中温度始终不变。大气压Pa，水的密度为kg/m3，g取10m/s2，求： （1）洗衣缸进水过程中，为维持管内空气温度不变，气体需要“吸热”还是“放热”； （2）洗衣机停止进水时，洗衣缸内水位高度h？（结果保留两位小数） 【答案】（1）放热 （2）0.44m 【解析】 【小问1详解】 进水时水位上升，细管内空气的体积减小，外界对气体做功，而温度不变，气体的内能不变，根据热力学第一定律，所以管内气体将放热。 【小问2详解】 对于封闭在细管中的空气，由玻意耳定律有 其中cm，cm，Pa 解得Pa 考虑到液体的压强，有 解得mm 则洗衣缸内水位高度为m 14. 如图所示，质量为kg、半径为m的四分之一光滑圆弧体b静止在光滑的水平面上，圆弧面的最低点与水平面上的A点对齐，且与水平面相切，AB部分长为R，B处固定有一挡板（图中未画出），水平面仅A、B部分粗糙。现将质量为kg、可视为质点的物块a从圆弧面的最高点由静止释放，物块a与挡板发生弹性碰撞，第二次滑过AB段后，恰好不再能滑上圆弧面。水平面足够长，已知重力加速度大小为g，不计空气阻力，求： （1）物块a第一次运动到A点时速度多大； （2）物块a第一次运动到圆弧面最低点时，地面对圆弧体的支持力大小； （3）物块a与圆弧体b最右端最终相距多远。 【答案】（1）3m/s （2） （3）0.8m 【解析】 【小问1详解】 设物块a第一次运动到A点时的速度为，圆弧体的速度为，根据a和b系统水平方向动量守恒有 根据系统机械能守恒有 代入数据解得， 【小问2详解】 物块a第一次运动到A点时相对于圆弧体的速度为 设圆弧体对物块a的支持力为，由分析可知物块a的合外力提供其做圆周运动的向心力，所以在圆弧面最低点根据牛顿第二定律有 代入数据解得 由牛顿第三定律可知物块a在圆弧体的最低点对其压力为，方向竖直向下。因此地面对圆弧体的支持力大小为 【小问3详解】 设物块a在圆弧面上运动时，由于a和b系统水平方向动量守恒，设向右运动的位移为，向左运动的位移为，根据“人船模型”有 又因为 联立解得 即a和b分离时a距A点0.15m。分离后b向左一直做匀速直线运动，a匀速运动到A点，再在AB上来回均做匀减速运动，再向左匀速回到分离点。由于物块a第二次滑过AB段后，恰好不再能滑上圆弧面，所以物块a再次从B返回到A点时的速度等于。所以从分离到再次回到分离点，物块a所用时间为 代入数据解得 此过程b向左匀速运动的位移为 所以物块a与光滑圆弧体b的最左端最终相距。 15. 如图所示，平面直角坐标系xOy的第二、第三象限内存在着沿y轴负方向的匀强电场，在第一象限内有一半径为a的圆形磁场区域，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里，圆形磁场区域与两坐标轴相切于C、D两点。在第四象限内存在着一矩形匀强磁场区域（图中未画出），磁场方向垂直纸面向外、磁感应强度大小也为B，一质量为m，电荷量为q的带负电的粒子由坐标为的A点以初速度沿x轴正方向进入电场区域，经C点进入圆形磁场区域，经过圆形磁场偏转后从x轴上的G点（图中未画出）射入第四象限，经矩形磁场区域后垂直于y轴到达坐标为的P点，粒子重力忽略不计，，求： （1）匀强电场电场强度E的大小； （2）粒子在圆形磁场内的轨迹半径r和G点坐标； （3）矩形匀强磁场区域的最小面积； （4）在（3）的情况下粒子由A点到P点的时间。 【答案】（1） （2）， （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中做类平抛运动，由题意知粒子水平位移和竖直位移分别为， 设其进入圆形磁场时速度方向与x轴正方向成θ角，由平抛运动的推论有 则 则粒子进入圆形磁场的速度为 电场力做正功，由动能定理可得 又 联立以上各式解得 【小问2详解】 粒子在圆形磁场中运动，根据洛伦兹力提供向心力 可得 粒子在圆形磁场中运动轨迹示意图如下图所示，由几何关系可知图中的四边形为菱形，由（1）问可知，粒子一定垂直x轴离开圆形磁场，且速度与圆形磁场半径夹角也为，如图所示 由几何关系可得，G点的横坐标为 因此，G点的坐标为 【小问3详解】 由题可知，粒子在矩形磁场中做圆周运动时半径为，粒子的运动轨迹如图所示 由几何关系可知矩形磁场区域的最小面积为 【小问4详解】 粒子在电场中运动的时间 粒子在圆形磁场中运动的时间为 粒子在矩形磁场中运动的时间为 粒子在电场和磁场外做匀速直线运动的时间为 故 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $