精品解析：2025届河北省示范高中联盟高三下学期第二次模拟考试物理试题

2025届高三下学期第二次模拟考试 物 理 试 题 试卷满分100分 考试时间75分钟 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上。 2．作答时，将答案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。 3．考试结束后，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. 2024年4月19日起，日本开始排放第五批福岛核污染水，预计排放19天。核污染水中含有一定量的放射性核素“氚”，该核素可在生物体内富集，导致内照射，从而损害生物体的健康。已知氚的衰变方程为，半衰期约为12年，下列说法正确的是（　　） A. 氚核发生的是α衰变 B. 衰变产物X来自氚的核外电子 C. 衰变产生的射线能穿透几厘米厚的铅板 D. 若立即停止排放，12年后因排污导致的核辐射量会减少50% 2. 如图为某品牌卡车的气囊减震装置，当路面不平时，车体会突然下沉挤压气囊，该过程中关于气囊内的气体，下列说法正确的是（　　） A. 外界对气体做的功小于气体内能的增加 B. 气体温度升高，每个分子的动能都增大 C. 气体分子对气囊单位面积的平均撞击力增大 D. 气体压强增大的唯一原因是因为气体分子运动变得剧烈 3. 在空间技术发展过程中，喷气背包曾经作为宇航员舱外活动的主要动力装置，它能让宇航员保持较高的机动性。如图所示，宇航员在距离空间站舱门为d的位置与空间站保持相对静止，启动喷气背包，压缩气体通过横截面积为S的喷口以速度持续喷出，宇航员到达舱门时的速度为。若宇航员连同整套舱外太空服的质量为M，不计喷出气体后宇航员和装备质量的变化，忽略宇航员的速度对喷气速度的影响以及喷气过程中压缩气体密度的变化，则喷出压缩气体的密度为（　　） A. B. C. D. 4. 一列简谐横波沿x轴传播，位于x=0处的波源在t=0时刻起振，t=2.5s时第2次到达正向最大位移处，此时平衡位置位于x=1m处的质点N刚要起振，M、N间波形如图所示（其他未画出）。已知M、N之间的各质点在t=2.5s至t=3s内通过路程的最大值为10cm，下列说法正确的是（ ） A. 波源起振方向沿y轴负方向 B. 质点M的平衡位置位于x=0.8m C. 该波的波速为0.5m/s D. 波源振幅为cm 5. 海王星是仅有的利用数学预测发现的行星，是牛顿经典力学的辉煌标志之一、在未发现海王星之前，天文学家发现天王星实际运动的轨道与万有引力理论计算的值总存在一些偏离，且周期性地每隔时间t发生一次最大的偏离。天文学家认为形成这种现象的原因是天王星外侧还存在着一颗未知行星绕太阳运行，其运行轨道与天王星在同一平面内，且与天王星的绕行方向相同，每当未知行星与天王星距离最近时，它对天王星的万有引力引起天王星轨道的最大偏离，该未知行星即为海王星。已知天王星的公转周期为T，则海王星的公转周期为（ ） A. B. C. D. 6. 如图，多辆车在路口停止线后依次排列等候绿灯，第一辆车的前端刚好与路口停止线相齐，且每辆车的尾部与相邻后车的前端距离均为1m。为了安全，前车尾部与相邻后车前端距离至少为5m时后车才能开动。已知车长均为4m，开动后车都以2m/s2的加速度做匀加速直线运动直到离开路口。绿灯亮起瞬间，第一辆车立即开动，下列说法正确的是（　　） A. 第二辆车刚开动时，第一辆车已行驶的时间至少为 B. 第六辆车前端刚到达停止线时的速度大小为 C. 从绿灯刚亮起到第六辆车刚开动所需时间至少为12s D. 从绿灯刚亮起到第六辆车前端与停止线相齐所需最短时间为15s 7. 如图甲所示，小型交流发电机通过电刷和理想变压器原线圈连接，变压器副线圈两端接电阻R。已知发电机线圈匝数为10，变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，变压器原线圈中电流随时间变化规律如图乙所示，则发电机线圈从图示位置开始转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量为（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题共3 小题，每小题 6分，共18 分。在每题给出的四个选项中，有多项符合题目要求） 8. 如图所示，处在匀强电场中的正四面体ABCD，O点为其底面ABC的中心，F为BC棱的中点，G点和F点关于O点对称，在三棱锥的A点固定一正点电荷，则O点场强变为零，则关于各点场强大小和电势高低，下列判断正确的是（　　） A. EG=EF B. EB=ED C. φB>φD D. φG>φF 9. 潍坊风筝是山东潍坊传统手工艺珍品，制作历史悠久，工艺精湛，是非物质文化遗产之一，现在世界上70%以上的风筝都是出自潍坊。本届风筝节上，小明同学在滨海国际风筝放飞场放风筝，风筝静止于空中且风筝平面与水平面夹角始终为30°，风速水平，与风筝作用后，垂直风筝平面的风速减为零，平行风筝平面的风速大小不变。风筝的质量为m，风筝线质量不计，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ） A. 若风筝线与水平方向夹角为30°，则风对风筝的作用力大小为mg B. 若风筝线与水平方向夹角为30°，则线对风筝的作用力大小为mg C. 风筝线长度不变，若风速缓慢变大，则线与水平方向夹角变大 D. 风筝线长度不变，若风速缓慢变大，则风筝的机械能减小 10. 如图所示，af和dg是位于水平面内的宽度为L的平行轨道，be、ch两段用光滑绝缘材料制成，其余两部分均为光滑导体且足够长；ad左侧接一电容器，电容器两端电压为U0，fg右侧接有阻值为R的定值电阻；abcd和efgh区域均存在竖直向下的匀强磁场，abcd区域磁感应强度大小为B1，efgh区域的磁感应强度大小为B2。一长度为L、质量为m、电阻为R的导体棒静止于ad处，闭合开关S，导体棒开始向右运动，导体棒在abcd区域获得的最终速度为v，导体棒静止后到eh的距离为x（x为未知）量）。导体棒与轨道始终保持垂直且接触良好，则（ ） A. 导体棒刚进入efgh区域时的加速度大小 B. C. 导体棒在eh右侧到eh距离为kx（0 < k < 1）时，安培力的功率为 D. 当电容器电容时，导体棒在abcd区域获得的最终速度v最大 三、非选择题（本题共5 小题，共54分） 11. 某同学对玻璃砖的折射率进行测量：先用视深法，再用插针法。 （1）如图1所示的矩形玻璃砖，有三面磨砂面和三面光学面，将玻璃砖最大的磨砂面压在白纸上，从玻璃砖边缘部分的正上方朝下看，白纸上的黑点S“上浮”，用彩色水笔从侧面在黑点变浅的位置点“点”，记为S'。用游标卡尺深度尺测出S'到下表面的距离h，如图2所示，h=________cm，总深H=1.50cm，算出玻璃砖的折射率为_________(保留2位有效数字)。 （2）用插针法进行测量。如图3在软木板上固定白纸，上面放上矩形玻璃砖，a和a'分别是玻璃砖与空气的两个界面。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针A和B，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并插上大头针C，使其挡住A、B的像；接着插上大头针D，使其挡住C和B、A的像，用“·”表示大头针的位置，这样大头针A、B就确定了入射玻璃砖的光线。 根据以上信息，指出图4中M、N分别是_________。 A. A、B大头针 B. B、A大头针 C. A、B的像 D. B、A的像 （3）在图5中画出光在玻璃中的传播光线_______； （4）图5中用刻度尺量出OP=，OQ=，O'P=x1，O'Q=x2，则折射率n=_________。(用、、x1、x2表示)。 12. 某实验小组为测量电流表内阻和蓄电池的电动势及内阻，设计了如图甲所示电路，所用器材如下： 电流表（量程0~120mA，内阻未知）；电流表（量程0~0.6A，内阻约1Ω）； 定值电阻；定值电阻； 电阻箱（阻值0~99.99Ω）；蓄电池（电动势约为6V，内阻约1Ω）； 开关两个和导线若干。 （1）调节电阻箱到最大阻值，断开，闭合。逐次减小电阻箱的电阻，观察并记录电流表和示数及电阻箱的读数，某同学发现两表指针偏转角度总是相同，则的内阻为___________Ω； （2）闭合开关。重新测量并纪录了多组电流表读数与电阻箱阻值R，并作出图像如图乙，则电源的电动势为___________V，内阻为___________Ω（结果均保留2位有效数字）； （3）测出电源电动势和内阻后，该同学根据闭合前记录的数据，作出电流表的电流的倒数与电阻箱电阻R的图像（图像），则该同学___________（填“能”或“不能”）计算出电流表的内阻。 13. 如图所示为冰雪冲浪项目流程图，AB段为水平加速区，BC段为半径r=22.5m的光滑圆管型通道，AB与BC相切于B点；CDE段为半径R=100m的圆弧冰滑道，BC与CDE相切于C点，弧DE所对应的圆心角θ=37°，D为轨道最低点，C、E关于OD对称。安全员将小朋友和滑板（可视为质点）从A点沿水平方向向左加速推动一段距离后释放，到达光滑圆管型通道上B点时小朋友和滑板与通道没有相互作用力，小朋友运动至滑道E点时对滑道压力FN=410N。已知小朋友和滑板总质量为m=40kg，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）小朋友在B点时的速度v0； （2）小朋友通过CDE段滑道克服摩擦力做的功。 14. 如图所示的O—xyz坐标系中，的Ⅰ区域内有沿z轴正方向的匀强磁场，在的Ⅱ区域内有沿y轴正方向的匀强电场。一带电量为＋q、质量为m的粒子从y轴上的点P（0，2l，0）以速度v0沿x轴正方向射入Ⅰ区域，从点Q进入Ⅱ区域。粒子在Ⅱ区域内，第二次经过x轴时粒子位于N点，且速度方向与x轴正方向夹角。已知Ⅰ区域磁场磁感应强度大小，不计粒子重力。 （1）求粒子经过Q点时速度方向与x轴正方向夹角α； （2）求匀强电场的电场强度E； （3）求粒子从P到N所用的时间； （4）粒子到达N点时，在Ⅱ区域施加沿y轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小，求粒子离开N点经过时间，粒子的位置坐标。 15. 如图所示，光滑水平平台AB右端与顺时针转动的水平传送带BC平滑无缝连接，BC长度L=2m。在平台AB上静止着a、b、c三个小滑块，a、b滑块间有一被压缩的轻弹簧（滑块与轻弹簧不拴接）。释放弹簧，弹簧与滑块a、b分离后a的速度v0=4m/s（此时a未滑上传送带，b未与c碰撞），a从传送带右端离开后，落在水平地面上的D点，b与c碰撞后结合在一起。已知a、b，c的质量分别为ma=0.5kg、mb=0.2kg、mc=0.2kg，a与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，C点距地面高h=0.8m，滑块均可视为质点，g取10m/s2。 （1）求轻弹簧的最大弹性势能Ep； （2）求b、c碰撞过程中损失的机械能； （3）若传送带的速度可在2m/s<v<8m/s间调节；求a落点D与C点间水平距离x的大小（结果可以含有v）； （4）若a脱离弹簧后，将弹簧撤去，并立即在a的左侧固定一竖直挡板，同时传送带调整为以4m/s的速度逆时针方向转动（此时a还没有滑上传送带），后续a每次与挡板相碰，均以碰前速度的一半反弹，求a在传动带上相对传送带运动的总路程s。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025届高三下学期第二次模拟考试 物 理 试 题 试卷满分100分 考试时间75分钟 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上。 2．作答时，将答案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。 3．考试结束后，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. 2024年4月19日起，日本开始排放第五批福岛核污染水，预计排放19天。核污染水中含有一定量的放射性核素“氚”，该核素可在生物体内富集，导致内照射，从而损害生物体的健康。已知氚的衰变方程为，半衰期约为12年，下列说法正确的是（　　） A. 氚核发生的是α衰变 B. 衰变产物X来自氚的核外电子 C. 衰变产生的射线能穿透几厘米厚的铅板 D. 若立即停止排放，12年后因排污导致的核辐射量会减少50% 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为0，电荷数为-1，则X为电子，则氚核发生的是β衰变，选项A错误； B．衰变产物X来自氚核内的中子转化为质子时放出的电子，选项B错误； C．β射线的穿透能力较弱，不能穿透几厘米厚的铅板，选项C错误； D．若立即停止排放，12年后即经过一个半衰期，会有一半氚核发生衰变，即因排污导致的核辐射量会减少50%，选项D正确。 故选D。 2. 如图为某品牌卡车的气囊减震装置，当路面不平时，车体会突然下沉挤压气囊，该过程中关于气囊内的气体，下列说法正确的是（　　） A. 外界对气体做的功小于气体内能的增加 B. 气体温度升高，每个分子的动能都增大 C. 气体分子对气囊单位面积的平均撞击力增大 D. 气体压强增大的唯一原因是因为气体分子运动变得剧烈 【答案】C 【解析】 【详解】A．车体会突然下沉挤压气囊，外界对气体做的功等于气体内能的增加，故A错误； B．气体温度升高，气体的平均动能增大，但是不一定每一个气体分子的动能都增大，故B错误； C．由于温度升高，分子平均速率增大，体积减小，分子密度增大，气体分子对气囊单位面积的平均撞击力增大，故C正确； D．气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、无规则撞击产生的，气体压强由气体分子的数密度和平均动能决定，故D错误。 故选C。 3. 在空间技术发展过程中，喷气背包曾经作为宇航员舱外活动的主要动力装置，它能让宇航员保持较高的机动性。如图所示，宇航员在距离空间站舱门为d的位置与空间站保持相对静止，启动喷气背包，压缩气体通过横截面积为S的喷口以速度持续喷出，宇航员到达舱门时的速度为。若宇航员连同整套舱外太空服的质量为M，不计喷出气体后宇航员和装备质量的变化，忽略宇航员的速度对喷气速度的影响以及喷气过程中压缩气体密度的变化，则喷出压缩气体的密度为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设喷出的气体的质量为，则 根据动量守恒定律可得 宇航员受力恒定，做初速度为零的匀加速直线运动，则 联立解得 故选D。 4. 一列简谐横波沿x轴传播，位于x=0处的波源在t=0时刻起振，t=2.5s时第2次到达正向最大位移处，此时平衡位置位于x=1m处的质点N刚要起振，M、N间波形如图所示（其他未画出）。已知M、N之间的各质点在t=2.5s至t=3s内通过路程的最大值为10cm，下列说法正确的是（ ） A. 波源起振方向沿y轴负方向 B. 质点M的平衡位置位于x=0.8m C. 该波的波速为0.5m/s D. 波源振幅为cm 【答案】D 【解析】 【详解】A． t=2.5s时平衡位置位于x=1m处的质点N刚要起振，起振的方向沿y轴正向，可知波源起振方向沿y轴正方向，选项A错误； B．经过2.5s时波源第2次到达正向最大位移处，可知波向x轴正向传播 可知 结合波形图可知，质点M的平衡位置位于x=0.6m，选项B错误； C．因 可得周期 T=2s 则该波的波速为 选项C错误； D．已知M、N之间的各质点在t=2.5s至t=3s内通过路程的最大值为10cm，因 因质点在平衡位置时速度最大，则在平衡位置前后时间内的路程最大，即 可得波源振幅为 选项D正确。 故选D。 5. 海王星是仅有的利用数学预测发现的行星，是牛顿经典力学的辉煌标志之一、在未发现海王星之前，天文学家发现天王星实际运动的轨道与万有引力理论计算的值总存在一些偏离，且周期性地每隔时间t发生一次最大的偏离。天文学家认为形成这种现象的原因是天王星外侧还存在着一颗未知行星绕太阳运行，其运行轨道与天王星在同一平面内，且与天王星的绕行方向相同，每当未知行星与天王星距离最近时，它对天王星的万有引力引起天王星轨道的最大偏离，该未知行星即为海王星。已知天王星的公转周期为T，则海王星的公转周期为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设海王星的公转周期为T海，由题知，每隔时间t海王星与天王星距离最近，则有 解得 故选A。 6. 如图，多辆车在路口停止线后依次排列等候绿灯，第一辆车的前端刚好与路口停止线相齐，且每辆车的尾部与相邻后车的前端距离均为1m。为了安全，前车尾部与相邻后车前端距离至少为5m时后车才能开动。已知车长均为4m，开动后车都以2m/s2的加速度做匀加速直线运动直到离开路口。绿灯亮起瞬间，第一辆车立即开动，下列说法正确的是（　　） A. 第二辆车刚开动时，第一辆车已行驶的时间至少为 B. 第六辆车前端刚到达停止线时的速度大小为 C. 从绿灯刚亮起到第六辆车刚开动所需时间至少为12s D. 从绿灯刚亮起到第六辆车前端与停止线相齐所需最短时间为15s 【答案】D 【解析】 【详解】A．当第一辆车向前行驶4m时，第二辆车开始启动，根据位移时间关系可得 代入数据解得 故A错误； B．第六辆车前端距离停止线25m，根据速度位移关系可得 解得 故B错误； C．前面一辆车开始启动2s后，后面一辆车开始启动，所以从绿灯刚亮起到第六辆车刚开动所需时间至少为 故C错误； D．由于第六辆车前端距离停止线25m，根据位移时间关系可得 解得 从绿灯刚亮起到第六辆车前端与停止线相齐所需最短时间为 故D正确。 故选D。 7. 如图甲所示，小型交流发电机通过电刷和理想变压器原线圈连接，变压器副线圈两端接电阻R。已知发电机线圈匝数为10，变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，变压器原线圈中电流随时间变化规律如图乙所示，则发电机线圈从图示位置开始转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】发电机线圈从图示位置开始转过90°的过程中，设发电机线圈面积为S、匝数为N，原线圈回路总电阻为R总，原线圈位置磁感应强度为B，则原线圈通过的电荷量为 其中 ， 解得 再根据 可知发电机线圈从图示位置开始转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量为 故选C。 二、多项选择题（本题共3 小题，每小题 6分，共18 分。在每题给出的四个选项中，有多项符合题目要求） 8. 如图所示，处在匀强电场中的正四面体ABCD，O点为其底面ABC的中心，F为BC棱的中点，G点和F点关于O点对称，在三棱锥的A点固定一正点电荷，则O点场强变为零，则关于各点场强大小和电势高低，下列判断正确的是（　　） A. EG=EF B. EB=ED C. φB>φD D. φG>φF 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．在三棱锥的A点固定一正点电荷，则O点场强变为零。所以匀强电场的方向沿FA方向。根据几何关系可知 令，则根据点电荷场强公式可知 故 ， 所以 点电荷在D点的场强大小和在B点的场强大小相等，但由于点电荷在D点的场强和匀强场的夹角与点电荷在B点的场强和匀强场的夹角不相等，所以B和D点的场强大小不相等。A错误，B错误； C．B和D点处在点电荷的同一等势面上，而在匀强场中，由于场强方向是由F指向A，所以在匀强场中，根据电势的叠加原则可知。C正确； D．令O点的电势为零，则根据点电荷电势公式可知正点电荷在O点产生的电势为 所以匀强电场在O点对应的电势为 而 故匀强电场在F和G点的电势为 ， 而正点电荷在F和G点的电势为 ， 由电势的叠加原则可知F点的电势低于G点的电势。D正确。 故选CD。 9. 潍坊风筝是山东潍坊传统手工艺珍品，制作历史悠久，工艺精湛，是非物质文化遗产之一，现在世界上70%以上的风筝都是出自潍坊。本届风筝节上，小明同学在滨海国际风筝放飞场放风筝，风筝静止于空中且风筝平面与水平面夹角始终为30°，风速水平，与风筝作用后，垂直风筝平面的风速减为零，平行风筝平面的风速大小不变。风筝的质量为m，风筝线质量不计，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ） A. 若风筝线与水平方向夹角为30°，则风对风筝的作用力大小为mg B. 若风筝线与水平方向夹角为30°，则线对风筝的作用力大小为mg C. 风筝线长度不变，若风速缓慢变大，则线与水平方向夹角变大 D. 风筝线长度不变，若风速缓慢变大，则风筝的机械能减小 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由于平行风筝平面的风速大小不变，故平行风筝的平面上风力大小为零，对风筝受力分析如图所示，平衡时则有 解得 A错误，B正确； C．当风速缓慢增大时，垂直作用在风筝上的力逐渐增大，作出其矢量三角形，如图所示 由图可知，风速缓慢增大时，则线与水平方向夹角变大，C正确； D．风速缓慢增大时，风筝线的长度不变，风筝线速度大小不变，动能不变而高度增加势能增大，风筝机械能增加，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，af和dg是位于水平面内的宽度为L的平行轨道，be、ch两段用光滑绝缘材料制成，其余两部分均为光滑导体且足够长；ad左侧接一电容器，电容器两端电压为U0，fg右侧接有阻值为R的定值电阻；abcd和efgh区域均存在竖直向下的匀强磁场，abcd区域磁感应强度大小为B1，efgh区域的磁感应强度大小为B2。一长度为L、质量为m、电阻为R的导体棒静止于ad处，闭合开关S，导体棒开始向右运动，导体棒在abcd区域获得的最终速度为v，导体棒静止后到eh的距离为x（x为未知）量）。导体棒与轨道始终保持垂直且接触良好，则（ ） A. 导体棒刚进入efgh区域时的加速度大小 B. C. 导体棒在eh右侧到eh距离为kx（0 < k < 1）时，安培力的功率为 D. 当电容器电容时，导体棒在abcd区域获得的最终速度v最大 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由题知，导体棒在abcd区域获得的最终速度为v，则导体棒刚进入efgh区域时的加速度大小 ， 解得 故A正确； B．导体棒进入eh到静止，根据动量定理有 －∑B2IL·t =－mv 且运动过程中有 联立解得 故B错误； C．导体棒在eh右侧到eh距离为kx（0 < k < 1）时，以向右的方向为正方向，根据动量定理有 平均电流 结合位移公式 解得 此时安培力的功率 C正确； D．导体棒在abcd区域获得最终最大速度v时，满足 U = B1Lv Δq = q0－q ∑B1ILt = B1L·Δq = mv－0 联立解得 整理后有 当时速度最大，故根据均值不等式可知 故D正确。 故选ACD。 三、非选择题（本题共5 小题，共54分） 11. 某同学对玻璃砖的折射率进行测量：先用视深法，再用插针法。 （1）如图1所示的矩形玻璃砖，有三面磨砂面和三面光学面，将玻璃砖最大的磨砂面压在白纸上，从玻璃砖边缘部分的正上方朝下看，白纸上的黑点S“上浮”，用彩色水笔从侧面在黑点变浅的位置点“点”，记为S'。用游标卡尺深度尺测出S'到下表面的距离h，如图2所示，h=________cm，总深H=1.50cm，算出玻璃砖的折射率为_________(保留2位有效数字)。 （2）用插针法进行测量。如图3在软木板上固定白纸，上面放上矩形玻璃砖，a和a'分别是玻璃砖与空气的两个界面。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针A和B，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并插上大头针C，使其挡住A、B的像；接着插上大头针D，使其挡住C和B、A的像，用“·”表示大头针的位置，这样大头针A、B就确定了入射玻璃砖的光线。 根据以上信息，指出图4中M、N分别是_________。 A. A、B大头针 B. B、A大头针 C. A、B的像 D. B、A的像 （3）在图5中画出光在玻璃中的传播光线_______； （4）图5中用刻度尺量出OP=，OQ=，O'P=x1，O'Q=x2，则折射率n=_________。(用、、x1、x2表示)。 【答案】（1） ①. 0.57 ②. 1.6 （2）C （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 [1]游标卡尺读数为 0.5cm+7×0.1mm=0.57cm [2]做出光路图，如图 由几何关系，可得 ， 根据折射率的定义式，有 【小问2详解】 图4中玻璃砖观察者一侧两大头针的连线与M、N的连线相比向左有一定的侧移，可知M、N是确定玻璃砖入射光线的两枚大头针，所以它们分别是A、B的像。 故选C。 【小问3详解】 在图5中画出光在玻璃中的传播光线，如图 【小问4详解】 设入射角为i，折射角为r，由几何关系，可得 ， 根据折射率的定义式，有 12. 某实验小组为测量电流表内阻和蓄电池的电动势及内阻，设计了如图甲所示电路，所用器材如下： 电流表（量程0~120mA，内阻未知）；电流表（量程0~0.6A，内阻约1Ω）； 定值电阻；定值电阻； 电阻箱（阻值0~99.99Ω）；蓄电池（电动势约为6V，内阻约1Ω）； 开关两个和导线若干。 （1）调节电阻箱到最大阻值，断开，闭合。逐次减小电阻箱的电阻，观察并记录电流表和示数及电阻箱的读数，某同学发现两表指针偏转角度总是相同，则的内阻为___________Ω； （2）闭合开关。重新测量并纪录了多组电流表读数与电阻箱阻值R，并作出图像如图乙，则电源的电动势为___________V，内阻为___________Ω（结果均保留2位有效数字）； （3）测出电源电动势和内阻后，该同学根据闭合前记录的数据，作出电流表的电流的倒数与电阻箱电阻R的图像（图像），则该同学___________（填“能”或“不能”）计算出电流表的内阻。 【答案】（1）5 （2） ①. 5.9 ②. 0.75 （3）能 【解析】 【小问1详解】 电流表的量程0~120mA，电流表的量程0~0.6A；两表指针偏转角度总是相同，则两电流表示数的关系为 根据并联电路的电流特点可知 则 根据欧姆定律和并联电路的电压特点 解得电流表A1的内阻 【小问2详解】 [1][2]闭合开关S2后，电流表A2被短路；电流表的读数为I1时，干路电流 根据闭合电路的欧姆定律 代入数据整理得 由图乙可知，图像的斜率 由 解得电动势 图像的纵截距 由 解得电源内阻 【小问3详解】 电流表A1、电阻R1与电阻R2的并联电阻 开关S2断开，根据闭合电路的欧姆定律 变形得 图像的纵截距 由于电源的电动势、内阻以及并联电阻R并均为已知，因此能够根据图像的纵截距求解电流表A2的内阻。 13. 如图所示为冰雪冲浪项目流程图，AB段为水平加速区，BC段为半径r=22.5m的光滑圆管型通道，AB与BC相切于B点；CDE段为半径R=100m的圆弧冰滑道，BC与CDE相切于C点，弧DE所对应的圆心角θ=37°，D为轨道最低点，C、E关于OD对称。安全员将小朋友和滑板（可视为质点）从A点沿水平方向向左加速推动一段距离后释放，到达光滑圆管型通道上B点时小朋友和滑板与通道没有相互作用力，小朋友运动至滑道E点时对滑道压力FN=410N。已知小朋友和滑板总质量为m=40kg，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）小朋友在B点时的速度v0； （2）小朋友通过CDE段滑道克服摩擦力做的功。 【答案】（1）15m/s，方向水平向左；（2）1800J 【解析】 【详解】（1）由于到达光滑圆管型通道上B点时小朋友和滑板与通道没有相互作用力，则 所以 方向水平向左； （2）小朋友从B滑到E，根据动能定理可得 在E点，根据牛顿第二定律可得 联立可得 14. 如图所示的O—xyz坐标系中，的Ⅰ区域内有沿z轴正方向的匀强磁场，在的Ⅱ区域内有沿y轴正方向的匀强电场。一带电量为＋q、质量为m的粒子从y轴上的点P（0，2l，0）以速度v0沿x轴正方向射入Ⅰ区域，从点Q进入Ⅱ区域。粒子在Ⅱ区域内，第二次经过x轴时粒子位于N点，且速度方向与x轴正方向夹角。已知Ⅰ区域磁场磁感应强度大小，不计粒子重力。 （1）求粒子经过Q点时速度方向与x轴正方向夹角α； （2）求匀强电场的电场强度E； （3）求粒子从P到N所用的时间； （4）粒子到达N点时，在Ⅱ区域施加沿y轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小，求粒子离开N点经过时间，粒子的位置坐标。 【答案】（1）60°；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】根据题意绘出粒子从P到N的运动轨迹如下 （1）粒子在Ⅰ区域做匀速圆周运动，有 根据几何关系有 解得 α = 60° （2）由几何关系可知，Q、N两点沿电场方向的距离为l，粒子由Q到N过程沿x轴方向做匀速直线运动有 vNx = vQx = v0cosα， 由动能定理有 解得 （3）粒子由P到Q过程，设时间为t1，有 粒子由Q到N过程，沿y轴方向先匀减速后匀加速，设时间分别为t2、t3，有 其中 t = t1＋t2＋t3 联立解得 （4）粒子运动在xOz平面内的投影为匀速圆周运动 粒子运动周期 解得 可得 z = 2r2 = 2l 粒子沿y轴方向做匀加速运动，可得 即粒子的位置坐标为。 15. 如图所示，光滑水平平台AB右端与顺时针转动的水平传送带BC平滑无缝连接，BC长度L=2m。在平台AB上静止着a、b、c三个小滑块，a、b滑块间有一被压缩的轻弹簧（滑块与轻弹簧不拴接）。释放弹簧，弹簧与滑块a、b分离后a的速度v0=4m/s（此时a未滑上传送带，b未与c碰撞），a从传送带右端离开后，落在水平地面上的D点，b与c碰撞后结合在一起。已知a、b，c的质量分别为ma=0.5kg、mb=0.2kg、mc=0.2kg，a与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，C点距地面高h=0.8m，滑块均可视为质点，g取10m/s2。 （1）求轻弹簧的最大弹性势能Ep； （2）求b、c碰撞过程中损失的机械能； （3）若传送带的速度可在2m/s<v<8m/s间调节；求a落点D与C点间水平距离x的大小（结果可以含有v）； （4）若a脱离弹簧后，将弹簧撤去，并立即在a的左侧固定一竖直挡板，同时传送带调整为以4m/s的速度逆时针方向转动（此时a还没有滑上传送带），后续a每次与挡板相碰，均以碰前速度的一半反弹，求a在传动带上相对传送带运动的总路程s。 【答案】（1）；（2）；（3）当2m/s<v<6m/s时，当6m/s≤v <8m/s时；（4）12.8m 【解析】 【详解】（1）设弹开后b速度大小为vb，由动量守恒定律得 解得 根据能量守恒有 解得 （2）b与c发生完全非弹性碰撞，设碰后二者共同速度为vc，由动量守恒定律有 解得 由能量守恒，碰撞过程损失机械能为 解得 （3）滑块a离开C点做平抛运动，在竖直方向上有 解得落地时间 当滑块a在水平传动带上滑动时，设其加速度大小为a，由牛顿第二定律可得 解得 若传送带速度v<4m/s，a在传送带上减速，设减速至2m/s通过位移为x，则有 解得 即a离开传送带时的速度和传送带速度相等，若传送带速度v>4m/s，a在传送带上一直加速，设最终获得的末速度为v1，则有 解得 v1=6m/s 综上可知，传送带速度2m/s<v<6m/s时，a离开传送带时的速度和传送带速度相等，则有 当传送带速度6m/s≤v <8m/s时，a离开传送带时的速度大小恒为6m/s，则有 （4）a以速度，第一次滑上传送带，向右做匀减速，减速到零，对地位移 x=1.6m<2m 即滑块a将从传送带左边滑离，速度大小等于滑上时的速度，滑块a在传动带上的加速度大小设为a，设向右减速到零的时间为，则有 设第n次滑块a从滑上传送带到从左边滑离传送带，a相对传送带的路程大小设，则有 解得 即有 ，， 则a在传动带上相对传送带运动的总路程s为 解得 s=12.8m 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $