精品解析：2025届四川省成都实验外国语学校高三下学期4月考前适应性演练（五）物理试题

实外2025届高三下学期考前适应性演练（五） 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、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将答题卡交回，并妥善保存好试卷。 第Ⅰ卷 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. 如图所示，（a）为氢原子能级图，（b）为某放射性元素剩余质量m与原质量m0的比值随时间t的变化图像，（c）为轧制钢板时动态监测钢板厚度的装置图，（d）为原子核的比结合能随质量数变化图像。下列与四幅图对应的四种说法正确的是（　　） A. 图（a）中，能量为10.5eV的光子轰击处于基态的氢原子，可能使之发生跃迁 B. 图（b）中，由放射性元素剩余质量m与原质量m0的比值随时间t的变化规律可知其半衰期为115.1d C. 图（c）中，探测器接收到的可能是α射线 D 图（d）中，比结合能越大，平均核子质量越大，原子核越稳定 2. 如图为某款手机防窥膜的原理图，在透明介质中等距排列有相互平行的吸光屏障，屏障的高度与防窥膜厚度均为，相邻屏障的间距为，方向与屏幕垂直。防窥膜的可视角度通常是以垂直于屏幕的法线为基线，左右各有一定的可视角度（如图所示），可视角度越小，防窥效果越好。当可视角度时，透明介质的折射率为（　　） A. 1.5 B. C. D. 无法确定 3. 2024年8月，国际科学家小组发现了太阳系外的一颗新的行星——热海王星TOI-3261b。如图所示，热海王星绕其主星运行的周期T=21h，其中心与主星中心的距离约为2.5×109m，绕主星运行可视为匀速圆周运动。已知热海王星半径约为地球半径的4倍，质量约为地球质量的30倍，则（　　） A. 热海王星表面重力加速度约为地球的480倍 B. 热海王星的第一宇宙速度约为地球的倍 C. 若已知引力常量，可估算出热海王星的质量 D. 根据题干信息，可估算出热海王星的线速度大小 4. 在一水平天花板上用两根等长轻绳悬挂一小球，小球可视为质点。下列四幅图中，剪断其中一根轻绳的瞬间，另一根轻绳上的拉力大小不变的是（　　） A. B. C. D. 5. 一列简谐横波在时刻的波动图像如图1所示，质点、刚好在平衡位置，质点在波峰。质点的振动图像如图2所示，则下列说法正确的是（　　） A. 波沿轴负方向传播 B. 质点的平衡位置坐标 C. 质点在时位移为 D. 时点和点的位移相同 6. 生物电是细胞或组织在生命活动中产生的电现象，安静状态下细胞膜存在静息电位，其机理为钾离子K+从膜内流向膜外后，导致细胞膜内侧与外侧存在电势差。安静状态下膜内外两侧电势呈现外正内负，电荷分布如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 静息电位Uab为正 B. K+在a点电势能大于在b点电势能 C. K+外流过程中，电场力对K+做负功 D. 安静状态下，将灵敏电流计的两极分别插入膜内和膜外后，指针不偏转 7. 如图甲所示，倾角为的光滑固定斜面顶端连接一劲度系数为、原长为的轻质弹簧，弹簧另一端连接一质量为的小球，小球处于静止状态。现将小球托起使弹簧恢复原长，然后由静止释放小球，小球在斜面上往复运动。以沿斜面向下为正方向，选取小球的平衡位置为坐标原点，小球由最高点运动到最低点过程中，其加速度随变化的图像如图乙所示。弹簧始终在弹性限度内。已知重力加速度为，忽略空气阻力。则（　　） A. 小球处于平衡位置时，弹簧长度为 B. 小球从最高点运动至最低点过程中，小球的回复力先变大后变小 C. 小球从最高点运动至平衡位置过程中，小球的回复力做的功为 D. 小球处于平衡位置时，其速度大小为 二、多项选择题（本题共3个小题，每小题6分，共18分，每小题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 8. 一定质量理想气体经历如图所示的循环过程，a→b过程是等压过程，b→c过程中气体与外界无热量交换，c→a过程是等温过程。下列说法正确的是（　　） A. a→b过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功 B. b→c过程，气体对外做功，内能增加 C. a→b→c过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功 D. a→b过程，气体从外界吸收的热量等于c→a过程放出的热量 9. 在如图所示的电路中，a、b两端与交流电源连接。理想变压器原、副线圈匝数比为，原线圈中串联一定值电阻，副线圈连接定值电阻和滑动变阻器R，电压表和电流表均为理想交流电表，电压表的示数用U表示，电流表的示数用I表示，电压表示数的变化值为，电流表示数的变化值为，则在滑动变阻器R滑片向右调节的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 电压表的示数保持50V不变 B. 变大 C. D. 变压器的输出功率增大 10. 如图，水平地面上竖直固定着两根相同的圆柱形粗糙绝缘杆，将两相同的带电小环和分别套在两杆上，其电荷量均为、质量均为。小环的直径略大于杆的直径。在套环的杆所处空间加一水平方向、电场强度大小为的匀强电场，在套环的杆所处空间加一水平方向、磁感应强度大小为的匀强磁场，在水平面高度相同的位置同时分别给、一个竖直向上的大小相等的初速度。发现、上升到最高点时高度相同。若带电小环、与两杆的动摩擦因数均为，重力加速度大小为，则（　　） A. 带电小环从开始到上升到最高点的时间大于带电小环从开始到上升到最高点的时间 B. 初速度应满足 C. 带电小环与到达最高点后，均可以从最高点返回初始位置 D. 带电小环从开始到上升到最高点的时间满足 第Ⅱ卷 三、非选择题（本题共5小题，共54分。其中13-15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位） 11. “枪口比动能”的计算公式为枪口子弹动能/枪管横截面积，单位为。我国规定枪口比动能达到或大于为枪支，小强通过如图甲所示实验装置测定某型号仿真枪是否超标。在一半封闭金属盒内塞人橡皮泥，金属盒下方安装一个有墨水的轻质细毛笔，将金属盒用轻绳系于天花板上的点，金属盒下方铺设一条以悬点为圆心的圆弧轨道，并在轨道上铺设白纸，调节轨道高度使得轻质毛笔笔尖轻微接触白纸且对金属盒的运动无明显阻碍作用。以为圆心竖直安装一与金属盒运动平面平行的量角器。将仿真枪靠近金属盒并对准其中心射出弹丸，随后弹丸陷入金属盒内部，并与金属盒一起摆起一定的角度。测量枪管的内直径，弹丸的质量，金属盒与橡皮泥的质量，白纸痕迹上方端点与悬点的连线与竖直方向的夹角以及金属盒中心与悬点的距离。重力加速度大小为。 （1）用游标卡尺测量枪管内直径时需利用图乙中游标卡尺___________（选填“①”“②”或“③”）部分。测量得到枪管内直径读数如图丙所示，其读数为___________mm。 （2）根据所测量得到的物理量得出比动能的表达式为___________。（用题中所给物理量的字母表示） （3）下列因素能够导致比动能的测量值偏小的是___________（填标号）。 A. 弹丸与金属盒碰撞过程中损失的动能 B. 金属盒所受的空气阻力以及毛笔笔尖与白纸之间的阻力 C. 击中金属盒的位置位于金属盒中心上方 D. 仿真枪没有抵近金属盒射击 12. 某实验小组设计的欧姆表内部结构可简化成如题图所示的电路。已知电源电动势E=4.5V，内阻r=1.0Ω，电压表满偏电压为3V，内阻RV=3000Ω，滑动变阻器R最大阻值为5000Ω，A、B为两表笔，通过读取电压表V的电压值得到被测电阻的阻值。 （1）使用该欧姆表测电阻时，需要调节滑动变阻器使电压表V满偏，下列操作正确的是（　　） A. 闭合开关S，两表笔间不接入任何电阻 B. 闭合开关S，将两表笔短接 （2）按照正确操作步骤测量某电阻阻值，电压表V指针指在1.5V处，则电阻阻值为_________Ω； （3）将电压表V刻度线改成电阻刻度线，电阻“0”刻线在表盘__________（选填“最左边”或“最右边”），电阻刻度线是_________（选填“均匀”“左疏右密”或“右疏左密”）； （4）该欧姆表使用较长时间后，电源电动势减小，内阻变大，调节滑动变阻器仍能使电压表V满偏，导致测量值_________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 13. 现代人越来越依赖手机，有些人喜欢躺着刷手机，经常出现手机掉落伤眼睛或者额头的情况，若有一手机质量为120g，从离人额头为20cm的高度无初速掉落，磕到额头后手机的反弹忽略不计，额头受到手机的冲击时间为0.05s。取g=10m/s2，求 （1）手机与额头作用过程中，手机动量变化量； （2）手机对额头平均作用力的大小。 14. 人们通常利用带电粒子在电场和磁场中会受到场力的作用特点，来控制带电粒子的运动，或对带粒子进行分析，如回旋加速器、质谱仪等。如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一、四象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标平面向外的匀强磁场，第二象限内存在沿x轴正方向的匀强电场。一带电量为，质量为m的粒子从x轴上的A点沿y轴正方向以初速度进入第二象限，经电场偏转后从y轴上的M点进入第一象限，然后从x轴上的N点进入第四象限。为了对带电粒子的有效控制，在实际应用中我们只需要一个比较小的磁场区域即可实现，如把原磁场撤去，在第一象限某区域只需要加一磁感应强度为的圆形磁场，即可以使带电粒子与x轴正方向成60°角向下经过N点。不计带电粒子的重力和其他阻力。求： （1）匀强电场的场强大小E； （2）匀强磁场的磁感应强度大小； （3）磁感应强度为圆形磁场的最小面积。 15. 如图所示，倾角θ=37°间距足够长的平行金属导轨，底端接有阻值的电阻，轨道间abdc区域有垂直轨道平面向上的匀强磁场，磁感应强度磁场宽度。一矩形金属框质量m=1kg，长l=1m，宽，AB和CD边的电阻均为1Ω，AC和BD边无电阻。现将金属框如图静止释放，CD进入磁场时恰好作匀速直线运动，以某一速度离开磁场，金属框继续向下运动。已知金属框在运动过程中AB和CD边始终保持与导轨垂直，且与导轨接触良好，不计导轨的电阻，金属框与导轨间的动摩擦因数，重力加速度g取求： （1）金属框静止释放时CD边距ab边的距离x； （2）整个过程中通过电阻R的电荷量q； （3）金属框CD边进入磁场到AB边刚离开磁场的过程中金属框所产生的焦耳热Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 实外2025届高三下学期考前适应性演练（五） 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、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将答题卡交回，并妥善保存好试卷。 第Ⅰ卷 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. 如图所示，（a）为氢原子能级图，（b）为某放射性元素剩余质量m与原质量m0的比值随时间t的变化图像，（c）为轧制钢板时动态监测钢板厚度的装置图，（d）为原子核的比结合能随质量数变化图像。下列与四幅图对应的四种说法正确的是（　　） A. 图（a）中，能量为10.5eV的光子轰击处于基态的氢原子，可能使之发生跃迁 B. 图（b）中，由放射性元素剩余质量m与原质量m0的比值随时间t的变化规律可知其半衰期为115.1d C. 图（c）中，探测器接收到的可能是α射线 D. 图（d）中，比结合能越大，平均核子质量越大，原子核越稳定 【答案】B 【解析】 【详解】A．10.2eV恰好为氢原子2能级和1能级的能级差，所以处于基态的氢原子恰好能吸收，发生跃迁，所以能量为10.5eV的光子轰击处于基态的氢原子，不能使之发生跃迁，故A错误； B．放射性原子核剩余质量与原质量的比值从衰变为，所用时间为 所以半衰期为115.1d，故B正确； C．α粒子穿透能力比较弱，不能穿透钢板，故C错误； D．比结合能越大，平均核子质量越小，原子核越稳定，故D错误。 故选B。 2. 如图为某款手机防窥膜的原理图，在透明介质中等距排列有相互平行的吸光屏障，屏障的高度与防窥膜厚度均为，相邻屏障的间距为，方向与屏幕垂直。防窥膜的可视角度通常是以垂直于屏幕的法线为基线，左右各有一定的可视角度（如图所示），可视角度越小，防窥效果越好。当可视角度时，透明介质的折射率为（　　） A. 1.5 B. C. D. 无法确定 【答案】B 【解析】 【详解】根据光路的可逆性，做出光线从空气进入介质的光路图，如图所示 由几何关系可得 ， 可得透明介质的折射率 故选B。 3. 2024年8月，国际科学家小组发现了太阳系外的一颗新的行星——热海王星TOI-3261b。如图所示，热海王星绕其主星运行的周期T=21h，其中心与主星中心的距离约为2.5×109m，绕主星运行可视为匀速圆周运动。已知热海王星半径约为地球半径的4倍，质量约为地球质量的30倍，则（　　） A. 热海王星表面重力加速度约为地球的480倍 B. 热海王星的第一宇宙速度约为地球的倍 C. 若已知引力常量，可估算出热海王星的质量 D. 根据题干信息，可估算出热海王星的线速度大小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据万有引力与重力的关系 可得 则热海王星表面重力加速度与地球表面重力加速度大小之比为，故A错误； B．根据万有引力提供向心力有 可得 则热海王星第一宇宙速度与地球第一宇宙速度大小之比为，故B错误； C．根据万有引力提供向心力 可知，等式两边M1约掉，不能求出热海王星的质量M1，故C错误； D．热海王星的线速度大小为 由于r和T已知，可估算出vʹ，故D正确。 故选D。 4. 在一水平天花板上用两根等长轻绳悬挂一小球，小球可视为质点。下列四幅图中，剪断其中一根轻绳的瞬间，另一根轻绳上的拉力大小不变的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设轻绳与水平天花板的夹角为，由受力分析可知初始时刻满足 剪断其中一根轻绳的瞬间，小球只受重力、未剪断绳子的拉力，将重力沿绳子和垂直于绳子分解后，满足 由以上两式解得 轻绳与水平天花板的夹角为 故选B。 5. 一列简谐横波在时刻的波动图像如图1所示，质点、刚好在平衡位置，质点在波峰。质点的振动图像如图2所示，则下列说法正确的是（　　） A. 波沿轴负方向传播 B. 质点的平衡位置坐标 C. 质点在时位移为 D. 时点和点的位移相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图2可知，时刻质点N向下振动，根据同侧法可知，波沿x轴正方向传播，故A错误； C．由图2可知周期为，由图1可知波长为，质点N的振动图像表达式为 质点N在时位移为 质点M、N平衡位置相差，为半波长，则质点M、N振动步调相反，质点M在时位移为0.02m，故C错误； B．时刻的波动图像表达式为 将代入可得 当时，解得 ， 故B错误； D．当时，波动图像表达式为 将，代入可得 故当时P点和M点的位移相同，故D正确。 故选D。 6. 生物电是细胞或组织在生命活动中产生的电现象，安静状态下细胞膜存在静息电位，其机理为钾离子K+从膜内流向膜外后，导致细胞膜内侧与外侧存在电势差。安静状态下膜内外两侧电势呈现外正内负，电荷分布如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 静息电位Uab为正 B. K+a点电势能大于在b点电势能 C. K+外流过程中，电场力对K+做负功 D. 安静状态下，将灵敏电流计的两极分别插入膜内和膜外后，指针不偏转 【答案】C 【解析】 【详解】AB．静息电位Uab为负，因为b点周围有很多正电荷，电势高，a点周围有很多负电荷，电势低，所以Uab为负，K+带正电，在电势高的地方电势能大，故AB错误； C．K+外流过程中，克服电场力做功，电场力对K+做负功，故C正确； D．安静状态下，将灵敏电流计的两极分别插入膜内和膜外后，因为膜内和膜存在电势差，电荷发生定向移动，指针发生偏转，故D错误。 故选C。 7. 如图甲所示，倾角为的光滑固定斜面顶端连接一劲度系数为、原长为的轻质弹簧，弹簧另一端连接一质量为的小球，小球处于静止状态。现将小球托起使弹簧恢复原长，然后由静止释放小球，小球在斜面上往复运动。以沿斜面向下为正方向，选取小球的平衡位置为坐标原点，小球由最高点运动到最低点过程中，其加速度随变化的图像如图乙所示。弹簧始终在弹性限度内。已知重力加速度为，忽略空气阻力。则（　　） A. 小球处于平衡位置时，弹簧的长度为 B. 小球从最高点运动至最低点过程中，小球的回复力先变大后变小 C. 小球从最高点运动至平衡位置过程中，小球的回复力做的功为 D. 小球处于平衡位置时，其速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球平衡时，根据平衡条件可得 解得弹簧的伸长量 故此时弹簧的长度 A错误； B．小球从最高点运动至最低点过程中，小球的回复力先变小后变大，B错误； CD．根据牛顿第二定律有 设小球从最高点运动至平衡位置过程中，小球的回复力做功为 图乙中图线与横轴所围面积乘以小球质量即为回复力做功，则 由动能定理有 解得 C错误，D正确。 故选D。 二、多项选择题（本题共3个小题，每小题6分，共18分，每小题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 8. 一定质量理想气体经历如图所示的循环过程，a→b过程是等压过程，b→c过程中气体与外界无热量交换，c→a过程是等温过程。下列说法正确的是（　　） A. a→b过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功 B. b→c过程，气体对外做功，内能增加 C. a→b→c过程，气体从外界吸收热量全部用于对外做功 D. a→b过程，气体从外界吸收的热量等于c→a过程放出的热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．a→b过程压强不变，是等压变化且体积增大，气体对外做功W<0，由盖-吕萨克定律可知 即内能增大，，根据热力学第一定律可知过程，气体从外界吸收的热量一部分用于对外做功，另一部分用于增加内能，A错误； B．方法一：过程中气体与外界无热量交换，即 又由气体体积增大可知，由热力学第一定律可知气体内能减少。 方法二：过程为等温过程，所以 结合分析可知 所以b到c过程气体的内能减少。故B错误； C．过程为等温过程，可知 根据热力学第一定律可知过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功，C正确； D．根据热力学第一定律结合上述解析可知：一整个热力学循环过程，整个过程气体对外做功，因此热力学第一定律可得 故过程气体从外界吸收的热量不等于过程放出的热量，D错误。 故选C。 【点睛】 9. 在如图所示的电路中，a、b两端与交流电源连接。理想变压器原、副线圈匝数比为，原线圈中串联一定值电阻，副线圈连接定值电阻和滑动变阻器R，电压表和电流表均为理想交流电表，电压表的示数用U表示，电流表的示数用I表示，电压表示数的变化值为，电流表示数的变化值为，则在滑动变阻器R滑片向右调节的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 电压表的示数保持50V不变 B. 变大 C. D. 变压器的输出功率增大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．设变压器原、副线圈电压分别为、，电流分别为、，正弦交流电源的输出电压 又 对理想变压器得 由于，所以 故A错误； B．由欧姆定律得，电压表示数与电流表示数的比值为电阻和滑动变阻器R阻值之和，滑动变阻器电阻变大，则比值变大，故B正确； C．由A选项分析可得 整理得 则为函数的斜率，为，所以 故C正确； D．变压器的输出功率为 根据二次函数知识可知，当时，变压器的输出功率最大 又 上式与联立可得当 可得此时 此时变压器的输出功率最大，当R滑片向右移动，R变大，输出功率变小，故D错误。 故选 BC。 10. 如图，水平地面上竖直固定着两根相同的圆柱形粗糙绝缘杆，将两相同的带电小环和分别套在两杆上，其电荷量均为、质量均为。小环的直径略大于杆的直径。在套环的杆所处空间加一水平方向、电场强度大小为的匀强电场，在套环的杆所处空间加一水平方向、磁感应强度大小为的匀强磁场，在水平面高度相同的位置同时分别给、一个竖直向上的大小相等的初速度。发现、上升到最高点时高度相同。若带电小环、与两杆的动摩擦因数均为，重力加速度大小为，则（　　） A. 带电小环从开始到上升到最高点的时间大于带电小环从开始到上升到最高点的时间 B. 初速度应满足 C. 带电小环与到达最高点后，均可以从最高点返回初始位置 D. 带电小环从开始到上升到最高点的时间满足 【答案】BD 【解析】 【详解】A．对环进行分析，根据牛顿第二定律可得 解得 可知，环向上做匀减速直线运动。对环进行分析，根据牛顿第二定律可得 解得 可知，环向上做加速度减小的减速直线运动。由于当两者速度都为零时，其位移相同，可以作出环和环运动的图像分别如图中的实线和虚线所示 由于图像中，图像与时间轴所围几何图形的面积表示位移，由题意可知，两者上升到最高点位移相同，则有 故A错误； B．图像某点切线斜率的绝对值表示加速度大小，结合上述图像可知，初始的加速度 即有 解得 故B正确； C．带电小环与到达最高点后，当时，环将静止于最高点处，环向下做加速度减小的加速运动，若加速度能够减小到0，之后将做匀速直线运动，环b最终回到初始位置，故C错误； D．对环a进行分析，结合上述，利用逆向思维，根据速度与位移的关系有 对环进行分析，根据动量定理可得 即有 联立可得 故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷 三、非选择题（本题共5小题，共54分。其中13-15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位） 11. “枪口比动能”的计算公式为枪口子弹动能/枪管横截面积，单位为。我国规定枪口比动能达到或大于为枪支，小强通过如图甲所示实验装置测定某型号仿真枪是否超标。在一半封闭金属盒内塞人橡皮泥，金属盒下方安装一个有墨水的轻质细毛笔，将金属盒用轻绳系于天花板上的点，金属盒下方铺设一条以悬点为圆心的圆弧轨道，并在轨道上铺设白纸，调节轨道高度使得轻质毛笔笔尖轻微接触白纸且对金属盒的运动无明显阻碍作用。以为圆心竖直安装一与金属盒运动平面平行的量角器。将仿真枪靠近金属盒并对准其中心射出弹丸，随后弹丸陷入金属盒内部，并与金属盒一起摆起一定的角度。测量枪管的内直径，弹丸的质量，金属盒与橡皮泥的质量，白纸痕迹上方端点与悬点的连线与竖直方向的夹角以及金属盒中心与悬点的距离。重力加速度大小为。 （1）用游标卡尺测量枪管内直径时需利用图乙中游标卡尺的___________（选填“①”“②”或“③”）部分。测量得到枪管内直径读数如图丙所示，其读数为___________mm。 （2）根据所测量得到物理量得出比动能的表达式为___________。（用题中所给物理量的字母表示） （3）下列因素能够导致比动能的测量值偏小的是___________（填标号）。 A. 弹丸与金属盒碰撞过程中损失的动能 B. 金属盒所受的空气阻力以及毛笔笔尖与白纸之间的阻力 C. 击中金属盒的位置位于金属盒中心上方 D. 仿真枪没有抵近金属盒射击 【答案】（1） ①. ① ②. 7.0 （2） （3）BD 【解析】 【分析】本题以枪口比动能这一概念为背景，考查动量守恒、机械能守恒、游标卡尺读数。意在考查逻辑推理以及实验探究能力。 【小问1详解】 [1] 游标卡尺测量内径使用内爪测量，故选①部分。 [2] 10分度游标卡尺的精确度为，游标卡尺读数为 【小问2详解】 根据动量守恒定律有 然后两者共同摆起使得细绳与竖直方向的夹角为时，由机械能守恒定律得 联立可得，弹丸的初动能 根据比动能的定义有 【小问3详解】 A．根据实验原理，碰撞中损失的动能对测量结果无影响，故A错误； BD．若考虑金属盒所受空气阻力以及毛笔笔尖与白纸之间的阻力和仿真枪没有抵近金属盒射击都会使得初动能的测量值小于真实值，故比动能的测量值偏小，故BD正确； C．若击中金属盒的位置位于金属盒中心上方，则的测量值偏大，比动能的测量值偏大，故C错误。 故选BD。 12. 某实验小组设计的欧姆表内部结构可简化成如题图所示的电路。已知电源电动势E=4.5V，内阻r=1.0Ω，电压表满偏电压为3V，内阻RV=3000Ω，滑动变阻器R最大阻值为5000Ω，A、B为两表笔，通过读取电压表V的电压值得到被测电阻的阻值。 （1）使用该欧姆表测电阻时，需要调节滑动变阻器使电压表V满偏，下列操作正确的是（　　） A. 闭合开关S，两表笔间不接入任何电阻 B. 闭合开关S，将两表笔短接 （2）按照正确操作步骤测量某电阻阻值，电压表V指针指在1.5V处，则电阻阻值_________Ω； （3）将电压表V刻度线改成电阻刻度线，电阻“0”刻线在表盘__________（选填“最左边”或“最右边”），电阻刻度线是_________（选填“均匀”“左疏右密”或“右疏左密”）； （4）该欧姆表使用较长时间后，电源电动势减小，内阻变大，调节滑动变阻器仍能使电压表V满偏，导致测量值_________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 【答案】（1）A （2）1000 （3） ①. 最左边 ②. 左疏右密 （4）大于 【解析】 【小问1详解】 如果闭合开关S，将两表笔短接，则流过电压表的电流为0，不会满偏，故要调节滑动电阻器使电压表V满偏，两表笔间不接入任何电阻。 故选A。 【小问2详解】 设满偏时滑动变阻器的阻值和内阻和为R，待测电阻为Rx，由闭合电路欧姆定律，满偏时有， 解得 当电压表V指针指在1.5V处时有，， 解得 【小问3详解】 [1][2]设当待测电阻为Rx时，有，， 解得 由此可知，随着Rx增大，电压表V的示数增大，所以电阻“0”刻线在表盘最左边，且增加量减小，故电阻刻度线应该是左疏右密。 【小问4详解】 设满偏时滑动变阻器的阻值和内阻和为R，电压表满偏时有 当E减小，R也减小，测量电阻Rx时，设电压表与Rx的并联电阻为R并，此时电压表的电流为 变形可得 由此可知，E减小，电压表电流IV增大，故测量值大于真实值。 13. 现代人越来越依赖手机，有些人喜欢躺着刷手机，经常出现手机掉落伤眼睛或者额头的情况，若有一手机质量为120g，从离人额头为20cm的高度无初速掉落，磕到额头后手机的反弹忽略不计，额头受到手机的冲击时间为0.05s。取g=10m/s2，求 （1）手机与额头作用过程中，手机的动量变化量； （2）手机对额头平均作用力的大小。 【答案】（1）0.24kg·m/s，方向竖直向上；（2）6N 【解析】 【详解】（1）选取竖直向下为正方向，根据自由落体运动规律，手机掉落到人额头位置时的速度为 手机与额头作用后手机的速度变为0，所以手机与额头作用过程中动量变化量为 即手机动量变化量的大小为0.24kg·m/s，方向竖直向上。 （2）选取竖直向下为正方向，手机与额头作用过程中，设额头对手机平均作用力的大小为F，对手机由动量定理得 代入数据解得 F=6N 根据牛顿第三定律知，手机对额头平均作用力的大小为6N。 14. 人们通常利用带电粒子在电场和磁场中会受到场力的作用特点，来控制带电粒子的运动，或对带粒子进行分析，如回旋加速器、质谱仪等。如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一、四象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标平面向外的匀强磁场，第二象限内存在沿x轴正方向的匀强电场。一带电量为，质量为m的粒子从x轴上的A点沿y轴正方向以初速度进入第二象限，经电场偏转后从y轴上的M点进入第一象限，然后从x轴上的N点进入第四象限。为了对带电粒子的有效控制，在实际应用中我们只需要一个比较小的磁场区域即可实现，如把原磁场撤去，在第一象限某区域只需要加一磁感应强度为的圆形磁场，即可以使带电粒子与x轴正方向成60°角向下经过N点。不计带电粒子的重力和其他阻力。求： （1）匀强电场的场强大小E； （2）匀强磁场的磁感应强度大小； （3）磁感应强度为的圆形磁场的最小面积。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，带电粒子在第二象限电场中做类平抛运动，垂直电场方向有 沿电场方向有， 联立解得 【小问2详解】 设带电粒子运动到点时，水平分速度为，则有 解得 则带电粒子进入第一象限的速度为 设速度方向与水平方向的夹角为，则有 连接，由几何关系可得 解得 则带电粒子进入磁场时，与的夹角为，由带电粒子在直边界磁场中的运动可知，带电粒子到达点时，速度方向与的夹角也为，即垂直轴向下，运动轨迹如图所示 由几何关系有 解得 又有 解得 【小问3详解】 加一磁感应强度为的圆形磁场，则有 解得 使带电粒子与x轴正方向成60°角向下经过N点，即粒子速度偏转，圆弧轨迹为半径为的圆弧，如图所示 可知，所加面积最小的圆形磁场的直径为 面积为 15. 如图所示，倾角θ=37°间距足够长的平行金属导轨，底端接有阻值的电阻，轨道间abdc区域有垂直轨道平面向上的匀强磁场，磁感应强度磁场宽度。一矩形金属框质量m=1kg，长l=1m，宽，AB和CD边的电阻均为1Ω，AC和BD边无电阻。现将金属框如图静止释放，CD进入磁场时恰好作匀速直线运动，以某一速度离开磁场，金属框继续向下运动。已知金属框在运动过程中AB和CD边始终保持与导轨垂直，且与导轨接触良好，不计导轨的电阻，金属框与导轨间的动摩擦因数，重力加速度g取求： （1）金属框静止释放时CD边距ab边的距离x； （2）整个过程中通过电阻R的电荷量q； （3）金属框CD边进入磁场到AB边刚离开磁场的过程中金属框所产生的焦耳热Q。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设CD边刚进入磁场时金属框的速度为，因金属框恰好匀速进入磁场，由牛顿第二定律得 CD边受到安培力 电路的总电阻 由以上解得CD边刚进入磁场时金属框的速度 从静止释放到CD边刚进入磁场的过程，由动能定理得 解得 【小问2详解】 金属框从CD边刚进入磁场到AB边刚进入磁场过程中做匀速直线运动，运动时间 CD边做切割磁感线运动，回路感应电动势 回路总电阻 通过电阻R的电流 该过程中通过电阻的电量 边刚进入磁场时， 边、边都做切割磁感线运动， 回路感应电动势 其等效电路如图所示 通过、两边的电流相等，其电流 其中 解得 对金属框受力分析，由牛顿第二定律得 解得 即金属框从边进入磁场到边刚离开磁场过程中做匀速直线运动，速度仍为，运动时间 该过程中通过电阻的电量 同理分析得金属框从边离开磁场到边离开磁场过程中做匀速直线运动，速度仍为，与金属框进入磁场过程通过电阻的电量相等，即 则全过程通过电阻的电量 【小问3详解】 边进入磁场到边刚离开磁场过程金属框运动位移 全过程克服摩擦力做功 由（2）可得电阻产生的焦耳热 其中，， 解得 由功能关系得，边进入磁场到边刚离开磁场过程中金属框所产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $