精品解析：2025届甘肃省天水市麦积区新梦想高考复读学校高三下学期模拟预测物理试题

2025年甘肃省高考模拟考试 物理A卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 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。 一、选择题（单选题共7小题，每一题4分，多选题共3小题，每一题5分，选错或不选得0分，少选得3分，共43分） 1. 下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（　　） A. 图甲中铀238的半衰期是45亿年，经过45亿年，10个铀238必定有5个发生衰变 B. 图乙中氘核的比结合能小于氦核的比结合能 C. 图丙中一个氢原子从n=4的能级向基态跃迁时，最多可以放出6种不同频率的光 D. 图丁中为光电效应实验，用不同光照射某金属得到的关系图，则a光频率最高 2. 2025年4月19日北京半程马拉松比赛中，人形机器人首次参赛。已知半马从起点到终点直线距离约为12km，实际赛道长度为21.0975km，冠军机器人用时约2小时40分完成比赛。下列说法正确的是（　　） A. 机器人的位移大小为21.0975km B. 机器人的平均速度大小约为4.5km/h C. 若机器人在弯道段保持速率不变，则其所受合外力为零 D. 机器人冲过终点线时的瞬时速度一定大于其全程的平均速度 3. 我国近地小行星防御系统通过“监测—评估—干预”三位一体架构，力图避免小行星影响地球，展现了从被动预警到主动防御的科技跨越。如图所示，近地圆轨道Ⅰ和椭圆轨道Ⅱ相切于点，椭圆轨道Ⅱ和同步轨道Ⅲ相切于点。现有防御卫星在轨道Ⅰ处做匀速圆周运动，经变轨后运行到同步轨道Ⅲ的点拦截小行星进行干预，已知地球自转的角速度为，防御卫星在轨道Ⅰ和Ⅲ上运行的角速度为和，卫星在轨道Ⅰ、Ⅲ和轨道Ⅱ上的点、点运行的线速度分别为、、、。下列说法正确的是（　　） A. B. C. 卫星在轨道Ⅰ运行的周期约为24h D. 卫星在轨道Ⅲ的机械能大于在轨道Ⅰ的机械能 4. 《墨经》中记载可以通过车梯（一种前低后高的斜面车）提升重物。如图所示，轻绳一端固定，另一端系在光滑小球上，向左推动车梯，小球沿斜面缓慢上升。则此过程中（　　） A. 小球受到的斜面支持力不变 B. 小球受到的斜面支持力减小 C. 小球受到的轻绳拉力不变 D. 小球受到的轻绳拉力减小 5. 芯片制造过程中的重要工序之一是离子注入，速度选择器是离子注入机的重要组成部分。将速度选择器模型简化如图所示，两平行金属板P、Q间存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场。一比荷为带正电的粒子从M点沿MN方向以速度射入两金属板之间，恰好能沿直线运动到N点，不计粒子的重力。则（　　） A. 若仅撤掉磁场，粒子运动轨迹仍为直线 B. 若仅撤掉电场，粒子将向P极板偏转 C. 若仅增大入射速度，粒子运动轨迹仍为直线 D. 若仅增大比荷，粒子将向Q极板偏转 6. 某种透明介质做成的等腰直角三棱镜的横截面如图所示。现由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AC边射入棱镜，经过AB边反射后垂直BC边射出，且在AB边只有b光射出，则（ ） A. a光的频率比b光的小 B. 在三棱镜中，a光的传播速度比b光的小 C. 三棱镜对a光的折射率一定等于 D. 若用a光照射某光电管能发生光电效应，则用b光照射一定能发生光电效应 7. 如图，用不可伸长的轻绳将小球a悬挂在O点，初始时，轻绳处于水平拉直状态，将小球a由静止释放，当小球a下摆至最低点时，恰好与静止在水平面上的物块b发生弹性碰撞，碰撞后b滑行的最大距离为L，已知b的质量是a的2倍，b与水平面间的动摩擦因数为μ，不计空气阻力，则（　　） A. 小球a下摆至最低点过程中重力做功的功率一直在增大 B. 碰撞后瞬间小球a的速度大小为 C. 轻绳的长度 D. 小球a反弹的最大高度为 8. 如图所示，甲为一列简谐波在某一时刻的波形图，乙为介质中处的质点以此时刻为计时起点的振动图像，质点的平衡位置位于处，下列说法正确的是（　　） A. 这列波沿轴正方向传播 B. 这列波的传播速度为 C. 时，质点的加速度大于点的加速度 D. 在时间内，质点向右移动了 9. 如图所示，一台电动机线圈的阻值为R，一定值电阻的阻值也为R，将它们串联在电压为U的电路中，电动机恰好正常工作。下列说法正确的是（ ） A. 在相同的时间内定值电阻产生的焦耳热小于电动机产生的焦耳热 B. 电动机两端的电压大于 C. 电路中的电流大于 D. 定值电阻的电功率小于 10. 如图甲所示，水平面内有两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨固定且间距为L。空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现将两根材料相同、横截面积不同、长度均为L的金属棒ab、cd分别静置在导轨上。现给ab棒一水平向右的初速度，其速度随时间变化的关系如图乙所示，两金属棒运动过程中，始终与导轨垂直且接触良好。已知ab棒的质量为m，电阻为R。导轨电阻可忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. ab棒刚开始运动时，cd棒中的电流方向为 B. ab运动后，cd棒将做加速度逐渐增大的加速运动 C. 在时间内，ab棒产生的热量为 D. 在时间内，通过cd棒的电荷量为 二、实验题（11题5分、12题10分，共15分） 11. 某实验小组利用光电门替换了打点计时器来测量物体的加速度，简化了验证牛顿第二定律的实验装置，改进后的实验装置如图1所示。下面是实验小组进行实验的主要操作： （1）实验小组用螺旋测微器测量了遮光条的宽度d，示数如图2，则__________mm。 （2）实验小组按照图1进行了实验器材安装，调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引时能沿木板匀速运动。 （3）挂上装有沙的沙桶后，将小车由静止释放，测出释放点到光电门的距离x，遮光条通过光电门的时间，则小车加速度的表达式为___________。（用d、x和表示） （4）将小车与遮光条的总质量记为M，沙与沙桶的总质量记为m，不断增大m得到小车加速度变化的数据。若实验小组利用实验数据绘制的a-m图线如图3，图线右方出现明显弯曲，原因是__________。 12. 在“测量金属丝的电阻率”实验中： （1）下列说法正确的是______。 A. 用刻度尺多次测量金属丝的全长，算出其平均值 B. 用螺旋测微器在金属丝上某一位置测量得出其直径 C. 实验中尽可能保持金属丝的温度不变 （2）若待测金属丝电阻较小，为使电阻的测量结果尽量准确，且金属丝两端的电压调节范围尽可能大，以下实验电路符合要求的是______。 A. B. C. D. （3）实验中调节滑动变阻器滑片的位置，读取多组电压、电流值，描绘出图像，图线的斜率为k，金属丝的有效长度为l，直径为D，则金属丝电阻率的表达式为______。 （4）某同学利用金属丝和内阻为的灵敏电流计G设计了一个多量程电流表。如图1所示，G两端并联长为L的金属丝，调节滑动变阻器使G满偏，毫安表示数为I，改变L，重复上述步骤，始终保证G满偏，获得多组I、L数据，作出图像如图2所示，均为已知量。 ①若想将灵敏电流计改装为量程为的电流表，则接入金属丝的长度为______； ②若给定金属丝的横截面积为S，则可由题目中信息得到金属丝的电阻率为______。 三、解答题（13题10分、14题15分、15题17分，共42分） 13. 水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭。在学校创造节上，某同学用容积为V0的可乐瓶制作了一支水火箭，现向瓶中装入的水后用带气嘴的橡胶塞塞紧瓶口，将火箭竖直放置，火箭内气体的压强为，如图所示。现用打气筒向瓶内缓慢打气，已知打气筒每打一次气能把体积为、压强为的空气压入瓶内，当瓶内空气压强达到时橡胶塞脱落，水流高速喷出，火箭向上飞起。在打气过程中气体始终处于密封状态，瓶中气体温度变化忽略不计。（火箭内的气体视为理想气体） （1）求打气筒打一次气后火箭内气体的压强； （2）至少需要打多少次气才能使火箭起飞。 14. 2024年9月14日消息，今年1月至7月，我国集成电路芯片出口同比大幅上涨，在运行情况与发展质量上取得长足进步。在芯片加工制作中，需要对带电粒子的运动进行精准调控。图为某一精准调控简化模型，第一、四象限内存在垂直于平面向里的匀强磁场，第二象限内有沿轴负方向的匀强电场。一比荷为的带负电的粒子（不计粒子重力）从轴的点沿y轴正方向以初速度进入第二象限，经电场偏转从轴上的点进入第一象限，又经匀强磁场从轴上的点进入第四象限。求： （1）带电粒子从点出发到点的时间； （2）匀强磁场的磁感应强度的大小和匀强电场的场强的大小。 15. 如图所示，半径为R的半圆弧轨道AB竖直固定在水平面上，AB是竖直直径。劲度系数为k的轻质弹簧放置在水平面上，左端固定。小球乙（视为质点）放置在水平面上，现控制小球甲（视为质点）向左压缩弹簧，当弹簧的压缩量为R时，甲由静止释放，当弹簧恢复原长时，甲与乙发生弹性碰撞，碰后乙恰好能运动到B点。已知乙的质量是甲的3倍，弹簧的弹性势能Ep与弹簧的形变量x以及弹簧的劲度系数k之间的关系式为，重力加速度为g，不计一切摩擦。 （1）求碰撞刚结束时乙的速度大小，以及甲、乙刚要碰撞时甲的速度大小； （2）求乙的质量以及乙从B点落到水平面的过程中重力的冲量大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年甘肃省高考模拟考试 物理A卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 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。 一、选择题（单选题共7小题，每一题4分，多选题共3小题，每一题5分，选错或不选得0分，少选得3分，共43分） 1. 下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（　　） A. 图甲中铀238的半衰期是45亿年，经过45亿年，10个铀238必定有5个发生衰变 B. 图乙中氘核的比结合能小于氦核的比结合能 C. 图丙中一个氢原子从n=4的能级向基态跃迁时，最多可以放出6种不同频率的光 D. 图丁中为光电效应实验，用不同光照射某金属得到的关系图，则a光频率最高 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲中铀238的半衰期是45亿年，半衰期只适用大量原子核的衰变，所以经过45亿年，10个铀238不一定有5个发生衰变，故A错误； B．图乙中氦核比氘核更稳定，氘核的比结合能小于氦核的比结合能，故B正确； C．图丙中一个氢原子从n=4的能级向基态跃迁时，跃迁路径可能为、、、，所以最多可以放出3种不同频率的光，故C错误； D．图丁中为光电效应实验，用不同光照射某金属得到的关系图，根据， 由图像可知，c光对应的遏止电压最大，则c光对应的光电子最大初动能最大，c光频率最高，故D错误。 故选B。 2. 2025年4月19日北京半程马拉松比赛中，人形机器人首次参赛。已知半马从起点到终点直线距离约为12km，实际赛道长度为21.0975km，冠军机器人用时约2小时40分完成比赛。下列说法正确的是（　　） A. 机器人的位移大小为21.0975km B. 机器人的平均速度大小约为4.5km/h C. 若机器人在弯道段保持速率不变，则其所受合外力为零 D. 机器人冲过终点线时的瞬时速度一定大于其全程的平均速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．位移为从初位置到末位置的有向线段，故为12km，A错误； B．平均速度为位移除以时间，B正确； C．弯道段是曲线，虽然机器人保持速率不变，但速度方向一直在变，故其所受合外力不为零，C错误； D．机器人冲过终点线时的瞬时速度不一定大于其全程的平均速度，D错误。 故选B。 3. 我国近地小行星防御系统通过“监测—评估—干预”三位一体架构，力图避免小行星影响地球，展现了从被动预警到主动防御的科技跨越。如图所示，近地圆轨道Ⅰ和椭圆轨道Ⅱ相切于点，椭圆轨道Ⅱ和同步轨道Ⅲ相切于点。现有防御卫星在轨道Ⅰ处做匀速圆周运动，经变轨后运行到同步轨道Ⅲ的点拦截小行星进行干预，已知地球自转的角速度为，防御卫星在轨道Ⅰ和Ⅲ上运行的角速度为和，卫星在轨道Ⅰ、Ⅲ和轨道Ⅱ上的点、点运行的线速度分别为、、、。下列说法正确的是（　　） A. B. C. 卫星在轨道Ⅰ运行的周期约为24h D. 卫星在轨道Ⅲ的机械能大于在轨道Ⅰ的机械能 【答案】D 【解析】 【详解】A．卫星绕地球做匀速圆周运动，由 可得 可知同步轨道的角速度小于近地轨道的角速度，而地球自转的角速度和同步轨道的角速度相同，则有 故A错误； B．卫星绕地球做匀速圆周运动，由 可得 可知；又由于卫星在c点加速后进入轨道Ⅲ，则有；又由于卫星在b点加速后进入轨道Ⅱ，则有；综上分析可知，故B错误； C．卫星绕地球做匀速圆周运动，由 可得 可知卫星在轨道Ⅰ运行的周期小于同步轨道Ⅲ的运行周期，即卫星在轨道Ⅰ运行的周期小于24h，故C错误； D．卫星从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，需要在b点点火加速，卫星的机械能增加；卫星从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅲ，需要在c点点火加速，卫星的机械能增加；所以卫星在轨道Ⅲ的机械能大于在轨道Ⅰ的机械能，故D正确。 故选D。 4. 《墨经》中记载可以通过车梯（一种前低后高的斜面车）提升重物。如图所示，轻绳一端固定，另一端系在光滑小球上，向左推动车梯，小球沿斜面缓慢上升。则此过程中（　　） A. 小球受到的斜面支持力不变 B. 小球受到的斜面支持力减小 C. 小球受到的轻绳拉力不变 D. 小球受到的轻绳拉力减小 【答案】D 【解析】 【详解】缓慢拉升重物的过程中，重物所受重力大小方向不变，支持力的方向不变，而轻绳拉力的方向不断变化，受力如图所示 由图可知重物所受支持力FN不断增大，轻绳拉力T不断减小。 故选D。 5. 芯片制造过程中的重要工序之一是离子注入，速度选择器是离子注入机的重要组成部分。将速度选择器模型简化如图所示，两平行金属板P、Q间存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场。一比荷为带正电的粒子从M点沿MN方向以速度射入两金属板之间，恰好能沿直线运动到N点，不计粒子的重力。则（　　） A. 若仅撤掉磁场，粒子运动轨迹仍为直线 B. 若仅撤掉电场，粒子将向P极板偏转 C. 若仅增大入射速度，粒子运动轨迹仍为直线 D. 若仅增大比荷，粒子将向Q极板偏转 【答案】B 【解析】 【详解】A．若仅撤掉磁场，粒子带正电，所受电场力与电场方向相同，即电场力方向向下，所以粒子将向Q极板偏转，做曲线运动，故A错误； B．若仅撤掉电场，根据左手定则可知，粒子受到向上的洛伦兹力，所以粒子将向P极板偏转，故B正确； C．粒子原来做匀速直线运动，即电场力等于洛伦兹力 解得 所以，粒子做匀速直线运动时的速度为，若仅增大入射速度，则洛伦兹力变大，电场力不变，所以粒子将向P极板偏转，故C错误； D．速度选择器能使速度大小为的粒子沿直线匀速通过，且与粒子的比荷无关，所以仅增大比荷，粒子不会向Q极板偏转，故D错误。 故选B。 6. 某种透明介质做成的等腰直角三棱镜的横截面如图所示。现由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AC边射入棱镜，经过AB边反射后垂直BC边射出，且在AB边只有b光射出，则（ ） A. a光的频率比b光的小 B. 在三棱镜中，a光的传播速度比b光的小 C. 三棱镜对a光的折射率一定等于 D. 若用a光照射某光电管能发生光电效应，则用b光照射一定能发生光电效应 【答案】B 【解析】 【详解】A．由光路图可知在三棱镜AB界面上a光发生了全反射，b光没有发生全反射，说明a光的临界角小，所以三棱镜对a光的折射率大于b光，所以a光的频率大于b光频率，故A错误； B．由可知，在三棱镜中，a光的传播速度比b光的小，故B正确； C．a光入射角等于45°时发生了全反射，但临界角不一定是45°，故折射率不一定等于，故C错误； D．因为a光频率较大，故光子能量大，若用a光照射某光电管能发生光电效应，用b光照射不一定能发生光电效应，故D错误。 故选B。 7. 如图，用不可伸长的轻绳将小球a悬挂在O点，初始时，轻绳处于水平拉直状态，将小球a由静止释放，当小球a下摆至最低点时，恰好与静止在水平面上的物块b发生弹性碰撞，碰撞后b滑行的最大距离为L，已知b的质量是a的2倍，b与水平面间的动摩擦因数为μ，不计空气阻力，则（　　） A. 小球a下摆至最低点过程中重力做功的功率一直在增大 B. 碰撞后瞬间小球a的速度大小为 C. 轻绳的长度 D. 小球a反弹的最大高度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球a摆到最低点时，小球a沿竖直方向的速度为零，重力的瞬时功率为零，故小球a从释放到摆动到最低点时重力的瞬时功率先增大后减小，A错误； B．设轻绳的长度为，小球a的质量为m，物块b的质量为2m，碰前球a的速度为，碰后，小球a的速度为，物块b的速度为，对于物块b，碰后减速时，根据牛顿第二定律则有 解得物块b减速的加速度 由运动学规律可得 解得碰后物块b的速度大小为 选取小球a碰前的速度为正方向，则根据动量守恒定律可得 根据能量守恒可得 联立解得， 结合上述结论解得， 即碰后瞬间小球a的速度大小为，B错误； C．小球a从释放到摆到最低点的过程中，根据机械能守恒定律，则有 解得小球a摆到最低点时的速度 结合上述结论 解得轻绳的长度 C正确； D．小球a反弹的速度大小 根据机械能守恒定律，则有 解得小球a反弹的最大高度为 D错误。 故选C。 8. 如图所示，甲为一列简谐波在某一时刻的波形图，乙为介质中处的质点以此时刻为计时起点的振动图像，质点的平衡位置位于处，下列说法正确的是（　　） A. 这列波沿轴正方向传播 B. 这列波的传播速度为 C. 时，质点的加速度大于点的加速度 D. 在时间内，质点向右移动了 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由乙图可知，时刻质点的速度向上，由波形的平移法可知，这列波沿轴正方向传播，故A正确； B．由图可知，波长，周期，则波速为，故B错误； C．时，质点在平衡位置向上运动，因周期，时运动到波峰位置，位移达到最大值，因质点的加速度大小与偏离平衡位置的位移大小成正比，可知此时质点加速度最大；而质点此时不在最大位移处，因此质点的加速度大于质点的加速度，故C正确； D．机械波传播的是振动形式，介质质点只在平衡位置附近振动，不会随波迁移，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，一台电动机线圈的阻值为R，一定值电阻的阻值也为R，将它们串联在电压为U的电路中，电动机恰好正常工作。下列说法正确的是（ ） A. 在相同的时间内定值电阻产生的焦耳热小于电动机产生的焦耳热 B. 电动机两端的电压大于 C. 电路中的电流大于 D. 定值电阻的电功率小于 【答案】BD 【解析】 【详解】A．流过定值电阻和电动机的电流相等，根据焦耳定律可知，相等时间内定值电阻和电动机产生的焦耳热相等，选项A错误； C．由于电动机消耗的电能仅一部分用于产生电热，根据功能关系有 则电路中的电流小于，选项C错误； B．根据欧姆定律可知，定值电阻两端的电压小于，结合串联电路特点可知，电动机两端的电压大于，选项B正确； D．定值电阻的电功率 选项D正确。 故选BD。 10. 如图甲所示，水平面内有两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨固定且间距为L。空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现将两根材料相同、横截面积不同、长度均为L的金属棒ab、cd分别静置在导轨上。现给ab棒一水平向右的初速度，其速度随时间变化的关系如图乙所示，两金属棒运动过程中，始终与导轨垂直且接触良好。已知ab棒的质量为m，电阻为R。导轨电阻可忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. ab棒刚开始运动时，cd棒中的电流方向为 B. ab运动后，cd棒将做加速度逐渐增大的加速运动 C. 在时间内，ab棒产生的热量为 D. 在时间内，通过cd棒的电荷量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．金属棒刚开始运动时，根据右手定则可知棒中的电流方向为，故A错误； B．ab运动后，由于安培力作用，速度会逐渐减小，同时cd棒将做加速运动，回路总电动势减小，电流减小，cd棒受到的安培力会减小，由于，可知，cd棒的加速度会减小，故B错误； C．两金属棒组成的系统动量守恒 解得 由于棒与棒质量之比为，且它们的材料和长度相同，故横截面积之比为，由 得电阻之比为，故棒与棒产生的热量之比为，根据两棒组成的系统能量守恒有 时间内棒产生的热量 故C错误； D．对棒列动量定理有 又 则在时间内，通过棒的电荷量 故D正确。 故选D。 二、实验题（11题5分、12题10分，共15分） 11. 某实验小组利用光电门替换了打点计时器来测量物体的加速度，简化了验证牛顿第二定律的实验装置，改进后的实验装置如图1所示。下面是实验小组进行实验的主要操作： （1）实验小组用螺旋测微器测量了遮光条的宽度d，示数如图2，则__________mm。 （2）实验小组按照图1进行了实验器材安装，调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引时能沿木板匀速运动。 （3）挂上装有沙的沙桶后，将小车由静止释放，测出释放点到光电门的距离x，遮光条通过光电门的时间，则小车加速度的表达式为___________。（用d、x和表示） （4）将小车与遮光条的总质量记为M，沙与沙桶的总质量记为m，不断增大m得到小车加速度变化的数据。若实验小组利用实验数据绘制的a-m图线如图3，图线右方出现明显弯曲，原因是__________。 【答案】 ①. 4.364##4.365##4.366 ②. ③. 未满足（合理即可） 【解析】 【详解】（1）[1]遮光条的宽度。 （3）[2]由可得 又 则 （4）[3]随着沙桶与沙子的质量的不断增大，不再满足，测出的加速度，图线将向下弯曲。 12. 在“测量金属丝的电阻率”实验中： （1）下列说法正确的是______。 A. 用刻度尺多次测量金属丝的全长，算出其平均值 B. 用螺旋测微器在金属丝上某一位置测量得出其直径 C. 实验中尽可能保持金属丝的温度不变 （2）若待测金属丝电阻较小，为使电阻的测量结果尽量准确，且金属丝两端的电压调节范围尽可能大，以下实验电路符合要求的是______。 A. B. C. D. （3）实验中调节滑动变阻器滑片的位置，读取多组电压、电流值，描绘出图像，图线的斜率为k，金属丝的有效长度为l，直径为D，则金属丝电阻率的表达式为______。 （4）某同学利用金属丝和内阻为的灵敏电流计G设计了一个多量程电流表。如图1所示，G两端并联长为L的金属丝，调节滑动变阻器使G满偏，毫安表示数为I，改变L，重复上述步骤，始终保证G满偏，获得多组I、L数据，作出图像如图2所示，均为已知量。 ①若想将灵敏电流计改装为量程为的电流表，则接入金属丝的长度为______； ②若给定金属丝的横截面积为S，则可由题目中信息得到金属丝的电阻率为______。 【答案】（1）C （2）B （3） （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 A. 用刻度尺多次测量金属丝接入电路部分的全长，算出其平均值，故A错误； B. 用螺旋测微器在金属丝上至少三个部位测量直径，计算平均值，故B错误； C. 实验中尽可能保持金属丝的温度不变，以保证金属丝的电阻不变，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 待测金属丝电阻较小，可知电压表的分流很小，电流表应采用外接法；为使金属丝两端的电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法。 故选B。 【小问3详解】 根据欧姆定律可得 根据电阻定律可得 联立可得金属丝电阻率的表达式为 【小问4详解】 [1]由图可知当接入金属丝的长度为L1时，毫安表的示数为2I0，电流计此时满偏且为I0，流过金属丝的电流也为I0，根据欧姆定律可知，此时接入电路的金属丝的阻值与电流计的阻值相等且为，灵敏电流计改装为量程为的电流表，则电流计此时满偏为I0，通过金属丝的电流为2I0，根据欧姆定律可知金属丝接入电路的阻值将会减小一半，即金属丝接入电路的长度也会减小一半，即。 [2]由上分析可知金属丝接入电路的长度为时阻值为，根据欧姆定律，有 可得金属丝的电阻率为。 三、解答题（13题10分、14题15分、15题17分，共42分） 13. 水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭。在学校创造节上，某同学用容积为V0的可乐瓶制作了一支水火箭，现向瓶中装入的水后用带气嘴的橡胶塞塞紧瓶口，将火箭竖直放置，火箭内气体的压强为，如图所示。现用打气筒向瓶内缓慢打气，已知打气筒每打一次气能把体积为、压强为的空气压入瓶内，当瓶内空气压强达到时橡胶塞脱落，水流高速喷出，火箭向上飞起。在打气过程中气体始终处于密封状态，瓶中气体温度变化忽略不计。（火箭内的气体视为理想气体） （1）求打气筒打一次气后火箭内气体的压强； （2）至少需要打多少次气才能使火箭起飞。 【答案】（1）；（2）4 【解析】 【详解】（1）打一次气，根据玻意耳定律可知 解得 （2）设需打气n次，根据玻意耳定律有 解得 故至少要打气4次即可起飞。 14. 2024年9月14日消息，今年1月至7月，我国集成电路芯片出口同比大幅上涨，在运行情况与发展质量上取得长足进步。在芯片加工制作中，需要对带电粒子的运动进行精准调控。图为某一精准调控简化模型，第一、四象限内存在垂直于平面向里的匀强磁场，第二象限内有沿轴负方向的匀强电场。一比荷为的带负电的粒子（不计粒子重力）从轴的点沿y轴正方向以初速度进入第二象限，经电场偏转从轴上的点进入第一象限，又经匀强磁场从轴上的点进入第四象限。求： （1）带电粒子从点出发到点的时间； （2）匀强磁场的磁感应强度的大小和匀强电场的场强的大小。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 带电粒子从点出发到的过程，方向受电场力作用，做匀加速直线运动，满足 方向粒子做匀速直线运动，满足 联立解得， 进入磁场时带电粒子速度，方向与轴正方向成角 粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设粒子轨迹圆的半径为，则粒子的轨迹圆圆心坐标， 根据几何关系可知 得 可知粒子的轨迹圆圆心处于轴上，粒子的运动轨迹如图所示 粒子在磁场中做匀速圆周运动，满足 解得 从点到点时间。 【小问2详解】 粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力有 代入， 得匀强磁场的磁感应强度的大小 在电场中，根据动能定理有 得匀强电场的场强的大小 15. 如图所示，半径为R的半圆弧轨道AB竖直固定在水平面上，AB是竖直直径。劲度系数为k的轻质弹簧放置在水平面上，左端固定。小球乙（视为质点）放置在水平面上，现控制小球甲（视为质点）向左压缩弹簧，当弹簧的压缩量为R时，甲由静止释放，当弹簧恢复原长时，甲与乙发生弹性碰撞，碰后乙恰好能运动到B点。已知乙的质量是甲的3倍，弹簧的弹性势能Ep与弹簧的形变量x以及弹簧的劲度系数k之间的关系式为，重力加速度为g，不计一切摩擦。 （1）求碰撞刚结束时乙的速度大小，以及甲、乙刚要碰撞时甲的速度大小； （2）求乙的质量以及乙从B点落到水平面的过程中重力的冲量大小。 【答案】（1）， （2）， 【解析】 【小问1详解】 设乙的质量为m，则甲的质量为，乙刚好能到达B点，根据牛顿第二定律 解得 乙从A到B过程中，根据动能定理 解得碰撞刚结束时乙的速度大小为 甲、乙发生弹性碰撞，设甲，乙刚要碰撞时甲的速度为，根据动量守恒 机械能守恒 联立解得刚要碰撞时甲的速度大小为 【小问2详解】 弹簧在恢复原长的过程中，由能量守恒可得 解得乙的质量为 乙从B到水平面做平抛运动，则有 重力的冲量为 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $