精品解析：2025届四川省普通高中学业水平选择性考试预测物理试卷

绝密★启用前 2025年四川省普通高中学业水平选择性考试预测卷 物理 （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2B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，将本试卷和答题卡一并交回。 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，只有一项最符合题目要求。 1. 钚的核裂变反应方程式为，在该方程式中，关于a、b和c的数值搭配合理的是（　　） A. 、、 B. 、、 C. 、、 D. 、、 2. 2024年11月，世界无人机竞速锦标赛在杭州开赛。如图是一款竞速无人机，其总质量为800g。某次该无人机以180km/h的速度沿水平直线匀速飞行，假设该无人机匀速飞行时只受到重力、空气阻力和升力的作用，空气阻力大小恒为6N，且与速度方向相反，重力加速度g取，则该无人机所受的升力的功率为（　　） A. 300W B. 500W C. 700W D. 900W 3. 如图是研究影响平行板电容器电容大小的因素的实验装置，将感应起电机、平行板电容器、静电计连接起来后，利用感应起电机让平行板电容器的两个极板带上电荷，保持极板上的电荷量不变，只将两极板间的距离减小时，发现静电计的指针偏角减小。若只将两极板的正对面积减小，则（ ） A. 静电计的指针偏角减小 B. 平行板电容器的电容增大 C. 两极板间的电场强度增大 D. 两极板间的电势差减小 4. 彩虹的形成与太阳光和空气中的水滴有关。当太阳光照射到空气中的水滴时，光线会因为水滴的形状不同而发生折射、反射和再次折射的过程。在这个过程中，太阳光中的白色光会被分解成不同颜色的光谱，这就是我们所看到的彩虹。如图是彩虹形成中某个水滴的两条光线的光路图、若光线1恰好发生全反射，且θ=90°，则下列说法正确的是（　　） A. 光线1可能是紫光 B. 光线2一定是紫光 C. 光线1在水滴中的折射率为 D. 所有进入水滴的光线一定都可以在水滴中发生全反射 5. 2024年11月25日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭采用一箭双星的方式成功将四维高景二号03星和04星送入预定轨道，假设两颗卫星均绕地球做匀速圆周运动且轨道平面与赤道平面垂直，它们能对地面目标进行高分辨率的观测。如图所示，若04星对地球的最大观测角为，04星连续观测北极地面上一固定目标的最长时间为t，引力常量为G，下列说法正确的是（ ） A. 相比04星，若03星的轨道半径更小，则其速度会更小 B. 相比04星，若03星的轨道半径更小，则其周期会更大 C. 04星做匀速圆周运动的周期为 D. 根据题干已知条件，还可近似求出地球的质量和平均密度 6. 有一个电阻为R的等腰直角三角形金属线框，边长，线框以ab边为转轴、以角速度ω匀速转动，ab边两侧有垂直于纸面的方向相反、大小均为B的匀强磁场。如图所示，某时刻线框刚好经过中性面，下列说法正确的是（　　） A. 图示位置线框中的电流最大 B. 一个周期内，线框中的电流方向改变一次 C. 线框中感应电流的有效值为 D. 从图示位置再转过时，通过线框的磁通量为 7. 如图所示，在边长为L的等边三角形的三个顶点A、B、C上分别固定三个点电荷a、b、c，电荷量均为q，其中a、b带正电，c带负电。O点是三角形ABC的中心，过O点的线段MN垂直于三角形ABC所在的平面，已知MO=ON=OB，静电力常量为k。下列说法正确的是（　　） A. O点的电场强度大小为 B. M点与N点的电场强度大小相等，电势不相等 C. 将电子从M点沿MN移动到N点，静电力对电子先做负功后做正功 D. 将电子从M点沿MN移动到N点，电子的电势能将会先减小后增大 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 波源、分别位于和处，时，波源开始振动，产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波源（起振时间未知）产生的简谐横波沿x轴负方向传播。时，两列波刚好同时传到O点，波形如图所示。已知波源、做简谐运动的频率相同，振幅分别为，，y轴左右两侧分布着两种不同的均匀介质，波速分别为、，下列说法正确的是（ ） A. 波速之比 B. 时，波源开始振动 C. 两列波叠加后，处为振动加强点 D. 内，处的质点通过的路程为 9. 如图所示，MO为竖直弹性挡板，光滑水平轨道OQ与倾角为的光滑直轨道QN平滑连接，小滑块B静止OQ的中点P处，小滑块A以初速度与B发生碰撞，碰后B第一次运动到轨道QN的最高点N处，A与B、A与挡板的碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，可忽略不计。已知A与B第二次碰撞恰好在Q点，A、B均可视为质点，且B的质量为A的3倍，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. A与B第一次碰后瞬间两者的速度相同 B. N点与OQ的竖直高度为 C. 水平轨道OQ的长度为 D. A与B第一次碰后瞬间到第二次碰前瞬间的时间为 10. 如图所示，在绝缘水平桌面上固定两条足够长的平行直金属导轨，导轨电阻不计且间距为。空间有垂直于桌面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，磁场边界垂直于导轨且间距为，一边长也为的正方形金属线框置于导轨上，四条边框的电阻均为，左、右两边框的质量不计，上、下两边框的质量分布均匀且总质量为。现使线框瞬间获得初速度并以速度进入磁场，最后刚好离开磁场。运动过程中线框的上、下边框处处与导轨始终接触良好。已知磁场左边界的左侧导轨光滑，其余部分与线框间的动摩擦因数为，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 线框刚完全进入磁场时的速度大于 B. 线框完全进入磁场的过程，通过其横截面的电荷量为 C. 整个过程中，线框克服摩擦力做的功为 D. 整个过程中，线框中产生的焦耳热为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 小明在课堂上看到老师演示的牛顿管实验，羽毛和小铁片下落的时间几乎相同，他就想通过牛顿管来计算羽毛下落的加速度，进一步验证其是否做自由落体运动。他设计通过拍摄牛顿管中羽毛自由下落的视频，并利用视频分析软件或逐帧分析的方法，测量羽毛自由下落时加速度的值。 主要实验步骤如下： ①装置准备：将牛顿管竖直固定在支架上，并将其内部进行抽气处理。将羽毛放置在牛顿管的顶部。使用夹具将相机固定在适当位置，确保能够清晰拍摄到羽毛整个下落过程。 ②视频拍摄：调整相机参数，如帧率、分辨率等，以获取清晰的视频画面。启动相机并开始录制视频，同时释放羽毛使其从牛顿管顶部自由下落。 ③视频分析：将录制好的视频导入视频分析软件。软件中设置合适的比例尺，以便将视频中的像素距离转换为实际距离。选择羽毛作为研究对象，并使用软件中的跟踪功能或逐帧分析的方法记录羽毛自由下落过程中的位置变化，如图甲所示。根据表中记录的位置数据和时间数据，并通过计算机软件得到羽毛自由下落的图像，如图乙所示（图中已标出羽毛的部分速度）。 项目 相长/ 实长/m 时间间隔/s 管长 16.11 1.0120 1.48 0.0930 0.06 2.04 0.1281 0.06 2.59 0.1627 0.06 3.14 0.1972 0.06 3.70 0.2324 0.06 结合以上过程，回答下列问题： （1）请根据图甲和表格中的数据，计算截取第2个图像时羽毛的下落速度大小为________。（保留三位有效数字） （2）根据图乙中的图像，可得羽毛自由下落的加速度大小为________。（保留三位有效数字） （3）在误差允许范围内，本实验________（选填“可以”或“不可以”）进一步说明羽毛的下落是自由落体，测得的重力加速度比当地实际值偏小的主要原因是________________。 12. 某实验小组利用如图甲所示的电路图来探究额定电压为的小灯泡的伏安特性。 除了额定电压为的小灯泡L，本实验还可能用到的器材有： A．电流表（量程为，内阻为） B．电流表（量程为，内阻未知） C．滑动变阻器（最大阻值为） D．滑动变阻器（最大阻值为） E．定值电阻 F．电源（电动势，内阻） G．开关S、导线若干 （1）将电流表与定值电阻串联，改装成量程为的电压表，则_______；为了方便准确地探究小灯泡的伏安特性，滑动变阻器R应选________（填写器材前的字母代号），请对照图甲中的电路图，用笔画线代替导线，在图乙中完成实物连线________。 （2）该实验小组通过实验得到多组和的实验数据，发现当时，，则小灯泡的额定功率为________W。（保留两位有效数字） （3）该实验小组以（）为纵轴，以为横轴，描点作出的图像如图丙所示，若将本实验的相同规格的两个小灯泡与电动势为、内阻为的电池直接串联，则每个小灯泡的实际功率为________W。（保留两位有效数字） 13. 如图所示，一导热良好的汽缸固定在倾角为的固定斜面上，汽缸内用一横截面积为S、质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦地滑动，汽缸开口处有两个固定卡扣。初始时活塞静止，其到汽缸底部的距离为。已知大气压强恒为，汽缸内部的长度为L，重力加速度为g，不计活塞厚度，汽缸不漏气。 （1）若通过加热使得汽缸内气体的热力学温度升高到原来的2倍，求此时气体的压强为多少？ （2）若不改变环境温度，利用充气装置缓慢充入压强为的相同气体，使汽缸中气体的压强与（1）中相同，求充入压强为的气体的体积V为多少？ 14. 如图所示，水平平台上一轻弹簧右端固定在挡板上，左端拴接一质量为的物块（可视为质点），弹簧的劲度系数为，开始时弹簧处于压缩状态，物块被锁定在A点，平台左端B点为弹簧原长的位置，且与足够长的水平传送带平滑连接，A、B间的距离为，传送带以大小为的速度逆时针匀速转动，现解除锁定，物块开始运动。已知物块与平台间的动摩擦因数为，物块与传送带间的动摩擦因数为，弹簧一直在弹性限度内，弹簧的弹性势能与形变量x的关系式为，重力加速度。 （1）求物块刚滑上传送带时的速度大小。 （2）求物块在传送带上运动时摩擦力的最大功率和物块的最大加速度。 （3）若传送带的速度大小为，其他条件不变。物块从滑上传送带到运动至最左端的过程，系统产生的热量为，求此过程物块经历的时间t。 15. 如图所示，真空中存在一个有界匀强磁场和匀强电场（图中未画出），磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为。磁场区域只存在第一象限中虚线MN的左侧，除磁场以外的其他区域均存在匀强电场，电场方向与xOy平面平行，电场强度大小为E。现有一质量为m、电荷量为的带电粒子（不计重力），从电场中的P点由静止释放，P点的坐标为。当粒子从y轴上的Q点进入磁场时，其速度v与y轴正方向成角。粒子经磁场偏转后恰好从磁场右边界与x轴的交点N射出，此后粒子继续运动。忽略边界效应，求： （1）粒子刚进入磁场时的速度v的大小。 （2）粒子在匀强磁场中运动的时间t。 （3）粒子最终经过x轴的位置坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★启用前 2025年四川省普通高中学业水平选择性考试预测卷 物理 （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2B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，将本试卷和答题卡一并交回。 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，只有一项最符合题目要求。 1. 钚的核裂变反应方程式为，在该方程式中，关于a、b和c的数值搭配合理的是（　　） A. 、、 B. 、、 C. 、、 D. 、、 【答案】B 【解析】 【详解】根据核裂变特点可知X为中子，质量数b=1 根据核反应的质量数守恒和电荷数守恒，可知有， 解得 故选B。 2. 2024年11月，世界无人机竞速锦标赛在杭州开赛。如图是一款竞速无人机，其总质量为800g。某次该无人机以180km/h的速度沿水平直线匀速飞行，假设该无人机匀速飞行时只受到重力、空气阻力和升力的作用，空气阻力大小恒为6N，且与速度方向相反，重力加速度g取，则该无人机所受的升力的功率为（　　） A. 300W B. 500W C. 700W D. 900W 【答案】A 【解析】 【详解】对无人机受力分析可知，受向下的重力mg，与运动方向相反的水平阻力f，则升力F方向斜向上，设与水平方向夹角为θ，可知， 解得F=10N，θ=53° 则F的功率 故选A。 3. 如图是研究影响平行板电容器电容大小的因素的实验装置，将感应起电机、平行板电容器、静电计连接起来后，利用感应起电机让平行板电容器的两个极板带上电荷，保持极板上的电荷量不变，只将两极板间的距离减小时，发现静电计的指针偏角减小。若只将两极板的正对面积减小，则（ ） A. 静电计的指针偏角减小 B. 平行板电容器的电容增大 C. 两极板间的电场强度增大 D. 两极板间的电势差减小 【答案】C 【解析】 【详解】AD．两极板间距和介质不变时，正对面积减小使平行板电容器的电容减小；保持极板上的电荷量不变，由知两极板间电势差增大，静电计指针偏角随之增大，故AD错误。 B．平行板电容器的电容决定式为 在极板间距和介质不变时，减小使减小，故B错误； C．由、及 整理得 不变时，减小使增大，故C正确； 故选C。 4. 彩虹的形成与太阳光和空气中的水滴有关。当太阳光照射到空气中的水滴时，光线会因为水滴的形状不同而发生折射、反射和再次折射的过程。在这个过程中，太阳光中的白色光会被分解成不同颜色的光谱，这就是我们所看到的彩虹。如图是彩虹形成中某个水滴的两条光线的光路图、若光线1恰好发生全反射，且θ=90°，则下列说法正确的是（　　） A. 光线1可能是紫光 B. 光线2一定是紫光 C. 光线1在水滴中的折射率为 D. 所有进入水滴的光线一定都可以在水滴中发生全反射 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由光路图可知，光线2的折射角较小，根据折射定律可知光线2的折射率比光线1的大，则光线1不可能是紫光，光线2可能是紫光，故AB错误； C．由于光线1恰好发生全反射，根据反射定律可知此时光线1发生全反射的入射角为45°，则光线1在水滴中的折射率为，故C正确； D．由于水滴的具体形状未知，无法确定是否所有进入的光线都会发生全反射，故D错误。 故选C。 5. 2024年11月25日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭采用一箭双星的方式成功将四维高景二号03星和04星送入预定轨道，假设两颗卫星均绕地球做匀速圆周运动且轨道平面与赤道平面垂直，它们能对地面目标进行高分辨率的观测。如图所示，若04星对地球的最大观测角为，04星连续观测北极地面上一固定目标的最长时间为t，引力常量为G，下列说法正确的是（ ） A. 相比04星，若03星的轨道半径更小，则其速度会更小 B. 相比04星，若03星的轨道半径更小，则其周期会更大 C. 04星做匀速圆周运动的周期为 D. 根据题干已知条件，还可近似求出地球的质量和平均密度 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据牛顿第二定律 解得， 因为，相比04星，若03星的轨道半径更小，所以其速度更大，周期更小，故AB错误； C．由题意可知，在时间内，04星转过的圆心角为 所以，04星做圆周运动的角速度大小为 所以周期为，故C正确； D．设04星的轨道半径为，地球半径为，则 根据牛顿第二定律 解得地球质量为 地球密度为 其中 解得 由C选项可知周期，所以可以计算地球的密度；但04星的轨道半径和地球的半径都未知，所以无法求出地球的质量，故D错误。 故选C。 6. 有一个电阻为R的等腰直角三角形金属线框，边长，线框以ab边为转轴、以角速度ω匀速转动，ab边两侧有垂直于纸面的方向相反、大小均为B的匀强磁场。如图所示，某时刻线框刚好经过中性面，下列说法正确的是（　　） A. 图示位置线框中的电流最大 B. 一个周期内，线框中的电流方向改变一次 C. 线框中感应电流的有效值为 D. 从图示位置再转过时，通过线框的磁通量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．图示位置为中性面，磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零，因此电流为零，A错误； B．根据题意可知，转动一周，其电流变化如图所示 则一个周期内，电流方向改变四次，B错误； C．由题可知感应电动势的最大值 则有效电动势 故有效电流，C正确； D．从图示位置再转过时，线圈的有效面积 通过线框的磁通量为，D错误。 故选C。 7. 如图所示，在边长为L的等边三角形的三个顶点A、B、C上分别固定三个点电荷a、b、c，电荷量均为q，其中a、b带正电，c带负电。O点是三角形ABC的中心，过O点的线段MN垂直于三角形ABC所在的平面，已知MO=ON=OB，静电力常量为k。下列说法正确的是（　　） A. O点的电场强度大小为 B. M点与N点的电场强度大小相等，电势不相等 C. 将电子从M点沿MN移动到N点，静电力对电子先做负功后做正功 D. 将电子从M点沿MN移动到N点，电子的电势能将会先减小后增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．a、b、c三个点电荷在O点的电场强度如图所示 根据几何关系可得 三个点电荷在O点产生的电场强度大小均为 由于OA与OB间的夹角为120°，根据矢量合成的方法，可得O点的合电场强度大小为，故A错误； B．由于三个点电荷到M点和N点的距离都相等，且上下对称，矢量合成后，M点和N点的电场强度大小相等，电势是标量叠加，因此M点和N点的电势也相等，故B错误； C．a、c两个点电荷为等量异种点电荷，由于M、O、N在线段AC的中垂面上，a、c两个点电荷在M、O、N三点的电势叠加为0，故b点电荷在这三点产生的电势就等于M、O、N三点最终的电势，且满足 故电势差 将电子从M点沿MN移动到O点，静电力做功，做正功，将电子从O点沿MN移动到N点，静电力做功，做负功，因此将电子从M点沿MN移动到N点，静电力对电子先做正功后做负功，故C错误； D．根据功能关系可知，电子的电势能将会先减小后增大，故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 波源、分别位于和处，时，波源开始振动，产生的简谐横波沿x轴正方向传播，波源（起振时间未知）产生的简谐横波沿x轴负方向传播。时，两列波刚好同时传到O点，波形如图所示。已知波源、做简谐运动的频率相同，振幅分别为，，y轴左右两侧分布着两种不同的均匀介质，波速分别为、，下列说法正确的是（ ） A. 波速之比 B. 时，波源开始振动 C. 两列波叠加后，处为振动加强点 D. 内，处的质点通过的路程为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．两列波频率相同，S1和S2产生的波的波长分别为， 根据可得波速之比，选项A正确； B．由题意可知 解得v1=10m/s，v2=15m/s 波源传到O点的时间 则时，波源开始振动，选项B正确； C．处到x=-6m和x=0两点的路程差为2m=0.5λ1，两列波传到x=-2m时振动方向相反，则两列波叠加后处为振动减弱点，选项C错误； D．左侧波的周期 右侧波传到x=-4m处的时刻为 则内，只有左侧波在处的质点引起振动，则通过的路程为，选项D错误。 故选AB。 9. 如图所示，MO为竖直弹性挡板，光滑水平轨道OQ与倾角为的光滑直轨道QN平滑连接，小滑块B静止OQ的中点P处，小滑块A以初速度与B发生碰撞，碰后B第一次运动到轨道QN的最高点N处，A与B、A与挡板的碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，可忽略不计。已知A与B第二次碰撞恰好在Q点，A、B均可视为质点，且B的质量为A的3倍，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. A与B第一次碰后瞬间两者的速度相同 B. N点与OQ的竖直高度为 C. 水平轨道OQ的长度为 D. A与B第一次碰后瞬间到第二次碰前瞬间的时间为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．A与B的碰撞为弹性碰撞，则有， 解得， 则A与B第一次碰后瞬间两者的速度相反，故A错误； B．碰后B滑到最高点的过程，根据机械能守恒定律有 解得 故B正确； CD．设A与B第一次碰后瞬间到第二次碰前瞬间的时间为t，水平轨道OQ的长度为x，A与B碰后向左匀速运动，再向右匀速运动，则有 对B有 联立解得， 故C错误，D正确； 故选BD。 10. 如图所示，在绝缘水平桌面上固定两条足够长的平行直金属导轨，导轨电阻不计且间距为。空间有垂直于桌面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，磁场边界垂直于导轨且间距为，一边长也为的正方形金属线框置于导轨上，四条边框的电阻均为，左、右两边框的质量不计，上、下两边框的质量分布均匀且总质量为。现使线框瞬间获得初速度并以速度进入磁场，最后刚好离开磁场。运动过程中线框的上、下边框处处与导轨始终接触良好。已知磁场左边界的左侧导轨光滑，其余部分与线框间的动摩擦因数为，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 线框刚完全进入磁场时的速度大于 B. 线框完全进入磁场的过程，通过其横截面的电荷量为 C. 整个过程中，线框克服摩擦力做的功为 D. 整个过程中，线框中产生的焦耳热为 【答案】AD 【解析】 【详解】B．线框完全进入磁场的过程，通过其横截面的电荷量为，故B错误； CD．已知磁场左边界的左侧导轨光滑，其余部分与线框间的动摩擦因数为，且左、右两边框的质量不计，上、下两边框的质量分布均匀且总质量为，则从开始进入磁场到完全进入磁场过程，线框受到的摩擦力随位移线性增大，该过程克服摩擦力做功为 最后刚好离开磁场，则整个过程中，线框克服摩擦力做的功为 根据能量守恒可得 可得整个过程中，线框中产生的焦耳热为，故C错误，D正确； A．设线框刚完全进入磁场时的速度为，线框进入磁场过程，根据动量定理可得 线框离开磁场过程，根据动量定理可得 由于线框在磁场中一直做减速运动，所以进入磁场所用时间小于离开磁场所用时间，即；又， 联立可得 可得，故A正确。 故选AD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 小明在课堂上看到老师演示的牛顿管实验，羽毛和小铁片下落的时间几乎相同，他就想通过牛顿管来计算羽毛下落的加速度，进一步验证其是否做自由落体运动。他设计通过拍摄牛顿管中羽毛自由下落的视频，并利用视频分析软件或逐帧分析的方法，测量羽毛自由下落时加速度的值。 主要实验步骤如下： ①装置准备：将牛顿管竖直固定在支架上，并将其内部进行抽气处理。将羽毛放置在牛顿管的顶部。使用夹具将相机固定在适当位置，确保能够清晰拍摄到羽毛整个下落过程。 ②视频拍摄：调整相机参数，如帧率、分辨率等，以获取清晰的视频画面。启动相机并开始录制视频，同时释放羽毛使其从牛顿管顶部自由下落。 ③视频分析：将录制好的视频导入视频分析软件。软件中设置合适的比例尺，以便将视频中的像素距离转换为实际距离。选择羽毛作为研究对象，并使用软件中的跟踪功能或逐帧分析的方法记录羽毛自由下落过程中的位置变化，如图甲所示。根据表中记录的位置数据和时间数据，并通过计算机软件得到羽毛自由下落的图像，如图乙所示（图中已标出羽毛的部分速度）。 项目 相长/ 实长/m 时间间隔/s 管长 16.11 1.0120 1.48 0.0930 0.06 2.04 0.1281 0.06 2.59 0.1627 0.06 3.14 0.1972 0.06 3.70 0.2324 0.06 结合以上过程，回答下列问题： （1）请根据图甲和表格中的数据，计算截取第2个图像时羽毛的下落速度大小为________。（保留三位有效数字） （2）根据图乙中的图像，可得羽毛自由下落的加速度大小为________。（保留三位有效数字） （3）在误差允许范围内，本实验________（选填“可以”或“不可以”）进一步说明羽毛的下落是自由落体，测得的重力加速度比当地实际值偏小的主要原因是________________。 【答案】（1）1.84 （2）9.68 （3） ①. 能 ②. 牛顿管中的残余空气的阻力影响 【解析】 【小问1详解】 根据题图甲和表格中的数据，以及匀变速直线运动中的中间时刻的瞬时速度等于平均速度，可知截取第2个图像时羽毛的下落速度大小为 【小问2详解】 根据图像的斜率表示加速度，可得羽毛自由下落的加速度大小为 【小问3详解】 [1]根据实验数据可以判断，在误差允许范围内，可以进一 步说明羽毛的下落是自由落体。 [2]牛顿管中的残余空气的阻力影响是影响实验测量结果的主要因素。 12. 某实验小组利用如图甲所示的电路图来探究额定电压为的小灯泡的伏安特性。 除了额定电压为的小灯泡L，本实验还可能用到的器材有： A．电流表（量程为，内阻为） B．电流表（量程为，内阻未知） C．滑动变阻器（最大阻值为） D．滑动变阻器（最大阻值为） E．定值电阻 F．电源（电动势，内阻） G．开关S、导线若干 （1）将电流表与定值电阻串联，改装成量程为的电压表，则_______；为了方便准确地探究小灯泡的伏安特性，滑动变阻器R应选________（填写器材前的字母代号），请对照图甲中的电路图，用笔画线代替导线，在图乙中完成实物连线________。 （2）该实验小组通过实验得到多组和的实验数据，发现当时，，则小灯泡的额定功率为________W。（保留两位有效数字） （3）该实验小组以（）为纵轴，以为横轴，描点作出的图像如图丙所示，若将本实验的相同规格的两个小灯泡与电动势为、内阻为的电池直接串联，则每个小灯泡的实际功率为________W。（保留两位有效数字） 【答案】（1） ①. 150 ②. C ③. （2）0.60 （3）0.27 【解析】 【小问1详解】 [1]将电流表与定值电阻串联，改装成量程为的电压表，则 [2]如果选最大阻值为200Ω的滑动变阻器，即使滑动变阻器的滑片移动较大距离，小灯泡的电压变化也不明显，导致调节范围受限，调节将会不方便，因此选最大阻值10Ω的滑动变阻器，即选C。 [3]实物连接如下 【小问2详解】 小灯泡的额定功率 【小问3详解】 令，根据串并联特点可知灯泡两端电压 两个小灯泡与电动势为3.0V、内阻为1.0Ω的电池直接串联时，流过电源的电流为I，电源两端的路端电压为2U，且 整理得 当时，当时，作图如图所示 题图中图线的交点为(5.62 mA，0.19A)，可知 故每个小灯泡的实际功率 13. 如图所示，一导热良好的汽缸固定在倾角为的固定斜面上，汽缸内用一横截面积为S、质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦地滑动，汽缸开口处有两个固定卡扣。初始时活塞静止，其到汽缸底部的距离为。已知大气压强恒为，汽缸内部的长度为L，重力加速度为g，不计活塞厚度，汽缸不漏气。 （1）若通过加热使得汽缸内气体的热力学温度升高到原来的2倍，求此时气体的压强为多少？ （2）若不改变环境温度，利用充气装置缓慢充入压强为的相同气体，使汽缸中气体的压强与（1）中相同，求充入压强为的气体的体积V为多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【分析】 【小问1详解】 初始时活塞静止，对活塞由平衡条件 解得 经分析知，热力学温度升高到原来的2倍，活塞已经运动到固定卡口处，由理想气体状态方程 解得 【小问2详解】 根据玻意耳定律 联立（1）中结果可得 14. 如图所示，水平平台上一轻弹簧右端固定在挡板上，左端拴接一质量为的物块（可视为质点），弹簧的劲度系数为，开始时弹簧处于压缩状态，物块被锁定在A点，平台左端B点为弹簧原长的位置，且与足够长的水平传送带平滑连接，A、B间的距离为，传送带以大小为的速度逆时针匀速转动，现解除锁定，物块开始运动。已知物块与平台间的动摩擦因数为，物块与传送带间的动摩擦因数为，弹簧一直在弹性限度内，弹簧的弹性势能与形变量x的关系式为，重力加速度。 （1）求物块刚滑上传送带时的速度大小。 （2）求物块在传送带上运动时摩擦力的最大功率和物块的最大加速度。 （3）若传送带的速度大小为，其他条件不变。物块从滑上传送带到运动至最左端的过程，系统产生的热量为，求此过程物块经历的时间t。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 解除锁定，物块从A点运动到B点，根据能量守恒可得 解得 【小问2详解】 物块在传送带上速度最大时，有 物块从B点加速到最大速度的过程，根据动能定理有 解得， 因，之后物块做减速运动到速度减为0，则摩擦力的最大功率为 解得 物块从B点到速度减为0的过程，根据动能定理有 解得 速度减为0时，物块的加速度最大，根据牛顿第二定律可得 解得 【小问3详解】 由于，所以物块从B点加速运动到与传送带共速后随传送带一起匀速运动到处，再继续向左减速运动到速度减为0。物块从B点加速到的过程，根据动能定理有 解得 物块从处到速度减为0的过程，根据动能定理有 解得 设物块与传送带一起做匀速运动的时间为，则有 设物块做变速运动的时间为，物块相对传送带的位移大小为 系统因摩擦产生的热量为 解得 故有 15. 如图所示，真空中存在一个有界匀强磁场和匀强电场（图中未画出），磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为。磁场区域只存在第一象限中虚线MN的左侧，除磁场以外的其他区域均存在匀强电场，电场方向与xOy平面平行，电场强度大小为E。现有一质量为m、电荷量为的带电粒子（不计重力），从电场中的P点由静止释放，P点的坐标为。当粒子从y轴上的Q点进入磁场时，其速度v与y轴正方向成角。粒子经磁场偏转后恰好从磁场右边界与x轴的交点N射出，此后粒子继续运动。忽略边界效应，求： （1）粒子刚进入磁场时的速度v的大小。 （2）粒子在匀强磁场中运动的时间t。 （3）粒子最终经过x轴的位置坐标。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子运动轨迹如图所示，在电场中，粒子做初速为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得 粒子沿电场方向移动的距离 由运动学规律可得 联立解得粒子刚进入磁场时的速度大小为 【小问2详解】 粒子在磁场中运动轨迹如上图所示，由几何关系可得 则粒子在磁场中圆周运动的轨道半径 故粒子在磁场中的运动周期 根据几何知识可知，粒子在磁场中偏转的圆心角 故粒子在磁场中运动的时间 【小问3详解】 由上述分析可知，粒子垂直x射出磁场进入电场，结合（1）可知，电场方向与y轴正方向成，则粒子再次进入电场中做类斜抛运动，其运动轨迹如图所示 在y轴方向上，粒子先做匀减速再做匀加速直线运动，则有 解得粒子在y轴上速度减为0的时间 在x轴方向上，粒子做初速为0的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律则有 粒子再次经过x轴的时间 则粒子在x方向上移动的位移 结合（2）可知磁场的宽度 粒子最后经过x轴的位置为 则其位置坐标为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $