高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12025年高三秋季開(kāi)學(xué)摸底考試物理模擬卷（考試時(shí)間：90分鐘，分值：100分）1．宋應(yīng)星，宜春奉新人，其所著《天工開(kāi)物》一書(shū)是世界上第一部關(guān)于農(nóng)業(yè)和手工業(yè)生產(chǎn)的綜合性著作。其中描述的利用耕牛整理田地的場(chǎng)景如圖甲所示，簡(jiǎn)化的物理模型如圖乙所示：人站在水平木板上，兩根繩子相互平行垂直于木板邊緣與水平地面夾角θ=30°，人與木板的總重力為800N，木板與地面動(dòng)摩擦因數(shù)，若人與木板勻速直線前進(jìn)，以下說(shuō)法正確的是A．木板對(duì)地面的壓力FN=800NB．每根繩中的拉力F=320NC．若θ可調(diào)，則當(dāng)繩子水平時(shí)有F最小值D．人與木板間的摩擦力為零【答案】D【解析】AB．以人與木板為對(duì)象，根據(jù)受力平衡可得，又聯(lián)立解得，根據(jù)牛頓第三定律，可知木板對(duì)地面的壓力大小FN=640N，故AB錯(cuò)誤；C．若θ可調(diào)，根據(jù)受力平衡可得，又，聯(lián)立解得其中，可知當(dāng)α=θ時(shí)，F(xiàn)有最小值，則有，故C錯(cuò)誤；D．因人與木板勻速直線前進(jìn)，人所受的合外力為零，則水平方向不受摩擦力，故人與木板間的摩擦力為零，故D正確。故選D。2．質(zhì)量m=2kg的物體靜止放在粗糙的水平地面上，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，物體在如圖甲所示的水平拉力作用下運(yùn)動(dòng)，拉力F隨運(yùn)動(dòng)位移x的變化關(guān)系如圖乙所示，重力加速度g=10m/s2，下列說(shuō)法正確的是（

）A．物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為10m/s2B．水平拉力做功為200JC．物體運(yùn)動(dòng)的總位移為20mD．物體運(yùn)動(dòng)中速度最大為8m/s【答案】D【解析】A．由牛頓第二定律，解得加速度，A錯(cuò)誤；B．拉力做功等于圖像與x坐標(biāo)包圍的面積，，B錯(cuò)誤；C．由動(dòng)能定理，解得，C錯(cuò)誤；D．由乙圖，當(dāng)時(shí)物體速度最大，此時(shí)拉力等于4N在運(yùn)動(dòng)8m的位移內(nèi)拉力做功由動(dòng)能定理解得物體的速度最大值，D正確。故選D。3．在修筑鐵路時(shí)，為了消除輪緣與鐵軌間的擠壓，要根據(jù)彎道的半徑和規(guī)定的行駛速度，設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膬A斜軌道，即兩個(gè)軌道存在一定的高度差。火車軌道在某轉(zhuǎn)彎處其軌道平面傾角為θ，轉(zhuǎn)彎半徑為r，在該轉(zhuǎn)彎處規(guī)定行駛的速度為，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．火車運(yùn)動(dòng)的圓周平面為右圖中的αB．在該轉(zhuǎn)彎處規(guī)定行駛的速度為C．適當(dāng)增大內(nèi)、外軌高度差可以對(duì)火車進(jìn)行有效安全的提速D．當(dāng)火車速率大于時(shí)，內(nèi)軌將受到輪緣的擠壓【答案】C【解析】A．火車運(yùn)動(dòng)的圓周平面為水平面，即圖中的b，故A錯(cuò)誤；B．火車以規(guī)定速度行駛時(shí)，對(duì)火車有解得，故B錯(cuò)誤；C．適當(dāng)增大內(nèi)、外軌高度差，則增大，根據(jù)可知v增大，故適當(dāng)增大內(nèi)、外軌高度差可以對(duì)火車進(jìn)行有效安全的提速，故C正確；D．當(dāng)火車速率大于時(shí)，火車有外滑趨勢(shì)，故外軌將受到輪緣的擠壓，故D錯(cuò)誤。故選C。4．如圖所示，水平滑道與豎直面內(nèi)光滑半圓形軌道在處平滑相接。軌道半徑為，輕彈簧左端固定在水平滑道左側(cè)的固定擋板上，彈簧右端自然伸長(zhǎng)到點(diǎn)。質(zhì)量為的物塊從點(diǎn)在水平向左的推力下由靜止緩慢壓縮彈簧到點(diǎn)（物塊與彈簧不拴接），現(xiàn)撤去外力，物塊沿水平滑道運(yùn)動(dòng)由點(diǎn)進(jìn)入半圓形軌道，且剛好能到達(dá)半圓形軌道的頂端點(diǎn)處。已知兩點(diǎn)的距離為，物塊與水平滑道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，水平滑道之間光滑，重力加速度為，物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）A．物塊到點(diǎn)處時(shí)速度為零B．物塊離開(kāi)彈簧時(shí)的速度大小為C．物塊經(jīng)過(guò)與圓心等高的點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力為D．水平向左的推力推物塊壓縮彈簧過(guò)程中做功為【答案】D【解析】A．物塊剛好到達(dá)圓弧頂點(diǎn)處，彈力為0，重力提供向心力解得，故A錯(cuò)誤；B．物塊離開(kāi)彈簧由A點(diǎn)經(jīng)B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)，由動(dòng)能定理解得，故B錯(cuò)誤；C．物塊從點(diǎn)到點(diǎn)由動(dòng)能定理物塊在點(diǎn)有聯(lián)立解得，故C錯(cuò)誤；D．由功能關(guān)系，推力做功等于彈簧獲得彈性勢(shì)能也等于物塊離開(kāi)彈簧時(shí)的動(dòng)能，即，故D正確。故選D。5．某電場(chǎng)的等勢(shì)面分布如圖中實(shí)線所示，相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差均為5V，且，虛線是帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，M、N分別是運(yùn)動(dòng)軌跡與等勢(shì)面a、b的交點(diǎn)，已知粒子的電荷量為e，質(zhì)量為m，經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為。則（）A．該粒子帶負(fù)電B．M點(diǎn)與N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等C．該電場(chǎng)可能是某一正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的D．粒子在經(jīng)過(guò)N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為【答案】D【解析】A．根據(jù)粒子受電場(chǎng)力指向軌跡的凹側(cè)可知，粒子受電場(chǎng)力大致向左上，根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低可知，電場(chǎng)方向由，則粒子受力方向與電場(chǎng)方向相同，粒子帶正電，故A錯(cuò)誤；B．由公式可知，等差等勢(shì)面越密集，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，則M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，故B錯(cuò)誤；C．某一點(diǎn)電荷的等勢(shì)面是以點(diǎn)電荷為圓心的同心圓，故C錯(cuò)誤；D．粒子從M點(diǎn)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為由動(dòng)能定理有解得，故D正確。故選D。6．如圖，用兩根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)繩將半徑為r的半圓形銅環(huán)豎直懸掛在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外，銅環(huán)兩端a、b處于同一水平線。若環(huán)中通有大小為I、方向從a到b的電流，細(xì)繩處于繃直狀態(tài)，則（）A．兩根細(xì)繩拉力與未通電流時(shí)一樣大B．兩根細(xì)繩拉力均比未通電流時(shí)的小C．銅環(huán)所受安培力大小為πrIBD．銅環(huán)所受安培力大小為2rBI【答案】D【解析】AB．取通電半圓形銅環(huán)的一小段，可將其視為直導(dǎo)線，根據(jù)左手定則可知，該小段導(dǎo)線受到的安培力方向如圖所示：根據(jù)對(duì)稱性可知，對(duì)稱的兩小段所受的安培力在水平方向的分力大小相等，方向相反（如圖所示），相互抵消，則通電后半圓形銅環(huán)受到的安培力豎直向下。對(duì)銅環(huán)進(jìn)行受力分析，未通電時(shí)，銅環(huán)受到重力和兩根細(xì)繩的拉力，且重力與兩根細(xì)繩拉力的合力平衡；通電后，銅環(huán)除了受到重力和兩根細(xì)繩的拉力外，還受到豎直向下的安培力，要使銅環(huán)仍處于平衡狀態(tài)，兩根細(xì)繩的拉力之和必然增大，所以兩根細(xì)繩拉力均比未通電流時(shí)的大，故AB錯(cuò)誤；CD．通電半圓形銅環(huán)可等效為等效長(zhǎng)度為直徑ab，電流方向由a指向b的直導(dǎo)線。根據(jù)安培力公式可得。故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。7．如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，U形導(dǎo)軌左端連接阻值為R的電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。導(dǎo)軌間距離為L(zhǎng)，在導(dǎo)軌上垂直放置一根金屬棒MN，與導(dǎo)軌接觸良好，電阻為r，金屬棒向右以速度v勻速運(yùn)動(dòng)距離d。則金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（）A．金屬棒中M點(diǎn)電勢(shì)低于N點(diǎn)電勢(shì)B．電阻R兩端的電壓為C．流過(guò)電阻R的電量為D．電阻R上的熱功率為【答案】C【解析】A．根據(jù)右手定則可知，金屬棒中M點(diǎn)電勢(shì)高于N點(diǎn)電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，導(dǎo)體棒切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得電路中的感應(yīng)電流故電阻R兩端的電壓，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)電荷量的表達(dá)式且解得，故C正確；D．電阻R的熱功率，故D錯(cuò)誤。故選C。8．一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖像如圖（a）所示。已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為5.0Ω，線圈匝數(shù)為10，外接一只電阻為95.0Ω的燈泡，如圖（b）所示，則（）A．電壓表的示數(shù)為220VB．發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2JC．電路中的電流方向每秒鐘改變50次D．t=0時(shí)，感應(yīng)電流為零，磁通量最小【答案】B【解析】A．電壓表示數(shù)為燈泡兩端電壓的有效值，由圖像知電動(dòng)勢(shì)的最大值，有效值燈泡兩端電壓，故A錯(cuò)誤；B．電流的有效值發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為，故B正確；C．由圖像知T=2×10?2s，一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變兩次，可知1s內(nèi)電流方向改變100次，故C錯(cuò)誤；D．由圖像知t=0時(shí)，感應(yīng)電流為零，線圈處于與中性面平行的平面，磁通量最大，故D錯(cuò)誤。故選B。9．氫原子的能級(jí)示意圖如圖所示，開(kāi)始時(shí)有大量均處于基態(tài)的氫原子，用一束光子能量為E=12.75eV的單色光照射這些氫原子，并用發(fā)出的光線照射逸出功為2.29eV的鈉，則下列分析正確的是（）A．激發(fā)后的氫原子能發(fā)出3種不同頻率的光B．發(fā)出的光線中有6種光子能使鈉發(fā)生光電效應(yīng)C．發(fā)出的光線中，能量為0.66eV的光子波長(zhǎng)最長(zhǎng)D．鈉發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能為10.46eV【答案】CD【解析】A．用光子能量為12.75eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，原子能量為知原子躍遷到第4能級(jí)，根據(jù)知，最多發(fā)射6種不同波長(zhǎng)的光子，故A錯(cuò)誤；C．根據(jù)得，從n=4躍遷到n=3能級(jí)輻射的光子能量最小，波長(zhǎng)最長(zhǎng)，其能量為，故C正確；B．當(dāng)光子能量大于鈉的逸出功時(shí)，則可發(fā)生光電效應(yīng)，經(jīng)計(jì)算可知，能使鈉發(fā)生光電效應(yīng)的光線有四種，故B錯(cuò)誤；D．鈉發(fā)出的所有光電子中最大的初動(dòng)能為Ek=12.75eV?2.29eV=10.46eV，故D正確。故選CD。10．如圖，一定量的理想氣體先后處于圖上三個(gè)狀態(tài)，三個(gè)狀態(tài)下氣體的壓強(qiáng)分別為，則（

）A． B． C． D．【答案】AD【解析】根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程有，變形有則V—T圖線上的點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率代表則由題圖可知pc>pb=pa，故選AD。11．如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器R的滑片向左端緩慢滑動(dòng)，理想電壓表示數(shù)為U，理想電流表示數(shù)為I，電壓表示數(shù)變化量為ΔU，電流表示數(shù)變化量為ΔI，下列說(shuō)法正確的是（）A．電容器C1的帶電荷量增加 B．電容器C2的帶電荷量增加C．減小 D．增加【答案】AC【解析】C．滑動(dòng)變阻器R的滑片向左端緩慢滑動(dòng)，接入電路的電阻減小，并聯(lián)部分總電阻減小，因電源內(nèi)阻不計(jì)，所以并聯(lián)部分的電壓與并聯(lián)部分的總電阻成正比，即并聯(lián)部分總電壓減小，即電壓表的示數(shù)U減?。灰螂娫措妱?dòng)勢(shì)不變，內(nèi)阻不計(jì)，所以R1兩端的電壓增大，根據(jù)，可知干路電流增大，即電流表的示數(shù)I增大，綜上可知減小，故C正確；D．把R1看成電源內(nèi)阻，由閉合電路歐姆定律有，可得，可知保持不變，故D錯(cuò)誤；AB．R3兩端的電壓減小，總電動(dòng)勢(shì)不變，可知R1和R2兩端的總電壓增大，根據(jù)Q=CU，可知電容器C1帶電荷量增加，C2帶電荷量減小，故A正確，B錯(cuò)誤。故選AC。12．兩列簡(jiǎn)諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，兩波源分別位于：x=?0.2m和x=1.2m處，兩列波的波速均為0.4m/s，波源的振幅均為2cm。圖示為t=0時(shí)刻兩列波的圖像，此刻平衡位置在x=0.2m和x=0.8m的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置處于x=0.5m處。則（）A．P點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向?yàn)?y方向B．當(dāng)t=0.75s時(shí)兩列波在M點(diǎn)相遇C．平衡位置在x=0.4m處的質(zhì)點(diǎn)比平衡位置在x=0.7m處的質(zhì)點(diǎn)先振動(dòng)D．0~1s內(nèi)，M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為4cm【答案】BD【解析】A．由波的傳播方向可以確定質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，沿著波的傳播方向看，“上坡下，下坡上”的方法可得出P點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向?yàn)?y方向，故A錯(cuò)誤；B．由題可知兩列波的波速一樣，到M點(diǎn)的時(shí)間為，故B正確；C．由于波速一樣，所以由圖可知x=?0.2m到x=0.4m的距離比x=1.2m到x=0.7m要遠(yuǎn)，故平衡位置在x=0.4m比平衡位置在x=0.7m處的質(zhì)點(diǎn)后振動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．由得出兩列波傳到M點(diǎn)用了0.75s，兩波到M點(diǎn)的起振方向都是向下，在經(jīng)過(guò)，兩波剛到達(dá)波谷，故M點(diǎn)路程為4cm，故D正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)題13．某同學(xué)用如圖1所示裝置做“探究加速度與合外力關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。帶有定滑輪的長(zhǎng)木板放在水平桌面上，調(diào)節(jié)定滑輪的高度及彈簧測(cè)力計(jì)的位置，使動(dòng)滑輪兩邊的輕繩水平，物塊和動(dòng)滑輪的總質(zhì)量為。(1)接通電源，輕推物塊，觀察打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)，如果打出的點(diǎn)間隔越來(lái)越大，則減小沙桶中沙的質(zhì)量，直到輕推物塊后，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)間隔均勻，忽略紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦阻力，若這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為，則物塊與長(zhǎng)木板間的滑動(dòng)摩擦力。(2)適當(dāng)增加沙桶中沙的質(zhì)量，接通電源，釋放物塊，使物塊做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，某次實(shí)驗(yàn)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶從比較清晰的點(diǎn)跡起，每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在紙帶上連續(xù)標(biāo)出5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)之間的距離，如圖2所示。電源頻率為50Hz，則物塊運(yùn)動(dòng)的加速度a=m/s2（結(jié)果保留1位小數(shù)）。(3)若實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F，則物塊受到的合外力F合=（用F、f表示），重復(fù)（2）操作，根據(jù)每次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的物塊運(yùn)動(dòng)的加速度a及受到的合外力F合，作a-F合圖像，如果圖像是過(guò)原點(diǎn)的一條傾斜直線，且圖線的斜率等于，則表明∶質(zhì)量一定時(shí)，加速度與合外力成（填“正比”或“反比”）。【答案】(1)(2)1.0(3)正比【解析】（1）根據(jù)力的平衡，因摩擦力與繩的拉力平衡，則。（2）每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為根據(jù)逐差法可得加速度為（3）物塊受到的合外力，由知即如果圖像是過(guò)原點(diǎn)的一條傾斜直線，且圖線的斜率等于，則表明質(zhì)量一定時(shí)，加速度與合外力成正比。14．某科學(xué)小組欲通過(guò)測(cè)定工業(yè)廢水的電阻率，來(lái)判斷廢水是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)（一般電阻率大于110Ω·m的廢水即達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)）。該小組用透明塑料板自制了個(gè)長(zhǎng)方體容器，其左、右兩側(cè)面內(nèi)壁緊貼金屬銅薄板（板的厚度和板的電阻的影響可忽略不計(jì)），銅薄板上端分別帶有接線柱A、B，如圖甲所示。容器內(nèi)表面長(zhǎng)a＝40cm，寬b＝20cm，高c＝20cm。將廢水注滿容器后，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作∶（1）用多用電表的電阻擋粗測(cè)容器中廢水的電阻，選擇開(kāi)關(guān)置于“×100”擋，其示數(shù)如圖乙所示，則該廢水的電阻值約為Ω；（2）為更精確地測(cè)量所取廢水的電阻率，該小組從實(shí)驗(yàn)室中找到如下實(shí)驗(yàn)器材：A．直流電源E（電動(dòng)勢(shì)E約3V，內(nèi)阻r0約0.1Ω）；B．電壓表V（量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩ）；C．電流表A1（量程0~3mA，內(nèi)阻約10Ω）；D．電流表A2（量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.4Ω）；E．滑動(dòng)變阻器R（0~50Ω，額定電流2.0A）；F．開(kāi)關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干。圖丙為該實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所采用的電路圖，圖丙中的電流表A應(yīng)為（填寫器材前面的字母序號(hào)“C”或“D”），請(qǐng)你補(bǔ)全電路圖。（3）正確連接電路后，閉合開(kāi)關(guān)，測(cè)得一組U、I數(shù)據(jù)；再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，重復(fù)上述測(cè)量步驟，得出一系列數(shù)據(jù)如表所示。電壓U/V1.401.601.802.002.202.40電流I/mA1.401.601.802.002.202.40（4）由以上測(cè)量數(shù)據(jù)可以求出待測(cè)廢水的電阻率ρ＝Ω·m。該廢水（選填“達(dá)到”或“未達(dá)到”）排放標(biāo)準(zhǔn)?！敬鸢浮浚?）1100（2）C；見(jiàn)解析（4）100；未達(dá)到【解析】（1）圖乙可知該廢水的電阻值約為（2）結(jié)合題中數(shù)據(jù)，可知電路中最大電流約為故電流表選，即選C。因?yàn)榇郎y(cè)電阻的阻值遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的阻值，滑動(dòng)變阻器采用限流式起不到調(diào)節(jié)作用，故采用分壓式，故電路圖如下（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理及圖中表格數(shù)據(jù)，可知待測(cè)廢水的電阻根據(jù)代入題中數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得可知該廢水未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。四、解答題15．如圖，質(zhì)量的L形軌道（AB段長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)）靠墻放置在光滑水平面上，AB段的上表面粗糙，其余部分光滑。距離軌道足夠遠(yuǎn)處有一半徑，表面光滑的四分之一圓弧軌道固定在地面上，D為四分之一圓弧軌道的最高點(diǎn)，圓弧底端上表面與L形軌道右端上表面等高，當(dāng)L形軌道的B端與四分之一圓弧軌道接觸時(shí)會(huì)立即被鎖定。L形軌道左端連有輕質(zhì)彈簧，物塊P與彈簧不栓接，物塊Q靜止于A位置。物塊P、Q均可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量均為?，F(xiàn)向左推動(dòng)物塊P至彈簧彈性勢(shì)能為時(shí)（未超彈性限度），靜止釋放物塊P，彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)后，P與Q碰撞并粘在一起成組合塊向右運(yùn)動(dòng)，組合塊與AB段的上表面之間的動(dòng)摩擦力因數(shù)。?(1)求P、Q碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能；(2)若組合塊恰好到達(dá)D位置，求AB的長(zhǎng)度；(3)若要使組合塊能到達(dá)D位置且最終恰好停在圓弧的底端，求AB長(zhǎng)度的可能值。【答案】(1)147J(2)19.5m(3)7.2m或4.3m【解析】（1）從釋放物塊P到P離開(kāi)彈簧過(guò)程，由能量守恒有解得P、Q碰撞過(guò)程，規(guī)定向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒有解得根據(jù)能量守恒有解得（2）由于L軌道距離四分之一圓弧足夠遠(yuǎn)，P、Q碰后組合塊與L形軌道達(dá)到共速過(guò)程，根據(jù)動(dòng)量守恒有解得根據(jù)能量守恒有解得L形軌道與圓弧接觸后，組合塊恰好能到達(dá)D點(diǎn)過(guò)程，根據(jù)能量守恒有解得故滿足P、Q組合塊不從L形軌道掉落且恰能到達(dá)D點(diǎn)AB的長(zhǎng)度（3）從L形軌道與圓弧接觸瞬間到最終P、Q組合塊停在圓弧底端全過(guò)程，設(shè)L形軌道與圓弧接觸瞬間，組合塊與圓弧底端的距離為，根據(jù)能量守恒有解得由（2）知僅有兩組解；當(dāng)時(shí)，可知，解得當(dāng)k=2時(shí)，可知，解得故AB長(zhǎng)度s是7.2m或4.3m。16．如圖甲所示為某氣壓型彈跳桿，其核心部分可簡(jiǎn)化為如圖乙所示，豎直倒立圓柱形汽缸導(dǎo)熱性能良好，連桿一端與水平地面接觸，另一端與面積為S的活塞連接，活塞與汽缸的重力均不計(jì)，活塞與汽缸間的摩擦不計(jì)。沒(méi)有站人時(shí)活塞位于距缸底為H的A處，汽缸內(nèi)被活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體。當(dāng)某同學(xué)站上彈跳桿踏板最終穩(wěn)定后（人靜止在汽缸頂端）活塞位于距離缸底的B處。已知大氣壓強(qiáng)為p0，外界溫度為27℃，重力加速度為g，汽缸始終豎直。(1)求該同學(xué)的質(zhì)量m。(2)若該同學(xué)仍然站在踏板上，求密封氣體的熱力學(xué)溫度T2為多少，才能使得活塞回到位置A?！敬鸢浮?1)(2)【解析】（1）活塞從位置A→B，對(duì)氣體，等溫變化且，解得氣缸和同學(xué)整體受力平衡，則有解得（2）活塞從位置B→A，對(duì)氣體，等壓變化且，解得17．鹽燈作為一款時(shí)尚燈飾，由具有較好透光性的水晶鹽制成，能夠發(fā)出溫暖柔和的光芒。如圖所示，某長(zhǎng)方體鹽燈底部是不透光木質(zhì)底座，上下表面是邊長(zhǎng)為a=0.4m的正方形，高為b=0.6m，黃色點(diǎn)光源位于長(zhǎng)方體的幾何中心。已知該水晶鹽介質(zhì)均勻，黃光在鹽燈中的折射率n=2，在空氣中折射率近似等于1，光在真空中的傳播速度為c=3×108m/s，不考慮光經(jīng)過(guò)分界面的反射問(wèn)題，也不考慮光剛好射到棱上的情況。(1)求黃光在鹽燈中的傳播速度以及傳播的最短時(shí)間（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；(2)請(qǐng)判斷鹽燈外表面被照亮區(qū)域的最大面積位于其上表面還是某一側(cè)面，并求出最大面積（計(jì)算結(jié)果保留π）；(3)若將黃色光源換為藍(lán)色光源后，發(fā)現(xiàn)鹽燈外表面被照亮部分的最大面積變小了，請(qǐng)解釋原因?！敬鸢浮?1)1.5×108m/s，1.3×10?9s(2)被照亮部分的最大面積在上表面，(3)見(jiàn)解析【解析】（1）黃光在鹽燈中的傳播速度光在鹽燈中的傳播距離越小傳播時(shí)間越短，最短傳播時(shí)間（2）設(shè)臨界角為C，則可知設(shè)光源到鹽燈表面的距離為d，則鹽燈表面被照亮面積的半徑由于，則上表面被照亮的面積大，被照亮部分的最大面積在上表面，上表面被照亮面積的半徑被照亮的面積（3）藍(lán)光的頻率大于黃光的頻率，在同種介質(zhì)中藍(lán)光的折射率大，藍(lán)光的臨界角小，藍(lán)光照亮面積的半徑，由于C變小，照亮面積的半徑r變小，被照亮的面積變小。18．如圖所示，平面直角坐標(biāo)系區(qū)域有沿軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在且以為圓心、為半徑的半圓外側(cè)區(qū)域有垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在第三象限的點(diǎn)沿軸正方向射出一個(gè)質(zhì)量為、電荷量為、速度大小為的帶正電粒子，粒子經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后恰好從點(diǎn)進(jìn)入第一象限，粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，恰好垂直線射出磁場(chǎng)，不計(jì)粒子的重力，，求∶(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大??；(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?3)【答案】(1)(2)(3)【解析】（1）粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，則，根據(jù)牛頓第二定律解得（2）設(shè)粒子到達(dá)點(diǎn)時(shí)的速度大小為，速度與軸正向夾角為，則，解得由于粒子出磁場(chǎng)時(shí)速度與垂直，則粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心在上，根據(jù)幾何關(guān)系可知，粒子進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)位置的切線與軸的交點(diǎn)到點(diǎn)距離剛好為，因此軸與交點(diǎn)即為粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心，粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖1所示因此粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑根據(jù)牛頓第二定律有解得（3）設(shè)粒子第一次進(jìn)入第一象限時(shí)速度大小為，速度與軸正向的夾角為，設(shè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為，根據(jù)幾何關(guān)系，解得因此粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的速度則粒子第一次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間2025年高三秋季開(kāi)學(xué)摸底考試物理模擬卷（考試時(shí)間：90分鐘，分值：100分）1．宋應(yīng)星，宜春奉新人，其所著《天工開(kāi)物》一書(shū)是世界上第一部關(guān)于農(nóng)業(yè)和手工業(yè)生產(chǎn)的綜合性著作。其中描述的利用耕牛整理田地的場(chǎng)景如圖甲所示，簡(jiǎn)化的物理模型如圖乙所示：人站在水平木板上，兩根繩子相互平行垂直于木板邊緣與水平地面夾角θ=30°，人與木板的總重力為800N，木板與地面動(dòng)摩擦因數(shù)，若人與木板勻速直線前進(jìn)，以下說(shuō)法正確的是A．木板對(duì)地面的壓力FN=800NB．每根繩中的拉力F=320NC．若θ可調(diào)，則當(dāng)繩子水平時(shí)有F最小值D．人與木板間的摩擦力為零【答案】D【解析】AB．以人與木板為對(duì)象，根據(jù)受力平衡可得，又聯(lián)立解得，根據(jù)牛頓第三定律，可知木板對(duì)地面的壓力大小FN=640N，故AB錯(cuò)誤；C．若θ可調(diào)，根據(jù)受力平衡可得，又，聯(lián)立解得其中，可知當(dāng)α=θ時(shí)，F(xiàn)有最小值，則有，故C錯(cuò)誤；D．因人與木板勻速直線前進(jìn)，人所受的合外力為零，則水平方向不受摩擦力，故人與木板間的摩擦力為零，故D正確。故選D。2．質(zhì)量m=2kg的物體靜止放在粗糙的水平地面上，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，物體在如圖甲所示的水平拉力作用下運(yùn)動(dòng)，拉力F隨運(yùn)動(dòng)位移x的變化關(guān)系如圖乙所示，重力加速度g=10m/s2，下列說(shuō)法正確的是（

）A．物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為10m/s2B．水平拉力做功為200JC．物體運(yùn)動(dòng)的總位移為20mD．物體運(yùn)動(dòng)中速度最大為8m/s【答案】D【解析】A．由牛頓第二定律，解得加速度，A錯(cuò)誤；B．拉力做功等于圖像與x坐標(biāo)包圍的面積，，B錯(cuò)誤；C．由動(dòng)能定理，解得，C錯(cuò)誤；D．由乙圖，當(dāng)時(shí)物體速度最大，此時(shí)拉力等于4N在運(yùn)動(dòng)8m的位移內(nèi)拉力做功由動(dòng)能定理解得物體的速度最大值，D正確。故選D。3．在修筑鐵路時(shí)，為了消除輪緣與鐵軌間的擠壓，要根據(jù)彎道的半徑和規(guī)定的行駛速度，設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膬A斜軌道，即兩個(gè)軌道存在一定的高度差?；疖囓壍涝谀侈D(zhuǎn)彎處其軌道平面傾角為θ，轉(zhuǎn)彎半徑為r，在該轉(zhuǎn)彎處規(guī)定行駛的速度為，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．火車運(yùn)動(dòng)的圓周平面為右圖中的αB．在該轉(zhuǎn)彎處規(guī)定行駛的速度為C．適當(dāng)增大內(nèi)、外軌高度差可以對(duì)火車進(jìn)行有效安全的提速D．當(dāng)火車速率大于時(shí)，內(nèi)軌將受到輪緣的擠壓【答案】C【解析】A．火車運(yùn)動(dòng)的圓周平面為水平面，即圖中的b，故A錯(cuò)誤；B．火車以規(guī)定速度行駛時(shí)，對(duì)火車有解得，故B錯(cuò)誤；C．適當(dāng)增大內(nèi)、外軌高度差，則增大，根據(jù)可知v增大，故適當(dāng)增大內(nèi)、外軌高度差可以對(duì)火車進(jìn)行有效安全的提速，故C正確；D．當(dāng)火車速率大于時(shí)，火車有外滑趨勢(shì)，故外軌將受到輪緣的擠壓，故D錯(cuò)誤。故選C。4．如圖所示，水平滑道與豎直面內(nèi)光滑半圓形軌道在處平滑相接。軌道半徑為，輕彈簧左端固定在水平滑道左側(cè)的固定擋板上，彈簧右端自然伸長(zhǎng)到點(diǎn)。質(zhì)量為的物塊從點(diǎn)在水平向左的推力下由靜止緩慢壓縮彈簧到點(diǎn)（物塊與彈簧不拴接），現(xiàn)撤去外力，物塊沿水平滑道運(yùn)動(dòng)由點(diǎn)進(jìn)入半圓形軌道，且剛好能到達(dá)半圓形軌道的頂端點(diǎn)處。已知兩點(diǎn)的距離為，物塊與水平滑道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，水平滑道之間光滑，重力加速度為，物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）A．物塊到點(diǎn)處時(shí)速度為零B．物塊離開(kāi)彈簧時(shí)的速度大小為C．物塊經(jīng)過(guò)與圓心等高的點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力為D．水平向左的推力推物塊壓縮彈簧過(guò)程中做功為【答案】D【解析】A．物塊剛好到達(dá)圓弧頂點(diǎn)處，彈力為0，重力提供向心力解得，故A錯(cuò)誤；B．物塊離開(kāi)彈簧由A點(diǎn)經(jīng)B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)，由動(dòng)能定理解得，故B錯(cuò)誤；C．物塊從點(diǎn)到點(diǎn)由動(dòng)能定理物塊在點(diǎn)有聯(lián)立解得，故C錯(cuò)誤；D．由功能關(guān)系，推力做功等于彈簧獲得彈性勢(shì)能也等于物塊離開(kāi)彈簧時(shí)的動(dòng)能，即，故D正確。故選D。5．某電場(chǎng)的等勢(shì)面分布如圖中實(shí)線所示，相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差均為5V，且，虛線是帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，M、N分別是運(yùn)動(dòng)軌跡與等勢(shì)面a、b的交點(diǎn)，已知粒子的電荷量為e，質(zhì)量為m，經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為。則（）A．該粒子帶負(fù)電B．M點(diǎn)與N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等C．該電場(chǎng)可能是某一正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的D．粒子在經(jīng)過(guò)N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為【答案】D【解析】A．根據(jù)粒子受電場(chǎng)力指向軌跡的凹側(cè)可知，粒子受電場(chǎng)力大致向左上，根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低可知，電場(chǎng)方向由，則粒子受力方向與電場(chǎng)方向相同，粒子帶正電，故A錯(cuò)誤；B．由公式可知，等差等勢(shì)面越密集，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，則M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，故B錯(cuò)誤；C．某一點(diǎn)電荷的等勢(shì)面是以點(diǎn)電荷為圓心的同心圓，故C錯(cuò)誤；D．粒子從M點(diǎn)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為由動(dòng)能定理有解得，故D正確。故選D。6．如圖，用兩根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)繩將半徑為r的半圓形銅環(huán)豎直懸掛在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外，銅環(huán)兩端a、b處于同一水平線。若環(huán)中通有大小為I、方向從a到b的電流，細(xì)繩處于繃直狀態(tài)，則（）A．兩根細(xì)繩拉力與未通電流時(shí)一樣大B．兩根細(xì)繩拉力均比未通電流時(shí)的小C．銅環(huán)所受安培力大小為πrIBD．銅環(huán)所受安培力大小為2rBI【答案】D【解析】AB．取通電半圓形銅環(huán)的一小段，可將其視為直導(dǎo)線，根據(jù)左手定則可知，該小段導(dǎo)線受到的安培力方向如圖所示：根據(jù)對(duì)稱性可知，對(duì)稱的兩小段所受的安培力在水平方向的分力大小相等，方向相反（如圖所示），相互抵消，則通電后半圓形銅環(huán)受到的安培力豎直向下。對(duì)銅環(huán)進(jìn)行受力分析，未通電時(shí)，銅環(huán)受到重力和兩根細(xì)繩的拉力，且重力與兩根細(xì)繩拉力的合力平衡；通電后，銅環(huán)除了受到重力和兩根細(xì)繩的拉力外，還受到豎直向下的安培力，要使銅環(huán)仍處于平衡狀態(tài)，兩根細(xì)繩的拉力之和必然增大，所以兩根細(xì)繩拉力均比未通電流時(shí)的大，故AB錯(cuò)誤；CD．通電半圓形銅環(huán)可等效為等效長(zhǎng)度為直徑ab，電流方向由a指向b的直導(dǎo)線。根據(jù)安培力公式可得。故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。7．如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，U形導(dǎo)軌左端連接阻值為R的電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。導(dǎo)軌間距離為L(zhǎng)，在導(dǎo)軌上垂直放置一根金屬棒MN，與導(dǎo)軌接觸良好，電阻為r，金屬棒向右以速度v勻速運(yùn)動(dòng)距離d。則金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（）A．金屬棒中M點(diǎn)電勢(shì)低于N點(diǎn)電勢(shì)B．電阻R兩端的電壓為C．流過(guò)電阻R的電量為D．電阻R上的熱功率為【答案】C【解析】A．根據(jù)右手定則可知，金屬棒中M點(diǎn)電勢(shì)高于N點(diǎn)電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，導(dǎo)體棒切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得電路中的感應(yīng)電流故電阻R兩端的電壓，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)電荷量的表達(dá)式且解得，故C正確；D．電阻R的熱功率，故D錯(cuò)誤。故選C。8．一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖像如圖（a）所示。已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為5.0Ω，線圈匝數(shù)為10，外接一只電阻為95.0Ω的燈泡，如圖（b）所示，則（）A．電壓表的示數(shù)為220VB．發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2JC．電路中的電流方向每秒鐘改變50次D．t=0時(shí)，感應(yīng)電流為零，磁通量最小【答案】B【解析】A．電壓表示數(shù)為燈泡兩端電壓的有效值，由圖像知電動(dòng)勢(shì)的最大值，有效值燈泡兩端電壓，故A錯(cuò)誤；B．電流的有效值發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為，故B正確；C．由圖像知T=2×10?2s，一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變兩次，可知1s內(nèi)電流方向改變100次，故C錯(cuò)誤；D．由圖像知t=0時(shí)，感應(yīng)電流為零，線圈處于與中性面平行的平面，磁通量最大，故D錯(cuò)誤。故選B。9．氫原子的能級(jí)示意圖如圖所示，開(kāi)始時(shí)有大量均處于基態(tài)的氫原子，用一束光子能量為E=12.75eV的單色光照射這些氫原子，并用發(fā)出的光線照射逸出功為2.29eV的鈉，則下列分析正確的是（）A．激發(fā)后的氫原子能發(fā)出3種不同頻率的光B．發(fā)出的光線中有6種光子能使鈉發(fā)生光電效應(yīng)C．發(fā)出的光線中，能量為0.66eV的光子波長(zhǎng)最長(zhǎng)D．鈉發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能為10.46eV【答案】CD【解析】A．用光子能量為12.75eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，原子能量為知原子躍遷到第4能級(jí)，根據(jù)知，最多發(fā)射6種不同波長(zhǎng)的光子，故A錯(cuò)誤；C．根據(jù)得，從n=4躍遷到n=3能級(jí)輻射的光子能量最小，波長(zhǎng)最長(zhǎng)，其能量為，故C正確；B．當(dāng)光子能量大于鈉的逸出功時(shí)，則可發(fā)生光電效應(yīng)，經(jīng)計(jì)算可知，能使鈉發(fā)生光電效應(yīng)的光線有四種，故B錯(cuò)誤；D．鈉發(fā)出的所有光電子中最大的初動(dòng)能為Ek=12.75eV?2.29eV=10.46eV，故D正確。故選CD。10．如圖，一定量的理想氣體先后處于圖上三個(gè)狀態(tài)，三個(gè)狀態(tài)下氣體的壓強(qiáng)分別為，則（

）A． B． C． D．【答案】AD【解析】根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程有，變形有則V—T圖線上的點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率代表則由題圖可知pc>pb=pa，故選AD。11．如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器R的滑片向左端緩慢滑動(dòng)，理想電壓表示數(shù)為U，理想電流表示數(shù)為I，電壓表示數(shù)變化量為ΔU，電流表示數(shù)變化量為ΔI，下列說(shuō)法正確的是（）A．電容器C1的帶電荷量增加 B．電容器C2的帶電荷量增加C．減小 D．增加【答案】AC【解析】C．滑動(dòng)變阻器R的滑片向左端緩慢滑動(dòng)，接入電路的電阻減小，并聯(lián)部分總電阻減小，因電源內(nèi)阻不計(jì)，所以并聯(lián)部分的電壓與并聯(lián)部分的總電阻成正比，即并聯(lián)部分總電壓減小，即電壓表的示數(shù)U減?。灰螂娫措妱?dòng)勢(shì)不變，內(nèi)阻不計(jì)，所以R1兩端的電壓增大，根據(jù)，可知干路電流增大，即電流表的示數(shù)I增大，綜上可知減小，故C正確；D．把R1看成電源內(nèi)阻，由閉合電路歐姆定律有，可得，可知保持不變，故D錯(cuò)誤；AB．R3兩端的電壓減小，總電動(dòng)勢(shì)不變，可知R1和R2兩端的總電壓增大，根據(jù)Q=CU，可知電容器C1帶電荷量增加，C2帶電荷量減小，故A正確，B錯(cuò)誤。故選AC。12．兩列簡(jiǎn)諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，兩波源分別位于：x=?0.2m和x=1.2m處，兩列波的波速均為0.4m/s，波源的振幅均為2cm。圖示為t=0時(shí)刻兩列波的圖像，此刻平衡位置在x=0.2m和x=0.8m的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置處于x=0.5m處。則（）A．P點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向?yàn)?y方向B．當(dāng)t=0.75s時(shí)兩列波在M點(diǎn)相遇C．平衡位置在x=0.4m處的質(zhì)點(diǎn)比平衡位置在x=0.7m處的質(zhì)點(diǎn)先振動(dòng)D．0~1s內(nèi)，M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為4cm【答案】BD【解析】A．由波的傳播方向可以確定質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，沿著波的傳播方向看，“上坡下，下坡上”的方法可得出P點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向?yàn)?y方向，故A錯(cuò)誤；B．由題可知兩列波的波速一樣，到M點(diǎn)的時(shí)間為，故B正確；C．由于波速一樣，所以由圖可知x=?0.2m到x=0.4m的距離比x=1.2m到x=0.7m要遠(yuǎn)，故平衡位置在x=0.4m比平衡位置在x=0.7m處的質(zhì)點(diǎn)后振動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．由得出兩列波傳到M點(diǎn)用了0.75s，兩波到M點(diǎn)的起振方向都是向下，在經(jīng)過(guò)，兩波剛到達(dá)波谷，故M點(diǎn)路程為4cm，故D正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)題13．某同學(xué)用如圖1所示裝置做“探究加速度與合外力關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。帶有定滑輪的長(zhǎng)木板放在水平桌面上，調(diào)節(jié)定滑輪的高度及彈簧測(cè)力計(jì)的位置，使動(dòng)滑輪兩邊的輕繩水平，物塊和動(dòng)滑輪的總質(zhì)量為。(1)接通電源，輕推物塊，觀察打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)，如果打出的點(diǎn)間隔越來(lái)越大，則減小沙桶中沙的質(zhì)量，直到輕推物塊后，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)間隔均勻，忽略紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦阻力，若這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為，則物塊與長(zhǎng)木板間的滑動(dòng)摩擦力。(2)適當(dāng)增加沙桶中沙的質(zhì)量，接通電源，釋放物塊，使物塊做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，某次實(shí)驗(yàn)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶從比較清晰的點(diǎn)跡起，每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在紙帶上連續(xù)標(biāo)出5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)之間的距離，如圖2所示。電源頻率為50Hz，則物塊運(yùn)動(dòng)的加速度a=m/s2（結(jié)果保留1位小數(shù)）。(3)若實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F，則物塊受到的合外力F合=（用F、f表示），重復(fù)（2）操作，根據(jù)每次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的物塊運(yùn)動(dòng)的加速度a及受到的合外力F合，作a-F合圖像，如果圖像是過(guò)原點(diǎn)的一條傾斜直線，且圖線的斜率等于，則表明∶質(zhì)量一定時(shí)，加速度與合外力成（填“正比”或“反比”）。【答案】(1)(2)1.0(3)正比【解析】（1）根據(jù)力的平衡，因摩擦力與繩的拉力平衡，則。（2）每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為根據(jù)逐差法可得加速度為（3）物塊受到的合外力，由知即如果圖像是過(guò)原點(diǎn)的一條傾斜直線，且圖線的斜率等于，則表明質(zhì)量一定時(shí)，加速度與合外力成正比。14．某科學(xué)小組欲通過(guò)測(cè)定工業(yè)廢水的電阻率，來(lái)判斷廢水是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)（一般電阻率大于110Ω·m的廢水即達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)）。該小組用透明塑料板自制了個(gè)長(zhǎng)方體容器，其左、右兩側(cè)面內(nèi)壁緊貼金屬銅薄板（板的厚度和板的電阻的影響可忽略不計(jì)），銅薄板上端分別帶有接線柱A、B，如圖甲所示。容器內(nèi)表面長(zhǎng)a＝40cm，寬b＝20cm，高c＝20cm。將廢水注滿容器后，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作∶（1）用多用電表的電阻擋粗測(cè)容器中廢水的電阻，選擇開(kāi)關(guān)置于“×100”擋，其示數(shù)如圖乙所示，則該廢水的電阻值約為Ω；（2）為更精確地測(cè)量所取廢水的電阻率，該小組從實(shí)驗(yàn)室中找到如下實(shí)驗(yàn)器材：A．直流電源E（電動(dòng)勢(shì)E約3V，內(nèi)阻r0約0.1Ω）；B．電壓表V（量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩ）；C．電流表A1（量程0~3mA，內(nèi)阻約10Ω）；D．電流表A2（量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.4Ω）；E．滑動(dòng)變阻器R（0~50Ω，額定電流2.0A）；F．開(kāi)關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干。圖丙為該實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所采用的電路圖，圖丙中的電流表A應(yīng)為（填寫器材前面的字母序號(hào)“C”或“D”），請(qǐng)你補(bǔ)全電路圖。（3）正確連接電路后，閉合開(kāi)關(guān)，測(cè)得一組U、I數(shù)據(jù)；再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，重復(fù)上述測(cè)量步驟，得出一系列數(shù)據(jù)如表所示。電壓U/V1.401.601.802.002.202.40電流I/mA1.401.601.802.002.202.40（4）由以上測(cè)量數(shù)據(jù)可以求出待測(cè)廢水的電阻率ρ＝Ω·m。該廢水（選填“達(dá)到”或“未達(dá)到”）排放標(biāo)準(zhǔn)。【答案】（1）1100（2）C；見(jiàn)解析（4）100；未達(dá)到【解析】（1）圖乙可知該廢水的電阻值約為（2）結(jié)合題中數(shù)據(jù)，可知電路中最大電流約為故電流表選，即選C。因?yàn)榇郎y(cè)電阻的阻值遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的阻值，滑動(dòng)變阻器采用限流式起不到調(diào)節(jié)作用，故采用分壓式，故電路圖如下（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理及圖中表格數(shù)據(jù)，可知待測(cè)廢水的電阻根據(jù)代入題中數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得可知該廢水未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。四、解答題15．如圖，質(zhì)量的L形軌道（AB段長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)）靠墻放置在光滑水平面上，AB段的上表面粗糙，其余部分光滑。距離軌道足夠遠(yuǎn)處有一半徑，表面光滑的四分之一圓弧軌道固定在地面上，D為四分之一圓弧軌道的最高點(diǎn)，圓弧底端上表面與L形軌道右端上表面等高，當(dāng)L形軌道的B端與四分之一圓弧軌道接觸時(shí)會(huì)立即被鎖定。L形軌道左端連有輕質(zhì)彈簧，物塊P與彈簧不栓接，物塊Q靜止于A位置。物塊P、Q均可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量均為。現(xiàn)向左推動(dòng)物塊P至彈簧彈性勢(shì)能為時(shí)（未超彈性限度），靜止釋放物塊P，彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)后，P與Q碰撞并粘在一起成組合塊向右運(yùn)動(dòng)，組合塊與AB段的上表面之間的動(dòng)摩擦力因數(shù)。?(1)求P、Q碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能；(2)若組合塊恰好到達(dá)D位置，求AB的長(zhǎng)度；(3)若要使組合塊能到達(dá)D位置且最終恰好停在圓弧的底端，求AB長(zhǎng)度的可能值?！敬鸢浮?1)147J(2)19.5m(3)7.2m或4.3m【解析】（1）從釋放物塊P到P離開(kāi)彈簧過(guò)程，由能量守恒有解得P、Q碰撞過(guò)程，規(guī)定向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒有解得根據(jù)能量守恒有解得（2）由于L軌道距離四