2025届河南省许平汝名校高三下学期二模物理试题（原卷版+解析版）

这是一份2025届河南省许平汝名校高三下学期二模物理试题（原卷版+解析版），共26页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，本卷命题范围等内容，欢迎下载使用。
1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2、答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4、本卷命题范围：高考范围。
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个选项符合题目要求。
1. 如图甲所示，某人正在进行套圈游戏：将铁丝圈水平抛出，套中物体B就算赢。某次套圈时，铁丝圈的轨迹如图乙所示，落地点在物体B的正前方。为了使铁丝圈水平抛出后能套中物体，可采取的措施是（ ）（假设铁丝圈平面始终保持水平，不计空气阻力）
A. 仅适当增大抛出时的水平初速度
B. 仅将抛出点A的位置适当上移
C. 保持其他条件不变，套圈者适当后移
D. 保持其他条件不变，套圈者适当前移
2. 核污水中一种衰变方程为，α粒子轰击氮原子核的核反应方程为。下列说法正确的是（ ）
A. 衰变方程中的X为β粒子
B. 核反应方程中的Y为氘核
C. 的结合能比大
D. 核反应方程中的Y具有波动性
3. 某款单反相机中五棱镜的一个截面如图，其中。一束红光垂直射入，分别在和上发生反射后，垂直射出。下列说法正确的是（ ）
A. 射入五棱镜前后的这束红光光子的动量大小没有改变
B. 若用绿光从相同入射点垂直射入，则绿光在五棱镜中传播的路径与红光相同
C. 若用绿光从相同入射点垂直射入，则绿光在五棱镜中传播的时间与红光相同
D. 七色光中紫光在五棱镜中传播速度最大
4. 2024年4月25日，神舟十八号载人飞船成功发射到预定轨道经变轨后与天和核心舱空间站完成对接。若该飞船发射过程可以简化为如图所示的过程：Ⅰ为近地圆轨道（轨道半径可视为等于地球半径），Ⅲ为距地面高度为h的圆形工作轨道，Ⅱ为与轨道Ⅰ、Ⅲ相切的椭圆转移轨道，切点分别为a、b。已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G。下列说法正确的是（ ）
A. 飞船在轨道Ⅰ运行经过点时速度等于在轨道Ⅱ运行经过a点时的速度
B. 飞船在轨道Ⅲ经过b点时的加速度大于在轨道Ⅱ经过点时的加速度
C. 飞船从a点第一次运动到b点所用时间为
D. 地球的平均密度为
5. 图甲是一种振动发电机示意图，线圈套在一个辐向形永久磁铁凹槽中，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（图乙为左视图）。推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做简谐运动，频率为5Hz，时线圈速度为0。线圈电阻为2Ω，与阻值为8Ω的小灯泡L串联，小灯泡发光，电压表的读数为2.40V。不计其他电阻，则该振动发电机的（ ）
A. 线圈所在同心圆各处的磁感应强度都相同
B. 仅将线圈匝数加倍，电压表读数加倍
C. 总电功率为0.72W
D. 线圈中产生的感应电动势瞬时值为（V）
6. 如图甲所示为杆线摆的原理图，它可以绕着悬挂轴来回摆动，其摆球的运动轨迹被约束在一个倾斜的平面内。某同学利用铁架台做了一个杆线摆，如图乙所示，用来探究它的周期的影响因素。把铁架台底座的一侧垫高，立柱倾斜，摆杆通过光滑铰链与立柱连接，摆杆始终与立柱垂直。让钢球小角度摆动，测出静止时摆杆与重垂线的夹角为，摆线的长度为，摆杆的长度为，根据已有的知识，下列关系可能正确的是（ ）
A. 、不变时，越大，周期越短
B. 、不变时，越大，周期越长
C. 、不变时，越大，周期越长
D. 无论、怎样改变，只要不变，则周期不变
7. 石墨烯是一种由碳原子组成的呈蜂巢晶格结构的单层二维纳米材料，利用如图所示的电路可测量石墨烯样品的载流子的浓度（即内所含电子个数）。在石墨烯表面加方向垂直向里，磁感应强度为的匀强磁场，在电极1、3间通以恒定电流，则电极2、4间将产生电压。已知电子的电荷量为，则该样品的载流子浓度为（ ）
A. B. C. D.
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。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. 如图所示为一个均匀带正电的细圆环，所带电荷量为Q，其半径为R。取环中心O为原点，以垂直环面的轴线为x轴。设x轴上某点P到O点的距离为L，取无穷远处的电势为零，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0
B. P点的电场强度大小为，方向水平向右
C. 从O点到P点，电场强度一定逐渐增大，电势一定逐渐降低
D. 若在O点放置一个带正电点电荷，给其一个沿方向的初速度，则该点电荷做加速度先增大后减小的加速运动
9. 图甲是电子束穿过铝箔后形成的衍射图样。图乙是氢原子部分能级示意图，真空中若用动能为E的电子去撞击一群处于基态的氢原子，再用氢原子辐射出的光照射逸出功为10.2eV的某金属表面，发现逸出光电子的最大初动能为2.55eV。已知，光在真空中传播速度为，根据以上信息，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲能说明电子具有粒子性
B. 动能E的最小值为12.09eV
C. 氢原子辐射的光子中最大动量为
D. 氢原子辐射某种频率的光照射该金属表面可使逸出光电子最大初动能为1.89eV
10. 如图所示，在光滑水平绝缘桌面上有一等腰梯形单匝均匀金属线框，总电阻为R，，，。空间存在竖直向下的有界匀强磁场（磁场边界平行），磁感应强度大小为B，有界磁场的宽度为2L。线框在水平拉力F作用下以速度v向右匀速穿过磁场区域（边始终与磁场边界平行），时刻，边刚好在磁场左边界。下列说法正确的是（ ）
A. 进、出磁场过程中，线框中的电流方向相同
B. 进、出磁场过程中，线框所受安培力的方向相同
C. 出磁场过程中，线框中的电流I与时间t的关系为
D. 线框进入磁场过程，通过线框截面的电荷量为
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学用图甲所示装置做“测定当地重力加速度”实验，已知打点计时器所接交流电源上标有“220V，50Hz”。
（1）以下实验操作正确的是________（多选）。
A. 重物最好选用质量较大，体积较小的
B. 打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上
C. 实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直
D. 实验时，先放开纸带，再接通打点计时器电源
（2）进行正确实验操作后，纸带上打出图乙所示的一系列点，点A、B、C、D、E是连续打出的5个点，两个相邻点的间距分别为，，，，则打下D点时重物的速度大小为________，当地重力加速度大小为________（结果均保留3位有效数字）。
（3）不计其他影响，若电源实际频率小于50Hz，则所测重力加速度________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（4）用图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”实验时，________（填“需要”或“不需要”）用到天平。
12. NTC热敏电阻的阻值随温度升高而减小，小刘同学实验组用欧姆表粗测该热敏电阻在0℃~50℃之间的阻值范围约为100Ω~200Ω，为了更精准测量该热敏电阻在不同温度下的阻值，她设计了如图甲所示的电路进行测量。电源，内阻未知；电阻箱：0~999Ω；灵敏电流计：内阻，满偏电流；为滑动变阻器。
（1）实验前小刘同学首先要把灵敏电流计改装为量程为60mA的电流表，则应在灵敏电流计两端并联一个________Ω的电阻（保留两位有效数字）。
（2）实验时先控制热敏电阻保持在5℃，闭合，将与1相连，调节滑动变阻器，让电路中总电流为50mA，将与2相连，调节电阻箱电阻（开始时电阻箱阻值置于最大），让电路中总电流仍为50mA，记录电阻箱阻值。改变热敏电阻的温度，重复上述过程，得到一组该热敏电阻在不同温度下的阻值。本实验中滑动变阻器的最大阻值选择下面哪一个最合适________。
A 20ΩB. 300ΩC. 1kΩ
（3）实验组规范实验后得到如图乙所示在0℃~50℃之间的实验数据点，请在图上把这些实验点连成曲线，得到该热敏电阻在实验温度范围内阻值随温度变化的曲线。
（4）如图丙所示电路中，电源电动势为3V，内阻不计，定值电阻，当控制开关两端电压上升至2V时，控制开关自动启动加热系统，则根据实验曲线，当系统温度下降至________℃时，控制开关自动启动加热系统。
13. 如图所示，内壁光滑、高度均为4h的两个绝热汽缸底部由细管连通，左侧汽缸上端封闭，右侧汽缸上端开口与大气相通，一外形不规则的物体C放置在右侧汽缸中，两汽缸中的绝热活塞M、N密封两部分理想气体A、B。开始时，气体A、B温度均为T，活塞M、N均静止，M距汽缸底部为2h，N距汽缸底部为3h。现缓慢加热气体A，使活塞N移动至汽缸上端时停止加热，此时气体A的温度。已知活塞M、N的质量分别为2m和m，截面积均为S，大气压强为，重力加速度为g，活塞厚度、电热丝体积及细管内气体体积均忽略不计，温度均为热力学温度。
（1）求物体C的体积V；
（2）上述加热过程中，若气体A吸收的热量为Q，求气体A的内能变化量。
14. 光滑水平平台上有一个滑块D，滑块D右侧面是半径为的圆弧，圆弧面与平台相切，滑块B在平台右端。平台右侧有一长木板C放在光滑水平地面上，木板上表面与平台平齐。小球从滑块D的最高点沿圆弧面从静止释放。已知A、B、C、D的质量分别为、、、，滑块B和木板间的动摩擦因数，小球与滑块B均可视为质点，重力加速度为。
（1）求小球刚滑到圆弧面底端时，小球的水平位移大小；
（2）求小球刚滑到圆弧面底端时，小球对圆弧面的压力大小；
（3）若初始时将滑块D固定在水平面上，小球在水平面上与滑块B发生弹性碰撞（碰后小球即被取走），求滑块B与木板共速时，木板的运动距离。
15. 如图所示，半径半圆形电极P的圆心在坐标原点O处，一位于O处的粒子源释放无初速的带正电粒子，现在原点O与电极P之间加电压的辐向电场，粒子经电场加速后均沿半径方向从电极P的网孔中向第一、二象限各方向飞出。在P的外围加一个，方向垂直纸面向外的有界匀强磁场（第一象限内有圆弧边界，第二象限内无边界），使全部粒子经磁场偏转后平行于x轴正方向射出。若粒子重力不计，比荷、不计粒子间的相互作用及电场的边缘效应，，。求：
（1）粒子经电场加速后从电极P的网孔中飞出时的速度大小；
（2）磁场在第一象限内的边界函数方程；
（3）若在第一象限区域另有一个有竖直边界的匀强磁场，其磁感应强度，还有一半径为0.04m，圆心坐标为（0.32m，0.04m）的圆形接收器（实线圆），则能被接收器接收的粒子在边界S上入射点的最高点和最低点的纵坐标分别是多少（x轴上有磁场）？
高三物理
考生注意：
1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2、答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4、本卷命题范围：高考范围。
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个选项符合题目要求。
1. 如图甲所示，某人正在进行套圈游戏：将铁丝圈水平抛出，套中物体B就算赢。某次套圈时，铁丝圈的轨迹如图乙所示，落地点在物体B的正前方。为了使铁丝圈水平抛出后能套中物体，可采取的措施是（ ）（假设铁丝圈平面始终保持水平，不计空气阻力）
A. 仅适当增大抛出时的水平初速度
B. 仅将抛出点A的位置适当上移
C. 保持其他条件不变，套圈者适当后移
D. 保持其他条件不变，套圈者适当前移
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据平抛运动规律，
可得铁丝圈水平抛出后水平方向位移
由图知，为了使铁丝圈水平抛出后能套中物体，则需要减小。若仅增大抛出时的初速度将使水平射程增大；仅将抛出点适当上移，将使铁丝圈飞行时间增大，水平射程也将增大，故AB错误；
CD．保持其他条件不变，套圈者适当后移，也就是将原运动轨迹适当向后平移，铁丝圈水平抛出后能套中物体；同理，保持其他条件不变，套圈者适当前移，也就是将原运动轨迹适当向前平移，铁丝圈水平抛出后不可能套中物体。故C正确，D错误。
故选C。
2. 核污水中一种衰变方程为，α粒子轰击氮原子核的核反应方程为。下列说法正确的是（ ）
A. 衰变方程中的X为β粒子
B. 核反应方程中的Y为氘核
C. 的结合能比大
D. 核反应方程中的Y具有波动性
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据质量数守恒和电荷数守恒得，衰变方程中的X为α粒子，A错误；
B．核反应方程中的Y为，B错误；
C．结合能是核子结合成原子核而释放的能量，质量数越大，结合能越大，C错误；
D．是实物粒子，也具有波粒二象性，D正确。
3. 某款单反相机中五棱镜的一个截面如图，其中。一束红光垂直射入，分别在和上发生反射后，垂直射出。下列说法正确的是（ ）
A. 射入五棱镜前后的这束红光光子的动量大小没有改变
B. 若用绿光从相同入射点垂直射入，则绿光在五棱镜中传播的路径与红光相同
C. 若用绿光从相同入射点垂直射入，则绿光在五棱镜中传播的时间与红光相同
D. 七色光中紫光在五棱镜中传播速度最大
【答案】B
【解析】
【详解】A．红光由空气进入棱镜后，频率不变，传播速度变小，根据
可知波长将变短，由
可知射入五棱镜的这束红光光子的动量增大，故A错误；
B．因为入射点和入射角相同，所以绿光在五棱镜传播的路径与红光相同，故B正确；
C．绿光在五棱镜传播的路径与红光相同，即路程相同，红光传播比绿光速度大，所以绿光在五棱镜传播的时间比红光长，故C错误；
D．七色光中紫光的频率最大，在五棱镜中的折射率最大，根据，可知传播速度最小，故D错误。
故选B。
4. 2024年4月25日，神舟十八号载人飞船成功发射到预定轨道经变轨后与天和核心舱空间站完成对接。若该飞船发射过程可以简化为如图所示的过程：Ⅰ为近地圆轨道（轨道半径可视为等于地球半径），Ⅲ为距地面高度为h的圆形工作轨道，Ⅱ为与轨道Ⅰ、Ⅲ相切的椭圆转移轨道，切点分别为a、b。已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G。下列说法正确的是（ ）
A. 飞船在轨道Ⅰ运行经过点时速度等于在轨道Ⅱ运行经过a点时的速度
B. 飞船在轨道Ⅲ经过b点时加速度大于在轨道Ⅱ经过点时的加速度
C. 飞船从a点第一次运动到b点所用时间为
D. 地球的平均密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A．飞船在轨道Ⅰ运行经过a点时必须加速才能变轨到轨道Ⅱ运行，则飞船在轨道Ⅰ运行经过点时速度小于在轨道Ⅱ运行经过a点时的速度，故A错误；
B．由得
则飞船在轨道Ⅲ经过b点时的加速度等于在轨道Ⅱ经过b点时的加速度，B错误；
C．由开普勒第三定律
在轨道Ⅰ运行中，有
联立可得，飞船从a点第一次运动到b点所用时间为
故C正确；
D．由得地球质量
地球体积
地球的平均密度为
故D错误。
故选C。
5. 图甲是一种振动发电机示意图，线圈套在一个辐向形永久磁铁凹槽中，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（图乙为左视图）。推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做简谐运动，频率为5Hz，时线圈速度为0。线圈电阻为2Ω，与阻值为8Ω的小灯泡L串联，小灯泡发光，电压表的读数为2.40V。不计其他电阻，则该振动发电机的（ ）
A. 线圈所在同心圆各处的磁感应强度都相同
B. 仅将线圈匝数加倍，电压表读数加倍
C. 总电功率为0.72W
D. 线圈中产生的感应电动势瞬时值为（V）
【答案】B
【解析】
【详解】A．线圈所在的同心圆各处的磁感应强度只是大小相同而方向各不相同，A错误；
B．仅将线圈匝数加倍，导致线圈中产生的感应电动势的最大值加倍，电压表读数加倍，B正确；
C．线圈中电流的有效值
线圈中感应电动势的有效值
振动发电机的总电功率
故C错误；
D．感应电动势的峰值
频率
则
线圈中产生的感应电动势瞬时值为
故D错误。
故选B
6. 如图甲所示为杆线摆的原理图，它可以绕着悬挂轴来回摆动，其摆球的运动轨迹被约束在一个倾斜的平面内。某同学利用铁架台做了一个杆线摆，如图乙所示，用来探究它的周期的影响因素。把铁架台底座的一侧垫高，立柱倾斜，摆杆通过光滑铰链与立柱连接，摆杆始终与立柱垂直。让钢球小角度摆动，测出静止时摆杆与重垂线的夹角为，摆线的长度为，摆杆的长度为，根据已有的知识，下列关系可能正确的是（ ）
A. 、不变时，越大，周期越短
B. 、不变时，越大，周期越长
C. 、不变时，越大，周期越长
D. 无论、怎样改变，只要不变，则周期不变
【答案】B
【解析】
【详解】杆线摆可看成以为摆长，以为等效加速度的单摆，其摆动周期
A．、不变时，越大，周期越长，故A错误；
B．、不变时，越大，周期越长，故B正确；
C．、不变时，越大，周期不变，故C错误；
D．有题意可知其摆动的周期不仅与有关，还与有关，故D错误。
故选B。
7. 石墨烯是一种由碳原子组成的呈蜂巢晶格结构的单层二维纳米材料，利用如图所示的电路可测量石墨烯样品的载流子的浓度（即内所含电子个数）。在石墨烯表面加方向垂直向里，磁感应强度为的匀强磁场，在电极1、3间通以恒定电流，则电极2、4间将产生电压。已知电子的电荷量为，则该样品的载流子浓度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】该样品中载流子为电子，设样品中每平方米电子数为，电子定向移动的速率为，2、4间的距离为，则时间内有电子通过的面积为，时间内通过样品的电荷量
根据电流的定义式得
当电子稳定通过样品时，其所受电场力与洛伦兹力平衡，有
联立解得
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。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. 如图所示为一个均匀带正电的细圆环，所带电荷量为Q，其半径为R。取环中心O为原点，以垂直环面的轴线为x轴。设x轴上某点P到O点的距离为L，取无穷远处的电势为零，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0
B. P点的电场强度大小为，方向水平向右
C. 从O点到P点，电场强度一定逐渐增大，电势一定逐渐降低
D. 若在O点放置一个带正电的点电荷，给其一个沿方向的初速度，则该点电荷做加速度先增大后减小的加速运动
【答案】AD
【解析】
【详解】A．根据场强叠加原理，由对称性可知O处合场强为0，故A正确；
B．由微元法累积求和，可求得P点电场强度大小为
其中，场强方向水平向右，故B错误；
C．由于O点和无穷远处的场强为0，所以从O点到P点，电场强度可能一直逐渐增大，也可能先增大后减小；根据沿着电场线方向，电势逐渐降低，可知电势一直降低，故C错误；
D．结合前面分析可知，若在O点放置一个带正电的点电荷，给其一个沿方向的初速度，则该点电荷受到的电场力水平向右，大小先增大后减小。根据牛顿第二定律可知，其将做加速度先增大后减小的加速运动，故D正确。
故选AD。
9. 图甲是电子束穿过铝箔后形成的衍射图样。图乙是氢原子部分能级示意图，真空中若用动能为E的电子去撞击一群处于基态的氢原子，再用氢原子辐射出的光照射逸出功为10.2eV的某金属表面，发现逸出光电子的最大初动能为2.55eV。已知，光在真空中传播速度为，根据以上信息，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲能说明电子具有粒子性
B. 动能E的最小值为12.09eV
C. 氢原子辐射的光子中最大动量为
D. 氢原子辐射某种频率的光照射该金属表面可使逸出光电子最大初动能为1.89eV
【答案】CD
【解析】
【详解】A．由图可知为电子衍射图样说明电子具有波动性，故A错误；
B．根据爱因斯坦光电效应方程可知
电子撞击基态氢原子后，设氢原子从基态最大跃迁到n能级，由玻尔能级公式
代入数据得到
对照能级图可知
则由能量守恒和原子跃迁规律可知，撞击的电子动能E需大于12.75eV，故B错误；
C．辐射的光子中最大能量是12.75eV，根据光子动量
故C正确；
D．从能级3向基态跃迁释放的光子中，使该金属发生光电效应逸出光电子的最大初动能为
其中，
代入数据解得
故D正确。
故选CD。
10. 如图所示，在光滑水平绝缘桌面上有一等腰梯形单匝均匀金属线框，总电阻为R，，，。空间存在竖直向下的有界匀强磁场（磁场边界平行），磁感应强度大小为B，有界磁场的宽度为2L。线框在水平拉力F作用下以速度v向右匀速穿过磁场区域（边始终与磁场边界平行），时刻，边刚好在磁场左边界。下列说法正确的是（ ）
A. 进、出磁场过程中，线框中的电流方向相同
B. 进、出磁场过程中，线框所受安培力的方向相同
C. 出磁场过程中，线框中的电流I与时间t的关系为
D. 线框进入磁场过程，通过线框截面的电荷量为
【答案】BC
【解析】
【详解】AC．由几何关系可知，梯形的底角为45°，则时间内，感应电动势
由闭合电路欧姆定律得线框中电流
由楞次定律可知感应电流方向为逆时针方向。
时间内，通过线框的通量不变，感应电动势为零，感应电流为零。
时间内，线框中电流
方向为顺时针方向，综上可知，A错误，C正确。
B．时间内，线框所受安培力
根据左手定则可知方向水平向左
时间内，
时间内，
方向水平向左。综上可知，B正确；
D．线框进入磁场过程，由，,
可得
其中
得线框进入磁场过程，通过线框截面的电荷量为
故D错误。
故选BC。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学用图甲所示装置做“测定当地重力加速度”实验，已知打点计时器所接交流电源上标有“220V，50Hz”。
（1）以下实验操作正确的是________（多选）。
A. 重物最好选用质量较大，体积较小的
B. 打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上
C. 实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直
D. 实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源
（2）进行正确实验操作后，纸带上打出图乙所示的一系列点，点A、B、C、D、E是连续打出的5个点，两个相邻点的间距分别为，，，，则打下D点时重物的速度大小为________，当地重力加速度大小为________（结果均保留3位有效数字）。
（3）不计其他影响，若电源实际频率小于50Hz，则所测重力加速度________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（4）用图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”实验时，________（填“需要”或“不需要”）用到天平。
【答案】（1）ABC （2） ①. 2.07 ②. 9.75
（3）偏大 （4）不需要
【解析】
【小问1详解】
A．重物最好选用质量较大，体积较小的，以减小空气阻力的影响，A正确；
B．为减小摩擦阻力，打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上，B正确；
C．实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直，减小纸带与打点计时器限位孔之间的摩擦，C正确；
D．实验时，应先接通电源，等打点计时器打点稳定后再释放纸带，D错误。
故选ABC。
【小问2详解】
[1]相邻两点间的时间间隔为
故打下D点时重物的速度大小为
[2]根据逐差法可得重物加速度大小为
【小问3详解】
不计其他影响，若电源实际频率小于50Hz，计算时所用的频率偏大，则计算加速度所用时间间隔T偏小，根据可知所测重力加速度偏大。
【小问4详解】
用图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”实验时，若在误差允许范围内有
即
则能够验证机械能守恒定律成立，故实验中不需要测量重物的质量，不需要用到天平。
12. NTC热敏电阻的阻值随温度升高而减小，小刘同学实验组用欧姆表粗测该热敏电阻在0℃~50℃之间的阻值范围约为100Ω~200Ω，为了更精准测量该热敏电阻在不同温度下的阻值，她设计了如图甲所示的电路进行测量。电源，内阻未知；电阻箱：0~999Ω；灵敏电流计：内阻，满偏电流；为滑动变阻器。
（1）实验前小刘同学首先要把灵敏电流计改装为量程为60mA的电流表，则应在灵敏电流计两端并联一个________Ω的电阻（保留两位有效数字）。
（2）实验时先控制热敏电阻保持在5℃，闭合，将与1相连，调节滑动变阻器，让电路中总电流为50mA，将与2相连，调节电阻箱电阻（开始时电阻箱阻值置于最大），让电路中总电流仍为50mA，记录电阻箱阻值。改变热敏电阻的温度，重复上述过程，得到一组该热敏电阻在不同温度下的阻值。本实验中滑动变阻器的最大阻值选择下面哪一个最合适________。
A. 20ΩB. 300ΩC. 1kΩ
（3）实验组规范实验后得到如图乙所示在0℃~50℃之间的实验数据点，请在图上把这些实验点连成曲线，得到该热敏电阻在实验温度范围内阻值随温度变化的曲线。
（4）如图丙所示电路中，电源电动势为3V，内阻不计，定值电阻，当控制开关两端电压上升至2V时，控制开关自动启动加热系统，则根据实验曲线，当系统温度下降至________℃时，控制开关自动启动加热系统。
【答案】（1）0.51 （2）B
（3） （4）20
【解析】
【小问1详解】
由欧姆定律
可得并联电阻为
【小问2详解】
由图可知，滑动变阻器为限流式接法，为了保证电流计示数明显，应选择的滑动变阻器与阻值相差不大，由图乙可知，最合适的滑动变阻器是300Ω。
故选B。
【小问3详解】
用平滑的曲线将实验点连接起来，如图所示
【小问4详解】
根据串联电路电压分配，加热系统两端电压为2V，根据
其中，
联立解得
根据曲线得温度为20℃。即根据实验曲线，当系统温度下降至20℃时，控制开关自动启动加热系统。
13. 如图所示，内壁光滑、高度均为4h的两个绝热汽缸底部由细管连通，左侧汽缸上端封闭，右侧汽缸上端开口与大气相通，一外形不规则的物体C放置在右侧汽缸中，两汽缸中的绝热活塞M、N密封两部分理想气体A、B。开始时，气体A、B温度均为T，活塞M、N均静止，M距汽缸底部为2h，N距汽缸底部为3h。现缓慢加热气体A，使活塞N移动至汽缸上端时停止加热，此时气体A的温度。已知活塞M、N的质量分别为2m和m，截面积均为S，大气压强为，重力加速度为g，活塞厚度、电热丝体积及细管内气体体积均忽略不计，温度均为热力学温度。
（1）求物体C的体积V；
（2）上述加热过程中，若气体A吸收的热量为Q，求气体A的内能变化量。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
分别以N、M为研究对象，由受力平衡可知，
得，
加热气体A的过程中，A、B的压强均保持不变，活塞M静止不动
对气体A有
解得
【小问2详解】
加热过程中气体A对外做的功
根据热力学第一定律有
解得
14. 光滑水平平台上有一个滑块D，滑块D右侧面是半径为的圆弧，圆弧面与平台相切，滑块B在平台右端。平台右侧有一长木板C放在光滑水平地面上，木板上表面与平台平齐。小球从滑块D的最高点沿圆弧面从静止释放。已知A、B、C、D的质量分别为、、、，滑块B和木板间的动摩擦因数，小球与滑块B均可视为质点，重力加速度为。
（1）求小球刚滑到圆弧面底端时，小球的水平位移大小；
（2）求小球刚滑到圆弧面底端时，小球对圆弧面的压力大小；
（3）若初始时将滑块D固定在水平面上，小球在水平面上与滑块B发生弹性碰撞（碰后小球即被取走），求滑块B与木板共速时，木板的运动距离。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
小球下滑过程，小球和滑块组成的系统水平方向动量守恒，有
由几何关系有
解得
【小问2详解】
当小球滑到圆弧面底端时有
由机械能守恒有
解得
小球相对于圆弧的速度
,
解得
【小问3详解】
小球从滑块D上滑下，有
解得小球到达平台时的速度
小球和滑块B碰撞过程有，
解得碰后滑块B的速度
滑块B在木板上滑行过程有
对木板由动量定理有
解得
所以
15. 如图所示，半径的半圆形电极P的圆心在坐标原点O处，一位于O处的粒子源释放无初速的带正电粒子，现在原点O与电极P之间加电压的辐向电场，粒子经电场加速后均沿半径方向从电极P的网孔中向第一、二象限各方向飞出。在P的外围加一个，方向垂直纸面向外的有界匀强磁场（第一象限内有圆弧边界，第二象限内无边界），使全部粒子经磁场偏转后平行于x轴正方向射出。若粒子重力不计，比荷、不计粒子间的相互作用及电场的边缘效应，，。求：
（1）粒子经电场加速后从电极P的网孔中飞出时的速度大小；
（2）磁场在第一象限内的边界函数方程；
（3）若在第一象限区域另有一个有竖直边界的匀强磁场，其磁感应强度，还有一半径为0.04m，圆心坐标为（0.32m，0.04m）的圆形接收器（实线圆），则能被接收器接收的粒子在边界S上入射点的最高点和最低点的纵坐标分别是多少（x轴上有磁场）？
【答案】（1）
（2）
（3），
【解析】
【小问1详解】
根据
得粒子经电场加速后从电极P的网孔中飞出时的速度大小
小问2详解】
根据
得粒子在磁场中做圆周运动半径
设经P上某点A出射的粒子经磁场偏转后经Q点平行x轴射出磁场，Q点的坐标为，如图
根据几何关系有，
可得边界方程为
【小问3详解】
如上图所示，由于，由上可知在范围内有粒子向右进入虚线S。当纵坐标最大时，设粒子从M点进入，由几何关系不成立
故最大纵坐标
同理，最小纵坐标