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2025届江苏省泰州中学高三上学期一模物理试题
一、单选题
1．（2025·海陵模拟）如图甲，在力传感器下端悬挂一钩码。某同学手持该传感器，从站立状态下蹲，再从下蹲状态起立回到站立状态，此过程中手和上身保持相对静止。下蹲过程传感器受到的拉力随时间变化情况如图乙，则起立过程传感器受到的拉力随时间变化情况可能是（　　）
A．
B．
C．
D．
2．（2025·海陵模拟）如图所示，通以恒定电流的形导线放置在磁感应强度大小为、方向水平向右的匀强磁场中。已知导线组成的平面与磁场方向平行，导线的、段的长度均为，两段导线间的夹角为，且两段导线与磁场方向的夹角均为，则导线受到的安培力为（　　）
A．0 B． C． D．
3．（2025·海陵模拟）如图所示为一定质量的理想气体状态变化时的图像，由图像可知，此气体的体积（　　）
A．先不变后变大 B．先不变后变小
C．先变大后不变 D．先变小后不变
4．（2025·海陵模拟）如图所示，地球和月球连线上的P1、P2两点为两个拉格朗日点，处在拉格朗日点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动。科学家设想分别在两个拉格朗日点建立两个空间站，使其与月球同周期绕地球运动。以、分别表示P1、P2处两空间站的向心加速度大小，表示月球的向心加速度大小，下列判断正确的是（　　）
A． B． C． D．
5．（2025·海陵模拟）半径为R的半圆柱形透明材料的横截面如图所示，某实验小组将该透明材料的A处磨去少许，使一激光束从A处射入时能够沿AC方向传播。已知AC与直径AB的夹角为30°，激光束到达材料内表面的C点后同时发生反射和折射现象。已知该材料的折射率为，则在C点的反射光束与折射光束的夹角为（　　）
A．60° B．75° C．90° D．105°
6．（2025·海陵模拟）1801年，托马斯·杨进行了著名的杨氏双缝干涉实验，有力地支持了光的波动说。如图甲所示是双缝干涉实验装置的示意图，某次实验中，利用黄光得到的干涉条纹如图乙所示。为了增大条纹间距，下列做法中可行的是（　　）
A．只增大滤光片到单缝的距离
B．只增大双缝间的距离
C．只增大双缝到屏的距离
D．只把黄色滤光片换成绿色滤光片
7．（2025·海陵模拟）如图所示， 质量为1kg的小球用一轻绳悬挂， 在恒力 F 作用下处于静止状态， 此时悬线与竖直方向的夹角为60°。若把小球换成一质量为2kg的另一小球，仍在该恒力F的作用下处于静止状态， 悬线与竖直方向的夹角变为30°。重力加速度为g=10m/s2，则恒力F的大小为（　　）
A．10N B．20N C． D．
8．（2025·海陵模拟）如图所示，导体AB的长为2R，绕O点以角速度ω匀速转动，OB长为R，且OBA三点在一条直线上，有一磁感应强度为B的匀强磁场充满转动平面，且与转动平面垂直，那么A、B两端的电势差为（　　）
A． BωR2 B．2BωR2 C．4BωR2 D．6BωR2
9．（2025·海陵模拟）如图所示，用气体压强传感器“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”，下列说法正确的是（　　）
A．注射器必须水平放置
B．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出
C．活塞移至某位置时，应等状态稳定后再记录数据
D．实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得
10．（2025·海陵模拟）某款游戏中，参与者身着各种游戏装备及护具，进行模拟作战训练。若某游戏参与者以相等间隔时间连续水平发射三颗子弹，不计空气阻力，O为图线中点，则子弹在空中的排列形状应为（　　）
A． B．
C． D．
11．（2025·海陵模拟）如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m的圆环相连，圆环套在倾斜的粗糙固定杆上，杆与水平面之间的夹角为α，圆环在A处时弹簧竖直且处于原长。将圆环从A处静止释放，到达C处时速度为零。若圆环在C处获得沿杆向上的速度v，恰好能回到A。已知，B是AC的中点，弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度为g，则（　　）
A．下滑过程中，环的加速度逐渐减小
B．下滑过程中，环与杆摩擦产生的热量为
C．从C到A过程，弹簧对环做功为
D．环经过B时，上滑的速度小于下滑的速度
二、实验题
12．（2025·海陵模拟）某兴趣小组为了测量量程为5mA毫安表的内阻，设计了如图甲所示的电路。
（1）在检查电路连接正确后，实验时， 操作步骤如下：先将滑动变阻器R的滑片P移到最右端，调整电阻箱R0的阻值为零，闭合开关S，再将滑片P缓慢左移，使毫安表上电流满偏；保持滑片P不动，调整R0的阻值，使毫安表上读数为2mA，记下此时R0的电阻为300.0Ω。
（2）则该毫安表的内阻的测量值为　 　，该测量值　 　实际值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
（3）现将某定值电阻R1与该毫安表连接，将该毫安表改装为一个量程为30mA的电流表，并用标准电流表进行检测，如图乙所示。
①需要接入的定值电阻R1的阻值为　 　Ω；
②在乙图中虚线框内补全改装电路图　 　；
③当标准电流表的示数为12mA时，流经毫安表中的电流示数可能为　 　。
A.1.9mA B.2mA C.2.1mA
三、解答题
13．（2025·海陵模拟）如图所示，圆形水平餐桌面上有一个半径为r可转动的圆盘，圆盘的边缘放置一个可视为质点的物块，物块质量为m，与圆盘间的动摩擦因数为μ。从静止开始缓慢增大圆盘转动的角速度至物块恰好要发生相对滑动。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。在上述过程中，求：
（1）圆盘转动的角速度大小为ω时，物块所受摩擦力大小f；
（2）物块恰好发生相对滑动时，圆盘转动的角速度大小。
14．（2025·海陵模拟）激光冷却中性原子的原理如图所示，质量为m、速度为v0的原子连续吸收多个迎面射来的频率为的光子后，速度减小。不考虑原子质量的变化，光速为c。求：
（1）一个光子的动量；
（2）原子吸收第一个光子后速度的大小。
15．（2025·海陵模拟）如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内，导轨间距L = 1.0 m，左端连接阻值R = 4.0 Ω的电阻，匀强磁场磁感应强度B = 0.5 T方向竖直向下。质量m = 0.2 kg、长度L = 1.0 m、电阻r = 1.0 Ω的金属杆置于导轨上，向右运动并与导轨始终保持垂直且接触良好，从t = 0时刻开始对杆施加一平行于导轨方向的外力F，杆运动的v t图像如图乙所示，其余电阻不计。求：
（1）在t = 2.0 s时，电路中的电流I和金属杆PQ两端的电压UPQ；
（2）在t = 2.0 s时，外力F的大小；
（3）若0 ~ 3.0 s内克服外力F做功1.8 J，求此过程流过电阻R的电荷量和电阻R产生的焦耳热。
16．（2025·海陵模拟）为测量带电粒子在电磁场中的运动情况，在某实验装置中建立如图所示三维坐标系，并沿y轴负方向施加磁感应强度为B的匀强磁场。此装置中还可以添加任意方向、大小可调的匀强电场。一质量为m、电量为的粒子从坐标原点O以初速度v沿x轴正方向射入该装置，不计粒子重力的影响。
（1）若该粒子恰好能做匀速直线运动，求所加电场强度E的大小和方向；
（2）若不加电场，保持磁场方向不变，改变磁感应强度的大小，使该粒子恰好能够经过坐标为的点，求改变后的磁感应强度的大小：
（3）若保持磁感应强度B的大小和方向不变，将电场强度大小调整为，方向平行于yOz平面，使该粒子能够在xOy平面内做匀变速曲线运动，并经过坐标为的点，求调整后电场强度的大小和方向。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】超重与失重
【解析】【解答】物体是否处于超重或失重状态，不在于物体向上运动还是向下运动，而在于物体是有竖直向上的加速度还是有竖直向下的加速度。下蹲过程，钩码先向下加速再向下减速，则加速度方向先向下后向上，则钩码先处于失重状态，再处于超重状态，传感器受到的拉力先小于钩码的重力再大于钩码的重力。
起立过程，钩码先向上加速再向上减速，则加速度方向先向上后向下，则钩码先处于超重状态，再处于失重状态，传感器受到的拉力先大于钩码的重力再小于钩码的重力。
故选C。
【分析】失重状态：当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；超重状态：当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度。人下蹲过程分别有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大速度后再减速下降超重，起立也是如此。
2．【答案】A
【知识点】安培力的计算
【解析】【解答】本题考查安培力的计算，关键是由图得到安培力公式中的角度，即磁感应强度与电流的夹角。计算导线受到的安培力可利用其有效长度，导线的有效长度为线段ac，因线段ac与磁感应强度B平行，故导线所受安培力为0。
故选A。
【分析】根据安培力的公式，结合图像中电流与磁感应强度的方向，可计算导线受到的安培力。
3．【答案】B
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【解答】该题考查了理想气体状态方程的应用，解答此类问题要注意会对图像的观察和分析。根据理想气体状态方程，可得，可知为等容变化，即体积不变；由题图可知为等温变化，压强变大，由可知体积变小，所以气体的体积先不变后变小。
故选B。
【分析】逐步分析各状态的状态参量的变化，利用理想状态方程定性分析即可得知气体的体积的变化。
4．【答案】D
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】注意掌握万有引力充当向心力和圆周运动向心加速度公式的综合应用。因空间站建在拉格朗日点，故周期等于月球的周期，根据
可知，轨道半径越大，其加速度就越大，故有
D正确，ABC错误。
故选D。
【分析】空间站在P1、P2处的空间站点能与月球同步绕地球运动，其绕地球运行的周期、角速度等于月球绕地球运行的周期、角速度，由加速度公式分析向心加速度的大小关系。
5．【答案】D
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】本题主要是考查了光的折射，解答此类题目的关键是弄清楚光的传播情况，画出光路图，通过光路图进行分析。光路图如图所示
根据几何关系可知，光束在C点的入射角、反射角均为
根据折射定律有
解得
则在C点的反射光束与折射光束的夹角为
故选D。
【分析】作出光路图，根据折射定律求出光束在C点的折射角，再根据几何知识求解在C点的反射光束与折射光束的夹角。
6．【答案】C
【知识点】光的双缝干涉；干涉条纹和光的波长之间的关系
【解析】【解答】条纹间距Δx与双缝距离d、光的波长λ及双缝到屏的距离l之间的关系为
可知，增大滤光片到单缝的距离，对条纹间距没有影响；增大双缝间的距离，条纹间距将减小；增大双缝到屏的距离，条纹间距将增大；把黄色滤光片换成绿色滤光片，则色光的波长变小了，条纹间距也将减小。
故选C。
【分析】根据双缝干涉条纹间距的公式，分析判断各种方案的正误。
7．【答案】A
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】本题考查共点力的平衡问题，要熟练分析物体的受力，结合几何关系和正弦定理完成解答。分别对两个位置受力分析，并建立如图所示的三角形
设恒力F与竖直方向的夹角为，根据正弦定理可得：
，
联立解得
故选A。
【分析】对小球受力分析，建立平面直角坐标系，分方向列平衡方程，联立求解即可。
8．【答案】C
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【解答】解决本题的关键要掌握转动切割产生的感应电动势公式E=BωL2，会根据E=Blv进行推导，并在理解的基础上记牢这个结论。
导体AB切割磁感线产生的感应电动势大小为
E=B 2Rv
因导体AB上各点的角速度相等，由v=ωr知v与r成正比，则平均速度
联立可得
E=4BR2ω
AB两端的电势差大小等于导体AB中感应电动势的大小，即为4BR2ω。
故选C。
【分析】导体AB上各点切割感线的速度不等，应用平均速度求解感应电动势的大小，结合线速度与角速度的关系式v=ωr来解答。
9．【答案】C
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【解答】解答本题时，要理解实验原理，控制实验条件，根据实验操作要求和注意事项解答。A．实验时注射器如何放置对实验结果没有影响，故A错误；
B．推拉活塞时，动作要慢，使其温度与环境保持一致，故B错误；
C．活塞移至某位置时，应等状态稳定后再记录数据，故C正确；
D．注射器中封闭一定质量的气体，用压强传感器与注射器相连，通过数据采集器和计算机可以测出注射器中封闭气体的压强，体积可以从注射器上的刻度读出，故D错误。
故选C。
【分析】注射器如何放置对实验结果没有影响；要保证气体的温度不变，动作要慢；应等状态稳定后再记录数据；实验中气体的压强可以通过数据采集器和计算机获得，体积可以从注射器上的刻度读出。
10．【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】知道把子弹的运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动是解题的基础。AB．三发子弹均做平抛运动，且抛出点相同，初速度相同，轨迹相同，所以三发子弹一定在同一条抛物线上，不可能在同一条直线上，AB错误；
CD．因为游戏参与者以相等间隔时间连续水平发射，所以三发子弹所在的竖直线一定是等间距分布的，因为O点是图线的中点，所以，第二发子弹一定在O点的正上方，C正确，D错误。
故选C。
【分析】三发子弹都是做平抛运动，把子弹的运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，然后分析即可。
11．【答案】C
【知识点】能量守恒定律；动能定理的综合应用
【解析】【解答】A．环由A到C，初速度和末速度均为0，可知环先加速后减速。圆环所受弹簧的弹力逐渐增大，弹簧一直处于伸长状态。并且，弹簧弹力方向越来越靠近斜杆，分析圆环的受力可知，其合力先沿着斜杆向下，再沿着斜杆向上，且合力的大小先减小后增大，所以圆环的加速度先减小后增大，故A错误；
B．环由A到C，有
环由C到A，有
解得
，
故B错误，C正确；
D．由功能关系可知，圆环由A下滑至B，有
圆环由B上滑至A，有
则
即环经过B时，上滑的速度大于下滑的速度，故D错误。
故选C。
【分析】1.掌握对环的受力分析，结合牛顿第二定律判断环加速度变化。
2.环由A到C和环由C到A两个过程，掌握能量守恒定律分析。
3.知道环经过B的对应的两个过程，掌握动能定理的应用。
12．【答案】200；大于；；；C
【知识点】表头的改装；闭合电路的欧姆定律；测定电压表或电流表的内阻
【解析】【解答】无论表头G改装成电压表还是电流表，它的三个特征量Ug、Ig、Rg是不变的，即通过表头的最大电流Ig并不改变。（2）根据
解得
（3）当的阻值从0开始增大时，电路中的总电阻在增大，干路电流会减小，所以毫安表和电阻箱实际分去的电压会增大，大于，根据
可得
可知毫安表内阻的测量值要大于实际值。
根据
解得
如图所示
由分析可知，的测量值偏大，实际值比小，因此分流能力强，电流大于
其中
故选C。
【分析】 （2）根据欧姆定律求解毫安表的内阻，R0的阻值从0开始增大时，电路中的总电阻在增大，毫安表和电阻箱实际分去的电压会增大，毫安表内阻的测量值要大于实际值；
（3）①根据欧姆定律求解需要接入的定值电阻R1的阻值；
②电流表与接入的定值电阻并联然后接入电路；
③Rg的测量值偏大，分流能力实际更强，分得电流偏大，示数偏大。
13．【答案】解：（1）圆盘转动的角速度为ω时，由静摩擦力提供向心力
解得
（2）对滑块，恰要发生相对滑动时
解得
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【分析】（1）由于物块受到的摩擦力提供向心力，利用向心力的表达式可以求出摩擦力的大小；
（2）当物块恰好滑动时物块受到的摩擦力达到最大值，利用滑动摩擦力提供向心力可以求出角速度的大小。
14．【答案】（1）解：根据德布罗意波长公式有
可得一个光子的动量为
（2）解：根据动量守恒有
所以原子吸收第一个光子后速度的大小为
【知识点】粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【分析】（1）根据动量守恒定律结合波长与频率的关系分析求解；
（2）根据光子动量以及动量守恒定律分析作答。
（1）根据德布罗意波长公式有
可得一个光子的动量为
（2）根据动量守恒有
所以原子吸收第一个光子后速度的大小为
15．【答案】（1）解：根据乙图可知t = 2.0s时，v = 2m/s，则此时电动势
电路中的电流
金属杆PQ两端的电压为外电压，即
（2）解：由乙图可知v t图像斜率表示加速度
对金属杆PQ进行受力分析，则由牛顿第二定律得
解得
方向与运动方向相反。
（3）解：根据电荷量表达式可知
v t图像与横轴围成的面积表示位移大小，则
解得
根据能量守恒定律可知
解得
电阻R产生的焦耳热
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的电路类问题；电磁感应中的动力学问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】（1）根据乙图读出t=2.0s时金属杆PQ的速度v，由E=BLv求出PQ产生的感应电动势，由闭合电路欧姆定律求解电路中的电流I，由欧姆定律计算金属杆PQ两端的电压UPQ；
（2）v-t图像的斜率表示加速度，由此求解PQ的加速度，再根据牛顿第二定律结合安培力的计算公式进行解答；
（3）根据v-t图像与横轴围成的面积表示位移大小，求出0～3.0s内的位移，再推导出电荷量与位移的关系，即可求出此过程流过电阻R的电荷量。根据能量守恒定律和分配关系求电阻R产生的焦耳热。
（1）根据乙图可知t = 2.0 s时，v = 2 m/s，则此时电动势
电路中的电流
金属杆PQ两端的电压为外电压，即
（2）由乙图可知v t图像斜率表示加速度
对金属杆PQ进行受力分析，则由牛顿第二定律得
解得
方向与运动方向相反。
（3）根据电荷量表达式可知
v t图像与横轴围成的面积表示位移大小，则
解得
根据能量守恒定律可知
解得
电阻R产生的焦耳热
16．【答案】（1）解：由左手定则可知，带电粒子所受洛伦兹力沿z轴负方向，则有平衡条件可知，电场力沿z轴正方向，即电场强度沿z轴正方向，且有
解得
方向沿z轴正方向
（2）解：粒子运动的轨迹如图所示
由几何关系，有
解得粒子运动的半径为
r = 2a
由牛顿第二定律，有
解得
（3）解：由题意，电场力的一个分力沿z轴正方向平衡洛伦兹力，另一个分力沿y轴正方向提供类平抛运动加速度，如图所示
则由平衡条件，有
qE1= qvB
曲平抛运动规律，有
其中
解得
则合场强为
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1）由粒子恰好做匀速直线运动，可得到洛伦兹力与电场力的关系式，结合粒子电性，可计算电场强度大小和方向；
（2）由粒子在磁场作用下做匀速圆周运动的特点，可结合几何关系计算粒子运动半径；由洛伦兹力提供向心力，可计算磁感应强度大小；
（3）由粒子恰好在xOy平面内做匀变速曲线，可知其在z轴方向上受合力为零，从而判断电场力在z轴方向的分力与洛伦兹力的关系；粒子在电场力沿y轴方向分力的作用下，在xOy平面内做类平抛运动，由粒子经过的已知坐标，列运动学关系式，即可得到粒子在y轴方向上受到的电场力分力；结合两个反向的电场力分力即可得到电场强度的大小和方向。
（1）由左手定则可知，带电粒子所受洛伦兹力沿z轴负方向，则有平衡条件可知，电场力沿z轴正方向，即电场强度沿z轴正方向，且有
解得
方向沿z轴正方向；
（2）粒子运动的轨迹如图所示
由几何关系，有
解得粒子运动的半径为
r = 2a
由牛顿第二定律，有
解得
（3）由题意，电场力的一个分力沿z轴正方向平衡洛伦兹力，另一个分力沿y轴正方向提供类平抛运动加速度，如图所示
则由平衡条件，有
qE1= qvB
曲平抛运动规律，有
其中
解得
则合场强为
1 / 12025届江苏省泰州中学高三上学期一模物理试题
一、单选题
1．（2025·海陵模拟）如图甲，在力传感器下端悬挂一钩码。某同学手持该传感器，从站立状态下蹲，再从下蹲状态起立回到站立状态，此过程中手和上身保持相对静止。下蹲过程传感器受到的拉力随时间变化情况如图乙，则起立过程传感器受到的拉力随时间变化情况可能是（　　）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【知识点】超重与失重
【解析】【解答】物体是否处于超重或失重状态，不在于物体向上运动还是向下运动，而在于物体是有竖直向上的加速度还是有竖直向下的加速度。下蹲过程，钩码先向下加速再向下减速，则加速度方向先向下后向上，则钩码先处于失重状态，再处于超重状态，传感器受到的拉力先小于钩码的重力再大于钩码的重力。
起立过程，钩码先向上加速再向上减速，则加速度方向先向上后向下，则钩码先处于超重状态，再处于失重状态，传感器受到的拉力先大于钩码的重力再小于钩码的重力。
故选C。
【分析】失重状态：当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；超重状态：当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度。人下蹲过程分别有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大速度后再减速下降超重，起立也是如此。
2．（2025·海陵模拟）如图所示，通以恒定电流的形导线放置在磁感应强度大小为、方向水平向右的匀强磁场中。已知导线组成的平面与磁场方向平行，导线的、段的长度均为，两段导线间的夹角为，且两段导线与磁场方向的夹角均为，则导线受到的安培力为（　　）
A．0 B． C． D．
【答案】A
【知识点】安培力的计算
【解析】【解答】本题考查安培力的计算，关键是由图得到安培力公式中的角度，即磁感应强度与电流的夹角。计算导线受到的安培力可利用其有效长度，导线的有效长度为线段ac，因线段ac与磁感应强度B平行，故导线所受安培力为0。
故选A。
【分析】根据安培力的公式，结合图像中电流与磁感应强度的方向，可计算导线受到的安培力。
3．（2025·海陵模拟）如图所示为一定质量的理想气体状态变化时的图像，由图像可知，此气体的体积（　　）
A．先不变后变大 B．先不变后变小
C．先变大后不变 D．先变小后不变
【答案】B
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【解答】该题考查了理想气体状态方程的应用，解答此类问题要注意会对图像的观察和分析。根据理想气体状态方程，可得，可知为等容变化，即体积不变；由题图可知为等温变化，压强变大，由可知体积变小，所以气体的体积先不变后变小。
故选B。
【分析】逐步分析各状态的状态参量的变化，利用理想状态方程定性分析即可得知气体的体积的变化。
4．（2025·海陵模拟）如图所示，地球和月球连线上的P1、P2两点为两个拉格朗日点，处在拉格朗日点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动。科学家设想分别在两个拉格朗日点建立两个空间站，使其与月球同周期绕地球运动。以、分别表示P1、P2处两空间站的向心加速度大小，表示月球的向心加速度大小，下列判断正确的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】万有引力定律的应用
【解析】【解答】注意掌握万有引力充当向心力和圆周运动向心加速度公式的综合应用。因空间站建在拉格朗日点，故周期等于月球的周期，根据
可知，轨道半径越大，其加速度就越大，故有
D正确，ABC错误。
故选D。
【分析】空间站在P1、P2处的空间站点能与月球同步绕地球运动，其绕地球运行的周期、角速度等于月球绕地球运行的周期、角速度，由加速度公式分析向心加速度的大小关系。
5．（2025·海陵模拟）半径为R的半圆柱形透明材料的横截面如图所示，某实验小组将该透明材料的A处磨去少许，使一激光束从A处射入时能够沿AC方向传播。已知AC与直径AB的夹角为30°，激光束到达材料内表面的C点后同时发生反射和折射现象。已知该材料的折射率为，则在C点的反射光束与折射光束的夹角为（　　）
A．60° B．75° C．90° D．105°
【答案】D
【知识点】光的折射及折射定律
【解析】【解答】本题主要是考查了光的折射，解答此类题目的关键是弄清楚光的传播情况，画出光路图，通过光路图进行分析。光路图如图所示
根据几何关系可知，光束在C点的入射角、反射角均为
根据折射定律有
解得
则在C点的反射光束与折射光束的夹角为
故选D。
【分析】作出光路图，根据折射定律求出光束在C点的折射角，再根据几何知识求解在C点的反射光束与折射光束的夹角。
6．（2025·海陵模拟）1801年，托马斯·杨进行了著名的杨氏双缝干涉实验，有力地支持了光的波动说。如图甲所示是双缝干涉实验装置的示意图，某次实验中，利用黄光得到的干涉条纹如图乙所示。为了增大条纹间距，下列做法中可行的是（　　）
A．只增大滤光片到单缝的距离
B．只增大双缝间的距离
C．只增大双缝到屏的距离
D．只把黄色滤光片换成绿色滤光片
【答案】C
【知识点】光的双缝干涉；干涉条纹和光的波长之间的关系
【解析】【解答】条纹间距Δx与双缝距离d、光的波长λ及双缝到屏的距离l之间的关系为
可知，增大滤光片到单缝的距离，对条纹间距没有影响；增大双缝间的距离，条纹间距将减小；增大双缝到屏的距离，条纹间距将增大；把黄色滤光片换成绿色滤光片，则色光的波长变小了，条纹间距也将减小。
故选C。
【分析】根据双缝干涉条纹间距的公式，分析判断各种方案的正误。
7．（2025·海陵模拟）如图所示， 质量为1kg的小球用一轻绳悬挂， 在恒力 F 作用下处于静止状态， 此时悬线与竖直方向的夹角为60°。若把小球换成一质量为2kg的另一小球，仍在该恒力F的作用下处于静止状态， 悬线与竖直方向的夹角变为30°。重力加速度为g=10m/s2，则恒力F的大小为（　　）
A．10N B．20N C． D．
【答案】A
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】本题考查共点力的平衡问题，要熟练分析物体的受力，结合几何关系和正弦定理完成解答。分别对两个位置受力分析，并建立如图所示的三角形
设恒力F与竖直方向的夹角为，根据正弦定理可得：
，
联立解得
故选A。
【分析】对小球受力分析，建立平面直角坐标系，分方向列平衡方程，联立求解即可。
8．（2025·海陵模拟）如图所示，导体AB的长为2R，绕O点以角速度ω匀速转动，OB长为R，且OBA三点在一条直线上，有一磁感应强度为B的匀强磁场充满转动平面，且与转动平面垂直，那么A、B两端的电势差为（　　）
A． BωR2 B．2BωR2 C．4BωR2 D．6BωR2
【答案】C
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【解答】解决本题的关键要掌握转动切割产生的感应电动势公式E=BωL2，会根据E=Blv进行推导，并在理解的基础上记牢这个结论。
导体AB切割磁感线产生的感应电动势大小为
E=B 2Rv
因导体AB上各点的角速度相等，由v=ωr知v与r成正比，则平均速度
联立可得
E=4BR2ω
AB两端的电势差大小等于导体AB中感应电动势的大小，即为4BR2ω。
故选C。
【分析】导体AB上各点切割感线的速度不等，应用平均速度求解感应电动势的大小，结合线速度与角速度的关系式v=ωr来解答。
9．（2025·海陵模拟）如图所示，用气体压强传感器“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”，下列说法正确的是（　　）
A．注射器必须水平放置
B．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出
C．活塞移至某位置时，应等状态稳定后再记录数据
D．实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得
【答案】C
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【解答】解答本题时，要理解实验原理，控制实验条件，根据实验操作要求和注意事项解答。A．实验时注射器如何放置对实验结果没有影响，故A错误；
B．推拉活塞时，动作要慢，使其温度与环境保持一致，故B错误；
C．活塞移至某位置时，应等状态稳定后再记录数据，故C正确；
D．注射器中封闭一定质量的气体，用压强传感器与注射器相连，通过数据采集器和计算机可以测出注射器中封闭气体的压强，体积可以从注射器上的刻度读出，故D错误。
故选C。
【分析】注射器如何放置对实验结果没有影响；要保证气体的温度不变，动作要慢；应等状态稳定后再记录数据；实验中气体的压强可以通过数据采集器和计算机获得，体积可以从注射器上的刻度读出。
10．（2025·海陵模拟）某款游戏中，参与者身着各种游戏装备及护具，进行模拟作战训练。若某游戏参与者以相等间隔时间连续水平发射三颗子弹，不计空气阻力，O为图线中点，则子弹在空中的排列形状应为（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】平抛运动
【解析】【解答】知道把子弹的运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动是解题的基础。AB．三发子弹均做平抛运动，且抛出点相同，初速度相同，轨迹相同，所以三发子弹一定在同一条抛物线上，不可能在同一条直线上，AB错误；
CD．因为游戏参与者以相等间隔时间连续水平发射，所以三发子弹所在的竖直线一定是等间距分布的，因为O点是图线的中点，所以，第二发子弹一定在O点的正上方，C正确，D错误。
故选C。
【分析】三发子弹都是做平抛运动，把子弹的运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，然后分析即可。
11．（2025·海陵模拟）如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m的圆环相连，圆环套在倾斜的粗糙固定杆上，杆与水平面之间的夹角为α，圆环在A处时弹簧竖直且处于原长。将圆环从A处静止释放，到达C处时速度为零。若圆环在C处获得沿杆向上的速度v，恰好能回到A。已知，B是AC的中点，弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度为g，则（　　）
A．下滑过程中，环的加速度逐渐减小
B．下滑过程中，环与杆摩擦产生的热量为
C．从C到A过程，弹簧对环做功为
D．环经过B时，上滑的速度小于下滑的速度
【答案】C
【知识点】能量守恒定律；动能定理的综合应用
【解析】【解答】A．环由A到C，初速度和末速度均为0，可知环先加速后减速。圆环所受弹簧的弹力逐渐增大，弹簧一直处于伸长状态。并且，弹簧弹力方向越来越靠近斜杆，分析圆环的受力可知，其合力先沿着斜杆向下，再沿着斜杆向上，且合力的大小先减小后增大，所以圆环的加速度先减小后增大，故A错误；
B．环由A到C，有
环由C到A，有
解得
，
故B错误，C正确；
D．由功能关系可知，圆环由A下滑至B，有
圆环由B上滑至A，有
则
即环经过B时，上滑的速度大于下滑的速度，故D错误。
故选C。
【分析】1.掌握对环的受力分析，结合牛顿第二定律判断环加速度变化。
2.环由A到C和环由C到A两个过程，掌握能量守恒定律分析。
3.知道环经过B的对应的两个过程，掌握动能定理的应用。
二、实验题
12．（2025·海陵模拟）某兴趣小组为了测量量程为5mA毫安表的内阻，设计了如图甲所示的电路。
（1）在检查电路连接正确后，实验时， 操作步骤如下：先将滑动变阻器R的滑片P移到最右端，调整电阻箱R0的阻值为零，闭合开关S，再将滑片P缓慢左移，使毫安表上电流满偏；保持滑片P不动，调整R0的阻值，使毫安表上读数为2mA，记下此时R0的电阻为300.0Ω。
（2）则该毫安表的内阻的测量值为　 　，该测量值　 　实际值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
（3）现将某定值电阻R1与该毫安表连接，将该毫安表改装为一个量程为30mA的电流表，并用标准电流表进行检测，如图乙所示。
①需要接入的定值电阻R1的阻值为　 　Ω；
②在乙图中虚线框内补全改装电路图　 　；
③当标准电流表的示数为12mA时，流经毫安表中的电流示数可能为　 　。
A.1.9mA B.2mA C.2.1mA
【答案】200；大于；；；C
【知识点】表头的改装；闭合电路的欧姆定律；测定电压表或电流表的内阻
【解析】【解答】无论表头G改装成电压表还是电流表，它的三个特征量Ug、Ig、Rg是不变的，即通过表头的最大电流Ig并不改变。（2）根据
解得
（3）当的阻值从0开始增大时，电路中的总电阻在增大，干路电流会减小，所以毫安表和电阻箱实际分去的电压会增大，大于，根据
可得
可知毫安表内阻的测量值要大于实际值。
根据
解得
如图所示
由分析可知，的测量值偏大，实际值比小，因此分流能力强，电流大于
其中
故选C。
【分析】 （2）根据欧姆定律求解毫安表的内阻，R0的阻值从0开始增大时，电路中的总电阻在增大，毫安表和电阻箱实际分去的电压会增大，毫安表内阻的测量值要大于实际值；
（3）①根据欧姆定律求解需要接入的定值电阻R1的阻值；
②电流表与接入的定值电阻并联然后接入电路；
③Rg的测量值偏大，分流能力实际更强，分得电流偏大，示数偏大。
三、解答题
13．（2025·海陵模拟）如图所示，圆形水平餐桌面上有一个半径为r可转动的圆盘，圆盘的边缘放置一个可视为质点的物块，物块质量为m，与圆盘间的动摩擦因数为μ。从静止开始缓慢增大圆盘转动的角速度至物块恰好要发生相对滑动。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。在上述过程中，求：
（1）圆盘转动的角速度大小为ω时，物块所受摩擦力大小f；
（2）物块恰好发生相对滑动时，圆盘转动的角速度大小。
【答案】解：（1）圆盘转动的角速度为ω时，由静摩擦力提供向心力
解得
（2）对滑块，恰要发生相对滑动时
解得
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【分析】（1）由于物块受到的摩擦力提供向心力，利用向心力的表达式可以求出摩擦力的大小；
（2）当物块恰好滑动时物块受到的摩擦力达到最大值，利用滑动摩擦力提供向心力可以求出角速度的大小。
14．（2025·海陵模拟）激光冷却中性原子的原理如图所示，质量为m、速度为v0的原子连续吸收多个迎面射来的频率为的光子后，速度减小。不考虑原子质量的变化，光速为c。求：
（1）一个光子的动量；
（2）原子吸收第一个光子后速度的大小。
【答案】（1）解：根据德布罗意波长公式有
可得一个光子的动量为
（2）解：根据动量守恒有
所以原子吸收第一个光子后速度的大小为
【知识点】粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【分析】（1）根据动量守恒定律结合波长与频率的关系分析求解；
（2）根据光子动量以及动量守恒定律分析作答。
（1）根据德布罗意波长公式有
可得一个光子的动量为
（2）根据动量守恒有
所以原子吸收第一个光子后速度的大小为
15．（2025·海陵模拟）如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面内，导轨间距L = 1.0 m，左端连接阻值R = 4.0 Ω的电阻，匀强磁场磁感应强度B = 0.5 T方向竖直向下。质量m = 0.2 kg、长度L = 1.0 m、电阻r = 1.0 Ω的金属杆置于导轨上，向右运动并与导轨始终保持垂直且接触良好，从t = 0时刻开始对杆施加一平行于导轨方向的外力F，杆运动的v t图像如图乙所示，其余电阻不计。求：
（1）在t = 2.0 s时，电路中的电流I和金属杆PQ两端的电压UPQ；
（2）在t = 2.0 s时，外力F的大小；
（3）若0 ~ 3.0 s内克服外力F做功1.8 J，求此过程流过电阻R的电荷量和电阻R产生的焦耳热。
【答案】（1）解：根据乙图可知t = 2.0s时，v = 2m/s，则此时电动势
电路中的电流
金属杆PQ两端的电压为外电压，即
（2）解：由乙图可知v t图像斜率表示加速度
对金属杆PQ进行受力分析，则由牛顿第二定律得
解得
方向与运动方向相反。
（3）解：根据电荷量表达式可知
v t图像与横轴围成的面积表示位移大小，则
解得
根据能量守恒定律可知
解得
电阻R产生的焦耳热
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的电路类问题；电磁感应中的动力学问题；电磁感应中的能量类问题
【解析】【分析】（1）根据乙图读出t=2.0s时金属杆PQ的速度v，由E=BLv求出PQ产生的感应电动势，由闭合电路欧姆定律求解电路中的电流I，由欧姆定律计算金属杆PQ两端的电压UPQ；
（2）v-t图像的斜率表示加速度，由此求解PQ的加速度，再根据牛顿第二定律结合安培力的计算公式进行解答；
（3）根据v-t图像与横轴围成的面积表示位移大小，求出0～3.0s内的位移，再推导出电荷量与位移的关系，即可求出此过程流过电阻R的电荷量。根据能量守恒定律和分配关系求电阻R产生的焦耳热。
（1）根据乙图可知t = 2.0 s时，v = 2 m/s，则此时电动势
电路中的电流
金属杆PQ两端的电压为外电压，即
（2）由乙图可知v t图像斜率表示加速度
对金属杆PQ进行受力分析，则由牛顿第二定律得
解得
方向与运动方向相反。
（3）根据电荷量表达式可知
v t图像与横轴围成的面积表示位移大小，则
解得
根据能量守恒定律可知
解得
电阻R产生的焦耳热
16．（2025·海陵模拟）为测量带电粒子在电磁场中的运动情况，在某实验装置中建立如图所示三维坐标系，并沿y轴负方向施加磁感应强度为B的匀强磁场。此装置中还可以添加任意方向、大小可调的匀强电场。一质量为m、电量为的粒子从坐标原点O以初速度v沿x轴正方向射入该装置，不计粒子重力的影响。
（1）若该粒子恰好能做匀速直线运动，求所加电场强度E的大小和方向；
（2）若不加电场，保持磁场方向不变，改变磁感应强度的大小，使该粒子恰好能够经过坐标为的点，求改变后的磁感应强度的大小：
（3）若保持磁感应强度B的大小和方向不变，将电场强度大小调整为，方向平行于yOz平面，使该粒子能够在xOy平面内做匀变速曲线运动，并经过坐标为的点，求调整后电场强度的大小和方向。
【答案】（1）解：由左手定则可知，带电粒子所受洛伦兹力沿z轴负方向，则有平衡条件可知，电场力沿z轴正方向，即电场强度沿z轴正方向，且有
解得
方向沿z轴正方向
（2）解：粒子运动的轨迹如图所示
由几何关系，有
解得粒子运动的半径为
r = 2a
由牛顿第二定律，有
解得
（3）解：由题意，电场力的一个分力沿z轴正方向平衡洛伦兹力，另一个分力沿y轴正方向提供类平抛运动加速度，如图所示
则由平衡条件，有
qE1= qvB
曲平抛运动规律，有
其中
解得
则合场强为
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1）由粒子恰好做匀速直线运动，可得到洛伦兹力与电场力的关系式，结合粒子电性，可计算电场强度大小和方向；
（2）由粒子在磁场作用下做匀速圆周运动的特点，可结合几何关系计算粒子运动半径；由洛伦兹力提供向心力，可计算磁感应强度大小；
（3）由粒子恰好在xOy平面内做匀变速曲线，可知其在z轴方向上受合力为零，从而判断电场力在z轴方向的分力与洛伦兹力的关系；粒子在电场力沿y轴方向分力的作用下，在xOy平面内做类平抛运动，由粒子经过的已知坐标，列运动学关系式，即可得到粒子在y轴方向上受到的电场力分力；结合两个反向的电场力分力即可得到电场强度的大小和方向。
（1）由左手定则可知，带电粒子所受洛伦兹力沿z轴负方向，则有平衡条件可知，电场力沿z轴正方向，即电场强度沿z轴正方向，且有
解得
方向沿z轴正方向；
（2）粒子运动的轨迹如图所示
由几何关系，有
解得粒子运动的半径为
r = 2a
由牛顿第二定律，有
解得
（3）由题意，电场力的一个分力沿z轴正方向平衡洛伦兹力，另一个分力沿y轴正方向提供类平抛运动加速度，如图所示
则由平衡条件，有
qE1= qvB
曲平抛运动规律，有
其中
解得
则合场强为
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