资源简介

2025届江苏省南通市海门实验学校高三下学期第一次达成度检测考试物理试卷
1．（2025·海门模拟）光电管可将光信号转换成电信号，广泛应用于多个领域。如图所示为某光电管的工作电路图，用某单色光照射在阴极K上，有电信号从电阻R两端输出。下列方式一定能使R两端电压增大的是（　　）
A．保持其他条件不变，将滑动变阻器滑片向左滑动
B．保持其他条件不变，将滑动变阻器滑片向右滑动
C．保持其他条件不变，增大照射光的强度
D．保持其他条件不变，减小照射光的强度
2．（2025·海门模拟）白炽灯正常发光时，其消耗的电能约有10%的部分用于产生可见光。如图所示，白炽灯发出的白光通过元件M照射到光屏P上。下列说法中正确的是（　　）
A．如果M是单缝屏，光屏上出现的衍射图样中央是红色亮条纹
B．如果M是单缝屏，光屏上出现的衍射图样中央是白色亮条纹
C．如果M是偏振片，沿水平轴线旋转M，光屏上光的颜色将发生变化
D．如果M是偏振片，沿水平轴线旋转M，光屏上光的亮度将发生周期性的变化
3．（2025·海门模拟）如图示，某运动员在足球场上进行“带球突破”训练。运动员沿边线将足球向前踢出，足球沿边线运动，为控制足球，又向前追上足球，下列可能反映此过程的v-t图像和x-t图像是（　　）
A． B．
C． D．
4．（2025·海门模拟）关于天体的一些信息如图表所示，仅利用表中信息不能估算出下列哪个物理量（　　）
地球公转周期 约365天 地球表面重力加速度 约9.8m/s2
地球自转周期 约24小时 地球半径 约6400km
月球公转周期 约27天 引力常量
A．地心到月球中心的距离 B．月球的质量
C．地球的第一宇宙速度 D．地球静止卫星距离地面的高度
5．（2025·海门模拟）在2024年世界杯男子61公斤级举重比赛中，中国选手李发彬夺得金牌，为祖国赢得荣誉。在抓举项目中，运动员首先从地面拉起杠铃，当杠铃到达下腹部时，运动员身体快速下沉至杠铃下面，将杠铃举过头顶成稳定的蹲姿，如图所示由①经过②达到③的状态；然后运动员由③所示的状态加速达到④状态后再减速至⑤状态，即举起杠铃到双腿站直保持静止。对于运动员由③状态至⑤状态的过程，下列说法正确的是（　　）
A．地面对运动员做正功
B．杠铃先超重后失重
C．在举起杠铃的过程中，运动员对杠铃的作用力一直大于杠铃对运动员的作用力
D．当运动员到达第⑤个状态后，其两只手臂的夹角越小，两手受到的压力越大
6．（2025·海门模拟）霓的形成原理与彩虹大致相同，是太阳光经过水珠的折射和反射形成的，简化示意图如图所示，其中a、b是两种不同频率的单色光，下列说法正确的是（　　）
A．霓是经过2次折射和1次全反射形成的现象
B．光束a、b通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻亮条纹间距大
C．b光在玻璃中的传播速度比a光在玻璃中的传播速度大
D．若a光能使某金属发生光电效应，则b光也一定能使该金属发生光电效应
7．（2025·海门模拟）如图所示，一光滑的轻滑轮用细绳OO 悬挂于O点，另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。若F为水平拉力，且在F的作用下，物块a竖直向上匀速运动了一小段距离，不计空气阻力，则在此过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．物块b做加速运动
B．绳OO 的张力将增大
C．物块b与桌面间的摩擦力将增大
D．拉力F做的功等于a、b所组成的系统增加的机械能
8．（2025·海门模拟）如图所示，光滑水平地面上有一辆静止小车，车上固定一个螺线管，螺线管通过电阻R连成通路。虚线表示一光滑绝缘轨道穿过线圈内部，一个条形磁铁，N极向右，可以沿着轨道运动，且磁铁、轨道和线圈不接触。现推动一下磁铁，使它获得向右的初速度，下列说法正确的是（　　）
A．磁铁在运动过程中，速度可能为零
B．当磁铁处于线圈正中位置时，磁铁和小车的总动能最小
C．当磁铁向小车运动时，电阻R中的电流方向由A向B，磁铁和小车的总动量减少
D．若磁铁穿过了线圈并逐渐远离线圈，则此时电阻R中的电流方向由B向A，磁铁和小车的总动能减少
9．（2025·海门模拟）2024年6月25日，嫦娥六号携带着从月球背面采来的样品成功返回地球，这标志着我国的嫦娥探月工程又向前迈出了一大步。比嫦娥六号先行着陆月球的嫦娥四号，其上装有核电池，可在月夜低温环境下采集温度信息。核电池将衰变释放核能的一部分转换成电能，的衰变方程为，下列说法正确的是（　　）
A．衰变方程中的x等于3
B．由组成的射线的电离能力比射线的强
C．的比结合能比的比结合能大
D．的中子数为92
10．（2025·海门模拟）如图所示，带正电的小球P与小定滑轮O固定在同一竖直面上，用绕过滑轮O的绝缘细线拉住带电小球Q，Q静止时两球恰好位于同一水平面，且。现用力拉细线上端使Q缓慢上移，直至P、Q连线与水平方向的夹角为60°，此过程中P、Q两球的带电荷量保持不变。则（　　）
A．P、Q间的库仑力一直减小
B．库仑力对Q一直做正功
C．Q的电势能一直增大
D．细线拉力对Q做的功等于Q重力势能的增加量
11．（2025·海门模拟）如图1所示，两波源和分别位于与处，以为边界，两侧为不同的均匀介质。时两波源同时开始振动，其振动图像相同，如图2所示。时与两处的质点开始振动。不考虑反射波的影响，则（　　）
A．时两列波开始相遇
B．在间波的波长为
C．两列波叠加稳定后，处的质点振动减弱
D．两列波叠加稳定后，在间共有7个加强点
12．（2025·海门模拟）某实验小组为了测定小物块与长木板间的动摩擦因数，设计了如图甲所示的实验装置，力传感器可以测出轻绳的拉力大小，滑轮及轻绳质量不计，重力加速度g取。
①按图甲所示装置安装实验器材，图中长木板保持水平；
②在砂桶内放入一定质量的砂子，小物块靠近打点计时器，接通打点计时器的电源，释放小物块，打出一条纸带，同时记录力传感器的读数；
③利用纸带计算小物块的加速度；
④改变砂桶内砂子的质量，重复步骤②③；
⑤以小物块加速度a为纵坐标，力传感器读数F为横坐标，作出图像如图乙所示。
回答下列问题：
（1）砂子与砂桶的总质量　 　（选填“需要”或“不需要”）远小于小物块的质量。
（2）通过图乙可以求得小物块的质量为　 　kg；小物块与长木板间的动摩擦因数　 　。（结果均保留两位有效数字）
（3）考虑系统误差，的测量值与真实值相比　 　（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（4）平衡了摩擦力后，在小物块质量M保持不变的情况下，不断往砂桶里加砂，直到砂和砂桶的质量最终达到M。作的图像如图所示。下列图线正确的是 。
A． B．
C． D．
13．（2025·海门模拟）如图甲所示为交流发电机示意图，用导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时通过滑环和电刷保持与外电路连接，已知外电路电阻R=5Ω，图示线圈匝数n=50匝（其电阻可忽略不计），穿过该线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图乙所示，求：
（1）发电机输出电压随时间变化的瞬时值表达式；
（2）电流表的读数。
14．（2025·海门模拟）研究表明，新冠病毒耐寒不耐热，温度在超过56℃时，30分钟就可以灭活。如图，含有新冠病毒的气体被轻质绝热活塞封闭在绝热气缸下部内，气缸顶端有一绝热阀门，气缸底部接有电热丝。缸内被封闭气体初始温度℃，活塞位于气缸中央，与底部的距离，活塞和气缸间的摩擦不计。
（1）若阀门始终打开，电热丝通电一段时间，稳定后活塞与底部的距离，持续30分钟后，试分析说明内新冠病毒能否被灭活？
（2）若阀门始终闭合，电热丝通电一段时间，给缸内气体传递了的热量，稳定后气体内能增加了，求此过程气体的内能增加量。
15．（2025·海门模拟）如图所示的装置放在水平地面上，该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道AB和倾角θ=37°的斜轨道BC平滑连接而成。将质量m=0.2kg的小滑块从弧形轨道离地高H=2.0m的M处静止释放。已知滑块与轨道AB和BC间的动摩擦因数均为μ=0.25，弧形轨道和圆轨道均可视为光滑，忽略空气阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
（1）小滑块运动到A点时的速度大小；
（2）若滑块运动到D点时对轨道的压力大小为6N，求竖直圆轨道的半径；
（3）若LAB=LBC=2.0m，试确定滑块最终停止的位置。
16．（2025·海门模拟）为探测射线，威耳逊曾用置于匀强磁场或电场中的云室来显示它们的径迹。某研究小组设计了电场和磁场分布如图所示，在平面（纸面）内，在区间内存在平行y轴的匀强电场，。在的区间内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，。一未知粒子从坐标原点与x正方向成角射入，在坐标为的P点以速度垂直磁场边界射入磁场，并从射出磁场。已知整个装置处于真空中，不计粒子重力，。求：
（1）该未知粒子的比荷；
（2）匀强电场电场强度E的大小及右边界的值；
（3）如右图所示，若偏转磁场中磁感应强度由边界至由左向右在间距均为（很小）中，第一个区域磁感应强度为B，下面各区域磁感应强度依次为、、……，当粒子能达到磁场右侧边界（达到边界就被吸收），求应当满足的条件。[当时，取]
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】光电效应
【解析】【解答】本题是对爱因斯坦光电效应方程的常规考查，只需要学生了解光电流的产生原因和增大光电流的办法，就可以正确选择。AB．保持其他条件不变，将滑动变阻器滑片向左滑动，光电管电压减小，但如果此时仍然达到饱和电流，则光电流不变，则R两端电压不变；如果此时没有达到饱和电流，光电流减小，R两端电压减小，可知滑动变阻器滑片向左滑动，R两端电压可能不变，也可能减小；同理将滑动变阻器滑片向右滑动，光电管电压增大，如果已达到饱和电流，则光电流不变，则R两端电压不变；如果此时没有达到饱和电流，光电流增大，R两端电压增大，可知滑动变阻器滑片向右滑动，R两端电压可能不变，也可能增大，故AB错误；
CD．根据光电效应，增加光照强度会增加单位时间内照射到阴极的光子数，从而增加发射出来的光电子数。光电子数量的增加会导致形成的电流增大，导致光电管两端的电压增大，故C正确，D错误。
故选C。
【分析】根据光电效应的特点及光电流与光照强度的关系分析。
2．【答案】B
【知识点】光的衍射；光的偏振现象
【解析】【解答】解答该题难点在理解自然光通过偏振片后是偏振光，沿水平轴线旋转偏振片光屏上光的亮度不会变化。AB．无论是单缝屏还是双缝屏，光屏上出现的图样中央都是白色条纹，单缝屏会出现衍射图样，双缝屏会出现干涉图样，故A错误，B正确；
CD．白炽灯发出的白光属于自然光，所以如果M是偏振片，沿水平轴线旋转M，光屏上光的亮度不会发生变化，颜色也不会发生变化，故CD错误。
故选B。
【分析】光通过单缝后发生衍射现象；灯泡发出的光是自然光，通过偏振片后是偏振光，沿水平轴线旋转偏振片后光屏上光的亮度不会变化。
3．【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】 v-t图像的意义：代表了物体某一时刻对应的速度，可以以此判断物体的速度大小及方向。 x-t图像的意义：代表了物体某一时刻对应的位置，可以以此判断物体的前后关系。AB．足球沿边线在摩擦力的作用下做匀减速直线运动，速度越来越小；运动员为了追上足球做加速运动，速度越来越大。v-t图像与坐标轴的面积表示位移，当运动员追上足球时，运动员和足球的位移相同，v-t图像与坐标轴围成的面积相同，故AB错误；
CD．x-t图像的斜率表示速度，足球做减速运动，足球的x-t图像斜率逐渐减小，运动员向前追赶足球，做加速运动，运动员的x-t图像斜率逐渐增大，当运动员追上足球时，足球和运动员在同一时刻到达同一位置，足球和运动员的x-t图像交于一点，故C正确，D错误。
故选C。
【分析】v-t图像反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律，斜率表示加速度的大小及方向，图线与时间轴所包围的“面积”表示位移；x-t图像的形状反映了物体的位移随时间变化的情况，图像的斜率表示速度，倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，曲线则表示物体做变速直线运动，两条x-t图像的交点表示两个物体在某一时刻处于同一位置。
4．【答案】B
【知识点】第一、第二与第三宇宙速度；卫星问题
【解析】【解答】本题考查万有引力定律的运用，解决本题的关键是建立物理模型，利用万有引力定律常用的两条思路：重力等于万有引力，以及万有引力提供向心力，进行列式分析。A．在地球表面，物体的重力等于万有引力，有
得地球的质量
已知地球表面重力加速度和地球的半径，以及已知引力常量，可估算地球的质量。
月球绕地球近似做匀速圆周运动，根据万有引力等于向心力，得
已知G和T，M由上求出，由此式可以求出地心到月球中心的距离r，故A正确；
B．月球作为环绕天体，不能求出月球的质量，故B错误；
C．第一宇宙速度即为近地卫星的运行速度，根据重力等于向心力，得
得地球的第一宇宙速度
g、R均已知，所以可以估算第一宇宙速度，故C正确；
D．地球静止卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力等于向心力，得
地球静止卫星的运行周期T等于地球自转的周期，由此式求出地球静止卫星离地面的高度h，故D正确。
本题选不能估算的量，故选B。
【分析】在地球表面上，根据万有引力等于重力，能估算出地球的质量。根据万有引力提供向心力，可估算地心到月球中心的距离，不能估算月球的质量。根据万有引力提供向心力，能估算地球的第一宇宙速度。对于地球同步卫星，根据万有引力提供向心力，能估算地球同步卫星距离地面的高度。
5．【答案】B
【知识点】牛顿第三定律；力的合成与分解的运用；超重与失重；功的概念
【解析】【解答】在分析此类问题时，关键在于理解运动员在不同阶段的运动状态变化，包括加速度、速度的变化，以及力的平衡状态。A．分析运动员由③状态至⑤状态的过程，地面对运动员的支持力是竖直向上的，但运动员在竖直方向上的位移为零，因此地面对运动员的支持力不做功，所以 A错误；
B．在运动员由③状态至⑤状态的过程中，运动员和杠铃的整体先是加速上升，此时有向上的加速度，处于超重状态；然后是减速上升，此时有向下的加速度，处于失重状态，所以B正确；
C．运动员对杠铃的作用力与杠铃对运动员的作用力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，它们的大小始终相等，方向相反，所以C错误；
D．当运动员到达第⑤个状态后，杠铃受到重力mg，两个沿手臂向上的支持力均为F，这三个力构成平衡力系
其中 是手臂与竖直方向的夹角。当两只手臂的夹角越小时，越小，因此F越小，即两手受到的压力越小，故D错误。
故选B 。
【分析】根据运动员在举重过程中，从蹲姿到站直的过程中，身体各部分的运动状态变化分析运动员在不同阶段的加速度、速度变化，以及力的平衡状态。
6．【答案】C
【知识点】光的折射及折射定律；干涉条纹和光的波长之间的关系；光电效应
【解析】【解答】本题考查折射率与光的频率、速度的关系等知识点，分析第一次折射时折射角的关系，判断折射率关系是解题关键。A．由图可知，霓是经过2次折射和2次全反射形成的现象，故A错误；
BCD．根据题意，做出白光第一次折射的法线，如图所示
由图可知，当入射角相同时，光的折射角小于光的折射角，由折射定律
可知，光的折射率较大，频率较大，波长较小，由公式
可知，光束a、b通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻亮条纹间距小，由公式可知，b光在玻璃中的传播速度比a光在玻璃中的传播速度大，由光电效应方程
由于a光的频率大，光子的能量大，a光能使某金属发生光电效应，b光不一定能使该金属发生光电效应，故BD错误，C正确。
故选C。
【分析】由图看出第一次折射时，b光折射角较大，其折射率较小，频率较小，能量低，波长较长。由折射率分析光在玻璃中的传播速度大小。根据全反射临界角公式判断全反射时的临界角的大小。结合光电效应方程和干涉条纹间距公式分析。
7．【答案】C
【知识点】功能关系；共点力的平衡
【解析】【解答】本题主要是考查了共点力平衡条件、功能关系的应用和关联速度问题，求解两物体速度关系时要注意二者在沿绳方向上的分速度相等。A．设连接物块b的细绳与水平方向的夹角为θ，根据速度关联可得
由于物块a竖直向上匀速运动，va不变，θ不断减小，cosθ不断增大，vb不断减小，故A错误；
B．绳OO 的张力为
由于θ不断减小，T不断减小，故B错误；
C．物块b与桌面间的摩擦力为
由于θ不断减小，sinθ不断减小，f不断增大，故C正确；
D．拉力F与摩擦力做的功等于a、b所组成的系统增加的机械能，故D错误。
故选C。
【分析】根据关联速度规律分析物块b的速度变化；分析定滑轮受力，由共点力平衡条件列式分析绳OO 的张力的变化情况；根据滑动摩擦力公式分析物块b与桌面间的摩擦力的变化情况；根据功能关系分析a、b所组成系统的机械能变化情况。
8．【答案】D
【知识点】动量守恒定律；楞次定律
【解析】【解答】该题结合动量守恒定律考查电磁感应的规律，知道动量守恒与能量守恒的条件是解题的前提。A．根据楞次定律，来拒去留可知，磁铁一直减速，直到和小车的速度最终相同，速度不可能为零，故A错误；
C．当磁铁向小车运动时，由楞次定律和安培定则可知，电阻R中的电流方向由A向B，系统不受外力，故磁铁和小车的总动量守恒，保持不变，故C错误；
BD．根据能量守恒定律可知，磁铁的动能转化为小车的动能与电阻R产生的热量，若磁铁穿过了线圈并逐渐远离线圈，根据楞次定律和安培定则可知此时电阻R中的电流方向由B向A，磁铁和小车的总动能减少，故当磁铁处于线圈正中位置时，磁铁和小车的总动能不是最小，故B错误，D正确。
故选D。
【分析】系统所受合外力为零，系统动量守恒；根据楞次定律判断感应电流方向；根据动量守恒的条件与能量守恒的条件分析答题。
9．【答案】B
【知识点】原子核的组成；α、β、γ射线及特点；结合能与比结合能
【解析】【解答】知道衰变过程中质量数、电荷数守恒，核反应是朝着比结合能大的方向进行的，质量数等于质子数加中子数等是解题的基础。
A．根据质量数和电荷数守恒可知，衰变方程中的x等于4，故A错误；
B．α射线（）的电离能力比射线的强，故B正确；
C．比结合能越大原子核越稳定，由于衰变成为了，故比稳定，即的比结合能比的比结合能小，故C错误；
D．的质子数为92，中子数
n=234-92=142
故D错误。
故选B。
【分析】根据衰变过程中的质量数守恒计算；α粒子的电离能力最强，γ射线的电离能力最弱；核反应是朝着比结合能大的方向进行的；根据质量数等于质子数加中子数计算。
10．【答案】D
【知识点】库仑定律；电势能
【解析】【解答】本题动态分析问题，关键要熟练运用三角形相似法判断库仑车力的变化，进而判断库仑力做功情况。ABC．缓慢移动Q的过程中，Q处于动态平衡状态，对Q进行受力分析，如图所示
可知Q所受力的矢量三角形与三角形相似，可得
由数学知识可得，Q上移过程中保持不变，可知两球间的库仑力大小保持不变，Q受到的库仑力不做功，Q的电势能保持不变，故ABC错误。
D．根据功能关系可知，细线拉力对Q做的功等于Q重力势能的增加量，故D正确。
故选D。
【分析】缓慢移动Q的过程中，Q处于动态平衡状态，对Q进行受力分析，根据三角形相似法列式分析P、Q间的库仑力变化情况。分析P、Q间距离的变化判断库仑力对Q做功正负，进而判断Q的电势能变化；根据能量转化情况分析细线拉力对Q做的功与Q重力势能的增加量关系。
11．【答案】B,C
【知识点】波长、波速与频率的关系；波的干涉现象
【解析】【解答】本题既要理解振动图像和波动图像各自的物理意义，由振动图像能判断出质点的速度方向，同时要把握两种图像的内在联系，能由质点的速度方向，判断出波的传播方向。A．波在左侧的波速
右侧的波速
从0.1s开始，再经过时间相遇
所以
选项A错误；
B．在间波的波长为
选项B正确；
C．左侧波传到时用时间为
此时右侧波在该质点已经振动
即此时刻左侧波在该点的振动在平衡位置向上运动，右侧波在该点的振动也在平衡位置向下振动，可知该点的振动减弱，选项C正确；
D．当右侧波传到x=6m位置时用时间为0.1s=5T，即此时x=6m处质点从平衡位置向上振动；此时x=0处的波源S1也在平衡位置向上振动，即振动方向相同，可知在内到x=0和x=6m两点的路程差为波长整数倍时振动加强，波在该区间内的波长
可知
即x=3+0.4n
其中n取0、±1、±2、±3、±4、±5、±6、±7
则共有15个振动加强点，选项D错误。
故选BC。
【分析】求出波在0～6m处的介质中的传播速度和在6m～12m处的介质中的传播速度，再根据运动学公式求解相遇时间；根据波长的计算公式求解波长；将x=6m处视为S1波的新波源，根据起振方向结合加强、减弱的条件进行分析；将x=6m处视为S2的新波源，0＜x＜6m的加强点对两波源的波程差应为波长的整数倍，由此分析。
12．【答案】（1）不需要
（2）2.0；0.10
（3）偏大
（4）A
【知识点】探究加速度与力、质量的关系；滑动摩擦力与动摩擦因数
【解析】【解答】本题关键掌握测定小物块与长木板间动摩擦因数的实验原理和利用图像处理问题的方法。
（1）实验中可利用力传感器直接得到绳子拉力，故不需要满足砂子与砂桶的总质量远小于小物块的质量。
（2）对物块进行受力分析，根据牛顿第二定律可得
整理可得
所以图像的斜率
纵截距表示，由图可得
（3）因为实验中不可以避免的存在其他阻力（纸带、滑轮摩擦），导致测量的小物块与长木板间的摩擦力偏大，所以的测量值偏大。
（4）平衡摩擦力以后，根据牛顿第二定律可知
故小车的加速度与合外力成正比，即图像是一条通过原点的直线。
故选A。
【分析】（1）根据实验装置和原理分析判断；
（2）根据牛顿第二定律推导图像对应的函数表达式，结合图像斜率和与纵轴的截距计算；
（3）分析阻力对实验的影响；
（4）根据牛顿第二定律分析判断。
（1）实验中可利用力传感器直接得到绳子拉力，故不需要满足砂子与砂桶的总质量远小于小物块的质量。
（2）[1][2]根据牛顿第二定律可得
整理可得
所以图像的斜率
纵截距表示，由图可得
（3）因为实验中不可以避免的存在其他阻力（纸带、滑轮摩擦），导致测量的小物块与长木板间的摩擦力偏大，所以的测量值偏大。
（4）平衡摩擦力以后，根据牛顿第二定律可知
故小车的加速度与合外力成正比，即图像是一条通过原点的直线。
故选A。
13．【答案】（1）解：由图可知
发电机输出电压瞬时表达式为
（2）解：电流表示数为电流的有效值，则
所以
【知识点】交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【分析】（1）根据交变电流的产生原理和瞬时值表达式的推导解决问题；
（2）电流表示数是有效值，结合最大值与有效值的关系分析。
（1）由图可知
发电机输出电压瞬时表达式为
（2）电流表示数为电流的有效值，则
所以
14．【答案】解：（1）设活塞横截面积为S，则对a气体初始状态有
，
末状态有
，
阀门K打开，加热过程a气体做等压变化，由盖·吕萨克定律得
由以上各式可得
因57℃＞56℃，由题意可知a内新冠病毒能被灭活。
（2）阀门K闭合，由于系统绝热，a气体膨胀对b气体做功，由热力学第一定律有
代入数据得
对b气体，由于系统绝热，则此过程气体的内能增加量为
【知识点】热力学第一定律及其应用；气体的等压变化及盖-吕萨克定律
【解析】【分析】（1）a气体做等压变化，找出初末状态时的体积和温度，根据盖 吕萨克定律求得；
（2）整体绝热，整体内能的增加等于电热丝产生的热量，根据热力学第一定律求得即可。
15．【答案】（1）解：小滑块从M滑动A点过程中，根据动能定理可得
解得

（2）解：滑块运动到D点，根据牛顿第三定律可知，滑块所受轨道的支持力的大小等于压力的大小，即支持力为6N，根据牛顿第二定律有
滑块从初始位置滑至D点过程中，根据动能定理有
联立解得
（3）解：滑块在斜面上，由于
则滑块无法停留在斜面上，最终会停止在水平面AB上，设滑块第一次滑上斜面滑行距离为s，则滑块从最初到滑上斜面最高点的过程中，根据动能定理有
解得
则滑块第一次从斜面滑下来到地面的动能为
之后滑块在水平面上滑行返回A点时具有的动能为
则滑块经光滑圆弧后还能回到水平面，设再次返回到水平面上还能继续运动的距离为s ，根据动能定理有
解得
即最后滑块停在水平面上A点右侧距A点1m距离处。
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）M-A根据动能定理求解A点速度大小；
（2）M-D根据动能定理求解D点速度大小，结合牛顿第二定律合力提供向心力求解半径；
（3）对滑块在斜面上受力分析判断能否静止在斜面上，由开始到斜面最高点根据动能定理求解斜面上滑行距离；再由动能定理求解滑到斜面底端的动能；再求解水平面滑到A点时的动能；经光滑曲面回到A点，由动能定理求解继续滑行距离。
（1）小滑块从M滑动A点过程中，根据动能定理可得
解得
（2）滑块运动到D点，根据牛顿第三定律可知，滑块所受轨道的支持力的大小等于压力的大小，即支持力为6N，根据牛顿第二定律有
滑块从初始位置滑至D点过程中，根据动能定理有
联立解得
（3）滑块在斜面上，由于
则滑块无法停留在斜面上，最终会停止在水平面AB上，设滑块第一次滑上斜面滑行距离为s，则滑块从最初到滑上斜面最高点的过程中，根据动能定理有
解得
则滑块第一次从斜面滑下来到地面的动能为
之后滑块在水平面上滑行返回A点时具有的动能为
则滑块经光滑圆弧后还能回到水平面，设再次返回到水平面上还能继续运动的距离为s ，根据动能定理有
解得
即最后滑块停在水平面上A点右侧距A点1m距离处。
16．【答案】（1）解：粒子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力，则有
由题意和几何关系可知
解得
粒子的比荷为
（2）解：粒子运动轨迹如图所示
粒子在电场中可逆向看成类平抛运动，则有
联立解得
由几何关系可得
解得
故有
（3）解：设竖直方向的速度为，水平方向的速度为，极短时间，则有
结合题意可得
故有
即
解得
即
【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）由洛伦兹力提供向心力求粒子的比荷；
（2）画出粒子的运动轨迹，根据类平抛运动的规律求匀强电场电场强度E的大小及右边界x2的值；
（3）对整个运动过程根据数学方法分析求x4应当满足的条件。
（1）粒子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力，则有
由题意和几何关系可知
解得
粒子的比荷为
（2）粒子运动轨迹如图所示
粒子在电场中可逆向看成类平抛运动，则有
联立解得
由几何关系可得
解得
故有
（3）设竖直方向的速度为，水平方向的速度为，极短时间，则有
结合题意可得
故有
即
解得
即
1 / 12025届江苏省南通市海门实验学校高三下学期第一次达成度检测考试物理试卷
1．（2025·海门模拟）光电管可将光信号转换成电信号，广泛应用于多个领域。如图所示为某光电管的工作电路图，用某单色光照射在阴极K上，有电信号从电阻R两端输出。下列方式一定能使R两端电压增大的是（　　）
A．保持其他条件不变，将滑动变阻器滑片向左滑动
B．保持其他条件不变，将滑动变阻器滑片向右滑动
C．保持其他条件不变，增大照射光的强度
D．保持其他条件不变，减小照射光的强度
【答案】C
【知识点】光电效应
【解析】【解答】本题是对爱因斯坦光电效应方程的常规考查，只需要学生了解光电流的产生原因和增大光电流的办法，就可以正确选择。AB．保持其他条件不变，将滑动变阻器滑片向左滑动，光电管电压减小，但如果此时仍然达到饱和电流，则光电流不变，则R两端电压不变；如果此时没有达到饱和电流，光电流减小，R两端电压减小，可知滑动变阻器滑片向左滑动，R两端电压可能不变，也可能减小；同理将滑动变阻器滑片向右滑动，光电管电压增大，如果已达到饱和电流，则光电流不变，则R两端电压不变；如果此时没有达到饱和电流，光电流增大，R两端电压增大，可知滑动变阻器滑片向右滑动，R两端电压可能不变，也可能增大，故AB错误；
CD．根据光电效应，增加光照强度会增加单位时间内照射到阴极的光子数，从而增加发射出来的光电子数。光电子数量的增加会导致形成的电流增大，导致光电管两端的电压增大，故C正确，D错误。
故选C。
【分析】根据光电效应的特点及光电流与光照强度的关系分析。
2．（2025·海门模拟）白炽灯正常发光时，其消耗的电能约有10%的部分用于产生可见光。如图所示，白炽灯发出的白光通过元件M照射到光屏P上。下列说法中正确的是（　　）
A．如果M是单缝屏，光屏上出现的衍射图样中央是红色亮条纹
B．如果M是单缝屏，光屏上出现的衍射图样中央是白色亮条纹
C．如果M是偏振片，沿水平轴线旋转M，光屏上光的颜色将发生变化
D．如果M是偏振片，沿水平轴线旋转M，光屏上光的亮度将发生周期性的变化
【答案】B
【知识点】光的衍射；光的偏振现象
【解析】【解答】解答该题难点在理解自然光通过偏振片后是偏振光，沿水平轴线旋转偏振片光屏上光的亮度不会变化。AB．无论是单缝屏还是双缝屏，光屏上出现的图样中央都是白色条纹，单缝屏会出现衍射图样，双缝屏会出现干涉图样，故A错误，B正确；
CD．白炽灯发出的白光属于自然光，所以如果M是偏振片，沿水平轴线旋转M，光屏上光的亮度不会发生变化，颜色也不会发生变化，故CD错误。
故选B。
【分析】光通过单缝后发生衍射现象；灯泡发出的光是自然光，通过偏振片后是偏振光，沿水平轴线旋转偏振片后光屏上光的亮度不会变化。
3．（2025·海门模拟）如图示，某运动员在足球场上进行“带球突破”训练。运动员沿边线将足球向前踢出，足球沿边线运动，为控制足球，又向前追上足球，下列可能反映此过程的v-t图像和x-t图像是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】 v-t图像的意义：代表了物体某一时刻对应的速度，可以以此判断物体的速度大小及方向。 x-t图像的意义：代表了物体某一时刻对应的位置，可以以此判断物体的前后关系。AB．足球沿边线在摩擦力的作用下做匀减速直线运动，速度越来越小；运动员为了追上足球做加速运动，速度越来越大。v-t图像与坐标轴的面积表示位移，当运动员追上足球时，运动员和足球的位移相同，v-t图像与坐标轴围成的面积相同，故AB错误；
CD．x-t图像的斜率表示速度，足球做减速运动，足球的x-t图像斜率逐渐减小，运动员向前追赶足球，做加速运动，运动员的x-t图像斜率逐渐增大，当运动员追上足球时，足球和运动员在同一时刻到达同一位置，足球和运动员的x-t图像交于一点，故C正确，D错误。
故选C。
【分析】v-t图像反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律，斜率表示加速度的大小及方向，图线与时间轴所包围的“面积”表示位移；x-t图像的形状反映了物体的位移随时间变化的情况，图像的斜率表示速度，倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，曲线则表示物体做变速直线运动，两条x-t图像的交点表示两个物体在某一时刻处于同一位置。
4．（2025·海门模拟）关于天体的一些信息如图表所示，仅利用表中信息不能估算出下列哪个物理量（　　）
地球公转周期 约365天 地球表面重力加速度 约9.8m/s2
地球自转周期 约24小时 地球半径 约6400km
月球公转周期 约27天 引力常量
A．地心到月球中心的距离 B．月球的质量
C．地球的第一宇宙速度 D．地球静止卫星距离地面的高度
【答案】B
【知识点】第一、第二与第三宇宙速度；卫星问题
【解析】【解答】本题考查万有引力定律的运用，解决本题的关键是建立物理模型，利用万有引力定律常用的两条思路：重力等于万有引力，以及万有引力提供向心力，进行列式分析。A．在地球表面，物体的重力等于万有引力，有
得地球的质量
已知地球表面重力加速度和地球的半径，以及已知引力常量，可估算地球的质量。
月球绕地球近似做匀速圆周运动，根据万有引力等于向心力，得
已知G和T，M由上求出，由此式可以求出地心到月球中心的距离r，故A正确；
B．月球作为环绕天体，不能求出月球的质量，故B错误；
C．第一宇宙速度即为近地卫星的运行速度，根据重力等于向心力，得
得地球的第一宇宙速度
g、R均已知，所以可以估算第一宇宙速度，故C正确；
D．地球静止卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力等于向心力，得
地球静止卫星的运行周期T等于地球自转的周期，由此式求出地球静止卫星离地面的高度h，故D正确。
本题选不能估算的量，故选B。
【分析】在地球表面上，根据万有引力等于重力，能估算出地球的质量。根据万有引力提供向心力，可估算地心到月球中心的距离，不能估算月球的质量。根据万有引力提供向心力，能估算地球的第一宇宙速度。对于地球同步卫星，根据万有引力提供向心力，能估算地球同步卫星距离地面的高度。
5．（2025·海门模拟）在2024年世界杯男子61公斤级举重比赛中，中国选手李发彬夺得金牌，为祖国赢得荣誉。在抓举项目中，运动员首先从地面拉起杠铃，当杠铃到达下腹部时，运动员身体快速下沉至杠铃下面，将杠铃举过头顶成稳定的蹲姿，如图所示由①经过②达到③的状态；然后运动员由③所示的状态加速达到④状态后再减速至⑤状态，即举起杠铃到双腿站直保持静止。对于运动员由③状态至⑤状态的过程，下列说法正确的是（　　）
A．地面对运动员做正功
B．杠铃先超重后失重
C．在举起杠铃的过程中，运动员对杠铃的作用力一直大于杠铃对运动员的作用力
D．当运动员到达第⑤个状态后，其两只手臂的夹角越小，两手受到的压力越大
【答案】B
【知识点】牛顿第三定律；力的合成与分解的运用；超重与失重；功的概念
【解析】【解答】在分析此类问题时，关键在于理解运动员在不同阶段的运动状态变化，包括加速度、速度的变化，以及力的平衡状态。A．分析运动员由③状态至⑤状态的过程，地面对运动员的支持力是竖直向上的，但运动员在竖直方向上的位移为零，因此地面对运动员的支持力不做功，所以 A错误；
B．在运动员由③状态至⑤状态的过程中，运动员和杠铃的整体先是加速上升，此时有向上的加速度，处于超重状态；然后是减速上升，此时有向下的加速度，处于失重状态，所以B正确；
C．运动员对杠铃的作用力与杠铃对运动员的作用力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，它们的大小始终相等，方向相反，所以C错误；
D．当运动员到达第⑤个状态后，杠铃受到重力mg，两个沿手臂向上的支持力均为F，这三个力构成平衡力系
其中 是手臂与竖直方向的夹角。当两只手臂的夹角越小时，越小，因此F越小，即两手受到的压力越小，故D错误。
故选B 。
【分析】根据运动员在举重过程中，从蹲姿到站直的过程中，身体各部分的运动状态变化分析运动员在不同阶段的加速度、速度变化，以及力的平衡状态。
6．（2025·海门模拟）霓的形成原理与彩虹大致相同，是太阳光经过水珠的折射和反射形成的，简化示意图如图所示，其中a、b是两种不同频率的单色光，下列说法正确的是（　　）
A．霓是经过2次折射和1次全反射形成的现象
B．光束a、b通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻亮条纹间距大
C．b光在玻璃中的传播速度比a光在玻璃中的传播速度大
D．若a光能使某金属发生光电效应，则b光也一定能使该金属发生光电效应
【答案】C
【知识点】光的折射及折射定律；干涉条纹和光的波长之间的关系；光电效应
【解析】【解答】本题考查折射率与光的频率、速度的关系等知识点，分析第一次折射时折射角的关系，判断折射率关系是解题关键。A．由图可知，霓是经过2次折射和2次全反射形成的现象，故A错误；
BCD．根据题意，做出白光第一次折射的法线，如图所示
由图可知，当入射角相同时，光的折射角小于光的折射角，由折射定律
可知，光的折射率较大，频率较大，波长较小，由公式
可知，光束a、b通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻亮条纹间距小，由公式可知，b光在玻璃中的传播速度比a光在玻璃中的传播速度大，由光电效应方程
由于a光的频率大，光子的能量大，a光能使某金属发生光电效应，b光不一定能使该金属发生光电效应，故BD错误，C正确。
故选C。
【分析】由图看出第一次折射时，b光折射角较大，其折射率较小，频率较小，能量低，波长较长。由折射率分析光在玻璃中的传播速度大小。根据全反射临界角公式判断全反射时的临界角的大小。结合光电效应方程和干涉条纹间距公式分析。
7．（2025·海门模拟）如图所示，一光滑的轻滑轮用细绳OO 悬挂于O点，另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。若F为水平拉力，且在F的作用下，物块a竖直向上匀速运动了一小段距离，不计空气阻力，则在此过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．物块b做加速运动
B．绳OO 的张力将增大
C．物块b与桌面间的摩擦力将增大
D．拉力F做的功等于a、b所组成的系统增加的机械能
【答案】C
【知识点】功能关系；共点力的平衡
【解析】【解答】本题主要是考查了共点力平衡条件、功能关系的应用和关联速度问题，求解两物体速度关系时要注意二者在沿绳方向上的分速度相等。A．设连接物块b的细绳与水平方向的夹角为θ，根据速度关联可得
由于物块a竖直向上匀速运动，va不变，θ不断减小，cosθ不断增大，vb不断减小，故A错误；
B．绳OO 的张力为
由于θ不断减小，T不断减小，故B错误；
C．物块b与桌面间的摩擦力为
由于θ不断减小，sinθ不断减小，f不断增大，故C正确；
D．拉力F与摩擦力做的功等于a、b所组成的系统增加的机械能，故D错误。
故选C。
【分析】根据关联速度规律分析物块b的速度变化；分析定滑轮受力，由共点力平衡条件列式分析绳OO 的张力的变化情况；根据滑动摩擦力公式分析物块b与桌面间的摩擦力的变化情况；根据功能关系分析a、b所组成系统的机械能变化情况。
8．（2025·海门模拟）如图所示，光滑水平地面上有一辆静止小车，车上固定一个螺线管，螺线管通过电阻R连成通路。虚线表示一光滑绝缘轨道穿过线圈内部，一个条形磁铁，N极向右，可以沿着轨道运动，且磁铁、轨道和线圈不接触。现推动一下磁铁，使它获得向右的初速度，下列说法正确的是（　　）
A．磁铁在运动过程中，速度可能为零
B．当磁铁处于线圈正中位置时，磁铁和小车的总动能最小
C．当磁铁向小车运动时，电阻R中的电流方向由A向B，磁铁和小车的总动量减少
D．若磁铁穿过了线圈并逐渐远离线圈，则此时电阻R中的电流方向由B向A，磁铁和小车的总动能减少
【答案】D
【知识点】动量守恒定律；楞次定律
【解析】【解答】该题结合动量守恒定律考查电磁感应的规律，知道动量守恒与能量守恒的条件是解题的前提。A．根据楞次定律，来拒去留可知，磁铁一直减速，直到和小车的速度最终相同，速度不可能为零，故A错误；
C．当磁铁向小车运动时，由楞次定律和安培定则可知，电阻R中的电流方向由A向B，系统不受外力，故磁铁和小车的总动量守恒，保持不变，故C错误；
BD．根据能量守恒定律可知，磁铁的动能转化为小车的动能与电阻R产生的热量，若磁铁穿过了线圈并逐渐远离线圈，根据楞次定律和安培定则可知此时电阻R中的电流方向由B向A，磁铁和小车的总动能减少，故当磁铁处于线圈正中位置时，磁铁和小车的总动能不是最小，故B错误，D正确。
故选D。
【分析】系统所受合外力为零，系统动量守恒；根据楞次定律判断感应电流方向；根据动量守恒的条件与能量守恒的条件分析答题。
9．（2025·海门模拟）2024年6月25日，嫦娥六号携带着从月球背面采来的样品成功返回地球，这标志着我国的嫦娥探月工程又向前迈出了一大步。比嫦娥六号先行着陆月球的嫦娥四号，其上装有核电池，可在月夜低温环境下采集温度信息。核电池将衰变释放核能的一部分转换成电能，的衰变方程为，下列说法正确的是（　　）
A．衰变方程中的x等于3
B．由组成的射线的电离能力比射线的强
C．的比结合能比的比结合能大
D．的中子数为92
【答案】B
【知识点】原子核的组成；α、β、γ射线及特点；结合能与比结合能
【解析】【解答】知道衰变过程中质量数、电荷数守恒，核反应是朝着比结合能大的方向进行的，质量数等于质子数加中子数等是解题的基础。
A．根据质量数和电荷数守恒可知，衰变方程中的x等于4，故A错误；
B．α射线（）的电离能力比射线的强，故B正确；
C．比结合能越大原子核越稳定，由于衰变成为了，故比稳定，即的比结合能比的比结合能小，故C错误；
D．的质子数为92，中子数
n=234-92=142
故D错误。
故选B。
【分析】根据衰变过程中的质量数守恒计算；α粒子的电离能力最强，γ射线的电离能力最弱；核反应是朝着比结合能大的方向进行的；根据质量数等于质子数加中子数计算。
10．（2025·海门模拟）如图所示，带正电的小球P与小定滑轮O固定在同一竖直面上，用绕过滑轮O的绝缘细线拉住带电小球Q，Q静止时两球恰好位于同一水平面，且。现用力拉细线上端使Q缓慢上移，直至P、Q连线与水平方向的夹角为60°，此过程中P、Q两球的带电荷量保持不变。则（　　）
A．P、Q间的库仑力一直减小
B．库仑力对Q一直做正功
C．Q的电势能一直增大
D．细线拉力对Q做的功等于Q重力势能的增加量
【答案】D
【知识点】库仑定律；电势能
【解析】【解答】本题动态分析问题，关键要熟练运用三角形相似法判断库仑车力的变化，进而判断库仑力做功情况。ABC．缓慢移动Q的过程中，Q处于动态平衡状态，对Q进行受力分析，如图所示
可知Q所受力的矢量三角形与三角形相似，可得
由数学知识可得，Q上移过程中保持不变，可知两球间的库仑力大小保持不变，Q受到的库仑力不做功，Q的电势能保持不变，故ABC错误。
D．根据功能关系可知，细线拉力对Q做的功等于Q重力势能的增加量，故D正确。
故选D。
【分析】缓慢移动Q的过程中，Q处于动态平衡状态，对Q进行受力分析，根据三角形相似法列式分析P、Q间的库仑力变化情况。分析P、Q间距离的变化判断库仑力对Q做功正负，进而判断Q的电势能变化；根据能量转化情况分析细线拉力对Q做的功与Q重力势能的增加量关系。
11．（2025·海门模拟）如图1所示，两波源和分别位于与处，以为边界，两侧为不同的均匀介质。时两波源同时开始振动，其振动图像相同，如图2所示。时与两处的质点开始振动。不考虑反射波的影响，则（　　）
A．时两列波开始相遇
B．在间波的波长为
C．两列波叠加稳定后，处的质点振动减弱
D．两列波叠加稳定后，在间共有7个加强点
【答案】B,C
【知识点】波长、波速与频率的关系；波的干涉现象
【解析】【解答】本题既要理解振动图像和波动图像各自的物理意义，由振动图像能判断出质点的速度方向，同时要把握两种图像的内在联系，能由质点的速度方向，判断出波的传播方向。A．波在左侧的波速
右侧的波速
从0.1s开始，再经过时间相遇
所以
选项A错误；
B．在间波的波长为
选项B正确；
C．左侧波传到时用时间为
此时右侧波在该质点已经振动
即此时刻左侧波在该点的振动在平衡位置向上运动，右侧波在该点的振动也在平衡位置向下振动，可知该点的振动减弱，选项C正确；
D．当右侧波传到x=6m位置时用时间为0.1s=5T，即此时x=6m处质点从平衡位置向上振动；此时x=0处的波源S1也在平衡位置向上振动，即振动方向相同，可知在内到x=0和x=6m两点的路程差为波长整数倍时振动加强，波在该区间内的波长
可知
即x=3+0.4n
其中n取0、±1、±2、±3、±4、±5、±6、±7
则共有15个振动加强点，选项D错误。
故选BC。
【分析】求出波在0～6m处的介质中的传播速度和在6m～12m处的介质中的传播速度，再根据运动学公式求解相遇时间；根据波长的计算公式求解波长；将x=6m处视为S1波的新波源，根据起振方向结合加强、减弱的条件进行分析；将x=6m处视为S2的新波源，0＜x＜6m的加强点对两波源的波程差应为波长的整数倍，由此分析。
12．（2025·海门模拟）某实验小组为了测定小物块与长木板间的动摩擦因数，设计了如图甲所示的实验装置，力传感器可以测出轻绳的拉力大小，滑轮及轻绳质量不计，重力加速度g取。
①按图甲所示装置安装实验器材，图中长木板保持水平；
②在砂桶内放入一定质量的砂子，小物块靠近打点计时器，接通打点计时器的电源，释放小物块，打出一条纸带，同时记录力传感器的读数；
③利用纸带计算小物块的加速度；
④改变砂桶内砂子的质量，重复步骤②③；
⑤以小物块加速度a为纵坐标，力传感器读数F为横坐标，作出图像如图乙所示。
回答下列问题：
（1）砂子与砂桶的总质量　 　（选填“需要”或“不需要”）远小于小物块的质量。
（2）通过图乙可以求得小物块的质量为　 　kg；小物块与长木板间的动摩擦因数　 　。（结果均保留两位有效数字）
（3）考虑系统误差，的测量值与真实值相比　 　（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（4）平衡了摩擦力后，在小物块质量M保持不变的情况下，不断往砂桶里加砂，直到砂和砂桶的质量最终达到M。作的图像如图所示。下列图线正确的是 。
A． B．
C． D．
【答案】（1）不需要
（2）2.0；0.10
（3）偏大
（4）A
【知识点】探究加速度与力、质量的关系；滑动摩擦力与动摩擦因数
【解析】【解答】本题关键掌握测定小物块与长木板间动摩擦因数的实验原理和利用图像处理问题的方法。
（1）实验中可利用力传感器直接得到绳子拉力，故不需要满足砂子与砂桶的总质量远小于小物块的质量。
（2）对物块进行受力分析，根据牛顿第二定律可得
整理可得
所以图像的斜率
纵截距表示，由图可得
（3）因为实验中不可以避免的存在其他阻力（纸带、滑轮摩擦），导致测量的小物块与长木板间的摩擦力偏大，所以的测量值偏大。
（4）平衡摩擦力以后，根据牛顿第二定律可知
故小车的加速度与合外力成正比，即图像是一条通过原点的直线。
故选A。
【分析】（1）根据实验装置和原理分析判断；
（2）根据牛顿第二定律推导图像对应的函数表达式，结合图像斜率和与纵轴的截距计算；
（3）分析阻力对实验的影响；
（4）根据牛顿第二定律分析判断。
（1）实验中可利用力传感器直接得到绳子拉力，故不需要满足砂子与砂桶的总质量远小于小物块的质量。
（2）[1][2]根据牛顿第二定律可得
整理可得
所以图像的斜率
纵截距表示，由图可得
（3）因为实验中不可以避免的存在其他阻力（纸带、滑轮摩擦），导致测量的小物块与长木板间的摩擦力偏大，所以的测量值偏大。
（4）平衡摩擦力以后，根据牛顿第二定律可知
故小车的加速度与合外力成正比，即图像是一条通过原点的直线。
故选A。
13．（2025·海门模拟）如图甲所示为交流发电机示意图，用导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时通过滑环和电刷保持与外电路连接，已知外电路电阻R=5Ω，图示线圈匝数n=50匝（其电阻可忽略不计），穿过该线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图乙所示，求：
（1）发电机输出电压随时间变化的瞬时值表达式；
（2）电流表的读数。
【答案】（1）解：由图可知
发电机输出电压瞬时表达式为
（2）解：电流表示数为电流的有效值，则
所以
【知识点】交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【分析】（1）根据交变电流的产生原理和瞬时值表达式的推导解决问题；
（2）电流表示数是有效值，结合最大值与有效值的关系分析。
（1）由图可知
发电机输出电压瞬时表达式为
（2）电流表示数为电流的有效值，则
所以
14．（2025·海门模拟）研究表明，新冠病毒耐寒不耐热，温度在超过56℃时，30分钟就可以灭活。如图，含有新冠病毒的气体被轻质绝热活塞封闭在绝热气缸下部内，气缸顶端有一绝热阀门，气缸底部接有电热丝。缸内被封闭气体初始温度℃，活塞位于气缸中央，与底部的距离，活塞和气缸间的摩擦不计。
（1）若阀门始终打开，电热丝通电一段时间，稳定后活塞与底部的距离，持续30分钟后，试分析说明内新冠病毒能否被灭活？
（2）若阀门始终闭合，电热丝通电一段时间，给缸内气体传递了的热量，稳定后气体内能增加了，求此过程气体的内能增加量。
【答案】解：（1）设活塞横截面积为S，则对a气体初始状态有
，
末状态有
，
阀门K打开，加热过程a气体做等压变化，由盖·吕萨克定律得
由以上各式可得
因57℃＞56℃，由题意可知a内新冠病毒能被灭活。
（2）阀门K闭合，由于系统绝热，a气体膨胀对b气体做功，由热力学第一定律有
代入数据得
对b气体，由于系统绝热，则此过程气体的内能增加量为
【知识点】热力学第一定律及其应用；气体的等压变化及盖-吕萨克定律
【解析】【分析】（1）a气体做等压变化，找出初末状态时的体积和温度，根据盖 吕萨克定律求得；
（2）整体绝热，整体内能的增加等于电热丝产生的热量，根据热力学第一定律求得即可。
15．（2025·海门模拟）如图所示的装置放在水平地面上，该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道AB和倾角θ=37°的斜轨道BC平滑连接而成。将质量m=0.2kg的小滑块从弧形轨道离地高H=2.0m的M处静止释放。已知滑块与轨道AB和BC间的动摩擦因数均为μ=0.25，弧形轨道和圆轨道均可视为光滑，忽略空气阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
（1）小滑块运动到A点时的速度大小；
（2）若滑块运动到D点时对轨道的压力大小为6N，求竖直圆轨道的半径；
（3）若LAB=LBC=2.0m，试确定滑块最终停止的位置。
【答案】（1）解：小滑块从M滑动A点过程中，根据动能定理可得
解得

（2）解：滑块运动到D点，根据牛顿第三定律可知，滑块所受轨道的支持力的大小等于压力的大小，即支持力为6N，根据牛顿第二定律有
滑块从初始位置滑至D点过程中，根据动能定理有
联立解得
（3）解：滑块在斜面上，由于
则滑块无法停留在斜面上，最终会停止在水平面AB上，设滑块第一次滑上斜面滑行距离为s，则滑块从最初到滑上斜面最高点的过程中，根据动能定理有
解得
则滑块第一次从斜面滑下来到地面的动能为
之后滑块在水平面上滑行返回A点时具有的动能为
则滑块经光滑圆弧后还能回到水平面，设再次返回到水平面上还能继续运动的距离为s ，根据动能定理有
解得
即最后滑块停在水平面上A点右侧距A点1m距离处。
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）M-A根据动能定理求解A点速度大小；
（2）M-D根据动能定理求解D点速度大小，结合牛顿第二定律合力提供向心力求解半径；
（3）对滑块在斜面上受力分析判断能否静止在斜面上，由开始到斜面最高点根据动能定理求解斜面上滑行距离；再由动能定理求解滑到斜面底端的动能；再求解水平面滑到A点时的动能；经光滑曲面回到A点，由动能定理求解继续滑行距离。
（1）小滑块从M滑动A点过程中，根据动能定理可得
解得
（2）滑块运动到D点，根据牛顿第三定律可知，滑块所受轨道的支持力的大小等于压力的大小，即支持力为6N，根据牛顿第二定律有
滑块从初始位置滑至D点过程中，根据动能定理有
联立解得
（3）滑块在斜面上，由于
则滑块无法停留在斜面上，最终会停止在水平面AB上，设滑块第一次滑上斜面滑行距离为s，则滑块从最初到滑上斜面最高点的过程中，根据动能定理有
解得
则滑块第一次从斜面滑下来到地面的动能为
之后滑块在水平面上滑行返回A点时具有的动能为
则滑块经光滑圆弧后还能回到水平面，设再次返回到水平面上还能继续运动的距离为s ，根据动能定理有
解得
即最后滑块停在水平面上A点右侧距A点1m距离处。
16．（2025·海门模拟）为探测射线，威耳逊曾用置于匀强磁场或电场中的云室来显示它们的径迹。某研究小组设计了电场和磁场分布如图所示，在平面（纸面）内，在区间内存在平行y轴的匀强电场，。在的区间内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，。一未知粒子从坐标原点与x正方向成角射入，在坐标为的P点以速度垂直磁场边界射入磁场，并从射出磁场。已知整个装置处于真空中，不计粒子重力，。求：
（1）该未知粒子的比荷；
（2）匀强电场电场强度E的大小及右边界的值；
（3）如右图所示，若偏转磁场中磁感应强度由边界至由左向右在间距均为（很小）中，第一个区域磁感应强度为B，下面各区域磁感应强度依次为、、……，当粒子能达到磁场右侧边界（达到边界就被吸收），求应当满足的条件。[当时，取]
【答案】（1）解：粒子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力，则有
由题意和几何关系可知
解得
粒子的比荷为
（2）解：粒子运动轨迹如图所示
粒子在电场中可逆向看成类平抛运动，则有
联立解得
由几何关系可得
解得
故有
（3）解：设竖直方向的速度为，水平方向的速度为，极短时间，则有
结合题意可得
故有
即
解得
即
【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）由洛伦兹力提供向心力求粒子的比荷；
（2）画出粒子的运动轨迹，根据类平抛运动的规律求匀强电场电场强度E的大小及右边界x2的值；
（3）对整个运动过程根据数学方法分析求x4应当满足的条件。
（1）粒子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力，则有
由题意和几何关系可知
解得
粒子的比荷为
（2）粒子运动轨迹如图所示
粒子在电场中可逆向看成类平抛运动，则有
联立解得
由几何关系可得
解得
故有
（3）设竖直方向的速度为，水平方向的速度为，极短时间，则有
结合题意可得
故有
即
解得
即
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