【精品解析】2025届贵州省铜仁市高三下学期3月模拟考试物理试题

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【精品解析】2025届贵州省铜仁市高三下学期3月模拟考试物理试题

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2025届贵州省铜仁市高三下学期3月模拟考试物理试题
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,只有一项符合题目要求。
1.(2025·铜仁模拟)根据法国物理学家德布罗意的研究,实物粒子的物质波波长与动量p之间的关系式为,若以下几个粒子的速率均为(为光在真空中传播的速度),则其中物质波波长最大的是(  )
A.中子 B.质子 C.电子 D.粒子
【答案】C
【知识点】粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【解答】由于 相同,动量p=mv,只依赖于质量 m。因此:质量从小到大:电子( )< 中子(≈ )≈ 质子( )< 粒子(≈ )。根据 ,质量 m 越小,波长 λ 越大。电子质量远小于质子、中子和 α粒子(约 ),所以电子的德布罗意波长最大,故ABD错误,C正确。
故选C。
【分析】核心考点易错点:
1、公式记忆: 必须牢记,且 (非相对论情形,题中 可用非相对论近似)。
2、动量比较:当速率相同时,动量只取决于质量;质量越小,波长越大。
3、粒子质量常识:要知道常见粒子质量的相对大小:
电子质量极小(~ );质子、中子质量相近(~ );α 粒子(氦核)质量 ≈ 4 倍质子质量。
4、审题陷阱:题目中速率相同,不要误以为“动量相同”或混淆成动能比较(若比较动能相同的情况,结果会不同)。
5、近似处理:若速度接近光速,需用相对论动量公式 ,但 时相对论效应很小,仍可用经典动量。
2.(2025·铜仁模拟)在2020年东京奥运会中,中国运动员勇夺女子蹦床金牌,为国家赢得荣誉。如图所示为运动员在练习蹦床运动的情景。若忽略空气阻力,用、、、、分别表示运动员离开蹦床后在空中运动时竖直方向上的位移、速率、加速度、机械能和时间,下列图像正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】图象法;运动学 S-t 图象;机械能守恒定律;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.运动员在空中向上做匀减速直线运动,到最高点后又向下做匀加速直线运动,故位移增加时,图像斜率逐渐减小,然后下落,速度逐渐增大,图像斜率逐渐增大,故A错误;
B.向上运动物体做竖直上抛运动,速率逐渐减小,向下运动做自由落体运动,速率逐渐增大,故B正确;
C.在物体做竖直向上做竖直上抛运动到向下做自由落体运动过程中,物体受到的合力是重力,故加速度一直都是重力加速度,加速度为定值,符号为负号,故C错误;
D.在运动员运动过程中,只有重力做功,故运动员机械能守恒,故机械能不变,故D错误;
故答案为:B。
【分析】运动员离开蹦床后做竖直上抛运动(忽略空气阻力),结合竖直上抛运动的位移、速度、加速度、机械能的变化规律,逐一分析图像。
3.(2025·铜仁模拟)某型号小电风扇铭牌上的主要参数如图所示。当在小电风扇上加电压时,小电风扇不转动,测得通过它的电流为,根据题中和铭牌上提供的信息可知(  )
A.小电风扇的内阻为
B.当在小电风扇上加电压时通过的电流为
C.小电风扇正常工作时的机械功率为
D.小电风扇正常工作时的热功率为
【答案】A
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】A.当在小电风扇上加电压时,小电风扇不转动,测得通过它的电流为,可以解得小电风扇的内阻为,故A正确;
B.当在小电风扇上加电压时电风扇正常工作,即其功率为2.4W,此时电流为,故B错误;
C D.小电风扇正常工作时,其热功率为,小电风扇正常工作时的机械功率为,故CD错误。
故选A。
【分析】一、核心考点
1. 电动机的两种工作状态
不转动时(堵转):无反电动势,等效为纯电阻电路,满足欧姆定律 ,其中r 为线圈直流电阻。这是求内阻的唯一直接方法。
正常转动时:产生反电动势 ,此时 ,电流 ,不能用U/I 求电阻。
2. 功率分配:输入总功率:,发热功率(铜损):,输出机械功率:,效率:
3. 铭牌参数解读
“额定电压 U”“额定功率 P”一般指 正常工作时输入的电功率UI(有些题也可能指输出功率,需注意语境),利用 求额定电流。
二、常见易错点1. 混淆转动与不转时的电阻
易错认为 就是内阻,实际上转动时 。
纠错:内阻 只能用不转时的电压电流计算。
2. 计算热功率错用公式
转动时用 或 都是错误的。
纠错:任何状态下热功率都是 ,其中 是当前电流, 是线圈直流电阻。
3. 输出功率误判
认为“额定功率”就是输出功率,导致直接当成机械功率。
纠错:若铭牌未明确是输出功率,通常按输入总功率处理,机械功率需要减去热功率。
4.(2025·铜仁模拟)一卫星在离地面一定高度处绕地心做匀速圆周运动。为了让卫星上升到更高的轨道,开动卫星的小发动机喷气,以调整高度。若变轨前、后卫星运行的速率分别为、,设变轨过程发动机对卫星做功为,卫星克服地球引力做功为,则下列说法正确的是(  )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】当卫星于圆轨道运行时,根据,其运行速率,式中代表轨道半径,若卫星上升至更高轨道(),则其速率必定减小,即,对卫星,根据动能定理有,可知,故ACD错误,B正确。
故选B。
【分析】核心考点易错点:
1、圆轨道速率与半径的关系:
,半径越大,速率越小。很多学生会错记为“越高越快”,这是混淆了圆轨道与椭圆或其他情况。
2、变轨的能量分配:
从低轨到高轨,需要加速(发动机向前喷气,瞬间动能增加,进入椭圆轨道远地点后再加速才能变至高圆轨道——这是两次加速过程);但题里给的W 是整个过程(从初始圆轨道到最终圆轨道)发动机做的总功。最终圆轨道的动能反而更小,但总机械能增加。
易错:以为发动机做功全部用来增加势能,实际上一部分用于弥补动能的减少,但势能增加量大于发动机做的功吗?
计算发现:势能增加量 ,发动机做功 ,所以 。
3、动能定理的符号:
卫星克服地球引力做功 即引力做负功 。列动能定理时,要清楚哪些力做功:
, ,此处 是负值(最终圆轨道动能比原来小),所以 ,即 。
4、混淆椭圆转移与圆轨道直接跳跃:
本题是问结果(变轨前后都是圆轨道),中间的椭圆转移过程被隐含在“发动机做功”里,做功 W 对应的是两次点火之和(霍曼转移)。但在不给出转移细节时,可用能量差直接得出 ,比较 W 和 。
5.(2025·铜仁模拟)一定质量的理想气体由状态开始,经历、、三个过程回到原状态,其图像如图所示,气体在三个状态的体积分别为、、,压强分别为、、。已知,,则下列说法正确的是(  )
A.
B.
C.从状态到状态,气体对外做功
D.从状态到状态,气体从外界吸热
【答案】C
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程;热力学第一定律及其应用;热力学图像类问题
【解析】【解答】A.ab过程为等容变化,则得,故A错误;
B.bc过程为等温变化,则得,故B错误;
C.从状态到状态,气体根据理想气体状态方程可知体积增大,则气体对外做功,故C错误;
D.从状态b到状态c,气体温度不变,即内能不变,由于压强增大,则气体体积减小,外界对气体做功,根据热力学第一定律()可知,气体向外界放热,故D错误。
故选C。
【分析】一、核心考点
1. 气体图像转换与过程判断
在 p T 图中,过原点的直线代表等容过程(因为 常数)。
平行于T轴的直线代表等压过程(p不变)。平行于p轴的直线代表等温过程(T不变)。
本题中 a→b 过原点 → 等容; b→c 温度升高、压强降低 → 不是等温、等压或等容,需要具体计算体积变化; c→a 直线不过原点 → 不是等容。
2. 理想气体状态方程与各状态参量关系
解决此类题的关键是选取两状态,对比 p、T、V。
常见方法:设 ,通过已知 求 ,再逐步求 。
3. 热力学第一定律的应用
或国内教材常用,注意符号规定:ΔU:内能变化(温度决定, 表示内能增加)。Q:气体吸热为正,放热为负。W:气体对外做功为正(若采用 ,则 是外界对气体做功为正)。
判断流程:由温度变化定 符号。由体积变化定 符号(气体对外做功→W>0;外界对气体做功→W<0,注意公式符号约定)。由 推算 符号,判断吸热/放热。
二、常见易错点
1. 图像类型与过程对应错误
在 p T 图中,错误将不过原点的直线当作等容过程(其实只有过原点才等容)。
看到 不变就判定为等温,但可能题目给的 与 不同,需要仔细核对数据,不要只看图像形状(比如题目数据与图像标注矛盾时,以数据为准)。
2. 体积变化判断错误
要从 和 的变化推算 V 变化。例如 b→c 压强降低、温度升高时,体积可能增加也可能减少,必须用状态方程计算,不能凭感觉。
6.(2025·铜仁模拟)如图所示,三根光滑轨道、、下端分别为、、,位于的正下方,、。一小圆环从点由静止分别沿、、滑下,滑到下端的时间分别为、、,下列选项正确的是(  )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【解答】设OA与AC夹角为,OA高度为h,如图
则小圆环在OC滑动时,有,解得
小圆环在OB滑动时,有,解得
小圆环在OA滑动时,有,解得,综合可知,故ABC错误,D正确。
故选D。
【分析】一、核心考点
1、沿光滑斜面下滑时间公式
由 ,, 导出:
或等效为 ( 固定)。
2、几何关系与夹角计算
根据已知的投影关系,求斜面与水平夹角的正弦值:
OC:已知 → 。
OB:已知 → 。
二、易错点
1、误用h=Lsinθ 时搞混θ 的定义
θ 必须是斜面与水平方向夹角(这样竖直高度 )。
若误用为与竖直方向夹角,则公式变为 ,导致推导错误。
2、误认为时间与斜面长度成正比
有人看 OC 长度大于 OA,就认为 对,但本题 OB 长度更长,时间更长,但需用定量公式比较 与 ,否则容易判断出错。
3、几何条件理解错误
把“A 位于OB 正下方”误解为 A 是 OB 的中点等,从而算错 。
4、不化简公式直接代长度和加速度
如果分别算:
然后比较,需化简才能得到简洁关系 ,否则计算复杂易出错。
7.(2025·铜仁模拟)如图所示,在一圆心为的圆形区域外有范围足够大的垂直于纸面的匀强磁场,两个相同的带电粒子、从圆心沿同一方向射入磁场后均能重回圆形区域,粒子的速度为粒子速度的2倍。、两粒子第一次在磁场中运动的时间分别是、。下列说法正确的是(  )
A.,两粒子一定会再次经过点
B.,两粒子一定不会再次经过点
C.,两粒子一定会再次经过点
D.,两粒子一定不会再次经过点
【答案】C
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【解答】
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,如图所示,由图可知带电粒子在磁场中运动的圆心角均大于180°小于360,带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,有,,联立解得带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为,可知两个粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期相等,故在磁场中的运动时间满足,由几何关系可知与全等,因此
即粒子从C点进入圆形区域时的速度方向沿半径CO方向,故在圆形区域做匀速是直线运动一定会再次经过O点,故ABD错误,C正确。
故选C。
【分析】一、核心考点
1、带电粒子在匀强磁场中圆周运动
半径 ,周期 ,时间 , 是轨迹对应的圆心角。
2、多粒子运动比较
相同m,q,B → 周期相同,时间正比于圆心角,与速度无关。速度不同 → 半径不同。
3、有界磁场中的对称性与返回条件
题中“能重回圆形区域”是一个几何约束,决定了粒子离开磁场时速度方向必须指向圆形区域。
4、速度方向与经过O点的关系
如果粒子从磁场进入圆形区域时速度方向沿半径指向圆心,则在圆形区域做直线运动经过 O。
这需要特定几何条件,与圆心角有关。
二、易错点
1、误以为时间与速度成正比
有人看到 ,可能误以为 (因为半径大走得快),但时间取决于圆心角,与速度无关,而圆心角由几何决定,可能更大。
2、混淆离开磁场时的位置与速度方向
要重回圆形区域,离开磁场时的位置必须在圆形区域的边界上或外侧,速度方向指向圆内。
3、以为周期不同
相同粒子在相同磁场中周期与速度无关,这是基本点,但常被遗忘,误用 之类错误。
4、几何作图不准确
这种题需画轨迹图:圆心在 外某点,轨迹圆弧与圆形区域相切或相交等,若画错图,圆心角判断错误,时间比例就错。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.(2025·铜仁模拟)在垂直纸面方向存在一个边界为的匀强磁场,在纸面内有一边长为的正方形金属框。现把金属框置于磁场中的不同位置,使它分别以相同的角速度绕与边平行的中线匀速转动,甲图中金属框始终在磁场内;乙图中金属框中线正好与边界重合。若线框在甲、乙两种情况下电流的瞬时值分别为、,则下列电流随时间变化的图像正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A,C
【知识点】交变电流的图像与函数表达式
【解析】【解答】AB.设线圈的总电阻为R,由图甲所示,产生感应电动势的峰值为
从图示开始计时,开始处于中性面处,则磁通量的瞬时值表达式为
则感应电动势的瞬时值表达式为,由欧姆定律可知感应电流的瞬时值为,故A正确,B错误;
CD.设线圈的总电阻为R,由图乙所示,产生感应电动势的峰值为
从图示开始计时,开始处于中性面处,则磁通量的瞬时值表达式为
则感应电动势的瞬时值表达式为,由欧姆定律可知感应电流的瞬时值为,故C正确,D错误。
故选AC。
【分析】核心考点易错点:
1、有效面积的变化
甲:整个线框在磁场内,有效面积 = 乘以 因子(磁通量变化为正弦电动势)。
乙:一半在磁场内,转动时在磁场内的部分面积恒定(是固定的一半),所以有效面积是固定值乘以 因子,峰值电动势减半。
2、磁通量计算的常见错误
误以为乙情况有效面积也随角度变化为 因子之外的另一变化,其实只要线框一部分完全在磁场内,其面积就不变,变化的只是该部分法线与磁场夹角。
误把磁场边界想象成随着线框转动导致磁场内面积变化,本题的边界是竖直平面,转动轴与之重合,所以一半线框始终在磁场内。
3、峰值电动势公式
适用于整个线圈在匀强磁场内的情况。
乙情况 (匝数)可看作 1,但 要用有效面积 ,所以
4、起始位置与相位
本题从中性面(线圈平面与磁场垂直时磁通量最大)开始计时,电动势为零,电流函数是正弦(不是余弦)。
5、区分电流图像形状
两者都是正弦波,只有幅度不同,不可能是相位不同或者一个正弦一个余弦,这可以排除一些错误选项
9.(2025·铜仁模拟)中医是中国五千年文化的传承,中华民族的瑰宝。中医的悬丝诊脉中悬的是“丝”,“诊”的是脉搏通过悬丝传过来的振动,即通过机械波判断出病灶的位置与轻重缓急。如图甲,假设“丝”上有、、三个质点,坐标分别为、、。时刻,脉搏搭上图中的质点,质点开始振动,其振动图像如图乙所示,产生的机械波沿丝线向轴正方向传播,、两质点运动的方向始终相反,波长大于。关于该机械波,下列说法正确的是(  )
A.质点的起振方向沿轴正方向
B.波速为
C.在时刻,质点位于平衡位置
D.若将丝线的另一端搭在另一个人的脉搏上,则丝线中两列波相遇时一定发生稳定的干涉现象
【答案】B,C
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】A.由乙图可知,振源的起振方向沿y轴负方向,则所有质点的起振方向均沿y轴负方向,则质点C的起振方向沿y轴负方向,故A错误;
B.A、B两质点运动的方向始终相反,可知A、B两质点间的距离为半个波长,由于波长大于0.6m,则有,由于,故,由乙图可知,其周期
故该波的波速为,故B正确;
C.由乙图可知,在时刻,质点A振动2个周期,A开始振动的起始位置在平衡平衡位置,依题意,A、B两质点运动的方向始终相反,则该时刻质点B位于平衡位置,故C正确;
D.若将丝线的另一端搭在另一个人的脉搏上,二人脉搏的频率大小关系不明,所以丝线中两列波相遇时不一定发生干涉现象,故D错误。
故选BC。
【分析】核心考点:
1. 起振方向与传播
波源(振源)的起振方向决定波传播方向上所有质点的起振方向(每点开始振动的方向都与波源相同)。
振动图像(如乙图)可直接看出起振方向(图乙t=0时质点A从平衡位置向y轴负方向运动)。
2. 反相点与波长关系
两质点运动方向始终相反 它们振动的相位差为 波程差为半波长的奇数倍:
利用此条件,结合题给 与 ,确定唯一可能的 和 。
3. 波速计算
波长 λ 与周期 T(从振动图像读取)决定波速:,周期是完成一次全振动的时间,在振动图像上对应相邻同状态点的时间差。
4. 振动时间与位置判断
传播时间:波传到某点所需时间 ,该点振动时间:总时间减去传播时间。
利用振动方程或周期分数推算某时刻位置,注意起振相位。
5. 波的干涉条件
频率相同、振动方向相同、相位差恒定才能发生稳定干涉。
不同人脉搏频率一般不同,因此两列波相遇时通常不能发生稳定干涉。
10.(2025·铜仁模拟)如图所示,一对带等量异种电荷的足够长的平行金属板、正对竖直放置,一质量为、带电荷量为的小球从板内侧上的点以初速度竖直向上抛出(与板不接触),经过一段时间后打在板上的点,是其运动轨迹的最高点,、之间的高度差为、之间高度差的4倍。两板间匀强电场的电场强度大小为,重力加速度为,下列说法中正确的是(  )
A.小球从运动到所用时间
B.、两点间竖直方向上的高度差为
C.小球到达点时动能大小为
D.小球从运动到电势能减小了
【答案】B,C,D
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】AB.小球从a到b在竖直方向有,,小球从b到c在竖直方向有
则小球从运动到所用时间,、两点间竖直方向上的高度差为
故A错误,B正确;
C.小球到达c点时有,,小球到达点时动能大小为,故C正确;
D.小球从a点到达c点,根据能量守恒定律有,解得
电势能减少了,故D正确;
故选BCD。
【分析】1. 运动的独立性原理
水平方向和竖直方向运动独立分析,竖直方向:只受重力,加速度为 g(无论是否带电,是否在电场中,只要电场水平),是竖直上抛运动,水平方向:只受电场力 qE,初速度为零的匀加速运动。
2. 最高点的含义
轨迹最高点 b 是竖直速度为零的时刻,但水平速度不为零(因水平方向一直在加速)。
此时仍有水平加速度 ,所以最高点不是合加速度为零的点,只是竖直速度瞬时为零。
3. 竖直位移比例条件的运用
已知 ,利用竖直上抛位移公式:a→b:位移 (上抛到最高点的位移)。b→c:自由落体位移 。由比例关系可求出 与 的关系,这个比例是解题的关键几何条件。
4. 能量守恒在复合场中的应用
重力势能、动能、电势能之和守恒(因为电场力与重力都是保守力)。
电势能变化:,其中 是水平位移,从 a 到 c:电势能变化量等于电场力做功的负值:,因为电场水平向右(假设 时轨迹向右弯),电场力做正功,电势能减少。
5. 动能定理的直接应用
可直接对 a→c 全程用动能定理:,直位移 (若取向上为正,则此处为负值),水平位移可用水平匀加速位移公式求出。
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11.(2025·铜仁模拟)用传感器和计算机可以方便的描绘出做平抛运动物体的运动情况,其装置和原理如图甲所示,运动的圆形物体A能够发射红外线脉冲和超声波脉冲,被接收装置、接收,将数据传递给计算机,经计算机处理后,即可得到做平抛运动的物体A在两个方向上的图像如图乙所示,其中图线为(1)   方向图像、图线b为(2)   方向图像。经计算机拟合数据得到图线斜率为9.792,说明A物体在该方向上做(3)   运动。
【答案】竖直;水平;自由落体
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】图线a是一条通过原点的直线,说明A物体在该方向上做匀变速直线运动,故图线a表示物体A在竖直方向上的运动;
图线b是一条平行时间轴的直线,说明物体A在该方向上做匀速直线运动,故图线b表示物体A在水平方向的运动;
图线a斜率的接近重力加速度的大小,说明A物体在竖直方向做自由落体运动。
【分析】一、核心考点
1. 平抛运动的分解
水平方向:匀速直线运动(速度 恒定),竖直方向:自由落体运动(初速度为 0,加速度为 )。在 x t、、、等图像中能正确识别对应规律。
2. v–t 图像的物理意义
图线 a:某方向的 v t 图若为过原点的倾斜直线,说明速度与时间成正比 该方向为匀加速直线运动,且初速度为 0 竖直方向的自由落体运动。
图线 b:某方向的 v t 图若为平行于 t 轴的直线,说明速度不随时间变化 该方向为匀速直线运动 水平方向的平抛运动分量。
3. 斜率与加速度
在 v t 图中,斜率 = 加速度。竖直方向速度图线 a 的斜率应为重力加速度 ,实验值 9.792 m/s2 接近 9.8 m/s2,印证了自由落体运动的结论。
二、常见易错点
1. 混淆两种图线的对应关系
误将图线 a 当成水平方向,图线 b 当成竖直方向(因为平时看轨迹是水平匀速、竖直加速,但题目给的 v t 图 a 是倾斜直线 → 加速运动 → 竖直方向;b 是水平直线 → 匀速运动 → 水平方向)。
关键在于:平抛运动水平速度不变,竖直速度 。
2. 误判图线 a 的物理量类型
若题目给出的是 y t 图像,抛物线才是竖直方向运动;但这里给出 v t 图像,要能看出vy =gt 是过原点的直线。
看到 v t 图线斜率为 9.792 时,要意识到这是加速度g,并推出是竖直方向。
3. 对传感器原理不理解
题中红外线脉冲和超声波脉冲用于测量位移和时间,从而算速度,但学生可能会纠结技术细节而忽略运动分解的基本判断。实际只需知道装置能分别测出水平和竖直方向的运动信息即可。
12.(2025·铜仁模拟)小宋同学在实验室找到一根弹性导电绳,他想通过实验测量弹性导电绳在拉伸状态下的电阻率。如图甲所示,导电绳的一端固定,另一端作为拉伸端,两端分别用带有金属夹、的导线接入图乙所示的电路中。
(1)实验中需要用螺旋测微器测量导电绳的直径,某次测量到的示数如图丙所示,则该次测量时导电绳的直径   。
(2)实验中先闭合开关、,调节滑动变阻器,使电压表和电流表的指针偏转到合适的位置,记录两表的示数和。然后断开开关,电流表的示数将   (填“变大”、“变小”或“不变”)、调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为,记下此时电压表的示数,则此时导电绳的电阻   (用、和表示),并记录此时金属夹A、B间的距离和导电绳的横截面积。
(3)多次拉伸导电绳,重复上面的实验,利用获得的多组数据绘制的图像如图丁所示,则弹性导电绳的电阻率=   (用、和表示)。
【答案】(1)3.311~3.315
(2)变小;
(3)
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】(1)导电绳的直径
(2)断开开关S2,电路中总电阻增大,电动势不变,所以总电流减小,电流表的示数变小;
根据电路欧姆定律,先闭合开关、,时有,断开开关S2,有
联立解得
(3)根据题意分析,可知弹性导电绳的电阻率为图线的斜率
【分析】一、核心考点
1. 螺旋测微器的读数
固定刻度(毫米 + 半毫米线)+ 可动刻度(0.01 mm/格)。
需估读一位到 0.001 mm(以 mm 为单位时保留三位小数)。
如题中读数 3.311~3.315 mm 之间,表示已掌握估读方法。
2. 伏安法测电阻及电路分析
题中采用“替代法”或“差值法”来消除系统误差(如导线电阻、接触电阻的影响)。
电路特点:先闭合 测的是导电绳 + 一部分线路的电压电流;断开 后,电流路径变化,但电压表依然测导电绳两端电压,电流表测流过导电绳的电流。
3. 电阻公式及电阻率公式
电阻 ,其中 为长度,为横截面积。实验中测得电阻 后,通过 R L 图(或 R 对 的关系)求斜率 ,已知 (直径 d 已测),则 。
二、常见易错点
1. 螺旋测微器读数忘记估读或单位错误
读数时没有判断半毫米刻度线是否露出,导致 ±0.5 mm 错误。
忘记加可动刻度的估读(比如 31.x 格,x 要估读 1 位)。
最终结果单位应为 mm,常写成 cm 或 m 而导致数值错。
2. 对电路两次测量目的不理解
第一次闭合:测得的电压 U1 是导电绳与 AB 间导线电阻、接触电阻的总电压,电流 I1 是总电流,但此时电流表测的是总电流,电压表测的电压包括导线电阻上的压降,不能直接用于计算导电绳的真实电阻。
第二次断开:电压表直接并联在导电绳两端,测的是导电绳的真实电压 U,调节滑变使电流,这样导电绳两端电压就是之前电压表测的 U1 吗?不,实际调节使电流表示数仍为 I1,此时电压表示数 U2 对应的就是导电绳在电流 I1 时的电压,所以导电绳电阻 ?要结合解析公式看。

(1)导电绳的直径
(2)[1]断开开关S2,电路中总电阻增大,电动势不变,所以总电流减小,电流表的示数变小;
[2]根据电路欧姆定律,先闭合开关、,时有
断开开关S2,有
联立解得
(3)根据题意分析
可知弹性导电绳的电阻率为图线的斜率
13.(2025·铜仁模拟)取一个半径r的圆形薄片(厚度可以忽略),在它的圆心处插上一枚足够长的大头针,薄片浮在折射率为(未知)的液面上。当调整大头针露在液体中的长度为时,从液面上方的各个方向向液体中看,恰好看不到大头针。将薄片换成有一定厚度半径仍为的圆形软木塞,液体换为另一种折射率为的液体,软木塞浮在水面上时有一半没入水中。重复前面的操作,从液面上方的各个方向向液体中看,恰好看不到大头针时,大头针露在液体中的长度为。求:
(1)第一种液体发生全反射的临界角;
(2)第二种液体的折射率。
【答案】(1)解:第一种液体中,由几何知

(2)解:设第二种液体全反射临界角为,同理可得,
联立求得
【知识点】光的全反射
【解析】【分析】核心考点:
1. 全反射临界条件,C:临界角(光从光密介质到光疏介质),n:液体折射率(空气折射率取 1)2. 几何关系建模
情景:竖直的大头针,针的底端在液体中深度 (浸入深度)。
以针底端为光源,光线向液面边缘射出(液面边缘离针轴水平距离r)。
液面处入射角为θ,当 时,液面边缘光线刚刚全反射,所有更大角度的光线都会更早全反射或根本到不了边缘,因此从液面上方任何方向都看不到针。
几何关系:,由 和sinC 关系可得:与 联立,得:
.
3. 利用已知条件求未知折射率
可能题目给出了 、和 (或比例),通过其中一个临界角求另一个折射率。
4. 混淆 tanC 与 sinC 关系
直接写 是错的,正确是:,这是从 和勾股定理推出
总结:这道题重点在于:建立正确的几何模型(针底端 → 液面边缘的直角三角形)。
抓住“恰好看不到”对应边缘光线入射角等于临界角。准确理解“浸入深度”为 。注意两种情况几何形式相同,只是深度参数不同。
(1)第一种液体中,由几何知

(2)设第二种液体全反射临界角为,同理可得,
联立求得
14.(2025·铜仁模拟)如图所示,平行金属导轨竖直放置,上端用导线相连,导轨宽为,间距离为,区域内存在磁感应强度为的匀强磁场,虚线间无磁场,虚线间距为,间有沿竖直方向不均匀的磁场。一质量为、的金属杆垂直于导轨放置,从距离虚线高处由静止释放,进入磁场时恰好做匀速直线运动,在间重力对金属杆的冲量为,当杆进入间后做加速度大小的匀减速直线运动。取重力加速度,导轨电阻不计。求:
(1)的大小;
(2)金属杆经过间磁场的过程中产生的热量;
(3)如果以杆到达点为起点,设杆从点起运动的位移为,求间磁感应强度的平方随变化的规律。
【答案】(1)解:设杆到达时速度为,则感应电动势为
感应电流为
根据平衡条件有
杆由释放到a,根据动能定理有
解得
(2)解:设杆到达时速度为,到达时速度为,从b到c过程,根据动量定理有
从c到d过程,根据速度与位移的关系有
金属杆经过间磁场的过程中产生的热量
解得
(3)解:设杆在cd间运动的某时刻速度大小为,此时的感应电动势
感应电流为
根据牛顿第二定律有
根据速度与位移的关系有
解得
【知识点】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. 电磁感应基本规律
动生电动势:,感应电流:
安培力: ,方向与运动方向相反(楞次定律)。
2. 动力学分析
金属杆在磁场中运动时,安培力是变力(与速度v 成正比)。
当杆匀速运动时,安培力与其他力(如重力分力、摩擦力等)平衡。
涉及变加速运动时,常用动量定理或牛顿第二定律结合速度-位移关系 求解。
3. 能量转化与焦耳热
金属杆经过磁场区域时,克服安培力做的功等于回路产生的焦耳热(机械能转化为电能再转化为内能): (无其他外力做功时)
如果还有重力做功,则能量守恒要考虑重力势能变化。
4. 动量定理在电磁感应中的应用
对金属杆在磁场中运动的过程,从b到c过程,根据动量定理有
(1)设杆到达时速度为,则感应电动势为
感应电流为
根据平衡条件有
杆由释放到a,根据动能定理有
解得
(2)设杆到达时速度为,到达时速度为,从b到c过程,根据动量定理有
从c到d过程,根据速度与位移的关系有
金属杆经过间磁场的过程中产生的热量
解得
(3)设杆在cd间运动的某时刻速度大小为,此时的感应电动势
感应电流为
根据牛顿第二定律有
根据速度与位移的关系有
解得
15.(2025·铜仁模拟)如图所示,半径的光滑固定的圆弧轨道的末端,与高度、长质量为的长方体木块上表面平齐。质量为的小物块静止于木块的左端,小物块与木块上表面间的动摩擦因数,木块与地面的动摩擦因数。质量为的小球从点水平抛出,经点无碰撞进入圆弧轨道后,至轨道最低点与小物块发生碰撞并粘在一起。已知与竖直方向的夹角,小球经过圆弧轨道最低点时受到的支持力为,,,,,不计小球与小物块的大小。求:
(1)小球与物块碰后的速度;
(2)小球从点抛出时的初速度;
(3)木块在地面上前进的位移。
【答案】(1)解:在圆弧最低点根据牛顿第二定律
碰撞根据动量守恒
由得,
(2)解:从到根据动能定理
同时

(3)解:碰后在上滑动,有
对有
根据位移关系有
解得
故经过后小球和物块从木块上滑出,此时对有
之后停下,可得
解得
对,根据平抛运动规律有,
可知平抛后的水平位移为
由于
所以木块在地面上前进的位移为

【知识点】动量与能量的综合应用一板块模型
【解析】【分析】1. 平抛运动与斜面/圆弧切入的条件
小球从 A 平抛,经过 B 点进入圆弧时“无碰撞” 小球在 B 点的速度方向必须与圆弧切线方向相同(即与半径垂直)。B 点已知与竖直方向夹角 (即与水平方向夹角 ?要看清是“与竖直方向的夹角”),因此可用平抛的速度分解求 。
2. 圆周运动向心力公式
在圆弧最低点 C:,由此可求出小球碰撞前的速度 。
3. 完全非弹性碰撞
小球与物块碰撞后粘在一起:,从而求出碰后共同速度 。
4. 滑块—木板模型(多物体动力学)
碰后小物块(含小球)在木板上滑动,受到木板给的滑动摩擦力 ,方向向左(相对于木板运动方向?需要判断)。
木板受到物块给的向右摩擦力 和地面给的向左摩擦力 (注意正压力包括所有物体)。要分阶段分析:可能物块减速、木板加速,之后达到共速或物块从木板右端滑出。
5. 相对运动与位移关系
设物块对地位移 ,木板对地位移 ,木板长L,若物块从木板右端滑出,则:,同时根据各自加速度可求时间及末速度。
6. 多过程综合分析
平抛 + 圆周 + 碰撞 + 滑块木板滑动 + 滑出后可能的平抛(若木板停止或滑出后物块做平抛) 要按顺序分段计算,注意各段衔接的速度。
本题最后一问中,物块滑出木板时仍有水平速度,会做平抛,落点可能影响“木块在地面上前进的位移”的最终结果(但解析中似乎没用到这一点,而是求木块从开始到停止的总位移)。
总结:这道题涵盖了高中力学大部分难点(平抛、圆周、碰撞、滑块木板、相对运动、多阶段运动),需要扎实的分步计算能力和清晰的物理过程分析,避免混淆不同阶段的对象与受力。
(1)在圆弧最低点根据牛顿第二定律
碰撞根据动量守恒
由得,
(2)从到根据动能定理
同时

(3)碰后在上滑动,有
对有
根据位移关系有
解得
故经过后小球和物块从木块上滑出,此时对有
之后停下,可得
解得
对,根据平抛运动规律有,
可知平抛后的水平位移为
由于
所以木块在地面上前进的位移为

1 / 12025届贵州省铜仁市高三下学期3月模拟考试物理试题
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,只有一项符合题目要求。
1.(2025·铜仁模拟)根据法国物理学家德布罗意的研究,实物粒子的物质波波长与动量p之间的关系式为,若以下几个粒子的速率均为(为光在真空中传播的速度),则其中物质波波长最大的是(  )
A.中子 B.质子 C.电子 D.粒子
2.(2025·铜仁模拟)在2020年东京奥运会中,中国运动员勇夺女子蹦床金牌,为国家赢得荣誉。如图所示为运动员在练习蹦床运动的情景。若忽略空气阻力,用、、、、分别表示运动员离开蹦床后在空中运动时竖直方向上的位移、速率、加速度、机械能和时间,下列图像正确的是(  )
A. B.
C. D.
3.(2025·铜仁模拟)某型号小电风扇铭牌上的主要参数如图所示。当在小电风扇上加电压时,小电风扇不转动,测得通过它的电流为,根据题中和铭牌上提供的信息可知(  )
A.小电风扇的内阻为
B.当在小电风扇上加电压时通过的电流为
C.小电风扇正常工作时的机械功率为
D.小电风扇正常工作时的热功率为
4.(2025·铜仁模拟)一卫星在离地面一定高度处绕地心做匀速圆周运动。为了让卫星上升到更高的轨道,开动卫星的小发动机喷气,以调整高度。若变轨前、后卫星运行的速率分别为、,设变轨过程发动机对卫星做功为,卫星克服地球引力做功为,则下列说法正确的是(  )
A., B.,
C., D.,
5.(2025·铜仁模拟)一定质量的理想气体由状态开始,经历、、三个过程回到原状态,其图像如图所示,气体在三个状态的体积分别为、、,压强分别为、、。已知,,则下列说法正确的是(  )
A.
B.
C.从状态到状态,气体对外做功
D.从状态到状态,气体从外界吸热
6.(2025·铜仁模拟)如图所示,三根光滑轨道、、下端分别为、、,位于的正下方,、。一小圆环从点由静止分别沿、、滑下,滑到下端的时间分别为、、,下列选项正确的是(  )
A., B.,
C., D.,
7.(2025·铜仁模拟)如图所示,在一圆心为的圆形区域外有范围足够大的垂直于纸面的匀强磁场,两个相同的带电粒子、从圆心沿同一方向射入磁场后均能重回圆形区域,粒子的速度为粒子速度的2倍。、两粒子第一次在磁场中运动的时间分别是、。下列说法正确的是(  )
A.,两粒子一定会再次经过点
B.,两粒子一定不会再次经过点
C.,两粒子一定会再次经过点
D.,两粒子一定不会再次经过点
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.(2025·铜仁模拟)在垂直纸面方向存在一个边界为的匀强磁场,在纸面内有一边长为的正方形金属框。现把金属框置于磁场中的不同位置,使它分别以相同的角速度绕与边平行的中线匀速转动,甲图中金属框始终在磁场内;乙图中金属框中线正好与边界重合。若线框在甲、乙两种情况下电流的瞬时值分别为、,则下列电流随时间变化的图像正确的是(  )
A. B.
C. D.
9.(2025·铜仁模拟)中医是中国五千年文化的传承,中华民族的瑰宝。中医的悬丝诊脉中悬的是“丝”,“诊”的是脉搏通过悬丝传过来的振动,即通过机械波判断出病灶的位置与轻重缓急。如图甲,假设“丝”上有、、三个质点,坐标分别为、、。时刻,脉搏搭上图中的质点,质点开始振动,其振动图像如图乙所示,产生的机械波沿丝线向轴正方向传播,、两质点运动的方向始终相反,波长大于。关于该机械波,下列说法正确的是(  )
A.质点的起振方向沿轴正方向
B.波速为
C.在时刻,质点位于平衡位置
D.若将丝线的另一端搭在另一个人的脉搏上,则丝线中两列波相遇时一定发生稳定的干涉现象
10.(2025·铜仁模拟)如图所示,一对带等量异种电荷的足够长的平行金属板、正对竖直放置,一质量为、带电荷量为的小球从板内侧上的点以初速度竖直向上抛出(与板不接触),经过一段时间后打在板上的点,是其运动轨迹的最高点,、之间的高度差为、之间高度差的4倍。两板间匀强电场的电场强度大小为,重力加速度为,下列说法中正确的是(  )
A.小球从运动到所用时间
B.、两点间竖直方向上的高度差为
C.小球到达点时动能大小为
D.小球从运动到电势能减小了
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11.(2025·铜仁模拟)用传感器和计算机可以方便的描绘出做平抛运动物体的运动情况,其装置和原理如图甲所示,运动的圆形物体A能够发射红外线脉冲和超声波脉冲,被接收装置、接收,将数据传递给计算机,经计算机处理后,即可得到做平抛运动的物体A在两个方向上的图像如图乙所示,其中图线为(1)   方向图像、图线b为(2)   方向图像。经计算机拟合数据得到图线斜率为9.792,说明A物体在该方向上做(3)   运动。
12.(2025·铜仁模拟)小宋同学在实验室找到一根弹性导电绳,他想通过实验测量弹性导电绳在拉伸状态下的电阻率。如图甲所示,导电绳的一端固定,另一端作为拉伸端,两端分别用带有金属夹、的导线接入图乙所示的电路中。
(1)实验中需要用螺旋测微器测量导电绳的直径,某次测量到的示数如图丙所示,则该次测量时导电绳的直径   。
(2)实验中先闭合开关、,调节滑动变阻器,使电压表和电流表的指针偏转到合适的位置,记录两表的示数和。然后断开开关,电流表的示数将   (填“变大”、“变小”或“不变”)、调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为,记下此时电压表的示数,则此时导电绳的电阻   (用、和表示),并记录此时金属夹A、B间的距离和导电绳的横截面积。
(3)多次拉伸导电绳,重复上面的实验,利用获得的多组数据绘制的图像如图丁所示,则弹性导电绳的电阻率=   (用、和表示)。
13.(2025·铜仁模拟)取一个半径r的圆形薄片(厚度可以忽略),在它的圆心处插上一枚足够长的大头针,薄片浮在折射率为(未知)的液面上。当调整大头针露在液体中的长度为时,从液面上方的各个方向向液体中看,恰好看不到大头针。将薄片换成有一定厚度半径仍为的圆形软木塞,液体换为另一种折射率为的液体,软木塞浮在水面上时有一半没入水中。重复前面的操作,从液面上方的各个方向向液体中看,恰好看不到大头针时,大头针露在液体中的长度为。求:
(1)第一种液体发生全反射的临界角;
(2)第二种液体的折射率。
14.(2025·铜仁模拟)如图所示,平行金属导轨竖直放置,上端用导线相连,导轨宽为,间距离为,区域内存在磁感应强度为的匀强磁场,虚线间无磁场,虚线间距为,间有沿竖直方向不均匀的磁场。一质量为、的金属杆垂直于导轨放置,从距离虚线高处由静止释放,进入磁场时恰好做匀速直线运动,在间重力对金属杆的冲量为,当杆进入间后做加速度大小的匀减速直线运动。取重力加速度,导轨电阻不计。求:
(1)的大小;
(2)金属杆经过间磁场的过程中产生的热量;
(3)如果以杆到达点为起点,设杆从点起运动的位移为,求间磁感应强度的平方随变化的规律。
15.(2025·铜仁模拟)如图所示,半径的光滑固定的圆弧轨道的末端,与高度、长质量为的长方体木块上表面平齐。质量为的小物块静止于木块的左端,小物块与木块上表面间的动摩擦因数,木块与地面的动摩擦因数。质量为的小球从点水平抛出,经点无碰撞进入圆弧轨道后,至轨道最低点与小物块发生碰撞并粘在一起。已知与竖直方向的夹角,小球经过圆弧轨道最低点时受到的支持力为,,,,,不计小球与小物块的大小。求:
(1)小球与物块碰后的速度;
(2)小球从点抛出时的初速度;
(3)木块在地面上前进的位移。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【解答】由于 相同,动量p=mv,只依赖于质量 m。因此:质量从小到大:电子( )< 中子(≈ )≈ 质子( )< 粒子(≈ )。根据 ,质量 m 越小,波长 λ 越大。电子质量远小于质子、中子和 α粒子(约 ),所以电子的德布罗意波长最大,故ABD错误,C正确。
故选C。
【分析】核心考点易错点:
1、公式记忆: 必须牢记,且 (非相对论情形,题中 可用非相对论近似)。
2、动量比较:当速率相同时,动量只取决于质量;质量越小,波长越大。
3、粒子质量常识:要知道常见粒子质量的相对大小:
电子质量极小(~ );质子、中子质量相近(~ );α 粒子(氦核)质量 ≈ 4 倍质子质量。
4、审题陷阱:题目中速率相同,不要误以为“动量相同”或混淆成动能比较(若比较动能相同的情况,结果会不同)。
5、近似处理:若速度接近光速,需用相对论动量公式 ,但 时相对论效应很小,仍可用经典动量。
2.【答案】B
【知识点】图象法;运动学 S-t 图象;机械能守恒定律;运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A.运动员在空中向上做匀减速直线运动,到最高点后又向下做匀加速直线运动,故位移增加时,图像斜率逐渐减小,然后下落,速度逐渐增大,图像斜率逐渐增大,故A错误;
B.向上运动物体做竖直上抛运动,速率逐渐减小,向下运动做自由落体运动,速率逐渐增大,故B正确;
C.在物体做竖直向上做竖直上抛运动到向下做自由落体运动过程中,物体受到的合力是重力,故加速度一直都是重力加速度,加速度为定值,符号为负号,故C错误;
D.在运动员运动过程中,只有重力做功,故运动员机械能守恒,故机械能不变,故D错误;
故答案为:B。
【分析】运动员离开蹦床后做竖直上抛运动(忽略空气阻力),结合竖直上抛运动的位移、速度、加速度、机械能的变化规律,逐一分析图像。
3.【答案】A
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】A.当在小电风扇上加电压时,小电风扇不转动,测得通过它的电流为,可以解得小电风扇的内阻为,故A正确;
B.当在小电风扇上加电压时电风扇正常工作,即其功率为2.4W,此时电流为,故B错误;
C D.小电风扇正常工作时,其热功率为,小电风扇正常工作时的机械功率为,故CD错误。
故选A。
【分析】一、核心考点
1. 电动机的两种工作状态
不转动时(堵转):无反电动势,等效为纯电阻电路,满足欧姆定律 ,其中r 为线圈直流电阻。这是求内阻的唯一直接方法。
正常转动时:产生反电动势 ,此时 ,电流 ,不能用U/I 求电阻。
2. 功率分配:输入总功率:,发热功率(铜损):,输出机械功率:,效率:
3. 铭牌参数解读
“额定电压 U”“额定功率 P”一般指 正常工作时输入的电功率UI(有些题也可能指输出功率,需注意语境),利用 求额定电流。
二、常见易错点1. 混淆转动与不转时的电阻
易错认为 就是内阻,实际上转动时 。
纠错:内阻 只能用不转时的电压电流计算。
2. 计算热功率错用公式
转动时用 或 都是错误的。
纠错:任何状态下热功率都是 ,其中 是当前电流, 是线圈直流电阻。
3. 输出功率误判
认为“额定功率”就是输出功率,导致直接当成机械功率。
纠错:若铭牌未明确是输出功率,通常按输入总功率处理,机械功率需要减去热功率。
4.【答案】B
【知识点】卫星问题
【解析】【解答】当卫星于圆轨道运行时,根据,其运行速率,式中代表轨道半径,若卫星上升至更高轨道(),则其速率必定减小,即,对卫星,根据动能定理有,可知,故ACD错误,B正确。
故选B。
【分析】核心考点易错点:
1、圆轨道速率与半径的关系:
,半径越大,速率越小。很多学生会错记为“越高越快”,这是混淆了圆轨道与椭圆或其他情况。
2、变轨的能量分配:
从低轨到高轨,需要加速(发动机向前喷气,瞬间动能增加,进入椭圆轨道远地点后再加速才能变至高圆轨道——这是两次加速过程);但题里给的W 是整个过程(从初始圆轨道到最终圆轨道)发动机做的总功。最终圆轨道的动能反而更小,但总机械能增加。
易错:以为发动机做功全部用来增加势能,实际上一部分用于弥补动能的减少,但势能增加量大于发动机做的功吗?
计算发现:势能增加量 ,发动机做功 ,所以 。
3、动能定理的符号:
卫星克服地球引力做功 即引力做负功 。列动能定理时,要清楚哪些力做功:
, ,此处 是负值(最终圆轨道动能比原来小),所以 ,即 。
4、混淆椭圆转移与圆轨道直接跳跃:
本题是问结果(变轨前后都是圆轨道),中间的椭圆转移过程被隐含在“发动机做功”里,做功 W 对应的是两次点火之和(霍曼转移)。但在不给出转移细节时,可用能量差直接得出 ,比较 W 和 。
5.【答案】C
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程;热力学第一定律及其应用;热力学图像类问题
【解析】【解答】A.ab过程为等容变化,则得,故A错误;
B.bc过程为等温变化,则得,故B错误;
C.从状态到状态,气体根据理想气体状态方程可知体积增大,则气体对外做功,故C错误;
D.从状态b到状态c,气体温度不变,即内能不变,由于压强增大,则气体体积减小,外界对气体做功,根据热力学第一定律()可知,气体向外界放热,故D错误。
故选C。
【分析】一、核心考点
1. 气体图像转换与过程判断
在 p T 图中,过原点的直线代表等容过程(因为 常数)。
平行于T轴的直线代表等压过程(p不变)。平行于p轴的直线代表等温过程(T不变)。
本题中 a→b 过原点 → 等容; b→c 温度升高、压强降低 → 不是等温、等压或等容,需要具体计算体积变化; c→a 直线不过原点 → 不是等容。
2. 理想气体状态方程与各状态参量关系
解决此类题的关键是选取两状态,对比 p、T、V。
常见方法:设 ,通过已知 求 ,再逐步求 。
3. 热力学第一定律的应用
或国内教材常用,注意符号规定:ΔU:内能变化(温度决定, 表示内能增加)。Q:气体吸热为正,放热为负。W:气体对外做功为正(若采用 ,则 是外界对气体做功为正)。
判断流程:由温度变化定 符号。由体积变化定 符号(气体对外做功→W>0;外界对气体做功→W<0,注意公式符号约定)。由 推算 符号,判断吸热/放热。
二、常见易错点
1. 图像类型与过程对应错误
在 p T 图中,错误将不过原点的直线当作等容过程(其实只有过原点才等容)。
看到 不变就判定为等温,但可能题目给的 与 不同,需要仔细核对数据,不要只看图像形状(比如题目数据与图像标注矛盾时,以数据为准)。
2. 体积变化判断错误
要从 和 的变化推算 V 变化。例如 b→c 压强降低、温度升高时,体积可能增加也可能减少,必须用状态方程计算,不能凭感觉。
6.【答案】D
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
【解析】【解答】设OA与AC夹角为,OA高度为h,如图
则小圆环在OC滑动时,有,解得
小圆环在OB滑动时,有,解得
小圆环在OA滑动时,有,解得,综合可知,故ABC错误,D正确。
故选D。
【分析】一、核心考点
1、沿光滑斜面下滑时间公式
由 ,, 导出:
或等效为 ( 固定)。
2、几何关系与夹角计算
根据已知的投影关系,求斜面与水平夹角的正弦值:
OC:已知 → 。
OB:已知 → 。
二、易错点
1、误用h=Lsinθ 时搞混θ 的定义
θ 必须是斜面与水平方向夹角(这样竖直高度 )。
若误用为与竖直方向夹角,则公式变为 ,导致推导错误。
2、误认为时间与斜面长度成正比
有人看 OC 长度大于 OA,就认为 对,但本题 OB 长度更长,时间更长,但需用定量公式比较 与 ,否则容易判断出错。
3、几何条件理解错误
把“A 位于OB 正下方”误解为 A 是 OB 的中点等,从而算错 。
4、不化简公式直接代长度和加速度
如果分别算:
然后比较,需化简才能得到简洁关系 ,否则计算复杂易出错。
7.【答案】C
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【解答】
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,如图所示,由图可知带电粒子在磁场中运动的圆心角均大于180°小于360,带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,有,,联立解得带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为,可知两个粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期相等,故在磁场中的运动时间满足,由几何关系可知与全等,因此
即粒子从C点进入圆形区域时的速度方向沿半径CO方向,故在圆形区域做匀速是直线运动一定会再次经过O点,故ABD错误,C正确。
故选C。
【分析】一、核心考点
1、带电粒子在匀强磁场中圆周运动
半径 ,周期 ,时间 , 是轨迹对应的圆心角。
2、多粒子运动比较
相同m,q,B → 周期相同,时间正比于圆心角,与速度无关。速度不同 → 半径不同。
3、有界磁场中的对称性与返回条件
题中“能重回圆形区域”是一个几何约束,决定了粒子离开磁场时速度方向必须指向圆形区域。
4、速度方向与经过O点的关系
如果粒子从磁场进入圆形区域时速度方向沿半径指向圆心,则在圆形区域做直线运动经过 O。
这需要特定几何条件,与圆心角有关。
二、易错点
1、误以为时间与速度成正比
有人看到 ,可能误以为 (因为半径大走得快),但时间取决于圆心角,与速度无关,而圆心角由几何决定,可能更大。
2、混淆离开磁场时的位置与速度方向
要重回圆形区域,离开磁场时的位置必须在圆形区域的边界上或外侧,速度方向指向圆内。
3、以为周期不同
相同粒子在相同磁场中周期与速度无关,这是基本点,但常被遗忘,误用 之类错误。
4、几何作图不准确
这种题需画轨迹图:圆心在 外某点,轨迹圆弧与圆形区域相切或相交等,若画错图,圆心角判断错误,时间比例就错。
8.【答案】A,C
【知识点】交变电流的图像与函数表达式
【解析】【解答】AB.设线圈的总电阻为R,由图甲所示,产生感应电动势的峰值为
从图示开始计时,开始处于中性面处,则磁通量的瞬时值表达式为
则感应电动势的瞬时值表达式为,由欧姆定律可知感应电流的瞬时值为,故A正确,B错误;
CD.设线圈的总电阻为R,由图乙所示,产生感应电动势的峰值为
从图示开始计时,开始处于中性面处,则磁通量的瞬时值表达式为
则感应电动势的瞬时值表达式为,由欧姆定律可知感应电流的瞬时值为,故C正确,D错误。
故选AC。
【分析】核心考点易错点:
1、有效面积的变化
甲:整个线框在磁场内,有效面积 = 乘以 因子(磁通量变化为正弦电动势)。
乙:一半在磁场内,转动时在磁场内的部分面积恒定(是固定的一半),所以有效面积是固定值乘以 因子,峰值电动势减半。
2、磁通量计算的常见错误
误以为乙情况有效面积也随角度变化为 因子之外的另一变化,其实只要线框一部分完全在磁场内,其面积就不变,变化的只是该部分法线与磁场夹角。
误把磁场边界想象成随着线框转动导致磁场内面积变化,本题的边界是竖直平面,转动轴与之重合,所以一半线框始终在磁场内。
3、峰值电动势公式
适用于整个线圈在匀强磁场内的情况。
乙情况 (匝数)可看作 1,但 要用有效面积 ,所以
4、起始位置与相位
本题从中性面(线圈平面与磁场垂直时磁通量最大)开始计时,电动势为零,电流函数是正弦(不是余弦)。
5、区分电流图像形状
两者都是正弦波,只有幅度不同,不可能是相位不同或者一个正弦一个余弦,这可以排除一些错误选项
9.【答案】B,C
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】A.由乙图可知,振源的起振方向沿y轴负方向,则所有质点的起振方向均沿y轴负方向,则质点C的起振方向沿y轴负方向,故A错误;
B.A、B两质点运动的方向始终相反,可知A、B两质点间的距离为半个波长,由于波长大于0.6m,则有,由于,故,由乙图可知,其周期
故该波的波速为,故B正确;
C.由乙图可知,在时刻,质点A振动2个周期,A开始振动的起始位置在平衡平衡位置,依题意,A、B两质点运动的方向始终相反,则该时刻质点B位于平衡位置,故C正确;
D.若将丝线的另一端搭在另一个人的脉搏上,二人脉搏的频率大小关系不明,所以丝线中两列波相遇时不一定发生干涉现象,故D错误。
故选BC。
【分析】核心考点:
1. 起振方向与传播
波源(振源)的起振方向决定波传播方向上所有质点的起振方向(每点开始振动的方向都与波源相同)。
振动图像(如乙图)可直接看出起振方向(图乙t=0时质点A从平衡位置向y轴负方向运动)。
2. 反相点与波长关系
两质点运动方向始终相反 它们振动的相位差为 波程差为半波长的奇数倍:
利用此条件,结合题给 与 ,确定唯一可能的 和 。
3. 波速计算
波长 λ 与周期 T(从振动图像读取)决定波速:,周期是完成一次全振动的时间,在振动图像上对应相邻同状态点的时间差。
4. 振动时间与位置判断
传播时间:波传到某点所需时间 ,该点振动时间:总时间减去传播时间。
利用振动方程或周期分数推算某时刻位置,注意起振相位。
5. 波的干涉条件
频率相同、振动方向相同、相位差恒定才能发生稳定干涉。
不同人脉搏频率一般不同,因此两列波相遇时通常不能发生稳定干涉。
10.【答案】B,C,D
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】AB.小球从a到b在竖直方向有,,小球从b到c在竖直方向有
则小球从运动到所用时间,、两点间竖直方向上的高度差为
故A错误,B正确;
C.小球到达c点时有,,小球到达点时动能大小为,故C正确;
D.小球从a点到达c点,根据能量守恒定律有,解得
电势能减少了,故D正确;
故选BCD。
【分析】1. 运动的独立性原理
水平方向和竖直方向运动独立分析,竖直方向:只受重力,加速度为 g(无论是否带电,是否在电场中,只要电场水平),是竖直上抛运动,水平方向:只受电场力 qE,初速度为零的匀加速运动。
2. 最高点的含义
轨迹最高点 b 是竖直速度为零的时刻,但水平速度不为零(因水平方向一直在加速)。
此时仍有水平加速度 ,所以最高点不是合加速度为零的点,只是竖直速度瞬时为零。
3. 竖直位移比例条件的运用
已知 ,利用竖直上抛位移公式:a→b:位移 (上抛到最高点的位移)。b→c:自由落体位移 。由比例关系可求出 与 的关系,这个比例是解题的关键几何条件。
4. 能量守恒在复合场中的应用
重力势能、动能、电势能之和守恒(因为电场力与重力都是保守力)。
电势能变化:,其中 是水平位移,从 a 到 c:电势能变化量等于电场力做功的负值:,因为电场水平向右(假设 时轨迹向右弯),电场力做正功,电势能减少。
5. 动能定理的直接应用
可直接对 a→c 全程用动能定理:,直位移 (若取向上为正,则此处为负值),水平位移可用水平匀加速位移公式求出。
11.【答案】竖直;水平;自由落体
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】图线a是一条通过原点的直线,说明A物体在该方向上做匀变速直线运动,故图线a表示物体A在竖直方向上的运动;
图线b是一条平行时间轴的直线,说明物体A在该方向上做匀速直线运动,故图线b表示物体A在水平方向的运动;
图线a斜率的接近重力加速度的大小,说明A物体在竖直方向做自由落体运动。
【分析】一、核心考点
1. 平抛运动的分解
水平方向:匀速直线运动(速度 恒定),竖直方向:自由落体运动(初速度为 0,加速度为 )。在 x t、、、等图像中能正确识别对应规律。
2. v–t 图像的物理意义
图线 a:某方向的 v t 图若为过原点的倾斜直线,说明速度与时间成正比 该方向为匀加速直线运动,且初速度为 0 竖直方向的自由落体运动。
图线 b:某方向的 v t 图若为平行于 t 轴的直线,说明速度不随时间变化 该方向为匀速直线运动 水平方向的平抛运动分量。
3. 斜率与加速度
在 v t 图中,斜率 = 加速度。竖直方向速度图线 a 的斜率应为重力加速度 ,实验值 9.792 m/s2 接近 9.8 m/s2,印证了自由落体运动的结论。
二、常见易错点
1. 混淆两种图线的对应关系
误将图线 a 当成水平方向,图线 b 当成竖直方向(因为平时看轨迹是水平匀速、竖直加速,但题目给的 v t 图 a 是倾斜直线 → 加速运动 → 竖直方向;b 是水平直线 → 匀速运动 → 水平方向)。
关键在于:平抛运动水平速度不变,竖直速度 。
2. 误判图线 a 的物理量类型
若题目给出的是 y t 图像,抛物线才是竖直方向运动;但这里给出 v t 图像,要能看出vy =gt 是过原点的直线。
看到 v t 图线斜率为 9.792 时,要意识到这是加速度g,并推出是竖直方向。
3. 对传感器原理不理解
题中红外线脉冲和超声波脉冲用于测量位移和时间,从而算速度,但学生可能会纠结技术细节而忽略运动分解的基本判断。实际只需知道装置能分别测出水平和竖直方向的运动信息即可。
12.【答案】(1)3.311~3.315
(2)变小;
(3)
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】(1)导电绳的直径
(2)断开开关S2,电路中总电阻增大,电动势不变,所以总电流减小,电流表的示数变小;
根据电路欧姆定律,先闭合开关、,时有,断开开关S2,有
联立解得
(3)根据题意分析,可知弹性导电绳的电阻率为图线的斜率
【分析】一、核心考点
1. 螺旋测微器的读数
固定刻度(毫米 + 半毫米线)+ 可动刻度(0.01 mm/格)。
需估读一位到 0.001 mm(以 mm 为单位时保留三位小数)。
如题中读数 3.311~3.315 mm 之间,表示已掌握估读方法。
2. 伏安法测电阻及电路分析
题中采用“替代法”或“差值法”来消除系统误差(如导线电阻、接触电阻的影响)。
电路特点:先闭合 测的是导电绳 + 一部分线路的电压电流;断开 后,电流路径变化,但电压表依然测导电绳两端电压,电流表测流过导电绳的电流。
3. 电阻公式及电阻率公式
电阻 ,其中 为长度,为横截面积。实验中测得电阻 后,通过 R L 图(或 R 对 的关系)求斜率 ,已知 (直径 d 已测),则 。
二、常见易错点
1. 螺旋测微器读数忘记估读或单位错误
读数时没有判断半毫米刻度线是否露出,导致 ±0.5 mm 错误。
忘记加可动刻度的估读(比如 31.x 格,x 要估读 1 位)。
最终结果单位应为 mm,常写成 cm 或 m 而导致数值错。
2. 对电路两次测量目的不理解
第一次闭合:测得的电压 U1 是导电绳与 AB 间导线电阻、接触电阻的总电压,电流 I1 是总电流,但此时电流表测的是总电流,电压表测的电压包括导线电阻上的压降,不能直接用于计算导电绳的真实电阻。
第二次断开:电压表直接并联在导电绳两端,测的是导电绳的真实电压 U,调节滑变使电流,这样导电绳两端电压就是之前电压表测的 U1 吗?不,实际调节使电流表示数仍为 I1,此时电压表示数 U2 对应的就是导电绳在电流 I1 时的电压,所以导电绳电阻 ?要结合解析公式看。

(1)导电绳的直径
(2)[1]断开开关S2,电路中总电阻增大,电动势不变,所以总电流减小,电流表的示数变小;
[2]根据电路欧姆定律,先闭合开关、,时有
断开开关S2,有
联立解得
(3)根据题意分析
可知弹性导电绳的电阻率为图线的斜率
13.【答案】(1)解:第一种液体中,由几何知

(2)解:设第二种液体全反射临界角为,同理可得,
联立求得
【知识点】光的全反射
【解析】【分析】核心考点:
1. 全反射临界条件,C:临界角(光从光密介质到光疏介质),n:液体折射率(空气折射率取 1)2. 几何关系建模
情景:竖直的大头针,针的底端在液体中深度 (浸入深度)。
以针底端为光源,光线向液面边缘射出(液面边缘离针轴水平距离r)。
液面处入射角为θ,当 时,液面边缘光线刚刚全反射,所有更大角度的光线都会更早全反射或根本到不了边缘,因此从液面上方任何方向都看不到针。
几何关系:,由 和sinC 关系可得:与 联立,得:
.
3. 利用已知条件求未知折射率
可能题目给出了 、和 (或比例),通过其中一个临界角求另一个折射率。
4. 混淆 tanC 与 sinC 关系
直接写 是错的,正确是:,这是从 和勾股定理推出
总结:这道题重点在于:建立正确的几何模型(针底端 → 液面边缘的直角三角形)。
抓住“恰好看不到”对应边缘光线入射角等于临界角。准确理解“浸入深度”为 。注意两种情况几何形式相同,只是深度参数不同。
(1)第一种液体中,由几何知

(2)设第二种液体全反射临界角为,同理可得,
联立求得
14.【答案】(1)解:设杆到达时速度为,则感应电动势为
感应电流为
根据平衡条件有
杆由释放到a,根据动能定理有
解得
(2)解:设杆到达时速度为,到达时速度为,从b到c过程,根据动量定理有
从c到d过程,根据速度与位移的关系有
金属杆经过间磁场的过程中产生的热量
解得
(3)解:设杆在cd间运动的某时刻速度大小为,此时的感应电动势
感应电流为
根据牛顿第二定律有
根据速度与位移的关系有
解得
【知识点】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. 电磁感应基本规律
动生电动势:,感应电流:
安培力: ,方向与运动方向相反(楞次定律)。
2. 动力学分析
金属杆在磁场中运动时,安培力是变力(与速度v 成正比)。
当杆匀速运动时,安培力与其他力(如重力分力、摩擦力等)平衡。
涉及变加速运动时,常用动量定理或牛顿第二定律结合速度-位移关系 求解。
3. 能量转化与焦耳热
金属杆经过磁场区域时,克服安培力做的功等于回路产生的焦耳热(机械能转化为电能再转化为内能): (无其他外力做功时)
如果还有重力做功,则能量守恒要考虑重力势能变化。
4. 动量定理在电磁感应中的应用
对金属杆在磁场中运动的过程,从b到c过程,根据动量定理有
(1)设杆到达时速度为,则感应电动势为
感应电流为
根据平衡条件有
杆由释放到a,根据动能定理有
解得
(2)设杆到达时速度为,到达时速度为,从b到c过程,根据动量定理有
从c到d过程,根据速度与位移的关系有
金属杆经过间磁场的过程中产生的热量
解得
(3)设杆在cd间运动的某时刻速度大小为,此时的感应电动势
感应电流为
根据牛顿第二定律有
根据速度与位移的关系有
解得
15.【答案】(1)解:在圆弧最低点根据牛顿第二定律
碰撞根据动量守恒
由得,
(2)解:从到根据动能定理
同时

(3)解:碰后在上滑动,有
对有
根据位移关系有
解得
故经过后小球和物块从木块上滑出,此时对有
之后停下,可得
解得
对,根据平抛运动规律有,
可知平抛后的水平位移为
由于
所以木块在地面上前进的位移为

【知识点】动量与能量的综合应用一板块模型
【解析】【分析】1. 平抛运动与斜面/圆弧切入的条件
小球从 A 平抛,经过 B 点进入圆弧时“无碰撞” 小球在 B 点的速度方向必须与圆弧切线方向相同(即与半径垂直)。B 点已知与竖直方向夹角 (即与水平方向夹角 ?要看清是“与竖直方向的夹角”),因此可用平抛的速度分解求 。
2. 圆周运动向心力公式
在圆弧最低点 C:,由此可求出小球碰撞前的速度 。
3. 完全非弹性碰撞
小球与物块碰撞后粘在一起:,从而求出碰后共同速度 。
4. 滑块—木板模型(多物体动力学)
碰后小物块(含小球)在木板上滑动,受到木板给的滑动摩擦力 ,方向向左(相对于木板运动方向?需要判断)。
木板受到物块给的向右摩擦力 和地面给的向左摩擦力 (注意正压力包括所有物体)。要分阶段分析:可能物块减速、木板加速,之后达到共速或物块从木板右端滑出。
5. 相对运动与位移关系
设物块对地位移 ,木板对地位移 ,木板长L,若物块从木板右端滑出,则:,同时根据各自加速度可求时间及末速度。
6. 多过程综合分析
平抛 + 圆周 + 碰撞 + 滑块木板滑动 + 滑出后可能的平抛(若木板停止或滑出后物块做平抛) 要按顺序分段计算,注意各段衔接的速度。
本题最后一问中,物块滑出木板时仍有水平速度,会做平抛,落点可能影响“木块在地面上前进的位移”的最终结果(但解析中似乎没用到这一点,而是求木块从开始到停止的总位移)。
总结:这道题涵盖了高中力学大部分难点(平抛、圆周、碰撞、滑块木板、相对运动、多阶段运动),需要扎实的分步计算能力和清晰的物理过程分析,避免混淆不同阶段的对象与受力。
(1)在圆弧最低点根据牛顿第二定律
碰撞根据动量守恒
由得,
(2)从到根据动能定理
同时

(3)碰后在上滑动,有
对有
根据位移关系有
解得
故经过后小球和物块从木块上滑出,此时对有
之后停下,可得
解得
对,根据平抛运动规律有,
可知平抛后的水平位移为
由于
所以木块在地面上前进的位移为

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