【精品解析】2025届贵州省毕节市高三下学期第四次适应性考试(三模)物理试卷

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2025届贵州省毕节市高三下学期第四次适应性考试(三模)物理试卷
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·毕节模拟)如图所示,不同原子核的比结合能是不一样的,关于图中X、Y、Z三个原子核,下列判断正确的是(  )
A.Z最稳定 B.Z的结合能最大
C.X的比结合能最大 D.Z可能裂变生成X、Y
2.(2025·毕节模拟)2024年12月27日,中国自主研制、创新应用电磁弹射技术的两栖攻击舰四川舰在上海下水,其对舰载机的弹射距离恒为。若最低起飞速度为的某舰载机在四川舰上被弹射安全起飞,该过程视为初速度为0的匀变速直线运动,则弹射过程(  )
A.经历的时间一定为 B.经历的时间可能大于
C.获得的加速度一定为 D.获得的加速度可能大于
3.(2025·毕节模拟)分子力随分子间的距离的变化如图所示,为平衡位置。有两个分子从相距处,均由静止开始运动,若仅考虑这两个分子间的作用力和靠近过程,则(  )
A.从到分子力始终做正功
B.从到分子力先做正功后做负功
C.从到分子力先减小后增大
D.在处,分子间引力、斥力均减小为0
4.(2025·毕节模拟)2025年1月7日,实践二十五号卫星在西昌卫星发射中心发射成功,并在离地高空的圆轨道为北斗G7卫星加注142公斤燃料,完成人类首次太空卫星燃料补加及延寿服务。若加注燃料前后G7卫星的轨道半径不变,则(  )
A.加注燃料时,实践二十五号卫星的线速度大于
B.加注燃料时,实践二十五号与G7卫星处于平衡状态
C.加注燃料后,G7卫星质量增大,线速度大小不变
D.加注燃料后,G7卫星质量增大,加速度减小
5.(2025·毕节模拟)如图所示为某示波管内聚焦电场的电场线,将两电子从a、b两点由静止释放。忽略两电子间相互作用,则(  )
A.从a点释放的电子将沿着电场线运动至d点
B.电子由b向c运动的过程,速度先增加后减小
C.电子由b向c运动的过程,加速度先增加后减小
D.电子由b向c运动的过程,电势能先增加后减小
6.(2025·毕节模拟)如图所示,竖直杆、固定于地面,轻绳一端固定于杆上的点,另一端与光滑轻质小圆环拴接于O点;轻绳一端穿过小环后固定于杆上的E点,另一端与小物体连接。若初始时刻O点的位置比E点高,整个系统处于静止状态,、绳上的拉力分别记为和,则(  )
A.仅将E点缓慢上移少许,增大 B.仅将E点缓慢下移少许,增大
C.仅将杆缓慢左移少许,减小 D.仅将杆缓慢左移少许,减小
7.(2025·毕节模拟)如图所示,两根完全相同的轻质弹簧1、2连接着一小球,两弹簧端和端分别固定,且位于同一竖直线上。小球静止于O点时,弹簧2处于原长状态。现将小球从1的原长处C点由静止释放,已知CO的距离为,重力加速度大小为。若忽略空气阻力,弹簧始终处于弹性限度内,则(  )
A.小球到达O点的速率为
B.小球运动到最低点时加速度大小为
C.由C到O的过程,小球的机械能守恒
D.由C到O的过程,小球的机械能先减小后增大
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,有选错或不答得0分。
8.(2025·毕节模拟)一列简谐横波在时的波形如图甲所示,处质点的振动图像如图乙所示,则波速可能是(  )
A. B. C.1m/s D.
9.(2025·毕节模拟)如图所示,直角坐标系中,在的区域内,第一象限有垂直纸面向外的有界匀强磁场,第四象限有平行于轴正方向的匀强电场。将从点沿轴正方向射入,多次经过磁场和电场后从磁场中垂直右边界射出。若将换成动量相同的,其余条件不变,则和(  )
A.在磁场中运动的总路程相同 B.在电场中运动的总路程相同
C.在磁场中运动的总时间相同 D.在电场中运动的总时间相同
10.(2025·毕节模拟)如图所示,平行且光滑的足够长金属导轨MN、PQ固定于同一绝缘水平面内,MP间接有一电阻箱,电阻不为零的导体棒ab垂直静置于两导轨上,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现给导体棒施加一水平向右、功率恒定的拉力。若忽略空气阻力和金属导轨的电阻,导体棒与导轨始终接触良好,则导体棒达到稳定状态时(  )
A.取值越大,速度越小
B.取值越大,速度越大
C.取值越小,闭合回路的热功率越小
D.无论取值多大,闭合回路的热功率均相同
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11.(2025·毕节模拟)电流表的量程为,内阻为。把它改装成如图所示的一个多用电表,其中电流挡有两个量程,分别为和。完成下列问题:
(1)开关S接位置   (选填“1”或““2”)时是0~20mA挡,图中电阻   。
(2)开关S接位置3时是欧姆挡,电源的电动势为,内阻为。将A、B表笔短接,调节滑动变阻器完成欧姆调零,接入电路的阻值应为   。
12.(2025·毕节模拟)某学习小组设计了一个探究平抛运动特点的实验装置,在平抛点O的正前方放一粘有米尺的竖直毛玻璃。将小球从O点正对毛玻璃水平抛出,用光源照射小球,毛玻璃上会出现小球的投影。在毛玻璃正右边,用频闪相机记录小球在毛玻璃上影子的位置。如图甲,在O点左侧用与初速度平行的光照射,得到如图乙的照片;如图丙,将一个点光源放在O点照射,重新实验,得到如图丁的照片。已知频闪相机的闪光周期为,O点到玻璃的距离,两次实验小球抛出时的初速度相等。根据上述实验完成下列问题:
(1)由图乙的数据得,小球的加速度大小为   ,表明小球在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动。(结果保留三位有效数字)
(2)由图丁可知,丙中小球在屏上的影子做   运动(选填“匀速直线”或“匀加速直线”),影子的速度大小为   m/s。
(3)小球平抛的初速度大小为   m/s。(结果保留三位有效数字)
13.(2025·毕节模拟)如图所示为某汽车大灯结构的简化图,由左侧旋转抛物面和右侧半径为的半球透镜组成,对称轴以下装有挡光片,光源位于抛物面的焦点处。从光源直达抛物面的光,经抛物面反射后,均与平行,其中某一束光,从竖直直径AB上的C点射入半球透镜,折射后出射光线与水平面成。已知,不考虑光的多次反射,求:
(1)半球透镜的折射率;
(2)平行于且能从半球透镜出射的所有入射光线中,距离的最大距离。
14.(2025·毕节模拟)如图所示,真空中足够大的锌板和金属网竖直正对平行放置,接入电路中。用一波长为的细光束照射锌板的中心O,会不停地向各个方向逸出电子,当、之间所加电压达到时,电流表示数恰好为零。已知之间的水平距离为,电子的电荷量为,光速为,普朗克常量为,不计电子间的相互作用。求:
(1)光电子的最大初动能;
(2)锌的逸出功;
(3)当电压为时,金属网能接收到光电子的区域面积。
15.(2025·毕节模拟)如图所示,将质量分别为和的木块A、B静置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧连接,弹簧处于原长状态。一质量为的子弹以水平向右的速度射击木块A并留在其中(射击时间极短),经历的时间,木块A运动了的位移,弹簧第一次被压缩最短,且在弹性限度内。求:
(1)在运动过程中,弹簧的最大弹性势能;
(2)弹簧第一次和第二次恢复原长时木块A的速度之比;
(3)弹簧第一次被压缩最短时木块B运动位移的大小。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】结合能与比结合能
【解析】【解答】AC.根据图像,Z的比结合能最大,X的比结合能最小;比结合能越大原子核越稳定,Z原子核最稳定,A正确,C错误;
B.组成原子核的核子数越多,结合能越大,X的结合能最大,B错误;
D.不管是在裂变还是在聚变中,比结合能都要变大;Z不可能裂变生成X、Y,D错误。
故答案为:A。
【分析】明确比结合能(原子核稳定性的标志,越大越稳定)和结合能(原子核分解为核子所需的能量,与核子数正相关)的概念,结合图像和核反应规律判断选项。
2.【答案】D
【知识点】加速度;平均速度
【解析】【解答】AB.舰载机最低起飞速度为,则舰载机的末速度大小大于或等于,又因为是匀变速运动,则全程的平均速度,根据,可得,故AB错误;
CD.舰载机的末速度大小大于或等于,根据,可得,故C错误,D正确。
故答案为:D。
【分析】舰载机弹射过程为初速度为0的匀变速直线运动,结合“最低起飞速度为v”的条件,分析末速度、加速度、时间的取值范围。
3.【答案】A
【知识点】分子间的作用力;分子动能
【解析】【解答】AB.从到分子力为引力,所以分子力方向与位移方向相同,分子力做正功,A正确,B错误;
C.通过力与距离图像可知,从到分子力先增大后减小再反向增大,C错误;
D.在处分子间的斥力和引力大小相等,分子力表现为0,但斥力和引力不为0,D错误。
故答案为:A。
【分析】结合分子力随距离的变化规律(r> 时分子力表现为引力,r= 时分子力为 0),分析分子力的做功情况、大小变化及 处的引力 / 斥力状态。
4.【答案】C
【知识点】万有引力定律的应用;第一、第二与第三宇宙速度;卫星问题
【解析】【解答】A.第一宇宙速度(7.9km/s)是卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速度(轨道半径越小,线速度越大),实践二十五号的轨道半径远大于地球半径,因此其线速度小于7.9km/s,A错误;
B.加注燃料时,两卫星相对静止,但卫星绕地球做圆周运动,万有引力提供向心力,处于失重状态,并非受力平衡(平衡状态需合力为 0),B错误;
CD.根据,解得,,可知加注燃料后,质量增加,轨道半径不变,线速度和加速度大小均不变,C正确,D错误。
故答案为:C。
【分析】结合第一宇宙速度的意义,以及万有引力提供向心力的公式,分析卫星的线速度、加速度与轨道半径、质量的关系。
5.【答案】C
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】A.电子受力方向与电场线切线方向相反,且电场线为曲线,电子初速度为0,运动轨迹由受力方向和速度变化共同决定,不会沿电场线运动,A错误;
BD.电子从b向c运动,电场力做正功,电势能减小,动能增加,所以电子速度增大,B错误,D错误;
C.电场线越稀疏,电场强度越小,电场力也越小;电场线越密集,电场强度越大,电场力也越大,电子从b向c运动,电场力先增大后减小,则加速度先增大后减小,C正确。
故答案为:C。
【分析】结合电场线的物理意义(切线方向为场强方向、疏密表示场强大小),分析电子的受力、运动状态及能量变化。
6.【答案】D
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】A.两根绳子与水平方向的夹角分别为、,物块质量为,因为绳跨过小圆环与物块相连,同一根绳子所以
先将点缓慢向上移动少许,两个之间的夹角变大,所以两个力的合力减小,因为与两个的合力大小相等,方向相反,所以减小,不变,A错误;
B.将点缓慢向下移动少许,两个之间的夹角变小,所以两个力的合力变大,因为与两个的合力大小相等,方向相反,所以变大,不变,B错误;
CD.将杆向左移动少许,减小,即两个之间的夹角变大,所以两个力的合力变小,因为与两个的合力大小相等,方向相反,所以减小,不变,C错误,D正确。
故答案为:D。
【分析】轻绳b跨过光滑圆环,故(大小恒定);圆环受力平衡,与两段b绳的合力等大反向,通过分析两段b绳的夹角变化,判断合力及的变化。
7.【答案】B
【知识点】弹性势能;机械能守恒定律
【解析】【解答】A.小球静止于O点时,弹簧2处于原长状态,则弹簧1伸长了CO;则开始小球在C点时,弹簧1在原长,弹簧2伸长了CO;可知对两弹簧和小球系统在CO两点弹性势能相同,则由C到O由能量关系,解得,A错误;
B.设小球在C点的加速度为a,则在C点时
在O点时
可得a=2g,由对称性可知,小球运动到最低点时加速度大小也为,B正确;
CD.由C到O的过程,前一阶段弹簧2向下的拉力大于弹簧1向上的拉力,则弹力的合力向下做正功;后一阶段弹簧1向上的拉力大于弹簧2向下的拉力,弹力的合力向上做负功,可知该过程中小球的机械能不守恒,小球的机械能先增加后减小,CD错误。
故答案为:B。
【分析】结合弹簧的弹性势能、受力平衡及对称性,分析小球的速度、加速度和机械能变化。
8.【答案】A,C
【知识点】波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】根据图乙,在时处的质点在平衡位置向上运动;
若波向右传播,根据图甲得,
根据图乙,周期为 ,又因为
解得
若波向左传播,根据图甲得:
解得
故答案为:AC。
【分析】先由振动图像得周期,再结合波形图和质点振动方向,分 “波向右传”“波向左传” 两种情况,推导波长的通式,进而得到波速的可能值。
9.【答案】A,D
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用;带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【解答】AC.粒子运动轨迹如图,粒子在磁场中做圆周运动,则
可得
因两粒子动量相同,带电量相同,可知在磁场中运动半径相同;即粒子在磁场中路径相同,总路程相同;根据
因两粒子的比荷不同,则周期不同,在磁场中运动时间不同,A正确,C错误;
BD.粒子进入磁场时先做匀减速直线运动,速度减为零后反向做匀加速运动回到出发点,加速度
一个来回的时间
因两粒子的动量和电量相同,可知时间相同,两粒子在电场中来回运动的次数相同,可知在电场中的运动时间相等;粒子到达的最远位置离x轴的距离
因两粒子质量乘积不等,可知y不等,即在电场中的路程不等,B错误,D正确。
故答案为:AD。
【分析】结合带电粒子在磁场中的圆周运动规律(半径、周期),以及在电场中的匀变速运动规律,分析两种粒子的路程、时间变化。
10.【答案】B,D
【知识点】电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】AB.设导体棒功率为P,导体棒达到稳定状态时,棒做匀速直线运动,则有
因为
联立解得
可知取值越大,速度越大,故A错误,B正确;
CD.根据能量守恒可知,导体棒达到稳定状态时,拉力的功率等于导体棒克服安培力做功的功率,即等于回路的热功率,由于拉力功率恒定,故无论取值多大,闭合回路的热功率均相同,故C错误,D正确。
故答案为:BD。
【分析】稳定状态下导体棒匀速运动,拉力功率与安培力功率(热功率)平衡,结合功率、安培力公式分析速度与电阻的关系,再由能量守恒判断热功率。
11.【答案】(1)1;15
(2)172.5
【知识点】电压表、电流表欧姆表等电表的读数
【解析】【解答】(1)开关S分别接位置1、2时,对应的量程分别为,
则有,可知开关S接位置1时是0~20mA挡;
代入数据可得,
联立解得,
故答案为:1;15
(2)开关S接位置3时,此时改装后的电流表量程为,改装后的电流表内阻
完成欧姆调零时,有
可得
故答案为:172.5
【分析】(1) 电流挡量程与电阻计算:量程越大,并联的分流电阻越小。开关接位置1时,并联电阻更小,对应0~20mA挡;利用并联电路电流分配规律,结合已知量程计算。
(2) 欧姆调零的滑动变阻器阻值:欧姆调零时,表头满偏,总电阻为电源电动势除以满偏电流,减去表头等效内阻与电源内阻,得到的阻值。
(1)[1]开关S分别接位置1、2时,对应的量程分别为,
则有,可知开关S接位置1时是0~20mA挡;
[2]代入数据可得,
联立解得,
(2)开关S接位置3时,此时改装后的电流表量程为,改装后的电流表内阻为
完成欧姆调零时,有
可得
12.【答案】(1)9.69
(2)匀速直线运动;1.00
(3)9.69
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)若用平行光照射,则球在毛玻璃上的投影即为小球竖直方向上的位移,由
可得
故答案为:9.69
(2)设小球在毛玻璃上的投影NB=Y
则经过时间t后小球运动的水平位移为
竖直位移为
由相似三角形得
则有
所以丙中小球在屏上的影子做匀速直线运动。
影子的速度为
故答案为:匀速直线运动;1.00
(3)由上分析可知
解得
故答案为:9.69
【分析】(1) 加速度计算:平行光照射时,毛玻璃上的投影对应小球竖直位移,利用匀变速直线运动的位移差公式求解加速度;
(2) 影子的运动性质:点光源照射时,由相似三角形推导影子位移与时间的关系,判断运动性质,并由位移差与时间的比值求速度;
(3) 平抛初速度:结合影子速度与平抛运动的几何关系,联立求解初速度。
(1)若用平行光照射,则球在毛玻璃上的投影即为小球竖直方向上的位移,由
可得
(2)[1]设小球在毛玻璃上的投影NB=Y
则经过时间t后小球运动的水平位移为
竖直位移为
由相似三角形得
则有
所以丙中小球在屏上的影子做匀速直线运动。
[2]影子的速度为
(3)由上分析可知
解得
13.【答案】(1)解:光路图如下图所示
根据几何关系得
解得
由折射定律得
解得
(2)解:根据光的全反射定律得
由几何关系得
解得
【知识点】光的折射及折射定律;光的全反射
【解析】【分析】(1) 折射率计算:先由几何关系确定C点的入射角,再结合折射角(入射角与出射光线偏角的和),用折射定律求解折射率;
(2) 最大距离分析:能射出的光线需满足入射角不超过临界角,结合临界角与折射率的关系,确定入射光线到对称轴的最大距离。
(1)光路图如图所示
根据几何关系得
解得
由折射定律得
解得
(2)根据光的全反射定律得
由几何关系得
解得
14.【答案】(1)解:在、之间加电压为时,电流表示数恰好为零,由功能关系得
(2)解:由光电效应方程有

解得
(3)解:当电压为时,设恰能到达的光电子初速度与之间夹角为,则
解得,
由牛顿第二定律得
根据运动的合成与分解,
则金属网N能接收到光电子的区域面积S,则
解得
【知识点】光电效应
【解析】【分析】(1) 最大初动能:当电压为遏止电压时,光电子的最大初动能全部用来克服电场力做功,由动能定理直接求解;
(2) 逸出功:结合光电效应方程,用光子能量减去最大初动能得到逸出功;
(3) 接收区域面积:电压为时,分析光电子的最大出射角度(由动能与电场力做功的关系,结合几何关系确定接收区域的半径),进而计算面积。
(1)在、之间加电压为时,电流表示数恰好为零,由功能关系得
(2)由光电效应方程有

解得
(3)当电压为时,设恰能到达的光电子初速度与之间夹角为,则
解得,
由牛顿第二定律得
根据运动的合成与分解,
则金属网N能接收到光电子的区域面积S,则
解得
15.【答案】(1)解:子弹射击甲
A、B共速时,弹性势能最大
解得
(2)解:从子弹射击结束瞬间到弹簧第一次恢复原长,ZE,
解得
根据对称性可知,弹簧第二次恢复原长时的速度为,故
(3)解:在弹簧第一次被压缩过程中,设时刻、的速度分别为和,则
经过的时间内、运动的位移分别为,

在的时间内,累积可得
解得
【知识点】弹性势能;动量守恒定律;碰撞模型
【解析】【分析】(1) 最大弹性势能:先分析子弹击木块A的动量守恒,得A(含子弹)的初速度;再分析A、B共速时弹簧压缩最短,结合动量守恒与机械能守恒,求最大弹性势能;
(2) 速度之比:弹簧恢复原长时,系统动量守恒且机械能守恒,分第一次、第二次恢复原长的情况,列方程求解A的速度并求比值;
(3) B的位移:结合系统动量守恒(水平方向动量守恒),利用“动量守恒对应位移关系”(),结合A的位移求解B的位移。
(1)子弹射击甲
A、B共速时,弹性势能最大
解得
(2)从子弹射击结束瞬间到弹簧第一次恢复原长,ZE,
解得
根据对称性可知,弹簧第二次恢复原长时的速度为,故
(3)在弹簧第一次被压缩过程中,设时刻、的速度分别为和,则
经过的时间内、运动的位移分别为,

在的时间内,累积可得
解得
1 / 12025届贵州省毕节市高三下学期第四次适应性考试(三模)物理试卷
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·毕节模拟)如图所示,不同原子核的比结合能是不一样的,关于图中X、Y、Z三个原子核,下列判断正确的是(  )
A.Z最稳定 B.Z的结合能最大
C.X的比结合能最大 D.Z可能裂变生成X、Y
【答案】A
【知识点】结合能与比结合能
【解析】【解答】AC.根据图像,Z的比结合能最大,X的比结合能最小;比结合能越大原子核越稳定,Z原子核最稳定,A正确,C错误;
B.组成原子核的核子数越多,结合能越大,X的结合能最大,B错误;
D.不管是在裂变还是在聚变中,比结合能都要变大;Z不可能裂变生成X、Y,D错误。
故答案为:A。
【分析】明确比结合能(原子核稳定性的标志,越大越稳定)和结合能(原子核分解为核子所需的能量,与核子数正相关)的概念,结合图像和核反应规律判断选项。
2.(2025·毕节模拟)2024年12月27日,中国自主研制、创新应用电磁弹射技术的两栖攻击舰四川舰在上海下水,其对舰载机的弹射距离恒为。若最低起飞速度为的某舰载机在四川舰上被弹射安全起飞,该过程视为初速度为0的匀变速直线运动,则弹射过程(  )
A.经历的时间一定为 B.经历的时间可能大于
C.获得的加速度一定为 D.获得的加速度可能大于
【答案】D
【知识点】加速度;平均速度
【解析】【解答】AB.舰载机最低起飞速度为,则舰载机的末速度大小大于或等于,又因为是匀变速运动,则全程的平均速度,根据,可得,故AB错误;
CD.舰载机的末速度大小大于或等于,根据,可得,故C错误,D正确。
故答案为:D。
【分析】舰载机弹射过程为初速度为0的匀变速直线运动,结合“最低起飞速度为v”的条件,分析末速度、加速度、时间的取值范围。
3.(2025·毕节模拟)分子力随分子间的距离的变化如图所示,为平衡位置。有两个分子从相距处,均由静止开始运动,若仅考虑这两个分子间的作用力和靠近过程,则(  )
A.从到分子力始终做正功
B.从到分子力先做正功后做负功
C.从到分子力先减小后增大
D.在处,分子间引力、斥力均减小为0
【答案】A
【知识点】分子间的作用力;分子动能
【解析】【解答】AB.从到分子力为引力,所以分子力方向与位移方向相同,分子力做正功,A正确,B错误;
C.通过力与距离图像可知,从到分子力先增大后减小再反向增大,C错误;
D.在处分子间的斥力和引力大小相等,分子力表现为0,但斥力和引力不为0,D错误。
故答案为:A。
【分析】结合分子力随距离的变化规律(r> 时分子力表现为引力,r= 时分子力为 0),分析分子力的做功情况、大小变化及 处的引力 / 斥力状态。
4.(2025·毕节模拟)2025年1月7日,实践二十五号卫星在西昌卫星发射中心发射成功,并在离地高空的圆轨道为北斗G7卫星加注142公斤燃料,完成人类首次太空卫星燃料补加及延寿服务。若加注燃料前后G7卫星的轨道半径不变,则(  )
A.加注燃料时,实践二十五号卫星的线速度大于
B.加注燃料时,实践二十五号与G7卫星处于平衡状态
C.加注燃料后,G7卫星质量增大,线速度大小不变
D.加注燃料后,G7卫星质量增大,加速度减小
【答案】C
【知识点】万有引力定律的应用;第一、第二与第三宇宙速度;卫星问题
【解析】【解答】A.第一宇宙速度(7.9km/s)是卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速度(轨道半径越小,线速度越大),实践二十五号的轨道半径远大于地球半径,因此其线速度小于7.9km/s,A错误;
B.加注燃料时,两卫星相对静止,但卫星绕地球做圆周运动,万有引力提供向心力,处于失重状态,并非受力平衡(平衡状态需合力为 0),B错误;
CD.根据,解得,,可知加注燃料后,质量增加,轨道半径不变,线速度和加速度大小均不变,C正确,D错误。
故答案为:C。
【分析】结合第一宇宙速度的意义,以及万有引力提供向心力的公式,分析卫星的线速度、加速度与轨道半径、质量的关系。
5.(2025·毕节模拟)如图所示为某示波管内聚焦电场的电场线,将两电子从a、b两点由静止释放。忽略两电子间相互作用,则(  )
A.从a点释放的电子将沿着电场线运动至d点
B.电子由b向c运动的过程,速度先增加后减小
C.电子由b向c运动的过程,加速度先增加后减小
D.电子由b向c运动的过程,电势能先增加后减小
【答案】C
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】A.电子受力方向与电场线切线方向相反,且电场线为曲线,电子初速度为0,运动轨迹由受力方向和速度变化共同决定,不会沿电场线运动,A错误;
BD.电子从b向c运动,电场力做正功,电势能减小,动能增加,所以电子速度增大,B错误,D错误;
C.电场线越稀疏,电场强度越小,电场力也越小;电场线越密集,电场强度越大,电场力也越大,电子从b向c运动,电场力先增大后减小,则加速度先增大后减小,C正确。
故答案为:C。
【分析】结合电场线的物理意义(切线方向为场强方向、疏密表示场强大小),分析电子的受力、运动状态及能量变化。
6.(2025·毕节模拟)如图所示,竖直杆、固定于地面,轻绳一端固定于杆上的点,另一端与光滑轻质小圆环拴接于O点;轻绳一端穿过小环后固定于杆上的E点,另一端与小物体连接。若初始时刻O点的位置比E点高,整个系统处于静止状态,、绳上的拉力分别记为和,则(  )
A.仅将E点缓慢上移少许,增大 B.仅将E点缓慢下移少许,增大
C.仅将杆缓慢左移少许,减小 D.仅将杆缓慢左移少许,减小
【答案】D
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】A.两根绳子与水平方向的夹角分别为、,物块质量为,因为绳跨过小圆环与物块相连,同一根绳子所以
先将点缓慢向上移动少许,两个之间的夹角变大,所以两个力的合力减小,因为与两个的合力大小相等,方向相反,所以减小,不变,A错误;
B.将点缓慢向下移动少许,两个之间的夹角变小,所以两个力的合力变大,因为与两个的合力大小相等,方向相反,所以变大,不变,B错误;
CD.将杆向左移动少许,减小,即两个之间的夹角变大,所以两个力的合力变小,因为与两个的合力大小相等,方向相反,所以减小,不变,C错误,D正确。
故答案为:D。
【分析】轻绳b跨过光滑圆环,故(大小恒定);圆环受力平衡,与两段b绳的合力等大反向,通过分析两段b绳的夹角变化,判断合力及的变化。
7.(2025·毕节模拟)如图所示,两根完全相同的轻质弹簧1、2连接着一小球,两弹簧端和端分别固定,且位于同一竖直线上。小球静止于O点时,弹簧2处于原长状态。现将小球从1的原长处C点由静止释放,已知CO的距离为,重力加速度大小为。若忽略空气阻力,弹簧始终处于弹性限度内,则(  )
A.小球到达O点的速率为
B.小球运动到最低点时加速度大小为
C.由C到O的过程,小球的机械能守恒
D.由C到O的过程,小球的机械能先减小后增大
【答案】B
【知识点】弹性势能;机械能守恒定律
【解析】【解答】A.小球静止于O点时,弹簧2处于原长状态,则弹簧1伸长了CO;则开始小球在C点时,弹簧1在原长,弹簧2伸长了CO;可知对两弹簧和小球系统在CO两点弹性势能相同,则由C到O由能量关系,解得,A错误;
B.设小球在C点的加速度为a,则在C点时
在O点时
可得a=2g,由对称性可知,小球运动到最低点时加速度大小也为,B正确;
CD.由C到O的过程,前一阶段弹簧2向下的拉力大于弹簧1向上的拉力,则弹力的合力向下做正功;后一阶段弹簧1向上的拉力大于弹簧2向下的拉力,弹力的合力向上做负功,可知该过程中小球的机械能不守恒,小球的机械能先增加后减小,CD错误。
故答案为:B。
【分析】结合弹簧的弹性势能、受力平衡及对称性,分析小球的速度、加速度和机械能变化。
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,有选错或不答得0分。
8.(2025·毕节模拟)一列简谐横波在时的波形如图甲所示,处质点的振动图像如图乙所示,则波速可能是(  )
A. B. C.1m/s D.
【答案】A,C
【知识点】波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】根据图乙,在时处的质点在平衡位置向上运动;
若波向右传播,根据图甲得,
根据图乙,周期为 ,又因为
解得
若波向左传播,根据图甲得:
解得
故答案为:AC。
【分析】先由振动图像得周期,再结合波形图和质点振动方向,分 “波向右传”“波向左传” 两种情况,推导波长的通式,进而得到波速的可能值。
9.(2025·毕节模拟)如图所示,直角坐标系中,在的区域内,第一象限有垂直纸面向外的有界匀强磁场,第四象限有平行于轴正方向的匀强电场。将从点沿轴正方向射入,多次经过磁场和电场后从磁场中垂直右边界射出。若将换成动量相同的,其余条件不变,则和(  )
A.在磁场中运动的总路程相同 B.在电场中运动的总路程相同
C.在磁场中运动的总时间相同 D.在电场中运动的总时间相同
【答案】A,D
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用;带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【解答】AC.粒子运动轨迹如图,粒子在磁场中做圆周运动,则
可得
因两粒子动量相同,带电量相同,可知在磁场中运动半径相同;即粒子在磁场中路径相同,总路程相同;根据
因两粒子的比荷不同,则周期不同,在磁场中运动时间不同,A正确,C错误;
BD.粒子进入磁场时先做匀减速直线运动,速度减为零后反向做匀加速运动回到出发点,加速度
一个来回的时间
因两粒子的动量和电量相同,可知时间相同,两粒子在电场中来回运动的次数相同,可知在电场中的运动时间相等;粒子到达的最远位置离x轴的距离
因两粒子质量乘积不等,可知y不等,即在电场中的路程不等,B错误,D正确。
故答案为:AD。
【分析】结合带电粒子在磁场中的圆周运动规律(半径、周期),以及在电场中的匀变速运动规律,分析两种粒子的路程、时间变化。
10.(2025·毕节模拟)如图所示,平行且光滑的足够长金属导轨MN、PQ固定于同一绝缘水平面内,MP间接有一电阻箱,电阻不为零的导体棒ab垂直静置于两导轨上,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现给导体棒施加一水平向右、功率恒定的拉力。若忽略空气阻力和金属导轨的电阻,导体棒与导轨始终接触良好,则导体棒达到稳定状态时(  )
A.取值越大,速度越小
B.取值越大,速度越大
C.取值越小,闭合回路的热功率越小
D.无论取值多大,闭合回路的热功率均相同
【答案】B,D
【知识点】电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】AB.设导体棒功率为P,导体棒达到稳定状态时,棒做匀速直线运动,则有
因为
联立解得
可知取值越大,速度越大,故A错误,B正确;
CD.根据能量守恒可知,导体棒达到稳定状态时,拉力的功率等于导体棒克服安培力做功的功率,即等于回路的热功率,由于拉力功率恒定,故无论取值多大,闭合回路的热功率均相同,故C错误,D正确。
故答案为:BD。
【分析】稳定状态下导体棒匀速运动,拉力功率与安培力功率(热功率)平衡,结合功率、安培力公式分析速度与电阻的关系,再由能量守恒判断热功率。
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11.(2025·毕节模拟)电流表的量程为,内阻为。把它改装成如图所示的一个多用电表,其中电流挡有两个量程,分别为和。完成下列问题:
(1)开关S接位置   (选填“1”或““2”)时是0~20mA挡,图中电阻   。
(2)开关S接位置3时是欧姆挡,电源的电动势为,内阻为。将A、B表笔短接,调节滑动变阻器完成欧姆调零,接入电路的阻值应为   。
【答案】(1)1;15
(2)172.5
【知识点】电压表、电流表欧姆表等电表的读数
【解析】【解答】(1)开关S分别接位置1、2时,对应的量程分别为,
则有,可知开关S接位置1时是0~20mA挡;
代入数据可得,
联立解得,
故答案为:1;15
(2)开关S接位置3时,此时改装后的电流表量程为,改装后的电流表内阻
完成欧姆调零时,有
可得
故答案为:172.5
【分析】(1) 电流挡量程与电阻计算:量程越大,并联的分流电阻越小。开关接位置1时,并联电阻更小,对应0~20mA挡;利用并联电路电流分配规律,结合已知量程计算。
(2) 欧姆调零的滑动变阻器阻值:欧姆调零时,表头满偏,总电阻为电源电动势除以满偏电流,减去表头等效内阻与电源内阻,得到的阻值。
(1)[1]开关S分别接位置1、2时,对应的量程分别为,
则有,可知开关S接位置1时是0~20mA挡;
[2]代入数据可得,
联立解得,
(2)开关S接位置3时,此时改装后的电流表量程为,改装后的电流表内阻为
完成欧姆调零时,有
可得
12.(2025·毕节模拟)某学习小组设计了一个探究平抛运动特点的实验装置,在平抛点O的正前方放一粘有米尺的竖直毛玻璃。将小球从O点正对毛玻璃水平抛出,用光源照射小球,毛玻璃上会出现小球的投影。在毛玻璃正右边,用频闪相机记录小球在毛玻璃上影子的位置。如图甲,在O点左侧用与初速度平行的光照射,得到如图乙的照片;如图丙,将一个点光源放在O点照射,重新实验,得到如图丁的照片。已知频闪相机的闪光周期为,O点到玻璃的距离,两次实验小球抛出时的初速度相等。根据上述实验完成下列问题:
(1)由图乙的数据得,小球的加速度大小为   ,表明小球在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动。(结果保留三位有效数字)
(2)由图丁可知,丙中小球在屏上的影子做   运动(选填“匀速直线”或“匀加速直线”),影子的速度大小为   m/s。
(3)小球平抛的初速度大小为   m/s。(结果保留三位有效数字)
【答案】(1)9.69
(2)匀速直线运动;1.00
(3)9.69
【知识点】研究平抛物体的运动
【解析】【解答】(1)若用平行光照射,则球在毛玻璃上的投影即为小球竖直方向上的位移,由
可得
故答案为:9.69
(2)设小球在毛玻璃上的投影NB=Y
则经过时间t后小球运动的水平位移为
竖直位移为
由相似三角形得
则有
所以丙中小球在屏上的影子做匀速直线运动。
影子的速度为
故答案为:匀速直线运动;1.00
(3)由上分析可知
解得
故答案为:9.69
【分析】(1) 加速度计算:平行光照射时,毛玻璃上的投影对应小球竖直位移,利用匀变速直线运动的位移差公式求解加速度;
(2) 影子的运动性质:点光源照射时,由相似三角形推导影子位移与时间的关系,判断运动性质,并由位移差与时间的比值求速度;
(3) 平抛初速度:结合影子速度与平抛运动的几何关系,联立求解初速度。
(1)若用平行光照射,则球在毛玻璃上的投影即为小球竖直方向上的位移,由
可得
(2)[1]设小球在毛玻璃上的投影NB=Y
则经过时间t后小球运动的水平位移为
竖直位移为
由相似三角形得
则有
所以丙中小球在屏上的影子做匀速直线运动。
[2]影子的速度为
(3)由上分析可知
解得
13.(2025·毕节模拟)如图所示为某汽车大灯结构的简化图,由左侧旋转抛物面和右侧半径为的半球透镜组成,对称轴以下装有挡光片,光源位于抛物面的焦点处。从光源直达抛物面的光,经抛物面反射后,均与平行,其中某一束光,从竖直直径AB上的C点射入半球透镜,折射后出射光线与水平面成。已知,不考虑光的多次反射,求:
(1)半球透镜的折射率;
(2)平行于且能从半球透镜出射的所有入射光线中,距离的最大距离。
【答案】(1)解:光路图如下图所示
根据几何关系得
解得
由折射定律得
解得
(2)解:根据光的全反射定律得
由几何关系得
解得
【知识点】光的折射及折射定律;光的全反射
【解析】【分析】(1) 折射率计算:先由几何关系确定C点的入射角,再结合折射角(入射角与出射光线偏角的和),用折射定律求解折射率;
(2) 最大距离分析:能射出的光线需满足入射角不超过临界角,结合临界角与折射率的关系,确定入射光线到对称轴的最大距离。
(1)光路图如图所示
根据几何关系得
解得
由折射定律得
解得
(2)根据光的全反射定律得
由几何关系得
解得
14.(2025·毕节模拟)如图所示,真空中足够大的锌板和金属网竖直正对平行放置,接入电路中。用一波长为的细光束照射锌板的中心O,会不停地向各个方向逸出电子,当、之间所加电压达到时,电流表示数恰好为零。已知之间的水平距离为,电子的电荷量为,光速为,普朗克常量为,不计电子间的相互作用。求:
(1)光电子的最大初动能;
(2)锌的逸出功;
(3)当电压为时,金属网能接收到光电子的区域面积。
【答案】(1)解:在、之间加电压为时,电流表示数恰好为零,由功能关系得
(2)解:由光电效应方程有

解得
(3)解:当电压为时,设恰能到达的光电子初速度与之间夹角为,则
解得,
由牛顿第二定律得
根据运动的合成与分解,
则金属网N能接收到光电子的区域面积S,则
解得
【知识点】光电效应
【解析】【分析】(1) 最大初动能:当电压为遏止电压时,光电子的最大初动能全部用来克服电场力做功,由动能定理直接求解;
(2) 逸出功:结合光电效应方程,用光子能量减去最大初动能得到逸出功;
(3) 接收区域面积:电压为时,分析光电子的最大出射角度(由动能与电场力做功的关系,结合几何关系确定接收区域的半径),进而计算面积。
(1)在、之间加电压为时,电流表示数恰好为零,由功能关系得
(2)由光电效应方程有

解得
(3)当电压为时,设恰能到达的光电子初速度与之间夹角为,则
解得,
由牛顿第二定律得
根据运动的合成与分解,
则金属网N能接收到光电子的区域面积S,则
解得
15.(2025·毕节模拟)如图所示,将质量分别为和的木块A、B静置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧连接,弹簧处于原长状态。一质量为的子弹以水平向右的速度射击木块A并留在其中(射击时间极短),经历的时间,木块A运动了的位移,弹簧第一次被压缩最短,且在弹性限度内。求:
(1)在运动过程中,弹簧的最大弹性势能;
(2)弹簧第一次和第二次恢复原长时木块A的速度之比;
(3)弹簧第一次被压缩最短时木块B运动位移的大小。
【答案】(1)解:子弹射击甲
A、B共速时,弹性势能最大
解得
(2)解:从子弹射击结束瞬间到弹簧第一次恢复原长,ZE,
解得
根据对称性可知,弹簧第二次恢复原长时的速度为,故
(3)解:在弹簧第一次被压缩过程中,设时刻、的速度分别为和,则
经过的时间内、运动的位移分别为,

在的时间内,累积可得
解得
【知识点】弹性势能;动量守恒定律;碰撞模型
【解析】【分析】(1) 最大弹性势能:先分析子弹击木块A的动量守恒,得A(含子弹)的初速度;再分析A、B共速时弹簧压缩最短,结合动量守恒与机械能守恒,求最大弹性势能;
(2) 速度之比:弹簧恢复原长时,系统动量守恒且机械能守恒,分第一次、第二次恢复原长的情况,列方程求解A的速度并求比值;
(3) B的位移:结合系统动量守恒(水平方向动量守恒),利用“动量守恒对应位移关系”(),结合A的位移求解B的位移。
(1)子弹射击甲
A、B共速时,弹性势能最大
解得
(2)从子弹射击结束瞬间到弹簧第一次恢复原长,ZE,
解得
根据对称性可知,弹簧第二次恢复原长时的速度为,故
(3)在弹簧第一次被压缩过程中,设时刻、的速度分别为和,则
经过的时间内、运动的位移分别为,

在的时间内,累积可得
解得
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