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2025届甘肃省靖远县第一中学高三下学期模拟预测物理试题
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，只有一项是符合题目要求的。
1．（2025·靖远模拟）如图所示，智能机器狗可以帮助人类完成一些危险的任务。为了保证智能机器狗在倾角为的斜面上能稳定地站立和行走（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），智能机器狗脚底与斜面间的动摩擦因数至少为（，）（　　）
A．0.75 B．0.6 C．0.8 D．0.5
【答案】A
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】智能机器狗能在倾角为的斜面上稳定地站立和行走，所受的最大静摩擦力大于或等于重力沿斜面向下的分力，即，解得
故答案为：A。
【分析】智能机器狗在斜面上稳定站立，需满足最大静摩擦力≥重力沿斜面向下的分力（平衡条件）。
2．（2025·靖远模拟）如图所示为锯齿形交变电压，下列说法正确的是（　　）
A．该交变电压的频率为
B．该交变电压的有效值为
C．将该交变电压接到阻值为R的定值电阻两端，可求出内流过定值电阻的电荷量
D．将该交变电压接到阻值为R的定值电阻两端，内定值电阻产生的热量为零
【答案】C
【知识点】交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】本题考查的是学生读图的能力，根据图象读出交流电的最大值和周期，再逐项计算即可。A．由图像可知交变电压的周期为，频率为，故A错误；
C．根据
可以求出流过定值电阻的电流，做出图像，由
可知图像中图线与坐标轴所围面积表示流过定值电阻的电荷量，故C正确；
B．由图像可知，T=0.02s
交变电压与时间的关系为
由数学知识根据电流的热效应，可得
解得
故B错误；
D．将此电压接到定值电阻两端，由
可知一定会产生热量，故D错误。
故选C。
【分析】根据图象可以知道交流电的最大值和交流电的周期，根据数学知识可求得交流电的有效值和频率。结合有效值求解电热。
3．（2025·靖远模拟）轻质均匀细绳上的两质点、相距，一简谐横波在细绳中从质点向质点传播。时质点在平衡位置，其振动图像如图所示，时质点恰好在波峰处，且两质点间只有一个波峰，则下列说法正确的是（　　）
A．时质点的速度最大 B．时质点的加速度最小
C．该波的波长为 D．该波的波速为
【答案】C
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．由图像可知，时，质点的位移为，即在波谷处，此时振动速度最小，A错误；
B．时，质点在波峰处，此时振动速度为0，振动加速度沿轴负方向最大，B错误；
C．时质点在波谷，质点在波峰，中间只有一个波峰，所以，解得，C正确；
D．该波的波速，D错误。
故答案为：C。
【分析】结合振动图像得周期，再根据 A、B 两质点的位置关系推导波长。
4．（2025·靖远模拟）如图所示为研究光电效应的实验原理图，为的中点，滑动变阻器的滑片P初始时也位于的中点，现用绿光照射光电管时，电流表的示数为，电表均可视为理想电表，下列说法正确的是（　　）
A．将入射光换为蓝光，电路其他位置不变，电流表的示数一定大于
B．将入射光换为强度相同的红光，电路其他位置不变，电流表的示数一定为0
C．仅将滑动变阻器的滑片P向右滑动，电流表的示数会一直增大
D．仅将滑动变阻器的滑片P向左滑动，当电流表的示数恰好为0时，电压表的示数等于遏止电压
【答案】D
【知识点】光电效应
【解析】【解答】A．将入射光换为蓝光，光照强度无法确定，电流表的示数无法确定，A错误；
B．用绿光照射光电管时，电流表的示数为，说明绿光频率大于等于极限频率，将入射光换为强度相同频率更小的红光，无法判断是否发生光电效应，则无法判断电流表是否有示数，B错误；
C．仅将滑动变阻器的滑片P向右滑动，光电管A极电势高，加正向电压，电压增大，电流增大，但达到饱和电流后，再增大电压，电流表示数也不会变化，C错误；
D．仅将滑动变阻器的滑片P向左滑动，即加反向电压，电流表的示数减小，当电流表的示数恰好为0时，电压表的示数称为遏止电压，D正确。
故答案为：D。
【分析】结合光电效应的规律（频率、光照强度、电压对光电流的影响），逐一分析选项。
5．（2025·靖远模拟）北斗导航系统现在已经有五十六颗在轨卫星，其中A、B两颗卫星分别绕地球做半径为r1、r2的圆周运动，下列说法正确的是（　　）
A．A、B两颗卫星的周期之比为
B．A、B两颗卫星的线速度大小之比为
C．A、B两颗卫星的向心力大小之比为
D．A、B两颗卫星的向心加速度大小之比为
【答案】A
【知识点】向心力；万有引力定律的应用；卫星问题
【解析】【解答】AB．根据万有引力提供向心力有，可得，
故A、B两颗卫星的周期之比为，线速度大小之比为，故A正确，B错误；
CD．根据牛顿第二定律可得，A、B两颗卫星的质量未知，无法比较向心力，A、B两颗卫星的向心加速度大小之比为，故CD错误。
故答案为：A。
【分析】卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，结合向心力公式推导周期、线速度、向心加速度的比例关系。
6．（2025·靖远模拟）如图所示为一块透明玻璃体的截面图，虚线左侧是半径为的圆弧面，右侧是等腰直角三角形。现有一束平行单色光与边成角射入玻璃体，已知光在真空中的传播速度为，玻璃体对该单色光的折射率为，不考虑多次反射，则下列说法正确的是（　　）
A．单色光在玻璃体中的传播速度为
B．不会有折射光线从边上射出
C．圆弧有折射光线射出的部分占整个弧长的
D．从点射出的折射光线在玻璃体中的传播时间为
【答案】C
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【解答】A．根据，得单色光在玻璃体中的传播速度，A错误；
B．从点入射后再折射的光线照射到边的点，此时入射角为小于临界角，一定可以射出边，B错误；
C．根据，得，故单色光在边的折射角为，根据
解得单色光在玻璃体中发生全反射的临界角
从点射入的光线在弧面的入射角为，发生全反射；从点射入的光线在弧面的入射角恰为，恰好发生全反射，故圆弧间有光线射出，根据几何关系得
对应的弧长为整个圆弧的，C正确；
D．从点射出的光线，根据几何关系得，在玻璃体中的传播时间，D错误。
故答案为：C。
【分析】先通过折射定律求AB边折射角，结合全反射临界角公式确定临界角，再用几何关系分析圆弧AP的出射情况，同时验证光在介质中的速度、传播时间等计算。
7．（2025·靖远模拟）一弹玻璃球游戏的简化示意图如图所示，在半径为R的固定光滑半球体表面的最高点B放置一个玻璃球P，从A点将另一玻璃球Q以速度（未知）沿圆弧切线弹出，只要能沿球面运动到最高点与玻璃球P发生碰撞即为胜利。已知，重力加速度为g，两玻璃球均可视为质点，，则的大小可能为（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】机械能守恒定律
【解析】【解答】玻璃球Q恰好到最高点与玻璃球P相碰时，满足重力和支持力相等，向心力为零，到最高点的最小速度为零，玻璃球Q从A点到最高点，由机械能守恒定律有
解得玻璃球Q在A点弹出的最小初速度
在A点弹出时，玻璃球Q恰好不离开球面，满足重力沿半径方向的分力提供向心力，有
解得玻璃球Q在A点弹出的最大初速度
故的大小满足
故答案为：B。
【分析】先确定玻璃球 Q 的两个临界状态：一是恰好到达最高点（机械能守恒求最小初速度），二是在 A 点恰好不脱离球面（径向合力提供向心力求最大初速度），最终确定初速度的范围。
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·靖远模拟）如图所示，电荷量为的两点电荷和电荷量为的两点电荷分别固定在真空中正方体的N、G、M、H四个顶点上，点为正方体的中心，、分别为正方形和正方形的中心，取无穷远处的电势为零，则下列说法正确的是（　　）
A．点的电势为零
B．点的电势为零
C．点的电场强度为零，电势也为零
D．将带正电的试探电荷从点移动到点的过程中电场力做正功
【答案】A,D
【知识点】电场力做功；电场线；电势能；电势
【解析】【解答】AB．点分别位于、两点，、两点的两对等量异种点电荷连线的中垂线上，所以点的电势为零，同理可得点的电势为零，点离两正点电荷更近些，故点的电势大于零，A正确，B错误；
C．位于N、M两点的等量异种点电荷在点产生的电场强度方向沿方向，同理，位于、两点的等量异种点电荷在点产生的场强方向沿方向，两电场强度方向相同，叠加后点的电场强度不为零，电势为零，C错误；
D．点的电势大于点的电势，将带正电的试探电荷从点移到点的过程中电场力做正功，D正确。
故答案为：AD。
【分析】先利用“等量异种电荷中垂线为等势线（电势为零）”判断电势，再通过场强叠加判断O点场强，结合电势高低分析电场力做功。
9．（2025·靖远模拟）如图所示，一倾角为、足够长的斜面固定在水平地面上，一可视为质点的物体以初速度从斜面底端滑上斜面，滑回斜面底端时的动能为，在斜面上运动的总时间为。已知物体受到的阻力大小与其运动速率成正比，沿斜面向上为位移的正方向，取地面处的重力势能为零，则物体在斜面上运动的整个过程中动能随时间、随位移、重力势能随时间及随位移变化的图像可能正确的有（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A,D
【知识点】动能定理的综合应用；重力势能的变化与重力做功的关系
【解析】【解答】A．由物体在斜面上受到的阻力大小与其运动速率成正比可知，上滑过程中物体的加速度随速度的减小而减小，下滑过程中，随的增大而减小，故物体速度随时间的变化不是线性的，而是斜率越来越小的曲线，所以动能随时间的变化也是斜率越来越小的曲线，物体上升的时间要小于下降的时间，动能为0的时刻要小于0.5，A正确；
B．动能随位移变化图像的斜率为合外力，物体运动过程中合外力越来越小，图线不是直线，B错误；
D．重力势能，
D正确；
C．位移随时间变化不是线性的，所以重力势能随时间变化也不是线性的，结合A选项分析可知重力势能最大的时刻要小于，C错误。
故答案为：AD。
【分析】先根据 “阻力与速率成正比” 分析加速度变化，进而判断动能的变化率；再结合重力势能与位移的线性关系，分析各图像的合理性。
10．（2025·靖远模拟）如图所示，间距为、电阻不计的平行金属导轨固定在绝缘水平面上，两导轨间接定值电阻，导轨间存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场。一质量为、长度为、电阻为的导体棒在导轨上处以初速度向右运动，恰好停在处。已知、gh、间距相等，导体棒受到的摩擦力与运动的速率成正比，导体棒与导轨始终垂直且接触良好，下列说法正确的是（　　）
A．导体棒运动到处的速度大小为
B．整个过程中电阻产生的焦耳热为
C．导体棒经过和两区域的过程中通过电阻的电荷量相等
D．若导体棒的初速度大小为，则导体棒在磁场中运动的最大距离变为原来的2倍
【答案】A,C,D
【知识点】动量定理；电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】A．导体棒从到根据动量定理有，其中
导体棒从到根据动量定理有，其中
因为，解得，A正确；
B．根据能量守恒定律，动能的减小量等于电阻上产生的热量、导体棒上产生的热量及摩擦生热三者之和，即，所以，B错误；
D．根据动量定理有，又，
联立解得
所以最大位移与初速度成正比，D正确；
C．由电荷量，两段的距离相等，故经过两个区域通过电阻的电荷量相等，C正确。
故答案为：ACD。
【分析】通过动量定理分析速度变化，结合电量与位移的关系判断电量是否相等，利用能量守恒和阻力特性分析热量、最大距离。
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11．（2025·靖远模拟）如图甲所示为“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验示意图。用图钉将白纸固定在水平木板上，橡皮条的一端固定在木板上的点，另一端连接两细绳套，用两个弹簧测力计共同拉动细绳套到某位置，并标记两细绳套结点位置为，记下两弹簧测力计的示数和拉力方向，然后改用一个弹簧测力计拉动细绳套，使其结点仍然拉到点，该操作的目的是　 　，并记下　 　和　 　。
【答案】使两次拉力的作用效果相同；弹簧测力计的示数；拉力的方向
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】因为本实验是探究合力与分力的关系，所以用两个弹簧测力计拉时，需要记下O点的位置，将两个弹簧测力计拉的效果体现出来，也可以认为这是两个弹簧拉力的作用点，同时还需要记录下弹簧测力计的示数和两细绳套的方向，即体现出两个分力的大小和方向，从而将两个分力产生的效果和力的三要素体现出来；用一个弹簧测力计拉时，需要将橡皮条拉至位置O，保证一个力拉的效果和两个力拉的效果相同，从而可以认为这个力是先前两个力的合力，同时需要记下弹簧测力计的示数以及细绳套的方向。
故答案为：使两次拉力的作用效果相同；弹簧测力计的示数；拉力的方向
【分析】本实验的核心是“等效替代法”：用一个力替代两个力的共同作用，需保证两次拉力的作用效果相同；同时要记录力的三要素（大小、方向、作用点）来探究合力与分力的关系。
12．（2025·靖远模拟）如图所示，已知电流从正极流入电流计时，电流计指针右偏，则当磁铁的极向下运动插入线圈时，可以观察到电流计指针　 　（填“左偏”或“右偏”）。
【答案】左偏
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；楞次定律
【解析】【解答】则当磁铁的极向下运动插入线圈时，穿过线圈的磁场向下增大，磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，感应电流磁场应该向上，根据安培定则可知，感应电流的方向为俯视线圈，线圈绕向为逆时针，即感应电流从电流表负极流入电流表，故指针左偏。
故答案为：左偏
【分析】先由楞次定律判断感应电流的磁场方向，再用安培定则确定感应电流方向，结合电流计的偏转规律（正接线柱流入时右偏），得出指针偏转方向。
13．（2025·靖远模拟）如图甲所示为“探究平抛运动的特点”的实验装置。使斜槽末端保持水平，让小钢球每次从同一位置由静止释放的目的是　 　。图乙为实验描绘出的小球的运动轨迹，为小球抛出点，、两点的纵坐标如图所示，A、B两点横坐标之间的距离为，则小球做平抛运动的初速度大小为　 　。（已知重力加速度）
【答案】使小钢球每次做平抛运动的初速度均相同；1.5
【知识点】研究平抛物体的运动；自由落体运动
【解析】【解答】让小球每次从同一位置由静止释放，是为了保证小球从斜槽轨道末端飞出时的速度大小相同，这样多次实验描绘出的小球运动轨迹才能保证是同一平抛运动的轨迹。
竖直方向，
水平方向
联立解得
故答案为：使小钢球每次做平抛运动的初速度均相同；1.5
【分析】(1) 实验中让小球从同一位置静止释放，是为了保证每次平抛的初速度一致，确保轨迹是同一平抛运动的轨迹；
(2) 平抛运动可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动，利用竖直方向的位移求对应时间，再结合水平位移求初速度。
14．（2025·靖远模拟）某同学设计了一个电子气泡式水平仪，如图所示。当被测平面水平时，密闭圆柱形玻璃管中的气泡正好处于玻璃管的正中央，此时电压表的示数为0。已知电压表的0刻度线在表盘的正中央，在组装仪器之前，测得当电流从端流入电压表，电压表的指针向右偏转，导电水柱的电阻主要取决于水量。
（1）在闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片滑到　 　（填“”或“”）端。
（2）闭合开关S后，将水平仪放到水平面上进行调零，应调节　 　，使电压表的示数恰好为零。
（3）检测某平面时，发现电压表的指针向左偏，则气泡一定在玻璃管正中央的　 　（填“左”或“右”）侧少许，为使检测平面水平应该适当垫高　 　（填“左”或“右”）端。
（4）为提高水平仪的测量精度，应选择下列哪块电压表_____（填正确答案标号）。
A．量程为，内阻为 B．量程为，内阻为
【答案】（1）b
（2）电阻箱的阻值
（3）左；右
（4）A
【知识点】实验基础知识与实验误差
【解析】【解答】（1）为保证电路的安全，闭合开关S前应将滑动变阻器调到阻值最大处，故滑片滑到端。
故答案为：b
（2）设玻璃管中央电极左侧水柱的电阻为，中央电极右侧水柱的电阻为，当时，电压表的示数为0，所以要调节电阻箱，使等式成立
故答案为：电阻箱的阻值
（3）电压表示数为0时，E、F两点的电势相同，当气泡在玻璃管正中央的左侧时玻璃管中央电极左侧水柱的电阻增大，中央电极右侧水柱的电阻减小，使得点的电势降低，而点的电势不变，故点电势高于点电势，电流从点流入电压表，电压表指针向左偏。气泡在玻璃管正中央的左侧，应将被测平面的右端垫高少许，使电压表的示数为0，这样被测平面就调成水平了。
故答案为：左；右
（4）量程为的电压表满偏电流为，量程为的电压表满偏电流为，前者更加灵敏，只要有微弱电流指针就可以发生偏转，所以为提高水平仪的测量精度，应选择A。
故答案为：A
【分析】(1) 闭合开关前，滑动变阻器需调至阻值最大处，保证电路安全；
(2) 调零时需让 E、F 电势相等，通过调节电阻箱使电桥平衡；
(3) 由电压表指针偏转方向判断电势高低，进而确定气泡位置与被测平面的调整方向；
(4) 测量精度取决于电压表的灵敏度，满偏电流越小越灵敏。
（1）为保证电路的安全，闭合开关S前应将滑动变阻器调到阻值最大处，故滑片滑到端。
（2）设玻璃管中央电极左侧水柱的电阻为，中央电极右侧水柱的电阻为，当时，电压表的示数为0，所以要调节电阻箱，使等式成立
（3）[1][2]电压表示数为0时，E、F两点的电势相同，当气泡在玻璃管正中央的左侧时玻璃管中央电极左侧水柱的电阻增大，中央电极右侧水柱的电阻减小，使得点的电势降低，而点的电势不变，故点电势高于点电势，电流从点流入电压表，电压表指针向左偏。气泡在玻璃管正中央的左侧，应将被测平面的右端垫高少许，使电压表的示数为0，这样被测平面就调成水平了。
（4）量程为的电压表满偏电流为，量程为的电压表满偏电流为，前者更加灵敏，只要有微弱电流指针就可以发生偏转，所以为提高水平仪的测量精度，应选择A。
15．（2025·靖远模拟）负压病房是指在特殊的装置之下，病房内的气压低于病房外的气压，这样只能是外面的新鲜空气流进病房，病房内被患者污染过的空气就不会泄露出去。已知负压病房的温度恒为27℃，气体体积为，气体压强比室外大气压强恒低，送风净化、空调系统在时间内，将室外压强、温度、体积的空气送进负压病房。气体可视为理想气体，热力学温度与摄氏温度间的关系为。（结果保留三位有效数字）
（1）若送风净化、空调系统将室外体积的空气加热到27℃，压强调制到比室外大气压强低，求这部分空气在该温度、该压强下的体积；
（2）在满足（1）问条件下，为保持负压病房的气压和温度恒定，求在时间内排风净化装置排出的空气占负压病房内全部空气的百分比。
【答案】（1）
（2）
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【解答】（1）在时间内送到负压病房的气体，初态，，
末态，
根据理想气体状态方程得
解得
故答案为：
（2）为保持负压病房的气压和温度恒定，设在时间内排风净化装置排出空气的体积为，在时间内排风净化装置排出空气的体积占负压病房内全部空气的百分比
又
解得
故答案为：
【分析】(1) 对送入的室外空气，利用理想气体状态方程（初态到病房内的末态），结合压强、温度的变化求末态体积；
(2) 病房内气压温度恒定，送入空气的体积等于排出空气的体积，据此求排出空气占病房总体积的百分比。
（1）在时间内送到负压病房的气体，初态，，
末态，
根据理想气体状态方程得
解得
（2）为保持负压病房的气压和温度恒定，设在时间内排风净化装置排出空气的体积为，在时间内排风净化装置排出空气的体积占负压病房内全部空气的百分比
又
解得
16．（2025·靖远模拟）如图所示，倾角为的斜面C固定在水平面上，质量为m、长度为的木板B恰能静止在斜面顶端，木板B与斜面底端固定平台D的厚度相同，其下端到固定平台D的距离为s。一质量为的物块A（可视为质点）以方向平行斜面向下、大小的初速度从上端滑上木板B，木板B与平台D碰撞后立即停止运动。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块A与木板B间的动摩擦因数是木板B与斜面C间的动摩擦因数的2倍，重力加速度为g。
（1）求物块A与木板B间的动摩擦因数；
（2）若，求物块A与木板B速度相同时，木板B前进的距离；
（3）若，求物块A从滑上木板B到离开木板B的过程中，物块A克服摩擦力做的功。
【答案】（1）解：设物块A与木板B间的动摩擦因数为，木板B与斜面C间的动摩擦因数为
木板B恰好静止在斜面顶端有
其中
解得
（2）解：物块A与木板B整体所受外力的矢量和为0，所以系统动量守恒，以沿斜面向下为正方向，根据动量守恒定律得
对物块A根据牛顿第二定律可得
根据运动学
对木板B根据牛顿第二定律可得
根据运动学
联立，解得，
（3）解：①若，物块A与木板B整体沿斜面向下运动的过程中，物块A与木板B没有共速时木板B就与平台D碰撞而停止，则物块A克服摩擦力做的功
②若，物块A与木板B整体沿斜面向下运动的过程中，物块A与木板B共速时木板B还未与平台D碰撞，则此过程物体A克服摩擦力做功为
物块A与木板B共速时物块A相对木板B滑动
物块A与木板B共速后共同沿斜面匀速运动，共同运动的距离
此过程物体A克服摩擦力做功为
木板B与平台D碰撞而停止，物块A在木板B上继续滑动
到达平台D上。此过程物体A克服摩擦力做功为
物块A克服摩擦力做的功
【知识点】功能关系；牛顿运动定律的应用—板块模型；碰撞模型
【解析】【分析】(1) 由木板B静止的受力平衡，结合摩擦因数的倍数关系，求物块A与木板B间的动摩擦因数；
(2) 分别分析物块A、木板B的加速度，结合运动学公式求速度相同时木板B前进的距离；
(3) 分情况讨论木板B的运动过程（是否与平台碰撞），结合摩擦力做功公式计算物块A克服摩擦力做的功。
（1）设物块A与木板B间的动摩擦因数为，木板B与斜面C间的动摩擦因数为
木板B恰好静止在斜面顶端有
其中
解得
（2）物块A与木板B整体所受外力的矢量和为0，所以系统动量守恒，以沿斜面向下为正方向，根据动量守恒定律得
对物块A根据牛顿第二定律可得
根据运动学
对木板B根据牛顿第二定律可得
根据运动学
联立，解得，
（3）①若，物块A与木板B整体沿斜面向下运动的过程中，物块A与木板B没有共速时木板B就与平台D碰撞而停止，则物块A克服摩擦力做的功
②若，物块A与木板B整体沿斜面向下运动的过程中，物块A与木板B共速时木板B还未与平台D碰撞，则此过程物体A克服摩擦力做功为
物块A与木板B共速时物块A相对木板B滑动
物块A与木板B共速后共同沿斜面匀速运动，共同运动的距离
此过程物体A克服摩擦力做功为
木板B与平台D碰撞而停止，物块A在木板B上继续滑动
到达平台D上。此过程物体A克服摩擦力做功为
物块A克服摩擦力做的功
17．（2025·靖远模拟）如图所示，在平面直角坐标系中，间距为的金属板M、N垂直于轴放置（金属板N与轴重合），金属板M左侧存在着电场强度大小为、方向沿轴正方向的匀强电场，金属板M、N之间存在着垂直于平面的磁场，其随时间的变化规律如图乙所示，轴右侧有边界为正三角形、磁感应强度大小为、方向垂直平面向里的匀强磁场区域（未画出），另有一底边与轴平行、倾角为的固定斜面。一质量为、电荷量为的粒子从轴上的点由静止释放，经过距离从点射入如图乙所示的变化磁场中（取粒子经过点为时刻，垂直平面向里为正方向，），粒子通过变化磁场后从点进入轴右侧区域，经正三角形磁场区域偏转后垂直打到固定斜面上，不计粒子重力。求：
（1）粒子从点射入变化磁场时的速度大小；
（2）粒子在变化磁场区域运动的时间及磁感应强度的最小值；
（3）正三角形磁场区域的最小面积。
【答案】（1）解：粒子在电场中做加速运动，根据动能定理得
解得
（2）解：在变化磁场中，时间内粒子做匀速直线运动，运动的距离
解得
在变化磁场中，时间内粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力
为保证粒子从点进入轴右侧区域，在时间内粒子需转整数圈，粒子做圆周运动的周期
粒子做圆周运动的半径，才能保证粒子从点进入轴右侧区域，解得变化磁场磁感应强度的最小值
粒子从点射入变化磁场区域至运动到点的时间
解得
（3）解：粒子在正三角形磁场区域中做匀速圆周运动，轨迹如图所示
由洛伦兹力提供向心力
等边三角形的高
等边三角形的边长
等边三角形的面积
解得
【知识点】洛伦兹力的计算；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】(1) 粒子在电场中加速，由动能定理求入射速度；
(2) 分析粒子在变化磁场中的圆周运动周期，结合运动轨迹求总时间；由洛伦兹力提供向心力，结合轨迹半径最小值求B0 的最小值；
(3) 分析粒子在正三角形磁场中的偏转轨迹，结合几何关系求磁场的最小面积。
（1）粒子在电场中做加速运动，根据动能定理得
解得
（2）在变化磁场中，时间内粒子做匀速直线运动，运动的距离
解得
在变化磁场中，时间内粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力
为保证粒子从点进入轴右侧区域，在时间内粒子需转整数圈，粒子做圆周运动的周期
粒子做圆周运动的半径，才能保证粒子从点进入轴右侧区域，解得变化磁场磁感应强度的最小值
粒子从点射入变化磁场区域至运动到点的时间
解得
（3）粒子在正三角形磁场区域中做匀速圆周运动，轨迹如图所示
由洛伦兹力提供向心力
等边三角形的高
等边三角形的边长
等边三角形的面积
解得
1 / 12025届甘肃省靖远县第一中学高三下学期模拟预测物理试题
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，只有一项是符合题目要求的。
1．（2025·靖远模拟）如图所示，智能机器狗可以帮助人类完成一些危险的任务。为了保证智能机器狗在倾角为的斜面上能稳定地站立和行走（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），智能机器狗脚底与斜面间的动摩擦因数至少为（，）（　　）
A．0.75 B．0.6 C．0.8 D．0.5
2．（2025·靖远模拟）如图所示为锯齿形交变电压，下列说法正确的是（　　）
A．该交变电压的频率为
B．该交变电压的有效值为
C．将该交变电压接到阻值为R的定值电阻两端，可求出内流过定值电阻的电荷量
D．将该交变电压接到阻值为R的定值电阻两端，内定值电阻产生的热量为零
3．（2025·靖远模拟）轻质均匀细绳上的两质点、相距，一简谐横波在细绳中从质点向质点传播。时质点在平衡位置，其振动图像如图所示，时质点恰好在波峰处，且两质点间只有一个波峰，则下列说法正确的是（　　）
A．时质点的速度最大 B．时质点的加速度最小
C．该波的波长为 D．该波的波速为
4．（2025·靖远模拟）如图所示为研究光电效应的实验原理图，为的中点，滑动变阻器的滑片P初始时也位于的中点，现用绿光照射光电管时，电流表的示数为，电表均可视为理想电表，下列说法正确的是（　　）
A．将入射光换为蓝光，电路其他位置不变，电流表的示数一定大于
B．将入射光换为强度相同的红光，电路其他位置不变，电流表的示数一定为0
C．仅将滑动变阻器的滑片P向右滑动，电流表的示数会一直增大
D．仅将滑动变阻器的滑片P向左滑动，当电流表的示数恰好为0时，电压表的示数等于遏止电压
5．（2025·靖远模拟）北斗导航系统现在已经有五十六颗在轨卫星，其中A、B两颗卫星分别绕地球做半径为r1、r2的圆周运动，下列说法正确的是（　　）
A．A、B两颗卫星的周期之比为
B．A、B两颗卫星的线速度大小之比为
C．A、B两颗卫星的向心力大小之比为
D．A、B两颗卫星的向心加速度大小之比为
6．（2025·靖远模拟）如图所示为一块透明玻璃体的截面图，虚线左侧是半径为的圆弧面，右侧是等腰直角三角形。现有一束平行单色光与边成角射入玻璃体，已知光在真空中的传播速度为，玻璃体对该单色光的折射率为，不考虑多次反射，则下列说法正确的是（　　）
A．单色光在玻璃体中的传播速度为
B．不会有折射光线从边上射出
C．圆弧有折射光线射出的部分占整个弧长的
D．从点射出的折射光线在玻璃体中的传播时间为
7．（2025·靖远模拟）一弹玻璃球游戏的简化示意图如图所示，在半径为R的固定光滑半球体表面的最高点B放置一个玻璃球P，从A点将另一玻璃球Q以速度（未知）沿圆弧切线弹出，只要能沿球面运动到最高点与玻璃球P发生碰撞即为胜利。已知，重力加速度为g，两玻璃球均可视为质点，，则的大小可能为（　　）
A． B． C． D．
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·靖远模拟）如图所示，电荷量为的两点电荷和电荷量为的两点电荷分别固定在真空中正方体的N、G、M、H四个顶点上，点为正方体的中心，、分别为正方形和正方形的中心，取无穷远处的电势为零，则下列说法正确的是（　　）
A．点的电势为零
B．点的电势为零
C．点的电场强度为零，电势也为零
D．将带正电的试探电荷从点移动到点的过程中电场力做正功
9．（2025·靖远模拟）如图所示，一倾角为、足够长的斜面固定在水平地面上，一可视为质点的物体以初速度从斜面底端滑上斜面，滑回斜面底端时的动能为，在斜面上运动的总时间为。已知物体受到的阻力大小与其运动速率成正比，沿斜面向上为位移的正方向，取地面处的重力势能为零，则物体在斜面上运动的整个过程中动能随时间、随位移、重力势能随时间及随位移变化的图像可能正确的有（　　）
A． B．
C． D．
10．（2025·靖远模拟）如图所示，间距为、电阻不计的平行金属导轨固定在绝缘水平面上，两导轨间接定值电阻，导轨间存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场。一质量为、长度为、电阻为的导体棒在导轨上处以初速度向右运动，恰好停在处。已知、gh、间距相等，导体棒受到的摩擦力与运动的速率成正比，导体棒与导轨始终垂直且接触良好，下列说法正确的是（　　）
A．导体棒运动到处的速度大小为
B．整个过程中电阻产生的焦耳热为
C．导体棒经过和两区域的过程中通过电阻的电荷量相等
D．若导体棒的初速度大小为，则导体棒在磁场中运动的最大距离变为原来的2倍
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11．（2025·靖远模拟）如图甲所示为“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验示意图。用图钉将白纸固定在水平木板上，橡皮条的一端固定在木板上的点，另一端连接两细绳套，用两个弹簧测力计共同拉动细绳套到某位置，并标记两细绳套结点位置为，记下两弹簧测力计的示数和拉力方向，然后改用一个弹簧测力计拉动细绳套，使其结点仍然拉到点，该操作的目的是　 　，并记下　 　和　 　。
12．（2025·靖远模拟）如图所示，已知电流从正极流入电流计时，电流计指针右偏，则当磁铁的极向下运动插入线圈时，可以观察到电流计指针　 　（填“左偏”或“右偏”）。
13．（2025·靖远模拟）如图甲所示为“探究平抛运动的特点”的实验装置。使斜槽末端保持水平，让小钢球每次从同一位置由静止释放的目的是　 　。图乙为实验描绘出的小球的运动轨迹，为小球抛出点，、两点的纵坐标如图所示，A、B两点横坐标之间的距离为，则小球做平抛运动的初速度大小为　 　。（已知重力加速度）
14．（2025·靖远模拟）某同学设计了一个电子气泡式水平仪，如图所示。当被测平面水平时，密闭圆柱形玻璃管中的气泡正好处于玻璃管的正中央，此时电压表的示数为0。已知电压表的0刻度线在表盘的正中央，在组装仪器之前，测得当电流从端流入电压表，电压表的指针向右偏转，导电水柱的电阻主要取决于水量。
（1）在闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片滑到　 　（填“”或“”）端。
（2）闭合开关S后，将水平仪放到水平面上进行调零，应调节　 　，使电压表的示数恰好为零。
（3）检测某平面时，发现电压表的指针向左偏，则气泡一定在玻璃管正中央的　 　（填“左”或“右”）侧少许，为使检测平面水平应该适当垫高　 　（填“左”或“右”）端。
（4）为提高水平仪的测量精度，应选择下列哪块电压表_____（填正确答案标号）。
A．量程为，内阻为 B．量程为，内阻为
15．（2025·靖远模拟）负压病房是指在特殊的装置之下，病房内的气压低于病房外的气压，这样只能是外面的新鲜空气流进病房，病房内被患者污染过的空气就不会泄露出去。已知负压病房的温度恒为27℃，气体体积为，气体压强比室外大气压强恒低，送风净化、空调系统在时间内，将室外压强、温度、体积的空气送进负压病房。气体可视为理想气体，热力学温度与摄氏温度间的关系为。（结果保留三位有效数字）
（1）若送风净化、空调系统将室外体积的空气加热到27℃，压强调制到比室外大气压强低，求这部分空气在该温度、该压强下的体积；
（2）在满足（1）问条件下，为保持负压病房的气压和温度恒定，求在时间内排风净化装置排出的空气占负压病房内全部空气的百分比。
16．（2025·靖远模拟）如图所示，倾角为的斜面C固定在水平面上，质量为m、长度为的木板B恰能静止在斜面顶端，木板B与斜面底端固定平台D的厚度相同，其下端到固定平台D的距离为s。一质量为的物块A（可视为质点）以方向平行斜面向下、大小的初速度从上端滑上木板B，木板B与平台D碰撞后立即停止运动。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块A与木板B间的动摩擦因数是木板B与斜面C间的动摩擦因数的2倍，重力加速度为g。
（1）求物块A与木板B间的动摩擦因数；
（2）若，求物块A与木板B速度相同时，木板B前进的距离；
（3）若，求物块A从滑上木板B到离开木板B的过程中，物块A克服摩擦力做的功。
17．（2025·靖远模拟）如图所示，在平面直角坐标系中，间距为的金属板M、N垂直于轴放置（金属板N与轴重合），金属板M左侧存在着电场强度大小为、方向沿轴正方向的匀强电场，金属板M、N之间存在着垂直于平面的磁场，其随时间的变化规律如图乙所示，轴右侧有边界为正三角形、磁感应强度大小为、方向垂直平面向里的匀强磁场区域（未画出），另有一底边与轴平行、倾角为的固定斜面。一质量为、电荷量为的粒子从轴上的点由静止释放，经过距离从点射入如图乙所示的变化磁场中（取粒子经过点为时刻，垂直平面向里为正方向，），粒子通过变化磁场后从点进入轴右侧区域，经正三角形磁场区域偏转后垂直打到固定斜面上，不计粒子重力。求：
（1）粒子从点射入变化磁场时的速度大小；
（2）粒子在变化磁场区域运动的时间及磁感应强度的最小值；
（3）正三角形磁场区域的最小面积。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】智能机器狗能在倾角为的斜面上稳定地站立和行走，所受的最大静摩擦力大于或等于重力沿斜面向下的分力，即，解得
故答案为：A。
【分析】智能机器狗在斜面上稳定站立，需满足最大静摩擦力≥重力沿斜面向下的分力（平衡条件）。
2．【答案】C
【知识点】交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】本题考查的是学生读图的能力，根据图象读出交流电的最大值和周期，再逐项计算即可。A．由图像可知交变电压的周期为，频率为，故A错误；
C．根据
可以求出流过定值电阻的电流，做出图像，由
可知图像中图线与坐标轴所围面积表示流过定值电阻的电荷量，故C正确；
B．由图像可知，T=0.02s
交变电压与时间的关系为
由数学知识根据电流的热效应，可得
解得
故B错误；
D．将此电压接到定值电阻两端，由
可知一定会产生热量，故D错误。
故选C。
【分析】根据图象可以知道交流电的最大值和交流电的周期，根据数学知识可求得交流电的有效值和频率。结合有效值求解电热。
3．【答案】C
【知识点】横波的图象；波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A．由图像可知，时，质点的位移为，即在波谷处，此时振动速度最小，A错误；
B．时，质点在波峰处，此时振动速度为0，振动加速度沿轴负方向最大，B错误；
C．时质点在波谷，质点在波峰，中间只有一个波峰，所以，解得，C正确；
D．该波的波速，D错误。
故答案为：C。
【分析】结合振动图像得周期，再根据 A、B 两质点的位置关系推导波长。
4．【答案】D
【知识点】光电效应
【解析】【解答】A．将入射光换为蓝光，光照强度无法确定，电流表的示数无法确定，A错误；
B．用绿光照射光电管时，电流表的示数为，说明绿光频率大于等于极限频率，将入射光换为强度相同频率更小的红光，无法判断是否发生光电效应，则无法判断电流表是否有示数，B错误；
C．仅将滑动变阻器的滑片P向右滑动，光电管A极电势高，加正向电压，电压增大，电流增大，但达到饱和电流后，再增大电压，电流表示数也不会变化，C错误；
D．仅将滑动变阻器的滑片P向左滑动，即加反向电压，电流表的示数减小，当电流表的示数恰好为0时，电压表的示数称为遏止电压，D正确。
故答案为：D。
【分析】结合光电效应的规律（频率、光照强度、电压对光电流的影响），逐一分析选项。
5．【答案】A
【知识点】向心力；万有引力定律的应用；卫星问题
【解析】【解答】AB．根据万有引力提供向心力有，可得，
故A、B两颗卫星的周期之比为，线速度大小之比为，故A正确，B错误；
CD．根据牛顿第二定律可得，A、B两颗卫星的质量未知，无法比较向心力，A、B两颗卫星的向心加速度大小之比为，故CD错误。
故答案为：A。
【分析】卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，结合向心力公式推导周期、线速度、向心加速度的比例关系。
6．【答案】C
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
【解析】【解答】A．根据，得单色光在玻璃体中的传播速度，A错误；
B．从点入射后再折射的光线照射到边的点，此时入射角为小于临界角，一定可以射出边，B错误；
C．根据，得，故单色光在边的折射角为，根据
解得单色光在玻璃体中发生全反射的临界角
从点射入的光线在弧面的入射角为，发生全反射；从点射入的光线在弧面的入射角恰为，恰好发生全反射，故圆弧间有光线射出，根据几何关系得
对应的弧长为整个圆弧的，C正确；
D．从点射出的光线，根据几何关系得，在玻璃体中的传播时间，D错误。
故答案为：C。
【分析】先通过折射定律求AB边折射角，结合全反射临界角公式确定临界角，再用几何关系分析圆弧AP的出射情况，同时验证光在介质中的速度、传播时间等计算。
7．【答案】B
【知识点】机械能守恒定律
【解析】【解答】玻璃球Q恰好到最高点与玻璃球P相碰时，满足重力和支持力相等，向心力为零，到最高点的最小速度为零，玻璃球Q从A点到最高点，由机械能守恒定律有
解得玻璃球Q在A点弹出的最小初速度
在A点弹出时，玻璃球Q恰好不离开球面，满足重力沿半径方向的分力提供向心力，有
解得玻璃球Q在A点弹出的最大初速度
故的大小满足
故答案为：B。
【分析】先确定玻璃球 Q 的两个临界状态：一是恰好到达最高点（机械能守恒求最小初速度），二是在 A 点恰好不脱离球面（径向合力提供向心力求最大初速度），最终确定初速度的范围。
8．【答案】A,D
【知识点】电场力做功；电场线；电势能；电势
【解析】【解答】AB．点分别位于、两点，、两点的两对等量异种点电荷连线的中垂线上，所以点的电势为零，同理可得点的电势为零，点离两正点电荷更近些，故点的电势大于零，A正确，B错误；
C．位于N、M两点的等量异种点电荷在点产生的电场强度方向沿方向，同理，位于、两点的等量异种点电荷在点产生的场强方向沿方向，两电场强度方向相同，叠加后点的电场强度不为零，电势为零，C错误；
D．点的电势大于点的电势，将带正电的试探电荷从点移到点的过程中电场力做正功，D正确。
故答案为：AD。
【分析】先利用“等量异种电荷中垂线为等势线（电势为零）”判断电势，再通过场强叠加判断O点场强，结合电势高低分析电场力做功。
9．【答案】A,D
【知识点】动能定理的综合应用；重力势能的变化与重力做功的关系
【解析】【解答】A．由物体在斜面上受到的阻力大小与其运动速率成正比可知，上滑过程中物体的加速度随速度的减小而减小，下滑过程中，随的增大而减小，故物体速度随时间的变化不是线性的，而是斜率越来越小的曲线，所以动能随时间的变化也是斜率越来越小的曲线，物体上升的时间要小于下降的时间，动能为0的时刻要小于0.5，A正确；
B．动能随位移变化图像的斜率为合外力，物体运动过程中合外力越来越小，图线不是直线，B错误；
D．重力势能，
D正确；
C．位移随时间变化不是线性的，所以重力势能随时间变化也不是线性的，结合A选项分析可知重力势能最大的时刻要小于，C错误。
故答案为：AD。
【分析】先根据 “阻力与速率成正比” 分析加速度变化，进而判断动能的变化率；再结合重力势能与位移的线性关系，分析各图像的合理性。
10．【答案】A,C,D
【知识点】动量定理；电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】A．导体棒从到根据动量定理有，其中
导体棒从到根据动量定理有，其中
因为，解得，A正确；
B．根据能量守恒定律，动能的减小量等于电阻上产生的热量、导体棒上产生的热量及摩擦生热三者之和，即，所以，B错误；
D．根据动量定理有，又，
联立解得
所以最大位移与初速度成正比，D正确；
C．由电荷量，两段的距离相等，故经过两个区域通过电阻的电荷量相等，C正确。
故答案为：ACD。
【分析】通过动量定理分析速度变化，结合电量与位移的关系判断电量是否相等，利用能量守恒和阻力特性分析热量、最大距离。
11．【答案】使两次拉力的作用效果相同；弹簧测力计的示数；拉力的方向
【知识点】验证力的平行四边形定则
【解析】【解答】因为本实验是探究合力与分力的关系，所以用两个弹簧测力计拉时，需要记下O点的位置，将两个弹簧测力计拉的效果体现出来，也可以认为这是两个弹簧拉力的作用点，同时还需要记录下弹簧测力计的示数和两细绳套的方向，即体现出两个分力的大小和方向，从而将两个分力产生的效果和力的三要素体现出来；用一个弹簧测力计拉时，需要将橡皮条拉至位置O，保证一个力拉的效果和两个力拉的效果相同，从而可以认为这个力是先前两个力的合力，同时需要记下弹簧测力计的示数以及细绳套的方向。
故答案为：使两次拉力的作用效果相同；弹簧测力计的示数；拉力的方向
【分析】本实验的核心是“等效替代法”：用一个力替代两个力的共同作用，需保证两次拉力的作用效果相同；同时要记录力的三要素（大小、方向、作用点）来探究合力与分力的关系。
12．【答案】左偏
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件；楞次定律
【解析】【解答】则当磁铁的极向下运动插入线圈时，穿过线圈的磁场向下增大，磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，感应电流磁场应该向上，根据安培定则可知，感应电流的方向为俯视线圈，线圈绕向为逆时针，即感应电流从电流表负极流入电流表，故指针左偏。
故答案为：左偏
【分析】先由楞次定律判断感应电流的磁场方向，再用安培定则确定感应电流方向，结合电流计的偏转规律（正接线柱流入时右偏），得出指针偏转方向。
13．【答案】使小钢球每次做平抛运动的初速度均相同；1.5
【知识点】研究平抛物体的运动；自由落体运动
【解析】【解答】让小球每次从同一位置由静止释放，是为了保证小球从斜槽轨道末端飞出时的速度大小相同，这样多次实验描绘出的小球运动轨迹才能保证是同一平抛运动的轨迹。
竖直方向，
水平方向
联立解得
故答案为：使小钢球每次做平抛运动的初速度均相同；1.5
【分析】(1) 实验中让小球从同一位置静止释放，是为了保证每次平抛的初速度一致，确保轨迹是同一平抛运动的轨迹；
(2) 平抛运动可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动，利用竖直方向的位移求对应时间，再结合水平位移求初速度。
14．【答案】（1）b
（2）电阻箱的阻值
（3）左；右
（4）A
【知识点】实验基础知识与实验误差
【解析】【解答】（1）为保证电路的安全，闭合开关S前应将滑动变阻器调到阻值最大处，故滑片滑到端。
故答案为：b
（2）设玻璃管中央电极左侧水柱的电阻为，中央电极右侧水柱的电阻为，当时，电压表的示数为0，所以要调节电阻箱，使等式成立
故答案为：电阻箱的阻值
（3）电压表示数为0时，E、F两点的电势相同，当气泡在玻璃管正中央的左侧时玻璃管中央电极左侧水柱的电阻增大，中央电极右侧水柱的电阻减小，使得点的电势降低，而点的电势不变，故点电势高于点电势，电流从点流入电压表，电压表指针向左偏。气泡在玻璃管正中央的左侧，应将被测平面的右端垫高少许，使电压表的示数为0，这样被测平面就调成水平了。
故答案为：左；右
（4）量程为的电压表满偏电流为，量程为的电压表满偏电流为，前者更加灵敏，只要有微弱电流指针就可以发生偏转，所以为提高水平仪的测量精度，应选择A。
故答案为：A
【分析】(1) 闭合开关前，滑动变阻器需调至阻值最大处，保证电路安全；
(2) 调零时需让 E、F 电势相等，通过调节电阻箱使电桥平衡；
(3) 由电压表指针偏转方向判断电势高低，进而确定气泡位置与被测平面的调整方向；
(4) 测量精度取决于电压表的灵敏度，满偏电流越小越灵敏。
（1）为保证电路的安全，闭合开关S前应将滑动变阻器调到阻值最大处，故滑片滑到端。
（2）设玻璃管中央电极左侧水柱的电阻为，中央电极右侧水柱的电阻为，当时，电压表的示数为0，所以要调节电阻箱，使等式成立
（3）[1][2]电压表示数为0时，E、F两点的电势相同，当气泡在玻璃管正中央的左侧时玻璃管中央电极左侧水柱的电阻增大，中央电极右侧水柱的电阻减小，使得点的电势降低，而点的电势不变，故点电势高于点电势，电流从点流入电压表，电压表指针向左偏。气泡在玻璃管正中央的左侧，应将被测平面的右端垫高少许，使电压表的示数为0，这样被测平面就调成水平了。
（4）量程为的电压表满偏电流为，量程为的电压表满偏电流为，前者更加灵敏，只要有微弱电流指针就可以发生偏转，所以为提高水平仪的测量精度，应选择A。
15．【答案】（1）
（2）
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【解答】（1）在时间内送到负压病房的气体，初态，，
末态，
根据理想气体状态方程得
解得
故答案为：
（2）为保持负压病房的气压和温度恒定，设在时间内排风净化装置排出空气的体积为，在时间内排风净化装置排出空气的体积占负压病房内全部空气的百分比
又
解得
故答案为：
【分析】(1) 对送入的室外空气，利用理想气体状态方程（初态到病房内的末态），结合压强、温度的变化求末态体积；
(2) 病房内气压温度恒定，送入空气的体积等于排出空气的体积，据此求排出空气占病房总体积的百分比。
（1）在时间内送到负压病房的气体，初态，，
末态，
根据理想气体状态方程得
解得
（2）为保持负压病房的气压和温度恒定，设在时间内排风净化装置排出空气的体积为，在时间内排风净化装置排出空气的体积占负压病房内全部空气的百分比
又
解得
16．【答案】（1）解：设物块A与木板B间的动摩擦因数为，木板B与斜面C间的动摩擦因数为
木板B恰好静止在斜面顶端有
其中
解得
（2）解：物块A与木板B整体所受外力的矢量和为0，所以系统动量守恒，以沿斜面向下为正方向，根据动量守恒定律得
对物块A根据牛顿第二定律可得
根据运动学
对木板B根据牛顿第二定律可得
根据运动学
联立，解得，
（3）解：①若，物块A与木板B整体沿斜面向下运动的过程中，物块A与木板B没有共速时木板B就与平台D碰撞而停止，则物块A克服摩擦力做的功
②若，物块A与木板B整体沿斜面向下运动的过程中，物块A与木板B共速时木板B还未与平台D碰撞，则此过程物体A克服摩擦力做功为
物块A与木板B共速时物块A相对木板B滑动
物块A与木板B共速后共同沿斜面匀速运动，共同运动的距离
此过程物体A克服摩擦力做功为
木板B与平台D碰撞而停止，物块A在木板B上继续滑动
到达平台D上。此过程物体A克服摩擦力做功为
物块A克服摩擦力做的功
【知识点】功能关系；牛顿运动定律的应用—板块模型；碰撞模型
【解析】【分析】(1) 由木板B静止的受力平衡，结合摩擦因数的倍数关系，求物块A与木板B间的动摩擦因数；
(2) 分别分析物块A、木板B的加速度，结合运动学公式求速度相同时木板B前进的距离；
(3) 分情况讨论木板B的运动过程（是否与平台碰撞），结合摩擦力做功公式计算物块A克服摩擦力做的功。
（1）设物块A与木板B间的动摩擦因数为，木板B与斜面C间的动摩擦因数为
木板B恰好静止在斜面顶端有
其中
解得
（2）物块A与木板B整体所受外力的矢量和为0，所以系统动量守恒，以沿斜面向下为正方向，根据动量守恒定律得
对物块A根据牛顿第二定律可得
根据运动学
对木板B根据牛顿第二定律可得
根据运动学
联立，解得，
（3）①若，物块A与木板B整体沿斜面向下运动的过程中，物块A与木板B没有共速时木板B就与平台D碰撞而停止，则物块A克服摩擦力做的功
②若，物块A与木板B整体沿斜面向下运动的过程中，物块A与木板B共速时木板B还未与平台D碰撞，则此过程物体A克服摩擦力做功为
物块A与木板B共速时物块A相对木板B滑动
物块A与木板B共速后共同沿斜面匀速运动，共同运动的距离
此过程物体A克服摩擦力做功为
木板B与平台D碰撞而停止，物块A在木板B上继续滑动
到达平台D上。此过程物体A克服摩擦力做功为
物块A克服摩擦力做的功
17．【答案】（1）解：粒子在电场中做加速运动，根据动能定理得
解得
（2）解：在变化磁场中，时间内粒子做匀速直线运动，运动的距离
解得
在变化磁场中，时间内粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力
为保证粒子从点进入轴右侧区域，在时间内粒子需转整数圈，粒子做圆周运动的周期
粒子做圆周运动的半径，才能保证粒子从点进入轴右侧区域，解得变化磁场磁感应强度的最小值
粒子从点射入变化磁场区域至运动到点的时间
解得
（3）解：粒子在正三角形磁场区域中做匀速圆周运动，轨迹如图所示
由洛伦兹力提供向心力
等边三角形的高
等边三角形的边长
等边三角形的面积
解得
【知识点】洛伦兹力的计算；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】(1) 粒子在电场中加速，由动能定理求入射速度；
(2) 分析粒子在变化磁场中的圆周运动周期，结合运动轨迹求总时间；由洛伦兹力提供向心力，结合轨迹半径最小值求B0 的最小值；
(3) 分析粒子在正三角形磁场中的偏转轨迹，结合几何关系求磁场的最小面积。
（1）粒子在电场中做加速运动，根据动能定理得
解得
（2）在变化磁场中，时间内粒子做匀速直线运动，运动的距离
解得
在变化磁场中，时间内粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力
为保证粒子从点进入轴右侧区域，在时间内粒子需转整数圈，粒子做圆周运动的周期
粒子做圆周运动的半径，才能保证粒子从点进入轴右侧区域，解得变化磁场磁感应强度的最小值
粒子从点射入变化磁场区域至运动到点的时间
解得
（3）粒子在正三角形磁场区域中做匀速圆周运动，轨迹如图所示
由洛伦兹力提供向心力
等边三角形的高
等边三角形的边长
等边三角形的面积
解得
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