中小学教育资源及组卷应用平台
2025年广东省高考一模质量监测卷（一）
物 理
本试卷满分100分，考试时间75分钟
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
选择题（46分）
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．如图所示，倾角为的斜面固定在水平面上，一根不可伸长的轻绳一端连接在置于斜面的物体a上，另一端绕过光滑的定滑轮与小球b连接，轻绳与斜面平行，定滑轮到小球b的距离为L。用手按住物体a不动，把小球b拉开很小的角度后释放，使小球b做单摆运动，稳定后放开物体a。当小球运动到最高点时，物体a恰好不下滑，整个过程物体a始终静止。忽略空气阻力及定滑轮的大小，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．小球b多次经过同一位置的动量相同
B．小球b摆到最低点时，物体a受到的摩擦力一定沿斜面向下
C．物体a与斜面间的摩擦因数
D．物体a受到的摩擦力变化的周期
2．如图所示，不可伸长的轻绳长，一端固定于点，另一端系一质量的小球，将小球从与悬点等高的点无初速度释放，释放瞬间点距离点。在小球由点运动到最低点的过程中（不计空气阻力），重力加速度取，小球可视为质点，下列说法正确的是（ ）
A．小球的机械能守恒
B．小球在最低点受到的拉力为
C．小球能向左摆到的最高点与点等高
D．小球的重力对小球做功的功率一直增大
3．2024年11月4日01时24分神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，航天员叶光富、李聪、李广苏在轨驻留192天，创中国航天员乘组“太空出差”时长新纪录。已知空间站绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，离地高度约为，地球同步卫星距赤道的高度约为，则下列说法正确的是（ ）
A．空间站运行周期小于24h
B．空间站中字航员可以使用托盘天平测量物体质量
C．空间站绕行速度小于同步卫星的速度
D．若空间站运行周期为，引力常量为，则地球的平均密度为
4．太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应，太阳能硅晶片中，P型半导体中含有较多的空穴（可视为正电荷），而N型半导体中含有较多的电子。当能量等于、波长为的光子打在太阳能硅晶片上时，太阳能硅晶片吸收一个光子恰好产生一对自由电子和空穴，电子—空穴对从太阳能硅晶片表面向内迅速扩散，在结电场的作用下，最后建立一个与光照强度有关的电动势，工作原理如图所示。太阳光照强度越大，太阳能硅晶片单位时间内释放的电子越多，若光速为，则（ ）
A．可以得出普朗克常量
B．太阳能硅晶片内部电流方向从下极板流向上极板
C．继续增大太阳光照强度，上下电极间的电势差不会变化
D．用能量为的光子照射太阳能硅晶片，电子和空穴的最大初动能为零
5．肺活量是指在标准大气压下，人所能呼出气体的最大体积。肺活量可反映肺功能和胸腔壁的扩张程度。某实验小组设计了一款肺活量测量仪器，原理如图所示，活塞质量为，横截面积为，配重物质量为，测量前需要将仪器置于环境中，调节配重物使活塞稳定在零刻度位置。零刻度位置对应封闭气体体积为，体积刻度上的刻度值表示从零刻度到显示刻度位置活塞下封闭气体体积的变化量，即肺活量，记为。测试时，受试人员深吸一口气后，从测试口呼出气体，即可通过体积刻度上的刻度读出受试者的肺活量。重力加速度为，忽略一切摩擦和气体温度的变化，下列说法正确的是（ ）
A．正常情况下若要完成校准，配重物质量应满足
B．校正完成后，若外界大气压变为，则转换为标准大气压，肺活量为原来的1.1倍
C．随着测试不断进行，活塞下部积累了许多小水滴，会导致测量肺活量偏小
D．肺活量越大，活塞稳定时，受试者肺部气体压强越大
6．如图，超市中静置于水平地面的n辆手推车沿一直线排列，质量均为m，人在极短的时间内给第一辆车一水平冲量I使其向右运动，运动一段距离后与第二辆车相碰，以共同速度向右运动，运动一段距离后又与第三辆车相碰，……直到碰完第n辆车，整个过程仅考虑碰撞时的相互作用力，忽略地面摩擦力和空气阻力。则n辆车最终的速度大小为（ ）
A． B． C． D．
7．如图所示，理想变压器的原、副线圈所串联的电阻甲、乙的阻值均为，电源为正弦交流电，甲的功率是乙的4倍，已知原线圈两端的电压（有效值）为，下列说法正确的是（ ）
A．原、副线圈的匝数之比为
B．电源的输出电压为
C．通过乙的电流为
D．电源的输出功率为
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8．水平虚线下方有垂直于纸面向里、沿水平方向的匀强磁场，a、b是两个完全相同的矩形金属线框，长宽之比为，将两金属线框在纸面内如图所示放置由静止释放，结果两金属线框均能匀速进入磁场，线框进磁场的过程中，下边框始终水平，且线框始终在竖直面内，则下列判断正确的是（ ）
A．开始时，a、b下边缘离虚线的高度之比为
B．线框进磁场过程中，通过a、b线框截面的电量之比为
C．线框进磁场过程中，a、b两线框受到安培力的冲量之比为
D．线框进磁场过程中，a、b两线框中产生的焦耳热之比为
9．如图甲所示，圆形线圈内有垂直于线圈平面的磁场，已知线圈面积为，线圈匝数，线圈总电阻，线圈内磁感应强度随时间的变化情况如图乙所示。设图示的磁场方向与感应电流方向为正方向，则下列有关线圈的电动势、感应电流、热功率、焦耳热随时间的变化图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
10．如图所示，三个点电荷、、分别固定在真空中一等腰直角三角形的三个顶点处。等腰直角三角形的边长为，，为的中点，、关于对称，为的中点。已知点电荷的电势公式，其中为静电力常量，为场源点电荷的电荷量，为某点到点电荷的距离，取无穷远处电势为零。下列说法正确的是（ ）
A．点电势为正
B．点的电场强度大小为
C．将负电荷从点移至点，电势能降低
D．若把处的点电荷撤去，则点的电势为正，、两点电场强度相同
【答案】BC
【解析】A．、、三点到点的距离相等，均为，由点电荷的电势公式可得点的电势，A错误；
B．、、三点到点的距离分别为、、，根据电场强度的叠加原理可知点的电场强度大小
B正确；
C．根据等量同种正点电荷连线上电势分布规律可知，在、处两点电荷产生的电场中，点的电势为正且小于点的电势，在处的点电荷产生的电场中，由于，所以点电势高于点电势，根据电势叠加可知，负电荷在电势低处电势能大，将负电荷从点移至点，电势能降低，C正确；
D．若把处的点电荷撤去，由以上分析可知点的电势为正，、两处的点电荷在、两点产生的合电场强度大小相等，方向相反，D错误。
故选BC。
非选择题（54分）
三、非选择题（本大题共5小题，共54分。第11题6分，第12题9分，第13题10分，第14题12分，第15题17分。其中13—15题解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程的不得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。）
11．某同学探究求合力的方法，如图甲，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB与OC为细绳，如图所示。
(1)下列说法正确的是______；
A．记录拉力方向时用铅笔贴着细线画直线表示
B．测量时，弹簧秤外壳与木板之间的摩擦对实验没有影响
C．测量时，橡皮筋应与两细线夹角的平分线在同一直线上
D．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应靠近木板且与木板面平行
(2)在（1）实验中，、表示两个互成角度的力，F表示平行四边形作出的与的合力；表示用一个弹簧秤拉橡皮筋时的力，则乙图中符合实验事实的是 ；
(3)在另一小组研究两个共点力合成的实验中，两个分力的夹角为，合力为F，F与的关系图像如图丙所示。已知这两分力大小不变，则任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的最大值为 。
12．普通玻璃是绝缘材料，通过在其表面镀上一层导电薄膜（氧化铟锡膜），即可使其具备导电性能，这就是导电玻璃。该导电薄膜的厚度极小，不易测量，某实验小组查询资料得知某款涂覆在玻璃基板上的氧化铟锡薄膜的电阻率约为，实验小组想要通过测量样品玻璃的尺寸以及电阻，进而测量样品材料的薄膜厚度。假设实验样品上各点的薄膜厚度均匀。
(1)实验小组截取一片正方形样品，使用游标卡尺测量样品的边长，如图甲所示，则样品的边长为 。
(2)实验小组估测样品玻璃的薄膜厚度约为。实验时电流沿样品的一条边流入，要求测量范围大，误差小，实验电路应选择 （填字母代号）。
(3)为了使测量更为精确，实验小组设计了图丙所示电路进行实验，实验中先将单刀双掷开关打在1挡位，调节滑动变阻器，记录电压表示数，然后将单刀双掷开关打在2挡位，调节电阻箱，使电压表示数与开关打在1挡位时相同，电阻箱阻值如图丁所示，则待测电阻阻值 ，样品玻璃的薄膜厚度 （保留3位有效数字）。
(4)若测量样品尺寸时，边长测量偏大，会导致测量所得样品玻璃的薄膜厚度 ，使用（3）中电路测量时，若考虑电压表内阻，会导致测量所得样品玻璃的薄膜厚度 。（均填“偏大”“偏小”或“无误差”）
13．一均匀介质中有振源N，位于x轴上的（10m，0）处，产生的机械波向左传播，N开始振动经过1s后波形如图所示。求：
（1）机械波在该介质中的波速；
（2）若在（-11m，0）有一振源M与N同时振动且起振方向相同，则稳定以后M、N之间振动加强点的个数。
14．图甲是一种智能减震装置的示意图，轻弹簧下端固定，上端与质量为m的减震环a连接，并套在固定的竖直杆上，a与杆之间的智能涂层材料可对a施加大小可调节的阻力，当a的速度为零时涂层对其不施加作用力。在某次性能测试中，质量为0.5m的光滑环b从杆顶端被静止释放，之后与a发生正碰；碰撞后，b的速度大小变为碰前的λ倍、方向向上，a向下运动2d时速度减为零，此过程中a受到涂层的阻力大小f与下移距离s之间的关系如图乙。已知a静止在弹簧上时，与杆顶端距离为4.5d，弹簧压缩量为2d，重力加速度为g。求：
（1）与a碰前瞬间，b的速度大小；
（2）λ的值；
（3）ab碰撞后，在a第一次向下运动过程中，再过多长时间b的动能为。
15．如图所示x轴上方存在沿y轴正向的匀强电场（未画出），电场强度为E，一质量为m、电荷量为q的粒子（不计重力）从A点射出，粒子轨迹为ABC，各点坐标如图所示，在第四象限正三角形的CD边垂直x轴区域内有一匀强磁场，正三角形的边长为L。粒子从C点进入匀强磁场，穿出磁场后，粒子再次经过y轴时速度与y轴负方向夹角的正切值为。求：
（1）粒子从A点到C点，电场力对粒子做的功；
（2）粒子经过C点的速度；
（3）磁感应强度的最小值。中小学教育资源及组卷应用平台
2025年广东省高考一模质量监测卷（一）
物 理
选择题（46分）
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．如图所示，倾角为的斜面固定在水平面上，一根不可伸长的轻绳一端连接在置于斜面的物体a上，另一端绕过光滑的定滑轮与小球b连接，轻绳与斜面平行，定滑轮到小球b的距离为L。用手按住物体a不动，把小球b拉开很小的角度后释放，使小球b做单摆运动，稳定后放开物体a。当小球运动到最高点时，物体a恰好不下滑，整个过程物体a始终静止。忽略空气阻力及定滑轮的大小，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．小球b多次经过同一位置的动量相同
B．小球b摆到最低点时，物体a受到的摩擦力一定沿斜面向下
C．物体a与斜面间的摩擦因数
D．物体a受到的摩擦力变化的周期
【答案】D
【解析】A．小球b多次经过同一位置时速度大小相同，但是方向不一定相同，则小球的动量不一定相同，选项A错误；
B．当小球运动到最高点时，物体a恰好不下滑，此时a受沿斜面向上的最大静摩擦力，小球b摆到最低点时，细绳对a的拉力变大，物体a受到的摩擦力可能仍沿斜面向上，选项B错误；
C．当小球运动到最高点时，物体a恰好不下滑，此时a受沿斜面向上的最大静摩擦力，则由
即
物体a与斜面间的摩擦因数
选项C错误；
D．单摆从左侧最高点到右侧最高点时，物块a受的摩擦力回到原来的值，则物体a受到的摩擦力变化的周期是单摆的周期的一半，即有
选项D正确。
故选D。
2．如图所示，不可伸长的轻绳长，一端固定于点，另一端系一质量的小球，将小球从与悬点等高的点无初速度释放，释放瞬间点距离点。在小球由点运动到最低点的过程中（不计空气阻力），重力加速度取，小球可视为质点，下列说法正确的是（ ）
A．小球的机械能守恒
B．小球在最低点受到的拉力为
C．小球能向左摆到的最高点与点等高
D．小球的重力对小球做功的功率一直增大
【答案】B
【解析】A．小球先做自由落体运动，在轻绳绷紧的瞬间沿绳方向的分速度突变为零，小球机械能有损失，即机械能不守恒，故A错误；
C．由于有机械能损失，所以小球不能向左摆到与点等高的点，故C错误；
B．由几何关系可知，轻绳绷紧时轻绳与竖直方向的夹角
设轻绳绷紧前瞬间小球的速度为，由机械能守恒定律得
解得
轻绳绷紧瞬间小球沿绳方向的分速度突变为零，垂直绳方向的速度
由此位置摆到最低点的过程，由机械能守恒定律得
在最低点由牛顿第二定律得
解得
故B正确；
D．小球的初始速度为零，重力的功率为零，小球到达最低点时速度与重力垂直，此位置重力的功率也为零，故D错误。
故选B。
3．2024年11月4日01时24分神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，航天员叶光富、李聪、李广苏在轨驻留192天，创中国航天员乘组“太空出差”时长新纪录。已知空间站绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，离地高度约为，地球同步卫星距赤道的高度约为，则下列说法正确的是（ ）
A．空间站运行周期小于24h
B．空间站中字航员可以使用托盘天平测量物体质量
C．空间站绕行速度小于同步卫星的速度
D．若空间站运行周期为，引力常量为，则地球的平均密度为
【答案】A
【解析】AC．根据万有引力提供向心力
可得
，
由于空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以空间站的运行周期小于，空间站绕行速度大于同步卫星的速度，故A正确，C错误；
B．由于空间站处于完全失重状态，所以空间站中宇航员不可以使用托盘天平测量物体质量，故B错误；
D．设地球半径为，空间站轨道半径为，则有
又
联立可得地球的平均密度为
故D错误。
故选A。
4．太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应，太阳能硅晶片中，P型半导体中含有较多的空穴（可视为正电荷），而N型半导体中含有较多的电子。当能量等于、波长为的光子打在太阳能硅晶片上时，太阳能硅晶片吸收一个光子恰好产生一对自由电子和空穴，电子—空穴对从太阳能硅晶片表面向内迅速扩散，在结电场的作用下，最后建立一个与光照强度有关的电动势，工作原理如图所示。太阳光照强度越大，太阳能硅晶片单位时间内释放的电子越多，若光速为，则（ ）
A．可以得出普朗克常量
B．太阳能硅晶片内部电流方向从下极板流向上极板
C．继续增大太阳光照强度，上下电极间的电势差不会变化
D．用能量为的光子照射太阳能硅晶片，电子和空穴的最大初动能为零
【答案】D
【解析】A．根据
可以得出普朗克常量
A错误；
B．由题图可知发生光电效应时，太阳能硅晶片中电子向上极板移动，空穴向下极板移动，所以太阳能硅晶片内部电流方向从上极板流向下极板，B错误；
C．继续增大太阳光照强度，太阳能硅晶片单位时间内释放的电子越多，上下电极间电势差越大，C错误；
D．用能量为的光子照射太阳能硅晶片，恰好发生光电效应，即为逸出功，电子和空穴的最大初动能为零，D正确。
故选D。
5．肺活量是指在标准大气压下，人所能呼出气体的最大体积。肺活量可反映肺功能和胸腔壁的扩张程度。某实验小组设计了一款肺活量测量仪器，原理如图所示，活塞质量为，横截面积为，配重物质量为，测量前需要将仪器置于环境中，调节配重物使活塞稳定在零刻度位置。零刻度位置对应封闭气体体积为，体积刻度上的刻度值表示从零刻度到显示刻度位置活塞下封闭气体体积的变化量，即肺活量，记为。测试时，受试人员深吸一口气后，从测试口呼出气体，即可通过体积刻度上的刻度读出受试者的肺活量。重力加速度为，忽略一切摩擦和气体温度的变化，下列说法正确的是（ ）
A．正常情况下若要完成校准，配重物质量应满足
B．校正完成后，若外界大气压变为，则转换为标准大气压，肺活量为原来的1.1倍
C．随着测试不断进行，活塞下部积累了许多小水滴，会导致测量肺活量偏小
D．肺活量越大，活塞稳定时，受试者肺部气体压强越大
【答案】C
【解析】A．校正完成后，活塞下封闭气体体积变化量等于肺活量，即封闭气体内部压强为，对活塞受力分析有
对配重物受力分析有
联立解得
故A错误；
B．当外界大气压变为时，活塞稳定时，活塞下封闭气体的压强为，设转换为标准大气压后，人呼出气体的体积为，根据玻意耳定律，则有
解得
故B错误；
C．活塞下部积累的许多小水滴会导致活塞受力平衡时，容器内部压强增大，测得体积变化量减小，即测量肺活量偏小，故C正确；
D．当活塞稳定时，活塞下方气体压强与外界压强相同，受试者肺部与活塞下方气体相通，压强等于环境大气压，与受试者肺活量无关，故D错误。
故选C。
6．如图，超市中静置于水平地面的n辆手推车沿一直线排列，质量均为m，人在极短的时间内给第一辆车一水平冲量I使其向右运动，运动一段距离后与第二辆车相碰，以共同速度向右运动，运动一段距离后又与第三辆车相碰，……直到碰完第n辆车，整个过程仅考虑碰撞时的相互作用力，忽略地面摩擦力和空气阻力。则n辆车最终的速度大小为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】第一辆车的速度
整个过程仅考虑碰撞时的相互作用力，动量守恒，碰后共速则有
则n辆车最终的速度大小为
故选C。
7．如图所示，理想变压器的原、副线圈所串联的电阻甲、乙的阻值均为，电源为正弦交流电，甲的功率是乙的4倍，已知原线圈两端的电压（有效值）为，下列说法正确的是（ ）
A．原、副线圈的匝数之比为
B．电源的输出电压为
C．通过乙的电流为
D．电源的输出功率为
【答案】D
【解析】A．由于电阻甲、乙的阻值相等，甲的功率是乙的功率4倍，则通过甲的电流是通过乙的电流的2倍，则通过原、副线圈的电流之比为2:1，由
可得原、副线圈的匝数之比为
故A错误；
BC．根据
原线圈两端的电压为U，则副线圈两端的电压为2U，由欧姆定律可知通过电阻乙的电流为
通过电阻甲的电流为
则电阻甲两端的电压为
所以电源的输出电压为
故BC错误；
D．甲的功率为
乙的功率为
根据能量守恒定律可知电源输出功率为
故D正确。
故选D。
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8．水平虚线下方有垂直于纸面向里、沿水平方向的匀强磁场，a、b是两个完全相同的矩形金属线框，长宽之比为，将两金属线框在纸面内如图所示放置由静止释放，结果两金属线框均能匀速进入磁场，线框进磁场的过程中，下边框始终水平，且线框始终在竖直面内，则下列判断正确的是（ ）
A．开始时，a、b下边缘离虚线的高度之比为
B．线框进磁场过程中，通过a、b线框截面的电量之比为
C．线框进磁场过程中，a、b两线框受到安培力的冲量之比为
D．线框进磁场过程中，a、b两线框中产生的焦耳热之比为
【答案】BD
【解析】A．设线框短边长为L，长边长为2L，a、b进磁场的速度分别为、，a匀速进入磁场受到的安培力为
b匀速进入磁场受到的安培力为
根据题意有
可得
由
可知开始时，a、b下边缘离虚线的高度之比为
故A错误；
B．由
可知线框进磁场过程中，通过a、b线框截面的电量之比为，故B正确；
C．根据
线框进磁场过程中，a、b两线框受到安培力的冲量之比为
故C错误；
D．根据能量守恒，线框中产生的焦耳热等于重力势能的减少量，即a、b两线框中产生的焦耳热之比为
故D正确。
故选BD。
9．如图甲所示，圆形线圈内有垂直于线圈平面的磁场，已知线圈面积为，线圈匝数，线圈总电阻，线圈内磁感应强度随时间的变化情况如图乙所示。设图示的磁场方向与感应电流方向为正方向，则下列有关线圈的电动势、感应电流、热功率、焦耳热随时间的变化图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】AD
【解析】A．图乙可知0~1s内，磁感应强度向里增加，根据楞次定律和安培定则可知，线圈中感应电流的方向沿逆时针方向，线圈产生的感应电动势大小
同理，内，线圈中感应电流的方向沿顺时针方向，产生的感应电动势大小
同理，内，线圈中感应电流的方向沿逆时针方向，产生的感应电动势大小
故A正确；
B．由楞次定律得内的感应电流方向沿逆时针方向（正值），结合以上分析，得电流大小
同理，由楞次定律得内的感应电流方向沿顺时针方向（负值），结合以上分析，电流大小
同理，由楞次定律得内的感应电流方向沿逆时针方向（正值），结合以上分析，电流大小
故B错误；
C．线圈在内的热功率
同理，内的热功率
同理，内的热功率
故C错误；
D．线圈产生的焦耳热
结合以上分析，内产生的热量为
同理，内产生的热量为
同理，内产生的热量为
故D正确。
故选AD 。
10．如图所示，三个点电荷、、分别固定在真空中一等腰直角三角形的三个顶点处。等腰直角三角形的边长为，，为的中点，、关于对称，为的中点。已知点电荷的电势公式，其中为静电力常量，为场源点电荷的电荷量，为某点到点电荷的距离，取无穷远处电势为零。下列说法正确的是（ ）
A．点电势为正
B．点的电场强度大小为
C．将负电荷从点移至点，电势能降低
D．若把处的点电荷撤去，则点的电势为正，、两点电场强度相同
【答案】BC
【解析】A．、、三点到点的距离相等，均为，由点电荷的电势公式可得点的电势，A错误；
B．、、三点到点的距离分别为、、，根据电场强度的叠加原理可知点的电场强度大小
B正确；
C．根据等量同种正点电荷连线上电势分布规律可知，在、处两点电荷产生的电场中，点的电势为正且小于点的电势，在处的点电荷产生的电场中，由于，所以点电势高于点电势，根据电势叠加可知，负电荷在电势低处电势能大，将负电荷从点移至点，电势能降低，C正确；
D．若把处的点电荷撤去，由以上分析可知点的电势为正，、两处的点电荷在、两点产生的合电场强度大小相等，方向相反，D错误。
故选BC。
非选择题（54分）
三、非选择题（本大题共5小题，共54分。第11题6分，第12题9分，第13题10分，第14题12分，第15题17分。其中13—15题解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程的不得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。）
11．某同学探究求合力的方法，如图甲，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB与OC为细绳，如图所示。
(1)下列说法正确的是______；
A．记录拉力方向时用铅笔贴着细线画直线表示
B．测量时，弹簧秤外壳与木板之间的摩擦对实验没有影响
C．测量时，橡皮筋应与两细线夹角的平分线在同一直线上
D．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应靠近木板且与木板面平行
(2)在（1）实验中，、表示两个互成角度的力，F表示平行四边形作出的与的合力；表示用一个弹簧秤拉橡皮筋时的力，则乙图中符合实验事实的是 ；
(3)在另一小组研究两个共点力合成的实验中，两个分力的夹角为，合力为F，F与的关系图像如图丙所示。已知这两分力大小不变，则任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的最大值为 。
【答案】(1)BD (2)C (3)7N
【解析】（1）A．记录拉力方向时，在细线上离O点适当远处找一点，该点与O点的连线就是拉力的方向。故A错误；
B．测量时，弹簧秤外壳与木板之间可以存在摩擦，不影响测量。故B错误；
C．测量时，橡皮筋不一定与两细线夹角的平分线在同一直线上。故C错误；
D．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应靠近木板且与木板面平行，保证力的四边形在同一平面内，可以减小误差。故D正确。
故选BD。
（2）AD．根据二力平衡条件，一定与橡皮筋在同一条直线上。故AD错误；
BC．F是根据平行四边形得到的合力，F一定是平行四边形的对角线。故C正确；B错误。
故选C。
（3）根据图像得
，
解得
，
合力的最大值为
12．普通玻璃是绝缘材料，通过在其表面镀上一层导电薄膜（氧化铟锡膜），即可使其具备导电性能，这就是导电玻璃。该导电薄膜的厚度极小，不易测量，某实验小组查询资料得知某款涂覆在玻璃基板上的氧化铟锡薄膜的电阻率约为，实验小组想要通过测量样品玻璃的尺寸以及电阻，进而测量样品材料的薄膜厚度。假设实验样品上各点的薄膜厚度均匀。
(1)实验小组截取一片正方形样品，使用游标卡尺测量样品的边长，如图甲所示，则样品的边长为 。
(2)实验小组估测样品玻璃的薄膜厚度约为。实验时电流沿样品的一条边流入，要求测量范围大，误差小，实验电路应选择 （填字母代号）。
(3)为了使测量更为精确，实验小组设计了图丙所示电路进行实验，实验中先将单刀双掷开关打在1挡位，调节滑动变阻器，记录电压表示数，然后将单刀双掷开关打在2挡位，调节电阻箱，使电压表示数与开关打在1挡位时相同，电阻箱阻值如图丁所示，则待测电阻阻值 ，样品玻璃的薄膜厚度 （保留3位有效数字）。
(4)若测量样品尺寸时，边长测量偏大，会导致测量所得样品玻璃的薄膜厚度 ，使用（3）中电路测量时，若考虑电压表内阻，会导致测量所得样品玻璃的薄膜厚度 。（均填“偏大”“偏小”或“无误差”）
【答案】(1)1.14 (2)A (3) 3.3 90.9 (4) 无误差 无误差
【解析】（1）由题图甲可知，游标卡尺的读数为
即样品的边长为。
（2）要求测量范围大，应选择分压电路，待测电阻
待测电阻阻值较小，应选择电流表外接法。
故选A。
（3）[1][2]分析题图丙所示电路可知，实验采用了等效替代法，电阻箱的示数即为待测电阻的阻值，则待测电阻阻值
代入（2）中公式可得
（4）[1][2]根据（2）中公式可知，正方形电阻的阻值与正方形边长无关，因此边长测量误差不会影响样品玻璃薄膜厚度的测量，即无误差；等效替代法中电表内阻不会对电阻测量结果产生影响，样品玻璃的薄膜厚度测量无误差。
13．一均匀介质中有振源N，位于x轴上的（10m，0）处，产生的机械波向左传播，N开始振动经过1s后波形如图所示。求：
（1）机械波在该介质中的波速；
（2）若在（-11m，0）有一振源M与N同时振动且起振方向相同，则稳定以后M、N之间振动加强点的个数。
【答案】（1）；（2）21
【解析】
（1）由图可知
周期
T=1s
波速为
（2）如图
假设MN之间的P点为加强点则满足
（n整数）
其中
可得
得到
由于P点在MN之间则有
其中
MN=21m
得到
即
所以一共有21个加强点。
14．图甲是一种智能减震装置的示意图，轻弹簧下端固定，上端与质量为m的减震环a连接，并套在固定的竖直杆上，a与杆之间的智能涂层材料可对a施加大小可调节的阻力，当a的速度为零时涂层对其不施加作用力。在某次性能测试中，质量为0.5m的光滑环b从杆顶端被静止释放，之后与a发生正碰；碰撞后，b的速度大小变为碰前的λ倍、方向向上，a向下运动2d时速度减为零，此过程中a受到涂层的阻力大小f与下移距离s之间的关系如图乙。已知a静止在弹簧上时，与杆顶端距离为4.5d，弹簧压缩量为2d，重力加速度为g。求：
（1）与a碰前瞬间，b的速度大小；
（2）λ的值；
（3）ab碰撞后，在a第一次向下运动过程中，再过多长时间b的动能为。
【答案】（1）；（2）；（3）或
【详解】（1）小环b下落的过程为自由落体，则
解得与a碰前瞬间，b的速度大小为
（2）ab发生碰撞，设向下为正方向，根据动量守恒定律可知
a向下运动2d时速度减为零的过程中，由动能定理可知
由题可知a静止在弹簧上时，弹簧压缩量为2d，根据胡克定律可知
联立解得
，
（3）当b的动能为时，b的速度为
根据动量定理可知
解得
或
15．如图所示x轴上方存在沿y轴正向的匀强电场（未画出），电场强度为E，一质量为m、电荷量为q的粒子（不计重力）从A点射出，粒子轨迹为ABC，各点坐标如图所示，在第四象限正三角形的CD边垂直x轴区域内有一匀强磁场，正三角形的边长为L。粒子从C点进入匀强磁场，穿出磁场后，粒子再次经过y轴时速度与y轴负方向夹角的正切值为。求：
（1）粒子从A点到C点，电场力对粒子做的功；
（2）粒子经过C点的速度；
（3）磁感应强度的最小值。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）根据电场力做功与路径无关，则
（2）粒子沿x轴方向做匀速运动，y轴做匀加速直线运动，所以粒子从轨迹最高点到B点与B到C点时间相同，即
根据初速度等于零的匀加速直线运动规律可知，粒子轨迹最高点的坐标为
联立解得
，
粒子经过C点的速度为
方向与y轴负方向的夹角的正切值
（3）根据题意可知粒子带负电，所以粒子从C点进入磁场时所受洛伦兹力的方向与x轴负向夹角为α，根据题意可知，粒子在CD边射出磁场，当粒子在D点射出磁场时，磁感应强度有最小值，则
联立解得
