2025届广东省两校高三下学期高考临门一脚考试（三模）物理试题
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1．（2025·广东模拟）一条绳子可以分成一个个小段，每小段都可以看做一个质点，这些质点之间存在着相互作用。如图所示，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，会带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传回右端。质点1的振动周期为T。时质点1开始竖直向上运动，经过四分之一周期，质点5开始运动。下列判断正确的是（ ）
A．时质点12的速度方向向上
B．时质点5的加速度方向向上
C．质点20开始振动时运动方向向下
D．质点1与质点20间相距一个波长
2．（2025·广东模拟）美国航天局与欧洲航天局合作，发射的火星探测器已经成功登录火星。荷兰企业家巴斯兰斯多普发起的“火星一号”计划打算将总共24人送上火星，创建一块长期殖民地。若已知万有引力常量G，那么在下列给出的各种情景中，能根据测量的数据求出火星密度的是 （ ）
A．在火星表面使一个小球做自由落体运动，测出落下的高度H和时间t、T
B．火星探测器贴近火星表面做匀速圆周运动，测出运行周期T
C．火里探测器在高空绕火星做匀速圆周运动，测出距火星表面的高度h和运行周期T
D．观察火星绕太阳的匀速圆周运动，测出火星的直径D和运行周期T
3．（2025·广东模拟）一个小球从高处水平抛出，抛出点跟落地点的水平距离为s。现将s分成三等分，则小球在水平方向上相继运动的时间内，其下落高度之比为（ ）
A． B． C． D．
4．（2025·广东模拟）如图所示，虚线是正弦交流电的图像，实线是另一交流电的图像，它们的周期T和最大值相同，则实线所对应的交流电的有效值U满足（ ）
A． B． C． D．
5．（2025·广东模拟）如图所示为氢原子的能级图。一群处于基态的氢原子受到激发后，会辐射出种不同频率的光。已知可见光光子的能量范围为，下列说法正确的是（ ）
A．6种不同频率的光中包含有射线
B．基态的氢原子受激后跃迁到的能级
C．从能级跃迁到发出的光是可见光
D．从能级跃迁到发出的光波长最短
6．（2025·广东模拟）质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造如图所示。粒子源S产生的各种不同正粒子束（速度可视为零），粒子质量为m、带电量为q，粒子重力不计，经电压为U的加速电场加速后，从小孔N垂直于磁感线进入匀强磁场，运转半周后到达照相底片上的M点。则下列说法正确的是（ ）
A．粒子从小孔N垂直于磁感线进入匀强磁场的速度大小为
B．若粒子束q相同而m不同，则MN距离越大对应的粒子质量越小
C．进入匀强磁场中的粒子只要MN距离相同，则粒子的比荷一定相等
D．进入匀强磁场中的粒子只要MN距离相同，则粒子的电荷量一定相等
7．（2025·广东模拟）随着科学技术的不断发展，使用“传感器”进行控制的家用电器日益普及，我们日常生活中的空调器和电冰箱都使用了
A．压力传感器 B．红外线传感器
C．生物传感器 D．温度传感器
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8．（2025·广东模拟）当猫从高处落到地面时通常都可以保证四肢着地，而猫脚趾上厚实的脂肪质肉垫又能有效地减轻震动对各脏器的损伤。关于猫与地面接触的过程，下列说法正确的是（ ）
A．厚实的脂肪质肉垫能减小猫与地面接触过程自身动量变化量的大小
B．猫与地面接触过程中自身动量变化量是一定的
C．厚实的脂肪质肉垫能减小地面对猫的作用力
D．厚实的脂肪质肉垫能减小猫与地面接触过程中合力冲量的大小
9．（2025·广东模拟）沿倾角不同、动摩擦因数相同的斜面向上拉同一物体，若上升的高度相同，则（ ）
A．沿各斜面克服重力做的功相同
B．沿倾角小的斜面克服摩擦做的功大些
C．沿倾角大的斜面拉力做的功小些
D．条件不足，拉力做的功无法比较
10．（2025·广东模拟）如图所示，光滑斜面的倾角为，斜面上放置一矩形导体线框，边的边长为，bc边的边长为，线框的质量为，电阻为，线框通过绝缘细线绕过光滑的定滑轮与一重物相连，重物质量为，斜面上线（平行底边）的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为，如果线框从静止开始运动，进入磁场的最初一段时间是做匀速运动的，且线框的边始终平行于底边，则下列说法正确的是（ ）
A．线框进入磁场前运动的加速度为
B．线框进入磁场时匀速运动的速度为
C．线框做匀速运动的总时间为
D．该匀速运动过程中产生的焦耳热为
三、实验题：本大题共2小题，共19分。
11．（2025·广东模拟）某实验小组用气垫导轨与光电门做“验证机械能守恒定律”的实验，实验装置如图所示。已知当地的重力加速度为，实验步骤如下：
①将气垫导轨放在水平桌面上，调节底脚螺丝使导轨水平；
②测出遮光条的宽度；
③将滑块移至如图所示位置，测出遮光条到光电门的距离；
④接通气源，释放滑块，读出遮光条通过光电门时的遮光时间；
⑤用天平称量出槽码的总质量、滑块含遮光条的质量；
⑥改变，重复步骤③、④，多次实验。
根据上述步骤可知，系统势能的减少量 ；若在实验误差允许范围内，满足关系式 ，则说明系统机械能守恒。（均用题中所给物理量的字母表示）
12．（2025·广东模拟）有一根细而均匀的圆柱体导体棒样品（如图甲所示），电阻约为100Ω，为了测量其电阻率ρ，可先测其电阻Rx，现提供以下实验器材：
A.10分度的游标卡尺
B.螺旋测微器
C.电流表A1（量程50mA，内阻r1为100Ω）
D.电流表A2（量程100mA，内阻r2约为40Ω）
F.滑动变阻器R1（20Ω，额定电流1A）
H.直流电源E（12V，内阻不计）
I.圆柱体导体棒样品Rx（电阻Rx约为100Ω）
J。开关一只，导线若干
（1）用游标卡尺测得该样品的长度如图乙所示，其示数L= cm；用螺旋测微器测得该样品的直径如图丙所示，其示数D= mm
（2）为了尽可能精确地测量原件电阻Rx，请在框中画出相应的电路图，并标明相应的符号
（3）闭合开关，测量出需要测量的物理量。需要测量的物理量是
（4）根据（1）（3）步测量的数据字母，表示出电阻率ρ=
四、计算题：本大题共3小题，共35分。
13．（2025·广东模拟）一质量为M的汽缸，用活塞封闭一定质量的理想气体，当汽缸水平横放时，空气柱长为L0（如图甲所示），已知大气压强为p0，活塞的横截面积为S，它与汽缸之间无摩擦且不漏气，且气体温度保持不变，重力加速度为g。若将汽缸按图乙所示竖直放置，静止时，求：
（1）缸内气体的压强；
（2）气柱的长度。
14．（2025·广东模拟）如图所示，质量m=1kg的木块静止在高h=1.2m的平台上，木块与平台间的动摩擦因数，用水平推力F=20N，使木块产生位移l1=3m时撤去，木块又滑行l2=1m时飞出平台，不计空气阻力，（ g取10m/s2）求：
（1）撤去推力时木块的速度；
（2）木块飞出平台时速度的大小；
（3）木块落地时速度的大小。
15．（2025·广东模拟）如图，左侧为一对平行金属板，平行金属板长度10cm，极板间距为20cm，两金板间电压为200V，上极板带正电荷。现有一质量为、电荷量为的负电荷从静止状态经一加速电场加速后从左侧中点处，沿平行于极板方向射入，已知加速电压为50V，然后进入右侧匀强磁场中。匀强磁场紧邻电场，宽度为10cm，匀强磁场上下足够长，方向垂直纸面向里，磁感应强度B=0.02T（不计粒子重力，不计电场、磁场的边缘效应）。试求：
（1）求进入偏转电场的速度v0
（2）带电粒子射出金属板时速度的大小、方向；
（3）带电粒子在磁场中运动的时间以及从匀强磁场射出时的位置。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象
【解析】【解答】A．时质点1开始竖直向上运动，经过四分之一周期，质点5开始运动 ，则时质点13刚开始起振，此时质点12已经振动了，则运动方向向上。A正确；
B．在时刻质点5开始向上振动，在时质点5到达最高点，其加速度方向向下。B错误；
C．机械波传播时，各质点起振方向与波源的起振方向一致，因为质点1开始起振的方向向上，则质点20开始振动时运动方向也向上。C错误；
D．波长是相邻两个振动完全相同的质点间的距离，或一个周期内波传播的距离，
由题意可知，第1到第5个质点之间为，则质点1与质点17间相距一个波长。D错误。
故选A。
【分析】分析质点振动状态时，需明确其起振时间、振动时长及所处周期阶段，结合波源起振方向判断运动方向。
1、波的传播特性：机械波传播时，质点只在平衡位置振动，不随波迁移，起振方向与波源一致。
2、传播时间与距离的关系：，其中为波速。
3、简谐运动的加速度与速度：加速度方向始终与位移方向相反，速度方向取决于振动阶段（上升或下降）。
4、波长的判定：波长是一个周期内波传播的距离，或相邻同相位质点的间距，需结合传播时间与周期的比例关系计算。
2．【答案】B
【知识点】万有引力定律；万有引力定律的应用
【解析】【解答】A．自由落体运动中，已知下落的高度H和时间t，根据
可知算出火星的重力加速度
设火星的质量为M，半径为R，则火星的质量M=ρπR3。
在火星表面使一个小球做自由落体运动，在火星表面，重力等于万有引力，根据
可以算得火星的质量，此方法无法测得火星半径 R，故无法算出密度，A错误；
B．贴近表面运动时，轨道半径，根据
万有引力提供向心力
代入密度公式
得；
已知T就可算出密度，故B正确；
C．观察火星绕太阳的圆周运动，只能算出太阳的质量，无法算出火星质量，也就无法算出火星密度，C错误；
D．火星绕太阳运动时，万有引力提供向心力的公式
此式仅能求解太阳质量，不知道火星的半径，故无法算出密度，D错误．
故选B。
【分析】1、密度计算核心公式：，需同时知晓火星质量 M 和半径 R。
2、万有引力与圆周运动结合：贴近天体表面运动时，轨道半径，可消去 R 直接关联周期 T 与密度 ρ。高空轨道需已知轨道高度和天体半径，否则无法计算密度。
3、重力加速度与天体质量：通过表面重力加速度可求天体质量，但需配合半径才能求密度。关键逻辑：计算天体密度的关键是找到消去半径的条件，或直接测得半径和质量相关数据。
3．【答案】C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，两者运动时间相同。
水平方向上，经过每一等份所需的时间之比为1：1：1，在竖直方向上
在相等时间内的下落的高度之比为。
故A、B、D错误，选C。
【分析】平抛运动中，水平方向匀速导致相等水平位移对应相等时间，竖直方向的自由落体运动在相等时间内的位移遵循 “奇数比” 规律。这一规律适用于所有初速度为 0 的匀加速直线运动。
4．【答案】D
【知识点】交变电流的产生及规律；交变电流的图像与函数表达式；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】交流电的有效值是根据热效应等效定义的：某一交流电流通过电阻时，在一个周期内产生的热量与某一直流电流通过同一电阻在相同时间内产生的热量相等，则该直流电流（电压）的值为该交流电流（电压）的有效值。对于正弦交流电，有效值与最大值的关系为
由图像可知，在任意时刻，实线的瞬时值都不大于虚线表示的正弦交流电的瞬时值，则实线所代表的交流电的有效值小于虚线表示的正弦交流电的有效值，即
故A、B、C错误，选D。
【分析】通过瞬时值的大小关系，结合热效应等效性，可直接比较有效值的大小，无需复杂计算。
1、有效值的核心定义：基于热效应等效，即相同时间内产生相同热量的直流值为交流电的有效值。
2、正弦交流电的有效值：最大值与有效值的关系为，仅适用于正弦式交变电流。
3、非正弦交流电的有效值比较：当两个交流电周期相同、最大值相同，且某一交流电的瞬时值始终小于另一交流电时，其有效值一定更小（因产生的热量更少）。
5．【答案】B
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁
【解析】【解答】A．射线，又称γ粒子流，由原子核能级跃迁产生，而氢原子辐射的是电子跃迁的光子，不包含γ射线，A错误；
B．一群处于 n 能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射的不同频率光子数为
将N=6代入
解得，B正确；
C．光子能量计算公式
从能级跃迁到发出的光的能量为
题目给出可见光光子能量为 1.64~3.19 eV，10.2 eV 远超于此范围
则不是可见光，C错误；
D．由光子能量与波长的关系：
可知能量越大，波长越短，则从能级跃迁到发出的光波长最短，故D错误。
选B。
【分析】1、氢原子跃迁规律：一群处于 n 能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射的不同频率光子数为
2、光子能量与波长：能级差越大，释放的光子能量越高，频率越大，波长越短
3、不同射线的产生：原子外层电子跃迁→可见光、紫外线、红外线；原子核能级变化→γ 射线。
6．【答案】C
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动；质谱仪和回旋加速器
【解析】【解答】A．粒子从静止经电压 U 加速，电场力做功转化为动能，由动能定理得
解得
A错误；
B．粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力
结合加速过程的速度
推导得轨道半径
所以
若粒子束q相同而m不同，MN距离越大对应的粒子质量越大，B错误；
C.比荷为电荷量与质量的比值，即，由
变形得：
当 MN 距离相同时，U 和 B 为定值，比荷 一定相等，故C正确；
D．由
可知只要MN距离相同，对应的粒子的比荷一定相等，粒子质量和电荷量不一定相等，D错误。
故选C。
【分析】质谱仪的核心是通过 “加速获得动能 + 磁场偏转定轨迹”，将粒子的质量差异转化为轨迹半径的差异，实现质量的测量与分析。
1、质谱仪的工作原理：
加速阶段：电场力做功加速粒子，动能定理 。
偏转阶段：磁场中洛伦兹力提供向心力，轨迹半径。
2、核心公式关联：联立加速和偏转公式，得轨迹，反映 MN 距离与比荷的反比关系。
3、主要应用：测定粒子比荷，进而计算质量；分离同位素（质量不同，比荷不同，MN 距离不同）。
7．【答案】D
【知识点】常见传感器的工作原理及应用
【解析】【解答】A.压力传感器是将压力信号转换为电信号的装置，常用于测量气体、液体或固体的压力变化，例如电子秤（测重量）、汽车胎压监测、液压系统压力检测等，A错误；
B.红外线传感器通过检测物体发射的红外线来感知温度或运动，可实现非接触式检测。如自动门（检测人体红外信号）、红外体温计、遥控器（发送红外信号）等，B错误；
C.生物传感器利用生物活性物质（如酶、抗体）与目标物质的特异性反应来检测生物信息，如血糖、湿度中的微生物等。医疗设备（血糖监测仪）、环境监测（水质微生物检测）等，C错误；
D.温度传感器能将温度变化转换为电信号，实现对温度的精确测量和控制。常见类型有热电偶、热敏电阻等。空调器和电冰箱都是利用了温度传感器，D正确。
故选D。
【分析】家电控温的核心逻辑是通过温度传感器实时采集环境温度，与设定值对比后，控制执行部件（如压缩机、加热器）动作，实现恒温控制，这是空调器和电冰箱的基本工作原理。
8．【答案】B,C
【知识点】动量定理
【解析】【解答】AB．当猫从高处落下时，由 可知，猫刚接触地面时的速度一定，与地面接触后速度最后为0，由 可知，猫与地面接触过程自身动量变化量是一定的，A不符合题意，B符合题意；
C．厚实的脂肪质肉垫可使猫与地面接触过程的时间变长，由于动量变化一定，由动量定理可知，厚实的脂肪质肉垫能减小了地面对猫的作用力，C符合题意；
D．由动量定理可知，合外力冲量等于动量的变化量，而猫与地面接触过程动量变化量是一定的，故厚实的脂肪质肉垫不能减小猫与地面接触过程中合力冲量的大小，D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】利用速度位移公式可以求出猫接触地面的速度大小，利用初末速度的大小可以判别其动量变化量是一定的；利用动量定理可以判别其脂肪质肉垫延长作用时间减小作用力的大小；利用动量的变化量可以判别合力对猫咪的冲量保持不变。
9．【答案】A,B,D
【知识点】功的计算；动能定理的综合应用
【解析】【解答】A．重力做功的特点是只与物体的初末位置高度差有关，与路径无关，故A正确；
B．物体沿斜面运动时，滑动摩擦的大小为
所以斜面倾角越小，摩擦力越大，位移越大，克服摩擦力做的功越多，故B正确；
C. 设拉力为 F，根据动能定理，合外力做功等于动能变化
题目中未说明物体运动的初末速度，无法确定动能变化，故C错误；
D．根据动能定理有
由于题目未给出物体的初速度和末速度，所以无法比较拉力做功的大小，D正确。
故选ABD。
【分析】1、重力做功的特点：只与物体初末位置的高度差有关，与路径无关，公式。
2、摩擦力做功的计算：滑动摩擦力做功与路径有关，需结合摩擦力大小和路径长度计算。对于斜面问题，克服摩擦力做功可表示为，随倾角增大而减小。
3、动能定理的应用：合外力做功等于动能变化。分析拉力做功时，需考虑重力、摩擦力的功以及动能变化，若初末速度未知，则无法确定拉力做功的具体大小。
4、关键逻辑：比较不同路径的功时，需区分 “与路径无关的力”和 “与路径有关的力”，并结合运动状态综合判断。
10．【答案】C,D
【知识点】功能关系；能量守恒定律；牛顿运动定律的应用—连接体；法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】A．线框进入磁场前，仅受重力、支持力、绳子拉力；重物受重力和绳子拉力，设线框进入磁场前运动的加速度为，根据牛顿第二定律可得，对重物
对线框
两式相加消去T可得
A错误；
B．线框进入磁场时，ab边切割磁感线，设线框进入磁场时匀速运动的速度为，电动势，则有
受力平衡
联立两方程解得
B错误；
C．线框完全进入磁场前，ab边从刚进入到cd边进入磁场，位移为bc边的长度
线框做匀速运动的总时间为
C正确；
D．匀速运动时，系统动能不变，重物减少的重力势能转化为线框增加的重力势能和焦耳热Q，则有
D正确。
故选CD。
【分析】解决电磁感应与力学结合的问题，需分阶段分析（进入磁场前、进入磁场中），分别应用牛顿定律和能量守恒，抓住 “匀速状态” 这一平衡条件作为突破口。
1、电磁感应中的受力平衡：线框切割磁感线时产生感应电流，受安培力阻碍运动，匀速状态下需满足合外力为零，需结合牛顿定律联立求解。
2、安培力与速度的关系：安培力（l为切割长度），与速度成正比，是电磁感应中力与运动关联的核心公式。
3、运动时间计算：匀速运动的时间由位移和速度决定，需先通过平衡条件求出速度，再结合位移求解。
4、能量转化规律：电磁感应中，机械能的减少量等于电路产生的焦耳热（能量守恒），需明确重力势能的变化量与焦耳热的关系。
11．【答案】；
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】在 “验证机械能守恒定律” 的实验中，系统的机械能变化需要通过势能减少量和动能增加量来对比。这里的系统包括滑块（含遮光条）和槽码，当滑块向左运动时，槽码会下降，其下降的高度等于滑块移动的距离L（因为滑块移动距离与槽码下降高度相同）。根据重力势能公式，系统势能的减少量仅由槽码的重力做功引起，滑块在水平导轨上运动，重力势能不变。因此，系统势能的减少量为
滑块通过光电门的速度可由遮光条宽度和遮光时间计算即
系统增加的动能为滑块动能与槽码动能之和为
若势能的减少量应等于动能的增加量即
即
则说明系统机械能守恒。
【分析】实验中通过对比系统势能减少量（仅槽码贡献）和动能增加量（滑块与槽码共同贡献），来验证机械能是否守恒。核心关系式的推导基于重力势能公式和动能公式，明确速度的计算方法是关键。
12．【答案】5.00；1.600； ；电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2；
【知识点】特殊方法测电阻
【解析】【解答】（1）10 分度游标卡尺精度为 0.1mm，主尺读数为 50mm（即 5.0cm），游标尺第 0 条刻线与主尺对齐，故总读数为5cm+00.1mm=5.00cm。
螺旋测微器的固定刻度读数为 1.5mm（半毫米刻度线已露出），可动刻度第 10.0 条刻线与基线对齐，故总读数为：固定刻度读数+可动刻度读数精度值=1.5mm+10.00.01mm=1.600mm。
（2）滑动变阻器R阻值（20Ω）远小于待测电阻（约 100Ω），若用限流接法，待测电阻两端电压变化范围小，故采用 分压式接法，以实现电压的精细调节。因为电流表A1（量程50mA，内阻r1为100Ω）即可以当电流表也可以当电压表，采用外接法测量待测电阻没有误差，所以电路图如图所示
（3）电流关系： A2测干路电流I2，A1测通过自身的电流I1，则通过的电流为
电压计算：两端电压等于A1两端电压，即
故需要测量电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2
（4）根据电阻定律有
，
由欧姆定律可得
联立解得
【分析】1、精密仪器读数：游标卡尺（主尺 + 游标尺）和螺旋测微器（固定刻度 + 可动刻度）需注意精度和半毫米刻度是否露出。
2、电路设计原则：滑动变阻器分压式接法适用于阻值远小于待测电阻的情况，可扩大电压调节范围。已知内阻的电流表可当电压表使用，结合外接法可消除电表内阻带来的系统误差。
3、电阻率计算：需通过电阻定律与欧姆定律联立，关键是明确电流、电压的测量关系及横截面积的计算。
13．【答案】解：（1）竖直放置时的活塞，活塞质量忽略不计，设缸内气体的压强为p1，塞受到三个力的作用：大气压力：方向向下，大小为；缸内气体压力：方向向上，大小为；汽缸重力的分力：由于活塞无质量，汽缸重力不会直接作用在活塞上，活塞仅受气体压力和大气压力。故
解得
（2）当汽缸水平横放时，缸内气体的压强大小应当等于大气压强p0。设汽缸竖直放置时气柱的长度为L1，根据理想气体状态方程
解得
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【分析】1、受力分析与平衡条件：分析气体压强时，需以活塞或汽缸为研究对象，通过受力平衡建立压强关系，忽略无关力（如本题中汽缸重力不影响活塞平衡）。
2、玻意耳定律的应用：一定质量的理想气体，在温度不变时，压强与体积成反比，适用于等温变化过程。
3、体积计算：气体体积为气柱长度与横截面积的乘积V=LS，解题时可约去横截面积S，简化计算。
14．【答案】（1）解：木块在推力作用下运动时，受到水平推力F、摩擦力f，取木块为研究对象，由动能定理得
解得
，方向水平向右
（2）解：撤去推力后，木块仅受摩擦力，设木块离开平台时速度为，落地时速度大小为，根据动能定理可得
解得
（3）解：木块飞出平台后做平抛运动，只有重力做功，机械能守恒。根据机机械能守恒定律可得
解得
【知识点】动能定理的综合应用；机械能守恒定律
【解析】【分析】分阶段分析受力和做功，利用动能定理或机械能守恒定律衔接各过程，简化计算。
1、动能定理的应用：合外力对物体做的功等于物体动能的变化，适用于直线运动中多过程受力分析，无需考虑运动细节。
2、摩擦力做功的计算：滑动摩擦力做功与路径有关，公式为（克服摩擦力做功取正值）。
3、机械能守恒定律：只有重力或弹力做功时，系统机械能守恒。平抛运动中重力做功不改变机械能总量，可直接通过动能与势能的转化求解末速度。
（1）取木块为研究对象，由动能定理得
方向水平向右；
（2）设木块离开平台时速度为，落地时速度大小为，根据动能定理可得
代入数据解得
（3）根据机机械能守恒定律可得
代入数据解得
15．【答案】解（1）带电粒子在加速电场中，电场力做功转化为动能。根据动能定理
已知加速电压为，电荷量大小为
代入解得
（2）已知板间电压，平行金属板长度，极板间距，平行金属板间电场强度
带电粒子所受电场力
由牛顿第二定律得加速度
解得
对运动分解：水平方向匀速运动，，解得运动时间；竖直方向匀加速运动，竖直分速度。
合速度大小，
代入数据解得
方向与水平方向夹角满足，
代入数据解
所以得与水平方向夹角为
（3）粒子进入磁场后，洛伦兹力提供向心力
解得轨道半径
粒子在磁场中运动的圆心角为45°，结合几何关系 磁场宽度为10cm，则粒子恰好从上极板向右延长线与磁场右边界交点处射出，射出的位置与上极板的竖直距离为5cm。
如图所示
由
所以得带电粒子在磁场中运动的时间
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】1、圆周运动半径：粒子进入磁场后，洛伦兹力提供向心力，，解得轨道半径。
2、运动时间：粒子在磁场中运动的圆心角为，周期，运动时间
3、射出位置：结合几何关系，磁场宽度为10cm，粒子恰好从上极板向右延长线与磁场右边界交点射出，与上极板竖直距离为5cm。
1 / 12025届广东省两校高三下学期高考临门一脚考试（三模）物理试题
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1．（2025·广东模拟）一条绳子可以分成一个个小段，每小段都可以看做一个质点，这些质点之间存在着相互作用。如图所示，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，会带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传回右端。质点1的振动周期为T。时质点1开始竖直向上运动，经过四分之一周期，质点5开始运动。下列判断正确的是（ ）
A．时质点12的速度方向向上
B．时质点5的加速度方向向上
C．质点20开始振动时运动方向向下
D．质点1与质点20间相距一个波长
【答案】A
【知识点】机械波及其形成和传播；横波的图象
【解析】【解答】A．时质点1开始竖直向上运动，经过四分之一周期，质点5开始运动 ，则时质点13刚开始起振，此时质点12已经振动了，则运动方向向上。A正确；
B．在时刻质点5开始向上振动，在时质点5到达最高点，其加速度方向向下。B错误；
C．机械波传播时，各质点起振方向与波源的起振方向一致，因为质点1开始起振的方向向上，则质点20开始振动时运动方向也向上。C错误；
D．波长是相邻两个振动完全相同的质点间的距离，或一个周期内波传播的距离，
由题意可知，第1到第5个质点之间为，则质点1与质点17间相距一个波长。D错误。
故选A。
【分析】分析质点振动状态时，需明确其起振时间、振动时长及所处周期阶段，结合波源起振方向判断运动方向。
1、波的传播特性：机械波传播时，质点只在平衡位置振动，不随波迁移，起振方向与波源一致。
2、传播时间与距离的关系：，其中为波速。
3、简谐运动的加速度与速度：加速度方向始终与位移方向相反，速度方向取决于振动阶段（上升或下降）。
4、波长的判定：波长是一个周期内波传播的距离，或相邻同相位质点的间距，需结合传播时间与周期的比例关系计算。
2．（2025·广东模拟）美国航天局与欧洲航天局合作，发射的火星探测器已经成功登录火星。荷兰企业家巴斯兰斯多普发起的“火星一号”计划打算将总共24人送上火星，创建一块长期殖民地。若已知万有引力常量G，那么在下列给出的各种情景中，能根据测量的数据求出火星密度的是 （ ）
A．在火星表面使一个小球做自由落体运动，测出落下的高度H和时间t、T
B．火星探测器贴近火星表面做匀速圆周运动，测出运行周期T
C．火里探测器在高空绕火星做匀速圆周运动，测出距火星表面的高度h和运行周期T
D．观察火星绕太阳的匀速圆周运动，测出火星的直径D和运行周期T
【答案】B
【知识点】万有引力定律；万有引力定律的应用
【解析】【解答】A．自由落体运动中，已知下落的高度H和时间t，根据
可知算出火星的重力加速度
设火星的质量为M，半径为R，则火星的质量M=ρπR3。
在火星表面使一个小球做自由落体运动，在火星表面，重力等于万有引力，根据
可以算得火星的质量，此方法无法测得火星半径 R，故无法算出密度，A错误；
B．贴近表面运动时，轨道半径，根据
万有引力提供向心力
代入密度公式
得；
已知T就可算出密度，故B正确；
C．观察火星绕太阳的圆周运动，只能算出太阳的质量，无法算出火星质量，也就无法算出火星密度，C错误；
D．火星绕太阳运动时，万有引力提供向心力的公式
此式仅能求解太阳质量，不知道火星的半径，故无法算出密度，D错误．
故选B。
【分析】1、密度计算核心公式：，需同时知晓火星质量 M 和半径 R。
2、万有引力与圆周运动结合：贴近天体表面运动时，轨道半径，可消去 R 直接关联周期 T 与密度 ρ。高空轨道需已知轨道高度和天体半径，否则无法计算密度。
3、重力加速度与天体质量：通过表面重力加速度可求天体质量，但需配合半径才能求密度。关键逻辑：计算天体密度的关键是找到消去半径的条件，或直接测得半径和质量相关数据。
3．（2025·广东模拟）一个小球从高处水平抛出，抛出点跟落地点的水平距离为s。现将s分成三等分，则小球在水平方向上相继运动的时间内，其下落高度之比为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，两者运动时间相同。
水平方向上，经过每一等份所需的时间之比为1：1：1，在竖直方向上
在相等时间内的下落的高度之比为。
故A、B、D错误，选C。
【分析】平抛运动中，水平方向匀速导致相等水平位移对应相等时间，竖直方向的自由落体运动在相等时间内的位移遵循 “奇数比” 规律。这一规律适用于所有初速度为 0 的匀加速直线运动。
4．（2025·广东模拟）如图所示，虚线是正弦交流电的图像，实线是另一交流电的图像，它们的周期T和最大值相同，则实线所对应的交流电的有效值U满足（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】交变电流的产生及规律；交变电流的图像与函数表达式；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】交流电的有效值是根据热效应等效定义的：某一交流电流通过电阻时，在一个周期内产生的热量与某一直流电流通过同一电阻在相同时间内产生的热量相等，则该直流电流（电压）的值为该交流电流（电压）的有效值。对于正弦交流电，有效值与最大值的关系为
由图像可知，在任意时刻，实线的瞬时值都不大于虚线表示的正弦交流电的瞬时值，则实线所代表的交流电的有效值小于虚线表示的正弦交流电的有效值，即
故A、B、C错误，选D。
【分析】通过瞬时值的大小关系，结合热效应等效性，可直接比较有效值的大小，无需复杂计算。
1、有效值的核心定义：基于热效应等效，即相同时间内产生相同热量的直流值为交流电的有效值。
2、正弦交流电的有效值：最大值与有效值的关系为，仅适用于正弦式交变电流。
3、非正弦交流电的有效值比较：当两个交流电周期相同、最大值相同，且某一交流电的瞬时值始终小于另一交流电时，其有效值一定更小（因产生的热量更少）。
5．（2025·广东模拟）如图所示为氢原子的能级图。一群处于基态的氢原子受到激发后，会辐射出种不同频率的光。已知可见光光子的能量范围为，下列说法正确的是（ ）
A．6种不同频率的光中包含有射线
B．基态的氢原子受激后跃迁到的能级
C．从能级跃迁到发出的光是可见光
D．从能级跃迁到发出的光波长最短
【答案】B
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁
【解析】【解答】A．射线，又称γ粒子流，由原子核能级跃迁产生，而氢原子辐射的是电子跃迁的光子，不包含γ射线，A错误；
B．一群处于 n 能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射的不同频率光子数为
将N=6代入
解得，B正确；
C．光子能量计算公式
从能级跃迁到发出的光的能量为
题目给出可见光光子能量为 1.64~3.19 eV，10.2 eV 远超于此范围
则不是可见光，C错误；
D．由光子能量与波长的关系：
可知能量越大，波长越短，则从能级跃迁到发出的光波长最短，故D错误。
选B。
【分析】1、氢原子跃迁规律：一群处于 n 能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射的不同频率光子数为
2、光子能量与波长：能级差越大，释放的光子能量越高，频率越大，波长越短
3、不同射线的产生：原子外层电子跃迁→可见光、紫外线、红外线；原子核能级变化→γ 射线。
6．（2025·广东模拟）质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造如图所示。粒子源S产生的各种不同正粒子束（速度可视为零），粒子质量为m、带电量为q，粒子重力不计，经电压为U的加速电场加速后，从小孔N垂直于磁感线进入匀强磁场，运转半周后到达照相底片上的M点。则下列说法正确的是（ ）
A．粒子从小孔N垂直于磁感线进入匀强磁场的速度大小为
B．若粒子束q相同而m不同，则MN距离越大对应的粒子质量越小
C．进入匀强磁场中的粒子只要MN距离相同，则粒子的比荷一定相等
D．进入匀强磁场中的粒子只要MN距离相同，则粒子的电荷量一定相等
【答案】C
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动；质谱仪和回旋加速器
【解析】【解答】A．粒子从静止经电压 U 加速，电场力做功转化为动能，由动能定理得
解得
A错误；
B．粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力
结合加速过程的速度
推导得轨道半径
所以
若粒子束q相同而m不同，MN距离越大对应的粒子质量越大，B错误；
C.比荷为电荷量与质量的比值，即，由
变形得：
当 MN 距离相同时，U 和 B 为定值，比荷 一定相等，故C正确；
D．由
可知只要MN距离相同，对应的粒子的比荷一定相等，粒子质量和电荷量不一定相等，D错误。
故选C。
【分析】质谱仪的核心是通过 “加速获得动能 + 磁场偏转定轨迹”，将粒子的质量差异转化为轨迹半径的差异，实现质量的测量与分析。
1、质谱仪的工作原理：
加速阶段：电场力做功加速粒子，动能定理 。
偏转阶段：磁场中洛伦兹力提供向心力，轨迹半径。
2、核心公式关联：联立加速和偏转公式，得轨迹，反映 MN 距离与比荷的反比关系。
3、主要应用：测定粒子比荷，进而计算质量；分离同位素（质量不同，比荷不同，MN 距离不同）。
7．（2025·广东模拟）随着科学技术的不断发展，使用“传感器”进行控制的家用电器日益普及，我们日常生活中的空调器和电冰箱都使用了
A．压力传感器 B．红外线传感器
C．生物传感器 D．温度传感器
【答案】D
【知识点】常见传感器的工作原理及应用
【解析】【解答】A.压力传感器是将压力信号转换为电信号的装置，常用于测量气体、液体或固体的压力变化，例如电子秤（测重量）、汽车胎压监测、液压系统压力检测等，A错误；
B.红外线传感器通过检测物体发射的红外线来感知温度或运动，可实现非接触式检测。如自动门（检测人体红外信号）、红外体温计、遥控器（发送红外信号）等，B错误；
C.生物传感器利用生物活性物质（如酶、抗体）与目标物质的特异性反应来检测生物信息，如血糖、湿度中的微生物等。医疗设备（血糖监测仪）、环境监测（水质微生物检测）等，C错误；
D.温度传感器能将温度变化转换为电信号，实现对温度的精确测量和控制。常见类型有热电偶、热敏电阻等。空调器和电冰箱都是利用了温度传感器，D正确。
故选D。
【分析】家电控温的核心逻辑是通过温度传感器实时采集环境温度，与设定值对比后，控制执行部件（如压缩机、加热器）动作，实现恒温控制，这是空调器和电冰箱的基本工作原理。
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8．（2025·广东模拟）当猫从高处落到地面时通常都可以保证四肢着地，而猫脚趾上厚实的脂肪质肉垫又能有效地减轻震动对各脏器的损伤。关于猫与地面接触的过程，下列说法正确的是（ ）
A．厚实的脂肪质肉垫能减小猫与地面接触过程自身动量变化量的大小
B．猫与地面接触过程中自身动量变化量是一定的
C．厚实的脂肪质肉垫能减小地面对猫的作用力
D．厚实的脂肪质肉垫能减小猫与地面接触过程中合力冲量的大小
【答案】B,C
【知识点】动量定理
【解析】【解答】AB．当猫从高处落下时，由 可知，猫刚接触地面时的速度一定，与地面接触后速度最后为0，由 可知，猫与地面接触过程自身动量变化量是一定的，A不符合题意，B符合题意；
C．厚实的脂肪质肉垫可使猫与地面接触过程的时间变长，由于动量变化一定，由动量定理可知，厚实的脂肪质肉垫能减小了地面对猫的作用力，C符合题意；
D．由动量定理可知，合外力冲量等于动量的变化量，而猫与地面接触过程动量变化量是一定的，故厚实的脂肪质肉垫不能减小猫与地面接触过程中合力冲量的大小，D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】利用速度位移公式可以求出猫接触地面的速度大小，利用初末速度的大小可以判别其动量变化量是一定的；利用动量定理可以判别其脂肪质肉垫延长作用时间减小作用力的大小；利用动量的变化量可以判别合力对猫咪的冲量保持不变。
9．（2025·广东模拟）沿倾角不同、动摩擦因数相同的斜面向上拉同一物体，若上升的高度相同，则（ ）
A．沿各斜面克服重力做的功相同
B．沿倾角小的斜面克服摩擦做的功大些
C．沿倾角大的斜面拉力做的功小些
D．条件不足，拉力做的功无法比较
【答案】A,B,D
【知识点】功的计算；动能定理的综合应用
【解析】【解答】A．重力做功的特点是只与物体的初末位置高度差有关，与路径无关，故A正确；
B．物体沿斜面运动时，滑动摩擦的大小为
所以斜面倾角越小，摩擦力越大，位移越大，克服摩擦力做的功越多，故B正确；
C. 设拉力为 F，根据动能定理，合外力做功等于动能变化
题目中未说明物体运动的初末速度，无法确定动能变化，故C错误；
D．根据动能定理有
由于题目未给出物体的初速度和末速度，所以无法比较拉力做功的大小，D正确。
故选ABD。
【分析】1、重力做功的特点：只与物体初末位置的高度差有关，与路径无关，公式。
2、摩擦力做功的计算：滑动摩擦力做功与路径有关，需结合摩擦力大小和路径长度计算。对于斜面问题，克服摩擦力做功可表示为，随倾角增大而减小。
3、动能定理的应用：合外力做功等于动能变化。分析拉力做功时，需考虑重力、摩擦力的功以及动能变化，若初末速度未知，则无法确定拉力做功的具体大小。
4、关键逻辑：比较不同路径的功时，需区分 “与路径无关的力”和 “与路径有关的力”，并结合运动状态综合判断。
10．（2025·广东模拟）如图所示，光滑斜面的倾角为，斜面上放置一矩形导体线框，边的边长为，bc边的边长为，线框的质量为，电阻为，线框通过绝缘细线绕过光滑的定滑轮与一重物相连，重物质量为，斜面上线（平行底边）的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为，如果线框从静止开始运动，进入磁场的最初一段时间是做匀速运动的，且线框的边始终平行于底边，则下列说法正确的是（ ）
A．线框进入磁场前运动的加速度为
B．线框进入磁场时匀速运动的速度为
C．线框做匀速运动的总时间为
D．该匀速运动过程中产生的焦耳热为
【答案】C,D
【知识点】功能关系；能量守恒定律；牛顿运动定律的应用—连接体；法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】A．线框进入磁场前，仅受重力、支持力、绳子拉力；重物受重力和绳子拉力，设线框进入磁场前运动的加速度为，根据牛顿第二定律可得，对重物
对线框
两式相加消去T可得
A错误；
B．线框进入磁场时，ab边切割磁感线，设线框进入磁场时匀速运动的速度为，电动势，则有
受力平衡
联立两方程解得
B错误；
C．线框完全进入磁场前，ab边从刚进入到cd边进入磁场，位移为bc边的长度
线框做匀速运动的总时间为
C正确；
D．匀速运动时，系统动能不变，重物减少的重力势能转化为线框增加的重力势能和焦耳热Q，则有
D正确。
故选CD。
【分析】解决电磁感应与力学结合的问题，需分阶段分析（进入磁场前、进入磁场中），分别应用牛顿定律和能量守恒，抓住 “匀速状态” 这一平衡条件作为突破口。
1、电磁感应中的受力平衡：线框切割磁感线时产生感应电流，受安培力阻碍运动，匀速状态下需满足合外力为零，需结合牛顿定律联立求解。
2、安培力与速度的关系：安培力（l为切割长度），与速度成正比，是电磁感应中力与运动关联的核心公式。
3、运动时间计算：匀速运动的时间由位移和速度决定，需先通过平衡条件求出速度，再结合位移求解。
4、能量转化规律：电磁感应中，机械能的减少量等于电路产生的焦耳热（能量守恒），需明确重力势能的变化量与焦耳热的关系。
三、实验题：本大题共2小题，共19分。
11．（2025·广东模拟）某实验小组用气垫导轨与光电门做“验证机械能守恒定律”的实验，实验装置如图所示。已知当地的重力加速度为，实验步骤如下：
①将气垫导轨放在水平桌面上，调节底脚螺丝使导轨水平；
②测出遮光条的宽度；
③将滑块移至如图所示位置，测出遮光条到光电门的距离；
④接通气源，释放滑块，读出遮光条通过光电门时的遮光时间；
⑤用天平称量出槽码的总质量、滑块含遮光条的质量；
⑥改变，重复步骤③、④，多次实验。
根据上述步骤可知，系统势能的减少量 ；若在实验误差允许范围内，满足关系式 ，则说明系统机械能守恒。（均用题中所给物理量的字母表示）
【答案】；
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】在 “验证机械能守恒定律” 的实验中，系统的机械能变化需要通过势能减少量和动能增加量来对比。这里的系统包括滑块（含遮光条）和槽码，当滑块向左运动时，槽码会下降，其下降的高度等于滑块移动的距离L（因为滑块移动距离与槽码下降高度相同）。根据重力势能公式，系统势能的减少量仅由槽码的重力做功引起，滑块在水平导轨上运动，重力势能不变。因此，系统势能的减少量为
滑块通过光电门的速度可由遮光条宽度和遮光时间计算即
系统增加的动能为滑块动能与槽码动能之和为
若势能的减少量应等于动能的增加量即
即
则说明系统机械能守恒。
【分析】实验中通过对比系统势能减少量（仅槽码贡献）和动能增加量（滑块与槽码共同贡献），来验证机械能是否守恒。核心关系式的推导基于重力势能公式和动能公式，明确速度的计算方法是关键。
12．（2025·广东模拟）有一根细而均匀的圆柱体导体棒样品（如图甲所示），电阻约为100Ω，为了测量其电阻率ρ，可先测其电阻Rx，现提供以下实验器材：
A.10分度的游标卡尺
B.螺旋测微器
C.电流表A1（量程50mA，内阻r1为100Ω）
D.电流表A2（量程100mA，内阻r2约为40Ω）
F.滑动变阻器R1（20Ω，额定电流1A）
H.直流电源E（12V，内阻不计）
I.圆柱体导体棒样品Rx（电阻Rx约为100Ω）
J。开关一只，导线若干
（1）用游标卡尺测得该样品的长度如图乙所示，其示数L= cm；用螺旋测微器测得该样品的直径如图丙所示，其示数D= mm
（2）为了尽可能精确地测量原件电阻Rx，请在框中画出相应的电路图，并标明相应的符号
（3）闭合开关，测量出需要测量的物理量。需要测量的物理量是
（4）根据（1）（3）步测量的数据字母，表示出电阻率ρ=
【答案】5.00；1.600； ；电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2；
【知识点】特殊方法测电阻
【解析】【解答】（1）10 分度游标卡尺精度为 0.1mm，主尺读数为 50mm（即 5.0cm），游标尺第 0 条刻线与主尺对齐，故总读数为5cm+00.1mm=5.00cm。
螺旋测微器的固定刻度读数为 1.5mm（半毫米刻度线已露出），可动刻度第 10.0 条刻线与基线对齐，故总读数为：固定刻度读数+可动刻度读数精度值=1.5mm+10.00.01mm=1.600mm。
（2）滑动变阻器R阻值（20Ω）远小于待测电阻（约 100Ω），若用限流接法，待测电阻两端电压变化范围小，故采用 分压式接法，以实现电压的精细调节。因为电流表A1（量程50mA，内阻r1为100Ω）即可以当电流表也可以当电压表，采用外接法测量待测电阻没有误差，所以电路图如图所示
（3）电流关系： A2测干路电流I2，A1测通过自身的电流I1，则通过的电流为
电压计算：两端电压等于A1两端电压，即
故需要测量电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2
（4）根据电阻定律有
，
由欧姆定律可得
联立解得
【分析】1、精密仪器读数：游标卡尺（主尺 + 游标尺）和螺旋测微器（固定刻度 + 可动刻度）需注意精度和半毫米刻度是否露出。
2、电路设计原则：滑动变阻器分压式接法适用于阻值远小于待测电阻的情况，可扩大电压调节范围。已知内阻的电流表可当电压表使用，结合外接法可消除电表内阻带来的系统误差。
3、电阻率计算：需通过电阻定律与欧姆定律联立，关键是明确电流、电压的测量关系及横截面积的计算。
四、计算题：本大题共3小题，共35分。
13．（2025·广东模拟）一质量为M的汽缸，用活塞封闭一定质量的理想气体，当汽缸水平横放时，空气柱长为L0（如图甲所示），已知大气压强为p0，活塞的横截面积为S，它与汽缸之间无摩擦且不漏气，且气体温度保持不变，重力加速度为g。若将汽缸按图乙所示竖直放置，静止时，求：
（1）缸内气体的压强；
（2）气柱的长度。
【答案】解：（1）竖直放置时的活塞，活塞质量忽略不计，设缸内气体的压强为p1，塞受到三个力的作用：大气压力：方向向下，大小为；缸内气体压力：方向向上，大小为；汽缸重力的分力：由于活塞无质量，汽缸重力不会直接作用在活塞上，活塞仅受气体压力和大气压力。故
解得
（2）当汽缸水平横放时，缸内气体的压强大小应当等于大气压强p0。设汽缸竖直放置时气柱的长度为L1，根据理想气体状态方程
解得
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程
【解析】【分析】1、受力分析与平衡条件：分析气体压强时，需以活塞或汽缸为研究对象，通过受力平衡建立压强关系，忽略无关力（如本题中汽缸重力不影响活塞平衡）。
2、玻意耳定律的应用：一定质量的理想气体，在温度不变时，压强与体积成反比，适用于等温变化过程。
3、体积计算：气体体积为气柱长度与横截面积的乘积V=LS，解题时可约去横截面积S，简化计算。
14．（2025·广东模拟）如图所示，质量m=1kg的木块静止在高h=1.2m的平台上，木块与平台间的动摩擦因数，用水平推力F=20N，使木块产生位移l1=3m时撤去，木块又滑行l2=1m时飞出平台，不计空气阻力，（ g取10m/s2）求：
（1）撤去推力时木块的速度；
（2）木块飞出平台时速度的大小；
（3）木块落地时速度的大小。
【答案】（1）解：木块在推力作用下运动时，受到水平推力F、摩擦力f，取木块为研究对象，由动能定理得
解得
，方向水平向右
（2）解：撤去推力后，木块仅受摩擦力，设木块离开平台时速度为，落地时速度大小为，根据动能定理可得
解得
（3）解：木块飞出平台后做平抛运动，只有重力做功，机械能守恒。根据机机械能守恒定律可得
解得
【知识点】动能定理的综合应用；机械能守恒定律
【解析】【分析】分阶段分析受力和做功，利用动能定理或机械能守恒定律衔接各过程，简化计算。
1、动能定理的应用：合外力对物体做的功等于物体动能的变化，适用于直线运动中多过程受力分析，无需考虑运动细节。
2、摩擦力做功的计算：滑动摩擦力做功与路径有关，公式为（克服摩擦力做功取正值）。
3、机械能守恒定律：只有重力或弹力做功时，系统机械能守恒。平抛运动中重力做功不改变机械能总量，可直接通过动能与势能的转化求解末速度。
（1）取木块为研究对象，由动能定理得
方向水平向右；
（2）设木块离开平台时速度为，落地时速度大小为，根据动能定理可得
代入数据解得
（3）根据机机械能守恒定律可得
代入数据解得
15．（2025·广东模拟）如图，左侧为一对平行金属板，平行金属板长度10cm，极板间距为20cm，两金板间电压为200V，上极板带正电荷。现有一质量为、电荷量为的负电荷从静止状态经一加速电场加速后从左侧中点处，沿平行于极板方向射入，已知加速电压为50V，然后进入右侧匀强磁场中。匀强磁场紧邻电场，宽度为10cm，匀强磁场上下足够长，方向垂直纸面向里，磁感应强度B=0.02T（不计粒子重力，不计电场、磁场的边缘效应）。试求：
（1）求进入偏转电场的速度v0
（2）带电粒子射出金属板时速度的大小、方向；
（3）带电粒子在磁场中运动的时间以及从匀强磁场射出时的位置。
【答案】解（1）带电粒子在加速电场中，电场力做功转化为动能。根据动能定理
已知加速电压为，电荷量大小为
代入解得
（2）已知板间电压，平行金属板长度，极板间距，平行金属板间电场强度
带电粒子所受电场力
由牛顿第二定律得加速度
解得
对运动分解：水平方向匀速运动，，解得运动时间；竖直方向匀加速运动，竖直分速度。
合速度大小，
代入数据解得
方向与水平方向夹角满足，
代入数据解
所以得与水平方向夹角为
（3）粒子进入磁场后，洛伦兹力提供向心力
解得轨道半径
粒子在磁场中运动的圆心角为45°，结合几何关系 磁场宽度为10cm，则粒子恰好从上极板向右延长线与磁场右边界交点处射出，射出的位置与上极板的竖直距离为5cm。
如图所示
由
所以得带电粒子在磁场中运动的时间
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合；带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】1、圆周运动半径：粒子进入磁场后，洛伦兹力提供向心力，，解得轨道半径。
2、运动时间：粒子在磁场中运动的圆心角为，周期，运动时间
3、射出位置：结合几何关系，磁场宽度为10cm，粒子恰好从上极板向右延长线与磁场右边界交点射出，与上极板竖直距离为5cm。
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