(共31张PPT)
二轮综合提能突破小练
考前回归限时练(八)
B
2．(2025·广州培正中学三模)如图甲所示是某人站在力传感器上做下蹲—起跳动作的示意图，中间的“·”表示人的重心．图乙是根据传感器画出的F－t图线．两图中a～g各点均对应，其中有几个点在图中没有画出，图中a、c、e对应的纵坐标均为700 N．取g＝10 m/s2.请根据这两个图所给出的信息，下列说法中正确的是 ( )
D
A．此人重心在b点时处于超重状态
B．此人重心在c点时的加速度大小大于在b点时的加速度大小
C．此人重心在e点时的加速度大小大于在a点时的加速度大小
D．此人重心在f点时的脚刚好离开传感器
【解析】刚开始，人站立在传感器上，重力等于支持力，传感器的示数为700 N，即人的体重为700 N，a、c、e点在同一水平线上，支持力相等，合力为零，加速度均为0，b点传感器的支持力小于重力700 N，人处于失重状态，d点传感器的支持力大于人的重力，加速度向上，人处于超重状态，f点时，传感器的示数为0，人与传感器脱离接触，A、B、C错误，D正确．
3．(2025·佛山一中等四校第二次联考)2024年8月6日，我国跳水运动员全红婵获得巴黎奥运会跳水女子10米跳台金牌，成为中国奥运史上最年轻的三金得主．从她斜向上起跳到落水前，将其视为质点，忽略空气阻力，全红婵的运动情况可能正确的是 ( )
D
A．速度—时间图像 B．位移—时间图像 C．动能—位移图像 D．重力的功率—时间图像
【解析】由题意可知，运动员做斜上抛运动，为曲线运动，速度和位移是矢量，A、B两个选项中的图像不能描述曲线运动，A、B错误；动能不存在负值，C错误；设运动过程中速度方向与竖直方向的夹角为θ，竖直方向速度为vy，重力做功的功率为PG＝mgvcos θ＝mgvy＝mg(v0－gt)，功率不存在负值，D正确．
4．(2025·广州三模)有研究表明，当有兴奋情绪时，在人的体表可以测出与之对应的电势变化．某一瞬间人体表面的电势分布如图所示，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值表示该等势面的电势，a、b、c、d为等势面上的点，该电场可等效为两等量异种点电荷产生的电场，a、b为两点电荷连线上对称的两点，c、d为两点电荷连线中垂线上对称的两点．下列说法中正确的是 ( )
C
A．a、b两点的电场强度大小相等、方向相反
B．c点的电势大于d点的电势
C．将带正电的试探电荷从b点移到d点，电场力做负功
D．负电荷在c点的电势能小于在a点的电势能
【解析】该电场可等效为两等量异种点电荷产生的电场，a、b为两点电荷连线上对称的两点，根据等量异种点电荷电场的特点，可知这两个对称点的电场强度大小相等、方向相同，A错误；c、d两点位于同一条等势线上，则c点的电势等于d点的电势，B错误；正电荷在电势高的地方电势能大，所以将带正电的试探电荷从电势低的b点移到电势高的d点，电势能增加，电场力做负功，C正确；负电荷在电势低的地方电势能大，所以负电荷在电势低的c点的电势能大于在电势高的a点的电势能，D错误．
5．(2025·清远六校联考)下列四个图中，不计重力的带电粒子以水平向右的速度射入复合场，已知电场力的大小与洛伦兹力的大小相等，下列哪一个图带电粒子能匀速直线通过复合场 ( )
【解析】 A项中，带电粒子受到的电场力和洛伦兹力都向上，一定做曲线运动，A错误；B项中，带电粒子受到的电场力和洛伦兹力都向下，一定做曲线运动，B错误；C项中，带电粒子受到的电场力和洛伦兹力都向上，一定做曲线运动，C错误；D项中，带电粒子受到的电场力向上，洛伦兹力向下，若二者平衡，带电粒子做匀速直线运动通过复合场，D正确．
D
A B C D
6．(2025·“百日冲刺”开学考)我国特高压技术领先全球，输电过程简化后如图所示，总电源输出频率为50 Hz的正弦式交流电，T1与T2均视为理想变压器，输电线电阻为R.某时刻输电线上功率损失为P，下列说法中正确的是 ( )
C
A．家庭电路中1 s内电流的方向变化50次
B．T1的输出功率等于T2的输入功率
C．用电高峰期，用户接入用电器增多，T2的输出电压变小
D．若因为输电距离增加，R阻值增加一倍，则输电线功率损失变为2P
【解析】总电源输出频率为50 Hz，一个周期内电流变化两次方向，变压器不改变交流电频率，因此在输出端每秒电流方向改变100次，A错误；T1的输出功率等于T2的输入功率加上输电线上的损耗功率，B错误；用电高峰期，用户端电流变大，输电线电流变大，输电线上损耗的电压变大，T2的输入电压变小，则T2的输出电压变小，C正确；R阻值增加一倍，输电线上电流变小，根据P＝I2R可知，I变小，R变成2R，损耗功率不等于2P，D错误．
D
二、多项选择题
8．(2025·广东省三模)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，下列说法中正确的是 ( )
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
BC
AC
三、非选择题
10．对《普通高中物理课程标准》中的原型实验可进行改进或创新．请完成下列两个实验的部分操作与计算．
(1) 在“验证力的平行四边形定则”实验后，某同学想用量程为5 N的弹簧测力计，测量一个超出其量程的物体的重力．如图甲所示：
甲
①将表面印有等距圆环的白纸固定在竖直放置的木板上．
②三根细线分别与弹簧测力计一端、一个图钉、待测重物相连，弹簧测力计的另一端固定，通过改变图钉在木板的位置调节细线OB，使细线的结点O与圆环的圆心位置重合．
③标出OA、OB、OC的拉力方向，记录弹簧测力计的读
数_________ N.
④根据共点力平衡条件和平行四边形定则，用“力的图
示”在图乙中作出OA、OB拉力的合力；由作图结果可得重
物所受重力为________N(结果保留一位小数)．
乙
3.00
7.0
【解析】(1) ③由于弹簧测力计每一小格为0.1 N，所以此时弹簧测力计的读数为3.00 N.
④根据平行四边形定则作出力的图示，如图所示
根据力的图示可知，重力的大小等于合力的大小，即G＝F合＝7.0 N．
11．(2025·广州天河区一模)某实验小组用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．他们将一小钢球用细线系住悬挂在铁架台上，并在小钢球静止位置A点的正下方固定一光电门．小钢球的底部固定一宽度为d的遮光条，并使其与细线在一条直线上．将小钢球拉至M点，测出此时细线与竖直方向之间的夹角为θ，将小钢球由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间为t.实验测得悬挂点到球心的距离为L.当地的重力加速度大小为g.
甲
乙
(1) 用50分度的游标卡尺测量遮光条宽度，示数如图乙所示，其读数为d＝_________mm；某次测量中，计时器的示数为0.002 5 s，则小钢球经过A点时的速度大小为__________ m//s.
乙
4.16
1.664
(2) 若所测的实验数据在误差允许范围内满足表达式__________________ (用g、L、d、t、θ表示)，即可知小钢球由M点运动至A点的过程中机械能守恒．
(3) 多次实验发现，若以A点为重力势能零点，小钢球在M点的重力势能略小于它在A点的动能，造成这一结果的原因是_________________________________ ________________________________．
实验中所测速度为遮光条通过光电门的速度，大于小钢球在A点的速度
12． (2025·佛山顺德区二模)如图所示，在锅炉外壁紧贴着导热性能良好且右壁开孔与大气相通的汽缸，汽缸右壁内侧装有压力传感器，用于监控锅炉外壁的温度，锅炉未工作时，活塞与锅炉外壁距离为0.3 m、与传感器距离为0.2 m，活塞左侧封闭温度为300 K、压强为105 Pa的空气，此时压力传感器的示数为0.已知大气压强为105 Pa，活塞横截面积为10－2m2，不计活塞与汽缸壁的摩擦，锅炉工作时温度缓慢升高．
(1) 当锅炉的温度为T1时，活塞刚好接触压力传感器，求T1.
答案：(1) 500 K
(2) 锅炉外壁温度T从300 K逐渐增大，求压力传感器示数F与T的关系式．
答案：(2) 见解析
【解析】(3) 根据热力学第一定律
ΔU＝W＋Q，W＝－p0Sl2
解得ΔU＝100 J，即气体内能增加了100 J
(3) 活塞从汽缸图示位置移动到最右侧刚接触到压力传感器的过程中，气体吸收了300 J的热量，求该过程中气体内能变化多少？
答案：(3) 增加了100 J
13．(2025·领航高中联盟开学考)亥姆霍兹线圈是一种制造小范围区域匀强磁场的器件．它由一对完全相同的圆形导体线圈组成，这两个线圈的半径和匝数相同，且同轴排列．亥姆霍兹线圈能产生标准磁场，因此在物理实验中经常被使用．如图所示为一对通有相同方向且等大的恒定电流的亥姆霍兹线圈，形成如图所示平行中心轴线O1O2向右的匀强
磁场，其磁感应强度B大小未知，现有一粒子源放置于O1O2上某点位置O，持续发射初速度大小均为v0的粒子，其方向垂直于轴线向外，粒子所带电荷量均为＋q、质量均为m.在x轴线上垂直放置一圆形探测屏，半径为R，其圆心位于x轴上的P点，用于接收粒子，探测屏圆心P与粒子源间的距离为d，不计粒子重力和粒子间相互作用．
(3) 若该空间同时存在第(1) 问的磁场和第(2) 问的电场，沿x轴平移探测屏，使所有粒子恰好打在探测屏的圆心，求探测屏圆心与粒子源间的距离有哪些值．
答案：(3) n2π2d(n＝1，2，3，…)考前回归限时练(八)
一、单项选择题
1．(2025·揭阳模拟测试二是首个通过人工方法获得的放射性同位素，其衰变的核反应方程为＋X，则X是( )
A． B．
C． D．
2．(2025·广州培正中学三模)如图甲所示是某人站在力传感器上做下蹲—起跳动作的示意图，中间的“·”表示人的重心．图乙是根据传感器画出的F－t图线．两图中a～g各点均对应，其中有几个点在图中没有画出，图中a、c、e对应的纵坐标均为700 N．取g＝10 m/s2.请根据这两个图所给出的信息，下列说法中正确的是( )
A．此人重心在b点时处于超重状态
B．此人重心在c点时的加速度大小大于在b点时的加速度大小
C．此人重心在e点时的加速度大小大于在a点时的加速度大小
D．此人重心在f点时的脚刚好离开传感器
3．(2025·佛山一中等四校第二次联考)2024年8月6日，我国跳水运动员全红婵获得巴黎奥运会跳水女子10米跳台金牌，成为中国奥运史上最年轻的三金得主．从她斜向上起跳到落水前，将其视为质点，忽略空气阻力，全红婵的运动情况可能正确的是( )
A．速度—时间图像 B．位移—时间图像
C．动能—位移图像 D．重力的功率—时间图像
4．(2025·广州三模)有研究表明，当有兴奋情绪时，在人的体表可以测出与之对应的电势变化．某一瞬间人体表面的电势分布如图所示，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值表示该等势面的电势，a、b、c、d为等势面上的点，该电场可等效为两等量异种点电荷产生的电场，a、b为两点电荷连线上对称的两点，c、d为两点电荷连线中垂线上对称的两点．下列说法中正确的是( )
A．a、b两点的电场强度大小相等、方向相反
B．c点的电势大于d点的电势
C．将带正电的试探电荷从b点移到d点，电场力做负功
D．负电荷在c点的电势能小于在a点的电势能
5．(2025·清远六校联考)下列四个图中，不计重力的带电粒子以水平向右的速度射入复合场，已知电场力的大小与洛伦兹力的大小相等，下列哪一个图带电粒子能匀速直线通过复合场( )
A B
C D
6．(2025·“百日冲刺”开学考)我国特高压技术领先全球，输电过程简化后如图所示，总电源输出频率为50 Hz的正弦式交流电，T1与T2均视为理想变压器，输电线电阻为R.某时刻输电线上功率损失为P，下列说法中正确的是( )
A．家庭电路中1 s内电流的方向变化50次
B．T1的输出功率等于T2的输入功率
C．用电高峰期，用户接入用电器增多，T2的输出电压变小
D．若因为输电距离增加，R阻值增加一倍，则输电线功率损失变为2P
7．(2025·广州二模)如图所示，一玩具旋转木马的运动可简化为：在水平面内绕着中心轴做匀速圆周运动，周期为T0，半径为R；在竖直方向做简谐运动，t＝0时刻开始计时，简谐运动位移－时间关系为x＝A sin t.下列说法中正确的是( )
A．t＝0时刻，旋转木马所受合外力为零
B．t＝0时刻，旋转木马速度大小为 R
C．t＝时刻，旋转木马速度大小为 R
D．若T＝T0，则旋转木马T时间内的位移为零
二、多项选择题
8．(2025·广东省三模)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，下列说法中正确的是( )
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·惠州模拟)福建舰舰载机着陆原理简化如图所示，水平平行金属轨道MN、PQ间接有阻值为R的电阻，其间存在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场．长为L、质量为m、阻值为r的金属棒ab垂直置于轨道上，质量为M的舰载机钩住与金属棒ab连接的绝缘阻拦索(不计质量)后迅速达到共同速度v0，关闭动力滑行一段距离后停下，系统所受阻力与其速度成正比，即f＝kv(k为定值)，下列说法中正确的是( )
A．共速时金属棒中的电流方向由b到a
B．系统的动能全部转化为棒上所产生的焦耳热
C．舰载机滑行的距离为
D．刚共速时舰载机的加速度为
三、非选择题
10． 对《普通高中物理课程标准》中的原型实验可进行改进或创新．请完成下列两个实验的部分操作与计算．
(1) 在“验证力的平行四边形定则”实验后，某同学想用量程为5 N的弹簧测力计，测量一个超出其量程的物体的重力．如图甲所示：
甲
乙
①将表面印有等距圆环的白纸固定在竖直放置的木板上．
②三根细线分别与弹簧测力计一端、一个图钉、待测重物相连，弹簧测力计的另一端固定，通过改变图钉在木板的位置调节细线OB，使细线的结点O与圆环的圆心位置重合．
③标出OA、OB、OC的拉力方向，记录弹簧测力计的读数__ __ N.
④根据共点力平衡条件和平行四边形定则，用“力的图示”在图乙中作出OA、OB拉力的合力；由作图结果可得重物所受重力为__ __N(结果保留一位小数)．
11．(2025·广州天河区一模)某实验小组用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．他们将一小钢球用细线系住悬挂在铁架台上，并在小钢球静止位置A点的正下方固定一光电门．小钢球的底部固定一宽度为d的遮光条，并使其与细线在一条直线上．将小钢球拉至M点，测出此时细线与竖直方向之间的夹角为θ，将小钢球由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间为t.实验测得悬挂点到球心的距离为L.当地的重力加速度大小为g.
甲
乙
(1) 用50分度的游标卡尺测量遮光条宽度，示数如图乙所示，其读数为d＝__ __mm；某次测量中，计时器的示数为0.002 5 s，则小钢球经过A点时的速度大小为__ __ m//s.
(2) 若所测的实验数据在误差允许范围内满足表达式__ _(用g、L、d、t、θ表示)，即可知小钢球由M点运动至A点的过程中机械能守恒．
(3) 多次实验发现，若以A点为重力势能零点，小钢球在M点的重力势能略小于它在A点的动能，造成这一结果的原因是__ _．
12． (2025·佛山顺德区二模)如图所示，在锅炉外壁紧贴着导热性能良好且右壁开孔与大气相通的汽缸，汽缸右壁内侧装有压力传感器，用于监控锅炉外壁的温度，锅炉未工作时，活塞与锅炉外壁距离为0.3 m、与传感器距离为0.2 m，活塞左侧封闭温度为300 K、压强为105 Pa的空气，此时压力传感器的示数为0.已知大气压强为105 Pa，活塞横截面积为10－2m2，不计活塞与汽缸壁的摩擦，锅炉工作时温度缓慢升高．
(1) 当锅炉的温度为T1时，活塞刚好接触压力传感器，求T1.
(2) 锅炉外壁温度T从300 K逐渐增大，求压力传感器示数F与T的关系式．
(3) 活塞从汽缸图示位置移动到最右侧刚接触到压力传感器的过程中，气体吸收了300 J的热量，求该过程中气体内能变化多少？
13．(2025·领航高中联盟开学考)亥姆霍兹线圈是一种制造小范围区域匀强磁场的器件．它由一对完全相同的圆形导体线圈组成，这两个线圈的半径和匝数相同，且同轴排列．亥姆霍兹线圈能产生标准磁场，因此在物理实验中经常被使用．如图所示为一对通有相同方向且等大的恒定电流的亥姆霍兹线圈，形成如图所示平行中心轴线O1O2向右的匀强磁场，其磁感应强度B大小未知，现有一粒子源放置于O1O2上某点位置O，持续发射初速度大小均为v0的粒子，其方向垂直于轴线向外，粒子所带电荷量均为＋q、质量均为m.在x轴线上垂直放置一圆形探测屏，半径为R，其圆心位于x轴上的P点，用于接收粒子，探测屏圆心P与粒子源间的距离为d，不计粒子重力和粒子间相互作用．
(1) 要产生如图所示方向的磁场，则亥姆霍兹线圈应通顺时针还是逆时针方向的电流(从左往右看)；若粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径恰好等于 ，则磁感应强度B应为多大？
(2) 断开亥姆霍兹线圈中电流，在垂直x轴线方向上放置一对平行板，两极板间形成匀强电场方向如图所示，要使得所有粒子恰好打在探测屏边缘，则该匀强电场E的电场强度应为多大？
(3) 若该空间同时存在第(1) 问的磁场和第(2) 问的电场，沿x轴平移探测屏，使所有粒子恰好打在探测屏的圆心，求探测屏圆心与粒子源间的距离有哪些值．
21世纪教育网(www.21cnjy.com)考前回归限时练(八)
一、单项选择题
1．(2025·揭阳模拟测试二是首个通过人工方法获得的放射性同位素，其衰变的核反应方程为＋X，则X是( B )
A． B．
C． D．
【解析】根据质量数守恒和电荷数守恒，可写出该核反应方程为e，所以X是正电子，故选B.
2．(2025·广州培正中学三模)如图甲所示是某人站在力传感器上做下蹲—起跳动作的示意图，中间的“·”表示人的重心．图乙是根据传感器画出的F－t图线．两图中a～g各点均对应，其中有几个点在图中没有画出，图中a、c、e对应的纵坐标均为700 N．取g＝10 m/s2.请根据这两个图所给出的信息，下列说法中正确的是( D )
A．此人重心在b点时处于超重状态
B．此人重心在c点时的加速度大小大于在b点时的加速度大小
C．此人重心在e点时的加速度大小大于在a点时的加速度大小
D．此人重心在f点时的脚刚好离开传感器
【解析】刚开始，人站立在传感器上，重力等于支持力，传感器的示数为700 N，即人的体重为700 N，a、c、e点在同一水平线上，支持力相等，合力为零，加速度均为0，b点传感器的支持力小于重力700 N，人处于失重状态，d点传感器的支持力大于人的重力，加速度向上，人处于超重状态，f点时，传感器的示数为0，人与传感器脱离接触，A、B、C错误，D正确．
3．(2025·佛山一中等四校第二次联考)2024年8月6日，我国跳水运动员全红婵获得巴黎奥运会跳水女子10米跳台金牌，成为中国奥运史上最年轻的三金得主．从她斜向上起跳到落水前，将其视为质点，忽略空气阻力，全红婵的运动情况可能正确的是( D )
A．速度—时间图像 B．位移—时间图像
C．动能—位移图像 D．重力的功率—时间图像
【解析】由题意可知，运动员做斜上抛运动，为曲线运动，速度和位移是矢量，A、B两个选项中的图像不能描述曲线运动，A、B错误；动能不存在负值，C错误；设运动过程中速度方向与竖直方向的夹角为θ，竖直方向速度为vy，重力做功的功率为PG＝mgvcos θ＝mgvy＝mg(v0－gt)，功率不存在负值，D正确．
4．(2025·广州三模)有研究表明，当有兴奋情绪时，在人的体表可以测出与之对应的电势变化．某一瞬间人体表面的电势分布如图所示，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值表示该等势面的电势，a、b、c、d为等势面上的点，该电场可等效为两等量异种点电荷产生的电场，a、b为两点电荷连线上对称的两点，c、d为两点电荷连线中垂线上对称的两点．下列说法中正确的是( C )
A．a、b两点的电场强度大小相等、方向相反
B．c点的电势大于d点的电势
C．将带正电的试探电荷从b点移到d点，电场力做负功
D．负电荷在c点的电势能小于在a点的电势能
【解析】该电场可等效为两等量异种点电荷产生的电场，a、b为两点电荷连线上对称的两点，根据等量异种点电荷电场的特点，可知这两个对称点的电场强度大小相等、方向相同，A错误；c、d两点位于同一条等势线上，则c点的电势等于d点的电势，B错误；正电荷在电势高的地方电势能大，所以将带正电的试探电荷从电势低的b点移到电势高的d点，电势能增加，电场力做负功，C正确；负电荷在电势低的地方电势能大，所以负电荷在电势低的c点的电势能大于在电势高的a点的电势能，D错误．
5．(2025·清远六校联考)下列四个图中，不计重力的带电粒子以水平向右的速度射入复合场，已知电场力的大小与洛伦兹力的大小相等，下列哪一个图带电粒子能匀速直线通过复合场( D )
A B
C D
【解析】 A项中，带电粒子受到的电场力和洛伦兹力都向上，一定做曲线运动，A错误；B项中，带电粒子受到的电场力和洛伦兹力都向下，一定做曲线运动，B错误；C项中，带电粒子受到的电场力和洛伦兹力都向上，一定做曲线运动，C错误；D项中，带电粒子受到的电场力向上，洛伦兹力向下，若二者平衡，带电粒子做匀速直线运动通过复合场，D正确．
6．(2025·“百日冲刺”开学考)我国特高压技术领先全球，输电过程简化后如图所示，总电源输出频率为50 Hz的正弦式交流电，T1与T2均视为理想变压器，输电线电阻为R.某时刻输电线上功率损失为P，下列说法中正确的是( C )
A．家庭电路中1 s内电流的方向变化50次
B．T1的输出功率等于T2的输入功率
C．用电高峰期，用户接入用电器增多，T2的输出电压变小
D．若因为输电距离增加，R阻值增加一倍，则输电线功率损失变为2P
【解析】总电源输出频率为50 Hz，一个周期内电流变化两次方向，变压器不改变交流电频率，因此在输出端每秒电流方向改变100次，A错误；T1的输出功率等于T2的输入功率加上输电线上的损耗功率，B错误；用电高峰期，用户端电流变大，输电线电流变大，输电线上损耗的电压变大，T2的输入电压变小，则T2的输出电压变小，C正确；R阻值增加一倍，输电线上电流变小，根据P＝I2R可知，I变小，R变成2R，损耗功率不等于2P，D错误．
7．(2025·广州二模)如图所示，一玩具旋转木马的运动可简化为：在水平面内绕着中心轴做匀速圆周运动，周期为T0，半径为R；在竖直方向做简谐运动，t＝0时刻开始计时，简谐运动位移－时间关系为x＝A sin t.下列说法中正确的是( D )
A．t＝0时刻，旋转木马所受合外力为零
B．t＝0时刻，旋转木马速度大小为 R
C．t＝时刻，旋转木马速度大小为 R
D．若T＝T0，则旋转木马T时间内的位移为零
【解析】根据简谐运动公式可以知道，t＝0时刻，旋转木马处于平衡位置，故其在竖直方向的合力为0，而旋转木马同时还做匀速圆周运动，其受到指向圆心的合力，两力合成，旋转木马受到指向圆心的合力，A错误；t＝0时刻，旋转木马做圆周运动的速度大小为v＝R，此时其在竖直方向上有一个竖直向上的速度，故两速度叠加后的速度大于 R，B错误；根据简谐运动规律，旋转木马在竖直方向做简谐运动的周期为T＝，t＝时刻，旋转木马竖直方向回到平衡位置有竖直向下的速度，而其做圆周运动的速度为R，故两速度叠加后的速度大于R，C错误；若T＝T0，则旋转木马T时刻竖直方向刚好回到平衡位置，水平方向刚好做了一个完整的圆周回到初位置，故旋转木马T时间内的位移为零，D正确．
二、多项选择题
8．(2025·广东省三模)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，下列说法中正确的是( BC )
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
【解析】当猫从高处落下时，由2ah＝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p＝mΔv可知，猫与地面接触过程自身动量变化量是一定的，A错误，B正确；厚实的脂肪质肉垫可使猫与地面接触过程的时间变长，由于动量变化量一定，由动量定理可知，厚实的脂肪质肉垫能减小地面对猫的作用力，C正确；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错误．
9． (2025·惠州模拟)福建舰舰载机着陆原理简化如图所示，水平平行金属轨道MN、PQ间接有阻值为R的电阻，其间存在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场．长为L、质量为m、阻值为r的金属棒ab垂直置于轨道上，质量为M的舰载机钩住与金属棒ab连接的绝缘阻拦索(不计质量)后迅速达到共同速度v0，关闭动力滑行一段距离后停下，系统所受阻力与其速度成正比，即f＝kv(k为定值)，下列说法中正确的是( AC )
A．共速时金属棒中的电流方向由b到a
B．系统的动能全部转化为棒上所产生的焦耳热
C．舰载机滑行的距离为
D．刚共速时舰载机的加速度为
【解析】根据右手定则可知，共速时金属棒中的电流方向由b到a，A正确；系统的动能等于金属棒和电阻R上所产生的焦耳热加上克服阻力f做的功，B错误；飞机钩住金属棒后二者整体一起减速，由动量定理得－BΔt＝q＝＝，其中得到整个过程中运动的距离为x＝，C正确；刚共速时，对舰载机和金属棒分析有f＋BIL＝(M＋m)a，其中I＝，解得加速度为a＝，D错误．
三、非选择题
10． 对《普通高中物理课程标准》中的原型实验可进行改进或创新．请完成下列两个实验的部分操作与计算．
(1) 在“验证力的平行四边形定则”实验后，某同学想用量程为5 N的弹簧测力计，测量一个超出其量程的物体的重力．如图甲所示：
甲
乙
①将表面印有等距圆环的白纸固定在竖直放置的木板上．
②三根细线分别与弹簧测力计一端、一个图钉、待测重物相连，弹簧测力计的另一端固定，通过改变图钉在木板的位置调节细线OB，使细线的结点O与圆环的圆心位置重合．
③标出OA、OB、OC的拉力方向，记录弹簧测力计的读数__3.00__ N.
④根据共点力平衡条件和平行四边形定则，用“力的图示”在图乙中作出OA、OB拉力的合力；由作图结果可得重物所受重力为__7.0__N(结果保留一位小数)．
【解析】(1) ③由于弹簧测力计每一小格为0.1 N，所以此时弹簧测力计的读数为3.00 N.
④根据平行四边形定则作出力的图示，如图所示
根据力的图示可知，重力的大小等于合力的大小，即G＝F合＝7.0 N．
11．(2025·广州天河区一模)某实验小组用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．他们将一小钢球用细线系住悬挂在铁架台上，并在小钢球静止位置A点的正下方固定一光电门．小钢球的底部固定一宽度为d的遮光条，并使其与细线在一条直线上．将小钢球拉至M点，测出此时细线与竖直方向之间的夹角为θ，将小钢球由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间为t.实验测得悬挂点到球心的距离为L.当地的重力加速度大小为g.
甲
乙
(1) 用50分度的游标卡尺测量遮光条宽度，示数如图乙所示，其读数为d＝__4.16__mm；某次测量中，计时器的示数为0.002 5 s，则小钢球经过A点时的速度大小为__1.664__ m//s.
(2) 若所测的实验数据在误差允许范围内满足表达式__gL(1－cos θ)＝__(用g、L、d、t、θ表示)，即可知小钢球由M点运动至A点的过程中机械能守恒．
(3) 多次实验发现，若以A点为重力势能零点，小钢球在M点的重力势能略小于它在A点的动能，造成这一结果的原因是__实验中所测速度为遮光条通过光电门的速度，大于小钢球在A点的速度__．
【解析】(1) 宽度的读数为4 mm＋8×0.02 mm＝4.16 mm.
计时器的示数为0.002 5 s，则小钢球经过A点时的速度大小为vA＝＝1.664 m/s.
(2) 根据机械能守恒定律有mgL(1－cos θ)＝mv2，则有gL(1－cos θ)＝.
(3) 多次实验发现，若以A点为重力势能零点，小钢球在M点的重力势能略小于它在A点的动能，造成这一结果的原因是实验中所测速度为遮光条通过光电门的速度，大于小钢球在A点的速度．
12． (2025·佛山顺德区二模)如图所示，在锅炉外壁紧贴着导热性能良好且右壁开孔与大气相通的汽缸，汽缸右壁内侧装有压力传感器，用于监控锅炉外壁的温度，锅炉未工作时，活塞与锅炉外壁距离为0.3 m、与传感器距离为0.2 m，活塞左侧封闭温度为300 K、压强为105 Pa的空气，此时压力传感器的示数为0.已知大气压强为105 Pa，活塞横截面积为10－2m2，不计活塞与汽缸壁的摩擦，锅炉工作时温度缓慢升高．
(1) 当锅炉的温度为T1时，活塞刚好接触压力传感器，求T1.
(2) 锅炉外壁温度T从300 K逐渐增大，求压力传感器示数F与T的关系式．
(3) 活塞从汽缸图示位置移动到最右侧刚接触到压力传感器的过程中，气体吸收了300 J的热量，求该过程中气体内能变化多少？
答案：(1) 500 K (2) 见解析 (3) 增加了100 J
【解析】(1) 当锅炉的温度升高时，气体做等压变化，根据盖－吕萨克定律可得 ＝
代入数据解得T1＝500 K
(2) 由以上分析可知，当温度小于等于500 K时，压力传感器示数F＝0
当温度大于500 K时，气体体积不变，根据查理定律可得＝
解得p＝200T
活塞对压力传感器的作用力为
F＝pS－p0S＝(2T－1 000) N
(3) 根据热力学第一定律
ΔU＝W＋Q，W＝－p0Sl2
解得ΔU＝100 J，即气体内能增加了100 J
13．(2025·领航高中联盟开学考)亥姆霍兹线圈是一种制造小范围区域匀强磁场的器件．它由一对完全相同的圆形导体线圈组成，这两个线圈的半径和匝数相同，且同轴排列．亥姆霍兹线圈能产生标准磁场，因此在物理实验中经常被使用．如图所示为一对通有相同方向且等大的恒定电流的亥姆霍兹线圈，形成如图所示平行中心轴线O1O2向右的匀强磁场，其磁感应强度B大小未知，现有一粒子源放置于O1O2上某点位置O，持续发射初速度大小均为v0的粒子，其方向垂直于轴线向外，粒子所带电荷量均为＋q、质量均为m.在x轴线上垂直放置一圆形探测屏，半径为R，其圆心位于x轴上的P点，用于接收粒子，探测屏圆心P与粒子源间的距离为d，不计粒子重力和粒子间相互作用．
(1) 要产生如图所示方向的磁场，则亥姆霍兹线圈应通顺时针还是逆时针方向的电流(从左往右看)；若粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径恰好等于 ，则磁感应强度B应为多大？
(2) 断开亥姆霍兹线圈中电流，在垂直x轴线方向上放置一对平行板，两极板间形成匀强电场方向如图所示，要使得所有粒子恰好打在探测屏边缘，则该匀强电场E的电场强度应为多大？
(3) 若该空间同时存在第(1) 问的磁场和第(2) 问的电场，沿x轴平移探测屏，使所有粒子恰好打在探测屏的圆心，求探测屏圆心与粒子源间的距离有哪些值．
答案：(1) 顺时针
(3) n2π2d(n＝1，2，3，…)
【解析】(1) 根据安培定则，要产生如图所示方向的磁场，则亥姆霍兹线圈应通顺时针方向的电流(从左往右看)．
粒子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力可得qv0B＝，其中r＝
解得B＝
(2) 粒子在电场中做类平抛运动，沿x轴方向有d＝at2
垂直于x轴方向有R＝v0t
由牛顿第二定律可知qE＝ma
联立解得E＝
(3) 根据运动独立性，粒子沿x轴方向做匀加速直线运动，垂直于x轴方向做匀速圆周运动，故粒子回到x轴时间为粒子做匀速圆周运动周期的整数倍tn＝nT＝(n＝1，2，3…)
x轴方向有dn＝，qE＝ma
联立解得dn＝n2π2d(n＝1，2，3，…)
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