2025届青海省海东市高三下学期三模物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1高三物理试卷本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1、答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。4、本试卷主要考试内容：高考全部内容。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.在2024年巴黎奥运会游泳项目男子100m（赛道长为50m）自由泳决赛中，我国运动员以46秒40的成绩打破了世界纪录，夺得金牌。下列说法正确的是（）A.该运动员在加速冲刺过程中的惯性增大B.该运动员在加速冲刺过程中对水的作用力与水对他的作用力大小相等C.整个比赛过程中，该运动员的速度一直大于其他运动员的速度D.整个比赛过程中，该运动员的平均速度大小约为2.2m/s【答案】B【解析】惯性只和质量有关，和运动员是否做加速运动无关，选项A错误；作用力与反作用力大小总相等，选项B正确；在某段时间内，该运动员的速度可能小于其他运动员的速度，选项C错误；整个比赛过程中，该运动员的位移为0，平均速度为0，选项D错误。故选B。2.2025年1月7日09时05分，西藏日喀则市定日县发生6.8级地震，国家航天局对地观测与数据中心立即按职责启动民商航天应急响应机制，同步查询灾区历史影像。地球静止同步卫星发射轨道示意图如图所示，关于地球静止同步卫星，下列说法正确的是（）A.地球静止同步卫星能通过日喀则市正上空B.地球静止同步卫星在变轨点1加速，可以直接变轨到同步轨道运行C.地球静止同步卫星在变轨点2减速，可以直接变轨到同步轨道运行D.地球静止同步卫星的转动方向与地球的自转方向相同【答案】D【解析】AD．地球静止同步卫星应在赤道上空，转动方向与地球的自转方向相同，故A错误，D正确；BC．由图可知，地球静止同步卫星在变轨点2加速，才能变轨到同步轨道运行，故BC错误。故选D。3.一交变电流的电压随时间的变化图像如图所示，下列说法正确的是（）A.该电压的峰值为 B.该电压的有效值为C.该交变电流的周期为0.02s D.该交变电流的频率为25Hz【答案】B【解析】AB．由题图可知，该电压的峰值为，有效值为，选项A错误、B正确；CD．该交变电流的周期s频率Hz选项CD错误。故选B。4.某无人机爱好者练习操作无人机。某次操作过程中，无人机的图像如图所示，和时间内的图像为抛物线的一部分，时间内的图像为直线，时间内的无人机的图像可能正确的是（）A B.C. D.【答案】A【解析】图像的斜率表示物体的速度。在时间内，图像的斜率均匀地增大，无人机的速度在均匀地增大；在时间内，图像的斜率不变，无人机的速度不变；在时间内，图像的斜率均匀地减小，无人机的速度在均匀地减小。故选A。5.2025年1月，有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）成功创造新的世界纪录，首次实现1亿摄氏度1066秒的高约束模等离子体运行。EAST主要由氘核聚变反应释放能量，聚变方程为。若的质量为2.0141u，的质量为3.0160u，的质量为1.0087u，1u相当于931MeV的能量，则氘核聚变反应中释放的核能约为（）A.0.54MeV B.1.09MeV C.1.63MeV D.3.26MeV【答案】D【解析】氘核聚变反应质量亏损释放的核能故选D。6.如图所示，某校举行篮球比赛，两运动员分别将A、B两篮球（均视为质点）从相同高度（低于篮筐高度）同时抛出后，两篮球都直接落入篮筐（可认为落到同一点），篮球落入篮筐时的速度方向相同，该过程中A、B两篮球运动的时间分别为、，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A. B.C. D.无法判断、的大小关系【答案】C【解析】ABCD．若研究两个过程的逆过程，则可将其看成是从篮筐沿同方向斜向上的斜抛运动，落到同一高度上，设A、B两篮球落入篮筐时的速度大小分别为、，方向与水平方向的夹角为，A、B两篮球下落的高度相同，有，又，解得，选项C正确。故选C。7.如图所示，A、B两点为水面上相距为4L的两个振针，两振针保持同步振动，在水面产生两列水波（视为简谐横波），以AB连线为x轴，以AB连线中点为坐标原点，在水面内建立直角坐标系，图中虚线是以A、B为焦点的双曲线的一支，且与x轴交点的横坐标为。已知水波波长为L，则关于虚线上各点振动情况的说法正确的是（）A.虚线上各点均为振动减弱点B.虚线上各点既有振动加强点也有振动减弱点C.虚线上各点同步振动，同时位于波峰，同时到达波谷D.同一时刻，虚线上的点有的在波峰，有的在波谷【答案】D【解析】AB．由数学知识可知，虚线上各点到A点和B点的差为定值，又由虚线与x轴交点的横坐标为，可知虚线上各点到A、B两点的距离差始终为2L，是波长的整数倍，均为振动加强点，故AB错误；CD．同一时刻，两列波向外传播，虚线位置上的点若是波峰与波峰的叠加，就处于波峰，若是波谷与波谷的叠加，就处于波谷，故C错误，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。每小题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.如图所示，水平平板小车放在光滑水平地面上，两小朋友（均视为质点）坐在水平平板小车上，相互间不接触。他们与小车间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，其中小朋友乙的质量大一些。现用逐渐增大的水平力沿水平地面拉动平板小车，下列说法正确的是（）A.小朋友甲相对小车先发生滑动 B.两小朋友同时发生相对滑动C.相对小车发生滑动前，小朋友乙的加速度较大 D.小朋友乙所受的摩擦力一直较大【答案】BD【解析】ABC．由牛顿第二定律可知，甲、乙不与平板小车发生相对滑动的最大加速度，同时也是二者与平板小车发生相对滑动后的加速度，均为，甲、乙与平板小车间同时发生相对滑动或甲、乙与平板小车间同时不发生相对滑动，且甲、乙的加速度始终相同，选项A、C错误，选项B正确；D．又水平方向的摩擦力提供合力，，加速度相同，质量大的小朋友乙所受的摩擦力大，选项D正确。故选BD。9.两个等量异种点电荷，关于原点O对称放置，以两点电荷的连线为x轴，其电场线分布如图所示。下列关于x轴上的电场强度E或电势随位置x变化的规律图像正确的是（）A. B.C. D.【答案】BC【解析】AB．两点电荷连线的中垂线的电势为零，越靠近正点电荷电势越高，越靠近负点电荷电势越低，图B符合，则选项A错误、B正确；CD．在两点电荷连线上电场强度先减小后增大，连线中点电场强度最小（不为零），越靠近电荷，电场强度越大，图C符合，选项C正确、D错误。故选BC。10.在轨稳定运行的天和核心舱内，我国航天员进行的某次科研实验如图所示：一个正方形闭合线圈以速度v1垂直磁场边界进入矩形匀强磁场区域，此后线圈穿过该磁场，若线圈恰好离开磁场时的速度大小为v2，则下列关于线圈的说法正确的是（）A.进入磁场的过程中，感应电流的方向为逆时针方向B.离开磁场的过程中，感应电流的方向为逆时针方向C.完全进入磁场时的速度等于D.完全进入磁场时的速度小于【答案】AC【解析】A．进入磁场的过程中，穿过线圈的磁通量向里增加，根据楞次定律可知，感应电流的方向为逆时针方向，故A正确；B．离开磁场的过程中，穿过线圈的磁通量向里减小，根据楞次定律可知，感应电流的方向为顺时针方向，故B错误；CD．设完全进入磁场时的速度为v，线圈进入磁场的过程，根据动量定理可得其中线圈离开磁场的过程，根据动量定理可得其中联立可得则有故C正确，D错误。故选AC。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某物理兴趣小组测光在水中的折射率。如图所示，水平桌面上有一水槽，槽中放置着平面镜M，镜面与水平面之间的夹角。一束白光从O点射向水面，先经水面折射，再经平面镜反射，又经水面折射回到空气中，最后在水槽左上方的竖直屏N上形成彩色光带，设所有光线均在同一竖直平面内。（1）若入射点O的位置不变，顺时针转动水面上的入射光，则O点处的折射光________（填“顺”或“逆”）时针转动。（2）若逐渐增大角，各种色光陆续消失，屏上最后消失的是________（填“红”“绿”或“紫”）光。（3）当入射光线与水面的夹角时，屏上的彩色光带恰好全部消失，则最后消失的色光对水的折射率为________________。（结果可用根号表示）【答案】（1）顺（2）红（3）【解析】【小问1详析】由折射定律可知，入射角减小时，折射角也减小，即折射光线与入射光线的转动方向相同。【小问2详析】逐渐增大角，反射光线逆时针转动，反射光线射到水面的入射角增大，由于紫光的临界角最小，因此紫光的入射角首先达到临界角，发生全反射，则从屏上最先消失的是紫光，最后消失的是红光。【小问3详析】最后消失的是红光，红光传播的光路如图所示。设光在空气与水的界面的折射角为，由折射定律有设红光在平面镜上的入射角为，由几何关系有红光由水面射向空气，恰好发生全反射时入射角为C，由几何关系有有全反射可知，解得12.某同学在图书馆查到弹簧的弹性势能与弹簧的形变量x之间的关系式为，为了验证此关系式是否正确，他进行了如下实验：（1）如图甲所示，将一弹簧竖直悬挂在铁架台的水平横杆上，一指针固定在弹簧下端，刻度尺竖直固定在弹簧一侧，刻度尺零刻线与弹簧上端点对齐。测量弹簧原长时，指针指示刻度如图乙所示，则弹簧原长________cm。（2）他依次在弹簧下端挂上钩码，同时测得弹簧静止时相应的形变量，记录钩码的质量m和对应的弹簧形变量x的数据，得到的图像如图丙所示，取重力加速度大小，由图像可得弹簧的劲度系数________N/m。（计算结果保留三位有效数字）（3）该同学在实验室找到一个带指针、质量的滑块和气垫导轨，他将气垫导轨调成水平，弹簧一端固定在气垫导轨左侧，刻度尺固定在气垫导轨上方，如图丁所示。启动充气泵，用滑块将弹簧压缩后由静止释放滑块，弹簧将滑块弹出，对滑块在气垫导轨上滑行的过程进行频闪照相，频闪频率，读出滑块与弹簧分离后连续的四张照片指针指示位置的刻度值，记录在表格中。3278cm37.86cm42.97cm48.02cm则滑块离开弹簧后获得的动能________J，根据表达式，结合前面所得k值可得弹簧的弹性势能________J。（结果均保留三位有效数字）（4）改变弹簧的初始压缩量，多次重复以上步骤进行验证，发现滑块获得的动能总略小于弹簧的弹性势能，其原因可能是________。（任意答一条即可）【答案】（1）14.78##14.79##14.80##14.81##14.82（2）97.8（3）0.07740.0782（4）滑块滑动过程中受到空气阻力##气垫导轨右端偏高等【解析】【小问1详析】刻度尺最小分度为1mm，所以读数为14.80cm，即弹簧原长为14.80cm。【小问2详析】由得图像的斜率表示由题图可得解得【小问3详析】闪光时间间隔由题中表格中数据可知滑块离开弹簧后获得的速度大小则滑块离开弹簧后获得的动能弹簧的弹性势能【小问4详析】整个过程中弹簧的弹性势能除了转化为滑块的动能外，还转化成了其他能，则其原因是滑块滑动过程中受到空气阻力，或者气垫导轨右端偏高等。13.空气减震器是一种利用压缩空气作为弹性介质来吸收振动和冲击的减震装置。某空气减震器可简化成由高为60cm、横截面积为的圆柱体的汽缸（导热性良好）和顶部的一轻质刚性活塞（厚度不计）组成，汽缸内封闭了一定质量的理想气体，当地环境的热力学温度为300K，大气压强为。初始时活塞处于减震器顶部。（1）若活塞在一竖直向下的压力作用下，静止于距减震器顶端10cm处，缸内气体的温度保持不变，求该压力大小F；（2）若活塞不受压力，求缸内的气体的热力学温度为270K时，活塞距减震器顶端的距离L。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详析】初始状态有，受力后末状态体积由玻意耳定律有解得由共点力平衡条件有解得小问2详析】活塞不受压力，活塞内气体做等压变化，有其中解得气柱的高度为则活塞距减震器顶端的距离为。14.如图所示，质量的物块A与质量的物块B通过轻质定滑轮用轻绳连接，控制物块A使其静止于足够长的光滑固定斜面上，滑轮与物块A间的轻绳恰好拉直且与斜面平行，斜面倾角，物块B与物块C用劲度系数的轻质弹簧相连，物块C与物块B的质量相同。斜面固定于水平地面上，释放物块A前，绳中无拉力，物块A、B、C均视为质点。现由静止释放物块A，取重力加速度大小，不计轻绳与滑轮间的摩擦，弹簧的弹性势能，其中x为弹簧的形变量，弹簧始终在弹性限度内。求：（1）释放物块A前，弹簧具有的弹性势能；（2）释放物块A后瞬间，物块B的加速度大小；（3）当物块C刚好对地面无压力时，物块A的加速度大小和速度大小v。（结果可用根式表示）【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1详析】初始状态对物块B分析，绳中无拉力，由平衡条件有，解得，弹簧的弹性势能；【小问2详析】释放物块A后瞬间，对物块A、物块B整体受力分析，由牛顿第二定律有，解得；【小问3详析】释放物块A，物块C刚好对地面无压力时，对物块C受力分析，弹簧对物块C的作用力与物块C受到的重力大小相等，有，对物块A、物块B整体受力分析，由牛顿第二定律有，解得；对物块A、物块B，由能量守恒定律有，解得。15.在平面直角坐标系xOy中，x>0区域内有竖直向上的匀强电场，电场强度大小E=4V/m，第二象限和第三象限内分别有磁感应强度大小不同、方向都垂直于平面向里的匀强磁场，磁场宽度d=4m。在第四象限x=2m的某位置沿x轴负方向以速度大小v0=4m/s射入一个电荷量与质量之比的带正电粒子，该带电粒子在电场中运动一段时间后恰好从坐标原点O进入x<0区域的匀强磁场。不计粒子受到的重力。（1）求带电粒子射入时的坐标；（2）若带电粒子未进入第三象限，且垂直于磁场边界射出磁场，求第二象限内的磁场的磁感应强度大小B0；（3）改变磁场的磁感应强度大小，且第二象限的磁场的磁感应强度大小为第三象限的磁场的磁感应强度大小的。若带电粒子两次经过第三象限后，从第二象限垂直于磁场边界射出磁场，求带电粒子在磁场中运动的时间。【答案】（1）（2m，−1m）（2）（3）【解析】【小问1详析】粒子在第四象限做类平抛运动，在水平方向上，带电粒子做匀速直线运动，有在竖直方向上，带电粒子做匀加速直线运动，有加速度大小解得即带电粒子射入时的坐标为（2m，−1m）。【小问2详析】带电粒子进入磁场时，竖直方向的速度大小则带电粒子进入磁场时的速度大小根据几何关系可知，带电粒子在磁场中运动的轨迹半径由洛伦兹力提供向心力有解得。【小问3详析】由，可得由几何关系有解得，，，粒子在第二象限运动的时间粒子在第三象限运动的时间则粒子在磁场中运动的总时间高三物理试卷本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1、答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。4、本试卷主要考试内容：高考全部内容。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.在2024年巴黎奥运会游泳项目男子100m（赛道长为50m）自由泳决赛中，我国运动员以46秒40的成绩打破了世界纪录，夺得金牌。下列说法正确的是（）A.该运动员在加速冲刺过程中的惯性增大B.该运动员在加速冲刺过程中对水的作用力与水对他的作用力大小相等C.整个比赛过程中，该运动员的速度一直大于其他运动员的速度D.整个比赛过程中，该运动员的平均速度大小约为2.2m/s【答案】B【解析】惯性只和质量有关，和运动员是否做加速运动无关，选项A错误；作用力与反作用力大小总相等，选项B正确；在某段时间内，该运动员的速度可能小于其他运动员的速度，选项C错误；整个比赛过程中，该运动员的位移为0，平均速度为0，选项D错误。故选B。2.2025年1月7日09时05分，西藏日喀则市定日县发生6.8级地震，国家航天局对地观测与数据中心立即按职责启动民商航天应急响应机制，同步查询灾区历史影像。地球静止同步卫星发射轨道示意图如图所示，关于地球静止同步卫星，下列说法正确的是（）A.地球静止同步卫星能通过日喀则市正上空B.地球静止同步卫星在变轨点1加速，可以直接变轨到同步轨道运行C.地球静止同步卫星在变轨点2减速，可以直接变轨到同步轨道运行D.地球静止同步卫星的转动方向与地球的自转方向相同【答案】D【解析】AD．地球静止同步卫星应在赤道上空，转动方向与地球的自转方向相同，故A错误，D正确；BC．由图可知，地球静止同步卫星在变轨点2加速，才能变轨到同步轨道运行，故BC错误。故选D。3.一交变电流的电压随时间的变化图像如图所示，下列说法正确的是（）A.该电压的峰值为 B.该电压的有效值为C.该交变电流的周期为0.02s D.该交变电流的频率为25Hz【答案】B【解析】AB．由题图可知，该电压的峰值为，有效值为，选项A错误、B正确；CD．该交变电流的周期s频率Hz选项CD错误。故选B。4.某无人机爱好者练习操作无人机。某次操作过程中，无人机的图像如图所示，和时间内的图像为抛物线的一部分，时间内的图像为直线，时间内的无人机的图像可能正确的是（）A B.C. D.【答案】A【解析】图像的斜率表示物体的速度。在时间内，图像的斜率均匀地增大，无人机的速度在均匀地增大；在时间内，图像的斜率不变，无人机的速度不变；在时间内，图像的斜率均匀地减小，无人机的速度在均匀地减小。故选A。5.2025年1月，有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）成功创造新的世界纪录，首次实现1亿摄氏度1066秒的高约束模等离子体运行。EAST主要由氘核聚变反应释放能量，聚变方程为。若的质量为2.0141u，的质量为3.0160u，的质量为1.0087u，1u相当于931MeV的能量，则氘核聚变反应中释放的核能约为（）A.0.54MeV B.1.09MeV C.1.63MeV D.3.26MeV【答案】D【解析】氘核聚变反应质量亏损释放的核能故选D。6.如图所示，某校举行篮球比赛，两运动员分别将A、B两篮球（均视为质点）从相同高度（低于篮筐高度）同时抛出后，两篮球都直接落入篮筐（可认为落到同一点），篮球落入篮筐时的速度方向相同，该过程中A、B两篮球运动的时间分别为、，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A. B.C. D.无法判断、的大小关系【答案】C【解析】ABCD．若研究两个过程的逆过程，则可将其看成是从篮筐沿同方向斜向上的斜抛运动，落到同一高度上，设A、B两篮球落入篮筐时的速度大小分别为、，方向与水平方向的夹角为，A、B两篮球下落的高度相同，有，又，解得，选项C正确。故选C。7.如图所示，A、B两点为水面上相距为4L的两个振针，两振针保持同步振动，在水面产生两列水波（视为简谐横波），以AB连线为x轴，以AB连线中点为坐标原点，在水面内建立直角坐标系，图中虚线是以A、B为焦点的双曲线的一支，且与x轴交点的横坐标为。已知水波波长为L，则关于虚线上各点振动情况的说法正确的是（）A.虚线上各点均为振动减弱点B.虚线上各点既有振动加强点也有振动减弱点C.虚线上各点同步振动，同时位于波峰，同时到达波谷D.同一时刻，虚线上的点有的在波峰，有的在波谷【答案】D【解析】AB．由数学知识可知，虚线上各点到A点和B点的差为定值，又由虚线与x轴交点的横坐标为，可知虚线上各点到A、B两点的距离差始终为2L，是波长的整数倍，均为振动加强点，故AB错误；CD．同一时刻，两列波向外传播，虚线位置上的点若是波峰与波峰的叠加，就处于波峰，若是波谷与波谷的叠加，就处于波谷，故C错误，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。每小题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.如图所示，水平平板小车放在光滑水平地面上，两小朋友（均视为质点）坐在水平平板小车上，相互间不接触。他们与小车间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，其中小朋友乙的质量大一些。现用逐渐增大的水平力沿水平地面拉动平板小车，下列说法正确的是（）A.小朋友甲相对小车先发生滑动 B.两小朋友同时发生相对滑动C.相对小车发生滑动前，小朋友乙的加速度较大 D.小朋友乙所受的摩擦力一直较大【答案】BD【解析】ABC．由牛顿第二定律可知，甲、乙不与平板小车发生相对滑动的最大加速度，同时也是二者与平板小车发生相对滑动后的加速度，均为，甲、乙与平板小车间同时发生相对滑动或甲、乙与平板小车间同时不发生相对滑动，且甲、乙的加速度始终相同，选项A、C错误，选项B正确；D．又水平方向的摩擦力提供合力，，加速度相同，质量大的小朋友乙所受的摩擦力大，选项D正确。故选BD。9.两个等量异种点电荷，关于原点O对称放置，以两点电荷的连线为x轴，其电场线分布如图所示。下列关于x轴上的电场强度E或电势随位置x变化的规律图像正确的是（）A. B.C. D.【答案】BC【解析】AB．两点电荷连线的中垂线的电势为零，越靠近正点电荷电势越高，越靠近负点电荷电势越低，图B符合，则选项A错误、B正确；CD．在两点电荷连线上电场强度先减小后增大，连线中点电场强度最小（不为零），越靠近电荷，电场强度越大，图C符合，选项C正确、D错误。故选BC。10.在轨稳定运行的天和核心舱内，我国航天员进行的某次科研实验如图所示：一个正方形闭合线圈以速度v1垂直磁场边界进入矩形匀强磁场区域，此后线圈穿过该磁场，若线圈恰好离开磁场时的速度大小为v2，则下列关于线圈的说法正确的是（）A.进入磁场的过程中，感应电流的方向为逆时针方向B.离开磁场的过程中，感应电流的方向为逆时针方向C.完全进入磁场时的速度等于D.完全进入磁场时的速度小于【答案】AC【解析】A．进入磁场的过程中，穿过线圈的磁通量向里增加，根据楞次定律可知，感应电流的方向为逆时针方向，故A正确；B．离开磁场的过程中，穿过线圈的磁通量向里减小，根据楞次定律可知，感应电流的方向为顺时针方向，故B错误；CD．设完全进入磁场时的速度为v，线圈进入磁场的过程，根据动量定理可得其中线圈离开磁场的过程，根据动量定理可得其中联立可得则有故C正确，D错误。故选AC。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某物理兴趣小组测光在水中的折射率。如图所示，水平桌面上有一水槽，槽中放置着平面镜M，镜面与水平面之间的夹角。一束白光从O点射向水面，先经水面折射，再经平面镜反射，又经水面折射回到空气中，最后在水槽左上方的竖直屏N上形成彩色光带，设所有光线均在同一竖直平面内。（1）若入射点O的位置不变，顺时针转动水面上的入射光，则O点处的折射光________（填“顺”或“逆”）时针转动。（2）若逐渐增大角，各种色光陆续消失，屏上最后消失的是________（填“红”“绿”或“紫”）光。（3）当入射光线与水面的夹角时，屏上的彩色光带恰好全部消失，则最后消失的色光对水的折射率为________________。（结果可用根号表示）【答案】（1）顺（2）红（3）【解析】【小问1详析】由折射定律可知，入射角减小时，折射角也减小，即折射光线与入射光线的转动方向相同。【小问2详析】逐渐增大角，反射光线逆时针转动，反射光线射到水面的入射角增大，由于紫光的临界角最小，因此紫光的入射角首先达到临界角，发生全反射，则从屏上最先消失的是紫光，最后消失的是红光。【小问3详析】最后消失的是红光，红光传播的光路如图所示。设光在空气与水的界面的折射角为，由折射定律有设红光在平面镜上的入射角为，由几何关系有红光由水面射向空气，恰好发生全反射时入射角为C，由几何关系有有全反射可知，解得12.某同学在图书馆查到弹簧的弹性势能与弹簧的形变量x之间的关系式为，为了验证此关系式是否正确，他进行了如下实验：（1）如图甲所示，将一弹簧竖直悬挂在铁架台的水平横杆上，一指针固定在弹簧下端，刻度尺竖直固定在弹簧一侧，刻度尺零刻线与弹簧上端点对齐。测量弹簧原长时，指针指示刻度如图乙所示，则弹簧原长________cm。（2）他依次在弹簧下端挂上钩码，同时测得弹簧静止时相应的形变量，记录钩码的质量m和对应的弹簧形变量x的数据，得到的图像如图丙所示，取重力加速度大小，由图像可得弹簧的劲度系数________N/m。（计算结果保留三位有效数字）（3）该同学在实验室找到一个带指针、质量的滑块和气垫导轨，他将气垫导轨调成水平，弹簧一端固定在气垫导轨左侧，刻度尺固定在气垫导轨上方，如图丁所示。启动充气泵，用滑块将弹簧压缩后由静止释放滑块，弹簧将滑块弹出，对滑块在气垫导轨上滑行的过程进行频闪照相，频闪频率，读出滑块与弹簧分离后连续的四张照片指针指示位置的刻度值，记录在表格中。3278cm37.86cm42.97cm48.02cm则滑块离开弹簧后获得的动能________J，根据表达式，结合前面所得k值可得弹簧的弹性势能________J。（结果均保留三位有效数字）（4）改变弹簧的初始压缩量，多次重复以上步骤进行验证，发现滑块获得的动能总略小于弹簧的弹性势能，其原因可能是________。（任意答一条即可）【答案】（1）14.78##14.79##14.80##14.81##14.82（2）97.8（3）0.07740.0782（4）滑块滑动过程中受到空气阻力##气垫导轨右端偏高等【解析】【小问1详析】刻度尺最小分度为1mm，所以读数为14.80cm，即弹簧原长为14.80cm。【小问2详析】由得图像的斜率表示由题图可得解得【小问3详析】闪光时间间隔由题中表格中数据可知滑块离开弹簧后获得的速度大小则滑块离开弹簧后获得的动能弹簧的弹性势能【小问4详析】整个过程中弹簧的弹性势能除了转化为滑块的动能外，还转化成了其他能，则其原因是滑块滑动过程中受到空气阻力，或者气垫导轨右端偏高等。13.空气减震器是一种利用压缩空气作为弹性介质来吸收振动和冲击的减震装置。某空气减震器可简化成由高为60cm、横截面积为的圆柱体的汽缸（导热性良好）和顶部的一轻质刚性活塞（厚度不计）组成，汽缸内封闭了一定质量的理想气体，当地环境的热力学温度为300K，大气压强为。初始时活塞处于减震器顶部。（1）若活塞在一竖直向下的压力作用下，静止于距减震器顶端10cm处，缸内气体的温度保持不变，求该压力大小F；（2）若活塞不受压力，求缸内的气体的热力学温度为270K时，活塞距减震器顶端的距