内容正文:
1
1
16.
(1)_____________________
(2)_____________________、____________________
17.
(1)____________________________________________________________
(2)____________________、____________________
(3)_____________________
(4)____________________
三、作图题:本题 7分,每空 1分,共 21分。
备战 2025 年高考物理模拟卷(浙江专用)黄金卷 03
答题卡
第Ⅰ卷(请用 2B 铅笔填涂)
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
1.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
2.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
3.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
4.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
5.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
6.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
7.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
8.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
9.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
10.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
11.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
12.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
13.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
14.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
15.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
姓 名:__________________________
准考证号:
贴条形码区
考生禁填: 缺考标记
违纪标记
以上标志由监考人员用 2B 铅笔填涂
选择题填涂样例:
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准
条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用 2B 铅笔填涂;非选择题必须用 0.5 mm 黑色签字笔
答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案
无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
18.
19.
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
20.
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
21.
【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考物理模拟卷(浙江专用)
黄金卷03(参考答案)
一、选择题Ⅰ(本题共13小题,每小题3分,共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
A
A
A
A
C
D
C
A
A
C
C
C
C
二、选择题Ⅱ(本题共2小题,每小题3分,共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
14
15
AD
AD
三、实验题:本题共2小题,共14分。
非选择题部分
三、实验题(本大题共2小题,共14.0分)
16.(1)减速 (1分) (2) (2分) (2分)
17.(1)作为保护电阻,以防止滑动变阻器调节过度导致短路(1分) (2) 5.07V (2分) (2分)(3)R0 (2分) (4)不必(2分)
四、计算题:本题共4小题,8分+11分+11分+11分共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
18.(1)扳下锁扣过程中,气体温度不变,气体内能不变;气体体积增大,则外界对气体做负功,根据热力学第一定律可知,空腔内气体从外界吸热。(1分)
(2)根据玻意耳定律可得(2分)
可得扳下锁扣后空腔内气体的压强为(1分)
(3)若挂钩挂上重物时恰好不脱落,对挂钩和所挂物体为整体,根据受力平衡可得(1分)
又(1分)
(1分)
联立解得所能挂物体的最大质量为(1分)
19.(1)设物块在B点的速度为vB,在C点的速度为vC,从A到B物块做平抛运动,有(1分)
解得(1分)
(2)从B到C,根据动能定理有(2分)
在C点,由牛顿第二定律列式,有(1分)
解得(1分)
再根据牛顿第三定律得,物块对木板的压力大小(1分)
(3)根据动量守恒定律得(2分)
根据能量守恒定律有(1分)
联立解得(1分)
20.(1)当cd 杆达到最大速度时,由竖直方向受力平衡得①(1分)
根据闭合电路欧姆定律得②(1分)
又③(1分)
联立①②③解得④(1分)
(2)当ab杆达到最大速度时,由竖直方向受力平衡得⑤(1分)
水平方向受力平衡得⑥(1分)
由②③⑤⑥得(1分)
(3)cd 杆从释放至达到最大速度的过程中,由能量守恒得(2分)
ab杆产生的焦耳热(2分)
21.(1)由离子经加速后的最大速度为2v,初速度范围,显然初速度最大离子加速后速度最大,由动能定理有(1分)
解得(1分)
(2)由于粒子带正电,磁场垂直于纸面向外;可以做出离子在磁场中的轨迹。最小速度的轨迹圆最小,将出射点标记为A。最大速度的轨迹圆最大,将出射点标记为B。离子首次到达x轴的范围在A、B之间。过入射点O做入射速度方向的垂线,过出射点A做出射速度方向的垂线,交汇于C点,该点为最小轨迹圆的圆心,OC、AC为半径。如图所示
由于入射速度与x轴正方向的夹角为,所以
由于OC、AC为轨迹圆半径,故,(1分)
所以AC的长度等于最小轨迹圆半径,入射速度为v,由于向心力等于离子所受的洛伦兹力(1分)
解得(1分)
所以A的坐标,同理,由于最大轨迹圆的入射速度方向不变,大小为2v。所以该轨迹圆的圆心角不变,半径大小为原来的2倍。B的坐标为,综上离子首次到达x轴的坐标范围为(1分)
(3)由于探测板足够长,所以不用考虑粒子从水平方向离开探测板范围的可能性。仅需要考虑竖直方向的运动。电场强度方向向上,对正离子的作用力和加速度向上,大小为,(1分)
设出射速度为的离子恰好达到探测板,该速度的离子竖直方向速度刚好在到达探测板时减为0。当离子进入电场的速度大于等于该临界速度时能达到探测板,小于临界速度时不能达到。由于为所以出射速度与x轴方向的夹角为,所以进入电场前竖直方向的速度为(1分)
根据离子竖直方向速度刚好在到达探测板时减为0,列写运动学方程
,,(2分)
所以当离子速度,不能到达探测板。当离子速度,能到达探测板。粒子首次到达x轴上时分布均匀,所以(1分)
试卷第20页,共20页
2
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【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考物理模拟卷(浙江专用)
黄金卷03(知识点)
题号
难度系数
详细知识点
1
0.94
国际单位制的7个基本单位 用基本单位推导物理量单位
2
0.65
自由落体运动的三个基本公式
3
0.85
质点 位移的定义、路程与位移 牛顿第三定律
4
0.85
平均功率与瞬时功率的计算 求恒力的冲量 v-t图象反应的物理量,及图像形状反应的问题
5
0.85
正交分解法解共点力平衡
6
0.65
向心加速度与角速度、周期的关系 平均功率与瞬时功率的计算
7
0.65
航天器中的失重现象 卫星的各个物理量计算 卫星发射及变轨问题中各物理量的变化
8
0.65
牛顿定律与直线运动-简单过程 用动能定理求解外力做功和初末速度 求恒力的冲量
9
0.65
交流发电机原理和示意图 正弦式交流电的电动势和电流有效值 理想变压器两端电压与匝数的关系
10
0.65
电场强度的叠加法则 等量异种电荷周围电势的分布
11
0.65
左手定则的内容及简单应用
12
0.65
共振现象产生的条件及特点
13
0.65
光发生明显衍射的条件 遏止电压的本质及其决定因素
14
0.85
绳球类模型及其临界条件 检查工件的平整度 光电效应现象及其解释 α粒子散射实验的装置、现象和结果分析
15
0.65
根据反射与折射定律画出光路图 折射和全反射的综合问题
16
0.65
用逐差法计算加速度 频闪照相测量速度
17
0.65
测量电源电动势和内阻的实验原理、器材、实验电路 用电压表和电阻箱测量电源的电动势和内阻
18
0.65
应用波意耳定律解决实际问题 判断系统吸放热、做功情况和内能变化情况
19
0.65
平抛运动速度的计算 拱桥和凹桥模型 用动能定理求解外力做功和初末速度 利用动量守恒及能量守恒解决(类)碰撞问题
20
0.4
作用的导体棒在导轨上运动的电动势、安培力、电流、路端电压 计算导轨切割磁感线电路中产生的热量
21
0.4
带电粒子在匀强电场中的直线运动 带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算 粒子由磁场进入电场
试卷第2页,共2页
1
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11
)
备战2025年高考物理模拟卷(浙江专用)黄金卷03
(
贴条形码区
考生禁填
: 缺考标记
违纪标记
以上标志由监考人员用
2B
铅笔
填涂
选择题填涂样例
:
正确填涂
错误填
涂
[
×
] [
√
] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用
2B
铅笔填涂;非选择题必须用
0.5
mm
黑
色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4
.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
) (
姓
名:
__________________________
准考证号:
)答题卡
第Ⅰ卷(请用2B铅笔填涂)
(
1
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
2
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
3
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[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
4
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
5
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
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[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
7
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
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.
[ A ] [ B
] [ C ] [ D ]
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[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
10
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
11
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
12
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
13
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
14
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
15
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
)
(
16.
(
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)
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______________
_
(
2
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2
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、___________________
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(
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三、作图题:本题7分,每空1分,共21分。
15.
(1)
(2)
17.
(本题满分8分)
)第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
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.
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) (
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
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20
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) (
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
21
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)
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
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【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考物理模拟卷(浙江专用)
黄金卷03
考试时间 :2025年X月X日 命题人: 审题人:
准考证号: _______________ 姓名: _______________
本试题卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间90分钟。
考生注意:
1. 答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2. 答题时,请按照答题纸上 “注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
3. 非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内,作图时先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4. 可能用到的相关参数:重力加速度g均取10m/s2。
第Ⅰ卷
一、选择题Ⅰ(本题共13小题,每小题3分,共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.华为的Wi-Fi6+采用了芯片级协同、动态窄频宽技术,大幅提升了手机等终端侧的功率谱密度(PSD),带来了信号穿墙能力的大幅提升。功率谱密度的单位是瓦特每纳米(W/nm),改用国际单位制基本单位表示正确的是( )
A. B. C. D.
2.某兴趣小组用频闪摄影的方法研究自由落体运动,实验中把一高中物理课本竖直放置,将一小钢球从与书上边沿等高处静止释放,忽略空气阻力,结合实际,频闪频率约为( )
A.12Hz B.20Hz C.28Hz D.36Hz
3. 2024年4月,某中学举办春季趣味运动会,图中师生正在进行“毛毛虫竞速赛”。起点和终点之间的距离为60米,比赛规则为:毛毛虫整体越过终点线才算完成比赛。下列说法正确的是( )
A.正常完成比赛的队伍,运动路程一定大于60米
B.比赛开始前的一段时间,师生们提起“毛毛虫”,准备向前冲锋,所有人对“毛毛虫”的作用力倾斜向前方
C.比赛中,可以把“毛毛虫”看作质点
D.“毛毛虫”向前加速过程中,老师对“毛毛虫”的力大于“毛毛虫”对老师的力
4.在巴黎奥运会上,中国跳水梦之队首次包揽八金。如图甲所示,在某次跳水比赛中,假设运动员入水前做竖直上抛运动,从离开跳板瞬间开始计时,取竖直向下为正方向,该运动员重心的竖直速度随时间变化的图像如图乙所示,其中部分为直线。则( )
A.时刻运动员离水面最高 B.时刻运动员离水面最高
C.时刻运动员所受重力瞬时功率最大 D.运动员所受重力冲量为零
5.炎热夏天,人们都安装空调,图甲是某小区高层住宅外安装空调主机的情境。为安全起见,要求吊运过程中空调主机与楼墙保持一定的距离。原理如图乙,一人在高处控制一端系在主机上的轻绳,另一人在地面控制另一根一端系在主机上的轻绳Q,二人配合可使主机缓慢竖直上升。主机质量,当P绳与竖直方向的夹角时,Q绳与竖直方向的夹角。主机视为质点,重力加速度则( )
A.P绳中拉力为
B.绳中拉力为
C.Q绳中拉力为
D.Q绳中拉力为
6.如图甲所示,筒车是利用水流带动车轮,使装在车轮上的竹筒自动水,提水上岸进行灌溉。其简化模型如图乙所示,转轴为O,C、O、D在同一高度,A、B分别为最低点和最高点,E、F为水面。筒车在水流的推动下做匀速圆周运动,竹筒做速圆周运动的半径为R,角速度大小为,竹筒顺时针转动,在点开始打水,从F点离开水面。从A点到B点的过程中,竹筒所装的水质量为m且保持不变,重力加速度为g下列说法正确的是( )
A.竹筒做匀速圆周运动的向心加速度大小为
B.水轮车上装有16个竹筒,则相邻竹筒打水的时间间隔为
C.竹筒过C点时,竹筒对水的作用力大小为mg
D.竹筒从C点到B点的过程中,其重力的功率逐渐减小
7.中国航天科技集团预测到2045年,进出空间和空间运输的方式将出现颠覆性变革,太空电梯有望实现。现假设已经建成了如图所示的太空电梯,其将地球赤道上的固定基地、同步空间站和配重空间站通过超级缆绳连接在一起,使轿厢沿绳索向空间站运送物资。图中配重空间站比同步空间站更高,太空电梯正停在离地面高R处的站点P修整,并利用太阳能给蓄电池充电,则下列说法正确的是( )
A.太空电梯中的货物处于完全失重状态
B.太空电梯一天24h内可直接利用太阳能充电的时间为12h
C.若从P轿厢向外自由释放一个小物块,则小物块会一边朝P点转动的方向向前运动一边落向地球
D.若两空间站之间缆绳断裂,配重空间站将绕地球做椭圆运动,且断裂处为椭圆的远地点
8.最近,义乌中学实验室对一款市场热销的扫地机器人进行了相关测试,测试过程在材质均匀的水平地板上完成,获得了机器人在直线运动中水平牵引力大小随时间的变化图像a,以及相同时段机器人的加速度a随时间变化的图像b。若不计空气,取重力加速度大小为,则下列同学的推断结果正确的是( )
A.机器人与水平桌面间的最大静摩擦力为3N
B.机器人与水平桌面间的动摩擦因数为
C.在时间内,合外力的冲量为
D.在时间内,合外力做的功为12J
9.如图,在磁感应强度大小为的匀强磁场中,有一面积为的矩形单匝闭合导线框ABCD,AB边与磁场方向垂直,线框电阻不计。理想变压器原副线圈匝数比,电阻。使线框以恒定角速度绕过AD、BC中点的轴旋转。下列说法正确的是( )
A.副线圈中的电流表A示数为
B.线框ABCD中感应电动势的最大值
C.线框平面与磁场方向平行时,流经线框的电流最小
D.副线圈电流的频率为100Hz
10.如图,同一平面内有两个半径相等的圆相切于a点,b、c为圆周上的点。将两个点电荷分别固定在圆心上,其电荷量分别为、,则( )
A.a、b、c三点中,b点场强最大
B.a、b、c三点中,a点电势最高
C.将一负的试探电荷从a点移动到c点,电势能增大
D.将一正的试探电荷从b点移动到c点,电场力做负功
11.如图所示为等臂电流天平。它的右臂挂有一个质量为的矩形金属线圈,匝数为N,底边长为L,下部悬在匀强磁场中,线圈平面与磁场垂直。当线圈中通有电流I时,调节砝码使两臂达到平衡;然后使电流反向、大小不变,这时需要在左盘中增加质量为m的砝码,才能使两臂达到新的平衡。则磁场的磁感强度B的大小为( )
A. B. C. D.
12. 2024年4月3日花莲发生规模7.2的地震,台北101大楼仅有轻微晃动,这是由于92楼到87楼间设有以多条钢缆悬挂重量660公吨的球形质量块,并以阻尼器与楼板连接所构成的减振系统。原理为:可将前述减振系统视为有效摆长约为的单摆式减振系统(示意图如图1),并设计其振动频率为接近大楼主结构的固有频率。当风力或地震使大楼以主结构的固有频率振动时,振动能量便能有效地转移到朝相反方向移动的球形质量块,使得阻尼器伸缩以吸收大楼的振动能量,如图2所示。估算101大楼主结构以固有频率的周期约为下列何者?(可将减振系统视为理想单摆,且取重力加速度来估算)( )
A. B. C. D. E.
13.地铁靠站时列车车体和屏蔽门之间安装有光电传感器。如图甲所示,若光线被乘客阻挡,电流发生变化,工作电路立即报警。如图乙所示,光线发射器内大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时,辐射出的光中只有a、b两种可以使该光电管阴极逸出光电子,图丙为a,b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。已知光电管阴极材料的逸出功为2.55eV,下列说法正确的是( )
A.b光为氢原子从能级跃迁到能级时发出的光
B.经同一障碍物时,b光比a光衍射现象更明显
C.光电管中光电子飞出阴极时的最大初动能为9.54eV
D.若部分光线被遮挡,则放大器的电流将增大,从而引发报警
二、选择题Ⅱ(本题共2小题,每小题3分,共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
14.以下四幅图中,相关叙述正确的是( )
A.图甲是杂技演员在表演“水流星”节目,杯子经过最低点时绳子最容易断裂
B.图乙是光电效应实验,其中验电器两箔片起电的方式是感应起电
C.图丙是α粒子散射实验,当显微镜在放射源的后面E处时也能观察到闪光
D.图丁是用单色光检查平面的平整度,这利用了光的衍射
15.随着人们生活水平提高,单反相机已进入普通家庭,单反相机是单镜头反光数码照相机,原理是在胶片平面的前面以45°角安装了一片反光镜,反光镜的上方依次有毛玻璃、五棱镜目镜等,五棱镜将实像光线多次反射改变光路,将影像送至目镜,使观景窗中所看到的影像和胶片上永远一样,这样方便摄影者正确地取景和对焦。某品牌单反相机五棱镜目镜横截面和各部分角度如图所示,其中,,光线从AB中点P垂直AB射入,依次经过CD、DE和EA面的反射后,最后光线从BC面射出,已知光线恰好能够在CD面上发生全反射,光在真空中的速度为c。下列说法正确的是( )
A.五棱镜的折射率为2
B.光线在DE面上不会发生全反射
C.光线从BC面射出时在BC面上的入射角为15°
D.光线从射入五棱镜到射到CD面的时间为
非选择题部分
三、实验题(本大题共2小题,共14.0分)
16.某实验小组利用矿泉水瓶自制了滴水计时器,然后利用水写布(滴水后可在一定时间内保留水的痕迹)研究物体运动的规律.他将滴水器固定在水平桌面的上方,出水口到桌面的距离为,每当水滴滴到水写布上时,下一滴水刚好开始下落,如图甲所示,然后把与水写布连接的电动小车放置在水平桌面上,不计水写布的厚度。
(1)用手拉动小车,水写布上的水滴分布如图乙所示,则小车做 (填“加速”或“减速”)运动;
(2)开动小车,水写布上的水滴分布如图丙所示.已知水写布上一个格的宽度为,当地重力加速度为,则水滴落到水写布上时小车的速度大小 ,小车运动的加速度大小 。
17.移动电源(充电宝)的发明和出现,大大解决了我们的充电难题,受到了千万大众的喜爱。某科研小组对充电宝不同电量时的电动势和内阻进行了研究。
(一)A小组的同学对电量百分比为的充电宝进行了如下实验:两只数字多用表分别作为电压表和电流表;电路中的电源为充电宝,通过充电宝的连接线接入电路。剥开充电宝连接线的外绝缘层,里面有四根导线,红导线为充电宝的正极,黑导线为负极,其余两根导线空置不用。实物电路如图甲所示。
(1)滑动变阻器R用于改变电路中的电流,R0是定值电阻,R0的主要作用是 。
(2)通过实验作出图像如图乙所示,则可得到充电宝的电动势 ,内阻 (计算结果保留两位小数)。
(二)B小组的同学利用如下器材对电量百分比为的同一充电宝进行了实验:除蓄电池、开关、导线外,可供使用的实验器材还有
A.电阻箱(量程为)
B.电压表(量程,内阻)
C.定值电阻
D.定值电阻
小组同学将电压表进行了改装为量程为后用如图丙所示电路图进行测量。
(3)在1、2处分别放上定值电阻,则2处应选择的定值电阻为 (填“R0”或者“R1”)。
(4)电压表的读数为,电阻箱的读数为,将测得的数据绘制成图像,如图丁所示,可得出的结论为如果使用所测试的充电宝供电, (填“不必”或者“需要”)考虑充电宝的电量百分比对输出电压的影响。
四、计算题:本题共4小题,8分+11分+11分+11分共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
18.超市中有一种“强力吸盘挂钩”,其结构原理如图甲图所示。使用时,按住锁扣把吸盘紧压在墙上,空腔内气体压强仍与外界大气压强相等。然后再扳下锁扣,让锁扣通过细杆把吸盘向外拉起,空腔体积增大,从而使吸盘紧紧吸在墙上(如图)。已知外界大气压强p0=1×105Pa,甲图空腔体积为V0=1.5cm3,乙图空腔体积为V1=2.0cm3,吸盘空腔内气体可视为理想气体,忽略操作时温度的变化,全过程盘盖和吸盘之间的空隙始终与外界连通。
(1)扳下锁扣过程中空腔内气体是________(吸热\放热);
(2)求扳下锁扣后空腔内气体的压强p1;
(3)若吸盘与墙面接触的正对面积为S,强力挂钩的总质量为m,与墙面间的最大静摩擦力是正压力的k倍,则所能挂物体的最大质量?(用已知量字母表示)
19.如图所示,半径的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角,另一端点C为轨道的最低点。C点右侧的光滑水平面上紧挨C点静止放置一木板,木板质量,上表面与C点等高。质量为的物块(可视为质点)从空中A点以的速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道。取(sin37°=0.6 cos37°=0.8)。求:
(1)物块经过B点时的速度。
(2)物块经过C点时对木板的压力大小。
(3)若木板足够长,物块在木板上相对滑动过程中产生的热量Q。
20.如图所示,间距为L的足够长的平行金属直角导轨,、水平放置,、竖直放置,整个装置处在磁感应强度大小为B,方向水平向右的匀强磁场中。质量为m金属杆ab静止在水平导轨上,质量相同的金属杆cd被弹簧托片(图中未画出)托住紧贴竖直导轨静止。水平轨道与ab杆之间的动摩擦因数为,竖直轨道光滑。两杆接入回路的电阻均为R,导轨电阻不计。某时刻,给金属杆ab施加一个水平向右、大小为F(大小未知)的拉力,使其由静止开始向右做直线运动,同时由静止释放cd杆,经过一段时间后,两金属杆同时达到最大速度。重力加速度为g,求:
(1)杆cd的最大速度;
(2)拉力F的大小;
(3)若cd杆从开始运动到获得最大速度下降的高度为h,求此过程中ab杆上产生的焦耳热Q。
21.如图所示,位于x轴下方的离子源C发射比荷为的一束正离子,其初速度大小范围为,这束离子经加速后的最大速度为2v,从小孔O(坐标原点)沿与x轴正方向夹角为射入x轴上方区域。在x轴的上方存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场,x轴下方距离d处放置一平行于x轴的足够长的探测板,探测板左边缘与O对齐,在x轴下方与探测板之间的区域存在大小为、方向垂直x轴向上的匀强电场。假设离子首次到达x轴上时均匀分布,忽略离子间的相互作用且不计重力。求:
(1)加速电压U;
(2)离子首次到达x轴的坐标范围;
(3)到达探测板的离子数占发射的总离子数的比例。
试卷第20页,共20页
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【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考物理模拟卷(浙江专用)
黄金卷03
考试时间 :2025年X月X日 命题人: 审题人:
准考证号: _______________ 姓名: _______________
本试题卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间90分钟。
考生注意:
1. 答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2. 答题时,请按照答题纸上 “注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
3. 非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内,作图时先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4. 可能用到的相关参数:重力加速度g均取10m/s2。
5.难度系数:0.68。
第Ⅰ卷
一、选择题Ⅰ(本题共13小题,每小题3分,共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.(2024·浙江金华·三模)华为的Wi-Fi6+采用了芯片级协同、动态窄频宽技术,大幅提升了手机等终端侧的功率谱密度(PSD),带来了信号穿墙能力的大幅提升。功率谱密度的单位是瓦特每纳米(W/nm),改用国际单位制基本单位表示正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】国际单位制的7个基本单位、用基本单位推导物理量单位
【详解】根据功率与功的公式结合牛顿第二定律可知,
故选A。
2.(2025·广西来宾·模拟预测)某兴趣小组用频闪摄影的方法研究自由落体运动,实验中把一高中物理课本竖直放置,将一小钢球从与书上边沿等高处静止释放,忽略空气阻力,结合实际,频闪频率约为( )
A.12Hz B.20Hz C.28Hz D.36Hz
【答案】A
【知识点】自由落体运动的三个基本公式
【详解】物理课本长度约为l=0.3m
由题图可知,设闪光周期为T,钢球从物理书上边沿到下边沿经过4次闪光,可知钢球下落时间为t=3T
钢球做自由落体运动,又,解得。
故选A。
3.(2024·福建厦门·模拟预测)2024年4月,某中学举办春季趣味运动会,图中师生正在进行“毛毛虫竞速赛”。起点和终点之间的距离为60米,比赛规则为:毛毛虫整体越过终点线才算完成比赛。下列说法正确的是( )
A.正常完成比赛的队伍,运动路程一定大于60米
B.比赛开始前的一段时间,师生们提起“毛毛虫”,准备向前冲锋,所有人对“毛毛虫”的作用力倾斜向前方
C.比赛中,可以把“毛毛虫”看作质点
D.“毛毛虫”向前加速过程中,老师对“毛毛虫”的力大于“毛毛虫”对老师的力
【答案】A
【知识点】质点、位移的定义、路程与位移、牛顿第三定律
【详解】A.路程指物体实际运动轨迹的长度,所以正常完成比赛的队伍,运动路程一定大于60米,故A正确;
B.比赛开始前的一段时间,师生们提起“毛毛虫”,准备向前冲锋,所有人对“毛毛虫”的作用力斜向前上方,故B错误;
C.比赛中,可以把“毛毛虫”不可以看作质点,故C错误;
D.“毛毛虫”向前加速过程中,根据牛顿第三定律可得,老师对“毛毛虫”的力等于“毛毛虫”对老师的力,故D错误。
故选A。
4.(2025·福建漳州·一模)在巴黎奥运会上,中国跳水梦之队首次包揽八金。如图甲所示,在某次跳水比赛中,假设运动员入水前做竖直上抛运动,从离开跳板瞬间开始计时,取竖直向下为正方向,该运动员重心的竖直速度随时间变化的图像如图乙所示,其中部分为直线。则( )
A.时刻运动员离水面最高 B.时刻运动员离水面最高
C.时刻运动员所受重力瞬时功率最大 D.运动员所受重力冲量为零
【答案】A
【知识点】平均功率与瞬时功率的计算、求恒力的冲量、v-t图象反应的物理量,及图像形状反应的问题
【详解】AB.由乙图可知,时刻运动员向上减速到零,故时刻运动员离水面最高,故A正确,B错误;
C.由乙图可知,时刻运动员的速度为零,故此时的重力瞬时功率为零,故C错误;
D.根据,可知运动员所受重力冲量不为零,故D错误。
故选A。
5.(2025·重庆·模拟预测)炎热夏天,人们都安装空调,图甲是某小区高层住宅外安装空调主机的情境。为安全起见,要求吊运过程中空调主机与楼墙保持一定的距离。原理如图乙,一人在高处控制一端系在主机上的轻绳,另一人在地面控制另一根一端系在主机上的轻绳Q,二人配合可使主机缓慢竖直上升。主机质量,当P绳与竖直方向的夹角时,Q绳与竖直方向的夹角。主机视为质点,重力加速度则( )
A.P绳中拉力为 B.绳中拉力为
C.Q绳中拉力为 D.Q绳中拉力为
【答案】C
【知识点】正交分解法解共点力平衡
【详解】对空调主机受力分析,建坐标系如图所示
则方向有,方向有,联立可得,。
故选C。
6.(2025·贵州·模拟预测)如图甲所示,筒车是利用水流带动车轮,使装在车轮上的竹筒自动水,提水上岸进行灌溉。其简化模型如图乙所示,转轴为O,C、O、D在同一高度,A、B分别为最低点和最高点,E、F为水面。筒车在水流的推动下做匀速圆周运动,竹筒做速圆周运动的半径为R,角速度大小为,竹筒顺时针转动,在点开始打水,从F点离开水面。从A点到B点的过程中,竹筒所装的水质量为m且保持不变,重力加速度为g下列说法正确的是( )
A.竹筒做匀速圆周运动的向心加速度大小为
B.水轮车上装有16个竹筒,则相邻竹筒打水的时间间隔为
C.竹筒过C点时,竹筒对水的作用力大小为mg
D.竹筒从C点到B点的过程中,其重力的功率逐渐减小
【答案】D
【知识点】向心加速度与角速度、周期的关系、平均功率与瞬时功率的计算
【详解】A.向心加速度为,故A错误;
B.相邻竹筒打水的时间间隔为,故B错误;
C.竹筒中的水做匀速圆周运动,合力指向圆心,如图所示
可知,故C错误;
D.从C点到B点的过程中,有,竹筒的速度在竖直方向上的分量逐渐减小,重力的功率减小,故D正确。
故选D。
7.(2024·湖南衡阳·模拟预测)中国航天科技集团预测到2045年,进出空间和空间运输的方式将出现颠覆性变革,太空电梯有望实现。现假设已经建成了如图所示的太空电梯,其将地球赤道上的固定基地、同步空间站和配重空间站通过超级缆绳连接在一起,使轿厢沿绳索向空间站运送物资。图中配重空间站比同步空间站更高,太空电梯正停在离地面高R处的站点P修整,并利用太阳能给蓄电池充电,则下列说法正确的是( )
A.太空电梯中的货物处于完全失重状态
B.太空电梯一天24h内可直接利用太阳能充电的时间为12h
C.若从P轿厢向外自由释放一个小物块,则小物块会一边朝P点转动的方向向前运动一边落向地球
D.若两空间站之间缆绳断裂,配重空间站将绕地球做椭圆运动,且断裂处为椭圆的远地点
【答案】C
【知识点】航天器中的失重现象、卫星的各个物理量计算、卫星发射及变轨问题中各物理量的变化
【详解】A.对地球卫星有,解得,可知,卫星轨道半径越大,角速度越小,由于人与货物沿着“太空电梯”上行期间,在未到达地球同步轨道位置的时候,其角速度与同步轨道相同,即“太空电梯”该位置的角速度小于该位置轨道半径上卫星的角速度,则“太空电梯”上该位置圆周运动所需的向心力小于该位置的万有引力,货物还受到电梯向上的力的作用,人与货物处于失重状态,但不是完全失重,只有货物上升到同步卫星轨道上时,其角速度与同步轨道卫星的角速度相等,此时万有引力恰好等于圆周运动所需的向心力,此时货物才处于完全失重状态,故A错误;
B.如图所示,电梯转入地球的阴影区时就无法直接利用太阳能充电,且,得α=30°,故能直接利用太阳能充电的时间约为,故B错误;
C.若从P平台向外自由释放一个小物块,则小物块会一边朝P点转动的方向向前运动一边落向地球,做近心运动,故C正确;
D.若两空间站之间缆绳断裂,配重空间站将绕地球做椭圆运动,其断裂处为椭圆的近地点,因为在近地点线速度较大,半径较小,需要的向心力更大,故D错误。
故选C。
8.(2025·广东·一模)最近,义乌中学实验室对一款市场热销的扫地机器人进行了相关测试,测试过程在材质均匀的水平地板上完成,获得了机器人在直线运动中水平牵引力大小随时间的变化图像a,以及相同时段机器人的加速度a随时间变化的图像b。若不计空气,取重力加速度大小为,则下列同学的推断结果正确的是( )
A.机器人与水平桌面间的最大静摩擦力为3N
B.机器人与水平桌面间的动摩擦因数为
C.在时间内,合外力的冲量为
D.在时间内,合外力做的功为12J
【答案】A
【知识点】牛顿定律与直线运动-简单过程、用动能定理求解外力做功和初末速度、求恒力的冲量
【详解】A.由图b可设机器人在时开始滑动则,解得,所以机器人在1s时刚要滑动,恰好达到最大静摩擦力,由图a可知1s时牵引力为,则最大静摩擦力为,故A正确;
B.2s时的牵引力为,由a、图b结合牛顿第二定律可得,,联立可得机器人质量,滑动摩擦力为,机器人与水平桌面间的动摩擦因数为,解得,故B错误;
C.在时间内,合外力的冲量为,故C错误;
D.4s末机器人的速度为,在时间内,合外力做的功为,代入数据,解得,故D错误。
故选A。
9.(2024·广东广州·三模)如图,在磁感应强度大小为的匀强磁场中,有一面积为的矩形单匝闭合导线框ABCD,AB边与磁场方向垂直,线框电阻不计。理想变压器原副线圈匝数比,电阻。使线框以恒定角速度绕过AD、BC中点的轴旋转。下列说法正确的是( )
A.副线圈中的电流表A示数为
B.线框ABCD中感应电动势的最大值
C.线框平面与磁场方向平行时,流经线框的电流最小
D.副线圈电流的频率为100Hz
【答案】A
【知识点】交流发电机原理和示意图、正弦式交流电的电动势和电流有效值、理想变压器两端电压与匝数的关系
【详解】AB.电动势最大值为V,根据变压器原、副线圈电压与线圈匝数关系有,副线圈中的电流表A示数为A,故A正确,B错误;
C.线框平面与磁场方向平行时,磁通量最小,磁通量变化率最大,则流经线框的电流最大,故C错误;
D.原、副线圈频率相同,均为Hz,故D错误;
故选A。
10.(2025·福建泉州·一模)如图,同一平面内有两个半径相等的圆相切于a点,b、c为圆周上的点。将两个点电荷分别固定在圆心上,其电荷量分别为、,则( )
A.a、b、c三点中,b点场强最大
B.a、b、c三点中,a点电势最高
C.将一负的试探电荷从a点移动到c点,电势能增大
D.将一正的试探电荷从b点移动到c点,电场力做负功
【答案】C
【知识点】电场强度的叠加法则、等量异种电荷周围电势的分布
【详解】A.根据点电荷产生的电场公式,结合电场的叠加原理可知a点电场最大,故A错误;
B.距离正电荷越近,电势越高,距离负电荷越近,电势越低,电势是标量,则b点电势最高,故B错误;
C.电势能的计算公式为,a点电势高于c点电势,将一负的试探电荷从a点移动到c点,电势能增大,故C正确;
D.b点电势高于c点电势,将一正的试探电荷从b点移动到c点,电势能减小,电场力做正功,故D错误;
故选C。
11.(2025·广东·一模)如图所示为等臂电流天平。它的右臂挂有一个质量为的矩形金属线圈,匝数为N,底边长为L,下部悬在匀强磁场中,线圈平面与磁场垂直。当线圈中通有电流I时,调节砝码使两臂达到平衡;然后使电流反向、大小不变,这时需要在左盘中增加质量为m的砝码,才能使两臂达到新的平衡。则磁场的磁感强度B的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】左手定则的内容及简单应用
【详解】当线圈中通有如图所示电流时,调节砝码使两臂达到平衡,令此时左盘砝码、右盘中砝码(包含线圈)的质量分别为、,根据平衡条件,结合左手定则有,使电流反向、大小不变,此时安培力向下,左盘中增加质量为的砝码,才能使两臂达到新的平衡,则有,解得,可知,上述结果与金属线圈的质量是否忽略无关,C正确。
故选C。
12.(2024·台湾·模拟预测)2024年4月3日花莲发生规模7.2的地震,台北101大楼仅有轻微晃动,这是由于92楼到87楼间设有以多条钢缆悬挂重量660公吨的球形质量块,并以阻尼器与楼板连接所构成的减振系统。原理为:可将前述减振系统视为有效摆长约为的单摆式减振系统(示意图如图1),并设计其振动频率为接近大楼主结构的固有频率。当风力或地震使大楼以主结构的固有频率振动时,振动能量便能有效地转移到朝相反方向移动的球形质量块,使得阻尼器伸缩以吸收大楼的振动能量,如图2所示。估算101大楼主结构以固有频率的周期约为下列何者?(可将减振系统视为理想单摆,且取重力加速度来估算)( )
A. B. C. D. E.
【答案】C
【知识点】共振现象产生的条件及特点
【详解】由题可知101大楼主结构以固有频率振动的周期和有效摆长约为12.1m的单摆式减振系统的周期相等,则有。
故选C。
13.(2024·江苏南京·模拟预测)地铁靠站时列车车体和屏蔽门之间安装有光电传感器。如图甲所示,若光线被乘客阻挡,电流发生变化,工作电路立即报警。如图乙所示,光线发射器内大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时,辐射出的光中只有a、b两种可以使该光电管阴极逸出光电子,图丙为a,b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。已知光电管阴极材料的逸出功为2.55eV,下列说法正确的是( )
A.b光为氢原子从能级跃迁到能级时发出的光
B.经同一障碍物时,b光比a光衍射现象更明显
C.光电管中光电子飞出阴极时的最大初动能为9.54eV
D.若部分光线被遮挡,则放大器的电流将增大,从而引发报警
【答案】C
【知识点】光发生明显衍射的条件、遏止电压的本质及其决定因素
【详解】A.由丙图知,,故a光为跃迁时发出的光,b光为跃迁时发出的光,故A错误;
B.由得,a光的波长大于b光的波长,故a光衍射现象更明显,故B错误;
C.由光电效应方程得,故C正确;
D.部分光被遮挡,光强降低,饱和光电流减小,故D错误。
故选C。
二、选择题Ⅱ(本题共2小题,每小题3分,共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
14.(2024·海南省直辖县级单位·模拟预测)以下四幅图中,相关叙述正确的是( )
A.图甲是杂技演员在表演“水流星”节目,杯子经过最低点时绳子最容易断裂
B.图乙是光电效应实验,其中验电器两箔片起电的方式是感应起电
C.图丙是α粒子散射实验,当显微镜在放射源的后面E处时也能观察到闪光
D.图丁是用单色光检查平面的平整度,这利用了光的衍射
【答案】AC
【知识点】绳球类模型及其临界条件、检查工件的平整度、光电效应现象及其解释、α粒子散射实验的装置、现象和结果分析
【详解】A.图甲是杂技演员在表演“水流星”节目,杯子经过最低点时,根据牛顿第二定律可得,由于杯子经过最低点时速度最大,绳子拉力最大,所以绳子最容易断裂,故A正确;
B.图乙是光电效应实验,其中验电器两箔片起电的方式是接触起电,故B错误;
C.图丙是α粒子散射实验,当显微镜在放射源的后面E处时也能观察到闪光,只是观察到闪光的次数极少,故C正确;
D.图丁是用单色光检查平面的平整度,这利用了光的干涉,故D错误。
故选AC。
15.(2024·湖北·模拟预测)随着人们生活水平提高,单反相机已进入普通家庭,单反相机是单镜头反光数码照相机,原理是在胶片平面的前面以45°角安装了一片反光镜,反光镜的上方依次有毛玻璃、五棱镜目镜等,五棱镜将实像光线多次反射改变光路,将影像送至目镜,使观景窗中所看到的影像和胶片上永远一样,这样方便摄影者正确地取景和对焦。某品牌单反相机五棱镜目镜横截面和各部分角度如图所示,其中,,光线从AB中点P垂直AB射入,依次经过CD、DE和EA面的反射后,最后光线从BC面射出,已知光线恰好能够在CD面上发生全反射,光在真空中的速度为c。下列说法正确的是( )
A.五棱镜的折射率为2
B.光线在DE面上不会发生全反射
C.光线从BC面射出时在BC面上的入射角为15°
D.光线从射入五棱镜到射到CD面的时间为
【答案】AD
【知识点】根据反射与折射定律画出光路图、折射和全反射的综合问题
【详解】A.恰好在CD面发生全反射,由几何关系知入射角,刚好全反射时,解得折射率,故A正确;
B.作出光路图,如图所示
根据光的反射定律和几何关系可知光在DE面上的入射角为75°,大于临界角,则光线在DE面上会发生全反射,故B错误;
C.同理在可知光在EA面上的入射角为30°,根据几何关系可得光恰好垂直于BC边射出,则光线从BC面射出时在BC面上的入射角为0°,故C错误;
D.根据几何关系,可得路程,光在五棱镜中传播速度为,传播的时间为,代入数据解得,故D正确。
故选AD。
非选择题部分
三、实验题(本大题共2小题,共14.0分)
16.(2024·全国·模拟预测)某实验小组利用矿泉水瓶自制了滴水计时器,然后利用水写布(滴水后可在一定时间内保留水的痕迹)研究物体运动的规律.他将滴水器固定在水平桌面的上方,出水口到桌面的距离为,每当水滴滴到水写布上时,下一滴水刚好开始下落,如图甲所示,然后把与水写布连接的电动小车放置在水平桌面上,不计水写布的厚度。
(1)用手拉动小车,水写布上的水滴分布如图乙所示,则小车做 (填“加速”或“减速”)运动;
(2)开动小车,水写布上的水滴分布如图丙所示.已知水写布上一个格的宽度为,当地重力加速度为,则水滴落到水写布上时小车的速度大小 ,小车运动的加速度大小 。
【答案】(1)减速 (1分) (2) (2分) (2分)
【知识点】用逐差法计算加速度、频闪照相测量速度
【详解】(1)沿运动方向看,相等时间内位移逐渐减小,故做减速运动;
(2)[1][2]水滴下落过程有,根据,可得,根据,可得。
17.(2024·湖南衡阳·模拟预测)移动电源(充电宝)的发明和出现,大大解决了我们的充电难题,受到了千万大众的喜爱。某科研小组对充电宝不同电量时的电动势和内阻进行了研究。
(一)A小组的同学对电量百分比为的充电宝进行了如下实验:两只数字多用表分别作为电压表和电流表;电路中的电源为充电宝,通过充电宝的连接线接入电路。剥开充电宝连接线的外绝缘层,里面有四根导线,红导线为充电宝的正极,黑导线为负极,其余两根导线空置不用。实物电路如图甲所示。
(1)滑动变阻器R用于改变电路中的电流,R0是定值电阻,R0的主要作用是 。
(2)通过实验作出图像如图乙所示,则可得到充电宝的电动势 ,内阻 (计算结果保留两位小数)。
(二)B小组的同学利用如下器材对电量百分比为的同一充电宝进行了实验:除蓄电池、开关、导线外,可供使用的实验器材还有
A.电阻箱(量程为)
B.电压表(量程,内阻)
C.定值电阻
D.定值电阻
小组同学将电压表进行了改装为量程为后用如图丙所示电路图进行测量。
(3)在1、2处分别放上定值电阻,则2处应选择的定值电阻为 (填“R0”或者“R1”)。
(4)电压表的读数为,电阻箱的读数为,将测得的数据绘制成图像,如图丁所示,可得出的结论为如果使用所测试的充电宝供电, (填“不必”或者“需要”)考虑充电宝的电量百分比对输出电压的影响。
【答案】(1)作为保护电阻,以防止滑动变阻器调节过度导致短路(1分) (2) 5.07V (2分) (2分)(3)R0 (2分) (4)不必(2分)
【知识点】测量电源电动势和内阻的实验原理、器材、实验电路、用电压表和电阻箱测量电源的电动势和内阻
【详解】(1)R0为定值电阻,在电路中作为保护电阻,以防止滑动变阻器调节过度导致短路。
(2)[1]根据闭合回路欧姆定律可得,可得,根据图像在纵轴上的截距可得充电宝的电动势,
[2]充电宝的内阻等于图像倾斜直线的斜率的绝对值,
(3)[3]小组同学将电压表进行了改装为量程为,则需要串联的电阻为,则1处应选择的定值电阻为R1,2处应选择的定值电阻为R0。
(4)根据电路,由闭合电路欧姆定律可得,解得,由图像可知,,解得,,显然当充电宝的电量百分比发生变化时,不必考虑充电宝的电量百分比对输出电压的影响。
四、计算题:本题共4小题,8分+11分+11分+11分共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
18.(2024·浙江杭州·模拟预测)超市中有一种“强力吸盘挂钩”,其结构原理如图甲图所示。使用时,按住锁扣把吸盘紧压在墙上,空腔内气体压强仍与外界大气压强相等。然后再扳下锁扣,让锁扣通过细杆把吸盘向外拉起,空腔体积增大,从而使吸盘紧紧吸在墙上(如图)。已知外界大气压强p0=1×105Pa,甲图空腔体积为V0=1.5cm3,乙图空腔体积为V1=2.0cm3,吸盘空腔内气体可视为理想气体,忽略操作时温度的变化,全过程盘盖和吸盘之间的空隙始终与外界连通。
(1)扳下锁扣过程中空腔内气体是________(吸热\放热);
(2)求扳下锁扣后空腔内气体的压强p1;
(3)若吸盘与墙面接触的正对面积为S,强力挂钩的总质量为m,与墙面间的最大静摩擦力是正压力的k倍,则所能挂物体的最大质量?(用已知量字母表示)
【答案】(1)吸热;(2);(3)
【知识点】应用波意耳定律解决实际问题、判断系统吸放热、做功情况和内能变化情况
【详解】(1)扳下锁扣过程中,气体温度不变,气体内能不变;气体体积增大,则外界对气体做负功,根据热力学第一定律可知,空腔内气体从外界吸热。(1分)
(2)根据玻意耳定律可得(2分)
可得扳下锁扣后空腔内气体的压强为(1分)
(3)若挂钩挂上重物时恰好不脱落,对挂钩和所挂物体为整体,根据受力平衡可得(1分)
又(1分)
(1分)
联立解得所能挂物体的最大质量为(1分)
19.(2021·福建莆田·模拟预测)如图所示,半径的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角,另一端点C为轨道的最低点。C点右侧的光滑水平面上紧挨C点静止放置一木板,木板质量,上表面与C点等高。质量为的物块(可视为质点)从空中A点以的速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道。取(sin37°=0.6 cos37°=0.8)。求:
(1)物块经过B点时的速度。
(2)物块经过C点时对木板的压力大小。
(3)若木板足够长,物块在木板上相对滑动过程中产生的热量Q。
【答案】(1)5m/s (2)50.3N (3)30.25J
【知识点】平抛运动速度的计算、拱桥和凹桥模型、用动能定理求解外力做功和初末速度、利用动量守恒及能量守恒解决(类)碰撞问题
【详解】(1)设物块在B点的速度为vB,在C点的速度为vC,从A到B物块做平抛运动,有(1分)
解得(1分)
(2)从B到C,根据动能定理有(2分)
在C点,由牛顿第二定律列式,有(1分)
解得(1分)
再根据牛顿第三定律得,物块对木板的压力大小(1分)
(3)根据动量守恒定律得(2分)
根据能量守恒定律有(1分)
联立解得(1分)
20.(2024·天津滨海新·三模)如图所示,间距为L的足够长的平行金属直角导轨,、水平放置,、竖直放置,整个装置处在磁感应强度大小为B,方向水平向右的匀强磁场中。质量为m金属杆ab静止在水平导轨上,质量相同的金属杆cd被弹簧托片(图中未画出)托住紧贴竖直导轨静止。水平轨道与ab杆之间的动摩擦因数为,竖直轨道光滑。两杆接入回路的电阻均为R,导轨电阻不计。某时刻,给金属杆ab施加一个水平向右、大小为F(大小未知)的拉力,使其由静止开始向右做直线运动,同时由静止释放cd杆,经过一段时间后,两金属杆同时达到最大速度。重力加速度为g,求:
(1)杆cd的最大速度;
(2)拉力F的大小;
(3)若cd杆从开始运动到获得最大速度下降的高度为h,求此过程中ab杆上产生的焦耳热Q。
【答案】(1);(2);(3)
【知识点】作用的导体棒在导轨上运动的电动势、安培力、电流、路端电压、计算导轨切割磁感线电路中产生的热量
【详解】(1)当cd 杆达到最大速度时,由竖直方向受力平衡得①(1分)
根据闭合电路欧姆定律得②(1分)
又③(1分)
联立①②③解得④(1分)
(2)当ab杆达到最大速度时,由竖直方向受力平衡得⑤(1分)
水平方向受力平衡得⑥(1分)
由②③⑤⑥得(1分)
(3)cd 杆从释放至达到最大速度的过程中,由能量守恒得(2分)
ab杆产生的焦耳热(2分)
21.(2024·江苏南京·模拟预测)如图所示,位于x轴下方的离子源C发射比荷为的一束正离子,其初速度大小范围为,这束离子经加速后的最大速度为2v,从小孔O(坐标原点)沿与x轴正方向夹角为射入x轴上方区域。在x轴的上方存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场,x轴下方距离d处放置一平行于x轴的足够长的探测板,探测板左边缘与O对齐,在x轴下方与探测板之间的区域存在大小为、方向垂直x轴向上的匀强电场。假设离子首次到达x轴上时均匀分布,忽略离子间的相互作用且不计重力。求:
(1)加速电压U;
(2)离子首次到达x轴的坐标范围;
(3)到达探测板的离子数占发射的总离子数的比例。
【答案】(1) (2) (3)
【知识点】带电粒子在匀强电场中的直线运动、带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算、粒子由磁场进入电场
【详解】(1)由离子经加速后的最大速度为2v,初速度范围,显然初速度最大离子加速后速度最大,由动能定理有(1分)
解得(1分)
(2)由于粒子带正电,磁场垂直于纸面向外;可以做出离子在磁场中的轨迹。最小速度的轨迹圆最小,将出射点标记为A。最大速度的轨迹圆最大,将出射点标记为B。离子首次到达x轴的范围在A、B之间。过入射点O做入射速度方向的垂线,过出射点A做出射速度方向的垂线,交汇于C点,该点为最小轨迹圆的圆心,OC、AC为半径。如图所示
由于入射速度与x轴正方向的夹角为,所以
由于OC、AC为轨迹圆半径,故,(1分)
所以AC的长度等于最小轨迹圆半径,入射速度为v,由于向心力等于离子所受的洛伦兹力(1分)
解得(1分)
所以A的坐标,同理,由于最大轨迹圆的入射速度方向不变,大小为2v。所以该轨迹圆的圆心角不变,半径大小为原来的2倍。B的坐标为,综上离子首次到达x轴的坐标范围为(1分)
(3)由于探测板足够长,所以不用考虑粒子从水平方向离开探测板范围的可能性。仅需要考虑竖直方向的运动。电场强度方向向上,对正离子的作用力和加速度向上,大小为,(1分)
设出射速度为的离子恰好达到探测板,该速度的离子竖直方向速度刚好在到达探测板时减为0。当离子进入电场的速度大于等于该临界速度时能达到探测板,小于临界速度时不能达到。由于为所以出射速度与x轴方向的夹角为,所以进入电场前竖直方向的速度为(1分)
根据离子竖直方向速度刚好在到达探测板时减为0,列写运动学方程
,,(2分)
所以当离子速度,不能到达探测板。当离子速度,能到达探测板。粒子首次到达x轴上时分布均匀,所以(1分)
试卷第20页,共20页
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