黄金卷02（江苏专用）-【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考物理模拟卷

【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考物理模拟卷（江苏专用） 黄金卷02 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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。 一、选择题：共11小题，每小题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1．图甲为某共振筛的示意图，电动偏心轮每转一周，给筛子一个驱动力，该共振筛的共振曲线如图乙所示。 已知增大电压，可使偏心轮转速提高；增加筛子质量，可增大筛子的固有周期。 下列说法正确的是（　　）    A．该筛子的固有周期为1.25s B．该筛子在共振状态下偏心轮的转速是54r/min C．增加筛子质量，为达到共振需增大电压 D．增大电压，共振时曲线的峰值将向左移动 2．狭义相对论中，除了时间延缓效应，长度收缩效应，还有一个“质量增加效应”，狭义相对论的质量公式为：，其中为物体静止时的质量，m为高速运动时的质量，一枚静止时重30吨的火箭，现在以光速的的速度从观察者的身边掠过，观察者用某高科技仪器测出的火箭的质量为（    ） A．30吨 B．40吨 C．50吨 D．60吨 3．如图所示，电路中c点接地。若不考虑电流表和电压表对电路的影响，将滑动变阻器的滑片向a端移动，则（　　） A．电流表读数变小 B．电路的总电阻变小 C．电压表读数减小 D．电源的效率变小 4．如图甲所示，假设航天员登上月球后做了个圆锥摆运动实验，测得摆球在t时间内转了n圈，用尺子测量悬点与球心的高度差为h，然后让此摆球做单摆运动，作出的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．月球表面的重力加速度为 B．单摆的周期为 C．圆锥摆的摆长为 D．做单摆运动时，时间内摆球走过的路程为11A 5．光在生产、生活中有着广泛的应用，下列对光的应用说法正确的是（　　） A．3D电影技术利用了光的全反射现象 B．光导纤维传输信号利用了光的干涉现象 C．光学镜头上的增透膜利用了光的偏振现象 D．探测DNA晶体结构利用了X射线的衍射现象 6．2024年3月2日，我国神舟十七号航天员在空间站机械臂的支持下，完成约8h的出舱活动任务，在轨道上利用轻质机械臂操控质量为m的货物。已知货物、空间站和地球的位置如图所示，它们在同一直线上，货物与空间站同步绕地球以角速度ω做匀速圆周运动，空间站轨道半径为r，货物与空间站中心的距离为d，忽略空间站对货物的引力，货物受到地球的引力大小为F1，受到机械臂的作用力大小为F2。则（    ） A．F1比F2小 B．F1比F2大 C．F1比F2小 D．F1比F2大 7．水面下深度为h处有一点光源，发出两种不同颜色的光a和，光在水面上形成了如图所示的有光线射出的圆形区域，复色光圆形区域的半径为h，单色光a圆形区域的半径为。已知光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（　　） A．单色光a的折射率为 B．单色光b的折射率为 C．单色光a在水中的传播速度为 D．单色光b传播到水面的最短时间为 8．光电效应实验电路如图甲所示，用a、b两种单色光分别照射光电管的阴极K，实验中得到的光电流I与光电管两端电压U的关系如图乙所示，则（　　） A．研究图乙中U>0的规律时甲图开关需打在2上 B．a光的频率比b光的大 C．a光照射产生光电子的最大初动能比b的大 D．电压为图乙中U0时，a光照射产生光电子的最大动能比b的大 9．在一条直线上的A点和B点分别固定一垂直纸面的无限长通电直导线，其电流分别为4I和I，方向如图所示，BA和BB分别表示A处和B处电流在某点产生的磁感应强度的大小。已知通电长直导线在空间某点处形成磁场的磁感应强度，k为比例系数，r为该点到导线的距离，I为导线中的电流。则在通过A、B两点的直线上，满足磁感应强度大小BA=BB的点，下列说法正确的是（　　） A．只有两个，其中一处磁感应强度的矢量和为零 B．只有一个，该处磁感应强度的矢量和为零 C．有三个，其中两处磁感应强度的矢量和为零 D．有三个，其中一处磁感应强度的矢量和为零 10．如图所示，在光滑水平面上放置一个质量为M的滑块，滑块的一侧是一个圆弧形凹槽OAB，凹槽半径为R，A点切线水平。另有一个质量为m的小球以速度v0从A点冲上凹槽，整个过程中凹槽不会侧翻，重力加速度大小为g，不计摩擦。下列说法中正确的是（　　） A．球和滑块组成的系统水平方向动量守恒 B．当时，小球恰能到达B点 C．小球在滑块上运动的过程中，滑块的动能先增大后减小 D．如果小球的速度足够大，球将从滑块的左侧离开滑块后落到水平面上 11．一半径为R的半球面均匀带有正电荷Q，电荷Q在球心O处产生的场强大小，方向如图所示。把半球面分为表面积相等的上、下两部分，如图甲所示，上、下两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小分别为E1、E2；把半球面分为表面积相等的左、右两部分，如图乙所示，左、右两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小分别为E3、E4，则下列正确的是 （　　） ① ② ③ ④ A. ①④ B. ①③ C. ②③ D. ②④ 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12．（10分）某组同学设计了一个测量当地重力加速度的方案：在一块不透明的长方形挡板上某位置开一条水平透光狭缝（图甲），让挡板从某一高处竖直下落，在挡板下落的过程中，挡板挡住光源发出的光时，计时器开始计时，透光时停止计时，再次挡光，计时器再次计时，测得先后两段挡光时间分别为t1和t2 （1）对于挡板的制作，甲同学选择了一块泡沫板，乙同学选择了铝基板，从提高实验精度的角度看，你认为 （选填“甲”或“乙”）的选择较好； （2）某同学用游标卡尺测量A与狭缝下边缘的距离h1和C与狭缝上边缘的距离h2，其中h1的长度如图乙所示，其值为 mm； （3）忽略狭缝宽度，该同学利用vAB=、vBC=，求出vAB和vBC后，则重力加速度g= ； （4）本实验在下面的操作中，你认为正确的是 A．释放时挡板的下沿必须与光电门在同一高度 B．释放时挡板的下沿可以在光电门上方一定距离处 C．挡板下落时AC连线在纸面内如果没有保持竖直状态，对测量结果没有影响 D．狭缝的位置最好取在挡板的正中央，这样有利于提高结果测量精度 （5）有同学提出狭缝的宽度可能会对实验结果产生影响，你认为有没有，试说明原因；如果有影响请说出测量值偏大还是偏小 。 13．（8分）如图甲所示，水平虚线下方有垂直于纸面方向的有界匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，规定磁场方向垂直于纸面向里为正，边长分别为L、2L的单匝长方形导体闭合线框用绝缘细线悬挂，线框一半位于磁场内，力传感器记录了细线拉力F随时间t的变化关系如图丙，设重力加速度为g，图中B0、F0、T是已知量．求： （1）0～T时间内线框内的感应电动势E和线框的电阻R； （2）若某时刻起磁场不再变化，磁感应强度恒为B0，剪断细线，结果线框在上边进入磁场前已经做匀速运动，求线框从开始下落到上边刚到虚线位置过程中产生的电热Q. 14．某型号汽车轮胎的容积为25 L，轮胎内气压安全范围为2.5×105 Pa~3.0×105 Pa。当胎内气体温度为27 ℃时胎压显示为2.5×105 Pa。 （1）假设轮胎容积不变，若胎内气体的温度达到57 ℃，轮胎内气压是否在安全范围内？ （2）已知阿伏加德罗常数NA=6×1023mol-1，在1×105 Pa、0℃状态下，1 mol任何气体的体积为22.4 L。求轮胎内气体的分子数。（结果保留2位有效数字） 15．如图所示，光滑的水平地面上固定着挡板P，质量为2m的小车（其上表面固定着一竖直轻杆）左端紧靠挡板P而不粘连，长为L的轻绳一端固定在轻杆O点，另一端连着质量为m的小球，整个系统静止于水平地面上。现将小球和轻绳拉至水平与O点等高处，并由静止释放，不计空气阻力和一切摩擦，重力加速度为g，关于此后的运动过程。 （1）小球第一次运动到最低点的瞬间，小球具有的水平速度为多少？ （2）小球运动到右端最高点时相对于最低点的高度为多少？ （3）当小球第二次摆回最低点瞬间，小球和小车具有的水平速度大小为多少？ 16．如图甲所示，粒子源靠近水平极板M、N的M板，N板下方有一对长为L，间距为d=1.5L的竖直极板P、Q，在下方区域存在着垂直于纸面的匀强磁场，磁场上边界的部分放有感光胶片，水平极板M、N中间开有小孔，两小孔的连线为竖直极板P、Q的中线，与磁场上边界的交点为O，水平极板M、N之间的电压为U0；竖直极板P、Q之间的电压UPQ随时间t变化的图像如图乙所示，磁场的磁感强度B=，粒子源连续释放初速不计、质量为m、带电量为+q的粒子，这些粒子经加速电场获得速度进入竖直极板P、Q之间的电场后再进入磁场区域，都会打到感光胶片上，已知粒子在偏转电场中运动的时间远小于电场变化的周期，粒子重力不计。求： （1）带电粒子进入偏转电场时的动能Ek； （2）已知带电粒子若在UPQ=0时进入竖直极板P、Q之间的电场，在磁场中能够产生竖直方向的最大距离，求该最大距离； （3）带电粒子打到磁场上边界感光胶片的落点范围。 试卷第2页，共22页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考物理模拟卷（江苏专用） 黄金卷02·参考答案 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 一、选择题：共11小题，每小题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A C A C D B D A A A B 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12．（10分） （1）乙 （2分） （2） 74.5 （2分） （3） （2分） （4）B （2分） （5）偏大（2分） 13．（8分） （1）0～T时间内，根据法拉第电磁感应定律，线框中产生的感应电动势 结合题图，对线框受力分析：t=0时刻，F0=F安+mg；t=T时刻，F安=mg （1分） 又F安=B0IL， （1分） 得 （1分）， （1分）． （2）线框在上边进入磁场前做匀速运动，设线框的速度为v，根据受力平衡，对线框分析有 F安′=mg （1分） 又 （1分） 线框从开始下落到上边刚到虚线位置过程中产生的电热 （1分） 联立解得 （1分）． 14．（8分） （1）胎内气体初状态压强p1=2.5×105 Pa 温度为T1=27 K+273 K=300 K 设气体末状态压强为p2，温度为T2=57 K+273 K=330 K （2分） 体积不变，由 解得 可知，胎内压强小于3.0 ×105 Pa，在安全范围内（2分）。 （2）0℃状态下p3=1×105 Pa，T3=0+273 K=273 K 设气体体积为V3，根据理想气体状态方程，有 （2分） 解得V3=56.875 L （1分） 故分子数约为 （1分） 15．（14分） （1）小球第一次运动至最低点的瞬间，根据机械能守恒定律 （2分） 小球具有的水平速度为 （2分） （2）小球运动到右端最高点时与小车共速，设共同速度为，相对最低点的高度为，根据动量守恒定律得 （2分） 根据机械能守恒定律得 解得 （2分） （3）设小球第二次摆回最低点瞬间的速度大小为，小车的速度为，根据动量守恒定律得 （2分） 根据机械能守恒定律得 （2分） 解得， （2分） 16．（16分） （1）粒子从粒子源发出进入加速电场做匀加速直线运动，根据动能定理可得 （1分） （2）加速后的带电粒子以v1的速度进入竖直极板P、Q之间，若在UPQ=0时进入竖直极板P、Q之间的电场，则不发生偏转，沿中心线进入磁场，所以，（2分） （2分） 解得 （1分） （3）粒子运动轨迹如图所示 若t=0时进入偏转电场，在电场中匀速直线运动进入磁场时R=L，打在感光胶片上距离中心线最近为 任意电压时出偏转电场时的速度为vn，根据几何关系有， （2分） 打在感光胶片上的位置和射入磁场位置间的间距（轨迹弦长） （2分） 可见该间距与偏转电压无关，在感光胶片上的落点范围宽度等于粒子在电场中的偏转距离，设带电粒子在电场中最大偏转距离y，则 （2分） （2分） （2分） 所以粒子在感光胶片上落点距O点的长度范围是2L到之间。 试卷第2页，共22页 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考物理模拟卷（江苏专用） 黄金卷02 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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。 一、选择题：共11小题，每小题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1．图甲为某共振筛的示意图，电动偏心轮每转一周，给筛子一个驱动力，该共振筛的共振曲线如图乙所示。 已知增大电压，可使偏心轮转速提高；增加筛子质量，可增大筛子的固有周期。 下列说法正确的是（　　）    A．该筛子的固有周期为1.25s B．该筛子在共振状态下偏心轮的转速是54r/min C．增加筛子质量，为达到共振需增大电压 D．增大电压，共振时曲线的峰值将向左移动 【答案】A 【详解】AB．根据共振筛的共振曲线，当f=0.8Hz时，振幅最大，可知该筛子的固有周期为 ，此时的转速为，故A正确，B错误； C．增加筛子质量，可增大筛子的固有周期，则筛子的固有频率降低，为达到共振需减小电压，故C错误； D．增大电压，偏心轮转速提高，周期减小，频率增大，共振时曲线的峰值将向右移动，故D错误。 故选A。 2．狭义相对论中，除了时间延缓效应，长度收缩效应，还有一个“质量增加效应”，狭义相对论的质量公式为：，其中为物体静止时的质量，m为高速运动时的质量，一枚静止时重30吨的火箭，现在以光速的的速度从观察者的身边掠过，观察者用某高科技仪器测出的火箭的质量为（    ） A．30吨 B．40吨 C．50吨 D．60吨 【答案】C 【详解】一枚静止时重30吨的火箭，现在以光速的的速度从观察者的身边掠过，观察者用某高科技仪器测出的火箭的质量为 故选C。 3．如图所示，电路中c点接地。若不考虑电流表和电压表对电路的影响，将滑动变阻器的滑片向a端移动，则（　　） A．电流表读数变小 B．电路的总电阻变小 C．电压表读数减小 D．电源的效率变小 【答案】A 【详解】ABC．将滑动变阻器的滑片向a端移动，则滑动变阻器接入电路阻值变大，电路的总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流变小，路端电压变大；由于通过的电流变小，所以两端电压变小，根据，可知两端电压变大，则通过的电流变大，根据 所以通过的电流变小，则电流表读数变小，两端电压变小，滑动变阻器两端电压变大，则电压表读数变大，故A正确，BC错误； D．电源的效率为，由于路端电压变大，所以电源的效率变大，故D错误。 故选A。 4．如图甲所示，假设航天员登上月球后做了个圆锥摆运动实验，测得摆球在t时间内转了n圈，用尺子测量悬点与球心的高度差为h，然后让此摆球做单摆运动，作出的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．月球表面的重力加速度为 B．单摆的周期为 C．圆锥摆的摆长为 D．做单摆运动时，时间内摆球走过的路程为11A 【答案】C 【详解】AB．设圆锥摆的摆线与竖直方向的夹角为，由题意可得圆锥摆的周期为 对圆锥摆受力分析，由牛顿第二定律可得 由几何关系可得 解得，故AB错误； C．由题图乙可知摆球做单摆运动的周期为T，设摆长为L，则有 解得，故C正确； D．由题图乙可知单摆的振幅为A，且从最大位移处开始振动，则时间内摆球走过的路程为 ，故D错误。 故选C。 5．光在生产、生活中有着广泛的应用，下列对光的应用说法正确的是（　　） A．3D电影技术利用了光的全反射现象 B．光导纤维传输信号利用了光的干涉现象 C．光学镜头上的增透膜利用了光的偏振现象 D．探测DNA晶体结构利用了X射线的衍射现象 【答案】D 【详解】A．3D电影技术利用了光的偏振现象，A错误； B．光导纤维传输信号利用了光的全反射现象，B错误； C．光学镜头上的增透膜利用了光的干涉现象，C错误； D．探测DNA晶体结构利用了X射线的衍射现象，D正确。 故选D。 6．2024年3月2日，我国神舟十七号航天员在空间站机械臂的支持下，完成约8h的出舱活动任务，在轨道上利用轻质机械臂操控质量为m的货物。已知货物、空间站和地球的位置如图所示，它们在同一直线上，货物与空间站同步绕地球以角速度ω做匀速圆周运动，空间站轨道半径为r，货物与空间站中心的距离为d，忽略空间站对货物的引力，货物受到地球的引力大小为F1，受到机械臂的作用力大小为F2。则（    ） A．F1比F2小 B．F1比F2大 C．F1比F2小 D．F1比F2大 【答案】B 【详解】对货物，由牛顿第二定律得，故F1比F2大。 故选B。 7．水面下深度为h处有一点光源，发出两种不同颜色的光a和，光在水面上形成了如图所示的有光线射出的圆形区域，复色光圆形区域的半径为h，单色光a圆形区域的半径为。已知光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（　　） A．单色光a的折射率为 B．单色光b的折射率为 C．单色光a在水中的传播速度为 D．单色光b传播到水面的最短时间为 【答案】D 【详解】AB．由 得， 解得，故AB错误； C．由 解得，故C错误； D．单色光b传播到水面的最短时间为，故D正确。故选D。 8．光电效应实验电路如图甲所示，用a、b两种单色光分别照射光电管的阴极K，实验中得到的光电流I与光电管两端电压U的关系如图乙所示，则（　　） A．研究图乙中U>0的规律时甲图开关需打在2上 B．a光的频率比b光的大 C．a光照射产生光电子的最大初动能比b的大 D．电压为图乙中U0时，a光照射产生光电子的最大动能比b的大 【答案】A 【详解】A．研究图乙中U>0的规律时，光电管加正向电压，此时甲图开关需打在2上，选项A正确； BC．由图像可知，a光的截止电压较小，则根据 可知，a光照射产生光电子的最大初动能比b的小，a光的频率比b光的小，选项BC错误； D．光电子的最大初动能与光电管所加的电压无关，电压为图乙中U0时，只是a光照射产生光电流比b的大，选项D错误。故选A。 9．在一条直线上的A点和B点分别固定一垂直纸面的无限长通电直导线，其电流分别为4I和I，方向如图所示，BA和BB分别表示A处和B处电流在某点产生的磁感应强度的大小。已知通电长直导线在空间某点处形成磁场的磁感应强度，k为比例系数，r为该点到导线的距离，I为导线中的电流。则在通过A、B两点的直线上，满足磁感应强度大小BA=BB的点，下列说法正确的是（　　） A．只有两个，其中一处磁感应强度的矢量和为零 B．只有一个，该处磁感应强度的矢量和为零 C．有三个，其中两处磁感应强度的矢量和为零 D．有三个，其中一处磁感应强度的矢量和为零 【答案】A 【详解】根据题意可知在图中P1和P2两点处的 即 解得， 根据安培定则可知在P1点两磁场的方向相同，在P2点两磁场的方向相反，所以只有P2处磁感应强度的矢量和为零，选项A正确，BCD错误。 故选A。 10．如图所示，在光滑水平面上放置一个质量为M的滑块，滑块的一侧是一个圆弧形凹槽OAB，凹槽半径为R，A点切线水平。另有一个质量为m的小球以速度v0从A点冲上凹槽，整个过程中凹槽不会侧翻，重力加速度大小为g，不计摩擦。下列说法中正确的是（　　） A．球和滑块组成的系统水平方向动量守恒 B．当时，小球恰能到达B点 C．小球在滑块上运动的过程中，滑块的动能先增大后减小 D．如果小球的速度足够大，球将从滑块的左侧离开滑块后落到水平面上 【答案】A 【详解】A．由于小球与滑块在水平方向上不受外力作用，所以球和滑块组成的系统水平方向动量守恒，故A正确； B．当小球刚好到达B点时，小球与滑块水平方向速度相同，设为v1，以小球的初速度方向为正方向，在水平方向上，由动量守恒定律得 机械能守恒定律得 联立解得 所以当时，小球不能到达B点，故B错误； C．小球在圆弧上运动的过程中，小球对滑块M的压力一直对滑块做正功，所以滑块动能一直增加，故C错误； D．小球离开四分之一圆弧轨道时，在水平方向上与滑块M的速度相同，则球将从滑块的左侧离开滑块后返回时仍然回到滑块M上，不可能从滑块的左侧离开滑块，故D错误。 故选A。 11．一半径为R的半球面均匀带有正电荷Q，电荷Q在球心O处产生的场强大小，方向如图所示。把半球面分为表面积相等的上、下两部分，如图甲所示，上、下两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小分别为E1、E2；把半球面分为表面积相等的左、右两部分，如图乙所示，左、右两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小分别为E3、E4，则下列正确的是 （　　） ① ② ③ ④ A. ①④ B. ①③ C. ②③ D. ②④ 【答案】B 【详解】电荷只分布球的表面，对于图甲，表面积相同，所分布电荷总量相同，由电场强度的矢量叠加可知，上、下两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小关系为El＞E2；因电荷Q在球心O处产生电场的场强大小则对于图乙，半球面分为表面积相等的左、右两部分，由于左右两个半个球壳在同一点产生的场强大小相等，则根据电场的叠加可知，左侧部分在O点产生的场强与右侧部分O点产生的场强大小相等，即E3＝E4，由于方向不共线，根据合成法则可知 故选B。 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12．（10分）某组同学设计了一个测量当地重力加速度的方案：在一块不透明的长方形挡板上某位置开一条水平透光狭缝（图甲），让挡板从某一高处竖直下落，在挡板下落的过程中，挡板挡住光源发出的光时，计时器开始计时，透光时停止计时，再次挡光，计时器再次计时，测得先后两段挡光时间分别为t1和t2 （1）对于挡板的制作，甲同学选择了一块泡沫板，乙同学选择了铝基板，从提高实验精度的角度看，你认为 （选填“甲”或“乙”）的选择较好； （2）某同学用游标卡尺测量A与狭缝下边缘的距离h1和C与狭缝上边缘的距离h2，其中h1的长度如图乙所示，其值为 mm； （3）忽略狭缝宽度，该同学利用vAB=、vBC=，求出vAB和vBC后，则重力加速度g= ； （4）本实验在下面的操作中，你认为正确的是 A．释放时挡板的下沿必须与光电门在同一高度 B．释放时挡板的下沿可以在光电门上方一定距离处 C．挡板下落时AC连线在纸面内如果没有保持竖直状态，对测量结果没有影响 D．狭缝的位置最好取在挡板的正中央，这样有利于提高结果测量精度 （5）有同学提出狭缝的宽度可能会对实验结果产生影响，你认为有没有，试说明原因；如果有影响请说出测量值偏大还是偏小 。 【答案】 （1）乙 （2） 74.5 （3） （4）B （5）偏大 【详解】 （1）泡沫板受空气阻力影响大，实验误差大，故选铝基板，乙同学的选择较好。 （2）标卡尺的主尺读数为74mm，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为 0．1×5mm=0．5mm 所以最终读数为74mm+0.5mm=74.5mm （3）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度表示钢条运动的中间时刻瞬时速度，重力加速度为 （4） AB．根据以上分析可知，对释放位置没有要求，释放时挡板的下沿可以在光电门上方一定距离处，A错误，B正确； C．挡板下落时AC连线在纸面内如果没有保持竖直状态，对测量结果有影响，C错误； D．根据以上分析可知，狭缝的位置任意，只需计算两端平均速度及时间即可，D错误； 故选B。 （5）有影响，狭缝通过光电门也需要一定的时间，整块挡板通过光电门的实际时间大于t1+t2，导致g的测量值偏大。 13．（8分）如图甲所示，水平虚线下方有垂直于纸面方向的有界匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，规定磁场方向垂直于纸面向里为正，边长分别为L、2L的单匝长方形导体闭合线框用绝缘细线悬挂，线框一半位于磁场内，力传感器记录了细线拉力F随时间t的变化关系如图丙，设重力加速度为g，图中B0、F0、T是已知量．求： （1）0～T时间内线框内的感应电动势E和线框的电阻R； （2）若某时刻起磁场不再变化，磁感应强度恒为B0，剪断细线，结果线框在上边进入磁场前已经做匀速运动，求线框从开始下落到上边刚到虚线位置过程中产生的电热Q. 【答案】 （1） （2） 【详解】 （1）0～T时间内，根据法拉第电磁感应定律，线框中产生的感应电动势 结合题图，对线框受力分析：t=0时刻，F0=F安+mg；t=T时刻，F安=mg 又F安=B0IL， 得，． （2）线框在上边进入磁场前做匀速运动，设线框的速度为v，根据受力平衡，对线框分析有 F安′=mg 又 线框从开始下落到上边刚到虚线位置过程中产生的电热 联立解得． 14．某型号汽车轮胎的容积为25 L，轮胎内气压安全范围为2.5×105 Pa~3.0×105 Pa。当胎内气体温度为27 ℃时胎压显示为2.5×105 Pa。 （1）假设轮胎容积不变，若胎内气体的温度达到57 ℃，轮胎内气压是否在安全范围内？ （2）已知阿伏加德罗常数NA=6×1023mol-1，在1×105 Pa、0℃状态下，1 mol任何气体的体积为22.4 L。求轮胎内气体的分子数。（结果保留2位有效数字） 【答案】 （1）轮胎内气压在安全范围内；（2）1.5×1024个 【详解】 （1）胎内气体初状态压强p1=2.5×105 Pa 温度为T1=27 K+273 K=300 K 设气体末状态压强为p2，温度为T2=57 K+273 K=330 K 体积不变，由 解得 可知，胎内压强小于3.0 ×105 Pa，在安全范围内。 （2）0℃状态下p3=1×105 Pa，T3=0+273 K=273 K 设气体体积为V3，根据理想气体状态方程，有 解得V3=56.875 L 故分子数约为 15．如图所示，光滑的水平地面上固定着挡板P，质量为2m的小车（其上表面固定着一竖直轻杆）左端紧靠挡板P而不粘连，长为L的轻绳一端固定在轻杆O点，另一端连着质量为m的小球，整个系统静止于水平地面上。现将小球和轻绳拉至水平与O点等高处，并由静止释放，不计空气阻力和一切摩擦，重力加速度为g，关于此后的运动过程。 （1）小球第一次运动到最低点的瞬间，小球具有的水平速度为多少？ （2）小球运动到右端最高点时相对于最低点的高度为多少？ （3）当小球第二次摆回最低点瞬间，小球和小车具有的水平速度大小为多少？ 【答案】 （1）； （2）； （3）， 【详解】 （1）小球第一次运动至最低点的瞬间，根据机械能守恒定律 小球具有的水平速度为 （2）小球运动到右端最高点时与小车共速，设共同速度为，相对最低点的高度为，根据动量守恒定律得 根据机械能守恒定律得 解得 （3）设小球第二次摆回最低点瞬间的速度大小为，小车的速度为，根据动量守恒定律得 根据机械能守恒定律得 解得， 16．如图甲所示，粒子源靠近水平极板M、N的M板，N板下方有一对长为L，间距为d=1.5L的竖直极板P、Q，在下方区域存在着垂直于纸面的匀强磁场，磁场上边界的部分放有感光胶片，水平极板M、N中间开有小孔，两小孔的连线为竖直极板P、Q的中线，与磁场上边界的交点为O，水平极板M、N之间的电压为U0；竖直极板P、Q之间的电压UPQ随时间t变化的图像如图乙所示，磁场的磁感强度B=，粒子源连续释放初速不计、质量为m、带电量为+q的粒子，这些粒子经加速电场获得速度进入竖直极板P、Q之间的电场后再进入磁场区域，都会打到感光胶片上，已知粒子在偏转电场中运动的时间远小于电场变化的周期，粒子重力不计。求： （1）带电粒子进入偏转电场时的动能Ek； （2）已知带电粒子若在UPQ=0时进入竖直极板P、Q之间的电场，在磁场中能够产生竖直方向的最大距离，求该最大距离； （3）带电粒子打到磁场上边界感光胶片的落点范围。 【答案】 （1）；（2）L；（3）见解析 【详解】 （1）粒子从粒子源发出进入加速电场做匀加速直线运动，根据动能定理可得 （2）加速后的带电粒子以v1的速度进入竖直极板P、Q之间，若在UPQ=0时进入竖直极板P、Q之间的电场，则不发生偏转，沿中心线进入磁场，所以， 解得 （3）粒子运动轨迹如图所示 若t=0时进入偏转电场，在电场中匀速直线运动进入磁场时R=L，打在感光胶片上距离中心线最近为 任意电压时出偏转电场时的速度为vn，根据几何关系有， 打在感光胶片上的位置和射入磁场位置间的间距（轨迹弦长） 可见该间距与偏转电压无关，在感光胶片上的落点范围宽度等于粒子在电场中的偏转距离，设带电粒子在电场中最大偏转距离y，则 所以粒子在感光胶片上落点距O点的长度范围是2L到之间。 试卷第2页，共22页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$