黄金卷03（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03 （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．如图甲所示，在“天宫课堂”中，王亚平演示了“水桥”实验，为我们展示了微重力环境下液体表面张力的特性。“水桥”表面与空气接触的薄层叫表面层，已知分子间作用力F和分子间距r的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．A、B、C中能总体反映该表面层的水分子之间相互作用的是C位置 B．“水桥”表面层中水分子距离与其内部水分子相比偏小 C．王亚平放开双手两板吸引到一起，该过程分子力做负功 D．“水桥”表面层中两水分子间的分子势能与其内部水相比偏小 2．镅是一种人工获得的放射性元素，符号，原子序数95，具有强放射性，化学性质活泼，是同位素测厚仪和同位素X荧光仪等的放射源，常用于薄板测厚仪、温度计、火灾自动报警仪及医学上。其衰变方程为，已知核的质量为，核的质量为，X的质量为，真空中的光速为c，下列说法正确的是（　　） A．该衰变为衰变 B．的结合能为 C．的比结合能小于的比结合能 D．衰变后核核外电子处于高能级，向低能级跃迁发出射线 3．2024年4月25日，神舟十八号飞船与天宫空间站顺利对接，如图所示，飞船与空间站对接前在各自预定的圆轨道Ⅰ、Ⅲ上运动，Ⅱ为对接转移轨道，下列说法正确的是（    ） A．飞船在Ⅰ轨道运行速度小于在Ⅲ轨道上的运行速度 B．飞船在三个轨道上的运行周期 C．飞船在Ⅱ轨道上的机械能大于在Ⅰ轨道上的机械能 D．飞船在三个轨道上运行时与地球连线在单位时间内扫过的面积相等 4．渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位，某渔船发出的一列超声波在时的波动图像如图甲所示，图乙为处的质点P的振动图像。则（　　） A．这列波沿x轴负方向传播 B．超声波的传播速度为1.5m/s C．时，质点P的位移为-5m D．0~2s时间内，质点P经过的路程为4m 5．巴黎奥运会上，运动员托着重为G的杠铃从下蹲状态（图甲）缓慢运动到站立状态（图乙），该过程杠铃和人的肩部相对位置不变，运动员保持乙状态站立时间后再将杠铃缓慢向上举，至双臂伸直（图丙），则运动员从图甲到图丙的过程中（　　） A．地面对运动员做正功 B．地面对运动员的冲量为0 C．运动员受到重力的冲量为0 D．运动员对杠铃的冲量大于 6．如图，四个等量点电荷分别固定在平面内一菱形的四个顶点上，，电性如图中所示，A、B、C、D分别为四条边的中点，下列说法正确的是（　　）      A．A点的场强小于D点的场强 B．B点的电势小于C点的电势 C．电子在A点的电势能小于在O点的电势能 D．质子从B点沿直线BC移动到C点，电势能先增大再减小 7．“西电东送”是我国西部大开发的标志性工程之一。如图所示为远距离输电的原理图，假设发电厂的输出电压U1恒定不变，输电线的总电阻保持不变，两个变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（　　） A．当用户负载增多，通过用户用电器的电流频率会增大 B．当用户负载增多，升压变压器的输出电压U2增大 C．若输送总功率不变，当输送电压U2增大时，输电线路损失的热功率增大 D．在用电高峰期，用户电压U4降低，输电线路损失的热功率增大 8．如图所示为测磁感应强度大小的一种方式，边长为l、一定质量的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通以逆时针方向的电流。图中虚线过ab边中点和ac边中点，在虚线的下方为垂直于导线框向里的匀强磁场，导线框中的电流大小为I。此时导线框处于静止状态，通过传感器测得细线中的拉力大小为F1；保持其它条件不变，现将虚线下方的磁场移至虚线上方，此时测得细线中拉力大小为F2.则磁感应强度大小为（　　） A． B． C． D． 9．如图所示，水平转台上有一个质量为m的物块，用长为L的细绳将物块连接在转轴上，细绳与竖直转轴的夹角为角，此时绳中张力为零。物块与转台间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当物块随转台由静止开始加速转动时，则下列说法正确的是（　　） A．物块离开转台之前所受摩擦力始终指向转轴 B．当转台角速度时，物块将离开转台 C．当物块的速度时，物块对转台的压力恰好为零 D．当转台的角速度时，随着角速度的增加，细绳与转轴的夹角减小 10．如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面，不计空气阻力，在这一过程中A始终在斜面上，下列说法正确的是（　　） A．释放A的瞬间，B的加速度为0.5g B．C恰好离开地面时，A达到的最大速度为 C．斜面倾角α=45° D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒 11．半径分别为r和2r的同心半圆导轨MN、PQ固定在同一水平面内，一长为r、电阻为R的导体棒AB置于半圆轨道上面，BA的延长线通过导轨的圆心O，装置的俯视图如图所示。整个装置位于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。在N、Q之间接有一阻值也为R的电阻。导体棒AB以角速度ω绕O顺时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。导轨电阻不计，则下列说法正确的是（    ） A．导体棒A端相等于电源正极 B．导体棒中的电流方向为B→A C．导体棒AB两端的电压大小为 D．若导体棒不动，要产生同方向的感应电流，可使磁感应强度增强 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．为了探究动能改变与合外力做功的关系，某同学设计了如下的实验方案： 第一步：将带有定滑轮的木板（有滑轮的）一端垫起，滑块通过细绳过定滑轮与重锤相连，重锤下连一穿过打点计时器的纸带，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图（1）所示： 第二步：保持木板的倾角不变，取下细绳和重锤，将打点计时器安装在长木板上靠近滑轮处，滑块与纸带相连，让纸带穿过打点计时器，如图（2）所示，接通电源，释放滑块，滑块开始做加速运动，打出一条纸带如图（3）所示，其中O是打下的第一个点. 已知重锤的质量为m，滑块的质量为M，当地的重力加速度为g，各相邻计数点间的时间间隔为，各计数点与O点距离如图（3）所示，回答下列问题：（用测得量和已知量的符号表示） （1）打点计时器打下E点时滑块的速度 ； （2）滑块加速下滑过程中所受合力 ；从O到E，合力对滑块做的功为 ； （3）分别算出OA、OB、OC、OD段合力对滑块做的功W以及打下A、B、C、D点滑块的速度v，作出图象，发现是一条过原点的直线，则直线斜率 ； （4）此实验中，滑块与木板间摩擦力的大小 （选填“会”或“不会”）影响实验结果。 13．如图a所示，公园里的装饰灯在晚上通电后会发出非常漂亮的光。该装饰灯可简化为图b所示模型，该装饰灯为对红光折射率n＝1.5的透明材料制成的棱长为L的立方体，中心有一个发红光点O，不考虑光的二次和多次反射，光速为c。求： （1）光线从玻璃砖射出的最长时间为多少？ （2）从外面看玻璃砖六个面被照亮的总面积为多少？ 14．图中两个圆表示内、外半径几乎同为R的环形光滑轨道，它与长方形的底座连在一起放置于光滑的水平面上，环与底座的总质量为M，轨道内有一个质量为m的光滑小球，开始时静置于最高处（恰好与环形管道外壁不挤压），后因受到微小扰动而向右侧滑下，在以后的运动过程中底座的底面始终与地面接触。在地面参照系中建立O-xy坐标系，O为环形光滑轨道圆心的初始位置，x轴水平向右，y轴竖直向上。重力加速度为g。求： （1）小球下滑高度为R时，小球的速度大小； （2）底座的速度最大时，小球的速度； （3）在O-xy坐标系中小球运动的轨迹方程。 15．如图所示，平行光滑金属导轨ABM、CDN固定在地面上，BM、DN水平放置且足够长，导轨在B、D两点处平滑连接，圆弧轨道的最高点与水平轨道的高度差为h=0.8m，水平部分处在磁感应强度大小为B=0.1T、方向竖直向上的匀强磁场中，导轨间距均为L=0.5m。金属棒a、b先后从左侧轨道的最高点无初速度释放，当b棒到达圆弧轨道底部时，a棒已在水平区域且速度大小为，两棒的质量、两棒接入轨道部分的电阻，导轨电阻不计，忽略一切摩擦阻力，重力加速度g取10m/s2。求： （1）棒a在水平轨道上的最大加速度； （2）整个运动过程中棒b上产生的焦耳热； 16．如图1所示，在真空中有一光滑水平面xOy，匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度为B；在第四象限存在沿－y轴方向的匀强电场，电场强度为E．质量为m，电荷量为－q的小滑块在xOy平面内从y轴上的P点进入磁场，速度大小为，方向与＋y轴方向成30°角，刚好垂直于x轴进入由两平行挡板构成的狭缝MN中，狭缝足够长，宽度略大于滑块．已知滑块与挡板间动摩擦因数为，从M处离开狭缝时的速度大小为，在运动过程中电荷量保持不变。求： （1）P点的纵坐标y； （2）滑块克服摩擦力所做的功W； （3）在图2中定性画出滑块从进入狭缝到离开狭缝过程的速度—时间图像；并利用此图像计算滑块在此过程中所受电场力的冲量大小I。 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 $$ 【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考物理模拟卷（江苏专用） 黄金卷03·参考答案 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 一、选择题：共11小题，每小题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A C C D D D D A C B C 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12．（10分）（1）（2分）（2） （2分） （2分）（3）（2分）（4）不会（2分） 13．（8分） （1）考虑射到侧面上一条发生全反射的光线，临界角 则（2分） 由光的折射定律 根据 联立解得光线从玻璃砖射出的最长时间为（2分） （2）每一侧面被照亮的半径（2分） 面积为 从外面看玻璃砖被照亮的总面积为（2分） 14．（10分） （1）小球下滑高度为时，设小球的速度为，速度方向竖直向下。底座的速度为。由于在水平方向上系统不受外力，故水平方向动量守恒，且合动量为0，则 由能量守恒可知 联立可得（2分） （2）小球在右半环下滑时，弹力对底座做正功，在左半环运动时，弹力对底座做负功，故小球滑到最低点时，底座的速度最大。设此时小球的速度为，底座的速度为，系统在水平方向动量守恒 根据能量守恒（2分） 联立解得（2分） （3）以为原点建立直角坐标系，系统质心的横坐标，设轨道及底座的横坐标为，小球质心的坐标为，任意时间小球相对轨道转动的角度为，由水平方向动量守恒可知 水平方向上的位移关系 联立以上两式可得（2分） 小球在竖直方向上的位移 两式平方后相加可得（2分） 可见小球相对于地面参考系的运动轨迹为一椭圆。 15．（12分）（1）由机械能守恒定律 解得a棒进入水平区域时的速度大小为（2分） 金属棒a刚进入磁场时，感应电动势最大，即在水平轨道上加速度最大，且 此时感应电流（2分） 由牛顿第二定律有 解得金属棒a在水平轨道上的最大加速度为（2分） （2）b棒到达圆弧轨道底部后做减速运动，a棒做加速运动，设两棒速度相等时速度大小为v，取a、b两棒组成的整体为研究对象，根据动量守恒定律有 代入数据解得（2分） 方向水平向右；设整个运动过程中回路产生的总焦耳热为Q，b棒产生的焦耳热为Qb，对a、b两棒由能量守恒定律得 解得（2分） 又 解得整个运动过程中金属棒b上产生的焦耳热（2分） 16．（16分） （1）设滑块在磁场中圆周运动的半径为r，根据牛顿第二定律有 解得（2分） 根据几何关系可得（1分） （2）滑块带负电荷，从M点进入狭缝再从M点离开，电场力做功为0；而洛伦兹力不做功。由动能定理可得（1分） 解得克服摩擦力做功为（2分） （3）对滑块受力分析，滑块所受摩擦力为（1分） 滑块向－y方向运动过程中，根据牛顿第二定律有（2分） 做加速度逐渐减小的减速运动。滑块向＋y方向运动过程中，根据牛顿第二定律有 做加速度减小的加速运动，则小球运动的速度—时间图像如图所示 （2分） 摩擦阻力的大小与粒子速率成正比，故“阻力—时间”图像与“速度—时间”图像相似，速度-时间图像与时间轴所围面积表示位移，滑块进入狭缝到离开狭缝运动的总位移为零。而阻力—时间曲线与时间轴所围的面积表示阻力的冲量，类比可得摩擦阻力的总冲量为零。以＋y方向为正方向，根据动量定理可得，电场力冲量的大小为（4分） 试卷第2页，共22页 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 【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03 （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．如图甲所示，在“天宫课堂”中，王亚平演示了“水桥”实验，为我们展示了微重力环境下液体表面张力的特性。“水桥”表面与空气接触的薄层叫表面层，已知分子间作用力F和分子间距r的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．A、B、C中能总体反映该表面层的水分子之间相互作用的是C位置 B．“水桥”表面层中水分子距离与其内部水分子相比偏小 C．王亚平放开双手两板吸引到一起，该过程分子力做负功 D．“水桥”表面层中两水分子间的分子势能与其内部水相比偏小 【答案】A 【详解】A．表面层指液体表面与空气接触的薄层，表面层存在表面张力的作用，表面张力是由于表面层液体分子之间的引力作用而产生，根据图像可知，A、B、C中能总体反映该表面层的水分子之间相互作用的是C位置，故A正确； B．结合上述可知，表面层内的分子之间表现为引力作用，则“水桥”表面层中水分子距离与其内部水分子相比偏大，故B错误； C．结合上述，表面层内的分子之间表现为引力作用，则王亚平放开双手两板吸引到一起，该过程分子力做正功，故C错误； D．结合上述，表面层内的分子之间表现为引力作用，表面层中水分子距离与其内部水分子相比偏大，若由内部分子之间的间距变为表面层中水分子之间的间距，分子引力做负功，可知，“水桥”表面层中两水分子间的分子势能与其内部水相比偏大，故D错误。故选A。 2．镅是一种人工获得的放射性元素，符号，原子序数95，具有强放射性，化学性质活泼，是同位素测厚仪和同位素X荧光仪等的放射源，常用于薄板测厚仪、温度计、火灾自动报警仪及医学上。其衰变方程为，已知核的质量为，核的质量为，X的质量为，真空中的光速为c，下列说法正确的是（　　） A．该衰变为衰变 B．的结合能为 C．的比结合能小于的比结合能 D．衰变后核核外电子处于高能级，向低能级跃迁发出射线 【答案】C 【详解】A．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，所以该衰变为衰变，A错误； B．根据质能方程可知，为衰变释放的能量，不是的结合能，B错误； C．比结合能越大原子核越稳定，C正确； D．衰变后核处于高能级，向低能级跃迁发出射线，D错误。故选C。 3．2024年4月25日，神舟十八号飞船与天宫空间站顺利对接，如图所示，飞船与空间站对接前在各自预定的圆轨道Ⅰ、Ⅲ上运动，Ⅱ为对接转移轨道，下列说法正确的是（    ） A．飞船在Ⅰ轨道运行速度小于在Ⅲ轨道上的运行速度 B．飞船在三个轨道上的运行周期 C．飞船在Ⅱ轨道上的机械能大于在Ⅰ轨道上的机械能 D．飞船在三个轨道上运行时与地球连线在单位时间内扫过的面积相等 【答案】C 【详解】A．根据万有引力等于向心力 可得 可知飞船在Ⅰ轨道运行速度大于在Ⅲ轨道上的运行速度，选项A错误； B．根据开普勒第三定律 因为 可知飞船在三个轨道上的运行周期，选项B正确； C．飞船从轨道Ⅰ到轨道Ⅱ要进行加速，机械能增加，则飞船在Ⅱ轨道上的机械能大于在Ⅰ轨道上的机械能，选项C正确； D．根据开普勒第二定律可知，飞船在三个不同轨道上运行时，与地球连线在单位时间内扫过的面积不相等，选项D错误。故选C。 4．渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位，某渔船发出的一列超声波在时的波动图像如图甲所示，图乙为处的质点P的振动图像。则（　　） A．这列波沿x轴负方向传播 B．超声波的传播速度为1.5m/s C．时，质点P的位移为-5m D．0~2s时间内，质点P经过的路程为4m 【答案】D 【详解】A．根据P点的振动图像可知，t=0时刻该质点在平衡位置向上振动，结合波形图可知，这列波沿x轴正方向传播，选项A错误； B．超声波的传播速度为，选项B错误； C．在时，质点P的位移为0，选项C错误； D．因，可知0~2s时间内，质点P经过的路程为 选项D正确。故选D。 5．巴黎奥运会上，运动员托着重为G的杠铃从下蹲状态（图甲）缓慢运动到站立状态（图乙），该过程杠铃和人的肩部相对位置不变，运动员保持乙状态站立时间后再将杠铃缓慢向上举，至双臂伸直（图丙），则运动员从图甲到图丙的过程中（　　） A．地面对运动员做正功 B．地面对运动员的冲量为0 C．运动员受到重力的冲量为0 D．运动员对杠铃的冲量大于 【答案】D 【详解】A．地面对运动员的支持力的位移为零，则地面对运动员不做功，选项A错误； B．地面对运动员的支持力的冲量IN=Nt，则地面对运动员的冲量不为0，选项B错误； C．重力的冲量IG=Gt，可知运动员受到重力的冲量不为0，选项C错误； D．运动员从图甲到图丙的过程中运动员对杠铃的作用力为G，作用时间大于，可知运动员对杠铃的冲量大于，选项D正确。故选D。 6．如图，四个等量点电荷分别固定在平面内一菱形的四个顶点上，，电性如图中所示，A、B、C、D分别为四条边的中点，下列说法正确的是（　　）      A．A点的场强小于D点的场强 B．B点的电势小于C点的电势 C．电子在A点的电势能小于在O点的电势能 D．质子从B点沿直线BC移动到C点，电势能先增大再减小 【答案】D 【详解】A．根据电场叠加，以及A与D的对称性可知，A点场强与D点场强大小相等，故A错误； B．根据电场力做功特点，以及B与C的对称性可知，将试探电荷从B点移动至C点，电场力不做功，电势差为0，B点电势与C点电势相等，故B错误； C．将电子从A点移动至O点，电场力做正功，电势能减小，所以电子在A点的电势能大于在O点的电势能，故C错误； D．质子从B点沿直线BC移动至C点，电场力先做负功，再做正功，所以电势能先增大后减小，故D正确。故选D。 7．“西电东送”是我国西部大开发的标志性工程之一。如图所示为远距离输电的原理图，假设发电厂的输出电压U1恒定不变，输电线的总电阻保持不变，两个变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（　　） A．当用户负载增多，通过用户用电器的电流频率会增大 B．当用户负载增多，升压变压器的输出电压U2增大 C．若输送总功率不变，当输送电压U2增大时，输电线路损失的热功率增大 D．在用电高峰期，用户电压U4降低，输电线路损失的热功率增大 【答案】D 【详解】A．当用户负载增多，通过用户用电器的电流频率不会变化，故A错误； B．由于发电厂输出电压恒定不变，根据，可知升压变压器的输出电压U2不变，故B错误； C．若输送总功率不变，当输送电压增大时，输电线路中电流变小，由 可知输电线路损失的热功率变小，故C错误； D．在用电高峰期，用户电压降低，电路中电流变大，由，可知输电线路中电流变大，输电线路损失的热功率增大，故D正确。故选D。 8．如图所示为测磁感应强度大小的一种方式，边长为l、一定质量的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通以逆时针方向的电流。图中虚线过ab边中点和ac边中点，在虚线的下方为垂直于导线框向里的匀强磁场，导线框中的电流大小为I。此时导线框处于静止状态，通过传感器测得细线中的拉力大小为F1；保持其它条件不变，现将虚线下方的磁场移至虚线上方，此时测得细线中拉力大小为F2.则磁感应强度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】图示位置时，在磁场内部的有效长度为 ，有效电流的方向水平向右，根据左手定则，导线受安培力竖直向上，导线框处于平衡状态，因此，当上部处于磁场中时，在磁场内部的有效长度仍为 ，有效电流的方向水平向左，根据左手定则，导线受安培力竖直向下，导线框处于平衡状态，因此 两式联立，因此A正确，BCD错误。故选A。 9．如图所示，水平转台上有一个质量为m的物块，用长为L的细绳将物块连接在转轴上，细绳与竖直转轴的夹角为角，此时绳中张力为零。物块与转台间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当物块随转台由静止开始加速转动时，则下列说法正确的是（　　） A．物块离开转台之前所受摩擦力始终指向转轴 B．当转台角速度时，物块将离开转台 C．当物块的速度时，物块对转台的压力恰好为零 D．当转台的角速度时，随着角速度的增加，细绳与转轴的夹角减小 【答案】C 【分析】对物块进行受力分析，由牛顿第二定律求得绳中出现拉力和转台对物块支持力为零时物块的速度。 【详解】A．在物块随转台由静止开始缓慢加速转动的过程中，刚开始时摩擦力既提供向心力，又提供沿圆弧切线方向做加速运动的力，所以摩擦力不指向转轴，故A错误； BC．设当转台的角速度比较小时，物块只受重力、支持力和摩擦力，当细绳恰好要产生拉力时，拉力为零、静摩擦力达到最大，由 解得 随着角速度继续增大，细绳上的拉力增大，当物块恰好要离开转台时，支持力、摩擦力为零，物块受的重力和细绳的拉力的合力充当向心力，有 解得， 故B错误，C正确； D．由以上分析可知，当转台的角速度 时，物块即将要离开转台，随着角速度的增加，物块向上运动，细线与转轴的夹角增大，D错误。 故选C。 10．如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面，不计空气阻力，在这一过程中A始终在斜面上，下列说法正确的是（　　） A．释放A的瞬间，B的加速度为0.5g B．C恰好离开地面时，A达到的最大速度为 C．斜面倾角α=45° D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒 【答案】B 【详解】C．设当物体C刚刚离开地面时，弹簧的伸长量为xC，则 物体C刚刚离开地面时，以B为研究对象，物体B受到重力mg、弹簧的弹力kxC、细线的拉力T三个力的作用，设物体B的加速度为a，根据牛顿第二定律， 对B有 对A有 解得 当B获得最大速度时，有 a=0 解得，所以：α=30°，故C错误； 释放A的瞬间，此时对AB整体加速度大小相同，根据牛顿定律 B的加速度为0.2g，故A错误； 设开始时弹簧的压缩量xB，则 设当物体C刚刚离开地面时，弹簧的伸长量为xC，则 当物体C刚离开地面时，物体B上升的距离以及物体A沿斜面下滑的距离均为h=xC+xB 由于弹簧处于压缩状态和伸长状态时的弹性势能相等，且物体C刚刚离开地面时，A、B两物体的速度相等，设为vBm，以A、B及弹簧组成的系统为研究对象，由机械能守恒定律得，代入数据，解得，故B正确； D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球以及弹簧构成的系统机械能守恒，A、B两小球组成的系统机械能不守恒，故D错误。故选B。 11．半径分别为r和2r的同心半圆导轨MN、PQ固定在同一水平面内，一长为r、电阻为R的导体棒AB置于半圆轨道上面，BA的延长线通过导轨的圆心O，装置的俯视图如图所示。整个装置位于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。在N、Q之间接有一阻值也为R的电阻。导体棒AB以角速度ω绕O顺时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。导轨电阻不计，则下列说法正确的是（    ） A．导体棒A端相等于电源正极 B．导体棒中的电流方向为B→A C．导体棒AB两端的电压大小为 D．若导体棒不动，要产生同方向的感应电流，可使磁感应强度增强 【答案】C 【详解】AB．导体棒旋转切割磁感线产生感应电流相当于电源，由右手定则可知，导体棒中感应电流的方向是从A端流向B端，A点相当于电源负极，故AB错误； C．AB棒产生的感应电动势为 导体棒AB两端的电压大小为，故C正确； D．若导体棒不动，使磁感应强度增强，磁通量增大，根据楞次定律可得电流由B流向A，故D错误。 故选C。 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．为了探究动能改变与合外力做功的关系，某同学设计了如下的实验方案： 第一步：将带有定滑轮的木板（有滑轮的）一端垫起，滑块通过细绳过定滑轮与重锤相连，重锤下连一穿过打点计时器的纸带，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板向下匀速运动，如图（1）所示： 第二步：保持木板的倾角不变，取下细绳和重锤，将打点计时器安装在长木板上靠近滑轮处，滑块与纸带相连，让纸带穿过打点计时器，如图（2）所示，接通电源，释放滑块，滑块开始做加速运动，打出一条纸带如图（3）所示，其中O是打下的第一个点. 已知重锤的质量为m，滑块的质量为M，当地的重力加速度为g，各相邻计数点间的时间间隔为，各计数点与O点距离如图（3）所示，回答下列问题：（用测得量和已知量的符号表示） （1）打点计时器打下E点时滑块的速度 ； （2）滑块加速下滑过程中所受合力 ；从O到E，合力对滑块做的功为 ； （3）分别算出OA、OB、OC、OD段合力对滑块做的功W以及打下A、B、C、D点滑块的速度v，作出图象，发现是一条过原点的直线，则直线斜率 ； （4）此实验中，滑块与木板间摩擦力的大小 （选填“会”或“不会”）影响实验结果。 【答案】 （1） （2） （3） （4）不会 【详解】 （1）用平均速度代替瞬时速度得 （2）合外力为重物的重力，即，从0到E，合力对滑块做的功为 （3）合外力做的功为，所以，则直线斜率。 （4）实验第一步就平衡了摩擦力，所以此实验中，滑块与木板间摩擦力的大小不影响实验结果。 13．如图a所示，公园里的装饰灯在晚上通电后会发出非常漂亮的光。该装饰灯可简化为图b所示模型，该装饰灯为对红光折射率n＝1.5的透明材料制成的棱长为L的立方体，中心有一个发红光点O，不考虑光的二次和多次反射，光速为c。求： （1）光线从玻璃砖射出的最长时间为多少？ （2）从外面看玻璃砖六个面被照亮的总面积为多少？ 【答案】 （1） （2） 【详解】 （1）考虑射到侧面上一条发生全反射的光线，临界角 则 由光的折射定律 根据 联立解得光线从玻璃砖射出的最长时间为 （2）每一侧面被照亮的半径 面积为 从外面看玻璃砖被照亮的总面积为 14．图中两个圆表示内、外半径几乎同为R的环形光滑轨道，它与长方形的底座连在一起放置于光滑的水平面上，环与底座的总质量为M，轨道内有一个质量为m的光滑小球，开始时静置于最高处（恰好与环形管道外壁不挤压），后因受到微小扰动而向右侧滑下，在以后的运动过程中底座的底面始终与地面接触。在地面参照系中建立O-xy坐标系，O为环形光滑轨道圆心的初始位置，x轴水平向右，y轴竖直向上。重力加速度为g。求： （1）小球下滑高度为R时，小球的速度大小； （2）底座的速度最大时，小球的速度； （3）在O-xy坐标系中小球运动的轨迹方程。 【答案】 （1）； （2），水平向左； （3） 【详解】 （1）小球下滑高度为时，设小球的速度为，速度方向竖直向下。底座的速度为。由于在水平方向上系统不受外力，故水平方向动量守恒，且合动量为0，则 由能量守恒可知 联立可得 （2）小球在右半环下滑时，弹力对底座做正功，在左半环运动时，弹力对底座做负功，故小球滑到最低点时，底座的速度最大。设此时小球的速度为，底座的速度为，系统在水平方向动量守恒 根据能量守恒 联立解得 （3）以为原点建立直角坐标系，系统质心的横坐标，设轨道及底座的横坐标为，小球质心的坐标为，任意时间小球相对轨道转动的角度为，由水平方向动量守恒可知 水平方向上的位移关系 联立以上两式可得 小球在竖直方向上的位移 两式平方后相加可得 可见小球相对于地面参考系的运动轨迹为一椭圆。 15．如图所示，平行光滑金属导轨ABM、CDN固定在地面上，BM、DN水平放置且足够长，导轨在B、D两点处平滑连接，圆弧轨道的最高点与水平轨道的高度差为h=0.8m，水平部分处在磁感应强度大小为B=0.1T、方向竖直向上的匀强磁场中，导轨间距均为L=0.5m。金属棒a、b先后从左侧轨道的最高点无初速度释放，当b棒到达圆弧轨道底部时，a棒已在水平区域且速度大小为，两棒的质量、两棒接入轨道部分的电阻，导轨电阻不计，忽略一切摩擦阻力，重力加速度g取。求： （1）棒a在水平轨道上的最大加速度； （2）整个运动过程中棒b上产生的焦耳热； 【答案】 （1）；（2） 【详解】 （1）由机械能守恒定律 解得a棒进入水平区域时的速度大小为 金属棒a刚进入磁场时，感应电动势最大，即在水平轨道上加速度最大，且 此时感应电流 由牛顿第二定律有 解得金属棒a在水平轨道上的最大加速度为 （2）b棒到达圆弧轨道底部后做减速运动，a棒做加速运动，设两棒速度相等时速度大小为v，取a、b两棒组成的整体为研究对象，根据动量守恒定律有 代入数据解得 方向水平向右；设整个运动过程中回路产生的总焦耳热为Q，b棒产生的焦耳热为Qb，对a、b两棒由能量守恒定律得 解得 又 解得整个运动过程中金属棒b上产生的焦耳热 16．如图1所示，在真空中有一光滑水平面xOy，匀强磁场方向竖直向下，磁感应强度为B；在第四象限存在沿－y轴方向的匀强电场，电场强度为E．质量为m，电荷量为－q的小滑块在xOy平面内从y轴上的P点进入磁场，速度大小为，方向与＋y轴方向成30°角，刚好垂直于x轴进入由两平行挡板构成的狭缝MN中，狭缝足够长，宽度略大于滑块．已知滑块与挡板间动摩擦因数为，从M处离开狭缝时的速度大小为，在运动过程中电荷量保持不变。求： （1）P点的纵坐标y； （2）滑块克服摩擦力所做的功W； （3）在图2中定性画出滑块从进入狭缝到离开狭缝过程的速度—时间图像；并利用此图像计算滑块在此过程中所受电场力的冲量大小I。 【答案】 （1）；（2）；（3）见解析， 【详解】 （1）设滑块在磁场中圆周运动的半径为r，根据牛顿第二定律有 解得 根据几何关系可得 （2）滑块带负电荷，从M点进入狭缝再从M点离开，电场力做功为0；而洛伦兹力不做功。由动能定理可得 解得克服摩擦力做功为 （3）对滑块受力分析，滑块所受摩擦力为 滑块向－y方向运动过程中，根据牛顿第二定律有 做加速度逐渐减小的减速运动。滑块向＋y方向运动过程中，根据牛顿第二定律有 做加速度减小的加速运动，则小球运动的速度—时间图像如图所示 摩擦阻力的大小与粒子速率成正比，故“阻力—时间”图像与“速度—时间”图像相似，速度-时间图像与时间轴所围面积表示位移，滑块进入狭缝到离开狭缝运动的总位移为零。而阻力—时间曲线与时间轴所围的面积表示阻力的冲量，类比可得摩擦阻力的总冲量为零。以＋y方向为正方向，根据动量定理可得，电场力冲量的大小为 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 $$