黄金卷02(新八省通用)-【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考物理模拟卷
2024-10-25
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3份
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30页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-一模 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 河南省,山西省,内蒙古自治区,四川省,青海省,陕西省,云南省,宁夏回族自治区 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.60 MB |
| 发布时间 | 2024-10-25 |
| 更新时间 | 2024-11-25 |
| 作者 | 薛定谔的调色板 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2024-10-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48199479.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考物理模拟卷(新八省专用)
黄金卷02·参考答案
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
A
B
D
D
C
B
BD
CD
AC
二、非选择题:共5题,共54分。其中第13题~15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。
11.(8分,每空2分)(1)减小 (2)B (3) (4)偏大
12.(10分,每空2分)(1) 轴线 平行 (2)① (3)15.770 (4)620
13.(10分)(1)时刻,质点Q右端最近的波峰的平衡位置,时间内,处的振动形式传播至Q点则
(1分)
解得
(2分)
(2)质点Q的振幅,设简谐横波的周期为T,则
(1分)
质点Q的圆频率
(1分)
则质点P的振动方程为
(2分)
设质点Q的振动方程为
(1分)
将时,带入,由于此时质点Q是向下振动,所以质点Q的振动方程为
(2分)
14.(12分)(1)小球由A静止释放运动到最低点B的过程中,根据动能定理有
(1分)
小球在最低点,根据牛顿第三定律可知,小球受到轨道的支持力
(1分)
根据牛顿第二定律
(1分)
联立,代入相关已知数据求得
(1分)
(2)小球a与小球b通过弹簧相互作用,达到共同速度过程中,由动量守恒定律可得
(1分)
由能量转化和守恒定律可得
(2分)
联立代入相关已知数据求得:小球a通过弹簧与小球b相互作用的过程中,弹簧的最大弹性势能
(1分)
(3)小球a与小球b通过弹簧相互作用的整个过程中,设a后来速度为,b后来速度为,由动量守恒定律可得
(1分)
由能量转化和守恒定律有
(1分)
对b,根据动量定理有
(1分)
联立代入相关已知数据可得
(1分)
15.(14分)(1)粒子在电场中仅受电场力的作用做类平抛,设在第一象限内运动时间为t1。则
水平方向
2L=v0t1 (1分)
竖直方向
(1分)
由牛顿第二定律有
(1分)
联立两式得
(1分)
(2)设粒子到达M点时竖直分速度为
(1分)
可得
(1分)
到达M点的合速度为
(1分)
设速度与x轴正方向夹角为,又
(1分)
所以
θ=60° (1分)
(3)由于垂直打到y轴,易得带电粒子在磁场中做圆周运动的圆心角为120°洛伦兹力提供向心力得
(2分)
由几何关系
(1分)
联立,解得
(2分)
试卷第2页,共22页
1
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【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考物理模拟卷(新八省专用)
黄金卷02
(考试时间:75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:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.中国象棋是起源于中国的一种棋,属于二人对抗性游戏的一种,在中国有着悠久的历史。由于用具简单,趣味性强,成为流行极为广泛的棋艺活动。如图所示,3颗完全相同的象棋棋子整齐叠放在水平面上,第3颗棋子最左端与水平面上的O点重合,所有接触面间的动摩擦因数均相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用一直尺快速水平向右将中间棋子击出,稳定后,1和3棋子的位置情况可能是( )
A.B.C. D.
2.直升机悬停在空中,由静止开始投放装有物资的箱子,箱子下落时所受的空气阻力与箱子下落的速度成正比,下落过程中箱子始终保持图示状态。下列说法正确的是( )
A.箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚释放时大
B.下落过程中箱内物体的加速度逐渐增大
C.下落过程中箱内物体的机械能增大
D.如下落距离足够大时,箱内物体可能不受箱子底部的支持力作用
3.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.2Hz B.12Hz C.30Hz D.50Hz
4.根据东京电力公司2018年发布的数据,福岛核污水存在的放射性元素中,気的含量最高,其次还有碘-129、钌-106、碳-14、钴-60、锶-90、铯-134、铯-137等物质。其中碘-129的半衰期约1570万年,它会损伤甲状腺细胞,可能导致甲状腺癌。有一定初速度的碘-129的衰变方程为,则下列说法正确的是( )
A.该核反应为衰变
B.Xe的核电荷数是129
C.衰变产物和Y在同一匀强磁场中做圆周运动的半径之比为1∶54
D.经过3140万年后,核污水中的碘-129含量约为原来的
5.在如图所示的图像中,直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线,曲线Ⅱ为某一小灯泡L的曲线,曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐标为(1.5,0.75),曲线Ⅱ在该点的切线与横轴的交点坐标为(1.0,0),用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路,由图像可知( )
A.电源电动势为2.0 V
B.电源内阻为
C.小灯泡L接入电源时的电阻为
D.小灯泡L实际消耗的电功率为1.125 W
6.如图所示的直线加速器由沿轴线分布的金属圆筒(又称漂移管)A、B、C、D、E组成,相邻金属圆筒分别接在电源的两端。质子以初速度从O点沿轴线进入加速器,质子在金属圆筒内做匀速运动且时间均为T,在金属圆筒之间的狭缝被电场加速,加速时电压U大小相同。质子电量为e,质量为m,不计质子经过狭缝的时间,则下列说法不正确的是( )
A.MN所接电源的极性应周期性变化
B.金属圆筒的长度应与质子进入圆筒时的速度成正比
C.金属圆筒A的长度与金属圆筒B的长度之比为
D.质子从圆筒B射出时的速度大小为
7.塔吊是建筑工地必备的吊装设备,其主要部分由垂直地面的塔体、水平吊臂、起重小车、挂钩等组成,如图所示。某次吊起货物的过程中,起重小车沿着吊臂以速度向塔体靠近,同时吊臂绕塔体匀速转动,转动的角速度为,则下列说法不正确的是( )
A.吊起货物过程中,起重小车既不是匀速直线运动也不是匀速圆周运动
B.吊臂转动半周时,起重小车沿吊臂运动的距离为
C.当起重小车距圆心为时,起重小车的速度大小为
D.起重小车沿吊臂运动距离的过程中,吊臂转过的角度为
8.下列说法正确的是( )
A.根据麦克斯韦的电磁场理论,在变化的电场周围一定产生变化的磁场,在变化的磁场周围一定产生变化的电场
B.发射电磁波的两个重要条件是采用高频和开放性LC电路
C.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
D.当物体以较小的速度运动时,质量变化十分微小,经典力学理论仍然适用,只有当物体以接近光速运动时,质量变化才明显,故经典力学适用于低速运动,而不适用于高速运动
9.如图所示为某一定质量的理想气体循环过程的图像。B→C为等压过程,D→A为等容过程,A→B和C→D为等温过程。关于该循环过程中,下列说法正确的是( )
A.A状态气体的温度高于C状态
B.C→D过程气体向外界放出热量
C.整个循环过程中,B状态单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数最多
D.从A状态开始,经过一个顺时针循环再回到A状态,气体要从外界吸收热量
10.如图所示,平行金属导轨水平放置,导轨左端连接一阻值为R的电阻,导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B,已知长度为l导体棒MN倾斜放置于导轨上,与导轨成θ角,导体棒电阻为r,保持导体棒以速度v沿平行于导轨方向匀速向右运动,导轨电阻不计,下列说法正确的是( )
A.导体棒中感应电流的方向为N到M
B.MN两端的电势差大小为
C.导体棒所受的安培力大小为
D.电阻R的发热功率为
二、非选择题:本题共5小题,共54分。其中第13题~15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。
11.(8分)
某新型智能恒流源,能稳定输出大小为的电流。某实验小组利用此恒流源测量一定值电阻的阻值。他们又找来了一块电流表A(阻值未知且很小)、滑动变阻器R、电阻箱、导线若干,并连接如图甲所示电路图。
(1)当该同学将电阻箱的阻值调小时,电流表的读数将 (填“增大”“减小”或“不变”);
(2)该同学通过改变电阻箱的阻值,同时记录电流表A的示数为I,得到多组数据,他采用图像法处理数据,为使图像为一条直线,应描绘的是___________图像;
A. B. C. D.
(3)该同学描绘的图像如图乙所示,则电阻的阻值为 (用a,b,c表示);
(4)若考虑电流表内阻的影响,则该同学测得的电阻的阻值与实际值相比 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
12.(10分)
用双缝干涉测量光的波长的实验装置如图甲所示,仪器有:光具座、光源、单缝、双缝、滤光片、遮光筒、毛玻璃屏、测量头(图中未画出)等。
(1)如图甲所示安装好仪器,先调整光源的位置,使光源发出的光沿 方向进入遮光筒并照亮光屏;再放置单缝和双缝,使缝相互 (选填“平行”或“垂直”),再安置好滤光片,通过测量头观察屏上的单色光的双缝干涉图样。
(2)图甲中滤光片的位置是 。(选填“①”、“②”或“③”)
(3)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐,将该条纹记为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图乙所示。然后同方向转动测量头手轮,使分划板中心刻线与第9条亮纹中心对齐,此时手轮上的示数如丙图所示,该示数为 mm。
(4)已知双缝间距为,测得双缝到屏的距离为,则测得该光的波长为 (结果保留三位有效数字)。
13.(10分)
“波”字最早用于描述水纹起伏之状,唐代诗人有“微风动柳生水波”的描述,水波可看成简谐横波。一列沿x轴负方向传播的水波在时刻的波形如图所示,此时波刚好传播到平衡位置为的P点,Q点是波上平衡位置为的质点,在时刻,Q点(在时刻后)首次位于波峰位置。求:
(1)该列波的传播速度v;
(2)质点P和Q的振动方程。
14.(12分)
如图所示,内壁粗糙、半径的四分之一圆弧轨道AB在最低点B与足够长光滑水平轨道BC相切。质量的小球b左端连接一轻质弹簧,静止在光滑水平轨道上,另一质量的小球a自圆弧轨道顶端由静止释放,运动到圆弧轨道最低点B时,对轨道的压力为小球a重力的两倍。忽略空气阻力,重力加速度g取。
(1)求小球a由A点运动到B点的过程中,摩擦力做功。
(2)求小球a通过弹簧与小球b相互作用的过程中,弹簧的最大弹性势能;
(3)求小球a通过弹簧与小球b相互作用的整个过程中,弹簧对小球b的冲量I的大小。
15.(14分)
如图所示,直角坐标系xOy中,在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场,方向沿y轴负方向。在第Ⅳ象限区域内有方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的粒子,从y轴上的点,以大小为的速度沿x轴正方向射入电场,通过电场后从x轴上的点进入第Ⅳ象限,又经过磁场从y轴上的某点垂直y轴进入第Ⅲ象限,不计粒子的重力,求:
(1)电场强度E的大小;
(2)粒子到达M点时速度的大小和方向;
(3)求磁场中磁感应强度B的大小。
试卷第2页,共22页
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【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考物理模拟卷(新八省专用)
黄金卷02
(考试时间:75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:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.中国象棋是起源于中国的一种棋,属于二人对抗性游戏的一种,在中国有着悠久的历史。由于用具简单,趣味性强,成为流行极为广泛的棋艺活动。如图所示,3颗完全相同的象棋棋子整齐叠放在水平面上,第3颗棋子最左端与水平面上的O点重合,所有接触面间的动摩擦因数均相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用一直尺快速水平向右将中间棋子击出,稳定后,1和3棋子的位置情况可能是( )
A.B.C. D.
【答案】C
【解析】设每颗棋子质量为m,根据题意三颗相同象棋子竖直叠放,所有接触面间的动摩擦因数均相同,设1、2两个棋子间最大静摩擦力为f,则2、3棋子间最大静摩擦力为2f,第三颗棋子与水平面间最大静摩擦力为3f,中间棋子被击出,中间棋子对第1颗棋子有向右滑动摩擦力,则第1颗棋子有向右的加速度,即向右有位移,后落在第3颗棋子上,在摩擦力作用下静止在第3颗棋子上,第3颗棋子仍受力平衡,第3颗棋子位移是零,可知稳定后,棋子的位置情况可能是C。
故选C。
2.直升机悬停在空中,由静止开始投放装有物资的箱子,箱子下落时所受的空气阻力与箱子下落的速度成正比,下落过程中箱子始终保持图示状态。下列说法正确的是( )
A.箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚释放时大
B.下落过程中箱内物体的加速度逐渐增大
C.下落过程中箱内物体的机械能增大
D.如下落距离足够大时,箱内物体可能不受箱子底部的支持力作用
【答案】A
【解析】B.设箱子的质量为,物体的质量为,箱子受到的空气阻力为,根据牛顿第二定律可知下落过程中整体的加速度为
可知随着速度的增大,加速度逐渐减小,故B错误;
A.以箱内物体为对象,根据牛顿第二定律可知
随着加速度的减小,物体受到的支持力在逐渐增大,所以箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚释放时大,故A正确;
C.由于物体受到向上的支持力,且支持力对物体做负功,所以下落过程中箱内物体的机械能减小,故C错误;
D.整体向下做加速度减小的加速运动,物体受到的支持力一直在增大,当加速度为零时,整体开始做匀速运动,此时箱内物体受箱子底部的支持力与物体重力相等,所以最后不会出现支持力为零的情况,故D错误。
故选A。
3.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.2Hz B.12Hz C.30Hz D.50Hz
【答案】B
【解析】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D。
4.根据东京电力公司2018年发布的数据,福岛核污水存在的放射性元素中,気的含量最高,其次还有碘-129、钌-106、碳-14、钴-60、锶-90、铯-134、铯-137等物质。其中碘-129的半衰期约1570万年,它会损伤甲状腺细胞,可能导致甲状腺癌。有一定初速度的碘-129的衰变方程为,则下列说法正确的是( )
A.该核反应为衰变
B.Xe的核电荷数是129
C.衰变产物和Y在同一匀强磁场中做圆周运动的半径之比为1∶54
D.经过3140万年后,核污水中的碘-129含量约为原来的
【答案】D
【解析】A.由核反应中质量数与电荷数守恒,可知Y的质量数为0,电荷数为-1,即Y为电子,所以该核反应为衰变。故A错误;
B.Xe的核电荷数是54。故B错误;
C.若反应物碘-129没有初速度,则有
根据
联立,解得
依题意,反应物碘-129衰变前有初速度,所以衰变产物和Y在同一匀强磁场中做圆周运动的半径之比不为1∶54。故C错误;
D.根据
解得
可知经过3140万年后,核污水中的碘-129含量约为原来的。故D正确。
故选D。
5.在如图所示的图像中,直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线,曲线Ⅱ为某一小灯泡L的曲线,曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐标为(1.5,0.75),曲线Ⅱ在该点的切线与横轴的交点坐标为(1.0,0),用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路,由图像可知( )
A.电源电动势为2.0 V
B.电源内阻为
C.小灯泡L接入电源时的电阻为
D.小灯泡L实际消耗的电功率为1.125 W
【答案】D
【解析】AB.设该电源电动势为E,内阻为r,由闭合电路欧姆定律有
代入题图直线Ⅰ中数据有
解得
故AB错误;
CD.根据题意可知,当用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路时,灯泡L两端的电压为
流过灯泡的电流为
由欧姆定律可得,小灯泡L接入电源时的电阻为
小灯泡L实际消耗的电功率为
故C错误,D正确。
故选D。
6.如图所示的直线加速器由沿轴线分布的金属圆筒(又称漂移管)A、B、C、D、E组成,相邻金属圆筒分别接在电源的两端。质子以初速度从O点沿轴线进入加速器,质子在金属圆筒内做匀速运动且时间均为T,在金属圆筒之间的狭缝被电场加速,加速时电压U大小相同。质子电量为e,质量为m,不计质子经过狭缝的时间,则下列说法不正确的是( )
A.MN所接电源的极性应周期性变化
B.金属圆筒的长度应与质子进入圆筒时的速度成正比
C.金属圆筒A的长度与金属圆筒B的长度之比为
D.质子从圆筒B射出时的速度大小为
【答案】C
【解析】A.因用直线加速器加速质子,其运动方向不变,由题图可知,A的右边缘为正极时,则在下一个加速时,B、C、D、E的右边缘均为正极,所以MN所接电源极性应周期性变化,故A正确,不符合题意;
B.质子在金属圆筒内做匀速运动,且时间均为T,由L=vT知金属圆筒的长度,L应与质子进入圆筒时的速度v成正比,故B正确,不符合题意;
CD.对于带电粒子在圆筒A分析可得
对于质子以初速度v0从O点沿轴线进入加速器,质子经1次加速,由动能定理可得
解得
所以
金属圆筒A的长度与金属圆筒B的长度之比为
金属圆筒A的长度与金属圆筒B的长度之比不一定是,故C错误,符合题意;D正确,不符合题意。
故选C。
7.塔吊是建筑工地必备的吊装设备,其主要部分由垂直地面的塔体、水平吊臂、起重小车、挂钩等组成,如图所示。某次吊起货物的过程中,起重小车沿着吊臂以速度向塔体靠近,同时吊臂绕塔体匀速转动,转动的角速度为,则下列说法不正确的是( )
A.吊起货物过程中,起重小车既不是匀速直线运动也不是匀速圆周运动
B.吊臂转动半周时,起重小车沿吊臂运动的距离为
C.当起重小车距圆心为时,起重小车的速度大小为
D.起重小车沿吊臂运动距离的过程中,吊臂转过的角度为
【答案】B
【解析】A.起重小车参与两个运动,沿吊臂的匀速直线运动与随吊臂转动的圆周运动,故A正确;
B.吊臂转动半周的时间为
起重小车沿吊臂运动的距离为
故B错误;
C.当起重小车距圆心为时,起重小车转动的速度为,根据勾股定理有
故C正确;
D.起重小车沿吊臂运动距离时,所用时间为
则转过的角度为
故D正确。
故选B。
8.下列说法正确的是( )
A.根据麦克斯韦的电磁场理论,在变化的电场周围一定产生变化的磁场,在变化的磁场周围一定产生变化的电场
B.发射电磁波的两个重要条件是采用高频和开放性LC电路
C.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
D.当物体以较小的速度运动时,质量变化十分微小,经典力学理论仍然适用,只有当物体以接近光速运动时,质量变化才明显,故经典力学适用于低速运动,而不适用于高速运动
【答案】BD
【解析】A.在均匀变化的电场周围产生恒定的磁场,在均匀变化的磁场周围产生恒定的电场。根据麦克斯韦的电磁场理论,不均匀变化的电场周围一定产生变化的磁场,不均匀变化的磁场周围一定产生变化的电场,A错误;
B.发射电磁波时必须采用高能量,高频率且要有开放性LC电路,所以B正确;
C.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉原理,C错误;
D.由狭义相对论,则有质量
可知m与v的关系,当物体以较小的速度运动时,质量变化十分微小,经典力学理论仍然适用,只有当物体以接近光速运动时,质量变化才明显,故经典力学适用于低速运动,而不适用于高速运动,D正确。
故选BD。
9.如图所示为某一定质量的理想气体循环过程的图像。B→C为等压过程,D→A为等容过程,A→B和C→D为等温过程。关于该循环过程中,下列说法正确的是( )
A.A状态气体的温度高于C状态
B.C→D过程气体向外界放出热量
C.整个循环过程中,B状态单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数最多
D.从A状态开始,经过一个顺时针循环再回到A状态,气体要从外界吸收热量
【答案】CD
【解析】A.依题意,C→D为等温过程,则
D→A为等容过程,则
又
可得
即A状态气体的温度高于C状态。故A错误;
B.由图可知从C到D,理想气体体积增大,对外界做功,C→D为等温过程,内能不变,根据热力学第一定律
可知C→D过程气体从外界吸收热量。故B错误;
C.由图可知,整个循环过程中,理想气体在B状态时,压强最大,体积最小,所以体积单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数最多。故C正确;
D.p-V图像中图线与横轴围成的面积代表功,可知整个过程气体对外界做功大于外界对气体做功,即
又
根据
可知
气体要从外界吸收热量。故D正确。
故选CD。
10.如图所示,平行金属导轨水平放置,导轨左端连接一阻值为R的电阻,导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B,已知长度为l导体棒MN倾斜放置于导轨上,与导轨成θ角,导体棒电阻为r,保持导体棒以速度v沿平行于导轨方向匀速向右运动,导轨电阻不计,下列说法正确的是( )
A.导体棒中感应电流的方向为N到M
B.MN两端的电势差大小为
C.导体棒所受的安培力大小为
D.电阻R的发热功率为
【答案】AC
【解析】A.导体棒沿导轨向右匀速运动时,由右手定则可知,导体棒中感应电流的方向为N到M,故A正确;
B.导体棒切割产生的感应电动势大小为
故导体棒两端的电势差大小为
故B错误;
C.导体棒所受的安培力大小为
故C正确;
D.电阻R的发热功率为
故D错误。
故选AC。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。其中第13题~15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。
11.(8分)
某新型智能恒流源,能稳定输出大小为的电流。某实验小组利用此恒流源测量一定值电阻的阻值。他们又找来了一块电流表A(阻值未知且很小)、滑动变阻器R、电阻箱、导线若干,并连接如图甲所示电路图。
(1)当该同学将电阻箱的阻值调小时,电流表的读数将 (填“增大”“减小”或“不变”);
(2)该同学通过改变电阻箱的阻值,同时记录电流表A的示数为I,得到多组数据,他采用图像法处理数据,为使图像为一条直线,应描绘的是___________图像;
A. B. C. D.
(3)该同学描绘的图像如图乙所示,则电阻的阻值为 (用a,b,c表示);
(4)若考虑电流表内阻的影响,则该同学测得的电阻的阻值与实际值相比 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)减小 (2)B (3) (4)偏大
【解析】(1)由于干路电流恒定,当电阻箱的阻值调小时,该支路电流增大,故电流表的示数减小;
(2)根据欧姆定律及并联电路的特点可知
整理可得
故应描绘的图像,B正确。
故选B。
(3)根据上述分析可得
解得
(4)若考虑电流表内阻的影响,则该同学测得值为与电流表的内阻之和,大于的实际值。
12.(10分)
用双缝干涉测量光的波长的实验装置如图甲所示,仪器有:光具座、光源、单缝、双缝、滤光片、遮光筒、毛玻璃屏、测量头(图中未画出)等。
(1)如图甲所示安装好仪器,先调整光源的位置,使光源发出的光沿 方向进入遮光筒并照亮光屏;再放置单缝和双缝,使缝相互 (选填“平行”或“垂直”),再安置好滤光片,通过测量头观察屏上的单色光的双缝干涉图样。
(2)图甲中滤光片的位置是 。(选填“①”、“②”或“③”)
(3)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐,将该条纹记为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图乙所示。然后同方向转动测量头手轮,使分划板中心刻线与第9条亮纹中心对齐,此时手轮上的示数如丙图所示,该示数为 mm。
(4)已知双缝间距为,测得双缝到屏的距离为,则测得该光的波长为 (结果保留三位有效数字)。
【答案】(1) 轴线 平行 (2)① (3)15.770 (4)620
【解析】(1)[1][2]要想形成稳定的干涉图样需要光沿遮光筒的轴线进入遮光筒,单缝、双缝需要相互平行。
(2)滤光片应置于光源和单缝之间,故应置于①位置。
(3)丙图中螺旋测微器读数为
(4)乙图中螺旋测微器读数为
,
由可知
解得
13.(10分)
“波”字最早用于描述水纹起伏之状,唐代诗人有“微风动柳生水波”的描述,水波可看成简谐横波。一列沿x轴负方向传播的水波在时刻的波形如图所示,此时波刚好传播到平衡位置为的P点,Q点是波上平衡位置为的质点,在时刻,Q点(在时刻后)首次位于波峰位置。求:
(1)该列波的传播速度v;
(2)质点P和Q的振动方程。
【答案】(1);(2),
【解析】(1)时刻,质点Q右端最近的波峰的平衡位置,时间内,处的振动形式传播至Q点则
解得
(2)质点Q的振幅,设简谐横波的周期为T,则
质点Q的圆频率
则质点P的振动方程为
设质点Q的振动方程为
将时,带入,由于此时质点Q是向下振动,所以质点Q的振动方程为
14.(12分)
如图所示,内壁粗糙、半径的四分之一圆弧轨道AB在最低点B与足够长光滑水平轨道BC相切。质量的小球b左端连接一轻质弹簧,静止在光滑水平轨道上,另一质量的小球a自圆弧轨道顶端由静止释放,运动到圆弧轨道最低点B时,对轨道的压力为小球a重力的两倍。忽略空气阻力,重力加速度g取。
(1)求小球a由A点运动到B点的过程中,摩擦力做功。
(2)求小球a通过弹簧与小球b相互作用的过程中,弹簧的最大弹性势能;
(3)求小球a通过弹簧与小球b相互作用的整个过程中,弹簧对小球b的冲量I的大小。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)小球由A静止释放运动到最低点B的过程中,根据动能定理有
小球在最低点,根据牛顿第三定律可知,小球受到轨道的支持力
根据牛顿第二定律
联立,代入相关已知数据求得
(2)小球a与小球b通过弹簧相互作用,达到共同速度过程中,由动量守恒定律可得
由能量转化和守恒定律可得
联立代入相关已知数据求得:小球a通过弹簧与小球b相互作用的过程中,弹簧的最大弹性势能
(3)小球a与小球b通过弹簧相互作用的整个过程中,设a后来速度为,b后来速度为,由动量守恒定律可得
由能量转化和守恒定律有
对b,根据动量定理有
联立代入相关已知数据可得
15.(14分)
如图所示,直角坐标系xOy中,在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场,方向沿y轴负方向。在第Ⅳ象限区域内有方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的粒子,从y轴上的点,以大小为的速度沿x轴正方向射入电场,通过电场后从x轴上的点进入第Ⅳ象限,又经过磁场从y轴上的某点垂直y轴进入第Ⅲ象限,不计粒子的重力,求:
(1)电场强度E的大小;
(2)粒子到达M点时速度的大小和方向;
(3)求磁场中磁感应强度B的大小。
【答案】(1) (2),与x轴正方向夹角为θ=60° (3)
【解析】(1)粒子在电场中仅受电场力的作用做类平抛,设在第一象限内运动时间为t1。则
水平方向
2L=v0t1
竖直方向
由牛顿第二定律有
联立两式得
(2)设粒子到达M点时竖直分速度为
可得
到达M点的合速度为
设速度与x轴正方向夹角为,又
所以
θ=60°
(3)由于垂直打到y轴,易得带电粒子在磁场中做圆周运动的圆心角为120°洛伦兹力提供向心力得
由几何关系
联立,解得
试卷第2页,共22页
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