黄金卷02(广东专用)(范围:必修一、必修二、必修三+选必一第一章)-【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考物理模拟卷
2024-12-27
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3份
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32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) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.73 MB |
| 发布时间 | 2024-12-27 |
| 更新时间 | 2024-12-27 |
| 作者 | winboy9986 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2024-10-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48240591.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(广东专用)
黄金卷02
(范围:必修一、必修二、必修三+选必一第一章)
(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、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. 图是《天工开物》中记载的一种舂(chōnɡ)米装置古人用脚踏一种像跷跷板一样的东西,将质量约为10kg的碓抬高0.45m后从静止释放,碓在重力作用下向下运动,碓与谷物作用0.1s后静止,每次碓对谷物的平均作用力约为( )
A. 300N B. 400N C. 450N D. 600N
【答案】B
【详解】碓在重力作用下向下运动,由动能定理可得
碓与谷物作用过程,由动量定理可得
解得每次碓对谷物的平均作用力约为
故选B。
2. 图为一辆某建设工地上运送沙石的厢式自卸车,到达目的地后准备卸下车厢内的沙子,此时车头朝前,车厢在液压顶作用下缓慢抬高,车厢与水平面的夹角逐渐增大,整个卸沙过程汽车车轮相对地面始终静止。对此下列说法正确的是( )
A. 车厢内的沙子没有滑动时,随着夹角逐渐增大,汽车受到沙子的作用力越来越大
B. 车厢内的沙子没有滑动时,随着夹角逐渐增大,汽车受到地面的支持力越来越大
C. 当夹角为某一值时,沙子恰好匀速下滑,汽车受到地面的摩擦力为零
D. 当夹角为某一值时,沙子恰好匀速下滑,汽车受到地面的静摩擦力方向向前
【答案】C
【详解】A.当车厢内的沙子没有滑动时,沙子受到重力和汽车给的作用力,沙子受到汽车的作用力和重力是平衡力,则沙子受到的作用力不变,由牛顿第三定律可知随着夹角逐浙增大,汽车受到沙子的作用力不变,A错误;
B.当车厢内的沙子没有滑动时,汽车和沙子整体受到重力和地面的支持力,是一对平衡力,重力不变,则支持力不变,所以随着夹角逐渐增大,汽车受到地面的支持力不变,B错误;
CD.当夹角为某一值时,沙子恰好匀速下滑,汽车和沙子整体受到重力和地面的支持力,处于平衡状态,此时汽车受到地面的摩擦力为零,C正确,D错误;
故选C。
3. 如图,动物园熊猫馆中有一个长,倾角为的光滑坡道,坡道底端有一垂直于坡面的防护板。一个质量的熊猫从坡道顶端由静止滑下,熊猫与防护板的作用时间,熊猫与防护板接触后不反弹,并且可以看作质点,重力加速度取,下列说法正确的是( )
A. 熊猫滚到坡底所用时间为
B. 熊猫到达坡底时的动量大小为
C. 熊猫受到防护板对它平均作用力大小为
D. 熊猫与防护板碰撞过程中只受到防护板对它的冲量
【答案】B
【详解】A.由题意可知,熊猫沿坡道向下做匀加速直线运动,加速度大小
由匀变速运动规律可知
,
联立解得
,
故A错误;
B.熊猫到达坡底时的动量大小
故B正确;
C.以沿斜面向下为正方向,设防护板对熊猫的平均作用力大小为,由动量定理可知
解得
故C错误;
D.熊猫与防护板碰撞过程中受防护板的弹力、自身重力,斜面支持力等力的冲量,故D错误。
故选B。
4. 如图所示,带箭头的实线表示某电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。A、B为电场中两点。下列说法中正确的是( )
A. A点的电势比B点的电势高
B. 正电荷在A点的电势能大于在B点的电势能
C. 负电荷由A点运动到B点的过程中电场力做正功
D. 负电荷在A点受到的电场力小于在B点受到的电场力
【答案】C
【详解】A.电场线是由高电势指向低电势,因此A点的电势比B点的电势低,A错误;
B.根据公式
可知,正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能,B错误;
C.负电荷受电场力的方向与电场线相反,因此负电荷由A点运动到B点的过程中电场力做正功,C正确;
D.电场强度大小跟电场线疏密有关,越密集的地方电场强度大,根据公式
可知,电场强度大的地方,电场力也大,与电性无关,所以负电荷在A点受到的电场力大于在B点受到的电场力,D错误。
故选C。
5. 过水门仪式是国际民航中最高级别的礼仪。如图所示,“过水门”仪式中的“水门”是由两辆消防车喷出的水柱形成的。两条水柱形成的抛物线对称分布,且刚好在最高点相遇。已知两水柱均沿与水平方向成45°角喷出,且从喷出到在最高点相遇所用时间为3s。重力加速度g取10m/s2,忽略空气阻力和水流之间的相互作用,下列说法正确的是( )
A. “水门”的高度一定为90m B. “水门”的跨度一定为180m
C. 在最高点相遇时,水柱的速度为零 D. 水喷出的瞬间,速度水平方向分量为15m/s
【答案】B
【详解】A.在竖直方向上,水做竖直上抛运动,则
解得
故A错误;
BD.由于两水柱均沿与水平方向成45°角喷出,所以水在水平方向的初速度与竖直方向的初速度相等,即
所以“水门”的跨度为
故B正确,D错误;
C.在最高点相遇时,水柱竖直方向速度为零,水柱的速度即为水平速度30m/s,故C错误。
故选B。
6. 如图所示为高空滑索运动,游客利用轻绳通过轻质滑环悬吊沿倾斜滑索下滑。假设某段下滑过程中游客、滑环和轻绳为整体匀速下滑,速度大小为,整体重力为,不计空气阻力,在这段下滑过程中下列说法正确的是( )
A. 游客的机械能守恒
B. 轻绳保持竖直
C. 整体重力势能的减少量等于系统动能的增加量
D. 重力的功率为
【答案】B
【详解】A.下滑过程中游客、滑环和轻绳为整体匀速下滑,游客的动能不变,重力势能减小,故游客的机械能减小,故A错误;
B.游客匀速下滑,受到重力和轻绳的拉力,根据平衡条件可知,重力与轻绳的拉力二力平衡,故轻绳保持竖直,故B正确;
C.系统匀速下滑,动能的增加量为零,故整体重力势能的减少量大于系统动能的增加量,故C错误;
D.重力功率为重力与沿重力方向的分速度的乘积,沿重力方向的分速度小于,故重力的功率小于,故D错误。
故选B。
7. 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
【详解】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。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分在每小题给出的四个选项中,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,半径为R=0.4m的光滑圆环固定在竖直平面内,AB、CD是圆环相互垂直的两条直径,C、D两点与圆心等高。一个质量为m=2kg的光滑小球套在圆环上,一根轻质弹簧一端连在小球上,另一端固定在P点,P点在圆心O的正下方处。小球从最高点A由静止开始沿顺时针方向下滑,已知弹簧的原长为R,弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度为。下列说法正确的有( )
A. 弹簧长度等于R时,小球的动能最大
B. 小球在A、B两点时对圆环的压力差的大小为80N
C. 小球运动到B点时的速度大小为4m/s
D. 从A点运动到B点的过程中,小球的机械能先增大后减小,在D点小球的机械能最大
【答案】BC
【详解】A.由题可知,弹簧长度等于R时,弹簧处于原长,在此后的过程中,小球的重力沿轨道的切向分力大于弹簧的弹力沿轨道切向分力,小球仍在加速,所以弹簧长度等于R时,小球的动能不是最大。故A错误;
C.小球在A、B两点时弹簧的形变量相等,弹簧的弹性势能相等,根据系统的机械能守恒得
解得小球运动到B点时的速度
故C正确;
B.设小球在A、B两点时弹簧的弹力大小为F,在A点,圆环对小球的支持力
在B点,由牛顿第二定律得
解得圆环对小球的支持力
则
由牛顿第三定律知,小球在A、B两点时对圆环的压力差为
4mg=80N
故B正确;
D.小球与弹簧组成的系统机械能守恒,从A到D的过程中,弹性势能先减小后增大,故小球机械能先增大后减小,弹簧原长时小球机械能最大,故D点机械能不是最大,故D错误。
故选BC。
9. 地球赤道上有一个观察者a,赤道平面内有一颗自西向东做匀速圆周运动的近地卫星b,a观测发现,每隔时间t卫星b就会从其正上方飞过。已知地球质量为M、半径为R,引力常量为G,下列说法正确的是( )
A. a的加速度等于b的加速度
B. a的线速度小于b的线速度
C. 近地卫星b的周期为
D. 地球自转的周期为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.对于任一卫星,根据万有引力等于向心力,得
则
,
因为地球同步卫星的轨道半径大于b的轨道半径,则地球同步卫星的加速度、线速度小于b的加速度,a的角速度等于地球同步卫星的角速度,根据
,
可知地球同步卫星的线速度和加速度大于a的,则b的线速度和加速度大于a的线速度和加速度,故A错误,B正确;
C.b为近地卫星,可认为其运动半径为R,设其周期为,由万有引力提供向心力有
解得
C错误;
D.设地球自转周期为,根据题意得
解得地球自转周期
D正确。
故选D。
10.随着环保理念的深入,废弃塑料分选再循环利用可减少对资源的浪费。其中静电分选装置如图所示,两极板带上等量异种电荷仅在板间形成匀强电场,漏斗出口与极板上边缘等高,到极板间距相等,a、b两类塑料颗粒离开漏斗出口时分别带上正、负电荷,经过分选电场后a类颗粒汇集在收集板的右端,已知极板间距为d,板长为L,极板下边缘与收集板的距离为H,两种颗粒的荷质比均为k,重力加速度为g,颗粒进入电场时的初速度为零且可视为质点,不考虑颗粒间的相互作用和空气阻力,在颗粒离开电场区域时不接触极板但有最大偏转量,则( )
A. 右极板带负电
B. 颗粒离开漏斗口在电场中做匀变速曲线运动
C. 两极板间电压值为
D. 颗粒落到收集板时的速度大小为
【答案】ACD
【详解】A.根据题意可知,正电荷所受电场力水平向右,则电场方向水平向右,可知,右极板带负电,故A正确;
B.由于颗粒进入电场时的初速度为零,在电场中受电场力和重力的合力保持不变,则颗粒离开漏斗口在电场中做匀变速直线运动,故B错误;
C.根据题意,设两极板间的电压值为,水平方向上有
,
竖直方向上有
联立解得
故C正确;
D.根据题意,结合C分析可知,颗粒离开电场时的水平速度为
离开电场后,水平方向做匀速运动,则颗粒落到收集板时的水平速度仍为,竖直方向上,颗粒一直做自由落体运动,则颗粒落到收集板时的竖直速度为
则颗粒落到收集板时的速度大小为
故D正确。
故选ACD。
三、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.(6分)为了测量“小物块与水平桌面之间的动摩擦因数”,某同学设计了如图甲所示的实验。与水平桌面平滑连接的四分之一圆弧紧靠挡板P,挡板底端通过强力吸盘可以吸附在桌面的任意位置。将小物块从圆弧上的A点由静止释放,小物块运动至桌面边缘后水平飞出。用刻度尺测出圆弧最低点到桌面边缘的距离L和小物块落地点到桌面边缘的水平距离x。改变挡板在水平桌面上的吸附位置,重复上述过程。根据测量数据绘制的图像如图乙所示,已知桌面到水平地面的高度,重力加速度。
(1)小物块从A点由静止释放后,滑至圆弧最低点时的速度大小为___________。
(2)小物块与水平桌面之间的动摩擦因数为___________。
(3)若将小物块的释放点沿圆弧往上移,根据多次实验测量的数据绘制出的图像如图中虚线所示,则正确的图像是___________。
A. B.
C. D.
【答案】(1)1 (2)0.1 (3)C(每空2分)
【小问1详解】
根据运动学公式有
由小物块飞出后做平抛运动有
联立,解得
结合题图乙,解得
,
【小问2详解】
由第一问分析可得
【小问3详解】
根据上述L与的关系式可知,若将小物块的释放点沿圆弧往上移,小物体到达圆弧最低点速度增大,图像的斜率不变,与纵轴交点坐标增大。故C正确;ABD错误。
故选C。
12.(9分)某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻,使用的器材还包括定值电阻()一个、开关两个、导线若干.电路图如图所示;
①在图中,已正确连接了部分电路,请完成余下电路的连接_______.
②请完成下列主要实验步骤:
A.检查并调节电压表指针指零;调节电阻箱,示数如图所示,读得电阻值是____;
B.将开关S1闭合,开关S2断开,电压表的示数是1.49 V;
C.将开关S2________,电压表的示数是1.16 V;断开开关S1.
③使用测得的数据,计算出干电池的内阻是________(计算结果保留两位有效数字).
【答案】 ①. (3分) ②. 20Ω (2分) ③. 闭合 (2分) ④. 0.69Ω(2分)
【解析】
【详解】①实物连线如图
②电阻箱的阻值为2×10Ω=20Ω
③测量电源电动势和内阻主要采取的方法是通过改变外电阻改变路端电压,利用E=U+Ir得到方程组求解,所以本题中通过通断开关改变外电阻
④由闭合电路欧姆定律有E=U1+I1r;E=U2+I2r.
解得内阻r=0.69Ω
13.(11分)如图所示,超市中的两辆购物车静止在同一直线上,相距为l,质量均为m。某顾客用手猛推第一辆车使其运动,两辆车相撞后又一起运动了距离l后停止。已知每辆车受到的阻力均为车重的k倍,重力加速度为g,碰撞时间极短,购物车可视为质点,求:
(1)碰撞后两购物车运动的时间;
(2)顾客对第一辆购物车所做的功。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)设撞后两购物车减速运动的加速度大小为a,则有
(2分)
由匀变速直线运动规律可得
(1分)
两式联立可解得碰撞后两购物车运动的时间为
(1分)
(2)设撞后瞬间两购物车的共同速度大小为,则有
(1分)
设碰撞前瞬间第一辆购物车的速度大小为,则有
(2分)
设第一辆购物车被猛推后获得的初速度大小为,则有
(1分)
顾客对第一辆购物车所做的功为
(2分)
以上各式联立可解得
(1分)
14.(12分)在光滑绝缘的水平面上,长为2L的绝缘轻质细杆的两端各连接一个质量均为m的带电小球A和B(均可视为质点)组成一个带电系统,球A所带的电荷量为+2q,球B所带的电荷量为q。现让A处于如图所示的有界匀强电场区域MNQP内,已知虚线MN位于细杆的中垂线,MN和PQ的距离为4L,匀强电场的电场强度大小为E、方向水平向右。释放带电系统,让A、B从静止开始运动,不考虑其他因素的影响。求:
(1)释放带电系统的瞬间,两小球加速度的大小;
(2)球B刚进入MN界面时的速度;
(3)带电系统从开始运动到A球刚到达PQ界面时所需的时间。
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)对整体应用牛顿第二定律有
(2分)
解得两小球加速度大小为
(1分)
(2) 系统向右加速运动阶段
(1分)
解得
(1分)
此时B球刚刚进入MN,带电系统的速度
(1分)
(3)当B球进入电场后,设此时系统加速度为,由牛顿第二定律有
(2分)
得
(1分)
假设小球A刚好运动到PQ界面速度为0,应有
(1分)
代入数据满足上式,假设成立。带电系统从开始运动到A球刚到达PQ界面时所需的时间
(2分)
15.(16分)如图所示,在竖直平面内有内壁光滑的绝缘细管abcde,其中ab、de段水平,bc段为倾角θ=37°的直线管,cd段为半径R=0.6m、圆心角θ=37°的圆弧管,其左端与bc相切、右端与de相切,且其圆心O与ab在同一水平线上,各段间平滑连接。Od连线左侧空间有水平向右的匀强电场。e段有一轻质刚性阀门,阀门左侧紧挨放置一质量m=0.1kg的刚性小球B,其左侧连接一劲度系数k=50N/m的轻质绝缘弹簧,当球B对阀门的作用力F达到5N时阀门将瞬间打开并消隐,此过程中球B无能量损失。现在ab段距b点x0=0.4m处静止释放另一质量也为m、带电量q=+1.0×10-6C的小球A,小球经过bc段时恰好匀速运动,设小球在运动全过程电量不变,取g=10m/s2,sim37°=0.6,求:
(1)电场强度大小;
(2)球A经过圆弧末端d点时受到的弹力大小;
(3)球A的最终速度(设de管足够长),
【答案】(1);(2)0.5N;(3)
【详解】(1)小球A匀速运动有
(2分)
解得
(1分)
(2)小球A由静止运动到d点过程有
(2分)
解得
(1分)
小球A过d点时有
(1分)
解得
(1分)
(3)设阀门能被球B冲开,此时F=5N,则阀门打开前瞬间弹簧的弹性势能为
(1分)
设此时小球A的速度大小为,根据能量守恒有
(1分)
且
(1分)
mv1=mvA+mvB(1分)
联立解得
、(不合题意舍去)
或
、(1分)
因球A速度
(1分)
因此球A会返回电场,最终又从电场中返回de管,根据能量守恒有,球A返回de管的速度大小为
(1分)
即球A不会与球B发生碰撞,故小球A的最终速度为
(1分)
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(广东专用)
黄金卷02
(范围:必修一、必修二、必修三+选必一第一章)
(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、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. 图是《天工开物》中记载的一种舂(chōnɡ)米装置古人用脚踏一种像跷跷板一样的东西,将质量约为10kg的碓抬高0.45m后从静止释放,碓在重力作用下向下运动,碓与谷物作用0.1s后静止,每次碓对谷物的平均作用力约为( )
A. 300N B. 400N C. 450N D. 600N
2. 图为一辆某建设工地上运送沙石的厢式自卸车,到达目的地后准备卸下车厢内的沙子,此时车头朝前,车厢在液压顶作用下缓慢抬高,车厢与水平面的夹角逐渐增大,整个卸沙过程汽车车轮相对地面始终静止。对此下列说法正确的是( )
A. 车厢内的沙子没有滑动时,随着夹角逐渐增大,汽车受到沙子的作用力越来越大
B. 车厢内的沙子没有滑动时,随着夹角逐渐增大,汽车受到地面的支持力越来越大
C. 当夹角为某一值时,沙子恰好匀速下滑,汽车受到地面的摩擦力为零
D. 当夹角为某一值时,沙子恰好匀速下滑,汽车受到地面的静摩擦力方向向前
3. 如图,动物园熊猫馆中有一个长,倾角为的光滑坡道,坡道底端有一垂直于坡面的防护板。一个质量的熊猫从坡道顶端由静止滑下,熊猫与防护板的作用时间,熊猫与防护板接触后不反弹,并且可以看作质点,重力加速度取,下列说法正确的是( )
A. 熊猫滚到坡底所用时间为
B. 熊猫到达坡底时的动量大小为
C. 熊猫受到防护板对它平均作用力大小为
D. 熊猫与防护板碰撞过程中只受到防护板对它的冲量
4. 如图所示,带箭头的实线表示某电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。A、B为电场中两点。下列说法中正确的是( )
A. A点的电势比B点的电势高
B. 正电荷在A点的电势能大于在B点的电势能
C. 负电荷由A点运动到B点的过程中电场力做正功
D. 负电荷在A点受到的电场力小于在B点受到的电场力
5. 过水门仪式是国际民航中最高级别的礼仪。如图所示,“过水门”仪式中的“水门”是由两辆消防车喷出的水柱形成的。两条水柱形成的抛物线对称分布,且刚好在最高点相遇。已知两水柱均沿与水平方向成45°角喷出,且从喷出到在最高点相遇所用时间为3s。重力加速度g取10m/s2,忽略空气阻力和水流之间的相互作用,下列说法正确的是( )
A. “水门”的高度一定为90m B. “水门”的跨度一定为180m
C. 在最高点相遇时,水柱的速度为零 D. 水喷出的瞬间,速度水平方向分量为15m/s
6. 如图所示为高空滑索运动,游客利用轻绳通过轻质滑环悬吊沿倾斜滑索下滑。假设某段下滑过程中游客、滑环和轻绳为整体匀速下滑,速度大小为,整体重力为,不计空气阻力,在这段下滑过程中下列说法正确的是( )
A. 游客的机械能守恒 B. 轻绳保持竖直
C. 整体重力势能的减少量等于系统动能的增加量 D. 重力的功率为
7. 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
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分在每小题给出的四个选项中,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,半径为R=0.4m的光滑圆环固定在竖直平面内,AB、CD是圆环相互垂直的两条直径,C、D两点与圆心等高。一个质量为m=2kg的光滑小球套在圆环上,一根轻质弹簧一端连在小球上,另一端固定在P点,P点在圆心O的正下方处。小球从最高点A由静止开始沿顺时针方向下滑,已知弹簧的原长为R,弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度为。下列说法正确的有( )
A. 弹簧长度等于R时,小球的动能最大
B. 小球在A、B两点时对圆环的压力差的大小为80N
C. 小球运动到B点时的速度大小为4m/s
D. 从A点运动到B点的过程中,小球的机械能先增大后减小,在D点小球的机械能最大
9. 地球赤道上有一个观察者a,赤道平面内有一颗自西向东做匀速圆周运动的近地卫星b,a观测发现,每隔时间t卫星b就会从其正上方飞过。已知地球质量为M、半径为R,引力常量为G,下列说法正确的是( )
A. a的加速度等于b的加速度 B. a的线速度小于b的线速度
C. 近地卫星b的周期为 D. 地球自转的周期为
10.随着环保理念的深入,废弃塑料分选再循环利用可减少对资源的浪费。其中静电分选装置如图所示,两极板带上等量异种电荷仅在板间形成匀强电场,漏斗出口与极板上边缘等高,到极板间距相等,a、b两类塑料颗粒离开漏斗出口时分别带上正、负电荷,经过分选电场后a类颗粒汇集在收集板的右端,已知极板间距为d,板长为L,极板下边缘与收集板的距离为H,两种颗粒的荷质比均为k,重力加速度为g,颗粒进入电场时的初速度为零且可视为质点,不考虑颗粒间的相互作用和空气阻力,在颗粒离开电场区域时不接触极板但有最大偏转量,则( )
A. 右极板带负电 B. 颗粒离开漏斗口在电场中做匀变速曲线运动
C. 两极板间电压值为 D. 颗粒落到收集板时的速度大小为
三、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.(6分)为了测量“小物块与水平桌面之间的动摩擦因数”,某同学设计了如图甲所示的实验。与水平桌面平滑连接的四分之一圆弧紧靠挡板P,挡板底端通过强力吸盘可以吸附在桌面的任意位置。将小物块从圆弧上的A点由静止释放,小物块运动至桌面边缘后水平飞出。用刻度尺测出圆弧最低点到桌面边缘的距离L和小物块落地点到桌面边缘的水平距离x。改变挡板在水平桌面上的吸附位置,重复上述过程。根据测量数据绘制的图像如图乙所示,已知桌面到水平地面的高度,重力加速度。
(1)小物块从A点由静止释放后,滑至圆弧最低点时的速度大小为___________。
(2)小物块与水平桌面之间的动摩擦因数为___________。
(3)若将小物块的释放点沿圆弧往上移,根据多次实验测量的数据绘制出的图像如图中虚线所示,则正确的图像是___________。
A. B.
C. D.
12.(9分)某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻,使用的器材还包括定值电阻()一个、开关两个、导线若干.电路图如图所示;
①在图中,已正确连接了部分电路,请完成余下电路的连接_______.
②请完成下列主要实验步骤:
A.检查并调节电压表指针指零;调节电阻箱,示数如图所示,读得电阻值是____;
B.将开关S1闭合,开关S2断开,电压表的示数是1.49 V;
C.将开关S2________,电压表的示数是1.16 V;断开开关S1.
③使用测得的数据,计算出干电池的内阻是________(计算结果保留两位有效数字).
13.(11分)如图所示,超市中的两辆购物车静止在同一直线上,相距为l,质量均为m。某顾客用手猛推第一辆车使其运动,两辆车相撞后又一起运动了距离l后停止。已知每辆车受到的阻力均为车重的k倍,重力加速度为g,碰撞时间极短,购物车可视为质点,求:
(1)碰撞后两购物车运动的时间;
(2)顾客对第一辆购物车所做的功。
14.(12分)在光滑绝缘的水平面上,长为2L的绝缘轻质细杆的两端各连接一个质量均为m的带电小球A和B(均可视为质点)组成一个带电系统,球A所带的电荷量为+2q,球B所带的电荷量为q。现让A处于如图所示的有界匀强电场区域MNQP内,已知虚线MN位于细杆的中垂线,MN和PQ的距离为4L,匀强电场的电场强度大小为E、方向水平向右。释放带电系统,让A、B从静止开始运动,不考虑其他因素的影响。求:
(1)释放带电系统的瞬间,两小球加速度的大小;
(2)球B刚进入MN界面时的速度;
(3)带电系统从开始运动到A球刚到达PQ界面时所需的时间。
15.(16分)如图所示,在竖直平面内有内壁光滑的绝缘细管abcde,其中ab、de段水平,bc段为倾角θ=37°的直线管,cd段为半径R=0.6m、圆心角θ=37°的圆弧管,其左端与bc相切、右端与de相切,且其圆心O与ab在同一水平线上,各段间平滑连接。Od连线左侧空间有水平向右的匀强电场。e段有一轻质刚性阀门,阀门左侧紧挨放置一质量m=0.1kg的刚性小球B,其左侧连接一劲度系数k=50N/m的轻质绝缘弹簧,当球B对阀门的作用力F达到5N时阀门将瞬间打开并消隐,此过程中球B无能量损失。现在ab段距b点x0=0.4m处静止释放另一质量也为m、带电量q=+1.0×10-6C的小球A,小球经过bc段时恰好匀速运动,设小球在运动全过程电量不变,取g=10m/s2,sim37°=0.6,求:
(1)电场强度大小;
(2)球A经过圆弧末端d点时受到的弹力大小;
(3)球A的最终速度(设de管足够长),
试卷第2页,共22页
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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
2
3
4
5
6
7
B
C
B
C
B
B
C
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分在每小题给出的四个选项中,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
9
10
BC
BD
ACD
三、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.(6分) (1)1 (2)0.1 (3)C(每空2分)
12.(9分)
①. (3分) ②. 20Ω (2分) ③. 闭合 (2分) ④. 0.69Ω(2分)
13.(11分)
(1)设撞后两购物车减速运动的加速度大小为a,则有
(2分)
由匀变速直线运动规律可得
(1分)
两式联立可解得碰撞后两购物车运动的时间为
(1分)
(2)设撞后瞬间两购物车的共同速度大小为,则有
(1分)
设碰撞前瞬间第一辆购物车的速度大小为,则有
(2分)
设第一辆购物车被猛推后获得的初速度大小为,则有
(1分)
顾客对第一辆购物车所做的功为
(2分)
以上各式联立可解得
(1分)
14.(12分)
(1)对整体应用牛顿第二定律有
(2分)
解得两小球加速度大小为
(1分)
(2) 系统向右加速运动阶段
(1分)
解得
(1分)
此时B球刚刚进入MN,带电系统的速度
(1分)
(3)当B球进入电场后,设此时系统加速度为,由牛顿第二定律有
(2分)
得
(1分)
假设小球A刚好运动到PQ界面速度为0,应有
(1分)
代入数据满足上式,假设成立。带电系统从开始运动到A球刚到达PQ界面时所需的时间
(2分)
15.(16分)
(1)小球A匀速运动有
(2分)
解得
(1分)
(2)小球A由静止运动到d点过程有
(2分)
解得
(1分)
小球A过d点时有
(1分)
解得
(1分)
(3)设阀门能被球B冲开,此时F=5N,则阀门打开前瞬间弹簧的弹性势能为
(1分)
设此时小球A的速度大小为,根据能量守恒有
(1分)
且
(1分)
mv1=mvA+mvB(1分)
联立解得
、(不合题意舍去)
或
、(1分)
因球A速度
(1分)
因此球A会返回电场,最终又从电场中返回de管,根据能量守恒有,球A返回de管的速度大小为
(1分)
即球A不会与球B发生碰撞,故小球A的最终速度为
(1分)
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