内容正文:
【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07(知识点)
题号
难度系数
详细知识点
1
0.85
国际单位制中的导出单位 功率的定义和物理意义
2
0.65
匀变速直线运动速度与位移的关系
3
0.65
v-t图象斜率的物理意义、利用v-t图象求加速度 物体在粗糙斜面上滑动 牛顿运动定律与图像结合
4
0.65
动态平衡问题
5
0.65
牛顿第三定律 传动问题 能量守恒定律的内容表述
6
0.85
没有其他外力的板块问题 常见力做功与相应的能量转化
7
0.65
互成角度的两个匀速直线运动的合成
8
0.65
计算中心天体的质量和密度 卫星的各个物理量计算
9
0.65
带电物体(计重力)在匀强电场中的一般运动
10
0.65
安培力的计算式及简单应用 增反减同
11
0.65
理想变压器两端电压与匝数的关系 理想变压器两端功率的计算
12
0.65
光的折射定律、折射率 遏止电压的本质及其决定因素
13
0.4
基态、激发态、跃迁、电离
14
0.85
扩散现象解释分子热运动 热力学第二定律两种表述 α粒子散射实验的装置、现象和结果分析 基态、激发态、跃迁、电离
15
0.65
波长、频率和波速的关系 波的干涉图样、判断干涉加强和减弱区
16
0.65
验证机械能守恒定律的实验步骤与数据处理 验证机械能守恒定律的注意事项和误差分析
17
0.65
测量电源电动势和内阻的实验步骤和数据处理
18
0.65
应用查理定律解决实际问题 计算系统内能改变、吸放热及做功
19
0.4
没有其他外力的板块问题 机械能与曲线运动结合问题
20
0.65
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
21
0.4
带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算 带电粒子在磁场中做圆周运动的相关计算
试卷第24页,共24页
1
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11
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备战2025年高考物理模拟卷(浙江专用)黄金卷07
(
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)
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[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
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[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
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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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8
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1
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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!
)
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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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21
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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07
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.某国宇航局发射行星探测卫星,由于没有把部分资料中实际使用的单位制转换为国际单位制,造成重大损失。国际单位制中力学有三个基本单位,用这三个基本单位导出功率单位—瓦特的表达形式为( )
A. B. C. D.
2.我国有多个城市已开展了无人驾驶汽车上路运营。如图所示,一辆无人驾驶汽车在平直的道路上以速度v匀速行驶,当监测到前方有行人通过人行横道时,汽车继续匀速行驶了时间t后开始执行刹车操作直至完全停止。刹车后汽车可视为做匀减速直线运动,已知减速行驶的距离为x,减速运动的加速度大小为a,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
3.斜面ABC中AB段粗糙,BC段光滑,如图甲所示。质量为1kg的小物块(可视为质点)以的初速度沿斜面向上滑行,到达C处速度恰好为零。物块在AB段的加速度是BC段加速度的两倍,其上滑过程的图像如图乙所示(、未知),重力加速度g取。则根据上述条件,下列可以求得的是( )
A.物块与斜面之间的动摩擦因数 B.斜面的倾角
C.斜面AB段的长度 D.物块沿斜面向下滑行通过AB段的加速度
4.抖空竹是一种传统杂技。如图所示,表演者一只手控制A不动,另一只手控制B分别沿图中的四个方向缓慢移动,忽略空竹转动的影响,不计空竹和轻质细线间的摩擦,且认为细线不可伸长。下列说法正确的是( )
A.沿虚线a向左移动,细线的拉力减小 B.沿虚线b向上移动,细线的拉力增大
C.沿虚线c斜向上移动,细线的拉力不变 D.沿虚线d向右移动,细线对空竹的合力增大
5.如图甲,绞车记载于北宋曾公亮的《武经总要》,其原理如图乙,将一根圆轴削成同心而半径不同的大小辘轳,其上绕以绳索,绳下加动滑轮,滑轮下挂上重物,人转动把手带动辘轳旋转便可轻松将重物吊起。a、b分别是大小辘轳边缘上的两点。在起吊过程中,下列说法正确的是( )。
A.a点的线速度等于b点的线速度
B.人对把手做的功等于重物机械能的增加量
C.滑轮对重物的力与重物的重力是一对作用力与反作用力
D.滑轮会顺时针转动
6.如图所示,水平面上一滑块压在一张纸上,将纸匀速抽出,滑块向前移动一段距离后停止。若换一质量更大的滑块,压在纸上的同一位置,将纸以相同的速度抽出,已知两滑块与纸、水平面之间的动摩擦因数相同,则( )
A.纸抽出的时间变长 B.纸抽出的时间变短
C.抽纸过程拉力做功变多 D.抽纸过程拉力做功不变
7.截至日前,巴以冲突已导致双方超1.73万人死亡,为了避免冲突,我国进一步加强军事演练,假设在演练时士兵驾驶坦克向东的速度大小为v1,坦克静止时射出的炮弹速度大小为v2(v2>v1),且出膛方向沿水平面内可调整,坦克轨迹距离目标最近为d,忽略炮弹受到的空气阻力和炮弹竖直方向的下落,且不计炮弹发射对坦克速度的影响,下列说法正确的是( )
A.炮弹轨迹在地面上的投影是一条抛物线
B.要想命中目标且炮弹在空中飞行时间最短,坦克发射处离目标的距离为
C.炮弹命中目标最短时间为
D.若到达距离目标最近处时再开炮,不管怎样调整炮口方向,炮弹都无法射中目标
8.如图甲所示,2024年1月9日我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭,成功将爱因斯坦探针卫星发射升空,发射任务获得圆满成功。假设爱因斯坦探针卫星发射简化过程如图乙所示,先将卫星送入圆形轨道Ⅰ,卫星由轨道Ⅰ进入近地点高度为h1、远地点高度为h2的椭圆轨道Ⅱ,卫星在椭圆轨道Ⅱ上经过b点的速度大小为v,然后再变轨进入周期为T的圆轨道Ⅲ,地球的半径为R,引力常量为G( )
A.地球的密度为
B.卫星在轨道Ⅲ上运动的速度大小约为
C.卫星在轨道Ⅱ上的运行周期为
D.卫星在轨道Ⅱ上经过a点时的速度大小为
9.竖直面内,一带电小球以一定的速度进入匀强电场中,如图所示,虚线为匀强电场的等势面,实线为带电小球的轨迹。下列说法正确的是( )
A.小球从O到N机械能守恒
B.从O到M与从M到N,小球的动能的增加量相同,且小球是一定从O运动到N的
C.从O到N小球的机械能减少,重力势能减小
D.小球所受电场力方向一定竖直向上,所以匀强电场的方向也一定竖直向上
10.随着时代的发展,新能源汽车已经走进了我们的生活,如图所示是新能源汽车的电磁阻尼减震装置。当车轮经过一个凸起的路面时车轮立即带动弹簧和外筒向上运动,线性电机立即产生垂直纸面向里的匀强磁场并以速度v向下匀速通过正方形线圈,达到减震的目的。已知线圈的匝数为n,线圈的边长为L,磁感应强度为B,线圈总电阻为r,下列说法正确的是( )
A.图示线圈中感应电流的方向是先顺时针后逆时针
B.当磁场进入线圈时,线圈受到的安培力的方向向下
C.若车轮经过坑地时,电机立即产生垂直纸面向里的磁场,磁场向下运动也可实现减震
D.当磁场刚进入线圈时,线圈受到的安培力大小为
11.新能源汽车无线充电技术的优点包括安全可靠、充电场地的空间利用率高、智能化程度高、维护和管理方便等。图甲为某国产品牌汽车无线充电装置,供电线圈固定在地面,受电线圈固定在汽车底盘上,当两个线圈靠近时可实现无线充电,其工作原理如图乙所示。某课外学习小组查阅资料得知,当输入端ab接上380V正弦交流电后,电池系统cd端的电压为600V,电池系统的电流为20A。若不计线圈及导线电阻,下列说法正确的是( )
A.为保护受电线圈不受损坏,可以在车底板加装金属护板
B.若输入端ab接上380V直流电,也能正常充电
C.供电线圈和受电线圈匝数比可能为19:30
D.ab端的输入功率大于12kW
12.虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的,可利用白光照射玻璃球来说明。两束平行白光照射到透明玻璃球后,在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带,光路如图所示。以下说法正确的是( )
A.照射到P、Q两点的颜色分别为紫、红
B.在玻璃球中照射到N点的光比照射到M点的光传播速度小
C.若增大实线白光的入射角,则照射到M点的光先消失
D.若照射到M、N两点的光分别照射同一光电管且都能发生光电效应,则照射到M光遏止电压高
13.如图甲所示是弗兰克―赫兹实验,该实验为能量量子化假设提供了直接证据。实验前,装置内仅充满汞原子,实验中,灯丝发射出初速度可忽略的电子,先经过阴极K与栅极G之间的电场加速,再经过栅极G与集电极A之间的反向电场减速。电子在整个运动过程中会和汞原子碰撞,实验中记录了栅极G到阴极K的电压大小,以及通过集电极A的电流I,电流越大说明单位时间到达集电极A的电子越多。实验结果如图乙所示,电流I的极大值呈周期性出现,峰值的水平间距为4.9V从中得出汞原子能量具有量子化的结论。由于电子质量远远小于汞原子质量,通过弹性碰撞转移给汞原子的动能可以忽略不计。结合以上内容判断下列说法错误的是( )
A.时,电子与汞原子碰撞不会使处于基态的汞原子激发
B.峰值的水平间距为4.9V,说明汞原子第一激发态与基态的能量差为4.9
C.只有当电子的动能等于4.9或其整数倍才能使汞原子从基态跃迁到第一激发态
D.时,有大量电子两次与汞原子碰撞,使汞原子从基态跃迁到第一激发态
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.下列说法正确的是( )
A.大量处于激发态的氢原子可以向外辐射紫外线,也可向外辐射射线
B.卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子核式结构模型,也可估算出原子核的大小
C.扩散现象说明组成物质的分子在做永不停息的热运动,也可说明分子间存在空隙
D.从单一热库吸收热量可以自发地全部传递给低温物体,也可以自发地完全变成功
15.图甲为超声波悬浮仪,上方圆柱体中,高频电信号(由图乙电路产生)通过压电陶瓷转换成同频率的高频声信号,发出超声波,下方圆柱体将接收到的超声波信号反射回去。两列超声波信号叠加后,会出现振幅几乎为零的点——节点,在节点两侧声波压力的作用下,小水珠能在节点处附近保持悬浮状态,该情境可等效简化为图丙所示情形,图丙为某时刻两列超声波的波形图,P、Q为波源,点、点分别为两列波的波前,已知声波传播的速度为340m/s,LC振荡回路的振荡周期为,则下列说法正确的是( )
A.该超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为340Hz
B.两列波稳定叠加后,波源P、Q之间小水珠共有9个悬浮点
C.两列波稳定叠加后,波源P、Q之间振幅为2A的点共有10个
D.拔出图乙线圈中的铁芯,可以增加悬浮仪中的节点个数
非选择题部分
三、实验题(本大题共2小题,共14.0分)
16.小华同学利用图甲所示实验装置来验证机械能守恒定律。所用器材包括:装有声音传感器的智能手机、铁球、刻度尺、钢尺等。实验操作步骤如下:
a.将钢尺伸出水平桌面少许,用刻度尺测出钢尺上表面与地板间的高度差
b.将质量为m的铁球放在钢尺末端,保持静止状态
c.将手机位于桌面上方,运行手机中的声音“振幅”(声音传感器)项目
d.迅速敲击钢尺侧面,铁球自由下落
e.传感器记录声音振幅随时间的变化曲线
(1)声音振幅随时间的变化曲线如图乙所示,第一、第二个尖峰的横坐标分别对应敲击钢尺和铁球落地的时刻,则铁球下落的时间间隔 s。
(2)若铁球下落过程中机械能守恒,则应满足等式: (用m、h、t表示)。
(3)若敲击钢尺侧面时铁球获得一个较小的水平速度,对实验测量结果 (选填“有”或“没有”)影响。
(4)小明同学认为应将手机放在钢尺与地板间的中点附近测量时间。你认为哪位同学的时间测量结果更准确,请简要说明理由 。
(5)若已知铁球质量为100g,,则下落过程中铁球减小的重力势能 J,增加的动能 J(结果保留三位有效数字)。据此可以得到的实验结论:在误差允许的范围内,铁球在自由下落过程中机械能守恒。
17.在“用DIS(数字化信息系统实验的简称)测电源的电动势和内阻”的实验中
(1)将待测蓄电池滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、定值电阻(阻值未知)、电键及若干导线连接成电路如图a所示。图中有一处连线错误,错误的连线是 (选填:“AC”、“DE”或“GI”),应将该段导线的 端改接到 端(选填:“A”、“B”、“C”、“D”、“E”、“F”、“C”、“H”或“I”)。
(2)实验得到的U-I关系如图b中的直线I所示,则蓄电池的电动势为 V,内电阻阻值为 Ω。(结果均保留两位有效数字)
(3)为了测量定值电阻的阻值,应将图a中AC导线的C端连接到D点,所得到的U-I关系如图(b)中的直线II所示,则定值电阻的阻值为 Ω。(结果保留两位有效数字)
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.自嗨锅通过自热包产生热量使隔层上方锅内气体吸热升温,使用不当时可能造成安全事故。某次使用前,室温为,大气压强为,锅盖透气孔被堵塞。假设该款自嗨锅锅体内部所能承受的最大压强为Pa, 锅盖扣紧后,锅内气体视为质量一定的理想气体,且体积不变。
(1)请通过计算判断锅内气体能否安全加热到?
(2)若此过程中气体内能的改变量为,则锅内气体吸收的热量是多少?
19.如图所示,整个装置竖直放置,光滑半圆轨道ABC的半径R1=0.2m,A处竖直放置弹性挡板(碰撞时不损失机械能),光滑半圆轨道CDE的半径R2=0.4m,CA、CE分别是它们的直径,EF水平台阶长为l=0.5m,紧靠F点右边放有一长木板,长木板上表面与EF水平部分在同一水平面上,开始时小物块(可视为质点)停在F点,已知小物块质量为m=0.5kg,长木板质量为M=1kg,小物块与EF水平部分和长木板的滑动摩擦因数µ1=0.5,长木板与地面的滑动摩擦因数µ2=0.1,现给小物块一个水平向左的速度v0,g=10m/s2,求解下列问题。
(1)要使小物块与挡板发生碰撞并确保小物块返回过程中均不脱离轨道,求v0的最小值;
(2)若,要使小物块返回F点并滑上长木板后,不滑出长木板,求长木板长度的最小值;
(3)若去掉A处的挡板,给小物块一个向左的速度v0,小物块经过两半圆后从A点水平抛出,并将落在半圆CDE上P点,求P点与E点的竖直高度差h与v0的函数关系。
20.如图为一舰载机电磁弹射装置的简化俯视图,无人机通过挂钩与滑梭相连,电源、金属导轨和滑梭构成闭合回路,电源能自动调整其输出电压以确保回路电流恒定。无人机和滑梭的质量分别为5m和m,导轨间距为d,滑梭接入电路的电阻为R,导轨电阻不计,整个弹射装置处在方向竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。现接通电源,回路中的电流大小恒为,舰载机在滑梭的拖动下由静止开始沿导轨加速运动,滑行后与滑梭分离起飞,运动过程中滑梭与导轨之间的摩擦忽略不计,舰载机所受阻力恒为。在舰载机与滑梭分离的同时立即调节电源,使回路中的电流方向反向,大小恒为,继续滑行后断开电源,此后滑梭进入缓冲区,在缓冲区受到大小恒为的阻力作用而迅速停下。求:
(1)滑梭在缓冲区滑行的距离;
(2)滑梭带动飞机飞行过程中电源的最大电压;
(3)在加速弹射过程电源输出的电能。
21.离子诊断分离器原理图如图甲所示,A、B为两平行金属极板,板长为,两板间距为,A、B两极板间加有大小可调节的电压,所加电压如图乙所示,已知,周期为T,平行极板右侧空间有范围足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为,宽度为,均匀分布的中性粒子和带电离子混合粒子束以相同的速度通过平行极板,中性粒子射出两板间后继续沿原方向运动,被中性粒子接收器接收,带电离子射出两板间后进入磁场中,经磁场偏转后打到离子接收器上,离子接收器的宽度为。已知离子质量均为m,离子带电荷量为,不考虑所有粒子的重力,不考虑粒子间的相互作用,带电离子在电场中运动时间极短,可认为在通过过程中电压不变。求:
(1)当电压时带电离子在电场中沿垂直于极板方向上偏转的最大距离;
(2)当时刻进入A、B两极板间的带电离子进入磁场点与离开磁场点之间的距离s;
(3)离子接收器上任一时刻均有离子打到的区域长度d。
试卷第22页,共22页
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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:0.64。
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·安徽·一模)某国宇航局发射行星探测卫星,由于没有把部分资料中实际使用的单位制转换为国际单位制,造成重大损失。国际单位制中力学有三个基本单位,用这三个基本单位导出功率单位—瓦特的表达形式为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】国际单位制中的导出单位、功率的定义和物理意义
【详解】由功率的定义式得,功率单位为。
故选A。
2.(2025·湖北黄冈·一模)我国有多个城市已开展了无人驾驶汽车上路运营。如图所示,一辆无人驾驶汽车在平直的道路上以速度v匀速行驶,当监测到前方有行人通过人行横道时,汽车继续匀速行驶了时间t后开始执行刹车操作直至完全停止。刹车后汽车可视为做匀减速直线运动,已知减速行驶的距离为x,减速运动的加速度大小为a,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】匀变速直线运动速度与位移的关系
【详解】ABD.x、v、t不存在,关系,时间t不是减速运动的时间,则也不存在,或者,的关系,故ABD错误;
C.根据,得,故C正确。
故选C。
3.(2025·江西抚州·模拟预测)斜面ABC中AB段粗糙,BC段光滑,如图甲所示。质量为1kg的小物块(可视为质点)以的初速度沿斜面向上滑行,到达C处速度恰好为零。物块在AB段的加速度是BC段加速度的两倍,其上滑过程的图像如图乙所示(、未知),重力加速度g取。则根据上述条件,下列可以求得的是( )
A.物块与斜面之间的动摩擦因数 B.斜面的倾角
C.斜面AB段的长度 D.物块沿斜面向下滑行通过AB段的加速度
【答案】D
【知识点】牛顿运动定律与图像结合、物体在粗糙斜面上滑动、v-t图象斜率的物理意义、利用v-t图象求加速度
【详解】C.小物块沿斜面向上滑行的初速度,由,可得,解得,设AB段长度为,加速度大小为2a,BC段长度为,加速度大小为a,则根据运动学公式AB段有
,BC段有,已知,因BC段长度未知,无法求出加速度及斜面AB段的长度,C错误;
AB.小物块在AB段,根据牛顿第二定律得,小物块在BC段,因加速度未知,所以不能解得斜面ABC倾角及物块与斜面之间的动摩擦因数,AB错误;
D.小物块下滑时通过AB段,根据牛顿第二定律得,因为,解得,D正确。
故选D。
4.(2024·江苏南京·模拟预测)抖空竹是一种传统杂技。如图所示,表演者一只手控制A不动,另一只手控制B分别沿图中的四个方向缓慢移动,忽略空竹转动的影响,不计空竹和轻质细线间的摩擦,且认为细线不可伸长。下列说法正确的是( )
A.沿虚线a向左移动,细线的拉力减小
B.沿虚线b向上移动,细线的拉力增大
C.沿虚线c斜向上移动,细线的拉力不变
D.沿虚线d向右移动,细线对空竹的合力增大
【答案】A
【知识点】动态平衡问题
【详解】A.空竹受力如图所示
根据平衡条件可得,设绳长为,由几何关系可得,沿虚线a向左移动,减小,增大,细线的拉力减小,故A正确;
B.沿虚线b向上移动,不变,不变,细线的拉力不变,故B错误;
C.沿虚线c斜向上移动,增大,减小,细线的拉力增大,故C错误;
D.沿虚线d向右移动,增大,减小,细线对空竹的合力不变,故D错误。
故选A。
5.(24-25高三上·广东·开学考试)如图甲,绞车记载于北宋曾公亮的《武经总要》,其原理如图乙,将一根圆轴削成同心而半径不同的大小辘轳,其上绕以绳索,绳下加动滑轮,滑轮下挂上重物,人转动把手带动辘轳旋转便可轻松将重物吊起。a、b分别是大小辘轳边缘上的两点。在起吊过程中,下列说法正确的是( )。
A.a点的线速度等于b点的线速度
B.人对把手做的功等于重物机械能的增加量
C.滑轮对重物的力与重物的重力是一对作用力与反作用力
D.滑轮会顺时针转动
【答案】D
【知识点】能量守恒定律的内容表述、传动问题、牛顿第三定律
【详解】A.a、b两点为同轴转动,角速度相同,a点做圆周运动的半径大于b点做圆周运动的半径,由线速度与角速度的关系公式可知,a点的线速度大于b点的线速度,A错误;
B.由能量守恒定律可知,人对把手做的功等于重物机械能的增加量、轮轴动能及摩擦产生的热三者的和,B错误;
C.滑轮对重物的力与重物的重力都作用在重物上,不是一对作用力与反作用力,C错误;
D.重物在起吊过程中,人顺时针转动把手,由于 a点的线速度大小大于b点的线速度大小,则在相同时间内,滑轮的左侧上升的距离大,滑轮的右侧下降的距离小,因此滑轮会顺时针转动,D正确。
故选D。
6.(2024·江苏南通·模拟预测)如图所示,水平面上一滑块压在一张纸上,将纸匀速抽出,滑块向前移动一段距离后停止。若换一质量更大的滑块,压在纸上的同一位置,将纸以相同的速度抽出,已知两滑块与纸、水平面之间的动摩擦因数相同,则( )
A.纸抽出的时间变长 B.纸抽出的时间变短
C.抽纸过程拉力做功变多 D.抽纸过程拉力做功不变
【答案】C
【知识点】常见力做功与相应的能量转化、没有其他外力的板块问题
【详解】AB.设滑块的质量为m,则滑块与纸之间的摩擦力大小为,纸抽出过程中,根据牛顿第二定律可知,解得滑块的加速度大小为,纸抽出过程中,物块相对纸的位移,两次将纸以相同的速度抽出,滑块压在纸上的同一位置,即x、相同,加速度相同,所以两次的纸抽出的时间相同,AB错误;
CD.纸抽出时,滑块的速度,加速度a与时间t相同,所以滑块的速度相同,而第二次滑块与纸之间的摩擦力增大,两者的相对位移不变,所以因摩擦产生的热量增大,根据能量守恒可得抽纸过程拉力做功变多,故C正确,D错误。
故选C。
7.(2024·重庆·模拟预测)截至日前,巴以冲突已导致双方超1.73万人死亡,为了避免冲突,我国进一步加强军事演练,假设在演练时士兵驾驶坦克向东的速度大小为v1,坦克静止时射出的炮弹速度大小为v2(v2>v1),且出膛方向沿水平面内可调整,坦克轨迹距离目标最近为d,忽略炮弹受到的空气阻力和炮弹竖直方向的下落,且不计炮弹发射对坦克速度的影响,下列说法正确的是( )
A.炮弹轨迹在地面上的投影是一条抛物线
B.要想命中目标且炮弹在空中飞行时间最短,坦克发射处离目标的距离为
C.炮弹命中目标最短时间为
D.若到达距离目标最近处时再开炮,不管怎样调整炮口方向,炮弹都无法射中目标
【答案】C
【知识点】互成角度的两个匀速直线运动的合成
【详解】A.炮弹向东和向北的运动均为匀速直线运动,则合运动也是匀速直线运动,轨迹在地面上的投影是一条直线,故A错误;
BC.若要炮弹命中目标且炮弹在空中飞行时间最短,则需要炮弹在正北方向的分速度最大,因此炮弹速度向北发射时时间最短,坦克发射处在正北方向离目标的距离为d,分速度大小为,则命中目标最短时间为,由运动合成的定则可知,坦克发射处离目标的距离为,故B错误,C正确;
D.由于v2>v1,若到达距离目标最近处时再开炮,应调整炮口至西北方向,并使得沿正西方向的分速度大小与相等,此时可能射中目标,故D错误。
故选C。
8.(2024·江苏·模拟预测)如图甲所示,2024年1月9日我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭,成功将爱因斯坦探针卫星发射升空,发射任务获得圆满成功。假设爱因斯坦探针卫星发射简化过程如图乙所示,先将卫星送入圆形轨道Ⅰ,卫星由轨道Ⅰ进入近地点高度为h1、远地点高度为h2的椭圆轨道Ⅱ,卫星在椭圆轨道Ⅱ上经过b点的速度大小为v,然后再变轨进入周期为T的圆轨道Ⅲ,地球的半径为R,引力常量为G( )
A.地球的密度为
B.卫星在轨道Ⅲ上运动的速度大小约为
C.卫星在轨道Ⅱ上的运行周期为
D.卫星在轨道Ⅱ上经过a点时的速度大小为
【答案】D
【知识点】卫星的各个物理量计算、计算中心天体的质量和密度
【详解】A.在圆轨道Ⅲ,根据万有引力提供向心力有,解得,,则地球密度,选项A错误;
B.卫星在轨道Ⅲ上运动时,线速度大小为,选项B错误;
C.由开普勒第三定律可得,解得,选项C错误;
D.由开普勒第二定律可知,在很短的时间Δt内,有,可得,故D正确。
故选D。
9.(2024·河南·模拟预测)竖直面内,一带电小球以一定的速度进入匀强电场中,如图所示,虚线为匀强电场的等势面,实线为带电小球的轨迹。下列说法正确的是( )
A.小球从O到N机械能守恒
B.从O到M与从M到N,小球的动能的增加量相同,且小球是一定从O运动到N的
C.从O到N小球的机械能减少,重力势能减小
D.小球所受电场力方向一定竖直向上,所以匀强电场的方向也一定竖直向上
【答案】C
【知识点】带电物体(计重力)在匀强电场中的一般运动
【详解】BD.根据轨迹可知,小球的合力竖直向上,小球受竖直向下的重力,所以小球所受电场力一定竖直向上,小球电性未知,无法确定电场强度的方向,由于电场力与重力做功均与路径无关,所以O到M与M到N合力对小球做功相同,故动能的变化量相同,但无法确定小球的运动方向,故BD错误;
AC.从O到N电场力对小球做负功,所以小球的机械能减少,重力做正功,小球的重力势能减小,故A错误,C正确。
故选C。
10.(2024·四川·模拟预测)随着时代的发展,新能源汽车已经走进了我们的生活,如图所示是新能源汽车的电磁阻尼减震装置。当车轮经过一个凸起的路面时车轮立即带动弹簧和外筒向上运动,线性电机立即产生垂直纸面向里的匀强磁场并以速度v向下匀速通过正方形线圈,达到减震的目的。已知线圈的匝数为n,线圈的边长为L,磁感应强度为B,线圈总电阻为r,下列说法正确的是( )
A.图示线圈中感应电流的方向是先顺时针后逆时针
B.当磁场进入线圈时,线圈受到的安培力的方向向下
C.若车轮经过坑地时,电机立即产生垂直纸面向里的磁场,磁场向下运动也可实现减震
D.当磁场刚进入线圈时,线圈受到的安培力大小为
【答案】B
【知识点】增反减同、安培力的计算式及简单应用
【详解】A.磁场经过线圈,由楞次定律可得线圈中的电流方向先逆时针后顺时针。故A错误;
B.磁场进入线圈中的电流方向为逆时针,磁场方向垂直线面向里,由左手定则可得线圈受到向下的安培力。故B正确;
C.车轮经过坑地时,向下产生垂直纸面向里的磁场,由楞次定律可得线圈受到向下的安培力,力和速度都向下,加速下降,没起到减震作用。故C错误;
D.当磁场刚进入线圈时,线圈受到的安培力,有,又,,可得,故D错误。
故选B。
11.(2024·浙江温州·三模)新能源汽车无线充电技术的优点包括安全可靠、充电场地的空间利用率高、智能化程度高、维护和管理方便等。图甲为某国产品牌汽车无线充电装置,供电线圈固定在地面,受电线圈固定在汽车底盘上,当两个线圈靠近时可实现无线充电,其工作原理如图乙所示。某课外学习小组查阅资料得知,当输入端ab接上380V正弦交流电后,电池系统cd端的电压为600V,电池系统的电流为20A。若不计线圈及导线电阻,下列说法正确的是( )
A.为保护受电线圈不受损坏,可以在车底板加装金属护板
B.若输入端ab接上380V直流电,也能正常充电
C.供电线圈和受电线圈匝数比可能为19:30
D.ab端的输入功率大于12kW
【答案】D
【知识点】理想变压器两端电压与匝数的关系、理想变压器两端功率的计算
【详解】A.金属护板在变化的磁场中会产生涡流,故不可以在车底板加装金属护板,故A错误;
B.只有交流电才能发生电磁感应现象,实现电能传输,故B错误;
C.电池系统cd端的电压为600V,若供电线圈和受电线圈匝数比为19:30,根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系,解得,可知此时供电线圈中的电阻两端电压为零,不符合题意,故C错误;
D.电池系统的输出功率为,供电线圈回路中,电流不为零,定值电阻的热功率不为零,故ab端的输入功率大于12kW,故D正确。
故选D。
12.(2024·福建福州·模拟预测)虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的,可利用白光照射玻璃球来说明。两束平行白光照射到透明玻璃球后,在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带,光路如图所示。以下说法正确的是( )
A.照射到P、Q两点的颜色分别为紫、红
B.在玻璃球中照射到N点的光比照射到M点的光传播速度小
C.若增大实线白光的入射角,则照射到M点的光先消失
D.若照射到M、N两点的光分别照射同一光电管且都能发生光电效应,则照射到M光遏止电压高
【答案】D
【知识点】光的折射定律、折射率、遏止电压的本质及其决定因素
【详解】AB.在白光的七色光中红光的折射率最小,紫光的折射率最大,根据折射定律知光进入玻璃球折射后红光的折射角较大,由玻璃球出来后将形成光带,而两端分别是红光和紫光,根据光路图可知M、N、P、Q点的光的颜色分别为紫、红、红、紫,由公式,可知,在玻璃球中照射到N点的光比照射到M点的光传播速度大,故AB错误;
C.由光路的可逆性可知光在水珠内的角度都是相等的,因此射出水珠的角度和入射水珠的角度相等,不会发生全反射,光不会消失,故C错误;
D.M、N点的光的颜色分别为紫、红,红光的频率较小,紫光的频率较大,根据,
可知,紫光所对应的遏止电压较高,即照射到M的光遏止电压高,故D正确。
故选D。
13.(2025·浙江·一模)如图甲所示是弗兰克―赫兹实验,该实验为能量量子化假设提供了直接证据。实验前,装置内仅充满汞原子,实验中,灯丝发射出初速度可忽略的电子,先经过阴极K与栅极G之间的电场加速,再经过栅极G与集电极A之间的反向电场减速。电子在整个运动过程中会和汞原子碰撞,实验中记录了栅极G到阴极K的电压大小,以及通过集电极A的电流I,电流越大说明单位时间到达集电极A的电子越多。实验结果如图乙所示,电流I的极大值呈周期性出现,峰值的水平间距为4.9V从中得出汞原子能量具有量子化的结论。由于电子质量远远小于汞原子质量,通过弹性碰撞转移给汞原子的动能可以忽略不计。结合以上内容判断下列说法错误的是( )
A.时,电子与汞原子碰撞不会使处于基态的汞原子激发
B.峰值的水平间距为4.9V,说明汞原子第一激发态与基态的能量差为4.9
C.只有当电子的动能等于4.9或其整数倍才能使汞原子从基态跃迁到第一激发态
D.时,有大量电子两次与汞原子碰撞,使汞原子从基态跃迁到第一激发态
【答案】C
【知识点】基态、激发态、跃迁、电离
【详解】AB.由乙图可知,电压U每升高4.9V时,电流表的示数I就会显著下降,说明汞原子基态和第一激发态之间的能极之差等于4.9eV。当时,电子与汞原子碰撞不会使处于基态的汞原子激发。故AB正确,与题意不符;
C.根据玻尔的跃迁条件可知,当电子的动能等于或者大于4.9都可能使汞原子从基态跃迁到第一激发态。故C错误,与题意相符;
D.电子运动过程中有可能与汞原子发生一次,也有可能没发生碰撞,还可能发生多次碰撞,所以当时,有大量电子两次与汞原子碰撞,使汞原子从基态跃迁到第一激发态。故D正确,与题意不符。
本题选错误的,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·浙江温州·二模)下列说法正确的是( )
A.大量处于激发态的氢原子可以向外辐射紫外线,也可向外辐射射线
B.卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子核式结构模型,也可估算出原子核的大小
C.扩散现象说明组成物质的分子在做永不停息的热运动,也可说明分子间存在空隙
D.从单一热库吸收热量可以自发地全部传递给低温物体,也可以自发地完全变成功
【答案】BC
【知识点】基态、激发态、跃迁、电离、α粒子散射实验的装置、现象和结果分析、热力学第二定律两种表述、扩散现象解释分子热运动
【详解】A.大量处于激发态的氢原子可以向外辐射紫外线,但不会向外辐射射线,故A错误;
B.卢瑟福就是借助α粒子的散射实验,发现了原子的核式结构,并估算了原子核的大小,故B正确;
C.扩散现象说明组成物质的分子在做永不停息的热运动,也可说明分子间存在空隙,故C正确;
D.从单一热库吸收热量可以自发地全部传递给低温物体,根据热力学第二定律可知,不可自发地完全变成功,故D错误;
故选BC。
15.(2024·浙江宁波·模拟预测)图甲为超声波悬浮仪,上方圆柱体中,高频电信号(由图乙电路产生)通过压电陶瓷转换成同频率的高频声信号,发出超声波,下方圆柱体将接收到的超声波信号反射回去。两列超声波信号叠加后,会出现振幅几乎为零的点——节点,在节点两侧声波压力的作用下,小水珠能在节点处附近保持悬浮状态,该情境可等效简化为图丙所示情形,图丙为某时刻两列超声波的波形图,P、Q为波源,点、点分别为两列波的波前,已知声波传播的速度为340m/s,LC振荡回路的振荡周期为,则下列说法正确的是( )
A.该超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为340Hz
B.两列波稳定叠加后,波源P、Q之间小水珠共有9个悬浮点
C.两列波稳定叠加后,波源P、Q之间振幅为2A的点共有10个
D.拔出图乙线圈中的铁芯,可以增加悬浮仪中的节点个数
【答案】BD
【知识点】波长、频率和波速的关系、波的干涉图样、判断干涉加强和减弱区
【详解】A.由丙图可知超声波的波长,超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为,故A错误;
B.波源P、Q振动步调相反,当波程差为波长的整数倍时,该点是振动减弱点,设波源P、Q之间某一点坐标为x,悬浮点为振动减弱点,满足(n为自然数),解得,故两列波稳定叠加后,波源P、Q之间小水珠共有9个悬浮点,故B正确;
C.波源P、Q之间振幅为2A的点为振动减弱点,当波程差为半波长的奇数倍时,该点是振动加强点,满足(n为自然数),得,两列波稳定叠加后,波源P、Q之间振幅为2A的点共有8个,故C错误;
D.拔出图乙线圈中的铁芯,LC振荡回路的振荡周期减小,超声波频率变大,波长变短,相同空间距离内节点个数变多,故D正确。
故选BD。
非选择题部分
三、实验题(本大题共2小题,共14.0分)
16.(2025·广西河池·一模)小华同学利用图甲所示实验装置来验证机械能守恒定律。所用器材包括:装有声音传感器的智能手机、铁球、刻度尺、钢尺等。实验操作步骤如下:
a.将钢尺伸出水平桌面少许,用刻度尺测出钢尺上表面与地板间的高度差
b.将质量为m的铁球放在钢尺末端,保持静止状态
c.将手机位于桌面上方,运行手机中的声音“振幅”(声音传感器)项目
d.迅速敲击钢尺侧面,铁球自由下落
e.传感器记录声音振幅随时间的变化曲线
(1)声音振幅随时间的变化曲线如图乙所示,第一、第二个尖峰的横坐标分别对应敲击钢尺和铁球落地的时刻,则铁球下落的时间间隔 s。
(2)若铁球下落过程中机械能守恒,则应满足等式: (用m、h、t表示)。
(3)若敲击钢尺侧面时铁球获得一个较小的水平速度,对实验测量结果 (选填“有”或“没有”)影响。
(4)小明同学认为应将手机放在钢尺与地板间的中点附近测量时间。你认为哪位同学的时间测量结果更准确,请简要说明理由 。
(5)若已知铁球质量为100g,,则下落过程中铁球减小的重力势能 J,增加的动能 J(结果保留三位有效数字)。据此可以得到的实验结论:在误差允许的范围内,铁球在自由下落过程中机械能守恒。
【答案】(1)0.4 (1分) (2) (1分) (3)没有 (1分) (4)小明,理由见解析 (1分) (5) 0.760 (1分) 0.722(1分)
【知识点】验证机械能守恒定律的注意事项和误差分析、验证机械能守恒定律的实验步骤与数据处理
【详解】(1)由图可知,时间间隔为。
(2)铁球下落过程中,设下落时间为t,落地速度为v,根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度可得,则,铁球增加的动能为,下落过程中铁球减小的重力势能为,若铁球下落过程中机械能守恒,则应满足等式。
(3)铁球在竖直方向上做自由落体运动,铁球下落的时间由高度决定,若敲击钢尺侧面时铁球获得一个较小的水平速度,不会影响铁球的落地时间,故对实验测量结果没有影响;
(4)小明,因为将手机放在钢尺与地板间的中点附近测量时间,两次手机接收声音滞后的时间几乎相等,时间间隔测量更准确;
(5)[1]下落过程中铁球减小的重力势能为。
[2]下落过程中铁球增加的动能为。
17.(2021·安徽·模拟预测)在“用DIS(数字化信息系统实验的简称)测电源的电动势和内阻”的实验中
(1)将待测蓄电池滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、定值电阻(阻值未知)、电键及若干导线连接成电路如图a所示。图中有一处连线错误,错误的连线是 (选填:“AC”、“DE”或“GI”),应将该段导线的 端改接到 端(选填:“A”、“B”、“C”、“D”、“E”、“F”、“C”、“H”或“I”)。
(2)实验得到的U-I关系如图b中的直线I所示,则蓄电池的电动势为 V,内电阻阻值为 Ω。(结果均保留两位有效数字)
(3)为了测量定值电阻的阻值,应将图a中AC导线的C端连接到D点,所得到的U-I关系如图(b)中的直线II所示,则定值电阻的阻值为 Ω。(结果保留两位有效数字)
【答案】(1) DE (1分) E (1分) F (1分) (2) 3.8 (1分) 2.0 (2分) (3)3.0或2.9(2分)
【知识点】测量电源电动势和内阻的实验步骤和数据处理
【详解】(1)[1][2][3]闭合开关时,滑动变阻器的滑片应位于最大阻值处,故应将导线DE的E端改接在F端
(2)[1][2]根据图像的意义可知,电源的电动势为纵截距,即,其斜率为内阻的大小,即
(3)此时可以把电源的内阻和定值电阻作为总内阻来处理,即有,
解得
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·安徽六安·模拟预测)自嗨锅通过自热包产生热量使隔层上方锅内气体吸热升温,使用不当时可能造成安全事故。某次使用前,室温为,大气压强为,锅盖透气孔被堵塞。假设该款自嗨锅锅体内部所能承受的最大压强为Pa, 锅盖扣紧后,锅内气体视为质量一定的理想气体,且体积不变。
(1)请通过计算判断锅内气体能否安全加热到?
(2)若此过程中气体内能的改变量为,则锅内气体吸收的热量是多少?
【答案】(1)能;(2)
【知识点】计算系统内能改变、吸放热及做功、应用查理定律解决实际问题
【详解】(1)设初始时,气体的压强为(1分)
对应的热力学温度为
加热到T2时,气体的压强为=Pa
温度为,气体发生等容变化,则有(1分)
解得(1分)
转换为热力学温度
所以能安全加热到。(1分)
(2)由热力学第一定律可知(2分)
气体体积不变(1分)
解得锅内气体吸收的热量(1分)
19.(2024·浙江·模拟预测)如图所示,整个装置竖直放置,光滑半圆轨道ABC的半径R1=0.2m,A处竖直放置弹性挡板(碰撞时不损失机械能),光滑半圆轨道CDE的半径R2=0.4m,CA、CE分别是它们的直径,EF水平台阶长为l=0.5m,紧靠F点右边放有一长木板,长木板上表面与EF水平部分在同一水平面上,开始时小物块(可视为质点)停在F点,已知小物块质量为m=0.5kg,长木板质量为M=1kg,小物块与EF水平部分和长木板的滑动摩擦因数µ1=0.5,长木板与地面的滑动摩擦因数µ2=0.1,现给小物块一个水平向左的速度v0,g=10m/s2,求解下列问题。
(1)要使小物块与挡板发生碰撞并确保小物块返回过程中均不脱离轨道,求v0的最小值;
(2)若,要使小物块返回F点并滑上长木板后,不滑出长木板,求长木板长度的最小值;
(3)若去掉A处的挡板,给小物块一个向左的速度v0,小物块经过两半圆后从A点水平抛出,并将落在半圆CDE上P点,求P点与E点的竖直高度差h与v0的函数关系。
【答案】(1)5m/s;(2)3m;(3),
【知识点】没有其他外力的板块问题、机械能与曲线运动结合问题
【详解】(1)要使小物块与挡板发生碰撞并确保小物块返回过程中均不脱离轨道,即小物块到达最高点C时,重力提供向心力,则(1分)
小物块从F到C的过程中,根据动能定理可得(1分)
解得(1分)
(2)由于(1分)
小物块从开始运动到返回F点,根据动能定理可得(1分)
解得
当小物块滑上木板,对小物块,根据牛顿第二定律有(1分)
对长木板,有(1分)
当二者共速时有
解得,
所以长木板长度的最小值为(1分)
(3)若去掉A处的挡板,给小物块一个向左的速度v0,小物块经过两半圆后从A点水平抛出,并将落在半圆CDE上P点,则有
(1分)
,,,(1分)
联立可得,(1分)
20.(2024·广东深圳·模拟预测)如图为一舰载机电磁弹射装置的简化俯视图,无人机通过挂钩与滑梭相连,电源、金属导轨和滑梭构成闭合回路,电源能自动调整其输出电压以确保回路电流恒定。无人机和滑梭的质量分别为5m和m,导轨间距为d,滑梭接入电路的电阻为R,导轨电阻不计,整个弹射装置处在方向竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。现接通电源,回路中的电流大小恒为,舰载机在滑梭的拖动下由静止开始沿导轨加速运动,滑行后与滑梭分离起飞,运动过程中滑梭与导轨之间的摩擦忽略不计,舰载机所受阻力恒为。在舰载机与滑梭分离的同时立即调节电源,使回路中的电流方向反向,大小恒为,继续滑行后断开电源,此后滑梭进入缓冲区,在缓冲区受到大小恒为的阻力作用而迅速停下。求:
(1)滑梭在缓冲区滑行的距离;
(2)滑梭带动飞机飞行过程中电源的最大电压;
(3)在加速弹射过程电源输出的电能。
【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
【详解】(1)设飞机与滑梭分离时滑梭速度为,滑梭刚进入缓冲区的速度为
(1分)
(1分)
(1分)
联立解得(1分)
(2)在飞机与滑梭分离时,电源输出电压最大,设最大电压为
(1分)
联立解得。(1分)
(3)设加速阶段加速度为a,加速总时间,输出电能E
(1分)
(1分)
(1分)
联立解得(1分)
21.(2024·安徽·二模)离子诊断分离器原理图如图甲所示,A、B为两平行金属极板,板长为,两板间距为,A、B两极板间加有大小可调节的电压,所加电压如图乙所示,已知,周期为T,平行极板右侧空间有范围足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为,宽度为,均匀分布的中性粒子和带电离子混合粒子束以相同的速度通过平行极板,中性粒子射出两板间后继续沿原方向运动,被中性粒子接收器接收,带电离子射出两板间后进入磁场中,经磁场偏转后打到离子接收器上,离子接收器的宽度为。已知离子质量均为m,离子带电荷量为,不考虑所有粒子的重力,不考虑粒子间的相互作用,带电离子在电场中运动时间极短,可认为在通过过程中电压不变。求:
(1)当电压时带电离子在电场中沿垂直于极板方向上偏转的最大距离;
(2)当时刻进入A、B两极板间的带电离子进入磁场点与离开磁场点之间的距离s;
(3)离子接收器上任一时刻均有离子打到的区域长度d。
【答案】(1);(2)L0;(3)
【知识点】带电粒子在磁场中做圆周运动的相关计算、带电粒子在匀强电场中做类抛体运动的相关计算
【详解】(1)带电离子在电场中做类平抛运动,在平行于极板方向上做匀速直线运动
带电离子在电场中沿垂直于极板方向上做匀加速运动,偏转的最大距离(1分)
又(1分)
解得(1分)
(2)由图乙可知当时刻两极板的电压
带电离子在电场中做类平抛运动,能进入磁场的离子在垂直于极板方向上的速度为
由(1分)
解得
带电离子进入磁场的速度(1分)
设带电离子进入磁场时速度方向偏转角为,则
则(1分)
带电离子进入磁场做匀速圆周运动,由(1分)
解得
进入磁场的带电离子进入磁场点与离开磁场点之间的距离为(1分)
(3)从(2)分析可得离子在磁场中入射点和出射点的距离为。此值与离子射出电场时速度的偏转角无关,即与偏转电压无关,则从下板右边缘射出的离子打在离子接收器的位置为离子接收器上能接收到离子长度的下边界,该位置距下板右边缘距离为,从上板右边缘射出的离子打在离子接收器的位置为离子接收器上能接收到离子长度的上边界,该位置恰好在下板右边缘处,则离子接收器上能接收到离子的最大长度
当电压时带电离子在电场中沿垂直于板方向上偏转的最大距离
粒子上下均匀分布,则当电压时进入磁场中能打到离子接收器上混合离子的宽度为
即从上板到与下板距离为之间的宽度为的混合离子能打到离子接收器上,从上边缘进入电场的混合离子打到离子接收器上坐标为(1分)
距下板距离为进入电场的混合离子打到离子接收器上坐标为
如图实线轨迹所示
同理,当电压时进入磁场中能打到离子接收器上混合离子的宽度也为,即从与上板距离为到下板之间的宽度为的混合离子能打到离子接收器上,从距上板距离为进入电场的混合离子打到离子接收器上坐标为 (1分)
从下边缘进入电场的混合离子打到离子接收器上坐标为
如图虚线轨迹所示,所以离子接收器上在一个周期内任一时刻均有离子打到的区域为坐标与坐标之间的部分,最大长度(1分)
试卷第22页,共22页
1
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1
1
16.
(1)_____________________(2)____________________(3)____________________
(4)____________________、_________________________________________________
(5)_____________________、_____________________
17.
(1)_____________________、_____________________、_____________________
(2)____________________、_____________________
(3)____________________
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 07
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07(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
C
D
A
D
C
C
D
C
B
D
D
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
BC
BD
三、实验题:本题共2小题,共14分。
16.(1)0.4 (1分) (2) (1分) (3)没有 (1分) (4)小明,理由见解析 (1分) (5) 0.760 (1分) 0.722(1分)
17.(1) DE (1分) E (1分) F (1分) (2) 3.8 (1分) 2.0 (2分) (3)3.0或2.9(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)设初始时,气体的压强为(1分)
对应的热力学温度为
加热到T2时,气体的压强为=Pa
温度为,气体发生等容变化,则有(1分)
解得(1分)
转换为热力学温度
所以能安全加热到。(1分)
(2)由热力学第一定律可知(2分)
气体体积不变(1分)
解得锅内气体吸收的热量(1分)
19.(1)要使小物块与挡板发生碰撞并确保小物块返回过程中均不脱离轨道,即小物块到达最高点C时,重力提供向心力,则(1分)
小物块从F到C的过程中,根据动能定理可得(1分)
解得(1分)
(2)由于(1分)
小物块从开始运动到返回F点,根据动能定理可得(1分)
解得
当小物块滑上木板,对小物块,根据牛顿第二定律有(1分)
对长木板,有(1分)
当二者共速时有
解得,
所以长木板长度的最小值为(1分)
(3)若去掉A处的挡板,给小物块一个向左的速度v0,小物块经过两半圆后从A点水平抛出,并将落在半圆CDE上P点,则有
(1分)
,,,(1分)
联立可得,(1分)
20.(1)设飞机与滑梭分离时滑梭速度为,滑梭刚进入缓冲区的速度为
(1分)
(1分)
(1分)
联立解得(1分)
(2)在飞机与滑梭分离时,电源输出电压最大,设最大电压为
(1分)
联立解得。(1分)
(3)设加速阶段加速度为a,加速总时间,输出电能E
(1分)
(1分)
(1分)
联立解得(1分)
21.(1)带电离子在电场中做类平抛运动,在平行于极板方向上做匀速直线运动
带电离子在电场中沿垂直于极板方向上做匀加速运动,偏转的最大距离(1分)
又(1分)
解得(1分)
(2)由图乙可知当时刻两极板的电压
带电离子在电场中做类平抛运动,能进入磁场的离子在垂直于极板方向上的速度为
由(1分)
解得
带电离子进入磁场的速度(1分)
设带电离子进入磁场时速度方向偏转角为,则
则(1分)
带电离子进入磁场做匀速圆周运动,由(1分)
解得
进入磁场的带电离子进入磁场点与离开磁场点之间的距离为(1分)
(3)从(2)分析可得离子在磁场中入射点和出射点的距离为。此值与离子射出电场时速度的偏转角无关,即与偏转电压无关,则从下板右边缘射出的离子打在离子接收器的位置为离子接收器上能接收到离子长度的下边界,该位置距下板右边缘距离为,从上板右边缘射出的离子打在离子接收器的位置为离子接收器上能接收到离子长度的上边界,该位置恰好在下板右边缘处,则离子接收器上能接收到离子的最大长度
当电压时带电离子在电场中沿垂直于板方向上偏转的最大距离
粒子上下均匀分布,则当电压时进入磁场中能打到离子接收器上混合离子的宽度为
即从上板到与下板距离为之间的宽度为的混合离子能打到离子接收器上,从上边缘进入电场的混合离子打到离子接收器上坐标为(1分)
距下板距离为进入电场的混合离子打到离子接收器上坐标为
如图实线轨迹所示
同理,当电压时进入磁场中能打到离子接收器上混合离子的宽度也为,即从与上板距离为到下板之间的宽度为的混合离子能打到离子接收器上,从距上板距离为进入电场的混合离子打到离子接收器上坐标为 (1分)
从下边缘进入电场的混合离子打到离子接收器上坐标为
如图虚线轨迹所示,所以离子接收器上在一个周期内任一时刻均有离子打到的区域为坐标与坐标之间的部分,最大长度(1分)
试卷第22页,共22页
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