黄金卷06（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06·参考答案 （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 D B C B A C D B B C 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）甲 （2） AB/BA （3） （4） C 13．（8分） （1）卫星静止时，随地球自转角速度为，且运动半径等于地球半径R，由线速度与角速度的关系公式，得（3分） （2）近地卫星，由万有引力提供向心力可得（2分），求得卫星发射的最小速度（2分） 则在赤道上相对地面卫星的最小发射速度（1分）。 14．（10分） （1）设初始状态缸内气体的压强为，由平衡条件可知，解得（4分） （2）当活塞上升到缸口处，气体刚要溢出，设此时缸内气体压强仍为，由理想气体状态方程有 （4分），解得此时的温度（2分）。 15．（14分） （1）设物块的加速度大小为，根据牛顿第二定律，解得，（1分）方向水平向左（1分）。 设木板的加速度大小为，根据牛顿第二定律，解得（1分），方向水平向右（1分）； （2）经过1s时间物块的位移为，木板的位移为 木板的长度L为（3分） （3）设物块与木板碰撞前的速度大小分别为、，则， 设物块与木板碰撞后的速度大小分别为、，物块与木板发生弹性碰撞，根据动能守恒 根据动能守恒，解得，（3分）。 （4）假设物块与木板碰撞后两者可以共速，根据动量守恒，解得 物块与木板碰撞后到两者共速，根据能量守恒，解得，所以，假设成立（2分）。物块在木板上运动的全过程中，根据能量守恒，解得（2分）。 16．（16分） （1）设粒子到达轴所用时间为，则，，解得（2分） （2）设粒子经过轴的速度大小为，方向与轴的夹角为，粒子在磁场中做圆周运动的半径为R，则 ，，，解得（4分） （3）设电场强度为E时，粒子经过轴的速度大小为，方向与轴的夹角为，粒子在磁场中做圆周运动的半径为，圆心到轴的距离为，则，，，解得（4分） 由于粒子做圆周运动的圆心到轴的距离不变，故粒子经过轴的坐标值最小为，当电场强度的大小为时，粒子在磁场中做圆周运动的半径最大，圆心的坐标最小，故此时粒子经过轴的坐标值最大，设粒子经过轴的坐标值最大值为，则 （2分），，，解得（2分） 故带电粒子经过轴的范围为之间。（2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06 （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．汤姆孙在实验中让一束电子经过电场加速后，通过多晶晶体得到了如图所示的衍射图样。已知电子质量为，加速后电子速度为，普朗克常量为，则（　　） A．该图样说明电子具有粒子性 B．该实验中电子的德布罗意波波长为 C．加速电压越大，电子的物质波波长越长 D．加速电压越大，电子的粒子性越明显 2．当地球位于太阳和木星之间且三者几乎排成一条直线时，天文学称之为“木星冲日”。2022年9月27日出现了“木星冲日”的天文奇观，木星离地球最近最亮。木星与地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳近似做匀速圆周运动。不考虑木星与地球的自转，相关数据如表所示。则（　　） 质量 半径 与太阳间距离 地球 m R r 木星 约320m 约11R 约5r A．木星运行的加速度比地球运行的加速度大 B．木星表面的重力加速度比地球表面的重力加速度大 C．下一次“木星冲日”的时间大约在2027年7月份 D．在木星表面附近发射飞行器的速度至少为7.9km/s 3．如图甲，O点为单摆的固定悬点，现将摆球拉到A点，释放摆球，摆球将在竖直面内的A、B之间来回摆动。图乙表示细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线，图中为摆球从A点开始运动的时刻，则该单摆的周期为（　　） A． B． C． D． 4．如图甲所示，每年夏季，我国多地会出现日晕现象，日晕是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。如图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图，、为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是（　　）    A．光的频率比光的频率大 B．在冰晶中，光的传播速度较小 C．用同一装置做单缝衍射实验，光中央亮条纹更宽 D．从同种玻璃中射入空气发生全反射时，光的临界角较小 5．已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量为（n=2，3，4，…）。已知普朗克常量为h，电子的质量为m，下列说法正确的是（　　） A．基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离后，电子速度大小为 B．氢原子从基态跃迁到激发态后，核外电子动能减小，原子的电势能增大，动能和电势能之和不变 C．一个处于n=4的激发态的氢原子，向低能级跃迁时最多可辐射出6种不同频率的光 D．第一激发态氢原子的电离能等于 6．如图所示，a、b两个小球穿在一根与水平面成角的光滑固定杆上，并用一细绳跨过光滑定滑轮相连。初始时两球静止，Oa绳与杆的夹角也为，Ob绳沿竖直方向。现沿杆缓慢向上拉动b球，至Ob与杆垂直后静止释放，则（    ）    A．a球质量是b球的2倍 B．b球返回到初始位置时，其速度是a球速度的倍 C．b球返回到初始位置时，其动能是a球动能的倍 D．从释放至b球返回到初始位置，b球重力势能减小量小于b球返回初始位置时的动能 7．如图所示为“高温”超导电缆，它能在左右电阻降为零，其输电损耗主要来自于循环冷却系统，如果用其替代普通电缆输电，可大大降低电能损失。某小型水电站发电机的输出功率为200kW，发电机的输出电压为250V，普通电缆总电阻为。假定该水电站改用超导电缆输电，保持输送电压不变，输电损失的功率为160W，若该损耗是普通电缆损耗的25%，则（    ）      A．水电站的输送电压为250V B．超导电缆中的输送电流为800A C．普通电缆输电电线上损失的电压为8V D．采用了高压输电，且升压变压器匝数比为1:100 8．如图所示，两物块P、Q用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连，开始时P静止在水平桌面上。将一个水平向左的拉力F作用在P上后，轻绳的张力变为原来的两倍。已知P、Q两物块的质量分别为mP=2kg、mQ=1kg，P与桌面间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度。则拉力F的大小为（　　）    A．60N B．50N C．40N D．30N 9．如图所示，绝热容器被绝热隔板K1和卡销锁住的绝热光滑活塞K2隔成a、b、c三部分，a部分为真空，b部分为一定质量的稀薄理想气体，且压强（是大气压强），c与大气连通，则下列说法中正确的是（　　） A．只打开隔板K1，b中气体对外做功，内能减少 B．只打开隔板K1，b中气体压强减小，温度不变 C．只打开卡销K2，外界对b中气体做功，b中气体内能不变 D．打开隔板K1和卡销K2，待活塞K2稳定后，b部分气体的内能减少 10．有一种特殊电四极子的电荷分布及位置关系如图所示，A点位于+2q电荷的正上方，下列说法正确的是（　　） A．A、B两点电势 B．A、B两点的场强大小 C．电子在A点的电势能小于在B点的电势能 D．将电子从A点移到B点，电场力做正功 11．如图甲所示，在足够长的光滑斜面上放置着矩形金属线框，整个斜面内存在垂直于斜面方向的匀强磁场。匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化的关系如图乙所示（垂直斜面向上为正方向）。时刻将线框由静止释放，在线框下滑的过程中，下列说法中正确的（　　）    A．线框MN边受到的安培力方向沿斜面向下 B．线框MN边受到的安培力方向沿斜面向上 C．经时间，线框的速度大小为 D．由于有阻力作用，经时间，线框的速度小于 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）在“验证机械能守恒定律”的实验中： （1）为了减小实验误差，应该选择 （填“甲”或 “乙”）图来完成这个实验。 （2）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是 。 A．交流电源　　　B．刻度尺　　　C．天平（含砝码） （3）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为。设重物的质量为。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量 ，动能变化量 。 （4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是 。 A．利用公式计算重物速度 B．利用公式计算重物速度 C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D．没有采用多次实验取平均值的方法 13．（8分）人造卫星发射场一般选择靠近赤道的地方，这样可以利用地球自转减小发射需要的能量，中国文昌航天发射场是世界上为数不多的低纬度发射场之一、已知地球质量为M，半径为R，地球自转角速度为，万有引力常量为。若在赤道上发射一近地卫星，求： （1）发射前卫星在赤道上随地球自转的速度大小； （2）卫星相对地面的最小发射速度。 14．（10分）如图所示，横截面积为S，高为h的绝热汽缸竖直放置，缸内用用质量为m的绝热活塞封闭一定质量的理想气体，活塞可沿气缸壁无摩擦滑动。初始时活塞距汽缸底部的距离为，缸内气体热力学温度为T。现通过汽缸底部的电热丝给缸内气体缓慢加热。已知大气压强为，重力加速度为g，不计活塞的厚度，求： （1）求初始状态缸内气体的压强； （2）气缸内的气体刚要溢出时缸内气体的温度。    15．（14分）如图所示，一右端固定有竖直挡板的质量为M＝2kg的木板静置于光滑的水平面上，另一质量m＝1kg的物块（可视为质点）以v＝6m/s的水平速度从木板最左端冲上木板，经过1s时间与右端挡板发生弹性碰撞。已知滑块与木板间的动摩擦因数为，最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力，求：（） （1）物块与木板相碰前各自的加速度； （2）木板的长度L为多长； （3）物块与木板碰后瞬间各自的速度大小； （4）物块在木板上运动的全过程中因摩擦产生的热量Q。 16．（16分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B；第二象限有沿x轴正方向的大小可调的匀强电场，其电场强度的大小可取从0到Em之间的任意数值，当电场强度的大小为Em时，一带正电的粒子从x轴负半轴上的P（-0.08m，0）点，以初速度v0=3×104m／s沿y轴正方向射入匀强电场，经过y轴上的Q(0,0. 12m)点后恰好垂直打到x轴正半轴上，带电粒子的比荷为×109C／kg，不计带电粒子所受重力，只考虑带电粒子第一次进入磁场的情况，求： (1)匀强电场的电场强度的最大值Em的大小； (2)匀强磁场的磁感应强度B的大小； (3)若带电粒子每次均从M（-0.08m，0.12m）点，以相同初速度vo沿y轴正方向射出，改变电场强度的大小，求带电粒子经过x轴正半轴的位置范围. 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06 （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．汤姆孙在实验中让一束电子经过电场加速后，通过多晶晶体得到了如图所示的衍射图样。已知电子质量为，加速后电子速度为，普朗克常量为，则（　　） A．该图样说明电子具有粒子性 B．该实验中电子的德布罗意波波长为 C．加速电压越大，电子的物质波波长越长 D．加速电压越大，电子的粒子性越明显 【答案】D 【详解】A．该图样说明电子的衍射性，说明电子的波动性，故A错误； B．该实验中电子的德布罗意波波长故B错误； C．加速电压越大，电子速度越大，根据B分析可知，电子的物质波波长越短，故C错误； D．加速电压越大，电子的物质波波长越短，粒子性越明显，故D正确。故选D。 2．当地球位于太阳和木星之间且三者几乎排成一条直线时，天文学称之为“木星冲日”。2022年9月27日出现了“木星冲日”的天文奇观，木星离地球最近最亮。木星与地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳近似做匀速圆周运动。不考虑木星与地球的自转，相关数据如表所示。则（　　） 质量 半径 与太阳间距离 地球 m R r 木星 约320m 约11R 约5r A．木星运行的加速度比地球运行的加速度大 B．木星表面的重力加速度比地球表面的重力加速度大 C．下一次“木星冲日”的时间大约在2027年7月份 D．在木星表面附近发射飞行器的速度至少为7.9km/s 【答案】B 【详解】A．太阳对行星的引力充当行星做圆周运动的向心力，有 整理有，木星与太阳间距离比地球与太阳间距离大，所以木星运行的加速度比地球运行的加速度小，故A项错误； B．由题意可知，不考虑星球自转，则行星对表面物体的万有引力等于物体受到的重力，有 ，整理有，由于木星质量是地球质量的320倍，木星半径是地球半径的11倍，所以有即木星表面的重力加速度比地球表面的重力加速度大，故B项正确； C．根据开普勒第三定律有，整理有，设相邻两次木星冲日的时间间隔为t，有，解得，所以下一次“木星冲日”的时间大约在2023年11月份，故C项错误； D．绕行星表面做圆周运动的飞行器，其万有引力提供做圆周运动的向心力，有 整理有，由于木星质量是地球质量的320倍，木星半径是地球半径的11倍，所以有故D项错误。故选B。 3．如图甲，O点为单摆的固定悬点，现将摆球拉到A点，释放摆球，摆球将在竖直面内的A、B之间来回摆动。图乙表示细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线，图中为摆球从A点开始运动的时刻，则该单摆的周期为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】小球在一个周期内两次经过最低点，对小球受力分析可知 在最低点时，细线对摆球的拉力F最大，结合乙图可得，小球的摆到周期，故选C。 4．如图甲所示，每年夏季，我国多地会出现日晕现象，日晕是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。如图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图，、为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是（　　）    A．光的频率比光的频率大 B．在冰晶中，光的传播速度较小 C．用同一装置做单缝衍射实验，光中央亮条纹更宽 D．从同种玻璃中射入空气发生全反射时，光的临界角较小 【答案】B 【详解】A.由题图可知光的偏折程度比光的偏折程度小，根据棱镜色散规律可知光的波长比光的波长大，a光的频率比光的频率小，故A错误； B.已知冰晶对光的折射率比对a光的折射率大，根据，可知在冰晶中，光的传播速度较小，故B正确； C.波长越小，衍射现象越不明显，单缝衍射的中央亮条纹越窄，用同一装置做单缝衍射实验，光中央亮条纹更窄，故C错误； D．同种玻璃对a光的折射率比对光的折射率小，根据 可知从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较大，故D错误。故选B。 5．已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量为（n=2，3，4，…）。已知普朗克常量为h，电子的质量为m，下列说法正确的是（　　） A．基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离后，电子速度大小为 B．氢原子从基态跃迁到激发态后，核外电子动能减小，原子的电势能增大，动能和电势能之和不变 C．一个处于n=4的激发态的氢原子，向低能级跃迁时最多可辐射出6种不同频率的光 D．第一激发态氢原子的电离能等于 【答案】A 【详解】A．题中为负值，基态氢原子中的电子吸收一个频率为的光子被电离后，据能量守恒可得 ,因而质量为m的电子的速度大小为，A正确； B．基态氢原子跃迁到激发态时，电子吸收光子后总能量增大，轨道半径增大，由 可知，速度减小，核外电子动能减小，原子的电势能增大，B错误； C．一个处于n=4的激发态的氢原子，向低能级跃迁时最多可辐射出3种不同频率的光，分别是4→3、3→2、2→1，C错误； D．处于第一激发态氢原子的能量为，其电离能为，D错误。故选A。 6．如图所示，a、b两个小球穿在一根与水平面成角的光滑固定杆上，并用一细绳跨过光滑定滑轮相连。初始时两球静止，Oa绳与杆的夹角也为，Ob绳沿竖直方向。现沿杆缓慢向上拉动b球，至Ob与杆垂直后静止释放，则（    ）    A．a球质量是b球的2倍 B．b球返回到初始位置时，其速度是a球速度的倍 C．b球返回到初始位置时，其动能是a球动能的倍 D．从释放至b球返回到初始位置，b球重力势能减小量小于b球返回初始位置时的动能 【答案】C 【详解】分别对a、b小球受力分析，如图所示 A．根据共点力平衡条件可得， 解得,即,故A错误； D．b球回到初始位置时，对b 由于绳子拉力对b球做负功,所以,即 D错误； BC．b球回到初始位置时，连接a、b两个小球的绳子与杆的夹角分别为， 此时两球的动能为， 又 代入计算可得,B错误，C正确。故选C。 7．如图所示为“高温”超导电缆，它能在左右电阻降为零，其输电损耗主要来自于循环冷却系统，如果用其替代普通电缆输电，可大大降低电能损失。某小型水电站发电机的输出功率为200kW，发电机的输出电压为250V，普通电缆总电阻为。假定该水电站改用超导电缆输电，保持输送电压不变，输电损失的功率为160W，若该损耗是普通电缆损耗的25%，则（    ）      A．水电站的输送电压为250V B．超导电缆中的输送电流为800A C．普通电缆输电电线上损失的电压为8V D．采用了高压输电，且升压变压器匝数比为1:100 【答案】D 【详解】C．普通电缆输电电线上损失的功率为 由，解得普通电缆输电电线上的电流 普通电缆输电电线上损失的电压为故C错误； D．发电机的输出电流为 采用了高压输电，且升压变压器匝数比为故D正确； A．对升压变压器，解得故A错误； B．该水电站改用超导电缆输电，保持输送电压不变，超导电缆中的输送电流 故B错误。故选D。 8．如图所示，两物块P、Q用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连，开始时P静止在水平桌面上。将一个水平向左的拉力F作用在P上后，轻绳的张力变为原来的两倍。已知P、Q两物块的质量分别为mP=2kg、mQ=1kg，P与桌面间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度。则拉力F的大小为（　　）    A．60N B．50N C．40N D．30N 【答案】B 【详解】开始时细绳的张力为T1= mQg=10N 则当加一个水平向左的拉力F作用在P上后，轻绳的张力变为T2= 20N 则由牛顿第二定律对Q,对P 解得F=50N故选B。 9．如图所示，绝热容器被绝热隔板K1和卡销锁住的绝热光滑活塞K2隔成a、b、c三部分，a部分为真空，b部分为一定质量的稀薄理想气体，且压强（是大气压强），c与大气连通，则下列说法中正确的是（　　） A．只打开隔板K1，b中气体对外做功，内能减少 B．只打开隔板K1，b中气体压强减小，温度不变 C．只打开卡销K2，外界对b中气体做功，b中气体内能不变 D．打开隔板K1和卡销K2，待活塞K2稳定后，b部分气体的内能减少 【答案】B 【详解】AB．只打开隔板K1时，b中气体向a中真空扩散，气体不做功，绝热容器导致。由热力学第一定律知内能不变，温度不变；体积增大，压强减小，故A错误，B正确； C．只打开卡销K2时，由于，活塞将向左移动，b中气体体积减小，外界对b中气体做功，但则内能增加，故C错误； D．打开隔板K1和卡销K2，外界对气体做功，整个过程绝热，所以待活塞K2稳定后，b部分气体的内能增加，故D错误。故选B。 10．有一种特殊电四极子的电荷分布及位置关系如图所示，A点位于+2q电荷的正上方，下列说法正确的是（　　） A．A、B两点电势 B．A、B两点的场强大小 C．电子在A点的电势能小于在B点的电势能 D．将电子从A点移到B点，电场力做正功 【答案】C 【详解】A．电势是标量，正电荷周围电势为正，负电荷周围电势为负， A离负电荷远， B离负电荷近，故 故 A错误； B．由点电荷电场强度公式得，B点合场强 由于电荷在A点的电场强度为 方向竖直向上，而两侧负电荷在A电的合场强竖直向下，故合场强为两者相减，故必有 故B错误； C．因为负电荷在电势高的地方电势能小，故电子在 A点的电势能小于在B点的电势能，故 C正确； D．将电子从A点移到B点，根据功能关系可知，电场力做负功，故D错误。故选C。 11．如图甲所示，在足够长的光滑斜面上放置着矩形金属线框，整个斜面内存在垂直于斜面方向的匀强磁场。匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化的关系如图乙所示（垂直斜面向上为正方向）。时刻将线框由静止释放，在线框下滑的过程中，下列说法中正确的（　　）    A．线框MN边受到的安培力方向沿斜面向下 B．线框MN边受到的安培力方向沿斜面向上 C．经时间，线框的速度大小为 D．由于有阻力作用，经时间，线框的速度小于 【答案】C 【详解】AB．由乙图可知，线框在下降过程中，磁场先垂直斜面向下，磁感应强度逐渐减小为零，后磁场垂直斜面向上，磁感应强度由零逐渐增大，从上往下看，线框中的电流方向为顺时针方向，根据左手定则可知，线框四个边均受到安培力，但受到的安培力的合力为零，虽然MN边中感应电流的方向不变，但磁场的方向发生变化，因此MN边受到的安培力先沿斜面向下，再沿斜面向上，故AB错误； CD．线框所受安培力的合力为零，故线框在重力和支持力的作用下沿斜面向下运动，沿斜面向下的分力为，由牛顿第二定律可得,解得 可得经过时间t，线框的速度大小为故C正确，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．（10分）在“验证机械能守恒定律”的实验中： （1）为了减小实验误差，应该选择 （填“甲”或 “乙”）图来完成这个实验。 （2）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是 。 A．交流电源　　　B．刻度尺　　　C．天平（含砝码） （3）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为。设重物的质量为。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量 ，动能变化量 。 （4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是 。 A．利用公式计算重物速度 B．利用公式计算重物速度 C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D．没有采用多次实验取平均值的方法 【答案】甲 AB/BA C 【详解】 （1）比较两个图可知，图甲中纸带放开前，固定较好，能保证纸带开始时的速度为，而且图甲中使用的是电火花打点计时器，纸带下落过程中受到的摩擦阻力比图乙中的小，故为了减小误差，，应该选择甲图来完成这个实验。 （2）电磁打点计时器需要使用低压交流电源，需要选用刻度尺测出纸带上任意点到点距离，表示重锤下落的高度，由于验证机械能守恒表达式两边都含有重锤的质量，可以消掉，故不需要天平测质量，AB正确，C错误；故选AB。 （3）根据功能关系可知，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量为 B点的速度为，从打O点到打B点的过程中，动能变化量为 （4）AB．由于重物拖着纸带在下落过程中，存在一定的空气阻力和纸带与打点计时器之间的摩擦力，使得重物下落的加速度小于重力加速度，利用公式或计算重物速度，都会使重物的动能变化量偏大，不是重力势能的减少量大于动能的增加量的原因，AB错误； C．由于重物拖着纸带在下落过程中，存在一定的空气阻力和纸带与打点计时器之间的摩擦力，所以减少的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦阻力做功而转化为内能，故重力势能的减少量大于动能的增加量，C正确； D．没有采用多次实验取平均值的方法不会使重力势能的减少量大于动能的增加量，D错误；故选C。 13．（8分）人造卫星发射场一般选择靠近赤道的地方，这样可以利用地球自转减小发射需要的能量，中国文昌航天发射场是世界上为数不多的低纬度发射场之一、已知地球质量为M，半径为R，地球自转角速度为，万有引力常量为。若在赤道上发射一近地卫星，求： （1）发射前卫星在赤道上随地球自转的速度大小； （2）卫星相对地面的最小发射速度。 【答案】 （1）；（2） 【详解】 （1）卫星静止时，随地球自转角速度为，且运动半径等于地球半径R，由线速度与角速度的关系公式，得 （2）近地卫星，由万有引力提供向心力可得，求得卫星发射的最小速度 则在赤道上相对地面卫星的最小发射速度。 14．（10分）如图所示，横截面积为S，高为h的绝热汽缸竖直放置，缸内用用质量为m的绝热活塞封闭一定质量的理想气体，活塞可沿气缸壁无摩擦滑动。初始时活塞距汽缸底部的距离为，缸内气体热力学温度为T。现通过汽缸底部的电热丝给缸内气体缓慢加热。已知大气压强为，重力加速度为g，不计活塞的厚度，求： （1）求初始状态缸内气体的压强； （2）气缸内的气体刚要溢出时缸内气体的温度。    【答案】 （1）；（2） 【详解】 （1）设初始状态缸内气体的压强为，由平衡条件可知，解得 （2）当活塞上升到缸口处，气体刚要溢出，设此时缸内气体压强仍为，由理想气体状态方程有 ，解得此时的温度。 15．（14分）如图所示，一右端固定有竖直挡板的质量为M＝2kg的木板静置于光滑的水平面上，另一质量m＝1kg的物块（可视为质点）以v＝6m/s的水平速度从木板最左端冲上木板，经过1s时间与右端挡板发生弹性碰撞。已知滑块与木板间的动摩擦因数为，最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力，求：（） （1）物块与木板相碰前各自的加速度； （2）木板的长度L为多长； （3）物块与木板碰后瞬间各自的速度大小； （4）物块在木板上运动的全过程中因摩擦产生的热量Q。 【答案】 （1），方向水平向左，，方向水平向右；（2）；（3），；（4） 【详解】 （1）设物块的加速度大小为，根据牛顿第二定律，解得，方向水平向左。设木板的加速度大小为，根据牛顿第二定律，解得，方向水平向右； （2）经过1s时间物块的位移为，木板的位移为 木板的长度L为 （3）设物块与木板碰撞前的速度大小分别为、，则， 设物块与木板碰撞后的速度大小分别为、，物块与木板发生弹性碰撞，根据动能守恒 根据动能守恒，解得，。 （4）假设物块与木板碰撞后两者可以共速，根据动量守恒，解得 物块与木板碰撞后到两者共速，根据能量守恒，解得，所以，假设成立。物块在木板上运动的全过程中，根据能量守恒，解得。 16．（16分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B；第二象限有沿x轴正方向的大小可调的匀强电场，其电场强度的大小可取从0到Em之间的任意数值，当电场强度的大小为Em时，一带正电的粒子从x轴负半轴上的P（-0.08m，0）点，以初速度v0=3×104m／s沿y轴正方向射入匀强电场，经过y轴上的Q(0,0. 12m)点后恰好垂直打到x轴正半轴上，带电粒子的比荷为×109C／kg，不计带电粒子所受重力，只考虑带电粒子第一次进入磁场的情况，求： (1)匀强电场的电场强度的最大值Em的大小； (2)匀强磁场的磁感应强度B的大小； (3)若带电粒子每次均从M（-0.08m，0.12m）点，以相同初速度vo沿y轴正方向射出，改变电场强度的大小，求带电粒子经过x轴正半轴的位置范围. 【答案】 （1）；（2）；（3） 【详解】 （1）设粒子到达轴所用时间为，则，，解得 （2）设粒子经过轴的速度大小为，方向与轴的夹角为，粒子在磁场中做圆周运动的半径为R，则 ，，，解得 （3）设电场强度为E时，粒子经过轴的速度大小为，方向与轴的夹角为，粒子在磁场中做圆周运动的半径为，圆心到轴的距离为，则，，，解得 由于粒子做圆周运动的圆心到轴的距离不变，故粒子经过轴的坐标值最小为，当电场强度的大小为时，粒子在磁场中做圆周运动的半径最大，圆心的坐标最小，故此时粒子经过轴的坐标值最大，设粒子经过轴的坐标值最大值为，则 ，，，解得 故带电粒子经过轴的范围为之间。 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 $$