黄金卷08(江苏专用)-【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考物理模拟卷
2024-11-04
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3份
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31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) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.85 MB |
| 发布时间 | 2024-11-04 |
| 更新时间 | 2024-11-25 |
| 作者 | 清声学苑 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2024-11-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48396781.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
【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08·参考答案
(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
D
A
C
C
D
B
B
C
B
D
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) 1.855(2分) (2分) (2) (2分) 0.36 (2分) (3) 略大(2分)
13.(8分)
(1)由振动图像得两波的周期为,根据关系知,波速为,代入得(2分)
(2)由振动图像可知A、B的振幅分别为,,波的传播时间为
A、B波传播到P点的时间为,
两波都传到P点时,引起P点的振动恰好从平衡位置均沿方向
其振幅为(3分)
则内P点通过的路程,内P点通过的路程,内P点通过的路程
,则的过程中P点通过的路程。(3分)
14.(10分)
(1)对活塞b下方气体分析,因为缓慢加热,故等压变化,压强始终为;同理活塞a上方气体压强也始终为,(2分)因顶部导热,故温度不变,气体长度仍为 ,对a下方气体由盖吕萨克定律可得,其中, (2分)
解得(2分)
(2)由克拉伯龙方程,漏气前活塞a上方气体有(2分)
a下方气体有,漏气后,两部分气体融为一个整体,活塞a下降至底部,所有气体温度恢复至室温,压强变为大气压强,此时有
因,解得,故活塞B离顶部距离。(2分)
15.(12分)
(1)设A、B达到的共同速度为v,根据动量守恒定律有,解得
设这一过程中B向右运动的位移为x1,根据动能定理有,解得
所以A、B达到共同速度后才与墙碰撞,对系统由能量守恒定律得
代入数据解得(2分)
设从A滑上B到两者达到共同速度所用的时间为t1,则有,,代入数据解得
这一过程中A向右运动的位移为x2,则,所以A、B的相对位移为(2分)
(2)两者达到共同速度后一起匀速运动,直到B第一次与墙壁碰撞,设匀速运动所用时间为,则
解得
所以从A滑上B到B与墙壁碰撞所用的时间为(2分)
(3)要能碰撞两次,表明第一次碰撞前瞬间A、B的速度大小不等,取水平向右为正方向,设B与墙壁第一次碰撞前瞬间A、B的速度大小分别为v1、v2,根据动量守恒定律有(2分)
设B与墙壁第二次碰撞前瞬间A、B的速度大小分别为v3、v4,根据动量守恒定律有
若要B与墙只发生两次碰撞,则第一次碰撞后系统总动量方向要向右,第二次碰撞后总动量方向不能向右,所以有,(2分)
根据B往返运动的对称性知
根据动能定理有
联立以上各式可得,
即应满足的条件是(2分)。
16.(16分)
(1)粒子在电场中做类平抛运动,设粒子到达P2时速度v1与x轴正方向的夹角为α,根据平抛运动的推论得,解得(2分)
粒子到达P2时速度v的大小为,粒子到达P2时速度v的大小为,方向与x轴正方向成45°斜向右下方。(2分)
(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律得
P1P2是直径,根据勾股定理得
解得(2分)
(3)粒子从P1到P2的时间为(2分)
粒子从P2再次回到x轴的时间
解得 (3分)
粒子从P1运动到第二次通过P2点所用的时间
解得 (3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(江苏专用)
黄金卷08
(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.污水中的污泥絮体经处理后带负电,可利用电泳技术对其进行沉淀去污,基本原理如图所示。涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正负极,金属圆盘置于底部,金属棒插入污水中,形成如图所示的电场分布,其中实线为电场线,虚线为等势面。M点和N点在同一电场线上,M点和P点在同一等势面上。下列说法正确的是( )
A.M点的电势比N点的高
B.M点的电场强度比P点的大
C.污泥絮体从M点移到N点,电场力对其做负功
D.污泥絮体在N点的电势能比其在P点的小
【答案】D
【详解】AC.根据沿着电场线方向电势降低可知M点的电势比N点的低,污泥絮体带负电,根据可知污泥絮体在M点的电势能比在N点的电势能大,污泥絮体从M点移到N点,电势能减小,电场力对其做正功,故AC错误;
B.根据电场线的疏密程度可知N点的电场强度比P点的小,故B错误;
D.M点和P点在同一等势面上,则污泥絮体在M点的电势能与在P点的电势能相等,结合AC选项分析可知污泥絮体在P点的电势能比其在N点的大,故D正确。
故选D。
2.由于大气层的存在,太阳光线在大气中折射,使得太阳“落山”后我们仍然能看见它。某同学为研究这一现象,建立了一个简化模型。将折射率很小的不均匀大气等效成折射率为的均匀大气,并将大气层的厚度等效为地球半径R。根据此模型,一个住在赤道上的人在太阳“落山”后还能看到太阳的时间是(地球自转时间为24小时,地球上看到的太阳光可以看成平行光)( )
A.3小时 B.2小时 C.1.5小时 D.1小时
【答案】D
【详解】太阳光是平行光,临界光路图如图所示
由几何关系可得临界光线的折射角为,可知临界光线的折射角为30°;根据折射定律,可得,由几何关系可知,地球多转角度便看不见太阳了,有
一个住在赤道上的人在太阳“落山”后还能看到太阳的时间为,故选D。
3.下列说法正确的是( )
A.某黑体在不同温度下的辐射强度与波长的关系如图甲所示,则温度
B.同一光电管的光电流与电压之间的关系曲线如图乙所示,则入射光的频率关系为
C.图丙为康普顿效应的示意图,入射光子与静止的电子发生碰撞,碰后散射光的波长变短
D.在两种固体薄片上涂上蜡,用烧热的针接触固体背面上一点,蜡熔化的范围如图丁所示,则a一定是非晶体,b一定是晶体
【答案】A
【详解】A.温度越高,黑体辐射强度越大;温度越高,黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,所以,A正确;
B.根据爱因斯坦光电效应方程,根据动能定理,解得
根据图像,所以,B错误;
C.根据,入射光子与静止的电子发生碰撞,损失能量E变小,碰后散射光的波长变长,C错误;
D.固体a表现为各向同性,可能是多晶体,也可能是非晶体,D错误。故选A。
4.硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I变化的关系图像(电池电动势不变,内阻不是定值),图线b是某电阻R的图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,下列说法中正确的是( )
A.硅光电池的内阻为
B.硅光电池的总功率为
C.硅光电池的内阻消耗的热功率为
D.若将R换成阻值更大的电阻,硅光电池的输出功率增大
【答案】C
【详解】A.根据闭合电路欧姆定律,有
当时,有,即图线a的纵截距表示电源的电动势,故硅光电池的电动势为
根据两图线交点处的状态可知,将它们组成闭合回路时,
则硅光电池的内阻为,故A错误;
B.硅光电池的总功率为,故B错误;
C.硅光电池的内阻消耗的热功率为,故C正确;
D.若将R换成阻值更大的电阻,电路中电阻两端的电压变大,但电流变小,硅光电池的输出功率不一定增大,故D错误。故选C。
5.2024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。
6.两个半径为r、角速度为ω的转动圆盘,靠静摩擦力推送纸飞机,如图甲所示。图乙所示为纸飞机的实际飞行轨迹,从a点飞至e点。其中c点为轨迹最高点,b、d两点在同一水平线上,重力加速度为g。则纸飞机( )
A.初速度为2ωr
B.c点的加速度等于g
C.b点和d点的机械能相等
D.从a点运动到c点的时间小于从c点运动到e点的时间
【答案】D
【详解】A.纸飞机的初速度为,故A错误;
B.纸飞机在c点时除了受重力外还受到向后的空气阻力,合力大于重力,故c点的加速度大于g,故B错误;
C.从b点到d点过程中,空气阻力一直做负功,纸飞机的机械能逐渐减少,则b点和d点的机械能不相等,故C错误;
D.设纸飞机从a点运动到c点的过程中所受阻力的平均竖直分量为,从c点运动到e点的过程中所受阻力的平均竖直分量为,则前、后两个过程纸飞机的竖直平均加速度大小分别为,,因为,根据运动学规律可知,纸飞机从a点运动到c点的时间小于从c点运动到e点的时间,故D正确。故选D。
7.热膨胀是很多材料的性质,对材料的热膨胀现象的研究一直是科技领域研究工作中的热点问题。但有些材料因热膨胀导致的尺寸变化很小,难以测量。某同学设计制作了电容热膨胀检测仪,原理如图所示。电容器上极板固定,下极板可随材料竖直方向的尺度变化而上下移动。现在测量某材料的热膨胀,将待测材料平放在加热器上进行加热使其温度升高,闭合开关S,下列说法中正确的是( )
A.极板所带电荷量降低
B.检测到灵敏电流计的电流方向为从到,说明被测材料出现了反常膨胀(温度升高,高度变小)
C.滑动变阻器滑片向上滑动少许可以检测到从到的电流
D.检测结束,断开开关,灵敏电流计上有从到的短暂电流
【答案】B
【详解】AB.材料温度升高,材料膨胀,电容器两板间距减小,根据,电容增大。由于电容器两板电势差不变,根据,极板所带电荷量增大;如检测到灵敏电流计的电流方向为从到,极板所带电荷量减小,电容变小,说明被测材料出现了反常膨胀(温度升高,高度变小),故A错误,B正确;
C.滑动变阻器滑片向上滑动,阻值增大,根据闭合电路欧姆定律,电流变小,由
可知检测仪的工作电压升高,由,得极板电荷量增大,电容充电,可以检测到从a到b的电流,故C错误;
D.由于电容器上极板带正电,下极板带负电,断开开关,电容器放电,则灵敏电流计上有从b到a的短暂电流,故D错误。故选B。
8.如图甲所示是来测量脂肪积累程度的仪器,其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例(体液中含有钠离子、钾离子等,而脂肪不容易导电),模拟电路如图乙所示。测量时,闭合开关,测试者分握两手柄,体型相近的两人相比,脂肪含量低者( )
A.消耗的功率小
B.电源的效率小
C.电压表示数与电流表示数的比值大
D.电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值变大
【答案】B
【详解】A.脂肪不容易导电,脂肪含量低者,人体电阻R越小,电流越大,消耗的功率越大,A错误;
B.根据,脂肪不容易导电,脂肪含量低者,人体电阻R越小,外电路电阻小,电源的效率越小,B正确;
C.根据,电压表示数与电流表示数的比值等于人体电阻R,脂肪不容易导电,脂肪含量低者,人体电阻R越小,越小,C错误;
D.电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值为,脂肪不容易导电,脂肪含量低者,人体电阻R越小,不变,D错误。故选B。
9.如图所示,轻弹簧一端连接质量为m的物体A,另一端固定在光滑的固定斜面底端,A通过轻绳跨过光滑的定滑轮与质量为2m的物体B连接,绳、弹簧与斜面平行。将A由弹簧原长处静止释放,已知轻绳始终有力,重力加速度为g。则B的速度v、加速度a和弹簧弹力F、绳子张力T与时间t或位移x的关系图像可能正确的是( )
A. B.C. D.
【答案】C
【详解】A.A向上运动至平衡位置速度达到最大,此时a=0,对A分析可知
解得
故A做简谐运动,振幅为,A上长过程速度先增大后减小,A往复运动经过平衡位置时,v应等大反向,而图中的v-t图象不是等大的,故A错误;
B.将A由弹簧原长处静止释放,设A的位移为x,对整体,根据牛顿第二定律有,由于弹力与时间并非正比例关系,则加速度随时间的变化不均匀,故B错误;
C.根据胡克定律可知F=kx
当0≤x≤2A,即0≤x≤,代入有0≤F≤3mg,最大弹力为3mg,故C正确;
D.对整体,根据牛顿第二定律有
A刚释放时弹力为0,则加速度为,根据对称性可知A在最高点的加速度也为;对A分析,根据牛顿第二定律,解得,可知T随x均匀增加,将加速度的最值代入可知T的最大值为3mg,最小值为mg,故D错误。故选C。
10.如图甲所示,绝缘的水平桌面上放置一金属圆环,在圆环的正上方放置一个螺线管,在螺线管中通入如图乙所示的电流,电流从螺线管a端流入为正,下列说法正确的是( )
A.从上往下看,0 ~1s内圆环中的感应电流沿逆时针方向
B.2s时圆环中的感应电流大于0.5s时感应电流
C.金属圆环中感应电流变化周期为2s
D.1s时金属圆环所受安培力最大
【答案】B
【详解】A.从上往下看,0 ~1s内螺线管在圆环中产生的磁场向上,磁通量增大,根据楞次定律,在圆环中产生的感应电流沿顺时针方向,A错误;
B.2s时图像的斜率最大,螺线管中的电流变化最快,在圆环中产生的感应电流最大,B正确;
C.金属圆环中感应电流变化周期等于螺线管中电流变化的周期,都等于4s,C错误;
D.1s时螺线管中的电流等于零,不产生磁场,对金属环无作用力,金属圆环不受安培力,D错误。
故选B。
11.用图1所示的洛伦兹力演示仪演示带电粒子在匀强磁场中的运动时发现,有时玻璃泡中的电子束在匀强磁场中的运动轨迹呈“螺旋”状。现将这一现象简化成如图2所示的情景来讨论:在空间存在平行于x轴的匀强磁场,由坐标原点在xOy平面内以初速度沿与x轴正方向成α角的方向,射入磁场的电子运动轨迹为螺旋线,其轴线平行于x轴,直径为D,螺距为△x,则下列说法中正确的是( )
A.匀强磁场的方向为沿x轴负方向
B.若仅增大匀强磁场的磁感应强度,则直径D减小,而螺距△x不变
C.若仅增大电子入射的初速度,则直径D增大,而螺距△x将减小
D.若仅增大α角(),则直径D增大,而螺距△x将减小,且当时“轨迹”为闭合的整圆
【答案】D
【详解】A.将电子的初速度沿x轴及y轴方向分解,沿x方向速度与磁场方向平行,做匀速直线运动且
x=v0cosα·t,沿y轴方向,速度与磁场方向垂直,洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动,由左手定则可知,磁场方向沿x轴正方向,故A错误;
B.根据,,且,解得,
所以,所以,若仅增大磁感应强度B,则D、△x均减小,故B错误;
C.若仅增大,则D、△x皆按比例增大,故C错误;
D.若仅增大α,则D增大而△x减小,且°时,故D正确。故选D。
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)某物理学习小组准备探究“机械能变化与做功的关系”,现有器材:一端带滑轮的长木板、轻细绳、50g的钩码若干、光电门2个、数字计时器、带遮光条的滑块(质量为200g,其上可放钩码)、刻度尺,已知当地重力加速度为。具体实验操作步骤如下:
①安装器材,调整两个光电门距离L,轻细绳下端悬挂钩码,如图1所示:
②接通电源释放滑块,记录遮光条分别通过两个光电门的时间,算出滑块通过光电门的速度;
③保持轻细绳所挂钩码数不变,在滑块上依次增加一个钩码,并重复上述步骤;
④完成5次测量后,记录每次实验中滑块及所载钩码的总质量M,轻细绳悬挂钩码的质量m、计算系统总机械能的减少量∆E,然后将数据记录于表格中。
(1)学习小组用20分度的游标卡尺测出遮光条的宽度为d= cm。若已知滑块和所载钩码通过光电门1和2的时间间隔分别为、,则这一过程中系统总机械能的减少量为= (用题目中的字母M、m、L、d、、及重力加速度g表示);
(2)某次实验操作中,学习小组在轻细绳下悬挂了4个钩码,测量出L=50.00cm,其他实验数据结果如下表格所示:
M/kg
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.360
0.451
0.540
0.625
0.716
若以M为横轴,为纵轴,请选择合适的标度并在图3中绘出—M的图像 ;
图3中,若系统总机械能的减少量等于克服摩擦力做功,则可推算出滑块与木板之间的动摩擦因数约为
(保留两位有效数字);
(3)学习小组推算出的滑块与木板间的动摩擦因数应该比其真实值 (填“略大”、“略小”或“相等”)。
【答案】 (1) 1.855 (2) 0.36 (3) 略大
【详解】
(1)由题图2可知,游标卡尺的主尺读数为1.8cm,游标尺是20分度的,第11条刻度线与主尺的某刻度线对齐,读数为0.05×11mm=0.55mm=0.055cm,测出遮光条的宽度为d=1.8cm+0.055cm=1.855cm由光电门1到光电门2钩码下落的高度为L,钩码减少的重力势能为mgL,增加的动能
系统总机械能的减少量为
(2) 选择合适的标度,由表中数据在坐标系描点画图,使尽可能多的点经直线,不能经直线的点对称分布在直线两侧,如图所示。
克服摩擦力做功与M成正比,则有,滑块与木板之间的动摩擦因数约为:∆E−M图像的斜率
解得。
(3)因滑块还受到空气阻力,计算时没考虑,使推算出的滑块与木板间的动摩擦因数应该比其真实值略大。
13.(8分)如图甲,两波源A、B间的距离,P点在A、B的连线上,A、P间的距离。从开始,两个波源的振动图像如图乙所示,其中实线和虚线分别为波源A和B的振动图像。已知两列波在介质中的波长均为。求:
(1)两列波在介质中的传播速度大小v;
(2)质点P在时间内经过的路程s。
【答案】
(1);(2)72cm
【详解】
(1)由振动图像得两波的周期为,根据关系知,波速为,代入得
(2)由振动图像可知A、B的振幅分别为,,波的传播时间为
A、B波传播到P点的时间为,
两波都传到P点时,引起P点的振动恰好从平衡位置均沿方向
其振幅为
则内P点通过的路程,内P点通过的路程,内P点通过的路程
,则的过程中P点通过的路程。
14.(10分)如图所示,汽缸A的底面积是B的4倍,B的底面积为S;两汽缸高度相同均为L,其距离缸底处由体积可忽略的细管连通,并安装有电热丝,A上端封闭,B上端与大气连通,两汽缸除A顶部导热外,其余部分均绝热。两汽缸中各有一活塞a、b,活塞a质量,活塞b质量不计,汽缸中气体均为同种气体。现将整个装置置于大气压为,温度为的环境中,活塞a离汽缸顶的距离是,活塞b距离汽缸顶部的距离是。大气压强保持不变,不计活塞的体积,忽略摩擦。求:
(1)用电热丝缓慢加热气体,当活塞b刚好升至顶端时,活塞a下方气体的温度;
(2)若在(1)的条件下,停止加热,活塞a发生了漏气,此时b活塞离汽缸顶部的距离。
【答案】
(1);(2)
【详解】
(1)对活塞b下方气体分析,因为缓慢加热,故等压变化,压强始终为;同理活塞a上方气体压强也始终为,因顶部导热,故温度不变,气体长度仍为 ,对a下方气体由盖吕萨克定律可得,其中,
解得
(2)由克拉伯龙方程,漏气前活塞a上方气体有
a下方气体有,漏气后,两部分气体融为一个整体,活塞a下降至底部,所有气体温度恢复至室温,压强变为大气压强,此时有
因,解得,故活塞B离顶部距离。
15.(12分)如图所示,一质量M=3kg的足够长木板B静止在光滑水平面上,B的右侧有竖直墙壁,B的右端与墙壁的距离L=4m。现有一可视为质点的质量m=1kg的小物块A,以v0=8m/s的水平初速度从B的左端滑上B,已知A、B间的动摩擦因数μ=0.2,B与竖直墙壁的碰撞时间极短,且碰撞时无能量损失。
(1)求B与竖直墙壁碰撞前,A、B组成的系统产生的内能及A、B的相对位移;
(2)求从A滑上B到B与墙壁碰撞所用的时间t;
(3)若B的右端与墙壁的距离L可以改变,并要求B只与墙壁碰撞两次,则L应该满足什么条件?
【答案】
(1)24J,12m
(2)3.5s
(3)
【详解】
(1)设A、B达到的共同速度为v,根据动量守恒定律有,解得
设这一过程中B向右运动的位移为x1,根据动能定理有,解得
所以A、B达到共同速度后才与墙碰撞,对系统由能量守恒定律得
代入数据解得
设从A滑上B到两者达到共同速度所用的时间为t1,则有,,代入数据解得
这一过程中A向右运动的位移为x2,则,所以A、B的相对位移为
(2)两者达到共同速度后一起匀速运动,直到B第一次与墙壁碰撞,设匀速运动所用时间为,则
解得
所以从A滑上B到B与墙壁碰撞所用的时间为
(3)要能碰撞两次,表明第一次碰撞前瞬间A、B的速度大小不等,取水平向右为正方向,设B与墙壁第一次碰撞前瞬间A、B的速度大小分别为v1、v2,根据动量守恒定律有
设B与墙壁第二次碰撞前瞬间A、B的速度大小分别为v3、v4,根据动量守恒定律有
若要B与墙只发生两次碰撞,则第一次碰撞后系统总动量方向要向右,第二次碰撞后总动量方向不能向右,所以有,
根据B往返运动的对称性知
根据动能定理有
联立以上各式可得,
即应满足的条件是。
16.(16分)如图所示,在的空间中存在匀强电场,场强沿y轴负方向;在的空间中,存在匀强磁场,磁场方向垂直xOy平面(纸面)向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子,经过y轴上处的P1点时速率为v0,方向沿x轴正方向,然后,经过x轴上处的P2点进入磁场,并经过y轴上处的P3点,不计重力,求:
(1)粒子到达P2时速度v的大小和方向;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)粒子从P1运动到第二次通过P2点所用的时间。
【答案】
(1),方向与x轴正方向成45°斜向右下方
(2)
(3)
【详解】
(1)粒子在电场中做类平抛运动,设粒子到达P2时速度v1与x轴正方向的夹角为α,根据平抛运动的推论得,解得
粒子到达P2时速度v的大小为,粒子到达P2时速度v的大小为,方向与x轴正方向成45°斜向右下方。
(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律得
P1P2是直径,根据勾股定理得
解得
(3)粒子从P1到P2的时间为
粒子从P2再次回到x轴的时间
解得
粒子从P1运动到第二次通过P2点所用的时间
解得
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(江苏专用)
黄金卷08
(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.污水中的污泥絮体经处理后带负电,可利用电泳技术对其进行沉淀去污,基本原理如图所示。涂有绝缘层的金属圆盘和金属棒分别接电源正负极,金属圆盘置于底部,金属棒插入污水中,形成如图所示的电场分布,其中实线为电场线,虚线为等势面。M点和N点在同一电场线上,M点和P点在同一等势面上。下列说法正确的是( )
A.M点的电势比N点的高
B.M点的电场强度比P点的大
C.污泥絮体从M点移到N点,电场力对其做负功
D.污泥絮体在N点的电势能比其在P点的小
2.由于大气层的存在,太阳光线在大气中折射,使得太阳“落山”后我们仍然能看见它。某同学为研究这一现象,建立了一个简化模型。将折射率很小的不均匀大气等效成折射率为的均匀大气,并将大气层的厚度等效为地球半径R。根据此模型,一个住在赤道上的人在太阳“落山”后还能看到太阳的时间是(地球自转时间为24小时,地球上看到的太阳光可以看成平行光)( )
A.3小时 B.2小时 C.1.5小时 D.1小时
3.下列说法正确的是( )
A.某黑体在不同温度下的辐射强度与波长的关系如图甲所示,则温度
B.同一光电管的光电流与电压之间的关系曲线如图乙所示,则入射光的频率关系为
C.图丙为康普顿效应的示意图,入射光子与静止的电子发生碰撞,碰后散射光的波长变短
D.在两种固体薄片上涂上蜡,用烧热的针接触固体背面上一点,蜡熔化的范围如图丁所示,则a一定是非晶体,b一定是晶体
4.硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I变化的关系图像(电池电动势不变,内阻不是定值),图线b是某电阻R的图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,下列说法中正确的是( )
A.硅光电池的内阻为
B.硅光电池的总功率为
C.硅光电池的内阻消耗的热功率为
D.若将R换成阻值更大的电阻,硅光电池的输出功率增大
5.2024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
6.两个半径为r、角速度为ω的转动圆盘,靠静摩擦力推送纸飞机,如图甲所示。图乙所示为纸飞机的实际飞行轨迹,从a点飞至e点。其中c点为轨迹最高点,b、d两点在同一水平线上,重力加速度为g。则纸飞机( )
A.初速度为2ωr
B.c点的加速度等于g
C.b点和d点的机械能相等
D.从a点运动到c点的时间小于从c点运动到e点的时间
7.热膨胀是很多材料的性质,对材料的热膨胀现象的研究一直是科技领域研究工作中的热点问题。但有些材料因热膨胀导致的尺寸变化很小,难以测量。某同学设计制作了电容热膨胀检测仪,原理如图所示。电容器上极板固定,下极板可随材料竖直方向的尺度变化而上下移动。现在测量某材料的热膨胀,将待测材料平放在加热器上进行加热使其温度升高,闭合开关S,下列说法中正确的是( )
A.极板所带电荷量降低
B.检测到灵敏电流计的电流方向为从到,说明被测材料出现了反常膨胀(温度升高,高度变小)
C.滑动变阻器滑片向上滑动少许可以检测到从到的电流
D.检测结束,断开开关,灵敏电流计上有从到的短暂电流
8.如图甲所示是来测量脂肪积累程度的仪器,其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例(体液中含有钠离子、钾离子等,而脂肪不容易导电),模拟电路如图乙所示。测量时,闭合开关,测试者分握两手柄,体型相近的两人相比,脂肪含量低者( )
A.消耗的功率小
B.电源的效率小
C.电压表示数与电流表示数的比值大
D.电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值变大
9.如图所示,轻弹簧一端连接质量为m的物体A,另一端固定在光滑的固定斜面底端,A通过轻绳跨过光滑的定滑轮与质量为2m的物体B连接,绳、弹簧与斜面平行。将A由弹簧原长处静止释放,已知轻绳始终有力,重力加速度为g。则B的速度v、加速度a和弹簧弹力F、绳子张力T与时间t或位移x的关系图像可能正确的是( )
A. B.C. D.
10.如图甲所示,绝缘的水平桌面上放置一金属圆环,在圆环的正上方放置一个螺线管,在螺线管中通入如图乙所示的电流,电流从螺线管a端流入为正,下列说法正确的是( )
A.从上往下看,0 ~1s内圆环中的感应电流沿逆时针方向
B.2s时圆环中的感应电流大于0.5s时感应电流
C.金属圆环中感应电流变化周期为2s
D.1s时金属圆环所受安培力最大
11.用图1所示的洛伦兹力演示仪演示带电粒子在匀强磁场中的运动时发现,有时玻璃泡中的电子束在匀强磁场中的运动轨迹呈“螺旋”状。现将这一现象简化成如图2所示的情景来讨论:在空间存在平行于x轴的匀强磁场,由坐标原点在xOy平面内以初速度沿与x轴正方向成α角的方向,射入磁场的电子运动轨迹为螺旋线,其轴线平行于x轴,直径为D,螺距为△x,则下列说法中正确的是( )
A.匀强磁场的方向为沿x轴负方向
B.若仅增大匀强磁场的磁感应强度,则直径D减小,而螺距△x不变
C.若仅增大电子入射的初速度,则直径D增大,而螺距△x将减小
D.若仅增大α角(),则直径D增大,而螺距△x将减小,且当时“轨迹”为闭合的整圆
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)某物理学习小组准备探究“机械能变化与做功的关系”,现有器材:一端带滑轮的长木板、轻细绳、50g的钩码若干、光电门2个、数字计时器、带遮光条的滑块(质量为200g,其上可放钩码)、刻度尺,已知当地重力加速度为。具体实验操作步骤如下:
①安装器材,调整两个光电门距离L,轻细绳下端悬挂钩码,如图1所示:
②接通电源释放滑块,记录遮光条分别通过两个光电门的时间,算出滑块通过光电门的速度;
③保持轻细绳所挂钩码数不变,在滑块上依次增加一个钩码,并重复上述步骤;
④完成5次测量后,记录每次实验中滑块及所载钩码的总质量M,轻细绳悬挂钩码的质量m、计算系统总机械能的减少量∆E,然后将数据记录于表格中。
(1)学习小组用20分度的游标卡尺测出遮光条的宽度为d= cm。若已知滑块和所载钩码通过光电门1和2的时间间隔分别为、,则这一过程中系统总机械能的减少量为= (用题目中的字母M、m、L、d、、及重力加速度g表示);
(2)某次实验操作中,学习小组在轻细绳下悬挂了4个钩码,测量出L=50.00cm,其他实验数据结果如下表格所示:
M/kg
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.360
0.451
0.540
0.625
0.716
若以M为横轴,为纵轴,请选择合适的标度并在图3中绘出—M的图像 ;
图3中,若系统总机械能的减少量等于克服摩擦力做功,则可推算出滑块与木板之间的动摩擦因数约为 (保留两位有效数字);
(3)学习小组推算出的滑块与木板间的动摩擦因数应该比其真实值 (填“略大”、“略小”或“相等”)。
13.(8分)如图甲,两波源A、B间的距离,P点在A、B的连线上,A、P间的距离。从开始,两个波源的振动图像如图乙所示,其中实线和虚线分别为波源A和B的振动图像。已知两列波在介质中的波长均为。求:
(1)两列波在介质中的传播速度大小v;
(2)质点P在时间内经过的路程s。
14.(10分)如图所示,汽缸A的底面积是B的4倍,B的底面积为S;两汽缸高度相同均为L,其距离缸底处由体积可忽略的细管连通,并安装有电热丝,A上端封闭,B上端与大气连通,两汽缸除A顶部导热外,其余部分均绝热。两汽缸中各有一活塞a、b,活塞a质量,活塞b质量不计,汽缸中气体均为同种气体。现将整个装置置于大气压为,温度为的环境中,活塞a离汽缸顶的距离是,活塞b距离汽缸顶部的距离是。大气压强保持不变,不计活塞的体积,忽略摩擦。求:
(1)用电热丝缓慢加热气体,当活塞b刚好升至顶端时,活塞a下方气体的温度;
(2)若在(1)的条件下,停止加热,活塞a发生了漏气,此时b活塞离汽缸顶部的距离。
15.(12分)如图所示,一质量M=3kg的足够长木板B静止在光滑水平面上,B的右侧有竖直墙壁,B的右端与墙壁的距离L=4m。现有一可视为质点的质量m=1kg的小物块A,以v0=8m/s的水平初速度从B的左端滑上B,已知A、B间的动摩擦因数μ=0.2,B与竖直墙壁的碰撞时间极短,且碰撞时无能量损失。
(1)求B与竖直墙壁碰撞前,A、B组成的系统产生的内能及A、B的相对位移;
(2)求从A滑上B到B与墙壁碰撞所用的时间t;
(3)若B的右端与墙壁的距离L可以改变,并要求B只与墙壁碰撞两次,则L应该满足什么条件?
16.(16分)如图所示,在的空间中存在匀强电场,场强沿y轴负方向;在的空间中,存在匀强磁场,磁场方向垂直xOy平面(纸面)向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子,经过y轴上处的P1点时速率为v0,方向沿x轴正方向,然后,经过x轴上处的P2点进入磁场,并经过y轴上处的P3点,不计重力,求:
(1)粒子到达P2时速度v的大小和方向;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)粒子从P1运动到第二次通过P2点所用的时间。
试卷第2页,共22页
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