黄金卷04（安徽专用）-【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（安徽专用） 黄金卷04·参考答案 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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。 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 B C B A D D D C 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 题号 9 10 答案 BC CD 三、非选择题：共5题,共58分。 11．（6分）【答案】(1)BC（2分） (2) （2分） (3)稍大于（1分） 变压器不是理想变压器或漏磁或涡流或电阻等（1分） 12．（10分）【答案】(1)④（2分） Ⅱ（2分） (2)角速度（2分） A（2分） (3)BD（2分） 13．（10分）【答案】(1) (2)， 【解析】（1）由图可知，货物沿斜面的位移为x = （1分） 根据运动学公式有（2分） 解得（1分） （2）对物体受力分析如图所示 将加速度沿水平方向和竖直方向分解，则 ，（4分） 解得：，（2分） 14．（14分）【答案】(1)2250N (2)3m/s (3)562.5J 【解析】（1）由于运动员恰好到达平台B的上端边缘，根据机械能守恒 （2分） 根据牛顿第二定律有（2分） 联立解得支持力大小（1分） （2）运动员从M点做斜抛运动，设初速度为v，则（2分） （2分） 解得 因此在最高点的速度（2分） （3）从M到Q的过程中，根据动能定理有（2分） 解得（1分） 15．（18分）【答案】（1）1Ω；（2）2m/s；（3）；（4）5.6×10-3J 【解析】（1）当开关接1时，金属棒处于静止状态，则（1分） （1分） 解得（1分） （2）当开关接2，根据牛顿第二定律可得（1分） （1分） （1分） （1分） 联立可得 根据速度位移关系可得（1分） 解得：（1分） （3）金属棒和金属线框碰撞过程，有（1分） 解得 金属棒和金属线框进入磁场过程，有（1分） （1分） （1分） 代入数据解得（1分） （4）线框进入磁场过程有（1分） 电阻R的产热为 金属线框离开磁场过程，有（1分） 代入数据解得 （1分） 电阻R的产热为 联立解得（1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（安徽专用） 黄金卷04 （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8小题，每小题4分，共32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．如图甲为按压式发电手电筒。以一定的频率不断按压手柄时，其内置发电机会产生如图乙所示的交变电流，已知与其串联的白炽灯泡额定电压为9V、阻值为。若该灯泡恰好正常发光，则该发电机（ ） A．输出电流的最大值为0.5A B．输出电流的有效值为0.5A C．输出的交流电频率为50Hz D．一个周期内输出电流的平均值为0.5A 2．一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时能发出不同频率的光，其中只有3种频率的光照射到图甲电路阴极的金属上能发生光电效应，测得光电流随电压变化的图像如图乙所示。已知氢原子的能级图如图丙所示，下列推断正确的是（ ） A．氢原子从能级跃迁到能级时释放出光 B．阴极金属的逸出功可能为 C．若图乙中的，则 D．若图甲中电源右端为正极，随着滑片向右滑动，光电流逐渐增大 3．榫卯结构是中国传统建筑、家具和其他木制器具的主要结构方式。如图甲所示为榫眼的凿削操作，图乙为截面图，凿子尖端夹角为，在凿子顶部施加竖直向下的力时，其竖直面和侧面对两侧木头的压力分别为和，不计凿子的重力及摩擦力，下列说法正确的是（ ） A．大于 B．夹角越小，越大 C．夹角越小，越小 D．夹角越大，凿子越容易凿入木头 4．关于下列四幅图像中物理现象的描述，说法正确的是（ ） A．图甲为“饮水小鸭”玩具，小鸭虽能不断饮水，但不违背能量守恒定律有B．图乙为空气压缩引火仪，硝化棉被点燃，是因为活塞与容器壁摩擦产生了热量 C．图丙为红墨水在清水中的扩散现象，扩散的快慢与温度无关 D．图丁为一台冰箱，给冰箱供电后，热量自发地从冰箱内部传到了外部 5．图为微量振荡天平测量大气颗粒物质量的原理简图。气流穿过滤膜后，颗粒物附着在滤膜上增加锥形振荡管的质量，从而改变其固有频率。起振器从低到高改变振动频率，记录霍尔元件a、b端输出的电信号，从而推测出滤膜上颗粒物质量。已知霍尔元件长为d，下列说法正确的是（ ） A．起振器振动频率增大，锥形振荡管的振幅一定增大 B．起振器振动频率增大，锥形振荡管的振动频率不变 C．锥形振荡管左右振动时，霍尔元件的a、b端输出交流信号 D．霍尔元件的长度d增加，霍尔电压的最大值减小 6．近年来我国在航空航天领域已取得突出成就。如图所示，是我国发射的两颗赤道平面内的卫星，某时刻两卫星恰好同时经过地球赤道上点的正上方。已知地球自转周期为，卫星A、B绕地心做匀速圆周运动的周期分别为，两卫星绕行的方向均与地球自转方向一致，则（ ） A．卫星A、B离地面的高度之比为 B．卫星A、B的角速度之比为 C．卫星A、B下一次同时经过点正上方时，卫星A绕地心转过的角度为 D．卫星A、B下一次同时经过点正上方时，卫星B绕地心转过的角度为 7．如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直。质量为m、可视为质点的滑块自A的正上方P点由静止下落，从A点内侧进入轨道后，恰好能通过轨道的最高点B。若重力加速度为g，滑块克服摩擦力做功，不计空气阻力，则滑块下落点P到A的高度h为（ ） A． B．2R C． D．3R 8．如图所示，空间存在沿x轴正方向的匀强电场和匀强磁场，电场强度大小为E，磁感应强度大小为B。时刻，质子以初速度从坐标原点O沿y轴正方向射出，已知质子质量为m，电荷量为e。重力不计，则（ ） A．时刻，质子的速度沿z轴的负方向 B．时刻，质子的坐标为 C．质子可多次经过x轴，且依次经过x轴的坐标值之比为1：4：9…… D．质子运动轨迹在yoz平面内的投影是以O点为圆心的圆 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9．如图所示，甲图是2023年5月15日上午在恩施地区观看到的“日晕”图片。“日晕”又叫“圆虹”，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．冰晶对光的折射率大于对光的折射率 B．在冰晶中，光的传播速度较大 C．用同一装置做双缝干涉实验，光的条纹间距比光的窄 D．从同种玻璃中射入空气发生全反射时，光的临界角较大 10．如图所示，以竖直向上为z轴建立坐标系，空间中存在匀强电场和匀强磁场。匀强电场的电场强度方向沿着z轴正向，大小为E，匀强磁场的磁感应强度为B，方向未知。现有一个质量为m、电荷量为的带正电的小球恰好从O点沿y轴正方向以速度v做匀速直线运动，g为重力加速度，下列说法正确的是（ ） A．匀强磁场的方向一定沿y轴正方向 B．若E的方向改为沿x轴正方向，则改变磁场大小和方向，不可能使小球仍做匀速直线运动 C．若撤去电场，小球运动的最低点z坐标为 D．若撤去电场，小球第一次返回到xOy平面的可能坐标为 三、非选择题：共5题,共58分。 11．（6分）某同学要进行“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验。实物图如图所示 (1)关于实验，下列说法正确的是__________。 A．为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数 B．为了确保人身安全，只能使用低于12V的电源 C．通电情况下不可以用手接触裸露的导线、接线柱 (2)为了探究匝、匝的变压器原、副线圈电压与匝数的关系，请用笔画线代替连线，将图中的实物连接补充完整__________。 (3)在实验中，两个电压表的读数记录如下 电压 次数 1 2 3 4 5 2.5 4.5 7.0 9.0 10.5 1.2 2.2 3.4 4.4 5.2 该同学多次实验后发现原、副线圈的电压之比总是__________（选填“稍大于”、“等于”或者“稍小于”）原、副线圈的匝数之比，试分析其原因：______________________________。 12．（10分）在“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验中，所用的向心力演示器如图甲所示。图乙是部分原理示意图：其中皮带轮①、④的半径相同，轮②的半径是轮①的2倍，轮④的半径是轮⑤的2倍，长槽和短槽上黑白格的长度相等。A、B、C为三根固定在长槽和短槽上的挡板，可与做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力，图甲中的标尺1和2可以显示出两球所受向心力的大小关系。可供选择的实验球有：质量均为2m的球Ⅰ和球Ⅱ，质量为m的球Ⅲ。 (1)为探究向心力大小与圆周运动轨道半径的关系，实验时应将皮带与轮①和轮______相连，同时应选择球Ⅰ和球______（选填“Ⅰ”或“Ⅱ”）作为实验球。 (2)若实验时将皮带与轮②和轮⑤相连，这是要探究向心力大小与______（填物理量的名称）的关系，应将两个实验球分别置于挡板C和挡板______（选填“A”或“B”）处。 (3)下列实验与本实验采用相同的研究方法的是______。 A．探究两个互成角度的力的合成规律 B．探究加速度与物体受力、物体质量的关系 C．探究平抛运动的特点 D．探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。 13．（10分）如图所示，某物流公司为了把货物运送到高度为h的高台，在地面上架设了一个由水平台阶组成的传送装置（与自动扶梯类似），该装置与水平地面的夹角为。现把一质量为m的货物放在最下层台阶上、货物随传送装置由静止以恒定加速度a向上运动。重力加速度大小为g。求： (1)货物从最下层台阶传送到高台的时间t； (2)货物在传送过程中受到的支持力N和摩擦力f的大小。 14．（14分）北京时间2024年7月31日，在巴黎奥运会自由式小轮车女子公园赛决赛中，中国选手邓雅文夺得金牌。这也是中国运动员第一次参加奥运会自由式小轮车项目。其部分场地可以简化为如图所示的模型，平台A左右弧面对称，右侧为半径的部分圆弧面，圆心角满足，平台B为的圆弧面，半径，邓雅文以一定的初速度从平台的左下端冲向平台A，从M点腾空后沿切线从N点进入赛道，再经过一段水平骑行从Q点进入平台B，恰好到达平台B的上端边缘，平台A上端MN间的距离为2.4m，邓雅文和独轮车总质量为75kg，运动过程中可视为质点，整个过程邓雅文只在PQ段进行了骑行做功，不计一切阻力，重力加速度取，求： (1)邓雅文和独轮车到达Q点时赛道给独轮车的支持力大小； (2)邓雅文和独轮车在MN段腾空最高处的速度； (3)邓雅文在PQ段骑行过程中所做的功。 15．（18分）如图所示，间距L=0.5m的两平行光滑金属导轨由倾斜部分与水平部分用绝缘材料在M、N两处平滑连接而成，倾斜部分与水平面夹角37°，倾斜面虚线范围内存在B1=2T的匀强磁场，磁场方向垂直倾斜面向上。金属导轨水平部分虚线区域存在宽度为0.5m，方向竖直向上，的匀强磁场，正方形金属线框efgh静止在磁场B2左侧。开始时单刀双掷开关S与1接通，金属棒ab处于静止状态，现快速把单刀双掷开关S切换到2，与电容C相连，金属棒ab沿倾斜轨道下滑，金属棒经过MN后与静止在水平轨道上的正方形金属线框efgh碰撞后粘合在一起沿水平轨道进入B2，已知金属棒质量为m=0.1kg，电源电动势3V，电容器电容C=0.2F，金属棒和金属线框每边电阻均为R0=4Ω，水平轨道右端连接的电阻R=4Ω，其余电阻不计，正方形金属线框质量M=0.4kg，静止时金属棒ab与MN的间距d=1m，金属框在运动过程中，上下边框处与导轨始终接触良好，不计一切摩擦和空气阻力，求解下列问题。 （1）电源内阻r； （2）金属棒滑到倾斜轨道底端时的速度； （3）金属框刚全部进入磁场B2时，金属框的速度； （4）从金属框进入磁场B2到全部离开磁场B2过程中，电阻R上产生的热量。 试卷第2页，共22页 2 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（安徽专用） 黄金卷04 （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8小题，每小题4分，共32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．如图甲为按压式发电手电筒。以一定的频率不断按压手柄时，其内置发电机会产生如图乙所示的交变电流，已知与其串联的白炽灯泡额定电压为9V、阻值为。若该灯泡恰好正常发光，则该发电机（ ） A．输出电流的最大值为0.5A B．输出电流的有效值为0.5A C．输出的交流电频率为50Hz D．一个周期内输出电流的平均值为0.5A 【答案】B 【解析】白炽灯泡额定电压为9V、阻值为，灯泡恰好正常发光，则输出电流的有效值为A=0.5A，图中电流为正弦式交变电流，则输出电流的最大值为A，A错误，B正确；根据图乙可知，周期为0.2s，则频率为Hz，C错误；在一个周期内穿过线圈的总磁通量的变化为零，所以由法拉第电磁感应定律可知，一个周期内的平均电动势为零，则平均电流也等于零，D错误。 2．一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时能发出不同频率的光，其中只有3种频率的光照射到图甲电路阴极的金属上能发生光电效应，测得光电流随电压变化的图像如图乙所示。已知氢原子的能级图如图丙所示，下列推断正确的是（ ） A．氢原子从能级跃迁到能级时释放出光 B．阴极金属的逸出功可能为 C．若图乙中的，则 D．若图甲中电源右端为正极，随着滑片向右滑动，光电流逐渐增大 【答案】C 【解析】图（b）中的a光对应的遏止电压最大，则可知a光的频率最大，因此a光一定是从第4能级向基态跃迁时发出的，A错误；根据题意可知，三种能够使阴极K发生光电效应的光按照能量的大小分别是从第4、第3、第2能级向基态跃迁的过程中产生的，则由第二能级跃迁向第一能级辐射出的光子的能量为，而在这群氢原子跃迁的过程中，辐射出的能量排第四的为第四能级跃迁到第二能级时辐射出的光子的能量，有，由题意可知只有三种光子能够使阴极K发生光电效应，则可知该金属的逸出功大于2.55eV，小于10.2eV，B错误；由乙图可知，a光的遏止电压最大，据爱因斯坦光电效应方程有a光的频率最高，a光是由第4能级向基态跃迁发出的，其光子能量为，由，可知金属的逸出功为，c光应是能级2向基态跃迁产生的光，其光子能量为，，C正确；若甲图中电源右端为正极，则光电管上加的反向电压，随着滑片向右滑动，反向电压逐渐增大，更少的光电子到达A极，光电流在减小；当反向电压达到某值时所有光电子都不能到达A极，光电流为零，D错误。 3．榫卯结构是中国传统建筑、家具和其他木制器具的主要结构方式。如图甲所示为榫眼的凿削操作，图乙为截面图，凿子尖端夹角为，在凿子顶部施加竖直向下的力时，其竖直面和侧面对两侧木头的压力分别为和，不计凿子的重力及摩擦力，下列说法正确的是（ ） A．大于 B．夹角越小，越大 C．夹角越小，越小 D．夹角越大，凿子越容易凿入木头 【答案】B 【解析】作出力F与F1和F2的关系图，如图所示，由图可知，，根据几何关系有，，A错误；由以上分析可知，力F一定时，夹角越大，F1和F2均变小，B正确，C错误；由上图根据几何关系，有，，夹角越大，F1和F2均变小，所以夹角越大，凿子越不容易凿入木头，D错误。 4．关于下列四幅图像中物理现象的描述，说法正确的是（ ） A．图甲为“饮水小鸭”玩具，小鸭虽能不断饮水，但不违背能量守恒定律有B．图乙为空气压缩引火仪，硝化棉被点燃，是因为活塞与容器壁摩擦产生了热量 C．图丙为红墨水在清水中的扩散现象，扩散的快慢与温度无关 D．图丁为一台冰箱，给冰箱供电后，热量自发地从冰箱内部传到了外部 【答案】A 【解析】“饮水小鸭”“喝”完一口水后，直立起来，直立一会儿，又会慢慢俯下身去，再“喝”一口，如此循环往复， “饮水小鸭”头部饮水后不断蒸发，吸收周围空气的热量，才能持续工作下去，不违背能量守恒定律，A正确；迅速下压活塞，活塞压缩空气做功，机械能转化为内能，使硝化棉被点燃，B错误；分子的热运动与温度有关，温度越高分子运动的越剧烈，则扩散的快慢与温度有关，C错误；冰箱内低温食品的热量不可能自发地传到了冰箱外高温的空气，之所以内部温度降低是因为压缩机工作的原因，同时消耗了电能，D错误。 5．图为微量振荡天平测量大气颗粒物质量的原理简图。气流穿过滤膜后，颗粒物附着在滤膜上增加锥形振荡管的质量，从而改变其固有频率。起振器从低到高改变振动频率，记录霍尔元件a、b端输出的电信号，从而推测出滤膜上颗粒物质量。已知霍尔元件长为d，下列说法正确的是（ ） A．起振器振动频率增大，锥形振荡管的振幅一定增大 B．起振器振动频率增大，锥形振荡管的振动频率不变 C．锥形振荡管左右振动时，霍尔元件的a、b端输出交流信号 D．霍尔元件的长度d增加，霍尔电压的最大值减小 【答案】D 【解析】起振器振动频率与固有频率的大小关系未知，则随着起振器振动频率增大，锥形振荡管的振幅不一定增大，A错误；锥形振荡管的振动频率等于起振器振动频率，所以起振器振动频率增大，锥形振荡管的振动频率增大，B错误；锥形振荡管左右振动时，霍尔元件的a、b端输出的电流方向不会改变，则会输出直流信号，C错误；设电源电动势为ε，霍尔元件高度为h，其内阻，电流微观表达式，霍尔元件中粒子根据平衡条件，得，当d增大时，减小，D正确。 6．近年来我国在航空航天领域已取得突出成就。如图所示，是我国发射的两颗赤道平面内的卫星，某时刻两卫星恰好同时经过地球赤道上点的正上方。已知地球自转周期为，卫星A、B绕地心做匀速圆周运动的周期分别为，两卫星绕行的方向均与地球自转方向一致，则（ ） A．卫星A、B离地面的高度之比为 B．卫星A、B的角速度之比为 C．卫星A、B下一次同时经过点正上方时，卫星A绕地心转过的角度为 D．卫星A、B下一次同时经过点正上方时，卫星B绕地心转过的角度为 【答案】D 【解析】根据开普勒第三定律，有，解得，则卫星A、B离地面的高度之比，A错误；由，得，B错误；设A、B下一次同时经过点正上方时，分别绕行的圈数为m和n，有，即，即m=2，n=3，所以卫星A、B绕地心转过的角度分别为、，C错误，D正确。 7．如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直。质量为m、可视为质点的滑块自A的正上方P点由静止下落，从A点内侧进入轨道后，恰好能通过轨道的最高点B。若重力加速度为g，滑块克服摩擦力做功，不计空气阻力，则滑块下落点P到A的高度h为（ ） A． B．2R C． D．3R 【答案】D 【解析】由于恰好能通过轨道的最高点B，可知，解得，从P到B的过程中，根据动能定理有，联立解得，只有D正确。 8．如图所示，空间存在沿x轴正方向的匀强电场和匀强磁场，电场强度大小为E，磁感应强度大小为B。时刻，质子以初速度从坐标原点O沿y轴正方向射出，已知质子质量为m，电荷量为e。重力不计，则（ ） A．时刻，质子的速度沿z轴的负方向 B．时刻，质子的坐标为 C．质子可多次经过x轴，且依次经过x轴的坐标值之比为1：4：9…… D．质子运动轨迹在yoz平面内的投影是以O点为圆心的圆 【答案】C 【解析】沿x轴方向，在电场力作用做初速度为零的匀加速直线运动，根据左手定则，洛伦兹力初始时刻沿z轴负方向，可判断质子在yOz平面做匀速圆周运动，所以质点运动轨迹在yOz平面内的投影是经过O点的圆；当，时刻，在yOz平面质子分速度方向沿y轴负方向，沿x轴方向分速度沿x轴正方向，所以质子的合速度方向不沿z轴的负方向，AD错误；当，时刻，沿x轴方向有，，在yOz平面内，正好经过半个周期，则，，所以质子的坐标为，B错误；质子每经过一个周期可经过一次x轴，沿x轴方向在电场力作用做初速度为零的匀加速直线运动，根据比例关系可知依次经过x轴的坐标值之比为1：4：9……，C正确。 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9．如图所示，甲图是2023年5月15日上午在恩施地区观看到的“日晕”图片。“日晕”又叫“圆虹”，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．冰晶对光的折射率大于对光的折射率 B．在冰晶中，光的传播速度较大 C．用同一装置做双缝干涉实验，光的条纹间距比光的窄 D．从同种玻璃中射入空气发生全反射时，光的临界角较大 【答案】BC 【解析】由题图可知光的偏折程度比光的偏折程度小，根据折射定律可知，六角形冰晶对光的折射率小于对光的折射率，A错误；根据，由于冰晶对光的折射率小于对光的折射率，所以在冰晶中，光的传播速度较大，B正确；根据干涉条纹间距公式，用同一装置做双缝干涉实验，由于光的折射率小于光的折射率，则光的频率小于光的频率，光的波长大于光的波长，所以光的条纹间距比光的窄，C正确；从同种玻璃中射入空气发生全反射时，根据全反射临界角公式，由于光的折射率小于光的折射率，可知光的临界角较大，D错误。 10．如图所示，以竖直向上为z轴建立坐标系，空间中存在匀强电场和匀强磁场。匀强电场的电场强度方向沿着z轴正向，大小为E，匀强磁场的磁感应强度为B，方向未知。现有一个质量为m、电荷量为的带正电的小球恰好从O点沿y轴正方向以速度v做匀速直线运动，g为重力加速度，下列说法正确的是（ ） A．匀强磁场的方向一定沿y轴正方向 B．若E的方向改为沿x轴正方向，则改变磁场大小和方向，不可能使小球仍做匀速直线运动 C．若撤去电场，小球运动的最低点z坐标为 D．若撤去电场，小球第一次返回到xOy平面的可能坐标为 【答案】CD 【解析】小球做匀速直线运动，由平衡条件可知带电小球不受洛仑兹力，所以磁场方向应该在y轴方向，但不一定是正方向，若电场改为沿轴正方向，则小球受到的重力和电场力的合力为，方向沿轴正方向和轴负方向的角平分线，改变磁场方向，可使小球仍做匀速直线运动，根据平衡条件可知小球所受的洛仑兹力大小为，则磁感应强度大小可能为，故AB错误；撤去电场后，以磁场沿y轴方向正方向，粒子的运动如图，在最低点有，且，根据题意可知，根据几何关系可知最低点坐标为所以小球第一次返回到平面的可能坐标为，C正确；撤去电场后，小球沿y轴做匀速直线运动，则，粒子做圆周运动的周期为，且x方向的坐标为，解得，，所以小球第一次返回到平面的可能坐标为，D正确。 三、非选择题：共5题,共58分。 11．（6分）某同学要进行“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验。实物图如图所示 (1)关于实验，下列说法正确的是__________。 A．为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数 B．为了确保人身安全，只能使用低于12V的电源 C．通电情况下不可以用手接触裸露的导线、接线柱 (2)为了探究匝、匝的变压器原、副线圈电压与匝数的关系，请用笔画线代替连线，将图中的实物连接补充完整__________。 (3)在实验中，两个电压表的读数记录如下 电压 次数 1 2 3 4 5 2.5 4.5 7.0 9.0 10.5 1.2 2.2 3.4 4.4 5.2 该同学多次实验后发现原、副线圈的电压之比总是__________（选填“稍大于”、“等于”或者“稍小于”）原、副线圈的匝数之比，试分析其原因：______________________________。 （6分）【答案】(1)BC（2分） (2) （2分） (3)稍大于（1分） 变压器不是理想变压器或漏磁或涡流或电阻等（1分） 【解析】（1）为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，A错误；变压器的工作原理是电磁感应，原线圈两端应接交流电，为了人身安全，只能使用低压交流电源，所用电压应不超过12V，B正确；连接好电路后，要先检查电路是否正确，然后再接通电源，通电时，若用手接触裸露的导线、接线柱，这样无形之中，将人体并联在电路中，导致所测数据不准确，也不符合用电安全规范，C正确。 （3）原副线圈的匝数比为，通过分析实验数据发现原、副线圈的电压比总是稍大于原、副线圈匝数比，即说明副线圈的电压偏低，导致这现象的原因漏磁、铁芯发热、导线发热等能量损耗，使副线圈两端电压偏低。 12．（10分）在“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验中，所用的向心力演示器如图甲所示。图乙是部分原理示意图：其中皮带轮①、④的半径相同，轮②的半径是轮①的2倍，轮④的半径是轮⑤的2倍，长槽和短槽上黑白格的长度相等。A、B、C为三根固定在长槽和短槽上的挡板，可与做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力，图甲中的标尺1和2可以显示出两球所受向心力的大小关系。可供选择的实验球有：质量均为2m的球Ⅰ和球Ⅱ，质量为m的球Ⅲ。 (1)为探究向心力大小与圆周运动轨道半径的关系，实验时应将皮带与轮①和轮______相连，同时应选择球Ⅰ和球______（选填“Ⅰ”或“Ⅱ”）作为实验球。 (2)若实验时将皮带与轮②和轮⑤相连，这是要探究向心力大小与______（填物理量的名称）的关系，应将两个实验球分别置于挡板C和挡板______（选填“A”或“B”）处。 (3)下列实验与本实验采用相同的研究方法的是______。 A．探究两个互成角度的力的合成规律 B．探究加速度与物体受力、物体质量的关系 C．探究平抛运动的特点 D．探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。 （10分）【答案】(1)④（2分） Ⅱ（2分） (2)角速度（2分） A（2分） (3)BD（2分） 【解析】（1）探究向心力大小与圆周运动轨道半径的关系时，应控制两球的角速度和质量相同，所以实验时应将皮带与轮①和轮④相连，同时应选择球Ⅰ和球Ⅱ作为实验球。 （2）若实验时将皮带与轮②和轮⑤相连，则长槽和短槽的角速度不同，因此是要探究向心力大小与角速度的关系。探究向心力大小与角速度的关系时，需要控制两球的运动半径相同，应将两个实验球分别置于挡板C和挡板A处。 （3）本实验所采用的实验方法是控制变量法。探究加速度与物体受力、物体质量的关系和探究变压器原、副线图电压与匝数的关系两个实验也采用了该方法。 13．（10分）如图所示，某物流公司为了把货物运送到高度为h的高台，在地面上架设了一个由水平台阶组成的传送装置（与自动扶梯类似），该装置与水平地面的夹角为。现把一质量为m的货物放在最下层台阶上、货物随传送装置由静止以恒定加速度a向上运动。重力加速度大小为g。求： (1)货物从最下层台阶传送到高台的时间t； (2)货物在传送过程中受到的支持力N和摩擦力f的大小。 （10分）【答案】(1) (2)， 【解析】（1）由图可知，货物沿斜面的位移为x = （1分） 根据运动学公式有（2分） 解得（1分） （2）对物体受力分析如图所示 将加速度沿水平方向和竖直方向分解，则 ，（4分） 解得：，（2分） 14．（14分）北京时间2024年7月31日，在巴黎奥运会自由式小轮车女子公园赛决赛中，中国选手邓雅文夺得金牌。这也是中国运动员第一次参加奥运会自由式小轮车项目。其部分场地可以简化为如图所示的模型，平台A左右弧面对称，右侧为半径的部分圆弧面，圆心角满足，平台B为的圆弧面，半径，邓雅文以一定的初速度从平台的左下端冲向平台A，从M点腾空后沿切线从N点进入赛道，再经过一段水平骑行从Q点进入平台B，恰好到达平台B的上端边缘，平台A上端MN间的距离为2.4m，邓雅文和独轮车总质量为75kg，运动过程中可视为质点，整个过程邓雅文只在PQ段进行了骑行做功，不计一切阻力，重力加速度取，求： (1)邓雅文和独轮车到达Q点时赛道给独轮车的支持力大小； (2)邓雅文和独轮车在MN段腾空最高处的速度； (3)邓雅文在PQ段骑行过程中所做的功。 （14分）【答案】(1)2250N (2)3m/s (3)562.5J 【解析】（1）由于运动员恰好到达平台B的上端边缘，根据机械能守恒 （2分） 根据牛顿第二定律有（2分） 联立解得支持力大小（1分） （2）运动员从M点做斜抛运动，设初速度为v，则（2分） （2分） 解得 因此在最高点的速度（2分） （3）从M到Q的过程中，根据动能定理有（2分） 解得（1分） 15．（18分）如图所示，间距L=0.5m的两平行光滑金属导轨由倾斜部分与水平部分用绝缘材料在M、N两处平滑连接而成，倾斜部分与水平面夹角37°，倾斜面虚线范围内存在B1=2T的匀强磁场，磁场方向垂直倾斜面向上。金属导轨水平部分虚线区域存在宽度为0.5m，方向竖直向上，的匀强磁场，正方形金属线框efgh静止在磁场B2左侧。开始时单刀双掷开关S与1接通，金属棒ab处于静止状态，现快速把单刀双掷开关S切换到2，与电容C相连，金属棒ab沿倾斜轨道下滑，金属棒经过MN后与静止在水平轨道上的正方形金属线框efgh碰撞后粘合在一起沿水平轨道进入B2，已知金属棒质量为m=0.1kg，电源电动势3V，电容器电容C=0.2F，金属棒和金属线框每边电阻均为R0=4Ω，水平轨道右端连接的电阻R=4Ω，其余电阻不计，正方形金属线框质量M=0.4kg，静止时金属棒ab与MN的间距d=1m，金属框在运动过程中，上下边框处与导轨始终接触良好，不计一切摩擦和空气阻力，求解下列问题。 （1）电源内阻r； （2）金属棒滑到倾斜轨道底端时的速度； （3）金属框刚全部进入磁场B2时，金属框的速度； （4）从金属框进入磁场B2到全部离开磁场B2过程中，电阻R上产生的热量。 （18分）【答案】（1）1Ω；（2）2m/s；（3）；（4）5.6×10-3J 【解析】（1）当开关接1时，金属棒处于静止状态，则（1分） （1分） 解得（1分） （2）当开关接2，根据牛顿第二定律可得（1分） （1分） （1分） （1分） 联立可得 根据速度位移关系可得（1分） 解得：（1分） （3）金属棒和金属线框碰撞过程，有（1分） 解得 金属棒和金属线框进入磁场过程，有（1分） （1分） （1分） 代入数据解得（1分） （4）线框进入磁场过程有（1分） 电阻R的产热为 金属线框离开磁场过程，有（1分） 代入数据解得 （1分） 电阻R的产热为 联立解得（1分） 试卷第2页，共22页 13 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 $$