内容正文:
【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考物理模拟卷(天津专用)
黄金卷03
(考试时间:60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8小题,每小题5分,共40分。每题只有一个选项最符合题意。在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题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。
1.在物理学发展过程中,有许多科学家或发现了重要的实验现象,或完成了精巧的实验设计,或提出了伟大的理论假设,下列选项中正确的是( )
A.爱因斯坦发现光电效应方程,说明发生光电效应时,逸出光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
B.根据玻尔的原子理论,氢原子由低能级向高能级跃迁时,只能发出特定频率的光
C.贝克勒耳最早发现了天然放射现象,并指出原子核是由质子和中子组成的
D.J.J.汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定,阴极射线是带负电的粒子流,并求出了这种粒子的比荷
【答案】D
【详解】根据光电效应方程,可知发生光电效应时,溢出光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系,不是正比关系,B错误;根据玻尔原子理论,氢原子由低能级向高能级跃迁时,只能吸收特定频率的光,C错误;贝克勒耳最早发现了天然放射现象,卢瑟福通过粒子散射实验提出核式模型,并提出了质子组成论,后来发现质子,查德威克发现中子验证,C错误;J.J.汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定,阴极射线是带负电的粒子流,并求出了这种粒子的比荷,D正确。故选D。
2.我国的“天宫”空间站位于距地面约400km高的近地轨道;北斗卫星导航系统,由5颗静止卫星、30颗非静止卫星等组成。若空间站和北斗系统的卫星均视为匀速圆周运动,则( )
A.空间站里的宇航员受到地球的引力为零 B.空间站运行速度大于7.9km/s
C.静止卫星离地球表面的高度都是一定的 D.静止卫星可以经过天津地区的正上空
【答案】C
【详解】空间站里的宇航员受到地球的引力不等于零,A错误;根据牛顿第二定律得
,解得,到地心的距离r越大,速度越小,空间站运行速度小于7.9km/s,B错误;根据牛顿第二定律得,解得,静止卫星离地球表面的高度都是一定的,C正确;静止卫星不会经过天津地区的正上空,只能静止在赤道上空,D错误。故选C。
3.昏暗路段一般会安装反光道钉用于指引道路,其内部由多个反光单元组成。如图所示,当来车的一束灯光以某一角度射向反光单元时,其中一条光线在P、Q处先后发生两次反射,则下列说法正确的是( )
A.经反光单元反射后的出射光线与入射光线会相交
B.反光单元的材料折射率越小,反光效果越好
C.不同颜色的光在反光单元中传播速度不同
D.不同颜色的光在反光单元中传播光路相同
【答案】C
【详解】A.补充光路图,如图所示
设光线在反光单元内发生两次反射的反射角分别为和,根据几何知识可知,
故有PO与QM平行,根据光路的可逆性,可知经反光单元反射后的出射光线与入射光线方向平行,故经反光单元反射后的出射光线与入射光线不会相交,故A错误;
B.反光单元的材料折射率越小,光发生全反射的临界角越大,光在反光单元内越不容易发生全反射,有部分光将在反光单元的直角边界处发生折射,故最后从斜边折射出去的光越少,反光效果越差,故B错误;不同颜色的光在反光单元中的折射率不同,折射后光路不会重合,根据,可知不同颜色的光在反光单元中的传播速度不同,故C正确,D错误。
故选C。
4.水面上有一列沿x轴正方向传播的简谐横波,图甲是该简谐横波在t = 0.6 s时的部分波形图,图乙是这列波上x = 16 m处的质点从t = 0.7 s时刻开始振动的图像。下列说法正确的( )
A.波源的起振方向向上
B.该列波的波速为20 m/s
C.该列水波可以和水面上另一列频率为1.25 Hz的水波形成稳定的干涉图样
D.该波遇到20 cm的小孔时,不能发生明显的衍射现象
【答案】B
【详解】质点起振动方向与波源起振方向相同,由题图乙可知x = 16 m处的质点的起振方向向下,则波源起振方向向下,故A错误;由图甲可知,该波的波长为8 m,将t = 0.6 s时刻波的波形图补充完整,由于波源起振方向向下,且此时波形并未传播至x = 16 m处的质点,由此可知需要补充个波长的波形,即波前位置为t = 0.7 s时刻,x = 16 m处的质点开始振动,则该列波的波速为,故B正确;
该波的频率为,故该列水波不可以和水面上另一列频率为1.25 Hz的水波形成稳定的干涉图样,故C错误;孔的尺寸为20 cm,比波长小,由发生明显衍射条件可知,能发生明显的衍射现象,故D错误。故选B。
5.在缓震材料上方高度H1为0.6 m处,将质量0.6 kg的钢球以一定初速度v0竖直向下抛出,钢球刚接触缓震材料时速度大小为4 m/s,与缓震材料的接触时间为0.1 s,钢球反弹的最大高度H2为0.45 m。假设钢球始终在竖直方向运动,不计空气阻力。钢球从抛出到反弹至最高点过程中,下列说法正确的是( )
A.钢球的机械能损失0.9 J
B.钢球的平均速度大小为0.25 m/s
C.重力对钢球做的功等于钢球动能的变化量
D.合外力对钢球做的功等于钢球机械能的变化量
【答案】B
【详解】钢球从抛出到接触缓震材料以及反弹上升最大高度的过程中,机械能守恒,刚接触缓震材料时的机械能,反弹时的机械能为,故损失的机械能为,A错误;从抛出到接触缓震材料,根据机械能守恒定律,解得,故从抛出到接触缓震材料所用时间,反弹至最高点所用时间,整个过程所用时间
,故整个过程的平均速度,B正确;整个过程中,根据动能定理可知,重力与弹力所做的功之和等于钢球动能的变化量;而钢球机械能的变化量等于除重力外其它力(非合外力)对钢球做的功,CD错误。故选B。
6.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
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,扩散的快慢与温度有关
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】AC
【详解】“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,故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,故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,故C正确;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,故D错误。故选AC。
7.“海上充电宝”——南鲲号是一个利用海浪发电的大型海上电站,其发电原理:海浪带动浪板上下摆动,从而驱动发电机转子转动,其中浪板和转子的链接装置使转子只能单方向转动。图示时刻线圈平面与磁场方向平行,若转子带动线圈逆时针转动并向外输出电流,则下列说法正确的是( )
A.线圈转动到如图所示位置时感应电流最大
B.线圈转动到如图所示位置时电流方向发生变化
C.线圈产生的电动势大小与海浪波动的频率无关
D.线圈转动到如图所示位置时a端电势高于b端电势
【答案】AD
【详解】如图所示,穿过线圈的磁通量为0,该位置与中性面垂直,线圈经过中性面时,电流方向发生变化,经过与中性面垂直位置时,感应电流最大,则线圈转动到如图所示位置时电流方向不发生变化,且感应电流最大,故A正确,B错误;线圈产生的电动势峰值为
,故线圈产生的电动势大小与海浪波动的频率有关,故C错误;
线圈转动到如图所示为止时,根据右手定则可知线圈内部电流方向由b流向a,电源内部电流从低电势流向低电势,则a端电势高于b端电势,故D正确。故选AD。
8.如图甲所示,两个带正电的等量同种点电荷固定于光滑绝缘水平地面上,间距为L,其连线的中点为O点,A、B为水平地面上两点电荷连线的中垂线上的两个点。一电荷量为q、质量为m的试探电荷从A点由静止释放,其运动的v—t图像如图乙所示,已知试探电荷时刻位于B点,且B点是图乙中图线切线斜率最大的位置(图乙中画出了该切线),下列说法正确的是( )
A.试探电荷带正电
B.B点的电场强度大小为
C.试探电荷从A点到B点电势能减小了
D.A点电场强度大于B点电场强度
【答案】AC
【详解】由乙图可知,试探电荷先做加速度逐渐增加的加速运动,再做加速度逐渐减小的加速运动,试探电荷受到电场力的方向从A到B,故带正电,由于A点的加速度小于B点的加速度,所以A点的电场强度小于B点的电场强度,故A正确、D错误;由乙图可知,B点的加速度,由牛顿第二定律,解得,故B错误;A到B的过程中,电场力做正功,电势能减小,由动能定理可知,故C正确。故选AC。
二、非选择题:共4题,共60分。其中第10题~12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。
9.(1).某实验小组用两种方法做“利用单摆测重力加速度”的实验。
方法一:测振动周期法
①某同学尝试用DIS测量周期。如图,用一个磁性小球代替原先的摆球,在单摆下方放置一个磁传感器,其轴线竖直且恰好通过单摆悬挂点,图中磁传感器的引出端接数据采集器。使单摆做小角度摆动,当磁感应强度测量值最大时,磁性小球位于___________。若测得连续个磁感应强度最大值之间的时间间隔为,则单摆周期的测量值为___________(地磁场对磁传感器的影响可忽略)。
②多次改变摆长使单摆做小角度摆动,测量摆长及相应的周期。此后,分别取和的对数,所得到的图线为___________(选填“直线”“对数曲线”或“指数曲线”);读得图线与纵轴交点的纵坐标为,由此得到该地重力加速度___________。
方法二:测平衡位置速度法
③用螺旋测微器测出小球的直径,如图2所示,则小球的直径___________。如图3所示,点为单摆运动中的平衡位置,在点放一光电门后,将小球从距点不同高度处由静止释放,测出小球经过光电门的时间,多次实验后得到的关系图像,若图像的斜率为,忽略空气阻力的影响,则当地的重力加速度为___________(用、表示)。
【答案】①最低点 ②直线 ③ 7.327
【详解】
①磁性小球位于最低点时,磁传感器测得的磁感应强度最大,连续次磁感应强度最大时,说明小球次到达最低点,则相邻两次的时间间隔
所以单摆的周期为
②单摆的周期公式为,整理得,取对数得,所以图线为直线,图线与纵轴交点的纵坐标为,解得
③小球的直径为,小球经过光电门时的速度为,由机械能守恒定律得,联立解得,则图像的斜率为,可得
(2).为了精确测量一段金属丝的电阻,实验室给出了以下实验器材:
A.两节新的干电池
B.电压表V1(量程0~3V,内阻约为1kΩ)
C.电压表V2(量程0~15V,内阻约为5kΩ)
D.电流表A(量程0~100mA,内阻为10Ω)
E.电阻箱R1(0~999.0Ω,额定电流1A)
F.滑动变阻器R2(0~5Ω,额定电流1A)
G.电键和导线若干
①某兴趣小组设计如图所示电路图,则电压表应选___________。(填器材前的字母)
②要将电流表A的量程扩大至0.6A,电阻箱连入的电阻值为___________Ω,改装后的电流表的内阻RA=___________Ω(计算结果保留2位有效数字)
③根据电路图连接好电路,闭合开关前,调节滑动变阻器P置于___________端(选填“左”或“右”),若某次测量中电压表的示数为U,电流表的示数为I,多次测量得到金属丝的外径平均值为d,并用刻度尺测得金属丝的长度平均值为L,则该金属丝电阻率的表达式为___________(用相应的字母符号表示)。
【答案】①B ②2.0 1.7 ③左
【详解】
①两节新的干电池电压约为3V,所以为了读数准确,电压表选择B。
②要将电流表A的量程扩大至0.6A,则需要电阻箱分流0.5A,根据并联电路分流规律有
,解得电阻箱连入的电阻值为R1=2.0Ω,改装后电流表的内阻为
③闭合开关前,应使分压电路的电压为零,则应调节滑动变阻器P置于左端。电流表改装后,通过Rx的电流Ix与电流表示数I的关系为,Rx两端的电压为 ,根据欧姆定律可知 ,根据电阻定律可知 ,解得 .
10.如图所示,光滑的半径为的圆弧最低点与竖直墙壁AB相连,质量的小球1与长度为轻杆相连,轻杆的另一端通过铰链与质量为的小滑块相连,小滑块套在光滑的水平杆上。初始轻杆紧靠墙壁竖直放置,小球1刚好处在圆弧的末端。现将质量为的小球2从圆弧上的C点由静止释放,CO连线与竖直方向的夹角为53°,小球2运动至圆弧的最低点与小球1发生弹性正碰,碰后立刻撤掉小球2。已知重力加速度的大小不计空气阻力。求
(1)小球2运动至轨道最低点与小球1碰撞前瞬间对轨道的压力大小;
(2)两球碰撞后的瞬间,小球1的速度大小;
(3)轻杆上作用力为零时,小球1的速度大小及此时轻杆与竖直方向夹角的余弦值。
【答案】(1)18N (2)1m/s (3),
【详解】(1)小球由C点运动至最低点A时,由动能定理有
在最低点,对进行受力分析,由牛顿第二定律有
解得
由牛顿第三运动定律可得在最低点小球对轨道的压力大小为18N。
(2)小球在最低点与小球发生弹性正碰,根据动量守恒和能量守恒有
解得
(3)设轻杆上作用力为零时轻杆与竖直方向的夹角为,被碰后运动至轻杆上作用力为零这一过程中,小滑块不动,小球m1绕铰链转动,对小球m1由机械能守恒有
此时重力沿杆的分力提供所需要的向心力有
联立解得
,
11.足够长U形导轨平置在光滑水平绝缘桌面上,宽为1 m,电阻不计。质量为1 kg、长为1 m、电阻为1 Ω的导体棒MN放置在导轨上,与导轨形成矩形回路并始终接触良好,Ⅰ和Ⅱ区域内分别存在竖直方向的匀强磁场,磁感应强度分别为B1和B2,其中B1 = 0.5 T,方向向下。用不可伸长的轻绳跨过固定轻滑轮将导轨CD段中点与质量为0.4 kg的重物相连,绳与CD垂直且平行于桌面。如图所示,某时刻MN、CD同时分别进入磁场区域Ⅰ和Ⅱ并做匀速直线运动,MN、CD与磁场边界平行。MN的速度v1 = 2 m/s,CD的速度为v2,且v2 > v1,MN和导轨间的动摩擦因数为0.2,重力加速度大小取g = 10 m/s2。
(1)判断区域Ⅱ的磁场方向并求出该区域磁感应强度的大小;
(2)求CD在区域Ⅱ中匀速直线运动的速度v2的大小。
【答案】(1)磁场垂直于桌面向上, 0.5 T (2)v2 = 6 m/s
【详解】(1)由于v2 > v1,可知导体棒MN所受摩擦力f向右,且MN匀速,故其所受安培力F1与摩擦力方向相反,向左,且满足:
由左手定则可知电流方向为
代入得
对CD受力分析可知,其所受摩擦力向左,大小也为f,由于f < m2g,故CD所受安培力F2向左,且满足:
由
代入得
结合左手定则可知,B2方向垂直于桌面向上。
(2)由
代入得
12.如图所示,在xOy平面直角坐标系的第Ⅱ象限有沿y轴正方向的匀强电场,电场强度为E,将一群电子从第Ⅱ象限内的不同位置以初速度沿x轴正方向射出,发现这些电子均能经过坐标原点O.电子通过O点后进入第Ⅳ象限内的匀强磁场区域,磁场方向垂直坐标平面向里,磁感应强度大小为B,这些电子经过磁场偏转后都再次到达y轴.已知电子电量为e,质量为m,求:
(1)这群电子从第Ⅱ象限内射出时的位置坐标满足的方程;
(2)第Ⅳ象限内匀强磁场区域的最小面积;
(3)若在第Ⅲ象限所在的立体空间内充满沿y轴正方向的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度大小也为B,求电子在这个区域运动时离y轴的最远距离。
【答案】(1); (2); (3)
【详解】(1)设电子射出的位置坐标为,电子做类平抛运动,有在轴方向
在轴方向
联立解得
(2)设电子经过点时的速度方向与轴负向的夹角为,速度大小为,电子沿轴移动的距离为,则有
可见所有电子经过磁场偏转后都经过轴同一位置,如图所示
则磁场区域的最小面积为
其中
解得
(3)在第Ⅲ象限所在的立体空间内,电子沿轴做匀速运动,垂直轴方向做匀速圆周运动,运动半个周期时离轴最远,最远距离为
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(天津专用)
黄金卷03·参考答案
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
一、选择题:共8小题,每小题5分,共40分。每题只有一个选项最符合题意。在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题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。
1
2
3
4
5
6
7
8
D
C
C
B
B
AC
AD
AC
二、非选择题:共4题,共60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。
9.(12分)(1)①最低点(1分) (1分) ②直线 (1分) (1分) ③ 7.327(1分) (1分)
(2)①B (1分) ②2.0 (1分) 1.7(1分) ③左(1分) (2分)
10.(14分)(1)小球由C点运动至最低点A时,由动能定理有
(2分)
在最低点,对进行受力分析,由牛顿第二定律有
(2分)
解得
(1分)
由牛顿第三运动定律可得在最低点小球对轨道的压力大小为18N。
(2)小球在最低点与小球发生弹性正碰,根据动量守恒和能量守恒有
(1分)
(1分)
解得
(1分)
(3)设轻杆上作用力为零时轻杆与竖直方向的夹角为,被碰后运动至轻杆上作用力为零这一过程中,小滑块不动,小球m1绕铰链转动,对小球m1由机械能守恒有
(2分)
此时重力沿杆的分力提供所需要的向心力有
(2分)
联立解得
,(2分)
11.(16分)(1)由于v2 > v1,可知导体棒MN所受摩擦力f向右,且MN匀速,故其所受安培力F1与摩擦力方向相反,向左,且满足:
(1分)
(2分)
由左手定则可知电流方向为(1分)
(1分)
代入得
(1分)
对CD受力分析可知,其所受摩擦力向左,大小也为f,由于f < m2g,故CD所受安培力F2向左,且满足:
(2分)
(1分)
由
(1分)
代入得
(1分)
结合左手定则可知,B2方向垂直于桌面向上。(1分)
(2)由
(2分)
代入得
(2分)
12.(18分)(1)设电子射出的位置坐标为,电子做类平抛运动,有在轴方向
(2分)
在轴方向
(2分)
联立解得
(2分)
(2)设电子经过点时的速度方向与轴负向的夹角为,速度大小为,电子沿轴移动的距离为,则有
(2分)
可见所有电子经过磁场偏转后都经过轴同一位置,如图所示
则磁场区域的最小面积为
(3分)
其中
(2分)
解得
(2分)
(3)在第Ⅲ象限所在的立体空间内,电子沿轴做匀速运动,垂直轴方向做匀速圆周运动,运动半个周期时离轴最远,最远距离为
(3分)
试卷第2页,共22页
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黄金卷03
(考试时间:60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8小题,每小题5分,共40分。每题只有一个选项最符合题意。在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题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。
1.在物理学发展过程中,有许多科学家或发现了重要的实验现象,或完成了精巧的实验设计,或提出了伟大的理论假设,下列选项中正确的是( )
A.爱因斯坦发现光电效应方程,说明发生光电效应时,逸出光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
B.根据玻尔的原子理论,氢原子由低能级向高能级跃迁时,只能发出特定频率的光
C.贝克勒耳最早发现了天然放射现象,并指出原子核是由质子和中子组成的
D.J.J.汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定,阴极射线是带负电的粒子流,并求出了这种粒子的比荷
2.我国的“天宫”空间站位于距地面约400km高的近地轨道;北斗卫星导航系统,由5颗静止卫星、30颗非静止卫星等组成。若空间站和北斗系统的卫星均视为匀速圆周运动,则( )
A.空间站里的宇航员受到地球的引力为零 B.空间站运行速度大于7.9km/s
C.静止卫星离地球表面的高度都是一定的 D.静止卫星可以经过天津地区的正上空
3.昏暗路段一般会安装反光道钉用于指引道路,其内部由多个反光单元组成。如图所示,当来车的一束灯光以某一角度射向反光单元时,其中一条光线在P、Q处先后发生两次反射,则下列说法正确的是( )
A.经反光单元反射后的出射光线与入射光线会相交
B.反光单元的材料折射率越小,反光效果越好
C.不同颜色的光在反光单元中传播速度不同
D.不同颜色的光在反光单元中传播光路相同
4.水面上有一列沿x轴正方向传播的简谐横波,图甲是该简谐横波在t = 0.6 s时的部分波形图,图乙是这列波上x = 16 m处的质点从t = 0.7 s时刻开始振动的图像。下列说法正确的( )
A.波源的起振方向向上
B.该列波的波速为20 m/s
C.该列水波可以和水面上另一列频率为1.25 Hz的水波形成稳定的干涉图样
D.该波遇到20 cm的小孔时,不能发生明显的衍射现象
5.在缓震材料上方高度H1为0.6 m处,将质量0.6 kg的钢球以一定初速度v0竖直向下抛出,钢球刚接触缓震材料时速度大小为4 m/s,与缓震材料的接触时间为0.1 s,钢球反弹的最大高度H2为0.45 m。假设钢球始终在竖直方向运动,不计空气阻力。钢球从抛出到反弹至最高点过程中,下列说法正确的是( )
A.钢球的机械能损失0.9 J
B.钢球的平均速度大小为0.25 m/s
C.重力对钢球做的功等于钢球动能的变化量
D.合外力对钢球做的功等于钢球机械能的变化量
6.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
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,扩散的快慢与温度有关
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
7.“海上充电宝”——南鲲号是一个利用海浪发电的大型海上电站,其发电原理:海浪带动浪板上下摆动,从而驱动发电机转子转动,其中浪板和转子的链接装置使转子只能单方向转动。图示时刻线圈平面与磁场方向平行,若转子带动线圈逆时针转动并向外输出电流,则下列说法正确的是( )
A.线圈转动到如图所示位置时感应电流最大
B.线圈转动到如图所示位置时电流方向发生变化
C.线圈产生的电动势大小与海浪波动的频率无关
D.线圈转动到如图所示位置时a端电势高于b端电势
8.如图甲所示,两个带正电的等量同种点电荷固定于光滑绝缘水平地面上,间距为L,其连线的中点为O点,A、B为水平地面上两点电荷连线的中垂线上的两个点。一电荷量为q、质量为m的试探电荷从A点由静止释放,其运动的v—t图像如图乙所示,已知试探电荷时刻位于B点,且B点是图乙中图线切线斜率最大的位置(图乙中画出了该切线),下列说法正确的是( )
A.试探电荷带正电
B.B点的电场强度大小为
C.试探电荷从A点到B点电势能减小了
D.A点电场强度大于B点电场强度
二、非选择题:共4题,共60分。其中第10题~12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。
9.(1).某实验小组用两种方法做“利用单摆测重力加速度”的实验。
方法一:测振动周期法
①某同学尝试用DIS测量周期。如图,用一个磁性小球代替原先的摆球,在单摆下方放置一个磁传感器,其轴线竖直且恰好通过单摆悬挂点,图中磁传感器的引出端接数据采集器。使单摆做小角度摆动,当磁感应强度测量值最大时,磁性小球位于___________。若测得连续个磁感应强度最大值之间的时间间隔为,则单摆周期的测量值为___________(地磁场对磁传感器的影响可忽略)。
②多次改变摆长使单摆做小角度摆动,测量摆长及相应的周期。此后,分别取和的对数,所得到的图线为___________(选填“直线”“对数曲线”或“指数曲线”);读得图线与纵轴交点的纵坐标为,由此得到该地重力加速度___________。
方法二:测平衡位置速度法
③用螺旋测微器测出小球的直径,如图2所示,则小球的直径___________。如图3所示,点为单摆运动中的平衡位置,在点放一光电门后,将小球从距点不同高度处由静止释放,测出小球经过光电门的时间,多次实验后得到的关系图像,若图像的斜率为,忽略空气阻力的影响,则当地的重力加速度为___________(用、表示)。
(2).为了精确测量一段金属丝的电阻,实验室给出了以下实验器材:
A.两节新的干电池
B.电压表V1(量程0~3V,内阻约为1kΩ)
C.电压表V2(量程0~15V,内阻约为5kΩ)
D.电流表A(量程0~100mA,内阻为10Ω)
E.电阻箱R1(0~999.0Ω,额定电流1A)
F.滑动变阻器R2(0~5Ω,额定电流1A)
G.电键和导线若干
①某兴趣小组设计如图所示电路图,则电压表应选___________。(填器材前的字母)
②要将电流表A的量程扩大至0.6A,电阻箱连入的电阻值为___________Ω,改装后的电流表的内阻RA=___________Ω(计算结果保留2位有效数字)
③根据电路图连接好电路,闭合开关前,调节滑动变阻器P置于___________端(选填“左”或“右”),若某次测量中电压表的示数为U,电流表的示数为I,多次测量得到金属丝的外径平均值为d,并用刻度尺测得金属丝的长度平均值为L,则该金属丝电阻率的表达式为___________(用相应的字母符号表示)。
10.如图所示,光滑的半径为的圆弧最低点与竖直墙壁AB相连,质量的小球1与长度为轻杆相连,轻杆的另一端通过铰链与质量为的小滑块相连,小滑块套在光滑的水平杆上。初始轻杆紧靠墙壁竖直放置,小球1刚好处在圆弧的末端。现将质量为的小球2从圆弧上的C点由静止释放,CO连线与竖直方向的夹角为53°,小球2运动至圆弧的最低点与小球1发生弹性正碰,碰后立刻撤掉小球2。已知重力加速度的大小不计空气阻力。求
(1)小球2运动至轨道最低点与小球1碰撞前瞬间对轨道的压力大小;
(2)两球碰撞后的瞬间,小球1的速度大小;
(3)轻杆上作用力为零时,小球1的速度大小及此时轻杆与竖直方向夹角的余弦值。
11.足够长U形导轨平置在光滑水平绝缘桌面上,宽为1 m,电阻不计。质量为1 kg、长为1 m、电阻为1 Ω的导体棒MN放置在导轨上,与导轨形成矩形回路并始终接触良好,Ⅰ和Ⅱ区域内分别存在竖直方向的匀强磁场,磁感应强度分别为B1和B2,其中B1 = 0.5 T,方向向下。用不可伸长的轻绳跨过固定轻滑轮将导轨CD段中点与质量为0.4 kg的重物相连,绳与CD垂直且平行于桌面。如图所示,某时刻MN、CD同时分别进入磁场区域Ⅰ和Ⅱ并做匀速直线运动,MN、CD与磁场边界平行。MN的速度v1 = 2 m/s,CD的速度为v2,且v2 > v1,MN和导轨间的动摩擦因数为0.2,重力加速度大小取g = 10 m/s2。
(1)判断区域Ⅱ的磁场方向并求出该区域磁感应强度的大小;
(2)求CD在区域Ⅱ中匀速直线运动的速度v2的大小。
12.如图所示,在xOy平面直角坐标系的第Ⅱ象限有沿y轴正方向的匀强电场,电场强度为E,将一群电子从第Ⅱ象限内的不同位置以初速度沿x轴正方向射出,发现这些电子均能经过坐标原点O.电子通过O点后进入第Ⅳ象限内的匀强磁场区域,磁场方向垂直坐标平面向里,磁感应强度大小为B,这些电子经过磁场偏转后都再次到达y轴.已知电子电量为e,质量为m,求:
(1)这群电子从第Ⅱ象限内射出时的位置坐标满足的方程;
(2)第Ⅳ象限内匀强磁场区域的最小面积;
(3)若在第Ⅲ象限所在的立体空间内充满沿y轴正方向的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度大小也为B,求电子在这个区域运动时离y轴的最远距离。
试卷第2页,共22页
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