黄金卷04（海南专用）-【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（海南卷专用） 黄金卷04·参考答案 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 C B A A A D A D AC AC AD AB AD 14．（10分） 【答案】 4.620 （2分） 10.14 （2分） （2分）4.6 （2分） ＝（2分） 15．（10分） 【答案】 (1) 静止（2分） （2分） （2分） （2分） (2)（2分） 16．（10分） 【答案】 （1）；（2） 【解析】（1）如图所示，画出光路图 由于OD垂直于OA，则 （2分） 由折射定律可得 （2分） （2）设光线在透明球发生全反射临界角为C，则有 （1分） 所以 （1分） 当与水平成时，恰好发生全反射，从S发出的光线经多次全反射回到S点的光路图如图所示 从S发出的光线经多次全反射回到S点的时间 （1分） （1分） 解得 （2分） 17．（12分） 【答案】 （1），方向沿斜面向下；（2）；（3） 【解析】（1）金属棒匀速运动时，切割磁感线产生的感应电动势 金属棒相当于电源，金属棒和电阻R并联，闭合电路总电阻 流过金属棒的电流 （2分） 金属棒受到沿导轨向上的安培力，有 由牛顿第二定律知，匀速运动时有 联立可得 方向沿斜面向下。（2分） （2）金属棒与电阻R并联且阻值相同，故电阻R上产生的焦耳热也为Q，金属棒中的电流始终为金属棒中电流的两倍，故金属棒上产生的焦耳热为。 根据动能定理有 （1分） 金属棒克服安培力做功，将其他形式的能转化为电能，故 （1分） 可得 （2分） （3）根据左手定则，金属棒受到的安培力沿着导轨向下，当金属棒匀速运动时，安培力最大，此时金属棒与导轨间的摩擦力最大。 金属棒中的电流 （1分） 受到的安培力 （1分） 由平衡条件有 （1分） 则最小动摩擦因数 （1分） 18．（14分） 【答案】 (1)6N；(2)4m/s；(3)1.6m 【解析】（1）对小球摆动到最低点的过程中，由动能定理 （1分） 解得 （1分） 在最低点，对小球由牛顿第二定律 （1分） 解得小球运动到最低点与物块碰撞前所受拉力的大小为 （1分） （2）小球与物块碰撞过程中，由动量守恒定律和机械能守恒定律 （1分） （1分） 解得小球与物块碰撞后的瞬间，物块速度的大小为 （2分） （3）物块在小车上表面滑动过程中，由牛顿第二定律得 （1分） （1分） 设经t二者共速为v，物体和小车位移大小分别为x1，，由匀变速运动规律得 对物体 对小车 （1分） 解得 （1分） （1分） 分析可知，二者共速后一起匀减速运动，则为使物块不从小车上掉下来，小车水平轨道长 解得 （1分） 试卷第2页，共22页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 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（海南卷专用） 黄金卷04 （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、准考证号填写在本试卷和答题卡上． 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（本大题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的） 1．下列几组物理量中，全部为矢量的一组是（　　） A．位移、时间、速度、力 B．速度、速率、位移 C．加速度、速度的变化量、速度 D．路程、时间、位移 2．在物理学中，用试探电荷在电场中某点受到的静电力F与它的电荷量q之比来定义该点的电场强度E，即。关于电场强度E，下列说法正确的是（　　） A．E是标量 B．E与F和q无关 C．E与F成正比 D．E与q成反比 3．下列说法正确的是（　　） A．爱因斯坦在光的粒子性的基础上，建立了光电效应方程 B．汤姆孙通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型 C．查德威克用粒子轰击获得反冲核，发现了质子 D．康普顿效应说明光子具有波动性 4．如有一种“傻瓜”照相机，其光圈（进光孔径）随被摄物体的亮度自动调节，而快门（曝光时间）是固定不变的。为估测某架“傻瓜”照相机的曝光时间，实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知石子从地面以上6 m的高度下落，每块砖的平均厚度为6 cm，请估算这架照相机的曝光时间为（　　） A．0.01s B．0.02s C．0.1s D．0.2s 5．如图甲为手控可调节亮度的台灯，其内部电路可简化为如图乙所示的电路图。通过调节图乙所示电位器接入电路的阻值，即可调节电源的输出功率。若电源电动势，内阻，灯泡电阻（固定不变），调节电位器即可改变台灯亮度，电位器接入电路中的阻值可在之间调节，则（　　） A．电源的最大输出功率为8W B．灯泡L消耗的最大功率为2.5W C．电位器的最大功率为8W D．当时，电源效率最大 6．如图为某种机械传导装置的部分结构的原理示意图，足够长的光滑固定折杆ABC上套有两个质量相等的滑块P、Q，其中直杆AB竖直、直杆BC与水平方向有一定的夹角，滑块P、Q用一带有铰链的轻直杆连接并且可以在杆上自由滑动，滑块P、Q均可视为质点，若滑块P在水平外力F的作用下缓慢沿BC向上运动，则（　　） A．外力F逐渐变小 B．杆BC对滑块P的弹力先变小后变大 C．杆AB对滑块Q的弹力逐渐变小 D．滑块间连接杆上的拉力逐渐变大 7．如图所示，质量为的物块P与物块Q（质量未知）之间拴接一轻弹簧，静止在光滑的水平地面上，弹簧恰好处于原长。现给P物体一瞬时初速度，并把此时记为0时刻，规定向右为正方向，0~2t0内P、Q物块运动的图像如图所示，已知时刻P、Q的加速度最大，其中轴下方部分的面积大小为，下列判断不正确（　　） A．物体Q的质量为 B．时刻Q物体的速度大小为 C．时刻弹簧的弹性势能为 D．时间内弹簧对P物体做功为零 8．如图，理想变压器原线圈匝数为，接有一阻值为的电阻和理想交流电流表A．副线圈匝数为，接有阻值和的两个电阻。为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定，频率为50Hz。该变压器原、副线圈匝数比，当开关S断开时，电流表的示数为，则（　　） A．流经的交变电流的频率为100Hz B．当开关S断开时，的电功率为 C．当开关S闭合时，原线圈两端的电压增大 D．当开关S闭合时，的电功率变为原来的16倍 二、多项选择题（本大题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，不选或选错的得0分） 9．在温度不变的条件下，设法使一定质量的理想气体的压强增大，在这个过程中（　　） A．气体的密度增加 B．气体分子的平均动能增大 C．外界对气体做了功 D．气体从外界吸收了热量 10．如图所示，一绝缘细线Oa下端系一质量为m的带电的小球a，悬点O正下方有一带电小球b固定在绝缘底座上。开始时a球静止在图中位置，此时细线Oa与竖直方向的夹角为。现将b球沿竖直方向缓慢上移至与a球等高处，此过程（   ） A．细线Oa与竖直方向的夹角变小 B．b球所受的库仑力不变 C．细线Oa的拉力变大 D．a球与b球间的距离变大 11．如图所示，在匀强磁场区域的上方有一半径为R，质量为m的导体圆环，将圆环由静止释放，圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相等，已知圆环的电阻为r，匀强磁场的磁感应强度为B，重力加速度为g，则（   ） A．圆环进入磁场的过程中，圆环中的电流为逆时针 B．圆环进入磁场的过程可能做匀速直线运动 C．圆环进入磁场的过程中，通过导体某个横截面的电荷量为 D．圆环进入磁场的过程中，电阻产生的热量为 12．质量、长度的木板静止在足够长的光滑水平面上，右端静置一质量的物块（可视为质点），如图（a）所示。现对木板施加一水平向右的作用力F，图像如图（b）所示。物块与木板间的摩擦因数，重力加速度g取。则（    ） A．6s末，物块刚好与木板分离 B．0~4s内，物块与木板不发生相对滑动 C．0~6s内，物块与木板组成的系统机械能守恒 D．4~6s内，拉力F做功等于物块与木板系统动能增量 13．如图所示，天花板下面分别悬挂质量为的带有异种电荷的两小球。平衡时，两小球恰处于同一水平面，细线与竖直方向的夹角分别为与。两小球各自所带电荷被瞬间中和后开始运动，运动中线未断裂。则下列说法正确的是（　　） A．平衡时连接两小球的细线上的拉力大小之比为 B．两球的质量比为 C．球到达最低点时的速度小于球到达最低点时的速度 D．球到达最低点时的动能大于球到达最低点时的动能 三、实验题(本题共2小题，共20 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。） 14．（10分）某同学利用实验室的器材研究一粗细均匀的导体棒（约为）的电阻率。 电压表V（量程15.0V，内阻约） 电流表A（量程0.6A，内阻） 定值电阻R0（阻值） 滑动变阻器R1（最大阻值10Ω） 学生电源E（电动势20V） 开关S和若干导线 （1）如图甲，用螺旋测微器测得导体棒的直径为 mm；如图乙，用游标卡尺测得导体棒的长度为 cm。 （2）根据提供的器材，为尽可能精确地测量金属棒的阻值，设计了图丙所示的一个实验电路，请根据此电路在图丁连接实物图 。 （3）实验时，调节滑动变阻器，使开关闭合后两电表的示数从零开始，根据实验数据选择合适标度描点，在方格纸上作图，通过分析可得导体棒的电阻 Ω（保留1位小数），再根据电阻定律即可求得电阻率．从系统误差的角度分析，电阻 （填“>”“<”或“=”）。 15．（10分）李红利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”，实验装置如图1所示。重力加速度大小为g。 (1)主要的实验步骤如下： ①开动气泵，调节气垫导轨，将滑块无初速度轻放在导轨上，滑块能 ，可认为导轨水平。 ②测出遮光片的宽度d。 ③用天平称出托盘和砝码的总质量m、滑块（含遮光片）的质量M。 ④将滑块移至图1所示位置A，测出遮光片到光电门B的距离l。 ⑤将滑块由静止释放，读出遮光片通过光电门B的遮光时间t，滑块通过光电门B时的速度 ，系统动能增加了 （用题中物理量符号表示）。 ⑥改变l，重复实验，作出图像如图2所示，若机械能守恒定律成立，则图像的斜率 （用题中物理量符号表示）。 (2)由于系统受阻力f的作用，系统动能的增加量略小于系统重力势能的减少量，若定义，则 。 四、计算题（本题共 3 小题，共 36 分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。） 16．（10分）如图所示，一透明球球心为O点，半径为R。球面内侧单色点光源S发出的一束光自A点射出，出射光线AB的反向延长线交于球的边缘D点，OD垂直于OA。已知，光在真空中的传播速度为c。求： （1）该透明体的折射率； （2）从S发出的光线经多次全反射回到S点的最短时间。 17．（12分）如图所示，间距为L的足够长平行金属导轨，上端接有阻值为R的电阻，导轨与水平面间的夹角为，导轨所在区域存在垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长度均为L、质量均为m、电阻均为R的细金属棒、垂直放在导轨上的处。金属棒粗糙，始终保持静止，金属棒光滑，由静止释放后沿着导轨下滑，到达虚线前已经匀速。已知金属棒、始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）求金属棒匀速运动的速度v； （2）若金属棒从运动到的过程中，金属棒上产生的焦耳热为Q，求与的距离x； （3）求金属棒与导轨间的最小动摩擦因数。 18．（14分）如图所示，实验小车静止在水平地面上，一物块静止于小车最左端，一小球用不可伸长的轻质细线悬挂于O点正下方，并轻靠在物块左侧。现将细线拉直到水平位置，静止释放，小球运动到最低点时与物块发生弹性碰撞。已知细线长，小球质量，物块、小车质量均为，物块与小车上表面间动摩擦因数，小车与地面间动摩擦因数。小球、物块均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取。 (1)求小球运动到最低点与物块碰撞前所受拉力的大小； (2)求小球与物块碰撞后的瞬间，物块速度的大小； (3)为使物块不从小车上掉下来，小车长度的至少为多长？ 试卷第2页，共22页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 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（海南卷专用） 黄金卷04 （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、准考证号填写在本试卷和答题卡上． 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（本大题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的） 1．下列几组物理量中，全部为矢量的一组是（　　） A．位移、时间、速度、力 B．速度、速率、位移 C．加速度、速度的变化量、速度 D．路程、时间、位移 【答案】 C 【解析】矢量是既有大小，又有方向且符合矢量运算的物理量。 A．时间不是矢量是标量，位移、速度、力是矢量，故A错误； B．速率不是矢量是标量，位移、速度是矢量，故B错误； C．加速度、速度变化量、速度都是矢量，故C正确； D．路程、时间不是矢量是标量，位移是矢量，故D错误。 故选C。 2．在物理学中，用试探电荷在电场中某点受到的静电力F与它的电荷量q之比来定义该点的电场强度E，即。关于电场强度E，下列说法正确的是（　　） A．E是标量 B．E与F和q无关 C．E与F成正比 D．E与q成反比 【答案】 B 【解析】A．电场强度有大小和方向，是矢量，故A错误； BCD．公式为电场强度的定义式，电场强度E的大小与F和q无关，故B正确，CD错误。 故选B。 3．下列说法正确的是（　　） A．爱因斯坦在光的粒子性的基础上，建立了光电效应方程 B．汤姆孙通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型 C．查德威克用粒子轰击获得反冲核，发现了质子 D．康普顿效应说明光子具有波动性 【答案】 A 【解析】A．爱因斯坦在光的粒子性的基础上，建立了光电效应方程，选项A正确； B．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，卢瑟福对α粒子散射实验的研究提出了原子核式结构模型，选项B错误； C．卢瑟福用粒子轰击获得反冲核，发现了质子，选项C错误； D．康普顿效应说明光子具有微粒性，选项D错误。 故选A。 4．如有一种“傻瓜”照相机，其光圈（进光孔径）随被摄物体的亮度自动调节，而快门（曝光时间）是固定不变的。为估测某架“傻瓜”照相机的曝光时间，实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知石子从地面以上6 m的高度下落，每块砖的平均厚度为6 cm，请估算这架照相机的曝光时间为（　　） A．0.01s B．0.02s C．0.1s D．0.2s 【答案】 A 【解析】由题意可知：AB之间约为2砖厚度，即 A点距离地面略小于9砖的厚度，即 石子的初始位置到A的距离为 设石子经过A时的速度为vA；由于石子做自由落体运动，则 代入数据，解得 相机曝光时间较短，石子在曝光这段时间内看作匀速直线运动，则曝光时间为 故选A。 5．如图甲为手控可调节亮度的台灯，其内部电路可简化为如图乙所示的电路图。通过调节图乙所示电位器接入电路的阻值，即可调节电源的输出功率。若电源电动势，内阻，灯泡电阻（固定不变），调节电位器即可改变台灯亮度，电位器接入电路中的阻值可在之间调节，则（　　） A．电源的最大输出功率为8W B．灯泡L消耗的最大功率为2.5W C．电位器的最大功率为8W D．当时，电源效率最大 【答案】 A 【解析】A．电源的输出功率为 可知当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大；由于灯泡电阻大于电源内阻，所以当电位器接入电路中的阻值为零时，电源的输出功率最大，则最大功率为 联立解得 W 故A正确； B．由题可知，当电位器接入电路中的阻值为零时，电路中的电流最大，灯泡消耗的功率也最大，最大功率为 W 故B错误； C．根据题意，把灯泡电阻等效为电源内阻的一部分，可知当电位器接入电路中的阻值为 电位器的功率最大，则有 最大功率为 W 故C错误； D．根据效率的计算公式有 可知外电阻越大时，效率越高，则当时，电源效率最大，故D错误； 故选A。 6．如图为某种机械传导装置的部分结构的原理示意图，足够长的光滑固定折杆ABC上套有两个质量相等的滑块P、Q，其中直杆AB竖直、直杆BC与水平方向有一定的夹角，滑块P、Q用一带有铰链的轻直杆连接并且可以在杆上自由滑动，滑块P、Q均可视为质点，若滑块P在水平外力F的作用下缓慢沿BC向上运动，则（　　） A．外力F逐渐变小 B．杆BC对滑块P的弹力先变小后变大 C．杆AB对滑块Q的弹力逐渐变小 D．滑块间连接杆上的拉力逐渐变大 【答案】 D 【解析】B．对整体受力分析如图1所示，可知滑块P在外力F的作用下缓慢沿BC向上运动时，因为杆对滑块P的弹力的竖直分量恒等于两滑块的重力，所以杆对滑块的弹力不变，故B错误； ACD．外力和一起变大或一起变小，对滑块Q受力分析并作矢量三角形如图2所示，当滑块P缓慢沿向上运动时，两滑块间连接杆的拉力变大，杆对滑块Q的弹力也变大，可知外力也变大，故AC错误，D正确。 故选D。 7．如图所示，质量为的物块P与物块Q（质量未知）之间拴接一轻弹簧，静止在光滑的水平地面上，弹簧恰好处于原长。现给P物体一瞬时初速度，并把此时记为0时刻，规定向右为正方向，0~2t0内P、Q物块运动的图像如图所示，已知时刻P、Q的加速度最大，其中轴下方部分的面积大小为，下列判断不正确（　　） A．物体Q的质量为 B．时刻Q物体的速度大小为 C．时刻弹簧的弹性势能为 D．时间内弹簧对P物体做功为零 【答案】 A 【解析】A．时间内Q所受弹力方向向左，P所受弹力方向始终向右；时刻，P、Q所受弹力最大且大小相等，由牛顿第二定律可得 ， 解得物体Q的质量为 故A错误； B．根据图像与横轴围成的面积表示速度变化量，可知时间内，Q物体的速度变化量大小为 则时刻Q物体的速度大小为 故B正确； C．时刻两物体具体相同的速度，根据对称性可知，时刻P、Q物体的速度大小为 设物体P的初速度为，根据动量守恒可得 解得 设时刻弹簧的弹性势能为，根据能量守恒可得 故C正确； D．设时刻P物体的速度为，根据动量守恒可得 解得 可知时刻P物体的速度大小等于时刻P物体的速度大小，则时刻P物体的动能等于时刻P物体的动能，根据动能定理，时间内弹簧对P物体做功为零，故D正确。 本题选错误的，故选A。 8．如图，理想变压器原线圈匝数为，接有一阻值为的电阻和理想交流电流表A．副线圈匝数为，接有阻值和的两个电阻。为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定，频率为50Hz。该变压器原、副线圈匝数比，当开关S断开时，电流表的示数为，则（　　） A．流经的交变电流的频率为100Hz B．当开关S断开时，的电功率为 C．当开关S闭合时，原线圈两端的电压增大 D．当开关S闭合时，的电功率变为原来的16倍 【答案】 D 【解析】A．流经的交变电流的频率仍为50Hz，故A错误； B．当开关S断开时，由 可知，流经的交变电流为3I，由 可得，的电功率为，故B错误； C．当S断开时，等效电路图如图甲所示，由闭合电路欧姆定律可知，原线圈两端电压 可得 副线圈中的电压为 根据变压器原、副线圈电压关系可 再结合原、副线圈电流之间的关系 联立可得 则 当S闭合时，设此时原线圈的电流为，等效电路图如图乙所示，由闭合电路欧姆定律可知，原线圈两端电压 可得 副线圈中的电压为 根据变压器原、副线圈电压关系 再结合原、副线圈电流之间的关系 联立可得 联立解得 所以S闭合后，原线圈的电流变为4I，电阻两端的电压变大，原线圈两端的电压变小，故C错误； D．原线圈的电流变为4I，所以副线圈的电流也变为原来的4倍，的电功率变为原来的16倍，故D正确。 故选D。 【一题多解】设开关S断开前后，原线圈的电流分别为I和kI，变压器的等效电阻为和，由于变压器输入功率与输出功率相同，开关S闭合前有 开关S闭合后有 根据闭合电路欧姆定律，开关S闭合前有 S闭合后 根据以上各式得 解得 所以开关S闭合后，原线圈的电流变为4I，电阻两端的电压变大，原线圈两端的电压变小，故C错误。 二、多项选择题（本大题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，不选或选错的得0分） 9．在温度不变的条件下，设法使一定质量的理想气体的压强增大，在这个过程中（　　） A．气体的密度增加 B．气体分子的平均动能增大 C．外界对气体做了功 D．气体从外界吸收了热量 【答案】 AC 【解析】A．由理想气体状态方程 可知在温度不变的条件下，设法使一定质量的理想气体的压强增大，则气体体积减小，密度增加，故A正确； B．温度是其他分子平均动能的标志，温度不变，所以气体分子的平均动能不变，故B错误； CD．体积减小，说外界对气体做了功，温度不变，则气体内能不变，根据热力学第一定律 可判断气体一定向外界释放了热量，故C正确，D错误。 故选AC。 10．如图所示，一绝缘细线Oa下端系一质量为m的带电的小球a，悬点O正下方有一带电小球b固定在绝缘底座上。开始时a球静止在图中位置，此时细线Oa与竖直方向的夹角为。现将b球沿竖直方向缓慢上移至与a球等高处，此过程（   ） A．细线Oa与竖直方向的夹角变小 B．b球所受的库仑力不变 C．细线Oa的拉力变大 D．a球与b球间的距离变大 【答案】 AC 【解析】对小球a受力分析，如图所示： 图中力三角形G′aF与几何三角形△Oba相似，故 ABD．b点向上移动的过程中，由几何关系可知，Ob之间的距离减小，由 可知 可知ab之间的距离减小，ab之间的库仑力将增大，细线Oa与竖直方向的夹角变小，故A 正确，BD错误； C．当b向上移动时，Ob之间的距离减小，由 可知，细线Oa的拉力变大。故C正确。 故选AC。 11．如图所示，在匀强磁场区域的上方有一半径为R，质量为m的导体圆环，将圆环由静止释放，圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相等，已知圆环的电阻为r，匀强磁场的磁感应强度为B，重力加速度为g，则（   ） A．圆环进入磁场的过程中，圆环中的电流为逆时针 B．圆环进入磁场的过程可能做匀速直线运动 C．圆环进入磁场的过程中，通过导体某个横截面的电荷量为 D．圆环进入磁场的过程中，电阻产生的热量为 【答案】 AD 【解析】A．圆环进入磁场的过程中，垂直纸面向里的磁通量增加，根据楞次定律，圆环中感应电流的磁通量应垂直纸面向外，由右手螺旋定则判断感应电流为逆时针方向，A正确； B．由于圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相等，圆环进入磁场的过程感应电流不同，安培力不同，故线圈不可能做匀速运动，B错误； C．根据电荷量 根据闭合电路欧姆定律 由法拉第电磁感应定律 可得圆环进入磁场的过程中，通过导体某个横截面的电荷量为 C错误； D．由于圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相等，根据动能定理得 所以电阻产生的热量 D正确。 故选AD。 12．质量、长度的木板静止在足够长的光滑水平面上，右端静置一质量的物块（可视为质点），如图（a）所示。现对木板施加一水平向右的作用力F，图像如图（b）所示。物块与木板间的摩擦因数，重力加速度g取。则（    ） A．6s末，物块刚好与木板分离 B．0~4s内，物块与木板不发生相对滑动 C．0~6s内，物块与木板组成的系统机械能守恒 D．4~6s内，拉力F做功等于物块与木板系统动能增量 【答案】 AB 【解析】AB．物块的最大加速度为 解得 m/s2 当N时，假设木板和物块相对静止，则有 解得 m/s2<a 则物块可以与木板相对静止，当N时，木板的加速度为 解得 m/s2>a 物块与木板在4s末的速度相等，根据位移—时间公式可知 代入数据解得 s 所以6s末，物块刚好与木板分离，故AB正确； C．0~6s内，物块与木板组成的系统受拉力做功，机械能不守恒，故C错误； D．根据功能关系可知，4~6s内，拉力F做功等于物块与木板系统动能增量与系统摩擦生热之和，故D错误； 故选AB。 13．如图所示，天花板下面分别悬挂质量为的带有异种电荷的两小球。平衡时，两小球恰处于同一水平面，细线与竖直方向的夹角分别为与。两小球各自所带电荷被瞬间中和后开始运动，运动中线未断裂。则下列说法正确的是（　　） A．平衡时连接两小球的细线上的拉力大小之比为 B．两球的质量比为 C．球到达最低点时的速度小于球到达最低点时的速度 D．球到达最低点时的动能大于球到达最低点时的动能 【答案】 AD 【解析】AB．对小球受力分析，受重力、库仑力、拉力，如图所示 根据平衡条件有 故 同理，有 故 故A正确，B错误； C．由于，且两小球到天花板的竖直距离相等，则悬挂小球的细线较长，运动到最低点时下降的高度大，所以小球到达最低点时的速度大，故C错误； D．小球运动过程中机械能守恒，有 故 根据数学中的半角公式，得 其中相同，故越大，动能越大，故一定大于，故D正确。 故选AD。 三、实验题(本题共2小题，共20 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。） 14．（10分）某同学利用实验室的器材研究一粗细均匀的导体棒（约为）的电阻率。 电压表V（量程15.0V，内阻约） 电流表A（量程0.6A，内阻） 定值电阻R0（阻值） 滑动变阻器R1（最大阻值10Ω） 学生电源E（电动势20V） 开关S和若干导线 （1）如图甲，用螺旋测微器测得导体棒的直径为 mm；如图乙，用游标卡尺测得导体棒的长度为 cm。 （2）根据提供的器材，为尽可能精确地测量金属棒的阻值，设计了图丙所示的一个实验电路，请根据此电路在图丁连接实物图 。 （3）实验时，调节滑动变阻器，使开关闭合后两电表的示数从零开始，根据实验数据选择合适标度描点，在方格纸上作图，通过分析可得导体棒的电阻 Ω（保留1位小数），再根据电阻定律即可求得电阻率．从系统误差的角度分析，电阻 （填“>”“<”或“=”）。 【答案】 4.620 10.14 4.6 ＝ 【解析】（1）用螺旋测微器测得导体棒的直径为 用游标卡尺测得导体棒的长度为 （2）要求尽可能精确地测量金属棒的阻值，而滑动变阻器的总阻值较小，则用分压式可以多测几组数据；电压表的量程为15V，则待测电阻的电流最大为 则0.6A的电流表量程太小，不安全，而电流表内阻已知，且有定值电阻，则可以用电流表与定值电阻串联，定值电阻能分部分电压且能精确的得到待测电阻阻值，而电流表选择内接法可以消除系统误差，故电路图如图。 (3)根据伏安法可知 解得 因电流表用内接法，且电流表的内阻和定值电阻的阻值已知，则两者分压的系统误差可以消除，则电阻的测量值等于真实值。 15．（10分）李红利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”，实验装置如图1所示。重力加速度大小为g。 (1)主要的实验步骤如下： ①开动气泵，调节气垫导轨，将滑块无初速度轻放在导轨上，滑块能 ，可认为导轨水平。 ②测出遮光片的宽度d。 ③用天平称出托盘和砝码的总质量m、滑块（含遮光片）的质量M。 ④将滑块移至图1所示位置A，测出遮光片到光电门B的距离l。 ⑤将滑块由静止释放，读出遮光片通过光电门B的遮光时间t，滑块通过光电门B时的速度 ，系统动能增加了 （用题中物理量符号表示）。 ⑥改变l，重复实验，作出图像如图2所示，若机械能守恒定律成立，则图像的斜率 （用题中物理量符号表示）。 (2)由于系统受阻力f的作用，系统动能的增加量略小于系统重力势能的减少量，若定义，则 。 【答案】 (1) 静止 (2) 【解析】（1）①开动气泵，调节气垫导轨，将滑块无初速度轻放在导轨上，滑块能静止，可认为导轨水平； ⑤ 遮光片通过光电门B的遮光时间t，滑块通过光电门B时的速度为 系统动能增加了 ⑥若系统的机械能守恒定律成立，有 可得 则图像的斜率为 （2）由于系统受阻力f的作用，系统动能的增加量略小于系统重力势能的减少量，若定义，则有 可得 四、计算题（本题共 3 小题，共 36 分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。） 16．（10分）如图所示，一透明球球心为O点，半径为R。球面内侧单色点光源S发出的一束光自A点射出，出射光线AB的反向延长线交于球的边缘D点，OD垂直于OA。已知，光在真空中的传播速度为c。求： （1）该透明体的折射率； （2）从S发出的光线经多次全反射回到S点的最短时间。 【答案】 （1）；（2） 【解析】（1）如图所示，画出光路图 由于OD垂直于OA，则 由折射定律可得 （2）设光线在透明球发生全反射临界角为C，则有 所以 当与水平成时，恰好发生全反射，从S发出的光线经多次全反射回到S点的光路图如图所示 从S发出的光线经多次全反射回到S点的时间 解得 17．（12分）如图所示，间距为L的足够长平行金属导轨，上端接有阻值为R的电阻，导轨与水平面间的夹角为，导轨所在区域存在垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长度均为L、质量均为m、电阻均为R的细金属棒、垂直放在导轨上的处。金属棒粗糙，始终保持静止，金属棒光滑，由静止释放后沿着导轨下滑，到达虚线前已经匀速。已知金属棒、始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）求金属棒匀速运动的速度v； （2）若金属棒从运动到的过程中，金属棒上产生的焦耳热为Q，求与的距离x； （3）求金属棒与导轨间的最小动摩擦因数。 【答案】 （1），方向沿斜面向下；（2）；（3） 【解析】（1）金属棒匀速运动时，切割磁感线产生的感应电动势 金属棒相当于电源，金属棒和电阻R并联，闭合电路总电阻 流过金属棒的电流 金属棒受到沿导轨向上的安培力，有 由牛顿第二定律知，匀速运动时有 联立可得 方向沿斜面向下。 （2）金属棒与电阻R并联且阻值相同，故电阻R上产生的焦耳热也为Q，金属棒中的电流始终为金属棒中电流的两倍，故金属棒上产生的焦耳热为。 根据动能定理有 金属棒克服安培力做功，将其他形式的能转化为电能，故 可得 （3）根据左手定则，金属棒受到的安培力沿着导轨向下，当金属棒匀速运动时，安培力最大，此时金属棒与导轨间的摩擦力最大。 金属棒中的电流 受到的安培力 由平衡条件有 则最小动摩擦因数 18．（14分）如图所示，实验小车静止在水平地面上，一物块静止于小车最左端，一小球用不可伸长的轻质细线悬挂于O点正下方，并轻靠在物块左侧。现将细线拉直到水平位置，静止释放，小球运动到最低点时与物块发生弹性碰撞。已知细线长，小球质量，物块、小车质量均为，物块与小车上表面间动摩擦因数，小车与地面间动摩擦因数。小球、物块均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取。 (1)求小球运动到最低点与物块碰撞前所受拉力的大小； (2)求小球与物块碰撞后的瞬间，物块速度的大小； (3)为使物块不从小车上掉下来，小车长度的至少为多长？ 【答案】 (1)6N (2)4m/s (3)1.6m 【解析】（1）对小球摆动到最低点的过程中，由动能定理 解得 在最低点，对小球由牛顿第二定律 解得小球运动到最低点与物块碰撞前所受拉力的大小为 （2）小球与物块碰撞过程中，由动量守恒定律和机械能守恒定律 解得小球与物块碰撞后的瞬间，物块速度的大小为 （3）物块在小车上表面滑动过程中，由牛顿第二定律得 设经t二者共速为v，物体和小车位移大小分别为x1，，由匀变速运动规律得 对物体 对小车 解得 分析可知，二者共速后一起匀减速运动，则为使物块不从小车上掉下来，小车水平轨道长 解得 试卷第2页，共22页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$