2025年高考物理预测模拟卷03(江西专用)
2025-03-17
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内容正文:
2025年高考物理预测模拟卷03(江西专用)
(考试时间:75分钟,分值: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.难度系数:0.65。
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共10小题,共46分。(在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每题4分。第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1.量子论的奠基人普朗克认为,科学的历史不仅是一连串的事实、规则和随之而来的数学描述,它也是一部概念的历史。下列描述正确的是( )
A.对氢原子光谱的研究,导致原子的核式结构模型的建立
B.半衰期与物质的多少和时间都有关,可以用于测定地质年代、生物年代等
C.天然放射现象中产生的射线,都能在电场或磁场中发生偏转
D.轻核能发生聚变的条件是克服库仑斥力,而不是克服核力
2.2025年蛇年春晚的舞台上,《秧BOT》节目开场,一群穿着花棉袄的机器人在舞台上扭起了秧歌。其中机器人转手绢的动作,使手绢绕中心点O在竖直面内匀速转动,如图所示,若手绢上有质量不相等的两质点A、B,则( )
A.质点A、B的线速度相同 B.质点A、B的动能可能相等
C.质点A、B受到的合外力可能相同 D.质点A、B的机械能守恒
3.安徽黄山是世界文化与自然双遗产、世界地质公园,以奇松、怪石、云海、温泉、冬雪著称于世。2013年7月开通的西海大峡谷地面观光缆车如图(1)所示,最近因沿线的奇幻美景和视觉上的冲击力突然在社交平台上走红。地面观光缆车的内部结构及该乘客乘车情形如图(2)所示,缆车内部地板水平。则下列说法中正确的是( )
A.当观光缆车上行时,该乘客所受的合力一定为零
B.当观光缆车加速上行时,缆车对该乘客的作用力方向与轨道平行
C.当观光缆车下行时,缆车对该乘客的摩擦力一定不为零
D.当观光缆车减速下行时,缆车对该乘客做负功
4.如图,水面上漂浮一直径为的圆形荷叶,一只小蝌蚪(可视为质点)从距离水面深度为h的M点沿水平方向以的速度匀速运动,其运动轨迹位于荷叶直径AB的正下方。小蝌蚪从荷叶下方穿过的过程中,荷叶始终保持静止,在水面之上的任意位置都看不到小蝌蚪的时间为。已知水的折射率为,则h约为( )
A.
B.
C. D.
5.近年来,我国空间科学创新发展驶入“快车道”。假设有一空间探测器着陆在某个类地星球表面进行观测时发现,该星球为规则球体,半径为R,自转周期为2T,其赤道上空有一颗沿圆形轨道运行的卫星,它的运行方向与类地星球的自转方向相同,公转周期为T。如图所示,某时刻,位于星球赤道上P点的探测器观测到卫星的仰角为,后,观测到卫星仰角变为。引力常量为G。根据以上信息,该类地星球的质量约为( )
A. B.
C. D.
6.如图甲为茂名浮山岭上的发电风车,图乙为风车简化的发电模型,风车扇叶带动内部铜质线圈绕垂直于磁场的水平转轴顺时针匀速转动产生交流电,图丙为风车转速为ω时线圈输出电流i与时间t的关系,下列说法正确的是( )
A.线圈输出电流的有效值是
B.当线圈转到竖直位置时电流表的示数为
C.当线圈转到图乙所示位置时产生的感应电流方向为
D.若风车转速变为时,则线圈输出最大电流为
7.如图1所示,一个竖直圆盘绕a匀速转动,周期,固定在圆盘上的小圆柱b带动一个T形支架在竖直方向上下振动,T形支架下面固定一小球组成的振动系统,一轻质长绳与小球相连。某时刻绳子的某段波形如图2中实线所示。则( )
A.圆盘上的小圆柱转到圆心等高处时,T形支架的瞬时速度为零
B.小球振动稳定后,它振动的频率是
C.绳子上产生的波的传播速度为
D.圆盘的半径为0.05m
8.如图所示,图(1)、图(2)是一辆质量为m的公共汽车启动过程中和两个时刻的照片。到时间内汽车的运动可视为初速度为零的匀加速直线运动。图(3)是此过程中车内横杆上悬挂的拉手经放大后的图片。m、、、均为已知量,重力加速度大小为 g。根据上述信息并结合图片,可以得出的物理量有( )
A.公共汽车车身的大致长度
B.公共汽车所受牵引力的冲量大小
C.到时间内公共汽车的平均速率
9.如图,ABCDE虚线区域存在垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,DE是半径为R的四分之一圆弧,圆心为O,其中A、E、O在同一条直线上,位于F点的粒子源垂直AE射出各种速度大小不等的带电粒子,粒子在磁场的作用下向右偏转。已知粒子质量均为m、电荷量均为q,F点到E点的距离为,则从弧DE射出的粒子,运动的可能时间为( )
A.
B.
C. D.
10.如图,匀强磁场I、Ⅱ的边界P、Q、M水平,两磁场的方向相反,磁感应强度大小均为B,磁定场I的宽度为L,磁场Ⅱ的宽度大于L。边长为L、质量为m、电阻为R的正方形金属线框待abcd自距磁场边界P上方L处自由下落,当ab边刚进磁场Ⅱ时线框的加速度为零;当ab边刚出磁场Ⅱ时,线框的加速度也为零。重力加速度大小为g,线框运动过程中,磁场始终与线框平面垂直,ab边始终水平,下列说法正确的是( )
A.当线框ab边刚进磁场Ⅱ时,线框的速度大小为
B.线框ab边通过磁场I的过程中,通过线框截面的电荷量为
C.磁场Ⅱ的宽度为
D.线框通过磁场过程中,线框中产生的焦耳热为
第Ⅱ卷
二、实验题:本题共2小题,共18分。
11.(8分) Phyphox是专门针对智能手机开发的物理实验软件,可以很好地助力同学们开展居家实验。某同学用该软件设计测量木盒与桌面间的动摩擦因数的实验,实验步骤如下:
①在木盒中放入若干个砝码,用天平测出木盒和砝码的总质量;
②在桌面左端固定一个不计摩擦的定滑轮,细线一端与木盒连接,另一端与手机相连,调整定滑轮位置使细线与桌面平行;
③调整桌面水平,释放手机,木盒由静止开始做匀加速直线运动,从手机上读出手机运动的加速度大小。
回答下列问题:
(1)要测量木盒与桌面之间的动摩擦因数, 。(选填“需要”或“不需要”) 测量手机的质量, (选填“需要”或“不需要”) 让手机的质量远小于木盒和砝码的总质量;
(2)已知重力加速度大小为g,完成正确操作后测量的动摩擦因数μ= (用题中测量的物理量符号和题设条件中的物理量符号表示) ;
(3)某同学实验过程中没有调整桌面水平,导致桌面左端较低,该同学测得的动摩擦因数较真实值 (选填“偏大”“偏小”或“相等” ) 。
12.(10分)某兴趣小组利用半封闭可调内阻电池研究闭合电路的规律,其实物图和工作的电路图如图(1)、图(2)所示。图(2)中M为电池的正极, N为电池的负极、b为一组实验探针,与正负极非常接近但不与其接触, a、b与数字电压表连接,用于测量内电压数字电压表并联在电阻箱两端,用于测量路端电压数字电流表A接在干路中,用于测量干路电流 I。
(1)注射器抽气或充气使中间液面升降,从而改变电池的内阻,充气后,液面 填“升高”或“下降”,电池内阻将 填“变大”或“变小”
(2)保持内电路不变,调节电阻箱的阻值,记录两电压表示数和、电流表示数I、电阻箱阻值,数据如表所示。由数据可得,电池电动势 ;
序号
U外/V
U内/V
I/A
R外/Ω
1
2.050
0.000
0.000
∞
2
1.937
0.101
0.030
63
3
1.910
0.120
0.036
52
4
1.879
0.145
0.044
41
5
1.820
0.186
0.057
30
(3)根据数据,作出图像和图像,如图(3)、图(4)所示。图像斜率的绝对值为、图像的斜率为,可得 填“>”“=”或“<”,在操作和读数均无误的情况下,得到上述结果的原因可能是 。回答一个即可
三、计算题:本题共3小题,共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(10分)理发店内的气动升降椅,其升降由气囊式汽缸实现。其原理是在一个密闭的汽缸内充入气体,使汽缸内的压强为大气压的几倍或者十几倍,利用气体可压缩来实现弹性作用。如图所示,汽缸横截面积,内部气体压强为(大气压强),未承重时空气柱长度,密闭汽缸导热性能良好。现由于承重变化,导致活塞(气动杆和椅面)下降2cm。缸内气体可视为理想气体,温度保持不变,忽略摩擦阻力。求:
(1)椅面承受的压力增加了多少?
(2)为了使椅面恢复到原来的位置,需要充入一个大气压下的气体体积为多少?
14.(12分)如图所示,固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量分别为+Q和-Q,A、B相距为2d,MN是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的带电小球p,质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷,不影响电场的分布),现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放,小球p向下运动到距C点距离为d的O点时,速度为v,已知MN与AB之间的距离为d,静电力常量为k,重力加速度为g。求:
(1)C、O间的电势差;
(2)小球p经过O点时的加速度。
15.(14分)如图所示,由两个半径均为R=0.1m的四分之一圆弧细管道构成的光滑细管道ABP竖直放置,且固定在光滑水平台面上,圆心连线O1O2水平,轻弹簧左端固定在竖直板上,右端与质量为m=0.1kg的物块接触(不拴接,物块的大小的直径略小于管的内径,物块运动过程可视为质点),在水平台面的右方有一倾角为30°的足够长的光滑固定斜面EF,斜面上有一质量也为0.1kg的薄木板CD,开始时薄木板被锁定。开始时弹簧处于锁定状态,具有的弹性势能为4mgR,其中g为重力加速度。当解除锁定后物块离开弹簧进入管道,最后从P点抛出。经过一段时间后恰好以平行于薄木板的方向滑上薄木板,在物块滑上薄木板的同时薄木板解除锁定,下滑过程中某时刻物块和薄木板能达到共同速度。已知物块与薄木板间的动摩擦因数,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)物块到经P点时对轨道的压力:
(2)物块滑上薄木板时的速度大小:
(3)达到共同速度前物块下滑的加速度大小及从物块滑上薄木板至达到共同速度两者的相对位移。
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2025年高考物理预测模拟卷03(江西专用)
(考试时间:75分钟,分值: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.难度系数:0.65。
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共10小题,共46分。(在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每题4分。第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1.量子论的奠基人普朗克认为,科学的历史不仅是一连串的事实、规则和随之而来的数学描述,它也是一部概念的历史。下列描述正确的是( )
A.对氢原子光谱的研究,导致原子的核式结构模型的建立
B.半衰期与物质的多少和时间都有关,可以用于测定地质年代、生物年代等
C.天然放射现象中产生的射线,都能在电场或磁场中发生偏转
D.轻核能发生聚变的条件是克服库仑斥力,而不是克服核力
【答案】D
【详解】A.粒子轰击金箔实验,导致原子的核式结构模型的建立,故A错误;
B.半衰期由原子核内部因素所决定,与物质的多少、时间均无关,故B错误;
C.天然放射现象中产生的射线,是电磁波,不带电,不能在电场或磁场中发生偏转,故C错误;
D.轻核能发生聚变的条件是克服库仑斥力,而不是克服核力,故D正确。
故选D。
2.2025年蛇年春晚的舞台上,《秧BOT》节目开场,一群穿着花棉袄的机器人在舞台上扭起了秧歌。其中机器人转手绢的动作,使手绢绕中心点O在竖直面内匀速转动,如图所示,若手绢上有质量不相等的两质点A、B,则( )
A.质点A、B的线速度相同 B.质点A、B的动能可能相等
C.质点A、B受到的合外力可能相同 D.质点A、B的机械能守恒
【答案】B
【详解】A.由于质点A、B绕中心点O在竖直面内匀速转动,则两质点具有相同的角速度,但质点A转动半径小于B的转动半径,根据可知,质点A的线速度小于质点B的线速度,故A错误;
B.质点的动能为
由于两质点质量不相等,转动半径不相等,所以二者动能可能相等,故B正确;
C.质点所受合外力大小为
由此可知,二者合外力大小可能相等,但方向指向圆心,二者方向不同,故C错误;
D.由于质点转动过程中线速度大小不变,所以动能不变,但重力势能不断变化,所以机械能不守恒,故D错误。
故选B。
3.安徽黄山是世界文化与自然双遗产、世界地质公园,以奇松、怪石、云海、温泉、冬雪著称于世。2013年7月开通的西海大峡谷地面观光缆车如图(1)所示,最近因沿线的奇幻美景和视觉上的冲击力突然在社交平台上走红。地面观光缆车的内部结构及该乘客乘车情形如图(2)所示,缆车内部地板水平。则下列说法中正确的是( )
A.当观光缆车上行时,该乘客所受的合力一定为零
B.当观光缆车加速上行时,缆车对该乘客的作用力方向与轨道平行
C.当观光缆车下行时,缆车对该乘客的摩擦力一定不为零
D.当观光缆车减速下行时,缆车对该乘客做负功
【答案】D
【详解】A.当观光缆车匀速上行时,乘客受到的合力才为零,故 A错误;
B.观光缆车加速上行时,加速度方向沿轨道向上,乘客受到的合力方向沿轨道向上,因此缆车对乘客的作用力与重力的合力方向与轨道平行向上,则缆车对乘客的作用力一定不与轨道平行,故B错误;
C.缆车匀速下行时,人处于平衡状态,则缆车对人的摩擦力为零,故C错误;
D.缆车减速下行时,缆车对人的作用力方向与人的位移方向的夹角为钝角,缆车对乘客做负功, D正确。
故选D。
4.如图,水面上漂浮一直径为的圆形荷叶,一只小蝌蚪(可视为质点)从距离水面深度为h的M点沿水平方向以的速度匀速运动,其运动轨迹位于荷叶直径AB的正下方。小蝌蚪从荷叶下方穿过的过程中,荷叶始终保持静止,在水面之上的任意位置都看不到小蝌蚪的时间为。已知水的折射率为,则h约为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】在水面之上的任意位置都看不到小蝌蚪的时间为,此时间内蝌蚪的位移
水的折射率为,根据临界角与折射率的关系有
根据三角函数关系有
令荷叶直径为d,根据几何关系有
解得
故选A。
5.近年来,我国空间科学创新发展驶入“快车道”。假设有一空间探测器着陆在某个类地星球表面进行观测时发现,该星球为规则球体,半径为R,自转周期为2T,其赤道上空有一颗沿圆形轨道运行的卫星,它的运行方向与类地星球的自转方向相同,公转周期为T。如图所示,某时刻,位于星球赤道上P点的探测器观测到卫星的仰角为,后,观测到卫星仰角变为。引力常量为G。根据以上信息,该类地星球的质量约为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】如图所示
P点在内转过的圆心角,卫星转过的圆心角,由几何关系可知,为等腰三角形,则有
根据牛顿第二定律可得
联立解得
故选C。
6.如图甲为茂名浮山岭上的发电风车,图乙为风车简化的发电模型,风车扇叶带动内部铜质线圈绕垂直于磁场的水平转轴顺时针匀速转动产生交流电,图丙为风车转速为ω时线圈输出电流i与时间t的关系,下列说法正确的是( )
A.线圈输出电流的有效值是
B.当线圈转到竖直位置时电流表的示数为
C.当线圈转到图乙所示位置时产生的感应电流方向为
D.若风车转速变为时,则线圈输出最大电流为
【答案】D
【详解】A.根据交流电最大值与有效值的关系可知,A错误;
B.当线圈转到竖直位置时,电动势最大,电流最大,但电流表测量的是电流的有效值,B错误;
C.根据右手定则可知,线圈转到图乙所示位置时产生的感应电流方向为,C错误;
D.由丙图可知,线圈感应电流的瞬时表达式为
故当风车转速变为时,线圈输出最大电流为,D正确。
故选D。
7.如图1所示,一个竖直圆盘绕a匀速转动,周期,固定在圆盘上的小圆柱b带动一个T形支架在竖直方向上下振动,T形支架下面固定一小球组成的振动系统,一轻质长绳与小球相连。某时刻绳子的某段波形如图2中实线所示。则( )
A.圆盘上的小圆柱转到圆心等高处时,T形支架的瞬时速度为零
B.小球振动稳定后,它振动的频率是
C.绳子上产生的波的传播速度为
D.圆盘的半径为0.05m
【答案】C
【详解】A.根据速度分解规律可知,圆盘上的小圆柱线速度在垂直于T形支架上侧水平线的分速度等于支架运动的速度,可知,圆盘上的小圆柱转到圆心等高处时,T形支架的瞬时速度达到最大值,大小恰好等于小圆柱线速度,故A错误;
B.小球振动稳定后,它振动的频率等于圆盘上的小圆柱圆周运动的频率,则有
C.绳子上产生的波的传播速度
故C正确;
D.图中小圆柱至最高点与最低点时,小球也恰好运动至最高点与最低点,即小球简谐运动的振幅恰好等于小圆柱圆周运动的半径,即小圆柱体圆周运动的半径为0.05m,则圆盘的半径大于0.05m,故D错误。
故选C。
8.如图所示,图(1)、图(2)是一辆质量为m的公共汽车启动过程中和两个时刻的照片。到时间内汽车的运动可视为初速度为零的匀加速直线运动。图(3)是此过程中车内横杆上悬挂的拉手经放大后的图片。m、、、均为已知量,重力加速度大小为 g。根据上述信息并结合图片,可以得出的物理量有( )
A.公共汽车车身的大致长度
B.公共汽车所受牵引力的冲量大小
C.到时间内公共汽车的平均速率
D.到时间内合外力对公共汽车做的功
【答案】ACD
【详解】A.对拉手受力分析可知,公共汽车的加速度为
故到时刻间公共汽车产生的位移为
根据汽车实际位移与图片的比例关系,即可估算车身长度,故A正确;
B.公共汽车的在时刻的速度为
由动量定理可知:
由于公共汽车所受摩擦力f未知,无法求解牵引力的冲量大小,故B错误;
C.公共汽车做匀变速直线运动,根据
故C正确;
D.根据动能定理,到时间内合外力对公共汽车做的功
故D正确。
故选ACD。
9.如图,ABCDE虚线区域存在垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,DE是半径为R的四分之一圆弧,圆心为O,其中A、E、O在同一条直线上,位于F点的粒子源垂直AE射出各种速度大小不等的带电粒子,粒子在磁场的作用下向右偏转。已知粒子质量均为m、电荷量均为q,F点到E点的距离为,则从弧DE射出的粒子,运动的可能时间为( )
A.
B.
B.
C. D.
【答案】BC
【详解】设粒子从弧DE射出时射出点与F点的连线与OF的夹角为,粒子在磁场中匀速圆周运动的圆心角为,如图所示
由图可知,越大越小,当射出点与F点的连线与弧DE相切时,最大,此时最小,设此时的射出点为G,有
即
所以的最小值为,另当为零时最大,最大值为,所以从弧DE上射出的粒子在磁场匀速圆周运动的时间范围为
即
又
得 所以
故选BC。
10.如图,匀强磁场I、Ⅱ的边界P、Q、M水平,两磁场的方向相反,磁感应强度大小均为B,磁定场I的宽度为L,磁场Ⅱ的宽度大于L。边长为L、质量为m、电阻为R的正方形金属线框待abcd自距磁场边界P上方L处自由下落,当ab边刚进磁场Ⅱ时线框的加速度为零;当ab边刚出磁场Ⅱ时,线框的加速度也为零。重力加速度大小为g,线框运动过程中,磁场始终与线框平面垂直,ab边始终水平,下列说法正确的是( )
A.当线框ab边刚进磁场Ⅱ时,线框的速度大小为
B.线框ab边通过磁场I的过程中,通过线框截面的电荷量为
C.磁场Ⅱ的宽度为
D.线框通过磁场过程中,线框中产生的焦耳热为
【答案】BC
【详解】A.设线框ab边刚进磁场Ⅱ时速度为,根据题意可得
解得
故A错误;
B.线框ab边通过磁场Ⅰ的过程中,通过线框截面的电荷量
故B正确;
C.设线框ab边刚出磁场Ⅱ时,线框的速度大小为,则
解得
设磁场Ⅱ的宽度为d,则
故C正确;
D.根据能量守恒,线框通过磁场过程中
解得
故D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷
二、实验题:本题共2小题,共18分。
11.(8分) Phyphox是专门针对智能手机开发的物理实验软件,可以很好地助力同学们开展居家实验。某同学用该软件设计测量木盒与桌面间的动摩擦因数的实验,实验步骤如下:
①在木盒中放入若干个砝码,用天平测出木盒和砝码的总质量;
②在桌面左端固定一个不计摩擦的定滑轮,细线一端与木盒连接,另一端与手机相连,调整定滑轮位置使细线与桌面平行;
③调整桌面水平,释放手机,木盒由静止开始做匀加速直线运动,从手机上读出手机运动的加速度大小。
回答下列问题:
(1)要测量木盒与桌面之间的动摩擦因数, 。(选填“需要”或“不需要”) 测量手机的质量, (选填“需要”或“不需要”) 让手机的质量远小于木盒和砝码的总质量;
(2)已知重力加速度大小为g,完成正确操作后测量的动摩擦因数μ= (用题中测量的物理量符号和题设条件中的物理量符号表示) ;
(3)某同学实验过程中没有调整桌面水平,导致桌面左端较低,该同学测得的动摩擦因数较真实值 (选填“偏大”“偏小”或“相等” ) 。
【答案】(1) 需要 不需要
(2)
(3)偏小
【详解】(1)[1][2]要精确测量木盒与木地板之间的动摩擦因数,设绳子拉力为T,加速度大小为a,对m和M分别研究,根据牛顿第二定律有
联立解得
所以需要测量手机的质量m,本实验不是用手机的重力来代替细线的拉力,所以不需要让手机的质量远小于木盒和砝码的总质量M。
(2)以上分析可得动摩擦因数
(3)设木盒与水平方向有一定的夹角为,以M和m整体为研究对象,根据牛顿第二定律
解得实际的动摩擦因数为
所以会导致动摩擦因数的测量结果偏小。
12.(10分)某兴趣小组利用半封闭可调内阻电池研究闭合电路的规律,其实物图和工作的电路图如图(1)、图(2)所示。图(2)中M为电池的正极, N为电池的负极、b为一组实验探针,与正负极非常接近但不与其接触, a、b与数字电压表连接,用于测量内电压数字电压表并联在电阻箱两端,用于测量路端电压数字电流表A接在干路中,用于测量干路电流 I。
(1)注射器抽气或充气使中间液面升降,从而改变电池的内阻,充气后,液面 填“升高”或“下降”,电池内阻将 填“变大”或“变小”
(2)保持内电路不变,调节电阻箱的阻值,记录两电压表示数和、电流表示数I、电阻箱阻值,数据如表所示。由数据可得,电池电动势 ;
序号
U外/V
U内/V
I/A
R外/Ω
1
2.050
0.000
0.000
∞
2
1.937
0.101
0.030
63
3
1.910
0.120
0.036
52
4
1.879
0.145
0.044
41
5
1.820
0.186
0.057
30
(3)根据数据,作出图像和图像,如图(3)、图(4)所示。图像斜率的绝对值为、图像的斜率为,可得 填“>”“=”或“<”,在操作和读数均无误的情况下,得到上述结果的原因可能是 。回答一个即可
【答案】(1) 下降 变大
(2)
(3) > 内阻偏小、电表不理想
【详解】(1)[1][2]由电阻定律知,充气后中心液面下降致横截面积变小,故电阻变大。
(2)电源电动势等于电源未接入电路即外电路电阻无穷大时电源两端电压,则电池电动势
(3)[1]由图像可知
[2]图像斜率的绝对值等于电源内阻,图像的斜率即电源内阻,理论值应相等,但电源内阻应是电源两级间电解液的阻值,两探针只是非常靠近两极,导致测量的内阻偏小;数字电压表测量电阻箱电压,该值小于真实路端电压值,是由导线电阻和接触电阻所致。
三、计算题:本题共3小题,共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(10分)理发店内的气动升降椅,其升降由气囊式汽缸实现。其原理是在一个密闭的汽缸内充入气体,使汽缸内的压强为大气压的几倍或者十几倍,利用气体可压缩来实现弹性作用。如图所示,汽缸横截面积,内部气体压强为(大气压强),未承重时空气柱长度,密闭汽缸导热性能良好。现由于承重变化,导致活塞(气动杆和椅面)下降2cm。缸内气体可视为理想气体,温度保持不变,忽略摩擦阻力。求:
(1)椅面承受的压力增加了多少?
(2)为了使椅面恢复到原来的位置,需要充入一个大气压下的气体体积为多少?
【答案】(1) (2)
【详解】(1)离地间隙减小2cm,空气柱长度变为,压强为,根据等温方程
解得
椅面承受的压力增加了
(2)设需要充入一个大气压下的气体体积为,温度不变,
解得
14.(12分)如图所示,固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量分别为+Q和-Q,A、B相距为2d,MN是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的带电小球p,质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷,不影响电场的分布),现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放,小球p向下运动到距C点距离为d的O点时,速度为v,已知MN与AB之间的距离为d,静电力常量为k,重力加速度为g。求:
(1)C、O间的电势差;
(2)小球p经过O点时的加速度。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)小球由C运动到O时,由动能定理得
解得
(2)小球经过点时受力如图
由库伦定律得
它们的合力为
由牛顿第二定律得
解得
15.(14分)如图所示,由两个半径均为R=0.1m的四分之一圆弧细管道构成的光滑细管道ABP竖直放置,且固定在光滑水平台面上,圆心连线O1O2水平,轻弹簧左端固定在竖直板上,右端与质量为m=0.1kg的物块接触(不拴接,物块的大小的直径略小于管的内径,物块运动过程可视为质点),在水平台面的右方有一倾角为30°的足够长的光滑固定斜面EF,斜面上有一质量也为0.1kg的薄木板CD,开始时薄木板被锁定。开始时弹簧处于锁定状态,具有的弹性势能为4mgR,其中g为重力加速度。当解除锁定后物块离开弹簧进入管道,最后从P点抛出。经过一段时间后恰好以平行于薄木板的方向滑上薄木板,在物块滑上薄木板的同时薄木板解除锁定,下滑过程中某时刻物块和薄木板能达到共同速度。已知物块与薄木板间的动摩擦因数,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)物块到经P点时对轨道的压力:
(2)物块滑上薄木板时的速度大小:
(3)达到共同速度前物块下滑的加速度大小及从物块滑上薄木板至达到共同速度两者的相对位移。
【答案】(1)3N,方向竖直向上
(2)
(3)2.5m/s2,
【详解】(1)物块从脱离弹簧到P过程,弹簧的弹性势能转化为物块重力势能和动能,根据能量守恒定律得
代入数据解得
在P点,由牛顿第二定律得
解得
根据牛顿第三定律得,物块到达P点时对圆弧轨道的压力大小为3N,方向竖直向上;
(2)设物块到达斜面上的速度为v,根据题意得
所以
(3)在物块滑上薄木板的过程中,由牛顿第二定律得,对物块有
解得
对木板有
解得
设从物块滑上薄木板至达到共同速度所用的时间为t,则有
在时间t内,物块位移
在时间t内,薄木板位移
两者的相对位移
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