内容正文:
2025年河南省郑州市登封市高考物理一模试卷
一、单选题:本大题共13小题,共39分。
1. 如图所示,在范围足够大的匀强磁场中有一矩形线框,线圈平面平行于磁场方向。做下列运动时,通过线圈的磁通量会发生变化的是( )
A. 线圈绕边转动 B. 线圈绕边转动
C. 线圈向上平移 D. 线圈向右平移
【答案】B
【解析】
【分析】因为该磁场是匀强磁场,判断磁通量的变化,根据公式,看有效面积S的变化即可明确磁通量是否发生变化。
【详解】A.线圈绕MQ边转动,磁通量始终为零,故A错误;
B.线圈绕MN边转动,因有效面积不断变化,故磁通量不断变化,故B正确;
C.D.线圈向上平移及线圈向右平移,磁通量始终为零,磁通量均不会发生变化,故CD错误。
故选B。
2. 关于磁场的下述说法中,正确的是( )
A. 磁极之间的相互作用是通过磁场发生的
B. 看不见、摸不着的磁场不是客观存在的
C. 只有磁体周围才存在磁场
D. 地球周围不存在磁场
【答案】A
【解析】
【详解】A.磁场对放入其中的磁体一定有磁场力作用,磁极之间相互作用是通过磁场发生的,故A正确;
B.磁场是客观存在的一种物质,虽然看不见,摸不着,但可通过小磁针来体现其存在,故B错误;
CD.在整个地球周围空间中都有磁场的存在。在磁体的周围,磁场比较强,可以很明显的表现出来,离磁体远的地方,磁场比较弱,不容易表现出来,所以不是只有磁体周围才存在磁场,故CD错误。
故选A。
3. 电源的电动势为E=30 V,内阻为r=1 Ω,将它与一只“6 V,12 W”的灯泡和一台电阻为2 Ω的小电动机串联组成闭合电路。当灯泡正常发光时,若不计电机摩擦阻力损失的能量,电动机输出机械功率与输入电功率之比为( )
A. 91% B. 82% C. 67% D. 60%
【答案】B
【解析】
【详解】电路的电流等于灯泡的电流
电动机两端的电压
U=E-Ir-U灯=22V
电动机的输入功率
P入=IU=44W
输出的机械功率
电动机输出机械功率与输入电功率之比为
故选B。
【点睛】此题是关于电功率的计算问题;对电动机问题,要知道是非纯电阻电路,不符合欧姆定律,所以计算其两端的电压时要通过电灯和电源来计算;电动机的输出功率等于输入的总功率与内阻上消耗的功率的差值。
4. 利用光电管研究光电效应实验如图所示,用频率为的可见光照射阴极K,电流表中有电流通过,则( )
A. 用紫外线照射,电流表不一定有电流通过
B. 用红外线照射,电流表一定无电流通过
C. 用频率为的可见光照射阴极K,当滑动变阻器的滑片移到最右端时,电流表一定无电流通过
D. 用频率为的可见光照射阴极K,当滑动变阻器的滑片向左端移动时,电流表示数可能不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.因紫外线的频率比可见光的频率高,所以用紫外线照射,电流表一定有电流通过,故A错误;
B.因不知阴极K的极限频率,所以用红外线照射,可能发生光电效应,电流表可能有电流通过,故B错误;
C.由于发生了光电效应,即使A、K间的电压为零,电流表中也有电流通过,故C错误;
D.当滑动变阻器的滑片向左端移动时,阳极吸收光电子的能力增强,光电流会增大,当所有光电子都到达阳极时,电流达到最大,即饱和电流,若在移动前,电流已经达到饱和电流,那么再增大光电管两端电压,光电流也不会增大,故D正确。
故选D。
5. 如图所示,一木块受到一水平力F作用静止于斜面上,且力F的方向与斜面平行。如果将力F撤掉,下列对木块的描述正确的是( )
A. 木块将沿斜面下滑 B. 木块受到的摩擦力变大
C. 木块立即获得加速度 D. 木块所受的摩擦力方向改变
【答案】D
【解析】
【详解】设木块的重力为G,将木块所受的重力沿垂直于斜面方向和沿斜面向下方向分解,沿斜面向下的分力大小为Gsinθ,在斜面平面内受力如图甲所示
力F未被撤掉时,由图根据平衡条件得,静摩擦力大小
力F被撤掉时,重力分力
所以木块仍保持静止,受力如图乙所示
根据平衡条件得
Ff2=Gsinθ
所以木块受到的摩擦力变小,方向变为沿斜面向上,ABC错误,D正确。
故选D。
6. 关于做平抛运动的物体,正确的说法是
A. 速度始终不变的曲线运动
B. 速度大小不变的曲线运动
C. 速度大小和方向虽都在变化,但加速度却不变化,因此是匀变速曲线运动
D. 平抛运动可以分解为水平方向的匀加速运动和竖直方向的自由落体运动
【答案】C
【解析】
【详解】平抛运动是加速度始终不变的曲线运动,选项A错误;平抛运动的速度大小不断变化,选项B错误;平抛运动速度大小和方向虽都在变化,但加速度却不变化,因此是匀变速曲线运动,选项C正确;平抛运动可以分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动,选项D错误;故选C.
7. 如图甲是LC振荡电路,其中电流随时间变化的i—t图像如图乙所示。t=0时刻,电容器的下极板M带正电,在之后的某段时间,M板带负电,磁场能减小,则这段时间对应图像中的( )
A. Oa段 B. ab段 C. bc段 D. cd段
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知,开始时M板带正电,而第一个四分之一周期内,电容在放电,故开始时M板放电过程;电流由M到N;而在某段时间内,磁场能在减小,说明电流在减小;电容器在充电;而M板带负电,说明电流不变,所以这段时间对应的过程为ab段
故选B。
8. 类比是一种有效的学习方法,通过类比,能较牢固地掌握新知识,提高学习效率。在类比过程中,既要找出共同之处,又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类比,总结出下列内容,其中不正确的是( )
A. 机械波的频率、波长和波速三者满足的关系,对电磁波也适用
B. 机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象
C. 机械波的传播依赖介质,而电磁波可以不依赖介质在真空中传播
D. 机械波既有横波又有纵波,而电磁波只有纵波
【答案】D
【解析】
【详解】A.波长、波速、频率的关系对任何波都是成立的,对电磁波当然成立,故A正确,不符合题意;
B.干涉和衍射是波的特性,机械波、电磁波都是波,这些特性都具有,故B正确,不符合题意;
C.机械波是机械振动在介质中传播形成的,所以机械波的传播需要介质而电磁波是交替变化的电场和磁场由近及远的传播形成的,所以电磁波传播不需要介质,故C正确,不符合题意;
D.机械波既有横波又有纵波,但是电磁波只能是横波,其证据就是电磁波能够发生偏振现象,而偏振现象是横波才有的,故D错误,符合题意。
故选D。
9. 如图所示,大小可以忽略不计的带有同种电荷的小球A和B相互排斥,静止时绝缘细线与竖直方向的夹角分别是α和β,且α<β,两小球在同一水平线上,由此可知( )
A. B球受到的库仑力较大,电荷量较大
B. B球的质量较大
C. B球受到的拉力较大
D. 两球接触后,再处于静止的平衡状态时,悬线的偏角α′、β′仍满足α′<β′
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据牛顿第三定律得:A球对B球的库仑力等于B球对A球的库仑力,无论两球电荷量是否相等所受库仑力都相等,故无法比较哪个电荷量较大,故A错误;
B.对小球A、B受力分析
根据平衡条件有
因α<β,所以mA>mB,故B错误;
C.根据平衡条件有
因α<β,所以B球受的拉力较小,故C错误;
D.两球接触后,再静止下来,两绝缘细线与竖直方向的夹角变为α′、β′,对小球A、B受力分析,根据平衡条件有
因为mA>mB,所以α′<β′,故D正确。
故选D。
10. 如图所示,两质量均为m的小球A、B皆可视为质点,位于距地面竖直高度h的同一点,让小球A自由下落,同时将B球以速度向竖直墙面水平抛出,B球到竖直墙距离为,B球与竖直墙壁相碰后,水平分速度大小不变,方向与原来相反,竖直分速度不变,不计空气阻力,两球落地前,下落说法正确的是( )
A. 当时,两小球恰好在地面相碰
B. 在下落的同一时刻,A球的重力功率小于B球的重力功率
C. 若A、B两球恰好在地面相碰,则墙壁对B小球做的功值为
D. 若A、B两球恰好在地面相碰,则墙壁对B小球的冲量大小为
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.由题知,B球与竖直墙壁相碰后可认为仍做平抛运动,由平抛运动规律得,竖直方向有
水平方向有
联立得
则B碰后反弹,所以当时两球恰好在地面相碰,故A错误;
B.在下落的同一时刻,A、B两球竖直方向的速度相同,根据
可知,A球的重力功率等于B球的重力功率,故B错误;
CD.由A分析知,当时两小球恰好在地面相碰,则墙壁对B球的作用力仅改变水平速度的方向,大小不变,即由变为,故墙壁对B小球做的功值为0,墙壁对B小球的冲量大小为
即墙壁对B小球的冲量大小为,C错误,D正确。
故选D。
11. 如图所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图,已知质点A在此时刻的振动方向如图中箭头所示,则以下说法中正确的是( )
A. 波向左传播,质点B向下振动,质点C向上振动
B. 波向右传播,质点B向上振动,质点C向下振动
C. 波向左传播,质点B向上振动,质点C向上振动
D. 波向右传播,质点B向下振动,质点C向下振动
【答案】C
【解析】
【详解】BD.质点A在此时刻的振动方向如图中箭头所示,向下振动,利用“上下坡法”可知,,故波向左传播,故BD错误;
AC.根据“同侧法”,质点A向下振动,质点B向上振动,质点C向上振动,故C正确,D错误;
故选C。
12. 铁路提速要解决许多技术问题,其中提高机车牵引力功率是一个重要问题.已知列匀速运动时,列车所受阻力与速度的平方成正比,即.设提速前最大速度为,提速后最大速度为,则提速前与提速后,机车牵引力的功率之比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】当匀速行驶时,牵引力等于阻力,则功率
所以
故选C。
13. 如图(甲)所示理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=2:1,其原线圈接交流发电机,负载是两个相同的用电器。交流发电机内矩形线圈内阻为1Ω,当线圈以某一转速转动时发电机输出电压如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 此时电压表V示数100V
B. 闭合开关S,电流表示数为原来的2倍
C. 线圈转速增为原来2倍,其他不变,则副线圈电流频率为原来的2倍
D. 线圈转速增为原来2倍,其他不变,则电压表示数小于原来的2倍
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.变压器初级电压有效值为
次级电压有效值为
则此时电压表V示数77.8V,选项A错误;
B.闭合开关S,变压器次级电流变大,则初级电流变大,通过发电机电流变大,发电机内阻上电压变大,则输出电压减小,则变压器次级电压减小,则次级电流并不是原来的2倍,电流表示数也不是原来的2倍,选项B错误;
C.线圈转速增为原来2倍,其他不变,则交流电的频率变为原来的2倍,变压器不改变交流电的频率,则副线圈电流频率为原来的2倍,选项C正确;
D.根据
设初级电流为I,则初级电压
次级电压
次级电流为2I,则
联立解得电压表读数
则线圈转速增为原来2倍,其他不变,则角速度ω变为原来的2倍,则电压表示数等于原来的2倍,选项D错误。
故选C。
二、多选题:本大题共3小题,共9分。
14. 下列仪器中可用于测量基本量的有( )
A. 弹簧测力计 B. 机械秒表
C. 水银气压计 D. 天平
【答案】BD
【解析】
【详解】弹簧测力计用于测力、机械秒表用于测时间、水银气压计用于测压强、天平用于测质量,其中只有时间、质量是基本量,故BD正确,AC错误。
故选BD。
15. 质量分别为和的两个物体和轻弹簧秤都处于静止状态,各段轻线拉力用字母标在图上,则( )
A. 弹簧秤读数为 B. 弹簧秤读数为
C. D. ,
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.弹簧秤的示数为挂钩所受的拉力,则弹簧秤读数为,故A错误,B正确;
CD.对两物体和轻弹簧秤作为整体受力分析可知
对受力分析且由平衡可知
由轻弹簧秤即弹簧重力可忽略,则
故C错误,D正确。
故选BD。
16. 甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动,若以该时刻作为计时起点,得到两车的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 时刻两车相距最远
B. 时刻两车的速度刚好相等
C. 时刻乙车从后面追上甲车
D. 到时间内,乙车的平均速度等于甲车的平均速度
【答案】CD
【解析】
【详解】A.图像的交点表示两车相遇,故A错误;
B.根据图像的斜率表示速度,时刻两车的速度不相等,故B错误;
CD.由图可知,,甲乙两车从同一点出发,时间内,甲在乙前面,时刻乙车从后面追上甲车,时间内,甲乙两车相同的时间内位移相等,则平均速度也相等,故CD正确。
故选CD。
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
17. 在探究物体的加速度与所受外力的关系实验中,如图甲所示,在水平放置的气垫导轨上有一带有方盒的滑块质量为M,气垫导轨右端固定一定滑轮,细线绕过定滑轮,一端与滑块相连,另一端挂有6个钩码,设每个钩码的质量为m,且M=4m。
(1)用游标卡尺测出滑块上的挡光片的宽度,示数如图乙所示,则宽度d=_________cm;
(2)某同学打开电源将滑块由静止释放,滑块上的挡光片通过光电门的时间为t,则滑块通过光电门的速度为______________(用题中所给字母表示);
(3)若每次实验时将1个钩码移放到滑块上的方盒中,移动后都从同一位置释放滑块,设挡光片距光电门的距离为L,细线端所挂钩码的个数为n,挡光片通过光电门的时间为t,测出多组数据,请绘出图像____
(4)绘出图像后,若图线斜率为k,则测得当地重力加速度为___________(用题中字母表示)。
【答案】 ①. 0.520 ②. ③. ④.
【解析】
【详解】(1)[1]游标卡尺的主尺读数为5mm,游标读数为0.05×4mm=0.20mm,则最终读数为
5mm+0.20mm=5.20mm=0.520cm
(2)[2]极短时间内的平均速度大小等于瞬时速度的大小,则滑块通过光电门的速度
(3)[3]根据运动学公式得
根据牛顿第二定律得
代入解得
则图像是过原点的直线,如图所示
(4)[4]图线的斜率
解得
18. 如图所示为一简易欧姆表电路图,有×1和×10两个倍率挡.
(1)使用时,红表笔应插入__________孔(填A或B),如果选用×10挡,选择开关应拨向____________(填a或b),的定量关系为______________;
(2)若该欧姆表内电池使用已久(电动势减小,内阻增大),而短接调零时仍能实现指针指到零欧 姆刻度处(指针指电流满刻度).用该欧姆表测出的电阻值,与被测电阻的真实值相比,_______(填><或=).
【答案】 ①. A ②. b ③. ④.
【解析】
【详解】试题分析,根据倍率的变化,可知欧姆表内阻发生变化,根据电流的变化可知接入部分;根据闭合电路的欧姆定律分析实验误差.
(1)当多用电表红表笔与电源的负极相边,黑表笔与电源的正极相连,故红表笔应插入A孔;如果选用×1挡,此时多用电表内阻为,此时干路电流较大,开关接a.欧姆调零时,;如果选用×10挡,此时多用电表内阻变为 ,此时干路电流较小,开关接b.欧姆调零时,;二式联立可得
(2)设电流表满偏电流Ig,欧姆调零时:,则 当电动势变小、内阻变大时,欧姆得重新调零,由于满偏电流Ig不变,R内变小,用欧姆表测电阻时: .由此可知当R内变小时,I变小,指针跟原来的位置相比偏左了,欧姆表的示数变大了.
四、简答题:本大题共1小题,共10分。
19. 汽车蓄电池供电的简化电路图如图所示。当汽车启动时,启动开关S闭合,电动机正常工作,车灯会变暗;当汽车启动之后,启动开关S断开,电动机停止工作,车灯恢复正常工作。已知电动机正常工作时的电压为,电动机的电阻为,汽车左侧灯和右侧灯完全一样,规格均为“,”,不考虑车灯电阻的变化,蓄电池的电动势为。求:
(1)电源的内阻;
(2)电动机正常工作时的输出功率。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)启动开关S断开时,两车灯正常工作,有
由闭合电路欧姆定律有
解得
(2)启动开关S闭合,电动机正常工作,由闭合电路欧姆定律有
,
此时通过车灯的电流
,
通过电动机的电流
电动机的输出功率
解得
五、计算题:本大题共3小题,共26分。
20. 如图所示,截面为圆的四分之三的玻璃柱,O为圆弧的圆心,圆弧的半径为R,圆弧外表面镀银,使光进入玻璃柱体后,在圆弧上只能发生反射。一细光束垂直并从的中点D射入玻璃柱,玻璃柱对该光的折射率为,已知光在真空中的传播速度为c。求:
(1)光从玻璃柱中射出时的光线与入射光的夹角;
(2)光在玻璃柱中传播的时间。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)光束射入玻璃柱后的光路如图所示
在E点有
解得
由几何关系可得
光在面上射出时的入射角
由折射定律
解得,光从面射出时折射角
则光从玻璃柱射出时的光线与入射光的夹角为
(2)光在玻璃柱中传播路程
,,,
光在玻璃柱中的传播速度
光在玻璃柱中的传播时间
解得
21. 由我国自主研发的嫦娥三号探测器经过一系列的变轨和姿态调整后,在距离月球表面100m处发动机向下喷气使其像直升机一样悬停一会,以选择合适的着陆地点.随后调节发动机喷气量,使探测器向下运动.当降到距离月球表面4m时,关闭发动机,在月球引力作用下,探测器以4m/s的速度垂直落到月球表面,靠着陆器的4个支架腿缓冲后实现软着陆.若已知月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度g的1/6, .求:
(1) 探测器悬停在距离月球表面100m处时,探测器的总质量M=1200kg,开动的喷气发动机的推力大小;
(2) 当降到距离月球表面4m时,探测器的速度大小为多少(计算结果可用根号表示);
(3) 若4个支架腿与月球表面接触后,缓冲2s探测器相对月球静止,此时探测器的总质量m=1080kg,则这个过程中,月球表面对探测器的平均作用力大小为多少.
【答案】(1)2000N(2) (3)3960N
【解析】
【详解】(1)(由平衡条件得:开动的喷气发动机的推力大小为:
(2)
得:
(3) 取竖直向上为正方向,由动量定理可得:
解得:
22. 如图所示,粗细均匀、一端开口的直角玻璃管竖直放置,管内用两段水银柱封闭着A、两段气体(可看作理想气体),A气柱长度为,竖直管中水银柱长度为,水平管左端水银柱长度为,气柱长度为,水平管右端水银柱长度为。现在缓慢地将玻璃管逆时针转过90°,已知大气压为,环境温度保持不变,求稳定后A气柱的长度。
【答案】
【解析】
【分析】
【详解】初始时,气体的压强
气体A的压强
玻璃管逆时针转过90°后气体的压强
设此时间水银柱在竖直方向的长度为,玻璃管横截面积为,此时部分气体的长度
所以此时气体的压强
对A气体由玻意耳定律有
代入数据求解可知无正解,故此时间的水银柱全部在水平管内,则此时气体的压强
对A气体由玻意耳定律有
解得
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2025年河南省郑州市登封市高考物理一模试卷
一、单选题:本大题共13小题,共39分。
1. 如图所示,在范围足够大的匀强磁场中有一矩形线框,线圈平面平行于磁场方向。做下列运动时,通过线圈的磁通量会发生变化的是( )
A. 线圈绕边转动 B. 线圈绕边转动
C. 线圈向上平移 D. 线圈向右平移
2. 关于磁场的下述说法中,正确的是( )
A. 磁极之间的相互作用是通过磁场发生的
B. 看不见、摸不着的磁场不是客观存在的
C. 只有磁体周围才存在磁场
D. 地球周围不存在磁场
3. 电源的电动势为E=30 V,内阻为r=1 Ω,将它与一只“6 V,12 W”的灯泡和一台电阻为2 Ω的小电动机串联组成闭合电路。当灯泡正常发光时,若不计电机摩擦阻力损失的能量,电动机输出机械功率与输入电功率之比为( )
A. 91% B. 82% C. 67% D. 60%
4. 利用光电管研究光电效应实验如图所示,用频率为的可见光照射阴极K,电流表中有电流通过,则( )
A. 用紫外线照射,电流表不一定有电流通过
B. 用红外线照射,电流表一定无电流通过
C. 用频率为的可见光照射阴极K,当滑动变阻器的滑片移到最右端时,电流表一定无电流通过
D. 用频率为的可见光照射阴极K,当滑动变阻器的滑片向左端移动时,电流表示数可能不变
5. 如图所示,一木块受到一水平力F作用静止于斜面上,且力F的方向与斜面平行。如果将力F撤掉,下列对木块的描述正确的是( )
A. 木块将沿斜面下滑 B. 木块受到的摩擦力变大
C. 木块立即获得加速度 D. 木块所受的摩擦力方向改变
6. 关于做平抛运动的物体,正确的说法是
A. 速度始终不变的曲线运动
B. 速度大小不变的曲线运动
C. 速度大小和方向虽都在变化,但加速度却不变化,因此是匀变速曲线运动
D. 平抛运动可以分解为水平方向的匀加速运动和竖直方向的自由落体运动
7. 如图甲是LC振荡电路,其中电流随时间变化的i—t图像如图乙所示。t=0时刻,电容器的下极板M带正电,在之后的某段时间,M板带负电,磁场能减小,则这段时间对应图像中的( )
A. Oa段 B. ab段 C. bc段 D. cd段
8. 类比是一种有效的学习方法,通过类比,能较牢固地掌握新知识,提高学习效率。在类比过程中,既要找出共同之处,又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类比,总结出下列内容,其中不正确的是( )
A. 机械波的频率、波长和波速三者满足的关系,对电磁波也适用
B. 机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象
C. 机械波的传播依赖介质,而电磁波可以不依赖介质在真空中传播
D. 机械波既有横波又有纵波,而电磁波只有纵波
9. 如图所示,大小可以忽略不计的带有同种电荷的小球A和B相互排斥,静止时绝缘细线与竖直方向的夹角分别是α和β,且α<β,两小球在同一水平线上,由此可知( )
A. B球受到的库仑力较大,电荷量较大
B. B球的质量较大
C. B球受到的拉力较大
D. 两球接触后,再处于静止的平衡状态时,悬线的偏角α′、β′仍满足α′<β′
10. 如图所示,两质量均为m的小球A、B皆可视为质点,位于距地面竖直高度h的同一点,让小球A自由下落,同时将B球以速度向竖直墙面水平抛出,B球到竖直墙距离为,B球与竖直墙壁相碰后,水平分速度大小不变,方向与原来相反,竖直分速度不变,不计空气阻力,两球落地前,下落说法正确的是( )
A. 当时,两小球恰好在地面相碰
B. 在下落的同一时刻,A球的重力功率小于B球的重力功率
C. 若A、B两球恰好在地面相碰,则墙壁对B小球做的功值为
D. 若A、B两球恰好在地面相碰,则墙壁对B小球的冲量大小为
11. 如图所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图,已知质点A在此时刻的振动方向如图中箭头所示,则以下说法中正确的是( )
A. 波向左传播,质点B向下振动,质点C向上振动
B. 波向右传播,质点B向上振动,质点C向下振动
C. 波向左传播,质点B向上振动,质点C向上振动
D. 波向右传播,质点B向下振动,质点C向下振动
12. 铁路提速要解决许多技术问题,其中提高机车牵引力功率是一个重要问题.已知列匀速运动时,列车所受阻力与速度的平方成正比,即.设提速前最大速度为,提速后最大速度为,则提速前与提速后,机车牵引力的功率之比为( )
A. B. C. D.
13. 如图(甲)所示理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=2:1,其原线圈接交流发电机,负载是两个相同的用电器。交流发电机内矩形线圈内阻为1Ω,当线圈以某一转速转动时发电机输出电压如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 此时电压表V示数100V
B. 闭合开关S,电流表示数为原来的2倍
C. 线圈转速增为原来2倍,其他不变,则副线圈电流频率为原来的2倍
D. 线圈转速增为原来2倍,其他不变,则电压表示数小于原来的2倍
二、多选题:本大题共3小题,共9分。
14. 下列仪器中可用于测量基本量的有( )
A. 弹簧测力计 B. 机械秒表
C. 水银气压计 D. 天平
15. 质量分别为和的两个物体和轻弹簧秤都处于静止状态,各段轻线拉力用字母标在图上,则( )
A. 弹簧秤读数为 B. 弹簧秤读数为
C. D. ,
16. 甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动,若以该时刻作为计时起点,得到两车的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 时刻两车相距最远
B. 时刻两车的速度刚好相等
C. 时刻乙车从后面追上甲车
D. 到时间内,乙车的平均速度等于甲车的平均速度
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
17. 在探究物体的加速度与所受外力的关系实验中,如图甲所示,在水平放置的气垫导轨上有一带有方盒的滑块质量为M,气垫导轨右端固定一定滑轮,细线绕过定滑轮,一端与滑块相连,另一端挂有6个钩码,设每个钩码的质量为m,且M=4m。
(1)用游标卡尺测出滑块上的挡光片的宽度,示数如图乙所示,则宽度d=_________cm;
(2)某同学打开电源将滑块由静止释放,滑块上的挡光片通过光电门的时间为t,则滑块通过光电门的速度为______________(用题中所给字母表示);
(3)若每次实验时将1个钩码移放到滑块上的方盒中,移动后都从同一位置释放滑块,设挡光片距光电门的距离为L,细线端所挂钩码的个数为n,挡光片通过光电门的时间为t,测出多组数据,请绘出图像____
(4)绘出图像后,若图线斜率为k,则测得当地重力加速度为___________(用题中字母表示)。
18. 如图所示为一简易欧姆表电路图,有×1和×10两个倍率挡.
(1)使用时,红表笔应插入__________孔(填A或B),如果选用×10挡,选择开关应拨向____________(填a或b),的定量关系为______________;
(2)若该欧姆表内电池使用已久(电动势减小,内阻增大),而短接调零时仍能实现指针指到零欧 姆刻度处(指针指电流满刻度).用该欧姆表测出的电阻值,与被测电阻的真实值相比,_______(填><或=).
四、简答题:本大题共1小题,共10分。
19. 汽车蓄电池供电的简化电路图如图所示。当汽车启动时,启动开关S闭合,电动机正常工作,车灯会变暗;当汽车启动之后,启动开关S断开,电动机停止工作,车灯恢复正常工作。已知电动机正常工作时的电压为,电动机的电阻为,汽车左侧灯和右侧灯完全一样,规格均为“,”,不考虑车灯电阻的变化,蓄电池的电动势为。求:
(1)电源的内阻;
(2)电动机正常工作时的输出功率。
五、计算题:本大题共3小题,共26分。
20. 如图所示,截面为圆的四分之三的玻璃柱,O为圆弧的圆心,圆弧的半径为R,圆弧外表面镀银,使光进入玻璃柱体后,在圆弧上只能发生反射。一细光束垂直并从的中点D射入玻璃柱,玻璃柱对该光的折射率为,已知光在真空中的传播速度为c。求:
(1)光从玻璃柱中射出时的光线与入射光的夹角;
(2)光在玻璃柱中传播的时间。
21. 由我国自主研发的嫦娥三号探测器经过一系列的变轨和姿态调整后,在距离月球表面100m处发动机向下喷气使其像直升机一样悬停一会,以选择合适的着陆地点.随后调节发动机喷气量,使探测器向下运动.当降到距离月球表面4m时,关闭发动机,在月球引力作用下,探测器以4m/s的速度垂直落到月球表面,靠着陆器的4个支架腿缓冲后实现软着陆.若已知月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度g的1/6, .求:
(1) 探测器悬停在距离月球表面100m处时,探测器的总质量M=1200kg,开动的喷气发动机的推力大小;
(2) 当降到距离月球表面4m时,探测器的速度大小为多少(计算结果可用根号表示);
(3) 若4个支架腿与月球表面接触后,缓冲2s探测器相对月球静止,此时探测器的总质量m=1080kg,则这个过程中,月球表面对探测器的平均作用力大小为多少.
22. 如图所示,粗细均匀、一端开口的直角玻璃管竖直放置,管内用两段水银柱封闭着A、两段气体(可看作理想气体),A气柱长度为,竖直管中水银柱长度为,水平管左端水银柱长度为,气柱长度为,水平管右端水银柱长度为。现在缓慢地将玻璃管逆时针转过90°,已知大气压为,环境温度保持不变,求稳定后A气柱的长度。
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