内容正文:
潍坊市高考模拟考试物理
2025.4
注意事项:
1.本试卷分为选择题和非选择题两部分,考试时间90分钟、满分100分。
2.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、座号等填写在答题卡指定位置。
3.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,请按照题号在答题卡上各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列四幅图片涉及的物理现象,说法正确的是( )
A. 甲图中用粗棉线实现自动浇水,利用了毛细现象
B. 乙图中热针接触涂蜡固体后,蜡融化区域呈现圆形,说明该固体为非晶体
C. 丙图中抽去玻璃板后两种气体混合,原因是分子间存在引力
D. 丁图中用手推动封闭注射器活塞时阻力增大,原因是分子斥力增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲图中用粗棉线实现自动浇水,利用了毛细现象,故A正确;
B.图乙说明固体在传导热量上具有各向同性,多晶体和非晶体都具有各向同性,说明该固体可能是多晶体,也可能是非晶体,故B错误;
C.丙图中抽去玻璃板后两种气体混合,原因是分子不停地做无规则的热运动,故C错误;
D.丁图中封闭注射器的出射口,按压管内封闭气体过程中阻力增大,是气体压强逐渐变大的缘故,故D错误。
故选A。
2. 在光电效应实验中,小明用甲、乙、丙三种光分别照射同一光电管,得到的光电流I与电压U的关系曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲光照射时光电子的最大初动能比丙光大 B. 甲光的强度比丙光大
C. 甲光的频率比乙光大 D. 乙光的波长比丙光长
【答案】B
【解析】
【详解】结合图像,由光电子最大初动能公式,可知甲与丙的最大初动能相同;遏止电压越大,光子频率越大,甲光和丙光的频率相同,但甲光的强度比丙光大;乙光的频率最大,波长最短。故ACD均错误,只有B正确。
故选B。
3. 歼-20的光学着陆系统中用到了双缝干涉的知识。某物理兴趣小组用如图甲所示的装置做双缝干涉实验,通过目镜观察到屏上的条纹如图乙所示。只改变一个条件,使观察到的条纹如图丙所示,则改变的条件是( )
A. 换用长度更长的遮光筒 B. 增大单缝到双缝的距离
C. 换用间距更小的双缝 D. 红色滤光片换成紫色滤光片
【答案】D
【解析】
【详解】根据相邻条纹间距公式
可知,若要减小条纹间距∆x,则可以减小光屏到双缝的距离L,减小波长λ,增大双缝间距d,由于红光波长比紫光更长,所以可以将红色滤光片换成紫色滤光片,减小波长。
故选D。
4. 如图所示,为绳左右两端的波源,P为绳子中点。振动了时间,发出一个独立的半波a;振动了时间,发出另一个独立的半波b。已知两波源均做简谐振动,且,要使两列波的波峰在P点相遇,两列波发出的时间差是( )
A. 0 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】机械波的传播速度只与介质有关,所以两列半波的波峰从波源传播到点的时间相同,波源从平衡位置振动到最高点所用时间为,波源从平衡位置振动到最高点所用时间为,要使两列波的波峰在点相遇,两列波发出的时间差
故选D。
5. 如图所示,子弹垂直射入并排在一起固定的相同木板,穿过第12块木板后速度变为0.子弹视为质点,在各木板中运动的加速度都相同。从子弹射入开始,到分别接触第4、7、10块木板所用时间之比为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设子弹的质量为,子弹初速度为,因为子弹在木板中的加速度相同,木板的长度也相同,所以子弹在每个木板中损失的动能相同,所以
在接触第4块木板时
解得:
所以接触第4块木板所用时间
在接触第7块木板时
解得:
所以接触第7块木板所用时间
在接触第10块木板时
解得:
所以接触第10块木板所用时间
所以
故选C。
6. 中国空间站绕地球运行方向如图所示,由于地球遮挡阳光,空间站内宇航员在一天内会经历多次日落日出。太阳光看作平行光,空间站经历一次日落到日出转过的圆心角为2θ,则空间站线速度大小与第一宇宙速度大小之比为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意可知,空间站的轨道半径为
根据万有引力提供向心力可得,
联立可得
故选B。
7. 如图所示,带电量分别为+4Q和-Q的两个点电荷固定在x轴上,其中正电荷的坐标x1=-d,负电荷的坐标x2=0。选无穷远处电势为零,将一电子从处由静止释放,此时其电势能为Ep1、加速度大小为a1;当电子运动到x4=d处时电势能为Ep2、加速度大小为a2,则下列判断正确的是( )
A. Ep1<Ep2,a1<a2 B. Ep1<Ep2,a1>a2
C. Ep1>Ep2,a1>a2 D. Ep1>Ep2,a1<a2
【答案】C
【解析】
【详解】两点电荷在x3处产生的电场强度大小分别为,
所以x3处电场强度方向沿x轴负方向,电子受到沿x轴正方向电场力,电子的加速度大小为
两点电荷在x4处产生电场强度大小分别为,
所以x4处电场强度为零,电子所受电场力为零,加速度
由于电场力做正功,所以电势能减小,则
故选C。
8. 如图为可调式理想变压器输电示意图。原线圈连接灯泡,副线圈匝数可通过滑动触头Q来调节,在副线圈两端按照图示连接了定值电阻、灯泡、滑动变阻器R,P为滑动变阻器的滑动触头。灯泡的阻值与定值电阻的阻值相同,不考虑灯泡的阻值变化,两灯泡始终发光且工作在额定电压以内。在原线圈上加一电压恒为U的正弦交流电,则( )
A. 保持Q的位置不动,将P从a端滑动到b端的过程中,先变暗后变亮,一直变亮
B. 保持Q的位置不动,将P从a端滑动到b端的过程中,先变暗后变亮,先变亮后变暗
C. 保持P的位置不动,将Q向上滑动的过程中,灯泡一直变暗,一直变亮
D. 保持P的位置不动,将Q向上滑动的过程中,灯泡一直变亮,先变暗后变亮
【答案】A
【解析】
【详解】AB.根据题意可知副线圈的总电阻为
化简得
则滑动变阻器R的滑片从a端滑到b端的过程中,副线圈的总电阻先增大后减小,根据等效电阻关系,变压器与副线圈电阻可等效为电阻
则等效电阻先增大后减小,对原线圈电路由欧姆定律有
理想变压器电流关系
由上述分析可知先减小后增大,先减小后增大,则先变暗后变亮,根据欧姆定律
变压器电压关系
由于先减小后增大,则副线圈的电压先增大后减小,通过的电流为
则滑动变阻器R的滑片从a端滑到b端的过程中,逐渐减小,副线圈的电压增大过程中增大;在副线圈的电压减小过程中,通过的电流为
逐渐增大,则越来越小,则根据电流关系
可知一直变亮,A正确,B错误;
CD.根据等效电阻关系,有
可知保持P的位置不动,将Q向上滑动的过程中,增大,故等效电阻变小,根据欧姆定律
可知增大,故一直变亮;
由等效电源法有
即当时,副线圈的电压最大,灯泡最亮,题中并没给出原副线圈匝数以及滑动变阻器的阻值,故无法判断的亮暗变化,C错误,D错误。
故选A。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 如图所示,半径为R光滑圆环固定在竖直平面内,a为圆环上最高点,c为圆环上最低点,圆环上b、d两点与圆心等高。原长为2R的轻弹簧一端固定在d点,另一端与小球栓接,小球套在圆环上,从a点由静止释放,经b点下滑至c点,下列说法正确的是( )
A. 由a到b过程,重力的瞬时功率一直变大
B. 由a到b过程,弹簧弹力的瞬时功率一直变大
C. 由a到c过程,重力的平均功率大于弹簧弹力的平均功率
D. 由a到c过程,小球的机械能一直变大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.轻弹簧的原长为2R,可知小球运动到b点时弹簧处于原长,则由a到b过程,重力和弹簧弹力均对小球做正功,小球的动能增大,速度增大,且速度与竖直方向的夹角逐渐减小,所以竖直分速度增大,根据
可知重力的瞬时功率一直变大,故A正确;
B.小球运动到b点时,弹簧弹力为0,此时弹簧弹力的瞬时功率为0,所以由a到b过程,弹簧弹力的瞬时功率不是一直变大,故B错误;
C.根据对称性可知,小球处于a点和c点时,弹簧的形变量相等,则由a到c过程,弹力做功为0,弹簧弹力的平均功率为0;该过程重力做正功,重力的平均功率大于0,故C正确;
D.由a到c过程,弹簧弹力对小球先做正功,后做负功,小球的机械能先增大后减小,故D错误。
故选AC。
10. 如图所示,小明用轻绳PQ拴住轻杆OQ的顶端,轻杆下端O用铰链固定在水平地面上某高度处,Q端下方悬挂重物,轻绳PQ长度为定值。PQ与水平方向夹角,OQ与水平方向夹角,下列说法正确的是( )
A. 轻绳PQ对Q端的拉力大于重物重力
B. 轻杆OQ对Q端的支持力等于重物重力的倍
C. 若小明拉住轻绳P端缓慢向右移动,轻绳PQ对Q端的拉力逐渐增大
D. 若小明拉住轻绳P端缓慢向右移动,轻绳PQ对Q端的拉力逐渐减小
【答案】BC
【解析】
【详解】A.设物体的重力为,轻杆的弹力为,轻绳的弹力为。选择点为研究对象,由于OQ为可旋转轻杆,则Q点所受杆的弹力方向沿杆指向Q,Q点所受轻绳的拉力沿绳指向P。Q点受力分析图如下
由几何关系可得,,为角平分线,则,A错误;
B.由A选项受力分析可知,,B正确;
CD.过O点向PQ做垂线交PQ于S,设O距离水平PQ面的高度为H,选择Q为研究对象,做矢量三角形如图所示
由几何关系可知,力的矢量三角形与几何三角形OQS相似,且满足,轻绳P端缓慢向右移动过程中,SO减小,SQ增大,则增大,C正确,D错误。
故选BC。
11. 如图所示,P、Q、M为同一竖直平面内三点,P、Q位于同一条竖直线上,Q、M位于水平地面上,且PQ=QM。某一时刻小球甲从P点水平抛出,同时小球乙从Q点与QM成θ角抛出,速度方向如图,两球在M点相遇,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 从抛出到相遇,乙速度变化量大于甲
B. 甲、乙初速度大小之比为
C. 相遇前瞬间,甲、乙速度大小之比为
D. 仅改变乙抛出的θ角,则其落地时一定位于M点的左侧
【答案】BD
【解析】
【详解】A.速度变化量为
两球运动时间相等,所以从抛出到相遇,速度变化量大小相等,故A错误;
B.小球甲做平抛运动,则,
小球乙做斜上抛运动,则,
联立可得,
故B正确;
C.相遇前瞬间,甲的速度大小为
乙的速度大小为
所以
故C错误;
D.对乙球,有,
所以
由此可知,当时,乙球的水平位移最大,所以若改变乙抛出的θ角,其水平位移减小,即其落地时一定位于M点的左侧,故D正确。
故选BD。
12. 如图所示,间距为L的两光滑平行导轨由倾斜部分和水平部分组成,固定在水平地面上,两部分通过光滑圆弧绝缘小段相连接。倾斜轨道和的倾角,间接有电容的电容器,导轨间有垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度为B;水平导轨右端串接一阻值为R的电阻,EF和GH间有一竖直向下的矩形磁场区域efgh,磁场宽度,磁感应强度也为B;质量为3m,边长均为L且开口向左的U形金属线框abcd静置在水平轨道上。现将一质量为m的导体棒P(电阻不计)由倾斜导轨上距水平面高处静止释放,导体棒P越过EG后,与U形线框发生碰撞,碰后粘在一起形成一个正方形金属线框,沿水平导轨穿过磁场区域。已知U形线框bc边的阻值为R,其余部分电阻不计,重力加速度大小为g,电容器不会被击穿,则( )
A. 导体棒P沿倾斜导轨做匀加速直线运动,加速度大小为
B. ad边刚进入磁场边界eh时的速度为
C. 整个线框穿过磁场的过程中,流过电阻R的电荷量为
D. 整个线框穿出磁场后的速度为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.对导体棒P在下滑过程中受力分析有,,,
联立解得
故A正确;
B.导体棒在倾斜导轨上做匀加速直线运动,则
导体棒P越过EG后,与U形线框发生碰撞,则
碰后粘在一起形成一个正方形金属线框,线框从bc边进入磁场边界eh到ad边刚进入磁场边界eh,根据动量定理可得,
联立可得
故B错误;
D.ad边刚进入磁场边界eh到整个线框穿出磁场的过程,根据动量定理可得,
联立可得
故D正确;
C.由于bc边切割磁感线时,电流不经过电阻R,当ad边切割磁感线时,电阻R与bc并联,所以整个线框穿过磁场的过程中,流过电阻R的电荷量为
故C错误。
故选AD。
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 某小组用三根规格相同的橡皮筋(遵循胡克定律)、细线、重物、刻度尺、三角板、白纸、图钉、木板等器材探究两个互成角度力的合成规律,实验操作如下:
①用细绳拴住橡皮筋两端,确保三根橡皮筋两结点间原长相同,用刻度尺量出橡皮筋的原长;
②木板竖直固定,用图钉将白纸固定在木板上;
③将一根橡皮筋上端的细绳固定在a点,下端细绳拴接甲乙重物,如图甲所示,待重物静止后记录接点位置,并标记为O,用刻度尺量出橡皮筋1两结点间的长度;
④将另外两根橡皮筋上端的细绳分别固定在b、c两点,下端的细绳拴接(接点为)并悬挂同一重物,如图乙所示,待重物静止后用刻度尺分别量出橡皮筋2和3两结点间的长度;
⑤用橡皮筋伸长量表示其受力的大小,作出橡皮筋1对O拉力的图示,橡皮筋2和3对拉力的图示和;
⑥以和为邻边作平行四边形,比较与平行四边形对角线的大小方向,寻找规律。
请回答下列问题:
(1)关于本实验下列说法正确的是______;
A. 图乙中b、c两点可以不在同一高度处
B. 图乙中橡皮筋2和3需调整至互相垂直
C. 若橡皮筋规格不相同,对实验无影响
D. 重物质量适量大些,可以减小实验误差
(2)步骤④中有遗漏,请补充:______;
(3)该实验中合力和两个分力可以等效替代,其作用效果是什么?______。
【答案】(1)AD (2)记录位置(或两根橡皮筋的方向)
(3)将重物提起且保持静止
【解析】
【小问1详解】
A.实验中,、两点的高度并不影响力的合成,只要保证结点在同一位置即可,A正确;
B.橡皮筋2和3不需要互相垂直,它们可以以任意角度互成角度,实验的目的是探究任意角度的力的合成规律,B错误;
C.橡皮筋规格不同会导致伸长量与力的关系不一致,影响实验结果,C错误;
D.重物质量较大时,橡皮筋的伸长量更明显,测量误差相对较小,D正确。
故选AD。
【小问2详解】
将两根橡皮筋分别固定在、两点,并悬挂同一重物,但未明确记录接点的位置。为了后续作图和分析,需要记录点的位置或者记录两橡皮筋的方向。
【小问3详解】
合力和两个分力、的等效替代作用效果是提起重物并使物体保持静止,即达到力的平衡状态。
14. 热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。某学习小组利用热敏电阻,设计制作自动报警装置,方案如下:
(1)使用多用电表研究热敏电阻的阻值随温度变化的规律
①用多用电表测的阻值,选择开关应置于______。(填“A区”、“B区”、“C区”或“D区”)
②不同温度下选择合适的挡位,读出热敏电阻的阻值。某次读数时,发现多用电表的指针偏转角度较大,为了较准确地读出此温度下热敏电阻的阻值,需要将选择开关换到______挡(填“更高”或“更低”)。
③描绘出热敏电阻的阻值随温度变化的规律如图乙所示。
(2)使用上述热敏电阻作为传感器制作的自动报警装置线路图如图所示
①为了降低装置的报警温度,应将滑动变阻器滑片P向______(选填“左”或“右”)移动;
②设定装置的报警温度为100℃,报警时流过热敏电阻的电流为10mA,已知直流电源电动势(内阻不计),忽略电磁铁线圈电阻,则滑动变阻器应接入电路的阻值为______Ω。
【答案】(1) ①. B区 ②. 更低
(2) ①. 右 ②. 1350
【解析】
【小问1详解】
①[1]用多用电表测的阻值,选择开关应置于B区。
②[2]多用电表的指针偏转角度较大,为了较准确地读出此温度下热敏电阻的阻值,需要将选择开关换到更低挡。
【小问2详解】
①[1] 为了降低装置的报警温度,说明报警时热敏电阻的阻值比原来大,故为了使电流达到电磁继电器正常吸合时的电流,需要减小滑动变阻器,应将滑动变阻器滑片P向右移。
②[2] 如果设置报警温度为100℃,由图像可知该温度对应的热敏电阻阻值为
根据闭合电路欧姆定律可得
则滑动变阻器应接入电路的阻值为
15. 图甲为市面上常见的气压式升降椅,它通过汽缸的上下运动支配座椅升降,其简易结构如图乙所示,圆柱形汽缸与座椅固定连接,横截面积的柱状支架与底座固定连接,可自由移动的汽缸与支架之间封闭一定质量的理想气体。质量的工作人员坐在座椅上(两脚悬空离地),稳定后封闭气体柱长度,已知汽缸与座椅的总质量,大气压强,室内温度。工作人员坐在座椅上打开空调,室内气温缓慢降至,汽缸气密性、导热性能良好,忽略摩擦,g取。
(1)求降温过程座椅高度的变化量;
(2)若降温过程封闭气体内能变化了1.4J,求气体吸收或放出的热量。
【答案】(1)0.4cm
(2)放出热量5J
【解析】
【小问1详解】
汽缸内气体压强一定,由盖—吕萨克定律得
即
解得
则
可得
降温过程座椅下降了0.4cm
【小问2详解】
人坐在座椅上,由平衡条件得
气体温度下降,内能减小;外界对缸内气体所做的功
即
根据热力学第一定律
代入数据得
此过程气体放出热量为5J
16. 半圆柱体玻璃砖的横截面如图所示,O为圆心,半径OP长为R,一束由a、b两种单色光组成的复色光沿AP方向从PO面射入玻璃砖,,a光恰好在玻璃砖曲面上发生全反射。已知玻璃对a光的折射率大于玻璃对b光的折射率,光在真空中的传播速度为c,求:
(1)玻璃对a光的折射率;
(2)b光从进入玻璃砖到第一次射出玻璃砖所用的时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
a光在玻璃中传播路径如图所示
由题意可知
由折射定律
a光恰好在玻璃砖曲面上发生全反射,则
解得
【小问2详解】
玻璃对a光的折射率大于玻璃对b光的折射率,则b光第一次到达曲面时不会发生全反射设b光的折射率为,则
光在玻璃砖中传播速度
光在玻璃砖中传播距离
光在玻璃中传播时间
联立解得
17. 如图所示,正方体物块A放在离地高度的粗糙平台上,直径与A棱长相同的小球B静置在与A等高处,与平台右端距离,光滑固定斜面MN与水平方向夹角,N点与水平轨道NP平滑相连,PQ是半径的足够长光滑圆弧,P点是圆弧最低点,圆心未画出。现对A施加水平拉力,使A由静止开始向右运动,后撤去F,A继续滑行后从平台右端水平飞出,A飞离平台的同时B由静止释放,一段时间后A、B发生弹性对心碰撞,碰撞时间极短,分开后A落到地面上,B到达M处时速度恰好沿MN方向滑入斜面,从P点滑上圆弧轨道PQ,减速到0后返回P点。已知,,A与平台间动摩擦因数,g取,A和B的大小可忽略不计。
(1)求A离开平台时的速度;
(2)求碰撞过程中, A、B形变量最大时系统的弹性势能;
(3)求A与B到达地面的时间差;
(4)某同学认为可以利用单摆周期,计算小球B离开P点到返回P点所用时间。你认为是否合理?请通过计算分析说明。
【答案】(1)
(2)6J (3)
(4)不合理;见解析
【解析】
【小问1详解】
对A由牛顿第二定律有
撤去拉力后由牛顿第二定律有
由运动学知识有A离开平台时的速度
代入数值解之可得A离开平台时速度
【小问2详解】
A飞出后做平抛运动,A、B弹性正碰,机械能守恒,水平方向动量守恒,A、B形变量最大时A、B水平方向共速,竖直方向速度均为
由水平方向动量守恒有
由机械能守恒有
代入数值解之可得
【小问3详解】
A、B弹性正碰,机械能守恒,水平方向动量守恒,分离时A、B各自水平速度分别为,竖直方向速度均为
由水平方向动量守恒有
由机械能守恒有
代入数值解之可得
B运动到M点前,A、B竖直方向的运动是相同的有
M点到平台的高度差h,由运动学知识有
A此后下落时间,由运动学知识有
B沿斜面下滑时间,由运动学知识有
A与B到达地面的时间差,有
代入数值解之可得
【小问4详解】
小球滑到P点时速度,由能量守恒有
沿圆弧运动减速到零时高度为,由机械能守恒有
代入数值解之可得
通过几何关系可知小球B在最高点时与圆心连线和竖直方向的夹角为,结合单摆摆角应小于知,小球B的运动不符合单摆运动规律,这个同学的计算方式不合理。
18. 如图所示,在真空建立坐标系O-xyz,z轴正方向垂直于纸面向外(未画出),xOy平面的第二象限内有边界互相平行且宽度均为d的六个区域,交替分布着沿y轴负方向的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场;区域存在方向均沿着x轴正方向的匀强磁场和匀强电场(未画出),磁感应强度大小,电场强度大小,k为常数。现将质量为m、电荷量为q的带正电粒子在边界P处由静止释放,粒子恰好从坐标原点O进入区域,过O点时速度大小为、方向与y轴负方向的夹角。不计粒子重力,求:
(1)在平面坐标系xOy的第二象限中电场强度大小;
(2)在区域内,粒子偏离xOy平面的最大距离;
(3)在区域内,粒子偏离xOy平面距离最大时的x坐标;
(4)在平面坐标系xOy的第二象限中磁感应强度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
粒子从P到Q,电场力做正功,洛仑兹力不做功,由动能定理得
解得
【小问2详解】
将O点的速度分解,水平方向的速度为
竖直方向的速度为
根据洛伦兹力充当向心力,有
解得
偏离平面xOy的最大距离
【小问3详解】
粒子运动周期为
可得
沿x轴正方向,根据牛顿第二定律
解得
根据运动学规律,得
解得
【小问4详解】
根据题意粒子速度与y轴负方向的夹角
粒子在经过磁场时的水平方向上, 由牛顿第二定律,有
由动量定理,有
即
解得
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潍坊市高考模拟考试物理
2025.4
注意事项:
1.本试卷分为选择题和非选择题两部分,考试时间90分钟、满分100分。
2.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、座号等填写在答题卡指定位置。
3.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,请按照题号在答题卡上各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列四幅图片涉及的物理现象,说法正确的是( )
A. 甲图中用粗棉线实现自动浇水,利用了毛细现象
B. 乙图中热针接触涂蜡固体后,蜡融化区域呈现圆形,说明该固体为非晶体
C. 丙图中抽去玻璃板后两种气体混合,原因是分子间存在引力
D. 丁图中用手推动封闭注射器的活塞时阻力增大,原因是分子斥力增大
2. 在光电效应实验中,小明用甲、乙、丙三种光分别照射同一光电管,得到的光电流I与电压U的关系曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲光照射时光电子的最大初动能比丙光大 B. 甲光的强度比丙光大
C. 甲光频率比乙光大 D. 乙光的波长比丙光长
3. 歼-20的光学着陆系统中用到了双缝干涉的知识。某物理兴趣小组用如图甲所示的装置做双缝干涉实验,通过目镜观察到屏上的条纹如图乙所示。只改变一个条件,使观察到的条纹如图丙所示,则改变的条件是( )
A. 换用长度更长的遮光筒 B. 增大单缝到双缝的距离
C. 换用间距更小双缝 D. 红色滤光片换成紫色滤光片
4. 如图所示,为绳左右两端的波源,P为绳子中点。振动了时间,发出一个独立的半波a;振动了时间,发出另一个独立的半波b。已知两波源均做简谐振动,且,要使两列波的波峰在P点相遇,两列波发出的时间差是( )
A. 0 B. C. D.
5. 如图所示,子弹垂直射入并排在一起固定的相同木板,穿过第12块木板后速度变为0.子弹视为质点,在各木板中运动的加速度都相同。从子弹射入开始,到分别接触第4、7、10块木板所用时间之比为( )
A. B.
C. D.
6. 中国空间站绕地球运行方向如图所示,由于地球遮挡阳光,空间站内宇航员在一天内会经历多次日落日出。太阳光看作平行光,空间站经历一次日落到日出转过圆心角为2θ,则空间站线速度大小与第一宇宙速度大小之比为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,带电量分别为+4Q和-Q的两个点电荷固定在x轴上,其中正电荷的坐标x1=-d,负电荷的坐标x2=0。选无穷远处电势为零,将一电子从处由静止释放,此时其电势能为Ep1、加速度大小为a1;当电子运动到x4=d处时电势能为Ep2、加速度大小为a2,则下列判断正确的是( )
A. Ep1<Ep2,a1<a2 B. Ep1<Ep2,a1>a2
C. Ep1>Ep2,a1>a2 D. Ep1>Ep2,a1<a2
8. 如图为可调式理想变压器输电示意图。原线圈连接灯泡,副线圈匝数可通过滑动触头Q来调节,在副线圈两端按照图示连接了定值电阻、灯泡、滑动变阻器R,P为滑动变阻器的滑动触头。灯泡的阻值与定值电阻的阻值相同,不考虑灯泡的阻值变化,两灯泡始终发光且工作在额定电压以内。在原线圈上加一电压恒为U的正弦交流电,则( )
A. 保持Q的位置不动,将P从a端滑动到b端的过程中,先变暗后变亮,一直变亮
B. 保持Q的位置不动,将P从a端滑动到b端的过程中,先变暗后变亮,先变亮后变暗
C. 保持P的位置不动,将Q向上滑动的过程中,灯泡一直变暗,一直变亮
D. 保持P的位置不动,将Q向上滑动的过程中,灯泡一直变亮,先变暗后变亮
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 如图所示,半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内,a为圆环上最高点,c为圆环上最低点,圆环上b、d两点与圆心等高。原长为2R的轻弹簧一端固定在d点,另一端与小球栓接,小球套在圆环上,从a点由静止释放,经b点下滑至c点,下列说法正确的是( )
A. 由a到b过程,重力的瞬时功率一直变大
B. 由a到b过程,弹簧弹力的瞬时功率一直变大
C. 由a到c过程,重力的平均功率大于弹簧弹力的平均功率
D. 由a到c过程,小球的机械能一直变大
10. 如图所示,小明用轻绳PQ拴住轻杆OQ的顶端,轻杆下端O用铰链固定在水平地面上某高度处,Q端下方悬挂重物,轻绳PQ长度为定值。PQ与水平方向夹角,OQ与水平方向夹角,下列说法正确的是( )
A. 轻绳PQ对Q端的拉力大于重物重力
B. 轻杆OQ对Q端的支持力等于重物重力的倍
C. 若小明拉住轻绳P端缓慢向右移动,轻绳PQ对Q端的拉力逐渐增大
D. 若小明拉住轻绳P端缓慢向右移动,轻绳PQ对Q端拉力逐渐减小
11. 如图所示,P、Q、M为同一竖直平面内三点,P、Q位于同一条竖直线上,Q、M位于水平地面上,且PQ=QM。某一时刻小球甲从P点水平抛出,同时小球乙从Q点与QM成θ角抛出,速度方向如图,两球在M点相遇,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 从抛出到相遇,乙速度变化量大于甲
B. 甲、乙初速度大小之比为
C. 相遇前瞬间,甲、乙速度大小之比为
D. 仅改变乙抛出的θ角,则其落地时一定位于M点的左侧
12. 如图所示,间距为L的两光滑平行导轨由倾斜部分和水平部分组成,固定在水平地面上,两部分通过光滑圆弧绝缘小段相连接。倾斜轨道和的倾角,间接有电容的电容器,导轨间有垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度为B;水平导轨右端串接一阻值为R的电阻,EF和GH间有一竖直向下的矩形磁场区域efgh,磁场宽度,磁感应强度也为B;质量为3m,边长均为L且开口向左的U形金属线框abcd静置在水平轨道上。现将一质量为m的导体棒P(电阻不计)由倾斜导轨上距水平面高处静止释放,导体棒P越过EG后,与U形线框发生碰撞,碰后粘在一起形成一个正方形金属线框,沿水平导轨穿过磁场区域。已知U形线框bc边的阻值为R,其余部分电阻不计,重力加速度大小为g,电容器不会被击穿,则( )
A. 导体棒P沿倾斜导轨做匀加速直线运动,加速度大小为
B. ad边刚进入磁场边界eh时的速度为
C. 整个线框穿过磁场的过程中,流过电阻R的电荷量为
D. 整个线框穿出磁场后的速度为
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 某小组用三根规格相同的橡皮筋(遵循胡克定律)、细线、重物、刻度尺、三角板、白纸、图钉、木板等器材探究两个互成角度力的合成规律,实验操作如下:
①用细绳拴住橡皮筋两端,确保三根橡皮筋两结点间原长相同,用刻度尺量出橡皮筋的原长;
②木板竖直固定,用图钉将白纸固定在木板上;
③将一根橡皮筋上端的细绳固定在a点,下端细绳拴接甲乙重物,如图甲所示,待重物静止后记录接点位置,并标记为O,用刻度尺量出橡皮筋1两结点间的长度;
④将另外两根橡皮筋上端的细绳分别固定在b、c两点,下端的细绳拴接(接点为)并悬挂同一重物,如图乙所示,待重物静止后用刻度尺分别量出橡皮筋2和3两结点间的长度;
⑤用橡皮筋伸长量表示其受力的大小,作出橡皮筋1对O拉力的图示,橡皮筋2和3对拉力的图示和;
⑥以和为邻边作平行四边形,比较与平行四边形对角线的大小方向,寻找规律。
请回答下列问题:
(1)关于本实验下列说法正确的是______;
A. 图乙中b、c两点可以不同一高度处
B. 图乙中橡皮筋2和3需调整至互相垂直
C. 若橡皮筋规格不相同,对实验无影响
D. 重物质量适量大些,可以减小实验误差
(2)步骤④中有遗漏,请补充:______;
(3)该实验中合力和两个分力可以等效替代,其作用效果是什么?______。
14. 热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。某学习小组利用热敏电阻,设计制作自动报警装置,方案如下:
(1)使用多用电表研究热敏电阻的阻值随温度变化的规律
①用多用电表测的阻值,选择开关应置于______。(填“A区”、“B区”、“C区”或“D区”)
②不同温度下选择合适的挡位,读出热敏电阻的阻值。某次读数时,发现多用电表的指针偏转角度较大,为了较准确地读出此温度下热敏电阻的阻值,需要将选择开关换到______挡(填“更高”或“更低”)。
③描绘出热敏电阻的阻值随温度变化的规律如图乙所示。
(2)使用上述热敏电阻作为传感器制作的自动报警装置线路图如图所示
①为了降低装置的报警温度,应将滑动变阻器滑片P向______(选填“左”或“右”)移动;
②设定装置的报警温度为100℃,报警时流过热敏电阻的电流为10mA,已知直流电源电动势(内阻不计),忽略电磁铁线圈电阻,则滑动变阻器应接入电路的阻值为______Ω。
15. 图甲为市面上常见的气压式升降椅,它通过汽缸的上下运动支配座椅升降,其简易结构如图乙所示,圆柱形汽缸与座椅固定连接,横截面积的柱状支架与底座固定连接,可自由移动的汽缸与支架之间封闭一定质量的理想气体。质量的工作人员坐在座椅上(两脚悬空离地),稳定后封闭气体柱长度,已知汽缸与座椅的总质量,大气压强,室内温度。工作人员坐在座椅上打开空调,室内气温缓慢降至,汽缸气密性、导热性能良好,忽略摩擦,g取。
(1)求降温过程座椅高度的变化量;
(2)若降温过程封闭气体内能变化了1.4J,求气体吸收或放出的热量。
16. 半圆柱体玻璃砖的横截面如图所示,O为圆心,半径OP长为R,一束由a、b两种单色光组成的复色光沿AP方向从PO面射入玻璃砖,,a光恰好在玻璃砖曲面上发生全反射。已知玻璃对a光的折射率大于玻璃对b光的折射率,光在真空中的传播速度为c,求:
(1)玻璃对a光的折射率;
(2)b光从进入玻璃砖到第一次射出玻璃砖所用的时间。
17. 如图所示,正方体物块A放在离地高度的粗糙平台上,直径与A棱长相同的小球B静置在与A等高处,与平台右端距离,光滑固定斜面MN与水平方向夹角,N点与水平轨道NP平滑相连,PQ是半径的足够长光滑圆弧,P点是圆弧最低点,圆心未画出。现对A施加水平拉力,使A由静止开始向右运动,后撤去F,A继续滑行后从平台右端水平飞出,A飞离平台的同时B由静止释放,一段时间后A、B发生弹性对心碰撞,碰撞时间极短,分开后A落到地面上,B到达M处时速度恰好沿MN方向滑入斜面,从P点滑上圆弧轨道PQ,减速到0后返回P点。已知,,A与平台间动摩擦因数,g取,A和B的大小可忽略不计。
(1)求A离开平台时的速度;
(2)求碰撞过程中, A、B形变量最大时系统的弹性势能;
(3)求A与B到达地面的时间差;
(4)某同学认为可以利用单摆周期,计算小球B离开P点到返回P点所用时间。你认为是否合理?请通过计算分析说明。
18. 如图所示,在真空建立坐标系O-xyz,z轴正方向垂直于纸面向外(未画出),xOy平面的第二象限内有边界互相平行且宽度均为d的六个区域,交替分布着沿y轴负方向的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场;区域存在方向均沿着x轴正方向的匀强磁场和匀强电场(未画出),磁感应强度大小,电场强度大小,k为常数。现将质量为m、电荷量为q的带正电粒子在边界P处由静止释放,粒子恰好从坐标原点O进入区域,过O点时速度大小为、方向与y轴负方向的夹角。不计粒子重力,求:
(1)在平面坐标系xOy的第二象限中电场强度大小;
(2)在区域内,粒子偏离xOy平面的最大距离;
(3)在区域内,粒子偏离xOy平面距离最大时的x坐标;
(4)在平面坐标系xOy的第二象限中磁感应强度大小。
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