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2025年10月邵阳市高二拔尖创新班联考试题
物理答案
1C 2C
3B[解析]由题意可知小球做匀变速曲线运动,根据加速度的定义可知加速度方向
一定和速度变化量的方向相同,如图所示,根据几何关系可知加速度方向垂直
于a、b连线,所以风力方向垂直于a、b连线,A错误;小球在沿ab方向做匀速
直线运动,从a点运动到b点所用的时间为t=4=,B正确:当小球在垂
vc0s45°
12
直于ab方向的分速度为零时速度最小,为an=c0s45°=号v≠0,8,C错误:
小球在垂直b方向的加速度大小为a=:=么-子根据牛顿第二定律可得风
t
力大小为F=ma=mr,D错误。
45
4C[解析]设地球的密度为p,则在地球表面,物体受到的重力和地球的万有引力
大小似近相等,有g=G总。由于地球的质量为M=p:号R,所以重力加速度
的表达式可写成g=袋=
R一=πGpR。质量分布均匀的球壳对壳内物体的
4
引力为零,故在深度为的地球内部,受到地球的万有引力即为半径等于(R一d)
的球体在其表面产生的万有引力,故“蛟龙号”的重力加速度
g=πG(R-d),所以有=,根据万有引力提供向心力有G物
(R+h)2 ma,
“天宫一号”所在处的重力闲度为Q三物所以==0+9
GM
a
R3
故C正确。
5D[解析]根据题意前进1000m后电流影响可忽略,由表格沿地面前进1000m的
磁场方向可知地磁场方向并非沿着y轴方向,而是与xOy成一定夹角指向一z方向,
根据矢量的合成可知地磁场的磁感应强度为B=B?+B?+B?≈60T,故AB
错误;沿y轴方向保持手机平移前进1000m,沿y轴方向的磁场减小,可知长导
线产生的磁场沿着y轴方向,所以长导线中电流方向为西向东,故C错误;通有
电流的长直导线在距导线r处产生磁场的磁感应强度大小为B=:,则根据在y
轴方向磁场的变化可知6×106=21,解得1=600A,故D正确。
6B[解析]小球在c点时的动能最大,即c点的电势最低。作过c点与圆周相切的线,
切线为等势线,Oc方向即为电场方向,故A错误;根据A选项分析,作出右图
由几何关系可知Laa=1.5m,根据分析可知Uad=Uac=”=c-=60V,则
电场强度的大小E=延=40V/m,故B正确:根据沿着电场线方向电势逐渐降
Lad
低结合图可得Ueo=Ub0=pb-po=-ERsin:30°,解得pb=-20V,故C错误;
c点的电势为pc=一ER=-40V/m,根据对称性可知c0延长线与圆相交的另一点
电势最高为40V,最大电势能为40eV,故质子经过该圆周时,不可能具有5eV
动能的同时其电势能为45eV,故D错误。
7BCD[解析]由牛顿第二定律-f=ma,可知赛车做加速度逐渐减小的加速直线
运动,整理得=ga+所以-a图像的斜率恒定为k=丹与纵轴的截距为b=
吾结合图像可得5=0.05s/m,g=05005s3/m2=0.025s3/m2,代入P=800w,
20
解得m=20kg,f=40N,选项A错误,B正确;将v=10m/s代入号=ga+5
解得a=2m/s2,选项C正确;达到最大速度时有F=f=40N,又P=FVmax=
800W,解得vmax=20m/s,从起点到终点根据动能定理有Pt-fx=乏mv品ax,
解得x=500m,选项D正确。
8AD[解析]根据题意可知,小球和小车组成的系统水平方向上动量守恒,由图乙
可知,当v1=0时,w2=√gR,当v2=0时v1=2√gR,则有m·2√gR=M√gR,
解得M=2m,故A正确;根据题意,设小球上升的最大高度为hm,小球在Q
点速度为vo,小球在Q点时,水平方向与小车共速,由动量守恒定律有m·2√gR=
(m+M)加共,解得v共=2,小球由P点运动到最高点时,由能量守恒定律有
m(2√gR)=mghm+(m+M)v,小球由P点运动到Q点时,由能量守恒定
律有m(2√gR=mgR+M+m6,解得hm=R,o=,则小球
3
此时的竖直分速度为0=喝-=,小球在Q点速度方向与水平方向夹
角的正切值为tan0=2=气,故BC错误:根据题意可知,小球从P点离开小车,
设离开小车时,小球的速度为3,小车的速度为4,由动量守恒定律和能量守恒
定律有m·2√gR=mu3+Mu4,m(2√gR-m喝+M,设小球落地速度
为s,由能量守恒定律有mv+mgh=m呢,联立解得:s=,
故D正
3
确。
9BC[解析]当AB两点在平衡位置的同侧时有A=Asinp。,号A=Asinp,可得
p。=云%=或者,=因此可知第二次经过B点时0,-亭装T=解得
2π
T=4t,此时位移关系为A-A=L,解得A=,故A错误,B正确:当AB
两点在平衡位置两侧时有-A=Asina,号A=Asin,解得a=-或者p。=
g(由图中运动方向舍去),9,=或者。=号当第二次经过B点时,=号
园T=t解得7=兰,此时位移关系为号A+A=解得A=品C正确
2π
D错误。
1OCD[解析]R4=0时,外电阻最小,总电流最大,则定值电阻R1消耗的功率最
大,此时并联部分的总阻值为R=念=智D,由闭合电路欧姆定律得干路
E
电流为=R2+R+=0.6A,则定值电阻R1消耗的功率为P1=PR1=3.24W,故
A错误;当电源内阻消耗的功率最小时,由P内=P?,知此时电路中的总电流最
小,对应的外电阻最大,故当R4=52时,总的外电阻并未达最大值,故B错
误:为求滑动变阻器R4消耗的最大功率,可对原电路进行如下图所示的等效变换。
R
易知,等效电源的等效电动势E=4V,等效内阻r'=102,故当R4=r'=102
时,R,消耗的功率最大,且为P=号=0,4W,故C正确:当R4=150时,
1×100%,
总的外电阻最大。由于电源效率为)=兰×100%=×100%
显然,当总的外电阻R最大时,7取最大值,当R4=152时,总的外电阻为R'=
+R1=号0,此时)最大,且为=×100%=94%,故D正确。
R2+(R3+R4)
(-)
9.80mm
[解析]由题意可知,滑块通过光电门A、B对应的解时速度分别为=导巧=号
滑块从A运动到B的过程中,由匀变速直线运动速度时间关系可得v吃一v?=2αL,
可得a=
先(C修一):图乙遮光条的宽度在游标卡尺上对应的读数为d=9mm+
16×0.05mm=9.80mm:
2。号
[解析]未打开气源,滑块所受摩擦力不可忽略,根据牛顿第二定律可知F一
uMg=Ma,整理得a=F-g,由图可得,g=b,k=司=片
解得μ=台M=会。
12(1)×1012或12.02
[解析]用多用电表粗测金属棒的阻值:当用“×10”挡时发现指针偏转角度
过大,即偏向0刻度线,所以示数偏小,要增大示数则要倍率减小换成“×1Ω”
的倍率;电阻为R=12.0×12=12.02。
(2)[解析]由于题目中给出电压表量程太小,不可能使电流表的示数超过满刻度的
一半,可用电流表A1与Ro串联后组成电压表,为多测几组数据,滑动变阻器采
用分压接法,设计的电路图如图所示。
(3)(Rg+R)
12-11
[解析]由欧姆定律可求出金属棒的电阻为Rx=马=4+】
12-11
13解(1)[解析]光路图及相关量如图所示。
光束在AB边上折射,由折射定律得加=n①
sing
式中n是棱镜的折射率.由几何关系可知
+B=60°②
由几何关系和反射定律得B=B'=∠B=30°③
联立①②③式,并代入i=60°得n=v3④
(2)[解析]设改变后的入射角为',折射角为ad,由折射定律得s
sina=n⑤
依题意,光束在BC边上的入射角为全反射的临界角9。,且sin9。=回
由几何关系得0。=a+30°⑦
由④⑤⑥⑦式得入射角的正弦为sinl=32⑧
2
14[解析]A向右运动与C发生碰撞的过程中系统的动量守恒、机械能守恒,选取向
右为正方向,设开始
时A的速度为vo,第一次与C碰撞后C的速度为vc1,A的速度为vA1,由动量守恒
定律、机械能守恒定律得mvo=mvA1+Mvc1
m哈=im听i+Mv呢:
联立得UA1=M
mim vo
阳=吻
可知,只有m<M时,A才能被反向弹回,才可能与B发生碰撞。
设A与B碰撞后B的速度为vB1,A的速度为v42,由动量守恒定律、机械能守恒定
律,同理可得
a=低)1=(
vo
根据题意要求A只与B、C各发生一次碰撞,应有
VA2≤VC1
联立得m2+4mM-M2≥0
解得m≥(V5-2)M
(另一解:m≤-(V5+2)M舍去)
所以m与M之间的关系应满足M>m≥(5-2)M
才能使A只与B、C各发生一次碰撞。
15(1)[解析]滑块B由静止释放后,在电场力作用下,从木板A的左侧匀加速运
动到右侧,木板A不动。
对B有:F=qE=ma,解得:a=2m/s2。
第一次碰前B的速度为vB1,则:%1=2aL,解得:vB1=2m/s,xB1=1m
由滑块B和木板A发生弹性碰撞得:
mg1=mei'+mva,m哈:=mvg12+ma2
解得:v41'=2m/S,vB1′=0
(2)[解析]第一次碰后,木板A匀速运动,滑块B做初速度为零的匀加速直线运
动,历时t秒,
Vg2 at.x82=at,xA=VAt't.XA1-82=1,
解得:t=1s,vg2=2m/s,x41′=2m,XB2=1m
说明:第一次碰后,历时t=1s,滑块B在木板左侧,且二者有共同速度,不发
生碰撞。所以滑块B从开始运动到再一次运动到凹形木板A左侧时,
电场力对滑块B所做功:W=qE(xB1+xB2)=0.4
(3)[解析]说明:t=2s时,滑块B在木板左侧,且二者有共同速度,不发生碰
撞。同理,滑块B与木板A发生第二次碰撞有:
碰前vz'=Pg2+at,xa2=vzt+at2
XA1"=VAI't,XB2 -XA1"=1
碰撞得mvB2'+mv41'=mvB2”+mvA2:
imvn22+mvn2=mvg2"2+mvz
v42=4m/S,vB2”=2m/S,且有:第一次碰撞后x1=4。
第二次碰撞后x42=x3=8m
由数学归纳可知:木板A与滑块B发生(n-1)次碰撞到n次碰撞过程中:
xA(m-1)=4(n-1)
则木板A发生的总位移:xA=XA0+XA1十XA2+·+XA(m-1)
=0+4+8+…+4(n-1)=2n(n-1)
62025年10月邵阳市高二拔尖创新班联考试题卷
物
理
一、单项选择题(6x4分=24分)
1.阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹,这种现象属于光的()
A.偏振现象
B.衍射现象
C.干涉现象
D.全反射现象
2.如图所示,长为L的直杆一端可绕固定轴0无摩擦转动,另一端靠在以水平速
度匀速向左运动、表面光滑的竖直挡板上,当直杆与竖直方向夹角为8时,直
杆端点A的线速度为(
0
A品
B.vsine
C.
D.vcose
3.大型风洞是研发飞行器不可或缺的重要设施,我国的风洞技术处于世界领先
地位。如图所示,某次风洞实验中,风力大小和方向均恒定,一质量为的轻质
小球先后经过a、b两点,其中在a点的速度大小为v,方向与a、b连线成a=45
角;在b点的速度大小也为v,方向与a、b连线成B=45°角。已知a、b连线长
为d,小球只受风力的作用,小球的重力忽略不计。下列说法中正确的是()
A.风力方向平行于a、b连线
B.从a点运动到b点所用的时间为2d
C.小球的最小速度为0.8v
D.风力大小为2m
4.若地球半径为R,把地球看作质量分布均匀的球体。“蛟龙号”下潜深度为,
“天宫一号”轨道距离地面高度为h,“蛟龙”号所在处与“天宫一号”所在处
的重力加速度大小之比为(质量分布均匀的球壳对内部物体的万有引力为零)
()
A品
B.(R-d)2
C.(R-d)(R+h)2
D.(R-d)(R+h)
(R+h)2
R3
R2
5.利用智能手机中的磁传感器可以粗测特高压直流输电线中的电流1。如图所
示,大致东西方向水平长直输电导线距地面高度20m,手机平置于水平长直输
电导线正下方,手机显示屏所在平面为xOy面,x轴与导线重合,测量磁感应强
度,然后沿y轴方向保持手机平移前进1000m,再测量磁感应强度,数据记录如
下表。
测量点位置
Bx/uT
By/uT
Bz/uT
正下方时
30
46
-30
沿地面前进1000m
30
40
-30
设通有电流的长直导线在距导线r处产生磁场的磁感应强度大小为B=丛(其中
k=2×10-7T·m·A-1),该地地磁场为匀强磁场,前进1000m后电流产生的
磁场可忽略。忽略其他影响,根据实验数据,判断下列说法正确的是()
西
东
A.地磁场方向为沿y轴方向
B.地磁场的磁感应强度约为40μT
C.长导线中电流方向为东向西
D.输电线中电流的大小约为600A
6.如图所示,ab是半径为R=1m的圆的一条直径,该圆处于平行该圆周平面的
匀强电场中。将质子从a点以30eV的动能在该平面内朝着不同方向射出,质子
可经过圆周上所有点。其中到达c点的动能最大为90eV。已知∠cab=30°,若
不计重力和阻力,且规定圆心0处电势为0,则下列说法正确的是()
309
A.电场方向为ac方向
B.电场强度大小为40V/m
C.b点电势为20V
D.质子经过该圆周时,可能具有5eV动能的同时,其电势能为45eV
二、多项选择题(4x5分=20分)
7.一辆玩具赛车在水平直跑道上由静止开始以800W的恒定功率加速前进,玩
具赛车瞬时速度的倒数和瞬时加速度α的关系图像如图所示,已知玩具赛车在跑
道上运动时受到的阻力大小不变,玩具赛车从起点到终点所用的时间为30s,玩
具赛车到达终点前已达到最大速度。下列说法正确的是()
↑sm
0.55
0.05
0
20
a/m·s)
A.玩具赛车的质量为10kg
B.玩具赛车所受的阻力大小为40N
C.玩具赛车的速度大小为10m/s时的加速度大小为2m/s2
D.起点到终点的距离为500m
2
8.如图甲,一质量为M的小车静止在光滑水平地面上,其左端P点与平台平滑连
接。小车上表面PQ是以O为圆心、半径为R的四分之一圆弧轨道。质量为m的光
滑小球,以某一水平速度冲上小车的圆弧面。若测得在水平方向上小球与小车的
速度大小分别为v1、v2,作出图像如图乙所示。已知OP竖直,OQ水平,水平台
面高九=小球可视为质点,重力加速度为g,不计一切摩擦。则()
7m9
h
图甲
图乙
A.M=2m
B.小球上升的最大高度为R
C.小球在Q点速度方向与水平方向夹角的正切值为9
D.小球落地时的速度大小为
9.如图所示,沿水平方向做简谐振动的质点,依次通过相距L的A、B两点。已知
质点在A点的位移大小为振幅的一半,B点位移大小是A点的3倍,质点经过A点
时开始计时,t时刻第二次经过B点,该振动的振幅和周期可能是(
)
B
A品3t
B品4t
D.
10.如图所示电路中,电源电动势E=8V,内阻r=12,定值电阻R1=92,R2=
102,R3=52;滑动变阻器R4的取值范围为0~152。闭合开关S,调节滑
动变阻器的滑片,使R4取不同的阻值接入电路,则下列说法正确的是()
R
E.r
A.R4=0时,定值电阻R1消耗的功率最大,为2W
B.R4=52时,电源内阻消耗的功率最小,为0.5W
C.R4=102时,R4消耗的功率最大,为0.4W
D.R4=152时,电源的效率最高,为94%
三、非选择题(共56分)
11.(8分)实验小组在探究“加速度与物体受力、物体质量的关系”时,用如
图所示的装置让滑块做匀加速直线运动来进行:由气垫导轨侧面的刻度尺可以测
出光电门A、B之间的距离L,用游标卡尺测得遮光条的宽度d,遮光条通过光电
门A、B的时间为t1、t2可通过计时器(图中未标出)分别读出,滑块的质量(含
遮光条)为M,钩码的质量为m。重力加速度为g,回答下列问题:
拉力传感器B光电门A
滑块遮光条
刻度尺
连气源
钩码
(1)滑块的加速度a=
(用L、t1、t2、d来表示);下图遮光条
的宽度在游标卡尺对应的读数为d=
mm:
3 cm
01234567890
(2)改变钩码质量得到一系列的滑块加速度α和传感器示数F,通过得到的实
验数据,描绘了α一F图像。若实验前,已将气垫导轨调至水平,但忘记打开气
源,得到的a一F图像如图所示,图线的斜率为k,纵截距为-b,滑块与导轨之
间的动摩擦因数μ=;滑块的质量M=
。(用Fo、b、g表示)
12.(8分)某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案,实验室提供的器
材有:
A.电压表V(量程0~1V,内阻约为3.0k)
B.电流表A1(满偏电流I。=6mA,内阻Rg=1002)
C.电流表A2(量程为0.6A,内阻约为0.42)
D.定值电阻Ro=9002
E.滑动变阻器R(0~52,允许通过的最大电流为2A)
F.干电池组(电动势为6V,内阻约为0.052)
G.一个开关和导线若干
H螺旋测微器,游标卡尺
(1)用多用电表粗测金属棒的阻值:当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过
大,他应该换用
挡(填“×1”或“×1002”),换挡并进行一系列
正确操作后,指针静止时如图甲所示,则金属棒阻值约为
2。
S0w9山山.,
1
甲
乙
(2)请根据提供的器材,设计一个实验电路,要求各电表的示数超过满刻度的
一半,尽可能精确测量金属棒的阻值,请在图乙所示的虚线方框中画出电路图。
(3)若实验测得电流表A1示数为1,电流表A2示数为2,则金属棒电阻
为Rx=
(用I1、I2、R0、Rg表示)。
13.(10分)如图,直角三角形ABC为一棱镜的横截面,∠A=90°,∠B=30°。
一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜,然后垂直于AC边射出。
(1)求棱镜的折射率;
(2)保持AB边上的入射点不变,逐渐减小入射角,直到BC边上恰好有光线射
出。求此时AB边上入射角的正弦。
14.(14分)如图,在足够长的光滑水平面上,物体A、B、C位于同一直线上,
A位于B、C之间,A的质量为m,B、C的质量都为M,三者均处于静止状态。现
使A以某一速度向右运动,求m和M之间应满足什么条件,才能使A只与B、C各
发生一次碰撞,设物体间的碰撞都是弹性的。
B
77777777777777777777777777777
5
15.(16分)在光滑的水平面上有一凹形木板A,质量为m=0.1kg,长度为1m,
不计凹形木板A左右两壁的厚度,其上表面也光滑:另有一质量也为m的带电滑
块B静止于凹形木板A的左侧(如图),带电滑块B所带电荷量为q=+5×10-5C。
在水平面上方空间中加一匀强电场,方向水平向右,电场强度E=4×103N/C。
t=0时滑块B由静止释放,设滑块B与A两侧的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极
短。
77777777777777777777777777777
(1)求滑块B与凹形木板A第1次碰撞前、后的速度大小:
(2)求滑块B从开始运动到再一次运动到凹形木板A左侧时,电场力对滑块B
所做的功:
(3)求滑块B从开始运动到与凹形木板A发生第n次碰撞的过程中,凹形木板A
运动的总位移。
6