内容正文:
物理试卷参考答案与解析
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40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,第8~10题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。
1.【答案D
【解析光电效应存在截止频率,人射光的频率低于截至频率时不会发生光电效应,选项A错误。逸出
功是外界对电子做功的最小值,选项B错误。根据U。=hy一W。可知,同一种金属对于一种频率的
光,遏止电压保持不变,选项C错误。金属的U。一y图像的斜体=么,故可求出普朗克常量,选项D
正确。
2.【答案】B
为40,为已知量.则1←、,临界角的正弦值sinC顶角0为2C。所以洗
都能求出。要计算圆锥的底面积还需知道眼睛到水面的距离,所以圆锥的底面积无法求出,选项B
正确。
3.【答案】D
【解析左图是往返运动,右图是单向直线运动,选项A错误。两个物体加速度大小始终相等,但方向
不同,选项B错误。两个物体在前2秒位移大小相等,方向不同,选项C错误。两个物体在后2秒位移
大小相等,方向相同,选项D正确。
4.【答案】A
【解析】小球在运动过程中受到重力和拉力,选项A正确。小球在最低点回复力为零,但是向心力不为
零,所以合外力不为零,选项B错误。小球连续两次到达最低点的时间间隔是1=丁一
=2=π√g
,选项C
错误。小球从格放到第一次运动到最低点所用的时间为1{一牙√/仁
-,故重力的冲量为Ic=mgt=
xmg
2g
,选项D错误。
5.【答案】A
【解析】飞船在停泊轨道I的半径小于在轨道Ⅱ上的半长轴,所以轨道I上运行周期小于轨道Ⅱ上支行
的周期,选项A正确。飞船在轨道Ⅱ、轨道Ⅲ的Q点受到的万有引力相同,加速度也相同,选项B错
误。飞船要从圆轨道I进入椭圆轨道Ⅱ,必须在P点(近地点)进行点火加速。因此,飞船在椭圆轨道
Ⅱ经过P点时的速度,实际上大于其在圆轨道I经过P点时的速度,选项C错误。飞船在轨道Ⅱ上从
P点运动到Q点的过程中,万有引力做负功,动能减小,势能增大,飞船的机械能守恒,选项D错误。
物理试卷参考答案与解析第1页(共5页)
6.【答案】B
【解析】小球与斜面碰前瞬间速度o=g,下落时间t1=
.小球碰后做平抛运动21an45°-
g
2则a=2L·解得=4
7.【答案】C
【解析】两个十Q电荷在c处产生的电场强度E=Q×
822×2=,在d处产生的电场强度E
kQ
6L23
X2-3kQ,E.<E1,选项A错误。c点电荷速度方向垂直纸面,选项B错误。c点电荷受力满
9L2
足E=m
4π2
42
T.285
8L2
2D.d处电荷受力清足Sk衣解得
9L2
=9,选项C正确。假
设O=x,e处电荷受力F台=(x2+4L)`2+4
2kQg
《1,则F4一6粒子做简谐运动,其周
4L3
期T,=层且,侣工=√忍选项D特误
mLs
8.【答案】BD
【解析】当线圈在磁场中转动时,产生的感应电动势和感应电流方向会随线圈转动周期性改变,电流方
向改变,选项A错误。根据交变电流峰值公式Em=NBSw(N为线圈匝数,B为磁感应强度,S为
线圈面积“为角速度),有效值E
?Em,因此有效值与角速度成正比,但是风力发电机通过变速装
置将线圈的转速变为恒定,即角速度为定值,选项B正确,选项C错误。在输送功率P一定时,根据
P=UI可知电流I减小,再结合输电线路上电能损耗公式P=R,电流减小可显著降低电能损耗,选
项D正确。
9.【答案】CD
【解析弹性绳对杆的作用力始终沿两绳的角平分线,选项A错误。物块运动到某一位置,对物块进行
受力分析P,sind+N=mg,设物块和P点之间距离为x,Fn=kx,则kin0+N=ng,sin-兰为
定值,则N=mg一k是定值,选项B错误。摩擦力∫-N为定值,速度先增大后减小,故摩擦力的
功率先变大后变小,选项C正确。物块速度最大时满足kxc0s=(mg一号),则物块离A点距离为
d③
2
一xco0=十B)L一2mg,选项D正确。
2k
10.【答案】BC
【解析】因为两根导体棒接人电路的长度不一样,导致安培力大小不等,动量不守恒,选项A错误。两
导体棒最终分别做匀速直线运动,则有E1=3BL1,E2=2BLv2,E1一E2=0,可得3w1=2w2,分别对
a棒和b棒应用动量定理,对a棒有-3BLI1=mw1一mvo,对b棒有2BL1t=mo2一0又有q=It,解
得智g-欲敬选项B.C正琥。全过程系统能量守恒吃m-方m听+mi十Q.Q。
3mvo
物理试卷参考答案与解析第2页(共5页)
号,解得Q,=是,放选项D销误。
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
11.【答案】(1)2.0(1.9~2.1均可)(2分)
2)
(2分)
(3)<(2分)
2L
④号
(2分)
【解析】(1)根据刻度尺读数规则,d=2.0mm。
)品)
(2)由2aL=
2L
(3)上述方法测量的是遮光条通过光电门时的平均速度,小于中间位置速度。即测<实。
(4)托盘和砝码、滑块整体mg=(m十M)a,得a=M干m
ng,拉力Fk=a=F=mg,故
F一F真_m
F真
M
12.【答案】(1)>(1分)
(2)<(1分)(3)AD(2分)
(2分)
U(2分)
【解析】甲组误差来源电流表分压,乙组误差来源电压表分流,则真实值如下图虚线所示,可知U,和
I2是真实的,则U大于U2,I,小于I2,故该电源的内阻为U/1I2,电动势为U1。
U
13.【解】
(1)分析初态两活塞受力,有
(Po2S-PoS)+(2mg+mg)=(p2S-PS)
(或3mg十p0S=p1S)…(2分)
解得
+
…(2分)
(2)当活塞A从初态恰好运动到连接处,由玻意耳定律
p1(2SL十SL)=p2S2L…
(2分)
活塞A在连接处时,分析两活塞受力
(Po2S-PoS)+(2mg+mg)+F=(p22S-P2S)
(或pS十3mg十F=p2S)…(2分)
解得
F=3ng+王b0S…
2
…(2分)
物理试卷参考答案与解析第3页(共5页)
又P,<'
解得
F<2mg
…(1分)》
所以,当F=2.5mg时,活塞A已处于气缸连接处,故活塞下降距离L…(1分)
14.【解】
(1)设小球b碰前瞬时速度大小为0,有
qvoB=mg
…(2分)
解得
vomg
…(2分)
gB
(2)设小球a自由落体到细绳恰拉直时所用时间为t,则
21.sin0
1
(2分)
小球a的速度
☑=g…
…(1分)
绳绷紧时,沿着绳方向速度瞬间变为0,垂直绳方向速度不变,即
'=vcos0
(1分)
从该位置到O点正下方,设在小球O点正下方时速度为,由动能定理可知
mg (L-Lsin)=
1
0272m/2
…(2分)
设碰后瞬间小球a、小球b的速度分别为u3,u4,由动量守恒定律和机械能守恒定律可知
m0十m,=m04十m3
…(1分)
1
1
1
272品土7no2三2moi十220通
…(1分)
解得小球3碰后瞬时速度大小为
v4=√2gL(1-sin0+2sin0·cos20)
…(2分)
15.【解】(1)根据法拉第电磁感应定律,圆形管道中产生的感应电动势
E盟
…(1分)
S=元R2…(1分)
解得
E6=k元R2
…(1分)
半径为R的圆形导体环处的电场强度为
E暴
…(1分)》
解得
E=
2
…(1分)
物理试卷参考答案与解析第4页(共5页)
(2)圆形导体环处的电场强度大小在每一个T时间内为定值,小球加速度大小不变
…(1分)
m
由题意知
1
2a,T2=
6·2R
…(1分)
1
(a,T)T-2a,T2=
6·2R
…(1分)
由第(1)问可知在T-2T时间内
E
(1分)
可得
k,4
gT2
…(1分)
(3)由题意知
a,=E
m
2a,T=
1
6·2πR
(aT)T-z9:T--1
6·2πR
(a.T-o:T)T+ja-
·2元R
a.T-gP+a.T)T-ja.7--
1
·2mR
…(2分)
可以推导出
an=(21-1)a1
…(1分)
En=(2n-1)E1
…(1分)
1
W=qE·6·2R
W,=qE2·6
1
·2πR
w,-9R,·日2R
第六次经过M点,则电场力做功
W=W,十W2+W3十W,+W
(2分)
W=50m x'R2
9T2
…(2分)
(其他方法得出正确答案也给分)
物理试卷参考答案与解析第5页(共5页)物
理
本试卷共6页,15题。满分100分。考试用时75分钟。
★祝考试顺利★
注意事项:
1,答题前,先将自已的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码贴在答题卡上的
指定位置。
2,选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、
草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区城内。写在试卷,草稿纸和答题
卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共0分。在每小题给出的四个选项中,第1一7题只有一项符
合题目要求,第8~10题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。
1,1887年,赫兹在研究电磁波的实验中偶然发现,接收电路的间隙如果受到光照,就更容易产生电火花,
这就是最早发现的光电效应。下列有关光电效应的说法正确的是
A.入射光的频率低于截止频率时,只要光照强度足够大就会发生光电效应
B.电子从金属中脱离,需要外界对它做功,做功的最大值叫作这种金属的逸出功
C,用一定频率的光照射同一种金属,遏止电压会随光照强度的增强而增大
D.若电子的电荷量已知,根据遏止电压与光的频率的关系图像,可以得到普朗克常量
2潜水员从水底看,岸上的景物都出现在一个倒立的圆锥里。如图是两条进入潜水员眼中光线的光路
图,0,为入射角,02为折射角。则不能求出的物理量是
A.水的折射率
日,倒立的圆锥;
B.圆锥的底面积
C.圆锥的顶角
D.发生全反射时的临界角
3.图(a)、图(b)是两个不同的物体在4s内运动的v一t图像,规定的正方向相同。下列说法正确的是
4m·s)
t/m·s)
图(a)
图(b)
A.两个物体均做单向直线运动
B.两个物体的加速度始终相同
C.两个物体在前2s的位移相同
D.两个物体在后2s的位移相同
物理试卷第1页(共6页)
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4.如图所示,单摆摆长为1、摆球质量为,将摆球拉离平衡位置,此时,摆线与竖直方向的夹角为0(0很
小)。已知重力加速度大小为g。释放摆球后,下列说法正确的是
A.摆球在运动过程中受到重力、拉力的作用
B.摆球经过最低点时,受到的合外力为零
C.摆球连续两次运动到最低点的时间间隔是2x,
D.摆球从释放到第一次运动到最低点的过程中,重力的冲量大小为g
5.2025年10月31日,神舟二十一号载人飞船发射升空,此次发射采用了高精度的“霍曼转移轨道”技
术,实现了创纪录的3.5小时快速交会对接。具体过程可作如图简化:飞船先进入圆形停泊轨道I,在
P点点火加速进入椭圆转移轨道Ⅱ,当飞船到达远地点Q点时,再次点火加速,最终进人空间站所在
的圆轨道Ⅲ实现对接。下列说法正确的是
A.飞船在轨道I上运行的周期小于飞船在轨道Ⅱ上运行的周期
中国空间站轨道Ⅲ
B.飞船在轨道Ⅱ上Q点的加速度小于在轨道Ⅲ上Q点的加速度
转移轨道Ⅱ
C.飞船在轨道I上经过P点时的速度大于在轨道Ⅱ上经过P点的
Q
速度
D.飞船在轨道Ⅱ上从P点运动到Q点的过程中,万有引力做负功,
停泊轨道1
机械能减小
6.如图所示,一倾角为45的斜面AOB固定在水平地面上,在B点正上方h处有一小球(可视为质点)由
静止释放,与B点碰撞后速率不变,方向变为水平向右,第一次落点恰好是A点。不计空气阻力,则B
点离地高度为
A.5h
B.4h
C.3h
45°
D.2h
7.如图所示,真空中同一水平线上有a、b两点,分别固定着电荷量均为十Q(Q>0)的点电荷,0是ab连
线的中点,c、d、e是ab的中垂线上的三个点,其中oa=ob=oc=2L,od=√2L,oe《L。c、d两点各有
一质量为m、电荷量为一q(g>0)的粒子以不同的速度射出,都恰能绕o点做匀速圆周运动;在e点静
止释放一相同的粒子,一段时间后再次回到e点。已知静电力常量为k,不考虑粒子的重力,c、d、e的
粒子间的相互作用可忽略不计,物体做简谐运动周期T=2√层,为常数。下列说法正确的是
A.两个+Q电荷在c点产生的电场强度大于在d点产生的电场强度
B.c点射出的粒子在纸面内做匀速圆周运动
C,c、d两点射出的粒子的运动周期的平方之比为8。
+Q
mL
D.e点释放的粒子再次回到e点的时间为2x,√Qg
物理试卷第2页(共6页)
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可
8.阿拉山口市被誉为“风能宝地”,风力发电已成为其支柱产业。某风力发电机的叶片捕获风能后其低速
轴以19~30转/分钟的转速转动,通过控制系统使高速轴的转速提升至恒定的1500转/分钟,高速轴
连接的线圈在磁场中切割磁感线将机械能转化为电能,并将电能输送到全国各地。下列说法正确的是
A.风力发电机的线圈在磁场中转动时,产生的感应电流方向始终不变
B.风力发电机的叶片捕获风能后,输出的电压有效值和风速无关
C风速越大,风力发电机的线圈转动越快,产生的电流频率越高
D.输电过程中采用高压输电的目的是为了减小输电线路上的电能损耗
9.如图所示,“L”型支架BAC固定在竖直面内,AC部分水平,AB部分竖直,AB上固定一水平轻杆
OP,P端固定一光滑小滑轮。一根原长为L、劲度系数为k(k<2)的弹性轻绳一端固定在M点,
另一端绕过定滑轮栓接一质量为m的小物块,物块在外力作用下静止在A端。A、P、M恰构成边长
为L的等边三角形,点N为MP延长线与AC的交点,不计物块及滑轮的大小。已知重力加速度大小
为g,物块与AC之间的动摩擦因数为μ。现撤去外力,物块由静止向右运动,下列说法正确的是
A.弹性绳对轻杆的作用力的方向一直沿杆
B.物块对地面的压力逐渐减小
C.物块所受摩擦力的功率先变大后变小
D.物块速度最大时,向右移动的距离为业十3)kL一2umg
2k
10.如图所示,足够长间距分别为3L、2L的光滑水平导轨间存在方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度
大小为B,导体棒α以初速度v。水平向右进入导轨,此时导体棒b静置在导轨上。已知两导体棒在
运动过程中均与导轨垂直且始终接触良好,导轨电阻不计,两导体棒的电阻均为R,质量均为m。下
列说法正确的是
A.导体棒ab构成的系统动量守恒
B导体棒a达到稳定状态时的速度为30
C导体棒。从进人登场到隐定,流过的电荷最为
D导体棒a从进人场到稳定,导体棒6产生的焦耳热为品m心
物理试卷第3页(共6页)
架
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二、非选择题:本题共5小题,共60分。
11.(8分)某实验小组在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,使用了以下器材:气垫导轨(包含滑轮
和气泵)、滑块(包括遮光条)、光电门(2个)、数字计时器、天平、若干砝码及托盘,以及若干细线。实
验步骤如下:
①按照图(b)安装好实验器材,测量两个光电门中心间的距离为L,调整气垫导轨至水平状态,并用细
线将滑块与托盘连接,使其跨过定滑轮,细线与气垫导轨平行
②保持滑块质量(包括遮光条)M不变,在托盘上放置一定质量的砝码,测量滑块上的遮光条通过光
电门1和光电门2时的挡光时间。
③逐步增加托盘中的砝码数量,重复上述操作,绘制出砝码及托盘的总重力mg与滑块加速度a的关
系图像。
2光电门
遮光条
3 cm
山
托盘
一遮光条
气垫导轨
滑块
砝码
图(a)
图(b)》
回答下列问题:
(1)用刻度尺测量遮光条的宽度,示数如图(a)所示,则d=
mm:
(2)某次实验中,遮光条通过光电门1的时间为△11,通过光电门2的时间为△2,则滑块运动的加速
度a=
(用d、△t1、△12、L表示);
(3)用上述方法测滑块通过光电门的速度时,v测
v实(选填“>”“<”或“=”);
(4)绘制的mg一α图像“弯曲”,其原因在于实验中认为细线对滑块的拉力F等于砝码及托盘总重
F一F,则B=
力F,而实际上Fa与F并不相等。现令B=下元
(用M、m表示)。
12.(8分)甲、乙两小组分别用图()、图(b)所示电路图完成测量同一电源的电动势和内阻,并描绘出对
应的U一I图像,如图(c)、图()所示,其中U、11,U2、I2分别为图像的横、纵截距。若两组所用的仪
器完全相同,电流表和电压表均不是理想电表,回答下列问题:
Es
图(a)
图(b)
图(c)
图(d)
(1)U
U2(选填“>”“<”或“=”);
(2)11
I2(选填“>”“<”或“=”);
(3)(多选)以下四个数据中没有系统误差的是
A.U
B.U:
C.I
D.I2
(4)结合两组实验结果,电源的内阻r=
,电动势E=
(用U1U2、I1、I2表示)。
物理试卷第4页(共6页)
回
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13.(12分)如图所示,上、下两部分横截面积不同的的导热气缸竖直放置,气缸内用一刚性轻质细杆连接
两活塞A和B。活塞A质量为2m、面积为2S,活塞B质量为m、面积为S。两活塞间密封一定质量
的理想气体,气缸上下与大气相通。已知环境温度保持不变,大气压强始终为p(p,<),重力加
速度大小为g,初始时两活塞静止且与气缸连接处的距离都为L,不计活塞与气缸之间的摩擦,不计
活塞的厚度。
(1)求初始时缸内气体的压强p1:
(2)现对活塞A施加一向下缓慢增加的外力F,使两活塞缓慢下降,当F=2.5g时,求活塞下降的
距离。
14.(14分)空间存在垂直于纸面水平向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。将不可伸长、长为L的轻
绳一端固定在O点,另一端系着一质量为m的不带电小球α,初始时,轻绳恰好拉直,且与水平方向的
夹角为0,如图所示。现将小球a由静止释放,当α第一次运动到悬点O的正下方时,与另一个水平
向右做匀速直线运动的带电小球b发生弹性正碰,小球b的质量为m、电荷量为q,已知重力加速度
大小为g,不计一切阻力。求
(1)碰前瞬间小球b的速度大小;
(2)碰后瞬间小球b的速度大小。
XX
×8×
X
×@xx
XXXX
×8x
物理试卷第5页(共6页)
器
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15.(18分)麦克斯韦电磁理论认为:变化的磁场会在空间激发一种与静电场不同的感生电场,也称涡旋
电场。如图(a)所示,半径为R的光滑绝缘圆形管道(管道直径d<R)水平固定放置,空间存在竖直
方向上的随时间变化的匀强磁场(范围足够大),变化的磁场产生的涡旋电场的电场线是与圆管道具
有相同圆心的同心圆,在同一电场线上各点电场强度大小相等,方向沿切线并与感应电动势的方向一
致,且满足E=
会(式中民为感应电动势的大小。,为铜心圆的半径)。以竖直向上为整场方向正
方向。
1者磁感应强度变化率为是-:>0)时,求圆形管道中产生的悠应电动易大小及电场强度的
大小;
(2)图(b)为图(a)的俯视图,在圆形管道上有M、N两点,∠MON=60°,磁感应强度B随时间变化如
图(c)所示。t=0时刻,将一个带电量为十g(g>0),质量为m的带电小球由N点静止释放,T时
刻小球恰好第一次到达M点,又经过相等的时间T小球第一次沿逆时针方向回到V点。求
T~2T时间内磁感应强度的变化率k2(用m、q、T表示);
(3)在第(2)问的基础上,每经过T时间小球都能沿顺时针方向经过M点和沿逆时针方向经过N点。
求从t=0时刻开始到小球第6次经过M点的过程中电场力对小球所做的功。
101
图(a)
图(b)
图(c)
物理试卷第6页(共6页)
器
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