精品解析：安徽省桐城市杨公中学2027届高考模拟适应性重编训练（二）物理试题

安徽省2027届高考模拟适应性重编训练（二） 物理 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、座位号填写在试卷和答题卡上，并认真核准准考证号条形码上的以上信息，将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑，非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答，字体工整，笔迹清楚。 4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本大题共8小题，共32分。在每小题所给出的选项中，只有一个选项符合题目要求。 1. 如图，轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒，锥筒间距d，某同学穿着轮滑鞋向右匀加速滑行。现测出他从2号锥筒运动到3号锥筒用时，速度变为原来的3倍。则该同学的加速度为（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，两个质量均为的物块A、B静置于粗糙水平桌面上，用一根轻质橡皮绳连接，拉力竖直向上缓慢拉动橡皮绳的中点。若两物块始终保持静止，橡皮绳始终绷紧且处于弹性限度内，已知重力加速度为g。则在此过程中（　　） A. 物块A可能只受到三个力 B. 桌面对物块B的支持力可能变大 C. 拉力的大小可能等于 D. 拉力做的功等于橡皮绳弹性势能的增量 3. 地球和哈雷彗星绕太阳运行的轨迹如图所示，哈雷彗星从运行到、从运行到的过程中，与太阳连线扫过的面积分别为和，且。哈雷彗星在近日点与太阳中心的距离约为地球公转轨道半径的0.6倍，则哈雷彗星（ ） A. 从运行到的过程中动能先增大后减小 B. 在近日点的速度大于地球的速度 C. 从运行到的时间可能等于从运行到的时间 D. 在近日点加速度约为地球的加速度的0.36倍 4. 如图（a），平行金属板A和B间的距离为d，现在A、B板上加上如图（b）所示的方波形电压，时A板比B板的电势高，电压的正向值为，反向值也为。现有由质量为m的带正电且电荷量为q的粒子组成的粒子束，从AB的中点O以平行于金属板方向的速度射入，所有粒子在AB间的飞行时间均为T，不计重力影响。则下列说法错误的是（　　） A. 粒子飞出电场时的速度大小都为 B. 粒子飞出电场时的速度方向都改变了 C. 粒子飞出电场时位置离的最大距离是 D. 0时刻进入电场的粒子，向下侧移量为 5. 两质量均为m的滑块a、b，a与挡板通过劲度系数为k1的轻弹簧1连接，a与b通过劲度系数为k2的轻弹簧2连接。如图甲所示，挡板竖直时，b与挡板上侧面恰好接触且无挤压。若把挡板顺时针旋转90°，使挡板水平，如图乙所示，不计一切摩擦，重力加速度为g，a、b都静止后，b对挡板右侧面的弹力大小为（　　） A. mg B. C. D. 6. 如图所示，半径为的圆形餐桌桌面水平，中部有一半径为的圆盘，其圆心与餐桌圆心重合可绕其中心轴转动。一个质量为的小物块（可看作质点）放置在圆盘的边缘，圆盘转速由零开始缓慢增加，小物块最终从餐桌上滑落。已知小物块与圆盘间的动摩擦因数为，小物块与餐桌间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计。则（　　） A. 小物块在餐桌上做匀速直线运动 B. 小物块在圆盘上的加速度一定大于 C. 小物块在圆盘上随圆盘运动，角速度可能为 D. 小物块在餐桌上滑动过程中摩擦生热为 7. 自耦变压器是一种输出和输入共用同一组线圈的特种变压器。在如图甲所示的自耦变压器中，环形铁芯上只绕有一个匝数的线圈，通过滑动滑片P可以改变负载端线圈的匝数。已知输入端a与滑片触点M间的线圈匝数为50，定值电阻电表均为理想电表，线圈电阻不计，忽略漏磁。现在a、b端输入如图乙所示的交变电流，改变滑片P的位置，当滑片P滑至N时，定值电阻消耗的功率达到最大值，则下列说法正确的是（　　） A. 当滑片P滑至M时，电压表的示数为36V B. 当滑片P滑至M时，电流表的示数为18A C. aN间的线圈匝数为100 D. 当滑片P滑至N时，定值电阻消耗的功率为196W 8. 如图，两条“”形的平行金属导轨固定在绝缘水平面上，间距L=0.2m，左、右两导轨面与水平面夹角均为θ=37°，导轨顶端连接有一电动势E=10V，内阻r=0.5Ω的电源。电源左侧存在垂直于导轨平面向上且磁感应强度大小为B1的匀强磁场，右侧存在竖直向下且磁感应强度大小为B2的匀强磁场。质量为m=0.02kg的相同导体棒MN、PQ分别放在两侧导轨上且均恰好静止，导体棒与导轨垂直且接触良好，接触点间导体棒电阻均为R=4Ω。已知右侧导轨光滑，左侧导轨与导体棒之间的动摩擦因数为μ=0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，金属导轨电阻不计。取重力加速度g=10m/s2，sin 37°=0.6，则下列说法错误的是（ ） A. MN的热功率为16W B. B1一定等于0.5T C. B2一定等于0.375T D. 若B2反向，此瞬间PQ加速度大小为12m/s2 二、选择题：本大题共2小题，共10分。在每小题所给出的选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 9. 如图所示，倾角为的光滑斜面体固定在水平面上，质量为m的圆环甲穿过光滑的竖直杆后拴接在劲度系数为k的轻弹簧上，弹簧下端栓接在水平面上。用跨过光滑小定滑轮的细线与质量为8m的滑块乙连接。用外力控制滑块乙使细线刚好绷紧，此时圆环位于图中的位置A，滑轮右侧的细线与水平方向的夹角为。某时刻将控制滑块乙的外力撤走，经过一段时间圆环运动到B位置。已知B点与滑轮在同一高度处，且B到滑轮的距离为L，圆环在A、B两位置时弹簧的弹力大小相等，重力加速度为g，，不计滑轮大小，斜面足够长，细线长度不变，关于此过程，下列说法正确的是（ ） A. 甲、乙组成的系统机械能守恒 B. C. 圆环运动到B位置时速度大小为 D. 撤走控制滑块乙的外力的瞬间，圆环的加速度大小为 10. 如图甲所示，左侧接有定值电阻的水平平行且足够长的粗糙导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度，导轨间距。一质量、接入电路的阻值的金属棒在拉力F的作用下由静止开始从处沿导轨向右加速运动，金属棒的图像如图乙所示。若金属棒与导轨垂直且接触良好，与导轨间的动摩擦因数，导轨电阻不计，取，则金属棒从静止开始向右运动位移的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 通过电阻R的电荷量为 B. 拉力F做的功为 C. 导体棒产生的焦耳热为 D. 所用的时间t一定大于 三、非选择题：本大题共5小题，共58分。 11. 某实验小组设计了如下实验测量自来水的电阻率。实验器材有：绝缘性能良好的塑料圆柱形容器、金属探针、金属圆片、游标卡尺、电源、电压表、电流表等。 （1）先用游标卡尺测量塑料圆柱形容器的内径，结果如图甲所示，该读数_____。 （2）将采集的水样装入容器内。容器顶部等间距插有金属探针，两端用金属圆片密封（探针和圆片电阻均可忽略不计）。按图乙连接电路，将电压表与任意两探针相连，连接的两探针间距离记为。 （3）闭合开关，调节电阻箱阻值，使得电流表示数，读出电压表示数，断开开关。 （4）改变，重复步骤（3），测得多组数据，作出图像如图丙中①所示，得到直线的斜率为，则水样电阻率的表达式_____（用，，，表示），根据图像计算得出该水样的电阻率为_____（取3.14，结果保留两位有效数字）。 （5）给水样升温后，重复测量，作出图像如图丙中②所示，实验结果表明，温度越高，水样的电阻率越_____（填“大”或“小”）。 12. 用如图甲所示的装置探究轻弹簧的弹性势能。弹簧的左端固定，右端与小滑块接触但不连接，小滑块位于粗糙桌面边缘时弹簧恰好处于原长。向左推小滑块移动距离后，由静止释放，小滑块向右移动离开桌面落在倾角的足够长斜面上。已知斜面上端刚好位于桌面右边缘处。测出小滑块落点到抛出点的距离为，重力加速度为。 （1）小滑块离开桌面时的速度大小为______。 （2）若改变小滑块的质量，仍将弹簧压缩后由静止开始释放滑块，测出小滑块离开桌面后落点到抛出点的距离，作出的关系图像如图乙所示。图像的斜率为，与纵轴的截距为，则弹簧压缩时的弹性势能为______。 （3）桌面有摩擦对计算弹簧的弹性势能结果______（填“有影响”或“无影响”）。 13. 如图所示，一间距、电阻不计的足够长粗糙矩形导轨，与水平面的夹角，两端接有阻值分别为的定值电阻，矩形区域Ⅰ、Ⅱ内均有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小，两区域边界之间的距离。质量，电阻的导体棒垂直放在导轨上，其长度也为，在沿导轨平面向上的恒力作用下导体棒由静止开始运动，进入区域Ⅱ后立即做匀速运动。导体棒与导轨间的动摩擦因数，运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好，重力加速度取10m/s²，空气阻力不计。（，） （1）求导体棒在区域Ⅱ中运动时流过的电流的大小； （2）若导体棒到达区域Ⅱ的边界时立即将恒力撤去，它能继续向上滑行的最大距离。求导体在区域Ⅱ上滑的时间。 14. 如图所示，一面积为S的单匝圆形金属线圈与阻值为R的电阻连接成闭合电路，不计圆形金属线圈及导线的电阻。线圈内存在一个方向垂直纸面向里、磁感应强度大小均匀增加且变化率为k的磁场B。电阻R两端并联一对平行金属板M、N，两板间距为d，N板右侧坐标系（坐标原点О在N板的下端）的第一象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场边界OA和y轴的夹角，区域为无场区。在靠近M板处的Р点由静止释放一质量为m、带电荷量为的粒子（不计重力），经过N板的小孔，从点垂直y轴进入第一象限，经OA上D点（图中未画出）离开磁场，最后垂直轴离开第一象限。求： （1）平行金属板M、N间的电压U； （2）区域内匀强磁场的磁感应强度B的大小； （3）其他条件不变，仅把区域内的匀强磁场换成平行y轴向下的匀强电场，粒子从Q点进入磁场，仍经OA上的D点离开电场，求该电场的电场强度E的大小。 15. 如图所示，水平地面上固定一倾角为的斜面，其底端垂直斜面固定一挡板P。斜面顶端固定一光滑圆弧轨道，轨道所对应的圆心角为，轨道下端与斜面相切。长木板A放置在斜面上，其上端与斜面上端对齐，下端到挡板P的距离为，物块B放在A上表面的中点。初始时A、B均静止，物块C从圆弧最高点由静止释放，沿圆弧轨道滑到斜面顶端时与A相碰。已知木板A足够长，物块B、C均可视为质点，碰撞均为弹性碰撞，圆弧轨道的半径，，，A和C与斜面间的动摩擦因数均为，B与A间的动摩擦因数，，，。 （1）求C在圆弧轨道最低点与A碰前瞬间，轨道对小球C的压力大小； （2）若足够长，A、B在接触挡板P前已达到共同运动，求A刚接触挡板P时B在A上表面的划痕长度； （3）若，A与挡板P碰撞后，速度大小不变，方向反向，在A与挡板P第一次碰撞到第二次碰撞期间内，试推理说明A与C能否发生碰撞？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 安徽省2027届高考模拟适应性重编训练（二） 物理 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、座位号填写在试卷和答题卡上，并认真核准准考证号条形码上的以上信息，将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑，非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答，字体工整，笔迹清楚。 4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本大题共8小题，共32分。在每小题所给出的选项中，只有一个选项符合题目要求。 1. 如图，轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒，锥筒间距d，某同学穿着轮滑鞋向右匀加速滑行。现测出他从2号锥筒运动到3号锥筒用时，速度变为原来的3倍。则该同学的加速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】该同学2号锥筒运动到3号锥筒用时，则该过程的平均速度等于 匀变速直线运动全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则有 令2号锥筒的速度为v，根据中间时刻的规律有 解得 则加速度为 解得 故选A。 2. 如图所示，两个质量均为的物块A、B静置于粗糙水平桌面上，用一根轻质橡皮绳连接，拉力竖直向上缓慢拉动橡皮绳的中点。若两物块始终保持静止，橡皮绳始终绷紧且处于弹性限度内，已知重力加速度为g。则在此过程中（　　） A. 物块A可能只受到三个力 B. 桌面对物块B的支持力可能变大 C. 拉力的大小可能等于 D. 拉力做的功等于橡皮绳弹性势能的增量 【答案】D 【解析】 【详解】A．对物块受力分析，由于物块始终静止，故一定受到重力、橡皮绳拉力、桌面支持力、摩擦力共4个力，选项A错误； B．由于橡皮绳拉力的竖直分量逐渐增大，则桌面对物块的支持力逐渐减小，选项B错误； C．若拉力的大小为，整体分析，则桌面对物块的支持力为0，摩擦力也为0，物块无法静止，选项C错误； D．由于物块始终静止，故拉力做的功等于橡皮绳弹性势能的增量，选项D正确。 故选D。 3. 地球和哈雷彗星绕太阳运行的轨迹如图所示，哈雷彗星从运行到、从运行到的过程中，与太阳连线扫过的面积分别为和，且。哈雷彗星在近日点与太阳中心的距离约为地球公转轨道半径的0.6倍，则哈雷彗星（ ） A. 从运行到的过程中动能先增大后减小 B. 在近日点的速度大于地球的速度 C. 从运行到的时间可能等于从运行到的时间 D. 在近日点加速度约为地球的加速度的0.36倍 【答案】B 【解析】 【详解】A．从b运行到c的过程中，哈雷彗星受到的万有引力与速度方向夹角一直为钝角，万有引力做负功，哈雷彗星的动能一直减小，故A错误； B．地球绕太阳做匀速圆周运动，万有引力提供向心力 可得 哈雷彗星在近日点的曲率半径小于地球半径，近日点所在圆轨道的速度大于地球速度，又哈雷彗星在近日点速度大于近日点所在圆轨道的速度，因此哈雷彗星在近日点的速度大于地球绕太阳的公转速度，故B正确； C．根据开普勒第二定律可知哈雷彗星绕太阳经过相同的时间扫过的面积相同，根据，可知从a运行到b的时间大于从c运行到d的时间，故C错误； D．根据牛顿第二定律可得 解得加速度大小为 则哈雷彗星在近日点加速度与地球的加速度比值为，故D错误。 故选B。 4. 如图（a），平行金属板A和B间的距离为d，现在A、B板上加上如图（b）所示的方波形电压，时A板比B板的电势高，电压的正向值为，反向值也为。现有由质量为m的带正电且电荷量为q的粒子组成的粒子束，从AB的中点O以平行于金属板方向的速度射入，所有粒子在AB间的飞行时间均为T，不计重力影响。则下列说法错误的是（　　） A. 粒子飞出电场时的速度大小都为 B. 粒子飞出电场时的速度方向都改变了 C. 粒子飞出电场时位置离的最大距离是 D. 0时刻进入电场的粒子，向下侧移量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于电压的正向值和反向值均为，则根据牛顿第二定律可得 解得 由于所有粒子在AB间的飞行时间均为T，且由图（b）可知交变电场的变化周期也为T，故粒子在飞出电场时的速度沿电场线方向的分速度大小均为 所以粒子飞出电场时的速度大小均为，故A正确，不符合题意； B．设速度方向与的夹角为，则 解得 即粒子飞出电场时的速度方向都改变了，故B正确，不符合题意； C．当粒子由时刻进入电场时，其向下的侧移最大，根据匀变速直线运动位移与时间的关系式可知，此时粒子飞出电场时位置离的最大距离为 当粒子由时刻进入电场时，其向上的侧移最大，根据对称性以及匀变速直线运动位移与时间的关系式可知，此时粒子飞出电场时位置离的最大距离为 所以粒子飞出电场时位置离的最大距离是，故C正确，不符合题意； D．由C选项可知，0时刻进入电场的粒子，向下侧移量为，故D错误，符合题意。 故选D。 5. 两质量均为m的滑块a、b，a与挡板通过劲度系数为k1的轻弹簧1连接，a与b通过劲度系数为k2的轻弹簧2连接。如图甲所示，挡板竖直时，b与挡板上侧面恰好接触且无挤压。若把挡板顺时针旋转90°，使挡板水平，如图乙所示，不计一切摩擦，重力加速度为g，a、b都静止后，b对挡板右侧面的弹力大小为（　　） A. mg B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】初始时，根据平衡条件可得， 挡板水平时，有 根据几何关系可得 联立解得 故选C。 6. 如图所示，半径为的圆形餐桌桌面水平，中部有一半径为的圆盘，其圆心与餐桌圆心重合可绕其中心轴转动。一个质量为的小物块（可看作质点）放置在圆盘的边缘，圆盘转速由零开始缓慢增加，小物块最终从餐桌上滑落。已知小物块与圆盘间的动摩擦因数为，小物块与餐桌间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计。则（　　） A. 小物块在餐桌上做匀速直线运动 B. 小物块在圆盘上的加速度一定大于 C. 小物块在圆盘上随圆盘运动，角速度可能为 D. 小物块在餐桌上滑动过程中摩擦生热为 【答案】D 【解析】 【详解】A．小物块从圆盘上滑落后，小物块受到的摩擦力的方向与运动的方向始终相反，所以在餐桌上做减速直线运动，故A错误； B．小物块在圆盘上做圆周运动时，随转盘转速的增加，加速度逐渐变大，小物块从圆盘上滑落的瞬间，摩擦力达到最大静摩擦力，此时加速度最大，为 小物块在餐桌上的加速度 由于，可知，但小物块在圆盘上的加速度不一定大于，故B错误。 C．小物块在圆盘上随圆盘运动，角速度满足 即，不可能为，C错误； D．小物块从圆盘上滑落后沿圆盘的切线方向在桌面上做匀减速直线运动，在餐桌上滑动过程中相对桌面滑动的位移 可知摩擦生热为，D正确。 故选D。 7. 自耦变压器是一种输出和输入共用同一组线圈的特种变压器。在如图甲所示的自耦变压器中，环形铁芯上只绕有一个匝数的线圈，通过滑动滑片P可以改变负载端线圈的匝数。已知输入端a与滑片触点M间的线圈匝数为50，定值电阻电表均为理想电表，线圈电阻不计，忽略漏磁。现在a、b端输入如图乙所示的交变电流，改变滑片P的位置，当滑片P滑至N时，定值电阻消耗的功率达到最大值，则下列说法正确的是（　　） A. 当滑片P滑至M时，电压表的示数为36V B. 当滑片P滑至M时，电流表的示数为18A C. aN间的线圈匝数为100 D. 当滑片P滑至N时，定值电阻消耗的功率为196W 【答案】C 【解析】 【详解】AB．当滑片P滑至M时，初级匝数，次级匝数，则 其中U=52V，解得I1=9A，I2=12A 则电流表的示数为12A，电压表的示数为，AB错误； CD．变压器的等效电阻为 将R0等效为电源内阻，则当时定值电阻消耗的功率达到最大值，则此时，即aN间的线圈匝数为100；此时定值电阻消耗的功率为，D错误。 故选C。 8. 如图，两条“”形的平行金属导轨固定在绝缘水平面上，间距L=0.2m，左、右两导轨面与水平面夹角均为θ=37°，导轨顶端连接有一电动势E=10V，内阻r=0.5Ω的电源。电源左侧存在垂直于导轨平面向上且磁感应强度大小为B1的匀强磁场，右侧存在竖直向下且磁感应强度大小为B2的匀强磁场。质量为m=0.02kg的相同导体棒MN、PQ分别放在两侧导轨上且均恰好静止，导体棒与导轨垂直且接触良好，接触点间导体棒电阻均为R=4Ω。已知右侧导轨光滑，左侧导轨与导体棒之间的动摩擦因数为μ=0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，金属导轨电阻不计。取重力加速度g=10m/s2，sin 37°=0.6，则下列说法错误的是（ ） A. MN的热功率为16W B. B1一定等于0.5T C. B2一定等于0.375T D. 若B2反向，此瞬间PQ加速度大小为12m/s2 【答案】B 【解析】 【详解】A．两根导体棒并联的总电阻为 电路中的总电流为 导体棒MN、PQ中的电流相等，故MN的热功率为，故A正确，不符合题意； B．导体棒MN恰好静止，则导体棒与导轨之间的静摩擦力为最大静摩擦力，根据左手定则可知，导体棒MN所受安培力沿导轨向上，因 故 即如果没有安培力，导体棒MN就会沿导轨下滑，若考虑安培力，导体棒MN恰好静止，若磁感应强度较小，可以使导体棒恰好不下滑，若磁感应强度较大，可以使导体棒恰好不上滑，故磁感应强度的大小有两种可能性，故B错误，符合题意； C．根据左手定则可知，导体棒PQ所受安培力水平向左，对导体棒PQ受力分析（从Q端向P端看去）如图所示 根据受力平衡有 又 解得，故C正确，不符合题意； D．若B2反向，则导体棒PQ所受安培力大小不变，方向变为水平向右，此瞬间PQ加速度沿导轨向下，大小为，故D正确，不符合题意。 故选B。 二、选择题：本大题共2小题，共10分。在每小题所给出的选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 9. 如图所示，倾角为的光滑斜面体固定在水平面上，质量为m的圆环甲穿过光滑的竖直杆后拴接在劲度系数为k的轻弹簧上，弹簧下端栓接在水平面上。用跨过光滑小定滑轮的细线与质量为8m的滑块乙连接。用外力控制滑块乙使细线刚好绷紧，此时圆环位于图中的位置A，滑轮右侧的细线与水平方向的夹角为。某时刻将控制滑块乙的外力撤走，经过一段时间圆环运动到B位置。已知B点与滑轮在同一高度处，且B到滑轮的距离为L，圆环在A、B两位置时弹簧的弹力大小相等，重力加速度为g，，不计滑轮大小，斜面足够长，细线长度不变，关于此过程，下列说法正确的是（ ） A. 甲、乙组成的系统机械能守恒 B. C. 圆环运动到B位置时速度大小为 D. 撤走控制滑块乙的外力的瞬间，圆环的加速度大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．对甲、乙组成的系统，弹簧的弹力对系统做功，则甲、乙组成的系统机械能不守恒，故A错误； B．圆环在、两位置时弹簧的弹力大小相等，圆环在点时弹簧的压缩量等于圆环在点时弹簧的伸长量，设形变量为，根据几何关系有 解得 圆环位于图中的位置A， 解得，B正确； C．根据速度的合成与分解有 圆环甲运动到点时，故滑块乙的速度为零。 圆环甲从到的过程，两物体和弹簧组成的系统机械能守恒，圆环在、两处弹簧的弹力相等，弹性势能相等，故 解得圆环运动到B位置时速度大小，C正确； D．撤走控制滑块乙的外力的瞬间，设细线的拉力大小为，根据牛顿第二定律有， 加速度分解 联立解得，D错误。 故选BC。 10. 如图甲所示，左侧接有定值电阻的水平平行且足够长的粗糙导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度，导轨间距。一质量、接入电路的阻值的金属棒在拉力F的作用下由静止开始从处沿导轨向右加速运动，金属棒的图像如图乙所示。若金属棒与导轨垂直且接触良好，与导轨间的动摩擦因数，导轨电阻不计，取，则金属棒从静止开始向右运动位移的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 通过电阻R的电荷量为 B. 拉力F做的功为 C. 导体棒产生的焦耳热为 D. 所用的时间t一定大于 【答案】ABD 【解析】 【详解】由右手定则知金属棒中感应电流的方向为C→D，故A错误； A．流过电阻的电荷量为 故A正确； B．金属棒在运动为的过程中，克服摩擦力做功为 安培力的大小为 结合图像可知，安培力的大小与位移成正比，则金属棒克服安培力做功为 由动能定理得 解得 故B正确； C．安培力做功转化为电路中的焦耳热，则电路中的焦耳热 导体棒产生的焦耳热为 C错误； D．速度位移图像的斜率 得 则速度增大，金属棒的加速度也随之增大，速度时间图像的斜率增大，金属棒做加速增大的变加速运动，在相同时间内，达到相同速度时通过的位移小于匀加速运动的位移，平均速度小于匀加速运动的平均速度，即 则 D正确。 故选ABD。 三、非选择题：本大题共5小题，共58分。 11. 某实验小组设计了如下实验测量自来水的电阻率。实验器材有：绝缘性能良好的塑料圆柱形容器、金属探针、金属圆片、游标卡尺、电源、电压表、电流表等。 （1）先用游标卡尺测量塑料圆柱形容器的内径，结果如图甲所示，该读数_____。 （2）将采集的水样装入容器内。容器顶部等间距插有金属探针，两端用金属圆片密封（探针和圆片电阻均可忽略不计）。按图乙连接电路，将电压表与任意两探针相连，连接的两探针间距离记为。 （3）闭合开关，调节电阻箱阻值，使得电流表示数，读出电压表示数，断开开关。 （4）改变，重复步骤（3），测得多组数据，作出图像如图丙中①所示，得到直线的斜率为，则水样电阻率的表达式_____（用，，，表示），根据图像计算得出该水样的电阻率为_____（取3.14，结果保留两位有效数字）。 （5）给水样升温后，重复测量，作出图像如图丙中②所示，实验结果表明，温度越高，水样的电阻率越_____（填“大”或“小”）。 【答案】 ①. 20.0 ②. ③. 37或38 ④. 小 【解析】 【详解】[1]刻度尺的读数包含两部分，为 [2]由欧姆定律可得 由电阻定律可得 联立可得 可知图像的斜率为 可得水样电阻率的表达式为 [3]取点（0.01m，0.37V）代入 解得 [4]升温后，水中离子热运动加剧，导电能力增强，电阻率减小，从图丙中直线②相对于直线①的变化可知L相同，电压 U减小，由此可知电阻率 变小。 12. 用如图甲所示的装置探究轻弹簧的弹性势能。弹簧的左端固定，右端与小滑块接触但不连接，小滑块位于粗糙桌面边缘时弹簧恰好处于原长。向左推小滑块移动距离后，由静止释放，小滑块向右移动离开桌面落在倾角的足够长斜面上。已知斜面上端刚好位于桌面右边缘处。测出小滑块落点到抛出点的距离为，重力加速度为。 （1）小滑块离开桌面时的速度大小为______。 （2）若改变小滑块的质量，仍将弹簧压缩后由静止开始释放滑块，测出小滑块离开桌面后落点到抛出点的距离，作出的关系图像如图乙所示。图像的斜率为，与纵轴的截距为，则弹簧压缩时的弹性势能为______。 （3）桌面有摩擦对计算弹簧的弹性势能结果______（填“有影响”或“无影响”）。 【答案】（1） （2） （3）无影响 【解析】 【小问1详解】 设小滑块以初速度做平抛运动时，落点到点距离为，根据平抛运动的规律可得， 由上述两式可得 解得 【小问2详解】 设弹簧压缩时的弹性势能为，滑块与桌面间的动摩擦因数为，根据能量守恒可得 又 联立可得 可知图像的斜率为 解得弹簧压缩时的弹性势能为 【小问3详解】 根据可知，桌面有摩擦不影响图像的斜率，所以桌面有摩擦对计算弹簧的弹性势能结果无影响。 13. 如图所示，一间距、电阻不计的足够长粗糙矩形导轨，与水平面的夹角，两端接有阻值分别为的定值电阻，矩形区域Ⅰ、Ⅱ内均有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小，两区域边界之间的距离。质量，电阻的导体棒垂直放在导轨上，其长度也为，在沿导轨平面向上的恒力作用下导体棒由静止开始运动，进入区域Ⅱ后立即做匀速运动。导体棒与导轨间的动摩擦因数，运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好，重力加速度取10m/s²，空气阻力不计。（，） （1）求导体棒在区域Ⅱ中运动时流过的电流的大小； （2）若导体棒到达区域Ⅱ的边界时立即将恒力撤去，它能继续向上滑行的最大距离。求导体在区域Ⅱ上滑的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 导体棒在区域Ⅱ运动时，根据平衡条件可得 安培力，电流关系 联立解得 【小问2详解】 导体棒在区域Ⅱ上滑过程中，根据动量定理可得 根据闭合电路欧姆定律 并联电阻 导体棒所受安培力的冲量 由闭合电路欧姆定律有 感应电动势 运动的平均速度为 联立解得 14. 如图所示，一面积为S的单匝圆形金属线圈与阻值为R的电阻连接成闭合电路，不计圆形金属线圈及导线的电阻。线圈内存在一个方向垂直纸面向里、磁感应强度大小均匀增加且变化率为k的磁场B。电阻R两端并联一对平行金属板M、N，两板间距为d，N板右侧坐标系（坐标原点О在N板的下端）的第一象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场边界OA和y轴的夹角，区域为无场区。在靠近M板处的Р点由静止释放一质量为m、带电荷量为的粒子（不计重力），经过N板的小孔，从点垂直y轴进入第一象限，经OA上D点（图中未画出）离开磁场，最后垂直轴离开第一象限。求： （1）平行金属板M、N间的电压U； （2）区域内匀强磁场的磁感应强度B的大小； （3）其他条件不变，仅把区域内的匀强磁场换成平行y轴向下的匀强电场，粒子从Q点进入磁场，仍经OA上的D点离开电场，求该电场的电场强度E的大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律，可知金属线圈产生的感应电动势为 因平行金属板M、N与电阻R并联，故M、N两板间的电压为 （2）带电粒子在M、N间做匀加速直线运动，有 带电粒子进入磁场区域的运动轨迹如图所示 有 由几何关系可得 可得 联立解得 （3）若换为电场，则粒子在该电场中做类平抛运动，则有 联立解得 15. 如图所示，水平地面上固定一倾角为的斜面，其底端垂直斜面固定一挡板P。斜面顶端固定一光滑圆弧轨道，轨道所对应的圆心角为，轨道下端与斜面相切。长木板A放置在斜面上，其上端与斜面上端对齐，下端到挡板P的距离为，物块B放在A上表面的中点。初始时A、B均静止，物块C从圆弧最高点由静止释放，沿圆弧轨道滑到斜面顶端时与A相碰。已知木板A足够长，物块B、C均可视为质点，碰撞均为弹性碰撞，圆弧轨道的半径，，，A和C与斜面间的动摩擦因数均为，B与A间的动摩擦因数，，，。 （1）求C在圆弧轨道最低点与A碰前瞬间，轨道对小球C的压力大小； （2）若足够长，A、B在接触挡板P前已达到共同运动，求A刚接触挡板P时B在A上表面的划痕长度； （3）若，A与挡板P碰撞后，速度大小不变，方向反向，在A与挡板P第一次碰撞到第二次碰撞期间内，试推理说明A与C能否发生碰撞？ 【答案】（1）48N （2） （3）相碰 【解析】 【小问1详解】 物块C沿圆弧轨道下滑过程中，由动能定理有 到达圆弧轨道最低点 解得， 【小问2详解】 C与A发生弹性碰撞，以沿斜面向下为正方向，由动量守恒定律得 由能量守恒定律得 解得， 此后A向下做匀减速运动，加速度大小为，B向下做匀加速运动，加速度大小为，对A有 对B有 解得， 经后A、B共速，则有 解得， 则划痕长度 【小问3详解】 从C与A碰撞到A、B达到共同速度的时间内 结合上述解得 A恰好与P相碰，然后A以加速度向上匀减速运动，根据牛顿第二定律有 B向下以加速度匀减速运动，同理有 解得， A与挡板碰后反向弹回，速度大小仍为v共，再经时间，A速度减为零，则有 解得 A上滑最大位移 由于 可知碰后C匀速下滑，则此过程中C物块的位移 解得 由于 速度 减为零后向下加速运动，受力分析有 解得，当速度加速到时，比多运动 可知C与A发生相撞。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $