内容正文:
广州市第六中学2025年高三考前热身试题
物理
本试卷共6页,15小题,满分100分,考试用时75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、试室号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上,并在答题卡相应位置上填涂考生号。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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. 牛顿为了说明光的性质,提出了光的微粒说。如今,人们对光的性质已有了进一步的认识。下列四幅图所展示的实验,能说明光具有粒子性的是( )
A. B. C. D.
2. 在如图所示的坐标系中,一条弹性绳沿x轴放置,图中小黑点代表绳上的质点,相邻质点的间距为a。时,处的质点开始沿y轴做周期为T、振幅为A的简谐运动。时的波形如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该列绳波的波速为
B. 时,质点的速度最大
C. 时,质点和相位相同
D. 该列波起振方向沿y轴负方向
3. 为保护地球免遭小行星撞击,2022年9月人类首次尝试在太空中改变一颗小行星的运行轨道。研究团队选择了一对双小行星系统进行研究,该系统可简化为一颗质量较小的“孪小星”围绕着一颗质量较大的“孪大星”做匀速圆周运动,如图所示。实验时,通过引导航天器与“孪小星”迎面相撞并合为一体,使“孪小星”绕“孪大星”运动的轨道发生轻微偏移。已知“孪小星”在原轨道运行的半径和周期,下列说法正确的是( )
A. 可算出“孪大星”的质量和密度
B. “孪小星”撞击后会做离心运动
C. “孪小星”撞击后的线速度比撞击前大
D. “孪小星”在偏移轨道上的运行周期比原轨道小
4. 如图所示,在水平桌面上有一绝缘木板,木板上固定一关于直线对称的50匝心形导线圈,线圈与木板的总质量。导线圈与直线交于、两点,两点间的距离。直线左、右两侧分别加上水平方向匀强磁场,磁感应强度大小相等、方向相反且与垂直。导线圈中通入顺时针方向的电流时,水平桌面所受木板压力恰好为零。重力加速度大小取,则磁感应强度大小为( )
A. B. C. D. 5T
5. 下列说法错误的是( )
A. 物体的内能是物体所有分子热运动的动能和分子间的势能之和
B. 布朗运动是液体分子或者气体分子的热运动
C. 利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机,将海水的一部分内能转化为机械能是可能的
D. 一定量的理想气体,在压强不变时,分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加
6. 如图,小球C置于光滑圆形槽B内,B放在倾角为θ的足够长的光滑斜面A上,B、C一起沿斜面下滑,不计空气阻力,稳定后C、B相对静止,则C、B相对位置正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 中国选手邓雅文在巴黎奥运会自由式小轮车比赛中勇夺金牌。小轮车比赛场地如图所示,段和段均为四分之一圆弧,段水平。选手骑车从处静止出发,沿轨迹运动,到处竖直跃起,到达最高点后落回处,再沿轨迹运动回处。人和车整体可视为质点,且认为在圆弧轨道运动过程中人不提供动力。下列说法正确的是( )
A. 在Q点,选手的速度和加速度均为零
B. 在O点,选手所受重力的瞬时功率最大
C. 从P到Q再到P的过程,选手先失重后超重
D. 从到的过程,场地对车的支持力一直增大
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图,在空间直角坐标系Oxyz中有到原点O的距离均相等的a、b、c、d四个点,a、b在x轴上,c在y轴上,d在z轴上。在a、b两点各放置一个带电量为的点电荷。将一个带正电的试探电荷沿直线从c点移动到d点,下列说法正确的是( )
A. c点和d点的电势相等
B. c点和d点的电场强度相同
C. 试探电荷的电势能始终不变
D. 试探电荷的电势能先增大后减小
9. 直升机悬停在距离水平地面足够高的空中,无初速度投放装有物资的箱子,若箱子下落时受到的空气阻力与速度v成正比。以地面为零势能面,箱子的机械能、重力势能、下落的距离、所受阻力的瞬时功率大小分别用E、Ep、x、P表示。下列图像错误的是( )
A. B.
C. D.
10. 如图(a)所示,一点电荷(不计重力)在辐向电场中围绕圆心做匀速圆周运动,轨迹所在处的电场强度大小均为;如图(b)所示,同一点电荷在垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场中做匀速圆周运动。已知点电荷两次做圆周运动的线速度大小相等,两个圆弧轨迹的半径均为。关于该点电荷,下列说法正确的是( )
A. 可能带负电 B. 一定沿顺时针转动
C. 点电荷的比荷为 D. 点电荷运动的线速度大小为
三、非选择题:共54分,考生根据要求作答。
11. 下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分内容,请完成下列填空:
(1)某实验小组在“用单摆测重力加速度”的实验中,测量小球的直径,某次读数为10.10mm,则所选用的测量仪器与图1中________(选填“A”、“B”或“C”)一致;用秒表记录时间的起点应该是摆球运动过程中的________(填“最高点”或“最低点”)。
(2)可拆变压器铁芯是由相互绝缘的薄硅钢片叠压而成。如图2所示,原线圈接交流电源,副线圈接入小灯泡。第一次,缓缓移动铁芯横条使铁芯完全闭合;第二次,另取一块与变压器铁芯横条尺寸相同的普通铁块替换铁芯横条,重复上述实验。两次均观察到小灯泡由暗变亮。以下说法正确的是______。
A. 第二次实验中小灯泡更亮些
B. 用普通铁块和用铁芯横条相比,普通铁块更容易发热
C. 无论用普通铁块还是用铁芯横条,流经小灯泡的电流均为交变电流
(3)某学习小组在验证玻意耳定律实验中,利用手机测压强的软件barometer来测量气体压强,小组同学找来了一个量程为550mL的粗口针筒(图甲)和一个容积为的特制玻璃杯,二者用软管连接,玻璃杯中放入手机用来测筒内气体压强,推动针筒活塞改变筒内气体体积,装置示意图如图乙所示。实验步骤如下:
①按图乙所示连接装置;
②缓慢推动活塞至某一位置,记录活塞所在位置的容积刻度,读出手机上对应的压强示数;
③重复步骤②多次,记录活塞在不同位置的容积刻度V,读出手机上对应的压强示数p。
利用记录数据建立如图丙所示坐标系,为使图像为过原点的直线,横坐标轴物理量记为,纵坐标轴应记为________(忽略软管内气体体积和手机体积,用题目中所给物理量表示)。若考虑软管内气体体积和手机体积,且,则图丙中图像应与________(选填“横轴”或“纵轴”)相交。
12. 小李同学设计了图1所示电路粗测滑动变阻器电阻丝的电阻率,同时也可以测量电源电动势和内阻,已知电源的内阻约为几欧。
目的1:粗测滑动变阻器电阻丝的电阻率
(1)如图2所示,滑动变阻器的瓷筒上紧密缠绕着单层电阻丝,测量出瓷筒上电阻丝缠绕的总宽度,其中n匝电阻丝缠绕后的宽度为x,则电阻丝的直径为______;测量出滑动变阻器瓷筒外径D,可认为一匝电阻丝的长度为;
(2)将开关拨到接线柱2,闭合开关,调节滑动变阻器,即改变其接入电路中的电阻丝宽度l,电压表和电流表示数都在较大范围内较为均匀的变化。建立坐标系,将实验数据描点作图,得到图3的图像。
(3)由图像可知:
当接入电路中的电阻丝的长度为0.12m时,对应的电阻丝阻值为______Ω(保留2位有效数字);若图像斜率用字母k表示,该电阻丝的电阻率为______(用题目中的已知物理量符号表示)。
目的2:测量电源电动势和内阻。
(4)小李同学继续用图1的电路测量电源电动势和内阻。为减小实验误差,开关应该连接线柱______(选填“1”或“2”);
(5)所测得的电源电动势的测量值______(选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
13. 为研究冰块对某单色激光的折射率,某同学先用双缝干涉装置测量该激光的波长,激光通过间距为的双缝后,投射到光屏上得到如图甲所示的干涉条纹,图甲中两亮纹中心间距,双缝到光屏间的距离。然后,如图乙所示,将该激光从点水平射入一立方体形状的冰块内,入射角为,光线在面上的点射出,光线的延长线与交于点,。求:
(1)该激光的波长;
(2)该激光在冰块中的折射率。
14. 现代科学研究中常要用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。它的基本原理如图(a)所示,上、下为电磁铁的两个磁极,磁极之间有一个环形真空室,电子在真空室中做圆周运动。电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化,产生的感生电场使电子加速。图(a)的上部分为侧视图、下部分为俯视图。如果从上往下看,电子沿逆时针方向运动。已知电子质量为m、电荷量为e,初速度为零,电子圆形轨道的半径为R。穿过电子圆形轨道面积的磁通量Φ随时间t的变化关系如图(b)所示。时刻以后,电子轨道处的磁感应强度为B0,电子加速过程中忽略相对论效应。
(1)为了使电子加速,当电磁铁线圈电流的方向与图(a)中所示方向一致时,电流应该增大还是减小?(不需要写判断过程)
(2)求时刻以后,电子运动的速度大小v;
(3)求电子在整个加速过程中运动的圈数n。
15. 一仓库货物运送装置如图1所示,AB是半径为2.5L的四分之一光滑圆弧轨道,A点与圆心O等高,B点为圆弧最低点;水平轨道BC与圆弧轨道相切,C为水平轨道的右端点且距水平地面的高度为2L;一高度可以调节的货架,底部固定在地面上,货架表面水平,E、F为货架表面左右两个端点,通过调节可使EF距地面的最大高度为;轨道ABC与EF在同一竖直平面内。货物甲从A点由静止释放,滑到C点后与静止在C点的货物乙发生弹性正碰,碰后甲、乙立即从右侧飞出,下落后均不反弹。已知甲的质量为m,BC长度为,BC上涂有智能涂层材料,使甲受到的阻力大小f与运动距离x之间关系如图2所示;E点到C点的水平距离始终为,EF长度为2L;忽略空气阻力,甲、乙均可视为质点,重力加速度为g。求:
(1)甲刚到B点时所受的支持力大小;
(2)甲在BC中点处的加速度大小及与乙碰前瞬间速度大小;
(3)为确保甲、乙均落在货架上,货架的最低高度及乙的质量范围是多少。
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广州市第六中学2025年高三考前热身试题
物理
本试卷共6页,15小题,满分100分,考试用时75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、试室号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上,并在答题卡相应位置上填涂考生号。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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. 牛顿为了说明光的性质,提出了光的微粒说。如今,人们对光的性质已有了进一步的认识。下列四幅图所展示的实验,能说明光具有粒子性的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.图中是粒子散射实验,依据此实验卢瑟福提出了原子核式结构学说,与光的性质无关,故A错误;
B.图中是光的双孔干涉实验,干涉是波的特有性质,所以该实验可以说明光具有波动性,故B错误;
C.图中是光电效应现象,说明光具有粒子性,故C正确;
D.图中是三种射线在电场偏转的实验,能判定射线的电性,与光的性质无关,故D错误。
故选C。
2. 在如图所示的坐标系中,一条弹性绳沿x轴放置,图中小黑点代表绳上的质点,相邻质点的间距为a。时,处的质点开始沿y轴做周期为T、振幅为A的简谐运动。时的波形如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该列绳波的波速为
B. 时,质点的速度最大
C. 时,质点和相位相同
D. 该列波起振方向沿y轴负方向
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题图可知在时间内波传播的距离为,根据波速公式有
代入数据解得
可知该列绳波的波速为,故A正确;
B.由题图可知在时质点处于波峰位置,该时刻质点速度为零,即速度最小,故B错误;
C.根据波长、波速与周期的关系式有
代入数据解得
质点与平衡位置间的距离为,两质点间的相位差公式为
代入数据解得
可知质点和相位不同,故C错误;
D.介质中各质点的起振方向均与波源的起振方向相同,由题图可知在时波刚好传播到质点,根据波形平移法可知此时质点的振动方向沿轴正方向,即该列波起振方向沿轴正方向,故D错误。
故选A。
3. 为保护地球免遭小行星撞击,2022年9月人类首次尝试在太空中改变一颗小行星的运行轨道。研究团队选择了一对双小行星系统进行研究,该系统可简化为一颗质量较小的“孪小星”围绕着一颗质量较大的“孪大星”做匀速圆周运动,如图所示。实验时,通过引导航天器与“孪小星”迎面相撞并合为一体,使“孪小星”绕“孪大星”运动的轨道发生轻微偏移。已知“孪小星”在原轨道运行的半径和周期,下列说法正确的是( )
A. 可算出“孪大星”的质量和密度
B. “孪小星”撞击后会做离心运动
C. “孪小星”撞击后的线速度比撞击前大
D. “孪小星”在偏移轨道上的运行周期比原轨道小
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据
可得
则已知“孪小星”在原轨道运行的半径和周期,可求解出“孪大星”的质量M,但是由于“孪大星”的半径未知,则不能求解其密度,故A错误;
BC.航天器与“孪小星”迎面相撞并合为一体,根据动量守恒
解得
则整体的速度减小,会做向心运动,轨道半径减小,故BC错误;
D.根据开普勒第三定律可知,因轨道半径减小,则周期比原轨道小,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,在水平桌面上有一绝缘木板,木板上固定一关于直线对称的50匝心形导线圈,线圈与木板的总质量。导线圈与直线交于、两点,两点间的距离。直线左、右两侧分别加上水平方向匀强磁场,磁感应强度大小相等、方向相反且与垂直。导线圈中通入顺时针方向的电流时,水平桌面所受木板压力恰好为零。重力加速度大小取,则磁感应强度大小为( )
A. B. C. D. 5T
【答案】B
【解析】
【详解】题意可知MN左右部分心形导线圈的有效长度均为l,左右部分线圈受到的安培力均向上且大小相等,由于水平桌面所受木板压力恰好为零,对木板、线圈整体,由平衡条件有
代入题中数据,解得磁感应强度大小
故选B。
5. 下列说法错误的是( )
A. 物体的内能是物体所有分子热运动的动能和分子间的势能之和
B. 布朗运动是液体分子或者气体分子的热运动
C. 利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机,将海水的一部分内能转化为机械能是可能的
D. 一定量的理想气体,在压强不变时,分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据内能的定义,物体的内能是物体内所有分子热运动的动能和分子间势能的总和,故A正确,不符合题意;
B.布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规则运动,是液体(或气体)分子无规则热运动的间接反映,并非分子本身的热运动,故B错误,符合题意;
C.浅层海水和深层海水存在温度差,可作为热机的高低温热源,能将海水的一部分内能转化为机械能,不违背热力学定律,故C正确,不符合题意;
D.气体压强由分子平均动能、单位时间单位面积的碰撞次数共同决定。压强不变时,温度降低会使分子平均动能减小,单次碰撞对器壁的冲量减小,因此单位时间单位面积的平均碰撞次数必须增加才能维持压强不变,故D正确,不符合题意。
故选B。
6. 如图,小球C置于光滑圆形槽B内,B放在倾角为θ的足够长的光滑斜面A上,B、C一起沿斜面下滑,不计空气阻力,稳定后C、B相对静止,则C、B相对位置正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意可知B、C沿着斜面一起向下做匀加速直线运动,加速度相等,则C的加速度沿着斜面向下,在垂直斜面方向受槽B的支持力处于平衡状态,沿斜面方向上不受槽B的力的作用,即C与圆的切线与斜面平行。
故选C。
7. 中国选手邓雅文在巴黎奥运会自由式小轮车比赛中勇夺金牌。小轮车比赛场地如图所示,段和段均为四分之一圆弧,段水平。选手骑车从处静止出发,沿轨迹运动,到处竖直跃起,到达最高点后落回处,再沿轨迹运动回处。人和车整体可视为质点,且认为在圆弧轨道运动过程中人不提供动力。下列说法正确的是( )
A. 在Q点,选手的速度和加速度均为零
B. 在O点,选手所受重力的瞬时功率最大
C. 从P到Q再到P的过程,选手先失重后超重
D. 从到的过程,场地对车的支持力一直增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.在Q点,选手的速度为零,但由于只受重力,故加速度等于g,故A错误;
B.在O点,选手的速度方向与所受重力垂直,故重力的瞬时功率为零,故B错误;
C.从P到Q再到P的过程,选手只受重力,一直处于完全失重状态,故C错误;
D.从M到N的过程,设场地对车的支持力与竖直方向的夹角为,则有
可得
由于减小,则增大,另外v也增大,故一直增大,故D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图,在空间直角坐标系Oxyz中有到原点O的距离均相等的a、b、c、d四个点,a、b在x轴上,c在y轴上,d在z轴上。在a、b两点各放置一个带电量为的点电荷。将一个带正电的试探电荷沿直线从c点移动到d点,下列说法正确的是( )
A. c点和d点的电势相等
B. c点和d点的电场强度相同
C. 试探电荷的电势能始终不变
D. 试探电荷的电势能先增大后减小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据等量同种正点电荷电势的分布特征可知,c点和d点的电势相等,故A正确;
B.根据等量同种正点电荷电场的分布特征可知,c点和d点的电场强度大小相等,方向不同,即c点和d点的电场强度不相同,故B错误;
CD.带正电的试探电荷沿直线从c点移动到d点过程,试探电荷与原点的间距先减小后增大,根据等量同种正点电荷电场的分布特征可知,电场力先做负功后做正功,则试探电荷的电势能先增大后减小,故C错误,D正确。
故选AD。
9. 直升机悬停在距离水平地面足够高的空中,无初速度投放装有物资的箱子,若箱子下落时受到的空气阻力与速度v成正比。以地面为零势能面,箱子的机械能、重力势能、下落的距离、所受阻力的瞬时功率大小分别用E、Ep、x、P表示。下列图像错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.根据牛顿第二定律有
解得
可知箱子向下先做加速度减小的变加速直线运动,后做匀速直线运动,图像的斜率表示加速度,图中图形开始的斜率变大,不符合要求,故A错误;
B.令箱子释放位置距离地面高度为H,以地面为零势能面,则箱子的重力势能
即图像为一条斜率为负值的倾斜直线,故B正确。
C.结合上述可知,箱子向下先做加速度减小的变加速直线运动,后做匀速直线运动,即箱子速度始终不等于0,箱子向下运动过程,箱子的动能不可能为0,以地面为零势能面,可知,箱子的机械能不可能等于0,图中图形描述的机械能最终等于0,不符合要求,故C错误;
D.阻力的瞬时功率大小
结合上述可知,箱子向下先做加速度减小的变加速直线运动,后做匀速直线运动,则图像先为一条开口向上的抛物线,后为一个点,故D错误。
本题选错误的,故选ACD。
10. 如图(a)所示,一点电荷(不计重力)在辐向电场中围绕圆心做匀速圆周运动,轨迹所在处的电场强度大小均为;如图(b)所示,同一点电荷在垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场中做匀速圆周运动。已知点电荷两次做圆周运动的线速度大小相等,两个圆弧轨迹的半径均为。关于该点电荷,下列说法正确的是( )
A. 可能带负电 B. 一定沿顺时针转动
C. 点电荷的比荷为 D. 点电荷运动的线速度大小为
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.图(a)中,点电荷受到的电场力提供向心力,方向与场强方向相同,所以点电荷一定带正电;对图(b)由左手定则可知点电荷一定沿逆时针转动,故AB错误;
CD.对图(a)有
对图(b)有
联立可得
故,故CD正确。
故选CD。
三、非选择题:共54分,考生根据要求作答。
11. 下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分内容,请完成下列填空:
(1)某实验小组在“用单摆测重力加速度”的实验中,测量小球的直径,某次读数为10.10mm,则所选用的测量仪器与图1中________(选填“A”、“B”或“C”)一致;用秒表记录时间的起点应该是摆球运动过程中的________(填“最高点”或“最低点”)。
(2)可拆变压器铁芯是由相互绝缘的薄硅钢片叠压而成。如图2所示,原线圈接交流电源,副线圈接入小灯泡。第一次,缓缓移动铁芯横条使铁芯完全闭合;第二次,另取一块与变压器铁芯横条尺寸相同的普通铁块替换铁芯横条,重复上述实验。两次均观察到小灯泡由暗变亮。以下说法正确的是______。
A. 第二次实验中小灯泡更亮些
B. 用普通铁块和用铁芯横条相比,普通铁块更容易发热
C. 无论用普通铁块还是用铁芯横条,流经小灯泡的电流均为交变电流
(3)某学习小组在验证玻意耳定律实验中,利用手机测压强的软件barometer来测量气体压强,小组同学找来了一个量程为550mL的粗口针筒(图甲)和一个容积为的特制玻璃杯,二者用软管连接,玻璃杯中放入手机用来测筒内气体压强,推动针筒活塞改变筒内气体体积,装置示意图如图乙所示。实验步骤如下:
①按图乙所示连接装置;
②缓慢推动活塞至某一位置,记录活塞所在位置的容积刻度,读出手机上对应的压强示数;
③重复步骤②多次,记录活塞在不同位置的容积刻度V,读出手机上对应的压强示数p。
利用记录数据建立如图丙所示坐标系,为使图像为过原点的直线,横坐标轴物理量记为,纵坐标轴应记为________(忽略软管内气体体积和手机体积,用题目中所给物理量表示)。若考虑软管内气体体积和手机体积,且,则图丙中图像应与________(选填“横轴”或“纵轴”)相交。
【答案】(1) ①. B ②. 最低点 (2)BC
(3) ①. ②. 纵轴
【解析】
【小问1详解】
[1]A.10分度游标卡尺的精度为,不估读,读数不可能为10.10mm,故A不符合题意;
B.20分度游标卡尺的精度为,不估读,读数可能为10.10mm,故B符合题意;
C.螺旋测微器的精度为,估读到下一位,读数不可能为10.10mm,故C不符合题意。
故选B。
[2]用秒表记录时间的起点应该是摆球运动过程中的最低点,此时速度最快,测量时间偶然误差最小。
【小问2详解】
A.第二次,另取一块与变压器铁芯横条尺寸相同的普通铁块替换铁芯横条后,普通铁块产生涡流增大了,变压器能量损失增大,所以第二次实验中小灯泡更暗些,故A错误;
B.用普通铁块和用铁芯横条相比,普通铁块产生涡流增大,更容易发热,故B正确;
C.根据变压器的工作原理可知,无论用普通铁块还是用铁芯横条,流经小灯泡的电流均为交变电流,故C正确。
故选BC。
【小问3详解】
[1]气体等温变化
可得
因此纵坐标应为
[2] 考虑软管内气体体积和手机体积,且,
气体等温变化
可得
即图丙中图像应与纵轴相交。
12. 小李同学设计了图1所示电路粗测滑动变阻器电阻丝的电阻率,同时也可以测量电源电动势和内阻,已知电源的内阻约为几欧。
目的1:粗测滑动变阻器电阻丝的电阻率
(1)如图2所示,滑动变阻器的瓷筒上紧密缠绕着单层电阻丝,测量出瓷筒上电阻丝缠绕的总宽度,其中n匝电阻丝缠绕后的宽度为x,则电阻丝的直径为______;测量出滑动变阻器瓷筒外径D,可认为一匝电阻丝的长度为;
(2)将开关拨到接线柱2,闭合开关,调节滑动变阻器,即改变其接入电路中的电阻丝宽度l,电压表和电流表示数都在较大范围内较为均匀的变化。建立坐标系,将实验数据描点作图,得到图3的图像。
(3)由图像可知:
当接入电路中的电阻丝的长度为0.12m时,对应的电阻丝阻值为______Ω(保留2位有效数字);若图像斜率用字母k表示,该电阻丝的电阻率为______(用题目中的已知物理量符号表示)。
目的2:测量电源电动势和内阻。
(4)小李同学继续用图1的电路测量电源电动势和内阻。为减小实验误差,开关应该连接线柱______(选填“1”或“2”);
(5)所测得的电源电动势的测量值______(选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
【答案】 ①. ②. 4.2 ③. ④. 1 ⑤. 等于
【解析】
【详解】[1]n匝电阻丝缠绕后的宽度为x,则电阻丝的直径为。
[2]由图1可知,电压表与电流表的比值为电流表和接入电路电阻丝电阻串联后的电阻,由图3可知,当,即接入电路电阻丝电阻为0时
即电流表内阻为
则当
由图3可得
则对应的电阻丝阻值为。
[3]由电阻定律可得
电阻丝的横截面积
由欧姆定律
电阻丝的总长度
图3图线的斜率
联立解得。
[4][5]上述分析中可知电流表内阻,因此为减小系统误差,应用电流表外接,即开关应该连接1接线柱,由闭合回路欧姆定律有
整理可得
改变的阻值多次测量,做出图像,可得到准确的电动势,即所测得的电源电动势的测量值等于真实值。
13. 为研究冰块对某单色激光的折射率,某同学先用双缝干涉装置测量该激光的波长,激光通过间距为的双缝后,投射到光屏上得到如图甲所示的干涉条纹,图甲中两亮纹中心间距,双缝到光屏间的距离。然后,如图乙所示,将该激光从点水平射入一立方体形状的冰块内,入射角为,光线在面上的点射出,光线的延长线与交于点,。求:
(1)该激光的波长;
(2)该激光在冰块中的折射率。
【答案】(1)
(2)1.3
【解析】
【小问1详解】
相邻两亮条纹间的距离
由
可得
【小问2详解】
设光线从空气射入冰块的入射角为时,折射角为,则激光在冰块中的折射率
由几何关系得:
所以
14. 现代科学研究中常要用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。它的基本原理如图(a)所示,上、下为电磁铁的两个磁极,磁极之间有一个环形真空室,电子在真空室中做圆周运动。电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化,产生的感生电场使电子加速。图(a)的上部分为侧视图、下部分为俯视图。如果从上往下看,电子沿逆时针方向运动。已知电子质量为m、电荷量为e,初速度为零,电子圆形轨道的半径为R。穿过电子圆形轨道面积的磁通量Φ随时间t的变化关系如图(b)所示。时刻以后,电子轨道处的磁感应强度为B0,电子加速过程中忽略相对论效应。
(1)为了使电子加速,当电磁铁线圈电流的方向与图(a)中所示方向一致时,电流应该增大还是减小?(不需要写判断过程)
(2)求时刻以后,电子运动的速度大小v;
(3)求电子在整个加速过程中运动的圈数n。
【答案】(1)增大 (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
增大
【小问2详解】
时刻后,电子轨道处的磁感应强度为,电子在磁场中做匀速圆周运动
可得
【小问3详解】
时间内,感应电动势
电子加速一圈获得的动能
加速的全过程,对电子
联立解得
15. 一仓库货物运送装置如图1所示,AB是半径为2.5L的四分之一光滑圆弧轨道,A点与圆心O等高,B点为圆弧最低点;水平轨道BC与圆弧轨道相切,C为水平轨道的右端点且距水平地面的高度为2L;一高度可以调节的货架,底部固定在地面上,货架表面水平,E、F为货架表面左右两个端点,通过调节可使EF距地面的最大高度为;轨道ABC与EF在同一竖直平面内。货物甲从A点由静止释放,滑到C点后与静止在C点的货物乙发生弹性正碰,碰后甲、乙立即从右侧飞出,下落后均不反弹。已知甲的质量为m,BC长度为,BC上涂有智能涂层材料,使甲受到的阻力大小f与运动距离x之间关系如图2所示;E点到C点的水平距离始终为,EF长度为2L;忽略空气阻力,甲、乙均可视为质点,重力加速度为g。求:
(1)甲刚到B点时所受的支持力大小;
(2)甲在BC中点处的加速度大小及与乙碰前瞬间速度大小;
(3)为确保甲、乙均落在货架上,货架的最低高度及乙的质量范围是多少。
【答案】(1);(2);;(3),
【解析】
【详解】(1)货物甲由A点运动到B点过程,机械能守恒,有
货物甲在B点时,受力分析由牛顿第二定律可得
联立解得
(2)由图2可知,甲在BC中点处的阻力大小为
根据牛顿第二定律可得
解得
货物甲从B点运动至与货物乙碰撞前过程,由动能定理可得
f-x图像中图线与坐标轴所围面积表示阻力做功大小,即
联立解得
(3)设乙的质量为m,,碰后甲的速度为,乙的速度为,有
碰后甲、乙均做平抛运动,平抛运动最长时间为,有
货架的最低高度为
联立解得
当乙的质量最大,乙的速度最小,货架高度最低,有
联立解得
当乙的质量最小,乙的速度最大,货架高度最高,设乙做平抛运动时间为,有
联立解得
所以乙的质量范围为
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