精品解析：2027届湖南湘潭市高考一模物理试题

2027届湘潭市高三第一次模拟考试 物理 本试卷共6页，15个小题。满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡上“条码粘贴区”。 2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上将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。涂写在本试卷上无效。 3．作答非选择题时，将答案书写在答题卡上，书写在本试卷上无效。 4．保持答题卡的整洁。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的4个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 在光电效应实验中，某小组用同一光电管在不同实验条件下，得到了如图所示的三条光电流与电压之间的关系曲线，则（ ） A. a光的频率大于b光的频率 B. a光的强度小于c光的强度 C. b光的波长小于c光的波长 D. b光光子的动量小于c光光子的动量 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，b光遏止电压最大，根据可知，b光频率最大，即a光的频率小于b光的频率，故A错误； B．由图可知，a光的饱和光电流比c光的饱和光电流大，故a光的强度大于c光的强度，故B错误； C．因为b光频率大于c光频率，根据可知，b光的波长小于c光的波长，故C正确； D．因为b光的波长小于c光的波长，根据可知，b光光子的动量大于c光光子的动量，故D错误。 故选C。 2. 某校无人机兴趣小组为研究无人机的飞行性能，利用速度传感器记录了无人机竖直升空过程中的图像如图所示（取竖直向上为正方向）。其中时刻为无人机起飞时刻，段为倾斜直线，全程不计空气阻力，则关于该无人机的运动，下列说法正确的是（ ） A. 时间内无人机的平均速度等于 B. 时间内无人机的加速度逐渐减小 C. 无人机在时刻上升至最高点 D. 时间内无人机做自由落体运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．匀变速直线运动的平均速度才等于，而内的v-t图线是曲线，图像面积（位移）小于初速度为0、末速度为​的匀加速直线运动的位移，因此该段平均速度小于，A错误； B．图像的斜率表示加速度，时间内图线逐渐变得平缓，斜率的绝对值持续减小，说明无人机的加速度逐渐减小，B正确； C．速度的正负代表运动方向，时刻后速度仍为正（竖直向上），说明无人机还在向上运动，并未到达最高点，C错误； D．自由落体运动的初速度为0、加速度为重力加速度，而内无人机初速度为、速度仍为正（向上），不属于自由落体运动，D错误。 故选 B。 3. 某材料制成的透明砖的截面为如图所示的直角三角形，，。一细束单色光从的中点垂直于面入射后，在面恰好发生全反射。已知光在真空中的速度大小为，则（ ） A. 光从空气射入透明砖频率变大 B. 光从空气射入透明砖波长不变 C. 透明砖对该光的折射率为 D. 光从点到面用时为 【答案】C 【解析】 【详解】A．光的频率由光源决定，光从空气射入透明砖时，频率不会发生变化，A错误； B．光在介质中的传播速度，根据波长关系，由于v发生变化而频率不变，则波长变化，B错误； C．入射光垂直BC面进入透明砖后传播方向不变，到达OC面时，由几何关系可知入射角等于；此时恰好发生全反射，说明该入射角等于全反射临界角​，即。根据全反射临界角公式​，代入得，C正确； D．P是BC中点，，由几何关系可得P点到OC面的光程​ 光在砖内的传播速度 因此传播时间，D错误。 故选 C。 4. “太空天梯”是经典的航天科幻设想，天梯一端固定于地球赤道，其中轴线过地心，随地球一起绕地心转动，如下图所示。现利用天梯将货物从地球赤道基地运送至静止轨道空间站A，某时刻质量为m的货物到达离地心距离为r的位置P（未到达空间站A），且相对天梯静止。此时在空间站A外侧有卫星B同向绕地运行，且两者相距最近，经过时间t后，A、B第一次相距最远，已知地球质量为M，自转周期为T。下列说法正确的是（　　） A. 到达位置P时，天梯内的货物处于完全失重状态 B. P位置天梯外部某物体脱落时，将沿距离地心为r的轨道做匀速圆周运动 C. 到达位置P时，天梯对货物的作用力大小为，方向沿天梯指向地心 D. 卫星B绕地球做圆周运动的周期为 【答案】D 【解析】 【详解】A．太空电梯随地球自转，角速度与地球自转角速度相同。只有在同步轨道高度，万有引力才恰好提供向心力，宇航员处于完全失重状态；在低于同步轨道处，万有引力大于所需向心力，电梯对宇航员有支持力，宇航员并非处于完全失重状态，故A错误； B．P位置天梯外部某物体脱落时，支持力变为零，物体只受万有引力，此时万有引力大于物体做圆周运动所需向心力，物体将做近心运动，故不能沿距离地心为r的轨道做匀速圆周运动，故B错误； C．根据牛顿第二定律可得 所以 方向沿天梯背离地心，故C错误； D．空间站A为同步卫星，周期为T，卫星B与A同向运行，经过时间t第一次相距最远，说明两者转过的角度差为π，即 解得，故D正确。 故选D。 5. 如图，真空中水平面内有一边长为的正方形，、两点均固定电荷量为的正点电荷，为正方形的中心，是点正上方的某点。则下列说法正确的是（　　） A. 点的电势高于点的电势 B. 、两点的电场强度相同 C. 将一正检验电荷从点移到点，电势能一定减小 D. 将一正检验电荷从点移到点，所受电场力一定减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据等量同种电荷的电场线分布特点可知，电场线由点指向B点，则O点的电势高于点的电势。故A正确； B．根据等量同种电荷的电场线分布特点可知，、两点的电场强度大小相等，方向相反。故B错误； C．电场线由O点指向P点，将一正检验电荷从点移到点，电场力做负功，电势能增加。故C错误； D．根据等量同种电荷的电场线分布特点可知，在O点正上方存在电场强度最大的位置，但无法确定P点是在该位置的上方还是下方，所以将一正检验电荷从点移到点，所受电场力可能减小，也可能先增大后减小。故D错误。 故选A。 6. 如图为装有桶装水的推车，为固定的车底板，点处有一锁定装置，锁定时挡板被固定，且，未锁定时，可绕点转动。图示初始状态：工人抬起把手，被锁定且处于竖直状态，推车和质量为的桶装水（水和桶）均保持静止，、对水桶的弹力分别为、。不计桶所受摩擦力，重力加速度为，下列说法正确的是（ ） A. 桶装水对的压力为 B. 若突然撤去，则将增大 C. 若解除锁定，使逆时针缓慢转动的过程中，将先减小后增大 D. 锁定时，使推车整体从图示位置绕车轴逆时针缓慢转动的过程中，将先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．以水桶为对象，根据平衡条件可得 解得，，故A错误； B．若突然撤去OA板，垂直OB板方向由平衡条件可得 可知将减小，故B错误； C．若解除锁定，使OA板逆时针缓慢转动的过程中，根据三角形定则，水桶的受力如图所示 由图可知先减小后增大，故C正确； D．将OA锁定，则、的夹角保持不变，抬起把手使整体从如图位置原地逆时针缓慢转动的过程中，可等效为、的方向不变，重力顺时针转动，如图所示 根据平衡条件 可得由于从0增大到，逐渐减小，则一直减小，故D错误。 故选C 。 7. 如图，光滑的细杆与水平方向成角固定放置，不可伸长的轻质细线跨过两个轻质定滑轮，将质量为的小球与质量为的物块连接。小球套在细杆上由静止开始上滑，当运动到线与杆之间的夹角为的点时，，方向沿杆斜向上；当运动到点时，线与杆垂直。已知、间的距离为，重力加速度为，细线一直处于伸直状态，整个过程中物块没有落地，，，下列说法正确的是（ ） A. 当小球运动到点时，物块速率最大 B. 当小球在点时，物块的速度大小为 C. 小球从点运动到点，系统总重力势能的减小量为 D. 小球从点运动到点，细线对小球做的功为 【答案】D 【解析】 【详解】A．物块的速度等于小球沿细线方向的分速度。当小球运动到B点时，细线与杆垂直，小球速度沿杆方向，因此沿细线方向的分速度为0，即物块速度为0，是物块运动过程中的最小速度，并非最大速度，故A错误。 B．小球在A点时，速度沿杆方向，将分解为沿细线方向和垂直细线方向的分量，沿细线方向的分量与物块速度大小相等。由几何关系可知，与细线方向的夹角为，因此物块速度，故B错误。 C．系统总重力势能的变化量等于小球重力势能变化量与物块重力势能变化量之和。小球从到沿杆向上运动距离，上升高度 小球重力势能增加 由几何关系，点时滑轮到小球的细线长度为 点时滑轮到小球的细线长度 因此细线缩短的长度 即物块下降高度 物块重力势能减少 系统总重力势能变化量，故C错误。 D．对小球从到的过程应用动能定理。小球从到的过程，细线对小球做的功为与细线对物块做得功，大小相等，一正一负。对物块分析，由动能定理 故细线对小球做的功为，故D正确。 故选D。 二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 图甲所示的电蚊拍，图乙为其简化工作电路，电池的电压通过高频转换器（不改变电压有效值）转变为（V）的交变电压，通过理想变压器得到峰值为的高压，加在高压电击网上，刚好正常击杀蚊虫。下列说法正确的是（ ） A. 高压电击网上电压的频率为 B. 理想交流电压表的示数为 C. 变压器原线圈与副线圈的匝数比 D. 换用的电池和更高频率的转换器，也可以正常击杀蚊虫 【答案】AC 【解析】 【详解】A．理想变压器不改变交变电流的频率。题给正弦式交变电压中的系数为，频率为，故A正确； B．高频转换器不改变电压有效值，原线圈两端交变电压的有效值为。理想交流电压表测量的是交变电压的有效值，因此示数为，故B错误； C．设原、副线圈电压有效值分别为和，匝数分别为和。理想变压器原、副线圈电压有效值之比等于匝数比。正弦式交变电压的有效值等于峰值除以，由题给峰值可得 代入数值8和2200得，故C正确； D．由前述理想变压器变比关系，在匝数比不变时，换用电池且转换器仍不改变有效值，原线圈有效值为，副线圈有效值满足 提高转换频率只改变交变电压的频率，不改变由匝数比决定的电压变换比例，高压电击网电压峰值降为原来的，不能保持正常击杀蚊虫，故D错误。 故选AC。 9. 湖面上，两个浮子做简谐运动，其频率均为，振幅均为，它们的平衡位置分别为、。以为原点，平行于湖面建立如图所示直角坐标系，在轴正半轴上（图中未画出）。时，两浮子同时从平衡位置垂直湖面向外起振，激起同心圆水波，规定垂直湖面向外为简谐运动的正方向；时，处浮子发出的波刚好传到了图中的虚线位置，且恰好与处浮子发出的波的最远波峰相遇，下列说法正确的是（ ） A. 波的传播速度是 B. 的坐标为 C. 在轴上，和之间有2个振动加强点 D. 时间内，处的质点运动的路程为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图可知，时发出的波传播的距离为，根据波速定义   故A错误。 B．结合频率，得波长 两波源起振方向均为正方向（向外），的最远波峰是其起振后第一个到达波峰的位置起振后经到达波峰， 因此该波峰到的距离为 相遇点到的距离为，因此两波源间距 即坐标为，B正确。 C．两波源起振方向相同，频率相同，波叠加满足的条件为 设横坐标为x的点为振动加强点，则有 若k=0时， 若k=1时， 故两波源间有三个加强点。故C错误； D．处波程差为 即该点为振动减弱点，两列波传到此处后，质点合位移为0，故该点只在传到此处后在到达前振动，， 即 故该点路程为 故D正确。 故选BD。 10. 如图为某电磁阻尼健身器的简化模型，矩形框架边缘绕有一个100匝、总电阻为的闭合金属线圈，框架和线圈总质量为30kg，边长为0.4m。在MNPQ区域内存在垂直框架平面向里、大小为0.5T的匀强磁场。初始时，框架静置于下端固定的竖直弹簧上（不拴接），弹簧的压缩量为0.2m，绝缘绳索跨过定滑轮将框架上端与拉杆相连。现用450N的恒力向下拉动拉杆，框架开始竖直向上运动，ab边上升到时，弹簧恰好恢复原长；边上升到时，框架速度为3m/s。之后撤去拉力，框架回到初始位置，整个过程框架不与定滑轮相碰。已知弹簧弹性势能表达式为，不计绳索、定滑轮与拉杆的质量，不计空气阻力和摩擦阻力，取，则下列说法正确的是（ ） A. 线圈边刚进入磁场时，边中电流的方向向右 B. 弹簧的劲度系数为 C. 边刚进入磁场时框架的加速度大小为 D. 若边通过磁场的时间为0.4s，此过程中通过线圈的电荷量为1.5C 【答案】BD 【解析】 【详解】A．ab边向上进入磁场时，由右手定则可知ab边的感应电流方向从b指向a，即电流方向向左，故A错误； B．初始时框架静止在弹簧上，绳索松弛无拉力，框架仅受重力和弹簧弹力平衡，由胡克定律 代入数据，解得，故B正确； C．从初始位置到ab边刚进入磁场（弹簧恢复原长）的过程，弹簧弹力做功等于弹性势能的减少量，由动能定理 又因为 解得刚进入磁场的速度 此时安培力大小为 又因为， 由牛顿第二定律有 解得，故C错误； D．对ab边穿越磁场的过程取向上为正方向，由动量定理 又因为 解得，故D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 某同学利用智能手机内置的磁传感器和双线摆来测当地的重力加速度，如图甲所示。两根不可伸长的轻质细线长度均为，下端系在磁性小球的同一点，上端分别悬挂在同一水平线上的、两点，、间距离为，测得磁性小球的直径为，打开智能手机的磁传感器并将其平放在小球的正下方，不考虑手机对小球运动的影响。 （1）相比于单摆装置，用双线摆装置进行实验的优势是___________（填选项字母） A. 摆动的幅度较小 B. 摆线的质量可忽略不计 C. 更易保证摆球在同一竖直平面内摆动 （2）此双线摆的等效摆长___________（用、表示）； （3）使图甲所示双线摆垂直纸面做摆角小于的摆动，若某时刻起手机磁传感器测得的磁感应强度大小随时间变化的规律如图乙所示，则小球时刻处于___________（选填“平衡”或“最大位移”）位置。由此可知当地的重力加速度___________（用、和表示）。 【答案】（1）C （2） （3） ①. 最大位移 ②. 【解析】 【小问1详解】 单摆实验中，摆球易做圆锥摆（不在同一竖直平面摆动 ），双线摆因两根线约束，更易保证在同一平面摆动，可知C选项符合题意。 故选C。 【小问2详解】 由几何关系可知，双线摆的等效摆长为 【小问3详解】 [1]由图乙可知，时刻磁感应强度最小，小球离手机最远，对应最大位移位置。 [2]磁感应强度每变化一个周期，小球完成半个全振动。由图乙可知，单摆周期 根据 联立解得 12. 某特殊材料制成的一段均匀电阻丝，其电阻约为几十千欧，为测定这种材料的电阻率，进行了以下操作。 （1）用刻度尺测得其长为，测量其外径时螺旋测微器示数如图甲，则________。 （2）用如图乙所示电路测量电阻丝的阻值。 先将置于处，闭合，调节滑动变阻器，使灵敏电流计示数为；断开，将置于处，再次闭合，保持滑动变阻器滑片不动，调节电阻箱的阻值至时，灵敏电流计示数为。已知灵敏电流计的内阻为，则________，该测量值与真实值相比________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。 （3）这种材料的电阻率________（用、、表示）。 【答案】（1）5.315##5.314##5.316 （2） ①. 23.5 ②. 偏大 （3） 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器固定刻度读数为，可动刻度读数为 总读数为 符合螺旋测微器千分位估读的规则。 【小问2详解】 设滑动变阻器所在支路的等效部分输出的等效电压为，接​时，则① 其中，为灵敏电流计内阻；接电阻箱​时，滑动变阻器滑片不动，等效电压不变，则② 其中， ①②式联立代入数值 解得 由于，则，所以置于时，滑动变阻器左部分的分压小于置于时其分压，即 则 故的测量值会偏大，即的测量值大于真实值。 【小问3详解】 根据电阻定律，电阻丝横截面积 整理得 13. 如图甲所示的“空气弹簧”，是在密封的橡胶气囊中充入空气，利用气体的可压缩性实现其弹性作用。实验小组用图乙所示装置来模拟其工作，在导热良好且内壁光滑的汽缸和可自由滑动的活塞之间密封着一定质量的空气（可视为理想气体），活塞和重物的总质量，活塞的横截面积，初始时缸内空气柱的高度。已知大气压强，外界环境温度保持不变，取，求： （1）初始时汽缸内部气体的压强； （2）将重物的质量增加，稳定后汽缸中空气柱的高度（保留两位有效数字）。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对活塞和重物受力分析，由平衡条件可知 解得 【小问2详解】 总质量增大后，对活塞和重物受力分析，由平衡条件可知 解得 根据玻意耳定律可得 解得 14. 如图所示的竖直平面直角坐标系中，第一象限存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场垂直平面（纸面）向里。一质量为、带电量为的小球，从轴上某点以平行于轴方向的初速度进入第一象限，当运动到点时，其他条件均不变，仅将电场方向突变为水平向左，之后小球沿直线匀速运动到点。不计空气阻力，重力加速度为，小球视为质点。求： （1）电场强度的大小； （2）磁感应强度的大小； （3）小球在第一象限中运动的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 微粒从点到点做匀速直线运动，小球受力如下图 重力、电场力、洛伦兹力f的合力为零，几何关系可知 解得 【小问2详解】 小球运动轨迹如图所示 电场变化前，微粒所受重力与电场力平衡，洛伦兹力 因此有 微粒在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动有 由几何知识可得 联立解得 【小问3详解】 微粒做匀速直线运动的时间 微粒做匀速圆周运动的时间 微粒在复合场中的运动时间 15. 某商场设计了一种新型游戏机，如图所示，竖直放置的半径为的圆盘，内置电磁铁，通电时对质量为的小钢球产生大小为的恒定磁吸力，将其吸附于圆盘边缘，并使小球随圆盘以恒定角速度顺时针转动。圆盘上方一定高度处水平固定一根足够长的光滑杆，与圆盘位于同一竖直平面内，杆左端固定在游戏机内壁上。质量为的小环套在杆上，下端用轻绳悬挂质量为的玩具熊，玩家可以任意调节轻绳长度和小环位置。操作时，玩家选准时机断开电磁铁电源，小球立即脱离圆盘做抛体运动，若小球能击中玩具熊，玩具熊和小环便可以从杆右端脱离，落入出物口，视为游戏成功。重力加速度为，小球、小环和玩具熊均视为质点，忽略空气阻力，不考虑小球击中杆、小环、轻绳和内壁等的情况。 （1）设小球与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为确保两者不发生相对滑动，两者间动摩擦因数至少为多少？ （2）某玩家将轻绳长度设置为，小环与金属杆右端的距离为，小球发射后，恰好以的速度水平击中玩具熊并发生弹性正碰（碰撞时间极短）。当小环到达金属杆最右端时，玩具熊第一次到达金属杆所在高度，求： ①小环运动到金属杆最右端所用时间； ②从小环开始运动至到达杆右端的过程中，杆对小环的冲量大小。 【答案】（1） （2）①，② 【解析】 【小问1详解】 当小球在圆盘最低点处时，其所需向心力竖直向上，此时静摩擦力达到最大，依据牛顿第二定律可得 其中最大静摩擦力 解得小球与圆盘间动摩擦因数的最小值为 【小问2详解】 ①质量为的小钢球与质量为的玩具熊发生弹性正碰，有 由于是弹性碰撞，机械能守恒，即 可解得碰后玩具熊的速度为 当细线第一次到达水平状态的过程中，玩具熊与环的运动满足水平方向动量守恒，即 等式两边乘时间，整理后有 其中小环运动的水平位移 玩具熊运动的水平位移 所以运动时间 ②当细线第一次到达水平状态的过程中，玩具熊与环的运动满足水平方向动量守恒，即 又，由玩具熊与环的系统机械能守恒有 设这个运动过程中杆对小环的冲量大小为，对玩具熊与环竖直方向动量定理得 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届湘潭市高三第一次模拟考试 物理 本试卷共6页，15个小题。满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡上“条码粘贴区”。 2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上将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。涂写在本试卷上无效。 3．作答非选择题时，将答案书写在答题卡上，书写在本试卷上无效。 4．保持答题卡的整洁。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的4个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 在光电效应实验中，某小组用同一光电管在不同实验条件下，得到了如图所示的三条光电流与电压之间的关系曲线，则（ ） A. a光的频率大于b光的频率 B. a光的强度小于c光的强度 C. b光的波长小于c光的波长 D. b光光子的动量小于c光光子的动量 2. 某校无人机兴趣小组为研究无人机的飞行性能，利用速度传感器记录了无人机竖直升空过程中的图像如图所示（取竖直向上为正方向）。其中时刻为无人机起飞时刻，段为倾斜直线，全程不计空气阻力，则关于该无人机的运动，下列说法正确的是（ ） A. 时间内无人机的平均速度等于 B. 时间内无人机的加速度逐渐减小 C. 无人机在时刻上升至最高点 D. 时间内无人机做自由落体运动 3. 某材料制成的透明砖的截面为如图所示的直角三角形，，。一细束单色光从的中点垂直于面入射后，在面恰好发生全反射。已知光在真空中的速度大小为，则（ ） A. 光从空气射入透明砖频率变大 B. 光从空气射入透明砖波长不变 C. 透明砖对该光的折射率为 D. 光从点到面用时为 4. “太空天梯”是经典的航天科幻设想，天梯一端固定于地球赤道，其中轴线过地心，随地球一起绕地心转动，如下图所示。现利用天梯将货物从地球赤道基地运送至静止轨道空间站A，某时刻质量为m的货物到达离地心距离为r的位置P（未到达空间站A），且相对天梯静止。此时在空间站A外侧有卫星B同向绕地运行，且两者相距最近，经过时间t后，A、B第一次相距最远，已知地球质量为M，自转周期为T。下列说法正确的是（　　） A. 到达位置P时，天梯内的货物处于完全失重状态 B. P位置天梯外部某物体脱落时，将沿距离地心为r的轨道做匀速圆周运动 C. 到达位置P时，天梯对货物的作用力大小为，方向沿天梯指向地心 D. 卫星B绕地球做圆周运动的周期为 5. 如图，真空中水平面内有一边长为的正方形，、两点均固定电荷量为的正点电荷，为正方形的中心，是点正上方的某点。则下列说法正确的是（　　） A. 点的电势高于点的电势 B. 、两点的电场强度相同 C. 将一正检验电荷从点移到点，电势能一定减小 D. 将一正检验电荷从点移到点，所受电场力一定减小 6. 如图为装有桶装水的推车，为固定的车底板，点处有一锁定装置，锁定时挡板被固定，且，未锁定时，可绕点转动。图示初始状态：工人抬起把手，被锁定且处于竖直状态，推车和质量为的桶装水（水和桶）均保持静止，、对水桶的弹力分别为、。不计桶所受摩擦力，重力加速度为，下列说法正确的是（ ） A. 桶装水对的压力为 B. 若突然撤去，则将增大 C. 若解除锁定，使逆时针缓慢转动的过程中，将先减小后增大 D. 锁定时，使推车整体从图示位置绕车轴逆时针缓慢转动的过程中，将先增大后减小 7. 如图，光滑的细杆与水平方向成角固定放置，不可伸长的轻质细线跨过两个轻质定滑轮，将质量为的小球与质量为的物块连接。小球套在细杆上由静止开始上滑，当运动到线与杆之间的夹角为的点时，，方向沿杆斜向上；当运动到点时，线与杆垂直。已知、间的距离为，重力加速度为，细线一直处于伸直状态，整个过程中物块没有落地，，，下列说法正确的是（ ） A. 当小球运动到点时，物块速率最大 B. 当小球在点时，物块的速度大小为 C. 小球从点运动到点，系统总重力势能的减小量为 D. 小球从点运动到点，细线对小球做的功为 二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 图甲所示的电蚊拍，图乙为其简化工作电路，电池的电压通过高频转换器（不改变电压有效值）转变为（V）的交变电压，通过理想变压器得到峰值为的高压，加在高压电击网上，刚好正常击杀蚊虫。下列说法正确的是（ ） A. 高压电击网上电压的频率为 B. 理想交流电压表的示数为 C. 变压器原线圈与副线圈的匝数比 D. 换用的电池和更高频率的转换器，也可以正常击杀蚊虫 9. 湖面上，两个浮子做简谐运动，其频率均为，振幅均为，它们的平衡位置分别为、。以为原点，平行于湖面建立如图所示直角坐标系，在轴正半轴上（图中未画出）。时，两浮子同时从平衡位置垂直湖面向外起振，激起同心圆水波，规定垂直湖面向外为简谐运动的正方向；时，处浮子发出的波刚好传到了图中的虚线位置，且恰好与处浮子发出的波的最远波峰相遇，下列说法正确的是（ ） A. 波的传播速度是 B. 的坐标为 C. 在轴上，和之间有2个振动加强点 D. 时间内，处的质点运动的路程为 10. 如图为某电磁阻尼健身器的简化模型，矩形框架边缘绕有一个100匝、总电阻为的闭合金属线圈，框架和线圈总质量为30kg，边长为0.4m。在MNPQ区域内存在垂直框架平面向里、大小为0.5T的匀强磁场。初始时，框架静置于下端固定的竖直弹簧上（不拴接），弹簧的压缩量为0.2m，绝缘绳索跨过定滑轮将框架上端与拉杆相连。现用450N的恒力向下拉动拉杆，框架开始竖直向上运动，ab边上升到时，弹簧恰好恢复原长；边上升到时，框架速度为3m/s。之后撤去拉力，框架回到初始位置，整个过程框架不与定滑轮相碰。已知弹簧弹性势能表达式为，不计绳索、定滑轮与拉杆的质量，不计空气阻力和摩擦阻力，取，则下列说法正确的是（ ） A. 线圈边刚进入磁场时，边中电流的方向向右 B. 弹簧的劲度系数为 C. 边刚进入磁场时框架的加速度大小为 D. 若边通过磁场的时间为0.4s，此过程中通过线圈的电荷量为1.5C 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 某同学利用智能手机内置的磁传感器和双线摆来测当地的重力加速度，如图甲所示。两根不可伸长的轻质细线长度均为，下端系在磁性小球的同一点，上端分别悬挂在同一水平线上的、两点，、间距离为，测得磁性小球的直径为，打开智能手机的磁传感器并将其平放在小球的正下方，不考虑手机对小球运动的影响。 （1）相比于单摆装置，用双线摆装置进行实验的优势是___________（填选项字母） A. 摆动的幅度较小 B. 摆线的质量可忽略不计 C. 更易保证摆球在同一竖直平面内摆动 （2）此双线摆的等效摆长___________（用、表示）； （3）使图甲所示双线摆垂直纸面做摆角小于的摆动，若某时刻起手机磁传感器测得的磁感应强度大小随时间变化的规律如图乙所示，则小球时刻处于___________（选填“平衡”或“最大位移”）位置。由此可知当地的重力加速度___________（用、和表示）。 12. 某特殊材料制成的一段均匀电阻丝，其电阻约为几十千欧，为测定这种材料的电阻率，进行了以下操作。 （1）用刻度尺测得其长为，测量其外径时螺旋测微器示数如图甲，则________。 （2）用如图乙所示电路测量电阻丝的阻值。 先将置于处，闭合，调节滑动变阻器，使灵敏电流计示数为；断开，将置于处，再次闭合，保持滑动变阻器滑片不动，调节电阻箱的阻值至时，灵敏电流计示数为。已知灵敏电流计的内阻为，则________，该测量值与真实值相比________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。 （3）这种材料的电阻率________（用、、表示）。 13. 如图甲所示的“空气弹簧”，是在密封的橡胶气囊中充入空气，利用气体的可压缩性实现其弹性作用。实验小组用图乙所示装置来模拟其工作，在导热良好且内壁光滑的汽缸和可自由滑动的活塞之间密封着一定质量的空气（可视为理想气体），活塞和重物的总质量，活塞的横截面积，初始时缸内空气柱的高度。已知大气压强，外界环境温度保持不变，取，求： （1）初始时汽缸内部气体的压强； （2）将重物的质量增加，稳定后汽缸中空气柱的高度（保留两位有效数字）。 14. 如图所示的竖直平面直角坐标系中，第一象限存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场垂直平面（纸面）向里。一质量为、带电量为的小球，从轴上某点以平行于轴方向的初速度进入第一象限，当运动到点时，其他条件均不变，仅将电场方向突变为水平向左，之后小球沿直线匀速运动到点。不计空气阻力，重力加速度为，小球视为质点。求： （1）电场强度的大小； （2）磁感应强度的大小； （3）小球在第一象限中运动的时间。 15. 某商场设计了一种新型游戏机，如图所示，竖直放置的半径为的圆盘，内置电磁铁，通电时对质量为的小钢球产生大小为的恒定磁吸力，将其吸附于圆盘边缘，并使小球随圆盘以恒定角速度顺时针转动。圆盘上方一定高度处水平固定一根足够长的光滑杆，与圆盘位于同一竖直平面内，杆左端固定在游戏机内壁上。质量为的小环套在杆上，下端用轻绳悬挂质量为的玩具熊，玩家可以任意调节轻绳长度和小环位置。操作时，玩家选准时机断开电磁铁电源，小球立即脱离圆盘做抛体运动，若小球能击中玩具熊，玩具熊和小环便可以从杆右端脱离，落入出物口，视为游戏成功。重力加速度为，小球、小环和玩具熊均视为质点，忽略空气阻力，不考虑小球击中杆、小环、轻绳和内壁等的情况。 （1）设小球与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为确保两者不发生相对滑动，两者间动摩擦因数至少为多少？ （2）某玩家将轻绳长度设置为，小环与金属杆右端的距离为，小球发射后，恰好以的速度水平击中玩具熊并发生弹性正碰（碰撞时间极短）。当小环到达金属杆最右端时，玩具熊第一次到达金属杆所在高度，求： ①小环运动到金属杆最右端所用时间； ②从小环开始运动至到达杆右端的过程中，杆对小环的冲量大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $