物理一模模拟·必刷卷02(浙江专用)学易金卷:2027年高考第一次模拟考试
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内容正文:
物理一模模拟·必刷卷02(浙江专用)
日
答题卡
姓
名:
准考证号:
贴条形码区
注意事项
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准
考生禁填:
缺考标记
口
条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
违纪标记
☐
2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5mm黑色签字笔
以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案
选择题填涂样例:
无效:在草稿纸、试题卷上答题无效。
正确填涂■
4.
保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂[][][]
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
选择题部分
1.[A][B][C][D]
6.A][B][C][D]
11.[A][B][C][D]
2.[A][B][C][D]
7.[A][B][C][D]
12.[A][B][C][D]
3.A][B][C][D]
8.[A][B][C][D]
13.[A][B][C][D]
4.A][B]IC][D]
9.IA][B][C][D]
5.[A][B][C][D]
10.[A][B][C][D]
三、实验题部分
14.(5分)
(1)
(2)
(3)
(4)阳=
m/s
(5)
(6)
:(7)
15.(5分)
(1)①
;②
2:③
(2)
(3)E=
V,RmA=
16.(4分)
(1)
(2)
(3)n=
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
四、计算题(共44分)
17.(8分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效:
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
18.(11分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效:
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
19.(12分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
20.
(13分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
11
物理一模模拟·必刷卷02(浙江专用)
答题卡
贴条形码区
考生禁填: 缺考标记
违纪标记
以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
选择题填涂样例:
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5 mm黑色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
姓 名:__________________________
准考证号:
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
选择题部分
1.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
2.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
3.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
4.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
5.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
6.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
7.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
8.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
9.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
10.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
11.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
12.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
13.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
三、实验题部分
14.(5分)
(1) ;(2) ;(3) ;(4)vB= m/s
(5) ;(6) ;(7)
15.(5分)
(1)① ;② Ω;③ ;(2)
(3)E= V,RmA= Ω
16.(4分)
(1)
(2) ;(3)n=
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
四、计算题(共44分)
17. (8分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
18. (11分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
19. (12分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
20. (13分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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2027年高考第一次模拟考试(浙江专用)
物理·全解全析
考生须知:
1.本卷满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
3.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
4.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内,作图时可先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
5.可能用到的相关参数:重力加速度g均取10 m/s²。
一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.某公司在封闭公路上对一新型电动汽车进行直线加速和刹车性能测试,某次测试的速度—时间图像如图所示。已知0~3.0 s和3.5~6.0 s内图线为直线,3.0~3.5 s内图线为曲线,则该车( )
A.0~3.0 s的平均速度为10 m/s
B.3.0~6.0 s做匀减速直线运动
C.0~3.0 s内的位移比3.0~6.0 s内的大
D.0~3.0 s的加速度大小比3.5~6.0 s的小
【答案】 D
【解析】 根据v-t图像可知,0~3.0 s内汽车做匀加速直线运动,平均速度为= m/s=15 m/s,故A错误;
根据v-t图像可知,3.5~6.0 s内汽车做匀减速直线运动,故B错误;
根据v-t图像的斜率绝对值表示加速度大小,可知0~3.0 s的加速度大小为a1= m/s2=10 m/s2,3.5~6.0 s的加速度大小满足a2> m/s2=10 m/s2,可知0~3.0 s的加速度比3.5~6.0 s的小,故D正确;
根据v-t图像与横轴围成的面积表示位移可得,0~3.0 s内的位移为x1=×30×3.0 m=45 m,3.0~6.0 s内的位移满足x2>×30×(6.0-3.0)m=45 m,可知0~3.0 s内的位移比3.0~6.0 s内的小,故C错误。
2.如图所示,港珠澳大桥上四段110 m的等跨钢箱连续梁桥,标记为a、b、c、d、e,若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动,通过ab段的时间为t。则下列说法正确的是( )
A.通过ce段的时间为t
B.ac段的平均速度大于b点的瞬时速度
C.汽车通过b、c、d、e的速度之比为1∶∶2
D.汽车通过b、c、d、e的速度之比为1∶2∶3∶4
【答案】C
【解析】A.根据初速度为零的匀加速直线运动规律可知,通过连续相同的位移所用的时间之比为
通过ab段的时间为t,可得出通过ce段的时间,故A错误;
B.因为汽车做匀加速直线运动,中间时刻速度小于中间位置的瞬时速度,根据平均速度等于中间时刻瞬时速度,可知ac段的平均速度小于b点的瞬时速度,故B错误;
CD.由匀加速速度公式
可得
到达b、c、d、e点的位移分别为x、2x、3x、4x,因此速度之比为,故C正确,D错误。
故选C。
3.如图所示,轻弹簧b一端固定在N点,另一端连接在小球P上,轻弹簧a一端连接在小球P上,另一端与绕过定滑轮的轻绳连接,用力拉着轻绳的另一端使小球保持静止,N点在定滑轮的正下方。现改变绳端拉力,使小球缓慢向上移动一些(轻弹簧a的上端未到达定滑轮),则关于两弹簧的长度变化,下列说法正确的是( )
A.弹簧a变长,弹簧b变长
B.弹簧a变短,弹簧b变长
C.弹簧a变短,弹簧b长度不变
D.弹簧a变长,弹簧b长度不变
【答案】C
【解析】设为定滑轮处、为弹簧的固定点,由题图知、均固定且竖直,记;再记、。小球受三个力:重力,弹簧的弹力,弹簧的弹力,如下
三力平衡时力三角形与几何三角形的三边分别平行,故两三角形相似,对应边成比例,得
AB.由
得
又由胡克定律
其中、分别为弹簧的劲度系数和原长,联立解得
式中各量均为定值,故保持不变,即弹簧长度不变,故A错误,B错误;
CD.因不变,小球只能沿以为圆心、为半径的圆弧上移,设与竖直方向的夹角为,由余弦定理
小球升高时减小、增大,故减小,由
知减小,弹簧的伸长量随之减小,即弹簧变短,故C正确,D错误。
故选C。
4.用大量能量为0.95 eV的光子照射一大群处于不同能级的氢原子,氢原子的能级图如图所示。下列关于此过程的说法正确的是( )
A.基态的氢原子,其核外电子动能最小
B.能级的氢原子吸收一个光子可以电离
C.能级的氢原子可以跃迁到能级
D.能级的氢原子始终稳定
【答案】B
【解析】A.由,,解得,基态的氢原子核外电子轨道半径最小,则动能最大,故A错误;
B.使能级的氢原子电离需要吸收的光子的能量至少为,故照射用光子能量为,大于能级氢原子电离所需的最小能量,因此可以电离,故B正确;
C.和两个能级的能量差为,而氢原子跃迁时必须吸收固定频率的光子,即应为,故能级的氢原子不能跃迁到能级,故C错误;
D.能级的氢原子会自发地向基态跃迁,故D错误。
故选B。
5.如图所示,“弹簧公仔”玩具由头部、轻弹簧及底座组成,底座固定,用力向下缓慢按压头部,忽略阻力,释放后头部的运动可视为简谐运动,则下列关于头部在运动过程中的说法正确的是()
A.若经过A位置前、后位移相同,则A位置一定为平衡位置
B.若经过B位置前、后速度相同,则B位置一定为振幅处
C.若经过C位置前、后弹力相等,则C位置一定为平衡位置
D.若经过D位置前、后加速度相同,则D位置一定为振幅处
【答案】D
【解析】A.简谐运动中,位移x随时间t按正弦或余弦规律变化。若经过A位置前、后位移相同,说明位移x关于该时刻对称,对应最大位移处(振幅处)。在平衡位置,位移为零,前、后时刻位移大小相等、方向相反,故A错误;
B.速度v是位移对时间的导数。若经过B位置前、后速度相同,说明速度v关于该时刻对称,即该时刻速度处于极大值,对应平衡位置。在振幅处,速度为零,前、后时刻速度方向相反,故B错误;
C.根据胡克定律,弹簧弹力与形变量成正比,若经过C位置前后弹力相等,说明对应时刻弹簧形变量相同,即相对于平衡位置的位移相同,对应振幅处,故C错误;
D.根据牛顿第二定律和简谐运动回复力公式F=−kx=ma
加速度a与位移x成正比,若经过D位置前、后加速度相同,则前、后位移x相同,此时位置一定为振幅处,故D正确。
故选D。
6.如图为一半圆柱形均匀透明材料的横截面,一束红光a从空气沿半径方向入射到圆心O,当时,反射光b和折射光c刚好垂直。下列说法正确的是( )
A.该材料对红光的折射率为
B.若,则光线c将会消失
C.若入射光a改为紫光,光线b的位置改变
D.若入射光a改为紫光,光线c的位置不变
【答案】B
【解析】A.光线从透明材料射向空气,反射角等于入射角,则反射角为。因反射光与折射光垂直,则折射角为
根据折射定律有,故A错误;
B.设临界角为C,则有
解得
则若,光在该材料表面会发生全反射,所以光线c消失,故B正确;
C.反射光b的反射角始终等于入射角,则入射光a改为紫光后入射角不变,反射角也不变,所以b的位置不改变,故C错误;
D.紫光对该介质的折射率大于红光,相同入射角下紫光的折射角更大,因此折射光c的位置会发生偏移,故D错误。
故选B。
7.将阻值为的电阻接在正弦式交流电源上。电阻两端电压随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是( )
A.该交流电的频率为
B.通过电阻电流的峰值为
C.电阻在1秒内消耗的电能为
D.电阻两端电压表达式为
【答案】D
【解析】A.该交流电的频率为。故A错误;
B.通过电阻电流的峰值为。故B错误;
C.通过电阻电流的有效值为
电阻在1秒内消耗的电能为。故C错误;
D.由图可知,,则电阻两端的电压表达式为。故D正确。
故选D。
8.如图所示,实线为负点电荷周围的电场线,a、b两带电粒子分别从电场中的M点以相同的速度飞出,a粒子的运动轨迹为以点电荷为圆心经过A点的虚线圆,b粒子的轨迹为过B点的虚线。忽略粒子的重力及两粒子间的相互作用力,下列说法正确的是( )
A.a、b两粒子的电性可能相同
B.a、b两粒子的加速度都变化
C.a粒子的速度不变,b粒子的速度增加
D.a粒子的电势能不变,b粒子的电势能增加
【答案】B
【解析】A.中心是负点电荷,a粒子做匀速圆周运动,说明库仑力提供向心力,即a受到中心负电荷的吸引力,因此a带正电;b粒子轨迹向外弯曲,说明b受到中心负电荷的排斥力,因此b带负电,两粒子电性一定不同,A错误;
B.a粒子的加速度方向时刻变化,b粒子的加速度大小和方向都变化,所以a、b两粒子的加速度都变化,B正确;
C.a粒子的速度大小不变,但是方向时刻变化,b粒子的速度增加,C错误;
D.静电力对a不做功,a粒子的电势能不变;静电力对b做正功,b粒子的电势能减少,D错误。
故选B。
9.电磁血流计是医生测量血管中血液流速的装置。如图所示,某段血管处于磁感应强度为的匀强磁场中,血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动时(方向如图), 两点间会有微小的电势差。则下列说法正确的是( )
A.点的电势高于点的电势
B.正、负离子所受洛伦兹力方向相同
C.血流计理论上可以测量任何液体的流速
D.血液流速越大,两点间电势差越大
【答案】D
【解析】AB. 根据左手定则:磁场垂直纸面向里,血液向左流动,正离子受到的洛伦兹力向下,向偏转;负离子受到的洛伦兹力向上,向偏转
最终积累正电荷、积累负电荷,因此点电势高于点,且正负离子洛伦兹力方向相反,A、B错误;
C. 电磁血流计的工作原理依赖液体中的正负离子受洛伦兹力偏转产生电势差,只能测量导电的含离子液体的流速,不能测量不导电的液体,C错误;
D.当离子受力平衡时,洛伦兹力等于电场力:(为血管直径,即间距),整理得
式中、为定值,因此血液流速越大,间电势差越大,D正确。
故选 D。
10.如图所示,光滑水平面上矩形区域存在竖直向上的匀强磁场,长方形宽为。正方形线框质量为,总电阻为,粗细均匀。某时刻开始线框受水平向左的恒力,使线框在矩形区域右侧从静止开始水平向左运动。边进入矩形区域时速度为,且直到边离开矩形区域时,速度始终为v。bc边始终垂直磁场左、右边界,则( )
A.边到磁场右边界时间为
B.边到磁场右边界的距离为
C.线框边长为
D.磁感应强度大小为
【答案】C
【解析】AB.入场前线框尚未进入磁场,取向左为正方向,由牛顿第二定律得,由匀变速直线运动速度公式得。联立可得线框从静止运动到边到达磁场右边界的时间为
同一过程中,由匀变速直线运动速度与位移关系得,结合前述动力学方程可得,故AB错误;
CD.设正方形线框的边长为。若线框边长小于,线框会出现完全处于磁场内的阶段;若线框边长大于,磁场区域会出现完全处于线框内的阶段。这两个阶段中线框的磁通量均不变,感应电流为零,线框只受水平恒力而加速,均与题设速度始终为矛盾。因此线框边长只能为。在线框的一条边切割磁感线且速度保持不变时,由动生电动势公式得,由闭合电路欧姆定律得
由安培力公式得
由水平方向受力平衡,结合前述在线框边长为且速度仍为的同一条件,可得,故C正确,D错误。
故选C。
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.如图所示,质量的半圆柱体B置于水平桌面上,B与水平桌面间的动摩擦因数。轻绳跨过轻质光滑定滑轮,一端连接B、另一端悬挂物体C,绳的水平段与桌面平行、竖直段沿竖直方向。质量的小球A放在B上,A与B圆心O的连线与水平方向夹角由静止释放后,A、B始终保持相对静止且A未脱离B,B在运动过程中不发生翻转,忽略A、B间的摩擦,重力加速度g取,。下列说法正确的是( )
A.半圆柱体B与水平桌面间的摩擦力大于
B.半圆柱体B对小球A的支持力大小为
C.物体C的质量为
D.轻绳的拉力大小为
【答案】B
【解析】A.对小球A与半圆柱体B整体分析,系统只有水平加速度,竖直方向合力为零,则半圆柱体B对水平面的压力
半圆柱体B与水平面间的摩擦力,故A错误;
B.对小球A分析,竖直方向有
水平方向有
解得,,故B正确;
CD.对小球A与半圆柱体B整体,由牛顿第二定律得
解得轻绳中的拉力大小为
对物体C,由牛顿第二定律得
解得物体C的质量为,故CD错误。
故选B。
12.如图所示,一个长为L、质量为M的木板,静止在光滑水平面上,一个质量为m的物块(可视为质点)以水平初速度v0从木板的左端滑向另一端,设物块与木板间的动摩擦因数为μ,当物块与木板相对静止时,物块仍在木板上,物块相对木板的位移为d,木板相对地面的位移为s,重力加速度为g。则在此过程中( )
A.摩擦力对物块做的功为-μmg(s+d)
B.摩擦力对木板做的功为μmgs
C.木板动能的增量为μmgd
D.由于摩擦而产生的热量为μmgs
【答案】 AB
【解析】 根据功的定义W=Flcos α,其中l指物体的位移,而α指力与位移之间的夹角,可知摩擦力对物块做的功W1=-μmg(s+d),摩擦力对木板做的功W2=μmgs,A、B正确;根据动能定理可知木板动能的增量ΔEk=W2=μmgs,C错误;由于摩擦而产生的热量Q=Ff·Δx=μmgd,D错误。
针对训练 (多选)如图所示,质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上。质量为m的小物块(可视为质点)放在小车的最左端。现用一水平恒力F作用在小物块上,使物块从静止开始做匀加速直线运动。物块和小车之间的摩擦力为Ff。物块滑到小车的最右端时,小车运动的距离为s。忽略空气阻力,在这个过程中,以下结论正确的是( )
A.物块到达小车最右端时具有的动能为F(l+s)
B.物块到达小车最右端时,小车具有的动能为Ffs
C.物块和小车系统增加的内能为Ffl
D.物块和小车系统增加的机械能为F(l+s)
【答案】 BC
【解析】 物块相对于地面的位移为l+s(小车位移为s,物块相对小车位移为l)。对物块受力分析,根据动能定理,物块到达最右端时的动能Ek物=(F-Ff)(l+s),故A错误;对小车,水平方向仅受物块对其的摩擦力Ff,小车的位移为s,则摩擦力对小车做的功为Wf=Ffs,根据动能定理,小车获得的动能Ek=Wf=Ffs,故B正确;物块与小车之间的相对位移为l,滑动摩擦力做功产生的热量Q=Ff·l,即系统增加的内能为Ffl,故C正确;外力F对系统做的功为WF=F(l+s),根据功能关系,外力做的功等于系统增加的机械能与增加的内能之和,即F(l+s)=ΔE机械+Q,因此系统增加的机械能为ΔE机械=F(l+s)-Ffl,故D错误。
用功能关系分析光滑水平面上“滑块—木板”问题时要注意区分三个位移:
(1)求摩擦力对滑块做功时用滑块对地的位移x滑;
(2)求摩擦力对木板做功时用木板对地的位移x板;
(3)求摩擦生热时用相对位移Δx。
13.如图所示,“日”字形金属框CDEF长2L、宽L,放置在光滑绝缘水平面上,左侧接一个阻值为4R的定值电阻,中间位置和右端接有阻值为2R的金属棒PQ和金属棒CF,其他电阻不计,线框总质量为m。金属框右侧有宽为2L的匀强磁场区域,磁场方向竖直向下,磁感应强度大小为B。已知金属框以初速度v0沿垂直于磁场边界方向进入匀强磁场,最终CF棒恰好没从磁场中穿出。下列说法正确的是( )
A.在PQ棒进入磁场前,通过PQ棒的总电荷量为
B.在PQ棒进入磁场后,通过DE间定值电阻的总电荷量为
C.PQ棒刚进入磁场时的速度为v0
D.PQ棒刚进入磁场时的速度为v0
【答案】 BC
【解析】 在PQ棒进入磁场前,回路总电阻R总=2R+=,通过CF棒的总电荷量q总=Δt=Δt===,通过PQ棒的总电荷量为qPQ=q总=,A错误;设PQ棒刚进入磁场时的速度为v1,则从CF进入磁场到PQ棒刚进入磁场的过程,以向右为正方向,由动量定理-BLΔt=mv1-mv0,其中Δt=,从PQ棒进入磁场到DE刚要进入磁场的过程,由动量定理-BLΔt'=0-mv1,其中Δt'=Δt'==,联立解得v1=v0,在PQ棒进入磁场后,通过DE间定值电阻的总电荷量为qDE=Δt'=,B、C正确,D错误。
[变式] (2025·浙江省北斗星盟三模)某探究小组利用电磁阻尼原理设计了一减震装置,其简化结构如图甲所示。质量为m的“日”字形金属框架abcdef由7根长度均为l,电阻均为r的金属杆焊接而成,水平有界匀强磁场的高度也为l,水平足够宽广,磁感应强度大小为B。开始时水平杆af与磁场的上边界平行。框架由某一高度下落,以初速度v0进入磁场,磁场中框架运动的速度v与下落距离x之间的v-x图像如图乙所示,则
(1)求框架刚进入磁场时受到的安培力的大小FA。
(2)求穿过磁场过程中,框架上产生的焦耳热Q。
(3)求框架在磁场中运动时间t。
【答案】 (1) (2)3mgl+m- (3)-+
【解析】 (1)由框架刚进入磁场时水平杆af切割磁感线产生感应电动势,相当于电源,则E=Blv0
又整个电路的总电阻为R=r
由闭合电路的欧姆定律得I==
故FA=BIl=
(2)由v-x图像知,在2l~3l时,框架以速度v2匀速运动,即mg=FA
又FA=
得v2=
框架在运动过程中,总的焦耳热为Q,由能量守恒得3mgl-Q=m-m
即Q=3mgl+m-
(3)设框架从开始进入磁场到下落l的过程中用时t1,末状态的速度为v1,由动量定理得
mgt1-=mv1-mv0
从l到2l的过程中用时t2,由动量定理得
mgt2-=mv2-mv1
从2l到3l的过程中用时t3,由动量定理得
mgt3-=mv2-mv2
联立得t=t1+t2+t3=-+。
三、实验题(本题共3小题,共14分)
14.(5分)用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
(1)除了图中所给器材以及交流电源和导线外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是 (选填正确选项的字母)。
A.秒表 B.天平(含砝码)
C.弹簧测力计 D.刻度尺
(2)实验前平衡阻力的做法是:把实验器材安装好,先不挂沙桶,将小车放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器。用垫块把木板不带滑轮一端垫高,接通打点计时器,让小车以一定初速度沿木板向下运动,并不断调节木板的倾斜度,直到小车拖动纸带沿木板做 运动。
(3)为使沙桶和沙的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力,需满足的条件是沙桶及沙的总质量 小车的总质量。(选填“远大于”“远小于”或“近似等于”)
(4)实验中打出的一条纸带的一部分如图乙所示。纸带上标出了连续的3个计数点A、B、C,相邻计数点之间还有4个点没有标出。打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源上。则打点计时器打B点时,小车的速度vB= m/s。多测几个点的速度作出v-t图像,就可以算出小车的加速度。
(5)为探究加速度和力的关系,要保证 的总质量不变,改变沙桶内沙的质量,重复做几次实验,通过实验数据来研究加速度和力的关系。
(6)在探究加速度与力的关系时,该同学根据实验数据作出的a-F图像如图丙所示,发现该图线不通过坐标原点且BC段明显向下弯曲,分析其产生的原因,下列说法正确的是 。
A.不通过坐标原点可能是因为平衡阻力不足
B.不通过坐标原点可能是因为平衡阻力过度
C.图线BC段弯曲可能是沙桶及沙的总质量未满足远小于小车总质量的条件
D.图线BC段弯曲可能是沙桶及沙的总质量未满足远大于小车总质量的条件
(7)在探究加速度与质量的关系时,要保证沙和沙桶的质量不变。若沙和沙桶的质量m与小车的总质量M间的关系不满足第(3)问中的条件,且已正确平衡阻力,由实验数据作出a-图线,则图线应如图中的 所示(选填正确选项的字母)。
【答案】 (1)BD (2)匀速直线 (3)远小于
(4)0.44 (5)小车 (6)AC (7)C
【解析】 (1)利用天平测量质量,利用打点计时器可以计时,打出的纸带需测量长度求加速度,所以需要天平和刻度尺,A、C错误,B、D正确。
(2)平衡阻力时应使小车拖动纸带在木板上做匀速直线运动。
(3)为了使沙桶及沙的重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力,需要使沙桶及沙的总质量远小于小车的总质量。
(4)由匀变速运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于该段时间运动过程的平均速度,可得
vB== m/s=0.44 m/s。
(5)探究加速度与力的关系时,需要保持小车的总质量不变。
(6)从题图丙可以看出,图像不过原点,即当F为某一值时,加速度却为零,所以是未平衡阻力或平衡阻力不足,故A正确,B错误;随着拉力F增大(即沙桶及沙的重力增大),已经不满足沙桶及沙的总质量远小于小车总质量的条件,造成BC段弯曲,故C正确,D错误。
(7)在探究加速度与质量的关系时, 由于已平衡了阻力,所以图像过原点,且分别对小车和沙桶及沙受力分析,由牛顿第二定律可得mg-FT=ma,FT=Ma,联立解得 mg=(M+m)a,整理得a=,因为保证了沙和沙桶的质量不变,所以由实验数据作出a-图线,不会发生弯曲,故选C。
15.(5分)某实验小组使用如图甲所示的多用电表进行了一系列实验。使用前,该多用电表的指针已经指在表盘左侧“0”刻度线处。
(1)将多用电表的选择开关旋至“×10”挡,然后将红黑表笔短接,通过调节图甲中的 (选填“a”或“b”),让指针指在表盘右侧“0 Ω”处。接着,用该多用电表测量一个电阻的阻值,测量时指针位置如图乙所示,则该电阻的测量值为 Ω。随后又用此挡位去测量另一个电阻,发现指针偏转角度过大,为了较准确地进行测量,接下来的合理操作步骤是 (请选择并按合理顺序填写序号)。
①将选择开关旋至“×1”挡
②将选择开关旋至“×100”挡
③将两表笔与被测电阻两端接触,读取示数
④将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在“0 Ω”处
(2)如图丙,电池、开关和灯泡接成串联电路,开关闭合后发现灯泡不亮。用上述多用电表检测电路故障时,将选择开关旋至2.5 V直流电压挡,并将红、黑表笔分别与E、F接触,发现指针有明显偏转,则故障原因可能是 。
A.开关接触不良
B.灯泡被短路
C.灯泡和底座接触不良
(3)为了测量多用电表“×1”挡内部电源的电动势与某毫安表的内阻,该小组同学先从表盘上读出多用电表“×1”挡的内阻为r=15 Ω,再将待测毫安表、电阻箱和“×1”挡的多用电表串联在一起,通过调节电阻箱阻值,记录下多组毫安表I和电阻箱的示数R,并作出相应的R-关系图线,如图丁所示。根据图像,可求得多用电表“×1”挡内部电源的电动势为E= V,待测毫安表的内阻为RmA= Ω。(结果均保留2位有效数字)
【答案】 (1)b 150 ①④③ (2)C
(3)1.5 15
【解析】 (1)将多用电表的选择开关旋至“×10”挡,然后将红黑表笔短接,通过调节题图甲中的b(欧姆调零旋钮),让指针指在表盘右侧“0 Ω”处。
接着,用该多用电表测量一个电阻的阻值,测量时指针位置如题图乙所示,则该电阻的测量值为15×10 Ω=150 Ω
随后又用此挡位去测量另一个电阻,发现指针偏转角度过大,可知待测电阻阻值较小,应将选择开关旋至“×1”挡,再将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在“0 Ω”处,然后将两表笔与被测电阻两端接触,读取示数。故合理操作步骤是①④③。
(2)如题图丙,电池、开关和灯泡接成串联电路,开关闭合后发现灯泡不亮。将选择开关旋至2.5 V直流电压挡,并将红、黑表笔分别与E、F接触,发现指针有明显偏转,可知E到电池A处连接完好,F到电池B处连接完好,E、F之间断开,所以故障原因可能是灯泡和底座接触不良,故选C。
(3)根据闭合电路欧姆定律可得E=I(R+RmA+r)
整理可得R=E·-RmA-r
由作出的R-图像可得E=k= V=1.5 V
将=100 A-1,R=120 Ω代入可得RmA=15 Ω。
16.(4分)用插针法测梯形玻璃砖的折射率实验中
(1)在画玻璃砖边界时,请指出图甲中操作不当之处 ;
(2)已画好玻璃砖边界MN、PQ,插上大头针P1、P2,使P1P2连线与PQ边界垂直。要保证能测出玻璃的折射率,P1P2入射光应从图乙中玻璃砖 (选填“ae”“ef”或“fd”)区域射入(已知玻璃的折射率介于1.3~1.5);
(3)接(2)问,插大头针P3、P4操作正确,测得P3、P4的连线与MN的夹角为75°,如图丙所示,则玻璃的折射率n= 。
【答案】 (1)不能直接沿玻璃砖画边界 (2)fd
(3)
【解析】 (1)不能在白纸上用铅笔紧靠玻璃砖画出玻璃砖界面,这样会污染和磨损玻璃砖。
(2)玻璃的折射率介于1.3~1.5,则临界角的正弦值范围为≤sin C≤
若从ae段射入,由几何关系可知,光线在ab边上的入射角为60°,大于临界角,发生全反射,不能测出玻璃的折射率;若从ef段射入,光线将从bc边垂直射出,不能测出玻璃的折射率;若从fd段射入,由几何关系可知,光线在cd边上的入射角为30°,小于临界角,能从cd边折射出光线,
可以测出玻璃的折射率。则P1P2入射光应从题图乙中玻璃砖fd区域射入。
(3)补全光路图,如图所示
由几何关系可得r=30°,i=45°,由折射定律可得,玻璃的折射率n==。
四、计算题(本题共4小题,共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
17.(8分)龙泉青瓷名扬天下,现代电子测温技术能够实现温度的精准控制从而制作出更加精细的青瓷制品。如图所示为某青瓷窑结构的示意图。某次烧制前,封闭在窑内的气体压强为p0=1.0×105 Pa,温度为室温t0=27 ℃。烧制时为避免窑内气压过高,窑上有一个单向排气阀,已知当窑内气体温度为t1=727 ℃时,单向排气阀开始排气,此后窑内气体压强保持不变,温度逐渐升高至稳定烧制温度t2=1 027 ℃。气体可视为理想气体。求:
(1)单向排气阀开始排气后窑内气体分子平均速率 (填“增大”“减小”或“不变”),单位时间撞击单位面积窑壁的分子数 (填“增大”“不变”或“减小”);
(2)排气阀开始排气时窑内气体的压强p1;
(3)本次烧制排出的气体占原有气体质量的比例。
【答案】 (1)增大 减小 (2)3.33×105 Pa (3)
【解析】 (1)对于某种理想气体,分子的平均动能与温度有关。开始排气后窑内温度一直升高,所以分子平均速率增大。排气后窑内气体的压强不变,温度升高时每个气体分子撞击窑壁的平均力增大,所以单位时间撞击单位面积窑壁的分子数会减小。
(2)由查理定律可知=
其中T0=27 ℃=300 K,T1=727 ℃=1 000 K
所以p1≈3.33×105 Pa
(3)排出气体后,气体发生等压变化,由盖—吕萨克定律可得=
其中T2=1 300 K
可以解得V2=1.3V1
则排出的气体的体积为ΔV=V2-V1=0.3V1
则排出的气体占原有气体的质量比为==。
18.(11分)如图,光滑冰面上静止放置一表面光滑、半径R=0.3 m的四分之一圆弧面,圆弧面右侧一蹲在滑板上的某人和其面前的冰块均静止在冰面上。某时刻此人将冰块以相对冰面3 m/s的速度向圆弧面推出,冰块平滑地滑上圆弧面,在圆弧面上上升的最大高度为h=0.3 m。已知此人与滑板的总质量m1=30 kg,冰块的质量为m2=10 kg,此人与滑板始终无相对运动,重力加速度g取10 m/s2。
(1)求圆弧面的质量;
(2)通过计算判断,冰块与圆弧面分离后能否追上此人?
【答案】 (1)20 kg (2)见解析
【解析】 (1)规定向左为正方向,冰块在圆弧面上上升到最大高度时两者达到共同速度v,
设圆弧面的质量为m3。
对冰块与圆弧面分析,由水平方向动量守恒得m2v0=(m2+m3)v
由系统机械能守恒得m2=(m2+m3)v2+m2gh
联立解得v=1 m/s,m3=20 kg。
(2)设推出冰块后此人的速度为v1,推冰块的过程中,由动量守恒定律有m1v1+m2v0=0,
代入数据解得v1=-1 m/s,
设冰块与圆弧面分离后的速度分别为v2和v3,
由动量守恒定律和机械能守恒定律有m2v0=m2v2+m3v3
m2=m2+m3
联立解得v2=-1 m/s,
由于冰块与圆弧面分离后的速度与此人推出冰块后的速度相同且冰块处在此人后方,故冰块不能追上此人。
19.(12分)某兴趣小组为研究电动汽车能量回收装置原理,设计了如图所示的模型:两个半径不同的同轴圆柱体间存在由内至外沿半径方向的辐向磁场。有一根质量为m、长度为L、电阻为R的金属棒MN通过导电轻杆与中心轴相连,可绕轴转动,金属棒所在处的磁感应强度大小均为B,整个装置竖直放置。中心轴右侧接一单刀双掷开关:开关接通1,由电动势为E,内阻为r的电源给金属棒供电,棒MN受到阻力f方向与速度相反,大小与速度大小成正比,f=kv,k为已知常数。当MN运动的路程为s时开始做匀速运动。若开关接通2,开始能量回收,给电容为C的电容器充电。初始时电容器不带电、金属棒MN静止,电路其余部分的电阻不计。
(1)在开关接通1瞬间,求棒MN受安培力大小。
(2)开关接通1,求稳定后棒MN的最大速度vm。
(3)接第(2)问,若最大速度已知,记为vm,则
①求棒MN开始转动到最大速度过程中,电源把多少其他形式能转化为电能;
②达到最大速度vm后,开关接通2,若此后阻力不计,在一段时间后金属棒将再次匀速转动,求此时电容器C上的带电量Q。
【答案】 (1) (2) (3)① ②
【解析】 (1)由闭合电路的欧姆定律I=
安培力FA=BIL
可得FA=
(2)设匀速转动时回路中的电流为I1,则I1=
匀速转动时,动力与阻力平衡BI1L=kvm
解得vm=
(3)①由动量定理BqL-∑kvΔt=mvm-0
解得q=
其他形式能转化为电能的部分W=Eq=
②设再次匀速时速度为v
由BLv= ,
-BQL=mv-mvm
解得Q=。
20.(13分)如图,水平虚线上方区域有垂直于纸面向外的匀强磁场,下方区域有竖直向上的匀强电场。质量为m、带电荷量为q(q>0)的粒子从磁场中的a点以速度v0向右水平发射,当粒子进入电场时其速度沿右下方向并与水平虚线的夹角为60°,然后粒子又射出电场重新进入磁场并通过右侧b点,通过b点时其速度方向水平向右。a、b到水平虚线的距离均为h,两点之间的距离为s=3h。不计重力。
(1)求磁感应强度的大小。
(2)求电场强度的大小。
(3)若粒子从a点以v0竖直向下发射,长时间来看,粒子将向左或向右漂移,求漂移速度大小。(一个周期内粒子的位移与周期的比值为漂移速度)
【答案】 (1) (2) (3)
【解析】 (1)根据题意可知,画出粒子的运动轨迹,如图甲所示
由题意可知θ=60°
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r,由几何关系有r=rcos θ+h
解得r=2h
由牛顿第二定律有qv0B=m
解得B=
(2)根据题意,由对称性可知,粒子射出电场时,速度大小仍为v0,方向与水平虚线的夹角为60°,由几何关系可得AB=s-2rsin θ=h
在电场中,粒子在垂直电场方向做匀速直线运动,则粒子在电场中的运动时间t==
粒子沿电场方向做匀变速直线运动,由牛顿第二定律有qE=ma
由运动学公式有-v0sin θ+at=v0sin θ
联立解得E=
(3)作出粒子在磁场和电场中运动的部分轨迹,如图乙所示
设粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T,粒子在磁场、电场中的运动具有周期性,在一个实际运动的周期T'内,粒子在磁场中运动的时间t1=T+T=T ①
T==·= ②
联立①②解得t1=
将B=代入可得t1=
粒子在电场中运动一次的时间t2满足v0=
将E=代入可得t2=
根据图乙中的几何关系可知,一个周期内粒子运动的位移(以向右为正方向)x=OO1=h
说明经过一个周期后粒子运动到初始位置右侧,则漂移速度大小v===。
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物理·参考答案
一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D
C
C
B
D
B
D
B
D
C
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分)
11
12
13
B
AB
BC
三、实验题(本题共3小题,共14分)
14.【答案】 (1)BD (2)匀速直线 (3)远小于
(4)0.44 (5)小车 (6)AC (7)C
15.【答案】 (1)b 150 ①④③ (2)C
(3)1.5 15
16.【答案】 (1)不能直接沿玻璃砖画边界 (2)fd
(3)
四、计算题(本题共4小题,共44分)
17.【答案】 (1)增大 减小 (2)3.33×105 Pa (3)
【解析】 (1)对于某种理想气体,分子的平均动能与温度有关。开始排气后窑内温度一直升高,所以分子平均速率增大。排气后窑内气体的压强不变,温度升高时每个气体分子撞击窑壁的平均力增大,所以单位时间撞击单位面积窑壁的分子数会减小。
(2)由查理定律可知=
其中T0=27 ℃=300 K,T1=727 ℃=1 000 K
所以p1≈3.33×105 Pa
(3)排出气体后,气体发生等压变化,由盖—吕萨克定律可得=
其中T2=1 300 K
可以解得V2=1.3V1
则排出的气体的体积为ΔV=V2-V1=0.3V1
则排出的气体占原有气体的质量比为==。
充入气体或排出气体属于变质量问题,一般选充入后或排出前所有气体为研究对象,把变质量转化为一定质量的理想气体进行研究,从而直接应用气体实验定律列方程求解。求充入或排出气体的质量与总质量之比,也就是求充入或排出气体的体积与总体积之比。
18.【答案】 (1)20 kg (2)见解析
【解析】 (1)规定向左为正方向,冰块在圆弧面上上升到最大高度时两者达到共同速度v,
设圆弧面的质量为m3。
对冰块与圆弧面分析,由水平方向动量守恒得m2v0=(m2+m3)v
由系统机械能守恒得m2=(m2+m3)v2+m2gh
联立解得v=1 m/s,m3=20 kg。
(2)设推出冰块后此人的速度为v1,推冰块的过程中,由动量守恒定律有m1v1+m2v0=0,
代入数据解得v1=-1 m/s,
设冰块与圆弧面分离后的速度分别为v2和v3,
由动量守恒定律和机械能守恒定律有m2v0=m2v2+m3v3
m2=m2+m3
联立解得v2=-1 m/s,
由于冰块与圆弧面分离后的速度与此人推出冰块后的速度相同且冰块处在此人后方,故冰块不能追上此人。
拓展 若例2中此人将冰块以相对冰面6 m/s的速度向圆弧面推出,求冰块到达圆弧面最高点时的速度,并说明冰块冲出圆弧面后的运动情况。
【答案】 见解析
【解析】 冰块在圆弧面上运动过程中,冰块与圆弧面在水平方向动量守恒,冰块到达圆弧面最高点时,两者水平速度相等,根据动量守恒定律以及机械能守恒定律有m2v0'=(m2+m3)v水平
m2v0'2=m3+m2gR+m2v'2
解得v'= m/s
方向相对于冰面斜向左上方。
冰块到达圆弧面最高点时,水平方向分速度与圆弧面速度相同,冰块相对于冰面的速度斜向左上方,故冰块冲出圆弧面后相对于冰面做斜抛运动,相对于圆弧面做竖直上抛运动,最终落回到圆弧面。
19.【答案】 (1) (2) (3)① ②
【解析】 (1)由闭合电路的欧姆定律I=
安培力FA=BIL
可得FA=
(2)设匀速转动时回路中的电流为I1,则I1=
匀速转动时,动力与阻力平衡BI1L=kvm
解得vm=
(3)①由动量定理BqL-∑kvΔt=mvm-0
解得q=
其他形式能转化为电能的部分W=Eq=
②设再次匀速时速度为v
由BLv= ,
-BQL=mv-mvm
解得Q=。
20.【答案】 (1) (2) (3)
【解析】 (1)根据题意可知,画出粒子的运动轨迹,如图甲所示
由题意可知θ=60°
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r,由几何关系有r=rcos θ+h
解得r=2h
由牛顿第二定律有qv0B=m
解得B=
(2)根据题意,由对称性可知,粒子射出电场时,速度大小仍为v0,方向与水平虚线的夹角为60°,由几何关系可得AB=s-2rsin θ=h
在电场中,粒子在垂直电场方向做匀速直线运动,则粒子在电场中的运动时间t==
粒子沿电场方向做匀变速直线运动,由牛顿第二定律有qE=ma
由运动学公式有-v0sin θ+at=v0sin θ
联立解得E=
(3)作出粒子在磁场和电场中运动的部分轨迹,如图乙所示
设粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T,粒子在磁场、电场中的运动具有周期性,在一个实际运动的周期T'内,粒子在磁场中运动的时间t1=T+T=T ①
T==·= ②
联立①②解得t1=
将B=代入可得t1=
粒子在电场中运动一次的时间t2满足v0=
将E=代入可得t2=
根据图乙中的几何关系可知,一个周期内粒子运动的位移(以向右为正方向)x=OO1=h
说明经过一个周期后粒子运动到初始位置右侧,则漂移速度大小v===。
说明:选择题答案依据原题答案录入;实验题给出答案;计算题给出答案与解析。
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答题卡
姓 名:__________________________
准考证号:
贴条形码区
考生禁填: 缺考标记
违纪标记
以上标记由监考人员用2B铅笔填涂
选择题填涂样例:
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用2B铅笔填涂;填空题和解答题必须用0.5 mm黑色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
第Ⅰ卷(请用2B铅笔填涂)
1 [A] [B] [C] [D]
2 [A] [B] [C] [D]
3 [A] [B] [C] [D]
4 [A] [B] [C] [D]
5 [A] [B] [C] [D]
6 [A] [B] [C] [D]
7 [A] [B] [C] [D]
8 [A] [B] [C] [D]
9 [A] [B] [C] [D]
10 [A] [B] [C] [D]
11 [A] [B] [C] [D]
12 [A] [B] [C] [D]
13 [A] [B] [C] [D]
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
三、实验题部分
14.(5分)
(1) (2)
(3) (4)vB= m/s
(5) (6)
(7)
15.(5分)
(1)① ② Ω
③
(2) (3)E= V
RmA= Ω
16.(4分)
(1)
(2) (3)n=
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
17.(8分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
18.(11分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
19. (12分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
20.(13分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
非
答
题
区
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
物理 第4页(共6页) 物理 第5页(共6页) 物理 第6页(共6页)
物理 第1页(共6页) 物理 第2页(共6页) 物理 第3页(共6页)
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答题卡
姓
名:
准考证号:
贴条形码区
注意事项
==。=。=。。。-==。。。。。。
1.
答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填
写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考
考生禁填:
缺考标记
证号,在规定位置贴好条形码。
违纪标记
2.选择题必须用2B铅笔填涂;填空题和解答题
以上标记由监考人员用2B铅
必须用0.5m黑色签字笔答题,不得用铅笔
笔填涂
或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.
请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,
选择题填涂样例:
超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题
卷上答题无效。
正确填涂■
4.
保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂[×][][/]
第I卷(请用2B铅笔填涂)
1[A][B][C][D]
6[A][B][C][D]
11[AJ[B][C[D]
2[A][B][C][D]
7[A][B][C][D]
12 [A][B][c][D]
3[AJ[B][C][D]
8[A]B][C][D]
13[AN[B][C][D]
4[A][B][C][D]
9[A][B][C][D]
5[A][B][C][D]
10[AJ[B[C][D]
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
三、实验题部分
14.(5分)
(1)
(2)
(3)
(4)vB=
m/s
(5)
(6)
(7)
15.(5分)
(1)①
②
回
(2)
(3)E=
V
RmA=
16.(4分)
(1)
(2)
(3)n=
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17.(8分)
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19.
(12分)
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20.(13分)
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答题
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
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2027年高考第一次模拟考试(浙江专用)
高三物理
考生须知:
1.本卷满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
3.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
4.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内,作图时可先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
5.可能用到的相关参数:重力加速度g均取10 m/s²。
一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.某公司在封闭公路上对一新型电动汽车进行直线加速和刹车性能测试,某次测试的速度—时间图像如图所示。已知0~3.0 s和3.5~6.0 s内图线为直线,3.0~3.5 s内图线为曲线,则该车( )
A.0~3.0 s的平均速度为10 m/s
B.3.0~6.0 s做匀减速直线运动
C.0~3.0 s内的位移比3.0~6.0 s内的大
D.0~3.0 s的加速度大小比3.5~6.0 s的小
2.如图所示,港珠澳大桥上四段110 m的等跨钢箱连续梁桥,标记为a、b、c、d、e,若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动,通过ab段的时间为t。则下列说法正确的是( )
A.通过ce段的时间为t
B.ac段的平均速度大于b点的瞬时速度
C.汽车通过b、c、d、e的速度之比为1∶∶2
D.汽车通过b、c、d、e的速度之比为1∶2∶3∶4
3.如图所示,轻弹簧b一端固定在N点,另一端连接在小球P上,轻弹簧a一端连接在小球P上,另一端与绕过定滑轮的轻绳连接,用力拉着轻绳的另一端使小球保持静止,N点在定滑轮的正下方。现改变绳端拉力,使小球缓慢向上移动一些(轻弹簧a的上端未到达定滑轮),则关于两弹簧的长度变化,下列说法正确的是( )
A.弹簧a变长,弹簧b变长
B.弹簧a变短,弹簧b变长
C.弹簧a变短,弹簧b长度不变
D.弹簧a变长,弹簧b长度不变
4.用大量能量为0.95 eV的光子照射一大群处于不同能级的氢原子,氢原子的能级图如图所示。下列关于此过程的说法正确的是( )
A.基态的氢原子,其核外电子动能最小
B.能级的氢原子吸收一个光子可以电离
C.能级的氢原子可以跃迁到能级
D.能级的氢原子始终稳定
5.如图所示,“弹簧公仔”玩具由头部、轻弹簧及底座组成,底座固定,用力向下缓慢按压头部,忽略阻力,释放后头部的运动可视为简谐运动,则下列关于头部在运动过程中的说法正确的是()
A.若经过A位置前、后位移相同,则A位置一定为平衡位置
B.若经过B位置前、后速度相同,则B位置一定为振幅处
C.若经过C位置前、后弹力相等,则C位置一定为平衡位置
D.若经过D位置前、后加速度相同,则D位置一定为振幅处
6.如图为一半圆柱形均匀透明材料的横截面,一束红光a从空气沿半径方向入射到圆心O,当时,反射光b和折射光c刚好垂直。下列说法正确的是( )
A.该材料对红光的折射率为
B.若,则光线c将会消失
C.若入射光a改为紫光,光线b的位置改变
D.若入射光a改为紫光,光线c的位置不变
7.将阻值为的电阻接在正弦式交流电源上。电阻两端电压随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是( )
A.该交流电的频率为
B.通过电阻电流的峰值为
C.电阻在1秒内消耗的电能为
D.电阻两端电压表达式为
8.如图所示,实线为负点电荷周围的电场线,a、b两带电粒子分别从电场中的M点以相同的速度飞出,a粒子的运动轨迹为以点电荷为圆心经过A点的虚线圆,b粒子的轨迹为过B点的虚线。忽略粒子的重力及两粒子间的相互作用力,下列说法正确的是( )
A.a、b两粒子的电性可能相同
B.a、b两粒子的加速度都变化
C.a粒子的速度不变,b粒子的速度增加
D.a粒子的电势能不变,b粒子的电势能增加
9.电磁血流计是医生测量血管中血液流速的装置。如图所示,某段血管处于磁感应强度为的匀强磁场中,血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动时(方向如图), 两点间会有微小的电势差。则下列说法正确的是( )
A.点的电势高于点的电势
B.正、负离子所受洛伦兹力方向相同
C.血流计理论上可以测量任何液体的流速
D.血液流速越大,两点间电势差越大
10.如图所示,光滑水平面上矩形区域存在竖直向上的匀强磁场,长方形宽为。正方形线框质量为,总电阻为,粗细均匀。某时刻开始线框受水平向左的恒力,使线框在矩形区域右侧从静止开始水平向左运动。边进入矩形区域时速度为,且直到边离开矩形区域时,速度始终为v。bc边始终垂直磁场左、右边界,则( )
A.边到磁场右边界时间为
B.边到磁场右边界的距离为
C.线框边长为
D.磁感应强度大小为
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.如图所示,质量的半圆柱体B置于水平桌面上,B与水平桌面间的动摩擦因数。轻绳跨过轻质光滑定滑轮,一端连接B、另一端悬挂物体C,绳的水平段与桌面平行、竖直段沿竖直方向。质量的小球A放在B上,A与B圆心O的连线与水平方向夹角由静止释放后,A、B始终保持相对静止且A未脱离B,B在运动过程中不发生翻转,忽略A、B间的摩擦,重力加速度g取,。下列说法正确的是( )
A.半圆柱体B与水平桌面间的摩擦力大于
B.半圆柱体B对小球A的支持力大小为
C.物体C的质量为
D.轻绳的拉力大小为
12.如图所示,一个长为L、质量为M的木板,静止在光滑水平面上,一个质量为m的物块(可视为质点)以水平初速度v0从木板的左端滑向另一端,设物块与木板间的动摩擦因数为μ,当物块与木板相对静止时,物块仍在木板上,物块相对木板的位移为d,木板相对地面的位移为s,重力加速度为g。则在此过程中( )
A.摩擦力对物块做的功为-μmg(s+d)
B.摩擦力对木板做的功为μmgs
C.木板动能的增量为μmgd
D.由于摩擦而产生的热量为μmgs
13.如图所示,“日”字形金属框CDEF长2L、宽L,放置在光滑绝缘水平面上,左侧接一个阻值为4R的定值电阻,中间位置和右端接有阻值为2R的金属棒PQ和金属棒CF,其他电阻不计,线框总质量为m。金属框右侧有宽为2L的匀强磁场区域,磁场方向竖直向下,磁感应强度大小为B。已知金属框以初速度v0沿垂直于磁场边界方向进入匀强磁场,最终CF棒恰好没从磁场中穿出。下列说法正确的是( )
A.在PQ棒进入磁场前,通过PQ棒的总电荷量为
B.在PQ棒进入磁场后,通过DE间定值电阻的总电荷量为
C.PQ棒刚进入磁场时的速度为v0
D.PQ棒刚进入磁场时的速度为v0
三、实验题(本题共3小题,共14分)
14.(5分)用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
(1)除了图中所给器材以及交流电源和导线外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是 (选填正确选项的字母)。
A.秒表 B.天平(含砝码)
C.弹簧测力计 D.刻度尺
(2)实验前平衡阻力的做法是:把实验器材安装好,先不挂沙桶,将小车放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器。用垫块把木板不带滑轮一端垫高,接通打点计时器,让小车以一定初速度沿木板向下运动,并不断调节木板的倾斜度,直到小车拖动纸带沿木板做 运动。
(3)为使沙桶和沙的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力,需满足的条件是沙桶及沙的总质量 小车的总质量。(选填“远大于”“远小于”或“近似等于”)
(4)实验中打出的一条纸带的一部分如图乙所示。纸带上标出了连续的3个计数点A、B、C,相邻计数点之间还有4个点没有标出。打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源上。则打点计时器打B点时,小车的速度vB= m/s。多测几个点的速度作出v-t图像,就可以算出小车的加速度。
(5)为探究加速度和力的关系,要保证 的总质量不变,改变沙桶内沙的质量,重复做几次实验,通过实验数据来研究加速度和力的关系。
(6)在探究加速度与力的关系时,该同学根据实验数据作出的a-F图像如图丙所示,发现该图线不通过坐标原点且BC段明显向下弯曲,分析其产生的原因,下列说法正确的是 。
A.不通过坐标原点可能是因为平衡阻力不足
B.不通过坐标原点可能是因为平衡阻力过度
C.图线BC段弯曲可能是沙桶及沙的总质量未满足远小于小车总质量的条件
D.图线BC段弯曲可能是沙桶及沙的总质量未满足远大于小车总质量的条件
(7)在探究加速度与质量的关系时,要保证沙和沙桶的质量不变。若沙和沙桶的质量m与小车的总质量M间的关系不满足第(3)问中的条件,且已正确平衡阻力,由实验数据作出a-图线,则图线应如图中的 所示(选填正确选项的字母)。
15.(5分)某实验小组使用如图甲所示的多用电表进行了一系列实验。使用前,该多用电表的指针已经指在表盘左侧“0”刻度线处。
(1)将多用电表的选择开关旋至“×10”挡,然后将红黑表笔短接,通过调节图甲中的 (选填“a”或“b”),让指针指在表盘右侧“0 Ω”处。接着,用该多用电表测量一个电阻的阻值,测量时指针位置如图乙所示,则该电阻的测量值为 Ω。随后又用此挡位去测量另一个电阻,发现指针偏转角度过大,为了较准确地进行测量,接下来的合理操作步骤是 (请选择并按合理顺序填写序号)。
①将选择开关旋至“×1”挡
②将选择开关旋至“×100”挡
③将两表笔与被测电阻两端接触,读取示数
④将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在“0 Ω”处
(2)如图丙,电池、开关和灯泡接成串联电路,开关闭合后发现灯泡不亮。用上述多用电表检测电路故障时,将选择开关旋至2.5 V直流电压挡,并将红、黑表笔分别与E、F接触,发现指针有明显偏转,则故障原因可能是 。
A.开关接触不良
B.灯泡被短路
C.灯泡和底座接触不良
(3)为了测量多用电表“×1”挡内部电源的电动势与某毫安表的内阻,该小组同学先从表盘上读出多用电表“×1”挡的内阻为r=15 Ω,再将待测毫安表、电阻箱和“×1”挡的多用电表串联在一起,通过调节电阻箱阻值,记录下多组毫安表I和电阻箱的示数R,并作出相应的R-关系图线,如图丁所示。根据图像,可求得多用电表“×1”挡内部电源的电动势为E= V,待测毫安表的内阻为RmA= Ω。(结果均保留2位有效数字)
16.(4分)用插针法测梯形玻璃砖的折射率实验中
(1)在画玻璃砖边界时,请指出图甲中操作不当之处 ;
(2)已画好玻璃砖边界MN、PQ,插上大头针P1、P2,使P1P2连线与PQ边界垂直。要保证能测出玻璃的折射率,P1P2入射光应从图乙中玻璃砖 (选填“ae”“ef”或“fd”)区域射入(已知玻璃的折射率介于1.3~1.5);
(3)接(2)问,插大头针P3、P4操作正确,测得P3、P4的连线与MN的夹角为75°,如图丙所示,则玻璃的折射率n= 。
四、计算题(本题共4小题,共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
17.(8分)龙泉青瓷名扬天下,现代电子测温技术能够实现温度的精准控制从而制作出更加精细的青瓷制品。如图所示为某青瓷窑结构的示意图。某次烧制前,封闭在窑内的气体压强为p0=1.0×105 Pa,温度为室温t0=27 ℃。烧制时为避免窑内气压过高,窑上有一个单向排气阀,已知当窑内气体温度为t1=727 ℃时,单向排气阀开始排气,此后窑内气体压强保持不变,温度逐渐升高至稳定烧制温度t2=1 027 ℃。气体可视为理想气体。求:
(1)单向排气阀开始排气后窑内气体分子平均速率 (填“增大”“减小”或“不变”),单位时间撞击单位面积窑壁的分子数 (填“增大”“不变”或“减小”);
(2)排气阀开始排气时窑内气体的压强p1;
(3)本次烧制排出的气体占原有气体质量的比例。
18.(11分)如图,光滑冰面上静止放置一表面光滑、半径R=0.3 m的四分之一圆弧面,圆弧面右侧一蹲在滑板上的某人和其面前的冰块均静止在冰面上。某时刻此人将冰块以相对冰面3 m/s的速度向圆弧面推出,冰块平滑地滑上圆弧面,在圆弧面上上升的最大高度为h=0.3 m。已知此人与滑板的总质量m1=30 kg,冰块的质量为m2=10 kg,此人与滑板始终无相对运动,重力加速度g取10 m/s2。
(1)求圆弧面的质量;
(2)通过计算判断,冰块与圆弧面分离后能否追上此人?
19.(12分)某兴趣小组为研究电动汽车能量回收装置原理,设计了如图所示的模型:两个半径不同的同轴圆柱体间存在由内至外沿半径方向的辐向磁场。有一根质量为m、长度为L、电阻为R的金属棒MN通过导电轻杆与中心轴相连,可绕轴转动,金属棒所在处的磁感应强度大小均为B,整个装置竖直放置。中心轴右侧接一单刀双掷开关:开关接通1,由电动势为E,内阻为r的电源给金属棒供电,棒MN受到阻力f方向与速度相反,大小与速度大小成正比,f=kv,k为已知常数。当MN运动的路程为s时开始做匀速运动。若开关接通2,开始能量回收,给电容为C的电容器充电。初始时电容器不带电、金属棒MN静止,电路其余部分的电阻不计。
(1)在开关接通1瞬间,求棒MN受安培力大小。
(2)开关接通1,求稳定后棒MN的最大速度vm。
(3)接第(2)问,若最大速度已知,记为vm,则
①求棒MN开始转动到最大速度过程中,电源把多少其他形式能转化为电能;
②达到最大速度vm后,开关接通2,若此后阻力不计,在一段时间后金属棒将再次匀速转动,求此时电容器C上的带电量Q。
20.(13分)如图,水平虚线上方区域有垂直于纸面向外的匀强磁场,下方区域有竖直向上的匀强电场。质量为m、带电荷量为q(q>0)的粒子从磁场中的a点以速度v0向右水平发射,当粒子进入电场时其速度沿右下方向并与水平虚线的夹角为60°,然后粒子又射出电场重新进入磁场并通过右侧b点,通过b点时其速度方向水平向右。a、b到水平虚线的距离均为h,两点之间的距离为s=3h。不计重力。
(1)求磁感应强度的大小。
(2)求电场强度的大小。
(3)若粒子从a点以v0竖直向下发射,长时间来看,粒子将向左或向右漂移,求漂移速度大小。(一个周期内粒子的位移与周期的比值为漂移速度)
试题 第7页(共10页) 试题 第8页(共10页)
试题 第5页(共10页) 试题 第6页(共10页)
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高三物理
考生须知:
1.本卷满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
3.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
4.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内,作图时可先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
5.可能用到的相关参数:重力加速度g均取10 m/s²。
一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.某公司在封闭公路上对一新型电动汽车进行直线加速和刹车性能测试,某次测试的速度—时间图像如图所示。已知0~3.0 s和3.5~6.0 s内图线为直线,3.0~3.5 s内图线为曲线,则该车( )
A.0~3.0 s的平均速度为10 m/s
B.3.0~6.0 s做匀减速直线运动
C.0~3.0 s内的位移比3.0~6.0 s内的大
D.0~3.0 s的加速度大小比3.5~6.0 s的小
2.如图所示,港珠澳大桥上四段110 m的等跨钢箱连续梁桥,标记为a、b、c、d、e,若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动,通过ab段的时间为t。则下列说法正确的是( )
A.通过ce段的时间为t
B.ac段的平均速度大于b点的瞬时速度
C.汽车通过b、c、d、e的速度之比为1∶∶2
D.汽车通过b、c、d、e的速度之比为1∶2∶3∶4
3.如图所示,轻弹簧b一端固定在N点,另一端连接在小球P上,轻弹簧a一端连接在小球P上,另一端与绕过定滑轮的轻绳连接,用力拉着轻绳的另一端使小球保持静止,N点在定滑轮的正下方。现改变绳端拉力,使小球缓慢向上移动一些(轻弹簧a的上端未到达定滑轮),则关于两弹簧的长度变化,下列说法正确的是( )
A.弹簧a变长,弹簧b变长
B.弹簧a变短,弹簧b变长
C.弹簧a变短,弹簧b长度不变
D.弹簧a变长,弹簧b长度不变
4.用大量能量为0.95 eV的光子照射一大群处于不同能级的氢原子,氢原子的能级图如图所示。下列关于此过程的说法正确的是( )
A.基态的氢原子,其核外电子动能最小
B.能级的氢原子吸收一个光子可以电离
C.能级的氢原子可以跃迁到能级
D.能级的氢原子始终稳定
5.如图所示,“弹簧公仔”玩具由头部、轻弹簧及底座组成,底座固定,用力向下缓慢按压头部,忽略阻力,释放后头部的运动可视为简谐运动,则下列关于头部在运动过程中的说法正确的是()
A.若经过A位置前、后位移相同,则A位置一定为平衡位置
B.若经过B位置前、后速度相同,则B位置一定为振幅处
C.若经过C位置前、后弹力相等,则C位置一定为平衡位置
D.若经过D位置前、后加速度相同,则D位置一定为振幅处
6.如图为一半圆柱形均匀透明材料的横截面,一束红光a从空气沿半径方向入射到圆心O,当时,反射光b和折射光c刚好垂直。下列说法正确的是( )
A.该材料对红光的折射率为
B.若,则光线c将会消失
C.若入射光a改为紫光,光线b的位置改变
D.若入射光a改为紫光,光线c的位置不变
7.将阻值为的电阻接在正弦式交流电源上。电阻两端电压随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是( )
A.该交流电的频率为
B.通过电阻电流的峰值为
C.电阻在1秒内消耗的电能为
D.电阻两端电压表达式为
8.如图所示,实线为负点电荷周围的电场线,a、b两带电粒子分别从电场中的M点以相同的速度飞出,a粒子的运动轨迹为以点电荷为圆心经过A点的虚线圆,b粒子的轨迹为过B点的虚线。忽略粒子的重力及两粒子间的相互作用力,下列说法正确的是( )
A.a、b两粒子的电性可能相同
B.a、b两粒子的加速度都变化
C.a粒子的速度不变,b粒子的速度增加
D.a粒子的电势能不变,b粒子的电势能增加
9.电磁血流计是医生测量血管中血液流速的装置。如图所示,某段血管处于磁感应强度为的匀强磁场中,血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动时(方向如图), 两点间会有微小的电势差。则下列说法正确的是( )
A.点的电势高于点的电势
B.正、负离子所受洛伦兹力方向相同
C.血流计理论上可以测量任何液体的流速
D.血液流速越大,两点间电势差越大
10.如图所示,光滑水平面上矩形区域存在竖直向上的匀强磁场,长方形宽为。正方形线框质量为,总电阻为,粗细均匀。某时刻开始线框受水平向左的恒力,使线框在矩形区域右侧从静止开始水平向左运动。边进入矩形区域时速度为,且直到边离开矩形区域时,速度始终为v。bc边始终垂直磁场左、右边界,则( )
A.边到磁场右边界时间为
B.边到磁场右边界的距离为
C.线框边长为
D.磁感应强度大小为
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.如图所示,质量的半圆柱体B置于水平桌面上,B与水平桌面间的动摩擦因数。轻绳跨过轻质光滑定滑轮,一端连接B、另一端悬挂物体C,绳的水平段与桌面平行、竖直段沿竖直方向。质量的小球A放在B上,A与B圆心O的连线与水平方向夹角由静止释放后,A、B始终保持相对静止且A未脱离B,B在运动过程中不发生翻转,忽略A、B间的摩擦,重力加速度g取,。下列说法正确的是( )
A.半圆柱体B与水平桌面间的摩擦力大于
B.半圆柱体B对小球A的支持力大小为
C.物体C的质量为
D.轻绳的拉力大小为
12.如图所示,一个长为L、质量为M的木板,静止在光滑水平面上,一个质量为m的物块(可视为质点)以水平初速度v0从木板的左端滑向另一端,设物块与木板间的动摩擦因数为μ,当物块与木板相对静止时,物块仍在木板上,物块相对木板的位移为d,木板相对地面的位移为s,重力加速度为g。则在此过程中( )
A.摩擦力对物块做的功为-μmg(s+d)
B.摩擦力对木板做的功为μmgs
C.木板动能的增量为μmgd
D.由于摩擦而产生的热量为μmgs
13.如图所示,“日”字形金属框CDEF长2L、宽L,放置在光滑绝缘水平面上,左侧接一个阻值为4R的定值电阻,中间位置和右端接有阻值为2R的金属棒PQ和金属棒CF,其他电阻不计,线框总质量为m。金属框右侧有宽为2L的匀强磁场区域,磁场方向竖直向下,磁感应强度大小为B。已知金属框以初速度v0沿垂直于磁场边界方向进入匀强磁场,最终CF棒恰好没从磁场中穿出。下列说法正确的是( )
A.在PQ棒进入磁场前,通过PQ棒的总电荷量为
B.在PQ棒进入磁场后,通过DE间定值电阻的总电荷量为
C.PQ棒刚进入磁场时的速度为v0
D.PQ棒刚进入磁场时的速度为v0
三、实验题(本题共3小题,共14分)
14.(5分)用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。
(1)除了图中所给器材以及交流电源和导线外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是 (选填正确选项的字母)。
A.秒表 B.天平(含砝码)
C.弹簧测力计 D.刻度尺
(2)实验前平衡阻力的做法是:把实验器材安装好,先不挂沙桶,将小车放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器。用垫块把木板不带滑轮一端垫高,接通打点计时器,让小车以一定初速度沿木板向下运动,并不断调节木板的倾斜度,直到小车拖动纸带沿木板做 运动。
(3)为使沙桶和沙的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力,需满足的条件是沙桶及沙的总质量 小车的总质量。(选填“远大于”“远小于”或“近似等于”)
(4)实验中打出的一条纸带的一部分如图乙所示。纸带上标出了连续的3个计数点A、B、C,相邻计数点之间还有4个点没有标出。打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源上。则打点计时器打B点时,小车的速度vB= m/s。多测几个点的速度作出v-t图像,就可以算出小车的加速度。
(5)为探究加速度和力的关系,要保证 的总质量不变,改变沙桶内沙的质量,重复做几次实验,通过实验数据来研究加速度和力的关系。
(6)在探究加速度与力的关系时,该同学根据实验数据作出的a-F图像如图丙所示,发现该图线不通过坐标原点且BC段明显向下弯曲,分析其产生的原因,下列说法正确的是 。
A.不通过坐标原点可能是因为平衡阻力不足
B.不通过坐标原点可能是因为平衡阻力过度
C.图线BC段弯曲可能是沙桶及沙的总质量未满足远小于小车总质量的条件
D.图线BC段弯曲可能是沙桶及沙的总质量未满足远大于小车总质量的条件
(7)在探究加速度与质量的关系时,要保证沙和沙桶的质量不变。若沙和沙桶的质量m与小车的总质量M间的关系不满足第(3)问中的条件,且已正确平衡阻力,由实验数据作出a-图线,则图线应如图中的 所示(选填正确选项的字母)。
15.(5分)某实验小组使用如图甲所示的多用电表进行了一系列实验。使用前,该多用电表的指针已经指在表盘左侧“0”刻度线处。
(1)将多用电表的选择开关旋至“×10”挡,然后将红黑表笔短接,通过调节图甲中的 (选填“a”或“b”),让指针指在表盘右侧“0 Ω”处。接着,用该多用电表测量一个电阻的阻值,测量时指针位置如图乙所示,则该电阻的测量值为 Ω。随后又用此挡位去测量另一个电阻,发现指针偏转角度过大,为了较准确地进行测量,接下来的合理操作步骤是 (请选择并按合理顺序填写序号)。
①将选择开关旋至“×1”挡
②将选择开关旋至“×100”挡
③将两表笔与被测电阻两端接触,读取示数
④将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在“0 Ω”处
(2)如图丙,电池、开关和灯泡接成串联电路,开关闭合后发现灯泡不亮。用上述多用电表检测电路故障时,将选择开关旋至2.5 V直流电压挡,并将红、黑表笔分别与E、F接触,发现指针有明显偏转,则故障原因可能是 。
A.开关接触不良
B.灯泡被短路
C.灯泡和底座接触不良
(3)为了测量多用电表“×1”挡内部电源的电动势与某毫安表的内阻,该小组同学先从表盘上读出多用电表“×1”挡的内阻为r=15 Ω,再将待测毫安表、电阻箱和“×1”挡的多用电表串联在一起,通过调节电阻箱阻值,记录下多组毫安表I和电阻箱的示数R,并作出相应的R-关系图线,如图丁所示。根据图像,可求得多用电表“×1”挡内部电源的电动势为E= V,待测毫安表的内阻为RmA= Ω。(结果均保留2位有效数字)
16.(4分)用插针法测梯形玻璃砖的折射率实验中
(1)在画玻璃砖边界时,请指出图甲中操作不当之处 ;
(2)已画好玻璃砖边界MN、PQ,插上大头针P1、P2,使P1P2连线与PQ边界垂直。要保证能测出玻璃的折射率,P1P2入射光应从图乙中玻璃砖 (选填“ae”“ef”或“fd”)区域射入(已知玻璃的折射率介于1.3~1.5);
(3)接(2)问,插大头针P3、P4操作正确,测得P3、P4的连线与MN的夹角为75°,如图丙所示,则玻璃的折射率n= 。
四、计算题(本题共4小题,共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
17.(8分)龙泉青瓷名扬天下,现代电子测温技术能够实现温度的精准控制从而制作出更加精细的青瓷制品。如图所示为某青瓷窑结构的示意图。某次烧制前,封闭在窑内的气体压强为p0=1.0×105 Pa,温度为室温t0=27 ℃。烧制时为避免窑内气压过高,窑上有一个单向排气阀,已知当窑内气体温度为t1=727 ℃时,单向排气阀开始排气,此后窑内气体压强保持不变,温度逐渐升高至稳定烧制温度t2=1 027 ℃。气体可视为理想气体。求:
(1)单向排气阀开始排气后窑内气体分子平均速率 (填“增大”“减小”或“不变”),单位时间撞击单位面积窑壁的分子数 (填“增大”“不变”或“减小”);
(2)排气阀开始排气时窑内气体的压强p1;
(3)本次烧制排出的气体占原有气体质量的比例。
18.(11分)如图,光滑冰面上静止放置一表面光滑、半径R=0.3 m的四分之一圆弧面,圆弧面右侧一蹲在滑板上的某人和其面前的冰块均静止在冰面上。某时刻此人将冰块以相对冰面3 m/s的速度向圆弧面推出,冰块平滑地滑上圆弧面,在圆弧面上上升的最大高度为h=0.3 m。已知此人与滑板的总质量m1=30 kg,冰块的质量为m2=10 kg,此人与滑板始终无相对运动,重力加速度g取10 m/s2。
(1)求圆弧面的质量;
(2)通过计算判断,冰块与圆弧面分离后能否追上此人?
19.(12分)某兴趣小组为研究电动汽车能量回收装置原理,设计了如图所示的模型:两个半径不同的同轴圆柱体间存在由内至外沿半径方向的辐向磁场。有一根质量为m、长度为L、电阻为R的金属棒MN通过导电轻杆与中心轴相连,可绕轴转动,金属棒所在处的磁感应强度大小均为B,整个装置竖直放置。中心轴右侧接一单刀双掷开关:开关接通1,由电动势为E,内阻为r的电源给金属棒供电,棒MN受到阻力f方向与速度相反,大小与速度大小成正比,f=kv,k为已知常数。当MN运动的路程为s时开始做匀速运动。若开关接通2,开始能量回收,给电容为C的电容器充电。初始时电容器不带电、金属棒MN静止,电路其余部分的电阻不计。
(1)在开关接通1瞬间,求棒MN受安培力大小。
(2)开关接通1,求稳定后棒MN的最大速度vm。
(3)接第(2)问,若最大速度已知,记为vm,则
①求棒MN开始转动到最大速度过程中,电源把多少其他形式能转化为电能;
②达到最大速度vm后,开关接通2,若此后阻力不计,在一段时间后金属棒将再次匀速转动,求此时电容器C上的带电量Q。
20.(13分)如图,水平虚线上方区域有垂直于纸面向外的匀强磁场,下方区域有竖直向上的匀强电场。质量为m、带电荷量为q(q>0)的粒子从磁场中的a点以速度v0向右水平发射,当粒子进入电场时其速度沿右下方向并与水平虚线的夹角为60°,然后粒子又射出电场重新进入磁场并通过右侧b点,通过b点时其速度方向水平向右。a、b到水平虚线的距离均为h,两点之间的距离为s=3h。不计重力。
(1)求磁感应强度的大小。
(2)求电场强度的大小。
(3)若粒子从a点以v0竖直向下发射,长时间来看,粒子将向左或向右漂移,求漂移速度大小。(一个周期内粒子的位移与周期的比值为漂移速度)
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