考生須知:
1.本卷滿分100分,考試時(shí)間90分鐘;
2.答題前,在答題卷指定區(qū)域填寫(xiě)學(xué)校、班級(jí)、姓名、試場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)及準(zhǔn)考證號(hào);
3.所有答案必須寫(xiě)在答題卷上,寫(xiě)在試卷上無(wú)效;
4.考試結(jié)束后,只需上交答題卷;
5.本卷中無(wú)特殊說(shuō)明,重力加速度g均取10m/s2。
第I卷(選擇題共45分)
一、選擇題I(本題共13小題,每小題3分,共39分。每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的,不選、多選、錯(cuò)選均不得分。)
1. 下列物理量屬于矢量且單位正確的是( )
A. 功率(W)B. 磁感應(yīng)強(qiáng)度(T)
C. 電勢(shì)差(V)D. 溫度(K)
【答案】B
【解析】
【詳解】功率屬于標(biāo)量,單位(W)。磁感應(yīng)強(qiáng)度屬于矢量,單位(T)。電勢(shì)差屬于標(biāo)量,單位(V)。溫度是標(biāo)量,單位(K)。
故選B。
2. 奧體中心游泳館一遍遍奏響國(guó)歌。浙江游泳健兒是中國(guó)游泳隊(duì)的中流砥柱以下說(shuō)法正確的是( )
A. 研究汪順入水動(dòng)作時(shí),可將其視為質(zhì)點(diǎn)
B. 研究葉詩(shī)文觸壁動(dòng)作時(shí),可將其視為質(zhì)點(diǎn)
C. 知曉徐嘉余50m仰泳成績(jī),可估算其平均速度
D. 費(fèi)立緯在1500m自由泳奪冠,1500m指的是位移
【答案】C
【解析】
【詳解】A.研究汪順入水動(dòng)作時(shí),運(yùn)動(dòng)員的形狀和體積對(duì)所研究問(wèn)題的影響不能夠忽略,不能夠?qū)⑵湟暈橘|(zhì)點(diǎn),故A錯(cuò)誤;
B.研究葉詩(shī)文觸壁動(dòng)作時(shí),運(yùn)動(dòng)員的形狀和體積對(duì)所研究問(wèn)題的影響不能夠忽略,不能夠?qū)⑵湟暈橘|(zhì)點(diǎn),故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)
可知,若曉徐嘉余50m仰泳成績(jī),可估算其平均速度,故C正確;
D.費(fèi)立緯在1500m自由泳奪冠,1500m指的是路程,故D錯(cuò)誤。
故選C。
3. 如圖所示,通過(guò)計(jì)算可知:一個(gè)半徑為的均勻帶電體(或球殼)在球的外部產(chǎn)生的電場(chǎng),與一個(gè)位于球心、電荷量相等的點(diǎn)電荷在同一點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)相同,在相關(guān)應(yīng)用中可用點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式進(jìn)行計(jì)算。這里所采用最核心的物理方法與下列哪個(gè)相同( )
A. 瞬時(shí)速度概念的建立B. “重心”模型的建立
C. 彈簧振子模型的建立D. 探究向心力大小的表達(dá)式
【答案】B
【解析】
【詳解】A.一個(gè)半徑為的均勻帶電體(或球殼)在球的外部產(chǎn)生的電場(chǎng),與一個(gè)位于球心、電荷量相等的點(diǎn)電荷在同一點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)相同,這里采用最核心的物理方法為等效替代,瞬時(shí)速度概念的建立采用了極限法,故A錯(cuò)誤;
B.“重心”模型的建立采用了等效替代,故B正確;
C.彈簧振子模型的建立采用了理想模型法,故C錯(cuò)誤;
D.探究向心力大小的表達(dá)式采用了控制變量法,故D錯(cuò)誤。
故選B。
4. 扯白糖是浙江傳統(tǒng)的地方小吃。將冷卻少許的糖漿糅合成稠軟狀,再將其拋上固定的木柱,用手上的小木棍幾番甩、扯之后,最終冷卻形成直徑約1厘米的長(zhǎng)圓條,用剪刀截下寸許,就成了食用的“扯白糖”。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 小木棍對(duì)糖漿的彈力是糖漿發(fā)生形變引起的
B. 糖漿變長(zhǎng),說(shuō)明小木棍對(duì)糖漿的拉力大于糖漿對(duì)小木棍的拉力
C. 整個(gè)下扯過(guò)程中,小木棍始終處于失重狀態(tài)
D. 整個(gè)下扯過(guò)程中,地面對(duì)固定的木柱的支持力大于木柱和糖漿的總重力
【答案】D
【解析】
【詳解】A.小木棍對(duì)糖漿的彈力是小木棍發(fā)生形變引起的,A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)牛頓第三定律,小木棍對(duì)糖漿的拉力等于糖漿對(duì)小木棍的拉力,B錯(cuò)誤;
C.整個(gè)下扯過(guò)程中,小木棍不是一直向下加速運(yùn)動(dòng),所以不是始終處于失重狀態(tài),C錯(cuò)誤;
D.整個(gè)下扯過(guò)程中,人對(duì)糖漿有向下的拉力,所以地面對(duì)固定的木柱的支持力大于木柱和糖漿的總重力,D正確。
故選D
5. 我國(guó)自主研發(fā)的“玲瓏一號(hào)”是全球首個(gè)陸上商用小型核反應(yīng)堆。未來(lái)或?qū)?yīng)用于我國(guó)的核動(dòng)力航母?!傲岘囈惶?hào)”中有一種核反應(yīng)方程是,則( )
A. 比的比結(jié)合能小
B. 核反應(yīng)方程中的X等于88
C. γ射線是核由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷放出的
D. γ射線的頻率比X射線的頻率低
【答案】A
【解析】
【詳解】A.生成物更穩(wěn)定,比的比結(jié)合能小,A正確;
B.根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒得
解得
B錯(cuò)誤;
C.γ射線是核反應(yīng)產(chǎn)生的新核由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷放出的,C錯(cuò)誤;
D.γ射線的頻率比X射線的頻率高,D錯(cuò)誤。
故選A。
6. 神舟十八號(hào)載人飛船入軌后,于北京時(shí)間2024年4月26日3時(shí)32分,成功對(duì)接于空間站天和核心艙徑向端口??臻g站距離地表約,載人飛船首先到達(dá)距離空間站下方約的停泊點(diǎn)(飛船相對(duì)于空間站靜止)位置,然后通過(guò)徑向?qū)影l(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)與核心艙的成功對(duì)接。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 載人飛船在停泊點(diǎn)”位置的動(dòng)能大于空間站的動(dòng)能
B. 與地球赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體相比,組合體的向心加速度更大
C. 對(duì)接過(guò)程中,飛船與空間站繞地球的線速度大小相等
D. 對(duì)接結(jié)束后,飛船與核心艙的對(duì)接口對(duì)飛船的作用力做正功
【答案】B
【解析】
【詳解】A.載人飛船與空間站的質(zhì)量關(guān)系未知,無(wú)法比較動(dòng)能大小,故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有
解得
可知組合體向心加速度大于地球同步衛(wèi)星的向心加速度,根據(jù)
可知地球同步衛(wèi)星的向心加速度大于與地球赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體,可知與地球赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體相比,組合體的向心加速度更大,故B正確;
C.姿態(tài)調(diào)整完成后,飛船沿徑向接近空間站過(guò)程中,需要控制飛船繞地球運(yùn)行的角速度等于空間站的角速度,根據(jù),飛船繞地球運(yùn)行的線速度小于空間站的線速度,故C錯(cuò)誤;
D.飛船與核心艙的對(duì)接口對(duì)飛船的作用力與速度方向垂直,不做功,故D錯(cuò)誤;
故選B。
7. 高水平的足球運(yùn)動(dòng)員可以指哪打哪。如圖所示是某次訓(xùn)練中分別將質(zhì)量為的相同足球射入兩扇高度為處的窗戶,出腳處到窗戶的水平距離為,兩次均恰好將球垂直射入窗戶。假設(shè)兩次出球速度大小均為與水平方向夾角分別為,空中飛行時(shí)間分別為。足球可視為質(zhì)點(diǎn),兩運(yùn)動(dòng)軌跡在同一豎直面內(nèi),且不計(jì)空氣阻力,重力加速度為。則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 球在空中過(guò)程動(dòng)能變化量之比
B. 球在空中過(guò)程重力沖量之比
C. 踢中窗戶的那腳球,運(yùn)動(dòng)員對(duì)球多做功
D. 水平距離與足球飛行時(shí)間滿足
【答案】A
【解析】
【詳解】A.球在空中過(guò)程動(dòng)能變化量大小
可知球在空中過(guò)程動(dòng)能變化量之比,選項(xiàng)A正確;
B.球在空中過(guò)程運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
重力沖量
可知球在空中過(guò)程重力沖量之比,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.兩次運(yùn)動(dòng)員對(duì)球做功相等,均為
選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.水平距離
可得

豎直方向

聯(lián)立可知水平距離與足球飛行時(shí)間滿足
選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故選A。
8. 汽車裝有加速度傳感器,以測(cè)量汽車行駛時(shí)的縱向加速度。如圖所示,加速度傳感器有一個(gè)彈性梁,一端夾緊,另一端固定著霍爾元件,處在上下正對(duì)的兩個(gè)磁體中央位置,霍爾元件中通入從左往右的電流。如果傳感器有向上的縱向加速度,則傳感器的彈簧質(zhì)量系統(tǒng)離開(kāi)它的靜止位置而向下偏移。偏移程度與加速度大小有關(guān)。以下說(shuō)法正確的是( )
A. 若霍爾元件材料為金屬導(dǎo)體,則前表面比后表面的電勢(shì)高
B. 若將N、S磁極對(duì)調(diào),則前后表面電勢(shì)的高低情況相反
C. 若汽車縱向加速度為0,增大電流,則監(jiān)測(cè)到的霍爾電壓也會(huì)增大
D. 若汽車速度增大,則控制電路監(jiān)測(cè)到的霍爾電壓也增大
【答案】B
【解析】
【詳解】A.傳感器的彈簧質(zhì)量系統(tǒng)離開(kāi)它的靜止位置而向下偏移,則霍爾元件所處位置的磁場(chǎng)方向向上,根據(jù)左手定則可知,金屬導(dǎo)體中的自由電子在洛倫茲力的作用下,向前表面運(yùn)動(dòng),所以前表面比后表面的電勢(shì)低,故A錯(cuò)誤;
B.若將N、S磁極對(duì)調(diào),根據(jù)左手定則可知,金屬導(dǎo)體中的自由電子所受洛倫茲力的方向反向,所以前后表面電勢(shì)的高低情況相反,故B正確;
C.若汽車縱向加速度為0,則霍爾元件所處位置的磁場(chǎng)為0,則監(jiān)測(cè)不到霍爾電壓,故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)導(dǎo)電粒子所受洛倫茲力等于電場(chǎng)力可知
解得
其中是自由電荷定向移動(dòng)速率,不是汽車的速度,所以汽車速度增大,控制電路監(jiān)測(cè)到的霍爾電壓不會(huì)隨著增大,故D錯(cuò)誤。
故選B。
9. 一群處于第3能級(jí)的氫原子躍遷發(fā)出多種不同頻率的光,將這些光分別照射到圖甲的陰極上,測(cè)得3條圖線,如圖乙所示,丙為氫原子的能級(jí)圖。則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 圖甲中陰極金屬的逸出功可能為
B. 用圖乙中的光工作的光學(xué)顯微鏡分辨率最高
C. 能量為的光子能使處于第3能級(jí)的氫原子發(fā)生電離
D. 圖乙點(diǎn)對(duì)應(yīng)圖甲實(shí)驗(yàn)中滑片位于的右側(cè)
【答案】C
【解析】
【詳解】A.第3能級(jí)向下躍遷的三種光子中,能量最小的為
故圖甲中陰極金屬的逸出功要小于或等于,故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)
結(jié)合乙圖可知c光的頻率最低,其波長(zhǎng)最長(zhǎng),衍射最明顯,用c光工作的光學(xué)顯微鏡分辨率最低,故B錯(cuò)誤;
C.由圖丙可知,第3能級(jí)的能量值為-1.51 eV,電離能為1.51 eV,由玻爾理論可知,能量為的光子能使處于第3能級(jí)的氫原子發(fā)生電離,故C正確;
D.由圖甲可知,滑片位于的右側(cè)時(shí),光電管加的是正向電壓,圖乙點(diǎn)對(duì)應(yīng)加的是反向電壓,故D錯(cuò)誤。
故選C。
10. 如圖所示,面積為S、匝數(shù)為N、內(nèi)阻不計(jì)的矩形線圈處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí),繞水平軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。矩形線圈通過(guò)滑環(huán)連接理想變壓器。理想變壓器原線圈上的滑動(dòng)觸頭P上下移動(dòng)可改變副線圈的輸出電壓,副線圈接有可變電阻,電表均為理想交流電表,電容器均能正常工作。下列判斷正確的是( )
A. 矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為
B. 當(dāng)P位置不變,阻值不變,增大矩形線圈轉(zhuǎn)動(dòng)角速度時(shí),電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變小
C. 當(dāng)P位置不變,線圈轉(zhuǎn)動(dòng)角速度不變,向上移動(dòng)的滑片,燈泡變亮
D. 當(dāng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)角速度不變,阻值不變,若向上移動(dòng)原線圈的P,電容器所能儲(chǔ)存的最大電荷量增加
【答案】D
【解析】
【詳解】A.圖示位置與中性面垂直,則矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為
故A錯(cuò)誤;
B.電壓表示數(shù)為有效值,可知
可知,當(dāng)P位置不變,阻值不變,增大矩形線圈轉(zhuǎn)動(dòng)角速度時(shí),電壓表示數(shù)變大,根據(jù)電壓匝數(shù)關(guān)系,變壓器副線圈電壓增大,通過(guò)副線圈的電流增大,根據(jù)電流匝數(shù)關(guān)系可知,通過(guò)原線圈的電流增大,電流表示數(shù)變大,故B錯(cuò)誤;
C.當(dāng)P位置不變,線圈轉(zhuǎn)動(dòng)角速度不變,變壓器原副線圈兩端電壓均不變,向上移動(dòng)的滑片,滑動(dòng)變阻器接入電阻增大,則通過(guò)燈泡的電流減小,即燈泡變暗,故C錯(cuò)誤;
D.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)角速度不變,原線圈兩端電壓不變,根據(jù)電壓匝數(shù)關(guān)系有
若向上移動(dòng)原線圈的P,原線圈匝數(shù)減小,則副線圈兩端電壓增大,根據(jù)
可知電容器所能儲(chǔ)存的最大電荷量增加,故D正確。
故選D。
11. 如圖所示,長(zhǎng)為的輕繩上端固定在點(diǎn),下端系一帶電量為的小球,置于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,與豎直方向的夾角一半處的點(diǎn)有一小釘子?,F(xiàn)將小球拉至點(diǎn),使輕繩與夾角很小,然后由靜止釋放小球,小球在豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)是小球能夠到達(dá)左側(cè)最遠(yuǎn)位置,重力加速度為,不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 小球在點(diǎn)時(shí)所受合力為零
B. 小球在A點(diǎn)時(shí)繩子拉力等于
C. 小球擺動(dòng)到點(diǎn)時(shí)具有的機(jī)械能等于在點(diǎn)具有的機(jī)械能
D. 小球擺動(dòng)的周期為
【答案】D
【解析】
【詳解】A.小球在點(diǎn)時(shí)速度為零,即將返回,具有沿切線方向的加速度,故此時(shí)合外力不為零,故A錯(cuò)誤;
B.小球擺動(dòng)時(shí)的等效重力大小為
設(shè)輕繩與豎直方向的夾角為,則有
故A點(diǎn)是等效重力場(chǎng)的最低點(diǎn),小球經(jīng)過(guò)A點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律有
可得
故B錯(cuò)誤;
C.小球由B到C,電場(chǎng)力做負(fù)功,故機(jī)械能減少,故C錯(cuò)誤;
D.小球擺動(dòng)時(shí)的等效重力加速度為
小球擺動(dòng)的周期為
故D正確。
故選D。
12. 如圖a所示,公園里的裝飾燈在晚上通電后會(huì)發(fā)出非常漂亮的光。該裝飾燈可簡(jiǎn)化為圖b所示模型,該裝飾燈為對(duì)紅光折射率的透明材料制成的棱長(zhǎng)為的立方體,中心有一個(gè)發(fā)紅光點(diǎn)光源,不考慮光的二次反射,光速為,則( )
A. 立方體某一面有光射出部分的圖形是橢圓
B. 若不考慮多次反射,光線從玻璃磚射出的最長(zhǎng)時(shí)間為
C. 若點(diǎn)光源發(fā)出的光由紅光變?yōu)樗{(lán)光,表面有光射出的區(qū)域面積將增大
D. 從外面看玻璃磚被照亮的總面積為
【答案】B
【解析】
【詳解】A.當(dāng)從O點(diǎn)射出的光線射到側(cè)面上的入射角等于臨界角時(shí)發(fā)生全反射,可知立方體某一面有光射出部分的圖形是圓形,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.考慮射到側(cè)面上一條發(fā)生全反射的光線,臨界角

聯(lián)立解得光線從玻璃磚射出的最長(zhǎng)時(shí)間為
選項(xiàng)B正確;
C.若點(diǎn)光源發(fā)出的光由紅光變?yōu)樗{(lán)光,因藍(lán)光折射率大于紅光,可知藍(lán)光臨界角小于紅光,根據(jù)
表面有光射出的區(qū)域半徑減小,即面積將減小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.每一側(cè)面被照亮的半徑
面積為
從外面看玻璃磚被照亮的總面積為
選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故選B。
13. 如圖是射線精準(zhǔn)測(cè)距原理簡(jiǎn)圖。裝置輻射源發(fā)出的射線與地表土壤層發(fā)生反射,一部分粒子重新被該裝置探測(cè)器接收,根據(jù)接收強(qiáng)度可以測(cè)定該裝置離地高度。若發(fā)射器輻射的強(qiáng)度為,接收器的有效接收面積為,接收裝置的接收效率為。在地面處,有占比為的光子數(shù)被均勻向地面上方各方向反射。若接收器接收到的射線強(qiáng)度為,射線強(qiáng)度可視作射線全部光子的能量之和,則接收器離地高度為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】設(shè)接收器離地的高度為,則光子被地面反射后輻射的面積為球面積的一半,有
根據(jù)能量守恒定律可知
解得
故選A。
二、選擇題Ⅱ(本題共2小題,每小題3分,共6分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有一個(gè)或一個(gè)以上答案符合題意,全部選對(duì)的得3分,選對(duì)但不全的得2分,選錯(cuò)或不選的得0分。)
14. 下列說(shuō)法正確的是( )
A. 調(diào)制是指在電磁波發(fā)射技術(shù)中,使載波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)
B. 非晶體的物理性質(zhì)沿各個(gè)方向是不同的
C. 全息照片用激光來(lái)拍攝,主要是利用了激光的干涉現(xiàn)象
D. 在振蕩電路中,電容器放電完畢的瞬間,磁場(chǎng)能全部轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能
【答案】AC
【解析】
【詳解】A.調(diào)制是指在電磁波發(fā)射技術(shù)中,使載波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù),故A正確;
B.非晶體的物理性質(zhì)沿各個(gè)方向是相同的,故B錯(cuò)誤;
C.全息照片用激光來(lái)拍攝,主要是利用了激光的干涉現(xiàn)象,故C正確;
D.在振蕩電路中,電容器放電完畢的瞬間,電場(chǎng)能全部轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能,故D錯(cuò)誤。
故選AC。
15. 一列簡(jiǎn)諧橫波沿軸正方向傳播,此波在某時(shí)刻的波形圖如圖甲所示。質(zhì)點(diǎn)的平衡位置在處,質(zhì)點(diǎn)的平衡位置是處。質(zhì)點(diǎn)從時(shí)刻開(kāi)始振動(dòng),其振動(dòng)圖像如圖乙所示。此波傳播到達(dá)平衡位置為處的質(zhì)點(diǎn)時(shí),遇到一障礙物(未畫(huà)出)之后立刻傳播方向反向,反射波與原入射波在相遇區(qū)域發(fā)生干涉,某時(shí)刻兩列波部分波形如圖丙所示。則下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 時(shí)刻點(diǎn)向下振動(dòng),波速為
B. 從到,質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程大于
C. 時(shí),質(zhì)點(diǎn)的位移為0
D. 足夠長(zhǎng)時(shí)間后,之間有5個(gè)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)(不包括兩點(diǎn))
【答案】BD
【解析】
【詳解】A.質(zhì)點(diǎn)N從時(shí)刻開(kāi)始振動(dòng),由振動(dòng)圖像可知此時(shí)質(zhì)點(diǎn)N向上振動(dòng);由圖可知波長(zhǎng)為4m,周期為0.2s,波速為
20m/s
故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)M、N的位置關(guān)系可知,s時(shí)刻,M質(zhì)點(diǎn)在x軸下方向平衡位置運(yùn)動(dòng),速度逐漸增大,從到經(jīng)歷了0.15s,即,則質(zhì)點(diǎn)M通過(guò)的路程s>3A=15cm,故B正確;
C.根據(jù)振動(dòng)圖像可知時(shí),質(zhì)點(diǎn)N在最大位移處,故C錯(cuò)誤;
D.由圖丙可知位于x=10m、8m、6m、4m、2m的點(diǎn)兩列波的運(yùn)動(dòng)方向一致,為加強(qiáng)點(diǎn),故D正確;
故選BD。
第Ⅱ卷(非選擇題共55分)
三、非選擇題(本題共5小題,共55分)
16. 小張同學(xué)做探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn),為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,提出了如下四種改進(jìn)方案:
方案A:測(cè)力計(jì)讀數(shù)為所受合力大小,打點(diǎn)計(jì)時(shí)測(cè)加速度大小
方案B:槽碼重力為受合力大小,光電計(jì)時(shí)測(cè)加速度大小
方案C:加槽碼時(shí)調(diào)節(jié),小車勻速下滑;去掉槽碼,小車加速下滑,打點(diǎn)計(jì)時(shí)測(cè)加速度大小,槽碼重力為所受合力大小
方案D:傳感器讀數(shù)為所受合力大小,打點(diǎn)計(jì)時(shí)測(cè)加速度大小
(1)需要補(bǔ)償阻力的方案是__________;不需要小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于槽碼(沙桶與沙子)質(zhì)量的方案是_________。
(2)實(shí)驗(yàn)獲得如圖所示的紙帶,計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出,則打點(diǎn)時(shí)小車的速度為_(kāi)________m/s(保留兩位有效數(shù)字)。
【答案】(1) ①. ABD ②. ACD
(2)0.18##0.19
【解析】
【小問(wèn)1詳解】
[1]方案C中無(wú)論光滑粗糙槽碼重力均是所受合力大小,故不需要平衡摩擦力,故選ABD。
[2]ACD.方案A中測(cè)力計(jì)讀數(shù)為所受合力大??;方案C中槽碼重力為所受合力大?。环桨窪傳感器讀數(shù)為所受合力大?。贿@三個(gè)方案均能獲得準(zhǔn)確的合力,故不需要近似法,即不需要小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于槽碼(沙桶與沙子)質(zhì)量,故ACD正確;
B.方案B用槽碼重力為受合力大小,對(duì)系統(tǒng)有
可得
而繩子的拉力為
當(dāng)時(shí),,故B錯(cuò)誤;
故選ACD。
【小問(wèn)2詳解】
計(jì)數(shù)點(diǎn)間均有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出,則相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為
由勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,有
17.
(1)觀察電容器的充、放電現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
①應(yīng)選擇的電流表表頭為圖中的_________(選填“甲”或“乙”)。
②圖中①②兩條曲線不同是_________(選填“E”或“R”)的改變?cè)斐傻摹?br>(2)如圖所示為某品牌方塊電池,小文同學(xué)分別用電路圖b和電路圖c測(cè)量此方塊電池的電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。他選用的電壓表量程、內(nèi)阻未知,電流表量程、內(nèi)阻等于,滑動(dòng)變阻器。規(guī)范實(shí)驗(yàn)并根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)描繪的圖線分別得到如圖d中I、Ⅱ所示。完成下列幾個(gè)問(wèn)題。
①根據(jù)電路圖b測(cè)量數(shù)據(jù)描繪的圖線應(yīng)為圖d中_________(填“I”或“Ⅱ”)
②根據(jù)題中條件,本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇實(shí)驗(yàn)電路圖中_________(填“圖b”或“圖c”)。
③綜合分析可得該電源電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)________,內(nèi)阻為_(kāi)________。(保留3位有效數(shù)字)
【答案】(1) ①. 甲 ②. R
(2) ①. Ⅱ ②. 圖b ③. 9.00(8.98-9.02) ④. 0.500(0.460~0.540)
【解析】
【小問(wèn)1詳解】
[1]應(yīng)選擇的電流表表頭為圖中的甲。在電容器的充放電過(guò)程中,電流會(huì)先增大后減小,且可能會(huì)反向。甲圖中的電流表指針指向中間,且左右兩邊都有刻度,說(shuō)明它可以測(cè)量交變電流,即電流方向改變時(shí),指針可以向左右兩邊偏轉(zhuǎn),因此適合本實(shí)驗(yàn)。而乙圖中的電流表只能測(cè)量單向電流,不適合本實(shí)驗(yàn)。
[2]圖中①②兩條曲線不同是R(電阻)的改變?cè)斐傻?。圖中的兩條曲線表示的是電容器充放電過(guò)程中電荷量q隨時(shí)間t的變化。由于兩條曲線都從原點(diǎn)開(kāi)始上升,說(shuō)明電容器都是從未帶電狀態(tài)開(kāi)始充電的。而①曲線的上升速度更快,說(shuō)明電容器的充電速度更快。根據(jù)電容器充電的公式
我們可以知道,當(dāng)電源電動(dòng)勢(shì)E一定時(shí),充電速度與電阻R成反比。因此,①曲線對(duì)應(yīng)的電阻R應(yīng)該更小。所以,圖中①②兩條曲線不同是電阻R的改變?cè)斐傻摹?br>【小問(wèn)2詳解】
[1]根據(jù)電路圖b測(cè)量數(shù)據(jù)描繪的圖線中,圖像的斜率等于電池內(nèi)阻和電流表內(nèi)阻之和,則斜率較大,則應(yīng)為圖d中Ⅱ;
[2]根據(jù)題中條件,因?yàn)殡娏鞅韮?nèi)阻已知,則本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇實(shí)驗(yàn)電路圖中電路圖b。
[3]綜合分析根據(jù)圖像Ⅱ以及
可得該電源電動(dòng)勢(shì)
[4]則內(nèi)阻為
代入得
18. 在用“雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中,裝置如圖所示:
(1)雙縫裝置是圖中的___________(選填“A”或“B”)。
(2)某同學(xué)在觀察時(shí)發(fā)現(xiàn)條紋比較模糊,可以通過(guò)調(diào)節(jié)___________裝置(填裝置名稱)。
(3)甲、乙兩同學(xué)通過(guò)目鏡,分別看到如圖所示的甲、乙兩種情形。由于條紋清晰,他們沒(méi)有再進(jìn)一步進(jìn)行調(diào)節(jié),而是直接進(jìn)行測(cè)量,并根據(jù)公式算出波長(zhǎng),測(cè)量得到的波長(zhǎng)準(zhǔn)確的是_________(選填“甲”或“乙”)。
【答案】(1)B (2)撥桿
(3)甲
【解析】
小問(wèn)1詳解】
[1]根據(jù)裝置圖的排列情況知,雙縫裝置是圖中的B。
【小問(wèn)2詳解】
[1]某同學(xué)在觀察時(shí)發(fā)現(xiàn)條紋比較模糊,可以通過(guò)調(diào)節(jié)撥桿裝置。
【小問(wèn)3詳解】
[1]干涉條紋要與分劃板中心刻線對(duì)齊,由圖可知測(cè)量得到的波長(zhǎng)準(zhǔn)確的是甲。
19. 如圖所示,一不占體積的導(dǎo)熱光滑活塞C與一段水銀柱在氣室A中封存著一定量的氣體。此時(shí)氣室溫度與環(huán)境溫度都為。體積為(已知)的絕熱容器分成A、B兩室,B室的體積是A室的兩倍,A室容器上連接一U形管(U形管內(nèi)氣體的體積忽略不計(jì)),兩邊水銀柱高度差為,B室容器中的氣體通過(guò)閥門K,可與外界大氣相通(外界大氣壓等于)。求:
(1)將閥門K打開(kāi)后,氣室A內(nèi)的氣體_________(填“吸熱”、“放熱”或“既不吸熱也不放熱”);氣室A內(nèi)的氣體對(duì)活塞C單位面積上的壓力______(填“變大”、“變小”或“不變”)。
(2)將閥門K打開(kāi)后,A室的體積變成多少?
(3)在打開(kāi)閥門K后將氣室A的氣體從加熱到,則U形管內(nèi)兩邊水銀面的高度差為多少?
【答案】(1) ①. 吸熱 ②. 變小
(2)
(3)7.6cm
【解析】
【小問(wèn)1詳解】
[1]將閥門K打開(kāi)后,由于初始A室氣體壓強(qiáng)大于大氣壓強(qiáng),則導(dǎo)熱光滑活塞C向右移動(dòng),A室氣體體積增大,氣體對(duì)外做功,由于氣體溫度不變,氣體內(nèi)能不變,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知,氣室A內(nèi)的氣體吸熱;
[2]由于A室氣體體積增大,氣體溫度不變,則氣體壓強(qiáng)減小,氣室A內(nèi)的氣體對(duì)活塞C單位面積上的壓力變小。
【小問(wèn)2詳解】
設(shè)大氣壓為,開(kāi)始時(shí)
,
打開(kāi)閥門,A室氣體等溫變化,此時(shí)
設(shè)體積,根據(jù)玻意耳定律有
解得
【小問(wèn)3詳解】
假設(shè)打開(kāi)閥門后,氣體從升到時(shí),活塞C恰好到達(dá)容器最右端,即氣體體積變?yōu)椋瑝簭?qiáng)仍為,即等壓變化過(guò)程,根據(jù)蓋—呂薩克定律得
可得
從升高到發(fā)生等容變化過(guò)程,根據(jù)查理定律
可得
水銀面的高度差為
20. 某物理研究小組同學(xué)設(shè)計(jì)的彈射裝置如圖,改變彈性勢(shì)能,可改變小物塊水平進(jìn)入圓弧軌道A點(diǎn)的速度。已知光滑的段圓弧半徑,圓心角,直軌道傾角也為段長(zhǎng)為,動(dòng)摩擦因數(shù)為。長(zhǎng)木板左端與水平平臺(tái)右端緊靠在點(diǎn),表面相平,長(zhǎng)為,小物塊質(zhì)量,長(zhǎng)木板質(zhì)量,小物塊與長(zhǎng)木板的動(dòng)摩擦因數(shù)為,地面光滑。求:
(1)當(dāng)彈射裝置釋放的彈性勢(shì)能為0.8J時(shí),求小物塊第一次經(jīng)過(guò)圓弧面點(diǎn)時(shí),向心加速度的大小;
(2)改變彈射裝置釋放的彈性勢(shì)能,若小物塊經(jīng)過(guò)軌道后正好落在長(zhǎng)木板左端點(diǎn),求小物塊從點(diǎn)到點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間;
(3)小物塊落到長(zhǎng)木板左端點(diǎn)后,假設(shè)豎直方向速度變?yōu)榱悖椒较蛩俣炔蛔?,要使小物塊不滑離長(zhǎng)木板,求長(zhǎng)木板的最小長(zhǎng)度。
【答案】(1)8m/s2
(2)0.6s (3)0.5m
【解析】
【小問(wèn)1詳解】
小物塊從彈離到第一次經(jīng)過(guò)圓弧面點(diǎn)過(guò)程分析有

向心加速度的大小

【小問(wèn)2詳解】
從到的過(guò)程中,設(shè)上升的時(shí)間為段總時(shí)間,豎直方向位移滿足
水平方向位移滿足
聯(lián)立求得
在斜坡上物體加速度

求得
【小問(wèn)3詳解】
落在木板上后,僅保留水平速度
與木板共速后,不會(huì)滑離長(zhǎng)木板
根據(jù)能量關(guān)系
即木板最小長(zhǎng)度
21. 如圖所示,間距為與水平面夾角的平行金屬軌道間存在垂直軌道平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為(滿足的勻強(qiáng)磁場(chǎng),平行導(dǎo)軌通過(guò)單刀雙擲開(kāi)關(guān)與一只阻值為的電阻或減速裝置相連,減速裝置由半徑為的圓環(huán)、轉(zhuǎn)軸和一根阻值為的金屬短棒焊接而成,圓環(huán)邊緣和轉(zhuǎn)軸通過(guò)電刷連入電路。圓環(huán)內(nèi)存在垂直圓環(huán)平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量為阻值為的金屬桿垂直軌道放置,初始位置離軌道底端終點(diǎn)的距離為,不計(jì)桿與軌道間的摩擦,忽略焊點(diǎn)、電刷、導(dǎo)線和導(dǎo)軌的電阻?,F(xiàn)將開(kāi)關(guān)打到端與電阻相連,將金屬桿由靜止釋放,最終金屬桿勻速?zèng)_過(guò)終點(diǎn);再將開(kāi)關(guān)打到端與減速裝置相連,將金屬桿放回初始位置,并使其獲得平行斜面向下、大小為的初速度,同時(shí)在外力控制下使減速裝置繞軸順時(shí)針(從上往下觀察)轉(zhuǎn)動(dòng),使得金屬桿做勻減速運(yùn)動(dòng),最終金屬桿恰好在終點(diǎn)處速度減為零。求:(答案用不包含的字母、數(shù)字表示,重力加速度用表示):
(1)開(kāi)關(guān)S打到時(shí),金屬桿最終的速度;
(2)開(kāi)關(guān)S打到時(shí),金屬桿到達(dá)軌道底端終點(diǎn)的時(shí)間;
(3)開(kāi)關(guān)S打到時(shí),減速裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度與運(yùn)動(dòng)時(shí)間的關(guān)系。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小問(wèn)1詳解】
開(kāi)關(guān)S打到時(shí),金屬桿最終將勻速運(yùn)動(dòng),由受力分析可知
又因?yàn)?br>將代入聯(lián)立解得
【小問(wèn)2詳解】
根據(jù)動(dòng)量定理:
解得
【小問(wèn)3詳解】
金屬桿做勻減速運(yùn)動(dòng),則有
由牛頓第二定律可知
解得
由閉合電路歐姆定律可知

聯(lián)立解得:
22. 如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系所在平面內(nèi),圓與軸相切于,半徑為,A為圓上一點(diǎn),與軸正向成角。在圓內(nèi)存在垂直平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(未知),在第I象限內(nèi)、直線的右側(cè)存在垂直平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(未知)。在原點(diǎn)處有一粒子源向第二象限內(nèi)發(fā)射電量為、質(zhì)量為、速度大小為的帶正電的粒子,單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的粒子數(shù)為,發(fā)射方向可在與軸負(fù)方向成為角的范圍內(nèi)調(diào)整,其中時(shí),粒子恰能從A點(diǎn)平行軸離開(kāi)圓形區(qū)域。沿軸放有靶,粒子打中靶時(shí)被靶吸收,不分析粒子離開(kāi)區(qū)域后的運(yùn)動(dòng)。
(1)求的大小及帶電粒子進(jìn)入?yún)^(qū)域時(shí)射入點(diǎn)的縱坐標(biāo)范圍;
(2)若,求在發(fā)射方向調(diào)整過(guò)程中能被粒子擊中的靶的長(zhǎng)度,及粒子擊中靶時(shí)對(duì)靶的作用力沿方向的分力的最大值;
(3)若隨縱坐標(biāo)變化,滿足,求能擊中靶的粒子從粒子源射出時(shí)的速度方向的范圍。
【答案】(1);1.5R~2R
(2);
(3)53°~60°
【解析】
【小問(wèn)1詳解】
由幾何關(guān)系得
根據(jù)
解得
為磁發(fā)散問(wèn)題,粒子均沿軸正方向進(jìn)入?yún)^(qū)域,當(dāng)時(shí)
當(dāng)時(shí)
對(duì)應(yīng)位置的縱坐標(biāo)的范圍為1.5R~2R。
【小問(wèn)2詳解】
區(qū)域
區(qū)域
從處入射得
從處入射得
能被粒子擊中的靶的長(zhǎng)度為
發(fā)射方向時(shí),沿方向分力的最大,有
動(dòng)量定理得
【小問(wèn)3詳解】
對(duì)粒子沿x方向應(yīng)用動(dòng)量定理得
設(shè)進(jìn)入?yún)^(qū)域時(shí)的縱坐標(biāo)為的粒子的軌跡恰與軸相切,則
解得

解得
能擊中靶的粒子從粒子源射出時(shí)的速度方向的范圍為。

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