
考生須知:
1.本卷共7頁(yè),滿分100分,考試時(shí)間90分鐘;
2.答題前,在答題紙指定區(qū)域填寫(xiě)學(xué)校、班級(jí)、姓名、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)及準(zhǔn)考證號(hào)并填涂相應(yīng)數(shù)字;
3.所有答案必須寫(xiě)在答題紙上,寫(xiě)在試卷上無(wú)效;
4.考試結(jié)束后,只需上交答題紙。
選擇題部分
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)備選項(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的是( )
A. 電勢(shì)B. 電場(chǎng)強(qiáng)度C. 功D. 重力勢(shì)能
【答案】B
【解析】
【詳解】電勢(shì)、功、重力勢(shì)能都是只有大小沒(méi)有方向的標(biāo)量,電場(chǎng)強(qiáng)度是有大小,又有方向的矢量,故B正確.
2. 以下關(guān)于教材插圖的說(shuō)法正確的是( )
A. 甲圖中左為驗(yàn)電器,右為靜電計(jì),靜電計(jì)不能檢驗(yàn)物體是否帶電
B. 利用乙圖儀器探究帶電小球間庫(kù)侖力大小相關(guān)因素時(shí)需要測(cè)出小球電荷量
C. 丙圖中高壓設(shè)備間發(fā)生了尖端放電,為避免此現(xiàn)象則設(shè)備表面應(yīng)盡量光滑
D. 丁圖所示的器材為電容器,其電容為1.0F,擊穿電壓為5.5V
【答案】C
【解析】
【詳解】A.甲圖中左為驗(yàn)電器,右為靜電計(jì),靜電計(jì)也能檢驗(yàn)物體是否帶電,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.利用乙圖儀器探究帶電小球間庫(kù)侖力大小相關(guān)因素時(shí)只需要知道小球帶電量的關(guān)系,不需要測(cè)出小球電荷量,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.高壓電氣設(shè)備的金屬元件,表面有靜電,尖銳的地方更容易積累更多的電荷,金屬元件表面要很光滑,這樣做的目的是避免尖端放電,故C正確;
D.丁圖所示的器材為電容器,其電容為1.0F,額定電壓為5.5V,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故選C。
3. 2023年7月26日,中國(guó)選手覃海洋在福岡游泳世錦賽男子50m蛙泳決賽中以26秒29的成績(jī)摘得金牌(比賽的泳池為50m的標(biāo)準(zhǔn)泳池)。由徐嘉余、覃海洋、張雨霏、程玉潔組成的中國(guó)隊(duì)以3分38秒57的成績(jī)?cè)谀信?×100m混合泳接力決賽中奪冠。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 4×100m接力賽中每位運(yùn)動(dòng)員的位移大小為100mB. 在任何時(shí)間段,覃海洋都做變速運(yùn)動(dòng)
C. “26秒29”和“3分38秒57”都指時(shí)刻D. 覃海洋50m蛙泳的平均速度大小約為1.9m/s
【答案】D
【解析】
【詳解】A.4×100m接力賽中每位運(yùn)動(dòng)員的位移大小為0,故A錯(cuò)誤;
B.在整個(gè)比賽的過(guò)程中,覃海洋做加速、勻速、減速運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;
C.“26秒29”和“3分38秒57”都是指時(shí)間間隔,故C錯(cuò)誤;
D.覃海洋50m蛙泳的平均速度大小約為
故D正確。
故選D。
4. 2024年8月3日,在巴黎奧運(yùn)會(huì)網(wǎng)球女子單打決賽中,中國(guó)選手鄭欽文戰(zhàn)勝對(duì)手奪得金牌。網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)中,運(yùn)動(dòng)員常利用切球使網(wǎng)球產(chǎn)生復(fù)雜的曲線軌跡,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 研究運(yùn)動(dòng)員切球動(dòng)作時(shí),網(wǎng)球可以看成質(zhì)點(diǎn)
B. 擊球時(shí),球拍對(duì)網(wǎng)球的作用力大于網(wǎng)球?qū)η蚺牡淖饔昧?br>C. 擊球時(shí),球拍對(duì)網(wǎng)球的彈力是因?yàn)榍蚺陌l(fā)生了形變
D. 擊球后,網(wǎng)球在空中繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)時(shí)受到重力、推力和阻力
【答案】C
【解析】
【詳解】A.研究運(yùn)動(dòng)員切球動(dòng)作時(shí),運(yùn)動(dòng)員做怎樣的動(dòng)作與網(wǎng)球的如何轉(zhuǎn)動(dòng)有關(guān),不能將網(wǎng)球看成質(zhì)點(diǎn),故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)牛頓第三定律可知,擊球時(shí),球拍對(duì)網(wǎng)球的作用力等于于網(wǎng)球?qū)η蚺牡淖饔昧?,故B錯(cuò)誤;
C.擊球時(shí),球拍對(duì)網(wǎng)球的彈力是因?yàn)榍蚺陌l(fā)生了形變,因?yàn)榍蚺氖沁@個(gè)彈力的施力物體,故C正確;
D.擊球后,因網(wǎng)球已經(jīng)離開(kāi)球拍,所以不受推力,故D錯(cuò)誤。
故選C。
5. 如圖所示,一飛行器在月球表面起飛后某段時(shí)間內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),其飛行方向與水平面成角。則此段時(shí)間發(fā)動(dòng)機(jī)的噴氣方向可能( )
A. 沿1的方向B. 沿2的方向C. 沿3的方向D. 沿4的方向
【答案】B
【解析】
【詳解】飛行器在月球表面起飛后某段時(shí)間內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),可知飛行器受到重力和推力的合力方向與速度方向相同,由于推力方向與發(fā)動(dòng)機(jī)的噴氣方向相反,結(jié)合平行四邊形定則可知,此段時(shí)間發(fā)動(dòng)機(jī)的噴氣方向可能沿2的方向。
故選B。
6. 如圖為寧波江北萬(wàn)象城的摩天輪,乘客隨著摩天輪在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,乘客的速度和加速度都不變
B. 摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,乘客的機(jī)械能守恒
C. 乘客在最高點(diǎn)處于超重狀態(tài)
D. 乘客在摩天輪轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)與最低點(diǎn)時(shí)重力的功率均為0
【答案】D
【解析】
【詳解】A.摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,乘客的速度和加速度大小都不變,但是方向不斷變化,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,乘客的動(dòng)能不變,重力勢(shì)能不斷變化,則機(jī)械能不斷變化,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.乘客在最高點(diǎn)加速度向下,處于失重狀態(tài),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.乘客在摩天輪轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)與最低點(diǎn)時(shí)速度方向與重力方向垂直,則重力的功率均為0,選項(xiàng)D正確。
故選D。
7. 某物體以一定的初速度沿足夠長(zhǎng)的斜面從底端向上滑去,此后該物體的運(yùn)動(dòng)圖像不可能的是(圖中x是位移、v是速度、t是時(shí)間)
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【詳解】試題分析:物體上滑過(guò)程中,由于受力恒定,做勻減速直線運(yùn)動(dòng),故位移,如果上滑到最高點(diǎn)能下滑,則為拋物線,若物體上滑上最高點(diǎn),不能下落,則之后位移恒定,AB正確;速度時(shí)間圖像斜率表示加速度,上滑過(guò)程中加速度為,下滑過(guò)程中加速度,故上滑過(guò)程中加速度大于下滑過(guò)程中的加速度,C錯(cuò)誤;如果物體上滑做勻減速直線運(yùn)動(dòng),速度減小到零后,重力沿斜面向下的分力小于最大靜摩擦力,則物體不會(huì)繼續(xù)下滑,故處于靜止?fàn)顟B(tài),故D正確;
考點(diǎn):考查了運(yùn)動(dòng)圖像
【名師點(diǎn)睛】物體以一定的初速度沿足夠長(zhǎng)的斜面,可能先向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng),后向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度小于勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度,物體返回時(shí)速度減?。豢赡芟认蛏献鰟驕p速直線運(yùn)動(dòng),后停在最高點(diǎn)
8. 2024年3月20日,我國(guó)“鵲橋二號(hào)”衛(wèi)星發(fā)射成功,多次調(diào)整后進(jìn)入周期為24h的環(huán)月橢圓軌道運(yùn)行,并與在月球上開(kāi)展探測(cè)任務(wù)的“嫦娥四號(hào)”進(jìn)行通訊測(cè)試。已知月球自轉(zhuǎn)周期27.3天,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 月球處于“鵲橋二號(hào)”橢圓軌道的中心位置
B. “鵲橋二號(hào)”在近月點(diǎn)和遠(yuǎn)月點(diǎn)的加速度大小相同
C. “鵲橋二號(hào)”在遠(yuǎn)月點(diǎn)的運(yùn)行速度小于月球第一宇宙速度
D. “鵲橋二號(hào)”與月心連線和“嫦娥四號(hào)”與月心連線在相等時(shí)間內(nèi)分別掃過(guò)的面積相等
【答案】C
【解析】
【詳解】A.由開(kāi)普勒第一定律可知,月球處于“鵲橋二號(hào)”橢圓軌道的一個(gè)焦點(diǎn)上,A錯(cuò)誤;
B.“鵲橋二號(hào)”在近月點(diǎn)距離月球最近,受到的萬(wàn)有引力最大,加速度最大;在遠(yuǎn)月點(diǎn)距離月球最遠(yuǎn),受到的萬(wàn)有引力最小,加速度最小,故“鵲橋二號(hào)”在近月點(diǎn)和遠(yuǎn)月點(diǎn)的加速度大小不相同,B錯(cuò)誤;
C.“鵲橋二號(hào)”在遠(yuǎn)月點(diǎn)的速度小于軌道與遠(yuǎn)月點(diǎn)相切的衛(wèi)星的線速度,軌道與遠(yuǎn)月點(diǎn)相切的衛(wèi)星的線速度小于第一宇宙速度,故“鵲橋二號(hào)”在遠(yuǎn)月點(diǎn)的運(yùn)行速度小于月球第一宇宙速度,C正確;
D.由開(kāi)普勒第二定律可知,同一顆衛(wèi)星與月球的連線在相同時(shí)間掃過(guò)的面積相等,但是“鵲橋二號(hào)”與 “嫦娥四號(hào)”是兩顆軌道不同的衛(wèi)星,相同時(shí)間掃過(guò)的面積不相等,D錯(cuò)誤。
故選C。
9. 如圖所示,用三根相同細(xì)線a、b、c將重力均為G的兩個(gè)燈籠1和2懸掛起來(lái)。兩燈籠靜止時(shí),細(xì)線a與豎直方向的夾角為30°,細(xì)線c水平。則( )
A. a中的拉力大小為
B. c中的拉力大小為
C. b中的拉力小于c中的拉力
D. 只增加燈籠2的質(zhì)量,b最先斷
【答案】A
【解析】
【詳解】AB.將兩小球看作一個(gè)整體,對(duì)整體受力分析,如圖所示
根據(jù)平衡條件可得
,
解得
,
故A正確,B錯(cuò)誤;
C.對(duì)2小球隔離分析,利用平衡條件可得
故C錯(cuò)誤;
D.三根相同細(xì)線a、b、c的拉力大小關(guān)系為
因三根相同細(xì)線所能承受的最大拉力相同,故只增加燈籠2的質(zhì)量,由上可知,a最先斷,故D錯(cuò)誤。
故選A。
10. 不帶電的導(dǎo)體P置于電場(chǎng)強(qiáng)度方向向右的電場(chǎng)中,其周?chē)妶?chǎng)線分布如圖所示,導(dǎo)體P表面處的電場(chǎng)線與導(dǎo)體表面垂直,a、b為電場(chǎng)中的兩點(diǎn),則( )
A. a點(diǎn)的電勢(shì)等于b點(diǎn)的電勢(shì)B. a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
C. 導(dǎo)體P內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度大于a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D. 正試探電荷從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn),電場(chǎng)力做正功
【答案】D
【解析】
【詳解】A.沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,則a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì),故A錯(cuò)誤;
B.電場(chǎng)線越密集的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大,則a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,故B錯(cuò)誤;
C.a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零,而導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度為零,故C錯(cuò)誤;
D.正試探電荷從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn),電場(chǎng)力做正功,故D正確。
故選D。
11. 靈敏電流表的內(nèi)阻Rg=9Ω,滿偏電流Ig=100mA,要把它改裝成一個(gè)量程為1A的電流表,需要給它( )
A. 并聯(lián)一個(gè)1Ω的電阻B. 串聯(lián)一個(gè)1Ω的電阻
C. 并聯(lián)一個(gè)0.9Ω的電阻D. 串聯(lián)一個(gè)0.9Ω的電阻
【答案】A
【解析】
【詳解】改裝成電流表要并聯(lián)分流,并聯(lián)阻值
故選A。
12. 近幾年有軌電車(chē)在我國(guó)多個(gè)城市開(kāi)通試運(yùn)營(yíng)。有些電車(chē)采用超級(jí)電容作為電能存儲(chǔ)設(shè)備,充電樁安裝在公交站點(diǎn),在乘客上下車(chē)的時(shí)間里可把電容器充滿。假設(shè)電車(chē)的質(zhì)量(含乘客),電能轉(zhuǎn)化電車(chē)機(jī)械能的效率為75%,以速度10m/s正常勻速行駛時(shí),一次充滿可持續(xù)正常行駛5km,電車(chē)受到的平均阻力為車(chē)重的0.02倍,則( )
A. 充電樁充電時(shí),超級(jí)電容器將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
B. 電車(chē)正常勻速行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率為
C. 若電車(chē)從接近沒(méi)電到充滿電,電車(chē)獲得的能量約為
D. 若電車(chē)從接近沒(méi)電到充滿電用時(shí)30s,充電時(shí)的平均功率約為
【答案】D
【解析】
【詳解】A.充電樁充電時(shí),超級(jí)電容器將電能儲(chǔ)存,故A錯(cuò)誤;
B.電車(chē)的重力
G=mg=15×103kg×10N/kg=1.5×105N
所受阻力
f=0.02G=0.02×1.5×105N=3000N
電車(chē)勻速行駛,則牽引力
F=f=3000N
電車(chē)正常勻速行駛時(shí)的功率
故B錯(cuò)誤;
C.電車(chē)每次充滿電后持續(xù)正常行駛5km,電車(chē)做功
W=Fs=3×103N×5×103m=1.5×107J
電車(chē)從充電樁所獲得的能量
故C錯(cuò)誤;
D.若從接近沒(méi)電到充滿電用時(shí)30s,則充電樁為電車(chē)充電時(shí)的平均功率為
故D正確。
故選D。
13. 如圖所示,上下兩平行金屬板長(zhǎng)與豎直間距均為L(zhǎng),兩板構(gòu)成一個(gè)平行板電容器,現(xiàn)將一帶電量為,質(zhì)量為m的粒子以水平速度v從圖中緊靠上極板位置進(jìn)入電場(chǎng)。已知兩金屬板極之間的電壓恒為,不計(jì)粒子所受重力,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 粒子出電場(chǎng)時(shí)的速度大小為
B. 整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中粒子減少的電勢(shì)能為
C. 粒子穿出電場(chǎng)的位移為
D. 若將該粒子從距離上極板處以相同速度釋放,粒子將無(wú)法出電場(chǎng)
【答案】B
【解析】
【詳解】A.上下兩金屬板間電場(chǎng)強(qiáng)度
加速度
在兩金屬板間運(yùn)動(dòng)時(shí)間
出電場(chǎng)時(shí)豎直方向速度
所以粒子出電場(chǎng)時(shí)的速度大小為
故A錯(cuò)誤;
B.粒子豎直方向運(yùn)動(dòng)距離
電場(chǎng)力做功
所以整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中粒子減少的電勢(shì)能為,故B正確;
C.粒子穿出電場(chǎng)的位移為
故C錯(cuò)誤;
D.若將該粒子從距離上極板處以相同速度釋放,在時(shí)間
內(nèi)豎直方向的位移
所以粒子能飛出電場(chǎng),故D錯(cuò)誤。
故選B。
二、選擇題Ⅱ(本題共2小題,每小題3分,共6分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的,全部選對(duì)的得3分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分)
14. 物理學(xué)科核心素養(yǎng)包括“物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個(gè)方面,下列關(guān)于物理觀念和科學(xué)思維的認(rèn)識(shí),正確的是( )
A. 汽車(chē)在通過(guò)彎道時(shí),如果速度過(guò)大,往往會(huì)出現(xiàn)“甩尾”現(xiàn)象,這是一種離心現(xiàn)象,這是由于受到離心力而產(chǎn)生的
B. “探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)用到了控制變量法
C. 卡文迪什利用扭秤測(cè)量引力常量用到了放大的思想
D. 電場(chǎng)強(qiáng)度,速度,加速度,都是采用了比值定義法
【答案】BC
【解析】
【詳解】A.汽車(chē)在通過(guò)彎道時(shí),如果速度過(guò)大,往往會(huì)出現(xiàn)“甩尾”現(xiàn)象,這是一種離心現(xiàn)象,這是由于實(shí)際受力的力不足以提供所需的向心力,故A錯(cuò)誤;
B.“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)用到了控制變量法,故B正確;
C.卡文迪什利用扭秤測(cè)量引力常量用到了放大的思想,故C正確;
D.電場(chǎng)強(qiáng)度,速度都是采用了比值定義法,加速度是決定式,不是采用了比值定義法,故D錯(cuò)誤。
故選BC。
15. 帶有光滑圓弧軌道,質(zhì)量為m小車(chē)靜止置于光滑水平面上,如圖所示,一質(zhì)量也為m的小球以速度水平?jīng)_上小車(chē),到達(dá)某一高度后,小球又返回車(chē)的左端,則( )
A. 在整個(gè)過(guò)程中,小球和車(chē)水平方向系統(tǒng)動(dòng)量守恒
B. 小球返回車(chē)左端時(shí),速度為
C. 小球上升到最高點(diǎn)時(shí),小車(chē)的速度為
D. 小球在弧形槽上上升的最大高度為
【答案】ACD
【解析】
【詳解】A.在整個(gè)過(guò)程中,小球和車(chē)在水平方向上合力為零,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,A正確;
B.根據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒
得
小球返回車(chē)的左端時(shí),速度為
B錯(cuò)誤;
C.小球上升到最到點(diǎn)時(shí),小球與小車(chē)速度相同,根據(jù)動(dòng)量守恒
小車(chē)的速度為
C正確;
D.根據(jù)機(jī)械能守恒
得小球在弧形槽上上升的最大高度為
D正確。
故選ACD。
非選擇題部分
三、非選擇題(本題共5小題,共55分)
16. 用如圖一所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn):
(1)下面列出了一些實(shí)驗(yàn)器材:電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶滑輪的長(zhǎng)木板、墊塊、小車(chē)和砝碼、砂和砂桶。除以上器材外,還需要的實(shí)驗(yàn)器材有______
A.天平 B.秒表 C.刻度尺(最小刻度為1mm) D.低壓交流電源
(2)此實(shí)驗(yàn)中需要滿足一些條件,下列正確的做法是______
A.小車(chē)放在長(zhǎng)木板上,反復(fù)調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾斜程度,直至輕推小車(chē)使其在不受繩的拉力下沿木板做勻速運(yùn)動(dòng)
B.小車(chē)放在長(zhǎng)木板上,后面固定一條紙帶,紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。反復(fù)調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾斜程度,直至輕推小車(chē)使其在不受繩的拉力下沿木板做勻速運(yùn)動(dòng)
C.實(shí)驗(yàn)中,不需要滿足砂和砂桶的總質(zhì)量m與小車(chē)和車(chē)上砝碼的總質(zhì)量M之間的條件
D.實(shí)驗(yàn)中,為了保證砂和砂桶所受的重力近似等于使小車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)的拉力,砂和砂桶的總質(zhì)量m與小車(chē)和車(chē)上砝碼的總質(zhì)量M之間應(yīng)滿足的條件是
(3)下圖為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,交流電的頻率為50Hz,在相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有四個(gè)打點(diǎn)未畫(huà)出,用刻度尺測(cè)得:,,,,,。
打下“3”點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度大小______m/s。
②小車(chē)的加速度大小a=______。(計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)
(4)另一小組在研究“小車(chē)質(zhì)量一定時(shí),加速度與力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí),用改變砂的質(zhì)量的辦法來(lái)改變對(duì)小車(chē)的作用力F,然后根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)作出a-F圖像,如圖三所示。發(fā)現(xiàn)圖像既不過(guò)原點(diǎn),末端又發(fā)生了彎曲,可能的原因是______。
A.沒(méi)有補(bǔ)償摩擦阻力,且小車(chē)質(zhì)量較大
B.補(bǔ)償摩擦阻力時(shí),木板的傾斜角度過(guò)大,且砂和砂桶的質(zhì)量較大
C.補(bǔ)償摩擦阻力時(shí),木板的傾斜角度過(guò)小,且砂和砂桶的質(zhì)量較大
D.補(bǔ)償摩擦阻力時(shí),木板的傾斜角度過(guò)小,且小車(chē)質(zhì)量較大
【答案】 ①. ACD ②. BD ③. 0.16 ④. 0.40 ⑤. C
【解析】
【詳解】(1)[1]A.實(shí)驗(yàn)中,將砂和砂桶所受的重力近似等于使小車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)的拉力,因此需要測(cè)量砂、砂桶和小車(chē)的質(zhì)量,需要用到天平,A正確;
B.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器自身就是一種計(jì)時(shí)儀器,實(shí)驗(yàn)中不需要用到秒表,B錯(cuò)誤;
C.實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量質(zhì)帶上點(diǎn)跡之間的間距,實(shí)驗(yàn)中需要用到刻度尺,C正確;
D.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作需要低壓交流電源,D正確。
故選ACD。
(2)[2]AB.平衡摩擦力時(shí),將小車(chē)放在長(zhǎng)木板上,后面固定一條紙帶,紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。反復(fù)調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾斜程度,直至輕推小車(chē)使其在不受繩的拉力下沿木板做勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)紙帶上的點(diǎn)跡均勻分布,A錯(cuò)誤,B正確;
CD.對(duì)砂和砂桶分析有
對(duì)小車(chē)分析有
則有
可知,當(dāng)時(shí),才有
即實(shí)驗(yàn)中,為了保證砂和砂桶所受重力近似等于使小車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)的拉力,砂和砂桶的總質(zhì)量m與小車(chē)和車(chē)上砝碼的總質(zhì)量M之間應(yīng)滿足的條件是,C錯(cuò)誤,D正確。
故選BD。
(3)[3]由于相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有四個(gè)打點(diǎn)未畫(huà)出,則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為
則打下“3”點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度大小
[4]根據(jù)逐差法可求得加速度為
(4)[5]圖像與橫軸正方向相交,說(shuō)明開(kāi)始砂和砂桶質(zhì)量較小,不為零時(shí),即細(xì)線中有一定拉力時(shí),小車(chē)沒(méi)有運(yùn)動(dòng),加速度為零,表明沒(méi)有平衡摩擦力,或者平衡摩擦力時(shí),木板的傾角過(guò)小。根據(jù)上述可知當(dāng)時(shí),才有
此時(shí)實(shí)驗(yàn)圖像與理論圖像幾乎重合,為一條直線,當(dāng)砂和砂桶質(zhì)量較大時(shí),已經(jīng)不滿足,此時(shí)實(shí)驗(yàn)圖像與理論圖像有較大偏差,實(shí)驗(yàn)圖像發(fā)生彎曲,即圖中圖像既不過(guò)原點(diǎn),末端又發(fā)生了彎曲,原因是補(bǔ)償摩擦阻力時(shí),木板的傾斜角度過(guò)小,且砂和砂桶的質(zhì)量較大。
故選C。
17. 某興趣小組利用圖1所示的電路,把開(kāi)關(guān)擲向a對(duì)給定電容值為C的電容器充電。R表示接入的電阻,E表示電源(忽略?xún)?nèi)阻)。通過(guò)改變電路中元件的參數(shù)對(duì)同一電容器進(jìn)行兩次充電,得到i-t圖后經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)軟件處理得到如圖所示的q-t曲線如圖2中①②所示。
(1)根據(jù)q-t圖像以下判斷正確的是( )
A.①②兩條曲線不同是E的改變?cè)斐傻? B.①②兩條曲線不同是R的改變?cè)斐傻?br>C.需要對(duì)電容器快速充電時(shí),R越小越好 D.需要對(duì)電容器快速充電時(shí),R越大越好
(2)小明同學(xué)利用圖3和圖4的電路圖連接電路,分別完成了“測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”和“測(cè)量某一段長(zhǎng)度已知的電阻絲的電阻率”兩個(gè)實(shí)驗(yàn),兩個(gè)電路使用同一電源。
①圖5是該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)在同一坐標(biāo)軸上同時(shí)作出兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的U-I圖像,下列說(shuō)法正確的是( )
A.圖3中電壓表的內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)影響;
B.圖4中電壓表的內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)影響;
C.圖5可知,電源的電動(dòng)勢(shì)為1.49V,內(nèi)阻為2.5Ω;
D.在測(cè)量的電阻時(shí),若將滑動(dòng)變阻器移到最右端,消耗的功率約為0.50W
②如圖6,用螺旋測(cè)微器測(cè)得該電阻絲的直徑d=______mm,根據(jù)實(shí)驗(yàn)所選的電表量程,電壓表的示數(shù)U=______V。
【答案】 ①. BC##CB ②. BD##DB ③. 0.495 ④. 0.80
【解析】
【詳解】(1)[1]AB.最終電荷量穩(wěn)定時(shí),兩條曲線的電荷量相同,根據(jù)可知,穩(wěn)定時(shí)電壓相同,則電源電壓未發(fā)生變化,而充電的時(shí)間不同,說(shuō)明電流強(qiáng)度不同,說(shuō)明電路阻值變化,即 ①②兩條曲線不同是R的改變?cè)斐傻?,故A錯(cuò)誤,B正確;
CD.需要對(duì)電容器快速充電時(shí),根據(jù)可知,電流越大越好,則電阻越小越好,故C正確,D錯(cuò)誤。
故選BC。
(2)[2]A.“測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)時(shí),若如圖3所示采用相對(duì)電源的電流表外接法,則電流表所測(cè)電流是通過(guò)電源的電流和通過(guò)電壓表的電流之和,根據(jù)并聯(lián)分流原理可知,電壓表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果有影響,故A錯(cuò)誤;
B.“測(cè)量某一段長(zhǎng)度已知的電阻絲的電阻率”實(shí)驗(yàn),若如圖4所示采用電流表內(nèi)接法,無(wú)論電壓表內(nèi)阻多大,電壓表所測(cè)電壓都是電阻絲兩端的電壓,電壓表內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)影響,故B正確;
C.根據(jù)閉合電路歐姆定律,有
故電源的圖像斜率為負(fù),斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻大小,由圖可知內(nèi)阻大小為
電源電動(dòng)勢(shì)為
故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)圖可知,待測(cè)電阻阻值約為
電源電動(dòng)勢(shì)為,內(nèi)阻為,當(dāng)將滑動(dòng)變阻器移到最右端,消耗的功率
故D正確。
故選BD。
(3)[3]由圖可知,螺旋測(cè)微器讀數(shù)為
[4]電源電壓為1.5V,則量程選3V,則讀數(shù)為0.80V。
18. 如圖所示,負(fù)電荷q在恒力F作用下在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng),某段時(shí)間內(nèi)由A運(yùn)動(dòng)到B,已知:AB距離為l=0.5m,恒力,F(xiàn)與AB的夾角為,電荷量為,A點(diǎn)的電勢(shì),不計(jì)電荷的重力,。求:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小;
(2)B點(diǎn)的電勢(shì);
(3)q由A到B的過(guò)程中電場(chǎng)力做的功和電勢(shì)能的變化量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小問(wèn)1詳解】
由電荷做勻速運(yùn)動(dòng)可得
所以
【小問(wèn)2詳解】
A、B兩點(diǎn)電勢(shì)差
而
所以
【小問(wèn)3詳解】
靜電力做功
而
所以
19. 一個(gè)質(zhì)量為的蹦床運(yùn)動(dòng)員,從離水平網(wǎng)面高處自由下落,著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平網(wǎng)面高處。已知運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸的時(shí)間為取。
(1)求運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸的這段時(shí)間內(nèi)動(dòng)量的變化量的大?。?br>(2)求網(wǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的平均作用力的大??;
(3)求從自由下落開(kāi)始到蹦回離水平網(wǎng)面高處這一過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員所受彈力的沖量。
【答案】(1);(2);(3),方向豎直向上
【解析】
【詳解】(1)運(yùn)動(dòng)員向下接觸網(wǎng)面和反彈的速度大小分別為
運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸的這段時(shí)間內(nèi)動(dòng)量的變化量的大小為
(2)根據(jù)動(dòng)量定理
得網(wǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的平均作用力的大小為
(3)運(yùn)動(dòng)員所受彈力的沖量為
方向豎直向上。
20. 2017年9月1日起,浙江高速正式啟用區(qū)間測(cè)速,這加大了對(duì)超速違法行為的打擊力度。已知某直線區(qū)間測(cè)速區(qū)域總長(zhǎng)度為,規(guī)定區(qū)間平均速度不能超過(guò)80km/h,一輛汽車(chē)以的車(chē)速駛?cè)雲(yún)^(qū)間測(cè)速區(qū)域,勻速行駛了4s后司機(jī)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)顯示若汽車(chē)?yán)^續(xù)以該速度行駛會(huì)超過(guò)規(guī)定平均速度,因此馬上做勻減速運(yùn)動(dòng)至某一速度v后立刻以相同大小的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)恢復(fù)到原來(lái)速度的瞬間汽車(chē)剛好出區(qū)間測(cè)速區(qū)域且系統(tǒng)顯示平均速度為80km/h,求:
(1)汽車(chē)勻加速的時(shí)間t;
(2)汽車(chē)勻減速結(jié)束后的速度v;
(3)汽車(chē)因?yàn)閰^(qū)間測(cè)速而增加的行駛時(shí)間(結(jié)果可用分?jǐn)?shù)表示)。
【答案】(1)70s;(2)14m/s;(3)
【解析】
【詳解】(1)根據(jù)題意可知運(yùn)動(dòng)總時(shí)間為
由運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性可知加速時(shí)間和減速時(shí)間相同,則加速時(shí)間
(2)根據(jù)題意得勻減速的位移為
又可以根據(jù)
得
(3)勻加速與勻減速的總位移為
所花時(shí)間為
若仍舊勻速運(yùn)行則時(shí)間
則增加的時(shí)間為
21. 如圖所示,在高的光滑水平平臺(tái)上,物塊P以初速度水平向右運(yùn)動(dòng),與靜止在水平平臺(tái)上的物塊Q發(fā)生碰撞(物塊P、Q均可視為質(zhì)點(diǎn)),,碰撞后物塊P靜止,物塊Q以一定的水平速度向右滑離平臺(tái),并恰好沿光滑圓弧形軌道BC的B點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓弧形軌道,B點(diǎn)的高度,圓弧軌道的圓心O與平臺(tái)等高,軌道最低點(diǎn)C的切線水平,并與地面上長(zhǎng)為L(zhǎng)=70m的水平粗糙軌道CD平滑連接,物塊Q沿軌道BCD運(yùn)動(dòng)與右邊墻壁發(fā)生碰撞。不計(jì)空氣阻力,g取10。求:
(1)物塊Q由A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間;
(2)物塊P初速度的大小;
(3)物塊Q經(jīng)過(guò)圓弧C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力;
(4)若物塊Q與墻壁只發(fā)生一次碰撞,碰后速度等大反向,反向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有沖出B點(diǎn),最后停在軌道CD上的某點(diǎn)M(M點(diǎn)未畫(huà)出)。設(shè)物塊Q與軌道CD之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,求的取值范圍。
【答案】(1)
(2)
(3),方向豎直向下
(4)
【解析】
【小問(wèn)1詳解】
物塊Q從A到B做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為t,則
解得
【小問(wèn)2詳解】
由幾何關(guān)系,可知:
,
解得
物塊Q做平拋運(yùn)動(dòng)的水平速度是,有
解得
P與Q發(fā)生碰撞的過(guò)程中系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,選取向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律,得
解得
【小問(wèn)3詳解】
物塊Q由A到C的過(guò)程中,由動(dòng)能定理得
在圓弧C點(diǎn),由牛頓第二定律有
代入數(shù)值,得
由牛頓第三定律得
方向豎直向下
【小問(wèn)4詳解】
由于只發(fā)生一次碰撞,若物塊Q恰好沖回到B點(diǎn),
解得:
可設(shè)物塊Q在水平軌道CD上通過(guò)的總路程為S,根據(jù)題意,該路程的最大值是
最小值是
路程最大時(shí),動(dòng)摩擦因數(shù)最??;路程最小時(shí),動(dòng)摩擦因數(shù)最大。由能量守恒得
解得:
,
綜上
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