
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號等填寫在答題卡和試卷指定位置上。
2.回答選擇題時,選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑。如
需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標號?;卮鸱沁x擇題時,將答案寫在答題卡上。寫
在本試卷上無效。
3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回
一、單項選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。
1.某中學科技小組豎直向上發(fā)射自制小火箭,小火箭在時刻燃料耗盡失去動力,整個運動過程的位移隨時間變化的圖像如圖所示。不計空氣阻力,下列說法正確的是( )
A.時間內(nèi)小火箭處于超重狀態(tài)
B.時間內(nèi)小火箭的速度一直增大
C.時刻小火箭的加速度為0
D.小火箭在時間內(nèi)的位移大小小于在時間內(nèi)的位移大小
【答案】D
【解析】圖像的斜率表示速度,由圖可知,時間內(nèi)小火箭豎直向上加速,加速度豎直向上,處于超重狀態(tài),時間內(nèi)小火箭只受重力,豎直向上減速,處于完全失重狀態(tài),A錯誤,B錯誤;時刻小火箭只受重力,加速度為重力加速度,C錯誤;小火箭在時刻運動至最高點,時刻又回到初位置,時間內(nèi)的位移大小小于時間內(nèi)的位移大小,D正確。
2.游樂園的夜晚身披彩燈的摩天輪格外醒目。若摩天輪繞中間的固定軸勻速轉(zhuǎn)動,則以下說法正確的是( )
A.因為角速度為恒量,所以在相同的時間內(nèi),乘客的速度變化量相同
B.乘客在最低點時,他的動量變化率為零
C.當乘客位于摩天輪的最高點時他對座椅的壓力最小
D.乘客在與轉(zhuǎn)軸等高的位置時,他的加速度就是重力加速度
【答案】C
【解析】摩天輪繞中間的固定軸做勻速圓周運動,所受合外力大小不變,但方向不斷變化,是變加速運動,所以在相同時間內(nèi), 乘客的速度變化量大小相等,但方向不同,A錯誤;根據(jù)動量定理可知“動量變化率大小即為物體的合力大小”,由于摩天輪繞中間的固定軸做勻速圓周運動,根據(jù)曲線運動的條件可知,乘客需要合外力,所以他的動量變化率不為零,B錯誤; 當乘客位于摩天輪的最高點時,他受到的合外力豎直向下,加速度向下,所以他處于失重狀態(tài),乘客位于摩天輪的最高點時他對座椅的壓力最小,C正確;乘客在與轉(zhuǎn)軸等高的位置時,他受到的合外力水平指向圓心,加速度方向就跟重力加速度方向不同,D錯誤。
3.如圖所示,水平地面上固定一足夠大斜面,斜面傾角為37°,從斜面上一點P正上方沿與水平方向成45°角斜向上拋出一小球,小球拋出速度最大為10 m/s,已知重力加速度g = 10 m/s2,拋出點與P點間的距離為3 m,則斜面上與拋出點等高的可能落點構(gòu)成線段的長度為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】小球初速度方向與水平方向夾角為45°,當小球初速度大小為10 m/s時,小球落到與拋出點等高的落點時水平位移最大,此時小球的水平位移為,且,解得,當小球面對斜面拋出且初速度方向與AA′垂直時,小球落到與拋出點等高的落點時水平位移最小,此時小球的水平位移為,則斜面上與拋出點等高的落點構(gòu)成線段的長度為。
4.帆船是利用風力航行的船,是繼舟、筏之后的一種古老的水上交通工具。如圖所示,在某次航行時,一艘帆船在水平風力的作用下,以速度沿風的方向勻速前行,風與帆作用的有效面積為S,氣流的平均密度為,帆船行駛過程水平方向上所受阻力恒為f。假設(shè)氣流與帆作用后速度與帆船前行速度相等,則風速大小為( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】時間內(nèi)沖擊船帆的空氣的體積為時間內(nèi)沖擊船帆的空氣質(zhì)量為,空氣的動量改變量為,取船速方向為正,設(shè)帆對空氣的作用力大小為F,由動量定理可得,即,又帆船勻速前行,根據(jù)平衡條件,,聯(lián)立解得,只有A正確。
二、雙項選擇題:本題共4小題,每小題6分,共24分。每小題有兩個選項符合題目要求,全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。
5.避雷針是用來保護建筑物避免雷擊的裝置(如圖甲)。如圖乙是避雷針放電時空間等勢面和電場線的分布圖(圖線大致對稱分布),其中實線是電場線,虛線是等差等勢面,則下列說法正確的是( )
A.A點電場強度比B點大
B.A、C兩點電勢一樣高
C.正電荷在C點的電勢能比A點大
D.負電荷從C點移動到B點,電場力做的總功為0
【答案】CD
【解析】根據(jù)電場線的密疏程度表示場強大小,可知A點電場強度比點小,A錯誤;由于電場線是從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面,因此C點的電勢比A點高,B錯誤;根據(jù)結(jié)合B選項分析可知正電荷在C點的電勢能比A點大,C正確;B、C兩點處于同一等勢面上,負電荷從C點移動到B點,電場力做的總功為0,D正確。
6.“地震預(yù)警”是指在地震發(fā)生以后,搶在地震波傳播到受災(zāi)地區(qū)前,向受災(zāi)地區(qū)提前幾秒至數(shù)十秒發(fā)出警報,通知目標區(qū)域從而實現(xiàn)預(yù)警??蒲袡C構(gòu)對波的特性展開研究,如圖甲所示為研究過程中簡諧橫波時刻的波形圖,M是此波上的一個質(zhì)點,平衡位置處于處,圖乙為質(zhì)點M的振動圖像,則( )
A.該列波的傳播速度為2m/s
B.該列波的傳播方向沿x軸負向傳播
C.質(zhì)點M在9s內(nèi)通過的路程為340cm
D.質(zhì)點M在2s內(nèi)沿x軸運動了8m
【答案】AB
【解析】由甲、乙圖可知,,則該列波的傳播速度為,故A正確;由圖乙可知時刻質(zhì)點M沿沿y軸正方向振動,根據(jù)波形平移法可知,該列波的傳播方向沿x軸負向傳播,B正確;根據(jù)可知,質(zhì)點在內(nèi)通過的路程為,故C錯誤;質(zhì)點只在其平衡位置上下振動,并不會隨波的傳播方向遷移,D錯誤。
7.如圖,傾角為30°且足夠長的光滑斜劈固定在水平面上,P、Q兩個物體通過輕繩跨過光滑定滑輪連接,Q的另一端與固定在水平面的輕彈簧連接,P和Q的質(zhì)量分別為4m和m。初始時,控制P使輕繩伸直且無拉力,滑輪左側(cè)輕繩與斜劈上表面平行,右側(cè)輕繩豎直,彈簧始終在彈性限度范圍內(nèi),彈簧勁度系數(shù)為k,重力加速度大小為g?,F(xiàn)無初速釋放P,則在物體P沿斜劈下滑過程中( )
A.P的加速度大小先減小后增大B.P的加速度大小一直增大
C.P沿斜劈下滑的最大距離為 D.P沿斜劈下滑的最大距離為
【答案】AD
【解析】設(shè)物體P向下運動過程中的位移為x,彈簧的形變量為Δx,開始時彈簧的彈力表現(xiàn)為支持力,從釋放P到彈簧恢復(fù)原長過程中,對P、Q整體根據(jù)牛頓第二定律,,可得,隨著x增大Δx減小,則加速度逐漸減小,當彈簧恢復(fù)原長后,彈簧表現(xiàn)為拉伸狀態(tài),彈簧彈力為拉力,隨著x增大Δx增大,根據(jù)牛頓第二定律,,可得,隨著x增大Δx增大,當mg > kΔx時,隨著x增大,加速度逐漸減小,當kΔx > mg時,隨著x增大,加速度反向增大,所以物體P的加速度大小先減小后反向增大,A正確,B錯誤;沒有釋放物體P前,根據(jù)平衡條件,,可得,物體P沿斜劈下滑的最大距離為xmax,根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒可得,解得,D正確,C錯誤。
8.如圖所示的正方形區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強磁場,一帶電粒子從ad邊中點e沿ec方向射入磁場。當射入速度大小為v時,恰好從bc邊中點f飛出磁場。不計粒子所受重力。下列說法正確的是( )
A.當粒子速度大小為時,粒子離開磁場時的速度方向與磁場邊界不垂直
B.當粒子速度大小為時,粒子在磁場區(qū)域運動過程中速度方向改變了90°
C.粒子兩次射入速度大小分別為,在磁場中運動時間分別為,若,則有
D.若粒子射入速度大小合適,可能從ab邊界上任一點飛出磁場
【答案】BC
【解析】由左手定則判斷,粒子帶負電,做勻速圓周運動,,,周期,設(shè)正方形邊長為L,粒子射入速度方向與ef時夾角為θ,有,當粒子射入速度大小為v時,軌跡對應(yīng)的圓心角為,運動時間,由幾何關(guān)系可得,當粒子速度大小為時,軌跡半徑,粒子的軌跡圓心恰好位于cb邊的延長線上,如圖1所示,粒子離開磁場時速度方向應(yīng)與磁場邊界垂直,A錯誤;設(shè)粒子速度大小為時,在磁場區(qū)域運動過程中速度方向改變了90°,軌跡半徑,如圖2所示。由幾何關(guān)系可得,解得,即,故B正確;粒子入射速度變小,軌跡半徑變小,粒子兩次射入速度大小分別為,只要兩次不都是從ea邊射出,時,軌跡半徑,軌跡對應(yīng)的圓心角,則有,若兩次都是從ea邊射出,時,軌跡半徑,軌跡對應(yīng)的圓心角,則有,C正確;當入射速度使粒子運動軌跡恰好與ab邊界相切時,設(shè)切點為g,速度再小時,粒子就從ea邊射出,所以粒子不可能在ag間飛出磁場,D錯誤。
三、非選擇題:共60分,其中9、10、11題為填空題,12、13題為實驗題,14、15、16題為計算題。考生根據(jù)要求作答。
9.(3分)帶有活塞的汽缸中封有一定質(zhì)量的理想氣體,缸內(nèi)氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,再從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C,如圖所示。在從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B過程中,汽缸單位面積上所受氣體分子撞擊的作用力 (選填“增大”“不變”或“減小”),在從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C過程中,缸內(nèi)氣體對外界 (選填“做正功”“做負功”或“不做功”),在整個過程中,缸內(nèi)氣體的內(nèi)能 (選填“增大”“不變”或“減小”)。
【答案】不變(1分) 不做功(1分) 增大(1分)
【解析】由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B為等壓膨脹過程,由于氣體壓強不變,由壓強物理意義可知汽缸單位面積上所受氣體分子撞擊的作用力不變;由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C為等容升溫過程,由于氣體的體積不變,缸內(nèi)氣體對外界不做功;由于汽缸中為理想氣體,不用考慮分子勢能,所以根據(jù)在整個過程中氣體溫度升高,氣體分子動能增加,氣體的內(nèi)能增大。
10.(3分)五邊形為單反照相機取景器中五棱鏡的一個截面示意圖,,由a、b兩種單色光組成的細光束從空氣垂直于射入棱鏡,光線經(jīng)兩次反射后垂直于射出,且在、邊b光恰好發(fā)生全反射,只有a光射出,如圖所示,則a、b兩束光的頻率關(guān)系為 (選填“大于”“小于”或“等于”),從到的傳播時間關(guān)系 (選填“大于”“小于”或“等于”),該五棱鏡對b光的折射率為 (可用三角函數(shù)表示)。
【答案】小于(1分) 小于(1分) (1分)
【解析】根據(jù)題意可知,b光恰好發(fā)生全反射,a光射出,則b光的臨界角小于a光的臨界角,由臨界角公式可知,b光的折射率大于a光的折射率,則有小于。根據(jù)題意,由公式可知,b光在棱鏡中的傳播速度小于a光在棱鏡中的傳播速度,則從到的傳播時間關(guān)系小于。由題意畫出光路圖如圖所示 ,根據(jù)光路圖和反射定律可知,又有,可得。
11.(3分)光電效應(yīng)實驗中,以不同頻率的光入射同一金屬表面,并測量與各頻率ν對應(yīng)的遏止電壓Uc,所得結(jié)果如圖所示。若圖線斜率為k,電子電荷量大小為e,則普朗克常量h= (用上述字母表示)。若用頻率為3×1014Hz很強的入射光照射到該金屬表面 (選填“能”或“不能”)產(chǎn)生光電效應(yīng)。
【答案】ek(2分) 不能(1分)
【解析】由光電效應(yīng)方程和,可得,對照題給的圖像,則,
(2)由圖像的直線與軸的交點可知,遏止電壓為零時,入射光的頻率等于截止頻率,該金屬板對入射光的截止頻率大于Hz,所以頻率為Hz很強的入射光照射到該金屬板表面不能產(chǎn)生光電效應(yīng)。
12.根據(jù)變壓器工作原理,完成以下問題:
(1)街頭見到的變壓器是降壓變壓器,假設(shè)它只有一個原線圈和一個副線圈,則導(dǎo)線較粗的線圈為 (選填“原”或“副”)線圈。
(2)在“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實驗中,可拆變壓器如圖甲所示。實驗過程中,變壓器的原、副線圈選擇不同的匝數(shù),利用多用電表10V交流電壓檔測量相應(yīng)電壓,記錄如下,從實驗數(shù)據(jù)分析可知,原、副線圈的電壓之比并不等于匝數(shù)之比,造成這種結(jié)果的可能原因是 。(寫出兩個原因)
(3)利用等效法可以簡化處理含有理想變壓器的問題。如圖乙所示的電路,可以把虛線框內(nèi)理想變壓器和副線圈的電阻共同等效為一個電阻,如圖丙所示,且等效電阻的功率與原電阻的功率相同。若理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為,則等效電阻 。
【答案】(1)副(2分) (2)漏磁、鐵芯發(fā)熱或?qū)Ь€發(fā)熱(2分) (3) (2分)
【解析】(1)理想變壓器的輸入功率等于輸出功率,因為是降壓變壓器,所以副線圈的電壓小于原線圈的電壓,而功率又相等,所以副線圈的電流大于原線圈的電流,為了減少功率損失,根據(jù)電阻定律可知副線圈應(yīng)用較粗的導(dǎo)線繞制。
(2)通過分析實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),每次實驗,變壓器副線圈輸出電壓總比理論值小,造成這種結(jié)果的主要原因是漏磁、鐵芯和導(dǎo)線發(fā)熱。
(3)由功率相同可得,解得
13.(6分)某物理興趣小組利用如圖甲所示實驗裝置來驗證牛頓第二定律。圖中小車兩端各有一個寬度為的遮光板1和2,兩遮光板的中心距離為,小車和遮光板的總質(zhì)量為,主要實驗步驟如下:
A.將光電門固定在一端裝有定滑輪的長木板中間位置,用活動支柱將木板裝有定滑輪的一端墊高,平行于木板的細繩一端系在小車上,另一端繞過定滑輪后掛一個小砝碼盤;在盤中放入質(zhì)量為的砝碼,調(diào)整木板傾角,使小車恰好能沿長木板勻速下滑;保持木板傾角不變,取下砝碼盤,記錄砝碼和砝碼盤的質(zhì)量,然后,將小車由靠近定滑輪的位置釋放,記下遮光板1和2經(jīng)過光電門時的擋光時間、;改變盤中砝碼的質(zhì)量,重復(fù)、步驟進行實驗;
E.將砝碼和砝碼盤的總重力作為小車受到的合力,作出與的圖像,該圖像為過坐標原點的一條直線,如圖乙所示,即可驗證牛頓第二定律中加速度與合力的關(guān)系。
回答下列問題:
(1)在步驟B中,調(diào)整木板傾角使小車勻速下滑,如果遮光板1和2經(jīng)過光電門時的擋光時間分別為、,那么,遮光板1經(jīng)過光電門時的速度為 ,當滿足 條件時,說明小車勻速下滑(用題中已知字母表示);
(2)本實驗中小車的質(zhì)量 (選填“是”或“不”)需要遠遠大于砝碼的質(zhì)量;
(3)圖乙所示圖像的斜率為 (用題中已知字母表示);
(4)在上述步驟C及后面改變砝碼后的重復(fù)實驗中,如果只記錄砝碼的質(zhì)量,其他步驟與計算都正確的情況下,請在丙圖坐標系中,作出大致的圖像 。
【答案】(1)(1分) (1分) (2)不(1分) (3) (2分) (4) (1分)
【解析】(1)根據(jù)題意可知,遮光板1經(jīng)過光電傳感器時的速度為
若氣墊導(dǎo)軌水平,則滑塊做勻速直線運動,則有
(2)根據(jù)題意可知,合力的測量值為,無需滿足小車的質(zhì)量遠遠大于砝碼的質(zhì)量
(3)根據(jù)牛頓第二定律有,根據(jù)運動學規(guī)律有,聯(lián)立可得,圖像的斜率為
(4)應(yīng)該記錄砝碼和砝碼盤的質(zhì)量m+m0,如果只記錄砝碼的質(zhì)量,則不加砝碼時也存在合外力,即在外力為零時,加速度不為零,即圖像的斜率不變,與橫軸有交點,如圖
14.(11分)2014年10月8日,月全食帶來的“紅月亮”亮相天空,引起人們對月球的關(guān)注.我國發(fā)射的“嫦娥三號”探月衛(wèi)星在環(huán)月圓軌道繞行n圈所用時間為t,如圖所示。已知月球半徑為R,月球表面處重力加速度大小為,引力常量為G。試求:
(1)月球的質(zhì)量M;
(2)月球的第一宇宙速度;
(3)“嫦娥三號”衛(wèi)星離月球表面的高度h。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)月球表面處引力等于重力,即
(2分)
得(1分)
(2)第一宇宙速度為近月衛(wèi)星運行速度,由萬有引力提供向心力得(2分)
所以月球第一宇宙速度(1分)
(3)“嫦娥三號”衛(wèi)星做圓周運動,由萬有引力提供向心力,得(2分)
衛(wèi)星周期(1分)
軌道半徑(1分)
聯(lián)立解得“嫦娥三號”衛(wèi)星離月球表面的高度為(1分)
15.(12分)如圖所示,足夠長的水平傳送帶MN以速度自西向東勻速運動,某時刻將一質(zhì)量的小物塊輕放在傳送帶上,離放置小物塊的位置足夠遠的地方固定有南北方向的豎直擋板ABCD,當小物塊運動到此處時,擋板可阻止小物塊繼續(xù)向東運動。已知小物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù),與擋板之間的動摩擦因數(shù),重力加速度大小g取。求:
(1)在小物塊到達擋板之前,物塊與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量Q;
(2)小物塊被擋板阻止后,對小物塊施加一水平向南的拉力F,使小物塊相對地面以的速度向南勻速滑動,該拉力F的大小。
【答案】(1) (2)
【解析】(1)設(shè)小物塊的加速度大小為,則有(1分)
設(shè)小物塊與傳送帶共速所需的時間為(1分)
小物塊的位移大小為(1分)
傳送帶的位移大小為(1分)
故系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量(1分)
解得(1分)
(2)設(shè)與之間的夾角為,則有
而(1分)
小物塊相對于傳送帶和擋板的運動情況與受力情況如圖所示
傳送帶對小物塊的摩擦力大小為(1分)
擋板對小物塊的摩擦力大小為(1分)
故拉力的大小為(1分)
又因為(1分)
解得(1分)
16.(16分)如圖所示,兩平行金屬直導(dǎo)軌、固定于同一水平絕緣桌面上,兩導(dǎo)軌之間的距離為L,a、端與傾角為的傾斜金屬導(dǎo)軌平滑連接,傾斜導(dǎo)軌上端連接阻值為的定值電阻,、端與位于豎直面內(nèi)、半徑相同的半圓形金屬導(dǎo)軌平滑連接,所有金屬導(dǎo)軌的電阻忽略不計。僅水平導(dǎo)軌所圍矩形區(qū)域存在方向豎直向下,磁感應(yīng)強度大小為的勻強磁場。一根質(zhì)量為、電阻為、長度為的細金屬棒與導(dǎo)軌垂直,靜置于處,另一根與長度相同、質(zhì)量為的細絕緣棒由傾斜導(dǎo)軌上與距離為處靜止釋放,一段時間后與發(fā)生彈性碰撞,碰撞時間極短。碰撞后,和先后恰好運動到半圓形導(dǎo)軌的最高點(拋出后立即撤去),運動過程中棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好。不計一切摩擦,重力加速度大小為。求:
(1)半圓形金屬導(dǎo)軌的半徑;
(2)整個過程中定值電阻產(chǎn)生的焦耳熱;
(3)絕緣棒通過區(qū)域的時間。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)、碰前過程,對絕緣棒,由動能定理得(1分)
解得
絕緣棒與金屬棒發(fā)生彈性碰撞,由動量守恒定律可得(1分)
由機械能守恒定律得(1分)
解得,
因和恰好均能通過半圓形軌道的最高點,則和通過時速度大小相等,設(shè)為
則(1分)
在半圓形軌道最高點時有(1分)
由半圓形軌道最低點到最高點,由動能定理得(1分)
解得(1分)
(2)從運動到,由能量守恒得(1分)
定值電阻產(chǎn)生的焦耳熱(1分)
解得(1分)
(3)設(shè)由運動到的位移為,對,由動量定理得(1分)
電荷量(1分)
平均感應(yīng)電動勢(1分)
平均感應(yīng)電流(1分)
又(1分)
解得(1分)
匝
200
400
400
800
匝
100
100
200
400
4.0
8.2
6.1
9.6
1.9
2.0
2.9
4.6
這是一份2025年高考第二次模擬考試卷:物理(安徽卷)(解析版),共19頁。
這是一份2025年高考第二次模擬考試卷:物理(云南卷)解析版,共19頁。
這是一份2024年高考第二次模擬考試:物理(福建卷)(解析版),共20頁。
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