2024-2025学年八省联考考前适应化训练(一)物理试卷
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1.如图是某次网球的飞行轨迹,图中A、B为轨迹上等高的两点,P为最高点。若空气阻力大小与瞬时速度大小成正比,则该网球
A. 在空中的运动为匀变速曲线运动 B. 经过P点的加速度等于重力加速度
C. 经过A、B两点的速度大小相等 D. 在AP段的飞行时间小于在PB段的飞行时间
2.2024年5月,“嫦娥六号”月球探测器开启主发动机实施制动,进入周期为12h的椭圆环月轨道,近月点A距月心,远月点C距月心,BD为椭圆轨道的短轴。已知引力常量G,下列说法正确的是
A. 根据信息可以求出月球的密度
B. “嫦娥六号”的发射速度大于
C. “嫦娥六号”从B经C到D的运动时间为6h
D. “嫦娥六号”在A点和C点速度之比为5:1
3.如图所示,用折射率为n的玻璃制成顶角很小的棱镜,称为光楔。一束平行光垂直光楔左侧射入,不考虑多次反射,光线从光楔右侧出射时与入射时相比( )
A. 向上偏折了 B. 向下偏折了
C. 向上偏折了 D. 向下偏折了
4.如图所示,甲在高处,乙在地面,两人通过系在重物上的轻绳P、Q将重物吊起。当重物处于静止状态时,两绳拉力大小分别为、,与竖直方向夹角分别为、。重物重力大小为G,下列说法中正确的是( )
A. 可能等于
B. 可能等于
C. 一定大于G
D. 一定大于G
5.如图所示,由均匀电阻丝做成的正方形金属线框abcd的边长为L,每条边的电阻均为r,处于磁感应强度的大小为B的匀强磁场中,磁场方向与线框平面垂直, b、d两个顶点与电动势为E、内阻为r的电源相连,则线框abcd受到的安培力大小为( )
A. B. C. D.
6.质量为1kg的物体,在一水平拉力作用下由静止开始在水平面上运动,运动过程中受到地面的摩擦力大小为1N,拉力随位移的变化如图所示,运动1m后撤去拉力,则下列说法正确的是( )
A. 物体的最大位移为8m B. 物体的最大速度为
C. 运动过程中合力的最大功率为 D. 运动过程中合力的最大功率为
7.某电场沿x轴分布,其电场强度E与坐标x的关系如图所示,取坐标原点处的电势为零,电场强度E沿x轴正方向为正。一个质量为m、电荷量为大小q的带负电粒子,从x轴上处由静止释放,粒子只在电场力作用下运动。下列说法不正确的是( )
A. 粒子的最大动能
B. 处的电势
C. 粒子做振幅为2a的简谐运动
D. 粒子第一次运动到原点所用的时间为
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8.福岛核污染水中含有60多种放射性核素,例如氚、碳等,其中很多放射性核素尚无有效处理技术。其中碘衰变生成氙,半衰期长达年,将会对环境造成永久性污染。关于碘,下列说法正确的是( )
A. 衰变方程为 B. 碘制成碘化物后半衰期减小
C. 放射性污染物半衰期越长对环境影响越小 D. 碘衰变过程会释放能量
9.如图,内壁光滑的直圆筒竖直固定放置,轻质弹簧下端固定在圆筒的底端,自然状态时上端位于O点。A和B是质量均为m、直径略小于圆筒内径的相同小球。现将A缓慢放在弹簧上端,静止时弹簧的压缩量为,再将B从A上方的P处由静止释放,B与A碰撞后立即粘连一起运动,恰能回到O点。两小球均可视为质点,重力加速度为g,则( )
A. 弹簧的劲度系数 B. B与A碰撞后瞬间速度大小为
C. 小球A、B回到O点时加速度为零 D. 此过程中弹簧的最大弹性势能为
10.如图所示,足够长的平行光滑金属导轨固定,两侧的倾角均为,导轨间距为,左右两侧均存在垂直导轨平面的匀强磁场,方向如图所示,且磁感应强度的大小分别为、。质量分别为,导体棒1、2均垂直导轨放置,导体棒1,2的电阻分别为、。右侧的导体棒放在绝缘挡板上,时刻将导体棒1由静止释放,经过时间导体棒2与挡板之间刚好没有作用力。重力加速度,导体棒始终垂直导轨且与导轨保持良好的接触,导轨电阻不计,,。则下列说法正确的是( )
A. 时导体棒1的速度大小为
B. 时间内,导体棒1沿导轨下滑的距离为12m
C. 时间内,通过导体棒1的电荷量为
D. 时间内,导体棒1中产生的焦耳热为
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11.小黄同学在暗室中用图示装置做“测定重力加速度”的实验,用到的实验器材有:分液漏斗、阀门、支架、接水盒、一根有荧光刻度的米尺、频闪仪。具体实验步骤如下:
①在分液漏斗内盛满清水,旋松阀门,让水滴以一定的频率一滴滴的落下;
②用频闪仪发出的闪光将水滴流照亮,由大到小逐渐调节频闪仪的频率,当频率为25Hz时,第一次看到一串仿佛固定不动的水滴;
③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度;
④处理数据,得出结论;
水滴滴落的时间间隔为_______s。
小黄同学测得连续相邻的五个水滴之间的距离如图乙所示,根据数据计算当地重力加速度_______;D点处水滴此时的速度_______。结果均保留三位有效数字
调整阀门可以控制水滴大小,由于阻力影响,测得两次实验图像如图丙所示,假设水滴下落过程中受到的阻力大小恒定且相等,由图像可知水滴a的质量_______填“大于”或“小于”水滴b的质量。
12.某物理实验小组利用如图所示的电路同时测量一只有30格刻度的毫安表的量程、内阻和光敏电阻的阻值与光照强度之间的关系。实验室能提供的实验器材有:学生电源输出电压为,内阻不计、电阻箱最大阻值、单刀双掷开关一个、导线若干。
该小组实验时先将电阻箱的阻值调至最大,然后将单刀双掷开关接至a端,开始调节电阻箱,发现将电阻箱的阻值调为时,毫安表刚好半偏;将电阻箱的阻值调为时,毫安表刚好能满偏。实验小组据此得到了该毫安表的量程为_______mA,内阻________。
光敏电阻的阻值随光照强度的变化很大,为了安全,该小组需将毫安表改装成量程为3A的电流表,则需将毫安表_______选填“串联”或“并联”一个阻值为________的电阻。结果保留两位有效数字
改装完成后表盘未改动,该小组将单刀双掷开关接至b端,通过实验发现,流过毫安表的电流单位:与光照强度单位:之间的数量关系满足。由此可得光敏电阻的阻值单位:与光照强度单位:之间的关系为________用含“E”的代数式表示。
四、计算题:本大题共3小题,共36分。
13.如图甲所示,一绝热刚性汽缸放在水平面上,汽缸上部带卡口,汽缸底部装有加热丝可以对汽缸内的气体进行加热,用质量为m、横截面积为S的活塞封闭了一定量的理想气体在汽缸中,活塞可以在汽缸内无摩擦滑动,汽缸内理想气体的体积随温度变化如图乙所示,重力加速度为g,外界大气压强恒为。求:
在A状态时,汽缸内气体的温度;
在C状态时,活塞对卡口的作用力大小。
14.在科学研究中常用电场和磁场来控制带电粒子的运动。如图所示,宽度为d的虚线框内有垂直纸面方向的匀强磁场,匀强磁场左右边界竖直。电子枪发出的电子初速度可以忽略经M、N之间的加速电场加速后以一定的速度水平射出并进入偏转磁场。速度方向改变角后从右边界离开磁场最终打在荧光屏上,已知加速电压为U,电子质量为m、电量值为e、电子重力不计。
求偏转磁场的磁感应强度B的大小和方向;
若撤去磁场,在虚线框中加一沿竖直方向的匀强偏转电场,从右边界离开电场也可使电子偏转角最终打在荧光屏上,求所加电场的电场强度大小E以及打到荧光屏上的电子动能。
15.如图所示,曲面和下底面都光滑的圆弧轨道A静置在水平地面上,其质量为、圆弧半径为R。A的左侧距离为处为一足够长、以大小为的速度顺时针匀速转动的传送带,其上表面与水平地面齐平。现将质量为m的滑块B,从圆弧最高点静止释放,B沿轨道下滑后,与静置在传动带右端的滑块C发生碰撞,C的质量也为m。B、C均可视作质点,B、C与传送带、水平地面的动摩擦因数都为,重力加速度为g,且B与C的所有碰撞都是完全弹性的。求:
从滑块B静止释放至滑块B滑到轨道的圆弧最低点的过程中,A、B运动的水平位移的大小;
滑块C第一次在传送带上向左运动的时间;
从滑块C在传送带最左端开始计时,到B恰好停止的过程中,地面给B的冲量大小。答案可以用根号表示
答案和解析
1.【答案】D
【解析】A.网球的速度在改变,则网球受到空气的阻力在改变,网球受到的合力在改变,网球不是做匀变速曲线运动,故A错误;
B.经过P点时网球仍然有向前的运动速度,仍然受到空气的阻力,此时合力不是重力,则经过P点的加速度不等于重力加速度,故B错误;
C.网球运动过程中受到空气的阻力,则网球的机械能减小,A、B两点重力势能相同,A点的动能大于B点的动能,则网球经过A点的速度大于经过B点的速度,故C错误;
D.网球在AP段竖直方向受向下的重力和空气阻力,在PB段竖直方向受向下的重力和向上的空气阻力,由牛顿第二定律可知网球在AP段的加速度大于PB段的加速度,两段过程竖直方向的位移h相等,由可知网球在AP段的飞行时间小于在PB段的飞行时间,故D正确。
2.【答案】D
【解析】A.月球的体积无法计算,不能求出月球的密度,故A错误;
B.第二宇宙速度为,又称为逃逸速度,如果“嫦娥六号”发射的速度大于,“嫦娥六号”将永远的离开地球,不再受地球吸引力的束缚;“嫦娥六号”绕着月球转动时,仍然没有挣脱地球吸引力的束缚,故B错误;
C.“嫦娥六号”围绕月球做椭圆运动,从做减速运动,从做加速运动,根据开普勒第二定律可知,“嫦娥六号”在A点速度最大,在B点速度最小,则从的运动时间大于半个周期,即大于6h,故C错误;
D.根据开普勒第二定律可得,解得,故D正确。
3.【答案】B
【解析】画出光路图,如图所示:
根据,则,由于很小,则,则结合光路图可知光线从光楔右侧出射时与入射时相比向下偏折了,故B正确
4.【答案】C
【解析】解:AB、对重物进行受力分析,如图所示。
由共点力平衡条件得
水平方向,有
竖直方向,有
若等于,则等于,,显然不满足条件,因此不可能等于,不可能等于,故AB错误;
CD、根据,则有,可知。根据题目条件无法判断与G的关系,故C正确,D错误。
故选:C。
对重物受力分析,运用正交分解法,根据平衡条件列式分析。
本题考查共点力平衡条件的应用,本题对共点力平衡问题采用了正交分解法,通过列平衡方程分析。
5.【答案】B
【解析】线框中的总电流为,
据已知条件可得,
线框所受安培力的等效长度为,
可得,故B正确。
6.【答案】D
【解析】【分析】
图像的面积表示力F做的功,根据动能定理求解问题,根据求解功率。
【解答】
A.设物体位移为 x ,拉力 F 为变力,变力做功为图像围成的面积,则拉力 F 做功为
由动能定理可知,代入得,则物体的最大位移为4m,A错误;
B.由动能定理知,物体的最大速度为 ,则,代入得,,B错误;
当运动过程中合力最大时,拉力为 ,速度最大 时,合力功率最大为,C错误,D正确。
故选D。
7.【答案】C
【解析】B.图像中,图像与横坐标所围几何图形的面积表示电势差,则有,解得,故B正确;
A.粒子在0点时,电场力为0,动能最大,根据功能关系:,故A正确。
C.由图可知:,粒子受到的电场力:,满足简谐运动回复力特点,O点为平衡位置,振幅为a,故C错误;
D.粒子第一次运动到原点所用的时间为四分之一周期:,故D正确;
本题选择不正确的,故选C。
8.【答案】AD
【解析】A.根据质量数与电荷数守恒可知,碘的衰变方程为,故A正确;
B.放射性元素的半衰期不受温度、压强、是否是单质等因素的影响,故B错误;
C.放射性污染物半衰期越长,在环境中存在的时间越长,对环境影响越大,故C错误;
D.碘衰变过程有质量亏损,会释放能量,故D正确。
故选AD。
9.【答案】AB
【解析】A.由平衡条件可知解得,A正确;
B.B球与A球碰前,,解得:,B球与A球碰撞后,由动量守恒,,解得:,B正确;
小球A、B回到O点时,对A、B两小球整体:,,解得,C错误;
D.A、B两小球和弹簧在竖直方向上做简谐运动,在平衡位置:,,简谐运动的振幅为,由简谐运动的对称性,A、B两小球运动到最低点时,弹簧的压缩量为 从最低到弹簧处于原长的过程中,由机械能守恒,,所以D错误。
10.【答案】AC
【解析】A. 时导体棒2与挡板之间的作用力刚好为零,由力的平衡条件得
对导体棒1有
又
解得
故A正确;
对导体棒1由动量定理得
又由法拉第电磁感应定律得
又
由以上可解得
,
故B错误,C正确;
D. 时间内,由能量守恒定律得
解得
导体梯1上产生的焦耳热为
代入数据解得
故D错误。
故选AC。
11.【答案】
大于
【解析】由于闪仪的频率为25Hz时,看到水滴仿佛固定不动,故水滴滴下的时间间隔为
根据逐差法求加速度可得该地的重力加速度为
由某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得,D点的瞬时速度
根据动能定理可知
解得
结合图像可知
故
12.【答案】
并联
【解析】设毫安表每格表示电流大小为,则当电阻箱的阻值为 = 时,由欧姆定律可得
= U
当电阻箱的阻值为 = 时,则有
= U
两式联立并代入数据可解得
= , = 1mA
故该毫安表的量程
= = 30mA
要将量程为300mA的毫安表改成量程为 = 3A电流表,则需在毫安表两端并联一个电阻,设其电阻为,则有
=
代入数据可解得
由题意可知,改装后电流表的内阻为 = ,设通过光敏电阻的电流大小为单位:则有则有
= U成立
且
=
由以上两式可得
整理可得
13.【答案】到B等压变化,则由盖-吕萨克定律
代入数据解得,在A状态时,汽缸内气体的温度为
到C做等容变化,由查理定律
其中
对活塞受力分析,由平衡条件
联立可得,在C状态时,活塞对卡口的作用力大小为
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.【答案】电子带负电,根据左手定则可知磁感应强度 B 方向垂直纸面向外,电子在磁场中的轨迹如图所示
根据洛伦兹力提供向心力
由几何关系可得
电子经过电场加速过程,根据动能定理可得
联立解得;
电子在电场中做类平抛运动,假设在电场中的时间为 t ,则有
离开电场时,假设沿电场方向的分速度为 ,则有
又
联立可得
离开电场时的动能为
可知打在荧光屏上的电子动能为 4eU 。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.【答案】解:
从滑块B静止释放至滑块B滑到轨道的圆弧最低点的过程中,A、B组成的系统满足水平方向动量守恒,则有
则有
又
联立解得A、B运动的水平位移的大小分别为
,
从滑块B静止释放至滑块B滑到轨道的圆弧最低点的过程,根据系统水平方向动量守恒可得
根据系统机械能守恒可得
解得
,
从B在圆弧最低点到与C发生碰撞前瞬间过程,根据动能定理可得
解得B与C碰前的速度大小为
B与C发生弹性碰撞过程,有
解得
,
可知B、C速度交换,则滑块C第一次在传送带上向左运动过程,有
滑块C第一次在传送带上向左运动的时间为
由于传送带速度
可知滑块C向左减速为0后,反向向右加速到与传送带共速,接着匀速运动到右端与B发生弹性碰撞,碰后速度再一次发生交换,所以第二次碰撞后B的速度为
B向右减速到停下所用时间为
此过程,支持力对B的冲量大小为
摩擦力对B的冲量大小为
则地面给B的冲量大小为
【解析】详细解答和解析过程见【答案】