2025浙江高考物理仿真模拟卷(二) （含解析）

2025浙江高考物理仿真模拟卷(二)
时间:90分钟分值:100分
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本题共13小题,每小题3分,共39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.[2024·金华模拟] 下列四组物理量中均为矢量的是 (　　)
A.电势差　磁感应强度 B.热量　功
C.动量　动能 D.速度　加速度
2.2023年10月26日11时14分,神舟十七号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功,并于10月26日19时34分与“天宫”实现完美对接.下列说法正确的是 (　　)
A.“2023年10月26日11时14分”指的是时间间隔
B.观看神舟十七号升空的轨迹时,飞船可以视为质点
C.对接前调整姿态时,飞船可以视为质点
D.对接后,飞船在轨运行时不能视为质点
3.[2024·衢州模拟] 如图是无人机正在喷洒农药的场景,则无人机(含箱内农药) (　　)
A.悬停时重力与浮力平衡
B.向下运动时处于失重状态
C.喷洒过程中惯性不变
D.沿曲线轨迹运动时的加速度一定不为零
4.2023年2月10日,“神舟十五号”航天员乘组圆满完成出舱既定任务,“黑科技”的组合机械臂发挥了较大作用.图示机械臂绕O点旋转时,机械臂上A、B两点的线速度v、向心加速度a的大小关系正确的是 (　　)
A.vAB.vAaB
C.vA>vB,aAD.vA>vB,aA>aB
5.[2024·绍兴模拟] 如图所示为研究光电效应的电路图,滑动变阻器的滑片初始时置于最左端,闭合开关后在电路中形成光电流.现将滑片从最左端向右移动的过程中,光电流i与电压u的关系图正确的是 (　　)
A
B
C
D
6.[2024·宁波模拟] 2023年11月23日,空军“双20”编队接运在韩志愿军烈士遗骸回家,机场安排最高礼仪“过水门”为英雄接风洗尘,向英烈致以最崇高的敬意.如图,相距L的两辆消防车以45°角斜向上喷出水柱,两水柱在距离地面高度为h的最高点相接形成水门,水柱射出时初速度为v,重力加速度为g,不考虑风力及其他阻力,下列说法正确的是 (　　)
A.L=h B.L=2h
C.v2=2gh D.v2=gL
7.[2024·宁波模拟] 如图甲是我国自行研制的CPU“龙芯”系列.图乙中,R1和R2是两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的芯片内部电阻,R1的表面边长为R2的两倍.现给R1、R2通以相同的电流I,则R1与R2相比(　　)
A.两端电压U1>U2 B.电功率P1=P2
C.电阻率ρ1>ρ2 D.相同时间内产生的焦耳热Q1>Q2
8.[2024·台州模拟] 如图所示,手提袋装满东西后总重力大小为G,轻质提绳与手提袋的4个连接点M、N、P、Q形成边长为L的正方形.竖直外力作用在提绳中点O将手提袋提起,4段提绳OM、ON、OP、OQ等长且与竖直方向均成30°夹角,则下列说法正确的是 (　　)
A.提绳OM对手提袋的作用力为G
B.提绳OM和ON对手提袋的作用力为G
C.若增大提绳的长度,提绳OM和ON对手提袋的合力将减小
D.若减小提绳的长度,提绳OM和OP对手提袋的合力将增大
　　
9.[2024·山东济南模拟] 质量为m、摆长为L的单摆,拉开一定角度后,t1时刻由静止释放,在t1、t2、t3时刻(t1A.此单摆周期为4(t2-t1) B.此单摆周期为2(t3-t1)
C.摆球在最低点的向心加速度为 D.摆球在最低点的向心加速度为
10.[2024·湖州模拟] 如图所示是神舟十五号载人飞船成功对接空间站组合体的画面.对接后可近似认为组合体在轨道上做匀速圆周运动,下列说法正确的是 (　　)
A.对接后组合体做匀速圆周运动的线速度大于7.9 km/s
B.对接前飞船运动到比空间站更低的轨道,加速后有可能与空间站对接
C.对接后组合体由于受太空中阻力的作用,若不加以调整轨道会慢慢升高
D.在组合体的实验舱内由静止释放一个小球,可以根据小球的下落高度和时间计算所在轨道处的重力加速度
11.2023年10月28日,中国科学院院士褚君浩展示了利用特殊材料实现的下半身“隐身”,其原理是柱镜光栅:由一排排微小圆柱状凸透镜排列组成柱镜光栅,每一根柱状凸透镜把背后的物体压缩成一个细条,透镜数量足够多时,物体被分解成无数个相同的细条,让人仿佛看不见了,从而在视觉上达到“隐身”效果.褚君浩院士还展示了其他的隐身方式:当使用高硼硅玻璃材质的物体在与之折射率相同的甘油中运动时,也能实现隐身效果.下列说法正确的是 (　　)
薄膜板转90度,院士的腿隐身
微距拍摄的柱镜光栅
油中玻璃棒隐身
A.院士的腿隐身利用的原理是光的折射成像
B.使柱镜与褚君浩院士的腿垂直时才能让腿“隐身”
C.如果薄膜做成紧贴院士腿的隐身衣也能实现“隐身”
D.高硼硅玻璃材质的物体在甘油中隐身利用的是光的全反射
12.如图所示,绝缘光滑圆环竖直固定放置,a、b、c为三个套在圆环上可自由滑动的带电小球,所带电荷量的大小均为q(电性未知),圆环半径为R,当小球b位于圆环最低点时,a、c两球恰好可以静止于与圆心等高的位置上,重力加速度为g,则下列说法正确的是 (　　)
A.a、c小球可能带异种电荷
B.a、b小球可能带异种电荷
C.a球质量应满足ma=
D.c球质量应满足mc=
13.[2024·学军中学模拟] 如图甲所示,曲面为四分之一圆弧、质量为M的滑块静止在光滑水平地面上,一光滑小球(可视为质点)以某一速度水平冲上滑块的圆弧面,且没有从滑块上端冲出去.若测得在水平方向上小球与滑块的速度大小分别为v1、v2,作出图像如图乙所示,重力加速度为g,则下列说法正确的是 (　　)
　
A.小球的质量为M
B.小球运动到最高点时的速度为
C.小球能够上升的最大高度为
D.若圆弧面的下端距水平地面的高度为c,经过一段时间后小球落地,落地时小球与滑块之间的水平距离为a
二、选择题Ⅱ(本题共2小题,每小题3分,共6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3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
14.下列说法正确的是 (　　)
A.在一定条件下,晶体和非晶体可以互相转化
B.方解石的双折射现象中,两束折射光在方解石中的传播速度不同
C.碳14测年技术是利用放射性元素碳14的α衰变规律来推断古物年代的
D.一枚静止时长30 m的火箭以一半的光速从观察者的身边掠过,观察者测得火箭的长度应小于30 m
15.如图甲所示,在同一介质中,波源分别为S1与S2的频率相同的两列机械波在t=0时刻同时起振.波源为S1的机械波振动图像如图乙所示.波源为S2的机械波在t=0.25 s时刚好传到2.5 m处,且波的图像如图丙所示.P为介质中的一点,P点距离波源S1与S2的距离分别是PS1=7 m,PS2=9 m.则 (　　)
A.波的传播速度为1 m/s 　　　
B.波源为S1的机械波,振源起振方向沿y轴负方向
C.波源为S2的机械波,振源起振方向沿y轴负方向 　　　
D.P点为振动减弱点
非选择题部分
三、非选择题(本题共5小题,共55分)
16.实验题(Ⅰ、Ⅱ两题共14分)
Ⅰ.(7分)(1)小刘同学准备用实验探究胡克定律,他把弹簧上端固定在铁架台的横杆上,弹簧的右侧固定一刻度尺,如图甲所示.在弹簧下端悬挂不同质量的钩码,记录弹簧在不同拉力作用下的长度x,以弹簧弹力F为纵轴、弹簧长度x为横轴建立直角坐标系.
①测得弹力F与弹簧长度x的关系如图乙所示,图中x0表示　　　(选择字母代号).
弹簧的形变量
B.弹簧形变量的变化量
C.弹簧处于水平状态下的自然长度
D.弹簧处于竖直状态下的自然长度
②实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到的弹力F与弹簧长度x的图像如图丙所示,由此可知a弹簧的劲度系数　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)b弹簧的劲度系数.
③实验过程中发现某类弹簧自身受到的重力相对其弹力非常小,可视为轻质弹簧,若把该类弹簧在铁架台上竖直悬挂时,弹簧呈现的形态是图丁中的　　　　.(选填“A”“B”或“C”)
④小刘同学在完成实验②后,将质量为m的钩码分别挂在轻质弹簧a、b上,并测得a、b弹簧的长度分别为L1、L2,若将a、b弹簧首尾相连串接在一起,则串接后整根弹簧的劲度系数k=　　　　.(已知当地重力加速度为g,结果用“m、L1、L2、g、xa、xb”等符号表示)
(2)某小组同学利用如图甲所示的实验装置探究:一定质量气体,在温度不变的情况下,压强和体积的关系.
①实验研究对象是　　　　　　　　　　　　.
②关于实验下列说法正确的是　　　　(填选项前的字母).
A.快速调节空气柱长度后立刻读数
B.实验中不需要测量空气柱的横截面积
C.实验中若密封橡胶套脱落,应立刻堵住后继续实验
③某小组同学通过压力连杆上拉或下压活塞得到实验数据,画出p-图(如图乙所示),图线不过原点的可能原因是　　　　(填选项前的字母).
A.计算密封气体体积时,无法加上注射器下面橡胶套内气体体积
B.在实验过程中,封闭的气体质量减少
C.在实验过程中,封闭的气体温度发生变化
Ⅱ.(7分)多用电表是电力电子等部门不可缺少的测量仪表,一般以测量电压、电流和电阻为主要目的.多用电表按显示方式分为指针多用电表和数字多用电表,是一种多功能、多量程的测量仪表.如图甲所示为某简易多用电表表盘示意图.
(1)现要用多用电表测量一个大约几百欧的电阻,请根据下列步骤完成电阻测量:
①旋动　　　　　　　　(选填“欧姆调零旋钮”或“指针定位螺丝”),使指针对准电流挡的“0”刻度;
②将选择开关K旋转到欧姆挡“×10”的位置;
③将红、黑表笔短接,旋动　　　　　　　　(选填“欧姆调零旋钮”或“指针定位螺丝”),使指针对准欧姆挡的　　　　(选填“0”或“∞”)刻度线;
④将两表笔分别与待测电阻两端相接,多用电表的示数如图乙所示,则待测电阻的阻值为　　　　 Ω.
(2)如果某次用多用电表测量未知电阻阻值时,采用“×100”的欧姆挡正确操作后,发现指针偏转角度过小.为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按　　　　的顺序进行操作,再完成待测电阻的测量.
A.将K旋转到欧姆挡“×1000”的位置 B.将K旋转到欧姆挡“×10”的位置
C.将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接 D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行欧姆调零
(3)下图中关于多用电表的使用,操作正确的是　　　　(填选项前的字母).
测电压时,图甲中红、黑表笔接法错误
B.测电流时,应按图乙连接方式测量
C.测电阻时,可以按图丙连接方式测量
D.按图丁连接方式可测得二极管的反向电阻
(4)若多用电表内使用的是一节旧电池(电动势为1.5 V,内阻较大),测得该电阻的阻值为R;然后更换一节新电池(电动势为1.5 V,内阻较小),测得该电阻的阻值为R'.实验过程中其他操作均正确,则R　　　　R'(选填“大于”“小于”或“等于”).
17.(8分)[2024·舟山模拟] 如图所示,内径相同、导热良好的“T”形细玻璃管上端开口,下端封闭,管中用水银封闭着A、B两部分理想气体,C为轻质密闭活塞,各部分长度如图所示.现缓慢推动活塞,将水平管中的水银恰好全部推进竖直管中,已知大气压强p0=75 cmHg,设外界温度不变.水平管中水银恰好全部推进竖直管中时,求:
(1)气体A的压强;
(2)气体A的气柱长度;
(3)活塞移动的距离为多大
18.(11分)如图为某同学设计的弹射装置,弹射装置由左端固定在墙上的轻弹簧和锁K构成,开始时弹簧被压缩,物块被锁定.水平光滑轨道AB与倾斜粗糙轨道BC平滑连接,已知倾斜轨道与水平面夹角为37°,物块与倾斜轨道间的动摩擦因数μ1=0.5.竖直四分之一圆弧光滑轨道DG、G'H和水平轨道HM均平滑连接,物块刚好经过GG'进入G'H,O2、G'、G、O1在同一水平线上,水平轨道HM粗糙;圆弧DG半径为R1=1.6 m,G'H半径为R2=0.8 m,HM长度为L=3.2 m,N点为HM的中点.现将质量为m=0.5 kg的物块解除锁定发射,其经过D点时速度水平,对轨道的作用力恰好为零.空气阻力忽略不计,重力加速度g取10 m/s2.(cos 37°=0.8,sin 37°=0.6)
(1)求物块到达H点时对轨道的压力;
(2)求C、D两点的高度差;
(3)求物块被锁定时弹簧具有的弹性势能;
(4)设物块与右端竖直墙壁碰撞后以原速率返回,物块最终停在N点,求物块与水平轨道HM间的动摩擦因数μ(μ<1).
19.(11分)如图所示,在xOy平面内,有两个半圆形同心圆弧,与坐标轴分别交于a、b、c点和a'、b'、c'点,其中圆弧a'b'c'的半径为R.两个半圆弧之间的区域内分布着辐射状的电场,电场方向由原点O向外辐射,两圆弧间的电势差为U.圆弧a'b'c'上方圆周外区域,存在着上边界为y=R的垂直纸面向里的足够大匀强磁场,圆弧abc内无电场和磁场.O点处有一粒子源,在xOy平面内向x轴上方各个方向射出质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,带电粒子射出时的初速度大小均为,被辐射状的电场加速后进入磁场.不计粒子的重力以及粒子之间的相互作用,不考虑粒子从磁场返回圆形区域边界后的运动(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).
(1)求粒子经辐射电场加速后进入磁场时的速度大小;
(2)要有粒子能够垂直于磁场上边界射出磁场,求磁场的磁感应强度的最大值B0,及此时垂直于磁场上边界射出的粒子在磁场中运动的时间t;
(3)当磁场中的磁感应强度大小变为第(2)问中B0的倍,且磁场上边界调整为y=1.6R时,求粒子能从磁场上边界射出的边界宽度L.
20.(11分)[2024·福建龙岩模拟] 如图所示,足够长的金属导轨间隔为l=0.5 m,电阻不计.轨道的D处有一小段绝缘段把轨道分成左右两部分,轨道的左端接一线圈,线圈的面积S=0.1 m2,内阻r=1 Ω,匝数n=200匝.轨道右端接一电阻R0=0.25 Ω.在轨道的恰当位置垂直放置一根长为l=0.5 m、质量m=0.2 kg、电阻R=0.25 Ω的导体棒ab,导体棒与轨道的动摩擦因数μ=0.2.在轨道平面上D的左侧和右侧L=0.8 m范围内垂直轨道加磁感应强度大小为B2=1 T的匀强磁场,在线圈上加随时间均匀增大的磁感应强度大小为B1=0.2t(T)的磁场.在t=0时刻合上开关,当t=4.0 s时导体棒到达D处,且速度达到稳定.g取10 m/s2,求:
(1)刚合上开关时导体棒的加速度;
(2)导体棒初始位置到D点的距离和0~4.0 s时间内整个电路产生的焦耳热.
(3)导体棒刚滑过D点后撤去磁感应强度为B2的磁场,求撤去磁感应强度为B2的磁场后导体棒继续滑行的距离.
参考答案与解析
1.D　[解析] 标量只有大小,没有方向,矢量既有大小,又有方向.电势差是标量,磁感应强度是矢量,故A错误;热量、功均是标量,故B错误;动量是矢量,动能是标量,故C错误;速度、加速度均是矢量,故D正确.
2.B　[解析] “2023年10月26日11时14分”指的是时刻,故A错误;观看神舟十七号升空的轨迹时,飞船大小形状可以忽略,可以视为质点,故B正确;对接前调整姿态时,飞船大小形状不可以忽略,不可以视为质点,故C错误;对接后,研究飞船在轨运行的轨迹时,其大小形状可以忽略,可以视为质点,故D错误.
3.D　[解析] 无人机受到重力和空气升力,悬停时重力与升力平衡,故A错误;如果向下加速运动时,处于失重状态,如果向下减速运动时,处于超重状态,故B错误;喷洒过程中药水的质量减小,则总体惯性减小,故C错误;沿曲线轨迹运动时处于非平衡状态,则加速度一定不为零,故D正确.
4.A　[解析] 机械臂绕O点转动的过程中,机械臂上的两点A、B属于同轴转动,角速度相同,而根据v=ωr,a=ω2r可知,角速度相同的情况下,转动半径越大线速度越大,向心加速度越大,根据A、B两点的位置可知rA5.C　[解析] 由图可知,光电管两端加的是反向电压,将滑片从最左端向右移动的过程中,反向电压逐渐增大,单位时间内到达阴极A处的电子越来越少,导致光电流逐渐减小,当反向电压达到遏止电压时,光电流消失,故选C.
6.D　[解析] 运用逆向思维,从最高点到最低点相当于平抛运动,速度的偏转角为45°,则根据平抛运动水平方向的分运动为匀速直线运动和竖直方向的分运动为自由落体运动可得=vxt,h=t,速度偏向角的正切值tan 45°=,联立解得L=4h,故A、B错误;运用逆向思维,可得v=,解得vx=vy=,竖直方向由速度与位移的关系可得=2gh,而v2=+=2,解得v2=4gh=gL,故C错误,D正确.
7.B　[解析] 设电阻的厚度为d,其正方形的边长为a,根据电阻定律可得R=ρ=,由于材料相同,电阻率相同,且厚度相同,可见电阻值的大小仅与材料和厚度有关,与尺寸大小无关,则有R1=R2,给R1、R2通以相同的电流,根据U=IR,P=I2R,可得U1=U2,P1=P2,根据Q=I2Rt,可知R1、R2在相同时间内产生的焦耳热Q1=Q2,故选B.
8.C　[解析] 提绳OM、ON、OP、OQ等长且与竖直方向均成30°夹角,则对手提袋受力分析,由平衡条件,在竖直方向上有4FTcos 30°=G,解得每根提绳的拉力为FT=,故A错误;由几何关系可得每根提绳的长度为l=L,设提绳OM和ON的夹角为θ,则cos ==,根据力的合成可得提绳OM和ON对手提袋的作用力为F=2FTcos =G,故B错误;设提绳OM和ON对手提袋的合力F1与上表面夹角为α,根据竖直方向受力平衡可得F1sin α=,解得F1=,若增大提绳的长度,α变大,故提绳OM和ON对手提袋的合力F1减小,故C正确;根据对称性可知提绳OM和OP对手提袋的合力方向为竖直向上,提绳ON和OQ对手提袋的合力方向也为竖直向上,由于四根提绳拉力大小相等,相邻提绳夹角相同,根据对称性与竖直方向受力平衡可得提绳OM和OP对手提袋的合力F3等于提绳ON和OQ对手提袋的合力F4,即F3=F4=,因此减小提绳的长度,提绳OM和OP对手提袋的合力大小不变,故D错误.
9.C　[解析] 单摆在摆动过程中,只有重力做功,机械能守恒且机械能为E0,故重力势能和动能之和为E0,在t1时刻,即在摆动的最高点,单摆的速度为零,动能为零,在t3时刻,单摆的重力势能为零,此时摆球在最低点,则摆球从最高点运动到最低点所用的时间为=t3-t1,故周期为T=4,故A、B错误;在最低点,摆球的动能为Ek=E0=mv2,根据牛顿第二定律得Fn=man=m,则an=,故C正确,D错误.
10.B　[解析] 7.9 km/s为第一宇宙速度的大小,而第一宇宙速度为最大环绕速度(环绕地球表面做圆周运动时的速度大小)和最小发射速度,根据万有引力充当向心力G=m,可得v=,显然轨道半径越大,线速度越小,空间站组合体的轨道半径大于地球半径,因此对接后组合体做匀速圆周运动的线速度小于7.9 km/s,故A错误;根据以上分析可知,轨道半径越大线速度越小,而对接前飞船运动到比空间站更低的轨道,此时飞船的线速度大于空间站的线速度,当飞船运动到空间站后方适当位置时,加速后有可能与空间站对接,这也是目前飞船与空间站对接的方式,故B正确;对接后组合体由于太空中阻力的作用,若不加以调整,轨道会慢慢降低,而轨道要升高则必须点火加速才行,故C错误;在空间站中,任何物体所受万有引力都全部用来提供向心力,都处于完全失重状态,因此小球释放后不会下落,无法据此计算轨道处的重力加速度,故D错误.
11.A　[解析] 院士的腿隐身的原理是柱镜通过折射成缩小实像,故A正确;根据光的折射原理,物体与圆柱较远且平行时才能成与圆柱平行的缩小的细条像,故B、C错误;折射率相同的透明物体放在一起,光通过界面不折射也不反射,直线前进,好像不存在界面一样,达到隐身目的,不是利用光的全反射,故D错误.
12.C　[解析] 对b,受到重力、环的支持力以及a与c对b的库仑力,其中重力与支持力的方向在竖直方向上,由水平方向受力平衡可知,a与c的电性必定是相同的;对a分析,受到重力、环的支持力以及b、c对a的库仑力,重力竖直向下,c对a的库仑力和环的支持力都是水平方向,若a要平衡,则b对a的库仑力沿竖直方向的分力必须向上,所以b对a的作用力必须是斥力,所以b与a的电性一定相同,即a、b、c小球带同种电荷,故A、B错误;由几何关系,b对a的库仑力Fba沿竖直方向的分力与a的重力平衡.即mag=sin 45°=,同理可对c球受力分析,则ma=mc=,故C正确,D错误.
13.D　[解析] 设小球的质量为m,初速度为v0,在水平方向上由动量守恒定律得mv0=mv1+Mv2,则v2=-v1,结合图乙可得=,横截距a=v0,则小球的质量m=M,故A错误;小球运动到最高点时,竖直方向速度为零,在水平方向上与滑块具有相同的速度v共,在水平方向上由动量守恒定律得mv0=(m+M)v共,解得v共=,由A项化简得v共=,故B错误;小球从开始运动到最高点的过程中,由机械能守恒定律得m=(m+M)+mgh,解得h=,由A项化简得h=,故C错误;小球从开始运动到回到最低点的过程中,若规定向右为正方向,在水平方向上由动量守恒定律得mv0=mv1+Mv2,由机械能守恒定律得m=m+M,联立两式解得v1=v0,v2=v0,离开圆弧面以后小球做平抛运动,滑块向右做匀速直线运动,当小球落地时,两者之间的水平距离为x=v2t-v1t,且c=gt2,联立得x=a,故D正确.
14.ABD　[解析] 在一定条件下,晶体和非晶体可以互相转化,例如将碳转化成金刚石,碳属于非晶体,而金刚石属于晶体,故A正确;方解石属于单晶体,且在光学性质上具有各向异性,因此方解石的双折射现象中,两束折射光在方解石中的传播速度不同,故B正确;碳14测年技术是利用放射性元素碳14的β衰变规律来推断古物年代的,故C错误;根据相对论原理,一枚静止时长30 m的火箭以一半的光速从观察者的身边掠过,观察者测得火箭的长度l=l0=15 m<30 m,故D正确.
15.CD　[解析] 波源为S2的机械波在t=0.25 s时刚好传到2.5 m处,则波速为v=,代入得v= m/s=10 m/s,A错误;根据图乙,在t=0时刻,S1波源振动方向沿y轴正方向,则S1波源起振方向沿y轴正方向,B错误;根据图丙,在t=0.25 s时刻,波向前传播1λ,此时刚开始振动的质点的起振方向沿y轴负方向,质点与波源的起振方向相同,因此波源为S2的起振方向沿y轴负方向,C正确;P点距离波源S1与S2的距离分别是PS1=7 m,PS2=9 m,则P点到两波源的波程差为Δx=PS2-PS1,波长为λ=vT,代入得Δx=2 m,则可知Δx=2 m=λ,P点到两波源的波程差为λ的整数倍,且两波源的起振方向相反,因此,P点为振动减弱点,D正确.
16.Ⅰ.(1)①D　②大于　③A　④　(2)①被封闭气体(或空气柱)　
②B　③A
[解析] (1)①图乙为弹力F与弹簧长度x的关系图像,根据胡克定律知F=k(x-x0),由于弹簧竖直悬挂,当F=0的时候弹簧的长度x0为弹簧处于竖直状态下的自然长度,故选D.
②弹力F与弹簧长度x的关系图像的斜率表示弹簧的劲度系数,图线a的斜率大于图线b的斜率,故a的劲度系数大于b的劲度系数.
③弹簧自身受到的重力可忽略时,其各部分均匀伸长,故A正确.
④由图丙可知未挂钩码时弹簧a的长度为xa,弹簧b的长度为xb则两根弹簧连接竖直悬挂时,整根弹簧根据胡克定律有k=mg,解得k=.
(2)①实验研究对象是被封闭气体(或空气柱).
②为保证气体温度不变,则应缓慢调节空气柱长度,等示数稳定后读数,选项A错误;实验中不需要测量空气柱的横截面积,可用空气柱长度代替体积,选项B正确;实验中若密封橡胶套脱落,则气体的质量会发生变化,堵住后不能继续实验,选项C错误.
③由图像可知,相同的压强值时,偏大,即V偏小,则可能的原因是计算密封气体体积时,无法加上注射器下面橡胶套内气体体积,故选A.
Ⅱ.(1)①指针定位螺丝　③欧姆调零旋钮　0　④220　(2)ADC　(3)B　(4)等于
[解析] (1)①旋动指针定位螺丝,使指针对准欧姆挡的0刻度.
③将红、黑表笔短接,旋动欧姆调零旋钮,使指针对准欧姆挡的0刻度线.
④将两表笔分别与待测电阻两端相接,多用电表的示数如图乙所示,则待测电阻的阻值为22×10 Ω=220 Ω.
(2)如果某次用多用电表测量未知电阻阻值时,采用“×100”的欧姆挡正确操作后,发现指针偏转角度过小,说明待测电阻阻值较大,应将K旋转到欧姆挡“×1000”的位置,然后将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行欧姆调零,将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接,所以应按ADC的顺序进行操作,再完成待测电阻的测量.
(3)根据电流从红表笔流入多用电表,黑表笔流出,测电压时,图甲中红、黑表笔接法正确,故A错误;测电流时,应按图乙连接方式测量,故B正确;测电阻时,应将待测电阻与电源断开,故C错误;按图丁连接方式可测得二极管的正向电阻,故D错误.
(4)由于旧电池与新电池的电动势均为1.5 V,且都可以完成欧姆调零,即欧姆调零后,整个欧姆表内阻相等,故前、后两次的测量值是相等的,即R等于R'.
17.(1)100 cmHg　(2)38 cm　(3)6.5 cm
[解析] (1)水平管中水银恰好全部推进竖直管中时,气体A的压强
pA'=p0+ph'=75 cmHg+(10+10+5) cmHg=100 cmHg(1分)
(2)初状态,气体A的压强
pA=p0+ph=75 cmHg+(10+10) cmHg=95 cmHg(1分)
设玻璃管横截面积为S,初状态气体A的体积为VA=40 cm×S
设末状态气体A的体积为VA',对气体A由玻意耳定律得
pAVA=pA'VA' (1分)
解得VA'=38 cm×S
末状态气体A的长度L==38 cm(1分)
(3)气体A的长度减少量ΔL=(40-38) cm=2 cm
初状态气体B的压强
pB=p0+ph1=75 cmHg+10 cmHg=85 cmHg
末状态气体B的压强
pB'=p0+ph2=75 cmHg+(10+5-2) cmHg=88 cmHg(1分)
初状态气体B的体积VB=44 cm×S
设活塞移动的距离为x,末状态气体B的体积
VB'=×S=S (1分)
对气体B由玻意耳定律得pBVB=pB'VB' (1分)
代入数据解得x=6.5 cm(1分)
18.(1)45 N　方向竖直向下　(2)0.45 m　(3)22.5 J　(4)或
[解析] (1)由牛顿第二定律,在D点有mg=m (1分)
到H点时有FN-mg= (1分)
从D到H的过程中,由动能定理可得mg(R1+R2)=m-m (1分)
解得 FN=45 N
由牛顿第三定律可得物块对轨道的压为45 N,方向竖直向下 (1分)
(2)由于恰好进入轨道D,根据平抛运动规律可得vy=vDtan 37°
C、D两点的高度差h==0.45 m(1分)
(3)C、E两点的高度差H=R1+R2-h=1.95 m
由能量守恒定律得Ep=m+mg(R1+R2)+μ1mgcos θ· (1分)
解得Ep=22.5 J(1分)
(4)物块最终停在N点,根据能量守恒定律可得
m=(n+)μmgL(其中n=1,2,…) (1分)
代入数据可得μ=(其中n=1,2,…)
与竖直墙壁碰撞后不能越过G',因此m-2μmgL解得μ> (1分)
综上所述可知μ=或 (1分)
19.(1)2　(2)　(3)R
[解析] (1)设粒子被电场加速后速度为v,由动能定理得
qU=mv2-m,已知v0= (1分)
解得v=2 (1分)
(2)垂直于磁场上边界射出的粒子的圆心O'必在磁场上边界上,设该粒子做匀速圆周运动的轨道半径为r,由qvB=m可得r=,满足磁感应强度有最大值,即r有最小值,又因为OO'= (1分)
当r有最小值时,OO'取最小值,OO'最小值为O点到磁场上边界的距离y=R,故
rmin=R
由以上各式可得B0= (1分)
设此时粒子进入磁场时速度方向与y轴正方向的夹角为θ,则tan θ==
故θ=53°
由于带电粒子在磁场中的运动周期为T= (1分)
此时垂直于磁场上边界射出磁场的粒子在磁场中运动的时间
t=·T= (1分)
(3)当B=B0时,根据r= (1分)
可得带电粒子在磁场中的运动半径r=R (1分)
当粒子与磁场上边界相切时,切点为粒子能够到达上边界的最左端,由几何关系可知,粒子能够到达上边界的最左端与y轴的距离为
x1==R (1分)
其中r'为粒子圆周运动的圆心到O点的距离满足r'2=R2+r2
粒子能够到达上边界的最右端与y轴的距离为x2==R (1分)
所以L=x1+x2=R (1分)
20.(1)6 m/s2　(2)18 m　11.6 J　(3) m
[解析] (1)根据法拉第电磁感应定律得E=n=4 V(1分)
安培力大小为FA=IB2l=B2l (1分)
根据牛顿第二定律得a==6 m/s2 (1分)
(2)导体棒稳定后安培力等于摩擦力,则
I'B2l=μmg (1分)
即B2l=μmg
解得v=6 m/s(1分)
由qB2l-μmgt=mv-0
得q=5.6 C
又B2lt-μmgt=mv-0 (1分)
得x=t=18 m
根据能量守恒定律得qE=μmgx+Q+mv2
解得Q=11.6 J(1分)
(3)撤去磁场时,有感应电流,导体棒的动量要改变,取一个微元Δt,有
ε= (1分)
安培力冲量为I安=FAΔt=B2lΔt= (1分)
即(1分)
解得v'=5 m/s
所以滑行距离为d== m(1分)