2025年广东省高考一模物理学科质量监测卷(二)(原卷+解析卷)

文档属性

名称 2025年广东省高考一模物理学科质量监测卷(二)(原卷+解析卷)
格式 zip
文件大小 3.1MB
资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2025-01-03 10:23:57

文档简介

中小学教育资源及组卷应用平台
2025年广东省高考一模质量监测卷(二)
物 理
本试卷满分100分,考试时间75分钟
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
选择题(46分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.如图所示,竖直平面内蜘蛛网上A、B、C三点的连线构成正三角形,一只蜘蛛静止于蛛网的重心O处,三根蜘蛛丝a、b、c的延长线过三角形的中心O,蜘蛛丝c沿竖直方向,c中有张力。则( )
A.a中张力大于b中张力 B.a中张力等于b中张力
C.a中张力等于c中张力 D.蜘蛛网在风的吹拂下晃动,a中张力大小一定不变
2.郑钦文在2024年巴黎奥运会为我国赢得首枚奥运网球单打金牌。比赛中在网球距地面高度为h时,她以斜向上方速度将网球击出,方向与水平方向夹角为θ。忽略空气阻力,网球从被击出到第一次落地过程中,下列说法正确的是(  )
A.网球在空中的运动时间与h有关,与无关
B.网球落地前速度的反向延长线过水平位移的中点
C.保持h和的大小不变,当时,网球水平位移最大
D.保持的大小不变,h越小,最大水平位移对应的θ越接近
3.如图所示,卫星a、b沿圆形轨道绕地球运行,a是极地轨道卫星,卫星b轨道平面与地球赤道平面重合,此时两卫星恰好经过地球赤道上P点的正上方。已知地球自转周期为T,卫星a、b绕地心做匀速圆周运动的周期分别为、,则(  )
A.卫星a、b的线速度之比为
B.卫星a、b的向心加速度之比为
C.同一物体在卫星a、b中对支持物的压力之比为
D.卫星a、b下一次同时经过P点正上方时,卫星b绕地心转过的角度为
4.如图甲为研究光电效应的实验装置,图乙为入射光频率与光电管A、K两极电势差Uab的图像,已知电子电荷量为-e,已知直线AB的斜率的绝对值为k,且该直线对应的灵敏电流计的读数恰好均为0,直线AD平行于横轴,B点坐标为,D点坐标为,下列说法正确的是( )
A.普朗克常量等于k
B.D点条件下形成的光电流一定比C点条件下形成的光电流大
C.满足D点条件的光电子到达A极的最大动能为
D.在光照强度相同的情况下,沿直线从A到D,灵敏电流计示数一定逐渐变大
5.一定质量的理想气体经历了a→b→c→a循环,其图像如图所示,气体在各状态时的温度、压强和体积部分已标出。已知该气体在状态a时的压强为,下列说法正确的是(  )
A.气体在状态c的温度是
B.气体由状态c到状态a的过程中单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少
C.气体由状态a到状态b,外界对气体做功为
D.气体经历了a→b→c→a循环的过程中,吸收的热量小于释放的热量
6.如图甲所示,物块A和B用轻弹簧相连,放置在光滑水平面上,在水平推力作用下弹簧处于压缩状态,物块B紧靠竖直墙面,此时物块A和B均静止且弹簧弹性势能为6J。现将撤去,当物块B离开墙面时作为时刻,此后物块A和B运动的图像信息如图乙所示。关于物块A的质量和物块B的质量,下列说法正确的是(  )
A., B.,
C., D.,
7.如图所示,变压器为理想变压器,原、副线圈的匝数比;、为定值电阻,,滑动P可以改变接入电路的线圈匝数,在、两端接入电压最大值为的正弦交流电,则下列判断正确的是(  )
A.P从上向下滑的过程中电阻的功率先增大后减小
B.P从上向下滑的过程中变压器的输出功率先减小后增大
C.P下滑到线圈的中点时,变压器的输出功率最大,为
D.P下滑到线圈的中点时,消耗的功率为
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题列出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8.如图甲所示,一个矩形金属框ABCD通过细杆悬挂在竖直平面内,悬点P为AB边中点。金属框边AB水平,平行AB边的虚线EF下方存在有随时间变化的匀强磁场,磁场范围足够大、方向垂直纸面(竖直平面)。若金属框的重量忽略不计,规定金属框所受安培力向上为正方向,时起,金属框所受安培力F随时间t的变化图像如图乙所示。取垂直纸面向外为磁感应强度的正方向,则时刻起磁感应强度B随时间t的变化图像可能正确的是(  )
A. B.
C. D.
9.在图甲电路中,电表均为理想电表,a、b两端分别接上元件A、B时移动滑片P以改变滑动变阻器R(量程()的阻值,测得元件A和B的伏安特性曲线分别如图乙中图线A、B所示,倾斜虚线为曲线B的切线;a、b两端接上导线时,测得电源的伏安特性曲线如图乙中图线C所示。若改变滑动变阻器R的阻值,电压表、和电流表A的示数变化分别表示为和,则下列说法正确的是(  )
A.当电压表的示数为9V时,元件B的电阻为30Ω
B.当a、b两端接上元件B时,滑动变阻器R的滑片P从左向右滑动时,变小
C.当a、b两端接上元件A时,
D.当a、b两端接上元件A时,滑动变阻器R消耗的最大功率为0.9W
10.如图甲所示,在粗糙绝缘的水平地面上,一质量m = 2kg的带负电小滑块(可视为质点)在x = 1m处以初速度v0 = 2m/s沿x轴正方向运动,滑块与地面间的动摩擦因数为0.04。整个区域存在沿水平方向的电场(图中未画出),滑块在不同位置所具有的电势能Ep如图乙所示,P点是图线最低点,虚线AB是经过x = 1m处的切线,并且AB经过(0,3)和(3,0)两点,重力加速度取g = 10m/s2,则下列说法正确的是( )
A.x = 3m处的电势最高
B.滑块运动至x = 2m处时,速度可能最大
C.向右运动过程中,电场力先做负功后做正功
D.滑块向右一定不能经过x = 4m处的位置
非选择题(54分)
三、非选择题(本大题共5小题,共54分。第11题6分,第12题9分,第13题10分,第14题12分,第15题17分。其中13—15题解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,若只有最后答案而无演算过程的不得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。)
11.在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,将橡皮条的一端固定在竖直放置的木板上,另一端系上两根细绳、,为两细绳与橡皮条的结点,细绳跨过点处钉在木板上的光滑的钉子,下端挂重力已知的钩码,细绳用一个弹簧测力计钩住,如图所示,可以通过改变钩码的个数和弹簧测力计的拉力调整橡皮条与两细绳的结点的位置。
(1)关于实验中必须注意的以下几项,其中正确的是 。
A.只用弹簧测力计通过细绳拉橡皮条时结点达到的位置,应与钩码、弹簧测力计同时拉时相同
B.在拉动弹簧时弹簧不可与外壳相碰或摩擦
C. 两个分力、间的夹角不宜过大,也不宜过小,两个分力、的大小越大越好
D.拉橡皮条的细绳要适当长些,视线通过细绳垂直于纸面,在绳下的纸上用笔画出两个点的位置并使这两个点的距离尽量远些
(2)图中与橡皮条延长线的夹角为,细绳与橡皮条延长线的夹角为,,下列操作正确的是( )
A.减少钩码个数后,为使结点位置不变,应减小,同时增大弹簧测力计的拉力
B.减少钩码个数后,为使结点位置不变,应增大,同时增大弹簧测力计的拉力
C. 保持钩码个数不变,将钉子向右移动一些,为使结点位置不变,应增大,同时增大弹簧测力计的拉力
D.保持钩码个数不变,将钉子向右移动一些,为使结点位置不变,应减小,同时减小弹簧测力计的拉力
(3)在该实验中,如果将与细绳也换成橡皮条,那么对实验结果 影响。(选填“有”或“没有”)
12.某同学为测量某电瓶车上蓄电池的电动势和内电阻,并探究电源的输出功率P与外电路的电阻R之间的关系,他设计了如图甲所示的实验电路。实验中以蓄电池作为电源,为了便于进行实验和保护蓄电池,该同学给蓄电池串联了一个定值电阻R0,把它们一起看作一个新电源(图中虚线框内部分)。实验中,多次调节外电阻R,读出相应的电压表和电流表示数U和I,由测得的数据描绘出如图乙所示的U-I图像。
(1)根据以上信息可以得到,新电源输出功率的最大值为 W,对应的外电阻R的阻值为 Ω;
(2)若与蓄电池串联的定值电阻的阻值R0=7Ω,则可以求得蓄电池的电动势E0= V,内电阻r0= Ω;
(3)该同学分析了实验中由电表内电阻引起的实验误差。在图中,实线是根据本实验的数据描点作图得到的U-I图像,虚线是新电源在没有电表内电阻影响的理想情况下所对应的U-I图像,则可能正确的是 。
A.B. C. D.
13.如图所示,有一个竖直放置的容器,横截面积为,有一隔板放在卡槽上将容器分隔为容积均为的上下两部分,另有一只气筒分别通过单向进气阀与容器上下两部分连接(气筒连接处的体积不计,抽气、打气时气体温度保持不变),初始时、均关闭,活塞位于气筒最右侧,上下气体压强均为大气压强p0,活塞从气筒的最右侧运动到最左侧完成一次抽气,从最左侧运动到最右侧完成一次打气。活塞完成一次抽气、打气后,隔板与卡槽未分离,此时容器上下两部分气体压强之比为3∶5,重力加速度为。
(1)求气筒的容积;
(2)当完成抽气、打气各2次后,隔板与卡槽仍未分离,则隔板的质量至少是多少?
14.如图所示,在三维坐标系中,空间一侧有沿y轴负方向的匀强电场,空间一侧有沿y轴负方向的匀强磁场。一带正电粒子以速度从x轴上的A点处在xOy平面内沿与x轴正方向成角射入电场中,已知粒子质量为m,电荷量为q,粒子恰好经过O点,磁感应强度大小为,粒子的重力忽略不计,求:
(1)匀强电场的电场强度E;
(2)粒子射入电场开始计时,第n次经过y轴的时刻。
15.如图所示,一足够长的固定斜面与水平方向夹角为α,质量为3m的物块A在斜面上恰好不下滑,质量为m的光滑物块B从距A一定距离处由静止释放,与A发生正碰,碰撞时间极短。B与A碰撞前瞬间的速度大小为v0,碰撞后B以的速率弹回。已知重力加速度大小为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,两物块均可视为质点,不计空气阻力。求:
(1)B从释放到与A碰撞所运动的距离;
(2)B与A第一次碰撞过程中,B对A的冲量大小;
(3)B与A第一次碰撞到第二次碰撞过程中,A与斜面因摩擦产生的热量。中小学教育资源及组卷应用平台
2025年广东省高考一模质量监测卷(二)
物 理
选择题(46分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.如图所示,竖直平面内蜘蛛网上A、B、C三点的连线构成正三角形,一只蜘蛛静止于蛛网的重心O处,三根蜘蛛丝a、b、c的延长线过三角形的中心O,蜘蛛丝c沿竖直方向,c中有张力。则( )
A.a中张力大于b中张力 B.a中张力等于b中张力
C.a中张力等于c中张力 D.蜘蛛网在风的吹拂下晃动,a中张力大小一定不变
【答案】B
【解析】ABC.以网和蜘蛛为研究对象,受力分析如图所示
由平衡条件得
可得
故AC错误,B正确;
D.蜘蛛网在水平风吹拂下晃动,与以及在垂直蜘蛛网的方向均有分力,根据力的合成可知,a中张力大小发生变化,故D错误。
故选B。
2.郑钦文在2024年巴黎奥运会为我国赢得首枚奥运网球单打金牌。比赛中在网球距地面高度为h时,她以斜向上方速度将网球击出,方向与水平方向夹角为θ。忽略空气阻力,网球从被击出到第一次落地过程中,下列说法正确的是(  )
A.网球在空中的运动时间与h有关,与无关
B.网球落地前速度的反向延长线过水平位移的中点
C.保持h和的大小不变,当时,网球水平位移最大
D.保持的大小不变,h越小,最大水平位移对应的θ越接近
【答案】D
【解析】A.根据位移时间公式有
可知,网球在空中的运动时间与h和有关,故A错误;
B.由平抛运动推论可知网球落地前速度的反向延长线过网球平抛阶段的水平位移的中点,如图
故B错误;
CD.依题意,网球做斜抛运动,分解为初速度方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,如图
可知

时,有极值
可得
解得
可知网球水平射程最远的抛射角与h和v0有关。当h=0时
即h越小,最远射程对应的抛射角越接近45°,故C错误;D正确;
故选D。
3.如图所示,卫星a、b沿圆形轨道绕地球运行,a是极地轨道卫星,卫星b轨道平面与地球赤道平面重合,此时两卫星恰好经过地球赤道上P点的正上方。已知地球自转周期为T,卫星a、b绕地心做匀速圆周运动的周期分别为、,则(  )
A.卫星a、b的线速度之比为
B.卫星a、b的向心加速度之比为
C.同一物体在卫星a、b中对支持物的压力之比为
D.卫星a、b下一次同时经过P点正上方时,卫星b绕地心转过的角度为
【答案】D
【解析】A.卫星围绕地球做圆周运动,由万有引力提供向心力得
解得
根据题意可知
因此
对于卫星,根据万有引力提供向心力得
解得
因此
故A错误;
B.对于卫星,根据万有引力提供向心力得
解得向心加速度
因此
故B错误;
C.物体在卫星上所受地球的万有引力提供其做圆周运动的向心力,因此物体对于其接触的物体无压力,故C错误;
D.当卫星a、b下一次同时经过P点正上方时,地球自转了一圈,此时卫星b绕地球转动了两圈,即卫星b绕地心转过的角度为,故D正确。
故选D。
4.如图甲为研究光电效应的实验装置,图乙为入射光频率与光电管A、K两极电势差Uab的图像,已知电子电荷量为-e,已知直线AB的斜率的绝对值为k,且该直线对应的灵敏电流计的读数恰好均为0,直线AD平行于横轴,B点坐标为,D点坐标为,下列说法正确的是( )
A.普朗克常量等于k
B.D点条件下形成的光电流一定比C点条件下形成的光电流大
C.满足D点条件的光电子到达A极的最大动能为
D.在光照强度相同的情况下,沿直线从A到D,灵敏电流计示数一定逐渐变大
【答案】C
【解析】A.直线AB对应的电压是在AK两端加不同频率光对应的遏制电压,由动能定理和光电效应方程有

解得
变形得
由题意有

解得

故A错误;
B.由图可知,D点和C点对应的电压相同,D点对应的入射光频率更大,但形成的光电流的大小还与入射光的强度有关,由图无法判断两种情况下的入射光强度,故D点条件下形成的光电流不一定比C点条件下形成的光电流大,故B错误;
C.由光电效应方程和动能定理有满足D点条件的光电子到达A极的最大动能为
解得
故C正确;
D.因为存在饱和电流,所以在光照强度相同的情况下,沿直线从A到D,即使加的电压逐渐从反向电压变小到正向电压变大,灵敏电流计示数不一定逐渐变大,故D错误。
故选C。
5.一定质量的理想气体经历了a→b→c→a循环,其图像如图所示,气体在各状态时的温度、压强和体积部分已标出。已知该气体在状态a时的压强为,下列说法正确的是(  )
A.气体在状态c的温度是
B.气体由状态c到状态a的过程中单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少
C.气体由状态a到状态b,外界对气体做功为
D.气体经历了a→b→c→a循环的过程中,吸收的热量小于释放的热量
【答案】D
【解析】A.由图像中ca连线过原点,可知气体由状态c到状态a,发生等压降温的过程,气体的体积减小,由
解得
故A错误;
B.气体由状态c到状态a的过程中,气体体积减小,分子的数密度增大,温度降低,分子的平均动能减小,压强保持不变,则单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增大。故B错误;
C.气体由状态a到状态b,气体体积增大,对外界做功。故C错误;
D.气体经历了a→b→c→a循环的过程中,由状态a到状态b,气体体积增大,对外界做功
由状态b到状态c,气体体积不变,对外界不做功,由状态c到状态a,气体体积减小,外界对气体做功

可知
可得

由热力学第一定律
可知
说明气体经历了a→b→c→a循环的过程中,吸收的热量小于释放的热量。故D正确。
故选D。
6.如图甲所示,物块A和B用轻弹簧相连,放置在光滑水平面上,在水平推力作用下弹簧处于压缩状态,物块B紧靠竖直墙面,此时物块A和B均静止且弹簧弹性势能为6J。现将撤去,当物块B离开墙面时作为时刻,此后物块A和B运动的图像信息如图乙所示。关于物块A的质量和物块B的质量,下列说法正确的是(  )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【解析】当物块B离开墙面时作为时刻,此时根据能量守恒可得
可得物块A的质量为
物块B离开墙面后,A、B组成的相同满足动量守恒,则有
由图乙可知,当时,,解得物块B的质量为
故选B。
7.如图所示,变压器为理想变压器,原、副线圈的匝数比;、为定值电阻,,滑动P可以改变接入电路的线圈匝数,在、两端接入电压最大值为的正弦交流电,则下列判断正确的是(  )
A.P从上向下滑的过程中电阻的功率先增大后减小
B.P从上向下滑的过程中变压器的输出功率先减小后增大
C.P下滑到线圈的中点时,变压器的输出功率最大,为
D.P下滑到线圈的中点时,消耗的功率为
【答案】C
【解析】A.等效电路如图所示

可得等效电阻为
所以通过的电流为
P从上向下滑的过程中变小,变大,所以电阻的功率一直变大,故A错误;
B.由等效电路可知,当时,解得
即P下滑到线圈的中点时的功率最大,最大功率
此时消耗的功率与相同,则P从上向下滑的过程中变压器的输出功率先增大后减小,故B错误;
C.由上述分析可知,P下滑到线圈的中点时,变压器的输出功率最大,为,C正确;
D.由上述分析可知,P下滑到线圈的中点时,消耗的功率为,D错误。
故选C。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题列出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8.如图甲所示,一个矩形金属框ABCD通过细杆悬挂在竖直平面内,悬点P为AB边中点。金属框边AB水平,平行AB边的虚线EF下方存在有随时间变化的匀强磁场,磁场范围足够大、方向垂直纸面(竖直平面)。若金属框的重量忽略不计,规定金属框所受安培力向上为正方向,时起,金属框所受安培力F随时间t的变化图像如图乙所示。取垂直纸面向外为磁感应强度的正方向,则时刻起磁感应强度B随时间t的变化图像可能正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】AB.在一个周期内,安培力F先正向线性增大,再反向线性减小,且增大时的变化率比减小时的变化率大;根据左手定则可知,线圈内的磁通量垂直纸面向外时,感应电流先沿顺时针方向,再沿逆时针方向,由楞次定律可知,磁通量先增大后减小,则磁感应强度先增大后减小;由可知,顺时针的电流大于逆时针的电流,由,可知前者的磁感应强度的变化率大于后者的变化率,故A错误,B正确;
CD.根据左手定则可知,线圈内的磁通量垂直纸面向里时,感应电流先沿逆时针方向,再沿顺时针方向,由楞次定律可知,磁通量先增大后减小,则磁感应强度先增大后减小;由可知,逆时针的电流大于顺时针的电流,则前者的磁感应强度的变化率大于后者的变化率,故C错误,D正确。
故选BD。
9.在图甲电路中,电表均为理想电表,a、b两端分别接上元件A、B时移动滑片P以改变滑动变阻器R(量程()的阻值,测得元件A和B的伏安特性曲线分别如图乙中图线A、B所示,倾斜虚线为曲线B的切线;a、b两端接上导线时,测得电源的伏安特性曲线如图乙中图线C所示。若改变滑动变阻器R的阻值,电压表、和电流表A的示数变化分别表示为和,则下列说法正确的是(  )
A.当电压表的示数为9V时,元件B的电阻为30Ω
B.当a、b两端接上元件B时,滑动变阻器R的滑片P从左向右滑动时,变小
C.当a、b两端接上元件A时,
D.当a、b两端接上元件A时,滑动变阻器R消耗的最大功率为0.9W
【答案】ACD
【解析】A.根据元件B的图线知,当电压表示数为9V时,流过元件B的电流为0.3A,故元件B的电阻为
故A正确;
B.元件B在不同电压下的阻值不同
当滑动变阻器R的滑片从左向右移动时,元件B两端的电压逐渐减小,由图可知,变大,故B错误;
C.当a、b两端接上元件A时,根据闭合电路欧姆定律有

结合图线C可知
得电源的内阻

故C正确;
D.由题图乙中图线A知,元件A的电阻
由题图乙中图线C知,电源的电动势
当a、b两端接上元件A时,令
滑动变阻器R消耗的功率

时,滑动变阻器R消耗的最大功率为
故D正确。
故选ACD。
10.如图甲所示,在粗糙绝缘的水平地面上,一质量m = 2kg的带负电小滑块(可视为质点)在x = 1m处以初速度v0 = 2m/s沿x轴正方向运动,滑块与地面间的动摩擦因数为0.04。整个区域存在沿水平方向的电场(图中未画出),滑块在不同位置所具有的电势能Ep如图乙所示,P点是图线最低点,虚线AB是经过x = 1m处的切线,并且AB经过(0,3)和(3,0)两点,重力加速度取g = 10m/s2,则下列说法正确的是( )
A.x = 3m处的电势最高
B.滑块运动至x = 2m处时,速度可能最大
C.向右运动过程中,电场力先做负功后做正功
D.滑块向右一定不能经过x = 4m处的位置
【答案】AB
【解析】A.滑块在x = 3m处电势能最小,根据Ep = qφ,且滑块带负电,所以x = 3m处的电势最高,故A正确;
BC.Ep—x图像斜率的绝对值
表示滑块所受电场力的大小,所以滑块在x = 1m处所受电场力大小为
滑块所受滑动摩擦力大小为
f = μmg = 0.8N
所以在1—3m区间内,滑块所受电场力与滑动摩擦力方向相反,且不断减小,则滑块所受合外力方向与速度方向先相同后相反,速度先增大后减小;在x = 3m之后,滑块所受电场力与滑动摩擦力同向,且不断增大,则滑块所受合外力方向也与速度方向相反。综上所述可知滑块向右运动过程中,电场力先做正功后做负功,速度先增大后减小,在x = 2m处速度可能最大,故C错误、B正确;
D.滑块在x = 1m处的电势能与在x = 4m处的电势能相等,根据能量守恒定律,若滑块能够经过x = 4m处,则应满足
根据题中数据可知实际情况满足上式,所以滑块一定能经过x = 4m处的位置,故D错误。
故选AB。
非选择题(54分)
三、非选择题(本大题共5小题,共54分。第11题6分,第12题9分,第13题10分,第14题12分,第15题17分。其中13—15题解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,若只有最后答案而无演算过程的不得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。)
11.在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,将橡皮条的一端固定在竖直放置的木板上,另一端系上两根细绳、,为两细绳与橡皮条的结点,细绳跨过点处钉在木板上的光滑的钉子,下端挂重力已知的钩码,细绳用一个弹簧测力计钩住,如图所示,可以通过改变钩码的个数和弹簧测力计的拉力调整橡皮条与两细绳的结点的位置。
(1)关于实验中必须注意的以下几项,其中正确的是 。
A.只用弹簧测力计通过细绳拉橡皮条时结点达到的位置,应与钩码、弹簧测力计同时拉时相同
B.在拉动弹簧时弹簧不可与外壳相碰或摩擦
C. 两个分力、间的夹角不宜过大,也不宜过小,两个分力、的大小越大越好
D.拉橡皮条的细绳要适当长些,视线通过细绳垂直于纸面,在绳下的纸上用笔画出两个点的位置并使这两个点的距离尽量远些
(2)图中与橡皮条延长线的夹角为,细绳与橡皮条延长线的夹角为,,下列操作正确的是( )
A.减少钩码个数后,为使结点位置不变,应减小,同时增大弹簧测力计的拉力
B.减少钩码个数后,为使结点位置不变,应增大,同时增大弹簧测力计的拉力
C. 保持钩码个数不变,将钉子向右移动一些,为使结点位置不变,应增大,同时增大弹簧测力计的拉力
D.保持钩码个数不变,将钉子向右移动一些,为使结点位置不变,应减小,同时减小弹簧测力计的拉力
(3)在该实验中,如果将与细绳也换成橡皮条,那么对实验结果 影响。(选填“有”或“没有”)
【答案】 ABD AD/DA 没有
【解析】(1)[1]A.为使力的作用效果相同,只用弹簧测力计通过细绳拉橡皮条时结点达到的位置,应与钩码、弹簧测力计同时拉时相同,故A正确;
B.在拉动弹簧时弹簧不可与外壳相碰或摩擦,以免增大误差,故B正确;
C.两个分力、间的夹角不宜过大,也不宜过小,两个分力、的大小也不宜过大或过小,适宜即可,故C错误;
D.拉橡皮条的细绳要适当长些,视线通过细绳垂直于纸面,在绳下的纸上用笔画出两个点的位置并使这两个点的距离尽量远些,这样可以减少误差,故D正确。
故选ABD。
(2)[2]AB.减少钩码个数,相当于减小一个分力的大小但方向不变,结点位置不变,相当于合力不变,根据平行四边形定则可知,此时应该减小,同时增大弹簧测力计的拉力,故A正确,B错误;
CD.保持钩码个数不变,将钉子向右移动一些,结点位置不变,相当于一个分力的大小不变但方向与合力方向的夹角变小,根据平行四边形定则可知,此时应该减小,同时减小弹簧测力计的拉力,故C错误,D正确。
故选AD。
(3)[3] 在该实验中,如果将与细绳也换成橡皮条,对结点的力没有变化,对实验结果没有影响。
12.某同学为测量某电瓶车上蓄电池的电动势和内电阻,并探究电源的输出功率P与外电路的电阻R之间的关系,他设计了如图甲所示的实验电路。实验中以蓄电池作为电源,为了便于进行实验和保护蓄电池,该同学给蓄电池串联了一个定值电阻R0,把它们一起看作一个新电源(图中虚线框内部分)。实验中,多次调节外电阻R,读出相应的电压表和电流表示数U和I,由测得的数据描绘出如图乙所示的U-I图像。
(1)根据以上信息可以得到,新电源输出功率的最大值为 W,对应的外电阻R的阻值为 Ω;
(2)若与蓄电池串联的定值电阻的阻值R0=7Ω,则可以求得蓄电池的电动势E0= V,内电阻r0= Ω;
(3)该同学分析了实验中由电表内电阻引起的实验误差。在图中,实线是根据本实验的数据描点作图得到的U-I图像,虚线是新电源在没有电表内电阻影响的理想情况下所对应的U-I图像,则可能正确的是 。
A. B. C. D.
【答案】(1)
(2) 6 1
(3)C
【解析】(1)[1]由图乙图像得新电源的路端电压与电流的数值关系为
根据闭合电阻的欧姆定律
可得

新电源输出功率为
可得当
时,新电源输出功率的最大,最大值为
[2]根据闭合电阻的欧姆定律
解得对应的外电阻R的阻值为
(2)[1]由图乙图像得新电源的路端电压与电流的数值关系为
根据闭合电阻的欧姆定律
可得蓄电池的电动势为
[2]图像斜率的绝对值为
解得内电阻
(3)新电源的路端电压测量准确,但干路电流测量小了,少测的部分为通过电压表的电流,且路端电压越大差距越大,电压为0时没有差距,故图C符合要求。
故选C。
13.如图所示,有一个竖直放置的容器,横截面积为,有一隔板放在卡槽上将容器分隔为容积均为的上下两部分,另有一只气筒分别通过单向进气阀与容器上下两部分连接(气筒连接处的体积不计,抽气、打气时气体温度保持不变),初始时、均关闭,活塞位于气筒最右侧,上下气体压强均为大气压强p0,活塞从气筒的最右侧运动到最左侧完成一次抽气,从最左侧运动到最右侧完成一次打气。活塞完成一次抽气、打气后,隔板与卡槽未分离,此时容器上下两部分气体压强之比为3∶5,重力加速度为。
(1)求气筒的容积;
(2)当完成抽气、打气各2次后,隔板与卡槽仍未分离,则隔板的质量至少是多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)活塞完成一次抽气、打气后,隔板与卡槽未分离,气体做等温变化,对上部分气体
对下部分气体
根据题意
解得气筒的容积为
(2)当完成抽气、打气各2次后,隔板与卡槽仍未分离,气体做等温变化,对上部分气体
对下部分气体
解得

隔板与卡槽仍未分离,则
解得隔板的质量至少为
14.如图所示,在三维坐标系中,空间一侧有沿y轴负方向的匀强电场,空间一侧有沿y轴负方向的匀强磁场。一带正电粒子以速度从x轴上的A点处在xOy平面内沿与x轴正方向成角射入电场中,已知粒子质量为m,电荷量为q,粒子恰好经过O点,磁感应强度大小为,粒子的重力忽略不计,求:
(1)匀强电场的电场强度E;
(2)粒子射入电场开始计时,第n次经过y轴的时刻。
【答案】(1);(2)
【详解】
(1)粒子在电场中做类斜抛运动,则有
沿电场方向有

解得
(2)粒子进入磁场后,在垂直轴的平面做匀速圆周运动,在轴上沿轴负方向做匀速直线运动,则有

则粒子射入电场开始计时,第次经过轴的时刻
解得
15.如图所示,一足够长的固定斜面与水平方向夹角为α,质量为3m的物块A在斜面上恰好不下滑,质量为m的光滑物块B从距A一定距离处由静止释放,与A发生正碰,碰撞时间极短。B与A碰撞前瞬间的速度大小为v0,碰撞后B以的速率弹回。已知重力加速度大小为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,两物块均可视为质点,不计空气阻力。求:
(1)B从释放到与A碰撞所运动的距离;
(2)B与A第一次碰撞过程中,B对A的冲量大小;
(3)B与A第一次碰撞到第二次碰撞过程中,A与斜面因摩擦产生的热量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】(1)对B物体,根据动能定理,有
解得
(2)在B与A碰撞时,以沿斜面向下为正方向,设碰撞后A的速度为v,根据动量守恒定律,有:
解得
对A应用动量定理,有
联立解得
(3)设第一次碰撞后,经过时间t,B与A要发生第二次碰撞,在这过程中,两者运动的位移相同。对B根据牛顿第二定律,有
则对A、B根据位移与时间公式有
对A受力分析可知,A受到的摩擦力大小
在这过程中,物块A与斜面因摩擦产生的热量
联立解得
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