2020届浙江省普通高校招生学考科目考试04
物理试题
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共6页,满分70分,考试时间60分钟。
考生注意:
1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试退卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答.在试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内作图时。先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑,答案写在本试题卷上无效
4.可能用到的相关公式或参数:重力加速度g均取10m/s2。
选择题部分
一、选择题(本题共18小题,每小题2分,共36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.在如图所示的照片中,关于物体或人在运动过程中的一些描述说法正确的是( )
A.甲图是一列在12:35~20:07之间由厦门北开往武汉的动车,12:35是指动车运动时间
B.乙图中的a点是电风扇扇叶边缘上的一点,它在运动一周的过程中,其平均速度不为零
C.丙图中400m跑步比赛的终点在同一直线上,但起点不在同一直线上,这样做的目的是为了使参加比赛的同学路程大小相同
D.丁图是正在做精彩表演的芭蕾舞演员,台下的观众可以把她们视为质点
2.下列描述正确的是
A.法拉第巧妙利用库仑扭秤测出万有引力常量
B.爱因斯坦通过斜面实验,推断出物体如果不受外力作用将维持匀速直线运动
C.美国科学家富兰克林将丝绸摩擦的玻璃棒所带电荷命名为正电荷
D.安培通过实验发现了万有引力定律
3.下列关于电荷的有关知识正确的是
A.摩擦起电与感应起电的带电原因是创造了新电荷
B.在干燥的冬季,脱毛衣时常常看到电火花,这是一种静电现象。
C.摩擦起电是创造出新的电荷,感应起电是指电荷在物体上的转移
D.带+2C电量的金属球A与带-1C电量的金属球B接触后,就会有1C电荷消灭
4.如图所示,港珠澳大桥(Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge)是中国境内一座连接香港、珠海和澳门的桥隧工程,位于中国广东省伶仃洋区域内,为珠江三角洲地区环线高速公路南环段。港珠澳大桥全长 55 千米,于 2018 年 10 月 23 日进行开通仪式,24 日上午 9 时正式营运,则由上述图文信息可得( )
A.大桥全长55km是指位移大小
B.24 日上午“9 时”是指时间间隔
C.大桥的桥面受到斜拉索的压力作用
D.大桥的桥墩处于受力平衡状态
5.2018年10月,在土耳其的伊斯坦布尔的新机场举行了一场规模盛大的直线加速比赛,参赛的有川崎H2R两轮摩托车、特斯拉P100DL超跑、F1方程式赛车、F16战斗机。经过了一番对决后,在直线加速能力上最终由川崎H2R夺下头筹!赛后经过分析川崎H2R百公里加速时间只有两秒,极限速度达到374km/h。则该车的加速度大小是
A.13.9m/s2 B.50m/s2 C.51.9m/s2 D.187m/s2
6.奇迹石位于挪威谢拉格山的山顶之上,在两个悬崖之间夹着一块大约 5 立方米的大石头,这块大石头垂直距谷底大约 1000 米,这块石头看似奇迹般的卡在两个绝壁间,所以被叫做奇迹石。关于P石头受力分析,说法正确的是
(
N
M
P
)
A.M、N对P没有摩擦力
B.M、N对P没有弹力
C.M、N对P的合外力等于重力
D.M对P的作用力大于P对M的作用力
7.某同学打算通过刻度尺的自由落体运动来测量自己的反应时间(如图)。下落时该同学手对应刻度尺25cm处,当另一名同学将拿尺的手松开之后,该同学捏住的位置是刻度尺5cm处,则该同学的反应时间约为
A.0.1s B.0.14s C.0.2s D.1.2s
8.某同学用垂直悬挂法锻炼身体,如图,则下列说法正确的是
(
图甲
图乙
)
A.手指受到的作用力,图甲大于图乙
B.手指受到的作用力,图甲小于图乙
C.手臂受到的作用力,图甲大于图乙
D.手臂受到的作用力,图甲小于图乙
9.浙江省诸暨陈蔡镇是我省有名的板栗产地。如图为老乡敲打板栗的情形,假设某一次敲打时,离地4m处的板栗被敲打后以4m/s的速度水平飞出。已知板栗的质量为20g,(忽略空气阻力作用,以地面为零势能面) ,则关于该板栗下列说法正确的是
A.水平飞出时的重力势能是0.08J???
B.落地时的机械能为0.16J
C.在离地高1m处的势能是其机械能的5/24
D.有可能击中离敲出点水平距离为5m的工人
10.2018年10月18日,中国四川成都天府系统科学研究会宣布,中国制造的“人造月亮”将于2022年在成都正式升空,届时天空中将同时出现月亮和“人造月亮”. 若将来某时月亮A、“人造月亮”B和地球(球心为O)的位置如图所示,∠BAO=θ.月亮和“人造月亮”绕地球的运动均可视为匀速圆周运动,设运动过程中θ的最大正弦值为p,月亮绕地球运动的周期为T,则“人造月亮”绕地球运动的周期为( )
A. B. C. D.
11.关于下列对配图的说法中正确的是
(
图
1
图
2
图
3
图
4
)
A.图1中过山车从轨道高处冲下来的过程中机械能守恒
B.图2中橡皮条弹力对模型飞机做功,飞机动能减少
C.图3中握力器在手的压力下弹性势能增加了
D.图4中撑杆跳高运动员在上升过程中机械能守恒
12.某LED灯的额定功率为3.0 W,其照明亮度与25 W的白炽灯相当。若该LED灯正常发光,则说明该灯在1 s内( )
A.获得的电能为3 J
B.输出的光能为3 J
C.获得的电能为25 J
D.输出的光能为25 J
13.如图所示是某物体在20s内做直线运动的v-t图象,下面说法正确的是
(
0
5
10
15
20
t
/s
v
/(m·s
-1
)
20
)
A.物体做匀加速度直线运动的加速度为1m/s2
B.物体做匀加速度直线运动通过的位移为250m
C.物体在匀加速直线运动通过的位移比匀速阶段的位移大
D.物体在整个阶段通过的位移为400m
14.真空中两个等量异种电荷(电荷量均为q)连线的M处电场强度为E,其中AM=2BM,则两个电荷之间的库仑力大小是
(
A
B
M
)
A. B.qE C.D.
15.如图所示,是汽车发动机内部的凸轮机构,凸轮在绕着O点转动,由于其形状不规则,可以控制上方连杆,绕O点转动时,下列说法正确的是( )
A.角速度ωA=ωB B.线速度vA=vB C.转速nA>nB D.周期TA>TB
16.美国国家宇航局(NASA)于2018年3月31日宣布将在今年晚些时候发射一颗距太阳表面650万公里的太阳日冕探测器。已知地球距太阳表面的距离为1.5亿公里,探测器视为匀速圆周运动。关于该探测器与地球的运动有关说法正确的是
A.日冕探测器的线速度要小
B.日冕探测器的角速度要大
C.日冕探测器与地球始终排成一条直线
D.根据题设条件,可以计算日冕探测器的质量
17.如图所示,电源电动势为 E、内阻为 r, 定值电阻 R1=5Ω、 R2=10Ω, R0为滑动变阻器。 两电表均可视为理想表,当滑动变阻器的滑动头在最左端时,电压表示数7.50V, 当滑动头在最右端时,电压表示数为 8.25V, 电流表的示数为0.45A,则
A.电源电动势为 8.80V
B.电源内电阻为 1.0Ω
C.变阻器的全值电阻为 10Ω
D.当滑动变阻器接入电路阻值为总阻值的2/3时, 电压表示数 8.00V
18.某特技演员成功挑战一项世界吉尼斯纪录——驾驶汽车通过半径为6.4m,竖直平面内的环形车道。在最后一次尝试中,他的汽车以16m/s的速度从最低点进入车道,以速度10m/s通过最高点。已知演员与汽车的总质量为1吨,汽车可视为质点,则汽车在进入车道从最低点上升到最高点的过程中
A.在轨道最低点时,轨道受到的压力为4×104N
B.在环形轨道运动中,演员始终处于超重状态
C.只有汽车克服合力做的功小于9.6×104J,才可能挑战成功
D.最后一次尝试的过程中机械能减小了5104J
非选择题部分
二、非选择题(本题共5小题,共34分)
19. (6分) 小明同学做“探究加速度与力、质量的关系”实验,桌上已经有一系列器材:附有定滑轮的轨道、小车、纸带、细绳、钩码、塑料小桶、砝码、刻度尺、学生电源及导线等。
实验还需要选用图甲中的某些器材,其名称是 ▲
(2)李明同学经过正确操作,获得如图乙所示三条纸带:一条纸带是利用空车与空桶所得,一条是利用空车与加砝码的小桶所得,一条纸带是利用加钩码的小车与空桶实验所得。哪条是利用空车与加砝码的小桶实验所得___▲___(选填“①”、“②”、“③”)。
(3)小明经过思考,进一步完善实验用如图所示装置研究加速度与力的关系,图中带滑轮的长木板水平放置于桌面,拉力传感器可直接显示所受到的拉力大小。实验时,下列操作必要且正确的是__▲__。
A.未吊沙桶时将长木板右端适当垫高,使小车能自由匀速滑动
B.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录传感器的示数
C.改变砂和砂桶质量,打出几条纸带
D.用天平测出砂和砂桶的质量
E.为了减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
20. (6分) 实验室甲同学为了描述小灯泡(2.5V,0.3A)的伏安特性曲线,将小灯泡、双量程电流(量程为0~0.6A和0~3A)、双量程电压表(量程为0-3V和0~15V)、滑动变阻器、电源、开关及导线按图甲所示电路图连接,实物连接图如图乙所示。
(
乙
丙
R
甲
V
A
)
(
甲
)请指出该同学实物连接不妥之处: ;
(2)改正连接错误后,该同学闭合开关,移动滑动变阻器,电压表读数如图丙,则它的读数是 V;
(3)乙同学用多用电表粗测该小灯泡的电阻,操作步骤如下:
①调节指针定位螺丝机械调零,把选择开关拨到“×10”的欧姆挡上;
②把红黑表笔插入测试笔插孔中,先把两表笔相接触,旋转调零旋钮,使指针指在零欧姆处;
③把两表笔分别与小灯泡的两端相接,发现这时指针几乎指在零欧姆处;
④换用“×1”欧姆挡测量,发现这时指针偏转适中,随即记下电阻数值;
⑤把表笔从测试笔插孔拔出后,开关应置于交流电压最高挡或“OFF”挡;
但这位同学在实验中还是有一处不符合要求,请你指出 。
(4)下图是用多用电表粗测该小灯泡电阻的实录,三个操作中,最合理的是 。
(
B
C
A
)
21. (6分) 如图所示,两根光滑足够长平行金属导轨相距为d,电阻忽略不计.导轨平面与水平面成θ角,下端连接阻值为2r的定值电阻和电源,且电源电动势为E,内阻为r.质量为m、阻值为r的均匀金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触.接通开关S后.求:
(1)金属棒的发热功率;
(2)现垂直于金属导轨平面斜向下施加一个匀强磁场,金属棒恰好能够匀速下滑,则磁感应强度大小B。
22. (7分) 2017年12月24日上午9 时34分, 我国自主设计全球最大水陆两栖飞机AG600在广东珠海首飞成功。该次试飞阶段对起飞段和降落段进行观察,记录数据如下表。假设起飞段和降落段均简化成匀变速直线运动,且起飞升空后到开始降落的阶段看成匀速直线运动。求:
(1)AG600降落段过程中加速度大小a2;
(2)求AG600起飞段过程中通过的位移x1;
(3)求起飞段过程中AG600所受合外力与自身重力的比值
运动过程 运动时间 运动状态
起飞段 7时34分——7时54分 初速度v0 m/s 末速度v m/s
降落段 9时09分——9时34分 着陆时的速度vt m/s
23. (9分) 如图所示,水平实验台表面光滑,其末端AB段表面粗糙且可伸缩,AB总长度为2m,动摩擦因素。弹簧左端与实验平台固定,右端有一可视为质点,质量为2kg(未与弹簧固定连接)的滑块。弹簧压缩量不同时,则将小球弹出去的速度不同。光滑圆弧轨道固定在地面并与一段动摩擦因数的粗糙水平地面无缝连接。实验平台距地面高度,BC两点水平距离,圆弧半径,,已知,。
(1)轨道末端AB段不缩短,某次压缩弹簧后将小球弹出,小球落在C点后进入圆弧轨道,求该次弹簧静止释放时的弹性势能。
(2)在上一问中,当物体进入圆弧轨道后,沿着圆弧轨道运动后能在DE上继续滑行2m,求在接触圆弧轨道时损失的机械能。
(3)通过调整弹簧压缩量,并将AB段缩短,小球弹出后恰好无碰撞从C点进入圆弧轨道,求小球从平台飞出的初速度以及AB段的缩短的距离。
2020届浙江省普通高校招生学考科目考试04
物理试题
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共6页,满分70分,考试时间60分钟。
考生注意:
1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试退卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答.在试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内作图时。先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑,答案写在本试题卷上无效
4.可能用到的相关公式或参数:重力加速度g均取10m/s2。
选择题部分
一、选择题(本题共18小题,每小题2分,共36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.在如图所示的照片中,关于物体或人在运动过程中的一些描述说法正确的是( )
A.甲图是一列在12:35~20:07之间由厦门北开往武汉的动车,12:35是指动车运动时间
B.乙图中的a点是电风扇扇叶边缘上的一点,它在运动一周的过程中,其平均速度不为零
C.丙图中400m跑步比赛的终点在同一直线上,但起点不在同一直线上,这样做的目的是为了使参加比赛的同学路程大小相同
D.丁图是正在做精彩表演的芭蕾舞演员,台下的观众可以把她们视为质点
【答案】C
【解析】12:35是指动车发车的时刻,故A错误;由于运动一周的位移为零;故平均速度为零,故B错误;为了比赛的公平,应使运动员跑相同的路程;因内道的半径小,故为了让所有人路程相同,内道的运动中要在后面,而外道上的运动员要在前面,故C正确;研究跳舞的姿态时,其大小和形状不能忽略,故不能看作质点;故D错误。
2.下列描述正确的是
A.法拉第巧妙利用库仑扭秤测出万有引力常量
B.爱因斯坦通过斜面实验,推断出物体如果不受外力作用将维持匀速直线运动
C.美国科学家富兰克林将丝绸摩擦的玻璃棒所带电荷命名为正电荷
D.安培通过实验发现了万有引力定律
【答案】C
3.下列关于电荷的有关知识正确的是
A.摩擦起电与感应起电的带电原因是创造了新电荷
B.在干燥的冬季,脱毛衣时常常看到电火花,这是一种静电现象。
C.摩擦起电是创造出新的电荷,感应起电是指电荷在物体上的转移
D.带+2C电量的金属球A与带-1C电量的金属球B接触后,就会有1C电荷消灭
【答案】B
4.如图所示,港珠澳大桥(Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge)是中国境内一座连接香港、珠海和澳门的桥隧工程,位于中国广东省伶仃洋区域内,为珠江三角洲地区环线高速公路南环段。港珠澳大桥全长 55 千米,于 2018 年 10 月 23 日进行开通仪式,24 日上午 9 时正式营运,则由上述图文信息可得( )
A.大桥全长55km是指位移大小
B.24 日上午“9 时”是指时间间隔
C.大桥的桥面受到斜拉索的压力作用
D.大桥的桥墩处于受力平衡状态
【答案】D
【解析】“大桥全长55千米”是指路程的大小,故A错误; 24日上午“9时”是指时刻,故B错误;大桥的桥面受到斜拉索的拉力作用,故C错误;大桥的桥墩处于静止状态,所以受力平衡,故D正确。
5.2018年10月,在土耳其的伊斯坦布尔的新机场举行了一场规模盛大的直线加速比赛,参赛的有川崎H2R两轮摩托车、特斯拉P100DL超跑、F1方程式赛车、F16战斗机。经过了一番对决后,在直线加速能力上最终由川崎H2R夺下头筹!赛后经过分析川崎H2R百公里加速时间只有两秒,极限速度达到374km/h。则该车的加速度大小是
A.13.9m/s2 B.50m/s2 C.51.9m/s2 D.187m/s2
【答案】A
【解析】百公里加速时间只有两秒,根据 ,选项A正确。
6.奇迹石位于挪威谢拉格山的山顶之上,在两个悬崖之间夹着一块大约 5 立方米的大石头,这块大石头垂直距谷底大约 1000 米,这块石头看似奇迹般的卡在两个绝壁间,所以被叫做奇迹石。关于P石头受力分析,说法正确的是
(
N
M
P
)
A.M、N对P没有摩擦力
B.M、N对P没有弹力
C.M、N对P的合外力等于重力
D.M对P的作用力大于P对M的作用力
【答案】C
7.某同学打算通过刻度尺的自由落体运动来测量自己的反应时间(如图)。下落时该同学手对应刻度尺25cm处,当另一名同学将拿尺的手松开之后,该同学捏住的位置是刻度尺5cm处,则该同学的反应时间约为
A.0.1s B.0.14s C.0.2s D.1.2s
【答案】C
8.某同学用垂直悬挂法锻炼身体,如图,则下列说法正确的是
(
图甲
图乙
)
A.手指受到的作用力,图甲大于图乙
B.手指受到的作用力,图甲小于图乙
C.手臂受到的作用力,图甲大于图乙
D.手臂受到的作用力,图甲小于图乙
【答案】D
9.浙江省诸暨陈蔡镇是我省有名的板栗产地。如图为老乡敲打板栗的情形,假设某一次敲打时,离地4m处的板栗被敲打后以4m/s的速度水平飞出。已知板栗的质量为20g,(忽略空气阻力作用,以地面为零势能面) ,则关于该板栗下列说法正确的是
A.水平飞出时的重力势能是0.08J???
B.落地时的机械能为0.16J
C.在离地高1m处的势能是其机械能的5/24
D.有可能击中离敲出点水平距离为5m的工人
【答案】C
10.2018年10月18日,中国四川成都天府系统科学研究会宣布,中国制造的“人造月亮”将于2022年在成都正式升空,届时天空中将同时出现月亮和“人造月亮”. 若将来某时月亮A、“人造月亮”B和地球(球心为O)的位置如图所示,∠BAO=θ.月亮和“人造月亮”绕地球的运动均可视为匀速圆周运动,设运动过程中θ的最大正弦值为p,月亮绕地球运动的周期为T,则“人造月亮”绕地球运动的周期为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】当AB垂直于OB时,∠BAO最大,此时 ;由开普勒第三定律可知:,解得,故选A.
11.关于下列对配图的说法中正确的是
(
图
1
图
2
图
3
图
4
)
A.图1中过山车从轨道高处冲下来的过程中机械能守恒
B.图2中橡皮条弹力对模型飞机做功,飞机动能减少
C.图3中握力器在手的压力下弹性势能增加了
D.图4中撑杆跳高运动员在上升过程中机械能守恒
【答案】C
12.某LED灯的额定功率为3.0 W,其照明亮度与25 W的白炽灯相当。若该LED灯正常发光,则说明该灯在1 s内( )
A.获得的电能为3 J
B.输出的光能为3 J
C.获得的电能为25 J
D.输出的光能为25 J
【答案】A
【解析】若灯正常工作,则由W=Pt可得每秒钟获得的电能为:W=3.0W×1s=3J,故A正确,C错误;因为不知光电转化功率,所以无法求出光能,故BD错误。
13.如图所示是某物体在20s内做直线运动的v-t图象,下面说法正确的是
(
0
5
10
15
20
t
/s
v
/(m·s
-1
)
20
)
A.物体做匀加速度直线运动的加速度为1m/s2
B.物体做匀加速度直线运动通过的位移为250m
C.物体在匀加速直线运动通过的位移比匀速阶段的位移大
D.物体在整个阶段通过的位移为400m
【答案】C
14.真空中两个等量异种电荷(电荷量均为q)连线的M处电场强度为E,其中AM=2BM,则两个电荷之间的库仑力大小是
(
A
B
M
)
A. B.qE C.D.
【答案】C
15.如图所示,是汽车发动机内部的凸轮机构,凸轮在绕着O点转动,由于其形状不规则,可以控制上方连杆,绕O点转动时,下列说法正确的是( )
A.角速度ωA=ωB B.线速度vA=vB C.转速nA>nB D.周期TA>TB
【答案】A
16.美国国家宇航局(NASA)于2018年3月31日宣布将在今年晚些时候发射一颗距太阳表面650万公里的太阳日冕探测器。已知地球距太阳表面的距离为1.5亿公里,探测器视为匀速圆周运动。关于该探测器与地球的运动有关说法正确的是
A.日冕探测器的线速度要小
B.日冕探测器的角速度要大
C.日冕探测器与地球始终排成一条直线
D.根据题设条件,可以计算日冕探测器的质量
【答案】B
【解析】根据万有引力提供向心力可知,,,可知轨道半径越大,线速度越小,角速度越小,周期越长。因此选项A错误,B正确。但由于两者周期不同,无法始终排列成一条直线,选项C错误;同时卫星质量始终是无法计算的,所以选项D错误。
17.如图所示,电源电动势为 E、内阻为 r, 定值电阻 R1=5Ω、 R2=10Ω, R0为滑动变阻器。 两电表均可视为理想表,当滑动变阻器的滑动头在最左端时,电压表示数7.50V, 当滑动头在最右端时,电压表示数为 8.25V, 电流表的示数为0.45A,则
A.电源电动势为 8.80V
B.电源内电阻为 1.0Ω
C.变阻器的全值电阻为 10Ω
D.当滑动变阻器接入电路阻值为总阻值的2/3时, 电压表示数 8.00V
【答案】B
【解析】滑动头在最左侧时,R2被短路,根据闭合电路欧姆定律 ;当滑动头在最右侧时,设通过R0的电流为I0,则 ,代入数据则, , ,即 联立可知 ,所以选项B正确,A、C错误。 ,路端电压为 ,所以选项D错误。
18.某特技演员成功挑战一项世界吉尼斯纪录——驾驶汽车通过半径为6.4m,竖直平面内的环形车道。在最后一次尝试中,他的汽车以16m/s的速度从最低点进入车道,以速度10m/s通过最高点。已知演员与汽车的总质量为1吨,汽车可视为质点,则汽车在进入车道从最低点上升到最高点的过程中
A.在轨道最低点时,轨道受到的压力为4×104N
B.在环形轨道运动中,演员始终处于超重状态
C.只有汽车克服合力做的功小于9.6×104J,才可能挑战成功
D.最后一次尝试的过程中机械能减小了5104J
【答案】C
【解析】在轨道最低处时, 代入数据,则 ,选项A错误;在圆形轨道运动中,在最低点处于超重,在最高点处于失重,所以选项B错误;根据动能定理可知 ,所以选项C正确;以最低处为重力势能参考面,最低处的机械能 ,在最高点的机械能 ,因此整个过程中机械能增加了5104J,选项D错误。
非选择题部分
二、非选择题(本题共5小题,共34分)
19. (6分) 小明同学做“探究加速度与力、质量的关系”实验,桌上已经有一系列器材:附有定滑轮的轨道、小车、纸带、细绳、钩码、塑料小桶、砝码、刻度尺、学生电源及导线等。
实验还需要选用图甲中的某些器材,其名称是 ▲
(2)李明同学经过正确操作,获得如图乙所示三条纸带:一条纸带是利用空车与空桶所得,一条是利用空车与加砝码的小桶所得,一条纸带是利用加钩码的小车与空桶实验所得。哪条是利用空车与加砝码的小桶实验所得___▲___(选填“①”、“②”、“③”)。
(3)小明经过思考,进一步完善实验用如图所示装置研究加速度与力的关系,图中带滑轮的长木板水平放置于桌面,拉力传感器可直接显示所受到的拉力大小。实验时,下列操作必要且正确的是__▲__。
A.未吊沙桶时将长木板右端适当垫高,使小车能自由匀速滑动
B.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录传感器的示数
C.改变砂和砂桶质量,打出几条纸带
D.用天平测出砂和砂桶的质量
E.为了减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
【答案】(1)电磁打点计时器(或打点计时器)、天平(2)③ (3)ABC
【解析】(1)“探究加速度与力、质量的关系”实验中需要用打点计时器测量小车的加速度,所以选择打点计时器;需要测量小车质量,所以选择天平。
(2)根据牛顿第二定律F=ma,空车时质量m最小,加砝码小桶使拉力F最大,此时小车加速度最大,在3条纸带中,纸带③加速度最大。
(3)砂和砂桶的质量远小于小车的质量,原因是为了让拉力F约等于砂和砂桶的重力,在该实验方案中由拉力传感器可以直接读出拉力大小,不需要砂和砂桶的质量远小于小车的质量,也不需要测出砂和砂桶的质量,故D项、E项均错误。平衡摩擦力使小车受到的合力为拉力,故A项正确。为了打出更多的点,所以必须让小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,故B项正确。改变砂和砂桶质量,打出几条纸带,目的是多次测量求平均值,故C项正确。
20. (6分) 实验室甲同学为了描述小灯泡(2.5V,0.3A)的伏安特性曲线,将小灯泡、双量程电流(量程为0~0.6A和0~3A)、双量程电压表(量程为0-3V和0~15V)、滑动变阻器、电源、开关及导线按图甲所示电路图连接,实物连接图如图乙所示。
(
乙
丙
R
甲
V
A
)
(
甲
)请指出该同学实物连接不妥之处: ;
(2)改正连接错误后,该同学闭合开关,移动滑动变阻器,电压表读数如图丙,则它的读数是 V;
(3)乙同学用多用电表粗测该小灯泡的电阻,操作步骤如下:
①调节指针定位螺丝机械调零,把选择开关拨到“×10”的欧姆挡上;
②把红黑表笔插入测试笔插孔中,先把两表笔相接触,旋转调零旋钮,使指针指在零欧姆处;
③把两表笔分别与小灯泡的两端相接,发现这时指针几乎指在零欧姆处;
④换用“×1”欧姆挡测量,发现这时指针偏转适中,随即记下电阻数值;
⑤把表笔从测试笔插孔拔出后,开关应置于交流电压最高挡或“OFF”挡;
但这位同学在实验中还是有一处不符合要求,请你指出 。
(4)下图是用多用电表粗测该小灯泡电阻的实录,三个操作中,最合理的是 。
(
B
C
A
)
【答案】(1)见解析;(2)1.80V;(3)见解析;(4)C。
【解析】(1)电流表应该接量程为0.6A的接线柱;
(2)电压表选择量程是量程为0-3V,每一小格对应0.1V,且估读一位,估图示指针对应刻度为1.80V;
(3)换用“×1”欧姆挡测量时没有红黑表笔短接进行欧姆调零;
(4)多用电表测电阻时,应将待测电阻从电路中断开,同时手不能接触待测电阻,故选C。
21. (6分) 如图所示,两根光滑足够长平行金属导轨相距为d,电阻忽略不计.导轨平面与水平面成θ角,下端连接阻值为2r的定值电阻和电源,且电源电动势为E,内阻为r.质量为m、阻值为r的均匀金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触.接通开关S后.求:
(1)金属棒的发热功率;
(2)现垂直于金属导轨平面斜向下施加一个匀强磁场,金属棒恰好能够匀速下滑,则磁感应强度大小B。
【答案】见解析
【解析】(1)根据闭合电路欧姆定律
金属棒的发热功率
联立两式可知
(2)没有磁场时,金属棒匀加速下滑,磁场方向垂直纸面向下,导体棒匀速下滑,则根据左手定则,金属棒的受力如图
(
F
B
F
N
G
)
所以
22. (7分) 2017年12月24日上午9 时34分, 我国自主设计全球最大水陆两栖飞机AG600在广东珠海首飞成功。该次试飞阶段对起飞段和降落段进行观察,记录数据如下表。假设起飞段和降落段均简化成匀变速直线运动,且起飞升空后到开始降落的阶段看成匀速直线运动。求:
(1)AG600降落段过程中加速度大小a2;
(2)求AG600起飞段过程中通过的位移x1;
(3)求起飞段过程中AG600所受合外力与自身重力的比值
运动过程 运动时间 运动状态
起飞段 7时34分——7时54分 初速度v0 m/s 末速度v m/s
降落段 9时09分——9时34分 着陆时的速度vt m/s
【答案】 (2) (3)
【解析】(1)AG600降落段过程的时间为
加速度
(2)AG600起飞段加速时间为
其加速度为
根据
可得:
(3)根据牛顿第二定律F=ma
可知
23. (9分) 如图所示,水平实验台表面光滑,其末端AB段表面粗糙且可伸缩,AB总长度为2m,动摩擦因素。弹簧左端与实验平台固定,右端有一可视为质点,质量为2kg(未与弹簧固定连接)的滑块。弹簧压缩量不同时,则将小球弹出去的速度不同。光滑圆弧轨道固定在地面并与一段动摩擦因数的粗糙水平地面无缝连接。实验平台距地面高度,BC两点水平距离,圆弧半径,,已知,。
(
D
E
A
B
O
C
)
(1)轨道末端AB段不缩短,某次压缩弹簧后将小球弹出,小球落在C点后进入圆弧轨道,求该次弹簧静止释放时的弹性势能。
(2)在上一问中,当物体进入圆弧轨道后,沿着圆弧轨道运动后能在DE上继续滑行2m,求在接触圆弧轨道时损失的机械能。
(3)通过调整弹簧压缩量,并将AB段缩短,小球弹出后恰好无碰撞从C点进入圆弧轨道,求小球从平台飞出的初速度以及AB段的缩短的距离。
【答案】(1)17J (2)3.6J (3)0.3m
【解析】根据题意C点到地面高度
从B点飞出后,物体做平抛运动。根据平抛运动规律:
化简则
根据
可知
根据能量守恒定律可知: 可知
(2)物体在DE阶段做匀减速直线运动,有
根据匀变速直线运动规律
联立两式则
设物体从C沿着光滑圆弧轨道下滑的初速度为
根据机械能守恒定律可知
可得
小球进入圆弧轨道的角度为 ,因此并非沿着切线进入轨道,碰撞过程中有机械能损失,损失的机械能
(3)小球弹出恰好无碰撞从C点进入圆弧轨道,说明小球落到C点时的速度方向正好沿着轨迹该出的切线,即
由于高度没变,所以,,
因此
对应的水平位移为,
所以缩短的AB段应该是