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2025年湖南省普通高中學業水平選擇性考試物理模擬沖刺試卷(一)(含解析)

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  1. 二一教育資源

2025年湖南省普通高中學業水平選擇性考試物理模擬沖刺試卷(一)(含解析)

資源簡介

絕密★啟用前
2025年湖南省普通高中學業水平選擇性考試物理模擬沖刺試卷
本試卷共100分,考試時間75分鐘.
注意事項:
1.答卷前,考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在本試卷和答題卡上.
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.回答非選擇題時,將答案寫在答題卡上.寫在本試卷上無效.
3.考試結束后,將本試卷和答題卡一并交回.
一、選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24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.已知釙210的半衰期時間為138天,若將0.16g釙210隨中國空間站在太空中運行276天后,剩余釙210的質量約為( ?。?br/>A. B. C. D.
2. 物理知識在生活中有廣泛的應用,下列說法正確的是(  )
A. 如圖甲所示,陽光下觀察豎直放置肥皂膜,看到彩色條紋是光的衍射產生的
B. 如圖乙所示,光纖通信是一種現代通信手段,它是利用光的衍射原理來傳遞信息的
C. 如圖丙所示,在多霧或多雨城市中,采用紅燈圖作為各種交通警示,原因是紅光容易產生干涉
D. 如圖丁所示,立體電影利用了光的偏振現象
3. 如圖所示,已知兩平行金屬極板間電壓為,間距為。質量為的帶電金屬微粒從距上板的距離為位置處由靜止釋放,從上板小孔進入后恰好能與下板相接觸,重力加速度大小為,則金屬微粒所帶電荷的電性和電荷量分別為(  )
A. 負電荷, B. 負電荷,
C. 正電荷, D. 正電荷,
4. 如圖所示,理想變壓器的原、副線圈的匝數比為,在原、副線圈的回路中分別接有阻值相等的電阻和,開關開始時斷開,原線圈一側接在電壓為220V的正弦交流電源上,則下列說法正確的是( ?。?br/>A. 開關斷開和閉合時原、副線圈的電壓之比不同
B. 開關斷開和閉合時消耗的電功率不變化
C. 開關斷開時,、消耗的電功率之比為
D. 開關斷開時,、的電壓之比為
5. 如圖所示,質量m=1kg的三角形木楔置于傾角θ=37°的固定粗糙斜面上,三角形木楔的AB邊和AC邊相等,∠BAC=74°,它與斜面間的動摩擦因數為0.5,水平向右的推力F垂直作用在AB邊上,在力F的推動下,木楔沿斜面向上勻速運動,ABC與斜面在同一豎直平面內,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,則木楔勻速運動過程中受到的摩擦力大小為(  )
A 8.0N B. 10.0N C. 12.0N D. 12.8N
6. 根據國家能源局統計,截止到2023年9月,我國風電裝機4億千瓦,連續13年居世界第一位,湖南在國內風電設備制造領域居于領先地位。某實驗小組模擬風力發電廠輸電網絡供電的裝置如圖所示。已知發電機轉子以角速度勻速轉動,升、降壓變壓器均為理想變壓器,輸電線路上的總電阻可簡化為一個定值電阻。當用戶端接一個定值電阻R時,上消耗的功率為P。不計其余電阻,下列說法正確的是( )
A. 風速增加,若轉子角速度增加一倍,則上消耗的功率為4P
B. 輸電線路距離增加,若阻值增加一倍,則消耗的功率為4P
C. 若升壓變壓器的副線圈匝數增加一倍,則上消耗的功率為8P
D. 若在用戶端再并聯一個完全相同的電阻R,則上消耗的功率為6P
二、選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個選項中,有多項是符合題目要求。全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。
7. “離心軌道演示儀”是演示物體在豎直平面內做圓周運動的實驗儀器,其原理示意圖如圖所示。某同學調整小球初始位置與圓形軌道最高點等高后,由靜止釋放小球,已知圓形軌道半徑,取,小球可視為質點,不計軌道厚度,不計摩擦力和空氣阻力。下列說法正確的是( )
A. 小球對軌道的最小壓力為0
B 小球離開圓形軌道后做平拋運動
C. 小球離開軌道時的速度大小為
D. 小球進入圓形軌道后運動的最高點與釋放點的高度差為
8. 2024年9月 19日,我國成功發射第五十九顆、六十顆北斗導航衛星。據悉北斗系統發展至今已有多顆衛星退役失效,衛星失效后一般有“冰凍”和“火葬”兩種處理方案。對于較低軌道的失效衛星,備用發動機使其快速轉移到更低的軌道上,最終一頭扎入稠密大氣層,與大氣摩擦燃燒殆盡;對于較高軌道的失效衛星,備用發動機可將其抬高到比地球同步軌道高300千米的軌道實施“冰凍”。下列說法正確的是(  )
A. 衛星“冰凍”后,速度與原來相比變大
B. 實施低軌道“火葬”時,備用發動機對衛星做正功
C. 衛星“冰凍”后,機械能與原來相比變大
D. 衛星“冰凍”后運行的加速度小于地球同步衛星的加速度
9. 1834年,洛埃利用平面鏡得到楊氏雙縫干涉的結果(稱洛埃鏡實驗),平面鏡沿放置,靠近并垂直于光屏。某同學重復此實驗時,平面鏡意外傾斜了某微小角度,如圖所示。S為單色點光源。下列說法正確的是( ?。?br/>A. 沿向左略微平移平面鏡,干涉條紋不移動
B. 沿向右略微平移平面鏡,干涉條紋間距減小
C. 若,沿向右略微平移平面鏡,干涉條紋間距不變
D. 若,沿向左略微平移平面鏡,干涉條紋向A處移動
【答案】BC
10. 如圖所示,水平地面上固定一勁度系數為k的輕質彈簧,彈簧上端疊放著質量分別為2 m和m的物塊A、B,物塊B與彈簧拴接。小宋用豎直向下的力F壓在A上,使整個系統靜止?,F突然撤去作用力F,觀察A、B的運動情況并進行推理分析(A、B都在豎直方向運動,不考慮空氣阻力)。下列說法正確的是( ?。?br/>A. 當,A、B上升過程就一定會分離
B. 若A、B可以分離,A、B分離瞬間,A、B速度均小于最大速度,彈簧彈力為0
C. 若A、B可以分離,A、B分離后,A的速度先減為0
D. 若A、B可以分離,A向下運動與B相碰后相對靜止,后面的運動中,彈簧還能被壓縮到初始位置
三、非選擇題:本大題共5題,共56分。
11. 某實驗小組用如圖1所示的實驗裝置測當地重力加速度。物塊裝有一寬度很小的擋光片,(含擋光片)和的質量,、下端分別懸掛5個相同質量的鉤碼,每個鉤碼的質量為。光電門與數字計時器相連(圖中未畫出),可記錄遮光片通過光電門的時間。實驗時擋光片通過光電門時,物塊沒有到達輕質定滑輪處。
(1)如圖2所示,用游標卡尺測量遮光片的寬度,遮光片的寬度______mm。
(2)從物塊的下端摘下1個鉤碼并掛在物塊下端的鉤碼下面。由靜止釋放系統,釋放時擋光片距光電門上方高為,計時器記錄擋光片通過光電門的時間為。取。
(3)該同學每次從物塊的下端摘下1個鉤碼并掛在物塊下端的鉤碼下面,保持擋光片距光電門高為的位置由靜止釋放,進行多次實驗,依次取、、、。
(4)根據實驗數據,作出圖像為一傾斜直線,直線斜率為,則當地的重力加速度的表達式為______(用,,,,表示)
(5)誤差分析可得,重力加速度的測量值______(填“大于”“小于”或“等于”)真實值。理由是______(填一種即可)。
12 在“測定金屬的電阻率”實驗中,所用測量儀器均已校準,待測金屬絲接入電路部分的長度約為。
(1)用伏安法測金屬絲的電阻。實驗所用器材為:電池阻(電動勢3V,內阻約)、電流表(內阻約、電壓表(內阻約3kΩ)、滑動變阻器,額定電流、開關、導線若干。某小組同學利用以上器材正確連接好電路,進行實驗測量,記錄數據如下:
次數 1 2 3 4 5 6 7
U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30
I/A
0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520
由以上實驗數據可知,他們測量是采用圖中的___________圖(選填“甲”或“乙”)。
(2)如圖2所示是測量的實驗器材實物圖,圖中已連接了部分導線,滑動變阻器的滑片置于變阻器的一端,請根據(2)所選的電路圖,補充完成圖中實物間的連線,并使閉合開關的瞬間,電壓表或電流表不至于被燒壞。
(3)這個小組的同學在坐標紙上建立、坐標系,如圖3所示,圖中已標出了與測量數據對應的4個坐標點。請在圖中標出第3、5、6次測量數據的坐標點,并描繪出圖線_________,由圖線得到金屬絲的阻值___________(保留兩位有效數字)。
(4)該小組同學利用上述相同實驗器材,分別按照(1)中圖甲和圖乙的電路圖正確連接電路和規范操作。將滑動變阻器滑片從一端滑向另一端,探究電壓表示數與滑片移動距離間的關系,滑動變阻器電阻絲的總長度為。請在圖4中定性畫出圖甲和圖乙電路對應的關系圖像,并分別用甲和乙標出。
13. 課間老師要大家拔河表演拉馬德堡半球,20個人對拉也沒有拉開。老師旋轉了一下開關讓球內外氣體相通,一個人輕輕一拉就開了。已知馬德堡半球由兩個球冠合找組成,合攏處圓面的面積,合攏后容積,手動微型抽氣機每按壓一次抽出體積為的氣體。抽氣過程中環境溫度保持不變,馬德堡半球容積不變導熱性能良好,不計摩擦。已知初始時馬德堡半球空腔內氣體壓強與大氣壓強相同,大氣壓強。求:
(1)抽1次氣后,馬德堡半球內的氣體壓強和的比值;
(2)若每個學生能提供的最大拉力為,抽氣20次后,球內氣體壓強等于多少?兩側至少各需要幾個學生才能拉開?(取
14.如圖,豎直平面將地面上方空間分為Ⅰ、II兩個區域,界線左側的Ⅰ區域內存在著豎直向上的勻強電場和垂直紙面向外的勻強磁場B,右側的II區域內存在與大小相等、方向水平向左的勻強電場。有一個質量為、帶電量為的微粒,從距離點左側處的水平地面上的A點斜向右上方拋出,拋出速度、與水平面成角,微粒在Ⅰ區域做勻速圓周運動一段時間后,從C點水平射入II區域,最后落在II區域地面上的D點(圖中未標出)。不計空氣阻力,重力加速度。
(1)求電場強度的大小和磁感應強度的大??;
(2)求微粒從A到D的運動時間;
(3)求微粒在II區域內運動過程中動能最小時離地面的高度。
15. 如圖甲所示(俯視圖),線圈A與相距為的水平光滑金屬軌道MN、PO通過開關S相連,另有相同的金屬軌道NQ、OC通過位于O、N左側的一小段光滑的絕緣件與MN、PO平滑相連,在軌道右端QC接一電阻。線圈A匝數匝,所圍面積,電阻,A中有截面積的勻強磁場區域D,其磁感應強度B的變化如圖乙所示,時刻,磁場方向垂直于線圈平面向里。MNPO區域存在的垂直平面的勻強磁場(圖中未畫出);ONQC間存在垂直平面向外的磁場,以O為原點,沿OC直線為x軸,ON連線為y軸建立平面直角坐標系xOy后,磁感應強度沿x軸逐漸增強,沿y軸均勻分布?,F將質量為、電阻為的導體棒ab垂直放于MN、PO上,閉合開關S,棒ab向右加速達最大速度后越過絕緣件,緊接著以的加速度做勻減速直線運動。運動中導體棒與軌道接觸良好,軌道足夠長。求:
(1)剛閉合開關S時導體棒ab的加速度大??;
(2)導體棒ab的最大速度的大小;
(3)導體棒從運動到的過程中,電阻R產生的焦耳熱;
(4)磁感應強度隨x變化的函數關系式。
絕密★啟用前
2025年湖南省普通高中學業水平選擇性考試物理模擬沖刺試卷(解析版)
物理試題本試卷共100分,考試時間75分鐘.
注意事項:
1.答卷前,考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在本試卷和答題卡上.
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.回答非選擇題時,將答案寫在答題卡上.寫在本試卷上無效.
3.考試結束后,將本試卷和答題卡一并交回.
一、選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24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.已知釙210的半衰期時間為138天,若將0.16g釙210隨中國空間站在太空中運行276天后,剩余釙210的質量約為( ?。?br/>A. B. C. D.
【答案】B
1.【詳解】由半衰期公式
知,剩余釙的質量為
故選B。
2. 物理知識在生活中有廣泛的應用,下列說法正確的是( ?。?br/>A. 如圖甲所示,陽光下觀察豎直放置肥皂膜,看到彩色條紋是光的衍射產生的
B. 如圖乙所示,光纖通信是一種現代通信手段,它是利用光的衍射原理來傳遞信息的
C. 如圖丙所示,在多霧或多雨城市中,采用紅燈圖作為各種交通警示,原因是紅光容易產生干涉
D. 如圖丁所示,立體電影利用了光的偏振現象
2.【答案】D
【解析】
【詳解】A.如圖甲所示,陽光下觀察豎直放置的肥皂膜,看到彩色條紋是光的干涉產生的,故A錯誤;
B.如圖乙所示,光纖通信是一種現代通信手段,它是利用光的全反射原理來傳遞信息的,故B錯誤;
C.如圖丙所示,在多霧或多雨的城市中,采用紅燈圖作為各種交通警示,原因是紅光波長較長,容易發生明顯的衍射,故C錯誤;
D.如圖丁所示,立體電影利用了光的偏振現象,故D正確。
故選D。
3. 如圖所示,已知兩平行金屬極板間電壓為,間距為。質量為的帶電金屬微粒從距上板的距離為位置處由靜止釋放,從上板小孔進入后恰好能與下板相接觸,重力加速度大小為,則金屬微粒所帶電荷的電性和電荷量分別為( ?。?br/>A. 負電荷, B. 負電荷,
C. 正電荷, D. 正電荷,
3.【答案】B
【解析】
【詳解】由題意可知上極板與電源正極相連帶正電,金屬微粒從上板小孔進入后恰好能與下板相接觸,故電場力對金屬微粒做負功,故金屬微粒帶負電。由動能定理得
得電荷量
故選B。
4. 如圖所示,理想變壓器的原、副線圈的匝數比為,在原、副線圈的回路中分別接有阻值相等的電阻和,開關開始時斷開,原線圈一側接在電壓為220V的正弦交流電源上,則下列說法正確的是( ?。?br/>A. 開關斷開和閉合時原、副線圈的電壓之比不同
B. 開關斷開和閉合時消耗的電功率不變化
C. 開關斷開時,、消耗的電功率之比為
D. 開關斷開時,、的電壓之比為
【答案】C
4.【解析】
【詳解】A.開關斷開和閉合時原、副線圈的電壓之比相同,都等于原、副線圈的匝數比,故A錯誤;
B.開關斷開和閉合時,原線圈的電壓不同,原、副線圈的電壓之比等于原、副線圈的匝數比,副線圈的電壓也不同,消耗的電功率變化,故B錯誤;
C.開關斷開時,設副線圈的電流為,消耗的電功率
根據

消耗的電功率

、消耗的電功率之比
故C正確;
D.開關斷開時,、的電壓之比
故D錯誤。
故選C。
5. 如圖所示,質量m=1kg的三角形木楔置于傾角θ=37°的固定粗糙斜面上,三角形木楔的AB邊和AC邊相等,∠BAC=74°,它與斜面間的動摩擦因數為0.5,水平向右的推力F垂直作用在AB邊上,在力F的推動下,木楔沿斜面向上勻速運動,ABC與斜面在同一豎直平面內,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,則木楔勻速運動過程中受到的摩擦力大小為( ?。?br/>A 8.0N B. 10.0N C. 12.0N D. 12.8N
5.【答案】B
【解析】
【詳解】因AB邊和AC邊相等,∠BAC=74°,所以
故AB邊豎直,推力F水平向右,根據平衡條件可得,,
聯立解得
故選B。
6. 根據國家能源局統計,截止到2023年9月,我國風電裝機4億千瓦,連續13年居世界第一位,湖南在國內風電設備制造領域居于領先地位。某實驗小組模擬風力發電廠輸電網絡供電的裝置如圖所示。已知發電機轉子以角速度勻速轉動,升、降壓變壓器均為理想變壓器,輸電線路上的總電阻可簡化為一個定值電阻。當用戶端接一個定值電阻R時,上消耗的功率為P。不計其余電阻,下列說法正確的是( )
A. 風速增加,若轉子角速度增加一倍,則上消耗的功率為4P
B. 輸電線路距離增加,若阻值增加一倍,則消耗的功率為4P
C. 若升壓變壓器的副線圈匝數增加一倍,則上消耗的功率為8P
D. 若在用戶端再并聯一個完全相同的電阻R,則上消耗的功率為6P
6.【答案】A
【解析】
【詳解】
如圖為等效電路圖,設降壓變壓器的原副線圈匝數比為,則輸電線上的電流為
轉子在磁場中轉動時產生電動勢為
A.當轉子角速度增加一倍時,升壓變壓器原副線圈兩端電壓都增加一倍,輸電線上的電流變為,故上消耗的電功率變為原來的4倍,故A正確;
C.升壓變壓器副線圈匝數增加一倍,副線圈兩端電壓增加一倍,輸電線上的電流增加一倍,故上消耗的電功率變為原來的4倍,故C錯誤;
B.若阻值增加一倍,輸電線路上的電流
消耗的功率
故B錯誤;
D.若在用戶端并聯一個完全相同的電阻R,用戶端電阻減為原來的一半,輸電線上的電流為
消耗的功率
故D錯誤。
故選A。
二、選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個選項中,有多項是符合題目要求。全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。
7. “離心軌道演示儀”是演示物體在豎直平面內做圓周運動的實驗儀器,其原理示意圖如圖所示。某同學調整小球初始位置與圓形軌道最高點等高后,由靜止釋放小球,已知圓形軌道半徑,取,小球可視為質點,不計軌道厚度,不計摩擦力和空氣阻力。下列說法正確的是( )
A. 小球對軌道的最小壓力為0
B 小球離開圓形軌道后做平拋運動
C. 小球離開軌道時的速度大小為
D. 小球進入圓形軌道后運動的最高點與釋放點的高度差為
7.【答案】ACD
【解析】
【詳解】AB.因為小球在與圓形軌道最高點等高處釋放,所以一定能過與圓心等高處,不能到圓形軌道最高點,會離開軌道做斜拋運動,離開時對軌道的壓力為O,A正確,B錯誤;
C.設小球離開軌道的位置與圓心的連線與豎直方向的夾角為θ,由動能定理得
由牛頓第二定律得
聯立解得
C正確;
D.小球離開軌道時在水平方向的分速度大小
設所求高度為,則,得
D正確。
故選ACD。
8. 2024年9月 19日,我國成功發射第五十九顆、六十顆北斗導航衛星。據悉北斗系統發展至今已有多顆衛星退役失效,衛星失效后一般有“冰凍”和“火葬”兩種處理方案。對于較低軌道的失效衛星,備用發動機使其快速轉移到更低的軌道上,最終一頭扎入稠密大氣層,與大氣摩擦燃燒殆盡;對于較高軌道的失效衛星,備用發動機可將其抬高到比地球同步軌道高300千米的軌道實施“冰凍”。下列說法正確的是(  )
A. 衛星“冰凍”后,速度與原來相比變大
B. 實施低軌道“火葬”時,備用發動機對衛星做正功
C. 衛星“冰凍”后,機械能與原來相比變大
D. 衛星“冰凍”后運行的加速度小于地球同步衛星的加速度
8. 【答案】CD
【詳解】A.根據
可知
衛星“冰凍”后,軌道半徑變大,可知速度與原來相比變小,選項A錯誤;
B.實施低軌道“火葬”時,衛星要減速做向心運動,則備用發動機對衛星做負功,選項B錯誤;
C.衛星“冰凍”時要進行加速進入高軌道,可知機械能與原來相比變大,選項C正確;
D.衛星“冰凍”后進入比同步衛星更高的軌道,根據
可知,運行的加速度小于地球同步衛星的加速度,選項D正確。故選CD
9. 1834年,洛埃利用平面鏡得到楊氏雙縫干涉的結果(稱洛埃鏡實驗),平面鏡沿放置,靠近并垂直于光屏。某同學重復此實驗時,平面鏡意外傾斜了某微小角度,如圖所示。S為單色點光源。下列說法正確的是( ?。?br/>A. 沿向左略微平移平面鏡,干涉條紋不移動
B. 沿向右略微平移平面鏡,干涉條紋間距減小
C. 若,沿向右略微平移平面鏡,干涉條紋間距不變
D. 若,沿向左略微平移平面鏡,干涉條紋向A處移動
9.【答案】BC
【解析】
【詳解】CD.根據題意畫出光路圖
如圖所示,S發出的光與通過平面鏡反射光(可以等效成虛像S′發出的光)是同一列光分成的,滿足相干光條件。所以實驗中的相干光源之一是通過平面鏡反射的光,且該干涉可看成雙縫干涉,設S與S′的距離為d,則
d = 2a
S到光屏的距離為l,代入雙縫干涉公式
可得
則若θ = 0°,沿OA向右(沿AO向左)略微平移平面鏡,對l和d均沒有影響,則干涉條紋間距不變,也不會移動,故C正確,D錯誤;
AB.同理再次畫出光路圖有
沿OA向右略微平移平面鏡,即圖中從①位置→②位置,由圖可看出雙縫的間距增大,則干涉條紋間距減小,沿AO向左略微平移平面鏡,即圖中從②位置→①位置,由圖可看出干涉條紋向上移動,故A錯誤,B正確。
故選BC。
10. 如圖所示,水平地面上固定一勁度系數為k的輕質彈簧,彈簧上端疊放著質量分別為2 m和m的物塊A、B,物塊B與彈簧拴接。小宋用豎直向下的力F壓在A上,使整個系統靜止?,F突然撤去作用力F,觀察A、B的運動情況并進行推理分析(A、B都在豎直方向運動,不考慮空氣阻力)。下列說法正確的是(  )
A. 當,A、B上升過程就一定會分離
B. 若A、B可以分離,A、B分離瞬間,A、B速度均小于最大速度,彈簧彈力為0
C. 若A、B可以分離,A、B分離后,A的速度先減為0
D. 若A、B可以分離,A向下運動與B相碰后相對靜止,后面的運動中,彈簧還能被壓縮到初始位置
10.【答案】AB
【解析】
【詳解】A.撤去作用力F,AB分離前做簡諧運動,取,平衡位置彈簧壓縮且彈力
剛撤去外力時彈簧彈力
根據簡諧運動的對稱性,簡諧運動的最高點處,彈簧剛好原長,故當,A、B上升過程就一定會分離,故A正確;
B.若A、B可以分離,A、B分離瞬間,A、B有相同的加速度g,彈簧彈力為0,A、B正在做減速運動,A、B速度均小于最大速度,故B正確;
C.若A、B可以分離,A、B分離后A的加速度為g,B的加速度
B的速度先減為0,故C錯誤;
D.若A、B可以分離,A向下運動與B相碰后相對靜止,A、B之間是完全非彈性碰撞,有機械能損失,根據能量守恒,后面的運動中,彈簧不能被壓縮到初始位置,故D錯誤。
故選AB。
三、非選擇題:本大題共5題,共56分。
11. 某實驗小組用如圖1所示的實驗裝置測當地重力加速度。物塊裝有一寬度很小的擋光片,(含擋光片)和的質量,、下端分別懸掛5個相同質量的鉤碼,每個鉤碼的質量為。光電門與數字計時器相連(圖中未畫出),可記錄遮光片通過光電門的時間。實驗時擋光片通過光電門時,物塊沒有到達輕質定滑輪處。
(1)如圖2所示,用游標卡尺測量遮光片的寬度,遮光片的寬度______mm。
(2)從物塊的下端摘下1個鉤碼并掛在物塊下端的鉤碼下面。由靜止釋放系統,釋放時擋光片距光電門上方高為,計時器記錄擋光片通過光電門的時間為。取。
(3)該同學每次從物塊的下端摘下1個鉤碼并掛在物塊下端的鉤碼下面,保持擋光片距光電門高為的位置由靜止釋放,進行多次實驗,依次取、、、。
(4)根據實驗數據,作出圖像為一傾斜直線,直線斜率為,則當地的重力加速度的表達式為______(用,,,,表示)
(5)誤差分析可得,重力加速度的測量值______(填“大于”“小于”或“等于”)真實值。理由是______(填一種即可)。
11.【答案】 ①. 11.4 ②. ③. 小于 ④. 存在空氣阻力、細線與滑輪之間存在摩擦或滑輪質量不能忽略等
【解析】
【詳解】(1)[1]遮光片的寬度
(2)[2]擋光片經過光電門的速度
據速度-位移公式有
對、及鉤碼整體,根據牛頓第二定律有
由上式可得
又斜率為,可得

(3)[3]由于摩擦阻力、空氣阻力和滑輪質量的影響,會導致的實驗值比理論值小,重力加速度測量值小于真實值。
12 在“測定金屬的電阻率”實驗中,所用測量儀器均已校準,待測金屬絲接入電路部分的長度約為。
(1)用伏安法測金屬絲的電阻。實驗所用器材為:電池阻(電動勢3V,內阻約)、電流表(內阻約、電壓表(內阻約3kΩ)、滑動變阻器,額定電流、開關、導線若干。某小組同學利用以上器材正確連接好電路,進行實驗測量,記錄數據如下:
次數 1 2 3 4 5 6 7
U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30
I/A
0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520
由以上實驗數據可知,他們測量是采用圖中的___________圖(選填“甲”或“乙”)。
(2)如圖2所示是測量的實驗器材實物圖,圖中已連接了部分導線,滑動變阻器的滑片置于變阻器的一端,請根據(2)所選的電路圖,補充完成圖中實物間的連線,并使閉合開關的瞬間,電壓表或電流表不至于被燒壞。
(3)這個小組的同學在坐標紙上建立、坐標系,如圖3所示,圖中已標出了與測量數據對應的4個坐標點。請在圖中標出第3、5、6次測量數據的坐標點,并描繪出圖線_________,由圖線得到金屬絲的阻值___________(保留兩位有效數字)。
(4)該小組同學利用上述相同實驗器材,分別按照(1)中圖甲和圖乙的電路圖正確連接電路和規范操作。將滑動變阻器滑片從一端滑向另一端,探究電壓表示數與滑片移動距離間的關系,滑動變阻器電阻絲的總長度為。請在圖4中定性畫出圖甲和圖乙電路對應的關系圖像,并分別用甲和乙標出。
12.【答案】(1)甲 (2)
(3) ①. ②. 4.3##4.4##4.5##4.6##4.7
(4)
【解析】
【小問1詳解】
由題中表格數據可知,待測金屬絲電阻大約為
若選擇乙圖,則電路中的最小電流為
可見選乙圖電路中的最小電流大于表格中的最小電流,故選乙圖不可以,甲圖為分壓式電路,若選甲圖,待測金屬絲流過的電流可以從零開始,故選甲圖。
【小問2詳解】
實物連接如圖所示
【小問3詳解】
[1]圖線如圖所示
[2]根據U-I圖線可得金屬絲的電阻為
【小問4詳解】
圖甲中,時,滑片位于滑動變阻器最左端,電壓表示數為零,圖乙中,時,滑片位于滑動變阻器最右端,電壓表示最小
圖甲中,時,滑片位于滑動變阻器最右端,電壓表示數最大
圖乙中,時,滑片位于滑動變阻器最左端,電壓表示數最大
由于,所以,即圖線甲的最大值小于圖線乙的最大值。
圖乙中,滑片移動距離為時,滑動變阻器接入電路中的有效長度為
設金屬絲的橫截面積為S,則電壓表的示數為
綜合分析可知隨著x的增大,電壓表示數增大得越快。圖甲中當x很小時,干路中的電阻較大,滑動端移動一個小距離時引起的電壓變化量較小,當x接近L時,干路電阻較小,滑動端移動一個小距離時引起的電壓變化量較大,即隨著x的增大,電壓表示數增大得越快。故圖像為
13. 課間老師要大家拔河表演拉馬德堡半球,20個人對拉也沒有拉開。老師旋轉了一下開關讓球內外氣體相通,一個人輕輕一拉就開了。已知馬德堡半球由兩個球冠合找組成,合攏處圓面的面積,合攏后容積,手動微型抽氣機每按壓一次抽出體積為的氣體。抽氣過程中環境溫度保持不變,馬德堡半球容積不變導熱性能良好,不計摩擦。已知初始時馬德堡半球空腔內氣體壓強與大氣壓強相同,大氣壓強。求:
(1)抽1次氣后,馬德堡半球內的氣體壓強和的比值;
(2)若每個學生能提供的最大拉力為,抽氣20次后,球內氣體壓強等于多少?兩側至少各需要幾個學生才能拉開?(取
13.【答案】(1)
(2),36
【解析】
【小問1詳解】
氣體等溫變化,第一次抽氣有
解得
【小問2詳解】
第二次抽氣有
抽20次后
解得
要拉開,需
解得
向上取整數,則兩邊至少各需要36個學生才能拉開。
14.如圖,豎直平面將地面上方空間分為Ⅰ、II兩個區域,界線左側的Ⅰ區域內存在著豎直向上的勻強電場和垂直紙面向外的勻強磁場B,右側的II區域內存在與大小相等、方向水平向左的勻強電場。有一個質量為、帶電量為的微粒,從距離點左側處的水平地面上的A點斜向右上方拋出,拋出速度、與水平面成角,微粒在Ⅰ區域做勻速圓周運動一段時間后,從C點水平射入II區域,最后落在II區域地面上的D點(圖中未標出)。不計空氣阻力,重力加速度。
(1)求電場強度的大小和磁感應強度的大小;
(2)求微粒從A到D的運動時間;
(3)求微粒在II區域內運動過程中動能最小時離地面的高度。
14.【答案】(1),
(2)
(3)
【詳解】(1)微粒在Ⅰ區域內做勻速圓周運動,所以重力與電場力平衡,洛倫茲力提供向心力,有
解得
根據幾何關系可得微粒做勻速圓周運動的半徑為
根據牛頓第二定律,有
解得
(2)微粒從A到C點的時間為
從C點水平射入II區域微粒做類平拋運動,根據運動的分解,有
解得
1s
微粒從A到D的運動時間為
(3)因為在II區域微粒受到的重力和電場力相等,所以合力方向與水平方向成45°角斜向左下,所以當微粒速度方向與水平成45°斜向右下時動能最小,即
,,
解得
此時下落的高度為
離地面的高度
15. 如圖甲所示(俯視圖),線圈A與相距為的水平光滑金屬軌道MN、PO通過開關S相連,另有相同的金屬軌道NQ、OC通過位于O、N左側的一小段光滑的絕緣件與MN、PO平滑相連,在軌道右端QC接一電阻。線圈A匝數匝,所圍面積,電阻,A中有截面積的勻強磁場區域D,其磁感應強度B的變化如圖乙所示,時刻,磁場方向垂直于線圈平面向里。MNPO區域存在的垂直平面的勻強磁場(圖中未畫出);ONQC間存在垂直平面向外的磁場,以O為原點,沿OC直線為x軸,ON連線為y軸建立平面直角坐標系xOy后,磁感應強度沿x軸逐漸增強,沿y軸均勻分布?,F將質量為、電阻為的導體棒ab垂直放于MN、PO上,閉合開關S,棒ab向右加速達最大速度后越過絕緣件,緊接著以的加速度做勻減速直線運動。運動中導體棒與軌道接觸良好,軌道足夠長。求:
(1)剛閉合開關S時導體棒ab的加速度大??;
(2)導體棒ab的最大速度的大??;
(3)導體棒從運動到的過程中,電阻R產生的焦耳熱;
(4)磁感應強度隨x變化的函數關系式。
15. 【答案】(1)12.5m/s2 (2)10m/s (3)3J (4)
【小問1詳解】由法拉第電磁感應定律,線圈A中的感應電動勢
由閉合電路歐姆定律得
剛閉合開關S時導體棒ab所受的安培力
由牛頓第二定律得,剛閉合開關S時導體棒ab的加速度大
【小問2詳解】當ab到達最大速度時,ab切割磁感線產生的電動勢與E相等,所以有
解得
【小問3詳解】導體棒在磁場中勻減速運動,則安培力不變,根據牛頓第二定律得
解得
導體棒從進入磁場運動5m的過程中克服安培力做的功為
根據功能關系可得回路中產生的焦耳熱為
電阻R上產生的熱量
【小問4詳解】
根據
解得
根據安培力
解得
所以

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