浙江省臺(tái)州市2024屆高三物理下學(xué)期二模試題[含答案]
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浙江省臺(tái)州市2024屆高三物理下學(xué)期二模試題[含答案]
臺(tái)州市2024屆高三第二次教學(xué)質(zhì)量評(píng)估試題
物理
本試題卷分選擇題和非選擇題兩部分,滿分100分,考試時(shí)間90分鐘。
可能用到的相關(guān)參數(shù):重力加速度g取。
選擇題部分
一、選擇題Ⅰ(本題共13小題,每小題3分,共39分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的,不選、多選、錯(cuò)選均不得分)
1. 下列四組物理量中均為標(biāo)量的是( ?。?
A. 動(dòng)量變化量、磁通量
B. 磁感應(yīng)強(qiáng)度、電場(chǎng)強(qiáng)度
C感應(yīng)電流、電勢(shì)差
D. 電功率、沖量
【答案】C
【解析】
【詳解】標(biāo)量是只有大小,沒有方向的物理量,矢量是既有大小,又有方向的物理量,選項(xiàng)中動(dòng)量變化量、磁感應(yīng)強(qiáng)度、電場(chǎng)強(qiáng)度、沖量屬于矢量,感應(yīng)電流、電勢(shì)差屬于標(biāo)量。
故選C。
2. 電通量是電學(xué)中的重要概念。若勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一個(gè)面積為S的區(qū)域,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,且與該區(qū)域垂直,則穿過(guò)這個(gè)面積的電通量。若用國(guó)際單位制的基本單位表示,則電通量的單位為( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】電通量的單位用國(guó)際單位制基本單位表示為
故選B。
3. 2024年2月3日7時(shí)37分,吉利未來(lái)出行星座02組衛(wèi)星,在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心以一箭11星方式成功發(fā)射入軌。其中有一顆被命名為“浙江臺(tái)州號(hào)”的衛(wèi)星運(yùn)行在600千米的軌道高度上。下列說(shuō)法正確的是( ?。?
A. 7時(shí)37分指時(shí)間間隔
B. 在組裝火箭與衛(wèi)星時(shí)衛(wèi)星可看作質(zhì)點(diǎn)
C. “浙江臺(tái)州號(hào)”繞地球一圈平均速度為0
D. 衛(wèi)星在太空中不受重力
【答案】C
【解析】
【詳解】A.7時(shí)37分指時(shí)刻,故A錯(cuò)誤;
B.在組裝火箭與衛(wèi)星時(shí)衛(wèi)星的形狀和大小不可忽略,故不可看作質(zhì)點(diǎn),故B錯(cuò)誤;
C.“浙江臺(tái)州號(hào)”繞地球一圈位移為0,平均速度為位移與所用時(shí)間的比值,故C正確;
D.衛(wèi)星在太空中仍受到重力的作用,地球?qū)ζ涞囊μ峁┫蛐牧Χ鰣A周運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。
故選C。
4. 2024多哈游泳世錦賽中,“中國(guó)蛟龍”浙江運(yùn)動(dòng)員潘展樂獲得4枚金牌并打破男子100米自由泳世界紀(jì)錄,震撼了世界。如圖所示潘展樂在比賽中左手正在劃水,下列說(shuō)法正確的是( ?。?
A. 運(yùn)動(dòng)員劃水前進(jìn),水對(duì)人的力是阻力
B. 運(yùn)動(dòng)員向后劃水,水對(duì)劃水手掌做正功
C. 運(yùn)動(dòng)員在水中前進(jìn)時(shí),浮力與重力始終大小相等
D. 水對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力等于運(yùn)動(dòng)員對(duì)水的作用力
【答案】D
【解析】
【詳解】A.運(yùn)動(dòng)員劃水前進(jìn),受到整體向前水的動(dòng)力,水對(duì)人的力是動(dòng)力,故A錯(cuò)誤;
B.運(yùn)動(dòng)員向后劃水,手向后運(yùn)動(dòng),水對(duì)手的力向前,水對(duì)劃水手掌做負(fù)功,故B錯(cuò)誤;
C.運(yùn)動(dòng)員在水中前進(jìn),人體密度大于水的密度,可認(rèn)為浮力小于重力,人能夠不下沉且前進(jìn)主要靠的劃水時(shí)身體和四肢推開水時(shí)和水的作用力,故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)牛頓第三定律可知,水對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力等于運(yùn)動(dòng)員對(duì)水的作用力,故D正確。
故選D。
5. 2024年1月底,臺(tái)州迎來(lái)了近十年來(lái)最大的一場(chǎng)降雪,大地銀裝素裹。下列說(shuō)法正確的是( ?。?
A. 毛絨絨的雪花是晶體
B. 雪花在空中飄舞做的是布朗運(yùn)動(dòng)
C. 雪花在風(fēng)中飄落過(guò)程中機(jī)械能一直減小
D. 雪天路滑,汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)易側(cè)滑是因?yàn)槭艿诫x心力的作用
【答案】A
【解析】
【詳解】A.雪花是水蒸氣凝華時(shí)形成的晶體,A正確;
B.雪花形狀太大,不是懸浮在氣體中的固體小顆粒,不是布朗運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)誤;
C.雪花在風(fēng)中飄落的過(guò)程,風(fēng)的作用力可能對(duì)雪花做正功,機(jī)械能可能增大,C錯(cuò)誤;
D.雪天路滑,汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)易側(cè)滑是因?yàn)槟Σ亮Σ蛔阋蕴峁┫蛐牧?,D錯(cuò)誤;
故選A。
6. 如圖所示,一根粗糙的水平橫桿上套有A、B兩個(gè)輕環(huán),系在兩環(huán)上的等長(zhǎng)細(xì)繩下端連接的燈籠處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)在燈籠受到垂直紙面的恒定風(fēng)力作用重新靜止,兩個(gè)輕環(huán)始終靜止,則( ?。?
A. 桿對(duì)A環(huán)的力不變
B. 桿對(duì)B環(huán)的彈力不變
C. A環(huán)對(duì)桿的摩擦力變大
D. 與B環(huán)相連的細(xì)繩對(duì)燈籠的拉力變小
【答案】C
【解析】
【詳解】?jī)蓚€(gè)輕環(huán)始終靜止,說(shuō)明兩根繩子和橫桿的夾角不變。
ABD.初始狀態(tài),兩細(xì)繩拉力的合力與燈籠的重力等大,燈籠受到垂直紙面的恒定風(fēng)力作用重新靜止后,重力與風(fēng)力的合力等于此時(shí)兩細(xì)繩拉力的合力,即兩細(xì)繩拉力的合力變大,則兩細(xì)繩的拉力均變大,桿對(duì)A環(huán)的力變大,桿對(duì)B環(huán)的彈力變大,故ABD錯(cuò)誤;
C.桿對(duì)A環(huán)的摩擦力與細(xì)繩對(duì)A環(huán)的拉力沿桿方向的分力等大,則桿對(duì)A環(huán)的摩擦力變大,根據(jù)牛頓第三定律,A環(huán)對(duì)桿的摩擦力變大,故C正確。
故選C。
7. 我國(guó)載人登月的初步方案是:采用兩枚運(yùn)載火箭分別將月面著陸器和載人飛船送至環(huán)月軌道對(duì)接,航天員從飛船進(jìn)入月面著陸器。月面著陸器將攜航天員下降著陸于月面預(yù)定區(qū)域。在完成既定任務(wù)后,航天員將乘坐著陸器上升至環(huán)月軌道與飛船交會(huì)對(duì)接,并攜帶樣品乘坐飛船返回地球。已知月球的半徑約為地球的,月球表面重力加速度約為地球的,則( ?。?
A. 發(fā)射火箭的速度必須達(dá)到16.7km/s
B. 月面著陸器下降著陸過(guò)程應(yīng)當(dāng)加速
C. 載人飛船在環(huán)月軌道勻速圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)行速度小于地球的第一宇宙速度
D. 載人飛船在月球表面上方約200km處環(huán)月勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期約為30天
【答案】C
【解析】
【詳解】A.發(fā)射的火箭攜帶飛船最終繞月球運(yùn)動(dòng),還是在地月系內(nèi),則發(fā)射速度大于7.9km/s,小于11.2km/s,故A錯(cuò)誤;
B.月面著陸器下降著陸過(guò)程速度要減小,則應(yīng)當(dāng)減速,故B錯(cuò)誤;
C.衛(wèi)星繞著星球表面做勻速圓周,由萬(wàn)有引力提供向心力,有
可得
則載人飛船在環(huán)月軌道勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度和近地衛(wèi)星的線速度之比為
則有載人飛船在環(huán)月軌道勻速圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)行速度小于近地衛(wèi)星的線速度(即地球的第一宇宙速度),故C正確;
D.載人飛船在月球表面上方約200km處環(huán)月勻速圓周運(yùn)動(dòng),由萬(wàn)有引力提供向心力,有
而,,,則飛船的周期約為
故D錯(cuò)誤。
故選C。
8. 控制噪聲的基本原則是設(shè)法將噪聲的能量轉(zhuǎn)化為其他形式的能量,如圖所示是一種利用薄板消除噪聲的方法。將薄板安放在框架上,并與框架之間留有一定的空氣層,當(dāng)聲波入射到薄板上時(shí),引起板的振動(dòng)。由于板本身的內(nèi)耗使振動(dòng)的能量轉(zhuǎn)化為熱量。改變薄板的材料和空氣層的厚度,可有效消除不同頻率的噪聲。下列說(shuō)法正確的是( ?。?
A. 薄板振動(dòng)頻率始終與入射聲波的頻率相等
B. 隨著入射聲波頻率的增加,薄板振動(dòng)的幅度一定增大
C. 當(dāng)噪聲停止后,薄板振動(dòng)頻率仍等于原噪聲頻率,但振幅減小
D. 該系統(tǒng)可有效消除的噪聲頻率范圍在其可調(diào)節(jié)的共振頻率之間
【答案】D
【解析】
【詳解】A.薄板振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率與聲波頻率相同,初始沒有達(dá)到穩(wěn)定時(shí)不同,A錯(cuò)誤;
B.薄板的振幅在入射聲波的頻率與薄板的故有頻率相同時(shí),二者共振,振幅最大,其它頻率的聲波,薄板的振幅可能會(huì)增大,也可能會(huì)減小,B錯(cuò)誤;
C.當(dāng)噪聲停止后,薄板振動(dòng)逐漸不穩(wěn)定至振動(dòng)停止,此時(shí)頻率與原噪聲頻率不同,C錯(cuò)誤;
D.只有當(dāng)噪聲頻率范圍在系統(tǒng)可調(diào)節(jié)的共振頻率之間,二者可以產(chǎn)生干涉波紋,達(dá)到消除噪聲的目的,D正確。
故選D。
9. 核能的利用可有效減少碳排放。某次核聚變實(shí)驗(yàn)中向目標(biāo)輸入了2.05兆焦的能量,產(chǎn)生了3.15兆焦的聚變能量輸出。下列說(shuō)法正確的是( ?。?
A. 該核反應(yīng)的方程可能是
B. 生成物比反應(yīng)物更穩(wěn)定,因此生成物的比結(jié)合能更小
C. 產(chǎn)生3.15兆焦的能量只需要質(zhì)量為的反應(yīng)物
D. 該核反應(yīng)必須使核之間的距離達(dá)到以內(nèi),因此需要極高的溫度
【答案】D
【解析】
【詳解】A.為人工核反應(yīng)不是核聚變,A錯(cuò)誤;
B.核反應(yīng)的生成物比結(jié)合能更大,更穩(wěn)定,B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)質(zhì)能方程
代入數(shù)據(jù)得
即質(zhì)量虧損為,不是反應(yīng)物的質(zhì)量,C錯(cuò)誤;
D.核聚變需要極高的溫度,才能使原子核接近核力作用的范圍,D正確。
故選D。
10. 自2015年起,中國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷量已經(jīng)連續(xù)9年位居全球第一。下表為某品牌新能源汽車的部分參數(shù),下列說(shuō)法正確的是( ?。?
整車質(zhì)量
1285kg
充電電壓交流
220V
最高車速
150km/h
平均充電功率
7kW
0-50km/h加速時(shí)間
3.9s
充電時(shí)間
7h
電池容量
43kW·h
電機(jī)最大功率
70kW
A. 平均充電電流約為3.2A
B. 電池的內(nèi)阻約為6.9Ω
C. 該汽車的充電效率約為88%
D. 該汽車的最大續(xù)航里程約為92km
【答案】C
【解析】
【詳解】A.平均充電電流約為
A錯(cuò)誤;
B.充電過(guò)程中電池內(nèi)阻產(chǎn)生的熱量為
充電電流為
根據(jù)
得電池內(nèi)阻約為
B錯(cuò)誤;
C.該汽車的充電效率約為
C正確;
D.電池最大的供電時(shí)間為
考慮到電池有輸出效率,故該汽車的最大續(xù)航里程應(yīng)滿足
D錯(cuò)誤。
故選C。
11. 如圖甲所示是電機(jī)的示意圖。如圖乙所示,將兩個(gè)完全相同的電機(jī)正對(duì)放置,用直桿連接兩個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸,電機(jī)與電源相連,電機(jī)與毫安表相連。先閉合開關(guān),再閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)毫安表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。下列說(shuō)法正確的是( ?。?
A. 電機(jī)相當(dāng)于發(fā)電機(jī)
B. 毫安表指針會(huì)在中央零刻度的左右晃動(dòng)
C. 閉合開關(guān)瞬間,電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)變快,其線圈發(fā)熱明顯
D. 將電機(jī)和的磁極N、S都交換,毫安表的指針偏轉(zhuǎn)方向不變
【答案】D
【解析】
【詳解】A.由于所在電路中有電源,且當(dāng)開關(guān)閉合后會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),說(shuō)明是電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)是利用通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的作用而制成的,故A錯(cuò)誤;
B.由于與用轉(zhuǎn)軸相連,當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng),而當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),閉合開關(guān),與串聯(lián)而構(gòu)成閉合的毫安表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說(shuō)明是發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī)內(nèi)部有磁場(chǎng)和線圈,在的帶動(dòng)下,內(nèi)部線圈將會(huì)做切割磁感線的運(yùn)動(dòng),從而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),在其所在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,因此毫安表發(fā)生偏轉(zhuǎn),但在穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下,毫安表指針不會(huì)在中央零刻度的左右晃動(dòng),毫安表顯示的是感應(yīng)電流的有效值,若是穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng),則其指針將穩(wěn)定的指在某一刻度,故B錯(cuò)誤;
C.閉合開關(guān)瞬間,電機(jī)轉(zhuǎn)速將降低,電流增大,其線圈發(fā)熱明顯,故C錯(cuò)誤;
D.將中的磁極N、S交換,根據(jù)左手定則可知,的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?qū)⑴c原來(lái)反向,若同時(shí)將中的磁極N、S交換,則在帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向不發(fā)生變化,毫安表的指針偏轉(zhuǎn)方向不變,故D正確。
故選D。
12. 如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球在A點(diǎn)以初速度豎直向上進(jìn)入一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng),一段時(shí)間后經(jīng)過(guò)B點(diǎn),速度大小仍為,方向水平,且A、B在同一豎直平面內(nèi),AB連線與水平夾角為45°,則( ?。?
A. 小球帶正電
B. 小球的電勢(shì)能先增大后減小
C. 小球所受電場(chǎng)力大小可能等于2mg
D. A點(diǎn)電勢(shì)可能與B點(diǎn)電勢(shì)相等
【答案】C
【解析】
【詳解】A.由小球的初、末速度可知,小球所受合力方向與AB垂直,又重力豎直向下,則電場(chǎng)力方向如圖
由于場(chǎng)強(qiáng)方向不確定,故不能確定小球電性,A錯(cuò)誤;
B.由圖可知電場(chǎng)力與速度方向的夾角可能先小于90°,即電場(chǎng)力先做正功,電勢(shì)能先減小,B錯(cuò)誤;
C.由圖可知,電場(chǎng)力大小可能等于2mg,C正確;
D.A點(diǎn)與B點(diǎn)如果電勢(shì)相等,則電場(chǎng)力方向延AB方向的垂線,由圖知電場(chǎng)力不可能在此方向,D錯(cuò)誤。
故選C。
13. 如圖甲所示,在水池中水平放置一條細(xì)燈帶圍成直徑為的圓環(huán)發(fā)光體,水的折射率,細(xì)燈帶到水面的距離h可以調(diào)節(jié),緊貼水面的上方水平放置一光傳感器。調(diào)節(jié)時(shí),傳感器檢測(cè)到有光強(qiáng)的區(qū)域恰好為一個(gè)完整的圓形。調(diào)節(jié)h為時(shí),傳感器上光強(qiáng)隨x軸位置變化如圖乙所示,圖中光強(qiáng)最強(qiáng)的區(qū)域?qū)?yīng)傳感器部分為直徑的圓形區(qū)域,檢測(cè)到有光強(qiáng)的區(qū)域?yàn)橹睆降膱A形區(qū)域。下列說(shuō)法正確的是( )
A. B.
C. D. h越小,越大
【答案】B
【解析】
【詳解】A.傳感器檢測(cè)到有光強(qiáng)的區(qū)域恰好為一個(gè)完整的圓形時(shí),燈帶上發(fā)出的光在O點(diǎn)恰好發(fā)生全反射,如圖
則
由幾何知識(shí)得
解得
故A錯(cuò)誤;
B.時(shí),燈帶上發(fā)出的光在傳感器上光強(qiáng)最強(qiáng)的區(qū)域邊緣發(fā)生全反射時(shí),光強(qiáng)最強(qiáng)的區(qū)域?qū)?yīng)傳感器部分為直徑的圓形區(qū)域,如圖
由
,
解得
故B正確;
C.時(shí),燈帶上發(fā)出的光在水面恰好發(fā)生全反射,有光強(qiáng)的區(qū)域?yàn)橹睆降膱A形區(qū)域,如圖
由
,
解得
故C錯(cuò)誤;
D.由可知,越小,越小,故D錯(cuò)誤。
故選B。
二、選擇題Ⅱ(本題共2小題,每小題3分,共6分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的,全部選對(duì)的得3分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分)
14. 下列說(shuō)法正確的是( ?。?
A. 在不同的慣性參考系中,物理規(guī)律的形式是不同的
B. 在LC振蕩電路中,當(dāng)電流最大時(shí),電容器儲(chǔ)存的電場(chǎng)能最小
C. 電磁波的波長(zhǎng)越長(zhǎng),衍射越明顯,有利于電磁波的發(fā)射和接收
D. 降噪耳機(jī)通過(guò)發(fā)出與噪聲振幅、頻率相同,相位相反的聲波來(lái)減噪
【答案】BD
【解析】
【詳解】A.根據(jù)相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)可知,在不同的慣性參考系中,物理規(guī)律的形式是相同的,故A錯(cuò)誤;
B.在LC振蕩電路中,當(dāng)電流最大時(shí),磁場(chǎng)能最大,電容器儲(chǔ)存的電場(chǎng)能最小,故B正確;
C.電磁波的波長(zhǎng)越長(zhǎng),衍射越明顯,不利于電磁波的發(fā)射和接收,故C錯(cuò)誤;
D.降噪耳機(jī)通過(guò)發(fā)出與噪聲振幅、頻率相同,相位相反的聲波來(lái)減噪,故D正確。
故選BD。
15. 氫原子的能級(jí)圖如圖1所示,從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí),會(huì)產(chǎn)生四種頻率的可見光。氫原子從能級(jí)6躍遷到能級(jí)2產(chǎn)生可見光Ⅰ,從能級(jí)3躍遷到能級(jí)2產(chǎn)生可見光Ⅱ。用兩種光分別照射如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置,都能產(chǎn)生光電效應(yīng)。下列說(shuō)法正確的是( ?。?
A. 光Ⅰ比光Ⅱ有更顯著的粒子性
B. 兩種光分別照射陰極K產(chǎn)生的光電子到達(dá)陽(yáng)極A的動(dòng)能之差為1.13eV
C. 欲使微安表示數(shù)變?yōu)?,滑片P應(yīng)向b端移動(dòng)
D. 滑片P向b端移動(dòng)過(guò)程中,到達(dá)陽(yáng)極A的光電子的最大動(dòng)能一直增大
【答案】AD
【解析】
【詳解】A.氫原子從能級(jí)6躍遷到能級(jí)2產(chǎn)生可見光Ⅰ,從能級(jí)3躍遷到能級(jí)2產(chǎn)生可見光Ⅱ;可知光Ⅰ的能量大于光Ⅱ能量,則光Ⅰ的頻率大于光Ⅱ的頻率,Ⅰ的波長(zhǎng)小于光Ⅱ的波長(zhǎng),則光Ⅰ比光Ⅱ有更顯著的粒子性,故A正確;
B.從能級(jí)6躍遷到能級(jí)2產(chǎn)生可見光Ⅰ,則有
從能級(jí)3躍遷到能級(jí)2產(chǎn)生可見光Ⅱ,則有
根據(jù)光電效應(yīng)方程
可知兩種光分別照射陰極K產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能之差為
則對(duì)于最大初動(dòng)能的光電子到達(dá)陽(yáng)極A的動(dòng)能之差為,但產(chǎn)生光電效應(yīng)從金屬表面溢出的光電子初動(dòng)能不一定等于最大初動(dòng)能,所以兩種光分別照射陰極K產(chǎn)生的光電子到達(dá)陽(yáng)極A的動(dòng)能之差不一定為,故B錯(cuò)誤;
C.欲使微安表示數(shù)變?yōu)?,應(yīng)加上反向電壓,由電路圖可知滑片P應(yīng)向a端移動(dòng),故C錯(cuò)誤;
D.滑片P向b端移動(dòng)過(guò)程中,由電路圖可知極板間所加電壓為正向電壓,電場(chǎng)力對(duì)光電子做正功,所以到達(dá)陽(yáng)極A的光電子的最大動(dòng)能一直增大,故D正確。
故選AD。
非選擇題部分
三、非選擇題(本題共5小題,共55分)
16. 如圖所示是“探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系”和“驗(yàn)證機(jī)械能守恒”的實(shí)驗(yàn)裝置。
(1)下列說(shuō)法正確的是______(多選)
A. 圖1實(shí)驗(yàn)中可調(diào)節(jié)滑輪使細(xì)線與導(dǎo)軌面平行
B. 圖1實(shí)驗(yàn)平衡阻力時(shí),應(yīng)將槽碼跨過(guò)定滑輪拴在小車上
C. 圖2實(shí)驗(yàn)中可以用手托住重物由靜止釋放
D. 圖2實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器兩個(gè)限位孔處于同一豎直線上
(2)若第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為51Hz,但計(jì)算時(shí)仍取50Hz計(jì)算,則加速度測(cè)量值偏______(選填“大”或“小”)。
(3)下面為兩實(shí)驗(yàn)得到的兩條紙帶,其中______是圖1實(shí)驗(yàn)得到的(選填“A”或“B”)。
【答案】(1)AD (2)小
(3)A
【解析】
【小問(wèn)1詳解】
A.“探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,為使加速度恒定,可調(diào)節(jié)滑輪使細(xì)線與導(dǎo)軌面平行,故A正確;
B.平衡阻力時(shí),不應(yīng)將槽碼跨過(guò)定滑輪拴在小車上,否則平衡時(shí)為
并不能使得重力沿斜面分力和摩擦力相等,故B錯(cuò)誤;
C.應(yīng)用手抓住紙帶上緣然后靜止釋放,以保證重物落下時(shí)紙帶同時(shí)運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;
D.為減小阻力的影響,圖2實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器兩個(gè)限位孔處于同一豎直線上,故D正確。
故選AD。
【小問(wèn)2詳解】
“探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,加速度是通過(guò)計(jì)算得到,若計(jì)算時(shí)的頻率偏小,則計(jì)算用周期偏大,則計(jì)算出的加速度偏小。
【小問(wèn)3詳解】
“探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,用槽碼的重力代替小車受到的合外力,因此槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量,根據(jù)牛頓第二定律
因此小車運(yùn)動(dòng)的加速度應(yīng)該遠(yuǎn)小于重力加速度;
“驗(yàn)證機(jī)械能守恒”的實(shí)驗(yàn)中,重物下落過(guò)程中,加速度近似于重力加速度;
因此圖1實(shí)驗(yàn)得到加速度應(yīng)該較小,根據(jù),相鄰相等時(shí)間段內(nèi)的位移差應(yīng)該較小,因此A是圖1實(shí)驗(yàn)得到的。
17. (1)某同學(xué)用如圖裝置“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”,某次實(shí)驗(yàn)獲得以下數(shù)據(jù),則可判定該碰撞動(dòng)量______(選填“守恒”或者“不守恒”)。
質(zhì)量
碰前水平位移
碰后水平位移
鋼球
17.0g
108.0mm
63.0mm
玻璃球
5.0g
135.6mm
(2)某次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)動(dòng)量不守恒,則可能的原因?yàn)開_____(多選)
A. 斜槽軌道粗糙 B. 斜槽末端不水平 C. 未從同一位置釋放小鋼球
【答案】 ①不守恒 ②. BC##CB
【解析】
【詳解】(1)[1]在“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,由于小球平拋后落地時(shí)間相同,因此只要滿足
即可驗(yàn)證動(dòng)量守恒,其中,,是相應(yīng)小球平拋的水平位移,利用表中的數(shù)據(jù)可知
碰撞前后并不相等,因此動(dòng)量不守恒。
(2)[2]A.只要小球每次從同一位置由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)到斜槽末端時(shí)速度均相等,與斜槽是否粗糙無(wú)關(guān),A錯(cuò)誤;
B.若斜槽末端不水平,小球拋出后做斜拋運(yùn)動(dòng),落地時(shí)間不同,從而水平射程不同,從而測(cè)量結(jié)果造成誤差,B正確;
C.若未從同一位置釋放小鋼球,導(dǎo)致第二次釋放高度偏低,則小鋼球每次運(yùn)動(dòng)到斜槽末端時(shí),速度偏小,總動(dòng)量偏小,測(cè)量的結(jié)果會(huì)出現(xiàn)誤差,第二次的總動(dòng)量小于第一次的總動(dòng)量,C正確。
故選BC。
18. 某實(shí)驗(yàn)小組用電流傳感器、電壓傳感器、學(xué)生電源、滑動(dòng)變阻器、小電機(jī)(額定電壓2.5V)、導(dǎo)線、計(jì)算機(jī)等器材測(cè)量小電機(jī)的伏安特性曲線,實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示,實(shí)驗(yàn)電路如圖2所示。
(1)圖2中閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到______(選填“C”或“D”)端;
某次實(shí)驗(yàn)中,成員甲緩慢調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,將電壓從0V連續(xù)調(diào)至2.0V左右電機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng),繼續(xù)調(diào)至2.5V,然后將電壓逐漸調(diào)回到0V,得到一條“U-I”圖線;成員乙緩慢調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,將電壓從0V連續(xù)調(diào)到2.5V左右,突然將小電機(jī)鎖定不動(dòng),然后將電壓逐漸調(diào)回到0V,得到一條“U-I”圖線。
(2)成員甲所得到圖線如______(選填“圖3”或者“圖4”)所示。
(3)由圖線得到小電機(jī)的額定功率為______W(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(4)圖中“a”、“b”、“c”、“d”4段圖線中,______圖線對(duì)應(yīng)的變化時(shí)間最短。
【答案】(1)D (2)圖3
(3)(均可)
(4)d
【解析】
【小問(wèn)1詳解】
閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大,即滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到D端。
【小問(wèn)2詳解】
成員甲緩慢調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,將電壓從0V連續(xù)調(diào)至2.0V左右電機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng),所以0~2V階段電動(dòng)機(jī)滿足
所以U-I圖線為一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線,2.0V~2.5V電動(dòng)機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng),則
所以圖線為曲線,在回調(diào)時(shí)電機(jī)是轉(zhuǎn)動(dòng)的,因此電壓低于2V時(shí)依舊擬合電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)曲線,即曲線a低于2V大于1V部分,而圖4沒有這部分,即對(duì)應(yīng)乙的操作。
【小問(wèn)3詳解】
由圖線得到小電機(jī)的額定功率為
【小問(wèn)4詳解】
由圖可知,“a”、“b”、“c”、“d”4段圖線中,d圖線對(duì)應(yīng)的為將電機(jī)立即停止轉(zhuǎn)動(dòng),電路立即擬合電動(dòng)機(jī)為定值電阻部分直線,變化時(shí)間最短。
19. 以下實(shí)驗(yàn)中,說(shuō)法正確的是( )
A. 用油膜法估測(cè)油酸分子大小實(shí)驗(yàn)時(shí),向水面滴入一滴油酸酒精溶液時(shí),粉膜太薄會(huì)導(dǎo)致粉膜“支離破碎”,粉膜沒有完全包圍油膜
B. “用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,為了使擺的周期大一些,以方便測(cè)量,開始時(shí)拉開擺球,使擺線相距平衡位置有較大的角度
C. 在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中,若想增加從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù),可將屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動(dòng)
D. 在“探究變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,測(cè)量電壓時(shí)可以用多用電表
【答案】AD
【解析】
【詳解】A.粉膜太薄會(huì)導(dǎo)致粉膜“支離破碎”,粉膜沒有完全包圍油膜,從而無(wú)法準(zhǔn)確畫出油膜的輪廓,A正確;
B.只有當(dāng)擺角小于5o時(shí),才能將單擺的擺動(dòng)看成簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),振動(dòng)周期才滿足
如果擺角過(guò)大,振動(dòng)周期有較大的偏差,從而測(cè)出的重力加速度誤差較大,B錯(cuò)誤;
C.在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)
可知如果將屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動(dòng),L增大,從而條紋間距增大,觀察到的條紋個(gè)數(shù)減小,C錯(cuò)誤;
D.在“探究變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,測(cè)量電壓時(shí)可以用多用電表的交流電壓檔測(cè)量,D正確。
故選AD。
20. 海洋溫差發(fā)電安全無(wú)污染,儲(chǔ)量巨大。在某次發(fā)電測(cè)試實(shí)驗(yàn)中,探測(cè)到490m深處的海水溫度為290K,如圖所示,在此處將氨水蒸氣封閉在橫截面積的氣缸內(nèi),氣缸從深海490m深處上浮到海面,隨著海水溫度升高,封閉氣體的體積增大,活塞緩慢上升且始終未脫離氣缸。氨水蒸氣可看作理想氣體,氣缸導(dǎo)熱性能良好,活塞質(zhì)量不計(jì)。已知海面處溫度、此處氣體體積,大氣壓強(qiáng)恒為,海水密度。
(1)氣缸從深海上浮到海面,氣缸內(nèi)氣體的分子平均動(dòng)能______(選填“變大”、“變小”或者“不變”)及內(nèi)能______(選填“變大”、“變小”或者“不變”);
(2)求氣缸在深海中上浮490m到海平面的過(guò)程中,活塞相對(duì)缸底上升的距離(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字);
(3)在上述過(guò)程中,氣缸內(nèi)含蒸氣1.7kg,上升過(guò)程吸收的總熱量為105kJ,已知1摩爾蒸氣的內(nèi)能,其中常量,1摩爾蒸氣質(zhì)量為17g,求蒸氣對(duì)外做的功。
【答案】(1)變大,變大;(2)1.47m;(3)80kJ
【解析】
【詳解】(1)缸從深海上浮到海面,海水溫度升高,氣體的溫度升高,則分子平均動(dòng)能變大,內(nèi)能變大;
(2)初始時(shí)
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程
解得
解得
(3)根據(jù)熱力學(xué)第一定律有
解得
即對(duì)外做功80kJ。
21. 如圖所示裝置放置在水平地面上,質(zhì)量的滑塊P從四分之一光滑圓弧A端點(diǎn)滑到B端點(diǎn),隨后通過(guò)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶。已知圓弧半徑,傳送帶長(zhǎng),與地面高度?;瑝K可視為質(zhì)點(diǎn),滑塊P與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù),不計(jì)空氣阻力與傳送帶轉(zhuǎn)輪的大小。
(1)求滑塊P滑到圓弧B端點(diǎn)時(shí)受到軌道的作用力大小;
(2)求滑塊P由C拋出的水平距離x與傳送帶速度v的關(guān)系;
(3)若傳送帶速度,將木塊M與N并排靜置在光滑地面上,木塊M上固定一豎直輕桿,輕桿上端小橫桿上系一長(zhǎng)為的輕細(xì)線,細(xì)線下端系一質(zhì)量為的小球Q。滑塊P從傳送帶飛出后恰好與小球Q碰撞并連結(jié)為一整體S(可視為質(zhì)點(diǎn)),隨后繞懸點(diǎn)小角度擺動(dòng)(不與豎直桿碰撞)。已知木塊M與N的質(zhì)量分別為與。求木塊M與N分離時(shí)S的速度大小。
【答案】(1);(2)見解析;(3)
【解析】
【詳解】(1)滑塊P從A端點(diǎn)滑到圓弧B端點(diǎn),根據(jù)動(dòng)能定理
解得
在B點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律
解得
(2)滑塊P由C拋出后,做平拋運(yùn)動(dòng),則
解得
若一直減速,根據(jù)動(dòng)能定理
解得
若一直加速,根據(jù)動(dòng)能定理
解得
則若,滑塊P由C拋出的水平距離為
若,滑塊P由C拋出的水平距離為
若,滑塊P由C拋出的水平距離為
(3)由(2)知飛出時(shí)為
滑塊P、小球Q碰撞前后動(dòng)量守恒,則
解得
根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)量守恒、以及機(jī)械能守恒
解得
,或,(不符,舍去)
故木塊M與N分離時(shí)木塊M與N分離時(shí)S的速度大小為。
22. 某中學(xué)興趣小組研究了電機(jī)系統(tǒng)的工作原理,認(rèn)識(shí)到電機(jī)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)和阻尼,設(shè)計(jì)了如圖所示裝置。電阻不計(jì)的“L型”金屬導(dǎo)軌由足夠長(zhǎng)豎直部分和水平部分連接構(gòu)成,豎直導(dǎo)軌間存在水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。導(dǎo)體棒ab與豎直導(dǎo)軌始終良好接觸并通過(guò)輕質(zhì)滑輪連接重物M,初始被鎖定不動(dòng)。已知導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量為m,重物M質(zhì)量為3m,豎直導(dǎo)軌間距為d。電源電動(dòng)勢(shì),內(nèi)阻為R,導(dǎo)體棒與定值電阻阻值均為R。
(1)把開關(guān)k接1,解除導(dǎo)體棒鎖定,導(dǎo)體棒經(jīng)時(shí)間t恰好開始勻速上升,求
①通過(guò)導(dǎo)體棒的電流方向;
②導(dǎo)體棒勻速上升時(shí)的速度;
③此過(guò)程導(dǎo)體棒上升的高度h;
(2)把開關(guān)k接2,解除導(dǎo)體棒鎖定,導(dǎo)體棒經(jīng)時(shí)間、下落高度時(shí)恰好開始勻速下落,求此過(guò)程中回路產(chǎn)生的總焦耳熱。
【答案】(1)①方向由到;②;③或;(2)
【解析】
【詳解】(1)①導(dǎo)體棒向上運(yùn)動(dòng)根據(jù)右手定則,電流方向由到。
②感應(yīng)電流為
由平衡得
得
③根據(jù)動(dòng)量定理
電荷量為
得
或
(2)開關(guān)k接2,導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的電流為
由平衡得
得
根據(jù)動(dòng)量定理
得
由能量守恒
得
23. 中國(guó)航天科技集團(tuán)自主研制的300瓦霍爾電推進(jìn)系統(tǒng)已經(jīng)順利完成地軌衛(wèi)星的機(jī)動(dòng)變軌任務(wù),整個(gè)衛(wèi)星的運(yùn)行軌道被抬升了300公里。我國(guó)現(xiàn)階段霍爾推進(jìn)器,在地面實(shí)驗(yàn)中,其推力達(dá)到了牛級(jí),處于國(guó)際領(lǐng)先水平。小明同學(xué)受到啟發(fā)設(shè)計(jì)了如圖所示裝置研究電荷運(yùn)動(dòng)及作用力,三束比荷為、速度為、相鄰間距的平行帶正電粒子a、b、c持續(xù)均勻射入一半徑的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域后匯聚于點(diǎn),隨后進(jìn)入右側(cè)間距、邊界為M、N的區(qū)域中。在邊界N處放置一個(gè)足夠大熒光屏,圓形磁場(chǎng)圓心與點(diǎn)及熒光屏上坐標(biāo)原點(diǎn)連線共軸且垂直熒光屏。
(1)求圓形磁場(chǎng)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及方向;
(2)若在MN的區(qū)域中加上水平向右、磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng),求a束粒子打在屏上的位置坐標(biāo);
(3)若在MN的區(qū)域中加上(2)中磁場(chǎng)的同時(shí)再加上水平向右、電場(chǎng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)電場(chǎng)。
①求a束粒子打在屏上的位置坐標(biāo);
②某次實(shí)驗(yàn)中,整個(gè)裝置安裝在一個(gè)飛船模型上,把熒光屏變?yōu)榱W訃娚涑隹?。已知粒子質(zhì)量單位時(shí)間內(nèi)每束粒子有個(gè)噴出,求粒子持續(xù)從射入磁場(chǎng)到噴出過(guò)程對(duì)飛船模型的沖力大小。(沖力計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,可能用到的數(shù)據(jù):)
【答案】(1),方向垂直紙面向外;(2);(3)①;②
【解析】
【詳解】(1)由洛倫茲力提供向心力得
解得
方向垂直紙面向外
(2)由
得
粒子運(yùn)動(dòng)周期
運(yùn)動(dòng)時(shí)間
運(yùn)動(dòng)半徑
則a束粒子打在屏上的位置坐標(biāo)為。
(3)①由
,
得
則a束粒子打在屏上的位置坐標(biāo)。
②在向右的方向上
解得
由動(dòng)量定律得
得
在y方向上
解得
則粒子持續(xù)從射入磁場(chǎng)到噴出過(guò)程對(duì)飛船模型的沖力大小