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文档简介
物理试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填
写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上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。在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
一、单项选择题:本大题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只
有一项符合题目要求。
1.如图,一轻绳跨过光滑定滑轮,绳的一端系物块P,P置于水平桌面上,与桌面间存在摩擦;绳的另一
端悬挂一轻盘(质量可忽略),盘中放置祛码。改变盘中祛码总质量相,并测量P的加速度大小。,得到
。一根图像。重力加速度大小为g。在下列。一加图像中,可能正确的是()
2.某电动小车在平直路面上以恒定功率P启动,经过时间f达到最大速度v,该过程电动小车前进的距离为
X。若电动小车的质量为机,所受阻力的大小恒为力下列说法错误的是()
A.小车做加速度不变的加速运动
B.小车速度为v时,所受牵引力大小等于阻力大小
C.该过程,电动机对小车所做的功为fic+~mv2
D.该过程,电动机对小车所做的功为已
3.下图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况,
以向上为正方向,得到手机振动过程中加速度。随时间f变化的曲线为正弦曲线,如图乙所示,下列说法正
确的是()
V//////////,
a/(ms-2)
O
8
甲
t=时,弹簧的弹性势能为0B.7=0.2s时,手机位于平衡位置上方
C.从/=0至f=0.2s,手机的机械能不变D.a随,变化的关系式为a=4sin(2.5w)m/s2
4.2024年4月25日,神舟十八号飞船与天宫空间站顺利对接,运载火箭先将飞船送入圆轨道I上,通过变轨
进入预定圆轨道。如图所示,飞船与空间站在对接前在各自预定的圆轨道I、III上运动,II为对接转移轨道,
不考虑飞船质量的变化,下列说法正确的是()
A.飞船从椭圆轨道n进入预定圆轨道in需要减速
B.飞船在I轨道上的运行速度小于在ni轨道上的运行速度
C.飞船在II轨道上的机械能大于在I轨道上的机械能
D.飞船在三个轨道上运行时与地球连线在单位时间内扫过的面积相等
5.如图所示电路,电源内阻不计,P点是电容器两极板间的一个定点,C为电容器的电容,E为电源的电动
势.滑动变阻器滑片最初处于。端且电路处于稳定状态,现滑片从。端缓慢滑到b端,则该过程中()
t&ijI।R?i
[与
-------ZL
c__二一尸—
a,C,b
--------1--------'»
氏
——-----------------------
电容器两极板间的电压先增大后减小B.c点电势比d点电势略高
C.流过鸟横截面的电荷量等于CED.P点的电势升高
6.如图所示,在竖直y轴上固定两个点电荷,电荷量为+Q的点电荷在2%处、电荷量加为-4。的点电荷
在3%处。将质量为机、电荷量为+q的小球从坐标原点。静止释放,经过A点后,刚能到达最低点8。以
为处为电势能零点、重力势能零点,小球可视为点电荷,小球在此运动过程中的重力势能稣1、机械能用、
动能Ek及电势能就2随y变化的图像可能正确的是()
+q,m
0巾。
I
ynyy0y
7.如图,真空中的匀强电场平行于纸面,半径为R的圆形区域处于匀强电场中,圆周上的A点有一粒子源,
能向纸面内各个方向陆续发射初动能相等、带电量均为q的同种粒子,圆周上各处均有粒子到达,不计粒子
重力和粒子间的相互作用,AC、8。是圆的两条相互垂直的直径,测得粒子到达圆周时的最小动能比初动能
小耳),最大动能比初动能大3E。,则(
B
D
E.2E
A.电场强度的大小为多B.电场强度的大小为g
qRqR
C.电场方向与AC的夹角为45。D.电场方向与AC的夹角为30°
二、多项选择题:本大题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有
多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.如图所示,两根通电导线尸、。沿垂直纸面的方向放置,导线P、。中通有电流4、12,电流的方向未画
出,。点为两导线连线的中点,cP=PO=OQ=Qd,。、b两点位于PQ连线段的中垂线上并关于。点对
称,且己知c点的磁感应强度为零,d点的磁感应强度方向垂直源向下。已知直线电流产生的磁场在某点
的磁感应强度8的大小与该点到通电导线的距离成反比,则下列说法正确的是()
I
P:Q
•—o------------•------------O—•,
cO\d
J
I
I
I
A.P中的电流方向垂直纸面向外、。中的电流方向垂直纸面向里
B.A:八=1:9
C.O点的磁感应强度方向垂直cd向上
D.若乙=/2,方向不变,则人两点的磁感应强度相同
9.如图所示,柔力球以迎、弓I、抛及弧形接发技术为特征,是一项集健身、表演和竞技为一体的富有民族
特色的体育运动.如图,健身者能控制球拍使球在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动,忽略球运动过程
中受到的空气阻力.。为圆周的最高点,c为最低点,在这两处拍面水平,6、d两点与圆心。等高,已知球
的质量为加,重力加速度大小为g,球在c点对球拍的压力大小为5〃?g,则球()
A.做圆周运动的线速度大小为J麻B.在a处受到球拍的作用力为3mg
C.在6处一定只受到两个力的作用D.圆周运动的周期为T=
10.如图甲,托卡马克是一个由封闭磁场组成的“容器”,形状像一个放倒的轮胎,带电粒子会沿封闭的磁力
线做螺旋式运动,上亿度高温的等离子体被约束在环形的磁场中,为核聚变的发生提供必要条件,我国托克
马克装置在世界上首次实现了稳定运行100秒的成绩,托卡马克装置的主要特点是采用多个磁场叠加才能
实现磁约束,图乙为其真空室某处横截面环向磁场的示意图,越靠近空室的右侧(即甲图中靠近竖直中央轴
线的一侧)环向磁场越强,不计粒子重力及相互作用,若粒子仅在图乙环向磁场中运动,下列说法正确的是
)
甲z.
A.正离子在环向磁场中沿顺时针方向运动
B.带电粒子在环向磁场中速度的大小不变
C.在环向磁场中,带电粒子的轨迹将逐渐发生左右方向的迁移
D.在环向磁场中,带电粒子的轨迹将逐渐发生上下方向的迁移
三、非选择题:共5小题,共57分。
11.用如图甲所示的气垫导轨来验证动量守恒定律,在气垫导轨的一端装有位移传感器(图中未画出),A、
B两物块(可视为质点)沿同一直线运动并发生正碰,若A物块的质量为如=300g,B物块的质量为〃?2=
150g,表中是电脑记录的A、B两物块在同一时刻与传感器的距离。
x/m
乙
XA/UI1.201.010.800.590.400.350.30
XB/m00.100.210.300.400.250
(1)根据表中数据可以判断出位移传感器固定在气垫导轨的(填“左边”或“右边”)。
(2)为了更方便判断A、B碰撞时是否满足动量守恒,于是画出了A、B两物块位置随时间变化的图像
(如图乙),a、b分别为A、B两物块碰撞前后的位置时间图线。
①碰撞前A物块的速度大小为m/s,碰撞前B物块的速度大小为_________m/s„
②由题中数据结合XT图像中提供的信息,可判断两滑块组成的系统在相互作用过程中动量_________(填
“守恒”或“不守恒”),这个碰撞_________(填“是”或“不是")弹性碰撞。
12.钱学森班的同学们打算估测几个电阻的阻值。现有一只电流表、一个电源E(内阻厂未知)、一个阻值为
尺的定值电阻一个阻值为4的定值电阻(用作保护电阻),开关s和导线若干,他们设计了如图甲所示的
电路,实验步骤如下:
A
B
&
甲
第一步:把若干个待测电阻分别单独接入A、B之间,发现电流表的示数一致,据此他们认为这些电阻的阻
值相等,均设为民
第二步:取下待测电阻,在A、B之间接入定值电阻A。,记下电流表的示数/(),如图乙;
第三步:取下定值电阻A。,将〃个(〃=1,2…)待测电阻并联后接入A、8之间,记下并联待测电阻的
个数〃与电流表对应示数几
请完成如下计算和判断:
(1)如图乙,电流表的示数/°=A;
11
(2)根据上述第二步,丁与凡、&、E、r关系式丁=;
/(),()
“111
(3)定义/=7一厂,则丫与_________(填“〃”“小”或“一”)的关系式是如图丙所示的线性关
7o4n
系;
(4)已知用=6.0Q,4=3.0Q,结合读取的数据和图丙的信息可得R=。,同时可得后=
V,r=Q„(均保留2位有效数字)
(5)本实验中未考虑电流表的内阻,对R、E、r的测量值_______(填”均有”“均无”或“部分有”)
影响。
13.如图所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.2kg的小球A悬挂到水平板的M、N两点,A上
带有Q=6.0XW6C的正电荷,两线夹角为120。,左右两线上的拉力大小分别为片和心,A的正下方0.3m
处有一个与A带等量异种电荷的小球B固定在绝缘支架上.已知重力加速度取g=10m/s2,静电力常量
^=9.0xl09N.m2/C2,A、B球可视为点电荷.则:
(1)两线上的拉力大小分别为多少?
(2)若将小球B和绝缘支架一起水平右移,使M、A、B在同一直线上,此时两线上的拉力大小又分别为
多少?
14.质量为2根的物体A穿在光滑的水平杆上,用长为L的细绳与质量为相的小球B相连,如图甲所示,初
始时A、B在同一水平面上(细绳平行于水平杆),且细绳刚好拉直,将小球B由静止释放,当细绳刚好竖
直、小球B运动到最低点时绳子恰好绷断,已知A、B均可视为质点,重力加速度为g,求:
甲乙
(1)小球B运动到最低点时,物体A的速度大小以及A相对于初始位置运动的距离;
(2)细绳的最大张力;
(3)以A物体的初始位置为坐标原点建立如图乙所示平面直角坐标系xOy,求出绳断之前小球B运动的
轨迹方程。
_4
15.如图所示,在xOy平面内,在0<丁<£,,£<%<%(/未知)的区域内存在匀强电场,方向沿y轴
正方向,电场强度的大小可以调节;在y〉L和-孩L<y<0区间内分别存在垂直xOy平面向外的匀强磁
场区域I和n,两区域内磁感应强度的大小也相同,平面内》轴正半轴上距离坐标原点L处有一粒子源,可向
xOy平面内第一象限沿不同方向射入速度大小均为Vo的粒子,粒子质量为机,带正电且电荷量为4,不计粒
子重力和粒子间的相互作用,当粒子源发射与〉轴正方向夹角为,=53。的粒子时,该粒子恰好从匀强电场
的左边界上[^^工]处进入电场,然后从匀强电场的右边界上(瓦,0)处射出电场,并且首次在磁场区域II运
动过程中刚好不从下边界射出磁场。(sin53°=0.8)
(1)求匀强磁场区域磁感应强度的大小;
(2)求玉)的大小(用乙表示,E未知);
(3)调节电场强度的大小,使得当粒子源发射的粒子沿+y方向射出时(速度仍为%,恰好击中沿x轴放
置的粗细不计的金属条的右端,该金属条长度为左端所离坐标原点,工。粒子击中金属条立即被吸
93
收,求所有满足条件的匀强电场的大小。
物理答案
【答案】D
【详解】设P的质量为P与桌面的动摩擦力为了;以P为对象,根据牛顿第二定律可得
T-f=Ma
以盘和祛码为对象,根据牛顿第二定律可得
mg-T-ma
联立可得
M+mM+m
可知,小;〃不是线性关系,排除AC选项,可知当祛码的重力小于物块P最大静摩擦力时,物块和祛码静
止,加速度为0,当祛码重力大于/时,才有一定的加速度,当初趋于无穷大时,加速度趋近等于g。
故选D。
2.【答案】A
【详解】A.由题意可知,小车功率恒定,则在运动时间/内,有
P=Fv
所受阻力恒为力由牛顿第二定律
F-f=--/=ma
v
可知随着小车速度增大,其加速度减小,小车做变加速运动。故A错误,与题意相符;
B.小车速度达到最大速度v时,加速度为零,牵引力大小等于阻力大小。故B正确,与题意不符;
CD.该过程,电动机对小车所做的功为
W^Pt
由动能定理可得
1,
W-fx=-mv^-0
解得
1,
W=fa+—mv~
故CD正确,与题意不符。
本题选错误的,故选A。
3.【答案】D
【详解】A.由题图乙知,/=0时,手机加速度为0,由牛顿第二定律得弹簧弹力大小为
F=mg
弹簧形变量不为零,弹性势能不为零,A错误;
B.由题图乙知,/=0.2s时,手机的加速度为正,则手机位于平衡位置下方,B错误;
C.由题图乙知,从t=0至7=0.2s,手机的加速度增大,手机从平衡位置向最大位移处运动,速度减小,
动能减小,重力势能减小,所以机械能减小,C错误;
D.由题图乙知
T=0.8s
则角频率
2兀
co=——=2.5»rad/s
T
则a随f变化的关系式为
a=4sin(2.5^)m/s2
D正确。
故选D。
4.【答案】C
【详解】A.飞船需要通过加速从椭圆轨道II进入预定圆轨道III,故A错误;
B.根据万有引力等于向心力
Mmv2
G=m—
r
可得
可知飞船在I轨道运行速度大于在III轨道上的运行速度,故B错误;
c.飞船从轨道I到轨道n要进行加速,机械能增加,则飞船在II轨道上的机械能大于在I轨道上的机械能,
故c正确;
D.根据开普勒第二定律可知,飞船在三个不同轨道上运行时,与地球连线在单位时间内扫过的面积不相等,
故D错误。
故选C。
5.【答案】C
【详解】A.滑片缓慢向右滑行全程,电容器两极板由“下正上负”逐渐转变为“上正下负”,电容器经
历先放电再充电的过程,则两极板间的电压先减小后增大,故A错误;
B.根据''充电电流流向正极板,放电电流流向负极板”可知,充放电流全程由d点经R流向c点,由于
过程缓慢,则充放电流很小,所以用两端电压很小,即d点电势比c点略高,故B错误;
D.尸点的电势先比上极板高,后比上极板低,故P点电势降低,故D错误;
C.放电过程,向下流过鸟的电量为
q1=CE号
充电过程,向下流过鸟的电量为
q,=CE殳
&+R?
全程向下流过过鸟的电量为
C-E)+CE4=CE
&+R,7?|+R,
故C正确。
故选C。
6.【答案】B
【详解】A.为处为重力势能零点,则在九处重力势能为0,重力势能变化与下落高度成线性关系,故A
错误;
BD.设正电荷。的正上方x处电场强度为0,则
k-4Q_kQ
(为+%)2%2
解得
即A点场强为0;机械能的变化对应电场力做功,结合图可知,A点上方场强方向向下,A点到正电荷场
强方向向上。则小球从。点到8点,电场力先做正功后做负功,机械能先增大后减小,电势能先减小后增
加并且在先处为零,故D错误,B正确;
C.小球初末速度为0,中间过程不为0,所以动能先增加后减小。分析可知,则动能最大的位置在先下
方不在为处,故C错误。
故选B。
7.【答案】B
【详解】由动能定理可知,最大动能与最小动能出现在平行于电场方向的直径的两端,设该直径(电场方
向)与AC夹角为,,过A点作直径的垂线,即为A点所在的等势线。如图
B
根据动能定理有
qE(R-Rcos0)=Eo
qE(R+RcosO')=3E°
解得
e=±60°
qE
故选B。
二、多项选择题:
8.【答案】ACD
【详解】B.由题意c点的磁感应强度为零,则说明导线P、。在c点产生的磁场大小相等、方向相反,又
因为c点距P、Q的距离比为1:3,则
电流之比为1:3,故B错误;
A.由B分析可知,导线。在d点产生的磁场强,1点的磁感应强度方向垂直,由安培定则可知P中的电流
方向向外、则。中的电流方向向里,故A正确;
C.由安培定则可知,导线P、。在。点产生的磁场方向均垂直cd连线向上,故C正确;
D.由于人=/2,分别作出两电流在服6两点的磁感应强度大小和方向,如图所示
根据磁场的矢量合成可知。、6两点的磁感应强度大小相等、方向相同,故D正确。
故选ACDo
9.【答案】BD
【详解】A.球在c点对球拍的压力大小为5〃际,由牛顿第三定律,在c点球拍对球的支持力大小
然=5mg
则在c点
v2
F-mg=m—
NK
解得
v=2痴^
故A错误;
B.在a处
V2
F^+mg=m--
K
解得
然a=31ng
故B正确;
c.设在6处球拍与水平面的夹角为e,若满足
Ay2
mgtanc/=m一
又
V=2y[gR
解得
0=
可知小球在6处可能受重力、支持力和摩擦力这三个力的作用。故c错误;
D.运动的周期为
故D正确。
故选BDo
10.【答案】BD
【详解】A.根据左手定则可判断正离子在磁场中受力如图
XX
XX
所以正离子在环向场中沿逆时针方向运动,故A错误;
B.由于洛伦兹力总是与速度方向垂直,所以洛伦兹力不改变速度大小,则带电粒子在环向场中的速度大
小不变,故B正确;
CD.由图可知左右两边磁感应强度不一样,根据洛伦兹力提供心有
qvB=
解得
可知同一正离子在磁场中因为磁感应强度不同导致左右的半径不同,所以发生偏移,2越大,R越小,所以
同一正离子在左边部分的半径大于右边部分的半径,结合左手定则判断出正离子就会向下侧迁移,同理可
知电子向上侧迁移,故C错误,D正确。
故选BD„
非选择题:
11.【答案】(1)右边⑵①.4②.2③.守恒④.不是
【解析】
【小问1详解】
根据表中数据可以判断出位移传感器在开始时距离B较近,则固定在右边。
【小问2详解】
①口]根据x-t图像可知碰撞前A物块的速度为
0.4-1.2,,,
即碰撞前A物块的速度大小为4m/s;
⑵同理可得碰撞前B物块的速度
钎丝心燧:2向s
B0.2
碰撞后A物块的速度为
上上卷=-1卷
0.6-0.2
碰撞后B物块的速度为
土更向s=-41nzs
0.3-0.2
②[3][4]代入数据可得
叫“+壮2VB=必吸+加2%
]_2121,21f2
+-mv<-m,v+-mv
2A2BA2B
可知两滑块组成的系统在相互作用过程中动量守恒,这个碰撞不是弹性碰撞。
12.【答案】(1)0.30
n
(4)①.3.0②.3.0③.1.0
(5)均无
【解析】
【小问1详解】
图乙电流表量程选择0~0.6A,分度值为0.02A,由图可知电流表的示数为
Io=0.30A
【小问2详解】
由闭合电路欧姆定律得
E=/0(7?1+7?0+r)
整理可得
1R[+RQ+F
4=E
【小问3详解】
A、2间接入“个并联待测电阻后,由闭合电路欧姆定律得
E=*+”
可得
1_nR〔+R+nrRx+rR1
InnEEEn
则有
Y_11凡—欣_4生1
IoInEEEn
可知Y与工的关系式是如图丙所示的线性关系。
n
【小问4详解】
[1]⑵[3]根据
_R1_
EEn
结合图丙可得
殳=1A«,
—=1A'
EE
又&)=3.0。,解得
E=3.0V,R=3.0。
由
E=I0(Rl+RQ+r)
代入/0=0.30A,R}=6.0Q,解得
r=1.0Q
【小问5详解】
如果考虑电流表的内阻,则有
E=I0(Rl+R0+r+RJ
E=I\R+—+r+R|
"InJ
联立整理可得
EEn
显然电流表的内阻对R、E、r的测量值均无影响。
13.【答案】(1)两绳子拉力均为5.6N(2)AM绳拉力B=2.9N,AN绳拉力£=2N
【解析】
【小问1详解】
对A小球受绳的拉力6、重力mg,库伦力尸库,如图
由平衡条件可知
水平方向
F[sin60=F2sin60
竖直方向
片cos60°+F2COS60°=mg+F库
又因为
缪="6"小二刖
库r20.32
解得
月=8=5.6N
【小问2详解】
若将小球2和绝缘支架一起水平右移,使M、A、3在同一直线上,受力如图
MN
</=0.6m
由A球受力平衡,可得水平方向
耳sin60°=F2sin60+F库cos30°
竖直方向
Fxcos60°+F2COS60°=mg+sin30
又因为
联立以上,解得
写=2.9N,g=2N
14.【答案】⑴^11;二⑵(3)(if+>2=心2
5354
【解析】
【小问1详解】
小球B从初始位置到第一次到达最低点的过程中,小球B和A物体系统水平方向动量守恒,取水平向左为
正方向,可得
mVj-lmv2=0
设A相对于初始位置运动的距离为,可得
m———-2m—=0
tt
解得
L
根据能量守恒有
联立,解得
~5
【小问2详解】
小球B运动到最低点时绳子恰好绷断,有
T-mg=m
T=——mg
即细绳的最大张力为《mg=
【小问3详解】
当小球位置坐标为(x,y)时,此时A物体运动的位移为Ar,则水平动量守恒
m(L-%)-2mAx=0
由几何关系可知
(x-Ax)"+y2=£2
解得小球从出发至最低点过程的轨迹方程
15.【答案】(1)箕?(2)—L(3)见解析
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