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第1頁(yè)(共1頁(yè))2025年湖南省一起考高考物理一模試卷一、選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分,每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.(4分)量子技術(shù)是當(dāng)前物理學(xué)應(yīng)用研究的熱點(diǎn),下列關(guān)于量子論的說法正確的是()A.愛因斯坦提出能量子,成功解釋了黑體輻射的規(guī)律 B.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,光強(qiáng)越強(qiáng),光電子逸出時(shí)的最大初動(dòng)能越大 C.康普頓效應(yīng)表明光子既具有能量,又具有動(dòng)量 D.德布羅意認(rèn)為光具有波粒二象性,而實(shí)物粒子沒有波動(dòng)性2.(4分)如圖甲所示是風(fēng)箏在空中懸停的情景,圖乙是其簡(jiǎn)化圖。若風(fēng)箏的重力為G,在牽線的拉力T和垂直于風(fēng)箏面的恒定風(fēng)力F的作用下處于平衡狀態(tài),則下列說法錯(cuò)誤的是()A.風(fēng)箏在空中所受合力為零 B.風(fēng)力和牽線的拉力的關(guān)系滿足F>T C.風(fēng)對(duì)風(fēng)箏的作用力與風(fēng)箏對(duì)風(fēng)的作用力大小相等 D.F沿豎直方向的分力與T沿豎直方向的分力大小相等3.(4分)利用手機(jī)軟件可以記錄物體運(yùn)動(dòng)的加速度,現(xiàn)用某款智能手機(jī)進(jìn)行戶外游樂項(xiàng)目“跳樓機(jī)”測(cè)試,將手機(jī)放在“跳樓機(jī)”的電梯地板上,打開手機(jī)軟件,電梯由靜止開始上升后,測(cè)得手機(jī)在豎直方向的加速度隨時(shí)間變化的圖像如圖所示,以豎直向上為正方向,則()A.在t1~t2時(shí)間內(nèi)電梯先加速后減速 B.在t2時(shí)刻電梯到達(dá)最高點(diǎn) C.在t2~t3時(shí)間內(nèi)手機(jī)受到的支持力逐漸減小 D.在t2~t4時(shí)間內(nèi),手機(jī)處于失重狀態(tài)4.(4分)如圖甲所示,理想變壓器原線圈連接定值電阻R0,副線圈連接滑動(dòng)變阻器R,滑動(dòng)變阻器最大阻值足夠大,M、N端輸入正弦式交變電流。將滑動(dòng)變阻器的滑片從a端緩慢向下滑動(dòng),記錄理想電壓表V的示數(shù)U1與理想電流表A的示數(shù)I1,描繪出U1﹣I1圖像,如圖乙所示。當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為9R0時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的功率達(dá)到最大,則下列說法正確的是()A.定值電阻R0的阻值為10Ω B.滑動(dòng)變阻器消耗的最大功率為400W C.理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比n1:n2=1:3 D.交變電壓的峰值為1005.(4分)2024年10月,深藍(lán)航天亞軌道太空旅行計(jì)劃公布,推出2027年載人飛船首次亞軌道載人旅行飛船船票的預(yù)售活動(dòng).亞軌道是指飛行器在距地球20~100公里高空飛行的軌道,最高點(diǎn)必須高于卡門線(距地面100公里)。亞軌道飛行器無法環(huán)繞地球一周,飛行器在無動(dòng)力的情況下會(huì)被地球重力拉回地面。已知同步衛(wèi)星距離地面高度約為地球半徑的5.6倍,地球表面重力加速度g取9.8m/s2,地球半徑約為6.4×103km,下列說法正確的是()A.亞軌道飛行器發(fā)射速度大于7.9km/s B.亞軌道飛行器起飛至落地全過程機(jī)械能守恒 C.卡門線附近衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期約為85min D.同步衛(wèi)星與卡門線附近衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之比為2.576.(4分)如圖所示,有一半徑為R均勻帶正電絕緣球體,以球心O為原點(diǎn)沿半徑方向建立一維坐標(biāo)系,圖中OA=AB=BC=CD=RA.A和C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同 B.O、A間電勢(shì)差大于A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 C.從O點(diǎn)沿坐標(biāo)軸到B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)均勻增大 D.整個(gè)球體是等勢(shì)體,表面是等勢(shì)面二、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(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。(多選)7.(5分)某款手機(jī)防窺屏的原理圖如圖所示,在透明介質(zhì)中有相互平行排列的吸光屏障,屏障垂直于屏幕,可實(shí)現(xiàn)對(duì)像素單元可視角度θ的控制。發(fā)光像素單元緊貼防窺屏的下表面,可視為點(diǎn)光源,位于相鄰兩屏障的正中間。下列說法正確的是()A.防窺屏的厚度不影響可視角度θ B.屏障的高度d越大,可視角度θ越大 C.透明介質(zhì)的折射率越大,可視角度θ越大 D.防窺屏實(shí)現(xiàn)防窺效果主要是因?yàn)楣獍l(fā)生了全反射(多選)8.(5分)如圖所示,在x=0處有一振源,從某時(shí)刻開始振動(dòng)形成一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波,圖中實(shí)線為t=0時(shí)刻的波形圖,虛線為t=0.01s時(shí)的波形圖,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)a剛好位于波峰處,已知周期T>0.01s,圖中標(biāo)出的坐標(biāo)點(diǎn)均為已知量。則下列說法正確的是()A.波速為100m/s B.a(chǎn)點(diǎn)平衡位置的橫坐標(biāo)為4m C.t=0.015s時(shí)a、b兩質(zhì)點(diǎn)的位移相等 D.0~0.03s質(zhì)點(diǎn)a與質(zhì)點(diǎn)b通過的路程相等(多選)9.(5分)如圖所示,兩根輕桿與質(zhì)量為M的球通過輕質(zhì)鉸鏈連接。輕桿長(zhǎng)度都為L(zhǎng),C、D為兩個(gè)完全相同的物塊,質(zhì)量都為m。開始時(shí),兩輕桿處在豎直方向,C、D恰好與桿接觸,C、D都靜止在水平地面上。某時(shí)刻球受到擾動(dòng),兩桿推動(dòng)C、D物體分別向左右運(yùn)動(dòng),當(dāng)θ為60°時(shí),桿與物體仍未分離。球、C、D在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),忽略一切摩擦,重力加速度為g,在球從靜止開始運(yùn)動(dòng)到落地的過程中,下列說法正確的是()A.當(dāng)θ為60°時(shí),vC=3v球B.當(dāng)θ為60°時(shí),v球=(2?C.當(dāng)θ為45°時(shí),a球>g D.左桿末端與物體C一定會(huì)在球落地前分離(多選)10.(5分)質(zhì)譜儀是一種測(cè)量帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具,它的構(gòu)造原理如圖。離子源A產(chǎn)生電荷量相同而質(zhì)量不同的離子束(初速度可視為零),從狹縫S1進(jìn)入電場(chǎng),經(jīng)電壓為U的加速電場(chǎng)加速后,再通過狹縫S2從小孔垂直MN射入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng),該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于紙面向外、半徑為R,磁場(chǎng)邊界與直線MN相切,E為切點(diǎn),離子離開磁場(chǎng)最終到達(dá)感光底片MN上,設(shè)離子電荷量為q,到達(dá)感光底片上的點(diǎn)與E點(diǎn)的距離為x,不計(jì)重力,可以判斷()A.離子束帶正電 B.x越大,則離子的比荷一定越大 C.到達(dá)x=3R處的離子質(zhì)量為D.到達(dá)x=3R三、填空題:本題共2小題,第11題8分,第12題8分,共16分。11.(8分)某學(xué)習(xí)小組利用手機(jī)和刻度尺研究小球做平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。他們用手機(jī)拍攝功能記錄小球拋出后位置的變化,每隔時(shí)間T拍攝一張照片。Ⅰ.在小球拋出瞬間拍攝一張照片,標(biāo)記小球位置為A,然后依次每隔1張照片標(biāo)記一次小球的位置,得到如圖所示的B點(diǎn)和C點(diǎn);Ⅱ.經(jīng)測(cè)量,AB、BC兩線段的長(zhǎng)度之比a:b。(1)為了減小空氣阻力的影響,小球應(yīng)選擇;A.實(shí)心金屬球B.空心塑料球C.空心金屬球(2)若忽略空氣阻力,已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,則:①AB、BC之間的水平距離在理論上應(yīng)滿足xAB(填“大于”“等于”或“小于”)xBC;②BC之間實(shí)際下落的豎直高度為(用g、T表示);③小球拋出時(shí)的初速度大小為(用g、T、a、b表示)。12.(8分)某同學(xué)欲用下列器材測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)E與內(nèi)阻r。A.待測(cè)電源(電動(dòng)勢(shì)E約為9V,內(nèi)阻r未知)B.電流表A(量程為0~0.6A,內(nèi)阻RA未知)C.電阻箱R(0~999.9Ω)D.定值電阻R1=25ΩE.定值電阻R2=15ΩF.開關(guān)S1、開關(guān)S2,導(dǎo)線若干該同學(xué)將器材連接成如圖甲所示的電路。(1)該同學(xué)先利用圖甲電路測(cè)量電流表的內(nèi)阻RA。閉合開關(guān)S1,將開關(guān)S2先后擲向a和b,并調(diào)節(jié)電阻箱,反復(fù)操作后發(fā)現(xiàn)當(dāng)R=375.0Ω,將開關(guān)S2擲向a和b時(shí),電流表示數(shù)相同,則電流表的內(nèi)阻RA=Ω。若忽略偶然誤差,從理論上分析,實(shí)驗(yàn)測(cè)得電流表的內(nèi)阻值(填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值。(2)該同學(xué)再利用圖甲電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。閉合開關(guān)S1,將開關(guān)S2擲向觸點(diǎn)c,多次調(diào)節(jié)電阻箱,記錄下電阻箱的阻值R和電流表的示數(shù)I;利用R、I數(shù)據(jù)繪制的1I?1R圖像如圖乙所示,則電源的電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)阻r=四、計(jì)算題:本題共3小題,其中第13題11分,第14題13分,第15題16分,共40分,寫出必要的推理過程,僅有結(jié)果不得分。13.(11分)氣壓千斤頂是一種利用壓縮空氣作為動(dòng)力來起重的升降設(shè)備。某種氣壓千斤頂?shù)哪P腿鐖D所示,其由高度分別為h和3h、橫截面積分別為3S和S的汽缸連接而成,將模型開口向上豎直放置在水平地面上,封閉充氣口,將厚度不計(jì),橫截面積為S的活塞連同支架輕輕放入汽缸開口處,活塞下降一定距離后穩(wěn)定。已知大氣壓強(qiáng)為p0,活塞連同支架的重力為0.2p0S,環(huán)境溫度恒為T0,重力加速度為g,汽缸的氣密性、導(dǎo)熱性良好且內(nèi)壁光滑,空氣可視為理想氣體。(1)求活塞穩(wěn)定后下降的距離H;(2)若在支架上放置重力大小為10.8p0S的重物,同時(shí)通過充氣口向缸內(nèi)充入壓強(qiáng)為p0的空氣,當(dāng)活塞上升到汽缸口的位置并穩(wěn)定時(shí),求充入的空氣與汽缸內(nèi)原來空氣的質(zhì)量之比。14.(13分)如圖所示,平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平面上,導(dǎo)軌寬為L(zhǎng),導(dǎo)軌所在空間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,兩金屬桿質(zhì)量均為m,兩金屬桿連入電路部分的電阻均為R,0時(shí)刻,2桿靜止,同時(shí)給1桿水平向右的初速度v0,則:(1)兩桿最終的速度是多少?(2)設(shè)t時(shí)刻兩桿的速度已經(jīng)穩(wěn)定,則0~t時(shí)間內(nèi)兩桿對(duì)地的位移分別是多大?15.(16分)如圖所示,木板A的中點(diǎn)O和小球B通過長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿相連,O為轉(zhuǎn)動(dòng)軸,小球B的質(zhì)量為m,木板A的質(zhì)量為2m,球和木板都靜止在光滑的水平面上,開始時(shí)桿處于豎直位置,放開小球B后輕桿將倒下,求:(1)若木板固定,輕桿到達(dá)水平位置時(shí),小球B接觸木板前瞬間的加速度;(2)若木板不固定,桿到達(dá)水平位置時(shí),小球B接觸木板前瞬間桿對(duì)小球B的拉力大小。

2025年湖南省一起考高考物理一模試卷參考答案與試題解析一.選擇題(共6小題)題號(hào)123456答案CDCCCC二.多選題(共4小題)題號(hào)78910答案ACABABDAC一、選擇題:本題共6小題,每小題4分,共24分,每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.(4分)量子技術(shù)是當(dāng)前物理學(xué)應(yīng)用研究的熱點(diǎn),下列關(guān)于量子論的說法正確的是()A.愛因斯坦提出能量子,成功解釋了黑體輻射的規(guī)律 B.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,光強(qiáng)越強(qiáng),光電子逸出時(shí)的最大初動(dòng)能越大 C.康普頓效應(yīng)表明光子既具有能量,又具有動(dòng)量 D.德布羅意認(rèn)為光具有波粒二象性,而實(shí)物粒子沒有波動(dòng)性【分析】本題是物理學(xué)史問題,根據(jù)科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)進(jìn)行解答;根據(jù)光電效應(yīng)方程解答。【解答】解:A.普朗克提出的能量子學(xué)說,成功解釋了黑體輻射的規(guī)律,故A錯(cuò)誤;B.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)Ek=hν﹣W0可知光電子逸出時(shí)的最大初動(dòng)能與光子頻率以及金屬的逸出功有關(guān),與光強(qiáng)無關(guān),故B錯(cuò)誤;C.康普頓效應(yīng)表明光子既具有能量,又具有動(dòng)量,體現(xiàn)了光子的粒子性,故C正確;D.德布羅意認(rèn)為光具有波粒二象性,實(shí)物粒子也有波動(dòng)性,據(jù)此提出了物質(zhì)波的概念,故D錯(cuò)誤。故選:C。【點(diǎn)評(píng)】本題考查物理學(xué)史,是常識(shí)性問題,對(duì)于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強(qiáng)記憶,重視歷史知識(shí)積累。2.(4分)如圖甲所示是風(fēng)箏在空中懸停的情景,圖乙是其簡(jiǎn)化圖。若風(fēng)箏的重力為G,在牽線的拉力T和垂直于風(fēng)箏面的恒定風(fēng)力F的作用下處于平衡狀態(tài),則下列說法錯(cuò)誤的是()A.風(fēng)箏在空中所受合力為零 B.風(fēng)力和牽線的拉力的關(guān)系滿足F>T C.風(fēng)對(duì)風(fēng)箏的作用力與風(fēng)箏對(duì)風(fēng)的作用力大小相等 D.F沿豎直方向的分力與T沿豎直方向的分力大小相等【分析】風(fēng)箏在空中處于平衡狀態(tài),所受合力為零。對(duì)風(fēng)箏受力分析,再分析各力的大小。【解答】解:A、風(fēng)箏在空中處于平衡狀態(tài),由平衡條件可知,風(fēng)箏所受合力為零,故A正確;B、對(duì)風(fēng)箏受力分析,如圖所示。由平衡條件可知,拉力T和風(fēng)力F的合力大小等于重力,由幾何關(guān)系可知,風(fēng)力F與合力的夾角小于拉力T與合力的夾角,由力的合成規(guī)律可知F>T,故B正確;C、根據(jù)牛頓第三定律可知,風(fēng)對(duì)風(fēng)箏的作用力與風(fēng)箏對(duì)風(fēng)的作用力等大,故C正確;D、由力的平衡條件可知,F(xiàn)沿豎直方向的分力大小等于T沿豎直方向上的分力大小與重力G的大小之和,故D錯(cuò)誤。本題選錯(cuò)誤的,故選:D。【點(diǎn)評(píng)】解答本題的關(guān)鍵要正確分析風(fēng)箏的受力情況,畫出受力圖,根據(jù)平衡條件分析。3.(4分)利用手機(jī)軟件可以記錄物體運(yùn)動(dòng)的加速度,現(xiàn)用某款智能手機(jī)進(jìn)行戶外游樂項(xiàng)目“跳樓機(jī)”測(cè)試,將手機(jī)放在“跳樓機(jī)”的電梯地板上,打開手機(jī)軟件,電梯由靜止開始上升后,測(cè)得手機(jī)在豎直方向的加速度隨時(shí)間變化的圖像如圖所示,以豎直向上為正方向,則()A.在t1~t2時(shí)間內(nèi)電梯先加速后減速 B.在t2時(shí)刻電梯到達(dá)最高點(diǎn) C.在t2~t3時(shí)間內(nèi)手機(jī)受到的支持力逐漸減小 D.在t2~t4時(shí)間內(nèi),手機(jī)處于失重狀態(tài)【分析】在a﹣t圖像中,t軸上方加速度為正,表示物體在加速運(yùn)動(dòng),t軸下方加速度為負(fù),表示物體在減速運(yùn)動(dòng),圖像與時(shí)間軸圍成的“面積”表示速度的變化量,加速度的方向代表了合力的方向,由牛頓第二定律可列方程判斷支持力變化。【解答】解:A.a﹣t圖像中圖線與坐標(biāo)軸所圍面積表示速度的變化量,t1~t3時(shí)間內(nèi)速度一直增加,所以電梯一直加速,故A錯(cuò)誤;B.由圖可知,t2時(shí)刻加速度方向向上,速度方向向上,所以t2時(shí)刻還沒有達(dá)到最高點(diǎn),故B錯(cuò)誤;C.對(duì)手機(jī)進(jìn)行受力分析可知,t2~t3時(shí)間內(nèi),有F﹣mg=ma,該段時(shí)間內(nèi),a逐漸減小,因此支持力FN逐漸減小,故C正確;D.在t2~t4時(shí)間內(nèi),手機(jī)加速度先向上后向下,則手機(jī)先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài),故D錯(cuò)誤。故選:C。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了a一t圖像,解題關(guān)鍵是明確加速度是連接力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁,通過加速度變化情況,可判斷速度變化情況,可判斷物體所受合力變化情況。4.(4分)如圖甲所示,理想變壓器原線圈連接定值電阻R0,副線圈連接滑動(dòng)變阻器R,滑動(dòng)變阻器最大阻值足夠大,M、N端輸入正弦式交變電流。將滑動(dòng)變阻器的滑片從a端緩慢向下滑動(dòng),記錄理想電壓表V的示數(shù)U1與理想電流表A的示數(shù)I1,描繪出U1﹣I1圖像,如圖乙所示。當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為9R0時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的功率達(dá)到最大,則下列說法正確的是()A.定值電阻R0的阻值為10Ω B.滑動(dòng)變阻器消耗的最大功率為400W C.理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比n1:n2=1:3 D.交變電壓的峰值為100【分析】根據(jù)閉合電路歐姆定律,結(jié)合等效內(nèi)阻以及等效電阻法,綜合功率表達(dá)式以及理想變壓器電壓、電流與匝數(shù)比的關(guān)系分析求解。【解答】解:A.設(shè)交變電壓的有效值為E,將定值電阻R0等效為交流電源的內(nèi)阻,根據(jù)閉合電路歐姆定律有U1=E﹣I1R0可知E=200VR0故A錯(cuò)誤;D.根據(jù)正弦交流電有效值和最大值的關(guān)系,有效值滿足:E=E解得Em故D錯(cuò)誤;BC.將理想變壓器與滑動(dòng)變阻器整體等效為一個(gè)電阻,等效電阻滿足Rx滑動(dòng)變阻器消耗的功率滿足P=當(dāng)Rx=R0時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大,最大功率滿足Pm=解得:Pm=500W由(n解得n1:n2=1:3故B錯(cuò)誤,C正確。故選:C。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了交變電流和變壓器相關(guān)知識(shí),理解交流電表達(dá)式及各個(gè)物理量的含義和計(jì)算方法,掌握變壓器電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系是解決此類問題的關(guān)鍵。5.(4分)2024年10月,深藍(lán)航天亞軌道太空旅行計(jì)劃公布,推出2027年載人飛船首次亞軌道載人旅行飛船船票的預(yù)售活動(dòng).亞軌道是指飛行器在距地球20~100公里高空飛行的軌道,最高點(diǎn)必須高于卡門線(距地面100公里)。亞軌道飛行器無法環(huán)繞地球一周,飛行器在無動(dòng)力的情況下會(huì)被地球重力拉回地面。已知同步衛(wèi)星距離地面高度約為地球半徑的5.6倍,地球表面重力加速度g取9.8m/s2,地球半徑約為6.4×103km,下列說法正確的是()A.亞軌道飛行器發(fā)射速度大于7.9km/s B.亞軌道飛行器起飛至落地全過程機(jī)械能守恒 C.卡門線附近衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期約為85min D.同步衛(wèi)星與卡門線附近衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之比為2.57【分析】根據(jù)第一宇宙速度的定義求解;摩擦力做功,機(jī)械能不守恒;根據(jù)萬有引力提供向心力以及萬有引力提供重力列式求解;根據(jù)萬有引力提供向心力求出線速度,同理在求出同步衛(wèi)星的線速度進(jìn)行比較。【解答】解:A.亞軌道飛行器無法繞地做圓周運(yùn)動(dòng),則發(fā)射速度小于第一宇宙速度,小于7.9km/s,故A錯(cuò)誤;B.飛行器起飛至落地全過程還會(huì)受到大氣層的阻力,氣體與飛行器摩擦生熱,所以機(jī)械能不守恒,故B錯(cuò)誤;C.卡門線附近衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)有GMm根據(jù)萬有引力與重力關(guān)系有GMm解得T≈85min故C正確;D.根據(jù)牛頓第二定律及萬有引力定律可得GMm解得卡門線附近衛(wèi)星圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為v同理同步衛(wèi)星的線速度為v則有v故D錯(cuò)誤。故選:C。【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是萬有引力定律的應(yīng)用,其中主要涉及的是萬有引力定律提供向心力以及重力的列式求解,題型簡(jiǎn)單。6.(4分)如圖所示,有一半徑為R均勻帶正電絕緣球體,以球心O為原點(diǎn)沿半徑方向建立一維坐標(biāo)系,圖中OA=AB=BC=CD=RA.A和C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同 B.O、A間電勢(shì)差大于A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 C.從O點(diǎn)沿坐標(biāo)軸到B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)均勻增大 D.整個(gè)球體是等勢(shì)體,表面是等勢(shì)面【分析】根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式以及電場(chǎng)的疊加分析。【解答】解:A.電荷分布均勻的球殼在殼內(nèi)任意一點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,所以A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E設(shè)球體帶電量為Q,則Q解得EC點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E故A和C兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不相同,故A錯(cuò)誤;BC.從O點(diǎn)沿坐標(biāo)軸到B點(diǎn),離O點(diǎn)距離為r(0<r≤R)處,電場(chǎng)強(qiáng)度為E=k其中Q′=(聯(lián)立可得E=故從O點(diǎn)沿坐標(biāo)軸到B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)均勻增大,且O、A兩點(diǎn)間的距離等于A、B兩點(diǎn)間的距離,故O、A間電勢(shì)差小于A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差,故B錯(cuò)誤、C正確;D.根據(jù)以上分析,球體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)不為0,整個(gè)球體不是等勢(shì)體,故D錯(cuò)誤。故選:C。【點(diǎn)評(píng)】帶電球殼內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零,均勻帶電球體內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)并不為零,明確其區(qū)別。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(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。(多選)7.(5分)某款手機(jī)防窺屏的原理圖如圖所示,在透明介質(zhì)中有相互平行排列的吸光屏障,屏障垂直于屏幕,可實(shí)現(xiàn)對(duì)像素單元可視角度θ的控制。發(fā)光像素單元緊貼防窺屏的下表面,可視為點(diǎn)光源,位于相鄰兩屏障的正中間。下列說法正確的是()A.防窺屏的厚度不影響可視角度θ B.屏障的高度d越大,可視角度θ越大 C.透明介質(zhì)的折射率越大,可視角度θ越大 D.防窺屏實(shí)現(xiàn)防窺效果主要是因?yàn)楣獍l(fā)生了全反射【分析】根據(jù)折射定律得出折射角的變化情況;根據(jù)防窺屏的工作原理結(jié)合題目選項(xiàng)完成分析。【解答】解:A.由光路圖可知,可視角度θ與防窺屏的厚度無關(guān),即防窺屏的厚度變化時(shí),可視角度θ不變,故A正確;B.若屏障的高度越大,即d越大,則入射角變小,根據(jù)折射定律可知,其折射角變小,可視角度θ變小,故B錯(cuò)誤;C.因可視角度θ是光線進(jìn)入空氣中時(shí)折射角的2倍,故透明介質(zhì)的折射率越大,空氣中的折射角越大,可視角度θ越大,故C正確;D.防窺屏實(shí)現(xiàn)防窺效果主要是因?yàn)槟承┙嵌确秶鷥?nèi)的光被屏障吸收,能射出到空氣中的光的入射角都小于臨界角,沒有發(fā)生全反射,故D錯(cuò)誤。故選:AC。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了光的折射定律,能夠理解防窺屏的工作原理,同時(shí)結(jié)合全反射的知識(shí)即可完成分析。(多選)8.(5分)如圖所示,在x=0處有一振源,從某時(shí)刻開始振動(dòng)形成一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波,圖中實(shí)線為t=0時(shí)刻的波形圖,虛線為t=0.01s時(shí)的波形圖,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)a剛好位于波峰處,已知周期T>0.01s,圖中標(biāo)出的坐標(biāo)點(diǎn)均為已知量。則下列說法正確的是()A.波速為100m/s B.a(chǎn)點(diǎn)平衡位置的橫坐標(biāo)為4m C.t=0.015s時(shí)a、b兩質(zhì)點(diǎn)的位移相等 D.0~0.03s質(zhì)點(diǎn)a與質(zhì)點(diǎn)b通過的路程相等【分析】A.根據(jù)波速公式求波速;B.根據(jù)波動(dòng)方程求質(zhì)點(diǎn)a的平衡位置坐標(biāo);C.由對(duì)稱性和時(shí)間公式求a、b兩質(zhì)點(diǎn)的位移相等的時(shí)間;D.根據(jù)一個(gè)周期內(nèi)的路程關(guān)系求0~0.03s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)a與質(zhì)點(diǎn)b通過的路程。【解答】解:A.根據(jù)波形圖分析實(shí)線波和虛線波可知t=(n+1又因?yàn)門>0.01s解得T=0.12s根據(jù)波形圖可知波長(zhǎng)λ=12m,則波速為v=λ故A正確;B.根據(jù)波形圖可知虛線波的波動(dòng)方程為y=8sin(2π又質(zhì)點(diǎn)a的位移為y=8cm解得x=4m故B正確;C.由對(duì)稱性可知當(dāng)波峰位于a、b的中點(diǎn)處時(shí),質(zhì)點(diǎn)a、b的位移相等,則從t=0時(shí)刻開始到波峰傳到質(zhì)點(diǎn)a、b的中點(diǎn)處時(shí)向右傳播的距離為s=(nλ+2)m(n=0,1,2,3,…)所需時(shí)間為t=s當(dāng)n=0時(shí),t=0.02s>0.015s,故C錯(cuò)誤;D.t=0.03s為四分之一個(gè)周期,根據(jù)波形圖可得0~0.03s質(zhì)點(diǎn)a通過的路程為ya四分之一個(gè)周期質(zhì)點(diǎn)b通過的路程為yb=A=8cm故D錯(cuò)誤。故選:AB。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了波動(dòng)圖像,掌握波速、波長(zhǎng)和周期的關(guān)系,理解質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的振動(dòng)狀態(tài)是解決此類問題的關(guān)鍵。(多選)9.(5分)如圖所示,兩根輕桿與質(zhì)量為M的球通過輕質(zhì)鉸鏈連接。輕桿長(zhǎng)度都為L(zhǎng),C、D為兩個(gè)完全相同的物塊,質(zhì)量都為m。開始時(shí),兩輕桿處在豎直方向,C、D恰好與桿接觸,C、D都靜止在水平地面上。某時(shí)刻球受到擾動(dòng),兩桿推動(dòng)C、D物體分別向左右運(yùn)動(dòng),當(dāng)θ為60°時(shí),桿與物體仍未分離。球、C、D在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),忽略一切摩擦,重力加速度為g,在球從靜止開始運(yùn)動(dòng)到落地的過程中,下列說法正確的是()A.當(dāng)θ為60°時(shí),vC=3v球B.當(dāng)θ為60°時(shí),v球=(2?C.當(dāng)θ為45°時(shí),a球>g D.左桿末端與物體C一定會(huì)在球落地前分離【分析】A.由關(guān)聯(lián)速度求當(dāng)θ為60°時(shí)vC與v球的關(guān)系;B.由機(jī)械能守恒求當(dāng)θ為60°時(shí),v球;C.由對(duì)稱性判斷當(dāng)θ為45°時(shí),a球與g的關(guān)系;D.由球與端點(diǎn)A的速度關(guān)系分析判斷。【解答】解:A.設(shè)左桿的下端點(diǎn)為A,由對(duì)稱性易知桿與豎直方向成θ2v球得vA又vA=vC可得vC故A正確;B.桿從豎直到θ=60°過程,對(duì)整個(gè)系統(tǒng),由機(jī)械能守恒得MgL(1?cos30°)=1又vC聯(lián)立解得v球故B正確;C.設(shè)左桿末端為A點(diǎn),A與C沒有分離前,C物體一直向左加速,A對(duì)C有向左的彈力,對(duì)端點(diǎn)A分析,易知桿對(duì)A的力沿桿斜向下,故桿對(duì)球的力沿桿斜向上,由對(duì)稱性知,兩桿對(duì)球的合力向上,故a球<g,故C錯(cuò)誤;D.由球與端點(diǎn)A的速度關(guān)系知,當(dāng)球落地瞬間,端點(diǎn)A速度為0,端點(diǎn)A速度先變大后變小,端點(diǎn)A速度最大時(shí),C的速度也最大,C的加速度為零,與端點(diǎn)A之間的彈力為零,A與C分離,故D正確。故選:ABD。【點(diǎn)評(píng)】本題是連接體機(jī)械能守恒的類型,要明確研究對(duì)象,分析物體間的速度關(guān)系,根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒進(jìn)行解答。(多選)10.(5分)質(zhì)譜儀是一種測(cè)量帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具,它的構(gòu)造原理如圖。離子源A產(chǎn)生電荷量相同而質(zhì)量不同的離子束(初速度可視為零),從狹縫S1進(jìn)入電場(chǎng),經(jīng)電壓為U的加速電場(chǎng)加速后,再通過狹縫S2從小孔垂直MN射入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng),該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于紙面向外、半徑為R,磁場(chǎng)邊界與直線MN相切,E為切點(diǎn),離子離開磁場(chǎng)最終到達(dá)感光底片MN上,設(shè)離子電荷量為q,到達(dá)感光底片上的點(diǎn)與E點(diǎn)的距離為x,不計(jì)重力,可以判斷()A.離子束帶正電 B.x越大,則離子的比荷一定越大 C.到達(dá)x=3R處的離子質(zhì)量為D.到達(dá)x=3R【分析】離子在電場(chǎng)中加速,根據(jù)動(dòng)能定理可求出速度;再對(duì)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析,畫出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡,根據(jù)洛倫茲力充當(dāng)向心力以及幾何關(guān)系進(jìn)行分析。【解答】解:A.對(duì)離子受力分析,離子進(jìn)入磁場(chǎng)后向右偏轉(zhuǎn),由左手定則可知,離子束帶正電,故A正確;B.帶電離子在加速電場(chǎng)中做勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)動(dòng)能定理,設(shè)加速后的速度大小為v,有qU=1解得v=2qU然后勻速運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)進(jìn)入有界磁場(chǎng)中,其運(yùn)動(dòng)軌跡如下圖所示粒子從E點(diǎn)先沿虛線圓弧,再沿直線做勻速直線運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn),由qvB=mv則r=mv故x越大則r越大,則比荷qmC.由上圖可知,到達(dá)x=3tanθ=x解得θ=60°根據(jù)幾何關(guān)系,設(shè)帶電粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡圓的半徑為r,有r=Rtan30°=3解得m=q故C正確;D.設(shè)到達(dá)x=3Rt=α由幾何關(guān)系圓弧圓心角α=120°,聯(lián)立可得t=πB故D錯(cuò)誤。故選:AC。【點(diǎn)評(píng)】本題考查帶電粒子在電場(chǎng)及磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況,要注意明確在電場(chǎng)中主要應(yīng)用動(dòng)能定理求解;而在磁場(chǎng)中要注意圓周運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的應(yīng)用,同時(shí)注意明確幾何關(guān)系的把握。三、填空題:本題共2小題,第11題8分,第12題8分,共16分。11.(8分)某學(xué)習(xí)小組利用手機(jī)和刻度尺研究小球做平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。他們用手機(jī)拍攝功能記錄小球拋出后位置的變化,每隔時(shí)間T拍攝一張照片。Ⅰ.在小球拋出瞬間拍攝一張照片,標(biāo)記小球位置為A,然后依次每隔1張照片標(biāo)記一次小球的位置,得到如圖所示的B點(diǎn)和C點(diǎn);Ⅱ.經(jīng)測(cè)量,AB、BC兩線段的長(zhǎng)度之比a:b。(1)為了減小空氣阻力的影響,小球應(yīng)選擇A;A.實(shí)心金屬球B.空心塑料球C.空心金屬球(2)若忽略空氣阻力,已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,則:①AB、BC之間的水平距離在理論上應(yīng)滿足xAB等于(填“大于”“等于”或“小于”)xBC;②BC之間實(shí)際下落的豎直高度為6gT2(用g、T表示);③小球拋出時(shí)的初速度大小為gT9a【分析】(1)根據(jù)為了減小空氣阻力的影響,可以減小小球的體積,增大小球的質(zhì)量分析求解;(2)根據(jù)小球在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng),小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),結(jié)合AB、BC之間的水平距離相等分析求解。【解答】解(1)為了減小空氣阻力的影響,可以減小小球的體積,增大小球的質(zhì)量,故應(yīng)選擇體積小、質(zhì)量大的實(shí)心金屬球,故A正確,BC錯(cuò)誤。故選:A。(2)①小球在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng),AB、BC之間的時(shí)間相等,根據(jù)x=vt可知xAB=xBC②小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),AB間的豎直高度為?AC間的豎直高度為?BC之間實(shí)際下落的豎直高度為?③AB、BC之間的水平距離相等,設(shè)為x,根據(jù)幾何知識(shí)有?AB2由題意知l聯(lián)立解得x=g小球拋出時(shí)的初速度大小為v=故答案為:(1)A;(2)①等于;②6gT2;③gT9【點(diǎn)評(píng)】本題考查了平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn),理解實(shí)驗(yàn)的目的、步驟、數(shù)據(jù)處理和誤差分析是解決此類問題的關(guān)鍵。12.(8分)某同學(xué)欲用下列器材測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)E與內(nèi)阻r。A.待測(cè)電源(電動(dòng)勢(shì)E約為9V,內(nèi)阻r未知)B.電流表A(量程為0~0.6A,內(nèi)阻RA未知)C.電阻箱R(0~999.9Ω)D.定值電阻R1=25ΩE.定值電阻R2=15ΩF.開關(guān)S1、開關(guān)S2,導(dǎo)線若干該同學(xué)將器材連接成如圖甲所示的電路。(1)該同學(xué)先利用圖甲電路測(cè)量電流表的內(nèi)阻RA。閉合開關(guān)S1,將開關(guān)S2先后擲向a和b,并調(diào)節(jié)電阻箱,反復(fù)操作后發(fā)現(xiàn)當(dāng)R=375.0Ω,將開關(guān)S2擲向a和b時(shí),電流表示數(shù)相同,則電流表的內(nèi)阻RA=1.0Ω。若忽略偶然誤差,從理論上分析,實(shí)驗(yàn)測(cè)得電流表的內(nèi)阻值等于(填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值。(2)該同學(xué)再利用圖甲電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。閉合開關(guān)S1,將開關(guān)S2擲向觸點(diǎn)c,多次調(diào)節(jié)電阻箱,記錄下電阻箱的阻值R和電流表的示數(shù)I;利用R、I數(shù)據(jù)繪制的1I?1R圖像如圖乙所示,則電源的電動(dòng)勢(shì)E=9.1V,內(nèi)阻r=【分析】(1)根據(jù)串并聯(lián)電路特點(diǎn)計(jì)算分析判斷;(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律推導(dǎo)函數(shù)表達(dá)式,結(jié)合圖像計(jì)算。【解答】解:(1)閉合開關(guān)S1,將開關(guān)S2擲向a,當(dāng)開關(guān)S2擲向a和擲向b電流表示數(shù)相同,說明S2擲向a時(shí)沒有電流通過開關(guān),根據(jù)電橋法有RR可得RA該同學(xué)用電橋法測(cè)電流表的內(nèi)阻,從理論上分析RA是沒有系統(tǒng)誤差的,實(shí)驗(yàn)測(cè)得的電流表內(nèi)阻值等于真實(shí)值。(2)由閉合電路的歐姆定律有E=I(R變形可得1I代入已知量有1I結(jié)合圖乙有16rE=16+rE解得E=9.1Vr=2.3Ω故答案為:(1)1.0,等于;(2)9.1,2.3。【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵掌握測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理、利用圖像處理數(shù)據(jù)的方法。四、計(jì)算題:本題共3小題,其中第13題11分,第14題13分,第15題16分,共40分,寫出必要的推理過程,僅有結(jié)果不得分。13.(11分)氣壓千斤頂是一種利用壓縮空氣作為動(dòng)力來起重的升降設(shè)備。某種氣壓千斤頂?shù)哪P腿鐖D所示,其由高度分別為h和3h、橫截面積分別為3S和S的汽缸連接而成,將模型開口向上豎直放置在水平地面上,封閉充氣口,將厚度不計(jì),橫截面積為S的活塞連同支架輕輕放入汽缸開口處,活塞下降一定距離后穩(wěn)定。已知大氣壓強(qiáng)為p0,活塞連同支架的重力為0.2p0S,環(huán)境溫度恒為T0,重力加速度為g,汽缸的氣密性、導(dǎo)熱性良好且內(nèi)壁光滑,空氣可視為理想氣體。(1)求活塞穩(wěn)定后下降的距離H;(2)若在支架上放置重力大小為10.8p0S的重物,同時(shí)通過充氣口向缸內(nèi)充入壓強(qiáng)為p0的空氣,當(dāng)活塞上升到汽缸口的位置并穩(wěn)定時(shí),求充入的空氣與汽缸內(nèi)原來空氣的質(zhì)量之比。【分析】(1)求解活塞放入并穩(wěn)定后,封閉空氣的壓強(qiáng),發(fā)生等溫變化,根據(jù)玻意耳定律列式求解;(2)明確初末狀態(tài)各個(gè)參數(shù),根據(jù)玻意耳定律列式求解。【解答】解:(1)活塞放入汽缸之前,汽缸內(nèi)空氣的壓強(qiáng)p1=p0體積V1=3Sh+3Sh=6Sh活塞連同支架的重力大小為G=0.2p0S活塞放入并穩(wěn)定后,封閉空氣的壓強(qiáng)為p2體積V2=3Sh+(3h﹣H)S根據(jù)玻意耳定律,有p1V1=p2V2解得活塞下降的距離為H=h(2)在支架上放置重物的重力大小為G′=10.8p0S根據(jù)題意可知,充入空氣并穩(wěn)定后,封閉空氣的壓強(qiáng)為p3設(shè)充入壓強(qiáng)為p0的空氣體積為V,則根據(jù)玻意耳定律,有p1V1+p0V=p3V1壓強(qiáng)相同時(shí),空氣的體積之比等于質(zhì)量之比,聯(lián)立解得VV即充入的空氣與汽缸內(nèi)原來空氣的質(zhì)量之比為11:1。答:(1)活塞穩(wěn)定后下降的距離等于h;(2)充入的空氣與汽缸內(nèi)原來空氣的質(zhì)量之比等于11:1。【點(diǎn)評(píng)】應(yīng)用玻意耳定律求解時(shí),要明確研究對(duì)象,確認(rèn)溫度不變,根據(jù)題目的已知條件和求解的問題,分別找出初、末狀態(tài)的參量,其中正確確定壓強(qiáng)是解題的關(guān)鍵。14.(13分)如圖所示,平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平面上,導(dǎo)軌寬為L(zhǎng),導(dǎo)軌所在空間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,兩金屬桿質(zhì)量均為m,兩金屬桿連入電路部分的電阻均為R,0時(shí)刻,2桿靜止,同時(shí)給1桿水平向右的初速度v0,則:(1)兩桿最終的速度是多少?(2)設(shè)t時(shí)刻兩桿的速度已經(jīng)穩(wěn)定,則0~t時(shí)間內(nèi)兩桿對(duì)地的位移分別是多大?【分析】(1)1桿向右做切割磁感線運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生感應(yīng)電流,受到向左的安培力而減速,2桿受到向右的安培力而加速,當(dāng)兩桿速度相等時(shí),回路中沒有感應(yīng)電流,兩桿不再受安培力,均做勻速運(yùn)動(dòng),達(dá)到穩(wěn)定

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