精品解析:2023年浙江省普通高中高二上学期学业水平适应性考试物理试题(解析版)
展开考生注意:
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题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,在本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的区域内,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。
选择题部分
一、选择题(本题共18小题,每小题3分,共54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. 以下单位中属于国际单位制基本单位的是( )
A. 安培B. 牛顿C. 特斯拉D. 伏特
2. 以下有关物理量的表达式中属于比值法定义式的是( )
A. B. C. D.
3. 甲、乙两辆汽车在一条笔直的公路上行驶,它们的位移—时间图像如图所示,则以下说法正确的是( )
A. 甲做减速运动,乙做加速运动B. 甲乙两车运动方向相同
C. 时刻甲乙两车相遇D. 时刻甲乙两车速度大小相等
4. 十字路口遇到红灯,一辆汽车做匀变速直线运动的位移与时间的关系为(各物理量均采用国际单位制单位),则该汽车( )
A. 加速度为B. 前内的平均速度是
C. 第内的位移是D. 停止前的内位移是
5. 在上《超重与失重》新课时,老师请艾力同学站在压力传感器上完成几个下蹲起立的动作,如图所示是压力传感器在某个阶段的示数变化情况,则图中对应的是该同学完成了( )
A. 一次下蹲动作B. 一次下蹲起立的动作
C. 一次起立动作D. 一次起立下蹲动作
6. 如图所示,甲图是王亚平老师太空授课中的乒乓球浸没在水中静止的实验;乙图是自行车比赛中运动员在水平路面转弯的情景;丙图为推手游戏,双方用手掌推对方直到将对方失去平衡为赢;丁图为一只小鸟停在倾斜树枝上,则以下对物理原理现象分析正确的是( )
A. 甲图:太空中的乒乓球受浮力和重力平衡
B. 乙图:自行车受到地面的支持力竖直向上
C. 丙图:若甲赢了比赛,则说明甲推乙的力大于乙推甲的力
D. 丁图:树枝对小鸟作用力垂直树枝斜向左上方
7. 目前,无人机已经成为物流行业升维战的新武器。据官方数据,截止2023年8月底,中国美团无人机已经在深圳、上海等城市建立了7个商圈和17条航线,为14个社区写字楼和4个5A级景区提供了无人机配送服务。如图(a)所示,某次一架无人机在恒定升力F的作用下从地面静止竖直向上升起,其运动图像如图(b)所示。已知无人机飞行时受到的空气阻力与速率成正比,即,方向与速度方向相反,则下列说法正确的是( )
A. 无人机前内的位移等于
B. 由图b可知无人机在第后处于悬停状态
C. 前空气给无人机的作用力先逐渐减小后不变
D. 无人机在第4秒过程中机械能不变
8. 如图所示的电路中,电源电动势为,内阻为,闭合开关S,通过的电流分别为,电阻两端的电压分别为、,功率分别为,则( )
A. B.
C. D.
9. 下列有关天体运动的说法正确的是( )
A. 若地球绕太阳运动的轨道半长轴为,周期为,月球绕地球运动轨道的半长轴为,周期为,则根据开普勒第三定律有:
B. 在围绕地球运行的卫星中,轨道越高的卫星向心加速度越大
C. 地球绕太阳公转时,近日点的速度小于远日点的速度
D. 太阳系中,水星比地球更靠近太阳,水星绕太阳运行的线速度大于地球绕太阳运行的线速度
10. 英国物理学家法拉第在1831年发现了电磁感应现象,制造出世界上第一台交流发电机,被人们称为电学之父。根据法拉第发现的电磁感应原理,请你判断下列几组实验中,能产生感应电流的是( )
A. 条形磁铁靠近不闭合线圈
B. 匀速移动滑动变阻器滑片
C. 闭合开关瞬间
D. 线圈水平放置,增大线圈正上方长直导线电流
11. 如图所示,为一点电荷的电场,其中实线箭头表示电场线,三条虚直线等间距,,那么以下说法成立的是( )
A. 该场源电荷为正电荷B. 电势
C. D. 一个电子从点运动到点,电势能减少
12. 物理老师给同学们做了一个有趣实验,用一根筷子穿透了一颗土豆,现在他一手拿筷子,另一只手拿锤子敲击筷子上端,那么你认为该演示实验的现象或原理正确的是( )
A. 土豆会沿着筷子向上爬
B. 该实验原理是利用牛顿第二定律
C. 该实验原理是利用牛顿第三定律
D. 土豆越大越难完成该实验
13. 如图所示,军事演习时一辆坦克先后以不同的角度投射出两发炮弹,轨迹分别为1和2,落点分别是B点和C点,忽略空气阻力,以下关于运动过程中的几个物理量判断正确的是( )
A. 炮弹运动时间B. 最高点的速度
C. 两次抛出的初速度大小不可能相等D. 两次炮弹落地时的速度可能相同
14. 如图所示,小磁针的指向不正确的是( )
A. B.
C. D.
15. 如图所示是小船过河的情景,已知水流速度恒定,根据合运动与分运动的关系,以下分析正确的是( )
A. 要想时间最短,船头应该朝向上游如图中2的方向
B. 要想到达C点,船头应该朝向下游如图中3方向
C. 要想位移最短,船头应该指向1的方向
D. 若船头朝向2,可能会在C点靠岸
16. 下列跟物理有关的假说、概念、模型理解正确的是( )
A. 元电荷就是指电子、质子这样基本的粒子
B. 能量子假说是指微观粒子的能量是不连续的
C. 能量耗散是指能量在转化过程中变少了
D. 黑体是指只能吸收不能反射和辐射能量的绝对黑色的物体
17. 如图所示,光滑水平面上有两个可以看成质点的小球A和B,固定在长为的轻杆两端,A球质量为,B球质量为,轻杆中心有一竖直方向的固定转动轴,当轻杆以角速度绕轴在水平面内匀速转动时,以下判断正确的是( )
A. 两球的线速度时刻相同
B. 两球的向心加速度之比为
C. 轻杆对球的拉力和对B球的拉力之比为9∶1
D. 转动轴受到的拉力大小为
18. 随着科技的发展,智能化电器越来越普及,例如家用洗地机就是我们的家务好帮手,利用电机转动产生强大的吸力来清理地面垃圾,可以起到吸拖一体的效果。如图所示为某品牌的洗地机,其电池铭牌上标定的参数为:额定电压,电池容量为,续航时间(即能正常工作使用的时间)35分钟,使用中发现满电情况下连续工作35分钟后电池电量剩余约,由于电量降低会影响锂电池的标准工作电压,故需要及时充电。则以下对这台洗地机的分析正确的是( )
A. 铭牌标注的“”是能量的单位
B. 正常工作时的电流约为
C. 正常工作时的电流约为
D. 充满电时电池储存的电能是
非选择题部分
二、非选择题(本题共5小题,共46分)
19. 左图实验器材名称是________,右图中的读数是________.
20. 某实验小组在做探究小车加速度与力、质量关系的实验中,得到如下纸带,已知打点计时器所用交流电的频率为,相邻计数点之间还有4个点未画出。则C点的位置读数为________。相邻计数点之间的时间间隔________s,小车下滑的加速度大小为________(计算保留2位有效数字)。
21. 在用频闪法记录平抛运动的轨迹图中,其中比较符合平抛规律且抛出原点就是A点的是下列图中的________,根据你选择的方案,若方格纸的边长为L,重力加速度为g,则平抛的水平速度表达式为________(用L、g表示)
22. 实验小组要测量干电池的电动势和内阻,提供如下器材:
A.干电池一节(电动势约为,内阻约为);
B.电压表(量程为,内阻约为);
C.电压表(量程为,内阻约为);
D.电流表(量程为,内阻约为);
E.电流表(量程为,内阻约为);
F.滑动变阻器(最大阻值);
G.开关一个、导线若干。
a.实验原理图如图甲所示,请在乙图中完成实物连线_________
b.为了减小实验误差,需要合理选择电表量程,则电压表应选________,电流表应选________,(选对应电表前的字母),在开关闭合前,滑动变阻器滑片应在最________端(填“左”或“右”)
c.根据实验数据在坐标系中描点、连线如图丙所示,则该电池电动势为________V,内阻________(结果均保留两位小数)
23. 关于多用电表的使用,下列说法正确的是( )
A. 可以用欧姆表测量发光小灯泡的电阻
B. 测电阻时要先进行欧姆调零,再进行档位选择,比如“”
C. 测电流时,红黑表笔分别插正负极,且电流必须红进黑出
D. 使用完毕,要将选择开关打到OFF档或交流电压最高档
24. 如图所示,真空中电荷量均为的两个点电荷相距为,B为它们水平连线上的中点,A为B左侧与B相距为r的点,C和D为中垂线上与B间距相等的两点。已知静电力常量为k,这两个点电荷间的库仑力大小为________,它们在A点的合场强方向为________(选填“水平向左”、“水平向右”、“竖直向上”或“竖直向下”)。比较A、B、C三点的电势中、、高低:________>________>________
25. 智能手机给人们带来许多乐趣的同时也给交通带来巨大隐患。若司机开车玩手机,那后果可能不堪设想。据新闻报道,某城市一司机行使途中看手机,不幸将一位老人卷入车下。假设当时车速为,当车距离老人时,老人突然停下捡东西,而司机因看了一眼手机经过才发现前面有人,经过反应时间后立即踩下刹车减速,假设刹车时的加速度大小为,则:
(1)司机撞到老人时的车速为多少?(可用根号表示)
(2)若司机不看手机,那么汽车会在距离老人多远处停住?
26. 如图所示为一款弹射玩具装置,其结构为一张粗糙水平桌面上固定有U型对称光滑挡板,其中半圆弧型部分半径为,在开始端A处有一轻弹簧处于压缩状态,以一定初速度弹出质量为的小球,小球将紧贴着桌面和挡板从处水平飞出,若小球能无碰撞地进入竖直光滑圆管道DEF则为游戏成功,其中该圆管道入口为,最低点为,最高点为,且和等高,管道口径略大于小球直径,小球可看成质点,圆管轨道以为圆心半径(未知)。通过多次尝试发现只要满足,就有,且小球可以刚好无碰撞进入管道并从最高点无挤压飞出,管道入口点同圆心连线与竖直方向夹角为(未知)。重力加速度取,忽略空气阻力和弹簧长度,求:
(1)游戏成功时弹簧的弹性势能是多少;
(2)游戏成功时小球从A到C过程摩擦力做的功和最左端B处挡板对小球的弹力大小;
(3)半径和小球在E点对轨道的压力;
(4)写出关于的相关表达式并化简(不用具体求解)。
选择题部分
一、选择题(本题共18小题,每小题3分,共54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. 以下单位中属于国际单位制基本单位的是( )
A. 安培B. 牛顿C. 特斯拉D. 伏特
【答案】A
【解析】
【详解】A.安培属于国际基本单位,故A正确;
B.根据
可得其量纲关系
属于导出单位,故B错误;
C.根据
可得其量纲关系为
属于导出单位,故C错误;
D.根据
可得其量纲关系为
属于导出单位,故D错误。
故选A。
2. 以下有关物理量的表达式中属于比值法定义式的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.公式为电阻的决定式,不属于比值法定义式,故A错误;
B.公式为加速度的决定式,不属于比值法定义式,故B错误;
C.公式为速度的定义式,属于比值法定义式,故C正确;
D.公式为匀强电场电势差与场强关系,不属于比值法定义式,故D错误。
故选C。
3. 甲、乙两辆汽车在一条笔直的公路上行驶,它们的位移—时间图像如图所示,则以下说法正确的是( )
A. 甲做减速运动,乙做加速运动B. 甲乙两车运动方向相同
C. 时刻甲乙两车相遇D. 时刻甲乙两车速度大小相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.图象的斜率表示速度,由图可知甲、乙的图象的斜率恒定不变,则甲、乙都做匀速直线运动,故A错误;
B.甲的图象的斜率为负,甲沿负方向运动,乙的图象的斜率为正,乙沿正方向运动,甲乙两车运动方向相反,故B错误;
C.时刻甲、乙的图象相交,时刻甲乙两车相遇,故C正确;
D.图象的斜率的绝对值表示速度大小,甲图象的斜率的绝对值小于乙图象的斜率的绝对值,时刻乙车速度大小较大,故D错误。
故选C。
4. 十字路口遇到红灯,一辆汽车做匀变速直线运动的位移与时间的关系为(各物理量均采用国际单位制单位),则该汽车( )
A. 加速度为B. 前内的平均速度是
C. 第内的位移是D. 停止前的内位移是
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据匀变速直线运动位移与时间的关系式有
可知该汽车的初速度、加速度分别为
,
故A错误;
B.前2s内的位移为
可得前内的平均速度为
故B错误;
C.第内的位移为
故C错误;
D.运用逆向思维,将汽车的减速逆向看成初速度为零的匀加速直线运动,则汽车停止前的内位移即为逆向第1s内的位移,可得
故D正确。
故选D。
5. 在上《超重与失重》新课时,老师请艾力同学站在压力传感器上完成几个下蹲起立的动作,如图所示是压力传感器在某个阶段的示数变化情况,则图中对应的是该同学完成了( )
A. 一次下蹲动作B. 一次下蹲起立的动作
C. 一次起立动作D. 一次起立下蹲动作
【答案】A
【解析】
【详解】一次下蹲要经历向下加速(失重)和向下减速(超重),两个过程,由图可知该同学恰好完成一次下蹲。
故选A。
6. 如图所示,甲图是王亚平老师太空授课中的乒乓球浸没在水中静止的实验;乙图是自行车比赛中运动员在水平路面转弯的情景;丙图为推手游戏,双方用手掌推对方直到将对方失去平衡为赢;丁图为一只小鸟停在倾斜树枝上,则以下对物理原理现象分析正确的是( )
A. 甲图:太空中的乒乓球受浮力和重力平衡
B. 乙图:自行车受到地面的支持力竖直向上
C. 丙图:若甲赢了比赛,则说明甲推乙的力大于乙推甲的力
D. 丁图:树枝对小鸟的作用力垂直树枝斜向左上方
【答案】B
【解析】
【详解】A.太空中,水和乒乓球都处于完全失重状态,乒乓球可以悬浮在水中任意位置,周围的水各处压强相同,乒乓球表面不存在压力差,乒乓球不受浮力作用,故A错误;
B.根据支持力(弹力)垂直于接触面且指向被支持的物体,则可知,当自行车在水平路面转弯时,自行车受到地面的支持力竖直向上,故B正确;
C.推手游戏中,双方用手掌推对方直到将对方失去平衡为赢,在互推的过程中,根据牛顿第三定律可知,甲推乙的力始终与乙推甲的力大小相等、方向相反,故C错误;
D.小鸟停在倾斜树枝上,处于平衡状态,则可知树枝对小鸟的作用力竖直向上,与重力大小相等、方向相反,使小鸟处于平衡状态,故D错误。
故选B。
7. 目前,无人机已经成为物流行业升维战的新武器。据官方数据,截止2023年8月底,中国美团无人机已经在深圳、上海等城市建立了7个商圈和17条航线,为14个社区写字楼和4个5A级景区提供了无人机配送服务。如图(a)所示,某次一架无人机在恒定升力F的作用下从地面静止竖直向上升起,其运动图像如图(b)所示。已知无人机飞行时受到的空气阻力与速率成正比,即,方向与速度方向相反,则下列说法正确的是( )
A. 无人机前内的位移等于
B. 由图b可知无人机在第后处于悬停状态
C. 前空气给无人机的作用力先逐渐减小后不变
D. 无人机在第4秒过程中机械能不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.速度—时间图像的面积表示位移,若无人机在前内做匀变速直线运动,则其位移应为
而根据图像可知,在前内无人机任意时刻的速度大小都大于任意时刻所对应的匀变速直线运动的速度大小,因此可知,无人机前内的位移大于,故A错误;
B.由图b可知,无人机在第后做匀速直线运动,而不是悬停,故B错误;
C.根据速度时间图像可知,无人机先做加速度逐渐减小的加速运动,后做匀速直线运动,根据牛顿第二定律有
空气对无人机的作用力即为升力与空气阻力的合力,可知,升力与空气阻力的合力先逐渐减小,而当无人机做匀速直线运动时有
即升力与阻力的合力后不变,因此可知,前空气给无人机的作用力先逐渐减小后不变,故C正确;
D.无人机在第4秒过程中,除重力做功外,空气作用力对无人机做正功,因此可知,无人机的机械能增加,故D错误。
故选C。
8. 如图所示的电路中,电源电动势为,内阻为,闭合开关S,通过的电流分别为,电阻两端的电压分别为、,功率分别为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据串并联电路特点可知
故A错误;
B.根据并联电路的特点有
即有
而
则可知
又
而
因此可得
故B错误;
C.由于
而
,,
则可得
因此可知
故C错误;
D.根据闭合电路的欧姆定律可得
或
故D正确。
故选D。
9. 下列有关天体运动的说法正确的是( )
A. 若地球绕太阳运动的轨道半长轴为,周期为,月球绕地球运动轨道的半长轴为,周期为,则根据开普勒第三定律有:
B. 在围绕地球运行的卫星中,轨道越高的卫星向心加速度越大
C. 地球绕太阳公转时,近日点的速度小于远日点的速度
D. 太阳系中,水星比地球更靠近太阳,水星绕太阳运行的线速度大于地球绕太阳运行的线速度
【答案】D
【解析】
【详解】A.开普勒第三定律适用于绕同一中心天体运动的行星或卫星,故A错误;
B.根据牛顿第二定律
可得
在围绕地球运行的卫星中,轨道越高的卫星向心加速度越小,故B错误;
C.根据开普勒第二定律,近日点的速度大于远日点的速度,故C错误;
D.根据万有引力提供向心力
可得
太阳系中,水星比地球更靠近太阳,水星绕太阳运行的线速度大于地球绕太阳运行的线速度,故D正确。
故选D。
10. 英国物理学家法拉第在1831年发现了电磁感应现象,制造出世界上第一台交流发电机,被人们称为电学之父。根据法拉第发现的电磁感应原理,请你判断下列几组实验中,能产生感应电流的是( )
A. 条形磁铁靠近不闭合线圈
B. 匀速移动滑动变阻器滑片
C. 闭合开关瞬间
D 线圈水平放置,增大线圈正上方长直导线电流
【答案】B
【解析】
【详解】A.线圈不闭合,条形磁铁靠近过程中虽然磁通量有变化,但不会产生感应电流。故A错误;
B.匀速移动滑动变阻器滑片过程中,A线圈中电流改变,导致B线圈中磁通量变化,会产生感应电流。故B正确;
C.闭合开关瞬间,回路的磁通量未发生变化,不会产生感应电流。故C错误;
D.由图可知,线圈中的磁通量为零,增大线圈正上方长直导线电流,线圈中的磁通量仍未零,未发生变化,不会产生感应电流。故D错误。
故选B。
11. 如图所示,为一点电荷的电场,其中实线箭头表示电场线,三条虚直线等间距,,那么以下说法成立的是( )
A. 该场源电荷为正电荷B. 电势
C. D. 一个电子从点运动到点,电势能减少
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由电场线的方向和疏密程度可判断该场源电荷为负电荷,根据沿电场线方向,电势降低可知
故A错误;B正确;
C.由图可知
又
联立,解得
故C错误;
D.一个电子从点运动到B点,电场力做正功,其电势能减少,故D错误。
故选B。
12. 物理老师给同学们做了一个有趣的实验,用一根筷子穿透了一颗土豆,现在他一手拿筷子,另一只手拿锤子敲击筷子上端,那么你认为该演示实验的现象或原理正确的是( )
A. 土豆会沿着筷子向上爬
B. 该实验原理是利用牛顿第二定律
C. 该实验原理是利用牛顿第三定律
D. 土豆越大越难完成该实验
【答案】A
【解析】
【详解】ABC.该实验的原理是牛顿第一定律,即惯性定律,任何物体总要保持原有的运动状态(静止或匀速直线运动),除非外力迫使它改变这种状态。当拿锤子敲击筷子上端时,筷子快速下降,而土豆由于具有惯性,要保持原有的运动状体,位置保持不变,但筷子下降,则土豆相对筷子在向上运动,即土豆会沿着筷子向上爬,故A正确、BC错误;
D.土豆越大惯性越大,越容易完成实验,故D错误。
故选A。
13. 如图所示,军事演习时一辆坦克先后以不同的角度投射出两发炮弹,轨迹分别为1和2,落点分别是B点和C点,忽略空气阻力,以下关于运动过程中的几个物理量判断正确的是( )
A. 炮弹运动时间B. 最高点的速度
C. 两次抛出的初速度大小不可能相等D. 两次炮弹落地时的速度可能相同
【答案】A
【解析】
【详解】炮弹投出后做斜抛运动,在竖直方向上做竖直上抛运动,加速度大小都为g,根据
可知轨迹1上升的最大高度高,所以轨迹1运动的时间大于轨迹2运动的时间,即
故A正确;
B.根据轨迹1沿水平方向位移小于轨迹沿水平方向的位移,
可知轨迹1沿水平方向的分速度小于轨迹2沿水平方向的分速度,最高点的速度等于水平分速度,故B错误;
CD.根据斜抛运动特点可知炮弹抛出的初速度大小和落地时速度大小相等,设炮弹投出时的速度为v,与水平方向的夹角为,则
所以两次抛出的初速度大小关系不确定,两次炮弹落地时的速度方向一定不相同,但速度大小关系不确定,故CD错误。
故选A。
14. 如图所示,小磁针的指向不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据安培定则可知,通电螺线管的左侧相当于条形磁体的N极,而在磁体内部,磁场由S极指向N极,因此当小磁针置于螺线管内部时,小磁针N极将指向通电螺旋管左侧,故A正确,不符合题意;
B.地理上的南极为地磁的北极,而地理上的北极为地磁的南极,则地磁线从南极出,北极进,因此小磁针N极与磁场线的方向相同,故B正确,不符合题意;
C.通电导线周围产生的磁场为环形磁场,而根据安培定则可知,通电导线右侧磁场方向向下,若将小磁针置于导线右侧,则N极应指向磁场的方向,即竖直向下,故C错误,符合题意;
D.蹄型磁体中间磁场方向由N极指向S极,则小磁针N极所指的方向即为磁场的方向,故D正确,不符合题意。
故选C。
15. 如图所示是小船过河的情景,已知水流速度恒定,根据合运动与分运动的关系,以下分析正确的是( )
A. 要想时间最短,船头应该朝向上游如图中2的方向
B. 要想到达C点,船头应该朝向下游如图中的3方向
C. 要想位移最短,船头应该指向1的方向
D. 若船头朝向2,可能会在C点靠岸
【答案】D
【解析】
【详解】A.要想时间最短,船头应垂直河岸,应朝向图中1的方向,故A错误;
B.要想到达C点,合速度方向沿图中3方向,所以当水的流速大于船在静水中的速度时,船头可朝向图中的2方向,当水的流速小于船在静水中的速度时,船头可朝向图中的1方向,故B错误,D正确;
C.当合速度方向指向1时渡河位移最短,则船头指向1时位移不是最短的,故C错误。
故选D。
16. 下列跟物理有关的假说、概念、模型理解正确的是( )
A. 元电荷就是指电子、质子这样基本的粒子
B. 能量子假说是指微观粒子的能量是不连续的
C. 能量耗散是指能量在转化过程中变少了
D. 黑体是指只能吸收不能反射和辐射能量的绝对黑色的物体
【答案】B
【解析】
【详解】A.元电荷指最小的电荷量,故A错误;
B.能量子假说指微观粒子的能量是不连续的,只能是某一最小能量值的整数倍,故B正确;
C.能量耗散是指在能源利用的过程中,其可利用的能量降低了,但在转化过程中总量保持不变,故C错误;
D.绝对黑体是指只能吸收不能反射,但是能向外辐射能量,D错误。
故选B。
17. 如图所示,光滑水平面上有两个可以看成质点的小球A和B,固定在长为的轻杆两端,A球质量为,B球质量为,轻杆中心有一竖直方向的固定转动轴,当轻杆以角速度绕轴在水平面内匀速转动时,以下判断正确的是( )
A. 两球的线速度时刻相同
B. 两球的向心加速度之比为
C. 轻杆对球的拉力和对B球的拉力之比为9∶1
D. 转动轴受到的拉力大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题意可知,两球属于同轴转动,角速度相同,且两球做圆周运动的半径也相同,根据线速度与角速度之间的关系
可知,两球转动过程中线速度大小相等,方向时刻相反,而线速度是矢量,可知两球的线速度不同,故A错误;
B.根据向心加速度与半径关系
可知,两球的向心加速度之比为,故B错误;
C.分析可知,轻杆对A、B两球各自的拉力提供小球做圆周运动的向心力,由向心力公式
可知,由A、B两球的质量之比为,可得轻杆对A球的拉力和对B球的拉力之比为,故C错误;
D.根据向心力公式可得轻杆对A、B两球的拉力分别为
,
由此可得轻杆对转动轴的拉力大小为
故D正确。
故选D。
18. 随着科技的发展,智能化电器越来越普及,例如家用洗地机就是我们的家务好帮手,利用电机转动产生强大的吸力来清理地面垃圾,可以起到吸拖一体的效果。如图所示为某品牌的洗地机,其电池铭牌上标定的参数为:额定电压,电池容量为,续航时间(即能正常工作使用的时间)35分钟,使用中发现满电情况下连续工作35分钟后电池电量剩余约,由于电量降低会影响锂电池的标准工作电压,故需要及时充电。则以下对这台洗地机的分析正确的是( )
A. 铭牌标注的“”是能量的单位
B. 正常工作时的电流约为
C. 正常工作时的电流约为
D. 充满电时电池储存的电能是
【答案】C
【解析】
【详解】A.铭牌标注的“”是电荷量的单位,故A错误;
BC.根据题意,洗地机连续工作35分钟后电池电量的消耗量为
根据工作时间,可得其工作电流为
故B错误,C正确;
D.根据题意可知,充满电时洗地机在,工况下可工作,则可知在充满电时储存的电能为
故D错误。
故选C。
非选择题部分
二、非选择题(本题共5小题,共46分)
19. 左图实验器材名称是________,右图中的读数是________.
【答案】 ①. 电火花打点计时器 ②. 50.15
【解析】
【详解】[1]如图为电火花打点计时器。
[2]图为20分度游标卡尺读数为
20. 某实验小组在做探究小车加速度与力、质量关系的实验中,得到如下纸带,已知打点计时器所用交流电的频率为,相邻计数点之间还有4个点未画出。则C点的位置读数为________。相邻计数点之间的时间间隔________s,小车下滑的加速度大小为________(计算保留2位有效数字)。
【答案】 ①. 3.12##3.13##3.14##3.15##3.16##3.17 ②. 0.1 ③. 0.75
【解析】
【详解】[1]刻度尺精度为1mm,读数时需估读一位,根据图示可读得C点的位置读数为;
[2]根据题意,该打点计时器的打点周期为0.02s,而相邻计数点之间还有4个点未画出,则可知相邻计数点之间的时间间隔
[3]根据逐差相等公式
可得
根据图示可读得E点位置读数为,代入数据解得
21. 在用频闪法记录平抛运动的轨迹图中,其中比较符合平抛规律且抛出原点就是A点的是下列图中的________,根据你选择的方案,若方格纸的边长为L,重力加速度为g,则平抛的水平速度表达式为________(用L、g表示)
【答案】 ①. D ②.
【解析】
【详解】[1]平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,自由落体运动在相同时间间隔内的位移比为
故选D。
[2]根据自由落体运动相同时间间隔内的位移差为
解得
水平方向上
解得
22. 实验小组要测量干电池的电动势和内阻,提供如下器材:
A.干电池一节(电动势约为,内阻约为);
B.电压表(量程为,内阻约为);
C.电压表(量程为,内阻约为);
D.电流表(量程为,内阻约为);
E.电流表(量程为,内阻约为);
F.滑动变阻器(最大阻值);
G.开关一个、导线若干。
a.实验原理图如图甲所示,请在乙图中完成实物连线_________
b.为了减小实验误差,需要合理选择电表量程,则电压表应选________,电流表应选________,(选对应电表前的字母),在开关闭合前,滑动变阻器滑片应在最________端(填“左”或“右”)
c.根据实验数据在坐标系中描点、连线如图丙所示,则该电池电动势为________V,内阻________(结果均保留两位小数)
【答案】 ①. ②. B ③. D ④. 左 ⑤. 1.45 ⑥. 0.69
【解析】
【详解】a.[1]根据电路图连接实物图如下。
b.[2]电源的电压为1.5V,所以电压表应选B;
[3]由于电路中电流表相对于电源采用了外接法,即电源的内阻和电流表的内阻较为接近,所以电流表应选用D。
[4]为了保护电路,在开关闭合前,滑动变阻器应调到最大值,即最左端。
c.根据闭合电路欧姆定律
可知纵轴截距等于电源电动势,即
斜率的绝对值为电源内阻,即
23. 关于多用电表的使用,下列说法正确的是( )
A. 可以用欧姆表测量发光小灯泡的电阻
B. 测电阻时要先进行欧姆调零,再进行档位选择,比如“”
C. 测电流时,红黑表笔分别插正负极,且电流必须红进黑出
D. 使用完毕,要将选择开关打到OFF档或交流电压最高档
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由于多用电表调到欧姆档时会接通电表内部电源,因此测电阻时不能在电路中直接测量,需将电阻从电路中取下再进行测量,故A错误;
B.测电阻时要先进行档位选择,比如“”,再进行欧姆调零,故B错误;
C.测电流时,红黑表笔分别插正负极,且电流必须红进黑出,故C正确;
D.使用完毕,要将选择开关打到OFF档是为了断开内部电源,同时与表笔断开,防止无用,调到交流电压最高档是为了防止误用低压档或其它档误测高压,都是为了保护电表,故D正确。
故选CD。
24. 如图所示,真空中电荷量均为的两个点电荷相距为,B为它们水平连线上的中点,A为B左侧与B相距为r的点,C和D为中垂线上与B间距相等的两点。已知静电力常量为k,这两个点电荷间的库仑力大小为________,它们在A点的合场强方向为________(选填“水平向左”、“水平向右”、“竖直向上”或“竖直向下”)。比较A、B、C三点的电势中、、高低:________>________>________
【答案】 ①. ②. 水平向左 ③. ④. ⑤.
【解析】
【详解】[1]根据库仑定律,可得
[2]根据点电荷场强公式
依题意,A点距离左侧点电荷较近,可知左侧的点电荷在A点的场强大于右侧点电荷在A点的场强,二者在A点的场强方向为左侧的点电荷在A点的场强方向,即水平向左。
[3][4][5]根据等量同种点电荷电场线分布可知
25. 智能手机给人们带来许多乐趣的同时也给交通带来巨大隐患。若司机开车玩手机,那后果可能不堪设想。据新闻报道,某城市一司机行使途中看手机,不幸将一位老人卷入车下。假设当时车速为,当车距离老人时,老人突然停下捡东西,而司机因看了一眼手机经过才发现前面有人,经过反应时间后立即踩下刹车减速,假设刹车时的加速度大小为,则:
(1)司机撞到老人时的车速为多少?(可用根号表示)
(2)若司机不看手机,那么汽车会在距离老人多远处停住?
【答案】(1);(2)24.5m
【解析】
【详解】(1)根据题意
司机看手机和反应时间内汽车的位移
刚踩刹车时与老人的距离
根据速度位移关系可得
得
(2)若不看手机,司机在反应时间内的位移
减速的位移
停车处离老人的距离
26. 如图所示为一款弹射玩具装置,其结构为一张粗糙的水平桌面上固定有U型对称光滑挡板,其中半圆弧型部分半径为,在开始端A处有一轻弹簧处于压缩状态,以一定初速度弹出质量为的小球,小球将紧贴着桌面和挡板从处水平飞出,若小球能无碰撞地进入竖直光滑圆管道DEF则为游戏成功,其中该圆管道入口为,最低点为,最高点为,且和等高,管道口径略大于小球直径,小球可看成质点,圆管轨道以为圆心半径(未知)。通过多次尝试发现只要满足,就有,且小球可以刚好无碰撞进入管道并从最高点无挤压飞出,管道入口点同圆心连线与竖直方向夹角为(未知)。重力加速度取,忽略空气阻力和弹簧长度,求:
(1)游戏成功时弹簧的弹性势能是多少;
(2)游戏成功时小球从A到C过程摩擦力做的功和最左端B处挡板对小球的弹力大小;
(3)半径和小球在E点对轨道的压力;
(4)写出关于的相关表达式并化简(不用具体求解)。
【答案】(1)2J;(2),5N;(3)60N,方向竖直向下;(4)
【解析】
【详解】(1)根据能量守恒有
(2)从A到C的过程中,根据动能定理可得
代入数据可得
从A到B,摩擦力做的功
根据动能定理可得
而在B点由牛顿第二定律有
解得
(3)从点到点,由机械能守恒可知
在点由牛顿第二定律有
解得
从点到点根据机械能守恒得
在点由牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律得小球对轨道的压力,方向竖直向下。
(4)根据平抛规律可得
由几何关系可得
数据代入化简得
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