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贵州省2024年普通高中学业水平选择性考试
物理模拟试题
本试卷共100分考试时间75分钟
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
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，只有一项是符合题目要求的。
1. 2023年8月24日，日本福岛第一核电站开始向太平洋排放处理过的核污染水。核污染水中含有多种放射性元素，如锶、碘、铯、铀、钚等，其中钚239的半衰期为2.4万年。以下说法正确的是（　　）
A. 经海水稀释后，钚239的半衰期会变长
B. 经海水稀释后，钚239的半衰期会变短
C. 经海水稀释后，钚239的半衰期不变
D. 4.8万年后，核污染水中的钚239全部衰变完
2. 如图，在水池底中部放一线状光源，光源平行于水面，则水面观察到的发光区域形状为（ ）
A. B. C. D.
3. 如图所示，一背包静止挂在竖直墙壁的O点。用塑料夹夹住O点两侧轻质背带的中间位置，背包上边缘MN始终保持水平，两侧背带与MN间的夹角相等，背包质量为m。塑料夹位置越低，两侧背带之间的夹角越大，重力加速度为g。以下说法正确的是（　　）
A. 塑料夹下方两侧背带的拉力大小均为0.5mg
B. 塑料夹位置越低，塑料夹下方两侧背带拉力越大
C. 背带对背包的作用力与背包对背带的作用力是一对平衡力
D. 背带对背包的拉力的合力与背包的重力是一对相互作用力
4. 某物理兴趣小组的两位同学对波的干涉特别感兴趣，利用课余时间进行了如下实验探究。两位同学以相同频率分别在两端甩动水平细绳。形成两列简谐横波甲乙。已知甲、乙两波源相距8m，甲、乙两波的波速均为0.5m/s，完成一次全振动的时间均为2s，距离乙波源3m的O点处固定有一颗红色珠子。某一时刻的波形图如图所示，从该时刻开始计时。则下列说法正确的是（　　）
A. 两列波的波长均为0.25m
B 甩动细绳6s后，红色珠子开始向下振动
C. 该时刻细绳两端的振动情况相反
D. 当两列波在O点相遇时，该点的振动加强
5. 2023年6月21日，“中国天眼”FAST科研团队公布，他们发现了一个轨道周期仅为53分钟的脉冲星双星系统（M71E），从观测上证实了蜘蛛类脉冲星从“红背”向“黑寡妇”系统演化的理论。一些脉冲星处于双星系统中，如果两颗星的距离很近，脉冲星会“吞食”伴星的物质，两者相互靠近，相互绕转的角速度变大；伴星被大量“吞食”后质量变小，小到一定值后，双星间距会变大，两颗星相互绕转的角速度又变小。已知脉冲星的质量大于伴星的质量。若现阶段脉冲星环绕半径为，伴星环绕半径为，脉冲星环绕线速度大小为，伴星环绕线速度大小为，不考虑相对论效应，则下列说法正确的是（　　）
A. 现阶段脉冲星双星系统中脉冲星的自转周期为53分钟
B. 脉冲星的环绕线速度v 大于伴星的环绕线速度
C. 脉冲星的环绕半径小于伴星的环绕半径
D. 随着演化脉冲星“吞食”伴星物质，两者相互靠近的过程中，脉冲星对伴星的引力一定变小
6. 小明和小华在置于水平面的象棋盘上玩弹射游戏。如图所示，小明、小华分别在A、D处给“卒”和“车”象棋不同的初速度使之向前运动，“卒”象棋停在C处，“车”象棋停在E处。已知两象棋与棋盘的动摩擦因数相等，两象棋均可视为质点，A、B、C处于同一直线，，。下列说法正确的是（　　）
A. “卒”象棋的初速度是“车”象棋的初速度的2倍
B. “卒”象棋经过B处时的速度小于“车”象棋的初速度
C. “卒”象棋从A处运动到C处的平均速度等于“车”象棋的初速度
D. “卒”象棋从A处运动到C处的时间是“车”象棋从D处运动到E处的时间的倍
7. 如图甲所示，一放置在水平面的电荷量为的绝缘物块（可视为质点），在方向水平向左的匀强电场中，从位置A由静止水平向左运动至位置D。然后又被轻质弹簧（一端固定在墙壁，与水平面平行）弹离，向右运动到位置A，途中经过位置B时物块正好与轻质弹簧分离，此时弹簧处于原长，经过位置C时弹簧的弹力大小。物块在A、D之间做往复运动的过程中，弹簧的弹力大小F随时间t的变化如图乙所示。已知物块的质量为m，电场强度大小为E，不计一切摩擦，则（　　）
A. 时间内，物块的加速度先增大后减小
B. 物块的最大速度
C. A、B间的距离
D. 弹簧弹力的最大值
二、多项选择题：本题共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. 某压力罐的结构简图如图所示。当气室内的气体压强达到时，电接点压力表立即接通电源，启动水泵给压力罐缓慢补水；当气体压强达到时，电接点压力表便自动断开电源，停止补水。若压力罐密闭性、导热性均良好，气室内气体可视为理想气体，压力罐所处环境温度保持不变。设气室内气体压强为p，储水隔膜到压力罐上端的距离为x，则在缓慢补水的过程中，下列图像可能正确的是（　　）
A. B.
C. D.
9. 游泳馆中一质量为m的跳水爱好者（可视为质点）由静止从跳台下落，已知下落点距水面的高度为H，爱好者入水后到达的最大深度为h，入水后受到的平均阻力大小为f，重力加速度为g，不计空气阻力。则该跳水爱好者（　　）
A. 从静止下落到入水前的运动过程处于失重状态
B. 落到水面时的动能为mgH
C. 入水后下降至最大深度过程，克服水的阻力做功为fh
D. 从开始下落到水中最大深度过程，该人机械能的损失量为mgH
10. 某实验小组利用霍尔元件制作了一个简易磁场检测器如图甲。霍尔元件是一个四端元件，其中A、C端通过控制电路输入可控制电流，B、D端输出霍尔电压（由于霍尔电压很小，可以把它直接加在灵敏电流表两端）。在某一匀强磁场区域转动磁场检测器，当霍尔元件处于如图乙位置时，灵敏电流表⑥指针向左偏转达到最大值，此时电压最大值为U，电流表的示数为I。已知灵敏电流表G的电流从正极输入时指针向右偏转，从负极输入时指针向左偏转；该霍尔元件长度为a，宽度为b，厚度为c，单位体积中导电的电荷数为n，电子的电荷量为e、则下列说法正确的是（　　）
A. D端电势高于B端电势
B. 图乙中磁场方向垂直霍尔元件的前平面向外
C. 该磁场的磁感应强度大小
D. 当滑动变阻器的滑片向左移动时，灵敏电流表的指针偏转方向改变且偏转程度减小
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11. 某同学根据教材设计了如图所示的实验装置，用来探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系。
（1）打开一挡转速，不断改变力传感器位置，发现小球转动过程中向心力的大小与半径成________（选填“正比”或“反比”）。
（2）控制力传感器的位置不变，提高转速，可观察到力传感器的示数变________（选填“大”或“小”）。
（3）保持力传感器的位置不变，测得小球球心到转盘圆心的距离为r，改变马达转盘的转速n，测量在不同转速下，同一小球受到的力传感器的作用力F，得到多组n、F数据。以F为纵坐标，以为横坐标建立坐标系，得到一条斜率为k的倾斜直线，则小球的质量为________（用k、r表示）。
12. 某探究小组通过查阅资料了解到，磁悬浮列车内的烟雾传感器采用了半导体气敏元件（可视为气敏电阻）。气敏电阻的阻值与一氧化碳气体浓度的特性曲线如图甲所示。该小组用伏安法测“6%浓度”的一氧化碳作用下的气敏电阻的阻值，实验室提供如下器材：
电池组E：电动势为9V，内阻不计；
电压表V：量程为0~3V，内阻约20kΩ；
电流表A：量程为，内阻为100Ω；
电阻箱R：阻值范围为0~99999.9Ω，额定电流为1A；
滑动变阻器：阻值范围0~20Ω，额定电流为2A；
开关S，导线若干。
要求实验中尽可能准确地测量出的阻值，请回答下列问题：
（1）把电压表量程扩大到9V，实验电路如图乙所示：
①把滑动变阻器的滑片移至最右端，并将电阻箱接入的阻值调到0；
②闭合开关，把滑动变阻器的滑片调到合适的位置，使电压表的示数为2.70V；
③保持滑动变阻器的滑片位置不动，调节电阻箱接入的阻值，直至电压表的示数为_________V；
④保持电阻箱接入的阻值不变，使电压表和电阻箱串联，撤去其他线路，即得到量程为9V的电压表。
（2）用改装后的电压表测量的阻值，请在图丙虚线框中画出测量阻值的电路图________。
（3）调节滑动变阻器的滑片，使两电表的示数如图丁所示，则电压表V的示数是________V，电流表A的示数是_________μA，测得气敏电阻的阻值是_________Ω。
（4）本次测量存在一定的系统误差，测量值比真实值_________（选填“偏大”或“偏小”）。
13. 一个质量为2kg的箱子静止放在水平面上，箱子与水平面间的动摩擦因数为0.5，给箱子一个水平恒定拉力，使箱子从静止开始运动，经过2s，箱子的位移为20m。重力加速度，已知，，空气阻力不计。
（1）求拉力的大小。
（2）若拉力大小不变，把拉力的方向改为与水平面成角斜向上，使箱子从静止开始运动，求拉力作用第1s内箱子的位移大小。
14. 某体育公园儿童游乐场的滑梯如图所示。某同学拿着一质量为m的玩具汽车A（可视为质点）从滑梯上端由静止释放，A沿滑梯滑下后，从底端水平抛出并落在地面。已知滑梯上端距离地面的高度为H，底端（飞出点）距离地面的高度为h，A在滑梯上运动的总路程为s，假设在滑梯上A受到的阻力大小恒为f，重力加速度为g，不计空气阻力。
（1）求A的落地点到滑梯底端的水平距离x。
（2）假如在滑梯底端放置一个完全相同的玩具汽车B（可视为质点），若A、B相撞后立即粘在一起，则A、B整体的落地点到滑梯底端（飞出点）的距离为多少？
（3）A沿滑梯滑下后与静止于滑梯底端的玩具汽车C（可视为质点）相撞，A、C相撞过程中无机械能损失。为使C可以飞得比（1）中的A更远，C的质量需满足什么条件？
15. 2023年3月31日，由中国中车自主研制的国内首套高温超导电动悬浮全要素试验系统完成首次悬浮运行。该磁悬浮列车涡流制动原理的模型如图所示。模型车的车厢下端装有电磁铁系统，该电磁铁系统在其正下方产生的磁场，可看成磁感应强度大小为B、方向竖直向下的矩形区域（长为L，宽为d）的匀强磁场。将长大于L、宽为d、电阻为R的单匝矩形线圈（粗细忽略不计）等间隔铺设在轨道正中央，相邻两线圈的间隔也恰好为d。在某次试验中，模型车以一定初速度开始进入第1个线圈并制动，恰好能完整通过n个线圈。若该模型车所受的空气阻力大小与速度成正比（，k为常量），模型车（含电磁铁系统）的质量为M，模型车与轨道之间无摩擦。求：
（1）该模型车的磁场全部进入任意一个线圈的过程中，流过线圈的电荷量q。
（2）该模型车右侧刚进入第个线圈时，系统的速度大小。
（3）该模型车通过每个线圈所产生的热量之比。贵州省2024年普通高中学业水平选择性考试
物理模拟试题
本试卷共100分考试时间75分钟
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
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，只有一项是符合题目要求的。
1. 2023年8月24日，日本福岛第一核电站开始向太平洋排放处理过的核污染水。核污染水中含有多种放射性元素，如锶、碘、铯、铀、钚等，其中钚239的半衰期为2.4万年。以下说法正确的是（　　）
A. 经海水稀释后，钚239的半衰期会变长
B. 经海水稀释后，钚239的半衰期会变短
C. 经海水稀释后，钚239的半衰期不变
D. 4.8万年后，核污染水中的钚239全部衰变完
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．半衰期是元素本身的性质，与外界所有条件无关，与温度、压强、是否为化合物还是单质均无关，故AB错误，C正确；
D．4.8万年后，核污染水中的钚239还剩余，故D错误。
故选C。
2. 如图，在水池底中部放一线状光源，光源平行于水面，则水面观察到的发光区域形状为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】取线状光源左右两侧上一点光源，点光源发出的光在水面上有光射出的水面形状为圆形。设此圆的半径为R，点光源发出的光恰好发生全反射的光路图如图1所示。设全反射的临界角为，根据几何关系可得
线状光源发出的光在水面上有光射出的水面形状如图2所示。
故选B。
3. 如图所示，一背包静止挂在竖直墙壁的O点。用塑料夹夹住O点两侧轻质背带的中间位置，背包上边缘MN始终保持水平，两侧背带与MN间的夹角相等，背包质量为m。塑料夹位置越低，两侧背带之间的夹角越大，重力加速度为g。以下说法正确的是（　　）
A. 塑料夹下方两侧背带的拉力大小均为0.5mg
B. 塑料夹位置越低，塑料夹下方两侧背带拉力越大
C. 背带对背包的作用力与背包对背带的作用力是一对平衡力
D. 背带对背包的拉力的合力与背包的重力是一对相互作用力
【答案】B
【解析】
【详解】A．由于两侧背带间的夹角未知，无法算出两侧背带的拉力大小，故A错误；
B．假设两侧背带间的夹角为，对背包受力分析有
塑料夹位置越低，越大，则背带拉力越大，故B正确；
C．背带对背包的作用力与背包对背带的作用力是一对相互作用力，故C错误；
D．背带对背包的拉力的合力与背包的重力是一对平衡力，故D错误。
故选B。
4. 某物理兴趣小组的两位同学对波的干涉特别感兴趣，利用课余时间进行了如下实验探究。两位同学以相同频率分别在两端甩动水平细绳。形成两列简谐横波甲乙。已知甲、乙两波源相距8m，甲、乙两波的波速均为0.5m/s，完成一次全振动的时间均为2s，距离乙波源3m的O点处固定有一颗红色珠子。某一时刻的波形图如图所示，从该时刻开始计时。则下列说法正确的是（　　）
A. 两列波的波长均为0.25m
B. 甩动细绳6s后，红色珠子开始向下振动
C. 该时刻细绳两端的振动情况相反
D. 当两列波在O点相遇时，该点的振动加强
【答案】D
【解析】
【详解】A．两列波的波长均为
故A错误；
B．乙波源距离O点较近，甩动细绳6s后，即经过3个周期，乙波刚好传到O点，乙波源起振方向向上，则红色珠子开始向上振动，故B错误；
C．甲、乙两波源起振方向均向上，该时刻细绳两端的振动情况相同，故C错误；
D．由于
当两列波在O点相遇时，该点的振动加强，故D正确。
故选D。
5. 2023年6月21日，“中国天眼”FAST科研团队公布，他们发现了一个轨道周期仅为53分钟的脉冲星双星系统（M71E），从观测上证实了蜘蛛类脉冲星从“红背”向“黑寡妇”系统演化的理论。一些脉冲星处于双星系统中，如果两颗星的距离很近，脉冲星会“吞食”伴星的物质，两者相互靠近，相互绕转的角速度变大；伴星被大量“吞食”后质量变小，小到一定值后，双星间距会变大，两颗星相互绕转的角速度又变小。已知脉冲星的质量大于伴星的质量。若现阶段脉冲星环绕半径为，伴星环绕半径为，脉冲星环绕线速度大小为，伴星环绕线速度大小为，不考虑相对论效应，则下列说法正确的是（　　）
A. 现阶段脉冲星双星系统中脉冲星的自转周期为53分钟
B. 脉冲星的环绕线速度v 大于伴星的环绕线速度
C. 脉冲星的环绕半径小于伴星的环绕半径
D. 随着演化脉冲星“吞食”伴星的物质，两者相互靠近的过程中，脉冲星对伴星的引力一定变小
【答案】C
【解析】
【详解】A．53分钟时双星的公转周期，而不是自转周期，A错误；
B．设脉冲星和伴星的质量分别为、，轨道半径分别为、，两星之间的距离为，公转周期为，则有
解得
由于大于，所以小于，又因为两星的角速度相等，根据
可知，伴星的线速度大于脉冲星的线速度，即小于，B错误；
C．由上述得出
大于，所以小于，C正确；
D．随着两星的靠近，两星的质量发生变化，两星的距离也发生变化，两星间的引力变化具有不确定性，D错误。
故选C。
6. 小明和小华在置于水平面的象棋盘上玩弹射游戏。如图所示，小明、小华分别在A、D处给“卒”和“车”象棋不同的初速度使之向前运动，“卒”象棋停在C处，“车”象棋停在E处。已知两象棋与棋盘的动摩擦因数相等，两象棋均可视为质点，A、B、C处于同一直线，，。下列说法正确的是（　　）
A. “卒”象棋的初速度是“车”象棋的初速度的2倍
B. “卒”象棋经过B处时速度小于“车”象棋的初速度
C. “卒”象棋从A处运动到C处的平均速度等于“车”象棋的初速度
D. “卒”象棋从A处运动到C处的时间是“车”象棋从D处运动到E处的时间的倍
【答案】D
【解析】
【详解】A．两象棋与棋盘的动摩擦因数相等，可知两象棋做匀减速运动的加速度大小相等，设“卒”象棋的初速度为，“车”象棋的初速度为，则有
，
又
联立可得
故A错误；
B．设“卒”象棋经过B处时的速度为，则有
又
联立可得
即“卒”象棋经过B处时的速度等于“车”象棋的初速度，故B错误；
C．“卒”象棋从A处运动到C处的平均速度为
可知“卒”象棋从A处运动到C处的平均速度小于“车”象棋的初速度，故C错误；
D．“卒”象棋从A处运动到C处的时间为
“车”象棋从D处运动到E处的时间为
则有
故D正确。
故选D。
7. 如图甲所示，一放置在水平面的电荷量为的绝缘物块（可视为质点），在方向水平向左的匀强电场中，从位置A由静止水平向左运动至位置D。然后又被轻质弹簧（一端固定在墙壁，与水平面平行）弹离，向右运动到位置A，途中经过位置B时物块正好与轻质弹簧分离，此时弹簧处于原长，经过位置C时弹簧的弹力大小。物块在A、D之间做往复运动的过程中，弹簧的弹力大小F随时间t的变化如图乙所示。已知物块的质量为m，电场强度大小为E，不计一切摩擦，则（　　）
A. 时间内，物块的加速度先增大后减小
B. 物块的最大速度
C. A、B间的距离
D. 弹簧弹力的最大值
【答案】D
【解析】
【详解】A．取水平向左为正方向，根据牛顿第二定律可得，物块的加速度为
时间内，弹力F从0增加到大于qE，所以加速度先减小后增大，故A错误；
B．由题意可得，时刻物块在B点向A点运动，设此时速度为，时刻物块在B点向D点运动，设此时速度为，此过程中，物块只受电场力，根据动量定理
解得
物块在C点时受力平衡，速度最大，故B错误；
C．物块从A到B运动，根据动能定理
解得
故C错误；
D．物块从A到D运动，根据动能定理
其中
则
由于
所以
故D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共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. 某压力罐的结构简图如图所示。当气室内的气体压强达到时，电接点压力表立即接通电源，启动水泵给压力罐缓慢补水；当气体压强达到时，电接点压力表便自动断开电源，停止补水。若压力罐密闭性、导热性均良好，气室内气体可视为理想气体，压力罐所处环境温度保持不变。设气室内气体压强为p，储水隔膜到压力罐上端的距离为x，则在缓慢补水的过程中，下列图像可能正确的是（　　）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】缓慢补水的过程中，压力罐所处环境温度保持不变，根据玻意耳定律可知
即
化简可得
，
结合图象可知，仅A符合条件。
故选A。
9. 游泳馆中一质量为m的跳水爱好者（可视为质点）由静止从跳台下落，已知下落点距水面的高度为H，爱好者入水后到达的最大深度为h，入水后受到的平均阻力大小为f，重力加速度为g，不计空气阻力。则该跳水爱好者（　　）
A. 从静止下落到入水前运动过程处于失重状态
B. 落到水面时的动能为mgH
C. 入水后下降至最大深度过程，克服水阻力做功为fh
D. 从开始下落到水中最大深度过程，该人机械能的损失量为mgH
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．从静止下落到入水前的运动过程，该人只受重力作用，处于失重状态，故A正确；
B．从静止下落到入水前的运动过程，该人只受重力作用，根据动能定理有
故B正确；
C．入水后下降至最大深度过程，根据功的定义可知，该人克服水的阻力做功为
故C正确；
D．从开始下落到水中最大深度过程，该人的初末速度均为零。根据能量守恒定律可知，该人机械能的损失量为
故D错误。
故选ABC。
10. 某实验小组利用霍尔元件制作了一个简易磁场检测器如图甲。霍尔元件是一个四端元件，其中A、C端通过控制电路输入可控制电流，B、D端输出霍尔电压（由于霍尔电压很小，可以把它直接加在灵敏电流表两端）。在某一匀强磁场区域转动磁场检测器，当霍尔元件处于如图乙位置时，灵敏电流表⑥的指针向左偏转达到最大值，此时电压最大值为U，电流表的示数为I。已知灵敏电流表G的电流从正极输入时指针向右偏转，从负极输入时指针向左偏转；该霍尔元件长度为a，宽度为b，厚度为c，单位体积中导电的电荷数为n，电子的电荷量为e、则下列说法正确的是（　　）
A. D端电势高于B端电势
B. 图乙中磁场方向垂直霍尔元件的前平面向外
C. 该磁场的磁感应强度大小
D. 当滑动变阻器滑片向左移动时，灵敏电流表的指针偏转方向改变且偏转程度减小
【答案】AC
【解析】
【详解】A．由于灵敏电流表的指针向左偏，故电流从负极接线柱流入，即从端流出，在电路中，电流从高电势流向低电势，即
A至确；
B．由A知，霍尔元件上表面积累了正电荷，下表面积累了负电荷，则载流子（电子，带负电）向下偏转，由左手定则，磁场方向垂直霍尔元件的前平面向里，B错误；
C．当满足
载流子（电子）不再偏转。其中
由电流微观表达式
解得磁感应强度大小为
C正确。
D．当滑片向左滑动时，电流减小，方向不变，由于磁感应强度不变，由C知，则电压减小，方向不变，由题意，、端直接与灵敏电流表相连，则流经灵敏电流表的电流减小，即指针偏转程度减小，电流方向不变，则指针偏转方向不变，D错误。
故选AC。
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11. 某同学根据教材设计了如图所示的实验装置，用来探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系。
（1）打开一挡转速，不断改变力传感器的位置，发现小球转动过程中向心力的大小与半径成________（选填“正比”或“反比”）。
（2）控制力传感器的位置不变，提高转速，可观察到力传感器的示数变________（选填“大”或“小”）。
（3）保持力传感器的位置不变，测得小球球心到转盘圆心的距离为r，改变马达转盘的转速n，测量在不同转速下，同一小球受到的力传感器的作用力F，得到多组n、F数据。以F为纵坐标，以为横坐标建立坐标系，得到一条斜率为k的倾斜直线，则小球的质量为________（用k、r表示）。
【答案】（1）正比 （2）大
（3）
【解析】
【小问1详解】
根据题意，由公式和可得
可知，打开一挡转速，不变，不断改变力传感器的位置，发现小球转动过程中向心力的大小与半径成正比。
【小问2详解】
根据题意，由公式和可得
可知，控制力传感器的位置不变，即不变，提高转速，可观察到力传感器的示数变大。
【小问3详解】
根据题意，由公式和可得
则有
解得
12. 某探究小组通过查阅资料了解到，磁悬浮列车内烟雾传感器采用了半导体气敏元件（可视为气敏电阻）。气敏电阻的阻值与一氧化碳气体浓度的特性曲线如图甲所示。该小组用伏安法测“6%浓度”的一氧化碳作用下的气敏电阻的阻值，实验室提供如下器材：
电池组E：电动势为9V，内阻不计；
电压表V：量程为0~3V，内阻约20kΩ；
电流表A：量程为，内阻为100Ω；
电阻箱R：阻值范围为0~99999.9Ω，额定电流为1A；
滑动变阻器：阻值范围为0~20Ω，额定电流为2A；
开关S，导线若干。
要求实验中尽可能准确地测量出的阻值，请回答下列问题：
（1）把电压表量程扩大到9V，实验电路如图乙所示：
①把滑动变阻器的滑片移至最右端，并将电阻箱接入的阻值调到0；
②闭合开关，把滑动变阻器的滑片调到合适的位置，使电压表的示数为2.70V；
③保持滑动变阻器的滑片位置不动，调节电阻箱接入的阻值，直至电压表的示数为_________V；
④保持电阻箱接入的阻值不变，使电压表和电阻箱串联，撤去其他线路，即得到量程为9V的电压表。
（2）用改装后的电压表测量的阻值，请在图丙虚线框中画出测量阻值的电路图________。
（3）调节滑动变阻器的滑片，使两电表的示数如图丁所示，则电压表V的示数是________V，电流表A的示数是_________μA，测得气敏电阻的阻值是_________Ω。
（4）本次测量存在一定的系统误差，测量值比真实值_________（选填“偏大”或“偏小”）。
【答案】（1）0.9 （2）
（3） ①. 2.00 ②. 300 ③. 19900
（4）偏小
【解析】
【小问1详解】
电压表量程扩大3倍，此时电阻箱电阻电阻应为电压内阻的2倍，根据串联电路规律可知此时电压表示数为0.9V。
【小问2详解】
电流表电阻已知，采用内接法，如图
【小问3详解】
[1][2][3]电压表的分度值为0.1V，读数为2.00V，电流表分度值为，读数为，根据欧姆定律有
【小问4详解】
在扩大电压表量程时，电压表和电阻箱串联，总电压大于2.70V，故此时，但是我们仍然是按照来计算，故导致测量值偏小。
13. 一个质量为2kg的箱子静止放在水平面上，箱子与水平面间的动摩擦因数为0.5，给箱子一个水平恒定拉力，使箱子从静止开始运动，经过2s，箱子的位移为20m。重力加速度，已知，，空气阻力不计。
（1）求拉力的大小。
（2）若拉力大小不变，把拉力的方向改为与水平面成角斜向上，使箱子从静止开始运动，求拉力作用第1s内箱子的位移大小。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）设箱子的加速度为，根据运动学公式可得
解得
根据牛顿第二定律可得
解得拉力的大小
（2）若拉力大小不变，把拉力的方向改为与水平面成角斜向上，则有
联立解得箱子的加速度为
则第1s内箱子的位移大小
14. 某体育公园儿童游乐场的滑梯如图所示。某同学拿着一质量为m的玩具汽车A（可视为质点）从滑梯上端由静止释放，A沿滑梯滑下后，从底端水平抛出并落在地面。已知滑梯上端距离地面的高度为H，底端（飞出点）距离地面的高度为h，A在滑梯上运动的总路程为s，假设在滑梯上A受到的阻力大小恒为f，重力加速度为g，不计空气阻力。
（1）求A的落地点到滑梯底端的水平距离x。
（2）假如在滑梯底端放置一个完全相同的玩具汽车B（可视为质点），若A、B相撞后立即粘在一起，则A、B整体的落地点到滑梯底端（飞出点）的距离为多少？
（3）A沿滑梯滑下后与静止于滑梯底端的玩具汽车C（可视为质点）相撞，A、C相撞过程中无机械能损失。为使C可以飞得比（1）中的A更远，C的质量需满足什么条件？
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）A从开始运动到刚到底端抛出时有
从底端抛出时有
解得
（2）A、B相撞后立即粘在一起，则由动量守恒可得
A、B整体的落地点到滑梯底端（飞出点）的距离
（3）A、C相撞过程由动量守恒和机械能守恒可得
解得
为使C可以飞得比（1）中的A更远，则应满足
则有
解得
15. 2023年3月31日，由中国中车自主研制的国内首套高温超导电动悬浮全要素试验系统完成首次悬浮运行。该磁悬浮列车涡流制动原理的模型如图所示。模型车的车厢下端装有电磁铁系统，该电磁铁系统在其正下方产生的磁场，可看成磁感应强度大小为B、方向竖直向下的矩形区域（长为L，宽为d）的匀强磁场。将长大于L、宽为d、电阻为R的单匝矩形线圈（粗细忽略不计）等间隔铺设在轨道正中央，相邻两线圈的间隔也恰好为d。在某次试验中，模型车以一定初速度开始进入第1个线圈并制动，恰好能完整通过n个线圈。若该模型车所受的空气阻力大小与速度成正比（，k为常量），模型车（含电磁铁系统）的质量为M，模型车与轨道之间无摩擦。求：
（1）该模型车的磁场全部进入任意一个线圈的过程中，流过线圈的电荷量q。
（2）该模型车右侧刚进入第个线圈时，系统的速度大小。
（3）该模型车通过每个线圈所产生的热量之比。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）在电磁铁系统通过线圈的过程中，线圈中的平均感应电动势为
平均感应电流
流过线圈的电荷量
（2）该模型车经过极短的时间，速度减小，运动的位移为，由动量定理得
即
又
则
故
解得
（3）该模型车运动过程中的速度与位移的关系图像如图甲所示
则该模型车在任一位置受到的安培力大小
安培力大小与系统位移的关系图像如图乙所示
该模型车通过第m个线圈时产生的热量
则模型车通过每个线圈产生的热量之比为

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