资源简介

2024年贵州省高考物理模拟试卷A（学生卷）
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟
2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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，写在试卷上无效。
4.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。每小题列出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．如图甲所示，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点O，方向与两球连线垂直。当两球运动至轻绳夹角为时，如图乙所示，此时两球运动的加速度大小为（　　）
A． B． C． D．
2．如图为斜式滚筒洗衣机的滚筒简化图，在脱水过程中滚筒绕固定轴以恒定的角速度转动，滚筒的半径为r，简壁内有一可视为质点的衣物，衣物与滚筒间的动摩擦因数为μ（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），转动轴与水平面间的夹角为θ，重力加速度为g。在脱水过程中，要保持衣物始终与圆筒相对静止，滚筒转动角速度的最小值为（　　）

A． B．
C． D．
3．如图1所示，一台风力发电机的叶片长度为L，当风吹过叶片时，由于空气动力的效应带动叶轮转动，叶轮通过主轴连结齿轮箱带动发电机发电。图2是该风力机的扫掠面积示意图（风叶旋转扫过的面积在垂直于风向的投影面积，是风力发电机截留风能的面积）。已知空气的密度为ρ，当地风速为v，风的动能转化为电能的效率为η，则该风力发电机的功率为（　　）
A． B． C． D．
4．如图，有一正方形线框，质量为m，电阻为R，边长为l，静止悬挂着，一个三角形磁场垂直于线框所在平面，磁场方向垂直纸面向里，且线框中磁场面积为线框面积的一半，磁感应强度变化规律为，已知重力加速度为g，则（　　）
A．线框保持静止时，线框中的电流为顺时针方向
B．从时刻至线框开始运动，线框中的感应电动势大小为
C．线框开始运动的时刻为
D．从时刻至线框开始运动这段时间，线框产生的热量为
5．如图所示，ABCD-A'B'C'D'为正方体，在其顶点A处固定一带负电的点电荷，取无穷远处电势为零，下列说法正确的是（　　）
A．B'、C两点的电势不相等
B．A′、B、D三点的电场强度相同
C．将一带正电的试探电荷由A′点移到C′点，电场力做负功
D．若在D点放一带负电的试探电荷，则该试探电荷的电势能为负值
6．如图所示，半径为R的半圆形区域内存在垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场边界上P点有一个单位时间内能发射n个相同带电粒子的粒子源，粒子源发射的粒子以相同的速率v在纸面内沿不同方向射入磁场，且各个方向的粒子数均匀，MN为竖直放置的挡板，O为圆心，P、O两点的连线与挡板MN垂直。已知沿PO方向入射的粒子刚好能到达M点。不计粒子重力及粒子之间的相互作用，则下列说法不正确的是（ ）
A．粒子源发射的粒子的比荷为
B．粒子到达挡板MN的最短时间为
C．从磁场边界上射出的粒子，其速度方向一定竖直向上
D．单位时间内打在挡板MN上的粒子数为了
7．图甲和图乙是某手动发电的手电筒内部发电机的两个截面示意图，多匝线圈a处于辐向的磁场中，线圈a连接理想变压器的原线圈，副线圈接一小灯泡，当推动手柄使线圈a沿轴线做振幅一定的往复运动，其图像为如图丙所示的正弦曲线时，小灯泡恰好能正常发光。该小灯泡长期使用导致灯丝变细，要使旧灯泡恢复之前的亮度，下列措施可行的是（ ）

A．仅减少线圈a的匝数 B．仅增加变压器原线圈的匝数
C．增大推动手柄时的周期 D．增大推动手柄时的最大速度
二、选择题：本大题共3小题，共15分。在每小题给出的四个选项中至少有一个是符合题目要求的，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．如图甲所示，轻弹簧一端固定在竖直墙上，初始时处于自然状态，右端在P点，某时刻一质量为的物块A以一定初速度向左滑向轻弹簧，从开始运动至弹簧压缩至最短的过程中，物块速度平方随位移的变化规律如图乙所示，已知弹簧劲度系数为，取重力加速度，以下说法正确的是（　　）
A．物块A压缩弹簧的过程物块与弹簧组成的系统动量守恒
B．此过程中弹簧的最大弹性势能为
C．物块A向右运动过程中物块A所受合外力对它的冲量为零
D．物块A最终停在出发点
9．如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R，导体棒MN放在导轨上且与导轨接触良好，整个装置放置在垂直于导轨平面的磁场中，磁感应强度随时间的变化情况如图乙所示（图示磁感应强度方向为正），MN始终保持静止，则时间内（ ）
A．电容器C的电荷量大小始终不变
B．电容器C的a板先带正电后带负电
C．MN所受安培力的方向先向右后向左
D．MN所受安培力的大小始终不变
10．如图所示是某供电电路的示意图，电网输出端a、b间电压保持不变，理想变压器原副线圈匝数比为n1：n2，R1、R2是输电线的等效电阻，变阻器R代表用户用电器的总电阻，用电器增加时相当于R减小，图中电流表和电压表都是理想交流电表。下列说法正确的是（　　）
A．电流表A1和A2示数之比为
B．电压表V1和V2示数之比为
C．用电器增加时，两电流表的示数都变大
D．用电器增加时，两电压表的示数都变大
三、非选择题：本题共5 小题，共57分。
11.（6分）某物理活动小组想利用一根压缩的弹簧弹开带有遮光片的滑块来探究弹簧的弹性势能与形变量之间的关系，装置如图（a）所示，将带有刻度尺的长木板水平固定在桌面上，弹簧的左端固定在挡板上，弹簧左端对应刻度尺位置坐标为零，右端与滑块刚好接触（但不连接，弹簧为原长），记录弹簧原长位置，现让滑块压缩弹簧至P点并锁定，P点位置坐标记为，然后在木板上弹簧原长位置处固定光电门，位置坐标记为。实验步骤如下：
（1）用游标卡尺测量遮光片的宽度d，其示数如图（b）所示， ；
（2）将光电门连接计时器，解除弹簧锁定，滑块被弹开并沿木板向右滑动，计时器记录遮光片通过光电门的时间，再测量滑块停止时的位置坐标记为，若已知遮光片与滑块总质量为m，则弹簧的弹性势能 （用物理量符号表示）；
（3）改变P点的位置，记录弹簧形变量的数值，多次重复步骤（2），通过计算得到多组值，选择合适标度在坐标纸上描点作图，即可得到弹簧弹性势能与形变量的关系；
（4）若在实验过程中，某同学用图像法处理数据，以为纵坐标，以x为横坐标得图像如图（c）所示，设重力加速度为g，则该同学选择的横坐标x为 ，由图线可得滑块与木板间的动摩擦因数 （用物理量的符号表示）。
12．（9分）某同学利用实验室的器材研究一粗细均匀的导体棒（约为4Ω）的电阻率。
电压表V（量程15.0V，内阻约1kΩ）
电流表A（量程0.6A，内阻RA=0.4Ω）
定值电阻R0（阻值R0=20.0Ω）
滑动变阻器R1（最大阻值10Ω）
学生电源E（电动势20V）
开关S和若干导线。
（1）如图甲，用螺旋测微器测得导体棒的直径为 mm；如图乙，用游标卡尺测得导体棒的长度为 cm。
（2）请根据提供的器材，在图丙所示的方框中设计一个实验电路，尽可能精确地测量金属棒的阻值 。
（3）实验时，调节滑动变阻器，使开关闭合后两电表的示数从零开始，根据实验数据选择合适标度描点，在方格纸上作图（如图丁），通过分析可得导体棒的电阻R= Ω（保留一位小数），再根据电阻定律即可求得电阻率。从系统误差的角度分析，电阻R测 （填“>”“<”或“=”）R真。
（4）若将该导体棒制作成一等边三角形工件PQM（不改变导体棒横截面积与总长度），与一电源（E=9V，r=1Ω）、一电动机M（P额=6W，U额=6V）和开关S连成回路（如图戊）。闭合开关S，则此时电动机M （填“能”或“不能”）正常工作。
13．（9分）如图所示，在竖直平面内存在竖直向上的匀强电场，带电小球B用长度为L的绝缘轻绳系住（轻绳不可伸长），另一端固定于O点，初始时刻恰能静止在最高点。同样大小的小球A（质量为m、不带电）以初速度水平撞击B，在碰撞过程（时间极短）中小球的电荷量保持不变，经过一定时间，两小球在O点的水平线上相遇，此时小球B还没有到达最高点。不计空气阻力、重力加速度为g，求小球B的质量。
14．（15分）如图甲所示，空间有方向竖直向下的匀强电场和垂直纸面的水平匀强磁场，电场和磁场的范围足够大，磁感应强度，电场强度，一质量、电荷量的微粒在坐标原点O点以水平速度沿x轴正方向射入，微粒恰能沿x轴做直线运动。微粒的重力不计，求：
（1）微粒射入电磁场的速度大小；
（2）若仅撤去电场，微粒从入射到再次回到y轴的时间和坐标；
（3）若仅把电场改为如图乙所示的交变电场（选定电场竖直向下为正方向），微粒从时刻入射到时，微粒的位置坐标。
15．（18分）如图甲所示，光滑水平面上一劲度系数未知的轻弹簧水平放置，左端固定。长木板A将轻弹簧压缩4L0由静止释放，被弹簧弹开后向右运动，与右侧固定的竖直挡板发生碰撞。从释放开始，木板A左端运动的位置—时间（x—t）图像如图乙所示，图中T为未知量、L0和t0为已知量，图中t轴下方的图像是正弦曲线的一部分、t轴上方的图像为几段直线。如图丙所示，若在木板A的左侧再叠放一个可视为质点的物块B后，仍将弹簧压缩4L0由静止释放。己知木板A的质量为2m，物块B的质量为m，A、B间的动摩擦因数处处相同，木板Ａ与挡板碰撞时间极短，碰撞前后速度大小不变，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求：
（1）图甲中木板A离开弹簧后的速度大小及弹簧的最大弹性势能 ；
（2）在木板A与挡板碰撞前A、B始终保持相对静止，求弹簧的劲度系数k和A、B间动摩擦因数的最小值；（弹簧弹性势能的表达式为 ，其中x为形变量）；
（3）若A、B间的动摩擦因数 ，从释放A、B到B滑离A的过程中，木板A与挡板只碰撞一次，求木板A的长度范围。2024年贵州省高考物理模拟试卷A（解析卷）
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟
2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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，写在试卷上无效。
4.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。每小题列出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．如图甲所示，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点O，方向与两球连线垂直。当两球运动至轻绳夹角为时，如图乙所示，此时两球运动的加速度大小为（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】如图所示
则
由牛顿第二定律可知
故选C。
2．如图为斜式滚筒洗衣机的滚筒简化图，在脱水过程中滚筒绕固定轴以恒定的角速度转动，滚筒的半径为r，简壁内有一可视为质点的衣物，衣物与滚筒间的动摩擦因数为μ（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），转动轴与水平面间的夹角为θ，重力加速度为g。在脱水过程中，要保持衣物始终与圆筒相对静止，滚筒转动角速度的最小值为（　　）

A． B．
C． D．
【答案】B
【详解】重力沿垂直筒壁的分力和筒壁对衣物的支持力的合力充当向心力，在最低点有
在最高点有
可知衣物在最高点与圆筒间的弹力小于衣物在最低点与圆筒间的弹力，故衣物在最高点最容易发生相对滑动，在最高点有
，
解得
所以在脱水过程中，要保持衣物始终与圆筒相对静止，滚筒转动角速度的最小值为。
故选B。
3．如图1所示，一台风力发电机的叶片长度为L，当风吹过叶片时，由于空气动力的效应带动叶轮转动，叶轮通过主轴连结齿轮箱带动发电机发电。图2是该风力机的扫掠面积示意图（风叶旋转扫过的面积在垂直于风向的投影面积，是风力发电机截留风能的面积）。已知空气的密度为ρ，当地风速为v，风的动能转化为电能的效率为η，则该风力发电机的功率为（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【详解】则t时间内流向风轮机的最大风能为
可得发电机的风力发电的功率为
故选A。
4．如图，有一正方形线框，质量为m，电阻为R，边长为l，静止悬挂着，一个三角形磁场垂直于线框所在平面，磁场方向垂直纸面向里，且线框中磁场面积为线框面积的一半，磁感应强度变化规律为，已知重力加速度为g，则（　　）
A．线框保持静止时，线框中的电流为顺时针方向
B．从时刻至线框开始运动，线框中的感应电动势大小为
C．线框开始运动的时刻为
D．从时刻至线框开始运动这段时间，线框产生的热量为
【答案】D
【详解】A．根据磁场变化规律可知，磁感应强度增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知线框中的电流为逆时针方向，故A错误；
B．从时刻至线框开始运动，线框中的感应电动势大小为
故B错误；
C．设线框开始运动时刻为，线框开始运动时有
又
，
解得
故C错误；
D．从时刻至线框开始运动这段时间，线框产生的热量为
故D正确。
故选D。
5．如图所示，ABCD-A'B'C'D'为正方体，在其顶点A处固定一带负电的点电荷，取无穷远处电势为零，下列说法正确的是（　　）
A．B'、C两点的电势不相等
B．A′、B、D三点的电场强度相同
C．将一带正电的试探电荷由A′点移到C′点，电场力做负功
D．若在D点放一带负电的试探电荷，则该试探电荷的电势能为负值
【答案】C
【详解】A．B'、C两点到A点的距离相等，所以电势相等，故A错误；
B．A'、B、D三点的电场强度大小相等，方向不同，故B错误；
C．A′点到A点的距离小于C′点到A点的距离，故C′点的电势比A′点的电势高，将一带正电的试探电荷由A′点移到C′点，该电荷的电势能增大，电场力做负功，故C正确；
D．由于无穷远处电势为零，沿电场线方向电势降低，所以D点电势小于零，若在D点放一带负电的试探电荷，则该试探电荷的电势能为正值，故D错误。
故选C。
6．如图所示，半径为R的半圆形区域内存在垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场边界上P点有一个单位时间内能发射n个相同带电粒子的粒子源，粒子源发射的粒子以相同的速率v在纸面内沿不同方向射入磁场，且各个方向的粒子数均匀，MN为竖直放置的挡板，O为圆心，P、O两点的连线与挡板MN垂直。已知沿PO方向入射的粒子刚好能到达M点。不计粒子重力及粒子之间的相互作用，则下列说法不正确的是（ ）
A．粒子源发射的粒子的比荷为
B．粒子到达挡板MN的最短时间为
C．从磁场边界上射出的粒子，其速度方向一定竖直向上
D．单位时间内打在挡板MN上的粒子数为了
【答案】B
【详解】A．由于沿PO方向入射的粒子刚好能达到M点，由几何关系可知
粒子在磁场中做圆周运动的半径
r = R
由洛伦兹力提供向心力知
则粒子的比荷
A正确，不符合题意；
B．由分析可知，当粒子在磁场中做圆周运动的轨迹所对应的弦长为PO时，粒子到达挡板时所用的时间最短，由几何关系可知，此时粒子到达挡板时所对应的圆心角
α = 60°
故粒子达到挡板时所用的最短时间为
其中
解得
B错误，符合题意；
C．由于粒子在磁场中做圆周运动的半径刚好与磁场区域的半径相等，故由几何关系可知，主要是从磁场边界上射出的粒子，其速度方向一定竖直向上，C正确，不符合题意；
D．由于从粒子源射出的粒子全部进入磁场区域，故粒子源发射的粒子只能在粒子源右方180范围内运动，由于沿PO方向入射的粒子刚好达到M点，故粒子速度方向在PO下方的粒子均不能射出磁场区域，所以单位时间内打在挡板上的粒子数为，D正确，不符合题意。
故选B。
7．图甲和图乙是某手动发电的手电筒内部发电机的两个截面示意图，多匝线圈a处于辐向的磁场中，线圈a连接理想变压器的原线圈，副线圈接一小灯泡，当推动手柄使线圈a沿轴线做振幅一定的往复运动，其图像为如图丙所示的正弦曲线时，小灯泡恰好能正常发光。该小灯泡长期使用导致灯丝变细，要使旧灯泡恢复之前的亮度，下列措施可行的是（ ）

A．仅减少线圈a的匝数 B．仅增加变压器原线圈的匝数
C．增大推动手柄时的周期 D．增大推动手柄时的最大速度
【答案】D
【详解】B．根据电阻定律
可知，当灯丝变细后其横截面积变小，灯丝的电阻增大，而要使其恢复原来的亮度，则需要增大灯泡两端的电压，使通过灯丝的电流达到其额定值，因此需要增大变压器副线圈两端的电压，而若保持原线圈两端的电压不变，则根据变压器电压与匝数之间的关系
可得
可知，增加副线圈的匝数或减小原线圈的匝数才能使副线圈两端的电压增大，故B错误；
A．若保持原副线圈匝数不变，要增大副线圈两端的电压，则必须增加原线圈两端的电压，而根据手电筒的发电原理可知，推动手柄使线圈a切割磁感线产生感应电动势，设线圈a的半径为，由图像可得，产生的感应电动势的瞬时值的表达式为
而原线圈两端电压的有效值为
由此可知，减小线圈a的匝数原线圈两端的电压减小，旧灯泡不能恢复之前的亮度，故A错误；
C．增大推动手柄时的周期并不会影响原线圈两端电压的有效值，不能使副线圈两端的电压增大，因此不能使灯泡恢复原来的亮度，故C错误；
D．增大推动手柄时的最大速度，则原线圈两端电压的有效值增大，从而使副线圈两端电压的有效值增大，灯泡可以恢复之前的亮度，故D正确。
故选D。
二、选择题：本大题共3小题，共15分。在每小题给出的四个选项中至少有一个是符合题目要求的，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．如图甲所示，轻弹簧一端固定在竖直墙上，初始时处于自然状态，右端在P点，某时刻一质量为的物块A以一定初速度向左滑向轻弹簧，从开始运动至弹簧压缩至最短的过程中，物块速度平方随位移的变化规律如图乙所示，已知弹簧劲度系数为，取重力加速度，以下说法正确的是（　　）
A．物块A压缩弹簧的过程物块与弹簧组成的系统动量守恒
B．此过程中弹簧的最大弹性势能为
C．物块A向右运动过程中物块A所受合外力对它的冲量为零
D．物块A最终停在出发点
【答案】BCD
【详解】A．物块A压缩弹簧的过程，物体A和弹簧组成的系统合外力不为零，动量不守恒。A错误；
B．由匀变速直线运动的位移与速度的关系，对比题图乙可知，物块运动前2m过程做匀减速直线运动，v2-x图线的斜率
由牛顿第二定律知物块的加速度
解得
由题图乙可知，物块的初速度
向左运动的最大距离为
故弹簧的最大弹性势能为
B正确；
C．块除了受弹力，还会受摩擦力，初末速度为零，动量变化为零，合外力冲量为零，C正确；
物块向左运动过程中，由动能定理有
物块向右运动过程中，有
解得
D正确。
故选BCD
9．如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R，导体棒MN放在导轨上且与导轨接触良好，整个装置放置在垂直于导轨平面的磁场中，磁感应强度随时间的变化情况如图乙所示（图示磁感应强度方向为正），MN始终保持静止，则时间内（ ）
A．电容器C的电荷量大小始终不变
B．电容器C的a板先带正电后带负电
C．MN所受安培力的方向先向右后向左
D．MN所受安培力的大小始终不变
【答案】AC
【详解】A．由图乙知，磁感应强度均匀变化，根据法拉第电磁感应定律可知，回路中产生的感应电动势恒定，电路中电流恒定，电阻R两端的电压恒定，则电容器两端的电压恒定，根据可知电容器C的电荷量大小始终不变，故A正确；
B．根据楞次定律判断可知，通过导体棒的电流一直向上，故电容器a板电势较高，一直带正电，故B错误；
C．MN中感应电流方向一直向上，由左手定则判断可知，MN所受安培力的方向先向右后向左，故C正确；
D．根据安培力公式，不变，由于磁感应强度变化，MN所受安培力的大小变化，故D错误。
故选AC。
10．如图所示是某供电电路的示意图，电网输出端a、b间电压保持不变，理想变压器原副线圈匝数比为n1：n2，R1、R2是输电线的等效电阻，变阻器R代表用户用电器的总电阻，用电器增加时相当于R减小，图中电流表和电压表都是理想交流电表。下列说法正确的是（　　）
A．电流表A1和A2示数之比为
B．电压表V1和V2示数之比为
C．用电器增加时，两电流表的示数都变大
D．用电器增加时，两电压表的示数都变大
【答案】AC
【详解】A．由图可知，电流表A1和A2即为两线圈所在回路电流之比，所以电流表A1和A2示数之比即为原副线圈匝数反比，即电流表A1和A2示数之比为，故A正确；
BD．由图可知，电压表V1即为电网输出端a、b间电压，保持不变，即为R1与原线圈两端电压之和，而原副线圈电压之比等于匝数之比，所以电压表V1和V2示数之比大于，且用电器增加时，电压表V1保持不变，故BD错误；
C．用电器增加时，用户用电器的总电阻减小，则电流表A2增大，又因为电流表A1和A2示数之比为，所以电流表A1也增大，故C正确。
故选AC。
三、非选择题：本题共5 小题，共57分。
11.（6分）某物理活动小组想利用一根压缩的弹簧弹开带有遮光片的滑块来探究弹簧的弹性势能与形变量之间的关系，装置如图（a）所示，将带有刻度尺的长木板水平固定在桌面上，弹簧的左端固定在挡板上，弹簧左端对应刻度尺位置坐标为零，右端与滑块刚好接触（但不连接，弹簧为原长），记录弹簧原长位置，现让滑块压缩弹簧至P点并锁定，P点位置坐标记为，然后在木板上弹簧原长位置处固定光电门，位置坐标记为。实验步骤如下：
（1）用游标卡尺测量遮光片的宽度d，其示数如图（b）所示， ；
（2）将光电门连接计时器，解除弹簧锁定，滑块被弹开并沿木板向右滑动，计时器记录遮光片通过光电门的时间，再测量滑块停止时的位置坐标记为，若已知遮光片与滑块总质量为m，则弹簧的弹性势能 （用物理量符号表示）；
（3）改变P点的位置，记录弹簧形变量的数值，多次重复步骤（2），通过计算得到多组值，选择合适标度在坐标纸上描点作图，即可得到弹簧弹性势能与形变量的关系；
（4）若在实验过程中，某同学用图像法处理数据，以为纵坐标，以x为横坐标得图像如图（c）所示，设重力加速度为g，则该同学选择的横坐标x为 ，由图线可得滑块与木板间的动摩擦因数
（用物理量的符号表示）。
【答案】 1.30
【详解】（1）[1]游标卡尺主尺读数为，游标尺读数为，则；
（2）[2]位置的速度为
根据功能关系有
根据动能定理有
解得
（3）[3] [4]的过程中，根据动能定理有
可得
则横坐标应为，根据图象斜率可知
解得
12．（9分）某同学利用实验室的器材研究一粗细均匀的导体棒（约为4Ω）的电阻率。
电压表V（量程15.0V，内阻约1kΩ）
电流表A（量程0.6A，内阻RA=0.4Ω）
定值电阻R0（阻值R0=20.0Ω）
滑动变阻器R1（最大阻值10Ω）
学生电源E（电动势20V）
开关S和若干导线。
（1）如图甲，用螺旋测微器测得导体棒的直径为 mm；如图乙，用游标卡尺测得导体棒的长度为 cm。
（2）请根据提供的器材，在图丙所示的方框中设计一个实验电路，尽可能精确地测量金属棒的阻值 。
（3）实验时，调节滑动变阻器，使开关闭合后两电表的示数从零开始，根据实验数据选择合适标度描点，在方格纸上作图（如图丁），通过分析可得导体棒的电阻R= Ω（保留一位小数），再根据电阻定律即可求得电阻率。从系统误差的角度分析，电阻R测 （填“>”“<”或“=”）R真。
（4）若将该导体棒制作成一等边三角形工件PQM（不改变导体棒横截面积与总长度），与一电源（E=9V，r=1Ω）、一电动机M（P额=6W，U额=6V）和开关S连成回路（如图戊）。闭合开关S，则此时电动机M （填“能”或“不能”）正常工作。
【答案】 4.620(4.619～4.621) 10.14 4.6 = 不能
【详解】（1）[1]螺旋测微器的读数等于4.5mm+0.01×12.0mm=4.620mm(4.619～4.621)；
[2]游标卡尺为10分度，精确度为0.1mm，游标上的第4格与主尺对齐，故读数为
101mm+4×0.1mm=101.4mm=10.14cm
（2）[3] 要求尽可能精确地测量金属棒的阻值，而滑动变阻器的总阻值较小，则用分压式可以多测几组数据；电压表的量程为15V，则待测电阻的电流最大为
则0.6A的电流表量程太小，不安全，而电流表内阻已知，且有定值电阻，则可以用电流表与定值电阻串联，定值电阻能分部分电压且能精确的得到待测电阻阻值，而电流表选择内接法可以消除系统误差，故电路图为
（3）[4]根据伏安法可知
解得
[5]因电流表用内接法，且电流表的内阻和定值电阻的阻值已知，则两者分压的系统误差可以消除，则电阻的测量值等于真实值；
（4）[6]导体棒分成三段，并联后的阻值为
导体棒与电源、电动机构成的电路，等效电动势为，，
则电源的输出功率为
可知当电流为
输出功率达到最大值，即时，随着电流的增大，输出功率逐渐增大；而电动机M（P额=6W，U额=6V）正常工作，则电流为
此时
故当时，实际电流，故电动机不能工作。
13．（9分）如图所示，在竖直平面内存在竖直向上的匀强电场，带电小球B用长度为L的绝缘轻绳系住（轻绳不可伸长），另一端固定于O点，初始时刻恰能静止在最高点。同样大小的小球A（质量为m、不带电）以初速度水平撞击B，在碰撞过程（时间极短）中小球的电荷量保持不变，经过一定时间，两小球在O点的水平线上相遇，此时小球B还没有到达最高点。不计空气阻力、重力加速度为g，求小球B的质量。
【答案】或
【详解】分两种情况分析：
① A、B同向运动
碰撞瞬间由动量守恒定律有
碰撞后A做平抛运动，水平方向有
竖直方向有
解得
碰撞后B小球做匀速圆周运动，有
解得
所以
② A、B相碰后A被反弹
碰撞瞬间，根据动量守恒定律有
同理

解得
14．（15分）如图甲所示，空间有方向竖直向下的匀强电场和垂直纸面的水平匀强磁场，电场和磁场的范围足够大，磁感应强度，电场强度，一质量、电荷量的微粒在坐标原点O点以水平速度沿x轴正方向射入，微粒恰能沿x轴做直线运动。微粒的重力不计，求：
（1）微粒射入电磁场的速度大小；
（2）若仅撤去电场，微粒从入射到再次回到y轴的时间和坐标；
（3）若仅把电场改为如图乙所示的交变电场（选定电场竖直向下为正方向），微粒从时刻入射到时，微粒的位置坐标。
【答案】（1）；（2）；（0，4m）；（3）
【详解】（1）微粒恰能沿x轴做直线运动，则微粒所受洛伦兹力等于电场力，则
解得
（2）微粒在磁场中运动的周期为
根据洛伦兹力提供向心力有
解得
微粒从入射到再次回到y轴的时间为
坐标为（0，4m）
（3）如图所示，粒子做周期性运动，周期为
，可知微粒运动到图中P点，则有
水平方向运动的位移为
竖直方向有
所求位置坐标为
15．（18分）如图甲所示，光滑水平面上一劲度系数未知的轻弹簧水平放置，左端固定。长木板A将轻弹簧压缩4L0由静止释放，被弹簧弹开后向右运动，与右侧固定的竖直挡板发生碰撞。从释放开始，木板A左端运动的位置—时间（x—t）图像如图乙所示，图中T为未知量、L0和t0为已知量，图中t轴下方的图像是正弦曲线的一部分、t轴上方的图像为几段直线。如图丙所示，若在木板A的左侧再叠放一个可视为质点的物块B后，仍将弹簧压缩4L0由静止释放。己知木板A的质量为2m，物块B的质量为m，A、B间的动摩擦因数处处相同，木板Ａ与挡板碰撞时间极短，碰撞前后速度大小不变，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求：
（1）图甲中木板A离开弹簧后的速度大小及弹簧的最大弹性势能 ；
（2）在木板A与挡板碰撞前A、B始终保持相对静止，求弹簧的劲度系数k和A、B间动摩擦因数的最小值；（弹簧弹性势能的表达式为 ，其中x为形变量）；
（3）若A、B间的动摩擦因数 ，从释放A、B到B滑离A的过程中，木板A与挡板只碰撞一次，求木板A的长度范围。
【答案】（1），；（2）；（3）
【详解】（1）由乙图可知，木板A离开弹簧后的速度大小为
得
故弹簧的最大弹性势能为
得
（2）由
解得
在刚释放时，对AB整体
对B
解之得
（3）由于知，弹簧弹离AB过程中，AB保持相对静止。有
假设第一次A与挡板碰撞后A接触弹簧前AB能共速，对AB整体
对A
解得
故假设成立
对AB整体
解得
故木板的长度范围
试卷第1页，共20页

展开更多......

收起↑