2023年河南省鄭州市高考物理一模試卷

第14頁2023年河南省鄭州市高考物理一模試卷一、選擇題〔每題4分〕1．理想化模型法是物理學(xué)中的一種重要研究方法．這種方法的主要特點(diǎn)是，通過科學(xué)抽象，把實(shí)際問題理想化，突出強(qiáng)調(diào)研究對象或過程某一方面的主要特征，而忽略其他方面的次要特征，以下不屬于物理學(xué)中的理想模型的是〔〕A．點(diǎn)電荷 B．輕質(zhì)彈簧 C．條形磁鐵 D．自由落體運(yùn)動(dòng)2．如下圖，斜面體放置在粗糙的水平地面上，在水平向右的推力F作用下，物體A和斜面體B均保持靜止．假設(shè)減小推力F，物體A仍然靜止在斜面上，那么〔〕A．物體A所受合力一定變小B．斜面對物體A的支持力一定變小C．斜面對物體A的摩擦力一定變小D．斜面對物體A的摩擦力一定為零3．等量異種電荷在周圍空間產(chǎn)生靜電場，其連線〔x軸〕上各點(diǎn)的電勢φ隨坐標(biāo)x的分布圖象如下圖，x軸上AO＜OB，A、O、B三點(diǎn)的電勢分別為φA、φO、φB，電場強(qiáng)度大小分別為EA、EO、EB，電子在A、O、B三點(diǎn)的電勢能分別為EPA、EPO、EPB，以下判斷正確的是〔〕A．φB＞φA＞φOB．EA＞EO＞EBC．EPO＜EPA＜EPBD．EPB﹣EPO＞EPO﹣EPA4．如下圖，離地面高h(yuǎn)處有甲、乙兩個(gè)小球，甲以速度v0水平拋出，同時(shí)以大小相同的初速度v0沿傾角為30°的光滑斜面滑下．假設(shè)甲、乙同時(shí)到達(dá)地面，不計(jì)空氣阻力，那么甲運(yùn)動(dòng)的水平距離是〔〕A．h B．h C．h D．2h5．物理學(xué)家霍爾于1879年在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電流垂直于磁場通過導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料左右兩個(gè)端面時(shí)，在材料的上下兩個(gè)端面之間產(chǎn)生電勢差．這一現(xiàn)象被稱作霍爾效應(yīng)，產(chǎn)生這種效應(yīng)的元件叫霍爾元件，在現(xiàn)代技術(shù)中被廣泛應(yīng)用．如圖為霍爾元件的原理示意圖，其霍爾電壓U與電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的關(guān)系可用公式UH=kH表示，其中kH叫該元件的霍爾系數(shù)．根據(jù)你所學(xué)過的物理知識，判斷以下說法正確的是〔〕A．霍爾元件上外表電勢一定高于下外表電勢B．公式中的d指元件上下外表間的距離C．霍爾系數(shù)kH是一個(gè)沒有單位的常數(shù)D．霍爾系數(shù)kH的單位是m3?s﹣1?A﹣16．如下圖，一個(gè)小球套在固定的傾斜光滑桿上，一根輕質(zhì)彈簧的一端懸掛于O點(diǎn)，另一端與小球相連，彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi)．現(xiàn)將小球沿桿拉到與O點(diǎn)等高的位置由靜止釋放，小球沿桿下滑，當(dāng)彈簧處于豎直時(shí)，小球速度恰好為零，假設(shè)彈簧始終處于伸長且在彈性限度內(nèi)，在小球下滑過程中，以下說法正確的是〔〕A．彈簧的彈性勢能一直增加B．小球的機(jī)械能保持不變C．重力做功的功率先增大后減小D．當(dāng)彈簧與桿垂直時(shí)，小球的動(dòng)能最大7．在如下圖的電路中，R1＞r，將滑動(dòng)變阻器R的滑片從位置a向下滑動(dòng)到位置b的過程中，電路均處于穩(wěn)定狀態(tài)．滑片處于位置b和位置a相比，電路中〔〕A．燈泡L的亮度變暗 B．電容器C所帶電荷量Q增大C．電源的輸出功率P增大 D．電阻R1消耗的熱功率P1減小8．如圖甲所示，靜止在水平地面上的物塊A，受到水平向右的拉力F作用，F(xiàn)與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，設(shè)物塊與地面間的最大靜摩擦力fm與滑動(dòng)摩擦力大小相等，那么〔〕A．t2～t5時(shí)間內(nèi)物塊A的加速度逐漸減小B．t2時(shí)刻物塊A的加速度最大C．t3和t5時(shí)刻物塊A的速度相等D．0～t5時(shí)間內(nèi)物塊A一直做加速運(yùn)動(dòng)9．如下圖為一個(gè)小型電風(fēng)扇的電路簡圖，其中理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為n，原線圈接電壓為U的交流電源，輸出端接有一只電阻為R的燈泡L和交流電風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)D，電動(dòng)機(jī)線圈電阻為r．接通電源后，電風(fēng)扇正常運(yùn)轉(zhuǎn)，測出通過風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的電流為I．那么以下說法正確的是〔〕A．理想變壓器的輸入功率為B．風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)D中的電流為C．風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)D輸出的機(jī)械功率為〔I﹣〕D．假設(shè)電風(fēng)扇由于機(jī)械故障被卡住，那么通過原線圈的電流為10．美國在2023年2月11日宣布“探測到引力波的存在〞．天文學(xué)家通過觀測雙星軌道參數(shù)的變化來間接驗(yàn)證引力波的存在，證實(shí)了GW150914是兩個(gè)黑洞并合的事件．該事件中甲、乙兩個(gè)黑洞的質(zhì)量分別為太陽質(zhì)量的36倍和29倍，假設(shè)這兩個(gè)黑洞，繞它們連線上的某點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，且這兩個(gè)黑洞的間距緩慢減?。僭O(shè)該黑洞系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中各自質(zhì)量不變且不受其它星系的影響，那么關(guān)于這兩個(gè)黑洞的運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是〔〕A．甲、乙兩個(gè)黑洞運(yùn)行的線速度大小之比為36：29B．甲、乙兩個(gè)黑洞運(yùn)行的角速度大小始終相等C．隨著甲、乙兩個(gè)黑洞的間距緩慢減小，它們運(yùn)行的周期也在減小D．甲、乙兩個(gè)黑洞做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小始終相等11．如下圖，兩虛線之間的空間存在著正交或平行的勻強(qiáng)電場E和勻強(qiáng)磁場B，有一個(gè)帶負(fù)電小球〔電量為﹣q，質(zhì)量為m〕，從正交或平行的電磁復(fù)合場上方的某一高度自由落下，那么，帶電小球可能沿直線通過以下電磁復(fù)合場的是〔〕A． B． C． D．二、實(shí)驗(yàn)題12．〔6分〕如下圖，氣墊導(dǎo)軌上滑塊的質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，遮光條寬度為d，兩光電門間的距離為L，氣源開通后滑塊在牽引力的作用下先后通過兩個(gè)光電門的時(shí)間為△t1和△t2．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間〔1〕假設(shè)光電計(jì)時(shí)器還記錄了滑塊從光電門1到光電門2的時(shí)間△t，用上述裝置測量滑塊加速度，加速度的表達(dá)式為〔用所給的物理量表示〕．〔2〕用上述裝置探究滑塊加速度a與質(zhì)量M及拉力F的關(guān)系時(shí)，要用鉤碼重力代替繩子的拉力，那么m與M之間的關(guān)系應(yīng)滿足關(guān)系；〔3〕假設(shè)兩光電門間的距離為L，用上述裝置驗(yàn)證系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)中的機(jī)械能守恒．滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過程中，滿足關(guān)系式時(shí)〔用所給的物理量表示〕，滑塊和鉤碼系統(tǒng)機(jī)械能守恒．正常情況下，在測量過程中，系統(tǒng)動(dòng)能的增加量總是〔填“大于〞“等于〞或“小于〞〕鉤碼重力勢能的減少量．13．〔11分〕要測定一卷阻值約為20Ω的金屬漆包線的長度〔兩端絕緣漆層已去除〕，實(shí)驗(yàn)室提供有以下器材：A．電流表A：量程①0～0.6A，內(nèi)阻約為1Ω；量程②0～3A，內(nèi)阻約為0.2ΩB．電壓表A：量程③0～3V，內(nèi)阻約為2kΩ；量程④0～15V，內(nèi)阻約為10kΩC．學(xué)生電源E：電動(dòng)勢約為30V，內(nèi)阻r可以忽略D．滑動(dòng)變阻器R1：阻值范圍0～10Ω，額定電流2AE．滑動(dòng)變阻器R2：阻值范圍0～500Ω，額定電流0.5AF．開關(guān)S及導(dǎo)線假設(shè)干〔1〕使用螺旋測微器測量漆包線直徑時(shí)示數(shù)如圖甲所示，那么漆包線的直徑為d=mm．〔2〕為了調(diào)節(jié)方便，并能較準(zhǔn)確地測出該漆包線的電阻，電流表應(yīng)選擇量程〔選題量程序號〕，電壓表應(yīng)選擇量程〔選題量程序號〕，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇〔選填“R1〞或“R2〞〕，請?jiān)O(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)電路，將電路圖完整地補(bǔ)畫在方框中〔3〕根據(jù)正確的電路圖進(jìn)行測量，某次實(shí)驗(yàn)中電壓表與電流表的示意圖如圖乙，可求出這卷漆包線的電阻為Ω〔結(jié)果保存三位有效數(shù)字〕．〔4〕這種漆包線金屬絲的直徑為d，材料的電阻率為ρ，忽略漆包線的絕緣氣層的厚度，那么這卷漆包線的長度L=〔用U、I、d、ρ表示〕．三、計(jì)算題14．〔9分〕為提高通行效率，許多高速公路入口安裝了電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)ETC．甲、乙兩輛汽車分別通過ETC通道和人工收費(fèi)通道〔MTC〕駛離高速公路，流程如下圖．假設(shè)減速帶離收費(fèi)島口x=60m，收費(fèi)島總長度d=40m，兩輛汽車同時(shí)以相同的速度v1=72km/h經(jīng)過減速帶后，一起以相同的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)．甲車減速至v2=36km/h后，勻速行駛到中心線即可完成繳費(fèi)，自動(dòng)欄桿翻開放行；乙車剛好到收費(fèi)島中心線收費(fèi)窗口停下，經(jīng)過t0=15s的時(shí)間繳費(fèi)成功，人工欄翻開放行．隨后兩輛汽車勻加速到速度v1后沿直線勻速行駛，設(shè)加速和減速過程中的加速度大小相等，求：〔1〕此次人工收費(fèi)通道和ETC通道翻開欄桿放行的時(shí)間差△t1；〔2〕兩輛汽車駛離收費(fèi)站后相距的最遠(yuǎn)距離△x．15．〔9分〕如下圖，ab、cd為間距l(xiāng)的光滑傾斜金屬導(dǎo)軌，與水平面的夾角為θ，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，ac間接有阻值為R的電阻，空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場，將一根阻值為r、長度為l、質(zhì)量為m的金屬棒從軌道頂端由靜止釋放，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)的過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好．當(dāng)金屬棒向下滑行距離x到達(dá)MN處時(shí)已經(jīng)到達(dá)穩(wěn)定速度，重力加速度為g．求：〔1〕金屬棒下滑到MN的過程中通過電阻R的電荷量；〔2〕金屬棒的穩(wěn)定速度的大?。?6．〔10分〕如圖，半徑R=1m的光滑半圓軌道AC與傾角θ=37°的粗糙斜面軌道BD放在同一豎直平面內(nèi)，兩軌道之間由一條光滑水平軌道AB相連，B處用光滑小圓弧平滑連接．在水平軌道上，用擋板把a(bǔ)、b兩物塊間的輕質(zhì)彈簧擋住后處于靜止?fàn)顟B(tài)，物塊與彈簧不拴接．只放開左側(cè)擋板，物塊a恰好通過半圓軌道最高點(diǎn)C；只放開右側(cè)擋板，物塊b恰好能到達(dá)斜面軌道最高點(diǎn)D．物塊a的質(zhì)量為m1=2kg，物塊b的質(zhì)量為m2=1kg，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，物塊到達(dá)A點(diǎn)或B點(diǎn)時(shí)已和彈簧別離．重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：〔1〕物塊a經(jīng)過半圓軌道的A點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力FN；〔2〕斜面軌道BD的高度h．17．〔11分〕如下圖，裝置由加速電場、偏轉(zhuǎn)電場和偏轉(zhuǎn)磁場組成，偏轉(zhuǎn)電場處在相距為d的兩塊水平放置的平行導(dǎo)體板之間，勻強(qiáng)磁場水平寬度為l，豎直寬度足夠大．大量電子〔重力不計(jì)〕由靜止開始，經(jīng)加速電場加速后，連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間射入偏轉(zhuǎn)電場．電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，加速電場的電壓為U1=．當(dāng)偏轉(zhuǎn)電場不加電壓時(shí)，這些電子通過兩板之間的時(shí)間為T；當(dāng)偏轉(zhuǎn)電場加上如圖乙所示的周期為T、大小恒為U0的電壓是，所有電子均能通過電場，穿過磁場后打在豎直放置的熒光屏上．〔1〕求水平導(dǎo)體板的板長l0；〔2〕求電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的最大側(cè)向位移ym；〔3〕要使電子打在熒光屏上的速度方向斜向右下方，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍．2023年河南省鄭州市高考物理一模試卷參考答案與試題解析一、選擇題〔每題4分〕1．理想化模型法是物理學(xué)中的一種重要研究方法．這種方法的主要特點(diǎn)是，通過科學(xué)抽象，把實(shí)際問題理想化，突出強(qiáng)調(diào)研究對象或過程某一方面的主要特征，而忽略其他方面的次要特征，以下不屬于物理學(xué)中的理想模型的是〔〕A．點(diǎn)電荷 B．輕質(zhì)彈簧 C．條形磁鐵 D．自由落體運(yùn)動(dòng)解：A、點(diǎn)電荷忽略了電荷的大小等次要因素，故A正確；B、輕質(zhì)彈簧忽略了彈簧的質(zhì)量等次要因數(shù)，是一種理想模型，故B正確；C、條形磁鐵是實(shí)實(shí)在在的物體，不是理想化的模型，故C錯(cuò)誤；D、自由落體運(yùn)動(dòng)忽略了空氣阻力等次要因素，故D錯(cuò)誤；此題選不屬于的，應(yīng)選：C2．〔4分〕如下圖，斜面體放置在粗糙的水平地面上，在水平向右的推力F作用下，物體A和斜面體B均保持靜止．假設(shè)減小推力F，物體A仍然靜止在斜面上，那么〔〕A．物體A所受合力一定變小B．斜面對物體A的支持力一定變小C．斜面對物體A的摩擦力一定變小D．斜面對物體A的摩擦力一定為零【解答】解：A、物體A始終處于平衡狀態(tài)，所以受到的合外力始終等于0，不變．故A錯(cuò)誤；B、如圖對物體進(jìn)行受力分析有：F合x=Fcosθ+f﹣Gsinθ=0〔1〕F合y=FN﹣Gcosθ﹣Fsinθ=0〔2〕由〔2〕知，F(xiàn)N=Gcosθ+Fsinθ，當(dāng)F減小時(shí)，那么支持力減小，故B正確；C、由〔1〕知f=Gsinθ﹣Fcosθ，由于未知摩擦力的方向，故當(dāng)f方向向上為正值時(shí)，F(xiàn)減小那么f增大，假設(shè)f為負(fù)值即沿斜面向下時(shí)，當(dāng)F減小那么f亦減小，不一定為0．故C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤．應(yīng)選：B3．〔4分〕等量異種電荷在周圍空間產(chǎn)生靜電場，其連線〔x軸〕上各點(diǎn)的電勢φ隨坐標(biāo)x的分布圖象如下圖，x軸上AO＜OB，A、O、B三點(diǎn)的電勢分別為φA、φO、φB，電場強(qiáng)度大小分別為EA、EO、EB，電子在A、O、B三點(diǎn)的電勢能分別為EPA、EPO、EPB，以下判斷正確的是〔〕A．φB＞φA＞φOB．EA＞EO＞EBC．EPO＜EPA＜EPBD．EPB﹣EPO＞EPO﹣EPA【解答】解：A、依據(jù)沿著電場線方向電勢降低，由圖知，φB＜φO＜φA．故A錯(cuò)誤．B、根據(jù)圖象切線斜率絕對值的大小等于電場強(qiáng)度沿x軸方向的大小，那么知，EB＞EA＞EO．故B錯(cuò)誤．C、電子帶負(fù)電，根據(jù)電勢能公式Ep=qφ=﹣eφ分析得知，EPB＞EPO＞EPA故C錯(cuò)誤．D、由圖知，OA間電勢差小于OB間電勢差，即有φA﹣φO＜φO﹣φB．電子帶負(fù)電，那么根據(jù)電勢能公式Ep=qφ=﹣eφ得：EPO﹣EPA＜EPB﹣EPO．故D正確．應(yīng)選：D．4．〔4分〕如下圖，離地面高h(yuǎn)處有甲、乙兩個(gè)小球，甲以速度v0水平拋出，同時(shí)以大小相同的初速度v0沿傾角為30°的光滑斜面滑下．假設(shè)甲、乙同時(shí)到達(dá)地面，不計(jì)空氣阻力，那么甲運(yùn)動(dòng)的水平距離是〔〕A．h B．h C．h D．2h【解答】解：平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t=；乙在斜面下滑的加速度為：a=．根據(jù)，代入數(shù)據(jù)得：=甲的水平距離為．故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．應(yīng)選：A．5．〔4分〕物理學(xué)家霍爾于1879年在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電流垂直于磁場通過導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料左右兩個(gè)端面時(shí)，在材料的上下兩個(gè)端面之間產(chǎn)生電勢差．這一現(xiàn)象被稱作霍爾效應(yīng)，產(chǎn)生這種效應(yīng)的元件叫霍爾元件，在現(xiàn)代技術(shù)中被廣泛應(yīng)用．如圖為霍爾元件的原理示意圖，其霍爾電壓U與電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的關(guān)系可用公式UH=kH表示，其中kH叫該元件的霍爾系數(shù)．根據(jù)你所學(xué)過的物理知識，判斷以下說法正確的是〔〕A．霍爾元件上外表電勢一定高于下外表電勢B．公式中的d指元件上下外表間的距離C．霍爾系數(shù)kH是一個(gè)沒有單位的常數(shù)D．霍爾系數(shù)kH的單位是m3?s﹣1?A﹣1【解答】解：A、假設(shè)是電子，那么洛倫茲力向上，但載流子的電性是不確定的，故無法判斷上外表的電性，故無法比擬上下外表的電勢上下，故A錯(cuò)誤；B、對于載流子，靜電力和洛倫茲力平衡，故：qvB=q電流微觀表達(dá)式為：I=nqSv故：UH=BHv=由于S=Hd，故UH==kH，那么公式中的d指元件前后側(cè)面間的距離，故B錯(cuò)誤；CD、依據(jù)公式UH=kH中，UH、I、B、d的單位，可知，系數(shù)kH的單位是m3?s﹣1?A﹣1，故C錯(cuò)誤，D正確；應(yīng)選：D．6．〔4分〕如下圖，一個(gè)小球套在固定的傾斜光滑桿上，一根輕質(zhì)彈簧的一端懸掛于O點(diǎn)，另一端與小球相連，彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi)．現(xiàn)將小球沿桿拉到與O點(diǎn)等高的位置由靜止釋放，小球沿桿下滑，當(dāng)彈簧處于豎直時(shí)，小球速度恰好為零，假設(shè)彈簧始終處于伸長且在彈性限度內(nèi)，在小球下滑過程中，以下說法正確的是〔〕A．彈簧的彈性勢能一直增加B．小球的機(jī)械能保持不變C．重力做功的功率先增大后減小D．當(dāng)彈簧與桿垂直時(shí)，小球的動(dòng)能最大【解答】解：AB、小球運(yùn)動(dòng)過程中，只有重力和彈簧彈力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，彈簧與桿垂直時(shí)，彈簧伸長量最短，彈性勢能最小，故動(dòng)能與重力勢能之和最大，小球下滑至最低點(diǎn)，動(dòng)能為零重力勢能最小，故此時(shí)彈簧的彈性勢能最大，故小球的機(jī)械能先增大后減小，彈簧的彈性勢能先減小后增大，故AB錯(cuò)誤；C、重力功率P=mgvy=mgvcosθ，θ不變，v先增大后減小，故功率先增大后減小，故C正確；D、彈簧與桿垂直時(shí)，彈力方向與桿垂直，合外力方向沿桿向下，小球繼續(xù)加速，速度沒有到達(dá)最大值．故D錯(cuò)誤應(yīng)選：C7．〔4分〕在如下圖的電路中，R1＞r，將滑動(dòng)變阻器R的滑片從位置a向下滑動(dòng)到位置b的過程中，電路均處于穩(wěn)定狀態(tài)．滑片處于位置b和位置a相比，電路中〔〕A．燈泡L的亮度變暗 B．電容器C所帶電荷量Q增大C．電源的輸出功率P增大 D．電阻R1消耗的熱功率P1減小【解答】解：A、滑片位于b位置和滑片位于a位置相比，變阻器電阻變小，總電阻變小，根據(jù)閉合電路歐姆定律，電路總電流變大，燈泡L兩端的電壓變小，燈泡L變暗，故A正確；B、燈泡電流變小，總電流變大，通過支路的電流變大，兩端的電壓增大，和變阻器兩端的電壓等于等于燈泡L兩端的電壓，故變阻器兩端的電壓減小，即電容器兩端的電壓減小，由Q=CU知，電容器C所帶電荷量Q減小，故B錯(cuò)誤；C、當(dāng)外電阻等于內(nèi)電阻時(shí)，電源的輸出功率最大，因?yàn)?，所以外電阻一定大于?nèi)阻，外電阻變小時(shí)，電源的輸出功率P變大，故C正確；D、由于總電流增大，根據(jù)知電阻消耗的熱功率增大，故D錯(cuò)誤；應(yīng)選：AC8．〔4分〕如圖甲所示，靜止在水平地面上的物塊A，受到水平向右的拉力F作用，F(xiàn)與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，設(shè)物塊與地面間的最大靜摩擦力fm與滑動(dòng)摩擦力大小相等，那么〔〕A．t2～t5時(shí)間內(nèi)物塊A的加速度逐漸減小B．t2時(shí)刻物塊A的加速度最大C．t3和t5時(shí)刻物塊A的速度相等D．0～t5時(shí)間內(nèi)物塊A一直做加速運(yùn)動(dòng)【解答】解：A、t2～t5時(shí)間內(nèi)拉力逐漸減小，物體受到的合力先減小后增大，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度先減小后增大，故A錯(cuò)誤；B、t2時(shí)刻物塊A受到的合力最大，產(chǎn)生的加速度最大，故B正確；C、t3到t5時(shí)刻，受到的合力先減小后增大，關(guān)于t4時(shí)刻對稱，故物體先加速后減速，加速度也關(guān)于t4時(shí)刻對稱，根據(jù)v=v0+at可知，故t3和t5時(shí)刻物塊A的速度相等，故C正確；D、在0﹣t1時(shí)刻內(nèi)，拉力小于摩擦力，物體靜止，不可能加速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤；應(yīng)選：BC9．〔4分〕如下圖為一個(gè)小型電風(fēng)扇的電路簡圖，其中理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為n，原線圈接電壓為U的交流電源，輸出端接有一只電阻為R的燈泡L和交流電風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)D，電動(dòng)機(jī)線圈電阻為r．接通電源后，電風(fēng)扇正常運(yùn)轉(zhuǎn)，測出通過風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的電流為I．那么以下說法正確的是〔〕A．理想變壓器的輸入功率為B．風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)D中的電流為C．風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)D輸出的機(jī)械功率為〔I﹣〕D．假設(shè)電風(fēng)扇由于機(jī)械故障被卡住，那么通過原線圈的電流為【解答】解：A、理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為n，原線圈接電壓為U的交流電源，那么輸出端電壓為，而電動(dòng)機(jī)的輸入功率為，故A錯(cuò)誤；B、理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為n，原線圈接電壓為U的交流電源，那么輸出端電壓為，所以電流為，故B錯(cuò)誤；C、電動(dòng)機(jī)的輸入功率為，而電動(dòng)機(jī)的線圈電阻消耗的功率為I2r，那么電動(dòng)機(jī)D的機(jī)械功率為﹣I2r．故C錯(cuò)誤；D、假設(shè)電風(fēng)扇由于機(jī)械故障被卡住可視為純電阻，兩電阻并聯(lián)，那么根據(jù)歐姆定律可知，通過原線圈的電流為；故D正確．應(yīng)選：D．10．〔4分〕美國在2023年2月11日宣布“探測到引力波的存在〞．天文學(xué)家通過觀測雙星軌道參數(shù)的變化來間接驗(yàn)證引力波的存在，證實(shí)了GW150914是兩個(gè)黑洞并合的事件．該事件中甲、乙兩個(gè)黑洞的質(zhì)量分別為太陽質(zhì)量的36倍和29倍，假設(shè)這兩個(gè)黑洞，繞它們連線上的某點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，且這兩個(gè)黑洞的間距緩慢減小．假設(shè)該黑洞系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中各自質(zhì)量不變且不受其它星系的影響，那么關(guān)于這兩個(gè)黑洞的運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是〔〕A．甲、乙兩個(gè)黑洞運(yùn)行的線速度大小之比為36：29B．甲、乙兩個(gè)黑洞運(yùn)行的角速度大小始終相等C．隨著甲、乙兩個(gè)黑洞的間距緩慢減小，它們運(yùn)行的周期也在減小D．甲、乙兩個(gè)黑洞做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小始終相等【解答】解：A、B、雙星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)具有相同的角速度，根據(jù)，得，M1r1=M2r2，因?yàn)橘|(zhì)量大的黑洞和質(zhì)量小的黑洞質(zhì)量之比為36：29，那么軌道半徑之比為29：36；根據(jù)v=rω知，因?yàn)橘|(zhì)量大的黑洞和質(zhì)量小的黑洞半徑之比為29：36，角速度相等，那么線速度之比為29：36，故A錯(cuò)誤，B正確；C、根據(jù)可得，根據(jù)可得，所以當(dāng)M1+M2不變時(shí)，L減小，那么T減小，即雙星系統(tǒng)運(yùn)行周期會隨間距減小而減小，故C正確；D、根據(jù)a=rω2知，因?yàn)橘|(zhì)量大的黑洞和質(zhì)量小的黑洞半徑之比為29：36，角速度相等，那么向心加速度之比為29：36，故D錯(cuò)誤．應(yīng)選：BC11．〔4分〕如下圖，兩虛線之間的空間存在著正交或平行的勻強(qiáng)電場E和勻強(qiáng)磁場B，有一個(gè)帶負(fù)電小球〔電量為﹣q，質(zhì)量為m〕，從正交或平行的電磁復(fù)合場上方的某一高度自由落下，那么，帶電小球可能沿直線通過以下電磁復(fù)合場的是〔〕A． B． C． D．【解答】解：A、小球受重力、向右的電場力、向左的洛倫茲力，下降過程中速度一定變大，故洛倫茲力一定增大，不可能一直與電場力平衡，故合力不可能一直向下，故一定做曲線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、小球受重力、向右上方的電場力、向左的洛侖茲力，可能平衡，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B正確；C、小球受重力、向下的電場力、向內(nèi)的洛侖茲力，不可能平衡，故一定做曲線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D、小球受重力和向下的電場力，不受洛侖茲力，合力與速度共線，做直線運(yùn)動(dòng)，故D正確；應(yīng)選：BD二、實(shí)驗(yàn)題12．〔6分〕如下圖，氣墊導(dǎo)軌上滑塊的質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，遮光條寬度為d，兩光電門間的距離為L，氣源開通后滑塊在牽引力的作用下先后通過兩個(gè)光電門的時(shí)間為△t1和△t2．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間〔1〕假設(shè)光電計(jì)時(shí)器還記錄了滑塊從光電門1到光電門2的時(shí)間△t，用上述裝置測量滑塊加速度，加速度的表達(dá)式為〔用所給的物理量表示〕．〔2〕用上述裝置探究滑塊加速度a與質(zhì)量M及拉力F的關(guān)系時(shí)，要用鉤碼重力代替繩子的拉力，那么m與M之間的關(guān)系應(yīng)滿足關(guān)系m＜＜M；〔3〕假設(shè)兩光電門間的距離為L，用上述裝置驗(yàn)證系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)中的機(jī)械能守恒．滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過程中，滿足關(guān)系式時(shí)〔用所給的物理量表示〕，滑塊和鉤碼系統(tǒng)機(jī)械能守恒．正常情況下，在測量過程中，系統(tǒng)動(dòng)能的增加量總是小于〔填“大于〞“等于〞或“小于〞〕鉤碼重力勢能的減少量．【解答】解：〔1〕根據(jù)遮光板通過光電門的速度可以用平均速度代替得：滑塊通過第一個(gè)光電門時(shí)的速度：滑塊通過第二個(gè)光電門時(shí)的速度：滑塊的加速度：a==〔2〕當(dāng)滑塊質(zhì)量M遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量m時(shí)，細(xì)線中拉力近似等于鉤碼重力．〔3〕實(shí)驗(yàn)原理是：求出通過光電門1時(shí)的速度v1，通過光電門1時(shí)的速度v2，測出兩光電門間的距離A，在這個(gè)過程中，減少的重力勢能能：△Ep=mgL，增加的動(dòng)能為：〔M+m〕v22﹣〔M+m〕v12我們驗(yàn)證的是：△Ep與△Ek的關(guān)系，即驗(yàn)證：△Ep=△Ek代入得：mgL=〔M+m〕v22﹣〔M+m〕v12即，正常情況下，由于阻力作用，系統(tǒng)動(dòng)能的增加量總是小于鉤碼重力勢能的減少量．故答案為：〔1〕；〔2〕m＜＜M；〔3〕；小于13．〔11分〕要測定一卷阻值約為20Ω的金屬漆包線的長度〔兩端絕緣漆層已去除〕，實(shí)驗(yàn)室提供有以下器材：A．電流表A：量程①0～0.6A，內(nèi)阻約為1Ω；量程②0～3A，內(nèi)阻約為0.2ΩB．電壓表A：量程③0～3V，內(nèi)阻約為2kΩ；量程④0～15V，內(nèi)阻約為10kΩC．學(xué)生電源E：電動(dòng)勢約為30V，內(nèi)阻r可以忽略D．滑動(dòng)變阻器R1：阻值范圍0～10Ω，額定電流2AE．滑動(dòng)變阻器R2：阻值范圍0～500Ω，額定電流0.5AF．開關(guān)S及導(dǎo)線假設(shè)干〔1〕使用螺旋測微器測量漆包線直徑時(shí)示數(shù)如圖甲所示，那么漆包線的直徑為d=0.830mm．〔2〕為了調(diào)節(jié)方便，并能較準(zhǔn)確地測出該漆包線的電阻，電流表應(yīng)選擇量程①〔選題量程序號〕，電壓表應(yīng)選擇量程④〔選題量程序號〕，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇R1〔選填“R1〞或“R2〞〕，請?jiān)O(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)電路，將電路圖完整地補(bǔ)畫在方框中〔3〕根據(jù)正確的電路圖進(jìn)行測量，某次實(shí)驗(yàn)中電壓表與電流表的示意圖如圖乙，可求出這卷漆包線的電阻為21.3Ω〔結(jié)果保存三位有效數(shù)字〕．〔4〕這種漆包線金屬絲的直徑為d，材料的電阻率為ρ，忽略漆包線的絕緣氣層的厚度，那么這卷漆包線的長度L=〔用U、I、d、ρ表示〕．【解答】解：〔1〕螺旋測微器的固定刻度為0.5mm，可動(dòng)刻度為33.0×0.01mm=0.330mm．所以漆包線的直徑為d=0.5mm+0.330mm=0.830mm〔2〕題目中給出的電源電動(dòng)勢為30V，為了平安起見，所以電壓表應(yīng)選擇量程④0～15V．為了最大電流不超過額定電流，采用滑動(dòng)變阻器限流式接法，故滑動(dòng)變阻器選總電阻較小的R1．通過金屬漆包線的最大電流不超過Imax==A=0.75A，所以電流表應(yīng)選擇量程①．由于==20，==500，所以＜，故電流表選擇外接法．實(shí)驗(yàn)電路如右圖所示．〔2〕電壓表量程為15V，故最小分度為0.5V，故讀數(shù)為11.5V．電流表量程為0.6A，最小分度為0.02A，那么指針示數(shù)為：0.54A；所以卷漆包線的電阻為Rx==≈21.3Ω〔3〕因由歐姆定律和電阻定律可知：Rx==ρ=ρ解得漆包線的長度：L=．故答案為：〔1〕0.830mm．〔2〕①，④，R1，如上圖所示．〔3〕21.3．〔4〕．三、計(jì)算題14．〔9分〕為提高通行效率，許多高速公路入口安裝了電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)ETC．甲、乙兩輛汽車分別通過ETC通道和人工收費(fèi)通道〔MTC〕駛離高速公路，流程如下圖．假設(shè)減速帶離收費(fèi)島口x=60m，收費(fèi)島總長度d=40m，兩輛汽車同時(shí)以相同的速度v1=72km/h經(jīng)過減速帶后，一起以相同的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)．甲車減速至v2=36km/h后，勻速行駛到中心線即可完成繳費(fèi)，自動(dòng)欄桿翻開放行；乙車剛好到收費(fèi)島中心線收費(fèi)窗口停下，經(jīng)過t0=15s的時(shí)間繳費(fèi)成功，人工欄翻開放行．隨后兩輛汽車勻加速到速度v1后沿直線勻速行駛，設(shè)加速和減速過程中的加速度大小相等，求：〔1〕此次人工收費(fèi)通道和ETC通道翻開欄桿放行的時(shí)間差△t1；〔2〕兩輛汽車駛離收費(fèi)站后相距的最遠(yuǎn)距離△x．【解答】解：〔1〕兩車減速運(yùn)動(dòng)的加速度為甲車減速到v2所用時(shí)間為，走過的距離為，甲車從勻速運(yùn)動(dòng)到欄桿翻開所用時(shí)間為甲車從減速到欄桿翻開的總時(shí)間為t甲=乙車減速行駛到收費(fèi)島中心線的時(shí)間為，從減速到欄桿翻開的總時(shí)間為人工收費(fèi)通道和ETC通道翻開欄桿放行的時(shí)間差〔2〕乙車從收費(fèi)通道中心線出發(fā)又經(jīng)加速到，與甲車到達(dá)共同速度，此時(shí)兩車相距最遠(yuǎn)，這個(gè)過程乙車行駛的距離與之前乙車減速行駛的距離相等從收費(fèi)通道中心線開始，甲車先以加速至，這個(gè)時(shí)間為，然后勻速行駛．故兩車相距的最遠(yuǎn)距離為答：〔1〕此次人工收費(fèi)通道和ETC通道翻開欄桿放行的時(shí)間差為17s；〔2〕兩輛汽車駛離收費(fèi)站后相距的最遠(yuǎn)距離△x為400m15．〔9分〕如下圖，ab、cd為間距l(xiāng)的光滑傾斜金屬導(dǎo)軌，與水平面的夾角為θ，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，ac間接有阻值為R的電阻，空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場，將一根阻值為r、長度為l、質(zhì)量為m的金屬棒從軌道頂端由靜止釋放，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)的過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好．當(dāng)金屬棒向下滑行距離x到達(dá)MN處時(shí)已經(jīng)到達(dá)穩(wěn)定速度，重力加速度為g．求：〔1〕金屬棒下滑到MN的過程中通過電阻R的電荷量；〔2〕金屬棒的穩(wěn)定速度的大?。窘獯稹拷猓骸?〕金屬棒下滑到MN的過程中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢為：E==根據(jù)歐姆定律，電路中的平均電流為：I==那么q=I△t=〔2〕穩(wěn)定時(shí)導(dǎo)體棒切割運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢為：E=B0lvcosθ①電路中產(chǎn)生的電流為：I=②導(dǎo)體棒受的安培力為：F=B0Il③穩(wěn)定時(shí)導(dǎo)體棒的加速度為零，mgsinθ﹣Fcosθ=0④由①②③④解得，穩(wěn)定時(shí)導(dǎo)體棒的速度：v=答：〔1〕金屬棒下滑到MN的過程中通過電阻R的電荷量；〔2〕金屬棒的穩(wěn)定速度的大?。?6．〔10分〕如圖，半徑R=1m的光滑半圓軌道AC與傾角θ=37°的粗糙斜面軌道BD