2024年1月浙江省普通高校招生选考科目考试
物理仿真模拟卷02
姓名:__________ 准考证号:__________
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共11页,满分100分,考试时间90分钟。
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。
4.可能用到的相关参数:重力加速度g均取10m/s2。
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本题共13小题,每小题3分,共39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.下列四组单位中,单位对应的物理量均为矢量的一组是
A. 特斯拉、牛顿 B. 法拉、库仑 C. 韦伯、赫兹 D. 亨利、开尔文
【答案】A
【解析】根据矢量与标量的定义,磁感应强度、力是矢量;电容、电量、磁通量、频率、自感系数、热力学温度均为标量,故A正确;BCD错误。
故选A。
2.如图所示,北京首钢自由式滑雪大跳台由助滑道、起跳台、着陆坡、停止坡组成。运动员在完成一次跳台的过程中,下列说法正确的是( )
A. 助滑时运动员两腿尽量深蹲是为了降低重心
B. 起跳时跳台对运动员的支持力是运动员形变产生的
C. 起跳后运动员在完成空中动作时运动员可看作质点
D. 停止蹬地运动员就会缓慢停下,在缓慢停下的过程中运动员与滑雪板间的摩擦力是滑动摩擦力
【答案】A
【解析】
A.助滑时运动员两腿尽量深蹲,是通过降低重心来增加稳度,不能改变重力的大小,故A正确;
B.起跳时跳台对运动员的支持力是跳台形变产生的,故B错误;
C.起跳后运动员在完成空中动作时,要看动作,运动员大小和形状不可以忽略,运动员不能看作质点,故C错误;
D.缓慢停下过程中运动员与滑雪板相对静止,运动员与滑雪板摩擦力为静摩擦力,故D错误。
3.“过水门”是由两辆消防车相对喷水形成类似水门的造型而得名,这项寓意为“接风洗尘”的仪式,是国际民航中最高级别的礼仪。如图所示,若水柱轨迹在两相互平行的竖直面内,甲、乙两喷水口的高度相同,甲喷出的水柱最高点更高,不计空气阻力,则
A. 甲喷口处的水速度一定更大 B. 甲喷出的水射得一定更远
C. 甲喷出的水在空中运动时间一定更长 D. 甲喷口处的水柱与水平面的夹角一定更大
【答案】C
【解析】
C.将甲、乙喷出的水运动斜抛运动到最高点的过程逆向看作是平抛运动,甲喷出的水柱最高点更高,根据,,可知,甲喷出的在空中运动时间由对称性知是喷出到最高点时间的倍一定更长,甲喷出的水竖直方向初速度更大,故C正确;
B.由于甲、乙喷出的水柱自抛出到最高点的水平位移大小关系未知,由水平方向分运动,无法得出二者水平分速度和水平射程大小关系。故B错误;
由,,甲喷出的水竖直方向初速度更大,但大小关系无法确定,所以无法得出二者喷出的水初速度大小关系和初速度与水平面夹角大小关系,故AD错误;
故选C。
4.年月日,航天员王亚平、叶光富在中国空间站太空舱开设“天宫课堂”,课堂中演示了“水油分离”实验。如图所示,用细绳系住装有水和油的瓶子,叶光富手持细绳的另一端,使瓶子在竖直平面内做圆周运动,下列说法正确的是( )
A. 瓶子速度小于某一值就不能通过圆周的最高点
B. 瓶子的线速度一定,绳子越长,油和水越容易分离
C. 航天员在某时刻松开绳子,瓶子将做匀速直线运动
D. 航天员可以用该装装置在太空舱内演示瓶子做圆锥摆运动
【答案】C
【解析】
A.瓶子所受万有引力全部用来提供围绕地球做圆周运动的向心力,瓶子在空间站中处于完全失重状态,瓶子在空间站内做圆周运动的向心力由绳子拉力提供,无论瓶子速度多大都能做完整的圆周运动,故A错误;
B.根据 瓶子的线速度一定,绳子越长,所需向心力越小,油和水越不容易分离,故B错误;
C.航天员在某时刻松开绳子,以空间站为参考系,瓶子所受合力为零,将做匀速直线运动,故C正确;
D.瓶子在空间站中处于完全失重状态,航天员不可以用该装装置在太空舱内演示瓶子做圆锥摆运动,故D错误。
故选C。
5.年月日发生土星冲日现象,如图所示,土星冲日是指土星、地球和太阳几乎排列成一线,地球位于太阳与土星之间。此时土星被太阳照亮的一面完全朝向地球,所以明亮而易于观察。地球和土星绕太阳公转的方向相同,轨迹都可近似为圆,地球一年绕太阳一周,土星约年绕太阳一周。则( )
A. 在相同时间内,土星、地球与太阳中心连线扫过的面积相等
B. 土星的运行速度比地球的运行速度大
C. 土星表面重力加速度的数值比地球表面的大
D. 下一次出现土星冲日现象是在年
【答案】D
【解析】
A、根据开普勒第二定律可知,对同一行星而言,它与中心天体的连线在相等的时间内扫过的面积相等,选项A错误
B、又由,可知土星的运行速度比地球的小,选项B错误
C、行星表面的重力由万有引力提供,行星表面重力加速度,火星和地球的质量以及半径未知,无法比较其表面重力加速度的数值的大小,选项C错误
D、年,则年,由,得距下一次土星冲日所需时间年,故下一次出现土星冲日现象是在年,因此选项D正确。
6.成语“簸扬糠秕”常用于自谦,形容自己无才而居前列。成语源于如图所示劳动情景,在恒定水平风力作用下,从同一高度由静止释放的米粒和糠秕落到地面不同位置。空气阻力忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 从释放到落地的过程中,米粒和糠重力做功相同
B. 从释放到落地的过程中,米粒和糠风力做功相同
C. 从释放到落地的过程中,糠秕的运动时间大于米粒的运动时间
D. 落地时,米粒重力的瞬时功率大于糠秕重力的瞬时功率
【答案】D
【解析】
A.重力做功为
可知,重力做功不仅与高度有关,还与物体的质量有关,虽然米粒和糠下落的高度相同,但二者质量不同,因此从释放到落地的过程中,米粒和糠重力做功不相同,故A错误;
B.由于下落过程中,风力水平且大小恒定,但米粒和糠的水平位移不同,根据
可知,风力对米粒和糠做功不相同,故B错误;
C.由于忽略空气阻力,则米粒和糠在竖直方向均做自由落体运动,而下落高度相同,则可知米粒和糠从释放到落地的过程中运动时间相同,故C错误;
D.根据功率的计算公式可知重力的瞬时功率为
米粒和糠在竖直方向均作自由落体运动,且运动时间相同,则可知二者在竖直方向的速度相同,但二者质量不同,米粒的质量大于糠秕的质量,因此可知,落地时,米粒重力的瞬时功率大于糠秕重力的瞬时功率,故D正确。
故选D。
7.年月日,网球名将纳达尔以的总比分淘汰德约科维奇,成功晋级法网四强如图所示,质量为的网球以的水平速度朝纳达尔飞来,纳达尔以的水平速度反向击回,假设网球与球拍的作用时间为则下列说法正确的是( )
A. 网球动量变化量的大小为
B. 网球动能变化量的大小为
C. 球拍对网球做功为零
D. 球拍与网球之间的平均作用力大小为
【答案】D
【解析】
A、假设以网球飞来的方向为正,则初速度为,网球被击回的速度为,则网球动量的变化量为,A错误
B、网球动能的变化量为,B错误
C、由动能定理得,C错误
D、由动量定理得,代入数据解得,D正确.
8.从生活走向物理,从物理走向社会,物理和生活息息相关,联系生活实际是学好物理的基础。下列有关电学知识的相关说法,不正确的是( )
A. 图甲中工作人员在超高压带电作业时,穿用金属丝编制的工作服比绝缘橡胶服更安全
B. 图乙中家用煤气灶的点火装置,是根据尖端放电的原理而制成的
C. 图丙中避雷针的示意图,是在高大建筑物屋顶插入一根尖锐的导体棒地引线与接地装置连接可防止建筑物被雷击
D. 图丁为静电喷漆的示意图,静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相同的电荷,这样使油漆与金属表面在静电力作用下喷涂更均匀
【答案】D
【解析】
图甲中超高压带电作业的工作人员,为了保证他们的安全,他们必须穿上金属丝制成的衣服,以起到静电屏蔽的作用,故A正确;
B.图乙中家用煤气灶的点火装置,是根据尖端放电的原理而制成的,故B正确;
C.图丙中避雷针的示意图,是在高大建筑物屋顶插入一根尖锐的导体棒地引线与接地装置连接,把静电导入大地,可防止建筑物被雷击,故C正确;
D.喷枪喷出的油漆微粒带正电,因相互排斥而散开,形成雾状,被喷涂的物体带负电,对雾状油漆产生引力,把油漆吸到表面,可以使油漆与金属表面结合的更牢固,故D错误。
选不正确的,故选:。
9.磁电式转速传感器的结构如图所示。它是由永久磁铁、线圈、磁轮等组成,在磁盘上加工有齿形凸起,齿数为。当磁轮与转轴一起旋转时,磁轮的凹凸齿形将引起磁轮与永久磁铁间气隙大小的变化,使绕在永久磁铁上的线圈的磁通量发生变化,从而使线圈输出变化的电压,根据电压变化就可以测出转速。则关于该转速传感器,下列说法正确的是( )
A. 转速变化时,线圈输出电压不变 B. 它是靠线圈输出电压的频率来测转速的
C. 输出电压的频率等于磁盘的转速 D. 若输出电压的频率为,则磁盘的转速为
【答案】B
【解析】
A、转速变化时,线圈的磁通量变化率会发生变化,根据法拉第电磁感应定律,线圈输出电压发生变化,故A错误;
、磁盘有个齿轮,磁盘转一圈,齿轮靠近和远离线圈次,线圈中的输出电压变化次即频率为,即磁盘转速与线圈输出电压的频率之比为:,故若输出电压的频率为,则磁盘的转速为,故B正确,CD错误。
故选:。
10.如图所示为某电子秤示意图。一绝缘支架放在电子秤上,上端固定一带电小球,稳定后,电子秤示数为。现将另一固定于绝缘手柄一端的不带电小球与球充分接触后,再移至小球正上方处,待系统稳定后,电子秤示数为;用手摸小球使其再次不带电,后将该不带电小球与球再次充分接触并重新移至球正上方处,电子秤示数为。若两小球完全相同,则( )
A. B.
C. 若小球带负电,增大,则增大 D. 若小球带正电,减小,则增大
【答案】D
【解析】
、小球与小球充分接触后对有个向下的库仑力,设为,则:,电子秤的示数为:,用手摸小球使其再次不带电,后将该不带电的小球与球再次充分接触后,重新移至球正上方处,对向下的库仑力,电子秤的示数为:,由此可知,,且,故AB错误;
C、若小球带负电,增大,根据库仑定律可知,减小,则减小,故C错误;
D、若小球带正电,减小,根据库仑定律可知,增大,则增大,故D正确。
11.飞力士棒是一种轻巧的运动训练器材,是一根弹性杆两端带有负重的器械,如图。某型号的飞力士棒质量为,长度为,固有频率为。如图,某人用手振动该飞力士棒进行锻炼,则下列说法正确的是( )
A. 使用者用力越大,飞力士棒振动越快
B. 手振动的频率增大,飞力士棒振动的频率不变
C. 手振动的频率增大,飞力士棒振动的幅度一定变大
D. 手每分钟振动次时,飞力士棒产生共振
【答案】D
【解析】
解:、人用手振动该飞士力棒,让其做受迫振动,受迫振动的频率与驱动力的大小无关,其频率等于周期性外力的频率,手振动的频率增大,飞力士棒振动的频率越大,故AB错误;
、当手振动的频率接近该飞力士棒的固有频率时,飞士力棒振动幅度才会变大,当振动频率等于该飞士力棒的固有频率时,即每分钟振动次,则每秒为次,则,飞士力棒产生共振,故C错误,D正确;
故选:。
12.由于大气层的存在,太阳光线在大气中折射,使得太阳“落山”后我们仍然能看见它。某同学为研究这一现象,建立了一个简化模型。将折射率很小的不均匀大气等效成折射率为的均匀大气,并将大气层的厚度等效为地球半径。根据此模型,一个住在赤道上的人在太阳“落山”后还能看到太阳的时间是地球自转时间为小时,地球上看到的太阳光可以看成平行光( )
A. 小时 B. 小时 C. 小时 D. 小时
【答案】D
【解析】
解:太阳光是平行光,临界光路图如图所示
由几何关系可得临界光线的折射角为
可知临界光线的折射角为;
根据折射定律
可得
由几何关系可知,地球多转 角度便看不见太阳了,有
一个住在赤道上的人在太阳“落山”后还能看到太阳的时间为
故选D。
13.关于电磁波谱,下列说法正确的是( )
A. 红外体温计的工作原理是人的体温越高,发射的红外线越强,有时物体温度较低,不发射红外线,导致无法使用
B. 紫外线的频率比可见光低,医学中常用于杀菌消毒,长时间照射人体可能损害健康
C. 射线、射线频率较高,波动性较强,粒子性较弱,较难发生光电效应
D. 手机通信使用的是无线电波,其波长较长,更容易观察到衍射现象
【答案】D
【解析】
解:、人们利用红外线来测温,是利用红外线的热效应,体温越高人体发射的红外线越强,温度较低,仍发射红外线,故A错误;
B、由电磁波长频率关系结合图示知,紫外线的频率比可见光高,医学中常用于杀菌消毒,长时间照射人体可能损害健康,故B错误;
C、由光电效应方程知,频率越大越容易发生光电效应,射线、射线频率较高,易发生光电效应,故C错误;
D、无线电波波长较长,物体和障碍物尺寸很容易接近无限电波波长,容易观察到衍射现象,故D正确。
故选:。
不同温度下红外线辐射强弱不同;电磁波长频率关系;光电效应方程分析;波长长的波容易发生衍射现象。
二、选择题Ⅱ(本题共2小题,每小题3分,共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
14.对于下列生活中的现象与物理解释对应准确的是( )
A. 一些昆虫可以停在水面上,是因为昆虫受到水的浮力等于昆虫的重力
B. 蔗糖受潮后粘在一起形成糖块,看起来没有确定的几何形状,是因为受潮形成的糖块为多晶体
C. 酱油卤鸡蛋,是因为酱油的色素分子扩散进入鸡蛋内
D. 种植农作物进行土壤锄松保存地下水分,是因为松土保持了土壤里的毛细管便于毛细现象发生
【答案】BC
【解析】
A. 一些昆虫可以停在水面上,是因为水的表面张力原因,故A错误;
B. 蔗糖受潮后粘在一起形成糖块,受潮形成的糖块为多晶体,没有确定的几何形状,故 B正确;
C. 酱油卤鸡蛋,是因为酱油的色素分子扩散进入鸡蛋内,故C正确;
D. 种植农作物进行土壤锄松保存地下水分,是因为松土破坏了土壤里的毛细管,防止毛细现象发生,故 D错误。
故选BC。
15.不同波长的电磁波具有不同的特性,在科研、生产和生活中有广泛的应用。、两单色光在电磁波谱中的位置如图所示。下列说法正确的是( )
A. 若、光均由氢原子能级跃迁产生,产生光的能级能量差大
B. 若、光分别照射同一小孔发生衍射,光的衍射现象更明显
C. 若、光分别照射同一光电管发生光电效应,光的遏止电压高
D. 若、光分别作为同一双缝干涉装置光源时,光的干涉条纹间距大
【答案】BD
【解析】
由图中、两单色光在电磁波谱中的位置,判断出光的波长 大于光的波长 ,光的频率 小于光的频率 。
A.若、光均由氢原子能级跃迁产生,根据玻尔原子理论的频率条件
可知产生光的能级能量差小,故A错误;
B.若、光分别照射同一小孔发生衍射,根据发生明显衍射现象的条件,光的衍射现象更明显,故B正确;
C.在分别照射同一光电管发生光电效应时,根据爱因斯坦光电效应方程
可知光的遏止电压低,故C错误;
D.、光分别作为同一双缝干涉装置光源时,相邻两条亮纹或暗纹的中心间距
可知光的干涉条纹间距大,故D正确。
故选BD。
非选择题部分
三、实验题(本大题共3小题,共16.0分)
16.在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中,小明同学做了如图甲所示的实验改进,在调节桌面水平后,添加了力传感器来测细线中的拉力。
实验时,下列操作或说法正确的是______。
A.需要用天平测出砂和砂桶的总质量
B.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录拉力传感器的示数
C.选用电磁打点计时器比选用电火花计时器实验误差小
D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
实验得到如图乙所示的纸带,已知打点计时器使用的交流电源的频率为,相邻两计数点之间还有四个点未画出,由图中的数据可知,小车运动的加速度大小是______。计算结果保留三位有效数字
由实验得到小车的加速度与力传感器示数的关系如图丙所示。则小车与轨道的滑动摩擦力______。
【答案】;;。
【解析】
、实验用力传感器来测细线中的拉力,不需要再测量沙和沙桶的质量,故A错误;
B、小车靠近打点计时器,先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再释放小车,打出一条纸带,同时记录拉力传感器的示数,故B正确;
C、选用电火花计时器比选用电磁打点计时器时阻力小,所以实验误差小,故C错误;
D、实验用力传感器来测细线中的拉力,不用沙和沙桶的总质量作为细线中的拉力了。因此不需要沙和沙桶的总质量远小于小车的质量,故D错误。
故选B。
两个计数点间时间间隔为;小车做匀变速运动,
根据可得,。
根据牛顿第二定律,由图像可知,时,,解得。
故答案为:;;。
17.用螺旋测微器测量某金属丝直径时的刻度位置如图所示,从图中读出金属丝的直径为___________。用游标卡尺可以测量某些工件的外径。在测量时,示数如图所示,则读数分别为___________。
在“测定金属丝的电阻率”的实验中,如果测出金属丝接入电路的长度、直径和金属丝接入电路时的电流和其两端的电压,就可求出金属丝的电阻率。用以上实验中直接测出的物理量来表示电阻率,其表达式为___________。
在此实验中,金属丝的电阻大约为,在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电丝外,选用了如下实验器材:
A.直流电源:电动势约,内阻不计;
B.电流表:量程,内阻约;
C.电压表:量程,内阻约;
D.滑动变阻器:最大阻值;
E.开关、导线等。
在以下可供选择的实验电路中,应该选图___________填“甲”或“乙”,选择的接法为___________接法填“内”或“外”,此接法测得的电阻值将___________填“大于”“小于”或“等于”被测电阻的实际阻值。
根据下实物图的连线。在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置在___________填“最左”或“最右”端。
【答案】;甲外小于 最左
【解析】
螺旋测微器的精度为,由图示螺旋测微器可知,其示数为:;
游标卡尺的读数为:;
导体电阻:,由电阻定律可知:,电阻率:;
由题意可知,电压表内阻远大于待测电阻阻值,采用电流表外接法,应选择图甲所示电路;
电流表选择外接法,由于电压表的分流作用,所测电流偏大,由欧姆定律可知电阻测量值小于真实值;
滑动变阻器采用限流接法,为保护电路滑片应置于滑片左端;
18.在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中:
在“油膜法”估测分子大小的实验中,体现的物理思想方法是______。用序号字母填写
A.理想模型法 控制变量法 等效替代法
实验中所用的油酸酒精溶液为溶液中有纯油酸,用量筒测得上述溶液为滴,把滴该溶液滴入盛水的浅盘内,让油膜在水面上尽可能散开,油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图甲所示,图中正方形方格的边长为,油膜所占方格数约为个,可以估算出油膜的面积是______结果保留两位有效数字,由此估算出油酸分子的直径是______结果保留三位有效数字。
在一次实验中由于痱子粉撒得过多,得到了如图乙所示的油膜,如果按此油膜来计算分子直径,你认为测量结果相对真实值会______填“偏大”“偏小”或“无系统误差”。
【答案】;;偏大。
【解析】
在“油膜法”估测分子大小的实验中,体现的物理思想方法是理想模型法;
正方形方格的边长为,油膜所占方格数约为个,则;
每滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积约为,油酸分子直径约为:
所撒的痱子粉过厚,油酸分子无法充分展开,最终的面积会偏小,测量结果偏大。
四、计算题(本大题共4小题,8分+11分+11分+11分共41分,解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程,只写出最终结果的不得分)
19.小颜同学想用刻度尺来显示温度,他的做法如图所示,一导热气缸、平台及刻线在左边的刻度尺均水平固定。一厚度不计的活塞,封闭了一定质量的空气可视为理想气体,与活塞连接的带有指针的轻杆可随活塞左右移动,轻杆水平,指针竖直向下指向刻度尺上的刻度线。开始时,被测温度为,大气压,活塞静止,空气柱长度为,指针指在刻度尺上的处。不计一切摩擦,大气压保持不变,。求:
用外力缓慢向左推动活塞,当指针指到刻线时,封闭气体压强多大;
撤去外力,随被测温度的变化,刻度尺上处应标为多少摄氏度。
【答案】解:开始时气体的压强
体积
用外力缓慢向左推动活塞,则气体温度不变,
当指针指到刻线时气体体积
根据玻意耳定律可知
解得:;
刻度尺上时,压强等于初态压强,体积
根据盖吕萨克定律可知
解得。
答:用外力缓慢向左推动活塞,当指针指到刻线时,封闭气体压强为;
撤去外力,随被测温度的变化,刻度尺上处应标为摄氏度。
20.滑板运动是极限运动的鼻祖,许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来,如图是滑板运动的轨道。和是竖直平面内的两段光滑的圆弧型轨道,的圆心为点,圆心角,半径与水平轨道垂直,滑板与水平轨道间的动摩擦因数。某运动员从轨道上的点以的速度水平滑出,在点刚好沿着轨道的切线方向滑入圆弧轨道,经轨道后冲上轨道,到达点时速度减为零,然后返回。已知运动员和滑板的总质量为,、两点与水平轨道的竖直高度分别为和。求:
运动员从点运动到点的过程中,到达点时的速度大小
水平轨道的长度
通过计算说明,第一次返回时,运动员能否回到点如能,求出回到点时速度的大小。如果不能,求出最后停止的位置距点的距离。
【答案】运动员从点运动到的过程中做平抛运动,到达点时,其速度沿着点的切线方向,根据三角形定则可知,
物体到达点的速度为,
解得 ;
从到,由动能定理得,
代入数值得;
令运动员能到达左侧的最大高度为,从点到第一次返回到左侧最高处,由动能定理得 ,
解得 ,
故运动员不能回到点。设运动员从点开始返回后,在段滑行的路程为,全过程由能量守恒定律得
,
解得总路程,
由于 所以可得运动员最后停止的位置距点处。
21.中国高铁技术世界领先,被网友称为中国现代版的“四大发明”之一,其运行过程十分平稳使得国内外网友啧啧称赞。如图所示为某科研小组设计的电磁阻尼辅助刹车装置的原理示意图,固定在车厢底部的矩形超导线圈可以在智能系统控制下产生沿竖直方向的、磁感应强度大小为的匀强磁场。在火车运行的平直轨道上,依次间隔分布着足够多与轨道固连的匝矩形金属线圈,每个线圈的电阻都为,长度和间隔均为,宽度为。设火车以初速度无动力滑行进入减速区域,经时间停止运动,超导线圈的长和宽也分别为和,火车整体的质量为,运动过程中受到的摩擦阻力和空气阻力的合力恒为重力的倍,求:
火车刚进入减速区域时加速度的大小
火车减速过程中所经历的矩形线圈个数
火车减速过程中克服安培力做的功。
【答案】解:火车刚进入减速区域时有,
根据闭合电路欧姆定律,
根据牛顿第二定律有,
联立可得。
设火车开始减速到停止所发生的位移为,根据动量定理有
,
根据法拉第电磁感应定律有,
根据闭合电路欧姆定律有,
联立解得,
。
对火车减速过程,根据能量守恒定律有
,
解得
22.如图,粒子源发射质量为,电荷量为的离子,经加速后以速度沿水平方向进入速度选择器、磁分析器和电场偏转系统最后打在平面上。速度选择器为四分之一圆环的辐向电场,方向指向,沿中轴线上的两端和中心位置处各有一个小孔,圆环内外半径分别为和。离子从孔穿出后进入磁分析器,磁分析器也是一样的四分之一圆环,其圆心和电场圆心重叠,内部分布垂直纸面向内的匀强磁场,离子经磁场偏转后从出口包含、两点离开。之后进入电场偏转区,此处分布有垂直纸面向外的匀强电场,电场强度与速度选择器中心轴线处大小相等,离子经匀强电场偏转后打在平面上,平面距距离为,其中圆环中轴线刚好正对点。求:
电场偏转区场强的大小;
要保证离子能顺利通过磁分析器,磁感应强度的取值范围;
若磁分析器中的磁场强度为时,离子落在平面上的坐标,用表示,并写出计算过程。
【答案】根据牛顿第二定律有
解得:
当离子从点飞出时,设离子的运动半径为,根据几何关系有
解得:
根据牛顿第二定律有
解得:
当离子从点飞出时,设离子的运动半径为
据几何关系有 解得
解得
磁感应强度的取值范围是
离子从点飞出时速度方向与水平方向的夹角的余弦值为
离子在电场力的作用下沿方向做匀加速直线运动,加速度大小为
离子从点到平面的运动的时间为
根据运动学规律可得
根据几何关系可得
所以离子落在平面上的坐标为 2024年1月浙江省普通高校招生选考科目考试
物理仿真模拟卷02
双向细目表
序号 知识点 分值 分值占比 对应题号
1 矢量和标量 3.0分 3.0% 1
2 静摩擦力 0.7分 0.7% 2
3 牛顿第三定律 0.9分 0.9% 2
4 质点 0.7分 0.7% 2
5 形变及弹力的产生条件 0.7分 0.7% 2
6 斜抛运动 1.5分 1.5% 3
7 平抛运动基本规律及推论 5.1分 5.1% 3,20
8 向心力 1.0分 1.0% 4
9 参考系 1.0分 1.0% 4
10 超重和失重 1.0分 1.0% 4
11 卫星运行规律及应用 1.0分 1.0% 5
12 万有引力和重力的关系 1.0分 1.0% 5
13 开普勒第一定律和第二定律 1.0分 1.0% 5
14 自由落体运动 1.0分 1.0% 6
15 功的计算 1.0分 1.0% 6
16 平均功率与瞬时功率 1.0分 1.0% 6
17 动量定理 1.5分 1.5% 7
18 动能定理 5.3分 5.3% 7,20
19 静电现象的应用 3.0分 3.0% 8
20 法拉第电磁感应定律及其应用 8.5分 8.5% 9,21
21 平衡状态及平衡条件 1.5分 1.5% 10
22 库仑定律及其适用条件 1.5分 1.5% 10
23 受迫振动与共振 3.0分 3.0% 11
24 圆周运动的概念和性质 1.0分 1.0% 12
25 光的折射现象 1.0分 1.0% 12
26 折射定律 1.0分 1.0% 12
27 气体压强的微观解释 1.0分 1.0% 13
28 理想气体的描述 1.0分 1.0% 13
29 分子动能 1.0分 1.0% 13
30 分子热运动 0.6分 0.6% 14
31 液体的表面张力 0.8分 0.8% 14
32 晶体和非晶体的性质 0.6分 0.6% 14
33 光电效应的实验规律 1.0分 1.0% 15
34 双缝干涉 1.0分 1.0% 15
35 打点计时器 0.7分 0.7% 16
36 探究加速度与力、质量的关系 0.7分 0.7% 16
37 匀变速直线运动规律的推论 0.9分 0.9% 16
38 牛顿第二定律 0.7分 0.7% 16
39 串联和并联电路的基本特点 1.8分 1.8% 17
40 游标卡尺 1.8分 1.8% 17
41 测量金属丝的电阻率 1.8分 1.8% 17
42 电阻定律 1.8分 1.8% 17
43 螺旋测微器 1.8分 1.8% 17
44 用油膜法估测分子的大小 4.0分 4.0% 18
45 气体的等压变化及盖-吕萨克定律 4.0分 4.0% 19
46 气体的等温变化及玻意耳定律 4.0分 4.0% 19
47 功能关系 3.6分 3.6% 20
48 动生电动势 5.5分 5.5% 21
49 带电粒子在电场中的偏转 3.6分 3.6% 22
50 洛伦兹力 3.6分 3.6% 22
51 带电粒子在磁场中运动 3.8分 3.8% 22浙江省2023年冬季普通高校招生选考科目考试
物理仿真模拟卷02答题卡 20.
姓名: 班级: 考场/座位号:
考 号
注意事项
1.答题前请将姓名、班级、考场、准考证
号填写清楚。 [0] [0] [0] [0] [0] [0] [0] [0] [0] [0] [0] [0] [0] [0]
2.客观题答题,必须使用2B铅笔填涂,修 [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1] [1]
改时用橡皮擦干净。 [2] [2] [2] [2] [2] [2] [2] [2] [2] [2] [2] [2] [2] [2]
3.必须在题号对应的答题区域内作答,超出 [3] [3] [3] [3] [3] [3] [3] [3] [3] [3] [3] [3] [3] [3]
答题区域书写无效。 [4] [4] [4] [4] [4] [4] [4] [4] [4] [4] [4] [4] [4] [4]
[5] [5] [5] [5] [5] [5] [5] [5] [5] [5] [5] [5] [5] [5]
[6] [6] [6] [6] [6] [6] [6] [6] [6] [6] [6] [6] [6] [6]
正确填涂 缺考标记 [7] [7] [7] [7] [7] [7] [7] [7] [7] [7] [7] [7] [7] [7]
[8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8] [8]
[9] [9] [9] [9] [9] [9] [9] [9] [9] [9] [9] [9] [9] [9]
客观题
1 [A] [B] [C] [D] 2 [A] [B] [C] [D] 3 [A] [B] [C] [D] 4 [A] [B] [C] [D] 5 [A] [B] [C] [D]
6 [A] [B] [C] [D] 7 [A] [B] [C] [D] 8 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D] 10 [A] [B] [C] [D]
11 [A] [B] [C] [D] 12 [A] [B] [C] [D] 13 [A] [B] [C] [D] 14 [A] [B] [C] [D] 15 [A] [B] [C] [D]
实验题
16. _____________________、 _____________________、_____________________ 21.
17. _____________________、_____________________、_____________________、_____________________、
_ ____________________、_____________________、_____________________
18. _____________________、_____________________、_____________________、_____________________
计算题
19.
{#{QQABKYaAogCgQBIAAQgCEwEwCgCQkACAAAoOwBAMoAIBgQFABAA=}#}
22.
{#{QQABKYaAogCgQBIAAQgCEwEwCgCQkACAAAoOwBAMoAIBgQFABAA=}#}2024年1月浙江省普通高校招生选考科目考试
物理仿真模拟卷02
参考答案
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
8. 9. 10. 11. 12. 13.
14.
15.
16. ;;。
17. ;
甲外小于
最左
18. ;;偏大。
19. 解:开始时气体的压强
体积
用外力缓慢向左推动活塞,则气体温度不变,
当指针指到刻线时气体体积
根据玻意耳定律可知
解得:;
刻度尺上时,压强等于初态压强,体积
根据盖吕萨克定律可知
解得。
答:用外力缓慢向左推动活塞,当指针指到刻线时,封闭气体压强为;
撤去外力,随被测温度的变化,刻度尺上处应标为摄氏度。
20. 运动员从点运动到的过程中做平抛运动,到达点时,其速度沿着点的切线方向,根据三角形定则可知,
物体到达点的速度为,
解得 ;
从到,由动能定理得,
代入数值得;
令运动员能到达左侧的最大高度为,从点到第一次返回到左侧最高处,由动能定理得 ,
解得 ,
故运动员不能回到点。设运动员从点开始返回后,在段滑行的路程为,全过程由能量守恒定律得
,
解得总路程,
由于 所以可得运动员最后停止的位置距点处。
21. 解:火车刚进入减速区域时有,
根据闭合电路欧姆定律,
根据牛顿第二定律有,
联立可得。
设火车开始减速到停止所发生的位移为,根据动量定理有
,
根据法拉第电磁感应定律有,
根据闭合电路欧姆定律有,
联立解得,
。
对火车减速过程,根据能量守恒定律有
,
解得
22. 根据牛顿第二定律有
解得:
当离子从点飞出时,设离子的运动半径为,根据几何关系有
解得:
根据牛顿第二定律有
解得:
当离子从点飞出时,设离子的运动半径为
据几何关系有 解得
解得
磁感应强度的取值范围是
离子从点飞出时速度方向与水平方向的夹角的余弦值为
离子在电场力的作用下沿方向做匀加速直线运动,加速度大小为
离子从点到平面的运动的时间为
根据运动学规律可得
根据几何关系可得
所以离子落在平面上的坐标为
【解析】
1. 【分析】
本题考查了矢量与标量这个知识点;
根据定义判断即可。
【解答】
根据矢量与标量的定义,磁感应强度、力是矢量;电容、电量、磁通量、频率、自感系数、热力学温度均为标量,故A正确;BCD错误。
故选A。
2. 【分析】
本题考查了质点、重心、摩擦力、相互作用力等;本题包含的知识点较多,熟练掌握基本规律是解答的基础。
重心越低时,稳度越大;当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,根据把物体看成质点的条件来判断即可;根据相互作用力的性质分析;当两个物体没有相对运动或相对运动趋势时,没有摩擦力。
【解答】
A.助滑时运动员两腿尽量深蹲,是通过降低重心来增加稳度,不能改变重力的大小,故A正确;
B.起跳时跳台对运动员的支持力是跳台形变产生的,故B错误;
C.起跳后运动员在完成空中动作时,要看动作,运动员大小和形状不可以忽略,运动员不能看作质点,故C错误;
D.缓慢停下过程中运动员与滑雪板相对静止,运动员与滑雪板摩擦力为静摩擦力,故D错误。
3. 【分析】
本题考查了对斜抛运动的认识,以及对平抛运动规律的应用。本题的答题关键是将甲、乙喷出的水运动斜抛运动到最高点的过程逆向看作是平抛运动。
【解答】
C.将甲、乙喷出的水运动斜抛运动到最高点的过程逆向看作是平抛运动,甲喷出的水柱最高点更高,根据,,可知,甲喷出的在空中运动时间由对称性知是喷出到最高点时间的倍一定更长,甲喷出的水竖直方向初速度更大,故C正确;
B.由于甲、乙喷出的水柱自抛出到最高点的水平位移大小关系未知,由水平方向分运动,无法得出二者水平分速度和水平射程大小关系。故B错误;
由,,甲喷出的水竖直方向初速度更大,但大小关系无法确定,所以无法得出二者喷出的水初速度大小关系和初速度与水平面夹角大小关系,故AD错误;
故选C。
4. A.瓶子所受万有引力全部用来提供围绕地球做圆周运动的向心力,瓶子在空间站中处于完全失重状态,瓶子在空间站内做圆周运动的向心力由绳子拉力提供,无论瓶子速度多大都能做完整的圆周运动,故A错误;
B.根据 瓶子的线速度一定,绳子越长,所需向心力越小,油和水越不容易分离,故B错误;
C.航天员在某时刻松开绳子,以空间站为参考系,瓶子所受合力为零,将做匀速直线运动,故C正确;
D.瓶子在空间站中处于完全失重状态,航天员不可以用该装装置在太空舱内演示瓶子做圆锥摆运动,故D错误。
故选C。
5. 【分析】
解决天体卫星运动问题的基本思路:在地面附近万有引力近似等于物体的重力,,整理得;天体运动都可近似地看成匀速圆周运动,其向心力由万有引力提供,即,根据相应的向心力表达式进行分析。
根据开普勒第二定律分析土星、地球与太阳中心连线扫过的面积的大小,根据万有引力提供向心力可得,由此分析线速度大小,根据求解下一次出现土星冲日现象的时间。
【解答】A、根据开普勒第二定律可知,对同一行星而言,它与中心天体的连线在相等的时间内扫过的面积相等,选项A错误
B、又由,可知土星的运行速度比地球的小,选项B错误
C、行星表面的重力由万有引力提供,行星表面重力加速度,火星和地球的质量以及半径未知,无法比较其表面重力加速度的数值的大小,选项C错误
D、年,则年,由,得距下一次土星冲日所需时间年,故下一次出现土星冲日现象是在年,因此选项D正确。
6. 【分析】
根据功的表达式分析力与位移是否相同从而判断力做功是否相同;
根据竖直方向自由落体运动规律可以知道两物体竖直速度一直相同,结合重力的瞬时功率表达式可知功率关系。
【解答】
A.重力做功为
可知,重力做功不仅与高度有关,还与物体的质量有关,虽然米粒和糠下落的高度相同,但二者质量不同,因此从释放到落地的过程中,米粒和糠重力做功不相同,故A错误;
B.由于下落过程中,风力水平且大小恒定,但米粒和糠的水平位移不同,根据
可知,风力对米粒和糠做功不相同,故B错误;
C.由于忽略空气阻力,则米粒和糠在竖直方向均做自由落体运动,而下落高度相同,则可知米粒和糠从释放到落地的过程中运动时间相同,故C错误;
D.根据功率的计算公式可知重力的瞬时功率为
米粒和糠在竖直方向均作自由落体运动,且运动时间相同,则可知二者在竖直方向的速度相同,但二者质量不同,米粒的质量大于糠秕的质量,因此可知,落地时,米粒重力的瞬时功率大于糠秕重力的瞬时功率,故D正确。
故选D。
7. 【分析】
本题主要考查了动量定理和动能定理,解题关键是掌握动量定理应用时的注意点,注意先选取正方向,动量变化量一定为末动量与初动量之差,由动能定理得动能的变化量和球拍对网球做功;由动量定理得球拍与网球之间的平均作用力大小。
【解答】
A、假设以网球飞来的方向为正,则初速度为,网球被击回的速度为,则网球动量的变化量为,A错误
B、网球动能的变化量为,B错误
C、由动能定理得,C错误
D、由动量定理得,代入数据解得,D正确.
8. 【分析】本题考查是关于静电的防止与应用,从各种实例的原理出发就可以判断出答案。
本题考查是关于静电的防止与应用,要求同学们熟练掌握静电的防止与应用的具体实例。
【解答】图甲中超高压带电作业的工作人员,为了保证他们的安全,他们必须穿上金属丝制成的衣服,以起到静电屏蔽的作用,故A正确;
B.图乙中家用煤气灶的点火装置,是根据尖端放电的原理而制成的,故B正确;
C.图丙中避雷针的示意图,是在高大建筑物屋顶插入一根尖锐的导体棒地引线与接地装置连接,把静电导入大地,可防止建筑物被雷击,故C正确;
D.喷枪喷出的油漆微粒带正电,因相互排斥而散开,形成雾状,被喷涂的物体带负电,对雾状油漆产生引力,把油漆吸到表面,可以使油漆与金属表面结合的更牢固,故D错误。
选不正确的,故选:。
9. 【分析】
本题考查磁电式转速传感器,要掌握其工作原理,知道每个齿轮经过线圈一次,线圈中的输出电压就会变化一次,磁盘转动一圈,共有个齿轮经过线圈,明确这一点是解题的关键。
【解答】A、转速变化时,线圈的磁通量变化率会发生变化,根据法拉第电磁感应定律,线圈输出电压发生变化,故A错误;
、磁盘有个齿轮,磁盘转一圈,齿轮靠近和远离线圈次,线圈中的输出电压变化次即频率为,即磁盘转速与线圈输出电压的频率之比为:,故若输出电压的频率为,则磁盘的转速为,故B正确,CD错误。
故选:。
10. 【分析】本题主要考查了库仑定律的直接应用,知道库仑力与距离之间的关系,明确同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,难度适中。
小球接触后根据电荷平分原理,求出每个小球的电荷量,然后根据库仑定律求出两电荷之间的库仑力,求出两次电子秤的读数,然后比较大小。
【解答】
、小球与小球充分接触后对有个向下的库仑力,设为,则:,电子秤的示数为:,用手摸小球使其再次不带电,后将该不带电的小球与球再次充分接触后,重新移至球正上方处,对向下的库仑力,电子秤的示数为:,由此可知,,且,故AB错误;
C、若小球带负电,增大,根据库仑定律可知,减小,则减小,故C错误;
D、若小球带正电,减小,根据库仑定律可知,增大,则增大,故D正确。
11. 解:、人用手振动该飞士力棒,让其做受迫振动,受迫振动的频率与驱动力的大小无关,其频率等于周期性外力的频率,手振动的频率增大,飞力士棒振动的频率越大,故AB错误;
、当手振动的频率接近该飞力士棒的固有频率时,飞士力棒振动幅度才会变大,当振动频率等于该飞士力棒的固有频率时,即每分钟振动次,则每秒为次,则,飞士力棒产生共振,故C错误,D正确;
故选:。
受迫振动的频率与驱动力的大小无关,与驱动力的频率相等;当驱动力的频率与物体的固有频率相等时会发生共振现象,振幅最大。
本题主要考查了受迫振动,明确受迫振动的频率与驱动力的大小无关,当外力振动的频率等于固有频率时物体发生共振,振幅最大。
12. 【分析】
做出光路图,根据折射定律和几何知识求出地球多转 看不见太阳的角度。根据求时间。
此题是光折射现象在生活中的实际应用,是应用物理知识解决实际的问题,关键要作出光路图,要理解在太阳“落山”后还能看到太阳的原理,并由几何知识结合求解.
【解答】
解:太阳光是平行光,临界光路图如图所示
由几何关系可得临界光线的折射角为
可知临界光线的折射角为;
根据折射定律
可得
由几何关系可知,地球多转 角度便看不见太阳了,有
一个住在赤道上的人在太阳“落山”后还能看到太阳的时间为
故选D。
13. 解:、人们利用红外线来测温,是利用红外线的热效应,体温越高人体发射的红外线越强,温度较低,仍发射红外线,故A错误;
B、由电磁波长频率关系结合图示知,紫外线的频率比可见光高,医学中常用于杀菌消毒,长时间照射人体可能损害健康,故B错误;
C、由光电效应方程知,频率越大越容易发生光电效应,射线、射线频率较高,易发生光电效应,故C错误;
D、无线电波波长较长,物体和障碍物尺寸很容易接近无限电波波长,容易观察到衍射现象,故D正确。
故选:。
【分析】不同温度下红外线辐射强弱不同;电磁波长频率关系;光电效应方程分析;波长长的波容易发生衍射现象。
14. 【分析】
本题考察了液体的表面张力,晶体的性质,扩散现象和毛细现象。
知道破坏毛细管可以减少毛细现象的发生从而保留水份。
【解答】
A. 一些昆虫可以停在水面上,是因为水的表面张力原因,故A错误;
B. 蔗糖受潮后粘在一起形成糖块,受潮形成的糖块为多晶体,没有确定的几何形状,故 B正确;
C. 酱油卤鸡蛋,是因为酱油的色素分子扩散进入鸡蛋内,故C正确;
D. 种植农作物进行土壤锄松保存地下水分,是因为松土破坏了土壤里的毛细管,防止毛细现象发生,故 D错误。
故选BC。
15. 由图中、两单色光在电磁波谱中的位置,判断出光的波长 大于光的波长 ,光的频率 小于光的频率 。
A.若、光均由氢原子能级跃迁产生,根据玻尔原子理论的频率条件
可知产生光的能级能量差小,故A错误;
B.若、光分别照射同一小孔发生衍射,根据发生明显衍射现象的条件,光的衍射现象更明显,故B正确;
C.在分别照射同一光电管发生光电效应时,根据爱因斯坦光电效应方程
可知光的遏止电压低,故C错误;
D.、光分别作为同一双缝干涉装置光源时,相邻两条亮纹或暗纹的中心间距
可知光的干涉条纹间距大,故D正确。
故选BD。
16. 本题考查的比较综合,需要学生对这一实验掌握的非常熟,理解的比较深刻才不会出错。
解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项;
根据逐差法求得加速度;
根据牛顿第二定律求得摩擦力。
【解答】
、实验用力传感器来测细线中的拉力,不需要再测量沙和沙桶的质量,故A错误;
B、小车靠近打点计时器,先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再释放小车,打出一条纸带,同时记录拉力传感器的示数,故B正确;
C、选用电火花计时器比选用电磁打点计时器时阻力小,所以实验误差小,故C错误;
D、实验用力传感器来测细线中的拉力,不用沙和沙桶的总质量作为细线中的拉力了。因此不需要沙和沙桶的总质量远小于小车的质量,故D错误。
故选B。
两个计数点间时间间隔为;小车做匀变速运动,
根据可得,。
根据牛顿第二定律,由图像可知,时,,解得。
故答案为:;;。
17. 【分析】
螺旋测微器的分度值为,螺旋测微器估读刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数,游标卡尺是十分度,主尺单位为,游标单位为,主尺读数加上游标读数即游标卡尺的读数;
根据欧姆定律与电阻定律可以求出电阻率的表达式;
根据待测电阻阻值与电表内阻的关系确定电流表接法,然后选择实验电路,根据电路应用欧姆定律分析实验误差;
根据电路图连接实物电路图,为保护电路确定滑片的位置;
本题考查了螺旋测微器读数、实验电路选择、电表读数、实验注意事项等问题,是实验的常考问题,一定要掌握;要掌握常用器材的使用及读数方法;对电表读数时要先确定其量程与分度值,然后读出其示数,读数时事项与刻度线垂直。
【解答】
螺旋测微器的精度为,由图示螺旋测微器可知,其示数为:;
游标卡尺的读数为:;
导体电阻:,由电阻定律可知:,电阻率:;
由题意可知,电压表内阻远大于待测电阻阻值,采用电流表外接法,应选择图甲所示电路;
电流表选择外接法,由于电压表的分流作用,所测电流偏大,由欧姆定律可知电阻测量值小于真实值;
滑动变阻器采用限流接法,为保护电路滑片应置于滑片左端;
18. 【分析】
根据实验原理可知在此实验中把分子看成球体、油酸分子形成单层分子膜、油酸分子是紧挨在一起的;根据方格的面积和数量得出油膜的面积;
先根据公式求解油酸的体积,结合公式计算出分子的直径;
根据实验原理分析出痱子粉过厚对实验结果的影响。
本题主要考查了油膜法估计分子的大小实验,根据实验原理掌握正确的实验操作,结合公式完成计算即可。
【解答】
在“油膜法”估测分子大小的实验中,体现的物理思想方法是理想模型法;
正方形方格的边长为,油膜所占方格数约为个,则;
每滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积约为,油酸分子直径约为:
所撒的痱子粉过厚,油酸分子无法充分展开,最终的面积会偏小,测量结果偏大。
19.
分析出一定质量的理想气体变化前后的状态参量,根据玻意耳定律列式计算出压强;
分析出一定质量的理想气体变化前后的状态参量,根据盖吕萨克定律计算出温度。
本题主要考查了一定质量的理想气体的状态方程,解题的关键点是分析出气体变化前后的状态参量,结合公式即可完成分析。
20. 从运动到点,运动员做平抛运动,到达点时对速度进行分解,即可求出点速度;
对到,根据动能定理,可以求出水平轨道的长度;
从到第一次返回达到最高点,根据动能定理求出第一次返回时沿着轨道上滑的最大高度,从而判断能否回到点;从点开始返回到最终停下的全过程,根据能量守恒定律可以求出运动员在上通过的路程,从而确定最后停止的位置距点的距离。
本题考查了能量的观点在力学综合问题中的应用。从能量角度解题时要注意初末状态的确定及力做功的情况,分析能量是如何转化的。
21. 本题考查电磁感应综合问题。
根据求切割磁感线产生的电动势,根据闭合电路欧姆定律求电流,根据安培力公式结合牛顿第二定律求加速度;
根据动量定理求火车开始减速到停止所发生的位移,进而求出经过的线圈个数;
分析火车减速过程,根据能量守恒求克服安培力做的功。
22. 本题考查了带电粒子在电场组合场和叠加场中的运动。
根据电场力提供向心力求解通过速度选择器的离子速度大小求出的大小;
根据几何关系求半径,根据洛伦兹力提供向心力求解磁感应强度;
飞出磁场后进入电场做类平抛运动,根据平抛运动的规律求坐标。2024年1月浙江省普通高校招生选考科目考试
物理仿真模拟卷02
姓名:__________ 准考证号:__________
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共11页,满分100分,考试时间90分钟。
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。
4.可能用到的相关参数:重力加速度g均取10m/s2。
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本题共13小题,每小题3分,共39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.下列四组单位中,单位对应的物理量均为矢量的一组是
A. 特斯拉、牛顿 B. 法拉、库仑 C. 韦伯、赫兹 D. 亨利、开尔文
2.如图所示,北京首钢自由式滑雪大跳台由助滑道、起跳台、着陆坡、停止坡组成。运动员在完成一次跳台的过程中,下列说法正确的是( )
A. 助滑时运动员两腿尽量深蹲是为了降低重心
B. 起跳时跳台对运动员的支持力是运动员形变产生的
C. 起跳后运动员在完成空中动作时运动员可看作质点
D. 停止蹬地运动员就会缓慢停下,在缓慢停下的过程中运动员与滑雪板间的摩擦力是滑动摩擦力
3.“过水门”是由两辆消防车相对喷水形成类似水门的造型而得名,这项寓意为“接风洗尘”的仪式,是国际民航中最高级别的礼仪。如图所示,若水柱轨迹在两相互平行的竖直面内,甲、乙两喷水口的高度相同,甲喷出的水柱最高点更高,不计空气阻力,则
A. 甲喷口处的水速度一定更大 B. 甲喷出的水射得一定更远
C. 甲喷出的水在空中运动时间一定更长 D. 甲喷口处的水柱与水平面的夹角一定更大
4.年月日,航天员王亚平、叶光富在中国空间站太空舱开设“天宫课堂”,课堂中演示了“水油分离”实验。如图所示,用细绳系住装有水和油的瓶子,叶光富手持细绳的另一端,使瓶子在竖直平面内做圆周运动,下列说法正确的是( )
A. 瓶子速度小于某一值就不能通过圆周的最高点
B. 瓶子的线速度一定,绳子越长,油和水越容易分离
C. 航天员在某时刻松开绳子,瓶子将做匀速直线运动
D. 航天员可以用该装装置在太空舱内演示瓶子做圆锥摆运动
5.年月日发生土星冲日现象,如图所示,土星冲日是指土星、地球和太阳几乎排列成一线,地球位于太阳与土星之间。此时土星被太阳照亮的一面完全朝向地球,所以明亮而易于观察。地球和土星绕太阳公转的方向相同,轨迹都可近似为圆,地球一年绕太阳一周,土星约年绕太阳一周。则( )
A. 在相同时间内,土星、地球与太阳中心连线扫过的面积相等
B. 土星的运行速度比地球的运行速度大
C. 土星表面重力加速度的数值比地球表面的大
D. 下一次出现土星冲日现象是在年
6.成语“簸扬糠秕”常用于自谦,形容自己无才而居前列。成语源于如图所示劳动情景,在恒定水平风力作用下,从同一高度由静止释放的米粒和糠秕落到地面不同位置。空气阻力忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 从释放到落地的过程中,米粒和糠重力做功相同
B. 从释放到落地的过程中,米粒和糠风力做功相同
C. 从释放到落地的过程中,糠秕的运动时间大于米粒的运动时间
D. 落地时,米粒重力的瞬时功率大于糠秕重力的瞬时功率
7.年月日,网球名将纳达尔以的总比分淘汰德约科维奇,成功晋级法网四强如图所示,质量为的网球以的水平速度朝纳达尔飞来,纳达尔以的水平速度反向击回,假设网球与球拍的作用时间为则下列说法正确的是( )
A. 网球动量变化量的大小为 B. 网球动能变化量的大小为
C. 球拍对网球做功为零 D. 球拍与网球之间的平均作用力大小为
8.从生活走向物理,从物理走向社会,物理和生活息息相关,联系生活实际是学好物理的基础。下列有关电学知识的相关说法,不正确的是( )
A. 图甲中工作人员在超高压带电作业时,穿用金属丝编制的工作服比绝缘橡胶服更安全
B. 图乙中家用煤气灶的点火装置,是根据尖端放电的原理而制成的
C. 图丙中避雷针的示意图,是在高大建筑物屋顶插入一根尖锐的导体棒地引线与接地装置连接可防止建筑物被雷击
D. 图丁为静电喷漆的示意图,静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相同的电荷,这样使油漆与金属表面在静电力作用下喷涂更均匀
9.磁电式转速传感器的结构如图所示。它是由永久磁铁、线圈、磁轮等组成,在磁盘上加工有齿形凸起,齿数为。当磁轮与转轴一起旋转时,磁轮的凹凸齿形将引起磁轮与永久磁铁间气隙大小的变化,使绕在永久磁铁上的线圈的磁通量发生变化,从而使线圈输出变化的电压,根据电压变化就可以测出转速。则关于该转速传感器,下列说法正确的是( )
A. 转速变化时,线圈输出电压不变 B. 它是靠线圈输出电压的频率来测转速的
C. 输出电压的频率等于磁盘的转速 D. 若输出电压的频率为,则磁盘的转速为
10.如图所示为某电子秤示意图。一绝缘支架放在电子秤上,上端固定一带电小球,稳定后,电子秤示数为。现将另一固定于绝缘手柄一端的不带电小球与球充分接触后,再移至小球正上方处,待系统稳定后,电子秤示数为;用手摸小球使其再次不带电,后将该不带电小球与球再次充分接触并重新移至球正上方处,电子秤示数为。若两小球完全相同,则( )
A. B.
C. 若小球带负电,增大,则增大 D. 若小球带正电,减小,则增大
11.飞力士棒是一种轻巧的运动训练器材,是一根弹性杆两端带有负重的器械,如图。某型号的飞力士棒质量为,长度为,固有频率为。如图,某人用手振动该飞力士棒进行锻炼,则下列说法正确的是( )
A. 使用者用力越大,飞力士棒振动越快 B. 手振动的频率增大,飞力士棒振动的频率不变
C. 手振动的频率增大,飞力士棒振动的幅度一定变大 D. 手每分钟振动次时,飞力士棒产生共振
12.由于大气层的存在,太阳光线在大气中折射,使得太阳“落山”后我们仍然能看见它。某同学为研究这一现象,建立了一个简化模型。将折射率很小的不均匀大气等效成折射率为的均匀大气,并将大气层的厚度等效为地球半径。根据此模型,一个住在赤道上的人在太阳“落山”后还能看到太阳的时间是地球自转时间为小时,地球上看到的太阳光可以看成平行光( )
A. 小时 B. 小时 C. 小时 D. 小时
13.关于电磁波谱,下列说法正确的是( )
A. 红外体温计的工作原理是人的体温越高,发射的红外线越强,有时物体温度较低,不发射红外线,导致无法使用
B. 紫外线的频率比可见光低,医学中常用于杀菌消毒,长时间照射人体可能损害健康
C. 射线、射线频率较高,波动性较强,粒子性较弱,较难发生光电效应
D. 手机通信使用的是无线电波,其波长较长,更容易观察到衍射现象
二、选择题Ⅱ(本题共2小题,每小题3分,共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
14.对于下列生活中的现象与物理解释对应准确的是( )
A. 一些昆虫可以停在水面上,是因为昆虫受到水的浮力等于昆虫的重力
B. 蔗糖受潮后粘在一起形成糖块,看起来没有确定的几何形状,是因为受潮形成的糖块为多晶体
C. 酱油卤鸡蛋,是因为酱油的色素分子扩散进入鸡蛋内
D. 种植农作物进行土壤锄松保存地下水分,是因为松土保持了土壤里的毛细管便于毛细现象发生
15.不同波长的电磁波具有不同的特性,在科研、生产和生活中有广泛的应用。、两单色光在电磁波谱中的位置如图所示。下列说法正确的是( )
A. 若、光均由氢原子能级跃迁产生,产生光的能级能量差大
B. 若、光分别照射同一小孔发生衍射,光的衍射现象更明显
C. 若、光分别照射同一光电管发生光电效应,光的遏止电压高
D. 若、光分别作为同一双缝干涉装置光源时,光的干涉条纹间距大
非选择题部分
三、实验题(本大题共3小题,共16.0分)
16.在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中,小明同学做了如图甲所示的实验改进,在调节桌面水平后,添加了力传感器来测细线中的拉力。
实验时,下列操作或说法正确的是______。
A.需要用天平测出砂和砂桶的总质量
B.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录拉力传感器的示数
C.选用电磁打点计时器比选用电火花计时器实验误差小
D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
实验得到如图乙所示的纸带,已知打点计时器使用的交流电源的频率为,相邻两计数点之间还有四个点未画出,由图中的数据可知,小车运动的加速度大小是______。计算结果保留三位有效数字
由实验得到小车的加速度与力传感器示数的关系如图丙所示。则小车与轨道的滑动摩擦力______。
17.用螺旋测微器测量某金属丝直径时的刻度位置如图所示,从图中读出金属丝的直径为___________。用游标卡尺可以测量某些工件的外径。在测量时,示数如图所示,则读数分别为___________。
在“测定金属丝的电阻率”的实验中,如果测出金属丝接入电路的长度、直径和金属丝接入电路时的电流和其两端的电压,就可求出金属丝的电阻率。用以上实验中直接测出的物理量来表示电阻率,其表达式为___________。
在此实验中,金属丝的电阻大约为,在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电丝外,选用了如下实验器材:
A.直流电源:电动势约,内阻不计;
B.电流表:量程,内阻约;
C.电压表:量程,内阻约;
D.滑动变阻器:最大阻值;
E.开关、导线等。
在以下可供选择的实验电路中,应该选图___________填“甲”或“乙”,选择的接法为___________接法填“内”或“外”,此接法测得的电阻值将___________填“大于”“小于”或“等于”被测电阻的实际阻值。
根据下实物图的连线。在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置在___________填“最左”或“最右”端。
18.在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中:
在“油膜法”估测分子大小的实验中,体现的物理思想方法是______。用序号字母填写
A.理想模型法 控制变量法 等效替代法
实验中所用的油酸酒精溶液为溶液中有纯油酸,用量筒测得上述溶液为滴,把滴该溶液滴入盛水的浅盘内,让油膜在水面上尽可能散开,油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图甲所示,图中正方形方格的边长为,油膜所占方格数约为个,可以估算出油膜的面积是______结果保留两位有效数字,由此估算出油酸分子的直径是______结果保留三位有效数字。
在一次实验中由于痱子粉撒得过多,得到了如图乙所示的油膜,如果按此油膜来计算分子直径,你认为测量结果相对真实值会______填“偏大”“偏小”或“无系统误差”。
四、计算题(本大题共4小题,8分+11分+11分+11分共41分,解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程,只写出最终结果的不得分)
19.小颜同学想用刻度尺来显示温度,他的做法如图所示,一导热气缸、平台及刻线在左边的刻度尺均水平固定。一厚度不计的活塞,封闭了一定质量的空气可视为理想气体,与活塞连接的带有指针的轻杆可随活塞左右移动,轻杆水平,指针竖直向下指向刻度尺上的刻度线。开始时,被测温度为,大气压,活塞静止,空气柱长度为,指针指在刻度尺上的处。不计一切摩擦,大气压保持不变,。求:
用外力缓慢向左推动活塞,当指针指到刻线时,封闭气体压强多大;
撤去外力,随被测温度的变化,刻度尺上处应标为多少摄氏度。
20.滑板运动是极限运动的鼻祖,许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来,如图是滑板运动的轨道。和是竖直平面内的两段光滑的圆弧型轨道,的圆心为点,圆心角,半径与水平轨道垂直,滑板与水平轨道间的动摩擦因数。某运动员从轨道上的点以的速度水平滑出,在点刚好沿着轨道的切线方向滑入圆弧轨道,经轨道后冲上轨道,到达点时速度减为零,然后返回。已知运动员和滑板的总质量为,、两点与水平轨道的竖直高度分别为和。求:
运动员从点运动到点的过程中,到达点时的速度大小
水平轨道的长度
通过计算说明,第一次返回时,运动员能否回到点如能,求出回到点时速度的大小。如果不能,求出最后停止的位置距点的距离。
21.中国高铁技术世界领先,被网友称为中国现代版的“四大发明”之一,其运行过程十分平稳使得国内外网友啧啧称赞。如图所示为某科研小组设计的电磁阻尼辅助刹车装置的原理示意图,固定在车厢底部的矩形超导线圈可以在智能系统控制下产生沿竖直方向的、磁感应强度大小为的匀强磁场。在火车运行的平直轨道上,依次间隔分布着足够多与轨道固连的匝矩形金属线圈,每个线圈的电阻都为,长度和间隔均为,宽度为。设火车以初速度无动力滑行进入减速区域,经时间停止运动,超导线圈的长和宽也分别为和,火车整体的质量为,运动过程中受到的摩擦阻力和空气阻力的合力恒为重力的倍,求:
火车刚进入减速区域时加速度的大小
火车减速过程中所经历的矩形线圈个数
火车减速过程中克服安培力做的功。
22.如图,粒子源发射质量为,电荷量为的离子,经加速后以速度沿水平方向进入速度选择器、磁分析器和电场偏转系统最后打在平面上。速度选择器为四分之一圆环的辐向电场,方向指向,沿中轴线上的两端和中心位置处各有一个小孔,圆环内外半径分别为和。离子从孔穿出后进入磁分析器,磁分析器也是一样的四分之一圆环,其圆心和电场圆心重叠,内部分布垂直纸面向内的匀强磁场,离子经磁场偏转后从出口包含、两点离开。之后进入电场偏转区,此处分布有垂直纸面向外的匀强电场,电场强度与速度选择器中心轴线处大小相等,离子经匀强电场偏转后打在平面上,平面距距离为,其中圆环中轴线刚好正对点。求:
电场偏转区场强的大小;
要保证离子能顺利通过磁分析器,磁感应强度的取值范围;
若磁分析器中的磁场强度为时,离子落在平面上的坐标,用表示,并写出计算过程。
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