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绝密★启用前
选择题和实验题题组训练(7)
姓名
准考证号
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共8 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 取10m/s2
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本题共10 小题,每小题3 分,共30 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、错选均不给分)
1.将一电荷量为+q 的检验电荷放在电场中的某点,受到的电场力为F。若将放在该点的
+q 换成-2q 的检验电荷,则该点的电场强度( )
A.方向与放+q 时相反
B.方向与放+q 时相同
C.大小减小为原来的
D.大小增大为原来的2 倍
2.劈尖干涉是一种薄膜干涉,如图甲所示,将一块平板玻璃a 放置在另一玻璃板b 上,在
一端夹入两张纸片,当黄光从上方入射后,从上往下可以观察到如图乙所示的干涉条纹。
则( )
A.任意相邻的亮条纹中心位置下方的空气膜厚度差相等
B.弯曲条纹中心位置下方的空气膜厚度不相等
C.若抽去一张纸片,条纹变密
D.若换用蓝光从上方入射,条纹变疏
3.一质量均匀分布的金属丝,弯成如图所示半圆形,则其重心位置可能在图中的( )
A.M 点
B.N 点
C.P 点
D.Q 点
4.如图所示,abcd 是由粗细均匀的绝缘线制成的正方形线框,其边长为L,O 点是线框的
中心,线框上均匀地分布着正电荷,现将线框左侧中点M 处取下足够短的一小段,该小段
带电量为q,然后将其沿OM 连线向左移动
的距离到N 点处,线框其他部分的带电量与
电荷分布保持不变,若此时在O 点放一个带电量为Q 的正点电荷,静电力常量为k,则该
点电荷受到的电场力大小为( )
A.
B.
C.
D.
5.太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动.当地球恰好运行到某地
外行星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线的现象,称为“行星冲日”,已知地球及各
地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表:
行星名称
地球
火
星
木星
土星
天王星
海王星
轨道半径
1.0
1.5
5.2
9.5
19
30
则相邻两次“冲日”时间间隔约为( )
A.火星365 天
B.火星800 天
C.天王星365 天
D.天王星800 天
6.一定质量的理想气体从状态a 开始,经历三个过程,先后到达状态b 和c,最后回到原
状态a,其pT 图像如图所示。下列判断正确的是( )
A.从状态a 到状态b 的过程中,气体既不吸热也不放热
B.从状态b 到状态c 的过程中,气体的内能增加
C.从状态c 到状态a 的过程中,气体的体积不变
D.a、b 和c 三个状态中,状态a 时分子的平均动能一定最大
7.某同学用图示器材探究两个互成角度力的合成规律。A 为固定橡皮条的图钉,O 为橡皮
条与细线的结点,OB 与OC 为细线。下列要求不必要的是( )
A.OB 与OC 应关于OA 对称
B.弹簧测力计应在使用前校零
C.细线方向应与木板平面平行
D.实验中使用的细线要尽量长一点
8.如图,两条平行的金属导轨所在平面与水平面成一定夹角
,间距为d。导轨上端与电
容器连接,电容器电容为C。导轨下端与光滑水平直轨道通过绝缘小圆弧平滑连接,水平
直轨道平行且间距也为d,左侧末端连接一阻值为R 的定值电阻。导轨均处于匀强磁场中,
磁感应强度大小均为B,方向分别垂直导轨所在平面。质量为m,电阻为r,宽度为d 的金
属棒MN 从倾斜导轨某位置由静止释放,保证金属棒运动过程始终与平行导轨垂直且接触
良好,金属棒下滑到两个轨道连接处时的速度刚好是v,重力加速度为g,忽略导轨电阻,
水平导轨足够长。则下列说法正确的是( )
A.金属棒初始位置到水平轨道的高度为
B.金属棒在倾斜导轨上做匀加速直线运动
C.金属棒在水平轨道上运动时定值电阻产生的焦耳热为
D.金属棒在水平轨道运动的最大位移
9.如图,顶端固定一滑轮的斜面高h、质量为2m、倾角θ=60°,置于斜面顶端的小物体质
量为m(可视为质点),一长度远大于斜面斜边长度的轻绳一端与小物体连接、另一端固
定在竖直墙壁离水平地面高也为h 处,用手给斜面一个水平推力,使得斜面静止,且小物
体静止在斜面顶端(滑轮质量、一切接触面之间的摩擦均不计,重力加速度为g),松手
后,小物体沿斜面下滑过程中,如果以水平地面为参考系和重力势能零势面,以下说法正
确的是( )
A.物体受到斜面的支持力不做功
B.轻绳拉力对物体和斜面组成系统不做功
C.物体到达斜面底端时,其动能为
D.物体到达斜面底端时,斜面机械能为
10.如图所示,光滑的水平轨道
与光滑的圆弧轨道
在
点平滑连接,
,圆
弧轨道半径
。质量
的小物块
(可视为质点)静止在水平轨
道上的
点,现给小物块
一个水平向右的瞬时冲量
,则小物块
从离开
点到
返回
点所经历的时间约为( )
A.
B.
C.
D.
二、选择题Ⅱ(本题共3 小题,每小题4 分,共12 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4 分,选对但不全的得2 分,有选错的得0 分)
11.浏阳烟花世界驰名,橘子洲观看烟花燃放则成为网红打卡地,若在某次燃放活动中,
一枚礼花弹由地面竖直向上发射,它的速度和时间的关系图像如图所示,下列说法中正确
的是( )
A.
时刻,礼花弹距地面最远
B.
时间内,礼花弹在向下降落
C.
时间内,礼花弹处于超重状态D.
时间内,礼花弹处于超重状态
12.如图所示,半径为R 的光滑圆环固定在竖直平面内,圆环的圆心O 的正上方B 点固定
有一定滑轮,B 点的左侧再固定有一定滑轮。质量为m 的小球套在圆环上,轻质细线跨过
两个定滑轮,一端连接小球,另一端连接质量为m 的物块,用竖直向下的拉力F(未知)
把小球控制在圆环上的A 点,
与竖直方向的夹角为53°,且
正好沿圆环的切线方向,
P 点为圆环的最高点,不计一切摩擦,不计滑轮、小球以及物块的大小,重力加速度为g,
,
。下列说法正确的是( )
A.小球与物块静止时,竖直向下的拉力
B.撤去拉力F 的瞬间,细线的拉力大小为
C.小球由A 点运动到P 点的过程中,物块的重力势能减少量为
D.若小球在P 点的速度大小为v,则物块的速度大小也为v
13.如图所示,
、
、
、
是边长为
的正方形的四个顶点,在
、
、
、
处固
定着四个电荷量均为
的点电荷,其中
、
带正电,
、
带负电,
、
、、
是正
方形四条边的中点,
点为正方形的对角线的交点,取无限远处电势为零,则( )
A.
、两点的场强度相等,电势相等
B.
、
两点的场强度相同,电势相等
C.
点的场强方向由
指向
,
点电势大于
点的电势
D.交点
的电场强度不为零,电势为零
非选择题部分
三、非选择题(本题共3 小题,共14 分)
14.“研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示,其中A 为固定橡皮筋的图钉,O 为橡
皮筋与细绳的结点,OB 和OC 为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。
在实验中,如果将细绳换成橡皮筋,那么实验结果___________(选填“会”或“不会”)
发生变化。
15.某同学为了探究合外力做功与速度变化之间的关系,准备了如图所示装置,在桌面上
有一根弹簧,左端与固定在桌上的挡板拴接,右端与一个轻质木板拴接,当木板位于桌面
右边沿时弹簧恰好处于原长状态。实验操作过程如下:
a.现将弹簧压缩到一定位置,将一小球放置在轻质木板中央,释放木板,小球在木板推力
下沿水平桌面水平向右运动,在桌面右边沿与木板分离,之后平抛落至水平地面上,落点
记为
;
b.在木板左侧与挡板间均匀放置2 条、3 条、4 条、
同样的弹簧,使每次木板释放位置
都一样,重复步骤a,小球落点分别记为
;
c.测量相关数据,进行数据处理。
(1)若为得到做功与速度变化量关系,需要测量下列物理量中的_______(填正确答案标
号)。
A.小球的质量m B.弹簧的劲度系数k C.弹簧形变量
D.桌面到地面的高度h
(2)将几次实验中木板对小球做功分别记为
,小球抛出点到落地点的水
平距离分别记为
。则应以W 为纵坐标、_______为横坐标作图,才能得到
一条直线。
(3)由于小球与桌面之间的摩擦不能忽略,则由此引起的误差属于_______(填“偶然误
差”或“系统误差”)。
16.如图甲所示,滑动变阻器由接线柱、滑片、电阻丝、金属杆和瓷筒等五部分组成,滑
动变阻器的电阻丝单层密绕在瓷筒上。某实验小组要测量滑动变阻器上所绕电阻丝的电阻
率,实验室提供的器材如下:
A.待测滑动变阻器Rx,(阻值为3000Ω,额定电流为0.5A)
B.电压表(量程为12V,内阻RV=3000Ω)
C.电流表(量程为10mA,内阻约为100Ω)
D.滑动变阻器R(0~10Ω,额定电流为2A)
E.20 分度的游标卡尺
F.学生电源(输出电压为直流12V)
G.毫米刻度尺
H.开关、导线若干
(1)为了尽可能准确地测量待测滑动变阻器接入电路的电阻,请在虚线框内设计最合理的
电路图并完成图乙中实物的连线。( )
(2)实验时的主要步骤如下:
用游标卡尺分别测量待测滑动变阻器瓷筒的直径D1和绕有金属丝部分的截面直径D2,如图
丙所示;闭合开关,调整滑动变阻器Rx 滑片的位置,测量滑动变阻器Rx 接入电路的电阻
丝沿瓷筒方向的长度;调整滑动变阻器R 滑片的位置,读出电压表和电流表的示数U、I,
并计算出Rx 值,把Rx 与L 的对应值填入表格;
改变待测滑动变阻器Rx 接入电路的电阻丝沿瓷筒方向的长度L,重复步骤(2);
测多组Rx 和L 对应数据,以Rx 为纵轴、L 为横轴建立坐标系,描点作出Rx-L 图线。
请完成下列填空:
①某次测量瓷筒的直径,游标卡尺的示数如图丁所示,则D1=___________cm。
②某次实验中,读出电压表和电流表的示数U、I,则待测滑动变阻器接入电路的电阻
Rx=___________(用题中所给字母表示)。
③实验中作出的Rx-L 图线如图戊所示,图线斜率为K,可得待测滑动变阻器所用电阻丝的
电阻率的表达式为
=___________。(用K、D1、D2表示,电阻丝长度等于电阻丝中心轴
线的长度)
《选择题和实验题题组训练(7)》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
A
B
D
B
C
A
D
B
C
题号
11
12
13
答案
AC
AC
ACD
1.B
【详解】电场强度是电场本身的属性,由电场的源电荷分布决定,与检验电荷无关。若将
放在该点的+q 换成-2q 的检验电荷,电场强度在该点的大小和方向保持不变。
故选 B。
2.A
【详解】A.光在空气膜中的光程差为
即光程差为空气层厚度的2 倍,当光程差
此处表现为亮条纹,当光程差为
此处表现为暗条纹,所以任意相邻的亮条纹中心位置下方的空气膜厚度差相等,A 正确;
B.根据A 的分析可知:弯曲条纹中心位置下方的空气膜厚度相等,B 错误;
C.当光程差
时此处表现为亮条纹,则相邻亮条纹之间的空气层的厚度差为
,
显然抽去一张纸后空气层的倾角变小,故相邻两条纹之间的距离变大,干涉条纹变稀疏了,
C 错误;
D.当光程差
时此处表现为亮条纹,则相邻亮条纹之间的空气层的厚度差为
,
蓝光的波长小于黄光的波长,则换用蓝光从上方入射,条纹变密集,D 错误。
故选A。
3.B
【详解】质量均匀分布的物体(规则物体)的重心位置与形状有关: 1. 对于半
圆形金属丝(质量均匀分布),其重心位于半圆的对称轴上; 2. 重心是物体
各部分重力的等效作用点,由于金属丝呈弧形分布,重心不会在金属丝本身
(排除M 点),也不会在半圆外侧(排除Q 点),而是在半圆的内部对称轴上。
因此它必然落在圆心(P 点)与圆弧最高点(M 点)之间,对应图中N 点。故选B。
4.D
【详解】正方形线框完整时在O 点的电场强度为零,所以取下的一小段放在M 处时的电场
强度与剩余线框产生的电场强度大小相等,方向相反。根据点电荷周围电场强度的表达式
可知M 处的一小段在O 处产生的电场强度为E1
方向水平向右,则剩余部分在O 处产生的电场强度为
方向水平向左,取下的一小段在N 处时在O 点产生的电场强度为
方向水平向右,所以O 点处的电场强度为EN和
的合场强,即
根据电场力的表达式可知点电荷在O 点处所受的电场力为
D 正确。
故选D。
5.B
【详解】根据开普勒第三定律有
解得
设相邻两次“冲日”时间间隔为,则
解得
由表格中的数据可得
故选B。
6.C
【详解】A.从状态a 到状态b 的过程中,气体压强不变,温度升高,内能增加,体积变大,
气体对外做功,则根据
则气体吸热,选项A 错误;
B.从状态b 到状态c 的过程中,气体的温度不变,则内能不变,选项B 错误;
C.根据
可知,从状态c 到状态a 的过程中,气体的体积不变,选项C 正确;
D.a、b 和c 三个状态中,状态a 时温度最低,可知该状态下分子的平均动能一定最小,
选项D 错误。
故选C。
7.A
【详解】A.探究两个互成角度力的合成规律实验,两个弹簧拉力的夹角不能太大,也不
能太小,不要求关于OA 对称,这样具有一般性,所以不要求OB 与OC 应关于OA 对称,
故A 错误,符合题意;
B.弹簧测力计应在使用前校零,以减小误差,故B 正确,不符合题意;
C.为使力作用在同一平面,减小误差,拉线方向应与木板平面平行,故C 正确,不符合
题意;
D.用一个弹簧测力计拉橡皮条和用两个弹簧测力计拉橡皮条,为了使两次效果相同,都
要使橡皮条伸长到同一位置,故D 正确,不符合题意。
故选A。
8.D
【详解】A.金属棒沿斜面下滑到底端时,重力势能转化为动能和电容器储存的电能(若
倾斜导轨不光滑,还有摩擦生热),即由能量关系可知
则金属棒初始位置到水平轨道的高度不等于
,A 错误;
B.导轨下滑过程中由牛顿第二定律可得
由法拉利电磁感应定律可得及闭合回路的欧姆定律可得
如果电流一直稳定可对上式时间求导可得
联立牛顿第二定律
加速度是定值物体做匀变速直线运动,实际初始时刻导体棒的电流时变化的,在逐渐增大,
则刚开始加速度逐渐减小,B 错误
C.由能量关系可知,金属棒在水平轨道上运动时产生的总的焦耳热
因金属棒有内阻,则定值电阻产生的焦耳热小于
,C 错误;
D.由动量定理
由电荷量公式
解得金属棒在水平轨道运动的最大位移
D 正确。
故选D。
9.B
【详解】A.物体下滑过程中,斜面体受到垂直于斜面向下的压力,斜面体将向左加速,
压力的方向与斜面体位移方向夹角为锐角,压力对斜面体做正功,则物体受到斜面的支持
力对物体做负功,故A 错误;
B.松手后,斜面体所受绳的拉力沿左右两段绳夹角的角平分线斜向左下方,即与水平方
向夹角为60°,物体所受绳拉力沿绳向上,且物体所受绳拉力大小与斜面体所受绳拉力大
小相等,当斜面体向左加速过程中,其位移方向与绳拉力方向夹角为60°,绳拉力对斜面
体做正功,而物体既与斜面体向左运动,又沿斜面向下滑动,绳子水平方向缩短的长度与
沿斜面向下增加的长度相等,即物体向左运动的位移与沿斜面向下的位移相等,由于二者
夹角为120°,所以物体实际的位移等于分位移大小,方向与水平方向夹角为60°,与连接
物体的绳夹角为120°,所以绳拉力对物体做负功,则轻绳拉力对物体和斜面组成系统做功
为
即轻绳拉力对物体和斜面组成系统不做功,故B 正确;
CD.由于轻绳拉力对物体和斜面组成系统不做功,则物体和斜面组成的系统机械能守恒,
且物体水平方向的速度大小与沿斜面向下运动的速度大小相等,二者夹角为120°,则物体
运动的速度与斜面体运动的速度大小相等,根据系统机械能守恒定律可得
解得物体到达斜面底端时动能为
斜面机械能为
故CD 错误。
故选B。
10.C
【详解】根据动量定理可知小物块在a 点时的速度为
代入数据解得
两次经过ab 的总时间为
在圆弧上升的高度为
mgh=
mv2
解得
h=0.128m
设小球上升至最高点时所对应轨道的圆心角为θ,由几何关系可得
证明角度极小,故可看作单摆模型,根据
解得
综上可知由a 点返回a 点时间为
故C 正确。
故选C。
【点睛】本题考查动量定理以及极限思想下的圆周运动知识。
11.AC
【详解】A.v-t 图像与坐标轴所围面积表示位移,所以
时刻,礼花弹位移最大,距地面
最远,故A 正确;
B.
时间内,礼花弹速度方向沿正方向,处于上升阶段,故B 错误;
CD.v-t 图像斜率的正负表示加速度的方向,
时间内,礼花弹加速度竖直向上,处于
超重状态;
时间内,礼花弹加速度方向竖直向下,处于失重状态,故C 正确,D 错误。
故选AC。
12.AC
【详解】A.对物块进行受力分析,由二力平衡可得细线的拉力大小为
在A 点对小球进行受力分析,由力的平衡可得
解得
故A 正确;
B.在撤去拉力F 的瞬间,设细线的拉力大小为
,小球和物块的加速度大小相等设为a,
对两者分别应用牛顿第二定律可得
联立解得
故B 错误;
C.撤去拉力F 后,当小球运动到P 点时,设小球的速度大小为v,由几何关系可得
小球从A 到P,物块下降的高度为
联立解得
则物块的重力势能减少量为
故C 正确;
D.细线与小球的速度v 垂直,则绳子伸长的速度为0,由关联速度之间的关系,物块的速
度为0,故D 错误。
故选AC。
13.ACD
【详解】A、根据矢量叠加原理可以得到a、c 两点的场强大小相等,方向都竖直向下;同
理可以得到a、c 连线上的任何一点的场强方向都是竖直向下的,与ac 连线垂直。因为等
势线上各点都与电场线垂直,所以ac 的连线是一条等势线,所以a、c 两点电势相等,故
A 正确;
B.对b 点分析,正电荷电荷A、B 在b 处产生的场强大小相等、方向相反,矢量和为0,
所以b 处的场强等效于C、D 两个负电荷在此处产生的场强的矢量和,方向竖直向下;同
理d 处的场强可以等效于A、B 两个正电荷在此处产生的场强的矢量和,方向竖直向下,
根据电荷位置关系可以判定b、d 两点的场强相同,但是b 点靠近A、B 两个正电荷,d 点
靠近C、D 两个负电荷,根据电荷的代数叠加原理有
,即b、d 两点电势不相等,故
B 错误;
C.由上述分析可知
点的场强方向由
指向
,
,故C 正确;
D.而交点
的电场强度竖直向下,场强不为零,而
点的电势为零,故D 正确;
故选ACD。
14.不会
【详解】[1]由于拉到O 点的作用效果相同,将两条细绳换成两根橡皮筋,不会影响实验结
果。
15. AD
系统误差
【详解】(1)[1] AD.小球离开桌面后做平抛运动,竖直方向运动有
,可计算出
平抛运动的时间,再根据小球抛出点到落地点的水平距离
,可计算出小球离开桌面
时的速度,因为
,所以还需知道小球质量才能知道小球动能,从而得出弹簧对
小球做的功,AD 正确;
B.不需要知道弹簧的劲度系数,B 错误;
C.弹簧的条数与弹簧对小球做功大小成正比,因此并不需要知道弹簧形变量
,C 错误。
故选AD。
(2)[2]根据
,
可得
根据动能定理
所以
故应以W 为纵坐标、
为横坐标作图,才能得到一条直线。
(3)[3]小球与桌面之间的摩擦不能忽略,所造成的误差不能通过多次测量求平均值的方
法来消除,属于系统误差。
16.
4.015
【详解】(1)[1]由于滑动变阻器R 的阻值远远小于待测滑动变阻器Rx,为了更好地控制
电压,滑动变阻器应选择分压式接法,另外由于电压表电阻已知,电流表电阻未知,因此
应采用电流表外接法,具体的电路图和实物连线图如下
(2)[2][3][4] 由于游标卡尺是20 分度,因此
D1=4cm+0.05 3mm=4.015 cm
由于电压表测的是滑动变阻器Rx 的电压,而电流表测的是变阻器Rx 和电压表并联的干路
电流,因此
电阻丝的直径为
滑动变阻器Rx 接入电路的电阻丝沿瓷筒方向的长度为L 时电阻丝的匝数为
一圈电阻丝的长度为
因此滑动变阻器Rx 接入电路的电阻丝沿瓷筒方向的长度为L 时电阻丝的总长度为
设电阻丝的横截面积为S,则
因此
而
因此