黄金卷02-【赢在高考·黄金8卷】2024年高考物理模拟卷（安徽专用）

【赢在高考・黄金8卷】备战2024年高考物理模拟卷（安徽专用）

黄金卷02

（考试时间：75分钟试卷满分：100分）

第I卷（选择题，共42分）

一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中只有一事符合题目要

求。

1.食盐被灼烧时会发出黄光，主要是由食盐蒸气中钠原子的能级跃迁造成的。在钠原子光谱的四个线系中，

只有主线系的下级是基态，在光谱学中，称主线系的第一组线（双线）为共振线，钠原子的共振线就是有

名的黄双线（波长为589.0nm、589.6nm）,已知普朗克常量〃=6.63x10-J-s，元电荷e=1.6xlO^c,光

速c=3xl（）Xm/s。下列说法正确的是（）

A.玻尔理论能解祥钠原子的光谱现象

B.灼烧时钠原子处于高能级是因为从火中吸收了能量

C.黄双线能使逸出功为2.25cV的金属发生光电效应

D.太阳光谱中有题述两种波长的光，说明太阳中有钠元素

2.歼-35舰载机在航母上降落，需利用阻拦系统使之迅速停下。如图，某次着舰时，飞机钩住阻拦索中间

位置，两段绳索夹角为12（）。时阻拦索中张力为尸，此刻飞机受阻拦索作用力的大小为（）

3

A.FB.y/3FC.-FD.2F

3.在一次实验中将一钢球连接在轻质弹簧的下端，弹簧的上端悬挂于定点O,并用一水平方向的细绳拉住

钢球，将水平细绳靠球剪断后金属球在第一次向左摆动以及回摆过程的一段运动轨迹如图中虚线所示。某

同学据此得出了以下几个结论，其中正确的是（）

A.水平细绳剪断瞬间金属球的加速度方向垂直于弹簧向左下方

B.金属球运动到悬点正下方时所受重力小于弹拉力

C.金属球运动到最左端时动能为零

D.金属球动能最大的位置应该在悬点正下方的左侧

4.如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中匀速上浮，在红蜡块从

玻璃管的下端匀速卜.浮的同时,玻璃管向右运动,则下列说法中正确的是（）

A.若玻璃管做匀速直线运动，则蜡块的合运动为匀加速直线运动

B.若玻璃管做匀速直线运动，则蜡块的合运动为匀速直线运动

C.若玻璃管做匀加速直线运动，则蜡块的上浮时间变短

D.若玻璃管做匀加速直线运动，则蜡块的合运动为匀加速直线运动

5.磁星是高密度的中子星，是一种恒星尸体，其磁场较地球上的任何磁体都要强上数十亿倍。它们大约每

10秒就会释放出X射线，偶尔也会放射出伽马射线。直到1998年，磁星才被确定为一种独特的星体，这

离首次发现其光线已近20年之久：1979年3月，9艘太空船发现，来自于称为N49的超新星残体处的辐射

能量相当于太阳在1000年之内释放出来的能量总和。已知该中子星表面卫星周期为兀万有引力常量为G,

则中子星的密度为（）

C.AD.上

GT2GT2

6.如图所示，竖直平面内有三根轻质细绳，绳1水平，绳2与水平方向成60。角，。为结点，绳3的下端

拴接-质量为，〃、长度为/的导体棒，棒垂直于纸面静止，整个空间存在竖直向上、磁感应强度大小为B

的匀强磁场。现向导体棒通入方向向里、大小由零缓慢增大到乙）的电流，可观察到导体棒缓慢上升到与绳1

所处的水平面成30。角时保持静止。已知重力加速度为g。在此过程中，下列说法正确的是（）

绳1受到的拉力先增大后减小

绳2受到的拉力先增大后减小

C.绳3受到的拉力最大值为石〃话

D.导体棒中电流的值为管•

7.如图所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的小球，从平行板电场左端的中点P以相同的

初速度沿水平方向垂直于电场方向进入电场，它们分别落在人、仄C三点，可以判断（）

CBA

A.小球A带正电，B不带电，C带负电

B.三个小球在电场中运动时间相等

C.三个小球到达极板时的动能EkA>EkB>Ekc

D.三个小球在电场中运动的加速度〃kac

8.如图所示，电源电动势石=6V,内阻lIC,R尸3C,R尸7.5Q,&=3Q,尺尸2C,电容器的电容。=2"。

开始时开关S处于闭合状态，则下列说法正确的是（）

A.开关S闭合时,电容器上极板带正电

B.开关S闭合时,电容器两极板间电势差是3V

C.将开关S断开，稳定后电容器极板所带的电荷量是3.6XI0-6C

D.将开美S断JT至电路稳定的过程中通过氏的电荷量是9.6XI0FC

画出的示意图如图乙所示。

（1）本实验采用的科学方法是（填“控制变量法”、“等效替代法”或“极限法”）。

（2）图乙中，一定与橡皮条在一条直线上的力是（填"k'或'F'）,图乙四个力中，小是由弹簧测

力计直接测得的是（填“6”、“尸2”、"尸’或"尸'"）.

（3）某次测量时弹簧测力计的示数如图丙所示，其示数为No

单位:N

2三?2

3-TT-33

丙

（1）已知电源内阻比较小，移动滑动变阻器滑片时，为了使电压表示数变化比较明显，该小组同学在思考

后将R尸8C的定值电阻串入图甲电路中的（选填"A”或"B”），可以解决该问题。

（2）根据（1）问中选择的电路，多次调节滑动变阻器A阻值，读出相应的电压表和电流表示数U和/,

将测得的数据描绘出如图乙所示的图像，蓄电池的内阻Q（此空结果保留两位有效数字），滑

动变阻器R消耗的最大功率为W.

（3）该小组同学根据（1）问中选择的电路，分析了实验中由电表内阻引起的实验误差。下图中，实线是

根据本实验的数据描点作图得到的U-/图像：虚线是该电源在没有电表内阻影响的理想情况下所对应的U-1

图像，则可能正确的是。

13.（10分）未来中国宇航员登陆月球表面，其任务之•是测量出月球表面的重力加速度，从而计算■下

月球的质量。测量方案之一就是通过单摆测月球表面重力加速度。目前实验舱中有以下设备：摆球（直径

约1cm）、刻度尺（量程30cm）、轻细线（1m左右无弹性）、停表和足够高的固定支架。宇航员设计了如下

实验步骤：

①如图所示，将系好细线的摆球上端固定于。点；

②将摆球拉开一个小的角度，然后由静止释放；

③从摆球摆到最低点开始计时，测出〃次全振动的总时间〃；

④缩短细线长度，重更②、③步骤，测出〃次全振动的总时间止

完成以下问题：

（1）若细线缩短的长度为AL（AL小于刻度尺量程），请用力、〃以及写出重力加速度g的表达式；

（2）已知月球的半径为R、万有引力常量G,请结合（I）中g的表达式写出月球质量M的表达式。

O

///

14.（15分）如图1所示，一质量为m=0.5kg、边长为L=1.0m的正方形线框Hcd静置在光滑绝缘的水平

桌面上。线框右半部分宽度为4的区域内存在方向垂直于桌面向下的磁场，虚线为磁场的左边界，线框的

m也与磁场的右边界重合，磁场的磁感应强度大小随时间，的变化关系如图2所示。，=。时刻线框在水平恒

力广的作用下由静止开始运动，f=ls时线框的油边进入磁场，之后线框匀速通过磁场区域。求：

（1）拉力厂的大小；

（2）该正方形线框的电阻;

（3）整个过程线框中产生的焦耳热。

15.（18分）如图所示，点P在水面上方力高处，水缸的缸口离水面距离为“，缸口的圆心为O、半径为

R，点P到缸口的水平距离为s。。在过。点的竖直平面内，质量为m的小球从P点以不同初速度水平抛出，

在下落到缸口高度前均能达到稳定状态。己知小球在水中运动过程中受到的浮力恒为F,受到水的粘滞阻力

f与速度v的关系为户加（比例系数左已知），方向与速度方向相反。不计空气阻力和缸口厚度，重力加速度

为g。

（1）求小球从被抛出后运动到水面过程中，重力做功的平均功率P；

（2）小球平抛的初速度为力时，从0点进入缸内，求小球运动到。点的过程中克服粘滞阻力做的功W；

（3）要使小球能落到缸中，求平效初速度用的范围。

/oA

2R

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黄金卷02•参考答案

（考试时间：75分钟试卷满分：100分）

12345678910

BADBCDADBCDCD

II.（I）等效替代法（2分）（2）F'（1分）（3）F（I分）（4）2.90（2分）

12.A（2分）（2）2.0（2分）（3）0.225（2分）（4）B（3分）

13.（1）设原来细线长度为L,测出n次个振动的总时间tl,则对应周期为

7七（1分）

根据单摆周期公式可得

（2分）

若细线缩短的长度为AL,测出n次个振动的总时间t2,则对应周期为

T—（3分）

n

根据单摆周期公式可得

（4分）

解得重力加速度表达式为:

4^-2/I2AL/八、

&二布r（5分）

（2）根据万有引力与重力的关系有

GMm八、

—^-=〃吆（7分）

A

解得

“4，〃2"片

A/=--7-（1。分）

14.（1）由题意可知，前1s内线框在尸的作用下做匀加速直线运动，由运动学公式

衿百分）

由牛顿第二定律得

F=ma（2分）

所以拉力产的大小为

F=0.5N（4分）

（2）在t=ls后线框做匀速直线运动，所以

F=B1L（5分）

由闭合电路欧姆定律

//

R

线框做切割磁感线产生的感应电动势为

E=BLv（6分）

其中

v—at

联立可得，该正方形线框的电阻为

/?=2Q（7分）

（3）由法拉第电磁感应定律得第1s内感应电动势为

E（=—=^^=0.5V（8分）

△lA/

感应电流为

=（9分）

A4

所以1S内线框中产生的热量为

Q=/>,=lj（10分）

O

匀速通过磁场区域时

E]=BL\，=1V（11分）

感应电流为

，2=§=0.5A（12分）

R

其中

此过程线框中产生的热量为

。2=1心2=jJ（13分）

所以整个过程中线框中产生的焦耳热为

3

Q=QI+Q2=」J=0.375J（15分）

8

15.（1）小球做平抛运动，设小球从平抛运动到水面的时间为1,则

h=（1分）

尸=呸（2分）

t

解得

P=蟹画（5分）

2

（2）设小球运动到缸口时的速度为心则

kv+F=mg（6分）

m（i（h+H）-FH-W=—/??v2--tnv^（7分）

22

解得

[1TT

W=mg（h+H）-FH+-mv^--m（，ng~）2（10分）

22k

（3）设小球在水面上方运动的水平位移为力，水下运动时沿水平方向的速度为以、加速度为公，运动到缸

口时的水平位移为X2,则

X=卬（11分）

小球在水下运动，任何时刻均有

kvx=max（12分）

则有

点2=〃?%（13分）

%W%&W%+2K（14分）

解得

___h____W"+2R

[2hm°flhm（18分）

V7+I卜工

【赢在高考・黄金8卷】备战2024年高考物理模拟卷（安徽专用）

黄金卷02

（考试时间：75分钟试卷满分：100分）

第I卷（选择题，共42分）

三、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要

求。

1.食盐被灼烧时会发出黄光，主要是由食盐蒸气中钠原子的能级跃迁造成的。在钠原子光谱的四个线系中，

只有主线系的下级是基态，在光谱学中，称主线系的第一组线（双线）为共振线，钠原子的共振线就是有

名的黄双线（波长为589.0nm、589.6nm）,已知普朗克常量力=6.63x10*J.s，元电荷e=1.6xl（）T9c，光

速c=3xl（）Xm/s。下列说法正确的是（）

A.玻尔理论能解释钠原子的光谱现象

B.灼烧时钠原子处于高能级是因为从火中吸收了能量

C.黄双线能使逸出功为2.25eV的金属发生光电效应

D.太阳光谱中有题述两种波长的光，说明太阳中有钠元素

【答案】B

【详解】A.玻尔理论成功解释了氢原子光谱的实验规律，但无法解释及杂原子的光谱现象，故A错误;

B.食盐被灼烧时，钠原子吸收能量处于高能级，向低能级跃迁时放出光子，故B正确；

C.黄双线的光子能量约为

3x10s

E=/?£=6.63X|(T"X-J-«-2-.-1-(-)-e-V-

A589.0x10-9

根据发生光电效应的条件可知，不能使逸出功为2.25eV的金属发生光电效应，故C错误;

D.太阳光谱是吸收谱，太阳光谱中有题述两种波长的光，说明太阳大气层有钠元素，故D错误。

故选B。

2.歼-35舰载机在航母上降落，需利用阻拦系统使之迅速停下。如图，某次着舰时，飞机钩住阻拦索中间

位置，两段绳索夹角为120。时阻拦索中张力为尸，此刻飞机受阻拦索作用力的大小为（）

A.FR.CFD.2F

【答案】A

【详解】由力的合成的平行四边形法则，结合数学知识知，歼-35所受阻拦索的力为

2Fcos60°=F

故选Ao

3.在一次实验中将一钢球连接在轻质弹簧的下端，弹簧的上端悬挂于定点。，并用一水平方向的细绳拉住

钢球，将水平细绳靠球前断后金属球在第一次向左摆动以及回撰过程的一段运动轨讲加图中虚线所示。某

同学据此得出了以下几个结论，其中正确的是（）

，〃，///////

A.水平细绳剪断瞬间金属球的加速度方向垂直于弹簧向左下方

B.金属球运动到悬点正下方时所受重力小于弹拉力

C.金属球运动到最左端时动能为零

D.金属球动能最大的位置应该在悬点正下方的左侧

【答案】D

【详解】A.细绳未剪断前，设小球的重力为G、弹簧的弹力为F、细绳的拉力为T,由于金属球处于平衡

状态，则根据三力平衡可知G与F的合力与7等大反向，即G与尸合力的方向水平向左，细绳被剪断的瞬

间细绳的拉力突然消失，而弹簧弹力的大小和方向均不发生变化即仍为凡所以此时小球所受重力G与弹

簧弹力产合力的方向仍水平向左，根据牛顿第二定律中力与加运度的同向性可知在细绳被剪断的瞬间小球

加速度的方向水平向左，故A错误；

B.当金属球运动到悬点。正下方时，如图所示

根据物体做曲线运动的条件结合受力分析可知，此时物体所受合力方向为竖直向下，即物体所受重力大于

弹簧拉力，故B错误；

C.金属球运动到最左端时水平方向的速度为零，而不是合速度为零，则此时小球的动能不为0,故C错误。

D.如图所示，当金属球运动到0点正下方时，小球所受合力与小球的速度成锐角，在此以后的一段时间

内小球的速度将增大，动能增大，故D正确。

故选D。

4.如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中匀速上浮，在红蜡块从

玻腐管的下端匀速上浮的同时，玻璃管向右运动，则下列说法中正确的是（）

A.若玻璃管做匀速直线运动，则蜡块的合运动为匀加速直线运动

B.若玻璃管做匀速直线运动，则蜡块的合运动为匀速直线运动

C.若玻璃管做匀加速直线运动，则蜡块的上浮时间变短

D.若玻璃管做匀加速直线运动，则蜡块的合运动为匀加速直线运动

【答案】B

【详解】AB.若玻璃管做匀速直线运动，则在红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，红蜡块向右匀速运

动，蜡块的合运动为匀速直线运动，故A错误，B正确；

CD.若玻璃管做匀加速直线运动，则在红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，红蜡块向右匀加速运动，

蜡块的合运动为匀变速曲线运动，但蜡块的上浮时间不变，故CD错误；

故选Bo

5.磁星是高密度的中子星，是•种恒星尸体，其磁场较地球上的任何磁体都要强上数十亿倍。它们大约每

10杪就会释放出X射线，偶尔也会放射出伽马射线。史到1998年，磁星才被确定为一种独特的星体，这

离首次发现其光线已近20年之久：1979年3月，9艘太空船发现，来自于称为N49的超新星残体处的辐射

能量相当于太阳在100（）年之内释放出来的能量总和。已知该中子星表面卫星周期为T,万有引力常量为G,

则中子星的密度为（）

GT7D，GT7

【答案】C

【详解】由于万有引力提供向心力，则有

GMm4-R

R2T2

星球的体积为

V=-7rRy

3

星球的密度为

M

p=一

V

解得

3乃

P='GT1

故选Co

6.如图所示，竖直平面内有三根轻质细绳，绳1水平，绳2与水平方向成60。角，。为结点，绳3的下端

拴接一质量为〃?、长度为/的导体棒，棒垂直于纸面静止，整个空间存在竖直向上、磁感应强度大小为8

的匀强磁场。现向导体棒通入方向向里、大小由零缓慢增大到/。的电流，可观察到导体棒缓慢上升到与绳1

所处的水平面成30。角时保持静止。已知重力加速度为以在此过程中，下列说法正确的是（）

A.绳I受到的拉力先增大后减小

B.绳2受到的拉力先增大后减小

C.绳3受到的拉力最大值为石〃长

D.导体棒中电流的值为走空

IB

【答案】D

【详解】AB.对整体分析，重力大小和方向不变，绳1、2弹力方向不变，根据左手定则，安培力水平向右

逐渐增大，有平衡条件得

水平方向

£=^cos600+B〃

竖直方向

F2sin60°=mg

电流逐渐变大，则R增大、用不变，故AB错误;

C.当电流增大到/。时。，安培力与重力的合力最大，即绳3的拉力最大

sin30。=螫

玛

最大值为

F、=2mg

故C错误；

D.对导体棒受力分析得

tan30。=理

叫/

得

_y/3mg

°-BI

故D正确.

故选D。

7.如图所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的小球，从平行板电场左端的中点〃以相同的

初速度沿水平方向垂直于电场方向进入电场，它们分别落在A、8、C三点，可以判断（）

Pv

••••••••••••••

+++++W++4十++++±+++

CBA

A.小球A带正电，B不带电，C带负电

B.三个小球在电场中运动时间相等

C.三个小球到达极板时的动能&6及心及。

D.三个小球在电场中运动的加速度内＞。心时

【答案】A

【详解】ABD.三个小球在水平方向做匀速直线运动。竖直方向，带正电荷小球受静电力向」；合力为〃吆-

带负电荷小球受静电力向下，合力为，叫+£「不带电小球只受重力，因此带负电荷小球加速度最大，运动

时间最短，水平位移最短，带正电荷小球加速度最小，运动时间最K，水平位移最大，不带电小球水平位

移居中，故A正确，BD错误。

B.在运动过程中，三个小球竖直方向位移相等，带负电荷小球合力做功最大，动能改变量最大，带正电荷

小球动能改变量最小，即反。反心羸，故C错误。

故选Ao

8.如图所示，电源电动势E=6V,内阻尸IQ,R)=3Q,R/=7.5C,4=3。，52Q,电容器的电容02四。

开始时开关S处「闭合状态,则下列说法正确的是(）

氏

Ro

玲当

E.r

A.开关S闭合时，电容器上极板带正电

B.开关S闭合时，电容相两极板间电势差是3V

C.将开关S断开，稳定后电容器极板所带的电荷量是3.6X10-6C

D.将开关S断开至电路稳定的过程中通过Ro的电荷量是9.6x10-^

【答案】D

AB.开关S闭合时的等效电路图如图甲所示，电容器C两端电压等于飞两端电压S-已知总电阻

（&+凡）用

R=+r=4Q

R-,+Ry+R、

由闭合电路欧姆定律可知干路电流

F

/=_=1.5A

R

路端电压

U=£-/%=4.5V

则

U=1.8V

4+&

此时电容器所带电荷量

Q=Ca=3.6xlO-6c

且上极板带负电，下极板带正电，故AB错误。

CD.开关S断开时的等效电路图如图乙所示电容器C两端电压等于小两端电压U?,此时

£

U,=--------------R,=3V

R、++/

电容器所带电荷量

^2=C（/2=6xlO^C

且上极板带正电，下极板带负电，故通过人的电荷量

6

C=Q+02=9.6xlOC

故C错误，D正确。

故选D。

四、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题要求。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得。分。

9.潜水员在水中呼出的CCh气泡，从水下几米深处快速上升到水面，这一过程中气体与外界未实现热交换。

将气泡内的CCh气体视为理想气体，则在这一过程中，下列说法正确的是（）

A.CO?分子的平均动能保持不变

B.单位时间内与气泡壁碰撞的CO2分子数减少

C.气泡内CO2分子的密度减少

D.CO?气体对外做功，压强减少

【答案】BCD

【详解】AD.设CCh气泡在水卜深度为力，则气泡压强为

P=Po+Pgh

可见从水下几米深处快速上升到水面的过程中，压强变小，假设气体温度不变，则由玻意耳定律知

则HI着气泡压强变小，气泡体积会增大，则气体对外做功

w<o

又因为这•过程中气体与外界未实现热交换，由热力学第一定律知

△U=W+Q

其中

0=0

则

AU=W<0

即气体内能减少，又因为将气泡内的CO2气体视为理想气体，则内能减小温度会降低，与假设矛盾，即气

体温度会降低，则CO2分子的平均动能变小，故A错误，D正确：

BC.因为气体平均动能减小且气体体积增大，则气泡内CO2分子的密度减少，单位时间内与气泡壁碰撞的

CO2分子数减少，故BC正确。

故选BCDo

10.如图所示，质量为M的木板静止在光滑水平面，，木板左端固定一轻质挡板，一根轻弹簧左端固定在

挡板上，质量为〃，的小物块从木板最右端以速度%滑1•.木板，压缩弹簧，然后被弹回，运动到木板最右端

时与木板相对静止。已知物块与木板之间的动摩擦因数为〃，整个过程中弹簧的形变均在弹性限度内，则

下列说法不正确的是（）

77777777777777777777777777777

A.木板先加速再减速，最终做匀速运动

B.整个过程中弹簧弹性势能的最大值为7TL

C.整个过程中木板和弹簧对小物块的冲量大小为学也

M+in

D.弹簧压缩到最短时，小物块到木板最右端的距离为「

2〃（历+〃?）g

【答案】CD

【详解】A.根据题意可知，小物块开始相对于木板向左运动直到弹簧压缩到最短过程中，木板向左做加速

运动，弹簧恢复原长的过程中，开始阶段弹簧的弹力大于小物块与木板间摩擦力，木板继续向左做加速运

动，当弹簧的弹力小于小物块与木板间摩擦力直到小物块相对于木板向右滑动到木板的最右端过程中，木

板向左做减速运动，最后小物块与木板共同向左做匀速运动，故A正确;

BD.弹簧压缩量最大时小物块与木板速度相等，弹簧弹性势能最大，小物块与木板组成的系统动量守恒,

以向左为正方向，由动量守恒定律有

M+ni)v.

从小物块滑上木板到弹簧压缩最短过程，由能量守恒定律有

—=—(M/JingL+E

22p

从小物块滑上木板到小物块到达木板最右端过程，由动量守恒定律有

=(A/+ni)v2

由能量守恒定律有

；"%：=；(M+m)v；+/.img-2L

联立解得

与二mM诏L二M片

，4(M+〃?)4〃g(M+〃?)

故D错误，B正确;

C.整个过程，对小物块，由动量定理得

.MmVf.

整个过程中合力对小物块的冲量大小为舞，而小物块所受合力为重力、木板的作用力和弹簧的作用力,

则整个过程中木板和弹簧对物块的冲量大小不等于舞.故C错误。

本题选不正确的，故选CD。

第口卷（非选择题，共58分）

三、非选择题（58分）

11.（6分）果同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时，使用如图中所示的原埋图，其中A为

固定橡皮条的图钉，为橡皮条，0B和0c为细绳,0为橡皮条与细绳的结点，在白纸上根据实验结果

画出的示意图如图乙所示。

甲乙

（1）本实验采用的科学方法是（填”控制变量法”、“等效替代法”或“极限法”）。

（2）图乙中，一定与橡皮条在一条直线上的力是（填"尸，或”尸），图乙四个力中，不是由弹簧测

力计直接测得的是（填”“、"2"、“广或“尸

（3）某次测量时弹簧测力计的示数如图丙所示，其示数为No

单位:N

2三?2

3--3

丙

【答案】等效替代法FF2.90

【详解】（1）[I]根据实验原理可知本实验采用的科学方法是等效替代法：

（2）[2][3]图中尸是利用平行四边形定则而得，所以尸不是由弹簧测力”直接测得，所以一定与橡皮条在

一条直线上的力是FZ

（3）[4]弹簧测力计的分度值为0.1N,读数为2.90N。

12.（9分）某兴趣小组尝试测量某电源的电动势和内阻，并探究滑动变阻器消耗的功率P。

乙

（1）已知电源内阻比较小，移动滑动变阻器滑片时，为了使电压表示数变化比较明显，该小组同学在思考

后将4=8。的定值电阻串入图甲电路中的（选填"A”或"B”），可以解决该问题。

（2）根据（1）问中选择的电路，多次调节滑动变阻器R阻值，读出相应的电压表和电流表本数U和/,

将测得的数据描绘出如图乙所示的U-/图像，常电池的内阻，片Q（此空结果保留两位有效数字），渭

动变阻器R消耗的最大功率为Wo

（3）该小组同学根据（1）问中选择的电路，分析了实验中由电表内阻引起的实验误差。下图中，实线是

根据本实验的数据描点作图得到的S/图像：虚线是该电源在没有电表内阻影响的理想情况下所对应的U-I

图像，则可能正确的是o

【答案】A2.00.225B

【详解】（1）[I]根据闭合电路欧姆定律可得

U=E-Ir

由于「太小,U值变化较小，所以串联电阻应置于干路。

故选A。

（2）[2]A图闭合电路欧姆定律为

U=E-I(r0+R^)

结合图线可知，纵截距表示电动势，即

E=3.0V

斜率绝对值为

30

…+凡瑞=1℃

所以

莅=2.0Q

[3J加电阻后,设

〃二莅+K）

所以当滑动变阻器的阻值等于，•时，滑动变阻器消耗的功率最大，所以

"2产E22o

P=一=--------=——W=0.225W

4r4&+K))4X10

（3）[4]由电路图可知，由于电压表的分流作用，电流的测量值小于真实值，因此虚线在实线的上方，当电

压表示数为零时，电流测量值与真实值相等，因此虚线与实线在I轴相交。

故选B。

13.（10分）未来中国宇航员登陆月球表面，其任务之一是测量出月球表面的重力加速度，从而计算一下

月球的质量。测量方案之一就是通过单摆测月球表面重力加速度。目前实验舱中有以下设备：摆球（直径

约1cm）、刻度尺（量程30cm）、轻细线（1m左右无弹性）、停表和足够高的固定支架。宇航员设计了如下

实验步骤：

①如图所示，将系好细线的摆球上端固定于。点；

②将摆球拉开一个小的角度，然后由静止释放；

③从摆球摆到最低点开始计时，测出〃次全振动的总时间〃；

④缩短细线长度，重复②、③步骤，测出〃次全振动的总时间个

完成以下问题：

（1）若细线缩短的长度为AL（△£小于刻度尺量程），请用，、，2以及写出重力加速度g的表达式；

（2）已知月球的半径为R、万有引力常量G,请结合（1）中g的表达式写出月球质量M的表达式。

【详解】（1）设原来细线长度为，测出〃次个振动的总时间〃，则对应周期为

根据单摆周期公式可得

若细线缩短的长度为AL,测出〃次个振动的总时间⑶则对应周期为

根据单搜周期公式可得

1二2产

解得重力加速度表达式为:

4不，

g=­；——

(2)根据万有引力与重力的关系有

GMm

解得

“4乃2,血叱

M=--------------

G(fj)

14.(15分)如图1所示，一质量为机="5kg、边长为L=l.()m的正方形线框静置在光滑绝缘的水平

桌面上。线框右半部分宽度为4的区域内存在方向垂直于桌面向下的磁场，虚线为磁场的左边界，线框的

2

”也与磁场的右边界重合，磁场的磁感应强度大小随时间，的变化关系如图2所示。，=0时刻线框在水平恒

力广的作用下由静止开始运动，/=ls时线框的时边进入磁场，之后线框匀速通过磁场区域。求:

(1)拉力”的大小；

(2)该正方形线框的电阻；

(3)整个过程线框中产生的焦耳热。

【答案】(1)0.5N；(2)2Q；(3)0.375J

【详解】(1)由题意可知，前1s内线框在F的作用下做匀加速直线运动，由运动学公式

L1，

—=—at~

22

由牛顿第二定律得

F=ma

所以拉力产的大小为

F=0.5N

(2)在l=ls后线框做匀速直线运动，所以

F=BIL

由闭合电路欧姆定律