甘肃省兰州大学附中2022-2023学年高三实验A班小题专项训练2

这是一份甘肃省兰州大学附中2022-2023学年高三实验A班小题专项训练2，共16页。
甘肃省兰州大学附中2022-2023学年高三实验A班小题专项训练2
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、在如图所示的变压器电路中，a、b端输入有效值为U的正弦式交变电压，原线圈电路中接有一个阻值为R0的定值电阻，副线圈电路中接有电阻箱R，变压器原副线圈的匝数比为1：3.若要使变压器的输出功率最大，则电阻箱的阻值为（　　）

A．9R0 B． C．3R0 D．
2、如图所示，虚线表示某点电荷Q所激发电场的等势面，已知a、b两点在同一等势面上，c、d两点在另一个等势面上．甲、乙两个带电粒子以相同的速率，沿不同的方向从同一点a射入电场，在电场中沿不同的轨迹adb曲线、acb曲线运动．则下列说法中正确的是

A．两粒子电性相同
B．甲粒子经过c点时的速率大于乙粒子经过d点时的速率
C．两个粒子的电势能都是先减小后增大
D．经过b点时，两粒子的动能一定相等
3、如图甲所示是法拉第制作的世界上最早的发电机的实验装置。有一个可绕固定转轴转动的铜盘，铜盘的一部分处在蹄形磁体中实验时用导线连接铜盘的中心C。用导线通过滑片与钢盘的边线D连接且按触良好，如图乙所示，若用外力转动手柄使圆盘转动起来，在CD两端会产生感应电动势（ ）

A．如图甲所示，产生感应电动势的原因是铜盘盘面上无数个以C为圆心的同心圆环中的磁通量发生了变化
B．如图甲所示，因为铜盘转动过程中穿过铜盘的磁通量不变，所以没有感应电动势
C．如图乙所示，用外力顺时针（从左边看）转动铜盘，电路中会产生感应电流，通过R的电流自下而上
D．如图乙所示，用外力顺时针（从左边看）转动铜盘，电路中会产生感应电流，通过R的电流自上而下
4、在地球上不同的地方，重力加速度大小是不同的。若把地球看成一个质量分布均匀的球体，已知地球半径为R，地球自转的周期为T，则地球两极处的重力加速度与赤道处的重力加速度之差为
A． B． C． D．
5、生活中常见的手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上。如图是一款放置在高铁水平桌面上的手机支架，支架能够吸附手机，小明有一次搭乘高铁时将手机放在该支架上看电影，若手机受到的重力为，手机所在平面与水平面间的夹角为，则下列说法正确的是（　　）

A．当高铁未启动时，支架对手机的作用力大小等于
B．当高铁未启动时，支架受到桌面的摩擦力方向与高铁前进方向相反
C．高铁匀速行驶时，手机可能受到5个力作用
D．高铁减速行驶时，手机可能受到3个力作用
6、AC、CD为两个倾斜角度不同的固定光滑斜面，其中，水平距离均为BC，两个完全相同且可视为质点的物块分别从A点和D点由静止开始下滑，不计一切阻力，则（　　）

A．沿AC下滑的物块到底端用时较少
B．沿AC下滑的物块重力的冲量较大
C．沿AC下滑的物块到底端时重力功率较小
D．沿AC下滑的物块到底端时动能较小
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、竖直悬挂的弹簧振子由最低点B开始作简谐运动，O为平衡位置，C为最高点，规定竖直向上为正方向，振动图像如图所示。则以下说法中正确的是（　　）

A．弹簧振子的振动周期为2.0s
B．t=0.5s时，振子的合力为零
C．t=1.5s时，振子的速度最大，且竖直向下
D．t=2.0s时，振子的加速度最大，且竖直向下
8、在粗糙水平桌面上，长为l=0.2m的细绳一端系一质量为m=2kg的小球，手握住细绳另一端O点在水平面上做匀速圆周运动，小球也随手的运动做匀速圆周运动。细绳始终与桌面保持水平，O点做圆周运动的半径为r=0.15m，小球与桌面的动摩擦因数为，。当细绳与O点做圆周运动的轨迹相切时，则下列说法正确的是（ ）

A．小球做圆周运动的向心力大小为6N
B．O点做圆周运动的角速度为
C．小球做圆周运动的线速度为
D．手在运动一周的过程中做的功为
9、如图（a）所示，光滑绝缘斜面与水平面成角放置，垂直于斜面的有界匀强磁场边界M、N与斜面底边平行，磁感应强度大小为。质量的“日”字形导线框在沿斜面向上的外力作用下沿斜面向上运动，导体框各段长度相等，即，ab、fc，ed段的电阻均为，其余电阻不计。从导线框刚进入磁场开始计时，fc段的电流随时间变化如图（b）所示（电流由f到c的方向为正），重力加速度下列说法正确的是（　　）

A．导线框运动的速度大小为10m/s
B．磁感应强度的方向垂直斜面向上
C．在至这段时间内，外力所做的功为0.24J
D．在至这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.3N
10、有一种调压变压器的构造如图所示。线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，C、D之间加上输入电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压，图中A为交流电流表，V为交流电压表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C、D两瑞按正弦交流电源，变压器可视为理想变压器，则下列说法正确的是（　　）

A．当R3不变，滑动触头P顺时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小
B．当R3不变，滑动触头P逆时针转动时，电流表读数变小，电压表读数变小
C．当P不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变小，电压表读数变大
D．当P不动，滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电流表读数变大，电压表读数变大
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）学习牛顿第二定律后，某同学为验证“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量成反比”的结论设计了如图所示的实验装置.装置中用不可伸长的轻绳一端连接甲车、另一端与乙车相连，轻绳跨过不计质量的光滑滑轮，且在动滑轮下端挂一重物测量知甲、乙两车（含发射器）的质量分别记为、，所挂重物的质量记为。

(1)为达到本实验目的，________平衡两车的阻力（填“需要”或“不需要”），________满足钩码的质量远小于任一小车的质量（填“需要”或“不需要”）；
(2)安装调整实验器材后，同时静止释放两小车并用位移传感器记录乙两车在相同时间内，相对于其起始位置的位移分别为、，在误差允许的范围内，若等式________近似成立，则可认为“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量成反比”（用题中字母表示）。
12．（12分）某同学用长木板、小车、光电门等装置做探究加速度与质量关系的实验。装置如图所示。

(1)实验前先用游标卡尺测出安装在小车上遮光条的宽度d。
(2)按图示安装好装置，将长木板没有定滑轮的一端适当垫高，小车_______________(填“连接”或“不连接)砝码盘，轻推小车，如果计时器记录小车通过光电门的时间t1、t2满足t1________t2(填“大于”“小于”或“等于”），则摩擦力得到了平衡。
(3)保证砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量，调节好装置后，将小车由静止释放，读出遮光条通过光电门A、B的时间分别为t1、t2，测出两光电门间的距离为L，则小车的加速度a=_________________(用已知或测出的物理量字母表示）。
(4)保持两个光电门间的距离、砝码和砝码盘的总质量均不变，改变小车的质量M重复实验多次，测出多组加速度a的值，及对应的小车质量M，作出a-1/M图象。若图象为一条过原点的倾斜直线，则得出的结论_______________________________________________ 。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，哑铃状玻璃容器由两段粗管和一段细管连接而成，容器竖直放置，容器粗管的截面积为S1=2cm2，细管的截面积S2=1cm2，开始时粗、细管内水银长度分别为h1=h2=2cm，整个细管长为4 cm，封闭气体长度为L=6cm，大气压强为P0=76cmHg，气体初始温度为27℃，求：

①第一次若要使水银刚好离开下面的粗管，封闭气体的温度应为多少K;
②第二次若在容器中再倒入同体积的水银，且使容器中气体体积不变，封闭气体的温度应为多少K.
14．（16分）如图所示为一种运动游戏，运动员从起跑线开始推着滑板加速一段相同距离后，再跳上滑板自由滑行，滑行距离远但又不掉入水池的为获胜者，其运动过程可简化为以下模型：一质量M=60kg的运动员用与水平方向成角的恒力F斜向下推静止于A点、质量m=20kg的滑板，使其匀加速运动到P点时迅速跳上滑板（跳上瞬间可认为滑板速度不变），与滑板一起运动到水池边的B点时刚好停下，已知运动员在AP段所施加的力F=200N，AP长为x1，PB长x2=24m，滑板与水平面间的动摩擦因数为，不计滑板长和空气阻力，重力加速度g=10m/s2，sin=0.6，求：

(1)AP长x1；
(2)滑板从A到B所用的时间t（保留两位有效数字）。
15．（12分）如图所示，半径R=0.4m的四分之一光滑圆弧轨道固定在地面上，质量m=1kg的滑块B（可视为质点）从圆弧轨道顶端正上方高为h=0.85m处自由落下，质量为M=2kg的木板A静止在光滑水平上，其左端与固定台阶相距x，右端与圆轨道紧靠在一起，圆弧的底端与木板上表面水平相切．B从A右端的上表面水平滑入时撤走圆弧轨道，A与台阶碰撞无机械能损失，不计空气阻力，AB间动摩擦因数μ=0.1，B始终不会从A表面滑出，取g=10m/s2，求：
（1）滑块B运动到圆弧底端时对轨道的压力；
（2）若A与台阶碰前，已和B达到共速，求从B滑上A到达到共同速度的时间；
（3）若要使木板A只能与台阶发生一次碰撞，求x应满足的条件以及木板A的最小长度．




参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、A
【解析】
理想变压器原线圈接有电阻，可运用等效电阻法把副线圈的电阻箱搬到原线圈上，则


得

而等效的全电路要使外电阻R效的功率最大，需要

满足可变电阻的功率能取最大值，解得

故A正确，BCD错误。
故选A。
2、B
【解析】
根据曲线运动时质点所受的合力指向轨迹的内侧可知，甲受到引力，乙受到斥力，则甲与Q是异种电荷，而乙与Q是同种电荷，故两粒子所带的电荷为异种电荷．故A错误．甲粒子从a到c过程，电场力做正功，动能增加，而乙从a到d过程，电场力做负功，动能减小，两初速度相等，则知甲粒子经过c点时的速度大于乙粒子经过d点时的速度．故B正确．甲粒子从a到b过程，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大；电场力对乙粒子先做负功后做正功，电势能先增大后减小．故C错误．a到b时，电场力对两粒子的做的功都是0，两个粒子的速率再次相等，由于不知道质量的关系，所以不能判定两个粒子的动能是否相等．故D错误．故选B．
3、C
【解析】
AB．外力摇手柄使得铜盘转动产生感应电动势的原因是铜盘盘面上无数个沿半径方向的铜棒在切割磁感线而产生的，故AB错误；
CD．若用外力顺时针(从左边看)转动铜盘时，根据右手定则可得感应电流方向为C到D(电源内部)，D端是感应电动势的正极，所以通过R的电流自下而上，故C正确，D错误。
故选C。
4、D
【解析】
在两极：；在赤道上：，则；
A. ，与结论不相符，选项A错误；
B. ，与结论不相符，选项B错误；
C. ，与结论不相符，选项C错误；
D. ，与结论相符，选项D正确；
5、D
【解析】
A．高铁未启动时，手机处于静止状态，受重力和支架对手机的作用力，根据平衡条件可知，支架对手机的作用力与重力大小相等、方向相反，A错误；
B．高铁未启动时，以手机和支架整体为研究对象，受重力和桌面的支持力二力平衡，不受桌面摩擦力，B错误；
C．高铁匀速行驶时，手机受重力、纳米材料的吸引力、支架的支持力和摩擦力，共4个力作用，C错误；
D．高铁减速行驶时，手机具有与高铁前进方向相反的加速度，可能只受重力、纳米材料的吸引力和支架的支持力共3个力作用，D正确。
故选D。
6、A
【解析】
A．由于两者水平距离相同，均可用水平距离表示出运动时间，设水平距离为x，斜面倾角为，则：

得：

则倾角越大用时越少，A正确；
B．重力冲量：

沿轨道AC下滑的物块到底端用时较小，重力的冲量较小，B错误；
CD．由动能定理：

可知沿轨道AC下滑的物块重力做功大，所以到底端时速度大，动能较大；沿轨道AC下滑的物块到底端时速度大，倾斜角度θ大，由重力瞬时功率功率：

可知其重力瞬时功率较大，C错误，D错误。
故选A。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、ABC
【解析】
A．周期是振子完成一次全振动的时间，根据图像可知振子的周期是，A正确；
B．由图可知，时，振子位于平衡位置处，所以受到的合力为零，B正确；
C．由图可知，时，振子位于平衡位置处，对应的速度最大；此时刻振子的位移方向从上向下，即振子的速度方向竖直向下，C正确；
D．由图可知，弹簧振子在时位移负的最大位移处，所以回复力最大，方向向上，则振子的加速度最大，且竖直向上，D错误。
故选ABC。
8、BCD
【解析】
A．由几何关系可知小球做圆周运动的轨道半径


小球做圆周运动，根据牛顿第二定律


其中

解得

选项A错误；
B．由于

解得

O点做圆周运动的角速度和小球一样，所以选项B正确；
C．由于

解得

选项C正确；
D．手在运动一周的过程中做的功等于小球克服摩擦力做的功，故

选项D正确。
故选BCD。
9、AD
【解析】
B．由于在0~0.01s时间内，电流从f到c为正，可知cd中电流从d到c，则由右手定则可知，磁感应强度的方向垂直斜面向下，选项B错误；
A．因为cd刚进入磁场时，通过fc的电流为0.5A，可知通过cd的电流为1A，则由

解得
v=10m/s
选项A正确；
C．在至这段时间内，线圈中产生的焦耳热为

线框重力势能的增加量

则外力所做的功为

选项C错误；
D．在至这段时间内，导线框的cf边在磁场内部，则所受的安培力大小为

选项D正确。
故选AD。
10、AC
【解析】
A．当不变，滑动触头顺时针转动时，变压器的原线圈的匝数不变，副线圈的匝数减少，两端的电压减小，总电流减小，滑动变阻器两端的电压将变小，电流表的读数变小，故A正确；
B．当不变，滑动触头逆时针转动时，副线圈匝数增大，电压增大，电流表读数变大，电压表读数变大，故B错误；
CD．保持的位置不动，即是保持变压器的原、副线圈的匝数比不变，则两端的电压不变，当将触头向上移动时，连入电路的电阻的阻值变大，因而总电流减小，分担的电压减小，并联支路的电压即电压表的示数增大，通过的电流增大，流过滑动变阻器的电流减小，所以电流表读数变小，电压表读数变大，故C正确，D错误；
故选AC。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、需要 不需要
【解析】
(1)[1][2]．为达到本实验目的，需要平衡两车的阻力，这样才能使得小车所受细线的拉力等于小车的合外力；因两边细绳的拉力相等即可，则不需要满足钩码的质量远小于任一小车的质量；
(2)[3]．两边小车所受的拉力相等，设为F，则如果满足物体的加速度与其质量成反比，则




联立可得

即若等式近似成立，则可认为“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量成反比”
12、不连接 等于 在砝码和砝码盘总质量不变时，即小车所受拉力不变时，小车的加速度与拉力成反比
【解析】
(2)[1][2] 平衡摩擦力的方法是用重力沿斜面向下的分力来抵消摩擦力的作用，具体做法是：将小车轻放（静止）在长木板上，挂好纸带（纸带和打点计时器的限位孔之间有摩擦力）、不连接砝码盘，将长木板靠近打点计时器的一端适当垫高，形成斜面，轻推小车，使小车做匀速运动即可，此时小车通过光电门的时间t1、t2满足t1等于t2。
(3)[3] 遮光条经过光电门A时的速度表达式

经过光电门B时的速度表达式

所以

(4)[4] 由牛顿第二定律可知，

保持两个光电门间的距离、砝码和砝码盘的总质量均不变，改变小车的质量M重复实验多次，是一条过原点的直线，说明在砝码和砝码盘总质量不变时，即小车所受拉力不变时，小车的加速度与拉力成反比。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、①405K ②315K
【解析】
①开始时气体的压强为
体积为V1=LS1，温度T1=300K
水银全离开下面的粗管时，设水银进入上面的粗管中的高度为h3，
则h1S1+h2S2=2h2S2+h3S1，
解得h3=1cm
此时粗管中气体的压强为
此时粗管中气体体积为V2=(L+h1)S1
由理想气体状态方程
得：T2=405K
②再倒入同体积的水银，粗管里气体的体积不变，则粗管里气体的压强为：

由气体发生的是等容变化，则
得：T3=315K
14、 (1)；(2)
【解析】
(1)设滑板在P点的速度为v，AP段和PB段加速度分别为a1和a2，PB段根据牛顿第二定律可得

在AP段根据牛顿第二定律可得

解得

根据速度位移关系可得

联立可得
，
(2) 根据平均速度和位移的关系可得

得
=s
15、 (1) 71.5N，方向竖直向下 (1) 3.3s (3) 11.5m
【解析】
（1）滑块B由初位置到圆弧轨道底端：
mg（h+R）=mv11
得
v1=5m/s
圆弧轨道最低点：
FN-mg=m
得
FN=71.5N．
由牛顿第三定律滑块对轨道的压力为71.5N，方向竖直向下
（1）B滑上A系统动量守恒：
mv1=（M+m）v共．
对B：
-μmgt=mv共-mv1
得
t≈3.3s
（3）①B滑上A到A与台阶碰前：对A：
μmgx=Mv11-3
对AB系统：
mv1=mv3+Mv1．
且A与台阶只碰一次，需满足：
Mv1≥mv3
得
x≥m≈1.6m．

②设最终AB共速为vAB，两者相对位移为L
-μmgL=（M+m）vAB1-mv11．
分析可知：vAB越小，L越大，即x取m时，AB的末速度vAB=3．
此时
L=11.5m
所以木板A的至少长度为11.5m．