[高考生物]湖南师范大学附属中学2020届高三高考模拟卷(一)理科综合试题(解析版)

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请你帮该同学完成下列任务:(只保留2位有效数字)

(1)设喷射到纸带上的油漆雾滴痕迹到标志线的距离为s,则从图2可知,其中速度最大的雾滴到标志线的距离s1=__2.1(1分)__ cm;速度最小的雾滴到标志线的距离s2=__2.9(1分)__ cm。

πdπd(2)如果转台转动的周期为T,则这些雾滴喷射速度范围的计算表达式为v0=__≤v0≤(2s2Ts1T分)__(用字母表示)

11

(3)如果以纵坐标表示雾滴速度v0、横坐标表示雾滴距标志线距离的倒数,画出v0-图线,如图3

ss所示,则可知转台转动的周期为T=__1.6(2分)__ s。

【解析】(1)最大的大约为2.9 cm,最小的大约为2.1 cm; dsπdπdπd

(2)=T,所以v0=,所以≤v0≤ v0πdsTs2Ts1Tπd(3)斜率k==0.1π,T=1.6 s。

T

23.(10分)某品牌电饭锅采用纯电阻电热丝加热,有“煮饭”和“保温”两种工作模式,在220 V电压下额定功率分别为600 W和80 W。物理兴趣小组的同学们想通过实验测定该电饭锅电热丝的电阻。

现有实验器材:干电池两节,滑动变阻器R1(最大阻值20 Ω),电阻箱R(精度0.1 Ω),电压表V(量程3 V,内阻很大),电流表A(量程6 mA,内阻r=35.0 Ω),开关及导线若干。

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(1)同学们利用多用表进行初步测量和估算发现,电饭锅处于不同工作模式时,实验电流差异较大。为了能顺利完成实验,他们打算将电流表的测量范围扩大到48 mA,则应该将电阻箱调节至R=__5.0(2分)__ Ω并与电流表并联。

(2)同学们设计并连接了如图1所示的电路,接通电源前应将滑动变阻器的滑片置于__a(2分)__(填“a”或“b”)端。

(3)将电饭锅调至“煮饭”模式,__闭合(1分)__(填“闭合”或“断开”)开关S2,再闭合开关S1,调节滑动变阻器阻值,发现两表均有示数,但都不能调到零。如果该故障是由图中标号“1”到“6”中的一根导线断路引起,则断路的导线是__3(1分)__(填标号数字)。排除故障后,调节滑动变阻器阻值,记下各电表六组读数后断开开关S1。然后将电饭锅调至“保温”模式,改变S2状态,再闭合开关S1,调节滑动变阻器阻值,记下各电表六组读数后断开开关S1。

(4)直接将两组实验读到的数据绘制成如图2所示的图象由图可知,该实验中电饭锅处于“煮饭”模式时测得的阻值为__50(2分)__Ω。(保留两位有效数字)

(5)同学们计算发现,实验操作、数据记录与处理均正确无误,但实验得到的结果比电饭锅正常工作时的阻值小很多,请指出造成该差异的主要原因:__正常工作比实验时温度高,金属电阻阻值随温度升高而增大。(2分)__。

【解析】(1)将电流表A(量程6 mA,内阻r=35.0 Ω),扩大到量程为48 mA,

6×35.0

因此通过R的电流为48 mA-6 mA=42 mA,那么电阻箱调节至R= Ω=5.0 Ω;

42

(2)因滑动变阻器以分压式接入电路,因此接通电源前应将滑动变阻器的滑片置于a,即电饭锅两端电压为零;

(3)将电饭锅调至“煮饭”模式,闭合开关S2,即扩大电流表的量程,从而起到保护电流表的作用,再闭合开关S1,

调节滑动变阻器阻值,发现两表均有示数,但都不能调到零.说明滑动变阻器处于限流式,而电路中滑动变阻器是以分压式接入电路,因此导线3处于断路状态;

(4)由图2可知,当U=2 V时,I=5 mA,因电流表的量程扩大8倍,因此此时通过电饭锅的电流为I′

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=40 mA;

2

那么电饭锅处于“煮饭”模式时测得的阻值R= Ω=50 Ω;

0.04

(5)实验得到的结果比电饭锅正常工作时的阻值小很多,原因是:正常工作比实验时温度高,金属电阻阻值随温度升高而增大。

24.(13分)平板车上的跨栏运动如图所示,光滑水平地面上人与滑板A一起以v0=0.5 m/s的速度前进,正前方不远处有一距离轨道高h=0.7875 m高的(不考虑滑板的高度)横杆,横杆另一侧有一静止滑板B,当人与A行至横杆前,人相对滑板竖直向上起跳越过横杆,A从横杆下方通过并与B发生弹性碰撞,之后人刚好落到B上,不计空气阻力,已知m人=40 kg,mA=5 kg,mB=10 kg,g取10 m/s,求:

(1)人跳离滑板A的最小速度(相对地面); (2)最终人与B的共同速度。

【解析】(1)人起跳的竖直速度至少为vy=2gh=15.75 m/s2分 因为相对板A的水平速度相同,所以v=v0+vy=16 m/s=4 m/s3分 (2)人跳起后A与B碰撞前后动量守恒,机械能守恒, 设碰后A的速度v1,B的速度为v2, mAv0=mAv1+mBv21分 121212

mAv0=mAv1+mBv21分 222

11

解得:v1=- m/s,v2= m/s2分

63

人下落与B作用前后,水平方向动量守恒,设共同速度v3,m人v0+mBv2=(m人+mB)v32分 7

代入数据得:v3= m/s2分

15答:最终人与B共同速度是

7

m/s。 15

222

2

2

2

25.(18分)如图所示,足够长的宽为L=0.1 m的导轨置于水平面上,左端接有一个电动势为E=1.5 V,内阻为r=1.5 Ω的电源,右端接有一个降压限流器件(当电路电流大于等于0.5 A时相当于一个可变电阻而保持电流恒为0.5 A,电流不能达0.5 A时不起作用)和一个定值电阻R=0.4 Ω,其它电阻不计,

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PQ是分界线且与左右两端足够远,导轨间有垂直导轨平面的匀强磁场。导轨在P点有一个小缺口,不计电阻的金属杆ab质量为m=0.01 kg,从距PQ足够远处由静止释放,在PQ的左端它与导轨间的动摩擦因数为μ=0.2,在PQ的右端,它与导轨间无摩擦。金属杆到达PQ之前已经匀速运动且电源有最大输出功率。求:

(1)磁感应强度B的大小;

(2)金属杆越过PQ前的最大加速度和最大速度;

(3)若金属杆越过PQ时,由于缺口的影响导致杆的速度立即减为原来速度的48%,金属杆还能运动的距离和通过R的电荷量。

E

【解析】(1)电源达最大输出功率时,内外电压相等,电流的大小为I=1分

2r由F=BLI=μmg可得:1分 μmg2μmgrB===0.4 T2分

LILE(2)释放瞬间的加速度最大: BLI0-μmga==μg

mE2

=2 m/s(其中I0=)2分

r

金属杆匀速运动时的速度最大,设为v0 1BLv0=E 2

Ev0==18.75 m/s2分

4μmgr

(3)越过PQ后速度变为v1=0.48v0=9 m/s1分

BLv1

如果器件不起作用,电路电流为=0.9 A>0.5 A,可见器件将起作用,直到速度减为

R0.5×0.4v2==5 m/s为止,此过程中,棒中电流I1=0.5 A1分

BL从v1到v2金属杆做匀减速运动 BLI12a==2 m/s1分

mv1-v2

t1==2 s1分

a

12

位移x1=v1t1-at1=14 m1分

2通过的电荷量q1=It1=1 C 1分 接下来将做变减速运动,依动量定理有:

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2

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