精品解析:2025届福建省泉州市高三上学期一模考试物理试题
2024-09-05
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-一模 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | 泉州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.30 MB |
| 发布时间 | 2024-09-05 |
| 更新时间 | 2026-08-13 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-09-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47199624.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高三物理
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16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. 校运会是学校教育活动中的一项重要内容,对促进学生的全面发展具有重要意义。图示为某运动员跳高时成功越杆的精彩瞬间,该运动员( )
A. 在离地后上升过程中处于失重状态 B. 在最高点时处于平衡状态
C. 在开始下降时处于超重状态 D. 落地时地面对他的支持力大于他对地面的压力
【答案】A
【解析】
【详解】A.在离地后上升过程中,仅受重力,加速度竖直向下,故处于失重状态,A正确;
B.在最高点时,仅受重力,处于失重状态,故B错误;
C.在开始下降时,仅受重力,处于失重状态,故C错误;
D.落地时地面对他的支持力等于他对地面的压力,它们是一对作用力与反作用力,故D错误。
故选A。
2. 牛顿发现太阳光的色散现象,为颜色理论奠定了基础。由a、b两单色光组成的复色光射入三棱镜,经三棱镜偏折情况如图所示。关于a、b光,下列说法正确的是( )
A. 三棱镜对a光的折射率较大
B. 若a光是黄光,则b光可能是红光
C. a光在三棱镜中的传播速度较小
D. 用相同的双缝干涉实验装置做实验,a光的干涉条纹间距较大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知b光的偏折程度较大,则三棱镜对b光的折射率较大,故A错误;
B.三棱镜对b光的折射率较大,则b光的频率较大,若a光是黄光,则b光不可能是红光,故B错误;
C.根据
由于三棱镜对b光的折射率较大,则b光在三棱镜中的传播速度较小,故C错误;
D.a光的频率较小,波长较大,根据
用相同的双缝干涉实验装置做实验,a光的干涉条纹间距较大,故D正确;
故选D。
3. 纸质手提袋因其性能优良、绿色环保等优点被广泛使用。用手从绳带中部竖直提起装有物品的纸袋,纸袋保持静止,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 每条绳带中的张力大小等于纸袋总重力的
B. 若只稍微增加绳带长度,则每条绳带中的张力变大
C. 若只稍微减小绳扣间距,则每条绳带中的张力变大
D. 若只稍微增大绳扣间距,则绳带对手的总作用力不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.每条绳带中的张力竖直方向的分力大小等于纸袋总重力的,故A错误;
BC.设每条绳带与竖直方向的夹角,有
若只稍微增加绳带长度,则减小,每条绳带中的张力变小,若只稍微减小绳扣间距,则减小,每条绳带中的张力变小,故BC错误;
D.若只稍微增大绳扣间距,则绳带对手的总作用力与纸袋重力等大反向,不变,故D正确。
故选D。
4. 如图,同一平面内有两个半径相等的圆相切于a点,b、c为圆周上的点。将两个点电荷分别固定在圆心上,其电荷量分别为、,则( )
A. a、b、c三点中,b点场强最大
B. a、b、c三点中,a点电势最高
C. 将一负的试探电荷从a点移动到c点,电势能增大
D. 将一正的试探电荷从b点移动到c点,电场力做负功
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据点电荷产生的电场公式
结合电场的叠加原理可知a点电场最大,故A错误;
B.距离正电荷越近,电势越高,距离负电荷越近,电势越低,电势是标量,则b点电势最高,故B错误;
C.电势能的计算公式为
a点电势高于c点电势,将一负的试探电荷从a点移动到c点,电势能增大,故C正确;
D.b点电势高于c点电势,将一正的试探电荷从b点移动到c点,电势能减小,电场力做正功,故D错误;
故选C。
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5. 我国特高压直流输电是国家重点工程,已跃居全球第一。特高压电网的强电流会在周围空间产生很强的磁场。两根等高、相互平行的水平特高压直流输电线分别通有大小相等、方向相反的电流,从上往下观察的示意图如图所示。直线abc与两根输电线等高并垂直,b点位于两根输电线间的中点,a、c两点与b点距离相等,d点位于b点正下方。不考虑其他磁场的影响,则( )
A. a点的磁感应强度方向竖直向上 B. b点的磁感应强度方向竖直向下
C. c点的磁感应强度方向竖直向下 D. d点的磁感应强度方向竖直向上
【答案】AB
【解析】
【详解】AC.根据安培定则知和磁场的叠加可知,a、c点处的磁感应强度方向与近端导线中电流产生的磁场相同,方向均为竖直向上,故A正确,C错误;
B.根据安培定则和磁场的叠加可知,两根电线中的电流,在b点的磁感应强度方向竖直向下,故B正确;
D.根据安培定则和磁场的叠加可知,d点的磁感应强度方向竖直向下,故D错误。
故选AB。
6. 交流发电机供电模型如图所示,矩形闭合导线框abcd处于匀强磁场中,与原、副线圈匝数比为k的理想变压器相连,变压器副线圈接有一只小灯泡。线框绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动,初始时刻线框平面与磁场方向平行。已知小灯泡的实际功率为P,不计线框、输电线路的电阻,不考虑灯丝电阻随温度变化。下列说法正确的是( )
A. 初始时刻穿过线框的磁通量最大
B. 初始时刻线框产生的感应电动势最大
C. 若角速度变为,则小灯泡的实际功率为
D. 若匝数比变,则小灯泡的实际功率
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.初始时刻穿过线框的磁通量为0,磁通量变化率最大,则感应电动势最大,故A错误,B正确;
CD.感应电动势的有效值为
灯泡两端电压为,则
灯泡的功率为
则若角速度变为,则小灯泡的实际功率为,若匝数比变,则小灯泡的实际功率,故C正确,D错误;
故选BC。
7. 2024年4月25日,“神舟十八号”载人飞船发射升空,次日与空间站天和核心舱自主交会对接成功。将二者对接前的轨道简化如图,轨道Ⅰ为载人飞船运行的椭圆轨道,轨道Ⅱ为空间站运行的圆轨道。两轨道相切于椭圆轨道的远地点a,b为椭圆轨道的近地点,c为轨道Ⅱ上一点,a、b、c三点共线,则载人飞船( )
A. 从b点运行到a点与空间站从c点运行到a点所用的时间相等
B. 在轨道Ⅰ上a点的加速度等于空间站在轨道Ⅱ上a点的加速度
C. 在轨道Ⅰ上a点的速度大于其在b点的速度
D. 在轨道Ⅰ上b点的速度大于空间站在轨道Ⅱ上c点的速度
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据开普勒第三定律可知,在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上运动时周期不同,则载人飞船从b点运行到a点与空间站从c点运行到a点所用的时间不相等,故A错误;
B.根据牛顿第二定律可得
可得
可知载人飞船在轨道Ⅰ上a点的加速度等于空间站在轨道Ⅱ上a点的加速度,故B正确;
C.根据开普勒第二定律可知,载人飞船在在轨道Ⅰ上a点的速度小于其在b点的速度,故C错误;
D.卫星绕地球做匀速圆周运动时,根据万有引力提供向心力可得
可得
可知载人飞船在b点绕地球做匀速圆周运动的线速度大于空间站在轨道Ⅱ上c点的速度,而载人飞船在b点需要点火加速才能从圆轨道进入轨道Ⅰ,所以载人飞船在轨道Ⅰ上b点的速度大于空间站在轨道Ⅱ上c点的速度,故D正确。
故选BD。
8. 如图,两间距为L的固定平行光滑导轨下端C、D间接一个阻值为R的定值电阻,在与导轨垂直的边界MN、PQ之间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。金属棒a、b用绝缘材料制成的轻质杆连接,放置于两导轨上,从某位置由静止释放后,棒a恰能匀速进入磁场。已知导轨与水平面的夹角,两棒间的距离为d,两棒的质量均为m、电阻均为R,MN、PQ的间距为2d。重力加速度大小为g,不计导轨电阻,两棒始终与导轨垂直且接触良好。则( )
A. a棒刚进入磁场区域时,C点电势比D点高
B. 两棒刚释放时,a棒与MN间的距离为
C. b棒刚进入磁场区域时,a棒的加速度大小为
D. 整个运动过程中,C、D间电阻R产生的热量为mgd
【答案】AD
【解析】
【详解】A.a棒刚进入磁场区域时,切割磁感线,由右手定则可知,电流从N流向M,a棒相当于电源,则C点电势比D点高,故A正确;
B.设初始时金属棒a与磁场边界MN的距离为x,金属棒下滑过程由动能定理有
金属棒a进入磁场后切割磁感线产生的电动势
此时流过金属棒a的电流为
对两金属棒受力分析有
解得
故B错误;
C.在金属棒b进入磁场区域瞬间,金属棒a、b均切割磁感线运动,并联为新的电源,根据“两个电动势相同的电源并联时电动势等于其中一个电源的电动势,内阻为两个电源内阻的并联电阻”,所以此时电源的电动势
此时流过电阻R的电流
此时金属棒a、b所受安培力的合力
此时对金属棒ab整体受力分析并结合牛顿第二定律有
解得
故C错误;
D.整个过程中,a、b单独在磁场时有
此时电阻R上的热量为
当a、b均在磁场中时有
此时电阻R上的热量为
则电阻R上的总热量为
故D正确。
故选AD。
三、非选择题:共60分,其中9、10、11题为填空题,12、13题为实验题,14、15、16题为计算题。考生根据要求作答。
9. “嫦娥六号”从月球背面南极的艾特肯盆地带回的月壤里富含氦3元素。氦3可与氘发生核反应,生成无害的氦气且不产生中子,因此被认为是非常完美的核燃料。该过程的核反应方程为_______,该核反应为______反应(选填“聚变”“裂变”或“衰变”),该核反应释放的总能量为18.5MeV,平均每个核子释放的能量为______MeV。
【答案】 ①. ②. 聚变 ③. 3.7
【解析】
【详解】[1]根据核反应质量数和电荷数守恒,该过程的核反应方程为
[2]该核反应为聚变反应。
[3]平均每个核子释放的能量为
10. 停在湖面上的两艘船相距48m。一列水波在湖面上传播开来,使船每分钟上下振动30次。当甲船位于波峰时,乙船位于波谷,此时两船之间还有一个波峰,如图所示。若将水波视为横波,则这列水波的频率为______Hz,波长为______m,波速为______m/s。
【答案】 ①. 0.5 ②. 32 ③. 16
【解析】
【详解】[1]这列水波的频率为
[2]当甲船位于波峰时,乙船位于波谷,此时两船之间还有一个波峰,则
解得波长为
[3]波速为
11. 二氧化碳是导致“温室效应”的主要原因之一,目前正在研究二氧化碳的深海填埋处理技术。某次试验,将一定质量的二氧化碳气体封闭在可以自由压缩的导热容器中,从海面缓慢移到深海中心处后会自主下沉,从而实现深海填埋处理。已知初始时容器内的气体压强为、热力学温度为,A处热力学温度为,气体体积减小为初始时的一半,该过程容器内气体可视为理想气体,则此过程中容器的气体的内能______(选填“增加”“减小”或“不变”),气体______(选填“吸收”或“放出”)热量,容器位于A处时内部气体压强为______。
【答案】 ①. 减小 ②. 放出 ③.
【解析】
【详解】[1]由题可知气体温度降低,则内能减小;
[2]气体体积减小,外界对气体做正功,根据热力学第一定律
可知,则气体放出热量;
[3]根据理想气体状态方程有
解得
12. 小闽同学拆开一个损坏的电表,发现内部有一绕线电阻丝,从资料查得其电阻率为。为测量该绕线电阻丝的长度L,他进行了以下实验。
(1)首先用伏安法测绕线电阻丝的阻值。为减小误差,用图示电路进行实验,发现当S分别接a、b时,电流表的示数几乎不变,而电压表的示数变化较大,则测量时S应接到______(选填“a”或“b”),此测量值______(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
(2)实验测得绕线电阻丝的阻值为,直径为d,则长度_______(用上述所给的物理量符号表示)。
【答案】(1) ①. a ②. 小于
(2)
【解析】
【小问1详解】
[1] 当S分别接“a”“b”时,电流表的示数几乎不变,而电压表的示数变化较大,说明电流表分压较大而电压表分流较小,为减小实验误差,电流表应采用外接法,测量时S应该接到a;
[2]电流表采用外接法,由于电压表的分流作用可知,测量值小于真实值。
【小问2详解】
合金丝的电阻为
该电阻使用合金丝长度的表达式为
13. 图甲是探究“加速度与合外力、质量的关系”的实验装置,一端带有定滑轮的长木板上固定有一个光电门,与之相连的计时器(未画出)可以显示小车上的遮光片通过光电门时遮光的时间,跨过定滑轮的轻绳一端与小车前端A处相连,另一端与沙桶相连。
(1)用游标卡尺测出遮光片的宽度d,如图乙所示,其读数为______mm。
(2)在探究“合外力一定时加速度与质量的关系”实验中,按正确操作。
①让小车从距离光电门的位置由静止开始运动,读出遮光片经过光电门的遮光时间。根据算出小车经过光电门时的速度v,可进一步算出小车的加速度_______。
②测出小车的总质量为M。
③在保证沙和沙桶的总质量______(选填“小于”“远小于”或“远大于”)小车质量M的情况下,多次改变M,重复①、②的操作,算出多组与M对应的a值,建立坐标系作出a与的关系图像,可直观得出合外力一定时加速度与质量的关系。
④某同学认为上面的数据处理偏复杂,可通过作出与M、有关的图像探究“合外力一定时加速度与质量的关系”,所作的图像应为______。
A.图像 B.图像 C.图像 D.图像
(3)在探究“质量一定时加速度与合外力关系”的实验中,在A处安装一拉力传感器,能显示小车所受的拉力大小,要使传感器的示数等于小车所受的合外力,须完成的操作是______。
A. 将长木板右侧适当垫高
B. 沙和沙桶的总质量远小于小车的质量
C. 传感器和滑轮间的细绳与长木板平行
【答案】(1)6.60
(2) ①. 0.36 ②. 远小于 ③. B (3)AC
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,该游标卡尺为20分度,则分度值为0.05mm,故遮光片的宽度为
【小问2详解】
[1]根据运动学公式
可得
代入数据解得,小车的加速度为
[2]对沙、沙桶和小车整体受力分析由牛顿第二定律
小车的合外力为
所以当时,小车所受的合外力近似等于沙和沙桶的总重力,故该空填“远小于”。
[3]对小车由牛顿第二定律
可得
故探究“合外力一定时加速度与质量的关系”,所作的图像应为图像。
故选B。
【小问3详解】
A.将长木板右侧适当垫高平衡摩擦力,使小车所受的合外力等于传感器的示数,故A正确;
B.拉力传感器可以直接读出拉力的大小,不需要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量,故B错误;
C.小车所受重力、支持力和拉力,传感器和滑轮间的细绳与长木板平行,传感器的示数才等于小车所受的合外力,故C正确。
故选AC。
14. 人工智能已在生活中得到广泛应用。一游客携带智能行李箱出行,旅客行走时,行李箱无需人的牵引可在地面上跟随游客运动,如图甲所示。某段时间内,行李箱速度v随时间t的变化图像如图乙所示。已知行李箱的质量,时间内行李箱的总位移。求:
(1)行李箱加速阶段的位移大小以及减速运动的时间;
(2)减速阶段行李箱受到的合力大小F。
【答案】(1),
(2)
【解析】
【小问1详解】
由图像可知行李箱前5s内的位移大小为
其中
,
代入可得
5s后的位移大小为
其中
解得
【小问2详解】
行李箱减速过程中的加速度大小为,由运动学公式
由牛顿第二定律有
解得
15. 利用电场和磁场实现粒子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。在图示的xOy平面(纸面)内,的区域Ⅰ内存在垂直纸面向外的匀强磁场,x轴上方的区域Ⅱ内存在沿y轴负方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力),从原点O处以大小为的速度垂直磁场射入第二象限,方向与x轴负方向夹角,一段时间后垂直虚线边界进入电场。已知,,区域Ⅱ中电场的场强。求:
(1)区域Ⅰ内磁场的磁感应强度大小;
(2)粒子从原点O出发到离开电场的总时间t;
(3)粒子离开电场时的速度大小v。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子在洛伦兹力作用下做圆周运动,在磁场中做圆周运动的半径设为,由几何关系可得
又
解得区域Ⅰ内磁场的磁感应强度大小
【小问2详解】
粒子运动圆轨迹所对的圆心角为,在磁场中运动时间设为,则
其中
粒子在电场中做类平拋运动,设该粒子的加速度大小为,在电场中运动时间为,沿轴负方向运动的距离为,则有
解得
其中
解得
由于
粒子从电场边界离开,则总时间
解得
【小问3详解】
由动能定理得
解得
16. 如图(a),一固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道圆心为O,半径,底端C点切线水平。原长、劲度系数的轻弹簧,一端挂在过O点的光滑水平轴上,另一端拴接一个质量的小球,小球静止在C点。轨道右边水平地面上有一长,质量的木板AB,A端与C端的距离,AB上表面与C点等高。时,一质量的滑块以的水平初速度滑上木板的B端,之后一段时间内滑块和木板的速度v与时间t的关系图像如图(b)所示。滑块和小球均可视为质点,木板A端碰到C端会立即被粘住,取重力加速度大小。
(1)求滑块与木板之间的动摩擦因数以及木板与地面之间的动摩擦因数;
(2)求滑块运动到木板A端时的速度大小;
(3)滑块与小球在C点发生弹性正碰后,小球随即沿圆弧轨道运动,试通过计算分析小球能否到达圆弧轨道的最高点。若能到达,求出在最高点处小球对轨道的压力大小;若不能到达,求出小球脱离轨道时,弹簧与竖直方向夹角的余弦值。
【答案】(1)0.4,0.1
(2)2m/s (3)不能到达最高点,0.9
【解析】
【小问1详解】
由图乙可得滑块的加速度大小为
木板的加速度大小为
对滑块由牛顿第二定律得
对木板由牛顿第二定律得
解得,
【小问2详解】
内,设滑块的位移大小为,木板的位移大小为,有,
由于,故时,滑块还未到木板A端,1s后,滑块与木板一起做匀减速运动,加速度大小设为,有
解得
设木板A端运动到C端时滑块速度大小为,由匀变速直线运动规律有
解得
A端运动到C端之后,滑块做匀减速运动,加速度大小为,有
解得
【小问3详解】
滑块和小球在C处发生弹性正碰,设碰后瞬间小球的速度为,滑块的速度为,由动量守恒和机械能定律可得,
解得,
假设小球不能到达圆轨道最高点,脱离圆轨道时速度大小为,则有
刚要脱离圆轨道时,由牛顿第二定律有
联立解得
可见,假设成立,离开圆轨道时,弹与竖直方向夹角的余弦值为0.9。
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高三物理
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16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. 校运会是学校教育活动中的一项重要内容,对促进学生的全面发展具有重要意义。图示为某运动员跳高时成功越杆的精彩瞬间,该运动员( )
A. 在离地后上升过程中处于失重状态 B. 在最高点时处于平衡状态
C. 在开始下降时处于超重状态 D. 落地时地面对他的支持力大于他对地面的压力
2. 牛顿发现太阳光的色散现象,为颜色理论奠定了基础。由a、b两单色光组成的复色光射入三棱镜,经三棱镜偏折情况如图所示。关于a、b光,下列说法正确的是( )
A. 三棱镜对a光的折射率较大
B. 若a光是黄光,则b光可能是红光
C. a光在三棱镜中的传播速度较小
D. 用相同的双缝干涉实验装置做实验,a光的干涉条纹间距较大
3. 纸质手提袋因其性能优良、绿色环保等优点被广泛使用。用手从绳带中部竖直提起装有物品的纸袋,纸袋保持静止,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 每条绳带中的张力大小等于纸袋总重力的
B. 若只稍微增加绳带长度,则每条绳带中的张力变大
C. 若只稍微减小绳扣间距,则每条绳带中的张力变大
D. 若只稍微增大绳扣间距,则绳带对手的总作用力不变
4. 如图,同一平面内有两个半径相等的圆相切于a点,b、c为圆周上的点。将两个点电荷分别固定在圆心上,其电荷量分别为、,则( )
A. a、b、c三点中,b点场强最大
B. a、b、c三点中,a点电势最高
C. 将一负的试探电荷从a点移动到c点,电势能增大
D. 将一正的试探电荷从b点移动到c点,电场力做负功
二、双项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有两项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5. 我国特高压直流输电是国家重点工程,已跃居全球第一。特高压电网的强电流会在周围空间产生很强的磁场。两根等高、相互平行的水平特高压直流输电线分别通有大小相等、方向相反的电流,从上往下观察的示意图如图所示。直线abc与两根输电线等高并垂直,b点位于两根输电线间的中点,a、c两点与b点距离相等,d点位于b点正下方。不考虑其他磁场的影响,则( )
A. a点的磁感应强度方向竖直向上 B. b点的磁感应强度方向竖直向下
C. c点的磁感应强度方向竖直向下 D. d点的磁感应强度方向竖直向上
6. 交流发电机供电模型如图所示,矩形闭合导线框abcd处于匀强磁场中,与原、副线圈匝数比为k的理想变压器相连,变压器副线圈接有一只小灯泡。线框绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动,初始时刻线框平面与磁场方向平行。已知小灯泡的实际功率为P,不计线框、输电线路的电阻,不考虑灯丝电阻随温度变化。下列说法正确的是( )
A. 初始时刻穿过线框的磁通量最大
B. 初始时刻线框产生的感应电动势最大
C. 若角速度变为,则小灯泡的实际功率为
D. 若匝数比变,则小灯泡的实际功率
7. 2024年4月25日,“神舟十八号”载人飞船发射升空,次日与空间站天和核心舱自主交会对接成功。将二者对接前的轨道简化如图,轨道Ⅰ为载人飞船运行的椭圆轨道,轨道Ⅱ为空间站运行的圆轨道。两轨道相切于椭圆轨道的远地点a,b为椭圆轨道的近地点,c为轨道Ⅱ上一点,a、b、c三点共线,则载人飞船( )
A. 从b点运行到a点与空间站从c点运行到a点所用的时间相等
B. 在轨道Ⅰ上a点的加速度等于空间站在轨道Ⅱ上a点的加速度
C. 在轨道Ⅰ上a点的速度大于其在b点的速度
D. 在轨道Ⅰ上b点的速度大于空间站在轨道Ⅱ上c点的速度
8. 如图,两间距为L的固定平行光滑导轨下端C、D间接一个阻值为R的定值电阻,在与导轨垂直的边界MN、PQ之间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。金属棒a、b用绝缘材料制成的轻质杆连接,放置于两导轨上,从某位置由静止释放后,棒a恰能匀速进入磁场。已知导轨与水平面的夹角,两棒间的距离为d,两棒的质量均为m、电阻均为R,MN、PQ的间距为2d。重力加速度大小为g,不计导轨电阻,两棒始终与导轨垂直且接触良好。则( )
A. a棒刚进入磁场区域时,C点电势比D点高
B. 两棒刚释放时,a棒与MN间的距离为
C. b棒刚进入磁场区域时,a棒的加速度大小为
D. 整个运动过程中,C、D间电阻R产生的热量为mgd
三、非选择题:共60分,其中9、10、11题为填空题,12、13题为实验题,14、15、16题为计算题。考生根据要求作答。
9. “嫦娥六号”从月球背面南极的艾特肯盆地带回的月壤里富含氦3元素。氦3可与氘发生核反应,生成无害的氦气且不产生中子,因此被认为是非常完美的核燃料。该过程的核反应方程为_______,该核反应为______反应(选填“聚变”“裂变”或“衰变”),该核反应释放的总能量为18.5MeV,平均每个核子释放的能量为______MeV。
10. 停在湖面上的两艘船相距48m。一列水波在湖面上传播开来,使船每分钟上下振动30次。当甲船位于波峰时,乙船位于波谷,此时两船之间还有一个波峰,如图所示。若将水波视为横波,则这列水波的频率为______Hz,波长为______m,波速为______m/s。
11. 二氧化碳是导致“温室效应”的主要原因之一,目前正在研究二氧化碳的深海填埋处理技术。某次试验,将一定质量的二氧化碳气体封闭在可以自由压缩的导热容器中,从海面缓慢移到深海中心处后会自主下沉,从而实现深海填埋处理。已知初始时容器内的气体压强为、热力学温度为,A处热力学温度为,气体体积减小为初始时的一半,该过程容器内气体可视为理想气体,则此过程中容器的气体的内能______(选填“增加”“减小”或“不变”),气体______(选填“吸收”或“放出”)热量,容器位于A处时内部气体压强为______。
12. 小闽同学拆开一个损坏的电表,发现内部有一绕线电阻丝,从资料查得其电阻率为。为测量该绕线电阻丝的长度L,他进行了以下实验。
(1)首先用伏安法测绕线电阻丝的阻值。为减小误差,用图示电路进行实验,发现当S分别接a、b时,电流表的示数几乎不变,而电压表的示数变化较大,则测量时S应接到______(选填“a”或“b”),此测量值______(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
(2)实验测得绕线电阻丝的阻值为,直径为d,则长度_______(用上述所给的物理量符号表示)。
13. 图甲是探究“加速度与合外力、质量的关系”的实验装置,一端带有定滑轮的长木板上固定有一个光电门,与之相连的计时器(未画出)可以显示小车上的遮光片通过光电门时遮光的时间,跨过定滑轮的轻绳一端与小车前端A处相连,另一端与沙桶相连。
(1)用游标卡尺测出遮光片的宽度d,如图乙所示,其读数为______mm。
(2)在探究“合外力一定时加速度与质量的关系”实验中,按正确操作。
①让小车从距离光电门的位置由静止开始运动,读出遮光片经过光电门的遮光时间。根据算出小车经过光电门时的速度v,可进一步算出小车的加速度_______。
②测出小车的总质量为M。
③在保证沙和沙桶的总质量______(选填“小于”“远小于”或“远大于”)小车质量M的情况下,多次改变M,重复①、②的操作,算出多组与M对应的a值,建立坐标系作出a与的关系图像,可直观得出合外力一定时加速度与质量的关系。
④某同学认为上面的数据处理偏复杂,可通过作出与M、有关的图像探究“合外力一定时加速度与质量的关系”,所作的图像应为______。
A.图像 B.图像 C.图像 D.图像
(3)在探究“质量一定时加速度与合外力关系”的实验中,在A处安装一拉力传感器,能显示小车所受的拉力大小,要使传感器的示数等于小车所受的合外力,须完成的操作是______。
A. 将长木板右侧适当垫高
B. 沙和沙桶的总质量远小于小车的质量
C. 传感器和滑轮间的细绳与长木板平行
14. 人工智能已在生活中得到广泛应用。一游客携带智能行李箱出行,旅客行走时,行李箱无需人的牵引可在地面上跟随游客运动,如图甲所示。某段时间内,行李箱速度v随时间t的变化图像如图乙所示。已知行李箱的质量,时间内行李箱的总位移。求:
(1)行李箱加速阶段的位移大小以及减速运动的时间;
(2)减速阶段行李箱受到的合力大小F。
15. 利用电场和磁场实现粒子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。在图示的xOy平面(纸面)内,的区域Ⅰ内存在垂直纸面向外的匀强磁场,x轴上方的区域Ⅱ内存在沿y轴负方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力),从原点O处以大小为的速度垂直磁场射入第二象限,方向与x轴负方向夹角,一段时间后垂直虚线边界进入电场。已知,,区域Ⅱ中电场的场强。求:
(1)区域Ⅰ内磁场的磁感应强度大小;
(2)粒子从原点O出发到离开电场的总时间t;
(3)粒子离开电场时的速度大小v。
16. 如图(a),一固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道圆心为O,半径,底端C点切线水平。原长、劲度系数的轻弹簧,一端挂在过O点的光滑水平轴上,另一端拴接一个质量的小球,小球静止在C点。轨道右边水平地面上有一长,质量的木板AB,A端与C端的距离,AB上表面与C点等高。时,一质量的滑块以的水平初速度滑上木板的B端,之后一段时间内滑块和木板的速度v与时间t的关系图像如图(b)所示。滑块和小球均可视为质点,木板A端碰到C端会立即被粘住,取重力加速度大小。
(1)求滑块与木板之间的动摩擦因数以及木板与地面之间的动摩擦因数;
(2)求滑块运动到木板A端时的速度大小;
(3)滑块与小球在C点发生弹性正碰后,小球随即沿圆弧轨道运动,试通过计算分析小球能否到达圆弧轨道的最高点。若能到达,求出在最高点处小球对轨道的压力大小;若不能到达,求出小球脱离轨道时,弹簧与竖直方向夹角的余弦值。
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