精品解析:广东省领航高中联盟2024-2025学年高三下学期2月开学考试物理试卷
2025-02-10
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2份
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27页
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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 | 同步教学-开学 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.91 MB |
| 发布时间 | 2025-02-10 |
| 更新时间 | 2025-03-01 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-02-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50360007.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025学年广东省领航高中联盟高三(下)开学考物理试卷(2月)
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 嫦娥五号月壤样品的化学成分分析显示,月壤具有高含量的钍(),钍可以为将来开发月球提供能源材料,经中子轰击后核反应方程为,产生燃料铀(),下列说法正确的是( )
A. 反应方程式中,
B. 该反应属于衰变
C. 该反应属于核聚变
D. 钍()的半衰期会随着环境温度改变而改变
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据电荷数守恒,U的电荷数为
根据质量数守恒,U的质量数为
故A正确;
BC.该反应属于人工核转变,故BC错误;
D.半衰期不会随着环境温度改变而改变,故D错误。
故选A。
2. 如图甲所示为一智能机械臂用两只机械手指捏着鸡蛋的照片,展示机械手臂的精确抓握能力。如图乙,若两手指对鸡蛋的合力为F,鸡蛋重力为G,下列说法正确的是( )
A. 匀速提起鸡蛋过程中,手指对鸡蛋的压力大于鸡蛋对手指的弹力
B. 鸡蛋受到手指的压力,是因为鸡蛋发生了弹性形变
C. 若手指捏着鸡蛋水平匀速移动,则F < G
D. 若手指捏着鸡蛋水平加速移动,则F > G
【答案】D
【解析】
【详解】A.鸡蛋匀速向上提起过程中,手指对鸡蛋的压力大小等于鸡蛋对手指的弹力大小,故A错误;
B.鸡蛋受到手指的压力,是机械手指发生弹性形变,对与之接触的鸡蛋有压力作用,故B错误;
C.若手指捏着鸡蛋水平匀速移动,根据平衡条件,手指对鸡蛋的合力为F = G,故C错误;
D.若手指捏着鸡蛋水平加速移动,根据牛顿第二定律,手指对鸡蛋的合力为
故D正确。
故选D。
3. 某同学利用一节干电池、一段刮去绝缘漆的铜导线、一个直径略大于干电池的纽扣磁铁制成简易电动机,将磁铁N极朝上吸附在干电池负极,把铜导线绕制成“心”形,将“心”形上部的“尖”处搭在干电池正极,“心”形下部与磁铁接触,其简易图如图所示,发现“心”形线圈转了起来,下列说法正确的是( )
A. 该现象的原理是电磁感应
B. 从上向下俯视,“心”形线圈顺时针转动
C. 若把磁铁的N极与S极互换,“心”形线圈转动方向不变
D. 该装置将机械能转换为电能
【答案】B
【解析】
【详解】A.线圈形成的电流和磁铁产生的磁场(虚线部分)如下图
干电池、磁铁、线圈构成一个闭合回路,线圈在磁场中受到安培力转动。因此线圈转动的原理是安培力的作用,而不是电磁感应,故A错误;
B.根据左手定则,线圈左边部分a处受到的安培力方向是垂直纸面向里,线圈右边部分b处受到的安培力方向是垂直纸面向外,因此从上向下俯视,线圈顺时针转动,故B正确;
C.若把磁铁的N极与S极互换,磁场方向反向,则安培力的方向也与原来方向相反,线圈转动方向也发生改变,故C错误;
D.该装置消耗电能,使线圈转动起来,同时该装置会发热,故该装置将电能转换为机械能和内能,故D错误。
故选B。
4. 一个大型的音乐喷泉广场上,水面有一个振动源,它能产生频率为的简谐振动,带动周围的水也做周期性振动,从而在水面上形成向外传播的水波。若水波在水中的传播速度,水面上有一个浮标随着水波上下振动,下列说法正确的是( )
A. 该水波的波长为
B. 浮标做受迫振动,其振动频率小于50Hz
C. 若振动源的振幅增大,水波的传播速度将增大
D. 浮标会随波的传播在水面上发生迁移
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据波速、波长和频率的关系
可得波长
A正确;
B.浮标做受迫振动,其振动频率等于驱动力频率,也就是振动源的频率,B错误;
C.水波的传播速度由介质决定,与振动源振幅无关,C错误;
D.水波传播过程中,浮标只在平衡位置附近振动,不会随波迁移,浮标并没有随波迁移,D错误。
故选A。
5. 如图为某款喷墨打印机的结构简化图。当计算机信号输入时,墨盒喷出细小的墨滴,经过带电室后带上负电,其电荷量由输入信号控制。墨滴进入平行板电容器,最后打到纸上,显示出打印内容。当计算机无信号输入时,墨滴不带电,径直通过板间后注入回流槽流回墨盒中。不计墨滴重力,若经过某操作后,纸张打印范围放大为原来的两倍,下列说法正确的是( )
A. 墨滴在平行板电容器内运动过程,电场力对墨滴做负功
B. 墨滴在平行板电容器内运动过程,墨滴电势能增加
C. 平行板电容器两端的电压增加为原来的两倍
D. 墨滴在电场中的偏转角为原来的两倍
【答案】C
【解析】
【详解】AB.墨滴带负电,电场力方向向上,墨滴在平行板电容器内运动过程,向上偏转,电场力对墨滴做正功,电势能减小,故AB错误;
C.纸张打印范围放大为原来的两倍,说明偏转距离为原来两倍,由
可知平行板电容器两端的电压增加为原来的两倍,故C正确;
D.墨滴在电场中的偏转角正切值为
电容器两端的电压为原来的两倍,偏转角正切值为原来的两倍,故 D错误。
故选C。
6. 如图为篮球传球情景图,小明举起双手将手中篮球水平抛出,抛出时篮球离地1.8m,水平速度6m/s,篮球落地后反弹(与地面作用时间极短),反弹时,篮球水平速度与碰前水平速度相等,竖直速度大小为碰前竖直速度大小的,当篮球反弹到最高点时,小李刚好接到篮球,,篮球质量为600g,不计空气阻力和篮球的大小,下列说法正确的是( )
A. 从发球到接球的时间为0.6s
B. 小李接球位置距离小明发球位置水平距离为6m
C. 篮球触地反弹过程,动量的改变量大小为
D. 篮球触地反弹过程,机械能守恒
【答案】B
【解析】
【详解】AC.碰地前,根据平抛规律,竖直方向有
解得
则落地瞬间竖直分速度大小为
反弹后竖直分速度大小为
故碰地后到接球时间为
因此,从发球到接球的时间为
篮球触地反弹过程,动量的改变量大小为
故AC错误;
B.水平保持匀速直线运动,故小李接球位置距离小明发球位置水平距离为
故B正确;
D.篮球触地反弹过程,速度变小,则机械能不守恒, 故D错误。
故选B。
7. 某同学制作一个发电机装置如图甲所示。线圈在圆柱体磁极内上下往复运动切割磁感线而产生感应电动势,再将线圈与阻值为9 Ω的小灯泡串联,小灯泡恰好正常发光。线圈匝数为50,线圈总电阻为1 Ω,线圈半径为m,速度随时间的变化如图乙所示呈正弦波形变化,线圈所处位置的磁感应强度大小为0.1 T。下列说法正确的是( )
A. 线圈中电流的周期为0.2 s B. 线圈中电动势的峰值为
C. 线圈中电流的有效值为0.2 A D. 灯泡的功率为0.72 W
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图乙可知,交流电的周期0.4 s,故A错误;
B.线圈中电动势的峰值为
故B错误;
C.根据速度是正弦变化,故线圈中电动势的有效值为
线圈中电流的有效值
故C正确;
D.灯泡的功率为
故D错误。
故选C。
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8. 我国天和空间站每90分钟便会环绕地球运行一周,正常情况下,空间站内的航天员们每天可以看到16次日出和日落。已知地球半径为6400km,地球表面重力加速度大小为9.8m/s2,不考虑地球自转的影响,空间站正常绕地运行的轨道可视为圆形,则可以推算出( )
A. 空间站离地面高度
B. 空间站绕地飞行速度
C. 空间站绕地飞行动能
D. 空间站中的宇航员受地球的引力和其在地面上重力的比值
【答案】ABD
【解析】
【详解】AB.空间站的周期为
又已知地球表面重力加速度和地球半径,根据
可以求出空间站离地面高度及空间站绕地运行飞行速度,故AB正确;
C.由于空间站质量未知,无法求出空间站绕地飞行动能,故C错误;
D.在地球表面有
在空间站有
整理有
故D正确。
故选ABD。
9. 如图,某同学测量玻璃砖的折射率时,用相互平行的两束不同单色光a、b,由空气射入平行玻璃砖,再由平行玻璃砖射入空气,下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】如图
经过平行玻璃砖折射后,出射光线平行且向左偏移,a光折射率较大时有可能出射光线与b光重合。
故选BC。
10. 如图,竖直面内有一固定的半径为R、表面粗糙程度不同的圆弧轨道,其圆心O与A点等高。一小物块以恒定的速率v0沿轨道自A点运动到B点,圆弧AP与圆弧PB长度相等。小物块从A到B运动过程,下列说法正确的是( )
A. 小物块所受重力的功率越来越大
B. 小物块对轨道的压力越来越大
C. 小物块与圆弧轨道间动摩擦因数越来越大
D. 小物块在AP段产生内能比PB段产生的内能大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.对物块受力分析,根据
θ从0°增加到90°,因此小物块所受重力功率越来越小,故A错误;
B.对物块受力分析,如图所示
根据牛顿第二定律可得
解得
θ从0°增加到90°,FN越来越大,故B正确;
C.因为小物块恒定的速率运动,故切线方向上合力为零,因此有
可得
结合上述分析可知,μ越来越小,故C错误;
D.由于从A到P重力做功大于从P到B重力做功,根据功能关系,小物块在AP段产生的内能比PB段产生的内能大,故D正确。
故选BD。
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11. 某兴趣小组用图甲装置探究物体质量一定时加速度与合外力的关系,其中细线已调至平行于长木板,在小车上固定智能手机,手机内装有传感器可测量加速度大小,重力加速度大小取。
(1)关于本实验,下列说法正确的是________。
A.槽码和小桶总质量必须远小于小车和手机的总质量
B.实验前,不必平衡摩擦力
C.应当先释放小车,再启动手机测量加速度
(2)通过改变槽码个数,测出槽码和小桶总质量及小车对应加速度,如下表。
次数
槽码和小桶总质量m/g
小车加速度a/(m·s-2)
1
10
0.30
2
20
0.52
3
30
0.71
4
40
090
5
50
1.09
6
60
1.30
(3)请根据实验数据在图乙中描出未描的点并作出图像________。
(4)分析图像未过原点的原因:________。
【答案】 ①. A ②. ③. 平衡摩擦力时,长木板倾角过大
【解析】
【详解】(1)[1]A.为了减小实验误差,槽码和小桶的总质量必须远小于小车和手机的总质量,故A正确;
B.实验前,必须平衡摩擦力,故B错误;
C.应先启动手机测量加速度,再释放小车,故C错误。
故选A。
(3)[2]根据表格中数据,描点连线如图所示
(4)[3]图像未过原点的原因:平衡摩擦力时,长木板的倾角过大。
12. 弹性电阻绳是一种具有弹性和导电性的材料,通常应用于应变传感器中。某同学利用6V的恒压电源(内阻不计)、量程为0.6A的电流表(内阻不计)、定值电阻和电阻箱等器材设计出如图甲所示的电路,探究弹性绳伸长量与其电阻增量的关系。
(1)装置安装、电路连接、测量初始值。
如图乙所示在水平桌面上放置支架和测量尺,弹性绳的一端固定在支架顶端,另一端作为拉伸端,两端分别用带有金属夹A、B的导线接入电路中;在弹性绳左侧放置测量尺。先将弹性绳竖直悬挂,测出弹性绳原长,并用多用电表测出此时弹性绳电阻阻值,若选用“×10”倍率的欧姆挡测量,发现多用电表指针偏转过大,为了提高测量的精确度,应将选择开关拨至________(选填“×100”或“”)欧姆挡,后将两表笔短接,进行________。若操作正确,多用电表的示数如图丙所示,测量结果为________。
(2)探究弹性绳伸长量与其电阻增量的关系。在弹性绳的拉伸端系着一带有指针的托盘。通过在托盘上放置不同数量的钩码拉伸改变弹性绳的长度。
①连接好电路,断开开关S,将电阻箱R的阻值调整至________;
②闭合开关S,调节电阻箱的阻值使得电流表指针有大角度偏转,记录读数为I,读出电阻箱的示数,并观察托盘上的指针在测量尺上的位置,记录A、B间的距离,即为弹性绳拉伸后的长度
③断开开关S,在托盘上放置上一钩码,稳定后再次记录A、B间的距离,再闭合开关S,调节电阻箱的阻值使得电流表读数为I,记录此时电阻箱阻值,则说明弹性绳拉伸量增加时,弹性绳电阻增加量为________。
【答案】(1) ①. ②. 欧姆调零 ③. 7##7.0
(2) ①. 最大 ②.
【解析】
【详解】(1)[1][2]选用“”倍率欧姆挡测量,发现多用电表指针偏转过大,说明所选倍率过大,则应将开关拨至较小的“”欧姆挡,然后将两表笔短接,进行欧姆调零;
[3]可读出此时多用电表的读数为
(2)①[1]连接好电路,为了防止电路中的电流过大,保护电路。断开开关S后,将电阻箱R的阻值调整至最大;
③[2]由于前后两次测量,毫安表读数为I不变,故回路中阻值不变,那么弹性绳电阻的增加量必然等于电阻箱阻值的减少量,即弹性绳电阻增加量为
四、计算题:本大题共3小题,共38分。
13. 登革热病毒,可以使用含氯消毒液进行消杀。如图所示的某款手动气压式喷壶,壶内装有消毒液。其原理是通过手动压压杆A不断向壶内打入气体,使壶内气压变大,再打开阀门K时,便可持续喷雾。已知喷壶的容积为2L,手动打气筒装置每循环工作一次,能向喷壶内压入压强为、体积为20 mL的空气。已知初始时喷壶内消毒液的体积为,消毒液上方气体压强等于大气压强,壶内出水细管和打气管的体积不计,喷嘴和消毒液的高度差不计,打气过程和喷出消毒液过程中不考虑气体温度的变化,外界大气压恒为
(1)若装入消毒液后只打气一次,壶内的压强变为多大?
(2)若经过若干次的按压打气,再按压按柄B,消毒液从喷嘴持续喷出,发现当壶内还剩下1L的消毒液时储气室的压强为,请问从初始时开始,一共按压了多少次?
【答案】(1)
(2)32次
【解析】
【详解】(1)未打气前,壶内气体的体积为
单次按压进入壶内气体为,由于气体发生等温变化,由玻意耳定律,得
解得
(2)当壶内还剩下1L的消毒液时,此时壶内气体体积为
设一共要按压n次,气体发生等温变化,由玻意耳定律,得
代入数据,解得
故一共要按压32次。
14. 亥姆霍兹线圈是一种制造小范围区域均匀磁场的器件。它由一对完全相同的圆形导体线圈组成,这两个线圈的半径和匝数相同,且同轴排列。亥姆霍兹线圈能产生标准磁场,因此在物理实验中经常被使用。如图所示为一对通有相同方向且等大的恒定电流的亥姆霍兹线圈,形成如图平行中心轴线向右的匀强磁场,其磁感应强度B大小未知,现有一离子源放置于上某点位置O,持续发射初速度大小均为的粒子,其方向垂直于轴线向外,粒子所带电荷量均为,质量均为m。在x轴线上垂直放置一圆形探测屏,半径为R,其圆心位于x轴上的P点,用于接收粒子,探测屏圆心P与粒子源间的距离为d,不计粒子重力和粒子间相互作用。
(1)要产生如图所示方向的磁场,则亥姆霍兹线圈应通顺时针还是逆时针方向的电流(从左往右看);若粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径恰好等于,则磁感应强度B应为多大?
(2)断开亥姆霍兹线圈中电流,在垂直x轴线方向上放置一对平行板,两极板间形成匀强电场方向如图所示,要使得所有粒子恰好打在探测屏边缘,则该匀强电场E的电场强度应为多大?
(3)若该空间同时存在第(1)问的磁场和第(2)问的电场,沿x轴平移探测屏,使所有粒子恰好打在探测屏的圆心,求探测屏圆心与粒子源间的距离有哪些值。
【答案】(1)顺时针,
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据安培定则,要产生如图所示方向的磁场,则亥姆霍兹线圈应通顺时针方向的电流(从左往右看),粒子在磁场中,由洛伦兹力提供向心力可得
其中
解得
【小问2详解】
粒子在电场中做类平抛运动,沿x轴方向有
垂直于x轴方向有
由牛顿第二定律可知
联立解得
【小问3详解】
根据运动独立性,粒子沿x轴方向做匀加速直线运动,垂直于x轴方向做匀速圆周运动,故粒子回到x轴时间为粒子做匀速圆周运动周期的整数倍
x轴方向有
联立解得
15. 如图为一机械装置的简化原理图,劲度系数为k的轻质弹簧套在固定的竖直杆上,弹簧下端和上端分别连接有质量为m、M的圆环A、B。初始时,圆环A、B在静摩擦力作用下均处于静止状态,弹簧恰好处于原长状态。现在竖直杆上距圆环A为H位置处,以初速度,竖直向上抛出一质量也为m的圆环C,圆环C与圆环A发生弹性碰撞后,由于圆环A上涂有特殊材料,使得其运动过程中所受摩擦力大小会发生变化,观察发现碰撞后圆环A向上做匀减速运动。已知:圆环C与杆之间相对滑动时,所受摩擦力大小为,圆环B与杆之间最大静摩擦力大小为且,、为大于零的常数,重力加速度大小为g,求:
(1)圆环C、A碰撞后瞬间,圆环A的瞬时速度大小;
(2)圆环B即将开始滑动时,弹簧的压缩量;
(3)若圆环B即将开始滑动时,圆环A恰好减速到0,圆环A所受摩擦力大小与其位移x的关系。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设圆环C与A碰撞前瞬时的速度为,圆环C向上运动过程
设圆环C、A碰撞后瞬时,圆环C的瞬时速度,圆环A的瞬时速度,则有
解得
圆环C、A碰撞后瞬时,圆环A的瞬时速度
【小问2详解】
设圆环B即将开始滑动时,弹簧的压缩量为,对圆环B,受力分析有
解得
【小问3详解】
设碰撞后圆环A向上做匀减速运动的加速度大小为a,则有
此过程,由牛顿第二定律则有
联立以上各式,解得
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2024-2025学年广东省领航高中联盟高三(下)开学考物理试卷(2月)
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 嫦娥五号月壤样品的化学成分分析显示,月壤具有高含量的钍(),钍可以为将来开发月球提供能源材料,经中子轰击后核反应方程为,产生燃料铀(),下列说法正确的是( )
A. 反应方程式中,
B. 该反应属于衰变
C. 该反应属于核聚变
D. 钍()的半衰期会随着环境温度改变而改变
2. 如图甲所示为一智能机械臂用两只机械手指捏着鸡蛋的照片,展示机械手臂的精确抓握能力。如图乙,若两手指对鸡蛋的合力为F,鸡蛋重力为G,下列说法正确的是( )
A. 匀速提起鸡蛋过程中,手指对鸡蛋的压力大于鸡蛋对手指的弹力
B. 鸡蛋受到手指的压力,是因为鸡蛋发生了弹性形变
C. 若手指捏着鸡蛋水平匀速移动,则F < G
D. 若手指捏着鸡蛋水平加速移动,则F > G
3. 某同学利用一节干电池、一段刮去绝缘漆的铜导线、一个直径略大于干电池的纽扣磁铁制成简易电动机,将磁铁N极朝上吸附在干电池负极,把铜导线绕制成“心”形,将“心”形上部的“尖”处搭在干电池正极,“心”形下部与磁铁接触,其简易图如图所示,发现“心”形线圈转了起来,下列说法正确的是( )
A. 该现象的原理是电磁感应
B. 从上向下俯视,“心”形线圈顺时针转动
C. 若把磁铁的N极与S极互换,“心”形线圈转动方向不变
D. 该装置将机械能转换为电能
4. 一个大型音乐喷泉广场上,水面有一个振动源,它能产生频率为的简谐振动,带动周围的水也做周期性振动,从而在水面上形成向外传播的水波。若水波在水中的传播速度,水面上有一个浮标随着水波上下振动,下列说法正确的是( )
A. 该水波的波长为
B. 浮标做受迫振动,其振动频率小于50Hz
C. 若振动源的振幅增大,水波的传播速度将增大
D. 浮标会随波的传播在水面上发生迁移
5. 如图为某款喷墨打印机的结构简化图。当计算机信号输入时,墨盒喷出细小的墨滴,经过带电室后带上负电,其电荷量由输入信号控制。墨滴进入平行板电容器,最后打到纸上,显示出打印内容。当计算机无信号输入时,墨滴不带电,径直通过板间后注入回流槽流回墨盒中。不计墨滴重力,若经过某操作后,纸张打印范围放大为原来的两倍,下列说法正确的是( )
A. 墨滴在平行板电容器内运动过程,电场力对墨滴做负功
B. 墨滴在平行板电容器内运动过程,墨滴电势能增加
C. 平行板电容器两端的电压增加为原来的两倍
D. 墨滴在电场中的偏转角为原来的两倍
6. 如图为篮球传球情景图,小明举起双手将手中篮球水平抛出,抛出时篮球离地1.8m,水平速度6m/s,篮球落地后反弹(与地面作用时间极短),反弹时,篮球水平速度与碰前水平速度相等,竖直速度大小为碰前竖直速度大小的,当篮球反弹到最高点时,小李刚好接到篮球,,篮球质量为600g,不计空气阻力和篮球的大小,下列说法正确的是( )
A. 从发球到接球的时间为0.6s
B. 小李接球位置距离小明发球位置水平距离为6m
C. 篮球触地反弹过程,动量的改变量大小为
D. 篮球触地反弹过程,机械能守恒
7. 某同学制作一个发电机装置如图甲所示。线圈在圆柱体磁极内上下往复运动切割磁感线而产生感应电动势,再将线圈与阻值为9 Ω的小灯泡串联,小灯泡恰好正常发光。线圈匝数为50,线圈总电阻为1 Ω,线圈半径为m,速度随时间的变化如图乙所示呈正弦波形变化,线圈所处位置的磁感应强度大小为0.1 T。下列说法正确的是( )
A. 线圈中电流的周期为0.2 s B. 线圈中电动势的峰值为
C. 线圈中电流的有效值为0.2 A D. 灯泡的功率为0.72 W
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8. 我国天和空间站每90分钟便会环绕地球运行一周,正常情况下,空间站内航天员们每天可以看到16次日出和日落。已知地球半径为6400km,地球表面重力加速度大小为9.8m/s2,不考虑地球自转的影响,空间站正常绕地运行的轨道可视为圆形,则可以推算出( )
A. 空间站离地面高度
B. 空间站绕地飞行速度
C. 空间站绕地飞行动能
D. 空间站中的宇航员受地球的引力和其在地面上重力的比值
9. 如图,某同学测量玻璃砖的折射率时,用相互平行的两束不同单色光a、b,由空气射入平行玻璃砖,再由平行玻璃砖射入空气,下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 如图,竖直面内有一固定的半径为R、表面粗糙程度不同的圆弧轨道,其圆心O与A点等高。一小物块以恒定的速率v0沿轨道自A点运动到B点,圆弧AP与圆弧PB长度相等。小物块从A到B运动过程,下列说法正确的是( )
A. 小物块所受重力的功率越来越大
B. 小物块对轨道压力越来越大
C. 小物块与圆弧轨道间动摩擦因数越来越大
D. 小物块在AP段产生的内能比PB段产生的内能大
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11. 某兴趣小组用图甲装置探究物体质量一定时加速度与合外力的关系,其中细线已调至平行于长木板,在小车上固定智能手机,手机内装有传感器可测量加速度大小,重力加速度大小取。
(1)关于本实验,下列说法正确的是________。
A.槽码和小桶的总质量必须远小于小车和手机的总质量
B.实验前,不必平衡摩擦力
C.应当先释放小车,再启动手机测量加速度
(2)通过改变槽码个数,测出槽码和小桶总质量及小车对应加速度,如下表。
次数
槽码和小桶总质量m/g
小车加速度a/(m·s-2)
1
10
0.30
2
20
0.52
3
30
0.71
4
40
0.90
5
50
1.09
6
60
1.30
(3)请根据实验数据在图乙中描出未描的点并作出图像________。
(4)分析图像未过原点的原因:________。
12. 弹性电阻绳是一种具有弹性和导电性的材料,通常应用于应变传感器中。某同学利用6V的恒压电源(内阻不计)、量程为0.6A的电流表(内阻不计)、定值电阻和电阻箱等器材设计出如图甲所示的电路,探究弹性绳伸长量与其电阻增量的关系。
(1)装置安装、电路连接、测量初始值。
如图乙所示在水平桌面上放置支架和测量尺,弹性绳的一端固定在支架顶端,另一端作为拉伸端,两端分别用带有金属夹A、B的导线接入电路中;在弹性绳左侧放置测量尺。先将弹性绳竖直悬挂,测出弹性绳原长,并用多用电表测出此时弹性绳电阻阻值,若选用“×10”倍率的欧姆挡测量,发现多用电表指针偏转过大,为了提高测量的精确度,应将选择开关拨至________(选填“×100”或“”)欧姆挡,后将两表笔短接,进行________。若操作正确,多用电表的示数如图丙所示,测量结果为________。
(2)探究弹性绳伸长量与其电阻增量的关系。在弹性绳的拉伸端系着一带有指针的托盘。通过在托盘上放置不同数量的钩码拉伸改变弹性绳的长度。
①连接好电路,断开开关S,将电阻箱R的阻值调整至________;
②闭合开关S,调节电阻箱的阻值使得电流表指针有大角度偏转,记录读数为I,读出电阻箱的示数,并观察托盘上的指针在测量尺上的位置,记录A、B间的距离,即为弹性绳拉伸后的长度
③断开开关S,在托盘上放置上一钩码,稳定后再次记录A、B间的距离,再闭合开关S,调节电阻箱的阻值使得电流表读数为I,记录此时电阻箱阻值,则说明弹性绳拉伸量增加时,弹性绳电阻增加量为________。
四、计算题:本大题共3小题,共38分。
13. 登革热病毒,可以使用含氯消毒液进行消杀。如图所示某款手动气压式喷壶,壶内装有消毒液。其原理是通过手动压压杆A不断向壶内打入气体,使壶内气压变大,再打开阀门K时,便可持续喷雾。已知喷壶的容积为2L,手动打气筒装置每循环工作一次,能向喷壶内压入压强为、体积为20 mL的空气。已知初始时喷壶内消毒液的体积为,消毒液上方气体压强等于大气压强,壶内出水细管和打气管的体积不计,喷嘴和消毒液的高度差不计,打气过程和喷出消毒液过程中不考虑气体温度的变化,外界大气压恒为
(1)若装入消毒液后只打气一次,壶内的压强变为多大?
(2)若经过若干次的按压打气,再按压按柄B,消毒液从喷嘴持续喷出,发现当壶内还剩下1L的消毒液时储气室的压强为,请问从初始时开始,一共按压了多少次?
14. 亥姆霍兹线圈是一种制造小范围区域均匀磁场的器件。它由一对完全相同的圆形导体线圈组成,这两个线圈的半径和匝数相同,且同轴排列。亥姆霍兹线圈能产生标准磁场,因此在物理实验中经常被使用。如图所示为一对通有相同方向且等大的恒定电流的亥姆霍兹线圈,形成如图平行中心轴线向右的匀强磁场,其磁感应强度B大小未知,现有一离子源放置于上某点位置O,持续发射初速度大小均为的粒子,其方向垂直于轴线向外,粒子所带电荷量均为,质量均为m。在x轴线上垂直放置一圆形探测屏,半径为R,其圆心位于x轴上的P点,用于接收粒子,探测屏圆心P与粒子源间的距离为d,不计粒子重力和粒子间相互作用。
(1)要产生如图所示方向磁场,则亥姆霍兹线圈应通顺时针还是逆时针方向的电流(从左往右看);若粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径恰好等于,则磁感应强度B应为多大?
(2)断开亥姆霍兹线圈中电流,在垂直x轴线方向上放置一对平行板,两极板间形成匀强电场方向如图所示,要使得所有粒子恰好打在探测屏边缘,则该匀强电场E的电场强度应为多大?
(3)若该空间同时存在第(1)问的磁场和第(2)问的电场,沿x轴平移探测屏,使所有粒子恰好打在探测屏的圆心,求探测屏圆心与粒子源间的距离有哪些值。
15. 如图为一机械装置的简化原理图,劲度系数为k的轻质弹簧套在固定的竖直杆上,弹簧下端和上端分别连接有质量为m、M的圆环A、B。初始时,圆环A、B在静摩擦力作用下均处于静止状态,弹簧恰好处于原长状态。现在竖直杆上距圆环A为H位置处,以初速度,竖直向上抛出一质量也为m的圆环C,圆环C与圆环A发生弹性碰撞后,由于圆环A上涂有特殊材料,使得其运动过程中所受摩擦力大小会发生变化,观察发现碰撞后圆环A向上做匀减速运动。已知:圆环C与杆之间相对滑动时,所受摩擦力大小为,圆环B与杆之间最大静摩擦力大小为且,、为大于零的常数,重力加速度大小为g,求:
(1)圆环C、A碰撞后瞬间,圆环A的瞬时速度大小;
(2)圆环B即将开始滑动时,弹簧的压缩量;
(3)若圆环B即将开始滑动时,圆环A恰好减速到0,圆环A所受摩擦力大小与其位移x的关系。
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