内容正文:
2025届合肥皖智高级中学芙蓉校区第十三次周考
物理参考答案
一 二、选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
B
A
D
C
D
C
C
BD
BD
1.B 解析:若墨条速度方向水平向右,且砚台静止在水平桌面上,则砚台对墨条的摩擦力方向水平向左,故A错误,B正确;由于砚台对墨条的摩擦力方向水平向左,则墨条对砚台的摩擦力方向水平向右,根据平衡条件可知桌面对砚台的摩擦力方向水平向左,竖直方向桌面对砚台的支持力竖直向上,则桌面对砚台的作用力方向斜向上偏左,故CD错误。故选B。
2.B 解析:水从最高处到左边地面可以看作平抛运动,甲乙两水枪喷出的水最大高度相同,乙水枪喷出的水更远,则乙水枪在最高处的水平速度更大,水的最大高度相同,水落地的竖直速度相同,那么也就说明乙水枪喷水的速度更大,且两喷水枪喷出水柱的方向不同,故B正确,A错误;
甲乙两水枪喷出的水在上升和下降的过程中具有对称性,说明两水枪喷出的水在空中运动的时间相同,故C错误;甲、乙两支水枪所喷出的水在空中的高度相同,因此可知在竖直方向的分速度相同,水平方向的速度乙大于甲,因此合速度乙大于甲,故D错误。故选B。
3.A 解析:要想使神舟十九号在与空间站的同一轨道上对接,则需要使神舟十九号加速,与此同时要想不脱离原轨道,根据向心力的表达式可得,必须要增加向心力,即喷气时产生的推力一方面有沿轨道向前的分量,另一方面还要有指向地心的分量,而因喷气产生的推力与喷气方向相反。
故选A。
4.D 解析:海面上方的海市蜃楼所形成的像为正影,沙漠下方的海市蜃楼所形成的像为倒影,故A错误;光在折射时也反射,则两图既有折射现象也有反射现象,故B错误。温度高空气稀薄,温度低空气稠密,海面附近底层空气比上层空气稠密,沙漠表面底层空气比上层空气稀疏,故C错误;两图都是光从光密介质进入光疏介质最终发生了全反射,故D正确;故选D。
5.C 解析:由图像可知,时刻穿过线圈的磁通量最大,但磁通量变化率为0,线框产生的感应电动势为0,线框处于中性面,故A错误;线框的感应电动势最大值为:
故B错误;线框的感应电动势有效值为:,根据功能关系可知,线框转一周外力所做的功为:,故C正确;从到过程中线框的平均感应电动势为:,故D错误。故选C。
6.D 解析:根据对称性和题目条件可知,两板间的中线上各点电势为零,因此把小球从无限远处移动到两点电场力对电荷做的功,与自中线分别移动至两点电场力对电荷做的功相等,则电场力对正电荷做功:,同理电场力对负电荷做功:
电场力做的总功:,故选D。
7.C 解析:根据理想气体状态方程:,得、、状态分别为、、,
过程内能变化量:,过程内能变化量:,过程内能变化量小于过程内能变化量,选项A错误;过程吸收热量:,过程放出的热量:,则 ,选项B错误;根据热力学第一定律:,系统一个循环过程回到初状态,其内能不变,外界对系统做正功,则系统要放出热量,在图像中,对应图像面积为功,则 ,选项C正确;温度越高内能越大,则一个循环过程中内能最大值:,选项D错误。故选C。
8.C 解析:根据左手定则可以判断甲、乙粒子都带正电荷,A错误;甲在第二、四象限只受洛伦兹力,洛伦兹力对电荷不做功,粒子的速度大小保持不变,B错误;甲在第二、四象限的运动轨迹如图所示。甲在第一象限运动的轨道半径
乙在第一象限运动的轨道半径,因为那么,
C正确;如图所示,设甲粒子所带电荷量为q,质量为m,
甲粒子在第二象限运动的时间为
甲粒子在第四、一象限运动的时间为
甲粒子从开始运动到点的时间为
设乙粒子所带电荷量为,质量为,根据,由,可求得
乙粒子从开始运动到点的时间为,所以有,D错误。故选C。
9.BD 解析:A.对木箱进行分析,木箱受到重力、拉力、地面支持力和摩擦力作用,故A错误;
根据牛顿第三定律可知,地面对木箱的支持力和木箱对地面的压力是一对作用力和反作用力,故B正确;由于木箱向右匀速运动,根据平衡条件可知,拉力的竖直分力与地面对木箱的支持力之和等于木箱所受重力大小,即拉力的竖直分力大小一定小于木箱所受的重力,故C错误;由于木箱向右匀速运动,根据平衡条件可知,拉力的水平分力大小一定等于木箱所受的摩擦力,故D正确。
故选BD。
10.BD 解析:由图甲和图乙可知,波在介质中传播的波长,周期,所以波速,故A错误;由图乙可知,时,质点沿轴正方向运动,由图甲可判断出波沿轴向左传播,此时质点也为沿轴正向运动,故可知从此时开始质点M比质点N后到达波谷,故B正确;此时质点的振动方向沿轴正向,因其相对平衡位置的位移大小为,
可知,因而质点再经过,回到平衡位置,故C错误;s时,质点相对平衡位置的位移为,即,故质点N 到O,有,解得质点的平衡位置坐标为故D正确。故选BD。
三、非选择题
11.(6分) (1)向右 (2)/0.00380 (3)
解析:(1)图1可知,将开关拨到1时,通过电流表的电流方向向右;
(2)根据可知图像与横轴围成的面积表示电荷量,图2中每一小格表示的电量为,故电容器放电前所带的电荷量为
(3)因图像的面积等于电容器带电量,则整个放电过程图线与坐标轴所围面积不变,仅增大的阻值,电容器放电电流越小,则放电时间越长,故图可能是图3中的曲线b。
12.(10分) 不需要 动量的变化量
解析:(2)[1]本实验有力传感器可测得细线的拉力,不需要槽码的质量远小于滑块(含遮光条)的质量。
(3)[2]根据光电门测速原理可知,滑块通过光电门1的速度为:
[3]根据冲量的定义式可知,细线拉力对滑块(含遮光条)的冲量大小为:
(4)[4][5]根据光电门测速原理可知,滑块通过光电门2的速度为:
根据动量定理有:
结合上述解得:
若上述表达式成立,则说明在误差范围内,物体所受合外力的冲量等于动量的变化量。
13.(12分) (1)5m/s2 (2)15m (3)
解析:(1)对物块受力分析,由牛顿第二定律得:
解得力F作用下物块的加速度是:
(2)由位移公式得2s内物块沿斜面上滑的距离为:,解得:
根据运动学公式: 2s末物块运动的速度:
设物块2s后的加速度大小为a′,由牛顿第二定律得:
解得:
方向沿斜面向下,物块沿斜面向上运动又发生的位移:,解得:
物块沿斜面向上运动的最大距离:
(3)设撤掉力后速度减为0,则有
所以物体减速到0后会反向向下运动,设加速度大小为,由牛顿第二定律得
,解得:
滑到底端所用时间为t1,由位移公式得:
解得:
14.(14分) (1)1T (2)1m/s2 (3)J
解析:(1)当金属杆ab达到稳定速度vm=4m/s时,金属杆所受的重力沿斜面的分力、摩擦力和安培力达到平衡状态,设金属杆的速度为v时,则有:
感应电动势,外电阻,感应电流,安培力
处于稳定状态时,代入数据解得B=1T
(2)根据牛顿第二定律,由(1)可得,代入数据解得a=1m/s2
(3)根据能量守恒定律,金属杆从静止开始下滑距离x=20m的过程中,重力势能转化为动能、摩擦热和焦耳热,设总焦耳热为Q,则有代入数据解得Q=32J,
所以,,,代入数据解得Q2=J
15.(16分) (1)N (2)s,J (3)m
解析:(1)根据动能定理有,在点由牛顿第二定律有
联立解得N,由牛顿第三定律得N
(2)同样动能定理有,解得m/s
因为,所以滑块先做匀减速直线运动,假设可以减速到与传送带共速,则s
运动的位移,假设成立,所以匀速运动的时间s
总时间s,产生的热量J
(3)由(2)知滑块到达点时速度m/s
滑块滑上四分之一光滑圆弧轨道时,它们组成的系统水平方向动量守恒。滑块滑到点时,它们水平方向有相同的速度,设此时滑块竖直方向速度为,于是有
由能量守恒,解得:m/s,m/s
以滑块飞出时点所在的位置为坐标原点,以水平向右为轴,竖直向上为轴,垂直于纸面向里为轴建立坐标系,轴方向做匀减速直线运动,上升到最高点的时间s
所以m,m
又可得,m
故物块离开轨道后运动轨迹的最高点到点的距离m
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2025届合肥皖智高级中学芙蓉校区高三第八次月考
物 理 试 题
本试卷满分:100分 考试时间:75分钟
一、单选题: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,只有一个选项正确。
1.在中华文化的瑰宝中,传统文房四宝——笔、墨、纸、砚,一直占据着举足轻重的地位。墨汁是利用砚台与墨条间的摩擦磨制而成的。若墨条速度方向水平向右,且砚台静止在水平桌面上,则( )
A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向右
B.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左
C.桌面对砚台的作用力方向水平向左
D.桌面对砚台的作用力方向水平向右
2.消防员在一次用高压水枪灭火的过程中,消防员同时启动了多个喷水口进行灭火。如果有甲、乙靠在一起的高压水枪,它们的喷水口径相同,所喷出的水在空中运动的轨迹如图所示,已知两曲线在同一竖直面内,忽略空气阻力,则由图可得出结论正确的是( )
A.甲乙水枪喷出水的速度相等
B.乙水枪喷出的水在最高点的速度较大
C.乙水枪喷出的水在空中运动的时间较长
D.甲水枪喷水的速度大
3.神舟十九号与空间站在同一圆周轨道上绕地球做匀速圆周运动,若要使后方的神舟十九号在该轨道追上空间站,神舟十九号持续喷射燃气的方向可能正确的是( )
A. B.
C. D.
4.海市蜃楼分为两种形式,海面的海市蜃楼,沙漠中的海市蜃楼,观察对比下列两幅图像,分析下列说法正确的是( )
A.两种海市蜃楼所形成的像均为在高空中的倒影
B.两图都是折射现象没有反射现象
C.海面附近与沙漠表面,底层空气均比上层空气稠密
D.两图都是光从光密介质进入光疏介质最终发生了全反射
5.单匝闭合矩形线框电阻为R,在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动,穿过线框的磁通量Φ与时间t的关系图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.时刻线框平面与中性面垂直
B.线框的感应电动势最大值为
C.线框转一周外力所做的功为
D.从到过程中线框的平均感应电动势为
6.如图所示,一电容为的平行板电容器带电荷量为,上极板带正电,下极板带负电,规定无限远处的电势为零。两虚线把板间距离三等分,两点分别在虚线上,把带电荷量为的小球从无限远处移到点,把带电荷量为的小球从无限远处移到点。已知,则此过程中电场力对两个带电小球所做的总功为( )
A.0 B.
C. D.
7.一定质量的理想气体经历了如图所示回到初状态a,a状态的温度为T0,已知理想气体的内能表达式(其中常数,为热力学温度),以下说法正确的是( )
A.过程内能变化量等于过程内能变化量
B.过程吸收热量小于过程放出的热量
C.一个循环过程中系统放出的热量为P0V0
D.一个循环过程中内能最大值为
8.如图,在轴左侧区域有磁感应强度大小为,方向垂直纸面向外的匀强磁场;右侧区域有磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里的匀强磁场,坐标轴上有、、三点,且。某时刻,甲粒子以速率从点出发,其速度与轴正方向夹角为,经点进入第四象限,通过点首次回到第二象限。随后,乙粒子以相同的速率从点出发,方向垂直于轴,恰好在点第一次垂直通过轴。不计粒子重力、粒子间的相互作用及磁场
的边界效应,下列说法正确的是( )
A.甲、乙均带负电
B.甲在第二、四象限的速度大小之比为
C.甲、乙在第一象限运动的轨道半径之比为
D.甲、乙从开始运动到点的时间之比
二、多选题: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,有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9.如图所示,工人用斜向上的力拉一个重木箱沿粗糙水平地面
匀速前行,关于此过程,下列说法正确的是( )
A.木箱只受重力、拉力和摩擦力作用
B.地面对木箱的支持力和木箱对地面的压力是一对作用力和反作用力
C.拉力的竖直分力大小一定等于木箱所受的重力
D.拉力的水平分力大小一定等于木箱所受的摩擦力
10.一列沿x轴方向传播的简谐横波,O、M、N是该波传播方向上的三个质点,已知s时刻y轴右侧的波形图如图甲,质点N的振动图像如图乙。下列说法正确的是( )
A.该简谐波传播的速度为10cm/s
B.从s开始,波传播时,质点M比质点N后到达波谷
C.从s开始计时,再经历0.75s的时间,质点O回到平衡位置
D.质点N的平衡位置坐标为12.5cm
三、非选择题:本题共5小题,共58分。考生根据要求做答
11.(6分) 某学习小组设计如图1所示电路探究电容器的充、放电过程。
(1)按图1所示连接电路,将开关拨到1时,通过电流表的电流方向 (选填“向左”或“向右”)。
(2)等待充电完成后,将开关拨到2,每隔5s读出电流表的示数并记录在表格中,若在图2中作出的-图像与坐标轴围成的面积为95格,则电容器放电前所带的电荷量为 C(结果保留三位有效数字)。
(3)若作出的-图像为图3中的曲线,现仅增大的阻值,重复(1)(2)步骤,作出的图可能是图3中的曲线 (选填“”、“”或“”)。
12.(10分) 某实验小组用如图的实验装置验证动量定理,重力加速度大小为g。
(1)实验步骤如下:
①用游标卡尺测量遮光条的宽度d;
②用天平测量滑块(含遮光条)的质量M;
③在合适位置安装光电门1和光电门2,并将气垫导轨调至水平;
④用细线绕过光滑的定滑轮后与滑块水平连接,在细线的另一端先连接力传感器,再挂上槽码,用小木板托住槽码,使细线刚好绷直;
⑤接通电源,快速撤去小木板,通过数字计时器记录滑块分别经过光电门1、2的遮光时间t1、t2和滑块先后通过两光电门的时间间隔,力传感器的示数为F;
⑥改变滑块的初始位置,重复步骤⑤,进行多次测量。
(2)本实验 (选填“需要”或“不需要”)满足槽码的质量远小于滑块(含遮光条)的质量。
(3)滑块通过光电门1的速度大小为 ,滑块从光电门1运动到光电门2,细线拉力对滑块(含遮光条)的冲量大小为 。(均用给出的物理量符号表示)
(4)在数据处理中,若表达式 (用给出的物理量符号表示)成立,则说明在误差允许的范围内,物体所受合外力的冲量等于 。
13.(12分) 质量为的小物块静止在倾角为的斜面的底端,现对其施一沿斜面向上大小为7.5N的力F,2s后撤去力F。已知:,。物块与斜面间的动摩擦因数µ=0.5,取g=10m/s2,设斜面足够长。求:
(1)力F作用下物块的加速度是多少?
(2)物块沿斜面向上运动的最大距离是多少?
(3)物块从最高点滑到斜面底端的运动的时间是多少?
14.(14分) 如图所示,足够长的平行金属导轨、与水平面间的夹角,其宽度,导轨下端之间连接R1=1.5Ω的电阻,上端之间连接R2=3Ω的电阻,整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中。一根质量、电阻、长度的金属杆由静止释放,下滑距离x=20m前已达到稳定速度vm=4m/s。已知金属杆运动过程中始终与导轨接触良好,导轨电阻不计,金属杆与导轨间的动摩擦因数,取,,重力加速度。
(1)求磁感应强度B的大小;
(2)当金属杆的速度v1=2m/s时,求金属杆的加速度大小;
(3)在金属杆从静止开始下滑距离x=20m的过程中,求电阻R2上产生的焦耳热Q2。
15.(16分) 如图所示为一游戏装置的竖直截面图,光滑圆弧轨道,半径为r的竖直光滑螺旋圆轨道,水平直轨道和无限长光滑轨道,水平传送带平滑连接而成(B、D、E、K共线),其中点为竖直螺旋圆轨道上的最高点。质量、半径的四分之一光滑圆弧轨道(厚度不计)静置于水平轨道上,圆弧轨道底端与传送带的右端点平滑相连,为圆弧轨道的圆心。一长的水平传送带以恒定速率v0=3m/s顺时针转动,将质量的滑块(可视为质点)从弧形轨道离地高处静止释放。已知r=0.2m,LBD=1m,滑块与轨道和传送带间的动摩擦因数均为,重力加速度。求:
(1)滑块运动到点时对圆形轨道的压力大小;
(2)滑块在传送带上运动的时间以及此过程中因摩擦而产生的热量;
(3)若物块刚离开H点时受到一个垂直纸面向里的瞬时冲量,并同时利用锁定装置让圆弧轨道瞬间停下,求物块离开轨道后其运动轨迹的最高点到H点的距离。
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