精品解析:2025届福建省高三下学期模拟预测物理试题
2025-03-24
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2份
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28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 | 高考复习-模拟预测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.90 MB |
| 发布时间 | 2025-03-24 |
| 更新时间 | 2026-03-22 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-03-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51214929.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025届高中毕业班适应性练习卷物理
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
2.请将答案正确填写在答题卡上。
3.答题结束后,学生必须将答题卡交回。
一、单项选择题(本题共4个小题,每小题4分,共16分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确。)
1. 2024年位于上海的聚变能源商业公司能量奇点宣布,由能量奇点设计、研发和建造的洪荒70装置成功实现等离子体放电。这是全球首台由商业公司研发建设的超导托卡马克装置。若该装置热核反应方程为、,下列说法正确的是( )
A. 核反应方程中的X为中子 B. 核反应方程中的Y为电子
C. 核反应过程中满足质量守恒 D. 的比结合能大于的比结合能
2. 如图,水平面MN下方存在垂直纸面向里的匀强磁场,纸面为竖直平面。不可形变的导体棒ab和两根可形变的导体棒组成三角形回路框,其中ab处于水平位置框从MN上方由静止释放,框面始终在纸面内框落入磁场且ab未到达MN的过程中,沿磁场方向观察,框的大致形状及回路中的电流方向为( )
A. B.
C. D.
3. 旱冰壶在最近几年深受人们的追捧,尤其深受中小学生的喜爱。如图甲所示为某旱冰壶比赛的场景,如图乙所示为其简化图,A为投掷点,O为圆心,B、C、D为AO的四等分点。运动员某次投掷时,冰壶由A点以初速度v0向右滑动,经时间t运动到B点,最终冰壶刚好停在O点。冰壶在该过程中的运动可视为匀减速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 冰壶在C点的速度大小为
B. 冰壶由D到O的时间为
C. 冰壶运动的总时间为4t
D. 投掷点A到圆心O的距离为
4. 如图所示,在竖直平面内有一个绝缘圆环,O点为圆心,A、B为圆环上两点,OA、OB都与水平方向成。在A点固定一个带电量为Q的正点电荷,在圆环内侧B点放置一个光滑的小球,带电量为,质量为m。整个装置处在水平向右的电场强度的匀强电场中,此时小球恰好静止。由于Q的绝缘措施出了问题,Q的带电量缓慢减少,则此后( )
A. 圆环对小球的弹力大小保持不变
B. 正电荷Q与小球q之间的库仑力不断增大
C. 小球q有可能脱离圆环
D. 正电荷Q所受静电力合力不断增大
二、双项选择题(本题共4个小题,每小题6分,共24分。每小题给出的四个选项中,有两个选项正确。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分)
5. “地震预警”是指在地震发生以后,抢在地震波传播到受灾地区前,向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报,通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究,如图甲所示为研究过程中简谐波时刻的波形图,是此波上的一个质点,平衡位置处于处,图乙为质点的振动图像,则( )
A. 该列波的传播速度为2m/s B. 该列波的传播方向沿x轴负向传播
C. 质点M在9s内通过的路程为3.4m D. 质点M在2s内沿x轴运动了4m
6. 如图为北半球二十四个节气时地球在公转轨道上的示意图,其中冬至时地球离太阳最近。仅考虑太阳对地球的引力,关于地球绕太阳公转过程,下列说法正确的是( )
A. 在冬至位置地球所受万有引力最大
B. 在立春位置,地球所受万有引力等于向心力
C. 经过近日点、远日点两位置的瞬时速度大小之比约为1.03
D. 地球自转周期的平方与公转轨道半长轴三次方的比值是一个仅与太阳质量有关的常数
7. 如图所示,竖直平面内存在垂直竖直纸面向外的匀强磁场,将一粗细均匀的电阻丝折成正方形导体框,垂直放置于磁场中,边水平且放在压力传感器上。现将、两点通过轻质导线接到直流电源上,通电后压力传感器的示数为0。已知导体框的质量为,重力加速度为,轻质导线对导体框没有作用力。下列判断正确的是( )
A. 接线柱1与电源负极相连
B. 边受到的安培力大小为0
C. 边受到的安培力大小为
D. 若将电源正负极调换,则压力传感器的示数为
8. 在某装置中的光滑绝缘水平面上,三个完全相同的带电小球,通过不可伸长的绝缘轻质细线,连接成边长为的正三角形,如图甲所示。小球质量为,带电量为,可视为点电荷。初始时,小球均静止,细线拉直。现将球1和球2间的细线剪断,当三个小球运动到同一条直线上时,速度大小分别为、、,如图乙所示。该过程中三个小球组成的系统电势能减少了,为静电力常量,不计空气阻力。则( )
A. 该过程中小球3受到的合力大小始终不变
B. 该过程中小球3一定向左做直线运动
C. 从图甲到图乙位置,小球3向左运动
D. 在图乙位置,
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. 如下图所示甲为用干涉法检查平面平整程度装置.如图所示乙中干涉条纹弯曲处说明被检查的平面在此处是__________(填“凹下”或“凸起”);若仅增大单色光的频率,干涉条纹将______(填“变密”或“变疏”);若仅减小薄片的厚度,干涉条纹将__________(填“变密”或“变疏”)。
10. 1897年,汤姆孙利用如图所示的实验装置巧妙地测得阴极射线的速度。当对平行电极板、加上如图所示的电压U时,发现阴极射线打到荧光屏上的P点;在平行极板区域再加一磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向______(选填“外”或“里”)的磁场,可使阴极射线沿直线打到荧光屏上的A点。已知、板间距离为d,则打到荧光屏上A点的阴极射线速度为______。
11. 如图所示是一定质量的理想气体由状态A经过状态B到状态C再到状态D的T-V图像,已知状态B的压强为pB=1.5×105Pa,CD的延长线过坐标原点,D点坐标为(0.3m3,200K),那么状态C的压强pC=________;从状态A经过状态B再到状态C的过程中气体对外做的功W=________。
三、实验题
12. 如图所示,让一个质量较大的小球从斜槽上滚下来,与放在斜槽前边小支柱上的另一质量较小的球发生碰撞,之后两小球都做平抛运动。用该实验装置可验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
(1)实验中,不容易直接测定小球碰撞前后的速度。要间接地解决这个问题,只需通过测量________;
A. 小球开始释放高度h
B. 小球抛出点距地面的高度H
C. 小球做平抛运动的水平位移
(2)关于本实验的条件和操作要求,下列说法正确的是________;
A. 斜槽轨道必须光滑 B. 斜槽轨道末端必须水平
C. 小球1每次不需要从同一位置释放 D. 被碰小球每次落点一定是重合的
(3)设小球1的质量为,小球2的质量为,MP的长度为,ON的长度为,则本实验验证动量守恒定律的表达式________。
(4)某次实验中得出的落点情况如图所示,假设碰撞过程中动量守恒,则入射小球的质量和被碰小球的质量之比为________。
13. 在练习使用多用电表的实验中
(1)某同学用多用电表测量某电阻,选用“×10”倍率的电阻挡测量,其示数如下图所示,则测量结果为___________Ω。
(2)某实验小组利用下列器材研究欧姆挡不同倍率的原理,组装如甲图所示的简易欧姆表。实验器材如下:
A.干电池(电动势E为3.0V,内阻r不计);
B.电流计G(量程300μA,内阻99Ω);
C.可变电阻器R;
D.定值电阻;
E.导线若干,红黑表笔各一只。
①表盘上100μA刻度线对应电阻值是___________Ω;
②如果将与电流计并联,如乙图所示,这相当于欧姆表换挡,则换挡后可变电阻器R阻值应调为______Ω(结果保留两位有效数字),换挡前、后倍率之比为_________。
四、解答题
14. 国家要求:新型汽车上市前必须进行碰撞测试。某型号实验汽车在平直路面上测试,以额定功率启动,加速运行直到匀速行驶,在离固定障碍物处关闭发动机匀减速行驶,最后与障碍物发生正碰,碰撞后停止。已知实验汽车质量为,行驶过程中所受阻力恒为车重的0.2倍,重力加速度取。碰撞过程中仅考虑障碍物对汽车的冲击力。求:
(1)汽车匀速行驶的速度大小;
(2)汽车与障碍物正碰前瞬间的速度;
(3)汽车与障碍物正碰时所受平均冲击力的大小。
15. 如图,平面直角坐标系xOy中,第Ⅳ象限存在沿y轴正方向的匀强电场,第Ⅰ象限的某未知矩形区域内有垂直坐标平面向里的匀强磁场。一带正电的粒子沿x轴正方向从y轴上A点以初速度进入匀强电场,经电场偏转,从x轴上的B点进入第Ⅰ象限,一段时间后,进入矩形磁场区域,离开矩形磁场区域后以垂直于y轴的方向射出。已知带电粒子质量为m、电荷量为q,AO长为,BO长为2L,矩形磁场区域的磁感应强度大小,不计粒子的重力。求:
(1)匀强电场的场强大小;
(2)粒子经过x轴上B点时的速度大小和方向;
(3)矩形匀强磁场区域面积的最小值。
16. 如图所示,在一粗糙水平平台最左端固定一弹簧动力装置,可以将物体瞬间弹开,此时储存的弹性势能为,动力装置的右端有一滑块A,质量m=3kg,滑块与平台间的动摩擦因数为,滑块A到平台右侧边缘长度为s=1m。平台右侧有一质量M=1kg的“L”型长木板B,长木板B上表面光滑,下表面与地面的动摩擦因数为。长木板B右端有一点O,O点右侧空间中有一水平向右的匀强电场,电场强度为E=8N/C,滑块A带正电,电荷量为3C,长木板B不带电,O点右侧有一凸起P,OP距离为12m。一段时间后长木板B右端到O点时速度为0,此前A、B仅发生了一次碰撞。已知所有碰撞无能量损失,A可视为质点,整个运动过程中A电荷量不变,A未脱离B,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度。求:
(1)滑块A第一次与B碰后各自的速度。
(2)滑块A与长木板B从第一次碰撞到第二次碰撞所需要的时间。
(3)从第二次碰后开始计时,经过多长时间长木板B右端到达凸起点P
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2025届高中毕业班适应性练习卷物理
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。
2.请将答案正确填写在答题卡上。
3.答题结束后,学生必须将答题卡交回。
一、单项选择题(本题共4个小题,每小题4分,共16分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确。)
1. 2024年位于上海的聚变能源商业公司能量奇点宣布,由能量奇点设计、研发和建造的洪荒70装置成功实现等离子体放电。这是全球首台由商业公司研发建设的超导托卡马克装置。若该装置热核反应方程为、,下列说法正确的是( )
A. 核反应方程中的X为中子 B. 核反应方程中的Y为电子
C. 核反应过程中满足质量守恒 D. 的比结合能大于的比结合能
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据质量数与电荷数守恒可知X为正电子,Y为质子,AB错误;
C.核反应过程中质量数守恒,但是质量有亏损,C错误;
D.核反应后的产物更加稳定,比结合能更大,故的比结合能大于的比结合能,D正确。
故选D。
2. 如图,水平面MN下方存在垂直纸面向里的匀强磁场,纸面为竖直平面。不可形变的导体棒ab和两根可形变的导体棒组成三角形回路框,其中ab处于水平位置框从MN上方由静止释放,框面始终在纸面内框落入磁场且ab未到达MN的过程中,沿磁场方向观察,框的大致形状及回路中的电流方向为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由楞次定律“增反减同”可知回路框中感应电流方向为逆时针,根据左手定则可知左侧导体棒所受安培力斜向右上方,右侧导体棒所受安培力斜向左上方。
故选C。
3. 旱冰壶在最近几年深受人们的追捧,尤其深受中小学生的喜爱。如图甲所示为某旱冰壶比赛的场景,如图乙所示为其简化图,A为投掷点,O为圆心,B、C、D为AO的四等分点。运动员某次投掷时,冰壶由A点以初速度v0向右滑动,经时间t运动到B点,最终冰壶刚好停在O点。冰壶在该过程中的运动可视为匀减速直线运动,下列说法正确的是( )
A. 冰壶在C点的速度大小为
B. 冰壶由D到O的时间为
C. 冰壶运动的总时间为4t
D. 投掷点A到圆心O的距离为
【答案】D
【解析】
【详解】A.设冰壶的加速度大小为a,在C点的速度大小为vC,冰壶由A到O,有
冰壶由A到C,有
解得
故A错误;
B.由逆向思维可知,将冰壶的运动视为从O到A的初速度为零的匀加速直线运动,由匀变速直线运动的推论可知
解得
故B错误;
C.同理
解得
故C错误;
D.投掷点A到圆心O的距离
故D正确。
故选D。
4. 如图所示,在竖直平面内有一个绝缘圆环,O点为圆心,A、B为圆环上两点,OA、OB都与水平方向成。在A点固定一个带电量为Q的正点电荷,在圆环内侧B点放置一个光滑的小球,带电量为,质量为m。整个装置处在水平向右的电场强度的匀强电场中,此时小球恰好静止。由于Q的绝缘措施出了问题,Q的带电量缓慢减少,则此后( )
A. 圆环对小球的弹力大小保持不变
B. 正电荷Q与小球q之间的库仑力不断增大
C. 小球q有可能脱离圆环
D. 正电荷Q所受静电力的合力不断增大
【答案】A
【解析】
【详解】ABC.电场力
因为电场力与重力恒定不变,所以将这两个力的合力看成一个力,该力的大小为
方向与竖直方向成角斜向下,与图中OA方向平行,则小球受到三个力,圆环对它的弹力N,库仑力和F,构成一个矢量三角形如下图,其中图中C点表示小球所处位置:
Q的带电量缓慢减少,则小球会沿圆环轨道向下移动,始终满足
所以
保持不变,AC在减小,所以减小,小球处在一种动态平衡中,不会脱离圆环,故A正确,BC错误;
D.小球在B点时,Q受到的库仑力和匀强电场的电场力互相垂直,之后库仑力减小,匀强电场的电场力
也变小了(在漏电),并且这两个力的夹角由直角变成了钝角,根据力的合成规律,这两个力的合力与初始值相比变小了,故D错误。
故选A。
二、双项选择题(本题共4个小题,每小题6分,共24分。每小题给出的四个选项中,有两个选项正确。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分)
5. “地震预警”是指在地震发生以后,抢在地震波传播到受灾地区前,向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报,通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究,如图甲所示为研究过程中简谐波时刻的波形图,是此波上的一个质点,平衡位置处于处,图乙为质点的振动图像,则( )
A. 该列波的传播速度为2m/s B. 该列波的传播方向沿x轴负向传播
C. 质点M在9s内通过的路程为3.4m D. 质点M在2s内沿x轴运动了4m
【答案】AB
【解析】
【详解】A.由图甲知,波长
由乙图知,周期
T=2s
该列波的传播速度为
故A正确;
B.由乙图知,时刻M质点向上振动,根据“同侧法”, 该列波的传播方向沿x轴负向传播,故B正确;
C.根据
质点M在9s内通过的路程为
故C错误;
D.质点M只在平衡位置附近振动,并不随波迁移,故D错误。
故选AB。
6. 如图为北半球二十四个节气时地球在公转轨道上的示意图,其中冬至时地球离太阳最近。仅考虑太阳对地球的引力,关于地球绕太阳公转过程,下列说法正确的是( )
A. 在冬至位置地球所受万有引力最大
B. 在立春位置,地球所受万有引力等于向心力
C. 经过近日点、远日点两位置的瞬时速度大小之比约为1.03
D. 地球自转周期的平方与公转轨道半长轴三次方的比值是一个仅与太阳质量有关的常数
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据万有引力表达式
由图可知,在冬至位置地球离太阳最近,所受万有引力最大,故A正确;
B.因为地球并非做匀速圆周运动,且根据图可知,在立春位置,速度与万有引力并不垂直,则地球所受万有引力不等于向心力,故B错误;
C.根据开普勒第二定律可知,经过近日点、远日点两位置的瞬时速度大小之比为
故C正确;
D.根据开普勒第三定律可知,地球公转周期的平方与轨道半长轴三次方的比值是一个仅与太阳质量有关的常数,故D错误。
故选AC。
7. 如图所示,竖直平面内存在垂直竖直纸面向外的匀强磁场,将一粗细均匀的电阻丝折成正方形导体框,垂直放置于磁场中,边水平且放在压力传感器上。现将、两点通过轻质导线接到直流电源上,通电后压力传感器的示数为0。已知导体框的质量为,重力加速度为,轻质导线对导体框没有作用力。下列判断正确的是( )
A. 接线柱1与电源的负极相连
B. 边受到的安培力大小为0
C. 边受到的安培力大小为
D. 若将电源正负极调换,则压力传感器的示数为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.线框受安培力向上,由左手定则可知,电流方向向左,即接线柱1与电源的负极相连,故A正确;
B.根据左手定则,ab边电流向下,受到的安培力方向向左,大小不为0,故B错误;
C.设bc边电流为I,安培力F,则ad边电流为3I,安培力3F,则
即bc边受到的安培力大小为,故C正确;
D.若将电源正负极调换,则安培力大小不变,方向变为竖直向下,则压力传感器的示数为2mg,故D错误。
故选AC。
8. 在某装置中的光滑绝缘水平面上,三个完全相同的带电小球,通过不可伸长的绝缘轻质细线,连接成边长为的正三角形,如图甲所示。小球质量为,带电量为,可视为点电荷。初始时,小球均静止,细线拉直。现将球1和球2间的细线剪断,当三个小球运动到同一条直线上时,速度大小分别为、、,如图乙所示。该过程中三个小球组成的系统电势能减少了,为静电力常量,不计空气阻力。则( )
A. 该过程中小球3受到的合力大小始终不变
B. 该过程中小球3一定向左做直线运动
C. 从图甲到图乙位置,小球3向左运动
D. 在图乙位置,
【答案】BD
【解析】
【详解】A.剪断细线之前,三个小球处于静止状态,所受的合力为零;将球1和球2间的细线剪断瞬间,小球1和3,小球2和3之间细线上的弹力发生突变,小球3受到水平向左的合力作用;当小球3运动到图乙位置时,小球3所受的合力为零,即该过程中小球3受到的合力大小先增加后减小,故A错误;
B.因小球3受两边细绳的拉力总是大小相等且是对称的,可知小球3向左做直线运动,故B正确;
C.在该过程中,由于三个小球组成系统所受外力之和为零,满足动量守恒的条件,因此系统动量守恒,取水平向左为正方向,根据动量守恒定律:mv3-mv1-mv2=0
由于小球1、2的受力情况相同,因此:v1=v2
化简得:v3=2v1=2v2
即:x3=2x1=2x2
而x3+x1=d
解得:x3=d
故C错误;
D.三个小球组成系统能量守恒,根据能量守恒定律:ΔEp减=ΔEk增
即:
代入数据解得:
故D正确。
故选BD。
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. 如下图所示甲为用干涉法检查平面平整程度装置.如图所示乙中干涉条纹弯曲处说明被检查的平面在此处是__________(填“凹下”或“凸起”);若仅增大单色光的频率,干涉条纹将______(填“变密”或“变疏”);若仅减小薄片的厚度,干涉条纹将__________(填“变密”或“变疏”)。
【答案】 ①. 凹下 ②. 变密 ③. 变疏
【解析】
【详解】[1]薄膜干涉是等厚干涉,即明条纹处空气膜厚度相同,从弯曲的条纹可知,检查平面左边处的空气膜与后面的空气膜厚度相同,知该处凹下;
[2][3]增大光的频率,则波长变短,由
可知干涉条纹将密;若仅减小薄片的厚度即d减小,干涉条纹将变疏。
10. 1897年,汤姆孙利用如图所示的实验装置巧妙地测得阴极射线的速度。当对平行电极板、加上如图所示的电压U时,发现阴极射线打到荧光屏上的P点;在平行极板区域再加一磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向______(选填“外”或“里”)的磁场,可使阴极射线沿直线打到荧光屏上的A点。已知、板间距离为d,则打到荧光屏上A点的阴极射线速度为______。
【答案】 ① 里 ②.
【解析】
【详解】[1]电子受到竖直向上的电场力向上偏,根据左手定则判断当加上垂直纸面向里的磁场,会受到竖直向下的洛伦磁力,当受力平衡时才能沿直线打到A点,故填里;
[2]由
而
联立解得阴极射线的速度
故填。
11. 如图所示是一定质量的理想气体由状态A经过状态B到状态C再到状态D的T-V图像,已知状态B的压强为pB=1.5×105Pa,CD的延长线过坐标原点,D点坐标为(0.3m3,200K),那么状态C的压强pC=________;从状态A经过状态B再到状态C的过程中气体对外做的功W=________。
【答案】 ①. 2.0×105Pa ②. 3.0×104J
【解析】
【详解】[1]由图像可知,从A到B过程,气体发生等压变化,即
同理可知,状态C与状态D的压强相等,由理想气体状态方程可得
解得
[2]由状态A到状态B,气体发生等压变化,气体体积增大,则气体对外做功
气体从状态B到状态C发生等容变化,气体对外不做功,所以
三、实验题
12. 如图所示,让一个质量较大的小球从斜槽上滚下来,与放在斜槽前边小支柱上的另一质量较小的球发生碰撞,之后两小球都做平抛运动。用该实验装置可验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
(1)实验中,不容易直接测定小球碰撞前后的速度。要间接地解决这个问题,只需通过测量________;
A. 小球开始释放高度h
B. 小球抛出点距地面的高度H
C. 小球做平抛运动的水平位移
(2)关于本实验的条件和操作要求,下列说法正确的是________;
A. 斜槽轨道必须光滑 B. 斜槽轨道末端必须水平
C. 小球1每次不需要从同一位置释放 D. 被碰小球每次落点一定是重合的
(3)设小球1的质量为,小球2的质量为,MP的长度为,ON的长度为,则本实验验证动量守恒定律的表达式________。
(4)某次实验中得出的落点情况如图所示,假设碰撞过程中动量守恒,则入射小球的质量和被碰小球的质量之比为________。
【答案】(1)C (2)B
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
验证动量守恒定律实验中,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,根据平抛运动规律,若落地高度不变,则运动时间不变,因此可以用水平射程大小来体现水平速度大小,故需要测量水平射程。
故选C。
【小问2详解】
AB.实验中,斜槽轨道不需要光滑,但是斜槽轨道末端必须水平,故A错误,B正确;
C.小球1每次必须要从同一位置释放,保证到达底端时速度相同,选项C错误;
D.实验中存在一定的误差,故B球每次的落点不一定是重合的,故D错误;
故选B。
【小问3详解】
由图示可知,碰撞前小球1的落地点是P,两球碰撞,球1的落地点是M,球2的落地点是N,实验需要验证
变形可知
故有
【小问4详解】
根据(3)中
代入数据解得
13. 在练习使用多用电表的实验中
(1)某同学用多用电表测量某电阻,选用“×10”倍率的电阻挡测量,其示数如下图所示,则测量结果为___________Ω。
(2)某实验小组利用下列器材研究欧姆挡不同倍率的原理,组装如甲图所示的简易欧姆表。实验器材如下:
A.干电池(电动势E为3.0V,内阻r不计);
B.电流计G(量程300μA,内阻99Ω);
C.可变电阻器R;
D.定值电阻;
E.导线若干,红黑表笔各一只。
①表盘上100μA刻度线对应的电阻值是___________Ω;
②如果将与电流计并联,如乙图所示,这相当于欧姆表换挡,则换挡后可变电阻器R阻值应调为______Ω(结果保留两位有效数字),换挡前、后倍率之比为_________。
【答案】 ①. 260 ②. ③. 99 ④. 100:1
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]由如图所示指针可知,测量结果为
26×10Ω=260Ω
(2)[2]①欧姆表中值电阻等于其内阻,则中间刻度值对应示数为
根据
,
解得
②[3][4]电流表的内阻为99Ω,给电流表并联1Ω的电阻,电流表的量程扩大100倍,用该电流表改装欧姆表,同一刻度对应的电阻值变为原来的,欧姆表换挡前后倍率之比为100:1。此时滑动变阻器阻值
四、解答题
14. 国家要求:新型汽车上市前必须进行碰撞测试。某型号实验汽车在平直路面上测试,以额定功率启动,加速运行直到匀速行驶,在离固定障碍物处关闭发动机匀减速行驶,最后与障碍物发生正碰,碰撞后停止。已知实验汽车质量为,行驶过程中所受阻力恒为车重的0.2倍,重力加速度取。碰撞过程中仅考虑障碍物对汽车的冲击力。求:
(1)汽车匀速行驶的速度大小;
(2)汽车与障碍物正碰前瞬间的速度;
(3)汽车与障碍物正碰时所受平均冲击力的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
汽车行驶过程中所受阻力为
根据可知,汽车匀速行驶的速度大小为
【小问2详解】
关闭发动机匀减速行驶,根据牛顿第二定律
解得关闭发动机匀减速行驶的加速度大小为
设碰撞前汽车的速度大小为,根据
解得
【小问3详解】
设汽车碰撞过程中汽车与障碍物正碰时所受平均冲击力的大小为,根据动量守恒
解得
15. 如图,平面直角坐标系xOy中,第Ⅳ象限存在沿y轴正方向的匀强电场,第Ⅰ象限的某未知矩形区域内有垂直坐标平面向里的匀强磁场。一带正电的粒子沿x轴正方向从y轴上A点以初速度进入匀强电场,经电场偏转,从x轴上的B点进入第Ⅰ象限,一段时间后,进入矩形磁场区域,离开矩形磁场区域后以垂直于y轴的方向射出。已知带电粒子质量为m、电荷量为q,AO长为,BO长为2L,矩形磁场区域的磁感应强度大小,不计粒子的重力。求:
(1)匀强电场的场强大小;
(2)粒子经过x轴上B点时的速度大小和方向;
(3)矩形匀强磁场区域面积的最小值。
【答案】(1)
(2),与x轴正方向夹角
(3)
【解析】
【详解】(1)由题可知,带电粒子在电场中做类平抛运动
水平方向:
竖直方向:
由牛顿第二定律可得:
联立可得:
(2)因为
则,
所以
(3)进入磁场后,粒子将做匀速圆周运动,则有
解得
当磁场面积最小时,几何关系如图所示
由图可知磁场中匀速圆周运动转过的圆心角
矩形磁场区域的长为
矩形磁场区域的宽为
所以磁场的面积最小值为
16. 如图所示,在一粗糙水平平台最左端固定一弹簧动力装置,可以将物体瞬间弹开,此时储存的弹性势能为,动力装置的右端有一滑块A,质量m=3kg,滑块与平台间的动摩擦因数为,滑块A到平台右侧边缘长度为s=1m。平台右侧有一质量M=1kg的“L”型长木板B,长木板B上表面光滑,下表面与地面的动摩擦因数为。长木板B右端有一点O,O点右侧空间中有一水平向右的匀强电场,电场强度为E=8N/C,滑块A带正电,电荷量为3C,长木板B不带电,O点右侧有一凸起P,OP距离为12m。一段时间后长木板B右端到O点时速度为0,此前A、B仅发生了一次碰撞。已知所有碰撞无能量损失,A可视为质点,整个运动过程中A电荷量不变,A未脱离B,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度。求:
(1)滑块A第一次与B碰后各自的速度。
(2)滑块A与长木板B从第一次碰撞到第二次碰撞所需要的时间。
(3)从第二次碰后开始计时,经过多长时间长木板B右端到达凸起点P。
【答案】(1)2m/s,6m/s
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
从A弹开到与B相撞,对A,由动能定理可得
解得
A与B弹性碰撞、
联立解得、
【小问2详解】
第一次碰后A匀速直线运动,B匀减速直线运动。对B受力分析
解得
B减速为0,则有
解得
设经过时间t滑块A和木板B发生第二次碰撞
解得
因为,则B停止后A才与B相撞,时间为
【小问3详解】
A、B第二次碰撞也为弹性碰撞,设碰后A、B的速度各为、,则有、
解得、
之后A进入电场,对A有
解得
由于AB加速度相等,则运动具有对称性,当两者速度交换时再次碰撞、
解得、
依次类推,经过O点第n次碰后B的速度为
每两次碰撞的时间间隔
则经过O点第n次碰后B走过的总位移
设可得n等于8点多,则一共碰了9次,到第9次碰前
设还需要到P点
解得
则从过了O点到P点所需要的总时间
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