精品解析:2025届宁夏银川市第二中学高三下学期二模物理试题
2025-05-06
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2份
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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-二模 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 宁夏回族自治区 |
| 地区(市) | 银川市 |
| 地区(区县) | 兴庆区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.33 MB |
| 发布时间 | 2025-05-06 |
| 更新时间 | 2025-05-27 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-05-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51970441.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
银川二中2024-2025学年第二学期高三年级二模
物理试题
注意事项:
1.本试卷共15小题,满分100分。考试时间为75分钟。
2.答案写在答题卡上的指定位置。考试结束后,交回答题卡。
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28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. 在光电效应实验中,用一束单色光照射某种金属表面,产生了光电流。下列叙述正确的是( )
A. 增大入射光的强度,逸出光电子的最大初动能一定增大
B. 改用频率更高的光照射,可能不会产生光电流
C. 减小入射光的频率,只要光强足够大,仍能发生光电效应
D. 入射光波长必须小于某一极限值才能发生光电效应
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据爱因斯坦光电效应方程,可知逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率有关,与入射光的强度无关,所以只增大入射光的强度,逸出的光电子的最大初动能不变,A错误;
B.根据爱因斯坦光电效应理论可知,若改用频率更高的光照射,一定会产生光电效应,则必有光电流产生,B错误;
C.当入射光的频率大于金属的截止频率时才能发生光电效应,若入射光的频率小于金属的截止频率,无论光照强度如何增大,都不能产生光电效应,C错误;
D.根据光电效应理论可知,入射光的频率必须大于金属的截止频率时,方可产生光电效应,根据,对任何一种金属,都有一个“最大波长”,入射光的波长必须小于这个波长才能产生光电效应, D正确。
故选D。
2. 如图所示,人造卫星在半径为的圆轨道I上绕地球做匀速圆周运动,速度为。某时刻卫星在点通过点火加速进入椭圆轨道II,到达远地点时再次加速进入半径为的圆轨道III。下列说法正确的是( )
A. 卫星在轨道I上的机械能大于在轨道III上的机械能
B. 卫星在点加速进入轨道III后,速度大于其在轨道II上经过点时的速度
C. 卫星在轨道II上从点运动到点过程中,地球引力对卫星做正功
D. 卫星在轨道III上的周期小于在轨道I上的周期
【答案】B
【解析】
【详解】A.卫星从轨道I到轨道III,需要点火加速两次,燃料的化学能转化为卫星的机械能,则在轨道I上的机械能小于在轨道III上的机械能,故A错误;
B.卫星在点加速,做离心运动进入轨道III,可知其速度大于其在轨道II上经过点时的速度,故B正确;
C.卫星在轨道II上从点运动到点过程中,逐渐远离地球,则地球引力对卫星做负功,故C错误;
D.由公式,可得轨道周期
,则,即卫星在轨道III上的周期大于在轨道I上的周期,故D错误。
故选B。
3. 如图所示,在真空中有一对平行金属板,板间距离为,下极板带正电,上极板带负电,板间电压为。一个质量为、带电量为的粒子从下板边缘以初速度水平射入板间,恰好从上板边缘飞出。忽略重力影响,下列说法正确的是( )
A. 粒子在板间运动的时间为
B. 粒子飞出电场时的速度大小为
C. 粒子在板间运动过程中,静电力做的功为
D. 粒子飞出电场时速度方向与水平方向的夹角满足
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题可知,粒子在竖直方向做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可得
解得其加速度
根据匀变速直线运动规律可得
联立解得粒子在极板间运动的时间
A错误;
B.粒子飞出电场时,竖直方向的速度大小为
故粒子飞出电场时的速度
B错误;
C.整个过程中电场力所做的功
C正确;
D.粒子飞出电场时速度方向与水平方向的夹角满足
结合上述结论可知
解得
D错误。
故选C。
4. 如图甲所示,水平轻杆BC一端用光滑铰链固定在竖直墙上,另一端通过细绳AC固定,,在轻杆的C端用轻绳CD悬挂一个重物P;如图乙所示,水平轻杆HG一端固定在竖直墙上,另一端G处固定一个光滑定滑轮(重力不计),一端固定的轻绳EG跨过定滑轮栓接一个与P质量相等的重物Q,。BC、HG两轻杆受到的弹力大小之比为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】对图甲,以点为研究对象,受力分析如图1所示,由平衡条件有
根据牛顿第三定律可知,轻杆在点受到的作用力大小
对图乙,以滑轮为研究对象,受力情况如图2所示,轻杆对滑轮的作用力与两绳对滑轮的合力等大反向,由几何关系有
根据牛顿第三定律可知,轻杆在点受到的作用力大小
故
故选B。
5. 如图所示,S闭合后,流过线圈L的电流恒为,流过灯泡A的电流恒为,且。在时刻将S迅速断开,在较短一段时间内流过灯泡的电流随时间变化的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】S闭合后,流过线圈L的电流恒为,流过灯泡A的电流恒为,且。在时刻将S迅速断开,由于线圈产生自感电动势阻碍的减小,且线圈与灯泡A构成回路,所以通过灯泡A的电流从逐渐减小,且通过灯泡A的电流方向与原来的方向相反。
故选D。
6. 一定质量的理想气体从状态经过状态、变化到状态,其图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 的过程中,气体对外界做功
B. 的过程中,所有气体分子的动能都增大
C. 的过程中,气体对外界做功
D. 的过程中,气体先吸热后放热
【答案】A
【解析】
【详解】A.a→b的过程中,气体温度不变,压强减小,则体积变大,则气体对外界做功,A正确;
B.b→c的过程中,气体温度升高,分子平均动能变大,但并非所有气体分子的动能都增大,B错误;
C.根据可得
则由于d点与原点连线斜率大于c点与原点连线的斜率,可知d态对应的体积小于c态的体积,则c→d的过程中,体积减小,外界对气体做功,C错误;
D.由图可知a→b的过程中,气体温度不变,气体与外界没有热量交换,b→c的过程中,气体温度升高,气体从外界吸收热量,D错误。
故选A。
7. 如图所示,质量为的物体B,其下端连接一固定在水平地面上的轻质弹簧,弹簧的劲度系数。一轻绳一端与物体B连接,另一端绕过两个光滑的轻质小定滑轮、后与套在光滑直杆顶端、质量为的小球A连接。已知直杆固定,杆长,且与水平面的夹角,初始时使小球A静止不动,与A相连的绳子保持水平,此时绳子的张力。已知,图中直线与杆垂直。现将小球A由静止释放直至运动到的过程中,(重力加速度,,,轻绳不可伸长,滑轮、视为质点),则( )
A. 小球A与物体B组成的系统机械能守恒
B. 小球A经过点时,绳对A的瞬时功率小于绳对B的瞬时功率
C. 物体B从开始运动到最低点时,弹簧弹性势能的变化量为0
D. 小球A运动到点时的速度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球A与物体B组成的系统除了受到重力以外,弹簧弹力对B做功,即其他力所做功不为零,则小球A与物体B组成的系统机械能不守恒,故A错误;
B.小球A经过点时,此时连接A的绳子与A的运动方向垂直,绳对A的瞬时功率为0;此时B运动到最低点,B的速度为0,则绳对B的瞬时功率为0,所以绳对A的瞬时功率小等于绳对B的瞬时功率,故B错误;
C.释放小球A前,B处于静止状态,由于绳子的拉力大于B的重力,故弹簧被拉伸,设弹簧伸长量为,则有
解得
当物体A运动到C点时,物块B运动到最低点,此时有
物体B下降的高度为
可知此时弹簧的压缩量为
可知物体B从开始运动到最低点时,弹簧弹性势能的变化量为0,故C正确;
D.由几何关系可得
则有,
当小球A到达D点时,弹簧的弹性势能与初状态相等,物体B又回到原位置,在D点对A的速度沿平行于绳和垂直于绳方向进行分解,平行于绳方向的速度等于B的速度,则有
对于整个过程,由系统机械能守恒可得
联立解得小球A运动到点时的速度为
故D错误。
故选C。
二、多项选择题:(本大题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 回旋加速器是一种利用磁场和高频电场对带电粒子进行加速的装置,主要应用在核医学与放射性同位素生产、癌症治疗、工业和科研等领域。如图所示为回旋加速器的示意图,D形盒置于匀强磁场中,两盒间高频电源的频率为,一质子(电荷量为,质量为)从中心粒子源释放,多次回旋并加速后从边缘射出,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 交变电压周期应等于粒子在磁场中运动周期的2倍
B. 所加匀强磁场的磁感应强度
C. 若考虑相对论效应,质子质量会增大,则高频交流电的频率应减小,才能保证粒子动能持续增加
D. 仅使高频交流电电压加倍时,粒子每次加速增加的动能加倍,最终获得的动能加倍
【答案】BC
【解析】
【详解】A.粒子在磁场中运动一周加速两次,则交变电压的周期应等于粒子在磁场中运动周期,故A错误;
B.二者周期相等,则频率也相等,由周期公式,可得磁感应强度
故B正确;
C.由周期公式,质量增大,则周期增大,频率减小,要保证粒子动能持续增加,则高频交流电的频率应减小,故C正确;
D.由公式,得
当取最大半径时,粒子有最大速度
则最终的动能为
可知最终获得的动能与加速电压无关,根据
可知仅使高频交流电电压加倍时,粒子每次加速增加的动能加倍,总的加速次数就减少,最终动能其实不变,故D错误。
故选BC。
9. 宁夏银川市自2025年1月以来地震频繁发生,手机“地震预警”是指在地震发生后,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。地震监测站监测到一列地震横波,某时刻的波形图如图甲所示,已知点是平衡位置在处的质点,点的平衡位置坐标为,以此时刻做为计时起点。质点振动图像如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A. 质点沿轴正方向运动
B. 地震横波的传播波速为
C. 时,质点的加速度沿轴正方向最大
D. 的时间内,质点所走的路程小于
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图乙可知时刻质点Q沿y轴正方向运动,根据同侧法(质点振动方向和波的传播方向在波的同一侧)判断地震横波沿x轴负方向传播,故时刻,根据同侧法可知质点P沿y轴负方向运动,故A错误;
B.由图甲可知,解得波长
由图乙可知
则地震横波的传播波速为
故B正确;
C.由图乙可知,时,质点在处,由公式可知,回复力沿y轴负方向且最大,则加速度也沿y轴负方向且最大,故C错误;
D.振幅,周期,则一个周期内,质点运动的路程为
而时间
在时P点向下振动,则在经过一个周期后P的速度正在减小,在此后的时间内其路程小于,故0~5s的时间内,质点P所走的路程小于50cm,故D正确。
故选BD。
10. 如图,和是电阻不计的平行金属导轨,其间距为,导轨弯曲部分光滑,平直部分粗糙,二者平滑链接,右端接一个阻值为的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为、方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。质量为、电阻为的金属棒从高为处静止释放,到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为,金属棒与导轨间接触良好。则金属棒穿过磁场区域的过程中( )
A. 通过金属棒的电荷量为
B. 流过定值电阻的电流方向是:
C. 电阻产生的焦耳热为
D. 金属棒在磁场中的运动时间为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据法拉第电磁感应定律可知,导体棒在磁场中产生的平均电动势
由闭合电路的欧姆定律可知,电路中的平均电流
又因为
解得
A正确;
B.根据右手定则可知,流过定值电阻的电流方向为,B错误;
C.根据能量守恒定律可知
定值电阻R产生的热量
C正确;
D.设导体棒进入磁场中的速度,根据机械能守恒定律可得
根据动量定理可得
其中
代入上式可得
又因为
联立解得
D错误。
故选AC。
三、非选择题(本题共5小题,共54分)
11. 某实验小组利用如图甲所示的装置来探究一定质量的理想气体在温度保持不变的条件下气体压强与体积的关系。实验中气体的质量保持不变,气体的体积可从注射器旁的刻度尺直接读出,气体的压强由压强传感器精确测定。
(1)关于该实验下列说法正确的是_____。
A. 推拉活塞时,动作要快,以免气体进入或漏出
B. 要用手握住注射器主管以保持其稳定
C. 在活塞与注射器壁间涂上润滑油主要是为了减小摩擦
D. 注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可,可以不标注单位
(2)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律,实验小组的同学分别进行了两次实验,得到的图像如图乙所示,由图可知两次实验气体的温度大小关系为_____(填“<”“=”或“>”)。
(3)某同学想利用此装置来测定一颗形状不规则的小物体的体积,主要实验步骤为:将不规则物体放入注射器内;注射器活塞推至适当位置,然后将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机连接;多次移动活塞,记录注射器的体积刻度以及压强传感器的读数。
①根据实验测量数据,不考虑压强传感器和注射器连接处软管存在一定容积,作出的图像可能是图丙中的_____(填“”“B”或“C”);
②若正确图像延长线与横、纵轴的交点坐标值分别是、,已知传感器和注射器连接处的塑料管容积为,则小物体的体积为_____(用题中已知物理量的字母表示)。
【答案】(1)D (2)>
(3) ①. A ②.
【解析】
【小问1详解】
A.实验中为了使气体能够做等温变化,改变气体体积应缓慢推拉活塞,如果快速推拉活塞,将会导致注射器内气体的温度发生变化,故A错误;
B.推拉活塞时不可用手握住注射器,否则会使气体温度发生变化,故B错误;
C.活塞上涂油是为了防止漏气,确保气体的质量不变,并不是为了减小摩擦,故C错误;
D.由于气体的体积,注射器的横截面积不变,注射器旁的刻度尺如果刻度分布均匀,可以用气柱的长度来间接表示体积,可以不标注单位,故D正确。
故选D。
【小问2详解】
由理想气体状态方程
变形得
结合图乙可知,当体积一定时,温度高则压强大 ,则。
【小问3详解】
[1]设小物体的体积为,由理想气体方程得
化简得
因为温度不变,图像应该是倾斜的直线,且纵截距为正,所以A图线正确,故填A。
[2]考虑传感器和注射器连接处的塑料管里的部分气体体积为V0,则根据玻意耳定律
变形得
结合图丙A图线可知,图像的纵截距
因此,小物件的体积
12. 表格中所列数据是测量小灯泡关系的实验数据:
U/(V)
0.0
0.2
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
I/(A)
0.000
0.050
0.100
0.150
0.180
0.195
0.205
0.215
(1)分析上表内实验数据可知,应选用的实验电路图是图____(填“甲”或“乙”);
(2)在方格纸内画出小灯泡的曲线______.分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而______(填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)如图丙所示,用一个定值电阻R和两个上述小灯泡组成串并联电路,连接到内阻不计、电动势为3 V的电源上.已知流过电阻R的电流是流过灯泡b电流的两倍,则流过灯泡b的电流约为_____A.
【答案】 ①. (1)甲 ②. (2)如图;
③. 变大 ④. (3)0.13
【解析】
【详解】试题分析:(1) 因为小灯泡两端的电压是从零开始的,所以滑动变阻器应采用分压接法,故选甲,
(2)如图所示,图线的斜率表示小灯泡的电阻,所以小灯泡的电阻随I变大而变大
(3)由电路的连接方式知,流过灯a的电流是流过灯b的3倍,这就相当于同一个灯泡两种不同的工作状态,这两种状态下,灯泡的电压之和为3V,电流满足3倍的关系,再在灯泡的工作曲线上找这样的两种状态,可确定灯泡b的电流值约为0.07A.
考点:考查了测量小灯泡U—I关系的实验
点评:本题的第3问考的非常的巧,需要分析两灯的工作电流,结合图中的数据分析
13. 如图所示,某透明介质的横截面是由半径为的四分之一圆和长为的矩形构成,是弧上的一点,且弧的长度是弧长度的倍.现让一束单色光平行于边从点射入介质中,已知介质材料对入射光的折射率为,真空中的光速为。
(1)试判断:光束射入介质后能否从边射出?
(2)光束在介质材料中的传播时间。
【答案】(1)不能;(2)
【解析】
【详解】(1)如图所示
由几何关系可知光线射入时入射角为
由折射定律可得
可得
解得
由几何关系可知光线射到AD边的入射角为
由于
所以光线在AD边发生全反射,不能从AD边射出。
(2)由几何关系可知为等腰三角形,则有
光线在介质中传播的距离为
光在介质中的传播速度为
光束在介质材料中的传播时间为
14. 如图所示,直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限内以点,P(a,)为圆心,半径为a的圆形区域中存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,第Ⅲ象限内存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B0的匀强磁场和平行于纸面的匀强电场(未画出)。一带正电粒子以速度v0从点A(-a,)沿AO方向做匀速直线运动,进入第Ⅰ象限。经过一段时间后,粒子到达点C(4a,0)。已知粒子带电量为q,质量为m,不计粒子重力,求:
(1)第Ⅲ象限内匀强电场场强的大小;
(2)第Ⅰ象限圆形区域中匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)粒子从A点运动到C点的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子沿AO方向做匀速直线运动,电场力与洛伦兹力大小相等,方向相反,则有
解得
【小问2详解】
A、O、P三点共线,粒子对准圆心P入射,能到达C点,说明出射方向沿着PC,根据几何关系有
解得
设PO与OC夹角为,则有
解得
由于
可知
则有
粒子做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,则有
解得
【小问3详解】
结合上述与题意,粒子从A运动到C的总路程
其中
,
从A到C速度大小不变,则有
解得
15. 如图(a),质量为的轨道静止在光滑水平面上,轨道水平部分的上表面粗糙,竖直半圆形部分的内表面光滑,半径,、分别为半圆形轨道的最低点和最高点。质量为的物块(可视为质点)静置在轨道上左端处,与水平轨道间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度。
(1)若轨道固定,物块以一定的初速度沿轨道恰好运动到点,求物块在点的速度大小;
(2)若轨道不固定,对物块施加水平向右逐渐增大的推力,物块在轨道段运动时,物块和轨道的加速度与对应关系如图(b)所示,求和;
(3)在第(2)问的数据条件下,若物块以的速度从处冲上轨道,物块可沿轨道到达点且恰好与轨道无作用力,运动过程中轨道段始终未脱离地面,求轨道段的长度。
【答案】(1)
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
设物块到达点的速度为,则有
根据机械能守恒,有
联立解得物块在B点速度大小为
【小问2详解】
根据图像可知,当时,物块与轨道相对静止,加速度
根据图像斜率可知
当时,物块与轨道相对运动,物块加速度
根据图像斜率可知
可得
轨道加速度
解得
【小问3详解】
以水平向右为正方向,由动量守恒定律,有
在最高点,物块相对轨道的速度大小为
且有
解得,
由功能关系,有
代入数据,解得
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银川二中2024-2025学年第二学期高三年级二模
物理试题
注意事项:
1.本试卷共15小题,满分100分。考试时间为75分钟。
2.答案写在答题卡上的指定位置。考试结束后,交回答题卡。
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28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. 在光电效应实验中,用一束单色光照射某种金属表面,产生了光电流。下列叙述正确的是( )
A. 增大入射光强度,逸出光电子的最大初动能一定增大
B. 改用频率更高的光照射,可能不会产生光电流
C. 减小入射光的频率,只要光强足够大,仍能发生光电效应
D. 入射光波长必须小于某一极限值才能发生光电效应
2. 如图所示,人造卫星在半径为的圆轨道I上绕地球做匀速圆周运动,速度为。某时刻卫星在点通过点火加速进入椭圆轨道II,到达远地点时再次加速进入半径为的圆轨道III。下列说法正确的是( )
A. 卫星在轨道I上的机械能大于在轨道III上的机械能
B. 卫星在点加速进入轨道III后,速度大于其在轨道II上经过点时的速度
C. 卫星在轨道II上从点运动到点过程中,地球引力对卫星做正功
D. 卫星在轨道III上的周期小于在轨道I上的周期
3. 如图所示,在真空中有一对平行金属板,板间距离为,下极板带正电,上极板带负电,板间电压为。一个质量为、带电量为的粒子从下板边缘以初速度水平射入板间,恰好从上板边缘飞出。忽略重力影响,下列说法正确的是( )
A. 粒子在板间运动的时间为
B. 粒子飞出电场时的速度大小为
C. 粒子在板间运动过程中,静电力做的功为
D. 粒子飞出电场时速度方向与水平方向的夹角满足
4. 如图甲所示,水平轻杆BC一端用光滑铰链固定在竖直墙上,另一端通过细绳AC固定,,在轻杆的C端用轻绳CD悬挂一个重物P;如图乙所示,水平轻杆HG一端固定在竖直墙上,另一端G处固定一个光滑定滑轮(重力不计),一端固定的轻绳EG跨过定滑轮栓接一个与P质量相等的重物Q,。BC、HG两轻杆受到的弹力大小之比为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,S闭合后,流过线圈L的电流恒为,流过灯泡A的电流恒为,且。在时刻将S迅速断开,在较短一段时间内流过灯泡的电流随时间变化的图像是( )
A. B.
C. D.
6. 一定质量的理想气体从状态经过状态、变化到状态,其图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 的过程中,气体对外界做功
B. 的过程中,所有气体分子的动能都增大
C. 过程中,气体对外界做功
D. 的过程中,气体先吸热后放热
7. 如图所示,质量为的物体B,其下端连接一固定在水平地面上的轻质弹簧,弹簧的劲度系数。一轻绳一端与物体B连接,另一端绕过两个光滑的轻质小定滑轮、后与套在光滑直杆顶端、质量为的小球A连接。已知直杆固定,杆长,且与水平面的夹角,初始时使小球A静止不动,与A相连的绳子保持水平,此时绳子的张力。已知,图中直线与杆垂直。现将小球A由静止释放直至运动到的过程中,(重力加速度,,,轻绳不可伸长,滑轮、视为质点),则( )
A. 小球A与物体B组成的系统机械能守恒
B. 小球A经过点时,绳对A的瞬时功率小于绳对B的瞬时功率
C. 物体B从开始运动到最低点时,弹簧弹性势能的变化量为0
D. 小球A运动到点时的速度为
二、多项选择题:(本大题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 回旋加速器是一种利用磁场和高频电场对带电粒子进行加速的装置,主要应用在核医学与放射性同位素生产、癌症治疗、工业和科研等领域。如图所示为回旋加速器的示意图,D形盒置于匀强磁场中,两盒间高频电源的频率为,一质子(电荷量为,质量为)从中心粒子源释放,多次回旋并加速后从边缘射出,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 交变电压的周期应等于粒子在磁场中运动周期的2倍
B. 所加匀强磁场的磁感应强度
C. 若考虑相对论效应,质子质量会增大,则高频交流电的频率应减小,才能保证粒子动能持续增加
D. 仅使高频交流电电压加倍时,粒子每次加速增加的动能加倍,最终获得的动能加倍
9. 宁夏银川市自2025年1月以来地震频繁发生,手机“地震预警”是指在地震发生后,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。地震监测站监测到一列地震横波,某时刻波形图如图甲所示,已知点是平衡位置在处的质点,点的平衡位置坐标为,以此时刻做为计时起点。质点振动图像如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A. 质点沿轴正方向运动
B. 地震横波的传播波速为
C. 时,质点的加速度沿轴正方向最大
D. 的时间内,质点所走的路程小于
10. 如图,和是电阻不计平行金属导轨,其间距为,导轨弯曲部分光滑,平直部分粗糙,二者平滑链接,右端接一个阻值为的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为、方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。质量为、电阻为的金属棒从高为处静止释放,到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为,金属棒与导轨间接触良好。则金属棒穿过磁场区域的过程中( )
A. 通过金属棒的电荷量为
B. 流过定值电阻的电流方向是:
C. 电阻产生的焦耳热为
D. 金属棒在磁场中的运动时间为
三、非选择题(本题共5小题,共54分)
11. 某实验小组利用如图甲所示的装置来探究一定质量的理想气体在温度保持不变的条件下气体压强与体积的关系。实验中气体的质量保持不变,气体的体积可从注射器旁的刻度尺直接读出,气体的压强由压强传感器精确测定。
(1)关于该实验下列说法正确的是_____。
A. 推拉活塞时,动作要快,以免气体进入或漏出
B. 要用手握住注射器主管以保持其稳定
C. 在活塞与注射器壁间涂上润滑油主要是为了减小摩擦
D. 注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可,可以不标注单位
(2)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律,实验小组的同学分别进行了两次实验,得到的图像如图乙所示,由图可知两次实验气体的温度大小关系为_____(填“<”“=”或“>”)。
(3)某同学想利用此装置来测定一颗形状不规则的小物体的体积,主要实验步骤为:将不规则物体放入注射器内;注射器活塞推至适当位置,然后将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机连接;多次移动活塞,记录注射器的体积刻度以及压强传感器的读数。
①根据实验测量数据,不考虑压强传感器和注射器连接处软管存在一定容积,作出的图像可能是图丙中的_____(填“”“B”或“C”);
②若正确图像的延长线与横、纵轴的交点坐标值分别是、,已知传感器和注射器连接处的塑料管容积为,则小物体的体积为_____(用题中已知物理量的字母表示)。
12. 表格中所列数据是测量小灯泡关系的实验数据:
U/(V)
0.0
02
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
I/(A)
0.000
0.050
0.100
0.150
0.180
0.195
0.205
0.215
(1)分析上表内实验数据可知,应选用的实验电路图是图____(填“甲”或“乙”);
(2)在方格纸内画出小灯泡的曲线______.分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而______(填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)如图丙所示,用一个定值电阻R和两个上述小灯泡组成串并联电路,连接到内阻不计、电动势为3 V的电源上.已知流过电阻R的电流是流过灯泡b电流的两倍,则流过灯泡b的电流约为_____A.
13. 如图所示,某透明介质的横截面是由半径为的四分之一圆和长为的矩形构成,是弧上的一点,且弧的长度是弧长度的倍.现让一束单色光平行于边从点射入介质中,已知介质材料对入射光的折射率为,真空中的光速为。
(1)试判断:光束射入介质后能否从边射出?
(2)光束在介质材料中的传播时间。
14. 如图所示,直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限内以点,P(a,)为圆心,半径为a的圆形区域中存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,第Ⅲ象限内存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B0的匀强磁场和平行于纸面的匀强电场(未画出)。一带正电粒子以速度v0从点A(-a,)沿AO方向做匀速直线运动,进入第Ⅰ象限。经过一段时间后,粒子到达点C(4a,0)。已知粒子带电量为q,质量为m,不计粒子重力,求:
(1)第Ⅲ象限内匀强电场场强的大小;
(2)第Ⅰ象限圆形区域中匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)粒子从A点运动到C点的时间。
15. 如图(a),质量为的轨道静止在光滑水平面上,轨道水平部分的上表面粗糙,竖直半圆形部分的内表面光滑,半径,、分别为半圆形轨道的最低点和最高点。质量为的物块(可视为质点)静置在轨道上左端处,与水平轨道间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度。
(1)若轨道固定,物块以一定的初速度沿轨道恰好运动到点,求物块在点的速度大小;
(2)若轨道不固定,对物块施加水平向右逐渐增大的推力,物块在轨道段运动时,物块和轨道的加速度与对应关系如图(b)所示,求和;
(3)在第(2)问的数据条件下,若物块以的速度从处冲上轨道,物块可沿轨道到达点且恰好与轨道无作用力,运动过程中轨道段始终未脱离地面,求轨道段的长度。
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