内容正文:
参考答案
1、【答案】C
2、【答案】B
3、【答案】A
4、【答案】D
5、【答案】B 【解析】由图可知运动员在空中的最长时间为:,
运动员做竖直上抛运动,所以跃起最大高度为:,
将带入得:,故ABD错误,C正确。故选:。
6、【答案】C 【解析】A.由图像特点可知,甲做匀加速直线运动,丙做加速度增大的加速运动,故A错误
B.图像面积表示速度变化,末,丁的速度大于,即乙的速度小于丁的速度,故B错误
C.,甲、乙逐渐远离,秒,甲、乙逐渐靠近,故 C 正确
D.丁的速度一直大于丙的速度,可知,丙、丁依然逐渐远离,故 D错误。
7、【答案】A 【解析】给直杆一个竖直向下的初速度,此时直杆和圆柱筒同时开始下落。选圆柱筒为参考系,则直杆穿过圆柱筒的时间为到时间减去到时间,根据匀速运动的位移一时间关系公式得:,故A正确,BCD错误。
8、【答案】BD
9、【答案】BC 【解析】位移的大小等于初末位置的距离,所以质点的位移从指向,大小为对角线的长度,即: ;
将蚂蚁运动轨迹所在的表面展开如图所示,蚂蚁的最短路程为:,最长路程为
蚂蚁的平均速度大小为。故AD错误,BC正确;
10、【答案】ABD 【解析】A、在时刻,导体棒的速度,此时电路中只有电源的电动势产生电流。根据安培力公式,此时长木板静止,力传感器的拉力与导体棒受到的安培力大小相等,即。又由欧姆定律,可得,,所以A正确;
B、当时刻,力趋近于,此时导体棒切割磁感线产生的感应电动势,电路中的电流。因为此时长木板所受拉力为,所以导体棒受到的安培力也为长木板和导体棒系统在水平方向合外力为,即,也就是,化简可得,,所以B正确;
C、对导体棒根据动量定理,,,,则。动量定理,位移。整理可得,解这个方程求,,所以 C错误;
D、撤去传感器连接后,长木板和导体棒组成的系统在水平方向不受外力,系统动量守恒。设导体棒的最大速度为,长木板的速度为,则,即
。此时电路中的感应电动势,电路中的电流,当达到最大速度时,安培力为,即。把代入可得:,,所以D正确。
11、【答案】向下 C A
【解析】解:(1)气体温度升高,压强变大,左管水银面下降,为保证气体压强不变,应适当降低右管,应将右管向下移动,直至左右两管中水银面等高,保证气体压强不变,故选C。
(2)实验中多次改变气体温度,用表示气体升高的温度,用表示左管内水银面高度的改变量。由盖吕萨克定律可知,压强不变时体积变化与温度变化的关系是成正比的,故A正确,BCD错误。
故选:。
12、【答案】左 大于
【解析】重物自由落体,速度越来越大,纸带点迹间的距离越来越大,故纸带的左端连接重锤
由匀变速直线运动的推论逐差法可得 所以, 点的速度为;
由于枪头打点瞬间阻碍纸带的运动,重物下落的加速度小于重力加速度,导致频率的测量值大于实际值
13、【解析】解:由题意可知,水壶装水后静置的时间内空气的体积不变,初始状态有:,压强为,末状态时有:,压强为,由查理定律可得:,解得:;
水壶装入开水后,壶内空气的体积为:,迅速打开壶盖的过程中,壶内空气的温度不变,压强变为,对空气,由玻意耳定律可得:,解得:
设初始可求的密度为,则壶内空气的质量为:
空气的总质量为
则壶内剩余空气的质量与原来装入水后壶内气体质量的比为:
14、【解析】题意知 ,反应时间 ,则反应时间内汽车位移为
由运动学公式可知刹车位移 联立解得
刹车过程,加速度大小
由牛顿第二定律有 联立以上解得
小朋友通过斑马线的时间
汽车在斑马线前等待时间为
15、【解析】 (1)小轿车与卡车速度相等时,二者相距最远。设经过时间t1二者速度相等,此时轿车的速度v轿=v0+at1 又v轿=v卡
此过程小轿车的位移x轿=v0t1+at 卡车的位移x卡=v卡t1
二者之间的最大距离Δxm=x卡-x轿 联立并代入数据,解得Δxm=100 m。
(2)当小轿车从开始加速到最大速度时,需要的时间t0==14 s
此过程小轿车的位移:x轿′=v0t0+at=266 m 卡车的位移:x卡′=v卡t0=350 m
由于x轿′<x卡′,此时小轿车没追上卡车,设又经过时间t2小轿车追上卡车,位移满足
x轿′+vmt2=x卡′+v卡t2
解得t2=10.5 s 小轿车追上卡车所用总时间:t=t0+t2=24.5 s。
(3)小轿车减速到0需要的时间 t3==11 s
这段时间内,小轿车刹车位移 x轿″=vmt3+a′t=181.5 m
卡车的位移x卡″=v卡t3=275 m
由于x卡″<x轿″+x0=181.5 m+200 m=381.5 m,则说明此时卡车还没追上小轿车,小轿车之后静止不动,则从小轿车开始减速到卡车再次追上小轿车所需时间Δt==15.26 s。
16、【解析】边刚进入分界面时,切割磁感线产生感应电动势的大小为线框中产生的感应电流大小为 线框受到的安培力大小为
联立以上式子,代入相关已知数据求得
根据左手定则判断知,此时安培力方向水平向左;
线框从开始运动到边到达过程中,在水平方向上,由动量定理有
又因为 联立,代入数据求得
则此时线框在竖直方向上的速度大小为
由于线框在竖直方向上做自由落体运动,则线框从开始运动到边到达过程下落的高度为 由动能定理 得
线框从开始运动到边到达过程中产生的焦耳热为
线框能竖直下落的临界条件为边运动到分界面时水平速度为零。
从开始进入磁场到边运动到分界面的过程中,线图中有感应电流的阶段为:
边切割,运动的水平距离为
边切割,运动的水平距离为
边、边都切割,运动的水平距离为
一条边切制的总水平距离为,此过程中安培力的冲量为
两条边同时切制的总水平距离为,此过程中安培力的冲量为
对线框水平方向全程应用动量定理得解得
联立求得的值为
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重庆市渝西中学2025年高二下6月月考
物理试题
考试时间:2025年6月 时长 90分钟
一、选择题(其中1-7题为单项选择题,每题3分,共21分;8-10题为多项选择题,每题5分,共15分;每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全得3分,有选错得0分)。
1、“自热米饭”加热时既不用火也不插电,利用加热层中的发热包遇水反应释放热量为米饭加热,其结构如图所示。加热过程中( )
A. 食材层内气体分子的速率均增大
B. 食材层内气体分子热运动的平均动能保持不变
C. 若不慎堵住透气孔,则食材层内气体压强增大
D. 能闻到米饭的香味是因为气体分子的布朗运动
2、2020年月日,中国散裂中子源(CSNS)利用中子成像技术帮助中国科学技术大学进行了考古方面的研究。散裂中子源是研究中子特性、探测物质微观结构和运动的科研装置。CSNS是我国重点建设的大科学装置,是发展中国家拥有的第一台散裂中子源。下列关于中子研究的说法正确的是( )
A. α粒子轰击 生成 ,并产生了中子
B. 核电站可通过控制中子数目来控制核反应剧烈程度
C. H+H → He+Y中Y为中子,该方程属于人工核转变
D. 放射性β射线的实质是高速中子流,可用于医学的放射治疗
3、如图所示,两个完全相同的木模质量均为m,通过三根轻质竖直细线对称连接,放在水平面上呈“互”字型静置,上方木模呈现悬浮效果,这是利用了建筑学中的“张拉整体”的结构原理。细线a、b、c上的张力大小分别用Fa、Fb、Fc表示,水平面所受的压力大小为FN,重力加速度大小为g。下列关系式正确的是( )
A.Fa > mg,FN = 2mg
B.Fa > mg,FN > 2mg
C.Fb = Fc,Fa = Fb + 0.5mg
D.Fa = Fb + Fc
4、地铁靠站时列车车体和屏蔽门之间安装有光电传感器。如图甲所示,若光线被乘客阻挡,电流发生变化,工作电路立即报警。如图乙所示,光线发射器内大量处于n = 3能级的氢原子向低能级跃迁时,辐射出的光中只有a、b两种可以使该光电管阴极逸出光电子,图丙为a,b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。已知光电管阴极材料的逸出功为2.55eV,下列说法正确的是( )
A. 若部分光线被遮挡,则放大器的电流将增大,从而引发报警
B. b光为氢原子从n = 2能级跃迁到n = 1能级时发出的光
C. 经同一障碍物时,b光比a光衍射现象更明显
D. 光电管中光电子飞出阴极时的最大初动能为9.54eV
5、蹦床是一项运动员利用蹦床的反弹在空中表演杂技的竞技运动,属于体操运动的一种,有“空中芭蕾”之称。蹦床运动中,在弹性网上安装一个压力传感器,利用传感器记录运动员运动过程中对弹性网的压力,并由计算机作出压力—时间(F - t)图像,如图所示。运动员在空中运动时可视为质点,不计空气阻力,则可求得运动员在0 ~ 6.9s时间内跃起的最大高度为(g = 10m/s2)( )
A. 7.2 m
B. 5.0 m
C. 1.8 m
D. 1.5 m
6、如图所示为甲、乙、丙、丁四个质点同时、同地由静止沿同一方向运动的v - t 图和a - t 图,由图可知( )
A. 甲和丙都在做匀加速直线运动
B. 2s末,乙的速度大于丁的速度
C. 5 ~ 7s,甲、乙逐渐靠近
D. 5 ~ 7s,丙、丁逐渐靠近
7、一根悬挂的直杆AB,长度为L,在B端正下方h处有一个静止的圆柱筒CD,长度为d。给直杆AB一个竖直向下的初速度v0,此时直杆和圆柱筒同时开始下落。忽略空气阻力,重力加速度为g,则直杆AB穿过圆柱筒CD的时间为( )
A.
B.
C.
D.
8、2024年10月长春上空出现了罕见的极光。这是由于来自太阳的高能粒子(含电子、质子等)与地球大气层中的原子碰撞,原子吸收一部分能量,再将能量释放而形成的。下列说法正确的是( )
A. 太阳内部的裂变反应使其释放大量能量
B. 极光是原子从高能级向低能级跃迁时产生的
C. 红色极光的光子能量比绿色极光的光子能量大
D. 用极光光谱可以分析地球大气的组成成分
9、一实心长方体木块,其边长分别为a、b、c(a>b>c),如图所示。一只蚂蚁(可视为质点)在木块表面自A点经时间t运动到B点,其运动轨迹在同一平面内沿直线运动。则( )
A. 蚂蚁的位移大小
B. 蚂蚁的平均速度大小
C. 蚂蚁的最短路程
D. 蚂蚁的最长路程
10、如图甲所示,长木板放置在足够大的光滑水平面上,电源、电阻、开关、导轨固定在长木板上,光滑导轨MN和M’N’平行,间距为L,长木板及固定在其上的电源、电阻、开关、导轨的总质量为M。长度也为L的导体棒PQ垂直平行导轨放置在MN和M’N’间,导体棒的质量为m。匀强磁场方向竖直向上,大小为B。长木板与固定在水平面上的力传感器通过刚性轻绳连接。电阻的阻值为R,电源内阻、导轨和导体棒的电阻以及接触电阻均不计。t = 0时刻,闭合开关,通过力传感器记录力随时间变化的图线,如图乙所示。从图像中可以读出t = 0时刻力F = F0,t = t0时刻力F的大小趋近于0,可认为此时的拉力为0。则( )
A. 电源的电动势
B. 导体棒的最大速度
C. 时间内导体棒的位移大小
D. 若撤去传感器的连接后,再闭合开关,则导体棒的最大速度
二、实验题(本题2个小题,共14分。第11题6分,第12题8分)。
11、如图为“研究一定质量气体在压强不变的条件下,体积变化与温度变化的关系”的实验装置示意图。在瓶A中封住一定质量的气体,初始时左右两管中水银面等高。
(1)若气体温度升高,为使瓶内气体的压强不变,应将右管 (填“向上”或“向下”)移动,直至 。(填字母代号)
A. 左管中水银面回到原位置
B. 右管中水银面回到原位置
C. 左右两管中水银面等高
(2)实验中多次改变气体温度,用Δt表示气体升高的摄氏温度,用Δh表示左管内水银面高度的改变量。根据测量数据作出的图线是 。
A. B. C. D.
12、某同学为了缓解肌肉酸痛,购买了一台筋膜枪,其工作原理是利用内部电机带动枪头高频冲击肌肉。为测量“枪头”的冲击频率,如图(a)将带限位孔的塑料底板固定在墙面上,“枪头”放在限位孔上方,靠近并正对纸带。启动筋膜枪,松开纸带,让纸带在重锤带动下穿过限位孔,“枪头”在纸带上打下系列点迹。更换纸带,重复操作,得到多条纸带,选取点迹清晰的纸带并舍去密集点迹,完成下列实验内容:该同学发现点迹有拖尾现象,他在测量各点间距时,以拖尾点迹左侧边沿为测量点,如图(b)。
(1)纸带的 (选填“左”、“右”)端连接重锤;
(2)已知重锤的加速度为9.8m/s2,可算得“枪头”的冲击频率约为 Hz,A点对应的速度为 m/s。(计算结果均保留两位有效数字)
(3)通过点迹有拖尾现象分析知,频率的测量值 实际值(选填“大于”、“ 小于”)。
三、解答题(共4个小题,50分。13题10分,14题10分,15题12分,16题18分,要求解题过程写出必要的文字说明和方程)。
13、真空旅行壶是户外旅游出行必备的物品,如图所示为某品牌的真空旅行壶,容量为3.0L,开始时旅行壶未装入水,壶盖也未盖,静置一段时间后,壶内空气的温度与外界温度相同,现将壶内迅速装入1.8L的开水,立刻盖上壶盖,封闭起来,静置一小段时间后,水面上方的空气温度达到52℃,外界大气压恒为P0,室外温度保持27℃不变,设装水、盖壶盖过程中和迅速打开壶盖过程壶内空气的温度不变,壶内空气可看作理想气体,不考虑水蒸发引起的空气体积的变化。求:
(1)静置一小段时间后,水面上方的空气温度达到52℃时壶内空气的压强P1;
(2)如果此时迅速打开壶盖,则此时壶内剩余空气的质量与原来装入水后壶内气体质量的比值k。
14、机动车礼让行人是一种文明行为。质量m = 1.0×103kg的汽车以v1 = 36km/h的速度在水平路面上匀速行驶,在距离斑马线x = 25m处,驾驶员发现小朋友排着长l = 6m的队伍从斑马线一端开始通过,立即刹车,最终恰好停在斑马线前。假设驾驶员从看到行人到开始刹车的反应时间为0.5s,且在刹车过程中所受阻力不变。
(1)求汽车刹车所用的时间t;
(2)求汽车刹车时所受阻力的大小f;
(3)若路面宽度L = 6m,小朋友行走的平均速度v2 = 0.5m/s,求汽车在斑马线前等候小朋友们全部通过所需的时间Δt。
15、在笔直的公路上,一辆以5 m/s的速度匀速行驶的小轿车,正要以2 m/s2的加速度开始加速时,一辆卡车刚好从旁边以25 m/s的速度匀速同向驶过,如图所示。已知该路段小轿车最大速度为33 m/s,不考虑两车的长度。求:
(1)小轿车追上卡车前,二者之间的最大距离;
(2)小轿车追上卡车所用时间;
(3)当小轿车超过卡车200 m时,因突发情况,小轿车立即以3 m/s2的加速度开始减速,此后卡车再次追上小轿车需要多少时间。
16、如图所示,空间中有4个互相平行足够大的竖直分界面P、Q、M、N,它们的间距均为d = 0.5m。P、Q间充满竖直向上的匀强磁场M、N间充满竖直向下的匀强磁场,PQ、MN间的磁场磁感应强度均为B = 2.5T。在分界面P的左侧有一个边长L = 0.8m的单匝正方形金属线框abcd,线框水平放置,ab边平行于分界面P,与P相隔一定的水平距离。现线框以v0 = 5m/s的速度水平飞出,当ab边刚好到达分界面Q时,线框的速度大小仍为v0。已知线框的电阻R = 5Ω,质量为m = 0.4kg,重力加速度为10m/s2,不计空气阻力作用,线框运动过程中始终保持水平,求:
(1)ab边刚进入分界面P时线框受到的安培力大小及方向;
(2)线框从开始运动到ab边到达分界面Q过程中产生的焦耳热;
(3)若磁感应强度B可调,当线框的cd边恰好出分界面Q时能竖直下落,求对应的磁感应强度B1的值(最后结果用根号表示)。
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