内容正文:
金昌市金川高级中学2025届第三次模拟考试
物理
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1、答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的准考证号、姓名、考场号和座位号填写在答题卡上。将条形码粘贴在答题卡“条形码粘贴处”。
2、作答选择题时,选出每小题答案后,用 2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案。不按以上要求作答的答案无效。
4、考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共10小题,共43分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题5分,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 某些荧光物质在紫外线的照射下可以发出可见光,纸币的防伪技术中就应用了该原理。对此,下列说法正确的是( )
A. 荧光物质在紫外线的照射下所发射的可见光光子能量大于紫外线光子能量
B. 出现该现象是因为荧光物质被紫外线照射发生了光电效应现象
C. 有些物质在红外线的照射下也可以发出可见光
D. 这些荧光物质原子的核外电子在紫外线的照射下发生了多次跃迁
【答案】D
【解析】
【详解】A.紫外线频率大于可见光频率,根据光子能量公式E=hν(h为普朗克常量,ν为光的频率 )
可知紫外线光子能量大于可见光光子能量,故A错误;
B.光电效应是指在光的照射下,金属中的电子会被光子激发出来形成电流,而这里是荧光物质吸收紫外线光子能量后发出可见光,不是光电效应,故B错误;
C.红外线频率小于可见光频率,根据能量守恒,物质吸收红外线(低能量)无法辐射出更高能量的可见光 ,故C错误;
D.荧光物质原子的核外电子吸收紫外线光子能量先跃迁到高能级, 高能级不稳定又会跃迁回低能级,过程中可能多次跃迁,释放出可见光光子,故D正确。
故选D。
2. 生活在尼罗河的反天刀鱼,它的器官能在其周围产生电场,电场线分布如图所示,M、N、P为电场中的点。下列说法正确的是 ( )
A. P点电场强度等于M点电场强度
B. P点电势小于N点电势
C. M点电势小于N点电势
D. 某带电小颗粒只在电场力作用下从N点沿虚线轨迹运动到M点,其在N点的电势能小于在M点的电势能
【答案】C
【解析】
【详解】A.电场线的疏密表示电场强度的相对大小,P点处的电场线要比M点处的稀疏,所以P点电场强度小于M点,故A错误;
B.沿着电场线方向电势逐渐降低,可知,从P点到无穷远处,电势降低,从无穷远处到N点,电势也降低,所以P点电势高于N点电势,故B错误;
C.M点离负电荷更近,电势更低,所以M点电势小于N点电势,故C正确;
D.带电小颗粒所受电场力指向轨迹内侧,则小颗粒带正电,从N移动到M,电场力做正功,电势能减小,则N点电势能大于M点电势能,故D错误。
故选C。
3. 如图1所示,为了保持餐具安全卫生,学校食堂将清洗干净后的碗碟等餐具侧立着竖直放置于餐具架上,其侧视图如图2所示,其中固定光滑直杆a、b分别为两等高水平金属杆,图中碗外壁可看作半径为R的半球形。下列说法正确的是 ( )
A. 若稍微增大a、b间距,且碗仍保持竖直静止,碗对a杆的压力不变
B. 若稍微减小a、b间距,且碗仍保持竖直静止,碗对b杆压力变大
C. 若将质量相同、半径R更大的碗竖直放置于a、b杆之间,碗对a杆的压力变小
D. 若将质量相同、半径R更大的碗竖直放置于a、b杆之间,碗对b杆的压力不变
【答案】C
【解析】
【详解】由牛顿第三定律可知,碗对杆的压力与杆对碗的弹力始终等大反向。对碗受力分析如图
设b杆对碗的弹力F2与竖直方向的夹角为,则根据共点力的平衡条件可得
A.若增大a、b间距,增大,则F1变大,故A错误;
B.若减小a、b间距,则减小,F2减小,故B错误;
CD.将质量相同、半径更大的碗竖直放置于a、b杆之间,则减小,F1减小,F2减小,故C正确,D错误。
故选C。
4. 社团活动丰富了同学们的课余生活,如图所示为小冬同学制作的一台手摇式交流发电机,当缓慢摇动大皮带轮手柄时,连接在发电机上的小灯泡就会一闪一闪的发光。若已知大皮带轮的半径为R,小皮带轮的半径为r,R=6r,摇动手柄的角速度为,且摇动过程中皮带不打滑,则下列说法正确的是( )
A. 发电机产生的交变电流频率为
B. 小灯泡闪烁的频率为
C. 增大摇动手柄的角速度,小灯泡的闪烁频率增大,但亮度不变
D. 增大摇动手柄的角速度,小灯泡的闪烁频率不变,但亮度增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据题意有
皮带传动时,两皮带轮边缘线速度大小相等,根据
解得
可知,发电机转子的角速度为手柄角速度的6倍,发电机产生的交变电流频率为
故A错误;
B.小灯泡闪烁的频率是交流电频率的两倍,即有
故B正确;
CD.感应电动势的峰值为
结合上述可知,增大摇动手柄的角速度,小灯泡的闪烁频率增大,电动势的峰值增大,即电动势的有效值增大,即小灯泡的亮度也增大,故CD错误。
故选B。
5. 如图,在冬奥会跳台滑雪比赛中,一质量为50 kg的运动员在滑雪道上以速度从跳台a点飞出,着陆于斜坡b点,已知斜坡与水平方向的夹角为30°,不计空气阻力,重力加速度取g=10m/s2。下列说法正确的是 ( )
A. 运动员从a点到b点的动量改变量的大小为1800kg·m/s
B. 运动员落到b点时重力的瞬时功率为2×104W
C. 运动员从a点飞出后经历1.5s离斜坡最远
D. 运动员离斜坡最远的距离为
【答案】B
【解析】
【详解】A.运动员从a点到b点做平抛运动,则有
可得
根据动量定理可知运动员从a点到b点的动量改变量的大小为
故A错误;
B.运动员落到b点时重力的瞬时功率为
故B正确;
CD.将运动在空中的运动分解为沿斜面和垂直斜面两个分运动;垂直斜面方向有
解得运动员从a点飞出后离斜坡最远经历的时间为
运动员离斜坡最远的距离为
故CD错误。
故选B。
6. 中国科学院紫金山天文台近地天体望远镜发现了一颗近地小行星,这颗近地小行星直径约为43 m。已知地球半径约为6400 km,若该小行星与地球的第一宇宙速度之比约为,则该行星和地球质量之比的数量级为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据万有引力提供向心力有
解得第一宇宙速度
所以
行星与地球的半径之比为
它们的第一宇宙速度之比为
代入数据计算可得行星和地球的质量之比约为
故选C。
7. 一质量为m的小球从离地足够高的位置由静止开始释放,已知小球下落过程中受到一个始终垂直于速度方向的外力,已知外力F的大小与小球速率v的关系为F=kv(k >0且为常数),重力加速度为g,则小球下落的最大高度h与此时小球的速率v分别为 ( )
A. h=,v=
B. h=,v=
C. h=,v=
D. h=,v=
【答案】A
【解析】
【详解】小球运动到最低点时,受向上的外力F和重力mg,其中F=kv,设小球运动轨迹最低点的曲率半径为R,由牛顿运动定律有
即
小球在最低点的速度v具有唯一解,则有
可得,
小球下落过程,由于F始终与速度方向垂直,故只有重力做功,由动能定理有
可得
故选A。
8. 一列沿x轴方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,介质中质点P的平衡位置坐标xP=16 cm,质点Q的平衡位置坐标xQ=32 cm,从图示位时刻起经历最短时间Δt =0.4 s质点P与质点 Q的速度第一次相同。下列说法正确的是 ( )
A. 简谐横波的频率可能为0.25 Hz
B. 波在介质中传播的波速可能为 0.4 m/s
C. 从图示时刻起,质点Q比质点 P先回到平衡位置
D. 介质中平衡位置xM=20 cm处质点M的振动方程为y=10 sin(2πt+π) cm
【答案】AB
【解析】
【详解】AB.当波经过PQ的平衡位置的中点位置时(坐标x=24 cm)两质点速度相等,若波沿x轴正向传播,则波向右传播
可知波速
频率为
若波沿x轴负向传播,则波向右传播
可知波速
频率为,选项AB正确;
C.若波沿x轴正向传播,则P向上振动,Q向下振动,则从图示时刻起,质点Q比质点 P先回到平衡位置;若波沿x轴负向传播,则P向下振动,Q向上振动,则从图示时刻起,质点P比质点 Q先回到平衡位置,选项C错误;
D.波沿x轴正向传播,则
介质中平衡位置xM=20 cm处质点M的振动方程为y=10 sin(0.5πt)cm
波沿x轴负向传播,则
介质中平衡位置xM=20 cm处质点M的振动方程为y=10 sin(2πt+π)cm,选项D错误。
故选AB。
9. 某人某次用如图所示的水银血压计测量血压时,先向袖带内充入气体,充气后袖带内的气体体积为V0、压强为1.5p0,然后缓慢放气,当袖带内气体体积变为0.7V0时,气体的压强刚好与大气压强相等。设大气压强为p0,放气过程中温度保持不变。下列说法正确的是 ( )
A. 缓慢放气过程袖带内气体放热
B. 放气后袖带内气体在单位时间内碰撞袖带内壁单位面积上的分子数减少
C. 袖带内剩余气体的质量与放出气体的质量之比为
D. 袖带内剩余气体的质量与放出气体的质量之比为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据题意可知,缓慢放气过程,气体体积变大,气体对外做功,温度不变,气体内能不变,根据热力学第一定律,则气体应吸热,故A错误;
B.根据题意可知,气体放出部分后,压强减小,体积减小,温度不变,根据气体压强的微观含义可知,气体在单位时间内碰撞袖带内壁单位面积上的分子数减少,故B正确;
CD.对原袖带内气体而言,发生等温变化,设放出压强为p0的气体体积为,由玻意耳定律可得
解得
袖带内剩余气体的质量与放出气体的质量之比为,故D正确。
故选BD。
10. 如图所示,足够长的光滑平行金属导轨水平放置,以直线为分界线,左、右两侧导轨的间距分别为、。导轨处在竖直向上的匀强磁场中,其中左侧磁场的磁感应强度大小为、右侧磁场的磁感应强度大小为。质量分别为、的导体棒、均垂直导轨放置,两导体棒接入电路中的阻值均为,其余电阻不计。初始时两导体棒均静止,现对棒施加水平向左的恒力,同时对棒施加水平向右的恒力,且,两导体棒在运动过程中始终与导轨垂直且保持良好接触。已知从开始运动到两棒运动状态刚好稳定的过程中棒的位移大小为,则此过程中( )
A. 同一时刻棒的加速度大小等于棒加速度大小的2倍
B. 运动状态稳定时棒做匀加速运动
C. 运动状态稳定时棒的速度大小为
D. 棒产生的焦耳热为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.设回路中的电流为,根据牛顿第二定律,对棒有
对棒有
可得
A正确;
B.分析可知两棒稳定的运动状态均为匀速直线运动,B错误;
C.设两棒运动状态稳定时速度大小分别为、,此时闭合回路中的总感应电动势
在达到稳定运动状态前的任意时刻有
则
可得
又稳定时有
其中
联立解得
C错误;
D.在运动状态稳定前的任意时刻均有
则从开始运动到运动状态稳定,棒的位移大小
稳定运动时
对、棒组成的系统根据能量守恒定律有
棒产生的焦耳热
联立解得
D正确。
故选AD。
二、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 某校物理兴趣小组利用如图1所示的数字化实验装置验证机械能守恒定律。在滑块上安装一遮光条,并调节轨道倾斜度使滑块能在轨道上匀速运动。再将细绳跨过定滑轮,一端与配重小桶相连,另一端与滑块相连。光电门固定安装在轨道上,测得滑块由静止释放时遮光条到光电门的距离为s,遮光条经过光电门时光电门记录的时间为t。
(1)某同学用游标卡尺测得遮光条的宽度d如图2所示,则d=__cm;某次实验中,遮光条通过光电门所用时间t=1.5×10-2 s,则滑块经过光电门时的速度大小为___m/s(保留3位有效数字)。
(2)如果每次实验时遮光条通过光电门的时间为t,遮光条到光电门的距离为s,通过描点作出线性图像,分析处理实验数据,则所作的图像为 。
A. s-t图像 B. s-t2图像
C. s-t-1图像 D. s-t-2图像
(3)若所作的线性变化图像的斜率为k,且已经测出配重小桶的质量为m,滑块(含遮光条)的质量为M,遮光条的宽度为d,由机械能守恒定律可得当地的重力加速度的表达式为g =_____。(用题中所给的字母表示)
【答案】(1) ①. 2.010 ②. 1.34
(2)D (3)
【解析】
【小问1详解】
用游标卡尺测得遮光条的宽度d=2cm+0.05mm×2=2.010cm
滑块经过光电门时的速度大小为
【小问2详解】
根据
即
则通过描点作出线性图像,分析处理实验数据,则所作的图像为s-t-2图像。
故选D。
【小问3详解】
根据
则
解得
12. 某同学测量由两节干电池串联的电池组的电动势与内阻。实验操作如下∶
(1)按如图1所示的测量电路连接各实验器材。先将滑动变阻器接入电路中的有效阻值调到____(选填“最大”或“最小”);闭合开关S1,再将单刀双掷开关S2接1,当滑动变阻器滑片移到某位置时两电表的示数分别如图2所示,则I =__A,U=__V;通过改变滑动变阻器滑片的位置,测出多组电压表的示数U及相应的电流表的示数I,用测量数据在图3中作出U-I图像;再将单刀双掷开关S2接2,重复以上操作,用测量数据在图3中作出的U-I图像是直线___(选填“a”或“b”)。
(2)由图3知电池组的电动势E与内阻r较准确的测量值分别为∶E=__V,r=__Ω;数据分析还可知实验中所用电压表与电流表的内阻分别为RV=__kΩ,RA=___Ω。(以上结果均保留3位有效数字)
【答案】(1) ①. 最大 ②. 0.42 ③. 2.24##2.25##2.26 ④. b
(2) ①. 2.98 ②. 5.96 ③. 1.77 ④. 1.49
【解析】
【分析】
【小问1详解】
[1]图1中滑动变阻器是限流式接入,为保护电流表,在闭合开关前应将其接入电路中的有效阻值调到最大;
[2]电流表量程为0.6A,最小刻度为0.02A,读数 0.42 A;
[3]电压表量程为3V,最小刻度为 0.1V,读数 2.25 V;
[4]接2时,因电压表的分流影响,电源的电动势与内阻的测量值均偏小,此情况下的测量数据作出的图线应为直线。
【小问2详解】
[1][2]由闭合电路欧姆定律可知,当开关掷1时,因电流表分压,导致路端电压测量值偏小,实际应为
可知这种情况下U-I图线与两坐标轴点交点的坐标值分别为,
当开关掷2时,因电压表分流,导致电源电流的测量值偏小,实际应为
可知这种情况下U-I图线与两坐标轴交点的坐标值分别为,
由图3可知,,
[3][4]由,
,
【点睛】
13. 某蔬菜大棚的温度要求控制在17℃-37℃范围,工程师为其设计了一款温度报警装置,如图所示。导热良好的汽缸通过可以自由移动的轻质活塞封闭一定质量的理想气体,活塞与轻质绝缘细杆连接,轻杆上端固定两块质量不计的金属片和间有合适间距。大棚温度为时,活塞与汽缸底部间距,当大棚温度为时,金属片恰好与两固定触点接触,电路接通,报警器报警。当大棚温度为时,金属片恰好与、接触,报警器同样报警。外界大气压强,活塞面积,不计一切摩擦。求:
(1)大棚温度为时,活塞与汽缸底部的间距;
(2)金属片、之间的间距。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由题意可得,储物间的温度由降到过程,气体发生等压变化,有
代入题中数据得
【小问2详解】
由题意可得,储物间的温度由降到过程,气体发生等压变化,设此时活塞与汽缸底部的间距,有
代入题中数据得
金属片、之间的间距
14. 物流公司传送小件货物,简化的传输系统如图所示。曲面AB末端与水平面BC平滑连接于B点,水平面BC与传送带等高。工人将小件甲从A点由静止释放,运动到C点时以速度与遗留在平面末端C点的小件乙发生碰撞(碰撞时间极短,碰撞前后甲、乙在同一条直线上运动),碰后甲、乙分别以速度和冲上顺时针运行的传送带上,传送带的速度,传送带足够长。已知曲面高度,小件甲的质量,小件甲、乙均可视为质点,且与传送带间的动摩擦因数均为,重力加速度取。求:
(1)小件甲从A点运动到C点过程中克服摩擦阻力所做的功;
(2)小件乙的质量及甲、乙碰撞过程损失的机械能;
(3)小件甲和乙冲上传送带到都与传送带共速过程中,传送带的电动机需额外多消耗的电能。
【答案】(1)
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
甲从A到C,由动能定理
得
【小问2详解】
甲、乙碰撞,由动量守恒定律
解得
则损失的机械能
解得
【小问3详解】
甲冲上传送带先做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律
可得
甲加速到与传送带共速的时间
此过程传送带发生的位移
传送带克服甲物体摩擦力做功
乙冲上传送带先做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律
可得
乙减速到与传送带共速的时间
此过程传送带发生的位移
乙物体对传送带的摩擦力做了正功
电动机需额外消耗的电能
15. 如图所示,平面直角坐标系的第一象限内有竖直向下的匀强电场,电场强度,电场的右边界与y轴的距离为。电场右侧有一个半径为的圆形区域,圆与轴相切于点,点为圆左侧与圆心等高的位置,圆形区域内存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场。点处有一微粒源,有大量质量为、电荷量为的微粒以相同的速率沿不同方向从点射入磁场,已知垂直轴方向射入磁场的微粒恰好从点水平射出磁场,不考虑微粒间的相互作用,不计微粒的重力。
(1)求射入磁场时速度方向与轴正方向成角的微粒在磁场中运动的时间(结果可用表示);
(2)某微粒经磁场与电场的偏转恰好能到达坐标原点,求该微粒射入磁场时速度的方向。
【答案】(1)
(2)与x轴负方向成60°角斜向上
【解析】
【小问1详解】
垂直x轴方向射入磁场的微粒恰好从C点水平射出磁场,由几何关系可知
如图所示,射入磁场时速度方向与x轴正方向成角的微粒从P点射出,其轨道圆心记为,则四边形为菱形。,与平行,则有
对微粒,根据洛伦兹力提供向心力有
可得
则粒子在磁场中的运动时间为
可得
【小问2详解】
由于,所有射入磁场的粒子在磁场右侧出射时都有水平向左的速度,要微粒能够经电场偏转过O点,对粒子在电场中的运动分析,x轴方向
y轴方向
根据牛顿第二定律有
乙
可得:
如图所示,设微粒入射时的速度与x轴负方向的夹角为,微粒在磁场中的出射点为,过做的垂线,垂足为,由几何关系可知
可得
可知:
微粒射入磁场的方向为:与x轴负方向成60°角斜向上。
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金昌市金川高级中学2025届第三次模拟考试
物理
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1、答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的准考证号、姓名、考场号和座位号填写在答题卡上。将条形码粘贴在答题卡“条形码粘贴处”。
2、作答选择题时,选出每小题答案后,用 2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案。不按以上要求作答的答案无效。
4、考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共10小题,共43分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题5分,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 某些荧光物质在紫外线的照射下可以发出可见光,纸币的防伪技术中就应用了该原理。对此,下列说法正确的是( )
A. 荧光物质在紫外线的照射下所发射的可见光光子能量大于紫外线光子能量
B. 出现该现象是因为荧光物质被紫外线照射发生了光电效应现象
C. 有些物质在红外线的照射下也可以发出可见光
D. 这些荧光物质原子的核外电子在紫外线的照射下发生了多次跃迁
2. 生活在尼罗河的反天刀鱼,它的器官能在其周围产生电场,电场线分布如图所示,M、N、P为电场中的点。下列说法正确的是 ( )
A. P点电场强度等于M点电场强度
B. P点电势小于N点电势
C. M点电势小于N点电势
D. 某带电小颗粒只在电场力作用下从N点沿虚线轨迹运动到M点,其在N点的电势能小于在M点的电势能
3. 如图1所示,为了保持餐具安全卫生,学校食堂将清洗干净后的碗碟等餐具侧立着竖直放置于餐具架上,其侧视图如图2所示,其中固定光滑直杆a、b分别为两等高水平金属杆,图中碗外壁可看作半径为R的半球形。下列说法正确的是 ( )
A. 若稍微增大a、b间距,且碗仍保持竖直静止,碗对a杆的压力不变
B. 若稍微减小a、b间距,且碗仍保持竖直静止,碗对b杆压力变大
C. 若将质量相同、半径R更大的碗竖直放置于a、b杆之间,碗对a杆的压力变小
D. 若将质量相同、半径R更大的碗竖直放置于a、b杆之间,碗对b杆的压力不变
4. 社团活动丰富了同学们的课余生活,如图所示为小冬同学制作的一台手摇式交流发电机,当缓慢摇动大皮带轮手柄时,连接在发电机上的小灯泡就会一闪一闪的发光。若已知大皮带轮的半径为R,小皮带轮的半径为r,R=6r,摇动手柄的角速度为,且摇动过程中皮带不打滑,则下列说法正确的是( )
A. 发电机产生的交变电流频率为
B. 小灯泡闪烁的频率为
C. 增大摇动手柄的角速度,小灯泡的闪烁频率增大,但亮度不变
D. 增大摇动手柄的角速度,小灯泡的闪烁频率不变,但亮度增大
5. 如图,在冬奥会跳台滑雪比赛中,一质量为50 kg的运动员在滑雪道上以速度从跳台a点飞出,着陆于斜坡b点,已知斜坡与水平方向的夹角为30°,不计空气阻力,重力加速度取g=10m/s2。下列说法正确的是 ( )
A. 运动员从a点到b点的动量改变量的大小为1800kg·m/s
B. 运动员落到b点时重力的瞬时功率为2×104W
C. 运动员从a点飞出后经历1.5s离斜坡最远
D. 运动员离斜坡最远的距离为
6. 中国科学院紫金山天文台近地天体望远镜发现了一颗近地小行星,这颗近地小行星直径约为43 m。已知地球半径约为6400 km,若该小行星与地球的第一宇宙速度之比约为,则该行星和地球质量之比的数量级为( )
A. B. C. D.
7. 一质量为m的小球从离地足够高的位置由静止开始释放,已知小球下落过程中受到一个始终垂直于速度方向的外力,已知外力F的大小与小球速率v的关系为F=kv(k >0且为常数),重力加速度为g,则小球下落的最大高度h与此时小球的速率v分别为 ( )
A. h=,v=
B. h=,v=
C. h=,v=
D. h=,v=
8. 一列沿x轴方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,介质中质点P的平衡位置坐标xP=16 cm,质点Q的平衡位置坐标xQ=32 cm,从图示位时刻起经历最短时间Δt =0.4 s质点P与质点 Q的速度第一次相同。下列说法正确的是 ( )
A. 简谐横波的频率可能为0.25 Hz
B. 波在介质中传播的波速可能为 0.4 m/s
C. 从图示时刻起,质点Q比质点 P先回到平衡位置
D. 介质中平衡位置xM=20 cm处质点M的振动方程为y=10 sin(2πt+π) cm
9. 某人某次用如图所示的水银血压计测量血压时,先向袖带内充入气体,充气后袖带内的气体体积为V0、压强为1.5p0,然后缓慢放气,当袖带内气体体积变为0.7V0时,气体的压强刚好与大气压强相等。设大气压强为p0,放气过程中温度保持不变。下列说法正确的是 ( )
A. 缓慢放气过程袖带内气体放热
B. 放气后袖带内气体在单位时间内碰撞袖带内壁单位面积上的分子数减少
C. 袖带内剩余气体的质量与放出气体的质量之比为
D. 袖带内剩余气体的质量与放出气体的质量之比为
10. 如图所示,足够长的光滑平行金属导轨水平放置,以直线为分界线,左、右两侧导轨的间距分别为、。导轨处在竖直向上的匀强磁场中,其中左侧磁场的磁感应强度大小为、右侧磁场的磁感应强度大小为。质量分别为、的导体棒、均垂直导轨放置,两导体棒接入电路中的阻值均为,其余电阻不计。初始时两导体棒均静止,现对棒施加水平向左的恒力,同时对棒施加水平向右的恒力,且,两导体棒在运动过程中始终与导轨垂直且保持良好接触。已知从开始运动到两棒运动状态刚好稳定的过程中棒的位移大小为,则此过程中( )
A. 同一时刻棒的加速度大小等于棒加速度大小的2倍
B. 运动状态稳定时棒做匀加速运动
C. 运动状态稳定时棒的速度大小为
D. 棒产生的焦耳热为
二、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 某校物理兴趣小组利用如图1所示的数字化实验装置验证机械能守恒定律。在滑块上安装一遮光条,并调节轨道倾斜度使滑块能在轨道上匀速运动。再将细绳跨过定滑轮,一端与配重小桶相连,另一端与滑块相连。光电门固定安装在轨道上,测得滑块由静止释放时遮光条到光电门的距离为s,遮光条经过光电门时光电门记录的时间为t。
(1)某同学用游标卡尺测得遮光条的宽度d如图2所示,则d=__cm;某次实验中,遮光条通过光电门所用时间t=1.5×10-2 s,则滑块经过光电门时的速度大小为___m/s(保留3位有效数字)。
(2)如果每次实验时遮光条通过光电门的时间为t,遮光条到光电门的距离为s,通过描点作出线性图像,分析处理实验数据,则所作的图像为 。
A. s-t图像 B. s-t2图像
C. s-t-1图像 D. s-t-2图像
(3)若所作的线性变化图像的斜率为k,且已经测出配重小桶的质量为m,滑块(含遮光条)的质量为M,遮光条的宽度为d,由机械能守恒定律可得当地的重力加速度的表达式为g =_____。(用题中所给的字母表示)
12. 某同学测量由两节干电池串联的电池组的电动势与内阻。实验操作如下∶
(1)按如图1所示的测量电路连接各实验器材。先将滑动变阻器接入电路中的有效阻值调到____(选填“最大”或“最小”);闭合开关S1,再将单刀双掷开关S2接1,当滑动变阻器滑片移到某位置时两电表的示数分别如图2所示,则I =__A,U=__V;通过改变滑动变阻器滑片的位置,测出多组电压表的示数U及相应的电流表的示数I,用测量数据在图3中作出U-I图像;再将单刀双掷开关S2接2,重复以上操作,用测量数据在图3中作出的U-I图像是直线___(选填“a”或“b”)。
(2)由图3知电池组的电动势E与内阻r较准确的测量值分别为∶E=__V,r=__Ω;数据分析还可知实验中所用电压表与电流表的内阻分别为RV=__kΩ,RA=___Ω。(以上结果均保留3位有效数字)
13. 某蔬菜大棚的温度要求控制在17℃-37℃范围,工程师为其设计了一款温度报警装置,如图所示。导热良好的汽缸通过可以自由移动的轻质活塞封闭一定质量的理想气体,活塞与轻质绝缘细杆连接,轻杆上端固定两块质量不计的金属片和间有合适间距。大棚温度为时,活塞与汽缸底部间距,当大棚温度为时,金属片恰好与两固定触点接触,电路接通,报警器报警。当大棚温度为时,金属片恰好与、接触,报警器同样报警。外界大气压强,活塞面积,不计一切摩擦。求:
(1)大棚温度为时,活塞与汽缸底部的间距;
(2)金属片、之间的间距。
14. 物流公司传送小件货物,简化的传输系统如图所示。曲面AB末端与水平面BC平滑连接于B点,水平面BC与传送带等高。工人将小件甲从A点由静止释放,运动到C点时以速度与遗留在平面末端C点的小件乙发生碰撞(碰撞时间极短,碰撞前后甲、乙在同一条直线上运动),碰后甲、乙分别以速度和冲上顺时针运行的传送带上,传送带的速度,传送带足够长。已知曲面高度,小件甲的质量,小件甲、乙均可视为质点,且与传送带间的动摩擦因数均为,重力加速度取。求:
(1)小件甲从A点运动到C点过程中克服摩擦阻力所做的功;
(2)小件乙的质量及甲、乙碰撞过程损失的机械能;
(3)小件甲和乙冲上传送带到都与传送带共速过程中,传送带的电动机需额外多消耗的电能。
15. 如图所示,平面直角坐标系的第一象限内有竖直向下的匀强电场,电场强度,电场的右边界与y轴的距离为。电场右侧有一个半径为的圆形区域,圆与轴相切于点,点为圆左侧与圆心等高的位置,圆形区域内存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场。点处有一微粒源,有大量质量为、电荷量为的微粒以相同的速率沿不同方向从点射入磁场,已知垂直轴方向射入磁场的微粒恰好从点水平射出磁场,不考虑微粒间的相互作用,不计微粒的重力。
(1)求射入磁场时速度方向与轴正方向成角的微粒在磁场中运动的时间(结果可用表示);
(2)某微粒经磁场与电场的偏转恰好能到达坐标原点,求该微粒射入磁场时速度的方向。
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