内容正文:
玉溪一中2025—2026学年上学期高三适应性测试(一)
物 理
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的姓名、准考证号、考场号、座位号及科目,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,用黑色碳素笔将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.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46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6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 在近代物理发展的过程中,实验和理论相互推动,促进了人们对世界的认识。下列四幅图涉及不同的物理知识,其中说法正确的是( )
A. 甲图所示的射线“1”为α射线
B. 乙图所示的中心亮斑为圆盘衍射而形成的泊松亮斑
C. 丙图所示为α粒子散射实验,卢瑟福通过该实验发现质子
D. 丁图所示的核反应属于重核裂变,太阳就是一个巨大的核裂变反应堆
【答案】B
【解析】
【详解】A.α射线带正电,β射线带负电,左手定则可知α射线向右偏转,β射线向左偏转,故甲图所示的射线“1”为β射线,故A错误;
B.乙图是泊松亮斑,是光照射圆盘,发生衍射形成的中心亮斑,故B正确;
C.丙图是α粒子散射实验,卢瑟福通过该实验提出原子核式结构模型,发现质子的是卢瑟福用α粒子轰击氮核的实验,故C错误;
D.丁图是重核裂变,但太阳是核聚变反应堆,不是核裂变,故D错误。
故选B。
2. 生活中人们经常使用如图所示的小车搬运重物,小车的底板和侧板垂直,底板和侧板对重物的弹力分别为、,忽略重物和底板之间的摩擦力。保持底板与水平面之间的夹角不变,重物始终与小车相对静止,小车水平向右运动,由匀速变为加速时( )
A. 增大,增大
B. 减小,增大
C. 增大,减小
D. 减小,减小
【答案】B
【解析】
【详解】对重物受力分析,设底板与水平面之间的夹角为,如图所示
小车匀速时,有,小车加速时,有
其中,则减小,增大。
故选B。
3. 关于甩手动作的物理原理研究,如图所示,这幅图片是由每秒25帧的摄像机拍摄视频后制作的,图中A、B、C是甩手动作最后3帧照片指尖的位置,M、N分别是最后1帧照片中肘关节、腕关节的位置。指尖从A到C的运动过程,可以看作:指尖先以肘关节为圆心做圆周运动,再以腕关节为圆心做圆周运动。测得A、B之间的真实距离为32cm,AM的真实长度为40cm,CN的真实长度为16cm,重力加速度为g。结合以上信息,下列判断中正确的是( )
A. 指尖在A、B之间运动的速度比在B、C之间的小
B. 指尖在A、B之间运动的速度大小约为10cm/s
C. 指尖的最大向心加速度大小约为16g
D. 若手指尖C上有一水滴,水滴未被甩出,则图中显示的甩手全过程中,水滴的机械能增加
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由图可知B、C之间距离比A、B之间的距离小,经过的时间相同,故指尖在B、C之间运动的速度比A、B之间的小;指尖在A、B之间运动的时间为
指尖在A、B之间运动的速度大小约为
故AB错误;
C.图中B、C之间距离接近CN的距离,故可知指尖在B、C之间运动的速度大小约为
可得指尖在B、C之间运动的加速度为
指尖在A、B之间运动的加速度为
故C正确;
D.若手指尖C上有一水滴,且水滴未被甩出,则图中显示的甩手全过程中,手对水滴先做正功、后做负功,所以水滴的机械能先增加后减小,故D错误。
故选C。
4. 如图,某同学演示波动实验,将一根长而软的弹簧静置在光滑水平面上,弹簧上系有一个标记物,在左端沿弹簧轴线方向周期性地推、拉弹簧,形成疏密相间的机械波。下列表述正确的是( )
A. 弹簧上形成的波是横波
B. 推、拉弹簧的周期越小,波长越长
C. 标记物振动的速度就是机械波传播的速度
D. 标记物由静止开始振动的现象表明机械波能传递能量
【答案】D
【解析】
【详解】A.弹簧上形成的波的振动方向与传播方向平行是纵波,故A错误;
B.同一介质中,波的传播速度相同,则波的传播速度不变,推、拉弹簧的周期越小,波的周期越小,由公式可知,波长越短,故B错误;
C.标记物振动的速度反应的是标志物在平衡位置附近往复运动的快慢,机械波的传播速度是波在介质中的传播速度,二者不是同一个速度,故C错误;
D.标记物由静止开始振动,说明它获得了能量,这是因为机械波使得能量传递给标记物,则标记物由静止开始振动的现象表明机械波能传递能量,故D正确。
故选D。
5. 如图所示,两端封闭的水平导热细玻璃管中理想气体被水银柱分为A、B两部分,环境温度不变,将细玻璃管顺时针缓慢竖起的过程中( )
A. A气体分子平均速率减小,B气体分子平均速率增大
B. 气体分子对管壁单位面积单位时间的平均撞击次数A的小于B的
C. A气体的吸热量等于B气体的放热量
D. A气体压强的减少量一定等于B气体压强的增加量
【答案】B
【解析】
【详解】A.A气体与B气体温度不变,故分子平均速率不变,故A错误;
B.A气体与B气体分子平均速率相等,A气体压强小于B气体压强,故单位面积单位时间的平均撞击次数A的小于B的,故B正确;
C.A、B气体体积变化大小相同,A气体压强小于B气体压强,故水银柱对A气体做的功小于对B气体做的功,又A、B气体内能不变,故A气体的吸热量小于B气体的放热量,故C错误;
D.设水银柱的压强为,则有
可得,即A气体压强的减少量与B气体压强的增加量之和为水银柱的压强,二者不一定相等,故D错误。
故选B。
6. 中国南鲲号是全球首个将波浪能发电、海水淡化、智能养殖功能集于一体的半潜式海上平台,2022年在广东珠海建成并投入使用。如图所示为向x轴正方向传播的海水t =0时刻的波动图像,周期为4s。发电机圆柱体浮杆定位于坐标值x =8m处,此时浮杆振动的速率为v。套于磁铁S极上的线圈可与浮杆同步振动,线圈又连接一个理想变压器。已知线圈共n匝,其圆半径为r,电阻忽略不计,N、S极产生的辐向磁场在线圈处的磁感应强度大小为B,理想变压器原副线圈匝数比为1:50。磁铁、变压器等固定不动,下列判断正确的是( )
A. t=2s时刻浮杆正随海水向下振动
B. t=0时刻发电机产生的电动势为2Bπrv
C. t=0时刻开始发电机产生电动势的表达式为e=2nBπrvsin0.5πt
D. 变压器副线圈输出电压的有效值为100nBπrv
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知t=0时刻浮杆正随海水向上振动,则t=2s时刻浮杆振动时间为所以,此时浮杆正随海水向下振动,故A正确;
B.由图可知时刻发电机产生的电动势最大,为
其中解得,故B错误;
C.t=0时刻发电机产生的电动势最大,则t=0时刻开始发电机产生电动势的表达式为
其中
所以,故C错误;
D.根据变压器原副线圈电压关系可知,副线圈电压的最大值为
有效值为,故D错误。
故选A。
7. 光纤主要由折射率较大的纤芯与折射率较小的外套组成.在光纤中传输的信号是脉冲光信号。当一个光脉冲从光纤中输入,经过一段长度的光纤传输之后,其输出端的光脉冲会变宽,这种情况较严重(脉冲变宽到一定程度)时会导致信号不能被正确传输.引起这一差别的主要原因之一是光通过光纤纤芯时路径长短的不同(如图),沿光纤轴线传输的光纤用时最短,在两种介质界面多次全反射的光线用时最长。为简化起见,我们研究一根长直光纤,设其内芯折射率为n1,外套折射率为n2.在入射端,光脉冲宽度(即光持续时间)为Δt,在接收端光脉冲宽度(即光持续时间)为Δt', Δt'>Δt。下面正确的是( )
A. 为了保证光脉冲不从外套“漏”出,内芯和包套材料折射率的关系应满足:n1<n2
B. 内芯材料的折射率n1越大,光脉冲将越不容易从外套“漏”出
C. 为了尽可能减小Δt'和Δt的差值,应该选用波长更短的光
D. 为了尽可能减小Δt'和Δt的差值,应该减小光纤的直径
【答案】B
【解析】
【详解】A.发生全反射的必要条件是:光必须从光密介质射入光疏介质,即从折射率大的介质射入折射率小的介质,所以当内芯的折射率比外套的大时,光在内芯与外套的界面上才能发生全反射,故,A错误;
B.根据,可知内芯材料的折射率n1越大,全反射的临界角C越小,越容易发生全反射,则光脉冲将越不容易从外套“漏”出,B正确;
CD.设光纤的长度为L,则光通过光纤轴线传输用时最短,光在光纤中的速度
则最短时间有
设光从左端面以θ1入射,折射角为θ2,在侧面发生全反射时的入射角和反射角为θ3,如图所示:
如果θ3就是光在光导纤维全反射的临界角C,则光在介质中的传播时间为最长
所以光通过光导纤维所用的最长时间为
故
所以选用波长更短的光时,频率越大,折射率越大,越大,而的表达式与光纤的直径无关,CD错误。
故选B。
8. 下图为某种燃气灶电子点火器的原理图,其中转换器可以将2节干电池提供的3.0V的直流电转化为的交流电,并接在理想变压器原线圈上。变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。V为交流电压表,当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。以下说法正确的是( )
A. 电压表的示数等于
B. 经转换器后,接入原线圈电流的频率为30Hz
C. 实现点火的条件是
D. 实现点火的条件是
【答案】BD
【解析】
【详解】A.电压表的读数是有效值(),故读数为2V,故A错误;
B.由ω=2πf,得f=30Hz,故B正确;
CD.原线圈中电压峰值为,实现点火的条件是副线圈电压的峰值大于5000V,由,可知,故C错误,D正确。
故选BD。
9. 在某物理探究活动中,同学用质量都为m的两个小球分别从地面以不同角度向空中抛出,恰好垂直通过两个窗口。设两次抛射初速度大小均为v0,射出角分别为θ1、θ2,对应的飞行时间分别为t1、t2。两轨迹位于同一竖直平面,忽略空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 两球空中受重力冲量之比为sinθ1∶sinθ2
B. 两球空中动能变化量之比一定为1∶1
C. 水平方向位移满足x=gt1t2
D. 到达h2的小球,同学对球做功更多
【答案】AC
【解析】
【详解】A.球在空中过程运动的时间
重力冲量
可知球在空中过程重力冲量之比为sinθ1∶sinθ2,故A正确;
B.球在空中过程动能变化量大小
可知球在空中过程动能变化量之比为sin2θ1∶sin2θ2,故B错误;
C.水平距离
可得
即
竖直方向
与
联立可知水平距离与足球飞行时间满足,故C正确;
D.两次运动员对球做功相等,均为,故D错误。
故选AC。
10. 将一足够长光滑平行金属导轨固定于水平面内(如图),已知左侧导轨间距为L,右侧导轨间距为,导轨足够长且电阻可忽略不计.左侧导轨间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场,右侧导轨间存在磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场.在时刻,长为L、电阻为r、质量为m的匀质金属棒静止在左侧导轨右端,长为、质量为的匀质金属棒从右侧导轨左端以大小为的初速度水平向右运动。一段时间后,流经棒的电流为0,此时。已知金属棒由相同材料制成,在运动过程中两棒始终与导轨垂直且接触良好,不计电流的磁效应,则( )
A. 时刻流经棒的电流为
B. 时刻棒的速度大小为
C. 时间内,回路磁通量的变化率逐渐增大
D. 时间内,棒产生的焦耳热为
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.棒由相同材料制成,即电阻率、密度均相同,根据,
可得
设的电阻为,则有
可得
根据右手定则可知,时刻产生的感应电动势方向是从H到G,回路中的感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律可知此时回路中的感应电流为,故A正确;
B.设时刻,的速度大小分别为、,则有
可得
时间内,根据动量定理,对有
对有
联立解得,,故B正确;
C.根据左手定则知受到的安培力水平向左,受到的安培力水平向左,的速度逐渐增大,的速度逐渐减小,回路中的感应电动势
逐渐减小,根据法拉第电磁感应定律知,回路磁通量的变化率逐渐减小,故C错误;
D.在时间内,对两棒组成的系统,根据能量守恒定律有
解得回路中产生的总热量
根据焦耳定律有
解得,故D正确。
故选ABD。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。其中13~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 如图为“验证碰撞过程中的动量守恒”的实验装置示意图,入射球与靶球直径相同,测得质量分别为、图中P点是未放靶球时入射球的落点,放置靶球后,两球落点分别为M、N。M、P、N三个落点的位置距O点的长度分别为OM、OP、ON。
(1)为了减小实验误差,下列说法正确的是_______
A. 尽量减小斜面摩擦
B. 多次测量落点位置取平均值
C. 必须使用刚性球
(2)在实验误差允许范围内,若满足关系式_______,则可以认为两球碰撞过程中动量守恒。(用实验测得的物理量表示)
(3)碰撞恢复系数的定义式为,其中和分别是碰撞前两小球的速度,和分别是碰撞后两小球的速度,该实验中碰撞恢复系数_______。(用实验测得的物理量表示)若测得_______。可以判定小球的碰撞为弹性碰撞。
【答案】(1)B (2)
(3) ①. ②. 1
【解析】
【小问1详解】
A.只要小球从斜面的同一位置由静止释放,小球到达斜面末端时的速度就相等,斜面是否有摩擦、斜面的摩擦大小对实验没有影响,故A错误;
B.为减小实验误差,应多次测量落点位置取平均值,故B正确;
C.验证动量守恒定律碰撞不必是弹性碰撞,使用的球不必是刚性球,故C错误。
故选B。
【小问2详解】
小球离开斜面后做平抛运动,由于抛出点的高度相等,小球做平抛运动的时间t相等,碰撞前入射球的速度大小
碰撞后入射球的速度大小
碰撞后被碰球的速度大小
两球碰撞过程系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得
整理得
【小问3详解】
[1]该实验中碰撞恢复系数
[2]弹性碰撞过程系统机械能守恒,由机械能守恒定律得
整理得
解得,
解得
则碰撞恢复系数
12. 明利用手边的一压敏电阻制作电子秤,他查找资料获得了该压敏电阻的阻值R随压力F变化的图像如图(a)所示。小组同学按图(b)所示电路制作了一个简易电子秤(秤盘质量不计),电路中电源内阻r=10Ω,电流表量程为Im=0.10A(内阻不计),g取10m/s2。
实验步骤如下:
步骤a:秤盘上不放重物时,闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表指针满偏;
步骤b:秤盘上放置质量为m的物体,保持滑动变阻器接入电路阻值不变;读出此时电流表示数I;
步骤c:换用不同已知质量的物体,记录每一个质量值对应的电流值I;
步骤d:将电流表刻度盘改装为质量刻度盘。
小明同学利用所测数据做出了如图(c)所示的图像。回答下列问题:
(1)改装后的刻度盘,其零刻度线在电流表________(填“零刻度”或“满刻度”)处;
(2)若电流表示数为20mA,结合图(c)提供的信息,待测重物质量为m=________kg(结果保留2位有效数字);
(3)电路中电源的电动势为E=___V,滑动变阻器接入电路的有效阻值R滑=___Ω(结果保留2位有效数字);
(4)若该电源使用较长时间后其内阻稍微变大一些了,但其电动势未变,其他条件不变,用这台电子秤称重前,进行了步骤a操作,则测量结果________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)满刻度 (2)8.0
(3) ①. 3.0 ②. 10
(4)不变
【解析】
【小问1详解】
步骤a中秤盘上不放重物时,闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表指针满偏,此时对应测量质量为0,所以改装后的刻度盘,其零刻度线在电流表满刻度处。
【小问2详解】
设图(c)中m与的函数关系式为
由图象可知该图线的斜率为
纵轴截距为
所以m与的函数关系式为
当电流I=20mA=0.02A时,代入上式解得重物的质量为
【小问3详解】
[1][2]由图(a)可知压敏电阻R与压力F的函数关系式为
又因为秤盘上放置质量为m的物体时,压力F=mg
代入上式得到压敏电阻R与秤盘上放置物体质量m的关系式为
设电源的电动势为E,滑动变阻器接入电路的阻值为R滑,在图(b)中根据闭合电路欧姆定律有
代入数据有
变形得
结合上面得到的m与的函数关系式
可得,
所以电源的电动势为
滑动变阻器接入电路的有效阻值为
【小问4详解】
根据闭合电路欧姆定律可知,步骤a中调节滑动变阻器使电流表满偏时,满足
当电源内阻r增大时,R滑会随r的增大而减小,使得r+R滑的和保持不变。因此不会对后面的测量造成影响,即测量结果不变。
13. 如图所示,在Oxy坐标系的第一象限0≤x≤L=0.1m的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场,场强大小为E=103V/m,一挡板下端固定在x=0.2m处,其上有一小孔,挡板与x轴负方向夹角θ=53°,挡板右侧有一与挡板相切于小孔的圆形匀强磁场区域,磁感应强度大小,方向垂直纸面向里,一比荷为的带正电粒子从坐标原点处沿x轴正方向飞入电场区域,其恰好垂直挡板从小孔飞出,不计粒子重力。已知圆形磁场区域的半径,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:
(1)粒子飞入电场时的速度大小v0;
(2)粒子在磁场中运动的时间t;
【答案】(1)v0=10m/s
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据题意画出粒子运动轨迹,如图所示
粒子在电场中做类平抛运动,则出电场时有
沿电场方向有
垂直电场方向有
根据牛顿第二定律有
解得
【小问2详解】
粒子飞出电场时的速度为
粒子在磁场中做匀速圆周运动,有
解得
设粒子在磁场中转过的圆心角为α,且
解得
故粒子在磁场中运动的时间为
解得
14. 小明家里新添置的气压式升降椅如图甲所示,气压式升降椅通过汽缸上下运动来支配椅子升降,其简易结构如图乙所示,圆柱形汽缸与椅面固定连接,它们的总质量为m,柱状气动杆的横截面积为S,柱状气动杆与底座固定连接。可自由移动的汽缸与气动杆之间封闭一定质量的理想气体,封闭气柱长度为L。已知汽缸气密性、导热性良好,不计气动杆与汽缸之间的摩擦,室内温度保持不变,大气压强为p0,重力加速度为g。小明盘坐在椅面上,稳定后椅面下降了。求:
(1)小明的质量;
(2)被封闭气体向外界放出的热量。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设小明的质量为M,开始时小明没有盘坐在椅面上,有
小明盘坐在椅面上时,根据共点力的平衡条件有
根据玻意耳定律有
联立解得
【小问2详解】
外界对气体做的功
理想气体的温度不变,则气体内能的变化为零(),根据热力学第一定律
解得
可知封闭气体向外界放出的热量。
15. 图甲为某智能分装系统工作原理示意图,每个散货经倾斜传送带由底端A运动到顶端B后水平抛出,撞击冲量式传感器使其输出一个脉冲信号,随后竖直掉入以与水平传送带共速度的货箱中,此系统利用传感器探测散货的质量,自动调节水平传送带的速度,实现按规格分装。倾斜传送带与水平地面夹角为,以速度匀速运行。若以相同的时间间隔将散货以几乎为0的速度放置在倾斜传送带底端A,从放置某个散货时开始计数,当放置第10个散货时,第1个散货恰好被水平抛出。散货与倾斜传送带间的动摩擦因数,到达顶端前已与传送带共速。设散货与传感器撞击时间极短,撞击后竖直方向速度不变,水平速度变为0。每个长度为d的货箱装总质量为M的一批散货。若货箱之间无间隔,重力加速度为g。分装系统稳定运行后,连续装货,某段时间传感器输出的每个脉冲信号与横轴所围面积为I如图乙,求这段时间内:
(1)单个散货的质量。
(2)水平传送带的平均传送速度大小。
(3)倾斜传送带的平均输出功率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
某段时间传感器输出的每个脉冲信号与横轴所围面积为I,可知受到的冲量为I,则对单个散货水平方向由动量定理
解得单个散货的质量为
【小问2详解】
落入货箱中散货的个数为
则水平传送带的平均传送速度大小为
【小问3详解】
倾斜传动带上一共有10个物块,每次经过,后一个物块总会到达前一个物块的位置,因此在时间可视为第10个物块一次性传输到第1个物块的位置;设倾斜传送带的长度为L,其中散货在加速阶段,由牛顿第二定律
解得
加速时间
加速位移
设匀速时间为,其中
则匀速位移为
故传送带的长度为
加速阶段散货与传送带发生的相对位移为
在时间内传送带对外输出的功率分别用于提升物块的高度和增加物块的动能,即
其中,
联立可得倾斜传送带的平均输出功率为
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物 理
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的姓名、准考证号、考场号、座位号及科目,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,用黑色碳素笔将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.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46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6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 在近代物理发展的过程中,实验和理论相互推动,促进了人们对世界的认识。下列四幅图涉及不同的物理知识,其中说法正确的是( )
A. 甲图所示的射线“1”为α射线
B. 乙图所示的中心亮斑为圆盘衍射而形成的泊松亮斑
C. 丙图所示为α粒子散射实验,卢瑟福通过该实验发现质子
D. 丁图所示的核反应属于重核裂变,太阳就是一个巨大的核裂变反应堆
2. 生活中人们经常使用如图所示的小车搬运重物,小车的底板和侧板垂直,底板和侧板对重物的弹力分别为、,忽略重物和底板之间的摩擦力。保持底板与水平面之间的夹角不变,重物始终与小车相对静止,小车水平向右运动,由匀速变为加速时( )
A. 增大,增大
B. 减小,增大
C. 增大,减小
D. 减小,减小
3. 关于甩手动作的物理原理研究,如图所示,这幅图片是由每秒25帧的摄像机拍摄视频后制作的,图中A、B、C是甩手动作最后3帧照片指尖的位置,M、N分别是最后1帧照片中肘关节、腕关节的位置。指尖从A到C的运动过程,可以看作:指尖先以肘关节为圆心做圆周运动,再以腕关节为圆心做圆周运动。测得A、B之间的真实距离为32cm,AM的真实长度为40cm,CN的真实长度为16cm,重力加速度为g。结合以上信息,下列判断中正确的是( )
A. 指尖在A、B之间运动的速度比在B、C之间的小
B. 指尖在A、B之间运动的速度大小约为10cm/s
C. 指尖的最大向心加速度大小约为16g
D. 若手指尖C上有一水滴,水滴未被甩出,则图中显示的甩手全过程中,水滴的机械能增加
4. 如图,某同学演示波动实验,将一根长而软的弹簧静置在光滑水平面上,弹簧上系有一个标记物,在左端沿弹簧轴线方向周期性地推、拉弹簧,形成疏密相间的机械波。下列表述正确的是( )
A. 弹簧上形成的波是横波
B. 推、拉弹簧的周期越小,波长越长
C. 标记物振动的速度就是机械波传播的速度
D. 标记物由静止开始振动的现象表明机械波能传递能量
5. 如图所示,两端封闭的水平导热细玻璃管中理想气体被水银柱分为A、B两部分,环境温度不变,将细玻璃管顺时针缓慢竖起的过程中( )
A. A气体分子平均速率减小,B气体分子平均速率增大
B. 气体分子对管壁单位面积单位时间的平均撞击次数A的小于B的
C. A气体的吸热量等于B气体的放热量
D. A气体压强的减少量一定等于B气体压强的增加量
6. 中国南鲲号是全球首个将波浪能发电、海水淡化、智能养殖功能集于一体的半潜式海上平台,2022年在广东珠海建成并投入使用。如图所示为向x轴正方向传播的海水t =0时刻的波动图像,周期为4s。发电机圆柱体浮杆定位于坐标值x =8m处,此时浮杆振动的速率为v。套于磁铁S极上的线圈可与浮杆同步振动,线圈又连接一个理想变压器。已知线圈共n匝,其圆半径为r,电阻忽略不计,N、S极产生的辐向磁场在线圈处的磁感应强度大小为B,理想变压器原副线圈匝数比为1:50。磁铁、变压器等固定不动,下列判断正确的是( )
A. t=2s时刻浮杆正随海水向下振动
B. t=0时刻发电机产生的电动势为2Bπrv
C. t=0时刻开始发电机产生电动势的表达式为e=2nBπrvsin0.5πt
D. 变压器副线圈输出电压的有效值为100nBπrv
7. 光纤主要由折射率较大的纤芯与折射率较小的外套组成.在光纤中传输的信号是脉冲光信号。当一个光脉冲从光纤中输入,经过一段长度的光纤传输之后,其输出端的光脉冲会变宽,这种情况较严重(脉冲变宽到一定程度)时会导致信号不能被正确传输.引起这一差别的主要原因之一是光通过光纤纤芯时路径长短的不同(如图),沿光纤轴线传输的光纤用时最短,在两种介质界面多次全反射的光线用时最长。为简化起见,我们研究一根长直光纤,设其内芯折射率为n1,外套折射率为n2.在入射端,光脉冲宽度(即光持续时间)为Δt,在接收端光脉冲宽度(即光持续时间)为Δt', Δt'>Δt。下面正确的是( )
A. 为了保证光脉冲不从外套“漏”出,内芯和包套材料折射率的关系应满足:n1<n2
B. 内芯材料的折射率n1越大,光脉冲将越不容易从外套“漏”出
C. 为了尽可能减小Δt'和Δt的差值,应该选用波长更短的光
D. 为了尽可能减小Δt'和Δt的差值,应该减小光纤的直径
8. 下图为某种燃气灶电子点火器的原理图,其中转换器可以将2节干电池提供的3.0V的直流电转化为的交流电,并接在理想变压器原线圈上。变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。V为交流电压表,当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。以下说法正确的是( )
A. 电压表的示数等于
B. 经转换器后,接入原线圈电流的频率为30Hz
C. 实现点火的条件是
D. 实现点火的条件是
9. 在某物理探究活动中,同学用质量都为m的两个小球分别从地面以不同角度向空中抛出,恰好垂直通过两个窗口。设两次抛射初速度大小均为v0,射出角分别为θ1、θ2,对应的飞行时间分别为t1、t2。两轨迹位于同一竖直平面,忽略空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 两球空中受重力冲量之比为sinθ1∶sinθ2
B. 两球空中动能变化量之比一定为1∶1
C. 水平方向位移满足x=gt1t2
D. 到达h2的小球,同学对球做功更多
10. 将一足够长光滑平行金属导轨固定于水平面内(如图),已知左侧导轨间距为L,右侧导轨间距为,导轨足够长且电阻可忽略不计.左侧导轨间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场,右侧导轨间存在磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场.在时刻,长为L、电阻为r、质量为m的匀质金属棒静止在左侧导轨右端,长为、质量为的匀质金属棒从右侧导轨左端以大小为的初速度水平向右运动。一段时间后,流经棒的电流为0,此时。已知金属棒由相同材料制成,在运动过程中两棒始终与导轨垂直且接触良好,不计电流的磁效应,则( )
A. 时刻流经棒的电流为
B. 时刻棒的速度大小为
C. 时间内,回路磁通量的变化率逐渐增大
D. 时间内,棒产生的焦耳热为
二、非选择题:本题共5小题,共54分。其中13~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 如图为“验证碰撞过程中的动量守恒”的实验装置示意图,入射球与靶球直径相同,测得质量分别为、图中P点是未放靶球时入射球的落点,放置靶球后,两球落点分别为M、N。M、P、N三个落点的位置距O点的长度分别为OM、OP、ON。
(1)为了减小实验误差,下列说法正确的是_______
A. 尽量减小斜面摩擦
B. 多次测量落点位置取平均值
C. 必须使用刚性球
(2)在实验误差允许范围内,若满足关系式_______,则可以认为两球碰撞过程中动量守恒。(用实验测得的物理量表示)
(3)碰撞恢复系数的定义式为,其中和分别是碰撞前两小球的速度,和分别是碰撞后两小球的速度,该实验中碰撞恢复系数_______。(用实验测得的物理量表示)若测得_______。可以判定小球的碰撞为弹性碰撞。
12. 明利用手边的一压敏电阻制作电子秤,他查找资料获得了该压敏电阻的阻值R随压力F变化的图像如图(a)所示。小组同学按图(b)所示电路制作了一个简易电子秤(秤盘质量不计),电路中电源内阻r=10Ω,电流表量程为Im=0.10A(内阻不计),g取10m/s2。
实验步骤如下:
步骤a:秤盘上不放重物时,闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表指针满偏;
步骤b:秤盘上放置质量为m的物体,保持滑动变阻器接入电路阻值不变;读出此时电流表示数I;
步骤c:换用不同已知质量的物体,记录每一个质量值对应的电流值I;
步骤d:将电流表刻度盘改装为质量刻度盘。
小明同学利用所测数据做出了如图(c)所示的图像。回答下列问题:
(1)改装后的刻度盘,其零刻度线在电流表________(填“零刻度”或“满刻度”)处;
(2)若电流表示数为20mA,结合图(c)提供的信息,待测重物质量为m=________kg(结果保留2位有效数字);
(3)电路中电源的电动势为E=___V,滑动变阻器接入电路的有效阻值R滑=___Ω(结果保留2位有效数字);
(4)若该电源使用较长时间后其内阻稍微变大一些了,但其电动势未变,其他条件不变,用这台电子秤称重前,进行了步骤a操作,则测量结果________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
13. 如图所示,在Oxy坐标系的第一象限0≤x≤L=0.1m的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场,场强大小为E=103V/m,一挡板下端固定在x=0.2m处,其上有一小孔,挡板与x轴负方向夹角θ=53°,挡板右侧有一与挡板相切于小孔的圆形匀强磁场区域,磁感应强度大小,方向垂直纸面向里,一比荷为的带正电粒子从坐标原点处沿x轴正方向飞入电场区域,其恰好垂直挡板从小孔飞出,不计粒子重力。已知圆形磁场区域的半径,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:
(1)粒子飞入电场时的速度大小v0;
(2)粒子在磁场中运动的时间t;
14. 小明家里新添置的气压式升降椅如图甲所示,气压式升降椅通过汽缸上下运动来支配椅子升降,其简易结构如图乙所示,圆柱形汽缸与椅面固定连接,它们的总质量为m,柱状气动杆的横截面积为S,柱状气动杆与底座固定连接。可自由移动的汽缸与气动杆之间封闭一定质量的理想气体,封闭气柱长度为L。已知汽缸气密性、导热性良好,不计气动杆与汽缸之间的摩擦,室内温度保持不变,大气压强为p0,重力加速度为g。小明盘坐在椅面上,稳定后椅面下降了。求:
(1)小明的质量;
(2)被封闭气体向外界放出的热量。
15. 图甲为某智能分装系统工作原理示意图,每个散货经倾斜传送带由底端A运动到顶端B后水平抛出,撞击冲量式传感器使其输出一个脉冲信号,随后竖直掉入以与水平传送带共速度的货箱中,此系统利用传感器探测散货的质量,自动调节水平传送带的速度,实现按规格分装。倾斜传送带与水平地面夹角为,以速度匀速运行。若以相同的时间间隔将散货以几乎为0的速度放置在倾斜传送带底端A,从放置某个散货时开始计数,当放置第10个散货时,第1个散货恰好被水平抛出。散货与倾斜传送带间的动摩擦因数,到达顶端前已与传送带共速。设散货与传感器撞击时间极短,撞击后竖直方向速度不变,水平速度变为0。每个长度为d的货箱装总质量为M的一批散货。若货箱之间无间隔,重力加速度为g。分装系统稳定运行后,连续装货,某段时间传感器输出的每个脉冲信号与横轴所围面积为I如图乙,求这段时间内:
(1)单个散货的质量。
(2)水平传送带的平均传送速度大小。
(3)倾斜传送带的平均输出功率。
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