内容正文:
江苏2026届高三期初考物理模拟限时练(一)补偿训练
参考答案与解析
注意事项:
1.本试卷共4页,满分为100分,考试时间70分钟.
2.答题前,请务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置.
3.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满涂黑;作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
4.如需作图,必须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
一、单项选择题:共10题,每题4分,共40分.每题只有一个选项最符合题意.
1.关于下列四幅图中实验现象和规律的说法中,正确的是( )
A.甲图为粒子散射实验,卢瑟福通过此实验发现了原子核是由质子和中子组成的
B.乙图为光电效应,爱因斯坦首先发现紫外线灯照射到金属板上会有光电子逸出
C.丙图所示的光谱中,连续光谱可以用来分析物质的元素组成
D.由丁图可知,中等质量的原子核与重核和轻核相比,核子结合得更牢固
【答案】D
【解析】A.卢瑟福通过α粒子散射实验提出现了原子的核式结构,故A错误;
B.光电效应说明光具有粒子性,光电效应最早是由赫兹发现的,不是爱因斯坦首先发现的,故B错误。
C.明线光谱和暗线光谱都可以用来分析物质的组成成分。故C错误。
D.由丁图可知,中等质量的原子核与重核和轻核相比,核子结合得更牢固,比结合能更大,故D正确。
故选D。
2.封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D,其体积V与热力学温度T关系如图所示,O、A、D三点在同一直线上,则下列说法正确的是( )
A.由状态A变到状态B过程中,气体放出热量
B.D状态时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比A状态少
C.由状态B变到状态C过程中,气体从外界吸收热量,内能增加
D.C状态气体的压强小于D状态气体的压强
【答案】B
【解析】A.气体从状态A到状态B体积不变,发生的是等容变化,气体不做功,温度升高,内能增加,根据热力学第一定律
ΔU=W+Q
可知气体吸收热量,故A错误;
B.A点和D点在过原点的连线上,说明状态A和状态D压强相等,状态D温度高,分子的平均动能大,单个分子撞击器壁产生撞击力大,根据气体压强微观意义可知,D状态时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比A状态少,故B正确;
C.气体由状态B变到状态C的过程中,温度不变,内能不变,体积变大,气体对外界做功,根据热力学第一定律知,气体从外界吸收热量,故C错误;
D.气体从C到D发生等容变化,气体的温度减小,根据查理定律可知气体的压强减小,所以C状态气体的压强大于D状态气体的压强,故D错误。
故选B。
3.如图所示,以电荷量为+Q的点电荷为圆心的圆弧上有A、B、C、D四个点,其中A、C两点连线和B、D两点连线垂直。在点电荷的右侧有一接地金属板MN,点电荷和金属板附近的电场线分布如图。 下列说法正确的是( )
A.B、D两点的电势相等,场强大小相等
B.A点的场强小于C点的场强,A点的电势等于C点的电势
C.将一个试探电荷由A点移到C点,电场力做功为零
D.将一个带正电的不计重力的粒子从B点由静止释放,粒子将沿电场线运动
【答案】A
【解析】A.根据对称性,B、D两点的电势相等,场强大小相等,故A正确;
B.电场线的疏密反映了场强的大小,由图可知,A点的场强小于C点的场强,由于正电荷与C点之间电场线密集,电势降落的快,而正电荷与A点间电场线稀疏,电势降落的慢,因此C点电势低于A点电势,故B错误;
C.由于A、C两点电势不等,因此将一个试探电荷由A点移到C点,电场力做功不为零,故C错误;
D.将一个带正电的不计重力的粒子从B点由静止释放,由于电场线是弯曲的,因此粒子不会沿电场线运动,故D错误。
故选A。
4.1784年,乔治·阿特伍德为测量重力加速度和验证牛顿第二定律,设计了后来以他名字命名的实验装置——阿特伍德机。阿特伍德机的简化示意图如图所示,A、B为质量均为M的物体,物体C的质量为m,若滑轮质量和摩擦不计,轻绳不可伸长,m=0.5M,则物体B从静止开始下落一段距离所用时间约为其自由落体下落同样距离所用时间的( )
A. B. C. D.5倍
【答案】C
【解析】对整体进行受力分析,由牛顿第二定律有
解得
由匀加速运动公式有
可知
同理,物体自由落体下落同样距离所用时间
联立解得
故选C。
5.如图甲所示为某小区进口处的智能道闸系统,其简化示意图如图乙所示,两个车辆检测器的电感线圈分别铺设在自动栏杆前、后的地面下,检测器内部的电容器与电感线圈构成LC振荡电路,振荡电流如图丙所示,当汽车接近或离开线圈时,使线圈的自感系数发生变化,从而引起振荡电路中的电流频率发生变化,车辆检测器检测到这个变化就发出电信号,“通知”车牌识别器对车辆身份进行鉴别。然后控制自动栏杆抬起或落下,在图丙中,下列说法正确的是( )
A.时刻电容器两端电压为最大值
B.时间内,电场能转化为磁场能
C.若汽车靠近线圈时线圈自感系数增大,则振荡电流的频率升高
D.时间内,电容器上的电荷量增加
【答案】D
【解析】A.时刻振荡电流最大,说明电容器放电完毕,电容器不带电,两端电压为零,故A错误;
B.时间内,电流逐渐减小,电容器充电,磁场能转化为电场能,故B错误;
C.汽车靠近线圈;相当于给线圈加铁芯,自感系数增大,由,知频率减小,故C错误;
D.时间内电流在减小,说明电容器在充电,电荷量增加,故D正确。
故选D。
6.“旋转秋千”是游乐园里常见的游乐项目,其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边上,绳子下端连接座椅,人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋.若将人和座椅看为质点,“旋转秋千”可简化为如图所示的模型.其中,处于水平面内的圆形转盘,半径为r,可绕穿过其中心的竖直轴转动.让转盘由静止开始逐渐加速转动,经过一段时间后质点与转盘一起以角速度做匀速圆周运动,此时绳子与竖直方向的夹角为θ.已知绳长为L且不可伸长,质点的质量为m,不计空气阻力及绳重.则下列说法中正确的是( )
A.质点的重力越大,绳子与竖直方向的夹角θ越小
B.质点做匀速圆周运动的向心力是其所受悬线的拉力
C.转盘转动的角速度与夹角θ的关系为
D.质点从静止到做匀速圆周运动的过程中,绳子对质点做的功为
【答案】C
【解析】由重力和绳子的拉力的合力提供质点圆周运动的向心力,如图,则有:mgtanθ=mω2R
解得:tanθ=,与重力无关,故A、B错误;
质点做匀速圆周运动的向心力是由重力和绳子的拉力的合力提供的,故B错误;根据mgtanθ=mω2R=mω2(r+Lsinθ)解得:,故C正确;设质点与转盘一起做匀速圆周运动时速度大小为v,根据向心力公式得:mgtanθ=m…①
对于质点从静止到做匀速圆周运动的过程中,重力做功为-mgl(1-cosθ),设绳子拉力做功为W,则根据动能定理得:W-mgl(1-cosθ)=mv2…②
联立①②得:W=mgl(1-cosθ)+mg(r+Lsinθ)tanθ,故D错误.故选C.
7.2021年6月29日,一篇发表在《天体物理学杂志快报》的论文称发现了两例来自黑洞吞噬中子星的引力波事件。有研究发现黑洞是通过不断“吸食”中子星表面的物质,从而慢慢吞噬中子星的。假设吞噬过程末期较短时间黑洞和中子星之间的距离保持不变,总质量不变,黑洞质量大于中子星质量,二者可视为双星系统,则( )
A.吞噬过程中二者之间的万有引力不变
B.黑洞和中子星做圆周运动的角速度不变
C.中子星的轨道半径逐渐减小
D.黑洞做圆周运动的线速度逐渐增大
【答案】B
【解析】A.设黑洞的质量为,轨道半径为,中子星的质量为,轨道半径为,一段时间内“吸食”的质量为Δm,则二者之间的万有引力为
由数学知识可知,随着的增大,F逐渐减小,故A错误;
B.对黑洞有
对中子星有
联立,解得
因和均为定值,故ω始终不变,故B正确;
C.根据
整可得
由于Δm逐渐增大,故r2 也逐渐增大,故C错误;
D.因逐渐增大,故逐渐减小,由
可知黑洞的线速度逐渐减小,故D错误。
故选B。
8.如图所示,平直木板AB倾斜放置,板上的P点距A端较近,小物块与木板间的动摩擦因数由A到B逐渐减小,先让物块从A由静止开始滑到B,然后,将A着地,抬高B,使木板的倾角与前一过程相同,再让物块从B由静止开始滑到A。上述两过程相比较,下列说法中一定正确的是( )
A.物块经过P点的动能,前一过程较大
B.物块从顶端滑到P点的过程中因摩擦产生的热量,前一过程较少
C.物块滑到底端的速度,前一过程较大
D.物块从顶端滑到底端的时间,前一过程较长
【答案】D
【解析】A.动摩擦因数由A到B逐渐减小,但物块从A由静止开始能滑到B,说明重力沿斜面向下的分力在整个过程中都大于摩擦力,也就是说无论哪边高,合力方向始终沿斜面向下,物块从A由静止开始滑到P时,摩擦力较大,故合力较小,离P点距离较短,故合力做功较少,据动能定理可知,到达P点的动能较小;物块从B由静止开始滑到P时,摩擦力较小,故合力较大,离P点距离较长,故合力做功较多,到达P点的动能较大,A错误;
B.克服摩擦力所做的功等于产生的热量
Q=fs
前一过程摩擦力较大,但位移较小,后一过程摩擦力较小,但位移较大,故无法确定f做功多少,即物块从顶端滑到P点的过程中因摩擦产生的热量,前一过程不一定较少,B错误;
C.由动能定理可得
由题意可知,两过程摩擦力的平均值相同,故合力做功相同,到底端的速度大小相等,C错误;
D.采用v-t图像法分析,结合A的解析可知,第一个过程加速度在增大,故斜率增大,如图1,第二个过程加速度减小,故斜率减小,如图2,由C的解析可知,末速度大小相等,且两过程的位移相等,即图线下方所围的面积相等,故第一个过程的时间长,D正确。
故选D。
9.电磁泵在目前的生产、科技中得到了广泛应用.如图所示,泵体是一个长方体,ab边长为L1,两侧端面是边长为L2的正方形;流经泵体内的液体密度为ρ,在泵头通入导电剂后液体的电导率为σ(电阻率的倒数),泵体所在处有方向垂直向外的磁场B,把泵体的上、下两表面接在电压为U(内阻不计)的电源上,则
A.泵体上表面应接电源负极
B.通过泵体的电流I=
C.增大磁感应强度可获得更大的抽液高度
D.减小液体的电导率可获得更大的抽液高度
【答案】C
【解析】A.当泵体上表面接电源的正极时,电流从上向下流过泵体,这时受到的磁场力水平向左,拉动液体,故A错误;
B.根据电阻定律,泵体内液体的电阻:
;
因此流过泵体的电流
故B错误;
C.增大磁感应强度B,受到的磁场力变大,因此可获得更大的抽液高度,故C正确;
D.若减小液体的电阻率,可以使电流变小,受到的磁场力变小,使抽液高度减小,故D错误;
10.如图所示,在竖直平面内固定一个半径为R的绝缘圆环,有两个可视为点电荷的相同的带负电的小球A和B套在圆环上,其中小球A可沿圆环无摩擦的滑动,小球B固定在圆心O点正上方的圆环上。现将小球A从水平位置的左端由静止释放(已知重力加速度g),则下列说法中正确的是( )
A.小球A可以回到出发点
B.小球A从释放到运动到圆环最低点Q的过程中电势能始终保持不变
C.小球A运动到圆环最低点Q的过程中,速率不断变小
D.小球到达圆环最低点Q时的速度大小为
【答案】A
【解析】A.释放小球A后,在B的斥力和重力作用下小球A向下运动,由对称性可知,到达P点时的电势能与出发点的电势能相同,此时小球的速度为零,然后返回,最终可以回到出发点,故A正确;
B.小球A从释放到运动到圆环最低点Q的过程中,小球B对小球A的斥力与小球A的运动方向夹角为锐角,则小球B对小球A的斥力对小球A做正功,小球A的电势能减小,故B错误;
C.小球A从释放到运动到圆环最低点Q的过程中,小球B对小球A的斥力与小球A的运动方向夹角为锐角,则小球B对小球A的斥力对小球A做正功,重力对小球做正功,根据动能定理可知小球A的速率不断变大,故C错误;
D.仅有重力对小球A做功时,根据动能定理
可得小球到达圆环最低点Q时的速度大小
但还有小球B对小球A的斥力对小球A做正功,则小球到达圆环最低点Q时的速度大小大于,故D错误。
故选A。
二、非选择题:共5题,共60分.其中第12题~第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,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位.
11.(15分)某同学设计了如图甲所示的装置来研究小车的加速度与所受合力的关系。将装有力传感器的小车放置于水平长木板上,缓慢向小桶中加入细砂,直到小车刚开始运动为止,记下传感器的示数F0。再将小车放回原处并按住,继续向小桶中加入细砂,记下传感器的示数F1。释放小车,记录小车运动时传感器的示数F2。
(1)下列实验要求不必要的是 。
A.应使小车靠近打点计时器
B.用天平测出细砂和小桶的总质量
C.先接通电源,再释放小车
D.应使小车和力传感器的总质量远大于细砂和小桶总质量
(2)接通频率为50Hz的交流电源,释放小车,打出如图乙所示的纸带。从比较清晰的点起每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离,则小车的加速度a= m/s2(保留两位有效数字)。
(3)同一次实验中,F1 F2(填“<”“=”或“>”)。
(4)改变小桶中砂的重力,多次重复实验获得多组数据,描绘小车加速度a与F的关系如图丙。不计纸带与计时器间的摩擦。图像中F是实验中测得的 。图像的斜率代表的意义为 。
(5)上述实验中若没有传感器,我们往往用悬挂物的重力代替小车所受的拉力。请依据下述情况回答相应问题:
如图所示,放在光滑水平桌面上的物体m2,通过穿过定滑轮的绳和吊在桌面上的物体m1相连。释放后系统加速度的大小为a1= 。如果取走m1,用大小等于m1所受重力的力向下拉绳,m2的加速度为a2= 。
【答案】 BD 0.16 >
【解析】(1)A.应使小车靠近打点计时器,选项A正确,不符合题意;
B.因为有力传感器,则不需要测出细砂和小桶的总质量,选项B错误,符合题意;
C.先接通电源,再释放小车,选项C正确,不符合题意;
D.因为有力传感器,则不需要使小车和力传感器的总质量远大于细砂和小桶总质量,选项D错误,符合题意。
故选BD。
(2)根据
可得小车的就加速度
(3)同一次实验中,由于小桶加速下落,处于失重状态,则F1>F2。
(4)图像中F是小车受到的合力,是实验中测得的。
根据
可知,图像的斜率代表的意义为小车质量的倒数,即。
(5)对系统由牛顿第二定律
解得
如果取走m1,用大小等于m1所受重力的力向下拉绳,m2的加速度为
12.(8分)根据爱因斯坦的光电效应理论,用不同频率的光照射某种金属,产生光电子的最大初动能与入射光波长λ的关系如图中a所示,直线b为a的渐近线。大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁,产生的光子中仅有一种能使该金属发生光电效应。已知氢原子各能级关系为,其中为基态能级值,量子数n=1、2、3…,真空中光速为c,求:
(1)该金属的逸出功和普朗克常量
(2)当入射光波长,光电子的最大初动能
(3)讨论与氢原子基态能量的关系
【答案】
【解析】(1)根据光电效应方程有
当时有
由于直线b为a的渐近线,则有
解得,故A正确;
将坐标(,0)代入上述函数式,结合上述解得,故B错误;
(2)当入射光波长,光电子的最大初动能为
结合上述解得
(3)大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁,产生的光子中仅有一种能使该金属发生光电效应,则该光子应该为4能级跃迁至1能级,能量
由于该能使该金属发生光电效应,则有
由于其它光子不能够使该金属发生光电效应,则3能级跃迁至1能级的光子的能量小于逸出功,则有
综合上述解得
13.(8分)歼—15舰载机在静止的航空母舰上着舰时的阻拦系统原理是:飞机着舰时,通过阻拦索对舰载机施加作用力,使舰载机在甲板上短距离滑行后停止.新一代航母阻拦系统的研制引入了电磁阻拦技术,基本原理如图所示:在航母甲板上装有两相互平行间距为L的水平金属导轨和,间接一阻值为R的电阻,一根质量为m、长度为L的金属棒垂直搁置在两导轨之间,金属棒与导轨接触良好,电阻值也为R。整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。着舰时,速度为、质量为M的舰载机关闭动力系统,同时通过绝缘阻拦索拉住轨道上的金属棒,金属棒瞬间与舰载机共速并与之一起在磁场中减速滑行至停下.除安培力外舰载机系统所受的其它阻力均不计,且不考虑绳索的长度变化。求:
(1)舰载机刚勾住金属棒瞬间一起滑行的速度;
(2)舰载机与金属棒一起运动的最大加速度a;
(3)舰载机整个减速过程中金属棒中产生的焦耳热;
(4)舰载机开始减速滑行至停下过程通过的位移x的大小。
【答案】(1);(2);(3);(4)
【解析】(1)舰载机刚勾住金属棒瞬间一起滑行,根据动量守恒有
解得
(2)金属棒的感应电动势
感应电流为
舰载机与金属棒一起运动受到的安培力为
舰载机与金属棒一起运动的最大加速度为a,有
解得
(3)舰载机整个减速过程中产生的总热量
金属棒中产生的焦耳热
(4)舰载机开始减速滑行至停下过程,根据动量定理有
舰载机开始减速滑行至停下过程产生的电荷量
舰载机开始减速滑行至停下过程通过的位移的大小
14.(14分).如图所示,竖直平面内,固定一半径为R的光滑圆环,圆心为O,O点正上方固定一根竖直的光滑杆.质量为m的小球A套在圆环上,上端固定在杆上的轻质弹簧与质量为m的滑块B一起套在杆上,小球A和滑块B之间再用长为2R的轻杆通过铰链分别连接.当小球A位于圆环最高点时,弹簧处于原长;当小球A位于圆环最右端时,装置能够保持静止.若将小球A置于圆环的最高点并给它一个微小扰动(初速度视为0),使小球沿环顺时针滑下,到达圆环最右端时小球A的速度vA= (g为重力加速度).不计一切摩擦,A、B均可视为质点.求:
(1)此时滑块B的速度大小;
(2)此过程中,弹簧对滑块B所做的功;
(3)小球A滑到圆环最低点时,弹簧弹力的大小.
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)由于此时A、B速度方向都是竖直向下的,即此时它们与轻杆的夹角大小相等,又因为A、B沿轻杆方向的分速度大小相等,所以此时滑块B的速度大小为
(2)对系统,由最高点到图示位置,根据动能定理得
其中
解得
(3)图示位置系统能够保持静止,对系统进行受力分析,如图所示
根据平衡条件有
小球A滑到圆环最低点时弹簧的伸长量为
所以在最低点时,弹簧的弹力大小为
解得
【点睛】本题主要是考查了机械能守恒定律的知识;要知道机械能守恒定律的守恒条件是系统除重力或弹力做功以外,其它力对系统做的功等于零;除重力或弹力做功以外,其它力对系统做多少功,系统的机械能就变化多少;注意运动过程中机械能和其它形式的能的转化关系.
15.(15分)如图所示的竖直平面内,OACD正方形区域中有竖直方向的匀强电场和垂直纸面方向的匀强磁场,OHGF正方形区域中存在另一匀强电场(在OACD正方形和OHGF正方形之外无电场、磁场)。一带正电的小球(视为质点)从C点正上方的K点由静止释放进入OACD区域恰好做匀速圆周运动,并从O点沿OF方向进入下方的OHGF区域。已知两个正方形区域的边长均为L,K点与C点的距离为L,OACD 正方形区域中匀强电场电场强度为E,重力加速度为g。求∶
(1)带电小球的比荷和匀强磁场的磁感应强度;
(2)若OHGF正方形区域内的匀强电场方向竖直向下,小球恰好从G点离开,求该区域内的电场强度大小E2;
(3)若OHGF正方形区域内的匀强电场方向水平向右,场强大小E3=kE(k>1),求小球离开OHGF区域的位置。
【答案】(1);(2);(3)见解析
【解析】(1)在OACD区域恰好做匀速圆周运动,则有
mg= Eq
带电小球的比荷
小球进入OACD区域时速度
做匀速圆周运动R=L
匀强磁场的磁感应强度
(2)小球从O点做类平抛运动,从G点离开
L=vt
得加速度
a=4g
得
(3)小球沿OF方向做匀减速运动,OF方向加速度
沿OH方向做自由落体运动,所以小球沿OF方向运动的最大距离
当h=1时
a =g,x=L
即小球从G点离开
①当k=2时
,
小球从H点离开
②当2>k>1时,小球从 GH边离开
离H点距离
③当k> 2时,小球从OH边离开
离O点距离
高三物理试卷 第 1 页 共 8 页
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江苏2026届高三期初考物理模拟限时练(一)补偿训练
注意事项:
1.本试卷共6页,满分为100分,考试时间70分钟.
2.答题前,请务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡的规定位置.
3.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满涂黑;作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
4.如需作图,必须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
一、单项选择题:共10题,每题4分,共40分.每题只有一个选项最符合题意.
1.关于下列四幅图中实验现象和规律的说法中,正确的是( )
A.甲图为粒子散射实验,卢瑟福通过此实验发现了原子核是由质子和中子组成的
B.乙图为光电效应,爱因斯坦首先发现紫外线灯照射到金属板上会有光电子逸出
C.丙图所示的光谱中,连续光谱可以用来分析物质的元素组成
D.由丁图可知,中等质量的原子核与重核和轻核相比,核子结合得更牢固
2.封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D,其体积V与热力学温度T关系如图所示,O、A、D三点在同一直线上,则下列说法正确的是( )
A.由状态A变到状态B过程中,气体放出热量
B.D状态时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比A状态少
C.由状态B变到状态C过程中,气体从外界吸收热量,内能增加
D.C状态气体的压强小于D状态气体的压强
3.如图所示,以电荷量为+Q的点电荷为圆心的圆弧上有A、B、C、D四个点,其中A、C两点连线和B、D两点连线垂直。在点电荷的右侧有一接地金属板MN,点电荷和金属板附近的电场线分布如图。 下列说法正确的是( )
A.B、D两点的电势相等,场强大小相等
B.A点的场强小于C点的场强,A点的电势等于C点的电势
C.将一个试探电荷由A点移到C点,电场力做功为零
D.将一个带正电的不计重力的粒子从B点由静止释放,粒子将沿电场线运动
4.1784年,乔治·阿特伍德为测量重力加速度和验证牛顿第二定律,设计了后来以他名字命名的实验装置——阿特伍德机。阿特伍德机的简化示意图如图所示,A、B为质量均为M的物体,物体C的质量为m,若滑轮质量和摩擦不计,轻绳不可伸长,m=0.5M,则物体B从静止开始下落一段距离所用时间约为其自由落体下落同样距离所用时间的( )
A. B. C. D.5倍
5.如图甲所示为某小区进口处的智能道闸系统,其简化示意图如图乙所示,两个车辆检测器的电感线圈分别铺设在自动栏杆前、后的地面下,检测器内部的电容器与电感线圈构成LC振荡电路,振荡电流如图丙所示,当汽车接近或离开线圈时,使线圈的自感系数发生变化,从而引起振荡电路中的电流频率发生变化,车辆检测器检测到这个变化就发出电信号,“通知”车牌识别器对车辆身份进行鉴别。然后控制自动栏杆抬起或落下,在图丙中,下列说法正确的是( )
A.时刻电容器两端电压为最大值
B.时间内,电场能转化为磁场能
C.若汽车靠近线圈时线圈自感系数增大,则振荡电流的频率升高
D.时间内,电容器上的电荷量增加
6.“旋转秋千”是游乐园里常见的游乐项目,其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边上,绳子下端连接座椅,人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋.若将人和座椅看为质点,“旋转秋千”可简化为如图所示的模型.其中,处于水平面内的圆形转盘,半径为r,可绕穿过其中心的竖直轴转动.让转盘由静止开始逐渐加速转动,经过一段时间后质点与转盘一起以角速度做匀速圆周运动,此时绳子与竖直方向的夹角为θ.已知绳长为L且不可伸长,质点的质量为m,不计空气阻力及绳重.则下列说法中正确的是( )
A.质点的重力越大,绳子与竖直方向的夹角θ越小
B.质点做匀速圆周运动的向心力是其所受悬线的拉力
C.转盘转动的角速度与夹角θ的关系为
D.质点从静止到做匀速圆周运动的过程中,绳子对质点做的功为
7.2021年6月29日,一篇发表在《天体物理学杂志快报》的论文称发现了两例来自黑洞吞噬中子星的引力波事件。有研究发现黑洞是通过不断“吸食”中子星表面的物质,从而慢慢吞噬中子星的。假设吞噬过程末期较短时间黑洞和中子星之间的距离保持不变,总质量不变,黑洞质量大于中子星质量,二者可视为双星系统,则( )
A.吞噬过程中二者之间的万有引力不变
B.黑洞和中子星做圆周运动的角速度不变
C.中子星的轨道半径逐渐减小
D.黑洞做圆周运动的线速度逐渐增大
8.如图所示,平直木板AB倾斜放置,板上的P点距A端较近,小物块与木板间的动摩擦因数由A到B逐渐减小,先让物块从A由静止开始滑到B,然后,将A着地,抬高B,使木板的倾角与前一过程相同,再让物块从B由静止开始滑到A。上述两过程相比较,下列说法中一定正确的是( )
A.物块经过P点的动能,前一过程较大
B.物块从顶端滑到P点的过程中因摩擦产生的热量,前一过程较少
C.物块滑到底端的速度,前一过程较大
D.物块从顶端滑到底端的时间,前一过程较长
9.电磁泵在目前的生产、科技中得到了广泛应用.如图所示,泵体是一个长方体,ab边长为L1,两侧端面是边长为L2的正方形;流经泵体内的液体密度为ρ,在泵头通入导电剂后液体的电导率为σ(电阻率的倒数),泵体所在处有方向垂直向外的磁场B,把泵体的上、下两表面接在电压为U(内阻不计)的电源上,则
A.泵体上表面应接电源负极
B.通过泵体的电流I=
C.增大磁感应强度可获得更大的抽液高度
D.减小液体的电导率可获得更大的抽液高度
10.如图所示,在竖直平面内固定一个半径为R的绝缘圆环,有两个可视为点电荷的相同的带负电的小球A和B套在圆环上,其中小球A可沿圆环无摩擦的滑动,小球B固定在圆心O点正上方的圆环上。现将小球A从水平位置的左端由静止释放(已知重力加速度g),则下列说法中正确的是( )
A.小球A可以回到出发点
B.小球A从释放到运动到圆环最低点Q的过程中电势能始终保持不变
C.小球A运动到圆环最低点Q的过程中,速率不断变小
D.小球到达圆环最低点Q时的速度大小为
二、非选择题:共5题,共60分.其中第12题~第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,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位.
11.(15分)某同学设计了如图甲所示的装置来研究小车的加速度与所受合力的关系。将装有力传感器的小车放置于水平长木板上,缓慢向小桶中加入细砂,直到小车刚开始运动为止,记下传感器的示数F0。再将小车放回原处并按住,继续向小桶中加入细砂,记下传感器的示数F1。释放小车,记录小车运动时传感器的示数F2。
(1)下列实验要求不必要的是 。
A.应使小车靠近打点计时器
B.用天平测出细砂和小桶的总质量
C.先接通电源,再释放小车
D.应使小车和力传感器的总质量远大于细砂和小桶总质量
(2)接通频率为50Hz的交流电源,释放小车,打出如图乙所示的纸带。从比较清晰的点起每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离,则小车的加速度a= m/s2(保留两位有效数字)。
(3)同一次实验中,F1 F2(填“<”“=”或“>”)。
(4)改变小桶中砂的重力,多次重复实验获得多组数据,描绘小车加速度a与F的关系如图丙。不计纸带与计时器间的摩擦。图像中F是实验中测得的 。图像的斜率代表的意义为 。
(5)上述实验中若没有传感器,我们往往用悬挂物的重力代替小车所受的拉力。请依据下述情况回答相应问题:
如图所示,放在光滑水平桌面上的物体m2,通过穿过定滑轮的绳和吊在桌面上的物体m1相连。释放后系统加速度的大小为a1= 。如果取走m1,用大小等于m1所受重力的力向下拉绳,m2的加速度为a2= 。
12.(8分)根据爱因斯坦的光电效应理论,用不同频率的光照射某种金属,产生光电子的最大初动能与入射光波长λ的关系如图中a所示,直线b为a的渐近线。大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁,产生的光子中仅有一种能使该金属发生光电效应。已知氢原子各能级关系为,其中为基态能级值,量子数n=1、2、3…,真空中光速为c,求:
(1)该金属的逸出功和普朗克常量
(2)当入射光波长,光电子的最大初动能
(3)讨论与氢原子基态能量的关系
13.(8分)歼—15舰载机在静止的航空母舰上着舰时的阻拦系统原理是:飞机着舰时,通过阻拦索对舰载机施加作用力,使舰载机在甲板上短距离滑行后停止.新一代航母阻拦系统的研制引入了电磁阻拦技术,基本原理如图所示:在航母甲板上装有两相互平行间距为L的水平金属导轨和,间接一阻值为R的电阻,一根质量为m、长度为L的金属棒垂直搁置在两导轨之间,金属棒与导轨接触良好,电阻值也为R。整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。着舰时,速度为、质量为M的舰载机关闭动力系统,同时通过绝缘阻拦索拉住轨道上的金属棒,金属棒瞬间与舰载机共速并与之一起在磁场中减速滑行至停下.除安培力外舰载机系统所受的其它阻力均不计,且不考虑绳索的长度变化。求:
(1)舰载机刚勾住金属棒瞬间一起滑行的速度;
(2)舰载机与金属棒一起运动的最大加速度a;
(3)舰载机整个减速过程中金属棒中产生的焦耳热;
(4)舰载机开始减速滑行至停下过程通过的位移x的大小。
14.(14分).如图所示,竖直平面内,固定一半径为R的光滑圆环,圆心为O,O点正上方固定一根竖直的光滑杆.质量为m的小球A套在圆环上,上端固定在杆上的轻质弹簧与质量为m的滑块B一起套在杆上,小球A和滑块B之间再用长为2R的轻杆通过铰链分别连接.当小球A位于圆环最高点时,弹簧处于原长;当小球A位于圆环最右端时,装置能够保持静止.若将小球A置于圆环的最高点并给它一个微小扰动(初速度视为0),使小球沿环顺时针滑下,到达圆环最右端时小球A的速度vA= (g为重力加速度).不计一切摩擦,A、B均可视为质点.求:
(1)此时滑块B的速度大小;
(2)此过程中,弹簧对滑块B所做的功;
(3)小球A滑到圆环最低点时,弹簧弹力的大小.
15.(15分)如图所示的竖直平面内,OACD正方形区域中有竖直方向的匀强电场和垂直纸面方向的匀强磁场,OHGF正方形区域中存在另一匀强电场(在OACD正方形和OHGF正方形之外无电场、磁场)。一带正电的小球(视为质点)从C点正上方的K点由静止释放进入OACD区域恰好做匀速圆周运动,并从O点沿OF方向进入下方的OHGF区域。已知两个正方形区域的边长均为L,K点与C点的距离为L,OACD 正方形区域中匀强电场电场强度为E,重力加速度为g。求∶
(1)带电小球的比荷和匀强磁场的磁感应强度;
(2)若OHGF正方形区域内的匀强电场方向竖直向下,小球恰好从G点离开,求该区域内的电场强度大小E2;
(3)若OHGF正方形区域内的匀强电场方向水平向右,场强大小E3=kE(k>1),求小球离开OHGF区域的位置。
高三物理补偿训练 第 1 页 共 8 页
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