内容正文:
2026届高三年级第一次月考
物理试卷
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题,本题共6小题,每小题4分,共24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. 水枪是孩子们喜爱的玩具,常见的气压式水枪储水罐示意如图。从储水罐充气口充入气体,达到一定压强后,关闭充气口。扣动扳机将阀门M打开,水即从枪口喷出。若在不断喷出的过程中,罐内气体温度始终保持不变,则气体( )
A. 压强变大 B. 对外界做功
C. 对外界放热 D. 分子平均动能变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.随着水向外喷出,气体的体积增大,由于温度不变,根据
恒量
可知气体压强减小,A错误;
BC.由于气体体积膨胀,对外界做功,根据热力学第一定律
气体温度不变,内能不变,一定从外界吸收热量,B正确,C错误;
D.温度是分子平均动能的标志,由于温度不变,分子的平均动能不变,D错误。
故选B。
2. 关于质点做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,质点在0∼2s的时间内,平均速度大于3m/s
B. 乙图中,质点做匀加速运动的加速度大小为
C. 丙图中,若质点在时的速度为零,则其做往返运动
D. 丁图中,在时,质点的运动方向发生改变
【答案】A
【解析】
【详解】A.若质点做初速度为0、末速度为6m/s的匀加速直线运动,其平均速度为
根据v-t图像与时间轴所围的面积表示位移,可知,0∼2s该物体的位移大于匀加速直线运动的位移,所以物体在0∼2s这段时间内的平均速度大于3m/s,故A正确;
B.根据位移与时间的关系有,结合图像斜率可知
解得
故B错误;
C.根据可知,乙图像中 ,阴影面积表示到时间内物体的速度变化量,则质点的速度方向不变,不会做往返运动,故C错误;
D.图像的斜率代表速度,由图可知质点做匀速直线运动,速度方向不变,故D错误;
故选A。
3. 如图甲所示,健身运动员抖动绳子时形成简谐横波,图乙为简化过程。在图乙中,简谐横波沿x轴传播,在时刻和时刻的波形分别如图中实线和虚线所示。已知处的质点在0~2s内运动的路程为9。则关于图乙,下列说法正确的是( )
A. 简谐横波波长为6m
B. 到时间内,健身运动员的手完成13次全振动
C. 简谐横波沿x轴负方向传播
D. 简谐横波的传播速度为8
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知简谐横波的波长为12m,故A错误;
B.由题意,处的质点在的时间内通过的路程为9cm,简谐横波的振幅为,简谐横波上的质点每个周期运动的路程为8cm,根据
解得
故处的质点在2s内运动时间为
解得
由于
所以到时间内,健身运动员的手完成13次全振动,故B正确;
C.时刻处的质点位移为负值,由于,则结合题图可知时刻处的质点沿y轴的负方向运动,则由质点的振动和波的传播方向的关系可知,该波的传播方向沿x轴正方向,故C错误;
D.简谐横波的传播速度为
故D错误。
故选B。
4. 如图(a)所示,可以认为地月系统是月球绕地球做匀速圆周运动,月球绕地球运动的周期为;如图(b)所示,也可以认为地月系统是一个双星系统,在相互之间的万有引力作用下绕连线上的O点做匀速圆周运动,月球绕O点运动的周期为。若地球、月球质量分别为M、m,两球心相距为r,万有引力常量为G,下列说法正确的是( )
A. 图(a)中若把部分月壤运回到地球,则最终月球绕地球做圆周运动的轨道半径将变小
B. 图(a)中,地球密度为
C. 图(a)月球绕地球运动的周期等于图(b)中月球绕O点运动的周期
D. 地月双星轨道中O点到地心距离为
【答案】A
【解析】
【详解】CD.根据万有引力提供向心力
解得图(a)月球绕地球运动的周期为
若地月系统是一个双星系统,设地月双星轨道中O点到地心距离为r1,地月双星轨道中O点到月球圆心距离为r2,由万有引力提供向心力得
,
又
联立可得
,,
即图(a)月球绕地球运动的周期大于图(b)中月球绕O点运动的周期,故CD错误;
B.设地球的半径为R,所以地球密度为
故B错误;
A.图(a)中,若把部分月壤运回到地球,设部分月壤质量为, 则
即此时月球做圆周运动所需的向心力小于月球与地球间的万有引力,月球做近心运动,月球绕地球做圆周运动轨道半径将变小,故A正确。
故选A。
5. 图甲是正在做送餐工作的“机器人服务员”,该机器人正在沿图乙中ABCD曲线给16号桌送餐,已知弧长和半径均为的圆弧BC与直线路径AB、CD相切,AB段长度也为,CD段长度为,机器人从A点由静止匀加速出发,到达B点时速率恰好达到1m/s,接着以1m/s的速率匀速通过BC弧段,通过C点以1m/s的速率匀速运动到某位置后开始做匀减速直线运动,最终停在16号桌旁的D点。已知餐盘与托盘间的动摩擦因数,关于该机器人送餐运动的说法正确的是( )
A. 从B运动到C过程中机器人的向心加速度
B. 为防止餐盘与水平托盘之间发生相对滑动,机器人在BC段运动的最大速率为4m/s
C. 从A点运动到B点过程中机器人的加速度且餐盘和水平托盘不会发生相对滑动
D. 餐盘和水平托盘不发生相对滑动的情况下,机器人从C点到D点的最短时间秒
【答案】C
【解析】
【详解】A.从B运动到C的过程中机器人的向心加速度
故A错;
B.餐盘与托盘恰好不发生相对滑动,摩擦力提供向心力有
解得
故B错;
C.由
知,该加速度小于发生相对滑动的临界加速度,故C正确;
D.机器人以的速度匀减速至D点的最大加速度
故最短的减速时间
匀减速的最小位移为
故从C点开始匀速运动的时间
故从C运动到D点的最短时间为,D错。
故选C。
6. 如图所示,A、B为水平放置的平行正对金属板,在板中央分别有一小孔M、N,D为理想二极管,为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,待电路稳定后,将一带负电荷的带电小球从M、N的正上方P点由静止释放,小球恰好能运动至小孔N处。下列说法正确的是()
A. 若仅将B板稍微上移,带电小球仍可以运动至N处
B. 若仅将A板稍微上移,带电小球仍可以运动至N处
C. 若仅将变阻器的滑片上移,带电小球仍可以运动至N处
D. 断开开关S,从P处将小球由静止释放,带电小球将无法运动至N处
【答案】C
【解析】
【详解】A.设P与N的竖直距离为H,平行板电容器两极板间的电压为U,距离为d,正对面积为s,由题可得小球由P到N用动能定理
根据开关闭合,二极管左边为负极右边为正极,平行板电容器的公式
仅将B板稍微上移,电容增大,电容器充电,稳定时平行板电容器上下极板的电压U不变,N到P的距离变小为,假设小球仍可以运动到N点,速度为v,重新对小球由P点到N用动能定理
得动能为负值,则带电小球不可以运动至N处。故A错误;
B.若将A板上移,板间距增大,电容减小,由于二极管左边为负极右边为正极,电容器无法放电,电量不变,则两板间电压增大,由前面分析中方程分析可得到N处时动能为负值,则带电小球不可以运动至N处,故B错误;
C.若仅将变阻器的滑片上移,则滑动变阻器的电阻变大,电路稳定时通过的电流减小,电阻两端电压变小,上端电势降低,但二极管左边为负极右边为正极,无法放电,所以电容器两端的电压保持不变,则带电小球仍恰好运动至N处。故C正确;
D.断开开关S,电容器电容不变,板间电压不会变化,所以带电小球仍可以运动至N处,故D错误。
故选C。
二、多选题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7. 电磁学知识在科技生活中有广泛的应用,下列相关说法正确的是( )
A. 甲图,一铁块放入通有交流电线圈内部,一段时间后,铁块就会“烧”得通红
B. 乙图,电工穿戴含有金属织物的衣服工作,其原理是静电屏蔽
C. 丙图,磁块在铝管中由静止开始下落做的是自由落体运动
D. 丁图,无线充电中的发射线圈接入恒定电流也能实现手机充电
【答案】AB
【解析】
【详解】A.当线圈通入变化的电流时,会在线圈内部产生变化的磁场,而铁块放在线圈内部,则在铁块内部会有变化的磁场,而变化的磁场能够产生电场,因此会在铁块内部形成涡流,根据电流的热效应,铁块会被“烧”得通红,故A正确;
B.乙图中电工穿戴含有金属织物的衣服工作,其原理是静电屏蔽,故B正确;
C.图中铝管可以看作闭合回路,磁块能产生磁场,在下落的过程中会由于电磁感应现象,产生涡流与电磁阻尼,不能做自由落体运动,故C错误;
D.根据感应电流产生的条件可知,充电设备中的发射线圈通恒定电流,其产生的磁场是恒定的,不能使手机产生感应电流,不能实现无线充电,故D错误。
故选AB。
8. 由玻尔原子模型求得氢原子能级如图所示,已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间,则( )
A. 氢原子从高能级向低能级跃迁时可能辐射出射线
B. 氢原子从的能级向的能级跃迁时会辐射出红外线
C. 处于能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线并发生电离
D. 大量氢原子从能级向低能级跃迁时可辐射出2种频率的可见光
【答案】CD
【解析】
【详解】A.射线为重核衰变或裂变时才会放出,氢原子跃迁无法辐射射线,故A错误;
B.氢原子从的能级向的能级辐射光子的能量:
可见光范围之内,故B错误;
C.氢原子在能级吸收的光子能量就可以电离,紫外线的最小频率大于,可以使处于能级的氢原子电离,故C正确;
D.氢原子从能级跃迁至能级辐射光子的能量:
在可见光范围之内;同理,从的能级向的能级辐射光子的能量也在可见光范围之内,所以大量氢原子从能级向低能级跃迁时可辐射出2种频率的可见光,故D正确。
故选CD.
9. 如图所示,虚线a、b、c表示O处点电荷的电场中的三个等势面,1、2两个带电粒子射入电场后,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中两条实线所示,其中粒子1的运动轨迹与等势面c、b分别相交于P、Q两点,粒子2的运动轨迹与等势面c、a分别相交于M、N两点(不考虑两个粒子间的相互作用)。由此可以判定( )
A. 两个粒子一定带异种电荷
B. M、N两处电势一定是
C. 粒子1在P点的加速度小于在Q点的加速度
D. 粒子2在运动过程中的电势能先增大后减小
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由图中轨迹可知,粒子1受到库仑斥力作用,粒子1与场源点电荷带同种电荷;粒子2受到库仑引力作用,粒子2与场源点电荷带异种电荷;则两个粒子一定带异种电荷,故A正确;
B.由于不清楚场源点电荷的电性,故无法判断M、N两处电势的高度,故B错误;
C.根据点电荷场强公式可知,离场源点电荷越远,场强越小,则粒子1在P点受到的电场力小于在Q点受到的电场力,根据牛顿第二定律可知,粒子1在P点的加速度小于在Q点的加速度,故C正确;
D.由图中轨迹可知,粒子2在运动过程中,电场力对粒子2先做正功,后做负功,则电势能先减小后增大,故D错误。
故选AC。
10. 如图所示,竖直平面内的虚线OA与水平线MN相交于O点,二者夹角,OA右侧为无场区,左侧某个区域存在磁感应强度为B,垂直纸面向外的匀强磁场,O点处在磁场边界上。现有一群质量为m,电荷量为q的带正电粒子在纸面内以速度v(v可以取的任意值)垂直于OA从O点射入,所有粒子通过直线OA时,速度方向均平行于MN向右,不计粒子重力和粒子间的相互作用力,下列说法正确的是( )
A. 粒子在磁场中的运动时间均相同
B. 速度为v的粒子在磁场中的运动过程中,动量变化量大小为2mv
C. 粒子在OA上的出射区域的长度为
D. 磁场区域的最小面积为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.粒子在磁场中的运动轨迹如图所示,不同速度的粒子,其轨迹具有相同的圆心角,故粒子在磁场中的运动时间均相同,A正确;
B.粒子的动量变化量为
速度变化量的矢量图如图所示,
故动量变化量大小为,B错误;
C.粒子在OA上的出射区域的长度为OD的长度,显然,,则
由
得:,
C错误;
D.粒子在磁场中经过得区域的面积为:
故D正确。
故选AD。
【点睛】
三、非选择题:本大题共5题,共56分。
11. 某学习小组利用图示装置探究加速度与力、质量的关系,主要操作步骤如下:
a、按图甲所示完成装置安装,木板左端用铰链连接在桌面上,将1个钩码通过跨过定滑轮的细绳连接到小车上;
b、调整木块位置,使小车获得一定初速度后,遮光片通过两光电门的遮光时间相等;
c、取下钩码,由静止释放小车,记录小车通过上、下两个光电门时遮光片的遮光时间,分别记为t1和t2;
d、依次增加悬挂的钩码(完全相同)个数n,重复步骤b、c、d。请完成以下问题:
(1)两光电门中心间的距离为s,遮光片的宽度d用螺旋测微器测量如图乙,读得___________mm。由计算出小车加速度。
(2)下列做法能减小本实验误差的是___________。
A. 减小两光电门之间的距离 B. 要确保小车的质量远大于钩码的质量
C. 挑选遮光片时,选宽度比较小的 D. 挑选表面比较光滑的木板进行实验
(3)要探究小车加速度与所受合外力的关系,以加速度为纵轴,以___________(选填“n”“ ”“”“或“”)为横轴描点作图,当所作图像是一条过坐标原点的倾斜直线时,则说明:在小车质量不变的情况下,小车的加速度与所受合外力成正比。
【答案】(1)3.108 (2)C
(3)n
【解析】
【小问1详解】
根据螺旋测微器的读数规律,该读数为
【小问2详解】
A.根据光电门测速原理有
当光电门之间间距大一些时,挡光时间短一些,测速更加精确一些,可知,为了减小测速误差,实验中应增大两光电门之间的距离,故A错误;
B.结合上述可知,实验中能够精确测得小车所受外力的合力,实验中,不需要确保小车的质量远大于钩码的质量,故B错误;
C.遮光片宽度越小,挡光时间越短,速度测量误差越小,可知,实验中挑选遮光片时,选宽度比较小的,故C正确;
D.结合上述可知,木板的摩擦对实验没有影响,即不需要挑选表面比较光滑的木板进行实验,故D错误。
故选C。
【小问3详解】
令一个钩码的质量为,小车的质量为,依次增加悬挂的钩码(完全相同)个数,重复步骤、、,在步骤中,根据平衡条件有
在步骤c中,对小车进行分析,根据牛顿第二定律有
则有
可知,要探究小车加速度与所受合外力的关系,以加速度为纵轴,以为横轴描点作图,当所作图像是一条过坐标原点的倾斜直线时,则说明:在小车质量不变的情况下,小车的加速度与所受合外力成正比。
12. 某同学准备测量两节干电池的电动势和内阻,他选用了如图1所示的实验电路进行测量。
(1)某次测量,电压表的表盘如图4所示,则读数为______V;
(2)由于电表存在内阻,会导致测量结果有一定的系统误差。对于图1方案,下列有关系统误差分析的说法中,正确的是______;
A. 电压表分流导致电源电动势测量值偏大
B. 电压表分流导致电源内阻测量值偏小
C. 电流表分压导致电源电动势测量值偏小
D. 电流表分压导致电源内阻测量值偏大
(3)为了消除电表内阻带来的影响,该同学设计了改进实验如图2所示,其中定值电阻阻值已知,进行以下实验步骤:
①闭合,将掷向1,调节滑动变阻器R,使电流表和电压表有较大偏转,记下示数、,则电流表的内阻______。
②将掷向2,调节变阻器的阻值,记录多组电流表示数I和电压表对应的示数U,然后利用数据作出图3的图像,图中a、b已知,则测量得到的电动势______,内阻______(用测得的量和已知量表示)。
【答案】(1)1.50
(2)D (3) ①. ②. a ③.
【解析】
小问1详解】
电压表的量程应该是3V,最小刻度0.1V,则读数为1.50V;
【小问2详解】
对于图1方案,由于电流表的分压作用使得电压测量值偏大,将电流表内阻等效为电源内阻,则,
故选D
【小问3详解】
①[1]电流表的内阻
②[2][3]当S2接2时,则
结合图像可知,
可得
13. 如图所示,直角梯形为由某种透明材料制成的柱体的横截面,一细束光垂直于从边的中点射入,恰好在边发生全发射,最后从边射出。已知,光在真空中的传播速度为。求:
(1)该透明材料对该光的折射率;
(2)光从边射出时折射角的正弦值;
(3)光从点入射到从边射出所用的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
光路如图所示
单色光在边发生全反射的临界角
根据临界角与折射率的关系有
解得
【小问2详解】
根据几何关系可知,光在边的入射角
根据光的折射定律有
解得
【小问3详解】
光在柱体中的传播距离
光在柱体中的传播速度
光在柱体中传播的时间
解得
14. 新能源电动车由电动机驱动,电动机的动力来源于电流与磁场间的相互作用,其内部工作原理可借助图(a)所建立的模型来理解:粗糙水平金属导轨宽度,处于竖直向下、磁感应强度大小的匀强磁场中,质量、电阻的金属棒MN置于导轨上,电源电动势,不计电源及导轨电阻.接通电源后,沿导轨由静止开始运动,在运动过程中始终与导轨保持良好接触,所受阻力大小恒为,图(b)为金属棒的加速度倒数与速度的关系图像,图中右侧虚线为该图像的渐近线。
(1)判断导体棒MN的运动方向(回答“水平向左”或“水平向右”);及电源接通瞬间金属棒MN的加速度;
(2)求最终趋近的最大速度大小;
(3)求金属棒MN从静止启动到速度为的过程中,电源消耗的电能。(图像中速度从0至的图像可近似处理为线性关系)
【答案】(1)水平向右;
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
接通电源后,电流方向由M到N,由左手定则可知安培力水平向右,故金属杆的运动方向水平向右。由牛顿第二定律得
又
解得
方向水平向右。
【小问2详解】
当金属棒加速度为零时,达到最大速度,此时金属棒产生的反电动势为,回路电流为,则,
又
联立,解得
【小问3详解】
设当金属棒速度为时,其加速度为,电流为,从静止启动到速度为所用时间为t,电路通过电源的电荷量为q。则
由牛顿第二定律得
由图像的面积可知
对金属棒从静止启动到速度为过程,由动量定理得
又
电源消耗的电能为
联立,解得
15. 如图,固定在地面上的木板和半径为的圆弧槽刚好接触,圆弧槽凹侧和底面光滑,各物块与木板上表面间动摩擦因数均为。圆弧槽右侧通过不计质量的细杆与一压力传感器相连。从点向左,每隔放置一小物块,编号依次为1、2、3、4,质量均为,物块4与一劲度系数为的弹簧(处于原长)相连,物块4左侧木板表面光滑,弹簧左端连在木板左端。圆弧槽左侧空间有方向向左的匀强电场。一质量为、电荷量为的外表绝缘小物块从圆弧槽顶点处无初速度释放。已知当弹簧形变量为时,弹性势能为,重力加速度为。求:
(1)带电小物块下滑过程压力传感器的最大示数;
(2)若所有碰撞均为弹性碰撞,在的前提下,施加电场的强度多大时才能使弹簧的最大压缩量也为?
(3)先将1、2、3号物块拿掉,若带电物块与4为完全非弹性碰撞,施加电场的强度多大才能使弹簧的最大压缩量也为?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
如图所示
设滑块与圆心连线从开始运动夹角时,速度为v,则
对滑块受力分析,设受到支持力为,则
由牛顿第三定律圆弧槽受到压力大小为,对圆弧槽受力分析,设压力传感器读数为F,则
由上述可知
当时,F取最大值为
【小问2详解】
设带电滑块从A端滑上木板时速度为,则
设带电滑块与1号物块碰撞前速度,有
由于,则,各物块质量相等,发生弹性碰撞后带电滑块便静止在1号物块处,1号滑块将与2号滑块碰撞,2号滑块将与3号滑块碰撞,3号滑块碰撞将与4号滑块碰撞。4号滑块被碰后速度设为,则
要使弹簧的最大压缩量也为l,则
联立解得
代入和,解得
【小问3详解】
设带电物块与4号物块碰前速度为,碰后的速度大小为,则,
小物块经完全非弹性碰撞后,利用能量守恒,则
解得
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2026届高三年级第一次月考
物理试卷
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题,本题共6小题,每小题4分,共24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. 水枪是孩子们喜爱的玩具,常见的气压式水枪储水罐示意如图。从储水罐充气口充入气体,达到一定压强后,关闭充气口。扣动扳机将阀门M打开,水即从枪口喷出。若在不断喷出的过程中,罐内气体温度始终保持不变,则气体( )
A. 压强变大 B. 对外界做功
C. 对外界放热 D. 分子平均动能变大
2. 关于质点做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,质点在0∼2s时间内,平均速度大于3m/s
B. 乙图中,质点做匀加速运动的加速度大小为
C. 丙图中,若质点在时的速度为零,则其做往返运动
D. 丁图中,在时,质点的运动方向发生改变
3. 如图甲所示,健身运动员抖动绳子时形成简谐横波,图乙为简化过程。在图乙中,简谐横波沿x轴传播,在时刻和时刻的波形分别如图中实线和虚线所示。已知处的质点在0~2s内运动的路程为9。则关于图乙,下列说法正确的是( )
A. 简谐横波的波长为6m
B. 到时间内,健身运动员的手完成13次全振动
C 简谐横波沿x轴负方向传播
D. 简谐横波的传播速度为8
4. 如图(a)所示,可以认为地月系统是月球绕地球做匀速圆周运动,月球绕地球运动的周期为;如图(b)所示,也可以认为地月系统是一个双星系统,在相互之间的万有引力作用下绕连线上的O点做匀速圆周运动,月球绕O点运动的周期为。若地球、月球质量分别为M、m,两球心相距为r,万有引力常量为G,下列说法正确的是( )
A. 图(a)中若把部分月壤运回到地球,则最终月球绕地球做圆周运动的轨道半径将变小
B. 图(a)中,地球密度为
C. 图(a)月球绕地球运动的周期等于图(b)中月球绕O点运动的周期
D. 地月双星轨道中O点到地心距离为
5. 图甲是正在做送餐工作的“机器人服务员”,该机器人正在沿图乙中ABCD曲线给16号桌送餐,已知弧长和半径均为的圆弧BC与直线路径AB、CD相切,AB段长度也为,CD段长度为,机器人从A点由静止匀加速出发,到达B点时速率恰好达到1m/s,接着以1m/s的速率匀速通过BC弧段,通过C点以1m/s的速率匀速运动到某位置后开始做匀减速直线运动,最终停在16号桌旁的D点。已知餐盘与托盘间的动摩擦因数,关于该机器人送餐运动的说法正确的是( )
A. 从B运动到C过程中机器人的向心加速度
B. 为防止餐盘与水平托盘之间发生相对滑动,机器人在BC段运动的最大速率为4m/s
C. 从A点运动到B点过程中机器人的加速度且餐盘和水平托盘不会发生相对滑动
D. 餐盘和水平托盘不发生相对滑动情况下,机器人从C点到D点的最短时间秒
6. 如图所示,A、B为水平放置的平行正对金属板,在板中央分别有一小孔M、N,D为理想二极管,为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,待电路稳定后,将一带负电荷的带电小球从M、N的正上方P点由静止释放,小球恰好能运动至小孔N处。下列说法正确的是()
A. 若仅将B板稍微上移,带电小球仍可以运动至N处
B. 若仅将A板稍微上移,带电小球仍可以运动至N处
C. 若仅将变阻器的滑片上移,带电小球仍可以运动至N处
D. 断开开关S,从P处将小球由静止释放,带电小球将无法运动至N处
二、多选题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7. 电磁学知识在科技生活中有广泛的应用,下列相关说法正确的是( )
A. 甲图,一铁块放入通有交流电的线圈内部,一段时间后,铁块就会“烧”得通红
B. 乙图,电工穿戴含有金属织物的衣服工作,其原理是静电屏蔽
C. 丙图,磁块在铝管中由静止开始下落做的是自由落体运动
D. 丁图,无线充电中的发射线圈接入恒定电流也能实现手机充电
8. 由玻尔原子模型求得氢原子能级如图所示,已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间,则( )
A. 氢原子从高能级向低能级跃迁时可能辐射出射线
B. 氢原子从的能级向的能级跃迁时会辐射出红外线
C. 处于能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线并发生电离
D. 大量氢原子从能级向低能级跃迁时可辐射出2种频率的可见光
9. 如图所示,虚线a、b、c表示O处点电荷的电场中的三个等势面,1、2两个带电粒子射入电场后,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中两条实线所示,其中粒子1的运动轨迹与等势面c、b分别相交于P、Q两点,粒子2的运动轨迹与等势面c、a分别相交于M、N两点(不考虑两个粒子间的相互作用)。由此可以判定( )
A. 两个粒子一定带异种电荷
B. M、N两处电势一定是
C. 粒子1在P点的加速度小于在Q点的加速度
D. 粒子2在运动过程中的电势能先增大后减小
10. 如图所示,竖直平面内的虚线OA与水平线MN相交于O点,二者夹角,OA右侧为无场区,左侧某个区域存在磁感应强度为B,垂直纸面向外的匀强磁场,O点处在磁场边界上。现有一群质量为m,电荷量为q的带正电粒子在纸面内以速度v(v可以取的任意值)垂直于OA从O点射入,所有粒子通过直线OA时,速度方向均平行于MN向右,不计粒子重力和粒子间的相互作用力,下列说法正确的是( )
A. 粒子在磁场中的运动时间均相同
B. 速度为v粒子在磁场中的运动过程中,动量变化量大小为2mv
C. 粒子在OA上的出射区域的长度为
D. 磁场区域的最小面积为
三、非选择题:本大题共5题,共56分。
11. 某学习小组利用图示装置探究加速度与力、质量的关系,主要操作步骤如下:
a、按图甲所示完成装置安装,木板左端用铰链连接在桌面上,将1个钩码通过跨过定滑轮的细绳连接到小车上;
b、调整木块位置,使小车获得一定初速度后,遮光片通过两光电门的遮光时间相等;
c、取下钩码,由静止释放小车,记录小车通过上、下两个光电门时遮光片的遮光时间,分别记为t1和t2;
d、依次增加悬挂的钩码(完全相同)个数n,重复步骤b、c、d。请完成以下问题:
(1)两光电门中心间的距离为s,遮光片的宽度d用螺旋测微器测量如图乙,读得___________mm。由计算出小车加速度。
(2)下列做法能减小本实验误差的是___________。
A. 减小两光电门之间的距离 B. 要确保小车的质量远大于钩码的质量
C. 挑选遮光片时,选宽度比较小的 D. 挑选表面比较光滑的木板进行实验
(3)要探究小车加速度与所受合外力的关系,以加速度为纵轴,以___________(选填“n”“ ”“”“或“”)为横轴描点作图,当所作图像是一条过坐标原点的倾斜直线时,则说明:在小车质量不变的情况下,小车的加速度与所受合外力成正比。
12. 某同学准备测量两节干电池的电动势和内阻,他选用了如图1所示的实验电路进行测量。
(1)某次测量,电压表的表盘如图4所示,则读数为______V;
(2)由于电表存在内阻,会导致测量结果有一定的系统误差。对于图1方案,下列有关系统误差分析的说法中,正确的是______;
A. 电压表分流导致电源电动势测量值偏大
B. 电压表分流导致电源内阻测量值偏小
C. 电流表分压导致电源电动势测量值偏小
D. 电流表分压导致电源内阻测量值偏大
(3)为了消除电表内阻带来的影响,该同学设计了改进实验如图2所示,其中定值电阻阻值已知,进行以下实验步骤:
①闭合,将掷向1,调节滑动变阻器R,使电流表和电压表有较大偏转,记下示数、,则电流表的内阻______。
②将掷向2,调节变阻器的阻值,记录多组电流表示数I和电压表对应的示数U,然后利用数据作出图3的图像,图中a、b已知,则测量得到的电动势______,内阻______(用测得的量和已知量表示)。
13. 如图所示,直角梯形为由某种透明材料制成的柱体的横截面,一细束光垂直于从边的中点射入,恰好在边发生全发射,最后从边射出。已知,光在真空中的传播速度为。求:
(1)该透明材料对该光的折射率;
(2)光从边射出时折射角的正弦值;
(3)光从点入射到从边射出所用的时间。
14. 新能源电动车由电动机驱动,电动机的动力来源于电流与磁场间的相互作用,其内部工作原理可借助图(a)所建立的模型来理解:粗糙水平金属导轨宽度,处于竖直向下、磁感应强度大小的匀强磁场中,质量、电阻的金属棒MN置于导轨上,电源电动势,不计电源及导轨电阻.接通电源后,沿导轨由静止开始运动,在运动过程中始终与导轨保持良好接触,所受阻力大小恒为,图(b)为金属棒的加速度倒数与速度的关系图像,图中右侧虚线为该图像的渐近线。
(1)判断导体棒MN的运动方向(回答“水平向左”或“水平向右”);及电源接通瞬间金属棒MN的加速度;
(2)求最终趋近的最大速度大小;
(3)求金属棒MN从静止启动到速度为过程中,电源消耗的电能。(图像中速度从0至的图像可近似处理为线性关系)
15. 如图,固定在地面上的木板和半径为的圆弧槽刚好接触,圆弧槽凹侧和底面光滑,各物块与木板上表面间动摩擦因数均为。圆弧槽右侧通过不计质量的细杆与一压力传感器相连。从点向左,每隔放置一小物块,编号依次为1、2、3、4,质量均为,物块4与一劲度系数为的弹簧(处于原长)相连,物块4左侧木板表面光滑,弹簧左端连在木板左端。圆弧槽左侧空间有方向向左的匀强电场。一质量为、电荷量为的外表绝缘小物块从圆弧槽顶点处无初速度释放。已知当弹簧形变量为时,弹性势能为,重力加速度为。求:
(1)带电小物块下滑过程压力传感器的最大示数;
(2)若所有碰撞均为弹性碰撞,在的前提下,施加电场的强度多大时才能使弹簧的最大压缩量也为?
(3)先将1、2、3号物块拿掉,若带电物块与4为完全非弹性碰撞,施加电场的强度多大才能使弹簧的最大压缩量也为?
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