精品解析:2026届云南省昆明市第一中学高三上学期第三次联考物理试卷
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内容正文:
昆明市第一中学2026届高三年级第三次联考物理试卷
本试卷共2个大题,共6页。满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,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,在规定的位置贴好架形码。
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与任答题卡上,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. 一带负电粒子在电场中的点由静止释放后沿直线运动,该过程粒子速度的平方随位移变化情况如图所示,粒子运动过程仅受电场力作用,则此电场的电场线分布可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】将粒子的图像与匀变速直线运动的图像比对,根据匀变速直线运动,可得图像的斜率恒定。由图中斜率变化可知,粒子的加速度逐渐减小,可知粒子向着场强减小的方向运动,即向着电场线较稀疏的方向运动,又带负电粒子受电场力方向与电场线方向相反,所以D答案符合题意。
故选D。
2. 在光电效应实验中,用相同的单色光分别照射编号为的金属,所得遏止电压如图所示,关于金属的逸出功的大小关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由光电效应方程
由图可知,动能,相同单色光相同,故
故选B。
3. 如图所示,空间站绕地球做匀速圆周运动,运动到点时沿图中箭头所指的径向短时间内快速向外喷射气体,从而变轨到图中虚线所示的椭圆轨道运行,空间站运行一周的时间变长,则关于变轨后的空间站,以下说法中正确的是( )
A. 椭圆轨道的半长轴小于圆轨道半径
B. 在点的速度方向与喷气方向相反
C. 在点的加速度与变轨前一样大
D. 运行到椭圆轨道远地点时的机械能小于在圆轨道运行时的机械能
【答案】C
【解析】
【详解】A.空间站变轨后的运动周期比变轨前的大,根据开普勒第三定律可知,其变轨后的半长轴大于原轨道半径,故A错误;
B.变轨瞬间,在P点因反冲运动,相当于瞬间获得背向地球的分速度,原沿切向的速度不变,原速度与新获得的速度相互垂直,因此合速度变大,方向与箭头方向不共线,故B错误;
C.在P点变轨前后,空间站所受到的万有引力不变,根据牛顿第二定律
可得,可知空间站变轨前、后在P点的加速度相同,故C正确。
D.变轨后瞬间的合速度大于变轨前瞬间的线速度,变轨瞬间,势能来不及变化,动能增大,机械能大于变轨前。在椭圆轨道运行的过程中,只有万有引力做功,机械能不变。所以运行到椭圆轨道远地点时机械能大于圆轨道运行时的机械能,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,为圆心,、、、为圆上的四点,直径与相互垂直,、分别为的中点。在和两点处分别有垂直纸面的长直导线,导线上通有大小相等,流向相反的电流。关于各个点的磁感应强度,下列说法正确的是( )
A. 、两点的磁感应强度相同
B. 点的磁感应强度比点大
C. 、两点的磁感应强度大小相等
D. 点的磁感应强度比点小
【答案】D
【解析】
【详解】A.磁感应强度是矢量,叠加遵循平行四边形定则。两长直导线周围的磁场分布如图所示,分析可知,、两点的磁感应强度大小相等,方向不同,故A错误。
B.图中A点的磁感应强度为两长直导线在A点单独产生的磁感应强度之差,F点的磁感应强度为两长直导线在F点磁感应强度大小之和,而且C处的长直导线在A点的磁感应强度比处的长直导线在A点的磁感应强度小,所以A点的磁感应强度大小小于F点的磁感应强度,故B错误;
C.图中E点的磁感应强度为两长直导线在E点单独产生的磁感应强度之差,F点的磁感应强度为两长直导线在F点磁感应强度大小之和,而且C处的长直导线在E点的磁感应强度比处的长直导线在E点的磁感应强度小,所以F点的磁感应强度大小大于E点的磁感应强度,故C错误;
D.两长直导线在B点的磁感应强度均比F点小,而且两长直导线在F点产生的磁感应强度方向相同,根据平行四边形定则可得点的磁感应强度比点小,故D正确。
故选D。
5. LC振荡电路通过调整电感和电容的值,可以控制振荡频率。这种电路常被用在调频收音机、无线通信设备中,用于产生本机振荡信号。一LC振荡电路如图所示,单刀双掷开关S先拨至触点1,使电容器与电源接通。再将拨至触点2并开始计时,若振荡周期为,不计能量损失,下列说法正确的是( )
A. 时刻,两极板所带电荷量为零
B. 时间内,线圈中电流逐渐增大
C. 时间内,线圈中磁场能逐渐减小
D. 时刻,电容器上极板带负电
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由图可知电容器上极板和电源的正极相连,所以t=0时刻电容器上极板带正电荷且电荷量最大;时间内,电容器逆时针方向放电,电流逐渐增大,时刻,电容器放电完毕,两极板所带电荷量为零,线圈中电流最大,磁场能最大。时间内,电容器逆时针方向充电,下极板带正电,电流逐渐减小,时刻,电流为零,线圈中磁场能最小,电容器两极板所带电荷量达到最大,故AB错误;
CD.时间内,电容器顺时针方向充电,电容器上极板带正电,即时刻,电容器上极板带正电,电流逐渐减小,线圈中磁场能逐渐减小,故C正确,D错误。
故选C。
6. 如图所示为一个小型起重机模型的电路图,理想变压器原、副线圈的匝数比为22:1,原线圈输入电压瞬时值为的正弦式交变电流时,电流表的示数为,额定功率为的指示灯正常发光,起重机正常工作拉着质量为的重物以的速度匀速上升。已知电压表和电流表均为理想表。下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数为
B. 流过电动机的电流为
C. 电动机的电阻约
D. 电动机的效率为80%
【答案】C
【解析】
【详解】A.变压器原线圈两端电压的有效值为,根据理想变压器原、副线圈电压与匝数关系,解得变压器副线圈两端电压有效值为,电压表示数等于变压器副线圈两端电压的有效值,为,故A错误;
B.流经灯泡的电流有效值
流经电动机的电流的有效,故B错误;
C.电动机的电功
电动机的输出功率为
电动机的发热功率为
由
得,故C正确;
D.电动机的效率,故D错误。
故选C。
7. 科研人员在实验室开展带电粒子在复合场中运动规律的研究。实验装置如图所示,水平放置的绝缘实验台上方,存在范围足够大、方向水平的匀强磁场。一质量为、带电量为的带电粒子从台面上方高处由静止释放,该带电粒子的运动轨迹始终在台面上方,且刚好不会撞到台面。已知重力加速度为,关于带电粒子第一次运动到最低点的过程,下列说法正确的是( )
A. 粒子做变速圆周运动
B. 该过程粒子机械能先增加后减少
C. 匀强磁场的磁感应强度大小为
D. 粒子的最大速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球在重力和洛伦兹力的作用下,所受合外力大小和方向都在变,洛伦兹力始终和速度垂直,但是合力不与速度垂直,粒子做变速运动,其运动轨迹不是圆的一部分,事实上是轮摆线,故A错误;
B.小球运动过程中,洛伦兹力不做功,只有重力做功,重力势能和动能相互转化,所以小球机械能守恒,故B错误;
C.将小球的运动分解为水平向右大小为的匀速直线运动和初速度水平向左大小为的匀速圆周运动。一个分运动有,得
另一个分运动
圆周运动得半径为
若小球刚好不会碰到地面,则
根据以上几式,解得匀强磁场的大小为,故C正确;
D.粒子刚要碰到地面时速度最大,全程洛伦兹力与速度相垂直不做功,只有重力做功,由
解得最大速度为,故D错误。
故选C。
8. 如图甲所示,我国航天员王亚平在天宫课堂上演示了微重力环境下的神奇现象。液体呈球形,往中央注入空气,可以在球状液体内部形成一个同心球形气泡。如图乙所示,此液体球壳内、外半径之比为,由、两种颜色的光组成的细复合色光束在过球心的平面内,从点以的入射角射入球中,其中光的折射光线刚好与液体球内壁相切。下列说法正确的是( )
A. 该液体材料对光的折射率小于对光的折射率
B. 光在液体球中的波长比光的小
C. 该液体材料对光的折射率为2
D. 若增大入射角光不一定能射出液体球
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据折射率的公式可知,以相同的入射角射入球中时,a光的折射角较小,故其折射率较大,A错误;
B.不同色光在同一介质中,折射率大,频率大,波长短,可知光在液体球中的波长比光的小,故B正确;
C.如图
利用几何知识,可得该液体材料对光的折射率为,故C正确;
D.若继续增大入射角i,b光的折射角增大,光线远离同心球形气泡,光线从液体材料射出时的入射角与射入液体材料时的折射角大小相等,根据光的可逆性可知不会发生全反射,即光一定能射出液体球,故D错误。
故选BC。
9. 如图甲所示,水平粗糙导轨左侧接有的定值电阻,导轨处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度,导轨间距。一质量的金属棒在水平向右拉力作用下从处由静止开始运动,金属棒与导轨间动摩擦因数,接入电路的有效电阻,金属棒的图像如图乙所示,取,下列说法正确的是( )
A. 由图像可知金属棒做匀加速直线运动
B. 时,安培力的大小为
C. 导体棒克服安培力做的功等于系统产生的焦耳热
D. 从起点到位移的过程中,回路产生的焦耳热为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.若物体做匀变速直线运动,则有v2=2ax 可得
则v-x图像不是一条直线。由图乙知金属棒的v-x图像是一条直线,故金属棒不是做匀加速直线运动,故A错误;
B.由图乙可知当x=1m时,金属棒的速度为2m/s。则金属棒产生的感应电动势E= BLv1=2V
此时的电流
安培力F安=BIL=0.5N,B正确;
C.根据功能关系可知,导体棒克服安培力做的功等于回路中的电能,最后转化为系统产生的焦耳热,C正确;
D.由功能关系可知金属棒从起点运动到x=0.5m处的过程中,回路产生的焦耳热等于金属棒克服安培力所做的功即
从题图乙中图线与坐标轴围成的面积的物理意义可知
解得该过程回路产生的焦耳热,D正确。
故选BCD 。
10. 如图所示,科技展览的创意展示区,有一个质量为0.1kg的智能球P,通过轻质弹簧悬挂处于静止状态,该弹簧的劲度系数为。P正下方处另一个质量也为的球Q被弹射装置以的速度竖直向上弹出,两探测球碰撞后瞬间粘在一起在竖直方向上做周期为的简谐振动,振动过程中两球到达的最大高度为碰撞位置上方处。已知重力加速度取,两球碰撞时间极短,在两球上下运动的过程中,弹簧始终未超出其弹性限度,两小球可看作质点。下列说法正确的是( )
A. 两球碰撞前瞬间,球的速度大小为
B. 两球碰撞过程中,损失机械能
C. 两球碰撞后做简谐运动的振幅为
D. 两球从碰撞到弹簧压缩到最短所用时间为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.球Q竖直上抛
解得碰撞前瞬间球的速度大小,A错误;
B.两球碰撞,
联立可得损失的机械能,B正确;
C.碰撞前球P处于静止状态
碰撞后两球粘在一起
联立解得简谐振动的振幅,C错误;
D.简谐运动的振动方程为
代入数据得,
解得,
两球从碰撞到弹簧压缩到最短所用时间,D正确。
故选BD。
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. 一同学利用手机phyphox软件探究做匀速圆周运动的物体的向心加速度与转动半径和转动角速度之间的关系。如图甲所示,将手机固定在圆盘上,一个可调节转速的电机带动圆盘转动,手机上的phyphox软件可记录手机的向心加速度和角速度。改变电机的转速,重复实验,根据多组实验数据获得图乙所示的图像。
(1)下列实验与本实验的研究方法相同的是___________。
A. 用油膜法测量分子直径
B. 探究气体的压强与体积、温度的关系
C. 探究两个互成角度的力的合成规律
(2)图乙的图像是曲线,无法判断向心加速度与角速度的关系,若将横轴改为_________(选填“”“”或“”),可得到如图丙所示的过原点的直线。
(3)该同学用同一部手机实验,得到了丁图中的三根曲线,设分别为图中曲线①②所对应的两次实验的转动半径,则___________(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)B (2)
(3)<
【解析】
【小问1详解】
本实验采用的是控制变量法,用油膜法测量分子直径实验采用了理想模型法,探究气体的压强与体积、温度的关系采用的是控制变量法,探究两个互成角度的力的合成规律利用的是等效替代法,故选B。
【小问2详解】
由图乙可知,a与ω不成正比,通过数据分析可知a与ω2成正比,即a与ω2的关系图线是一条过原点的直线。
【小问3详解】
根据,可知相同时,r越大则a越大,所以。
12. 某同学设计了一个双倍率的欧姆表,电路如图所示。其倍率分别为“×10”和“×100”,、是两个表笔的插孔。其中使用的实验器材有:干电池(电动势,内阻不变)、、为定值电阻、表头(量程为)、滑动变阻器、单刀双掷开关。回答下列问题:
(1)单刀双掷开关合向1时,选择的倍率为________(选填“×10”或“×100”),插孔插入的应是_________(选填“红”或“黑”)表笔。
(2)欧姆表中实现不同倍率转换的原因之一是电路中的最大电流不同,若该电路中的最大电流分别是和,则________。
(3)若干电池由于长时间使用,内阻略有增大,电动势仍为,仍可调零,则电阻测量值相对真实值________(选填“偏大”“等大”或“偏小”)。若因长时间使用,欧姆表内电池的电动势略有下降,同时电池的内阻略有增大,但仍可欧姆调零,调零后,电阻测量值相对真实值________(选填“偏大”“等大”或“偏小”)。
【答案】(1) ①. ×10 ②. 红
(2)
(3) ①. 等大 ②. 偏大
【解析】
【小问1详解】
[1]欧姆表调零后,中值电阻
由于单刀双掷开关合向1比合向2时电路中的最大电流大,因此合向1时欧姆调零后欧姆表的内阻小,因此倍率小,即倍率为“×10”;
[2]根据“红进黑出”,因此A插孔插入的应是红表笔。
【小问2详解】
单刀双掷开关合向1时,该电路中的最大电流。单刀双掷开关合向2时,该电路中的最大电流,有
代入数据求得
【小问3详解】
[1]若电池的内阻略偏大,电阻调零时,电池内阻不能忽略可通过减小调零电阻的阻值,保证欧姆表内阻恒定。欧姆表内阻不变,测量值就不受影响,即电阻测量值相对真实值等大。
[2]电池正常时,欧姆调零有
测量时有
若电动势偏小,但仍可欧姆调零有
当电动势和内阻都发生变化,测量电阻时电路中电流I是不变的,测量时有
联立可得
电池的电动势略有下降,可得,故电阻测量值相对真实值偏大。
13. 如图所示,一气缸固定在水平桌面上,气缸内用活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞横截面积为。活塞与气缸壁导热良好,活塞可在气缸中无摩擦滑动,轻绳跨过定滑轮将活塞和地面上质量为的重物连接。开始时绳子刚好伸直且张力为零,活塞离缸底距离为,此时缸内气体的压强,温度,外界大气压强。取重力加速度,缓慢降低缸内气体的温度,不计绳与滑轮间的摩擦,求:
(1)重物刚好离开地面时,缸内气体的温度;
(2)缸内气体的温度降低到时,活塞对封闭气体做的功
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
重物刚好离开地面时,对活塞受力分析,得
解得
该过程为等容变化,根据查理定律,
解得
【小问2详解】
当温度小于时,气体做等压变化
由盖-吕萨克定律,得
解得
活塞移动的距离
活塞对封闭气体做的功
14. 某科研小组在实验室研究新型材料带电小球在电场和重力场中的运动。在竖直平面内建立如图所示的直角坐标系(取水平向右为轴正方向,竖直向上为轴正方向)。实验室可提供场强大小、方向可调节的电场。一次实验时,仅施加平行于轴且方向向左的恒定电场,质量为,电荷量为的小球从点沿着轴正方向以的初速度开始运动。当其水平速度大小变为时,水平位移大小为竖直位移大小的一半。除电场力及重力外其余力均不计,重力加速度大小取。求:
(1)电场强度的大小;
(2)小球经过点正下方时电场力的瞬时功率;
(3)小球从点到点正下方的过程中重力做的功。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球水平方向做匀变速直线运动,竖直方向做自由落体运动,设水平方向的加速度大小为,该过程所经历的时间为,则有,,
联立解得,
【小问2详解】
小球经过点正下方时水平方向的速度向左,大小为,电场力的瞬时功率
【小问3详解】
小球从点到点正下方的过程所用时间为
小球竖直方向下落的高度为
重力所做的功为
15. 如图甲所示,水平面上放置质量的足够长的木板A,木板A上放置质量的滑块B,水平力F作用于滑块B上,F随时间变化的关系如图乙所示,时刻滑块B相对木板A发生相对滑动,此时拉力变成恒定的20N。已知滑块B与木板A之间的动摩擦因数,木板A和水平面之间的动摩擦因数,重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)时,A、B的加速度的大小;
(2)时刻滑块B的速度大小;
(3)0~15s内滑块B相对木板A的位移大小。
【答案】(1)3m/s²
(2)18.75m/s
(3)18m
【解析】
【小问1详解】
对整体受力分析,刚开始运动时,有
解得
由F-t图像可知F=2t
联立解得刚开始运动时刻为t=1.5s
整体开始运动后先一起做加速运动,当木板A的加速度达到最大时,A、B发生相对运动,对A受力分析,由牛顿第二定律,有
解得a0=5m/s2
对B受力分析,由牛顿第二定律,有
联立解得A、B发生相对运动时拉力为F1=18N
联立解得A、B发生相对运动的时刻为t0=9s
因此t1=6s时,AB以共同的加速度运动,此时F=2t1=12N
把AB看成一个整体,由牛顿第二定律,有
解得a1 = 3m/s²
【小问2详解】
滑块B相对木板A刚开始运动前,A、B一起加速运动,对整体受力分析有
整理有
a-t图像如图所示
由a-t图像的面积表示速度变化量可知滑块B相对木板A刚开始运动时的速度大小为
【小问3详解】
由上述分析可知1.5-9s之间A、B存在相对滑动,9s后对A受力分析,由牛顿第二定律,有
解得aA=5m/s2
对B受力分析,由牛顿第二定律,有
解得aB=6m/s2
则9s后由位移-时间公式可得A的位移为
B的位移为
联立解得整个过程中A、B的相对位移为
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昆明市第一中学2026届高三年级第三次联考物理试卷
本试卷共2个大题,共6页。满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,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,在规定的位置贴好架形码。
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与任答题卡上,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. 一带负电粒子在电场中的点由静止释放后沿直线运动,该过程粒子速度的平方随位移变化情况如图所示,粒子运动过程仅受电场力作用,则此电场的电场线分布可能为( )
A. B.
C. D.
2. 在光电效应实验中,用相同的单色光分别照射编号为的金属,所得遏止电压如图所示,关于金属的逸出功的大小关系正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 如图所示,空间站绕地球做匀速圆周运动,运动到点时沿图中箭头所指的径向短时间内快速向外喷射气体,从而变轨到图中虚线所示的椭圆轨道运行,空间站运行一周的时间变长,则关于变轨后的空间站,以下说法中正确的是( )
A. 椭圆轨道的半长轴小于圆轨道半径
B. 在点的速度方向与喷气方向相反
C. 在点的加速度与变轨前一样大
D. 运行到椭圆轨道远地点时的机械能小于在圆轨道运行时的机械能
4. 如图所示,为圆心,、、、为圆上的四点,直径与相互垂直,、分别为的中点。在和两点处分别有垂直纸面的长直导线,导线上通有大小相等,流向相反的电流。关于各个点的磁感应强度,下列说法正确的是( )
A. 、两点的磁感应强度相同
B. 点的磁感应强度比点大
C. 、两点的磁感应强度大小相等
D. 点的磁感应强度比点小
5. LC振荡电路通过调整电感和电容的值,可以控制振荡频率。这种电路常被用在调频收音机、无线通信设备中,用于产生本机振荡信号。一LC振荡电路如图所示,单刀双掷开关S先拨至触点1,使电容器与电源接通。再将拨至触点2并开始计时,若振荡周期为,不计能量损失,下列说法正确的是( )
A. 时刻,两极板所带电荷量为零
B. 时间内,线圈中电流逐渐增大
C. 时间内,线圈中磁场能逐渐减小
D. 时刻,电容器上极板带负电
6. 如图所示为一个小型起重机模型的电路图,理想变压器原、副线圈的匝数比为22:1,原线圈输入电压瞬时值为的正弦式交变电流时,电流表的示数为,额定功率为的指示灯正常发光,起重机正常工作拉着质量为的重物以的速度匀速上升。已知电压表和电流表均为理想表。下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数为
B. 流过电动机的电流为
C. 电动机的电阻约
D. 电动机的效率为80%
7. 科研人员在实验室开展带电粒子在复合场中运动规律的研究。实验装置如图所示,水平放置的绝缘实验台上方,存在范围足够大、方向水平的匀强磁场。一质量为、带电量为的带电粒子从台面上方高处由静止释放,该带电粒子的运动轨迹始终在台面上方,且刚好不会撞到台面。已知重力加速度为,关于带电粒子第一次运动到最低点的过程,下列说法正确的是( )
A. 粒子做变速圆周运动
B. 该过程粒子机械能先增加后减少
C. 匀强磁场的磁感应强度大小为
D. 粒子的最大速度大小为
8. 如图甲所示,我国航天员王亚平在天宫课堂上演示了微重力环境下的神奇现象。液体呈球形,往中央注入空气,可以在球状液体内部形成一个同心球形气泡。如图乙所示,此液体球壳内、外半径之比为,由、两种颜色的光组成的细复合色光束在过球心的平面内,从点以的入射角射入球中,其中光的折射光线刚好与液体球内壁相切。下列说法正确的是( )
A. 该液体材料对光的折射率小于对光的折射率
B. 光在液体球中的波长比光的小
C. 该液体材料对光的折射率为2
D. 若增大入射角光不一定能射出液体球
9. 如图甲所示,水平粗糙导轨左侧接有的定值电阻,导轨处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度,导轨间距。一质量的金属棒在水平向右拉力作用下从处由静止开始运动,金属棒与导轨间动摩擦因数,接入电路的有效电阻,金属棒的图像如图乙所示,取,下列说法正确的是( )
A. 由图像可知金属棒做匀加速直线运动
B. 时,安培力的大小为
C. 导体棒克服安培力做的功等于系统产生的焦耳热
D. 从起点到位移的过程中,回路产生的焦耳热为
10. 如图所示,科技展览的创意展示区,有一个质量为0.1kg的智能球P,通过轻质弹簧悬挂处于静止状态,该弹簧的劲度系数为。P正下方处另一个质量也为的球Q被弹射装置以的速度竖直向上弹出,两探测球碰撞后瞬间粘在一起在竖直方向上做周期为的简谐振动,振动过程中两球到达的最大高度为碰撞位置上方处。已知重力加速度取,两球碰撞时间极短,在两球上下运动的过程中,弹簧始终未超出其弹性限度,两小球可看作质点。下列说法正确的是( )
A. 两球碰撞前瞬间,球的速度大小为
B. 两球碰撞过程中,损失机械能
C. 两球碰撞后做简谐运动的振幅为
D. 两球从碰撞到弹簧压缩到最短所用时间为
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. 一同学利用手机phyphox软件探究做匀速圆周运动的物体的向心加速度与转动半径和转动角速度之间的关系。如图甲所示,将手机固定在圆盘上,一个可调节转速的电机带动圆盘转动,手机上的phyphox软件可记录手机的向心加速度和角速度。改变电机的转速,重复实验,根据多组实验数据获得图乙所示的图像。
(1)下列实验与本实验的研究方法相同的是___________。
A. 用油膜法测量分子直径
B. 探究气体的压强与体积、温度的关系
C. 探究两个互成角度的力的合成规律
(2)图乙的图像是曲线,无法判断向心加速度与角速度的关系,若将横轴改为_________(选填“”“”或“”),可得到如图丙所示的过原点的直线。
(3)该同学用同一部手机实验,得到了丁图中的三根曲线,设分别为图中曲线①②所对应的两次实验的转动半径,则___________(选填“>”“<”或“=”)。
12. 某同学设计了一个双倍率的欧姆表,电路如图所示。其倍率分别为“×10”和“×100”,、是两个表笔的插孔。其中使用的实验器材有:干电池(电动势,内阻不变)、、为定值电阻、表头(量程为)、滑动变阻器、单刀双掷开关。回答下列问题:
(1)单刀双掷开关合向1时,选择的倍率为________(选填“×10”或“×100”),插孔插入的应是_________(选填“红”或“黑”)表笔。
(2)欧姆表中实现不同倍率转换的原因之一是电路中的最大电流不同,若该电路中的最大电流分别是和,则________。
(3)若干电池由于长时间使用,内阻略有增大,电动势仍为,仍可调零,则电阻测量值相对真实值________(选填“偏大”“等大”或“偏小”)。若因长时间使用,欧姆表内电池的电动势略有下降,同时电池的内阻略有增大,但仍可欧姆调零,调零后,电阻测量值相对真实值________(选填“偏大”“等大”或“偏小”)。
13. 如图所示,一气缸固定在水平桌面上,气缸内用活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞横截面积为。活塞与气缸壁导热良好,活塞可在气缸中无摩擦滑动,轻绳跨过定滑轮将活塞和地面上质量为的重物连接。开始时绳子刚好伸直且张力为零,活塞离缸底距离为,此时缸内气体的压强,温度,外界大气压强。取重力加速度,缓慢降低缸内气体的温度,不计绳与滑轮间的摩擦,求:
(1)重物刚好离开地面时,缸内气体的温度;
(2)缸内气体的温度降低到时,活塞对封闭气体做的功
14. 某科研小组在实验室研究新型材料带电小球在电场和重力场中的运动。在竖直平面内建立如图所示的直角坐标系(取水平向右为轴正方向,竖直向上为轴正方向)。实验室可提供场强大小、方向可调节的电场。一次实验时,仅施加平行于轴且方向向左的恒定电场,质量为,电荷量为的小球从点沿着轴正方向以的初速度开始运动。当其水平速度大小变为时,水平位移大小为竖直位移大小的一半。除电场力及重力外其余力均不计,重力加速度大小取。求:
(1)电场强度的大小;
(2)小球经过点正下方时电场力的瞬时功率;
(3)小球从点到点正下方的过程中重力做的功。
15. 如图甲所示,水平面上放置质量的足够长的木板A,木板A上放置质量的滑块B,水平力F作用于滑块B上,F随时间变化的关系如图乙所示,时刻滑块B相对木板A发生相对滑动,此时拉力变成恒定的20N。已知滑块B与木板A之间的动摩擦因数,木板A和水平面之间的动摩擦因数,重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)时,A、B的加速度的大小;
(2)时刻滑块B的速度大小;
(3)0~15s内滑块B相对木板A的位移大小。
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