精品解析:2026届四川省蓉城联盟2025-2026学年高三上学期第一次联合诊断性考试物理试卷
2025-12-10
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内容正文:
四川省高三年级第一次联合诊断性考试
物理
考试时间75分钟,满分100分
注意事项:
1.答题前,考生务必在答题卡上将自己的姓名、座位号、考籍号用0.5毫米的黑色签字笔填写清楚,考生考试条形码由监考老师粘贴在答题卡上的“贴条形码区”。
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上,如需改动,用橡皮擦擦干净后再填涂其它答案;非选择题用0.5毫米的黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答,超出答题区域答题的答案无效;在草稿纸上、试卷上答题无效。
3.考试结束后由监考老师将答题卡收回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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. 2025年成都世界运动会我国选手商春松夺得跑酷女子自由式冠军。下列描述商春松跑酷过程的物理量为标量的是( )
A. 速度 B. 加速度 C. 动量 D. 动能
【答案】D
【解析】
【详解】A.速度是矢量,既有大小又有方向,故A错误;
B.加速度是矢量,既有大小又有方向,方向与速度变化方向相同,故B错误;
C.动量是矢量,既有大小又有方向,方向与速度方向一致,故C错误;
D.动能是标量,仅有大小而无方向,故D正确。
故选D。
2. 如图所示,一支毛笔笔顶放在水平桌面上,笔杆靠在笔架上保持静止。毛笔与笔架之间摩擦力忽略不计。下列说法正确的是( )
A. 笔架对毛笔的支持力方向竖直向上
B. 桌面与毛笔之间没有摩擦力
C. 桌面与笔架之间有摩擦力
D. 毛笔对桌面的压力与桌面对毛笔的支持力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】A.笔架对毛笔的支持力属于弹力,弹力的方向应垂直于接触面指向受力物体,所以笔架对毛笔的支持力的方向应是垂直笔杆斜向右上方,不是竖直向上,故A错误;
B.毛笔有沿桌面向右滑动的趋势,所以桌面会对毛笔产生向左的摩擦力,不是没有摩擦力,故B错误;
C.对笔架进行受力分析可知,笔架受到毛笔的压力应斜向左下方,其有水平向左的分力,而笔架处于静止状态,所以桌面对笔架应有向右的摩擦力,故C正确;
D.毛笔对桌面的压力和桌面对毛笔的支持力是一对作用力与反作用力,不是平衡力,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,A、B两球用长为1m的轻绳相连,手提B球从某高度由静止释放。两球落地的时间间隔为0.2s,重力加速度取,A球距地面的高度为( )
A. 0.8m B. 1m C. 1.4m D. 1.6m
【答案】A
【解析】
【详解】A、B两球均做自由落体运动,设A球下落时间为t,离地高度为h,A、B两球落地的时间间隔为,绳长为l,由匀变速直线运动规律可得
解得
可得A球距地面的高度
故选A。
4. 如图所示,将锌板与验电器相连,验电器指针闭合。用紫外线灯短暂照射锌板后移开,验电器张开一稳定张角。随后用红外线灯照射锌板,验电器指针张角保持不变。下列说法正确的是( )
A. 验电器带正电
B. 延长红外线照射时间,验电器指针张角增大
C. 增大红外线光照强度,验电器指针张角增大
D. 用丝绸摩擦的玻璃棒靠近锌板,验电器指针张角减小
【答案】A
【解析】
【详解】A.紫外线灯照射在锌板上,验电器张开,表明紫外线可使锌板产生光电效应,原本不带电的锌板因为发射光电子带上正电,故A正确;
BC.换成红外线灯后,验电器指针张角不变,表明红外线不能使锌板产生光电效应,光电效应产生与否只与光的频率有关,因此无论是延长红外线照射时间还是增大红外线光照强度,都不能使锌板发射光电子,因此验电器指针张角保持不变,故BC错误;
D.丝绸摩擦的玻璃棒带正电,将其靠近锌板,由于静电感应,将使验电器指针张角进一步增大,故D错误。
故选A。
5. 车从后方匀减速追及沿同一方向匀加速行驶的乙车,若用实线、虚线分别表示甲、乙两车沿直线运动的位移x与时间t图像,则下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲、乙两车做匀变速直线运动,位移-时间图像均应为抛物线,故A错误;
B.甲、乙两车均沿正方向运动,因此位移-时间图像均随时间单调递增,故B错误;
CD.甲车做匀减速直线运动,位移-时间图像(实线)为开口向下的抛物线,乙车做匀加速直线运动,位移-时间图像(虚线)为开口向上的抛物线,故C错误,D正确。
故选D。
6. 如图所示,某人造卫星仅在万有引力作用下绕地球沿椭圆轨道运行,近地点b与远地点e到地心的距离之比为,卫星从a运行到c、从d运行到f的过程中,卫星与地心连线扫过的面积分别为和,且。下列说法正确的是( )
A. 从a运行到c的过程中,卫星的机械能先增大后减小
B. 卫星从a运行到c的时间小于从d运行到f的时间
C. 卫星在b、e两点的线速度之比为
D. 卫星在b、e两点的加速度之比为
【答案】B
【解析】
【详解】A.卫星在椭圆轨道上运行时,只受万有引力,因此机械能守恒,故A错误;
B.卫星从a运行到c过程中,卫星与地心连线扫过的面积小于从d运行到f扫过的面积,根据开普勒第二定律可知,卫星从a运行到c的时间小于从d运行到f的时间,故B正确;
C.在极短时间内,根据开普勒第二定律,卫星在b、e两点附近与地心连线扫过的面积相等,因此有
可知卫星在b、e两点的线速度之比为,故C错误;
D.根据万有引力定律可得,
可知卫星在b、e两点的加速度之比为,故D错误。
故选B。
7. 某种“Y”形弹弓配备四根完全相同的皮筋,皮筋和弹兜质量均远小于弹丸质量。如图(a)所示,当弹弓左右各系一根皮筋,将皮筋拉伸一定长度后释放,弹丸水平射出并恰好打在竖直靶面上的e点,已知靶上,如图(b)所示。若弹弓左右各系两根皮筋,拉伸相同长度后将弹丸从同一位置水平射出,则弹丸在靶上的落点为( )
A. b点 B. bc间某点 C. c点 D. cd间某点
【答案】C
【解析】
【详解】发射弹丸的过程中,橡皮筋的弹性势能转化为弹丸的动能。当左右各系一根皮筋并拉伸一定长度时,设每根橡皮筋储存的弹性势能为,弹丸做平抛运动的初速度为,弹丸射出点与靶面水平距离为l,由能量守恒有
打在靶面上时弹丸的下落高度为
当左右各系两根皮筋并拉伸一定长度时,由能量守恒有
可得
打在靶面上时弹丸的下落高度为
因此弹丸在靶上的落点为c点。
故选C。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求;全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 图示为xOy坐标系中处波源振动后形成的简谐横波,其振幅为A、周期为T,为横波上间距相等的质点。下列说法正确的是( )
A. 波源起振方向沿y轴正方向
B. 时,质点的速度最大
C. 质点和起振后,任意时刻位移大小相等,方向相反
D. 在0~T这段时间内,质点运动的路程为3A
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由题图中的波形图可以看到,当前位于波前的质点将要向上振动,这表明波源起振方向沿y轴正方向,A正确;
B.时,质点运动到最高点,振动速度为0,B错误;
C.质点和相距波长,并非反相点,C错误;
D.质点距离波源波长,因此在时才开始振动,内,质点路程为0,内,质点的路程为3A,因此0~T内,质点运动的路程为3A,D正确。
故选AD。
9. 如图所示,水平桌面上质量为m的物体A通过跨过定滑轮的轻绳与质量为2m的物体B相连,两物体由静止释放后瞬间,轻绳拉力大小为,物体B的加速度大小为;将A、B两物体位置互换后由静止释放后瞬间,轻绳拉力大小为,物体B的加速度大小为。不计一切摩擦阻力。下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】当物体A放在水平桌面上,物体B竖直悬挂时,对A列牛顿第二定律:
对B列牛顿第二定律:
解得,
当物体B放在水平桌面上,物体A竖直悬挂时,对B列牛顿第二定律:
对A列牛顿第二定律:
解得,
即,,故BC正确。
10. 如图所示,静止于粗糙水平面的P、Q两物块用劲度系数为4N/m的轻质弹簧相连,弹簧由原长压缩0.09m后用轻绳将两物块拴接。P、Q两物块的质量分别为0.2kg、0.4kg,物块与水平面间的动摩擦因数均为0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧弹性势能与形变量x、劲度系数k的关系为,重力加速度取。烧断轻绳至两物块均静止的过程中,下列说法正确的是( )
A. 两物块与弹簧组成的系统动量守恒,机械能不守恒
B. Q物块与P物块所受摩擦力的冲量大小相等
C. P物块运动的路程为0.08m
D. P物块的最大动能为0.0112J
【答案】BC
【解析】
【详解】C.P与地面间的最大静摩擦力为
Q与地面间的最大静摩擦力为
初始时弹簧的弹力大小为
因为且,故P将会向左滑,Q保持静止。对P向左运动的过程分析,弹力随位移线性变化,摩擦力大小方向均不变,故P做简谐运动,平衡位置在合力为0处,有
解得
根据对称性,P将运动到处速度为0,并且此时
故P此后将保持静止,P运动的总路程为,故C正确;
A.在P运动的过程中,有摩擦生热,故系统机械能不守恒,P与地面间的摩擦力始终为向右的滑动摩擦力,大小为0.2N,Q与地面间的静摩擦力始终与弹簧弹力大小相等,从0.36N开始逐渐减小至0.04N,方向始终向左,故系统动量不守恒,故A错误;
B.系统初始总动量为0,末状态总动量为0,在该过程中水平方向外力仅为P、Q所受地面的摩擦力,根据动量定理,Q所受摩擦力的冲量大小等于P所受摩擦力的冲量大小,故B正确;
D.当P运动至受力平衡位置处时,动能最大,对整个系统分析,由能量守恒定律可得
解得,故D错误。
故选BC。
三、实验探究题:本题共2小题,共16分。
11. 某实验小组想要测量一个定值电阻的阻值(约为)。实验室备有以下器材:
A.电源(电动势约为3V,内阻约为)
B.电流表A(量程0.6A,内阻约为)
C.电压表V(量程3V,内阻约为)
D.滑动变阻器(阻值范围,额定电流2A)
E.开关和单刀双掷开关,导线若干
(1)为了尽可能多地测量实验数据,请补充图(a)滑动变阻器的连接方式____。
(2)将图(a)中单刀双掷开关接a,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,测量并记录多组电流表、电压表数据。某次测量时电流表指针如图(b)所示,则电流表的读数为_______A。
(3)将图(a)中单刀双掷开关接b,重复(2)中操作,利用记录的数据分别描绘电流随电压变化的图线如图(c)所示,则接b时对应图(c)中_______(选填“①”或“②”),单刀双掷开关接_______(选填“a”或“b”)的数据更接近电阻真实值。
【答案】(1) (2)0.44
(3) ①. ② ②. a
【解析】
【小问1详解】
采用分压式接法连接滑动变阻器。
【小问2详解】
刻度的最小分度为0.02A,估读到本位,读数为0.44A。
【小问3详解】
[1][2]接a时为电流表外接,电阻测量值小于真实值;接b时为电流表内接,电阻测量值大于真实值,图(c)斜率为电阻倒数,因此接b时对应图(c)中②。易判断为小电阻,电流表应外接减小系统误差,因此单刀双掷开关接a的数据更接近电阻真实值。
12. 某同学利用手机和自行车探究圆周运动的相关知识。已知手机的加速度传感器既可以测量合加速度大小a,又可以测量x、y、z三个方向的加速度大小、、,如图(a)所示。将自行车架起,手机固定在自行车后轮轮毂上①位置(手机x、y平面始终与竖直面重合),如图(b)所示,后轮转动带动手机在竖直面内做圆周运动。
(1)后轮加速转动,手机可测到_______不为零(填标号)。
A. x、y方向的加速度值
B. x、z方向的加速度值
C. y、z方向的加速度值
(2)后轮匀速转动
①利用秒表测出后轮转动N圈的时间为t,则角速度为_______(用N、t表示)。
②测量多组加速度大小a与角速度的数据后,为了直观得出它们的关系,应作出a-_______(选填“”或“”)图像。
③利用装置测量加速度传感器在手机中的位置。
如图(c)所示,将手机固定在顶角与转轴重合的②位置,建立平面直角坐标。重复(2)中操作,作出加速度与角速度关系的图像,并通过图像计算出斜率为,则加速度传感器到轮毂转轴的距离为_______,加速度传感器在手机中的位置坐标_______,_______。(均用、、、中部分字母表示)
【答案】(1)A (2) ①. ②. ③. ④. ⑤.
【解析】
【小问1详解】
后轮加速转动时,加速度传感器在竖直面内做变速圆周运动,有法向加速度和切向加速度,可测得x、y方向的加速度值不为零,故选A。
【小问2详解】
①[1]后轮转动N圈时,可得角速度
②[2] 向心加速度大小a与角速度的关系为
为了直观得出它们的关系,应作出图像,此时图像为一条过原点的直线。
③[3] 图像的斜率对应的物理量是加速度传感器到圆周运动圆心(即转轴)的距离,因此有
[4][5]由于向心加速度的方向指向圆心,因此有,
四、计算题:本题共3小题,共38分。解答应当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。
13. 一定质量的某种理想气体,沿p-T图像中箭头所示方向,从状态A开始先后变化到状态B、C、D,其中状态A和状态D温度相同,BA、CD的延长线经过坐标原点。已知气体在状态A时的体积为1.0L。求:
(1)气体在状态C时的体积;
(2)气体在A→B→C→D过程中吸收的总热量Q。
【答案】(1)
(2)440J
【解析】
【小问1详解】
气体从到经历等容变化过程,从到经历等压变化过程,由盖-吕萨克定律得
解得
【小问2详解】
气体从到及从到经历等容变化过程,外界对气体不做功从到过程。由查理定律得
解得
从到过程,外界对气体做功为:
解得。由于,气体内能不变,故。气体经历过程,根据热力学第一定律得:
解得
14. 如图所示,半径的光滑圆弧轨道ABC固定在水平面上,A点与圆心O等高,B为最低点,圆弧BC对应的圆心角。将质量的小球P从A点正上方某一高度由静止释放,进入圆弧轨道后,在最低点B与质量的小球Q发生弹性碰撞,Q从C点飞出后恰好能垂直击中竖直墙面上的D点。已知C点到墙壁的水平距离,不计一切摩擦阻力,两小球均可视为质点,重力加速度g取。求:
(1)小球Q从C点飞出时的速度大小v;
(2)小球Q在C点时对轨道的压力大小;
(3)小球P释放点到A点的距离h。
【答案】(1)2m/s
(2)3.9N (3)1.3m
【解析】
【小问1详解】
小球Q从C点到D点的斜上抛过程可逆向看成从D点到C点的平抛运动,则在水平方向有
在竖直方向有
联立解得
【小问2详解】
小球Q在C点,根据牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律可得小球Q在C点时对轨道的压力大小
【小问3详解】
小球Q从B点到C点过程根据动能定理有
解得
小球P、Q碰撞过程姝动量守恒和能量守恒有,
解得
小球P从释放到运动至最低点B过程根据动能定理有
解得
15. 如图所示,某生产线上用两个平滑连接的传送带运输货物。传送带Ⅰ水平,长度,传送带Ⅱ倾斜,与水平面夹角,长度。传送带Ⅰ、Ⅱ启动后,皮带均先以加速度匀加速,达到最大速度后匀速。某次运输过程中,启动传送带Ⅰ的同时,将质量的货物轻放在传送带Ⅰ的左端。货物与传送带Ⅰ、Ⅱ间的动摩擦因数,已知,,重力加速度g取。
(1)求货物放上传送带Ⅰ瞬间的加速度大小;
(2)启动传动带Ⅰ后,经过时间启动传动带Ⅱ,恰能使货物全程以最短时间t到达传送带Ⅱ的右端,求和t;
(3)实际上不同的货物粗糙程度不同。若货物与传送带Ⅰ、Ⅱ间的动摩擦因数在0.50~0.72之间,则待传送带均已匀速运行后,放置货物的时间间隔至少为多少才能避免货物之间发生碰撞。
【答案】(1)
(2)0.75s,3.25s
(3)
【解析】
【小问1详解】
假设货物受滑动摩擦力,则根据牛顿第二定律得
解得
假设成立,加速度大小为
【小问2详解】
设货物到达传送带Ⅰ右端时速度大小为,假设货物在传送带Ⅰ上一直匀加速
解得,假设成立。
货物在传动带Ⅰ上的时间为
传送带Ⅱ需要在货物到达前加速到10m/s,加速过程需要的时间为
因此有
货物到达传送带Ⅱ后,加速度根据牛顿第二定律得
解得
假设货物在到达传送带Ⅱ右端前和传送带Ⅱ已经共速,且该过程中在传送带Ⅱ上的位移为,则
解得,假设成立。
此后货物匀速运动。设货物在传动带Ⅱ上加速的时间为,匀速的时间为,则,
运输时间为
【小问3详解】
相邻两个货物最容易发生碰撞的情况:先放置的货物1的动摩擦因数为、后放置的货物2的动摩擦因数为
以最短时间间隔放置时,后者恰好与前者不相碰货物1与传送带达到共速时,位于传送带Ⅱ上,其走过的总路程为
所需的时间为
假设货物2在传动带Ⅰ上一直匀加速,则其到达传送带Ⅰ右端时,速度大小满足
解得,恰好与传送带Ⅰ达到共速,假设成立。
货物2在传送带Ⅰ上的加速时间为
货物2与传送带达到共速时,货物1尚未与传送带达到共速。易知临界条件为货物1达到与传送带共速时货物2恰好与货物1不相碰,此过程货物2的路程
因此有
解得
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四川省高三年级第一次联合诊断性考试
物理
考试时间75分钟,满分100分
注意事项:
1.答题前,考生务必在答题卡上将自己的姓名、座位号、考籍号用0.5毫米的黑色签字笔填写清楚,考生考试条形码由监考老师粘贴在答题卡上的“贴条形码区”。
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上,如需改动,用橡皮擦擦干净后再填涂其它答案;非选择题用0.5毫米的黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答,超出答题区域答题的答案无效;在草稿纸上、试卷上答题无效。
3.考试结束后由监考老师将答题卡收回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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. 2025年成都世界运动会我国选手商春松夺得跑酷女子自由式冠军。下列描述商春松跑酷过程的物理量为标量的是( )
A. 速度 B. 加速度 C. 动量 D. 动能
2. 如图所示,一支毛笔笔顶放在水平桌面上,笔杆靠在笔架上保持静止。毛笔与笔架之间摩擦力忽略不计。下列说法正确的是( )
A. 笔架对毛笔的支持力方向竖直向上
B. 桌面与毛笔之间没有摩擦力
C. 桌面与笔架之间有摩擦力
D. 毛笔对桌面的压力与桌面对毛笔的支持力是一对平衡力
3. 如图所示,A、B两球用长为1m的轻绳相连,手提B球从某高度由静止释放。两球落地的时间间隔为0.2s,重力加速度取,A球距地面的高度为( )
A. 0.8m B. 1m C. 1.4m D. 1.6m
4. 如图所示,将锌板与验电器相连,验电器指针闭合。用紫外线灯短暂照射锌板后移开,验电器张开一稳定张角。随后用红外线灯照射锌板,验电器指针张角保持不变。下列说法正确的是( )
A. 验电器带正电
B. 延长红外线照射时间,验电器指针张角增大
C. 增大红外线光照强度,验电器指针张角增大
D. 用丝绸摩擦的玻璃棒靠近锌板,验电器指针张角减小
5. 车从后方匀减速追及沿同一方向匀加速行驶的乙车,若用实线、虚线分别表示甲、乙两车沿直线运动的位移x与时间t图像,则下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示,某人造卫星仅在万有引力作用下绕地球沿椭圆轨道运行,近地点b与远地点e到地心的距离之比为,卫星从a运行到c、从d运行到f的过程中,卫星与地心连线扫过的面积分别为和,且。下列说法正确的是( )
A. 从a运行到c的过程中,卫星的机械能先增大后减小
B. 卫星从a运行到c的时间小于从d运行到f的时间
C. 卫星在b、e两点的线速度之比为
D. 卫星在b、e两点的加速度之比为
7. 某种“Y”形弹弓配备四根完全相同的皮筋,皮筋和弹兜质量均远小于弹丸质量。如图(a)所示,当弹弓左右各系一根皮筋,将皮筋拉伸一定长度后释放,弹丸水平射出并恰好打在竖直靶面上的e点,已知靶上,如图(b)所示。若弹弓左右各系两根皮筋,拉伸相同长度后将弹丸从同一位置水平射出,则弹丸在靶上的落点为( )
A. b点 B. bc间某点 C. c点 D. cd间某点
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求;全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 图示为xOy坐标系中处波源振动后形成的简谐横波,其振幅为A、周期为T,为横波上间距相等的质点。下列说法正确的是( )
A. 波源起振方向沿y轴正方向
B. 时,质点的速度最大
C. 质点和起振后,任意时刻位移大小相等,方向相反
D. 在0~T这段时间内,质点运动的路程为3A
9. 如图所示,水平桌面上质量为m的物体A通过跨过定滑轮的轻绳与质量为2m的物体B相连,两物体由静止释放后瞬间,轻绳拉力大小为,物体B的加速度大小为;将A、B两物体位置互换后由静止释放后瞬间,轻绳拉力大小为,物体B的加速度大小为。不计一切摩擦阻力。下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
10. 如图所示,静止于粗糙水平面的P、Q两物块用劲度系数为4N/m的轻质弹簧相连,弹簧由原长压缩0.09m后用轻绳将两物块拴接。P、Q两物块的质量分别为0.2kg、0.4kg,物块与水平面间的动摩擦因数均为0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧弹性势能与形变量x、劲度系数k的关系为,重力加速度取。烧断轻绳至两物块均静止的过程中,下列说法正确的是( )
A. 两物块与弹簧组成的系统动量守恒,机械能不守恒
B. Q物块与P物块所受摩擦力的冲量大小相等
C. P物块运动的路程为0.08m
D. P物块的最大动能为0.0112J
三、实验探究题:本题共2小题,共16分。
11. 某实验小组想要测量一个定值电阻的阻值(约为)。实验室备有以下器材:
A.电源(电动势约为3V,内阻约为)
B.电流表A(量程0.6A,内阻约为)
C.电压表V(量程3V,内阻约为)
D.滑动变阻器(阻值范围,额定电流2A)
E.开关和单刀双掷开关,导线若干
(1)为了尽可能多地测量实验数据,请补充图(a)滑动变阻器的连接方式____。
(2)将图(a)中单刀双掷开关接a,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,测量并记录多组电流表、电压表数据。某次测量时电流表指针如图(b)所示,则电流表的读数为_______A。
(3)将图(a)中单刀双掷开关接b,重复(2)中操作,利用记录的数据分别描绘电流随电压变化的图线如图(c)所示,则接b时对应图(c)中_______(选填“①”或“②”),单刀双掷开关接_______(选填“a”或“b”)的数据更接近电阻真实值。
12. 某同学利用手机和自行车探究圆周运动的相关知识。已知手机的加速度传感器既可以测量合加速度大小a,又可以测量x、y、z三个方向的加速度大小、、,如图(a)所示。将自行车架起,手机固定在自行车后轮轮毂上①位置(手机x、y平面始终与竖直面重合),如图(b)所示,后轮转动带动手机在竖直面内做圆周运动。
(1)后轮加速转动,手机可测到_______不为零(填标号)。
A. x、y方向的加速度值
B. x、z方向的加速度值
C. y、z方向的加速度值
(2)后轮匀速转动
①利用秒表测出后轮转动N圈的时间为t,则角速度为_______(用N、t表示)。
②测量多组加速度大小a与角速度的数据后,为了直观得出它们的关系,应作出a-_______(选填“”或“”)图像。
③利用装置测量加速度传感器在手机中的位置。
如图(c)所示,将手机固定在顶角与转轴重合的②位置,建立平面直角坐标。重复(2)中操作,作出加速度与角速度关系的图像,并通过图像计算出斜率为,则加速度传感器到轮毂转轴的距离为_______,加速度传感器在手机中的位置坐标_______,_______。(均用、、、中部分字母表示)
四、计算题:本题共3小题,共38分。解答应当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。
13. 一定质量的某种理想气体,沿p-T图像中箭头所示方向,从状态A开始先后变化到状态B、C、D,其中状态A和状态D温度相同,BA、CD的延长线经过坐标原点。已知气体在状态A时的体积为1.0L。求:
(1)气体在状态C时的体积;
(2)气体在A→B→C→D过程中吸收的总热量Q。
14. 如图所示,半径的光滑圆弧轨道ABC固定在水平面上,A点与圆心O等高,B为最低点,圆弧BC对应的圆心角。将质量的小球P从A点正上方某一高度由静止释放,进入圆弧轨道后,在最低点B与质量的小球Q发生弹性碰撞,Q从C点飞出后恰好能垂直击中竖直墙面上的D点。已知C点到墙壁的水平距离,不计一切摩擦阻力,两小球均可视为质点,重力加速度g取。求:
(1)小球Q从C点飞出时的速度大小v;
(2)小球Q在C点时对轨道的压力大小;
(3)小球P释放点到A点的距离h。
15. 如图所示,某生产线上用两个平滑连接的传送带运输货物。传送带Ⅰ水平,长度,传送带Ⅱ倾斜,与水平面夹角,长度。传送带Ⅰ、Ⅱ启动后,皮带均先以加速度匀加速,达到最大速度后匀速。某次运输过程中,启动传送带Ⅰ的同时,将质量的货物轻放在传送带Ⅰ的左端。货物与传送带Ⅰ、Ⅱ间的动摩擦因数,已知,,重力加速度g取。
(1)求货物放上传送带Ⅰ瞬间的加速度大小;
(2)启动传动带Ⅰ后,经过时间启动传动带Ⅱ,恰能使货物全程以最短时间t到达传送带Ⅱ的右端,求和t;
(3)实际上不同的货物粗糙程度不同。若货物与传送带Ⅰ、Ⅱ间的动摩擦因数在0.50~0.72之间,则待传送带均已匀速运行后,放置货物的时间间隔至少为多少才能避免货物之间发生碰撞。
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