精品解析:湖南省三新教育联考2025-2026学年高二上学期11月期中物理试题
2025-12-16
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 湖南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.46 MB |
| 发布时间 | 2025-12-16 |
| 更新时间 | 2025-12-17 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-12-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55472571.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025年11月A佳教育高二期中联考
物理
班级:_____姓名:_____准考证号:_____
(本试卷共6页,15题,考试用时75分钟,全卷满分100分)
注意事项:
1.答题前,先将自己的班级、姓名、准考证号写在试题卷和答题卡上,并将准考证条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上相应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,将答题卡上交。
一、选择题: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. 在物理学的探索和发现过程中,物理思维和研究方法比物理知识本身更加重要。以下关于物理学研究方法和物理学史的叙述,正确的是( )
A. 在研究弹力时,通过激光笔、平面镜观察桌面形变,这里应用了实验推理法
B. 美国科学家富兰克林命名了正电荷和负电荷,并通过油滴实验测得了元电荷的数值
C. 第谷总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些规律运动的原因
D. 质点、点电荷都是抓住主要因素、忽略次要因素建立的理想化模型
【答案】D
【解析】
【详解】A.在研究弹力时,通过激光笔、平面镜观察桌面形变,应用了微小量放大法,故A错误;
B.富兰克林命名正负电荷,但元电荷数值由密立根油滴实验测得,故B错误;
C.开普勒在第谷天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律,但并未找出行星按照这些规律运动的原因,故C错误;
D.质点、点电荷都是抓住主要因素忽略次要因素建立的理想化模型,故D正确。
故选D。
2. 2025年7月15日天舟九号货运飞船在文昌航天发射场成功发射,据有关资料显示:天舟九号装载量创历史新高,并采用3小时快速交会对接模式,成功与轨道高度约为的天和核心舱实现对接,相比传统方案节省90%的时间,它不仅是我国航天工程的“太空快递员”,更是空间站常态化运营的“生命线”。以下关于天舟九号货运飞船的说法,正确的是( )
A. 天舟九号的发射速度应当超过第二宇宙速度而小于第三宇宙速度
B. 成功对接并稳定运行后,天舟九号中的货物处于失重状态,不受地球吸引力
C. 天舟九号为了与在较高轨道的天和核心舱对接,需在较低轨道加速后才能实现对接
D. 天舟九号与天和核心舱对接后稳定运行的速度小于地球同步卫星的速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.天舟九号的发射速度应当超过第一宇宙速度而小于第二宇宙速度,故A错误;
B.成功对接并稳定运行后,天舟九号中的货物处于失重状态,并不是不受地球吸引力,而是地球吸引力全部用来充当向心力,故B错误;
C.从低轨道变轨到高轨道需要加速,故C正确;
D.根据万有引力提供向心力有
解得
天舟九号与天和核心舱对接后稳定运行的轨道半径小于同步卫星的轨道半径,运行速度比地球同步卫星的速度大,故D错误。
故选C。
3. 小华国庆假期利用所学的知识将电流表A进行改装,已知电流表A的量程为,内阻为,他先将其改装成一个量程为0.6A的电流表,在此基础之上再将它改装成了一个量程为15V的电压表,如右图。则和的阻值分别为( )
A. ; B. ; C. ; D. ;
【答案】A
【解析】
【详解】改装成电流表,需要并联电阻进行分流,所以1、2端子间的电路为0.6A的电流表,当原电流表A满偏时,即
新电流表也满偏,即1、2端子间的干路电流
电流表A和电阻两端电压相等,列式
解得
改装成电压表,需要串联电阻进行分压,所以1、3端子间的电路为15V的电压表,当原电流表A满偏时,即
电流表A和电阻并联,干路电流
新电压表也满偏,即1、3端子间的电压
列式得
解得
故选A。
4. 某同学按下图将导线缠绕在圆形铁芯上,若向导线中通入由至的电流,则O点处的磁感应强度方向应当( )
A. 垂直纸面向里 B. 垂直纸面向外
C. 平行于纸面向下 D. 平行于纸面向上
【答案】C
【解析】
【详解】由安培定则,左、右两边的通电线圈的上端都是N极,下端都是S极,所以点的磁场在纸面内,方向向下。
故选C。
5. 2025年4月24日,神舟二十号载人飞船通过长征系列运载火箭发射升空,并成功将航天员乘组送入中国空间站。长征系列运载火箭的成就,不仅是我国航天技术进步的体现,更是国家综合实力的象征。已知某时刻总质量为(含燃料)的火箭以相对于地面为的速度向上飞行,在极短的时间内向后喷出燃料气体的质量为,向后喷出的气体相对火箭喷气前的速度大小为,且,则喷气后火箭的速度为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知在极短时间内火箭系统动量守恒,进行反冲运动,根据题目条件,规定火箭运行方向为正方向,可知燃料气体的速度方向与火箭飞行方向相同,且大小为
由动量守恒定律可得
解得
故选B。
6. 某新能源汽车充电时,手机APP显示实时充电数据如图所示。已知充电过程中,电池内部存在电阻,电能一部分转化为电池的化学能,另一部分因电池内阻发热损耗,通过查阅资料发现,该新能源汽车的电池的容量为,充电时内阻为,下列说法正确的是( )
A. 若该新能源汽车完全没电,以该充电数据开始充电,充满需1h
B. 此时电池每秒钟对外散发热量
C. 此时每秒钟有的电能转换为化学能
D. 此时电池的充电效率
【答案】D
【解析】
【详解】A.若该新能源汽车完全没电,以该充电数据开始充电,充电实际功率为
充电达到用时间大于,故A错误;
B.此时电池每秒钟对外散发热量,故B错误;
C.此时每秒钟有的电能转换为化学能,故C错误;
D.此时电池的充电效率为,故D正确。
故选D。
二、选择题: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. 如图所示是等量异种点电荷形成电场中的一些点;O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上相对O对称的两点,连线上B、C和A、D也相对O对称。则下列说法中正确的是( )
A. E、F两点电场强度相同
B. A、D两点电场强度不同
C. 电子从B点向C点运动时,电子的电势能一直减小
D. 电子从E点向F点运动所受静电力先增大后减小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.等量异种电荷电场线如图所示
等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线,电场强度方向与等势线垂直,因此、两点电场强度方向相同,由于、是连线中垂线上相对对称的两点,则其电场强度大小也相等,故A正确;
B.根据对称性可知,A、D两点处电场线疏密程度相同,则A、D两点电场强度大小相同,、两点电场强度方向也相同,都水平向左。故B错误;
C.电子从到的过程中,由于电子带负电,其所受电场力指向正电荷,电场力对电子做负功,其电势能一直在增加,故C错误;
D.由图可知,电子从点向点运动过程中,电场强度先增大后减小,则电子所受静电力先增大后减小,故D正确。
故选AD。
8. 2025年3月19日,宇树G1成为全球首次完成原地侧空翻的人形机器人,这个动作看似简单,但背后涉及物理学、工程学、材料学等多学科的顶级技术集成。据有关资料显示:宇树G1在完成侧空翻动作时,单侧腿部承受瞬时压力能达到自身重量的4.5倍。下列有关说法中正确的是( )
A. 在机器人起跳的瞬间,机器人对地面的压力大于地面对机器人的支持力
B. 在机器人起跳的瞬间,地面对机器人的支持力大于机器人自身的重力,机器人处于超重状态
C. 机器人从最高点到平稳落地的过程中,先失重后超重
D. 在落地过程中,机器人通过曲腿动作可以达到减小动量变化量的目的
【答案】BC
【解析】
【详解】A.在机器人起跳的瞬间,由牛顿第三定律可知机器人对地面的压力等于地面对机器人的支持力,故A错误;
B.在机器人起跳的瞬间,加速向上,地面对机器人的支持力大于机器人自身的重力,机器人处于超重状态,故B正确;
C.机器人从最高点到平稳落地的过程中,先自由下落处于失重状态,与地面接触后速度瞬间减小为零,做减速下降,处于超重状态,故C正确;
D.在落地过程中,机器人通过曲腿动作并不能减小动量变化量,只能增加作用时间,减小与地面之间的作用力,故D错误。
故选BC。
9. 如图所示的电路中,电源的电动势为E、内阻为,C为电容器(中间有一带电液滴),和为定值电阻,为光敏电阻(阻值随光照强度的增大而减小),V为理想电压表,A为理想电流表,G为灵敏电流计。当开关S闭合且电路稳定后,电容器中间的带电液滴恰好静止,现逐渐减小对的光照强度,下列说法正确的是( )
A. 电容器中液滴带负电 B. 电容器中带电粒子会向下运动
C. 的示数变小 D. 中有从a至b的电流
【答案】AD
【解析】
【详解】A.带电液滴处于平衡状态,由受力分析可知其带负电,故A正确;
B.带电粒子带负电,当减小对的光照强度,增大,总电流减小。根据电路串并联关系可知两端的电压增大,电容器两端电压增大,电场强度增加,带电粒子会向上运动。故B错误;
C.减小对的光照强度,增大,则总电阻增大,电路总电流减小,则的示数变大,故C错误;
D.减小对的光照强度,增大,总电流减小根据电路串并联关系可知两端的电压增大,则电容器两端电压增大,电容器充电,G中有从至的电流,故D正确。
故选AD。
10. 2025年2月,在第九届亚冬会自由式滑雪女子U形场地技巧决赛中,李方慧为中国代表团夺得本届亚冬会首枚冠军奖牌。通过简化并建立模型,我们可知:U形池场地的横截面如图所示,AB段、CD段的半径均为的四分之一光滑圆弧雪道,BC段为粗糙的水平雪道且与圆弧雪道相切,质量为的运动员(含滑板)开始时以的速度从A点沿切线滑下,之后始终保持在一个竖直平面内运动,经U型雪道刚好运动到D点。已知运动员与BC段水平雪道间的动摩擦因数为0.1,忽略空气阻力,运动员可视为质点,。下列说法中正确的是( )
A. 运动员第一次经过AB圆弧最低点B时,对地面的压力大小为
B. 水平雪道BC的长度为
C. 运动员在圆弧雪道CD上运动时,雪道对运动员的弹力的冲量为零
D. 运动员最终停在距离C点为的位置
【答案】BD
【解析】
【详解】A.运动员第一次运动到圆弧最低点点过程中只受到重力做功,则根据动能定理可得
在点对运动员进行受力分析可得
联立两式可得
由牛顿第三定律可知压力与支持力大小相等,方向相反,故A错误;
B.对运动员由到进行分析,由动能定理可得
求解可得,故B正确;
C.由于段为光滑圆弧雪道,运动员在雪道段上滑行时,支持力始终指向圆弧的圆心,所以其产生的冲量不为零,故C错误;
D.由能量守恒定律列式可得
解得
而,由运动分析可得运动员最终停在距离点为位置,故D正确。
故选BD。
三、实验题:本题共2小题,每空2分,共18分。
11. 为了验证动量守恒定律,某实验小组的同学设计了如图甲所示的实验装置:将一足够长的气垫导轨放置在水平桌面上,光电门1和光电门2相隔适当距离安装好并与数字计时器(图中未画出)相连,滑块A、B的上端装有宽度均为d的挡光片,测得滑块A、B的质量分别为、,且。
(1)用螺旋测微器测量滑块上挡光片的宽度d,示数如图乙所示,则__________。
(2)打开气泵,调节气垫导轨至水平状态,滑块置于光电门1的右侧,滑块静置于两光电门之间,给一个向左的初速度,与静止的滑块发生碰撞。与光电门1相连的计时器先后显示的遮光时间分别为和,与光电门2相连的计时器显示的遮光时间为。则发生碰撞后滑块的动量大小为_____;若碰撞过程中、、、、、满足表达式:___________,则说明两滑块碰撞过程中动量守恒。
【答案】(1)4.915##4.914##4.916
(2) ① ②. (或)
【解析】
【小问1详解】
挡光片的宽度。
【小问2详解】
A碰撞前的速度为
A、B相碰后的速度为,
所以碰撞发生后A滑块的动量为
大小为;
若碰撞满足动量守恒,即
即
简化为
12. 某实验小组设计了如图甲所示的实验电路,来测量电源的电动势和内阻,实验器材有:待测电源,阻值为的定值电阻,内阻极大的电压表,总阻值为且阻值均匀的半圆形滑线变阻器,变阻器上有可指示滑片转过角度的刻度盘,开关、导线若干。回答下列问题:
(1)合上开关前,变阻器的触头P应置于_____(选填“A”或“B”)端。
(2)合上开关后,电压表示数如图乙所示,则电阻两端电压大小为_____;当变阻器的触头P由B向A转动时,电压表示数U将_____(选填“变大”或“变小”)。
(3)在实验中转动滑片,改变角度(弧度制),定值电阻的电压与电源电动势之间将满足公式:E=_____(用U、R、θ、π、R0、r表示);该实验小组的同学利用测得的实验数据,经过Excel处理后,以为纵坐标,为横坐标,作出图像如图丙所示,已知图像的斜率为,纵截距为,则电源的电动势为_____,内阻_____。(用、、、、表示)
【答案】(1)B (2) ①. 11.0 ②. 变大
(3) ①. ②. ③.
【解析】
小问1详解】
开关合上前,应让变阻器以最大阻值接入电路,故需要置于端;
【小问2详解】
[1]电压表量程为,每格表示,估读到本位,读数为;
[2]滑片在由向转动过程中,总电阻减小,总电流增大,电压表示数增大;
【小问3详解】
[1]半圆形变阻器接入电路的电阻
由欧姆定律可得
[2]由
整理可得
[3]由
可知图像斜率为
纵截距
计算可得,
四、计算题:本题共3小题,共38分。要求写出必要的文字描述和关系式。
13. 某消防队使用无人机进行高层灭火演练,如下图。无人机悬停在距离地面高度H=20m的空中。无人机通过机械臂水平发射一颗灭火弹,灭火弹精准击中离无人机水平距离为的险情发生处,不计空气阻力,重力加速度.。求:
(1)灭火弹从发射到击中险情发生处时间及机械臂发射灭火弹的初速度;
(2)灭火弹击中险情发生处时的速度大小v(可用根号表示)。
【答案】(1);
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据平抛运动的规律,由
可得
由
可得
【小问2详解】
灭火弹击中险情发生处用时,所以
实际速度
14. 如图甲所示,某装置由直线加速器、偏转电场和荧光屏三部分组成。直线加速器由n个横截面积相同的金属圆筒依次排列(图中只画出4个),其中心轴线在同一直线上,圆筒的长度依照一定的规律依次增加。各筒按奇偶顺序交替连接到如图乙所示的交流电源的两端,交流电源周期为、电压绝对值为,且对应奇数号圆筒为高电势。整个装置放在高真空容器中。圆筒的两底面中心开有小孔,粒子可以沿筒的中心轴线穿过。由于静电平衡,可认为只有相邻圆筒间缝隙中存在匀强电场,而圆筒内部电场强度为零,缝隙的宽度很小,粒子在缝隙电场中加速的时间可以不计。时刻,位于序号为0的金属圆板中央的一个质量为、电荷量为的电子,在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速,穿过圆筒1后正好在时刻进入圆筒1、2之间的电场再次加速,且之后每经过正好进入下一缝隙电场。偏转电场由两块相同的平行金属极板与组成,板长为,两板间距离为,两极板间的电压,两板间的电场可视为匀强电场,忽略边缘效应,距两极板右侧1.5L处竖直放置一足够大的荧光屏。电子自直线加速器射出后,沿两板的中心线PO射入偏转电场,并从另一侧射出,最后打到荧光屏上。
(1)求带电粒子从第个圆筒飞出时的速度大小;
(2)求第4个圆筒的长度;
(3)求带电粒子从第个圆筒飞出后在偏转电场中的偏转量及带电粒子打在荧光屏的位置与0点间的距离Y。
【答案】(1)
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
根据动能定理
可得
【小问2详解】
根据动能定理
可得
由于粒子在缝隙电场中的加速时间可以不计,所以
【小问3详解】
电子从第个圆筒射出后的速度为,根据动能定理,有
电子在偏转电场中做类平抛运动,设运动时间为,水平方向
竖直方向加速度
电子射出偏转电场时,在垂直于板面方向偏移的距离为
解得
射出极板后电子做匀速直线运动,沿轴线方向
沿竖直方向
解得
电子打在荧光屏的位置与点间的距离为
15. 如图所示,动摩擦因数为的水平粗糙绝缘直轨道(足够长)与竖直光滑的半圆形绝缘轨道平滑连接,轨道半径为,空间中存在一个水平向右的匀强电场,电场线与直轨道平行,电场强度,轨道上有、两个物块(均可视为质点),质量分别为、;其中带电荷量为,不带电。在水平轨道上静止释放物块,物块将在水平轨道上加速运动后与位于点的物块相撞,并粘合成一个整体继续运动。取。求:
(1)物块在水平直轨道上运动时的加速度;
(2)若释放后,、粘合成的整体恰好能运动到点,求物块释放时离点的距离LPB;
(3)在第(2)问基础上,求物块、粘合后在半圆形轨道上的最大速度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
(1)对物块受力分析可得
解得
【小问2详解】
释放后,PQ恰好能运动至点,由分析可知
对整体由到列动能定理:
解得
物块与物块发生完全非弹性碰撞,系统动量守恒:
解得
由运动分析可得
解得
【小问3详解】
物块、粘合成整体后,在圆弧上做圆周运动,当速度取到最大值时,其切向上分力应当为0,将整体所受静电力与重力进行合成可得
与竖直方向所成角度,
过圆心平行于合外力做辅助线交圆弧于点
对由到点列动能定理可得
解得
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2025年11月A佳教育高二期中联考
物理
班级:_____姓名:_____准考证号:_____
(本试卷共6页,15题,考试用时75分钟,全卷满分100分)
注意事项:
1.答题前,先将自己的班级、姓名、准考证号写在试题卷和答题卡上,并将准考证条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上相应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,将答题卡上交。
一、选择题: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. 在物理学的探索和发现过程中,物理思维和研究方法比物理知识本身更加重要。以下关于物理学研究方法和物理学史的叙述,正确的是( )
A. 研究弹力时,通过激光笔、平面镜观察桌面形变,这里应用了实验推理法
B. 美国科学家富兰克林命名了正电荷和负电荷,并通过油滴实验测得了元电荷的数值
C. 第谷总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些规律运动的原因
D. 质点、点电荷都是抓住主要因素、忽略次要因素建立的理想化模型
2. 2025年7月15日天舟九号货运飞船在文昌航天发射场成功发射,据有关资料显示:天舟九号装载量创历史新高,并采用3小时快速交会对接模式,成功与轨道高度约为的天和核心舱实现对接,相比传统方案节省90%的时间,它不仅是我国航天工程的“太空快递员”,更是空间站常态化运营的“生命线”。以下关于天舟九号货运飞船的说法,正确的是( )
A. 天舟九号的发射速度应当超过第二宇宙速度而小于第三宇宙速度
B. 成功对接并稳定运行后,天舟九号中的货物处于失重状态,不受地球吸引力
C. 天舟九号为了与在较高轨道的天和核心舱对接,需在较低轨道加速后才能实现对接
D. 天舟九号与天和核心舱对接后稳定运行的速度小于地球同步卫星的速度
3. 小华国庆假期利用所学的知识将电流表A进行改装,已知电流表A的量程为,内阻为,他先将其改装成一个量程为0.6A的电流表,在此基础之上再将它改装成了一个量程为15V的电压表,如右图。则和的阻值分别为( )
A. ; B. ; C. ; D. ;
4. 某同学按下图将导线缠绕在圆形铁芯上,若向导线中通入由至的电流,则O点处的磁感应强度方向应当( )
A. 垂直纸面向里 B. 垂直纸面向外
C. 平行于纸面向下 D. 平行于纸面向上
5. 2025年4月24日,神舟二十号载人飞船通过长征系列运载火箭发射升空,并成功将航天员乘组送入中国空间站。长征系列运载火箭的成就,不仅是我国航天技术进步的体现,更是国家综合实力的象征。已知某时刻总质量为(含燃料)的火箭以相对于地面为的速度向上飞行,在极短的时间内向后喷出燃料气体的质量为,向后喷出的气体相对火箭喷气前的速度大小为,且,则喷气后火箭的速度为( )
A. B.
C. D.
6. 某新能源汽车充电时,手机APP显示实时充电数据如图所示。已知充电过程中,电池内部存在电阻,电能一部分转化为电池的化学能,另一部分因电池内阻发热损耗,通过查阅资料发现,该新能源汽车的电池的容量为,充电时内阻为,下列说法正确的是( )
A. 若该新能源汽车完全没电,以该充电数据开始充电,充满需1h
B. 此时电池每秒钟对外散发热量
C. 此时每秒钟有的电能转换为化学能
D. 此时电池充电效率
二、选择题: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. 如图所示是等量异种点电荷形成的电场中的一些点;O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上相对O对称的两点,连线上B、C和A、D也相对O对称。则下列说法中正确的是( )
A. E、F两点电场强度相同
B A、D两点电场强度不同
C. 电子从B点向C点运动时,电子的电势能一直减小
D. 电子从E点向F点运动所受静电力先增大后减小
8. 2025年3月19日,宇树G1成为全球首次完成原地侧空翻的人形机器人,这个动作看似简单,但背后涉及物理学、工程学、材料学等多学科的顶级技术集成。据有关资料显示:宇树G1在完成侧空翻动作时,单侧腿部承受瞬时压力能达到自身重量的4.5倍。下列有关说法中正确的是( )
A. 在机器人起跳的瞬间,机器人对地面的压力大于地面对机器人的支持力
B. 在机器人起跳的瞬间,地面对机器人的支持力大于机器人自身的重力,机器人处于超重状态
C. 机器人从最高点到平稳落地过程中,先失重后超重
D. 在落地过程中,机器人通过曲腿动作可以达到减小动量变化量的目的
9. 如图所示的电路中,电源的电动势为E、内阻为,C为电容器(中间有一带电液滴),和为定值电阻,为光敏电阻(阻值随光照强度的增大而减小),V为理想电压表,A为理想电流表,G为灵敏电流计。当开关S闭合且电路稳定后,电容器中间的带电液滴恰好静止,现逐渐减小对的光照强度,下列说法正确的是( )
A. 电容器中液滴带负电 B. 电容器中带电粒子会向下运动
C. 示数变小 D. 中有从a至b的电流
10. 2025年2月,在第九届亚冬会自由式滑雪女子U形场地技巧决赛中,李方慧为中国代表团夺得本届亚冬会首枚冠军奖牌。通过简化并建立模型,我们可知:U形池场地的横截面如图所示,AB段、CD段的半径均为的四分之一光滑圆弧雪道,BC段为粗糙的水平雪道且与圆弧雪道相切,质量为的运动员(含滑板)开始时以的速度从A点沿切线滑下,之后始终保持在一个竖直平面内运动,经U型雪道刚好运动到D点。已知运动员与BC段水平雪道间的动摩擦因数为0.1,忽略空气阻力,运动员可视为质点,。下列说法中正确的是( )
A. 运动员第一次经过AB圆弧最低点B时,对地面的压力大小为
B. 水平雪道BC的长度为
C. 运动员在圆弧雪道CD上运动时,雪道对运动员的弹力的冲量为零
D. 运动员最终停在距离C点为的位置
三、实验题:本题共2小题,每空2分,共18分。
11. 为了验证动量守恒定律,某实验小组的同学设计了如图甲所示的实验装置:将一足够长的气垫导轨放置在水平桌面上,光电门1和光电门2相隔适当距离安装好并与数字计时器(图中未画出)相连,滑块A、B的上端装有宽度均为d的挡光片,测得滑块A、B的质量分别为、,且。
(1)用螺旋测微器测量滑块上挡光片的宽度d,示数如图乙所示,则__________。
(2)打开气泵,调节气垫导轨至水平状态,滑块置于光电门1的右侧,滑块静置于两光电门之间,给一个向左的初速度,与静止的滑块发生碰撞。与光电门1相连的计时器先后显示的遮光时间分别为和,与光电门2相连的计时器显示的遮光时间为。则发生碰撞后滑块的动量大小为_____;若碰撞过程中、、、、、满足表达式:___________,则说明两滑块碰撞过程中动量守恒。
12. 某实验小组设计了如图甲所示的实验电路,来测量电源的电动势和内阻,实验器材有:待测电源,阻值为的定值电阻,内阻极大的电压表,总阻值为且阻值均匀的半圆形滑线变阻器,变阻器上有可指示滑片转过角度的刻度盘,开关、导线若干。回答下列问题:
(1)合上开关前,变阻器的触头P应置于_____(选填“A”或“B”)端。
(2)合上开关后,电压表示数如图乙所示,则电阻两端电压大小为_____;当变阻器的触头P由B向A转动时,电压表示数U将_____(选填“变大”或“变小”)。
(3)在实验中转动滑片,改变角度(弧度制),定值电阻的电压与电源电动势之间将满足公式:E=_____(用U、R、θ、π、R0、r表示);该实验小组的同学利用测得的实验数据,经过Excel处理后,以为纵坐标,为横坐标,作出图像如图丙所示,已知图像的斜率为,纵截距为,则电源的电动势为_____,内阻_____。(用、、、、表示)
四、计算题:本题共3小题,共38分。要求写出必要的文字描述和关系式。
13. 某消防队使用无人机进行高层灭火演练,如下图。无人机悬停在距离地面高度H=20m的空中。无人机通过机械臂水平发射一颗灭火弹,灭火弹精准击中离无人机水平距离为的险情发生处,不计空气阻力,重力加速度.。求:
(1)灭火弹从发射到击中险情发生处的时间及机械臂发射灭火弹的初速度;
(2)灭火弹击中险情发生处时的速度大小v(可用根号表示)。
14. 如图甲所示,某装置由直线加速器、偏转电场和荧光屏三部分组成。直线加速器由n个横截面积相同的金属圆筒依次排列(图中只画出4个),其中心轴线在同一直线上,圆筒的长度依照一定的规律依次增加。各筒按奇偶顺序交替连接到如图乙所示的交流电源的两端,交流电源周期为、电压绝对值为,且对应奇数号圆筒为高电势。整个装置放在高真空容器中。圆筒的两底面中心开有小孔,粒子可以沿筒的中心轴线穿过。由于静电平衡,可认为只有相邻圆筒间缝隙中存在匀强电场,而圆筒内部电场强度为零,缝隙的宽度很小,粒子在缝隙电场中加速的时间可以不计。时刻,位于序号为0的金属圆板中央的一个质量为、电荷量为的电子,在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速,穿过圆筒1后正好在时刻进入圆筒1、2之间的电场再次加速,且之后每经过正好进入下一缝隙电场。偏转电场由两块相同的平行金属极板与组成,板长为,两板间距离为,两极板间的电压,两板间的电场可视为匀强电场,忽略边缘效应,距两极板右侧1.5L处竖直放置一足够大的荧光屏。电子自直线加速器射出后,沿两板的中心线PO射入偏转电场,并从另一侧射出,最后打到荧光屏上。
(1)求带电粒子从第个圆筒飞出时的速度大小;
(2)求第4个圆筒的长度;
(3)求带电粒子从第个圆筒飞出后在偏转电场中的偏转量及带电粒子打在荧光屏的位置与0点间的距离Y。
15. 如图所示,动摩擦因数为的水平粗糙绝缘直轨道(足够长)与竖直光滑的半圆形绝缘轨道平滑连接,轨道半径为,空间中存在一个水平向右的匀强电场,电场线与直轨道平行,电场强度,轨道上有、两个物块(均可视为质点),质量分别为、;其中带电荷量为,不带电。在水平轨道上静止释放物块,物块将在水平轨道上加速运动后与位于点的物块相撞,并粘合成一个整体继续运动。取。求:
(1)物块在水平直轨道上运动时的加速度;
(2)若释放后,、粘合成的整体恰好能运动到点,求物块释放时离点的距离LPB;
(3)在第(2)问基础上,求物块、粘合后在半圆形轨道上的最大速度。
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