内容正文:
2026高考物理一轮复习收官验收检测(三)
全卷满分100分,考试用时75分钟。
★祝考试顺利★
注意事项:
1、答题前,请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的制定位置。
2、选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、非选择题作答:用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4、考试结束后,请将答题卡上交。
一、单项选择题:(本题共7小题,每小题4分,共28分。在小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1 .如图所示,可视为质点的台球以初速度v运动到O点后做匀减速直线运动,滑到C点时速度恰好为零。若OA=AB=BC,则台球依次经过O、A、B三点时的速度大小之比为( )
A.∶∶1 B.9∶4∶1
C.1∶4∶9 D.(-)∶(-1)∶1
答案:A
解析:利用逆向思维,根据v2=2ax,解得v=,设OA=AB=BC=S,则台球依次经过O、A、B三点时的速度大小之比为vO∶vA∶vB=∶∶=∶∶1,故选A。
2.蜜蜂飞行过程中身上会积累少量正电荷,当蜜蜂接近带负电的花蕊时,它们之间的电场线如图中实线所示,图中虚线为某一带电花粉颗粒的部分运动轨迹。不计重力和空气阻力,则( )
A.蜜蜂身体周围的电场可能是匀强电场
B.花粉颗粒被吸附过程做匀变速运动
C.花粉颗粒在a点的动能小于在b点的动能
D.花粉颗粒在a点的电势能小于在b点的电势能
答案:C
解析:根据图中电场线分布可知,蜜蜂身体周围的电场不是匀强电场,故A错误。花粉颗粒被吸附的过程,经过位置的电场强度发生变化,所受的静电力发生变化,加速度发生变化,不是做匀变速运动,故B错误。根据曲线运动合力方向指向轨迹凹侧,可知花粉颗粒受到的静电力偏右,与电场强度方向相反,则花粉颗粒带负电,根据沿电场方向电势降低,可知a点电势低于b点电势,由Ep=qφ,结合花粉颗粒带负电,则花粉颗粒在a点的电势能大于在b点的电势能;由于只受静电力作用,所以电势能和动能之和保持不变,则花粉颗粒在a点的动能小于在b点的动能,故C正确,D错误。
3.科学家利用天然放射性元素的衰变规律,通过对目前发现的古老岩石中铀含量来推算地球的年龄,铀238的相对含量随时间的变化规律如图所示,下列说法正确的是( )
A.铀238发生α衰变的方程为UThHe
B.由图像可知,铀238的半衰期为45年
C.100个铀核经过90亿年,一定有75个铀核发生衰变
D.铀238U)最终衰变形成铅206Pb),需经8次α衰变,6次β衰变
答案:D
解析:铀238发生α衰变的方程为UThHe,选项A错误;根据半衰期的定义,结合图像可知,铀238的半衰期为45亿年,选项B错误;半衰期是大量原子核衰变的统计规律,对少数的原子核衰变不适用,选项C错误;铀238U)最终衰变形成铅206Pb),α衰变的次数=8次,β衰变的次数82+2×8-92=6次,选项D正确。
4.小明同学喜欢体育运动,他拖拉重物时拉力最大为1 000 N,某次训练中,体育老师将不同质量的重物置于倾角为15°的斜面上,让他拉动重物沿斜面向上运动, 重物与斜面间的动摩擦因数为,则他能拉动的重物质量最大为( )
A.100 kg B.100 kg
C.200 kg D.200 kg
答案:C
解析:设拉力F与斜面夹角为θ,则他恰好拉动重物时有Fcos θ=mgsin 15°+μ,整理可得F===,故当sin=1时,m最大,则他能拉动的重物质量最大为m==200 kg,故选C。
5.如图(a)为一列简谐横波在t=0.5 s时刻的波形图,介质中的两个质点P、Q此刻离开平衡位置的位移分别为0.5A、-0.5A;图(b)是质点Q的振动图像。正确的是( )
A.波沿+x方向传播,0.5 s时刻P质点正在向+y方向振动
B.波沿+x方向传播,0.5 s时刻Q质点正在向+y方向振动
C.波速为4 cm/s,0.5 s时刻质点P在减速、质点Q在加速
D.波速为4 cm/s,质点P、Q振动方向有时相同有时相反
答案: D
解析: 由质点Q的振动图像可知0.5 s时刻质点Q正在向-y方向振动,在题图(a)中根据同侧法可以判断出波沿-x方向传播,故A、B错误;根据波的图像可得波长为λ=24 cm,根据振动图像可得质点振动的周期即波传播的周期为T=6 s,则波速为v==4 cm/s,根据同侧法可得0.5 s时刻质点P正在向平衡位置运动,在加速,而质点Q正在向负向最大位移处运动,在减速,C错误;波速为4 m/s,由于质点P、Q的平衡位置的距离不是半波长的整数倍,所以质点P、Q振动方向有时相同有时相反,D正确。
6 如图所示,在边长为L的正方形PQMN区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场,在MN边界放一刚性挡板,粒子碰到挡板则能够以原速率弹回。一质量为m、带电荷量为q的粒子以某一速度垂直于磁场方向从P点射入磁场,恰好从Q点射出。下列说法正确的是( )
A.带电粒子一定带负电荷
B.带电粒子的速度最小值为
C.若带电粒子与挡板碰撞,则受到挡板作用力的冲量大小为
D.带电粒子在磁场中运动时间可能为
答案:C
解析:若粒子带负电,则粒子的运动轨迹如图甲所示,粒子做圆周运动的半径为r1=L,由牛顿第二定律得qv1B=m,解得v1=,此时半径最小,速度也最小,故B错误;若粒子带负电,当粒子在磁场中的运动轨迹所对应的圆心角为时,粒子在磁场中的运动时间为t=T=,故D正确。
若粒子带正电,粒子与挡板MN碰撞后恰好从Q点射出,粒子运动轨迹如图乙所示,设轨迹半径为r2,由几何知识得L2+(r2-0.5L)2=,解得r2=L,根据牛顿第二定律得qv2B=m,解得v2=,根据动量定理得I=2mv2=,故A错误,C正确。
7.
海边会发生潮汐现象,潮来时,水面升高;潮退时,水面降低。有人认为这是由于太阳对海水的引力变化以及月球对海水的引力变化所造成的。中午,太阳对海水的引力方向指向海平面上方;半夜,太阳对海水的引力方向指向海平面下方;拂晓和黄昏,太阳对海水的引力方向跟海平面平行。月球对海水的引力方向的变化也有类似情况。太阳、月球对某一区域海水引力的周期性变化,就引起了潮汐现象。已知地球质量为M,半径为R。太阳质量约为地球质量的倍,太阳与地球的距离约为地球半径的倍,地球质量约为月球质量的80倍,月球与地球的距离约为地球半径的60倍。对于地球上同一片质量为m的海水来说,下列说法正确的是( )
A.太阳对这片海水的引力与地球对这片海水的引力之比约为=
B.太阳对这片海水的引力与月球对这片海水的引力之比约为
C.我国农历中的“朔”是指太阳、月球和地球共线、且月球位于太阳和地球之间的月相,此时,海边容易形成小潮
D.对于同一片海水而言,地球、月球、太阳对它的引力的矢量和可能为零
答案 B
【解析】设地球质量为M,半径为R,由万有引力定律,地球对质量为m的海水的引力为F地=G, 月球对质量为m的海水的引力为F月=G,=F地,
太阳对质量为m的海水的引力为F日=GF地,
太阳对这片海水的引力与地球对这片海水的引力之比约为=。A错误;
太阳对这片海水的引力与月球对这片海水的引力之比约为=×288000=216,B正确;
我国农历中的“朔”是指太阳、月球和地球共线、且月球位于太阳和地球之间的月相,此时,月球和太阳对海水的引力方向相同,此时海边容易形成大潮,C错误;
对于同一片海水而言,由万有引力定律,月球对质量为m的海水的引力为F月=G,=F地,
太阳对质量为m的海水的引力为F日=GF地,其中任何一个力都不在其它两个力的合力范围 ,所以地球、月球、太阳对它的引力的矢量和不可能为零,D错误。
二、单项选择题:(本题共3小题,每小题6分,18分。在小题给出的四个选项中,有多项符合要求,每小题全部选对得4分,选对但不全的得2分,有错选或者不选的得0分)
8 .柱状光学器件横截面如图所示,OF左侧是以O为圆心、半径为R的圆,右侧是矩形,OB长为。一细激光束从EB面入射,入射方向与EB面夹角始终为37°,入射点从E向B移动,当入射点为A时,激光从F点射出。已知光速为c,,,不考虑光线在器件内部的多次反射,下列说法正确的是( )
A.光学器件折射率为
B.入射点为O时,激光在光学器件中传播路程为
C.入射点为O时,激光在光学器件中传播路程为
D.入射点为O时,激光在光学器件中传播时间为
9.答案: ACD
解析: 入射点为A时,激光从F点射出,入射方向与EB面夹角始终为37°,则入射角,根据几何关系得,折射角,光学器件折射率为,故A正确;入射点为O时,光线先折射再反射,根据几何关系,在光学器件中反射光线恰好经过F点,激光在光学器件中传播路程,故B错误,C正确;入射点为O时,激光在光学器件中传播时间为,故D正确。故选ACD。
9 在儿童乐园的蹦床项目中,小孩在两根弹性绳和弹性网绳的协助下实现上下弹跳.如图所示,某次蹦床活动中,小孩静止时处于点,当其弹跳到最高点后下落,可将弹性网绳压到最低点,小孩可看成质点,不计弹性绳的重力、弹性网绳的重力和空气阻力.则从最高点到最低点的过程中,小孩的( )
A. 重力的功率先增大后减小
B. 机械能一直减小
C. 重力势能的减少量大于弹性网绳弹性势能的增加量
D. 机械能的减少量等于弹性网绳弹性势能的增加量
答案 AC
【解析】从最高点到最低点的过程中,小孩的速度先增大后减小,重力的功率先增大后减小,A正确;从最高点到最低点的过程中,小孩先只受重力后受到向上的弹性绳弹力和重力,接触弹性网后受到弹性网向上的弹力、弹性绳弹力和重力,所以小孩从最高点到最低点的过程中,小孩的机械能先不变后不断减小,B错误;从最高点到最低点的过程中,小孩重力势能的减少量等于弹性网绳弹性势能的增加量与弹性绳势能增加量之和,即小孩重力势能的减少量大于弹性网绳弹性势能的增加量,C正确;从最高点到最低点的过程中,小孩的机械能减少量等于弹性网绳弹性势能的增加量与弹性绳势能增加量之和,D错误。
10.如图甲所示,左侧接有定值电阻的水平平行且足够长的粗糙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、接入电路的阻值的金属棒在拉力F的作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动,金属棒的图像如图乙所示。若金属棒与导轨垂直且接触良好,与导轨间的动摩擦因数,导轨电阻不计,取,则金属棒从静止开始向右运动位移的过程中,下列说法正确的是( )
甲 乙
A.通过电阻R的电荷量为0.5C
B.拉力F做的功为5J
C.导体棒产生的焦耳热为0.5J
D.所用的时间t一定大于1s
10. 答案: ABD
解析: 由右手定则知金属棒中感应电流的方向为C→D,流过电阻的电荷量为,故A正确;金属棒在运动为的过程中,克服摩擦力做功为,安培力的大小为,结合图像可知,安培力的大小与位移成正比,则金属棒克服安培力做功为,由动能定理得,解得,故B正确;安培力做功转化为电路中的焦耳热,则电路中的焦耳热,导体棒产生的焦耳热为,C错误;速度位移图像的斜率,得,则速度增大,金属棒的加速度也随之增大,速度时间图像的斜率增大,金属棒做加速增大的变加速运动,在相同时间内,达到相同速度时通过的位移小于匀加速运动的位移,平均速度小于匀加速运动的平均速度,即,则,D正确。故选ABD。
二、非选择题:(本大题共5小题,共54分)
11.(6分)某学习小组同学采用如图甲所示的实验装置探究“影响感应电流方向的因素”,螺线管A、滑动变阻器、开关、电池构成闭合回路;螺线管B与电流计构成闭合电路,螺线管B套在螺线管A的外面。
(1)要想使电流计指针发生偏转,下列四种操作中可行的是 。
A.闭合开关,螺线管A和螺线管B相对静止向上运动
B.闭合开关,螺线管B不动,螺线管A插入或拔出螺线管B
C.闭合开关,螺线管A、B不动,移动滑动变阻器的滑片
D.螺线管A、B和滑动变阻器的滑片不动,闭合或断开开关
(2)利用如图乙所示的实验装置进一步探究感应电流的方向与磁通量变化的关系,螺线管B与电流计构成闭合电路。正确连接好实验电路后,将条形磁铁N极朝下插入螺线管B,观察到灵敏电流计G的指针向右偏。
①将条形磁铁N极朝下拔出螺线管B,观察到灵敏电流计G的指针 (选填“向左偏”或“向右偏”);
②将条形磁铁S极朝下插入螺线管B,观察到灵敏电流计G的指针 (选填“向左偏”或“向右偏”)。
答案:(1)BCD (2)向左偏 向左偏
解析:(1)要想使电流计指针发生偏转,即螺线管B与电流计构成的闭合电路产生感应电流,须使穿过螺线管B的磁通量发生变化。闭合开关,螺线管A和螺线管B相对静止向上运动,穿过螺线管B的磁通量不变,不产生感应电流,故A错误;闭合开关,螺线管B不动,螺线管A相当于电磁铁,插入或拔出螺线管B的过程中,穿过螺线管B的磁通量发生变化,螺线管B产生感应电流,故B正确;闭合开关,螺线管A、B不动,移动滑动变阻器的滑片,则通过螺线管A的电流发生变化,产生的磁场变化,穿过螺线管B的磁通量发生变化,产生感应电流,故C正确;螺线管A、B和滑动变阻器的滑片不动,闭合或断开开关瞬间通过螺线管A的电流发生变化,产生的磁场变化,穿过螺线管B的磁通量发生变化,产生感应电流,故D正确。
(2)①将条形磁铁N极朝下拔出螺线管B,磁通量变化与插入的变化相反,则产生的感应电流方向相反,因此,观察到灵敏电流计G的指针向左偏。②将条形磁铁S极朝下插入螺线管B,穿过螺线管B的磁场方向与N极朝下插入的磁场方向相反,则产生的感应电流的方向相反,因此,观察到灵敏电流计G的指针向左偏。
12.(9分)某同学用图甲所示的实验装置探究线速度与角速度的关系并验证机械能守恒定律。先将两个完全相同的钢球P、Q固定在长为3L的轻质空心细杆两端,然后在杆长处安装一个阻力非常小的固定转轴O。最后在两个钢球P、Q的球心处分别固定一个相同的挡光片,如图乙所示,保证挡光片所在平面和杆垂直。已知重力加速度为g。
实验步骤如下:
(1)该同学将杆抬至水平位置后由静止释放,当P转到最低点时,固定在两钢球P、Q球心处的挡光片刚好同时通过光电门1、光电门2(两个光电门规格相同,均安装在过O点的竖直轴上)。
(2)若挡光片通过光电门1、光电门2的时间分别为tP和tQ,根据该同学的设计,tP∶tQ应为 。
(3)若要验证“机械能守恒定律”,该同学 (选填“需要”或“不需要”)测量钢球的质量m。
(4)用游标卡尺测量挡光片的宽度,示数如图所示,则挡光片宽度d= mm。
(5)在误差允许的范围内,关系式 成立,则可验证机械能守恒定律(关系式用g、L、d、tP、tQ表示)。
(6)通过多次测量和计算,发现第(2)问的关系式均存在误差,其中一组典型数据为tQ=6.27 ms,tP=3.26 ms,造成误差的主要原因可能是 C 。
A.空气阻力对钢球的影响
B.转轴处阻力的影响
C.钢球半径对线速度计算的影响
D.细杆质量的影响
答案 (2)1∶2(3)不需要 (4)4.00 (5)2gL=+ (6)C
解析:(2)由圆周运动规律可知vP∶vQ=2∶1,又vP∶vQ=∶,解得tP∶tQ=1∶2。
(3)验证机械能守恒定律时,由于两钢球P、Q的质量相等,则验证机械能守恒定律的表达式中质量可以约掉,所以该同学不需要测量钢球的质量。
(4)20分度游标卡尺的分度值为0.05 mm,由题图可知挡光片宽度为
d=4 mm+0×0.05 mm=4.00 mm。
(5)若系统转动过程中满足机械能守恒定律,则有
2mgL-mgL=m+m
即2gL=+。
(6)造成误差的主要原因可能是钢球半径对线速度计算的影响,故C正确。
13.(10分)单级水火箭可以简化为如图甲所示的下方开口的容器。容器中气体体积,压强,下方水的深度。单向气阀(不计质量)是一个只能朝一个方向通入气体的装置,它外部为橡胶材质,将其紧紧塞在容器口位置可将水堵住还能向容器内进行充气。单向气阀与容器口摩擦力的最大值。现用打气筒通过单向气阀向容器内一次次的充入压强、的气体。当容器内的气体压强到达一定值时单向气阀和容器中的水被一起喷出,水火箭可以获得一定的速度发射。已知重力加速度,容器口的横截面积,水的密度。假设容器中的气体为理想气体,充气和喷水时忽略温度的变化。
甲 乙
(1)求水火箭刚好喷水时容器内气体压强p(3分);
(2)求水火箭刚好喷水时的充气次数(3分);
(3)水火箭喷水过程中,容器内气体的图像如图乙所示,试估算容器内气体从状态a到状态b从外部吸收的热量(4分)。
.解析:(1)对单向气阀受力分析
解得
代入数据得。
(2)气体做等温变化,有
解得充气次数。
(3)由图像可知,外界对气体做功(小格数在205~210个均算正确)
由热力学第一定律
所以气体吸收热量(820J~840J都可以)。
答案:(1) (2)30 (3)832J(820J~840J都可以)
14.(12分)在极限运动竞技场中,选手通过操控物块完成三个阶段的挑战,分别是极速下滑、障碍滑行和凌空飞跃。现简化运动轨道模型如图所示,在竖直平面内,光滑斜面下端与水平面平滑连接于点,水平面与光滑半圆弧轨道相切于点,点在圆心点正上方,点与圆心等高。一物块(可看作质点)从斜面上A点由静止释放,物块通过半圆弧轨道点且沿水平方向飞出,最后落到水平面上的点处(图中未标出)。已知、两点距离,圆弧轨道半径,斜面上A点距离水平面的高度,、两点距离,重力加速度取。求:
(1)
通过点时的速度
(2)
物块与水平面间的动摩擦因数
(3)
将物块仍从斜面A点上由静止释放,调节半圆弧轨道与点距离,使得物块在半圆弧轨道上运动时不脱离轨道,则水平面的长度应满足的条件。
答案.(1) (2)
(3)或
【解析】(1)物块从点飞出到落在点,做平抛运动,则有,
联立,解得物块通过点时的速度大小为
物块从点到点过程,根据动能定理可得
代入数据,解得物块与水平面间的动摩擦因数为
(2)若物块刚好通过点,则有
解得
根据动能定理可得
解得
若物块刚好可以运动到与圆心等高处,根据动能定理可得
解得
若物块刚好可以运动到点,根据动能定理可得
解得
综上分析可知,要物块在半圆弧轨道上运动时不脱离轨道,水平面的长度应满足或。
15. (17分)如图,平行光滑金属导轨被固定在水平绝缘桌面上,导轨间距为L,右端连接一定值电阻。水平导轨上足够长的矩形区域MNPQ存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。某装置从MQ左侧沿导轨水平向右发射第1 根导体棒,导体棒以初速度v₀进入磁场,速度减为0时被锁定;从原位置再发射第2 根相同的导体棒,导体棒以初速度 ,进入磁场,速度减为0时被锁定;此时导轨上第1 根导体棒与第2 根导体棒之间的距离为d(d未知)。已知导体棒的质量为m、阻值与定值电阻的阻值相等,长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好(发射前导体棒与导轨不接触),不计空气阻力及导轨的电阻,忽略回路中的电流对原磁场的影响。求:
(1)第1根导体棒刚进入磁场时,定值电阻两端的电压。
(2)从第1根导体棒进入磁场到第2根导体棒被锁定,定值电阻上产生的焦耳热。
(3)能否从原位置发射第3根相同的导体棒,进入磁场后速度为0时被锁定,停在第2 根导体棒左侧,与第2根导体棒的距离也等于d(d未知)。若能,求出发射速度;若不能,通过计算说明。
解析:(1)第1根导体棒刚进入磁场时,产生的感应电动势为 (1分)
设定值电阻阻值为R,则回路中的感应电流大小为
(1分)
定值电阻两端的电压 (1分)
解得 (2分)
(2)第1根导体棒从进入磁场到停止运动,回路中产生的焦耳热 (1分)
定值电阻上产生的焦耳热为 (1分)
第2根导体棒从进入磁场到停止运动,回路中产生的焦耳热 (1分)
定值电阻上产生的焦耳热为 (1分)
从第1根导体棒进入磁场到第2根导体棒被锁定,定值电阻上产生的焦耳热( (1分)
解得 (1分)
(3)第1根导体棒从进入磁场到停止的过程,棒1中的平均电流为=
根据动量定理,设初速度方向为正方向,有 导体棒运动的位移为
解得 (2分)
第2根导体棒从进入磁场到停止的过程,棒2中的平均电流为=
根据动量定理,设初速度方向为正方向,有-BLt2=0-mv2,导体棒运动的位移为
解得 (1分)
同理可得 (1分)
其中
由题意,有:
解得 (2分)
所以可以从原位置以速度 发射第3根导体棒,速度为0时与第2根导体棒的距离也等于d (1分)
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全卷满分100分,考试用时75分钟。
★祝考试顺利★
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1、答题前,请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的制定位置。
2、选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、非选择题作答:用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4、考试结束后,请将答题卡上交。
一、单项选择题:(本题共7小题,每小题4分,共28分。在小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1 .如图所示,可视为质点的台球以初速度v运动到O点后做匀减速直线运动,滑到C点时速度恰好为零。若OA=AB=BC,则台球依次经过O、A、B三点时的速度大小之比为( )
A.∶∶1 B.9∶4∶1
C.1∶4∶9 D.(-)∶(-1)∶1
2.蜜蜂飞行过程中身上会积累少量正电荷,当蜜蜂接近带负电的花蕊时,它们之间的电场线如图中实线所示,图中虚线为某一带电花粉颗粒的部分运动轨迹。不计重力和空气阻力,则( )
A.蜜蜂身体周围的电场可能是匀强电场
B.花粉颗粒被吸附过程做匀变速运动
C.花粉颗粒在a点的动能小于在b点的动能
D.花粉颗粒在a点的电势能小于在b点的电势能
3.科学家利用天然放射性元素的衰变规律,通过对目前发现的古老岩石中铀含量来推算地球的年龄,铀238的相对含量随时间的变化规律如图所示,下列说法正确的是( )
A.铀238发生α衰变的方程为UThHe
B.由图像可知,铀238的半衰期为45年
C.100个铀核经过90亿年,一定有75个铀核发生衰变
D.铀238U)最终衰变形成铅206Pb),需经8次α衰变,6次β衰变
4.小明同学喜欢体育运动,他拖拉重物时拉力最大为1 000 N,某次训练中,体育老师将不同质量的重物置于倾角为15°的斜面上,让他拉动重物沿斜面向上运动, 重物与斜面间的动摩擦因数为,则他能拉动的重物质量最大为( )
A.100 kg B.100 kg
C.200 kg D.200 kg
5.如图(a)为一列简谐横波在t=0.5 s时刻的波形图,介质中的两个质点P、Q此刻离开平衡位置的位移分别为0.5A、-0.5A;图(b)是质点Q的振动图像。正确的是( )
A.波沿+x方向传播,0.5 s时刻P质点正在向+y方向振动
B.波沿+x方向传播,0.5 s时刻Q质点正在向+y方向振动
C.波速为4 cm/s,0.5 s时刻质点P在减速、质点Q在加速
D.波速为4 cm/s,质点P、Q振动方向有时相同有时相反
6 如图所示,在边长为L的正方形PQMN区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场,在MN边界放一刚性挡板,粒子碰到挡板则能够以原速率弹回。一质量为m、带电荷量为q的粒子以某一速度垂直于磁场方向从P点射入磁场,恰好从Q点射出。下列说法正确的是( )
A.带电粒子一定带负电荷
B.带电粒子的速度最小值为
C.若带电粒子与挡板碰撞,则受到挡板作用力的冲量大小为
D.带电粒子在磁场中运动时间可能为
7.
海边会发生潮汐现象,潮来时,水面升高;潮退时,水面降低。有人认为这是由于太阳对海水的引力变化以及月球对海水的引力变化所造成的。中午,太阳对海水的引力方向指向海平面上方;半夜,太阳对海水的引力方向指向海平面下方;拂晓和黄昏,太阳对海水的引力方向跟海平面平行。月球对海水的引力方向的变化也有类似情况。太阳、月球对某一区域海水引力的周期性变化,就引起了潮汐现象。已知地球质量为M,半径为R。太阳质量约为地球质量的倍,太阳与地球的距离约为地球半径的倍,地球质量约为月球质量的80倍,月球与地球的距离约为地球半径的60倍。对于地球上同一片质量为m的海水来说,下列说法正确的是( )
A.太阳对这片海水的引力与地球对这片海水的引力之比约为=
B.太阳对这片海水的引力与月球对这片海水的引力之比约为
C.我国农历中的“朔”是指太阳、月球和地球共线、且月球位于太阳和地球之间的月相,此时,海边容易形成小潮
D.对于同一片海水而言,地球、月球、太阳对它的引力的矢量和可能为零
二、单项选择题:(本题共3小题,每小题6分,18分。在小题给出的四个选项中,有多项符合要求,每小题全部选对得4分,选对但不全的得2分,有错选或者不选的得0分)
8 .柱状光学器件横截面如图所示,OF左侧是以O为圆心、半径为R的圆,右侧是矩形,OB长为。一细激光束从EB面入射,入射方向与EB面夹角始终为37°,入射点从E向B移动,当入射点为A时,激光从F点射出。已知光速为c,,,不考虑光线在器件内部的多次反射,下列说法正确的是( )
A.光学器件折射率为
B.入射点为O时,激光在光学器件中传播路程为
C.入射点为O时,激光在光学器件中传播路程为
D.入射点为O时,激光在光学器件中传播时间为
9 在儿童乐园的蹦床项目中,小孩在两根弹性绳和弹性网绳的协助下实现上下弹跳.如图所示,某次蹦床活动中,小孩静止时处于点,当其弹跳到最高点后下落,可将弹性网绳压到最低点,小孩可看成质点,不计弹性绳的重力、弹性网绳的重力和空气阻力.则从最高点到最低点的过程中,小孩的( )
A. 重力的功率先增大后减小
B. 机械能一直减小
C. 重力势能的减少量大于弹性网绳弹性势能的增加量
D. 机械能的减少量等于弹性网绳弹性势能的增加量
10.如图甲所示,左侧接有定值电阻的水平平行且足够长的粗糙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、接入电路的阻值的金属棒在拉力F的作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动,金属棒的图像如图乙所示。若金属棒与导轨垂直且接触良好,与导轨间的动摩擦因数,导轨电阻不计,取,则金属棒从静止开始向右运动位移的过程中,下列说法正确的是( )
甲 乙
A.通过电阻R的电荷量为0.5C
B.拉力F做的功为5J
C.导体棒产生的焦耳热为0.5J
D.所用的时间t一定大于1s
二、非选择题:(本大题共5小题,共54分)
11.(6分)某学习小组同学采用如图甲所示的实验装置探究“影响感应电流方向的因素”,螺线管A、滑动变阻器、开关、电池构成闭合回路;螺线管B与电流计构成闭合电路,螺线管B套在螺线管A的外面。
(1)要想使电流计指针发生偏转,下列四种操作中可行的是 。
A.闭合开关,螺线管A和螺线管B相对静止向上运动
B.闭合开关,螺线管B不动,螺线管A插入或拔出螺线管B
C.闭合开关,螺线管A、B不动,移动滑动变阻器的滑片
D.螺线管A、B和滑动变阻器的滑片不动,闭合或断开开关
(2)利用如图乙所示的实验装置进一步探究感应电流的方向与磁通量变化的关系,螺线管B与电流计构成闭合电路。正确连接好实验电路后,将条形磁铁N极朝下插入螺线管B,观察到灵敏电流计G的指针向右偏。
①将条形磁铁N极朝下拔出螺线管B,观察到灵敏电流计G的指针 (选填“向左偏”或“向右偏”);
②将条形磁铁S极朝下插入螺线管B,观察到灵敏电流计G的指针 (选填“向左偏”或“向右偏”)。
12.(9分)某同学用图甲所示的实验装置探究线速度与角速度的关系并验证机械能守恒定律。先将两个完全相同的钢球P、Q固定在长为3L的轻质空心细杆两端,然后在杆长处安装一个阻力非常小的固定转轴O。最后在两个钢球P、Q的球心处分别固定一个相同的挡光片,如图乙所示,保证挡光片所在平面和杆垂直。已知重力加速度为g。
实验步骤如下:
(1)该同学将杆抬至水平位置后由静止释放,当P转到最低点时,固定在两钢球P、Q球心处的挡光片刚好同时通过光电门1、光电门2(两个光电门规格相同,均安装在过O点的竖直轴上)。
(2)若挡光片通过光电门1、光电门2的时间分别为tP和tQ,根据该同学的设计,tP∶tQ应为 。
(3)若要验证“机械能守恒定律”,该同学 (选填“需要”或“不需要”)测量钢球的质量m。
(4)用游标卡尺测量挡光片的宽度,示数如图所示,则挡光片宽度d= mm。
(5)在误差允许的范围内,关系式 成立,则可验证机械能守恒定律(关系式用g、L、d、tP、tQ表示)。
(6)通过多次测量和计算,发现第(2)问的关系式均存在误差,其中一组典型数据为tQ=6.27 ms,tP=3.26 ms,造成误差的主要原因可能是 C 。
A.空气阻力对钢球的影响
B.转轴处阻力的影响
C.钢球半径对线速度计算的影响
D.细杆质量的影响
13.(10分)单级水火箭可以简化为如图甲所示的下方开口的容器。容器中气体体积,压强,下方水的深度。单向气阀(不计质量)是一个只能朝一个方向通入气体的装置,它外部为橡胶材质,将其紧紧塞在容器口位置可将水堵住还能向容器内进行充气。单向气阀与容器口摩擦力的最大值。现用打气筒通过单向气阀向容器内一次次的充入压强、的气体。当容器内的气体压强到达一定值时单向气阀和容器中的水被一起喷出,水火箭可以获得一定的速度发射。已知重力加速度,容器口的横截面积,水的密度。假设容器中的气体为理想气体,充气和喷水时忽略温度的变化。
甲 乙
(1)求水火箭刚好喷水时容器内气体压强p(3分);
(2)求水火箭刚好喷水时的充气次数(3分);
(3)水火箭喷水过程中,容器内气体的图像如图乙所示,试估算容器内气体从状态a到状态b从外部吸收的热量(4分)。
.
14.(12分)在极限运动竞技场中,选手通过操控物块完成三个阶段的挑战,分别是极速下滑、障碍滑行和凌空飞跃。现简化运动轨道模型如图所示,在竖直平面内,光滑斜面下端与水平面平滑连接于点,水平面与光滑半圆弧轨道相切于点,点在圆心点正上方,点与圆心等高。一物块(可看作质点)从斜面上A点由静止释放,物块通过半圆弧轨道点且沿水平方向飞出,最后落到水平面上的点处(图中未标出)。已知、两点距离,圆弧轨道半径,斜面上A点距离水平面的高度,、两点距离,重力加速度取。求:
(1)
通过点时的速度
(2)
物块与水平面间的动摩擦因数
(3)
将物块仍从斜面A点上由静止释放,调节半圆弧轨道与点距离,使得物块在半圆弧轨道上运动时不脱离轨道,则水平面的长度应满足的条件。
15. (17分)如图,平行光滑金属导轨被固定在水平绝缘桌面上,导轨间距为L,右端连接一定值电阻。水平导轨上足够长的矩形区域MNPQ存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。某装置从MQ左侧沿导轨水平向右发射第1 根导体棒,导体棒以初速度v₀进入磁场,速度减为0时被锁定;从原位置再发射第2 根相同的导体棒,导体棒以初速度 ,进入磁场,速度减为0时被锁定;此时导轨上第1 根导体棒与第2 根导体棒之间的距离为d(d未知)。已知导体棒的质量为m、阻值与定值电阻的阻值相等,长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好(发射前导体棒与导轨不接触),不计空气阻力及导轨的电阻,忽略回路中的电流对原磁场的影响。求:
(1)第1根导体棒刚进入磁场时,定值电阻两端的电压。
(2)从第1根导体棒进入磁场到第2根导体棒被锁定,定值电阻上产生的焦耳热。
(3)能否从原位置发射第3根相同的导体棒,进入磁场后速度为0时被锁定,停在第2 根导体棒左侧,与第2根导体棒的距离也等于d(d未知)。若能,求出发射速度;若不能,通过计算说明。
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