精品解析:2026届河南省部分学校联盟高三上学期第四次检测(一模)物理试题
2025-12-19
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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 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-一模 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.46 MB |
| 发布时间 | 2025-12-19 |
| 更新时间 | 2026-01-07 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-12-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55533173.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高三物理
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:高考范围。
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. 关于机械振动、机械波、光的有关现象,说法正确的是( )
A. 遥远的恒星远离地球时,人类接收到该恒星发出的光的频率等于其真实频率
B. 方阵列队过桥时踢正步的频率和桥自身的固有频率越接近,桥振动的幅度越大
C. 电影院看电影时戴的3D眼镜是利用光的干涉原理
D. 物体影子的边缘比较模糊,这是光的干涉现象
2. 在足球场上,一质量为m=450g的足球朝运动员以v0=20m/s的水平速度迎面而来,然后运动员将足球以v=30m/s的速度反方向踢回,规定足球被踢回的方向为正方向。下列说法正确的是( )
A. 足球动量的变化量为4.5kg·m/s
B. 运动员对足球的冲量为-22.5N·s
C. 运动员对足球不做功
D. 运动员对足球做功为112.5J
3. 如图所示,一开口向上的汽缸放在水平面上,用一定质量的活塞将理想气体封闭在汽缸中,汽缸和活塞导热性能良好,环境温度保持不变,忽略活塞与汽缸间的摩擦。下列说法正确的是( )
A. 若仅将环境温度升高少许,气体从外界吸收热量
B. 仅在活塞上放置砝码,单位体积单位时间撞击器壁的分子数不变
C. 仅在活塞上放置砝码,封闭气体从外界吸收热量
D. 仅打开阀门放出少许气体,分子的平均动能减少
4. 如图甲所示,质量的物体P拴接在轻弹簧上,质量为的物体Q叠放在物体P上,系统静止时物体P处在点,现将两物体拉至点后释放,此后两物体一起在、两点间做简谐运动,规定向右的方向为正,从某一时刻开始计时,物体P的振动图像如图乙所示,物块与地面间的摩擦忽略不计。则下列说法正确的是( )
A. 时,物体P正处在点向右运动
B. 时,物体P所受摩擦力最大,方向向左
C. 的时间内,弹簧的弹性势能正在减小
D. 时,物体P加速度最大,方向向右
5. 如图所示为某质点的位移一时间图像,图线为抛物线,顶点位于(0,-4x0),图中倾斜的虚线为(2t0,0)点的切线,该切线过(t2,5x0)点,(t1,5x0)为抛物线上的点。下列说法正确的是( )
A. 质点的加速度大小为 B. 2t₀时质点的速度大小为
C. 图中t1=3t0 D. 图中t2=3.5t0
6. 如图所示为某透明介质棱镜的截面图,该截面为半径为R的扇形,其中,弧面AB涂有反光材料(光线不能从弧面射出),一细光束由AO边的S点斜射入棱镜,该细光束与AO边的夹角为45°,光束第一次射入棱镜后折射光束与BO平行。已知,光在真空中的速度为c。下列说法正确的是( )
A. 该棱镜的折射率为
B. 光束在弧面的偏转角为120°
C. 光束第一次从BO边射出时,出射光束与BO的夹角为60°
D. 光束从射入棱镜到第一次射出,光束在棱镜中的传播时间为
7. 如图所示,倾角为的固定斜面体顶端固定一光滑定滑轮,质量为的物块A与物块B(质量未知)通过轻绳连接后跨过定滑轮,轻绳与斜面体平行,物块A放在斜面体上的a点,物块A刚好不下滑。已知ab段粗糙,b点下侧光滑,轻弹簧固定在斜面体的底端,原长时上端位于b点,某时刻剪断轻绳,物块A运动到b点的速度大小为,,最终物块A把轻弹簧压缩到最低点c,随后物块A能沿斜面上滑到最高点d(d点未画出),物块A在c点的加速度大小为,,弹性势能表达式为,Δx为形变量,轻弹簧始终处在弹性限度内,重力加速度为,.下列说法正确的是( )
A. 物块A与ab段的动摩擦因数为0.5
B. 轻弹簧的劲度系数为144N/m
C. 物块A下滑的最大速度为
D. 物块B的质量为0.4kg
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,有多项是符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全对的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,间距为L=0.5m的平行导轨沿水平方向固定,长为L=0.5m、质量为m=0.5kg的导体棒ab垂直导轨放置,导轨的左端接有电动势为E=5V、内阻为r=0.5Ω的电源,再与一滑动变阻器串联。整个空间存在斜向上与水平方向成α=37°的匀强磁场(磁场与导体棒垂直),磁感应强度大小为B=2T,接通电路,当滑动变阻器的电阻值调为1.5Ω时导体棒ab刚好静止,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,导轨、导体棒以及导线的电阻可忽略,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6.下列说法正确的是( )
A. 导体棒ab所受的安培力水平向左
B. 导体棒所受的安培力大小为2.5N
C. 导体棒与导轨间的动摩擦因数为0.5
D. 若仅将磁场方向改为竖直向上,则导体棒沿导轨向左加速运动
9. 如图所示,质量为2m的小球B静止在光滑水平面上,质量为m的小球A以某一速度向右运动,经过一段时间与小球B发生碰撞,已知碰前小球A的动能为E0,下列说法正确的是( )
A. 若两球发生的是完全非弹性碰撞,则碰后小球A的动能为
B. 若两球发生的是完全非弹性碰撞,则碰后小球B的动能为
C. 若两球发生的是弹性碰撞,则碰后小球B的动能为
D. 若两球发生的是弹性碰撞,则碰后小球A的动能为
10. 如图所示曲面轨道在A点与水平轨道相切,竖直半圆轨道在B点与水平轨道相切;C为半圆轨道的最高点,质量为m的小球从曲面轨道上的某点由静止释放,释放点到水平轨道的高度为h(h未知)。半圆轨道的半径为R,重力加速度为g。假设小球与圆心O的连线与竖直线的夹角用θ表示,AB段足够长,忽略一切摩擦、空气阻力以及小球落地后的反弹,sin37°=0.6.下列说法正确的是( )
A. 若时,则小球在B点对轨道的压力大小为2mg
B. 小球在BC段不脱离半圆轨道,则
C. 若h=4R,小球落在AB段时,小球的落点到B点的距离为2R
D. 若时,小球脱离轨道时θ=37°
三、非选择题:本大题共5小题,共54分。
11. 某实验小组的同学在测定玻璃砖的折射率时,从实验室选择了截面为直角三角形的玻璃砖,∠C=θ,其中BC和AC面为光学面,实验时在BC下侧插了两枚大头针P1、P2,且P1P2⊥BC,并在AC面的上侧按正确操作插入另两枚大头针P3、P4,如图甲所示。
(1)在插大头针P4时,应保证________;
A. P4挡住P3 B. P4挡住P3和P2的像 C. P4挡住P3和P1、P2的像
(2)在处理实验数据时,甲同学用量角器测量了出射光线P3、P4与AC界面的夹角也为θ,则玻璃砖的折射率为n=________,乙同学以出射点O为圆心,适当的长度为半径画圆,圆与入射光线、出射光线的交点分别为a、b,过a、b两点作法线的垂线,垂足分别为c、d,如图乙所示,用刻度尺测量圆的半径为R,ac=L1,bd=L2,则玻璃砖的折射率为n=________。
12. 某实验小组的同学为了测量电源的电动势和内阻,设计了如图甲所示的电路,已知电流表的内阻为Rg,保护电阻阻值为R0
(1)为了完成实验,该小组的同学首先用多用电表粗略测量了金属丝的电阻值,测量时首先将旋钮调至“×1”倍率,结果指针偏转的角度如图乙所示,则待测金属丝的阻值约为R=________Ω;
(2)电路图甲中,电键闭合前,金属丝上的滑片应置于________(选填“a”或“b”)端;
(3)闭合电键,移动滑片P位置,将滑片P到a端的距离记为L,同时记录多组与L相对应的电流表的读数I,在处理实验数据时,为了得到倾斜的直线,应作出________(选填“”、“I-L”或“”)图像;若金属丝的直径为d,电阻率为ρ,图像的斜率为k,纵截距为b,该电源的电动势为E=________,电源的内阻为r=________(均用题中字母表示)。
13. 如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波在t=1s时的波形,质点P从t=0时刻开始计时的振动方程为y=-4sinπt(cm),若该简谐横波的波速为v=12m/s。求:
(1)波的传播方向以及质点P的横坐标;
(2)t=1s到t=3.5s的时间内,坐标原点处的质点通过的路程。
14. 如图所示,质量均为m的滑块A和滑块B静止在水平地面上,滑块A、B与质量也为m的小球C间用长为L的轻杆通过铰链连接,轻杆与滑块、小球间可自由转动,初始时两轻杆夹角为74°。对小球C施加一竖直向下的恒力F.重力加速度为g,sin37°=0.6,结果可用根式表示。
(1)若滑块A、B与水平地面间的动摩擦因数均为μ=0.5且刚好不滑动,求F的值;
(2)若地面光滑且F=mg,从初始至两杆夹角为106°时,求滑块A、B和小球C的速度大小。
(3)若地面光滑且F=mg,求小球C重力的最大功率。
15. 如图所示,金属板PQ间存在加速电压U0,Q板上有一小孔,Q板右侧有一速度选择器,速度选择器间存在正交的电磁场,磁感应强度大小为B1=B0,右侧的平行虚线1、2、3与竖直方向的夹角为30°,虚线1、2之间的距离为d、磁感应强度大小为B2,虚线2、3之间的距离为、磁感应强度大小为B3=2B2.一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从极板P的S点由静止释放,经电场加速后从Q板的小孔进入速度选择器,粒子沿中轴线通过速度选择器后由虚线1射入磁场,粒子刚好不经过虚线2.已知极板MN之间的距离为d,忽略粒子的重力。求:
(1)极板MN间的电压大小;
(2)虚线1、2间磁感应强度B2;
(3)改变PQ以及MN间的电压使粒子仍沿中轴线通过速度选择器,若粒子刚好不从虚线3离开磁场,求PQ以及MN间的电压大小。
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高三物理
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:高考范围。
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. 关于机械振动、机械波、光的有关现象,说法正确的是( )
A. 遥远的恒星远离地球时,人类接收到该恒星发出的光的频率等于其真实频率
B. 方阵列队过桥时踢正步的频率和桥自身的固有频率越接近,桥振动的幅度越大
C. 电影院看电影时戴的3D眼镜是利用光的干涉原理
D. 物体影子的边缘比较模糊,这是光的干涉现象
【答案】B
【解析】
【详解】A. 根据多普勒效应,当光源(如恒星)远离观察者时,接收到的光频率低于其真实频率(发生红移),故A错误;
B. 根据共振原理,当驱动力的频率(方阵踢正步的频率)接近系统的固有频率(桥的固有频率)时,振幅会显著增大,故B正确;
C. 电影院3D眼镜通常利用光的偏振原理(如偏振片分离左右眼图像),而非干涉原理(干涉需相干波叠加),故C错误;
D. 物体影子边缘模糊是光绕过障碍物产生的衍射现象,干涉是两列相干波叠加形成明暗条纹,故D错误。
故选B。
2. 在足球场上,一质量为m=450g的足球朝运动员以v0=20m/s的水平速度迎面而来,然后运动员将足球以v=30m/s的速度反方向踢回,规定足球被踢回的方向为正方向。下列说法正确的是( )
A. 足球动量的变化量为4.5kg·m/s
B. 运动员对足球的冲量为-22.5N·s
C. 运动员对足球不做功
D. 运动员对足球做功为112.5J
【答案】D
【解析】
【详解】A.选取末速度的方向为正方向,该过程足球动量的变化量,故A错误;
B.对足球由动量定理可得,故B错误;
CD.运动员对足球做的功等于足球动能变化量,即,故C错误,D正确。
故选D。
3. 如图所示,一开口向上的汽缸放在水平面上,用一定质量的活塞将理想气体封闭在汽缸中,汽缸和活塞导热性能良好,环境温度保持不变,忽略活塞与汽缸间的摩擦。下列说法正确的是( )
A. 若仅将环境温度升高少许,气体从外界吸收热量
B. 仅在活塞上放置砝码,单位体积单位时间撞击器壁的分子数不变
C. 仅在活塞上放置砝码,封闭气体从外界吸收热量
D. 仅打开阀门放出少许气体,分子的平均动能减少
【答案】A
【解析】
【详解】A.仅将温度升高少许,封闭气体的压强不变,由公式可知,封闭气体的体积增大,气体对外做功,气体的温度升高,气体的内能增加
由热力学第一定律ΔU=Q+W
可知,气体从外界吸收热量,故A正确;
B.仅在活塞上放置砝码,由于封闭气体的压强增大,则单位体积单位时间撞击器壁的分子数增多,故B错误;
C.仅在活塞上放置砝码,封闭气体的压强增加,由公式可知,气体的体积减小,外界对气体做功,由于气体的温度不变,气体的内能不变
由热力学第一定律ΔU=Q+W
可知,气体向外界放出热量,故C错误;
D.仅打开阀门放出少许气体,剩余气体压强不变,温度不变,分子平均动能不变,故D错误。
故选A。
4. 如图甲所示,质量的物体P拴接在轻弹簧上,质量为的物体Q叠放在物体P上,系统静止时物体P处在点,现将两物体拉至点后释放,此后两物体一起在、两点间做简谐运动,规定向右的方向为正,从某一时刻开始计时,物体P的振动图像如图乙所示,物块与地面间的摩擦忽略不计。则下列说法正确的是( )
A. 时,物体P正处在点向右运动
B. 时,物体P所受的摩擦力最大,方向向左
C. 的时间内,弹簧的弹性势能正在减小
D. 时,物体P的加速度最大,方向向右
【答案】B
【解析】
【详解】A.规定向右的方向为正,由图乙可知,时,物体P正处在点向左运动,故A错误;
B.由图乙可知,时,P、Q处于A点位置,此时加速度最大,方向向右;则物体Q受到的摩擦力最大,方向向右,所以物体P所受的摩擦力最大,方向向左,故B正确;
C.图乙可知,的时间内,物体P从点向A点运动,弹簧的弹性势能正在增大,故C错误;
D.由图乙可知,时,物体P、Q处于B点位置,此时物体P的加速度最大,方向向左,故D错误。
故选B。
5. 如图所示为某质点的位移一时间图像,图线为抛物线,顶点位于(0,-4x0),图中倾斜的虚线为(2t0,0)点的切线,该切线过(t2,5x0)点,(t1,5x0)为抛物线上的点。下列说法正确的是( )
A. 质点的加速度大小为 B. 2t₀时质点的速度大小为
C. 图中t1=3t0 D. 图中t2=3.5t0
【答案】C
【解析】
【详解】A.位移时间图像为抛物线,则质点做匀变速直线运动,所以质点做初速度为0的匀加速直线运动,设质点的加速度大小为a,由图可知前时间内质点的位移为,则
解得,A错误;
B.由速度公式
解得时质点的速度大小为,B错误;
C.又由图可知,时间内质点的位移为,则
解得 ,C正确;
D.位移图线的斜率表示速度,则有
又由以上解析可知时质点的速度大小为
解得 ,D错误。
故选C。
6. 如图所示为某透明介质棱镜截面图,该截面为半径为R的扇形,其中,弧面AB涂有反光材料(光线不能从弧面射出),一细光束由AO边的S点斜射入棱镜,该细光束与AO边的夹角为45°,光束第一次射入棱镜后折射光束与BO平行。已知,光在真空中的速度为c。下列说法正确的是( )
A. 该棱镜的折射率为
B. 光束在弧面的偏转角为120°
C. 光束第一次从BO边射出时,出射光束与BO的夹角为60°
D. 光束从射入棱镜到第一次射出,光束在棱镜中的传播时间为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题意作出光路图,如图所示
由几何关系可知,由折射定律得,故A错误;
B.已知,,则有
解得,由反射定律可知,所以光束在弧面C点的偏转角为,故B正确;
C.又由几何关系可知
由折射定律得
解得
则光束第一次从BO边射出时,光束与BO夹角为,故C错误;
D.由几何关系得
又
解得
光在棱镜中传播的距离为
光在介质中的传播速度为
光束从射入棱镜到第一次射出,光束在棱镜中的传播时间为
解得,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,倾角为的固定斜面体顶端固定一光滑定滑轮,质量为的物块A与物块B(质量未知)通过轻绳连接后跨过定滑轮,轻绳与斜面体平行,物块A放在斜面体上的a点,物块A刚好不下滑。已知ab段粗糙,b点下侧光滑,轻弹簧固定在斜面体的底端,原长时上端位于b点,某时刻剪断轻绳,物块A运动到b点的速度大小为,,最终物块A把轻弹簧压缩到最低点c,随后物块A能沿斜面上滑到最高点d(d点未画出),物块A在c点的加速度大小为,,弹性势能表达式为,Δx为形变量,轻弹簧始终处在弹性限度内,重力加速度为,.下列说法正确的是( )
A. 物块A与ab段动摩擦因数为0.5
B. 轻弹簧的劲度系数为144N/m
C. 物块A下滑的最大速度为
D. 物块B的质量为0.4kg
【答案】A
【解析】
【详解】A.剪断轻绳后,物块A沿斜面体向下加速运动,由牛顿第二定律得
解得
又
联立解得,A正确;
B.设bc间的距离为x,物块A由b到c的过程中,对物块A由动能定理得
在c点时对物块A由牛顿第二定律得
解得,,B错误;
C.设物块A下滑的速度最大时轻弹簧的压缩量为,此时物块A的加速度为0,则
对物块A由动能定理得
联立解得,C错误;
D.剪断细绳前,对物块A由力的平衡条件得
又,
垂直斜面方向有
解得,D错误。
故选A。
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,有多项是符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全对的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,间距为L=0.5m的平行导轨沿水平方向固定,长为L=0.5m、质量为m=0.5kg的导体棒ab垂直导轨放置,导轨的左端接有电动势为E=5V、内阻为r=0.5Ω的电源,再与一滑动变阻器串联。整个空间存在斜向上与水平方向成α=37°的匀强磁场(磁场与导体棒垂直),磁感应强度大小为B=2T,接通电路,当滑动变阻器的电阻值调为1.5Ω时导体棒ab刚好静止,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,导轨、导体棒以及导线的电阻可忽略,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6.下列说法正确的是( )
A. 导体棒ab所受的安培力水平向左
B. 导体棒所受的安培力大小为2.5N
C. 导体棒与导轨间的动摩擦因数为0.5
D. 若仅将磁场方向改为竖直向上,则导体棒沿导轨向左加速运动
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由电路可知,流过导体棒ab的电流方向从b到a,由左手定则可知导体棒ab所受的安培力方向与磁场垂直斜向左上方,故A错误;
B.对导体棒受力分析,如图所示,由闭合电路欧姆定律得
导体棒ab所受的安培力大小为F安=BIL
代入数据解得F安=2.5N,故B正确;
C.水平方向上由力平衡条件得F安sinα=f
导体棒ab刚好静止,则有f=μFN
又在竖直方向上有F安cosα+FN=mg
解得μ=0.5,故C正确;
D.若仅将磁场方向改为竖直向上,则导体棒ab所受的安培力水平向左,大小为F安=2.5N,导体棒与导轨间的最大静摩擦力为fm=μmg=2.5N,显然导体棒ab仍刚好静止,故D错误。
故选BC。
9. 如图所示,质量为2m的小球B静止在光滑水平面上,质量为m的小球A以某一速度向右运动,经过一段时间与小球B发生碰撞,已知碰前小球A的动能为E0,下列说法正确的是( )
A. 若两球发生的是完全非弹性碰撞,则碰后小球A的动能为
B. 若两球发生的是完全非弹性碰撞,则碰后小球B的动能为
C. 若两球发生的是弹性碰撞,则碰后小球B的动能为
D. 若两球发生的是弹性碰撞,则碰后小球A的动能为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.设碰前小球A速度为v0,则有
若两球发生的是完全非弹性碰撞,设碰后的速度为v,则由动量守恒定律得mv0 = (m+2m)v
解得,小球A的动能为
解得
小球B的动能为
解得,A错误,B正确;
CD.若两球发生的是弹性碰撞,设碰后小球A、B的速度大小为分别为v1、v2,则由动量守恒定律以及机械能守恒定律得mv0=mv1+2mv2,
解得,
小球A的动能为
解得
小球B的动能为
解得,故C错误,D正确。
故选BD。
10. 如图所示的曲面轨道在A点与水平轨道相切,竖直半圆轨道在B点与水平轨道相切;C为半圆轨道的最高点,质量为m的小球从曲面轨道上的某点由静止释放,释放点到水平轨道的高度为h(h未知)。半圆轨道的半径为R,重力加速度为g。假设小球与圆心O的连线与竖直线的夹角用θ表示,AB段足够长,忽略一切摩擦、空气阻力以及小球落地后的反弹,sin37°=0.6.下列说法正确的是( )
A. 若时,则小球在B点对轨道的压力大小为2mg
B. 小球在BC段不脱离半圆轨道,则
C. 若h=4R,小球落在AB段时,小球的落点到B点的距离为2R
D. 若时,小球脱离轨道时θ=37°
【答案】AD
【解析】
【详解】A.若时,由机械能守恒定律得
在B点时有
解得,由牛顿第三定律可知小球在B点时对轨道的压力大小为2mg,故A正确;
B.小球刚好运动到与圆心O等高点时,由机械能守恒定律得
解得
小球刚好通过C点时,有
对小球从释放到C点的过程,由机械能守恒定律得
解得,则小球在BC段不脱离半圆轨道满足的条件为或,故B错误;
C.若h=4R,小球在C点的速度为v3,则有
解得,小球离开C点后做平抛运动,则有
解得,故C错误;
D.小球脱离轨道时,有
又由机械能守恒定律得
解得θ=37°,故D正确。
故选AD。
三、非选择题:本大题共5小题,共54分。
11. 某实验小组的同学在测定玻璃砖的折射率时,从实验室选择了截面为直角三角形的玻璃砖,∠C=θ,其中BC和AC面为光学面,实验时在BC下侧插了两枚大头针P1、P2,且P1P2⊥BC,并在AC面的上侧按正确操作插入另两枚大头针P3、P4,如图甲所示。
(1)在插大头针P4时,应保证________;
A. P4挡住P3 B. P4挡住P3和P2的像 C. P4挡住P3和P1、P2的像
(2)在处理实验数据时,甲同学用量角器测量了出射光线P3、P4与AC界面的夹角也为θ,则玻璃砖的折射率为n=________,乙同学以出射点O为圆心,适当的长度为半径画圆,圆与入射光线、出射光线的交点分别为a、b,过a、b两点作法线的垂线,垂足分别为c、d,如图乙所示,用刻度尺测量圆的半径为R,ac=L1,bd=L2,则玻璃砖的折射率为n=________。
【答案】(1)C (2) ①. 或 ②.
【解析】
【小问1详解】
利用插针法测量玻璃砖的折射率时,在插P3时,应使P3挡住P1、P2的像,在插P4时,应使P4挡住P3和P1、P2的像。故选C。
【小问2详解】
[1]由题意可知,P1P2⊥BC,则光线在玻璃砖中的入射角为θ,出射光线P3、P4与AC的夹角为θ,则出射光线的折射角为(90°-θ),由折射定律得
则玻璃砖的折射率为。
[2]若按乙同学的方案处理数据时,光在玻璃砖中的入射角的正弦值为
出射光线的折射角的正弦值为
由折射定律得
则玻璃砖的折射率为。
12. 某实验小组的同学为了测量电源的电动势和内阻,设计了如图甲所示的电路,已知电流表的内阻为Rg,保护电阻阻值为R0
(1)为了完成实验,该小组的同学首先用多用电表粗略测量了金属丝的电阻值,测量时首先将旋钮调至“×1”倍率,结果指针偏转的角度如图乙所示,则待测金属丝的阻值约为R=________Ω;
(2)电路图甲中,电键闭合前,金属丝上的滑片应置于________(选填“a”或“b”)端;
(3)闭合电键,移动滑片P的位置,将滑片P到a端的距离记为L,同时记录多组与L相对应的电流表的读数I,在处理实验数据时,为了得到倾斜的直线,应作出________(选填“”、“I-L”或“”)图像;若金属丝的直径为d,电阻率为ρ,图像的斜率为k,纵截距为b,该电源的电动势为E=________,电源的内阻为r=________(均用题中字母表示)。
【答案】(1)6.0 (2)b
(3) ①. ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
由多用电表的读数规则可知,待测金属丝的电阻值为6.0×1Ω=6.0Ω;
【小问2详解】
为了保证实验器材安全,电键闭合前应使接入电路的电阻值最大,即金属丝上的滑片应置于b端;
【小问3详解】
[1]由闭合电路欧姆定律得E=I(r+R0+Rg+R)
又由电阻定律得
电阻丝的横截面积为
整理得
为了使图像拟合成倾斜直线,应作出图像。
[2][3]结合题意得,
解得电源的电动势,
13. 如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波在t=1s时的波形,质点P从t=0时刻开始计时的振动方程为y=-4sinπt(cm),若该简谐横波的波速为v=12m/s。求:
(1)波的传播方向以及质点P的横坐标;
(2)t=1s到t=3.5s的时间内,坐标原点处的质点通过的路程。
【答案】(1)波的传播方向沿x轴的正方向,10m
(2)
【解析】
【小问1详解】
由质点P的振动方程y=-4sinπt(cm)
可知,t=1s时质点P正处在平衡位置向上振动,则波的传播方向沿x轴的正方向,该波的周期为
简谐横波的波长为
由图可知,质点P的横坐标值应为10m
【小问2详解】
设坐标原点处质点的振动方程为
由图可知A=4cm
由图可知,t=1s时原点处质点的位移为y=2cm
t=3.5s时坐标原点处质点的位移为
又
则该时间内坐标原点处的质点通过的路程为
14. 如图所示,质量均为m的滑块A和滑块B静止在水平地面上,滑块A、B与质量也为m的小球C间用长为L的轻杆通过铰链连接,轻杆与滑块、小球间可自由转动,初始时两轻杆夹角为74°。对小球C施加一竖直向下的恒力F.重力加速度为g,sin37°=0.6,结果可用根式表示。
(1)若滑块A、B与水平地面间的动摩擦因数均为μ=0.5且刚好不滑动,求F的值;
(2)若地面光滑且F=mg,从初始至两杆夹角为106°时,求滑块A、B和小球C的速度大小。
(3)若地面光滑且F=mg,求小球C重力的最大功率。
【答案】(1)F=3mg
(2)A、B的速度大小,小球C的速度大小
(3)
【解析】
【小问1详解】
设杆的弹力为T,系统静止时,对小球C有F+mg=2Tcos37°
对滑块A有Tsin37°=μFN=μ(Tcos37°+mg)
联立解得F=3mg
【小问2详解】
设C的速度大小为,A、B的速度大小为,从初始至两轻杆夹角为106°过程,对整体有
由速度关联有v1cos53°=v2cos37°
h=Lcos37°-Lcos53°
联立解得A、B的速度大小,小球C速度大小为
【小问3详解】
分析可知,当小球C落地时速度最大,且A、B速度刚好为零,则有
解得
则小球C重力的最大功率
15. 如图所示,金属板PQ间存在加速电压U0,Q板上有一小孔,Q板右侧有一速度选择器,速度选择器间存在正交的电磁场,磁感应强度大小为B1=B0,右侧的平行虚线1、2、3与竖直方向的夹角为30°,虚线1、2之间的距离为d、磁感应强度大小为B2,虚线2、3之间的距离为、磁感应强度大小为B3=2B2.一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从极板P的S点由静止释放,经电场加速后从Q板的小孔进入速度选择器,粒子沿中轴线通过速度选择器后由虚线1射入磁场,粒子刚好不经过虚线2.已知极板MN之间的距离为d,忽略粒子的重力。求:
(1)极板MN间的电压大小;
(2)虚线1、2间的磁感应强度B2;
(3)改变PQ以及MN间的电压使粒子仍沿中轴线通过速度选择器,若粒子刚好不从虚线3离开磁场,求PQ以及MN间的电压大小。
【答案】(1)
(2)
(3)U1=4U0,
【解析】
【小问1详解】
粒子在PQ间加速,由动能定理得
解得
粒子在速度选择器中运动时,由平衡条件得
联立解得
【小问2详解】
结合题意作出粒子在虚线12间的运动轨迹,如图所示
设粒子的轨道半径为R1,由几何关系得d=R1-R1sin30°
又洛伦兹力提供向心力
联立解得
【小问3详解】
设粒子刚好不从虚线3离开磁场时,设PQ间的电压为U1,MN间的电压为U2,粒子在虚线1、2间的半径为R'1,粒子在虚线2、3间的半径为R'2
由题意作出粒子的轨迹,如图所示
粒子在虚线1、2间运动时,有
粒子在虚线2、3间运动时,有
解得R'1=2R'2
又由几何关系得
解得R'1=4d,R'2=2d,
粒子在PQ间加速时,由动能定理得
解得U1=4U0
粒子在MN间运动时,由平衡条件得
解得
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