安徽省合肥市第八中学2025-2026学年高三上学期模拟预测物理(15)试卷
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内容正文:
合肥八中2025-2026学年高三上学期模拟预测物理(15)
命题人:甘飞 审题人:倪友年
考试说明:1.考查范围:必修1、必修2、必修3、选择性必修1第一二三章、选择性必修2第一二章。
2.试卷结构:分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷;试卷分值:100分,考试时间:75分钟。
第I卷(选择题,共42分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
B
B
A
B
C
D
D
BD
AC
一、选择题(1-8题只有一个正确选项,每小题4分;9-10题每题多个正确选项,每题5分,未选全得3分,选错不得分;总计共42分。)
1.被誉为“世纪人类最重大考古发现之一”的三星堆遗址考古新发现让古蜀文明一醒惊天下。考古学家利用放射性元素的半衰期可以确定文物的年代。碳元素能自发释放射线,其半衰期约为年。下列关于衰变的说法正确的是( )
A. 衰变的实质是碳原子失去核外电子
B. 衰变释放射线时,生成的新核的核电荷数增加
C. 假设某文物中原有个,则经历一个半衰期,文物中还有个没有衰变
D. 随着文物的出土,文物所在环境温度升高,衰变速度也会增大
【答案】B
【解答】
、衰变的实质是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子,电子释放出来,生成的新核的核电荷数增加,故A错误,B正确;
C、半衰期是大量放射性原子衰变的统计规律,对于少数不成立,故C错误;
D、半衰期由原子核本身决定,与外界因素无关,故D错误。
2.如图所示,光滑水平面上放一质量分布均匀的链条,其右端与地面上点对齐。现对链条右端施加一水平向右的恒力,链条从静止开始运动至其左端刚好通过点所用的时间为若把链条截去一半,剩余链条右端仍与地面上点对齐并施加相同的恒力,则剩余链条从点由静止开始运动至其左端刚好通过点所用的时间等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据牛顿第二定律可知,先后两次的加速度大小分别为和,原长度时有,一半长度时有,解得,故B项正确。
3.“夸父一号”卫星是我国首颗综合性太阳探测卫星,也是首颗在近地轨道观测太阳“一磁两爆”的卫星。如图所示,它和另一颗卫星分别沿圆轨道和椭圆轨道绕地球逆时针运动圆半径与椭圆半长轴等长,两轨道相交于、两点。已知夸父一号卫星的速度大小为,卫星在椭圆轨道远地点时速度大小为,椭圆轨道的近地点为,某时刻两卫星与地球在同一直线上,下列说法正确的是( )
A. 两卫星可能在点或点处相遇
B. 两卫星在图示位置的速度
C. 两卫星通过点时受到的万有引力和加速度都相等
D. 在相等时间内卫星与地心连线扫过的面积与夸父一号与地心连线扫过的面积相等
【答案】B
【解析】A.圆半径与椭圆半长轴等长,根据开普勒第三定律可知,两卫星周期相同,假设两卫星在点相遇,沿逆时针方向运动时夸父一号用时大于,卫星用时小于,故在点不可能相遇,同理可知在点处也不相遇,故A错误;
B.由图可知,点到地心的距离大于夸父一号的半径,根据万有引力提供向心力可知夸父一号的速度大小大于点处圆轨道上卫星的线速度大小,又由卫星变轨知识可知,又小于点处圆轨道上卫星的线速度大小,故两卫星在图示位置的速度,故B正确;
C.两卫星的质量大小不确定,则两卫星通过点时受到的万有引力大小不一定相等,由,可知加速度相等,故C错误;
D.根据开普勒第二定律,由于两卫星是运行在不同轨道,在相等时间内卫星与地心连线扫过的面积与夸父一号与地心连线扫过的面积不一定相等,故D错误。
故选:。
4.如图,两带电小球A的质量为2,B的质量为。小球用一端固定在墙上的绝缘轻绳连接,小球用固定的绝缘轻杆连接。球静止时,轻绳与竖直方向的夹角为,两球连线与轻绳的夹角为,整个系统在同一竖直平面内,重力加速度大小为。下列说法正确的是( )
A. 球静止时,轻绳上拉力为
B. 球静止时,球与球间的库仑力为
C. 若将轻绳剪断,则剪断瞬间球加速度大小为
D. 若将轻绳剪断,则剪断瞬间轻杆对球的作用力变小
【答案】A
【解析】根据题意球静止时,对球受力分析,如图所示,
由平行四边形定则及几何关系,轻绳上拉力为
球与球间的库仑力
故B错误;
C.若将轻绳剪断,则剪断瞬间球受到轻绳的拉力消失,其它两力保持不变,根据三力平衡知识,此时球的合外力大小为 ,则加速度大小为,故C错误;
D.若将轻绳剪断,则剪断瞬间球受到的库仑力、重力不变,小球仍然处在静止状态,则轻杆对球的作用力不变,故D错误。
故选A。
5.如图所示,、、为三个相同的灯泡,假设它们的额定电压为,电阻为,额定功率为;灯泡的额定电压为,电阻为,额定功率为;理想变压器原、副线圈匝数分别为,,电源两端的电压为;若四盏灯泡均能正常发光,则下列关系式不正确的是( )
A. :: B. C. D.
【答案】B
【解析】
A.灯泡与原线圈并联,灯泡两端的电压等于原线圈两端的电压,由变压器的电压之比等于匝数之比,可得,,故A正确;
B.由在只有一个副线圈的情况下的电流之比等于匝数的反比,可得通过原线圈的电流设灯泡、正常发光时电流为
则通过小灯泡的电流故B错误
C.根据题意可知电源电压,故C正确;
D.由可知,,,故 D正确。
故选B。
6.某网球运动员两次击球时,击球点离网的水平距离均为,离地高度分别为、,网球离开球拍瞬间的速度大小相等,方向分别斜向上、斜向下,且与水平方向夹角均为。击球后网球均刚好直接掠过球网,运动轨迹平面与球网垂直,忽略空气阻力,的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意可画出示意图,如图所示。
设球网的高度为,对于斜向下击出的网球,
在水平方向有,
竖直方向有。
对于斜向上击出的网球,在水平方向有,竖直方向有
联立可得,,结合,可得,解得,
C正确。
7.如图所示,正三角形为玻璃薄板,以正三角形的几何中心点为圆心挖出一圆孔可视为真空,现将一点光源放置在点处,只考虑光源在薄板平面内发光,该光源向各方向均匀发光且发射波长为的蓝光,为边的中垂线。已知光在真空中的传播速度为,蓝光在正三角形玻璃薄板中传播的波长为,不考虑多次反射则( )
A. 蓝光在玻璃薄板中传播时的频率
B. 正三角形玻璃薄板对蓝光的折射率为
C. 能直接从边射出光子的长度为边长度的一半
D. 有一半光子能直接从正三角玻璃板中射出
【答案】D
【解析】A.蓝光在真空中速度为,波长,所以蓝光的频率,在玻璃中传播时频率不变,故A错误;
B.蓝光在玻璃中的传播速度,,折射率,代入数据可得:,故B错误;
C.蓝光在玻璃中的全反射临界角满足,代入数据可得全反射临界角为,如图所示:
为正三角形,光只能从段射出,由几何关系可知,,故C错误;
D.由上述分析可知,为正三角形,对应的圆心角为,则从段射出的光子占总数的,由几何关系可知,从玻璃板中射出的光子占总数的一半,故D正确。
故选D。
8.我国新一代航母阻拦系统采用了电磁阻拦技术,工作原理如图所示固定在水平甲板面内的“”型金属导轨面内存在垂直平面向下的匀强磁场,磁感应强度为,、平行且相距,导轨电阻不计一质量为、阻值为的导体棒垂直搁置在两导轨之间,且与导轨接触良好质量为的飞机着舰时,迅速钩住导体棒上的绝缘绳,同时关闭动力系统并立即与导体棒获得相对航母的共同速度,飞机和导体棒一起相对航母减速滑行距离后停下除安培力外,两者一起运动时所受阻力恒为,导体棒始终与导轨垂直,绝缘绳的质量不计从飞机与导体棒共速到停下来的过程中,下列说法正确的是( )
A. 飞机与导体棒获得共同速度时,两端的电压为
B. 通过导体棒横截面的电荷量为
C. 导体棒产生的焦耳热为
D. 所用的时间为
【答案】D
【解析】A.根据右手定则可知,棒电压为;通过导体棒某横截面的电荷量 ,故B错误;由能量守恒定律得:,解得: ,故C错误;对飞机与金属棒整体动量定理,,其中,代入解得: ,故D正确。故选D。
9.图甲为工业或医学上用到的电子感应加速器的核心部分侧视图;图乙为其真空室俯视图,当图甲中线圈通以变化的电流时,将在真空室所在空间产生变化的磁场,变化的磁场将产生涡旋电场,涡旋电场的方向与感应电流方向的判断方法完全相同。如图丙所示为正在运动的电子,圆心为、半径为的光滑绝缘圆管道水平固定放置,为圆的一条直径,在点电子枪口静止释放一带电量为、质量为的小球,时刻开始,在垂直于圆管道平面的区域内加一随时间均匀变化的磁场,磁感应强度随时间的变化如图丁所示,小球开始运动后在时刻恰好到达点,恰好在时刻回到点,已知。下列选项正确的是( )
A. 时间内在管道内小球的加速度大小为
B. 时间内在管道内产生的涡旋电场强度大小
C. 磁感应强度的最大值
D. 小球从开始运动到回到点的过程中受到的最大洛伦兹力
【答案】BD
【解析】A.均匀变化的磁场产生恒定的涡旋电场,在时间内小球沿切线方向速度大小均匀增大,沿切线方向可看作匀变速直线运动,位移大小为 ,切向加速大小为 ,则有
解得
小球还具有向心加速度,故小球的加速度不等于 ,故A错误;
B.小球沿切线方向上有
解得
故B正确;
C.根据法拉第电磁感应定律得
又
解得
故C错误;
D.小球在 时刻的速度最大,则受到的最大洛伦兹力为 ,
解的
故D正确。
故选BD。
10.如图所示,小物块甲置于水平地面上,与小物块乙通过竖直轻弹簧连接,整个装置处于静止状态。已知甲的质量,乙的质量,弹簧劲度系数,弹簧弹性势能、弹簧振子做简谐运动的周期为弹簧形变量,为振子质量,为弹簧劲度系数,取。现用的恒力竖直向上拉动乙,下列说法正确的是( )
A. 经时间,甲恰好离开地面
B. 甲刚要离开地面时,乙的速度
C. 甲离开地面后,获得的最大速度
D. 甲离开地面后,甲、乙的加速度大小始终相等
【答案】AC
【解析】A、对乙物体,在力作用时到甲刚要离开地面之前,乙物体向上做简谐运动,其运动时间恰好是四分之一个周期,根据弹簧振子做简谐运动的周期可知,乙做简谐运动的周期,故经时间,甲恰好离开地面,故A正确;
B、初始静止时,对乙受力分析有:,解得,弹簧处于压缩状态;
甲刚要离开地面时,对甲受力分析有:,解得,弹簧处于拉伸状态;
从力作用在乙上到甲刚要离开地面这一过程中,根据功能关系有:,
解得,故B错误;
C、甲离开地面后,对甲、乙及弹簧组成的系统,系统在竖直方向上所受合力为零,故系统竖直方向动量守恒,有:
又因为系统受拉力与系统重力等大反向,故系统动能与弹性势能之和保持不变,有:
,
当甲速度最大时,甲的加速度为,对甲受力分析有:,解得,此时弹簧处于拉伸状态,,
解得:,故C正确;
D、甲离开地面后,对甲、乙分别受力分析可得,,其中为弹簧的形变量,由表达式可知,两物体的加速度大小并不是始终相等,故D错误;
故选AC。
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11.某物理兴趣小组的同学在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,按如图所示将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套,实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是用两个弹簧测力计分别勾住细绳套,并互成角度地拉橡皮条,如图所示,其中为橡皮条,另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条。
判断力单独作用与力、共同作用效果相同的依据是 。
A.的大小等于与的大小之和
B.使橡皮筋伸长相同的长度
C.使橡皮筋上的结点到达同一位置
在该实验中,下列说法正确的是 。
A.应作出力的示意图来探究合力与分力的关系
B.应选择劲度系数相同的弹簧测力计
C.将细绳换成橡皮筋仍可以完成本实验
如果开始两弹簧测力计的夹角小于,保持弹簧测力计的方向以及结点的位置不变,将弹簧测力计沿逆时针方向缓慢转动至水平,则关于弹簧测力计、读数的变化情况正确的是 。
A.弹簧测力计的读数先增大后减小,弹簧测力计的读数减小
B.弹簧测力计的读数先减小后增大,弹簧测力计的读数增大
C.弹簧测力计的读数减小,弹簧测力计的读数先增大后减小
D.弹簧测力计的读数增大,弹簧测力计的读数先减小后增大
【答案】
【解析】判断力单独作用与力、共同作用效果相同的依据是使橡皮筋上的结点到达同一位置,故C正确,AB错误。
故选:。
、应作出力的图示来探究合力与分力的关系,故A错误。
B、两个弹簧测力计的劲度系数可以不同,只要能够准确测出拉力的大小和方向即可,故B错误。
C、将细绳换成橡皮筋仍可以通过弹簧测力计测出沿和方向的拉力大小,所以用细绳换成橡皮筋仍可以完成本实验,故D正确。
故选:。
如果开始两弹簧测力计的夹角小于,保持弹簧测力计的方向以及结点的位置不变,将弹簧测力计沿逆时针方向缓慢转动至水平,如图所示
由图可知,弹簧测力计的读数一直增大,弹簧测力计的读数先减小后增大,故D正确,ABC错误。
故选:。
12.某实验小组探究测量一多用电表内电源的电动势,同时测量一段金属丝的电阻率。具体实验步骤如下:
某同学用电流计来改装多用电表,已知电流计的满偏电流,内阻未知。
电流计满偏时通过该表的电流是半偏时电流的两倍,该同学利用这一事实根据图甲所示的实验电路测量该电流计的内阻半偏法,实验器材有:电源、待测电流计、电阻箱、滑动变阻器、开关、。以下是测量电流计内阻的实验步骤,请完善步骤的内容。
将调到最大值,断开,闭合,调节使电流计满偏;
;
读出电阻箱的值,即为电流计的内阻。
通过实验测得电流计的内阻,该同学利用此电流计设计了一个如图乙所示的简易多用电表。图中电源电动势,内阻不计,、是定值电阻,是滑动变阻器,、是开关,端和端接两表笔。
图乙中端与 选填“红”或“黑”色表笔相连。
开关接,断开时,多用表为量程为的电压表;开关接,闭合时,多用表为量程为的电流表,则 ; 。的结果保留位小数
开关闭合,利用欧姆挡测量某待测电阻,欧姆调零后将接在红、黑表笔间,发现电流计示数为,则 结果保留位小数。
【答案】闭合开关,保持不变,调节使电流计半偏 红
【解析】闭合开关,保持不变,调节使电流计半偏。
由多用电表“红进黑出”的特点可知,图乙中端与红色表笔相连。
根据串联电路的分压原理,可得,解得,根据并联电路的分流原理,可得,解得。
红黑表笔短接时,有,利用欧姆挡测量某待测电阻,有,联立可得。
四、计算题:本大题共3小题,共40分。
13.可逆斯特林热机的工作循环如图所示。一定质量的理想气体经完成循环过程,和均为等温过程,和均为等容过程。已知,气体在状态的压强,体积,气体在状态的压强。求:
气体在状态的压强;(5分)
气体在状态的体积。(5分)
从到状态,根据查理定律 解得
从到状态,根据玻意耳定律 解得
14.如图所示,在竖直的平面内,在水平轴上方存在场强大小、方向平行于轴向右的匀强电场,在第二象限存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。在轴下方存在方向垂直纸面向外的匀强磁场和大小、方向均未知的匀强电场,一质量为、带电量为的带正电小球从轴上的位置无初速度释放,释放后小球经第一象限,由轴上的点图中未画出进入第四象限,在第四象限中能做匀速圆周运动,运动轨迹恰好与轴相切。重力加速度为。求:
求匀强电场大小与方向;
求轴下方匀强磁场磁感应强度的的大小;
若让小球从轴上的点图中未标出无初速度释放,小球第二次穿过轴后进入第二象限做直线运动,恰好又回到点。求第二象限中匀强磁场的磁感应强度的大小。
【答案】小球在第四象限中能做匀速圆周运动,说明只有洛伦兹力提供向心力,则在竖直方向上电场力等于重力,有 解得
依题意,小球带正电,可得第四象限的电场强度方向竖直向上。
小球的运动轨迹如图
小球在第一象限受重力和电场力作用,两个力均为恒力,所以小球在第一象限做静止开始的匀加速直线运动,由牛顿第二定律可得 可知离开第一象限的速度满足
又 联立,解得
小球在第四象限中运动时,由几何关系可得 由洛伦兹力提供向心力可得
可得
小球轨迹如图所示
设点纵坐标为 ,则小球离开第一象限的速度为
设其在轴下方做匀速圆周运动的半径为 ,则有
由几何关系可知
小球在第二象限做直线运动,电场力和重力的合力与洛伦兹力大小相等,有
联立,可得
15.如图所示,粗细均匀的光滑长直细杆水平固定,物块套在杆上,质量为的小球用长为的细线与物块连接。质量为的长木板静止在光滑水平面上,长木板的上表面由长为的水平部分与半径为的光滑圆弧面组成,圆弧面最低点与水平部分相切,圆弧所对的圆心角为,质量为的物块放在长木板上表面的左端。将小球向左拉开,使细线刚好水平伸直,此时物块与的水平距离为,由静止释放小球,小球运动到最低点时恰好沿水平方向与物块发生弹性碰撞。物块与长木板水平部分间的动摩擦因数为,、、均可视为质点,重力加速度取,,求:
物块的质量大小;
小球与物块碰撞后瞬间,物块的速度大小;
物块滑离圆弧面后还能上升的高度。
【答案】与碰撞前,、组成的系统水平方向动量守恒
有 即
根据几何关系
根据题意 ,则
解得
设小球与物块碰撞前一瞬间,物块的速度大小为 ,小球的速度大小为
根据水平方向动量守恒
根据机械能守恒
解得
设小球与物块碰撞后一瞬间,小球的速度大小为 ,物块的速度大小为
根据动量守恒有
根据机械能守恒有
解得
设物块滑到圆弧面最高点时,物块的速度大小为 ,长木板的速度大小为
根据能量守恒有
设物块在圆弧面最高点时速度在水平方向和竖直方向的分速度大小分别为 、
则有矢量关系
根据水平方向动量守恒有
在圆弧面最高点,物块与长木板沿半径方向的速度相等
即
解得 , 则物块离开圆弧面后上升的高度 .
试卷第2页,共15页
试卷第1页,共15页
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2023级高三年级第一学期物理统一作业15
命题人:彭媛媛 审题人:刘飞龙
考试说明:1.考查范围:必修1、必修2、必修3、选择性必修1选择性必修2选择性必修3
2.试卷结构:分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷;试卷分值:100分,考试时间:75分钟。
第I卷(选择题,共42分)
一、选择题(1-8题只有一个正确选项,每小题4分;9-10题每题多个正确选项,每题5分,未选全得3分,选错不得分;总计共42分。)
1.被誉为“世纪人类最重大考古发现之一”的三星堆遗址考古新发现让古蜀文明一醒惊天下。考古学家利用放射性元素的半衰期可以确定文物的年代。碳元素能自发释放射线,其半衰期约为年。下列关于衰变的说法正确的是( )
A. 衰变的实质是碳原子失去核外电子
B. 衰变释放射线时,生成的新核的核电荷数增加1
C. 假设某文物中原有个,则经历一个半衰期,文物中还有个没有衰变
D. 随着文物的出土,文物所在环境温度升高,衰变速度也会增大
2. 如图所示,光滑水平面上放一质量分布均匀的链条,其右端与地面上点对齐。现对链条右端施加一水平向右的恒力,链条从静止开始运动至其左端刚好通过点所用的时间为若把链条截去一半,剩余链条右端仍与地面上点对齐并施加相同的恒力,则剩余链条从点由静止开始运动至其左端刚好通过点所用的时间等于( )
A. B. C. D.
3.“夸父一号”卫星是我国首颗综合性太阳探测卫星,也是首颗在近地轨道观测太阳“一磁两爆”的卫星。如图所示,它和另一颗卫星分别沿圆轨道和椭圆轨道绕地球逆时针运动圆半径与椭圆半长轴等长,两轨道相交于、两点。已知夸父一号卫星的速度大小为,卫星在椭圆轨道远地点时速度大小为,椭圆轨道的近地点为,某时刻两卫星与地球在同一直线上,下列说法正确的是( )
A. 两卫星可能在点或点处相遇
B. 两卫星在图示位置的速度
C. 两卫星通过点时受到的万有引力和加速度都相等
D. 在相等时间内卫星与地心连线扫过的面积与夸父一号与地心连线扫过的面积相等
4.如图,两带电小球A的质量为2,B的质量为。小球用一端固定在墙上的绝缘轻绳连接,小球用固定的绝缘轻杆连接。球静止时,轻绳与竖直方向的夹角为,两球连线与轻绳的夹角为,整个系统在同一竖直平面内,重力加速度大小为。下列说法正确的是( )
A. 球静止时,轻绳上拉力为
B. 球静止时,球与球间的库仑力为
C. 若将轻绳剪断,则剪断瞬间球加速度大小为
D. 若将轻绳剪断,则剪断瞬间轻杆对球的作用力变小
5.如图所示,、、为三个相同的灯泡,假设它们的额定电压为,电阻为,额定功率为;灯泡的额定电压为,电阻为,额定功率为;理想变压器原、副线圈匝数分别为,,电源两端的电压为;若四盏灯泡均能正常发光,则下列关系式不正确的是( )
A. :: B. C. D.
6.某网球运动员两次击球时,击球点离网的水平距离均为,离地高度分别为、,网球离开球拍瞬间的速度大小相等,方向分别斜向上、斜向下,且与水平方向夹角均为。击球后网球均刚好直接掠过球网顶端,运动轨迹平面与球网垂直,忽略空气阻力,的值为( )
A. B. C. D.
7.如图正三角形为玻璃薄板,以正三角形的几何中心点为圆心挖出一圆孔可视为真空, 现将一点光源放置在点处,只考虑光源在薄板平面内发光,该光源向各方向均匀发光且发射波长为的蓝光,为边的中垂线。已知光在真空中的传播速度为,蓝光在正三角形玻璃薄板中传播的波长为,不考虑多次反射则( )
A. 蓝光在玻璃薄板中传播时的频率
B. 正三角形玻璃薄板对蓝光的折射率为
C. 能直接从边射出光子的长度为边长度的一半
D. 有一半光子能直接从正三角玻璃板中射出
8. 我国新一代航母阻拦系统采用了电磁阻拦技术,工作原理如图所示固定在水平甲板面内的“”型金属导轨面内存在垂直平面向下的匀强磁场,磁感应强度为,、平行且相距,导轨电阻不计一质量为、阻值为的导体棒垂直搁置在两导轨之间,且与导轨接触良好质量为的飞机着舰时,迅速钩住导体棒上的绝缘绳,同时关闭动力系统并立即与导体棒获得相对航母的共同速度,飞机和导体棒一起相对航母减速滑行距离后停下除安培力外,两者一起运动时所受阻力恒为,导体棒始终与导轨垂直,绝缘绳的质量不计从飞机与导体棒共速到停下来的过程中,下列说法正确的是( )
A. 飞机与导体棒获得共同速度时,两端的电压为
B. 通过导体棒横截面的电荷量为
C. 导体棒产生的焦耳热为
D. 所用的时间为
9. 图甲为人教版选择性必修册页工业或医学上用到的电子感应加速器的核心部分侧视图;图乙为其真空室俯视图,当图甲中线圈通以变化的电流时,将在真空室所在空间产生变化的磁场,变化的磁场将产生涡旋电场,涡旋电场的方向与感应电流方向的判断方法完全相同。如图丙所示为正在运动的电子,圆心为、半径为的光滑绝缘圆管道水平固定放置,为圆的一条直径,在点电子枪口静止释放一带电量为、质量为的小球,时刻开始,在垂直于圆管道平面的区域内加一随时间均匀变化的磁场,磁感应强度随时间的变化如图丁所示,小球开始运动后在时刻恰好到达点,恰好在时刻回到点,已知。下列选项正确的是( )
A. 时间内在管道内小球的加速度大小为
B. 时间内在管道内产生的涡旋电场强度大小
C. 磁感应强度的最大值
D. 小球从开始运动到回到点的过程中受到的最大洛伦兹力
10.如图所示,小物块甲置于水平地面上,与小物块乙通过竖直轻弹簧连接,整个装置处于静止状态。已知甲的质量,乙的质量,弹簧劲度系数,弹簧弹性势能、弹簧振子做简谐运动的周期为弹簧形变量,为振子质量,为弹簧劲度系数,取。现用的恒力竖直向上拉动乙,下列说法正确的是( )
A. 经时间,甲恰好离开地面
B. 甲刚要离开地面时,乙的速度
C. 甲离开地面后,获得的最大速度
D. 甲离开地面后,甲、乙的加速度大小始终相等
第II卷(非选择题,共58分)
二、实验题(共16分)
11.某物理兴趣小组的同学在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,按如图所示将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套,实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是用两个弹簧测力计分别勾住细绳套,并互成角度地拉橡皮条,如图所示,其中为橡皮条,另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条。
判断力单独作用与力、共同作用效果相同的依据是 。
A.的大小等于与的大小之和 B.使橡皮筋伸长相同的长度 C.使橡皮筋上的结点到达同一位置
在该实验中,下列说法正确的是 。
A.应作出力的示意图来探究合力与分力的关系
B.应选择劲度系数相同的弹簧测力计
C.将细绳换成橡皮筋仍可以完成本实验
如果开始两弹簧测力计的夹角小于,保持弹簧测力计的方向以及结点的位置不变,将弹簧测力计沿逆时针方向缓慢转动至水平,则关于弹簧测力计、读数的变化情况正确的是 。
A.的读数先增大后减小,的读数减小 B.的读数先减小后增大,的读数增大
C.的读数减小,的读数先增大后减小 D.的读数增大,的读数先减小后增大
12.某同学用电流计来改装多用电表,已知电流计的满偏电流,内阻未知。
电流计满偏时通过该表的电流是半偏时电流的两倍,该同学利用这一事实根据图甲所示的实验电路测量该电流计的内阻半偏法,实验器材有:电源、待测电流计、电阻箱、滑动变阻器、开关、。以下是测量电流计内阻的实验步骤,请完善步骤的内容。
将调到最大值,断开,闭合,调节使电流计满偏;
;
读出电阻箱的值,即为电流计的内阻。
通过实验测得电流计的内阻,该同学利用此电流计设计了一个如图乙所示的简易多用电表。图中电源电动势,内阻不计,、是定值电阻,是滑动变阻器,、是开关,端和端接两表笔。
图乙中端与 选填“红”或“黑”色表笔相连。
开关接,断开时,多用表为量程为的电压表;开关接,闭合时,多用表为量程为的电流表,则 ; 。的结果保留位小数
开关闭合,利用欧姆挡测量某待测电阻,欧姆调零后将接在红、黑表笔间,发现电流计示数为,则 结果保留位小数。
三、解答题(第13题10分,14题14分,15题18分,共42分)
13.可逆斯特林热机的工作循环如图所示。一定质量的理想气体经完成循环过程,和均为等温过程,和均为等容过程。已知,气体在状态的压强,体积,气体在状态的压强。求:
气体在状态的压强;
气体在状态的体积。
14.如图在竖直的平面内,在水平轴上方存在场强大小、方向平行于轴向右的匀强电场,在第二象限存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。在轴下方存在方向垂直纸面向外的匀强磁场和大小、方向均未知的匀强电场,一质量为、带电量为的带正电小球从轴上的位置无初速度释放,释放后小球经第一象限,由轴上的点图中未画出进入第四象限,在第四象限中能做匀速圆周运动,运动轨迹恰好与轴相切。重力加速度为。求:
求匀强电场大小与方向;
求轴下方匀强磁场磁感应强度的的大小;
若让小球从轴上的点图中未标出无初速度释放,小球第二 次穿过轴后进入第二象限做直线运动,恰好又回到点。求第二象限中匀强磁场的磁感应强度的大小。
15.如图所示,粗细均匀的光滑长直细杆水平固定,物块套在杆上,质量为的小球用长为的细线与物块连接。质量为的长木板静止在光滑水平面上,长木板的上表面由长为的水平部分与半径为的光滑圆弧面组成,圆弧面最低点与水平部分相切,圆弧所对的圆心角为,质量为的物块放在长木板上表面的左端。将小球向左拉开,使细线刚好水平伸直,此时物块与的水平距离为,由静止释放小球,小球运动到最低点时恰好沿水平方向与物块发生弹性碰撞。物块与长木板水平部分间的动摩擦因数为,、、均可视为质点,重力加速度取,,求:
物块的质量大小;
小球与物块碰撞后瞬间,物块的速度大小;
物块滑离圆弧面后还能上升的高度。
试卷第4页,共4页
试卷第3页,共4页
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