内容正文:
2025-2026年度上学期方城一高高三年级期末考试
物理试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1、答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3、考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4、本试卷主要考试内容:高考全部内容。
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. 如图所示,质量为的木箱放在水平面上,木箱中的立杆上套着一个质量为的小球,球与杆之间存在摩擦。小球从杆的顶端由静止释放,沿杆下滑的加速度大小为,则在小球下滑的过程中,木箱对地面的压力为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】对球求受力分析,球受重力和杆对球向上的摩擦力,由牛顿第二定律得
且
解得
对木箱受力分析:受到重力、支持力和球对杆向下的摩擦力,根据平衡条件得
根据牛顿第三定律
故选C。
2. 电影《赌神》中有一经典发牌动作,如图所示,发牌手将扑克牌水平放置,用大拇指向下挤压扑克牌的同时,迅速把最上面的扑克牌向前水平推出,其他扑克牌均静止不动。已知每张牌的质量为,大拇指的压力为,牌与牌之间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则顺利发出第一张牌过程中( )
A. 大拇指与第一张牌之间的摩擦力是滑动摩擦力
B. 第一张牌和第二张牌之间的摩擦力为
C. 第二张牌和第三张牌之间的摩擦力为
D. 越下面的牌受到的压力越大,牌受到的摩擦力也越大
【答案】B
【解析】
【详解】A.在顺利发出第一张牌过程中,大拇指与第一张牌之间没有相对滑动,所以它们之间的摩擦力是静摩擦力,故A错误;
B.第一张牌相对第二张牌向前运动,故第一张牌和第二张牌之间的摩擦力为滑动摩擦力,根据平衡条件,可知第二张牌对第一张牌的支持力为
即第二张牌所受的正压力为
根据滑动摩擦力公式可得第一张牌和第二张牌之间的摩擦力为,故B正确;
C.对第二张牌进行分析,第二张牌处于静止状态,在水平方向上,它受到第一张牌对它的滑动摩擦力,根据平衡条件,第二张牌和第三张牌之间的摩擦力与第一张牌对第二张牌的滑动摩擦力大小相等,方向相反,所以第二张牌和第三张牌之间的摩擦力也为,故C错误;
D.越下面的牌受到的压力越大,但除第一张牌外,其他牌都处于静止状态,它们受到的是静摩擦力,根据平衡条件,这些静摩擦力大小都等于第一张牌与第二张牌之间的滑动摩擦力,故D错误。
故选B。
3. 如图甲所示,、两物块(均视为质点)用轻质弹簧连接并放置在光滑的水平面上,的质量为。时刻,使获得水平向右、大小为的初速度,、运动的速度—时间图像如图乙所示。已知弹簧的劲度系数为,弹簧的弹性势能,其中为弹簧的形变量,弹簧始终处于弹性限度内。下列说法不正确的是( )
A. 的质量为
B. 时刻,、间的距离最大
C. 时间内,所受冲量的大小为
D. 图乙中阴影部分的面积为
【答案】B
【解析】
【详解】A.设a的质量为,以水平向右的方向为正方向,由动量守恒定律可得
解得,故A正确;
B.根据图乙可知,时刻之前a的速度大于b的速度,时刻a的速度等于b的速度,则时刻弹簧被压缩最短,此时a、b间的距离最小,接着弹簧逐渐恢复原长,在时刻a的速度最小、b的速度最大,此时弹簧恢复原长,故时刻a、b间的距离并非最大,接着弹簧继续伸长,a的速度增大、b的速度减小,在时刻两者共速,此时两物块相距最远,因此时刻a、b间的距离最大,故B错误;
C.时间内,以水平向右的方向为正方向,对b由动量定理可得,故C正确;
D.图中阴影部分的面积为弹簧的最大压缩量,根据能量守恒定律可得
解得
即图乙中阴影部分的面积为,故D正确。
此题选择不正确选项,故选B。
4. 如图甲所示为安装在某特高压输电线路上的一个六分导线间隔棒,图乙为其截面图。间隔棒将6条输电导线分别固定在一个正六边形的顶点a、b、c、d、e、f上,O为正六边形的中心。已知通电导线在周围形成磁场的磁感应强度与电流大小成正比,与到导线的距离成反比。当6条输电导线中通垂直纸面向外,大小相等的电流,a、b导线之间的安培力大小为F,此时( )
A. O点的磁感应强度最大
B. f导线所受安培力方向沿Of水平向左
C. b、e导线之间的安培力大小为2F
D. a导线所受安培力大小为2.5F
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题意可知,a与d、b与e、c与f形成的磁场,在O点的磁场大小相等、方向相反,故O点的磁感应强度为零,故A错误;
B.根据安培定则,其他5根输电线在f处产生的磁场方向垂直fc向下,根据左手定则,f导线所受安培力方向沿Of指向O,即水平向右,故B错误;
C.由题意可知,通电导线在周围形成磁场的磁感应强度与电流大小成正比,与到导线的距离成反比,即,为常数。
a、b导线之间的安培力大小为F,则
b、e间的安培力大小为,故C错误;
D.b、c、d、e、f处导线对a施加的安培力如图所示,b、f对a的安培力大小为F,方向分别沿着ab、af方向,合力大小为,方向沿着ad方向,指向d点;
c、e对a的安培力大小为,合力为,方向沿着ad方向,指向d点;
d对a的安培力为,方向沿着ad方向,指向d点;
则a导线所受安培力为2.5F,故D正确。
故选D。
5. 截至2024年12月26日,我国高铁营业里程达到4.7万公里。某高铁试验机车的最大功率为104kW,试运行时的v-t图像如图所示,0~t1时间内的图像为直线,通过查阅相关资料知:0~200km/h加速阶段,列车做加速度大小为0.4m/s2的匀加速运动,t2时刻列车运行达到最大速度v2,列车的质量为80t,认为列车受到的阻力大小恒定,则( )
A. 列车匀加速运行的时间为t1=500s
B. 列车所受的阻力大小为1.48×105N
C. 列车运行的最大速度v2≈78m/s
D. 列车速度为64m/s时,加速度约为0.2m/s2
【答案】B
【解析】
【详解】A.,列车匀加速的时间,故A错误;
B.时刻,列车达到最大功率,有
此时仍处在匀加速阶段,由牛顿第二定律,有
解得,故B正确;
C.列车运行的最大速度,故C错误;
D.列车速度为v3=64m/s时,牵引力
由牛顿第二定律,有
解得,故D错误。
故选B。
6. 一列车沿直线向右匀加速运动的过程中,列车车厢顶部落下一个小物块,不计空气阻力,则物块相对车厢的轨迹a和相对地面的轨迹b均可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】物块从车厢顶部落下后,在水平方向上,由于不计空气阻力,它不受任何水平力作用。根据牛顿第一定律(惯性定律),物块将保持脱离车厢瞬间的水平速度做匀速直线运动。在竖直方向上,物块只受重力作用,做自由落体运动。因此,物块相对地面的运动是平抛运动,其轨迹是一条抛物线。
以车厢为参考系,在物块下落的过程中,车厢在水平方向上向右做匀加速直线运动,而物块在水平方向上做匀速直线运动。因此,物块在水平方向上相对于车厢向左做初速度为零的匀加速直线运动(加速度大小等于车厢的加速度,方向向左)。在竖直方向上,物块相对于车厢做自由落体运动。 物块相对于车厢的运动,可以看作是水平方向向左的匀加速直线运动和竖直方向向下的匀加速直线运动(自由落体)的合运动。由于这两个分运动都是从静止开始的,根据运动的合成,其合运动的轨迹是一条过起点的直线,方向指向左下方。
故选B。
7. 2025年5月29日,天问二号任务计划成功发射,将对主带彗星311P开展为期7年多的伴飞及科学探测。规定地球绕太阳公转的轨道半径为1AU,彗星311P近日点距离为1.94AU,远日点距离为2.44AU。八大行星绕太阳的公转轨道半径如下表所示,近似地认为八大行星的轨道都是圆形且行星与彗星311P在同一轨道面绕太阳同向运行。下列说法正确的是( )
行星
水星
金星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
轨道半径R/AU
0.39
0.72
1
1.5
5.2
9.5
19
30
A. 彗星311P的公转周期约为2.2年
B. 彗星311P的公转周期比火星的公转周期大,比木星的公转周期小
C. 彗星311P在远日点的运行速度比火星的运行速度大
D. 彗星311P每隔一年与地球相距最近一次
【答案】B
【解析】
【详解】A.彗星轨道的半长轴
由开普勒第三定律,则有
可得年≈3.26年,故A错误;
B.彗星轨道的半长轴,由开普勒第三定律可知彗星的公转周期比火星的大比木星的小,故B正确;
C.如图所示
虚拟一个与彗星远日点相切的圆轨道,彗星在远日点的速度小于虚拟轨道的速度,火星的运行速度大于虚拟轨道的速度,所以彗星在远日点的运行速度小于火星的运行速度,故C错误;
D.设某时刻彗星与地球距离最近,经过一年,地球回到原位置,由于彗星的运行周期大于一年,经过一年,彗星没有回到原位置,所以不会每隔一年与地球相距最近一次。故D错误。
故选B。
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. 如图所示,M、N之间接入电压U0=100V的正弦交变电流,理想变压器原、副线圈的匝数比,定值电阻R1、R2的阻值分别为4Ω、50Ω,R3是总阻值为100Ω的滑动变阻器,各电表均可视为理想电表,开始时滑动变阻器的滑片P刚好位于正中间,题中所提到的电流、电压均指有效值,则下列说法中正确的是( )
A. 电流表示数为5A
B. 电压表示数为200V
C. 定值电阻R1和R2的电压之比为
D. 将滑动变阻器滑片P上滑至a端时,电压表示数约
【答案】AD
【解析】
【详解】、
AB. 根据理想变压器电压与电流关系
结合欧姆定律
解得
电压表示数为
故A正确,B错误;
C. 定值电阻R1和R2的电流之比为
电阻之比为
所以电压之比为
故C错误;
D. 将滑动变阻器滑片P上滑至a端时,根据理想变压器电压与电流关系
结合欧姆定律
解得
电压表示数约
故D正确。
故选AD。
9. 如图所示,在匀强电场中一带正电粒子受重力和电场力作用在竖直平面内运动。粒子运动过程中先后经过a、b、c三点,其中a、c两点在同一水平线上。粒子在a点的速度大小为,方向与加速度方向垂直;粒子在b点的速度大小,速度方向平行于ac连线;ac两点间的距离为。已知粒子质量为m、电荷量为q,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 粒子从a点运动到c点的时间为 B. 粒子在c点的速度大小为
C. 电场强度的大小为 D. a、c两点间的电势差为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.粒子在a点的速度方向与加速度方向垂直,则粒子从a到c的运动过程为类抛体运动,设类抛体运动的加速度为a,a点的速度方向与ac连线的夹角为,则
解得
故A错误;
B.粒子在c点的速度
故B正确;
C.设电场强度大小为E,则根据几何关系得
得
故C正确;
D.粒子从a到c的过程根据动能定理得出
得
故D错误。
故选BC。
10. 一边长为、质量为的正方形金属细框,每边电阻为,置于光滑的绝缘水平桌面纸面上。宽度为的区域内存在方向垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为,两虚线为磁场边界,在桌面上固定两条光滑长直金属导轨,导轨与磁场边界垂直,左端连接电阻,导轨电阻可忽略,金属框置于导轨上,如图所示。让金属框以初速度进入磁场。运动过程中金属框的上、下边框处处与导轨始终接触良好。下列说法正确的是( )
A. 金属框进入磁场过程中电路的总电阻为
B. 金属框进入磁场的末速度为
C. 金属框能穿越磁场
D. 在金属框整个运动过程中,电阻产生的热量为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.因为导轨电阻忽略不计,此时金属框上、下边框被短路,根据电路构造可知,此时电路的总电阻,故A错误;
B.设金属框进入磁场的末速度大小为,金属框进入磁场的过程中,以水平向右为正方向,由动量定理得
其中,,,
整理得
解得,故B正确;
CD.根据能量守恒定律可得
电阻产生的热量
联立解得
金属框完全在磁场中时,金属框的左、右两边框同时切割磁感线,可等效为两个电源并联和构成回路,回路的总电阻
假设金属框的右边能够到达磁场右边界,且速度大小为,以水平向右为正方向,根据动量定理可得
解得
可知金属框的右边恰好能到达磁场右边界,金属框不能穿越磁场,根据能量守恒定律可得金属框完全在磁场中产生的总热量
此过程中电阻产生的热量
联立解得
整个运动过程中电阻产生的热量,故C错误,D正确。
故选BD。
三、非选择题:共54分。
11. 某同学采用如图甲所示的实验装置研究平抛运动规律,实验装置放置在水平桌面上,底板上的标尺可以测得水平位移x。
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有______。
A. 安装斜槽轨道,使其末端保持水平
B. 斜槽轨道必须光滑
C. 应选择质量较大,体积较小的小球
D. 每次小球应从同一高度由静止释放
(2)若某次实验时,小球抛出点距底板的高度为h,水平位移为x,重力加速度为g,则小球的平抛初速度为______(用h、x、g表示)。
(3)如图乙所示,用一张印有小方格的纸记录轨迹,当地重力加速度g取,小方格的边长。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度=______m/s,小球抛出点的坐标为______。
【答案】(1)ACD (2)
(3) ①. 2 ②.
【解析】
【小问1详解】
A.保证斜槽轨道末端应水平,以便于小球初速度沿水平方向,故A正确;
B.小球在轨道上运动时摩擦力不会影响其速度方向,不必光滑,故B错误;
C.应选择质量较大,体积较小的小球,减少空气阻力影响,故C正确;
D.小球应从同一高度释放,释放位置不能太高或太低,故D正确
故选ACD。
【小问2详解】
竖直方向,有
水平方向有
联立解得
【小问3详解】
由逐差法,有
解得
又
b点竖直方向的速度为
b点的高度为
b点的水平位移为
联立解得
故抛出点坐标为。
12. 车辆运输中若存在超载现象,将带来安全隐患。由普通水泥和导电材料混合制成的导电水泥,可以用于监测道路超载问题。某小组对此进行探究。
(1)选择一块均匀的长方体导电水泥块样品,用多用电表粗测其电阻。将多用电表选择开关旋转到“ ”挡,正确操作后,指针位置如图1所示,则读数为__________。
(2)进一步提高实验精度,使用伏安法测量水泥块电阻,电源E电动势 ,内阻可忽略,电压表量程 ,内阻约 ,电流表量程 ,内阻约 。实验中要求滑动变阻器采用分压接法,在图2中完成余下导线的连接__________。
(3)如图2,测量水泥块的长为a,宽为b,高为c。用伏安法测得水泥块电阻为R,则电阻率__________(用R、a、b、c表示)。
(4)测得不同压力F下的电阻R,算出对应的电阻率,作出 图像如图3所示。
(5)基于以上结论,设计压力报警系统,电路如图4所示。报警器在两端电压大于或等于 时启动,为水泥块,为滑动变阻器,当的滑片处于某位置,上压力大于或等于时,报警器启动。报警器应并联在__________两端(填“”或“”)。
(6)若电源E使用时间过长,电动势变小,上压力大于或等于时,报警器启动,则__________(填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】 ①. 8000 ②. ③. ④. ⑤. 大于
【解析】
【详解】(1)[1]多用电表选择开关旋转到“ ”挡,故根据图1可知读数为 ;
(2)[2]长方体导电水泥块样品的电阻,故采用电流表内接法;实验中要求滑动变阻器采用分压接法,故连接实物图如图
(3)[3]根据电阻定律
可知
(5)[4]根据图3可知压力越大电阻率越小,即电阻越小;回路中电流增加,电压增加,电压减小,而报警器在两端电压大于或等于 时启动,故应将报警器并联在两端;
(6)[5]电源电动势E减小,要使报警器启动,即两端电压要仍为3V,根据串联分压有
可知E减小需要R1更小,又因为F越大R1越小,可知F1需要大于F0。
13. 如图所示,一列简谐横波沿轴传播,实线为0时刻的波形图,虚线为时的波形图。以下各问均无须写出计算过程。
(1)若已知处的质点在内运动的路程为,求:
①波传播的方向、波长 、质点振幅A、质点振动周期T;
②处的质点从0时刻计时的位移与时间的关系;
(2)若波沿轴正向传播,求波速大小。
【答案】(1)①轴负向传播,4m,5cm,0.8s;②
(2)
【解析】
【小问1详解】
①根据图像可知,波长,振幅
已知x = 0处的质点在0 ∼ 1s内运动的路程为25cm=5A
则时间为,设处的质点的振动方程为
由平移法可知,波向轴负向传播,该质点 时刻向轴负方向运动,可知
由
解得
②由以上分析知
由图知
所以处的质点的振动方程为
【小问2详解】
若波沿轴正向传播,则
解得
所以波的传播速度大小
14. 如图为某食品自动传送系统的示意图,该系统由水平传送带、竖直螺旋滑槽以及和滑槽平滑连接的平台组成,平台高为h。水平传送带在电机的带动下以速度匀速运动,把食品盒A、B(可视为质点)依次轻放在传送带最左端,与传送带速度相同后,从M点进入滑槽,A刚好滑到平台最右端N点停下,随后滑下的B与A发生弹性正碰,碰撞后A、B恰好分别落在桌面上圆盘直径的两端。已知A、B的质量分别为m和2m,圆盘的直径,A、B与传送带间的动摩擦因数分别为和,重力加速度为g,A、B在滑至N点之前不发生碰撞,忽略空气阻力和圆盘的厚度。求:
(1)传送带至少有多长;
(2)因传送食品盒A、B导致电机多消耗的电能;
(3)碰撞后瞬间食品盒A、B速度的大小。
【答案】(1)
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
食品盒在传送带上加速,由牛顿第二定律A 的加速度
B 的加速度
传送带长度需满足两者均加速到 ,由可知
A 对应的长度
B 对应的长度
因此传送带至少长
【小问2详解】
电机消耗的电能等于传送带克服摩擦力做的功,设A在传送带上运动时间为,A在加速过程中的位移
由动能定理可得
在此过程中传送带的位移
传送带克服摩擦力做功
传送带因传送A而多消耗的能量
解得
同理,可得传送带因传送B而多消耗的能量
所以传送带传送食品盒A、B导致电机多消耗的电能
【小问3详解】
设B与A碰撞前速度为,碰撞过程中动量守恒
机械能守恒
碰撞后两物体均做平抛运动,平抛运动的时间为,
水平方向匀速运动,
由题意知
联立可得,
15. 某同学研究光电效应的装置示意图如图所示,该装置可用于分析光电子的信息。A为竖直放置足够大、逸出功为的金属板,B为有一小孔且平行于金属板A的薄金属板、AB间接有电压的高压电源,B板接电源正极。图中点、小孔和速度选择器CD的中线位于同一水平线上,足够大的荧光屏与中线的夹角。在速度选择器中及其右侧存在匀强磁场,磁感应强度大小均为,方向垂直于纸面向里。现在用频率为的一束单色光照射金属板A的S处,产生的部分光电子沿直线进入速度选择器,并都从点射出速度选择器而打在荧光屏上。不计电子的重力和电子之间的相互作用力,电子不会与速度选择器的极板碰撞。已知电子的质量为,电荷量大小为,普朗克常量为,为已知数。
(1)求金属板A表面处逸出光电子的最大速度和从点进入速度选择器的电子的速度范围。
(2)若速度为的电子恰好沿中线射出速度选择器,且进入速度选择器的所有电子均从沿水平方向射入速度选择器右侧匀强磁场,求速度选择器间电场强度的大小和速度选择器的极板长度的可能值。
(3)在第(2)问的条件下,求荧光屏上发光的长度。
【答案】(1),
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
金属板A发生光电效应,则有
解得
所以处产生光电子的速度范围为
设从进入的电子速度为,则根据动能定理得
所以有
【小问2详解】
若速度为的电子恰好沿中线射出速度选择器,则
所以
从速度选择器发射粒子速度大小连续分布在和之间。在速度选择器中的运动可视为以速度沿的匀速运动与以速度的匀速圆周运动的合运动。要求粒子从点射出后均从点沿水平方向射入速度选择器右侧磁场,则有
【小问3详解】
带电粒子进入速度选择器右侧磁场后,根据牛顿第二定律得
解得
打在屏上离的距离为
荧光屏上发光的长度
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2025-2026年度上学期方城一高高三年级期末考试
物理试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1、答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3、考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4、本试卷主要考试内容:高考全部内容。
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. 如图所示,质量为的木箱放在水平面上,木箱中的立杆上套着一个质量为的小球,球与杆之间存在摩擦。小球从杆的顶端由静止释放,沿杆下滑的加速度大小为,则在小球下滑的过程中,木箱对地面的压力为( )
A. B. C. D.
2. 电影《赌神》中有一经典发牌动作,如图所示,发牌手将扑克牌水平放置,用大拇指向下挤压扑克牌的同时,迅速把最上面的扑克牌向前水平推出,其他扑克牌均静止不动。已知每张牌的质量为,大拇指的压力为,牌与牌之间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则顺利发出第一张牌过程中( )
A. 大拇指与第一张牌之间的摩擦力是滑动摩擦力
B. 第一张牌和第二张牌之间的摩擦力为
C. 第二张牌和第三张牌之间的摩擦力为
D. 越下面的牌受到的压力越大,牌受到的摩擦力也越大
3. 如图甲所示,、两物块(均视为质点)用轻质弹簧连接并放置在光滑的水平面上,的质量为。时刻,使获得水平向右、大小为的初速度,、运动的速度—时间图像如图乙所示。已知弹簧的劲度系数为,弹簧的弹性势能,其中为弹簧的形变量,弹簧始终处于弹性限度内。下列说法不正确的是( )
A. 的质量为
B. 时刻,、间的距离最大
C. 时间内,所受冲量的大小为
D. 图乙中阴影部分的面积为
4. 如图甲所示为安装在某特高压输电线路上的一个六分导线间隔棒,图乙为其截面图。间隔棒将6条输电导线分别固定在一个正六边形的顶点a、b、c、d、e、f上,O为正六边形的中心。已知通电导线在周围形成磁场的磁感应强度与电流大小成正比,与到导线的距离成反比。当6条输电导线中通垂直纸面向外,大小相等的电流,a、b导线之间的安培力大小为F,此时( )
A. O点的磁感应强度最大
B. f导线所受安培力方向沿Of水平向左
C. b、e导线之间的安培力大小为2F
D. a导线所受安培力大小为2.5F
5. 截至2024年12月26日,我国高铁营业里程达到4.7万公里。某高铁试验机车的最大功率为104kW,试运行时的v-t图像如图所示,0~t1时间内的图像为直线,通过查阅相关资料知:0~200km/h加速阶段,列车做加速度大小为0.4m/s2的匀加速运动,t2时刻列车运行达到最大速度v2,列车的质量为80t,认为列车受到的阻力大小恒定,则( )
A. 列车匀加速运行的时间为t1=500s
B. 列车所受的阻力大小为1.48×105N
C. 列车运行的最大速度v2≈78m/s
D. 列车速度为64m/s时,加速度约为0.2m/s2
6. 一列车沿直线向右匀加速运动的过程中,列车车厢顶部落下一个小物块,不计空气阻力,则物块相对车厢的轨迹a和相对地面的轨迹b均可能正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 2025年5月29日,天问二号任务计划成功发射,将对主带彗星311P开展为期7年多的伴飞及科学探测。规定地球绕太阳公转的轨道半径为1AU,彗星311P近日点距离为1.94AU,远日点距离为2.44AU。八大行星绕太阳的公转轨道半径如下表所示,近似地认为八大行星的轨道都是圆形且行星与彗星311P在同一轨道面绕太阳同向运行。下列说法正确的是( )
行星
水星
金星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
轨道半径R/AU
0.39
0.72
1
1.5
5.2
9.5
19
30
A. 彗星311P的公转周期约为2.2年
B. 彗星311P的公转周期比火星的公转周期大,比木星的公转周期小
C. 彗星311P在远日点的运行速度比火星的运行速度大
D. 彗星311P每隔一年与地球相距最近一次
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. 如图所示,M、N之间接入电压U0=100V的正弦交变电流,理想变压器原、副线圈的匝数比,定值电阻R1、R2的阻值分别为4Ω、50Ω,R3是总阻值为100Ω的滑动变阻器,各电表均可视为理想电表,开始时滑动变阻器的滑片P刚好位于正中间,题中所提到的电流、电压均指有效值,则下列说法中正确的是( )
A. 电流表示数为5A
B. 电压表示数为200V
C. 定值电阻R1和R2的电压之比为
D. 将滑动变阻器滑片P上滑至a端时,电压表示数约
9. 如图所示,在匀强电场中一带正电粒子受重力和电场力作用在竖直平面内运动。粒子运动过程中先后经过a、b、c三点,其中a、c两点在同一水平线上。粒子在a点的速度大小为,方向与加速度方向垂直;粒子在b点的速度大小,速度方向平行于ac连线;ac两点间的距离为。已知粒子质量为m、电荷量为q,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 粒子从a点运动到c点的时间为 B. 粒子在c点的速度大小为
C. 电场强度的大小为 D. a、c两点间的电势差为
10. 一边长为、质量为的正方形金属细框,每边电阻为,置于光滑的绝缘水平桌面纸面上。宽度为的区域内存在方向垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为 ,两虚线为磁场边界,在桌面上固定两条光滑长直金属导轨,导轨与磁场边界垂直,左端连接电阻,导轨电阻可忽略,金属框置于导轨上,如图所示。让金属框以初速度进入磁场。运动过程中金属框的上、下边框处处与导轨始终接触良好。下列说法正确的是( )
A. 金属框进入磁场过程中电路的总电阻为
B. 金属框进入磁场的末速度为
C. 金属框能穿越磁场
D. 在金属框整个运动过程中,电阻产生的热量为
三、非选择题:共54分。
11. 某同学采用如图甲所示的实验装置研究平抛运动规律,实验装置放置在水平桌面上,底板上的标尺可以测得水平位移x。
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有______。
A. 安装斜槽轨道,使其末端保持水平
B. 斜槽轨道必须光滑
C. 应选择质量较大,体积较小的小球
D. 每次小球应从同一高度由静止释放
(2)若某次实验时,小球抛出点距底板的高度为h,水平位移为x,重力加速度为g,则小球的平抛初速度为______(用h、x、g表示)。
(3)如图乙所示,用一张印有小方格的纸记录轨迹,当地重力加速度g取,小方格的边长。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度=______m/s,小球抛出点的坐标为______。
12. 车辆运输中若存在超载现象,将带来安全隐患。由普通水泥和导电材料混合制成的导电水泥,可以用于监测道路超载问题。某小组对此进行探究。
(1)选择一块均匀的长方体导电水泥块样品,用多用电表粗测其电阻。将多用电表选择开关旋转到“ ”挡,正确操作后,指针位置如图1所示,则读数为__________。
(2)进一步提高实验精度,使用伏安法测量水泥块电阻,电源E电动势 ,内阻可忽略,电压表量程 ,内阻约 ,电流表量程 ,内阻约 。实验中要求滑动变阻器采用分压接法,在图2中完成余下导线的连接__________。
(3)如图2,测量水泥块的长为a,宽为b,高为c。用伏安法测得水泥块电阻为R,则电阻率 __________(用R、a、b、c表示)。
(4)测得不同压力F下的电阻R,算出对应的电阻率,作出 图像如图3所示。
(5)基于以上结论,设计压力报警系统,电路如图4所示。报警器在两端电压大于或等于 时启动,为水泥块,为滑动变阻器,当的滑片处于某位置,上压力大于或等于时,报警器启动。报警器应并联在__________两端(填“”或“”)。
(6)若电源E使用时间过长,电动势变小,上压力大于或等于时,报警器启动,则__________(填“大于”“小于”或“等于”)。
13. 如图所示,一列简谐横波沿轴传播,实线为0时刻的波形图,虚线为时的波形图。以下各问均无须写出计算过程。
(1)若已知处的质点在内运动的路程为,求:
①波传播的方向、波长 、质点振幅A、质点振动周期T;
②处的质点从0时刻计时的位移与时间的关系;
(2)若波沿轴正向传播,求波速大小。
14. 如图为某食品自动传送系统的示意图,该系统由水平传送带、竖直螺旋滑槽以及和滑槽平滑连接的平台组成,平台高为h。水平传送带在电机的带动下以速度匀速运动,把食品盒A、B(可视为质点)依次轻放在传送带最左端,与传送带速度相同后,从M点进入滑槽,A刚好滑到平台最右端N点停下,随后滑下的B与A发生弹性正碰,碰撞后A、B恰好分别落在桌面上圆盘直径的两端。已知A、B的质量分别为m和2m,圆盘的直径,A、B与传送带间的动摩擦因数分别为和,重力加速度为g,A、B在滑至N点之前不发生碰撞,忽略空气阻力和圆盘的厚度。求:
(1)传送带至少有多长;
(2)因传送食品盒A、B导致电机多消耗的电能;
(3)碰撞后瞬间食品盒A、B速度的大小。
15. 某同学研究光电效应的装置示意图如图所示,该装置可用于分析光电子的信息。A为竖直放置足够大、逸出功为的金属板,B为有一小孔且平行于金属板A的薄金属板、AB间接有电压的高压电源,B板接电源正极。图中点、小孔和速度选择器CD的中线位于同一水平线上,足够大的荧光屏与中线的夹角。在速度选择器中及其右侧存在匀强磁场,磁感应强度大小均为,方向垂直于纸面向里。现在用频率为的一束单色光照射金属板A的S处,产生的部分光电子沿直线进入速度选择器,并都从点射出速度选择器而打在荧光屏上。不计电子的重力和电子之间的相互作用力,电子不会与速度选择器的极板碰撞。已知电子的质量为,电荷量大小为,普朗克常量为,为已知数。
(1)求金属板A表面处逸出光电子的最大速度和从点进入速度选择器的电子的速度范围。
(2)若速度为的电子恰好沿中线射出速度选择器,且进入速度选择器的所有电子均从沿水平方向射入速度选择器右侧匀强磁场,求速度选择器间电场强度的大小和速度选择器的极板长度的可能值。
(3)在第(2)问的条件下,求荧光屏上发光的长度。
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