内容正文:
2025—2026学年度高三一轮复习摸底测试卷
物理(二)
本试卷共8页,15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、考号等填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:选出每小题答案后,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:用签字笔直接写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,请将本试题卷和答题卡一并上交。
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. 电离式烟雾报警器利用微量的镅241()发生衰变生成镎237(),放出的射线使空气电离形成电流,当烟雾进入报警器时干扰电流,触发报警。已知镅241的半衰期约为432.2年,下列说法正确的是( )
A. 镎237中含有144个中子
B. 射线的电离本领和穿透本领都比射线强
C. 12个镅241核经过432.2年后,还剩6个没有衰变
D. 镅241的比结合能大于镎237的比结合能
【答案】A
【解析】
【详解】A.镅241()发生衰变生成镎237(),衰变方程为,镎237中含有中子数,A正确;
B.α射线由氦核()组成,带电量大、质量大,电离本领强,但穿透本领弱(可被纸张阻挡)。β射线由电子组成,带电量小、质量小,电离本领较弱,但穿透本领比α射线强(可穿透几毫米铝)。因此,α射线的电离本领比β射线强,但穿透本领比β射线弱,B错误;
C.半衰期(432.2年)是放射性衰变的统计规律,适用于大量原子核。对于少量原子核(如12个),衰变具有随机性,实际剩余核数可能多于或少于6个,不能保证恰好剩余一半,选项表述忽略了统计涨落,C错误;
D.比结合能(结合能除以核子数)反映原子核稳定性。α衰变自发进行,表明母核(镅241)比子核(镎237)更不稳定,稳定性与比结合能正相关,因此镅241的比结合能应小于镎237的比结合能,D错误。
故选A。
2. 如图甲所示为校园中的一个种满植物的半球形花盆,通过平台上4个等大、对称分布的球体支撑。其简化图如图乙所示(位于中间的前、后2个球体重叠),O3和O2分别为花盆的球心和重心,O1为球体1的球心,O1O3、O1O2与竖直方向的夹角分别为30°、45°,花盆(包括泥土和植物)的总质量为M,每个球体的质量均为m,重力加速度为g,不计花盆与球体间的摩擦力,则每个球体给花盆的作用力大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】对花盆,根据平衡条件可得
所以
故选B。
3. 如图甲所示,在玻璃球内部有一个同心球形气泡,图乙为其过球心的切面图,为球心,由、两种单色光组成的细光束从点射入球内,两种单色光的折射情况如图乙所示,其中单色光刚好在玻璃球内壁的点发生全反射,且,下列说法正确的是( )
A. 玻璃球对单色光的折射率小于玻璃球对单色光的折射率
B. 单色光在玻璃球中的速度大于单色光在玻璃球中的速度
C. 玻璃球对单色光的折射率小于
D. 分别用单色光、在同一装置上做双缝干涉实验,单色光产生的条纹间距小于单色光产生的条纹间距
【答案】D
【解析】
【详解】A.两单色光射到A点时,a的偏折程度大于b光,可知玻璃球对单色光的折射率大于玻璃球对单色光的折射率,A错误;
B.根据可知,单色光在玻璃球中的速度小于单色光在玻璃球中的速度,B错误;
C.对b光在B点能发生全反射,则
可知玻璃球对单色光的折射率大于,C错误;
D.因a光频率大于b光,则a光波长小于b光,分别用单色光、在同一装置上做双缝干涉实验,根据,可知单色光产生的条纹间距小于单色光产生的条纹间距,D正确。
故选D。
4. 已知某卫星在发射升空后首先进入地表附近的圆形轨道,然后在圆形轨道调整速度后进入转移轨道,地球的质量为、半径为,地球同步卫星距离地面的高度约为,引力常量为。下列说法正确的是( )
A. 卫星在地表附近的圆形轨道上运动时处于完全失重状态,不受地球引力的作用
B. 卫星在地表附近的圆形轨道上的向心加速度为
C. 卫星在地表附近的圆形轨道上运行的线速度小于地球同步卫星的线速度
D. 卫星在地表附近的圆形轨道上运行的周期约为地球同步卫星运行周期的
【答案】B
【解析】
【详解】A.卫星在圆形轨道上运动时,地球引力提供向心力,使其处于完全失重状态,但卫星仍受地球引力作用,A错误;
B.卫星在地表附近圆形轨道(半径约)上,由万有引力提供向心力
解得向心加速度,B正确;
C.根据可得线速度公式为
地表轨道半径
同步卫星轨道半径
因,故,C错误;
D.根据开普勒第三定律可得
代入、,解得,D错误。
故选B。
5. 无人机空投的一箱物资在时由静止开始竖直下落,在时间内刮起一阵水平方向的风,假设水平风力恒定不变,空气阻力忽略不计,则在时间内这箱物资在竖直方向的速度、在竖直方向的速度变化率、在水平方向的位移及动能分别随时间变化的关系图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.物资在竖直方向上只受重力作用,做自由落体运动,其加速度恒为重力加速度g,所以
是一条过原点的直线,故A错误;
B.在时间内竖直方向的速度变化率,的大小即为加速度,而在时间内竖直方向只受重力作用,做自由落体运动,其加速度恒为重力加速度g,故B错误;
C.在时间内,物资不受水平风力,水平位移为0,在时间内,物资受到恒定的水平风力作用,在水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动,其水平位移
在时间内,图像应为一条开口向上的抛物线,而不是一条直线,故C错误;
D.在时间内,物资不受水平风力
在时间内,物资受到恒定的水平风力作用
其水平位移
所以其图像在,均为关于时间的二次函数,故D正确。
故选D。
6. 如图甲所示,电阻不计、半径的25匝圆形线圈通过在点相连的四根绝缘细杆静止在空中,线圈处在一个均匀辐向磁场内,线圈所在位置处的磁感应强度大小,俯视图如图乙所示。现对点施加作用力,使线圈在竖直方向上做简谐运动,其速度,线圈的始末两端点和点通过导线连接理想变压器给负载供电。已知变压器原、副线圈的匝数之比,定值电阻,电表均为理想交流电表,则下列说法正确的是( )
A. 电路中内电流方向改变5次
B. 线圈运动的速度最大时,电压表的示数为
C. 当可变电阻时,电流表的示数约为
D. 当可变电阻变大时,变压器的输入功率变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.线圈中产生的交流电的周期为
一个周期内电流方向改变2次,可知电路中内电流方向改变10次,A错误;
B.线圈中感应电动势的最大值
电动势有效值为
可知电压表的示数为,B错误;
C.当可变电阻时,次级电阻为
次级电流
初级电流,即电流表的示数约为,C正确;
D.当可变电阻变大时,次级电阻变大,则根据可知,次级消耗功率减小,则变压器的输入功率变小,D错误。
故选C。
7. 如图所示,内壁光滑的圆锥形容器的中轴线上固定着一带电荷量为的小球,一质量为、带电荷量为的小球沿容器内壁在水平面内做匀速圆周运动,此时两小球连线与中轴线的夹角为,器壁对小球的支持力大小等于。已知容器壁与中轴线的夹角为,重力加速度为,静电力常量为,两小球均可视为点电荷,运动过程中两小球的电荷量保持不变,下列说法错误的是( )
A. 两小球间的距离为
B. 小球做圆周运动所需的向心力大小为
C. 小球做圆周运动的周期为
D. 小球的动能为
【答案】C
【解析】
【详解】A.如图所示,竖直方向合力为零,可知,
可知
可得两小球间的距离为,故A正确,不符合题意;
B.小球做圆周运动所需的向心力大小为,故B正确,不符合题意;
C.对小球,有
可得周期,故C错误,符合题意;
D.对小球,有
小球的动能
可得,故D正确,不符合题意。
故选C。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15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。
8. 在同种均匀介质中,波源和波源在时刻同时开始振动,产生的简谐横波相向传播,时的波形如图所示,下列说法正确的是( )
A. 两列波在介质中传播的速度均为
B. 两波源的起振方向相同
C. 原点处质点的振动始终减弱
D. 时原点处的质点开始振动
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图知两列波的波长均为,又两列波都传播了一个波长的距离,故周期都为
又,故A正确;
B.波源P传至-4m, 根据“同侧法”判断知,引起该处质点向上振动,故波源P的起振方向向上;同理,可判断波源Q的起振方向向下,两波源的起振方向相反,故B错误;
C.原点O到两波源的波程差,为半波长的奇数倍,但由于两波源的振动步调相反,则O处质点的振动始终加强,故C错误;
D.波源P产生的波经优先传到原点处,引起其开始振动,故D正确。
故选AD。
9. 图甲为一个边长足够长的等边三角形,在其三个顶点处分别放置着三根垂直纸面的无限长的通电直导线、、,三根导线中的电流大小相等,且和中的电流方向垂直纸面向里。已知无限长通电直导线在与导线相等距离处产生的磁感应强度大小相等。某同学用手机内部的磁传感器测量等边三角形中心点处的磁场,手机平面与纸面垂直放置,以点为原点建立坐标系,轴水平向右,轴平行纸面向上,轴垂直纸面向里,如图乙所示。测得三个方向的磁感应强度大小分别为,,,则下列说法正确的是( )
A. 中的电流方向垂直纸面向外
B. 若中的电流增大,则
C. 中的电流在点产生的磁感应强度大小为
D. 、中的电流在点产生的合磁感应强度大小为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由右手螺旋定则可知,通电导线产生的磁场垂直于斜向右下,通电导线产生的磁场垂直于斜向右上,两个磁场方向夹角。
由题意知,无限长通电直导线在与导线相等距离处产生的磁感应强度大小相等。故,
由平行四边形定则可知,通电导线和通电导线产生的合磁场,方向水平向右。
由题意知通电导线、、三者的合磁场方向向轴方向,水平向右。由上述分析可知通电导线和通电导线产生的合磁场和通电导线产生的磁场大小相同,故通电导线产生的磁场只能垂直于向右,由右手螺旋定则可知,通电导线的电流方向垂直纸面向外。故A正确;
B.通电导线的电流方向垂直纸面向外,当通电导线的电流增大,通电导线产生的磁场增大,但通电导线磁场的方向不变,水平向右。而通电导线和通电导线的电流不变,通电导线和通电导线产生的合磁场方向不变,依旧向右,故当通电导线的电流增大,通电导线、、三者的合磁场方向向轴方向,水平向右。故B错误;
CD.通电导线、、三者的合磁场
由上述分析可知,解得。故C正确,D错误。
故选AC。
10. 如图所示,绝缘水平面内固定着两根足够长的光滑平行金属导轨,导轨间距为,空间内存在方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场,长度均为的两导体棒、垂直导轨放置,导体棒的质量为、电阻为,导体棒的质量为、电阻为。现将导体棒锁定,对导体棒施加方向水平向右、大小恒为的拉力,使其由静止开始运动,经过时间,导体棒的加速度刚好减小到0,此时撤去拉力同时导体棒解除锁定。已知两导体棒始终与导轨垂直且接触良好,导轨电阻不计,则下列说法正确的是( )
A. 撤去拉力前的瞬间,导体棒的速度大小为
B. 导体棒在拉力的作用下,运动的距离为
C. 解除导体棒锁定后的瞬间,其加速度大小为
D. 从撤去拉力到导体棒速度达到稳定的过程中,经过导体棒的电荷量为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.当ab加速度为零时,受力平衡,则有
根据闭合电路的欧姆定律可得
联立解得,故A正确;
B.对ab由动量定理可得
其中
整理可得
结合上述结论
解得,故B错误;
C.解除cd棒锁定的瞬间,回路中的电流
则cd棒受到的安培力
根据牛顿第二定律可得,故C正确;
D.从撤去拉力到导体棒速度达到稳定的过程中,系统动量守恒,则有
解得
对cd棒,根据动量定理可得
又因为
整理可得
解得,故D错误。
故选AC。
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 某小组利用如图甲所示的实验装置来研究平抛运动的特点。主要操作如下:
(1)将实验装置的底座调平,同时保证背板处于竖直状态,为完成实验,下面操作中必要的有________(填正确答案标号)。
A. 在背板上先固定白纸,再固定复写纸
B. 轨道末端保持水平
C. 每一次实验小球可以从不同位置由静止释放
(2)此实验中重锤线的作用是________。
【答案】(1)AB (2)保证背板处于竖直状态
【解析】
【小问1详解】
A.为了在白纸上打下印记,背板固定白纸后再固定复写纸,故A正确。
B.为了使物体做平抛运动,轨道末端一定要保持水平,故B正确。
C.为了每次小球平抛运动初速度相同,所以每次必须从同一位置释放小球,故C错误。
故选AB。
【小问2详解】
重锤线是为了保证背板始终处于竖直状态。
12. 某小组利用如图乙所示的双线摆完成“测量当地重力加速度”的实验,实验步骤如下:
(1)悬挂好摆球后测量出摆线与水平方向的夹角,用米尺测量出摆线的长度,用螺旋测微器测量出摆球的直径,读数如图丙所示,d=________mm。
(2)让摆球在垂直纸面的平面内振动起来(摆角小于),用秒表在摆球经过最低点时开始计时,并从0开始计数,测得之后摆球第次回到最低点所用的时间为,可以得到重力加速度g=________(用、、、、表示)。
【答案】(1)4.364##4.362##4.363##4.365
(2)
【解析】
【小问1详解】
由图丙可知,摆球的直径(4.362~4.365均可)
【小问2详解】
由得
单摆的摆长和周期分别为,
代入得
13. 如图甲所示为新农村街道的太阳能路灯,某实验小组想利用光敏电阻对路灯进行自动控制。已知光敏电阻在不同光照强度下的阻值如图乙所示,光照强度的单位为勒克斯(lx)。
(1)由图乙可知,此光敏电阻的阻值随光照强度的减小而________(填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)该小组利用此光敏电阻设计可以实现路灯自动在夜晚打开、在白天关闭的电路。已知锂电池的电压为、内阻不计,当电磁铁线圈中的电流大于时,电磁铁向下吸合衔铁,弹片和触点接通,路灯熄灭;当电磁铁线圈中的电流小于时,电磁弹簧将向上拉起衔铁,弹片和触点接通,路灯亮起(太阳能电池给路灯供电),则在图丙中,路灯应连接在________(填“”或“”)两端,请在原有电路和器材的基础上,用笔画线代替导线连接图丙中的实物电路,实现光照自动控制太阳能路灯的亮灭。
(3)电磁铁线圈的阻值为,当光照强度低于时路灯要自动亮起,则电阻箱的阻值应调到________,如果提高路灯自动亮起时的光照强度,应________(填“增大”或“减小”)电阻箱的阻值。
【答案】(1)增大 (2)AB
(3) ①. 200 ②. 增大
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,此光敏电阻的阻值随光照强度的减小而增大
【小问2详解】
当照度减小时,光敏电阻阻值变大,电磁铁线圈电流减小,电磁铁放开衔铁,照明电路通路,故应将照明电路连接到AB端
【小问3详解】
[1]根据丙图,照度为时,光敏电阻阻值为7.6kΩ,若此时回路电流刚好为5mA,根据欧姆定律有
代入数据得
[2] 如果提高路灯自动亮起时的光照强度, 则光敏电阻阻值减小,要使上式中括号内的总电阻不变,应将电阻箱的阻值增大。
14. 如图所示为某品牌的家用高压锅,正常工作时,锅内水的沸点可达120℃,从而达到快速烹饪食物的目的。此高压锅可以用电磁炉加热,电磁炉的输出功率为900W。在某次烹饪食物前,封闭在高压锅内的气体压强为、温度为27℃、体积为。当锅内气体压强达到时,锅盖上的单向排气阀开始排气,之后锅内气体的压强保持不变,温度逐渐升高达到水的沸点。已知热力学温度与摄氏温度的关系为,假设锅内气体体积不变且为理想气体。
(1)当单向排气阀开始排气时,锅内气体的温度是多少摄氏度?
(2)电磁炉加热食物的热效率为60%,其中的能量被锅内气体吸收。加热到单向排气阀刚要开始排气的过程中,锅内气体的内能增加了。求锅内气体吸收的热量及电磁炉工作的时间。
【答案】(1)87℃ (2),
【解析】
【小问1详解】
从开始烹饪到单向排气阀开始排气,锅内气体体积不变,为等容变化。
根据查理定律得
开始烹饪时,压强,温度
单向排气阀开始排气时,压强
代入公式得
即
【小问2详解】
加热到单向排气阀刚要开始排气的过程中,锅内气体体积不变,锅内气体吸收的热量
电磁炉加热食物时有
电磁炉工作的时间
15. 如图所示,在平面直角坐标系的第一、二象限内存在着沿轴负方向的匀强电场,在第三、四象限内有一边长为的正三角形磁场区域(边界处有磁场),该区域内存在着方向垂直于坐标平面向里的匀强磁场(磁感应强度大小可调节),其中边与轴重合且坐标原点为其中点,现有一质量为、电荷量为的带正电粒子从电场中的点以速度沿轴负方向射出,恰好从坐标原点射入磁场,不计粒子重力。
(1)求匀强电场的电场强度大小;
(2)为使粒子从边射出磁场,求磁感应强度的取值范围;
(3)调节磁感应强度的大小,当粒子能从边射出磁场时,求粒子在磁场中运动的最长时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子在电场中做类平抛运动,由,,
可得
【小问2详解】
设粒子进入磁场时速度与x轴负方向的夹角为
则有,
联立可得
故
进入磁场时的速度大小为
如图,当粒子圆周半径较大,轨迹恰好与ac边相切时
由几何关系可得,解得
又
联立可得
如图,当粒子圆周半径较小,轨迹恰好与bc边相切时
由几何关系可得,解得
又
联立可得
故磁感应强度的取值范围
【小问3详解】
当粒子恰好与bc边相切时,从ab边飞出的粒子运动时间最长
此时,
解得
16. 如图所示,质量的平板车由长度的平直光滑部分和固定在车右端的半径的光滑四分之一圆弧轨道平滑连接组成,平板车静止在光滑水平面上,质量的物块A放在平板车的左端。平板车上方固定着一光滑水平杆,杆上套着质量的物块P,质量的物块Q通过长度的轻绳与物块P相连。现将物块Q拉起至轻绳水平且伸直,然后由静止释放,物块Q运动至最低点时恰好与物块A发生弹性正碰,碰撞时间极短。已知所有物块均可视为质点,不计空气阻力,重力加速度。
(1)求释放物块Q时,物块Q与物块A的水平距离;
(2)求物块A滑离圆弧轨道末端后上升的最大高度;
(3)若平板车的上表面平直轨道部分不光滑,为使物块A能进入圆弧轨道,且不能从圆弧轨道末端滑离轨道,求物块A与平板车上表面平直轨道间的动摩擦因数的取值范围。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
将物块Q拉起至轻绳水平且伸直,然后由静止释放,物块Q运动至最低点时恰好与物块A发生弹性正碰;该过程物块P、Q组成的系统满足水平方向动量守恒,可得
则有
又
联立解得释放物块Q时,物块Q与物块A的水平距离为
【小问2详解】
物块Q从释放到最低点过程,物块P、Q组成的系统满足水平方向动量守恒,可得
根据系统机械能守恒可得
联立解得
物块Q运动至最低点时恰好与物块A发生弹性正碰,根据动量守恒和机械能守恒可得,
解得碰后瞬间物块A的速度为
物块A与平板车组成的系统满足水平方向动量守恒,当物块A到达圆弧轨道末端时,两者具有相同的水平速度,物块A滑离圆弧轨道末端后上升的最大高度时,两者仍具有相同的水平速度,则有
根据系统机械能守恒可得
联立解得物块A滑离圆弧轨道末端后上升的最大高度为
【小问3详解】
若平板车的上表面平直轨道部分不光滑,若物块A刚好能到达圆弧轨道最低点,则有,
联立解得
若物块A刚好能到达圆弧轨道末端,则有,
联立解得
综上分析可知,为使物块A能进入圆弧轨道,且不能从圆弧轨道末端滑离轨道,物块A与平板车上表面平直轨道间的动摩擦因数的取值范围为
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2025—2026学年度高三一轮复习摸底测试卷
物理(二)
本试卷共8页,15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、考号等填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:选出每小题答案后,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:用签字笔直接写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,请将本试题卷和答题卡一并上交。
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. 电离式烟雾报警器利用微量的镅241()发生衰变生成镎237(),放出的射线使空气电离形成电流,当烟雾进入报警器时干扰电流,触发报警。已知镅241的半衰期约为432.2年,下列说法正确的是( )
A. 镎237中含有144个中子
B. 射线的电离本领和穿透本领都比射线强
C. 12个镅241核经过432.2年后,还剩6个没有衰变
D. 镅241的比结合能大于镎237的比结合能
2. 如图甲所示为校园中的一个种满植物的半球形花盆,通过平台上4个等大、对称分布的球体支撑。其简化图如图乙所示(位于中间的前、后2个球体重叠),O3和O2分别为花盆的球心和重心,O1为球体1的球心,O1O3、O1O2与竖直方向的夹角分别为30°、45°,花盆(包括泥土和植物)的总质量为M,每个球体的质量均为m,重力加速度为g,不计花盆与球体间的摩擦力,则每个球体给花盆的作用力大小为( )
A. B.
C. D.
3. 如图甲所示,在玻璃球内部有一个同心球形气泡,图乙为其过球心的切面图,为球心,由、两种单色光组成的细光束从点射入球内,两种单色光的折射情况如图乙所示,其中单色光刚好在玻璃球内壁的点发生全反射,且,下列说法正确的是( )
A. 玻璃球对单色光的折射率小于玻璃球对单色光的折射率
B. 单色光在玻璃球中的速度大于单色光在玻璃球中的速度
C. 玻璃球对单色光的折射率小于
D. 分别用单色光、在同一装置上做双缝干涉实验,单色光产生的条纹间距小于单色光产生的条纹间距
4. 已知某卫星在发射升空后首先进入地表附近的圆形轨道,然后在圆形轨道调整速度后进入转移轨道,地球的质量为、半径为,地球同步卫星距离地面的高度约为,引力常量为。下列说法正确的是( )
A. 卫星在地表附近的圆形轨道上运动时处于完全失重状态,不受地球引力的作用
B. 卫星在地表附近的圆形轨道上的向心加速度为
C. 卫星在地表附近的圆形轨道上运行的线速度小于地球同步卫星的线速度
D. 卫星在地表附近的圆形轨道上运行的周期约为地球同步卫星运行周期的
5. 无人机空投的一箱物资在时由静止开始竖直下落,在时间内刮起一阵水平方向的风,假设水平风力恒定不变,空气阻力忽略不计,则在时间内这箱物资在竖直方向的速度、在竖直方向的速度变化率、在水平方向的位移及动能分别随时间变化的关系图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
6. 如图甲所示,电阻不计、半径的25匝圆形线圈通过在点相连的四根绝缘细杆静止在空中,线圈处在一个均匀辐向磁场内,线圈所在位置处的磁感应强度大小,俯视图如图乙所示。现对点施加作用力,使线圈在竖直方向上做简谐运动,其速度,线圈的始末两端点和点通过导线连接理想变压器给负载供电。已知变压器原、副线圈的匝数之比,定值电阻,电表均为理想交流电表,则下列说法正确的是( )
A. 电路中内电流方向改变5次
B. 线圈运动的速度最大时,电压表的示数为
C. 当可变电阻时,电流表的示数约为
D. 当可变电阻变大时,变压器的输入功率变大
7. 如图所示,内壁光滑的圆锥形容器的中轴线上固定着一带电荷量为的小球,一质量为、带电荷量为的小球沿容器内壁在水平面内做匀速圆周运动,此时两小球连线与中轴线的夹角为,器壁对小球的支持力大小等于。已知容器壁与中轴线的夹角为,重力加速度为,静电力常量为,两小球均可视为点电荷,运动过程中两小球的电荷量保持不变,下列说法错误的是( )
A. 两小球间的距离为
B. 小球做圆周运动所需的向心力大小为
C. 小球做圆周运动的周期为
D. 小球的动能为
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15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。
8. 在同种均匀介质中,波源和波源在时刻同时开始振动,产生的简谐横波相向传播,时的波形如图所示,下列说法正确的是( )
A. 两列波在介质中传播的速度均为
B. 两波源的起振方向相同
C. 原点处质点的振动始终减弱
D. 时原点处的质点开始振动
9. 图甲为一个边长足够长的等边三角形,在其三个顶点处分别放置着三根垂直纸面的无限长的通电直导线、、,三根导线中的电流大小相等,且和中的电流方向垂直纸面向里。已知无限长通电直导线在与导线相等距离处产生的磁感应强度大小相等。某同学用手机内部的磁传感器测量等边三角形中心点处的磁场,手机平面与纸面垂直放置,以点为原点建立坐标系,轴水平向右,轴平行纸面向上,轴垂直纸面向里,如图乙所示。测得三个方向的磁感应强度大小分别为,,,则下列说法正确的是( )
A. 中的电流方向垂直纸面向外
B. 若中的电流增大,则
C. 中的电流在点产生的磁感应强度大小为
D. 、中的电流在点产生的合磁感应强度大小为
10. 如图所示,绝缘水平面内固定着两根足够长的光滑平行金属导轨,导轨间距为,空间内存在方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场,长度均为的两导体棒、垂直导轨放置,导体棒的质量为、电阻为,导体棒的质量为、电阻为。现将导体棒锁定,对导体棒施加方向水平向右、大小恒为的拉力,使其由静止开始运动,经过时间,导体棒的加速度刚好减小到0,此时撤去拉力同时导体棒解除锁定。已知两导体棒始终与导轨垂直且接触良好,导轨电阻不计,则下列说法正确的是( )
A. 撤去拉力前的瞬间,导体棒的速度大小为
B. 导体棒在拉力的作用下,运动的距离为
C. 解除导体棒锁定后的瞬间,其加速度大小为
D. 从撤去拉力到导体棒速度达到稳定的过程中,经过导体棒的电荷量为
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 某小组利用如图甲所示的实验装置来研究平抛运动的特点。主要操作如下:
(1)将实验装置的底座调平,同时保证背板处于竖直状态,为完成实验,下面操作中必要的有________(填正确答案标号)。
A. 在背板上先固定白纸,再固定复写纸
B. 轨道末端保持水平
C. 每一次实验小球可以从不同位置由静止释放
(2)此实验中重锤线的作用是________。
12. 某小组利用如图乙所示的双线摆完成“测量当地重力加速度”的实验,实验步骤如下:
(1)悬挂好摆球后测量出摆线与水平方向的夹角,用米尺测量出摆线的长度,用螺旋测微器测量出摆球的直径,读数如图丙所示,d=________mm。
(2)让摆球在垂直纸面的平面内振动起来(摆角小于),用秒表在摆球经过最低点时开始计时,并从0开始计数,测得之后摆球第次回到最低点所用的时间为,可以得到重力加速度g=________(用、、、、表示)。
13. 如图甲所示为新农村街道的太阳能路灯,某实验小组想利用光敏电阻对路灯进行自动控制。已知光敏电阻在不同光照强度下的阻值如图乙所示,光照强度的单位为勒克斯(lx)。
(1)由图乙可知,此光敏电阻的阻值随光照强度的减小而________(填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)该小组利用此光敏电阻设计可以实现路灯自动在夜晚打开、在白天关闭的电路。已知锂电池的电压为、内阻不计,当电磁铁线圈中的电流大于时,电磁铁向下吸合衔铁,弹片和触点接通,路灯熄灭;当电磁铁线圈中的电流小于时,电磁弹簧将向上拉起衔铁,弹片和触点接通,路灯亮起(太阳能电池给路灯供电),则在图丙中,路灯应连接在________(填“”或“”)两端,请在原有电路和器材的基础上,用笔画线代替导线连接图丙中的实物电路,实现光照自动控制太阳能路灯的亮灭。
(3)电磁铁线圈的阻值为,当光照强度低于时路灯要自动亮起,则电阻箱的阻值应调到________,如果提高路灯自动亮起时的光照强度,应________(填“增大”或“减小”)电阻箱的阻值。
14. 如图所示为某品牌的家用高压锅,正常工作时,锅内水的沸点可达120℃,从而达到快速烹饪食物的目的。此高压锅可以用电磁炉加热,电磁炉的输出功率为900W。在某次烹饪食物前,封闭在高压锅内的气体压强为、温度为27℃、体积为。当锅内气体压强达到时,锅盖上的单向排气阀开始排气,之后锅内气体的压强保持不变,温度逐渐升高达到水的沸点。已知热力学温度与摄氏温度的关系为,假设锅内气体体积不变且为理想气体。
(1)当单向排气阀开始排气时,锅内气体的温度是多少摄氏度?
(2)电磁炉加热食物的热效率为60%,其中的能量被锅内气体吸收。加热到单向排气阀刚要开始排气的过程中,锅内气体的内能增加了。求锅内气体吸收的热量及电磁炉工作的时间。
15. 如图所示,在平面直角坐标系的第一、二象限内存在着沿轴负方向的匀强电场,在第三、四象限内有一边长为的正三角形磁场区域(边界处有磁场),该区域内存在着方向垂直于坐标平面向里的匀强磁场(磁感应强度大小可调节),其中边与轴重合且坐标原点为其中点,现有一质量为、电荷量为的带正电粒子从电场中的点以速度沿轴负方向射出,恰好从坐标原点射入磁场,不计粒子重力。
(1)求匀强电场的电场强度大小;
(2)为使粒子从边射出磁场,求磁感应强度的取值范围;
(3)调节磁感应强度的大小,当粒子能从边射出磁场时,求粒子在磁场中运动的最长时间。
16. 如图所示,质量的平板车由长度的平直光滑部分和固定在车右端的半径的光滑四分之一圆弧轨道平滑连接组成,平板车静止在光滑水平面上,质量的物块A放在平板车的左端。平板车上方固定着一光滑水平杆,杆上套着质量的物块P,质量的物块Q通过长度的轻绳与物块P相连。现将物块Q拉起至轻绳水平且伸直,然后由静止释放,物块Q运动至最低点时恰好与物块A发生弹性正碰,碰撞时间极短。已知所有物块均可视为质点,不计空气阻力,重力加速度。
(1)求释放物块Q时,物块Q与物块A的水平距离;
(2)求物块A滑离圆弧轨道末端后上升的最大高度;
(3)若平板车的上表面平直轨道部分不光滑,为使物块A能进入圆弧轨道,且不能从圆弧轨道末端滑离轨道,求物块A与平板车上表面平直轨道间的动摩擦因数的取值范围。
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