精品解析:云南文山壮族苗族自治州|红河哈尼族彝族自治州2026届红河州、文山州高中毕业生上学期第二次复习统一检测物理试卷
2026-02-01
|
2份
|
25页
|
449人阅读
|
5人下载
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-模拟预测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 云南省 |
| 地区(市) | 红河哈尼族彝族自治州,文山壮族苗族自治州 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.10 MB |
| 发布时间 | 2026-02-01 |
| 更新时间 | 2026-02-02 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-02-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56279522.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
红河州、文山州2026届高中毕业生第二次复习统一检测
物理
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、学校、班级、考场号、座位号在答题卡上填写清楚,并将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.回答选择题时,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。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,将答题卡交回。
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题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。)
1. 如图所示为氢原子能级图。比较氢原子分别从和能级跃迁到能级辐射的光子,前者( )
A. 频率更低,波长更长 B. 频率更低,波长更短
C. 频率更高,波长更长 D. 频率更高,波长更短
2. 被运动员踢出的足球在空中飞行的部分轨迹如图中虚线所示。运动员的脚与足球作用时间约为,足球上升的最大高度约为,在最高点的速率约为。足球质量约为,不考虑空气阻力,取,则运动员踢球时对足球的平均作用力大小约为( )
A. B. C. D.
3. 我国“北斗三号”全球卫星导航系统包含多颗中圆地球轨道(MEO)卫星。已知其中一颗MEO卫星运行轨道离地面高度约为地球半径的3倍,运行方向与地球自转方向相同;地球同步卫星运行轨道离地面的高度约为地球半径的5.6倍,向心加速度大小约为。这颗MEO卫星( )
A. 运行周期大于
B. 运行速率大于
C. 向心加速度大小约为
D. 和同步卫星分别与地心的连线在相同时间内扫过的面积相等
4. 体育课上,小华将质量m = 2kg实心球(可视为质点)从离水平地面高h = 1.5m处水平抛出,落地点距抛出点的水平距离x = 9m。忽略空气阻力,g取10m/s2,则球落地瞬间( )
A. 速度大小为 B. 重力的功率为
C. 动量大小为 D. 速度方向与初速度方向夹角的正切值为3
5. 如图所示,竖直放置的轻弹簧下端固定在盛满水的容器底部,上端与水面平齐。一个物块从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落。不考虑物块与水碰撞时速度变化,从接触弹簧到下降至最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 物块刚接触弹簧瞬间速度最大 B. 弹簧弹力等于物块重力时物块的速度最大
C. 物块先处于失重状态后处于超重状态 D. 物块对弹簧的压力大于弹簧对物块的支持力
6. 如图所示,、、、是纸面内以为圆心圆周上的四等分点,在四个点处分别固定电流大小相等、方向垂直纸面的通电长直导线。已知处电流在点产生磁场的磁感应强度大小为,处电流方向向里,圆心处的磁场方向垂直于连线向右。下列说法正确的是( )
A. 处的电流方向向里 B. 处的电流方向向里
C. 处的磁感应强度大小为 D. 仅使处电流反向,则处的磁感应强度大小变为
7. 如图所示,12位身高相同的同学手挽手站成一排模拟机械波的形成和传播。时,从同学1开始依次带动右边的同学,每人每分钟完成30次下蹲和起立,形成一列向右传播的“机械波”。已知同学1第一次蹲到最低点时,同学5刚好要开始下蹲;队伍中相邻两同学所站位置间距均为,所有同学从开始下蹲到最低点过程中,头部竖直向下运动路程均为。下列说法正确的是( )
A. 这列“波”的波长为 B. 这列“波”的波速为
C. 时同学12开始下蹲 D. 内同学9的头部运动路程为
8. 在新能源汽车电池管理系统中,电容器模块可凭借自身充放电特性使电压波动保持在允许范围内。已知电容器储存能量,一新能源汽车电容器模块中某电容器电容C = 500μF。汽车启动前,该电容器两极板间电压U1 = 300V,启动时由于负载增加使其两极板间电压瞬间降至U2 = 200V,稳定后又恢复至U1 = 300V。此过程中该电容器( )
A. 先放电释放能量,再充电吸收能量 B. 先充电吸收能量,再放电释放能量
C. 放电时释放的电荷量ΔQ = 0.05C D. 充电时吸收的能量ΔE = 2.5J
9. 一定质量的理想气体,其压强p随体积V的变化过程如图所示。C→A过程为等温变化,下列说法正确的是( )
A. B→C过程中气体对外界做功,内能增大
B. C→A过程中外界对气体做功,内能增大
C. A→B过程中气体向外界放热,每个气体分子动能均减小
D A→B→C→A全过程中,气体向外界放热,内能不变
10. 如图(a)所示,在倾角为37°足够长的固定斜面上有一质量为1kg的物体。现对物体施加一方向沿斜面向上的拉力F,力的大小随时间t的变化关系如图(b)所示,t = 4s时撤去该拉力;物体沿斜面向上运动过程中的v—t图如图(c)所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2,sin37° = 0.6,cos37° = 0.8。则该物体( )
A. 所受最大静摩擦力大小为10N B. 与斜面间的动摩擦因数为0.5
C. 撤去F时的速度大小为10m/s D. 撤去F后经过1.5s速度变为0
二、实验题(本题共2小题,共16分)
11. 某研究性学习小组在“探究弹簧弹力的大小与形变量的关系”实验时,设计了如图(a)所示的实验装置。水平桌面上固定有一深度且右端开口的光滑圆筒,圆筒内侧左边筒底固定一原长小于筒深的轻弹簧,弹簧右端与一跨过光滑定滑轮的细线相连。实验时,通过改变细线上所挂钩码的质量来改变弹簧伸出筒口右端的长度,作出的关系如图(b)所示。
(1)关于该实验,下列说法正确的是__________。
A. 用刻度尺测出即为弹簧的伸长量
B. 静止时弹簧弹力与所挂钩码的重力大小相等
C. 所挂钩码不宜过多,以免超出弹簧的弹性限度
D. 用图像法处理数据时,能够有效减小该实验的系统误差
(2)由图(b)可得该弹簧的劲度系数__________,原长__________。
12. 某实验小组探究一款霍尔式位移传感器的工作原理,并用其测量弹簧振子偏离平衡位置的位移。霍尔式位移传感器是基于霍尔效应的一种传感器,结构简图如图(a)所示。给霍尔元件通入如图所示的控制电流,并加一垂直前后表面的磁场(磁感应强度的大小沿轴呈线性变化),霍尔元件下表面中心处连接一测头,测头在外部作用下可左右移动带动霍尔元件在磁场中同步移动,由于位置不同,霍尔元件在上下表面的电势差也不同。实验小组找到的实验器材有:霍尔式位移传感器、稳压电源(图中未画出,提供控制电流)、电压表、毫米刻度尺、开关、导线若干。
(1)已知该霍尔元件为型半导体材料,即多数载流子为电子。小组同学首先接通控制电路并通入一定的控制电流,当磁场方向如图(a)所示垂直前后表面向里时,霍尔元件的________(选填“”或“”)端电势更高。
(2)保持控制电流不变,将测头从处左、右移动,通过预设磁场校准,控制并记录不同位置及对应的霍尔电压,数据如下表所示,根据表中数据可在图(b)坐标纸上描点并绘出图线;
位移
0.0
1.0
2.0
3.0
霍尔电压
0.00
0.50
1.00
1.50
(3)根据图(b),可以得出结论:控制电流恒定、磁感应强度的大小沿轴方向线性变化时,霍尔电压与位移成________关系,该传感器的灵敏度为________(提示:灵敏度为霍尔电压变化量与位移变化量的比值);
(4)将该传感器用于测量一个弹簧振子做简谐运动时振子的瞬时位置。使控制电流仍为,某次测量中测得霍尔电压。则该时刻振子偏离平衡位置的位移为________;(结果保留1位小数)
(5)在测量位移时,电压表测得的电压与霍尔电压理论值之间存在偏差。原因是长时间使用后,稳压电源的输出略有下降(即控制电流略微减小),这会导致测量位移的绝对值________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
三、解答题(本题共3小题,共38分)
13. 某型号水下探测器利用激光进行通信。如图所示,探测器安装在清澈平静水面O点正下方O′点处。当探测器向A点射出激光时,测得射出水面的激光与水面夹角α = 37°。已知OO′距离h = 4m,OA距离为,真空中光速c = 3.0×108m/s,sin37° = 0.6,cos37° = 0.8。求:
(1)水对该激光的折射率;
(2)该激光从O′点传播到A点所用时间;
(3)该激光能射出水面的点到O点的最远距离。
14. 如图所示,在竖直面内的平面直角坐标系xOy中,第一、三象限内存在场强大小均为E = 4N/C、方向分别沿y轴负方向和x轴负方向的匀强电场;在第一象限y > h = 6.4m的区域和第三象限内存在磁感应强度大小均为B = 1.0T、方向分别垂直平面向里和垂直平面向外的匀强磁场。现将一个带电荷量为q的油滴从该平面第三象限的P点(图中未标出)以一定的初速度释放,恰好能沿PO做直线运动,并从原点O进入第一象限后,经过一段时间第二次穿过x轴。已知PO与x轴负方向的夹角θ = 45°,g取10m/s2,求油滴:
(1)初速度大小;
(2)在第一象限运动的时间;
(3)第二次穿过x轴时的位置坐标。
15. 如图甲所示,两根足够长的光滑平行金属导轨固定在倾角θ = 30°的斜面上,其间距L = 2m。导轨间存在磁感应强度大小B = 2T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。金属棒NQ通过一平行于导轨的绝缘细线与固定在斜面上的拉力传感器连接,两根金属棒ab和NQ与导轨始终保持垂直且接触良好。t = 0时,对ab施加一平行于导轨的外力F,使其由静止开始沿导轨下滑。已知ab的质量m1 = 2kg、NQ的质量m2 = 0.4kg。ab和NQ接入电路的电阻均为R = 2Ω,导轨电阻不计,g取10m/s2。
(1)若ab以a = 1m/s2匀加速下滑,求t = 2s时ab产生的感应电动势;
(2)在(1)条件下,求t = 2s时F的大小;
(3)若拉力传感器测量出细线拉力FT随时间t的变化关系如图乙所示,已知在0∼3s内F对ab所做的功为−11.25J。求0∼3s内NQ上产生的焦耳热。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
红河州、文山州2026届高中毕业生第二次复习统一检测
物理
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、学校、班级、考场号、座位号在答题卡上填写清楚,并将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.回答选择题时,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。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,将答题卡交回。
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题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。)
1. 如图所示为氢原子能级图。比较氢原子分别从和能级跃迁到能级辐射的光子,前者( )
A 频率更低,波长更长 B. 频率更低,波长更短
C. 频率更高,波长更长 D. 频率更高,波长更短
【答案】A
【解析】
【详解】辐射的光子的能量等于两个能级之差,从氢原子能级图可知,从跃迁到的能级之差小于跃迁到的能级之差,辐射的光子能量较小,根据
可知,对应的光子频率更低、波长更长。
故选A。
2. 被运动员踢出的足球在空中飞行的部分轨迹如图中虚线所示。运动员的脚与足球作用时间约为,足球上升的最大高度约为,在最高点的速率约为。足球质量约为,不考虑空气阻力,取,则运动员踢球时对足球的平均作用力大小约为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】足球在空中飞行过程由动能定理可得
足球飞起的初速度大小为
运动员与足球作用过程由动量定理
解得
故选B。
3. 我国“北斗三号”全球卫星导航系统包含多颗中圆地球轨道(MEO)卫星。已知其中一颗MEO卫星运行轨道离地面的高度约为地球半径的3倍,运行方向与地球自转方向相同;地球同步卫星运行轨道离地面的高度约为地球半径的5.6倍,向心加速度大小约为。这颗MEO卫星( )
A. 运行周期大于
B. 运行速率大于
C. 向心加速度大小约
D. 和同步卫星分别与地心的连线在相同时间内扫过的面积相等
【答案】C
【解析】
【详解】设地球半径为,则MEO卫星轨道半径
同步卫星轨道半径
同步卫星向心加速度,周期
A.根据开普勒第三定律得周期
所以
故,故A错误;
B. 万有引力充当向心力得
由于都围绕地球运行,运行速率
第一宇宙速度,对应
所以,故 B 错误;
C. 万有引力充当向心力得
由于都围绕地球运行,向心加速度
故,故C正确;
D.根据开普勒第二定律,同一个卫星与中心天体的连线在相同时间内扫过的面积相等,不适用于比较两个不同轨道上的卫星,故D错误。
故选C。
4. 体育课上,小华将质量m = 2kg的实心球(可视为质点)从离水平地面高h = 1.5m处水平抛出,落地点距抛出点的水平距离x = 9m。忽略空气阻力,g取10m/s2,则球落地瞬间( )
A. 速度大小为 B. 重力的功率为
C. 动量大小为 D. 速度方向与初速度方向夹角的正切值为3
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据平抛运动规律,将运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。竖直方向,有
得飞行时间
水平方向有
得初速度
落地瞬间的竖直速度为
可得落地瞬间的速度大小为,故A错误;
B.重力的功率,故B正确;
C.球落地瞬间动量大小为,故C错误;
D.速度方向与初速度方向(水平)夹角的正切值,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,竖直放置的轻弹簧下端固定在盛满水的容器底部,上端与水面平齐。一个物块从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落。不考虑物块与水碰撞时速度变化,从接触弹簧到下降至最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 物块刚接触弹簧瞬间速度最大 B. 弹簧弹力等于物块重力时物块的速度最大
C. 物块先处于失重状态后处于超重状态 D. 物块对弹簧的压力大于弹簧对物块的支持力
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.物块刚接触弹簧时,弹力与浮力、阻力之和小于重力,物块具有向下的加速度;物块向下继续加速,弹簧继续被压缩,弹力与浮力、阻力之和增大,加速度逐渐减小;当弹簧弹力与浮力、阻力之和等于重力时,此时物块所受合力为零,加速度为零,物块速度达到最大;当弹簧弹力与浮力、阻力之和大于重力时,物块的加速度向上,物块做减速运动,随着弹簧继续被压缩,弹力与浮力、阻力之和增大,加速度反向增大,故物块先处于失重状态后处于超重状态,AB错误,C正确;
D.根据牛顿第三定律,物块对弹簧的压力等于弹簧对物块的支持力,D错误。
故选C。
6. 如图所示,、、、是纸面内以为圆心圆周上的四等分点,在四个点处分别固定电流大小相等、方向垂直纸面的通电长直导线。已知处电流在点产生磁场的磁感应强度大小为,处电流方向向里,圆心处的磁场方向垂直于连线向右。下列说法正确的是( )
A. 处的电流方向向里 B. 处的电流方向向里
C. 处的磁感应强度大小为 D. 仅使处电流反向,则处的磁感应强度大小变为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.已知圆心处的磁场方向垂直于连线向右,如图所示。
根据安培定则和矢量合成法则知、处导体棒中电流向外,、处导体棒中的电流向里,故AB错误;
C.、处导体棒在处产生的磁场方向指向,大小均为,、处导体棒在处产生的磁场方向指向,大小均为,根据矢量运算法则知处磁感应强度大小为,故C错误;
D.仅使处电流反向,根据安培定则可判断处电流在处产生的磁场方向指向,所以点处的磁感应强度大小变为,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,12位身高相同的同学手挽手站成一排模拟机械波的形成和传播。时,从同学1开始依次带动右边的同学,每人每分钟完成30次下蹲和起立,形成一列向右传播的“机械波”。已知同学1第一次蹲到最低点时,同学5刚好要开始下蹲;队伍中相邻两同学所站位置间距均为,所有同学从开始下蹲到最低点过程中,头部竖直向下运动路程均为。下列说法正确的是( )
A. 这列“波”的波长为 B. 这列“波”的波速为
C. 时同学12开始下蹲 D. 内同学9的头部运动路程为
【答案】D
【解析】
【详解】A.相邻同学间距,波长是指一个完整波形对应的平衡位置间的长度,题意可知,9个同学间距对应一个完整波形,波长,A错误;
B.每人每分钟完成30次下蹲和起立,则同学1振动频率,波速,错误;
C.同学1与同学12间距为,由,C错误;
D.1到9同学间刚好一个波长,所以时第9位同学开始下蹲,时完成一次下蹲起立,路程为,D正确。
故选D。
8. 在新能源汽车电池管理系统中,电容器模块可凭借自身充放电特性使电压波动保持在允许范围内。已知电容器储存能量,一新能源汽车电容器模块中某电容器电容C = 500μF。汽车启动前,该电容器两极板间电压U1 = 300V,启动时由于负载增加使其两极板间电压瞬间降至U2 = 200V,稳定后又恢复至U1 = 300V。此过程中该电容器( )
A. 先放电释放能量,再充电吸收能量 B. 先充电吸收能量,再放电释放能量
C. 放电时释放的电荷量ΔQ = 0.05C D. 充电时吸收的能量ΔE = 2.5J
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.当电路负载变化使电容器两端电压瞬间降至,电容器会放电释放能量;之后电压又恢复至,电容器会充电吸收能量,故A正确、故B错误;
C.释放电荷量过程,故C正确;
D.吸收能量,故D错误。
故选AC。
9. 一定质量的理想气体,其压强p随体积V的变化过程如图所示。C→A过程为等温变化,下列说法正确的是( )
A. B→C过程中气体对外界做功,内能增大
B. C→A过程中外界对气体做功,内能增大
C. A→B过程中气体向外界放热,每个气体分子动能均减小
D. A→B→C→A全过程中,气体向外界放热,内能不变
【答案】AD
【解析】
【详解】A.过程中,气体体积增大,气体对外界做功,由可得气体温度升高,内能增大,故A正确;
B.过程为等温变化,体积减小,外界对气体做功,由于气体温度不变,内能不变,故B错误;
C.过程中,由可知,气体温度降低,内能减小,体积不变,外界没有对气体做功,根据可知气体向外界放热。由于温度降低,分子平均动能减小,但不是每个分子动能都减小,故C错误;
D.全过程中,因为又回到了初始状态,由可知,初末状态的温度相同,内能相同,即内能不变。由图线与横坐标之间所围成的面积表示气体对外界做的功可知,过程外界对气体做功大于过程气体对外界做的功,即整个过程外界对气体做正功,由热力学第一定律得气体要向外界放热,故D正确。
故选AD。
10. 如图(a)所示,在倾角为37°足够长的固定斜面上有一质量为1kg的物体。现对物体施加一方向沿斜面向上的拉力F,力的大小随时间t的变化关系如图(b)所示,t = 4s时撤去该拉力;物体沿斜面向上运动过程中的v—t图如图(c)所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2,sin37° = 0.6,cos37° = 0.8。则该物体( )
A. 所受最大静摩擦力大小为10N B. 与斜面间的动摩擦因数为0.5
C. 撤去F时的速度大小为10m/s D. 撤去F后经过1.5s速度变为0
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.由的受力分析可知
从可得时物体开始运动,此时拉力为,代入数据可得最大静摩擦力为
结合
解得,故A错误、B正确;
C.分析,由动量定理可得
内为图所围成的面积,即
代入数据得,故C正确;
D.撤去拉力后,由牛顿第二定律可得
解得
结合运动学规律则有
解得,即经过速度变为0,故D错误。
故选BC。
二、实验题(本题共2小题,共16分)
11. 某研究性学习小组在“探究弹簧弹力的大小与形变量的关系”实验时,设计了如图(a)所示的实验装置。水平桌面上固定有一深度且右端开口的光滑圆筒,圆筒内侧左边筒底固定一原长小于筒深的轻弹簧,弹簧右端与一跨过光滑定滑轮的细线相连。实验时,通过改变细线上所挂钩码的质量来改变弹簧伸出筒口右端的长度,作出的关系如图(b)所示。
(1)关于该实验,下列说法正确的是__________。
A. 用刻度尺测出的即为弹簧的伸长量
B. 静止时弹簧的弹力与所挂钩码的重力大小相等
C. 所挂钩码不宜过多,以免超出弹簧的弹性限度
D. 用图像法处理数据时,能够有效减小该实验的系统误差
(2)由图(b)可得该弹簧的劲度系数__________,原长__________。
【答案】(1)BC (2) ①. 20 ②. 17.5
【解析】
【小问1详解】
A.弹簧的伸长量,故A错误;
B.根据二力平衡,钩码所受重力与细线的拉力大小相等,细线拉力又和弹簧弹力大小相等,即弹簧的弹力与所挂钩码的重力大小相等,故B正确;
C.挂钩码不宜过多,以免超出弹簧弹性限度,故C正确;
D.数据处理时,利用多组数据描点作图,根据图像计算劲度系数,能够有效减小实验偶然误差,故D错误。
故选BC。
【小问2详解】
[1][2]由胡克定律
结合图像可得,
解得
12. 某实验小组探究一款霍尔式位移传感器的工作原理,并用其测量弹簧振子偏离平衡位置的位移。霍尔式位移传感器是基于霍尔效应的一种传感器,结构简图如图(a)所示。给霍尔元件通入如图所示的控制电流,并加一垂直前后表面的磁场(磁感应强度的大小沿轴呈线性变化),霍尔元件下表面中心处连接一测头,测头在外部作用下可左右移动带动霍尔元件在磁场中同步移动,由于位置不同,霍尔元件在上下表面的电势差也不同。实验小组找到的实验器材有:霍尔式位移传感器、稳压电源(图中未画出,提供控制电流)、电压表、毫米刻度尺、开关、导线若干。
(1)已知该霍尔元件为型半导体材料,即多数载流子为电子。小组同学首先接通控制电路并通入一定的控制电流,当磁场方向如图(a)所示垂直前后表面向里时,霍尔元件的________(选填“”或“”)端电势更高。
(2)保持控制电流不变,将测头从处左、右移动,通过预设磁场校准,控制并记录不同位置及对应的霍尔电压,数据如下表所示,根据表中数据可在图(b)坐标纸上描点并绘出图线;
位移
0.0
1.0
2.0
3.0
霍尔电压
0.00
0.50
1.00
1.50
(3)根据图(b),可以得出结论:控制电流恒定、磁感应强度的大小沿轴方向线性变化时,霍尔电压与位移成________关系,该传感器的灵敏度为________(提示:灵敏度为霍尔电压变化量与位移变化量的比值);
(4)将该传感器用于测量一个弹簧振子做简谐运动时振子的瞬时位置。使控制电流仍为,某次测量中测得霍尔电压。则该时刻振子偏离平衡位置的位移为________;(结果保留1位小数)
(5)在测量位移时,电压表测得的电压与霍尔电压理论值之间存在偏差。原因是长时间使用后,稳压电源的输出略有下降(即控制电流略微减小),这会导致测量位移的绝对值________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】 ①. ②. 正比 ③. 0.5 ④. 2.4 ⑤. 偏小
【解析】
【详解】(1)[1]型半导体材料载流子为电子,电子定向移动方向与电流方向相反,根据左手定则载流子(电子)聚集在端,故端电势高;
(3)[2]因霍尔电压与位移图线为一条过坐标原点直线,故霍尔电压与位移成正比关系;
[3]灵敏度为图线斜率,故灵敏度;
(4)[4]由灵敏度得,;
(5)[5]设沿着电流方向,霍尔元件长为,霍尔元件沿磁场方向的厚度,高为,当电子受到的洛伦兹力等于电场力时,则有
根据电流微观表达式可得
联立可得霍尔电压公式
设,则
当控制电流减小后,图像中的真实图线斜率减小,导致电压表示数对应的位移测量值的绝对值小于真实值的绝对值,如图所示,故测量位移的绝对值偏小。
三、解答题(本题共3小题,共38分)
13. 某型号水下探测器利用激光进行通信。如图所示,探测器安装在清澈平静水面O点正下方O′点处。当探测器向A点射出激光时,测得射出水面的激光与水面夹角α = 37°。已知OO′距离h = 4m,OA距离为,真空中光速c = 3.0×108m/s,sin37° = 0.6,cos37° = 0.8。求:
(1)水对该激光的折射率;
(2)该激光从O′点传播到A点所用时间;
(3)该激光能射出水面的点到O点的最远距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
如图所示,由题可知,
由几何关系,
解得,,
根据光的折射率定律可得
解得
小问2详解】
激光在水中的速度
由几何关系可得
激光在水中传播时间
代入数据解得
【小问3详解】
当入射角增大到临界角时,光在水面发生全反射,由全反射条件可得
解得
由几何关系得
解得
14. 如图所示,在竖直面内的平面直角坐标系xOy中,第一、三象限内存在场强大小均为E = 4N/C、方向分别沿y轴负方向和x轴负方向的匀强电场;在第一象限y > h = 6.4m的区域和第三象限内存在磁感应强度大小均为B = 1.0T、方向分别垂直平面向里和垂直平面向外的匀强磁场。现将一个带电荷量为q的油滴从该平面第三象限的P点(图中未标出)以一定的初速度释放,恰好能沿PO做直线运动,并从原点O进入第一象限后,经过一段时间第二次穿过x轴。已知PO与x轴负方向的夹角θ = 45°,g取10m/s2,求油滴:
(1)初速度大小;
(2)在第一象限运动的时间;
(3)第二次穿过x轴时的位置坐标。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据题意,画出油滴在第三象限的受力情况,如图所示
由平衡条件及几何关系可得
解得
【小问2详解】
油滴在第三象限中运动时有
所以油滴在第一象限区域做匀速直线运动,区域做匀速圆周运动,设、、的运动时间分别为、、,第一象限区域由几何关系得
由对称性得
第一象限区域,
由牛顿第二定律得
油滴在第一象限运动的总时间
解得
【小问3详解】
由几何关系及对称性可得,从、运动过程中沿方向的位移
过程中沿轴方向位移
油滴再次穿过轴时距离坐标原点的距离
解得
即油滴第二次穿过轴时的坐标为
15. 如图甲所示,两根足够长的光滑平行金属导轨固定在倾角θ = 30°的斜面上,其间距L = 2m。导轨间存在磁感应强度大小B = 2T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。金属棒NQ通过一平行于导轨的绝缘细线与固定在斜面上的拉力传感器连接,两根金属棒ab和NQ与导轨始终保持垂直且接触良好。t = 0时,对ab施加一平行于导轨的外力F,使其由静止开始沿导轨下滑。已知ab的质量m1 = 2kg、NQ的质量m2 = 0.4kg。ab和NQ接入电路的电阻均为R = 2Ω,导轨电阻不计,g取10m/s2。
(1)若ab以a = 1m/s2匀加速下滑,求t = 2s时ab产生的感应电动势;
(2)在(1)条件下,求t = 2s时F的大小;
(3)若拉力传感器测量出细线拉力FT随时间t的变化关系如图乙所示,已知在0∼3s内F对ab所做的功为−11.25J。求0∼3s内NQ上产生的焦耳热。
【答案】(1)8V (2)0N
(3)4.5J
【解析】
【小问1详解】
对棒进行分析,设时速度大小为,由速度-时间公式得
由法拉第电磁感应定律得
解得
【小问2详解】
对棒进行分析,设时拉力沿导轨平面向上,由牛顿第二定律可得
由闭合电路欧姆定律得
联立得
【小问3详解】
设在内回路产生的总电热为,上产生的焦耳热为,由电路知识可得
对棒进行分析,由功能关系可知,在该段时间内克服安培力所做的功等于电路中产生的焦耳热,即
设时棒速度大小为,位移为,由动能定理可得
对棒进行分析,由平衡条件可得细线拉力满足
设棒做加速度为的匀加速直线运动,则有
联立得
所以图像斜率
解得
说明假设成立,做的匀加速直线运动,由速度-时间公式得
由位移-时间公式得
联立得
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。