精品解析:四川省成都市实验外国语教育集团2025-2026学年高三上学期12月联考物理试卷
2026-02-02
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内容正文:
成实外教育集团高2023级高三12月联考试卷
物理
(考试时间:75分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.考试结束后,只将答题卡交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合要求。
1. 2025年11月16日,我国的高海拔宇宙射线观测站(简称“拉索”)在银河系内多个黑洞周边首次探测到能量高达百万亿电子伏特的超高能伽马射线辐射。上述信息中的“电子伏特”(eV)是下列哪个物理量的单位( )
A. 电荷量 B. 能量 C. 电势 D. 电压
【答案】B
【解析】
【详解】电子伏特(eV)是能量的单位,定义为1个电子在通过1伏特电势差时所获得的能量,其值为焦耳。故“电子伏特”是能量的单位。
故选B。
2. 2025年10月25日,外交部发言人毛宁向世界分享了中国“人造太阳”信息,预计2027年竣工的中国紧凑型聚变能实验装置(BEST),有望成为人类历史上首个实现聚变发电的装置。已知其中一种聚变反应方程为,以下有关说法正确的是( )
A. 为中子
B. 该方程为衰变方程
C. 聚变发电的原理与原子弹的原理相同
D. 目前世界上主流的核电站都利用了该反应的原理
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据核反应中的质量数守恒和电荷数守恒,可求出X的质量数为1,电荷数为0,X为中子,故A正确;
B.α衰变是重核自发放出α粒子的过程,该方程是轻核聚变方程,不是α衰变方程,故B错误;
C.原子弹基于核裂变原理,聚变发电基于核聚变原理,二者原理不同,故C错误;
D.目前世界上主流的核电站利用的是核裂变原理,而非核聚变原理,故D错误。
故选A。
3. 一定质量理想气体从状态开始,经、、三个过程后回到状态,其图像如图所示。已知三个状态的坐标分别为(,)、(,)、(,),以下判断正确的是( )
A. 过程中,气体的温度不变
B. 过程中,外界对气体做功
C. 过程中,气体的内能增大
D. 过程中,气体会从外界吸收热量
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据,过程中,由于乘积变大,则气体的温度升高,故A错误;
B.过程中,气体体积增大,外界对气体做负功,故B错误;
C.过程中,气体压强不变,体积减小,根据可知,气体的温度降低,则气体的内能减小,故C错误;
D.根据图像与横轴围成的面积表示做功的大小,由题图可知,过程中,外界对气体做负功,由于气体内能的变化量,根据热力学第一定律可知,气体会从外界吸收热量,故D正确。
故选D。
4. “川超”比赛掀起了一阵足球热潮,展现了球员们的拼搏精神和精湛球技。停球是足球里的一项基本技术动作,在一次训练中,一个质量为的足球从空中竖直落下,球员轻轻抖动脚尖,将足球稳稳地停在脚背上,可视为短时间内使球速减小为0。假定足球刚接触脚面时速度为,足球与脚面接触时间为,忽略空气阻力,整个过程足球都在竖直方向运动,重力加速度取,则停球过程中足球对脚面的平均作用力为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设竖直向上为正方向,则足球加速度
合力
足球受到的合力由脚面对足球的作用力和足球的重力组成,则
代入数据解得
根据牛顿第三定律,足球对脚面的平均作用力大小也为,方向向下。
故选D。
5. 2025年10月26日11时55分,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,成功将高分十四号02星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。该卫星可高效获取全球范围高精度立体影像,为国民经济和国防建设以及“一带一路”等国家重大战略实施提供基础地理信息保障。已知高分十四号02星绕地球做圆周运动的周期约为97分钟,则下列说法正确的是( )
A. 该卫星的线速度大于
B. 该卫星的线速度大于同步卫星的线速度
C. 该卫星的角速度小于同步卫星的角速度
D. 该卫星在轨道上运行时线速度保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.是所有环绕地球做圆周运动卫星的最大速度,可知该卫星的线速度小于,A错误;
BC.根据开普勒第三定律可知,该卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径,根据
可得,
则该卫星的线速度大于同步卫星的线速度,角速度大于同步卫星的角速度,B正确,C错误;
D.该卫星在轨道上运行时线速度大小保持不变,但方向不断变化,D错误。
故选B。
6. 筷子是中华文明的重要载体。如图所示,一双处于同一水平面内的筷子夹住一个直径较大的圆柱形物体,圆柱形物体悬在空中保持竖直并静止,两根筷子之间形成一定大小的夹角,忽略物体的形变,则以下说法正确的是( )
A. 物体受到的摩擦力方向竖直向上
B. 物体受到的摩擦力与重力大小相等
C. 物体受到的摩擦力大于其重力
D. 筷子对物体的弹力大于物体对筷子的弹力
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.对圆柱形物体水平方向受力分析如图所示
两个接触点分别受弹力、,沿筷子方向有摩擦力分量、。
竖直方向,两接触点还有摩擦力竖直方向的分量、。由对称性可知
,
由竖直方向平衡可知
得
圆柱形物体受到摩擦力竖直方向分量
设两根筷子夹角的一半为,圆柱形物体受到摩擦力水平方向分量
圆柱形物体受到的摩擦力,故AB错误,C正确;
D.由牛顿第三定律,可知筷子对物体的弹力大小等于物体对筷子的弹力大小,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,细绳的一端固定在天花板,另一端连接物块A,轻质弹簧两端分别与物块A和B相连,物块A、B的质量均为m。开始时用木板支撑着物块B,使弹簧刚好处于原长,现把木板撤去,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 撤去木板瞬间,物块B的加速度为0
B. 撤去木板后,细绳拉力最小为0
C. 撤去木板后,细绳拉力最大为
D. 撤去木板后,弹簧弹力最大为
【答案】D
【解析】
【详解】A.撤去木板前,对B受力分析,受到向下的重力和向上的支持力,撤去木板瞬间,支持力突变为0,只受重力,所以物块B的加速度为g,故A错误;
BCD.撤去木板后, A始终处于静止状态,有
物块B做简谐运动,平衡位置处有
在最高点处有向下的加速度
根据运动的对称性可知,在最低点处有向上的加速度g,由牛顿第二定律
解得
分析可知,物块B运动到最高点时弹簧弹力最小为0,细绳拉力最小为,故B错误;
物块B运动到最低点时弹簧弹力最大为,细绳拉力最大为,故C错误,D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共3小题,每题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合要求。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. 一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刚好传到点,波形如图甲所示,、、是平衡位置分别为、、的质点,图乙是、中某个质点的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 波的传播速度大小为
B. 图乙是质点的振动图像
C. 时质点的加速度沿轴正方向
D. 时,质点的位置坐标为(12m,-3cm)
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由甲图可知,波长
由乙图可知,周期
该列波的传播速度为,故A错误;
B.图乙表示的质点在时,在平衡位置向-y方向振动,由图甲根据“同侧法”可判断质点在平衡位置向-y方向振动,质点在平衡位置向+y方向振动,故图乙是质点的振动图像,故B正确;
C.时质点在从负的最大位移向平衡位置运动的过程中,位移方向为负,回复力为正,时质点的加速度沿轴正方向,故C正确;
D.波从传播到需要的时间
在t=12s时,质点总共运动的时间为
质点在+y最大位移处,质点的位置坐标为(12m,3cm),故D错误。
故选BC。
9. 打火机的点火装置,利用了压电陶瓷的压电效应,其结构可用图中甲乙两图近似模拟。挤压前,结构如甲图所示,点为正六边形的中心,三个电量均为的点电荷分别位于顶点、、上,三个电量均为的点电荷分别位于顶点B、D、F上。挤压后,B、C、E、F处电荷位置不变,只是、处的电荷分别沿竖直方向靠近点,并关于点对称,M、N分别是EF和BC的中点,如图乙所示。取无穷远处电势为零,下列说法正确的是( )
A. 挤压前,O点电势为零,电场强度也为零
B. 挤压前,M、N两点电势相同,电场强度不同
C. 挤压后,O点电势为零,电场强度也为零
D. 挤压后,M、N两点电势相同,电场强度也相同
【答案】AD
【解析】
【详解】A.挤压前,根据图形的对称性知,每个电荷在O点产生的场强大小相等,均设为E,方向如图
故三个夹角为120°的方向上的场强大小均为2E,电场强度为矢量,根据平行四边形法则知,它们的合场强为零,等量异种电荷连线中垂线上的电势均为零,故AD、CF、BE连线中点处的电势为零,即O点电势为零,A正确;
B.挤压前,M、N两点位于等量异种电荷的中垂线上,可知电势均为零,即电势相同,由对称性可知,两点的电场强度大小方向均相同,B错误;
C.挤压后,O点仍位于等量异种电荷连线的中垂线上,则电势仍为零,但沿三个方向的电场强度不再都相等(沿OF和OB方向的场强相等,但变大;沿OD方向的场强也变大),且方向也不再互成120°角,则合电场强度不为零,C错误;
D.挤压后,M、N两点仍位于等量异种电荷的中垂线上,可知电势仍均为零,即电势仍相同;由对称性可知,两点的电场强度大小方向仍相同,D正确。
故选AD。
10. 如图所示,带正电的小球以速度水平向右抛入范围足够大的匀强电场,电场强度的大小为,方向水平向左。小球质量为,电荷量为,不计空气阻力,重力加速度大小为,以抛出点所在水平面为重力势能的零势能面,则小球在抛出之后的运动过程中( )
A. 小球的机械能最小为0
B. 小球从抛出到动能最小,经过的时间为
C. 小球经过抛出点正下方时速度方向与水平方向夹角的正切值为2
D. 小球动能最小时和小球经过抛出点正下方时与抛出点竖直高度之比为1:15
【答案】AC
【解析】
【详解】A.小球在水平方向做匀减速直线运动,电场力提供加速度,方向水平向左,根据牛顿第二定律可得
解得
根据匀变速速度与时间的关系可得,小球任意时刻的水平方向分速度满足
小球在竖直方向做自由落体运动,小球任意时刻的竖直分速度满足
小球下落的高度满足
则小球的合速度为
小球任意时刻的机械能满足
联立可得
整理可得
所以小球的机械能在时取最小值,最小值为0,故A正确;
B.小球任意时刻的动能满足
整理可得
当时,动能最小,故B错误;
C.小球经过抛出点正下方时水平速度大小为,方向水平向左,则有
解得
此时小球的竖直方向分速度为
则此时速度方向与水平方向夹角的正切值为,故C正确;
D.小球在时,动能最小,此时小球与抛出点竖直高度为
小球在时经过抛出点正下方,此时小球与抛出点竖直高度为
则,故D错误。
故选AC。
三、实验题:本题共2小题,共16分
11. 用如图甲所示装置探究小车加速度与力、质量关系的实验。
(1)实验中先把长木板略微倾斜,平衡小车阻力,再保持小车质量不变,探究小车的加速度与力的关系,得到加速度与力关系图像如图乙所示。对图像不过坐标原点的原因,下列说法可能正确的是( )
A. 长木板倾斜角度过大
B. 长木板倾斜角度过小
C. 小车质量没有远大于槽码总质量
(2)实验过程中得到如图丙所示的纸带,已知所用交流电的频率为。其中A、B、C、D、E为五个计数点,相邻两个计数点之间还有4个点没有标出,根据纸带提供的数据,小车加速度的大小为___________(结果保留3位有效数字);
(3)完善正确的操作后,图像仍“弯曲”的原因在于实验中认为细线对小车的拉力等于槽码总重力,而实际上与并不相等。现将记为相对误差,设槽码总质量为,小车的质量为,则相对误差与的关系图像应为( )
A. B.
C. D.
【答案】(1)B (2)0.638 (3)D
【解析】
【小问1详解】
图乙可知当F达到一定值时才有加速度,可知是补偿阻力不够引起的,即长木板倾斜角度过小引起的。
故选B。
【小问2详解】
相邻两个计数点之间有4个点没有标出,故计数点间隔为
根据逐差法可求出小车加速度的大小为
【小问3详解】
对槽码有
对小车有
联立可得
则
联立可得
可知与成正比。
故选D。
12. 从玩具车上拆下一个小电动机,用一节5号干电池为它直接供电,发现电动机并不转动。将两节5号干电池串联起来为该电动机直接供电,这时电动机转动起来了,但是转速较低。为较完整地描绘该电机通电后电流与电压的关系,某同学设计了如图甲的电路进行实验,图中各器材的规格如下:
A.电压表V(量程0~1V,内阻为1.0kΩ);
B.电流表A(量程为0~1A,内阻约为0.2Ω);
C.滑动变阻器(最大阻值,额定电流);
D.电阻箱(最大阻值)
(1)为完成实验,电阻箱的阻值应调为___________(填“2000.0Ω”或“4000.0Ω”)。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移到___________(填“最左端”或“最右端”或“中间”)。
(3)正确选择的值后,闭合开关,调节的滑片使电动机两端的电压逐渐变大,记录电压表的示数与电流表的示数并描点作出该电动机的图线如图乙。
(4)根据作出的图线下列有关判断正确的是:___________
A.电动机在转动前、后都可看作纯电阻
B.电动机在转动前可看作纯电阻;转动后不能看作纯电阻
C.电动机在转动前不能看作纯电阻;转动后可看作纯电阻
D.电动机在转动前、后都不能看作纯电阻
(5)由图乙可知该电动机线圈的电阻为___________。(保留两位有效数字)
(6)若两节5号电池串联的电动势为,内阻为,用它为该电机直接供电时,电动机输出的机械功率为___________W。(保留两位有效数字)
【答案】 ①. ②. 最左端 ③. B ④. 2.5 ⑤.
【解析】
【详解】[1]一节5号干电池电动势有或,两节5号干电池电动势有或,两节5号干电池使电动机转动但是转速较低,所以要完整描述该电机电流与电压关系,电源电动势显然大于,电压表改装后量程要大于。所以电压表需要串联电阻,由于电压表内阻为,所以将电阻箱调为,此时量程为。
[2]闭合开关前,应该使电动机支路电压为0,以使支路被短路,将滑动变阻器滑片移到最左侧。
[3]由电动机的图像可知,初始时图像为直线,满足欧姆定律,可以看作纯电阻;转动后图像为曲线,不满足欧姆定律,不能看作纯电阻。
故选B。
[4]由图可知横轴每个小格表示,纵轴每个小格表示,故横轴取时,对应电流为,由于电压表改装后的量程为,根据欧姆定律有。
[5]根据闭合电路欧姆定律有
解得
路端电压为电压表示数的5倍,即
在图像中作出的图像,其与已知图像的交点,即为电动机的实际电压和电流,
可得电压为,
所以电动机的功率
电动机电阻的热功率
所以电动机的输出功率为。
四、计算题:本题共3个小题,共38分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
13. 2025年11月5日,我国第一艘电磁弹射型航空母舰福建舰在海南三亚某军港入列,福建舰的服役将大幅提升人民海军近海防御和远海护卫作战的能力。据相关信息,福建舰的电磁弹射技术仅用3秒的时间,就能将30吨的舰载机从静止加速到,舰载机加速的过程可以当作水平方向的匀加速直线运动,假设舰载机加速时航空母舰保持静止,重力加速度取,求:
(1)该加速过程中舰载机的加速度大小和位移大小;
(2)该加速过程中舰载机飞行员受到舰载机对其作用力是自身重力的多少倍。
【答案】(1),
(2)倍
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,加速运动的末速度为
根据速度公式有
解得
根据位移公式有
解得
【小问2详解】
根据牛顿第二定律,飞行员受到水平方向的力
根据平衡关系,飞行员受到竖直向上的支持力
由勾股定理可知,舰载机对飞行员的作用力
所以,飞行员受到舰载机对其作用力是自身重力的倍。
14. 如图1所示,空间中有一方向水平向右范围足够大的匀强电场,电场强度为,有一个半径为的绝缘光滑圆筒竖直放置,圆筒高为,下端距离地面、分别为圆筒上端和下端与电场方向平行的直径,一个质量为,电荷量为的带正电小球从点内侧沿水平切线开始运动,俯视如图2所示,小球恰好能够贴着圆筒内壁运动,并且恰好经过D点离开圆筒。小球可以看作质点,不计空气阻力,重力加速度为,求:
(1)小球从A点到D点的时间;
(2)小球在D点时的速度大小;
(3)小球落地点到D点的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球在竖直方向做自由落体运动,则有
解得
【小问2详解】
由题意,在A点时小球只由电场力提供向心力,则有
从A点到D点,根据动能定理,有
联立解得
【小问3详解】
设小球在D点时垂直电场线方向的水平分速度为,竖直分速度为,则有
又有,解得
设小球从点到落地的时间为,那么由自由落体运动规律,有
从离开点到落地,小球在方向上的位移
小球在沿电场线方向的位移,根据匀变速直线运动位移与时间的关系,得
落地点到D点的距离
解得
15. 如图所示,有一个倾角为,长的固定斜面,斜面上放置一长度为,质量、厚度不计的薄木板,薄木板的上端位于斜面顶点处,薄木板上端放置一个质量为的物块乙,开始时薄木板和物块乙都锁定,现在利用轻质弹簧将质量为的物块甲从弹射口点弹出,弹簧与水平方向夹角为,物块甲弹出后经过最高点,然后恰好能在斜面顶端沿斜面方向与物块乙发生弹性正碰,碰撞前瞬间解除锁定,碰后物块甲立即被回收,已知之间的高度差为,物块和木板之间的动摩擦因数为,木板和斜面之间的动摩擦因数为,物块可以看作质点,弹簧弹射时长度变化忽略不计,不计空气阻力,求:
(1)弹射前弹簧储存的弹性势能;
(2)A、C两点间的水平距离;
(3)从物块乙开始运动到木板下端滑到斜面底端的过程中系统因摩擦产生的热量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物块甲从A点到B点的过程中,竖直方向做匀减速直线运动,根据位移速度关系有
解得
则物块甲在A点的速度大小为
由能量守恒可得,弹簧储存的弹性势能
解得
【小问2详解】
物块甲在水平方向做匀速直线运动,物块甲的水平方向分速度大小为
则物块甲在C点的竖直方向分速度
从A点到C点的时间
所以A、C两点间时水平距离
解得
【小问3详解】
物块甲在C点的速度大小为
甲和乙在C点弹性正碰,由于质量相等,交换速度,所以物块乙的初速度
对物块乙受力分析有
解得
对木板受力分析
解得
设经过时间共速,则
解得
由运动学公式可得物块的位移为,
木板的位移为
则物块乙在木板上滑行的距离为
解得。
假设共速后保持两者相对静止,则对整体受力分析有
对物块受力分析有
解得
故假设成立,二者共速后,一起沿斜面下滑直到底端,所以系统因摩擦产生的热量
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成实外教育集团高2023级高三12月联考试卷
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(考试时间:75分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.考试结束后,只将答题卡交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合要求。
1. 2025年11月16日,我国的高海拔宇宙射线观测站(简称“拉索”)在银河系内多个黑洞周边首次探测到能量高达百万亿电子伏特的超高能伽马射线辐射。上述信息中的“电子伏特”(eV)是下列哪个物理量的单位( )
A. 电荷量 B. 能量 C. 电势 D. 电压
2. 2025年10月25日,外交部发言人毛宁向世界分享了中国“人造太阳”信息,预计2027年竣工的中国紧凑型聚变能实验装置(BEST),有望成为人类历史上首个实现聚变发电的装置。已知其中一种聚变反应方程为,以下有关说法正确的是( )
A. 为中子
B. 该方程为衰变方程
C. 聚变发电的原理与原子弹的原理相同
D. 目前世界上主流的核电站都利用了该反应的原理
3. 一定质量理想气体从状态开始,经、、三个过程后回到状态,其图像如图所示。已知三个状态的坐标分别为(,)、(,)、(,),以下判断正确的是( )
A. 过程中,气体的温度不变
B. 过程中,外界对气体做功
C. 过程中,气体的内能增大
D. 过程中,气体会从外界吸收热量
4. “川超”比赛掀起了一阵足球热潮,展现了球员们的拼搏精神和精湛球技。停球是足球里的一项基本技术动作,在一次训练中,一个质量为的足球从空中竖直落下,球员轻轻抖动脚尖,将足球稳稳地停在脚背上,可视为短时间内使球速减小为0。假定足球刚接触脚面时速度为,足球与脚面接触时间为,忽略空气阻力,整个过程足球都在竖直方向运动,重力加速度取,则停球过程中足球对脚面的平均作用力为( )
A. B. C. D.
5. 2025年10月26日11时55分,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,成功将高分十四号02星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。该卫星可高效获取全球范围高精度立体影像,为国民经济和国防建设以及“一带一路”等国家重大战略实施提供基础地理信息保障。已知高分十四号02星绕地球做圆周运动的周期约为97分钟,则下列说法正确的是( )
A. 该卫星的线速度大于
B. 该卫星的线速度大于同步卫星的线速度
C. 该卫星的角速度小于同步卫星的角速度
D. 该卫星在轨道上运行时线速度保持不变
6. 筷子是中华文明的重要载体。如图所示,一双处于同一水平面内的筷子夹住一个直径较大的圆柱形物体,圆柱形物体悬在空中保持竖直并静止,两根筷子之间形成一定大小的夹角,忽略物体的形变,则以下说法正确的是( )
A. 物体受到的摩擦力方向竖直向上
B. 物体受到的摩擦力与重力大小相等
C. 物体受到的摩擦力大于其重力
D. 筷子对物体的弹力大于物体对筷子的弹力
7. 如图所示,细绳的一端固定在天花板,另一端连接物块A,轻质弹簧两端分别与物块A和B相连,物块A、B的质量均为m。开始时用木板支撑着物块B,使弹簧刚好处于原长,现把木板撤去,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. 撤去木板瞬间,物块B的加速度为0
B. 撤去木板后,细绳拉力最小为0
C. 撤去木板后,细绳拉力最大为
D. 撤去木板后,弹簧弹力最大为
二、多项选择题:本题共3小题,每题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合要求。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. 一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刚好传到点,波形如图甲所示,、、是平衡位置分别为、、的质点,图乙是、中某个质点的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 波的传播速度大小为
B. 图乙是质点的振动图像
C. 时质点的加速度沿轴正方向
D. 时,质点的位置坐标为(12m,-3cm)
9. 打火机的点火装置,利用了压电陶瓷的压电效应,其结构可用图中甲乙两图近似模拟。挤压前,结构如甲图所示,点为正六边形的中心,三个电量均为的点电荷分别位于顶点、、上,三个电量均为的点电荷分别位于顶点B、D、F上。挤压后,B、C、E、F处电荷位置不变,只是、处的电荷分别沿竖直方向靠近点,并关于点对称,M、N分别是EF和BC的中点,如图乙所示。取无穷远处电势为零,下列说法正确的是( )
A. 挤压前,O点电势为零,电场强度也为零
B. 挤压前,M、N两点电势相同,电场强度不同
C. 挤压后,O点电势为零,电场强度也为零
D. 挤压后,M、N两点电势相同,电场强度也相同
10. 如图所示,带正电的小球以速度水平向右抛入范围足够大的匀强电场,电场强度的大小为,方向水平向左。小球质量为,电荷量为,不计空气阻力,重力加速度大小为,以抛出点所在水平面为重力势能的零势能面,则小球在抛出之后的运动过程中( )
A. 小球的机械能最小为0
B. 小球从抛出到动能最小,经过的时间为
C. 小球经过抛出点正下方时速度方向与水平方向夹角的正切值为2
D. 小球动能最小时和小球经过抛出点正下方时与抛出点竖直高度之比为1:15
三、实验题:本题共2小题,共16分
11. 用如图甲所示装置探究小车加速度与力、质量关系的实验。
(1)实验中先把长木板略微倾斜,平衡小车阻力,再保持小车质量不变,探究小车的加速度与力的关系,得到加速度与力关系图像如图乙所示。对图像不过坐标原点的原因,下列说法可能正确的是( )
A. 长木板倾斜角度过大
B. 长木板倾斜角度过小
C. 小车质量没有远大于槽码总质量
(2)实验过程中得到如图丙所示的纸带,已知所用交流电的频率为。其中A、B、C、D、E为五个计数点,相邻两个计数点之间还有4个点没有标出,根据纸带提供的数据,小车加速度的大小为___________(结果保留3位有效数字);
(3)完善正确的操作后,图像仍“弯曲”的原因在于实验中认为细线对小车的拉力等于槽码总重力,而实际上与并不相等。现将记为相对误差,设槽码总质量为,小车的质量为,则相对误差与的关系图像应为( )
A. B.
C. D.
12. 从玩具车上拆下一个小电动机,用一节5号干电池为它直接供电,发现电动机并不转动。将两节5号干电池串联起来为该电动机直接供电,这时电动机转动起来了,但是转速较低。为较完整地描绘该电机通电后电流与电压的关系,某同学设计了如图甲的电路进行实验,图中各器材的规格如下:
A.电压表V(量程0~1V,内阻为1.0kΩ);
B.电流表A(量程为0~1A,内阻约为0.2Ω);
C.滑动变阻器(最大阻值,额定电流);
D.电阻箱(最大阻值)
(1)为完成实验,电阻箱的阻值应调为___________(填“2000.0Ω”或“4000.0Ω”)。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移到___________(填“最左端”或“最右端”或“中间”)。
(3)正确选择的值后,闭合开关,调节的滑片使电动机两端的电压逐渐变大,记录电压表的示数与电流表的示数并描点作出该电动机的图线如图乙。
(4)根据作出的图线下列有关判断正确的是:___________
A.电动机在转动前、后都可看作纯电阻
B.电动机在转动前可看作纯电阻;转动后不能看作纯电阻
C.电动机在转动前不能看作纯电阻;转动后可看作纯电阻
D.电动机在转动前、后都不能看作纯电阻
(5)由图乙可知该电动机线圈的电阻为___________。(保留两位有效数字)
(6)若两节5号电池串联的电动势为,内阻为,用它为该电机直接供电时,电动机输出的机械功率为___________W。(保留两位有效数字)
四、计算题:本题共3个小题,共38分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
13. 2025年11月5日,我国第一艘电磁弹射型航空母舰福建舰在海南三亚某军港入列,福建舰的服役将大幅提升人民海军近海防御和远海护卫作战的能力。据相关信息,福建舰的电磁弹射技术仅用3秒的时间,就能将30吨的舰载机从静止加速到,舰载机加速的过程可以当作水平方向的匀加速直线运动,假设舰载机加速时航空母舰保持静止,重力加速度取,求:
(1)该加速过程中舰载机的加速度大小和位移大小;
(2)该加速过程中舰载机飞行员受到舰载机对其作用力是自身重力的多少倍。
14. 如图1所示,空间中有一方向水平向右范围足够大的匀强电场,电场强度为,有一个半径为的绝缘光滑圆筒竖直放置,圆筒高为,下端距离地面、分别为圆筒上端和下端与电场方向平行的直径,一个质量为,电荷量为的带正电小球从点内侧沿水平切线开始运动,俯视如图2所示,小球恰好能够贴着圆筒内壁运动,并且恰好经过D点离开圆筒。小球可以看作质点,不计空气阻力,重力加速度为,求:
(1)小球从A点到D点的时间;
(2)小球在D点时的速度大小;
(3)小球落地点到D点的距离。
15. 如图所示,有一个倾角为,长的固定斜面,斜面上放置一长度为,质量、厚度不计的薄木板,薄木板的上端位于斜面顶点处,薄木板上端放置一个质量为的物块乙,开始时薄木板和物块乙都锁定,现在利用轻质弹簧将质量为的物块甲从弹射口点弹出,弹簧与水平方向夹角为,物块甲弹出后经过最高点,然后恰好能在斜面顶端沿斜面方向与物块乙发生弹性正碰,碰撞前瞬间解除锁定,碰后物块甲立即被回收,已知之间的高度差为,物块和木板之间的动摩擦因数为,木板和斜面之间的动摩擦因数为,物块可以看作质点,弹簧弹射时长度变化忽略不计,不计空气阻力,求:
(1)弹射前弹簧储存的弹性势能;
(2)A、C两点间的水平距离;
(3)从物块乙开始运动到木板下端滑到斜面底端的过程中系统因摩擦产生的热量。
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