精品解析:四川省成都市双流中学2025-2026学年高三上学期12月月考物理试题
2026-02-03
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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 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 四川省 |
| 地区(市) | 成都市 |
| 地区(区县) | 双流区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.92 MB |
| 发布时间 | 2026-02-03 |
| 更新时间 | 2026-08-04 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-02-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56320332.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
四川省双流中学高2023级高三上期12月月考
物理试题
一、单选题,7小题,共28分。每小题只有一个选项符合题意,选对得4分,选错或不选得0分。
1. 在核医学中,因铜—64独特的“诊疗一体化”特性而备受青睐,分别适用于PET成像与治疗,其衰变方程有和,其中铜—64的半衰期均为12.7小时。下列说法正确的是( )
A. X是中子
B. Y是质子
C. 大量的铜—64原子核,经过12.7小时,会有一半发生衰变
D. 20个铜—64原子核,经过12.7小时,一定有10个铜—64原子核发生衰变
【答案】C
【解析】
【详解】A.衰变方程
根据质量数和核电荷数守恒可知X为正电子(),故A错误。
B.衰变方程
根据质量数和核电荷数守恒可知Y为负电子(),故B错误。
CD.半衰期的定义是大量原子核衰变一半所需的时间,且适用于统计规律,故C正确、D错误。
故选C。
2. 2025年8月4日,中国在海南商业航天发射场,成功将卫星互联网低轨07组(搭载9颗功能不同的卫星)发射升空。此次卫星的运动高度为900公里左右,轨道平面倾角为50°左右。以下说法正确的是( )
A. 07组在发射升空过程中,重力加速度随高度而减小
B. 07组在轨稳定运行时,线速度的大小约为8.0×103m/s
C. 9颗卫星若运行的高度相同,则线速度也相同
D. 9颗卫星若运行的高度相同,则机械能一定相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.卫星发射升空过程中,重力加速度的大小,随着高度增大,重力加速度减小,故A正确;
B.卫星运动的高度为900km,做匀速圆周运动,由
其线速度的大小,故B错误;
C.卫星运动的线速度是矢量,运动过程中速度的方向时刻沿轨迹圆的切线方向,则速度方向变化,线速度不相同,故C错误;
D.不同功能的卫星不能保证所有卫星的质量相同,故运行的高度相同时机械能不一定相同,故D错误。
故选A。
3. 在一次用高压水枪灭火的过程中,消防员同时启动了多个喷水口进行灭火。有甲、乙靠在一起的高压水枪,它们喷出的水在空中运动的轨迹曲线如图所示,已知两曲线在同一竖直面内,甲乙两处灭火点离地面高度相同,忽略空气阻力,则( )
A. 甲、乙水枪喷出的水初速度相等
B. 甲、乙水枪喷出的水在整个过程速度变化量相同
C. 乙水枪喷出的水在空中运动的时间较长
D. 甲水枪喷出的水在最高点的速度较大
【答案】B
【解析】
【详解】A.令喷出水的初速度与水平方向夹角为,到达最高点过程,斜抛运动竖直方向做竖直上抛运动,利用逆向思维有
解得
根据图示可知,竖直方向高度相等,甲喷出的初速度与水平方向夹角大一些,则乙水枪喷出的水初速度较大,故A错误;
BC.斜抛运动竖直方向做竖直上抛运动,根据图示可知,高度相等,利用逆向思维有
根据对称性可知,上升与下降时间相等,两水枪喷出的水在空中运动的时间相同;
根据动量定理有
可知甲、乙水枪喷出的水在整个过程速度变化量相同,故B错误,C正确;
D.斜抛运动水平方向做匀速直线运动,则水在最高点的速度
结合上述可知,甲喷水速度小于乙喷水速度,甲喷出的初速度与水平方向夹角大一些,则甲水枪喷出的水在最高点的速度较小,故D错误。
故选B。
4. 静电植绒技术,于3000多年前在中国首先起步,现代静电植绒于50、60年代在德国首先研制出并使用,如图所示为植绒流程示意图,将绒毛放在带负电荷的容器中,使绒毛带负电,容器与带电极板之间加恒定的电压,绒毛成垂直状加速飞到需要植绒的物体表面上。下列判断正确的是( )
A. 带电极板带负电
B. 绒毛在飞往需要植绒的物体的过程中,电势能不断增大
C. 若增大容器与带电极板之间的距离,绒毛在板间受到的电场力变大
D. 质量相同的绒毛,带电荷量越多,到达需要植绒的物体表面时速率越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.带电极板吸引带负电的绒毛,则带电极板带正电,A错误;
B.绒毛在飞往需要植绒的物体的过程中,电场力做正功电势能不断减小,B错误;
C.由于容器与带电极板之间加恒定的电压,若增大容器与带电极板之间的距离,电场强度,电场强度减小,绒毛在板间受到的电场力变小,C错误;
D.由动能定理得可知,质量相同的绒毛,带电荷量越多,到达需要植绒的物体表面时速率越大,D正确。
故选D。
5. 在研究气体物态变化规律时,小江同学用传感器研究一定质量的理想气体的图像如图所示,初状态为a,后经ab、bc、ca三个过程回到初状态。则( )
A. a、b两状态温度相等
B. b到c的过程,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增加
C. c到a的过程,气体从外界吸收热量,气体内能增大
D. a到b的过程,气体对外界做功,其值等于
【答案】B
【解析】
【详解】A.由理想气体的状态方程可知,在a、b两状态的值不同,因此a、b两状态温度不相等,A错误;
B. b到c的过程,气体的体积不变,压强增大,单位体积的分子数不变,由压强的微观意义可知,则单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增加,B正确;
C.c到a的过程,气体压强不变,体积减小,外界对气体做功,由盖−吕萨克定律可知,温度减小,气体的内能减小,由热力学第一定律可知,,气体对外界放出热量,C错误;
D. a到b的过程,气体压强减小,体积增大,气体对外界做功,其值等于图像与V轴所围面积,由图可知气体对外界做功则有
D错误。
故选B。
6. 如图,在空间直角坐标系中,有两个电荷量均为+q的点电荷分别位于坐标轴上的A点及C点,有两个电荷量均为的点电荷分别位于坐标轴上的B点及D点,四个点电荷到坐标原点的距离均为L,H为z轴上的一点。已知静电力常量为k,无穷远处电势为零。则下列说法正确的是( )
A. 坐标原点O的电场强度大小为0
B. H点电势大小不为零
C. 将一个正试探电荷沿着z轴从H点移动到O点,电场力做正功
D. 若H点到O点的距离也为L,则H点处的电场强度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由电场强度叠加原理,可知点的电场强度大小不为零,故A错误;
BC.z轴在AB和CD等量异种点电荷的中垂线上,z轴上的电势均为零,故点的电势为零;则将一个正试探电荷沿着z轴从H 点移动到O点,电场力不做功,故BC错误;
D.、两处点电荷在点的合场强为
同理、两处点电荷在点的合场强为
由于与垂直,故点电场强度大小为,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,倾角为θ的固定光滑斜面,沿斜面放置的轻弹簧一端固定在斜面底端,另一端连接物体A,静止时,弹簧被压缩了l,质量与A相同的物体B从弹簧原长位置由静止释放,A与B发生完全非弹性碰撞(粘连),碰撞时间极短,A、B视为质点,重力加速度为g,弹簧的弹性势能(x为弹簧的形变量),则下列说法正确的是( )
A. 碰后瞬间两物体的速度大小为
B. 碰后两物体运动过程中一定机械能守恒
C. 碰后两物体一起向下运动的最大位移为
D. 两物体反弹向上运动到最高点时,与B的释放点相距
【答案】D
【解析】
【详解】A.碰撞前对物体B根据动能定理
解得
碰后瞬间两物体动量守恒
解得,故A错误;
B.碰后两物体运动过程中机械能不守恒,两个物体和弹簧组成的系统机械能守恒,故B错误;
C.从碰撞瞬间到向下运动的最大位移,由能量守恒得
碰撞前对物体A根据平衡条件得
解得,故C错误;
D.AB粘在一起后,设运动到最高点弹簧的形变量为
从最低点到最高点,根据能量守恒有
解得
故运动到最高点时,距离物块B的释放点即弹簧处于原长位置的距离为,故D正确。
故选D。
二、多选题,3小题,共18分。每小题有多个选项符合题意,全部选对得6分,选对但不全得3分,不选或选错得0分。
8. 北京时间2025年6月22 日16时15分,琉球群岛发生了一次5.2级地震,震中位于我国东部沿海方向的北纬29.26度、东经129.42度的琉球群岛,震源深度10千米。地震发生时,某监测站记录到一列沿x轴传播的横波。其t=0时刻的波形(图甲)和质点K 的振动图像(图乙)如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该列波的传播方向为x轴正方向
B. 该波沿x轴从x=0处传播到远方52km的海岸边需要13s
C. Q点的振动方程为
D. 该波与频率为1Hz、振动方向一致的简谐横波相遇,能形成稳定的干涉图样
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图乙可知质点K在时刻向下振动,根据波形平移法可知,该列波的传播方向为x轴负方向,故A错误;
B.由图甲、乙可知波长为,周期为,则该波的波速为
沿x轴传播52km距离需要的时间为,故B正确;
C.波沿x轴负方向传播,则Q点在时刻向下振动,振动方程为,故C错误;
D.该波的频率为
则该波与频率为1Hz、振动方向一致的简谐横波相遇,能形成稳定的干涉图样,故D正确。
故选BD。
9. 某科技公司研发的新型混合动力机车,其动力系统可在“纯电动模式”和“发动机辅助模式”间智能切换。已知机车行驶中所受阻力恒定,在平直公路上启动过程中,纯电动模式保持额定功率不变,发动机辅助模式额定功率。若启动过程中机车从静止开始先以纯电动模式行驶,时刻恰好达到该模式下的最大速度,随后立即切换为发动机辅助模式继续加速。则下列描述机车运动图像可能正确的是(图中是机车的牵引力)( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.由题意可知,当以额定功率启动时,有
v逐渐增加,逐渐减小,做加速度减小的加速运动,时达到纯电动模式下的最大速度,有,
切换模式后,功率突然增大,牵引力瞬间增大后继续做加速度减小的加速运动。
故A正确,B错误;
CD.纯电动模式下有,
切换模式后稳定时有,
且在图像中,斜率表示额定功率的大小,两段均为过原点的直线。
故C正确,D错误。
故选AC。
10. 如图甲所示,一条不可伸长的轻质软绳跨过定滑轮,绳的两端各系一个球和球,球的质量是球的3倍。用手按住球静止于地面时,球离地面的高度为。现从静止释放球,在球落地前的过程中,、两球的重力势能随时间的变化关系如图乙所示,球始终没有与定滑轮相碰,、始终在竖直方向上运动,两球均可视为质点,不计定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦,空气阻力不计,取地面为零重力势能面,重力加速度,则( )
A. 球的机械能守恒
B. 在球落地前、球重力势能之和不断减小
C. 时、球离地面的高度差为0.15m
D. 球上升最高点距地面的高度为0.3m
【答案】BC
【解析】
【详解】A.球下落过程,由于绳子拉力对球做负功,球的机械能减少,故A错误;
B.在球落地前,球下落高度等于球上升高度,且球的质量是球的3倍,则、球重力势能之和不断减小,故B正确;
C.设球的质量为,球的质量为,对两球组成的整体受力分析,由牛顿第二定律得
解得加速度大小为
则,球上升的高度
由图乙可知,时两球重力势能相等,则有
解得,则时、球离地面的高度差为,故C正确;
D.从释放到球落地瞬间,对球,根据运动学公式可得
球落地后,球继续向上运动的高度为
则球上升最高点距地面的高度为,故D错误。
故选BC。
三、实验题,2小题共16分。
11. 某同学用图示的实验电路测量约几十欧的电阻的阻值,实验器材有:电压表、电流表、电源、待测电阻、滑动变阻器、滑动变阻器、开关(两个)、导线若干。
(1)本实验中,滑动变阻器应选______(选填“”或“”)。
(2)闭合开关前滑动变阻器的滑片应移动至______(选填“最左端”或“最右端”)。
(3)若已知电压表内阻为,为使测量值无系统误差,则开关应接在______(选填“1”或“2”),将滑动变阻器的滑片移到合适位置,记录下电压表示数为,电流表示数为,此时的测量值为______(用表示)。
【答案】(1)
(2)最左端 (3) ①. 1 ②.
【解析】
【小问1详解】
本实验中滑动变阻器采用分压式接法,应选用总阻值较小的滑动变阻器,故选择;
【小问2详解】
闭合开关前应保证测量电路分到的电压从零开始调节,故滑动变阻器的滑片应移动至最左端。
【小问3详解】
[1]电压表内阻为已知,可以计算出通过电压表本身的电流,当双掷开关接在1处时,可得到通过被测电阻的电流值,测量值无系统误差;
[2]通过待测电阻的电流为
待测电阻的阻值为。
12. 图甲为某兴趣小组设计的实验装置,在单摆悬点处安装力传感器,可采集摆线的拉力;在小球的平衡位置正下方安装光电门,可采集小球底部的轻质遮光片遮住光的时间。利用本装置可以完成测量当地重力加速度大小g、验证机械能守恒定律等实验。实验操作如下:
(1)测量所需长度:用刻度尺测得摆线长度为L,用游标卡尺测得小球直径为D;用螺旋测微器测量遮光片的宽度为d,如图乙所示,则d=__________mm。
(2)测量当地重力加速度的大小:将小球拉至与竖直方向成较小角度并由静止释放。利用力传感器,获得摆线所受拉力F的大小与时间t的关系图像,如图丙所示,则单摆的周期T=_________(用“t1”“t2”表示),重力加速度大小的测量值为_________(用“L”“D”和“T”表示)。
(3)验证机械能守恒定律:
①将小球拉至与竖直方向成较大角度θ,并由静止释放。
②记录小球经过平衡位置时遮光片的遮光时间为t。则此时遮光片的速度大小为v=________(用“d”“t”表示),并将此速度视为小球经过平衡位置时的速度。
③改变θ,重复①和②。
④根据所测数据,小球由静止运动到平衡位置的过程中,在误差允许的范围内,若满足_________的关系式(用“g”“θ”“L”“D”表示),则小球在上述过程中机械能守恒。
【答案】(1)1.199##1.200##1.201
(2) ①. ②.
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
根据螺旋测微器的测量原理,遮光片的宽度为
【小问2详解】
[1]根据单摆的特点可知,在最低点时的拉力是最大的,所以周期的大小应为
[2]单摆的周期公式为,其中l为摆长,大小应为
整理后可得
【小问3详解】
[1]由于遮光片很窄,可以近似利用遮光片通过光电门的平均速度来表示瞬时速度,即
[2]若忽略阻力,应有
整理后即为
四、解答题,3小题共38分。
13. 如图所示,一束初速度为零的带电量为、质量为的电子流经电压的加速电场加速后,沿垂直于偏转电场的场强方向进入偏转电场,最后飞出偏转电场。已知偏转电场两平行板间的电势差为,极板长为,两板间的距离为,忽略电子重力。求:
(1)电子在偏转电场中的运动时间;
(2)电子离开偏转电场时相对于入射方向的侧移距离和偏转角;
(3)电子离开偏转电场时的动能。
【答案】(1)
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
电子在加速电场中只有电场力对电子做功,加速时由动能定理可得
解得
点子进入偏转电场做类平抛运动,水平方向匀速直线运动
解得
【小问2详解】
类平抛的竖直方向为匀加速直线运动,
解得偏移量
偏转角
【小问3详解】
对偏转过程由动能定理
联立解得
14. 如图所示,空间有水平向右的匀强电场,一质量为、电荷量为的带正电小球自距离水平地面高处的点由静止释放,恰好沿与水平面成的虚线运动到水平地面上的点。不计空气阻力,重力加速度取,求:
(1)电场强度的大小;
(2)小球运动至点时的速度大小;
(3)若将小球以第(2)问中的速度大小在点垂直虚线斜向上抛出,小球从点抛出到落至与点等高的点(图中未画出)的过程中,静电力做的功。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球自由静止释放,恰好沿虚线运动,受力如图所示
有
解得
【小问2详解】
小球所受的合力
小球自到做匀加速直线运动,位移
加速度
由
综合以上式子并代入数据,解得
【小问3详解】
若将小球以第(2)问中的速度大小在点垂直虚线斜向上抛出,小球做匀变速曲线运动,设自点运动至与等高的点,时间为,将速度分解到水平方向和竖直方向,有
运动时间
从到,水平方向位移
而
由以上两式,得
又静电力做正功,有
15. 某运输装置如图,倾角为的倾斜传送带长为,与光滑圆弧轨道相切于B点,圆弧的圆心角,半径。轨道右侧光滑水平台面上放置质量的滑板,右端带有半径为的圆弧光滑轨道,滑板左端D紧靠C点,滑板的水平部分于C点相切,长度。现将质量为的小物块从传送带底端A处静止释放,传送带由静止开始匀加速启动,可以调节传送带的启动加速度,使物块沿轨道外侧运送到滑板上。已知物块与传送带间动摩擦因数,与滑板水平部分间动摩擦因数未知,。求:
(1)若传送带的启动加速度为,小物块到达B点时的速度;
(2)求小物块到达最高点C的最大速度,以及传送带的启动加速度范围;
(3)若小物块以速度为,冲上滑板左侧,经过时间刚好到达最高点F点。求:
①小物块达到F点时相对地面运动的距离x;
②小物块再次到达圆弧最低点E点时受到轨道支持力的大小。
【答案】(1)2m/s
(2)
(3)①0.7905m;②50N
【解析】
【小问1详解】
物块上滑的最大加速度为:,解得
当传送带以的加速度启动,物块与传送带之间是静摩擦力,因此物块的加速度也是
由得:
【小问2详解】
要使物块到达C点速度最大,需要考虑物块能达到的最大加速度和物块到达B点会不会离开斜面的问题
B点不离开斜面的临界条件
解得……
根据
,可得
物块能达到的最大加速度也是,所以物块以最大加速度加速运动到B点,
B点到C点,根据动能定理:
得
传送带启动的加速度
【小问3详解】
[1]物块与滑板水平方向动量守恒
取很小的时间间隔 ,
可得
解得:
[2]当小物块到达F点时有
当小物块再次到达E点时
得:
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四川省双流中学高2023级高三上期12月月考
物理试题
一、单选题,7小题,共28分。每小题只有一个选项符合题意,选对得4分,选错或不选得0分。
1. 在核医学中,因铜—64独特的“诊疗一体化”特性而备受青睐,分别适用于PET成像与治疗,其衰变方程有和,其中铜—64的半衰期均为12.7小时。下列说法正确的是( )
A. X是中子
B. Y是质子
C. 大量的铜—64原子核,经过12.7小时,会有一半发生衰变
D. 20个铜—64原子核,经过12.7小时,一定有10个铜—64原子核发生衰变
2. 2025年8月4日,中国在海南商业航天发射场,成功将卫星互联网低轨07组(搭载9颗功能不同的卫星)发射升空。此次卫星的运动高度为900公里左右,轨道平面倾角为50°左右。以下说法正确的是( )
A. 07组在发射升空过程中,重力加速度随高度而减小
B. 07组在轨稳定运行时,线速度的大小约为8.0×103m/s
C. 9颗卫星若运行的高度相同,则线速度也相同
D. 9颗卫星若运行的高度相同,则机械能一定相同
3. 在一次用高压水枪灭火的过程中,消防员同时启动了多个喷水口进行灭火。有甲、乙靠在一起的高压水枪,它们喷出的水在空中运动的轨迹曲线如图所示,已知两曲线在同一竖直面内,甲乙两处灭火点离地面高度相同,忽略空气阻力,则( )
A. 甲、乙水枪喷出的水初速度相等
B. 甲、乙水枪喷出的水在整个过程速度变化量相同
C. 乙水枪喷出的水在空中运动的时间较长
D. 甲水枪喷出的水在最高点的速度较大
4. 静电植绒技术,于3000多年前在中国首先起步,现代静电植绒于50、60年代在德国首先研制出并使用,如图所示为植绒流程示意图,将绒毛放在带负电荷的容器中,使绒毛带负电,容器与带电极板之间加恒定的电压,绒毛成垂直状加速飞到需要植绒的物体表面上。下列判断正确的是( )
A. 带电极板带负电
B. 绒毛在飞往需要植绒的物体的过程中,电势能不断增大
C. 若增大容器与带电极板之间的距离,绒毛在板间受到的电场力变大
D. 质量相同的绒毛,带电荷量越多,到达需要植绒的物体表面时速率越大
5. 在研究气体物态变化规律时,小江同学用传感器研究一定质量的理想气体的图像如图所示,初状态为a,后经ab、bc、ca三个过程回到初状态。则( )
A. a、b两状态温度相等
B. b到c的过程,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增加
C. c到a的过程,气体从外界吸收热量,气体内能增大
D. a到b的过程,气体对外界做功,其值等于
6. 如图,在空间直角坐标系中,有两个电荷量均为+q的点电荷分别位于坐标轴上的A点及C点,有两个电荷量均为的点电荷分别位于坐标轴上的B点及D点,四个点电荷到坐标原点的距离均为L,H为z轴上的一点。已知静电力常量为k,无穷远处电势为零。则下列说法正确的是( )
A. 坐标原点O的电场强度大小为0
B. H点电势大小不为零
C. 将一个正试探电荷沿着z轴从H点移动到O点,电场力做正功
D. 若H点到O点的距离也为L,则H点处的电场强度大小为
7. 如图所示,倾角为θ的固定光滑斜面,沿斜面放置的轻弹簧一端固定在斜面底端,另一端连接物体A,静止时,弹簧被压缩了l,质量与A相同的物体B从弹簧原长位置由静止释放,A与B发生完全非弹性碰撞(粘连),碰撞时间极短,A、B视为质点,重力加速度为g,弹簧的弹性势能(x为弹簧的形变量),则下列说法正确的是( )
A. 碰后瞬间两物体的速度大小为
B. 碰后两物体运动过程中一定机械能守恒
C. 碰后两物体一起向下运动的最大位移为
D. 两物体反弹向上运动到最高点时,与B的释放点相距
二、多选题,3小题,共18分。每小题有多个选项符合题意,全部选对得6分,选对但不全得3分,不选或选错得0分。
8. 北京时间2025年6月22 日16时15分,琉球群岛发生了一次5.2级地震,震中位于我国东部沿海方向的北纬29.26度、东经129.42度的琉球群岛,震源深度10千米。地震发生时,某监测站记录到一列沿x轴传播的横波。其t=0时刻的波形(图甲)和质点K 的振动图像(图乙)如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该列波的传播方向为x轴正方向
B. 该波沿x轴从x=0处传播到远方52km的海岸边需要13s
C. Q点的振动方程为
D. 该波与频率为1Hz、振动方向一致的简谐横波相遇,能形成稳定的干涉图样
9. 某科技公司研发的新型混合动力机车,其动力系统可在“纯电动模式”和“发动机辅助模式”间智能切换。已知机车行驶中所受阻力恒定,在平直公路上启动过程中,纯电动模式保持额定功率不变,发动机辅助模式额定功率。若启动过程中机车从静止开始先以纯电动模式行驶,时刻恰好达到该模式下的最大速度,随后立即切换为发动机辅助模式继续加速。则下列描述机车运动图像可能正确的是(图中是机车的牵引力)( )
A. B.
C. D.
10. 如图甲所示,一条不可伸长的轻质软绳跨过定滑轮,绳的两端各系一个球和球,球的质量是球的3倍。用手按住球静止于地面时,球离地面的高度为。现从静止释放球,在球落地前的过程中,、两球的重力势能随时间的变化关系如图乙所示,球始终没有与定滑轮相碰,、始终在竖直方向上运动,两球均可视为质点,不计定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦,空气阻力不计,取地面为零重力势能面,重力加速度,则( )
A. 球的机械能守恒
B. 在球落地前、球重力势能之和不断减小
C. 时、球离地面的高度差为0.15m
D. 球上升最高点距地面的高度为0.3m
三、实验题,2小题共16分。
11. 某同学用图示的实验电路测量约几十欧的电阻的阻值,实验器材有:电压表、电流表、电源、待测电阻、滑动变阻器、滑动变阻器、开关(两个)、导线若干。
(1)本实验中,滑动变阻器应选______(选填“”或“”)。
(2)闭合开关前滑动变阻器的滑片应移动至______(选填“最左端”或“最右端”)。
(3)若已知电压表内阻为,为使测量值无系统误差,则开关应接在______(选填“1”或“2”),将滑动变阻器的滑片移到合适位置,记录下电压表示数为,电流表示数为,此时的测量值为______(用表示)。
12. 图甲为某兴趣小组设计的实验装置,在单摆悬点处安装力传感器,可采集摆线的拉力;在小球的平衡位置正下方安装光电门,可采集小球底部的轻质遮光片遮住光的时间。利用本装置可以完成测量当地重力加速度大小g、验证机械能守恒定律等实验。实验操作如下:
(1)测量所需长度:用刻度尺测得摆线长度为L,用游标卡尺测得小球直径为D;用螺旋测微器测量遮光片的宽度为d,如图乙所示,则d=__________mm。
(2)测量当地重力加速度的大小:将小球拉至与竖直方向成较小角度并由静止释放。利用力传感器,获得摆线所受拉力F的大小与时间t的关系图像,如图丙所示,则单摆的周期T=_________(用“t1”“t2”表示),重力加速度大小的测量值为_________(用“L”“D”和“T”表示)。
(3)验证机械能守恒定律:
①将小球拉至与竖直方向成较大角度θ,并由静止释放。
②记录小球经过平衡位置时遮光片的遮光时间为t。则此时遮光片的速度大小为v=________(用“d”“t”表示),并将此速度视为小球经过平衡位置时的速度。
③改变θ,重复①和②。
④根据所测数据,小球由静止运动到平衡位置的过程中,在误差允许的范围内,若满足_________的关系式(用“g”“θ”“L”“D”表示),则小球在上述过程中机械能守恒。
四、解答题,3小题共38分。
13. 如图所示,一束初速度为零的带电量为、质量为的电子流经电压的加速电场加速后,沿垂直于偏转电场的场强方向进入偏转电场,最后飞出偏转电场。已知偏转电场两平行板间的电势差为,极板长为,两板间的距离为,忽略电子重力。求:
(1)电子在偏转电场中的运动时间;
(2)电子离开偏转电场时相对于入射方向的侧移距离和偏转角;
(3)电子离开偏转电场时的动能。
14. 如图所示,空间有水平向右的匀强电场,一质量为、电荷量为的带正电小球自距离水平地面高处的点由静止释放,恰好沿与水平面成的虚线运动到水平地面上的点。不计空气阻力,重力加速度取,求:
(1)电场强度的大小;
(2)小球运动至点时的速度大小;
(3)若将小球以第(2)问中的速度大小在点垂直虚线斜向上抛出,小球从点抛出到落至与点等高的点(图中未画出)的过程中,静电力做的功。
15. 某运输装置如图,倾角为的倾斜传送带长为,与光滑圆弧轨道相切于B点,圆弧的圆心角,半径。轨道右侧光滑水平台面上放置质量的滑板,右端带有半径为的圆弧光滑轨道,滑板左端D紧靠C点,滑板的水平部分于C点相切,长度。现将质量为的小物块从传送带底端A处静止释放,传送带由静止开始匀加速启动,可以调节传送带的启动加速度,使物块沿轨道外侧运送到滑板上。已知物块与传送带间动摩擦因数,与滑板水平部分间动摩擦因数未知,。求:
(1)若传送带的启动加速度为,小物块到达B点时的速度;
(2)求小物块到达最高点C的最大速度,以及传送带的启动加速度范围;
(3)若小物块以速度为,冲上滑板左侧,经过时间刚好到达最高点F点。求:
①小物块达到F点时相对地面运动的距离x;
②小物块再次到达圆弧最低点E点时受到轨道支持力的大小。
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