内容正文:
永州市2026年高考第二次模拟考试物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名和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,再选涂其它答案标号。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。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. (钍)具有放射性,发生某种衰变后变为(镤),衰变方程为,(钍)的半衰期为24天。下列说法正确的是( )
A. 该衰变为衰变
B. (钍)的比结合能小于(镤)的比结合能
C. 温度降低,(钍)的半衰期减小
D. 64个钍核经过72天后一定剩下8个钍核
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据电荷数守恒和质量数守恒可知,衰变方程为
所以,该衰变为β衰变,故A错误;
B.自发衰变中,释放能量,生成物比反应物更稳定,则(镤)比(钍)更稳定,比结合能更大,故B正确;
C.半衰期由原子核内部结构决定,与温度、压强等外部因素无关,故C错误;
D.半衰期是统计规律,适用于大量原子核。少数不适用,故D错误。
故选B。
2. 一条河流某处存在高度差,小鱼从低处向上跃出水面,冲到高处。如图所示,以小鱼跃出水面处为坐标原点,x轴沿水平方向,建立坐标系,小鱼的初速度为,末速度v沿x轴正方向。在此过程中,小鱼可视为质点且只受重力作用。关于小鱼的水平方向分速度、竖直方向分速度和水平位置x、竖直位置y与时间t的关系,下列图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AC.小鱼在运动过程中只受重力作用,在空中做斜抛运动,则小鱼在水平方向上做匀速直线运动,即为定值,则水平位移,A正确,C错误;
BD.小鱼在竖直方向上做竖直上抛运动,则,
且最高点时竖直方向的速度为0,BD错误;
故选A。
3. 如图所示,一束由两种频率不同的单色光组成的复色光,从空气射入玻璃三棱镜后,出射光分成a、b两束单色光,则下列关于a、b两束单色光说法正确的是( )
A. a光的频率小于b光的频率
B. 玻璃三棱镜对a光的折射率小
C. 从同种介质射入真空发生全反射时,a光临界角比b光的小
D. 分别通过同一双缝干涉装置,a光形成的相邻亮条纹间距大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由光路可知,a光在三棱镜中的偏折程度较大,可知a光的折射率偏大,可知a光的频率大于b光的频率,AB错误;
C.根据可知,从同种介质射入真空发生全反射时,a光临界角比b光的小,C正确;
D.根据,因a光频率较大,则波长较短,则分别通过同一双缝干涉装置,a光形成的相邻亮条纹间距小,D错误。
故选C。
4. 如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,从波传到的质点M时开始计时,已知质点N连续出现两个波峰的时间间隔为0.2s,下列说法正确的是( )
A. 该波的波速为15m/s
B. 经过0.1s,质点M运动的路程为2m
C. 该波的传播方向与介质中的质点振动方向相同
D. 质点N经过0.3s时的振动方向向上
【答案】D
【解析】
【详解】A.已知质点N连续出现两个波峰的时间间隔为0.2s,可知周期为;由题图可知波长为,则该波的波速为,故A错误;
B.由于
则经过0.1s,质点M运动的路程为,故B错误;
C.该波的传播方向与介质中的质点振动方向垂直,故C错误;
D.波沿x轴正方向传播,根据同侧法可知,时刻质点N向下振动;又
可知质点N经过0.3s时的振动方向向上,故D正确。
故选D。
5. 如图(a)所示,太阳系外的一颗行星绕恒星做匀速圆周运动。由于的遮挡,探测器探测到的亮度随时间做如图(b)所示的周期性变化(、均已知),亮度变化周期与的公转周期相同。已知行星的公转半径为r,引力常量为G。关于的公转,下列说法正确的是( )
A. 行星的线速度大小为 B. 恒星的质量大小为
C. 行星的角速度大小为 D. 恒星的密度大小为
【答案】B
【解析】
【详解】A.两次亮度变化的时间间隔为公转的一个周期,则公转的周期为
行星的线速度大小为,A错误;
B.由万有引力提供向心力可得
解得恒星的质量为,B正确;
C.行星的角速度大小为,C错误;
D.由于恒星的半径大小未知,故无法求出恒星的密度,D错误。
故选B。
6. 如图,轻质弹簧上端固定,下端悬挂质量为3m的小球A,质量为2m的小球B与A用细线相连,整个系统处于静止状态,弹簧劲度系数为k,弹簧原长足够长,重力加速度为g。现剪断细线,下列说法正确的是( )
A. 剪断细线后的瞬间,小球A的加速度大小为g B. 小球A运动到弹簧原长处时速度最大
C. 小球A运动到最高点时,弹簧的压缩量为 D. 小球A的最大速度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.未剪断细线时,对A、B整体由平衡条件可知,弹簧弹力F0 = (3m+2m)g = 5mg
剪断细线的瞬间弹簧弹力不变,对A根据牛顿第二定律得:F0-3mg = 3ma
解得小球A的加速度大小为,故A错误;
B.小球A的速度最大时其加速度为零,其合力为零,此时弹簧弹力与小球A的重力等大反向,故小球A运动到速度最大时弹簧不是在原长处,而是处于伸长状态,故B错误;
C.剪断细线后小球A在竖直方向做简谐运动,初始位置即为小球简谐运动的最低点,由A选项的解答可知,小球A运动到最低点时,弹簧弹力方向向上,大小为5mg,由胡克定律可得此时弹簧的伸长量为;小球A在最低点时所受合力向上,大小为F0-3mg = 2mg,由简谐运动的对称性可知,小球A运动到最高点时,所受合力向下,大小亦为2mg,因小球A的重力为3mg,故此时弹簧弹力应向上,大小为mg,故此弹簧为伸长状态,其伸长量为,故C错误;
D.小球在平衡位置时弹簧伸长量为,则从最高点到平衡位置,则由能量守恒
解得在平衡位置的速度,故D正确。
故选D。
7. 如图所示为一小型发电机与理想变压器组成的电路,发电机线圈匀速转动过程中,从图示位置开始,线圈中磁通量随时间变化的规律为,已知发电机线圈共有100匝,发电机线圈电阻和输电线电阻均不计,理想变压器原线圈与定值电阻串联,副线圈接有定值电阻和滑动变阻器R(阻值范围为),理想变压器原、副线圈的匝数比。电压表V和电流表A均为理想电表,调节滑动变阻器R的滑片,电压表V和电流表A示数变化量的绝对值为和。下列说法正确的是( )
A. 滑动变阻器R的滑片向上滑动,电压表和电流表的示数均变大
B.
C. 当滑动变阻器R接入电路的阻值为时,电流表A的示数为1A
D. 当滑动变阻器R接入电路的阻值为时,变压器的输出功率最大
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据法拉第电磁感应定律,线圈产生的感应电动势为
所以发电机产生的电压有效值为
设变压器的原线圈的电压为,流过的电流为,变压器的副线圈电压为(即电压表示数),电流为(电流表示数)
根据欧姆定律,有
当滑动变阻器滑片上滑时,接入电路的阻值减小,使得总电路消耗的功率增大,所以会增大,会减小,根据变压器原理,有
所以电压表示数会减小,电流表示数会增大,故A错误;
B.代入公式后,有
所以,故B错误;
C.设变阻器接入电路的电阻为R,有公式
当时,,故C正确。
D.根据公式
代入数据后有
变压器的输出功率为
根据数学关系,当,功率最大,故D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分。
8. 如图甲所示,AB是电场中的一条直线,质子以某一初速度从A点出发,仅在静电力作用下沿AB直线运动到B点,其速度—时间图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电场线的方向由A指向B
B. A、B两点的电场强度大小相比
C. A、B两点的电势相比
D. 质子由A点运动到B点的过程中,静电力做负功
【答案】BD
【解析】
【详解】B.由图乙可知,质子从A点到B点过程,加速度大小逐渐减小,所受电场力逐渐减小,场强逐渐减小,则有,故B正确;
D.质子从A点到B点过程,质子的速度逐渐减小,所以静电力做负功,故D正确;
AC.由于静电力做负功,质子受到的电场力向左,则电场线的方向由B指向A,根据沿场强方向电势逐渐降低,可知,故AC错误。
故选BD。
9. 某建筑工地用一可以移动的升降机来吊装重物,如图所示,轻绳穿过下方吊着重物的光滑圆环,A、B两点分别固定在建筑和升降机上,下列说法正确的是( )
A. 升降机(相对地面静止)缓慢下降时,绳中的张力大小不变
B. 升降机(高度不变)缓慢向左移动时,绳中的张力大小不变
C. 升降机(高度不变)缓慢向左移动时,升降机对地面的压力大小不变
D. 升降机(相对地面静止)缓慢上升时,地面对升降机的摩擦力变小
【答案】AC
【解析】
【详解】A.轻绳吊着圆环后形成的角度为,有
升降机缓慢上升或缓慢下降的过程中,根据几何关系可知,轻绳形成的角度是不变的,故绳上拉力也是不变的,故A正确;
B.当升降机向左移动时,轻绳形成的角度增加,根据公式可知绳上拉力变大,故B错误;
C.对升降机分析可知,地面对升降机的弹力为
地面对升降机的弹力是不变的,根据相互作用力原理,升降机对地面的压力也是不变的,故C正确;
D.此时地面对升降机的摩擦力与绳上拉力的水平分量相同,即
由于升降机上升时,绳上拉力与角度都不变,所以地面对升降机的摩擦力也不变,故D错误。
故选AC。
10. 有一边长为L、质量为m、总电阻为R的n匝正方形导线框,自磁场上方某处以某一水平初速度(未知)无旋转抛出,导线框下边刚进入区域Ⅰ磁场时,速度的方向与水平方向成夹角。如图所示。区域Ⅰ、Ⅱ中匀强磁场的磁感应强度大小均为B,二者宽度分别为L、H,且。导线框恰好匀速进入区域Ⅰ,一段时间后又恰好匀速离开区域Ⅱ,重力加速度为,则:( )
A. 导线框离开区域Ⅱ的速度大小为
B. 导线框下边刚进入区域Ⅱ时的加速度大小为3g,方向竖直向上
C. 导线框在磁场中运动的最小速度大小为
D. 导线框自开始进入区域Ⅰ至刚完全离开区域Ⅱ的时间为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.导体框能够匀速离开区域II,说明此时安培力等于导体框的重力,此时产生的感应电动势为
安培力为
可解得竖直方向速度
由于进入区域I时导体框也做匀速运动,说明进入区域I时的竖直方向速度也是,此时导体框的速度方向与水平方向角度为45°,可知
导体框的水平方向速度是不变,所以合速度为,故A错误;
B.根据计算可知导体框刚进入区域II时,竖直方向的速度也是,此时上下边框分别在两个磁场区域中,回路产生的感应电动势为
上下边框都受到安培力的作用,此时的合力为
所以加速度为,方向向上,故B正确;
C.导体框在穿越区域I与区域II的过程中竖直方向上做减速运动,全部进入区域II后只受到重力的作用,所以全部进入区域II时速度是最小的,从全部进入磁场区域II到刚要穿出区域II的过程,竖直方向上做匀加速直线运动,此时有
所以竖直方向的最小速度为
此时合速度为,故C错误;
D.导体框从进入磁场区域I到离开磁场区域II的过程中,竖直方向的初末速度相同,全程在竖直方向的动量定理为
导体框受到的安培力作用共分为三个阶段,第一阶段刚进入磁场I的过程,第二阶段导体框进入磁场区域II的过程,第三个阶段是穿出磁场区域II的过程,第一与第三阶段受到的安培力大小相同,此时合冲量为
第二阶段的安培力冲量为
联立方程后可解得,故D正确。
故选BD。
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 如图,某实验小组为了验证动量守恒定律,选取两个体积相同、质量不等的小球,先让质量为的小球从轨道顶部由静止释放,由轨道末端飞出并落在水平面上。再把质量为的小球放在轨道末端,让小球仍从原位置由静止释放,与小球碰后两小球均落在水平面上,分别记录落点痕迹,重复多次实验后确定M、P、N三个落点的平均位置距离O点的长度分别为、、。
(1)关于该实验,下列说法正确的是________。
A. 必须满足 B. 轨道必须光滑
C. 轨道末端切线必须水平 D. 实验必须测量轨道末端到O点的高度
(2)在实验误差允许的范围内,若满足关系式________,则可认为两球碰撞过程中动量守恒(用题目中的物理量表示)。
(3)在实验误差允许的范围内,当两小球质量满足时,若满足=________(用k表示),则可认为两球间的碰撞是弹性碰撞。
【答案】(1)C (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
A.为防止入射小球被反弹,需满足,故A错误;
B.实验只需保证小球离开轨道时速度水平,轨道无需光滑(只要小球每次从轨道同一固定位置由静止释放,小球在轨道上运动时,克服摩擦力做的功、因摩擦力损失的机械能是完全相同的,最终到达轨道末端的速度也会保持一致),B错误;
C.轨道末端水平才能保证小球做平抛运动,C正确;
D.因碰撞前后入射小球和被碰小球做平抛运动,则时间相同,故不需要测量轨道末端到O点的高度,故D错误。
故选C。
【小问2详解】
由动量守恒定律得
小球离开轨道后做平抛运动,小球做平抛运动抛出点的高度相等,小球做平抛运动的时间相等,则
即
【小问3详解】
根据
若两球间的碰撞是弹性碰撞,则有
则
当两小球质量满足时,有
故若满足,则可认为两球间的碰撞是弹性碰撞。
12. 某兴趣小组为了测量某电子元件的阻值。
(1)他们首先用多用电表欧姆挡的“×10”挡粗略测量该电子元件阻值,阻值约为90;
(2)兴趣小组的某同学用螺旋测微器测量该电子元件的直径如图所示,则该电子元件的直径________mm。
(3)为了精确测量该电子元件的阻值,小组找到了如下实验器材:
A.电源E(电源电压9V,内阻约为);
B.电压表V(量程0~15V,内阻约为)
C.电流表(量程0~15mA,内阻为)
D.电流表(量程0~150mA,内阻为)
E.滑动变阻器(最大阻值为10Ω)
F.滑动变阻器(最大阻值为)
G.开关S,导线若干。
①小组设计了如图(a)所示的实验原理图,其中电流表应选用_________;滑动变阻器应选用_________;(均填器材前序号)
②根据图(a),在图(b)中完成实物图连线________;
③兴趣小组在测量过程中发现电压表已损坏。他们找到了一个定值电阻R,并重新设计了如图(c)所示的电路图,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片处于M端。当开关S闭合后,改变滑动变阻器滑片的位置,记录电流表的示数、电流表的示数,作出了的图像,如图(d)所示,已知图线的斜率为k,则该电子元件的阻值_________(用R、、k字母表示)。
【答案】 ①. 3.204##3.205##3.206 ②. D ③. E ④. ⑤.
【解析】
【详解】(2)[1]根据螺旋测微器的读法可知,金属丝直径为
(3)①[2]电子元件的阻值约为,电源电压为,故流过电子元件的最大电流为,故电流表可以满足测量要求。
[3]滑动变阻器的连接方式为分压法,为了方便线性调节电压,应挑选最大电阻小的滑动变阻器,故选E。
②[4]根据图(a),实物图连线如下图所示
③[5]根据欧姆定律可知
化简得
故
13. 如图所示,在xOy直角坐标系第二象限内存在沿x轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E(未知)。第一象限内分界线OP与x轴夹角为,OP以上的区域I中存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B(未知),OP以下的区域Ⅱ中存在大小为2E(未知)、方向竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小也为B(未知)。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从(,0)点以初速度沿y轴正向进入第二象限,由(0,)点进入第一象限,后经Q点垂直穿过分界线OP进入区域Ⅱ中,不计空气阻力、粒子重力及电磁场的边界效应。求:
(1)第二象限内电场强度E的大小;
(2)区域Ⅰ中磁场的磁感应强度B的大小;
(3)粒子在区域Ⅱ中运动时,粒子从Q点到第一次运动到最低点的过程中的水平位移大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子从M点到N点过程做类平抛运动,沿y方向有
沿x方向有,
联立解得
【小问2详解】
粒子经过N点时沿电场方向的分速度
粒子经过N点的速度大小
速度与x轴正向的夹角满足
可得
由几何关系可知
由洛伦兹力提供向心力得
解得
【小问3详解】
取一个水平向右的速度使得其对应的洛伦兹力和竖直向下的电场力平衡,则有
解得
粒子以速度水平向右做匀速直线运动,粒子做圆周运动的分速度为
解得
由
解得
粒子从Q点第一次运动到最低点的时间
由
解得
14. 图示为一种缓冲装置的简化模型。两根光滑平行导轨(足够长)水平放置,一根质量为M的缓冲细滑杆AB与轨道垂直且左右对称放于轨道上,AB的中点O通过一根不可伸长的轻绳连接一质量为m的小球,轻绳所在竖直面垂直于杆,初始状态绳恰好拉直,与水平面成夹角,绳长为L,O点与地面之间的高度差为H()。静止释放小球,绳绷直后始终保持伸直状态,当轻绳摆至固定在O点正下方的电热丝P(大小不计)处时被电热丝瞬间烧断。重力加速度为g。求:
(1)细滑杆AB被锁定时,小球下落过程中损失的机械能;
(2)细滑杆AB被锁定时,小球落到地面上的落点与O点之间的水平距离;
(3)撤去电热丝P,解除细滑杆AB的锁定(AB仅能在水平方向运动),小球仍从题干要求的初始状态静止释放。令,若,求小球运动至最低点的v与k的关系式及动能的最小值。
【答案】(1)
(2)
(3);
【解析】
【小问1详解】
小球先做自由落体运动至与轨道水平面对称位置,对小球用动能定理
绷直瞬间速度大小为
细线绷直后沿细线方向的速度消失,只有垂直细线方向的速度,此时
可知小球损失的机械能
解得
【小问2详解】
根据机械能守恒定律,有
然后小球做平抛运动,则
竖直方向
联立解得
【小问3详解】
撤去电热丝,解除细滑杆AB的锁定后,小球在绳绷直前的速度仍是,方向竖直向下。而绷直瞬间由于受到绳的拉力远大于自身重力,对小球在水平及竖直方向列动量定理,设绳给的冲量大小为I,绷直后瞬间小球的水平速度大小为,竖直速度大小为,滑杆AB的速度大小为,如图所示
以水平向左为正方向:
以竖直向上为正方向:
滑杆AB和小球系统水平方向动量守恒
沿绳方向速度相等(关联速度):
联立解得,,
从绳绷直后瞬间至小球运动到最低点,滑杆AB与小球组成的系统水平方向动量守恒、机械能守恒,设最低点处小球的速度大小为v(水平),AB的速度大小为
解得
可简化为
可知随着k增大速度v会增大,所以当k=1时,v最小。
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永州市2026年高考第二次模拟考试物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名和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,再选涂其它答案标号。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。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. (钍)具有放射性,发生某种衰变后变为(镤),衰变方程为,(钍)的半衰期为24天。下列说法正确的是( )
A. 该衰变为衰变
B. (钍)的比结合能小于(镤)的比结合能
C. 温度降低,(钍)的半衰期减小
D. 64个钍核经过72天后一定剩下8个钍核
2. 一条河流某处存在高度差,小鱼从低处向上跃出水面,冲到高处。如图所示,以小鱼跃出水面处为坐标原点,x轴沿水平方向,建立坐标系,小鱼的初速度为,末速度v沿x轴正方向。在此过程中,小鱼可视为质点且只受重力作用。关于小鱼的水平方向分速度、竖直方向分速度和水平位置x、竖直位置y与时间t的关系,下列图像正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 如图所示,一束由两种频率不同的单色光组成的复色光,从空气射入玻璃三棱镜后,出射光分成a、b两束单色光,则下列关于a、b两束单色光说法正确的是( )
A. a光的频率小于b光的频率
B. 玻璃三棱镜对a光的折射率小
C. 从同种介质射入真空发生全反射时,a光临界角比b光的小
D. 分别通过同一双缝干涉装置,a光形成的相邻亮条纹间距大
4. 如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,从波传到的质点M时开始计时,已知质点N连续出现两个波峰的时间间隔为0.2s,下列说法正确的是( )
A. 该波的波速为15m/s
B. 经过0.1s,质点M运动的路程为2m
C. 该波的传播方向与介质中的质点振动方向相同
D. 质点N经过0.3s时的振动方向向上
5. 如图(a)所示,太阳系外的一颗行星绕恒星做匀速圆周运动。由于的遮挡,探测器探测到的亮度随时间做如图(b)所示的周期性变化(、均已知),亮度变化周期与的公转周期相同。已知行星的公转半径为r,引力常量为G。关于的公转,下列说法正确的是( )
A. 行星的线速度大小为 B. 恒星的质量大小为
C. 行星的角速度大小为 D. 恒星的密度大小为
6. 如图,轻质弹簧上端固定,下端悬挂质量为3m的小球A,质量为2m的小球B与A用细线相连,整个系统处于静止状态,弹簧劲度系数为k,弹簧原长足够长,重力加速度为g。现剪断细线,下列说法正确的是( )
A. 剪断细线后的瞬间,小球A的加速度大小为g B. 小球A运动到弹簧原长处时速度最大
C. 小球A运动到最高点时,弹簧的压缩量为 D. 小球A的最大速度为
7. 如图所示为一小型发电机与理想变压器组成的电路,发电机线圈匀速转动过程中,从图示位置开始,线圈中磁通量随时间变化的规律为,已知发电机线圈共有100匝,发电机线圈电阻和输电线电阻均不计,理想变压器原线圈与定值电阻串联,副线圈接有定值电阻和滑动变阻器R(阻值范围为),理想变压器原、副线圈的匝数比。电压表V和电流表A均为理想电表,调节滑动变阻器R的滑片,电压表V和电流表A示数变化量的绝对值为和。下列说法正确的是( )
A. 滑动变阻器R的滑片向上滑动,电压表和电流表的示数均变大
B.
C. 当滑动变阻器R接入电路的阻值为时,电流表A的示数为1A
D. 当滑动变阻器R接入电路的阻值为时,变压器的输出功率最大
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分。
8. 如图甲所示,AB是电场中的一条直线,质子以某一初速度从A点出发,仅在静电力作用下沿AB直线运动到B点,其速度—时间图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电场线的方向由A指向B
B. A、B两点的电场强度大小相比
C. A、B两点的电势相比
D. 质子由A点运动到B点的过程中,静电力做负功
9. 某建筑工地用一可以移动的升降机来吊装重物,如图所示,轻绳穿过下方吊着重物的光滑圆环,A、B两点分别固定在建筑和升降机上,下列说法正确的是( )
A. 升降机(相对地面静止)缓慢下降时,绳中的张力大小不变
B. 升降机(高度不变)缓慢向左移动时,绳中的张力大小不变
C. 升降机(高度不变)缓慢向左移动时,升降机对地面的压力大小不变
D. 升降机(相对地面静止)缓慢上升时,地面对升降机的摩擦力变小
10. 有一边长为L、质量为m、总电阻为R的n匝正方形导线框,自磁场上方某处以某一水平初速度(未知)无旋转抛出,导线框下边刚进入区域Ⅰ磁场时,速度的方向与水平方向成夹角。如图所示。区域Ⅰ、Ⅱ中匀强磁场的磁感应强度大小均为B,二者宽度分别为L、H,且。导线框恰好匀速进入区域Ⅰ,一段时间后又恰好匀速离开区域Ⅱ,重力加速度为,则:( )
A. 导线框离开区域Ⅱ的速度大小为
B. 导线框下边刚进入区域Ⅱ时的加速度大小为3g,方向竖直向上
C. 导线框在磁场中运动的最小速度大小为
D. 导线框自开始进入区域Ⅰ至刚完全离开区域Ⅱ的时间为
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 如图,某实验小组为了验证动量守恒定律,选取两个体积相同、质量不等的小球,先让质量为的小球从轨道顶部由静止释放,由轨道末端飞出并落在水平面上。再把质量为的小球放在轨道末端,让小球仍从原位置由静止释放,与小球碰后两小球均落在水平面上,分别记录落点痕迹,重复多次实验后确定M、P、N三个落点的平均位置距离O点的长度分别为、、。
(1)关于该实验,下列说法正确的是________。
A. 必须满足 B. 轨道必须光滑
C. 轨道末端切线必须水平 D. 实验必须测量轨道末端到O点的高度
(2)在实验误差允许的范围内,若满足关系式________,则可认为两球碰撞过程中动量守恒(用题目中的物理量表示)。
(3)在实验误差允许的范围内,当两小球质量满足时,若满足=________(用k表示),则可认为两球间的碰撞是弹性碰撞。
12. 某兴趣小组为了测量某电子元件的阻值。
(1)他们首先用多用电表欧姆挡的“×10”挡粗略测量该电子元件阻值,阻值约为90;
(2)兴趣小组的某同学用螺旋测微器测量该电子元件的直径如图所示,则该电子元件的直径________mm。
(3)为了精确测量该电子元件的阻值,小组找到了如下实验器材:
A.电源E(电源电压9V,内阻约为);
B.电压表V(量程0~15V,内阻约为)
C.电流表(量程0~15mA,内阻为)
D.电流表(量程0~150mA,内阻为)
E.滑动变阻器(最大阻值为10Ω)
F.滑动变阻器(最大阻值为)
G.开关S,导线若干。
①小组设计了如图(a)所示的实验原理图,其中电流表应选用_________;滑动变阻器应选用_________;(均填器材前序号)
②根据图(a),在图(b)中完成实物图连线________;
③兴趣小组在测量过程中发现电压表已损坏。他们找到了一个定值电阻R,并重新设计了如图(c)所示的电路图,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片处于M端。当开关S闭合后,改变滑动变阻器滑片的位置,记录电流表的示数、电流表的示数,作出了的图像,如图(d)所示,已知图线的斜率为k,则该电子元件的阻值_________(用R、、k字母表示)。
13. 如图所示,在xOy直角坐标系第二象限内存在沿x轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E(未知)。第一象限内分界线OP与x轴夹角为,OP以上的区域I中存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B(未知),OP以下的区域Ⅱ中存在大小为2E(未知)、方向竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小也为B(未知)。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从(,0)点以初速度沿y轴正向进入第二象限,由(0,)点进入第一象限,后经Q点垂直穿过分界线OP进入区域Ⅱ中,不计空气阻力、粒子重力及电磁场的边界效应。求:
(1)第二象限内电场强度E的大小;
(2)区域Ⅰ中磁场的磁感应强度B的大小;
(3)粒子在区域Ⅱ中运动时,粒子从Q点到第一次运动到最低点的过程中的水平位移大小。
14. 图示为一种缓冲装置的简化模型。两根光滑平行导轨(足够长)水平放置,一根质量为M的缓冲细滑杆AB与轨道垂直且左右对称放于轨道上,AB的中点O通过一根不可伸长的轻绳连接一质量为m的小球,轻绳所在竖直面垂直于杆,初始状态绳恰好拉直,与水平面成夹角,绳长为L,O点与地面之间的高度差为H()。静止释放小球,绳绷直后始终保持伸直状态,当轻绳摆至固定在O点正下方的电热丝P(大小不计)处时被电热丝瞬间烧断。重力加速度为g。求:
(1)细滑杆AB被锁定时,小球下落过程中损失的机械能;
(2)细滑杆AB被锁定时,小球落到地面上的落点与O点之间的水平距离;
(3)撤去电热丝P,解除细滑杆AB的锁定(AB仅能在水平方向运动),小球仍从题干要求的初始状态静止释放。令,若,求小球运动至最低点的v与k的关系式及动能的最小值。
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