内容正文:
2026届辽宁沈阳高考物理自编模拟卷
物理试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、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,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:高考全部内容。
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.在足球场上,一质量为m=450g的足球朝运动员以v0=20m/s的水平速度迎面而来,然后运动员将足球以v=30m/s的速度反方向踢回,规定足球被踢回的方向为正方向。下列说法正确的是( )
A.足球动量的变化量为4.5kg·m/s
B.运动员对足球的冲量为-22.5N·s
C.运动员对足球不做功
D.运动员对足球做功为112.5J
【答案】.D
【解析】 选取末速度的方向为正方向,该过程足球动量的变化量 ,A错误;对足球由动量定理可得 ,B错误;运动员对足球做的功等于足球动能变化量,即 ,C错误,D正确。
2.如图所示为研究光电效应实验的电路图。初始时刻,滑动触头P在O点左侧靠近a点某位置;用一定强度的绿光照射光电管K极,当闭合开关后,微安表的示数不为0,则在P向b端移动的过程中( )
A.微安表的示数不断增大
B.微安表的示数可能为零
C.到达A极的光电子动能不断增大
D.K极逸出的光电子的最大初动能不断增大
【答案】C
【解析】: 在P向b端移动的过程中,在到达O点之前,A极电势低于K极电势,随着P靠近O,静电力对光电子做的负功越来越少,微安表的示数增大;过了O点之后,A极电势高于K极电势,静电力对光电子做正功,微安表的示数增大,当达到饱和电流后微安表的示数不再增大,A、B错误;A极电势逐渐升高,P到达O点前静电力对光电子做的负功减小,过了O点后静电力对光电子做的正功逐渐增大,根据动能定理可知到达A极的光电子动能不断增大,C正确;根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0,可知K极逸出的光电子的最大初动能不变,D错误。
3.一定质量的理想气体由状态a开始,经历ab、bc、ca三个过程回到原状态,其p-T图像如图所示,气体在三个状态的体积分别为Va、Vb、Vc,压强分别为pa、pb、pc。已知pb=p0,pc=4p0,则下列说法正确的是( )
A.pa=3p0
B.Vb=3Vc
C.从状态a到状态b,气体对外做功
D.从状态c到状态a,气体从外界吸热
【答案】:D
【解析】:从状态a到状态b,气体体积不变,气体不对外做功,由查理定律可得=,又pb=p0,解得pa=2p0,故A、C错误;从状态b到状态c,气体温度不变,由玻意耳定律可得pbVb=pcVc,解得Vb=4Vc,故B错误;从状态c到状态a,温度升高,内能增大,体积增大,气体对外做功,根据热力学第一定律ΔU=Q+W,可知气体吸收热量,故D正确。
4. 某智能手机具有智能切换充电模式的功能。充电时,当手机处于低电量时快速充电,高电量时涓流补偿待机以延长电池寿命。已知该手机的电池容量为5400mA·h,整个充电过程可分为三个阶段:电量从0至50%之间为快充阶段,从50%至80%之间为恒压充电阶段,从80%至100%之间为涓流充电阶段。该手机的充电功率随充电时间的变化如图所示,恒压充电阶段和涓流充电阶段的充电电压保持不变。下列说法正确的是( )
A.快充阶段该手机获得的能量为600J
B.快充阶段的平均充电电流约为5.4A
C.恒压充电阶段的平均功率为35W
D.涓流充电阶段的充电电压约为4.7V
【答案】D
【解析】快充阶段是恒定电功率充电,该手机获得的能量为W=Pt=60W×10×60s=36000J,A错误;快速充电至电量的50%,=5400mA·h×50%=2.7A·h,快速充电时间t=10min=h,快充阶段的平均充电电流约为I==16.2A,B错误;由恒压充电阶段的P—t图线可知,恒压充电阶段的平均功率小于25W,C错误;涓流充电阶段的电量增加20%,=5400mA·h×20%=1.08A·h=3848C,充电时间t=30min=h=1800s,平均充电电流I=,充电功率=10W,涓流充电阶段的充电电压约为==4.7V, D正确。
5.假设质量为 的宇宙飞船在登月之前绕月球做半径为 的匀速圆周运动,如图所示太阳光为平行光,宇宙飞船在每转一周的过程中,从 到 看不到太阳光,已知月球的中心为 , ,月球的第一宇宙速度为 ,引力常量为 ,下列说法正确的是( )
A.月球的半径为
B.月球表面的重力加速度大小为
C.宇宙飞船从 到 的运动时间为
D.宇宙飞船的角速度为
【答案】.C
【解析】由几何关系可得月球的半径为 ,故A错误;
月球的近月卫星,根据牛顿第二定律
所以月球的第一宇宙速度为 ,则有 ,故B错误;
设宇宙飞船的线速度为 ,根据牛顿第二定律 ,解得 ,有
综合可得 ,则宇宙飞船从 到 的运动时间为 ,故C正确;宇宙飞船的角速度为 ,故D错误。
6.如图所示为某质点的位移一时间图像,图线为抛物线,顶点位于(0,-4x0),图中倾斜的虚线为(2t0,0)点的切线,该切线过(t2,5x0)点,(t1,5x0)为抛物线上的点。下列说法正确的是( )
A. 质点的加速度大小为 B.2t₀时质点的速度大小为
C.图中t1=3t0 D.图中t2=3.5t0
【答案】.C
【解析】 位移时间图像为抛物线,则质点做匀变速直线运动,所以质点做初速度为0的匀加速直线运动,设质点的加速度大小为a,由图可知前 时间内质点的位移为 ,则 由 解得 ,A错误;
由速度公式 解得 时质点的速度大小为 ,B错误;
又由图可知, 时间内质点的位移为 ,则
解得 ,C正确;
位移图线的斜率表示速度,则有
又由以上解析可知 时质点的速度大小为 ,解得 ,D错误。
7.一质量为m,电荷量大小为q的带负电粒子,从O点以初速度沿x轴正方向进入电场,沿x轴运动的过程中,带电粒子的电势能随位移x变化的关系图像如图所示。仅考虑电场力的作用,下列说法正确的是( )
A. 处的电势为
B. 沿x轴从O点到处,电场强度逐渐减小
C. 带电粒子从处运动到处的过程中,其速度先增大后减小
D. 带电粒子从O点运动到处的过程中,其动能最大值是
【答案】B
【解析】根据电势定义式可知,处的电势 ,故A错误;
根据电场力做功大小与电势能变化量大小的关系有
解得
可知,图像斜率的绝对值表示电场力大小,根据图像可知,沿x轴从O点到处,图像斜率的绝对值逐渐减小,则电场力逐渐减小,即电场强度逐渐减小,故B正确;
根据图像可知,带电粒子从处运动到处的过程中,电势能一直减小,可知电场力一直做正功,结合动能定理可知,动能一直增大,则速度一直增大,故C错误;
带电粒子从O点运动到处的过程中,只有动能与电势能之间的相互转化,则动能最大时,粒子的电势能最小,根据图像可知,带电粒子在处时的电势能最小,即带电粒子在处时的动能最大,在带电粒子从O点运动到处的过程中,根据动能定理有
解得,故D错误。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全都选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 《梦溪笔谈》是中国科学技术史上的重要文献,书中对彩虹作了如下描述:“虹乃雨中日影也,日照雨则有之”。彩虹成因的简化示意图如图所示,设水滴是球形的,图中的圆代表水滴过球心的截面,入射光线在过此截面的平面内,a、b是两种不同频率的单色光。下列说法正确的是( )
A.雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹
B.水滴对a光的临界角小于对b光的临界角
C.在水滴中,a光的波长大于b光的波长
D.在水滴中,a光的传播速度大于b光的传播速度
【答案】AB
【解析】:雨后太阳光入射到水滴中发生折射时,不同颜色的光折射率不同,偏折程度不同而形成彩虹,即发生色散而形成彩虹,故A正确;第一次折射时,入射角相同,a光的折射角较小,根据n=可知,a光的折射率较大,根据sin C=可知,水滴对a光的临界角小于对b光的临界角,故B正确;因为a光的折射率较大,所以a光频率较大,波长较短,故C错误;a光的折射率较大,根据v=可知,在水滴中,a光的传播速度小于b光的传播速度,故D错误。
9. 如图所示是利用霍尔效应测量磁场的传感器,由运算芯片LM393和霍尔元件组成,LM393输出的时钟电流(交变电流)经二极管整流后成为恒定电流I从霍尔元件的A端流入,从F端流出。磁感应强度为B的匀强磁场垂直于霍尔元件的工作面水平向左,测得C、D两端间电压为U。已知霍尔元件的载流子为自由电子,单位体积的自由电子数为n,电子的电荷量为e,霍尔元件沿AF方向的长度为d1,沿C、D方向的宽度为d2,沿磁场方向的厚度为h,下列说法正确的是( )
A.C端的电势高于D端
B.若将匀强磁场的磁感应强度减小,C、D间的电压将增大
C.自由电子的平均速率为v=
D.可测得此时磁感应强度B=
答案:AD
解析:已知霍尔元件的载流子为自由电子,电流方向从A流向F,根据左手定则可得电子偏向D端,则C端的电势高于D端,故A正确;根据Bev=,可得U=Bd2v,若将匀强磁场的磁感应强度减小,C、D间的电压将减小,故B错误;根据电流微观表达式I=neSv,可得v==,故C错误;由Bev=,v=,联立可得B=,故D正确。
10. 应用于机场和火车站的安全检查仪,其传送装置可简化为如图所示的模型。传送带在电动机驱动下始终保持v=0.4 m/s的恒定速率逆时针方向运行,A、B间的距离为3 m。已知行李(可视为质点)质量m=10 kg,与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,旅客把行李无初速度地放在A处,行李从B点离开传送带,重力加速度大小取g=10 m/s2,下列说法正确的是( )
A.行李从A到B过程中传送带对行李做功为60 J
B.行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.04m
C.行李从A到B过程中与传送带因摩擦产生的热量为1.6 J
D.行李从A到B过程中电动机额外消耗的电能为1.6 J
【答案】BD
解析: 行李先向左做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有μmg=ma,解得a=2 m/s2,令行李加速至与传送带速度相等时,有v2=2ax0,解得x0=0.04 m<L=3 m,之后行李向左做匀速直线运动,则行李从A到B过程中传送带对行李做功为W1=μmgx0=0.8 J,故A错误;行李匀加速直线运动过程有v=at,则行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为x相=vt-t=0.04 m,故B正确;行李从A到B过程中与传送带因摩擦产生的热量为Q=μmgx相=0.8 J,故C错误;行李从A到B过程中电动机额外消耗的电能E=Q+mv2=1.6 J,故D正确。
三、非选择题:共54分。
11.(8分)在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中,如图所示为所用实验器材:可拆变压器、学生电源、数字多用电表。
(1)本实验要通过改变原、副线圈匝数,探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系,实验中需要运用的科学方法是 A 。
A.控制变量法
B.等效代替法
C.整体隔离法
(2)为了减小涡流的影响,铁芯应该选择 C 。
A.整块硅钢铁芯
B.整块不锈钢铁芯
C.绝缘的硅钢片叠成
D.绝缘的铜片叠成
(3)关于本实验,下列做法正确的是 ABD 。
A.为了保证人身安全,只能使用低压交流电源,原线圈所接电压不超过12 V
B.为了保证人身安全,变压器通电后不要用手接触裸露的导线或接线柱
C.变压器正常工作后,通过铁芯导电将电能从原线圈传递到副线圈
D.使用交流电压挡测电压时,先用最大量程挡试测,大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量
(4)现将数字多用电表的选择开关旋至最合适的挡位后,分别测量原线圈匝数为n1时的输入电压U1和副线圈匝数为n2时的输出电压U2,数据如表所示。
原线圈匝数n1/匝
副线圈匝数n2/匝
输入电压U1/V
输出电压U2/V
100
200
4.32
8.27
100
800
4.32
33.90
400
800
4.33
8.26
400
1 600
4.33
16.52
①在误差允许范围内,表中数据基本符合 规律。
②进一步分析数据,发现输出电压比理论值偏小,请分析原因 。
【答案】(1)A (2)C (3)ABD
(4)① 变压器原、副线圈的电压之比等于匝数之比
② 有漏磁、铁芯发热、导线发热等 。
解析:(1)本实验要通过改变原、副线圈匝数,探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系,实验中需要运用的科学方法是控制变量法,故选A。
(2)变压器铁芯的材料要选择磁性材料,为减小涡流影响,选择用绝缘的硅钢片叠成的铁芯,故C正确,A、B、D错误。
(3)变压器改变的是交流电压,因此为了人身安全,原线圈两端只能使用低压交流电源,所用交流电压不超过12 V,A正确;为了保证人身安全,变压器通电后不要用手接触裸露的导线或接线柱,B正确;变压器开始正常工作后,通过电磁感应将电能从原线圈传递到副线圈,C错误;使用多用电表测电压时,先用最大量程挡试测,再选用恰当的挡位进行测量,D正确。
(4)①根据表中数据,在误差允许的范围内基本符合变压器原、副线圈的电压之比等于匝数之比,即有=;②由于变压器不是理想变压器,有漏磁、铁芯发热、导线发热等能量损耗,因此变压器输出电压比理论值偏小。
12.(8分)某物理实验小组利用如图甲所示的实验装置探究平抛运动规律。在斜槽轨道的末端安装一个光电门,调节激光束与实验所用小钢球的球心等高,斜槽末端切线水平,又分别在该装置正上方A处和右侧正前方B处安装频闪摄像头进行拍摄,钢球从斜槽上的固定位置无初速度释放,通过光电门后抛出,测得钢球通过光电门的平均时间为2.10 ms,得到的频闪照片如图丙所示,O为抛出点,P为运动轨迹上某点,g取10 m/s2。
(1)用50分度游标卡尺测得钢球直径如图乙所示,则钢球直径d= mm,由此可知钢球通过光电门的速度v= m/s(此空结果保留2位有效数字)。
(2)在图甲中B处摄像头所拍摄的频闪照片为图丙中的 b (选填“a”或“b”)。
(3)测得图丙a中O、P间的距离为59.10 cm,b中O、P间的距离为45.00 cm,则钢球平抛的初速度大小v0= m/s(结果保留2位小数)。
(4)通过比较钢球通过光电门的速度v与由平抛运动规律解得的平抛运动的初速度v0的关系,从而验证平抛运动的规律。
【答案】(1)4.20 2.0(2) b (3)1.97
解析:(1)由游标卡尺读数规则可知钢球直径为d=4 mm+10×0.02 mm=4.20 mm,
由此可知钢球通过光电门的速度v==2.0 m/s。
(2)钢球做平抛运动时,水平方向上是匀速直线运动,竖直方向上是自由落体运动,故B处摄像头所拍摄的频闪照片为b。
(3)由平抛运动规律可得,竖直方向h=gt2
代入数据得t=0.3 s
水平方向x=v0t
代入数据得v0=1.97 m/s。
13.(10分)在光滑水平面内建立xOy坐标系,质量为m=0.25 kg的小球正沿y轴正方向做匀速运动,其速度为v0=2 m/s。当小球运动到原点O处时开始受到+x方向的恒力F作用。经一段时间小球恰能经过坐标为(4,4)的P点,求:
(1)恒力F有多大?
(2)小球经过P点时的速度大小。(答案可用包含根号的表达式表示)
答案:(1)0.5 N (2)2 m/s
解析:(1)小球在xOy平面内,在y轴方向做匀速直线运动,在x轴方向做初速度为零的匀加速直线运动,设小球加速度为a,经过时间t从坐标原点到P点,则
xP=at2
yP=v0t
代入数据得a=2 m/s2,t=2 s
由牛顿第二定律得F=ma
代入数据得恒力F=0.5 N。
(2)小球经过P点时,沿x方向的速度
vx=at=4 m/s
所以小球经过P点时的速度大小vP==2 m/s。
14.(12分)如图,两块厚度相同、质量相等的木板A、B(上表面均粗糙)并排静止在光滑水平面上,尺寸不计的智能机器人静止于A木板左端。已知两块木板质量均为m=1.0kg,A木板长度L=3.0m,机器人质量M=5.0kg,重力加速度g取10m/s2。
(1) 若机器人以相对A木板u=0.2m/s的速度从A木板左端走到A木板右端,求该过程运动的时间;
(2)若机器人运动到A木板右端后相对A木板静止,此后机器人从A木板右端跳到B木板左端,起跳时的最小对地速度是多少;
(3)若机器人运动到A木板右端后相对A木板静止,要使机器人从A木板右端跳到B木板左端所做的功最少,求该功的最小值Wmin。
【解析】(1)由ut=L,解得t=15s
(2) 机器人在A木板上行走过程,设机器人速度大小为,A木板速度大小为,根据动量守恒定律,
M=m,
则M=m,且+=L, 解得=2.5m
设机器人起跳的速度大小为,与水平方向的夹角为θ,机器人从A木板右端跳到B木板左端的时间为,则有cosθ·=,=g,联立解得 v==
当θ=45°时,起跳的速度最小,最小速度=5m/s。
(3) 设机器人起跳的速度大小为,与水平方向的夹角为α,机器人跳离A的过程,水平方向动量守恒,Mcosα=m,
由功能关系,机器人做的功 W=+,
设机器人从A木板右端跳到B木板左端的时间为,则有cosα·=,sinα=g,且=2.5m
联立解得:W== =(tanα+) .
当tanα=时,W取最小值, = J.
15.(16分)如图所示,在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中有两条光滑固定的平行金属导轨MN、PQ,导轨足够长,间距为L,其电阻不计,导轨平面与磁场垂直,ab、cd为两根垂直于导轨水平放置的金属棒,其接入回路中的电阻均为R,质量均为m,与金属导轨平行的水平轻质细线一端固定,另一端与cd棒的中点连接。一开始细线处于伸直状态,ab棒在平行于导轨的拉力F的作用下从静止开始以恒定加速度a0向右做匀加速直线运动,经时间t0细线被拉断,两根金属棒运动时始终与导轨接触良好且与导轨相垂直。
(1)求细线能承受的最大拉力F0;
(2)求细线被拉断前的过程中通过金属棒ab中间横截面的电荷量q;
(3)若在细线被拉断瞬间撤去拉力F,求从此刻起两根金属棒之间距离增加量的最大值及细线断后回路中产生的总焦耳热。
答案:(1) (2) (3) m
解析:(1)ab棒以加速度a0向右做匀加速运动,当细线被拉断时,ab棒运动的速度v=a0t0
回路中的感应电动势E=BLv
回路中的感应电流为I=
cd棒受到的安培力为FA=BIL=F0
联立解得最大拉力F0=。
(2)在Δt时间内平均感应电动势=
回路中的平均电流为=
细线被拉断前的过程中通过ab棒中间横截面的电荷量为q=·Δt=
ab棒在t0时间内的位移x0=a0
t0时间内回路中磁通量变化量ΔΦ=BLx0
联立解得q=。
(3)细线被拉断瞬间撤去拉力F后,ab棒做减速运动,cd棒做加速运动,两棒之间的距离增大,设经过t时间两棒达到相同速度v'而稳定运动时,两棒之间的距离增加量达到最大值Δx,两棒所受安培力等大反向,水平方向动量守恒,由动量守恒定律得mv=2mv'
对于ab棒,由动量定理得-BLt=mv'-mv
=
=
联立解得Δx=
由能量守恒定律得细线断后回路中产生的总焦耳热
Q总=mv2-mv'2×2=m。
学科网(北京)股份有限公司
$
2026届辽宁沈阳高考物理自编模拟卷
物理试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、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,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:高考全部内容。
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.在足球场上,一质量为m=450g的足球朝运动员以v0=20m/s的水平速度迎面而来,然后运动员将足球以v=30m/s的速度反方向踢回,规定足球被踢回的方向为正方向。下列说法正确的是( )
A.足球动量的变化量为4.5kg·m/s
B.运动员对足球的冲量为-22.5N·s
C.运动员对足球不做功
D.运动员对足球做功为112.5J
2.如图所示为研究光电效应实验的电路图。初始时刻,滑动触头P在O点左侧靠近a点某位置;用一定强度的绿光照射光电管K极,当闭合开关后,微安表的示数不为0,则在P向b端移动的过程中( )
A.微安表的示数不断增大
B.微安表的示数可能为零
C.到达A极的光电子动能不断增大
D.K极逸出的光电子的最大初动能不断增大
3.一定质量的理想气体由状态a开始,经历ab、bc、ca三个过程回到原状态,其p-T图像如图所示,气体在三个状态的体积分别为Va、Vb、Vc,压强分别为pa、pb、pc。已知pb=p0,pc=4p0,则下列说法正确的是( )
A.pa=3p0
B.Vb=3Vc
C.从状态a到状态b,气体对外做功
D.从状态c到状态a,气体从外界吸热
4. 某智能手机具有智能切换充电模式的功能。充电时,当手机处于低电量时快速充电,高电量时涓流补偿待机以延长电池寿命。已知该手机的电池容量为5400mA·h,整个充电过程可分为三个阶段:电量从0至50%之间为快充阶段,从50%至80%之间为恒压充电阶段,从80%至100%之间为涓流充电阶段。该手机的充电功率随充电时间的变化如图所示,恒压充电阶段和涓流充电阶段的充电电压保持不变。下列说法正确的是( )
A.快充阶段该手机获得的能量为600J
B.快充阶段的平均充电电流约为5.4A
C.恒压充电阶段的平均功率为35W
D.涓流充电阶段的充电电压约为4.7V
5.假设质量为 的宇宙飞船在登月之前绕月球做半径为 的匀速圆周运动,如图所示太阳光为平行光,宇宙飞船在每转一周的过程中,从 到 看不到太阳光,已知月球的中心为 , ,月球的第一宇宙速度为 ,引力常量为 ,下列说法正确的是( )
A.月球的半径为
B.月球表面的重力加速度大小为
C.宇宙飞船从 到 的运动时间为
D.宇宙飞船的角速度为
6.如图所示为某质点的位移一时间图像,图线为抛物线,顶点位于(0,-4x0),图中倾斜的虚线为(2t0,0)点的切线,该切线过(t2,5x0)点,(t1,5x0)为抛物线上的点。下列说法正确的是( )
A. 质点的加速度大小为 B.2t₀时质点的速度大小为
C.图中t1=3t0 D.图中t2=3.5t0
7.一质量为m,电荷量大小为q的带负电粒子,从O点以初速度沿x轴正方向进入电场,沿x轴运动的过程中,带电粒子的电势能随位移x变化的关系图像如图所示。仅考虑电场力的作用,下列说法正确的是( )
A. 处的电势为
B. 沿x轴从O点到处,电场强度逐渐减小
C. 带电粒子从处运动到处的过程中,其速度先增大后减小
D. 带电粒子从O点运动到处的过程中,其动能最大值是
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全都选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 《梦溪笔谈》是中国科学技术史上的重要文献,书中对彩虹作了如下描述:“虹乃雨中日影也,日照雨则有之”。彩虹成因的简化示意图如图所示,设水滴是球形的,图中的圆代表水滴过球心的截面,入射光线在过此截面的平面内,a、b是两种不同频率的单色光。下列说法正确的是( )
A.雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹
B.水滴对a光的临界角小于对b光的临界角
C.在水滴中,a光的波长大于b光的波长
D.在水滴中,a光的传播速度大于b光的传播速度
9. 如图所示是利用霍尔效应测量磁场的传感器,由运算芯片LM393和霍尔元件组成,LM393输出的时钟电流(交变电流)经二极管整流后成为恒定电流I从霍尔元件的A端流入,从F端流出。磁感应强度为B的匀强磁场垂直于霍尔元件的工作面水平向左,测得C、D两端间电压为U。已知霍尔元件的载流子为自由电子,单位体积的自由电子数为n,电子的电荷量为e,霍尔元件沿AF方向的长度为d1,沿C、D方向的宽度为d2,沿磁场方向的厚度为h,下列说法正确的是( )
A.C端的电势高于D端
B.若将匀强磁场的磁感应强度减小,C、D间的电压将增大
C.自由电子的平均速率为v=
D.可测得此时磁感应强度B=
10. 应用于机场和火车站的安全检查仪,其传送装置可简化为如图所示的模型。传送带在电动机驱动下始终保持v=0.4 m/s的恒定速率逆时针方向运行,A、B间的距离为3 m。已知行李(可视为质点)质量m=10 kg,与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,旅客把行李无初速度地放在A处,行李从B点离开传送带,重力加速度大小取g=10 m/s2,下列说法正确的是( )
A.行李从A到B过程中传送带对行李做功为60 J
B.行李在传送带上留下的摩擦痕迹长度为0.04m
C.行李从A到B过程中与传送带因摩擦产生的热量为1.6 J
D.行李从A到B过程中电动机额外消耗的电能为1.6 J
三、非选择题:共54分。
11.(8分)在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验中,如图所示为所用实验器材:可拆变压器、学生电源、数字多用电表。
(1)本实验要通过改变原、副线圈匝数,探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系,实验中需要运用的科学方法是 A 。
A.控制变量法
B.等效代替法
C.整体隔离法
(2)为了减小涡流的影响,铁芯应该选择 C 。
A.整块硅钢铁芯
B.整块不锈钢铁芯
C.绝缘的硅钢片叠成
D.绝缘的铜片叠成
(3)关于本实验,下列做法正确的是 ABD 。
A.为了保证人身安全,只能使用低压交流电源,原线圈所接电压不超过12 V
B.为了保证人身安全,变压器通电后不要用手接触裸露的导线或接线柱
C.变压器正常工作后,通过铁芯导电将电能从原线圈传递到副线圈
D.使用交流电压挡测电压时,先用最大量程挡试测,大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量
(4)现将数字多用电表的选择开关旋至最合适的挡位后,分别测量原线圈匝数为n1时的输入电压U1和副线圈匝数为n2时的输出电压U2,数据如表所示。
原线圈匝数n1/匝
副线圈匝数n2/匝
输入电压U1/V
输出电压U2/V
100
200
4.32
8.27
100
800
4.32
33.90
400
800
4.33
8.26
400
1 600
4.33
16.52
①在误差允许范围内,表中数据基本符合 规律。
②进一步分析数据,发现输出电压比理论值偏小,请分析原因 。
12.(8分)某物理实验小组利用如图甲所示的实验装置探究平抛运动规律。在斜槽轨道的末端安装一个光电门,调节激光束与实验所用小钢球的球心等高,斜槽末端切线水平,又分别在该装置正上方A处和右侧正前方B处安装频闪摄像头进行拍摄,钢球从斜槽上的固定位置无初速度释放,通过光电门后抛出,测得钢球通过光电门的平均时间为2.10 ms,得到的频闪照片如图丙所示,O为抛出点,P为运动轨迹上某点,g取10 m/s2。
(1)用50分度游标卡尺测得钢球直径如图乙所示,则钢球直径d= mm,由此可知钢球通过光电门的速度v= m/s(此空结果保留2位有效数字)。
(2)在图甲中B处摄像头所拍摄的频闪照片为图丙中的 b (选填“a”或“b”)。
(3)测得图丙a中O、P间的距离为59.10 cm,b中O、P间的距离为45.00 cm,则钢球平抛的初速度大小v0= m/s(结果保留2位小数)。
(4)通过比较钢球通过光电门的速度v与由平抛运动规律解得的平抛运动的初速度v0的关系,从而验证平抛运动的规律。
13.(10分)在光滑水平面内建立xOy坐标系,质量为m=0.25 kg的小球正沿y轴正方向做匀速运动,其速度为v0=2 m/s。当小球运动到原点O处时开始受到+x方向的恒力F作用。经一段时间小球恰能经过坐标为(4,4)的P点,求:
(1)恒力F有多大?
(2)小球经过P点时的速度大小。(答案可用包含根号的表达式表示)
14.(12分)如图,两块厚度相同、质量相等的木板A、B(上表面均粗糙)并排静止在光滑水平面上,尺寸不计的智能机器人静止于A木板左端。已知两块木板质量均为m=1.0kg,A木板长度L=3.0m,机器人质量M=5.0kg,重力加速度g取10m/s2。
(1) 若机器人以相对A木板u=0.2m/s的速度从A木板左端走到A木板右端,求该过程运动的时间;
(2)若机器人运动到A木板右端后相对A木板静止,此后机器人从A木板右端跳到B木板左端,起跳时的最小对地速度是多少;
(3)若机器人运动到A木板右端后相对A木板静止,要使机器人从A木板右端跳到B木板左端所做的功最少,求该功的最小值Wmin。
15.(16分)如图所示,在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中有两条光滑固定的平行金属导轨MN、PQ,导轨足够长,间距为L,其电阻不计,导轨平面与磁场垂直,ab、cd为两根垂直于导轨水平放置的金属棒,其接入回路中的电阻均为R,质量均为m,与金属导轨平行的水平轻质细线一端固定,另一端与cd棒的中点连接。一开始细线处于伸直状态,ab棒在平行于导轨的拉力F的作用下从静止开始以恒定加速度a0向右做匀加速直线运动,经时间t0细线被拉断,两根金属棒运动时始终与导轨接触良好且与导轨相垂直。
(1)求细线能承受的最大拉力F0;
(2)求细线被拉断前的过程中通过金属棒ab中间横截面的电荷量q;
(3)若在细线被拉断瞬间撤去拉力F,求从此刻起两根金属棒之间距离增加量的最大值及细线断后回路中产生的总焦耳热。
学科网(北京)股份有限公司
$