2026届四川省成都市高考物理自编模拟卷(适用于四川)
2026-02-19
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2份
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28页
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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 | 高考复习-模拟预测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 四川省 |
| 地区(市) | 成都市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.78 MB |
| 发布时间 | 2026-02-19 |
| 更新时间 | 2026-02-19 |
| 作者 | 王者风范物理工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-02-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56488835.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2026届四川成都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.如图所示,三条绳子的一端都系在细直杆顶端,另一端都固定在水平地面上,将杆竖直压在地面上,若三条绳长度不同,下列说法正确的有( )
A.三条绳中的张力都相等
B.杆对地面的压力大于自身重力
C.绳子对杆的拉力在水平方向的合力不为零
D.绳子拉力的作用力与杆的重力是一对平衡力
2.小明的爷爷喜欢喝盖碗茶,泡茶时,他向茶杯中倒入足够多的沸水,使得盖上杯盖后茶水漫过杯盖,然后静置一段时间就可以喝了,已知盖上杯盖后,在水面和杯盖间密闭了一部分空气(可视为质量和体积均不变的理想气体),过一段时间后水温降低,则( )
A.泡茶时,用沸水能快速泡出茶香,是因为温度越高每个分子动能都越大
B.水的颜色由浅变深,说明水分子在做布朗运动
C.温度降低后杯盖拿起来比较费力,是因为封闭气体的压强变大
D.温度降低的过程中,杯内气体向外界放热
3.2025年3月,我国新一代人造太阳“中国环流三号”实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度的“双亿度”突破,将人类向“能源自由”的终极目标推进了一大步。人造太阳利用氘核与氚核聚变反应释放能量,聚变资源储量丰富,主要产物清洁安全,被称为“人类未来的理想能源”。我国自主研发的高功率微波回旋管,单次注入功率达2.5兆瓦,精准“轰击”等离子体升温,实现电子温度1.6亿度。高功率中性束注入加热系统(提升原子核温度的核心设备),单条束线最大功率达7兆瓦,可将氢原子加速到每秒数千公里,为反应堆“点火”提供初始能量。关于该装置及核聚变相关原理,下列说法不正确的是( )
A.核聚变反应中,氘核与氚核结合生成氦核并释放中子,反应方程为:H+H→He+n
B.中国环流三号产生的能量主要来源于氢原子被加速后获得的动能
C.等离子体温度升高,其粒子热运动的平均动能变大
D.若某次聚变反应质量亏损Δm,则释放的能量为Δmc2(c为真空中的光速)
4. 如图所示,沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为100 m/s,下列说法中正确的是( )
A.从图示时刻开始,质点a的加速度将增大
B.从图示时刻开始,经过0.01 s,质点a通过的路程为0.2 m
C.若此波遇到另一列波能发生稳定的干涉现象,则另一列波频率为50 Hz
D.若该波传播过程中遇到宽约4 m的障碍物,不会发生明显的衍射现象
5. 为了装点城市夜景,市政工作人员常在喷水池水下安装灯光照亮水面。如图甲所示,水下有一点光源S,同时发出两种不同颜色的a光和b光,在水面上形成了一个被照亮的圆形区域,俯视如乙所示环状区域只有b光,中间小圆为复合光,以下说法中不正确的是( )
A.通过同一较小障碍物时b光衍射现象较明显
B.a光的折射率大于b光
C.用同一套装置做双缝干涉实验,a光条纹间距更小
D.在水中a光波速大于b光
6. 某节能储能远距离送电示意图如图所示;发电机的输出电压U1=250 V,输出功率500 kW,输电线总电阻R=62.5 Ω,降压变压器的匝数比n3∶n4=50∶1,其余电阻均不计,用户端接收电压U4=220 V,功率为88 kW,本题中变压器为理想变压器,则下列说法正确的是( )
A.发电机的输出电流为368 A
B.输电线上损失的功率为4.8 kW
C.输送给储能站的功率为408 kW
D.升压变压器的匝数比为n1∶n2=1∶44
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.如图所示,光滑的金属框CDEF水平放置,宽为L,在E、F间连接一阻值为R的定值电阻,在C、D间连接一滑动变阻器R1(0≤R1≤2R)。框内存在着竖直向下的匀强磁场。一长为L、电阻为R的导体棒AB在外力作用下以速度v匀速向右运动。金属框电阻不计,导体棒与金属框接触良好且始终垂直,下列说法正确的是( )
A.ABFE回路的电流方向为逆时针,ABCD回路的电流方向为顺时针
B.左右两个闭合区域的磁通量都在变化且变化率相同,故电路中的感应电动势大小为2BLv
C.当滑动变阻器接入电路中的阻值R1=R时,导体棒两端的电压为BLv
D.当滑动变阻器接入电路中的阻值R1=时,滑动变阻器的电功率为
9.力F对物体所做的功可由公式W=Flcos α求得,公式中力F必须是恒力,而实际问题中,有很多情况是变力在对物体做功。如图,对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功,下列说法正确的是( )
A.甲图中若F大小不变,物块从A到C过程中力F做的为W=F(lOA-lOC)
B.乙图中,全过程中F做的总功为72 J
C.丙图中,绳长为R,若空气阻力f大小不变,小球从A运动到B过程中空气阻力做的功W=πRf
D.图丁中,F始终保持水平,无论是F缓慢将小球从P拉到Q,还是F为恒力将小球从P拉到Q,F做的功都是W=Flsin θ
10.如图所示在光滑水平面上有两个小木块A和B,其质量mA=2 kg,mB=4 kg,它们中间用一根轻弹簧相连。一颗水平飞行的子弹质量为m0=50 g,初速度为v0=500 m/s,在极短的时间内射穿两木块,子弹射穿A木块后的速度变为原来的,且子弹射穿A木块损失的动能是射穿B木块损失的动能的2倍,则( )
A.子弹射穿A木块过程中系统损失的机械能为3 975 J
B.子弹打穿两个木块后的过程中弹簧最大的弹性势能为4.5 J
C.弹簧再次恢复原长时A的速度为 m/s
D.弹簧再次恢复原长时B的速度为 m/s
三、非选择题:共54分。
11(6分)某同学利用如图甲所示装置测量某种单色光波长。实验时,接通电源使光源正常发光,调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题:
(1)关于本实验,下列说法正确的是 。
A.若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮,可能是因为光源、单缝、双缝与遮光筒不共轴所致
B.A处为单缝、B处为双缝、滤光片在A和B之间
C.A处为单缝、B处为双缝、滤光片在凸透镜和A之间
D.若想增加从目镜中观察到的条纹个数,可以换用间距更小的双缝
(2)某次测量时,选用的双缝间距为0.4 mm,测得屏与双缝间的距离为0.5 m,用某种单色光实验得到的干涉条纹如图乙所示,分划板在图中M、N位置时游标卡尺的读数如图丙所示,则M位置对应的读数为 mm。N位置对应的读数为15.6 mm,则所测单色光的波长约为 nm(结果保留整数部分)。
(3)若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行,如图丁所示,在这种情况测量相邻两亮条纹间距Δx,则波长λ的测量值 (选填“大于”“小于”或“等于”)实际值。
12.(10分)热敏电阻是传感器中经常使用的元件,某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律。可供选择的器材有:
待测热敏电阻RT(实验温度范围内,阻值约几百欧到几千欧);
电源E(电动势1.5 V,内阻r约为0.5 Ω);
电阻箱R(阻值范围0~9 999.99 Ω);
滑动变阻器R1(最大阻值20 Ω);
滑动变阻器R2(最大阻值2 000 Ω);
微安表(量程100 μA,内阻等于2 500 Ω);
开关两个,温控装置一套,导线若干。
同学们设计了如图甲所示的测量电路,主要实验步骤如下:
①按图示连接电路;
②闭合S1、S2,调节滑动变阻器滑片P的位置,使微安表指针满偏;
③保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开S2,调节电阻箱,使微安表指针半偏;
④记录此时的温度和电阻箱的阻值。
回答下列问题:
(1)为了更准确地测量热敏电阻的阻值,滑动变阻器应选用 (选填“R1”或“R2”)。
(2)请用笔画线代替导线,在图乙上将实物图(不含温控装置)连接成完整电路。
(3)某温度下微安表半偏时,电阻箱的读数为6 000.00 Ω,该温度下热敏电阻的测量值为 Ω(结果保留到个位),该测量值 (选填“大于”或“小于”)真实值。
(4)多次实验后,学习小组绘制了如图丙所示的图像。由图像可知,该热敏电阻的阻值随温度的升高逐渐 (选填“增大”或“减小”)。
13.(10分)如图所示为冰雪冲浪项目流程图,AB段为水平加速区,BC段为半径r=22.5 m的光滑圆管形通道,AB与BC相切于B点;CDE段为半径R=100 m的圆弧冰滑道,BC与CDE相切于C点,弧DE所对应的圆心角θ=37°,D为轨道最低点,C、E关于OD对称。安全员将小朋友和滑板(可视为质点)从A点沿水平方向向左加速推动一段距离后释放,到达光滑圆管形通道上B点时小朋友和滑板与通道没有相互作用力,小朋友运动至滑道E点时对滑道压力FN=410 N。已知小朋友和滑板总质量为m=40 kg,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求:
(1)小朋友在B点时的速度v0;
(2)小朋友通过CDE段滑道克服摩擦力做的功。
14.(12分)某“太空粒子探测器”由加速、偏转和探测三部分装置组成,其原理如图所示,两个同心三分之一圆弧面AB、CD之间存在辐射状的加速电场,方向由AB指向CD,圆心为O1,弧面间的电势差为U。在点O1右侧有一过O1、半径为R的圆形区域,圆心为O2,圆内及边界上存在垂直于纸面向外的匀强磁场。MN是一个粒子探测板,与O1O2连线平行并位于其下方2R处。假设太空中漂浮着质量为m,电荷量为+q的带电粒子,它们能均匀地吸附到AB上,并被加速电场由静止开始加速到CD上,再从点O1进入磁场,最后打到探测板MN上,其中沿O1O2连线方向入射的粒子经磁场偏转后恰好从圆心O2的正下方P点射出磁场,不计粒子间的相互作用和星球对粒子引力的影响。
(1)求粒子到O1点时的速度大小及圆形磁场的磁感应强度大小B;
(2)所有吸附到AB上的粒子,从哪一点出发的粒子到达探测板MN的时间最长,并求该粒子从O1点到探测板MN的时间;
(3)要使从AB入射的所有离子都可以到达探测板MN上,求探测板MN的最小长度L。
15.(16分)如图所示,固定在竖直平面内的半径R=0.45 m的四分之一光滑圆弧轨道的圆心为O点,圆弧轨道的最低点与静置在光滑水平面上的木板A的上表面平滑连接,木板A的质量mA=1 kg,在木板A右侧一定距离处有N=2 026个质量均为m0=3 kg的小球向右沿直线紧挨着排列,小球的直径与木板的厚度相同,质量mB=2 kg的小滑块B(可视为质点)从圆弧轨道上与O点等高处由静止释放,经过圆弧轨道的最低点滑上木板A,当滑块B与木板A恰好相对静止时木板A与小球发生第一次碰撞。已知木板A足够长,整个过程中滑块B始终未脱离木板A,木板A每次与小球碰撞前A、B均已相对静止,所有碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间均忽略不计,重力加速度g=10 m/s2。求:
(1)滑块B经过圆弧轨道最低点的速度大小;
(2)滑块B在圆弧轨道最低点受到的支持力大小;
(3)滑块B与木板A第一次相对静止过程中产生的内能;
(4)1号小球最终的速度为多大。
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2026届四川成都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.如图所示,三条绳子的一端都系在细直杆顶端,另一端都固定在水平地面上,将杆竖直压在地面上,若三条绳长度不同,下列说法正确的有( )
A.三条绳中的张力都相等
B.杆对地面的压力大于自身重力
C.绳子对杆的拉力在水平方向的合力不为零
D.绳子拉力的作用力与杆的重力是一对平衡力
【答案】 B
【解析】 由于三根绳子长度不同,说明三力与竖直方向的夹角不相同,由于杆保持静止且竖直,故在水平方向三力水平分力的合力应为零,故说明三力的大小不可能相等,故A、C错误;由于三力在竖直方向有拉力,杆在竖直方向合力为零,故杆对地面的压力大于重力,故B正确;由于杆受绳子的拉力、重力及地面的支持力,故绳子拉力的合力与重力的合力等于地面对杆的支持力,故D错误。
2.小明的爷爷喜欢喝盖碗茶,泡茶时,他向茶杯中倒入足够多的沸水,使得盖上杯盖后茶水漫过杯盖,然后静置一段时间就可以喝了,已知盖上杯盖后,在水面和杯盖间密闭了一部分空气(可视为质量和体积均不变的理想气体),过一段时间后水温降低,则( )
A.泡茶时,用沸水能快速泡出茶香,是因为温度越高每个分子动能都越大
B.水的颜色由浅变深,说明水分子在做布朗运动
C.温度降低后杯盖拿起来比较费力,是因为封闭气体的压强变大
D.温度降低的过程中,杯内气体向外界放热
【答案】 D
【解析】 温度升高时,气体分子的平均动能变大,并不是每个分子动能都越大,A错误;水的颜色由浅变深,说明固体茶颗粒在做布朗运动,B错误;杯盖拿起来比较费力,是因为封闭气体的温度降低,体积不变,则压强变小,C错误;温度降低的过程中,杯内气体体积不变,不对外做功,内能减小,则气体向外界放热,D正确。
3.2025年3月,我国新一代人造太阳“中国环流三号”实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度的“双亿度”突破,将人类向“能源自由”的终极目标推进了一大步。人造太阳利用氘核与氚核聚变反应释放能量,聚变资源储量丰富,主要产物清洁安全,被称为“人类未来的理想能源”。我国自主研发的高功率微波回旋管,单次注入功率达2.5兆瓦,精准“轰击”等离子体升温,实现电子温度1.6亿度。高功率中性束注入加热系统(提升原子核温度的核心设备),单条束线最大功率达7兆瓦,可将氢原子加速到每秒数千公里,为反应堆“点火”提供初始能量。关于该装置及核聚变相关原理,下列说法不正确的是( )
A.核聚变反应中,氘核与氚核结合生成氦核并释放中子,反应方程为:H+H→He+n
B.中国环流三号产生的能量主要来源于氢原子被加速后获得的动能
C.等离子体温度升高,其粒子热运动的平均动能变大
D.若某次聚变反应质量亏损Δm,则释放的能量为Δmc2(c为真空中的光速)
【答案】 B
【解析】 核聚变反应中,氘核与氚核结合生成氦核并释放中子,核反应方程为H+H→He+n,故A正确,不符合题意;中国环流三号产生的能量主要来源于氘核与氚核的核聚变反应,根据爱因斯坦质能方程E=mc2,可知核聚变过程中质量亏损转化为能量释放出来,而不是氢原子被加速后获得的动能,故B错误,符合题意;温度是分子热运动平均动能的标志,等离子体温度升高,其粒子热运动的平均动能变大,故C正确,不符合题意;根据爱因斯坦质能方程,若某次聚变反应质量亏损Δm,则释放的能量为ΔE=Δmc2(c为真空中的光速),故D正确,不符合题意。故选B。
4. 如图所示,沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为100 m/s,下列说法中正确的是( )
A.从图示时刻开始,质点a的加速度将增大
B.从图示时刻开始,经过0.01 s,质点a通过的路程为0.2 m
C.若此波遇到另一列波能发生稳定的干涉现象,则另一列波频率为50 Hz
D.若该波传播过程中遇到宽约4 m的障碍物,不会发生明显的衍射现象
【答案】 B
【解析】 从图示时刻开始,质点a向平衡位置振动,加速度减小,故A错误;由题可知,该波的波长λ=4 m,由题可知,该波的波速v=100 m/s,故该波的周期T==0.04 s,经过t=0.01 s=T,质点a通过的路程s=×4A=A=0.2 m,故B正确;由题可知,该波的频率f==25 Hz,若与另一列波产生干涉现象,两列波的频率应相等,即另一列波的频率也应为25 Hz,故C错误;当障碍物尺寸大小小于或等于波的波长时,波会发生明显的衍射现象,由于该波的波长也为4 m,障碍物的宽度约为4 m,近似等于该波的波长,可以产生明显的衍射现象,故D错误。
5. 为了装点城市夜景,市政工作人员常在喷水池水下安装灯光照亮水面。如图甲所示,水下有一点光源S,同时发出两种不同颜色的a光和b光,在水面上形成了一个被照亮的圆形区域,俯视如乙所示环状区域只有b光,中间小圆为复合光,以下说法中不正确的是( )
A.通过同一较小障碍物时b光衍射现象较明显
B.a光的折射率大于b光
C.用同一套装置做双缝干涉实验,a光条纹间距更小
D.在水中a光波速大于b光
【答案】 D
【解析】 做出光路图,如图所示,点光源S在被照亮的圆形区域边缘光线恰好发生了全反射,入射角等于临界角,由于a光照射的面积较小,则知a光的临界角较小,根据sin C=可知,a光的折射率较大,由n=可知,a光在水中的传播速度比b光小,故B正确,与题意不符;D错误,与题意相符;由上述分析可知a光波长短,通过同一较小障碍物时b光衍射现象较明显,由双缝干涉条纹间距公式Δx=λ,可知用同一套装置做双缝干涉实验,a光条纹间距更小,故A、C正确,与题意不符。本题选不正确的,故选D。
6. 某节能储能远距离送电示意图如图所示;发电机的输出电压U1=250 V,输出功率500 kW,输电线总电阻R=62.5 Ω,降压变压器的匝数比n3∶n4=50∶1,其余电阻均不计,用户端接收电压U4=220 V,功率为88 kW,本题中变压器为理想变压器,则下列说法正确的是( )
A.发电机的输出电流为368 A
B.输电线上损失的功率为4.8 kW
C.输送给储能站的功率为408 kW
D.升压变压器的匝数比为n1∶n2=1∶44
【答案】 C
【解析】 发电机的输出电流为I1== A=2 000 A,选项A错误;降压变压器次级电流I4== A=400 A,降压变压器初级电流即输电线上的电流I3=I4=8 A,输电线损失的功率为P损=IR=82×62.5 W=4 kW,选项B错误;输送给储能站的功率为P储=500 kW-4 kW-88 kW=408 kW,选项C正确;升压变压器次级电压U2=U3+I3R=U4+I3R=50×220 V+8×62.5 V=11 500 V,则升压变压器的匝数比为===,选项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.如图所示,光滑的金属框CDEF水平放置,宽为L,在E、F间连接一阻值为R的定值电阻,在C、D间连接一滑动变阻器R1(0≤R1≤2R)。框内存在着竖直向下的匀强磁场。一长为L、电阻为R的导体棒AB在外力作用下以速度v匀速向右运动。金属框电阻不计,导体棒与金属框接触良好且始终垂直,下列说法正确的是( )
A.ABFE回路的电流方向为逆时针,ABCD回路的电流方向为顺时针
B.左右两个闭合区域的磁通量都在变化且变化率相同,故电路中的感应电动势大小为2BLv
C.当滑动变阻器接入电路中的阻值R1=R时,导体棒两端的电压为BLv
D.当滑动变阻器接入电路中的阻值R1=时,滑动变阻器的电功率为
答案 AD
解析 根据楞次定律可知,ABFE回路的电流方向为逆时针,ABCD回路的电流方向为顺时针,故A正确;左右两个闭合区域的磁通量都在变化且变化率相同,根据法拉第电磁感应定律可知,电路中的感应电动势大小为E=BLv,故B错误;当R1=R时,外电路总电阻R外=R,因此导体棒两端的电压即路端电压U=E=BLv,故C错误;当滑动变阻器接入电路中的阻值R1=时,外电路总电阻R外'==R,干路电流为I==,滑动变阻器所在支路电流为I1=I=,则滑动变阻器的电功率为P=R1=,故D正确。
9.力F对物体所做的功可由公式W=Flcos α求得,公式中力F必须是恒力,而实际问题中,有很多情况是变力在对物体做功。如图,对于甲、乙、丙、丁四种情况下求解某个力所做的功,下列说法正确的是( )
A.甲图中若F大小不变,物块从A到C过程中力F做的为W=F(lOA-lOC)
B.乙图中,全过程中F做的总功为72 J
C.丙图中,绳长为R,若空气阻力f大小不变,小球从A运动到B过程中空气阻力做的功W=πRf
D.图丁中,F始终保持水平,无论是F缓慢将小球从P拉到Q,还是F为恒力将小球从P拉到Q,F做的功都是W=Flsin θ
答案 AB
解析 等效转换法:甲图中因力对绳做的功等于绳对物块做的功,则物块从A到C过程中绳对物块做的功为W=F(lOA-lOC),故A正确。
提示:轻绳对物块的拉力一直在变化,但轻绳拉力大小不变,可将变力做功问题转化为恒力做功来处理,轻绳对物块拉力做的功和恒力F做的功相等。
图像法:乙图中,F-x图线与坐标轴围成的面积代表功,则全过程中F做的总功为W=15×6 J+(-3)×6 J=72 J,故B正确。
微元法:丙图中,绳长为R,若空气阻力f大小不变,方向始终与运动方向相反,可用微元法得小球从A运动到B过程中空气阻力做的功为W=-f·=-πRf,故C错误。
动能定理法:图丁中,F始终保持水平,当F为恒力时将小球从P拉到Q,F做的功是W=Flsin θ,而F缓慢将小球从P拉到Q,F为水平方向的变力,F做的功不能直接用力乘以位移计算,要根据动能定理求解力F做功,故D错误。
10.如图所示在光滑水平面上有两个小木块A和B,其质量mA=2 kg,mB=4 kg,它们中间用一根轻弹簧相连。一颗水平飞行的子弹质量为m0=50 g,初速度为v0=500 m/s,在极短的时间内射穿两木块,子弹射穿A木块后的速度变为原来的,且子弹射穿A木块损失的动能是射穿B木块损失的动能的2倍,则( )
A.子弹射穿A木块过程中系统损失的机械能为3 975 J
B.子弹打穿两个木块后的过程中弹簧最大的弹性势能为4.5 J
C.弹簧再次恢复原长时A的速度为 m/s
D.弹簧再次恢复原长时B的速度为 m/s
【答案】 AC
【解析】 设子弹射穿A木块后A和子弹的速度分别为vA和v1,由题意可知v1=v0=300 m/s,子弹穿过A的过程中,由动量守恒定律可得m0v0=mAvA+m0v1,联立解得vA=5 m/s,射穿A木块过程中系统损失的机械能为ΔE=m0v-m0v-mAv=3 975 J,故A正确;设子弹射穿B木块后B和子弹的速度分别为vB和v2,由动量守恒定律可得m0v1=mBvB+m0v2,由题意可知m0v-m0v=2,联立解得vB=2.5 m/s,子弹穿过B以后,弹簧开始被压缩,A、B和弹簧所组成的系统动量守恒,当A、B达到共同速度v共时,弹簧的弹性势能最大,由动量守恒定律可得mAvA+mBvB=(mA+mB)v共,解得v共= m/s,根据机械能守恒定律可得弹簧的最大弹性势能为Epm=mAv+mBv-(mA+mB)v≈4 J,故B错误;弹簧再次恢复原长时A、B的速度分别为vA′、vB′,规定水平向右为正方向,根据动量守恒定律mAvA+mBvB=mAvA′+mBvB′,机械能守恒定律有mAv+mBv=mAvA′2+mBvB′2,联立解得vA′= m/s,vB′= m/s,故C正确,D错误。故选AC。
三、非选择题:共54分。
11(6分)某同学利用如图甲所示装置测量某种单色光波长。实验时,接通电源使光源正常发光,调整光路,使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题:
(1)关于本实验,下列说法正确的是 。
A.若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮,可能是因为光源、单缝、双缝与遮光筒不共轴所致
B.A处为单缝、B处为双缝、滤光片在A和B之间
C.A处为单缝、B处为双缝、滤光片在凸透镜和A之间
D.若想增加从目镜中观察到的条纹个数,可以换用间距更小的双缝
(2)某次测量时,选用的双缝间距为0.4 mm,测得屏与双缝间的距离为0.5 m,用某种单色光实验得到的干涉条纹如图乙所示,分划板在图中M、N位置时游标卡尺的读数如图丙所示,则M位置对应的读数为 mm。N位置对应的读数为15.6 mm,则所测单色光的波长约为 nm(结果保留整数部分)。
(3)若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行,如图丁所示,在这种情况测量相邻两亮条纹间距Δx,则波长λ的测量值 (选填“大于”“小于”或“等于”)实际值。
答案 (1)AC (2)10.9 624 (3)大于
解析 (1)该实验中若照在毛玻璃屏上的光很弱或不亮,可能是因为光源、单缝、双缝与遮光筒不共轴所致,故A正确;为获取两个单色线光源,A处应为单缝、B处应为双缝,滤光片在凸透镜和A之间,故B错误,C正确;若想增加从目镜中观察到的条纹个数,则条纹间距Δx应减小,根据相邻亮条纹间的距离为Δxλ可知,应使用间距更大的双缝,故D错误。
(2)该游标卡尺的精度为0.1 mm,则在M位置时游标卡尺读数为xM=10 mm+9×0.1 mm=10.9 mm,相邻两亮条纹间距Δx mm=0.78 mm,由Δxλ可得所测单色光的波长为λ m=6.24×10-7 m=624 nm。
(3)若某次实验观察到的干涉条纹与分划板的中心刻线不平行,在这种情况测量相邻条纹间距Δx时,将导致测量值Δx大于实际值,由λ可知,λ的测量值也将大于实际值。
12.(10分)热敏电阻是传感器中经常使用的元件,某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律。可供选择的器材有:
待测热敏电阻RT(实验温度范围内,阻值约几百欧到几千欧);
电源E(电动势1.5 V,内阻r约为0.5 Ω);
电阻箱R(阻值范围0~9 999.99 Ω);
滑动变阻器R1(最大阻值20 Ω);
滑动变阻器R2(最大阻值2 000 Ω);
微安表(量程100 μA,内阻等于2 500 Ω);
开关两个,温控装置一套,导线若干。
同学们设计了如图甲所示的测量电路,主要实验步骤如下:
①按图示连接电路;
②闭合S1、S2,调节滑动变阻器滑片P的位置,使微安表指针满偏;
③保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开S2,调节电阻箱,使微安表指针半偏;
④记录此时的温度和电阻箱的阻值。
回答下列问题:
(1)为了更准确地测量热敏电阻的阻值,滑动变阻器应选用 (选填“R1”或“R2”)。
(2)请用笔画线代替导线,在图乙上将实物图(不含温控装置)连接成完整电路。
(3)某温度下微安表半偏时,电阻箱的读数为6 000.00 Ω,该温度下热敏电阻的测量值为 Ω(结果保留到个位),该测量值 (选填“大于”或“小于”)真实值。
(4)多次实验后,学习小组绘制了如图丙所示的图像。由图像可知,该热敏电阻的阻值随温度的升高逐渐 (选填“增大”或“减小”)。
答案 (1)R1 (2)见解析图 (3)3 500 大于 (4)减小
解析 (1)用半偏法测量热敏电阻的阻值,尽可能让该电路的电压在S2闭合前、后保持不变;由于该支路与滑动变阻器左侧部分电阻并联,滑动变阻器的阻值越小,S2闭合前、后并联部分电阻变化越小,从而并联部分的电压值变化越小,故滑动变阻器应选R1。
(2)电路连接图如图所示。
(3)微安表半偏时,该支路的总电阻为原来的2倍,
即RT+RμA=R=6 000.00 Ω,可得RT=3 500 Ω。
断开S2,电路的总电阻增大,根据闭合电路的欧姆定律知,干路电流减小,路端电压增大,并联部分的电压增大,电阻箱分压大于原并联电压的一半,即电阻箱的电阻大于热敏电阻和微安表的总电阻,因此热敏电阻的测量值比真实值偏大。
(4)由于是lnRT-图像,当温度T升高时,减小,从图中可以看出lnRT减小,RT减小,因此热敏电阻的阻值随温度的升高逐渐减小。
13.(10分)如图所示为冰雪冲浪项目流程图,AB段为水平加速区,BC段为半径r=22.5 m的光滑圆管形通道,AB与BC相切于B点;CDE段为半径R=100 m的圆弧冰滑道,BC与CDE相切于C点,弧DE所对应的圆心角θ=37°,D为轨道最低点,C、E关于OD对称。安全员将小朋友和滑板(可视为质点)从A点沿水平方向向左加速推动一段距离后释放,到达光滑圆管形通道上B点时小朋友和滑板与通道没有相互作用力,小朋友运动至滑道E点时对滑道压力FN=410 N。已知小朋友和滑板总质量为m=40 kg,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求:
(1)小朋友在B点时的速度v0;
(2)小朋友通过CDE段滑道克服摩擦力做的功。
【答案】 (1)15 m/s,方向水平向左 (2)1 800 J
【解析】 (1)由于到达光滑圆管形通道上B点时小朋友和滑板与通道没有相互作用力,则mg=m,
所以v0=15 m/s,方向水平向左。
(2)小朋友从B滑到E,根据动能定理可得
mgr(1-cos 37°)-W克f=mv-mv,
在E点,根据牛顿第二定律可得FN-mgcos 37°=m,
联立可得W克f=1 800 J。
14.(12分)某“太空粒子探测器”由加速、偏转和探测三部分装置组成,其原理如图所示,两个同心三分之一圆弧面AB、CD之间存在辐射状的加速电场,方向由AB指向CD,圆心为O1,弧面间的电势差为U。在点O1右侧有一过O1、半径为R的圆形区域,圆心为O2,圆内及边界上存在垂直于纸面向外的匀强磁场。MN是一个粒子探测板,与O1O2连线平行并位于其下方2R处。假设太空中漂浮着质量为m,电荷量为+q的带电粒子,它们能均匀地吸附到AB上,并被加速电场由静止开始加速到CD上,再从点O1进入磁场,最后打到探测板MN上,其中沿O1O2连线方向入射的粒子经磁场偏转后恰好从圆心O2的正下方P点射出磁场,不计粒子间的相互作用和星球对粒子引力的影响。
(1)求粒子到O1点时的速度大小及圆形磁场的磁感应强度大小B;
(2)所有吸附到AB上的粒子,从哪一点出发的粒子到达探测板MN的时间最长,并求该粒子从O1点到探测板MN的时间;
(3)要使从AB入射的所有离子都可以到达探测板MN上,求探测板MN的最小长度L。
【答案】 (1)
(2)B点 R (3)R
【解析】 (1)粒子在电场中被加速,则Uq=mv2
解得粒子到O1点时的速度大小v=
沿O1O2连线方向入射的粒子经磁场偏转后恰好从圆心O2的正下方P点射出磁场,可知粒子运动的轨道半径为r=R
根据qvB=m
解得B=。
(2)由粒子的运动轨迹可知,从B点发出的粒子从O1点射入时在磁场中运动的轨迹最长,打到MN上时运动的轨迹也是最长,时间最长,在磁场中运动的圆弧所对的圆心角为150°,运动时间
t1=·=πR
出离磁场后运动时间
t2==
则该粒子从O1点到探测板MN的时间
t=t1+t2=R。
(3)由图可知,从B点射入的粒子打到MN的右边距离最远,从A点射入的粒子打到MN最左边最远,则由几何关系可知,MN的最小长度为x=(R+Rcos 30°)-R(1-cos 30°)=R。
15.(16分)如图所示,固定在竖直平面内的半径R=0.45 m的四分之一光滑圆弧轨道的圆心为O点,圆弧轨道的最低点与静置在光滑水平面上的木板A的上表面平滑连接,木板A的质量mA=1 kg,在木板A右侧一定距离处有N=2 026个质量均为m0=3 kg的小球向右沿直线紧挨着排列,小球的直径与木板的厚度相同,质量mB=2 kg的小滑块B(可视为质点)从圆弧轨道上与O点等高处由静止释放,经过圆弧轨道的最低点滑上木板A,当滑块B与木板A恰好相对静止时木板A与小球发生第一次碰撞。已知木板A足够长,整个过程中滑块B始终未脱离木板A,木板A每次与小球碰撞前A、B均已相对静止,所有碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间均忽略不计,重力加速度g=10 m/s2。求:
(1)滑块B经过圆弧轨道最低点的速度大小;
(2)滑块B在圆弧轨道最低点受到的支持力大小;
(3)滑块B与木板A第一次相对静止过程中产生的内能;
(4)1号小球最终的速度为多大。
【答案】 (1)3 m/s (2)60 N (3)3 J
(4) m/s
【解析】 (1)根据动能定理可得mBgR=mBv
代入数据解得滑块B经过圆弧轨道最低点的速度为v1=3 m/s。
(2)滑块B在圆弧轨道最低点时可视作做圆周运动,则有FN-mBg=
代入数据解得滑块B在圆弧轨道最低点受到的支持力大小为FN=60 N。
(3)滑块B与木板A接触后,二者发生相对运动,最终达到共同速度,根据动量守恒定律有mBv1=(mB+mA)v共
代入数据解得v共=2 m/s
在这一过程中,系统机械能损失转化为内能,根据能量守恒定律有Q=mBv-(mB+mA)v=3 J
则滑块B与木板A第一次相对静止过程中产生的内能为3 J。
(4)木板A与小球1发生弹性碰撞,碰撞过程中动量守恒和机械能守恒。木板A与小球1第一次碰撞前的速度为vA1=v共=2 m/s,小球1的速度为v球1=0,第一次碰撞后木板A的速度为vA1′,小球1的速度为v球1′,根据动量守恒定律有mAvA1=mAvA1′+m0v球1′
根据机械能守恒定律有mAv=mAvA1′2+m0v球1′2
联立解得vA1′=-vA1=-1 m/s,v球1′=-vA1′=1 m/s
即木板A与小球1碰撞后,木板A的速度大小变为原来的一半,方向变反,小球1的速度变为木板A原速度的一半。
木板A与小球1发生碰撞后经过一段时间再次与滑块B共速,同理根据动量守恒可得mBv共+mAvA1′=(mB+mA)v共2
解得第二次共速的速度为v共2===v共=1 m/s
即每次木板A与滑块B重新共速后,速度变为滑块B的一半。
小球之间质量相等,且发生的都是弹性碰撞,它们之间发生速度交换,即直到木板A最后一次与小球1发生碰撞前瞬间,小球1的速度都为零;
综上所述,可知v共n=v共n-1,v球n′=v共n
依此类推,可得1号小球最终的速度为
v球2 026′=×v共=×2 m/s=m/s。
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