精品解析:2026届辽宁省沈阳市高三上学期一模物理试卷
2026-02-27
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内容正文:
2026年沈阳市高中三年级教学质量监测(一)
物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。并将条形码粘贴在答题卡指定区域。
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.本试卷分选择题和非选择题两部分,共100分,考试时间75分钟。
4.考试结束后,考生将答题卡交回。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 2025年11月5日我国福建舰正式服役。飞机离开甲板A点后,继续飞行的轨迹如图所示。关于飞机在轨迹最低点B点的速度与所受合外力,下列说法正确的是( )
A. 速度方向指向轨迹内侧 B. 速度方向沿B点切线方向
C. 合外力方向指向轨迹外侧 D. 合外力方向沿B点切线方向
2. 一个由透明材料制成的折射率为的四棱柱,其横截面如图所示,其中∠A=∠C=90°,∠B=60°。现有一束单色光垂直入射到AB面上,入射点可在AE之间移动,下列光路图正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 一块剖面为三角形的有机玻璃压在另一块水平有机玻璃上,当光通过有机玻璃时,会产生如图所示的花纹。下列说法正确的是( )
A. 受到向上的支持力是由于发生形变而产生的
B. 对的压力与对的支持力是一对平衡力
C. 利用该现象可以推测有机玻璃各部位的形变情况
D. 与间产生的弹力来源于核子间的强相互作用
4. 如图,单匝正方形导线框处于为边界的匀强磁场中,绕与磁场垂直且与线框共面的固定轴匀速转动,轴与正方形对角线重合。若线框从图示位置开始计时,规定方向为电流正方向,产生的感应电流与时间关系图像正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 大量氢原子处于、、、的四个状态,处于较高能级的原子可以向任意一个较低能级跃迁,下列说法正确的是( )
A. 最多可以观测到种波长的光
B. 从高能级向低能级跃迁时可能辐射出射线
C. 波长最长的光对应的是从跃迁到的情况
D. 观测到的光中如果只有一种能使某金属发生光电效应,那一定是波长最短的光
6. 如图,在竖直放置的绝缘圆环上均匀分布着正电荷。在垂直于圆环面且过圆心的轴线上有、、三点,其中为中点。粒子从点以某一初速度沿轴向运动,到点时速度为零,则( )
A. 粒子从到的过程中加速度一定一直增大
B. 粒子从到的过程中电势能一定一直增大
C. 点的电场强度一定等于点的电场强度
D. 两点间的电势差一定等于两点间的电势差
7. 目前在太空中为我们提供服务的北斗三号系统是由30颗卫星组成的。如图(a),以地球球心为坐标原点,以某一颗北斗卫星所在轨道平面建立xOy平面直角坐标系,将卫星绕地球运动视为逆时针的匀速圆周运动,其运动轨迹与x轴正半轴交点为K。现从K点开始计时,将卫星所受地球的万有引力F沿x轴、y轴两个方向进行正交分解,得到两个分力Fₓ,Fᵧ,其中Fᵧ随卫星运动时间t变化图像如图(b)所示,已知卫星质量为m,地球表面重力加速度为g,引力常量为G,忽略地球自转,则( )
A. 当时,
B. 该卫星距地面高度是地球半径的4倍
C. 该卫星的轨道半径为
D. 地球的质量为
8. 如图,某同学向固定容积为V的气瓶中注入质量为m的水,然后将瓶竖直倒立固定。现用打气筒通过带阀门的金属管向瓶内打入空气,打气结束时瓶内高压气体的体积为0.5V,温度为T,压强为p。打开金属管阀门,若假设瓶内的水在极短时间内以恒定的速率喷出,当水完全喷出时,瓶内气体的温度下降为0.98T,瓶内气体可视为理想气体,质量不变。内能变化量与温度变化量满足的关系(为常量),此过程可视为绝热过程,不计水的重力做功,下列说法正确的是( )
A. 当水完全喷出时,瓶内气体压强为0.5p
B. 当水完全喷出时,瓶内气体压强为0.49p
C. 水喷射的恒定的速率是
D. 水喷射的恒定的速率是
9. 如图,两平行金属板MN、PQ之间有平行x轴向右的匀强加速电场,PQ板右侧,x轴的上方有垂直于x轴向下的匀强偏转电场,在x轴的下方有垂直于纸面向里的匀强磁场。、、三种带电粒子分别从入口由静止释放。不计带电粒子重力,关于三种带电粒子的运动,下列说法正确的是( )
A. 第一次进入磁场前,在偏转电场中沿x轴方向位移之比为
B. 第一次进入磁场前,在偏转电场中沿x轴方向位移之比为
C. 第一次在磁场中,从进入到离开沿x轴方向位移之比为
D. 第一次在磁场中,从进入到离开沿x轴方向位移之比为
10. 如图(a),水平地面上紧靠平台依次摆放两块完全相同的木板,木板上表面与平台表面等高。一质量为0.01kg的子弹以水平射入木块并留在其中,随后立即冲上木板,设此时,木块的速度随时间关系图像如图(b)所示。每块木板质量均为0.2kg,木板与地面间的动摩擦因数为;木块质量,其与木板间的动摩擦因数为。木块一直未从木板上掉下,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。已知重力加速度大小,下列说法正确的是( )
A. 时木块的速度大小为10m/s
B.
C. 每块木板的长度均为8m
D. 木块与木板间因摩擦产生的总热量为13.92J
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某小组以气球为实验对象,探究球形物体受空气阻力与其运动速率的定量关系。他们将细铁丝和重物悬挂于气球下方,再用天平称出气球、细铁丝和重物的总质量为。实验时,一名同学在刻度尺的上方释放气球,另一名同学用手机在刻度尺前拍摄气球下落的视频,并得到分帧照片。如图(a),在确认相邻两帧照片之间重物下落的距离基本相等的情况下,读出某帧照片重物位置在刻度尺上的读数为,再经过帧照片后的读数为,设相邻两帧照片之间的时间间隔为,计算出该情况下气球速率。改变重物质量,重复实验,得到不同的和的数据,拟合出和的函数图像如图(b)所示。
(1)由于空气阻力的大小还可能与物体的大小和形状有关,实验中需保持物体的大小和形状等其他条件相同,这种常用的物理方法叫_______(填选项标号);
A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法
(2)关于该实验内容下列说法正确的是( )
A. 气球先做匀加速运动后做匀速运动
B. 气球匀速运动的速率
C. 若重物的质量增大,会导致加速距离增大
D. 由图(b)中图像可得出,气球受空气阻力大小跟其运动速率成正比
(3)实验结束后,小组同学们讨论可能影响实验结论的因素,除读数的偶然误差以外,还可能存在的影响因素:(写出一条即可)________
12. 某实验小组制作一个简易欧姆表如图所示,已知电流计的量程,内阻,定值电阻, 电池电动势, 内阻,为调零电阻。
(1)此欧姆表端接 ______(填“红”或者“黑”)表笔。
(2)该电流计表盘上刻度线对应的电阻值是______。
(3)若用此欧姆表来测量某电压表内阻,正确连接后,欧姆表读数为,推测电压表电压值为______。
(4)当欧姆表的电池电动势下降到、内阻增加了,但仍可正常调零,若测得某电阻为,则这个电阻的真实值为______。
13. 如图(a)为游乐场水上乐园的水滑梯,质量为的游客由最高点静止下滑,从滑梯末端飞出,可简化如图(b)所示的模型,其中为斜面的最高点,点处斜面与圆弧平滑连接,点为圆弧轨道的最低点并与水面相切,点为滑梯的末端,并与点等高。圆弧轨道的半径,圆弧对应的圆心角,AB的竖直高度差为。游客可视为质点,忽略一切阻力,已知重力加速度大小,。求:
(1)游客运动到滑梯末端点时,对轨道的压力大小;
(2)游客刚落入水中时距点的水平距离。
14. 如图(a)所示,绝缘水平面上固定足够长的两光滑平行金属导轨,其右端与光滑倾斜的平行金属导轨分别在、处平滑连接,倾角,导轨间距为。导体棒初始时静置在倾斜导轨上,距为。绝缘细线一端固定,另一端连接导体棒。导体棒开始时固定,并与导体棒和导轨构成闭合回路。空间充满竖直向上的磁场,磁感应强度与时间关系的图像如图(b)所示。时,细线恰好被拉断,棒沿斜面向下运动,到前已匀速下滑。当棒滑至的瞬间,释放棒。已知两导体棒质量均为,电阻均为,且运动过程中无碰撞,始终与导轨垂直,其余电阻不计,、为已知量,重力加速度为,。求:
(1)时间内,通过棒的电流方向;
(2)棒沿斜面匀速下滑的速度大小;
(3)细线断裂后至棒和运动到稳定的过程中,棒产生的热量。
15. 如图,在水平地面上有一轻质弹簧一端固定,另一端与物块栓接,在右侧紧靠物块。、的质量均为,与地面的动摩擦因数均为。开始时,弹簧处于原长,、均静止。现给施加水平向左的恒力,大小为。当、一起向左移动至弹簧压缩最短时,撤去该恒力。经过一段时间后,、分离,最终两物块均停止运动。弹簧始终在弹性限度内,劲度系数为,若弹簧的形变量为,弹性势能可表示为:;若弹簧振子质量为,其周期可表示为:。物块、可视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为,求
(1)、向左移动的最大距离和、分离时的速度大小;
(2)从撤去恒力至第一次运动到最右端的过程中,物块克服地面摩擦力做的功;
(3)从撤去恒力至、分离,对作用力的冲量大小。
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2026年沈阳市高中三年级教学质量监测(一)
物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。并将条形码粘贴在答题卡指定区域。
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.本试卷分选择题和非选择题两部分,共100分,考试时间75分钟。
4.考试结束后,考生将答题卡交回。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 2025年11月5日我国福建舰正式服役。飞机离开甲板A点后,继续飞行的轨迹如图所示。关于飞机在轨迹最低点B点的速度与所受合外力,下列说法正确的是( )
A. 速度方向指向轨迹内侧 B. 速度方向沿B点切线方向
C. 合外力方向指向轨迹外侧 D. 合外力方向沿B点切线方向
【答案】B
【解析】
【详解】AB.曲线运动中,速度方向沿轨迹切线方向,故A错误,B正确;
CD.合外力方向指向轨迹凹侧(内侧),故CD错误。
故选B。
2. 一个由透明材料制成的折射率为的四棱柱,其横截面如图所示,其中∠A=∠C=90°,∠B=60°。现有一束单色光垂直入射到AB面上,入射点可在AE之间移动,下列光路图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据全反射临界角的公式,临界角为
所以临界角的大小为45°。光线垂直射入AB界面后,再照射在CD界面上时,入射角为30°,不会发生全反射,所以在CD界面上同时出现折射光线和反射光线;反射光线射入BC边界时的入射角为60°,会发生全反射,最后垂直射在AB边上垂直出射。
故选C。
3. 一块剖面为三角形的有机玻璃压在另一块水平有机玻璃上,当光通过有机玻璃时,会产生如图所示的花纹。下列说法正确的是( )
A. 受到向上的支持力是由于发生形变而产生的
B. 对的压力与对的支持力是一对平衡力
C. 利用该现象可以推测有机玻璃各部位的形变情况
D. 与间产生的弹力来源于核子间的强相互作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.P受到的支持力是由于Q形变产生的,A错误;
B.对的压力与对的支持力是一对作用力与反作用力,B错误;
C.不同部位的干涉花纹不同,故可以利用该现象推测有机玻璃各部位的形变情况,C正确;
D.从微观角度,弹力来源于电磁相互作用,D错误。
故选C。
4. 如图,单匝正方形导线框处于为边界的匀强磁场中,绕与磁场垂直且与线框共面的固定轴匀速转动,轴与正方形对角线重合。若线框从图示位置开始计时,规定方向为电流正方向,产生的感应电流与时间关系图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由于匀速转动的转轴OO'为磁场边界且与线框对角线重合,在转动过程中,线框始终只有一半的面积(即三角形abd或bcd)处于磁场中。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小由磁通量的变化率决定。当线框从图示位置(线框平面与磁场垂直)开始计时,线框中处于磁场部分的有效面积按余弦规律变化,则感应电动势和感应电流将按正弦规律变化,即i=Imsinωt。
由于起始时刻线框的线速度方向与磁场方向平行,不切割磁感线,故感应电流从0开始。由楞次定律及左手定则判断方向:在0至过程中,线框abd部分在磁场中且向纸面外转动,穿过线框向里的磁通量减小,感应电流的磁场方向应向里,由右手螺旋定则可知感应电流方向为顺时针,即adcba。题目规定该方向为正方向,故电流i初始阶段为正值且逐渐变大。同理在过程中的bcd部分进入磁场,线圈中电流正方向减小;内线圈的感应电流负方向增加;内线圈abd进入磁场,感应电流负方向减小;
综上所述,感应电流随时间呈正弦规律变化,且起始时刻为0、初始方向为正,图像A符合要求。
故选A。
5. 大量氢原子处于、、、的四个状态,处于较高能级的原子可以向任意一个较低能级跃迁,下列说法正确的是( )
A. 最多可以观测到种波长的光
B. 从高能级向低能级跃迁时可能辐射出射线
C. 波长最长的光对应的是从跃迁到的情况
D. 观测到的光中如果只有一种能使某金属发生光电效应,那一定是波长最短的光
【答案】D
【解析】
【详解】A.由n=4到低能级跃迁时可能的跃迁有6种:、、、、、。计算各能级差均不同( 分别为0.661 eV、2.55 eV、12.75 eV、1.889 eV、12.089 eV、10.2 eV),故最多可观测到6种波长的光,不是3种,故A错误。
B.γ射线能量通常大于,而氢原子跃迁最大能量为的12.75 eV,远低于γ射线能量,故不可能辐射γ射线,故B错误。
C.波长最长对应最小能级差,即跃迁(),不是 (),故C错误。
D.波长最短的光能量最大(,)。若只有一种光能使金属发生光电效应,则其光子能量必须大于金属逸出功。因此只有能量最大的光(即波长最短)可能满足“只有一种”的条件,故D正确。
故选D。
6. 如图,在竖直放置的绝缘圆环上均匀分布着正电荷。在垂直于圆环面且过圆心的轴线上有、、三点,其中为中点。粒子从点以某一初速度沿轴向运动,到点时速度为零,则( )
A. 粒子从到的过程中加速度一定一直增大
B. 粒子从到的过程中电势能一定一直增大
C. 点的电场强度一定等于点的电场强度
D. 两点间的电势差一定等于两点间的电势差
【答案】B
【解析】
【详解】A.圆心处电场强度为零,轴线上距离圆心无限远处电场强度为零,轴线上从圆心到无限远任意一点电场强度不为零,故轴线上存在电场强度最大的点,因其位置与、、三点位置关系不确定,故粒子从到的过程中加速度可能一直增大,可能一直减小,也可能先增大后减小,故A错误;
B.粒子带正电,从到的过程中克服静电力做功,故电势能一定一直增大,故B正确;
C.由A项分析可知轴线上存在电场强度最大的点,若该点在、两点之间,点的电场强度可能等于点的电场强度;其他情况点的电场强度一定不等于点的电场强度,故C错误;
D.因两点电场线分布和两点间电场强度分布情况不一定对称,故两点间的电势差不一定等于两点间的电势差,故D错误。
故选B。
7. 目前在太空中为我们提供服务的北斗三号系统是由30颗卫星组成的。如图(a),以地球球心为坐标原点,以某一颗北斗卫星所在轨道平面建立xOy平面直角坐标系,将卫星绕地球运动视为逆时针的匀速圆周运动,其运动轨迹与x轴正半轴交点为K。现从K点开始计时,将卫星所受地球的万有引力F沿x轴、y轴两个方向进行正交分解,得到两个分力Fₓ,Fᵧ,其中Fᵧ随卫星运动时间t变化图像如图(b)所示,已知卫星质量为m,地球表面重力加速度为g,引力常量为G,忽略地球自转,则( )
A. 当时,
B. 该卫星距地面高度是地球半径的4倍
C. 该卫星的轨道半径为
D. 地球的质量为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图像可知随时间的变化符合函数
当时,,故A错误;
B.当最大时,有
在星球表面,有
可解得,故B错误;
C.根据图像可知卫星绕地球转动的周期为
根据公式
可解得,故C正确;
D.根据公式以及
可解得,故D错误。
故选C。
8. 如图,某同学向固定容积为V的气瓶中注入质量为m的水,然后将瓶竖直倒立固定。现用打气筒通过带阀门的金属管向瓶内打入空气,打气结束时瓶内高压气体的体积为0.5V,温度为T,压强为p。打开金属管阀门,若假设瓶内的水在极短时间内以恒定的速率喷出,当水完全喷出时,瓶内气体的温度下降为0.98T,瓶内气体可视为理想气体,质量不变。内能变化量与温度变化量满足的关系(为常量),此过程可视为绝热过程,不计水的重力做功,下列说法正确的是( )
A. 当水完全喷出时,瓶内气体压强为0.5p
B. 当水完全喷出时,瓶内气体压强为0.49p
C. 水喷射的恒定的速率是
D. 水喷射的恒定的速率是
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.根据理想气体方程有
解得当水完全喷出时,瓶内气体压强,A错误,B正确;
CD.在绝热过程中,依据热力学第一定律有
气体对水做功转化为水的动能,有
解得水喷射的恒定的速率是,C正确,D错误。
故选BC。
9. 如图,两平行金属板MN、PQ之间有平行x轴向右的匀强加速电场,PQ板右侧,x轴的上方有垂直于x轴向下的匀强偏转电场,在x轴的下方有垂直于纸面向里的匀强磁场。、、三种带电粒子分别从入口由静止释放。不计带电粒子重力,关于三种带电粒子的运动,下列说法正确的是( )
A. 第一次进入磁场前,在偏转电场中沿x轴方向位移之比为
B. 第一次进入磁场前,在偏转电场中沿x轴方向位移之比为
C. 第一次在磁场中,从进入到离开沿x轴方向位移之比为
D. 第一次在磁场中,从进入到离开沿x轴方向位移之比为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.设带电粒子的电荷量为q,质量为m,则在加速电场中有
在偏转电场中,竖直方向做匀加速运动,三个粒子的加速距离都是相同的,有
沿x方向的位移为
联立以上公式,可解得
沿x轴方向的位移大小与粒子的比荷无关,故A正确,B错误;
CD.三个粒子在x轴上的同一位置进入磁场进行匀速圆周运动,根据平抛运动的推论,从偏转电场进入磁场时粒子的速度方向也是相同的,设粒子运动速度为,则有
在磁场中运动的水平位移为
根据动能定理,有
可解得
所以
由于三个粒子所带电荷量大小是相同的,质量之比为,所以在磁场中的水平方向位移大小之比为。故C错误,D正确。
故选AD。
10. 如图(a),水平地面上紧靠平台依次摆放两块完全相同的木板,木板上表面与平台表面等高。一质量为0.01kg的子弹以水平射入木块并留在其中,随后立即冲上木板,设此时,木块的速度随时间关系图像如图(b)所示。每块木板质量均为0.2kg,木板与地面间的动摩擦因数为;木块质量,其与木板间的动摩擦因数为。木块一直未从木板上掉下,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。已知重力加速度大小,下列说法正确的是( )
A. 时木块的速度大小为10m/s
B.
C. 每块木板的长度均为8m
D. 木块与木板间因摩擦产生的总热量为13.92J
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.设时木块的速度大小为,子弹打入木块没有穿出,两者有共同速度,根据动量守恒有
解得,故A正确;
B.由图(b)可知,在内子弹与木块组成的整体做匀减速直线运动,根据图像的斜率绝对值表示加速度大小,可得加速度大小为
根据牛顿第二定律有
解得
在时子弹与木块组成的整体与木板达到共同速度,故在子弹与木块组成的整体与木板相对静止,做匀减速直线运动,根据图像的斜率绝对值表示加速度大小,可得加速度大小为
根据牛顿第二定律有
解得
故,故B错误;
C.木块在第一块木板上滑动时,木板对木块产生的滑动摩擦力为
地面对两块木板的最大静摩擦力为
其中
代入数据解得
因,说明木块在第一块木板上滑动时,两块木板不会滑动,当木块到第二块木板时,地面对第二块木板的最大静摩擦力为
其中
代入数据解得
因,故第二块木板会运动,根据牛顿第二定律有
解得
设时间木块与木板达到共同速度,根据
解得
由图(b),可知在时木块与木板的速度相同,故木块在第一块木板上运动的时间为
木块在第一块木板上做减速直线运动,且木板静止不动,故木块运动的位移,即为木板的长度,根据位移时间公式有
代入数据解得,故C正确;
D.木块滑上第二块木板的速度为
则木块在第二块木板上运动时,木块的位移为
第二块木板的位移为
故木块相对第二块木板的位移为
则木块与木板间因摩擦产生的总热量为,故D正确。
故选ACD。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某小组以气球为实验对象,探究球形物体受空气阻力与其运动速率的定量关系。他们将细铁丝和重物悬挂于气球下方,再用天平称出气球、细铁丝和重物的总质量为。实验时,一名同学在刻度尺的上方释放气球,另一名同学用手机在刻度尺前拍摄气球下落的视频,并得到分帧照片。如图(a),在确认相邻两帧照片之间重物下落的距离基本相等的情况下,读出某帧照片重物位置在刻度尺上的读数为,再经过帧照片后的读数为,设相邻两帧照片之间的时间间隔为,计算出该情况下气球速率。改变重物质量,重复实验,得到不同的和的数据,拟合出和的函数图像如图(b)所示。
(1)由于空气阻力的大小还可能与物体的大小和形状有关,实验中需保持物体的大小和形状等其他条件相同,这种常用的物理方法叫_______(填选项标号);
A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法
(2)关于该实验内容下列说法正确的是( )
A. 气球先做匀加速运动后做匀速运动
B. 气球匀速运动的速率
C. 若重物的质量增大,会导致加速距离增大
D. 由图(b)中图像可得出,气球受空气阻力大小跟其运动速率成正比
(3)实验结束后,小组同学们讨论可能影响实验结论的因素,除读数的偶然误差以外,还可能存在的影响因素:(写出一条即可)________
【答案】(1)B (2)CD
(3)刻度尺的刻度误差;拍摄视频的帧率不稳定;气球下落过程中形状发生微小变化;空气流动(风)的影响;天平测量质量存在误差等
【解析】
【小问1详解】
实验中保持物体的大小、形状等其他条件相同,只改变重物质量来探究空气阻力与速率的关系,这种方法是控制变量法。
故选B。
【小问2详解】
A.气球刚开始下落时,其重力大于空气阻力,所以气球向下做加速运动,但随着气球的下落,空气阻力不恒定,故加速度也不恒定,所以气球向下做的是变加速运动;当实验中确认相邻两帧照片之间重物下落的距离基本相等,说明气球做匀速运动,所以气球先做变加速运动后做匀速运动,故A错误;
B.相邻两帧的时间间隔为T,则经过n帧照片的总时间为
所以气球匀速运动的速率为,故B错误;
C.若重物质量m增大,最终匀速时的阻力Ff=mg更大,对应匀速速度v更大;而加速过程是从0加速到更大的v,因此加速的位移(加速距离)会增大,故C正确;
D.由图(b)可知,图像是过原点的倾斜直线,所以气球的质量与其运动速率成正比。当气球匀速时,由平衡关系有
故气球受到的空气阻力大小跟其质量成正比。所以气球受空气阻力大小跟其运动速率成正比,故D正确。
故选CD。
【小问3详解】
实验过程中还可能存在的影响因素有(任选一条即可):刻度尺的刻度误差;拍摄视频的帧率不稳定;气球下落过程中形状发生微小变化;空气流动(风)的影响;天平测量质量存在误差等。
12. 某实验小组制作一个简易欧姆表如图所示,已知电流计的量程,内阻,定值电阻, 电池电动势, 内阻,为调零电阻。
(1)此欧姆表端接 ______(填“红”或者“黑”)表笔。
(2)该电流计表盘上刻度线对应的电阻值是______。
(3)若用此欧姆表来测量某电压表内阻,正确连接后,欧姆表读数为,推测电压表电压值为______。
(4)当欧姆表的电池电动势下降到、内阻增加了,但仍可正常调零,若测得某电阻为,则这个电阻的真实值为______。
【答案】(1)黑 (2)20
(3)1.0 (4)54
【解析】
【小问1详解】
欧姆表内部,红表笔接内部电源的负极,黑表笔接内部电源的正极,电流从红表笔流入,从黑表笔流出,所以欧姆表端接黑表笔。
【小问2详解】
电流计与并联后的等效电阻为
满偏时
欧姆调零时,则
解得
该电流计表盘上刻度线时,即为半偏,干路电流为
此时
联立解得
【小问3详解】
欧姆调零后
接上电压表后,欧姆表读数为,说明
根据闭合电路欧姆定律,电压表的电压值为
【小问4详解】
新电动势,则新内阻
测量时,表盘电流
真实电阻满足
则
13. 如图(a)为游乐场水上乐园的水滑梯,质量为的游客由最高点静止下滑,从滑梯末端飞出,可简化如图(b)所示的模型,其中为斜面的最高点,点处斜面与圆弧平滑连接,点为圆弧轨道的最低点并与水面相切,点为滑梯的末端,并与点等高。圆弧轨道的半径,圆弧对应的圆心角,AB的竖直高度差为。游客可视为质点,忽略一切阻力,已知重力加速度大小,。求:
(1)游客运动到滑梯末端点时,对轨道的压力大小;
(2)游客刚落入水中时距点的水平距离。
【答案】(1)800N
(2)12m
【解析】
【小问1详解】
游客从A点运动到滑梯末端点,根据机械能守恒有
其中,解得
在D点,根据牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律,可知游客运动到滑梯末端点时,对轨道的压力大小为800N
【小问2详解】
游客从D点做斜上抛运动,将D点的速度分解成竖直方向和水平方向,分别为,
游客在竖直方向上做竖直上抛运动,取竖直向下为正方向,则有
根据几何关系有
联立解得
游客在水平方向做匀速直线运动,则水平距离
14. 如图(a)所示,绝缘水平面上固定足够长的两光滑平行金属导轨,其右端与光滑倾斜的平行金属导轨分别在、处平滑连接,倾角,导轨间距为。导体棒初始时静置在倾斜导轨上,距为。绝缘细线一端固定,另一端连接导体棒。导体棒开始时固定,并与导体棒和导轨构成闭合回路。空间充满竖直向上的磁场,磁感应强度与时间关系的图像如图(b)所示。时,细线恰好被拉断,棒沿斜面向下运动,到前已匀速下滑。当棒滑至的瞬间,释放棒。已知两导体棒质量均为,电阻均为,且运动过程中无碰撞,始终与导轨垂直,其余电阻不计,、为已知量,重力加速度为,。求:
(1)时间内,通过棒的电流方向;
(2)棒沿斜面匀速下滑的速度大小;
(3)细线断裂后至棒和运动到稳定的过程中,棒产生的热量。
【答案】(1)M→N (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
依题意,时间内磁感应强度增大,穿过闭合回路的磁通量增加,根据楞次定律,流过棒MN的电流方向M→N;
【小问2详解】
依题意,棒MN匀速下滑时的磁感应强度为,由平衡条件有
根据欧姆定律有
其中
解得
【小问3详解】
系统稳定运动时,两导体棒的速度相等,设为,从棒MN经过到棒和运动到稳定的过程中,由动量守恒定律有
设细线断裂后至棒和运动到稳定的过程中,系统产生的总热量为,由能量守恒定律有
根据
有
解得
15. 如图,在水平地面上有一轻质弹簧一端固定,另一端与物块栓接,在右侧紧靠物块。、的质量均为,与地面的动摩擦因数均为。开始时,弹簧处于原长,、均静止。现给施加水平向左的恒力,大小为。当、一起向左移动至弹簧压缩最短时,撤去该恒力。经过一段时间后,、分离,最终两物块均停止运动。弹簧始终在弹性限度内,劲度系数为,若弹簧的形变量为,弹性势能可表示为:;若弹簧振子质量为,其周期可表示为:。物块、可视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为,求
(1)、向左移动的最大距离和、分离时的速度大小;
(2)从撤去恒力至第一次运动到最右端的过程中,物块克服地面摩擦力做的功;
(3)从撤去恒力至、分离,对作用力的冲量大小。
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
两物块一起向左移动到弹簧压缩最短的过程,根据能量守恒有
解得、向左移动的最大距离
、分离时两物块速度相同,加速度相同,两物块所受的合外力也相同,此时物块B水平方向只受摩擦力,故物块A水平方向也只受摩擦力,即此时弹簧恢复为原长,从两物块开始运动到弹簧第一次恢复为原长的过程,对A、B整体,根据动能定理有
解得、分离时的速度大小
【小问2详解】
设从A、B分离至A第一次运动到最右端的过程中A的位移大小为,根据能量守恒有
解得
从撤去恒力至A第一次运动到最右端的过程中,物块A克服地面摩擦力做功
【小问3详解】
从撤去恒力至A、B分离,A、B的运动为简谐运动,回复力最大值为
A、B分离时,回复力大小为,由于
根据类比法可知,A、B从平衡位置运动到A、B分离所用时间为
所用时间为
从撤去恒力至A、B分离,对B,根据动量定理有
解得
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