内容正文:
2026年2月高三核心素养评估
物理
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置,认真核对条形码上的姓名、考生号和座号,并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂;非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写。字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁,不折叠、不破损。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24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. 中国科学院合肥物质科学研究院的全超导托卡马克EAST装置反应中需要用到,通常利用锂在线增殖的方式,其核反应方程为:。下列说法正确的是( )
A. X为中子
B. 锂核的比结合能高于氦核
C. 反应属于衰变
D. 反应释放能量,反应后的产物质量增加
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应前质量数总和为,反应后为,根据质量数守恒得;反应前电荷数总和为,反应后为,根据电荷数守恒得。因此X为中子,故A正确;
B.氦核()为双核,比结合能较高(约),锂核()比结合能较低(约),故锂核比结合能低于氦核,故B错误;
C.衰变是放射性核素自发发射粒子(氦核)的过程,此反应需入射粒子X且为人工核反应,故不是衰变,故C错误;
D.核反应释放能量时,存在质量亏损(反应前总质量大于反应后总质量),故反应后产物总质量减少,故D错误。
故选A。
2. 透明玻璃透镜倒立在表面平整的标准板上,平行单色光从上方垂直透镜的上表面射向玻璃体,沿光的入射方向看到如图所示的干涉条纹,条纹为明暗相间的同心圆,靠近圆心处稀疏,远离圆心处密集。下面四幅图为过透镜中心的剖面图,则该透镜的形状可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设曲面切线与水平面间夹角为,出现亮条纹的点上下表面厚度为,则有
则时为第一条亮条纹,厚度
时为第二条亮条纹,厚度
由几何关系可得相邻亮条纹间距为
由于圆心处稀疏,远离圆心处密集,则减小,可得增大,即越往边缘处曲面切线越陡。
故选B。
3. 质量分别为和()的a、b两个小球通过相同长度的轻绳悬于竖直平面内水平杆上的不同位置上。当整个装置绕竖直杆稳定匀速转动时,关于两球的位置关系下列选项中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】、两球在水平面内做匀速圆周运动,将两球的圆周运动等效成圆锥摆,设摆长为,等效摆线与竖直方向夹角为,根据牛顿第二定律得
解得
为等效悬点到小球的高度差,由于两球的角速度相同,因此相同,对比四个选项可知,只有D等效悬点到小球的高度差相同。
故D正确。
4. 如图所示,天舟九号货运飞船与空间站对接前,会仅在引力作用下在一条近地点为P点、远地点为Q点的椭圆转移轨道上运行。已知椭圆轨道上P、Q两点之间的距离为地球半径的倍,天舟九号货运飞船沿此椭圆轨道运动的周期为,万有引力常量为,地球可视为质量分布均匀的球体,则地球的密度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】天舟九号货运飞船沿此椭圆轨道运动可近似为圆周运动,半径,R为地球的半径。
由万有引力提供向心力得
解得
又,
联立解得
故选B。
5. 如图所示的电路图中,小型发电机线圈的电阻为,线圈在磁场中匀速转动产生正弦交流电,电动势的最大值为,副线圈端串联有电流表和滑动变阻器,电流表为理想交流电表,其余电阻均不计。调节滑动变阻器的阻值,当滑动变阻器接入电路的阻值为时,滑动变阻器消耗的功率最大,此时电流表的示数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】发电机产生的正弦交流电电动势最大值为,则其电动势的有效值为
变压器和滑动变阻器接入副线圈回路中的电阻组成的等效电阻
当等效电阻等于发电机线圈的电阻时,滑动变阻器消耗的功率最大,即等效电阻
联立解得
根据闭合电路欧姆定律,原线圈电流为
根据理想变压器的电流关系,副线圈电流为
此时电流表的示数为。
故选B。
6. 如图所示为半径为r的均匀带正电圆环,在圆环所在平面内以圆环圆心O为坐标原点、水平向右为正方向建立坐标轴x,取无穷远处为零电势点,下列关于x轴上的电场强度E和电势。的分布图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AB.圆环内部只有点场强为零,不是处处为零,圆环外部无穷远处电场强度为零,结合图像分析,故A正确,B错误;
CD.取无穷远处为零电势点,则带正电圆环附近电势都为正值,没有电势为零的点,故CD错误。
故选A。
7. 如图所示为某游戏装置示意图,其中为高度可调的竖直固定杆,端有一发射器,可以3m/s的初速度向任意方向发射小球,水平地面上的点与发射器的水平距离为1.5m。已知发射的小球可视为质点,不计一切阻力,重力加速度取。若小球发射后能够直接落到点,则发射器离地面的高度应满足( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设小球发射方向与水平方向夹角为,由题意可知,抛出的初速度,水平位移,则小球水平方向的运动有
竖直方向上有
解得。
故A正确。
8. 如图所示,截面为直角三角形、倾角为的足够长斜面静置于水平地面上,斜面倾斜部分光滑,顶端固定一光滑轻质滑轮,一根轻绳跨过滑轮一端连接物块,另一端连接置于斜面上的物块,对小物块施加竖直向上的力使轻绳伸直且整个系统处于静止状态。撤去外力,物块向下运动且未落地的过程中,斜面始终保持静止。已知斜面倾角,小物块的质量为,物块的质量为,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 撤去外力瞬间,轻绳的拉力大小为
B. 撤去外力瞬间,轻绳对滑轮的压力大小为
C. 撤去外力前后,斜面对地面的压力大小减小了
D. 撤去外力前后,斜面对地面的摩擦力大小增加了
【答案】D
【解析】
【详解】A.撤去外力瞬间,设绳上拉力为,对物块由牛顿第二定律可得
对物块由牛顿第二定律可得
联立解得,,故A错误;
B.由平行四边形定则可得轻绳对滑轮的压力大小为,方向与竖直方向夹角为,故B错误;
C.设斜面质量为,撤去外力前,整体分析可得,斜面对地面的压力大小
撤去外力后,物块对斜面的压力
斜面对地面的压力大小
则斜面对地面的压力大小减小了,又因为,故C错误;
D.撤去外力前,斜面对地面的摩擦力为0,撤去外力后,地面对斜面的摩擦力为
则撤去外力前后,斜面对地面的摩擦力大小增加了,故D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 关于四幅图片中的信息,下列说法正确的是( )
A. 甲图中薄板一定是非晶体
B. 乙图说明气体分子的速率分布随温度变化而变化,且
C. 丙图说明了微粒分子做无规则运动
D. 丁图中分子间距为时,分子力为零
【答案】BD
【解析】
【详解】A.甲图说明薄板具有各向同性,多晶体和非晶体都具有各向同性,说明薄板可能是多晶体,也可能是非晶体,A错误;
B.温度越高,分子的平均速率越大,由乙图可知,温度越高,各速率区间的分子数占总分子数的百分比的最大值向速度大的方向迁移,可得,B正确;
C.丙图反映了固体微粒的无规则运动,间接说明了液体分子在做无规则的热运动,不能反映微粒分子的无规则运动,C错误;
D.丁图中分子间距为时分子势能最小,可知该位置为平衡位置,分子力为零,D正确。
故选BD。
10. 如图所示,图甲是一列简谐横波在时刻的波形图,是平衡位置在处的质点,是平衡位置在处的质点。图乙是质点的加速度随时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A. 时,质点沿轴正方向运动
B. 该简谐横波的传播波速为
C. 时,质点振动到波峰
D. 的时间内,质点所走的路程为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由题图乙可知,周期为4s,回复力
根据牛顿第二定律有,可知时质点沿轴负方向运动,结合题图甲,可知简谐横波沿轴正方向传播,所以质点沿轴正方向运动,故A正确。
B.由题图甲可知由题图乙可知,简谐横波的传播速度大小为,故B错误。
C.由题图乙可知,时,质点的加速度为轴负方向最大值,根据牛顿第二定律,回复力也为轴负向最大值,根据,质点位移为轴正向的最大值,故质点振动到波峰,故C正确。
D.由题图甲可知,周期,的时间内,质点运动,又质点在内运动的路程为一个振幅,即质点在运动的路程为,但是质点运动起点不在平衡位置,所以多出运动路程不等于一个振幅,故在的时间内,质点所走的路程不等于,故D错误。
故选AC。
11. 如图所示,空间坐标系中,平面水平,轴沿竖直方向。在处有一个质量为、带电荷量为()的小球(可视为点电荷),将小球沿轴正方向以速度抛出,不计空气阻力,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 若空间中存在沿轴正向的匀强电场和沿轴正向的匀强磁场,小球一定做变速运动
B. 若空间中存在沿轴正向的匀强电场和沿轴正向的匀强磁场,小球可能做匀速运动
C. 若空间存在沿轴正向的匀强磁场,磁感应强度大小为,小球再次回到轴时的坐标为
D. 若空间存在沿轴正向的匀强磁场,磁感应强度大小为,小球再次回到轴时的坐标为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A B.小球受到沿y轴正方向的电场力,y轴负方向的重力和洛伦兹力,如果,小球将沿x轴正方向做匀速直线运动,A错误,B正确;
C.初始洛伦兹力,方向沿 z 轴正方向。
小球在平面内做匀速圆周运动,,同时在y轴方向受重力做自由落体,小球再次回到y 轴时,,,这要求小球在平面内完成整数圈圆周运动,即运动时间
y方向做自由落体运动,位移为
解得,C正确;
D.若空间存在沿z轴正向的匀强磁场,磁感应强度大小为B,把小球的速度分解为一个水平向左的,一个水平向右的
小球的运动可以看作两个运动合成:一个水平向左的匀速直线运动,速度大小为。另一个是以速度在xoy平面内的匀速圆周运动。
小球再次回到x轴时的x坐标为,D正确。
故选BCD。
12. 如图所示,轻弹簧下端固定在倾角为的光滑斜面底端,上端与质量为物块相连,物块处于静止状态,此时弹簧的形变量为。现将质量也为的物块置于斜面上的点,点与物块的距离为,将物块由静止释放,与碰撞后粘在一起以共同速度沿斜面向下运动。已知物块、均可视为质点,弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力,重力加速度为,弹簧弹性势能可表达为,其中为弹簧的劲度系数,为形变量,则物块从点由静止释放后的运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 弹簧的最小弹性势能值为零
B. 弹簧的最小弹性势能值不为零
C. 弹簧的最大弹性势能值为
D. 弹簧的最大弹性势能值为
【答案】AC
【解析】
【详解】CD.物块处于静止,由二力平衡有
与碰撞前对由机械能守恒有
由动量守恒
设碰撞后、一起向下运动时速度为零,对系统由机械能守恒有
解得
弹簧的最大弹性势能值为
故C正确,D错误。
AB.、的平衡位置为,()
弹簧被拉伸
故、一起做简谐运动的振幅为
据对称性知当它们振动到最高点时,弹簧刚好处于原长,弹簧的最小弹性势能值为零,故A正确,B错误。
故选AC。
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 某实验小组探究两条相同弹簧连接成一条新弹簧的劲度系数与原弹簧劲度系数的关系。如图所示,将两条相同的弹簧连接成一条新弹簧,上端固定在铁架台的横杆上,在两弹簧的连接处固定指针A,在新弹簧的最下端固定指针B,将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使两指针恰好落在刻度尺上,设原弹簧的劲度系数为,连接成的新弹簧劲度系数为。当弹簧自然悬挂时,指针指示的刻度数值记作,弹簧下端挂一个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作;弹簧下端挂两个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作;……;挂六个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作。
下表是测量过程中已测出的挂不同个数钩码时对应的指针的刻度值(重力加速度)。
代表符号
指针A刻度/cm
0.84
1.71
2.54
3.44
4.29
5.15
指针B刻度/cm
1.70
3.40
5.10
8.60
10.30
钩码个数
0
1
2
3
4
5
对应拉力
0
0.49
0.98
1.47
1.96
2.45
(1)实验中挂三个钩码时,指针B的刻度示数如图甲中所示,该示数为______cm;
(2)将表格中的数据补充完整后,以指针刻度为横轴,以拉力为纵轴,建立如图乙所示的坐标系,并将测量数据标出。利用图像可求得新弹簧的劲度系数______N/m;(保留一位小数)
(3)由实验结果分析可知,在误差允许范围内劲度系数与的关系为______。
A. B. C.
【答案】(1)6.85
(2)28.5##28.3##28.4##28.6##28.7
(3)A
【解析】
【小问1详解】
刻度尺的最小刻度为1mm,由图可知指针B的刻度示数6.85cm。
【小问2详解】
由胡克定律得
故有
所以
【小问3详解】
由胡克定律得
代入数据得,
所以有
14. 某实验小组测量电源的电动势和内阻,可供使用的器材有:
电源(电动势约为3V;内阻较小,阻值未知)
电压表(量程0~3V,内阻约为3k)
电流表(量程0~0.6A,内阻约为1)
定值电阻
滑动变阻器(最大阻值50)
单刀双掷开关
导线若干
该小组设计了如图甲的实验电路:
回答下列问题:
(1)正确连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器,记录电压表示数和对应的电流表示数,描绘出如图乙所示的图线,发现电压表示数变化范围比较小,可以判断此图线是开关与______(选填“a”、“b”)端相连接时的测量结果;
(2)改变(1)中开关的连接,调节滑动变阻器,记录电压表示数和对应的电流表示数如下表,根据表格的数据在图乙中重新绘制图线______;
1.00
1.30
1.70
2.00
2.50
0.38
0.32
0.24
0.18
0.08
(3)由(2)中绘制的图线可求得电源电动势测量值______V,内阻测量值______(结果均保留三位有效数字);
(4)由于电压表分流会引起测量误差,若电压表的内阻已知,(2)中描绘的图线的斜率为,则电源内阻的真实值______(用,,表示)。
【答案】(1) a (2)
(3) ①. 2.90 ②. 2.00
(4)
【解析】
【小问1详解】
当开关 K 接在a 端时,电压表测量的是路端电压,此时 U-I 图线的斜率绝对值等于电源内阻 r。
当开关 K 接在b 端时,此时电路中多串联了一个定值电阻,U-I 图线的斜率绝对值等于。
从图乙可以看出,U-I 图线的斜率绝对值很小,说明测量的内阻很小,因此这是开关 K 与a端相连接时的测量结果。
【小问2详解】
把表格中数据点描在坐标纸上,可看出这些点大致在一条直线上,过尽量更多的点画一条直线,其他点均匀分布在直线两侧,结果如图所示。
【小问3详解】
[1] [2] 根据闭合电路欧姆定律
结合图像可得,图像纵坐标表示电源电动势
图像斜率,可得
【小问4详解】
考虑到电压表分流,根据闭合电路欧姆定律
公式变形可得
解得
15. 如图所示为一圆环形玻璃器件,内部中空,圆环内径为,外径为,在过圆心的平面内,平行单色光照射该器件。以的入射角照射向圆环外表面上点的光线,经折射后恰好与内圆相切。是圆的直径,且与入射光方向平行。已知真空中的光速为,,,不考虑光线反射,求:
(1)该单色光在玻璃内的折射率;
(2)照射到点的光线从到所用的时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
光线在 A 点的入射角,设折射角为
由图中的几何关系可得
根据折射率定义式
【小问2详解】
光线从到的过程中,一部分是在中空部分的空气中传播
在介质中传播,其中
光线从到的过程中,所用时间
解得
16. 如图甲所示,有一开口向下,高度为、底面积为的绝热气缸固定在水平面上,气缸内部有加热装置,在缸口处有固定卡环,绝热活塞与气缸内壁之间无摩擦力。将一定质量的理想气体封闭在活塞上方,开始时封闭气体的温度为,压强为,活塞正好位于气缸的中间位置。现通过电热丝缓慢加热,封闭气体先后经历了如图乙所示的由的状态变化过程,图中标出的量为已知量。已知外界大气压强为,重力加速度为,活塞的厚度不计,求:
(1)活塞的质量以及活塞刚运动到卡环时缸内气体的温度;
(2)若已知气体的内能为(为已知常量),求过程中缸内气体吸收的热量。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
初始状态时气体压强,体积,温度,对活塞受力分析有,外界大气压力向上,内部气体压力向下,活塞重力向下。由平衡条件,得
解得
从是等压过程,体积从变为。根据盖•吕萨克定律有
代入数据解得。
【小问2详解】
是等压过程,气体等压膨胀,对外做功
内能变化
根据热力学第一定律,有
是等容变化,气体体积不变,对外做功
由查理定律有
解得
内能变化
根据热力学第一定律
过程中缸内气体吸收的热量。
17. 如图所示,质量为的小球用长度为的细线悬挂于点,质量为的物块静止在质量为的木板右端,物块和木板上表面的动摩擦因数为,木板静置于光滑水平地面上,木板左侧地面上固定一个和木板等高的挡板。现将小球拉起由静止释放,小球沿圆弧运动至最低点和物块发生弹性碰撞,碰撞后小球开始做简谐运动。物块和木板达到共速后再运动一段时间,木板与挡板发生弹性碰撞,物块和木板再次达到共速时物块恰好未从木板上滑下。物块再次回到点正下方时,小球恰好完成次全振动。已知重力加速度,物块可视为质点,空气阻力忽略不计,求:
(1)小球与物块发生第一次碰撞后,物块的速率;
(2)木板的长度;
(3)初始时,木板左端到挡板的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设碰前小球速度为,碰后小球速度为,物块的速度为,取向左为正方向,则由动能定理有
解得
小球与物块发生弹性碰撞,碰撞过程动量守恒和机械能守恒,则,
联立解得,
【小问2详解】
设物块和木板第一次共速速度为,取向左为正方向,物块在木板上运动过程系统动量守恒,则
解得
设此时相对位移为,由功能关系有
解得
木板与挡板发生弹性碰撞,木板速度反向,物块和木板再次达到共速过程动量守恒,则
解得
设此时相对位移为,由功能关系有
解得
所以木板的长度
【小问3详解】
取向左为正方向,小球与物块碰撞后,对木板,由牛顿第二定律有
解得
第一次共速时,对木板有,
解得,
设初始时,木板左端到挡板的距离为,以速度匀速运动用时为,则
木板与挡板碰撞后第二次共速有,
解得,
设以以速度再匀速运动,物块回到点正下方,则
碰撞后小球开始做简谐运动,则其周期
物块再次回到点正下方时,小球恰好完成次全振动,则
联立解得
18. 如图所示,一组平行光滑金属导轨固定在水平面上,导轨倾斜部分与水平面夹角为θ,顶端锁定有金属棒1,底端与水平部分在处平滑连接。导轨水平部分通过、两绝缘点连接,金属棒2被锁定于、之间,金属棒3中间连接有电容器,静置于右侧,整个装置位于竖直向下的匀强磁场中。已知电容器的电容为C,初始时电容器不带电,金属棒1、2、3的质量均为m、电阻均为R,接入电路的长度均为L,匀强磁场的磁感应强度大小为B,重力加速度为g,金属棒始终与导轨接触良好,不计导轨的电阻,不计一切摩擦,电容器的大小、质量均可忽略。
(1)若只解除金属棒1的锁定,一段时间后回路中电流达到稳定值,此时金属棒1尚未到达,求的大小及金属棒1匀速时的速度大小;
(2)若同时解除金属棒1、金属棒2的锁定:
Ⅰ.一段时间后回路中电流达到稳定值,此时金属棒1尚未到达,金属棒2尚未到达,求的大小;
Ⅱ.电流达到稳定值后撤去金属棒1,一段时间后金属棒2以速度v(v为已知量)滑过,最终回路中电流变为零,求最终金属棒2的速度和金属棒3的速度。
【答案】(1),
(2)Ⅰ.;Ⅱ.,
【解析】
【小问1详解】
电流稳定时,金属棒1做匀速直线运动,对金属棒1受力分析,根据平衡条件可得
解得稳定电流的大小为
根据法拉第电磁感应定律可知,金属棒1产生的感应电动势为
由欧姆定律可得
联立解得金属棒1匀速运动的速度大小为
【小问2详解】
Ⅰ.由题可知,电流稳定时,电路中的感应电动势恒定,两棒的加速度满足
根据牛顿第二定律,对金属棒1则有
对金属棒2则有
联立解得
Ⅱ.回路稳定时金属棒2、3以不同的速度匀速运动
对两金属棒:
对金属棒3:
其中,
电路稳定后满足:
联立解得
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1.答题前,考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置,认真核对条形码上的姓名、考生号和座号,并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂;非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写。字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁,不折叠、不破损。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24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. 中国科学院合肥物质科学研究院的全超导托卡马克EAST装置反应中需要用到,通常利用锂在线增殖的方式,其核反应方程为:。下列说法正确的是( )
A. X为中子
B. 锂核的比结合能高于氦核
C. 反应属于衰变
D. 反应释放能量,反应后的产物质量增加
2. 透明玻璃透镜倒立在表面平整的标准板上,平行单色光从上方垂直透镜的上表面射向玻璃体,沿光的入射方向看到如图所示的干涉条纹,条纹为明暗相间的同心圆,靠近圆心处稀疏,远离圆心处密集。下面四幅图为过透镜中心的剖面图,则该透镜的形状可能是( )
A. B.
C. D.
3. 质量分别为和()的a、b两个小球通过相同长度的轻绳悬于竖直平面内水平杆上的不同位置上。当整个装置绕竖直杆稳定匀速转动时,关于两球的位置关系下列选项中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,天舟九号货运飞船与空间站对接前,会仅在引力作用下在一条近地点为P点、远地点为Q点的椭圆转移轨道上运行。已知椭圆轨道上P、Q两点之间的距离为地球半径的倍,天舟九号货运飞船沿此椭圆轨道运动的周期为,万有引力常量为,地球可视为质量分布均匀的球体,则地球的密度为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示的电路图中,小型发电机线圈的电阻为,线圈在磁场中匀速转动产生正弦交流电,电动势的最大值为,副线圈端串联有电流表和滑动变阻器,电流表为理想交流电表,其余电阻均不计。调节滑动变阻器的阻值,当滑动变阻器接入电路的阻值为时,滑动变阻器消耗的功率最大,此时电流表的示数为( )
A. B. C. D.
6. 如图所示为半径为r的均匀带正电圆环,在圆环所在平面内以圆环圆心O为坐标原点、水平向右为正方向建立坐标轴x,取无穷远处为零电势点,下列关于x轴上的电场强度E和电势。的分布图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示为某游戏装置示意图,其中为高度可调的竖直固定杆,端有一发射器,可以3m/s的初速度向任意方向发射小球,水平地面上的点与发射器的水平距离为1.5m。已知发射的小球可视为质点,不计一切阻力,重力加速度取。若小球发射后能够直接落到点,则发射器离地面的高度应满足( )
A. B. C. D.
8. 如图所示,截面为直角三角形、倾角为的足够长斜面静置于水平地面上,斜面倾斜部分光滑,顶端固定一光滑轻质滑轮,一根轻绳跨过滑轮一端连接物块,另一端连接置于斜面上的物块,对小物块施加竖直向上的力使轻绳伸直且整个系统处于静止状态。撤去外力,物块向下运动且未落地的过程中,斜面始终保持静止。已知斜面倾角,小物块的质量为,物块的质量为,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 撤去外力瞬间,轻绳的拉力大小为
B. 撤去外力瞬间,轻绳对滑轮的压力大小为
C. 撤去外力前后,斜面对地面的压力大小减小了
D. 撤去外力前后,斜面对地面的摩擦力大小增加了
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 关于四幅图片中的信息,下列说法正确的是( )
A. 甲图中薄板一定是非晶体
B. 乙图说明气体分子的速率分布随温度变化而变化,且
C. 丙图说明了微粒分子做无规则运动
D. 丁图中分子间距为时,分子力为零
10. 如图所示,图甲是一列简谐横波在时刻的波形图,是平衡位置在处的质点,是平衡位置在处的质点。图乙是质点的加速度随时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A. 时,质点沿轴正方向运动
B. 该简谐横波的传播波速为
C. 时,质点振动到波峰
D. 的时间内,质点所走的路程为
11. 如图所示,空间坐标系中,平面水平,轴沿竖直方向。在处有一个质量为、带电荷量为()的小球(可视为点电荷),将小球沿轴正方向以速度抛出,不计空气阻力,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 若空间中存在沿轴正向的匀强电场和沿轴正向的匀强磁场,小球一定做变速运动
B. 若空间中存在沿轴正向的匀强电场和沿轴正向的匀强磁场,小球可能做匀速运动
C. 若空间存在沿轴正向的匀强磁场,磁感应强度大小为,小球再次回到轴时的坐标为
D. 若空间存在沿轴正向的匀强磁场,磁感应强度大小为,小球再次回到轴时的坐标为
12. 如图所示,轻弹簧下端固定在倾角为的光滑斜面底端,上端与质量为物块相连,物块处于静止状态,此时弹簧的形变量为。现将质量也为的物块置于斜面上的点,点与物块的距离为,将物块由静止释放,与碰撞后粘在一起以共同速度沿斜面向下运动。已知物块、均可视为质点,弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力,重力加速度为,弹簧弹性势能可表达为,其中为弹簧的劲度系数,为形变量,则物块从点由静止释放后的运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 弹簧的最小弹性势能值为零
B. 弹簧的最小弹性势能值不为零
C. 弹簧的最大弹性势能值为
D. 弹簧的最大弹性势能值为
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 某实验小组探究两条相同弹簧连接成一条新弹簧的劲度系数与原弹簧劲度系数的关系。如图所示,将两条相同的弹簧连接成一条新弹簧,上端固定在铁架台的横杆上,在两弹簧的连接处固定指针A,在新弹簧的最下端固定指针B,将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使两指针恰好落在刻度尺上,设原弹簧的劲度系数为,连接成的新弹簧劲度系数为。当弹簧自然悬挂时,指针指示的刻度数值记作,弹簧下端挂一个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作;弹簧下端挂两个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作;……;挂六个50g的砝码时,指针指示的刻度数值记作。
下表是测量过程中已测出的挂不同个数钩码时对应的指针的刻度值(重力加速度)。
代表符号
指针A刻度/cm
0.84
1.71
2.54
3.44
4.29
5.15
指针B刻度/cm
1.70
3.40
5.10
8.60
10.30
钩码个数
0
1
2
3
4
5
对应拉力
0
0.49
0.98
1.47
1.96
2.45
(1)实验中挂三个钩码时,指针B的刻度示数如图甲中所示,该示数为______cm;
(2)将表格中的数据补充完整后,以指针刻度为横轴,以拉力为纵轴,建立如图乙所示的坐标系,并将测量数据标出。利用图像可求得新弹簧的劲度系数______N/m;(保留一位小数)
(3)由实验结果分析可知,在误差允许范围内劲度系数与的关系为______。
A. B. C.
14. 某实验小组测量电源的电动势和内阻,可供使用的器材有:
电源(电动势约为3V;内阻较小,阻值未知)
电压表(量程0~3V,内阻约为3k)
电流表(量程0~0.6A,内阻约为1)
定值电阻
滑动变阻器(最大阻值50)
单刀双掷开关
导线若干
该小组设计了如图甲的实验电路:
回答下列问题:
(1)正确连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器,记录电压表示数和对应的电流表示数,描绘出如图乙所示的图线,发现电压表示数变化范围比较小,可以判断此图线是开关与______(选填“a”、“b”)端相连接时的测量结果;
(2)改变(1)中开关的连接,调节滑动变阻器,记录电压表示数和对应的电流表示数如下表,根据表格的数据在图乙中重新绘制图线______;
1.00
1.30
1.70
2.00
2.50
0.38
0.32
0.24
0.18
0.08
(3)由(2)中绘制的图线可求得电源电动势测量值______V,内阻测量值______(结果均保留三位有效数字);
(4)由于电压表分流会引起测量误差,若电压表的内阻已知,(2)中描绘的图线的斜率为,则电源内阻的真实值______(用,,表示)。
15. 如图所示为一圆环形玻璃器件,内部中空,圆环内径为,外径为,在过圆心的平面内,平行单色光照射该器件。以的入射角照射向圆环外表面上点的光线,经折射后恰好与内圆相切。是圆的直径,且与入射光方向平行。已知真空中的光速为,,,不考虑光线反射,求:
(1)该单色光在玻璃内的折射率;
(2)照射到点的光线从到所用的时间。
16. 如图甲所示,有一开口向下,高度为、底面积为的绝热气缸固定在水平面上,气缸内部有加热装置,在缸口处有固定卡环,绝热活塞与气缸内壁之间无摩擦力。将一定质量的理想气体封闭在活塞上方,开始时封闭气体的温度为,压强为,活塞正好位于气缸的中间位置。现通过电热丝缓慢加热,封闭气体先后经历了如图乙所示的由的状态变化过程,图中标出的量为已知量。已知外界大气压强为,重力加速度为,活塞的厚度不计,求:
(1)活塞的质量以及活塞刚运动到卡环时缸内气体的温度;
(2)若已知气体的内能为(为已知常量),求过程中缸内气体吸收的热量。
17. 如图所示,质量为的小球用长度为的细线悬挂于点,质量为的物块静止在质量为的木板右端,物块和木板上表面的动摩擦因数为,木板静置于光滑水平地面上,木板左侧地面上固定一个和木板等高的挡板。现将小球拉起由静止释放,小球沿圆弧运动至最低点和物块发生弹性碰撞,碰撞后小球开始做简谐运动。物块和木板达到共速后再运动一段时间,木板与挡板发生弹性碰撞,物块和木板再次达到共速时物块恰好未从木板上滑下。物块再次回到点正下方时,小球恰好完成次全振动。已知重力加速度,物块可视为质点,空气阻力忽略不计,求:
(1)小球与物块发生第一次碰撞后,物块的速率;
(2)木板的长度;
(3)初始时,木板左端到挡板的距离。
18. 如图所示,一组平行光滑金属导轨固定在水平面上,导轨倾斜部分与水平面夹角为θ,顶端锁定有金属棒1,底端与水平部分在处平滑连接。导轨水平部分通过、两绝缘点连接,金属棒2被锁定于、之间,金属棒3中间连接有电容器,静置于右侧,整个装置位于竖直向下的匀强磁场中。已知电容器的电容为C,初始时电容器不带电,金属棒1、2、3的质量均为m、电阻均为R,接入电路的长度均为L,匀强磁场的磁感应强度大小为B,重力加速度为g,金属棒始终与导轨接触良好,不计导轨的电阻,不计一切摩擦,电容器的大小、质量均可忽略。
(1)若只解除金属棒1的锁定,一段时间后回路中电流达到稳定值,此时金属棒1尚未到达,求的大小及金属棒1匀速时的速度大小;
(2)若同时解除金属棒1、金属棒2的锁定:
Ⅰ.一段时间后回路中电流达到稳定值,此时金属棒1尚未到达,金属棒2尚未到达,求的大小;
Ⅱ.电流达到稳定值后撤去金属棒1,一段时间后金属棒2以速度v(v为已知量)滑过,最终回路中电流变为零,求最终金属棒2的速度和金属棒3的速度。
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