精品解析:2026届湖南省邵阳市联考高三上学期一模预测物理练习试卷
2026-03-02
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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-一模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 湖南省 |
| 地区(市) | 邵阳市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.18 MB |
| 发布时间 | 2026-03-02 |
| 更新时间 | 2026-03-02 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56631753.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025-2026学年湖南省邵阳市联考高三年级上学期一模预测
物理
练习试卷
学校∶___________姓名∶___________班级∶___________考号∶___________
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:高中物理人教版2019全部内容
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共44分)
一、单选题(本大题共6小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,共24分)
1. 铀()经过衰变形成稳定的铅(),该过程中共经历了( )
A. 8次衰变,10次衰变
B. 5次衰变,6次衰变
C. 8次衰变,6次衰变
D. 5次衰变,12次衰变
2. 2024年5月28日,来自全国各地的31名队员全员登顶珠峰,其中年龄最大的队员70岁,刷新了中国人登顶珠峰最年长纪录。某队员用单摆测定珠峰的高度,使单摆做简谐运动,在与珠峰同纬度零海拔高度处,在一定时间内测得单摆完成全振动N次。当到达山顶后,在相同时间内测得同一单摆完成全振动的次数为()次。若把地球视为半径为R的均匀球体,则珠峰的高度为( )
A. B. C. D.
3. 一列简谐横波沿x轴方向传播,传播速度为,振幅为。图甲为图乙中质点P的振动图像,图乙是时刻波的图像。则( )
A. 该波沿x轴负方向传播
B. 质点P平衡位置的坐标
C. 图乙中质点Q比质点P先回到平衡位置
D. 从图乙时刻再过,质点P通过的路程
4. 如图所示,某网球运动员在练习时,第一次运动员将网球从点沿水平方向击出,网球与地面碰撞一次后,垂直击中竖直墙面的点,运动轨迹为图中虚线;第二次仍将网球从点沿水平方向击出,网球与地面碰撞两次后,仍垂直击中竖直墙面的点。已知、两点等高,两点的间距为,点到地面的高度为,网球每次与地面碰撞时,水平方向的分速度不变,竖直方向的分速度大小不变,方向反向,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 第一次与第二次网球从到的时间相等
B. 第一次与第二次网球的初速度之比为
C. 第一次与第二次网球击出后落地瞬间的速度大小之比为
D. 第一次与第二次落地瞬间,速度与水平方向夹角的正切值之比为
5. 如图所示,矩形ABCD区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,AB边长为d,BC边长为2d,O是BC边的中点,E是AD边的中点。在О点有一粒子源,可以在纸面内向磁场内各个方向射出质量均为m、电荷量均为q的相同电性的带电粒子,粒子射出的速度大小相同。速度方向与OB边的夹角为60°的粒子恰好从E点射出磁场,不计粒子的重力,则( )
A. 粒子带正电
B. 粒子运动速度大小为
C. 粒子在磁场中运动的最长时间为
D. 磁场区域中有粒子通过的面积为
(河北邢台高二上联考)
6. 如图所示,P和Q为两平行金属板,板间有恒定的电压,在P板附近有一电子(不计重力)由静止开始向Q板运动,下列说法正确的是( )
A. 电子到达Q板时的速率,与板间电压无关,仅与两板间距离有关
B. 电子到达Q板时的速率,与两板间距离无关,仅与板间电压有关
C. 两板间距离越小,电子的加速度就越小
D. 两板间距离越大,加速时间越短
二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,部分选对的得部分,有选错的得0分。)
7. 如图所示,空间存在竖直向上的匀强电场,在同一水平直线上A、B两点处分别把两个质量均为m的带电小球同时抛出。小球1抛出时速度大小为,方向水平向右,小球2抛出时速度与水平方向成,两球的运动轨迹在同一竖直面内,两球在P点相遇,P是AB连线中垂线上的一点。已知两球所带电荷量大小均为q,该过程中两球的运动时间均为,g为重力加速度,不计空气阻力和两球间的相互作用,下列说法正确的是( )
A. 球1带负电,球2带正电
B. 抛出时两球的机械能之和与相遇时两球的机械能之和相等
C. 电场强度大小为
D. 从抛出到相遇,球1和球2的速度变化量之比为
8. 如图甲是街头常见变压器,它通过降压给用户供电,简化示意图如图乙所示,各电表均为理想交流电表,变压器的输入电压U1保持不变,输出电压通过输电线输送给用户,两条输电线的总电阻为R0。当并联的用电器增多时,下列判断正确的是( )
A. 电流表A1示数减小,A2示数减小
B. 电压表V2示数不变,V3示数增大
C. 变压器的输入功率和输出功率都增大
D. V3的变化量ΔU3与A1的变化量ΔI1之比不变
9. 如图所示为速冻食品加工厂生产和包装饺子一道工序。两端相距的水平传送带正以的速度匀速转动,现将饺子从一端轻轻放上传送带,饺子被传送至另一端。已知饺子与传送带间的动摩擦因数为0.2,重力加速度,不考虑饺子之间的相互作用和空气阻力。关于饺子在水平传送带上的运动,下列说法正确的是( )
A. 饺子始终以的加速度做匀加速运动
B. 即使传送带的速度增大,饺子加速过程的加速度也不变
C. 饺子从传送带的一端到另一端的时间为
D. 饺子在传送带上留下痕迹长度为
10. 如图所示,在屏幕MN的下方有一截面为等边三角形的透明介质,三角形边长为l,顶点与屏幕接触于C点,底边AB与屏幕MN平行。激光a垂直于AB边射向AC边的中点O,恰好发生全反射,光线最后照射在屏幕MN上的E点(图中未画出)。已知光在真空中的传播速度为c,下列说法正确的是( )
A. 光在透明介质中发生全反射的临界角为
B. 该透明介质的折射率为
C. 光在透明介质中传播速度为
D. 光从射入AB面开始到射到E点的时间为
第二部分(非选择题 共56分)
三、非选择题(本大题共5小题,共56分)
11. 某同学利用单摆测定当地的重力加速度。
(1)在测量单摆的周期时,他用秒表记下了单摆做50次全振动的时间,如图甲所示,秒表的读数为____s。
(2)下表是该同学记录的3组实验数据,并做了部分计算处理。
组次
1
2
3
摆长l/cm
80.00
90.00
100.00
50次全振动时间t/s
90.0
95.5
100.5
振动周期T/s
1.80
1.91
重力加速度g/(m·s-2)
9.74
9.73
请计算出第3组实验中的__s,__m/s2。
(3)该同学经测量得到多组摆长l和对应的周期T,画出图线,然后在图线上选取A、B两个点,坐标如图乙所示。则当地重力加速度的表达式____。
12. 某物理爱好者设计了一个三挡位(“”“”“”)的欧姆表,其内部结构如图所示,为单刀三掷开关,为调零电阻,、、为定值电阻,表头的满偏电流为,内阻为,干电池的电动势为,内阻为。用此欧姆表测量某待测电阻的阻值,回答下列问题∶
(1)欧姆表的两只表笔中,____(选填“a”或“b”)是红表笔。
(2)当欧姆表的挡位为“×1”时,应将单刀三掷开关K与____(选填“1”“2”或“3”)接通。
(3)若从“×10”挡位换成“×1”挡位,再进行欧姆调零时,调零电阻R的滑片应该____(选填“向上”或“向下”)调节。
(4)在“×100”挡位进行欧姆调零后,在ab两表笔间接入阻值为6000Ω的定值电阻R1,稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的;取走R1,在ab两表笔间接入待测电阻Rx,稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的,则Rx=____Ω。
(5)若电源电动势原来为1.5V,一段时间后,电动势降为1.2V,用此欧姆表欧姆调零后测量某电阻,读数为30Ω,则该电阻的真实值为_____Ω。
13. 如图所示,现用活塞式抽气机对容器抽气,M、N为单向工作阀门,当活塞向左压时,阀门M关闭,N打开,右侧抽气机汽缸中的气体完全排出,当活塞向右拉时,阀门M打开,N关闭,抽气机对容器抽气。已知右侧活塞间的有效抽气容积为V,左侧容器的容积为2V,初始密封在容器中的气体压强等于大气压强p0,活塞的横截面积为S,不计活塞的重力,抽气过程中气体温度不变,求:
(1)向右缓慢拉活塞第一次抽气过程中,手对活塞拉力的最大值;
(2)抽气5次后容器中剩余气体的压强。
14. 如图所示,平行金属导轨MN、M'N'和平行金属导轨PQR、P'Q'R'固定在高度差为h(数值未知)的两水平台面上。导轨MN、M'N'左端接有电源,MN与M'N'的间距为L=0.10m,其导轨空间存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B1=0.20T;平行导轨PQR与P'Q'R'的间距也为L=0.10m,其中PQ与P'Q'是圆心角为60°、半径为r=0.50m的圆弧形导轨,QR与Q'R'是水平长直导轨,QQ'右侧有方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B2=0.40T。导体棒a的质量m1=0.02kg,接在电路中的电阻R1=2.0Ω,放置在导轨MN、M'N'右侧N'N边缘处;导体棒b的质量,接在电路中的电阻R2=4.0Ω,放置在水平导轨某处。闭合开关K后,导体棒a从NN'水平抛出,恰能无碰撞地从PP'处以速度v1=2m/s滑入平行导轨,且始终没有与棒b相碰。重力加速度取g=10m/s2,不计一切摩擦及空气阻力。求:
(1)导体棒b的最大加速度;
(2)导体棒a在QQ'右侧磁场中产生的焦耳热;
(3)闭合开关K后,通过电源的电荷量q。
15. 如图所示,轻质弹簧竖直放置,下端固定在地面上,质量的物体与弹簧连接,静止在处。将质量的物体自物体正上方处由静止释放,与发生第一次碰撞后,立刻向上运动,上升的最大高度,当再次回到点时恰与发生第二次碰撞。重力加速度取,空气阻力不计。(、碰撞时间极短,弹簧始终处于弹性限度内,且振动周期不变)。求:
(1)第一次碰撞后物体的速度;
(2)在两次碰撞的时间间隔内,弹簧对物体的冲量;
(3)经验证发现与发生的是弹性碰撞。若将物体释放的位置提高到处,仍要使、前两次碰撞均在点,求的最小值。
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2025-2026学年湖南省邵阳市联考高三年级上学期一模预测
物理
练习试卷
学校∶___________姓名∶___________班级∶___________考号∶___________
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:高中物理人教版2019全部内容
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共44分)
一、单选题(本大题共6小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,共24分)
1. 铀()经过衰变形成稳定的铅(),该过程中共经历了( )
A. 8次衰变,10次衰变
B. 5次衰变,6次衰变
C. 8次衰变,6次衰变
D. 5次衰变,12次衰变
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】衰变的次数可用质量数的变化求得,每次衰变质量数减少4,则衰变的次数为
次
8次衰变核的质子数减少
而整个过程质子数减少
每次衰变核的质子数增加1,因此衰变次数
次
故选C。
2. 2024年5月28日,来自全国各地的31名队员全员登顶珠峰,其中年龄最大的队员70岁,刷新了中国人登顶珠峰最年长纪录。某队员用单摆测定珠峰的高度,使单摆做简谐运动,在与珠峰同纬度零海拔高度处,在一定时间内测得单摆完成全振动N次。当到达山顶后,在相同时间内测得同一单摆完成全振动的次数为()次。若把地球视为半径为R的均匀球体,则珠峰的高度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】在与珠峰同纬度零海拔高度处,在一定时间内测得单摆完成全振动N次,设零海拔高度处的重力加速度为,则有
达山顶后,在相同时间内测得同一单摆完成全振动的次数为()次。设山顶的重力加速度为,则有
可得
根据
,
联立可得
可得珠峰的高度为
故选C。
3. 一列简谐横波沿x轴方向传播,传播速度为,振幅为。图甲为图乙中质点P的振动图像,图乙是时刻波的图像。则( )
A. 该波沿x轴负方向传播
B. 质点P平衡位置的坐标
C. 图乙中质点Q比质点P先回到平衡位置
D. 从图乙时刻再过,质点P通过的路程
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图乙可知,波长为
由
可知
则在,由图甲可知,P在y轴正半轴,且向平衡位置移动,则根据“上坡下”可知该波沿x轴正方向传播,故A错误;
B.P不随波的传播改变其在x轴上的横坐标,则由图乙可知
解得
故B正确;
C.根据“上坡下”可知,P向平衡位置移动,而Q远离平衡位置,则质点P先回到平衡位置,故C错误;
D.从图乙时刻再过,则
5个完整周期的路程为
在剩下的相对于图像乙向右平移,则平移后P的纵坐标为
则质点P通过的路程为
故D错误。
故选B。
4. 如图所示,某网球运动员在练习时,第一次运动员将网球从点沿水平方向击出,网球与地面碰撞一次后,垂直击中竖直墙面的点,运动轨迹为图中虚线;第二次仍将网球从点沿水平方向击出,网球与地面碰撞两次后,仍垂直击中竖直墙面的点。已知、两点等高,两点的间距为,点到地面的高度为,网球每次与地面碰撞时,水平方向的分速度不变,竖直方向的分速度大小不变,方向反向,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 第一次与第二次网球从到的时间相等
B. 第一次与第二次网球的初速度之比为
C. 第一次与第二次网球击出后落地瞬间的速度大小之比为
D. 第一次与第二次落地瞬间,速度与水平方向夹角的正切值之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题意网球每次与地面碰撞时,竖直方向的分速度大小不变,方向反向,可知网球每次弹起上升的高度相同,设一次弹起到上升到最高点的时间为,可知第一次与第二次网球从到的时间分别为和,故A错误;
B.网球水平方向做匀速直线运动,故第一次与第二次网球的初速度分别为,
故,故B错误;
C.网球落地时竖直方向有,
第一次与第二次网球击出后落地瞬间速度大小分别,
联立解得,故C正确;
D.设第一次与第二次落地瞬间,速度与水平方向夹角分别为,,可得,
解得,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,矩形ABCD区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,AB边长为d,BC边长为2d,O是BC边的中点,E是AD边的中点。在О点有一粒子源,可以在纸面内向磁场内各个方向射出质量均为m、电荷量均为q的相同电性的带电粒子,粒子射出的速度大小相同。速度方向与OB边的夹角为60°的粒子恰好从E点射出磁场,不计粒子的重力,则( )
A. 粒子带正电
B. 粒子运动的速度大小为
C. 粒子在磁场中运动的最长时间为
D. 磁场区域中有粒子通过的面积为
【答案】D
【解析】
【详解】A.速度方向与OB的夹角为60°的粒子恰好从E点射出磁场,由粒子运动的轨迹,根据左手定则可判断,粒子带负电。故A错误。
B.由此粒子的运动轨迹结合几何关系可知,粒子做圆周运动的半径
r=d
由牛顿第二定律,有
则粒子运动的速度大小为
故B错误。
C.由于粒子做圆周运动的速度大小相同,因此在磁场中运动的轨迹越长,时间越长,分析可知,粒子在磁场中运动的最长弧长为四分之一圆周,因此最长时间为四分之一周期,即最长时间为
故C错误。
D.由图
可知磁场区域有粒子通过的面积为图中AOCDA区域的面积,即为
故D正确。
故选D。
(河北邢台高二上联考)
6. 如图所示,P和Q为两平行金属板,板间有恒定电压,在P板附近有一电子(不计重力)由静止开始向Q板运动,下列说法正确的是( )
A. 电子到达Q板时的速率,与板间电压无关,仅与两板间距离有关
B. 电子到达Q板时的速率,与两板间距离无关,仅与板间电压有关
C. 两板间距离越小,电子的加速度就越小
D. 两板间距离越大,加速时间越短
【答案】B
【解析】
【详解】AB.根据动能定理
可得电子到达Q板时的速率v=
则电子到达Q板时的速率与极板间距离无关,与加速电压有关,故A错误,B正确;
CD.极板与电源相连,电压U不变,根据E=
可知两极板距离d越小,场强E越大,根据
可知电场力越大,加速度越大,根据
可得距离越大加速时间越长。
故CD错误。
故选B。
二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,部分选对的得部分,有选错的得0分。)
7. 如图所示,空间存在竖直向上的匀强电场,在同一水平直线上A、B两点处分别把两个质量均为m的带电小球同时抛出。小球1抛出时速度大小为,方向水平向右,小球2抛出时速度与水平方向成,两球的运动轨迹在同一竖直面内,两球在P点相遇,P是AB连线中垂线上的一点。已知两球所带电荷量大小均为q,该过程中两球的运动时间均为,g为重力加速度,不计空气阻力和两球间的相互作用,下列说法正确的是( )
A. 球1带负电,球2带正电
B. 抛出时两球的机械能之和与相遇时两球的机械能之和相等
C. 电场强度大小为
D. 从抛出到相遇,球1和球2的速度变化量之比为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.两球运动时间相同,水平方向位移相同,1、2两球水平方向速度相等
得
由竖直方向位移相同,具有向上初速度的球加速度更大,可得,故球2所受电场力向下,球1所受电场力向上,球1带正电,球2带负电,故A错误;
B.电场力对球1做负功,对球2做正功,球1机械能减少,球2机械能增加,且电场力做的总功为0,则两球机械能之和不变,故B正确;
C.1、2两球运动时间均
对球1有
对球2有
竖直方向
解得电场强度大小为,C错误;
D.由上述解析解得两球的加速度之比为,则,速度变化量之比为,D正确。
故选BD。
8. 如图甲是街头常见的变压器,它通过降压给用户供电,简化示意图如图乙所示,各电表均为理想交流电表,变压器的输入电压U1保持不变,输出电压通过输电线输送给用户,两条输电线的总电阻为R0。当并联的用电器增多时,下列判断正确的是( )
A. 电流表A1示数减小,A2示数减小
B. 电压表V2示数不变,V3示数增大
C. 变压器的输入功率和输出功率都增大
D. V3的变化量ΔU3与A1的变化量ΔI1之比不变
【答案】CD
【解析】
【详解】A.变压器的输入电压U1保持不变,根据=知,副线圈电压U2不变,故V2示数不变,当并联的用电器增多时,并联部分的电阻减小,副线圈所在回路的总电阻减小,由闭合电路欧姆定律知,通过副线圈的电流I2增大,故A2示数增大,根据=知,原线圈中电流I1增大,故A1示数增大,故A错误;
B.由闭合电路欧姆定律得并联电路两端电压U3=U2-I2R0
I2增大,U2不变,则U3减小,故V3示数减小,故B错误;
C.变压器的输入功率等于输出功率,由P=U1I1知,输入功率和输出功率均变大,故C正确;
D.副线圈电压U2不变,则V3的变化量ΔU3与R0两端电压的变化量ΔU0之和为零,所以|ΔU3|=|ΔU0|
电流关系
所以
又
联立可得,故D正确。
故选CD。
9. 如图所示为速冻食品加工厂生产和包装饺子的一道工序。两端相距的水平传送带正以的速度匀速转动,现将饺子从一端轻轻放上传送带,饺子被传送至另一端。已知饺子与传送带间的动摩擦因数为0.2,重力加速度,不考虑饺子之间的相互作用和空气阻力。关于饺子在水平传送带上的运动,下列说法正确的是( )
A. 饺子始终以的加速度做匀加速运动
B. 即使传送带的速度增大,饺子加速过程的加速度也不变
C. 饺子从传送带的一端到另一端的时间为
D. 饺子在传送带上留下的痕迹长度为
【答案】BD
【解析】
【详解】ACD.饺子在传送带加速运动时的加速度为
当传送带以的速度匀速运动时,饺子加速过程的时间为
加速过程的位移为
故饺子先匀加速运动后匀速运动,匀速过程的时间为
饺子通过传送带的时间为
此过程中传送带的位移为
故饺子通过传送带留下的痕迹
故AC错误,D正确;
B.只要传送带的速度大于饺子的速度,饺子的加速度就是
保持不变,故B正确。
故选BD。
10. 如图所示,在屏幕MN的下方有一截面为等边三角形的透明介质,三角形边长为l,顶点与屏幕接触于C点,底边AB与屏幕MN平行。激光a垂直于AB边射向AC边的中点O,恰好发生全反射,光线最后照射在屏幕MN上的E点(图中未画出)。已知光在真空中的传播速度为c,下列说法正确的是( )
A. 光在透明介质中发生全反射的临界角为
B. 该透明介质折射率为
C. 光在透明介质中的传播速度为
D. 光从射入AB面开始到射到E点的时间为
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB.画出光路图如图所示
在界面AC恰好发生全反射,由几何关系可知全反射临界角
则折射率
故A错误;B正确;
C.又
则光在透明介质中的传播速度为
故C正确;
D.由几何关系可得
,
则
光从射入AB面开始到射到E点的时间为
故D正确。
故选BCD。
第二部分(非选择题 共56分)
三、非选择题(本大题共5小题,共56分)
11. 某同学利用单摆测定当地的重力加速度。
(1)在测量单摆的周期时,他用秒表记下了单摆做50次全振动的时间,如图甲所示,秒表的读数为____s。
(2)下表是该同学记录的3组实验数据,并做了部分计算处理。
组次
1
2
3
摆长l/cm
80.00
90.00
100.00
50次全振动时间t/s
90.0
95.5
100.5
振动周期T/s
1.80
191
重力加速度g/(m·s-2)
9.74
9.73
请计算出第3组实验中的__s,__m/s2。
(3)该同学经测量得到多组摆长l和对应的周期T,画出图线,然后在图线上选取A、B两个点,坐标如图乙所示。则当地重力加速度的表达式____。
【答案】(1)95.2
(2) ①. 2.01 ②. 9.76
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据题意,由图甲可知,秒表的读数为。
【小问2详解】
[1]根据题意可知,单摆振动周期为
[2]根据题意,由单摆周期公式
解得
【小问3详解】
根据题意,由单摆周期公式
整理可得
所以图像的斜率为
解得
12. 某物理爱好者设计了一个三挡位(“”“”“”)的欧姆表,其内部结构如图所示,为单刀三掷开关,为调零电阻,、、为定值电阻,表头的满偏电流为,内阻为,干电池的电动势为,内阻为。用此欧姆表测量某待测电阻的阻值,回答下列问题∶
(1)欧姆表的两只表笔中,____(选填“a”或“b”)是红表笔。
(2)当欧姆表的挡位为“×1”时,应将单刀三掷开关K与____(选填“1”“2”或“3”)接通。
(3)若从“×10”挡位换成“×1”挡位,再进行欧姆调零时,调零电阻R的滑片应该____(选填“向上”或“向下”)调节。
(4)在“×100”挡位进行欧姆调零后,在ab两表笔间接入阻值为6000Ω的定值电阻R1,稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的;取走R1,在ab两表笔间接入待测电阻Rx,稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的,则Rx=____Ω。
(5)若电源电动势原来为1.5V,一段时间后,电动势降为1.2V,用此欧姆表欧姆调零后测量某电阻,读数为30Ω,则该电阻的真实值为_____Ω。
【答案】(1)
(2)3 (3)向下
(4)4000 (5)24
【解析】
【小问1详解】
欧姆表内部电流从黑表笔流出,经待测电阻后,从红表笔流进欧姆表,黑表笔与内部电池正极相连,红表笔与内部电源负极相连,因此图中是红表笔。
【小问2详解】
欧姆表内阻大,中值电阻大,欧姆表的倍率越大,根据闭合电路的欧姆定律,欧姆表内阻
当开关K拨向3时,根据并联电路电流的分配原则可知,与表头并联的电阻越小,该支路的电流越大,回路中满偏电流越大,则欧姆表内阻越小,即为“×1”挡位。
【小问3详解】
从“×10”挡位换成“×1”挡位,即开关K从2拨向3,满偏电流由变成,欧姆调零电阻由变成
根据闭合电路欧姆定律有,
又
则,即调零电阻接入电路的阻值减小,因此滑片向下滑动。
【小问4详解】
根据闭合电路的欧姆定律,在“×100”挡位进行欧姆调零,则
在a、b两表笔间接入阻值为6000Ω的定值电阻,稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的,则
在a、b两表笔间接入待测电阻,稳定后表头G的指针偏转到满偏刻度的,则
联立解得
则有
【小问5详解】
若电源电动势原来为,调零时对应的内阻为,则有
一段时间后,电动势降为1.2V,用此欧姆表进行调零时,有
联立可得
当测量某电阻时读数为,则真实的电阻为
13. 如图所示,现用活塞式抽气机对容器抽气,M、N为单向工作阀门,当活塞向左压时,阀门M关闭,N打开,右侧抽气机汽缸中的气体完全排出,当活塞向右拉时,阀门M打开,N关闭,抽气机对容器抽气。已知右侧活塞间的有效抽气容积为V,左侧容器的容积为2V,初始密封在容器中的气体压强等于大气压强p0,活塞的横截面积为S,不计活塞的重力,抽气过程中气体温度不变,求:
(1)向右缓慢拉活塞第一次抽气过程中,手对活塞拉力的最大值;
(2)抽气5次后容器中剩余气体的压强。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)对于第一次抽气,右拉活塞,容器中气体均匀分散到抽气机汽缸和容器中,气体压强降为p1,根据玻意耳定律有
解得
根据平衡条件得手对活塞的最大拉力
(2)对于第二次抽气,右拉活塞,容器中气体均匀分散到抽气机汽缸和容器中,气体压强降为p2,根据玻意耳定律有
解得
依次类推,第5次抽气后容器中剩余气体压强
14. 如图所示,平行金属导轨MN、M'N'和平行金属导轨PQR、P'Q'R'固定在高度差为h(数值未知)的两水平台面上。导轨MN、M'N'左端接有电源,MN与M'N'的间距为L=0.10m,其导轨空间存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B1=0.20T;平行导轨PQR与P'Q'R'的间距也为L=0.10m,其中PQ与P'Q'是圆心角为60°、半径为r=0.50m的圆弧形导轨,QR与Q'R'是水平长直导轨,QQ'右侧有方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B2=0.40T。导体棒a的质量m1=0.02kg,接在电路中的电阻R1=2.0Ω,放置在导轨MN、M'N'右侧N'N边缘处;导体棒b的质量,接在电路中的电阻R2=4.0Ω,放置在水平导轨某处。闭合开关K后,导体棒a从NN'水平抛出,恰能无碰撞地从PP'处以速度v1=2m/s滑入平行导轨,且始终没有与棒b相碰。重力加速度取g=10m/s2,不计一切摩擦及空气阻力。求:
(1)导体棒b的最大加速度;
(2)导体棒a在QQ'右侧磁场中产生的焦耳热;
(3)闭合开关K后,通过电源的电荷量q。
【答案】(1)0.02m/s2
(2)0.02J (3)1C
【解析】
【小问1详解】
设a棒滑到水平导轨上时的速度大小为,则从PP'处到QQ'处,由动能定理得
解得
因为a棒刚进磁场时,a、b棒中的电流最大,所以此时b棒受力最大,加速度最大,此时,
由牛顿第二定律有
解得导体棒b的最大加速度
【小问2详解】
两个导体棒在运动过程中,动量守恒且能量守恒,当两棒的速度相等时回路中的电流为零,此后两棒做匀速运动,两棒不再产生焦耳热。所以由动量守恒定律有
设a棒在此过程中产生的焦耳热为Qa,b棒产生的焦耳热为Qb。由能量守恒定律有
由于a、b棒串联在一起,所以有
联立解得
【小问3详解】
设闭合开关后,a棒以速度v0水平抛出,则有
对a棒冲出过程,由动量定理得,
联立求得
15. 如图所示,轻质弹簧竖直放置,下端固定在地面上,质量的物体与弹簧连接,静止在处。将质量的物体自物体正上方处由静止释放,与发生第一次碰撞后,立刻向上运动,上升的最大高度,当再次回到点时恰与发生第二次碰撞。重力加速度取,空气阻力不计。(、碰撞时间极短,弹簧始终处于弹性限度内,且振动周期不变)。求:
(1)第一次碰撞后物体的速度;
(2)在两次碰撞的时间间隔内,弹簧对物体的冲量;
(3)经验证发现与发生的是弹性碰撞。若将物体释放的位置提高到处,仍要使、前两次碰撞均在点,求的最小值。
【答案】(1);(2),方向竖直向上;(3)
【解析】
【详解】(1)自由落体运动,与碰前速度为
解得
第一次碰后竖直上抛运动,初速度为
碰撞过程,取向下为正方向,由动量守恒定律得
解得
(2)两次碰撞时间间隔为
第二次碰撞前,的速度
此过程中,取向下为正方向,由动量定理得
解得弹簧对的冲量
方向竖直向上
(3)由
解得
第一次弹性碰撞,有
解得
碰后做简谐运动,振动周期不变(周期由振动系统决定)即
第二次仍然在点相碰,则竖直上抛回到点的时间与回到点时间相等
即
代入数据,解得
当时,值最小
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