精品解析:安徽滁州市定远县育才学校2025-2026学年高三下学期开学物理试题
2026-03-11
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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 | 同步教学-开学 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 安徽省 |
| 地区(市) | 滁州市 |
| 地区(区县) | 定远县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.39 MB |
| 发布时间 | 2026-03-11 |
| 更新时间 | 2026-03-11 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56771909.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
定远育才学校2025-2026学年高三(下)开学考试
物理试题
一、单选题:本大题共8小题,共32分。
1. 19世纪末,玻尔在卢瑟福模型的基础上,提出了电子在核外的量子化轨道,解决了氢原子结构的稳定性问题。如图所示为氢原子的能级结构图,一群氢原子处于的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子,用这些光照射逸出功为的金属铯,下列说法正确的是( )
A. 这群氢原子能发出6种频率不同的光,其中从跃迁到所发出的光波长最短
B. 这群氢原子能发出3种频率不同的光,其中从跃迁到所发出的光频率最高
C. 金属铯表面所发出的光电子的初动能最大值为
D. 金属铯表面所发出的光电子的初动能最大值为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.这群氢原子发出的光频率有
共六种,由
可知从跃迁到所发出的光频率最短,波长最长,从跃迁到所发出的光频率最高,故AB错误;
CD.由能级图可知,从跃迁到所发出的光能量最多,为
则金属铯表面所发出的光电子的初动能最大值为
故C正确,D错误。
故选C。
2. 用传感器研究物体在竖直方向上由静止开始做直线运动的规律时,规定向上为正方向,在计算机上得到0~6s内物体的加速度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. 0~4s内物体向上运动,4s~6s内物体向下运动
B. 4s~6s内物体处于失重状态
C. 2s~4s内物体做匀速直线运动
D. 6s时物体的速度为6m/s
【答案】D
【解析】
【详解】AD.依题意,根据图像可知,0~2s内物体向上做加速度逐渐增大的加速运动,2~4s内物体向上做匀加速运动,4~5s内物体向上做加速度逐渐减小的加速运动,5s末速度达最大,接着5~6s向上做加速度逐渐增大的减速运动。根据图像围成的面积表示速度的变化量,可得6s末物体的速度为
方向竖直向上。可知,0~6s内物体一直向上运动,故A错误,D正确;
B.由图像知4s~6s内,物体的加速度方向先竖直向上,后竖直向下,所以物体先超重后失重,故B错误;
C.2s~4s内物体做匀加速直线运动,故C错误;
故选D。
3. 2025年10月26日,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,成功将高分十四号02星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。如图所示为其发射过程的模拟图。卫星先进入圆轨道Ⅰ做匀速圆周运动,再经椭圆轨道Ⅱ,最终进入圆轨道Ⅲ做匀速圆周运动,轨道Ⅱ分别与轨道Ⅰ、轨道Ⅲ相切于P、Q两点。已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,引力常量为G,下列说法正确的是( )
A. 卫星在轨道Ⅱ上从P点运动到Q点的过程中,地球对卫星的引力做正功
B. 地球的密度为
C. 在轨道Ⅱ上经过Q点的加速度小于在轨道Ⅲ上经过Q点的加速度
D. 卫星在轨道Ⅱ上的运行周期小于在轨道Ⅲ上的运行周期
【答案】D
【解析】
【详解】A.卫星在轨道上从点运动到点过程中,地球对卫星的引力与速度夹角为钝角,做负功,故错误;
B.在地球表面
由
可得地球的密度,故B错误;
C.两个轨道上在同一点万有引力相同,则
解得
则在轨道上经过点的加速度等于在轨道Ⅲ上经过点的加速度,故C错误;
D.由于卫星在轨道上的半长轴小于在轨道Ⅲ上的半径,根据开普勒第三定律可知,卫星在轨道上的运行周期小于在轨道Ⅲ上的运行周期,故正确。
故选D。
4. 电磁俘能器由动磁铁、定磁铁和若干固定线圈组成,简化图如图所示。当受到外界激励时,动磁铁围绕定磁铁顺时针旋转,与线圈发生相对运动,线圈中会产生感应电流。若动磁铁产生的磁场垂直于纸面向外,下列说法正确的是( )
A. 电磁俘能器的工作原理是电流的磁效应
B. 如图位置时,线圈1和2中感应电流方向分别为逆时针和顺时针
C. 如图位置时,线圈1和2中感应电流方向均为顺时针
D. 如图位置时,线圈1和2中感应电流方向均为逆时针
【答案】B
【解析】
【详解】A.电磁俘能器的工作原理是电磁感应,故A错误;
BCD.当动磁铁围绕定磁铁顺时针旋转,线圈1中的磁通量垂直于纸面向外且减小,线圈2中的磁通量垂直于纸面向外且增大,根据楞次定律可知,线圈1和2中感应电流方向分别为逆时针和顺时针,故B正确,CD错误。
故选B。
5. 在如图甲所示的电路中,电阻R的阻值为,电压表和电流表均为理想电表,变压器为理想变压器,在变压器原线圈两端输入如图乙所示的电压,电压表的示数为,下列说法正确的是( )
A. 交流电的频率为
B. 变压器原线圈电压的有效值为
C. 电流表的示数为
D. 变压器原、副线圈的匝数之比为11:1
【答案】D
【解析】
【详解】A.交流电的周期为T=0.02s频率为
选项A错误;
B.变压器原线圈电压的有效值为
选项B错误;
C.根据变压器两边的功率关系可知
解得电流表的示数为
选项C错误;
D.变压器原、副线圈的匝数之比为
选项D正确。
故选D
6. 在磁感应强度为、方向竖直向上的匀强磁场中,水平放置一根长通电直导线,电流的方向垂直于纸面向里。如图所示,a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,其中c点的磁感应强度为,则下列说法正确的是( )
A. d点的磁感应强度为
B. b、d两点的磁感应强度相同
C. a点磁感应强度在四个点中最大
D. b点磁感应强度与竖直方向成斜向右上方
【答案】C
【解析】
【详解】ABD.由安培定则可知,通电直导线在c点的磁感应强度竖直向下,由于点的磁感应强度为,则通电直导线在c点的磁感应强度大小为,则通电直导线在d点的磁感应强度大小也为,方向水平向右,故d点的磁感应强度为
方向斜向右上方,同理,通电直导线在b点的磁感应强度大小也为,方向水平向左,故b点的磁感应强度为
方向斜向左上方,故ABD错误;
C.由安培定则可知,通电直导线在a点的磁感应强度大小为,方向竖直向上,则在a点的磁感应强度为,方向竖直向上,故a点的磁感应强度在四个点中最大,C正确。
故选C。
7. 如图所示,平行板电容器与电动势为的直流电源(内阻不计)、定值电阻和连接,极板与水平方向的夹角为,两极板间的距离为。一质量为的带电小球以一定的水平速度射入电场中,恰能沿水平虚线做直线运动。已知重力加速度为,不计空气阻力,则小球的带电量的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】小球受重力和电场力作用,二者的合力沿虚线方向,则
由闭合电路欧姆定律得
又
联立解得
故选B。
8. 如图甲所示,与水平面夹角的粗糙斜面上,放着可视为质点的两物块,质量分别为和。轻弹簧一端与物块相连,另一端与挡板相连。未施加拉力时,两物块恰好不下滑。从时刻开始,对施加一沿斜面向上的力使物块沿斜面向上做匀加速运动,力随时间变化如图乙,已知两物块与斜面的动摩擦因数均为0.5,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,取,已知下列说法正确的是( )
A. 乙图中
B. 弹簧的劲度系数为
C. 到的过程中力做的功为
D. 到分开的过程中,所受摩擦力做功为
【答案】C
【解析】
【详解】A.未施加外力时,A、B恰好不下滑,对系统受力分析如图
由正交分解可得
为此时弹簧的形变量,解得
时,,AB一起沿斜面向上匀加速直线运动,此时AB所受摩擦力沿斜面向下,受力分析如图
由正交分解可得
解得
时,A、B间无弹力,对B受力分析有
解得,故A错误;
B.对A受力分析有
为AB刚分开时,弹簧的形变量,解得
AB一起匀加速直线运动位移
解得,故B错误;
C.在过程,外力F为变力,对AB分析可得
解得
可得
所以F做功为,故C正确;
D.摩擦力对A做负功,为,故D错误。
故选C。
二、多选题:本大题共2小题,共10分。
9. 如图所示,将两个质量分别为、的小球A、B叠放在一起,中间留有小空隙,从初始高度处由静止释放。A球与地面碰撞后立即以原速率反弹,A球与B球碰撞的时间为,不计空气阻力,取向上为正方向,B球的速度时间图像如图乙所示,g取,下列说法中正确的是( )
A. B球与A球碰前的速度大小为
B. A、B两球发生的是弹性碰撞
C. 若,第一次碰撞后,球上升的最大高度可能大于
D. 两球碰撞过程中,B球的重力冲量与A对B球的冲量大小比值为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.A球的质量为m1=60g=0.06kg,B球的质量为m2=30g=0.03kg。设二者落地时的速度大小为v0,由动能定理可得
解得
由于A球与地面碰撞后立即以原速率反弹,所以B球与A球碰前的速度大小为
故A正确;
B.因为A、B作用时间极短,重力对系统的冲量远小于系统总动量,可以视系统动量守恒,取向上为正方向,根据动量守恒定律可得
解得A碰后速度为
所以碰撞前系统的总动能
碰撞后系统的总动能
碰撞前后,系统机械能有损失,不是弹性碰撞,故B错误;
C.若,若发生弹性碰撞,则第一次碰撞后
解得
球上升的最大高度
所以碰撞后B球上升的最大高度不会大于20m,故C错误;
D.根据图乙可知,碰后B球反弹的速度大小为
设A对B球的冲量大小为I2,取向上为正方向,对B球根据动量定理可得
解得
B球受到的重力的冲量大小为
B球的重力冲量与A对B球的冲量大小比值为
故D正确。
故选AD。
10. 流式细胞仪可对不同类型细胞进行分类收集,其原理如图。仅含一个A细胞或B细胞的小液滴从喷嘴喷出(另有一些液滴不含细胞),液滴质量均为。当液滴穿过激光束、充电环时被分类充电,使含A、B细胞的液滴分别带上电,电荷量均为。随后,液滴以的速度竖直进入长度为的电极板间,板间电场均匀、方向水平向右,电场强度大小为。含细胞的液滴最终被分别收集在极板下方处的A、B收集管中.不计重力、空气阻力以及带电液滴间的作用。下列说法正确的是( )
A. 含A细胞的液滴带负电
B. 含B细胞的液滴穿过电极板的时间为0.01s
C. 含B细胞的液滴离开电场时偏转的距离为
D. A细胞收集管与B细胞收集管之间的距离为0.11m
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据题意可知,含A细胞的液滴在匀强电场中受向右的电场力,由于匀强电场的方向水平向右,则含A细胞的液滴带正电,故A错误;
B.带电液滴穿过匀强电场的过程中,竖直方向做匀速直线运动,含B细胞的液滴穿过电极板的时间为,故B正确;
C.带电液滴穿过匀强电场的过程中,水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,加速度大小
则含B细胞的液滴离开电场时偏转的距离为,故C错误;
D.带电液滴射出匀强电场时,速度方向与竖直方向夹角的正切值
速度的反向延长线过带电液滴在匀强电场中竖直位移的中点,带电液滴射出匀强电场后做匀速直线运动,设A细胞收集管与B细胞收集管之间的距离为L,
解得,故D正确。
故选BD。
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11. 利用智能手机自带的各种传感器可以完成很多物理实验。某同学利用“探究平抛运动规律”的实验装置,结合手机的传感器功能测定当地的重力加速度,如图甲所示。实验步骤如下。
(1)实验前用50分度游标卡尺测得小球直径如图乙所示,则小球直径______。
(2)实验装置中固定轨道的末端水平,在轨道末端正上方安装一光电门,将小球从轨道的某高度处由静止释放,通过光电门后抛出,测得小球通过光电门的平均时间为2.10ms,由此可知小球通过光电门的速度大小______。(计算结果保留三位有效数字)
(3)小球通过光电门运动一段时间后,打到竖直记录屏上,记下落点位置。然后通过手机传感器的测距功能,测量并记录小球做平抛运动的水平距离和竖直下落的距离,多次改变屏与抛出点的水平距离,小球每次都从轨道的同一高度处由静止释放,重复上述实验,记录多组、数据,在给定的坐标纸上作出的图像如图丙所示。根据上述图像求得当地的重力加速度大小______。(计算结果保留三位有效数字)
(4)若实验中记录值时漏掉了小球的半径,是否对重力加速度大小的测量结果产生影响?若不产生影响,请简要说明判断依据;若产生影响,将导致重力加速度大小的测量结果偏大还是偏小?
【答案】(1)4.20
(2)2.00 (3)9.60(9.45~9.75)
(4)不影响,理由见解析
【解析】
【小问1详解】
由游标卡尺读数规则可知,读数为
【小问2详解】
小球通过光电门的速度
【小问3详解】
根据平抛运动的规律有,
可得与的关系为
结合图像可得
解得
【小问4详解】
不影响。由图像中斜率
解得
可知漏掉小球的半径不影响重力加速度的测量。
12. 某物理兴趣小组准备测量一节干电池的电动势和内阻,实验室提供了如下器材:
A.电流表A1(量程3mA,内阻为199Ω)
B.电流表A2(量程1500mA,内阻为1Ω)
C.电压表V(量程3V,内阻很大)
D.滑动变阻器R1(阻值范围0~5Ω,额定电流2A)
E.滑动变阻器R2(阻值范围0~500Ω,额定电流1A)
F.定值电阻R3=1Ω
G.定值电阻R4=1kΩ
以及待测干电池,开关、导线若干。
同学们根据提供的器材,设计了如图甲所示的实验电路图。
(1)请根据电路图,将实物图中连线补充完整______。
(2)该小组查阅资料知干电池的内阻约为3Ω,为了尽量减小误差且方便操作,图中电流表应选择______(填“A1”或“A2”),滑动变阻器应选择______(填“R1”或“R2”),定值电阻应选择______(填“R3”或“R4”)。
(3)同学们利用上述实验装置测得了多组实验数据,并将电流表的读数作为横坐标,电压表的读数作为纵坐标,选取合适的标度,绘制了如图丙所示的图线。则该小组同学测定的干电池电动势E=______V,内阻r=______Ω。(填含有a、b、c的表达式)
【答案】 ①. ②. A1 ③. R1 ④. R3 ⑤. a ⑥.
【解析】
详解】(1)[2]根据电路图,实物连线图如图所示:
(2)[2]因测量一节干电池的电动势约为1.5V,干电池的内阻约为3Ω,因此电路的最大电流约为
因此选A2量程过大,因此要选择A1并联电阻改装电流表即可,则电流表选择A1;
[3]滑动变阻器R2阻值过大,不方便操作,则滑动变阻器选择R1;
[4]电流表A1量程3mA,内阻为199Ω,要将A1并联电阻改装约为500mA的电流表,根据并联电路分流关系可得选择R3以后可将电流表A1改为600mA量程,满足实验要求。
(3)[5][6]电流表A1内阻为199Ω,定值电阻R3阻值1Ω,若设电流表读数为I,则电路中的总电流为200I,由闭合电路的欧姆定律
U=E-200rI
由图像可知
E=a
|k|=200r=
解得
r=
四、计算题:本大题共3小题,共40分。
13. 如图所示为某透明半圆柱体的横截面,圆心为O、半径为R,一束光线从圆弧的A点垂直底面入射,延长入射光线与直径MN交于B点且AB距离为。光线经过MN边一次反射后经过圆弧上的P点,P点位于圆心O的正上方。光在真空中的传播速度为c,求∶
(1)半圆柱体的折射率n;
(2)若n=2时,光线在半圆柱体内运动的时间(不考虑圆弧面的反射)。
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)作出光路图
由几何关系得
即
a=30°,r=30°
解得
②作出光路图,光线从A→D→Q,折射角,则有
解得
,r1<30°
故光线在底面上发生全反射,由图可知
根据对称性知,光在透明体内走过的路程为
光在透明体中传播速度为
时间
解得
14. 一个小孩做推物块的游戏,如图所示,质量为m的小物块A放置在光滑水平面上,紧靠物块右端有一辆小车B,小孩蹲在小车上,小孩与车的总质量为6m,一起静止在光滑水平面上,物块A左侧紧挨着足够长的水平传送带MN,传送带的上表面与水平面在同一高度,传送带以速度v顺时针转动。游戏时,A被小孩以相对水平面的速度向左推出,一段时间后返回到传送带右端N,继续向右追上小孩后又立即被小孩以相对水平面的速度向左推出,如此反复,直至A追不上小孩为止。已知物块A与传送带MN间的动摩擦因数为,重力加速度为g。
(1)求物块第一次被推出后,小孩与车的速度大小;
(2)若传送带转动的速度,求物块被小孩第一次推出后到返回传送带右端N所用的时间。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)地面光滑,物块A与小孩、车组成的系统动量守恒,以向右为正方向,则有
解得
(2)物块被小孩第一次推出到与传送带共速期间物块的受力如图所示
该过程中物块的加速度为,则有
解得
物块被小孩第一次推出到与传送带共速所用时间为,对地位移为
解得
物块与传送带共速之后将以的速度匀速运动至,匀速运动用时
物块被小孩第一次推出后到返回传送带右端N所用的时间为
15. 如图所示为某研究小组设计的“圆盘电动机”装置。半径为3L的导体圆环竖直放置,处于水平且垂直于圆环平面的匀强磁场中,磁感应强度大小为。圆环通过三根阻值均为3R的辐条与转轴固定连接。圆环左侧装有一个半径为L的圆盘,可随转轴同步转动。圆盘上绕有不可伸长的细线,下端悬挂铝块,系统运行足够长时间后铝块仍未落地。除铝块外,其他物体质量均忽略不计,且不考虑一切摩擦阻力,重力加速度为g。圆环右侧与阻值为R的电阻构成闭合回路。电阻R两端通过导线连接平行金属板a、b。在b板右侧依次分布有两个匀强磁场区域,C、D为磁场边界,与a、b板平行,区域Ⅰ的宽度为L,区域Ⅱ的宽度足够大,两区域磁感应强度大小均为B,方向如图所示。当圆盘匀速转动时,一质量为m、电荷量为q的带负电的粒子从a板中央由静止释放,经b板小孔垂直进入区域Ⅰ的磁场中,运动一段时间后又恰能回到a板出发点。粒子重力忽略不计。
(1)求粒子在磁场中运动的总时间t和粒子在磁场中的速度v的大小;
(2)求匀强磁场的方向及铝块的质量;
(3)若改变区域Ⅰ、Ⅱ中的匀强磁场大小为,使粒子可从距b板小孔为2L的点穿过C边界离开磁场,求此时匀强磁场的大小。
【答案】(1),
(2)水平向右,
(3)或
【解析】
【小问1详解】
粒子在Ⅰ、Ⅱ区域内做圆周运动,半径均为r,由题意知粒子运动轨迹如图甲
根据几何关系可得
根据洛伦兹力提供向心力有
解得
粒子运动的周期均为T,则有
粒子在磁场中运动的总时间
联立解得
【小问2详解】
由粒子在电场中加速可知a板带负电,由右手定则可知匀强磁场的方向水平向右
设圆盘稳定时辐条转动的角速度为,则三根辐条产生的等效电动势
由并联可知电源等效电阻
此时对于铝块,速度
此时铝块的重力做功功率等于电路的电功率
稳定时平行金属板、两端的电压
粒子在电场中运动时,根据动能定理有
解得
【小问3详解】
粒子进入磁场从C边界射出的运动轨迹有两种
①如果粒子从小孔下面离开磁场,运动轨迹与D相切,如图乙所示
根据几何关系可得
根据洛伦兹力提供向心力有
解得
②如果粒子从小孔上面离开磁场,如图丙所示
根据几何关系可得
解得
根据洛伦兹力提供向心力有
解得
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定远育才学校2025-2026学年高三(下)开学考试
物理试题
一、单选题:本大题共8小题,共32分。
1. 19世纪末,玻尔在卢瑟福模型的基础上,提出了电子在核外的量子化轨道,解决了氢原子结构的稳定性问题。如图所示为氢原子的能级结构图,一群氢原子处于的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子,用这些光照射逸出功为的金属铯,下列说法正确的是( )
A. 这群氢原子能发出6种频率不同的光,其中从跃迁到所发出的光波长最短
B. 这群氢原子能发出3种频率不同的光,其中从跃迁到所发出的光频率最高
C. 金属铯表面所发出的光电子的初动能最大值为
D. 金属铯表面所发出的光电子的初动能最大值为
2. 用传感器研究物体在竖直方向上由静止开始做直线运动的规律时,规定向上为正方向,在计算机上得到0~6s内物体的加速度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. 0~4s内物体向上运动,4s~6s内物体向下运动
B. 4s~6s内物体处于失重状态
C. 2s~4s内物体做匀速直线运动
D. 6s时物体的速度为6m/s
3. 2025年10月26日,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,成功将高分十四号02星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。如图所示为其发射过程的模拟图。卫星先进入圆轨道Ⅰ做匀速圆周运动,再经椭圆轨道Ⅱ,最终进入圆轨道Ⅲ做匀速圆周运动,轨道Ⅱ分别与轨道Ⅰ、轨道Ⅲ相切于P、Q两点。已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,引力常量为G,下列说法正确的是( )
A. 卫星在轨道Ⅱ上从P点运动到Q点的过程中,地球对卫星的引力做正功
B. 地球的密度为
C. 在轨道Ⅱ上经过Q点的加速度小于在轨道Ⅲ上经过Q点的加速度
D. 卫星在轨道Ⅱ上的运行周期小于在轨道Ⅲ上的运行周期
4. 电磁俘能器由动磁铁、定磁铁和若干固定线圈组成,简化图如图所示。当受到外界激励时,动磁铁围绕定磁铁顺时针旋转,与线圈发生相对运动,线圈中会产生感应电流。若动磁铁产生的磁场垂直于纸面向外,下列说法正确的是( )
A. 电磁俘能器的工作原理是电流的磁效应
B. 如图位置时,线圈1和2中感应电流方向分别为逆时针和顺时针
C. 如图位置时,线圈1和2中感应电流方向均为顺时针
D. 如图位置时,线圈1和2中感应电流方向均为逆时针
5. 在如图甲所示的电路中,电阻R的阻值为,电压表和电流表均为理想电表,变压器为理想变压器,在变压器原线圈两端输入如图乙所示的电压,电压表的示数为,下列说法正确的是( )
A. 交流电的频率为
B. 变压器原线圈电压的有效值为
C. 电流表的示数为
D. 变压器原、副线圈的匝数之比为11:1
6. 在磁感应强度为、方向竖直向上的匀强磁场中,水平放置一根长通电直导线,电流的方向垂直于纸面向里。如图所示,a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,其中c点的磁感应强度为,则下列说法正确的是( )
A. d点磁感应强度为
B. b、d两点的磁感应强度相同
C. a点的磁感应强度在四个点中最大
D. b点磁感应强度与竖直方向成斜向右上方
7. 如图所示,平行板电容器与电动势为的直流电源(内阻不计)、定值电阻和连接,极板与水平方向的夹角为,两极板间的距离为。一质量为的带电小球以一定的水平速度射入电场中,恰能沿水平虚线做直线运动。已知重力加速度为,不计空气阻力,则小球的带电量的大小为( )
A. B. C. D.
8. 如图甲所示,与水平面夹角的粗糙斜面上,放着可视为质点的两物块,质量分别为和。轻弹簧一端与物块相连,另一端与挡板相连。未施加拉力时,两物块恰好不下滑。从时刻开始,对施加一沿斜面向上的力使物块沿斜面向上做匀加速运动,力随时间变化如图乙,已知两物块与斜面的动摩擦因数均为0.5,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,取,已知下列说法正确的是( )
A. 乙图中
B. 弹簧的劲度系数为
C. 到的过程中力做的功为
D. 到分开的过程中,所受摩擦力做功为
二、多选题:本大题共2小题,共10分。
9. 如图所示,将两个质量分别为、的小球A、B叠放在一起,中间留有小空隙,从初始高度处由静止释放。A球与地面碰撞后立即以原速率反弹,A球与B球碰撞的时间为,不计空气阻力,取向上为正方向,B球的速度时间图像如图乙所示,g取,下列说法中正确的是( )
A. B球与A球碰前速度大小为
B. A、B两球发生的是弹性碰撞
C. 若,第一次碰撞后,球上升的最大高度可能大于
D. 两球碰撞过程中,B球的重力冲量与A对B球的冲量大小比值为
10. 流式细胞仪可对不同类型的细胞进行分类收集,其原理如图。仅含一个A细胞或B细胞的小液滴从喷嘴喷出(另有一些液滴不含细胞),液滴质量均为。当液滴穿过激光束、充电环时被分类充电,使含A、B细胞的液滴分别带上电,电荷量均为。随后,液滴以的速度竖直进入长度为的电极板间,板间电场均匀、方向水平向右,电场强度大小为。含细胞的液滴最终被分别收集在极板下方处的A、B收集管中.不计重力、空气阻力以及带电液滴间的作用。下列说法正确的是( )
A. 含A细胞的液滴带负电
B. 含B细胞的液滴穿过电极板的时间为0.01s
C. 含B细胞的液滴离开电场时偏转的距离为
D. A细胞收集管与B细胞收集管之间距离为0.11m
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11. 利用智能手机自带各种传感器可以完成很多物理实验。某同学利用“探究平抛运动规律”的实验装置,结合手机的传感器功能测定当地的重力加速度,如图甲所示。实验步骤如下。
(1)实验前用50分度游标卡尺测得小球直径如图乙所示,则小球直径______。
(2)实验装置中固定轨道的末端水平,在轨道末端正上方安装一光电门,将小球从轨道的某高度处由静止释放,通过光电门后抛出,测得小球通过光电门的平均时间为2.10ms,由此可知小球通过光电门的速度大小______。(计算结果保留三位有效数字)
(3)小球通过光电门运动一段时间后,打到竖直记录屏上,记下落点位置。然后通过手机传感器的测距功能,测量并记录小球做平抛运动的水平距离和竖直下落的距离,多次改变屏与抛出点的水平距离,小球每次都从轨道的同一高度处由静止释放,重复上述实验,记录多组、数据,在给定的坐标纸上作出的图像如图丙所示。根据上述图像求得当地的重力加速度大小______。(计算结果保留三位有效数字)
(4)若实验中记录值时漏掉了小球的半径,是否对重力加速度大小的测量结果产生影响?若不产生影响,请简要说明判断依据;若产生影响,将导致重力加速度大小的测量结果偏大还是偏小?
12. 某物理兴趣小组准备测量一节干电池的电动势和内阻,实验室提供了如下器材:
A.电流表A1(量程3mA,内阻为199Ω)
B.电流表A2(量程1500mA,内阻为1Ω)
C.电压表V(量程3V,内阻很大)
D.滑动变阻器R1(阻值范围0~5Ω,额定电流2A)
E.滑动变阻器R2(阻值范围0~500Ω,额定电流1A)
F.定值电阻R3=1Ω
G.定值电阻R4=1kΩ
以及待测干电池,开关、导线若干。
同学们根据提供的器材,设计了如图甲所示的实验电路图。
(1)请根据电路图,将实物图中连线补充完整______。
(2)该小组查阅资料知干电池的内阻约为3Ω,为了尽量减小误差且方便操作,图中电流表应选择______(填“A1”或“A2”),滑动变阻器应选择______(填“R1”或“R2”),定值电阻应选择______(填“R3”或“R4”)。
(3)同学们利用上述实验装置测得了多组实验数据,并将电流表的读数作为横坐标,电压表的读数作为纵坐标,选取合适的标度,绘制了如图丙所示的图线。则该小组同学测定的干电池电动势E=______V,内阻r=______Ω。(填含有a、b、c的表达式)
四、计算题:本大题共3小题,共40分。
13. 如图所示为某透明半圆柱体的横截面,圆心为O、半径为R,一束光线从圆弧的A点垂直底面入射,延长入射光线与直径MN交于B点且AB距离为。光线经过MN边一次反射后经过圆弧上的P点,P点位于圆心O的正上方。光在真空中的传播速度为c,求∶
(1)半圆柱体的折射率n;
(2)若n=2时,光线在半圆柱体内运动的时间(不考虑圆弧面的反射)。
14. 一个小孩做推物块的游戏,如图所示,质量为m的小物块A放置在光滑水平面上,紧靠物块右端有一辆小车B,小孩蹲在小车上,小孩与车的总质量为6m,一起静止在光滑水平面上,物块A左侧紧挨着足够长的水平传送带MN,传送带的上表面与水平面在同一高度,传送带以速度v顺时针转动。游戏时,A被小孩以相对水平面的速度向左推出,一段时间后返回到传送带右端N,继续向右追上小孩后又立即被小孩以相对水平面的速度向左推出,如此反复,直至A追不上小孩为止。已知物块A与传送带MN间的动摩擦因数为,重力加速度为g。
(1)求物块第一次被推出后,小孩与车的速度大小;
(2)若传送带转动的速度,求物块被小孩第一次推出后到返回传送带右端N所用的时间。
15. 如图所示为某研究小组设计“圆盘电动机”装置。半径为3L的导体圆环竖直放置,处于水平且垂直于圆环平面的匀强磁场中,磁感应强度大小为。圆环通过三根阻值均为3R的辐条与转轴固定连接。圆环左侧装有一个半径为L的圆盘,可随转轴同步转动。圆盘上绕有不可伸长的细线,下端悬挂铝块,系统运行足够长时间后铝块仍未落地。除铝块外,其他物体质量均忽略不计,且不考虑一切摩擦阻力,重力加速度为g。圆环右侧与阻值为R的电阻构成闭合回路。电阻R两端通过导线连接平行金属板a、b。在b板右侧依次分布有两个匀强磁场区域,C、D为磁场边界,与a、b板平行,区域Ⅰ的宽度为L,区域Ⅱ的宽度足够大,两区域磁感应强度大小均为B,方向如图所示。当圆盘匀速转动时,一质量为m、电荷量为q的带负电的粒子从a板中央由静止释放,经b板小孔垂直进入区域Ⅰ的磁场中,运动一段时间后又恰能回到a板出发点。粒子重力忽略不计。
(1)求粒子在磁场中运动的总时间t和粒子在磁场中的速度v的大小;
(2)求匀强磁场的方向及铝块的质量;
(3)若改变区域Ⅰ、Ⅱ中的匀强磁场大小为,使粒子可从距b板小孔为2L的点穿过C边界离开磁场,求此时匀强磁场的大小。
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