精品解析:2026年河北省张家口市普通高中高三下学期学业水平选择性模拟考试物理试卷
2026-03-25
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2份
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30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-一模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | 张家口市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.38 MB |
| 发布时间 | 2026-03-25 |
| 更新时间 | 2026-05-20 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57008536.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2026年河北省普通高中学业水平选择性模拟考试
物理
本试卷共8页,15小题,满分100分。考试时长75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上。
2.回答选择题时,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。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。
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. 2025年11月1日,我国第四代先进裂变核能系统——钍基熔盐实验堆,首次实现钍铀核燃料转换。该反应堆中利用钍-铀循环产能,将转变为,再次发生裂变,产生大量能量,裂变的方程为。已知的结合能为,的结合能为,的结合能为,的裂变反应释放的能量为,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】重核裂变释放能量,反应后生成的新原子核的总结合能大于反应前原子核的总结合能,释放的能量等于反应后生成的新原子核的总结合能与反应前原子核的总结合能之差。自由中子没有结合能,反应前总结合能仅为的结合能;反应后总结合能为和的结合能之和(中子仍为自由核子,结合能为0)。裂变释放的能量等于反应后总结合能减去反应前总结合能,即
故选D。
2. 如图所示,在竖直平面内用甲、乙两根筷子夹一个重为的小球,两根筷子对小球弹力的作用点和球心在同一竖直平面内,甲筷子倾斜,且与竖直方向的夹角为,乙筷子始终竖直。在缓慢变化过程中,小球始终保持静止,且筷子与小球间的摩擦忽略不计。下列说法正确的是( )
A. 甲筷子对小球的弹力大小为
B. 乙筷子对小球的弹力大小为
C. 随着缓慢减小,两根筷子对小球的弹力均增大
D. 随着缓慢减小,两根筷子对小球的合力将变大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.物体受力分析如图,由平衡条件可知,,故A、B错误;
C.随着缓慢减小,和均减小,故两根筷子对小球的弹力均增大,故C正确;
D.根据平衡条件可得,小球所受的合力一直为零,两根筷子对小球的合力大小始终等于小球的重力,故D错误。
故选C。
3. 冬季寒潮来袭,小华将热水倒入水瓶后,立即用瓶塞密封瓶口,瓶内封闭了一定质量的空气(视为理想气体)。水瓶容积不变,随着瓶内水温逐渐降低,封闭空气的温度从热力学温度降至,其压强随热力学温度的变化图像为过坐标原点的倾斜直线(如图所示)。关于的过程,下列说法正确的是( )
A. 封闭空气的内能增加,且空气对外界做负功
B. 封闭空气向外界放出的热量等于其内能的减少量
C. 封闭空气向外界放出的热量大于其内能的减少量
D. 瓶内空气分子数密度不变,每个分子撞击器壁的作用力均减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.理想气体的内能仅由温度决定,过程中,封闭空气温度从热力学温度降至,因此内能减少,又因水瓶容积不变,空气对外界不做功,故A错误;
BC.根据热力学第一定律,等容过程中,温度降低,内能减少,故,可得,即空气向外界放热,且放出的热量大小等于内能的减少量,故B正确,C错误;
D.水瓶容积不变,封闭空气的质量和体积均未改变,因此单位体积内的分子数保持不变,过程中温度降低,分子平均动能减小,并非每个分子的动能都减小,故D错误。
故选B。
4. 中国“北斗”卫星导航系统创新性地采用“GEO(地球静止轨道)+IGSO(倾斜地球同步轨道)+MEO(中圆地球轨道)”三种轨道混合星座,实现“先区域、后全球”的技术路线。其中,GEO卫星的轨道半径约为MEO卫星的轨道半径的1.5倍,GEO卫星的质量比MEO卫星的大,卫星的运行轨道均视为圆轨道。下列说法正确的是( )
A. GEO卫星与MEO卫星的线速度之比为
B. GEO卫星与MEO卫星的角速度之比为
C. GEO卫星与MEO卫星的向心加速度之比为
D. GEO卫星与MEO卫星的动能之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A.卫星绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,即
设GEO卫星轨道半径为,MEO卫星轨道半径为,由题得
由,得,此比值不等于,故A错误;
B.由,得,此比值不等于,故B错误;
C.由,得,故C正确;
D.动能,由于两类卫星的质量比值未知,无法求出动能之比,故D错误。
故选C。
5. 降噪耳机主要通过主动降噪(ANC)和被动降噪(PNC)两种技术原理实现噪音消除,主动降噪利用声波干涉抵消噪音(如图所示),图中波峰表示密部,波谷表示疏部,下列说法正确的是( )
A. 降噪声波与环境噪声的波长相同,且耳膜振动方向与环境噪声传播方向垂直
B. 一个周期内,点处质点向右移动一个波长的距离
C. 图中点处质点的位移始终为0
D. 环境噪声频率越高,降噪声波的频率也必须随之升高,同时从耳机传播到耳膜的速度越大
【答案】C
【解析】
【详解】A.主动降噪利用波的干涉,降噪声波与环境噪声频率相同,波长相同,但声波在气体中是纵波,质点振动方向与传播方向平行,因此耳膜振动方向与环境噪声传播方向平行,故A错误;
BC.点处的质点只在平衡位置附近振动,并不随波移动,两列振幅相同的声波在图中的点振动方向相反,即点是振动减弱点,位移始终为0,故B错误,C正确;
D.要发生干涉降噪,降噪声波频率需与环境噪声频率相同,环境噪声频率升高,降噪声波频率随之升高;声波传播速度由介质决定,耳机到耳膜介质不变,速度不变,故D错误。
故选C。
6. 如图所示为远距离输电示意图,变压器均为理想变压器。升压变压器原线圈匝数为100匝,副线圈匝数为1000匝,其输入电压如图乙所示,远距离输电线的总电阻为。降压变压器右侧电路中为一定值电阻,为滑动变阻器,下列说法正确的是( )
A. 降压变压器副线圈输出的交流电频率为100Hz
B. 图乙所示电压的瞬时值表达式为
C. 当滑片P向端滑动时,电压表示数变大
D. 若升压变压器的输入功率为66kW,远距离输电线路损耗功率为9kW
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图乙知交流电的周期为0.02s,所以频率为,故A错误;
B.图乙所示电压的瞬时值表达式为,故B错误;
C.将降压变压器及副线圈电路等效为一个电阻,则
有
当滑片P向端滑动时,连入电路的阻值变小,升压变压器副线圈两端电压不变,则输电线上的电流变大,输电线上的电压变大,变小,变小,由
可知增大,电阻两端的电压变大,两端的电压变小,电压表示数变小,故C错误;
D.由图乙知,升压变压器输入端电压有效值为
若升压变压器的输入功率为66kW,则
根据理想变压器原、副线圈电流与匝数的关系有
所以
所以远距离输电线路损耗功率为,故D正确。
故选D。
7. 为提升山地救援应急处置能力,消防救援大队组织开展山坡救援物资投送专项训练。如图所示,在一倾角为且足够长斜面底端,一名队员将一定质量的救援物资包A以和斜面夹角为的初速度斜向上抛出,另一名队员在相同位置以初速度将另一完全相同的救援物资包B沿斜面向上抛出。救援物资包A恰好垂直斜面落于救援物资包B运动的最高点。已知救援物资包和斜面间的动摩擦因数,不计空气阻力,则救援物资包A抛出的速度的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】救援物资包B在斜面上运动时的加速度由
解得
救援物资包B在斜面上运动的最高点位置为
救援物资包A垂直落在斜面上,有
解得
救援物资包A恰好落于救援物资包B运动的最高点,则有
解得
故选B。
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,有多项是符合题目要求的。全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 智能配送机器人是一种由先进传感器、人工智能算法和自主导航技术集成的自动化设备,广泛应用于现代化快递分拣中心。某智能配送机器人在仓库内执行货物转运任务,其运动的加速度-时间图像如图所示。已知时刻机器人静止,图像中各段均为直线,时间内,下列说法正确的是( )
A. 时间内,机器人做匀加速直线运动,时刻机器人朝正方向的速度达到最大
B. 时刻,机器人朝正方向的位移达到最大,此时的速度为0
C. 时间内,机器人始终做减速运动
D. 时刻,机器人的速度为0,位移达到最大
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.由图可知,时间内,加速度随时间均匀增大,机器人做加速度增大的加速运动,时间内,加速度随时间均匀减小,但加速度方向始终为正方向,故机器人做加速度减小的加速运动,时刻机器人速度达到最大值,由图线与时间轴所围图形的面积表示速度,可知速度最大值,故AB错误;
CD.时刻机器人速度达到最大值,方向为正方向,时间内加速度方向为负方向,机器人做减速运动,其中时间内加速度大小随时间均匀增大,机器人做加速度增大的减速运动,时间内加速度大小随时间均匀减小,机器人做加速度减小的减速运动,时刻速度减为0,位移达到正向最大值,故CD正确。
故选CD。
9. 某兴趣小组设计的“双滑块缓冲碰撞实验装置”可用于研究碰撞规律,其简化模型如图甲所示,水平导轨上有两个滑块,滑块A质量,滑块B质量,一劲度系数的轻质弹簧右端固定在墙上,左端与滑块B连接,初始时B静止,弹簧处于原长。现滑块A在水平轨道上向右运动一段时间后以初速度和B发生弹性碰撞(碰撞时间极短),碰后滑块B运动过程中,始终受到的摩擦力。实验测得B从弹簧原长位置到弹簧压缩至最短过程的(为弹簧的形变量)图像如图乙所示。已知弹簧弹性势能,重力加速度取。下列说法正确的是( )
A. 图像与纵轴的交点
B. 碰前瞬间A的初速度大小
C. 弹簧压缩到最短的过程中,弹簧弹力做功为12J
D. 若A、B碰撞后粘连在一起,则碰撞过程系统损失的机械能为16J
【答案】AB
【解析】
【详解】AB.碰后由能量守恒可知
可知时,解得B的速度为
图像与纵轴的交点
A、B碰撞为弹性碰撞,由动量守恒定律和机械能守恒定律有,
联立以上方程可解得,碰后瞬间A的速度,A的初速度,故AB正确;
C.由图乙可知,当B的速度为0时,弹簧的最大压缩量,压缩过程根据功能关系,故C错误;
D.若A、B碰撞后粘连在一起则为完全非弹性碰撞,由动量守恒和能量关系可得,,故D错误。
故选AB。
10. 两足够长且间距为的平行金属导轨与水平面夹角为,导轨上端与一阻值为的定值电阻相连,导轨段与段粗糙,其余部分光滑,下方存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场。一质量为的金属杆垂直导轨放置在处,现将金属杆由静止释放,最终恰好停在处。已知金属杆接入导轨之间的阻值也为,且与粗糙导轨间的动摩擦因数,,,导轨电阻不计,金属杆与导轨接触良好,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 金属杆通过区域所用的时间为
B. 在整个过程中,定值电阻产生的热量为
C. 金属杆经过与区域,金属杆所受安培力的冲量相同
D. 金属杆经过区域,金属杆所受安培力随位移线性变化
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.设金属杆经过的速度为,由动量定理可知金属杆通过区域所用的时间满足
金属杆在区域内的运动由动量定理可知
代入
联立解得,故A正确;
B.全程运动根据能量守恒可知
代入
解得
定值电阻产生的热量,故B正确;
C.由上述分析可知金属杆通过、区域,所受安培力的冲量分别为,,故C错误;
D.在区域,设金属棒下滑距离为时,速度减小为,由动量定理可知
将代入,变形可知
而金属杆所受安培力
解得
可知安培力与位移为线性关系,故D正确。
故选ABD。
三、非选择题(本题共5小题,共54分)
11. 在测定电阻丝电阻率的实验中,实验组同学用螺旋测微器测量电阻丝的直径,用毫米刻度尺测量电阻丝的长度,用如图甲所示的电路测量电阻丝的电阻值。
(1)在进行实验时,下列说法正确的是___________(填选项前字母)。
A. 测量电阻丝直径时应选电阻丝的中点多次测量,求平均值
B. 测量电阻丝的长度时应将电阻丝连入电路之后,用刻度尺测量出连入电路的电阻丝的长度
C. 测量电阻丝的长度时应手持电阻丝的一端与刻度尺的0刻度线对齐,在电阻丝自然下垂的状态下,读取另一端对应的刻度值
(2)实验组同学使用螺旋测微器测量电阻丝的直径,某次螺旋测微器的示数如图乙所示,则___________mm。
(3)利用图甲所示电路测量电阻丝的电阻值,在确定电流表的连入方式时,先按虚线Ⅰ试触,再按虚线Ⅱ试触,观察到电压表示数变化较大,电流表示数几乎不变。据此确定好电流表的接入方式以使得测量误差较小,而后进行数据测量。
①测得的数据如下表格所示,请在坐标纸上根据表格中的数据描点连线绘制出图像___________;
实验次序
1
2
3
4
5
0.45
0.50
0.55
0.64
0.71
0.26
0.30
0.33
0.38
0.44
②电阻的测量值可由图像斜率求得,该测量值___________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
【答案】(1)B (2)0.410
(3) ①. ②. 小于
【解析】
【小问1详解】
A.测量电阻丝直径时应选电阻丝的不同位置多次测量,求平均值,A错误;
BC.测量电阻丝的长度时应将电阻丝连入电路之后,再用刻度尺测量出连入电路的电阻丝长度,B正确,C错误。
故选B。
【小问2详解】
螺旋测微器固定刻度部分读数为,螺旋测微器的分度值为0.01mm,活动部分读数为由图乙可知示数为
总结果为。
【小问3详解】
①把表格中的数据描到坐标纸上,用一条直线来拟合,不在直线上的点均分直线两侧
②试触时观察到电压表示数变化较大,电流表示数几乎不变,电压表分流较小,故电流表外接连入实验电路误差较小,电流表外接测得的电阻值为待测电阻丝的阻值与电压表内阻的并联值,测量值小于真实值。
12. 实验小组同学设计了两种方案验证动量守恒定律,方案一、二的实验装置分别如图甲、乙所示。
(1)按方案一进行实验,实验时先将气垫导轨调节至水平。
①实验室有宽度分别为10.00mm和5.00mm的遮光片若干,实验小组同学有两种观点,观点一认为两个遮光片的宽度都为5.00mm可以减小实验误差,观点二认为遮光片规格相同即可,遮光片的宽、窄不会给实验带来误差。说法正确的是___________(选填“观点一”或“观点二”);
②将滑块1放到光电门1的左侧,滑块2放到光电门1与光电门2之间,向右轻推滑块1使它与滑块2相碰。光电门1的计时器记录了两次遮光时间依次为、,光电门2的计时器记录的遮光时间为,若该碰撞为非弹性碰撞,应满足的表达式:___________(用题目已给的物理量符号表示)。
(2)按方案二进行实验时,测得单摆的摆长为。
①拉力传感器记录的数据如图丙所示(图中数据均为已知量),下列说法正确的是___________(填选项前字母);
A.斜槽必须光滑且末端切线水平
B.入射小球的质量必须大于单摆小球的质量
C.通过图丙可以知道单摆小球的振动周期为
②实验小组同学通过图丙数据还可以求得单摆小球的质量___________(用、、和表示)。
【答案】(1) ①. 观点二 ②.
(2) ①. B ②.
【解析】
【小问1详解】
[1] 动量守恒表达式为,
其中可消去且物块碰撞前后都做匀速运动,遮光片宽度相同即可,宽、窄不会带来误差,故观点二正确;
[2] 碰撞是非弹性碰撞满足
代入
整理可得
又由动量守恒有
联立有
【小问2详解】
[1]A.小球从同一位置释放即可使得入射速度相同,故斜槽可以不光滑;但为保证入射小球做平抛运动,斜槽末端切线必须水平,故A错误;
B.入射小球碰后也做平抛运动,要求它的质量必须大于单摆小球的质量,故B正确;
C.单摆一个周期经过两次最低点,最低点时绳子拉力最大,故其周期为,故C错误。
故选B。
[2] 单摆小球在最高点,有
在最低点,有
从最高点到最低点过程中机械能守恒,由机械能守恒定律得
又有单摆周期公式
联立以上公式可得单摆小球质量
13. “潭清疑水浅”是古诗中描述的光的折射现象。如图所示,现有一面积足够大的圆形清潭,水深,水的折射率。在潭底中心处有一盏古式灯笼(可视为点光源)向四周发光。已知光在真空中的传播速度为,取。
(1)求光从点竖直向上传播到其正上方水面上点的时间;
(2)求水面上能透出光线的圆形亮斑的面积。(结果保留两位有效数字)
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
光在水中传播速度为,由折射定律可知
由运动学公式可得
代入数据解得
【小问2详解】
光从水中射向空气发生全反射的临界角为,则可得
设能透出光线的圆形亮斑的半径为,则
因此圆形亮斑的面积
解得
14. 如图所示,竖直平面内固定一绝缘轨道,由以下三段轨道平滑连接组成:位于水平地面上长的粗糙直轨道,半径的竖直光滑半圆弧轨道(为轨道最低点,为最高点),长的水平光滑直轨道。整个空间内有水平向右的匀强电场(图中未画出),场强大小。将质量、电荷量的小滑块从点由静止释放至运动到点过程中,电场恒定不变,滑块从半圆弧轨道点进入水平轨道时速度大小和方向不变;滑块从点飞出时记为,此时空间电场的大小发生变化(场强方向不变),大小随时间线性增加的关系:,其中,滑块从点飞出后落到水平地面上的点(图中未画出)。已知滑块与轨道间的动摩擦因数,重力加速度取,滑块可以看成质点,不计空气阻力,忽略电场变化时的磁效应。求:(取)
(1)滑块第一次到达点时的速度大小;
(2)滑块在点时,轨道对滑块的作用力大小;
(3)滑块落到点前瞬间速度的水平分量。(结果保留一位小数)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
滑块从点到点,由动能定理可得
解得
【小问2详解】
滑块从点到点,由动能定理可得
滑块在点时,由牛顿第二定律可得
解得
【小问3详解】
滑块从点到点,由动能定理可得
滑块从点做抛体运动,水平方向变减速直线,竖直方向自由落体运动,竖直方向可得
电场的大小随时间线性增加,则电场的平均值为
在水平方向利用动量定理可得:
解得
15. 如图所示,在坐标系内以点为圆心、为半径的圆形区域内,存在垂直纸面向外的匀强磁场。在轴上点平行轴放置一个长为的薄板,其中在轴上方部分是长度为的粒子收集板,在轴下方部分是长度为的线状粒子源,沿方向均匀发射速度大小均为、质量为、电荷量为的相同粒子。粒子源释放的带电粒子在方向上分布是均匀的,且所有粒子经磁场偏转后从坐标原点处射入轴上方。打在收集板上的粒子将被立即导走,使收集板的电势保持不变。不计带电粒子的重力及粒子间的相互作用,不考虑电磁场的边界效应。
(1)求匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)求被收集的粒子数目占粒子总数的比值;
(3)为使经磁场偏转后从坐标原点处沿方向射入轴上方的粒子能够恰好被收集板收集到,在第Ⅰ、Ⅱ象限内加沿方向的匀强电场,求所加电场的电场强度的大小;
(4)在第Ⅰ、Ⅱ象限内施加第(3)问中的匀强电场后,在第Ⅰ、Ⅱ象限内再施加垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小。求从坐标原点处射入轴上方的带电粒子到达轴右侧距离轴最远的位置坐标。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
由题可知,从左侧任选一个粒子经磁场偏转后,通过坐标原点,其运动轨迹如图甲所示
由几何关系可知,四边形为菱形,可得粒子运动轨迹的半径
洛伦兹力提供向心力,得
解得
【小问2详解】
临界粒子的轨迹如图乙所示
由几何关系可得,粒子从点离开磁场时,速度方向与方向夹角为范围内的粒子都能打到收集板上。夹角为的粒子进入磁场时的纵坐标
解得
打到收集板上的粒子占粒子源发出粒子总数的比值
解得
【小问3详解】
加电场后,从坐标原点处沿方向射入轴上方的粒子做类平抛运动,若恰好能够被收集板收集到,将打在收集板的上端。由平抛运动规律,在方向,有
在方向,有
由牛顿第二定律,可得
联立解得
【小问4详解】
从坐标原点处射入轴上方的带电粒子的初速度,可以分解为一个沿方向的速度和另一个速度,沿方向的速度对应一个沿方向的洛伦兹力,使其大小等于电场力,
得
则粒子沿方向的分运动是速度为的匀速直线运动,另一个分运动是以速度沿逆时针方向的匀速圆周运动。几何关系如图丙所示
可知带电粒子初速度方向沿方向时速度最大,对应圆周运动的半径最大,且角最小为,粒子能够到达轴右侧且距离轴的位置最远,此时
以速度沿逆时针方向的匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,有
圆周运动的半径为
沿方向发生位移为
粒子沿方向,圆周运动的位移为
速度为的匀速直线运动沿方向的位移为
其中,
可知
即带电粒子能到达距离轴最远的位置坐标为
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2026年河北省普通高中学业水平选择性模拟考试
物理
本试卷共8页,15小题,满分100分。考试时长75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上。
2.回答选择题时,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。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。
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. 2025年11月1日,我国第四代先进裂变核能系统——钍基熔盐实验堆,首次实现钍铀核燃料转换。该反应堆中利用钍-铀循环产能,将转变为,再次发生裂变,产生大量能量,裂变的方程为。已知的结合能为,的结合能为,的结合能为,的裂变反应释放的能量为,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
2. 如图所示,在竖直平面内用甲、乙两根筷子夹一个重为的小球,两根筷子对小球弹力的作用点和球心在同一竖直平面内,甲筷子倾斜,且与竖直方向的夹角为,乙筷子始终竖直。在缓慢变化过程中,小球始终保持静止,且筷子与小球间的摩擦忽略不计。下列说法正确的是( )
A. 甲筷子对小球的弹力大小为
B. 乙筷子对小球的弹力大小为
C. 随着缓慢减小,两根筷子对小球的弹力均增大
D. 随着缓慢减小,两根筷子对小球的合力将变大
3. 冬季寒潮来袭,小华将热水倒入水瓶后,立即用瓶塞密封瓶口,瓶内封闭了一定质量的空气(视为理想气体)。水瓶容积不变,随着瓶内水温逐渐降低,封闭空气的温度从热力学温度降至,其压强随热力学温度的变化图像为过坐标原点的倾斜直线(如图所示)。关于的过程,下列说法正确的是( )
A. 封闭空气的内能增加,且空气对外界做负功
B. 封闭空气向外界放出的热量等于其内能的减少量
C. 封闭空气向外界放出的热量大于其内能的减少量
D. 瓶内空气分子数密度不变,每个分子撞击器壁的作用力均减小
4. 中国“北斗”卫星导航系统创新性地采用“GEO(地球静止轨道)+IGSO(倾斜地球同步轨道)+MEO(中圆地球轨道)”三种轨道混合星座,实现“先区域、后全球”的技术路线。其中,GEO卫星的轨道半径约为MEO卫星的轨道半径的1.5倍,GEO卫星的质量比MEO卫星的大,卫星的运行轨道均视为圆轨道。下列说法正确的是( )
A. GEO卫星与MEO卫星的线速度之比为
B. GEO卫星与MEO卫星的角速度之比为
C. GEO卫星与MEO卫星的向心加速度之比为
D. GEO卫星与MEO卫星的动能之比为
5. 降噪耳机主要通过主动降噪(ANC)和被动降噪(PNC)两种技术原理实现噪音消除,主动降噪利用声波干涉抵消噪音(如图所示),图中波峰表示密部,波谷表示疏部,下列说法正确的是( )
A. 降噪声波与环境噪声的波长相同,且耳膜振动方向与环境噪声传播方向垂直
B. 一个周期内,点处质点向右移动一个波长的距离
C. 图中点处质点的位移始终为0
D. 环境噪声频率越高,降噪声波的频率也必须随之升高,同时从耳机传播到耳膜的速度越大
6. 如图所示为远距离输电示意图,变压器均为理想变压器。升压变压器原线圈匝数为100匝,副线圈匝数为1000匝,其输入电压如图乙所示,远距离输电线的总电阻为。降压变压器右侧电路中为一定值电阻,为滑动变阻器,下列说法正确的是( )
A. 降压变压器副线圈输出的交流电频率为100Hz
B. 图乙所示电压的瞬时值表达式为
C. 当滑片P向端滑动时,电压表示数变大
D. 若升压变压器的输入功率为66kW,远距离输电线路损耗功率为9kW
7. 为提升山地救援应急处置能力,消防救援大队组织开展山坡救援物资投送专项训练。如图所示,在一倾角为且足够长斜面底端,一名队员将一定质量的救援物资包A以和斜面夹角为的初速度斜向上抛出,另一名队员在相同位置以初速度将另一完全相同的救援物资包B沿斜面向上抛出。救援物资包A恰好垂直斜面落于救援物资包B运动的最高点。已知救援物资包和斜面间的动摩擦因数,不计空气阻力,则救援物资包A抛出的速度的大小为( )
A. B. C. D.
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,有多项是符合题目要求的。全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 智能配送机器人是一种由先进传感器、人工智能算法和自主导航技术集成的自动化设备,广泛应用于现代化快递分拣中心。某智能配送机器人在仓库内执行货物转运任务,其运动的加速度-时间图像如图所示。已知时刻机器人静止,图像中各段均为直线,时间内,下列说法正确的是( )
A. 时间内,机器人做匀加速直线运动,时刻机器人朝正方向的速度达到最大
B. 时刻,机器人朝正方向的位移达到最大,此时的速度为0
C. 时间内,机器人始终做减速运动
D. 时刻,机器人的速度为0,位移达到最大
9. 某兴趣小组设计的“双滑块缓冲碰撞实验装置”可用于研究碰撞规律,其简化模型如图甲所示,水平导轨上有两个滑块,滑块A质量,滑块B质量,一劲度系数的轻质弹簧右端固定在墙上,左端与滑块B连接,初始时B静止,弹簧处于原长。现滑块A在水平轨道上向右运动一段时间后以初速度和B发生弹性碰撞(碰撞时间极短),碰后滑块B运动过程中,始终受到的摩擦力。实验测得B从弹簧原长位置到弹簧压缩至最短过程的(为弹簧的形变量)图像如图乙所示。已知弹簧弹性势能,重力加速度取。下列说法正确的是( )
A. 图像与纵轴的交点
B. 碰前瞬间A的初速度大小
C. 弹簧压缩到最短的过程中,弹簧弹力做功为12J
D. 若A、B碰撞后粘连在一起,则碰撞过程系统损失的机械能为16J
10. 两足够长且间距为的平行金属导轨与水平面夹角为,导轨上端与一阻值为的定值电阻相连,导轨段与段粗糙,其余部分光滑,下方存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场。一质量为的金属杆垂直导轨放置在处,现将金属杆由静止释放,最终恰好停在处。已知金属杆接入导轨之间的阻值也为,且与粗糙导轨间的动摩擦因数,,,导轨电阻不计,金属杆与导轨接触良好,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 金属杆通过区域所用的时间为
B. 在整个过程中,定值电阻产生的热量为
C. 金属杆经过与区域,金属杆所受安培力的冲量相同
D. 金属杆经过区域,金属杆所受安培力随位移线性变化
三、非选择题(本题共5小题,共54分)
11. 在测定电阻丝电阻率的实验中,实验组同学用螺旋测微器测量电阻丝的直径,用毫米刻度尺测量电阻丝的长度,用如图甲所示的电路测量电阻丝的电阻值。
(1)在进行实验时,下列说法正确的是___________(填选项前字母)。
A. 测量电阻丝直径时应选电阻丝的中点多次测量,求平均值
B. 测量电阻丝的长度时应将电阻丝连入电路之后,用刻度尺测量出连入电路的电阻丝的长度
C. 测量电阻丝的长度时应手持电阻丝的一端与刻度尺的0刻度线对齐,在电阻丝自然下垂的状态下,读取另一端对应的刻度值
(2)实验组同学使用螺旋测微器测量电阻丝的直径,某次螺旋测微器的示数如图乙所示,则___________mm。
(3)利用图甲所示电路测量电阻丝的电阻值,在确定电流表的连入方式时,先按虚线Ⅰ试触,再按虚线Ⅱ试触,观察到电压表示数变化较大,电流表示数几乎不变。据此确定好电流表的接入方式以使得测量误差较小,而后进行数据测量。
①测得的数据如下表格所示,请在坐标纸上根据表格中的数据描点连线绘制出图像___________;
实验次序
1
2
3
4
5
0.45
0.50
0.55
0.64
0.71
0.26
0.30
0.33
0.38
0.44
②电阻的测量值可由图像斜率求得,该测量值___________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
12. 实验小组同学设计了两种方案验证动量守恒定律,方案一、二的实验装置分别如图甲、乙所示。
(1)按方案一进行实验,实验时先将气垫导轨调节至水平。
①实验室有宽度分别为10.00mm和5.00mm的遮光片若干,实验小组同学有两种观点,观点一认为两个遮光片的宽度都为5.00mm可以减小实验误差,观点二认为遮光片规格相同即可,遮光片的宽、窄不会给实验带来误差。说法正确的是___________(选填“观点一”或“观点二”);
②将滑块1放到光电门1的左侧,滑块2放到光电门1与光电门2之间,向右轻推滑块1使它与滑块2相碰。光电门1的计时器记录了两次遮光时间依次为、,光电门2的计时器记录的遮光时间为,若该碰撞为非弹性碰撞,应满足的表达式:___________(用题目已给的物理量符号表示)。
(2)按方案二进行实验时,测得单摆的摆长为。
①拉力传感器记录的数据如图丙所示(图中数据均为已知量),下列说法正确的是___________(填选项前字母);
A.斜槽必须光滑且末端切线水平
B.入射小球的质量必须大于单摆小球的质量
C.通过图丙可以知道单摆小球的振动周期为
②实验小组同学通过图丙数据还可以求得单摆小球的质量___________(用、、和表示)。
13. “潭清疑水浅”是古诗中描述的光的折射现象。如图所示,现有一面积足够大的圆形清潭,水深,水的折射率。在潭底中心处有一盏古式灯笼(可视为点光源)向四周发光。已知光在真空中的传播速度为,取。
(1)求光从点竖直向上传播到其正上方水面上点的时间;
(2)求水面上能透出光线的圆形亮斑的面积。(结果保留两位有效数字)
14. 如图所示,竖直平面内固定一绝缘轨道,由以下三段轨道平滑连接组成:位于水平地面上长的粗糙直轨道,半径的竖直光滑半圆弧轨道(为轨道最低点,为最高点),长的水平光滑直轨道。整个空间内有水平向右的匀强电场(图中未画出),场强大小。将质量、电荷量的小滑块从点由静止释放至运动到点过程中,电场恒定不变,滑块从半圆弧轨道点进入水平轨道时速度大小和方向不变;滑块从点飞出时记为,此时空间电场的大小发生变化(场强方向不变),大小随时间线性增加的关系:,其中,滑块从点飞出后落到水平地面上的点(图中未画出)。已知滑块与轨道间的动摩擦因数,重力加速度取,滑块可以看成质点,不计空气阻力,忽略电场变化时的磁效应。求:(取)
(1)滑块第一次到达点时的速度大小;
(2)滑块在点时,轨道对滑块的作用力大小;
(3)滑块落到点前瞬间速度的水平分量。(结果保留一位小数)
15. 如图所示,在坐标系内以点为圆心、为半径的圆形区域内,存在垂直纸面向外的匀强磁场。在轴上点平行轴放置一个长为的薄板,其中在轴上方部分是长度为的粒子收集板,在轴下方部分是长度为的线状粒子源,沿方向均匀发射速度大小均为、质量为、电荷量为的相同粒子。粒子源释放的带电粒子在方向上分布是均匀的,且所有粒子经磁场偏转后从坐标原点处射入轴上方。打在收集板上的粒子将被立即导走,使收集板的电势保持不变。不计带电粒子的重力及粒子间的相互作用,不考虑电磁场的边界效应。
(1)求匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)求被收集的粒子数目占粒子总数的比值;
(3)为使经磁场偏转后从坐标原点处沿方向射入轴上方的粒子能够恰好被收集板收集到,在第Ⅰ、Ⅱ象限内加沿方向的匀强电场,求所加电场的电场强度的大小;
(4)在第Ⅰ、Ⅱ象限内施加第(3)问中的匀强电场后,在第Ⅰ、Ⅱ象限内再施加垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小。求从坐标原点处射入轴上方的带电粒子到达轴右侧距离轴最远的位置坐标。
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