2026届高考物理模拟精选训练卷(八)(全国通用)
2026-03-27
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内容正文:
高考物理模拟精选训练卷(八)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
评卷人
得分
一、单选题
1.19世纪末,当时许多物理学家都认为物理学已经发展到相当完善的阶段,但一些实验事实却给物理学带来了极大的冲击。黑体辐射、光电效应、氢原子光谱的不连续性等都是当时无法解释的。普朗克、爱因斯坦、玻尔等物理学家从能量量子化角度解释上述现象,促进了近代物理学的发展和人类文明的进步。结合下列图像,所给选项中的分析和判断正确的是( )
A.图甲中,由于光电管加的是反向电压,灵敏电流计G所在的支路中不可能存在光电流
B.图乙中,单个处于能级的氢原子向低能级跃迁时能放出6种频率的光子
C.图丙中,A光和C光是同种频率的光,A光的饱和电流大是因为A光的光照强度强
D.如果处于能级的氢原子向能级跃迁时,辐射出的光能够使图甲中金属发生光电效应,那么处于能级的氢原子向能级跃迁时,辐射出的光也能够使图甲中金属发生光电效应
【答案】C
【详解】A.若光电子逸出的最大初动能足够大时,即
即使加的是反向电压,仍有电子经过灵敏电流计所在的支路,所以可能存在光电流,故A错误;
B.单个氢原子最多放出的光子种类是3种,从能级跃迁到能级,再从能级跃迁到能级,最后从能级跃迁到基态,故B错误;
C.由于A光和C光的遏止电压一样,光电子的最大初动能相同,由光电效应方程可知入射光频率相同,故C正确;
D.处于能级的氢原子向能级跃迁时辐射出的光频率大于处于能级的氢原子向能级跃迁时辐射出的光频率,故前者能使图甲中金属发生光电效应,但后者不一定能,故D错误。
故选C。
2.如图所示为某汽车自动感应雨刷的光学式传感器示意图,基本原理为:LED发出一束锥形红外线,经过透镜系统成为平行光射入前挡风玻璃,当挡风玻璃上无雨滴时,恰好几乎所有光都会反射到光学传感器的光电二极管上,当挡风玻璃上有雨滴时,光电二极管接收到的光的总量会发生变化,进而计算出雨量大小并控制刮水速度和频率。以下说法正确的是( )
A.挡风玻璃相对于空气是光密介质
B.若光发生全反射的临界角是42°,则玻璃的折射率为
C.挡风玻璃上雨滴越多,光电二极管接收到的光的总量越多
D.红外线同时能对汽车内部环境进行消毒
【答案】A
【详解】A.发生全反射的一个条件是光从光密介质射入光疏介质,由题中信息可知挡风玻璃的折射率大于空气的折射率,是光密介质,故A正确;
B.光发生全反射的临界角与介质的折射率的关系为
若玻璃的折射率为,则光发生全反射的临界角为45°,故B错误;
C.当挡风玻璃外表面有雨滴时,一部分光会透过玻璃,传感器接收到的光的总量会减少,故C错误;
D.红外线可以用来加热理疗,紫外线可以消毒,故D错误。
故选A。
3.空间中a、b、c、d四点位于正四面体的四个顶点,m、n两点分别ab是和cd的中点。在a、b两点分别固定等量正电荷,正四面体对电场分布没有影响。下列说法正确的是( )
A.m、n两点的电势相等
B.c、d两点的电场强度相同
C.带正电的试探电荷从c点沿cm移动到m点,试探电荷的电势能减小
D.带负电的试探电荷从c点沿cd移动到d点,试探电荷的电势能先减少后增加
【答案】D
【详解】A.根据题意可知,等量同种电荷的等势面分布图,如图所示
由沿电场线方向,电势逐渐降低可知,离两个点电荷的距离越远电势越低,由于点离两个点电荷的距离大于点离两个点电荷的距离,则有
故A错误;
BD.c、d两点离两个点电荷的距离相等,由对称性可知,c、d两点电势相等,电场强度的大小相等,但方向不同,由于点离两个点电荷的距离小于c、d两点离两个点电荷的距离,则有
由可知,带负电的试探电荷从c点沿cd移动到d点,试探电荷的电势能先减少后增加,故B错误,D正确;
C.由于c点离两个点电荷的距离大于点离两个点电荷的距离,则有
则带正电的试探电荷从c点沿cm移动到m点,试探电荷的电势能增加,故C错误。
故选D。
4.“中国天眼”是目前世界上口径最大的单天线射电望远镜(FAST)。通过FAST测量水星与太阳的视角(水星B、太阳S分别与地球A的连线所夹的角),如图所示。若视角的正弦值最大为a,地球和水星绕太阳的运动均视为匀速圆周运动,则水星与地球的公转周期的比值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】当视角最大时,地球和水星的连线恰好与水星的运动轨迹相切,设最大视角为,根据几何关系有
又
解得
选项D正确,ABC错误。
故选D。
5. 如图所示,一侧为弧形轨道的物块A静止在光滑水平面上,轨道底端切线水平,一小球由静止开始从物块A的最高点沿轨道滚到最低点,在此过程中,小球受到重力的冲量的大小为IG,受到物块A的作用力的冲量的大小为IA,受到合外力的冲量的大小为I合。下列关系式中正确的是( )
A. IG>IA>I合 B. IG>I合>IA
C. IA>I合>IG D. IA>IG>I合
【答案】D
【解析】
【详解】依题意,设小球滑到底端时的速度大小为,则小球末动量方向水平向左;对小球A根据动量定理可得
小球受到重力的冲量的大小为IG,方向竖直向下;受到物块A的作用力的冲量的大小为IA,方向斜向左上方,根据矢量叠加原理,则有
小球沿圆弧下落时,加速度
为圆弧切线与水平方向的夹角,则
可得
所以
故选D。
6.战绳训练需要训练者上下交替摆动两根粗重的绳子,训练者把两根相同绳子的一端固定在一点,用双手分别握住绳子的另一端,上下抖动绳子使绳子振动起来,研究发现战绳训练能将训练者的最大氧气摄入量增加50%,对训练者的心肺水平也是一个挑战。若以手的平衡位置为坐标原点,训练者右手在抖动绳子过程中某时刻的波形如图所示,若右手抖动的频率是2Hz,下列说法正确的是( )
A.该时刻Q点的振动方向沿y轴负方向
B.该绳波传播速度为2m/s
C.再经过0.25s,Q点到达x轴上方对称位置
D.从该时刻开始计时,质点P的振动方程为
【答案】C
【详解】A.由波形图可知,该时刻Q点的振动方向沿y轴正方向,选项A错误;
B.该绳波传播速度为
选项B错误;
C.再经过0.25s=,Q点到达x轴上方对称位置,选项C正确;
D.从该时刻开始计时,开始时P振动方向沿y轴负向
则质点P的振动方程为
选项D错误。
故选C。
7.如图所示,A、B为平行板电容器的金属板,G为静电计,P为二极管(正向电阻可看作零,反向电阻可看作无穷大),开始时开关S闭合,静电计指针张开一定角度,下列说法正确的是( )
A. 若保持开关闭合,将A、B两极板靠近些,指针张开角度将变小
B. 若保持开关闭合,将A、B两极板正对面积变小些,指针张开角度将不变
C. 若断开开关后,将A、B两极板靠近些,指针张开角度将变小
D. 若断开开关后,将A、B两极板正对面积变小些,指针张开角度将不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.若保持开关闭合,根据
可知将A、B两极板靠近些,电容增大, 电容器A、B两极板间的电势差等于电源电动势, 电容器带电量增大,二极管正向导通,电容器充电,可得静电计两端的电势差不变,故指针张开角度将不变,故A错误;
B.若保持开关闭合,根据
将A、B两极板正对面积变小些,电容减小, 电容器带电量将减小,由于二极管反向截止,电路中没有电流,故电容器带电量不变,根据
可知电容器A、B两极板间的电势差增大,故指针张开角度将增大,故B错误;
C.若断开开关后,电容器带电量保持不变,根据
可知将A、B两极板靠近些,电容增大,根据
可知电容器A、B两极板间的电势差减小,故指针张开角度将变小,故C正确;
D.若断开开关后,电容器带电量保持不变,根据
将A、B两极板正对面积变小些,电容减小,根据
可知电容器A、B两极板间的电势差增大,故指针张开角度将增大,故D错误。
故选C。
评卷人
得分
二、多选题
8.如图甲所示,正方形闭合线框的总电阻、边长为0.8m,线框内存在一个边长为0.4m的正方形磁场区域。从时刻开始,磁场的磁感应强度随时间变化如图乙所示。时刻,磁场方向垂直纸面向里,下列说法正确的是( )
A. 内,线框中感应电动势大小为0.32V
B. 内,流过线框导线某横截面的电荷量为0.16C
C. 时,感应电流方向改变
D. 内的感应电流与内的感应电流大小之比为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.内,线框中感应电动势
故A错误;
B.内,流过线框导线某横截面的电荷量
故B正确;
C.根据楞次定律可知,感应电流大小为
线框在内的感应电流方向与内的感应电流方向相同,均为顺时针方向,故C错误;
D.根据
可知,线框内的感应电动势与内的感应电动势之比为,则感应电流大小之比为,故D正确。
故选BD。
9.空间中存在平行于纸面的匀强电场, 在纸面内取O点为坐标原点建立x轴, 如图甲所示。现有一个质量为m、电量为+q的带电微粒,在t=0时刻以一定初速度从x轴上的a点开始沿逆时针做匀速圆周运动,圆心为O、半径为R。已知图中圆为其轨迹,ab为圆轨迹的一条直径;除电场力外微粒还受到一个变力F,不计其它力的作用;测得试探电荷所处位置的电势随时间t的变化图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电场强度的大小为,方向与x轴正方向成
B.b点与a点的电势差
C.微粒在时所受变力F可能达最小值
D.圆周运动的过程中变力F的最大值为
【答案】CD
【详解】A.根据匀强电场场强与电势差的关系可知
方向与x轴正方向成,故A错误;
B.b点与a点的电势差为
故B错误;
C.由于场强方向斜向左下方,所以微粒在7时所受变力F可能达最大值,在时所受变力F可能达最小值,故C正确;
D.圆周运动的过程中变力F的最大值为
所以
故D正确。
故选CD。
10.如图所示,放在水平地面的木块A上固定有竖直光滑细杆,小球B、C套在光滑细杆上,B通过劲度系数为k的轻质弹簧与A拴接在一起,整个装置静置在水平地面上。将小球C从距离B高h处由静止释放,C与B发生碰撞后立刻锁定在一起运动。已知A连同细杆的质量为2m,B、C的质量均为m,弹簧始终在弹性限度内,不计空气阻力,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. C与B碰撞后的瞬间,B的速度大小为
B. C与B碰撞过程中,损失的机械能为mgh
C. C与B碰撞后,弹簧弹性势能最大值大于mgh
D. 要使C、B碰撞后A能离开地面,h至少为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.C与B碰撞前的瞬间的速度大小为
设C与B碰撞后的瞬间,BC整体的速度大小为v1,C与B碰撞过程动量守恒,有
解得
故A错误;
B.C与B碰撞过程中,损失的机械能为
故B正确;
C.设开始时弹簧具有的弹性势能为Ep0,C与B碰撞后,设BC整体下降时速度减为零,此时弹簧的弹性势能最大,对BC和弹簧组成的系统,根据机械能守恒定律有
故C正确;
D.弹簧弹力F与形变量x成正比例关系,且F-x图像与坐标轴所围面积表示弹力的功,根据功能关系可知形变量为x时的弹性势能为
则开始时弹簧具有的弹性势能为
若C、B碰撞后A能恰好离开地面,此时弹簧具有的弹性势能为
从C、B碰撞后到A恰好离开地面的过程中BC整体和弹簧组成的系统机械能守恒,则
解得
所以要使C、B碰撞后A能离开地面,h至少为,故D正确。
故选BCD。
评卷人
得分
三、实验题
11.某同学用如图甲所示装置验证小车加速度与力的关系。小车通过细绳与钩码相连,固定在小车上的挡光片宽度为d,光电门传感器固定在轨道上。实验时,将小车从某一位置由静止释放,通过光电门测出挡光片的挡光时间△t,实验中小车从同一位置由静止释放,记录弹簧测力计的示数F。改变动滑轮下悬挂的钩码个数,进行多次测量,测得多组△t和F,根据测得的数据在坐标系-F中,得到如图乙所示的点和一条过原点的直线。
(1)关于该实验的说法,下列正确的是_____;
A.实验操作过程中需要适度抬高轨道的左端来平衡摩擦
B.该实验中,钩码的质量需远小于小车质量
C.小车加速时,弹簧测力计的示数小于所挂钩码所受重力大小的一半
D.在误差允许的范围内,小车加速度与悬挂的钩码所受的重力大小的一半成正比。
(2)在实验操作完全正确的情况下,若小车的位移为x,小车的质量为M,请写出关于F的函数表达式___________;
(3)该同学实验后发现图像在纵轴上有一正截距,原因可能是____________。
【答案】 AC 平衡摩擦力过度
【详解】
(1)[1]A.为了使得弹簧测力计的读数等于小车的合力,则实验操作过程中需要适度抬高轨道的左端来平衡摩擦,选项A正确;
B.该实验中,由于有弹簧测力计测量小车的拉力,则不需要钩码的质量需远小于小车质量,选项B错误;
C.小车加速时,钩码失重,则弹簧测力计的示数小于所挂钩码所受重力大小的一半,选项C正确;
D.由于弹簧测力计的示数小于所挂钩码所受重力大小的一半,则小车加速度与悬挂的钩码所受的重力大小的一半不是成正比,选项D错误。
故选AC。
(2)[2]小车经过光电门时的速度
则
解得
(3)[3]图线在纵轴上有一段正截距,说明没有加力F时,小车已经运动,据此可知木板一端抬的过高,小车平衡摩擦力过度。
12..为帮助同学们测定一节废旧干电池的电动势和内阻(约),老师提供了以下器材供选用:
A.电压表V(量程,内阻约)
B.电流表A(量程,内阻约)
C.滑动变阻器R(最大阻值,额定电流)
D.滑动变阻器R(最大阻值,额定电流)
E.定值电阻
F.定值电阻
G.开关、导线若干
(1)两位同学设计了甲、乙两个不同的电路图,根据你所选的实验电路图,在丙图中用笔画线代替导线完成实物图连线________。
(2)在电路图中,滑动变阻器应选择_________(选填“C”或“D”),定值电阻应选择_________(选填“E”或“F”)。
(3)依据实验测得的数据作出图像如图丁所示,由图像求得电动势,内阻_________。(结果保留三位有效数字)
(4)实验中测得的内阻r与真实值相比_________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
【答案】 见解析 C E 1.33 偏小
【详解】(1)[1]由于电压表的内阻远远大于电源内阻,可知电压表分流影响非常小,同时电流表内阻与电池内阻相近,且未知电流表内阻精确值,因此采用图乙电路。如图连接电路。
(2)[2][3]根据电池电动势和电流表量程可得回路中需要的最小电阻为
的滑动变阻器D的阻值太大,实验时不方便调节,故选最大阻值为的滑动变阻器C,因电池内阻约,故保护电阻选较小的E。
(3)[4]根据
结合图像有
(4)[5]将电压表、定值电阻、电源作为一个整体,等效为一个新电源,则实验测得的是新电源的电动势与内阻,即
即内阻r的测量值比真实值偏小。
评卷人
得分
四、解答题
13.如图所示,在研究轻重不同的物体下落快慢时,需要把两端封闭,其中一端有一个阀门可以将与外界相通的玻璃管(也称牛顿管)中的绝大部分空气抽出去,管内压强低于10Pa时才能完成实验。某次实验用一特制抽气泵,每次抽出的气体是该次抽气后玻璃管中剩余气体的,抽气时可以认为气体的温度不变。抽气前玻璃管与外界大气相通,外界大气压强为,求至少抽气多少次才能满足做实验的条件。(已知)
【答案】100
【详解】设玻璃管的容积为,大气压强为,至少抽气次才能做实验,第1次抽气后玻璃管内气体压强为,第2次抽气后玻璃管内气体压强为,……,第次抽气后玻璃管内气体压强为,由玻意耳定律得
……
整理得
代入数据得
等式两边取对数,整理并解得
所以至少抽100次才能做实验。
14..如图甲,小球从M点对准圆盘的最高点A水平抛出,圆盘竖直放置且与MA垂直,圆盘绕圆心匀速转动,小球抛出的同时,B正好处于圆盘的最低点,经过一段时间小球正好击中B点;如图乙,小球从N点对准竖直放置的圆盘的上边缘C点水平抛出,圆盘的半径为r,绕圆心匀速转动,小球的平抛运动正好经过圆盘的边缘E点,在E点,小球平抛运动速度与圆盘的线速度相同,D是圆盘的最低点,;M、B之间与N、E之间两个平抛运动完全相同,重力加速度为g,,不计空气阻力。求:
(1)甲图圆盘的角速度大小;
(2)乙图圆盘的角速度大小以及平抛运动的水平位移大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由题意可知两个平抛运动相同,平抛运动的竖直位移均为
由
可得平抛运动的时间
设甲图圆盘的角速度为,则其周期
在时间t内,甲图圆盘转n转,则有
综合可得
【小问2详解】
设乙图圆盘的角速度为,平抛运动在E点的速度,圆盘在E点的线速度等于,则有
把分别沿水平和竖直方向分解
平抛运动在竖直方向做自由落体运动
结合,解得
,,,
平抛运动的水平位移
结合,解得
15.如图所示,在直角坐标系xOy中,A、P、C、B四点的坐标分别为(L,0),(0,L)、(0,L)、(L,0)。内(包括边界)有方向垂直坐标平面向外的匀强磁场;第II、III象限(含y轴)存在电场强度大小相同的匀强电场,电场强度方向分别沿y轴负方向和正方向。质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A点沿坐标平面以某一初速度射入第II象限,经电场偏转后从P点以速率v垂直y轴射入磁场,经磁场偏转后恰好未从边界BC射出磁场,然后从D点(图中未画出)通过x轴。不计粒子所受的重力。
(1)求电场的电场强度大小E以及粒子在A点的初速度方向与x轴正方向的夹角θ;
(2)求从粒子通过P点(第一次通过y轴)到粒子第二次通过y轴的时间;
(3)若在粒子第二次通过y轴时,其他条件不变,仅在第III象限加上磁感应强度大小为内磁场的磁感应强度大小的2倍、方向垂直坐标平面向里的匀强磁场(图中未画出),求粒子在第III象限运动的过程中距离y轴最远时的纵坐标。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)粒子的运动轨迹如图甲所示,粒子从A点到P点的运动为类平抛的逆运动,设所用时间为,加速度大小为a,有
解得
,
(2)设粒子在△BOC区域内做匀速圆周运动的半径为r,有
解得
根据几何关系可知
,
粒子在磁场中运动的时间
粒子从D点运动到y轴上的G点的时间
又
解得
(3)设△BOC内磁场的磁感应强度大小为,有
解得
将粒子通过G点时的速度v正交分解为、,如图乙所示,有
其中
粒子通过G点后在第III象限的运动是沿x轴负方向、速率为的匀速直线运动和沿逆时针方向、线速度大小为的匀速圆周运动的合运动,将通过距离y轴最远的H点时的线速度分解,如图丙所示,有
设粒子从G点运动到H点的过程中沿y轴方向的分位移大小为,根据动能定理有
解得
根据几何关系可知,O、G两点间的距离
又因为
解得
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高考物理模拟精选训练卷(八)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
评卷人
得分
一、单选题
1.19世纪末,当时许多物理学家都认为物理学已经发展到相当完善的阶段,但一些实验事实却给物理学带来了极大的冲击。黑体辐射、光电效应、氢原子光谱的不连续性等都是当时无法解释的。普朗克、爱因斯坦、玻尔等物理学家从能量量子化角度解释上述现象,促进了近代物理学的发展和人类文明的进步。结合下列图像,所给选项中的分析和判断正确的是( )
A.图甲中,由于光电管加的是反向电压,灵敏电流计G所在的支路中不可能存在光电流
B.图乙中,单个处于能级的氢原子向低能级跃迁时能放出6种频率的光子
C.图丙中,A光和C光是同种频率的光,A光的饱和电流大是因为A光的光照强度强
D.如果处于能级的氢原子向能级跃迁时,辐射出的光能够使图甲中金属发生光电效应,那么处于能级的氢原子向能级跃迁时,辐射出的光也能够使图甲中金属发生光电效应
2.如图所示为某汽车自动感应雨刷的光学式传感器示意图,基本原理为:LED发出一束锥形红外线,经过透镜系统成为平行光射入前挡风玻璃,当挡风玻璃上无雨滴时,恰好几乎所有光都会反射到光学传感器的光电二极管上,当挡风玻璃上有雨滴时,光电二极管接收到的光的总量会发生变化,进而计算出雨量大小并控制刮水速度和频率。以下说法正确的是( )
A.挡风玻璃相对于空气是光密介质
B.若光发生全反射的临界角是42°,则玻璃的折射率为
C.挡风玻璃上雨滴越多,光电二极管接收到的光的总量越多
D.红外线同时能对汽车内部环境进行消毒
3.空间中a、b、c、d四点位于正四面体的四个顶点,m、n两点分别ab是和cd的中点。在a、b两点分别固定等量正电荷,正四面体对电场分布没有影响。下列说法正确的是( )
A.m、n两点的电势相等
B.c、d两点的电场强度相同
C.带正电的试探电荷从c点沿cm移动到m点,试探电荷的电势能减小
D.带负电的试探电荷从c点沿cd移动到d点,试探电荷的电势能先减少后增加
4.“中国天眼”是目前世界上口径最大的单天线射电望远镜(FAST)。通过FAST测量水星与太阳的视角(水星B、太阳S分别与地球A的连线所夹的角),如图所示。若视角的正弦值最大为a,地球和水星绕太阳的运动均视为匀速圆周运动,则水星与地球的公转周期的比值为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,一侧为弧形轨道的物块A静止在光滑水平面上,轨道底端切线水平,一小球由静止开始从物块A的最高点沿轨道滚到最低点,在此过程中,小球受到重力的冲量的大小为IG,受到物块A的作用力的冲量的大小为IA,受到合外力的冲量的大小为I合。下列关系式中正确的是( )
A. IG>IA>I合 B. IG>I合>IA
C. IA>I合>IG D. IA>IG>I合
6.战绳训练需要训练者上下交替摆动两根粗重的绳子,训练者把两根相同绳子的一端固定在一点,用双手分别握住绳子的另一端,上下抖动绳子使绳子振动起来,研究发现战绳训练能将训练者的最大氧气摄入量增加50%,对训练者的心肺水平也是一个挑战。若以手的平衡位置为坐标原点,训练者右手在抖动绳子过程中某时刻的波形如图所示,若右手抖动的频率是2Hz,下列说法正确的是( )
A.该时刻Q点的振动方向沿y轴负方向
B.该绳波传播速度为2m/s
C.再经过0.25s,Q点到达x轴上方对称位置
D.从该时刻开始计时,质点P的振动方程为
7.如图所示,A、B为平行板电容器的金属板,G为静电计,P为二极管(正向电阻可看作零,反向电阻可看作无穷大),开始时开关S闭合,静电计指针张开一定角度,下列说法正确的是( )
A. 若保持开关闭合,将A、B两极板靠近些,指针张开角度将变小
B. 若保持开关闭合,将A、B两极板正对面积变小些,指针张开角度将不变
C. 若断开开关后,将A、B两极板靠近些,指针张开角度将变小
D. 若断开开关后,将A、B两极板正对面积变小些,指针张开角度将不变
评卷人
得分
二、多选题
8.如图甲所示,正方形闭合线框的总电阻、边长为0.8m,线框内存在一个边长为0.4m的正方形磁场区域。从时刻开始,磁场的磁感应强度随时间变化如图乙所示。时刻,磁场方向垂直纸面向里,下列说法正确的是( )
A. 内,线框中感应电动势大小为0.32V
B. 内,流过线框导线某横截面的电荷量为0.16C
C. 时,感应电流方向改变
D. 内的感应电流与内的感应电流大小之比为
9.空间中存在平行于纸面的匀强电场, 在纸面内取O点为坐标原点建立x轴, 如图甲所示。现有一个质量为m、电量为+q的带电微粒,在t=0时刻以一定初速度从x轴上的a点开始沿逆时针做匀速圆周运动,圆心为O、半径为R。已知图中圆为其轨迹,ab为圆轨迹的一条直径;除电场力外微粒还受到一个变力F,不计其它力的作用;测得试探电荷所处位置的电势随时间t的变化图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电场强度的大小为,方向与x轴正方向成
B.b点与a点的电势差
C.微粒在时所受变力F可能达最小值
D.圆周运动的过程中变力F的最大值为
10.如图所示,放在水平地面的木块A上固定有竖直光滑细杆,小球B、C套在光滑细杆上,B通过劲度系数为k的轻质弹簧与A拴接在一起,整个装置静置在水平地面上。将小球C从距离B高h处由静止释放,C与B发生碰撞后立刻锁定在一起运动。已知A连同细杆的质量为2m,B、C的质量均为m,弹簧始终在弹性限度内,不计空气阻力,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. C与B碰撞后的瞬间,B的速度大小为
B. C与B碰撞过程中,损失的机械能为mgh
C. C与B碰撞后,弹簧弹性势能最大值大于mgh
D. 要使C、B碰撞后A能离开地面,h至少为
评卷人
得分
三、实验题
11.某同学用如图甲所示装置验证小车加速度与力的关系。小车通过细绳与钩码相连,固定在小车上的挡光片宽度为d,光电门传感器固定在轨道上。实验时,将小车从某一位置由静止释放,通过光电门测出挡光片的挡光时间△t,实验中小车从同一位置由静止释放,记录弹簧测力计的示数F。改变动滑轮下悬挂的钩码个数,进行多次测量,测得多组△t和F,根据测得的数据在坐标系-F中,得到如图乙所示的点和一条过原点的直线。
(1)关于该实验的说法,下列正确的是_____;
A.实验操作过程中需要适度抬高轨道的左端来平衡摩擦
B.该实验中,钩码的质量需远小于小车质量
C.小车加速时,弹簧测力计的示数小于所挂钩码所受重力大小的一半
D.在误差允许的范围内,小车加速度与悬挂的钩码所受的重力大小的一半成正比。
(2)在实验操作完全正确的情况下,若小车的位移为x,小车的质量为M,请写出关于F的函数表达式___________;
(3)该同学实验后发现图像在纵轴上有一正截距,原因可能是____________。
12..为帮助同学们测定一节废旧干电池的电动势和内阻(约),老师提供了以下器材供选用:
A.电压表V(量程,内阻约)
B.电流表A(量程,内阻约)
C.滑动变阻器R(最大阻值,额定电流)
D.滑动变阻器R(最大阻值,额定电流)
E.定值电阻
F.定值电阻
G.开关、导线若干
(1)两位同学设计了甲、乙两个不同的电路图,根据你所选的实验电路图,在丙图中用笔画线代替导线完成实物图连线________。
(2)在电路图中,滑动变阻器应选择_________(选填“C”或“D”),定值电阻应选择_________(选填“E”或“F”)。
(3)依据实验测得的数据作出图像如图丁所示,由图像求得电动势,内阻_________。(结果保留三位有效数字)
(4)实验中测得的内阻r与真实值相比_________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
评卷人
得分
四、解答题
13.如图所示,在研究轻重不同的物体下落快慢时,需要把两端封闭,其中一端有一个阀门可以将与外界相通的玻璃管(也称牛顿管)中的绝大部分空气抽出去,管内压强低于10Pa时才能完成实验。某次实验用一特制抽气泵,每次抽出的气体是该次抽气后玻璃管中剩余气体的,抽气时可以认为气体的温度不变。抽气前玻璃管与外界大气相通,外界大气压强为,求至少抽气多少次才能满足做实验的条件。(已知)
14..如图甲,小球从M点对准圆盘的最高点A水平抛出,圆盘竖直放置且与MA垂直,圆盘绕圆心匀速转动,小球抛出的同时,B正好处于圆盘的最低点,经过一段时间小球正好击中B点;如图乙,小球从N点对准竖直放置的圆盘的上边缘C点水平抛出,圆盘的半径为r,绕圆心匀速转动,小球的平抛运动正好经过圆盘的边缘E点,在E点,小球平抛运动速度与圆盘的线速度相同,D是圆盘的最低点,;M、B之间与N、E之间两个平抛运动完全相同,重力加速度为g,,不计空气阻力。求:
(1)甲图圆盘的角速度大小;
(2)乙图圆盘的角速度大小以及平抛运动的水平位移大小。
15.如图所示,在直角坐标系xOy中,A、P、C、B四点的坐标分别为(L,0),(0,L)、(0,L)、(L,0)。内(包括边界)有方向垂直坐标平面向外的匀强磁场;第II、III象限(含y轴)存在电场强度大小相同的匀强电场,电场强度方向分别沿y轴负方向和正方向。质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A点沿坐标平面以某一初速度射入第II象限,经电场偏转后从P点以速率v垂直y轴射入磁场,经磁场偏转后恰好未从边界BC射出磁场,然后从D点(图中未画出)通过x轴。不计粒子所受的重力。
(1)求电场的电场强度大小E以及粒子在A点的初速度方向与x轴正方向的夹角θ;
(2)求从粒子通过P点(第一次通过y轴)到粒子第二次通过y轴的时间;
(3)若在粒子第二次通过y轴时,其他条件不变,仅在第III象限加上磁感应强度大小为内磁场的磁感应强度大小的2倍、方向垂直坐标平面向里的匀强磁场(图中未画出),求粒子在第III象限运动的过程中距离y轴最远时的纵坐标。
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