精品解析:2026届内蒙古呼和浩特市高三下学期第一次模拟考试物理试卷
2026-03-28
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2份
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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) | 内蒙古自治区 |
| 地区(市) | 呼和浩特市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.83 MB |
| 发布时间 | 2026-03-28 |
| 更新时间 | 2026-04-03 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57063079.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
呼和浩特市2026年高三年级第一次模拟考试
物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号写在答题卡上。
2.选出每小题答案后,用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。不能答在本试卷上,否则无效。本试卷满分100分,考试时间75分钟。
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 2025年,我国新一代人造太阳“EAST”装置实现1亿摄氏度下持续燃烧时间突破1000秒。该装置中的核反应方程为。关于上述反应,下列说法正确的是( )
A. 是原子核的裂变反应 B. 反应前后的质量守恒
C. 反应前后的电荷数守恒 D. 该反应过程吸收能量
2. 某同学设计的“空气温度计”如图。将一根细玻璃管插入导热性良好的容器,连接处密封,在管内注入一小段油柱,将容器内空气与外界隔绝。在待测环境中,油柱会随温度变化而移动。若大气压强不变,则( )
A. 温度升高时,瓶内空气分子平均动能不变 B. 温度升高时,油柱向上移动
C. 温度降低时,瓶内空气密度减小 D. 温度降低时,瓶内空气对外做功
3. 某城市“智慧停车楼”的简化模型如图。质量为的汽车静止在升降机的水平托盘上,先以加速度竖直加速上升一段距离,再匀速上升,最后以加速度减速上升至目标楼层。已知重力加速度为,则托盘对汽车的支持力大小( )
A. 在匀速上升阶段为0 B. 在加速上升阶段为
C. 在减速上升阶段为 D. 先小于,再等于,最后大于
4. 分别利用两种单色光照射某金属,光能发生光电效应,光不能。则组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时,光路图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 为保证用户电压稳定在,变电站需适时进行调压,图甲为调压变压器示意图。保持输入电压不变,当滑动接头上下移动时可改变输出电压。某次检测到用户电压随时间变化的曲线如图乙,调压变压器为理想变压器,导线电阻不计,则( )
A
B. 输入电压的频率为
C. 此时用户电压稳定在
D. 为使用户电压稳定在,应将适当上移
6. 如图,轻质弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上。一小球从弹簧正上方某高度处由静止自由下落,从小球与弹簧上端接触时开始计时,并以此位置为坐标原点,竖直向下为正方向,建立坐标轴。忽略空气阻力,从小球接触弹簧到第一次竖直运动至最低点的过程中,下列反映小球的加速度弹簧弹力对小球做功速度所受合外力的变化图像,可能正确的是(已知弹簧始终在弹性限度内)( )
A. B.
C. D.
7. 如图,半径为的餐桌中心有一个可以匀速转动、半径为1m的圆盘。圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略不计。置于圆盘边缘质量的物体(可视为质点)与圆盘之间的动摩擦因数,与餐桌之间的动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,重力加速度取。则( )
A. 当圆盘的角速度恒为1时,物体受到的摩擦力大小为
B. 为使物体不滑到餐桌上,圆盘角速度的最大值为
C. 若物体从圆盘上滑下,则一定能离开餐桌
D. 若物体从圆盘上滑下,则刚好停餐桌边缘
8. 节气是中国古代订立的一种用来指导农事的补充历法,早在《淮南子》中就有记载。现行二十四节气划分是以地球和太阳的连线每扫过定为一个节气。如图为地球在公转轨道上位置对应北半球二十四个节气的示意图,则( )
A. 大寒时公转线速度比大暑时大 B. 从大寒到大暑的时间为半年
C. 大暑时角速度大于大寒的角速度 D. 大寒时受太阳的引力比大暑时大
9. 如图,质量均为的木块A和B,并排放在光滑水平面上,A上固定一竖直轻杆,轻杆上端的点系一长为的轻细线,细线另一端系一质量为的球C,现将球C拉起使细线水平伸直,并由静止释放球C,重力加速度为,不计空气阻力,在小球运动过程中( )
A. A、C组成的系统水平方向动量守恒
B. A、B、C组成的系统机械能守恒
C. 球C第一次达到最大高度时速度为零
D. 球C第一次摆到最低点时,木块A向右移动的距离为
10. 地磁场可以减少宇宙射线中带电粒子对地球上生物体的危害。某研究小组模拟了一个地磁场,如图,模拟地球半径为,赤道剖面外地磁场可简化为包围地球、厚度为方向垂直该剖面的匀强磁场(磁感应强度大小为B),。磁场边缘处有一粒子源,可在赤道平面内以不同速度向各个方向射入某种带正电粒子。研究发现,当粒子速度为时,沿半径方向射入磁场的粒子恰不能到达模拟地球。不计粒子重力及大气对粒子运动的影响,且不考虑相对论效应,取。则( )
A. 粒子的比荷
B. 速度小于粒子,无法到达模拟地球
C. 速度为的粒子,到达模拟地球的最短时间为
D. 速度为的粒子到达地球的粒子数约占进入地磁场粒子总数的
二、非选择题(本题共5小题,共54分)
11. 某同学通过实验测量阻值约为粗细均匀的金属丝的电阻率。
(1)该同学采用如图所示电路测量金属丝的电阻。现有电源(电动势为,内阻不计),电流表(量程,内阻约,开关和导线若干,及下列器材:
A.电压表(量程,内阻约,
B.电压表(量程,内阻约,
C.滑动变阻器
D.滑动变阻器
为了调节方便、测量准确,实验中电压表应选用____________,滑动变阻器应选用___________。(选填实验器材前的字母)
(2)电压表应连接___________点(选填“”或“”)。闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于最___________(选填“左”或“右”)端。
(3)测得金属丝的直径为,长度为,电阻为,则该金属丝电阻率测量值的表达式___________,考虑___________(选填“电流表分压”或“电压表分流”)的影响,电阻率的测量值小于真实值。
12. 某同学利用如图1实验装置测量重力加速度,交流电源频率为。使重锤自由下落,打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的一条纸带,依次标出计数点0,1,…,6。各计数点与0计数点之间的距离如图2。
(1)建构自由落体运动模型所用到的物理方法是___________。
A. 类比法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 理想模型法
(2)根据图2相关数据,计算打下计数点2时的速度________,重力加速度________(结果均保留3位有效数字)。
(3)通过以上实验测出的重力加速度数值比当地的重力加速度值略小,可能的原因是___________。
A. 存在阻力的影响 B. 先释放纸带,后接通电源 C. 交流电的频率略小于
(4)利用手机上的加速度传感器测量重力加速度。建立如图3坐标系,其中轴竖直向上。实验时,用手水平托着手机,打开加速度传感器,手掌迅速向下运动,让手机脱离手掌而自由下落,然后接住手机。加速度传感器记录的方向上的加速度图线如图4。
读取手机轴上的加速度为,查阅相关资料发现,该地区的重力加速度约为。重复实验,但实验结果并没有明显改善,误差仍旧很大。
①除空气阻力影响外,此误差产生的其他原因可能是______________;
②根据图4中已有数据,写出重力加速度表达式_____________。
13. 如图,圆柱形区域内有电场强度大小为的匀强电场,横截面是以为圆心,半径为的圆,为圆的直径,质量为,电荷量为的带电粒子在纸面内自点先后以不同速度进入电场。已知速度为零的粒子进入电场后,沿方向离开电场,与的夹角。运动中粒子仅受静电力作用。
(1)速度为零的粒子,自点运动到点,求粒子离开电场时的动能;
(2)自点垂直于方向进入电场的粒子,自点离开电场,已知,求粒子运动过程中静电力冲量的大小。
14. 如图,固定于水平桌面上足够长的金属框架,处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒放在框架上,不计框架与金属棒之间的摩擦。此时,构成一个边长为的正方形。棒的电阻为,其余部分电阻不计,时磁感应强度大小为。
(1)若保持磁感应强度大小不变,给棒施加一个水平向右的恒定拉力,求金属棒运动的最终速度;
(2)若从时刻起,磁感应强度均匀增加,每秒增量为。为使金属棒保持静止,需给金属棒施加一个水平向右、大小为的拉力。定性作出随时间变化的关系图像,并求出当时的拉力大小;
(3)若从时刻起,磁感应强度逐渐减小,当金属棒以恒定速度向右做匀速运动时,可使金属棒中不产生感应电流,则磁感应强度应随时间怎样变化(写出与的关系式)。
15. 如图,在倾角足够长的固定斜面上,A紧靠与斜面垂直的挡板,一劲度系数为的轻弹簧将A、B连接,C紧靠B,开始时弹簧处于原长,B、C恰好静止。现给C施加一沿斜面向下、大小为的恒力,使B、C一起沿斜面向下运动,当速度为零时,立即撤去恒力,之后B、C沿斜面向上运动。已知B、C的质量均为,A的质量为,A、B、C与斜面的动摩擦因数相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为,忽略空气阻力,弹簧始终在弹性限度内。(弹簧的弹性势能可表示为,为弹簧的劲度系数,为弹簧的形变量)
(1)求动摩擦因数;
(2)求B、C沿斜面向下移动的最大距离和B、C分离时B的动能;
(3)若,撤去恒力后,物块B在点第一次速度减为零,之后物块C最终停止于点,求两点间距离两点均未画出)。
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呼和浩特市2026年高三年级第一次模拟考试
物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号写在答题卡上。
2.选出每小题答案后,用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。不能答在本试卷上,否则无效。本试卷满分100分,考试时间75分钟。
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 2025年,我国新一代人造太阳“EAST”装置实现1亿摄氏度下持续燃烧时间突破1000秒。该装置中的核反应方程为。关于上述反应,下列说法正确的是( )
A. 是原子核的裂变反应 B. 反应前后的质量守恒
C. 反应前后的电荷数守恒 D. 该反应过程吸收能量
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应是两个轻核结合成质量较大的原子核,属于核聚变反应;核裂变是重核分裂为几个中等质量核的反应,故A错误;
B.该反应释放核能,存在质量亏损,反应前后质量不守恒(仅质量数守恒),故B错误;
C.核反应过程遵循电荷数守恒规律,反应前总电荷数为,反应后总电荷数为,符合守恒规律,故C正确;
D.该反应为轻核聚变,存在质量亏损,根据质能方程,反应过程释放能量,故D错误。
故选C。
2. 某同学设计的“空气温度计”如图。将一根细玻璃管插入导热性良好的容器,连接处密封,在管内注入一小段油柱,将容器内空气与外界隔绝。在待测环境中,油柱会随温度变化而移动。若大气压强不变,则( )
A. 温度升高时,瓶内空气分子平均动能不变 B. 温度升高时,油柱向上移动
C. 温度降低时,瓶内空气密度减小 D. 温度降低时,瓶内空气对外做功
【答案】B
【解析】
【详解】A.温度升高,瓶内空气分子无规则运动加剧,分子平均动能增大,故A错误;
B.温度升高,瓶内空气的体积增大,油柱上升,故B正确;
C.温度降低,瓶内空气的体积减小,质量不变,因此瓶内空气的密度增大,故C错误;
D.温度降低,瓶内空气的体积减小,外界对瓶内空气做功,故D错误。
故选B。
3. 某城市“智慧停车楼”的简化模型如图。质量为的汽车静止在升降机的水平托盘上,先以加速度竖直加速上升一段距离,再匀速上升,最后以加速度减速上升至目标楼层。已知重力加速度为,则托盘对汽车的支持力大小( )
A. 在匀速上升阶段为0 B. 在加速上升阶段为
C. 在减速上升阶段为 D. 先小于,再等于,最后大于
【答案】B
【解析】
【详解】A.在匀速上升阶段汽车受力平衡,则托盘对汽车的支持力大小等于汽车重力大小,A错误;
B.在加速上升阶段,根据
可得,B正确;
C.在减速上升阶段,根据
可得为,C错误;
D.由以上分析可知整个过程中托盘对汽车的支持力大小先大于,再等于,最后小于,D错误。
故选B。
4. 分别利用两种单色光照射某金属,光能发生光电效应,光不能。则组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时,光路图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据光电效应方程
光能发生光电效应,光不能,可知光频率大于光,可知a光的折射率小。
AB.根据平行玻璃砖的光学特性可知,出射光线与入射光线平行,由于a光的折射率小,偏折程度小,所以出射时a光应在右侧,故AB错误;
CD.由
分析可知,a光的临界角较大。当光从棱镜射入空气中时,若发生全反射的话首先是b光,若b不发生全反射,能射出棱镜,则a光一定也不发生全反射从棱镜射出;若a不发生全反射,能射出棱镜,b光可能发生全反射不从棱镜射出,故C错误,D正确。
故选D。
5. 为保证用户电压稳定在,变电站需适时进行调压,图甲为调压变压器示意图。保持输入电压不变,当滑动接头上下移动时可改变输出电压。某次检测到用户电压随时间变化曲线如图乙,调压变压器为理想变压器,导线电阻不计,则( )
A.
B. 输入电压的频率为
C. 此时用户电压稳定在
D. 为使用户电压稳定在,应将适当上移
【答案】D
【解析】
【详解】A.检测到用户电压随时间变化的曲线如图乙,最大值为,周期为
可知角速度为
可知,故A错误;
B.输入电压的频率与输出相等,可知输入电压的频率为,故B错误;
C.用户电压有效值为,故C错误;
D.为使用户电压稳定在,增大输出电压,根据可得
可知应减小原线圈匝数,应将适当上移,故D正确。
故选D。
6. 如图,轻质弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上。一小球从弹簧正上方某高度处由静止自由下落,从小球与弹簧上端接触时开始计时,并以此位置为坐标原点,竖直向下为正方向,建立坐标轴。忽略空气阻力,从小球接触弹簧到第一次竖直运动至最低点的过程中,下列反映小球的加速度弹簧弹力对小球做功速度所受合外力的变化图像,可能正确的是(已知弹簧始终在弹性限度内)( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.设弹簧劲度系数为k,根据牛顿第二定律
化简得,A正确;
B.整个运动过程重力势能和动能转化为弹性势能,弹力始终做负功,B错误;
C.整个运动过程,为简谐运动的半周期,任意时间段加速度不为定值,C错误;
D.由牛顿第二定律可知,合外力,合外力方向先向下后向上,即先正后负,D错误
故选 A。
7. 如图,半径为的餐桌中心有一个可以匀速转动、半径为1m的圆盘。圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略不计。置于圆盘边缘质量的物体(可视为质点)与圆盘之间的动摩擦因数,与餐桌之间的动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,重力加速度取。则( )
A. 当圆盘的角速度恒为1时,物体受到的摩擦力大小为
B. 为使物体不滑到餐桌上,圆盘角速度的最大值为
C. 若物体从圆盘上滑下,则一定能离开餐桌
D. 若物体从圆盘上滑下,则刚好停在餐桌边缘
【答案】D
【解析】
【详解】A.当圆盘的角速度恒为1时,物体所需的向心力为,可知物体没有相对滑动,摩擦力大小为,故A错误;
B.当摩擦力达到最大值时,有
可得圆盘角速度的最大值为,故B错误;
CD.若物体从圆盘上滑下,如图所示
物体到餐桌边缘的距离为
物体的速度满足
物体与餐桌之间的动摩擦因数
因为
可知刚好停在餐桌边缘,故C错误,D正确。
故选D。
8. 节气是中国古代订立的一种用来指导农事的补充历法,早在《淮南子》中就有记载。现行二十四节气划分是以地球和太阳的连线每扫过定为一个节气。如图为地球在公转轨道上位置对应北半球二十四个节气的示意图,则( )
A. 大寒时公转线速度比大暑时大 B. 从大寒到大暑的时间为半年
C. 大暑时角速度大于大寒的角速度 D. 大寒时受太阳的引力比大暑时大
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据开普勒第二定律,行星在近日点线速度更大,远日点线速度更小。大寒靠近近日点,大暑靠近远日点,因此大寒线速度 > 大暑线速度,故A正确;
B.二十四节气每两个节气间隔约 15°,大寒到大暑共 12 个节气,角度为。但地球公转速度不均匀(近日点快、远日点慢),实际时间略少于半年(约 182 天),并非严格半年,故B错误;
C.近日点角速度大,远日点角速度小。大暑在远日点附近,角速度小于大寒,故C错误;
D.根据万有引力定律,距离太阳越近,引力越大。大寒时地球离太阳更近,因此引力更大,故D正确;
故选AD 。
9. 如图,质量均为的木块A和B,并排放在光滑水平面上,A上固定一竖直轻杆,轻杆上端的点系一长为的轻细线,细线另一端系一质量为的球C,现将球C拉起使细线水平伸直,并由静止释放球C,重力加速度为,不计空气阻力,在小球运动过程中( )
A. A、C组成的系统水平方向动量守恒
B. A、B、C组成的系统机械能守恒
C. 球C第一次达到最大高度时速度为零
D. 球C第一次摆到最低点时,木块A向右移动的距离为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.A、C组成的系统在水平方向受到B对A弹力,合外力不为零,因此水平方向动量不守恒,故A错误;
B.A、B、C组成的系统,水平面光滑、细线拉力为内力,只有重力做功,无其他能量损耗,因此机械能守恒,故B正确;
C.当 C 第一次摆到最低点后,A 与 B 分离,C 继续上摆,此时 A、C 水平方向动量守恒且机械能守恒。当 C 达到最大高度时,C 与 A 的水平速度相同(不为零),并非速度为零,故C错误;
D.在 C 下摆到最低点的过程中,A、B 一起运动,A、B、C 系统水平方向动量守恒,且初始总动量为 0。
设 A 向右移动距离为,则 C 向左移动的水平距离为
由 “人船模型”
解得,故D正确。
故选BD 。
10. 地磁场可以减少宇宙射线中带电粒子对地球上生物体的危害。某研究小组模拟了一个地磁场,如图,模拟地球半径为,赤道剖面外地磁场可简化为包围地球、厚度为方向垂直该剖面的匀强磁场(磁感应强度大小为B),。磁场边缘处有一粒子源,可在赤道平面内以不同速度向各个方向射入某种带正电粒子。研究发现,当粒子速度为时,沿半径方向射入磁场的粒子恰不能到达模拟地球。不计粒子重力及大气对粒子运动的影响,且不考虑相对论效应,取。则( )
A. 粒子的比荷
B. 速度小于的粒子,无法到达模拟地球
C. 速度为的粒子,到达模拟地球的最短时间为
D. 速度为的粒子到达地球的粒子数约占进入地磁场粒子总数的
【答案】CD
【解析】
【详解】A.其轨迹如图所示(和地球相切)设该粒子轨迹半径为r,则根据几何关系
解得
又
解得,故A错误;
B.速度越小半径越小,当粒子速度垂直OA入射时,粒子恰能到达模拟地球有
可得
洛伦兹力提供向心力
解得
即速度小于的粒子,无法到达模拟地球,故B错误;
C.速度为v的粒子进入磁场有
可得
若要时间最短,则粒子在磁场中运动的弧长最短,故从A斜向上射入,在交点E到达地球的弦长最短时间最短,
故
故有
解得,故C正确;
D.沿径向方向射入的粒子会和地球相切而出,和AO方向成θ角向上方射入磁场的粒子也恰从地球上沿相切射出,在此θ角范围内的粒子能到达地球,其余进入磁场粒子不能到达地球。作过A点与该速度的垂线和过切点与O点连线延长线交于F点,则F点为圆心,如图
根据几何关系可得AF=4R,AO=OF=3R
可得
故
解得,故D正确。
故选CD。
二、非选择题(本题共5小题,共54分)
11. 某同学通过实验测量阻值约为粗细均匀的金属丝的电阻率。
(1)该同学采用如图所示的电路测量金属丝的电阻。现有电源(电动势为,内阻不计),电流表(量程,内阻约,开关和导线若干,及下列器材:
A.电压表(量程,内阻约,
B.电压表(量程,内阻约,
C.滑动变阻器
D.滑动变阻器
为了调节方便、测量准确,实验中电压表应选用____________,滑动变阻器应选用___________。(选填实验器材前的字母)
(2)电压表应连接___________点(选填“”或“”)。闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于最___________(选填“左”或“右”)端。
(3)测得金属丝的直径为,长度为,电阻为,则该金属丝电阻率测量值的表达式___________,考虑___________(选填“电流表分压”或“电压表分流”)的影响,电阻率的测量值小于真实值。
【答案】(1) ①. B ②. D
(2) ①. ②. 左
(3) ①. ②. 电压表分流
【解析】
【小问1详解】
[1]由题知,电源电动势为,测电阻两端的最大电压约为,故选B;
[2]由电路图可知滑动变阻器采用分压式接法,且由于待测金属丝的电阻较小,为了方便调节,应选最大值较小的滑动变阻器,故滑动变阻器选D。
小问2详解】
[1]由于待测金属丝的电阻约为,远小于电压表的内阻,为了减小误差,电流表应采用外接法,故电压表应连接;
[2]闭合开关S前,为了保护电路,应使待测金属丝两端的电压为0,故滑动变阻器的滑片应处在左端;
【小问3详解】
[1]根据电阻定律
其中
联立解得
[2]根据欧姆定律有
可得
由于该电路采用电流表外接法,电压表有分流作用,导致电流表的测量值大于流经金属丝的真实电流,可知测量值将小于真实值。
12. 某同学利用如图1实验装置测量重力加速度,交流电源频率为。使重锤自由下落,打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的一条纸带,依次标出计数点0,1,…,6。各计数点与0计数点之间的距离如图2。
(1)建构自由落体运动模型所用到的物理方法是___________。
A. 类比法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 理想模型法
(2)根据图2相关数据,计算打下计数点2时的速度________,重力加速度________(结果均保留3位有效数字)。
(3)通过以上实验测出的重力加速度数值比当地的重力加速度值略小,可能的原因是___________。
A. 存在阻力的影响 B. 先释放纸带,后接通电源 C. 交流电的频率略小于
(4)利用手机上的加速度传感器测量重力加速度。建立如图3坐标系,其中轴竖直向上。实验时,用手水平托着手机,打开加速度传感器,手掌迅速向下运动,让手机脱离手掌而自由下落,然后接住手机。加速度传感器记录的方向上的加速度图线如图4。
读取手机轴上的加速度为,查阅相关资料发现,该地区的重力加速度约为。重复实验,但实验结果并没有明显改善,误差仍旧很大。
①除空气阻力影响外,此误差产生的其他原因可能是______________;
②根据图4中已有数据,写出重力加速度的表达式_____________。
【答案】(1)D (2) ①. 1.89 ②. 9.64 (3)A
(4) ①. 手机下落过程中发生了翻转 ②.
【解析】
【小问1详解】
由于自由落体运动是物体只在重力的作用下由静止开始下落的运动,在实际运动中,物体下落时不受空气的阻力是不可能的,因此该实验探究时,由于空气的阻力较小,可以忽略不计,将物体的运动近似看成自由落体运动,采用的方法为理想模型法。
故选D。
【小问2详解】
[1]由题可知,相邻计数点之间的时间间隔为
根据匀变速直线运动规律可知,打下计数点2时的速度大小为
[2]根据逐差法可知,重力加速度的大小为
【小问3详解】
A.由于空气阻力的作用,导致测量的加速度比实际值偏小,故A正确;
B.先释放纸带后接通电源,会导致初始点迹缺失,但不会影响加速度的计算,故B错误;
C.根据逐差法求加速度的原理可知,若交流电的频率略小于50Hz,实际打点的时间间隔变大,而计算时仍使用原来的打点时间间隔,导致测量的重力加速度偏大,故C错误。
故选A。
【小问4详解】
[1]除了空气阻力的影响,手机在下落的过程中发生翻转会导致加速度传感器记录的方向上的加速度值发生变化,影响实验的测量结果;
[2]根据矢量的合成可得
13. 如图,圆柱形区域内有电场强度大小为的匀强电场,横截面是以为圆心,半径为的圆,为圆的直径,质量为,电荷量为的带电粒子在纸面内自点先后以不同速度进入电场。已知速度为零的粒子进入电场后,沿方向离开电场,与的夹角。运动中粒子仅受静电力作用。
(1)速度为零的粒子,自点运动到点,求粒子离开电场时的动能;
(2)自点垂直于方向进入电场粒子,自点离开电场,已知,求粒子运动过程中静电力冲量的大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由题意知在点速度为零的粒子会沿着电场线方向运动,由于,故电场线由指向,根据几何关系可知
根据动能定理有
可得
【小问2详解】
因为粒子在电场中做类平抛运动,轨迹如图。
当从D点射出时,由几何关系有,
电场力提供加速度有
可得
14. 如图,固定于水平桌面上足够长的金属框架,处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒放在框架上,不计框架与金属棒之间的摩擦。此时,构成一个边长为的正方形。棒的电阻为,其余部分电阻不计,时磁感应强度大小为。
(1)若保持磁感应强度大小不变,给棒施加一个水平向右的恒定拉力,求金属棒运动的最终速度;
(2)若从时刻起,磁感应强度均匀增加,每秒增量为。为使金属棒保持静止,需给金属棒施加一个水平向右、大小为的拉力。定性作出随时间变化的关系图像,并求出当时的拉力大小;
(3)若从时刻起,磁感应强度逐渐减小,当金属棒以恒定速度向右做匀速运动时,可使金属棒中不产生感应电流,则磁感应强度应随时间怎样变化(写出与的关系式)。
【答案】(1)
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
由法拉第电磁感应定律可知,金属棒产生的感应电动势
感应电流
.最终金属棒受力平衡,则有
联立解得
【小问2详解】
根据法拉第电磁感应定律可得
感应电流
水平方向
又因
故有
其图像如图所示
当时,则有
【小问3详解】
金属棒中不产生感应电流,由法拉第电磁感应定律知,
由题可知,
整理可得
解得
15. 如图,在倾角足够长的固定斜面上,A紧靠与斜面垂直的挡板,一劲度系数为的轻弹簧将A、B连接,C紧靠B,开始时弹簧处于原长,B、C恰好静止。现给C施加一沿斜面向下、大小为的恒力,使B、C一起沿斜面向下运动,当速度为零时,立即撤去恒力,之后B、C沿斜面向上运动。已知B、C的质量均为,A的质量为,A、B、C与斜面的动摩擦因数相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为,忽略空气阻力,弹簧始终在弹性限度内。(弹簧的弹性势能可表示为,为弹簧的劲度系数,为弹簧的形变量)
(1)求动摩擦因数;
(2)求B、C沿斜面向下移动的最大距离和B、C分离时B的动能;
(3)若,撤去恒力后,物块B在点第一次速度减为零,之后物块C最终停止于点,求两点间距离两点均未画出)。
【答案】(1)
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
开始时弹簧处于原长,B、C恰好静止,根据牛顿第二定律可得
解得
【小问2详解】
从开始到B、C斜面向下移动到最大距离的过程中,对B、C,有
解得
B、C分离时,对C有
对B、C有
解得,即弹簧恢复原长时,B、C分离。从初始到B、C分离,对B、C,有
解得
【小问3详解】
从弹簧处于原长时至刚要离开挡板的过程中,以为研究对象,设其移动距离为,此时的动能为,则有
当刚要离开挡板时,有
由第(2)问知
将代入,联立得
说明此时速度恰好为0,即第一次速度减为零的点。
以为研究对象,有
所以
间的距离
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