内容正文:
2026届辽宁省高考物理模拟练习卷
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名,准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。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、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.的衰变方程为,已知的质量为m1,新核的质量为m2,X粒子的质量为m3,则( )
A.X粒子是氦原子核,它的电离能力很弱
B.的平均核子质量比的大
C.的比结合能为
D.若静止,其衰变后的和X粒子的动能之比是4:234
2.气嘴灯安装在自行车的气嘴上,骑行时会发光,一种气嘴灯的感应装置结构如图所示,一重物套在光滑杆上,重物上的触点M与固定在B端的触点N接触后,LED灯就会发光。下列说法不正确的是( )
A.正确安装使用时,装置A端的线速度比B端的大
B.感应装置的原理是利用离心现象
C.自行车匀速行驶时,感应装置运动到最下端时比最上端更容易发光
D.要在较低的转速时发光,可以更换劲度系数更小的弹簧
3.如图,等量的点电荷固定于等边三角形的3个顶点。A、B、C为三角形各边的中点,O点为三角形的中心,则( )
A.A、B两点电场强度相同
B.电子在О点受电场力方向沿CO方向
C.将一带正电的点电荷从A点移动到B点,电场力做正功
D.将一带正电的点电荷从О点移动到A点,电势能减少
4.在星球M上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上,把物体P轻放在弹簧上端,P由静止向下运动,物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示。在另一星球N上用完全相同的弹簧,改用物体Q完成同样的过程,其a-x关系如图中虚线所示。假设两星球均为质量均匀分布的球体。已知星球M的半径是星球N的3倍,则( )
A.M与N的密度不相等
B.Q的质量是P的3倍
C.Q下落过程中的最大动能是P的4倍
D.Q下落过程中弹簧的最大压缩量是P的4倍
5.在进行双缝干涉实验时,用光传感器测量干涉区域不同位置的光照强度,可以方便地展示干涉条纹分布。、两束单色光分别经过同一双缝干涉装置后,其光照强度与位置的关系如图所示,图中光照强度极大值位置对应亮条纹中心,极小值位置对应暗条纹中心,上下两图中相同横坐标代表相同位置,则( )
A.图中光的波长是光的2倍
B.光的光子能量是光的2倍
C.若光、光通过同一单缝时,光的衍射现象更明显
D.若光、光通过同一介质时,光的折射率大于光的折射率
6.将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中,如图所示,则下列说法正确的是( )
A.图线a表示电源内部的发热功率Pr随电流I的变化关系
B.N点对应的功率为最大输出功率
C.在图线上A、B、C三点的纵坐标一定满足关系
D.两个交点M与N的横坐标之比一定为,纵坐标之比也一定为
7.电子感应加速器的基本原理如图甲所示,在电磁铁的两极间有一环形向外逐渐减弱、并对称分布的交变磁场,这个交变磁场又在真空室内激发感生电场,其电场线是一系列绕磁感线的同心圆。这时若用电子枪把电子向右沿切线方向射入环形真空室,电子将受到环形真空室中的感生电场的作用而被加速,同时,电子还受到洛伦兹力的作用,使电子(电荷量绝对值为e)在半径为R的圆形轨道上运动。电子做圆周运动的方向如图乙所示,电子轨道所围面积内平均磁感应强度随时间变化如图丙所示(垂直纸面向内为的正方向)。下列说法正确的是( )
A.加速器利用磁场变化产生的静电场对电子进行加速
B.为使电子加速,电场的方向应该沿逆时针方向
C.电子在加速器中可正常加速的时间是
D.电子在圆形轨道中正常加速的时间内,加速一周,感生电通对电子所做的功为
8.一列简谐波沿x轴方向传播,时的波形图如图甲所示。P、Q为x轴上两个质点,质点P的平衡位置在处,其振动图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.该波沿x轴负方向传播
B.该波的波速为0.6
C.从开始,质点P与Q第一次回到平衡位置的时间差为
D.至少再经过,质点P、Q的位移相等
9.如图甲所示, MN与PQ为光滑的平行导轨,导轨间距为l,导轨的上部分水平放置,下部分倾斜放置且与水平面的夹角为θ,导轨足够长.两条导轨上端用导线连接,在导轨的水平部分加一竖直向上的匀强磁场B1,其磁感应强度随时间t变化的关系如图乙所示;在导轨的倾斜部分加一垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度始终为B0.在t1时刻从倾斜轨道上某位置静止释放导体棒a,导体棒开始向下运动,已知导体棒的质量为m、电阻为R,不计导轨和导线的电阻,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.刚释放导体棒a时,其加速度一定最大
B.整个运动过程中,导体棒a的最大速度为
C.在t1~t2时间内,导体棒a可能先做加速度减小的加速运动,然后做匀速直线运动
D.若在t3时刻,导体棒a已经达到最大速度,则在t1~t3时间内,通过导体棒的电荷量为
10.如图所示,A为放在水平光滑桌面上的长方形物块,在它上面放有物块B和C,A、B、C的质量分别为m、、m,B、C与A之间的静摩擦系数和滑动摩擦系数皆为0.1,K为轻滑轮,绕过轻滑轮连接B和C的轻细绳都处于水平放置。现用沿水平方向的恒定外力F拉滑轮,若测得A的加速度大小为,重力加速度取,则( )
A.物块B、C的加速度大小也等于 B.物块B的加速度为,C的加速度为
C.外力的大小 D.物块B、C给长方形物块A的摩擦力为
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)某物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置。在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门,水平平台摩擦很小,可忽略不计。当地重力加速度大小为g,不计空气阻力。采用的实验步骤如下:
Ⅰ.在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片;
Ⅱ.用天平分别测出小滑块a(含挡光片)和小球b的质量ma、mb;
Ⅲ.a和b间用细线连接,中间夹一被压缩了的轻短弹簧(与a、b不连接),静止放置在平台上;
Ⅳ.细线烧断后,a、b瞬间被弹开,向相反方向运动;
Ⅴ.记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t;
Ⅵ.小球b从平台边缘飞出后,落在水平地面的B点,用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离s;
Ⅶ.改变弹簧压缩量,进行多次测量。
(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度,如图乙所示,则挡光片的宽度为________mm。
(2)针对该实验装置和实验结果,同学们做了充分的讨论,讨论结果如下:
①为了验证“动量守恒定律”,应该验证的表达式是_________(用上述实验所涉及物理量的字母表示);
②若该实验的目的是求弹簧的最大弹性势能,则弹簧的弹性势能为__________ (用上述实验所涉及物理量的字母表示)。
12.(8分)在工业废水排放监测中,经常通过测量液体的电导率来快速评估其离子总浓度,电导率是工业废水过程控制和预警的重要指标。电导率是电阻率的倒数,为了测量某工业废水的电导率,某科技小组设计了如图所示的电路,请回答下列问题:
实验室提供的器材有:
电源E(电动势恒定,内阻不计);
毫安表A(量程0~15mA,内阻可忽略);
定值电阻(阻值500Ω)、(阻值500Ω)、(阻值600Ω)和(阻值200Ω);
开关和;
装有耐腐蚀电极板和温度计的有机玻璃样品池;
导线若干。
(1)实验步骤:
①测量并记录样品池内壁的长度为40.0cm,在样品池中注入2000mL待测工业废水;
②闭合开关,断开开关,毫安表A的读数为10.0mA,则流过样品池的电流________mA;
③闭合开关,毫安表A的读数为15.0mA,则流过样品池的电流________mA;
④断开开关,测量工业废水的温度。
(2)数据分析:根据所测数据,计算得样品池内待测工业废水的电阻为________Ω,电导率________。
(3)误差分析:若考虑毫安表A内阻的影响,电导率的测量值相比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)。
四、解答题
13.(10分)山地车的气压避震装置主要由活塞、汽缸组成。某研究小组将其汽缸和活塞取出进行研究。如图所示,在倾角为的光滑斜面上放置一个带有活塞A的导热汽缸B,活塞用劲度系数为的轻弹簧拉住,弹簧的另一端固定在斜面上端的一块挡板上,轻弹簧平行于斜面,初始状态活塞到汽缸底部的距离为,汽缸底部到斜面底端的挡板距离为,汽缸内气体的初始温度为。已知汽缸质量为,活塞的质量为,汽缸容积的横截面积为,活塞与汽缸间密封一定质量的理想气体,活塞能无摩擦滑动,重力加速度为,大气压为。
(1)对汽缸进行加热,汽缸内气体的温度从上升到,此时汽缸底部恰好接触到斜面底端的挡板,已知该封闭气体的内能U与温度T之间存在关系,,求该过程中气体吸收的热量Q;
(2)若在第(1)题的基础上继续对汽缸进行加热,当温度达到时使得弹簧恰好恢复原长,求。
14.(12分)为探测粒子在磁场的运动,可用云室来显示它们的径迹。如图所示,在xOy平面内,圆心位于x轴负半轴上的圆形磁分析器,半径为R,与y轴相切于坐标原点O,磁分析器中存在垂直于纸面向外的匀强磁场。三个质量均为m、电荷量均为q的带正电粒子甲、乙、丙,分别以速度同时从边界上的a、b、c三个点沿着y轴正方向射入磁分析器中,b与圆心的连线垂直于x轴,a、c到连线的距离均为,三个粒子都从O点离开磁分析器。不计粒子的重力和粒子之间的相互作用。
(1)求匀强磁场磁感应强度的大小及甲、丙粒子到达O点的时间差;
(2)若在的区域存在着沿x轴正方向的匀强磁场,磁感应强度大小为磁分析器中磁场的2倍,且处有一垂直于x轴的足够大的荧光屏(图中未画出),求甲、丙粒子打在荧光屏上的点之间的距离d;
(3)若在的区域存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,粒子从O点进入磁场后受到了与速度大小成正比、方向相反的阻力(比例系数k已知),观察发现乙粒子轨迹与y轴相切于点P(未画出)。求P点坐标y的值和乙从O点运动至P点的路程s。
15.(18分)如图,小滑块与木板均静止于粗糙水平地面上,与左端的距离为,小滑块静止于木板的右端,、与地面间的动摩擦因数均为,与间的动摩擦因数.现给一个方向水平向右、大小的初速度。已知、、的质量分别为、、,、间的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短,滑块始终未离开木板,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度.求:
(1)碰前瞬间的速度大小和碰后瞬间的速度大小;
(2)碰后瞬间、的加速度大小;
(3)从碰后到木板最终停止,与地面间因摩擦而产生的热量。
答案第10页,共12页
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2026届辽宁省高考物理模拟练习卷
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名,准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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。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、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.的衰变方程为,已知的质量为m1,新核的质量为m2,X粒子的质量为m3,则( )
A.X粒子是氦原子核,它的电离能力很弱
B.的平均核子质量比的大
C.的比结合能为
D.若静止,其衰变后的和X粒子的动能之比是4:234
【答案】D
【详解】A.根据核反应前后质量数、电荷数守恒可知,X粒子的电荷数为2,质量数为4,所以X是氦原子核(α粒子),但α粒子电离能力强,故A错误;
B.平均核子质量等于原子核质量除以核子数,衰变过程释放能量,质量亏损,即
新核比反应核更稳定,其平均核子质量更小,即,故B错误;
C.比结合能是原子核总结合能除以核子数,表达式为衰变能(衰变释放的能量),非结合能(核子结合成核释放的能量),故C错误;
D.铀核静止衰变,动量守恒,与X粒子动量大小相等、方向相反,根据可得动能之比,故D正确。
故选D。
2.气嘴灯安装在自行车的气嘴上,骑行时会发光,一种气嘴灯的感应装置结构如图所示,一重物套在光滑杆上,重物上的触点M与固定在B端的触点N接触后,LED灯就会发光。下列说法不正确的是( )
A.正确安装使用时,装置A端的线速度比B端的大
B.感应装置的原理是利用离心现象
C.自行车匀速行驶时,感应装置运动到最下端时比最上端更容易发光
D.要在较低的转速时发光,可以更换劲度系数更小的弹簧
【答案】A
【详解】A.由离心运动的原理,可知B端应在外侧,A端应在内侧,由可知,装置A端的线速度比B端的小,A错误,符合题意;
B.感应装置的原理是利用离心现象,使两触点接触点亮LED灯,B正确,不符合题意;
C.自行车匀速行驶时,装置运动到最下端时,由于重物的重力作用,两触点更容易接触,因此比最上端更容易发光,C正确,不符合题意;
D.当转速较低时,向心力较小,可以更换劲度系数更小的弹簧或增加重物的质量,从而使N点更容易与M点接触点亮LED灯,D正确,不符合题意。
故选A。
3.如图,等量的点电荷固定于等边三角形的3个顶点。A、B、C为三角形各边的中点,O点为三角形的中心,则( )
A.A、B两点电场强度相同
B.电子在О点受电场力方向沿CO方向
C.将一带正电的点电荷从A点移动到B点,电场力做正功
D.将一带正电的点电荷从О点移动到A点,电势能减少
【答案】D
【详解】A.设A到左边正电荷的距离为r,则左边正电荷在A点的场强为,上边负电荷在A点的电场也为,它们的合场可为,指向负电荷,A到右边正电荷的距离为,则右边正电荷在A点的电场为,如图所示,A点的电场强度的方向与竖直方向有夹角,则A、B两点电场强度方向不相同,故A错误;
B.两正电荷在O点的合场强方向与负电荷在O点的场强方向运沿CO方向,则O点合场强沿CO方向,电子带负电,则电子在O点受电场力方向沿OC方向,故B错误;
C.根据电荷分布特点可知,A、B两点电势相等,则将一带正电的点电荷从A点移动到B点,电场力做功为0,故C错误;
D.O点与一个正电荷和一个负电荷的距离相等,则O点电势等于第三个正点电荷在该点的电势,为正值。同理,A点电势为正值,因为A点与第三个正点电荷的距离更远,则电势更低,将一带正电的点电荷从О点移动到A点,电势能减少,故D正确。
故选D。
4.在星球M上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上,把物体P轻放在弹簧上端,P由静止向下运动,物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示。在另一星球N上用完全相同的弹簧,改用物体Q完成同样的过程,其a-x关系如图中虚线所示。假设两星球均为质量均匀分布的球体。已知星球M的半径是星球N的3倍,则( )
A.M与N的密度不相等
B.Q的质量是P的3倍
C.Q下落过程中的最大动能是P的4倍
D.Q下落过程中弹簧的最大压缩量是P的4倍
【答案】C
【详解】B.如图,当x=0时,对P有mPgM=mP·3a0
即星球M表面的重力加速度gM=3a0
对Q有mQgN=mQa0
即星球N表面的重力加速度gN=a0
当P、Q的加速度a=0时,对P有mPgM=kx0
解得
对Q有mQgN=k·2x0
解得
可知mQ=6mP
故B错误;
A.根据
解星球质量
星球的密度
所以M、N的密度之比=
故A错误;
C.当P、Q的加速度为零时,P、Q的速度最大,则P、Q的动能最大,系统的机械能守恒,对P有mPgMx0=Ep弹+EkP
即EkP=3mPa0x0-Ep弹
对Q有mQgN·2x0=4Ep弹+EkQ
即EkQ=2mQa0x0-4Ep弹=12mPa0x0-4Ep弹=4×(3mPa0x0-Ep弹)=4EkP
故C正确;
D.P、Q在弹簧压缩到最短时,其位置与初位置关于加速度a=0时的位置对称,故P下落过程中弹簧的最大压缩量为2x0,Q为4x0,故D错误。
故选C。
5.在进行双缝干涉实验时,用光传感器测量干涉区域不同位置的光照强度,可以方便地展示干涉条纹分布。、两束单色光分别经过同一双缝干涉装置后,其光照强度与位置的关系如图所示,图中光照强度极大值位置对应亮条纹中心,极小值位置对应暗条纹中心,上下两图中相同横坐标代表相同位置,则( )
A.图中光的波长是光的2倍
B.光的光子能量是光的2倍
C.若光、光通过同一单缝时,光的衍射现象更明显
D.若光、光通过同一介质时,光的折射率大于光的折射率
【答案】A
【详解】A.由图可得条纹间距,依据条纹间距公式
故图中光的波长是光的2倍,故A正确;
B.由光子能量公式
可得光的光子能量是光的倍,故B错误;
C.光波长更长,故光的衍射现象更明显,故C错误;
D.波长越长折射率越小,故光的折射率小于光的折射率,故D错误。
故选A。
6.将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中,如图所示,则下列说法正确的是( )
A.图线a表示电源内部的发热功率Pr随电流I的变化关系
B.N点对应的功率为最大输出功率
C.在图线上A、B、C三点的纵坐标一定满足关系
D.两个交点M与N的横坐标之比一定为,纵坐标之比也一定为
【答案】C
【详解】A.电源的总功率、输出功率、内部的发热功率分别为
则a图线表示电源的总功率PE随电流I变化的关系,c图线表示输出功率随电流I变化的关系,b图线表示电源内部的发热功率随电流I变化的,故A错误;
B.N点时,电源总功率PE与电源内部的发热功率相等,对应的输出功率为零,故B错误;
C.图线上A、B、C三点电流相同,根据能量守恒
故C正确;
D.b、c交点M,输出功率PR和电源内部的发热功率相等,即
电流
a、b线的交点N输出功率为0,所以
可见M与N的横坐标之比一定为1: 2,据可知,纵坐标之比为一定为1: 4,故D错误。
故选C。
7.电子感应加速器的基本原理如图甲所示,在电磁铁的两极间有一环形向外逐渐减弱、并对称分布的交变磁场,这个交变磁场又在真空室内激发感生电场,其电场线是一系列绕磁感线的同心圆。这时若用电子枪把电子向右沿切线方向射入环形真空室,电子将受到环形真空室中的感生电场的作用而被加速,同时,电子还受到洛伦兹力的作用,使电子(电荷量绝对值为e)在半径为R的圆形轨道上运动。电子做圆周运动的方向如图乙所示,电子轨道所围面积内平均磁感应强度随时间变化如图丙所示(垂直纸面向内为的正方向)。下列说法正确的是( )
A.加速器利用磁场变化产生的静电场对电子进行加速
B.为使电子加速,电场的方向应该沿逆时针方向
C.电子在加速器中可正常加速的时间是
D.电子在圆形轨道中正常加速的时间内,加速一周,感生电通对电子所做的功为
【答案】C
【详解】A.加速器利用磁场变化产生的感应电场对电子进行加速,故A错误;
B.为使电子加速,电场的方向应该沿顺时针方向,故B错误;
C.在时间内,磁场向外增强,根据楞次定律可知感应电场沿顺时针方向,此时电子受的洛伦兹力方向指向圆心,则电子能被正常加速,故C正确;
D.感生电场场强
加速过程电场力总与速度方向一致,电子运动一周电场力做的功
故D错误。
故选C。
8.一列简谐波沿x轴方向传播,时的波形图如图甲所示。P、Q为x轴上两个质点,质点P的平衡位置在处,其振动图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.该波沿x轴负方向传播
B.该波的波速为0.6
C.从开始,质点P与Q第一次回到平衡位置的时间差为
D.至少再经过,质点P、Q的位移相等
【答案】BCD
【详解】A.由振动图像可知,时质点P沿y轴负向振动,结合波形图可知,该波沿x轴正方向传播,选项A错误;
B.由振动图像可知t=0.5s时质点P的位移为
由波形图可知
可得
该波的波速为
选项B正确;
C.从开始,由振动图像可知,质点P第一次回到平衡位置的时间为1.5s;质点Q第一次回到平衡位置的时间
则两者的时间差为
选项C正确;
D.在t=0.5s时刻在O点左侧最近的波峰的平衡位置距离O点
要想使得质点P、Q的位移相等则该波峰要传到PQ平衡位置的中点位置,即距离O点0.35m的位置,即至少向右传播
需要的时间至少
选项D正确。
故选BCD。
9.如图甲所示, MN与PQ为光滑的平行导轨,导轨间距为l,导轨的上部分水平放置,下部分倾斜放置且与水平面的夹角为θ,导轨足够长.两条导轨上端用导线连接,在导轨的水平部分加一竖直向上的匀强磁场B1,其磁感应强度随时间t变化的关系如图乙所示;在导轨的倾斜部分加一垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度始终为B0.在t1时刻从倾斜轨道上某位置静止释放导体棒a,导体棒开始向下运动,已知导体棒的质量为m、电阻为R,不计导轨和导线的电阻,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.刚释放导体棒a时,其加速度一定最大
B.整个运动过程中,导体棒a的最大速度为
C.在t1~t2时间内,导体棒a可能先做加速度减小的加速运动,然后做匀速直线运动
D.若在t3时刻,导体棒a已经达到最大速度,则在t1~t3时间内,通过导体棒的电荷量为
【答案】BCD
【详解】A、刚释放导体棒时,回路中只有感生电动势,其加速度为,当到达t2时刻后,感生电动势产生的电流消失,只剩下动生电动势产生的电流,则有,因为不能判断与的大小关系,所以加速度a不一定大于,故A错误;
B、整个运动过程中,当导体棒a的最大速度时则有,所以导体棒a的最大速度,故B正确;
C、在t1~t2时间内,由于下滑速度越来越大,所以产生的动生电动势越来越大,回路中的感应电流变大,导体棒所受安培力也越来越大,所以加速度越来越小,所以导体棒a可能先做加速度减小的加速运动,当加速度为零时,然后做匀速直线运动,故C正确;
D、在t1~t3时间内,由动量定理可得,可得通过导体棒的电荷量为,故D正确;
故选BCD.
【点睛】分析导体棒所受安培力的大小变化情况,确定加速度大小变化情况,来分析运动情况,在t1~t3时间内,由动量定理结合电荷量的计算公式求通过导体棒的电荷量.
10.如图所示,A为放在水平光滑桌面上的长方形物块,在它上面放有物块B和C,A、B、C的质量分别为m、、m,B、C与A之间的静摩擦系数和滑动摩擦系数皆为0.1,K为轻滑轮,绕过轻滑轮连接B和C的轻细绳都处于水平放置。现用沿水平方向的恒定外力F拉滑轮,若测得A的加速度大小为,重力加速度取,则( )
A.物块B、C的加速度大小也等于 B.物块B的加速度为,C的加速度为
C.外力的大小 D.物块B、C给长方形物块A的摩擦力为
【答案】CD
【详解】A与B的最大静摩擦力为
C与A的最大静摩擦力为
由于A的加速度等于0.20g,根据牛顿第二定律,则有
所以物块B、C给长方形物块A的摩擦力为,因此C对A的摩擦力为0.1mg,则AC间相对滑动,而B对A的摩擦力也为0.1mg,AB间保持相对静止,所以B的加速度也为,则有
可得B绳上拉力
C绳拉力也一样为1.1mg,所以
C的加速度为
故AB错误,CD正确。
故选CD。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)某物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置。在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门,水平平台摩擦很小,可忽略不计。当地重力加速度大小为g,不计空气阻力。采用的实验步骤如下:
Ⅰ.在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片;
Ⅱ.用天平分别测出小滑块a(含挡光片)和小球b的质量ma、mb;
Ⅲ.a和b间用细线连接,中间夹一被压缩了的轻短弹簧(与a、b不连接),静止放置在平台上;
Ⅳ.细线烧断后,a、b瞬间被弹开,向相反方向运动;
Ⅴ.记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t;
Ⅵ.小球b从平台边缘飞出后,落在水平地面的B点,用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离s;
Ⅶ.改变弹簧压缩量,进行多次测量。
(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度,如图乙所示,则挡光片的宽度为________mm。
(2)针对该实验装置和实验结果,同学们做了充分的讨论,讨论结果如下:
①为了验证“动量守恒定律”,应该验证的表达式是_________(用上述实验所涉及物理量的字母表示);
②若该实验的目的是求弹簧的最大弹性势能,则弹簧的弹性势能为__________ (用上述实验所涉及物理量的字母表示)。
【答案】(1)3.80
(2)
【详解】(1)根据游标卡尺的读法可知,遮光片的宽度
(2)[1]若验证动量守恒,则有
根据题意可得
由于小球b做平抛运动,则有
联立解得
故动量守恒时满足
[2]根据能量守恒可知,弹簧的弹性势能为
整理可得
12.(8分)在工业废水排放监测中,经常通过测量液体的电导率来快速评估其离子总浓度,电导率是工业废水过程控制和预警的重要指标。电导率是电阻率的倒数,为了测量某工业废水的电导率,某科技小组设计了如图所示的电路,请回答下列问题:
实验室提供的器材有:
电源E(电动势恒定,内阻不计);
毫安表A(量程0~15mA,内阻可忽略);
定值电阻(阻值500Ω)、(阻值500Ω)、(阻值600Ω)和(阻值200Ω);
开关和;
装有耐腐蚀电极板和温度计的有机玻璃样品池;
导线若干。
(1)实验步骤:
①测量并记录样品池内壁的长度为40.0cm,在样品池中注入2000mL待测工业废水;
②闭合开关,断开开关,毫安表A的读数为10.0mA,则流过样品池的电流________mA;
③闭合开关,毫安表A的读数为15.0mA,则流过样品池的电流________mA;
④断开开关,测量工业废水的温度。
(2)数据分析:根据所测数据,计算得样品池内待测工业废水的电阻为________Ω,电导率________。
(3)误差分析:若考虑毫安表A内阻的影响,电导率的测量值相比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1) 40.0 60.0
(2) 100 0.8
(3)偏小
【详解】(1)②[1]闭合开关,断开开关,毫安表的示数为10.0mA,则通过电阻的电流为
根据电路构造可知,流过样品池的电流为
③[2]闭合开关,毫安表的示数为15.0mA,则流过的电流为
流过样品池的电流
解得
(2)[1]设待测工业废水的电阻为R,根据闭合电路欧姆定律,断开开关时
开关闭合时
解得R=100
[2]根据电阻的决定式,
解得
(3)根据(1)的计算过程,毫安表有内阻时,通过电阻的电流计算偏小,即流过样品池的电流偏小;根据(2)的计算过程,电阻测量值偏大,则电导率的测量值相比真实值偏小。
四、解答题
13.(10分)山地车的气压避震装置主要由活塞、汽缸组成。某研究小组将其汽缸和活塞取出进行研究。如图所示,在倾角为的光滑斜面上放置一个带有活塞A的导热汽缸B,活塞用劲度系数为的轻弹簧拉住,弹簧的另一端固定在斜面上端的一块挡板上,轻弹簧平行于斜面,初始状态活塞到汽缸底部的距离为,汽缸底部到斜面底端的挡板距离为,汽缸内气体的初始温度为。已知汽缸质量为,活塞的质量为,汽缸容积的横截面积为,活塞与汽缸间密封一定质量的理想气体,活塞能无摩擦滑动,重力加速度为,大气压为。
(1)对汽缸进行加热,汽缸内气体的温度从上升到,此时汽缸底部恰好接触到斜面底端的挡板,已知该封闭气体的内能U与温度T之间存在关系,,求该过程中气体吸收的热量Q;
(2)若在第(1)题的基础上继续对汽缸进行加热,当温度达到时使得弹簧恰好恢复原长,求。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)汽缸内气体的温度从上升到,此时汽缸底部恰好接触到斜面底端的挡板的过程中封闭气体的压强不变,则由盖—吕萨克定律得
该过程中内能增大
对汽缸和活塞整体分析有
对活塞受力分析有
代入数据解得
气体对外做功
根据热力学第一定律有
解得
(2)当温度达到时使得弹簧恰好恢复原长,对活塞根据受力平衡有
由理想气体状态方程有
根据胡克定律
代入数据解得
14.(12分)为探测粒子在磁场的运动,可用云室来显示它们的径迹。如图所示,在xOy平面内,圆心位于x轴负半轴上的圆形磁分析器,半径为R,与y轴相切于坐标原点O,磁分析器中存在垂直于纸面向外的匀强磁场。三个质量均为m、电荷量均为q的带正电粒子甲、乙、丙,分别以速度同时从边界上的a、b、c三个点沿着y轴正方向射入磁分析器中,b与圆心的连线垂直于x轴,a、c到连线的距离均为,三个粒子都从O点离开磁分析器。不计粒子的重力和粒子之间的相互作用。
(1)求匀强磁场磁感应强度的大小及甲、丙粒子到达O点的时间差;
(2)若在的区域存在着沿x轴正方向的匀强磁场,磁感应强度大小为磁分析器中磁场的2倍,且处有一垂直于x轴的足够大的荧光屏(图中未画出),求甲、丙粒子打在荧光屏上的点之间的距离d;
(3)若在的区域存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,粒子从O点进入磁场后受到了与速度大小成正比、方向相反的阻力(比例系数k已知),观察发现乙粒子轨迹与y轴相切于点P(未画出)。求P点坐标y的值和乙从O点运动至P点的路程s。
【答案】(1),
(2)
(3),
【详解】(1)由图知从b点入射的乙粒子的轨道半径为R(或由磁聚焦确定),由洛伦兹力提供向心力有
解得
由图中几何关系知甲粒子在圆形区域磁场中运动的圆心角为,丙粒子在磁场中运动的圆心角为,甲、丙粒子到达O点的时间差为
又
解得
(2)甲、丙两粒子O点进入的区域时,速度方向如图都与x轴正方向的夹角为,因在的区域存在着沿x轴正方向的匀强磁场,故将速度分别沿x轴,y轴正交分解,它们沿x轴正方向的分量为
此分量与磁场方向平行,不受洛伦兹力,对应的分运动是匀速直线运动,运动时间为
它们沿y轴 正方向的分量为
此分量与磁场方向垂直,洛伦兹力提供向心力,对应的分运动是在垂直与zoy平面内做匀速圆周运动
轨道半径
周期为
因,故粒子转过的圆心角为
甲粒子的坐标,,
丙粒子的坐标, ,
甲、丙粒子打在荧光屏上的点之间的距离
(3)乙粒子轨迹与y轴相切于点P,从O点运动至P点沿x轴方向由动量定理有
求和得
解得
y轴方向,由动量定理有
因
解得P点的速度为
洛伦兹力不做功,由动能定理有
解得
求和或积分得
15.(18分)如图,小滑块与木板均静止于粗糙水平地面上,与左端的距离为,小滑块静止于木板的右端,、与地面间的动摩擦因数均为,与间的动摩擦因数.现给一个方向水平向右、大小的初速度。已知、、的质量分别为、、,、间的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短,滑块始终未离开木板,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度.求:
(1)碰前瞬间的速度大小和碰后瞬间的速度大小;
(2)碰后瞬间、的加速度大小;
(3)从碰后到木板最终停止,与地面间因摩擦而产生的热量。
【答案】(1),(2),,方向向左,方向向右(3)5J
【详解】(1)因为与地面间的动摩擦因数均为,与左端的距离为,所以有动能定理可得
解得
设碰撞后A的速度为v2,B的速度为v3,因为是弹性碰撞,所以可得
解得
(2)碰撞后瞬间B受到的摩擦力为
,
根据牛顿第二定律可得
,
解得
,方向向左,方向向右;
(3)设经过时间t,B、C达到共同速度,由运动学公式得
,
代入数据解得
,
在时间t内,木板B的位移
代入数据得
假设B、C共速后一起以加速度a做减速运动,对BC整体运用牛顿第二定律可得
代入数据解得
对B由牛顿第二定律可得受到的静摩擦力大小为1N,设木板B做减速运动再发生位移为x2停止运动,则可得
因此因摩擦产生的热量为
解得
答案第10页,共12页
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