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。
1.2025年1月20日,在合肥科学岛,有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置实现了千秒亿度高约束模式运行,表明我国在磁约束高温等离子体物理与工程技术研究方面走到了世界前列。下列关于原子核研究的说法正确的是( )
A.汤姆孙发现电子后,提出了原子的核式结构模型
B.卢瑟福通过粒子散射实验,发现原子核内存在中子
C.原子核的电荷数就是其核子数
D.是原子核人工转变的核反应方程
【答案】D
【详解】A.卢瑟福提出了原子核式模型,故 A错误;
B.查德威克在做粒子轰击物的实验中发现了中子,故B错误;
C.原子核的电荷数就是核内的质子数,核子数等于中子数和质子数之和,故C错误;
D.是原子核人工转变的核反应方程,选项D正确。
故选D。
2.如图所示,质量为的风筝受到垂直于风筝面向上的风力、沿风筝线的拉力和重力作用,在空中处于平衡状态,此时风筝平面、风筝线与水平面夹角均为。某时刻风力大小突然变为原来的2倍,通过调整风筝线与水平面的夹角使风筝再次在空中平衡,且调整过程中风筝平面与水平面的夹角始终为。不计风筝线质量,重力加速度为,风筝再次在空中平衡后,风筝线的拉力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】风筝受三个力,如图所示
根据平衡条件列方程,初始状态风筝平面、风筝线与水平面夹角均为,因此水平方向
竖直方向
联立解得
风力变为原来的2倍,即
风筝平面倾角不变,故方向不变。设调整后风筝线拉力为,风筝线与水平面夹角为,重新列平衡方程,水平方向
竖直方向
代入
化简得:
利用同角三角函数关系
两式平方相加得
即
解得
故选A。
3.如图所示,两个带等量正电的点电荷位于M、N两点上,E、F是MN连线中垂线上的两点,O为EF、MN的交点,EO=OF。一带负电的点电荷在E点由静止释放后( )
A.先做匀加速直线运动,过O点后做匀减速运动
B.在O点所受静电力最大
C.点电荷运动到O点时加速度为零,速度达最大值
D.点电荷从E到F点的过程中,加速度先增大再减小,速度先增大后减小
【答案】C
【详解】ABC.等量同种点电荷的电场分布,如图所示
由图可知,中垂线上电场方向分别由两电荷连线中点O向上和向下指向无穷远处,场强先增大后减小,连线中点O的场强为0,所以带负电的点电荷在E点由静止释放后向下做加速运动,经过O点开始做减速运动,在O点所受静电力为零,加速度为零,速度达到最大,故AB错误,C正确;
D.点电荷从E到F点的过程中,加速度可能先增大后减小,再反向增大后减小,也可能先减小后反向增大,但速度先增大后减小,故D错误。
故选C。
4.Space X公司的星链计划不断向地球卫星轨道发射升空大量小型卫星组成庞大的卫星群体系,严重影响了地球其他轨道卫星的使用安全,中国空间站就不得不做两次紧急避险动作,避免被星链卫星撞击的危险。如图所示,假设在地球附近存在圆轨道卫星1和椭圆轨道卫星2,、两点为椭圆轨道长轴两端,点为两轨道交点。距离地心,距离地心,距离地心,卫星都绕地球逆时针运行。下列说法正确的是( )
A.卫星2和卫星1的周期相同
B.卫星2和卫星1在点加速度不相同
C.卫星1在点的速度大于卫星2在点的速度
D.若卫星2在点适当点火加速,即可在半径为的低轨道绕地球圆周运动
【答案】A
【详解】A.根据开普勒第三定律有
由题知圆的半径与椭圆的半长轴相等,则卫星2的周期与卫星1的周期相等,故A正确;
B.根据牛顿第二定律有
则有
可知在点时,加速度相同,故B错误;
C.以地球球心为圆心,并过点画出圆轨道3,如图所示由图可知卫星从轨道3到卫星2的椭圆轨道要在点点火加速,做离心运动,则卫星在轨道3的速度小于卫星2在椭圆轨道点的速度,又由图可知,轨道1和轨道3都是圆轨道,则有
可得
可知轨道1上卫星的速度小于轨道3上卫星的速度,可知卫星在轨道1上经过点的速度小于卫星2在点的速度,故C错误;
D.据前面分析,在椭圆轨道上运行的卫星2在点适当减速,即可在半径为的低轨道绕地球运行,故D错误。
故选A。
5.一个由透明材料制成的折射率为的四棱柱,其横截面如图所示,其中∠A=∠C=90°,∠B=60°。现有一束单色光垂直入射到AB面上,入射点可在AE之间移动,下列光路图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】根据全反射临界角的公式,临界角为
所以临界角的大小为45°。光线垂直射入AB界面后,再照射在CD界面上时,入射角为30°,不会发生全反射,所以在CD界面上同时出现折射光线和反射光线;反射光线射入BC边界时的入射角为60°,会发生全反射,最后垂直射在AB边上垂直出射。
故选C。
6.如图所示,滑动变阻器R3最大阻值为2R,定值电阻R1、、的阻值均为,电源的电动势为,内阻为,且。现将滑动变阻器滑片从最下端向上滑动到最上端的过程中,理想电压表示数变化量的绝对值为,理想电流表、示数变化量的绝对值分别为、。下列说法正确的是( )
A.电压表示数增大
B.电源的输出功率增大
C.与的比值为
D.与的比值为
【答案】C
【详解】A.由图可知,R3和是并联,测它们的电压,R1和是并联,测它们的电压,R3和R4与R1和串联。设R3和的合电阻为,和的合电阻为
滑动变阻器滑片从最下端向上滑动到最上端的过程中,R3接入电路中的电阻变大,则电路总电阻变大,根据闭合电路欧姆定律得通过电流表电流减小,则电压表示数
减小,故A错误;
B.设外电阻为,根据闭合电路欧姆定律有
电源的输出功率
联立解得
可知当外电阻与内电阻相等时,输出功率最大。而滑动变阻器滑片从最下端向上滑动到最上端的过程中,外电阻最大
最小值
结合,可知,输出功率先增大后减小,故B错误;
C.对不同时刻,由部分电路欧姆定律得,
联立解得,故C正确;
D.对电路不同时刻,由闭合电路欧姆定律得,
联立解得,故D错误。
故选C。
7.空间中存在着沿水平方向的匀强磁场B1,某兴趣小组设计的测量匀强磁场B1大小和方向的实验装置如图所示。通有电流的螺线管水平固定,其轴线与匀强磁场B1平行,螺线管在霍尔元件处产生的磁场的磁感应强度B2=kI,其中k为比例常数,I为电流表示数。霍尔元件的工作面A向左且与匀强磁场B1垂直,霍尔元件的载流子为电子。调节滑动变阻器R接入电路的阻值,当电流表示数为I0时,霍尔元件输出的霍尔电压UH=0,下列说法正确的是( )
A.匀强磁场B1的磁感应强度大小为kI0,方向水平向左
B.若电流表示数小于I0,则a、b端的电势满足φa<φb
C.电流表的示数越大,霍尔电压UH一定越大
D.电流表的示数越大,霍尔电压UH一定越小
【答案】B
【详解】A.由右手定则可知,通过电流表的电流在螺线管内产生的磁场水平向左,当电流表示数为I0时,霍尔元件输出的霍尔电压UH=0,说明霍尔元件处总磁感应强度为0,可知B1、B2等大反向,即B1=B2=kI0
匀强磁场B1的方向水平向右,故A错误;
B.若电流表示数小于I0,霍尔元件处总磁感应强度方向水平向右,左手定则可知电子向a偏转,故φa<φb,故B正确;
CD.若电流表示数大于I0,电流表示数越大,霍尔电压越大,若电流表示数小于I0,电流表示数越大,霍尔电压越小,故CD错误。
故选B。
8.在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点.相邻两质点的距离均为L,如图(a)所示,一列横波沿该直线向右传播,t=0时到达质点1,质点1开始向下运动,经过时间第一次出现如图(b)所示的波形,则该波的( )
A.周期为,波长为8L
B.周期为,波长为8L
C.周期为,波速为
D.周期为,波速为
【答案】BC
【详解】由图知波长
简谐横波向右传播,图中质点9的振动向上,而波源1起振方向向下,所以经过时间第一次出现如图所示的波形,图中还有半个波长的波形没有画出,则图图示时刻质点9已经振动了0.5T,则质点1振动了1.5T,即
得到
波速
故BC正确,AD错误。
故选BC。
【点睛】本题要抓住简谐波的特点:介质中各质点的开始振动方向与波源开始振动方向相同,进行分析,确定周期。
9.一边长为、质量为的正方形金属细框,每边电阻为,置于光滑的绝缘水平桌面纸面上。宽度为的区域内存在方向垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为,两虚线为磁场边界,在桌面上固定两条光滑长直金属导轨,导轨与磁场边界垂直,左端连接电阻,导轨电阻可忽略,金属框置于导轨上,如图所示。让金属框以初速度进入磁场。运动过程中金属框的上、下边框处处与导轨始终接触良好。下列说法正确的是( )
A.金属框进入磁场过程中电路的总电阻为
B.金属框进入磁场的末速度为
C.金属框能穿越磁场
D.在金属框整个运动过程中,电阻产生的热量为
【答案】BD
【详解】A.因为导轨电阻忽略不计,此时金属框上、下边框被短路,根据电路构造可知,此时电路的总电阻,故A错误;
B.设金属框进入磁场的末速度大小为,金属框进入磁场的过程中,以水平向右为正方向,由动量定理得
其中,,,
整理得
解得,故B正确;
CD.根据能量守恒定律可得
电阻产生的热量
联立解得
金属框完全在磁场中时,金属框的左、右两边框同时切割磁感线,可等效为两个电源并联和构成回路,回路的总电阻
假设金属框的右边能够到达磁场右边界,且速度大小为,以水平向右为正方向,根据动量定理可得
解得
可知金属框的右边恰好能到达磁场右边界,金属框不能穿越磁场,根据能量守恒定律可得金属框完全在磁场中产生的总热量
此过程中电阻产生的热量
联立解得
整个运动过程中电阻产生的热量,故C错误,D正确。
故选BD。
10.如图所示,在倾角的固定光滑斜面上,劲度系数为的轻质弹簧下端固定在斜面底端的挡板上,上端与小滑块A相连,小滑块B在斜面上紧靠着A但不粘连,A、B的质量均为,初始时小滑块均处于静止状态。现用沿斜面向上的拉力拉动B,使B沿斜面向上做加速度大小为的匀加速运动,经时间秒,B与A分离。已知重力加速度大小为,则( )
A.施加力前,弹簧的形变量为
B.施加力的瞬间,A对B的弹力大小为
C.从开始运动至A、B分离时,B的位移为
D.A沿斜面向上运动过程中速度最大时,A的位移为
【答案】AD
【详解】A.施加力前,对AB整体分析可知
解得,故A正确;
B.弹簧的弹力不能突变,施加拉力瞬间,A、B整体所受合力等于拉力,对A、B系统由牛顿第二定律得
对B由牛顿第二定律得
解得,故B错误;
C.小滑块A、B分离时两者间的弹力为零,对A,由牛顿第二定律得
解得
B的位移为,故C错误;
D.当A所受合力为零时速度最大,此时
弹簧的压缩量
则A速度最大时,A的位移,故D正确。
故选AD。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)某同学用如图所示的装置验证轻弹簧和小物块(带有遮光条)组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前,细线与弹簧和物块的栓接点(A、B)在同一水平线上,且弹簧处于原长。滑轮质量不计且滑轮凹槽中涂有润滑油。以保证细线与滑轮之间的摩擦可以忽略不计,细线始终伸直。小物块连同遮光条的总质量为,弹簧的劲度系数为,弹性势能(为弹簧形变量),重力加速度为,遮光条的宽度为,小物块释放点与光电门之间的距离为(远远小于)。现将小物块由静止释放,记录物块通过光电门的时间。
(1)物块通过光电门时的速度为________;
(2)改变光电门的位置,重复实验,每次滑块均从点静止释放,记录多组l和对应的时间,做出图像如图所示,若在误差允许的范围内,满足关系式________时,可验证轻弹簧和小物块组成的系统机械能守恒;
(3)在(2)中条件下,和时,物块通过光电门时弹簧具有的两弹性势能分别为、,则________(用、、、表示);
(4)在(2)中条件下,取某个值时,可以使物块通过光电门时的速度最大,速度最大值为________(、、表示)。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)遮光条的宽度为,通过光电门的时间,则物块通过光电门时的速度为
(2)若系统机械能守恒,则有
变式为
所以图像若能在误差允许的范围内满足
即可验证弹簧和小物块组成的系统机械能守恒。
(3)由图像可知和时,时间相等,则物块的速度大小相等,动能相等,可得,
联立可得
(4)由图像可知时遮光条挡光时间最短,此时物块通过光电门时的速度最大,可得
又
联立可得
12.(8分)某同学想要探究某一标有额定电压4V的电阻在不同电压下的工作情况,实验室提供下列器材:
A.电压表V(量程4V,内阻约5kΩ)
B.电流表A(量程25mA,内阻约0.2Ω)
C.滑动变阻器R1(最大阻值10Ω)
D.滑动变阻器R2(最大阻值500Ω)
E.直流电源(电动势6V,内阻忽略不计)
F.多用电表
G.开关一个、导线若干
(1)该同学先使用多用电表的欧姆挡“×100”倍率粗略测量电阻的阻值,示数如图1所示,为_______Ω。
(2)该同学选择适当的器材(除多用电表),正确进行实验操作,根据电表读数描绘出了该电阻的伏安特性曲线,如图2所示。该同学选择的滑动变阻器是_______(填“C”或“D”)。
(3)请在图3所示虚线框中画出该同学完成此实验的电路图________(待测电阻符号为Rx)。
(4)若将该电阻与R0=99Ω的定值电阻串联后,直接接在电动势E=3V、内阻r=1Ω的电源上,此时该电阻消耗的电功率为_________W。(结果保留3位有效数字)
【答案】(1)700
(2)C
(3)
(4)1.44×10-2
【详解】(1)欧姆表读数为刻度值乘以倍率,欧姆挡倍率为“×100”,指针指向刻度7,故读数为
(2)描绘伏安特性曲线需要电压从0开始连续调节,因此滑动变阻器采用分压式接法,分压式接法优先选择最大阻值较小的滑动变阻器,方便调节,因此选最大阻值的。
故选C。
(3)待测电阻,电压表内阻,电流表内阻,比较得
为大电阻,因此采用电流表内接法,滑动变阻器为分压接法,电路图如图所示
(4)根据闭合电路欧姆定律,有
代入,
整理得
在图中作出直线,与待测电阻的伏安特性曲线交点即为工作点,如图所示
可得交点约为,
因此待测电阻功率
四、解答题
13.(10分)如图,一个固定的水平绝热汽缸由一大一小两个同圆筒组成。小圆筒端开口且足够长,大圆筒端封闭,长L=15cm。在两个圆筒中各有一个活塞,大活塞绝热,小活塞导热良好且其横截面面积为大活塞的一半。两活塞用刚性轻质细杆连接,杆长l=15cm。大活塞与大圆筒,大活塞与小活塞间均封闭一定量的理想气体。初始时A、B两部分气体的压强均与外界大气压相同为p0,温度均为300K,且大活塞距大圆筒底部h=10cm(不计所有摩擦,活塞厚度不计)。现缓慢加热A气体,使大活塞刚好与小圆筒相接触,求此时B气体的压强和A气体的温度。
【答案】,525K
【详解】对大小活塞间的B气体,初态时:压强为,体积为
末态时:压强为,体积为,B气体经历的是等温过程,则有
解得
当大活塞刚好与小圆筒相接触时,A气体的压强为pA2,此时两个活塞受气体压力的合力为零
解得
对大活塞与大圆筒间的A气体,初态时:压强为,体积为,温度为
末态时:压强为,体积为,温度,A气体经历的是绝热过程,则有
解得
14.(12分)如图所示,间距的平行导轨、固定在水平面上,左侧连接一电容的电容器(耐压值足够大)。垂直于导轨的虚线与之间的导轨均为不导电的陶瓷材料(图中导轨上的虚线部分),其余导轨为金属材料。垂直于导轨的虚线左侧处于方向竖直向上、磁感应强度大小的匀强磁场中。质量、电阻不计的金属棒甲静止在左侧。金属棒乙和丙的质量均为、连入电路中的电阻均为,其中乙静止在与之间,丙静止在与之间。现给甲棒施加一与导轨平行、大小为6N的水平向右的恒力F,当其运动到时撤去F;之后甲与乙发生弹性碰撞,碰撞后瞬间乙棒的速度;当丙棒运动到时速度。不计一切摩擦及空气阻力,不计导轨电阻,金属棒始终垂直于导轨,且与导轨接触良好,进入或离开陶瓷段导轨的瞬间不损失机械能,重力加速度。
(1)求电容器上的最大电荷量;
(2)求金属棒甲在恒力F的作用下向右运动的距离x;
(3)若乙、丙在与之间没有相碰,求初始时丙与的最小距离。
【答案】(1)6C
(2)6m
(3)2m
【详解】(1)设金属棒甲与乙碰撞前甲的速度为,碰撞后甲的速度为,根据动量守恒定律有
发生弹性碰撞时机械能也守恒,所以有
解得,
在虚线处甲切割磁感线产生的感应电动势最大,即
根据电容器的定义式
电容器上的最大电荷量为
解得
(2)金属棒甲在拉力F作用下从静止开始做加速运动,设某一时刻的加速度为a,根据牛顿第二定律,有
其中
代入后可解得
即金属棒甲做匀加速运动,有
所以
(3)当丙的速度时,设乙的速度为,乙与丙在磁场中运动时切割磁感线产生感应电流,二者受到等大反向的安培力作用,所以乙与丙组成的系统动量是守恒的,有
可解得
对金属棒丙应用动量定理,有
即
根据运动学关系,有
即
解得初始时丙与的最小距离
15.(18分)如图所示,在光滑绝缘水平面上有完全相同的6个绝缘滑块,从左至右等间距(间距为L)依次排列在一条直线上,编号依次为、、、、、,所有滑块可视作质点,质量都为m。使其带电量依次为、、、、、,不考虑各滑块之间的库仑力。在空间加上水平向右的匀强电场E,滑块在电场作用下开始运动。已知滑块在碰撞后均会粘在一起。求:
(1)滑块刚运动时的加速度大小;
(2)滑块、间的最大距离s;
(3)滑块碰撞过程中损失的机械能。
【答案】(1)
(2)3L
(3)
【详解】(1)对滑块,受到的电场力为
根据牛顿第二定律可得
解得
(2)记滑块加速度为,同理可得滑块、、、、、的加速度分别为、、、、、,根据运动学公式
当追上时,它们的位移之差为,可得
此时,位移为
同理,、、、、位移分别为、、、、;发现此时、、、、位移差也为,故左侧五个滑块同时发生非弹性碰撞并结合成一个整体;碰撞前速度为
同理,碰撞前、、、、速度、、、、分别为、、、、;
由动量守恒得
得整体的速度
又整体的加速度
与的速度和加速度均相同,所以之后不再增加相对距离,所以和最大距离为碰撞时的距离,为
(3)这次碰撞损失的机械能为
联立解得
由于之后不再发生碰撞,故碰撞损失的机械能为。
答案第10页,共12页
2
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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。
1.2025年1月20日,在合肥科学岛,有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置实现了千秒亿度高约束模式运行,表明我国在磁约束高温等离子体物理与工程技术研究方面走到了世界前列。下列关于原子核研究的说法正确的是( )
A.汤姆孙发现电子后,提出了原子的核式结构模型
B.卢瑟福通过粒子散射实验,发现原子核内存在中子
C.原子核的电荷数就是其核子数
D.是原子核人工转变的核反应方程
2.如图所示,质量为的风筝受到垂直于风筝面向上的风力、沿风筝线的拉力和重力作用,在空中处于平衡状态,此时风筝平面、风筝线与水平面夹角均为。某时刻风力大小突然变为原来的2倍,通过调整风筝线与水平面的夹角使风筝再次在空中平衡,且调整过程中风筝平面与水平面的夹角始终为。不计风筝线质量,重力加速度为,风筝再次在空中平衡后,风筝线的拉力大小为( )
A. B. C. D.
3.如图所示,两个带等量正电的点电荷位于M、N两点上,E、F是MN连线中垂线上的两点,O为EF、MN的交点,EO=OF。一带负电的点电荷在E点由静止释放后( )
A.先做匀加速直线运动,过O点后做匀减速运动
B.在O点所受静电力最大
C.点电荷运动到O点时加速度为零,速度达最大值
D.点电荷从E到F点的过程中,加速度先增大再减小,速度先增大后减小
4.Space X公司的星链计划不断向地球卫星轨道发射升空大量小型卫星组成庞大的卫星群体系,严重影响了地球其他轨道卫星的使用安全,中国空间站就不得不做两次紧急避险动作,避免被星链卫星撞击的危险。如图所示,假设在地球附近存在圆轨道卫星1和椭圆轨道卫星2,、两点为椭圆轨道长轴两端,点为两轨道交点。距离地心,距离地心,距离地心,卫星都绕地球逆时针运行。下列说法正确的是( )
A.卫星2和卫星1的周期相同
B.卫星2和卫星1在点加速度不相同
C.卫星1在点的速度大于卫星2在点的速度
D.若卫星2在点适当点火加速,即可在半径为的低轨道绕地球圆周运动
5.一个由透明材料制成的折射率为的四棱柱,其横截面如图所示,其中∠A=∠C=90°,∠B=60°。现有一束单色光垂直入射到AB面上,入射点可在AE之间移动,下列光路图正确的是( )
A. B.
C. D.
6.如图所示,滑动变阻器R3最大阻值为2R,定值电阻R1、、的阻值均为,电源的电动势为,内阻为,且。现将滑动变阻器滑片从最下端向上滑动到最上端的过程中,理想电压表示数变化量的绝对值为,理想电流表、示数变化量的绝对值分别为、。下列说法正确的是( )
A.电压表示数增大
B.电源的输出功率增大
C.与的比值为
D.与的比值为
7.空间中存在着沿水平方向的匀强磁场B1,某兴趣小组设计的测量匀强磁场B1大小和方向的实验装置如图所示。通有电流的螺线管水平固定,其轴线与匀强磁场B1平行,螺线管在霍尔元件处产生的磁场的磁感应强度B2=kI,其中k为比例常数,I为电流表示数。霍尔元件的工作面A向左且与匀强磁场B1垂直,霍尔元件的载流子为电子。调节滑动变阻器R接入电路的阻值,当电流表示数为I0时,霍尔元件输出的霍尔电压UH=0,下列说法正确的是( )
A.匀强磁场B1的磁感应强度大小为kI0,方向水平向左
B.若电流表示数小于I0,则a、b端的电势满足φa<φb
C.电流表的示数越大,霍尔电压UH一定越大
D.电流表的示数越大,霍尔电压UH一定越小
8.在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点.相邻两质点的距离均为L,如图(a)所示,一列横波沿该直线向右传播,t=0时到达质点1,质点1开始向下运动,经过时间第一次出现如图(b)所示的波形,则该波的( )
A.周期为,波长为8L
B.周期为,波长为8L
C.周期为,波速为
D.周期为,波速为
9.一边长为、质量为的正方形金属细框,每边电阻为,置于光滑的绝缘水平桌面纸面上。宽度为的区域内存在方向垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为,两虚线为磁场边界,在桌面上固定两条光滑长直金属导轨,导轨与磁场边界垂直,左端连接电阻,导轨电阻可忽略,金属框置于导轨上,如图所示。让金属框以初速度进入磁场。运动过程中金属框的上、下边框处处与导轨始终接触良好。下列说法正确的是( )
A.金属框进入磁场过程中电路的总电阻为
B.金属框进入磁场的末速度为
C.金属框能穿越磁场
D.在金属框整个运动过程中,电阻产生的热量为
10.如图所示,在倾角的固定光滑斜面上,劲度系数为的轻质弹簧下端固定在斜面底端的挡板上,上端与小滑块A相连,小滑块B在斜面上紧靠着A但不粘连,A、B的质量均为,初始时小滑块均处于静止状态。现用沿斜面向上的拉力拉动B,使B沿斜面向上做加速度大小为的匀加速运动,经时间秒,B与A分离。已知重力加速度大小为,则( )
A.施加力前,弹簧的形变量为
B.施加力的瞬间,A对B的弹力大小为
C.从开始运动至A、B分离时,B的位移为
D.A沿斜面向上运动过程中速度最大时,A的位移为
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)某同学用如图所示的装置验证轻弹簧和小物块(带有遮光条)组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前,细线与弹簧和物块的栓接点(A、B)在同一水平线上,且弹簧处于原长。滑轮质量不计且滑轮凹槽中涂有润滑油。以保证细线与滑轮之间的摩擦可以忽略不计,细线始终伸直。小物块连同遮光条的总质量为,弹簧的劲度系数为,弹性势能(为弹簧形变量),重力加速度为,遮光条的宽度为,小物块释放点与光电门之间的距离为(远远小于)。现将小物块由静止释放,记录物块通过光电门的时间。
(1)物块通过光电门时的速度为________;
(2)改变光电门的位置,重复实验,每次滑块均从点静止释放,记录多组l和对应的时间,做出图像如图所示,若在误差允许的范围内,满足关系式________时,可验证轻弹簧和小物块组成的系统机械能守恒;
(3)在(2)中条件下,和时,物块通过光电门时弹簧具有的两弹性势能分别为、,则________(用、、、表示);
(4)在(2)中条件下,取某个值时,可以使物块通过光电门时的速度最大,速度最大值为________(、、表示)。
12.(8分)某同学想要探究某一标有额定电压4V的电阻在不同电压下的工作情况,实验室提供下列器材:
A.电压表V(量程4V,内阻约5kΩ)
B.电流表A(量程25mA,内阻约0.2Ω)
C.滑动变阻器R1(最大阻值10Ω)
D.滑动变阻器R2(最大阻值500Ω)
E.直流电源(电动势6V,内阻忽略不计)
F.多用电表
G.开关一个、导线若干
(1)该同学先使用多用电表的欧姆挡“×100”倍率粗略测量电阻的阻值,示数如图1所示,为_______Ω。
(2)该同学选择适当的器材(除多用电表),正确进行实验操作,根据电表读数描绘出了该电阻的伏安特性曲线,如图2所示。该同学选择的滑动变阻器是_______(填“C”或“D”)。
(3)请在图3所示虚线框中画出该同学完成此实验的电路图________(待测电阻符号为Rx)。
(4)若将该电阻与R0=99Ω的定值电阻串联后,直接接在电动势E=3V、内阻r=1Ω的电源上,此时该电阻消耗的电功率为_________W。(结果保留3位有效数字)
四、解答题
13.(10分)如图,一个固定的水平绝热汽缸由一大一小两个同圆筒组成。小圆筒端开口且足够长,大圆筒端封闭,长L=15cm。在两个圆筒中各有一个活塞,大活塞绝热,小活塞导热良好且其横截面面积为大活塞的一半。两活塞用刚性轻质细杆连接,杆长l=15cm。大活塞与大圆筒,大活塞与小活塞间均封闭一定量的理想气体。初始时A、B两部分气体的压强均与外界大气压相同为p0,温度均为300K,且大活塞距大圆筒底部h=10cm(不计所有摩擦,活塞厚度不计)。现缓慢加热A气体,使大活塞刚好与小圆筒相接触,求此时B气体的压强和A气体的温度。
14.(12分)如图所示,间距的平行导轨、固定在水平面上,左侧连接一电容的电容器(耐压值足够大)。垂直于导轨的虚线与之间的导轨均为不导电的陶瓷材料(图中导轨上的虚线部分),其余导轨为金属材料。垂直于导轨的虚线左侧处于方向竖直向上、磁感应强度大小的匀强磁场中。质量、电阻不计的金属棒甲静止在左侧。金属棒乙和丙的质量均为、连入电路中的电阻均为,其中乙静止在与之间,丙静止在与之间。现给甲棒施加一与导轨平行、大小为6N的水平向右的恒力F,当其运动到时撤去F;之后甲与乙发生弹性碰撞,碰撞后瞬间乙棒的速度;当丙棒运动到时速度。不计一切摩擦及空气阻力,不计导轨电阻,金属棒始终垂直于导轨,且与导轨接触良好,进入或离开陶瓷段导轨的瞬间不损失机械能,重力加速度。
(1)求电容器上的最大电荷量;
(2)求金属棒甲在恒力F的作用下向右运动的距离x;
(3)若乙、丙在与之间没有相碰,求初始时丙与的最小距离。
15.(18分)如图所示,在光滑绝缘水平面上有完全相同的6个绝缘滑块,从左至右等间距(间距为L)依次排列在一条直线上,编号依次为、、、、、,所有滑块可视作质点,质量都为m。使其带电量依次为、、、、、,不考虑各滑块之间的库仑力。在空间加上水平向右的匀强电场E,滑块在电场作用下开始运动。已知滑块在碰撞后均会粘在一起。求:
(1)滑块刚运动时的加速度大小;
(2)滑块、间的最大距离s;
(3)滑块碰撞过程中损失的机械能。
答案第10页,共12页
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