内容正文:
2026届黑龙江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.医疗领域常用放射性同位素进行肿瘤治疗,其衰变过程伴随射线释放,已知的半衰期年,检测发现某肿瘤患者治疗所用的药物中的剩余质量为初始质量的。的衰变方程为:。衰变相关质量数据为:、、。下列说法正确的是( )
A.放射性元素发生的衰变为衰变 B.该反应前后质量亏损0.002474u
C.该药物从生产到使用的时间为43.2年 D.若所处环境气温变低,则该元素衰变速度减慢
2.《天工开物》中记载了谷物脱壳工具——土砻(图甲)。如图乙所示,手柄ab和摇臂cd位于同一水平面内且相互垂直,c端通过光滑铰链相连,d为ab中点,c位于悬点O的正下方。,手柄ab重力为G且质量分布均匀,摇臂cd质量忽略不计。人不施加作用力时ab处于静止状态,则摇臂cd对手柄ab的作用力大小为( )
A.2G B. C. D.
3.一些昆虫和鸟类能够感知花朵周围存在的静电,比如蜂鸟就能够利用自身和花朵之间的静电场,通过静电力不接触隔空吸出花粉,如图所示,一个质量为m、电荷量为-q(q>0)白的花粉仅在电场力作用下运动,以下说法正确的是( )
A.花粉在 P 点的加速度大于Q 点的加速度
B.花粉从 P 点由静止释放,将沿 P、Q这条电场线运动到Q 点
C.花粉分别置于 P、Q两点,花粉在 Q点处的电势能大
D.若花粉从静止开始由 N点运动到M点,乙图图线与x轴所夹的阴影部分面积为S,花粉运动到 M位置时动能为qS
4.一颗人造地球卫星在较高圆轨道Ⅰ运行,在A点点火进入椭圆轨道Ⅱ,由远地点A向近地点B运动,再于B点进行二次点火,最终进入较低的目标圆轨道Ⅲ并稳定运行,整个过程如图所示。忽略两次点火的时长,上述全过程中卫星速率随时间变化的图像可能是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示为一正六边形冰晶截面,边长为l。一束紫光由AF中点处射到在冰晶上,θ1为冰晶上的入射角,θ2为经过第一个界面的折射角,θ3为光离开冰晶的折射角,其中θ1=θ3=60°。若将紫光改为红光,光线仍可从BC边上射出。已知光在真空中的速度为c,则下列说法中错误的是( )
A.冰晶对紫光的折射率为
B.紫光在冰晶中传播时间为
C.在冰晶内红光的传播速度比紫光的传播速度小
D.在冰晶内红光的波长比紫光的波长长
6.在如图甲所示电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动的过程中,四个理想电表的示数都发生变化。图乙中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流表示数变化的情况,以下说法错误的是( )
A.图线a表示的是电压表V3的示数随电流表示数变化的情况
B.图线c表示的是电压表V2的示数随电流表示数变化的情况
C.此过程中电压表V1示数的变化量ΔU1和电流表示数变化量ΔI的比值变大
D.此过程中电压表V2示数的变化量ΔU2和电流表示数变化量ΔI的比值不变
7.如图所示,质量为m、电阻为R、边长为L的正方形金属线框abcd放在光滑绝缘水平面上,宽度为2L的有界匀强磁场垂直于水平面向下,磁感应强度大小为B,给线框一初速度v0使其向右进入磁场,一段时间后cd边离开磁场。线框运动过程中ab边始终与磁场边界平行,下列说法正确的是( )
A.线框刚进磁场时的加速度大小为
B.线框的初速度大小满足
C.线框进、出磁场过程,克服安培力做功相同
D.线框进、出磁场过程,安培力的冲量相同
8.如图所示,两位同学分别拉着一根长为1.4m的弹性绳两端A、B抖动,使A、B在竖直方向持续做简谐运动,产生沿绳传播的两列波。已知t=0时A开始振动,某时刻两列波的波形如图甲所示,图乙为A的振动图像,M、N、P为绳上三个质点。则下列判断正确的是( )
A.两列波的波速都为2m/s
B.t=0.35s时,质点M、N的速度大小相等、方向相反
C.t=0.55s时,P点的路程为45cm
D.经过足够长的时间后,A、B之间有6个振动加强点
9.如图甲所示,在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线、、、,在与和与之间存在匀强磁场,磁感应强度大小均为,方向垂直于虚线所在平面向里。现有一矩形线圈abcd,宽度,质量为,电阻为2Ω,将其从图示位置静止释放(cd边与重合),速度随时间的变化关系如图乙所示,时刻cd边与重合,时刻ab边与重合,时刻ab边与重合,之间图线为与t轴平行的直线,之间和之后的图线均为倾斜直线,已知的时间间隔为,整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向(重力加速度g取)则( )
A.在时间内,通过线圈的电荷量为
B.线圈匀速运动的速度大小为
C.线圈的长度为
D.时间内,线圈产生的热量为
10.如图甲所示,物块a、b之间用一根轻质弹簧相连,放在光滑水平面上,物体a的质量为。开始时两物块均静止,弹簧处于原长,时对物块a施加水平向右的恒力F,时撤去,在内两物体的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内,整个运动过程中以下分析正确的是( )
A.b物体的质量为
B.时物块a、b的速度大小相同
C.时a的速度大于
D.内弹簧弹力先增大后减小
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)图甲为用于测量小车加速度的实验装置示意图。由于设备出现故障,目前仅有一个光电门能够正常工作。为了进行实验,兴趣小组在小车上安装了一个特殊设计的栅栏(如图乙)。该栅栏由宽度相同的不透明条带(d)和宽度相同的透明条带(L)交替排列组成,其中L>>d。
实验步骤如下:
(1)用游标卡尺测量不透明条带的宽度d。
(2)调整栅栏,使栅栏与导轨平行。
(3)将小车从斜面顶端由静止释放,用光电门测出遮光时间依次分别为t1、t2、t3、t4、t5。
(4)小车的加速度a=___________。(用d、L、t1和t2表示)
(5)为了精确求出加速度,测出释放小车时,各不透明条带到光电门沿斜面方向的距离x1、x2、x3、x4、x5,根据所测量的数据做出图像,得到图像斜率k,则a=________。(用k、d表示)
(6)如果栅栏没有调整到与斜面平行,由此引起的误差会使加速度的测量值___________(填“<”“>”或“=”)真实值。
12.(8分)用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内阻。
①若断开电键S1,将单刀双掷电键S2掷向a,改变电阻箱R的阻值得到一系列的电流表的读数I。
②若闭合电键S1,将单刀双掷电键S2掷向b,改变电阻箱R的阻值得到一系列的电压表的读数U。
③某同学分别按照以上两种方式完成实验操作之后,利用图线处理数据,得到两个图像(如图乙和丙所示),纵轴截距分别是b1、b2,斜率分别为k1、k2。则(以下答案用k1、k2、b1、b2表示):
(1)步骤①中忽略电流表的分压作用测得的电动势E1=______;内阻r1=______。
(2)步骤②中忽略电压表的分流作用测得的电源内阻r2=______比真实值______(填偏大、相等、或偏小)。
(3)若不能忽略电压表的分流和电流表的分压作用,则结合两组图像可计算出该电源的真实电动势,真实内阻r=______。
四、解答题
13.(10分)家庭用的煤气罐需要定期检查其安全性,是否漏气是检测的重要项目之一。某检测机构给空煤气罐充入一定质量的空气,与之相连的气压计显示压强为1.5MPa,温度传感器检测出罐内气体温度为47℃,经过一段较长时间后,与之相连的气压计显示压强为1.2MPa,温度传感器检测出罐内气体温度为27℃,T=t+273K。
(1)通过计算说明该煤气罐已经漏气;
(2)求漏出的空气与罐中最初空气的质量之比。
14.(12分)如图甲所示,粗糙水平轨道与半径为R的竖直光滑、绝缘的半圆轨道在B点平滑连接,过半圆轨道圆心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的匀强电场E,质量为m的带正电小滑块从水平轨道上A点由静止释放,运动中由于摩擦起电滑块电荷量会增加,过B点后电荷量保持不变,小滑块在AB段加速度随位移变化图象如图乙所示。已知A、B间距离为4R,滑块与轨道间动摩擦因数为μ=0.5,重力加速度为g,不计空气阻力,求:
(1)小滑块释放后运动至B点过程中电荷量的变化量;
(2)滑块对半圆轨道的最大压力大小。
15.(18分)如图所示,倾角为37°的固定光滑长斜面,下端有一固定挡板,两小物块A、B放在斜面上,用与斜面平行的轻弹簧连接。一轻绳跨过轻小定滑轮的左端与B相连,右端与套在光滑水平杆上的小球C相连,A、B、C的质量均为m=2kg,系统静止时,滑轮左侧轻绳与斜面平行,右侧轻绳竖直,竖直长度m且绳中无弹力。B物体静止在O点,给C一个水平向右的初速度v0=6m/s,当C向右运动0.75L距离时A恰好离开挡板。已知重力加速度大小为g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)弹簧的劲度系数k;
(2)C物体从图示位置向右运动0.75L时,B的速度大小vB;
(3)若B与斜面间有摩擦,且刚开始仍然静止在O点,动摩擦因素µ随与O点间距离x的变化关系为µ=0.25+0.6x,C物体从图示位置在某外力F的控制下以5m/s的速度向右匀速运动0.75L,在这一过程中F做的功W。
答案第10页,共12页
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2026届黑龙江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.医疗领域常用放射性同位素进行肿瘤治疗,其衰变过程伴随射线释放,已知的半衰期年,检测发现某肿瘤患者治疗所用的药物中的剩余质量为初始质量的。的衰变方程为:。衰变相关质量数据为:、、。下列说法正确的是( )
A.放射性元素发生的衰变为衰变 B.该反应前后质量亏损0.002474u
C.该药物从生产到使用的时间为43.2年 D.若所处环境气温变低,则该元素衰变速度减慢
【答案】C
【详解】A.α衰变的产物是氦原子核,该衰变释放电子,属于β衰变,故A错误;
B.质量亏损为反应前总质量减去反应后总质量,γ光子无静止质量,因此,故B错误;
C.根据半衰期公式
代入
可得
解得年,故C正确;
D.半衰期由原子核内部性质决定,与外界温度等环境条件无关,衰变速度不会随温度降低减慢,故D错误。
故选C。
2.《天工开物》中记载了谷物脱壳工具——土砻(图甲)。如图乙所示,手柄ab和摇臂cd位于同一水平面内且相互垂直,c端通过光滑铰链相连,d为ab中点,c位于悬点O的正下方。,手柄ab重力为G且质量分布均匀,摇臂cd质量忽略不计。人不施加作用力时ab处于静止状态,则摇臂cd对手柄ab的作用力大小为( )
A.2G B. C. D.
【答案】C
【详解】由题意,竖直、水平,为直角三角形,设,则
由勾股定理得。
与竖直方向夹角满足
解得。
对受力分析:受重力(作用在重心,竖直向下)、点绳子的拉力(作用线过点,对力矩为0)、摇臂的作用力(为轻铰链杆,作用力沿杆即水平方向)。 对悬点取力矩平衡,重力的顺时针力矩等于的逆时针力矩:
代入、
解得:
因此摇臂对手柄的作用力大小为
故C正确。
3.一些昆虫和鸟类能够感知花朵周围存在的静电,比如蜂鸟就能够利用自身和花朵之间的静电场,通过静电力不接触隔空吸出花粉,如图所示,一个质量为m、电荷量为-q(q>0)白的花粉仅在电场力作用下运动,以下说法正确的是( )
A.花粉在 P 点的加速度大于Q 点的加速度
B.花粉从 P 点由静止释放,将沿 P、Q这条电场线运动到Q 点
C.花粉分别置于 P、Q两点,花粉在 Q点处的电势能大
D.若花粉从静止开始由 N点运动到M点,乙图图线与x轴所夹的阴影部分面积为S,花粉运动到 M位置时动能为qS
【答案】D
【详解】A.根据电场线的分布情况可知,P点的电场强度小于Q点的电场强度,根据牛顿第二定律可知,花粉在 P 点的加速度小于Q 点的加速度,A错误;
B.P、Q间的电场线为一条曲线,电场力的方向与速度方向不在同一直线上,此时花粉不能沿电场线从P运动到Q,B错误;
C.Q点的电势高,但花粉带负电,在Q点的电势能小,C错误;
D.图乙中的面积表示电势差,所以花粉运动到M时,电场力做功
根据动能定理可知,花粉运动到 M位置时动能为qS,D正确。
故选D。
4.一颗人造地球卫星在较高圆轨道Ⅰ运行,在A点点火进入椭圆轨道Ⅱ,由远地点A向近地点B运动,再于B点进行二次点火,最终进入较低的目标圆轨道Ⅲ并稳定运行,整个过程如图所示。忽略两次点火的时长,上述全过程中卫星速率随时间变化的图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】初始较高圆轨道Ⅰ ,圆轨道卫星线速度满足,轨道半径越大,速率越小。因为Ⅰ是较高轨道,因此初始速率,初始阶段速率恒定,为一段水平直线;
要从高圆轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ(向低轨道变轨),需要点火减速,做近心运动,因此A点速率突然向下跳变;
卫星从远地点向近地点运动过程中,万有引力做正功,速率逐渐增大,因此这段时间速率持续上升;
椭圆轨道近地点B处,需要再次点火减速,速率向下跳变到,之后稳定运行,速率恒定,结合 ,最终稳定速率(虚线位置)大于初始速率。
故选B。
5.如图所示为一正六边形冰晶截面,边长为l。一束紫光由AF中点处射到在冰晶上,θ1为冰晶上的入射角,θ2为经过第一个界面的折射角,θ3为光离开冰晶的折射角,其中θ1=θ3=60°。若将紫光改为红光,光线仍可从BC边上射出。已知光在真空中的速度为c,则下列说法中错误的是( )
A.冰晶对紫光的折射率为
B.紫光在冰晶中传播时间为
C.在冰晶内红光的传播速度比紫光的传播速度小
D.在冰晶内红光的波长比紫光的波长长
【答案】C
【详解】A.由几何知识可知
冰晶对紫光的折射率为
故A正确,与题意不符;
B.由几何知识可知紫光在冰晶中的光程为
传播的速度为
传播的时间为
联立,解得
t
故B正确,与题意不符;
C.根据光在介质中传播速度与折射率的关系可得
红光的频率比紫光小,红光的折射率比紫光小,红光在冰晶中的传播速度比紫光大。故C错误,与题意相符;
D.根据
v=fλ
联立,可得
红光的频率比紫光小,红光的折射率比紫光小,则在冰晶内红光的波长比紫光的波长长。故D正确,与题意不符。
故选C。
6.在如图甲所示电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动的过程中,四个理想电表的示数都发生变化。图乙中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流表示数变化的情况,以下说法错误的是( )
A.图线a表示的是电压表V3的示数随电流表示数变化的情况
B.图线c表示的是电压表V2的示数随电流表示数变化的情况
C.此过程中电压表V1示数的变化量ΔU1和电流表示数变化量ΔI的比值变大
D.此过程中电压表V2示数的变化量ΔU2和电流表示数变化量ΔI的比值不变
【答案】C
【详解】A.由电路图甲得,V1测路端电压U1,V2测R1两端电压U2,V3测R2两端电压U3。若电源无内阻,则V1不随电流变化,与图乙矛盾,则电源存在内阻r。滑动触头P向上滑动,则R2减小,电路总电阻减小,回路电流增大。因
I增大,则U3减小,且U3=IR2,当R2减小为零时,U3为零,所以图乙中图线a表示电压表V3的示数随电流表示数变化的情况,故A正确;
B.因R1不变,电流增大,则U2增大,所以图乙中图线c表示电压表V2的示数随电流表示数变化的情况,故B正确;
C.因
则
所以ΔU1和ΔI的比值不变,故C错误;
D.因
则
则ΔU2和ΔI的比值不变,故D正确。
故选C。
7.如图所示,质量为m、电阻为R、边长为L的正方形金属线框abcd放在光滑绝缘水平面上,宽度为2L的有界匀强磁场垂直于水平面向下,磁感应强度大小为B,给线框一初速度v0使其向右进入磁场,一段时间后cd边离开磁场。线框运动过程中ab边始终与磁场边界平行,下列说法正确的是( )
A.线框刚进磁场时的加速度大小为
B.线框的初速度大小满足
C.线框进、出磁场过程,克服安培力做功相同
D.线框进、出磁场过程,安培力的冲量相同
【答案】D
【详解】A.线框刚进磁场时,所受安培力大小
加速度
A项错误;
B.通过磁场过程
,
解得
B项错误;
C.线框在进、出磁场过程中做减速运动,线框进磁场过程受到的平均安培力大于出磁场过程受到的平均安培力,因此线框进磁场过程克服安培力做功大于出磁场过程克服安培力做功,C项错误;
D.线框进、出磁场过程,安培力的冲量大小均为
D项正确。
故选D。
8.如图所示,两位同学分别拉着一根长为1.4m的弹性绳两端A、B抖动,使A、B在竖直方向持续做简谐运动,产生沿绳传播的两列波。已知t=0时A开始振动,某时刻两列波的波形如图甲所示,图乙为A的振动图像,M、N、P为绳上三个质点。则下列判断正确的是( )
A.两列波的波速都为2m/s
B.t=0.35s时,质点M、N的速度大小相等、方向相反
C.t=0.55s时,P点的路程为45cm
D.经过足够长的时间后,A、B之间有6个振动加强点
【答案】ACD
【详解】A.由甲图可知,传播方向向右的波的波长为
由乙图可知
则波速为
两列波的传播介质均为绳子,波速相等,所以两列波的波速都为2m/s,故A正确;
B.时,即,波向右传播了,甲图中左边波向右传播了,则还需将波向右平移,如图所示
可知两点的速度大小相等,方向相同,故B错误;
C.由图可知左边波已传播的时间为
右边波已传播的时间为
两列波的周期相同,再经过周期两列波同时到达P点,P点为振动加强点,以15cm为振幅,振动,则t=0.55s时,P点的路程为
故C正确;
D.A比B早振动半个周期,所以当路程等于半个波长的奇数倍时振动加强,则有
即
所以经过足够长的时间,AB之间有6个振动加强点,故D正确。
故选ACD。
9.如图甲所示,在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线、、、,在与和与之间存在匀强磁场,磁感应强度大小均为,方向垂直于虚线所在平面向里。现有一矩形线圈abcd,宽度,质量为,电阻为2Ω,将其从图示位置静止释放(cd边与重合),速度随时间的变化关系如图乙所示,时刻cd边与重合,时刻ab边与重合,时刻ab边与重合,之间图线为与t轴平行的直线,之间和之后的图线均为倾斜直线,已知的时间间隔为,整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向(重力加速度g取)则( )
A.在时间内,通过线圈的电荷量为
B.线圈匀速运动的速度大小为
C.线圈的长度为
D.时间内,线圈产生的热量为
【答案】BC
【详解】B.根据平衡有
mg=BIL
又
联立,解得
v=8m/s
故B正确;
C.t1~t2的时间间隔内线圈一直做匀加速直线运动,知ab边刚进上边的磁场时,cd边也刚进下边的磁场。设磁场的宽度为d,则线圈的长度
=2d
线圈下降的位移为
则有
代入数据,解得
d=1m
所以线圈的长度为
故C正确;
A.在0~t1时间内,cd边从L1运动到L2,通过线圈的电荷量为
故A错误;
D.0~t3时间内,根据能量守恒得
故D错误。
故选BC。
10.如图甲所示,物块a、b之间用一根轻质弹簧相连,放在光滑水平面上,物体a的质量为。开始时两物块均静止,弹簧处于原长,时对物块a施加水平向右的恒力F,时撤去,在内两物体的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内,整个运动过程中以下分析正确的是( )
A.b物体的质量为
B.时物块a、b的速度大小相同
C.时a的速度大于
D.内弹簧弹力先增大后减小
【答案】AC
【详解】A.时,对物体a根据牛顿第二定律得
时,对整体分析
解得
选项A正确;
B.根据a-t图像所围成得面积为速度变化量,物块a、b初速度都为0,由图像可知内a的速度变化量大于b的速度变化量,故a的速度大于b的速度,选项B错误;
C.根据a-t图像所围成的面积,内a的图像面积大于
故时a的速度大于,选项C正确;
D.对b分析,根据牛顿第二定律,弹簧弹力提供b的加速度,则有
根据乙图可知,物块b的加速度一直在增大,故内弹簧弹力一直增大,选项D错误。
故选AC。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)图甲为用于测量小车加速度的实验装置示意图。由于设备出现故障,目前仅有一个光电门能够正常工作。为了进行实验,兴趣小组在小车上安装了一个特殊设计的栅栏(如图乙)。该栅栏由宽度相同的不透明条带(d)和宽度相同的透明条带(L)交替排列组成,其中L>>d。
实验步骤如下:
(1)用游标卡尺测量不透明条带的宽度d。
(2)调整栅栏,使栅栏与导轨平行。
(3)将小车从斜面顶端由静止释放,用光电门测出遮光时间依次分别为t1、t2、t3、t4、t5。
(4)小车的加速度a=___________。(用d、L、t1和t2表示)
(5)为了精确求出加速度,测出释放小车时,各不透明条带到光电门沿斜面方向的距离x1、x2、x3、x4、x5,根据所测量的数据做出图像,得到图像斜率k,则a=________。(用k、d表示)
(6)如果栅栏没有调整到与斜面平行,由此引起的误差会使加速度的测量值___________(填“<”“>”或“=”)真实值。
【答案】 <
【详解】(4)[1]由运动学公式
可得,
由,可得
(5)[2]由,可得
所以斜率
则
(6)[3]如果栅栏没有与斜面平行,由图像可得斜率变小,所以加速度的测量值小于真实值。在真实数据中,与成比例增加,由公式可得,真实的加速度大于测量值。
12.(8分)用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内阻。
①若断开电键S1,将单刀双掷电键S2掷向a,改变电阻箱R的阻值得到一系列的电流表的读数I。
②若闭合电键S1,将单刀双掷电键S2掷向b,改变电阻箱R的阻值得到一系列的电压表的读数U。
③某同学分别按照以上两种方式完成实验操作之后,利用图线处理数据,得到两个图像(如图乙和丙所示),纵轴截距分别是b1、b2,斜率分别为k1、k2。则(以下答案用k1、k2、b1、b2表示):
(1)步骤①中忽略电流表的分压作用测得的电动势E1=______;内阻r1=______。
(2)步骤②中忽略电压表的分流作用测得的电源内阻r2=______比真实值______(填偏大、相等、或偏小)。
(3)若不能忽略电压表的分流和电流表的分压作用,则结合两组图像可计算出该电源的真实电动势,真实内阻r=______。
【答案】(1)
(2) 偏小
(3)
【详解】(1)[1][2]若断开电键S1,将单刀双掷电键S2掷向a,忽略电流表分压影响,由闭合电路的欧姆定律得
整理得
由图乙所示图像可知,纵轴截距
斜率
解得,
(2)[1][2]若闭合电键S1,将单刀双掷电键S2掷向b,忽略电压表的分流影响,由闭合电路的欧姆定律得
整理得
由图丙所示图像可知,纵轴截距
图像斜率
则,内阻
考虑电压表分流影响,由闭合电路的欧姆定律得
斜率
纵轴截距
解得内阻
即测量值比真实值偏小;
(3)不忽略电表内阻影响,电源电动势的真实值
由图丙所示可知
解得内阻真实值
四、解答题
13.(10分)家庭用的煤气罐需要定期检查其安全性,是否漏气是检测的重要项目之一。某检测机构给空煤气罐充入一定质量的空气,与之相连的气压计显示压强为1.5MPa,温度传感器检测出罐内气体温度为47℃,经过一段较长时间后,与之相连的气压计显示压强为1.2MPa,温度传感器检测出罐内气体温度为27℃,T=t+273K。
(1)通过计算说明该煤气罐已经漏气;
(2)求漏出的空气与罐中最初空气的质量之比。
【答案】(1)见解析
(2)
【详解】(1)假设煤气罐不漏气,气体实现等容变化过程,温度由47℃变为27℃,有
解得
说明该煤气罐漏气;
(2)设煤气罐的体积为V,假设不漏气,气体从初态到末态,根据理想气体状态方程有
解得
在末态条件下漏出气体的体积为
漏出的空气与罐中最初空气的质量之比为
14.(12分)如图甲所示,粗糙水平轨道与半径为R的竖直光滑、绝缘的半圆轨道在B点平滑连接,过半圆轨道圆心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的匀强电场E,质量为m的带正电小滑块从水平轨道上A点由静止释放,运动中由于摩擦起电滑块电荷量会增加,过B点后电荷量保持不变,小滑块在AB段加速度随位移变化图象如图乙所示。已知A、B间距离为4R,滑块与轨道间动摩擦因数为μ=0.5,重力加速度为g,不计空气阻力,求:
(1)小滑块释放后运动至B点过程中电荷量的变化量;
(2)滑块对半圆轨道的最大压力大小。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)A点由牛顿第二定律有
①
B点由牛顿第二定律有
②
③
联立①②③可得
(2)小滑块由A到B由动能定理得
④
将电场力与重力等效为“重力G′”,与竖直方向的夹角设为α,在“等效最低点”对轨道压力最大,则有
⑤
⑥
小滑块从B到“等效最低点”由动能定理得
⑦
小滑块在“等效最低点”时,由牛顿第二定律可得
⑧
由牛顿第三定律得滑块对圆轨道的最大压力为
⑨
联立④⑤⑥⑦⑧⑨可得
15.(18分)如图所示,倾角为37°的固定光滑长斜面,下端有一固定挡板,两小物块A、B放在斜面上,用与斜面平行的轻弹簧连接。一轻绳跨过轻小定滑轮的左端与B相连,右端与套在光滑水平杆上的小球C相连,A、B、C的质量均为m=2kg,系统静止时,滑轮左侧轻绳与斜面平行,右侧轻绳竖直,竖直长度m且绳中无弹力。B物体静止在O点,给C一个水平向右的初速度v0=6m/s,当C向右运动0.75L距离时A恰好离开挡板。已知重力加速度大小为g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)弹簧的劲度系数k;
(2)C物体从图示位置向右运动0.75L时,B的速度大小vB;
(3)若B与斜面间有摩擦,且刚开始仍然静止在O点,动摩擦因素µ随与O点间距离x的变化关系为µ=0.25+0.6x,C物体从图示位置在某外力F的控制下以5m/s的速度向右匀速运动0.75L,在这一过程中F做的功W。
【答案】(1)k=144N/m
(2)vB=3m/s
(3)W=11.8J
【详解】(1)初始状态弹簧压缩量为
末状态弹簧伸长量为
联立得
(2)设此时C物体的速度v1,绳与水平方向夹角为α,则
又
解得,
整个过程中弹力对物体B做功为零,故B物体与C物体组成的系统初末状态机械能相等,则
解得
(3)对C物体根据动能定理有
B物体初、末位置的动摩擦因数分别为,
摩擦力对B物体做功为
B物体的末速度为
对B物体根据动能定理有
其中
可得
答案第10页,共12页
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