2026届吉林省高考物理模拟练习卷二
2026-04-03
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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-模拟预测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 吉林省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.24 MB |
| 发布时间 | 2026-04-03 |
| 更新时间 | 2026-04-03 |
| 作者 | 初高中物理资料大全 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57162473.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2026届吉林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.学习是一个不断探究、积累和总结的过程。科学的研究也是如此,必修内容学习过程中,我们总结出很多科学研究方法,下列关于这些研究方法,表达正确的是( )
A.,这里用两个物理量之比定义了一个新的物理量,这在物理学上叫比值定义法,这个式子说明加速度a与速度变化量Δv成正比
B.重心可看成物体各部分所受重力作用的集中体现,对重心的研究用了科学抽象的研究方法
C.在对力和运动关系的争论中,伽利略利用理想实验的研究方法,论证了力是维持物体运动状态的原因
D.在利用平均功率去研究瞬时功率的过程中,运用了无限逼近的思维方法
2.某质量为的可视为质点的物体在平面内运动,其方向和方向的速度-时间图像如图,则下列说法中正确的是( )
A.第1秒末物体位移大小为
B.物体所受合力为
C.前2秒内物体所受合力的冲量方向与轴正方向夹角为
D.该物体的运动轨迹为抛物线
3.浮桶式发电灯塔可以利用波浪发电。如图所示,浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上,浮桶内置圆形线圈随波浪相对磁体沿竖直方向做简谐运动,线圈始终处于磁体产生的方向沿半径向外的水平辐射磁场中。则( )
A.线圈中产生的电流是恒定电流
B.线圈中电流频率小于浮桶振动频率
C.线圈向上运动时,俯视线圈电流为顺时针方向
D.灯泡中电流最大时,线圈处于简谐运动的平衡位置
4.嫦娥六号探测器于2024年5月成功发射,并将月球上采得的样品带回地球。已知地球质量约为月球质量的81倍,地球表面重力加速度约为月球表面的6倍。下列说法正确的是( )
A.样品带回地球后,样品质量变大
B.根据已知条件可计算出月球半径
C.地球半径与月球半径之比约为
D.嫦娥六号探测器在地球上的最小发射速度为
5.足够大的光滑水平面上,一根不可伸长的细绳一端连接着质量为的物块A,另一端连接质量为的长木板B,绳子开始是松弛的。质量为的物块C放在长木板B的右端,C与长木板B间的滑动摩擦力的大小等于最大静摩擦力大小。现在给物块C水平向左的瞬时初速度,物块C立即在长木板B上运动。已知绳子绷紧前,B、C已经达到共同速度;绳子绷紧后,A、B总是具有相同的速度;物块C始终未从长木板B上滑落。下列说法正确的是( )
A.绳子绷紧前,B、C的共同速度大小为2.0m/s
B.绳子刚绷紧后的瞬间,A、B的速度大小均为0.5m/s
C.绳子断开后的瞬间,A、B的速度大小均为1.0m/s
D.最终A、B、C三者将以大小为5m/s的共同速度一直运动下去
6.如图所示,地面上方某区域存在着水平向右的匀强电场,一个质量为m、电荷量为q的带负电小球(可视为质点)以水平向右的初速度由O点射入该区域,刚好竖直向下通过P点,已知OP与初速度方向的夹角为45°,重力加速度为g,以下说法正确的是( )
A.小球由O点到P点用时为 B.小球运动过程中的最小速率为
C.O、P两点的电势差为 D.匀强电场的电场强度大小为
7.如图所示,两平行直角金属导轨间距L=0.4m,电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,定值电阻=4Ω。竖直部分右侧水平放置一根始终与导轨接触良好、质量m=10g的金属棒PQ。PQ与竖直导轨间的动摩擦因数,接入电路的电阻=4Ω,PQ所处空间充满竖直向下的匀强磁场。接通电路后,PQ恰好处于静止状态。已知,取重力加速度,导轨电阻忽略不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则( )
A.通过PQ的电流大小为2A
B.匀强磁场的磁感应强度大小为0.2T
C.若磁场方向变为斜左下与竖直方向成,大小为0.5T,PQ依然处于静止状态
D.若磁场方向变为斜左下与竖直方向成,大小为0.2T,PQ依然处于静止状态
8.如图甲所示,轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,质量为m的小球,从弹簧上端静止下落.若以小球开始下落的位置为坐标原点,建立竖直向下坐标轴Ox,小球下落至最低点过程中的图像如图乙所示(图中标示坐标值、、、g均为已知量),不计空气阻力,重力加速度为g。则( )
A.弹簧的劲度系数
B.弹簧的最大弹力大小
C.小球向下运动过程中最大加速度大小
D.小球向下运动过程中最大速度
9.如图为竖直放置的上细下粗的密闭细管,水银柱将气体分隔成A、B两部分,初始温度相同,现使A、B降低相同温度达到稳定后,体积变化量为、,压强变化量为、,对液面压力的变化量为、,则( )
A.水银柱向上移动了一段距离 B.
C. D.
10.某物理兴趣小组在学习了电磁感应后,想探究安培力作用下物体的运动情况。他们设计了如下过程:如图所示,在水平桌面上铺设宽度的绝缘轨道,轨道内分布着边长为l的正方形匀强磁场区域,匀强磁场的磁感应强度,方向竖直向上。现有边长为l的正方形金属线框abcd以初速度向右进入磁场区域,cd边在磁场区域运动时受到水平向右的拉力,拉力F的大小与速度大小之间满足,且cd两端的电压随时间均匀增加,当cd边不在磁场区域时拉力,已知从ab边进入磁场到ab边出磁场的过程中金属线框产生的焦耳热,忽略一切阻力,则( )
A.金属线框的电阻
B.金属线框运动过程中的最大速率为3m/s
C.ab边出磁场时的速率为2.5m/s
D.金属线框的质量
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)某同学用图甲所示装置探究加速度与合外力之间的关系。图中长木板水平放置,轻绳跨过定滑轮,一端与放在木板上的小车相连,另一端可悬挂钩码,本实验中可用的钩码共有N个,每个钩码的质量为m,小车的质量为M,重力加速度大小为g。
(1)平衡摩擦力:将N个钩码全部放入小车中,在长木板不带滑轮的一端下方垫上一个小物块,发现轻推小车后小车(和钩码)做减速运动,则应将小物块向_______(选填“左”或“右”)移动,才会使小车(和钩码)在板上做匀速运动;
(2)平衡摩擦力后,将n(依次取…)个钩码挂在轻绳左端,其余N-n个钩码放在小车内,用手按住小车并使轻绳与木板平行,打开电源,释放小车,获得一条清晰的纸带如图乙,相邻计数点间的时间间隔均为0.1s,则可计算出小车的加速度大小a=_________m/s2(结果保留2位有效数字);
(3)丙图是利用不同n对应不同a作出的a-n图像,如果图线斜率为k,通过理论分析可知本实验中可用的钩码个数N=_______。(用g、k、m、M表示)。
12.(8分)某学习小组的同学们想测量一电池组的电动势和内阻,他们找到了如下的实验器材:电池组(电动势约为,内阻约为),灵敏电流计(满偏电流,内阻),定值电阻(阻值可求),变阻箱(阻值范围可调),开关,导线若干。同学们研究器材,思考讨论后确定了如下的实验方案,请你将该方案补充完整。
(1)若想灵敏电流计改装成量程为的电压表,需要________一个定值电阻(选填“串联”或“并联”),该定值电阻的阻值为________。
(2)为了准确测出电池组的电动势和内阻,在图虚线框中设计电路图,请把该电路图补充完整________。
(3)采集灵敏电流计和变阻箱的读数,作出了图像如图乙所示,已知图线的斜率为,纵截距为,则所测得电池组的内阻________。(用题目中所给的字母表示,已知电源中的电流远大于电流计中的电流)
(4)组长还组织大家进一步研讨,图丙所示为他们测得的某型号小灯泡的伏安特性曲线,如果把两个该型号的灯泡并联后再与的定值电阻串联起来接在上述电池组上(若测得电池组的电动势,内阻),如图丁,则每只灯泡消耗的实际功率为________(保留位有效数字)。
四、解答题
13.(10分)如图所示,矩形为一长方体透明介质的截面,为边上一点,从点沿方向射出一束单色光恰好在点发生全反射,并从边上点(未画出)射出。已知边的长度为边的长度为的长度为,光在真空中的传播速度为。求:
(1)该透明介质的折射率;
(2)单色光在边射出时折射角的正弦值;
14.(12分)如图所示,平面左侧区域有间距为的两平行光滑倾斜金属导轨,上端分别为和,和两点到平面的距离为。导轨与水平面夹角为,导轨电阻不计。平面左侧区域充满垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为;平面右侧区域充满方向竖直向上的匀强电场,电场强度大小为,还有平行于直线、由指向的水平向右逐渐增强的递变磁场,磁感应强度大小满足为常数,为到平面的距离大小。现在金属导轨上端处放置质量为、长度为的绝缘塑料棒,其上均匀分布着单位长度电荷量为的正电荷;在棒的下面分别放置质量为、长度为的导体棒,以及质量为、长度为的导体棒。两导体棒的电阻均为。初始时三个棒均被锁定,棒与棒的距离为时解除锁定,并用大小为、方向沿斜轨道向上的恒力拉动棒,经过一段时间,两棒刚好达到最大速度,此时,棒与棒恰好相遇并发生弹性碰撞,同时撤去恒力。已知三个棒运动过程中始终与导轨垂直,且棒上的电荷量在碰撞前后保持不变。不计空气阻力,重力加速度大小取。
(1)求两金属棒各自的最大速度;
(2)求从时刻到、两棒相遇所用的时间;
(3)若棒与棒碰撞后的瞬间在平面左侧区域内施加大小为、方向平行于导轨向下的匀强电场,且电场仅存在,测得棒进入右侧区域后第一次与平面距离最大时的最大距离为,求常数的大小。
15.(18分)在水平面上固定一竖直弧形轨道,弧形轨道左侧固定一弹簧,最低点与一上表面为四分之一圆周的滑块BC平滑连接,滑块质量M=2kg,圆周半径R=0.35m,未固定。滑块BC右侧有一竖直锁定的轻杆,轻杆两端分别连接小球a、b,轻杆长L=0.8m,a、b小球的质量分别为ma=3kg、mb=6kg。现压缩弹簧,将静止的物体从A点沿弧形轨道弹出,弹簧的弹性势能Ep=16J全部转化为物体的动能,物体质量m=1kg、A点高度h=0.2m,物体沿滑块从B点滑到C点时,滑块BC沿水平面运动了,当物体滑离C点时,滑块BC立即制动,物体运动到最高点时,解除轻杆的锁定,此时,物体恰好与小球a发生弹性正碰,之后物体和小球a均落地不反弹,且物体不再与a、b及杆组成的系统相碰,小球b始终不离开地面,物体、两小球均可视为质点,滑块BC上表面粗糙,其它接触面均光滑,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)滑块BC对物体做的功W;
(2)小球a落地前瞬间的动能Ek;
(3)物体在滑块上从B运动到C的时间t。
答案第10页,共12页
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2026届吉林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.学习是一个不断探究、积累和总结的过程。科学的研究也是如此,必修内容学习过程中,我们总结出很多科学研究方法,下列关于这些研究方法,表达正确的是( )
A.,这里用两个物理量之比定义了一个新的物理量,这在物理学上叫比值定义法,这个式子说明加速度a与速度变化量Δv成正比
B.重心可看成物体各部分所受重力作用的集中体现,对重心的研究用了科学抽象的研究方法
C.在对力和运动关系的争论中,伽利略利用理想实验的研究方法,论证了力是维持物体运动状态的原因
D.在利用平均功率去研究瞬时功率的过程中,运用了无限逼近的思维方法
【答案】D
【详解】A.,这里用两个物理量之比定义了一个新的物理量,这在物理学上叫比值定义法,在Δt不变(相同)的前提下,物体的加速度a与速度变化量Δv成正比,A错误;
B.重心可看成物体各部分所受重力作用的集中体现,对重心的研究用了等效替代的研究方法,B错误;
C.在对力和运动关系的争论中,伽利略利用理想实验的研究方法,论证了力不是维持物体运动状态的原因,C错误;
D.在利用平均功率去研究瞬时功率的过程中,运用了无限逼近的思维方法,D正确。
故选D。
2.某质量为的可视为质点的物体在平面内运动,其方向和方向的速度-时间图像如图,则下列说法中正确的是( )
A.第1秒末物体位移大小为
B.物体所受合力为
C.前2秒内物体所受合力的冲量方向与轴正方向夹角为
D.该物体的运动轨迹为抛物线
【答案】A
【详解】A.第1秒末物体在x方向的位移
在y方向的位移
则合位移
选项A正确;
B.因
则
解得物体所受合力为
F=ma=12.5N
选项B错误;
C.合力方向与x轴正向夹角为
则
则前2秒内物体所受合力的冲量方向与x轴正方向夹角为53°,选项C错误;
D.合初速度方向与x轴正方向夹角
则
可知物体做匀变速直线运动,选项D错误。
故选A。
3.浮桶式发电灯塔可以利用波浪发电。如图所示,浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上,浮桶内置圆形线圈随波浪相对磁体沿竖直方向做简谐运动,线圈始终处于磁体产生的方向沿半径向外的水平辐射磁场中。则( )
A.线圈中产生的电流是恒定电流
B.线圈中电流频率小于浮桶振动频率
C.线圈向上运动时,俯视线圈电流为顺时针方向
D.灯泡中电流最大时,线圈处于简谐运动的平衡位置
【答案】D
【详解】A.线圈做简谐运动,速度的大小、方向都随时间周期性变化,因此感应电流的大小、方向也周期性变化,是交变电流,不是恒定电流,故A错误;
B.线圈随浮桶一起运动,感应电流的周期性变化和浮桶振动完全同步,电流频率等于浮桶的振动频率,故B错误;
C.根据右手定则判断:磁场沿径向向外,线圈向上运动时,对线圈任意位置的导线,可得感应电流方向为俯视逆时针,故C错误;
D.感应电动势
简谐运动中,线圈经过平衡位置时速度最大,因此感应电动势最大,灯泡中电流最大,故D正确。
故选D。
4.嫦娥六号探测器于2024年5月成功发射,并将月球上采得的样品带回地球。已知地球质量约为月球质量的81倍,地球表面重力加速度约为月球表面的6倍。下列说法正确的是( )
A.样品带回地球后,样品质量变大
B.根据已知条件可计算出月球半径
C.地球半径与月球半径之比约为
D.嫦娥六号探测器在地球上的最小发射速度为
【答案】C
【详解】A.样品质量与所处位置无关,所以质量不变,故A错误;
B.根据已知条件可计算出半径的比值,不能算出月球半径大小,故B错误;
C.已知地球质量约为月球质量的81倍,地球表面自由落体加速度约为月球表面的6倍,根据可得
地球半径与月球半径比值约为,故C正确;
D.嫦娥六号探测器的发射速度为
故D错误。
故选C。
5.足够大的光滑水平面上,一根不可伸长的细绳一端连接着质量为的物块A,另一端连接质量为的长木板B,绳子开始是松弛的。质量为的物块C放在长木板B的右端,C与长木板B间的滑动摩擦力的大小等于最大静摩擦力大小。现在给物块C水平向左的瞬时初速度,物块C立即在长木板B上运动。已知绳子绷紧前,B、C已经达到共同速度;绳子绷紧后,A、B总是具有相同的速度;物块C始终未从长木板B上滑落。下列说法正确的是( )
A.绳子绷紧前,B、C的共同速度大小为2.0m/s
B.绳子刚绷紧后的瞬间,A、B的速度大小均为0.5m/s
C.绳子断开后的瞬间,A、B的速度大小均为1.0m/s
D.最终A、B、C三者将以大小为5m/s的共同速度一直运动下去
【答案】B
【详解】A.绳子松弛,A静止,B、C组成的系统动量守恒,有
代入,,解得,故A错误;
B.绳子绷紧作用时间极短,C的速度来不及变化,仅A、B通过绳子相互作用,A、B系统动量守恒,有
代入,,解得
即绳子绷紧后的瞬间,A、B的速度大小均为0.5m/s,故B正确;
D.最终三者共速时,对A、B、C整体,总动量守恒,有
解得,故D错误;
C.绳子绷紧后,A、B总是具有相同的速度,直到A、B、C三者达到共速,则A、B的速度大小不会达到1.0m/s,故C错误。
故选B。
6.如图所示,地面上方某区域存在着水平向右的匀强电场,一个质量为m、电荷量为q的带负电小球(可视为质点)以水平向右的初速度由O点射入该区域,刚好竖直向下通过P点,已知OP与初速度方向的夹角为45°,重力加速度为g,以下说法正确的是( )
A.小球由O点到P点用时为 B.小球运动过程中的最小速率为
C.O、P两点的电势差为 D.匀强电场的电场强度大小为
【答案】A
【详解】A.将小球运动分解为水平方向(x方向,向右为正)和竖直方向(y方向,向下为正): 小球带负电,电场向右,因此水平方向受向左的电场力,做匀减速直线运动,到P点时速度竖直向下,说明P点水平速度;竖直方向只受重力,做初速度为0的匀加速直线运动。
设运动时间为,水平加速度大小,竖直加速度:
水平方向:
水平位移
竖直方向:竖直位移
由与初速度夹角为,得,即
解得
故A正确;
B.任意时刻的速度分量:
速率平方
由二次函数求最小值,得最小速率
故B错误;
C.水平位移
到的电势差
故C错误;
D.由
约去得
故D错误。
故选A。
7.如图所示,两平行直角金属导轨间距L=0.4m,电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,定值电阻=4Ω。竖直部分右侧水平放置一根始终与导轨接触良好、质量m=10g的金属棒PQ。PQ与竖直导轨间的动摩擦因数,接入电路的电阻=4Ω,PQ所处空间充满竖直向下的匀强磁场。接通电路后,PQ恰好处于静止状态。已知,取重力加速度,导轨电阻忽略不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则( )
A.通过PQ的电流大小为2A
B.匀强磁场的磁感应强度大小为0.2T
C.若磁场方向变为斜左下与竖直方向成,大小为0.5T,PQ依然处于静止状态
D.若磁场方向变为斜左下与竖直方向成,大小为0.2T,PQ依然处于静止状态
【答案】C
【详解】A.定值电阻和金属棒(电阻为)并联,其并联电阻为
根据闭合电路欧姆定律,电路总电流为
并联部分的电压为
则通过的电流大小为 ,故A错误。
B.恰好处于静止状态,意味着静摩擦力达到最大值,即
所以
代入解得,故B错误。
C.若磁场方向变为斜左下与竖直方向成,大小为,则安培力朝左上方与竖直方向夹角为,安培力在竖直方向分力
说明有向上的运动趋势,最大静摩擦力
而
故刚好能够保持静止,故C正确;
D.若大小为,安培力在竖直方向分力
说明有向下的运动趋势,最大静摩擦力
而
故不能保持静止,会向下运动,故D错误。
故选C。
8.如图甲所示,轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,质量为m的小球,从弹簧上端静止下落.若以小球开始下落的位置为坐标原点,建立竖直向下坐标轴Ox,小球下落至最低点过程中的图像如图乙所示(图中标示坐标值、、、g均为已知量),不计空气阻力,重力加速度为g。则( )
A.弹簧的劲度系数
B.弹簧的最大弹力大小
C.小球向下运动过程中最大加速度大小
D.小球向下运动过程中最大速度
【答案】CD
【详解】A.当加速度为零时,小球受力平衡,则有
解得
A错误
B.弹簧压缩最大时,弹力最大,则有
代入
解得
B错误;
C.根据上述分析,结合牛顿第二定律可得
代入可得
小球向下运动过程中最大加速度大小
C正确;
D.根据匀变速直线运动规律
可得
即图像中,图线与坐标轴围成的面积为初末速度平方差的一半,则有
根据动能定理可知
结合牛顿第二定律
整理可得
解得
D正确。
故选CD。
9.如图为竖直放置的上细下粗的密闭细管,水银柱将气体分隔成A、B两部分,初始温度相同,现使A、B降低相同温度达到稳定后,体积变化量为、,压强变化量为、,对液面压力的变化量为、,则( )
A.水银柱向上移动了一段距离 B.
C. D.
【答案】AC
【详解】ACD.假设液柱不动,则A、B两部分气体发生等容变化,根据查理定律,对气体A,有
对气体B,有
初始状态满足
可见使A、B降低相同温度达到稳定后,有
由此可知
因此水银柱将向上移动了一段距离,故AC正确,D错误;
B.由于气体的总体积不变,所以
故B错误。
故选C。
10.某物理兴趣小组在学习了电磁感应后,想探究安培力作用下物体的运动情况。他们设计了如下过程:如图所示,在水平桌面上铺设宽度的绝缘轨道,轨道内分布着边长为l的正方形匀强磁场区域,匀强磁场的磁感应强度,方向竖直向上。现有边长为l的正方形金属线框abcd以初速度向右进入磁场区域,cd边在磁场区域运动时受到水平向右的拉力,拉力F的大小与速度大小之间满足,且cd两端的电压随时间均匀增加,当cd边不在磁场区域时拉力,已知从ab边进入磁场到ab边出磁场的过程中金属线框产生的焦耳热,忽略一切阻力,则( )
A.金属线框的电阻
B.金属线框运动过程中的最大速率为3m/s
C.ab边出磁场时的速率为2.5m/s
D.金属线框的质量
【答案】BD
【详解】A.由cd两端电压随时间均匀增加,可知cd在磁场中做匀加速运动,设加速度为,则cd边的速度
由牛顿第二定律得
推导得
为线圈总电阻,方程右侧为常数,故时间的系数为零,有
①
代入数据可得,故A错误;
BCD.由分析可知cd边刚出磁场时速度最大为,cd边在磁场中运动的过程中
②
设ab边刚出磁场的速度为,ab边进磁场到出磁场过程中,根据功能关系有 ③
由动量定理有 ④
联立①②③④式,并代入数据可得,,。
故选BD。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)某同学用图甲所示装置探究加速度与合外力之间的关系。图中长木板水平放置,轻绳跨过定滑轮,一端与放在木板上的小车相连,另一端可悬挂钩码,本实验中可用的钩码共有N个,每个钩码的质量为m,小车的质量为M,重力加速度大小为g。
(1)平衡摩擦力:将N个钩码全部放入小车中,在长木板不带滑轮的一端下方垫上一个小物块,发现轻推小车后小车(和钩码)做减速运动,则应将小物块向_______(选填“左”或“右”)移动,才会使小车(和钩码)在板上做匀速运动;
(2)平衡摩擦力后,将n(依次取…)个钩码挂在轻绳左端,其余N-n个钩码放在小车内,用手按住小车并使轻绳与木板平行,打开电源,释放小车,获得一条清晰的纸带如图乙,相邻计数点间的时间间隔均为0.1s,则可计算出小车的加速度大小a=_________m/s2(结果保留2位有效数字);
(3)丙图是利用不同n对应不同a作出的a-n图像,如果图线斜率为k,通过理论分析可知本实验中可用的钩码个数N=_______。(用g、k、m、M表示)。
【答案】(1)左
(2)0.80
(3)
【详解】(1)发现小车做减速运动,说明斜面倾角过小,应增大倾角,则应将小物块向左移动,才会使小车在板上做匀速运动;
(2)根据逐差法可得小车的加速度大小为
(3)以小车和N个钩码为整体,根据牛顿第二定律可得
整理可得
可知a-n图像的斜率为
解得本实验中可用的钩码个数为
12.(8分)某学习小组的同学们想测量一电池组的电动势和内阻,他们找到了如下的实验器材:电池组(电动势约为,内阻约为),灵敏电流计(满偏电流,内阻),定值电阻(阻值可求),变阻箱(阻值范围可调),开关,导线若干。同学们研究器材,思考讨论后确定了如下的实验方案,请你将该方案补充完整。
(1)若想灵敏电流计改装成量程为的电压表,需要________一个定值电阻(选填“串联”或“并联”),该定值电阻的阻值为________。
(2)为了准确测出电池组的电动势和内阻,在图虚线框中设计电路图,请把该电路图补充完整________。
(3)采集灵敏电流计和变阻箱的读数,作出了图像如图乙所示,已知图线的斜率为,纵截距为,则所测得电池组的内阻________。(用题目中所给的字母表示,已知电源中的电流远大于电流计中的电流)
(4)组长还组织大家进一步研讨,图丙所示为他们测得的某型号小灯泡的伏安特性曲线,如果把两个该型号的灯泡并联后再与的定值电阻串联起来接在上述电池组上(若测得电池组的电动势,内阻),如图丁,则每只灯泡消耗的实际功率为________(保留位有效数字)。
【答案】(1) 串联
(2)
(3)
(4)0.29
【详解】(1)[1][2]G表改装成6V电压表,应串联定值电阻,由
得
(2)由题意可知,本实验用电阻箱与改装后的电压表并联,如图所示
(3)已知电源中的电流远大于电流计中的电流,由闭合电路的欧姆定律可得
解得
可得
(4)设灯泡两端电压为,每个灯泡的电流为,由闭合电路欧姆定律
解得
作图像在丙图中,如图所示
两图形交点即为一个灯泡的工作电流与电压,每只灯泡的功率
四、解答题
13.(10分)如图所示,矩形为一长方体透明介质的截面,为边上一点,从点沿方向射出一束单色光恰好在点发生全反射,并从边上点(未画出)射出。已知边的长度为边的长度为的长度为,光在真空中的传播速度为。求:
(1)该透明介质的折射率;
(2)单色光在边射出时折射角的正弦值;
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)介质中的光路,如图所示
设临界角为,由几何关系可知
根据折射率与临界角的关系
解得
(2)设单色光射向边上的入射角为,根据几何关系可得
设折射角为,根据折射定律
解得
14.(12分)如图所示,平面左侧区域有间距为的两平行光滑倾斜金属导轨,上端分别为和,和两点到平面的距离为。导轨与水平面夹角为,导轨电阻不计。平面左侧区域充满垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为;平面右侧区域充满方向竖直向上的匀强电场,电场强度大小为,还有平行于直线、由指向的水平向右逐渐增强的递变磁场,磁感应强度大小满足为常数,为到平面的距离大小。现在金属导轨上端处放置质量为、长度为的绝缘塑料棒,其上均匀分布着单位长度电荷量为的正电荷;在棒的下面分别放置质量为、长度为的导体棒,以及质量为、长度为的导体棒。两导体棒的电阻均为。初始时三个棒均被锁定,棒与棒的距离为时解除锁定,并用大小为、方向沿斜轨道向上的恒力拉动棒,经过一段时间,两棒刚好达到最大速度,此时,棒与棒恰好相遇并发生弹性碰撞,同时撤去恒力。已知三个棒运动过程中始终与导轨垂直,且棒上的电荷量在碰撞前后保持不变。不计空气阻力,重力加速度大小取。
(1)求两金属棒各自的最大速度;
(2)求从时刻到、两棒相遇所用的时间;
(3)若棒与棒碰撞后的瞬间在平面左侧区域内施加大小为、方向平行于导轨向下的匀强电场,且电场仅存在,测得棒进入右侧区域后第一次与平面距离最大时的最大距离为,求常数的大小。
【答案】(1),
(2)
(3)
【详解】(1)设两棒的最大速度分别为和,根据,
且安培力
因为
所以两棒组成的系统在沿导轨方向动量守恒
有
解得,
(2)设两棒达到最大速度时的位移分别为和,运动时间为,对于棒,用动量定理得
即
其中
将代入得
又有,
由平均动量守恒得
联立得
(3)根据
以斜面向上为正方向,由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
解得
根据
得
时间
棒离开后电场即消失,
,
又因为,所以棒在平面右侧区域运动时动能不变
在竖直方向上
在竖直方向上,由动量定理得
即
解得
15.(18分)在水平面上固定一竖直弧形轨道,弧形轨道左侧固定一弹簧,最低点与一上表面为四分之一圆周的滑块BC平滑连接,滑块质量M=2kg,圆周半径R=0.35m,未固定。滑块BC右侧有一竖直锁定的轻杆,轻杆两端分别连接小球a、b,轻杆长L=0.8m,a、b小球的质量分别为ma=3kg、mb=6kg。现压缩弹簧,将静止的物体从A点沿弧形轨道弹出,弹簧的弹性势能Ep=16J全部转化为物体的动能,物体质量m=1kg、A点高度h=0.2m,物体沿滑块从B点滑到C点时,滑块BC沿水平面运动了,当物体滑离C点时,滑块BC立即制动,物体运动到最高点时,解除轻杆的锁定,此时,物体恰好与小球a发生弹性正碰,之后物体和小球a均落地不反弹,且物体不再与a、b及杆组成的系统相碰,小球b始终不离开地面,物体、两小球均可视为质点,滑块BC上表面粗糙,其它接触面均光滑,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)滑块BC对物体做的功W;
(2)小球a落地前瞬间的动能Ek;
(3)物体在滑块上从B运动到C的时间t。
【答案】(1)
(2)
(3)t=0.2s
【详解】(1)物体从A到B的过程中,机械能守恒,则有
物体与滑块BC在水平方向动量守恒,则有
物体斜上抛到最高点,则有
物体从B到C的过程中,由动能定理可得
联立解得
(2)物体在最高点恰好与小球a在水平方向上发生弹性碰撞,则有,
解得
小球a、b与轻杆组成的系统从碰撞后到落地的过程在水平方向动量守恒,则有
a球落地时沿杆方向与b球速度关联
a、b与轻杆组成的系统从碰撞后到落地的过程机械能守恒,则有
联立解得
(3)物体与滑块BC作用的时间为t,根据动量守恒定律可得
整理可得
解得t=0.2s
答案第10页,共12页
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