精品解析:2026届山东枣庄市高三下学期3月模拟考试物理试卷
2026-04-06
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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-二模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 枣庄市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.61 MB |
| 发布时间 | 2026-04-06 |
| 更新时间 | 2026-04-17 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57195866.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2026届山东枣庄市高三下学期3月模拟考试物理试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,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。回答非选择题时,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、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。
1. 宇树机器人再次亮相2026年春晚的舞台,化身为武林高手,流畅完成后空翻等一系列高难度动作。下列说法正确的是( )
A. 研究机器人做后空翻动作时,可以将其看作质点
B. 机器人起跳时,对地面的压力与受到地面的支持力大小相等
C. 机器人起跳时,对地面的压力与自身的重力总是大小相等
D. 机器人做后空翻动作,在空中运动的过程中处于超重状态
2. “玲龙一号”是全球首个陆上商用模块化小型压水堆。它的核反应材料为低浓缩铀,普通水作为慢化剂,使用镉合金做成的控制棒吸收中子,控制反应速度。下列说法正确的是( )
A. “玲龙一号”是核聚变反应堆
B. 普通水可以使慢中子转变为快中子
C. 控制棒插入越深,链式核反应的速度变快
D. 核反应释放的能量来自于原子的质量亏损
3. 如图所示,两位小朋友的绘画作品,画出了小鱼儿在水中吐泡泡的神韵。若将水中鱼儿所吐气泡内的气体视为理想气体,忽略温度变化,下列说法正确的是( )
A. 图中所画的气泡,甲合理,乙不合理
B. 气泡上升过程中,泡内气体的压强减小
C. 气泡上升过程中,泡内气体的内能增加
D. 气泡上升过程中,泡内气体向外界放出热量
4. 在杨氏双缝干涉实验中,实验装置的双缝与光屏的距离为。当使用波长为的激光垂直照射双缝时,在光屏上形成的干涉图样,如图所示,测得图样中所标记的两亮条纹中心的距离为,下列说法正确的是( )
A. 相邻两亮条纹中心的距离为
B. 相邻两暗条纹中心的距离为
C. 该装置的双缝之间的距离为
D. 减小双缝的间距,亮条纹会变得密集
5. 某行星的半径为,卫星贴近其表面沿圆周绕行的周期为。该行星表面的水平面上有一倾角为的斜面,如图所示,小球从斜面上一点以水平初速度抛出,之后落回斜面。若小球仅受该行星的引力作用,则小球抛出后在空中运动的时间为( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,正三角形的中心在点,边长为分别是三条边的中点,各顶点分别固定一个正点电荷,电荷量均为。已知元电荷为,若取无限远处的电势为零,则与点电荷距离为的某点的电势为静电力常量。下列说法正确的是( )
A. A、B、C三点的电场强度相同 B. 点的电场强度大小为
C. 点的电势为 D. 电子在的电势能为
7. 如图所示,平直路面上A、B两点相距60m,汽车做匀减速直线运动,从其最前端到达点开始计时,时刚好越过点。到达点时汽车的速度可能为( )
A. B. C. D.
8. 如图甲所示,固定斜面的倾角为,以为原点、沿斜面向下为正方向建立轴,A、B点的坐标分别为。质量为的滑块由点静止释放,恰好能运动到点,滑块与斜面间的动摩擦因数随坐标的变化的图线为倾斜直线,如图乙所示。重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 滑块进入AB段立即做减速运动
B. 滑块经过点时重力的功率为
C. 点处的动摩擦因数
D. 滑块从处由静止释放将不能到达处
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 质点P、Q、R的平衡位置分别在轴上。波源平行于轴振动,形成一列沿轴正方向传播的简谐横波,时刻的波形,如图甲所示,此刻波刚好传到处于平衡位置的质点。质点的振动图像,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 波源的起振方向沿轴负方向
B. 波源的振动周期为4s
C. 时,质点的位置坐标为
D. 第4s内质点的加速度沿轴正方向且逐渐增大
10. 如图甲所示,输液报警器能自动判定输液管中是否有药液。其内部电路如图乙所示,电源的电压恒定,为定值电阻,单刀双掷开关S不断在1、2之间自动切换,系统监测每次充电电流随时间的变化情况,有药液时,报警器中电容器的电容值大。图丙中的曲线a、b为两次监测的结果。下列说法正确的是( )
A. 两次监测结果中,没有药液的是图线a
B. 充电时,两极板间的电场强度保持不变
C. 充电过程中定值电阻中的电流从左向右
D. 减小的电阻值,充满电时两极板间的电压变大
11. 风力发电机的输出电压随时间的变化关系图像为正弦曲线,如图甲所示,该发电机的最大输出电流为,它与变压器之间导线的总电阻。图乙所示为远距离输电的电路,当理想变压器的输入功率为时,经变压器后电压升至100kV,通过总电阻的输电线输送到变电站。下列说法正确的是( )
A. 发电机输出的交流电的频率为100Hz
B. 发电机实际输出的电流为
C. 该变压器原、副线圈匝数之比为1∶40
D. 输电线上消耗的功率为40kW
12. 如图所示,xOy坐标平面内,以点为圆心的两个圆,半径分为和。小圆区域I内的匀强磁场垂直于纸面向里,磁感应强度大小为,环形区域II内的匀强磁场垂直于纸面向外。一质量为、电量为的带正电粒子从点沿轴负方向出发,由点首次进入区域II且恰好不能从其外边界射出,不计粒子的重力。下列说法正确的是( )
A. 粒子运动的速度大小为
B. 区域I、II内的磁感应强度大小之比为
C. 粒子从点出发到第一次返回区域I的过程中,速度方向改变了
D. 粒子返回点的最短时间为
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 实验小组用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。光电门安装在铁架台上,物块A与B由绕过定滑轮的细绳相连,物块A上装有宽度为的遮光条,总质量为,物块B的质量为。初始时A处于地面上,细线竖直,遮光条到光电门的高度为,现将物块A由静止释放,记录遮光条通过光电门的时间,重力加速度为。
(1)遮光条经过光电门时物块A的速度___________(用d、t表示)
(2)从物块A释放至遮光条经过光电门的过程中,A、B组成的系统动能的增加量为__________,系统重力势能的减少量为___________。在误差允许的范围内,若,则系统的机械能守恒;(结果用题目所给字母表示)
(3)改变光电门的位置,重复上述实验操作,得到多组v、h的值,绘制出图像,如图乙所示,若测得,则重力加速度___________(结果保留2位有效数字)。
14. 实验小组准备测量电压表V的内电阻。可选用的器材有:
多用电表;
电源(电动势5V);
待测电压表V(量程3V);
电压表(量程5V;内阻约);
定值电阻(阻值为);
滑动变阻器(最大阻值);
滑动变阻器(最大阻值);
开关S,导线若干。
(1)首先使用多用电表的欧姆挡测量电压表V的内电阻。将欧姆表的选择开关置于电阻挡“”位置,___________(填“红”或“黑”)表笔与电压表正接线柱相连,指针位置如图甲所示,测得该电压表的内电阻为___________。
(2)为提高测量的精度,实验小组设计如图乙所示的电路,滑动变阻器应选___________(填“”或“”);
(3)闭合开关S,滑动变阻器的滑片P滑到某一位置时,电压表、待测电压表V的示数分别为,待测电压表V的内电阻为___________(结果保留3位有效数字)。
15. 如图所示,琉璃不对儿是以玻璃为原料吹制的传统发声玩具,形似苹果状烧瓶。从管口吹吸时,薄脆的底部振动,发出“卟-噔”声。已知某琉璃不对儿的容积为,室内的温度恒为,压强为,气体的密度为。
(1)若封闭琉璃不对儿的管口,缓慢升高气体温度,其底部向外膨胀。其容积达到最大值时,气体的压强增加,求此时内部气体的温度;
(2)将该琉璃不对儿从的炉窑移至室温环境中,经足够长时间,求容器内气体增加的质量。
16. 柱状透明介质的横截面是半径为的半圆面,如图甲所示。截面内一细束单色光从圆心射入介质时,与直线边界的夹角为,反射光线垂直于折射光线。单色光在真空中的速度为,不考虑光线在介质内的反射。
(1)求单色光在介质中的传播时间;
(2)若为截面直边上一点,如图乙所示。从点向截面内各方向发射这种单色细光束,光线均能从弧形边射出,则P、O两点的距离不能超过多少。
17. 如图所示,质量的滑板静止在光滑水平面上,长度的水平段AB和光滑圆弧面BC平滑连接,B、C的高度差。质量的滑块置于滑板上点,与滑板AB段间的动摩擦因数;长度的细线一端固定于点,另一端与质量的小球栓接。初始时细绳水平伸直,小球由静止被释放,运动至点正下方时与滑块发生对心碰撞(时间很短),碰后反弹的瞬间,受到的拉力大小。小球与滑块均可视为质点,不计空气阻力,细线不可伸长,取。
(1)求碰撞后瞬间滑块的速度大小;
(2)求滑块从滑板上的处运动到处的时间;
(3)若滑块从滑板上点离开后在空中运动的最小速率为,求滑块在滑板上运动的过程中,所受合力的冲量大小。
18. 如图所示,足够长的斜面倾角,虚线MN是其面内的一条水平线,MN下方区域内的匀强磁场垂直于斜面向上,磁感应强度大小为,单匝正方形导体框abcd恰能静止在斜面上,ab边与MN的距离为。对导体框施加沿斜面向上的恒定拉力,使其由静止开始运动,ab边越过MN时导体框受力平衡,cd边离开磁场时撤去拉力。已知导体框的质量为、边长为、电阻为R,ab边始终与MN平行,重力加速度为。
(1)求导体框与斜面间的动摩擦因数以及ab边越过MN时速度大小;
(2)若在MN上方的斜面上安装一水平弹性直挡板(未画出),挡板跟斜面垂直且与MN的距离为,导体框与挡板碰撞前后的速度大小不变,方向反向。导体框能再次到达磁场区域,但未能全部进入磁场,求应满足的条件。
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2026届山东枣庄市高三下学期3月模拟考试物理试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,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。回答非选择题时,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、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。
1. 宇树机器人再次亮相2026年春晚的舞台,化身为武林高手,流畅完成后空翻等一系列高难度动作。下列说法正确的是( )
A. 研究机器人做后空翻动作时,可以将其看作质点
B. 机器人起跳时,对地面的压力与受到地面的支持力大小相等
C. 机器人起跳时,对地面的压力与自身的重力总是大小相等
D. 机器人做后空翻动作,在空中运动的过程中处于超重状态
【答案】B
【解析】
【详解】A.研究机器人后空翻动作时,需要关注其肢体姿态、动作细节,不能忽略其形状和大小,因此不可以将其看作质点,故A错误;
B.机器人对地面的压力与地面对机器人的支持力是一对相互作用力,根据牛顿第三定律,二者大小始终相等,故B正确;
C.机器人起跳时具有向上的加速度,由牛顿第二定律可知地面对其支持力大于自身重力,而压力与支持力大小相等,因此机器人对地面的压力大于自身重力,故C错误;
D.机器人在空中运动时仅受重力作用,加速度竖直向下为g,处于完全失重状态,故D错误。
故选B。
2. “玲龙一号”是全球首个陆上商用模块化小型压水堆。它的核反应材料为低浓缩铀,普通水作为慢化剂,使用镉合金做成的控制棒吸收中子,控制反应速度。下列说法正确的是( )
A. “玲龙一号”是核聚变反应堆
B. 普通水可以使慢中子转变为快中子
C. 控制棒插入越深,链式核反应的速度变快
D. 核反应释放的能量来自于原子的质量亏损
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题意可知,“玲龙一号”是核裂变反应堆,故A错误;
B.普通水可以使快中子变成慢中子,被称为“慢化剂”,故B错误;
C.将控制棒插入的更深一些,控制棒能吸收更多的中子,从而使反应堆的链式反应速度降低,故C错误;
D.根据爱因斯坦质能方程,核反应过程中释放的巨大能量来自于反应前后原子核的质量亏损,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,两位小朋友的绘画作品,画出了小鱼儿在水中吐泡泡的神韵。若将水中鱼儿所吐气泡内的气体视为理想气体,忽略温度变化,下列说法正确的是( )
A. 图中所画的气泡,甲合理,乙不合理
B. 气泡上升过程中,泡内气体的压强减小
C. 气泡上升过程中,泡内气体的内能增加
D. 气泡上升过程中,泡内气体向外界放出热量
【答案】B
【解析】
【详解】AB.气泡上升过程中,气泡内气体压强为
因h减小,故气泡内气体压强减小,由等温变化知,气泡体积变大,故A错误,B正确;
CD.气泡上升过程中,认为水的温度不变,气泡体积变大,泡内气体对外做功,故,由热力学第一定律有
故泡内气体的内能不变,同时从外界吸收热量,故CD错误。
故选B。
4. 在杨氏双缝干涉实验中,实验装置的双缝与光屏的距离为。当使用波长为的激光垂直照射双缝时,在光屏上形成的干涉图样,如图所示,测得图样中所标记的两亮条纹中心的距离为,下列说法正确的是( )
A. 相邻两亮条纹中心的距离为
B. 相邻两暗条纹中心的距离为
C. 该装置的双缝之间的距离为
D. 减小双缝的间距,亮条纹会变得密集
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据题意,由图可知,相邻两亮条纹(暗条纹)间距为,故AB错误;
CD.根据条纹间距公式
可得该装置的双缝之间的距离为
若减小双缝的间距,相邻两亮条纹(暗条纹)间距变大,则亮条纹会变得稀疏,故C正确,D错误。
故选C。
5. 某行星的半径为,卫星贴近其表面沿圆周绕行的周期为。该行星表面的水平面上有一倾角为的斜面,如图所示,小球从斜面上一点以水平初速度抛出,之后落回斜面。若小球仅受该行星的引力作用,则小球抛出后在空中运动的时间为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据
可得该行星表面的重力加速度
根据平抛运动的规律可知
解得,故选A。
6. 如图所示,正三角形的中心在点,边长为分别是三条边的中点,各顶点分别固定一个正点电荷,电荷量均为。已知元电荷为,若取无限远处的电势为零,则与点电荷距离为的某点的电势为静电力常量。下列说法正确的是( )
A. A、B、C三点的电场强度相同 B. 点的电场强度大小为
C. 点的电势为 D. 电子在的电势能为
【答案】C
【解析】
【详解】 A.电场强度是矢量,既有大小又有方向。根据对称性可知, 三点的电场强度大小相等,但方向不同(分别沿三角形的高线向外),故A错误;
B.点位于左侧边的中点,上方顶点和左下顶点的电荷在点产生的电场强度大小相等、方向相反,相互抵消。因此点的合场强等于右下顶点电荷在点产生的场强。点到右下顶点的距离为等边三角形的高,则点电场强度大小为,故B错误;
C.点为右侧边的中点,到上方顶点和右下顶点的距离均为,到左下顶点的距离为。则点的电势为 ,故C正确;
D.点为正三角形中心,到三个顶点的距离相等,设为。由几何关系可知
点的电势为
电子带负电,则电子在点的电势能为,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,平直路面上A、B两点相距60m,汽车做匀减速直线运动,从其最前端到达点开始计时,时刚好越过点。到达点时汽车的速度可能为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因A、B两点相距60m,由
又汽车做匀减速直线运动,故
由于要越过点,则,
联立解得
故选B。
8. 如图甲所示,固定斜面的倾角为,以为原点、沿斜面向下为正方向建立轴,A、B点的坐标分别为。质量为的滑块由点静止释放,恰好能运动到点,滑块与斜面间的动摩擦因数随坐标的变化的图线为倾斜直线,如图乙所示。重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 滑块进入AB段立即做减速运动
B. 滑块经过点时重力的功率为
C. 点处的动摩擦因数
D. 滑块从处由静止释放将不能到达处
【答案】C
【解析】
【详解】A.滑块进入AB段,最初动摩擦因数较小,重力的下滑分力大于滑动摩擦力,故先做加速度减小的加速运动,后重力的下滑分力小于滑动摩擦力,且滑动摩擦力增大,做加速度增大的减速运动,故A错误;
B.从,由
重力的功率为,故B错误;
C.设在距离原点x处动摩擦因数为,则下滑
由动能定理有
求和得
为图乙中三角形的面积
解得,故C正确;
D.从处到处,重力做功为
摩擦力做功为
因,故滑块从处由静止释放将能到达处,故D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 质点P、Q、R的平衡位置分别在轴上。波源平行于轴振动,形成一列沿轴正方向传播的简谐横波,时刻的波形,如图甲所示,此刻波刚好传到处于平衡位置的质点。质点的振动图像,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 波源的起振方向沿轴负方向
B. 波源的振动周期为4s
C. 时,质点的位置坐标为
D. 第4s内质点的加速度沿轴正方向且逐渐增大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由图甲可知,质点Q的起振方向沿y轴正方向,所以波源的起振方向沿y轴正方向,故A错误;
B.由图乙可知,质点P的振动周期为
所以波源的振动周期也为4s,故B正确;
C.根据图甲可知,波长为
则波速为
该波传播到质点R所需时间为
此时质点R振动时间为
由于起振方向沿y轴正方向,所以时,质点位于波峰,即质点的位置坐标为,故C正确;
D.因为周期为
且起振方向沿y轴正方向,所以第4s内质点Q由波谷向平衡位置振动,则质点的加速度沿轴正方向且逐渐减小,故D错误。
故选BC。
10. 如图甲所示,输液报警器能自动判定输液管中是否有药液。其内部电路如图乙所示,电源的电压恒定,为定值电阻,单刀双掷开关S不断在1、2之间自动切换,系统监测每次充电电流随时间的变化情况,有药液时,报警器中电容器的电容值大。图丙中的曲线a、b为两次监测的结果。下列说法正确的是( )
A. 两次监测结果中,没有药液的是图线a
B. 充电时,两极板间的电场强度保持不变
C. 充电过程中定值电阻中的电流从左向右
D. 减小的电阻值,充满电时两极板间的电压变大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据可知,图线与坐标轴所围面积表示电荷量,根据可知,没有药液时电容器的电容小,电荷量小,图线与坐标轴所围面积小,即没有药液的是图线a,故A正确;
B.充电时,根据可知,两极板间的电压不断增大,根据可知,两极板间的电场强度不断增大,故B错误;
C.由图乙可知,充电过程中定值电阻R中的电流从左向右,故C正确;
D.充满电时两极板间的电压等于电源电动势,与定值电阻R的阻值无关,故D错误。
故选AC。
11. 风力发电机的输出电压随时间的变化关系图像为正弦曲线,如图甲所示,该发电机的最大输出电流为,它与变压器之间导线的总电阻。图乙所示为远距离输电的电路,当理想变压器的输入功率为时,经变压器后电压升至100kV,通过总电阻的输电线输送到变电站。下列说法正确的是( )
A. 发电机输出的交流电的频率为100Hz
B. 发电机实际输出的电流为
C. 该变压器原、副线圈匝数之比为1∶40
D. 输电线上消耗的功率为40kW
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图甲可知,发电机的输出的交流电的周期为
所以,频率为,故A错误;
B.由图可知,发电机的输出的交流电的电压的有效值为
设发电机实际输出的电流为,变压器的输入电压为,则,
解得,故B正确;
C.变压器的输出电流为
则该变压器原、副线圈匝数之比为,故C错误;
D.输电线上R消耗的功率为,故D正确。
故选BD。
12. 如图所示,xOy坐标平面内,以点为圆心的两个圆,半径分为和。小圆区域I内的匀强磁场垂直于纸面向里,磁感应强度大小为,环形区域II内的匀强磁场垂直于纸面向外。一质量为、电量为的带正电粒子从点沿轴负方向出发,由点首次进入区域II且恰好不能从其外边界射出,不计粒子的重力。下列说法正确的是( )
A. 粒子运动的速度大小为
B. 区域I、II内的磁感应强度大小之比为
C. 粒子从点出发到第一次返回区域I的过程中,速度方向改变了
D. 粒子返回点的最短时间为
【答案】AD
【解析】
【详解】由题意可知,粒子在磁场中的轨迹如图所示
A.根据几何关系可知,粒子在区域I内的半径大小为
根据牛顿第二定律可得
解得,故A正确;
B.由几何关系可知,
可得,
根据牛顿第二定律可得
可得,故B错误;
C.因为,由轨迹图可知,粒子从点出发到第一次返回区域I的过程中,速度方向改变了,故C错误;
D.由轨迹可知,粒子在区域I绕O点转过,在区域II绕O点转过,所以当粒子在区域I运动10次,在区域II中运动9次时,粒子第一次回到A点,粒子在区域I中运动的周期为
则粒子在区域I中运动一次所需时间为
粒子在区域II中运动的周期为
则粒子在区域II中运动一次所需时间为
所以粒子返回A点的最短时间为,故D正确。
故选AD。
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 实验小组用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。光电门安装在铁架台上,物块A与B由绕过定滑轮的细绳相连,物块A上装有宽度为的遮光条,总质量为,物块B的质量为。初始时A处于地面上,细线竖直,遮光条到光电门的高度为,现将物块A由静止释放,记录遮光条通过光电门的时间,重力加速度为。
(1)遮光条经过光电门时物块A的速度___________(用d、t表示)
(2)从物块A释放至遮光条经过光电门的过程中,A、B组成的系统动能的增加量为__________,系统重力势能的减少量为___________。在误差允许的范围内,若,则系统的机械能守恒;(结果用题目所给字母表示)
(3)改变光电门的位置,重复上述实验操作,得到多组v、h的值,绘制出图像,如图乙所示,若测得,则重力加速度___________(结果保留2位有效数字)。
【答案】(1)
(2) ①. ②.
(3)9.6
【解析】
【小问1详解】
遮光条经过光电门时物块A的速度为
【小问2详解】
[1]从物块A释放至遮光条经过光电门的过程中,A、B组成的系统动能的增加量为
[2]此过程,物块A的重力势能增大,物块B的重力势能减小,所以系统重力势能的减少量为
【小问3详解】
根据
可得
整理可得
则图线的斜率为
解得
14. 实验小组准备测量电压表V的内电阻。可选用的器材有:
多用电表;
电源(电动势5V);
待测电压表V(量程3V);
电压表(量程5V;内阻约);
定值电阻(阻值为);
滑动变阻器(最大阻值);
滑动变阻器(最大阻值);
开关S,导线若干。
(1)首先使用多用电表的欧姆挡测量电压表V的内电阻。将欧姆表的选择开关置于电阻挡“”位置,___________(填“红”或“黑”)表笔与电压表正接线柱相连,指针位置如图甲所示,测得该电压表的内电阻为___________。
(2)为提高测量的精度,实验小组设计如图乙所示的电路,滑动变阻器应选___________(填“”或“”);
(3)闭合开关S,滑动变阻器的滑片P滑到某一位置时,电压表、待测电压表V的示数分别为,待测电压表V的内电阻为___________(结果保留3位有效数字)。
【答案】(1) ①. 黑 ②. 1.6
(2)
(3)1.56
【解析】
【小问1详解】
[1][2]将欧姆表的选择开关置于电阻挡“”位置,黑表笔与电压表正接线柱相连;测得该电压表的内电阻为16×100Ω=1600Ω=1.6。
【小问2详解】
因滑动变阻器接成分压电路,则滑动变阻器应选阻值较小的;
【小问3详解】
待测电压表V的内电阻为
15. 如图所示,琉璃不对儿是以玻璃为原料吹制的传统发声玩具,形似苹果状烧瓶。从管口吹吸时,薄脆的底部振动,发出“卟-噔”声。已知某琉璃不对儿的容积为,室内的温度恒为,压强为,气体的密度为。
(1)若封闭琉璃不对儿的管口,缓慢升高气体温度,其底部向外膨胀。其容积达到最大值时,气体的压强增加,求此时内部气体的温度;
(2)将该琉璃不对儿从的炉窑移至室温环境中,经足够长时间,求容器内气体增加的质量。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,封闭琉璃不对儿的内部气体的初状态为,,
末状态为,
根据理想气体状态方程可得
解得
【小问2详解】
该琉璃不对儿内气体的压强不变,根据盖吕萨克定律可得
其中
解得
则
其中
解得
16. 柱状透明介质的横截面是半径为的半圆面,如图甲所示。截面内一细束单色光从圆心射入介质时,与直线边界的夹角为,反射光线垂直于折射光线。单色光在真空中的速度为,不考虑光线在介质内的反射。
(1)求单色光在介质中的传播时间;
(2)若为截面直边上一点,如图乙所示。从点向截面内各方向发射这种单色细光束,光线均能从弧形边射出,则P、O两点的距离不能超过多少。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由题意可得,光路图如图所示
由几何关系可知,入射角为
折射角为
所以,折射率为
单色光在介质中的光速为
路程为
所以,单色光在介质中的传播时间
联立,解得
【小问2详解】
从P点到截面内任意方向的一条光线的光路图如图所示
根据正弦定理
可知,当最大时,最大,即当入射光线与垂直时,入射角最大,即若此时未发生全反射,从P点向截面内各方向发射的光线均能从弧形边射出,根据几何关系
且
解得
17. 如图所示,质量的滑板静止在光滑水平面上,长度的水平段AB和光滑圆弧面BC平滑连接,B、C的高度差。质量的滑块置于滑板上点,与滑板AB段间的动摩擦因数;长度的细线一端固定于点,另一端与质量的小球栓接。初始时细绳水平伸直,小球由静止被释放,运动至点正下方时与滑块发生对心碰撞(时间很短),碰后反弹的瞬间,受到的拉力大小。小球与滑块均可视为质点,不计空气阻力,细线不可伸长,取。
(1)求碰撞后瞬间滑块的速度大小;
(2)求滑块从滑板上的处运动到处的时间;
(3)若滑块从滑板上点离开后在空中运动的最小速率为,求滑块在滑板上运动的过程中,所受合力的冲量大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设小球碰撞前的速度大小为,则
解得
碰撞后小球的速度大小为,则
解得
碰撞过程中,动量守恒
解得
【小问2详解】
滑块在滑板上,对滑块根据牛顿第二定律可得
解得
对滑板根据牛顿第二定律可得
解得
则
解得
【小问3详解】
滑块从滑板上的A处运动到B处时,滑块的速度大小为
滑板的速度大小为
滑块在滑板上运动的过程,最终水平分速度大小为,根据滑块和滑板组成的系统,在水平方向动量守恒可得
系统机械能守恒
解得
则滑块离开滑板上升的高度为
所以,滑块离开滑板时,竖直分速度大小为
在此过程中水平方向的冲量为
竖直方向上的冲量为
根据动量定理可得,滑块在此过程中所受合力的冲量大小为
18. 如图所示,足够长的斜面倾角,虚线MN是其面内的一条水平线,MN下方区域内的匀强磁场垂直于斜面向上,磁感应强度大小为,单匝正方形导体框abcd恰能静止在斜面上,ab边与MN的距离为。对导体框施加沿斜面向上的恒定拉力,使其由静止开始运动,ab边越过MN时导体框受力平衡,cd边离开磁场时撤去拉力。已知导体框的质量为、边长为、电阻为R,ab边始终与MN平行,重力加速度为。
(1)求导体框与斜面间的动摩擦因数以及ab边越过MN时速度大小;
(2)若在MN上方的斜面上安装一水平弹性直挡板(未画出),挡板跟斜面垂直且与MN的距离为,导体框与挡板碰撞前后的速度大小不变,方向反向。导体框能再次到达磁场区域,但未能全部进入磁场,求应满足的条件。
【答案】(1),
(2)
【解析】
【小问1详解】
单匝正方形导体框abcd恰能静止在斜面上,则有
解得
导体框ab边越过MN之前,根据动能定理有
ab边越过MN时导体框受力平衡,则有
感应电动势
感应电流
解得
【小问2详解】
假设导体框cd边再次向下进入磁场速度为时,导体框恰好全部进入磁场,该过程重力沿斜面的分力与滑动摩擦力大小相等,方向相反,根据动量定理有
感应电流的平均值
该过程的位移
解得
导体框出磁场向上运动过程做匀速直线运动,速度为,导体框越过磁场后向上做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律有
当导体框以上述加速度减速到0过程,利用逆向思维,根据速度与位移的关系有
解得
导体框与挡板碰撞后开始向下做匀速直线运动,由于要求导体框与挡板碰撞后导体框能再次到达磁场区域,但未能全部进入磁场,则导体框与挡板碰撞时的速度满足
可知,导体框与挡板碰撞前,导体框应处于向上做匀减速直线运动阶段,令导体框向上运动,速度由减速至的位移为,利用逆向思维,根据速度与位移的关系有
解得
则应满足
解得
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