内容正文:
2026届内蒙古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.利用图甲所示的实验原理图研究光电效应,阴极由逸出功的金属钨制成。汞原子的能级如图乙所示,用汞原子跃迁发出的光照射阴极,下列判断正确的是( )
A.大量能级的汞原子向基态跃迁发出的光照射阴极,遏止电压为
B.大量能级的汞原子向低能级跃迁发出的光有种能使钨发生光电效应
C.大量动能为的电子撞击处于基态的汞原子不能使之跃迁至能级
D.要研究辐射光照射阴极时形成的饱和光电流,滑片应向端移动
【答案】A
【详解】A.能级跃迁到能级发出的光子能量为
根据光电效应方程
根据动能定理得
解得,对应的遏止电压,A错误;
B.大量能级的汞原子向低能级跃迁时能发出种频率的光,其中能级到能级的光子能量小于金属钨的逸出功,其余5种光子能量都大于金属钨的逸出功,能使金属钨发生光电效应,B错误;
C.3能级和基态的能量差为7.7eV,动能为8eV的电子撞击处于基态的汞原子能使之跃迁至3能级,C错误;
D.要研究饱和电流,应使O点电势比P点低,所以滑片P应向b端移动,D错误。
故选A。
2.和谐号动车和复兴号高铁相继从同一站点由静止沿同一方向做直线运动,两车运动的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.阶段和谐号动车的平均速度等于
B.阶段复兴号高铁的平均速度等于
C.时刻和谐号动车与复兴号高铁相遇
D.时刻和谐号动车在复兴号高铁前的距离最远
【答案】D
【详解】AB.已知匀变速直线运动的平均速度为。在阶段,和谐号动车先做变加速直线运动,再做匀速直线运动,其位移大于匀加速直线运动的位移,所以阶段和谐号动车的平均速度大于;同理在阶段,复兴号高铁先静止一段时间后再做匀加速直线运动,所以该过程的平均速度小于,故AB错误;
CD.图像与坐标轴围成的面积表示位移。在刚开始的一段时间内,和谐号动车在前复兴号高铁在后,且和谐号动车的速度大于复兴号高铁的速度,所以两车的距离越来越大;时刻以后,和谐号动车的速度小于复兴号高铁的速度,所以两车的距离越来越小,因此在时刻当两车速度相等时,两车不是相遇,而是和谐号动车在复兴号高铁前的距离最远,故C错误,D正确。
故选D。
3.图甲为无线充电牙刷,其充电原理简化如图乙所示。底座线圈间通入图丙所示的正弦交流电后,牙刷内置线圈整流电路输入电压为,再经整流后对牙刷内的电池进行充电。规定磁场方向向上为正,俯视时顺时针电流为正,则下列说法正确的是( )
A.底座线圈和牙刷内置线圈匝数之比为
B.牙刷内置线圈电流方向每秒改变50次
C.内,牙刷内置线圈的感应电流方向为负
D.若在点接入一个理想二极管,则整流电路输入电压的有效值为
【答案】D
【详解】B.由图丙可知,交流电的周期为T=2×10-2s,在一个周期内电流方向改变2次,所以牙刷内置线圈电流方向每秒改变100次,故B错误;
A.由图可知底座线圈的输入电压的有效值为U1=220V,内置线圈的输出电压为U2=5V,但因为是无线充电,所以存在漏磁现象,即底座线圈和牙刷内置线圈匝数之比,故A错误;
C.根据图丙可知,在0.01~0.015s内,底座线圈中电流产生的磁场方向是向上的增加,根据楞次定律可知牙刷内置线圈的感应电流方向为俯视看顺时针方向,即电流方向为正,故C错误;
D.若在c点接入一个理想二极管,由于二极管的单向导电性,所以整流电路中只有半波电流经过,设整流电路输入电压的有效值为U,则
解得,故D正确。
故选D。
4.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
【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。
5.某研究机构利用力传感器研究蹦床过程。传感器采集了某运动员在一次蹦床过程中对蹦床的压力随时间变化的关系,利用计算机绘制出图像如图所示。运动员视为质点,不考虑空气阻力,重力加速度。则时间内图线与横轴围成的阴影面积约为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据图像判断,运动员的重力
运动员在时间段内做竖直上抛运动,离开蹦床时速度
在时间内根据动量定理有
解得
故选C。
6.如图所示,某一绝缘光滑水平面内存在匀强电场,电场强度大小为有限值,方向水平向右。在、两点固定等量同种带正电的点电荷。为两点电荷连线的中点,、、、、、、、是以为圆心的圆周上均匀分布的8个点,其中、两点在、连线上,试探电荷带正电。则下列说法正确的是( )
A.A点和点电场强度大小相等,方向相同
B.该试探电荷在点的电势能小于在点的电势能
C.在I点由静止释放该试探电荷,其将在水平方向来回振动
D.将该试探电荷从点沿直线移到点,电场力先做正功后做负功
【答案】C
【详解】A.等量正点电荷的电场在圆周上具有对称性,A点和F点的点电荷电场强度大小相等、方向相反,再叠加方向相同的匀强电场(水平向右),合场强大小不相等,A错误;
B.匀强电场中,H点电势高于C点电势(沿电场线方向电势降低);等量正点电荷的电场中,H、C两点电势相等;总电场中,正试探电荷电势能,则,B错误;
C.等量正点电荷的电场,O点场强为0,向两侧(I、D 方向)场强逐渐增大,方向分别向左、向右;匀强电场方向始终水平向右,则合场强在I与O之间存在一个平衡位置(合场强为0),正试探电荷在I点释放后,会在平衡位置左右做往复运动,C正确。
D.等量正点电荷的电场力对正试探电荷先向下、后向上;匀强电场力始终水平向右,与竖直方向位移垂直,不做功,则合电场力先做负功后做正功,D错误。
故选C。
7.如图所示,平面直角坐标系xOy中,x轴上方存在垂直平面向外,磁感应强度大小为B的匀强磁场。时刻,位于坐标原点O的粒子源沿xOy平面向各个方向均匀持续发射速度大小为的粒子。已知粒子质量为m、电荷量为,不计粒子重力及粒子间相互作用。在时间内,磁场中可探测到粒子区域的最大面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据洛伦兹力提供向心力有
解得粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为
将代入上式解得粒子在磁场中做匀速圆周运动的最大半径为
粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为
所以
在时间段内,0时刻射入磁场的粒子在磁场中转过的圆心角均为,磁场中可探测到粒子最远点落在一段圆弧上,该圆弧以O为圆心、以为半径、对应的圆心角为,如图所示
所以可探测到粒子区域的最大面积为
故选A。
8.如图所示,三个小球A、B、C的质量均为m,A与B、C间通过铰链用轻杆连接,杆长为L,B、C置于水平地面上,用一轻质弹簧连接,弹簧处于原长。现A由静止释放下降到最低点,两轻杆间夹角由60°变为120°,A、B、C在同一竖直平面内运动,弹簧在弹性限度内,忽略一切摩擦,重力加速度为g。则在此过程中( )
A.A的动能最大时,B受到地面的支持力等于
B.A的动能达到最大前,B受到地面的支持力小于
C.弹簧的弹性势能最大时,A的加速度为0
D.弹簧的弹性势能最大值
【答案】ABD
【详解】AB.A的动能最大时,设B和C受到地面的支持力大小均为F,此时整体在竖直方向受力平衡,可得
所以
在A的动能达到最大前一直是加速下降,处于失重情况,所以B受到地面的支持力小于,故AB正确;
C.当A达到最低点时动能为零,此时弹簧的弹性势能最大,A的加速度方向向上,不为零,故C错误;
D.A球达到最大动能后向下做减速运动,到达最低点时三个小球的动能均为零,由机械能守恒定律得,弹簧的弹性势能为
故D正确。
故选ABD。
9.如图所示,装有热水的茶杯放置在水平桌面上,因茶杯底部粘有水,在茶杯底部与桌面间封闭了一定的气体,随着气体温度升高,封闭气体发生等压膨胀,吹起一小水泡,当水泡增大到一定体积时,水泡破裂,其他部分的水补充到破裂位置,将剩余气体封闭,依次往复,发出“噗噗”的声音。若水泡每次破裂前瞬间的体积恒定,茶杯底部与桌面间不断进入气体。下列说法正确的是( )
A.在水泡破裂前,封闭气体的温度逐渐升高
B.每次水泡破裂,封闭气体减少的质量相同
C.每次水泡吹起过程,封闭气体对外做的功相同
D.相邻两次水泡破裂封闭气体温度变化量相同
【答案】AC
【详解】A.在水泡破裂前,封闭气体发生等压膨胀,体积增大,温度升高,故A正确;
B.水泡破裂时,水泡内的部分气体逸出到外界,随着次数增加,封闭气体密度减小,每次封闭气体减少的质量减小,故B错误;
C.水泡破裂后到下一个水泡吹起前,封闭气体的压强相等,同时水泡破裂前瞬间气体体积相等,则每次水泡吹起过程,封闭气体对外做功均为,故C正确;
D.设封闭气体初始时体积为V1,初始时温度为T1,水泡即将破裂时体积增加了∆V,气体温度为T2,则有
变形可得
可知,第n次水泡破裂时气体温度与第(n-1)次水泡破裂时气体温度之比等于第(n+1)次水泡破裂时气体温度与第n次水泡破裂时气体温度之比,由此可知,相邻两次水泡破裂封闭气体温度变化量不相同,故D错误。
故选AC。
10.如图所示,足够长的金属导轨和固定放置,其中与、与相互平行。左右两侧导轨间距分别为L和,所在平面与水平面夹角分别为和,导轨两侧空间均有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小均为B。质量均为m的均匀金属杆PQ和MN(杆长可视为分别与左右两导轨间距相等),垂直放置在导轨上。运动过程中,两金属杆与导轨保持光滑接触,始终垂直于导轨,电阻均为R,导轨足够长,电阻不计,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A.若固定MN杆不动,释放PQ杆,PQ杆达到最大速度时两端的电势差为
B.若同时静止释放两杆,两杆的速度之比始终为定值
C.若同时静止释放两杆,当PQ杆的高度下降h时,此过程中通过PQ杆的电量为
D.若先释放PQ杆,当PQ杆速度达到时,再释放MN杆,PQ杆的最大速度为
【答案】BD
【详解】A.PQ杆达到最大速度时,加速度为0,处于平衡状态,对PQ进行分析,如图所示
此时感应电动势为
感应电流从Q流向P,大小为
安培力方向水平向右,大小为
沿导轨方向受力平衡则有
解得
此时PQ两端的电势差为,故A错误;
B.设任意时刻的感应电流大小为I(以回路QPMN为正方向),对两杆分别进行受力分析,如图所示
其中,
对两杆进行分析,根据牛顿运动定律有,
可知,两杆的加速度始终满足
由于两杆初速度均为0,故两杆任意时刻的速度大小之比与位移大小之比均等于,故B正确;
C.结合上述可知,PQ杆的高度下降h时,MN杆下降的高度满足
解得
回路的磁通量变化量为
感应电动势的平均值
感应电流的平均值
解得,故C错误;
D.结合上述可知,在两杆均释放后的任意时刻,两杆加速度关系大小关系仍然有
可知,经历相等的时间后,两杆速度的变化量满足
设PQ最终能达到的最大速度为,MN最终能达到的最大速度为,则有
当两杆达到稳定速度时,两杆应均处于平衡状态,对PQ进行受力分析有
解得,故D正确。
故选BD。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)露营时,小美同学发现帐篷的防风绳一端系着小石块自然下垂,她灵机一动,把石块当作摆球、防风绳当作摆线做成单摆,借着营地灯的光亮计时,以此来测量露营地的重力加速度。实验装置如图一所示,该同学还随身携带有卷尺、电子手表等器材。(忽略空气阻力、绳子重力及其他影响)
(1)该同学首先测出悬点O到石块最上方结点A的距离(记为l),然后将石块拉开一个小角度,由静止释放,使石块在竖直平面内摆动。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n=1,单摆从最低点开始计时的优点是______;单摆每经过最低点记一次数,当数到n=50时秒表的示数为Δt,该单摆的周期是T=_________;
(2)小美同学改变O、A间细线的长度,多次实验,并记录相应的l和T,接着以为纵轴,以O、A间细线的长度l为横轴,利用实验数据绘制的图像应为图二中的_______(选填a、b、c);
(3)由图二绘制的图像可计算露营处的重力加速度g=_____(结果保留两位小数);由此得到的g值_____(选填“偏小”“不变”或“偏大”)。
【答案】(1) 摆球经过最低点时速度大,位置易判断,可减小周期测量误差
(2)a
(3) 9.86 不变
【详解】(1)[1]单摆从最低点开始计时的优点是:摆球经过最低点时速度大,位置易判断,可减小周期测量误差;
[2]当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n=1,单摆每经过最低点记一次数,当数到n=50时秒表的示数为Δt,则该单摆的周期是
(2)设A点到小石块重心的距离为,根据单摆周期公式可得
整理可得
可知图像具有正的纵轴截距,则利用实验数据绘制的图像应为图二中的a。
(3)[1]根据
可知图二中的a图线斜率为
解得露营处的重力加速度为
[2]由于图像斜率与无关,所以通过图像的斜率得到的g值不变。
12.(8分)某实验小组为测量电源的电动势和内阻设计了如图所示的电路。
实验器材:待测电源,灵敏电流表,滑动变阻器,定值电阻,电压表,电流表,开关和导线若干。
(1)按图甲电路图连接好电路,将滑动变阻器、调到合适的阻值,闭合开关,反复调节滑动变阻器,直到灵敏电流表的示数为零,电压表的示数记为和,电流表、的示数记为和。图乙为某电压表的示数,其读数为___________V。
(2)断开开关,适当调大滑动变阻器的阻值,再次闭合开关,发现此时灵敏电流表G的示数不为零,缓慢___________(选填“调大”或“调小”)滑动变阻器的阻值,直至灵敏电流表的示数再次为零,记录电压表、电流表读数。
(3)重复(2)的步骤,记录多组电压表、电流表读数。
(4)实验完毕,整理器材。
(5)作出图像如图丙所示,由图像可得电源的电动势为___________,内阻为___________。(用、、表示)
(6)理论上测得的电源电动势___________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
【答案】 0.60 调小 a 等于
【详解】(1)[1]电压表分度值为0.05V,读数为0.60V;
(2)[2] 由图甲所示电路图可知,当灵敏电流表示数为零时
要使灵敏电流表示数仍然为零,当R2的阻值增大时,应缓慢调小可变电阻R1的阻值;
(5)[3][4] 由闭合电路欧姆定律可知,电源电动势
路端电压
由图像可知,电源电动势
电源内阻
(6)[5]由图甲所示电路图可知,路端电压的测量值等于真实值,流过电源的电流测量值等于真实值,因此电源电动势测量值与真实值相等。
四、解答题
13.(10分)光纤通信有传输容量大、衰减小、抗干扰性及保密性强等多方面的优点。如图甲是光纤的示意图,简化成由内芯和包层组成(内芯简化为长直玻璃丝,包层简化为真空),设玻璃丝折射率为n
(1)若某单色光从真空以入射角60度从左端面入射后恰好发生全反射通过此光纤,求折射率n;
(2)经过传输的单色光照射在光电管上,此时电流表示数不为零。移动滑动变阻器滑片,求电流表示数刚好为零时的电压(已知单色光波长、光电管阴极材料逸出功、普朗克常量h、元电荷e、光速c)
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)
设光在光纤左端面的折射角为,光从真空入射玻璃,由折射定律: 代入入射角
光在内芯与真空包层的界面恰好发生全反射,设侧面入射角为临界角,由全反射临界角公式:
由几何关系得
因此
结合三角关系
得
代入折射定律:
代入
两边平方整理得:
(2)单色光频率
由光电效应方程,光电子最大初动能:
电流为零时,反向截止电压满足
整理得:
14.(12分)如图所示,水平桌面上固定一光滑U形金属导轨,其平行部分的间距为,导轨的最右端与桌子右边缘对齐,导轨的最左端接有阻值为的电阻,导轨的电阻忽略不计。导轨所在区域有方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为。一质量为、电阻为、长度也为的金属棒b静止在导轨上。导轨上质量为的绝缘棒a位于b的左侧,以大小为的速度向b运动并与b发生弹性碰撞,碰撞时间很短。碰撞一次后,b和a先后从导轨的最右端滑出导轨,并落在地面上同一地点。b在导轨上运动时,两端与导轨接触良好,b与a始终平行。不计空气阻力。求:
(1)金属棒b滑出导轨时的速度大小;
(2)在导轨上运动过程中金属棒b产生的热量;
(3)与b碰撞后,绝缘棒a在导轨上运动的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)b和a碰撞过程中动量守恒
机械能守恒
解得,
a在轨道上匀速运动,离开速度等于;a、b落在地面上同一地点,故二者离开轨道的速度相等,b滑出导轨时的速度大小为
(2)b在导轨上运动过程中,整个闭合电路产生的热量
金属棒b产生的热量
解得
(3)b在导轨上运动过程中,根据动量定理,其中
a、b在轨道上运动位移相等,a在轨道上匀速运动
解得
15.(18分)半径为、质量为的四分之一光滑圆弧槽静止在光滑水平面上,圆弧槽末端与水平面相切。圆弧槽左侧有一质量为、倾角为的光滑斜面处于静止且末端与水平面平滑接触,斜面总长度。连接轻弹簧的质量为的A物块锁定在斜面上P处,P距离斜面顶端Q的距离,轻弹簧处于原长且末端刚好处于斜面底端,弹簧劲度系数。现将一质量的物块B从圆弧槽的顶端静止释放,物块B从圆弧槽末端滑到水平面上,一段时间后冲上斜面。当弹簧被压缩到最短时物块B被锁定在斜面上,同时物块A被解除锁定。当弹簧恢复原长时,A与弹簧断开连接,最终A从斜面顶端飞出。忽略各接触面的摩擦,不考虑物块的大小,圆弧槽和斜面均不固定,,弹簧弹性势能表达式,x为形变量。求:
(1)物块B滑到圆弧槽底端时,物块B和圆弧槽的速度及圆弧槽的位移
(2)当弹簧被压缩到最短时,弹簧的压缩量
(3)物块A从斜面顶端飞出时,物块A和斜面的速度大小
(4)物块A落地时距离斜面左端的水平距离。
【答案】(1),,
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)物块下滑到底端过程
水平动量守恒
机械能守恒
解得,
由水平动量守恒(人船模型)即
又
解得
(2)物块冲上斜面,至弹簧压缩量最大时,、和斜面共速,速度为
水平方向动量守恒
系统能量守恒
联立解得。
(3)解法一
设物块A从斜面顶端Q飞出时,A的对地速度水平、竖直速度分别为和,斜面速度
水平动量守恒
系统能量守恒
相对运动关系
联立解得,,
则A的速度
解法二
设A从斜面顶端Q飞出时其相对斜面速度为,斜面对地速度为
水平方向动量守恒
系统能量守恒
联立解得,
则A的速度
(4)物块A离开斜面后斜抛运动
竖直方向
水平方向
联立解得
答案第10页,共12页
2
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2026届内蒙古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.利用图甲所示的实验原理图研究光电效应,阴极由逸出功的金属钨制成。汞原子的能级如图乙所示,用汞原子跃迁发出的光照射阴极,下列判断正确的是( )
A.大量能级的汞原子向基态跃迁发出的光照射阴极,遏止电压为
B.大量能级的汞原子向低能级跃迁发出的光有种能使钨发生光电效应
C.大量动能为的电子撞击处于基态的汞原子不能使之跃迁至能级
D.要研究辐射光照射阴极时形成的饱和光电流,滑片应向端移动
2.和谐号动车和复兴号高铁相继从同一站点由静止沿同一方向做直线运动,两车运动的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.阶段和谐号动车的平均速度等于
B.阶段复兴号高铁的平均速度等于
C.时刻和谐号动车与复兴号高铁相遇
D.时刻和谐号动车在复兴号高铁前的距离最远
3.图甲为无线充电牙刷,其充电原理简化如图乙所示。底座线圈间通入图丙所示的正弦交流电后,牙刷内置线圈整流电路输入电压为,再经整流后对牙刷内的电池进行充电。规定磁场方向向上为正,俯视时顺时针电流为正,则下列说法正确的是( )
A.底座线圈和牙刷内置线圈匝数之比为
B.牙刷内置线圈电流方向每秒改变50次
C.内,牙刷内置线圈的感应电流方向为负
D.若在点接入一个理想二极管,则整流电路输入电压的有效值为
4.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.
5.某研究机构利用力传感器研究蹦床过程。传感器采集了某运动员在一次蹦床过程中对蹦床的压力随时间变化的关系,利用计算机绘制出图像如图所示。运动员视为质点,不考虑空气阻力,重力加速度。则时间内图线与横轴围成的阴影面积约为( )
A. B. C. D.
6.如图所示,某一绝缘光滑水平面内存在匀强电场,电场强度大小为有限值,方向水平向右。在、两点固定等量同种带正电的点电荷。为两点电荷连线的中点,、、、、、、、是以为圆心的圆周上均匀分布的8个点,其中、两点在、连线上,试探电荷带正电。则下列说法正确的是( )
A.A点和点电场强度大小相等,方向相同
B.该试探电荷在点的电势能小于在点的电势能
C.在I点由静止释放该试探电荷,其将在水平方向来回振动
D.将该试探电荷从点沿直线移到点,电场力先做正功后做负功
7.如图所示,平面直角坐标系xOy中,x轴上方存在垂直平面向外,磁感应强度大小为B的匀强磁场。时刻,位于坐标原点O的粒子源沿xOy平面向各个方向均匀持续发射速度大小为的粒子。已知粒子质量为m、电荷量为,不计粒子重力及粒子间相互作用。在时间内,磁场中可探测到粒子区域的最大面积为( )
A. B. C. D.
8.如图所示,三个小球A、B、C的质量均为m,A与B、C间通过铰链用轻杆连接,杆长为L,B、C置于水平地面上,用一轻质弹簧连接,弹簧处于原长。现A由静止释放下降到最低点,两轻杆间夹角由60°变为120°,A、B、C在同一竖直平面内运动,弹簧在弹性限度内,忽略一切摩擦,重力加速度为g。则在此过程中( )
A.A的动能最大时,B受到地面的支持力等于
B.A的动能达到最大前,B受到地面的支持力小于
C.弹簧的弹性势能最大时,A的加速度为0
D.弹簧的弹性势能最大值
9.如图所示,装有热水的茶杯放置在水平桌面上,因茶杯底部粘有水,在茶杯底部与桌面间封闭了一定的气体,随着气体温度升高,封闭气体发生等压膨胀,吹起一小水泡,当水泡增大到一定体积时,水泡破裂,其他部分的水补充到破裂位置,将剩余气体封闭,依次往复,发出“噗噗”的声音。若水泡每次破裂前瞬间的体积恒定,茶杯底部与桌面间不断进入气体。下列说法正确的是( )
A.在水泡破裂前,封闭气体的温度逐渐升高
B.每次水泡破裂,封闭气体减少的质量相同
C.每次水泡吹起过程,封闭气体对外做的功相同
D.相邻两次水泡破裂封闭气体温度变化量相同
10.如图所示,足够长的金属导轨和固定放置,其中与、与相互平行。左右两侧导轨间距分别为L和,所在平面与水平面夹角分别为和,导轨两侧空间均有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小均为B。质量均为m的均匀金属杆PQ和MN(杆长可视为分别与左右两导轨间距相等),垂直放置在导轨上。运动过程中,两金属杆与导轨保持光滑接触,始终垂直于导轨,电阻均为R,导轨足够长,电阻不计,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A.若固定MN杆不动,释放PQ杆,PQ杆达到最大速度时两端的电势差为
B.若同时静止释放两杆,两杆的速度之比始终为定值
C.若同时静止释放两杆,当PQ杆的高度下降h时,此过程中通过PQ杆的电量为
D.若先释放PQ杆,当PQ杆速度达到时,再释放MN杆,PQ杆的最大速度为
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)露营时,小美同学发现帐篷的防风绳一端系着小石块自然下垂,她灵机一动,把石块当作摆球、防风绳当作摆线做成单摆,借着营地灯的光亮计时,以此来测量露营地的重力加速度。实验装置如图一所示,该同学还随身携带有卷尺、电子手表等器材。(忽略空气阻力、绳子重力及其他影响)
(1)该同学首先测出悬点O到石块最上方结点A的距离(记为l),然后将石块拉开一个小角度,由静止释放,使石块在竖直平面内摆动。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n=1,单摆从最低点开始计时的优点是______;单摆每经过最低点记一次数,当数到n=50时秒表的示数为Δt,该单摆的周期是T=_________;
(2)小美同学改变O、A间细线的长度,多次实验,并记录相应的l和T,接着以为纵轴,以O、A间细线的长度l为横轴,利用实验数据绘制的图像应为图二中的_______(选填a、b、c);
(3)由图二绘制的图像可计算露营处的重力加速度g=_____(结果保留两位小数);由此得到的g值_____(选填“偏小”“不变”或“偏大”)。
12.(8分)某实验小组为测量电源的电动势和内阻设计了如图所示的电路。
实验器材:待测电源,灵敏电流表,滑动变阻器,定值电阻,电压表,电流表,开关和导线若干。
(1)按图甲电路图连接好电路,将滑动变阻器、调到合适的阻值,闭合开关,反复调节滑动变阻器,直到灵敏电流表的示数为零,电压表的示数记为和,电流表、的示数记为和。图乙为某电压表的示数,其读数为___________V。
(2)断开开关,适当调大滑动变阻器的阻值,再次闭合开关,发现此时灵敏电流表G的示数不为零,缓慢___________(选填“调大”或“调小”)滑动变阻器的阻值,直至灵敏电流表的示数再次为零,记录电压表、电流表读数。
(3)重复(2)的步骤,记录多组电压表、电流表读数。
(4)实验完毕,整理器材。
(5)作出图像如图丙所示,由图像可得电源的电动势为___________,内阻为___________。(用、、表示)
(6)理论上测得的电源电动势___________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
四、解答题
13.(10分)光纤通信有传输容量大、衰减小、抗干扰性及保密性强等多方面的优点。如图甲是光纤的示意图,简化成由内芯和包层组成(内芯简化为长直玻璃丝,包层简化为真空),设玻璃丝折射率为n
(1)若某单色光从真空以入射角60度从左端面入射后恰好发生全反射通过此光纤,求折射率n;
(2)经过传输的单色光照射在光电管上,此时电流表示数不为零。移动滑动变阻器滑片,求电流表示数刚好为零时的电压(已知单色光波长、光电管阴极材料逸出功、普朗克常量h、元电荷e、光速c)
14.(12分)如图所示,水平桌面上固定一光滑U形金属导轨,其平行部分的间距为,导轨的最右端与桌子右边缘对齐,导轨的最左端接有阻值为的电阻,导轨的电阻忽略不计。导轨所在区域有方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为。一质量为、电阻为、长度也为的金属棒b静止在导轨上。导轨上质量为的绝缘棒a位于b的左侧,以大小为的速度向b运动并与b发生弹性碰撞,碰撞时间很短。碰撞一次后,b和a先后从导轨的最右端滑出导轨,并落在地面上同一地点。b在导轨上运动时,两端与导轨接触良好,b与a始终平行。不计空气阻力。求:
(1)金属棒b滑出导轨时的速度大小;
(2)在导轨上运动过程中金属棒b产生的热量;
(3)与b碰撞后,绝缘棒a在导轨上运动的时间。
15.(18分)半径为、质量为的四分之一光滑圆弧槽静止在光滑水平面上,圆弧槽末端与水平面相切。圆弧槽左侧有一质量为、倾角为的光滑斜面处于静止且末端与水平面平滑接触,斜面总长度。连接轻弹簧的质量为的A物块锁定在斜面上P处,P距离斜面顶端Q的距离,轻弹簧处于原长且末端刚好处于斜面底端,弹簧劲度系数。现将一质量的物块B从圆弧槽的顶端静止释放,物块B从圆弧槽末端滑到水平面上,一段时间后冲上斜面。当弹簧被压缩到最短时物块B被锁定在斜面上,同时物块A被解除锁定。当弹簧恢复原长时,A与弹簧断开连接,最终A从斜面顶端飞出。忽略各接触面的摩擦,不考虑物块的大小,圆弧槽和斜面均不固定,,弹簧弹性势能表达式,x为形变量。求:
(1)物块B滑到圆弧槽底端时,物块B和圆弧槽的速度及圆弧槽的位移
(2)当弹簧被压缩到最短时,弹簧的压缩量
(3)物块A从斜面顶端飞出时,物块A和斜面的速度大小
(4)物块A落地时距离斜面左端的水平距离。
答案第10页,共12页
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