内容正文:
2026届高考模拟卷·物理
(75分钟100分)
一、单项选择题:本大题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给一项是符合题目要求的。
1. 微元法是一种常用的研究物理问题的方法。下列物理问题的探究过程中运用到微元思想的是( )
①图甲中,利用v-t图像推导匀变速直线运动的位移公式
②图乙中,利用该装置探究向心力大小与质量、角速度、半径之间的关系
③图丙中,卡文迪许利用扭秤测量万有引力常量
④图丁中,研究沿曲面运动时重力做的功
A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ③④
【答案】B
【解析】
【详解】①图甲中,利用v-t图像推导匀变速直线运动的位移公式,所用的方法是微元法;
②图乙中,利用该装置探究向心力大小与质量、角速度、半径之间的关系,所用的方法为控制变量法。
③图丙中,卡文迪许利用扭秤测量万有引力常量,所用的方法是微小量放大法;
④图丁中,研究沿曲面运动时重力做的功,所用的方法是微元法。
故选B。
2. 考虑到地球自转的影响,下列示意图中可以表示地球表面P点处重力加速度g方向的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】P点处万有引力指向地心,充当合力,是平行四边形对角线,随地球自转的向心力指向地轴,根据
可得
故重力加速度g的方向在PO连线的左下方。
故选D。
3. 氢原子从不同的高能级向某一低能级跃迁,所辐射的电磁波可以形成一个线系,图中标注了分别向n=1、2、3能级跃迁产生的三个线系中部分电磁波的波长。已知金属钠发生光电效应的极限波长为500nm,有关图中电磁波下列判断正确的是( )
A. 赖曼线系中的电磁波频率都比帕邢线系中的小
B. 赖曼线系中的电磁波都可以使金属钠发生光电效应
C. 帕邢线系中的电磁波都可以使金属钠发生光电效应
D. 巴耳末线系中只有一种电磁波可以使金属钠发生光电效应
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题图可知赖曼线系中的电磁波波长都比帕邢线系中的小,根据可知,赖曼线系中的电磁波频率都比帕邢线系中的大,故A错误;
B.已知金属钠发生光电效应的极限波长为500nm,由题图可知赖曼线系中的电磁波波长都小于极限波长500nm,即赖曼线系中的电磁波频率都大于极限频率,所以赖曼线系中的电磁波都可以使金属钠发生光电效应,故B正确;
C.由题图可知帕邢线系中的电磁波波长都大于极限波长500nm,即帕邢线系中的电磁波频率都小于极限频率,所以帕邢线系中的电磁波都不可以使金属钠发生光电效应,故C错误;
D.由题图可知巴耳末线系中有三种电磁波波长小于极限波长500nm,即巴耳末线系中有三种电磁波频率大于极限频率,则巴耳末线系中有三种电磁波可以使金属钠发生光电效应,故D错误。
故选B。
4. 高铁站内两段水平钢轨连接处设置有8mm厚的机械绝缘节,其起着电气绝缘和机械连接的作用,拉开后各部分如图甲所示。某次列车经过绝缘节时,钢轨A、B之间产生了约为60V的电势差,此时绝缘节顶部空间的等势面分布如图乙所示,其中c点位于绝缘节正上方,下列说法正确的是( )
A. a点的电势低于b点
B. 负电荷在a点电势能比在c点大
C. c点场强方向沿着x轴正方向
D. 绝缘节顶部的场强约为V/m
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图乙,a点的电势与b点相等,故A错误;
B.由图乙,a点电势比c点高,则负电荷在a点电势能比在c点小,故B错误;
C.由图乙,c点场强方向与等势线垂直并指向低电势处,则c点场强方向沿着x轴负方向,故C错误;
D.绝缘节顶部的场强约为,故D正确。
故选D。
5. 工厂技术人员用图1所示空气薄膜干涉装置来检查玻璃平面的平整程度。分别用a、b两种单色光从标准样板上方入射后,从上往下看到的部分明暗相间的条纹如图2中的甲、乙所示。下列判断正确的是( )
A. 图2中条纹弯曲处对应着被检查平面处凹陷
B. a光的波长大于b光的波长
C. a、b两种单色光以相同的入射角射入水中,a光的折射角小于b光的折射角
D. 照射同一单缝时,a光能够发生衍射现象,b光不能发生衍射现象
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据薄膜干涉的规律可知,条纹弯曲处对应着被检查平面处凸起,故A错误;
B.图2中a的条纹间距宽,说明a的波长大于b的波长,a的频率小于b的频率,故B正确;
C.在同一介质中,a的折射率小于b的折射率,故以相同的入射角射入水中,a光的折射角大于b光的折射角,故C错误;
D.衍射现象总是存在的,只有明显与不明显的差异,故照射同一单缝时a、b光均能发生衍射现象,故D错误。
故选B。
6. 达州市地处山区,有非常丰富的水资源,其独特的地理优势为建造小型水电站提供了得天独厚的条件,如图甲为某小型水电站向外供电示意图,发电机的内部原理简化图如图乙所示。升压变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2(变压器均为理想变压器)。则下列说法正确的是( )
A. 减小,可以提高远距离输电的输电效率
B. 若用户端用电器增多,输电线上损耗的电功率会增大
C. 图乙中的线圈处于中性面状态,磁通量变化率最大
D. 增大图乙中线圈转动的角速度,发电站产生交流电的频率会增大,有效值会减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.对升压变压器分析,根据电压与匝数的关系有,可知当减小时副线圈的电压减小;原副线圈的功率相等,且保持不变;根据可知增大,而输电线上损耗的电功率,可知输电线上损耗的电功率会增大,输电效率
可知远距离输电的输电效率减小,故A错误;
B.若用户端用电器增多,即降压变压器副线圈的总电阻减小,降压变压器副线圈的电压不变,根据
可知降压变压器副线圈的电流增大,根据
可知降压变压器原线圈的电流增大,输电线上损耗的电功率
可知输电线上损耗的电功率会增大,故B正确;
C.图乙中的线圈处于中性面状态,磁通量最大,感应电动势为零,所以磁通量变化率为零,故C错误;
D.根据
可知增大图乙中线圈转动的角速度,发电站产生交流电的频率会增大;根据,则有效值为
可知增大图乙中线圈转动的角速度,有效值会增大,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,在竖直方向运动的升降机内,放置用轻杆相连的A、B两小球,两球质量分别为m、3m,杆与竖直方向的夹角为30°。只考虑B球与升降机底板间摩擦,且最大静摩擦力与正压力之比为k。升降机以不同加速度a(a<g)向上运动时两球静止。以竖直向上为正方向,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 当和时,轻杆对小球A的作用力大小相等
B. 当时,B球与底板间的摩擦力为零
C. 为保证轻杆与厢壁始终相对静止,k的最小值为
D. 若,升降机向上加速运动的最大加速度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据牛顿第二定律 ,当和时,轻杆对小球A的作用力大小不相等,加速度越大,轻杆对小球A的作用力越大,A错误;
B.只有当时,系统处于完全失重状态,B球与底板间无压力,B球与底板间的摩擦力为零,其他情况摩擦力不为零,B错误;
C.设杆的弹力为FN,升降机向上运动的加速度为a,升降机壁对A的弹力为FNA1,对A在竖直方向上 ,对A在水平方向上
对系统水平方向
解得,C正确;
D.因为 ,即升降机向上加速运动时,无论加速度取何值,B球受到的静摩擦力均大于壁对A球的弹力,所以,若,升降机向上加速运动的加速度可以取任意值,D错误。
故选C。
二、多项选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,质量为M的热气球下挂着一架绳梯,绳梯质量不计,当质量为m的人坐在热气球上时热气球保持静止状态,且距离地面的高度为H。现在人沿绳梯缓慢下降并安全落地,下列说法正确的是( )
A. 在人落地之前,人与热气球组成的系统动量守恒
B. 人下降过程中热气球始终保持静止状态
C. 若人相对地面以v的速度匀速下降,则热气球以的速度匀速上升
D. 绳梯的长度至少为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.在人落地之前,人与热气球组成的系统受合外力为零,则动量守恒,选项A正确;
B.根据竖直方向系统动量守恒可知,人下降过程中热气球上升,选项B错误;
C.若人相对地面以v的速度匀速下降,则根据
可知热气球匀速上升的速度,选项C错误;
D.对人和绳梯系统由动量守恒
解得绳梯的长度至少为,选项D正确。
故选AD。
9. 在均匀介质中,一简谐横波沿轴正方向传播,质点、的平衡位置均在轴负半轴上,且、平衡位置间的距离为,质点离坐标原点较近。若、的振动图像分别如图中虚线、实线所示,下列说法正确的是( )
A. 的振动方程为
B. 波长可能为
C. 波速可能为
D. 内N通过的路程为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由振动图像知振动周期,质点的振幅为,时质点处于负向最大位移处,则,A错误。
B.由题意可知点更靠近波源,则、两质点平衡位置距离为
解得
当时,,B正确。
C.周期,波速
当时,,C错误。
D.振幅,内通过的路程为,D正确。
故选BD。
10. 如图所示,“V”字形导轨AOB固定在水平桌面上,,Ox轴为的角平分线。空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。导体棒MN放置在导轨的左侧边缘处,此时O恰好为MN中点,。MN、AO、BO长度相等且均为L。导轨和导体棒单位长度的电阻均为r。现给导体棒MN初速度,并施加方向沿x轴正向的拉力F在导体棒上,导体棒始终做匀速直线运动。导轨与导体棒接触良好,且运动过程中,导体棒始终未脱离导轨。在运动过程中下列说法正确的是( )
A. 外力F应为恒力
B. 导体棒的发热功率随时间均匀增加
C. 电路中的电流大小不变
D. MN两端电压随时间均匀减小
【答案】BCD
【解析】
【详解】AC.对任意时刻,设导轨间的导体棒长为l,电流为
对导体棒列方程有
又
则,外力F随时间t逐渐增加,A选项错误,C选项正确;
B.外力F的功率为
导体棒的发热功率为,导体棒的发热功率随时间均匀增加,B选项正确;
D.MN两端电压,随时间均匀减小。D选项正确。
故选BCD。
三、非选择题:本大题共5小题,共54分。
11. 两实验小组利用图甲所示装置探究匀变速直线运动。
(1)除图中所示器材外,下列装置必要的是______(填字母)。
A. 电压适当的交流电源 B. 秒表
C. 天平 D. 刻度尺
(2)实验中打点计时器的频率为50Hz,实验一组得到如图乙所示纸带,选取5个计时点,测得AC距离为6.0cm,DE距离为3.2cm,则纸带加速度为______(保留2位有效数字)。
(3)实验二组每隔0.1s取一个计数点,并按相邻计数点把纸带逐段剪下依次放好,纸带左上端点近似成一条直线,连接后如图丙所示,用刻度尺测出其斜率为,已知纸带宽为2cm,则纸带加速度为______(保留2位有效数字)。
【答案】(1)AD (2)2.0
(3)1.2
【解析】
【小问1详解】
该实验不需要秒表与天平,需要通过打点计时器记录,而打点计时器需要接到交流电源上,还有处理数据时需要利用刻度尺测量长度,所以除图中所示器材外,还必要的装置有电压适当的交流电源和刻度尺。
故选AD。
【小问2详解】
实验中打点计时器的频率为50Hz,故相邻计时点间的时间间隔为
由于匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度,则有
同理有
根据运动学公式有
解得纸带的加速度为
【小问3详解】
因为剪断的纸带所用的时间都是,设两个相邻相等时间内的位移差为,则根据题意有
再由逐差公式,解得纸带的加速度为
12. 利用如图甲所示的电路测量电流表的内阻,实验仪器有:
待测电流表(量程,内阻约);电流表(量程,内阻约);直流电源(电动势1.5V,内阻不计);滑动变阻器(,额定电流);电阻箱(最大阻值)。
主要实验步骤如下:
(1)①开关闭合,断开,调节滑动变阻器的阻值,使电流表指针偏转到满刻度,读出此时电流表的示数;
②开关、均闭合,同时调节滑动变阻器和电阻箱,使电流表的示数仍为,并使电流表指针偏转到满刻度的一半,记录此时电阻箱的阻值;若步骤②中记录的电阻箱的阻值为,则电流表内阻的测量值为_____。
(2)若将该电流表改装成量程为的电流表A,则改装表A的内阻_____(结果保留2位有效数字)。
(3)为测量一节旧干电池的电动势E和内阻r,现利用电流表A和其他实验器材设计了如图乙所示的电路。在实验中,多次改变电阻箱阻值,记录每组的电阻箱阻值和电流表A的读数I,画出。图像为一条直线,如图丙所示,已知图线的斜率为,纵截距为a,则该电池的电动势______,内阻______。(结果均用字母k、a、表示)
【答案】(1)9.9 (2)0.30
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
由于两次测量过程中,电流表的示数始终不变,而当开关、均闭合,电流表指针偏转到满刻度的一半,此时通过电阻箱的电流与通过的电流相等;电阻箱的阻值为,则电流表内阻的测量值也为。
【小问2详解】
若将该电流表改装成量程为的电流表A,根据欧姆定律则有
代入数据解得
【小问3详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律则有
整理可得
故在图像中其斜率为
解得
纵截距为
联立解得
13. 空气座椅提高了人坐在椅子上的舒适度,如图所示为空气座椅的简化示意图。座椅可假设为一导热性能良好的足够长的竖直汽缸,座椅上无人时,面积为S的活塞在汽缸内封闭一段高度为的理想气体。已知汽缸(不含活塞)的质量为,其中为大气压强,为重力加速度,环境温度为,不计活塞与汽缸间的摩擦,汽缸不漏气。
(1)若环境温度上升到,求汽缸上升的高度;
(2)保持环境温度不变,若质量也为的小孩坐在座椅(汽缸)上,小孩脚离地,求经过足够长的时间后,汽缸下降的距离。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
环境温度上升过程中,汽缸中的气体做等压变化,设汽缸上升的高度为,根据盖-吕萨克定律有
解得
【小问2详解】
设初态和末态汽缸内气体压强分别为和,则有,
解得,
保持环境温度不变,汽缸中的气体做等温变化,设汽缸下降的距离为,根据玻意耳定律有
解得
14. 如图所示,物体A和B静止在光滑水平面上,其质量分别为、。A和轻质弹簧连接,弹簧压缩后将A、B用轻绳连接,此时弹簧的弹性势能。某时刻剪断轻绳,A、B分离,B沿水平面运动一段距离后,滑上粗糙斜面(假设斜面和水平平面平滑连接),接着下滑,随后第二次压缩弹簧,一段时间后B再次滑上斜面,在斜面运动的最大位移与前一次之比为。假设水平面和斜面足够长,斜面与水平面夹角为,B与斜面的动摩擦因数为。求
(1)剪断细绳,弹簧恢复原长时A、B的速度大小;
(2)B第一次返回水平面时速度大小;
(3)与的正切值之比。
【答案】(1)2m/s,8m/s
(2)7m/s (3)
【解析】
【小问1详解】
设弹簧恢复原长时A、B的速度分别为、,以水平向右为正方向,由动量守恒定律有
由能量守恒定律有
联立解得/s;/s
故A、B速度大小分别为2m/s和8m/s
【小问2详解】
设B第一次在斜面上运动的最大位移为,第二次在斜面上运动的最大位移为,B第一次返回水平面的速度为,A、B再次碰撞后的速度为、
B在斜面上向上运动时由牛顿第二定律有
B第一次冲上斜面时有
B第二次冲上斜面时有
由题意
联立解得/s
A、B第二次压缩弹簧至恢复原长时,设向右为正方向,由动量守恒定律有
由能量守恒定律有
解得/s
【小问3详解】
B在斜面上下滑动时由牛顿第二定律
B第一次在斜面上下滑时有
B在斜面上上滑动时由牛顿第二定律
B第一次在斜面上上滑时有
联立解得
15. 如图所示,平面内,在的区域存在匀强电场,电场强度大小为,方向与方向夹角为;在轴下方存在匀强磁场,方向垂直于纸面向外。一质量为、电荷量为的带正电的粒子以大小为的初速度从原点沿轴正方向射出,一段时间后粒子第一次从点进入磁场,在磁场中运动一段时间后回到原点再进入电场。不计粒子的重力,取,。
(1)求粒子从到点的时间;
(2)求磁感应强度的大小;
(3)若在正半轴上另放置个质量也为的不带电微粒(按碰撞顺序标号依次为1、2、),使带电粒子最初从点出发后每次从电场进入磁场时都恰好与一个不带电微粒发生正碰,碰后结合为一个整体,该整体仍可视为质点,且总质量与电荷量不变,不计重力。求第个微粒的位置坐标。
【答案】(1)
(2)
(3)或
【解析】
【小问1详解】
带电粒子在电场中运动时,则y方向有
解得
粒子经第一次到达P点,此时粒子在y方向上速度为,则
联立解得
【小问2详解】
对粒子,x方向有
解得
由
联立解得
设粒子第一次经过点时速度大小为,方向与轴正向夹角为,由
解得第一次在磁场中圆周运动半径
半径在x轴方向的投影
由
联立解得
【小问3详解】
如图所示
每次碰后在磁场中偏转后回到电场,以及在电场中偏转后进行下一次碰前,过x轴时y方向速度大小不变,设第n次碰后y方向速度为,则
碰撞过程中,y方向动量守恒:
第n次在磁场中圆周运动半径的x轴投影
即每次碰后,经磁场后都要向方向返回
第n次在电场中运动时,在y方向做匀变速直线运动,则有
解得
即每次在电场中偏转时间相同
第一次碰前x方向速度:
与第①个静止微粒碰撞,x方向动量守恒有
解得
在磁场中偏转后回到电场时x方向速度仍为,第二次碰前x方向速度
与第②个静止微粒碰撞,x方向动量守恒有
解得
第三次碰前x方向速度
易知,第(n−1)次碰后x方向速度为
第n次碰前x方向速度
第(n−1)次碰后到第n次碰前,沿+x方向前进距离
解得
综上,第n个微粒的位置坐标
联立可得或
解得或
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2026届高考模拟卷·物理
(75分钟100分)
一、单项选择题:本大题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给一项是符合题目要求的。
1. 微元法是一种常用的研究物理问题的方法。下列物理问题的探究过程中运用到微元思想的是( )
①图甲中,利用v-t图像推导匀变速直线运动的位移公式
②图乙中,利用该装置探究向心力大小与质量、角速度、半径之间的关系
③图丙中,卡文迪许利用扭秤测量万有引力常量
④图丁中,研究沿曲面运动时重力做的功
A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ③④
2. 考虑到地球自转的影响,下列示意图中可以表示地球表面P点处重力加速度g方向的是( )
A. B.
C. D.
3. 氢原子从不同的高能级向某一低能级跃迁,所辐射的电磁波可以形成一个线系,图中标注了分别向n=1、2、3能级跃迁产生的三个线系中部分电磁波的波长。已知金属钠发生光电效应的极限波长为500nm,有关图中电磁波下列判断正确的是( )
A. 赖曼线系中的电磁波频率都比帕邢线系中的小
B. 赖曼线系中的电磁波都可以使金属钠发生光电效应
C. 帕邢线系中的电磁波都可以使金属钠发生光电效应
D. 巴耳末线系中只有一种电磁波可以使金属钠发生光电效应
4. 高铁站内两段水平钢轨连接处设置有8mm厚的机械绝缘节,其起着电气绝缘和机械连接的作用,拉开后各部分如图甲所示。某次列车经过绝缘节时,钢轨A、B之间产生了约为60V的电势差,此时绝缘节顶部空间的等势面分布如图乙所示,其中c点位于绝缘节正上方,下列说法正确的是( )
A. a点的电势低于b点
B. 负电荷在a点电势能比在c点大
C. c点场强方向沿着x轴正方向
D. 绝缘节顶部的场强约为V/m
5. 工厂技术人员用图1所示空气薄膜干涉装置来检查玻璃平面的平整程度。分别用a、b两种单色光从标准样板上方入射后,从上往下看到的部分明暗相间的条纹如图2中的甲、乙所示。下列判断正确的是( )
A. 图2中条纹弯曲处对应着被检查平面处凹陷
B. a光的波长大于b光的波长
C. a、b两种单色光以相同的入射角射入水中,a光的折射角小于b光的折射角
D. 照射同一单缝时,a光能够发生衍射现象,b光不能发生衍射现象
6. 达州市地处山区,有非常丰富的水资源,其独特的地理优势为建造小型水电站提供了得天独厚的条件,如图甲为某小型水电站向外供电示意图,发电机的内部原理简化图如图乙所示。升压变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2(变压器均为理想变压器)。则下列说法正确的是( )
A. 减小,可以提高远距离输电的输电效率
B. 若用户端用电器增多,输电线上损耗的电功率会增大
C. 图乙中的线圈处于中性面状态,磁通量变化率最大
D. 增大图乙中线圈转动的角速度,发电站产生交流电的频率会增大,有效值会减小
7. 如图所示,在竖直方向运动的升降机内,放置用轻杆相连的A、B两小球,两球质量分别为m、3m,杆与竖直方向的夹角为30°。只考虑B球与升降机底板间摩擦,且最大静摩擦力与正压力之比为k。升降机以不同加速度a(a<g)向上运动时两球静止。以竖直向上为正方向,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 当和时,轻杆对小球A的作用力大小相等
B. 当时,B球与底板间的摩擦力为零
C. 为保证轻杆与厢壁始终相对静止,k的最小值为
D. 若,升降机向上加速运动的最大加速度为
二、多项选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,质量为M的热气球下挂着一架绳梯,绳梯质量不计,当质量为m的人坐在热气球上时热气球保持静止状态,且距离地面的高度为H。现在人沿绳梯缓慢下降并安全落地,下列说法正确的是( )
A. 在人落地之前,人与热气球组成的系统动量守恒
B. 人下降过程中热气球始终保持静止状态
C. 若人相对地面以v的速度匀速下降,则热气球以的速度匀速上升
D. 绳梯的长度至少为
9. 在均匀介质中,一简谐横波沿轴正方向传播,质点、的平衡位置均在轴负半轴上,且、平衡位置间的距离为,质点离坐标原点较近。若、的振动图像分别如图中虚线、实线所示,下列说法正确的是( )
A. 的振动方程为
B. 波长可能为
C. 波速可能为
D. 内N通过的路程为
10. 如图所示,“V”字形导轨AOB固定在水平桌面上,,Ox轴为的角平分线。空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。导体棒MN放置在导轨的左侧边缘处,此时O恰好为MN中点,。MN、AO、BO长度相等且均为L。导轨和导体棒单位长度的电阻均为r。现给导体棒MN初速度,并施加方向沿x轴正向的拉力F在导体棒上,导体棒始终做匀速直线运动。导轨与导体棒接触良好,且运动过程中,导体棒始终未脱离导轨。在运动过程中下列说法正确的是( )
A. 外力F应为恒力
B. 导体棒的发热功率随时间均匀增加
C. 电路中的电流大小不变
D. MN两端电压随时间均匀减小
三、非选择题:本大题共5小题,共54分。
11. 两实验小组利用图甲所示装置探究匀变速直线运动。
(1)除图中所示器材外,下列装置必要的是______(填字母)。
A. 电压适当的交流电源 B. 秒表
C. 天平 D. 刻度尺
(2)实验中打点计时器的频率为50Hz,实验一组得到如图乙所示纸带,选取5个计时点,测得AC距离为6.0cm,DE距离为3.2cm,则纸带加速度为______(保留2位有效数字)。
(3)实验二组每隔0.1s取一个计数点,并按相邻计数点把纸带逐段剪下依次放好,纸带左上端点近似成一条直线,连接后如图丙所示,用刻度尺测出其斜率为,已知纸带宽为2cm,则纸带加速度为______(保留2位有效数字)。
12. 利用如图甲所示的电路测量电流表的内阻,实验仪器有:
待测电流表(量程,内阻约);电流表(量程,内阻约);直流电源(电动势1.5V,内阻不计);滑动变阻器(,额定电流);电阻箱(最大阻值)。
主要实验步骤如下:
(1)①开关闭合,断开,调节滑动变阻器的阻值,使电流表指针偏转到满刻度,读出此时电流表的示数;
②开关、均闭合,同时调节滑动变阻器和电阻箱,使电流表的示数仍为,并使电流表指针偏转到满刻度的一半,记录此时电阻箱的阻值;若步骤②中记录的电阻箱的阻值为,则电流表内阻的测量值为_____。
(2)若将该电流表改装成量程为的电流表A,则改装表A的内阻_____(结果保留2位有效数字)。
(3)为测量一节旧干电池的电动势E和内阻r,现利用电流表A和其他实验器材设计了如图乙所示的电路。在实验中,多次改变电阻箱阻值,记录每组的电阻箱阻值和电流表A的读数I,画出。图像为一条直线,如图丙所示,已知图线的斜率为,纵截距为a,则该电池的电动势______,内阻______。(结果均用字母k、a、表示)
13. 空气座椅提高了人坐在椅子上的舒适度,如图所示为空气座椅的简化示意图。座椅可假设为一导热性能良好的足够长的竖直汽缸,座椅上无人时,面积为S的活塞在汽缸内封闭一段高度为的理想气体。已知汽缸(不含活塞)的质量为,其中为大气压强,为重力加速度,环境温度为,不计活塞与汽缸间的摩擦,汽缸不漏气。
(1)若环境温度上升到,求汽缸上升的高度;
(2)保持环境温度不变,若质量也为的小孩坐在座椅(汽缸)上,小孩脚离地,求经过足够长的时间后,汽缸下降的距离。
14. 如图所示,物体A和B静止在光滑水平面上,其质量分别为、。A和轻质弹簧连接,弹簧压缩后将A、B用轻绳连接,此时弹簧的弹性势能。某时刻剪断轻绳,A、B分离,B沿水平面运动一段距离后,滑上粗糙斜面(假设斜面和水平平面平滑连接),接着下滑,随后第二次压缩弹簧,一段时间后B再次滑上斜面,在斜面运动的最大位移与前一次之比为。假设水平面和斜面足够长,斜面与水平面夹角为,B与斜面的动摩擦因数为。求
(1)剪断细绳,弹簧恢复原长时A、B的速度大小;
(2)B第一次返回水平面时速度大小;
(3)与的正切值之比。
15. 如图所示,平面内,在的区域存在匀强电场,电场强度大小为,方向与方向夹角为;在轴下方存在匀强磁场,方向垂直于纸面向外。一质量为、电荷量为的带正电的粒子以大小为的初速度从原点沿轴正方向射出,一段时间后粒子第一次从点进入磁场,在磁场中运动一段时间后回到原点再进入电场。不计粒子的重力,取,。
(1)求粒子从到点的时间;
(2)求磁感应强度的大小;
(3)若在正半轴上另放置个质量也为的不带电微粒(按碰撞顺序标号依次为1、2、),使带电粒子最初从点出发后每次从电场进入磁场时都恰好与一个不带电微粒发生正碰,碰后结合为一个整体,该整体仍可视为质点,且总质量与电荷量不变,不计重力。求第个微粒的位置坐标。
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