内容正文:
2026年高考物理全真模拟卷
2026高考物理全真模拟卷01(湖北卷)
(全解全析)
(考试时间75分钟 试卷满分100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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
第一部分 选择题(40分)
一、选择题:本题共10小题,每题4分,共40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,第8~10题有多项符合题目要求,每小题全部选对的得4分,选对但不全对的得2分,有选错的得0分。
1.Ac-225的衰变方程为,则x和y的数值为( )
A.x=2,y=2 B.x=4,y=2
C.x=2,y=4 D.x=4,y=4
【答案】B
【详解】根据核反应方程遵守质量数守恒和电荷数守恒可得,
解得,
故选B。
2.高层建筑中的电梯系统安装了电磁缓冲装置。在电梯轿厢底部对称安装了8台永久强磁铁,磁铁极均朝上,电梯井道内壁上铺设若干金属线圈,当电梯轿厢超速下降时会迅速启动缓冲系统,使线圈立即闭合。当电梯轿厢超速下降到如图所示位置时,下列说法正确的是( )
A.超速下降时只有轿厢下方线圈对轿厢有阻碍作用
B.轿厢上方与下方金属线圈中感应电流方向相同
C.上、下方线圈都有扩张的趋势
D.上方线圈有扩张的趋势,下方线圈有收缩的趋势
【答案】D
【详解】B.电梯轿厢底部安装了永磁铁,故上、下方线圈在电梯轿厢下降时会产生感应电流,根据楞次定律,从上往下看可知,上方线圈电流方向为顺时针,下方线圈电流方向为逆时针,两线圈相互排斥,故B错误;
ACD.上、下方线圈均对轿厢有阻碍作用,轿厢向下运动,远离上方线圈,故上方线圈有扩张的趋势,轿厢靠近下方线圈,故下方线圈有收缩的趋势,故AC错误,D正确。
故选D。
3.氢原子从高能级向能级跃迁时释放的光子形成的光谱线,称为巴尔末系谱线。图甲为氢原子的能级图,图乙为氢原子的光谱图,是巴尔末系中波长最长的谱线。下列说法正确的是( )
A.是氢原子从能级向能级跃迁时产生的
B.巴尔末系中光子能量最大的是
C.巴尔末系中光子动量最大的是
D.氢原子外层电子在不同能级上绕核运动时,不辐射电磁波
【答案】D
【详解】AB.从图乙可知,四条谱线的波长关系为,根据光子能量公式得
可知
因此四条谱线中光子能量最大的是,根据氢原子能级跃迁规律,当氢原子从高能级n=m向n=2跃迁时,光子能量为
从四条谱线中光子能量排序得,可能为n=6向n=2跃迁时的谱线,故AB错误;
C.根据光子动量公式有
因为,可知四条谱线中光子动量最大的是,故C错误;
D.根据玻尔原子理论的定态假设,氢原子外层电子在特定的轨道(能级)上绕核运动时,处于定态,不辐射电磁波,只有发生跃迁时才辐射或吸收光子,故D正确。
故选D。
4.某同学在对竖直墙练习网球时,球竖直落到地面弹起到最高点时把球击出,两次击球点的位置与球飞出的方向均相同,第一次球恰好水平击中墙面,第二次击中墙面的位置与击球点高度相同,如图所示。设第一次击出球的速度大小为v1,球的运动时间为t1,第二次击出球的速度大小为v2,球的运动时间为t2,空气阻力忽略不计。则( )
A.v1=2v2,t2=2t1
B.v2=2v1,t1=2t2
C.两次击球时对球做功之比为2∶1
D.两次击球后,球在空中飞行过程中动量变化量为1∶2
【答案】C
【详解】AB.设击球点到墙的水平距离为,球飞出的方向与水平方向成角
则,,,
得,,故A、B错误;
C.击球时对球所做的功等于球的动能,因为
所以,故C正确;
D.球飞行过程中只受重力作用,球的动量变化量等于重力的冲量,而冲量与时间成正比,所以冲量之比为,故D错误。
故选C。
5.卡诺循环是只有两个热源的简单循环。一定质量的理想气体经历如图所示的卡诺循环过程,该循环由、两个等温过程和、两个绝热过程组成。下列说法正确的是( )
A.气体在状态的温度低于在状态的温度
B.过程中单位时间内气体分子碰撞单位面积器壁的次数不变
C.过程中气体从外界吸收的热量等于过程中放出的热量
D.过程中气体对外做的功等于过程中外界对气体做的功
【答案】D
【详解】A.过程,气体的体积增大,故气体对外做功,由于该过程为绝热过程,没有热交换,则根据热力学第一定律有
即气体的内能减少,所以气体的温度降低,即气体在状态的温度高于在状态的温度,故A错误;
B.是等温压缩过程,气体的温度不变,故分子的平均动能不变;由于此过程气体的体积减小,分子数密度增大,所以单位时间内气体分子碰撞单位面积器壁的次数会增加,故B错误;
C.是等温膨胀过程,气体对外做功,吸收的热量等于对外做的功,即
是等温压缩过程,外界对气体做功,放出的热量等于外界对气体做的功,即
由于图像与坐标轴围成的面积表示气体对外界做的功(或外界对气体做的功),由题图可知
所以
即过程中气体从外界吸收的热量大于过程中放出的热量,故C错误;
D.从气体的温度不变,所以气体的内能不变;从气体的温度降低,内能减小;从气体的温度不变,内能不变;从气体的温度升高内能增大,且此时回到初始状态与初始内能相同,所以过程气体内能的减少量等于过程气体内能的增加量,且这两个过程均绝热,故这两个过程做功数值大小相等,即过程气体对外界做的功等于过程外界对气体做的功,故D正确。
故选D。
6.如图甲所示,用轻弹簧悬挂的手机A在竖直方向做简谐运动,手机上的加速度传感器记录了其竖直方向的加速度a随时间t变化的曲线,如图乙,规定向下为正方向。已知手机质量为m,振动周期为T,最大加速度大小为a,重力加速度为g,已知弹簧振子的周期,m为振子质量,k为弹簧劲度系数。忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.过程中,合外力对手机的冲量大小为,方向竖直向上
B.过程中,手机的动量变化量为零
C.过程中,重力对手机的冲量大小为,方向竖直向下
D.过程中,手机的机械能守恒,合外力的冲量大小为零
【答案】C
【详解】A.图像与坐标轴围成的面积与质量的乘积表示合外力对手机的冲量,过程中,合外力对手机的冲量大于,A错误;
B.过程中,手机的动量变化量为,方向竖直向上,其中为手机最大速度,B错误;
C.根据动量定义可知重力对手机的冲量大小为,方向竖直向下,C正确;
D.在运动过程中手机和弹簧组成的系统机械能守恒,手机机械能不守恒,D错误。
故选C。
7.如图甲,长4L、宽2L的光滑刚性绝缘矩形框内存在如图乙所示的交变电压,左边框上a点开有一小孔。时,质量m、电荷量Q的带电粒子(不计重力)以初速度v(未知)从a点水平射入,然后与上边框碰撞于b点。假设每次碰撞,粒子平行于边框的速度分量不变,垂直于边框的速度分量仅反向,电荷量不变。其中a、b均为中点,m、Q、T、L均为已知量,则( )
A.粒子带正电
B.若粒子时刻到达b点,那么粒子有可能与下边框垂直碰撞
C.若粒子时刻到达b点,那么粒子无法从a点射出
D.粒子时刻到达b点时的电场强度为粒子时刻到达b点时电场强度的4倍
【答案】D
【详解】A.根据题意可知,t=0时刻粒子往上做类平抛运动,所受电场力向上;此时上边框为高电势,电场竖直向下,粒子的受力方向与电场方向相反,故粒子带负电,故A错误;
B.时刻到达b点的粒子,因电场力此时向下,故做斜下抛运动,其速度水平分量不可能为0,故不会与下边框垂直碰撞,故B错误;
C.根据题意可知,时刻粒子在b点的碰后速度与碰前速度关于上边框对称,结合受力可知其运动轨迹具有对称性。故粒子最终将从a点水平向左飞出,故C错误;
D.根据类平抛运动的规律有
解得
因为时间之比为1∶2,故电场强度之比为4∶1,故D正确。
故选D。
8.一列简谐横波沿x轴传播,在时的波形如图甲所示,M、N、P、Q是介质中的四个质点,已知N、Q两质点平衡位置之间的距离为16m。如图乙所示为质点P的振动图像。下列说法正确的是( )
A.该波的波速为840m/s
B.该波沿x轴负方向传播
C.质点P的平衡位置位于处
D.从开始,质点Q比质点N早回到平衡位置
【答案】BD
【详解】A.设该波的波长为,和两质点平衡位置间的距离
解得
由题图乙可知该波的周期,所以该波的波速,故A错误;
B.由题图乙可知,时刻,质点沿轴负方向运动,此时应位于波传播方向波形的上坡,所以该波沿轴负方向传播,故B正确;
C.由题图乙可知,在后,质点第一次位于波峰的时刻, 易知此波峰为时刻质点所在处的波峰传播来的,所以有
解得,故C错误;
D.从 开始,质点第一次回到平衡位置所经历的时间
图甲中,质点左侧波形的第一个平衡位置处坐标
该振动状态第一次传播到质点所经历的时间
则,即质点比质点早回到平衡位置,故D正确。
故选BD 。
9.中国计划在2030年前实现载人登月,开展月球科学考察及相关技术试验。根据“嫦娥”系列卫星的发射,设想登月载人飞船的运行轨迹如图所示。质量为的飞船发射后首先进入绕地球运行的圆形“停泊轨道”,在点加速进入椭圆“过渡轨道”,该轨道离地球表面的最近距离为,飞船到达离点最远距离为的点时,依靠飞船的反向助推器减速,被月球引力“俘获”后,在距月球表面的圆形“绕月轨道”上飞行,择机降落在月球表面。已知地球半径为,月球半径为为椭圆轨道的短轴,地球表面的重力加速度为,月球表面的重力加速度为,飞船在“过渡轨道”运行时忽略月球引力影响。下列说法正确的是( )
A.飞船在“停泊轨道”上运行速度为
B.飞船在“过渡轨道”上运行周期为
C.、两点的速度方向垂直于地心与月心的连线
D.若飞船在“过渡轨道”点的动能为,则被月球“俘获”过程中助推器需要做功
【答案】BD
【详解】A.飞船在“停泊轨道”上运行时,万有引力提供向心力,可得
又知
联立解得,故A错误;
B.飞船在“停泊轨道”上的运行时,周期为
根据开普勒第三定律有
联立解得,故B正确;
C.、两点的速度方向平行于地心与月心的连线,故C错误;
D.飞船在“绕月轨道”上运行时,万有引力提供向心力,可得
又知
联立解得
根据动能定理有
所以,飞船在被月球“俘获”过程中助推器需要做功,故D正确。
故选BD。
10.大安和小庆在学习交流电的产生原理之后,认为按以下思路也能产生正弦式交流电,并供电路工作。如图所示,间距为d的足够长光滑平行导轨固定在绝缘水平面上,电阻为的直金属棒MN垂直放在导轨上,与导轨接触良好,定值电阻、、,其余部分电阻均不计。两平行导轨间存在竖直方向的磁场,磁场的右边界与金属棒的距离为L,磁场的磁感应强度随时间按规律变化,规定竖直向上为磁场正方向;金属棒在平行于导轨的外力F作用下在磁场中始终保持静止,规定水平向右为F的正方向;规定沿金属棒自N到M方向为电流正方向。则下列说法正确的是( )
A.金属棒中电流的瞬时值为
B.导体棒所受外力为
C.时刻,棒两端MN间的电势差为
D.消耗的电功率大小为
【答案】AD
【详解】A.根据题意,由法拉第电磁感应定律有
电路中
由欧姆定律得,故A正确;
B.对棒受力分析,由平衡条件有,故B错误;
C.根据感应电动势瞬时值表达式可得,时刻,感应电动势为
则,故C错误;
D.电流的有效值
则消耗的功率,故D正确。
故选AD。
第二部分 非选择题(共60分)
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
11.(8分)某物理兴趣小组利用如图甲所示的电路测量阻值为几十欧的电阻的阻值,其中电压表刻度盘上的示数模糊不清。实验步骤如下:
①根据电路图连接实验装置;
②闭合开关,将滑动变阻器的滑片调到合适位置,调节电阻箱,使电压表满偏,读出电阻箱接入电路的阻值及对应的电流表示数;
③再次调节电阻箱,同时调节滑动变阻器的滑片,使电压表保持满偏,读出电阻箱接入电路的阻值及对应的电流表示数;
④重复步骤③,得到多组、数据。
(1)根据图甲所示的电路图,连接如图乙所示的实物图________ 。
(2)若电源的电动势为,内阻不计,滑动变阻器有两种型号:(,)、(,),则实验中应选择__________(选填“”或“”)。
(3)该小组成员利用实验数据作出的图像如图丙所示,电压表可视为理想电压表,则实验中电压表满偏时的示数__________,待测电阻__________。
【答案】(1)(2分)
(2)R1(2分)
(3) 2 (2分) 40(2分)
【详解】(1)根据电路图连接实物图,如图所示
(2)通过两种型号的滑动变阻器所在干路部分的电流最小值分别为,
可知滑动变阻器接入电路时会被烧坏。所以滑动变阻器应选R1。
(3)根据欧姆定律,有
变形得
结合题图丙,斜率为
截距为
联立解得,
12.(10分)在验证机械能守恒定律的实验中,某同学采用如图装置,绕过定滑轮的细线上悬挂质量相等的重物A和B,在B下面再挂钩码C。已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz。
(1)如图所示,在重物A下方固定打点计时器,用纸带连接A,测量A的运动情况,下列操作过程正确的是( )
A.安装打点计时器时工作面要竖直放置,同时让两限位孔的中心在同一竖直线上
B.接通电源前让重物A尽量靠近打点计时器
C.应选取最初第1、2两点间距离接近2mm的纸带
(2)某次实验结束后,打出的纸带的一部分如图所示,A、B、C为三个相邻计时点,则打下B点时重锤的速度________m/s;(结果保留三位有效数字)
(3)如果本实验室电源频率大于50Hz,则瞬时速度的测量值________(选填“偏大”或“偏小”);
(4)已知重物A和B的质量均为M,钩码C的质量为m,某次实验中从纸带上测量重物A由静止上升高度为h时对应计时点的速度为v,取重力加速度为g,则验证系统机械能守恒定律的表达式是________;
(5)为了测定当地的重力加速度,改变钩码C的质量m,测得多组m和对应的加速度a,作出图像如图所示,图线与纵轴截距为b,则当地的重力加速度为________。
【答案】(1)AB(2分)
(2)1.05(2分)
(3)偏小(2分)
(4)(2分)
(5)(2分)
【详解】(1)A.安装打点计时器时要竖直架稳,使其两限位孔在同一竖直线上,故A正确;
B.为了能在长度有限的纸带上尽可能多地获取间距适当的数据点,接通电源前让重物A尽量靠近打点计时器,故B正确;
C.本实验研究对象不是做自由落体运动,无需选取最初第1、2两点间距离接近2mm的纸带,故C错误。
故选AB。
(2)交流电源频率50Hz,打点周期,B点速度
(3) 电源频率大于50Hz,实际打点周期,计算时仍用,由可知,分母偏大,因此速度测量值偏小。
(4)A上升势能增加,B下降势能减少,C下降势能减少,总势能减少量为;系统总动能增加量为
由机械能守恒,势能减少量等于动能增加量,得
(5) 对系统由牛顿第二定律
整理得
图像的纵截距
因此
13.(10分)某介质均匀的玻璃砖截面如图所示。下边界是半径为的半圆弧,以其圆心O为坐标原点建立坐标系,上边界是半径为的优弧,圆心P坐标为(0,)。为测定该玻璃砖的折射率,在O处放置一单色光源,发现上边界有光线射出的区域恰好覆盖了半圆,不考虑光在玻璃砖内反射后再射出。空气中的光速为c,求:
(1)该玻璃砖的折射率;
(2)能从上边界射出的光线在玻璃砖中传播的最长时间。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由题意可知光线恰好在N点发生全反射,如图所示
根据全反射临界角公式可得(2分)
由几何关系可得(2分)
解得该玻璃砖的折射率为(1分)
(2)光线在玻璃砖中的传播速度为(1分)
光线沿轴方向从上边界射出时,在玻璃砖中的传播距离最大,如图所示
则有(2分)
从上边界射出的光线在玻璃砖中传播的最长时间为(1分)
联立解得(1分)
14.(14分)如图所示,在平面直角坐标系xOy内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。离子源固定于x轴上的P点,其坐标为,靶材的接收区域位于x轴上的Q点,其坐标为。离子源可发射速度大小和方向不同的大量带正电离子,且所有离子均在xOy平面内运动,其初速度方向与y轴正方向夹角的最大值为60°。已知离子的质量为m,电荷量为,所有离子的运动轨迹关于y轴对称,离子的重力不计,忽略离子间的相互作用。
(1)若沿y轴正方向自P点进入第二象限的离子,恰好可以打在Q点,求该离子进入第二象限时的速率;
(2)假设所有离子均可打在Q点,求离子的最大速率和最小速率之比和离子自P点到Q点运动的最长时间和最短时间之比;
(3)假设所有离子均可打在Q点,求在第一象限有离子经过区域的面积。
【答案】(1)
(2)①;②
(3)
【详解】(1)离子沿y轴正方向发射,恰好打在Q点,由对称性可知轨迹圆心在x轴上。由几何关系可知PQ为直径,轨迹半径(1分)
洛伦兹力提供向心力,有(2分)
解得(1分)
(2)①离子打在Q点,轨迹圆心必在y轴上。设初速度与x轴夹角为,
由几何关系知半径(1分)
时R最小为a,时R最大为2a,由知
故(1分)
②离子运动时间(1分)
其中为圆心角。由几何关系时(1分)
时(1分)
故(1分)
(3)如图所示
根据,轨迹最大半径为2a,平面内有粒子通过区域
(2分)
则第一象限面积(2分)
15.(18分)如图所示,倾斜传送带与水平面夹角为,顺时针匀速运行,速度,下端与水平固定的光滑轨道平滑连接。质量为的小物块P以初速度从传送带顶端下滑,小物块P运动至光滑水平轨道末端恰好与静置于质量为的长木板左端的等高位置的质量为的小物块Q发生弹性碰撞。长木板水平部分粗糙,右端为四分之一光滑圆弧轨道,半径。已知小物块Q离开C点后能上升的最大高度,小物块Q与长木板上表面AB间的动摩擦因数和小物块P与传送带间的动摩擦因数都为,水平面光滑且足够长,忽略空气阻力,已知,,,,,。
(1)求小物块P在传送带上留下的划痕长度;
(2)求小物块Q在第二次经过B点时对圆弧轨道的压力;
(3)判断小物块Q能否最终停在木板上,若能,求小物块Q最终停在木板上的位置,若不能,求小物块Q最终飞离木板时的速度。
【答案】(1)0.8m
(2)100N,竖直向下
(3)距离B点0.6m
【详解】(1)由题意知,小物块P所受摩擦力沿斜面向下,先以加速度沿斜面向下做匀加速直线运动,与传送带共速后,然后小物块P所受摩擦力沿斜面向上,继续以加速度做匀加速直线运动,直到离开传送带,对小物块P两个运动阶段分别由牛顿第二定律得,(1分)
(1分)
由运动学公式得(1分)
(1分)
解得,x=1.2m(1分)
时间内传送带的位移为
第一阶段小物块P与传送带的相对位移大小为
传送带的斜面总长为
第二阶段小物块P的位移为(1分)
由运动学公式得
时间内传送带的位移为
第二阶段小物块P与传送带的相对位移大小为
联立解得(1分)
第一阶段小物块P与传送带的相对位移沿斜面向上,第二阶段小物块P与传送带的相对位移沿斜面向下,由于,所以小物块P在传送带上留下的划痕长度为0.8m
(2)小物块P与Q弹性碰撞过程,取水平向右为正方向,由动量守恒定律与机械能守恒定律得
,(1分)
由运动学公式得
联立解得(1分)
物块Q与木板组成的系统水平方向动量守恒,Q运动到C点时,二者水平方向上达到共同速度,满足水平方向动量守恒(1分)
物块Q离开C点后,竖直方向上
联立解得(1分)
由动能定理得(1分)
联立解得
物块Q离开C点后先上升再次返回C点后下降至B点过程,由动量守恒定律与能量守恒定律得(1分)
(1分)
联立解得,或,(,Q下滑过程,长木板速度要增加,故应舍掉)
Q相对木板的速度为
Q在第二次经过B点时,根据牛顿第二定律(1分)
解得,方向竖直向上,由牛顿第三定律可知小物块Q在第二次经过B点时对圆弧轨道的压力为100N,方向竖直向下。
(3)若Q没有离开木板,则二者最后共速,系统满足动量守恒则
(1分)
由动能定理得(1分)
联立解得,
Q最终停在木板上不会从木板上划出,且小物块最终停在木板上距离B点间距0.6m处(1分)
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2026高考物理全真模拟卷01(湖北卷)
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(考试时间75分钟 试卷满分100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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
第一部分 选择题(40分)
一、选择题:本题共10小题,每题4分,共40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,第8~10题有多项符合题目要求,每小题全部选对的得4分,选对但不全对的得2分,有选错的得0分。
1.Ac-225的衰变方程为,则x和y的数值为( )
A.x=2,y=2 B.x=4,y=2
C.x=2,y=4 D.x=4,y=4
2.高层建筑中的电梯系统安装了电磁缓冲装置。在电梯轿厢底部对称安装了8台永久强磁铁,磁铁极均朝上,电梯井道内壁上铺设若干金属线圈,当电梯轿厢超速下降时会迅速启动缓冲系统,使线圈立即闭合。当电梯轿厢超速下降到如图所示位置时,下列说法正确的是( )
A.超速下降时只有轿厢下方线圈对轿厢有阻碍作用
B.轿厢上方与下方金属线圈中感应电流方向相同
C.上、下方线圈都有扩张的趋势
D.上方线圈有扩张的趋势,下方线圈有收缩的趋势
3.氢原子从高能级向能级跃迁时释放的光子形成的光谱线,称为巴尔末系谱线。图甲为氢原子的能级图,图乙为氢原子的光谱图,是巴尔末系中波长最长的谱线。下列说法正确的是( )
A.是氢原子从能级向能级跃迁时产生的
B.巴尔末系中光子能量最大的是
C.巴尔末系中光子动量最大的是
D.氢原子外层电子在不同能级上绕核运动时,不辐射电磁波
4.某同学在对竖直墙练习网球时,球竖直落到地面弹起到最高点时把球击出,两次击球点的位置与球飞出的方向均相同,第一次球恰好水平击中墙面,第二次击中墙面的位置与击球点高度相同,如图所示。设第一次击出球的速度大小为v1,球的运动时间为t1,第二次击出球的速度大小为v2,球的运动时间为t2,空气阻力忽略不计。则( )
A.v1=2v2,t2=2t1
B.v2=2v1,t1=2t2
C.两次击球时对球做功之比为2∶1
D.两次击球后,球在空中飞行过程中动量变化量为1∶2
5.卡诺循环是只有两个热源的简单循环。一定质量的理想气体经历如图所示的卡诺循环过程,该循环由、两个等温过程和、两个绝热过程组成。下列说法正确的是( )
A.气体在状态的温度低于在状态的温度
B.过程中单位时间内气体分子碰撞单位面积器壁的次数不变
C.过程中气体从外界吸收的热量等于过程中放出的热量
D.过程中气体对外做的功等于过程中外界对气体做的功
6.如图甲所示,用轻弹簧悬挂的手机A在竖直方向做简谐运动,手机上的加速度传感器记录了其竖直方向的加速度a随时间t变化的曲线,如图乙,规定向下为正方向。已知手机质量为m,振动周期为T,最大加速度大小为a,重力加速度为g,已知弹簧振子的周期,m为振子质量,k为弹簧劲度系数。忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.过程中,合外力对手机的冲量大小为,方向竖直向上
B.过程中,手机的动量变化量为零
C.过程中,重力对手机的冲量大小为,方向竖直向下
D.过程中,手机的机械能守恒,合外力的冲量大小为零
7.如图甲,长4L、宽2L的光滑刚性绝缘矩形框内存在如图乙所示的交变电压,左边框上a点开有一小孔。时,质量m、电荷量Q的带电粒子(不计重力)以初速度v(未知)从a点水平射入,然后与上边框碰撞于b点。假设每次碰撞,粒子平行于边框的速度分量不变,垂直于边框的速度分量仅反向,电荷量不变。其中a、b均为中点,m、Q、T、L均为已知量,则( )
A.粒子带正电
B.若粒子时刻到达b点,那么粒子有可能与下边框垂直碰撞
C.若粒子时刻到达b点,那么粒子无法从a点射出
D.粒子时刻到达b点时的电场强度为粒子时刻到达b点时电场强度的4倍
8.一列简谐横波沿x轴传播,在时的波形如图甲所示,M、N、P、Q是介质中的四个质点,已知N、Q两质点平衡位置之间的距离为16m。如图乙所示为质点P的振动图像。下列说法正确的是( )
A.该波的波速为840m/s
B.该波沿x轴负方向传播
C.质点P的平衡位置位于处
D.从开始,质点Q比质点N早回到平衡位置
9.中国计划在2030年前实现载人登月,开展月球科学考察及相关技术试验。根据“嫦娥”系列卫星的发射,设想登月载人飞船的运行轨迹如图所示。质量为的飞船发射后首先进入绕地球运行的圆形“停泊轨道”,在点加速进入椭圆“过渡轨道”,该轨道离地球表面的最近距离为,飞船到达离点最远距离为的点时,依靠飞船的反向助推器减速,被月球引力“俘获”后,在距月球表面的圆形“绕月轨道”上飞行,择机降落在月球表面。已知地球半径为,月球半径为为椭圆轨道的短轴,地球表面的重力加速度为,月球表面的重力加速度为,飞船在“过渡轨道”运行时忽略月球引力影响。下列说法正确的是( )
A.飞船在“停泊轨道”上运行速度为
B.飞船在“过渡轨道”上运行周期为
C.、两点的速度方向垂直于地心与月心的连线
D.若飞船在“过渡轨道”点的动能为,则被月球“俘获”过程中助推器需要做功
10.大安和小庆在学习交流电的产生原理之后,认为按以下思路也能产生正弦式交流电,并供电路工作。如图所示,间距为d的足够长光滑平行导轨固定在绝缘水平面上,电阻为的直金属棒MN垂直放在导轨上,与导轨接触良好,定值电阻、、,其余部分电阻均不计。两平行导轨间存在竖直方向的磁场,磁场的右边界与金属棒的距离为L,磁场的磁感应强度随时间按规律变化,规定竖直向上为磁场正方向;金属棒在平行于导轨的外力F作用下在磁场中始终保持静止,规定水平向右为F的正方向;规定沿金属棒自N到M方向为电流正方向。则下列说法正确的是( )
A.金属棒中电流的瞬时值为
B.导体棒所受外力为
C.时刻,棒两端MN间的电势差为
D.消耗的电功率大小为
第二部分 非选择题(共60分)
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
11.(8分)某物理兴趣小组利用如图甲所示的电路测量阻值为几十欧的电阻的阻值,其中电压表刻度盘上的示数模糊不清。实验步骤如下:
①根据电路图连接实验装置;
②闭合开关,将滑动变阻器的滑片调到合适位置,调节电阻箱,使电压表满偏,读出电阻箱接入电路的阻值及对应的电流表示数;
③再次调节电阻箱,同时调节滑动变阻器的滑片,使电压表保持满偏,读出电阻箱接入电路的阻值及对应的电流表示数;
④重复步骤③,得到多组、数据。
(1)根据图甲所示的电路图,连接如图乙所示的实物图________ 。
(2)若电源的电动势为,内阻不计,滑动变阻器有两种型号:(,)、(,),则实验中应选择__________(选填“”或“”)。
(3)该小组成员利用实验数据作出的图像如图丙所示,电压表可视为理想电压表,则实验中电压表满偏时的示数__________,待测电阻__________。
12.(10分)在验证机械能守恒定律的实验中,某同学采用如图装置,绕过定滑轮的细线上悬挂质量相等的重物A和B,在B下面再挂钩码C。已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz。
(1)如图所示,在重物A下方固定打点计时器,用纸带连接A,测量A的运动情况,下列操作过程正确的是( )
A.安装打点计时器时工作面要竖直放置,同时让两限位孔的中心在同一竖直线上
B.接通电源前让重物A尽量靠近打点计时器
C.应选取最初第1、2两点间距离接近2mm的纸带
(2)某次实验结束后,打出的纸带的一部分如图所示,A、B、C为三个相邻计时点,则打下B点时重锤的速度________m/s;(结果保留三位有效数字)
(3)如果本实验室电源频率大于50Hz,则瞬时速度的测量值________(选填“偏大”或“偏小”);
(4)已知重物A和B的质量均为M,钩码C的质量为m,某次实验中从纸带上测量重物A由静止上升高度为h时对应计时点的速度为v,取重力加速度为g,则验证系统机械能守恒定律的表达式是________;
(5)为了测定当地的重力加速度,改变钩码C的质量m,测得多组m和对应的加速度a,作出图像如图所示,图线与纵轴截距为b,则当地的重力加速度为________。
13.(10分)某介质均匀的玻璃砖截面如图所示。下边界是半径为的半圆弧,以其圆心O为坐标原点建立坐标系,上边界是半径为的优弧,圆心P坐标为(0,)。为测定该玻璃砖的折射率,在O处放置一单色光源,发现上边界有光线射出的区域恰好覆盖了半圆,不考虑光在玻璃砖内反射后再射出。空气中的光速为c,求:
(1)该玻璃砖的折射率;
(2)能从上边界射出的光线在玻璃砖中传播的最长时间。
14.(14分)如图所示,在平面直角坐标系xOy内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。离子源固定于x轴上的P点,其坐标为,靶材的接收区域位于x轴上的Q点,其坐标为。离子源可发射速度大小和方向不同的大量带正电离子,且所有离子均在xOy平面内运动,其初速度方向与y轴正方向夹角的最大值为60°。已知离子的质量为m,电荷量为,所有离子的运动轨迹关于y轴对称,离子的重力不计,忽略离子间的相互作用。
(1)若沿y轴正方向自P点进入第二象限的离子,恰好可以打在Q点,求该离子进入第二象限时的速率;
(2)假设所有离子均可打在Q点,求离子的最大速率和最小速率之比和离子自P点到Q点运动的最长时间和最短时间之比;
(3)假设所有离子均可打在Q点,求在第一象限有离子经过区域的面积。
15.(18分)如图所示,倾斜传送带与水平面夹角为,顺时针匀速运行,速度,下端与水平固定的光滑轨道平滑连接。质量为的小物块P以初速度从传送带顶端下滑,小物块P运动至光滑水平轨道末端恰好与静置于质量为的长木板左端的等高位置的质量为的小物块Q发生弹性碰撞。长木板水平部分粗糙,右端为四分之一光滑圆弧轨道,半径。已知小物块Q离开C点后能上升的最大高度,小物块Q与长木板上表面AB间的动摩擦因数和小物块P与传送带间的动摩擦因数都为,水平面光滑且足够长,忽略空气阻力,已知,,,,,。
(1)求小物块P在传送带上留下的划痕长度;
(2)求小物块Q在第二次经过B点时对圆弧轨道的压力;
(3)判断小物块Q能否最终停在木板上,若能,求小物块Q最终停在木板上的位置,若不能,求小物块Q最终飞离木板时的速度。
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