精品解析:2026届河南南阳市方城县第一高级中学高三下学期二轮复习备考诊断性测试物理试题(四)
2026-04-10
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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) | 河南省 |
| 地区(市) | 南阳市 |
| 地区(区县) | 方城县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 10.64 MB |
| 发布时间 | 2026-04-10 |
| 更新时间 | 2026-04-10 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57287950.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2026届方城县第一高级中学高三下学期二轮复习备考诊断性测试物理试题(四)
学校∶___________姓名:___________班级:___________考号:___________
考生注意:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1. “物理”概念的思想源头,可追溯至先秦经典《庄子·天下》中“判天地之美,析万物之理”的论述。其中“析万物之理”一句,意为剖析天地间各类事物的内在法则,既蕴含了古人对自然现象的观察思考,也为“物理”一词的后续衍生奠定了思想基础。关于物理思想与方法,下列说法错误的是( )
A. 加速度的定义式为,用到了比值定义法
B. 重心、合力的概念都体现了等效替代的思想
C. 卡文迪许的扭秤实验运用了光杠杆把微小量放大的方法
D. 伽利略的理想斜面实验运用了在可靠的事实基础上进行合理外推的方法
【答案】A
【解析】
【详解】A.加速度的定义式应为,而是牛顿第二定律的表达式,并非比值定义法,故A错误;
B.重心是重力的等效作用点,合力是多个力的等效替代,均体现等效思想,故B正确;
C.卡文迪许通过光杠杆放大微小扭转角度,确为放大法,故C正确;
D.伽利略通过实验事实外推理想情况,符合合理外推方法,故D正确。
本题选错误的,故选A。
2. 2025年诺贝尔物理学奖授予了在宏观量子力学隧穿效应和能量量子化方面取得突破性研究的三位科学家,这些研究为量子技术奠定了坚实基础。下列说法正确的是( )
A. 在光电效应中,只要光照强度足够大,电子就可以从金属表面逸出
B. 玻尔的原子模型认为电子在特定轨道上运动时会辐射能量
C. 原子从较高能级向较低能级跃迁时,辐射光子的能量是连续的
D. 经电场加速的电子束射到晶体上,能观察到衍射图样,证实了电子具有波动性
【答案】D
【解析】
【详解】A.在光电效应中,电子能否从金属表面逸出取决于光的频率是否超过截止频率,而非光照强度,故A错误;
B.玻尔的原子模型认为电子在特定轨道上运动时不会辐射能量,仅在跃迁过程中吸收或辐射能量,故B错误;
C.原子从较高能级向较低能级跃迁时,辐射光子的能量等于两能级之差,是离散的量子化值,而非连续值,故C错误;
D.经电场加速的电子束射到晶体上产生衍射图样(如戴维森-革末实验),该现象是电子波动性的直接证据,故D正确。
故选D。
3. 2023年5月7日,在加拿大举行的世界泳联跳水世界杯蒙特利尔站顺利落幕,中国跳水“梦之队”实现包揽全部9枚金牌的壮举,以9金1银的成绩位列奖牌榜第一。如图所示,某质量为m的运动员(可视为质点)从距离水面高度为h的跳台以初速度v0斜向上起跳,最终落水中。重力加速度大小为g,不计空气阻力,以跳台所在水平面为重力势能的参考平面,则( )
A. 运动员在空中运动时的机械能先减小后增大
B. 运动员入水时的动能为
C. 运动员入水时的机械能为
D. 运动员入水时的重力势能为mgh
【答案】B
【解析】
【详解】A.不计空气阻力,运动员只有重力做功,所以机械能守恒,故A错误;
B.根据动能定理
解得
故B正确;
C.以跳台所在水平面为重力势能的参考平面,则运动员的机械能为,由于机械能守恒,所以运动员入水时的机械能为,故C错误;
D.以跳台所在水平面为重力势能的参考平面,运动员入水时的重力势能为-mgh,故D错误;
故选B。
4. 如图甲所示,在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器,传感器下方挂上一轻质弹簧,弹簧下端挂一质量为的小球,若升降机在匀速运行过程中突然停止,并以此时为零时刻,在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力随时间变化的图像如图乙所示,为重力加速度,忽略一切阻力,则( )
A. 升降机停止前在向上运动
B. 时间内小球处于失重状态,时间内小球处于超重状态
C. 的时间内小球向下运动,加速度增大
D. 时间内小球向下运动,加速度减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.从0时刻开始,弹簧弹力增大,可知小球向下运动,可知升降机停止前向下运动,故A错误;
B.0-t1时间内,弹力大于重力,加速度向上,处于超重状态,t1-t2时间内,弹力大于重力,加速度向上,也处于超重状态,故B错误;
C.t2-t3时间内,小球向上做减速运动,弹簧弹力减小,由,可知加速度增大,故C错误;
D.t3~t4时间内小球向下运动,加速度方向向下,根据牛顿第二定律得
由图像可知弹力逐渐增大,小球的加速度减小,故D正确。
故选D。
5. 如图甲所示是我国某地发生的日晕现象,日晕是太阳光穿过云层里的小冰晶折射形成的。图乙为一束太阳光射到六角形小冰晶上时的光路图,a、b为其折射出的光线中的两种单色光,比较a、b两种单色光,下列说法正确的是( )
A. 在真空中,a光的速度比b光大
B. 通过同一仪器发生双缝干涉,a光的相邻明条纹间距较大
C. 图中a、b光在小冰晶中传播的时间可能相同
D. a、b两种光分别从水射入空气发生全反射时,a光的临界角比b光的小
【答案】B
【解析】
【详解】A.在真空中各种色光的传播速度相同,A错误;
B.由图可知a光的偏折程度小于b光的偏折程度,所以
根据,可得
根据双缝干涉条纹间距表达式
可知a光的相邻明条纹间距较大,B正确;
C.根据,可知,由图可知,a光的路程短,所以a光的传播时间一定小于b光的传播时间,C错误;
D.根据,可知,D错误。
故选B。
6. 一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻恰好传播到点处,波形如图1所示。图2是某一质点的图像(加速度—时间图像),沿轴正方向为加速度正方向,是位于处的质点。下列说法正确的是( )
A. 波源的起振方向向下
B. 图2可能是点的图像
C. 在时间内,质点的速度在减小,加速度在增大
D. 在时,质点的位置坐标为
【答案】B
【解析】
【详解】A.简谐横波沿x轴正方向传播,根据“前一质点带动后一质点”可知,质点M起振方向向上,可知波源的起振方向向上,故A错误;
B.时刻N点在平衡位置,可知此时其回复力为零,加速度为零,故图2可能是图1中的N点的图像,故B正确;
C.由图2可知其周期为,时间内质点振动时间大于周期,小于周期,此时质点M正处于x轴上方且正向y轴负方向运动,所以其速度在增大,加速度在减小,故C错误;
D.波的传播速度为
波从M处传播到质点Q处所需要的时间
可知Q的振动的时间
此时质点Q处于x轴上方最大位移处,即(10m,8cm)处,故D错误。
故选B。
7. 一个质量为M的木块静止在光滑水平面上,一颗质量为m的子弹,以水平速度v0射入木块并留在木块中,在此过程中,子弹射入木块的深度为d,木块运动的距离为s,木块对子弹的平均阻力为f,则对于子弹和木块组成的系统,下列说法正确的是( )
A. 子弹射入木块过程中,系统的机械能守恒 B. 系统的动量守恒,而机械能不守恒
C. 子弹减少的动能等于fs D. 系统损失的机械能等于f(s+d)
【答案】B
【解析】
【详解】AB.子弹射入木块的过程中,系统处于光滑的水平面上,水平方向不受其他的外力,所以动量守恒;但木块与子弹间的阻力对系统做负功引起摩擦生热,所以系统的机械能不守恒.故A错误,B正确;
C.对子弹,根据动能定理有
即子弹减少的动能等于,故C错误;
D.对系统,根据能量守恒定律 ,可知系统损失的机械能等于系统产生的热量,即,故D错误。
故选B。
二、多项选择题(第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分,共18分)
8. 2025年亚洲冬奥会在哈尔滨举行,如图为某滑雪场地的侧视简图,它由助滑雪道和着陆坡构成,着陆坡与水平面的夹角。某次滑雪过程中,运动员在点沿与着陆坡夹角的方向,以的初速度离开雪道,在着陆坡上的点着陆。忽略空气阻力,取重力加速度,则运动员( )
A. 从点到最高点的运动时间为
B. 在空中运动的最小速度为
C. 离着陆坡的最远距离为
D. 运动轨迹最高点与点的高度差为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.因v0与水平方向夹角为30°,则从A点到最高点的运动时间为,选项A错误;
B.在空中运动的最小速度等于抛出时的水平速度,则为,选项B正确;
C.离着陆坡的最远距离为,选项C错误;
D.由斜抛运动可知,
解得t=2s,L=20m
则运动轨迹最高点与B点的高度差为,选项D正确。
故选BD。
9. 如图所示为质量m的蹦床运动员(视为质点)比赛时的简化情景。比赛中,某时刻运动员从高处由静止自由下落到刚与蹦床接触用时,第一次与蹦床自由接触过程的作用时间为,反弹后离开蹦床竖直向上运动的时间为,不计任何阻力,重力加速度为g,则下列判断正确的是( )
A. 运动员与蹦床接触过程中,蹦床对运动员的冲量大于运动员对蹦床的冲量
B. 运动员与蹦床接触后向下运动过程中,运动员受到的合外力先做正功后做负功
C. 运动员第一次与蹦床接触作用的过程中,蹦床对运动员的冲量大于
D. 整个过程中,运动员机械能始终守恒不变
【答案】BC
【解析】
【详解】A.运动员与蹦床接触过程中,相互作用力等大反向,作用时间相等,因此蹦床对运动员的冲量与运动员对蹦床的冲量大小相等,故A错误;
B.运动员与蹦床接触后向下运动过程中,速度先变大后变小,根据动能定理,运动员受到的合外力先做正功后做负功,故B正确;
C.运动员第一次与自由蹦床接触过程中,设蹦床对运动员的冲量为I,则
得,故C正确;
D.运动员与蹦床接触过程,运动员的机械能会先减小再增大,故D错误。
故选BC。
10. 如图甲所示,传送带是物料搬运系统机械化和自动化传送用具。如图乙所示,传送带与水平面间的夹角,逆时针匀速转动。某次将静止的物体从高处传送至低处的过程中,以水平地面为重力势能的零势能面,物体的机械能E和传送距离s的关系如图丙所示。已知物体的质量为10kg,可视为质点,重力加速度为10m/s²,下列说法中正确的是( )
A. 传送带的运行速度为2m/s
B. 物体与传送带之间的动摩擦因数为0.5
C. 物体与传送带在0~0.2m内产生的热量小于0.2~0.4m内产生的热量
D. 传送带对物体在0~0.2m内做的功大于0.2~0.4m内做的功
【答案】AB
【解析】
【详解】B.传送距离时,物体速度小于传送带速度,受到摩擦力沿传送带向下,摩擦力做正功,物体的机械能增加,可得
物体与传送带之间的滑动摩擦因数为
故B错误;
A.由图可知,传送距离0.2m时,物块机械能不再增加,此时二者速度相等,
根据牛顿第二定律有
得物块的加速度为
根据
得物块的速度,即传送带的运行速度为
故A正确;
C.在内,传送带的位移
物块的位移为
解得s1=0.4m
物块与传送带相对位移为
物体与传送带之间产生的热量
因为
所以二者速度相等之后,物块继续进行加速,从0.2m运动到0.4m,物块运动位移不变,时间变小,则传送带发生的位移变小,
传送距离时,物块与传送带相对位移为
物体与传送带之间产生的热量
故C错误;
D.在内与内,物块受到滑动摩擦力大小相等,方向相反,物体的位移相同,可知传送带对物体做的功大小相等,故C正确。
故选AB。
三、实验题(本题共2小题,共14分)
11. 小敏同学利用如图甲所示的装置测量某弹簧的劲度系数。弹簧悬点与标尺零刻度对齐,他先读出不挂钩码时轻弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂钩码,并逐渐增加钩码个数,读出每次相对应的指针所指的标尺刻度。利用所得数据做出弹簧指针所指的标尺刻度值x与所挂钩码的个数n的关系图像(如图丙所示),已知实验中弹簧始终未超过弹性限度,每个钩码的质量为0.1kg,重力加速度。
(1)某次测量的标尺读数如图乙所示,其读数为______cm;
(2)由图像丙可求得该弹簧的劲度系数为______(保留2位有效数字);
(3)由于弹簧自身有重量,该同学在测量时没有考虑弹簧的自重,这样导致劲度系数的测量值与真实值相比____选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
(4)将一轻质弹簧上端固定,下端悬挂一钩码,静止时弹簧伸长了l。如果将该轻质弹簧从正中间剪断,再将上端连在一起并固定,下端连在一起,在下端悬挂同样的钩码,如图所示。若弹簧始终在弹性限度内,则静止时,每一段弹簧将伸长( )
A. B. C. l D. 2l
【答案】(1)14.60
(2)60或61或62或63
(3)相等 (4)A
【解析】
【小问1详解】
根据刻度尺的读数规则可知,该读数为
【小问2详解】
由胡克定律可知
整理得
由图可知
解得
【小问3详解】
由胡克定律可知,弹簧弹力的增加量与弹簧的形变量成正比,因此弹簧的自重不会对劲度系数的测量结果产生影响,故劲度系数的测量 值与真实值相比相等。
【小问4详解】
设钩码质量为m,剪断前有
当轻弹簧从正中间剪断时,弹簧的劲度系数变为原来的两倍,剪断后,对每一段弹簧都有
解得,故选A。
12. 某实验小组在实验室进行以下实验:
(1)要将一量程=250μA、内阻标称值=790Ω的微安表改装为量程为20mA的电流表,并利用一标准毫安表进行校准,电路图如图甲所示(虚线框内是改装后的电表)。
①为达到实验目的,需要将微安表与一个电阻Rx并联,其阻值Rx=_________Ω;
②当标准毫安表的示数为12.0mA时,微安表的指针位置如图乙所示,小组同学分析原因是微安表内阻标称值不准确,应将电阻Rx的阻值___________(选填“变大”或“变小”)。
(2)该小组又设计了如图丙所示的电路来测量锂电池的电动势E和内阻r。在实验中,他多次改变电阻箱阻值,取得多组数据,作出的关系图线如图丁所示,由图可求得该电池的电动势E=______,内阻r=______(以上两空均用a、b、c表示);若考虑电流表电阻产生的系统误差,该电池电动势的测量值_________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 10 ②. 变小
(2) ①. ②. ③. 不变
【解析】
【小问1详解】
①[1]根据欧姆定律有
②[2]由图可知微安表读数为,即改装后电流表读数为,而标准表读数为,即改装后的读数偏大,说明微安表分得的电流偏大,电阻分得电流偏小,应将电阻的阻值变小。
【小问2详解】
[1][2][3]根据闭合电路欧姆定律有
整理得
图线斜率
解得
图线纵截距
解得
若考虑电流表内阻引起的系统误差,根据闭合电路欧姆定律有
整理得
图线斜率不变,故电池电动势测量值不变。
四、计算题(本题共3小题,共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示,一定质量的理想气体可经过程从A状态变化到C状态。已知、及气体处于A状态时温度为。求:
(1)气体处于B状态时的温度;
(2)过程外界对气体做的功;
(3)过程气体放出的热量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
从A状态到B状态,由等容变化
解得气体处于B状态时的温度
【小问2详解】
过程外界对气体做的功
【小问3详解】
从A状态变化到C状态由气体方程
得
即从A状态变化到C状态气体内能不变,由热力学第一定律
解得
即过程气体放出的热量
14. 如图,轨道由半径的光滑四分之一圆弧轨道AB、长度的粗糙水平轨道BC以及足够长的光滑水平轨道CD组成。质量的物块P和质量的物块Q压缩着一轻质弹簧并锁定(物块与弹簧不连接),三者静置于段中间,物块P、Q可视为质点。紧靠的右侧水平地面上停放着质量的小车,其上表面段粗糙,与等高,长度;段为半径的四分之一光滑圆弧轨道;小车与地面间的阻力忽略不计。现解除弹簧锁定,物块P、Q由静止被弹出(P、Q脱离弹簧后立即搬走弹簧),其中物块P进入轨道,而物块Q滑上小车。P、Q与、间的动摩擦因数均为,重力加速度,不计物块经过各连接点时的机械能损失。
(1)若物块P经过后恰好能到达点,求物块P通过点时,物块P对圆弧轨道的压力大小;
(2)若物块P经过后恰好能到达点,求物块Q从小车上的点冲出时的速度大小;
(3)若弹簧解除锁定后,物块Q向右滑上小车后能通过点,并且后续运动过程始终不滑离小车,求被锁定弹簧的弹性势能的取值范围。
【答案】(1)60N (2)
(3)8J≤Ep≤16J
【解析】
【小问1详解】
由题意知,物块P经过CB后恰好能到达A点,说明在A点时物块P速度为0,设物块P在B时速度vB,则从B到A,由机械能守恒有
解得
在B点,设P受到支持力FN,由牛顿第二定律得
代入题中数据,联立解得FN=60N
根据牛顿第三定律可知,物块P通过B点时,物块P对圆弧轨道的压力60N。
【小问2详解】
设P、Q物体与弹簧分离后速度分别为vP、vQ,则P从C到B过程,由动能定理有
解得vP=6m/s
分析PQ与弹簧组成的系统可知,系统动量守恒,规定向右为正方向,则有0=m2vQ-m1vp
解得vQ=12m/s
Q滑上小车后运动到最高点时,若二者水平方向共速为v共,对Q与小车系统,由水平动量守恒得:m2vQ=(m2+m3)v共
解得v共=3m/s
由能量守恒有
联立解得
物块Q从小车上的点冲出时的速度
【小问3详解】
设P、Q物体与弹簧分离后速度分别为v1、v2,由动量守恒有0=m2v2-m1v1
由能量守恒,弹性势能为
分析可知,当Q刚滑到F点与车共速时,弹性势能最小,设共速为v共1,则由动量守恒得m2v2=(m2+m3)v共1
能量守恒得
联立以上解得弹性势能最小值为Epmin=8J
分析可知,当Q滑上小车圆弧轨道再次返回F点与车共速时,弹性势能最大,设共速为v共2,则由动量守恒得m2v2=(m2+m3)v共2
能量守恒得
联立以上解得弹性势能最小值为Epmax=16J
被锁定弹簧的弹性势能的取值范围8J≤Ep≤16J。
15. 电子枪是显像设备的核心元件,由其阴极发射电子并经电场加速,可使出射的电子束获得速度。某兴趣小组为定量研究磁偏转对运动的带电粒子轨迹的影响,设计了如下问题情境:
如图所示,可上下平移的电子枪能向右发射质量为、电荷量大小为的电子。电子枪内部的加速电压可调,从阴极发射的电子初速度可视为0。电子枪右侧有半径为的圆形匀强磁场区域Ⅰ,其内部的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里。圆形磁场边界最右端切线的右侧,有足够大的匀强磁场区域Ⅱ,磁感应强度大小为(可调,未知)、方向垂直于纸面向外。不计粒子重力和粒子间的相互作用。现进行一些连续操作,试求解相关问题。
(1)将电子枪正对区域Ⅰ的圆心发射电子,调节加速电压,使电子通过圆形磁场后速度偏转,求此时的加速电压;
(2)之后将电子枪向上移动一段距离,调节加速电压为,使电子在圆形磁场中的运动时间最长,求电子枪上移的距离;
(3)在第(2)问的条件下,电子在区域Ⅱ中形成偏转轨迹。在第(1)问的条件下,撤去区域Ⅰ的磁场,粒子进入区域Ⅱ,形成偏转轨迹。为保证轨迹和轨迹不相交,求区域Ⅱ中磁感应强度的最小值。(结果可用根式表示)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
电子被加速电压加速过程有 ①
电子在圆形磁场中匀速圆周运动,根据洛伦兹力提供向心力有 ②
联立得
【小问2详解】
加速电压变为,即加速电压变为原来的4倍,由①②可知,电子进入圆形磁场的速度变为原来的2倍,电子在圆形磁场中匀速圆周运动的半径变为原来的2倍,即,欲使电子在圆形磁场中的运动时间最长,则须使电子在圆形磁场中运动的弦长等于圆形磁场的直径,即,电子在圆形磁场中的运动轨迹如图所示
由几何关系可知
【小问3详解】
设电子在第(2)问的条件下射入区域Ⅱ的射入点距圆形磁场与右端虚线的切点的距离为,则根据几何关系有
求得
轨迹a、b的半径之比为,若偏转轨迹a、b恰好不相交,即两轨迹相切,则其轨迹如图所示
根据余弦定理有
联立解得 ③
又 ④
联立②③④,得
故区域Ⅱ中磁感应强度的最小值为。
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2026届方城县第一高级中学高三下学期二轮复习备考诊断性测试物理试题(四)
学校∶___________姓名:___________班级:___________考号:___________
考生注意:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1. “物理”概念的思想源头,可追溯至先秦经典《庄子·天下》中“判天地之美,析万物之理”的论述。其中“析万物之理”一句,意为剖析天地间各类事物的内在法则,既蕴含了古人对自然现象的观察思考,也为“物理”一词的后续衍生奠定了思想基础。关于物理思想与方法,下列说法错误的是( )
A. 加速度的定义式为,用到了比值定义法
B. 重心、合力的概念都体现了等效替代的思想
C. 卡文迪许的扭秤实验运用了光杠杆把微小量放大的方法
D. 伽利略的理想斜面实验运用了在可靠的事实基础上进行合理外推的方法
2. 2025年诺贝尔物理学奖授予了在宏观量子力学隧穿效应和能量量子化方面取得突破性研究的三位科学家,这些研究为量子技术奠定了坚实基础。下列说法正确的是( )
A. 在光电效应中,只要光照强度足够大,电子就可以从金属表面逸出
B. 玻尔的原子模型认为电子在特定轨道上运动时会辐射能量
C. 原子从较高能级向较低能级跃迁时,辐射光子的能量是连续的
D. 经电场加速的电子束射到晶体上,能观察到衍射图样,证实了电子具有波动性
3. 2023年5月7日,在加拿大举行的世界泳联跳水世界杯蒙特利尔站顺利落幕,中国跳水“梦之队”实现包揽全部9枚金牌的壮举,以9金1银的成绩位列奖牌榜第一。如图所示,某质量为m的运动员(可视为质点)从距离水面高度为h的跳台以初速度v0斜向上起跳,最终落水中。重力加速度大小为g,不计空气阻力,以跳台所在水平面为重力势能的参考平面,则( )
A. 运动员在空中运动时的机械能先减小后增大
B. 运动员入水时的动能为
C. 运动员入水时的机械能为
D. 运动员入水时的重力势能为mgh
4. 如图甲所示,在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器,传感器下方挂上一轻质弹簧,弹簧下端挂一质量为的小球,若升降机在匀速运行过程中突然停止,并以此时为零时刻,在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力随时间变化的图像如图乙所示,为重力加速度,忽略一切阻力,则( )
A. 升降机停止前在向上运动
B. 时间内小球处于失重状态,时间内小球处于超重状态
C. 的时间内小球向下运动,加速度增大
D. 时间内小球向下运动,加速度减小
5. 如图甲所示是我国某地发生的日晕现象,日晕是太阳光穿过云层里的小冰晶折射形成的。图乙为一束太阳光射到六角形小冰晶上时的光路图,a、b为其折射出的光线中的两种单色光,比较a、b两种单色光,下列说法正确的是( )
A. 在真空中,a光的速度比b光大
B. 通过同一仪器发生双缝干涉,a光的相邻明条纹间距较大
C. 图中a、b光在小冰晶中传播的时间可能相同
D. a、b两种光分别从水射入空气发生全反射时,a光的临界角比b光的小
6. 一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻恰好传播到点处,波形如图1所示。图2是某一质点的图像(加速度—时间图像),沿轴正方向为加速度正方向,是位于处的质点。下列说法正确的是( )
A. 波源的起振方向向下
B. 图2可能是点的图像
C. 在时间内,质点的速度在减小,加速度在增大
D. 在时,质点的位置坐标为
7. 一个质量为M的木块静止在光滑水平面上,一颗质量为m的子弹,以水平速度v0射入木块并留在木块中,在此过程中,子弹射入木块的深度为d,木块运动的距离为s,木块对子弹的平均阻力为f,则对于子弹和木块组成的系统,下列说法正确的是( )
A. 子弹射入木块过程中,系统的机械能守恒 B. 系统的动量守恒,而机械能不守恒
C. 子弹减少的动能等于fs D. 系统损失的机械能等于f(s+d)
二、多项选择题(第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分,共18分)
8. 2025年亚洲冬奥会在哈尔滨举行,如图为某滑雪场地的侧视简图,它由助滑雪道和着陆坡构成,着陆坡与水平面的夹角。某次滑雪过程中,运动员在点沿与着陆坡夹角的方向,以的初速度离开雪道,在着陆坡上的点着陆。忽略空气阻力,取重力加速度,则运动员( )
A. 从点到最高点的运动时间为
B. 在空中运动的最小速度为
C. 离着陆坡的最远距离为
D. 运动轨迹最高点与点的高度差为
9. 如图所示为质量m的蹦床运动员(视为质点)比赛时的简化情景。比赛中,某时刻运动员从高处由静止自由下落到刚与蹦床接触用时,第一次与蹦床自由接触过程的作用时间为,反弹后离开蹦床竖直向上运动的时间为,不计任何阻力,重力加速度为g,则下列判断正确的是( )
A. 运动员与蹦床接触过程中,蹦床对运动员的冲量大于运动员对蹦床的冲量
B. 运动员与蹦床接触后向下运动过程中,运动员受到的合外力先做正功后做负功
C. 运动员第一次与蹦床接触作用的过程中,蹦床对运动员的冲量大于
D. 整个过程中,运动员机械能始终守恒不变
10. 如图甲所示,传送带是物料搬运系统机械化和自动化传送用具。如图乙所示,传送带与水平面间的夹角,逆时针匀速转动。某次将静止的物体从高处传送至低处的过程中,以水平地面为重力势能的零势能面,物体的机械能E和传送距离s的关系如图丙所示。已知物体的质量为10kg,可视为质点,重力加速度为10m/s²,下列说法中正确的是( )
A. 传送带的运行速度为2m/s
B. 物体与传送带之间的动摩擦因数为0.5
C. 物体与传送带在0~0.2m内产生的热量小于0.2~0.4m内产生的热量
D. 传送带对物体在0~0.2m内做的功大于0.2~0.4m内做的功
三、实验题(本题共2小题,共14分)
11. 小敏同学利用如图甲所示的装置测量某弹簧的劲度系数。弹簧悬点与标尺零刻度对齐,他先读出不挂钩码时轻弹簧下端指针所指的标尺刻度,然后在弹簧下端挂钩码,并逐渐增加钩码个数,读出每次相对应的指针所指的标尺刻度。利用所得数据做出弹簧指针所指的标尺刻度值x与所挂钩码的个数n的关系图像(如图丙所示),已知实验中弹簧始终未超过弹性限度,每个钩码的质量为0.1kg,重力加速度。
(1)某次测量的标尺读数如图乙所示,其读数为______cm;
(2)由图像丙可求得该弹簧的劲度系数为______(保留2位有效数字);
(3)由于弹簧自身有重量,该同学在测量时没有考虑弹簧的自重,这样导致劲度系数的测量值与真实值相比____选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
(4)将一轻质弹簧上端固定,下端悬挂一钩码,静止时弹簧伸长了l。如果将该轻质弹簧从正中间剪断,再将上端连在一起并固定,下端连在一起,在下端悬挂同样的钩码,如图所示。若弹簧始终在弹性限度内,则静止时,每一段弹簧将伸长( )
A. B. C. l D. 2l
12. 某实验小组在实验室进行以下实验:
(1)要将一量程=250μA、内阻标称值=790Ω的微安表改装为量程为20mA的电流表,并利用一标准毫安表进行校准,电路图如图甲所示(虚线框内是改装后的电表)。
①为达到实验目的,需要将微安表与一个电阻Rx并联,其阻值Rx=_________Ω;
②当标准毫安表的示数为12.0mA时,微安表的指针位置如图乙所示,小组同学分析原因是微安表内阻标称值不准确,应将电阻Rx的阻值___________(选填“变大”或“变小”)。
(2)该小组又设计了如图丙所示的电路来测量锂电池的电动势E和内阻r。在实验中,他多次改变电阻箱阻值,取得多组数据,作出的关系图线如图丁所示,由图可求得该电池的电动势E=______,内阻r=______(以上两空均用a、b、c表示);若考虑电流表电阻产生的系统误差,该电池电动势的测量值_________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
四、计算题(本题共3小题,共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示,一定质量的理想气体可经过程从A状态变化到C状态。已知、及气体处于A状态时温度为。求:
(1)气体处于B状态时的温度;
(2)过程外界对气体做的功;
(3)过程气体放出的热量。
14. 如图,轨道由半径的光滑四分之一圆弧轨道AB、长度的粗糙水平轨道BC以及足够长的光滑水平轨道CD组成。质量的物块P和质量的物块Q压缩着一轻质弹簧并锁定(物块与弹簧不连接),三者静置于段中间,物块P、Q可视为质点。紧靠的右侧水平地面上停放着质量的小车,其上表面段粗糙,与等高,长度;段为半径的四分之一光滑圆弧轨道;小车与地面间的阻力忽略不计。现解除弹簧锁定,物块P、Q由静止被弹出(P、Q脱离弹簧后立即搬走弹簧),其中物块P进入轨道,而物块Q滑上小车。P、Q与、间的动摩擦因数均为,重力加速度,不计物块经过各连接点时的机械能损失。
(1)若物块P经过后恰好能到达点,求物块P通过点时,物块P对圆弧轨道的压力大小;
(2)若物块P经过后恰好能到达点,求物块Q从小车上的点冲出时的速度大小;
(3)若弹簧解除锁定后,物块Q向右滑上小车后能通过点,并且后续运动过程始终不滑离小车,求被锁定弹簧的弹性势能的取值范围。
15. 电子枪是显像设备的核心元件,由其阴极发射电子并经电场加速,可使出射的电子束获得速度。某兴趣小组为定量研究磁偏转对运动的带电粒子轨迹的影响,设计了如下问题情境:
如图所示,可上下平移的电子枪能向右发射质量为、电荷量大小为的电子。电子枪内部的加速电压可调,从阴极发射的电子初速度可视为0。电子枪右侧有半径为的圆形匀强磁场区域Ⅰ,其内部的磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里。圆形磁场边界最右端切线的右侧,有足够大的匀强磁场区域Ⅱ,磁感应强度大小为(可调,未知)、方向垂直于纸面向外。不计粒子重力和粒子间的相互作用。现进行一些连续操作,试求解相关问题。
(1)将电子枪正对区域Ⅰ的圆心发射电子,调节加速电压,使电子通过圆形磁场后速度偏转,求此时的加速电压;
(2)之后将电子枪向上移动一段距离,调节加速电压为,使电子在圆形磁场中的运动时间最长,求电子枪上移的距离;
(3)在第(2)问的条件下,电子在区域Ⅱ中形成偏转轨迹。在第(1)问的条件下,撤去区域Ⅰ的磁场,粒子进入区域Ⅱ,形成偏转轨迹。为保证轨迹和轨迹不相交,求区域Ⅱ中磁感应强度的最小值。(结果可用根式表示)
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