内容正文:
2026年普通高校招生考试仿真模拟卷(六)
物理
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1、答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2、请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4、考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 我国太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”在国际上首次成功实现空间太阳波段光谱扫描成像。和为氢原子由或能级向能级跃迁产生的谱线(如图),则( )
A. 是氢原子由能级向能级跃迁产生的
B. 用同一双缝干涉装置研究和的干涉现象,的相邻干涉条纹间距大
C. 的光子动量大于的光子动量
D. 对应的光子能使氢原子从基态跃迁到激发态
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,的频率小,是由能级向能级跃迁产生的,A正确;
B.的频率小,波长长,根据相邻干涉条纹间距为,则用同一双缝干涉装置研究和的干涉现象,的相邻干涉条纹间距大,B错误;
C.光子动量为,则的光子动量小于的光子动量,C错误;
D.根据频率条件可知对应的光子只能使氢原子从能级跃迁至能级,不能使氢原子从基态跃迁到激发态,D错误。
故选A。
2. 高速避险车道是高速道路上为刹车失控车辆所设置的紧急避险通道,一般为上坡车道,表面为铺满沙石或松软沙砾的制动层,末端设有防撞设施。图甲是某地高速避险通道,简化图如图乙,一辆重型半挂货车制动突然失灵,司机急忙关闭油门将车驶入避险车道,车道上等间距地分布着A、B、C、D、E五个点,车头到达E点处恰好减速到零,货车从A到E的运动视为匀变速直线运动,则( )
A. 车头经过段与段的过程中速度变化量相同
B. 车头经过D点时的速度等于通过的平均速度
C. 若车头通过、、、所用时间依次为、、、,则
D. 若车头通过、、、所用时间依次为、、、,则
【答案】B
【解析】
【详解】A.可利用逆向思维,将货车匀减速到零的运动,等效为从E点开始、初速度为0的匀加速直线运动,速度变化量,货车做匀减速运动,速度逐渐减小,AB段平均速度大于DE段,相同位移下AB段运动时间,因此速度变化量大小不同,故A错误;
B.匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度。设相邻点间距为,加速度大小为,总运动时间满足,得
总时间的一半, 逆向看,匀加速运动时间的位移
说明正向运动中,AE的中间时刻恰好对应车头到达D点,因此D点速度等于AE段的平均速度,故B正确,C错误;
CD.初速度为0的匀加速直线运动,连续相等位移的时间满足,,,(为常数)
求和得:
即,
故CD错误。
故选B。
3. 如图所示,虚线左侧有垂直于光滑水平面向上的匀强磁场,质量为m、电阻为R、半径为r的金属圆环静止在磁场中的水平面上,给圆环一个水平向右的初速度,当圆环刚好有一半出磁场时,圆环的加速度与速度的大小之比为k,则匀强磁场的磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设圆环有一半出磁场时速度为v,则有,,
联立可得
根据题意
解得匀强磁场的磁感应强度大小
故选A。
4. 现有由两颗中子星A、B组成的双星系统,可抽象为如图所示绕O点做匀速圆周运动的模型,经过若干年的演化后,A、B间的距离变为原来的倍,转速变为原来的倍,则下列说法正确的是( )
A. A、B的运动周期为原来的倍
B. A、B运动的角速度为原来的倍
C. A、B质量之和为原来的倍
D. A、B运动的线速度平方之和为原来的
【答案】C
【解析】
【详解】A.设A、B原来相距L,转速均为n,则A、B的周期,若干年演化后,周期,A错误;
B.根据
可知角速度之比即转速之比,两中子星运动的角速度为之前倍,B错误;
C.对A根据万有引力提供向心力得
对B有
可得
距离变为原来的倍,转速变为原来的倍后,总质量,C正确;
D.根据
可得
同理
则
只有当时,有
距离变为原来的倍,线速度平方之和为之前倍,但现在质量关系不确定,则线速度平方之和不一定为之前倍,D错误。
故选C。
5. 在一次科技活动上,胡老师表演了一个“马德堡半球实验”。他先取出两个完全相同的导热良好、在碗底都焊接了铁钩的不锈钢碗,将两个碗扣上后,用手动微型抽气机抽取碗内空气。已知碗口的直径为20,两个碗扣上后容积,抽气机每按压一次抽出体积为的气体。实验过程中碗不变形,也不漏气,空气视作理想气体且温度不变,大气压强。抽气10次后,用两段绳子分别钩着铁钩朝相反的方向拉,试图把两个碗拉开,如图所示,设每人平均用力为200N,请你估算一下,要想拉开,两侧至少各需要的人数为( )(取)
A. 16 B. 14 C. 12 D. 10
【答案】B
【解析】
【详解】气体为理想气体且温度不变,所以变化过程为等温变化,根据玻意耳定律,第一次抽气有
第二次抽气有
以此类推,抽10次后
解得
要拉开,需要施加的拉力,且
解得
n取整数,则两边至少各需要14个学生才能拉开。
故选B。
6. 一含理想自耦变压器的电路如图所示,滑片P可上下移动,从而改变副线圈的匝数,电路中的定值电阻,是可变电阻,交流电流表A、交流电压表、均为理想电表,且示数变化量的绝对值分别用和、表示。在电路左端a、b两点间加上电压不随负载变化的正弦交流电,下列说法正确的是( )
A. 若不变,当滑片P从上端缓慢向下移动时,电压表示数变大
B. 若不变,当滑片P从上端缓慢向下移动时,
C. 若滑片P位于原线圈中点处不动,改变,则不变且
D. 若滑片P不动,逐渐增大,则变压器的输入功率一定逐渐增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.将变压器和副线圈负载看成一个等效电阻,则有
滑片P从线圈上端向下移动时,副线圈匝数减小,等效电阻变大,则电压表示数变小,A错误;
B.电压表示数与原线圈两端电压之和保持不变,自耦变压器为降压变压器,变压器副线圈两端电压不大于原线圈两端电压,所以,B错误;
C.滑片P位于线圈中点处不动时
根据变压器的原理可得,
则有,
在原线圈电路中有
即
整理可得
则有,C正确;
D.根据闭合电路规律可知,当时,变压器的输入功率最大,由于电阻关系未知,所以增大,变压器的输入功率不一定增大,D错误。
故选C。
7. 如图所示,带电荷量为6Q()的球1固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面上的a点,其正上方L处固定一电荷量为的球2,斜面上距a点L处的b点有质量为m的带电球3,球3与一端固定的绝缘轻质弹簧相连并在b点处于静止状态。此时弹簧的压缩量为,球2、3间的静电力大小为。迅速移走球1后,球3沿斜面向下运动。g为重力加速度,球的大小可忽略,下列说法正确的是( )
A. 球3可能带负电 B. 球3在间做简谐运动
C. 球3运动至a点的速度大小为 D. 球3在a点时的加速度大小是在ab中点时的4倍
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题意根据几何关系可知三小球构成一个等边三角形,根据库仑定律可知小球1和3之间的力大于小球2和3之间的力,弹簧处于压缩状态,故小球1和3之间一定是斥力,小球1带正电,故小球3带正电,故A错误;
B.由于球2对球3的电场力作用,球3做的并不是简谐运动,故B错误;
C.球3运动至a点时,弹簧的伸长量等于,根据对称性可知,小球3从b到a的过程中,小球2对小球3做功为0,弹簧弹力做功为0,故根据动能定理有
解得,故C错误;
D.小球3在b点时,设小球3的电荷量为q,有
设弹簧的弹力为F,根据受力平衡,沿斜面方向有
解得
小球运动至a点时,弹簧的伸长量等于,根据对称性可知
解得
而球3运动至中点时,弹簧弹力为0,在沿斜面方向有
解得
因此,故D正确。
故选D。
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图甲所示为游乐园中的旋转飞椅,可简化为如图乙所示的模型,长的钢绳一端系着质量的座椅(包括游客),另一端固定在半径为的水平转盘边缘,转盘静止时座椅离地面的高度。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以角速度匀速转动达到稳定状态时,钢绳与转轴在同一竖直平面内且与竖直方向的夹角为,不计钢绳的重力和空气阻力。g取10,,,则( )
A. 转盘转动到稳定状态时,绳对座椅的拉力大小为625N
B. 转盘转动到稳定状态时,座椅的角速度大小为
C. 转盘转动到稳定状态时,游客的手机不小心滑落,则落地点距竖直轴为
D. 增大转盘的转速重新达到稳定状态后,绳子拉力大小不变
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由座椅在水平面上做匀速圆周运动可知,座椅在竖直方向上所受合力为0,则绳子的拉力为
A正确;
B.由题可知座椅做匀速圆周运动的半径为
设转盘转动角速度为,座椅随转盘一起做匀速圆周运动,以座椅为研究对象,由牛顿第二定律得
解得
B错误;
C.飞椅上升的高度
转盘稳定后人距地面的高度
手机滑落后沿圆周的切线方向做平抛运动,设手机从抛出至落地的水平位移为x,则,,
设手机的落地点距中心轴的距离为s,所以
C正确;
D.由公式
可知,角速度增大时,增大;
根据
可知,增大,拉力增大,D错误。
故选AC。
9. 一列简谐波沿x轴方向传播,时的波形图如图甲所示,P、Q、M为x轴上三个质点,质点P的平衡位置在处,其振动图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 该波的波速为60,沿x轴正方向传播
B. 质点M的平衡位置坐标为14m
C. 从开始,质点P与Q第一次回到平衡位置的时间差为
D. 至少再经过0.2s,质点P、Q的位移相等
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由振动图像可知,时质点P沿y轴负向振动,结合波形图可知,该波沿x轴正方向传播。
由振动图像可知
角速度
质点P的振动方程
时质点P的位移为
波形方程
代入x=0,得
即波形方程
代入,
解得
该波的波速为
A正确;
B.质点M的平衡位置坐标为
B错误;
C.从开始,由振动图像可知,质点P第一次回到平衡位置需要的时间为0.15s;质点Q第一次回到平衡位置的时间
则两者的时间差为
C正确;
D.根据在时刻波形方程
可得在O点左侧最近的波峰的平衡位置
要想使得质点P、Q的位移相等则该波峰要传到平衡位置的中点位置,即O点右侧3.5m的位置,至少向右传播
需要的时间至少
D错误。
故选AC。
10. 现代科学仪器中常利用电、磁场控制带电粒子的运动,如图甲所示,纸面内虚线上方,下方分别有匀强电场与匀强磁场,匀强电场竖直向下,匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度大小为B。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)从虚线上P点正上方、距离P点为d的M点由静止释放,进入磁场后恰好经过虚线上Q点正下方、距离Q点为的N点,P、Q两点的距离为;若将上述匀强电场延伸至磁场区域,如图乙所示,重新让粒子从M点由静止释放,经过一段时间粒子第一次到达最低点A(图中未标出),不计粒子重力。下列说法正确的是( )
A. 匀强电场的电场强度大小为
B. 粒子从M点运动到N点的时间为
C. P、A两点的竖直距离为
D. 粒子经过A点时速度大小为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.作出粒子进入磁场中偏转的运动轨迹如图所示,设粒子圆周运动的轨道半径为r,则有
解得,洛伦兹力提供圆周运动的向心力,则有
解得粒子进入磁场中的速度
在电场中,根据动能定理则有
联立解得,故A正确;
B.粒子在电场中运动的时间
由几何知识可知,圆弧对应的圆心角
解得
故粒子在磁场中从P到N运动的时间,其中
故粒子从M点运动到N点的时间为,故B错误;
CD.将粒子从P到A的过程中某时刻的速度分解为水平向右和竖直向下的分速度,分别为、,设粒子在最低点A的速度大小为,的竖直距离为y,以向右为正方向,水平方向上由动量定理可得
由动能定理可得
解得,,故CD正确。
故选ACD。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 如图所示,用气体压强传感器探究气体做等温变化的规律,操作步骤如下:
①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体,将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来;
②移动活塞至某一位置,记录此时注射器内封闭气体的体积和由计算机显示的气体的压强;
③重复上述步骤②,多次测量并记录压强和体积数据;
④根据记录的数据,作出相应图像,分析并得出结论。
(1)为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化,以下说法正确的是__________(填字母)。
A. 要尽可能保持环境温度不变
B. 实验过程中应缓慢地推动活塞
C. 实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞
D. 实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油
(2)分别在环境温度为、()时完成上述探究活动。下列各图能正确地反映实验过程中,气体压强p随体积V变化规律的是__________(填字母)。
A. B.
C. D.
(3)实验过程中因压缩气体过程中注射器漏气,测得多组压强p和体积V的数据后,在坐标平面上描点作图,则作出的图线应为图中__________(填“①”或“②”)。
(4)若考虑到连接注射器与传感器的软管内气体体积不可忽略,从理论上讲图像可能接近下列哪个图__________(填字母)。
A. B.
C. D.
【答案】(1)AB (2)BD
(3)② (4)D
【解析】
【小问1详解】
A.为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化,应保证环境温度不变,A正确;
B.实验过程中应缓慢地推动活塞,使气体温度始终与环境温度相同,B正确;
C.若实验过程中用手握紧注射器并快速推拉活塞,则气体温度将升高,C错误;
D.在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油作用是为了保证不漏气,不能保证温度不变,D错误。
故选AB。
【小问2详解】
AB.对于一定质量的理想气体,当温度一定时,为定值,且温度越高,的值越大,A错误,B正确;
CD.对于一定质量的理想气体,当温度一定时,p与成正比,斜率等于的乘积,故斜率越大温度越高,C错误,D正确。
故选BD。
【小问3详解】
根据理想气体状态方程有
则有
可知,若压缩气体过程中注射器漏气,则图像的斜率减小,则作出的图线应为图中②。
【小问4详解】
设压缩前气体体积的测量值为,根据玻意耳定律得
解得
其中、、为常数,随的增加而减小,由此可知,图线应向下弯曲,故选D。
12. 热敏电阻是传感器中经常使用的元件:
(1)某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律,可供选择的器材有:
待测热敏电阻(实验温度范围内,阻值约几百欧到几千欧);
电源E(电动势1.5V,内阻r约为0.5Ω);
电阻箱R(阻值范围0~9999.9Ω);
滑动变阻器(最大阻值20Ω);
滑动变阻器(最大阻值2000Ω);
微安表(量程,内阻为2500Ω);
开关两个,温控装置一套,导线若干。
同学们设计了如图甲所示的测量电路,主要实验步骤如下:
a.按图示连接电路;
b.闭合、,调节滑动变阻器滑片P的位置,使微安表指针满偏;
c.保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开,调节电阻箱,使微安表指针半偏;
d.记录此时的温度和电阻箱的阻值。
回答下列问题:
①为了更准确地测量热敏电阻的阻值,滑动变阻器应选用__________(填“”或“”)。
②某温度下微安表半偏时,电阻箱的读数为6500.0Ω,该温度下热敏电阻的测量值为__________Ω(结果保留到整数),该测量值__________(填“大于”或“小于”)真实值。
(2)在坐标纸中描绘热敏电阻的图像,如图乙所示。利用该热敏电阻、电动势(内阻不计)的电源、定值电阻R(其中阻值有3000Ω、5000Ω、12000Ω三种可供选择)、控制开关和加热系统设计电路,以实现环境温度控制。要求将环境温度控制在之间,且当1、2两端电压大于2V时,控制开关开启加热系统进行加热。下列A、B、C三种电路中,可以满足要求的是_________(填字母),定值电阻R的阻值应选_________Ω,1、2两端的电压小于________V时,自动关闭加热系统(不考虑控制开关对电路的影响)。
【答案】(1) ①. ②. 4000 ③. 大于
(2) ①. B ②. 3000 ③. 1.8
【解析】
【小问1详解】
[1] 用半偏法测量热敏电阻的阻值,尽可能让该电路的电压在闭合前、后保持不变,由于该支路与滑动变阻器左侧部分电阻并联,滑动变阻器的阻值越小,闭合前、后并联部分电阻变化越小,从而并联部分的电压值变化越小,故滑动变阻器应选。
[2] 微安表半偏时,该支路的总电阻为原来的2倍,则有
可得该温度下热敏电阻的测量值为
[3] 当断开微安表半偏时,由于该支路的电阻增加,电压略有升高,根据欧姆定律可知,该支路的总电阻应比原来的2倍略大一些,也就是说电阻箱的阻值略大于热敏电阻与微安表的总电阻,而我们用电阻箱的阻值等于热敏电阻与微安表的总电阻来计算,因此热敏电阻的测量值比真实值偏大。
【小问2详解】
[1] A.电路A中定值电阻和热敏电阻并联,电压不变,故不能实现电路的控制,故A错误;
B.电路B中定值电阻和热敏电阻串联,温度越低,热敏电阻的阻值越大,热敏电阻分得电压越大,可以实现温度较低时,控制开关开启加热系统进行加热,故B正确;
C.电路C中定值电阻和热敏电阻串联,温度越低,热敏电阻的阻值越大,定值电阻分得电压越小,无法实现温度较低时,控制开关开启加热系统进行加热,故C错误。
故选B。
[2] 由图乙可知,热敏电阻在时的阻值为,则有
解得
即定值电阻R的阻值应选。
[3] 时关闭加热系统,此时热敏电阻的阻值为,则此时1、2两点间的电压为
所以当1、2两端的电压小于1.8V时,自动关闭加热系统。
13. 某透明三棱镜的横截面如图所示,,,一单色光线从边上D点以的入射角入射,折射光线经边反射后与边平行,再经边的中点反射后从BC边射出三棱镜,已知边的长度为L,光在真空中的速度为c,不考虑多次反射。求:
(1)三棱镜的折射率。
(2)光线在棱镜中的传播时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由题意作出光路图,如图所示
在E点的反射光线与边平行,则
由几何关系可知在D点的折射角
三棱镜的折射率
解得
【小问2详解】
由于光线经边的中点F反射后经BC边的G点射出棱镜,又
则
在三角形中,由正弦定理得
解得,
所以
又,
解得,
光在棱镜中的传播速度为
光线在棱镜中传播的时间为
解得
14. 如图所示的光滑杆沿水平方向固定,杆上的O位置有一销钉,圆环A套在光滑杆上,用长为的轻绳拴接一质量的小球B。开始圆环A放在销钉左侧处,用外力拉小球B至圆环A同一水平线上且使轻绳刚好拉直,然后将A、B同时由静止释放,圆环A运动到销钉处的瞬间立即被锁定,重力加速度,空气阻力可忽略。求:
(1)若圆环A的质量不计,当小球B第一次摆动到最低点时,小球B对轻绳的拉力大小;
(2)若圆环A的质量为,运动过程中圆环A和小球B的最大速度大小。(结果可保留根号)
【答案】(1)
(2),
【解析】
【小问1详解】
若圆环A的质量不计,轻绳绷紧前,小球B做自由落体运动,设小球B下落h高时,轻绳刚好绷紧,如图1所示,由几何关系得
解得
对小球B由机械能守恒定律得
解得
设此时轻绳与水平方向的夹角为,则有
轻绳绷紧的瞬间,小球沿轻绳方向的速度立即消失,以后小球B开始做圆周运动,圆周运动的初速度为
从轻绳绷紧到小球B第一次运动到最低点的过程,有
在最低点时,由牛顿第二定律得
解得
由牛顿第三定律可知,小球B对轻绳的拉力大小为
【小问2详解】
若圆环A的质量不能忽略,则圆环A和小球B组成的系统水平方向动量守恒,则有
又
所以
即圆环A和小球B水平方向的位移大小相等,此时小球下落的高度为H,如图2所示,由几何关系得
解得
设此时小球的水平速度大小为,竖直速度大小为,圆环A的速度最大,设速度大小为,则水平方向上有
又圆环和小球组成的系统机械能守恒,则有
小球向下摆动的过程中,小球与圆环沿绳方向速度始终相等,设轻绳与水平方向的夹角为,有
解得、、
圆环运动到销钉处立即被锁定,则小球B沿轻绳方向的速度立即减为0,则锁定后小球B的速度大小为
此后对小球B由机械能守恒定律得
解得
15. 某种轨道交通工具的电磁制动装置的原理图如图甲所示,间距为的两平行光滑轨道固定于水平地面上,轨道上O点右侧区域分布着磁场,以O点为坐标原点,沿轨道方向建立x轴,磁感应强度随x变化的图像如图乙所示。将电阻均为、长度均为L的两根金属杆M、N用两段长均为的硬质金属导线焊接成质量为的长方形金属框,并放置于轨道上。若金属框以大小为的初速度进入磁场,金属杆N运动到处时,立即对金属框施加外力F使其匀速进入右侧非匀强磁场区域,待金属框刚好完全进入非匀强磁场区域时立即撤去外力F。整个运动过程中金属框始终与导轨接触良好。忽略硬质金属导线的电阻,忽略金属框中电流间的相互作用力。求:
(1)金属杆N运动到处时的速度大小;
(2)撤去外力F前的瞬间,F的瞬时功率;
(3)撤去外力F后,金属框还能继续运动的位移大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
金属杆N从运动到的过程中,磁感应强度大小,金属杆N产生的平均电动势为
由闭合电路欧姆定律得
由动量定理得
解得。
【小问2详解】
金属杆N从运动到的过程中,同(1)可得金属杆N运动到处时的速度大小为,由图可得处的磁感应强度大小,在撤去外力F前瞬间,金属框匀速运动,由受力平衡得
撤去外力F前瞬间,F的瞬时功率为
代入数据解得。
【小问3详解】
撤去外力F后,金属杆M和N所在位置处的磁感应强度大小始终相差,回路中的感应电动势为
由闭合电路欧姆定律得
金属框所受的合外力大小为
对金属框由动量定理可得
可得撤去外力后有
金属框的位移大小为。
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2026年普通高校招生考试仿真模拟卷(六)
物理
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1、答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2、请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4、考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 我国太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”在国际上首次成功实现空间太阳波段光谱扫描成像。和为氢原子由或能级向能级跃迁产生的谱线(如图),则( )
A. 是氢原子由能级向能级跃迁产生的
B. 用同一双缝干涉装置研究和的干涉现象,的相邻干涉条纹间距大
C. 的光子动量大于的光子动量
D. 对应的光子能使氢原子从基态跃迁到激发态
2. 高速避险车道是高速道路上为刹车失控车辆所设置的紧急避险通道,一般为上坡车道,表面为铺满沙石或松软沙砾的制动层,末端设有防撞设施。图甲是某地高速避险通道,简化图如图乙,一辆重型半挂货车制动突然失灵,司机急忙关闭油门将车驶入避险车道,车道上等间距地分布着A、B、C、D、E五个点,车头到达E点处恰好减速到零,货车从A到E的运动视为匀变速直线运动,则( )
A. 车头经过段与段的过程中速度变化量相同
B. 车头经过D点时的速度等于通过的平均速度
C. 若车头通过、、、所用时间依次为、、、,则
D. 若车头通过、、、所用时间依次为、、、,则
3. 如图所示,虚线左侧有垂直于光滑水平面向上的匀强磁场,质量为m、电阻为R、半径为r的金属圆环静止在磁场中的水平面上,给圆环一个水平向右的初速度,当圆环刚好有一半出磁场时,圆环的加速度与速度的大小之比为k,则匀强磁场的磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
4. 现有由两颗中子星A、B组成的双星系统,可抽象为如图所示绕O点做匀速圆周运动的模型,经过若干年的演化后,A、B间的距离变为原来的倍,转速变为原来的倍,则下列说法正确的是( )
A. A、B的运动周期为原来的倍
B. A、B运动的角速度为原来的倍
C. A、B质量之和为原来的倍
D. A、B运动的线速度平方之和为原来的
5. 在一次科技活动上,胡老师表演了一个“马德堡半球实验”。他先取出两个完全相同的导热良好、在碗底都焊接了铁钩的不锈钢碗,将两个碗扣上后,用手动微型抽气机抽取碗内空气。已知碗口的直径为20,两个碗扣上后容积,抽气机每按压一次抽出体积为的气体。实验过程中碗不变形,也不漏气,空气视作理想气体且温度不变,大气压强。抽气10次后,用两段绳子分别钩着铁钩朝相反的方向拉,试图把两个碗拉开,如图所示,设每人平均用力为200N,请你估算一下,要想拉开,两侧至少各需要的人数为( )(取)
A. 16 B. 14 C. 12 D. 10
6. 一含理想自耦变压器的电路如图所示,滑片P可上下移动,从而改变副线圈的匝数,电路中的定值电阻,是可变电阻,交流电流表A、交流电压表、均为理想电表,且示数变化量的绝对值分别用和、表示。在电路左端a、b两点间加上电压不随负载变化的正弦交流电,下列说法正确的是( )
A. 若不变,当滑片P从上端缓慢向下移动时,电压表示数变大
B. 若不变,当滑片P从上端缓慢向下移动时,
C. 若滑片P位于原线圈中点处不动,改变,则不变且
D. 若滑片P不动,逐渐增大,则变压器的输入功率一定逐渐增大
7. 如图所示,带电荷量为6Q()的球1固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面上的a点,其正上方L处固定一电荷量为的球2,斜面上距a点L处的b点有质量为m的带电球3,球3与一端固定的绝缘轻质弹簧相连并在b点处于静止状态。此时弹簧的压缩量为,球2、3间的静电力大小为。迅速移走球1后,球3沿斜面向下运动。g为重力加速度,球的大小可忽略,下列说法正确的是( )
A. 球3可能带负电 B. 球3在间做简谐运动
C. 球3运动至a点的速度大小为 D. 球3在a点时的加速度大小是在ab中点时的4倍
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图甲所示为游乐园中的旋转飞椅,可简化为如图乙所示的模型,长的钢绳一端系着质量的座椅(包括游客),另一端固定在半径为的水平转盘边缘,转盘静止时座椅离地面的高度。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以角速度匀速转动达到稳定状态时,钢绳与转轴在同一竖直平面内且与竖直方向的夹角为,不计钢绳的重力和空气阻力。g取10,,,则( )
A. 转盘转动到稳定状态时,绳对座椅的拉力大小为625N
B. 转盘转动到稳定状态时,座椅的角速度大小为
C. 转盘转动到稳定状态时,游客的手机不小心滑落,则落地点距竖直轴为
D. 增大转盘的转速重新达到稳定状态后,绳子拉力大小不变
9. 一列简谐波沿x轴方向传播,时的波形图如图甲所示,P、Q、M为x轴上三个质点,质点P的平衡位置在处,其振动图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 该波的波速为60,沿x轴正方向传播
B. 质点M的平衡位置坐标为14m
C. 从开始,质点P与Q第一次回到平衡位置的时间差为
D. 至少再经过0.2s,质点P、Q的位移相等
10. 现代科学仪器中常利用电、磁场控制带电粒子的运动,如图甲所示,纸面内虚线上方,下方分别有匀强电场与匀强磁场,匀强电场竖直向下,匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度大小为B。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)从虚线上P点正上方、距离P点为d的M点由静止释放,进入磁场后恰好经过虚线上Q点正下方、距离Q点为的N点,P、Q两点的距离为;若将上述匀强电场延伸至磁场区域,如图乙所示,重新让粒子从M点由静止释放,经过一段时间粒子第一次到达最低点A(图中未标出),不计粒子重力。下列说法正确的是( )
A. 匀强电场的电场强度大小为
B. 粒子从M点运动到N点的时间为
C. P、A两点的竖直距离为
D. 粒子经过A点时速度大小为
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 如图所示,用气体压强传感器探究气体做等温变化的规律,操作步骤如下:
①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体,将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来;
②移动活塞至某一位置,记录此时注射器内封闭气体的体积和由计算机显示的气体的压强;
③重复上述步骤②,多次测量并记录压强和体积数据;
④根据记录的数据,作出相应图像,分析并得出结论。
(1)为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化,以下说法正确的是__________(填字母)。
A. 要尽可能保持环境温度不变
B. 实验过程中应缓慢地推动活塞
C. 实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞
D. 实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油
(2)分别在环境温度为、()时完成上述探究活动。下列各图能正确地反映实验过程中,气体压强p随体积V变化规律的是__________(填字母)。
A. B.
C. D.
(3)实验过程中因压缩气体过程中注射器漏气,测得多组压强p和体积V的数据后,在坐标平面上描点作图,则作出的图线应为图中__________(填“①”或“②”)。
(4)若考虑到连接注射器与传感器的软管内气体体积不可忽略,从理论上讲图像可能接近下列哪个图__________(填字母)。
A. B.
C. D.
12. 热敏电阻是传感器中经常使用的元件:
(1)某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律,可供选择的器材有:
待测热敏电阻(实验温度范围内,阻值约几百欧到几千欧);
电源E(电动势1.5V,内阻r约为0.5Ω);
电阻箱R(阻值范围0~9999.9Ω);
滑动变阻器(最大阻值20Ω);
滑动变阻器(最大阻值2000Ω);
微安表(量程,内阻为2500Ω);
开关两个,温控装置一套,导线若干。
同学们设计了如图甲所示的测量电路,主要实验步骤如下:
a.按图示连接电路;
b.闭合、,调节滑动变阻器滑片P的位置,使微安表指针满偏;
c.保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开,调节电阻箱,使微安表指针半偏;
d.记录此时的温度和电阻箱的阻值。
回答下列问题:
①为了更准确地测量热敏电阻的阻值,滑动变阻器应选用__________(填“”或“”)。
②某温度下微安表半偏时,电阻箱的读数为6500.0Ω,该温度下热敏电阻的测量值为__________Ω(结果保留到整数),该测量值__________(填“大于”或“小于”)真实值。
(2)在坐标纸中描绘热敏电阻的图像,如图乙所示。利用该热敏电阻、电动势(内阻不计)的电源、定值电阻R(其中阻值有3000Ω、5000Ω、12000Ω三种可供选择)、控制开关和加热系统设计电路,以实现环境温度控制。要求将环境温度控制在之间,且当1、2两端电压大于2V时,控制开关开启加热系统进行加热。下列A、B、C三种电路中,可以满足要求的是_________(填字母),定值电阻R的阻值应选_________Ω,1、2两端的电压小于________V时,自动关闭加热系统(不考虑控制开关对电路的影响)。
13. 某透明三棱镜的横截面如图所示,,,一单色光线从边上D点以的入射角入射,折射光线经边反射后与边平行,再经边的中点反射后从BC边射出三棱镜,已知边的长度为L,光在真空中的速度为c,不考虑多次反射。求:
(1)三棱镜的折射率。
(2)光线在棱镜中的传播时间。
14. 如图所示的光滑杆沿水平方向固定,杆上的O位置有一销钉,圆环A套在光滑杆上,用长为的轻绳拴接一质量的小球B。开始圆环A放在销钉左侧处,用外力拉小球B至圆环A同一水平线上且使轻绳刚好拉直,然后将A、B同时由静止释放,圆环A运动到销钉处的瞬间立即被锁定,重力加速度,空气阻力可忽略。求:
(1)若圆环A的质量不计,当小球B第一次摆动到最低点时,小球B对轻绳的拉力大小;
(2)若圆环A的质量为,运动过程中圆环A和小球B的最大速度大小。(结果可保留根号)
15. 某种轨道交通工具的电磁制动装置的原理图如图甲所示,间距为的两平行光滑轨道固定于水平地面上,轨道上O点右侧区域分布着磁场,以O点为坐标原点,沿轨道方向建立x轴,磁感应强度随x变化的图像如图乙所示。将电阻均为、长度均为L的两根金属杆M、N用两段长均为的硬质金属导线焊接成质量为的长方形金属框,并放置于轨道上。若金属框以大小为的初速度进入磁场,金属杆N运动到处时,立即对金属框施加外力F使其匀速进入右侧非匀强磁场区域,待金属框刚好完全进入非匀强磁场区域时立即撤去外力F。整个运动过程中金属框始终与导轨接触良好。忽略硬质金属导线的电阻,忽略金属框中电流间的相互作用力。求:
(1)金属杆N运动到处时的速度大小;
(2)撤去外力F前的瞬间,F的瞬时功率;
(3)撤去外力F后,金属框还能继续运动的位移大小。
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