内容正文:
绝密★启用前
浙江省2025~2026学年高二期中物理模拟试题(A+)
姓名 准考证号
本试题卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间90分钟。
考生注意:
1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内,作图时先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4.可能用到的相关参数:重力加速度g取10m/s²
5.测试范围:必修一、必修二、必修三、选修一、选修二、选修三到第三章
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不给分)
1.电压(voltage),也称作电势差或电位差,是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。电压的国际单位制基本单位表示为( )
A. B.
C.V D.
2.如图是高空之王阿迪力正在表演走钢丝节目,他沿倾斜钢丝小心翼翼地缓慢上行,在这一过程中( )
A.钢丝对阿迪力的作用力大小保持不变
B.钢丝对阿迪力的作用力方向垂直钢丝向上
C.阿迪力所受的摩擦力方向沿钢丝斜向下方
D.阿迪力手中的平衡杆所受合力方向竖直向上
3.火箭发射领域“世界航天第一人”是明朝的士大夫万户,他把47个自制的火箭绑在椅子上,自己坐在椅子上,双手举着大风筝,设想利用火箭的推力,飞上天空,然后利用风筝平稳着陆。假设万户及其所携设备(火箭、燃料、椅子、风筝等)的总质量为M,点燃火箭后在极短的时间内,质量为m的炽热燃气相对地面以的速度竖直向下喷出,忽略空气阻力的影响,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.火箭的推力来源于空气的浮力
B.在燃气喷出后的瞬间,火箭的速度大小为
C.喷出燃气后,万户及其所携设备能上升的最大高度为
D.在火箭喷气过程中,万户及其所携设备的机械能守恒
4.范德格拉夫静电加速器结构如图所示,其工作原理是先通过传送带将正电荷传送到金属球壳(电荷在金属球壳均匀分布),使金属球与地面间产生几百万伏的高压,然后利用高压给绝缘管中的带电粒子加速。在加速管顶端A点无初速度释放一带电粒子,粒子经过B、C两点到达管底(B为中点)。不计粒子重力,仅考虑球壳产生电场的影响,下列说法正确的是( )
A.B点电势比C点电势低
B.粒子从B点到C点的过程中电势能增大
C.粒子在B点的加速度小于在C点的加速度
D.粒子在与间的动能变化量不同
5.“嫦娥奔月”非神话,“破壁飞天”化玉娥。“万户”精魂付火箭,屈原“天问”下长河。2020年7月23日12时41分,文昌航天发射场上,长征五号遥四运载火箭成功将“天问一号”火星探测器顺利送入预定轨道。2020年10月中旬,“天问一号”在距离地球约2940万公里处进行一次深空机动,4个月后探测器将与火星交会。然后通过“刹车”完成火星捕获,完成多次变轨后,择机开展着陆、巡视等任务。已知火星和地球绕太阳公转半径之比为3:2,火星与地球质量之比1:10,半径之比为1:2,自转周期之比近似1:1,则( )
A.火星与地球绕太阳运动的向心加速度大小之比为9:4
B.火星与地球表面重力加速度之比2:1
C.火星与地球第一宇宙速度之比2:1
D.火星与地球平均密度之比4:5
6.小球在粘滞液体中运动时受到的摩擦阻力满足,其中是小球的半径,是小球相对于液体的速度,是液体的粘滞系数。某实验小组用高精度传感器研究钢球在甘油中的下落,多组实验后得到小球匀速时的速度与其半径的平方之间的关系如图所示,已知甘油的密度为,小球密度为,球的体积公式为,则值约为( )
A. B. C. D.
7.有关下列四幅图的描述,正确的是( )
A.图甲,交变电流的有效值为1.5A
B.图乙的雷达是利用电磁波遇到障碍物要发生衍射的这个特性工作的
C.图丙,LC振荡电路线圈中磁场的方向如图所示,且磁场正在减弱,可以判断此时M板带正电
D.图丁,变压器为理想变压器,滑动P可以改变接入电路的线圈匝数,图中n1:n2=1:2,P从上向下滑(指图中位置的上、下)的过程中变压器的输出功率先增大后减小
8.如图所示,有两个相邻的有界匀强磁场区域,磁感应强度的大小分别为2B、B,磁场方向相反,且与纸面垂直,两磁场边界均与x轴垂直且宽度均为L,在y轴方向足够宽。现有一底边长为L的等边三角形导线框,顶点a在y轴上,电阻为R,从图示x=0位置开始,在外力F的作用下向右沿x轴正方向匀速穿过磁场区域。在运动过程中,ab边始终与磁场的边界垂直。若已知,,规定顺时针电流为正方向,则线框中感应电流i、线框所受安培力F安的大小与线框移动的位移x的关系图像中正确的是( )
A. B.
C. D.
9.如图所示,光滑水平地面上固定M、N两个等量同种正电荷,带电量为Q,相距为,在其连线的中垂线上任意一点P自由释放一个负点电荷,电量为,质量为m,下列说法正确的是( )
A.从P→O的过程中,加速度越来越大,速度越来越大
B.从P→O的过程中,加速度越来越小,速度越来越大
C.中垂线上场强最大的位置离O点距离为
D.在中垂线上O点附近做小振动的周期为
10.如图所示,在光滑绝缘的水平面上方,有两个方向相反的水平方向的匀强磁场,磁场范围足够大,磁感应强度的大小左边为2B,右边为3B,一个竖直放置的宽为L、长为3L,单位长度的质量为m、单位长度的电阻为r的矩形金属线框,以初速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动,当线框运动到虚线位置(在左边磁场中的长度为L,在右边磁场中的长度为2L)时,线框的速度为,则下列判断正确的是( )
A.此时线框中电流方向为逆时针,线框中感应电流所受安培力为
B.此过程中通过线框截面的电量为
C.此过程中线框产生的焦耳热为
D.线框刚好可以完全进入右侧磁场
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有
一个是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.图甲是某同学站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图,中间的表示人的重心。图乙是根据传感器采集到的数据画出的图线,两图中各点均对应,其中有几个点在图甲中没有画出。取重力加速度,根据图象分析可知( )
A.人的重力为
B.点到点的过程中人的速度逐渐减小
C.点位置人处于超重状态
D.点的加速度小于点的加速度
12.如图所示,半球形均匀玻璃砖过球心O的截面为CPD,PO与底面垂直。由黄、紫两种单色光组成的一束细光束从P点以45°入射,折射光分为a、b两束光。下列说法正确的是( )
A.a光光子动量小于b光光子动量
B.这两束光都能使某种金属发生光电效应,则遏止电压Ua>Ub
C.a、b两束光从P点到底面所用的时间关系为ta<tb
D.a、b两束光从P点射入玻璃砖经底面反射一次到圆弧CP上所用的时间关系为ta=tb
13.如图所示,在竖直平面内建立直角坐标系,使抛物线形状的光滑杆顶点和对称轴分别与坐标系原点和轴重合,对应的方程为。现在杆所处的空间区域内施加的匀强磁场或的匀强电场,将一质量,带电量为的光滑小圆环套在足够长的杆上,并让杆绕轴做匀速圆周运动。若杆转动的角速度大小取某个特殊值时,小圆环能在杆上任意位置相对杆静止,则场的方向和杆转动的角速度是( )
A.匀强电场方向竖直向下, B.匀强电场方向水平向左,
C.匀强磁场方向竖直向上, D.匀强磁场方向垂直纸面向外,
非选择题部分
三、非选择题(本题共6小题,共58分)
14.(1)“研究平抛物体的运动”实验的装置如图所示,在实验前应_____
A.将斜槽的末端切线调成水平
B.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行
C.小球每次必须从斜面上同一位置由静止开始释放
D.在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O,作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点
(2)在“研究平抛物体的运动”实验中,某同学记录了A、B、C三点,取A点为坐标原点,建立了如图所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。那么小球平抛的初速度为________ ,小球抛出点的坐标为________ 。(取)
(3)A点的速度为_____m/s。
15.实验小组进行测量电源电动势和内阻,设计了如图甲所示的电路,保护电阻为R₁
(1)如果只需要测量电源电动势,则开关S2应该打到__________(填a或b)
(2)如果需要测量电源电动势和内阻,为了测量更准确,小组成员将保护电阻R1和电流表串联,先用多用电表测量电流表和保护电阻的总电阻。若多用电表由于常年不用导致内部电源电动势变小,则测量值___________(偏大/偏小/准确),若电表内部电动势准确,内阻变小,测量值___________(偏大/偏小/准确)。
(3)经过正确处理,电表测量值如图乙所示,电表示数为___________,然后将图甲中的开关S2应该打到___________(填a或b)进行实验,得到数据如图丙所示,则电源电动势和内阻分别为E=___________V,r=___________Ω。(结果保留两位有效数字)
16.如图所示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。
①实验时,应首先调节_____和_____的中心均位于遮光筒的轴线上,并使单缝和双缝竖直且互相平行。
②在滤光片插座上分别插入红色和绿色滤光片,看到的红色条纹间距_____(选填“等于”“大于”或“小于”)绿色条纹间距。
③若要增大双缝干涉条纹间距,下列正确的操作有_____。
A.减小双缝与光源间的距离 B.增大双缝与光源间的距离
C.增大滤光片与单缝间的距离 D.增大双缝与屏间的距离
17.取一个容积、瓶口截面积的透明塑料瓶(忽略可能的体积变化),向瓶内注入少量的水(质量、体积忽略不计),将橡胶塞打孔,安装上气门嘴,再用橡胶塞把瓶口塞紧,已知橡胶塞与瓶口的最大静摩擦力为。初始状态瓶中气体的压强与大气压相同,缓慢向瓶内打气,当瓶内压强达到某一值时,橡胶塞跳出瓶口,气体在极短的时间内喷出瓶口,气体喷出过程中与外界的热交换忽略不计。整个过程中环境的温度保持不变,大气压为,此状态下空气的密度为,瓶内气体可看作理想气体。
(1)瓶塞跳出过程中,气体分子的平均速率______(选填“变大”、“变小”或“不变”),气体分子对器壁单位面积的作用力______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)求瓶塞跳出时,打入气体的质量;
(3)已知气体喷出过程中对外界做功,空气的内能,,求喷出气体过程中瓶内温度的减少量。
18.如图所示,固定在水平面上的光滑金属导轨PQO和在O点用绝缘材料连接(连接点大小不计),通过单刀双掷开关S与恒流源、定值电阻R形成电路。导轨PQ与平行,间距为1m;为等腰三角形,顶角为虚线、间距为0.5m且均与导轨PQ垂直,虚线与导轨围成的矩形和内有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小均为1T。甲、乙为导体棒,甲静止在虚线处,乙静止在虚线右侧附近,虚线到单刀双掷开关、虚线到的距离均足够长,且虚线到的导轨表面覆盖了光滑绝缘涂层。已知甲的质量为1kg,乙的质量为甲的k倍,甲棒接入电路的阻值和定值电阻R的阻值均为2Ω,其余电阻不计。初始时开关S接1,恒流源使甲中的电流始终为1A,当甲滑过时立即将开关改接2并保持不变,甲乙发生弹性碰撞后,甲可以向左滑过(此时乙还未到达甲、乙都始终与导轨接触良好且平行于虚线试求:
(1)甲向右通过时的速度大小;
(2)若甲向左恰好穿过则k的大小;
(3)若,则甲向左运动过程R上产生的热量;
(4)为确保乙向右滑过O点,则k的取值范围。
19.如图所示,轨道由三部分组成,即:半径的光滑圆弧轨道,长度的粗糙水平轨道,以及足够长的光滑水平轨道。物块质量、物块质量压缩着一轻质弹簧并锁定(物块与弹簧不连接)静止于段中间,物块、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;段为半径的光滑圆弧轨道;小车与地面的阻力可不计。、与,间的滑动摩擦因数均为,现解除弹簧锁定,物块、由静止被弹出(、脱离弹簧后立即撤走弹簧),其中物块进入轨道,而物块滑上小车。不计物块经过各连接点时的机械能损失。
(1)若物块经过后恰好能到达A点,求通过点时圆弧轨道对的弹力大小;
(2)若物块经过后恰好能到达A点,请分析物块能否冲出小车最高点;
(3)若弹簧解除锁定后,要求物块不从轨道滑出,物块滑上小车后始终不滑离小车,求被锁定弹簧的最大弹性势能。
20.如图所示,在xOy直角坐标系中,在x轴负半轴区域内有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E₁(未知)。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,从A点(到x轴的距离是d)以一定的初速度沿x轴正方向开始运动,粒子恰好以速度v₀经过原点进入y轴右侧区域,v₀的方向与x轴正方向的夹角θ=30°。在第一、四象限内,距y轴为L的MN左侧区域内存在磁感应强度大小均为B(未知)的匀强磁场,第一象限的匀强磁场方向垂直纸面向外,第四象限的匀强磁场方向垂直纸面向里。MN右侧区域内存在正交分布的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度方向垂直纸面向里,大小也为B,电场强度沿x轴正方向,大小为E₂。若带电粒子恰好从MN与x轴的交点P进入MN右侧区域。不计粒子的重力,不计空气阻力。
(1)求A点到y轴的距离x和E₁的大小;
(2)求B的大小;
(3)若,,求粒子在MN右侧区域运动时,距y轴最远时的位置坐标。
试卷第10页,共11页
试卷第1页,共1页
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《浙江省2025~2026学年高二期中物理模拟试题(A+)》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
A
C
D
D
A
D
D
C
D
题号
11
12
13
答案
BC
AC
AC
1.A
【详解】由于电压的单位为伏特(V),则有
故选A。
2.A
【详解】AB.因为阿迪力正沿倾斜钢丝小心翼翼地缓慢上行,所以选手受力平衡,对阿迪力受力分析,受到自身竖直向下的重力,垂直于钢丝向上的支持力,沿着钢丝向上的摩擦力,三个力的合力为零,即钢丝对阿迪力的作用力与其重力等大反向,即钢丝对阿迪力的作用力大小保持不变,钢丝对阿迪力的作用力方向竖直向上,故A正确,B错误;
C.阿迪力所受的摩擦力方向沿钢丝斜向上方,故C错误;
D.阿迪力手中的平衡杆所受合力为0,故D错误。
故选A。
3.C
【详解】A.火箭的推力来源于喷出的高温高压气体(燃料燃烧时产生)对火箭的反作用力,故A错误;
B.在燃气喷出后的瞬间,万户及其所携设备组成的系统内力远大于外力,系统动量守恒,设火箭的速度大小为,规定火箭运动方向为正方向,由动量守恒定律得
解得火箭的速度大小为 ,故B错误;
C.喷出燃气后万户及所携设备做竖直上抛运动,上升的最大高度 ,故C正确;
D.在火箭喷气过程中,燃料燃烧产生的高温高压气体(向后喷出)对万户及所携设备做正功,所以万户及所携设备机械能不守恒,故D错误。
故选C。
4.D
【详解】AB.根据题意可知电场线方向沿着ABC的方向,沿着电场线方向电势逐渐降低,所以B点电势比C点电势高,粒子在加速过程中,动能增大,电势能减小,故AB错误;
C.电场线的疏密程度表示场强的大小,从A到C的过程中电场线逐渐稀疏,所以B点的场强大于C点的场强,根据牛顿第二定律
可知,粒子在B点的加速度大于在C点的加速度,故C错误;
D.因为从A到C的过程中场强逐渐减小,根据公式可知,AB两点间的电势差大于BC两点间的电势差,所以粒子在AB间的动能变化量大于在BC间的动能变化量,故D正确;
故选D。
5.D
【详解】A.由牛顿第二定律,可得
得
则
A错误;
B.火星与地球表面重力等于万有引力,可得
得
则
B错误;
C.由万有引力提供向心力,可得
得
则
C错误;
D.由
联立解得
可得
D正确。
故选D。
6.A
【详解】由于小球在匀速运动时合外力等于0,由小球受力分析可知
由浮力公式可知
由密度公式可知
联立式子可得
将上述式子变形可得
由题干可知,,由图像可知斜率
代入数据后可得
故选A。
7.D
【详解】A.根据交流电有效值的定义,有
代入图中数据求得该交流电有效值为,故A错误;
B.雷达是利用电磁波遇到障碍物要发生反射的这个特性工作的,故B错误;
C.磁场正在减弱,由右手螺旋定则可知,电流由a流向b,正在给电容器充电,N板带正电,故C错误;
D.等效电路如图所示
可知
根据理想变压器电流与匝数成反比,有
联立可得等效电阻
P从上向下滑的过程中,当时,可得
根据电源输出功率与外电阻的关系变化规律,可知此时变压器输出功率最大,即P下滑到线圈的中点时变压器的输出功率最大,P继续下滑,等效电阻减小,变压器的输出功率减小,故D正确。
故选D。
8.D
【详解】C.根据右手定则可知,线框刚进入磁场时的电流为顺时针方向,应取正值,C错误;
A.线框在运动的过程中,切割的有效长度
在过程中,磁场的磁感应强度为,切割的有效长度从0均匀增大到,然后又从最大减小到0,感应电流峰值出现在处,
在过程中,由于线框的左右两边切割方向相反的磁场,电动势累加,峰值出现在处,峰值处的等效切割长度为
,峰值之后又从峰值均匀减小为零,由右手定律可知,此过程中电流为逆时针方向,取负值,A错误;
B.在过程中,磁场的磁感应强度为,切割的有效长度从0均匀增大到,然后又从最大减小到0,感应电流峰值出现在处,,B错误;
D.安培力,有效切割长度随x线性变化,所以,在处,安培力第一次出现最大值,同理,在处,第二次达到最大值,,在处,第三次达到最大值,,D正确。
故选D。
9.C
【详解】C.设PO线上的点与Q点的连线与水平方向的夹角为,则场强为
令
由于
可知当,即时,有
故C正确;
AB.这说明由于释放粒子初始位置的不同,可能出现以下两种情况:①加速度不断减小的加速运动;②加速度先增加后减小的加速运动。故AB错误;
D.设某时刻质点运动到距离O点上方x处,则其合力向下,为
周期为
故D错误。
故选C。
10.D
【详解】A.线框左边切割磁感线相当于电源,由右手定则可知,其下端为正极,同理线框右边其上端为正极,则感应电流方向为逆时针,回路中产生感应电动势为
感应电流为
此时线框所受安培力为
所以A错误;
B.由动量定理有
联立解得
所以B错误;
D.此过程中通过线框磁通量的变化量为
此过程中通过线框截面的电量为
联立解得
则
当线框全部进入右侧磁场时有
此过程中通过线框截面的电量为
联立解得
由动量定理有
联立解得
所以D正确;
C.此过程中线框产生的焦耳热为
所以C错误;
故选D。
11.BC
【详解】A.开始时人处于平衡状态,人对传感器的压力是500N,传感器对人的支持力也为500N,根据力的平衡可知,人的重力也是500N,故A错误;
B.结合图线分析,点到点人处于超重状态,在减速向下运动,故点到点的过程中人的速度逐渐减小,故B正确;
C.e点时人对传感器的压力大于其重力,故传感器对人的支持力大于其重力,人有向上的加速度,处于超重状态,故C正确;
D.人在d点时人受到的支持力较大,则由牛顿第二定律可知
f点的支持力为零,人处于完全失重状态,加速度为重力加速度,d点的加速度大于f点的加速度,故D错误。
故选BC。
12.AC
【详解】A.根据折射定律可知,b光的折射率大于a光的折射率
又可知b光在玻璃中传播速度小于a光的速度
由于,可得,所以b光的波长小于a光的波长
代入光子动量,可知a光光子动量小于b光光子动量,故A正确;
B.因为b光的波长小于a光的波长,所以b光的频率较大,根据爱因斯坦光电效应方程可知,b光的遏止电压大于a光的遏止电压,故B错误;
C.由以上分析可得
又
联立可得
代入可得a、b两束光从P点到底面所用的时间关系为tₐ<tᵦ,故C正确;
D.如图所示可知
又
代入可知tₐ<tᵦ,故D错误。
故选AC。
13.AC
【详解】AB.设小圆环所在位置的横坐标为,则小圆环绕轴做匀速圆周运动的轨道半径为
作出抛物线在该位置的切线,设该切线与轴的夹角为,则切线的斜率为
抛物线的方程为
对函数求导,得
根据函数在某点的导数值,等于函数图像在该点处切线的斜率,有
小圆环能在杆上任意位置相对杆静止,则小圆环在水平方向和竖直方向受力的大小始终不变。所以匀强电场方向沿竖直方向,电场力的大小为
重力的大小
设杆对小圆环的支持力为,在竖直方向上,小圆环处于平衡状态,所以与方向相同,则匀强电场方向竖直向下,有
在水平方向上,由沿水平方向的分力提供向心力,有
联立解得,故A正确,B错误;
CD.小圆环能在杆上任意位置相对杆静止,则小圆环在水平方向和竖直方向受力的大小始终不变。则小圆环所受洛伦兹力始终沿半径方向,根据左手定则可知,匀强磁场方向沿竖直方向,洛伦兹力的大小为
在竖直方向上,小圆环处于平衡状态,有
在水平方向上,由沿水平方向的分力和洛伦兹力的合力提供向心力,有
联立可得
在上式中可忽略不计,所以匀强磁场方向可竖直向上,也可竖直向下,解得,故C正确,D错误。
故选AC。
14.(1)ABC
(2)
(3)
【详解】(1)[1] A.实验中必须保证小球做平抛运动,而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用,A正确;
B.根据平抛运动的特点可知其运动轨迹在竖直平面内,因此在实验前,应使用重锤线调整木板在竖直平面内,即要求木板平面与小球下落的竖直平面平行,B正确;
C.由于要记录小球的运动轨迹,必须重复多次,才能画出几个点,因此为了保证每次平抛的轨迹相同,所以要求小球每次从同一高度释放,C正确;
D.在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O,不能作为小球做平抛运动的起点,应该以小球在末端时,球心在竖直平面上的投影作为起点和所建坐标系的原点,D错误。
故选ABC。
(2)[2][3] 小球做平抛运动,竖直方向有
解得
水平速度
由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可得点的竖直速度
所以从抛出到点的时间
小球下落的初始位置到点的竖直距离
所以小球下落的初始位置的纵坐标
小球下落的初始位置到点的水平距离
所以小球下落的初始位置的横坐标
故小球抛出点的坐标为
(3)[4]小球从点到点,在竖直方向上有
所以
故A点的速度为
解得
15.(1)a
(2) 偏大 准确
(3) 4.0 a 1.5 1.0
【详解】(1)如果只需要测量电源电动势,则开关S₂应该打到a。因为开关S ₂打到a时,电流表内接(相对于电源来说),该电路测电源的电动势无系统误差。
(2)[1]根据欧姆表的原理可知
故电动势减小,则欧姆表的内阻也减小,根据闭合电路欧姆定律有
故测同一电阻时,对应的电流减小,则指针位置偏左,电阻的测量值偏大;
[2]若电表内部电动势准确,内阻变小,根据
可知欧姆表内阻不变,根据
可知测量同一电阻时,对应的电流不变,故电阻的测量值准确。
(3)[1]根据题意可知,保护电阻R₁和电流表串联的总电阻一定小于,则电表示数为;
[2]因先用多用电表测出了电流表和保护电阻的总电阻,为了减小电动势和内阻的测量误差,开关S₂应该打到a,这样可以消除测量电动势和内阻的系统误差;
[3][4]图丙中纵截距表示电源的电动势,斜率的绝对值表示,故,
则
16. 光源 滤光片 大于 D
【详解】①[1] [2]用双缝干涉测量光的波长实验首先调节光源和滤光片的中心均位于遮光筒的轴线上,并使单缝和双缝竖直且互相平行,使光源发出的光束沿遮光筒的轴线把屏照亮。
②[3]根据双缝干涉条纹间距公式
红光的波长比绿光的波长大,可知红色条纹间距大于绿色条纹间距。
③[4]根据双缝干涉条纹间距公式
可知在同样波长的光照射下,增大双缝到光屏的距离l,或减小双缝的间距d,都可以增大干涉条纹间距。
故选D。
17.(1) 变小 变小
(2)
(3)
【详解】(1)[1]瓶塞跳出过程中,气体对外做功且与外界没有热交换,故内能减小,温度降低,气体分子的平均速率变小。
[2]根据理想气体状态方程
可知,若减小,增大,则减小,故气体分子对器壁单位面积的作用力变小。
(2)以瓶塞跳出瞬间瓶内气体为研究对象,看作体积为,压强为的气体等温压缩到体积、压强,有
瓶塞跳出瞬间
等温过程
代入得
打入气体的质量
(3)研究对象为喷出前所有的气体,故其总质量
由热力学第一定律
其中
故
由已知条件,(的单位用)
18.(1)1m/s
(2)
(3)
(4)见解析
【详解】(1)由题知棒甲做匀加速直线运动,对甲棒
解得v=1m/s
(2)两棒碰撞,
解得
甲棒向左运动恰好穿过磁场
解得
(3)当k=3时
根据
解得
R上的热量为
解得
(4)乙在右侧磁场中运动时,甲已经离开左侧磁场,故此时乙作为电源,甲与定值电阻并联,有
对乙应用动量定理,在极短时间内,有
令
可利用微元法思想作如下推导
则有
其中,是乙到达O点时的速度。解得,
19.(1);(2)能;(3)
【详解】(1)从B到A由动能定理得
解得
在B点由牛顿第二定律得
解得
(2)P从C到B由动能定理得
弹簧释放时由动量守恒定律得
解得
设物块滑上小车后与车共速时上滑的高度为,共同速度为,由动量守恒定律得
解得
由动能定理得
解得
即物块能冲出小车最高点G;
(3)①P不从左侧轨道A点冲出,弹簧解除锁定时
②P不从左侧轨道点滑出,弹簧解除锁定时
解得
③滑上小车,且刚好不从小车最高点冲出则
解得
④滑上小车,且刚好不从小车左端滑出
解得
综上所述
此时
所以,弹簧解除锁定前具有的最大弹性势能
20.(1),
(2)(n=1,2,3…)
(3)[,](k=0,1,2,3…)
【详解】(1)粒子在第二象限做类平抛运动,水平方向上有
竖直方向上有,
解得,
(2)带电粒子恰好从MN与x轴的交点P进入MN右侧区域,作出运动轨迹,如图所示
由于粒子可以多次经过x轴最后恰好从交点P进入MN右侧区域,根据几何关系有
解得
粒子在磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,则有
解得(n=1,2,3…)
(3)当时,结合上述,粒子在中间磁场中运动轨迹如图所示
进入右边复合场中的速度大小仍为v₀,方向如图所示,与x轴正方向的夹角也为θ。将粒子在右边复合场的速度沿x轴方向和垂直于x轴方向正交分解,x轴方向有
x轴垂直方向有
分速度v₂使粒子受到的洛伦兹力
方向沿x轴负方向。粒子受到的电场力
方向沿x轴正方向,F洛2与F电平衡,则粒子沿v₂方向做匀速直线运动。分速度v₁使粒子做匀速圆周运动,轨道半径设为r₁,则有,
解得,
粒子在MN右侧运动过程中,每一次离y轴最远时,x坐标为
y坐标分MN左右两边来分析,作出粒子运动轨迹如图所示
粒子在MN右边离y轴最远时,由于存在分速度v₁,每一次都做匀速圆周运动,轨道半径均为
又由于存在分速度v₂,沿NM方向做匀速直线运动,每转圈的时间内,y方向位移
在MN左边运动过程中,粒子从右向左穿过MN时速度大小仍为v₀,方向与x轴负方向所成夹角仍为θ=30°
在MN左边磁场中运动的轨道半径
r₂在MN上的分量
综合上述可知,粒子在MN右侧离y轴最远时的y坐标(k=0,1,2,3…)
解得
即在MN右侧粒子离y轴最远时坐标为[,](k=0,1,2,3…)
答案第18页,共19页
答案第19页,共19页
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