精品解析:陕西西安高级中学2026届高三下学期模拟预测物理试题(二)
2026-04-20
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2份
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27页
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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) | 陕西省 |
| 地区(市) | 西安市 |
| 地区(区县) | 碑林区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.70 MB |
| 发布时间 | 2026-04-20 |
| 更新时间 | 2026-06-18 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57435299.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
西安高级中学2026届模拟预测物理试题(二)
注意事项:
1.本试题共6页,满分100分,时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
一、选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1. 我国探月工程使用钚238()同位素热源配合温差发电组件为探测器供电,主要利用其发生衰变释放的热来发电,发电组件热端为放射性同位素衰变热源,冷端为月球月夜低温环境,发电组件内的电子在温差驱动下由热端向冷端定向移动形成电流,则( )
A. 一个核内有144个中子
B. 该衰变的核反应方程为
C. 的半衰期会受到温差的影响
D. 工作时发电组件内的电流方向由热端到冷端
【答案】A
【解析】
【详解】A.原子核内中子数等于质量数减去质子数,的质量数为238,质子数为94,因此中子数为,故A正确;
B.题干明确该反应为衰变,衰变会放出粒子(),反应后质量数减少4、电荷数减少2,选项中的方程为衰变的核反应方程,不符合衰变规律,故B错误;
C.半衰期是放射性原子核的固有属性,仅由原子核内部结构决定,与温差等外界环境条件无关,故C错误;
D.电流方向规定为正电荷定向移动的方向,与负电荷(电子)定向移动方向相反,已知电子由热端向冷端移动,因此电流方向为冷端到热端,故D错误。
故选A。
2. 如图所示的变压器为理想变压器,两电表为理想交流电表,定值电阻的阻值为,电阻箱的调节范围为0~99.9Ω。现在ab间接入的交流电,当电阻箱的阻值为时,两电表的示数分别为16V和0.25A。下列说法正确的是( )
A. 流过电流表的电流每秒改变方向50次
B. 变压器原、副线圈的匝数比为
C.
D. 当电阻箱的阻值为时,电源消耗的总功率为12W
【答案】B
【解析】
【详解】A.ab间接入的交流电,根据
可得频率
可得流过电流表的电流每秒改变方向100次,故A错误;
B.根据电压关系,其中满足
可得
满足,电流关系
联立可得
可得变压器原、副线圈的匝数比为,故B正确;
C.根据
可知,故C错误;
D.当电阻箱的阻值为时,根据
可得原线圈电流为
电源消耗的总功率为,故D错误。
故选B。
3. 某机场行李物品传送装置的直线段部分简化图如图甲所示,传送装置由传送带及固定挡板组成,固定挡板与传送带上表面垂直,行李在传送带上运动时的剖面图如图乙所示。传送带上表面与水平台面的夹角θ=37°,传送带运行速度v=1m/s,传送带的长度L=50m。旅客将长方体行李(可视为质点)从传送带的左端由静止释放,行李在传送带的右端被取走,已知行李与传送带间的动摩擦因数μ1=0.3125,其侧面与挡板C间的动摩擦因数μ2=0.25,取重力加速度大小g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。下列说法正确的是( )
A. 行李相对传送带运动时的加速度大小为1m/s2
B. 行李在传送带上加速运动的时间为2s
C. 行李随传送带一起匀速运动时不受传送带的摩擦力
D. 行李在传送带上运动的时间为46s
【答案】A
【解析】
【详解】A.对行李,有,
行李与传送带间的滑动摩擦力大小
摩擦力方向与运动方向相同,行李与挡板间的滑动摩擦力大小
摩擦力方向与运动方向相反,对行李,有
解得,故A正确;
C.行李随传送带一起匀速运动时,传送带对行李的摩擦力与挡板对行李的摩擦力平衡,故C错误;
BD.行李加速运动的时间
加速运动的位移
匀速运动的时间
总时间,故BD错误。
故选A。
4. 如图所示,不可伸长的轻绳AO、BO与弹性绳CO(遵循胡克定律)系于O点,AO另一端固定,BO水平且另一端连接着置于粗糙水平面的物体P,弹性绳CO下方悬挂一小球Q,初始时系统处于静止状态。现由于小球Q受到水平向左恒定风力作用,稳定后弹性绳CO偏离竖直方向一定夹角,此过程中物体P未发生移动,下列说法正确的是( )
A. 轻绳AO的拉力变小 B. 轻绳BO的拉力变小
C. 物体P受到的摩擦力不变 D. 小球Q的位置一定变高
【答案】D
【解析】
【详解】A.初始时,设小球的质量为,轻绳的拉力为,对小球,在竖直方向受力平衡,有
设与水平方向的夹角为,轻绳的拉力为,由平衡条件,在竖直方向,有
解得
稳定后,不变,设偏离竖直方向的角度为,由平衡条件,得弹性绳的拉力
解得
对结点,在竖直方向受力平衡,有
解得
由可知,和初始状态相比,轻绳的拉力大小不变,故A错误;
B.初始时,设轻绳的拉力为,由平衡条件,在水平方向,有
解得
设风力为,稳定后,对小球,水平方向平衡,有
对结点,水平方向平衡,有
由可知,轻绳BO的拉力比原来变大,故B错误;
C.物体始终处于静止状态,由平衡条件可知,物体受到的摩擦力始终与轻绳BO的拉力大小相等,因此物体P受到的摩擦力也变大,故C错误;
D.设弹性绳CO的原长为,劲度系数为,根据胡克定律,可得初始时小球Q到结点的距离为
稳定后,小球到结点的竖直距离为
因为,所以
则小球的位置变高,故D正确。
故选D。
5. 如图所示,一可视为点电荷带正电的小物块被锁定在固定斜面上的点,物块连接一个弹性绳,跨过墙上固定的光滑定滑轮B,固定在天花板上的点。某时刻,该空间加一平行于斜面向上的匀强电场,同时解除锁定,小物块从静止开始沿斜面向上运动,最远能到达点。已知匀强电场的电场强度为,斜面倾角,物块质量为,电荷量为,物块与斜面间动摩擦因数为 ,弹性绳的原长等于AB,绳中弹力符合胡克定律,劲度系数为,BM与斜面垂直,且。物块沿斜面方向移动的距离用表示,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取,,,下列说法正确的是( )
A. 物块上滑过程中受到的摩擦力逐渐变大
B. 物块的加速度随变化的关系为
C. 物块在MN的中点处的速度大小为
D. MN的长度为0.6m
【答案】C
【解析】
【详解】A.设弹性绳与BM夹角为,由受力分析垂直斜面方向有
则,运动过程中斜面弹力不变,由可知,物块上滑过程中受到的摩擦力不变,故A错误;
B.设弹性绳与BM夹角为,由受力分析沿斜面方向牛顿第二定律有
又由几何关系
联立可得
代入数据,故B错误;
C D.根据上述作出 图像如图所示
可知物块从到的过程, 图线的面积乘以质量即为合力做功,根据对称性可知
解得
设物块在中点处的速度,根据动能定理可得
解得,故C正确、D错误。
故选C。
6. 如图所示,在某种均匀弹性介质中的x轴上坐标分别为和 的Q、P两点有两波源,时两波源同时开始沿y轴方向振动,产生的两列简谐横波沿x轴相向传播,时的波形如图所示。质点M的平衡位置坐标为,下列说法正确的是( )
A. P点发出的乙波波速较大
B. 两列波不会产生稳定的干涉现象
C. M点为振动减弱点,振幅为
D. 0~10s内质点M通过的路程为
【答案】D
【解析】
【详解】A.波速由介质决定,故两列波的波速相等,故A错误;
B.由波形图知两列波的波长均为 ,又
故两波源的频率相同,相位差恒定,是相干波,故两列波相遇会产生稳定的干涉现象,故B错误;
C.两波源的振动步调相反,又波程差
故M点为振动加强点,振幅为,故C错误;
D.由题意知,P波源产生的波先经传至M点,而Q波源产生的波传至
M点需要时间为
在时间内,P波源产生的波引起M点通过的路程为
在最后,两列波叠加共同引起M点通过的路程为
故0~10s内质点M通过的路程共为,故D正确。
故选D。
7. 假设导弹在高空巡航阶段,短时间内的运行轨道可近似为仅受地球引力作用的匀速圆周运动。由于高空存在稀薄空气阻力,需通过持续喷气对导弹施加一个与速度方向相同的推力,以维持其匀速圆周运动状态。现已知导弹圆周轨道离地高度为,地球半径为,地球表面重力加速度为,轨道处空气平均密度为,导弹垂直于速度方向的横截面积为;空气分子与导弹碰撞后会与导弹共速(碰撞前空气分子速度可视为0)。则该推力的功率为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】万有引力提供向心力:,结合地球表面重力加速度关系
解得
取 时间内与导弹碰撞的空气为研究对象,导弹对空气的作用力为,该部分空气质量,碰撞后空气速度与导弹共速为,由动量定理有
解得导弹对空气的作用力
根据牛顿第三定律,空气对导弹的阻力
根据匀速圆周运动,则推力 ,功率
代入的表达式得,故B正确。
故选B。
二、多选题(本题共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,全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错的得0分)
8. 如图甲所示,质量均为的物块与物块 之间拴接一轻质弹簧,静止在光滑的水平地面上,物块与竖直墙面接触,初始时弹簧处于压缩状态并被锁定,弹簧的弹性势能大小为,时刻解除锁定,规定向右为正方向,图乙是物块 在时间内运动的图像。下列说法正确的是( )
A. 时间内,物块、 以及弹簧组成的系统机械能、动量都守恒
B. 时间内,合外力对物体 做功为
C. 时间内,墙对的冲量大小为
D. 时间内,图线与轴所围的面积大小为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.时间内,墙对有外力作用,系统动量不守恒,只有机械能守恒,因此全过程动量不守恒,故A错误;
B.内,弹性势能全部转化为 的动能,得
时刻 速度
时刻、 共速,由动量守恒
得
在的动能
根据动能定理,合外力对 做功等于动能变化,大小为,故B错误;
C.对系统,内,墙对的冲量等于系统总动量的变化
代入得,故C正确;
D.图像中,图线与轴围成的面积表示速度变化量的大小。时刻弹簧恢复原长,由动量守恒、机械能守恒(质量相等的弹性碰撞交换速度),得 末速度。因此速度变化量大小
即面积大小为,故D正确。
故选CD。
9. 如图甲所示,在水平实验台上固定一个周长为的超导圆环,一块质量为的永磁铁沿圆环中心轴线从正上方缓慢向下运动,永磁铁最终悬浮在圆环正上方高度处,由于超导体存在极小的电阻导致电流衰减,永磁铁的悬浮位置会随时间缓慢下移,经过时间,悬浮高度变为。已知永磁铁在高度处时,圆环所在位置的磁感应强度大小分别为,磁场方向与水平方向的夹角分别为,圆环中的感应电流大小分别为。图乙为实验测得的圆环中电流大小的平方随时间变化的图像,重力加速度为,忽略磁场能的变化。下列说法正确的是( )
A. 从上向下看,超导圆环中感应电流的方向为逆时针方向
B. 永磁铁在高度处时,超导圆环所受安培力的大小为
C. 永磁铁在高度处时,超导圆环所受安培力的方向竖直向上
D. 该超导圆环的电阻值为
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.永磁铁向下靠近圆环,穿过圆环的向下磁通量增加,根据楞次定律,感应电流产生的磁场方向向上阻碍磁通量增加;由右手螺旋定则,从上向下看,超导圆环中感应电流为逆时针方向,故A正确;
B.将磁感应强度分解为竖直分量和水平分量,竖直分量对电流的安培力沿水平方向,总合力为零;水平分量对每个电流元的安培力均沿竖直方向,总安培力大小为 ,故B正确;
C.永磁铁悬浮平衡,重力向下,因此圆环对永磁铁的安培力竖直向上;根据牛顿第三定律,永磁铁对超导圆环的安培力方向竖直向下,故C错误;
D.根据能量守恒,永磁铁重力势能的减少量全部转化为超导圆环电阻的焦耳热(忽略磁场能变化),即
随 线性变化,焦耳热
整理得,故D正确。
故选ABD。
三、实验题(本题2小题;合计14分)
10. 小青同学研究平抛运动规律的实验装置如图所示,让质量为的小球多次从斜槽上的挡板处由静止释放,从轨道末端抛出,落在水平地面上。为了测量小球在点的速度和在轨道上损失的机械能、她准备了一块木板,木板的下端放在水平地面上且可以在地面上平移,木板与水平地面的夹角始终为。
(1)小青同学进行了下列实验步骤:将轨道末端调整至水平状态;轨道末端重锤线的延长线与水平地面的交点记为点;让小球多次从轨道上滚下,平移木板使小球与木板刚好不相碰、此时木板与地面的接触点记为点。若小球离开点时的速度大小为,则小球与木板刚好不相碰时的速度大小为___________。
(2)在某次实验中,测得挡板底部到地面的高度,轨道末端到地面的高度点到点的距离,取重力加速度大小。小球可视为质点,则小球离开点时的速度大小为___________,小球在轨道上损失的机械能为___________。(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1)
(2) ①. 2.0 ②. 2.0×10-2
【解析】
【小问1详解】
设小球从点离开轨道后经过时间到达木板处,此时小球在竖直方向的分速度与水平方向的分速度大小相等,即竖直分速度大小
小球与木板刚好不相碰时的速度大小
【小问2详解】
[1][2]根据平抛运动规律有,
由几何关系可知
解得
小球在轨道上损失的机械能
解得
11. 某实验小组使用如图甲所示装置探究等压情况下一定质量气体的体积与温度的关系。用橡胶帽封闭注射器的上端,使注射器中封闭一定质量的气体,柱塞下使用细绳悬挂一重物,整个装置置于控温箱内,控温箱内气体始终与外界相通,通过改变控温箱温度读取多组温度、体积数值,并作体积热力学温度图像。
(1)实验过程中,下列说法正确的是( )
A. 实验过程要保证空气柱密闭性良好
B. 柱塞处涂抹润滑油的目的是为了减小摩擦而非密封气体
C. 改变控温箱温度后,应迅速读取体积,防止气体泄漏
(2)若实验操作规范无错误,作出V-T图像,如图乙所示,图像不过原点的原因是_____________。
(3)某组员认为:若将控温箱密闭,与外界大气不相通,当控温箱内温度缓慢升高时,柱塞和重物的高度会不降反升,请问其观点是否正确?_______________(选填“正确”或“不正确”)。
【答案】(1)A (2)未考虑橡胶帽內气体的体积
(3)正确
【解析】
【小问1详解】
A.该实验过程要保证空气柱密闭性良好,故A正确;
B.柱塞处涂抹润滑油的目的是为了密封气体保证空气柱密闭性良好,故B错误;
C.改变温控箱温度后,应该等待足够长时间,温度计示数稳定后再读取空气柱体积,故C错误。
故选A。
【小问2详解】
设橡胶帽内气体体积为 ,根据理想气体状态方程,则有
整理可得
所以图像不过原点原因是未考虑橡胶帽内气体的体积。
【小问3详解】
若将控温箱密闭,当控温箱内温度升高时,假设柱塞不动,则有
注射器内气体与控温箱内气体温度始终相同,结合之前的分析可知,所以有,即柱塞会上升,所以该观点正确。
四、解答题(3小题,40分)
12. 如图所示,在竖直面内,一质量m的物块a静置于悬点O正下方的A点,以速度v逆时针转动的传送带MN与直轨道AB、CD、FG处于同一水平面上,AB、MN、CD的长度均为L。圆弧形细管道DE半径为R,EF在竖直直径上,E点高度为H。开始时,与物块a相同的物块b悬挂于O点,并向左拉开一定的高度h由静止下摆,细线始终张紧,摆到最低点时恰好与a发生弹性正碰。已知m=2g,L=1m,R=0.4m,H=0.2m,v=2m/s,物块与MN、CD之间的动摩擦因数=0.5,轨道AB和管道DE均光滑,物块a落到FG时不反弹且静止。忽略M、B和N、C之间的空隙,CD与DE平滑连接,物块可视为质点,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)若h=1.25m,a、b碰撞后瞬时物块a的速度v0的大小;
(2)求物块a到达DE最高点E时的速度大小vE(用h表示),此时管道对物块的作用力FN;
(3)在(1)的条件下,物块a最终静止的位置x坐标(以A点为坐标原点,水平向右为正建立x轴)。
【答案】(1)
(2)当 时 (方向竖直向上);当 时 ;当 时 (方向竖直向下)。
(3)
【解析】
【小问1详解】
物块b摆到最低点过程中,由机械能守恒定律有
解得
a与b发生弹性碰撞,规定向右为正方向,根据动量守恒定律和机械能守恒定律可得,
联立解得
【小问2详解】
碰后对a,根据动能定理有
其中 ,联立解得
可知当 时,物块a到达E点时的速度恰好为零,则有
方向竖直向上。
设在E点管道对物块a有弹力,取竖直向下为正方向,则在E点由牛顿第二定律有
联立解得
可知当 时,弹力为负,则弹力方向竖直向上;当h=1.4m时,弹力为0;当 时,弹力为正,则弹力方向竖直向下。综上可知,当 时, (方向竖直向上);当 时, ;当 时 (方向竖直向下)。
【小问3详解】
由第(2)问可知h=1.25m时物块a能过E点,且速度大小为
物块a从E点抛出后,根据平抛运动规律有,
联立解得
故物块a最终静止的位置x坐标
几何关系可知
联立解得
13. 半球形透明体的圆面朝上水平放置,半径为R,球心为O,顶点为B,如图所示。圆面上有一点A,。有一点光源S(未画出),在透明体上方,与A、O、B在同一竖直平面内,S与O水平距离为,竖直距离为,光线SA经透明体折射后恰好过B点。光线SA和SO经透明体折射后,在另一侧点相交。求
(1)画出光线SA、SO经透明体折射后到达的光路图;
(2)透明体折射率n;
(3)到O的水平距离d(第(3)问只写结果,不要求写计算过程)。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
光路图如图所示
先确定光源位置,连接、,画出透明体内的折射光线,折射角比入射角小些,从B点射出的光线在空气中的折射角大于入射角,过点的光线射出透明体时,方向不变,如上图所示。
【小问2详解】
根据折射率定义
由几何关系可得,
解得
【小问3详解】
由图中的几何关系可得,
由题意知
根据折射率定义,可得
解得
14. 如图所示,空间交替分布着高度均为、水平方向足够宽的匀强电磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,虚线边界有磁场无电场。区域Ⅰ、Ⅲ磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小相同,区域Ⅱ电场方向竖直向上,电场强度。区域Ⅰ磁场上边界虚线上P点有一粒子源,可沿纸面以的速度向磁场内发射带负电的粒子,粒子的比荷,不计粒子重力。设粒子从P点射出时的速度方向与竖直方向的夹角为,当 时,粒子恰能从P点正下方进入区域Ⅱ,取。
(1)求磁感应强度B的大小;
(2)若粒子能进入区域Ⅲ且不能从下边界离开区域Ⅲ,求满足的条件;
(3)若,将区域Ⅲ的高度调整为,求粒子运动多长时间后其竖直位移大小为。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【详解】(1)粒子恰能从P点下方进入电场,由几何关系有
解得
粒子在磁场中做匀速圆周运动
解得
(2)当时,粒子不能进入Ⅱ、Ⅲ区域。粒子能进入区域Ⅲ且不能从下边界离开区域Ⅲ,设粒子在区域Ⅲ中竖直速度变为0时水平速度为,取向左为正,在磁场中由水平方向动量定理有
粒子在磁场中,
又由动能定理有
联立解得
(3)粒子经电场加速后,速度大小变为,根据动能定理有
解得
粒子在区域Ⅲ内做匀速圆周运动有
解得
粒子运动轨迹如图所示
粒子在区域Ⅲ内运动到最低点时竖直位移为,粒子第一次竖直位移为时,粒子在区域Ⅰ运动的时间
粒子在区域Ⅱ运动的时间
粒子在区域Ⅲ运动的时间
粒子第一次竖直位移为时需要的时间
粒子再次经过需要的时间为,故粒子第次竖直位移为时需要的时间为
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西安高级中学2026届模拟预测物理试题(二)
注意事项:
1.本试题共6页,满分100分,时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
一、选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1. 我国探月工程使用钚238()同位素热源配合温差发电组件为探测器供电,主要利用其发生衰变释放的热来发电,发电组件热端为放射性同位素衰变热源,冷端为月球月夜低温环境,发电组件内的电子在温差驱动下由热端向冷端定向移动形成电流,则( )
A. 一个核内有144个中子
B. 该衰变的核反应方程为
C. 的半衰期会受到温差的影响
D. 工作时发电组件内的电流方向由热端到冷端
2. 如图所示的变压器为理想变压器,两电表为理想交流电表,定值电阻的阻值为,电阻箱的调节范围为0~99.9Ω。现在ab间接入的交流电,当电阻箱的阻值为时,两电表的示数分别为16V和0.25A。下列说法正确的是( )
A. 流过电流表的电流每秒改变方向50次
B. 变压器原、副线圈的匝数比为
C.
D. 当电阻箱的阻值为时,电源消耗的总功率为12W
3. 某机场行李物品传送装置的直线段部分简化图如图甲所示,传送装置由传送带及固定挡板组成,固定挡板与传送带上表面垂直,行李在传送带上运动时的剖面图如图乙所示。传送带上表面与水平台面的夹角θ=37°,传送带运行速度v=1m/s,传送带的长度L=50m。旅客将长方体行李(可视为质点)从传送带的左端由静止释放,行李在传送带的右端被取走,已知行李与传送带间的动摩擦因数μ1=0.3125,其侧面与挡板C间的动摩擦因数μ2=0.25,取重力加速度大小g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。下列说法正确的是( )
A. 行李相对传送带运动时的加速度大小为1m/s2
B. 行李在传送带上加速运动的时间为2s
C. 行李随传送带一起匀速运动时不受传送带的摩擦力
D. 行李在传送带上运动的时间为46s
4. 如图所示,不可伸长的轻绳AO、BO与弹性绳CO(遵循胡克定律)系于O点,AO另一端固定,BO水平且另一端连接着置于粗糙水平面的物体P,弹性绳CO下方悬挂一小球Q,初始时系统处于静止状态。现由于小球Q受到水平向左恒定风力作用,稳定后弹性绳CO偏离竖直方向一定夹角,此过程中物体P未发生移动,下列说法正确的是( )
A. 轻绳AO的拉力变小 B. 轻绳BO的拉力变小
C. 物体P受到的摩擦力不变 D. 小球Q的位置一定变高
5. 如图所示,一可视为点电荷带正电的小物块被锁定在固定斜面上的点,物块连接一个弹性绳,跨过墙上固定的光滑定滑轮B,固定在天花板上的点。某时刻,该空间加一平行于斜面向上的匀强电场,同时解除锁定,小物块从静止开始沿斜面向上运动,最远能到达点。已知匀强电场的电场强度为,斜面倾角,物块质量为,电荷量为,物块与斜面间动摩擦因数为 ,弹性绳的原长等于AB,绳中弹力符合胡克定律,劲度系数为,BM与斜面垂直,且。物块沿斜面方向移动的距离用表示,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取,,,下列说法正确的是( )
A. 物块上滑过程中受到的摩擦力逐渐变大
B. 物块的加速度随变化的关系为
C. 物块在MN的中点处的速度大小为
D. MN的长度为0.6m
6. 如图所示,在某种均匀弹性介质中的x轴上坐标分别为和 的Q、P两点有两波源,时两波源同时开始沿y轴方向振动,产生的两列简谐横波沿x轴相向传播,时的波形如图所示。质点M的平衡位置坐标为,下列说法正确的是( )
A. P点发出的乙波波速较大
B. 两列波不会产生稳定的干涉现象
C. M点为振动减弱点,振幅为
D. 0~10s内质点M通过的路程为
7. 假设导弹在高空巡航阶段,短时间内的运行轨道可近似为仅受地球引力作用的匀速圆周运动。由于高空存在稀薄空气阻力,需通过持续喷气对导弹施加一个与速度方向相同的推力,以维持其匀速圆周运动状态。现已知导弹圆周轨道离地高度为,地球半径为,地球表面重力加速度为,轨道处空气平均密度为,导弹垂直于速度方向的横截面积为;空气分子与导弹碰撞后会与导弹共速(碰撞前空气分子速度可视为0)。则该推力的功率为( )
A. B.
C. D.
二、多选题(本题共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,全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错的得0分)
8. 如图甲所示,质量均为的物块与物块 之间拴接一轻质弹簧,静止在光滑的水平地面上,物块与竖直墙面接触,初始时弹簧处于压缩状态并被锁定,弹簧的弹性势能大小为,时刻解除锁定,规定向右为正方向,图乙是物块 在时间内运动的 图像。下列说法正确的是( )
A. 时间内,物块、 以及弹簧组成的系统机械能、动量都守恒
B. 时间内,合外力对物体 做功为
C. 时间内,墙对的冲量大小为
D. 时间内,图线与轴所围的面积大小为
9. 如图甲所示,在水平实验台上固定一个周长为的超导圆环,一块质量为的永磁铁沿圆环中心轴线从正上方缓慢向下运动,永磁铁最终悬浮在圆环正上方高度处,由于超导体存在极小的电阻导致电流衰减,永磁铁的悬浮位置会随时间缓慢下移,经过时间,悬浮高度变为。已知永磁铁在高度处时,圆环所在位置的磁感应强度大小分别为,磁场方向与水平方向的夹角分别为,圆环中的感应电流大小分别为。图乙为实验测得的圆环中电流大小的平方随时间变化的图像,重力加速度为,忽略磁场能的变化。下列说法正确的是( )
A. 从上向下看,超导圆环中感应电流的方向为逆时针方向
B. 永磁铁在高度处时,超导圆环所受安培力的大小为
C. 永磁铁在高度处时,超导圆环所受安培力的方向竖直向上
D. 该超导圆环的电阻值为
三、实验题(本题2小题;合计14分)
10. 小青同学研究平抛运动规律的实验装置如图所示,让质量为的小球多次从斜槽上的挡板处由静止释放,从轨道末端抛出,落在水平地面上。为了测量小球在点的速度和在轨道上损失的机械能、她准备了一块木板,木板的下端放在水平地面上且可以在地面上平移,木板与水平地面的夹角始终为。
(1)小青同学进行了下列实验步骤:将轨道末端调整至水平状态;轨道末端重锤线的延长线与水平地面的交点记为点;让小球多次从轨道上滚下,平移木板使小球与木板刚好不相碰、此时木板与地面的接触点记为点。若小球离开点时的速度大小为,则小球与木板刚好不相碰时的速度大小为___________。
(2)在某次实验中,测得挡板底部到地面的高度,轨道末端到地面的高度点到点的距离,取重力加速度大小。小球可视为质点,则小球离开点时的速度大小为___________,小球在轨道上损失的机械能为___________。(结果均保留两位有效数字)
11. 某实验小组使用如图甲所示装置探究等压情况下一定质量气体的体积与温度的关系。用橡胶帽封闭注射器的上端,使注射器中封闭一定质量的气体,柱塞下使用细绳悬挂一重物,整个装置置于控温箱内,控温箱内气体始终与外界相通,通过改变控温箱温度读取多组温度、体积数值,并作体积热力学温度图像。
(1)实验过程中,下列说法正确的是( )
A. 实验过程要保证空气柱密闭性良好
B. 柱塞处涂抹润滑油的目的是为了减小摩擦而非密封气体
C. 改变控温箱温度后,应迅速读取体积,防止气体泄漏
(2)若实验操作规范无错误,作出V-T图像,如图乙所示,图像不过原点的原因是_____________。
(3)某组员认为:若将控温箱密闭,与外界大气不相通,当控温箱内温度缓慢升高时,柱塞和重物的高度会不降反升,请问其观点是否正确?_______________(选填“正确”或“不正确”)。
四、解答题(3小题,40分)
12. 如图所示,在竖直面内,一质量m的物块a静置于悬点O正下方的A点,以速度v逆时针转动的传送带MN与直轨道AB、CD、FG处于同一水平面上,AB、MN、CD的长度均为L。圆弧形细管道DE半径为R,EF在竖直直径上,E点高度为H。开始时,与物块a相同的物块b悬挂于O点,并向左拉开一定的高度h由静止下摆,细线始终张紧,摆到最低点时恰好与a发生弹性正碰。已知m=2g,L=1m,R=0.4m,H=0.2m,v=2m/s,物块与MN、CD之间的动摩擦因数=0.5,轨道AB和管道DE均光滑,物块a落到FG时不反弹且静止。忽略M、B和N、C之间的空隙,CD与DE平滑连接,物块可视为质点,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)若h=1.25m,a、b碰撞后瞬时物块a的速度v0的大小;
(2)求物块a到达DE最高点E时的速度大小vE(用h表示),此时管道对物块的作用力FN;
(3)在(1)的条件下,物块a最终静止的位置x坐标(以A点为坐标原点,水平向右为正建立x轴)。
13. 半球形透明体的圆面朝上水平放置,半径为R,球心为O,顶点为B,如图所示。圆面上有一点A,。有一点光源S(未画出),在透明体上方,与A、O、B在同一竖直平面内,S与O水平距离为,竖直距离为,光线SA经透明体折射后恰好过B点。光线SA和SO经透明体折射后,在另一侧点相交。求
(1)画出光线SA、SO经透明体折射后到达的光路图;
(2)透明体折射率n;
(3)到O的水平距离d(第(3)问只写结果,不要求写计算过程)。
14. 如图所示,空间交替分布着高度均为、水平方向足够宽的匀强电磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,虚线边界有磁场无电场。区域Ⅰ、Ⅲ磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小相同,区域Ⅱ电场方向竖直向上,电场强度。区域Ⅰ磁场上边界虚线上P点有一粒子源,可沿纸面以的速度向磁场内发射带负电的粒子,粒子的比荷,不计粒子重力。设粒子从P点射出时的速度方向与竖直方向的夹角为,当 时,粒子恰能从P点正下方进入区域Ⅱ,取。
(1)求磁感应强度B的大小;
(2)若粒子能进入区域Ⅲ且不能从下边界离开区域Ⅲ,求满足的条件;
(3)若,将区域Ⅲ的高度调整为,求粒子运动多长时间后其竖直位移大小为。
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