精品解析:2026届河北省石家庄市第一中学高三下学期高考第二次模拟考试物理试卷
2026-04-21
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2份
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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-二模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | 石家庄市 |
| 地区(区县) | 长安区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.24 MB |
| 发布时间 | 2026-04-21 |
| 更新时间 | 2026-04-22 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57468089.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
石家庄市第一中学2026届高考第二次模拟考试
物理试卷
注意事项∶
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。
2、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。
一、单项选择题∶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. 贫铀弹是指以含有铀 238 的硬质合金为主要原料制成的炮弹和枪弹,它是利用贫铀合金的高硬度、高比重和高熔点依靠动能来穿透目标,其多用来毁伤坦克等装甲目标,而且在穿甲之后还能燃烧,不需要借助其他的燃烧剂。如果人体通过呼吸道、食道或细小伤口吸入含铀238的颗粒,就会致癌,更可怕的是,铀的半衰期长达45亿年!被污染的土地将成为人类禁区。已知发生衰变形成新核X,以下说法正确的是( )
A. 的比结合能小于新核X的比结合能
B. 该衰变过程的方程可写为
C. 衰变反应中的射线在几种放射线中电离能力最弱
D. 80个原子核经过一个半衰期后必定有40个发生衰变
2. 当雷云放电接近地面时,地面电场会发生畸变。某次雷云放电时,一高塔顶端附近的等势线分布如图所示,相邻等势线的电势差相等,则在、、、四点中,电场强度最大的是( )
A. 点 B. 点 C. 点 D. 点
3. 如图所示,粗糙程度相同的斜面与水平地面在B点平滑相连,一小物块从A点静止释放后下滑,最终停到水平地面的C点,测得AO=OB=BC=L,则物块与斜面以及地面的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
4. 如甲、乙两图所示是某同学在做光的单缝衍射和杨氏双缝干涉实验时,利用光照强度传感器。得的条纹相对光强/随水平距离x的分布图像。有关光的衍射和干涉现象,下列说法正确的是( )
A. 甲发生的是干涉现象
B. 乙发生的是衍射现象
C. 发生甲、乙现象时,说明光具有波动性
D. 当所用光线由红光变成蓝光时,乙现象条纹间距不变
5. 汽车主动降噪系统的原理是通过扬声器发出声波将车外噪音反向抵消,从而减少车内噪音。下列说法正确的是( )
A. 抵消信号的振幅应为噪声信号的2倍 B. 抵消信号与噪声信号的波长相同
C. 汽车降噪是因为噪声信号发生了偏振 D. 汽车降噪是因为噪声信号发生了多普勒效应
6. 如图所示,固定在竖直面内横截面为半圆的光滑柱体(半径为R,直径水平)固定在距离地面足够高处,位于柱体两侧质量相等的小球A、B(视为质点)用细线相连,两球与截面圆的圆心O处于同一水平线上(细线处于绷紧状态)。在微小扰动下,小球A由静止沿圆弧运动到柱体的最高点P。不计空气阻力,重力加速度大小为g。小球A通过P点时的速度大小为( )。
A. B. C. D.
7. “木星合日”是指当木星和地球分别位于太阳两侧与太阳共线的天文现象。把地球与木星绕太阳的运动看作匀速圆周运动且二者绕行方向相同,已知木星公转的周期为,地球公转的周期为,下列说法正确的是( )
A. 木星公转的周期小于地球公转的周期
B. 木星的公转速度小于地球的公转速度
C. 在单位时间内木星与太阳连线扫过的面积等于地球与太阳连线扫过的面积
D. 相邻两次木星合日的时间间隔为
二、多项选择题∶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,有两个或两个以上选项符合题目要求。全都选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 某电路如图所示,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P位于a端,电路稳定时电流表示数I1=I0,电压表示数为U1,此时电动机不转;当滑动变阻器的滑片P位于b端,电路稳定时电流表示数I2=3I0,电压表示数为U2=4U1,此时电动机正常工作。已知电源内阻为r,R1=r,电动机内阻,电容器的电容为C,电流表和电压表可视为理想电表,则( )
A. 电源电动势为9I0r
B. 滑动变阻器最大阻值为
C. 电动机正常工作时输出功率为
D. 滑片P从a缓慢移到b过程中通过R3的电荷量为
9. 除夕夜23点59分广西万炮齐鸣,各式礼花冲上夜空,把天空照耀得五彩缤纷,年味十足。假设某种型号的礼花弹从专用炮筒中以初速度 v₀沿竖直方向射出,到达最高点时炸开,炸开产生的每个小块抛出的速度 v大小相等、方向不同,重力加速度大小为 g。忽略一切空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 礼花弹从专用炮筒中射出至炸开前瞬间,上升的最大高度
B. 炸开后向任意方向飞出的小块均做非匀变速运动
C. 以最高点为坐标原点,以水平向右为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向,建立坐标系。炸开后水平向右飞出的一小块,其落地前的运动轨迹方程为
D. 大量小块落地前会形成一个随时间不断扩大的球面
10. 某科技小组利用物理知识研究一款无接触驱动的游戏装置,如图所示,导轨a、b由半径为的四分之一光滑圆弧平行导轨与水平导轨组成,其右端与水平导轨c、d良好衔接,导轨a、b部分宽度为,导轨c、d部分宽度为,金属棒Р与金属棒Q上分别固定有绝缘卡通玩偶,营造出猫追老鼠的氛围,两者将随金属棒始终无翻转水平运动,金属棒Р与“猫”总质量为,金属棒Q与“老鼠”总质量为,接入导轨间的电阻大小均为,Q棒静止在c、d导轨上并被锁定,整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为。现将Р棒从圆弧导轨圆心等高处无初速释放,经过时间Р棒到达圆弧轨道最低点,此时Р棒对导轨压力为其重力的两倍,金属棒与轨道接触良好,不考虑一切摩擦,重力加速度为g取10m/s2,则( )
A. 从释放Р棒到运动至圆弧轨道最低点过程中通过金属棒的电荷量为0.3C
B. 在Q棒一直锁定下,要使Р棒不能带“猫”进入c、d轨道,则a、b轨道水平部分长度至少为2m
C. 当Р棒到达圆弧最低点时,若Q棒立即解除锁定,水平导轨均足够长,且P棒始终在ab上运动,Q棒始终在cd上运动,则两金属棒运动稳定时速度大小分别为m/s,m/s
D. Р棒在导轨ab的水平部分运动过程,两者运动状态第一次稳定后,Р棒进入cd导轨时,若此时距Q棒1m,则此后两者将会相碰
三、非选择题∶本题共5小题,共54分。
11. 某同学用如图甲所示的装置研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系,斜面上安装有两个光电门,其中光电门B固定在斜面上靠近底端处,光电门A的位置可移动,带有遮光条的小车(遮光条宽度很窄)每次从同一位置由静止释放,小车所受摩擦力为一常量,由光电传感器测出小车从光电门A到光电门B的时间t,用米尺测出两光电门中心间的距离L,求出小车从光电门A到光电门B的平均速度;通过多次改变光电门A的位置,得到多组数据,绘制的图像如图乙所示。
(1)用a表示滑块下滑的加速度大小,用表示小车到达光电门B时滑块的瞬时速度大小,则与、a和t的关系式为_________。
(2)由图乙可求得_________,_________(结果均保留3位有效数字)。
12. 某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性曲线,使用的器材包括电压表、电流表、定值电阻等。
(1)按图甲电路图连接好电路,闭合开关S,让滑动变阻器的滑片P从左向右滑动,依次记录电流表及电压表的示数,再将元件X换成元件Y,重复实验。
(2)图乙为根据实验数据作出的图线,由图可判断元件Y是非线性元件,其阻值随电压的增大而________(选填“增大”或“减小”)。
(3)该小组还借助线性元件X和阻值的定值电阻,测量待测电池组的电动势和内阻,如图丙所示。先闭合和S,电压表示数为;再断开S,电压表示数为,电压表可视为理想电压表,利用图乙,可算得________,________(结果均保留两位有效数字)。
(4)若把元件Y直接接到该待测电池组的两端,则元件Y的功率为________(结果均保留两位有效数字)。
13. 一般小汽车轮胎气压正常值为230kPa~250kPa,某次司机师傅发车前检测轮胎气压,气温,驱车一段时间后胎压报警器显示,设行驶过程中轮胎容积不变。
(1)求此时轮胎内气体温度为多少摄氏温度;
(2)为避免爆胎,司机师傅对轮胎进行放气,放气过程轮胎容积和温度均可视为不变,为使胎压恢复到,求剩余气体质量与原有气体质量之比。
14. 单板滑雪U形池赛是一项兼具观赏性和挑战性的比赛,该项目要求运动员在特设的U形场地内凭借滑坡起跳,并在空中完成各种高难度动作。如图所示,现某运动员以v=12.5 m/s的速度大小从轨道边缘上的M点沿轨道的竖直切面ABHG滑出轨道,速度方向与轨道边缘线AB的夹角为53°,腾空后沿轨道边缘的N点重新进入轨道,不计空气阻力,重力加速度取g=10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,π取3.14。
(1)求该运动员(可视为质点)的运动轨迹在最高点的曲率半径ρ(曲率半径指曲线某处内切圆的半径);
(2)若运动员在腾空过程中表演各种回旋动作,现认为该过程中,滑板中心上的一点Q可视为以运动员重心S为圆心做匀速圆周运动(起跳后身体向前翻转,Q和S图中均未画出),周期为T=0.4 s,重心S与Q点的距离为r=1.1 m,则运动员位于最高点时,求滑板上Q点的对地速度大小。
15. 某粒子分析器的工作原理如图所示,粒子源产生质量为m、电荷量为q,初速度为零的正粒子(不计重力),经加速器加速后以速度v0进入速度选择器,并沿直线通过速度选择器后垂直于MN从MN的中点进入磁分析器,然后从出口端PQ(含P、Q两点)间的某点飞出进入足够大的匀强电场偏转区,最终打在与PQ距离为2L的xOy平面上。已知磁分析器的截面是内外半径分别为L和3L的四分之一圆环,其圆心为O′,内部分布有垂直纸面向里的匀强磁场;PQ的中点K与O点的连线垂直于xOy平面;速度选择器中的磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里,速度选择器和偏转系统中的电场强度大小相同,方向分别为水平向右和垂直纸面向外。求:
(1)速度选择器中的电场强度E的大小;
(2)要保证粒子能顺利通过磁分析器,磁感应强度B的取值范围;
(3)当磁分析器中的磁感应强度大小B=B0时,粒子落在xOy平面上时距O点的距离。
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石家庄市第一中学2026届高考第二次模拟考试
物理试卷
注意事项∶
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。
2、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。
一、单项选择题∶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. 贫铀弹是指以含有铀 238 的硬质合金为主要原料制成的炮弹和枪弹,它是利用贫铀合金的高硬度、高比重和高熔点依靠动能来穿透目标,其多用来毁伤坦克等装甲目标,而且在穿甲之后还能燃烧,不需要借助其他的燃烧剂。如果人体通过呼吸道、食道或细小伤口吸入含铀238的颗粒,就会致癌,更可怕的是,铀的半衰期长达45亿年!被污染的土地将成为人类禁区。已知发生衰变形成新核X,以下说法正确的是( )
A. 的比结合能小于新核X的比结合能
B. 该衰变过程的方程可写为
C. 衰变反应中的射线在几种放射线中电离能力最弱
D. 80个原子核经过一个半衰期后必定有40个发生衰变
【答案】A
【解析】
【详解】A.重核衰变成较轻质量的核时,比结合能变大,比结合能小于新核X的比结合能,故A正确;
B.该衰变过程的方程应写为
故B错误;
C.衰变反应中的射线在几种放射线中电离能力最强,故C错误;
D.半衰期是大量原子核衰变的统计结果,80个原子核经过一个半衰期后不一定有40个发生衰变,故D错误。
故选A。
2. 当雷云放电接近地面时,地面电场会发生畸变。某次雷云放电时,一高塔顶端附近的等势线分布如图所示,相邻等势线的电势差相等,则在、、、四点中,电场强度最大的是( )
A. 点 B. 点 C. 点 D. 点
【答案】B
【解析】
【详解】静电场中等差等势线的疏密程度反映电场强度的大小,在、、、四点中,点处的等差等势线相对最密集,故该点的电场强度最大。
故选B。
3. 如图所示,粗糙程度相同的斜面与水平地面在B点平滑相连,一小物块从A点静止释放后下滑,最终停到水平地面的C点,测得AO=OB=BC=L,则物块与斜面以及地面的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】几何关系可知
根据动能定理有
联立解得
故选A。
4. 如甲、乙两图所示是某同学在做光的单缝衍射和杨氏双缝干涉实验时,利用光照强度传感器。得的条纹相对光强/随水平距离x的分布图像。有关光的衍射和干涉现象,下列说法正确的是( )
A. 甲发生的是干涉现象
B. 乙发生的是衍射现象
C. 发生甲、乙现象时,说明光具有波动性
D. 当所用光线由红光变成蓝光时,乙现象条纹间距不变
【答案】C
【解析】
【详解】AB.单缝衍射实验中,中间条纹间距最大且最亮,可知中间光强最强,而在双缝干涉实验中,形成的明暗条纹间距相等,根据干涉的叠加原理可知,明条纹中心处光强最强,暗条纹中心处光强最弱,因此可判断得知,图甲发生的是衍射现象,图乙发生的是干涉现象,故AB错误;
C.干涉和衍射是光的波动性的体现,故C正确;
D.由干涉条纹间距
可知,当所用光线由红光变成蓝光时,乙现象条纹间距变小,故D错误。
故选C。
5. 汽车主动降噪系统的原理是通过扬声器发出声波将车外噪音反向抵消,从而减少车内噪音。下列说法正确的是( )
A. 抵消信号的振幅应为噪声信号的2倍 B. 抵消信号与噪声信号的波长相同
C. 汽车降噪是因为噪声信号发生了偏振 D. 汽车降噪是因为噪声信号发生了多普勒效应
【答案】B
【解析】
【详解】汽车降噪过程应用的是声波的叠加原理,抵消声波振幅和频率应与环境噪声的振幅和频率相同。由于波速由介质决定,由公式
可知抵消信号与噪声信号的波长相同,故ACD错误,B正确。
故选B。
6. 如图所示,固定在竖直面内横截面为半圆的光滑柱体(半径为R,直径水平)固定在距离地面足够高处,位于柱体两侧质量相等的小球A、B(视为质点)用细线相连,两球与截面圆的圆心O处于同一水平线上(细线处于绷紧状态)。在微小扰动下,小球A由静止沿圆弧运动到柱体的最高点P。不计空气阻力,重力加速度大小为g。小球A通过P点时的速度大小为( )。
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】对AB组成的系统,从开始运动到小球A运动到最高点的过程
解得
故选C。
7. “木星合日”是指当木星和地球分别位于太阳两侧与太阳共线的天文现象。把地球与木星绕太阳的运动看作匀速圆周运动且二者绕行方向相同,已知木星公转的周期为,地球公转的周期为,下列说法正确的是( )
A. 木星公转的周期小于地球公转的周期
B. 木星的公转速度小于地球的公转速度
C. 在单位时间内木星与太阳连线扫过的面积等于地球与太阳连线扫过的面积
D. 相邻两次木星合日的时间间隔为
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据
解得
由于木星的轨道半径大于地球的轨道半径,则木星公转的周期大于地球公转的周期,故A错误;
B.根据
解得
由于木星的轨道半径大于地球的轨道半径,则木星的公转速度小于地球的公转速度,故B正确;
C.行星绕太阳的运动看作匀速圆周运动,则单位时间内行星与太阳连线扫过的面积
结合上述有
解得
由于木星的轨道半径大于地球的轨道半径,则在单位时间内木星与太阳连线扫过的面积大于地球与太阳连线扫过的面积,故C错误;
D.令相邻两次木星合日的时间间隔为,则有
解得,故D错误。
故选B。
二、多项选择题∶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,有两个或两个以上选项符合题目要求。全都选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 某电路如图所示,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P位于a端,电路稳定时电流表示数I1=I0,电压表示数为U1,此时电动机不转;当滑动变阻器的滑片P位于b端,电路稳定时电流表示数I2=3I0,电压表示数为U2=4U1,此时电动机正常工作。已知电源内阻为r,R1=r,电动机内阻,电容器的电容为C,电流表和电压表可视为理想电表,则( )
A. 电源电动势为9I0r
B. 滑动变阻器最大阻值为
C. 电动机正常工作时输出功率为
D. 滑片P从a缓慢移到b过程中通过R3的电荷量为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.滑片在端时,电动机不转,为纯电阻,电压表测和电动机的总电压。已知,电动机内阻,电流,因此电压表示数
滑片在端时,滑动变阻器接入阻值为,电动机正常转动,已知,因此
根据闭合电路欧姆定律,此时
代入,,得
因此电源电动势,故A正确;
B.滑片在端时,根据闭合电路欧姆定律
代入、,得
解得,故B错误;
C.电动机正常工作时,的电压
因此电动机两端电压
电动机输出功率为输入功率减去内阻热功率,有,故C正确;
D.稳定时电容支路无电流,电容电压等于电动机两端的电压,则在端,有
在端,有
电荷量变化,故D错误。
故选AC。
9. 除夕夜23点59分广西万炮齐鸣,各式礼花冲上夜空,把天空照耀得五彩缤纷,年味十足。假设某种型号的礼花弹从专用炮筒中以初速度 v₀沿竖直方向射出,到达最高点时炸开,炸开产生的每个小块抛出的速度 v大小相等、方向不同,重力加速度大小为 g。忽略一切空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 礼花弹从专用炮筒中射出至炸开前瞬间,上升的最大高度
B. 炸开后向任意方向飞出的小块均做非匀变速运动
C. 以最高点为坐标原点,以水平向右为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向,建立坐标系。炸开后水平向右飞出的一小块,其落地前的运动轨迹方程为
D. 大量小块落地前会形成一个随时间不断扩大的球面
【答案】AD
【解析】
【详解】A.忽略空气阻力,礼花弹上升过程机械能守恒
解得
A正确;
B.忽略一切空气阻力,炸开后飞出的小块均只受重力,做匀变速运动,B错误;
C.以最高点为坐标原点,以水平向右为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向,建立坐标系,小块平抛运动
联立可得
C错误;
D.设某小块的抛出速度为v,与水平方向夹角为,将v沿水平方向(x轴)和竖直方向(y轴,向下为正方向)正交分解。由抛体运动的研究可知质点的位置坐标为
联立以上两式,消去即得
这是一个以坐标为圆心、以vt为半径的圆的方程式。可见,只要初速度v相同,无论初速度方向怎样,各发光质点均落在一个圆上(在空间形成一个球面,其球心在不断下降,“礼花”球一面扩大,一面下落),如图所示
D正确。
故选AD。
10. 某科技小组利用物理知识研究一款无接触驱动的游戏装置,如图所示,导轨a、b由半径为的四分之一光滑圆弧平行导轨与水平导轨组成,其右端与水平导轨c、d良好衔接,导轨a、b部分宽度为,导轨c、d部分宽度为,金属棒Р与金属棒Q上分别固定有绝缘卡通玩偶,营造出猫追老鼠的氛围,两者将随金属棒始终无翻转水平运动,金属棒Р与“猫”总质量为,金属棒Q与“老鼠”总质量为,接入导轨间的电阻大小均为,Q棒静止在c、d导轨上并被锁定,整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为。现将Р棒从圆弧导轨圆心等高处无初速释放,经过时间Р棒到达圆弧轨道最低点,此时Р棒对导轨压力为其重力的两倍,金属棒与轨道接触良好,不考虑一切摩擦,重力加速度为g取10m/s2,则( )
A. 从释放Р棒到运动至圆弧轨道最低点过程中通过金属棒的电荷量为0.3C
B. 在Q棒一直锁定下,要使Р棒不能带“猫”进入c、d轨道,则a、b轨道水平部分长度至少为2m
C. 当Р棒到达圆弧最低点时,若Q棒立即解除锁定,水平导轨均足够长,且P棒始终在ab上运动,Q棒始终在cd上运动,则两金属棒运动稳定时速度大小分别为m/s,m/s
D. Р棒在导轨ab的水平部分运动过程,两者运动状态第一次稳定后,Р棒进入cd导轨时,若此时距Q棒1m,则此后两者将会相碰
【答案】BC
【解析】
【详解】A.从释放P棒到运动至圆弧轨道最低点过程中通过金属棒的电荷量
故A错误;
B.导体棒P到达圆弧导轨最低点时速度为,由牛顿第二定律有
且
解得
在Q棒一直锁定下,P棒将减速到停,由动量定理
为平均电流,由
为平均感应电动势,联立可得
解得
故B正确;
C.解除锁定后,P棒做减速运动,,Q棒做加速运动,两棒最终均做匀速运动,回路中电流为零,设两棒最终速度分别为和,由于
即
由动量定理对P棒有
对Q棒有
得
故C正确;
D.P棒在导轨ab的水平部分运动过程两者运动状态第一次稳定后速度小于Q棒,上到cd轨道后虽然加速,但距离还会加大,最后速度相等,不可能碰上,故D错误。
故选BC。
三、非选择题∶本题共5小题,共54分。
11. 某同学用如图甲所示的装置研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系,斜面上安装有两个光电门,其中光电门B固定在斜面上靠近底端处,光电门A的位置可移动,带有遮光条的小车(遮光条宽度很窄)每次从同一位置由静止释放,小车所受摩擦力为一常量,由光电传感器测出小车从光电门A到光电门B的时间t,用米尺测出两光电门中心间的距离L,求出小车从光电门A到光电门B的平均速度;通过多次改变光电门A的位置,得到多组数据,绘制的图像如图乙所示。
(1)用a表示滑块下滑的加速度大小,用表示小车到达光电门B时滑块的瞬时速度大小,则与、a和t的关系式为_________。
(2)由图乙可求得_________,_________(结果均保留3位有效数字)。
【答案】(1)
(2) ①. 0.790 ②. 3.11
【解析】
【小问1详解】
已知滑块沿斜面下滑时做匀加速运动,滑块加速度的大小a、滑块经过光电门B时的瞬时速度vB、从A到B的距离L用时间t;因为时速度vB是下滑的末速度,所以我们可以看下滑的逆过程,所以满足的关系式是
L=vBt-at2
即
【小问2详解】
[1][2]由图像可得
解得
a=3.11m/s2
12. 某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性曲线,使用的器材包括电压表、电流表、定值电阻等。
(1)按图甲电路图连接好电路,闭合开关S,让滑动变阻器的滑片P从左向右滑动,依次记录电流表及电压表的示数,再将元件X换成元件Y,重复实验。
(2)图乙为根据实验数据作出的图线,由图可判断元件Y是非线性元件,其阻值随电压的增大而________(选填“增大”或“减小”)。
(3)该小组还借助线性元件X和阻值的定值电阻,测量待测电池组的电动势和内阻,如图丙所示。先闭合和S,电压表示数为;再断开S,电压表示数为,电压表可视为理想电压表,利用图乙,可算得________,________(结果均保留两位有效数字)。
(4)若把元件Y直接接到该待测电池组的两端,则元件Y的功率为________(结果均保留两位有效数字)。
【答案】 ①. 增大 ②. 3.0 ③. 5.0 ④. 0.44
【解析】
【详解】(2)图线上的点与坐标原点的连线的斜率表示电阻大小,由Y元件图线可知,斜率增大,故其电阻阻值随电压的增大而增大
(3)[1][2]根据图线得出元件X的电阻
闭合和S,电压表读数为,断开S,读数为,根据闭合电路欧姆定律列出方程
据图可知
解得,
(4)根据
得
即为该电源的图线,在原图像里作该电源的图线,两条图线的交点坐标为此时元件Y的电压大小和电流大小,故(均可)
13. 一般小汽车轮胎气压正常值为230kPa~250kPa,某次司机师傅发车前检测轮胎气压,气温,驱车一段时间后胎压报警器显示,设行驶过程中轮胎容积不变。
(1)求此时轮胎内气体温度为多少摄氏温度;
(2)为避免爆胎,司机师傅对轮胎进行放气,放气过程轮胎容积和温度均可视为不变,为使胎压恢复到,求剩余气体质量与原有气体质量之比。
【答案】(1)57;(2)
【解析】
【详解】(1)由题意可知,最初时轮胎内气体温度为
由于行驶过程中轮胎容积不变,则根据查理定律可得
解得
则此时轮胎内气体温度为
(2)根据理想气体状态方程有
其中
整理可得
由于放气过程轮胎容积和温度均可视为不变,放气后胎压恢复到,则剩余气体质量与原有气体质量之比等于剩余气体的压强与原有气体的压强之比,即为
14. 单板滑雪U形池赛是一项兼具观赏性和挑战性的比赛,该项目要求运动员在特设的U形场地内凭借滑坡起跳,并在空中完成各种高难度动作。如图所示,现某运动员以v=12.5 m/s的速度大小从轨道边缘上的M点沿轨道的竖直切面ABHG滑出轨道,速度方向与轨道边缘线AB的夹角为53°,腾空后沿轨道边缘的N点重新进入轨道,不计空气阻力,重力加速度取g=10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,π取3.14。
(1)求该运动员(可视为质点)的运动轨迹在最高点的曲率半径ρ(曲率半径指曲线某处内切圆的半径);
(2)若运动员在腾空过程中表演各种回旋动作,现认为该过程中,滑板中心上的一点Q可视为以运动员重心S为圆心做匀速圆周运动(起跳后身体向前翻转,Q和S图中均未画出),周期为T=0.4 s,重心S与Q点的距离为r=1.1 m,则运动员位于最高点时,求滑板上Q点的对地速度大小。
【答案】(1)5.625 m
(2)24.77 m/s
【解析】
【小问1详解】
运动轨迹最高点处,运动员的重力提供在该点做圆周运动的向心力,运动员速度为从M点滑出时速度的水平方向分量,即,
解得
【小问2详解】
从M点滑出到最高点所用时间为
则运动员从离开轨道到位于最高点时所转的圈数为n==2.5
即此时运动员处于倒置状态,滑板上的Q点在最高点,所以滑板对地速度大小为
15. 某粒子分析器的工作原理如图所示,粒子源产生质量为m、电荷量为q,初速度为零的正粒子(不计重力),经加速器加速后以速度v0进入速度选择器,并沿直线通过速度选择器后垂直于MN从MN的中点进入磁分析器,然后从出口端PQ(含P、Q两点)间的某点飞出进入足够大的匀强电场偏转区,最终打在与PQ距离为2L的xOy平面上。已知磁分析器的截面是内外半径分别为L和3L的四分之一圆环,其圆心为O′,内部分布有垂直纸面向里的匀强磁场;PQ的中点K与O点的连线垂直于xOy平面;速度选择器中的磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里,速度选择器和偏转系统中的电场强度大小相同,方向分别为水平向右和垂直纸面向外。求:
(1)速度选择器中的电场强度E的大小;
(2)要保证粒子能顺利通过磁分析器,磁感应强度B的取值范围;
(3)当磁分析器中的磁感应强度大小B=B0时,粒子落在xOy平面上时距O点的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)L
【解析】
【小问1详解】
粒子通过速度选择器时,洛伦兹力和电场力平衡,则有
解得
【小问2详解】
当粒子从P点飞出时,设粒子在磁分析器中的运动半径为,根据几何关系则有
根据牛顿第二定律则有
解得
当粒子从Q点飞出时,设粒子在磁分析器中的运动半径为,根据几何关系则有
结合牛顿第二定律可得
解得
磁感应强度B的取值范围是
【小问3详解】
当时,根据牛顿第二定律可得
解得
所以,粒子从K点垂直PQ射入电场偏转区,则在电场中运动的时间为
粒子在电场力的作用下沿x方向的分运动为匀加速直线运动,则
结合
解得x=L
即粒子落在xOy平面上时距O点的距离为。
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