精品解析:2026届安徽省部分学校高三下学期高考模拟预测物理试卷
2026-04-25
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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 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 安徽省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.61 MB |
| 发布时间 | 2026-04-25 |
| 更新时间 | 2026-04-30 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57532333.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2026届高考模拟预测卷
物理
分值:100分 时间:75分钟
注意事项
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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,写在试卷上无效。
3、考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题,本大题共10小题,共42分。第1~8题,每小题4分,只有一项符合题目要求;第9、10题,每小题5分,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 航天探测器主要采用核电池或与太阳能电池结合的方式供能。核电池的工作原理是通过放射性同位素的衰变释放热量,再利用热电效应将热量转化为电能。下列核反应中,与核电池中核反应属于同一类的是( )
A. B.
C. D.
2. 一桶液体静置于水平地面上,液体的折射率随深度的增加逐渐增大。图中是桶底的点光源产生的一条光线射出液面的路径,其中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 如图所示,波源P的平衡位置位于x=0处,产生的简谐横波沿x轴正方向传播;波源Q的平衡位置位于x=8m处,产生的简谐横波沿x轴负方向传播。两波源均在竖直方向振动,振动方程均为,产生的波的波速大小均为v=8m/s。下列说法正确的是( )
A. 两列波的周期均为2s
B. 两列波的频率均为0.5Hz
C. 两列波的波长均为2m
D. 稳定后,平衡位置在x=4m处的质点的振幅为4cm
4. 某种无尾蝙蝠飞行速度可达惊人的44.5m/s。假设猎物一直在蝙蝠正前方,二者均做匀速运动,蝙蝠和其发出的超声波的位置-时间关系如图所示。已知和面积分别为、,下列说法正确的是( )
A. 若,说明猎物的速度小于蝙蝠的速度
B. 若,说明猎物的速度等于蝙蝠的速度
C. 若,说明猎物的速度大于蝙蝠的速度
D. 通过、无法判断猎物和蝙蝠的速度大小关系
5. 2025年10月31日,我国长征二号运载火箭搭载神舟二十一号载人飞船,从酒泉卫星发射中心起飞升空,并顺利进入预定轨道Ⅰ,经过数小时飞行后,变轨进入我国空间站所在的轨道Ⅱ,成功与空间站对接,运行轨道如图所示。下列说法正确的是( )
A. 飞船在轨道Ⅰ上的运行速度大于7.9 km/s
B. 相同时间内,飞船在轨道Ⅰ上与地心连线扫过的面积小于空间站与地心连线扫过的面积
C. 飞船在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能
D. 飞船从轨道Ⅰ飞向轨道Ⅱ需要加速,则飞船在轨道Ⅰ上的运行速度小于在轨道Ⅱ上的运行速度
6. 如图所示,理想降压变压器的原线圈连接一理想交流电流表,在副线圈上连接有理想交流电压表、定值电阻、灯泡L和滑动变阻器R,原线圈两端接输出电压有效值恒定的交流电源,当滑动变阻器的滑片位于中间时,灯泡恰好正常工作,现将滑动变阻器的滑片向b端移动,下列判断正确的是( )
A. 电流表的读数变大 B. 电压表的读数变小
C. 灯泡L的亮度变暗 D. 定值电阻的电功率变小
7. 如图,a、b两完全相同的正方形均匀导线框ABCD,右边与匀强磁场边界重合,磁感应强度与线框平面垂直,导线框a在外力作用下匀速进入磁场、导线框b以CD为轴匀速转入磁场,至第一次转至图中虚线位置,所用时间相同。下列说法正确的是 ( )
A. 两线框的电流方向都是A→B→C→D→A
B. a线框电流的大小等于b线框电流的平均值
C. 外力对a线框做的功大于对b线框做的功
D. b线框自图示位置转过90°~180°过程中磁通量的变化率逐渐增大
8. 如图所示,分别为棱长为的正四面体的内切球与面和面的切点,为边中点,正四面体的顶点分别固定有带电荷量为的点电荷,规定无穷远处电势为零,静电力常量为,则下列说法正确的是( )
A. 点的电场强度大小为
B. 点的电场强度大小为
C. 正试探电荷沿直线由移动到,电势能增加
D. 正试探电荷沿直线由移动到,电势能减少
9. 质量为M1半径为R的匀质圆球与一质量为M2的物块分别用细绳AD和ACE悬挂于同一点A,并处于平衡状态,如图所示,已知悬点A到球心O的距离为L,ADO三点共线,CE段绳子与圆球相切于C点,且OC水平,悬挂圆球的绳AD与竖直方向AB的夹角,AC绳上的弹力大小T1,AD绳的拉力为T2,不计绳的质量及绳与球之间的摩擦,已知重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. AC绳上的弹力大小
B. T2与圆球重力的合力方向水平向右
C. AD绳的拉力大小
D. 的正弦值
10. 水平地面上有一足够长且足够宽的固定斜面,倾角为37°,小明站在斜面底端向斜面上投掷可视作质点的小石块。若石块出手时的初速度方向与水平方向成45°,出手高度为站立点正上方1.8m,重力加速度,,。下列说法不正确的是( )
A. 若石块的飞行轨迹所在平面与斜面底边垂直,石块在斜面上的落点恰好与出手点等高,则石块出手时的初速度为m/s
B. 若石块的飞行轨迹所在平面与斜面底边垂直,石块在斜面上的落点恰好与出手点等高,则石块出手时的初速度为m/s
C. 若石块的初速度大小一定,当石块的飞行轨迹所在平面与斜面底边垂直时,石块飞行时间最短
D. 若投出石块的最大初速度为8m/s,则石块在斜面上与出手点等高的所有落点所组成的线段长度不会超过12m
二、非选择题:本大题共5小题,共58分。
11. 某实验小组的同学利用如图甲所示的装置探究加速度与物体所受合力的关系。
(1)实验时,为了减小实验误差,下列说法或操作正确的是___________。
A. 遮光条宽度越宽越好,便于测量瞬时速度
B. 不必调节细线与长木板平行
C. 不必满足小车的质量远大于砂和砂桶的总质量
(2)正确组装实验器材,用刻度尺测量两光电门之间的距离L,用螺旋测微器测量遮光条的宽度d,在砂桶里装有一定质量的细砂,将小车由静止释放,依次记录遮光条通过光电门1、2的挡光时间Δt₁、Δt₂,同时记录弹簧测力计的示数,小车的加速度大小为a=___________(用以上物理量表示)。
(3)改变砂桶中细砂的质量,重复上述操作,记录弹簧测力计的示数F,并算出相对应的小车的加速度a,通过记录的实验数据描绘出的F-a图像如图乙所示,则小车的质量为M=___________。(用b₁、b₂和c表示)
12. 某同学用图甲所示电路测量一个定值电阻的阻值(约),现有如下器材:
电源(电动势9 V,内阻较小)
电压表V(量程0~10V,内阻约)
电流表(量程0~50mA,内阻约)
电流表(量程0~300mA,内阻约)
滑动变阻器(最大阻值100Ω,额定电流1A)
滑动变阻器(最大阻值1000Ω,额定电流1A)
电阻箱(0~)
开关、导线若干
(1)该同学计划测得多组电流表、电压表的示数,并根据实验数据作出图像。实验中电流表应选择________(填“”或“”),滑动变阻器应选择__________(填“”或“”)。
(2)本实验存在测量误差,测量结果___________(填“偏大”或“偏小”),根据实验数据作出的图线可能如图乙中的___________所示。
(3)为了精确计算定值电阻的阻值,该同学设计了图丙所示电路来精确测量电压表的内阻。
①按图丙连接好电路,先将电阻箱的阻值调到最大,闭合开关,断开开关,调节电阻箱,使电流表A的示数大于量程的,且两电表的示数都不超过量程,读出电流表A的示数,电阻箱的示数;
②保持开关闭合,再闭合开关,调节电阻箱,使电流表A的示数仍为,读出电阻箱的示数;
③电压表内阻_________(用所给物理量的字母表示)。
13. 如图所示,一定质量理想气体被活塞封闭在固定的气缸中,活塞质量为m,且大气对活塞的压力大小和活塞的重力大小相等。初始时,活塞与气缸底部相距L,气缸和活塞绝热性能良好,与气缸底部相距2L的位置有两个卡销,可以限制活塞的运动。现接通电热丝加热气体,一段时间后停止加热,活塞缓慢向上移动至恰好接触卡销,整个过程中气体吸收的热量为Q。不计摩擦与活塞的厚度,求:
(1)气体内能的增加量△U;
(2)若活塞恰好接触两卡销时,给气缸内充入同种理想气体,达到稳定后,两卡销对活塞产生的弹力为mg,若充气过程中气体温度没有发生变化,封闭气体充气前质量为,求充入的气体质量。
14. 如图所示,半径为R、内壁光滑的细圆管固定在水平面内,两小球A、B静止在圆管内,A、B初始位置与圆心连线的夹角为。现给A球一沿管切线向左的初速度,A、B间的碰撞为弹性碰撞(碰撞时间忽略不计)。已知A球质量为m,B球质量为2m,重力加速度为g。求:
(1)A刚开始运动时管对A球的支持力大小;
(2)A、B第一次碰撞后瞬间各自的速度大小、;
(3)从A开始运动到A、B即将发生第三次碰撞的过程中,A球所受重力的冲量大小。
15. 多功能磁控测量装置核心部分如图1所示,直角坐标系中,底座位于平面内,薄胶片平行平面,底座与胶片之间为区域,该区域内部分空间存在着匀强磁场,方向沿方向;胶片上方为区域,该区域内所有空间存在着匀强磁场,方向沿方向,且两区域磁场大小相同。如图2所示,某次实验时粒子源由点沿方向发射一束带负电的粒子(可视为质点),粒子电荷量大小均为,速度均为,质量分布在之间(且未知)。粒子由点直接进入区域的磁场,出磁场后通过胶片上的区间进入区域,射向胶片前所有粒子速度的反向延长线均汇聚于的中点,其中,tan。质量为的粒子穿过胶片时,由于胶片对速度的影响导致每次穿透胶片前后,速度的水平、竖直分量的大小相对各初始分量的比值不变。经区域II磁偏转后,粒子再次穿过胶片 (此时区域I磁场已关闭),恰好能经过该粒子第一次出区域磁场的位置,两次通过该位置的速度方向互相垂直。忽略粒子重力、粒子间的相互作用及关闭磁场对粒子的影响,粒子穿过胶片前后质量、电荷量不变,射到底座后电荷被导走。
(1)求质量为的粒子在区域I磁场中运动的时间;
(2)求及区域I磁场的大小;
(3)若区域II磁场安置时磁场方向偏差了角度,如图3所示,求质量为的粒子相邻两次穿透胶片位置的间距(已知)。
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2026届高考模拟预测卷
物理
分值:100分 时间:75分钟
注意事项
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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,写在试卷上无效。
3、考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题,本大题共10小题,共42分。第1~8题,每小题4分,只有一项符合题目要求;第9、10题,每小题5分,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 航天探测器主要采用核电池或与太阳能电池结合的方式供能。核电池的工作原理是通过放射性同位素的衰变释放热量,再利用热电效应将热量转化为电能。下列核反应中,与核电池中核反应属于同一类的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】核电池的工作原理是利用放射性同位素的自发衰变释放热量,衰变属于自发核反应类型。
A. 该反应为 ,表示钍-234衰变为镤-234并发射电子(β粒子),属于β衰变,是放射性衰变的一种,故A符合题意;
B. 该反应为 ,表示氘核与氚核结合成氦核并释放中子,属于核聚变反应,故B不符合题意;
C. 该反应为 ,表示氮-14被α粒子(氦核)轰击产生氧-17和质子,属于人工核反应(如α粒子轰击实验),故C不符合题意;
D. 该反应为 ,表示铀-235吸收中子后分裂成钡-144和氪-89并释放中子,属于核裂变反应,故D不符合题意。
故选A。
2. 一桶液体静置于水平地面上,液体的折射率随深度的增加逐渐增大。图中是桶底的点光源产生的一条光线射出液面的路径,其中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由折射定律可知,折射率越小时,折射角越大,从水桶底部到液面,折射率变小,从液体到空气折射率变小,则光线与竖直方向的夹角逐渐变大。
故选D。
3. 如图所示,波源P的平衡位置位于x=0处,产生的简谐横波沿x轴正方向传播;波源Q的平衡位置位于x=8m处,产生的简谐横波沿x轴负方向传播。两波源均在竖直方向振动,振动方程均为,产生的波的波速大小均为v=8m/s。下列说法正确的是( )
A. 两列波的周期均为2s
B. 两列波的频率均为0.5Hz
C. 两列波的波长均为2m
D. 稳定后,平衡位置在x=4m处的质点的振幅为4cm
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据振动方程均为,可知周期T=0.5s,A错误;
B.频率,B错误;
C.根据,可得λ=4m,C错误;
D.根据波的干涉原理,x=4m处是振动加强点,质点的振幅为4cm,D正确。
故选D。
4. 某种无尾蝙蝠飞行速度可达惊人的44.5m/s。假设猎物一直在蝙蝠正前方,二者均做匀速运动,蝙蝠和其发出的超声波的位置-时间关系如图所示。已知和面积分别为、,下列说法正确的是( )
A. 若,说明猎物的速度小于蝙蝠的速度
B. 若,说明猎物的速度等于蝙蝠的速度
C. 若,说明猎物的速度大于蝙蝠的速度
D. 通过、无法判断猎物和蝙蝠的速度大小关系
【答案】B
【解析】
【详解】OA的斜率大小与CD的斜率大小表示超声波的速度,故二者斜率大小相等,故平行于CD;同理平行于DE。
A.如图所示
若,的斜率大小表示蝙蝠的速度,AD的斜率大小表示猎物的速度,由图像可知AD的斜率大于的斜率,故猎物的速度大于蝙蝠的速度,故A错误;
B.如图所示
若,直线的斜率大小表示蝙蝠的速度,AD的斜率大小表示猎物的速度,由图像可知AD的斜率等于的斜率,故猎物的速度等于蝙蝠的速度,故B正确;
CD.如图所示
若,直线的斜率大小表示蝙蝠的速度,AD的斜率大小表示猎物的速度,
由图像可知AD的斜率小于的斜率,故猎物的速度小于蝙蝠的速度,故CD错误。
故选B。
5. 2025年10月31日,我国长征二号运载火箭搭载神舟二十一号载人飞船,从酒泉卫星发射中心起飞升空,并顺利进入预定轨道Ⅰ,经过数小时飞行后,变轨进入我国空间站所在的轨道Ⅱ,成功与空间站对接,运行轨道如图所示。下列说法正确的是( )
A. 飞船在轨道Ⅰ上的运行速度大于7.9 km/s
B. 相同时间内,飞船在轨道Ⅰ上与地心连线扫过的面积小于空间站与地心连线扫过的面积
C. 飞船在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能
D. 飞船从轨道Ⅰ飞向轨道Ⅱ需要加速,则飞船在轨道Ⅰ上的运行速度小于在轨道Ⅱ上的运行速度
【答案】B
【解析】
【详解】A.轨道Ⅰ的高度大于近地轨道,所以飞船在轨道Ⅰ上的运行速度小于7.9 km/s,故A错误;
B.由万有引力提供向心力有,得
单位时间扫过的面积
可知相同时间内飞船在轨道Ⅰ上与地心连线扫过的面积小于空间站与地心连线扫过的面积,故B正确;
D.由知,飞船在轨道Ⅰ上的速度大于在轨道Ⅱ上的速度,故D错误;
C.飞船从轨道Ⅰ飞向轨道Ⅱ,飞船的引力势能增大,由上述分析可知飞船的动能减小,但势能的增加量大于动能的减少量,故飞船的机械能增加,则飞船在轨道Ⅰ上的机械能小于在轨道Ⅱ上的机械能,故C错误。
故选B。
6. 如图所示,理想降压变压器的原线圈连接一理想交流电流表,在副线圈上连接有理想交流电压表、定值电阻、灯泡L和滑动变阻器R,原线圈两端接输出电压有效值恒定的交流电源,当滑动变阻器的滑片位于中间时,灯泡恰好正常工作,现将滑动变阻器的滑片向b端移动,下列判断正确的是( )
A. 电流表的读数变大 B. 电压表的读数变小
C. 灯泡L的亮度变暗 D. 定值电阻的电功率变小
【答案】C
【解析】
【详解】AB.滑动变阻器的滑片向b端移动,副线圈接入电路的电阻变大,根据理想变压器的原理,由于原、副线圈的匝数不变,原线圈两端的电压不变,故副线圈输出电压不变,根据欧姆定律可知副线圈电流减小,则原线圈中的电流变小,因此电流表的示数变小,电压表的示数不变,故AB错误;
C.根据灯泡L的功率,由于副线圈电流减小,可知灯泡L的功率减小,灯泡L的亮度变暗,故C正确;
D.由于副线圈干路电流减小,灯泡L两端电压减小,副线圈的总电压不变,故并联部分的电压增大,即定值电阻两端电压增大,根据可知,定值电阻的电功率变大,故D错误。
故选C。
7. 如图,a、b两完全相同的正方形均匀导线框ABCD,右边与匀强磁场边界重合,磁感应强度与线框平面垂直,导线框a在外力作用下匀速进入磁场、导线框b以CD为轴匀速转入磁场,至第一次转至图中虚线位置,所用时间相同。下列说法正确的是 ( )
A. 两线框的电流方向都是A→B→C→D→A
B. a线框电流的大小等于b线框电流的平均值
C. 外力对a线框做的功大于对b线框做的功
D. b线框自图示位置转过90°~180°过程中磁通量的变化率逐渐增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.对导线框a,根据楞次定律可得电流方向是A→B→C→D→A,对导线框b,根据楞次定律可得电流方向是B→A→D→C→B,故A错误;
B.根据,两线框磁通量的变化相同,时间相同,可知a线框电流的大小等于b线框电流的平均值,故B正确;
C.对a线框,可得感应电动势为
对b线框,根据,可知感应电动势为
可得有效值为
根据时间关系有
可得
根据可得a线框产生焦耳热小于b线框,根据能量关系可得外力对a线框做的功小于对b线框做的功,故C错误;
D.b线框自图示位置转过90°后开始计时,则有磁通量为
可得磁通量的变化率为,可知磁通量的变化率逐渐减小,故D错误。
故选B。
8. 如图所示,分别为棱长为的正四面体的内切球与面和面的切点,为边中点,正四面体的顶点分别固定有带电荷量为的点电荷,规定无穷远处电势为零,静电力常量为,则下列说法正确的是( )
A. 点的电场强度大小为
B. 点的电场强度大小为
C. 正试探电荷沿直线由移动到,电势能增加
D. 正试探电荷沿直线由移动到,电势能减少
【答案】A
【解析】
【详解】A.两点电荷在点产生的电场叠加后为
方向由指向A;
C和两点电荷各自在点产生的电场大小为
叠加后电场大小为
方向垂直平面,与平行;
再对、两个“合电场”叠加,得点总电场强度大小为
其方向指向纸面外,且与面夹角为锐角,故A正确;
B.两点电荷在点产生的电场叠加后为
再与B点电荷在点产生的电场叠加后为
方向与有向线段同向;
点电荷在点总电场强度大小为,其方向指向纸面外,且与面夹角为锐角,故B错误;
C.由于点总电场强度方向指向纸面外,与面夹角为锐角,故将正试探电荷沿直线由移动到,电场力做正功,电势能减少,故C错误;
D.由于点总电场强度方向指向纸面外,与面夹角为锐角,故将正试探电荷沿直线由移动到,电场力做负功,电势能增加,故D错误。
故选A。
9. 质量为M1半径为R的匀质圆球与一质量为M2的物块分别用细绳AD和ACE悬挂于同一点A,并处于平衡状态,如图所示,已知悬点A到球心O的距离为L,ADO三点共线,CE段绳子与圆球相切于C点,且OC水平,悬挂圆球的绳AD与竖直方向AB的夹角,AC绳上的弹力大小T1,AD绳的拉力为T2,不计绳的质量及绳与球之间的摩擦,已知重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. AC绳上的弹力大小
B. T2与圆球重力的合力方向水平向右
C. AD绳的拉力大小
D. 的正弦值
【答案】AD
【解析】
【详解】A.对受力分析如图甲所示
由平衡条件可知AC绳上的弹力大小为,故A正确;
B.如图乙所示
圆球受到四个力的作用,与拉力T2的合力方向与两个T1的合力方向相反,故B错误;
C.假设N点为绳子与圆球的另一个切点,ON与OC之间的夹角设为α
在竖直方向上
故,故C错误;
D.水平方向上
,且
联立解得,故D正确。
故选AD。
10. 水平地面上有一足够长且足够宽的固定斜面,倾角为37°,小明站在斜面底端向斜面上投掷可视作质点的小石块。若石块出手时的初速度方向与水平方向成45°,出手高度为站立点正上方1.8m,重力加速度,,。下列说法不正确的是( )
A. 若石块的飞行轨迹所在平面与斜面底边垂直,石块在斜面上的落点恰好与出手点等高,则石块出手时的初速度为m/s
B. 若石块的飞行轨迹所在平面与斜面底边垂直,石块在斜面上的落点恰好与出手点等高,则石块出手时的初速度为m/s
C. 若石块的初速度大小一定,当石块的飞行轨迹所在平面与斜面底边垂直时,石块飞行时间最短
D. 若投出石块的最大初速度为8m/s,则石块在斜面上与出手点等高的所有落点所组成的线段长度不会超过12m
【答案】B
【解析】
【详解】AB.石块出手时的初速度方向与水平方向成45°,则
可得
石块落在1.8m高的斜面上,则
则石块的水平位移
由石块斜向上运动时,
又
解得
所以石块出手时的初速度为
故A正确,B错误;
C.若石块的初速度大小一定,当石块的飞行轨迹所在平面与斜面底边垂直时,石块在斜面上的落点最高,石块下落时间最短,石块飞行时间最短,故C正确;
D.若投出石块的最大初速度为8 m/s,则
石块在斜面上的落点恰好与出手点等高处,最大运动时间
最大水平位移
石块在斜面上与出手点等高的所有落点与出手点的最小距离
则石块在斜面上与出手点等高的最远落点与最近落点的距离
即
则石块在斜面上与出手点等高的所有落点所组成的线段长度不会超过12 m,故D正确。
本题选不正确的,故选B。
二、非选择题:本大题共5小题,共58分。
11. 某实验小组的同学利用如图甲所示的装置探究加速度与物体所受合力的关系。
(1)实验时,为了减小实验误差,下列说法或操作正确的是___________。
A. 遮光条宽度越宽越好,便于测量瞬时速度
B. 不必调节细线与长木板平行
C. 不必满足小车的质量远大于砂和砂桶的总质量
(2)正确组装实验器材,用刻度尺测量两光电门之间的距离L,用螺旋测微器测量遮光条的宽度d,在砂桶里装有一定质量的细砂,将小车由静止释放,依次记录遮光条通过光电门1、2的挡光时间Δt₁、Δt₂,同时记录弹簧测力计的示数,小车的加速度大小为a=___________(用以上物理量表示)。
(3)改变砂桶中细砂的质量,重复上述操作,记录弹簧测力计的示数F,并算出相对应的小车的加速度a,通过记录的实验数据描绘出的F-a图像如图乙所示,则小车的质量为M=___________。(用b₁、b₂和c表示)
【答案】(1)C (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
A.根据平均速度与瞬时速度的关系可知,位移越小,平均速度越接近瞬时速度,所以遮光条的宽度越窄,越便于测量瞬时速度,故A错误;
B.为了对小车提供恒定的拉力,必须调节细线与长木板平行,故B错误;
C.因为通过弹簧测力计可直接读出细线上的拉力,所以,不必满足小车的质量远大于砂和砂桶的总质量,故C正确。
故选C。
【小问2详解】
遮光条通过光电门1、2的速度分别为,
根据运动学公式有
解得
【小问3详解】
对小车,根据牛顿第二定律有
即
结合图像可知,图像的斜率
解得
12. 某同学用图甲所示电路测量一个定值电阻的阻值(约),现有如下器材:
电源(电动势9 V,内阻较小)
电压表V(量程0~10V,内阻约)
电流表(量程0~50mA,内阻约)
电流表(量程0~300mA,内阻约)
滑动变阻器(最大阻值100Ω,额定电流1A)
滑动变阻器(最大阻值1000Ω,额定电流1A)
电阻箱(0~)
开关、导线若干
(1)该同学计划测得多组电流表、电压表的示数,并根据实验数据作出图像。实验中电流表应选择________(填“”或“”),滑动变阻器应选择__________(填“”或“”)。
(2)本实验存在测量误差,测量结果___________(填“偏大”或“偏小”),根据实验数据作出的图线可能如图乙中的___________所示。
(3)为了精确计算定值电阻的阻值,该同学设计了图丙所示电路来精确测量电压表的内阻。
①按图丙连接好电路,先将电阻箱的阻值调到最大,闭合开关,断开开关,调节电阻箱,使电流表A的示数大于量程的,且两电表的示数都不超过量程,读出电流表A的示数,电阻箱的示数;
②保持开关闭合,再闭合开关,调节电阻箱,使电流表A的示数仍为,读出电阻箱的示数;
③电压表内阻_________(用所给物理量的字母表示)。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 偏小 ②. b
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1]电路中最大电流约为
故电流表应选择。
[2]的最大阻值与待测电阻的阻值更接近,为了方便实验操作,滑动变阻器应选择。
【小问2详解】
[1]由于电压表分流,电流测量值偏大,由可知电阻测量值偏小;
[2]考虑到电压表的分流,由欧姆定律有,变式可得,则图线为过坐标原点的直线,可能如图乙中的b所示。
【小问3详解】
第一次和第二次电流表读数相同,说明两次电路中总电阻相同,开关闭合时电压表被短路,则电阻箱的阻值要增大,电阻箱增大的阻值等于电压表的内阻,故
13. 如图所示,一定质量理想气体被活塞封闭在固定的气缸中,活塞质量为m,且大气对活塞的压力大小和活塞的重力大小相等。初始时,活塞与气缸底部相距L,气缸和活塞绝热性能良好,与气缸底部相距2L的位置有两个卡销,可以限制活塞的运动。现接通电热丝加热气体,一段时间后停止加热,活塞缓慢向上移动至恰好接触卡销,整个过程中气体吸收的热量为Q。不计摩擦与活塞的厚度,求:
(1)气体内能的增加量△U;
(2)若活塞恰好接触两卡销时,给气缸内充入同种理想气体,达到稳定后,两卡销对活塞产生的弹力为mg,若充气过程中气体温度没有发生变化,封闭气体充气前质量为,求充入的气体质量。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设活塞面积为S,对活塞受力分析,根据平衡条件有
又
解得气体压强为
活塞缓慢上升阶段,气体对外做功
由热力学第一定律得
【小问2详解】
充气稳定后对活塞受力分析有
解得气体压强为
充气过程中满足
解得
根据同种气体、温度相同,气体体积与质量成正比,则有
解得
14. 如图所示,半径为R、内壁光滑的细圆管固定在水平面内,两小球A、B静止在圆管内,A、B初始位置与圆心连线的夹角为。现给A球一沿管切线向左的初速度,A、B间的碰撞为弹性碰撞(碰撞时间忽略不计)。已知A球质量为m,B球质量为2m,重力加速度为g。求:
(1)A刚开始运动时管对A球的支持力大小;
(2)A、B第一次碰撞后瞬间各自的速度大小、;
(3)从A开始运动到A、B即将发生第三次碰撞的过程中,A球所受重力的冲量大小。
【答案】(1)
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
刚开始运动时,水平方向管对A球的力,竖直方向管对A球的力,其中,由
解得
【小问2详解】
以顺时针方向为正,对A、B系统,由动量守恒定律有
由机械能守恒定律有
解得,
所以A、B各自的速度大小分别为、
【小问3详解】
依题意,从开始运动到与发生第一次碰撞历时
由(2)知,第一次碰后,球沿逆时针运动,球沿顺时针运动,则球相对于球的速度,从第一次碰撞到第二次碰撞历时
以顺时针方向为正,第二次碰撞过程有,
解得,
从第二次碰撞到第三次碰撞历时
由得A球所受重力的冲量大小
15. 多功能磁控测量装置核心部分如图1所示,直角坐标系中,底座位于平面内,薄胶片平行平面,底座与胶片之间为区域,该区域内部分空间存在着匀强磁场,方向沿方向;胶片上方为区域,该区域内所有空间存在着匀强磁场,方向沿方向,且两区域磁场大小相同。如图2所示,某次实验时粒子源由点沿方向发射一束带负电的粒子(可视为质点),粒子电荷量大小均为,速度均为,质量分布在之间(且未知)。粒子由点直接进入区域的磁场,出磁场后通过胶片上的区间进入区域,射向胶片前所有粒子速度的反向延长线均汇聚于的中点,其中,tan。质量为的粒子穿过胶片时,由于胶片对速度的影响导致每次穿透胶片前后,速度的水平、竖直分量的大小相对各初始分量的比值不变。经区域II磁偏转后,粒子再次穿过胶片 (此时区域I磁场已关闭),恰好能经过该粒子第一次出区域磁场的位置,两次通过该位置的速度方向互相垂直。忽略粒子重力、粒子间的相互作用及关闭磁场对粒子的影响,粒子穿过胶片前后质量、电荷量不变,射到底座后电荷被导走。
(1)求质量为的粒子在区域I磁场中运动的时间;
(2)求及区域I磁场的大小;
(3)若区域II磁场安置时磁场方向偏差了角度,如图3所示,求质量为的粒子相邻两次穿透胶片位置的间距(已知)。
【答案】(1)
(2),
(3)(其中β满足)
【解析】
【小问1详解】
分析可知该粒子从E点射出区域Ⅰ,又因为所有粒子出区域Ⅰ时,速度方向的延长线都过C点,可以判断区域Ⅰ是一个圆形磁场的一部分,C点为该圆形磁场的圆心,如图
在∆ACE中有
由几何关系可知
解得
所以粒子在Ⅰ区域运动时间
【小问2详解】
如图,对质量是km的粒子,
在∆ACD中
由几何关系可得
质量为km的粒子轨迹半径
粒子在磁场中的轨迹半径为,当qB一定时,则有
可得
对质量为m的粒子有
解得
【小问3详解】
对质量为m的粒子分析可知,其轨迹示意图
由题意可知,,
两式相除得到
粒子进入区域Ⅱ磁场后,由几何关系,,
又
可得
当质量为m的粒子以速度v1进入区域Ⅱ中磁场,磁场方向偏差了角度φ时,设速度v1和磁场反方向的夹角为β,沿着平行磁场方向和垂直磁场方向正交分解有
由余弦定理可知
联立解得
粒子将以的速度沿着磁场反方向做匀速直线运动,以的速度垂直磁场方向做匀速圆周运动,合运动为等距螺旋运动,粒子做圆周运动的半径
设和平面AA1A2A3的夹角为γ,则有
做圆周运动引起的位移为
做匀速直线运动的位移为
所以
其中γ满足
或满足
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