精品解析:2026年陕西省普通高中学业水平选择性考试冲刺压轴卷(六) 物理试题
2026-05-05
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内容正文:
2026年普通高中学业水平选择性考试冲刺压轴卷(六)
物理
注意事项:
1、本卷满分100分,考试时间75分钟。答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2、选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4、考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
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. 镅是一种人工合成的放射性元素,化学符号Am,原子序数95,是锕系元素中的超铀元素。我国科学家将放射性元素镅引入到能量转换器中来提高转换效率。若镅243的衰变方程为。的半衰期为7000年,则( )
A. 该反应中,镅核的比结合能比新核Np大
B. 镅原子核外的电子跃迁形成衰变
C. 衰变过程质量数守恒,质量不守恒
D. 经过14000年,的原子核发生了衰变
2. 关于生活中的静电防止和利用,下列说法正确的是( )
A. 静电复印是利用正负电荷之间相互吸引的原理制成的,属于静电的利用
B. 夏天下雨时一般会有雷电,低矮的建筑没有安装避雷针一定被雷电击毁
C. 常见的静电防止有静电除尘、静电喷涂、静电植绒等
D. 飞机起落架的轮胎必须用绝缘橡胶制成避免造成危害,属于防止静电积聚
3. 如图所示,在一个真空环境中,有一条载有恒定电流I的长直导线,电流方向竖直向下,初速度为的电子从直导线右侧竖直向上运动,不考虑地磁场的影响,电子重力忽略不计,电子将( )
A. 沿路径M运动,速度大小变大,远离导线过程中半径变大
B. 沿路径M运动,速度大小变小,远离导线过程中半径变大
C. 沿路径N运动,速度大小变大,靠近导线过程中半径变小
D. 沿路径N运动,速度大小不变,靠近导线过程中半径变小
4. 2025年法国网球公开赛中,中国选手郑钦文以战胜了俄罗斯选手萨姆索诺娃,晋级八强。某次比赛在网前截击中,网球以6m/s的速度水平击出,落到对方场地时的速度大小是10m/s,不计空气阻力,重力加速度的大小,则网球落地点与击出点间的水平距离x和网球击出点的高度h分别为( )
A. B.
C. D.
5. 在如图所示电路中接入的正弦交流电源,两个电阻,假设两个二极管正向电阻为0,反向电阻无穷大。闭合开关S,则( )
A. 交变电流电压的有效值为
B. 1min电阻上产生的热量为1815J
C. 电阻消耗的电功率为24.2W
D. 正弦交流电源的输出功率为65W
6. 如图所示,劲度系数为k的轻弹簧左端固定,右端与静止在光滑水平面上的小球相连,将小球向右拉至C点后由静止释放,振子(小球)在水平面上的B、C两点之间做简谐运动,O点为平衡位置,P点为OC的中点,周期,弹簧始终处在弹性限度内,弹簧弹性势能与形变量x的关系为。则( )
A. 弹簧振子从O点运动到P点的时间为0.1s
B. 弹簧振子在C点时加速度大小是在P点时加速度大小的4倍
C. 弹簧振子在P点时的动能是在O点时动能的
D. 弹簧振子在P点时的速度大小是在O点时速度大小的
7. “雨色映日而为虹……背日喷乎水,成虹霓之状。”霓的形成原理与彩虹大致相同,太阳光在水珠中的反射比彩虹多了一次,是经过水珠的两次折射和两次反射形成的,其成因的简化示意图如图所示,其中甲、乙是两种不同频率的单色光,水珠为球形,则( )
A. 甲、乙两光经过水珠的两次反射均是全反射
B. 在水珠中,甲光的传播速度大于乙光的传播速度
C. 甲、乙两光分别照射同一狭缝,甲光通过狭缝时的衍射现象更明显
D. 从水中射入空气时,乙光发生全反射的临界角大于甲光发生全反射的临界角
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,有多项符合题目要求。全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 2025年11月3日,我国成功将遥感四十六号卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。假设遥感四十六号卫星和同步卫星均绕地球做匀速圆周运动,同步卫星的轨道半径大于遥感四十六号卫星的轨道半径,如图所示,则( )
A. 遥感四十六号卫星的周期大于同步卫星的周期
B. 遥感四十六号卫星的向心加速度小于同步卫星的向心加速度
C. 遥感四十六号卫星的线速度大于同步卫星的线速度
D. 遥感四十六号卫星的发射速度应大于第一宇宙速度
9. 如图所示,单匝“L”形导线框置于磁感应强度大小为B、方向水平向右的匀强磁场中,线框相邻两边均互相垂直,即折角不变,各边长均为L。线框绕be所在直线以角速度顺时针(俯视)匀速转动,be与磁场方向垂直,时,abef与磁场方向平行,则( )
A. 时,电流方向为
B. 时,感应电动势为
C. 时,感应电动势为0
D. 到过程中,感应电动势平均值为
10. 如图所示,将一个内外侧均光滑的半圆形槽P置于光滑的水平面上,半圆形槽的半径为R、质量为m。在槽的右侧有一个质量为m的物块Q(不与槽粘连),现让一质量为4m的小球自右侧槽口的正上方高0.5R处由静止开始下落,小球从A点与半圆形槽相切进入槽内,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 小球第一次运动到半圆槽的最低点时,小球、半圆槽和物块在水平方向动量守恒
B. 小球第一次运动到半圆槽的最低点时,小球与槽的速度大小相等
C. 小球第一次运动到半圆槽的最低点时,物块Q向右运动的距离为R
D. 整个过程半圆槽P对物块Q的冲量大小为
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学在做探究加速度与力和质量的关系的实验,设计了如图甲所示的实验装置。
(1)用50分度的游标卡尺测量遮光条的宽度,测量结果如图乙所示,遮光条的宽度_________mm;
(2)将气垫导轨放在水平桌面上,将导轨调至水平;将滑块移至图示位置,测出遮光条到光电门的距离s;打开气源,释放滑块,读出遮光条通过光电门的挡光时间t;可得物体运动加速度大小_________(用d、t、s表示);
(3)实验时用拉力传感器直接测得的拉力F,则物体运动加速度a与拉力F的关系图像最符合本实验实际情况的是_________。(选填选项前的字母)
A. B. C. D.
12. 有一个标有“0.2A,0.6W”的小灯泡,某同学为了描绘它的伏安特性曲线,设计了以下实验,实验室中只提供了下列器材:
A.电池组(电动势为4.5V,内阻约1Ω);
B.电流表(量程0~250mA,内阻约5Ω);
C.电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ);
D.滑动变阻器(最大阻值1750Ω,额定电流0.3A);
E.滑动变阻器(最大阻值20Ω,额定电流1A);
F.开关一个、导线若干。
实验中调节滑动变阻器,小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化,从而测出小灯泡在不同电压下的电流。
(1)实验中所用的滑动变阻器应选上列中的________(用序号字母表示)。
(2)为了尽量减小实验误差,并要求小灯泡电压从零伏开始多测几组数据,图甲中画出了实物连线图,请在虚线框乙中画出电路图。
(3)如图丙所示是该研究小组测得小灯泡的I-U关系图线。由图线可知,小灯泡灯丝电阻随温度的升高而________(填“增大”“减小”或“不变”);当小灯泡两端所加电压为1.0V时,其灯丝电阻值约为________Ω。
13. 如图所示,上端开口内壁光滑的绝热圆柱形汽缸A竖直放置在水平面上,导热性能良好的活塞甲和绝热活塞乙质量均为m,横截面积均为S,两活塞均与汽缸接触良好且厚度不计,两活塞之间区域C及活塞乙下部区域D均存在着理想气体,汽缸下面有加热装置B。整个装置处于平衡状态时,缸内理想气体C、D两部分高度均为,温度均为。已知环境温度和外界大气压强均保持不变,重力加速度为g,忽略一切摩擦,现对D区的气体缓慢加热,活塞甲上升h时停止加热,求:
(1)停止加热时D区气体的温度;
(2)若在活塞甲上缓慢添加质量为m的沙粒,C区气体的高度。
14. 如图所示,倾斜传送带的长度,传送带以恒定速率顺时针转动,一个固定在竖直平面内倾角为的粗糙斜面AB与粗糙水平面BC平滑连接于B点,小物块甲从顶端A处静止释放,滑到水平面上的B点向右运动到C点与小物块乙沿水平方向发生弹性碰撞(碰撞时间极短),碰撞后小物块乙从C点滑上倾角的传送带,并从顶端D点沿传送带方向滑出,最后落至水平地面上的E点,已知小物块甲与斜面AB间的动摩擦因数和小物块乙与传送带之间的动摩擦因数均为,小物块甲与水平面间的动摩擦因数为,斜面长,B、C两点的距离,两小物块(可看成质点)质量均为,,,,不计空气阻力,不计传送带传动轮的大小,水平面BC右端C处与倾斜传送带平滑连接,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)小物块甲到达B点时的速度大小;
(2)两小物块碰撞后的瞬间小物块乙的速度大小;
(3)小物块乙从C点运动到D点的时间t和小物块乙离开传送带后距水平面BC的最大高度h。
15. 如图所示,平行光滑的金属导轨由圆弧和水平两大部分组成,两大部分导轨由两小段光滑绝缘圆弧轨道(长度可忽略)平滑相连,其中四分之一光滑圆弧导轨a、b半径为r,光滑水平导轨b、c右端与光滑水平导轨c、d良好衔接,导轨a、c部分宽度为3L,导轨c、d部分宽度为2L,bc段轨道和cd段轨道都足够长,水平b、d部分处于竖直向上大小为B的匀强磁场中,将质量均为m的金属棒P和N分别置于轨道上的ab段和cd段,且与轨道垂直。P、N棒电阻均为R,导轨电阻不计。N棒静止,让P棒从距水平轨道高为r的地方由静止释放,已知,,,,,g取,求:
(1)P棒运动到光滑圆弧底端b时的速度大小和对导轨的压力大小;
(2)P棒刚进入磁场时N棒的加速度大小;
(3)P棒由静止释放至达到稳定状态的过程中,通过其横截面的电荷量和N棒产生的焦耳热。
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2026年普通高中学业水平选择性考试冲刺压轴卷(六)
物理
注意事项:
1、本卷满分100分,考试时间75分钟。答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2、选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4、考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
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. 镅是一种人工合成的放射性元素,化学符号Am,原子序数95,是锕系元素中的超铀元素。我国科学家将放射性元素镅引入到能量转换器中来提高转换效率。若镅243的衰变方程为。的半衰期为7000年,则( )
A. 该反应中,镅核的比结合能比新核Np大
B. 镅原子核外的电子跃迁形成衰变
C. 衰变过程质量数守恒,质量不守恒
D. 经过14000年,的原子核发生了衰变
【答案】C
【解析】
【详解】A.衰变的过程中释放能量,故镅核的比结合能比新核Np小,故A错误;
B.α衰变是从原子核中释放出α粒子,故B错误;
C.衰变过程质量数守恒,质量发生亏损,不守恒,故C正确;
D.由于半衰期为7000年,可知经过14000年,即经过两个半衰期,75%的原子核发生了衰变,故D错误。
故选C。
2. 关于生活中的静电防止和利用,下列说法正确的是( )
A. 静电复印是利用正负电荷之间相互吸引的原理制成的,属于静电的利用
B. 夏天下雨时一般会有雷电,低矮的建筑没有安装避雷针一定被雷电击毁
C. 常见的静电防止有静电除尘、静电喷涂、静电植绒等
D. 飞机起落架的轮胎必须用绝缘橡胶制成避免造成危害,属于防止静电积聚
【答案】A
【解析】
【详解】A.静电复印是利用正负电荷之间相互吸引的原理制成的,属于静电的利用,故A正确;
B.夏天下雨时一般会有雷电,如果在高大建筑物顶端装上避雷针,通过避雷针与大地相连,就能及时把电荷导入大地,从而避免建筑物被雷电击坏,如果没有安装会有危险,但对低矮的建筑不至于一定被雷电击毁,故B错误;
C.常见的静电利用有静电除尘、静电喷涂、静电植绒等,故C错误;
D.飞机轮胎是用导电橡胶制成的,这是为了飞机在降落时,将飞行的过程中产生的静电导走,避免对飞机造成危害,故D错误。
故选A。
3. 如图所示,在一个真空环境中,有一条载有恒定电流I的长直导线,电流方向竖直向下,初速度为的电子从直导线右侧竖直向上运动,不考虑地磁场的影响,电子重力忽略不计,电子将( )
A. 沿路径M运动,速度大小变大,远离导线过程中半径变大
B. 沿路径M运动,速度大小变小,远离导线过程中半径变大
C. 沿路径N运动,速度大小变大,靠近导线过程中半径变小
D. 沿路径N运动,速度大小不变,靠近导线过程中半径变小
【答案】D
【解析】
【详解】根据安培定则可判断在导线右侧磁场的方向垂直纸面向外,根据左手定则可知电子受向左的洛伦兹力,沿路径N运动,洛伦兹力不做功,速度大小不变,根据
可得
可知越靠近导线B越大,故半径R越小。
故选D。
4. 2025年法国网球公开赛中,中国选手郑钦文以战胜了俄罗斯选手萨姆索诺娃,晋级八强。某次比赛在网前截击中,网球以6m/s的速度水平击出,落到对方场地时的速度大小是10m/s,不计空气阻力,重力加速度的大小,则网球落地点与击出点间的水平距离x和网球击出点的高度h分别为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】不计空气阻力,网球击出之后球的运动看作平抛运动,落地瞬间速度
解得
在竖直方向做自由落体运动,则
解得
在水平方向做匀速直线运动,则
解得网球落地点与击出点间的水平距离
网球下落的高度为
解得网球击出点的高度
故选A。
5. 在如图所示电路中接入的正弦交流电源,两个电阻,假设两个二极管正向电阻为0,反向电阻无穷大。闭合开关S,则( )
A. 交变电流电压的有效值为
B. 1min电阻上产生的热量为1815J
C. 电阻消耗的电功率为24.2W
D. 正弦交流电源的输出功率为65W
【答案】B
【解析】
【详解】A.电路中接入的正弦交流电源,电压的有效值为,故A错误;
B.根据二极管的单向导电性,一个周期内,两个二极管各半个周期导通,1min电阻上产生的热量为,故B正确;
C.由B选项知电阻消耗的电功率为,故C错误;
D.电阻消耗的电功率等于电阻消耗的电功率,则输出功率,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,劲度系数为k的轻弹簧左端固定,右端与静止在光滑水平面上的小球相连,将小球向右拉至C点后由静止释放,振子(小球)在水平面上的B、C两点之间做简谐运动,O点为平衡位置,P点为OC的中点,周期,弹簧始终处在弹性限度内,弹簧弹性势能与形变量x的关系为。则( )
A. 弹簧振子从O点运动到P点的时间为0.1s
B. 弹簧振子在C点时加速度大小是在P点时加速度大小的4倍
C. 弹簧振子在P点时的动能是在O点时动能的
D. 弹簧振子在P点时的速度大小是在O点时速度大小的
【答案】C
【解析】
【详解】A.由简谐运动的特点知:弹簧振子从O点运动到P点的平均速度大于从P点到C点的平均速度,故弹簧振子从O点运动到P点时间小于0.1s,选项A错误;
B.弹簧振子在C点时弹簧的形变量是在P点时的2倍,故弹力是2倍,由,可知弹簧振子在C点时加速度大小是在P点时加速度大小的2倍,选项B错误;
C.由,知弹簧振子在P点时弹簧的弹性势能是最大弹性势能的,由机械能守恒知弹簧振子在P点时的动能是在O点时动能的,选项C正确;
D.因为弹簧振子在P点时的动能是在O点时动能的,所以弹簧振子在P点时的速度是在O点时速度的,选项D错误。
故选C。
7. “雨色映日而为虹……背日喷乎水,成虹霓之状。”霓的形成原理与彩虹大致相同,太阳光在水珠中的反射比彩虹多了一次,是经过水珠的两次折射和两次反射形成的,其成因的简化示意图如图所示,其中甲、乙是两种不同频率的单色光,水珠为球形,则( )
A. 甲、乙两光经过水珠的两次反射均是全反射
B. 在水珠中,甲光的传播速度大于乙光的传播速度
C. 甲、乙两光分别照射同一狭缝,甲光通过狭缝时的衍射现象更明显
D. 从水中射入空气时,乙光发生全反射的临界角大于甲光发生全反射的临界角
【答案】D
【解析】
【详解】A.由几何关系可知,反射光线的入射角等于入射时的折射角,由于入射时的入射角小于,则入射时的折射角小于临界角,故可知甲、乙光在水珠中发生的都不是全反射,选项A错误;
B.由题图可知,在第一次折射时,甲、乙两光的入射角相同,乙光的折射角明显大于甲光的折射角,由折射率公式,可知乙光的折射率小,频率也小,在相同介质中传播时,由可知,由于乙光的折射率小于甲光的折射率,所以在同一介质中,甲光的传播速度更慢,选项B错误;
C.分别照射同一狭缝,由产生明显衍射现象的条件可知,甲、乙光相比,波长越长衍射现象越明显,因为乙光的频率小,波长大,所以乙光的衍射现象更明显,选项C错误;
D.从水中射入空气,满足从光密介质射入光疏介质的条件,会产生全反射,由临界角公式可知,由于乙光的折射率小于甲光的折射率,可知乙光的临界角更大,选项D正确。
故选D。
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,有多项符合题目要求。全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 2025年11月3日,我国成功将遥感四十六号卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。假设遥感四十六号卫星和同步卫星均绕地球做匀速圆周运动,同步卫星的轨道半径大于遥感四十六号卫星的轨道半径,如图所示,则( )
A. 遥感四十六号卫星的周期大于同步卫星的周期
B. 遥感四十六号卫星的向心加速度小于同步卫星的向心加速度
C. 遥感四十六号卫星的线速度大于同步卫星的线速度
D. 遥感四十六号卫星的发射速度应大于第一宇宙速度
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由题意可知遥感四十六号卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径,由万有引力提供向心力
得,可知遥感四十六号卫星的周期小于同步卫星的周期,故A错误;
B.由万有引力提供向心力
得,可知遥感四十六号卫星的向心加速度大于同步卫星的向心加速度,故B错误;
C.由万有引力提供向心力
得,可知遥感四十六号卫星的线速度大于同步卫星的线速度,故C正确;
D.第一宇宙速度为人造卫星的最小发射速度,故遥感四十六号卫星的发射速度应大于第一宇宙速度,故D正确。
故选CD。
9. 如图所示,单匝“L”形导线框置于磁感应强度大小为B、方向水平向右的匀强磁场中,线框相邻两边均互相垂直,即折角不变,各边长均为L。线框绕be所在直线以角速度顺时针(俯视)匀速转动,be与磁场方向垂直,时,abef与磁场方向平行,则( )
A. 时,电流方向为
B. 时,感应电动势为
C. 时,感应电动势为0
D. 到过程中,感应电动势平均值为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.时刻cd边速度与磁场方向平行,不产生电动势,只有af边切割磁感线产生电动势;
由右手定则可知电流方向为,电动势为,A错误,B正确;
C.时,线框旋转,此时依旧是af边切割磁场产生电动势,感应电动势,C错误;
D.到时,线框abef的磁通量变化量为零,线框bcde的磁通量变化量为
由法拉第电磁感应定律可得平均电动势为,D正确。
故选BD。
10. 如图所示,将一个内外侧均光滑的半圆形槽P置于光滑的水平面上,半圆形槽的半径为R、质量为m。在槽的右侧有一个质量为m的物块Q(不与槽粘连),现让一质量为4m的小球自右侧槽口的正上方高0.5R处由静止开始下落,小球从A点与半圆形槽相切进入槽内,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 小球第一次运动到半圆槽的最低点时,小球、半圆槽和物块在水平方向动量守恒
B. 小球第一次运动到半圆槽的最低点时,小球与槽的速度大小相等
C. 小球第一次运动到半圆槽的最低点时,物块Q向右运动的距离为R
D. 整个过程半圆槽P对物块Q的冲量大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由小球、半圆槽和物块组成的系统在水平方向不受外力,故小球、半圆槽和物块在水平方向动量守恒,故A正确;
B.小球、半圆槽和物块在水平方向动量守恒,取向左为正,则有
解得
即小球与槽的速度大小之比为,故B错误;
C.小球在半圆槽内第一次到最低点的运动过程中,水平方向类似于人船模型,对球、半圆槽和物块有
且
代入数据可得物块Q向右运动的距离,故C错误;
D.小球在半圆槽内第一次到最低点的运动过程中,水平方向动量守恒有
系统机械能守恒有
联立解得,
小球在半圆槽内第一次到最低点之后半圆槽P与物块Q分离,整个过程半圆槽P对物块Q的冲量大小为,故D正确。
故选AD。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学在做探究加速度与力和质量的关系的实验,设计了如图甲所示的实验装置。
(1)用50分度的游标卡尺测量遮光条的宽度,测量结果如图乙所示,遮光条的宽度_________mm;
(2)将气垫导轨放在水平桌面上,将导轨调至水平;将滑块移至图示位置,测出遮光条到光电门的距离s;打开气源,释放滑块,读出遮光条通过光电门的挡光时间t;可得物体运动加速度大小_________(用d、t、s表示);
(3)实验时用拉力传感器直接测得的拉力F,则物体运动加速度a与拉力F的关系图像最符合本实验实际情况的是_________。(选填选项前的字母)
A. B. C. D.
【答案】(1)4.20
(2) (3)C
【解析】
【小问1详解】
游标尺总共有50小格,分度值为0.02 mm,主尺读数为4mm,游标尺的第10小格与主尺对齐,读数为
测量结果
【小问2详解】
根据匀变速运动的位移速度关系
滑块由静止开始运动(),通过光电门时的速度
解得代入可得
【小问3详解】
传感器的读数直接得出了拉力F,滑块在气垫导轨上运动不受摩擦力作用,F就是滑块所受的合外力,没有系统误差,所以图像应该是一条通过原点的倾斜的直线。
故选C。
12. 有一个标有“0.2A,0.6W”的小灯泡,某同学为了描绘它的伏安特性曲线,设计了以下实验,实验室中只提供了下列器材:
A.电池组(电动势为4.5V,内阻约1Ω);
B.电流表(量程0~250mA,内阻约5Ω);
C.电压表(量程0~3V,内阻约3kΩ);
D.滑动变阻器(最大阻值1750Ω,额定电流0.3A);
E.滑动变阻器(最大阻值20Ω,额定电流1A);
F.开关一个、导线若干。
实验中调节滑动变阻器,小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化,从而测出小灯泡在不同电压下的电流。
(1)实验中所用的滑动变阻器应选上列中的________(用序号字母表示)。
(2)为了尽量减小实验误差,并要求小灯泡电压从零伏开始多测几组数据,图甲中画出了实物连线图,请在虚线框乙中画出电路图。
(3)如图丙所示是该研究小组测得小灯泡的I-U关系图线。由图线可知,小灯泡灯丝电阻随温度的升高而________(填“增大”“减小”或“不变”);当小灯泡两端所加电压为1.0V时,其灯丝电阻值约为________Ω。
【答案】(1)E (2)
(3) ①. 增大 ②. 10
【解析】
【小问1详解】
实验要求小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化,则滑动变阻器应用分压式接法,为方便调节,滑动变阻器应选E。
【小问2详解】
由图甲可知,电压表并联在小灯泡两端,滑动变阻器采用分压式接法,即将左下方接线柱与电源正极相连,如图所示
【小问3详解】
[1][2]由题图丙所示图像可知,随灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流增大,温度升高且电压与电流的比值增大,灯丝电阻增大;由图线可知,当小灯泡的电压为1.0V时,电流为0.1A,则有
13. 如图所示,上端开口内壁光滑的绝热圆柱形汽缸A竖直放置在水平面上,导热性能良好的活塞甲和绝热活塞乙质量均为m,横截面积均为S,两活塞均与汽缸接触良好且厚度不计,两活塞之间区域C及活塞乙下部区域D均存在着理想气体,汽缸下面有加热装置B。整个装置处于平衡状态时,缸内理想气体C、D两部分高度均为,温度均为。已知环境温度和外界大气压强均保持不变,重力加速度为g,忽略一切摩擦,现对D区的气体缓慢加热,活塞甲上升h时停止加热,求:
(1)停止加热时D区气体的温度;
(2)若在活塞甲上缓慢添加质量为m的沙粒,C区气体的高度。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
D区气体经历等压过程
初态:,,末态:
根据盖-吕萨克定律,有
联立解得停止加热时缸内D区气体的温度:
【小问2详解】
在活塞甲上逐渐添加沙粒,C区气体经历等温压缩过程
初态,
末态:,
根据玻意耳定律,有
联立解得C区气体的高度
14. 如图所示,倾斜传送带的长度,传送带以恒定速率顺时针转动,一个固定在竖直平面内倾角为的粗糙斜面AB与粗糙水平面BC平滑连接于B点,小物块甲从顶端A处静止释放,滑到水平面上的B点向右运动到C点与小物块乙沿水平方向发生弹性碰撞(碰撞时间极短),碰撞后小物块乙从C点滑上倾角的传送带,并从顶端D点沿传送带方向滑出,最后落至水平地面上的E点,已知小物块甲与斜面AB间的动摩擦因数和小物块乙与传送带之间的动摩擦因数均为,小物块甲与水平面间的动摩擦因数为,斜面长,B、C两点的距离,两小物块(可看成质点)质量均为,,,,不计空气阻力,不计传送带传动轮的大小,水平面BC右端C处与倾斜传送带平滑连接,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)小物块甲到达B点时的速度大小;
(2)两小物块碰撞后的瞬间小物块乙的速度大小;
(3)小物块乙从C点运动到D点的时间t和小物块乙离开传送带后距水平面BC的最大高度h。
【答案】(1)
(2)
(3)1.4s,
【解析】
【小问1详解】
根据牛顿第二定律,小物块甲沿粗糙斜面下滑的加速度大小为
小物块甲从A端运动到B端做初速度为零的匀加速直线运动,设需要的时间为,则有
解得
小物块甲到达B点时的速度大小
【小问2详解】
设小物块甲在水平面上运动时的加速度为,根据牛顿第二定律得
解得
小物块甲从B点到C点的运动满足
解得小物块甲向右运动到达C点时的速度大小
甲与乙发生弹性碰撞,由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
解得,
【小问3详解】
小物块乙以滑上传送带,设小物块乙匀减速运动的位移大小为时与传送带共速,由牛顿第二定律有
解得
由运动学公式
解得
小物块乙匀减速的时间为
此后对小物块乙受力分析,由牛顿第二定律有
解得,则小物块乙接着以做匀减速直线运动,由运动学公式
解得
再次减速的时间为
则小物块乙从C点运动到D点的时间
D点离地面的高度为
小物块乙离开传送带后做斜抛运动,则有
解得
联立解得小物块乙距水平面BC的最大高度为
15. 如图所示,平行光滑的金属导轨由圆弧和水平两大部分组成,两大部分导轨由两小段光滑绝缘圆弧轨道(长度可忽略)平滑相连,其中四分之一光滑圆弧导轨a、b半径为r,光滑水平导轨b、c右端与光滑水平导轨c、d良好衔接,导轨a、c部分宽度为3L,导轨c、d部分宽度为2L,bc段轨道和cd段轨道都足够长,水平b、d部分处于竖直向上大小为B的匀强磁场中,将质量均为m的金属棒P和N分别置于轨道上的ab段和cd段,且与轨道垂直。P、N棒电阻均为R,导轨电阻不计。N棒静止,让P棒从距水平轨道高为r的地方由静止释放,已知,,,,,g取,求:
(1)P棒运动到光滑圆弧底端b时的速度大小和对导轨的压力大小;
(2)P棒刚进入磁场时N棒的加速度大小;
(3)P棒由静止释放至达到稳定状态的过程中,通过其横截面的电荷量和N棒产生的焦耳热。
【答案】(1),23.4N
(2)
(3)3.6C,
【解析】
【小问1详解】
P棒从圆弧导轨滑下过程,根据动能定理得
P棒运动到光滑圆弧底端b时,速度的大小
P棒运动到光滑圆弧底端b时,根据牛顿第二定律得
联立解得
代入数据解得
由牛顿第三定律可知,P棒运动到b处时,对导轨的压力大小为23.4N。
【小问2详解】
P棒到达轨道最低点进入磁场时切割磁场产生感应电动势
感应电流
N棒受到的安培力
解得N棒的加速度大小
代入数据解得
【小问3详解】
两金属棒最终分别做匀速直线运动,则有,
又有,解得
分别对P、N应用动量定理,对P有
对N有
又有,解得金属棒N速度的大小
金属棒P速度的大小
解得
代入数据解得通过其横截面的电荷量
全过程系统能量守恒有
又有
联立解得
代入数据解得金属棒N产生的焦耳热
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