精品解析:河南南阳市方城县第一高级中学2026届高三下学期四月第一次检测物理试题
2026-05-06
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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) | 河南省 |
| 地区(市) | 南阳市 |
| 地区(区县) | 方城县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.08 MB |
| 发布时间 | 2026-05-06 |
| 更新时间 | 2026-05-06 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57698165.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
方城县第一高级中学2026届高三下学期四月第一次检测物理试题
学校∶___________姓名:___________班级:___________考号:___________
考生注意:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1. 我国“两弹一星”元勋、著名核物理学家王淦昌先生,曾几度与诺贝尔物理学奖擦肩而过,但他始终怀揣科技报国的赤子之心,在国家需要时“以身许国”。1931年,王淦昌提出用云室研究“铍辐射”的本质,该思路直指中子的发现;1942年,王淦昌创造性地提出利用轻原子核的“K电子俘获”过程来验证中微子()的存在,该过程的核反应方程为。下列说法正确的是( )
A. 王淦昌建议中使用的铍()与查德威克实验中使用的铍()互为同位素
B. 查德威克发现中子的核反应方程为
C. 方程中的中微子()不带电,其质量数与质子的质量数相同
D. 方程中的是中子转化为质子时产生的
2. 下列关于生活中的圆周运动实例分析,其中说法正确的是( )
A. 甲图中汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态
B. 乙图中洗衣机里衣物随着滚筒做匀速圆周运动时,衣物运动到最低点B时脱水效果最好
C. 丙图中飞机在水平面内转弯时,重力提供向心力
D. 丁图中同一小球在光滑固定的圆锥筒内A、B位置先后做匀速圆周运动,在A、B两位置小球角速度大小相等
3. 中国航天局宣布“天问二号”火星探测器将于2025年5月前后发射,绕火星沿椭圆轨道顺时针运动,假设椭圆轨道如图所示,连线为椭圆轨道的长轴,为短轴。设点和点到火星中心的距离分别为和,“天问二号”质量为,在点和点运动的速率分别为和,受到火星的引力分别为和,下列关于“天问二号”,说法正确的是( )
A. 在点和点的万有引力相同
B. 从与与火星连线扫过的面积相等
C. 从机械能的变化量大于机械能的变化量
D.
4. 如图所示,一个倾角的斜面体放置在水平地面上,斜面顶端固定光滑滑轮。一个跨过滑轮的轻质细绳,一端悬挂质量为m的重物A,另一端与斜面上质量为2m的物块B相连,滑轮与物块B之间的细绳平行于斜面。现用外力F缓慢拉动细绳上的结点O,使细绳部分从竖直拉至如图中虚线位置,整个过程中始终保持外力F的方向水平向左,且细绳始终拉直,物块B和斜面体始终处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 细绳的拉力先增大后减小 B. 斜面对物块B的摩擦力一直增大
C. 外力F先减小后增大 D. 地面对斜面体的摩擦力先减小后增大
5. 下列说法中正确的是( )
A. 图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图,其中a束光在水珠中传播的速度一定大于b束光在水珠中传播的速度
B. 图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图,当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从面射出
C. 图丙是双缝干涉示意图,若只减小屏到挡板间的距离L,两相邻亮条纹间距离将增大
D. 图丁是检测工件表面平整程度时得到的图样,利用了光的衍射原理
6. “九三”阅兵的成功举行,既彰显了我国军队的强大实力,也振奋了国民昂扬斗志。设某次演习中,轰炸机沿水平方向投放了一枚炸弹,炸弹下降高度h=20m后正好垂直击中倾角为的斜坡上的目标,如图所示。不计空气阻力,重力加速度。则( )
A. 炸弹飞行的时间是4s B. 炸弹飞行的初速度大小是15m/s
C. 炸弹击中目标时的速度大小为20m/s D. 炸弹飞行的水平距离是15m
7. 如图所示,理想变压器原线圈匝数为,两个副线圈匝数分别为、,。原线圈回路接有正弦交流电和定值电阻、。副线圈回路中接有可变电阻,副线圈回路中接有一只阻值不变的灯泡。初始时滑片P位于中间,下列说法正确的是( )
A. 若P向上滑动,灯泡将变暗
B. 若P向上滑动,电阻消耗的功率将减小
C. 当时,理想变压器的输入功率为100W
D. 当时,消耗的电功率最大,且
二、多项选择题(第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分,共18分)
8. 图甲为利用跳绳模拟战绳训练,将绳子一端固定在杆上,用手上下甩动另一端。图乙为绳上P、Q两质点的振动图像,P、Q两质点平衡位置相距5m。波由P向Q传播。下列说法正确的是( )
A. 增大甩动的频率,波在绳子上传播速度不变
B. t=0.5s时,P、Q质两点振动方向相反
C. 波长可能为4m
D. 波速可能为
9. 如图甲所示,在水平面内有圆心为O、半径为r的圆形磁场区域,规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向,磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示,一个由同种材料、相同粗细金属制成的边长为r的等边三角形线框OAB置于磁场中,线框OAB单位长度的电阻为R0,则( )
A. 0~t0时间内,线框中的感应电流方向为顺时针方向
B. t0~2t0时间内,线框AB边所受安培力大小增大
C. 0~2t0时间内,线框中的感应电流大小为
D. 0~2t0时间内,线框中产生的热量为
10. 如图所示,一倾角为的斜面固定在水平地面上,连有轻质弹簧的物块C静止于斜面底端挡板处,若斜面P点上方粗糙,P点下方光滑(包括P点)。在弹簧另一端连接一铁块B后恰好能静止于斜面上的P点。另有相同材料的铁块A从斜面上离P点距离为处以的初速度沿斜面向下运动并与B发生正碰,碰撞时间极短,碰后A、B紧贴在一起运动但不粘连。已知物块A、B、C的质量均为2kg,且均视为质点,铁块与斜面的动摩擦因数为。弹簧劲度系数,弹簧始终在弹性限度内,弹簧的弹性势能,指弹簧形变量,下列说法正确的是( )
A. 碰撞前弹簧的压缩量为0.2m B. A、B在P点上方0.2m处分离
C. A停止的位置距离P点的距离是0.8m D. 物块C刚离开挡板时B物体的速度为
三、实验题(本题共2小题,共14分)
11. 某同学用如图1所示装置做“探究向心力与角速度关系”实验。物块放在水平转盘上,用轻绳与固定在竖直转轴上的力传感器相连,轻绳刚好伸直,物块的质量为,物块做圆周运动的半径为,转盘的半径为,转盘边缘处固定一遮光片,重力加速度为。
(1)用游标卡尺测遮光片的宽度,示数如图2所示、则遮光片的宽度___________mm;
(2)使转盘绕转轴匀速转动,测得遮光片通过光电门时挡光时间为,则转盘转动的角速度___________(用题中物理量符号表示);
(3)改变转动的角速度,使转盘以不同的角速度做匀速圆周运动,记录每次力传感器的示数及遮光片的挡光时间,作图像,得到的图像如图3所示,由图像可知,当力传感器的示数为时,物块做圆周运动的向心力等于___________(用、表示),如果图像的斜率___________(用题中物理量符号表示),则表明,质量与半径一定时,物块做圆周运动的向心力与角速度的平方成正比。
12. 某同学在实验室找到一批量程但内阻未知的毫安表。为了后续便于改装,决定先测量出其准确的内阻值。
(1)某同学先按图甲所示的电路图连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器使得毫安表指针满偏,再闭合开关,调节电阻箱使得毫安表指针半偏,并记录下此时电阻箱的阻值。若将该阻值作为毫安表内阻的测量值,则该测量值___________毫安表内阻的真实值(选填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)实验中发现,闭合开关,调节电阻箱时,毫安表在实验过程中示数变化较大,这是因为___________;
A. 电源电动势较小 B. 定值电阻较大 C. 电阻箱最大阻值较小
(3)为了减小测量误差,该同学采用了一种“补偿”电路进行测量,如图乙所示,操作步骤如下:
①闭合开关、,调节滑动变阻器至合适位置,记录下此时毫安表的示数;
②断开开关,闭合开关,调节滑动变阻器,使毫安表示数为0,此时毫安表的示数为___________;
③再闭合开关,调节电阻箱与___________(选填“”、“”)使得毫安表示数为0,记录下此时毫安表(的示数,电阻箱的示数。
则毫安表内阻为___________Ω。
四、计算题(本题共3小题,共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 2025款长安CS75PLUS 搭载的第二代蓝鲸2.0T发动机。其核心工作循环中,某气缸内密封着一定质量的理想气体经历从A→B→C的变化过程。如图所示,在此过程中气体从外界吸收了Q=500J的热量。已知在状态B时气体压强为pB=3.6×105Pa、气体内能为UB=360J,且理想气体内能和热力学温度成正比。求:
(1)状态A时气体的压强pA;
(2)从A→B→C的变化过程中气体对外界做的功是多少?
14. 如图甲所示,倾斜传送带倾角θ=37°,两端A、B间距离为L=4m,传送带以4m/s速度沿顺时针转动,质量为1kg的小滑块从传送带顶端B点由静止释放下滑,到A时用时2s,g取10m/s2,求:
(1)小滑块与传送带间的动摩擦因数;
(2)若该小滑块在传送带的底端A,现用一沿传送带向上的大小为6N的恒定拉力F拉滑块,使其由静止沿传送带向上运动,当速度与传送带速度相等时求滑块的位移大小。
15. 如图所示,在xOy平面(纸面)内,第一象限和第四象限存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,第四象限的磁感应强度大小是第一象限磁感应强度大小的1.5倍,第三象限存在方向沿x轴正方向的匀强电场。已知质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力),垂直于x轴,以大小为v0的速度沿纸面从坐标为(-1.5L,0)的P0点进入电中,然后从坐标为的P1点进入磁场区域,并垂直x轴进入第一象限,从y轴正半轴射出磁场。求:
(1)电场强度的大小E;
(2)第四象限磁感应强度大小;
(3)粒子在第四象限和第一象限中运动所用时间之比。
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方城县第一高级中学2026届高三下学期四月第一次检测物理试题
学校∶___________姓名:___________班级:___________考号:___________
考生注意:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1. 我国“两弹一星”元勋、著名核物理学家王淦昌先生,曾几度与诺贝尔物理学奖擦肩而过,但他始终怀揣科技报国的赤子之心,在国家需要时“以身许国”。1931年,王淦昌提出用云室研究“铍辐射”的本质,该思路直指中子的发现;1942年,王淦昌创造性地提出利用轻原子核的“K电子俘获”过程来验证中微子()的存在,该过程的核反应方程为。下列说法正确的是( )
A. 王淦昌建议中使用的铍()与查德威克实验中使用的铍()互为同位素
B. 查德威克发现中子的核反应方程为
C. 方程中的中微子()不带电,其质量数与质子的质量数相同
D. 方程中的是中子转化为质子时产生的
【答案】A
【解析】
【详解】A.同位素是指质子数相同、中子数不同(或质量数不同)的原子。王淦昌使用的铍()与查德威克使用的铍()质子数均为4,质量数分别为7和9,中子数不同,故互为同位素。故A正确。
B.查德威克发现中子的核反应方程为,选项中写为(质量数13),与标准方程(质量数12)不符,故B错误。
C.中微子()不带电,但其质量数(核子数)为0,质子质量数为1,二者不相同,故C错误。
D.方程中的是电子,在电子俘获过程中被吸收,导致质子转化为中子,而非中子转化为质子产生(中子转化为质子时产生电子,如β⁻衰变),故D错误。
故选A。
2. 下列关于生活中的圆周运动实例分析,其中说法正确的是( )
A. 甲图中汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态
B. 乙图中洗衣机里衣物随着滚筒做匀速圆周运动时,衣物运动到最低点B时脱水效果最好
C. 丙图中飞机在水平面内转弯时,重力提供向心力
D. 丁图中同一小球在光滑固定的圆锥筒内A、B位置先后做匀速圆周运动,在A、B两位置小球角速度大小相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲图中汽车通过拱桥的最高点时,加速度方向向下,处于失重状态,故A错误;
B.根据牛顿第二定律,在最低点
在最高点有
在最低点支持力更大,可知衣物运动到最低点B点时脱水效果更好,故B正确;
C.丙图中飞机在水平面内转弯时,重力与升力的合力提供向心力,故C错误;
D.设筒壁与竖直方向夹角为,对小球,根据牛顿第二定律可得
解得
由于小球在A、B两点做圆周运动的r不同,故角速度不相等,故D错误。
故选B。
3. 中国航天局宣布“天问二号”火星探测器将于2025年5月前后发射,绕火星沿椭圆轨道顺时针运动,假设椭圆轨道如图所示,连线为椭圆轨道的长轴,为短轴。设点和点到火星中心的距离分别为和,“天问二号”质量为,在点和点运动的速率分别为和,受到火星的引力分别为和,下列关于“天问二号”,说法正确的是( )
A. 在点和点的万有引力相同
B. 从与与火星连线扫过的面积相等
C. 从机械能的变化量大于机械能的变化量
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.“天问二号” 在点和点的万有引力大小相同,方向不同,A错误;
B.根据开普勒第二定律,在相等的时间内,“天问二号”从与与火星连线扫过的面积相等,B错误;
C.从和的过程中,只有万有引力做功,机械能守恒,C错误;
D.在点时,“天问二号”做离心运动,有,在点时做近心运动,有,如图所示,D正确。
故选D。
4. 如图所示,一个倾角的斜面体放置在水平地面上,斜面顶端固定光滑滑轮。一个跨过滑轮的轻质细绳,一端悬挂质量为m的重物A,另一端与斜面上质量为2m的物块B相连,滑轮与物块B之间的细绳平行于斜面。现用外力F缓慢拉动细绳上的结点O,使细绳部分从竖直拉至如图中虚线位置,整个过程中始终保持外力F的方向水平向左,且细绳始终拉直,物块B和斜面体始终处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 细绳的拉力先增大后减小 B. 斜面对物块B的摩擦力一直增大
C. 外力F先减小后增大 D. 地面对斜面体的摩擦力先减小后增大
【答案】B
【解析】
【详解】AC.设连接A的细线与竖直方向的夹角为α,可知,
则当α增加时,细绳的拉力T一直增大,外力F一直增大,选项AC错误;
B.开始时因为
则斜面对B的摩擦力为零;当细绳拉力T增加时,斜面对物块B的摩擦力向下一直增大,选项B正确;
D.对AB以及斜面体整体分析可知,地面对斜面体的摩擦力与力F等大反向,则当F增加时,地面对斜面体的摩擦力一直增大,选项D错误。
故选B。
5. 下列说法中正确的是( )
A. 图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图,其中a束光在水珠中传播的速度一定大于b束光在水珠中传播的速度
B. 图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图,当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从面射出
C. 图丙是双缝干涉示意图,若只减小屏到挡板间的距离L,两相邻亮条纹间距离将增大
D. 图丁是检测工件表面平整程度时得到的图样,利用了光的衍射原理
【答案】A
【解析】
【详解】A.由折射率和光的传播速度之间的关系可知,折射率越大,介质中传播速度越小,从图中可以看出b在水中偏折更大,即b的折射率大于a的折射率,则a在水中的传播速度大于b的传播速度,故A正确;
B.由光路图可知,无论入射角i多大,光线不可能在bb'面上发生全反射,故总有光线从bb'面射出,故B错误;
C.根据双缝干涉相邻两亮条纹的间距公式
可知,若只减小屏到挡板间的距离L,两相邻亮条纹间距离将减小,故C错误;
D.检测工件表面平整程度时得到的图样,利用的是薄膜干涉原理,故D错误。
故选A。
6. “九三”阅兵的成功举行,既彰显了我国军队的强大实力,也振奋了国民昂扬斗志。设某次演习中,轰炸机沿水平方向投放了一枚炸弹,炸弹下降高度h=20m后正好垂直击中倾角为的斜坡上的目标,如图所示。不计空气阻力,重力加速度。则( )
A. 炸弹飞行的时间是4s B. 炸弹飞行的初速度大小是15m/s
C. 炸弹击中目标时的速度大小为20m/s D. 炸弹飞行的水平距离是15m
【答案】B
【解析】
【详解】A.炸弹飞行的时间,故A错误;
B.炸弹正好垂直击中倾角为的斜坡上的目标,有
解得炸弹飞行的初速度大小,故B正确;
C.炸弹击中目标时的速度大小为,故C错误;
D.炸弹飞行的水平距离,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,理想变压器原线圈匝数为,两个副线圈匝数分别为、,。原线圈回路接有正弦交流电和定值电阻、。副线圈回路中接有可变电阻,副线圈回路中接有一只阻值不变的灯泡。初始时滑片P位于中间,下列说法正确的是( )
A. 若P向上滑动,灯泡将变暗
B. 若P向上滑动,电阻消耗的功率将减小
C. 当时,理想变压器的输入功率为100W
D. 当时,消耗的电功率最大,且
【答案】D
【解析】
【详解】AB.将理想变压器及两副线圈回路视为等效电阻,由,
有
令,
作出等效电路图如图所示
P上滑,变大、变大,根据串反并同,灯泡将变亮,消耗的功率将增大,故AB错误;
C.将交流电源、、作等效电源1处理,则,
时,,
则
输入功率为,故C错误;
D.将等效电源1、作等效电源2处理,则有,
时,,消耗的电功率最大,,故D正确。
故选D 。
二、多项选择题(第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分,共18分)
8. 图甲为利用跳绳模拟战绳训练,将绳子一端固定在杆上,用手上下甩动另一端。图乙为绳上P、Q两质点的振动图像,P、Q两质点平衡位置相距5m。波由P向Q传播。下列说法正确的是( )
A. 增大甩动的频率,波在绳子上传播速度不变
B. t=0.5s时,P、Q质两点振动方向相反
C. 波长可能为4m
D. 波速可能为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.机械波的传播速度只与介质有关,与振源振动频率无关,增大甩动的频率,则波在绳子上传播速度不变,故A正确;
B.根据振动图像可知,t=0.5s时,P、Q质两点振动方向相同,均沿x轴正向,故B错误;
C.结合振动图像可知
整理得
当n取1时,波长为4m,故C正确;
D.题图可知周期T为0.6s,则表示
可知波速时,n值为非正整数,故D错误。
故选AC。
9. 如图甲所示,在水平面内有圆心为O、半径为r的圆形磁场区域,规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向,磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示,一个由同种材料、相同粗细金属制成的边长为r的等边三角形线框OAB置于磁场中,线框OAB单位长度的电阻为R0,则( )
A. 0~t0时间内,线框中的感应电流方向为顺时针方向
B. t0~2t0时间内,线框AB边所受安培力大小增大
C. 0~2t0时间内,线框中的感应电流大小为
D. 0~2t0时间内,线框中产生的热量为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.0~t0时间内,磁感应强度随时间减小,根据楞次定律可知,线框中的感应电流方向为逆时针方向,A错误;
B.t0~2t0时间内,线框中产生感应电流不变,线框AB边所受安培力为
由于磁感应强度随时间增大,线框AB边所受安培力大小增大,B正确;
C.0~2t0时间内,线框中的感应电动势为
根据闭合电路的欧姆定律可知:线框中电流大小为
解得
C正确;
D.0~2t0时间内,线框中产生的热量为
D正确。
故选BCD。
10. 如图所示,一倾角为的斜面固定在水平地面上,连有轻质弹簧的物块C静止于斜面底端挡板处,若斜面P点上方粗糙,P点下方光滑(包括P点)。在弹簧另一端连接一铁块B后恰好能静止于斜面上的P点。另有相同材料的铁块A从斜面上离P点距离为处以的初速度沿斜面向下运动并与B发生正碰,碰撞时间极短,碰后A、B紧贴在一起运动但不粘连。已知物块A、B、C的质量均为2kg,且均视为质点,铁块与斜面的动摩擦因数为。弹簧劲度系数,弹簧始终在弹性限度内,弹簧的弹性势能,指弹簧形变量,下列说法正确的是( )
A. 碰撞前弹簧的压缩量为0.2m B. A、B在P点上方0.2m处分离
C. A停止的位置距离P点的距离是0.8m D. 物块C刚离开挡板时B物体的速度为
【答案】AB
【解析】
【详解】A.物块B在P点处于静止状态,此时弹簧压缩后弹簧弹力等于重力沿斜面向下分量,即
说明弹簧压缩量为
故A正确;
B.A与B碰撞后,压缩弹簧后弹起,对A
对B
当A、B之间没有弹力时(),两物体即将分离,联立解得
说明A、B是在弹簧原长位置分离,即在P点上方处分离,故B正确;
C.A从静止开始往下滑,与B碰撞前瞬间的速度为v,根据动能定理
即
A、B碰撞过程中动量守恒
碰撞后整体速度为
从碰撞之后,返回分离位置时A的速度为,对A、B使用动能定理
因此
A物体能够继续上升距离为x。根据动能定理
解得
则A停止的位置距离P点为
故C错误;
D.要使得C离开挡板,弹簧弹力等于C重力沿斜面分力,即弹簧伸长
设B物体速度为,根据动能定理有
则分离时
故D错误。
故选AB。
三、实验题(本题共2小题,共14分)
11. 某同学用如图1所示装置做“探究向心力与角速度关系”实验。物块放在水平转盘上,用轻绳与固定在竖直转轴上的力传感器相连,轻绳刚好伸直,物块的质量为,物块做圆周运动的半径为,转盘的半径为,转盘边缘处固定一遮光片,重力加速度为。
(1)用游标卡尺测遮光片的宽度,示数如图2所示、则遮光片的宽度___________mm;
(2)使转盘绕转轴匀速转动,测得遮光片通过光电门时挡光时间为,则转盘转动的角速度___________(用题中物理量符号表示);
(3)改变转动的角速度,使转盘以不同的角速度做匀速圆周运动,记录每次力传感器的示数及遮光片的挡光时间,作图像,得到的图像如图3所示,由图像可知,当力传感器的示数为时,物块做圆周运动的向心力等于___________(用、表示),如果图像的斜率___________(用题中物理量符号表示),则表明,质量与半径一定时,物块做圆周运动的向心力与角速度的平方成正比。
【答案】(1)7.8 (2)
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
遮光片的宽度d=7mm+0.1mm×8=7.8mm
【小问2详解】
转盘转动的线速度
根据
可得转盘转动的角速度为
【小问3详解】
[1][2]对物块由牛顿第二定律
化简可得
结合图像可知,
故当力传感器的示数为时,物块做圆周运动的向心力等于
当图像的斜率时,质量与半径一定,物块做圆周运动的向心力与角速度的平方成正比。
12. 某同学在实验室找到一批量程但内阻未知的毫安表。为了后续便于改装,决定先测量出其准确的内阻值。
(1)某同学先按图甲所示的电路图连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器使得毫安表指针满偏,再闭合开关,调节电阻箱使得毫安表指针半偏,并记录下此时电阻箱的阻值。若将该阻值作为毫安表内阻的测量值,则该测量值___________毫安表内阻的真实值(选填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)实验中发现,闭合开关,调节电阻箱时,毫安表在实验过程中示数变化较大,这是因为___________;
A. 电源电动势较小 B. 定值电阻较大 C. 电阻箱最大阻值较小
(3)为了减小测量误差,该同学采用了一种“补偿”电路进行测量,如图乙所示,操作步骤如下:
①闭合开关、,调节滑动变阻器至合适位置,记录下此时毫安表的示数;
②断开开关,闭合开关,调节滑动变阻器,使毫安表示数为0,此时毫安表的示数为___________;
③再闭合开关,调节电阻箱与___________(选填“”、“”)使得毫安表示数为0,记录下此时毫安表(的示数,电阻箱的示数。
则毫安表内阻为___________Ω。
【答案】(1)小于 (2)A
(3) ①. 3 ②. ③. 255
【解析】
【小问1详解】
闭合后,总电阻减小,总电流增大,大于原来的满偏电流,而电流计中电流为,则通过电阻箱的电流大于。根据可知测量值比真实值偏小。
【小问2详解】
闭合开关,调节电阻箱时,毫安表在实验过程中示数变化较大,说明电路中总电流变化较大,这是因为电源电动势较小,电路总电阻相对较小,使得开关闭合前后电路总电阻变化比例较大。故选A。
【小问3详解】
[1]断开开关,闭合开关后,毫安表和的总电流,可视为左侧电源输出电流和右侧电源输出电流的差,当毫安表示数为0时,说明左侧电源电流和右侧电源电流相等,毫安表的示数仍为。
[2]闭合开关后,若不调节滑动变阻器,则右侧电源输出电流不变,仍为,此时调节电阻箱与滑动变阻器再次使得毫安表示数为0时,可以保证左侧电源输出电流也为。
[3]根据并联分流的规律,
解得
四、计算题(本题共3小题,共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 2025款长安CS75PLUS 搭载的第二代蓝鲸2.0T发动机。其核心工作循环中,某气缸内密封着一定质量的理想气体经历从A→B→C的变化过程。如图所示,在此过程中气体从外界吸收了Q=500J的热量。已知在状态B时气体压强为pB=3.6×105Pa、气体内能为UB=360J,且理想气体内能和热力学温度成正比。求:
(1)状态A时气体的压强pA;
(2)从A→B→C的变化过程中气体对外界做的功是多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
状态A→B为等容过程,由查理定律得
题图可知,联立解得
【小问2详解】
理想气体内能和温度成正比,可知
题意可知,联立解得、
故
A→B→C过程中,根据热力学第一定律
解得
即A→B→C过程中,气体对外界做了140J的负功。
14. 如图甲所示,倾斜传送带倾角θ=37°,两端A、B间距离为L=4m,传送带以4m/s速度沿顺时针转动,质量为1kg的小滑块从传送带顶端B点由静止释放下滑,到A时用时2s,g取10m/s2,求:
(1)小滑块与传送带间的动摩擦因数;
(2)若该小滑块在传送带的底端A,现用一沿传送带向上的大小为6N的恒定拉力F拉滑块,使其由静止沿传送带向上运动,当速度与传送带速度相等时求滑块的位移大小。
【答案】(1)0.5 (2)2m
【解析】
【小问1详解】
根据运动学公式可得
且
解得
小滑块相对于传送带向下运动,受到的滑动摩擦力沿斜面向上,根据牛顿第二定律有
解得
【小问2详解】
小滑块相对传送带沿斜面向下运动,受到的摩擦力沿斜面向上,根据牛顿第二定律有
解得
设经过时间小滑块速度与传送带速度相等,则有
此时滑块的位移为
15. 如图所示,在xOy平面(纸面)内,第一象限和第四象限存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,第四象限的磁感应强度大小是第一象限磁感应强度大小的1.5倍,第三象限存在方向沿x轴正方向的匀强电场。已知质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力),垂直于x轴,以大小为v0的速度沿纸面从坐标为(-1.5L,0)的P0点进入电中,然后从坐标为的P1点进入磁场区域,并垂直x轴进入第一象限,从y轴正半轴射出磁场。求:
(1)电场强度的大小E;
(2)第四象限磁感应强度大小;
(3)粒子在第四象限和第一象限中运动所用时间之比。
【答案】(1)
(2)
(3)8∶9
【解析】
【小问1详解】
带电粒子在电场中运动时间为,由运动的合成与分解有,
由牛顿第二定律有qE=ma
联立可得
【小问2详解】
带电粒子进入磁场时的速度与y轴夹角θ,则
解得θ=60°
进入磁场时速度
得v=2v0
带电粒子在磁场中运动轨迹如图所示,第四象限中轨迹圆心为O1,对应轨道半径为R
由几何关系知
得R =2L
磁场中洛伦兹力提供向心力
联立可得
【小问3详解】
在第四象限,粒子运动轨迹所对圆心角
运动时间
周期为
可得
在第一象限由洛伦兹力提供向心力
其中
解得
由几何关系知,粒子运动轨迹所对圆心角
运动时间
其中
联立可得
故粒子在第四象限和第一象限运动时间之比为
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