内容正文:
兴安盟2026年高三年级模拟考试试题
物理
(试卷总分:100分考试时间:75分钟)
注意事项:
1、答题时,务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2、答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号。
3、答非选择题时,必须使用黑色墨水笔或黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4、所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
5、考试结束后,只将答题卡交回。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 在火星上太阳能电池板发电能力有限,因此科学家用放射性材料——作为发电能源为火星车供电。中Pu元素是,其发生衰变,半衰期为87.7年。关于Pu元素的衰变,下列说法正确的是( )
A. Pu元素的衰变方程为
B. 经过87.7年,1000个Pu原子一定剩余500个
C. U核的比结合能大于Pu核的比结合能
D. 升高环境温度可以使Pu的半衰期减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.Pu元素的衰变方程为
A错误;
B.半衰期是大量原子核衰变的统计规律,对少量原子核的衰变不适用,B错误;
C.衰变过程中释放能量,生成的U核更稳定,比结合能更大,C正确;
D.半衰期与物理、化学状态无关,Pu核的半衰期不受环境温度的影响,D错误。
选C。
2. 甲乙两车并排在同一平直公路上的两条平行车道上同向行驶。甲车由静止开始做匀加速直线运动,乙车做匀速直线运动,其各自的位移随时间变化关系如图所示,两条图线刚好在时刻相切,则( )
A. 在时刻,乙车的速度大小为
B. 甲车的加速度为
C. 在内,两车有两次机会并排行驶
D. 在内,乙车平均速度与甲车平均速度相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙车的运动为匀速直线运动,速度保持不变,A错误;
B.甲车由静止开始做匀加速直线运动,根据
由图可知,当时,甲的位移
解得,B错误;
C.观察图像,两图在内,只有一个交点,说明在此段时间内甲、乙只有一次相遇的机会,C错误;
D.在内,乙车与甲车的位移相等,根据可知,两车平均速度相等,D正确。
故选D。
3. 如图所示,在平面内有一匀强电场,以坐标原点为圆心的圆,与坐标轴的交点分别为、、、,在纸面内从点向各个方向以等大的速率射出电子,到达圆周上各处的电子中,电子到达点处的动能最大。则( )
A. 电场线与轴平行
B. 点电势等于点电势
C. 在圆周上的各点中,点电势最低
D. 到达圆周上、处的电子速度相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.电子初速率相等,到达b点动能最大,根据动能定理,可知从O到b电场力做功最多,由此可知电子受到的电场力方向沿y轴正方向,因电子带负电,故电场方向沿y轴负方向,即电场线与y轴平行,故A错误;
B.匀强电场中等势面垂直于电场,因此等势面平行于x轴,a、c在同一等势面上,电势相等,故B正确;
C.电场方向沿y轴负方向,沿电场方向电势降低,因此b点电势最高,故C错误;
D.a、c电势相等,电子在a、c两点电势能相等,根据功能关系,可知电子到达两点的动能相等,即速率相等,但速度方向不同,因此速度不同,故D错误。
故选B。
4. 如图,光滑的半圆形槽内小球(质量为m)在水平外力F作用下保持静止,已知(g为重力加速度大小),现保持外力大小不变,逆时针缓慢转动90°,该过程中小球高度( )
A. 一直降低 B. 保持不变
C. 先降低后升高 D. 先升高后降低
【答案】D
【解析】
【详解】对小球进行受力分析,小球受到重力、水平外力()和半圆形槽的支持力,三力平衡。设支持力与竖直方向夹角为,作出矢量三角形如图所示
由图可知,外力大小不变,逆时针缓慢转动90°过程中,半圆形槽对小球的支持力与竖直方向的夹角先增大后减小(与垂直时夹角最大),根据几何关系可知小球高度先升高后降低。
故选D。
5. 一款2D电子计步器的原理图可以简化如图,平行板电容器的极板固定,极板与设备上的两个轻弹簧连接,极板与弹簧间绝缘。设备完成一次周期性振动,电流传感器显示电流变化一个周期,才能实现一次计步。设板电势为0,关于该计步器,下列说法正确的是( )
A. 极板向极板运动的过程中,电流从左向右流经
B. 极板向极板运动的过程中,固定在电容器中点的负点电荷电势能逐渐变小
C. 极板向极板运动的过程中,固定在电容器中点的负点电荷所受电场力逐渐变大
D. 将保护电阻换成理想二极管,极板振动过程中,电流也能周期性变化,从而实现准确计步
【答案】C
【解析】
【详解】A.极板向极板运动的过程中,根据可知,电容器的电容增大,根据可知,电容器充电,电流从右向左流经,故A错误;
BC.电容器两极板间电压不变,而板间距减小,根据可知,电容器间的电场增大,A点到M极板的距离不变,根据可知,A点与M极板的电势差增大,所以A点的电势降低,固定在电容器中A点的负点电荷电势能增大,所受电场力增大,故B错误,C正确;
D.将保护电阻R换成二极管后,电容器将不能放电,电流将不能周期变化,不能实现计步,故D错误。
故选C。
6. 如图所示,物体A与滑块B一起在光滑水平面上做简谐运动,A、B之间无相对滑动,已知轻质弹簧的劲度系数为k,A、B的质量分别为m和M,A、B之间的动摩擦因数为µ,A、B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 物体A的回复力是由弹簧的弹力提供
B. 滑块B的回复力是由弹簧的弹力提供
C. A、B间无相对滑动的最大振幅为
D. 物体A的回复力跟位移大小之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体A做简谐运动时,回复力是由滑块B对物体A的静摩擦力提供的,故A错误;
B.滑块B做简谐运动的回复力是由弹簧的弹力和A对B的静摩擦力的合力提供的,故B错误;
C.当A、B之间的摩擦力达到最大静摩擦力时,其振幅最大,以AB整体,有
对物体A,有
联立解得,故C错误;
D.物体A与滑块B(整体看成一个振子)的回复力满足
对物体A,有
则回复力大小跟位移大小之比为,故D正确。
故选D。
7. 如图甲所示为一套模拟海浪发电,并给小风扇供电的装置示意图,模拟海浪在圆筒中涌动,使竖直筒内的水平绝缘活塞上下做简谐运动。活塞上表面固定一根长的金属棒,通过竖直导轨及导线与变压器的原线圈连接。金属棒运动的空间存在方向水平且垂直于、磁感应强度大小为的匀强磁场(图中未画出),金属棒产生的正弦式交流电如图乙所示,小风扇正常工作。已知理想变压器原、副线圈匝数比为,小风扇输入功率为,小风扇线圈电阻为,其他电阻不计。下列说法正确的是( )
A. 正常工作时小风扇的输出功率为
B. 变压器原线圈中的电流有效值为
C. 金属棒所受安培力大小的最大值为
D. 金属棒的速度与时间的关系式为
【答案】A
【解析】
【详解】A.原线圈电压有效值
根据理想变压器变压规律
代入数据解得
小风扇输入功率
解得
小风扇的热功率
输出功率为输入功率减去热功率,故A正确;
B.根据理想变压器电流规律
解得原线圈电流有效值,故B错误;
C.原线圈电流最大值
安培力最大值,故C错误;
D.由图乙可知,感应电动势的瞬时值为
金属棒切割磁感线产生感应电动势
联立解得金属棒的速度与时间的关系式,故D错误。
故选A。
8. 一位潜水爱好者在水下活动时,利用激光器向岸上救援人员发射蓝色激光信号,设激光光束与水面的夹角为,如图所示。他发现只有当大于时,岸上救援人员才能收到他发出的激光光束。下列说法正确的是( )
A. 蓝色激光在水中的折射率为
B. 蓝色激光在水中的折射率为
C. 若激光器发出红色激光,当大于时,岸上救援人员不一定能接收到该红色激光
D. 当潜水爱好者以向水面发射激光时,岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.由题意可知,蓝色激光在水中的临界角,则蓝色激光在水中的折射率,故A错误、B正确;
C.根据折射率可知,由于红色激光折射率较蓝色激光小,则红色激光的临界角较大,当大于时,入射角小于,即入射角一定小于红光的临界角,故岸上救援人员一定能接收到该红色激光,故C错误;
D.设水中入射角为,空气中折射角为,由,可知,则岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于,即小于,故D正确。
故选BD。
9. 人类设想在赤道平面内建造垂直于地面并延伸到太空的电梯,又称“太空电梯”(如图甲所示)。图乙中,图线表示地球引力对航天员产生的加速度大小与航天员距地心的距离的关系,图线表示航天员相对地面静止时的向心加速度大小与的关系。其中地球半径R=6400 km,地球同步轨道近似高度为。已知地球自转周期为,引力常量为,地球表面重力加速度为g,下列说法正确的有( )
A. 太空电梯停在处时,航天员对电梯舱没有弹力
B. 随着的增大,航天员对电梯舱的弹力逐渐减小
C. 太空电梯在地球同步轨道高度处的向心加速度约为
D. 地球的质量为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.航天员所需的向心力,随着的增加,航天员所需的向心力逐渐增加,在时,引力完全提供向心力,此时航天员与电梯舱的弹力为0;当时,电梯舱对航天员的弹力表现为支持力,则
解得,随着的增大而减小;当时,电梯舱对航天员的弹力表现为指向地心的压力,此时,随着的增大而增大,故A正确、B错误;
C.由,
联立解得,故C错误;
D.太空电梯在时,由于航天员的引力完全提供其所需的向心力,设地球的质量为,航天员的质量为,则
解得地球质量,故D正确。
故选AD。
10. 如图所示,在矩形区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里。已知边长为,边长为。、分别为、边的中点。在点有一粒子源,可以在纸面内向磁场区域任意方向发射同种带电粒子,粒子质量均为,电荷量均为,初速度大小均相同。沿与方向成角的方向发射的粒子恰好从点射出磁场。不计粒子的重力、空气阻力及粒子间的相互作用,下列说法正确的有( )
A. 粒子带正电
B. 粒子运动的速度大小为
C. 粒子在磁场中运动的最长时间为
D. 从边射出的粒子,其初速度方向与方向的夹角可能大于
【答案】BC
【解析】
【详解】A.速度与OB的夹角为的粒子恰好从E点射出磁场,由粒子运动的轨迹根据左手定则可判断,粒子带负电,故A错误;
B.如下图所示,根据粒子的运动轨迹,结合几何关系可知,粒子做圆周运动的半径
由牛顿第二定律
联立解得粒子运动的速度大小为,故B正确;
C.由于粒子做圆周运动的速度大小相同,因此在磁场中运动的轨迹越长,时间越长,分析可知,粒子在磁场中运动的最长弧长为四分之一圆周,因此最长时间为四分之一周期,即最长时间为,而最长时间对应圆心角为,故C正确;
D.初速度水平向左时恰好过A点,竖直向上射入的带电粒子恰好过D点,则从边射出的粒子,其初速度方向与方向的夹角最大等于,不可能大于,故D错误。
故选BC。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 如图,某同学用该装置探究加速度与力的关系,装置图中木板右侧垫高以平衡阻力。
(1)实验中用槽码重力代替细绳拉力,会使拉力的测量值比真实值偏________(填“大”或“小”)。
(2)实验中保持小车质量不变多次改变槽码质量m,测得对应的小车加速度a。以下作出的图像中与实验事实相符的是________。
A.
B.
C.
(3)实验小组改进方案,利用如图所示装置进行探究。小钢球置于一小车内,车内后壁装有压力传感器,车顶安装有遮光条。细绳一端系于小车上,另一端跨过固定在水平长木板上的定滑轮,细绳与长木板平行,挂上钩码。
a、若将压力传感器的示数视为小球所受合力的大小,在实验过程中,________(选填“需要”或“不需要”)满足“钩码质量远小于小车质量”的条件。
b、光电门安装在长木板的位置A,在长木板上标记另一位置B。改变钩码个数,让小车每次都从位置B开始运动,记录多组压力传感器示数F和光电门测量的遮光时间t。某同学猜想小球的加速度与F成正比,若用图像法验证猜想,则最直观、合理的关系图像是下列选项中的________。
A、 B、 C、 D、
【答案】(1)大 (2)A
(3) ①. 不需要 ②. D
【解析】
【小问1详解】
设小车质量为M,槽码质量为m,对整体根据牛顿第二定律有
对小车有
解得
所以实验中用槽码重力mg代替细绳拉力F,会使拉力的测量值比真实值偏大。
【小问2详解】
由牛顿第二定律可得
解得
当m较小时,有
所以
a与m近似成正比,当m逐渐增大时,逐渐减小,a与m不再成正比,图像的斜率逐渐减小,所以A图像与实验事实相符,故选A。
【小问3详解】
[1]对小钢球进行分析,受到重力、小车的支持力与压力传感器的弹力,小钢球的合力等于压力传感器的弹力,即压力传感器的示数等于小球所受合力的大小,可知,在实验过程中,不需要满足钩码质量远小于小车质量。
[2]设AB间距为x,遮光条宽度为d,遮光条通过光电门的瞬时速度
根据运动学公式
联立解得
因此为了直观反映小球的加速度与F成正比,需要建立图像。
故选D。
12. 某学习小组想利用霍尔元件(载流子为电子)和灵敏电流计改装一个磁感应强度测量计。实验电路如图所示,匀强磁场垂直于元件的前、后工作面,工作电源从左、右侧面为霍尔元件提供电流,记录不同磁感应强度对应的灵敏电流计示数。已知灵敏电流计的内阻r=300 Ω,量程一定,电流从左侧接线柱流入灵敏电流计时,指针向左偏转。
(1)如图,闭合开关,灵敏电流计指针向______(填“左”或“右”)偏转。
(2)已知霍尔元件单位体积中自由电子的个数为,电子电荷量为,元件的三个棱长分别为、、(如图所示),电流表示数为,当磁感应强度为时,灵敏电流计(内阻)示数为,不计霍尔元件电阻,则与的关系式为______(结果用上述字母表示)。
(3)磁感应强度测量计的灵敏度可用表示,实验中要使灵敏度增大,可将滑动变阻器的触头向______(填“左”或“右”)滑动。
(4)若要将磁感应强度计的量程扩大为原来的10倍,可在灵敏电流计上______(填“串”或“并”)联一个______的电阻。
【答案】(1)左 (2)
(3)左 (4) ①. 串 ②. 2700
【解析】
【小问1详解】
闭合开关,霍尔元件电流向左,电子运动方向向右,根据左手定则(电子带负电),电子向霍尔元件下表面偏转,下表面带负电,上表面带正电,因此电流从灵敏电流计左侧流入,由题意可知,电流左入指针左偏,故灵敏电流计指针向左偏。
【小问2详解】
霍尔效应平衡时,电子洛伦兹力与电场力平衡
工作电流微观表达式
联立解得电子移动速度,霍尔电压
不计霍尔元件电阻,灵敏电流计电流满足
联立解得
【小问3详解】
由电流和磁感应强度关系
得灵敏度为图像的斜率,即
要增大灵敏度,需增大工作电流,需减小滑动变阻器接入电阻,因此触头向左滑动。
【小问4详解】
[1][2]要将量程扩大为原来的10倍,需要给灵敏电流计串联分压电阻,原量程对应的霍尔电压
量程扩大 10 倍后,最大霍尔电压,此时灵敏电流计仍满偏(),设需串联分压电阻为R,
解得
13. 如图所示,水下减压帐篷是一种潜水装置,可为深潜运动员提供干燥的减压恢复空间。下潜前气体充满整个帐篷,封闭气体的体积为、压强等于大气压强,温度为。现将帐篷快速下潜至作业深度,帐篷内气体体积被压缩至。已知帐篷内的封闭气体可视为理想气体,下潜过程中气体温度保持不变,海水的密度,重力加速度大小。
(1)求帐篷作业深度H;
(2)若保持作业深度不变,足够长时间后帐篷内气体体积被压缩至,求此时作业深度处的水温。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
深度处压强为
由等温变化可得
联立解得
【小问2详解】
保持深度不变,气体做等压变化,有
解得
14. 如图,半径的光滑圆弧轨道ABC与足够长的粗糙轨道CD在C处平滑连接,O为圆弧轨道ABC的圆心,B点为圆弧轨道的最低点,半径OA、OC与OB的夹角分别为和;在高的光滑水平平台上,一质量的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住,储存了一定量的弹性势能,若打开锁扣K,小物块将以一定的水平速度向右飞下平台,做平抛运动恰从A点沿切线方向进入圆弧轨道。已知物块与轨道CD间的动摩擦因数,重力加速度g取,,,求:
(1)弹簧储存的弹性势能;
(2)物块经过B点时的速度vB的大小;
(3)物块在轨道CD上运动的路程s。
【答案】(1)4.5J
(2)
(3)2.7m
【解析】
【小问1详解】
小物块离开平台后做平抛运动,竖直方向有
解得物块到达A点时的竖直分速度为
物块从A点沿切线方向进入圆弧轨道,则物块做平抛运动的初速度为
由能量守恒可得弹簧储存的弹性势能为
【小问2详解】
物块从水平面运动到B点的过程,由机械能守恒可得
经过B点时
【小问3详解】
物块从B运动到C过程由机械能守恒定律得
解得
物块沿轨道CD向上作匀减速运动的最大位移为,根据动能定理可得
解得
由于,可知物块速度减为零后,反向加速下滑,设物块可以回到A点,根据动能定理可得
可得
可知物块返回时可以从A点离开轨道,所以物块在轨道CD上运动的路程为
15. 两根平行且光滑的金属直导轨和固定在同一水平面内,导轨间距为,导轨区域存在磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场。质量均为的均匀金属杆与垂直于导轨放置,它们接入回路的电阻均为。一根绝缘轻绳跨过光滑定滑轮,一端连接杆的中点,另一端悬挂一质量的重物,滑轮与杆之间的绳与导轨平行。锁定杆,将杆和重物同时由静止释放。整个运动过程中两杆始终垂直于导轨且接触良好,导轨足够长,忽略空气阻力及导轨电阻,重力加速度为。求:
(1)稳定时杆的速度大小;
(2)若当杆速度达到时将杆解除锁定,则杆加速度的最大值;
(3)若当杆速度达到时将杆解除锁定,则杆经过足够长的时间的速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
锁定杆时,当系统达到稳定状态时,cd杆和重物M做匀速直线运动,加速度为零。此时,系统受力平衡
由cd杆产生感应电动势
感应电流
安培力
联立解得稳定时cd杆速度
【小问2详解】
当时,感应电流为
此时的安培力为
结合第一问解得
在解除锁定的瞬间,ab杆速度为0,其加速度为
对cd杆和重物M系统,根据牛顿第二定律
解得
由于,ab杆的加速度大于cd杆的加速度,则两杆的相对速度减小,又因为安培力大小与相对速度成正比,所以安培力将从此刻开始减小,ab杆的加速度也随之减小,则ab杆的最大加速度就出现在解除锁定的瞬间,即最大加速度
【小问3详解】
当杆速度达到时,,此时ab杆加速度,cd杆的加速度为0,则两杆相对速度减小,则安培力减小;
对ab杆由牛顿第二定律可知
对cd杆和重物M系统,根据牛顿第二定律
因此,ab杆做加速度减小的加速运动,cd杆做加速度增大的加速运动,最终稳定时两杆加速度相等,对整个系统(ab杆、cd杆、重物M)应用牛顿第二定律
解得
对ab杆从解除锁定到t时刻动量定理
对cd杆和M系统动量定理有
由稳定时相对速度不变
对ab杆有
联立解得
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兴安盟2026年高三年级模拟考试试题
物理
(试卷总分:100分考试时间:75分钟)
注意事项:
1、答题时,务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2、答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号。
3、答非选择题时,必须使用黑色墨水笔或黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4、所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
5、考试结束后,只将答题卡交回。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 在火星上太阳能电池板发电能力有限,因此科学家用放射性材料——作为发电能源为火星车供电。中Pu元素是,其发生衰变,半衰期为87.7年。关于Pu元素的衰变,下列说法正确的是( )
A. Pu元素的衰变方程为
B. 经过87.7年,1000个Pu原子一定剩余500个
C. U核的比结合能大于Pu核的比结合能
D. 升高环境温度可以使Pu的半衰期减小
2. 甲乙两车并排在同一平直公路上的两条平行车道上同向行驶。甲车由静止开始做匀加速直线运动,乙车做匀速直线运动,其各自的位移随时间变化关系如图所示,两条图线刚好在时刻相切,则( )
A. 在时刻,乙车的速度大小为
B. 甲车的加速度为
C. 在内,两车有两次机会并排行驶
D. 在内,乙车平均速度与甲车平均速度相等
3. 如图所示,在平面内有一匀强电场,以坐标原点为圆心的圆,与坐标轴的交点分别为、、、,在纸面内从点向各个方向以等大的速率射出电子,到达圆周上各处的电子中,电子到达点处的动能最大。则( )
A. 电场线与轴平行
B. 点电势等于点电势
C. 在圆周上的各点中,点电势最低
D. 到达圆周上、处的电子速度相同
4. 如图,光滑的半圆形槽内小球(质量为m)在水平外力F作用下保持静止,已知(g为重力加速度大小),现保持外力大小不变,逆时针缓慢转动90°,该过程中小球高度( )
A. 一直降低 B. 保持不变
C. 先降低后升高 D. 先升高后降低
5. 一款2D电子计步器的原理图可以简化如图,平行板电容器的极板固定,极板与设备上的两个轻弹簧连接,极板与弹簧间绝缘。设备完成一次周期性振动,电流传感器显示电流变化一个周期,才能实现一次计步。设板电势为0,关于该计步器,下列说法正确的是( )
A. 极板向极板运动的过程中,电流从左向右流经
B. 极板向极板运动的过程中,固定在电容器中点的负点电荷电势能逐渐变小
C. 极板向极板运动的过程中,固定在电容器中点的负点电荷所受电场力逐渐变大
D. 将保护电阻换成理想二极管,极板振动过程中,电流也能周期性变化,从而实现准确计步
6. 如图所示,物体A与滑块B一起在光滑水平面上做简谐运动,A、B之间无相对滑动,已知轻质弹簧的劲度系数为k,A、B的质量分别为m和M,A、B之间的动摩擦因数为µ,A、B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 物体A的回复力是由弹簧的弹力提供
B. 滑块B的回复力是由弹簧的弹力提供
C. A、B间无相对滑动的最大振幅为
D. 物体A的回复力跟位移大小之比为
7. 如图甲所示为一套模拟海浪发电,并给小风扇供电的装置示意图,模拟海浪在圆筒中涌动,使竖直筒内的水平绝缘活塞上下做简谐运动。活塞上表面固定一根长的金属棒,通过竖直导轨及导线与变压器的原线圈连接。金属棒运动的空间存在方向水平且垂直于、磁感应强度大小为的匀强磁场(图中未画出),金属棒产生的正弦式交流电如图乙所示,小风扇正常工作。已知理想变压器原、副线圈匝数比为,小风扇输入功率为,小风扇线圈电阻为,其他电阻不计。下列说法正确的是( )
A. 正常工作时小风扇的输出功率为
B. 变压器原线圈中的电流有效值为
C. 金属棒所受安培力大小的最大值为
D. 金属棒的速度与时间的关系式为
8. 一位潜水爱好者在水下活动时,利用激光器向岸上救援人员发射蓝色激光信号,设激光光束与水面的夹角为,如图所示。他发现只有当大于时,岸上救援人员才能收到他发出的激光光束。下列说法正确的是( )
A. 蓝色激光在水中的折射率为
B. 蓝色激光在水中的折射率为
C. 若激光器发出红色激光,当大于时,岸上救援人员不一定能接收到该红色激光
D. 当潜水爱好者以向水面发射激光时,岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于
9. 人类设想在赤道平面内建造垂直于地面并延伸到太空的电梯,又称“太空电梯”(如图甲所示)。图乙中,图线表示地球引力对航天员产生的加速度大小与航天员距地心的距离的关系,图线表示航天员相对地面静止时的向心加速度大小与的关系。其中地球半径R=6400 km,地球同步轨道近似高度为。已知地球自转周期为,引力常量为,地球表面重力加速度为g,下列说法正确的有( )
A. 太空电梯停在处时,航天员对电梯舱没有弹力
B. 随着的增大,航天员对电梯舱的弹力逐渐减小
C. 太空电梯在地球同步轨道高度处的向心加速度约为
D. 地球的质量为
10. 如图所示,在矩形区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里。已知边长为,边长为。、分别为、边的中点。在点有一粒子源,可以在纸面内向磁场区域任意方向发射同种带电粒子,粒子质量均为,电荷量均为,初速度大小均相同。沿与方向成角的方向发射的粒子恰好从点射出磁场。不计粒子的重力、空气阻力及粒子间的相互作用,下列说法正确的有( )
A. 粒子带正电
B. 粒子运动的速度大小为
C. 粒子在磁场中运动的最长时间为
D. 从边射出的粒子,其初速度方向与方向的夹角可能大于
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 如图,某同学用该装置探究加速度与力的关系,装置图中木板右侧垫高以平衡阻力。
(1)实验中用槽码重力代替细绳拉力,会使拉力的测量值比真实值偏________(填“大”或“小”)。
(2)实验中保持小车质量不变多次改变槽码质量m,测得对应的小车加速度a。以下作出的图像中与实验事实相符的是________。
A.
B.
C.
(3)实验小组改进方案,利用如图所示装置进行探究。小钢球置于一小车内,车内后壁装有压力传感器,车顶安装有遮光条。细绳一端系于小车上,另一端跨过固定在水平长木板上的定滑轮,细绳与长木板平行,挂上钩码。
a、若将压力传感器的示数视为小球所受合力的大小,在实验过程中,________(选填“需要”或“不需要”)满足“钩码质量远小于小车质量”的条件。
b、光电门安装在长木板的位置A,在长木板上标记另一位置B。改变钩码个数,让小车每次都从位置B开始运动,记录多组压力传感器示数F和光电门测量的遮光时间t。某同学猜想小球的加速度与F成正比,若用图像法验证猜想,则最直观、合理的关系图像是下列选项中的________。
A、 B、 C、 D、
12. 某学习小组想利用霍尔元件(载流子为电子)和灵敏电流计改装一个磁感应强度测量计。实验电路如图所示,匀强磁场垂直于元件的前、后工作面,工作电源从左、右侧面为霍尔元件提供电流,记录不同磁感应强度对应的灵敏电流计示数。已知灵敏电流计的内阻r=300 Ω,量程一定,电流从左侧接线柱流入灵敏电流计时,指针向左偏转。
(1)如图,闭合开关,灵敏电流计指针向______(填“左”或“右”)偏转。
(2)已知霍尔元件单位体积中自由电子的个数为,电子电荷量为,元件的三个棱长分别为、、(如图所示),电流表示数为,当磁感应强度为时,灵敏电流计(内阻)示数为,不计霍尔元件电阻,则与的关系式为______(结果用上述字母表示)。
(3)磁感应强度测量计的灵敏度可用表示,实验中要使灵敏度增大,可将滑动变阻器的触头向______(填“左”或“右”)滑动。
(4)若要将磁感应强度计的量程扩大为原来的10倍,可在灵敏电流计上______(填“串”或“并”)联一个______的电阻。
13. 如图所示,水下减压帐篷是一种潜水装置,可为深潜运动员提供干燥的减压恢复空间。下潜前气体充满整个帐篷,封闭气体的体积为、压强等于大气压强,温度为。现将帐篷快速下潜至作业深度,帐篷内气体体积被压缩至。已知帐篷内的封闭气体可视为理想气体,下潜过程中气体温度保持不变,海水的密度,重力加速度大小。
(1)求帐篷作业深度H;
(2)若保持作业深度不变,足够长时间后帐篷内气体体积被压缩至,求此时作业深度处的水温。
14. 如图,半径的光滑圆弧轨道ABC与足够长的粗糙轨道CD在C处平滑连接,O为圆弧轨道ABC的圆心,B点为圆弧轨道的最低点,半径OA、OC与OB的夹角分别为和;在高的光滑水平平台上,一质量的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住,储存了一定量的弹性势能,若打开锁扣K,小物块将以一定的水平速度向右飞下平台,做平抛运动恰从A点沿切线方向进入圆弧轨道。已知物块与轨道CD间的动摩擦因数,重力加速度g取,,,求:
(1)弹簧储存的弹性势能;
(2)物块经过B点时的速度vB的大小;
(3)物块在轨道CD上运动的路程s。
15. 两根平行且光滑的金属直导轨和固定在同一水平面内,导轨间距为,导轨区域存在磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场。质量均为的均匀金属杆与垂直于导轨放置,它们接入回路的电阻均为。一根绝缘轻绳跨过光滑定滑轮,一端连接杆的中点,另一端悬挂一质量的重物,滑轮与杆之间的绳与导轨平行。锁定杆,将杆和重物同时由静止释放。整个运动过程中两杆始终垂直于导轨且接触良好,导轨足够长,忽略空气阻力及导轨电阻,重力加速度为。求:
(1)稳定时杆的速度大小;
(2)若当杆速度达到时将杆解除锁定,则杆加速度的最大值;
(3)若当杆速度达到时将杆解除锁定,则杆经过足够长的时间的速度大小。
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