内容正文:
云南省2026年普通高中学业水平选择性考试
物理
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在试卷、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、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. 如图,一只氢气球通过细绳固定在某处,在水平风力F作用下处于静止状态。设细绳与竖直方向的夹角为,细绳中拉力为T。因水平风力变化,气球再次平衡时角变大,则( )
A. 风力F变小 B. 拉力T不变 C. 拉力T变大 D. 拉力T变小
【答案】C
【解析】
【详解】对气球分析可知
则当角变大时拉力T变大。
故选C。
2. 某款智能电动汽车进行自动驾驶测试,在沿直线行驶的一段过程中,若汽车在中间时刻的动能与在中间位置的动能相等,则其可能的运动是( )
A. 汽车做匀加速直线运动
B. 汽车做加速度减小的加速直线运动
C. 汽车做加速度增大的减速直线运动
D. 汽车先做加速度减小的减速直线运动,紧接着又做加速度增大的加速直线运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.若汽车做匀加速直线运动,则中间时刻的瞬时速度小于中间位置的瞬时速度,可知动能不相等,故A错误;
B.若汽车做加速度减小的加速直线运动,则中间时刻瞬时速度小于中间位置的瞬时速度,动能不相等,故B错误;
C.若汽车做加速度增大减速直线运动,则中间时刻瞬时速度小于中间位移瞬时速度,动能不相等,故C错误;
D.汽车先做加速度减小的减速后做加速度增大的加速运动,中间时刻瞬时速度可能等于中间位移瞬时速度,动能可能相等,故D正确。
故选D。
3. 激光是原子受激辐射产生的光。当原子处于激发态时,若恰有能量的光子从附近通过,在入射光的电磁场影响下,原子会跃迁到低能级,从而辐射出新光子。已知光速为c,普朗克常量为h,则新光子的( )
A. 频率可能大于 B. 能量可能小于 C. 波长为 D. 动量为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.原子发生受激辐射,发出的光子的频率和振动情况都跟入射光子完全一样,故新光子的频率为,新光子的能量为,故AB错误;
C.根据,结合
解得
故C错误;
D.根据,结合C项可得动量为
故D正确。
故选D。
4. 图甲为某砖坯切割机,原理如图乙所示。工作时,砖坯随水平传送带一起沿直线运动,钢丝在长为R的力臂作用下绕O点转动切割,两者配合保证砖坯的切割面竖直。已知某切割瞬间,传送带的速度为v,钢丝转动的角速度为,力臂与竖直方向的夹角为,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】
力臂末端钢丝的线速度为ωR为合速度,将该速度分解为水平向右的分速度,该速度与砖坯运动的速度相同,均为v,和相对砖坯向下的分速度,由图可知。
故选A。
5. 设想在赤道上建造如图所示的“太空电梯”,宇航员可通过竖直的电梯直通空间站。超级缆绳将地球赤道上的固定基地、同步空间站和配重空间站连接在一起,使它们随地球同步旋转。已知同步空间站位于地球同步卫星轨道上,则( )
A. 电梯上的乘客一直处于完全失重状态
B. 同步空间站两侧的缆绳对其作用力的合力为零
C. 配重空间站受到的地球引力大于其圆周运动的向心力
D. 配重空间站外部零件脱落后将随配重空间站一起绕地球同步旋转
【答案】B
【解析】
【详解】A.电梯在同步空间站所在处,万有引力刚好提供所需的向心力,此时电梯上的乘客处于完全失重状态;电梯在其它位置,万有引力不是刚好提供所需的向心力,电梯上的乘客不是处于完全失重状态,故A错误;
B.对于同步空间站,万有引力刚好提供所需的向心力,所以同步空间站两侧的缆绳对其作用力的合力为零,故B正确;
CD.若卫星只受万有引力绕地球做匀速圆周运动,则
可得
可知离地球越远,卫星的角速度越小,而配重空间站在同步空间站的外侧,且配重空间站的角速度等于同步空间站的角速度,所以配重空间站受到的地球引力小于其圆周运动的向心力;若配重空间站外部零件脱落,由于外部零件所受万有引力不足以提供所需的向心力,则外部零件将做离心运动,故CD错误。
故选B。
6. 某实验电路如图所示,交流发电机经过两个理想变压器对负载供电。已知交流发电机输出电压有效值恒定,两变压器间串有电阻r,负载为纯电阻。当升压变压器原、副线圈匝数比为n时,电阻r的功率为P,对负载的输电效率为;若调节升压变压器原、副线圈匝数比为0.1n,则( )
A. 电阻r的功率变为 B. 电阻r的功率变为
C. 对负载的输电效率变为 D. 对负载的输电效率变为
【答案】A
【解析】
【详解】AB.设升压变压器原、副线圈两端的电压分别为、,原、副线圈的匝数分别为、,则由
得
设负载电阻为,降压变压器原、副线圈匝数比为(保持不变);根据等效电阻法,如图所示等效电阻为;
则电阻r的功率为
则当调节升压变压器原、副线圈匝数比为0.1n时,电阻r的功率变为,A正确,B错误;
CD.设通过电阻的电流为,因为是理想变压器,故对负载的输电效率为
可得和电流无关,即和电压无关,保持不变,故CD错误。
故选A。
7. 如图甲,某景观喷泉正以喷头为中心,在同一竖直面内向各个方向以相同大小的初速度将水喷出,落到水平湖面上,空气阻力忽略不计。以喷头为坐标原点O,水平方向为x轴,竖直方向为y轴建立坐标系,如图乙所示。已知图乙中实曲线为部分水流的轨迹,虚曲线为水流的包络线(与所有水流的轨迹均相切的曲线),虚曲线的方程为。取重力加速度,则( )
A. 水喷出时速度大小为
B. 水喷出后在空中飞行的最长时间为
C. 水流飞行的最大水平位移为
D. 水平位移最大的水流在空中的时间为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题可知,当时,则有
结合竖直上抛运动规律
联立解得
A错误;
B.根据,可知最高点对应得时间最长,故有
根据抛体运动得对称性可得,水喷出后在空中飞行的最长时间为
B错误;
C.当时,可得水平位移最大为
解得
C错误;
D.设水流抛出时,速度方向于水平方向的夹角为,根据运动的分解可得水平位移
竖直方向上则有
根据运动得对称性可得
联立可得
由数学知识可知,时,即水平位移最大,故水平位移最大的水流在空中的时间为
D正确。
故选D。
8. 某同学自制双缝干涉实验装置,在纸板上割出一条窄缝,于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝,将该纸板与墙面平行放置,如图所示。用a、b两单色激光从同一位置分别照射双缝,均能在墙面上观察到干涉条纹,且a光相邻两条亮条纹间的距离比b光大,则( )
A. a光的波长比b光小
B. a光的频率比b光小
C. 若换用更粗的头发丝,a光相邻两条亮条纹间的距离变小
D. 若增大纸板与墙面的距离,b光相邻两条亮条纹间的距离变小
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.根据条纹间距表达式
a光相邻两条亮条纹间的距离比b光大,可知a光的波长比b光大,a光的频率比b光小,选项A错误,B正确;
C.若换用更粗的头发丝,则双缝间距d变大,根据
可知,a光相邻两条亮条纹间的距离变小,选项C正确;
D.若增大纸板与墙面的距离,则l变大,根据
可知b光相邻两条亮条纹间的距离变大,选项D错误。
故选BC。
9. 如图甲,固定有蜂鸣器的滑块在M、N间做简谐运动,O点为平衡位置。小明使用该装置时听到蜂鸣器的频率会变化,为解释该现象查阅资料后发现,当观察者静止时,其接收频率f与波源移动速度v的关系如图乙所示(取波源靠近观察者时速度为正),其中f0为波源频率。现将滑块推至M点由静止释放,小明的耳朵在N点正右侧,已知A、B为关于O点对称的两点,蜂鸣器发声频率为1000Hz,则物块( )
A. 到达N点时,小明听到的频率等于1000Hz
B. 同向经过A、B两点时,小明听到的频率相同
C. 连续两次经过A点时,小明听到的频率相同
D. 从M点到N点的过程中,小明听到的频率先大于1000Hz,后小于1000Hz
【答案】AB
【解析】
【详解】A..到达N点时,滑块的速度为零,波源与小明相对静止,小明听到的频率等于1000Hz,A正确;
B.同向经过A、B两点时,波源相对小明的速度大小和方向都相同,小明听到的频率相同,B正确;
C.连续两次经过A点时,波源相对小明的速度方向不相同,小明听到的频率不相同,C错误;
D.从M点到N点的过程中,波源一直靠近观察者,小明听到的频率一直大于1000Hz,D错误。
故选AB。
10. 如图甲,质量的滑块(可视为质点)带电量,处在沿斜面向下的匀强电场中。滑块从固定的粗糙绝缘斜面底端开始以初速度沿斜面向上运动,一段时间后撤去匀强电场。以出发点O为原点沿斜面向上建立坐标系,整个运动过程中滑块速度的平方随位置坐标变化的关系如图乙所示,斜面倾角,取,重力加速度,则( )
A. 斜面的动摩擦因数为0.25 B. 电场强度的大小为
C. 滑块出发后撤去匀强电场 D. 整个过程中滑块机械能减少了
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.根据匀变速直线运动公式
可得图像的斜率绝对值是加速度的2倍,物块沿斜面上升的过程中受沿斜面向下的电场力、斜面向下的摩擦力和重力沿斜面向下的分量,可知沿斜面上升时的加速度较大,即最上面的图线,沿斜面下滑的时候加速度小,从图像中可以看出,物体在下滑过程,距离O点为3m的时候撤去电场,上滑时的加速度大小为
撤去电场之前下滑的加速度大小为
对上滑和撤去电场之前的下滑两个过程根据牛顿第二定律得Eq+mgsinθ+μmgcosθ=ma1,
Eq+mgsinθ-μmgcosθ=ma2
解得:μ=0.375,E=106N/C
故B正确,A错误;
C.上升到最大高度的时间
从最大高度下滑x1=2m的时间
可知滑块出发后2s撤去匀强电场,选项C错误;
D.整个过程中减小的机械能
选项D正确。
故选BD。
二、非选择题:本大题共5小题,共54分。其中13~15题解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,小红将的纯油酸配制成的油酸酒精溶液,用注射器测得溶液为80滴。
(1)某次实验,小红把1滴该溶液滴入撒有痱子粉的盛水浅盘,待液面稳定后,呈现出如图甲所示的“锯齿”边沿图样,出现该图样的可能原因是___________;
A. 浅盘中装的水量过多 B. 油酸酒精溶液滴的过少
C. 油酸酒精溶液放置时间过久 D. 痱子粉撒得太多,且厚度不均匀
(2)小红调整后再次实验,把1滴该溶液滴入撒有痱子粉的盛水浅盘,待液面稳定后,将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上,用彩笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓,其形状如图乙所示,坐标方格中正方形的边长为,则滴入浅盘中的纯油酸体积为___________,由此可估测出油酸分子的直径是___________m。
【答案】(1)D (2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
A.浅盘中装的水量过多,一般不会直接导致出现 “锯齿” 边沿图样,故A错误。
B.油酸酒精溶液滴的过少,只会使形成的油膜面积较小,不会产生 “锯齿” 边沿,故B错误。
C.油酸酒精溶液放置时间过久,可能会使溶液浓度发生变化,但不会直接形成 “锯齿” 边沿,故C错误。
D.痱子粉撒得太多,且厚度不均匀,会使油酸在水面上扩散时受到的阻力不均匀,从而导致呈现出 “锯齿” 边沿图样,故D正确。
故选D。
【小问2详解】
[1]则滴入浅盘中的纯油酸体积为
[2]由图示油膜可知,油膜所占坐标纸的格数约为70个,油膜的面积为
油分子直径
12. 某物理实验小组研究两种热敏电阻,PTC阻值随温度的升高而增大,NTC阻值随温度的升高而减小,两个热敏电阻常温下阻值约为10.0Ω。实验室可用的器材如下:
A.电源E(电动势12V,内阻约1Ω)
B.电流表A1(量程0~10mA,内阻r1=10Ω)
C.电流表A2(量程0~1.0A,内阻r2约为0.5Ω)
D.滑动变阻器R1(0~10Ω)
E.滑动变阻器R2(0~500Ω)
F.定值电阻R3(阻值为990Ω)
G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个、导线若干
设计如图甲所示的电路图进行实验,请回答下列问题:
(1)若要求热敏电阻两端的电压可以从零开始进行调节,应选择接入电路中的滑动变阻器为______(填“R1”或“R2”);
(2)用I1表示电流表A1的示数,I2表示电流表A2的示数,通过实验画出两个热敏电阻分别接入电路时的I1-I2图像如图乙中a、b所示。判断a图线所测电阻类型为______、b图线所测电阻类型为______(填“PTC”或“NTC”);
(3)若将PTC热敏电阻与一个定值电阻R0串联后接在同一电源上,当温度升高时,定值电阻R0两端的电压______(填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)根据图乙,若以I2为通过热敏电阻的电流,当I2=0.4A,PTC的功率为______W、NTC的功率为______W(结果均保留三位有效数字)。此种方法下,二者功率的计算值均比实际功率值______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)
(2) ①. PTC ②. NTC
(3)变小 (4) ①. 2.12 ②. 1.48 ③. 偏大
【解析】
【小问1详解】
若要求热敏电阻两端的电压可以从零开始进行调节,应选择阻值小的滑动变阻器,故选;
【小问2详解】
[1][2]设热敏电阻的阻值为,依题意,根据欧姆定律有
解得①
随着温度的升高,若增大,由①式可知,图像的斜率增大,则为图线a,即为PTC;
随着温度的升高,若减小,由①式可知,图像的斜率减小,则为图线b,即为NTC;
【小问3详解】
由闭合电路欧姆定律有
随温度升高,PTC的阻值增大,则电流减小
由,知定值电阻R0两端的电压变小;
【小问4详解】
[1]如图所示,当时,图线a对应的
则PTC两端的电压为
PTC的功率为
[2]如图所示,当时,图线b对应的
则NTC两端的电压为
NTC的功率为
[3]因为通过热敏电阻的实际电流为,故二者功率的计算值均比实际功率值偏大。
13. 图甲是洛伦兹力演示仪,其简化模型如图乙所示。励磁线圈能在以O点为圆心、半径为R的玻璃泡内产生垂直于纸面的匀强磁场。圆心O正下方处的P点固定一电子枪,能水平向左射出一定速率的电子。当磁感应强度大小为时,电子做圆周运动的圆心恰好为O点。已知电子质量为m,电荷量为e,不考虑出射电子间的相互作用。
(1)判断匀强磁场的方向,并求出电子初速度的大小;
(2)将匀强磁场反向,并调整其大小,使电子恰好垂直打到玻璃泡上,求此时电子做匀速圆周运动的半径及匀强磁场磁感应强度的大小。
【答案】(1)垂直于纸面向里;
(2),
【解析】
【小问1详解】
由左手定则可知,磁场垂直于纸面向里;设粒子做匀速圆周运动的半径为,由题意可知
根据牛顿第二定律有
联立解得
【小问2详解】
画出粒子轨迹过程图,如图所示
设粒子做匀速圆周运动的半径为,根据几何关系可得
解得
根据牛顿第二定律有
联立解得
14. 如图所示,竖直平面内倾角为的光滑倾斜轨道AB与圆弧形光滑管道BC平滑连接,圆弧圆心为、半径为R,C为圆弧最高点。长木板N静止在足够长的水平台面上,N最右端静置一滑块P。M从A点滑上AB,在C点与N发生弹性正碰,碰撞时间极短,P始终能在N板上。已知N与水平台面间的动摩擦因数为,P与N之间的动摩擦因数为,M刚到达C点尚未与N发生碰撞时,对BC管道的压力恰好为0。滑块均可看作质点,M、N、P的质量均为,忽略空气阻力,重力加速度为,求
(1)M在A点速度的大小;
(2)M与N碰撞后瞬间,N速度的大小;
(3)N与P作用过程中,P与N右端的最大距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
M刚到达C点尚未与N发生碰撞时,对BC管道的压力恰好为0,此时M只受重力,则
M由A到C,根据机械能守恒定律
可得
【小问2详解】
M与N发生弹性正碰,碰撞过程中动量守恒、机械能守恒。设碰撞后M的速度为,N的速度为,则,
可得
【小问3详解】
根据牛顿第二定律,对于P,
对于N,
对于P、N,、
对于N、P
、
、
P与N右端的最大距离
15. 如图,水平面(纸面)内固定有两足够长、光滑平行金属导轨,间距为l,其左端接有阻值为R的定值电阻。一质量为m的金属杆(长度略大于l)垂直放置在导轨上。在电阻和金属杆间,有两个垂直于纸面向里的匀强磁场,圆形磁场面积为S,磁感应强度大小随时间的变化关系为(k为大于零的常量);矩形磁场磁感应强度大小。从时刻开始,矩形磁场以速度向右匀速运动;时,边恰好到达金属杆处。之后,金属杆跟随磁场向右运动;时,系统达到稳定状态。已知金属杆与导轨始终垂直且接触良好,整个过程金属杆未离开矩形磁场区域,不计金属杆和导轨电阻,磁场运动产生的其他影响可忽略,求:
(1)到时间内,流经电阻R的电荷量;
(2)时刻,加速度的大小;
(3)到时间内与矩形磁场的相对位移。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由电流定义式
欧姆定律
法拉第电磁感应定律
得
累加求和,可知流过电阻R电荷量的绝对值
【小问2详解】
时,由法拉第电磁感应定律
由闭合电路欧姆定律
由牛顿第二定律
联立求解得时刻,的加速度
【小问3详解】
当时,系统达到稳定状态,回路中电流为零,设此时金属杆的速度为,则
求解得
设在到时间内,与矩形磁场的相对位移为
由
得
对金属杆,由动量定理
联立求解得
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云南省2026年普通高中学业水平选择性考试
物理
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在试卷、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、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. 如图,一只氢气球通过细绳固定在某处,在水平风力F作用下处于静止状态。设细绳与竖直方向的夹角为,细绳中拉力为T。因水平风力变化,气球再次平衡时角变大,则( )
A. 风力F变小 B. 拉力T不变 C. 拉力T变大 D. 拉力T变小
2. 某款智能电动汽车进行自动驾驶测试,在沿直线行驶的一段过程中,若汽车在中间时刻的动能与在中间位置的动能相等,则其可能的运动是( )
A. 汽车做匀加速直线运动
B. 汽车做加速度减小的加速直线运动
C. 汽车做加速度增大的减速直线运动
D. 汽车先做加速度减小的减速直线运动,紧接着又做加速度增大的加速直线运动
3. 激光是原子受激辐射产生的光。当原子处于激发态时,若恰有能量的光子从附近通过,在入射光的电磁场影响下,原子会跃迁到低能级,从而辐射出新光子。已知光速为c,普朗克常量为h,则新光子的( )
A. 频率可能大于 B. 能量可能小于 C. 波长为 D. 动量为
4. 图甲为某砖坯切割机,原理如图乙所示。工作时,砖坯随水平传送带一起沿直线运动,钢丝在长为R的力臂作用下绕O点转动切割,两者配合保证砖坯的切割面竖直。已知某切割瞬间,传送带的速度为v,钢丝转动的角速度为,力臂与竖直方向的夹角为,则( )
A. B. C. D.
5. 设想在赤道上建造如图所示的“太空电梯”,宇航员可通过竖直的电梯直通空间站。超级缆绳将地球赤道上的固定基地、同步空间站和配重空间站连接在一起,使它们随地球同步旋转。已知同步空间站位于地球同步卫星轨道上,则( )
A. 电梯上的乘客一直处于完全失重状态
B. 同步空间站两侧的缆绳对其作用力的合力为零
C. 配重空间站受到的地球引力大于其圆周运动的向心力
D. 配重空间站外部零件脱落后将随配重空间站一起绕地球同步旋转
6. 某实验电路如图所示,交流发电机经过两个理想变压器对负载供电。已知交流发电机输出电压有效值恒定,两变压器间串有电阻r,负载为纯电阻。当升压变压器原、副线圈匝数比为n时,电阻r的功率为P,对负载的输电效率为;若调节升压变压器原、副线圈匝数比为0.1n,则( )
A. 电阻r的功率变为 B. 电阻r的功率变为
C. 对负载的输电效率变为 D. 对负载的输电效率变为
7. 如图甲,某景观喷泉正以喷头为中心,在同一竖直面内向各个方向以相同大小的初速度将水喷出,落到水平湖面上,空气阻力忽略不计。以喷头为坐标原点O,水平方向为x轴,竖直方向为y轴建立坐标系,如图乙所示。已知图乙中实曲线为部分水流的轨迹,虚曲线为水流的包络线(与所有水流的轨迹均相切的曲线),虚曲线的方程为。取重力加速度,则( )
A. 水喷出时速度大小为
B. 水喷出后在空中飞行的最长时间为
C. 水流飞行的最大水平位移为
D. 水平位移最大的水流在空中的时间为
8. 某同学自制双缝干涉实验装置,在纸板上割出一条窄缝,于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝,将该纸板与墙面平行放置,如图所示。用a、b两单色激光从同一位置分别照射双缝,均能在墙面上观察到干涉条纹,且a光相邻两条亮条纹间的距离比b光大,则( )
A. a光的波长比b光小
B. a光的频率比b光小
C. 若换用更粗的头发丝,a光相邻两条亮条纹间的距离变小
D. 若增大纸板与墙面的距离,b光相邻两条亮条纹间的距离变小
9. 如图甲,固定有蜂鸣器的滑块在M、N间做简谐运动,O点为平衡位置。小明使用该装置时听到蜂鸣器的频率会变化,为解释该现象查阅资料后发现,当观察者静止时,其接收频率f与波源移动速度v的关系如图乙所示(取波源靠近观察者时速度为正),其中f0为波源频率。现将滑块推至M点由静止释放,小明的耳朵在N点正右侧,已知A、B为关于O点对称的两点,蜂鸣器发声频率为1000Hz,则物块( )
A. 到达N点时,小明听到的频率等于1000Hz
B. 同向经过A、B两点时,小明听到的频率相同
C. 连续两次经过A点时,小明听到的频率相同
D. 从M点到N点的过程中,小明听到的频率先大于1000Hz,后小于1000Hz
10. 如图甲,质量的滑块(可视为质点)带电量,处在沿斜面向下的匀强电场中。滑块从固定的粗糙绝缘斜面底端开始以初速度沿斜面向上运动,一段时间后撤去匀强电场。以出发点O为原点沿斜面向上建立坐标系,整个运动过程中滑块速度的平方随位置坐标变化的关系如图乙所示,斜面倾角,取,重力加速度,则( )
A. 斜面的动摩擦因数为0.25 B. 电场强度的大小为
C. 滑块出发后撤去匀强电场 D. 整个过程中滑块机械能减少了
二、非选择题:本大题共5小题,共54分。其中13~15题解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中,小红将的纯油酸配制成的油酸酒精溶液,用注射器测得溶液为80滴。
(1)某次实验,小红把1滴该溶液滴入撒有痱子粉的盛水浅盘,待液面稳定后,呈现出如图甲所示的“锯齿”边沿图样,出现该图样的可能原因是___________;
A. 浅盘中装的水量过多 B. 油酸酒精溶液滴的过少
C. 油酸酒精溶液放置时间过久 D. 痱子粉撒得太多,且厚度不均匀
(2)小红调整后再次实验,把1滴该溶液滴入撒有痱子粉的盛水浅盘,待液面稳定后,将带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上,用彩笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓,其形状如图乙所示,坐标方格中正方形的边长为,则滴入浅盘中的纯油酸体积为___________,由此可估测出油酸分子的直径是___________m。
12. 某物理实验小组研究两种热敏电阻,PTC阻值随温度的升高而增大,NTC阻值随温度的升高而减小,两个热敏电阻常温下阻值约为10.0Ω。实验室可用的器材如下:
A.电源E(电动势12V,内阻约1Ω)
B.电流表A1(量程0~10mA,内阻r1=10Ω)
C.电流表A2(量程0~1.0A,内阻r2约为0.5Ω)
D.滑动变阻器R1(0~10Ω)
E.滑动变阻器R2(0~500Ω)
F.定值电阻R3(阻值为990Ω)
G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个、导线若干
设计如图甲所示的电路图进行实验,请回答下列问题:
(1)若要求热敏电阻两端的电压可以从零开始进行调节,应选择接入电路中的滑动变阻器为______(填“R1”或“R2”);
(2)用I1表示电流表A1的示数,I2表示电流表A2的示数,通过实验画出两个热敏电阻分别接入电路时的I1-I2图像如图乙中a、b所示。判断a图线所测电阻类型为______、b图线所测电阻类型为______(填“PTC”或“NTC”);
(3)若将PTC热敏电阻与一个定值电阻R0串联后接在同一电源上,当温度升高时,定值电阻R0两端的电压______(填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)根据图乙,若以I2为通过热敏电阻的电流,当I2=0.4A,PTC的功率为______W、NTC的功率为______W(结果均保留三位有效数字)。此种方法下,二者功率的计算值均比实际功率值______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
13. 图甲是洛伦兹力演示仪,其简化模型如图乙所示。励磁线圈能在以O点为圆心、半径为R的玻璃泡内产生垂直于纸面的匀强磁场。圆心O正下方处的P点固定一电子枪,能水平向左射出一定速率的电子。当磁感应强度大小为时,电子做圆周运动的圆心恰好为O点。已知电子质量为m,电荷量为e,不考虑出射电子间的相互作用。
(1)判断匀强磁场的方向,并求出电子初速度的大小;
(2)将匀强磁场反向,并调整其大小,使电子恰好垂直打到玻璃泡上,求此时电子做匀速圆周运动的半径及匀强磁场磁感应强度的大小。
14. 如图所示,竖直平面内倾角为的光滑倾斜轨道AB与圆弧形光滑管道BC平滑连接,圆弧圆心为、半径为R,C为圆弧最高点。长木板N静止在足够长的水平台面上,N最右端静置一滑块P。M从A点滑上AB,在C点与N发生弹性正碰,碰撞时间极短,P始终能在N板上。已知N与水平台面间的动摩擦因数为,P与N之间的动摩擦因数为,M刚到达C点尚未与N发生碰撞时,对BC管道的压力恰好为0。滑块均可看作质点,M、N、P的质量均为,忽略空气阻力,重力加速度为,求
(1)M在A点速度的大小;
(2)M与N碰撞后瞬间,N速度的大小;
(3)N与P作用过程中,P与N右端的最大距离。
15. 如图,水平面(纸面)内固定有两足够长、光滑平行金属导轨,间距为l,其左端接有阻值为R的定值电阻。一质量为m的金属杆(长度略大于l)垂直放置在导轨上。在电阻和金属杆间,有两个垂直于纸面向里的匀强磁场,圆形磁场面积为S,磁感应强度大小随时间的变化关系为(k为大于零的常量);矩形磁场磁感应强度大小。从时刻开始,矩形磁场以速度向右匀速运动;时,边恰好到达金属杆处。之后,金属杆跟随磁场向右运动;时,系统达到稳定状态。已知金属杆与导轨始终垂直且接触良好,整个过程金属杆未离开矩形磁场区域,不计金属杆和导轨电阻,磁场运动产生的其他影响可忽略,求:
(1)到时间内,流经电阻R的电荷量;
(2)时刻,加速度的大小;
(3)到时间内与矩形磁场的相对位移。
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