精品解析:2026届河南省周口市部分学校高三下学期4月金太阳联考物理试卷
2026-05-12
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2份
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29页
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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) | 周口市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.97 MB |
| 发布时间 | 2026-05-12 |
| 更新时间 | 2026-06-20 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57828258.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高三物理
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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。
4.本试卷主要考试内容:高考全部内容。
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. 中国象棋融合军事布阵与哲学思维,2006年被列入国家级非物质文化遗产。如图所示,4颗象棋竖直叠放在水平桌面上,均处于静止状态,某段时间内受到水平方向的风力作用,4颗象棋仍处于静止状态。象棋4受到象棋3的作用力大小为,象棋4受到的重力大小为,下列说法正确的是( )
A. 象棋4可能不受摩擦力
B. 象棋1可能不受摩擦力
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB.对象棋4受力分析,可知要平衡水平方向的风力,象棋4一定受摩擦力,同理,对4颗象棋的整体受力分析,可知象棋1一定受摩擦力,故AB错误;
CD.有水平方向的风力时,,故C正确,D错误;
故选C。
2. 在如图所示的光电效应实验中,若用频率相同、强度不同的光分别照射光电管的阴极形成光电流,则图中光电流与电压的关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】同频率的光照射同种金属,根据
可知遏止电压是相同的,光强越大则饱和光电流越大,选项A的图像正确。
故选A。
3. 如图所示,光导纤维由内芯和外套两部分组成,内芯的折射率比外套的大,光在光导纤维中传播时,光在内芯和外套的界面上发生全反射。假设外套为空气,一束红光从光导纤维的一端射入内芯,红光在内芯与空气的界面上恰好发生全反射,经时间从另一端射出;另让一束绿光也从光导纤维的一端射入,绿光在内芯与空气的界面上也恰好发生全反射,经时间从另一端射出。下列说法正确的是( )
A. 红光在内芯中的传播速度与绿光在内芯中的传播速度的比值为
B. 红光在内芯中的传播速度与绿光在内芯中的传播速度的比值为
C. 内芯对红光的折射率与对绿光的折射率的比值为
D. 内芯对红光的折射率与对绿光的折射率的比值为
【答案】A
【解析】
【详解】CD.设光导纤维长为,对红光有
红光通过光导纤维的路程
红光的光速
因此红光通过光导纤维所用的时间
整理得
同理绿光通过光导纤维所用的时间
因此折射率之比为,故CD错误;
AB.根据可知红光在内芯中的传播速度与绿光在内芯中的传播速度的比值,故A正确,B错误。
故选A。
4. 在真空中,一点电荷在、两点产生的电场的电场强度方向如图所示,已知在两点的连线上电场强度的最大值为,取,下列说法正确的是( )
A. 该点电荷为负电荷
B. 点的电势等于点的电势
C. 点的电场强度大小
D. 点的电场强度与点的电场强度大小之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A.两电场线反向延长线的交点即为点电荷的位置,易知点电荷带正电,故A错误;
B.根据几何关系易知M点到点电荷的距离比N点到点电荷的距离大,所以M点的电势低于N点的电势,故B错误;
C.设M、N两点的连线到点电荷的最近距离为,N点到点电荷的距离为,根据几何关系有
根据题意可得
联立解得,故C错误;
D.N点到点电荷的距离与M点到点电荷的距离之比为,根据可知,N点的电场强度与M点的电场强度大小之比为,故D正确。
故选D。
5. 如图所示,劲度系数为的轻质弹簧与倾角为的固定斜面平行,弹簧两端分别连接着质量均为的物块和,通过一根跨过光滑定滑轮的轻绳与轻质挂钩(不计重力)相连,为固定挡板。开始时、处于静止状态,刚好没有向上滑动,滑轮左侧的轻绳与斜面平行,滑轮右侧的轻绳竖直。现将质量为的小球挂在挂钩上,然后将由静止释放。已知重力加速度大小为,物块光滑,物块与斜面间的动摩擦因数,,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 初始时物块对挡板的压力大小为
B. 释放小球的瞬间,小球的加速度大小为
C. 小球的速度最大时,轻绳上的拉力大小
D. 从释放到小球达到最大速度,小球下落的高度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.开始时A、B处于静止状态,B刚好没有向上滑动,对B有
解得弹簧的压缩量
初始时,对物块A、B及轻弹簧整体受力分析,可得挡板对物块A的弹力
解得
由牛顿第三定律可得,物块A对挡板的压力大小为,故A错误;
B.释放小球C的瞬间,对物块B和小球C整体分析,由牛顿第二定律可得
解得,故B正确;
C.当小球C的速度最大时,小球C的加速度为零,合力为零,可知轻绳上的拉力,故C错误;
D.当小球C达到最大速度时,物块B的速度也最大,则物块B的加速度为零,合力为零,有
联立解得弹簧的拉伸量
所以从开始释放到小球C达到最大速度,小球下落的高度,故D错误。
故选B。
6. 设想在赤道上建造“太空电梯”,站在太空舱里的宇航员可通过竖直的电梯缓慢直通太空站。如图所示,为宇航员到地心的距离,为地球半径,曲线为地球引力对宇航员产生的加速度大小与的关系,直线为宇航员由于地球自转而产生的向心加速度大小与的关系。关于相对地面静止在不同高度的宇航员,下列说法正确的是( )
A. 宇航员在处的线速度小于地球同步卫星的线速度
B. 宇航员在处的角速度大于地球同步卫星的角速度
C. 图中的为地球同步卫星离地面的高度
D. 太空舱对宇航员的支持力与地球对宇航员的吸引力为平衡力
【答案】A
【解析】
【详解】C.由题图知当时,万有引力产生的加速度等于宇航员做圆周运动的向心加速度,即万有引力提供做圆周运动的向心力,所以宇航员相当于卫星,此时宇航员的角速度跟地球的自转角速度一致,此时宇航员可以看作是地球的静止卫星,所以题图中的为地球同步卫星的轨道半径,而不是地球同步卫星离地面的高度,C错误;
AB.宇航员在处位于地面上,随地球一起自转,角速度与地球同步卫星的角速度相同,由于,根据,可知宇航员在处的线速度小于地球同步卫星的线速度,正确、错误;
D.太空舱对宇航员的支持力与地球对宇航员的吸引力的合力提供向心力,它们不是一对平衡力,错误。
故选A。
7. 如图所示,一个半径为的圆形线圈,以直径为轴匀速转动,转速为,的左侧有垂直于纸面向里(与垂直)的匀强磁场,磁感应强度大小为。和是两个集流环,负载电阻为,线圈、电流表和导线的电阻不计,若图示位置为初始时刻,则下列说法正确的是( )
A. 感应电动势的最大值
B. 线圈从图示位置转过一圈的过程中,负载电阻上产生的热量
C. 线圈从图示位置转过圈的过程中,通过负载电阻的电荷量为
D. 电流表的示数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.感应电动势的最大值,故A错误;
B.由题图可知,线圈从题中图示位置转过一圈的过程中,负载电阻上产生的热量,故B正确;
C.由法拉第电磁感应定律
结合欧姆定律
有
线圈从题中图示位置转过圈的过程中,通过负载电阻的电荷量,故C错误;
D.电流表的示数为有效值,联立解得有效值,故D错误。
故选B。
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。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 某深海探测胶囊的核心是一个水平固定的绝热密闭汽缸,其结构示意图如图所示,绝热活塞将汽缸内的理想气体分成左、右两部分,活塞通过轻弹簧与汽缸底相连,初始时系统平衡,弹簧处于原长。启动加热后,汽缸内气体缓慢吸热,推动活塞向右移动一段距离后再次平衡。不计活塞与汽缸间的摩擦。关于加热过程,下列说法正确的是( )
A. 活塞对右侧气体做正功
B. 活塞左侧每个气体分子的动能都增大
C. 活塞左侧的气体压强增大
D. 弹簧的弹力对活塞做正功
【答案】AC
【解析】
【详解】A.加热过程,活塞向右运动压缩气体,对右侧气体做正功,A正确;
C.活塞向右运动压缩气体,右侧的气体压强增大,设活塞横截面积为,弹簧弹力为,对活塞由平衡条件可得
,增大,知活塞左侧的气体压强增大,C正确;
B.对活塞左侧的气体,由气体状态方程可知,气体的温度升高,分子平均动能增大,但不是每个气体分子的动能都增大,B错误;
D.弹簧的弹力方向与活塞的位移方向相反,弹簧的弹力对活塞做负功,D错误。
故选AC。
9. 如图所示,水平虚线为分界线,分界线上方有方向水平向左的匀强电场,分界线下方有方向垂直纸面向里的匀强磁场和方向竖直向上的匀强电场。现将比荷为的带正电小球从分界线上的点以初速度竖直向上抛出,小球在分界线上方的运动轨迹已画出,点为轨迹的最高点,小球从分界线上的点第一次进入分界线下方区域,且小球恰好在分界线下方区域做匀速圆周运动,经磁场偏转一次后又恰好回到点。已知小球到达点时的速度大小为,重力加速度大小为,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 、两点的高度差为
B. 匀强磁场的磁感应强度大小为
C. 匀强磁场的磁感应强度大小为
D. 小球从点出发到返回点所用的时间为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.将小球在分界线上方的运动分解,可知小球在竖直方向上做竖直上抛运动,根据运动规律有
解得,故A错误;
BC.设小球到达点时的速度方向与分界线的夹角为,将小球到达点时的速度沿水平方向和竖直方向进行分解,根据几何关系有
又因为
小球从点运动到点所用的时间
则、两点间的距离
设小球在分界线下做匀速圆周运动的半径为,根据几何关系有
设小球的质量为,电荷量为,根据洛伦兹力提供向心力有
解得,故B错误、C正确;
D.小球在分界线下方通过的弧长
小球在分界线下方运动的时间
小球从点出发到返回点所用的时间
联立解得,故D正确。
故选CD。
10. 分拣线上常会用到改变工件运动方向的装置。如图所示,宽度为的水平传送带以速度向右匀速运动,在其上方固定一光滑挡板,挡板与传送带边界的夹角为。现将质量为的工件(可视为质点)轻放在传送带中心线上一点,当工件相对传送带静止时恰好碰到挡板,碰后工件垂直于挡板方向的速度减为零,平行于挡板方向的速度与碰前相同,最终工件从边界离开传送带。已知工件与传送带间的动摩擦因数为,重力加速度大小为。则工件( )
A. 从放上传送带至碰到挡板,所用的时间为
B. 从放上传送带至碰到挡板,摩擦力对其做的功为
C. 沿挡板运动时对挡板的压力大小为
D. 从碰到挡板至离开传送带所用的时间为
【答案】BD
【解析】
【分析】本题考查传送带问题,目的是考查学生的模型建构能力。
【详解】A.工件在传送带上做匀加速运动,加速度
与传送带共速时有,则,故A错误;
B.工件从放上传送带至碰到挡板,由动能定理可知摩擦力对其做的功,故B正确;
CD.工件与传送带共速时将工件的速度沿挡板方向和垂直挡板方向分解,如图所示,有
工件与挡板碰撞后,垂直于挡板方向的速度减为零,相对传送带的速度大小
方向垂直于挡板斜向左下方,因为摩擦力方向与相对运动方向相反,所以工件受到传送带的摩擦力与挡板对它的弹力大小相等、方向相反,根据牛顿第三定律知工件沿挡板运动时对挡板的压力与挡板对工件的弹力相等,大小为,又因,与传送带沿挡板方向的速度相同,工件沿挡板方向不受力以做匀速直线运动,所以工件从碰到挡板到离开传送带所用的时间
故C错误、D正确。
故选BD。
三、非选择题:共54分。
11. 某实验小组利用如图甲所示的实验装置测定物块与木板之间的动摩擦因数。实验装置固定连接完毕后,调节木板及物块右侧两段轻绳水平,经初步试用,各个器件工作正常。实验开始时在砂桶中放入适量的细砂,系统开始工作,物块做加速运动,打出的纸带如图乙所示,已知所用交流电源的频率为50Hz,重力加速度大小为。
(1)实验时,下列说法正确的是______。
A. 本实验需要把木板左端垫高以补偿阻力
B. 实验以动滑轮和物块作为研究对象,需要测量砂和砂桶的总质量
C. 物块靠近打点计时器,先接通电源,再释放物块,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数
D. 为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于物块的质量
(2)图乙中给出了某次实验中获取的纸带的一部分数据,0、1、2、3、4是计数点,每相邻两计数点间还有四个点(图中未标出),计数点间的距离如图乙所示。本次实验物块对应的加速度大小______(结果保留两位有效数字)。
(3)改变砂桶内细砂的质量,多次测量出对应的加速度和弹簧测力计的示数,描点得到如图丙所示的一条倾斜的直线,若该图线的纵截距等于,斜率为,则动摩擦因数为______(选用题目中给的、、表示)。
(4)由于该实验存在系统误差,因此测得的动摩擦因数比真实值______(填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)C (2)0.51
(3)
(4)偏大
【解析】
【小问1详解】
A.本实验需要测量摩擦力,木板应水平放置,不需要垫高补偿阻力,故A错误;
BD.弹簧测力计直接显示绳子拉力,故不需要测量砂和砂桶的总质量,也不要求砂和砂桶的总质量远小于物块的质量,故BD错误;
C.打点计时器的使用规则是先接通电源,再释放物块,同时要记录弹簧测力计的示数,故C正确;
故选C。
【小问2详解】
每相邻两计数点间还有四个点未画出,则相邻计数点间隔的时间
根据逐差法,代入数据解得
【小问3详解】
将物块与滑轮视作整体进行受力分析,其在滑轮端受到水平向右的两段绳子的拉力(分别由弹簧测力计、砂和砂桶提供),在物块端受到水平向左的摩擦力。
根据牛顿第二定律有,变形有
则对于图像,其斜率,纵截距
因此动摩擦因数
【小问4详解】
在实验中不可避免地存在其他阻力,如绳子与滑轮间存在摩擦、纸带的摩擦力等,定义为,此时牛顿第二定律变为
变形有,对比测量值
可得,所以的测量值比真实值偏大,故填偏大。
12. “祖冲之”研究小组设计了如图甲所示的电路测电源电动势及电阻和的阻值。实验器材有:待测电源(不计内阻),待测电阻,待测电阻,电流表A(量程为0.6A,内阻较小),电阻箱,单刀单掷开关,单刀双掷开关,导线若干。
(1)先测电阻的阻值。闭合,将切换到,调节电阻箱,读出其示数和对应的电流表示数,将切换到,调节电阻箱,使电流表示数仍为,读出此时电阻箱的示数,则电阻的表达式为______。
(2)已经测得电阻,继续测电源电动势和电阻的阻值。闭合,将切换到,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数和对应的电流表示数,由测得的数据,绘出了如图乙所示的图线,则电源的电动势______,电阻______。(结果均保留两位有效数字)
(3)用此方法测得的电源电动势的测量值______(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
(4)请分析的测量值是否有偏差,并说明其原因______。
【答案】(1)
(2) ①. 2.0 ②. 3.0
(3)等于 (4)是,原因:电流表会有内阻,的测量值比真实值偏大
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,若控制电流不变,则电路中的总电阻不变,将切换到时,电流表的示数为,电路的总电阻
第二步应将切换到,电路的总电阻
联立解得
【小问2详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律得
可得
由图乙可得,图线斜率
解得电源电动势
由纵截距
解得
【小问3详解】
当考虑电流表内阻后,将切换到,调节电阻箱,电流表的示数为,电路的总电阻
将切换到,调节电阻箱,使电流表的示数仍为。电路的总电阻不变
故
与第一问求解相同,根据闭合电路欧姆定律得
解得
比较两次表达式的斜率,电源电动势不变,故电源电动势的测量值等于真实值。
【小问4详解】
若不考虑电流表内阻,由上述分析可知
纵截距为
若考虑电流表内阻,由上一问可知
纵截距变为
故的测量值比真实值偏大。
13. 沿轴正方向传播的波,波源在处,振幅。沿轴负方向传播的波,波源在处,振幅。两列波的传播速度大小相同。图为时刻两列波的图像,此刻平衡位置在和的、两质点刚开始振动,质点的平衡位置处于处,时刻,质点第一次到达波谷处。求:
(1)从时刻开始计时,波传播到位置时经历的时间;
(2)从到内,质点运动的路程。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由图可知,点的振动方向沿轴正方向,波简谐横波的波长
设简谐波的周期为,根据时刻,质点第一次到达波谷处,
则有解得
又解得
由题可知,时刻,点开始振动,则,根据
解得
【小问2详解】
由题两列波的传播速度大小相同,波,由解得
又点处于处,则,
代入解得波传到点,波传到点
因此内,点静止
内,点运动半个周期,运动路程
内,两列波在点反向叠加,即,运动半个周期,运动路程
总路程
14. 如图所示,长度的轻绳一端固定在点,另一端拴一小球。木板静止在光滑水平面上,物块静止在木板左端。开始时,木板右端与竖直墙相距,、、的质量均为,、间的动摩擦因数。现将小球拉到点正上方(轻绳伸直),以的初速度水平向左抛出,当小球运动至最低点时与物块发生碰撞,碰撞后立即撤去小球。木板的长度可以保证物块在运动过程中不与墙接触。小球和物块均可视为质点,所有碰撞均为弹性碰撞,且碰撞时间极短。取重力加速度大小。求:
(1)小球与物块发生碰撞前瞬间,轻绳对小球的拉力大小;
(2)与相对运动所用的时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设小球A从最高点开始恰好做圆周运动,需满足
解得
小球A的初速度
故小球A做圆周运动,由动能定理有
解得
在最低点,由牛顿第二定律有
解得
【小问2详解】
小球A在最低点与物块B发生弹性碰撞,由动量守恒定律、机械能守恒定律有,
解得
物块B与木板C发生相对滑动,木板C从静止开始做匀加速运动。设木板C的加速度大小为a,经历时间后与墙第一次碰撞,碰撞时木板C的速度大小为,由牛顿第二定律有
由运动学公式有,
解得,
此时物块B的速度大小
解得
B、C的总动量向右,木板C还会与墙碰撞
假设木板C从第一次与墙碰撞到第二次与墙碰撞做匀变速直线运动,所用时间为,木板C与墙第二次碰撞时物块B的速度大小
解得
可知木板C第二次与墙碰撞前已经和物块B共速,设二者共速时的速度大小为,对B、C组成的系统,由动量守恒定律有
解得
因为木板第二次与墙碰撞前和物块共速,所以木板第二次与墙碰撞后与最终将静止,即与相对运动所用的时间
解得
15. 如图,光滑水平面固定着间距为L 的长直平行金属导轨 HF(导轨电阻不计),导轨右侧垂直放有一质量为m、长为L的金属导体棒b,其电阻为R。金属导轨 HF左侧有一质量为m、半径为L 的四分之一光滑绝缘圆弧轨道(不固定),现将一根与导体棒b完全相同的导体棒a置于圆弧轨道最高处并由静止释放,其运动至轨道最低处时正好无能量损失地滑上金属导轨 HF,且导体棒a与导轨 HF 垂直。已知空间中存在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场,两导体棒在导轨 HF上运动时始终与导轨接触良好,且两导体棒之间永不相碰。重力加速度为g。求:
(1)求导体棒a刚滑上金属导轨HF时,导体棒a 两端电压大小;
(2)若导轨HF光滑,则从导体棒a滑上导轨HF到运动状态稳定,导体棒a产生的焦耳热;
(3)若两导体棒与导轨HF的动摩擦因数均为μ,且导体棒b在安培力作用下能够运动起来,则从a棒滑上导轨后开始计时,到b棒速度最大时,两棒之间的相对位移大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设导体棒和圆弧轨道速度分别为、,根据动量守恒有
根据能量守恒有
联立解得
电动势
导体棒两端电压
【小问2详解】
根据动量守恒有
解得
根据能量守恒有
又
联立解得
【小问3详解】
棒速度最大时,合力为零,则有
对导体棒,根据动量定理有
对导体棒,根据动量定理有
又,
联立解得
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高三物理
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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。
4.本试卷主要考试内容:高考全部内容。
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. 中国象棋融合军事布阵与哲学思维,2006年被列入国家级非物质文化遗产。如图所示,4颗象棋竖直叠放在水平桌面上,均处于静止状态,某段时间内受到水平方向的风力作用,4颗象棋仍处于静止状态。象棋4受到象棋3的作用力大小为,象棋4受到的重力大小为,下列说法正确的是( )
A. 象棋4可能不受摩擦力
B. 象棋1可能不受摩擦力
C.
D.
2. 在如图所示的光电效应实验中,若用频率相同、强度不同的光分别照射光电管的阴极形成光电流,则图中光电流与电压的关系正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 如图所示,光导纤维由内芯和外套两部分组成,内芯的折射率比外套的大,光在光导纤维中传播时,光在内芯和外套的界面上发生全反射。假设外套为空气,一束红光从光导纤维的一端射入内芯,红光在内芯与空气的界面上恰好发生全反射,经时间从另一端射出;另让一束绿光也从光导纤维的一端射入,绿光在内芯与空气的界面上也恰好发生全反射,经时间从另一端射出。下列说法正确的是( )
A. 红光在内芯中的传播速度与绿光在内芯中的传播速度的比值为
B. 红光在内芯中的传播速度与绿光在内芯中的传播速度的比值为
C. 内芯对红光的折射率与对绿光的折射率的比值为
D. 内芯对红光的折射率与对绿光的折射率的比值为
4. 在真空中,一点电荷在、两点产生的电场的电场强度方向如图所示,已知在两点的连线上电场强度的最大值为,取,下列说法正确的是( )
A. 该点电荷为负电荷
B. 点的电势等于点的电势
C. 点的电场强度大小
D. 点的电场强度与点的电场强度大小之比为
5. 如图所示,劲度系数为的轻质弹簧与倾角为的固定斜面平行,弹簧两端分别连接着质量均为的物块和,通过一根跨过光滑定滑轮的轻绳与轻质挂钩(不计重力)相连,为固定挡板。开始时、处于静止状态,刚好没有向上滑动,滑轮左侧的轻绳与斜面平行,滑轮右侧的轻绳竖直。现将质量为的小球挂在挂钩上,然后将由静止释放。已知重力加速度大小为,物块光滑,物块与斜面间的动摩擦因数,,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 初始时物块对挡板的压力大小为
B. 释放小球的瞬间,小球的加速度大小为
C. 小球的速度最大时,轻绳上的拉力大小
D. 从释放到小球达到最大速度,小球下落的高度为
6. 设想在赤道上建造“太空电梯”,站在太空舱里的宇航员可通过竖直的电梯缓慢直通太空站。如图所示,为宇航员到地心的距离,为地球半径,曲线为地球引力对宇航员产生的加速度大小与的关系,直线为宇航员由于地球自转而产生的向心加速度大小与的关系。关于相对地面静止在不同高度的宇航员,下列说法正确的是( )
A. 宇航员在处的线速度小于地球同步卫星的线速度
B. 宇航员在处的角速度大于地球同步卫星的角速度
C. 图中的为地球同步卫星离地面的高度
D. 太空舱对宇航员的支持力与地球对宇航员的吸引力为平衡力
7. 如图所示,一个半径为的圆形线圈,以直径为轴匀速转动,转速为,的左侧有垂直于纸面向里(与垂直)的匀强磁场,磁感应强度大小为。和是两个集流环,负载电阻为,线圈、电流表和导线的电阻不计,若图示位置为初始时刻,则下列说法正确的是( )
A. 感应电动势的最大值
B. 线圈从图示位置转过一圈的过程中,负载电阻上产生的热量
C. 线圈从图示位置转过圈的过程中,通过负载电阻的电荷量为
D. 电流表的示数为
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。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 某深海探测胶囊的核心是一个水平固定的绝热密闭汽缸,其结构示意图如图所示,绝热活塞将汽缸内的理想气体分成左、右两部分,活塞通过轻弹簧与汽缸底相连,初始时系统平衡,弹簧处于原长。启动加热后,汽缸内气体缓慢吸热,推动活塞向右移动一段距离后再次平衡。不计活塞与汽缸间的摩擦。关于加热过程,下列说法正确的是( )
A. 活塞对右侧气体做正功
B. 活塞左侧每个气体分子的动能都增大
C. 活塞左侧的气体压强增大
D. 弹簧的弹力对活塞做正功
9. 如图所示,水平虚线为分界线,分界线上方有方向水平向左的匀强电场,分界线下方有方向垂直纸面向里的匀强磁场和方向竖直向上的匀强电场。现将比荷为的带正电小球从分界线上的点以初速度竖直向上抛出,小球在分界线上方的运动轨迹已画出,点为轨迹的最高点,小球从分界线上的点第一次进入分界线下方区域,且小球恰好在分界线下方区域做匀速圆周运动,经磁场偏转一次后又恰好回到点。已知小球到达点时的速度大小为,重力加速度大小为,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 、两点的高度差为
B. 匀强磁场的磁感应强度大小为
C. 匀强磁场的磁感应强度大小为
D. 小球从点出发到返回点所用的时间为
10. 分拣线上常会用到改变工件运动方向的装置。如图所示,宽度为的水平传送带以速度向右匀速运动,在其上方固定一光滑挡板,挡板与传送带边界的夹角为。现将质量为的工件(可视为质点)轻放在传送带中心线上一点,当工件相对传送带静止时恰好碰到挡板,碰后工件垂直于挡板方向的速度减为零,平行于挡板方向的速度与碰前相同,最终工件从边界离开传送带。已知工件与传送带间的动摩擦因数为,重力加速度大小为。则工件( )
A. 从放上传送带至碰到挡板,所用的时间为
B. 从放上传送带至碰到挡板,摩擦力对其做的功为
C. 沿挡板运动时对挡板的压力大小为
D. 从碰到挡板至离开传送带所用的时间为
三、非选择题:共54分。
11. 某实验小组利用如图甲所示的实验装置测定物块与木板之间的动摩擦因数。实验装置固定连接完毕后,调节木板及物块右侧两段轻绳水平,经初步试用,各个器件工作正常。实验开始时在砂桶中放入适量的细砂,系统开始工作,物块做加速运动,打出的纸带如图乙所示,已知所用交流电源的频率为50Hz,重力加速度大小为。
(1)实验时,下列说法正确的是______。
A. 本实验需要把木板左端垫高以补偿阻力
B. 实验以动滑轮和物块作为研究对象,需要测量砂和砂桶的总质量
C. 物块靠近打点计时器,先接通电源,再释放物块,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数
D. 为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于物块的质量
(2)图乙中给出了某次实验中获取的纸带的一部分数据,0、1、2、3、4是计数点,每相邻两计数点间还有四个点(图中未标出),计数点间的距离如图乙所示。本次实验物块对应的加速度大小______(结果保留两位有效数字)。
(3)改变砂桶内细砂的质量,多次测量出对应的加速度和弹簧测力计的示数,描点得到如图丙所示的一条倾斜的直线,若该图线的纵截距等于,斜率为,则动摩擦因数为______(选用题目中给的、、表示)。
(4)由于该实验存在系统误差,因此测得的动摩擦因数比真实值______(填“偏大”或“偏小”)。
12. “祖冲之”研究小组设计了如图甲所示的电路测电源电动势及电阻和的阻值。实验器材有:待测电源(不计内阻),待测电阻,待测电阻,电流表A(量程为0.6A,内阻较小),电阻箱,单刀单掷开关,单刀双掷开关,导线若干。
(1)先测电阻的阻值。闭合,将切换到,调节电阻箱,读出其示数和对应的电流表示数,将切换到,调节电阻箱,使电流表示数仍为,读出此时电阻箱的示数,则电阻的表达式为______。
(2)已经测得电阻,继续测电源电动势和电阻的阻值。闭合,将切换到,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数和对应的电流表示数,由测得的数据,绘出了如图乙所示的图线,则电源的电动势______,电阻______。(结果均保留两位有效数字)
(3)用此方法测得的电源电动势的测量值______(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
(4)请分析的测量值是否有偏差,并说明其原因______。
13. 沿轴正方向传播的波,波源在处,振幅。沿轴负方向传播的波,波源在处,振幅。两列波的传播速度大小相同。图为时刻两列波的图像,此刻平衡位置在和的、两质点刚开始振动,质点的平衡位置处于处,时刻,质点第一次到达波谷处。求:
(1)从时刻开始计时,波传播到位置时经历的时间;
(2)从到内,质点运动的路程。
14. 如图所示,长度的轻绳一端固定在点,另一端拴一小球。木板静止在光滑水平面上,物块静止在木板左端。开始时,木板右端与竖直墙相距,、、的质量均为,、间的动摩擦因数。现将小球拉到点正上方(轻绳伸直),以的初速度水平向左抛出,当小球运动至最低点时与物块发生碰撞,碰撞后立即撤去小球。木板的长度可以保证物块在运动过程中不与墙接触。小球和物块均可视为质点,所有碰撞均为弹性碰撞,且碰撞时间极短。取重力加速度大小。求:
(1)小球与物块发生碰撞前瞬间,轻绳对小球的拉力大小;
(2)与相对运动所用的时间。
15. 如图,光滑水平面固定着间距为L 的长直平行金属导轨 HF(导轨电阻不计),导轨右侧垂直放有一质量为m、长为L的金属导体棒b,其电阻为R。金属导轨 HF左侧有一质量为m、半径为L 的四分之一光滑绝缘圆弧轨道(不固定),现将一根与导体棒b完全相同的导体棒a置于圆弧轨道最高处并由静止释放,其运动至轨道最低处时正好无能量损失地滑上金属导轨 HF,且导体棒a与导轨 HF 垂直。已知空间中存在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场,两导体棒在导轨 HF上运动时始终与导轨接触良好,且两导体棒之间永不相碰。重力加速度为g。求:
(1)求导体棒a刚滑上金属导轨HF时,导体棒a 两端电压大小;
(2)若导轨HF光滑,则从导体棒a滑上导轨HF到运动状态稳定,导体棒a产生的焦耳热;
(3)若两导体棒与导轨HF的动摩擦因数均为μ,且导体棒b在安培力作用下能够运动起来,则从a棒滑上导轨后开始计时,到b棒速度最大时,两棒之间的相对位移大小。
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