内容正文:
石家庄市第一中学2026届高考第三次模拟考试
物理试卷
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。
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、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. 两个负子附着在同一个氦3原子核的两个质子上,使内部的电荷中和,从而使核力占据主导地位,这就可以使两个这样的氦3原子核发生聚变反应,反应方程为,则A和Z的值分别为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据核电荷数和质量数守恒有,
故选C。
2. 如图所示,带正电的点电荷固定于点,两虚线圆均以为圆心,两实线分别为不同带电粒子M、N仅在电场力作用下先后在该点电荷形成的电场中运动的轨迹,其中为运动轨迹和虚线圆的交点,为两轨迹的交点。不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A. M带负电,N带正电
B. M在点的动能大于它在点的动能
C. N在点的加速度小于它在点的加速度
D. 两粒子分别从、运动到的过程中,电场力对两粒子所做的功一定相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.由两轨迹均凹向中心点电荷方向,可知两带电粒子均受到吸引力,M和N均带负电荷,故A错误;
B.M从a点到b点过程中库仑力总体表现为做正功,故动能增大,即M在点的动能大于它在点的动能,故B正确;
C.越靠近点电荷,电场强度越大,电场力越大,则加速度越大,N在点的加速度大于它在点的加速度,故C错误;
D.由于不知道两个粒子的电荷量关系,无法比较两个粒子分别从a、c运动到e的过程中电场力对两带电粒子所做的功的多少,故D错误。
故选B。
3. 如图所示,一同学站在水平地面上放风筝,风筝在空中相对地面静止。某时刻,由于风速发生变化,该同学拉动风筝线,使风筝飞高一小段距离后,停止拉动,风筝再次相对地面静止,此时风筝线与水平地面的夹角增大,风筝与水平面的夹角不变。已知、均为锐角且不计风筝线所受的重力。则前后两次风筝相对地面静止时相比,下列说法正确的是( )
A. 风筝受到的风力不变 B. 风筝线上的拉力不变
C. 该同学受到地面的支持力变大 D. 风筝线上的拉力均小于风筝受到的风力
【答案】D
【解析】
【详解】AB.对风筝受力分析,并建立直角坐标系,如图
由于夹角φ不变,可知风力F方向不变,根据矢量三角形可知,当夹角α增大,风筝受到的风力变大,风筝线上的拉力变大,故AB错误;
C.对该同学受力分析可知
由于拉力变大,夹角α增大,所以支持力变小,故C错误;
D.由平衡可知
联立解得
所以
故D正确。
故选D。
4. 薄膜干涉是一种常见的光学现象。图中P板是透光性极好的玻璃板,Q板为不透光的金属板,且上表面非常光滑。现将Q板水平放置,P板一端垫高,在两板间形成如图所示的楔形的空气薄膜(折射率),两板间的夹角为(角极小):当用波长为λ的可见光竖直向下照射空气薄膜时,测得形成的干涉条纹的条纹间距为。当角极小时有,忽略半波损失,下列说法正确的是( )
A. 仅换用波长为的可见光,条纹间距将变为
B. 仅在楔形薄膜中充满折射率的液体,条纹间距将变为
C. 仅将角增大为原来的1.5倍(角度仍极小),条纹间距将变
D. 上述三个选项中的条件同时满足时,条纹间距将变为
【答案】C
【解析】
【详解】根据薄膜干涉原理,干涉条纹平行等宽,当光垂直射向玻璃板时,得到干涉条纹,相邻两条纹对应劈尖厚度差
由于很小,根据几何关系有
可得
A.仅换用波长为的可见光,则有
条纹间距将变为,故A错误;
B.仅在楔形薄膜中充满折射率的液体,光速变为
又
同种单色光频率相同,则
根据
可得条纹间距将变为,故B错误;
C.根据
仅将角增大为原来的1.5倍(角度仍极小),条纹间距将变,故C正确;
D.根据
三个选项中的条件同时满足时,有
可得,故D错误。
故选C。
5. 我国神舟二十一号载人飞船于2025年10月31日成功发射。已知我国空间站在近地轨道上绕地球做匀速圆周运动,绕行时间约为90分钟,取,地球第一宇宙速度大小为。下列说法正确的是( )
A. 由以上信息可求出地球的质量
B. 空间站绕地球运行的线速度大小大于小于
C. 若使空间站在半径更大的轨道上匀速绕行,则其周期将小于90分钟
D. 航天员在空间站内处于完全失重状态,其受到的地球引力为零
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据万有引力提供圆周运动的向心力,空间站绕地球运动满足
解得
结合第一宇宙速度的意义可知
解得
在近地轨道,轨道半径近似等于地球半径,结合已知周期,
联立求得地球质量,故A正确;
B.第一宇宙速度是地球表面附近()的环绕速度,空间站轨道半径 ,根据万有引力提供向心力则有
解得
可知线速度小于,而是第二宇宙速度(逃逸速度),与轨道速度无关,故B错误;
C.由开普勒第三定律,周期与轨道半径满足,即
因此半径越大时周期越大,因此当空间站轨道半径增大时,其运行周期大于分钟,故C错误;
D.航天员处于完全失重状态是因地球引力提供圆周运动的向心力,所受地球引力不为零,故D错误。
故选A。
6. 如图,倾角为的足够长斜面固定在水平地面上,将一小球(可视为质点)从斜面底端O点以初速度斜向上抛出,初速度与斜面的夹角为α,经过一段时间,小球打在斜面上的P点。已知重力加速度为g,不计空气阻力。则( )
A. 小球落到斜面上的距离OP最远时,
B. 小球落到斜面上的距离OP最远时末速度方向与斜面垂直
C. 小球落到斜面上的最远距离OP为
D. 当小球落到斜面上的距离最远时所用时间为
【答案】A
【解析】
【详解】建立如图坐标系
将小球初速度和重力加速度分别沿x轴和y轴分解。设抛出到落到P点所用时间为t。沿y轴方向有
沿x轴方向有
联立得
所以当时,最大为。
所用时间为
在P点,
设P点速度与斜面夹角为β,则
可得
与斜面不垂直。
故选A。
7. 如图所示,间距为L且足够长的金属导轨固定在水平面上,导轨电阻与长度成正比,竖直向下的匀强磁场范围足够大,磁感应强度为B。导轨左端用导线连接阻值为R的定值电阻,阻值为R的导体棒垂直于导轨放置,与导轨接触良好。导体棒从导轨的最左端以速度v匀速向右运动的过程中( )
A. 回路中的电流逐渐变大
B. 回路中电流方向沿顺时针(俯视)
C. 导体棒两端的电压大小为BLv
D. 导轨的发热功率先变大后变小
【答案】D
【解析】
【详解】A.导体棒匀速运动切割磁感线,则可知产生的感应电动势为
为定值,而导轨电阻与长度成正比,设单位长度导轨的电阻为,则可知运动距离,导轨的电阻为
而
故导轨的电阻可表示为
由闭合电路的欧姆定律可得回路中的电流为
则可知回路中的电流逐渐减小,故A错误;
B.根据楞次定律结合安培定则可知,回路中电流方向沿逆时针(俯视),故B错误;
C.切割磁感线的导体相当于电源,则可知导体棒两端的电压即为路端电压,根据串联电路的特点可得导体棒两端的电压为
故C错误;
D.令导轨的电阻为,将回路中的定值电阻并入电源的内阻,则电源的等效内阻为,此时导轨的热功率就等于电源的输出功率,而电源的输出功率为
则可知,当
时,导轨的热功率达到最大值,且最大值为,因此可知导轨的发热功率先变大后变小,故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,有两个或两个以上选项符合题目要求。全都选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示的理想变压器,原线圈的匝数为6,两个副线圈的匝数分别为3、2,三个电阻甲、乙、丙的阻值均为R,电源是正弦交流电,已知甲两端的电压为U,下列说法正确的是( )
A. 原线圈两端的电压为 B. 通过电阻乙的电流为
C. 电源电压的有效值为 D. 三个电阻的总功率为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.设原线圈电压为,匝数为3的副线圈电压为,匝数为2的副线圈电压为,由电压关系知
则可知
由功率关系知
则可知
则
代入得
A错误;
B.由于
代入得
通过电阻乙的电流为
B正确;
C.设电源电压的有效值为则
C错误;
D.三个电阻的总功率为
D正确;
故选BD。
9. 如图,水平放置的刚性汽缸内用活塞封闭两部分气体A和B,质量一定的两活塞用杆连接.汽缸内两活塞之间保持真空,活塞与汽缸壁之间无摩擦,左侧活塞面积较大,A、B的初始温度相同.略抬高汽缸左端使之倾斜,再使A、B升高相同温度,气体最终达到稳定状态.若始末状态A、B的压强变化量、均大于零,对活塞压力的变化量,则( )
A. A体积增大 B. A体积减小 C. > D. <
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.气温不变时,略抬高汽缸左端使之倾斜,设此时的细杆与水平面的夹角为θ,则有:
则可知A部分气体压强减小,B部分气体压强增加,对两部分气体由玻意耳定律得,A体积增大,B体积减小,A正确,B错误;
C.开始时,两活塞受力平衡,略抬高汽缸左端使之倾斜,则A部分气体压强减小一些,B部分气体压强增大一些,而最终两个活塞的受力还要平衡,那么压力的变化不相等:
C错误;
D.由:
但
结合C分析可得,故有
D正确。
故选AD.
10. 如图(a),劲度系数为k的轻弹簧下端悬挂薄板A,A静止。带孔薄板B套于弹簧且与弹簧间无摩擦,A、B质量相同,B从A上方h高度处由静止释放,A、B碰撞时间极短,碰后粘在一起下落3l后速度减为零。以A、B碰撞位置为坐标原点O,竖直向下为正方向建立x轴,A、B整体的重力势能随下落距离x变化图像如图(b)中I所示,弹簧的弹性势能随下落距离x变化图像如图(b)中Ⅱ所示,重力加速度为g,则( )
A. 薄板A的质量为
B. 薄板B下落的高度h为
C. 碰撞后两薄板的最大速度为
D. 碰撞后两薄板上升的最大高度在O上方l处
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.设A、B的质量为,由图可知,图线I所示斜率的绝对值为
解得,故A正确;
B .设B与A碰撞前的速度为,根据自由落体运动规律可知
解得
由于A、B碰撞过程动量守恒,则有
解得
碰后A、B的动能
对两薄板从碰后到最低点,由能量守恒可得
结合图像可知,,,
解得
又因为
联立解得,故B正确;
C.碰后的最大速度处加速度为0,即
可得碰后最大速度对应的弹簧压缩量为
所以最大速度在A、B碰撞后下落处;从A、B碰后到最大速度时由动能定理可得
解得,故C错误;
D.由题意可知,在最低点时弹簧的压缩量为;碰后假设最高点处弹簧刚好恢复原长,从最低点到最高点由能量守恒可得
即
解得
恰好恢复原长,假设成立;碰撞后A、B上升的最大高度在O上方处,故D正确。
故选ABD。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 小李同学设计了一个实验探究木块与木板间的滑动摩擦系数μ。如图甲所示,在水平放置的带滑轮的长木板上静置一个带有砝码的木块,最初木块与砝码总质量为M,木块的左端通过细绳连接一小托盘,木块右端连接纸带。小李同学的实验方案如下:
a、将木块中放置的砝码取出一个并轻放在小托盘上,接通打点计时器电源,释放小车,小车开始加速运动,打点计时器在纸带上打下一系列的点;
b、继续将木块中放置的砝码取出并放在小托盘中,再次测量木块运动的加速度;
c、重复以上操作,记录下每次托盘中砝码的重力mg,通过纸带计算每次木块的加速度a,数据表格如下;
实验次数
1
2
3
4
5
托盘中砝码的总重力mg
1.5N
2N
2.5N
3.0N
3.5N
木块的加速度(单位:m/s2)
0.00
1.95
2.97
4.06
a5
第5次实验中得到的一条纸带如图乙所示,已知打点计时器工作频率为50Hz,纸带上相邻两计数点间还有四个点未画出,由此可计算得出a5=___________m/s2;
d、如果以mg为横轴,以加速度a为纵轴,将表格中的数据描点并画出a-mg图像。___________
e、若小托盘的质量忽略不计,且本实验中小托盘内的砝码m取自于木滑块,故系统的总质量始终为M不变,于是可得系统加速度a与木滑块与木板间的滑动摩擦系数μ应满足的方程为:___________=Ma、
f、若根据数据画出a-mg图像为直线,其斜率为k,与纵轴的截距为-b,则μ可表示为___________,总质量M可表示为___________,(用k和b表示),并可得到测量值μ=___________(g取9.8m/s2,结果保留两位小数)。
【答案】 ①. 5.13 ②. ③. mg-μ(Mg-mg) ④. ⑤. ⑥. 0.17##0.18##0.19##0.20##0.21##0.22
【解析】
【详解】[1]利用逐差法可得
=5.13m/s2
[2]描点如图所示
[3]根据牛顿第二定律以及牛顿第三定律可得
二者的拉力为相互作用力等大反向
联立上式可得
[4][5][6]根据
整理可得
斜率为
截距为
解得
利用描点图像数据可知截距约等于1.7代入
可得
在0.17~0.27范围之内都正确。
【点睛】本题考查利用函数关系处理数据的能力,需要同学们对于基本实验原理掌握熟练。
12. 某物理探究小组的同学设计实验电路测定蓄电池组的电动势E和总内阻r。提供的实验器材如下:
由3节相同的蓄电池组成的电池组(每节蓄电池的电动势约为2V、内阻小于3Ω);
定值电阻;
定值电阻;
滑动变阻器(最大阻值为100Ω);
电流表(量程为0~3mA,内阻);
电流表(量程为0~0.6A,内阻);
开关及导线若干。
(1)电流表测通过电池组的电流,请将图甲中矩形框内的电路图补充完整______。
(2)闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应处于接入电路的阻值为______(填“最大值”或“最小值”)处;闭合开关S,改变滑片的位置,记下电流表的示数、,多次实验后将所测数据描绘在如图乙所示的坐标纸上,请作出图像______。
(3)根据图像并结合设计的电路图,可得蓄电池组的电动势______V,蓄电池组的总内阻______Ω。(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1) (2) ①. 最大值 ②.
(3) ①. 6.0 ②. 5.0
【解析】
【小问1详解】
电流表和定值电阻串联,改装成电压表,装在滑动变阻器两端,电流表在干路,可测通过电池组的电流,电路图为
【小问2详解】
[1]闭合开关S前,为使不损坏电流表,滑动变阻器的滑片P应处于接入电路的阻值最大值处。
[2]作图像时,应让更过的点落在图线上,图线为平滑的曲线或者直线,若有些点不在图线上,应排除错误数据,画出的图如下
【小问3详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律,有
有
纵轴截距为
可得
斜率的绝对值为
可得
13. 某科考队在水面上O点安装了一振动装置,可产生水波(可视为简谐横波)并在xOy平面内由O点向外传播。如图甲所示,t=0时刻,相邻的波峰和波谷恰好分别传到实线圆和虚线圆处,且实线圆处第一次出现波峰。已知质点M的坐标为(0cm,0.25cm),质点N的坐标为(1.0cm,cm)。如图乙所示为图甲中质点M的振动图像,z轴垂直于xOy平面,竖直向上为正方向。求∶
(1)质点M的振动方程;
(2)波在水中的传播速度大小;
(3)质点N第10次到达波峰的时刻。
【答案】(1)
(2)0.25m/s (3)0.24s
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知:,
质点M的振动方程
【小问2详解】
由图甲可知,由图乙可知
波在水中的传播速度大小
【小问3详解】
波峰第一次传播到点的距离
传播时间
质点N第10次到达波峰的时刻
14. 如图所示,质量m=10kg物体静止在水平地面上,在斜向上的恒力F拉动下,开始向右运动。已知力F=100N,物体与地面间动摩擦因数,力与水平方向的夹角,,,取。
(1)求物体受到的摩擦力的大小;
(2)求力F作用5s时物体的速度大小;
(3)如果力F作用5s后撤去,则物体在从静止开始运动的12s内通过的位移是多大?
【答案】(1)20N;(2);(3)165m
【解析】
【详解】(1)物体受力如图所示
物体所受的支持力的大小为
则物体受到的摩擦力为
(2)根据牛顿第二定律得,物体的加速度为
力F作用5s时物体的速度大小为
(3)力F作用5s时物体的位移为
撤去F后,物体的加速度大小为
滑行至停止运动的时间为
滑行的位移为
故物体在从静止开始运动的12s内通过的位移为
15. 我国科研人员利用“祝融号”火星车观测发现着陆区的沙丘表面有含水特征,经过研究认为是因降霜或降雪所致,进一步证实了火星上存在液态水。某兴趣小组为“祝融2号”设计了探测火星大气成分的探测仪器,其原理如题图所示:虚线左侧为离子接收器、右侧存在范围足够大的匀强磁场,虚线与水平方向的夹角为,虚线竖直;被探测的大气分子进入电子轰击源后,均会成为电荷量为的负离子(质量与原大气分子质量相同,速度为零),该负离子经过电压恒为的电场加速后,从与离子接收器1的右端点相距处的小孔(即)垂直进入匀强磁场。已知质量为的负离子恰好垂直打中接收器1,离子接收器1的竖直宽度为,不计重力及离子间的相互作用力。求:
(1)该匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)能被接收器1接收的水分子的质量范围;
(3)若磁场的磁感应强度在一定范围内变化,现有质量分别为和的两种水分子,为了使它们分别被两个不同的接收器接收,不能超过多少。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)负离子经过加速电场时,由动能定理有
负离子在磁场中做匀速圆周运动,有
可得
由几何关系得,该负离子在磁场中运动的轨迹半径
解得
(2)①负离子恰好打中P点,有
由半径公式得
②负离子恰好打中Q点,由几何关系得
解得
由半径公式得
所以水分子的质量范围是
(3)质量为9m的负离子恰好打中Q点,有
解得
质量为10m的负离子恰好打中Q点,有
解得
由于,所以不能超过
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石家庄市第一中学2026届高考第三次模拟考试
物理试卷
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。
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、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. 两个负子附着在同一个氦3原子核的两个质子上,使内部的电荷中和,从而使核力占据主导地位,这就可以使两个这样的氦3原子核发生聚变反应,反应方程为,则A和Z的值分别为
A. B. C. D.
2. 如图所示,带正电的点电荷固定于点,两虚线圆均以为圆心,两实线分别为不同带电粒子M、N仅在电场力作用下先后在该点电荷形成的电场中运动的轨迹,其中为运动轨迹和虚线圆的交点,为两轨迹的交点。不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A. M带负电,N带正电
B. M在点的动能大于它在点的动能
C. N在点的加速度小于它在点的加速度
D. 两粒子分别从、运动到的过程中,电场力对两粒子所做的功一定相等
3. 如图所示,一同学站在水平地面上放风筝,风筝在空中相对地面静止。某时刻,由于风速发生变化,该同学拉动风筝线,使风筝飞高一小段距离后,停止拉动,风筝再次相对地面静止,此时风筝线与水平地面的夹角增大,风筝与水平面的夹角不变。已知、均为锐角且不计风筝线所受的重力。则前后两次风筝相对地面静止时相比,下列说法正确的是( )
A. 风筝受到的风力不变 B. 风筝线上的拉力不变
C. 该同学受到地面的支持力变大 D. 风筝线上的拉力均小于风筝受到的风力
4. 薄膜干涉是一种常见的光学现象。图中P板是透光性极好的玻璃板,Q板为不透光的金属板,且上表面非常光滑。现将Q板水平放置,P板一端垫高,在两板间形成如图所示的楔形的空气薄膜(折射率),两板间的夹角为(角极小):当用波长为λ的可见光竖直向下照射空气薄膜时,测得形成的干涉条纹的条纹间距为。当角极小时有,忽略半波损失,下列说法正确的是( )
A. 仅换用波长为的可见光,条纹间距将变为
B. 仅在楔形薄膜中充满折射率的液体,条纹间距将变为
C. 仅将角增大为原来的1.5倍(角度仍极小),条纹间距将变
D. 上述三个选项中的条件同时满足时,条纹间距将变为
5. 我国神舟二十一号载人飞船于2025年10月31日成功发射。已知我国空间站在近地轨道上绕地球做匀速圆周运动,绕行时间约为90分钟,取,地球第一宇宙速度大小为。下列说法正确的是( )
A. 由以上信息可求出地球的质量
B. 空间站绕地球运行的线速度大小大于小于
C. 若使空间站在半径更大的轨道上匀速绕行,则其周期将小于90分钟
D. 航天员在空间站内处于完全失重状态,其受到的地球引力为零
6. 如图,倾角为的足够长斜面固定在水平地面上,将一小球(可视为质点)从斜面底端O点以初速度斜向上抛出,初速度与斜面的夹角为α,经过一段时间,小球打在斜面上的P点。已知重力加速度为g,不计空气阻力。则( )
A. 小球落到斜面上的距离OP最远时,
B. 小球落到斜面上的距离OP最远时末速度方向与斜面垂直
C. 小球落到斜面上的最远距离OP为
D. 当小球落到斜面上的距离最远时所用时间为
7. 如图所示,间距为L且足够长的金属导轨固定在水平面上,导轨电阻与长度成正比,竖直向下的匀强磁场范围足够大,磁感应强度为B。导轨左端用导线连接阻值为R的定值电阻,阻值为R的导体棒垂直于导轨放置,与导轨接触良好。导体棒从导轨的最左端以速度v匀速向右运动的过程中( )
A. 回路中的电流逐渐变大
B. 回路中电流方向沿顺时针(俯视)
C. 导体棒两端的电压大小为BLv
D. 导轨的发热功率先变大后变小
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,有两个或两个以上选项符合题目要求。全都选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示的理想变压器,原线圈的匝数为6,两个副线圈的匝数分别为3、2,三个电阻甲、乙、丙的阻值均为R,电源是正弦交流电,已知甲两端的电压为U,下列说法正确的是( )
A. 原线圈两端的电压为 B. 通过电阻乙的电流为
C. 电源电压的有效值为 D. 三个电阻的总功率为
9. 如图,水平放置的刚性汽缸内用活塞封闭两部分气体A和B,质量一定的两活塞用杆连接.汽缸内两活塞之间保持真空,活塞与汽缸壁之间无摩擦,左侧活塞面积较大,A、B的初始温度相同.略抬高汽缸左端使之倾斜,再使A、B升高相同温度,气体最终达到稳定状态.若始末状态A、B的压强变化量、均大于零,对活塞压力的变化量,则( )
A. A体积增大 B. A体积减小 C. > D. <
10. 如图(a),劲度系数为k的轻弹簧下端悬挂薄板A,A静止。带孔薄板B套于弹簧且与弹簧间无摩擦,A、B质量相同,B从A上方h高度处由静止释放,A、B碰撞时间极短,碰后粘在一起下落3l后速度减为零。以A、B碰撞位置为坐标原点O,竖直向下为正方向建立x轴,A、B整体的重力势能随下落距离x变化图像如图(b)中I所示,弹簧的弹性势能随下落距离x变化图像如图(b)中Ⅱ所示,重力加速度为g,则( )
A. 薄板A的质量为
B. 薄板B下落的高度h为
C. 碰撞后两薄板的最大速度为
D. 碰撞后两薄板上升的最大高度在O上方l处
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 小李同学设计了一个实验探究木块与木板间的滑动摩擦系数μ。如图甲所示,在水平放置的带滑轮的长木板上静置一个带有砝码的木块,最初木块与砝码总质量为M,木块的左端通过细绳连接一小托盘,木块右端连接纸带。小李同学的实验方案如下:
a、将木块中放置的砝码取出一个并轻放在小托盘上,接通打点计时器电源,释放小车,小车开始加速运动,打点计时器在纸带上打下一系列的点;
b、继续将木块中放置的砝码取出并放在小托盘中,再次测量木块运动的加速度;
c、重复以上操作,记录下每次托盘中砝码的重力mg,通过纸带计算每次木块的加速度a,数据表格如下;
实验次数
1
2
3
4
5
托盘中砝码的总重力mg
1.5N
2N
2.5N
3.0N
3.5N
木块的加速度(单位:m/s2)
0.00
1.95
2.97
4.06
a5
第5次实验中得到的一条纸带如图乙所示,已知打点计时器工作频率为50Hz,纸带上相邻两计数点间还有四个点未画出,由此可计算得出a5=___________m/s2;
d、如果以mg为横轴,以加速度a为纵轴,将表格中的数据描点并画出a-mg图像。___________
e、若小托盘的质量忽略不计,且本实验中小托盘内的砝码m取自于木滑块,故系统的总质量始终为M不变,于是可得系统加速度a与木滑块与木板间的滑动摩擦系数μ应满足的方程为:___________=Ma、
f、若根据数据画出a-mg图像为直线,其斜率为k,与纵轴的截距为-b,则μ可表示为___________,总质量M可表示为___________,(用k和b表示),并可得到测量值μ=___________(g取9.8m/s2,结果保留两位小数)。
12. 某物理探究小组的同学设计实验电路测定蓄电池组的电动势E和总内阻r。提供的实验器材如下:
由3节相同的蓄电池组成的电池组(每节蓄电池的电动势约为2V、内阻小于3Ω);
定值电阻;
定值电阻;
滑动变阻器(最大阻值为100Ω);
电流表(量程为0~3mA,内阻);
电流表(量程为0~0.6A,内阻);
开关及导线若干。
(1)电流表测通过电池组的电流,请将图甲中矩形框内的电路图补充完整______。
(2)闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应处于接入电路的阻值为______(填“最大值”或“最小值”)处;闭合开关S,改变滑片的位置,记下电流表的示数、,多次实验后将所测数据描绘在如图乙所示的坐标纸上,请作出图像______。
(3)根据图像并结合设计的电路图,可得蓄电池组的电动势______V,蓄电池组的总内阻______Ω。(结果均保留两位有效数字)
13. 某科考队在水面上O点安装了一振动装置,可产生水波(可视为简谐横波)并在xOy平面内由O点向外传播。如图甲所示,t=0时刻,相邻的波峰和波谷恰好分别传到实线圆和虚线圆处,且实线圆处第一次出现波峰。已知质点M的坐标为(0cm,0.25cm),质点N的坐标为(1.0cm,cm)。如图乙所示为图甲中质点M的振动图像,z轴垂直于xOy平面,竖直向上为正方向。求∶
(1)质点M的振动方程;
(2)波在水中的传播速度大小;
(3)质点N第10次到达波峰的时刻。
14. 如图所示,质量m=10kg物体静止在水平地面上,在斜向上的恒力F拉动下,开始向右运动。已知力F=100N,物体与地面间动摩擦因数,力与水平方向的夹角,,,取。
(1)求物体受到的摩擦力的大小;
(2)求力F作用5s时物体的速度大小;
(3)如果力F作用5s后撤去,则物体在从静止开始运动的12s内通过的位移是多大?
15. 我国科研人员利用“祝融号”火星车观测发现着陆区的沙丘表面有含水特征,经过研究认为是因降霜或降雪所致,进一步证实了火星上存在液态水。某兴趣小组为“祝融2号”设计了探测火星大气成分的探测仪器,其原理如题图所示:虚线左侧为离子接收器、右侧存在范围足够大的匀强磁场,虚线与水平方向的夹角为,虚线竖直;被探测的大气分子进入电子轰击源后,均会成为电荷量为的负离子(质量与原大气分子质量相同,速度为零),该负离子经过电压恒为的电场加速后,从与离子接收器1的右端点相距处的小孔(即)垂直进入匀强磁场。已知质量为的负离子恰好垂直打中接收器1,离子接收器1的竖直宽度为,不计重力及离子间的相互作用力。求:
(1)该匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)能被接收器1接收的水分子的质量范围;
(3)若磁场的磁感应强度在一定范围内变化,现有质量分别为和的两种水分子,为了使它们分别被两个不同的接收器接收,不能超过多少。
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