内容正文:
物理
(物理测试共4页,满分100分;时间75分钟。)
一、选择题:共10题,共43分。
(一)单项选择题:共7题,每题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.现代家庭生活中常用到电磁炉。电磁炉工作时,炉盘上放置的下列器具不能发热的是
A.铁锅 B.铝锅 C.不锈钢锅 D.陶瓷锅
2.如题2图所示,某顾客在商场随匀速运行的自动扶梯下楼(二者无相对移动),则扶梯对该顾客的作用力方向
A.竖直向下 B.竖直向上 C.水平向左 D.水平向右
3.如题3图所示,BCGF是两个完全相同的正方体的公共面,B、C两点分别固定有两个等量正点电荷,M、N分别是棱EH、IJ的中点。已知点电荷在其周围某点产生的电势(其中k为静电力常量,q为点电荷的电荷量,r为该点到点电荷的距离),则下列说法正确的是
A.M点与N点的电势相等
B.M点与N点的电场强度相同
C.负试探电荷在M点的电势能大于其在N点的电势能
D.沿FG连线移动一正试探电荷,电场力对该试探电荷始终不做功
4.为估测某水库的库容,取一瓶无毒的某放射性元素的水溶液,已知该放射性元素的半衰期是8 d,测得这瓶溶液每分钟衰变次。现将这瓶溶液倒入水库,经过时间40 d后在该水库中取水样(可认为溶液已均匀分布),测得水样每分钟衰变次。据此可以估算,该水库中水的体积为
A. B. C. D.
5.如题5图所示,在一厚度为d、上下表面平行且足够大的均质玻璃砖的下表面放置一单色点光源S,在其上表面可观测到一直径为D的圆形光亮区域。只考虑首次从点光源直接射向玻璃砖上表面的光线,则该玻璃砖对该单色光的折射率为
A. B. C. D.
6.如题6图所示,光滑固定轨道ABC左侧为1/4圆弧轨道、右侧为水平轨道,两轨道在B点平滑连接,圆弧半径为R。一小球(可视为质点)从圆弧轨道的最高点A处由静止释放后沿轨道ABC运动,不计空气阻力,则下列关于该小球运动的加速度的平方与其水平位移的关系图像,可能正确的是
A. B. C. D.
7.某小组同学利用人工智能模拟“风洞”实验。如题7图所示,整个竖直平面内存在与竖直方向夹角为θ的恒力风,现将一小球以速度水平抛出,小球在该竖直平面内运动且所受风力大小是其重力的一半。其他条件不变,若在该竖直平面内任意改变角θ的大小,则该小球在所有运动过程中的最小速度大小为
A. B. C. D.
(二)多项选择题:共3题,每题5分,共15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5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.2026年1月20日,“藏粤直流工程”广东段线路开工建设,计划2029年全线投运,其远距离全程输电采用的是特高压直流输电技术(额定输电电压为),额定输电容量为,是全球首个四端特高压柔性直流工程。则下列说法正确的是
A.该工程的直流输电线可直接接入变压器输电
B.该工程的直流输电线不可直接接入变压器输电
C.该工程直流输电线上的电流等于
D.该工程直流输电线上的电流等于
9.如题9图所示,某卫星在椭圆轨道I上绕地球运行,其中O为近地点,P为远地点。当该卫星运动至P点时变轨进入圆形轨道II,则下列说法正确的是
A.该卫星在轨道II上运行的速度大于
B.该卫星沿轨道I运行时,在O点的速度大于在P点的速度
C.该卫星沿轨道I运行时,在O点的加速度大于在P点的加速度
D.该卫星在P点从轨道I变轨进入轨道II时,需要向前喷气减速
10.某均匀介质中,两个波源在时刻同时开始振动,产生持续的简谐横波。该介质中与这两个波源分别相距、的一质点的振动图像如题10图所示,其振幅为。已知与、与的时间间隔均为,则下列说法正确的是
A.这两个波源产生的简谐横波的波速
B.这两个波源产生的简谐横波的振幅相等
C.这两个波源的起振方向相同
D.稳定时,该介质中与这两个波源的距离差为的质点的振幅为3 A
二、非选择题:共5题,共57分。
11.(7分)
某学习小组将一厚度均匀的塑胶面平整地贴在水平长木板上,来探究“该塑胶面与某运动鞋底面之间的动摩擦因数”。主要实验步骤如下:
①如题11图1所示,贴有塑胶面的水平长木板用水平细线连接电动机,运动鞋用水平细线连接力传感器;②接通电源,调节电动机的输入电压,使电动机低速缓慢拉动长木板,稳定时记录力传感器的示数F;
③在运动鞋中分别添加n个()质量均为50 g的钩码,重复步骤②,进行多次实验,并记录相应的力传感器示数;
④关闭电源,处理数据。根据所得实验数据,作出与n的关系图像如题11图2所示。
请回答下列问题:
(1)根据图像可知,该塑胶面与该运动鞋之间的正压力越大,它们之间的滑动摩擦力__________(选填“越大”或“越小”)。
(2)若重力加速度g取,则由图像可得:该塑胶面与该运动鞋底面之间的动摩擦因数μ=__________,该运动鞋的质量约为__________kg。(结果均保留两位有效数字)
12.(9分)
已知题11中使用的低速直流电动机正常工作时的额定电压为3 V,为探究该电动机工作时的电流I与电压U之间的关系,该小组同学又设计了如题12图1所示的电路图来进行实验探究。所用实验器材有:电压表(量程0~3 V,内阻约1500 Ω),电流表(量程0~400 mA,内阻约0.6 Ω),滑动变阻器R,学生电源(可提供0~12 V的交、直流电,内阻不计),单刀双掷开关S及导线若干。
(1)实验时在B、C两端接入学生电源,电源旋钮应调至4 V__________(选填“直”或“交”)流挡。在接通学生电源的开关前,滑动变阻器的滑片应调至__________(选填“a”或“b”)端。
(2)正确连接电路后,接通学生电源的开关,移动滑动变阻器的滑片,记录多组电压表示数U和电流表示数I,并作出关系图像如题12图2所示。由此可知,为减小实验误差,题12图1中的开关S应与__________(选填“1”或“2”)连接。
(3)实验中,当滑动变阻器的滑片移至a、b间4/5位置时(滑片到a端的距离为ab总长的4/5),电压表示数为3.0 V,若此时电动机突然被卡死但马上又正常工作,则结合题12图2可知:电动机被卡死不转的瞬间,该电动机的输入功率约为__________W(结果保留两位有效数字)。
13.(10分)
如题13图1所示,某圆柱体绝热气缸开口向上竖直放置,缸内用一质量为m、横截面积为的水平绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。时刻活塞静止,活塞距气缸底部的高度为h。一阻值为R的电热丝密封在气缸内,电热丝两端与N匝横截面积为的线圈相连,线圈总电阻为r,其余电阻不计。线圈内充满垂直线圈平面的匀强磁场,其磁感应强度按题13图2所示规律变化(其中、已知);时刻撤去磁场,经过足够长时间后,活塞距气缸底部的高度变为1.1 h。已知外界大气压强恒为,重力加速度为g,活塞可在气缸内无摩擦滑动且不漏气,电热丝的体积、活塞及气缸底部的厚度均忽略不计,电热丝产生的焦耳热完全被气体吸收。求:
(1)时间段内,通过电热丝的电荷量及电热丝产生的焦耳热;
(2)从时刻开始,经过足够长时间后,气缸内气体内能的增加量。
14.(13分)
如题14图所示,矩形区域内充满垂直该区域向里的匀强磁场,其中,。ad边的中点S处有一可视为质点的粒子源,在该区域内沿ab方向持续发射出质量均为m、电荷量均为q、速率范围为的所有带电粒子,其中速率为的粒子恰好从b点射出磁场。若在该区域内叠加一平行于该区域且范围足够大的匀强电场(未画出),则速率为的粒子恰好做匀速直线运动。不计粒子重力、粒子间的相互作用及碰撞。
(1)求匀强磁场的磁感应强度大小B。
(2)求匀强电场的电场强度E。
(3)若保留电场、撤去磁场,其他条件不变,求粒子在该区域内运动的最长时间与最短时间之比。
15.(18分)
如题15图所示,足够长的水平地面上静置有两个质量分别为3m、2m的木块A、B,两木块与地面间的动摩擦因数均为μ。初始时刻,A、B两木块之间有一质量为m的小车以初速度水平向右运动,两木块和小车在同一直线上。已知小车与两木块间的碰撞均为一维弹性碰撞,重力加速度为g,碰撞时间、空气阻力及小车与地面间的摩擦均不计。
(1)求小车与木块A发生第一次碰撞后瞬时,小车和木块A各自的速度。
(2)计算说明:小车每次与木块碰撞前瞬时,木块均处于静止状态。
(3)求从初始时刻到三者均停止运动,A、B两木块各自运动的距离。
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