精品解析:云南民族大学附属高级中学2026年届高三适应性训练六物理试卷
2026-05-20
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摘要:
**基本信息**
以水黾振动、中微子探测、磁吸充电等真实情境为载体,融合波动、光电效应、电磁感应等核心知识,注重物理观念与科学思维的综合考查。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10/46|波动(水黾波速)、光电效应(中微子实验室)、磁场(电子偏转)、电磁感应(无线充电)|情境化设问,如第8题结合航模圆周运动考查受力分析与向心加速度|
|非选择题|5/54|实验(气垫导轨加速度测量、压敏电阻握力计)、计算(负折射率材料折射、健身器材力学分析、电磁驱动装置)|实验题含游标卡尺读数与图像斜率推导,计算题融合科技前沿(负折射率材料)与实际应用(健身器材),体现科学探究与社会责任|
内容正文:
云南民族大学附属高级中学2026年届高三高考适应性训练
物理试卷
试卷共6页,15小题,满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
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、考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回。
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题只有一项是符合题目要求,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,水黾通过后足(视为质点)以一定频率f在水平面上振动产生水波纹(视为简谐波),和同类之间传递信息。已知该水波纹相邻的峰和谷之间的水平距离为d,则波速为( )
A. B. df C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】横波中,相邻波峰与相邻波谷的水平距离为半个波长,根据题意可得
波速、波长、频率满足关系
联立解得
故选A。
2. 广东江门中微子实验室使用的是我国自主研发的光电倍增管,利用光电效应捕捉中微子信息。光电倍增管阴极金属材料的逸出功为,普朗克常量为,下列说法正确的是( )
A. 该金属材料的截止频率为
B. 若频率为的入射光能使该金属材料发生光电效应,则光电子的最大初动能为
C. 若一定频率的入射光能使该金属材料发生光电效应,增加入射光的频率,则该金属材料也一定能发生光电效应
D. 若一定频率的入射光不能使该金属材料发生光电效应,增加该光的入射强度,则可能使该金属材料发生光电效应
【答案】C
【解析】
【详解】根据光电效应方程,其中为光电子的最大初动能,为逸出功,为普朗克常量,为入射光频率。
A.截止频率满足,即 ,而选项给出,故A错误;
B.光电子的最大初动能,但选项给出,故B错误;
C.若入射光频率能使金属发生光电效应,则(截止频率),增加入射光频率,光子能量增大,仍满足,故一定能发生光电效应,故C正确;
D.若入射光频率不能使金属发生光电效应,则,增加光强只增加光子数,但每个光子能量不变,仍小于逸出功,故不能发生光电效应,故D错误。
故选C。
3. 如图,正方形abcd内有方向垂直于纸面、大小可以调节的匀强磁场,一电子在纸面内从顶点a以一定的速度沿ad方向射入磁场。当磁感应强度的大小分别为时,电子可分别从ab边的中点e、b点和c点射出,则之比为( )
A. 1∶2∶3 B. 1∶2∶4 C. 3∶2∶1 D. 4∶2∶1
【答案】D
【解析】
【详解】电子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,有
解得半径公式
由此可知,在、、一定的情况下,磁感应强度与轨道半径成反比,即
设正方形边长为,当磁感应强度为时,
解得
当磁感应强度为时,
解得
当磁感应强度为时,设半径为,由几何关系
解得
综上所述,半径之比为
所以磁感应强度之比为
故选D。
4. 磁吸式无线充电手表的原理如图甲所示,磁吸底座线圈ab间通入图乙所示的正弦交流电后,手表内置线圈整流电路输入电压的有效值为5V,整流后对手表内的电池进行充电。不考虑过程中的漏磁和能量损失,下列说法正确的是( )
A. 手表内置线圈电流方向每秒改变50次
B. 底座线圈和手表内置线圈匝数之比为44∶1
C. 底座线圈和手表内置线圈中电流之比为1∶22
D. 若在c点接入一个理想二极管,则整流电路输入电压的有效值为
【答案】B
【解析】
【详解】A.周期,频率;即每秒有个周期,一个周期内电流方向改变2次,因此每秒电流方向改变次,故A错误;
B.底座线圈输入正弦交流电,由图乙得最大值
因此底座线圈电压有效值
内置线圈整流前输入电压有效值
理想变压器电压比等于匝数比,即匝数之比为,故B正确;
C.理想变压器电流比与匝数成反比,即电流之比为,故C错误;
D.接入理想二极管后,只有半个周期有电压输出,根据有效值的定义得
代入,解得,故D错误。
故选B。
5. 用热力学方法可测量当地的重力加速度。如图,粗细均匀且导热性良好的玻璃细管开口向上竖直放置,管内用高度为h的水银柱封闭了长度为的空气柱(视为理想气体)。若在细管中沿管壁再注入一定体积的水银,使水银柱的高度变为2h,则空气柱的长度为。已知水银的密度为,大气压强为,环境温度不变,则当地的重力加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】初始状态有水银柱高,封闭气体压强,体积
注入水银后:水银柱高,封闭气体压强,体积
由玻意耳定律可得
整理得
解得
故选A。
【点睛】
6. 如图,质量为m的冲天小火箭(不计底座高度)以大小为的初速度从地面上竖直向上冲出,经时间落回地面,上升的最大高度为H。运动过程中,小火箭受空气阻力(k为常数),以地面为零势能面,竖直向上为正方向,重力加速度为。则整个运动过程中,小火箭的速度v、加速度a随时间t变化的图像及重力势能、机械能E随高度y变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.小火箭运动过程中受重力和空气阻力作用。 上升阶段:根据牛顿第二定律有
解得
随着速度 v 减小,加速度 a 的大小(绝对值)逐渐减小,即 v−t 图像切线的斜率绝对值逐渐减小,图像应为曲线,故A错误;
B.上升阶段
因 v>0,故 a<−g,且随着 v 减小,a 逐渐增大趋向于 –g
下降阶段:速度 v 向下(为负),阻力向上。根据牛顿第二定律有
得
因 |v|>0 且通常 k|v|<mg(除非达到终端速度),故 −g<<0
综上,整个过程中加速度 a 应先小于 −g 并趋向 −g(上升),后大于 −g 并趋向 0(下降,若时间足够长)。图 B 中 a 始终小于 −g,不符合下降阶段的受力特点,故 B 错误;
C.以地面为零势能面,重力势能 ,可见与高度 成正比,图像为过原点的倾斜直线,故C正确;
D.根据功能关系,除重力外其他力做的功等于机械能的变化量,即
则图像的斜率代表空气阻力,上升阶段,因 v 随 y 增大而减小,故图像切线斜率的绝对值逐渐减小。 下降阶段,v增大,斜率增大,且最终机械能小于,故 D 错误。
故选 C。
7. 预计2030年我国航天员将首次登陆月球。如图,登月着陆器从轨道半径为r的绕月卫星出发(不影响绕月卫星运动),降落到月球的表面上。完成任务后,着陆器再返回绕月卫星,返回过程中消耗的能量为,月球半径为R、重力加速度大小为,着陆器质量为m,不考虑月球的自转和着陆器质量的变化。着陆器返回过程中,克服月球引力做功为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设月球质量为,在月球表面忽略自转影响,有
着陆器返回到半径为r的轨道时,万有引力提供向心力,有
此时着陆器的动能
根据功能关系,返回过程中消耗的能量等于克服引力做的功与增加的动能之和(设在月球表面初动能为0),返回过程中消耗的能量为,有
可得
故选A。
8. 如图甲,某航模小组操控航模飞机在距地面一定高度的水平面内做匀速圆周运动,速度大小为。飞机受到的升力方向和竖直方向的夹角θ为(如图乙),升力大小(,v为飞机的速度大小)。,重力加速度g大小取,π取3.14,下列说法正确的是( )
A. 该航模飞机的质量为18kg
B. 该航模飞机做匀速圆周运动的半径约为13.3m
C. 该航模飞机做匀速圆周运动的向心加速度大小为
D. 该航模飞机做匀速圆周运动的周期为84s
【答案】BC
【解析】
【详解】A.已知,代入得
竖直方向受力平衡
解得,故A错误;
B.水平方向分力提供向心力
得圆周运动半径,故B正确;
C.水平方向分力提供向心力
代入得,故C正确;
D.周期公式
代入得,故D错误。
故选BC。
9. 熔喷布是制作口罩的重要材料之一,熔喷布通过自带的静电,能主动吸附微小的病毒和颗粒物,实现高效过滤。其静电发生过程的原理如图所示,闭合开关,高压电源(直流且电压一定)在平行极板间形成超强电场,击穿空气,针尖释放的负离子运动到熔喷布表面,使其带负电,不计负离子的重力,下列说法正确的是( )
A. 高压电源左端为负极
B. 负离子在极板间向下运动的过程中,动能减小
C. 负离子在极板间向下运动的过程中,电势能减小
D. 保持开关闭合,两极板靠近,电场强度减小
【答案】AC
【解析】
【详解】A.针尖放出负离子电荷,针所在极板为负极板,高压电源左端为负极,故A正确;
BC.负离子受电场力向下,加速向下极板飞行,电场力做正功,离子的电势能变小,动能增大,故B错误,C正确;
D.保持开关闭合,极板间电压不变,两极板靠近,板间d减小,根据
可知电场强度增大,故D错误。
故选AC。
10. 如图,一长方形容器静置在水平地面上,容器左下角一小球A以2m/s(与竖直方向的夹角为)的速度抛出,同时从容器顶部某处由静止释放一小球B,小球A上升至最高点时,恰好与下降中的小球B在空中发生水平方向上的弹性正碰(时间极短),碰撞后小球B恰好能落到容器右下角。两小球质量相等且均可视为质点,重力加速度g大小取,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 刚释放时,小球B与容器底部的距离为 B. 碰撞后,小球B的速度大小为1m/s
C. 小球B在空中运动的时间为 D. 容器底部的长度为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.小球A以2m/s(与竖直方向的夹角为)的速度抛出,竖直分量为
水平分量为
小球A上升到最高点的时间
上升到最高点的高度
小球B下降的高度为
可得刚释放时,小球B与容器底部的距离为,故A错误;
B.水平方向动量守恒,质量相等的弹性正碰,水平方向速度交换,碰撞后,A的水平速度变为0,B的水平速度变为,此时小球B速度的竖直分量为
可得碰撞后,小球B的速度大小为,故B错误;
C.竖直方向,根据
可得小球B在空中运动的时间为,故C正确;
D.水平方向有,故D正确。
故选CD。
【点睛】质量相等的弹性正碰,有,
其中,可得,
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某实验小组用图甲的气垫导轨来探究加速度与力的关系,已知滑块(含遮光条)的质量为M,两光电门间的距离为L,请回答下列问题:
(1)用游标卡尺测出遮光条的宽度d,如图乙所示,则读数为_______mm。
(2)实验前需调节调平旋钮确保气垫导轨水平,判断导轨已水平的依据是________。
(3)连接实验装置,进行实验,多次改变沙桶中沙的质量进行实验,记录每次实验中弹簧测力计的示数F及滑块通过两光电门1、2时遮光条的挡光时间、,根据测得的数据,以为纵轴,以为横轴作图像,若图像是一条过原点的倾斜直线,且图像的斜率为_______(用M、L、d表示),表明质量一定时,加速度与合外力成正比。
【答案】(1)3.00
(2)轻推滑块后,两个光电门的挡光时间相等。
(3)
【解析】
【分析】
【小问1详解】
图乙为20分度游标卡尺,精度为,主尺读数为
游标尺第0条刻度线与主尺对齐,游标尺读数为
故读数为
【小问2详解】
若气垫导轨调平,滑块合力为0,轻推后做匀速直线运动,遮光条宽度一定,因此通过两个光电门的挡光时间相等,以此可判断导轨水平。
【小问3详解】
根据极短时间内平均速度等于瞬时速度,滑块通过两光电门的速度,
由运动学公式得
且滑块合力满足,即
代入得
整理化简得
因此图像斜率
【点睛】
12. 智能机械手指装置指端集成了薄膜压敏电阻,用于测量机械手指的握力,其示意图如图甲所示,测量电路如图乙,电源电动势(内阻可忽略)、保护电阻、电流表A(量程0~3mA,内阻)、开关S及导线若干。已知电阻的电导 [单位:西门子(S)],压敏电阻的电导G与压力F的关系如图丙所示,图线为过原点的直线。
请完成以下问题:
(1)当压力F增大时,电流表A的示数将_______(选填“增大”或“减小”)。
(2)已知机械手指抓取质量的圆柱形水杯时,水杯与手指间的动摩擦因数,重力加速度g大小取。闭合开关S,用两机械手指夹紧水杯,水杯保持竖直静止。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,为保证水杯不滑落,则单侧手指对水杯的握力F至少为_______N,此时电流表A示数为_______mA。(结果均保留2位有效数字)
(3)为直接读取压力,拟将电流表A改装成握力显示仪,请推导握力F(N)与电流I(A)的函数关系式为__________,改装后,握力显示仪刻度是__________(选填“均匀”或“不均匀”)的。
【答案】(1)增大 (2) ①. 2.0 ②. 1.0
(3) ①. ②. 不均匀
【解析】
【小问1详解】
压敏电阻的电导,由图丙可知,G与F成正比,即F增大时,G增大,R减小;电路的总电阻,则R减小时总电阻减小,电源电动势不变,根据,可知电流增大,则电流表示数增大;
【小问2详解】
[1]水杯静止时受力平衡有
最大静摩擦力为
联立代入数据可得
[2]由图丙可知,G与F成正比,有
其中
当时,
则电阻为
电路中的电流为
【小问3详解】
[1]由图丙可知
则
电路中的电流为
整理可得
代入,,,,可得
[2]因为与不是线性关系,所以握力显示刻度不均匀。
13. 负折射率材料是一种新型的人工合成材料,在隐身、成像和通信等领域有着广泛的应用前景。某单色光照射这类材料时,折射角和入射角在法线同一侧,入射角和折射角的大小关系仍遵从折射定律,折射角取负值,折射率为负值。如图,该材料制成的半径半圆形透明工件水平放置,为圆心,一束单色光从半径的中点垂直射入,经折射后,恰好垂直射到右侧竖直光屏上的点,已知点到光屏的距离为6 cm,光在空气中的传播速率,不考虑光的多次反射,求:
(1)工件对该单色光的折射率;
(2)该单色光从点传播到点的时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
光路图如图所示,根据几何关系,入射角
折射角为
由光的折射定律
解得
【小问2详解】
如图,单色光从点传播到点的距离为
解得
单色光从点传播到点的距离为
单色光在工件中的传播速率
单色光从点传播到点的时间
解得
14. 如图为某款健身器材的结构简图,配重球P分别与配重球Q、枢轴O(固定在地面上)通过铰链和长度均为的轻杆相连,配重球Q与枢轴O用轻弹簧相连。初始时,用拉力竖直向上提起配重球P,使为60°时,弹簧上的弹力恰好为0。现缓慢减小拉力,使配重球Q沿水平地面向右缓慢移动一段距离,当为106°时,拉力刚好减为0。已知配重球P、Q质量均为且始终在一个竖直面内运动,弹簧始终在弹性限度内,不计一切摩擦,铰链和轻杆的重力忽略不计,,重力加速度大小为。求:
(1)轻弹簧的劲度系数;
(2)从初始到刚好减为0,克服拉力做的功。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
)当为106°时,拉力刚好减为0,此时P受到重力和两轻杆各自产生的弹力作用,此时对P球受力分析有
对Q球受力分析有
因为,
联立解得
【小问2详解】
对上述过程,根据功能关系有
因为
联立解得
15. 某款电磁驱动装置的结构简图如图所示,间距为L的光滑平行金属导轨固定在水平面上,水平导轨间存在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场,导轨上、部分绝缘、长度相等且对称分布,导轨左侧接一电容为C、所带电荷量为的超级电容器,导轨右侧平滑连接位于竖直面内、半径相同且平行的四分之一光滑圆弧金属导轨。两根长度均为L、质量均为m的导体棒a、b分别放置在的左侧和的右侧,闭合开关S,导体棒a开始向右运动,在运动到前,已达到最大速度。导体棒b进入圆弧轨道前,导体棒a、b已共速且未发生碰撞,导体棒b滑上圆弧轨道后再次进入水平轨道前导体棒a速度已减为零,导体棒b滑下圆弧轨道后,两导体棒运动到在之前的某个位置,恰好不相碰。导体棒a、b接入电路的电阻均为R且运动过程中与轨道始终保持垂直且接触良好,其余电阻不计,求:
(1)导体棒a运动到前的最大速度的大小;
(2)从导体棒a通过后,至导体棒b进入圆弧轨道前,导体棒a中产生的焦耳热;
(3)初始时,导体棒b与间的距离s。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
当a达到最大速度时,加速度为0,安培力为0,电路中电流为0,因此导体棒的感应电动势等于电容器两端电压
其中是电容器放电的电荷量,对导体棒a由动量定理可得
又因为
可得
联立解得
【小问2详解】
a通过后,a、b系统合外力为0,动量守恒,设共速速度为,则有
可得
由能量守恒,系统总焦耳热等于动能损失
两导体棒电阻相等,焦耳热平分,因此
整理得
【小问3详解】
导体棒通过后,设两导体棒共速时,两导体棒的相对位移为,对导体棒b,根据动量定理
又根据
解得
导体棒进入圆弧轨道后,设导体棒运动位移为时,速度恰好减为,对导体棒,根据动量定理
又根据
解得
导体棒滑下圆弧轨道后,设两导体棒的相对位移为时,恰好不相碰,根据动量守恒定律
对导体棒,根据动量定理
又根据
解得
初始时,导体棒与间的距离
解得
第1页/共1页
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云南民族大学附属高级中学2026年届高三高考适应性训练
物理试卷
试卷共6页,15小题,满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
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、考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回。
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题只有一项是符合题目要求,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,水黾通过后足(视为质点)以一定频率f在水平面上振动产生水波纹(视为简谐波),和同类之间传递信息。已知该水波纹相邻的峰和谷之间的水平距离为d,则波速为( )
A. B. df C. D.
2. 广东江门中微子实验室使用的是我国自主研发的光电倍增管,利用光电效应捕捉中微子信息。光电倍增管阴极金属材料的逸出功为,普朗克常量为,下列说法正确的是( )
A. 该金属材料的截止频率为
B. 若频率为的入射光能使该金属材料发生光电效应,则光电子的最大初动能为
C. 若一定频率的入射光能使该金属材料发生光电效应,增加入射光的频率,则该金属材料也一定能发生光电效应
D. 若一定频率的入射光不能使该金属材料发生光电效应,增加该光的入射强度,则可能使该金属材料发生光电效应
3. 如图,正方形abcd内有方向垂直于纸面、大小可以调节的匀强磁场,一电子在纸面内从顶点a以一定的速度沿ad方向射入磁场。当磁感应强度的大小分别为时,电子可分别从ab边的中点e、b点和c点射出,则之比为( )
A. 1∶2∶3 B. 1∶2∶4 C. 3∶2∶1 D. 4∶2∶1
4. 磁吸式无线充电手表的原理如图甲所示,磁吸底座线圈ab间通入图乙所示的正弦交流电后,手表内置线圈整流电路输入电压的有效值为5V,整流后对手表内的电池进行充电。不考虑过程中的漏磁和能量损失,下列说法正确的是( )
A. 手表内置线圈电流方向每秒改变50次
B. 底座线圈和手表内置线圈匝数之比为44∶1
C. 底座线圈和手表内置线圈中电流之比为1∶22
D. 若在c点接入一个理想二极管,则整流电路输入电压的有效值为
5. 用热力学方法可测量当地的重力加速度。如图,粗细均匀且导热性良好的玻璃细管开口向上竖直放置,管内用高度为h的水银柱封闭了长度为的空气柱(视为理想气体)。若在细管中沿管壁再注入一定体积的水银,使水银柱的高度变为2h,则空气柱的长度为。已知水银的密度为,大气压强为,环境温度不变,则当地的重力加速度大小为( )
A. B. C. D.
6. 如图,质量为m的冲天小火箭(不计底座高度)以大小为的初速度从地面上竖直向上冲出,经时间落回地面,上升的最大高度为H。运动过程中,小火箭受空气阻力(k为常数),以地面为零势能面,竖直向上为正方向,重力加速度为。则整个运动过程中,小火箭的速度v、加速度a随时间t变化的图像及重力势能、机械能E随高度y变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 预计2030年我国航天员将首次登陆月球。如图,登月着陆器从轨道半径为r的绕月卫星出发(不影响绕月卫星运动),降落到月球的表面上。完成任务后,着陆器再返回绕月卫星,返回过程中消耗的能量为,月球半径为R、重力加速度大小为,着陆器质量为m,不考虑月球的自转和着陆器质量的变化。着陆器返回过程中,克服月球引力做功为( )
A. B. C. D.
8. 如图甲,某航模小组操控航模飞机在距地面一定高度的水平面内做匀速圆周运动,速度大小为。飞机受到的升力方向和竖直方向的夹角θ为(如图乙),升力大小(,v为飞机的速度大小)。,重力加速度g大小取,π取3.14,下列说法正确的是( )
A. 该航模飞机的质量为18kg
B. 该航模飞机做匀速圆周运动的半径约为13.3m
C. 该航模飞机做匀速圆周运动的向心加速度大小为
D. 该航模飞机做匀速圆周运动的周期为84s
9. 熔喷布是制作口罩的重要材料之一,熔喷布通过自带的静电,能主动吸附微小的病毒和颗粒物,实现高效过滤。其静电发生过程的原理如图所示,闭合开关,高压电源(直流且电压一定)在平行极板间形成超强电场,击穿空气,针尖释放的负离子运动到熔喷布表面,使其带负电,不计负离子的重力,下列说法正确的是( )
A. 高压电源左端为负极
B. 负离子在极板间向下运动的过程中,动能减小
C. 负离子在极板间向下运动的过程中,电势能减小
D. 保持开关闭合,两极板靠近,电场强度减小
10. 如图,一长方形容器静置在水平地面上,容器左下角一小球A以2m/s(与竖直方向的夹角为)的速度抛出,同时从容器顶部某处由静止释放一小球B,小球A上升至最高点时,恰好与下降中的小球B在空中发生水平方向上的弹性正碰(时间极短),碰撞后小球B恰好能落到容器右下角。两小球质量相等且均可视为质点,重力加速度g大小取,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 刚释放时,小球B与容器底部的距离为 B. 碰撞后,小球B的速度大小为1m/s
C. 小球B在空中运动的时间为 D. 容器底部的长度为
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某实验小组用图甲的气垫导轨来探究加速度与力的关系,已知滑块(含遮光条)的质量为M,两光电门间的距离为L,请回答下列问题:
(1)用游标卡尺测出遮光条的宽度d,如图乙所示,则读数为_______mm。
(2)实验前需调节调平旋钮确保气垫导轨水平,判断导轨已水平的依据是________。
(3)连接实验装置,进行实验,多次改变沙桶中沙的质量进行实验,记录每次实验中弹簧测力计的示数F及滑块通过两光电门1、2时遮光条的挡光时间、,根据测得的数据,以为纵轴,以为横轴作图像,若图像是一条过原点的倾斜直线,且图像的斜率为_______(用M、L、d表示),表明质量一定时,加速度与合外力成正比。
12. 智能机械手指装置指端集成了薄膜压敏电阻,用于测量机械手指的握力,其示意图如图甲所示,测量电路如图乙,电源电动势(内阻可忽略)、保护电阻、电流表A(量程0~3mA,内阻)、开关S及导线若干。已知电阻的电导 [单位:西门子(S)],压敏电阻的电导G与压力F的关系如图丙所示,图线为过原点的直线。
请完成以下问题:
(1)当压力F增大时,电流表A的示数将_______(选填“增大”或“减小”)。
(2)已知机械手指抓取质量的圆柱形水杯时,水杯与手指间的动摩擦因数,重力加速度g大小取。闭合开关S,用两机械手指夹紧水杯,水杯保持竖直静止。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,为保证水杯不滑落,则单侧手指对水杯的握力F至少为_______N,此时电流表A示数为_______mA。(结果均保留2位有效数字)
(3)为直接读取压力,拟将电流表A改装成握力显示仪,请推导握力F(N)与电流I(A)的函数关系式为__________,改装后,握力显示仪刻度是__________(选填“均匀”或“不均匀”)的。
13. 负折射率材料是一种新型的人工合成材料,在隐身、成像和通信等领域有着广泛的应用前景。某单色光照射这类材料时,折射角和入射角在法线同一侧,入射角和折射角的大小关系仍遵从折射定律,折射角取负值,折射率为负值。如图,该材料制成的半径半圆形透明工件水平放置,为圆心,一束单色光从半径的中点垂直射入,经折射后,恰好垂直射到右侧竖直光屏上的点,已知点到光屏的距离为6 cm,光在空气中的传播速率,不考虑光的多次反射,求:
(1)工件对该单色光的折射率;
(2)该单色光从点传播到点的时间。
14. 如图为某款健身器材的结构简图,配重球P分别与配重球Q、枢轴O(固定在地面上)通过铰链和长度均为的轻杆相连,配重球Q与枢轴O用轻弹簧相连。初始时,用拉力竖直向上提起配重球P,使为60°时,弹簧上的弹力恰好为0。现缓慢减小拉力,使配重球Q沿水平地面向右缓慢移动一段距离,当为106°时,拉力刚好减为0。已知配重球P、Q质量均为且始终在一个竖直面内运动,弹簧始终在弹性限度内,不计一切摩擦,铰链和轻杆的重力忽略不计,,重力加速度大小为。求:
(1)轻弹簧的劲度系数;
(2)从初始到刚好减为0,克服拉力做的功。
15. 某款电磁驱动装置的结构简图如图所示,间距为L的光滑平行金属导轨固定在水平面上,水平导轨间存在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场,导轨上、部分绝缘、长度相等且对称分布,导轨左侧接一电容为C、所带电荷量为的超级电容器,导轨右侧平滑连接位于竖直面内、半径相同且平行的四分之一光滑圆弧金属导轨。两根长度均为L、质量均为m的导体棒a、b分别放置在的左侧和的右侧,闭合开关S,导体棒a开始向右运动,在运动到前,已达到最大速度。导体棒b进入圆弧轨道前,导体棒a、b已共速且未发生碰撞,导体棒b滑上圆弧轨道后再次进入水平轨道前导体棒a速度已减为零,导体棒b滑下圆弧轨道后,两导体棒运动到在之前的某个位置,恰好不相碰。导体棒a、b接入电路的电阻均为R且运动过程中与轨道始终保持垂直且接触良好,其余电阻不计,求:
(1)导体棒a运动到前的最大速度的大小;
(2)从导体棒a通过后,至导体棒b进入圆弧轨道前,导体棒a中产生的焦耳热;
(3)初始时,导体棒b与间的距离s。
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