【鼎力高考】江苏2026届高三物理冲刺保温强化模拟卷 05
2026-05-19
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2份
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25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) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.41 MB |
| 发布时间 | 2026-05-19 |
| 更新时间 | 2026-05-19 |
| 作者 | 鼎力物理 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57928184.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以实践25号卫星太空加油、防雾眼镜等真实情境为载体,通过选择、实验、计算等题型,考查物理观念、科学思维与探究能力,适配学业水平选择性考试要求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单项选择|11题44分|半导体光电效应、折射率、电磁振荡、天体运动等|结合科技前沿(如太空加油)和生活现象(如防雾眼镜),考查物质、运动与相互作用观念|
|非选择题|5题56分|电源电动势测量、气体实验定律、力学综合、电磁复合场|实验题设计创新电路减小误差(如双电流表法),计算题多过程综合(如传送带与弹性碰撞),体现模型建构与科学推理|
内容正文:
鼎力物理 https://shop.xkw.com/650102 选择性必修第一册(人教版)
江苏省2026年普通高中物理学业水平选择性考试
模拟卷05
注意事项:
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
5.如需作图,必须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分.每题只有一个选项最符合题意.
1.半导体材料的价带与导带间有一个带隙,其能量间隔为Eg。当入射光的能量hν≥Eg时,价带中的电子就会吸收光子的能量,跃迁到导带,而在价带中留下一个空穴,形成可以导电的电子-空穴对。因此,这种光电效应就是一种内光电效应。则( )
A.该反应为β衰变
B.发生光电效应时,材料的比结合能增大
C.增加照射光的频率,材料导电性增强
D.增加照射光的光强,材料导电性增强
2.生活中常用的“防雾眼镜”,其镜片表面涂有一层透明防雾薄膜,能防止起雾。已知空气的折射率,防雾薄膜的折射率。下列说法正确的是( )
A.光从空气射向薄膜时,光的频率将增大
B.光从空气射向薄膜时,可能发生全反射
C.光在薄膜中的传播速度比在空气中慢
D.光在薄膜中的传播速度和空气中相等
3.如图甲所示,电容器的上极板带负电,两极板间有一带电尘埃处于静止状态。闭合电键后开始计时,振荡电路的电流随时间变化如图乙所示。若尘埃始终未接触极板,则( )
A.尘埃带负电
B.在0~t1时间里,回路的磁场能在增大
C.在t2时刻,尘埃的加速度为零
D.在t3~t4时间里,线圈两端自感电动势在减小
4.如图1所示为生活中常用来搬运重物的小车,图2为其简图。紧靠“”形挡板放置一个表面光滑的匀质圆柱形物体,挡板P与挡板Q垂直,当挡板Q与水平方向的夹角从缓慢增大到的过程中,挡板P对圆柱形物体的支持力和挡板Q对圆柱形物体的支持力的变化情况是( )
A.逐渐增大 B.逐渐增大
C.先减小后增大 D.先增大后减小
5.轴承的应用领域非常广泛,几乎涵盖了所有需要旋转运动的机械设备。其中滚动轴承一般由套圈(内圈、外圈)、滚珠、保持架等部件构成,如图甲所示。一滚动轴承的简化模型如图乙所示,厚度均不计的同心内圈A、外圈B的半径分别为R、2R,两圈间夹有直径恰好为R的滚珠,若B固定不动,当A绕圆心O以角速度ω匀速转动时,滚珠也跟着转动,且与A、B圈的接触点间无相对滑动,则滚珠绕自身中心转动的角速度为( )
A.2ω B.ω C. D.
6.2025年2月,实践25号卫星成功为北斗G7卫星加注推进剂,完成了人类航天史上首次“太空加油”。已知北斗G7卫星在地球同步静止轨道绕地球做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.北斗G7卫星的运行周期小于地球赤道上随地球自转物体的运行周期
B.北斗G7卫星的向心加速度大于地球表面附近的重力加速度
C.北斗G7卫星的运行速度小于地球赤道上随地球自转物体的线速度
D.加注燃料前,北斗G7卫星受到某种微小阻力,高度降低,稳定后线速度增大
7.图甲是某实验小组制作的简易除尘瓶。绕在玻璃瓶上的螺旋铜丝、插在玻璃瓶中央的直铜丝分别接直流电源的正、负极,瓶内某一横截面上的电场分布如图乙所示,a、b在同一条直线上,b、c在同一个圆上。现将玻璃瓶充满带负电的烟尘颗粒(不计重力),下列说法正确的是( )
A.a点处的电场强度大小大于b点处的电场强度大小
B.b点处的电势高于c点处的电势
C.烟尘颗粒将被吸附在玻璃瓶的内表面
D.由静止出发的烟尘颗粒,被吸附的过程中,电势能增加
8.如图所示,振动情况完全相同的波源、分别位于轴上的、两点,垂直于平面振动,发出波长的波向四周传播,在以为圆心,半径的圆周上振动加强的点有( )
A.2个 B.4个 C.6个 D.8个
9.如图,在同一平面内有两根平行长导轨,导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域,区域宽度均为l,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下。一边长为的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动,线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是( )
A. B.
C. D.
10.将扁平的石子向水面快速抛出,石子可能会在水面上一跳一跳地飞向远方,俗称“打水漂”。如图所示为某次“打水漂”时石子的轨迹图,虚线为水面,石子在空中运动轨迹为抛物线,石子完成轨迹1的水平初速度大小为vx1和竖直初速度大小为vy1,完成轨迹2的水平初速度大小为vx2和竖直初速度大小为vy₂。若AB:BC=7:4,则下列关系式可能正确的是( )
A., B.,
C., D.,
11.如图所示,粗糙竖直挡板前方固定倾角为θ=37°的粗糙传送带,传送带上表面以速度向挡板转动,物块紧贴传送带和挡板由静止释放。已知物块与挡板间的动摩擦因数为,与传送带间的动摩擦因数为重力加速度取则物块沿传送带下滑的最大速度为( )
A.3m/s B.4m/s C.5m/s D.6m/s
二、非选择题(共56分)
12.如图甲,是教材上《测量电源的电动势和内阻》实验时通常使用的电路,该实验方案的优点是电路结构简洁、可操作性好,缺点是测量误差较大。某实验小组欲通过创新实验方案,减小测量误差,请你回答下面问题:
(1)若使用图甲电路进行实验,实验中的系统误差主要来源于________,因此测得的电源电动势________(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。
(2)若实验过程中电压表示数为,电流表示数为,电压表内阻为,电流表内阻为,请写出图甲中无系统误差的闭合回路欧姆定律方程________。(电源电动势用,内阻用,所给字母不一定全用得到)
(3)该小组同学为了尽量减小测量误差,设计了如图乙所示的电路,该电路中有关器材参数如下:
电流表,量程均为,内阻均未知
电阻箱的阻值调节范围为,
滑动变阻器的最大阻值为
单刀双掷开关
单刀单掷开关
该小组先利用图乙电路测量电流表的内阻,保持闭合,将单刀双掷开关扳到位置,调节,当电流表的读数为时,电流表的读数为,电阻箱的读数为,则电流表的内阻________。
(4)该小组继续利用图乙电路测量电源电动势和内阻:断开,将电阻箱阻值调至最大,单刀双掷开关扳到位置;多次调节电阻箱阻值,记录电流表的读数和电阻箱阻值;根据记录的实验数据作图像,如图丙所示,则电源电动势________,内阻________。(保留两位有效数字)
(5)该小组同学又设计了图丁的电路图,待测电源,辅助电源,定值电阻,实验中,闭合开关、,调节滑动变阻器和电阻箱,使电流计示数为0,记录示数,示数,电阻箱示数,重复调节滑动变阻器和电阻箱,每次都使电流计示数为0,记录电阻箱取不同值时对应的和的示数,做出图像,纵轴截距为,斜率绝对值为,则待测电源电动势为________,内阻为________。(均选用、中的字母表示)
13.某汽车的空气悬架可简化为竖直放置的气缸,气缸内封闭着一定质量的理想气体,活塞上方连接车身,如图所示。已知活塞的横截面积为,不计活塞重力和厚度及与气缸间的阻力。初始状态下,车身及负载对活塞产生的总压力为,外部大气压强,气缸内气体的温度,此时活塞距离缸底的高度。
(1)求初始状态下气缸内气体的压强。
(2)若环境温度缓慢升高,气缸内气体的温度从升至,求稳定后活塞距离缸底的高度。
14.如图所示,光滑的水平面AB与光滑的半圆形轨道相接触,直径BC竖直,圆轨道半径为R,一个质量为m的物体(可视为质点)放在A处,物体在水平恒力F1的作用下由静止开始运动,当物体运动到B点时撤去水平外力之后,物体恰好从圆轨道的顶点C水平抛出,后又落回与A处紧邻的小沙坑,并与沙坑接触时间Δt后静止。忽略空气阻力,重力加速度为g。求
(1)力 F1 的大小;
(2)物体与沙坑接触时间Δt内沙坑给小球的平均作用力大小F2 。
15.如图所示,直角坐标系的第二、三、四象限内均存在沿轴负方向的相同匀强电场,第四象限内还存在着垂直于纸面向里的匀强磁场。第一象限内存在垂直纸面向外的非匀强磁场,磁感应强度大小沿轴方向满足(、均为已知量)。比荷为的带正电粒子(不计重力)从坐标为的点以沿轴正方向、大小为的初速度开始运动,粒子恰好从坐标原点射入第四象限。粒子第一次在第四象限内运动至最低点时的速度大小为。求:
(1)匀强电场的电场强度大小;
(2)第四象限内磁场的磁感应强度大小;
(3)粒子第二、三次穿过轴的过程中运动轨迹到轴的最远距离及该轨迹与轴所围的面积。
16.如图所示,装置的左边是足够长的光滑水平面,一轻质弹簧左端固定,右端连接着质量的小物块。装置的中间是水平传送带,它与左右两边的台面和轨道平滑对接。传送带始终以的速率逆时针转动。装置的右边是半径为、固定的光滑圆轨道,下端与水平传送带刚好相切。质量的小物块从圆轨道最高点的正上方处由静止释放。已知物块与传送带之间的摩擦因数,传送带长度。设物块A、B间发生的是弹性正碰,第一次碰撞前物块静止且处于平衡状态。重力加速度。
(1)求物块到达点时所受支持力的大小。
(2)求物块与第1次碰后的速度大小。
(3)如果物块、每次碰撞后,物块再回到平衡位置时都会立即被锁定,而当它们再次碰撞前锁定被解除,则物块在整个运动过程中与传送带间最多能产生多少热量?
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江苏省2026年普通高中物理学业水平选择性考试
模拟卷05
注意事项:
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
5.如需作图,必须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分.每题只有一个选项最符合题意.
1.半导体材料的价带与导带间有一个带隙,其能量间隔为Eg。当入射光的能量hν≥Eg时,价带中的电子就会吸收光子的能量,跃迁到导带,而在价带中留下一个空穴,形成可以导电的电子-空穴对。因此,这种光电效应就是一种内光电效应。则( )
A.该反应为β衰变
B.发生光电效应时,材料的比结合能增大
C.增加照射光的频率,材料导电性增强
D.增加照射光的光强,材料导电性增强
【答案】D
【详解】A.β衰变是原子核内中子转化为质子同时释放电子的核反应,题述过程是核外电子吸收光子发生的能级跃迁,不属于β衰变,故A错误;
B.比结合能是描述原子核稳定程度的物理量,该过程不涉及原子核结构的变化,材料的比结合能不变,故B错误;
C.光强不变时,增加照射光频率,单位时间内入射的光子数会减少,产生的电子-空穴对数量减少,材料导电性减弱,故C错误;
D.入射光频率满足的前提下,增加光强,单位时间内入射的光子数增多,产生的可导电电子-空穴对数量增多,材料导电性增强,故D正确。
故选D。
2.生活中常用的“防雾眼镜”,其镜片表面涂有一层透明防雾薄膜,能防止起雾。已知空气的折射率,防雾薄膜的折射率。下列说法正确的是( )
A.光从空气射向薄膜时,光的频率将增大
B.光从空气射向薄膜时,可能发生全反射
C.光在薄膜中的传播速度比在空气中慢
D.光在薄膜中的传播速度和空气中相等
【答案】C
【详解】A.光的频率由光源本身决定,光发生折射时频率不会改变,A错误;
B.发生全反射的必要条件是光从光密介质射向光疏介质,本题中光从空气(折射率,光疏介质)射向薄膜(,光密介质),不可能发生全反射,B错误;
CD.根据光速与折射率的关系,折射率越大,光的传播速度越小。因为薄膜折射率,因此光在薄膜中的传播速度小于空气中的光速,C正确,D错误。
故选C 。
3.如图甲所示,电容器的上极板带负电,两极板间有一带电尘埃处于静止状态。闭合电键后开始计时,振荡电路的电流随时间变化如图乙所示。若尘埃始终未接触极板,则( )
A.尘埃带负电
B.在0~t1时间里,回路的磁场能在增大
C.在t2时刻,尘埃的加速度为零
D.在t3~t4时间里,线圈两端自感电动势在减小
【答案】B
【详解】A.在t=0时刻,回路中电容器的上极板带负电,尘埃处于静止状态,受力平衡,重力向下,则电场力向上,即尘埃带正电,故A错误;
B.在0~t1时间里,电流在增大,电容器放电,电场能减小,根据能量守恒定律知回路的磁场能在增大,故B正确;
C.在t=0时刻,尘埃平衡,则;在t2时刻,电容器极板极性反向,场强大小不变,即电场力变为向下的qE,根据qE+mg=ma可知,尘埃的加速度为2g,C错误;
D.在t3~t4时间里,线圈电流减小,且电流的变化率逐渐变大,则线圈两端自感电动势在增大,D错误。
故选B。
4.如图1所示为生活中常用来搬运重物的小车,图2为其简图。紧靠“”形挡板放置一个表面光滑的匀质圆柱形物体,挡板P与挡板Q垂直,当挡板Q与水平方向的夹角从缓慢增大到的过程中,挡板P对圆柱形物体的支持力和挡板Q对圆柱形物体的支持力的变化情况是( )
A.逐渐增大 B.逐渐增大
C.先减小后增大 D.先增大后减小
【答案】A
【详解】对圆柱形物体进行受力分析,物体受到重力、挡板P的支持力和挡板Q的支持力。由于挡板P与挡板Q垂直,所以与互相垂直。物体处于动态平衡状态,这三个力构成一个封闭的直角三角形,其中重力对应斜边。 根据几何关系,挡板Q与水平方向夹角为,则支持力与竖直方向夹角也为。 由平衡条件可得,
当从缓慢增大到的过程中,逐渐增大,逐渐减小;
所以逐渐增大,逐渐减小,故A正确,BCD错误。
故选A。
5.轴承的应用领域非常广泛,几乎涵盖了所有需要旋转运动的机械设备。其中滚动轴承一般由套圈(内圈、外圈)、滚珠、保持架等部件构成,如图甲所示。一滚动轴承的简化模型如图乙所示,厚度均不计的同心内圈A、外圈B的半径分别为R、2R,两圈间夹有直径恰好为R的滚珠,若B固定不动,当A绕圆心O以角速度ω匀速转动时,滚珠也跟着转动,且与A、B圈的接触点间无相对滑动,则滚珠绕自身中心转动的角速度为( )
A.2ω B.ω C. D.
【答案】B
【详解】内圈A的半径为R,外圈B的半径为2R,因此滚珠的半径
内圈A以角速度为转动,因此边缘线速度为
外圈固定,滚珠与无相对滑动,因此滚珠和的接触点速度为0。设滚珠绕自身中心转动的角速度为,滚珠中心绕公转的线速度为,对滚珠与的接触点,接触点相对于滚珠中心的速度大小为,方向与公转速度相反,因此速度满足
解得
滚珠与无相对滑动,因此滚珠和接触点的速度等于边缘的线速度。该接触点相对于滚珠中心的速度大小为,方向与公转速度同向,因此速度满足
将、代入上式,得
解得
故选B。
6.2025年2月,实践25号卫星成功为北斗G7卫星加注推进剂,完成了人类航天史上首次“太空加油”。已知北斗G7卫星在地球同步静止轨道绕地球做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.北斗G7卫星的运行周期小于地球赤道上随地球自转物体的运行周期
B.北斗G7卫星的向心加速度大于地球表面附近的重力加速度
C.北斗G7卫星的运行速度小于地球赤道上随地球自转物体的线速度
D.加注燃料前,北斗G7卫星受到某种微小阻力,高度降低,稳定后线速度增大
【答案】D
【详解】同步卫星的核心特点是运行周期、角速度与地球自转完全相同。
A.北斗G7是地球同步卫星,运行周期等于地球自转周期,与地球赤道上随地球自转物体的周期相等,故A错误;
B.万有引力提供向心加速度,公式为
即
地球表面附近重力加速度(为地球半径)
同步卫星轨道半径,因此其向心加速度小于地球表面重力加速度,故B错误;
C.同步卫星与赤道上随地球自转物体的角速度相同,线速度公式为
同步卫星轨道半径远大于地球半径,因此其运行速度大于赤道上随地球自转物体的线速度,故C错误;
D.卫星受稀薄大气阻力,高度降低;稳定后根据
可知
减小则线速度增大,故D正确。
故选D。
7.图甲是某实验小组制作的简易除尘瓶。绕在玻璃瓶上的螺旋铜丝、插在玻璃瓶中央的直铜丝分别接直流电源的正、负极,瓶内某一横截面上的电场分布如图乙所示,a、b在同一条直线上,b、c在同一个圆上。现将玻璃瓶充满带负电的烟尘颗粒(不计重力),下列说法正确的是( )
A.a点处的电场强度大小大于b点处的电场强度大小
B.b点处的电势高于c点处的电势
C.烟尘颗粒将被吸附在玻璃瓶的内表面
D.由静止出发的烟尘颗粒,被吸附的过程中,电势能增加
【答案】C
【详解】A.因b处的电场线较a处密集,可知a点处的电场强度大小小于b点处的电场强度大小,A错误;
B.因b、c两点在同一等势面上,可知b点处的电势等于c点处的电势,B错误;
C.烟尘颗粒带负电,则将被吸附在玻璃瓶的内表面,C正确;
D.由静止出发的烟尘颗粒,被吸附的过程中,电场力做正功,则电势能减小,D错误。
故选C。
8.如图所示,振动情况完全相同的波源、分别位于轴上的、两点,垂直于平面振动,发出波长的波向四周传播,在以为圆心,半径的圆周上振动加强的点有( )
A.2个 B.4个 C.6个 D.8个
【答案】C
【详解】由题意可知,两波源同相位振动,振动加强点满足到两波源的距离之差()
由于振动点位于圆周上,振动点到两波源距离满足关系
则有或
如图所示
当时,
有两个加强点;当时,
有4个加强点。则在圆周上共有6个加强点。
故选C。
9.如图,在同一平面内有两根平行长导轨,导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域,区域宽度均为l,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下。一边长为的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动,线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】如图甲,线框左端从磁场①移动到②的过程中线框左边切割磁感线产生的电流方向是顺时针,线框右边切割磁感线产生的电流方向也是顺时针,线框两边切割磁感线产生的电动势方向相同,所以
则电流为,电流恒定且方向为顺时针。
如图乙,线框从②移动到③的过程中线框左右两边切割磁感线产生的电动势大小相等,方向相反,所以回路中电流表现为零。
如图丙,线框从③到④的过程中,线框左边切割磁感线产生的电流方向是逆时针,而线框右边切割磁感线产生的电流方向也是逆时针,所以电流的大小为,方向为逆时针。
当线框再向左运动时,线框左边切割磁感线产生的电动势方向是顺时针,线框右边切割磁感线产生的电动势方向是逆时针,此时回路中电流表现为零。线框在运动过程中电流周期性变化,综上所述,D正确。
故选D。
10.将扁平的石子向水面快速抛出,石子可能会在水面上一跳一跳地飞向远方,俗称“打水漂”。如图所示为某次“打水漂”时石子的轨迹图,虚线为水面,石子在空中运动轨迹为抛物线,石子完成轨迹1的水平初速度大小为vx1和竖直初速度大小为vy1,完成轨迹2的水平初速度大小为vx2和竖直初速度大小为vy₂。若AB:BC=7:4,则下列关系式可能正确的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【详解】设石子运动的水平位移大小为,则有,
可得
因为AB:BC=7:4
则
且第二次分速度小于第一次分速度,即,
满足此条件的只有B选项。
故选B。
11.如图所示,粗糙竖直挡板前方固定倾角为θ=37°的粗糙传送带,传送带上表面以速度向挡板转动,物块紧贴传送带和挡板由静止释放。已知物块与挡板间的动摩擦因数为,与传送带间的动摩擦因数为重力加速度取则物块沿传送带下滑的最大速度为( )
A.3m/s B.4m/s C.5m/s D.6m/s
【答案】B
【详解】
设物块沿传送带下滑的最大速度为,物块与传送带摩擦力大小为,物块与挡板摩擦力大小为,物块相对传送带方向偏离挡板夹角为,受力分析如图,有
对物块垂直挡板方向
物块有最大速度时,物块沿着挡板方向有
联立得物块沿传送带下滑的最大速度为,故选B。
二、非选择题(共56分)
12.如图甲,是教材上《测量电源的电动势和内阻》实验时通常使用的电路,该实验方案的优点是电路结构简洁、可操作性好,缺点是测量误差较大。某实验小组欲通过创新实验方案,减小测量误差,请你回答下面问题:
(1)若使用图甲电路进行实验,实验中的系统误差主要来源于________,因此测得的电源电动势________(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。
(2)若实验过程中电压表示数为,电流表示数为,电压表内阻为,电流表内阻为,请写出图甲中无系统误差的闭合回路欧姆定律方程________。(电源电动势用,内阻用,所给字母不一定全用得到)
(3)该小组同学为了尽量减小测量误差,设计了如图乙所示的电路,该电路中有关器材参数如下:
电流表,量程均为,内阻均未知
电阻箱的阻值调节范围为,
滑动变阻器的最大阻值为
单刀双掷开关
单刀单掷开关
该小组先利用图乙电路测量电流表的内阻,保持闭合,将单刀双掷开关扳到位置,调节,当电流表的读数为时,电流表的读数为,电阻箱的读数为,则电流表的内阻________。
(4)该小组继续利用图乙电路测量电源电动势和内阻:断开,将电阻箱阻值调至最大,单刀双掷开关扳到位置;多次调节电阻箱阻值,记录电流表的读数和电阻箱阻值;根据记录的实验数据作图像,如图丙所示,则电源电动势________,内阻________。(保留两位有效数字)
(5)该小组同学又设计了图丁的电路图,待测电源,辅助电源,定值电阻,实验中,闭合开关、,调节滑动变阻器和电阻箱,使电流计示数为0,记录示数,示数,电阻箱示数,重复调节滑动变阻器和电阻箱,每次都使电流计示数为0,记录电阻箱取不同值时对应的和的示数,做出图像,纵轴截距为,斜率绝对值为,则待测电源电动势为________,内阻为________。(均选用、中的字母表示)
【答案】(1) 电压表的分流作用 小于
(2)
(3)
(4)
(5)
【详解】(1)[1]电压表不是理想电压表,因此实验中的系统误差主要来源于电压表的分流作用。
[2]由于电压表分流,电流表读数I比实际干路电流偏小,造成拟合图像时直线的纵截距偏小,即电动势偏小。
(2)考虑电压表分流后,根据闭合电路欧姆定律有
(3)根据并联关系,可知
(4)[1][2]根据
整理得
结合图丙有
联立解得,
(5)[1][2]电流计G示数为0,此时R两端电压就是滑动变阻器的电压,根据闭合电路欧姆定律有
整理得
可知图像斜率绝对值、纵截距分别为
解得
13.某汽车的空气悬架可简化为竖直放置的气缸,气缸内封闭着一定质量的理想气体,活塞上方连接车身,如图所示。已知活塞的横截面积为,不计活塞重力和厚度及与气缸间的阻力。初始状态下,车身及负载对活塞产生的总压力为,外部大气压强,气缸内气体的温度,此时活塞距离缸底的高度。
(1)求初始状态下气缸内气体的压强。
(2)若环境温度缓慢升高,气缸内气体的温度从升至,求稳定后活塞距离缸底的高度。
【答案】(1)
(2)10.5cm
【详解】(1)活塞处于平衡状态,由平衡条件可得
解得
(2)缸内气体的压强始终保持不变,气体做等压变化,根据盖吕萨克定律有
联立解得活塞距缸底高度为
14.如图所示,光滑的水平面AB与光滑的半圆形轨道相接触,直径BC竖直,圆轨道半径为R,一个质量为m的物体(可视为质点)放在A处,物体在水平恒力F1的作用下由静止开始运动,当物体运动到B点时撤去水平外力之后,物体恰好从圆轨道的顶点C水平抛出,后又落回与A处紧邻的小沙坑,并与沙坑接触时间Δt后静止。忽略空气阻力,重力加速度为g。求
(1)力 F1 的大小;
(2)物体与沙坑接触时间Δt内沙坑给小球的平均作用力大小F2 。
【答案】(1)F1 =
(2)
【详解】(1)物体恰好从圆轨道的顶点C水平抛出,则在C点
解得
从C到A的过程中,
解得
从A到C列动能定理
解得
(2)竖直方向
解得
竖直方向列动量定理
解得
水平方向
水平方向列动量定理
解得
沙坑给小球的平均作用力大小
解得
15.如图所示,直角坐标系的第二、三、四象限内均存在沿轴负方向的相同匀强电场,第四象限内还存在着垂直于纸面向里的匀强磁场。第一象限内存在垂直纸面向外的非匀强磁场,磁感应强度大小沿轴方向满足(、均为已知量)。比荷为的带正电粒子(不计重力)从坐标为的点以沿轴正方向、大小为的初速度开始运动,粒子恰好从坐标原点射入第四象限。粒子第一次在第四象限内运动至最低点时的速度大小为。求:
(1)匀强电场的电场强度大小;
(2)第四象限内磁场的磁感应强度大小;
(3)粒子第二、三次穿过轴的过程中运动轨迹到轴的最远距离及该轨迹与轴所围的面积。
【答案】(1)
(2)
(3),
【详解】(1)粒子从点运动至坐标原点,做类平抛运动,平行于轴方向上有
平行于轴方向上有
其中
解得
(2)解法一:粒子经过坐标原点时的速度大小
设粒子第一次在第四象限内运动至最低点时到轴的距离为,有
平行于轴方向上有
解得
解法二:粒子经过坐标原点时平行于轴方向的分速度大小
将粒子经过坐标原点时的速度分解为沿轴正方向、大小为的分速度,满足
另一分速度大小
粒子在第四象限内的运动可视为沿轴方向、速度为的匀速直线运动和速率为的匀速圆周运动的合运动,粒子运动至最低点时的速度大小
解得,
(3)设粒子经过坐标原点时速度方向与轴正方向的夹角为,则有
粒子第二次经过轴时速度大小仍为,平行于轴方向的分速度大小仍为,平行于轴方向的分速度大小为,方向沿轴正方向,粒子第二、三次穿过轴的过程中运动至离轴最远时,平行于轴方向的分速度大小变为0,平行于轴方向的分速度大小变为,平行于轴方向上有
其中
利用如图所示的图像可知
解得
平行于轴方向上有
其中
其中为对应轨迹与轴所围的面积,利用对称性可知,粒子第二、三次穿过轴的过程中运动轨迹与轴所围的面积
解得
16.如图所示,装置的左边是足够长的光滑水平面,一轻质弹簧左端固定,右端连接着质量的小物块。装置的中间是水平传送带,它与左右两边的台面和轨道平滑对接。传送带始终以的速率逆时针转动。装置的右边是半径为、固定的光滑圆轨道,下端与水平传送带刚好相切。质量的小物块从圆轨道最高点的正上方处由静止释放。已知物块与传送带之间的摩擦因数,传送带长度。设物块A、B间发生的是弹性正碰,第一次碰撞前物块静止且处于平衡状态。重力加速度。
(1)求物块到达点时所受支持力的大小。
(2)求物块与第1次碰后的速度大小。
(3)如果物块、每次碰撞后,物块再回到平衡位置时都会立即被锁定,而当它们再次碰撞前锁定被解除,则物块在整个运动过程中与传送带间最多能产生多少热量?
【答案】(1)50N
(2)2m/s
(3)22J
【详解】(1)设物块B到达Q时速度大小为,所受支持力为,由机械能守恒定律得
由牛顿第二定律
得
(2)取水平向左为正方向,设B在传送带上加速度大小为,与A第1次碰前的速度为,有
得
设B与A第1次碰后速度分别为和,有,
得
B与A第1次碰后速度大小为。
(3)AB碰前,B和传送带间摩擦生热
解得
设A、B第次碰后的速度分别为和,取水平向左为正方向,有,
得
则
AB第1次碰后,B和传送带间摩擦生热
B与传送带间产生热量最大值
得
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