内容正文:
2026届方城县第一高级中学高三下学期仿真考(一)
物理试题
考生注意:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1. 如图甲所示是一种名为“滚滚乐”的游戏,其过程可简化为如图乙所示的物理模型:某同学从水平地面上的点以一定的初速度推出滚瓶,假设滚瓶(视为质点)从点出发后一直做匀减速直线运动,途经、、、四个点,最终刚好停在点。已知到相邻两点之间的距离均为0.3m,滚瓶从点运动到点所用时间为0.6s。关于滚瓶的运动,下列说法正确的是( )
A. 到和到所用时间相等
B. 加速度大小为
C. 经过点时的速度大小为
D. 到所用时间为1.8s
【答案】C
【解析】
【详解】A.到相邻两点之间的距离相等,滚瓶做匀减速直线运动,速度越来越小,在段和段运动过程中位移相等,则时间不相等,故A错误;
B.运用逆向思维分析,滚瓶从点开始做初速度为零的匀加速直线运动,运动到的过程中,设加速度大小为,根据
代入数据可得,故B错误;
C.滚瓶从点匀加速到点,由速度位移公式得
解得,故C正确;
D.滚瓶从点匀加速到点,有
可得
可得到所用时间为,故D错误。
故选C。
2. 当前智能机器人应用前景广阔,相关研究迅猛发展。在某次实验中,机器人、(均可视为质点)同时从原点沿相同方向做直线运动,它们速度的平方()随位移()变化的图像如图所示。下列判断正确的是( )
A. 机器人A的加速度大小为
B. 机器人A、B在处相遇
C. 机器人A、B在处的速度大小均为
D. 机器人A、B相遇前沿运动方向上的最大距离为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据匀变速直线运动规律,结合图像可知,机器人A、B的加速度大小分别为,,故A错误;
B.由题图可知,机器人A的初速度为
机器人A减速到速度为0所用时间为
机器人A减速到速度为0通过的位移为
机器人B的初速度为0,在内通过的位移为
可知机器人A、B在处相遇,故B错误;
C.在处,对机器人B,根据
解得,故C错误;
D.设经过时间机器人A、B速度相等,此时相距最远,则有
解得,
则机器人A、B相遇前沿运动方向上的最大距离为,故D正确。
故选D。
3. 一带正电的球A用绝缘细线悬挂在О点,另一带正电的球B固定在О点正下方的水平地面上,在静电力的作用下,细线偏离竖直方向,球A处于平衡状态。两球均可视为点电荷。若球A的电荷量缓慢减小为原来的,则在此过程中( )
A. 细线的拉力逐渐变大
B. 细线的拉力减小为原来的
C. A、B之间的静电力逐渐减小
D. A、B之间的距离减小为原来的
【答案】C
【解析】
【详解】AB.设A、B的电荷量为,两球之间的距离为,球B与悬点之间的距离为,绳长为,两球之间的库仑力为,细线的拉力为,对小球A受力分析如图
结合三角形相似得
由库仑定律可得
联立两式可得
由上式可知,其中均为定值,所以当球A的电荷量缓慢减小为原来的,逐渐减小,又由相似比可得
故拉力保持不变,故AB错误;
C.又由相似比可得
当逐渐减小,拉力静电力逐渐减小,故C正确;
D.由两球之间的距离为表达式,球A的电荷量缓慢减小为原来的可得
故D错误。
故选C。
4. 2025年7月15日,搭载天舟九号货运飞船的长征七号遥十运载火箭,在我国文昌航天发射场点火发射。天舟九号货运飞船A与空间站B交会对接的示意图如图所示,飞船顺利进入预定圆轨道1,并以周期T1稳定运行,之后飞船从轨道1经转移轨道2逐步接近在圆轨道3上运行的空间站,约3小时后,飞船与空间站组合体完成交会对接,并在轨道3上以周期T2稳定运行。已知万有引力常量为G,地球半径为R,圆轨道1距地面高度h1,圆轨道3距地面高度h2,则( )
A. 货运飞船从轨道1进入转移轨道2需要点火减速
B. 空间站与天舟九号完成对接之后,空间站运动速度变慢
C. 货运飞船在1、3两个轨道上稳定运行时线速度大小之比为
D. 根据题目条件可以得出地球密度的表达式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.货运飞船从1号轨道进入2号转移轨道需要点火加速做离心运动,故A错误;
B.设地球质量为M,空间站质量为m,在3轨道,由万有引力提供向心力有
可得
可知在3轨道上物体的运行速度与物体质量无关,即空间站与天舟九号完成对接之后,运动速度不变,故B错误;
C.由B选项分析可知,在轨道1上的飞船线速度
故货运飞船在1、3两个轨道上稳定运行时线速度大小之比为,故C正确;
D.结合题意和以上分析,在1轨道有
地球质量
联立以上解得地球密度,故D错误。
故选C。
5. 如图甲所示。物块A、B的质量分别是和,用轻弹簧拴接,放在光滑的水平地面上,物块B右侧与竖直墙相接触。另有一物块C在t=0时刻以一定速度向右运动,在t=4s时与物块A相碰,并立即与A粘在一起不再分开,物块C的v-t图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 物块C的质量为2kg
B. 物块B离开墙壁前,弹簧的最大弹性势能为72J
C. 4s到12s的时间内,墙壁对物块B的冲量大小为24N·s
D. 物块B离开墙壁后,弹簧的最大弹性势能为18J
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图知,C与A碰撞前的速度为,碰后的速度为,C与A碰撞过程动量守恒,以C的初速度方向为正方向,根据动量守恒定律有
解得,故A错误;
B.当C与A速度为0时,根据能量守恒,可得最大弹性势能,故B错误;
C.由图知,12s末A和C的速度,4s到12s过程中墙壁对物体B的冲量大小等于弹簧对物体B的冲量大小,也等于弹簧对A和C整体的冲量大小,墙对B的冲量为
解得I=-24N·s
即冲量大小为24N·s,方向向左,故C正确;
D.物块B刚离开墙壁时,根据机械能守恒定律有
解得AC向左运动的速度大小为
物块B离开墙壁后,当A、B、C三者共速时弹性势能最大,根据动量守恒有
根据能量守恒有
联立解得,故D错误。
故选C。
6. 如图所示,为正三角形,D为BC中点。在A点固定一个点电荷,经过B、C两点的实线为一带电粒子仅在静电力作用下的运动轨迹。下列说法正确的是( )
A. 该粒子一定带正电
B. 该粒子在B、C两点的加速度相同
C. B、C、D三点的电势一定满足
D. 该粒子在B、C两点的动能一定相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.由运动轨迹可知,带电粒子所受的库仑力指向轨迹的凹侧,两电荷之间有相互吸引的库仑力,由于在A点固定的点电荷电性未知,故无法判定带电粒子带何种电荷,A错误;
B.带电粒子在B、C两点所受的库仑力都指向A点,由于为正三角形
根据库仑定律可知,带电粒子在B、C两点所受的库仑力大小相等,方向不同。
根据牛顿第二定律可知,带电粒子在B、C两点的加速度大小相等,方向不同,故B错误;
C.由于,根据点电荷的电势公式有,若在A点固定带正电的点电荷,则
若在A点固定带负电的点电荷,则
由于在A点固定的点电荷电性未知,故无法比较与的大小,C错误;
D.设带电粒子所带的电荷量为,根据能量守恒有
又知,所以,故带电粒子在B、C两点的动能一定相等,D正确。
故选D。
7. 如图所示,、、、是纸面内以为圆心圆周上的四等分点,在四个点处分别固定电流大小相等、方向垂直纸面的通电长直导线。已知处电流在点产生磁场的磁感应强度大小为,处电流方向向里,圆心处的磁场方向垂直于连线向右。下列说法正确的是( )
A. 处的电流方向向里 B. 处的电流方向向里
C. 处的磁感应强度大小为 D. 仅使处电流反向,则处的磁感应强度大小变为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.已知圆心处的磁场方向垂直于连线向右,如图所示。
根据安培定则和矢量合成法则知、处导体棒中电流向外,、处导体棒中的电流向里,故AB错误;
C.、处导体棒在处产生的磁场方向指向,大小均为,、处导体棒在处产生的磁场方向指向,大小均为,根据矢量运算法则知处磁感应强度大小为,故C错误;
D.仅使处电流反向,根据安培定则可判断处电流在处产生的磁场方向指向,所以点处的磁感应强度大小变为,故D正确。
故选D。
二、多项选择题(第8~10题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,共18分)
8. 工厂技术人员用图1所示空气薄膜干涉装置来检查玻璃平面的平整程度。分别用、两种单色光从标准样板上方入射后,从上往下看到的部分明暗相间的条纹如图2中的甲、乙所示。下列判断正确的是( )
A. 图2中条纹弯曲处对应着被检查平面处凸起
B. 光的频率大于光的频率
C. 若将图1中的薄片向右移动少许,图2中条纹间距变窄
D. 照射同一单缝时,光能够发生衍射现象,光不能发生衍射现象
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据薄膜干涉的规律可知,同一条纹对应的空气薄膜的厚度相同,当条纹向薄片一侧弯曲,可知弯曲处对应着被检查平面处凸起,故A正确;
B.图2中a的条纹间距宽,说明a的波长大于的波长,根据,可知a的频率小于的频率,故B错误;
C.设空气薄膜的倾角为,根据几何关系可得
可得条纹间距为
若将图1中的薄片向右移动少许,则增大,图2中条纹间距变窄,故C正确;
D.衍射现象总是存在的,只有明显与不明显的差异,故照射同一单缝时、b光均能发生衍射现象,故D错误。
故选AC。
9. 如图所示,一小车放在光滑的水平面上,小车段是长为的粗糙水平轨道,段是光滑的、半径为的四分之一圆弧轨道,两段轨道相切于B点。一可视为质点、质量与小车相同的物块在小车左端A点,随小车一起以的速度水平向右匀速运动,一段时间后,小车与右侧墙壁发生碰撞,碰后小车速度立即减为零,但不与墙壁粘连。已知物块与小车段之间的动摩擦因数为0.2,取重力加速度,则( )
A. 物块到达C点时对轨道的压力为0 B. 物块经过B点时速度大小为
C. 物块最终距离小车A端 D. 小车最终的速度大小为
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】A.对木块在AB段分析,由牛顿第二定律可知
代入数据解得
根据运动学公式,可物块在B点的速度为
代入数据解得
B到A的过程中,由动能定理可得
解得
根据向心力公式有
故物块到达C点时对轨道的压力为0,A正确;
B.物块返回B时,由于BC是光滑的,有
代入数据解得
B错误;
CD.物块从B到A,由小车与物块的动量守恒,可知有
解得
整个过程由动能定理可得
得
符合题意,故最终距离A端的距离为
C错误,D正确。
故选AD。
10. 如图1所示,小明设计的一种玩具小车由边长为d的正方形金属框efgh做成,小车沿平直绝缘轨道向右运动,轨道内交替分布有边长均为d的正方形匀强磁场和无磁场区域,磁场区域的磁感应强度大小为B,方向竖直向上。gh段在磁场区域运动时,受到水平向右的拉力F = kv+b(k > 0,b > 0),且gh两端的电压随时间均匀增加;当gh在无磁场区域运动时,F = 0。gh段速度大小v与运动路程s的关系如图2所示,图中为gh每次经过磁场区域左边界时速度大小,忽略摩擦力。则( )
A. gh在任一磁场区域的运动时间为 B. 金属框的总电阻为
C. 小车质量为 D. 小车的最大速率为
【答案】BC
【解析】
【详解】由题知gh段在磁场区域运动时,gh两端的电压随时间均匀增加,则说明gh在磁场中运动时做匀变速直线运动,设正方形金属框efgh运动的速度为v,有,,,
联立有
B.由于gh段在磁场区域运动时,正方形金属框efgh做匀变速直线运动,则有,
解得,故B正确;
CD.gh在无磁场区域运动时,F = 0,正方形金属框efgh水平方向只受到安培力,有,,
根据动量定理有
累加叠加可得
gh段在磁场区域运动时,正方形金属框efgh做匀变速直线运动有
结合ma = b
解得,,故C正确,D错误;
A.由gh段在磁场区域运动时,正方形金属框efgh做匀变速直线运动,则有vmax = v0+at
解得gh在任一磁场区域的运动时间,故A错误。
故选BC。
三、实验题(本题共2小题,共14分)
11. 某小组在“研究平抛运动特点”的实验中,分别使用了图甲和图乙的实验装置。
(1)如图甲所示,小锤水平打击弹性金属片,A球水平抛出的同时B球自由下落。在不同的高度和打击力度时都发现两小球同时落地,则实验表明________
A. 平抛运动竖直方向是自由落体运动
B. 平抛运动水平方向是匀速直线运动
(2)图丙是图乙实验中小球从斜槽上不同位置由静止释放获得的两条轨迹,图线①所对应的小球在斜槽上释放的位置________(选填“较低”或“较高”)。
(3)如图丁所示,实验小组记录了小球在运动过程中经过A、B、C三个位置,每个正方形小格的边长为5.00cm,g取10m/s2,则该小球做平抛运动的过程中,B点的速度大小vB=________m/s小球的抛出点是否在O点________(选填“是”或“不是”)。
【答案】(1)A (2)较高
(3) ①. 2.5 ②. 不是
【解析】
【小问1详解】
在甲图所示的实验中,A球平抛,B球自由下落,同时落地,说明平抛运动竖直方向是自由落体运动。
故选A。
【小问2详解】
两条平抛的轨迹,取相同的竖直高度,根据
可知平抛的时间相同,在水平方向上有
图线①的水平位移长,其初速度较大,需要从较高的位置滚下,才能获得较大初速度。
【小问3详解】
[1]由题知,每个正方形小格的边长为L=5.00cm,由图丁,可知A、B的竖直位移为3L,B、C的竖直位移为5L,在竖直方向有
解得
又A、B与B、C的水平位移都为,则有
解得
小球在B点的竖直分速度大小为
则小球在B点的速度大小为
[2]根据平抛运动规律,可得小球从抛出点到B点的时间为
小球从抛出点到B点的水平位移为
而由图丁可知点到B点的水平距离为,可知点不是小球做平抛运动的抛出点。
12. 用如图所示的电路测量金属丝的电阻率。器材如下:待测金属丝电阻约为、滑动变阻器、电阻箱、电流表量程,内阻可忽略、直流电源内阻约、开关、导线若干。
(1)将滑动变阻器的滑片移到__________选填“左”或“右”端,闭合开关 S,调节电阻箱阻值为,移动R滑片使电流表示数为。保持R的滑片位置不变,调节电阻箱阻值为,此时电流表示数为,则__________若金属丝粗细均匀,横截面积为,长度为1m,则金属丝的电阻率__________结果均保留两位有效数字。若电流表内阻不能忽略,则的测量值__________选填“偏大”、“偏小”。
(2)图所示电路测定电池的电动势,将中金属丝接入电路中,先闭合开关,待电流表稳定后闭合开关。移动滑动触头P直到电流计G的示数变为零,测得,电流表示数为;改变滑动变阻器阻值重复实验,测得多组数据画出图像如图所示。已知该图像斜率为k,金属丝的电阻为,长为,则电池的电动势__________用题中所给的字母表示。
【答案】(1) ①. 左 ②. 2.5 ③. ④. 偏大
(2)
【解析】
【小问1详解】
[1]实验开始时,为了电路安全,滑动变阻器滑动头应移到最左端;
[2]根据两次读数结果,由欧姆定律,有:
可得
解得
[3]由电阻决定式有
代入计算得电阻率;
[4]若电流表阻值不可忽略,由欧姆定律,有
可得
则,即电流表内阻不能忽略,的测量值偏大。
【小问2详解】
由闭合回路欧姆定律,有Ex
整理可得
可得斜率
计算得Ex
四、计算题(本题共3小题,共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 一款气垫运动鞋如图甲所示,鞋底塑料空间内充满气体(可视为理想气体),运动时通过压缩气体来提供一定的缓冲。单只鞋子的鞋底塑料空间等效为如图乙所示的模型,轻质活塞A可无摩擦上下移动,气体被压缩时可等效为活塞A下移,活塞A的等效作用面积恒为。鞋子未被穿上时,环境温度为,每只鞋气垫内气体体积,压强。忽略鞋底其他结构产生的弹力,且气垫不漏气,大气压强也为。g取。
(1)若未穿时,气温缓缓上升,气垫内气体体积增大。若气体体积增大到,此过程中气体吸收的热量为,求气体内能的变化量;
(2)若质量为的学生穿上该运动鞋,双脚竖直站立在水平面上,求单只鞋子气垫内气体的体积。(气垫内气体温度与环境温度始终相等)
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
气体压强不变,体积增大,气体对外界做功,则有
解得
根据热力学第一定律有
解得
【小问2详解】
人穿上后,根据平衡条件有
解得
根据玻意耳定律有
解得
14. 如图所示,光滑绝缘的水平面上有垂直水平面的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,磁场区域Ⅰ和Ⅱ的宽度、两磁场区域之间的距离均为,磁场方向如图所示。边长为的正方形导线框位于水平面上,且边与磁场边界平行。某时刻线框以的初速度水平向右运动,穿过匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ。已知线框的质量为,电阻为,匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ的磁感应强度大小均为。求:
(1)线框边进入磁场区域Ⅰ瞬间,边所受安培力的大小
(2)线框边进入磁场区域Ⅱ瞬间,线框的速度大小
(3)线框穿过区域Ⅰ和Ⅱ过程中产生的热量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
线框边进入磁场区域Ⅰ瞬间,产生的感应电动势大小为
由闭合电路欧姆定律得回路中感应电流的大小为
此时,边所受安培力的大小为
联立解得
【小问2详解】
设线框边进入磁场区域Ⅱ瞬间,线框的速度大小为。线框边刚进入区域Ⅰ到边刚离开区域Ⅰ的过程中,对线框由动量定理得
由法拉第电磁感应定律得其中
由闭合电路欧姆定律得
同理,线框边刚进入区域Ⅰ到边刚离开区域Ⅰ的过程中有,,
联立解得
【小问3详解】
用和(2)中相同的方法计算可得线框离开磁场区域Ⅱ的速度大小为
由能量守恒定律得线框穿过区域Ⅰ和Ⅱ过程中产生的热量为
解得
15. 如图所示,半径的粗糙圆弧轨道同定在竖直平面内,轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角,下端点C为轨道的最低点。C点右侧的粗糙水平面上,紧挨C点静止放置一质量为的木板,木板上表面与C点等高,木板左端放置一个质量为的物块。另一质量的物块从A点以某一速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道,之后与发生弹性正碰(碰撞后拿走),最终刚好未从木板M右端滑下。已知AO的竖直高度,物块从B点运动到C点克服摩擦力做功4J,物块与木板M间的动摩擦因数为,木板与地面间的动摩擦因数为,两物块均可视为质点,,,不计空气阻力,当地重力加速度取。求:
(1)物块抛出时的初速度大小v0;
(2)物块通过圆弧轨道最低点C时受到的支持力大小;
(3)木板的长度L。
【答案】(1)3m/s;(2)59N;(3)7m
【解析】
【详解】(1)物块水平抛出后做平抛运动,从A点到B点下落高度为
竖直方向上有
解得
在B点,根据速度分解有
(2)物块从A运动到C过程中,根据动能定理有
结合上述解得
物块到达C点时,由牛顿第二定律有
解得
(3)物块运动到C点时与发生弹性正碰,设碰撞后与的速度分别为与,根据动量守恒定律有
根据机械能守恒定律有
解得
,
对,由牛顿第二定律有
对M有
设经过时间t后二者共速,则有
对有
对M有
两者共速后保持相对静止向右做匀减速直线运动,因为刚好未从木板M上滑下,所以相对M的位移即为木板的长度,则有
联立解得
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2026届方城县第一高级中学高三下学期仿真考(一)
物理试题
考生注意:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1. 如图甲所示是一种名为“滚滚乐”的游戏,其过程可简化为如图乙所示的物理模型:某同学从水平地面上的点以一定的初速度推出滚瓶,假设滚瓶(视为质点)从点出发后一直做匀减速直线运动,途经、、、四个点,最终刚好停在点。已知到相邻两点之间的距离均为0.3m,滚瓶从点运动到点所用时间为0.6s。关于滚瓶的运动,下列说法正确的是( )
A. 到和到所用时间相等
B. 加速度大小为
C. 经过点时的速度大小为
D. 到所用时间为1.8s
2. 当前智能机器人应用前景广阔,相关研究迅猛发展。在某次实验中,机器人、(均可视为质点)同时从原点沿相同方向做直线运动,它们速度的平方()随位移()变化的图像如图所示。下列判断正确的是( )
A. 机器人A的加速度大小为
B. 机器人A、B在处相遇
C. 机器人A、B在处的速度大小均为
D. 机器人A、B相遇前沿运动方向上的最大距离为
3. 一带正电的球A用绝缘细线悬挂在О点,另一带正电的球B固定在О点正下方的水平地面上,在静电力的作用下,细线偏离竖直方向,球A处于平衡状态。两球均可视为点电荷。若球A的电荷量缓慢减小为原来的,则在此过程中( )
A. 细线的拉力逐渐变大
B. 细线的拉力减小为原来的
C. A、B之间的静电力逐渐减小
D. A、B之间的距离减小为原来的
4. 2025年7月15日,搭载天舟九号货运飞船的长征七号遥十运载火箭,在我国文昌航天发射场点火发射。天舟九号货运飞船A与空间站B交会对接的示意图如图所示,飞船顺利进入预定圆轨道1,并以周期T1稳定运行,之后飞船从轨道1经转移轨道2逐步接近在圆轨道3上运行的空间站,约3小时后,飞船与空间站组合体完成交会对接,并在轨道3上以周期T2稳定运行。已知万有引力常量为G,地球半径为R,圆轨道1距地面高度h1,圆轨道3距地面高度h2,则( )
A. 货运飞船从轨道1进入转移轨道2需要点火减速
B. 空间站与天舟九号完成对接之后,空间站运动速度变慢
C. 货运飞船在1、3两个轨道上稳定运行时线速度大小之比为
D. 根据题目条件可以得出地球密度的表达式为
5. 如图甲所示。物块A、B的质量分别是和,用轻弹簧拴接,放在光滑的水平地面上,物块B右侧与竖直墙相接触。另有一物块C在t=0时刻以一定速度向右运动,在t=4s时与物块A相碰,并立即与A粘在一起不再分开,物块C的v-t图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 物块C的质量为2kg
B. 物块B离开墙壁前,弹簧的最大弹性势能为72J
C. 4s到12s的时间内,墙壁对物块B的冲量大小为24N·s
D. 物块B离开墙壁后,弹簧的最大弹性势能为18J
6. 如图所示,为正三角形,D为BC中点。在A点固定一个点电荷,经过B、C两点的实线为一带电粒子仅在静电力作用下的运动轨迹。下列说法正确的是( )
A. 该粒子一定带正电
B. 该粒子在B、C两点的加速度相同
C. B、C、D三点的电势一定满足
D. 该粒子在B、C两点的动能一定相等
7. 如图所示,、、、是纸面内以为圆心圆周上的四等分点,在四个点处分别固定电流大小相等、方向垂直纸面的通电长直导线。已知处电流在点产生磁场的磁感应强度大小为,处电流方向向里,圆心处的磁场方向垂直于连线向右。下列说法正确的是( )
A. 处的电流方向向里 B. 处的电流方向向里
C. 处的磁感应强度大小为 D. 仅使处电流反向,则处的磁感应强度大小变为
二、多项选择题(第8~10题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,共18分)
8. 工厂技术人员用图1所示空气薄膜干涉装置来检查玻璃平面的平整程度。分别用、两种单色光从标准样板上方入射后,从上往下看到的部分明暗相间的条纹如图2中的甲、乙所示。下列判断正确的是( )
A. 图2中条纹弯曲处对应着被检查平面处凸起
B. 光的频率大于光的频率
C. 若将图1中的薄片向右移动少许,图2中条纹间距变窄
D. 照射同一单缝时,光能够发生衍射现象,光不能发生衍射现象
9. 如图所示,一小车放在光滑的水平面上,小车段是长为的粗糙水平轨道,段是光滑的、半径为的四分之一圆弧轨道,两段轨道相切于B点。一可视为质点、质量与小车相同的物块在小车左端A点,随小车一起以的速度水平向右匀速运动,一段时间后,小车与右侧墙壁发生碰撞,碰后小车速度立即减为零,但不与墙壁粘连。已知物块与小车段之间的动摩擦因数为0.2,取重力加速度,则( )
A. 物块到达C点时对轨道的压力为0 B. 物块经过B点时速度大小为
C. 物块最终距离小车A端 D. 小车最终的速度大小为
10. 如图1所示,小明设计的一种玩具小车由边长为d的正方形金属框efgh做成,小车沿平直绝缘轨道向右运动,轨道内交替分布有边长均为d的正方形匀强磁场和无磁场区域,磁场区域的磁感应强度大小为B,方向竖直向上。gh段在磁场区域运动时,受到水平向右的拉力F = kv+b(k > 0,b > 0),且gh两端的电压随时间均匀增加;当gh在无磁场区域运动时,F = 0。gh段速度大小v与运动路程s的关系如图2所示,图中为gh每次经过磁场区域左边界时速度大小,忽略摩擦力。则( )
A. gh在任一磁场区域的运动时间为 B. 金属框的总电阻为
C. 小车质量为 D. 小车的最大速率为
三、实验题(本题共2小题,共14分)
11. 某小组在“研究平抛运动特点”的实验中,分别使用了图甲和图乙的实验装置。
(1)如图甲所示,小锤水平打击弹性金属片,A球水平抛出的同时B球自由下落。在不同的高度和打击力度时都发现两小球同时落地,则实验表明________
A. 平抛运动竖直方向是自由落体运动
B. 平抛运动水平方向是匀速直线运动
(2)图丙是图乙实验中小球从斜槽上不同位置由静止释放获得的两条轨迹,图线①所对应的小球在斜槽上释放的位置________(选填“较低”或“较高”)。
(3)如图丁所示,实验小组记录了小球在运动过程中经过A、B、C三个位置,每个正方形小格的边长为5.00cm,g取10m/s2,则该小球做平抛运动的过程中,B点的速度大小vB=________m/s小球的抛出点是否在O点________(选填“是”或“不是”)。
12. 用如图所示的电路测量金属丝的电阻率。器材如下:待测金属丝电阻约为、滑动变阻器、电阻箱、电流表量程,内阻可忽略、直流电源内阻约、开关、导线若干。
(1)将滑动变阻器的滑片移到__________选填“左”或“右”端,闭合开关 S,调节电阻箱阻值为,移动R滑片使电流表示数为。保持R的滑片位置不变,调节电阻箱阻值为,此时电流表示数为,则__________若金属丝粗细均匀,横截面积为,长度为1m,则金属丝的电阻率__________结果均保留两位有效数字。若电流表内阻不能忽略,则的测量值__________选填“偏大”、“偏小”。
(2)图所示电路测定电池的电动势,将中金属丝接入电路中,先闭合开关,待电流表稳定后闭合开关。移动滑动触头P直到电流计G的示数变为零,测得,电流表示数为;改变滑动变阻器阻值重复实验,测得多组数据画出图像如图所示。已知该图像斜率为k,金属丝的电阻为,长为,则电池的电动势__________用题中所给的字母表示。
四、计算题(本题共3小题,共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 一款气垫运动鞋如图甲所示,鞋底塑料空间内充满气体(可视为理想气体),运动时通过压缩气体来提供一定的缓冲。单只鞋子的鞋底塑料空间等效为如图乙所示的模型,轻质活塞A可无摩擦上下移动,气体被压缩时可等效为活塞A下移,活塞A的等效作用面积恒为。鞋子未被穿上时,环境温度为,每只鞋气垫内气体体积,压强。忽略鞋底其他结构产生的弹力,且气垫不漏气,大气压强也为。g取。
(1)若未穿时,气温缓缓上升,气垫内气体体积增大。若气体体积增大到,此过程中气体吸收的热量为,求气体内能的变化量;
(2)若质量为的学生穿上该运动鞋,双脚竖直站立在水平面上,求单只鞋子气垫内气体的体积。(气垫内气体温度与环境温度始终相等)
14. 如图所示,光滑绝缘的水平面上有垂直水平面的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,磁场区域Ⅰ和Ⅱ的宽度、两磁场区域之间的距离均为,磁场方向如图所示。边长为的正方形导线框位于水平面上,且边与磁场边界平行。某时刻线框以的初速度水平向右运动,穿过匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ。已知线框的质量为,电阻为,匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ的磁感应强度大小均为。求:
(1)线框边进入磁场区域Ⅰ瞬间,边所受安培力的大小
(2)线框边进入磁场区域Ⅱ瞬间,线框的速度大小
(3)线框穿过区域Ⅰ和Ⅱ过程中产生的热量。
15. 如图所示,半径的粗糙圆弧轨道同定在竖直平面内,轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角,下端点C为轨道的最低点。C点右侧的粗糙水平面上,紧挨C点静止放置一质量为的木板,木板上表面与C点等高,木板左端放置一个质量为的物块。另一质量的物块从A点以某一速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道,之后与发生弹性正碰(碰撞后拿走),最终刚好未从木板M右端滑下。已知AO的竖直高度,物块从B点运动到C点克服摩擦力做功4J,物块与木板M间的动摩擦因数为,木板与地面间的动摩擦因数为,两物块均可视为质点,,,不计空气阻力,当地重力加速度取。求:
(1)物块抛出时的初速度大小v0;
(2)物块通过圆弧轨道最低点C时受到的支持力大小;
(3)木板的长度L。
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