内容正文:
海口市2026届高三年级仿真考试
物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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8小题,每小题3分,共24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. 北京时间2025年4月30日12时17分,北京航天飞行控制中心通过地面测控站发出返回指令,神舟十九号载人飞船轨道舱与返回舱成功分离。13时08分,神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。下列说法正确的是( )
A. 北京时间2025年4月30日12时17分指的是时间
B. 研究神舟飞船返回时的运动轨迹可将其看成质点
C. 载人飞船返回舱在减速下降过程中宇航员处于失重状态
D. 载人飞船返回舱在减速下降过程中惯性消失
【答案】B
【解析】
【详解】A.北京时间2025年4月30日12时17分是一个具体的时间点,表示事件发生的瞬间,属于时刻,而非时间(时间指时间间隔),故A错误。
B.研究物体运动轨迹时,若物体的大小和形状对运动无影响,可视为质点,神舟飞船返回时,其运动轨迹仅关注整体位置变化,忽略大小和形状,可视为质点,故B正确。
C.载人飞船返回舱减速下降时,加速度方向向上(与速度方向相反),宇航员所受支持力大于重力,处于超重状态,而非失重状态(失重状态时物体的加速度方向向下),故C错误。
D.惯性是物体的固有属性,只与质量有关,与运动状态无关。返回舱减速下降时,质量不变,惯性不会消失,故D错误。
故选B。
2. 钇是医学领域常用的一种放射性同位素。已知钇90发生的一种核反应方程为:,其中X为某种粒子。下列说法正确的是( )
A. 粒子X为 B. 该核反应属于聚变反应
C. 原子核的中子数为51 D. α粒子的穿透能力比粒子X强
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据核反应的电荷数守恒和质量数守恒,X的质量数为,电荷数为 ,可知X为 ,故A错误;
B.聚变是轻核结合成质量较大的核的反应,该反应为β衰变,不属于聚变反应,故B错误;
C.原子核的中子数等于质量数减去质子数,原子核的中子数为 ,故C正确;
D.α粒子的穿透能力弱于β粒子(即X),故D错误。
3. 如图所示,人形机器人陪伴小孩玩接球游戏。机器人在高度为H=2.2米的固定点以速率水平向右抛球,小孩以3m/s的速率水平向左匀速运动,接球时手掌离地面高度为h=0.4米。当小孩与机器人水平距离为时,机器人将小球抛出。忽略空气阻力,重力加速度g取10m/s2。若小孩恰能接到球,则为( )
A. 6m/s B. 7m/s C. 8m/s D. 9m/s
【答案】B
【解析】
【详解】若小孩能接到球,竖直方向有
解得
水平方向有
代入数据解得
故选B。
4. 在探究温度对介质折射率影响的实验中,半径为R的半圆柱形的截面如图所示,O为圆心,单色光从真空沿半径方向射入介质,光线延长线与水平直径间的夹角为45°。设定介质温度,令单色光在介质中的折射率恒为n=1.5,光在真空中的传播速度为c,则光在介质中的传播时间为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由全反射条件,可知临界角C<45°,单色光在介质中发生全反射现象,传播时间为,,得。
故选D。
5. 海啸常由海底地震引起,是一种破坏性海浪,能传播很远距离,而能量损失很少。某次海啸的传播波速、波长随海水深度的变化如图所示。以下说法正确的是( )
A. 随着海水深度减小,频率增大 B. 随着海水深度减小,波速增大
C. 随着海水深度减小,海啸的波浪高度也会减小 D. 海啸传播的周期约为0.3h
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图数据可知,随着海水深度减小,波长减小,波速减小,频率决定于波源本身,故AB错误;
C.由图可知,随着海水深度减小,海啸的波浪高度会增大,故C错误;
D.由图数据可知,海啸传播的周期约为
故D正确。
故选D。
6. 一无人机从地面竖直起飞,运动过程中的图像如图所示,最大速度为,加速与减速时的加速度大小均为a,此过程中上升高度为h,则运动的总时间是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】加速阶段加速度大小为,末速度为,故加速时间为
位移
减速阶段加速度大小也为,初速度减到0,故减速时间
位移
设匀速运动时间为,总上升高度
整理得匀速时间
总时间为
故选C。
7. 如图甲为研究光电效应的实验装置,用频率为的单色光照射光电管的阴极K,得到光电流I与光电管两端电压U的关系图线如图乙所示,已知电子电荷量的绝对值为e,普朗克常量为h,则( )
A. 测量遏止电压时开关S应扳向“2”
B. 只增大光照强度时,图乙中的值会增大
C. 只增大光照强度时,图乙中的值会减小
D. 阴极K所用材料的极限频率为
【答案】D
【解析】
【详解】A.测量遏止电压时应在光电管两端加反向电压,即开关S应扳向“1”,故A错误;
B.由动能定理得
由爱因斯坦光电效应方程
可知图乙中的值与光照强度无关,故B错误;
C.图乙中的值表示饱和光电流,增大光照强度时,饱和光电流增大,故C错误;
D.由爱因斯坦光电效应方程可得
则阴极K所用材料的极限频率为,故D正确。
故选D。
8. 如图所示,长度为的杆竖直固定且与半圆柱体边缘相切。轻绳的B端系在杆的上端B点,其下端与质量为的小球相连,小球静置在光滑且固定在水平面上的半圆柱体上,半圆柱体截面的半径为,小球可视为质点。已知绳长度为,小球静止的位置与水平面夹角为,不计一切摩擦,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 轻绳对小球的拉力大小为
B. 轻绳对小球的拉力大小为
C. 半圆柱体对小球的支持力为
D. 半圆柱体对小球的支持力为
【答案】A
【解析】
【详解】对小球受力分析,如图所示
延长AO和BC,交于D点,则重力mg平行于BD,支持力平行于AD,拉力平行于AB,根据小球受力平衡可知,重力mg、支持力、拉力可构成一个首尾相接的矢量三角形,这个矢量三角形与相似,故
即
解得,
故选A。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得4分;选对但不全的得2分;有选错的得0分。
9. 如图(a)所示为一个定值电阻和一个理想二极管串联后连接到一正弦交流电源两端,经测量发现,通过定值电阻的电流随时间的变化如图(b)所示。下列说法正确的是( )
A. 电源的频率为 B. 电阻两端的电压有效值为
C. 电阻的热功率为1 W D. 通过电阻的电流有效值为2.5 A
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图(b)可知,交流电的周期为
电源的频率为,故A正确;
B.设电阻两端电压的有效值为,由有效值的定义可知电阻一个周期内消耗的电能为
故电阻两端电压的有效值为 ,故B错误;
C.电阻的热功率为 ,故C错误;
D.由有效值的定义可知
可得通过电阻的电流有效值为 ,故D正确。
故选AD。
10. 如图所示,电源电动势为,内阻为。电路中的为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小)。为滑动变阻器,当开关S闭合时,电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法中正确的是( )
A. 只增大的光照强度,电压表示数变大
B. 只增大的光照强度,电流表示数变小
C. 只将滑片向上端移动时,微粒将向下运动
D. 若断开开关S,带电微粒仍处于静止状态
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由题意,只增大的光照强度,则减小,根据闭合电路欧姆定律得
知干路电流增大,电流表示数增大;路端电压
路端电压减小,可知电压表示数减小,故AB错误;
C.只将滑片向上端移动时,可知电容器两极板间的电压将减小,微粒受到的电场力减小,则微粒将向下运动,故C正确;
D.若断开开关S,电容器与构成闭合回路,电容器处于放电状态,极板上所带的电荷量将变小,板间场强减小,带电微粒所受的电场力减小,微粒将向下运动,故D错误。
故选C。
11. 嫦娥六号实现世界首次月球背面采样。已知嫦娥六号绕月球做匀速圆周运动时的半径为r,月球的半径为R,其表面的重力加速度大小为,万有引力常量为G,则( )
A. 月球的质量为 B. 嫦娥六号做匀速圆周运动的速度为
C. 月球的平均密度为 D. 嫦娥六号做匀速圆周运动的周期为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.月球表面上物体的重力等于万有引力,即
解得月球质量 ,故A错误;
B.嫦娥六号做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,满足
可知嫦娥六号做匀速圆周运动的线速度
代入
解得,故 B正确;
C.月球平均密度
月球体积
代入
解得 ,故C正确;
D.嫦娥六号做匀速圆周运动的周期
代入
解得,故D错误。
故选 BC。
12. 在平面直角坐标系中,M、N为x轴上的两点,坐标分别为、,以N点为圆心、L为半径画一虚线圆,过M点向圆周作切线,切点为a,y轴上的b点坐标为,如图所示。将电荷量为、的两个点电荷分别固定在M、N两点,静电力常量为k。下列说法正确的是( )
A. 坐标为的点的电场强度为零 B. a点电场强度大小为
C. 带电粒子沿图中虚线圆移动时,电势能保持不变 D. a点的电势比b点的电势高
【答案】AD
【解析】
【详解】A.设坐标为(,0)处的电场强度为零,则有
解得 ,故A正确;
B.由几何知识可得,a点到M点的距离为,则a点电场强度大小为
其中,
联立可得a点电场强度大小为,故B错误;
C.带电粒子沿图中虚线圆移动时,N处的点电荷对该带电粒子的静电力始终不做功,但M处的点电荷对该带电粒子的静电力做功,所以该带电粒子的电势能会改变,故C错误;
D.由几何知识可知,b点到M点的距离也为,则若将一个正电荷从a点移到b点,静电力对该正电荷做正功,则该正电荷在a点具有的电势能大于在b点具有的电势能,所以a点的电势比b点的电势高,故D正确。
故选AD。
13. 如图,两根足够长的平行光滑金属导轨MNPQ、固定在倾角为30°的斜面上,导轨电阻不计。MN,间距为2L,PQ与间距为L。在MN与区域有方向垂直斜面向下的匀强磁场,在PQ与区域有方向垂直斜面向上的匀强磁场,两磁场的磁感应强度大小均为B。在与区域中,将质量为,电阻为R,长度为2L的导体棒b置于导轨上,且被两立柱挡住(图中未画出)。与区域中将质量为,电阻为,长度为L的导体棒a置于导轨上。a由静止下滑,经时间t,b恰好离开立柱,a、b始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,重力加速度大小为g。则( )
A. 两导体棒最终做匀速直线运动 B. t时刻,a的速度大小为
C. 内,a下滑的距离为 D. a中电流的最大值为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.若a棒最终做匀速直线运动,则有
此时对b棒则有
可见两导体棒最终不会都做匀速直线运动,故A错误;
B.设时刻,a的速度大小为,a棒产生的感应电动势
由闭合电路欧姆定律
分析b受力,有
解得,故B正确;
C.在时间内,对a棒由动量定理有
解得,故C正确;
D.由闭合电路欧姆定律,a棒中的电流满足
对b棒,由牛顿第二定律
对a棒,由牛顿第二定律
显然,当电流最大时,最大,有
即
解得,故D正确。
故选BCD。
三、实验题:本题共2小题,共20分。把答案写在答题卡指定的答题处,不要求写出演算过程。
14. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中,可拆变压器如图所示,标出的数值为线圈匝数。
(1)变压器的铁芯,它的结构和材料是________。
A. 整块硅钢铁芯
B. 整块不锈钢铁芯
C. 绝缘的铜片叠成
D. 绝缘的硅钢片叠成
(2)实验中将电源接在左边线圈的“0”和“800”两个匝数的接线柱上,用电表测得右边线圈的“0”和“400”两个接线柱之间的电压为3.0 V,则左边线圈的输入电压可能为________。
A. 1.5 V B. 4.5 V C. 6.0 V D. 9.0 V
【答案】(1)D (2)D
【解析】
【小问1详解】
变压器的铁芯,它的结构和材料是由绝缘的硅钢片叠成。
故选D。
【小问2详解】
若是理想变压器,则有变压器线圈两端的电压与匝数的关系
若变压器的原线圈接“0”和“800”两个接线柱,副线圈接“0”和“400”两个接线柱,可知原副线圈的匝数比为2∶1,副线圈的电压为3.0V,则原线圈的电压为
考虑到不是理想变压器,有漏磁等现象,则原线圈所接的电源电压大于6.0V,可能为9.0V。
故选D。
15. 某小组要探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的关系。用铁架台、毫米刻度尺以及若干个相同钩码组成如图甲所示的装置,一轻弹簧竖直悬挂在铁架台的水平横杆上,指针固定在弹簧下端,刻度尺竖直固定在弹簧一侧,刻度尺零刻度线与弹簧上端点对齐。重力加速度大小为。
(1)在弹簧下依次挂上钩码,得到悬挂钩码的质量与弹簧伸长量的关系如图乙所示,则弹簧的劲度系数________(结果保留两位有效数字)。
(2)若实验中刻度尺的零刻度略高于弹簧上端,则由实验数据得到的劲度系数值将________(填“偏小”“偏大”或“不变”);
(3)取弹簧原长时弹性势能为零,当弹簧伸长0.10 m时,其弹性势能为________J(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)4.9 (2)不变
(3)0.025
【解析】
【小问1详解】
弹簧的劲度系数
【小问2详解】
根据可知,若实验中刻度尺的零刻度略高于弹簧上端,所有长度测量值都增加同一个固定偏移量,差值不受影响,则由实验数据得到的弹簧的劲度系数将不受影响;
【小问3详解】
弹簧原长时弹性势能为零,当弹簧伸长0.10m时,其弹性势能为
16. 某兴趣小组为了测量某电子元件的阻值。
(1)他们首先用多用电表欧姆挡的“×10”挡粗略测量该电子元件阻值,阻值约为90;
(2)兴趣小组的某同学用螺旋测微器测量该电子元件的直径如图所示,则该电子元件的直径________mm。
(3)为了精确测量该电子元件的阻值,小组找到了如下实验器材:
A.电源E(电源电压9V,内阻约为);
B.电压表V(量程0~15V,内阻约为)
C.电流表(量程0~15mA,内阻为)
D.电流表(量程0~150mA,内阻为)
E.滑动变阻器(最大阻值为10Ω)
F.滑动变阻器(最大阻值为)
G.开关S,导线若干。
①小组设计了如图(a)所示的实验原理图,其中电流表应选用_________;滑动变阻器应选用_________;(均填器材前序号)
②根据图(a),在图(b)中完成实物图连线________;
③兴趣小组在测量过程中发现电压表已损坏。他们找到了一个定值电阻R,并重新设计了如图(c)所示的电路图,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片处于M端。当开关S闭合后,改变滑动变阻器滑片的位置,记录电流表的示数、电流表的示数,作出了的图像,如图(d)所示,已知图线的斜率为k,则该电子元件的阻值_________(用R、、k字母表示)。
【答案】 ①. 3.204##3.205##3.206 ②. D ③. E ④. ⑤.
【解析】
【详解】(2)[1]根据螺旋测微器的读法可知,金属丝直径为
(3)①[2]电子元件的阻值约为,电源电压为,故流过电子元件的最大电流为,故电流表可以满足测量要求。
[3]滑动变阻器的连接方式为分压法,为了方便线性调节电压,应挑选最大电阻小的滑动变阻器,故选E。
②[4]根据图(a),实物图连线如下图所示
③[5]根据欧姆定律可知
化简得
故
四、计算题:本题共3小题,共36分。把解答写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
17. 如图所示,下端开口的导热汽缸竖直悬挂在天花板下,缸口内壁有卡环,卡环与汽缸底部间的距离为L。一横截面积为S、质量为m的光滑活塞将一定量的理想气体封闭在汽缸内,缸内气体温度T,活塞处于静止状态,活塞与汽缸底部的距离为。现对缸内气体缓慢加热,直至活塞到达卡环处,此过程中气体内能增加了ΔU。已知外界大气压强为,重力加速度为g,不计活塞厚度。求:
(1)初始温度T时缸内气体的压强p;
(2)升温过程中缸内气体吸收的热量Q。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
活塞初态平衡时,则有
结合
解得
【小问2详解】
等压变化过程中,外界对气体所做功
由热力学第一定律得
解得
18. 如图,足够长的光滑水平面与传送带在点平滑相连,物体通过点前后速度大小不变。长度的轻绳系一质量的小球在竖直平面内做顺时针圆周运动,最低点刚好与水平面处接触,当小球运动到圆周的最低点时绳子突然断开,小球以水平速度从处射出,绳断前瞬间轻绳张力大小为 。从处射出的小球与静止的质量 的物块发生弹性正碰后,立即取走小球,物块从点冲上倾角为的传送带。已知传送带以 的速度沿逆时针方向匀速转动,两物体均视为质点,物块与传送带间的动摩擦因数为,(,),重力加速度取)。
(1)求小球与静止的物块碰撞后的瞬间,物块的速度大小;
(2)若物块不从传送带顶端c离开,最小长度是多大;
(3)若物块不从传送带顶端c离开,物块运动到最高点的过程中,物块与传送带之间因摩擦产生的热量是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球运动到圆周的最低点时,由牛顿第二定律得
代入数据得小球运动到圆周的最低点时速度大小
小球、物块发生弹性碰撞,根据动量守恒有
根据机械能守恒有
得
【小问2详解】
对物块,在传送带上匀减速至与传送带共速阶段,由牛顿第二定律知
解得
由运动学公式知
位移大小
物块与传送带共速后,由于,物块减速上滑,其所受滑动摩擦力沿传送带向上,由牛顿第二定律知
得加速度大小
由运动学公式知
位移大小
最小长度为
【小问3详解】
设物块经时间匀减速至与传送带共速,由运动学公式知
物块与传送带之间的相对位移
设物块与传送带共速后,经时间上升至C点,由运动学公式知
物块与传送带之间的相对位移
物块上升到最高点的过程中,系统产生的热量
19. 如图1所示,长方体区域的上表面为正方形,以点为坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系,平面的左侧存在沿轴正方向的匀强磁场,平面右侧的长方体区域内存在沿轴正方向的匀强磁场,且随时间的变化规律如图2所示(取沿轴正方向为正),两区域的磁感应强度大小相等(大小未知)。时刻从空间坐标的点(图中未标出)发射一比荷为的带正电的粒子,粒子的初速度大小为,方向在平面内且与轴正方向的夹角,一段时间后粒子恰沿轴正方向从点进入长方体区域,最后从点沿轴正方向射出,不计粒子的重力,求:
(1)磁感应强度的大小;
(2)正方形边长满足的条件;
(3)若正方形的边长,长方体区域的高度,当该正粒子经过点时,立即在长方体区域内加上沿轴负方向的匀强电场,电场强度大小为。求粒子离开长方体区域时的位置坐标以及速度大小?
【答案】(1)
(2)()
(3),
【解析】
【小问1详解】
带电粒子从M点运动至O点的径迹如图甲所示,
由几何关系可得
由洛伦兹力提供向心力有
解得,
【小问2详解】
带电粒子在磁场中的运动周期为
粒子0时刻发出后经过进入磁场,此后每经过
带电粒子在正方形OABC区域内的运动情况如图乙所示,
则有()
【小问3详解】
设带电粒子从长方体区域底部离开经历的时间为,y轴负方向上有
解得
由题意可知
由
则带电粒子恰从B′点离开长方体区域,故坐标为
经过B′点时轴负向的速度
速度大小
解得
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物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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8小题,每小题3分,共24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. 北京时间2025年4月30日12时17分,北京航天飞行控制中心通过地面测控站发出返回指令,神舟十九号载人飞船轨道舱与返回舱成功分离。13时08分,神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。下列说法正确的是( )
A. 北京时间2025年4月30日12时17分指的是时间
B. 研究神舟飞船返回时的运动轨迹可将其看成质点
C. 载人飞船返回舱在减速下降过程中宇航员处于失重状态
D. 载人飞船返回舱在减速下降过程中惯性消失
2. 钇是医学领域常用的一种放射性同位素。已知钇90发生的一种核反应方程为:,其中X为某种粒子。下列说法正确的是( )
A. 粒子X为 B. 该核反应属于聚变反应
C. 原子核的中子数为51 D. α粒子的穿透能力比粒子X强
3. 如图所示,人形机器人陪伴小孩玩接球游戏。机器人在高度为H=2.2米的固定点以速率水平向右抛球,小孩以3m/s的速率水平向左匀速运动,接球时手掌离地面高度为h=0.4米。当小孩与机器人水平距离为时,机器人将小球抛出。忽略空气阻力,重力加速度g取10m/s2。若小孩恰能接到球,则为( )
A. 6m/s B. 7m/s C. 8m/s D. 9m/s
4. 在探究温度对介质折射率影响的实验中,半径为R的半圆柱形的截面如图所示,O为圆心,单色光从真空沿半径方向射入介质,光线延长线与水平直径间的夹角为45°。设定介质温度,令单色光在介质中的折射率恒为n=1.5,光在真空中的传播速度为c,则光在介质中的传播时间为( )
A. B. C. D.
5. 海啸常由海底地震引起,是一种破坏性海浪,能传播很远距离,而能量损失很少。某次海啸的传播波速、波长随海水深度的变化如图所示。以下说法正确的是( )
A. 随着海水深度减小,频率增大 B. 随着海水深度减小,波速增大
C. 随着海水深度减小,海啸的波浪高度也会减小 D. 海啸传播的周期约为0.3h
6. 一无人机从地面竖直起飞,运动过程中的图像如图所示,最大速度为,加速与减速时的加速度大小均为a,此过程中上升高度为h,则运动的总时间是( )
A. B. C. D.
7. 如图甲为研究光电效应的实验装置,用频率为的单色光照射光电管的阴极K,得到光电流I与光电管两端电压U的关系图线如图乙所示,已知电子电荷量的绝对值为e,普朗克常量为h,则( )
A. 测量遏止电压时开关S应扳向“2”
B. 只增大光照强度时,图乙中的值会增大
C. 只增大光照强度时,图乙中的值会减小
D. 阴极K所用材料的极限频率为
8. 如图所示,长度为的杆竖直固定且与半圆柱体边缘相切。轻绳的B端系在杆的上端B点,其下端与质量为的小球相连,小球静置在光滑且固定在水平面上的半圆柱体上,半圆柱体截面的半径为,小球可视为质点。已知绳长度为,小球静止的位置与水平面夹角为,不计一切摩擦,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 轻绳对小球的拉力大小为
B. 轻绳对小球的拉力大小为
C. 半圆柱体对小球的支持力为
D. 半圆柱体对小球的支持力为
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得4分;选对但不全的得2分;有选错的得0分。
9. 如图(a)所示为一个定值电阻和一个理想二极管串联后连接到一正弦交流电源两端,经测量发现,通过定值电阻的电流随时间的变化如图(b)所示。下列说法正确的是( )
A. 电源的频率为 B. 电阻两端的电压有效值为
C. 电阻的热功率为1 W D. 通过电阻的电流有效值为2.5 A
10. 如图所示,电源电动势为,内阻为。电路中的为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小)。为滑动变阻器,当开关S闭合时,电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。下列说法中正确的是( )
A. 只增大的光照强度,电压表示数变大
B. 只增大的光照强度,电流表示数变小
C. 只将滑片向上端移动时,微粒将向下运动
D. 若断开开关S,带电微粒仍处于静止状态
11. 嫦娥六号实现世界首次月球背面采样。已知嫦娥六号绕月球做匀速圆周运动时的半径为r,月球的半径为R,其表面的重力加速度大小为,万有引力常量为G,则( )
A. 月球的质量为 B. 嫦娥六号做匀速圆周运动的速度为
C. 月球的平均密度为 D. 嫦娥六号做匀速圆周运动的周期为
12. 在平面直角坐标系中,M、N为x轴上的两点,坐标分别为、,以N点为圆心、L为半径画一虚线圆,过M点向圆周作切线,切点为a,y轴上的b点坐标为,如图所示。将电荷量为、的两个点电荷分别固定在M、N两点,静电力常量为k。下列说法正确的是( )
A. 坐标为的点的电场强度为零 B. a点电场强度大小为
C. 带电粒子沿图中虚线圆移动时,电势能保持不变 D. a点的电势比b点的电势高
13. 如图,两根足够长的平行光滑金属导轨MNPQ、固定在倾角为30°的斜面上,导轨电阻不计。MN,间距为2L,PQ与间距为L。在MN与区域有方向垂直斜面向下的匀强磁场,在PQ与区域有方向垂直斜面向上的匀强磁场,两磁场的磁感应强度大小均为B。在与区域中,将质量为,电阻为R,长度为2L的导体棒b置于导轨上,且被两立柱挡住(图中未画出)。与区域中将质量为,电阻为,长度为L的导体棒a置于导轨上。a由静止下滑,经时间t,b恰好离开立柱,a、b始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,重力加速度大小为g。则( )
A. 两导体棒最终做匀速直线运动 B. t时刻,a的速度大小为
C. 内,a下滑的距离为 D. a中电流的最大值为
三、实验题:本题共2小题,共20分。把答案写在答题卡指定的答题处,不要求写出演算过程。
14. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中,可拆变压器如图所示,标出的数值为线圈匝数。
(1)变压器的铁芯,它的结构和材料是________。
A. 整块硅钢铁芯
B. 整块不锈钢铁芯
C. 绝缘的铜片叠成
D. 绝缘的硅钢片叠成
(2)实验中将电源接在左边线圈的“0”和“800”两个匝数的接线柱上,用电表测得右边线圈的“0”和“400”两个接线柱之间的电压为3.0 V,则左边线圈的输入电压可能为________。
A. 1.5 V B. 4.5 V C. 6.0 V D. 9.0 V
15. 某小组要探究弹簧弹力的大小与伸长量之间的关系。用铁架台、毫米刻度尺以及若干个相同钩码组成如图甲所示的装置,一轻弹簧竖直悬挂在铁架台的水平横杆上,指针固定在弹簧下端,刻度尺竖直固定在弹簧一侧,刻度尺零刻度线与弹簧上端点对齐。重力加速度大小为。
(1)在弹簧下依次挂上钩码,得到悬挂钩码的质量与弹簧伸长量的关系如图乙所示,则弹簧的劲度系数________(结果保留两位有效数字)。
(2)若实验中刻度尺的零刻度略高于弹簧上端,则由实验数据得到的劲度系数值将________(填“偏小”“偏大”或“不变”);
(3)取弹簧原长时弹性势能为零,当弹簧伸长0.10 m时,其弹性势能为________J(结果保留两位有效数字)。
16. 某兴趣小组为了测量某电子元件的阻值。
(1)他们首先用多用电表欧姆挡的“×10”挡粗略测量该电子元件阻值,阻值约为90;
(2)兴趣小组的某同学用螺旋测微器测量该电子元件的直径如图所示,则该电子元件的直径________mm。
(3)为了精确测量该电子元件的阻值,小组找到了如下实验器材:
A.电源E(电源电压9V,内阻约为);
B.电压表V(量程0~15V,内阻约为)
C.电流表(量程0~15mA,内阻为)
D.电流表(量程0~150mA,内阻为)
E.滑动变阻器(最大阻值为10Ω)
F.滑动变阻器(最大阻值为)
G.开关S,导线若干。
①小组设计了如图(a)所示的实验原理图,其中电流表应选用_________;滑动变阻器应选用_________;(均填器材前序号)
②根据图(a),在图(b)中完成实物图连线________;
③兴趣小组在测量过程中发现电压表已损坏。他们找到了一个定值电阻R,并重新设计了如图(c)所示的电路图,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片处于M端。当开关S闭合后,改变滑动变阻器滑片的位置,记录电流表的示数、电流表的示数,作出了的图像,如图(d)所示,已知图线的斜率为k,则该电子元件的阻值_________(用R、、k字母表示)。
四、计算题:本题共3小题,共36分。把解答写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
17. 如图所示,下端开口的导热汽缸竖直悬挂在天花板下,缸口内壁有卡环,卡环与汽缸底部间的距离为L。一横截面积为S、质量为m的光滑活塞将一定量的理想气体封闭在汽缸内,缸内气体温度T,活塞处于静止状态,活塞与汽缸底部的距离为。现对缸内气体缓慢加热,直至活塞到达卡环处,此过程中气体内能增加了ΔU。已知外界大气压强为,重力加速度为g,不计活塞厚度。求:
(1)初始温度T时缸内气体的压强p;
(2)升温过程中缸内气体吸收的热量Q。
18. 如图,足够长的光滑水平面与传送带在点平滑相连,物体通过点前后速度大小不变。长度的轻绳系一质量的小球在竖直平面内做顺时针圆周运动,最低点刚好与水平面处接触,当小球运动到圆周的最低点时绳子突然断开,小球以水平速度从处射出,绳断前瞬间轻绳张力大小为 。从处射出的小球与静止的质量 的物块发生弹性正碰后,立即取走小球,物块从点冲上倾角为的传送带。已知传送带以 的速度沿逆时针方向匀速转动,两物体均视为质点,物块与传送带间的动摩擦因数为,(,),重力加速度取)。
(1)求小球与静止的物块碰撞后的瞬间,物块的速度大小;
(2)若物块不从传送带顶端c离开,最小长度是多大;
(3)若物块不从传送带顶端c离开,物块运动到最高点的过程中,物块与传送带之间因摩擦产生的热量是多少?
19. 如图1所示,长方体区域的上表面为正方形,以点为坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系,平面的左侧存在沿轴正方向的匀强磁场,平面右侧的长方体区域内存在沿轴正方向的匀强磁场,且随时间的变化规律如图2所示(取沿轴正方向为正),两区域的磁感应强度大小相等(大小未知)。时刻从空间坐标的点(图中未标出)发射一比荷为的带正电的粒子,粒子的初速度大小为,方向在平面内且与轴正方向的夹角,一段时间后粒子恰沿轴正方向从点进入长方体区域,最后从点沿轴正方向射出,不计粒子的重力,求:
(1)磁感应强度的大小;
(2)正方形边长满足的条件;
(3)若正方形的边长,长方体区域的高度 ,当该正粒子经过点时,立即在长方体区域内加上沿轴负方向的匀强电场,电场强度大小为。求粒子离开长方体区域时的位置坐标以及速度大小?
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