内容正文:
达州市普通高中2026届第二次诊断测试
物理试题
(本试卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、准考证号填写在答题卡上,并检查条形码粘贴是否正确。
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,将答题卡交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合要求。
1. 2025年3月,国内首款C-14核电池原型机“烛龙一号”研制成功,标志着我国在核能技术领域与微型核电池领域取得重大突破。其核反应方程为,由于C-14半衰期为5730年,该电池具有超长的使用寿命。下列说法正确的是( )
A. X为电子 B. X为中子
C. 该反应为衰变 D. 当温度降低时C-14半衰期将缩短
【答案】A
【解析】
【详解】AB.核反应过程遵循电荷数守恒、质量数守恒。反应前总电荷数为6,总质量数为14;反应后的电荷数为7,质量数为14,因此的电荷数为,质量数为,可知为电子(),故A正确,B错误;
C.衰变放出粒子(),该反应为衰变,故C错误;
D.半衰期由原子核内部自身性质决定,与温度、压强等外界环境无关,故D错误。
故选A。
2. 2026年,我国将继续推进“嫦娥七号”任务,旨在寻找月球南极的水冰。若某探测器在离月面高度为h的圆形轨道上绕月做周期为T的匀速圆周运动,月球半径为R,引力常量为G。根据以上物理量,可以求出( )
A. 探测器的质量 B. 月球的质量
C. 月球的自转角速度 D. 月球对探测器的引力大小
【答案】B
【解析】
【详解】A.探测器绕月球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,满足公式:
其中为月球质量,为探测器质量。公式两边探测器质量可直接约去,无其他条件可求解,故A错误;
B.约去后整理得,已知,可直接计算出月球质量,故B正确;
C.题目仅给出探测器绕月球公转的周期,未提供月球自转周期相关数据,无法计算月球自转角速度,故C错误;
D.月球对探测器的引力,因探测器质量未知,无法求出引力大小,故D错误。
故选B。
3. 某地铁列车进站时采用分级制动技术,第一级制动是以大小为a的加速度匀减速直线运动,第二级制动是以大小为2a的加速度匀减速直线运动,直至停止。已知第一级制动的时间与第二级制动的时间相等,则第一级与第二级制动的位移之比为( )
A. 1∶1 B. 2∶1 C. 3∶2 D. 5∶2
【答案】D
【解析】
【详解】设两级制动的时间均为,分析第二级制动:末速度为0,加速度大小为,由速度公式
得第一级制动的末速度
分析第一级制动:末速度为,加速度大小为,由
得第一级初速度
第一级位移
第二级位移
位移比
故选D。
4. 在某静电场中,取一条与x轴重合的电场线为研究对象,一负电荷在该电场线上的电势能Ep与位置x的关系如图所示,该负电荷仅在电场力作用下运动。下列说法正确的是( )
A. 电场线的方向沿x轴负方向
B. 负电荷在x1处受到的电场力大于x2处受到的电场力
C. 负电荷从x1处运动到x2处,电场力做正功
D. 电场中x1处的电势高于x2处的电势
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,越大,越大;因 ,由得:越大,越小,即沿正方向电势降低,因此电场线方向沿轴正方向,故A错误;
B. 图像是直线,斜率恒定,由可知,和处电场力大小相等,故B错误;
C.负电荷从运动到,电势能增大,因此电场力做负功,故C错误;
D.沿着电场线方向电势逐渐降低,因电场线方向沿轴正方向,则处电势高于处,故D正确。
故选D。
5. 如图所示为一玩具起重机的电路示意图。变压器为理想变压器,电动机的内阻为5Ω,当a、b两端输入电压时,理想电流表的示数为2A,小灯泡(额定功率20W、额定电压20V)正常发光,电动机正常工作,使质量为5kg的物体恰好匀速上升。忽略一切阻力,重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A. 原、副线圈的匝数比为22∶1 B. 电动机的热功率为20 W
C. 物体匀速上升的速度为0.3m/s D. 若电动机被卡住,灯泡会变暗
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据
可得输入电压有效值
副线圈中灯泡正常发光,灯泡与电动机并联,因此副线圈电压
根据理想变压器电压比,A错误;
B.电流表测副线圈的干路电流,总电流
灯泡正常发光的电流
因此电动机电流
电动机热功率,B错误;
C.副线圈总功率
故电动机输出的机械功率
物体匀速上升时有
解得,C正确;
D.理想变压器副线圈电压由原线圈电压和匝数比决定,和匝数比都不变,因此不变,灯泡两端电压不变,功率不变,亮度不变,D错误。
故选C。
6. 如图所示,曲线OCBA在竖直平面直角坐标系xOy中满足方程,O点为抛物线的顶点,O、C、B、A相邻两点的水平距离相等。先后从曲线上A、B、C三点分别以、和水平向左抛出三个小球,均击中O点,击中O点处的速度分别为、、。不计空气阻力,则下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】AB.设O、C、B、A相邻两点的水平距离为L,则,,
由方程
可知,抛出点的高度分别为,,
根据平抛运动竖直方向
得
所以运动时间之比
水平方向
则初速度
因为,
所以。故A错误,B正确;
CD.击中O点时的竖直分速度
则
击中O点时的合速度
由于
所以,不等于3:2:1,也不等于4:3:2。故CD错误;
故选B。
7. 如图1所示,倾角的传送带以的速度顺时针匀速转动。一质量的工件(视为质点)时刻无初速度地放在传送带底端,时刻到达顶端,运动过程传送带对工件作用力的功率随时间的变化关系图线如图2所示。已知重力加速度取,,传送轮的大小不计。工件从释放运动至顶端的过程中,下列说法正确的是( )
A. 工件与传送带之间的动摩擦因数为0.6 B. 工件从释放运动至顶端的时间为8 s
C. 因摩擦产生的热量为48 J D. 比不放滑块多消耗的电能为96 J
【答案】C
【解析】
【详解】B.由图2可知,在时间内,功率随时间线性增加,说明工件做匀加速运动,受滑动摩擦力作用。在时刻,功率达到最大值,此时工件速度达到传送带速度。由
得滑动摩擦力
由牛顿第二定律
代入数据解得
加速时间
即
所以
总时间,故B错误。
A.由
得,故A错误。
C.在时间内,工件随传送带匀速运动,受静摩擦力
因摩擦产生的热量,故C正确。
D.多消耗的电能,故D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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。
8. 如图所示,让一束复色光沿亚克力玻璃棒(又称有机玻璃棒或PMMA棒)横切面射入,经过两次折射和一次反射后分解成a、b两束单色光,下列说法正确的是( )
A. 在同一介质中,b光的折射率较小
B. 在玻璃棒中,a光的传播速度比b光的大
C. 若用同一双缝干涉装置进行实验,a光产生的干涉条纹间距比b光的小
D. 若用同一单缝衍射装置进行实验,a光的中央亮纹更宽
【答案】AC
【解析】
【详解】A.从题图可知,a光的偏折程度大于b光,因此介质对a光的折射率更大,即,则b光的折射率更小,故A正确;
B.光在介质中的传播速度满足,因此,即a光在玻璃棒中传播速度更小,故B错误;
C.折射率越大,光的频率越大,波长越小,因此
双缝干涉条纹间距满足,波长越小间距越小,因此a光的干涉条纹间距比b光小,故C正确;
D.单缝衍射中,波长越长衍射现象越明显,中央亮纹越宽。由于,因此b光的中央亮纹更宽,故D错误。
故选 AC。
9. 在同种均匀介质中,x轴上和处分别有两个波源和,在时刻两波源同时开始振动,其振动图像分别如图1、图2所示,形成的两列简谐横波沿x轴相向传播。时处的质点开始振动。下列说法正确的是( )
A. 处的质点起始振动方向向y轴负方向
B. 时,两列波相遇
C. 两列波叠加稳定后,处的质点振幅为11 cm
D. 处的质点在0~4 s内运动的路程为22 cm
【答案】BD
【解析】
【详解】A.处质点最先由的波引起振动,质点起振方向与波源一致;由图2得起振方向沿轴正方向,因此起始振动方向沿轴正方向,故A错误;
B.在处,时波传到,传播距离
得波速
由振动图像得两波周期,因此波长
两波源相距,两列波相向传播,相遇时间,故B正确;
C.x=4 m处到两个波源的路程差
两波源起振方向相反,路程差为整数波长时,振动相消,振幅为,故C错误;
D.对处质点:内两列波都还未传到,质点不动,路程为
内共,只有的波,一个周期内路程为
内共,的波也传到,路程差,波源反相,振动相消,振幅,半个周期路程为
总路程,故D正确。
故选BD。
10. 如图所示,在竖直平面内一轻质弹力绳的一端固定于P点,另一端经光滑孔钉Q连接质量的小球,该球穿过与水平成30°角的直杆MN。点P、Q在同一水平线上,PQ间距为弹力绳原长,O是直杆上一点,QO垂直于杆。现将小球拉至与Q等高的A点由静止释放,小球沿杆运动到最低点B(未标记)。已知小球与杆间的动摩擦因数,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,劲度系数,其弹性势能与伸长量x的关系,重力加速度g取,QO间距。下列说法正确的是( )
A. 小球静止释放瞬间的加速度大小为
B. 小球从A点下滑至B点过程中,摩擦力先减小后增大
C. 小球从A点到O点时间小于从O点到B点时间
D. 小球释放后第二次速度为零时,距A点的距离为1m
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.小球从A点下滑至B点过程中,设连接小球的弹力绳与斜面的夹角为,则小球受到的摩擦力为可知小球受到的摩擦力保持不变;小球静止释放瞬间,小球所受弹力大小为
由牛顿第二定律可得
解得小球静止释放瞬间的加速度大小为,故A正确,B错误;
C.当小球运动到O点时,弹力绳弹力与斜面垂直,此时沿斜面方向有
可知O点为平衡位置;小球在O点上方时,弹力绳弹力沿斜面方向的分力指向O点,设小球所处位置离O点距离为,此时连接小球的弹力绳与斜面的夹角为,则弹力绳弹力沿斜面方向的分力为
同理可知小球在O点下方时,弹力绳弹力沿斜面方向的分力指向O点,弹力绳弹力沿斜面方向的分力仍为,所以小球从A点下滑至B点做简谐运动,根据对称性可知,小球从A点到O点时间等于从O点到B点时间,故C错误;
D.根据对称性可知,
小球运动到最低点B后反向沿斜面向上运动,仍做简谐运动,设新的平衡位置离O点距离为,根据平衡条件可得
解得
可知B点与新的平衡位置的距离为
根据对称性可知,小球释放后第二次速度为零的位置离B点距离为
故小球释放后第二次速度为零时,距A点的距离为,故D正确。
故选AD。
三、实验探究题:本题共2小题,共16分。
11. 某实验小组利用打点计时器探究匀变速直线运动的规律。实验中所用打点计时器为电火花计时器,纸带中相邻计数点间有4个点未画出,计数点间的距离如下表所示(单位:cm)。
计数点
0~1
1~2
2~3
3~4
4~5
相邻计数点距离
4.20
5.00
6.80
8.60
10.40
(1)电火花计时器使用的是______电源(填“交流”或“直流”)。
(2)根据纸带数据,打计数点4时小车的速度大小______及小车的加速度大小______(保留两位有效数字)。
【答案】(1)
交流 (2) ①.
②.
【解析】
【小问1详解】
无论是电火花计时器还是电磁打点计时器,都使用交流电源,因此填交流。
【小问2详解】
[1]打点计时器的打点频率为,打点周期为,题目中相邻计数点间有4个点未画出,因此相邻计数点的时间间隔。计数点4是段的中间时刻,因此
[2]观察纸带数据,打点稳定之后,相邻相等时间内的位移差
根据匀变速直线运动推论
得
12. 某学习小组测量一节干电池的电动势和内阻。实验室提供了如下器材:
A.干电池一节:电动势约为,内阻
B.电流表:量程,内阻
C.电压表:量程,内阻未知
D.滑动变阻器1:,额定电流
E.滑动变阻器2:,额定电流
F.开关、导线若干
(1)在现有器材的条件下,为了减小实验误差,实验电路图应选择图中的______(填“甲”或“乙”),滑动变阻器应选______(填选项前的字母)
(2)该小组实验探究时,通过调节滑动变阻器并记录电压表和电流表的示数,结果发现电压表示数的变化范围比较小,于是他们找来某定值电阻改进了实验方案,重新测量并作出U-I图像如图丙所示。请结合图像,回答以下问题:
①用笔画线代替导线,请在答题卡上按照改进后的方案,将实物图丁连接成完整电路______。
②若实验室中可选定值电阻或,则根据U-I图像可知,所选的定值电阻为______(填“”或“”)。
③在满足②问条件下,结合U-I图像可知:该电源的电动势______;内阻______(结果均保留2位有效数字)。
【答案】(1) ①. 甲 ②. D
(2) ①. ②. ③. 1.5 ④. 0.80
【解析】
【小问1详解】
[1]电流表内阻已知,甲图中电流表串联在干路,系统误差可以通过已知的电流表内阻消除,误差更小,因此选甲。
[2]干电池内阻较小,为方便调节,选阻值较小的滑动变阻器,大阻值滑动变阻器调节不便,因此滑动变阻器选。
【小问2详解】
[1]如图所示
[2]根据闭合电路欧姆定律
整理得
图像斜率的绝对值
由丙图得
已知,
若选,则,不符合题意;
若选,则,符合题意,故选。
[3] 图像纵轴截距等于电动势,由图得
[4]结合之前分析
四、计算题:本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不得分。
13. S500型涵道式浮空风力发电系统是我国自主研发的一项新能源科技突破,该系统利用充氦浮空器将发电平台运升至500米高空,解决了传统风电受地形和地面风速不稳的限制,展现了我国在新能源领域的技术自信与创新实力。某一个充氦浮空器从地面上升至500米高空的过程中,氦气对外做的膨胀功,内部氦气始终与外界大气保持热平衡(即氦气温度始终等于外界大气温度),且内部压强始终等于外界大气压。已知氦气的质量,,氦气内能变化,可视为理想气体。浮空器内氦气在地面和500米处的状态参数如下:
位置
压强P(Pa)
温度T(K)
体积V
地面
300
3000
500米高空
296
(1)求500米高空处氦气的体积;
(2)从地面上升至500米高空的过程中,求氦气与外界交换的热量Q。
【答案】(1)
(2)
氦气从外界吸收热量
【解析】
【小问1详解】
氦气可视为理想气体,满足理想气体状态方程
整理得
【小问2详解】
根据题意,氦气内能变化为
其中温度变化量
代入解得
浮空器上升过程中,氦气对外做的膨胀功
故外界对气体做功
根据热力学第一定律
解得
说明氦气从外界吸收的热量。
14. 如图所示,两平行金属导轨倾斜放置,与水平面夹角,导轨足够长,宽度。导轨间有一匀强磁场区域PQNM,匀强磁场方向垂直导轨平面(图中未画出),磁感应强度,磁场区域上下边界相距。现有两导体棒a、b,初始时,棒b刚好能静止在磁场上边界PQ处,棒a从距上边界处由静止释放。两棒发生弹性碰撞,碰撞时间极短,且碰撞前后两棒均沿导轨运动,棒a运动到最高点时外力作用使其静止不动。已知两导体棒长度均为l,质量、,电阻均为。棒a与导轨间无摩擦,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。导轨电阻不计,重力加速度g取。求:
(1)棒b与导轨间的动摩擦因数;
(2)碰撞后瞬间,棒b的速度大小;
(3)整个过程中产生的焦耳热Q。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
初始时棒静止,受力平衡:重力沿斜面向下的分力等于最大静摩擦力
解得
【小问2详解】
棒下滑过程无摩擦、无安培力,由动能定理得
解得
两棒发生弹性碰撞,满足动量守恒
机械能守恒
由弹性碰撞速度公式得
解得
【小问3详解】
碰撞后棒向下运动通过磁场区域,由第一问结论,可知重力分力与摩擦力平衡,合力只有安培力,仅安培力做功产生焦耳热。
对棒在磁场中运动过程用动量定理
由法拉第电磁感应得平均感应电动势
平均电流
联立解得
重力和摩擦力做功之和为0,动能的减少量全部转化为焦耳热
代入数据解得
15. 如图所示,在坐标系中,第二象限内有沿y轴负方向的匀强电场(未知);第一象限内有一矩形区域、且其内有垂直于纸面向外的匀强磁场(未画出),磁感应强度大小;第四象限矩形区域内有沿y轴负方向的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场,场强大小,磁感应强度大小。现有一质量为m,电量为+q的带电粒子从M点以速度射入电场,方向与x轴正方向夹角,经y轴上P点垂直y轴以速度立即射入矩形磁场区域,经过矩形磁场区域后从x轴上的N点射入第四象限,且与x轴正方向夹角,已知P点坐标为,不计粒子重力。求:
(1)MO的距离和场强大小;
(2)第一象限内矩形区域最小面积S;
(3)为了使粒子从x轴射出矩形区域OFGH,矩形区域OFGH最小宽度和最小长度。
【答案】(1),
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
粒子在第二象限匀强电场中做类斜抛运动,分解初速度 ,
粒子到达P点时y方向速度减为0,仅剩下x方向速度。 y方向做匀减速直线运动,平均速度
y方向位移为,运动时间
x方向做匀速直线运动,M点到y轴的距离
y方向加速度
由牛顿第二定律
得
【小问2详解】
粒子进入第一象限磁场,洛伦兹力提供向心力
轨道半径
粒子入射速度沿x正方向,故圆心在过P点垂直速度的y轴上,圆心坐标速度偏转角为,故圆心角也为,出射点A坐标满足 ,
当矩形一条边为PA,对边与圆弧相切时,面积最小,如图所示
故
【小问3详解】
粒子从N点进入第四象限叠加场,,
将粒子速度分解为(沿x正方向),对应的洛伦兹力与电场力平衡
解得
由速度分解矢量图可得,方向与x轴负方向夹角为,如图所示
粒子的实际运动为的匀速直线运动与匀速圆周运动的合运动。
同理圆周运动半径
粒子从出发,由几何关系得,向下运动的最大位移为
故最小宽度
圆周运动周期
粒子第一次回到x轴(射出),圆周运动轨迹如图所示
由几何关系可得,转过圆心角为,则粒子运动时间为,x方向总位移为N点x坐标加上匀速运动位移再加上圆周的弦长,故
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达州市普通高中2026届第二次诊断测试
物理试题
(本试卷满分100分,考试时间75分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、准考证号填写在答题卡上,并检查条形码粘贴是否正确。
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,将答题卡交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合要求。
1. 2025年3月,国内首款C-14核电池原型机“烛龙一号”研制成功,标志着我国在核能技术领域与微型核电池领域取得重大突破。其核反应方程为,由于C-14半衰期为5730年,该电池具有超长的使用寿命。下列说法正确的是( )
A. X为电子 B. X为中子
C. 该反应为衰变 D. 当温度降低时C-14半衰期将缩短
2. 2026年,我国将继续推进“嫦娥七号”任务,旨在寻找月球南极的水冰。若某探测器在离月面高度为h的圆形轨道上绕月做周期为T的匀速圆周运动,月球半径为R,引力常量为G。根据以上物理量,可以求出( )
A. 探测器的质量 B. 月球的质量
C. 月球的自转角速度 D. 月球对探测器的引力大小
3. 某地铁列车进站时采用分级制动技术,第一级制动是以大小为a的加速度匀减速直线运动,第二级制动是以大小为2a的加速度匀减速直线运动,直至停止。已知第一级制动的时间与第二级制动的时间相等,则第一级与第二级制动的位移之比为( )
A. 1∶1 B. 2∶1 C. 3∶2 D. 5∶2
4. 在某静电场中,取一条与x轴重合的电场线为研究对象,一负电荷在该电场线上的电势能Ep与位置x的关系如图所示,该负电荷仅在电场力作用下运动。下列说法正确的是( )
A. 电场线的方向沿x轴负方向
B. 负电荷在x1处受到的电场力大于x2处受到的电场力
C. 负电荷从x1处运动到x2处,电场力做正功
D. 电场中x1处的电势高于x2处的电势
5. 如图所示为一玩具起重机的电路示意图。变压器为理想变压器,电动机的内阻为5Ω,当a、b两端输入电压时,理想电流表的示数为2A,小灯泡(额定功率20W、额定电压20V)正常发光,电动机正常工作,使质量为5kg的物体恰好匀速上升。忽略一切阻力,重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A. 原、副线圈的匝数比为22∶1 B. 电动机的热功率为20 W
C. 物体匀速上升的速度为0.3m/s D. 若电动机被卡住,灯泡会变暗
6. 如图所示,曲线OCBA在竖直平面直角坐标系xOy中满足方程,O点为抛物线的顶点,O、C、B、A相邻两点的水平距离相等。先后从曲线上A、B、C三点分别以、和水平向左抛出三个小球,均击中O点,击中O点处的速度分别为、、。不计空气阻力,则下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图1所示,倾角的传送带以的速度顺时针匀速转动。一质量的工件(视为质点)时刻无初速度地放在传送带底端,时刻到达顶端,运动过程传送带对工件作用力的功率随时间的变化关系图线如图2所示。已知重力加速度取,,传送轮的大小不计。工件从释放运动至顶端的过程中,下列说法正确的是( )
A. 工件与传送带之间的动摩擦因数为0.6 B. 工件从释放运动至顶端的时间为8 s
C. 因摩擦产生的热量为48 J D. 比不放滑块多消耗的电能为96 J
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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。
8. 如图所示,让一束复色光沿亚克力玻璃棒(又称有机玻璃棒或PMMA棒)横切面射入,经过两次折射和一次反射后分解成a、b两束单色光,下列说法正确的是( )
A. 在同一介质中,b光的折射率较小
B. 在玻璃棒中,a光的传播速度比b光的大
C. 若用同一双缝干涉装置进行实验,a光产生的干涉条纹间距比b光的小
D. 若用同一单缝衍射装置进行实验,a光的中央亮纹更宽
9. 在同种均匀介质中,x轴上和处分别有两个波源和,在时刻两波源同时开始振动,其振动图像分别如图1、图2所示,形成的两列简谐横波沿x轴相向传播。时处的质点开始振动。下列说法正确的是( )
A. 处的质点起始振动方向向y轴负方向
B. 时,两列波相遇
C. 两列波叠加稳定后,处的质点振幅为11 cm
D. 处的质点在0~4 s内运动的路程为22 cm
10. 如图所示,在竖直平面内一轻质弹力绳的一端固定于P点,另一端经光滑孔钉Q连接质量的小球,该球穿过与水平成30°角的直杆MN。点P、Q在同一水平线上,PQ间距为弹力绳原长,O是直杆上一点,QO垂直于杆。现将小球拉至与Q等高的A点由静止释放,小球沿杆运动到最低点B(未标记)。已知小球与杆间的动摩擦因数,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,劲度系数,其弹性势能与伸长量x的关系,重力加速度g取,QO间距。下列说法正确的是( )
A. 小球静止释放瞬间的加速度大小为
B. 小球从A点下滑至B点过程中,摩擦力先减小后增大
C. 小球从A点到O点时间小于从O点到B点时间
D. 小球释放后第二次速度为零时,距A点的距离为1m
三、实验探究题:本题共2小题,共16分。
11. 某实验小组利用打点计时器探究匀变速直线运动的规律。实验中所用打点计时器为电火花计时器,纸带中相邻计数点间有4个点未画出,计数点间的距离如下表所示(单位:cm)。
计数点
0~1
1~2
2~3
3~4
4~5
相邻计数点距离
4.20
5.00
6.80
8.60
10.40
(1)电火花计时器使用的是______电源(填“交流”或“直流”)。
(2)根据纸带数据,打计数点4时小车的速度大小______及小车的加速度大小______(保留两位有效数字)。
12. 某学习小组测量一节干电池的电动势和内阻。实验室提供了如下器材:
A.干电池一节:电动势约为,内阻
B.电流表:量程,内阻
C.电压表:量程,内阻未知
D.滑动变阻器1:,额定电流
E.滑动变阻器2:,额定电流
F.开关、导线若干
(1)在现有器材的条件下,为了减小实验误差,实验电路图应选择图中的______(填“甲”或“乙”),滑动变阻器应选______(填选项前的字母)
(2)该小组实验探究时,通过调节滑动变阻器并记录电压表和电流表的示数,结果发现电压表示数的变化范围比较小,于是他们找来某定值电阻改进了实验方案,重新测量并作出U-I图像如图丙所示。请结合图像,回答以下问题:
①用笔画线代替导线,请在答题卡上按照改进后的方案,将实物图丁连接成完整电路______。
②若实验室中可选定值电阻或,则根据U-I图像可知,所选的定值电阻为______(填“”或“”)。
③在满足②问条件下,结合U-I图像可知:该电源的电动势______;内阻______(结果均保留2位有效数字)。
四、计算题:本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不得分。
13. S500型涵道式浮空风力发电系统是我国自主研发的一项新能源科技突破,该系统利用充氦浮空器将发电平台运升至500米高空,解决了传统风电受地形和地面风速不稳的限制,展现了我国在新能源领域的技术自信与创新实力。某一个充氦浮空器从地面上升至500米高空的过程中,氦气对外做的膨胀功,内部氦气始终与外界大气保持热平衡(即氦气温度始终等于外界大气温度),且内部压强始终等于外界大气压。已知氦气的质量,,氦气内能变化,可视为理想气体。浮空器内氦气在地面和500米处的状态参数如下:
位置
压强P(Pa)
温度T(K)
体积V
地面
300
3000
500米高空
296
(1)求500米高空处氦气的体积;
(2)从地面上升至500米高空的过程中,求氦气与外界交换的热量Q。
14. 如图所示,两平行金属导轨倾斜放置,与水平面夹角,导轨足够长,宽度。导轨间有一匀强磁场区域PQNM,匀强磁场方向垂直导轨平面(图中未画出),磁感应强度,磁场区域上下边界相距。现有两导体棒a、b,初始时,棒b刚好能静止在磁场上边界PQ处,棒a从距上边界处由静止释放。两棒发生弹性碰撞,碰撞时间极短,且碰撞前后两棒均沿导轨运动,棒a运动到最高点时外力作用使其静止不动。已知两导体棒长度均为l,质量、,电阻均为。棒a与导轨间无摩擦,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。导轨电阻不计,重力加速度g取。求:
(1)棒b与导轨间的动摩擦因数;
(2)碰撞后瞬间,棒b的速度大小;
(3)整个过程中产生的焦耳热Q。
15. 如图所示,在坐标系中,第二象限内有沿y轴负方向的匀强电场(未知);第一象限内有一矩形区域、且其内有垂直于纸面向外的匀强磁场(未画出),磁感应强度大小;第四象限矩形区域内有沿y轴负方向的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场,场强大小,磁感应强度大小。现有一质量为m,电量为+q的带电粒子从M点以速度射入电场,方向与x轴正方向夹角,经y轴上P点垂直y轴以速度立即射入矩形磁场区域,经过矩形磁场区域后从x轴上的N点射入第四象限,且与x轴正方向夹角,已知P点坐标为,不计粒子重力。求:
(1)MO的距离和场强大小;
(2)第一象限内矩形区域最小面积S;
(3)为了使粒子从x轴射出矩形区域OFGH,矩形区域OFGH最小宽度和最小长度。
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