内容正文:
高2023级高三质量监测试题
物理
注意事项:
1.考生领到答题卡后,须在规定区域填写本人的姓名、准考证号和座位号,并在答题卡背面用2B铅笔填涂座位号。
2.考生回答选择题时,选出每小题答案后,须用2B铅笔将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。考生回答非选择题时,须用0.5mm黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上。选择题和非选择题的答案写在试卷或草稿纸上无效。
3.考生不得将试卷、答题卡和草稿纸带离考场,考试结束后由监考员统一回收。
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 我国稀土储量丰富、提炼技术领跑全球,其中钇(Y)元素广泛应用于激光、超导等领域。研究发现,洁净金属钇的逸出功小于其表面吸附氧气后的逸出功。现用某一单色光照射洁净金属钇表面,恰好能发生光电效应。为使吸附氧气后的金属钇发生光电效应,需( )
A. 改用波长更长的入射光 B. 改用频率更高的入射光
C. 延长入射光的照射时间 D. 增加入射光的光子数目
【答案】B
【解析】
【详解】B.发生光电效应的条件为:入射光的光子能量大于或等于金属的逸出功,即
其中为普朗克常量,为入射光的频率。由题干可知,洁净钇的逸出功小于吸附氧气后的逸出功,且原单色光恰好能使洁净钇发生光电效应,因此原单色光的光子能量为
由于频率更高的入射光光子能量更大,可满足,所以为使吸附氧气后的金属钇发生光电效应,需改用频率更高的入射光,故B正确;
A.由可知,波长更长的入射光频率更低,光子能量更小,无法满足,所以不能使吸附氧气后的金属钇发生光电效应,故A错误;
CD.能否发生光电效应仅由入射光的频率决定,与入射光的照射时间无关,频率不足时延长照射时间仍无法发生光电效应;同理频率不足时增加光子数目也无法发生光电效应,故CD错误。
故选B。
2. 田径短跑训练中,运动员使用起跑器起跑。某型号起跑器脚踏下方安装了“弹簧—气缸活塞”双减震装置,简化模型如图所示。起跑时压缩弹簧同时也快速压缩气缸内的气体达到减震和保护关节的目的。气缸内密闭气体可视为理想气体,在压缩过程中气体温度升高,则该气缸内的气体( )
A. 分子总动能增大 B. 压强减小
C. 单位体积内的分子数减小 D. 分子热运动的平均动能不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.温度是分子热运动平均动能的标志,题目已知气体温度升高,则分子热运动的平均动能增大,所有分子的动能之和也增大,故A正确;
B.根据理想气体状态方程,气体被压缩,体积减小,同时温度升高,则压强一定增大,故B错误;
C.气体被压缩,体积减小,分子总数不变,则单位体积内的分子数增大,故C错误;
D.温度是分子热运动平均动能的标志,温度升高,分子热运动的平均动能增大,故D错误。
故选A。
3. 杆秤制作是中国历史悠久的传统手工技艺,其设计应用了力学原理。秤盘用三根长度相同的轻绳对称地连接在秤杆上。下列四杆秤所系轻绳长度相同,秤盘大小不同,秤盘加上被秤物品的质量相等,则连接秤盘的轻绳受到拉力最大的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】对秤盘和物品整体受力分析,受重力和三根绳子的拉力,设绳子与竖直方向夹角为,根据平衡条件有
解得
设绳长为,秤盘直径为,由几何关系可知
已知绳长和总质量相同,秤盘直径越大,越大,越大,越小,拉力越大。A图中直径最大,拉力最大。
故选A。
4. 我国特高压输电在全世界处于领先水平,特高压输电具备大容量、远距离、低损耗等显著优势。如图为远距离输电原理示意图,T1,T2均为理想变压器,变压器T1的输入电压U1保持不变,输电线上的等效电阻为r。下列判断正确的是( )
A. 变压器T1为降压变压器
B. 输电线上损耗的功率
C. 当用户增多,变压器T2的输入电压U3将增大
D. 当用户增多,输电线上损耗的功率与总功率之比增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.远距离输电为了减少线路损耗,需要提高电压,所以应为升压变压器,故A错误;
B.输电线上损耗的功率
题中公式中为输电电压而非输电线上的电压损失,故B错误;
C.当用户增多时,负载总电阻减小,降压变压器副线圈电流增大,根据电流比等于匝数反比,匝数比不变,则导致输电线电流增大,输电线上电压损失增大,由于不变则不变,所以的输入电压将减小,故C错误;
D.输电线上损耗的功率与总功率之比,当用户增多,增大,不变,所以该比值增大,故D正确。
故选D。
5. 如图所示,卫星P和Q在同一平面内绕地球做匀速圆周运动,P在轨道I上的周期为T1、Q在轨道Ⅱ上的周期为T2,O为地球的球心。某时刻OP与QP的夹角∠OPQ达最大值θ,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设卫星P的轨道半径为,卫星Q的轨道半径为。当PQ连线与卫星Q的轨道相切时,达到最大值,此时为直角三角形,且
由几何关系可知
根据开普勒第三定律有
整理得
将几何关系代入可得
即
故选C。
6. 如图甲所示,在水平面内的均匀介质中建立xOy坐标系,t=0时,两波源、沿垂直于xOy平面的z轴开始振动,振动图像分别如图乙、丙所示。t=4 s时,坐标原点O开始振动。已知两列波传到O点时的振幅分别为4 cm和3 cm,图中各点坐标分别为,,,。下列判断正确的是( )
A. 两列波在介质中的传播速度
B. 两列波传到a点时,质点O已振动的路程为2 cm
C. ab之间连线上(不含a、b两点)共有3个振动加强点
D. 之间连线上(不含,两点)共有7个振动加强点
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题意可知,波源(或)到原点O的距离,波传到O点的时间,则波速,故A错误;
B.由振动图像可知,两列波的周期T=2 s,则波长。 波传到a点的距离,所需时间,此时O点已振动的时间。 由图乙、丙可知,时刻向上振动,向下振动,两波源振动步调相反(反相), O点到两波源距离相等,路程差为0,故O点为振动减弱点, O点的合振幅,则在时间内,O点振动的路程,故B正确;
C.ab连线位于y轴上,该直线上任意一点到两波源的距离相等,路程差, 由于两波源反相,路程差为波长整数倍(包括0)的点均为振动减弱点,故ab连线上没有振动加强点,故C错误;
D.连线上(不含端点),路程差的范围为。 由于两波源为相反波,振动加强点满足路程差(k为整数),即路程差为奇数米。 在(−8,8)范围内的奇数有:±1,±3,±5,±7,共8个值,对应8个振动加强点,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,在xOy-z坐标系中,范围内有沿y轴正方向的匀强磁场,的范围内有沿y轴负方向的匀强磁场和匀强电场,两磁场磁感应强度大小均为,电场强度。一比荷的带正电粒子以速度从坐标原点沿x轴正方向射入匀强磁场中。忽略粒子重力,取,,则粒子第一次打在xOy平面时的位置坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】带电粒子在平面内做匀速圆周运动,轨迹如下图所示
圆周运动半径,由几何关系有
解得,在区域内运动时圆心的坐标为
由几何关系,则
粒子第一次打在xOy平面时的坐标
范围内,在磁场中运动时有,由上述分析可知运动时间
范围内沿轴做匀加速直线运动有,
联立解得坐标,则粒子第一次打在xOy平面时的位置坐标为。
故选D。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,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。
8. 如图所示,一束单色光从空气斜射入游泳池,光在水面的入射点为O,初始入射角,水对该光的折射率。保持入射点O不变,将入射光线绕O点在竖直平面内顺时针旋转,且始终保持入射角,不考虑光在池底的反射,则在旋转过程中( )
A. 折射角大小始终小于 B. 光在水中的传播速度保持不变
C. 入射角的变化量等于折射角的变化量 D. 光束可能在水面发生全反射
【答案】AB
【解析】
【详解】A.根据折射定律:
解得,即。
因此,无论入射角如何变化,折射角始终小于 ,选项A正确。
B.光在介质中的传播速度:,题中未提及光的频率或波长改变,故折射率 恒定,光速 不变,选项B正确。
C.折射定律中角度的正弦值之比为常数,因此角度的变化量不相等,选项C错误。
D.全反射需满足两个条件:1、光从光密介质射向光疏介质;2、入射角大于或等于临界角。本题中光从空气射入水,属于光疏→光密介质,不可能发生全反射,选项D错误。
故选AB。
9. 如图所示,圆形铁芯上绕有螺线管I和螺线管II,螺线管I与间距为L的水平且平行金属导轨mn、pq连接,铁芯左侧有垂直导轨向下、大小为B的匀强磁场。均匀金属棒a向右运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,其总电阻为R、长为2L。螺线管II与电阻不可忽略的线框连接,金属圆环b与线框处于同一平面。螺线管线圈的直流电阻以及mn、pq杆的电阻均忽略不计。下列说法正确的是( )
A. 若棒a以速度v做匀速直线运动,则棒两端的电势差大小为
B. 若棒a以速度v做匀速直线运动,则通过棒的电流大小为
C. 若棒a的速度v满足,b环内将产生顺时针(从上向下看)电流
D. 若棒a的速度v满足,b环内将产生顺时针(从上向下看)电流
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.金属棒 a 的有效切割长度为导轨间距L,产生的感应电动势为E=BLv
棒的总电阻为R,但接入电路的电阻仅为棒的一半
由闭合电路欧姆定律得
整个棒全部在磁场中切割,总感应电动势为
只有导轨间部分有电流,电流在棒上的电势降落为 ,
因此棒两端总电势差 ,故A正确,B错误;
C.若则感应电动势
电流 ,
电流随时间线性变化,因此螺线管I中的磁场线性变化,螺线管中会产生恒定的感应电流,那么穿过 的磁通量恒定,因此 环内没有感应电流,C错误;
D.若 则感应电动势
那么电流的变化率 随 变化,因此螺线管中产生的感应电流随时间变化,穿过 的磁通量变化,中 会产生感应电流:
由右手定则可知, 中电流方向在左侧闭合回路中为顺时针方向(从上向下看),螺线管I中电流从上流入、从下流出,铁芯中从上向下看磁感线顺时针且增强;由楞次定律知,螺线管 感应电流沿铁芯逆时针,右侧线框从上向下看感应电流为逆时针,线框内穿过的磁通量垂直纸面向外且增大;再由楞次定律知, 中感应磁场需阻碍向外磁通量增大,因此感应电流产生的磁场垂直纸面向下,根据安培定则,中感应电流从上向下看为顺时针,故D正确。
故选AD 。
10. 如图甲所示,足够长的水平传送带在电动机带动下沿逆时针方向匀速转动。木板b左端有木块a,将它们轻放在传送带右端,a、b在0~3 s内运动的v-t图如图乙所示。已知a、b质量均为,b与传送带之间的动摩擦因数,重力加速度。下列判断正确的是( )
A. 传送带的速度大小为10 m/s
B. a与b之间的摩擦因数
C. a与b之间摩擦生热
D. 电动机0~3 s内因传送a、b多消耗的能量
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.设a与b之间的摩擦因数为,对a由牛顿第二定律得
对b由牛顿第二定律得
设传送带速度为v,结合图乙,分别对a、b由运动学公式得,
联立解得,,故A错误,B正确;
C.内的总位移
的总位移
a与b之间的相对位移
a与b之间的摩擦力
a与b之间的摩擦生热 C正确;
D.s内,与传送带相对滑动,滑动摩擦力
传送带位移
传送带克服滑动摩擦力做功
内b与传送带相对静止,b与传送带间静摩擦力
传送带位移
传送带克服静摩擦力做功
电动机0~3 s内因传送a、b多消耗的能量, D错误。
故选BC 。
三、非选择题:本题共5小题,共54分,其中第13~15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 某实验小组用以下方案开展实验测量重力加速度。他们准备了不易伸长的细线、带孔小球、铁架台、刻度尺、游标卡尺和停表等器材。
(1)将细线的一端系着小球,另一端固定在铁架台上,把铁架台放在实验桌边,使铁夹伸到桌面以外,让摆球自由下垂。
(2)用刻度尺量出悬线长度,用游标卡尺量出摆球的直径,由图甲可读出小球直径______mm。
(3)把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度(左右)后释放。从摆球某次通过图中的_______(选填“a”“b”或“c”)时启动停表开始计时,然后测出次全振动的时间,求出周期。
(4)该小组同学设计了下列三种数据处理方法,其中最能有效减小偶然误差的是_________。
A.
次数数据
1
2
3
平均
L/m
0.80
1.00
1.20
T/s
1.80
2.00
2.20
/m·s-2
9.75
9.87
9.79
9.80
B.
次数数据
1
2
3
平均
L/m
0.80
1.00
1.20
1.00
T/s
1.80
2.00
2.20
2.00
/m·s-2
9.86
C.
次数数据
1
2
3
平均
L/m
1.00
1.00
1.00
T/s
1.99
2.01
2.02
/m·s-2
9.97
9.77
9.68
9.80
【答案】 ①. ②. b ③. A
【解析】
【详解】(2)使用10分度游标卡尺,主尺读数为10,游标尺第5格对齐。 游标读数为 。总读数:
(3)计时起点应选 b点(平衡位置)开始计时,此处摆球速度最大,通过时间最短,便于精确判断时刻,减小人为计时误差。
(4)A.根据单摆周期公式:
解得
由于实验误差的存在,不同摆长,单摆周期不同,重力加速度的测量值略有偏差,采用图象法或逐组计算再取平均的方法可以减小误差,故A正确;
B.不同摆长,单摆周期不同,因此不能将摆长和周期取平均值,然后根据单摆周期公式求解重力加速度,故B错误;
C.为了减小误差,要改变单摆的摆长,进行多次测量,再求解重力加速度的平均值,故C错误。
故选A。
12. 某同学设计了如图所示的电路来测量电流表A的内阻,实验室提供了以下实验器材:
A.电源(内阻约为)
B.滑动变阻器
C.定值电阻
D.待测内阻的电流表(内阻约为)
E.电流表(内阻约为)
F.开关一个,导线若干
(1)为了测量电流表的内阻,①处应选________,②处应选________。(均选填器材前的字母)
(2)图乙为实验器材部分连线图,用笔划线代替导线将乙图连接成完整电路。
(3)接好电路,接通电源,多次改变滑片的位置,记录对应的电流表A示数和电流表示数,以为纵坐标、为横坐标,描点作图,算出其斜率为。已知定值电阻的阻值为,可求得待测电流表的内阻_______(用和表示)。
(4)在不损坏电表的前提下,将甲图中的滑动变阻器滑片从最下端滑向上端,随着滑片移动距离的增加,两电流表示数也随之增加,下列反映两电流表示数之差的绝对值随距离变化的图像中,正确的是_______。
A. B. C. D.
【答案】(1) ①. D ②. E
(2) (3) (4)A
【解析】
【小问1详解】
[1][2]电路中①与定值电阻并联,需要放置待测电流表,②在干路测总电流,需要放置另一块电流表。因此①处应选D,②处应选E。
【小问2详解】
按图甲电路所示,实物接线如下
【小问3详解】
根据并联电路电压相等,有
整理得
图像斜率为,则
解得
【小问4详解】
设电路中与待测电流表的并联阻值为,②处及电源内阻总和为,滑动变阻器的长度为,总电阻为,滑片移动距离为时,滑动变阻器接入电阻满足
因两电流表示数之差的绝对值
则并联部分的电压可表示为
整理得
其中、、为常数,可知该函数斜率随增大逐渐增大,即随增大增长越来越快,曲线向上弯。
故选A。
13. 2026年春晚舞台上,人形机器人与武校少年共同演绎一场震撼全球的科技武术秀——“武BOT”。实验室研究过程中,某轮式机器人与少年同步完成一套“三段式”武术动作,轮式机器人的运动被建模为三段。t=0时,机器人从静止开始以加速度做匀加速运动;当速度达到后,机器人保持匀速前进,手部配合少年“劈棍”“格挡”。t=5s时,机器人收势做匀减速运动,经1s停止,手部完成“抱拳定式”。这段时间内机器人的运动可视为直线运动,求机器人:
(1)5s~6s内的加速度大小;
(2)0~6s内的平均速度大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由题意知,5s~6s内的加速度大小
【小问2详解】
机器人速度达到用时
通过的位移
机器人内通过的位移
机器人内通过的位移
0~6s内的平均速度大小
14. 如图所示为某转动装置,足够长的竖直转轴OO'一端固定在O点。套在转轴上的轻质弹簧上端连着圆环a,下端连着转轴上的O点。圆环a下端固定一根轻杆,轻杆下端固定小球b,小球b通过轻绳系着小球c。开始时系统保持静止,弹簧的压缩量为0.2L;加速后使装置保持某角速度匀速转动,ab间的轻杆与竖直转轴的夹角为,此时bc间的轻绳与竖直方向的夹角为。已知a、b、c的质量均为m,轻杆长为0.6L,轻绳长为0.8L。弹簧始终在弹性限度内,忽略摩擦和空气阻力,小球b、c均可视为质点。取重力加速度为g,,,求:
(1)弹簧的劲度系数k;
(2)小球c做匀速圆周运动的角速度的大小;
(3)小球c做匀速圆周运动半个周期过程中,轻绳对小球c的冲量大小I。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
初始系统静止,对a、b、c整体受力分析,竖直方向弹簧弹力平衡总重力,由胡克定律
解得
【小问2详解】
小球c做匀速圆周运动的轨道半径为
对小球c受力分析:竖直方向拉力分力平衡重力,水平方向拉力分力提供向心力
两式相除得
代入、
解得
【小问3详解】
半个周期的时间
根据动量定理,合冲量等于动量变化,半个周期后速度大小不变,方向反向,动量变化量大小
动量变化为水平方向,重力冲量为竖直方向,拉力冲量满足矢量关系
代入、
综合解得
15. 如图所示,在光滑绝缘水平桌面上建立xOy坐标系,在第一、二象限内分别有沿y轴负方向和沿x轴正方向的匀强电场,电场强度大小均为E。虚线为以坐标原点O为中心的边长等于8b的正方形边界。一质量为m,电荷量为q(q>0)的小球甲从第二象限内某点由静止释放,释放点坐标满足。若小球甲释放点的横坐标,一段时间后小球甲与静止在x轴上质量为m的不带电小球乙发生碰撞,碰后粘在一起。求:
(1)小球乙最初的位置坐标;
(2)小球甲、乙碰撞损失的机械能的大小;
(3)若将小球甲从曲线上任意位置释放,同时移去小球乙求小球甲进入第四象限到正方形右侧边界的最长时间。
【答案】(1)(2b,0)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由题可知,释放点的坐标(-b,b)小球运动到y轴时,根据动能定理
可得
小球在第一象限后做类平抛运动,
其中
解得
小球乙最初的位置坐标(2b,0)。
【小问2详解】
碰撞前小球甲的速度
碰撞过程中满足动量守恒
损失机械能的大小
解得
【小问3详解】
设小球释放点的坐标(x,y)满足
在第二象限内,根据动能定理
进入第一象限后做类平抛运动,则,,
解得,,
进入第四象限后做匀速运动,若从正方形右侧边界射出,则x轴方向
在y轴方向上
时间取最大值时
代入可得
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
高2023级高三质量监测试题
物理
注意事项:
1.考生领到答题卡后,须在规定区域填写本人的姓名、准考证号和座位号,并在答题卡背面用2B铅笔填涂座位号。
2.考生回答选择题时,选出每小题答案后,须用2B铅笔将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。考生回答非选择题时,须用0.5mm黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上。选择题和非选择题的答案写在试卷或草稿纸上无效。
3.考生不得将试卷、答题卡和草稿纸带离考场,考试结束后由监考员统一回收。
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 我国稀土储量丰富、提炼技术领跑全球,其中钇(Y)元素广泛应用于激光、超导等领域。研究发现,洁净金属钇的逸出功小于其表面吸附氧气后的逸出功。现用某一单色光照射洁净金属钇表面,恰好能发生光电效应。为使吸附氧气后的金属钇发生光电效应,需( )
A. 改用波长更长的入射光 B. 改用频率更高的入射光
C. 延长入射光的照射时间 D. 增加入射光的光子数目
2. 田径短跑训练中,运动员使用起跑器起跑。某型号起跑器脚踏下方安装了“弹簧—气缸活塞”双减震装置,简化模型如图所示。起跑时压缩弹簧同时也快速压缩气缸内的气体达到减震和保护关节的目的。气缸内密闭气体可视为理想气体,在压缩过程中气体温度升高,则该气缸内的气体( )
A. 分子总动能增大 B. 压强减小
C. 单位体积内的分子数减小 D. 分子热运动的平均动能不变
3. 杆秤制作是中国历史悠久的传统手工技艺,其设计应用了力学原理。秤盘用三根长度相同的轻绳对称地连接在秤杆上。下列四杆秤所系轻绳长度相同,秤盘大小不同,秤盘加上被秤物品的质量相等,则连接秤盘的轻绳受到拉力最大的是( )
A. B. C. D.
4. 我国特高压输电在全世界处于领先水平,特高压输电具备大容量、远距离、低损耗等显著优势。如图为远距离输电原理示意图,T1,T2均为理想变压器,变压器T1的输入电压U1保持不变,输电线上的等效电阻为r。下列判断正确的是( )
A. 变压器T1为降压变压器
B. 输电线上损耗的功率
C. 当用户增多,变压器T2的输入电压U3将增大
D. 当用户增多,输电线上损耗的功率与总功率之比增大
5. 如图所示,卫星P和Q在同一平面内绕地球做匀速圆周运动,P在轨道I上的周期为T1、Q在轨道Ⅱ上的周期为T2,O为地球的球心。某时刻OP与QP的夹角∠OPQ达最大值θ,则( )
A. B. C. D.
6. 如图甲所示,在水平面内的均匀介质中建立xOy坐标系,t=0时,两波源、沿垂直于xOy平面的z轴开始振动,振动图像分别如图乙、丙所示。t=4 s时,坐标原点O开始振动。已知两列波传到O点时的振幅分别为4 cm和3 cm,图中各点坐标分别为,,,。下列判断正确的是( )
A. 两列波在介质中的传播速度
B. 两列波传到a点时,质点O已振动的路程为2 cm
C. ab之间连线上(不含a、b两点)共有3个振动加强点
D. 之间连线上(不含,两点)共有7个振动加强点
7. 如图所示,在xOy-z坐标系中,范围内有沿y轴正方向的匀强磁场,的范围内有沿y轴负方向的匀强磁场和匀强电场,两磁场磁感应强度大小均为,电场强度。一比荷的带正电粒子以速度从坐标原点沿x轴正方向射入匀强磁场中。忽略粒子重力,取,,则粒子第一次打在xOy平面时的位置坐标为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,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。
8. 如图所示,一束单色光从空气斜射入游泳池,光在水面的入射点为O,初始入射角,水对该光的折射率。保持入射点O不变,将入射光线绕O点在竖直平面内顺时针旋转,且始终保持入射角,不考虑光在池底的反射,则在旋转过程中( )
A. 折射角大小始终小于 B. 光在水中的传播速度保持不变
C. 入射角的变化量等于折射角的变化量 D. 光束可能在水面发生全反射
9. 如图所示,圆形铁芯上绕有螺线管I和螺线管II,螺线管I与间距为L的水平且平行金属导轨mn、pq连接,铁芯左侧有垂直导轨向下、大小为B的匀强磁场。均匀金属棒a向右运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,其总电阻为R、长为2L。螺线管II与电阻不可忽略的线框连接,金属圆环b与线框处于同一平面。螺线管线圈的直流电阻以及mn、pq杆的电阻均忽略不计。下列说法正确的是( )
A. 若棒a以速度v做匀速直线运动,则棒两端的电势差大小为
B. 若棒a以速度v做匀速直线运动,则通过棒的电流大小为
C. 若棒a的速度v满足,b环内将产生顺时针(从上向下看)电流
D. 若棒a的速度v满足,b环内将产生顺时针(从上向下看)电流
10. 如图甲所示,足够长的水平传送带在电动机带动下沿逆时针方向匀速转动。木板b左端有木块a,将它们轻放在传送带右端,a、b在0~3 s内运动的v-t图如图乙所示。已知a、b质量均为,b与传送带之间的动摩擦因数,重力加速度。下列判断正确的是( )
A. 传送带的速度大小为10 m/s
B. a与b之间的摩擦因数
C. a与b之间摩擦生热
D. 电动机0~3 s内因传送a、b多消耗的能量
三、非选择题:本题共5小题,共54分,其中第13~15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 某实验小组用以下方案开展实验测量重力加速度。他们准备了不易伸长的细线、带孔小球、铁架台、刻度尺、游标卡尺和停表等器材。
(1)将细线的一端系着小球,另一端固定在铁架台上,把铁架台放在实验桌边,使铁夹伸到桌面以外,让摆球自由下垂。
(2)用刻度尺量出悬线长度,用游标卡尺量出摆球的直径,由图甲可读出小球直径______mm。
(3)把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度(左右)后释放。从摆球某次通过图中的_______(选填“a”“b”或“c”)时启动停表开始计时,然后测出次全振动的时间,求出周期。
(4)该小组同学设计了下列三种数据处理方法,其中最能有效减小偶然误差的是_________。
A.
次数数据
1
2
3
平均
L/m
0.80
1.00
1.20
T/s
1.80
2.00
2.20
/m·s-2
9.75
9.87
9.79
9.80
B.
次数数据
1
2
3
平均
L/m
0.80
1.00
1.20
1.00
T/s
1.80
2.00
2.20
2.00
/m·s-2
9.86
C.
次数数据
1
2
3
平均
L/m
1.00
1.00
1.00
T/s
1.99
2.01
2.02
/m·s-2
9.97
9.77
9.68
9.80
12. 某同学设计了如图所示的电路来测量电流表A的内阻,实验室提供了以下实验器材:
A.电源(内阻约为)
B.滑动变阻器
C.定值电阻
D.待测内阻的电流表(内阻约为)
E.电流表(内阻约为)
F.开关一个,导线若干
(1)为了测量电流表的内阻,①处应选________,②处应选________。(均选填器材前的字母)
(2)图乙为实验器材部分连线图,用笔划线代替导线将乙图连接成完整电路。
(3)接好电路,接通电源,多次改变滑片的位置,记录对应的电流表A示数和电流表示数,以为纵坐标、为横坐标,描点作图,算出其斜率为。已知定值电阻的阻值为,可求得待测电流表的内阻_______(用和表示)。
(4)在不损坏电表的前提下,将甲图中的滑动变阻器滑片从最下端滑向上端,随着滑片移动距离的增加,两电流表示数也随之增加,下列反映两电流表示数之差的绝对值随距离变化的图像中,正确的是_______。
A. B. C. D.
13. 2026年春晚舞台上,人形机器人与武校少年共同演绎一场震撼全球的科技武术秀——“武BOT”。实验室研究过程中,某轮式机器人与少年同步完成一套“三段式”武术动作,轮式机器人的运动被建模为三段。t=0时,机器人从静止开始以加速度做匀加速运动;当速度达到后,机器人保持匀速前进,手部配合少年“劈棍”“格挡”。t=5s时,机器人收势做匀减速运动,经1s停止,手部完成“抱拳定式”。这段时间内机器人的运动可视为直线运动,求机器人:
(1)5s~6s内的加速度大小;
(2)0~6s内的平均速度大小。
14. 如图所示为某转动装置,足够长的竖直转轴OO'一端固定在O点。套在转轴上的轻质弹簧上端连着圆环a,下端连着转轴上的O点。圆环a下端固定一根轻杆,轻杆下端固定小球b,小球b通过轻绳系着小球c。开始时系统保持静止,弹簧的压缩量为0.2L;加速后使装置保持某角速度匀速转动,ab间的轻杆与竖直转轴的夹角为,此时bc间的轻绳与竖直方向的夹角为。已知a、b、c的质量均为m,轻杆长为0.6L,轻绳长为0.8L。弹簧始终在弹性限度内,忽略摩擦和空气阻力,小球b、c均可视为质点。取重力加速度为g,,,求:
(1)弹簧的劲度系数k;
(2)小球c做匀速圆周运动的角速度的大小;
(3)小球c做匀速圆周运动半个周期过程中,轻绳对小球c的冲量大小I。
15. 如图所示,在光滑绝缘水平桌面上建立xOy坐标系,在第一、二象限内分别有沿y轴负方向和沿x轴正方向的匀强电场,电场强度大小均为E。虚线为以坐标原点O为中心的边长等于8b的正方形边界。一质量为m,电荷量为q(q>0)的小球甲从第二象限内某点由静止释放,释放点坐标满足。若小球甲释放点的横坐标,一段时间后小球甲与静止在x轴上质量为m的不带电小球乙发生碰撞,碰后粘在一起。求:
(1)小球乙最初的位置坐标;
(2)小球甲、乙碰撞损失的机械能的大小;
(3)若将小球甲从曲线上任意位置释放,同时移去小球乙求小球甲进入第四象限到正方形右侧边界的最长时间。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$