内容正文:
孝感市2026届高三年级第二次统一考试
物 理
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答: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。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将答题卡上交。
一、选择题;本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1. 在核反应中,中子轰击一个原子核有多种可能的裂变方式,其中一种裂变方式的反应方程为,则下列叙述正确的是( )
A. X原子核中含有54个质子
B. X原子核中含有53个中子
C. 裂变时释放能量是因为亏损的质量变成了能量
D. 裂变时释放能量,出现质量亏损,质量数不守恒
【答案】A
【解析】
【详解】AB.由电荷数守恒、质量数守恒,得裂变反应方程为
X的质子数=54
X的中子数=质量数-质子数=132-54=78,故A正确,B错误;
C.裂变时释放能量是因为减少的质量按的等价关系对应着释放出的能量,故C错误;
D.核反应中总质量数(核子总数)始终守恒,质量亏损是静止质量减少,不改变质量数,故D错误。
故选A。
2. 智能汽车搭载了“空气悬挂”结构。空气悬挂是一种先进的汽车悬挂系统,用压缩空气替代传统金属弹簧,其核心控制器ECU能够根据路况和各类传感器的信号自动调整车身高度,兼顾舒适、操控与通过性能,进一步提升汽车的行驶稳定性。空气悬挂安装在汽车的前轴和后轴上,如图甲所示,其构造可简化为如图乙所示的气缸活塞模型,气缸上部与汽车底盘相连,活塞通过连杆与车轮轴连接。乘客上车后,缸内气体被压缩,车身缓慢下降。车辆启动后,气泵开始充气,将车身提升至舒适的高度。假设缸内气体为理想气体,气缸导热性能良好,不计活塞与气缸间的摩擦,乘客上车后,以下说法正确的是( )
A. 外界对缸内气体做正功,气体内能增加
B. 气体对外放热,气体内能减少
C. 气泵缓慢给气缸充气,车身上升过程中气缸内气体压强不变
D. 气泵缓慢给气缸充气,车身上升过程中气缸内气体压强逐渐增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.乘客上车后,缸内气体被压缩,外界对气体做正功,气缸导热性能良好,缸内气体温度始终等于环境温度,温度保持不变,而理想气体内能仅由温度决定,因此缸内气体内能不变,A错误;
B.缸内气体内能不变,外界对气体做正功,即,根据热力学第一定律
可得,气体对外放热,B错误;
CD.设缸内气体压强为,活塞面积为,车身总重力为,大气压为,平衡时满足
即
车身上升过程中,车身总重力、活塞面积都不变,因此缸内气体压强保持不变。C正确,D错误。
故选C 。
3. 我国星际探测事业在一代代中国航天人的持续奋斗中不断开创新高度。下表是几颗星际探测器的相关信息:
名称
种类
发射时间
运行周期
轨道
东方红一号
首颗人造地球卫星
1970年4月24日
1.9小时
椭圆
嫦娥一号
首颗月球探测器
2007年10月24日
2.1小时
圆
天问一号
首颗火星探测器
2020年7月23日
8.2小时
椭圆
夸父一号
首颗太阳探测卫星(绕地运行)
2022年10月9日
1.7小时
圆
根据以上信息可确认( )
A. “嫦娥一号”的公转角速度比“夸父一号”的公转角速度大
B. “嫦娥一号”的发射速度比“天问一号”的发射速度小
C. “东方红一号”的绕地球运行半长轴比“夸父一号”绕地球运行的轨道半径小
D. “东方红一号”和“夸父一号”分别与地球的连线在相等的时间内扫过的面积相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.由角速度定义
得嫦娥一号角速度更小,故A错误;
B.“嫦娥一号”仅飞往地月系内的月球,发射速度小于第二宇宙速度;“天问一号”需脱离地月系飞往火星,发射速度大于第二宇宙速度,因此嫦娥一号发射速度更小,故B正确;
C.“东方红一号”和“夸父一号”均绕地球运行,根据开普勒第三定律
东方红一号周期1.9h大于夸父一号的1.7h,故东方红一号的轨道半长轴更大,故C错误;
D.开普勒第二定律仅适用于同一个环绕天体与中心天体的连线,两个不同的环绕天体不满足相等时间内扫过面积相等,故D错误。
故选B。
4. 如图所示,一根粗糙的水平横杆上套有、两个轻环,系在两环上的等长细绳拴住的书本处于静止状态,现对施加一水平向右的外力,使缓慢向右移动,该过程中环始终保持静止状态,则下列说法正确的是( )
A. A环对杆的摩擦力变小 B. 杆对B环的摩擦力变大
C. 杆对B环的作用力不变 D. 细绳对A环的拉力变小
【答案】C
【解析】
【详解】D.对施加外力前,两细绳与竖直方向的夹角设为,由对称性可知两细绳上的拉力相等,设为,设书的重力为。由竖直方向的平衡得
得
缓慢向右移动后,变大,变小,故细绳对A环的拉力变大,故D错误;
A.A环受到的摩擦力,
缓慢向右移动后,变大,变大,A环受到的摩擦力变大,由牛顿第三定律得
A环对杆的摩擦力也变大,故A错误;
B.受到杆的支持力,不变,缓慢向右移动过程中,受到杆的滑动摩擦力,不变,故B错误;
C.杆对B环的作用力为和合力,因和大小和方向都不变,故它们的合力大小和方向也不变,故C正确。
故选C。
5. 如图,摩天轮逆时针转动,观察者记录某一轿厢不同时刻偏离竖直中心轴的水平位移,从该轿厢经过最低位置开始计时,他将测量数据绘制成图像如图所示,研究发现该图像为正弦曲线,下列说法正确的是( )
A. 轿厢做匀速圆周运动且速率为
B. 该轿厢在时刻速率最小
C. 在时刻轿厢加速度为零
D. 时刻轿厢对乘客作用力最大
【答案】A
【解析】
【详解】A.匀速圆周运动的线速率 ,其中半径,因此,A正确;
B.轿厢做匀速圆周运动,速率始终保持不变,B错误;
C.时,水平位移,轿厢运动到最高点,匀速圆周运动始终存在向心加速度,加速度不为零,C错误;
D.时,水平位移,轿厢运动到左侧水平位置;轿厢对乘客作用力最大的位置是最低点,D错误。
故选A。
6. 如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1,在副线圈接上内阻为的电动机,原线圈接在电压恒为的正弦交流电源上,已知电动机的机械效率为60%,下列说法正确的是( )
A. 原线圈的电流为 B. 副线圈的电流为
C. 电动机两端的电压为 D. 原线圈的输入功率为
【答案】B
【解析】
【详解】C.理想变压器原副线圈电压比满足
因此副线圈电压,即电动机两端电压,故C错误;
B.电动机是非纯电阻用电器,总功率
内阻发热功率
已知机械效率,因此发热功率
得
即副线圈电流为,故B正确;
A.根据变压器电流比
得原线圈电流,故A错误;
D.原线圈输入功率等于副线圈输出功率,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,一轻质弹簧一端系在竖直放置的半径为的圆环顶点,另一端系一质量为的小球。开始时弹簧处于压缩状态,,小球由点静止释放后运动到最低点时,对圆环恰好没有压力,小球在、两点弹簧弹力大小相等,不计一切摩擦阻力,重力加速度为,,。下列说法正确的是( )
A. 从到的过程中,小球的机械能先减小后增大
B. 从到的过程中,弹簧恢复原长时,小球速度最大
C. 小球运动到点时速度大小为
D. 弹簧的劲度系数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.小球受到三个力作用,轨道对小球的弹力不做功,重力对小球做正功,但不影响小球的机械能,故对小球机械能有影响的只有弹簧弹力对小球做功。
开始时弹簧处于压缩状态,又知小球在、两点弹簧弹力大小相等,故小球在点时弹簧处于拉伸状态,设小球在点时弹簧的弹力为零,小球由点到点的过程中,弹簧弹力对小球做正功,小球的机械能增加,小球由点到点的过程中,弹簧弹力对小球做负功,小球的机械能减小,故A错误;
B.小球从点到点的过程中,弹簧恢复原长时,小球运动到点,此时弹簧的弹力为零,重力与速度方向夹角小于,小球做加速运动,故弹簧恢复原长时,小球速度不是最大,B错误;
C.小球从点到点的过程中,根据系统机械能守恒有(其中为弹簧的劲度系数,为小球在点时弹簧的形变)
解得,小球运动到点时速度大小为,故C错误;
D.由几何关系可得,(其中为弹簧的原长)
联立解得
小球在点,根据牛顿第二定律有
解得,弹簧的劲度系数为,故D正确。
故选D。
8. 一带电粒子仅在电场力作用下从沿直线运动到点,速度随时间变化的图像如图所示。、分别是带电粒子到达、两点对应的时刻,则下列说法中正确的是( )
A. 处的场强小于处的场强
B. 处的电势可能低于处的电势
C. 该粒子在处的电势能小于在处的电势能
D. 该粒子在到的过程中,电场力对其做正功
【答案】BD
【解析】
【详解】A.带电粒子仅在电场力作用下,根据速度图像的斜率表示加速度,由图可知,从A点运动到B点的过程中带电粒子的加速度减小,则其所受的电场力减小,电场强度减小,即有A处的场强一定大于B处的场强,故A错误;
B.由于带电粒子的电性未知,无法判断电场方向,若为负电荷,电场方向由指向,处的电势低于处的电势,故B正确;
CD.由图看出,带电粒子的速度增大,动能增大,由能量守恒定律得知,其电势能减小,处的电势能大于在处的电势能,电场力做正功,故C错误,D正确。
故选BD。
9. 第25届冬季奥林匹克运动会,于2026年2月6日至22日在意大利举行,中国代表团以5金4银6铜共15枚奖牌创境外参赛最好成绩。如图,在滑雪场上有一部分圆弧形赛道,某选手在竖直面内以某一速度从滑向最低点的过程中做匀速圆周运动,因摩擦产生的热量为,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 运动员受到合力大小不变
B. 从到滑雪板与雪坡间的动摩擦因数先增大后减小
C. 若运动员以的速度从开始下滑,则不能做匀速圆周运动
D. 若运动员以的速度从开始下滑,滑到的过程因摩擦产生的热量为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.匀速圆周运动中,合力即向心力:
因 均恒定,故合力大小不变(方向时刻指向圆心),故A正确。
B.设重力与径向夹角为 (从A到B,由减至0),受力分析得:
解得:
随着减小,分子减小、分母增大,单调递减,故B错误。
C.若初速为 ,仍假设维持匀速圆周运动,则:
径向支持力:
所需切向摩擦力: (仍需平衡重力分力)
实际摩擦力:
对比原情况:
现 ,且不变
切向合力向后,运动员将减速,无法维持匀速圆周运动。故C正确。
D.摩擦产生的热量等于克服摩擦力做的功,即 ,其中 是整个过程的平均摩擦力,是从A到B的弧长。由于路径是固定的,所以热量正比于平均摩擦力 。
速度为时,支持力
速度为时,支持力
我们可以看到,在轨道上任意相同的位置(即相同),速度为时的支持力小于速度为时支持力的4倍。更何况在初速度为时,运动员减速。
因此,两种情况下的平均摩擦力和之间,不存在的简单关系。所以产生的热量也不满足4倍关系,即 。因此,D选项错误。
故选AC。
10. 如图所示,边长为、质量为的正方形导线框,从匀强磁场上方以水平初速度抛出,磁场宽度也是。当线框边到达磁场上边界时速度方向与水平成角,边到达下边界时,速度方向与水平成角且线框刚好匀速穿出。线框穿过磁场区域的过程中,线框始终在竖直平面内且边水平,不计空气阻力,重力加速度为。则( )
A. 边进入磁场后线框在水平方向做减速运动
B. 边到达磁场上边界时线框加速度为
C. 线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热为
D. 边在磁场中运动时间比边多
【答案】BD
【解析】
【详解】A.边进入磁场后,边切割磁感线,根据右手定则可知感应电流的方向为逆时针,边和边在磁场中的部分受安培力抵消,边受安培力向上,可知线框在水平方向做匀速运动,故A错误;
B.当线框边到达磁场上边界时速度方向与水平成角,可知竖直方向的分速度为
根据,,
联立可得
边到达下边界时,速度方向与水平成角且线框刚好匀速穿出,有,
根据牛顿第二定律可得
可得边到达磁场上边界时线框加速度为,故B正确;
C.当线框边到达磁场上边界时速度方向与水平成角,有
边到达下边界时,速度方向与水平成角,有
根据能量关系有
联立可得线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热,故C错误;
D.边在磁场中,竖直方向有
其中
联立可得
边在磁场中,有
可得边在磁场中运动时间比边多,故D正确。
故选BD。
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
11. 在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验。受此启发。某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验,如图甲所示。主要步骤如下:
①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上,加速度传感器固定在滑块上;
②接通气源。放上滑块。调平气垫导轨;
③将弹簧左端连接力传感器,右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于O点。A点到O点的距离为5.00cm,拉动滑块使其左端处于A点,由静止释放并开始计时;
④计算机采集获取数据,得到滑块所受弹力F、加速度a随时间t变化的图像,部分图像如图乙所示。
回答以下问题(结果均保留两位有效数字):
(1)弹簧的劲度系数为_____N/m。
(2)该同学从图乙中提取某些时刻F与a的数据,画出a—F图像如图丙中I所示,由此可得滑块与加速度传感器的总质量为________kg。
(3)该同学在滑块上增加待测物体,重复上述实验步骤,在图丙中画出新的a—F图像Ⅱ,则待测物体的质量为________kg。
【答案】 ①. 12 ②. 0.20 ③. 0.13
【解析】
【详解】(1)[1]由题知,弹簧处于原长时滑块左端位于O点,A点到O点的距离为5.00cm。拉动滑块使其左端处于A点,由静止释放并开始计时。结合图乙的F—t图有
Δx = 5.00cm,F = 0.610N
根据胡克定律
计算出
k ≈ 12N/m
(2)[2]根据牛顿第二定律有
F = ma
则a—F图像的斜率为滑块与加速度传感器的总质量的倒数,根据图丙中I,则有
则滑块与加速度传感器的总质量为
m = 0.20kg
(3)[3]滑块上增加待测物体,同理,根据图丙中II,则有
则滑块、待测物体与加速度传感器的总质量为
m′ ≈0.33kg
则待测物体的质量为
Δm = m′ - m = 0.13kg
12. 某研究小组收集了两个电学元件:电阻(阻值约为)和手机中的锂电池(电动势标称值为,允许最大放电电流为)。实验室备有如下器材:
A.电压表(量程,电阻约为)
B.电流表(量程,电阻约为)
C.电流表(量程,电阻约为)
D.滑动变阻器(,额定电流)
E.电阻箱()
F.开关S一只、导线若干
(1)为了测定电阻的阻值,选择以下________(选填“甲”或“乙”或“丙”或“丁”)实验电路图更合理。
图中的电流表A应选________(选填“A1”或“A2”)
(2)为测量锂电池的电动势和内阻,小红设计了如图甲所示的电路图。根据测量数据作出图像,如图乙所示。若该图像的斜率为,纵轴截距为,则该锂电池的电动势为________,内阻________(用、表示)。该实验电表的内阻的影响不可忽略,则电源内阻测量值_____(选填“偏大”或“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 乙 ②.
(2) ①. ②. ③. 偏小
【解析】
【小问1详解】
[2]通过的最大电流约为
因此电流表应选;
[1]因为
所以为大电阻,电流表使用内接法;为测量更多数据,滑动变阻器使用分压式接法,故选择乙实验电路图更合理。
【小问2详解】
[1][2]根据题图
整理可得
则图线的斜率为
纵截距为
联立,解得,
[3]该实验电表的内阻的影响不可忽略,则
整理可得
则图线的斜率为
纵截距为
解得
即电源内阻r测量值偏小。
13. 如图所示,是一块矩形玻璃砖的截面,某同学在研究玻璃折射率时将激光笔对准边上某点,使激光以角入射,发现该光束恰好在边发生全反射,此后在和边各经过一次反射后又恰好回到点,已知边长为,光在真空中传播速度为,求:
(1)玻璃砖的折射率;
(2)激光束从点进入,第一次回到点的时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
(1)设P点入射后折射角为,则
在AD边发生全反射,有
由几何关系可得
解得
【小问2详解】
折射光从AB边到CD边的路程
所以
根据介质中光速与折射率的关系
14. 如图所示,有一质量为的木板B静止在光滑水平面上,其上表面粗糙且右端到竖直墙壁的距离为,一质量为的滑块A静止在木板B的左端,现有一颗质量为的子弹以速度水平射入滑块A且未穿出(射入时间极短),之后当A相对于B滑行时B与墙壁发生碰撞,最终A恰不从B上滑落,不计B与墙壁碰撞能量损失,求:
(1)子弹射入滑块A后,二者的共同速度大小;
(2)A相对B滑行时木板B的速度大小;
(3)木板B的长度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
子弹射入滑块动量守恒:
解得
【小问2详解】
此后子弹和滑块A一起做匀减速直线运动,B做匀加速直线运动。设子弹和A相对B滑行5l时间为t,子弹和A速度v1,B速度为v2,则:
系统动量守恒:
对B:
对子弹和A:
联立得:
【小问3详解】
碰后继续相对滑动,根据动量守恒:
子弹和A、B减速至速度为零后静止,设B的长度为L,AB间动摩擦因数为μ则:
碰前对B由动能定理有:
解得
15. 如图所示,足够大的竖直平面,轴左侧分布有垂直纸面向里的匀强磁场和水平向右的匀强电场,磁感应强度大小,电场强度大小。有一带正电的小球,质量,电荷量,恰好可以在轴左侧以沿某一方向做匀速直线运动经过点,轴右侧有一匀强电场(未画出),使小球经过点之后,可以到达第一象限的点,小球经过O、两点时速度大小相同,且在点时速度方向沿轴正方向。重力加速度取,求:
(1)小球在轴左侧运动的速度的大小和方向;
(2)轴右侧所加电场的最小值和此时点纵坐标;
(3)取(2)问中的点位置,若小球经过点时,撤去电场和、磁场,同时在整个空间加一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为,请问,是否存在这样的磁场,使小球仍然到达点,若存在,求出符合条件的大小;若不存在,请计算说明理由。(忽略电场变化产生的磁场和磁场变化产生的电场)
【答案】(1)2m/s,速度方向与x轴正方向夹角60°
(2),
(3)不存在,理由见解析
【解析】
【小问1详解】
小球在y轴左侧运动时,受电场力、重力、洛伦兹力,依题意可得电场力大小为
由平衡条件有
代入得=2m/s
设速度方向与x轴正方向夹角为,则
解得
所以速度方向与x轴正方向夹角60°。
【小问2详解】
由题意可知OP连线与等效重力场(重力和电场的叠加场)的方向垂直,且OP与x轴正方向夹角30°,由几何关系,电场强度最小时,合力与重力的夹角30°,电场力垂直于合力方向,故有
代入数值
重力和电场力的合力
则加速度为
P点竖直坐标
代入数值
【小问3详解】
不存在符合条件的的值。
假设小球可以到达点,由动能定理得
解得
对小球的运动,可分解为水平方向的匀速直线运动,分速度大小,以分速度做匀速圆周运动。由于在点速度为0,则两个分速度大小必须相等,根据的方向,可得构成等边三角形,如图所示
由
解得
(或者根据水平方向的动量定理,,)
接下来根据判断水平位移是否等于
小球第一次运动到竖直位移为时,经历的时间为,分运动的匀速圆周运动,由几何知识可知:运动轨迹圆心角为60°,所以
洛伦兹力提供向心力
结合圆周运动的周期
求得该过程小球在水平方向的位移,()
小球运动的轨迹为周期性的摆线运动,水平向右以匀速直线运动,以速度做匀速圆周运动
且每经过一个周期 ,小球会运动到与点等高的地方,则小球的水平坐标为,
代入得()
时无整数解,故不能到达点,即不存在符合条件的的值。
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孝感市2026届高三年级第二次统一考试
物 理
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答: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。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将答题卡上交。
一、选择题;本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1. 在核反应中,中子轰击一个原子核有多种可能的裂变方式,其中一种裂变方式的反应方程为,则下列叙述正确的是( )
A. X原子核中含有54个质子
B. X原子核中含有53个中子
C. 裂变时释放能量是因为亏损的质量变成了能量
D. 裂变时释放能量,出现质量亏损,质量数不守恒
2. 智能汽车搭载了“空气悬挂”结构。空气悬挂是一种先进的汽车悬挂系统,用压缩空气替代传统金属弹簧,其核心控制器ECU能够根据路况和各类传感器的信号自动调整车身高度,兼顾舒适、操控与通过性能,进一步提升汽车的行驶稳定性。空气悬挂安装在汽车的前轴和后轴上,如图甲所示,其构造可简化为如图乙所示的气缸活塞模型,气缸上部与汽车底盘相连,活塞通过连杆与车轮轴连接。乘客上车后,缸内气体被压缩,车身缓慢下降。车辆启动后,气泵开始充气,将车身提升至舒适的高度。假设缸内气体为理想气体,气缸导热性能良好,不计活塞与气缸间的摩擦,乘客上车后,以下说法正确的是( )
A. 外界对缸内气体做正功,气体内能增加
B. 气体对外放热,气体内能减少
C. 气泵缓慢给气缸充气,车身上升过程中气缸内气体压强不变
D. 气泵缓慢给气缸充气,车身上升过程中气缸内气体压强逐渐增大
3. 我国星际探测事业在一代代中国航天人的持续奋斗中不断开创新高度。下表是几颗星际探测器的相关信息:
名称
种类
发射时间
运行周期
轨道
东方红一号
首颗人造地球卫星
1970年4月24日
1.9小时
椭圆
嫦娥一号
首颗月球探测器
2007年10月24日
2.1小时
圆
天问一号
首颗火星探测器
2020年7月23日
8.2小时
椭圆
夸父一号
首颗太阳探测卫星(绕地运行)
2022年10月9日
1.7小时
圆
根据以上信息可确认( )
A. “嫦娥一号”的公转角速度比“夸父一号”的公转角速度大
B. “嫦娥一号”的发射速度比“天问一号”的发射速度小
C. “东方红一号”的绕地球运行半长轴比“夸父一号”绕地球运行的轨道半径小
D. “东方红一号”和“夸父一号”分别与地球的连线在相等的时间内扫过的面积相等
4. 如图所示,一根粗糙的水平横杆上套有、两个轻环,系在两环上的等长细绳拴住的书本处于静止状态,现对施加一水平向右的外力,使缓慢向右移动,该过程中环始终保持静止状态,则下列说法正确的是( )
A. A环对杆的摩擦力变小 B. 杆对B环的摩擦力变大
C. 杆对B环的作用力不变 D. 细绳对A环的拉力变小
5. 如图,摩天轮逆时针转动,观察者记录某一轿厢不同时刻偏离竖直中心轴的水平位移,从该轿厢经过最低位置开始计时,他将测量数据绘制成图像如图所示,研究发现该图像为正弦曲线,下列说法正确的是( )
A. 轿厢做匀速圆周运动且速率为
B. 该轿厢在时刻速率最小
C. 在时刻轿厢加速度为零
D. 时刻轿厢对乘客作用力最大
6. 如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1,在副线圈接上内阻为的电动机,原线圈接在电压恒为的正弦交流电源上,已知电动机的机械效率为60%,下列说法正确的是( )
A. 原线圈的电流为 B. 副线圈的电流为
C. 电动机两端的电压为 D. 原线圈的输入功率为
7. 如图所示,一轻质弹簧一端系在竖直放置的半径为的圆环顶点,另一端系一质量为的小球。开始时弹簧处于压缩状态,,小球由点静止释放后运动到最低点时,对圆环恰好没有压力,小球在、两点弹簧弹力大小相等,不计一切摩擦阻力,重力加速度为,,。下列说法正确的是( )
A. 从到的过程中,小球的机械能先减小后增大
B. 从到的过程中,弹簧恢复原长时,小球速度最大
C. 小球运动到点时速度大小为
D. 弹簧的劲度系数为
8. 一带电粒子仅在电场力作用下从沿直线运动到点,速度随时间变化的图像如图所示。、分别是带电粒子到达、两点对应的时刻,则下列说法中正确的是( )
A. 处的场强小于处的场强
B. 处的电势可能低于处的电势
C. 该粒子在处的电势能小于在处的电势能
D. 该粒子在到的过程中,电场力对其做正功
9. 第25届冬季奥林匹克运动会,于2026年2月6日至22日在意大利举行,中国代表团以5金4银6铜共15枚奖牌创境外参赛最好成绩。如图,在滑雪场上有一部分圆弧形赛道,某选手在竖直面内以某一速度从滑向最低点的过程中做匀速圆周运动,因摩擦产生的热量为,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 运动员受到合力大小不变
B. 从到滑雪板与雪坡间的动摩擦因数先增大后减小
C. 若运动员以的速度从开始下滑,则不能做匀速圆周运动
D. 若运动员以的速度从开始下滑,滑到的过程因摩擦产生的热量为
10. 如图所示,边长为、质量为的正方形导线框,从匀强磁场上方以水平初速度抛出,磁场宽度也是。当线框边到达磁场上边界时速度方向与水平成角,边到达下边界时,速度方向与水平成角且线框刚好匀速穿出。线框穿过磁场区域的过程中,线框始终在竖直平面内且边水平,不计空气阻力,重力加速度为。则( )
A. 边进入磁场后线框在水平方向做减速运动
B. 边到达磁场上边界时线框加速度为
C. 线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热为
D. 边在磁场中运动时间比边多
二、非选择题:本题共5小题,共60分。
11. 在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验。受此启发。某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设计了测量物体质量的实验,如图甲所示。主要步骤如下:
①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上,加速度传感器固定在滑块上;
②接通气源。放上滑块。调平气垫导轨;
③将弹簧左端连接力传感器,右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于O点。A点到O点的距离为5.00cm,拉动滑块使其左端处于A点,由静止释放并开始计时;
④计算机采集获取数据,得到滑块所受弹力F、加速度a随时间t变化的图像,部分图像如图乙所示。
回答以下问题(结果均保留两位有效数字):
(1)弹簧的劲度系数为_____N/m。
(2)该同学从图乙中提取某些时刻F与a的数据,画出a—F图像如图丙中I所示,由此可得滑块与加速度传感器的总质量为________kg。
(3)该同学在滑块上增加待测物体,重复上述实验步骤,在图丙中画出新的a—F图像Ⅱ,则待测物体的质量为________kg。
12. 某研究小组收集了两个电学元件:电阻(阻值约为)和手机中的锂电池(电动势标称值为,允许最大放电电流为)。实验室备有如下器材:
A.电压表(量程,电阻约为)
B.电流表(量程,电阻约为)
C.电流表(量程,电阻约为)
D.滑动变阻器(,额定电流)
E.电阻箱()
F.开关S一只、导线若干
(1)为了测定电阻的阻值,选择以下________(选填“甲”或“乙”或“丙”或“丁”)实验电路图更合理。
图中的电流表A应选________(选填“A1”或“A2”)
(2)为测量锂电池的电动势和内阻,小红设计了如图甲所示的电路图。根据测量数据作出图像,如图乙所示。若该图像的斜率为,纵轴截距为,则该锂电池的电动势为________,内阻________(用、表示)。该实验电表的内阻的影响不可忽略,则电源内阻测量值_____(选填“偏大”或“偏小”或“不变”)。
13. 如图所示,是一块矩形玻璃砖的截面,某同学在研究玻璃折射率时将激光笔对准边上某点,使激光以角入射,发现该光束恰好在边发生全反射,此后在和边各经过一次反射后又恰好回到点,已知边长为,光在真空中传播速度为,求:
(1)玻璃砖的折射率;
(2)激光束从点进入,第一次回到点的时间。
14. 如图所示,有一质量为的木板B静止在光滑水平面上,其上表面粗糙且右端到竖直墙壁的距离为,一质量为的滑块A静止在木板B的左端,现有一颗质量为的子弹以速度水平射入滑块A且未穿出(射入时间极短),之后当A相对于B滑行时B与墙壁发生碰撞,最终A恰不从B上滑落,不计B与墙壁碰撞能量损失,求:
(1)子弹射入滑块A后,二者的共同速度大小;
(2)A相对B滑行时木板B的速度大小;
(3)木板B的长度。
15. 如图所示,足够大的竖直平面,轴左侧分布有垂直纸面向里的匀强磁场和水平向右的匀强电场,磁感应强度大小,电场强度大小。有一带正电的小球,质量,电荷量,恰好可以在轴左侧以沿某一方向做匀速直线运动经过点,轴右侧有一匀强电场(未画出),使小球经过点之后,可以到达第一象限的点,小球经过O、两点时速度大小相同,且在点时速度方向沿轴正方向。重力加速度取,求:
(1)小球在轴左侧运动的速度的大小和方向;
(2)轴右侧所加电场的最小值和此时点纵坐标;
(3)取(2)问中的点位置,若小球经过点时,撤去电场和、磁场,同时在整个空间加一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为,请问,是否存在这样的磁场,使小球仍然到达点,若存在,求出符合条件的大小;若不存在,请计算说明理由。(忽略电场变化产生的磁场和磁场变化产生的电场)
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