精品解析:2026届内蒙古包头市高三下学期第二次模拟考试物理试题
2026-05-31
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-二模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 内蒙古自治区 |
| 地区(市) | 包头市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.40 MB |
| 发布时间 | 2026-05-31 |
| 更新时间 | 2026-05-31 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58138599.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2026年普通高等学校招生全国统一考试
(第二次模拟考试)
物理
注意事项:
1.考生答卷前,务必将自己的姓名、座位号写在答题卡上。将条形码粘贴在规定区域。本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.做选择题时,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。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡的规定区域内,写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
一、选择题:本题共10小题,共46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,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6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。
1. 如图,某广场有一喷泉,喷泉底部装有一水平直线条形的绿色灯带MN(不计灯带宽度)。水池面积足够大。则水面上能看到绿光的形状为( )
A. B. C. D.
2. 办公室的水平地面上并排放着:新风机、拖布、拖把桶。拖布一端置于拖把桶内,拖布杆倾斜靠在新风机上。拖布杆上的摩擦力忽略不计,则( )
A. 新风机对拖布杆的弹力方向竖直向上
B. 拖把桶对拖布的作用力方向竖直向上
C. 地面对拖把桶的摩擦力方向水平向右
D. 地面对新风机没有摩擦力
3. 某卫星使用冷气体推进系统进行姿态控制,贮箱内充有高压氮气。从A到C喷气过程中,气体压强p与体积V的关系如图所示,、为ABC和BCED区域的面积。忽略摩擦与能量损耗,则气体膨胀过程中气体对外做的功为( )
A. B. C. D.
4. 如图,单匝正方形导体线框用细线悬挂,abcd为匀强磁场边界,时刻,ab、dc边界从正方形线框中点位置O向左右两边匀速展开,当磁场边界ab、dc与线框边界重合时,剪断细线。规定导线框中电流逆时针方向为正方向,下列线框中感应电流随时间变化关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 如图,a、b、c、d为一架无人机在同一高度按抛物线规律飞行时,间隔相等时间拍摄到地面固定物体先后(由a到d)相对无人机对应的位置,则无人机( )
A. 所受的合力方向向东北 B. 拍摄d点时,速度方向水平向北
C. 在南北方向上向北做匀减速直线运动 D. 在东西方向上向东做匀加速直线运动
6. 2026年3月,中国科学技术大学潘建伟团队用“钟激光”实现零死时间、连续锁定。某“钟激光”工作时的部分能级如图所示。图中为吸收光光子的波长,相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③,其中为钟激光光子的波长,,下列说法正确的是( )
A. B. ①和②的动量相等
C. 吸收光光子的波长大于钟激光光子的波长 D. 在相同干涉条件下,②比③得到的条纹间距大
7. 螺旋星系可以看作总质量为M、半径为R的均匀球体,球体外从R到r空间中的所有恒星都绕星系中心做匀速圆周运动。科学家根据实测数据,得到此螺旋星系外不同半径上的恒星做匀速圆周运动的速度大小v几乎都相同,科学家预言螺旋星系周围()存在一种特殊物质,称之为暗物质。设暗物质均匀分布在空间中,与其他物质有引力作用,并遵循万有引力定律,(不考虑圆周外物质对研究物体的引力)则内暗物质的质量为( )
A. nM B. C. D.
8. 如图,单匝正方形导线框边长为L,置于磁感应强度大小为B、水平向右足够大的匀强磁场中。线框绕转轴以角速度ω顺时针匀速转动。时,abcd与磁场方向垂直,下列说法正确的是( )
A. 时,感应电动势为0 B. 时,电流方向为abcd
C. 线圈中感应电动势的有效值为 D. 线框越远离转轴,感应电动势有效值越大
9. 类似光学中的折射现象,用磁场或电场调控也能实现质子束的“折射”。一束质量为m、电荷量为e、速度为的质子束从Ⅰ区P点以“入射角”θ射入Ⅱ区,经Ⅱ区“折射”进入Ⅲ区,其在Ⅲ区出射方向与“法线”夹角为“折射角”α如图所示,“折射率”。不计质子重力,不考虑质子间相互作用以及质子对磁场和电势分布的影响。下列说法正确的是( )
A. 若想“折射角”α大于“入射角”θ,则Ⅱ区可以设置为磁场方向垂直纸面向里的匀强磁场
B. 若Ⅱ区为方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度不变,增大“入射角”θ,“折射角”α也增大
C. 若Ⅱ区为竖直向下的匀强电场,可以实现质子束从P点进入Ⅱ区发生“全反射”(即质子束全部返回Ⅰ区)
D. 若Ⅱ区为匀强电场,“折射角”α小于“入射角”θ,仅增大电场强度,则“折射率”n增大
10. 如图(a),足够长的竖直板C固定不动,C内部有电磁铁,B为长木板,铁块A始终受到电磁铁的水平方向的吸引力,吸引力随时间变化的图像如图(b)所示。已知A、B的质量均为m,重力加速度g取,A、B之间的动摩擦因数,B、C之间的动摩擦因数。初始时A位于B板上端,时刻,A、B由静止释放,A不离开长木板B。下列说法正确的是( )
A. 0~0.2s内,A的加速度为 B. 0~0.2s内,B的加速度为
C. 0.2s时,A相对B滑动的距离为0.1m D. 长木板B的最小长度为
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 物理学习小组想探究:质量均匀分布的细杆(直径d远小于杆长l)由静止释放后在最低点的角速度ω与杆质量m和长度l的关系,重力加速度为g。设计了如下实验步骤:
(1)按图(a)安装好实验装置,取粗细和长度相同的细杆,上端用光滑铰链固定,将细杆拉至水平,静止释放后让其下端通过光电门。细杆下端通过光电门的角速度ω=___________(用细杆直径d,细杆下端通过光电门时间和杆长l表示)。
(2)取粗细和长度相同,但质量不同的细杆进行实验,利用所得数据作出其在最低点角速度ω的平方与质量的关系图像如图(b)所示,由图像可知最低点的与细杆质量m___________。
(3)取粗细和质量相同,但长度不同的细杆继续实验,利用所得数据作出其在最低点角速度ω的平方与杆长的关系图像如图(c)所示,由图像可知最低点的与杆长l___________。
12. 物理兴趣小组查阅资料:某金属在0~100 ℃内电阻值与摄氏温度t的关系为,其中为该金属在0 ℃时的阻值,α为温度系数(为正值)。小组成员设计图(a)所示电路以测量该金属的电阻和α值。提供的实验器材有:
A.干电池(电动势约为1.5 V,内阻不计)
B.定值电阻(阻值为1 kΩ)
C.定值电阻(阻值为800 Ω)
D.滑动变阻器(阻值范围0~4 kΩ)
E.滑动变阻器(阻值范围0~40 Ω)
F.电流计G(量程0~200 μA,内阻未知)
G.电阻箱R(最大阻值为9999.9 Ω)
H.温度计
I.沸水和冷水各一杯
J.开关两个及导线若干
请回答下列问题:
(1)滑动变阻器应选用___________(填“”或“”)。
(2)闭合开关,将滑动变阻器调到合适的阻值,再调节电阻箱的阻值,当电阻箱的示数为400 Ω时,此时发现闭合开关前、后电流计G的示数没有变化,则电流计G的内阻为___________Ω。
(3)利用上述电流计G及电路测量该金属的电阻和α值:
①断开开关、,将取下换成该金属电阻,并置于沸水中;
②闭合开关,读出电流计G的示数;闭合开关,调节电阻箱的阻值,直至闭合开关前、后电流计G的示数没有变化,记下此时电阻箱的示数R和水的温度t;
③多次将冷水倒一点到热水中,重复步骤②,可获得电阻箱的示数R和温度t的多组数据。
(4)以电阻箱的示数R为纵轴,温度t为横轴,作出的图像如图(b)所示,则该金属电阻在0 ℃时的阻值___________,温度系数α=___________。(结果用a、b、c表示)
13. 如图,2026年春节联欢晚会上机器人的跑跳翻越动作引爆全场,某同学观看后,对机器人的“弹射”运动产生了浓厚的兴趣。他设计了一个弹射装置,并用小球代替机器人进行测试试验。弹射装置上表面为距离地面的平台,小球以水平初速度运动到平台上时,弹射装置立即启动。小球向上弹起时,从平台上的P点斜向上抛出,小球在空中上升的最大高度距离地面0.8m,落地点与P点的水平距离。小球可视为质点,空气阻力不计,重力加速度g取。求:
(1)小球从离开弹射装置到达最高点经历的时间;
(2)小球位于最高点时速度的大小;
(3)小球从P点离开到落地点速度变化量的大小和方向。
14. 如图,在xOy平面直角坐标系第Ⅱ象限存在垂直于坐标平面向外的磁场,磁感应强度 ,第Ⅰ象限存在沿y轴正方向的匀强电场,电场强度 。质量分别为 和 的小球甲、乙(均视为质点),用长度均为的细线紧挨着吊在水平天花板上,甲球带电荷量为 的正电,细绳与y轴重合,一根小钉子紧贴乙球细线右侧固定在悬点正下方c点处。将小球甲拉至与悬点等高位置由静止释放,细线始终绷紧,不计空气阻力,两小球始终在同一竖直面内运动,已知两小球之间的碰撞为弹性碰撞,撞击过程中电荷量均分给甲、乙,撞击后乙球恰好能在第一象限内到达圆周运动的最高点。不考虑场的边缘效应。g取,求:
(1)甲球与乙球撞击前的速度;
(2)甲球撞击后瞬间甲球上绳子的拉力;
(3)钉子距离悬点O的高度。
15. 如图(a)所示,两平行光滑长直金属导轨水平放置,间距为d、整个区域有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向竖直向上。两细金属杆MN和PQ与导轨接触良好且始终与导轨垂直。两杆的质量均为m,在导轨间的电阻均为R,金属杆MN和PQ中点用一轻质绝缘弹簧连接,初始时刻,金属杆PQ处于静止状态金属杆MN以初速度向右运动。已知从初始时刻到弹簧第一次压缩到最大过程中,弹簧压缩量为弹簧原长的,弹簧与安培力对金属杆MN的冲量相等。感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计,弹簧始终处在弹性限度内。
(1)求初始时刻通过金属杆MN电流的大小和方向;
(2)已知弹簧的劲度系数为k,且弹簧的弹性势能与形变量x的关系为;
①求弹簧原长;
②求从初始时刻到弹簧第一次压缩到最大过程中金属杆MN上产生的焦耳热Q;(结果中可以含k)
(3)已知弹簧第一次恢复原长瞬间,金属杆MN的速度为,此时撤去弹簧,并对金属杆MN施加一水平向右的力F,如图(b)乙所示。F的大小满足关系式(是金属杆MN的瞬时速度),
①求此时刻金属杆MN和PQ的加速度大小;
②从施加力F瞬间到金属杆MN和PQ相碰过程中,金属杆PQ的位移为,求相碰时金属杆MN和PQ的速度。
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2026年普通高等学校招生全国统一考试
(第二次模拟考试)
物理
注意事项:
1.考生答卷前,务必将自己的姓名、座位号写在答题卡上。将条形码粘贴在规定区域。本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.做选择题时,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。写在本试卷上无效。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡的规定区域内,写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
一、选择题:本题共10小题,共46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,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6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。
1. 如图,某广场有一喷泉,喷泉底部装有一水平直线条形的绿色灯带MN(不计灯带宽度)。水池面积足够大。则水面上能看到绿光的形状为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】光从水射向空气时,入射角大于等于临界角时会发生全反射,无法射出水面;只有入射角小于临界角的光才能透出水面。对水下深度处的任意一个点光源,能透出光的水面区域是一个半径为的圆,,为水的折射率,所有点的都相同。
本题中光源是沿水平直线排列的条形灯带,所有圆形透光区域的圆心都在灯带投影到水面的同一条直线上;将所有圆形区域叠加后,整体轮廓为:垂直灯带方向宽度恒为,两端为半圆形,整体是长轴沿灯带方向的椭圆形。
故选D。
2. 办公室的水平地面上并排放着:新风机、拖布、拖把桶。拖布一端置于拖把桶内,拖布杆倾斜靠在新风机上。拖布杆上的摩擦力忽略不计,则( )
A. 新风机对拖布杆的弹力方向竖直向上
B. 拖把桶对拖布的作用力方向竖直向上
C. 地面对拖把桶的摩擦力方向水平向右
D. 地面对新风机没有摩擦力
【答案】C
【解析】
【详解】A.新风机对拖布杆的弹力方向垂直于杆斜向上,A错误;
B.新风机对拖布杆的弹力有水平向左的分量,由平衡可知拖把桶对拖布的作用力有水平向右的分量,不可能竖直向上,B错误;
C.对拖把桶和拖布杆的整体分析可知,水平方向因为新风机对拖布杆的弹力有水平向左的分量,可知地面对拖把桶的摩擦力方向水平向右,C正确;
D.拖布杆对新风机有斜向右下方的压力,可知地面对新风机有水平向左的摩擦力,D错误。
故选C。
3. 某卫星使用冷气体推进系统进行姿态控制,贮箱内充有高压氮气。从A到C喷气过程中,气体压强p与体积V的关系如图所示,、为ABC和BCED区域的面积。忽略摩擦与能量损耗,则气体膨胀过程中气体对外做的功为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据
由微元法可知气体从A到C膨胀过程中气体对外做的功等于图像与坐标轴围成的面积,即为。
故选C。
4. 如图,单匝正方形导体线框用细线悬挂,abcd为匀强磁场边界,时刻,ab、dc边界从正方形线框中点位置O向左右两边匀速展开,当磁场边界ab、dc与线框边界重合时,剪断细线。规定导线框中电流逆时针方向为正方向,下列线框中感应电流随时间变化关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设正方形线框边长为,向左、向右的速度大小均为,磁感应强度为,线框电阻为。 时刻,磁场在线框内的面积
磁通量
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势
为恒定值,因此感应电流 也为恒定值。 由楞次定律:向里的磁通量增加,感应电流磁场向外,故感应电流为逆时针(正方向),因此第一阶段电流是平行于轴的正恒定电流。剪断细线,磁场位置固定,线框向下运动,线框内的磁场面积逐渐减小,向里的磁通量减小,由楞次定律:感应电流磁场向里,故感应电流为顺时针(负方向)。 感应电动势
电流大小
线框下落时,重力向下,安培力向上,加速度
增大则减小,因此增大得越来越慢,增大得也越来越慢,图像(为负)的斜率绝对值逐渐减小,曲线向下弯,故选A。
5. 如图,a、b、c、d为一架无人机在同一高度按抛物线规律飞行时,间隔相等时间拍摄到地面固定物体先后(由a到d)相对无人机对应的位置,则无人机( )
A. 所受的合力方向向东北 B. 拍摄d点时,速度方向水平向北
C. 在南北方向上向北做匀减速直线运动 D. 在东西方向上向东做匀加速直线运动
【答案】B
【解析】
【详解】题目中是同一地面固定物体,相等时间间隔内相对无人机的位置,坐标规定:向东为正方向,向北为正方向,根据相对运动关系,(固定物体速度、加速度均为0),对运动分解分析:
C.南北方向相等时间内,固定点相对无人机向南位移恒为2格,说明固定点相对无人机做匀速直线运动,C错误;
D.东西方向相邻相等时间内,固定点相对无人机的位移分别为向西5格、向西3格、向西1格,位移差恒定,说明做匀变速运动,加速度向东,因此无人机相对地面的加速度向西,无人机一开始向东运动,做匀减速直线运动,D错误;
A.合力与加速度方向相同,方向向西,A错误;
B.时可得
因此
南北方向恒向北,因此点无人机速度方向为水平向北,B正确。
故选B。
6. 2026年3月,中国科学技术大学潘建伟团队用“钟激光”实现零死时间、连续锁定。某“钟激光”工作时的部分能级如图所示。图中为吸收光光子的波长,相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③,其中为钟激光光子的波长,,下列说法正确的是( )
A. B. ①和②的动量相等
C. 吸收光光子的波长大于钟激光光子的波长 D. 在相同干涉条件下,②比③得到的条纹间距大
【答案】D
【解析】
【详解】A.吸收光子的总能量等于三次跃迁放出光子的能量和,即
化简得,A错误;
B.光子动量满足
①波长为、②波长为,,因此动量大小不等,B错误;
C.由
可得
即吸收光波长小于钟激光光子波长,C错误;
D.双缝干涉条纹间距公式为
条纹间距与波长成正比,已知,因此②的条纹间距比③大,D正确。
故选D。
7. 螺旋星系可以看作总质量为M、半径为R的均匀球体,球体外从R到r空间中的所有恒星都绕星系中心做匀速圆周运动。科学家根据实测数据,得到此螺旋星系外不同半径上的恒星做匀速圆周运动的速度大小v几乎都相同,科学家预言螺旋星系周围()存在一种特殊物质,称之为暗物质。设暗物质均匀分布在空间中,与其他物质有引力作用,并遵循万有引力定律,(不考虑圆周外物质对研究物体的引力)则内暗物质的质量为( )
A. nM B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】轨道半径为R的恒星根据万有引力提供向心力
解得线速度
不同半径上的恒星做匀速圆周运动的速度大小v几乎都相同,可把球体内的暗物质看作处在星系中心的等质量的质点,范围内的恒星所需的向心力等于星系物质和暗物质对恒星的万有引力之和,则有
解得 ,故选B。
8. 如图,单匝正方形导线框边长为L,置于磁感应强度大小为B、水平向右足够大的匀强磁场中。线框绕转轴以角速度ω顺时针匀速转动。时,abcd与磁场方向垂直,下列说法正确的是( )
A. 时,感应电动势为0 B. 时,电流方向为abcd
C. 线圈中感应电动势的有效值为 D. 线框越远离转轴,感应电动势有效值越大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.时,线框的线速度与磁场方向平行,感应电动势为0,A正确;
B.时,线框平面与磁场方向平行,由于角速度相同,因此ab的线速度大于cd的线速度,根据右手定则,可知电流方向为adcb,B错误;
C D.线圈中感应电动势的最大值为
故有效值为
因此在不变时,感应电动势有效值与线框离转轴远近无关,C正确,D错误;
故选 AC。
9. 类似光学中的折射现象,用磁场或电场调控也能实现质子束的“折射”。一束质量为m、电荷量为e、速度为的质子束从Ⅰ区P点以“入射角”θ射入Ⅱ区,经Ⅱ区“折射”进入Ⅲ区,其在Ⅲ区出射方向与“法线”夹角为“折射角”α如图所示,“折射率”。不计质子重力,不考虑质子间相互作用以及质子对磁场和电势分布的影响。下列说法正确的是( )
A. 若想“折射角”α大于“入射角”θ,则Ⅱ区可以设置为磁场方向垂直纸面向里的匀强磁场
B. 若Ⅱ区为方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度不变,增大“入射角”θ,“折射角”α也增大
C. 若Ⅱ区为竖直向下的匀强电场,可以实现质子束从P点进入Ⅱ区发生“全反射”(即质子束全部返回Ⅰ区)
D. 若Ⅱ区为匀强电场,“折射角”α小于“入射角”θ,仅增大电场强度,则“折射率”n增大
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.若想“折射角”α大于“入射角”θ,质子受力方向在沿入射速度方向的左侧,若Ⅱ区设置为磁场,根据左手定则可以判断,磁场方向垂直纸面向里,A正确;
B.若Ⅱ区为方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度不变,则质子做匀速圆周运动的半径不变,设Ⅱ区宽度为,则有
化简可得
故增大“入射角”θ,“折射角”α也增大,B正确;
C.若Ⅱ区为竖直向下的匀强电场,则质子受到竖直向下的电场力,必然穿过Ⅱ区进入Ⅲ区,不会发生“全反射”,C错误;
D.若Ⅱ区为匀强电场,“折射角”α小于“入射角”θ,可以判断质子所受的电场力方向在沿入射速度方向的右侧,增大电场强度,质子所受的电场力大小增大,“折射角”α减小,根据可知,“折射率”n增大,D正确。
故选 ABD。
10. 如图(a),足够长的竖直板C固定不动,C内部有电磁铁,B为长木板,铁块A始终受到电磁铁的水平方向的吸引力,吸引力随时间变化的图像如图(b)所示。已知A、B的质量均为m,重力加速度g取,A、B之间的动摩擦因数,B、C之间的动摩擦因数。初始时A位于B板上端,时刻,A、B由静止释放,A不离开长木板B。下列说法正确的是( )
A. 0~0.2s内,A的加速度为 B. 0~0.2s内,B的加速度为
C. 0.2s时,A相对B滑动的距离为0.1m D. 长木板B的最小长度为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.假设A、B均发生滑动,A、B之间也发生相对滑动,根据牛顿第二定律,对A有
由图b可知F1=mg,解得
对B有
解得
即假设成立,A正确,B错误;
C.0.2s时,A相对B滑动的距离为,C错误;
D.当t=0.2s时,A、B的速度分别为,
0.2s后,根据牛顿第二定律,对A有
由图b可知解得
对B有
解得
A减速到零的位移为
B减速到零的位移为
长木板B的最小长度,D正确。
故选AD。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 物理学习小组想探究:质量均匀分布的细杆(直径d远小于杆长l)由静止释放后在最低点的角速度ω与杆质量m和长度l的关系,重力加速度为g。设计了如下实验步骤:
(1)按图(a)安装好实验装置,取粗细和长度相同的细杆,上端用光滑铰链固定,将细杆拉至水平,静止释放后让其下端通过光电门。细杆下端通过光电门的角速度ω=___________(用细杆直径d,细杆下端通过光电门时间和杆长l表示)。
(2)取粗细和长度相同,但质量不同的细杆进行实验,利用所得数据作出其在最低点角速度ω的平方与质量的关系图像如图(b)所示,由图像可知最低点的与细杆质量m___________。
(3)取粗细和质量相同,但长度不同的细杆继续实验,利用所得数据作出其在最低点角速度ω的平方与杆长的关系图像如图(c)所示,由图像可知最低点的与杆长l___________。
【答案】(1)
(2)无关 (3)成反比
【解析】
【小问1详解】
细杆下端通过光电门的角速度
【小问2详解】
由图像(b)可知为平行于m轴的直线,可知细杆下端通过最低点的与细杆质量m无关;
【小问3详解】
根据图像(c)可知,可知细杆下端通过最低点角速度与杆长l成反比。
12. 物理兴趣小组查阅资料:某金属在0~100 ℃内电阻值与摄氏温度t的关系为,其中为该金属在0 ℃时的阻值,α为温度系数(为正值)。小组成员设计图(a)所示电路以测量该金属的电阻和α值。提供的实验器材有:
A.干电池(电动势约为1.5 V,内阻不计)
B.定值电阻(阻值为1 kΩ)
C.定值电阻(阻值为800 Ω)
D.滑动变阻器(阻值范围0~4 kΩ)
E.滑动变阻器(阻值范围0~40 Ω)
F.电流计G(量程0~200 μA,内阻未知)
G.电阻箱R(最大阻值为9999.9 Ω)
H.温度计
I.沸水和冷水各一杯
J.开关两个及导线若干
请回答下列问题:
(1)滑动变阻器应选用___________(填“”或“”)。
(2)闭合开关,将滑动变阻器调到合适的阻值,再调节电阻箱的阻值,当电阻箱的示数为400 Ω时,此时发现闭合开关前、后电流计G的示数没有变化,则电流计G的内阻为___________Ω。
(3)利用上述电流计G及电路测量该金属的电阻和α值:
①断开开关、,将取下换成该金属电阻,并置于沸水中;
②闭合开关,读出电流计G的示数;闭合开关,调节电阻箱的阻值,直至闭合开关前、后电流计G的示数没有变化,记下此时电阻箱的示数R和水的温度t;
③多次将冷水倒一点到热水中,重复步骤②,可获得电阻箱的示数R和温度t的多组数据。
(4)以电阻箱的示数R为纵轴,温度t为横轴,作出的图像如图(b)所示,则该金属电阻在0 ℃时的阻值___________,温度系数α=___________。(结果用a、b、c表示)
【答案】 ①. (1) ②. (2)500 ③. (3)2a ④. (4)
【解析】
【详解】(1)[1]闭合、断开时,干路中的最大电流约
滑动变阻器两端的电压最小值约为
滑动变阻器的最小电阻约为
滑动变阻器应选用。
(2)[2]闭合前、后电流计的示数没有变化,则电流计中的电流与的电流相等,中的电流与中的电流相等,与两端的电压相等,电流计与两端的电压相等,可得电流计的内阻
(4)[3][4]将取下换成该金属电阻的情况下,同理可得
由图b得
即
又
则,
解得
13. 如图,2026年春节联欢晚会上机器人的跑跳翻越动作引爆全场,某同学观看后,对机器人的“弹射”运动产生了浓厚的兴趣。他设计了一个弹射装置,并用小球代替机器人进行测试试验。弹射装置上表面为距离地面的平台,小球以水平初速度运动到平台上时,弹射装置立即启动。小球向上弹起时,从平台上的P点斜向上抛出,小球在空中上升的最大高度距离地面0.8m,落地点与P点的水平距离。小球可视为质点,空气阻力不计,重力加速度g取。求:
(1)小球从离开弹射装置到达最高点经历的时间;
(2)小球位于最高点时速度的大小;
(3)小球从P点离开到落地点速度变化量的大小和方向。
【答案】(1)
(2)
(3),竖直向下
【解析】
【小问1详解】
小球从离开弹射装置到上升到最高点,在竖直方向上运动的距离为
根据公式
可解得
【小问2详解】
小球运动到最高点后继续做平抛运动,从最高点到落至地面所用的时间为,则有
解得
小球在水平方向上做匀速运动,有
小球位于最高点时的速度即为小球的水平方向分速度,可解得
【小问3详解】
小球从P点离开时的竖直方向分速度的方向是竖直向上的,大小为
小球落至地面时的竖直方向分速度方向竖直向下,大小为
所以竖直方向上速度变化量的方向竖直向下,大小为
14. 如图,在xOy平面直角坐标系第Ⅱ象限存在垂直于坐标平面向外的磁场,磁感应强度 ,第Ⅰ象限存在沿y轴正方向的匀强电场,电场强度 。质量分别为 和 的小球甲、乙(均视为质点),用长度均为的细线紧挨着吊在水平天花板上,甲球带电荷量为 的正电,细绳与y轴重合,一根小钉子紧贴乙球细线右侧固定在悬点正下方c点处。将小球甲拉至与悬点等高位置由静止释放,细线始终绷紧,不计空气阻力,两小球始终在同一竖直面内运动,已知两小球之间的碰撞为弹性碰撞,撞击过程中电荷量均分给甲、乙,撞击后乙球恰好能在第一象限内到达圆周运动的最高点。不考虑场的边缘效应。g取,求:
(1)甲球与乙球撞击前的速度;
(2)甲球撞击后瞬间甲球上绳子的拉力;
(3)钉子距离悬点O的高度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
甲球摆到最低点的过程,由机械能守恒定律
可得
【小问2详解】
甲乙碰撞过程由动量守恒和能量守恒关系可知,
解得,
对甲球在最低点时由牛顿第二定律
解得
【小问3详解】
乙球碰后由最低点到最高点时,则
由于
解得
可得
15. 如图(a)所示,两平行光滑长直金属导轨水平放置,间距为d、整个区域有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向竖直向上。两细金属杆MN和PQ与导轨接触良好且始终与导轨垂直。两杆的质量均为m,在导轨间的电阻均为R,金属杆MN和PQ中点用一轻质绝缘弹簧连接,初始时刻,金属杆PQ处于静止状态金属杆MN以初速度向右运动。已知从初始时刻到弹簧第一次压缩到最大过程中,弹簧压缩量为弹簧原长的,弹簧与安培力对金属杆MN的冲量相等。感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计,弹簧始终处在弹性限度内。
(1)求初始时刻通过金属杆MN电流的大小和方向;
(2)已知弹簧的劲度系数为k,且弹簧的弹性势能与形变量x的关系为;
①求弹簧原长;
②求从初始时刻到弹簧第一次压缩到最大过程中金属杆MN上产生的焦耳热Q;(结果中可以含k)
(3)已知弹簧第一次恢复原长瞬间,金属杆MN的速度为,此时撤去弹簧,并对金属杆MN施加一水平向右的力F,如图(b)乙所示。F的大小满足关系式(是金属杆MN的瞬时速度),
①求此时刻金属杆MN和PQ的加速度大小;
②从施加力F瞬间到金属杆MN和PQ相碰过程中,金属杆PQ的位移为,求相碰时金属杆MN和PQ的速度。
【答案】(1),方向从M到N
(2)①,②
(3)①,;②,
【解析】
【小问1详解】
由导体金属杆垂直切割磁感线
由闭合电路的欧姆定律
由右手定则感应电流的方向从M到N
【小问2详解】
由动量守恒
解得
由动量定理
即
解得
由能量守恒
解得
【小问3详解】
由动量守恒定律
解得
对金属杆MN由牛顿第二定律
解得
对金属杆PQ
解得,则加速度大小为
对MN由动量守恒
对PQ由动量守恒
又
解得
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