精品解析:2026届江西吉安市白鹭洲中学高三下学期强化训练(A)物理试题
2026-05-31
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2份
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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-三模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江西省 |
| 地区(市) | 吉安市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.78 MB |
| 发布时间 | 2026-05-31 |
| 更新时间 | 2026-08-01 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58141242.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高三年级强化训练(A)
物理
考生注意:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
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,将本试卷与答题卡一并收回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分.每小题只有一项是符合题目要求.
1. 2025年1月20日,中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)在安徽合肥创造新的世界纪录,首次完成1亿摄氏度1000秒“高质量燃烧”,标志着我国聚变能源研究实现从基础科学向工程实践的重大跨越。该核聚变反应方程为。以下关于该核聚变的说法正确的是( )
A. 因为核聚变释放能量,根据可知核聚变后的总质量数减少
B. 该核反应的产物有中子,中子又可以与其他的核发生反应,从而发生链式反应
C. 该聚变反应中平均每个核子放出的能量大约为3.5 MeV
D. 核聚变生成核的比结合能小于核的比结合能
2. 图甲是我国自主研发的军用机器狗,可实现陆上有人、无人协同作战。如图乙,质量为的机器狗静止站立在倾角为的斜坡上,若机器狗四足的足底与斜坡间的动摩擦因数均为且四足所受的摩擦力相等,重力加速度大小为,则该机器狗单足所受摩擦力的大小为( )
A. B. C. D.
3. 在平面内,四个等量点电荷固定在正方形的四个顶点,为正方形中心。如图所示是其在平面内电势类比于地势的模拟图,轴表示电势,代表电势为正。已知,取无穷远处电势为零,下列说法正确的是( )
A. 、两点的电场强度相同
B. 、两点的电场强度等大反向
C. O点场强为0,电势不为0
D. O点场强不为0,电势为0
4. 南昌梅岭云端索道总长5580米,是我国最长的市内交通观景索道。如图所示,景区中、两景点间可通过缆车往返,当甲车以的速度开始减速时,对面的乙车从景点由静止启动,两车加速度大小均为,甲车到景点速度减为零。则甲、乙相遇时,甲距离景点( )
A. B. C. D.
5. 中国“星链计划”正在加速建设,计划发射上万颗地球轨道卫星。若“星链计划”中有卫星A、B,卫星A绕地球做圆周运动,卫星B绕地球做椭圆运动,已知两卫星绕地球运动的周期相等,椭圆面积为(其中a、b分别为椭圆的半长轴、半短轴),则( )
A. 卫星A的运行速度大于地球第一宇宙速度
B. 卫星A的速度比卫星B在近地点时的速度大
C. 卫星A的速度比卫星B在远地点时的速度大
D. 在相同时间内,卫星A与地球连线扫过的面积和卫星B与地球连线扫过的面积相等
6. 如图,在水平面上固定一劲度系数为k的轻弹簧,物块A、B叠放在弹簧上端,轻绳的一端连接物块B,另一端绕过定滑轮后连接物块C,物块A、B、C的质量分别为m、2m和3m,初始时用手托住物块C,使定滑轮两侧的轻绳恰好处于伸直状态但无弹力,物块A、B处于静止状态。现突然放开托住物块C的手,轻弹簧和滑轮两侧的轻绳始终处于竖直方向,重力加速度为g,则从开始放手到物块A、B刚好分离时,物块C下降的距离为( )
A. B. C. D.
7. 如图,玻璃管内右端固定接轻弹簧的一端,弹簧另一端连接一质量为的光滑小球,弹簧原长为。初始时,管和小球均静止在水平面上。现缓慢将管在竖直面绕点转过90°,在竖直位置时,弹簧长度为。已知弹簧劲度系数为,形变总是在弹性限度内,可用平均力求弹力做的功,重力加速度大小为。则在转动过程中,下列说法正确的是( )
A. 弹簧对小球做正功 B. 小球对玻璃管不做功
C. 玻璃管对弹簧做的功为 D. 玻璃管对小球做的功为
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.每小题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. 中国高铁享誉全球。如图所示,高铁的供电流程是将高压或经过牵引变电所进行变压,降至,通过接触网上的电线与车顶上的受电器进行接触而完成受电,机车最终获得的电力.以下说法正确的是( )
A. 若电网的电压为,则变电所的变压器原、副线圈匝数比为
B. 若电网的电压为,则变电所的变压器原、副线圈匝数比为
C. 如果高铁机车功率为,则自牵引变电所至机车间的馈线等效电阻约为
D. 如果高铁机车功率为,则自牵引变电所至机车间的馈线等效电阻约为
9. 南昌“超万吨级智能回转塔机”在完成高空强风环境测试后,开展额定功率标定实验。实验中,该塔机以额定功率竖直向上提升质量为的重型构件,空气阻力大小恒为且始终不变。当构件速度达到最大值时,塔机牵引力恰好等于阻力与重力的合力;若塔机先由静止开始以恒定加速度做匀加速提升,匀加速至时刻达到该额定功率,重力加速度为,不计其他阻力。下列说法正确的有( )
A. 该额定功率
B. 时间内,构件的重力做功为
C. 塔机匀加速提升的最大速度为
D. 从开始到时刻,牵引力做的功为
10. 如图所示,在,的ODMN区域内存在沿x轴正方向、场强大小为E的匀强电场。ODMN区域外分布着垂直于xOy平面向里的匀强磁场。一个质量为m,电荷量为的粒子甲从电场区域中心点由静止释放,粒子甲从右边界第一次离开电场后,垂直MN再次进入电场,不计粒子重力。则( )
A. 匀强磁场的磁感应强度B的大小为
B. 粒子第二次在电场中运动的位移大小为d
C. 粒子在xOy平面内做周期性运动,运动的周期为
D. 若将质量为m、电荷量为的粒子乙从点由静止释放,粒子乙能垂直OD进入电场
三、非选择题:本题共5小题,共54分.
11. 某实验小组利用如图(a)所示的实验装置探究平抛运动的特点。实验需要描绘小球做平抛运动的轨迹并根据轨迹求平抛的初速度。
(1)要正确完成该实验,以下要求与操作正确的是_______(选填各项前面的代号字母)(双选)。
A. 小球表面要尽量光滑
B. 斜槽中小球滑落的轨道要尽量光滑
C. 固定有白纸的木板要竖直放置
D. 小球每次要从斜槽上的同一位置静止释放
(2)甲同学做实验时记录了小球运动轨迹上的A、B、C三个点,如图(b)所示。以A点为坐标原点建立坐标系,各点的坐标值已在图中标出。当地的重力加速度g=9.8m/s2,可知小球做平抛运动的初速度大小为_______m/s。
(3)乙同学做实验时记录了运动轨迹上的点如图(c)所示,可以推断出乙同学在实验过程中没有调整_______。
12. 某化工厂的蓄液池水温必须控制在10℃到15℃之间,其控制原理图如图甲所示,当水温低于10℃时低温指示灯亮,高于15℃时高温指示灯亮。已知当继电器线圈中的电流大于或等于20 mA时衔铁被吸引下移,当继电器线圈中的电流大于或等于30 mA时衔铁被吸引上移,控制电路中连接在定值电阻与热敏电阻之间的电源电动势,热敏电阻的阻值与温度关系如图乙所示,请回答下列问题。
(1)若水温从11℃上升到14℃,则控制电路中电流表A的示数__________(选填“增大”或“减小”)。
(2)若控制电路中,电流表A的内阻为15Ω,除了热敏电阻和定值电阻,其他电阻可忽略,则定值电阻的阻值为__________Ω。
(3)图甲电路中,接线C应与__________(选填“A”或“B”)端相连。
(4)实际测试中发现水温下降到8℃时,低温指示灯才开始亮,则应选用__________(选填“大一些”或“小一些”)的定值电阻。
13. 某实验小组利用带有活塞的气缸研究理想气体的状态变化规律,活塞与缸壁间摩擦不计,外界大气压强恒为。初始时,缸内封闭有一定质量的氮气(视为理想气体),体积,温度。实验小组先对气缸缓慢加热,使氮气膨胀至状态B,此过程中活塞可自由移动,测得此时温度,然后固定活塞位置,使氮气冷却至状态C,此时温度恢复为。
(1)求状态B时氮气的体积;
(2)求状态C时氮气的压强。
14. 如图甲所示,足够长的绝缘粗糙水平传送带以足够大的速度逆时针匀速转动,其左端固定一带正电的绝缘小球A(A与传送带不接触且不考虑A与传送带左端的间隙),以小球A的位置为坐标原点O沿传送带向右建立x轴,小球A产生的电场中,电势φ随坐标值的倒数的关系如图乙所示(图中、均已知)。一质量为m、电荷量为的绝缘小物块B在处轻放到传送带上,且小物块B开始沿传送带向左运动,已知小物块B与传送带间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,小球A与物块B的大小均可忽略。
(1)求小物块B向左运动的最大位移的大小;
(2)若小球A在x轴上产生的电势为(Q为A所带电荷量,k为静电力常量,且Q和k均未知),求小物块B运动速度最大时的位置坐标。
15. 如图所示,四分之一光滑圆弧轨道与水平传送带左端平滑连接,圆弧半径,传送带长为,逆时针匀速转动,传送带到光滑水平地面的高度。一质量为的正方形木板在光滑水平地面上以水平初速度匀速运动,速度方向垂直于圆弧轨道与传送带所在的竖直面。现将一质量为的小物块从圆弧最上端A点无初速度释放,物块落下后恰好打在木板上表面的中心。已知物块与传送带及木板之间的动摩擦因数分别为,,物块始终未落在地面上,重力加速度g取,不计空气阻力及木板的厚度。
(1)求物块刚离开传送带时的速度大小;
(2)若物块与木板每次碰撞时间极短(重力的冲量可忽略),每次碰撞前后物块的竖直方向速度大小减半,方向反向。求:
①物块与木板最终的速度大小;
②物块与木板第1次碰后瞬间,物块沿水平向右方向上的分速度大小。
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高三年级强化训练(A)
物理
考生注意:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
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,将本试卷与答题卡一并收回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分.每小题只有一项是符合题目要求.
1. 2025年1月20日,中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)在安徽合肥创造新的世界纪录,首次完成1亿摄氏度1000秒“高质量燃烧”,标志着我国聚变能源研究实现从基础科学向工程实践的重大跨越。该核聚变反应方程为。以下关于该核聚变的说法正确的是( )
A. 因为核聚变释放能量,根据可知核聚变后的总质量数减少
B. 该核反应的产物有中子,中子又可以与其他的核发生反应,从而发生链式反应
C. 该聚变反应中平均每个核子放出的能量大约为3.5 MeV
D. 核聚变生成核的比结合能小于核的比结合能
【答案】C
【解析】
【详解】A.核反应过程中质量数守恒,核聚变释放能量是因为存在静质量亏损,总质量数始终不变,故A错误;
B.链式反应是重核裂变的特征,核聚变需要高温高压条件使轻核克服库仑斥力发生聚变,无法依靠中子引发持续链式反应,故B错误;
C.该反应共参与个核子,总释放能量为17.6 MeV,平均每个核子释放能量,故C正确;
D.核聚变释放能量,说明生成的原子核更稳定,比结合能更大,因此的比结合能大于的比结合能,故D错误。
故选C。
2. 图甲是我国自主研发的军用机器狗,可实现陆上有人、无人协同作战。如图乙,质量为的机器狗静止站立在倾角为的斜坡上,若机器狗四足的足底与斜坡间的动摩擦因数均为且四足所受的摩擦力相等,重力加速度大小为,则该机器狗单足所受摩擦力的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】对机器狗在斜面上静止,重力向下的分力等于斜面给机器狗沿斜面向上的静摩擦力
所以每只足所受静摩擦力为。
故选A。
【点睛】
3. 在平面内,四个等量点电荷固定在正方形的四个顶点,为正方形中心。如图所示是其在平面内电势类比于地势的模拟图,轴表示电势,代表电势为正。已知,取无穷远处电势为零,下列说法正确的是( )
A. 、两点的电场强度相同
B. 、两点的电场强度等大反向
C. O点场强为0,电势不为0
D. O点场强不为0,电势为0
【答案】B
【解析】
【详解】AB.图中两对等量异种点电荷依次放置,A、B两点在它们连线的垂直平分线上,根据对称性可知,A、B两点电场强度大小相等,方向相反,故A错误,B正确;
CD.图中两对等量异种点电荷依次放置,A、B两点在它们连线的垂直平分线上,取无穷远处电势为零,则O点电势为零;图中电荷也可以看作一对+q形成的电场为等量同种正电荷电场与一对-q形成的电场为等量同种负电荷电场的叠加;对于一对+q形成的电场为等量同种正电荷电场,其中点O场强为零,一对-q形成的电场为等量同种负电荷电场,其中点O场强也为零,因此可知O点电场场强为零,故CD错误。
故选B。
4. 南昌梅岭云端索道总长5580米,是我国最长的市内交通观景索道。如图所示,景区中、两景点间可通过缆车往返,当甲车以的速度开始减速时,对面的乙车从景点由静止启动,两车加速度大小均为,甲车到景点速度减为零。则甲、乙相遇时,甲距离景点( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】解法一:设甲车开始减速后,经过时间后,两车在距离景点处相遇
甲车到景点速度减为零,加速度大小,根据位移-速度公式得,开始减速时甲车到景点的距离为
根据位移-时间公式得,甲车开始减速到相遇过程中,甲车的位移大小
乙车从景点由静止启动,加速度大小,根据位移-时间公式得,甲车开始减速到相遇过程中,乙车的位移大小
又
联立得,
则甲、乙相遇时,甲距离景点的距离
故选A。
解法二:由于甲乙加速度大小一样,根据运动的对称性,可得甲到景点时,乙刚好到达甲开始减速的位置。又从甲开始减速的位置到相遇位置,与从景点到相遇位置时间一样,为等时间位移,根据从零开始的匀加速运动的比例关系,可得从甲开始减速的位置到相遇位置的距离与从景点到相遇位置的距离之比为
甲车到景点速度减为零,加速度大小,根据位移-速度公式得,开始减速时甲车到景点的距离为
又
解得
故选A。
【点睛】
5. 中国“星链计划”正在加速建设,计划发射上万颗地球轨道卫星。若“星链计划”中有卫星A、B,卫星A绕地球做圆周运动,卫星B绕地球做椭圆运动,已知两卫星绕地球运动的周期相等,椭圆面积为(其中a、b分别为椭圆的半长轴、半短轴),则( )
A. 卫星A的运行速度大于地球第一宇宙速度
B. 卫星A的速度比卫星B在近地点时的速度大
C. 卫星A的速度比卫星B在远地点时的速度大
D. 在相同时间内,卫星A与地球连线扫过的面积和卫星B与地球连线扫过的面积相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.由开普勒第三定律,两卫星周期相等,则卫星A的圆周轨道半径等于卫星B的椭圆轨道半长轴。第一宇宙速度是近地圆轨道卫星的运行速度,是所有绕地球做圆周运动的卫星中的最大运行速度,故A错误;
B.设卫星在近地点高度处做圆周运动的速度为,卫星B在近地点做离心运动,故近地点速度,对做圆周运动的卫星有
因为卫星在近地点高度处做圆周运动的半径小于卫星A的轨道半径,因此,综上可知,故B错误;
C.设卫星B在远地点高度处做圆周运动的速度为,又因为卫星A的轨道半径小于卫星B在远地点高度处做圆周运动的轨道半径,因此,又因为卫星B从远地点(该点速度设为)处需点火加速才能到达卫星B在远地点高度处做圆周运动的圆轨道,因此,综上可知,故C正确;
D.开普勒第二定律仅适用于同一卫星,不同卫星面积速率不同:A的面积速率为,B的面积速率为,因,两者扫过面积不相等,故D错误。
故选C。
6. 如图,在水平面上固定一劲度系数为k的轻弹簧,物块A、B叠放在弹簧上端,轻绳的一端连接物块B,另一端绕过定滑轮后连接物块C,物块A、B、C的质量分别为m、2m和3m,初始时用手托住物块C,使定滑轮两侧的轻绳恰好处于伸直状态但无弹力,物块A、B处于静止状态。现突然放开托住物块C的手,轻弹簧和滑轮两侧的轻绳始终处于竖直方向,重力加速度为g,则从开始放手到物块A、B刚好分离时,物块C下降的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】初始时,A、B处于静止状态,对A、B整体受力分析,弹簧弹力等于A、B的总重力,即
根据胡克定律,此时弹簧的压缩量
当A、B刚好分离时,A、B之间的相互作用力为零,且两者的加速度相同。设此时系统的加速度大小为,绳子拉力为。对物块C,由牛顿第二定律得
对物块B,由牛顿第二定律得
联立解得
此时对物块A受力分析,受重力和弹簧弹力,由牛顿第二定律得
解得此时弹簧弹力
此时弹簧仍处于压缩状态,压缩量
从开始放手到A、B刚好分离的过程中,物块C下降的距离等于物块B上升的距离,也等于弹簧长度的变化量,即
故选C。
7. 如图,玻璃管内右端固定接轻弹簧的一端,弹簧另一端连接一质量为的光滑小球,弹簧原长为。初始时,管和小球均静止在水平面上。现缓慢将管在竖直面绕点转过90°,在竖直位置时,弹簧长度为。已知弹簧劲度系数为,形变总是在弹性限度内,可用平均力求弹力做的功,重力加速度大小为。则在转动过程中,下列说法正确的是( )
A. 弹簧对小球做正功 B. 小球对玻璃管不做功
C. 玻璃管对弹簧做的功为 D. 玻璃管对小球做的功为
【答案】D
【解析】
【详解】A.整个过程弹簧的压缩量为
由于弹簧弹力是变力,可用平均力计算做功。整个过程弹簧的平均弹力为
由于弹力方向与小球位移方向相反,所以弹簧对小球做功为
所以弹簧对小球做负功,故A错误;
BD.小球缓慢转动,其动能不变。对小球进行受力分析可知,小球受到重力、弹簧弹力以及玻璃管的作用力。设玻璃管对小球做的功为,则对小球列动能定理方程有
解得
所以小球对玻璃管做的功为
即小球对玻璃管做功,故B错误,D正确;
C.由上面分析可知,整个过程中,小球对弹簧做的功为,而玻璃管对弹簧不做功,故C错误。
故选D。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.每小题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. 中国高铁享誉全球。如图所示,高铁的供电流程是将高压或经过牵引变电所进行变压,降至,通过接触网上的电线与车顶上的受电器进行接触而完成受电,机车最终获得的电力.以下说法正确的是( )
A. 若电网的电压为,则变电所的变压器原、副线圈匝数比为
B. 若电网的电压为,则变电所的变压器原、副线圈匝数比为
C. 如果高铁机车功率为,则自牵引变电所至机车间的馈线等效电阻约为
D. 如果高铁机车功率为,则自牵引变电所至机车间的馈线等效电阻约为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.理想变压器满足关系
输入电压,输出,则,故A错误;
B.输入电压,输出,则,故B正确;
CD.已知机车功率,机车获得电压
机车功率,得
线路电压损失
由欧姆定律
得等效电阻,故C正确,D错误。
故选BC。
9. 南昌“超万吨级智能回转塔机”在完成高空强风环境测试后,开展额定功率标定实验。实验中,该塔机以额定功率竖直向上提升质量为的重型构件,空气阻力大小恒为且始终不变。当构件速度达到最大值时,塔机牵引力恰好等于阻力与重力的合力;若塔机先由静止开始以恒定加速度做匀加速提升,匀加速至时刻达到该额定功率,重力加速度为,不计其他阻力。下列说法正确的有( )
A. 该额定功率
B. 时间内,构件的重力做功为
C. 塔机匀加速提升的最大速度为
D. 从开始到时刻,牵引力做的功为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.当构件速度最大时,牵引力
塔机的额定功率满足,故A错误;
B.时间内,构件做匀加速运动,上升的位移
构件重力做功为,故B错误;
C.构件匀加速阶段,由牛顿第二定律可知,牵引力的大小满足
解得
匀加速至时刻达到该额定功率,此时构件的速度
塔机的额定功率
又
联立解得塔机匀加速提升的最大速度,故C正确;
D.从开始到时刻,由动能定理可知牵引力做的功满足
解得,故D正确。
故选CD。
10. 如图所示,在,的ODMN区域内存在沿x轴正方向、场强大小为E的匀强电场。ODMN区域外分布着垂直于xOy平面向里的匀强磁场。一个质量为m,电荷量为的粒子甲从电场区域中心点由静止释放,粒子甲从右边界第一次离开电场后,垂直MN再次进入电场,不计粒子重力。则( )
A. 匀强磁场的磁感应强度B的大小为
B. 粒子第二次在电场中运动的位移大小为d
C. 粒子在xOy平面内做周期性运动,运动的周期为
D. 若将质量为m、电荷量为的粒子乙从点由静止释放,粒子乙能垂直OD进入电场
【答案】AC
【解析】
【详解】A.粒子甲带,从静止释放,第一次在电场中沿匀加速,由动能定理得
解得
粒子离开电场时位置为,速度沿正方向,进入磁场后偏转,最终垂直进入电场,可得偏转半径
圆心在,偏转圆周。 在磁场中洛伦兹力提供向心力得
代入,
得,故A正确;
B.粒子第二次进入电场时位置,速度沿负方向,做类平抛运动:假设粒子第二次进入电场中时,从边射出,则方向匀速,有
解得
方向匀加速,有
即粒子刚好从D点离开电场,总位移大小为,故B错误;
C.粒子第一次在电场中的时间为,有,
由之前分析,粒子第一次在磁场中的轨迹为四分之三圆,所以运动时间为圆周运动的四分之三周期,则由,
可得
粒子第二次在电场中射出时的水平方向的速度为
其合速度为,
第二次进入磁场,其从点速度方向与水平方向的夹角是,有
解得
粒子再运动四分之三圆之后从M点进入电场做类斜抛运动,由对称可知在M点速度方向朝左下方,且之后到OD中点速度竖直向下,再运动四分之三圆之后从DM中点减速回到速度为0。粒子接下来的运动与上述过程相同,综上所述粒子在平面做周期性运动,轨迹如图所示
在电场中4次运动时间相等,在磁场中3个四分之三圆周运动时间相等,则其周期为 , 故C正确;
D.粒子乙带,从静止释放,电场力沿负方向,向左匀加速到,速度大小仍为
进入磁场后,负电荷速度向左,磁场向里,洛伦兹力向上,偏转半径
圆心在,转圆周后到达,速度方向竖直向下,垂直水平的MN边进入电场,再从O点离开磁场,轨迹如图所示
经过N点做类斜抛运动到OD中点速度竖直向下,再运动四分之三圆之后从ON中点减速回到速度为0,之后做周期性运动,则粒子乙不能垂直OD进入电场,故D错误。
故选AC。
三、非选择题:本题共5小题,共54分.
11. 某实验小组利用如图(a)所示的实验装置探究平抛运动的特点。实验需要描绘小球做平抛运动的轨迹并根据轨迹求平抛的初速度。
(1)要正确完成该实验,以下要求与操作正确的是_______(选填各项前面的代号字母)(双选)。
A. 小球表面要尽量光滑
B. 斜槽中小球滑落的轨道要尽量光滑
C. 固定有白纸的木板要竖直放置
D. 小球每次要从斜槽上的同一位置静止释放
(2)甲同学做实验时记录了小球运动轨迹上的A、B、C三个点,如图(b)所示。以A点为坐标原点建立坐标系,各点的坐标值已在图中标出。当地的重力加速度g=9.8m/s2,可知小球做平抛运动的初速度大小为_______m/s。
(3)乙同学做实验时记录了运动轨迹上的点如图(c)所示,可以推断出乙同学在实验过程中没有调整_______。
【答案】(1)CD (2)2
(3)斜槽末端切线水平
【解析】
【小问1详解】
A.小球表面是否光滑对实验无影响,只要每次阻力情况相同即可,故A错误;
B.斜槽轨道不需要光滑,只要保证小球每次从同一位置由静止释放,到达底端的速度就相同,故B错误;
C.固定有白纸的木板必须竖直放置,以保证小球运动轨迹在竖直平面内,且不与木板摩擦,故C正确;
D.为了保证小球每次平抛的初速度相同,小球每次要从斜槽上的同一位置静止释放,故D正确。
故选CD。
【小问2详解】
由图(b)可知,A、B、C三点在水平方向上的间距相等,均为
说明小球从A到B和从B到C的运动时间相等,设为,在竖直方向上,根据匀变速直线运动的推论
有
代入数据解得
小球做平抛运动的初速度
【小问3详解】
由图(c)可知,小球的运动轨迹起点在坐标原点,但随后的点分布在轴的上方和下方,说明小球飞出斜槽末端时具有竖直向上的分速度,这表明斜槽末端的切线没有调整到水平方向,导致小球做的不是平抛运动而是斜抛运动。
12. 某化工厂的蓄液池水温必须控制在10℃到15℃之间,其控制原理图如图甲所示,当水温低于10℃时低温指示灯亮,高于15℃时高温指示灯亮。已知当继电器线圈中的电流大于或等于20 mA时衔铁被吸引下移,当继电器线圈中的电流大于或等于30 mA时衔铁被吸引上移,控制电路中连接在定值电阻与热敏电阻之间的电源电动势,热敏电阻的阻值与温度关系如图乙所示,请回答下列问题。
(1)若水温从11℃上升到14℃,则控制电路中电流表A的示数__________(选填“增大”或“减小”)。
(2)若控制电路中,电流表A的内阻为15Ω,除了热敏电阻和定值电阻,其他电阻可忽略,则定值电阻的阻值为__________Ω。
(3)图甲电路中,接线C应与__________(选填“A”或“B”)端相连。
(4)实际测试中发现水温下降到8℃时,低温指示灯才开始亮,则应选用__________(选填“大一些”或“小一些”)的定值电阻。
【答案】(1)增大 (2)85
(3)A (4)大一些
【解析】
【分析】
【小问1详解】
水温升高,从乙图可知热敏电阻阻值减小,控制电路总电阻减小,电源电动势不变,由欧姆定律可知,电路电流增大,因此电流表示数增大。
【小问2详解】
由题意,时,,此时电流刚好达到
由闭合电路欧姆定律可得
代入,,解得
验证时,,电流,符合题意。
故。
【小问3详解】
当水温高于时,线圈电流达到,衔铁被吸引上移,需要接通高温指示灯电路,因此动触点随衔铁上移后与上端静触点接触,电路导通,高温灯亮,因此接线应与端相连。
【小问4详解】
本来要求温度降到时低温灯亮,现在降到才亮,说明时电流仍大于,仍被吸引,未释放。要让时电流减小到以下,需要增大总电阻,因此应换用阻值大一些的。
【点睛】
13. 某实验小组利用带有活塞的气缸研究理想气体的状态变化规律,活塞与缸壁间摩擦不计,外界大气压强恒为。初始时,缸内封闭有一定质量的氮气(视为理想气体),体积,温度。实验小组先对气缸缓慢加热,使氮气膨胀至状态B,此过程中活塞可自由移动,测得此时温度,然后固定活塞位置,使氮气冷却至状态C,此时温度恢复为。
(1)求状态B时氮气的体积;
(2)求状态C时氮气的压强。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
过程中活塞可自由移动,气体压强始终等于外界大气压,为等压变化
根据盖-吕萨克定律
解得
【小问2详解】
求状态气体压强
过程中活塞位置固定,气体体积不变,为等容变化
根据查理定律
由题意可知,
代入可解得
14. 如图甲所示,足够长的绝缘粗糙水平传送带以足够大的速度逆时针匀速转动,其左端固定一带正电的绝缘小球A(A与传送带不接触且不考虑A与传送带左端的间隙),以小球A的位置为坐标原点O沿传送带向右建立x轴,小球A产生的电场中,电势φ随坐标值的倒数的关系如图乙所示(图中、均已知)。一质量为m、电荷量为的绝缘小物块B在处轻放到传送带上,且小物块B开始沿传送带向左运动,已知小物块B与传送带间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,小球A与物块B的大小均可忽略。
(1)求小物块B向左运动的最大位移的大小;
(2)若小球A在x轴上产生的电势为(Q为A所带电荷量,k为静电力常量,且Q和k均未知),求小物块B运动速度最大时的位置坐标。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知x处的电势为
设小物块B到达最左端时坐标为x,则根据动能定理有
解得
故
【小问2详解】
由条件可知
小物块B速度最大时,有
解得小物块B运动速度最大时的位置坐标为
15. 如图所示,四分之一光滑圆弧轨道与水平传送带左端平滑连接,圆弧半径,传送带长为,逆时针匀速转动,传送带到光滑水平地面的高度。一质量为的正方形木板在光滑水平地面上以水平初速度匀速运动,速度方向垂直于圆弧轨道与传送带所在的竖直面。现将一质量为的小物块从圆弧最上端A点无初速度释放,物块落下后恰好打在木板上表面的中心。已知物块与传送带及木板之间的动摩擦因数分别为,,物块始终未落在地面上,重力加速度g取,不计空气阻力及木板的厚度。
(1)求物块刚离开传送带时的速度大小;
(2)若物块与木板每次碰撞时间极短(重力的冲量可忽略),每次碰撞前后物块的竖直方向速度大小减半,方向反向。求:
①物块与木板最终的速度大小;
②物块与木板第1次碰后瞬间,物块沿水平向右方向上的分速度大小。
【答案】(1)
(2)①;②
【解析】
【小问1详解】
设物块滑上传送带时的初速度为,离开传送带时的速度为,根据动能定理有
解得
由牛顿第二定律可知,物块在传送带上的加速度大小为
由
解得
【小问2详解】
①物块每次与木板相碰,竖直方向速度减半,水平方向最终趋于共速,令水平向右为x正方向,水平且垂直x方向指向纸面内侧为y轴正方向,由动量守恒定律,方向满足
方向满足
解得
②以木板为参考系,物块刚落到木板上时,水平面内相对速度
碰撞瞬间摩擦力方向与x轴成斜向纸面内侧,竖直方向物块速度满足
解得
因此碰后瞬间竖直方向速度
由动量定理可知物块与木板第一次碰撞过程,z方向满足
水平面内
x方向满足
解得
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