内容正文:
2025-2026学年度潮州金中、揭阳一中高三级三模测试
物理科试卷
共100分,时间75分钟
一、单项选择题:每小题4分,共28分;正确得4分,错选不得分。
1. 关于下列四幅图所涉及的光学知识,说法正确的是( )
A. 图甲检查工件的平整度利用光的衍射现象
B. 图乙医用内窥镜利用光的干涉现象
C. 图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃利用光的折射现象扩大视野
D. 图丁泊松亮斑是由于光的偏振现象产生的
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲检查工件的平整度利用光的干涉现象,故A错误;
B.图乙医用内窥镜利用光的全反射现象,故B错误;
C.图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃利用光的折射现象扩大视野,故C正确;
D.图丁泊松亮斑是由于光的衍射现象产生的,故D错误。
故选C。
2. 某汽车检测中心对两款新型智能网联电动车进行直线加速与制动性能测试。测试车甲、乙均配备高精度北斗定位模块,分别实时记录其位置坐标、瞬时速度随时间变化的规律。两辆测试车同时由静止从同一起跑线出发,沿平直车道向同一方向行驶。根据车载传感器回传数据绘制运动图像,其中甲车的位移—时间关系图像如图甲所示,乙车的速度—时间关系图像如图乙所示,从出发点开始计时,下列说法正确的是( )
A. 内,甲、乙两车的位移大小均为4m
B. 时甲车的速度比乙车的速度小
C. 时甲、乙两车的运动方向相同
D. 时只有甲车回到出发位置
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图甲可知内,甲车的位移大小为;由图乙可知乙车的位移大小,故A正确;
B.根据图像的斜率表示速度,由图甲可知时,甲车的速度大小为
此时乙车的速度为零,故B错误;
C.时由图甲可知甲车的速度为正,由图乙可知乙车的速度为负,两车的运动方向相反,故C错误;
D.由图甲可知内,甲车的位移为0;根据图像与横轴围成的面积表示位移,由图乙可知内,乙车的位移为0;即两车都回到了出发位置,故D错误。
故选A。
3. 在光电效应实验中,分别用频率为、的单色光a、b照射到同种金属上,测得相应的遏止电压分别为和、光电子的最大初动能分别为和。h为普朗克常量。下列说法正确的是( )
A. 若,则一定有
B. 若,则一定有
C. 若,则一定有
D. 若,则一定有
【答案】B
【解析】
【详解】AB.根据光电效应方程
可知若,又逸出功相同,则有
又
则有
故A错误,B正确;
C.根据
可知,若,则一定有,故C错误;
D.逸出功为
由于金属的逸出功相同,则有
故D错误。
故选B。
4. 家用室内引体向上器通常采用免打孔设计,通过调节杆的长度,利用橡胶垫与门框或墙壁的摩擦力起到固定的作用。如图所示,当质量为50kg的同学握住水平单杠保持静止,且只有双手接触单杠并双腿悬空,不计引体向上器的质量。则( )
A. 双手间距离越小,人所受到单杠的作用力越小
B. 单杠对每只手臂作用力大小一定为250N
C. 双手间距离越大,橡胶垫与墙面间的摩擦力越大
D. 同学由静止下降到最低点的过程中,橡胶垫与墙面间的摩擦力先小于同学的重力,后大于同学的重力
【答案】D
【解析】
【详解】A.人所受到单杠的作用力和重力平衡,则人所受到单杠的作用力大小不变,为N
故A错误;
B.只有两手臂平行时,单杠对每只手臂作用力大小为N
两手臂有夹角时,单杠对每只手臂作用力都大于250N,故B错误;
C.不计引体向上器的质量,橡胶垫与墙面间的摩擦力等于人的重力不变,故C错误;
D.同学由静止下降到最低点的过程中,人先加速度先向下,再向上,先失重后超重,结合牛顿第二定律可知,橡胶垫与墙面间的摩擦力先小于同学的重力,后大于同学的重力,故D正确;
故选D。
5. 如图是某一家用体育锻炼的发球机,从P点沿不同方向发出质量相同的A、B两球,两球均经过Q点,P、Q两点在同一水平线上,两球运动轨迹如图所示,如果不计空气阻力,关于两球的运动,下列说法正确的是( )
A. 两球运动至最高点时,两球动能相等
B. 两球经过Q点时重力做功的功率相等
C. 在运动过程中,小球A动量变化率大于小球B动量变化率
D. 在运动过程中,小球A速度变化量大于小球B速度变化量
【答案】D
【解析】
【详解】A B.对斜上抛运动,将其初速度沿水平方向和竖直方向分解,水平方向不受力可看作匀速直线运动和竖直方向只受重力做竖直上抛运动,据对称性上升和下降时间相等,故总时间为
竖直方向
小球A上升的最大高度大,则运动时间长,竖直初速度大
水平方向
两者水平射程相等,则小球A水平分速度(即最高点的速度)小,则两球运动至最高点时,小球A的动能较小,据对称性,回到Q点时竖直方向的速度大小等于P点竖直初速度,故小球B回到Q点时竖直方向的速度较小,重力的瞬时功率较小,故AB错误;
C.由动量定理
动量变化率相等,故C错误;
D.由动量定理
小球A的运动时间长,则小球A的速度变化量大于小球B的速度变化量,故D正确。
故选D。
6. 2025年2月,实践25号卫星成功为北斗G7卫星加注推进剂,完成了人类航天史上首次“太空加油”。已知北斗G7卫星在地球同步静止轨道绕地球做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A. 北斗G7卫星的运行速度大于7.9km/s
B. 北斗G7卫星的向心加速度小于地球表面附近的重力加速度
C. 北斗G7卫星的运行速度小于地球赤道上随地球自转物体的线速度
D. 在地球同步静止轨道上运行的实践25号,可通过加速追上北斗G7卫星
【答案】B
【解析】
【详解】A.第一宇宙速度7.9km/s是卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速度,由万有引力提供向心力得,同步卫星轨道半径大于近地卫星轨道半径,因此运行速度小于7.9km/s,故A错误;
B.由万有引力提供向心加速度得,地球表面重力加速度(为地球半径),同步卫星轨道半径,因此其向心加速度小于地表重力加速度,故B正确;
C.同步卫星与地球赤道上随地球自转的物体角速度相同,由线速度公式,同步卫星轨道半径更大,因此线速度大于赤道上物体的线速度,故C错误;
D.在同步轨道上的卫星若加速,万有引力不足以提供向心力,会做离心运动进入更高轨道,无法追上原轨道的北斗G7卫星,故D错误。
故选B。
7. 如图甲所示,一轻质弹簧上端固定,下端悬挂一个体积很小的磁铁,在小磁铁正下方桌面上放置一个闭合的铜制线圈。将小磁铁向下拉到某一位置后释放,第一次回到原点开始计时,小磁铁将做阻尼振动,其位移x随时间t变化的图像如图乙所示,经时间,可认为振幅A衰减到0,取竖直向上为正向。曲线上A、B两点连线与横轴平行,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. B时刻线圈中有逆时针(从上往下看)方向的电流
B. 更换电阻率更大的线圈,振幅A会更快地衰减到零
C. 小磁铁在A时刻的动能等于B时刻的动能
D. 增加线圈的匝数,会减小,线圈产生的内能不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.B时刻小磁铁位移为正,振动方向向下,可知线圈的磁通量向上增大,根据楞次定律可知线圈中有顺时针(从上往下看)方向的电流,故A错误;
B.更换电阻率更大的线圈,线圈中产生的感应电流会变小,线圈中产生的感应电流的磁场变弱,对磁铁的“阻碍”作用变弱,则振幅会更慢慢地衰减到零,故B错误;
C.小磁铁在A时刻的位移等于B时刻的位移,可知A时刻小磁铁的重力势能和弹簧的弹性势能等于B时刻小磁铁的重力势能和弹簧的弹性势能,由于有能量损失,可知小磁铁在A时刻的动能大于B时刻的动能,故C错误;
D.增加线圈的匝数,线圈中产生的感应电动势变大,感应电流变大,机械能很快就转化为内能,则会减小,由于开始释放时弹簧的弹性势能相同,可知停止时线圈产生的内能不变,故D正确。
故选D。
二、多项选择题:每小题6分,共18分;正确得6分,漏选得3分,错选不得分。
8. 如图甲所示,“笑脸弹簧小人”由头部、轻弹簧及底座组成,将弹簧小人静置于桌面上,其简化模型如图乙所示,头部在O点时刚好静止。现将头部压到B点由静止释放,头部在AB之间上下振动,底座恰好未能离开地面,不计空气阻力,头部和底座质量相同,且弹簧始终在弹性限度内,下列说法正确的是( )
A. 头部在上下振动过程中,头部的机械能守恒
B. 头部在B点时的加速度大小为2g
C. 头部从O点向A点运动过程中,加速度逐渐增大
D. 头部从O点向A点运动过程中,速度逐渐增大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.头部在振动过程中,弹簧的弹力对头部做功,头部的机械能与弹簧的弹性势能相互转化,头部和弹簧组成的系统机械能守恒,单独头部的机械能不守恒,故A错误;
B.当头部运动到最高点时,有
对底座,有
联立解得
根据简谐运动的对称性可知,头部在最高点与最低点的加速度大小相等,方向相反,所以头部在B点时的加速度大小为2g,故B正确;
CD.O点为平衡位置,A点为最高点,所以头部从O点向A点运动过程中,加速度逐渐增大,速度逐渐减小,故C正确,D错误。
故选BC。
9. 某兴趣小组利用变压器设计的漏电保护装置如图所示,将火线和零线并行绕在铁芯左侧线圈L1上,当右侧线圈L2中产生电流时,此电流经放大器放大后,能使电磁铁吸起铁质开关K,从而切断教学楼电路。若仅考虑L1在铁芯中产生的磁场,变压器可以看作理想变压器,左、右线圈匝数分别为n1、n2,下列说法正确的是( )
A. 教学楼照明电路正常工作时,左、右线圈电压之比为
B. 设计电流放大器的作用是可以提高漏电保护器的灵敏度
C. 某同学在教室用多用电表交流电流挡的两表笔分别接触墙上插座两孔金属片,造成短路,开关K将被电磁铁吸起
D. 某同学站在地上充电时一只手碰到插座火线触电,此装置会立即使开关K被电磁铁吸起
【答案】BD
【解析】
【详解】A.教学楼照明电路正常工作时,火线和零线中的电流大小相等、方向相反,它们在铁芯中产生的磁场相互抵消,穿过线圈L2的磁通量为零,线圈L2中不产生感应电动势,电压为零,故A错误;
B.发生漏电时,火线和零线中的电流差值通常很小,线圈L2中产生的感应电流很微弱,不足以直接驱动电磁铁,电流放大器可以将微弱的感应电流放大,使电磁铁能够吸起开关,从而在漏电流较小时也能切断电路,提高了漏电保护器的灵敏度,故B正确;
C.某同学造成短路时,火线和零线中的电流虽然很大,但大小依然相等、方向相反,铁芯中的磁通量依然为零,线圈L2中无感应电流,开关K不会被吸起,故C错误;
D.某同学触电时,电流经人体流入大地,导致火线电流大于零线电流,铁芯中产生变化的磁通量,线圈L2中产生感应电流,经放大后使电磁铁吸起开关K,切断电路,故D正确。
故选BD。
10. 下列说法正确的是( )
A. 图甲为手机与基站及蓝牙耳机的通信示意图。若基站与手机、手机与耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波,则甲波的频率大于乙波的频率
B. 图乙中A、B是两个完全相同的白炽灯,L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈。闭合开关S瞬间,B灯比A灯先亮,最后一样亮
C. 图丙为一款高空风车及其发电模块原理图。发电期间,线圈ab在某一时刻转至图示位置时,线圈磁通量为零,感应电动势最大
D. 图丁为麦克斯韦预言的电磁波的传播示意图。根据麦克斯韦的电磁场理论,在变化的电场周围一定产生变化的磁场,在变化的磁场周围一定产生变化的电场
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据题意可知甲波的波长大于乙波的波长,根据公式可知,甲波的频率小于乙波的频率,故A错误;
B.图乙中A、B是两个完全相同的白炽灯,L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈,闭合开关S瞬间,由于线圈自感现象,B灯比A灯先亮,最后一样亮,故B正确;
C.图丙为一款高空风车及其发电模块原理图,发电期间,线圈在某一时刻转至图示位置时,线圈磁通量为零,但磁通量变化率最大,感应电动势最大,故C正确;
D.根据麦克斯韦的电磁场理论,均匀变化的电场周围产生恒定的磁场,在均匀变化的磁场周围产生恒定的电场,故D错误。
故选BC。
三、非选择题:共5小题,共54分。
11. “用双缝干涉测量光的波长”实验中,双缝干涉实验装置正确安装后,接通电源使光源正常工作。
(1)下列图示中条纹间距表示正确的是( )
A. B. C. D.
(2)要增大观察到的条纹间距,正确的做法是( )
A. 减小单缝与双缝间的距离
B. 增大透镜与单缝间的距离
C. 增大双缝与测量头间的距离
【答案】(1)C (2)C
【解析】
【小问1详解】
双缝干涉条纹应为等间距的明暗相间的条纹,而条纹间距为相邻两条亮条纹(或暗条纹)中心间的距离。
故选C。
【小问2详解】
根据条纹间距公式可知,要增大观察到的条纹间距,可以增大双缝与测量头(光屏)间的距离,增大入射光的波长或减小双缝间距。
故选C。
12. 如图所示,某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中,先将白纸平铺在木板上并用图钉固定,玻璃砖平放在白纸上,然后在白纸上确定玻璃砖的界面和。为直线与的交点。在直线上竖直地插上两枚大头针。
(1)该同学接下来要完成的必要步骤有( )
A. 插上大头针,使仅挡住的像
B. 插上大头针,使挡住的像和的像
C. 插上大头针,使仅挡住
D. 插上大头针,使挡住和、的像
(2)过、作直线交于,过作垂直于的直线,连接。测量图中角和的大小。则玻璃砖的折射率_____。
(3)为探究折射率与介质材料的关系,用同一束微光分别入射玻璃砖和某透明介质,如图所示。保持相同的入射角,测得折射角分别为,则玻璃和该介质的折射率大小关系为_____(填“”或“”)。此实验初步表明:对于一定频率的光,折射率与介质材料有关。
(4)一位同学准确地画好玻璃砖的界面和后,实验过程中不慎将玻璃砖向下平移了一些,如图所示,而实验的其他操作均正确,则折射率的测量值_____准确值(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1)BD (2)
(3)
(4)等于
【解析】
【小问1详解】
光沿直线传播,两点确定一条直线,让同时挡住、的像,保证入射光线是唯一的且过、,同理使挡住和、的像,保证从玻璃砖出来的光线是唯一的且过、,最后使四个点在同一条光线的传播路径上。
故选BD。
【小问2详解】
根据题意,由折射定律可得,玻璃砖的折射率。
【小问3详解】
玻璃砖的折射率
某透明介质的折射率
因,所以
【小问4详解】
如图实际光路图为PMNG,测量光路图为PQNG
根据折射定律知,PM平行于QNG,且M点到的距离等于N点到的距离,所以四边形PMNQ为平行四边形,则折射率的测量值等于准确值。
13. 某同学利用电流表和电压表测量一节干电池的电动势和内阻,实验电路图如图1所示。连接电路后闭合开关S,多次调节滑动变阻器,记录电压表的读数U和电流表的读数I,作出U-I图线如图2所示。
(1)根据U-I图线得该电池的电动势E=_____V,内阻r=____Ω。(结果保留2位有效数字)
(2)若忽略偶然误差,利用该电路测得电动势的测量值_____真实值,内阻的测量值______真实值。(填“小于”“大于”或“等于”)
(3)某同学设计了如图3所示的电路测量电源的电动势E,其中E1是辅助电源。闭合开关S1、S2,调节R1至适当位置,再调节R2使灵敏电流计G的示数为0,记录电流表和电压表的示数I和U,改变R1的阻值,多次重复步骤,根据记录的数据作出U-I图线。若图线的斜率为k,纵轴(U轴)截距为b,则该电源的电动势为_____;从理论上分析,利用该电路测得电动势的测量值______真实值(填“小于”“大于”或“等于”)。
【答案】(1) ①. ②. 0.83##0.82##0.84
(2) ①. 小于 ②. 小于
(3) ①. b ②. 等于
【解析】
【分析】
【小问1详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律得
则 图线的纵截距等于电动势,图线纵截距为,故
图线斜率的绝对值等于内阻,由图得
【小问2详解】
[1][2]本电路中,电压表存在分流作用,电流表读数小于电源实际的总电流,则
推导得测量关系
因此,电动势测量值
内阻测量值,故两者测量值都小于真实值。
【小问3详解】
[1]当灵敏电流计示数为时,说明两端电势相等,电压表读数等于待测电源的路端电压,电流表读数等于待测电源的输出电流,因此仍满足
图线纵截距等于电动势,故
[2]该电路消除了电压表分流带来的系统误差,理论上测量值没有误差,因此电动势测量值等于真实值。
【点睛】
14. 弹簧式安全阀是一种自动泄压保护装置。某款安全阀接入容器后的结构简化图如图乙所示,导热性能良好的容器体积为,右下方为进气口,上端出气口与安全阀连接,安全阀内轻弹簧一端固定在阀管顶端,另一端连接轻质活塞,活塞横截面积为S,可无漏气、无摩擦地在阀管内移动;阀管上的泄压口始终与外界连通,与容器出气口距离为L。现测试其泄压参数,开始时封闭容器进气口,此时容器内气体压强为,温度为,活塞恰好在出气口处且弹簧处于原长,已知大气压强为,弹簧劲度系数为,始终处于弹性限度内。
(1)若使容器的温度缓慢升高,当恰好开始泄压时,容器内气体的压强和温度;
(2)若往容器缓慢充入温度为,压强为的同种气体,求充入气体体积为多少时恰好开始泄压。
【答案】(1),;
(2)
【解析】
【分析】
【小问1详解】
活塞受力平衡有
解得
升温后体积
由理想气体状态方程有
解得
【小问2详解】
充气过程为等温变化
解得
【点睛】
15. 如图是深坑打夯机的示意图,电动机带动两个摩擦轮匀速转动,将压紧的夯杆从深坑提起。当夯杆的下端刚到达坑口时,两个摩擦轮将夯杆松开,夯杆在自身重力的作用下,最后落回坑底,这样,周而复始的进行,可以达到将坑底夯实的目的。已知两摩擦轮边缘处的线速度均为,两摩擦轮对夯杆的正压力均为,与夯杆间的动摩擦因数,夯杆的质量,坑深,不计因打夯引起的深度变化,忽略空气阻力及夯杆与坑底作用时间。重力加速度。求:
(1)该深坑打夯机的打夯周期;
(2)一个打夯周期内电动机因带动夯杆的做功功率。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
夯杆加速上升过程受力如图
由牛顿第二定律
解得
当夯杆加速到时,上升高度为
未到达坑口,加速时间
匀速时间
竖直上抛上升过程运动时间
竖直上抛上升高度
自由落体到坑底
得
所以
【小问2详解】
一个打夯周期内电动机对夯杆所做的功
夯杆与滚轮间的相对位移
摩擦生热
所以一个周期内电动机因带动夯杆做功功率
16. 如图所示,两块平行金属板水平放置,板长和板间距均为2d,两板之间存在竖直向上的匀强电场。极板右侧空间存在范围足够大的匀强磁场B,磁场方向垂直纸面向外。极板左侧有一束宽度为2d,均匀分布的离子束以相同的初速度沿着平行于金属板的方向射入电场,已知离子质量均为m,电荷量均为,离子碰到极板立即被吸收,且不考虑电场的变化,进入电场的粒子有50%能从电场射出。不考虑粒子间的相互作用,不计粒子重力和金属板厚度,忽略电场的边缘效应。
(1)要使离子能沿直线通过两极板间的电场,可在极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场,求的大小;
(2)若两极板间仅有电场,从电场中射出的粒子经磁偏转后能全部回到电场中,求磁感应强度的取值范围;
(3)若磁感应强度的B大小取(2)中的最小值,求从正极板边缘射入的离子,在电磁场中运行时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
有50%离子射出,对于临界粒子在电场中水平方向有
竖直方向有,
沿直线运动满足
联立解得
【小问2详解】
离子射出电场时竖直速度
射出速度
射出时速度偏转角度
由洛伦兹力提供向心力知
全部回到电场满足几何关系
联立解得
【小问3详解】
容易判断第二次目标离子无法离开电场,轨迹如下图所示
第一次在电场中
第二次在电场中,,
解得
在磁场中运动时间
综合知在电磁场中运动的时间
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2025-2026学年度潮州金中、揭阳一中高三级三模测试
物理科试卷
共100分,时间75分钟
一、单项选择题:每小题4分,共28分;正确得4分,错选不得分。
1. 关于下列四幅图所涉及的光学知识,说法正确的是( )
A. 图甲检查工件的平整度利用光的衍射现象
B. 图乙医用内窥镜利用光的干涉现象
C. 图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃利用光的折射现象扩大视野
D. 图丁泊松亮斑是由于光的偏振现象产生的
2. 某汽车检测中心对两款新型智能网联电动车进行直线加速与制动性能测试。测试车甲、乙均配备高精度北斗定位模块,分别实时记录其位置坐标、瞬时速度随时间变化的规律。两辆测试车同时由静止从同一起跑线出发,沿平直车道向同一方向行驶。根据车载传感器回传数据绘制运动图像,其中甲车的位移—时间关系图像如图甲所示,乙车的速度—时间关系图像如图乙所示,从出发点开始计时,下列说法正确的是( )
A. 内,甲、乙两车的位移大小均为4m
B. 时甲车的速度比乙车的速度小
C. 时甲、乙两车的运动方向相同
D. 时只有甲车回到出发位置
3. 在光电效应实验中,分别用频率为、的单色光a、b照射到同种金属上,测得相应的遏止电压分别为和、光电子的最大初动能分别为和。h为普朗克常量。下列说法正确的是( )
A. 若,则一定有
B. 若,则一定有
C. 若,则一定有
D. 若,则一定有
4. 家用室内引体向上器通常采用免打孔设计,通过调节杆的长度,利用橡胶垫与门框或墙壁的摩擦力起到固定的作用。如图所示,当质量为50kg的同学握住水平单杠保持静止,且只有双手接触单杠并双腿悬空,不计引体向上器的质量。则( )
A. 双手间距离越小,人所受到单杠的作用力越小
B. 单杠对每只手臂作用力大小一定为250N
C. 双手间距离越大,橡胶垫与墙面间的摩擦力越大
D. 同学由静止下降到最低点的过程中,橡胶垫与墙面间的摩擦力先小于同学的重力,后大于同学的重力
5. 如图是某一家用体育锻炼的发球机,从P点沿不同方向发出质量相同的A、B两球,两球均经过Q点,P、Q两点在同一水平线上,两球运动轨迹如图所示,如果不计空气阻力,关于两球的运动,下列说法正确的是( )
A. 两球运动至最高点时,两球动能相等
B. 两球经过Q点时重力做功的功率相等
C. 在运动过程中,小球A动量变化率大于小球B动量变化率
D. 在运动过程中,小球A速度变化量大于小球B速度变化量
6. 2025年2月,实践25号卫星成功为北斗G7卫星加注推进剂,完成了人类航天史上首次“太空加油”。已知北斗G7卫星在地球同步静止轨道绕地球做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A. 北斗G7卫星的运行速度大于7.9km/s
B. 北斗G7卫星的向心加速度小于地球表面附近的重力加速度
C. 北斗G7卫星的运行速度小于地球赤道上随地球自转物体的线速度
D. 在地球同步静止轨道上运行的实践25号,可通过加速追上北斗G7卫星
7. 如图甲所示,一轻质弹簧上端固定,下端悬挂一个体积很小的磁铁,在小磁铁正下方桌面上放置一个闭合的铜制线圈。将小磁铁向下拉到某一位置后释放,第一次回到原点开始计时,小磁铁将做阻尼振动,其位移x随时间t变化的图像如图乙所示,经时间,可认为振幅A衰减到0,取竖直向上为正向。曲线上A、B两点连线与横轴平行,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. B时刻线圈中有逆时针(从上往下看)方向的电流
B. 更换电阻率更大的线圈,振幅A会更快地衰减到零
C. 小磁铁在A时刻的动能等于B时刻的动能
D. 增加线圈的匝数,会减小,线圈产生的内能不变
二、多项选择题:每小题6分,共18分;正确得6分,漏选得3分,错选不得分。
8. 如图甲所示,“笑脸弹簧小人”由头部、轻弹簧及底座组成,将弹簧小人静置于桌面上,其简化模型如图乙所示,头部在O点时刚好静止。现将头部压到B点由静止释放,头部在AB之间上下振动,底座恰好未能离开地面,不计空气阻力,头部和底座质量相同,且弹簧始终在弹性限度内,下列说法正确的是( )
A. 头部在上下振动过程中,头部的机械能守恒
B. 头部在B点时的加速度大小为2g
C. 头部从O点向A点运动过程中,加速度逐渐增大
D. 头部从O点向A点运动过程中,速度逐渐增大
9. 某兴趣小组利用变压器设计的漏电保护装置如图所示,将火线和零线并行绕在铁芯左侧线圈L1上,当右侧线圈L2中产生电流时,此电流经放大器放大后,能使电磁铁吸起铁质开关K,从而切断教学楼电路。若仅考虑L1在铁芯中产生的磁场,变压器可以看作理想变压器,左、右线圈匝数分别为n1、n2,下列说法正确的是( )
A. 教学楼照明电路正常工作时,左、右线圈电压之比为
B. 设计电流放大器的作用是可以提高漏电保护器的灵敏度
C. 某同学在教室用多用电表交流电流挡的两表笔分别接触墙上插座两孔金属片,造成短路,开关K将被电磁铁吸起
D. 某同学站在地上充电时一只手碰到插座火线触电,此装置会立即使开关K被电磁铁吸起
10. 下列说法正确的是( )
A. 图甲为手机与基站及蓝牙耳机的通信示意图。若基站与手机、手机与耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波,则甲波的频率大于乙波的频率
B. 图乙中A、B是两个完全相同的白炽灯,L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈。闭合开关S瞬间,B灯比A灯先亮,最后一样亮
C. 图丙为一款高空风车及其发电模块原理图。发电期间,线圈ab在某一时刻转至图示位置时,线圈磁通量为零,感应电动势最大
D. 图丁为麦克斯韦预言的电磁波的传播示意图。根据麦克斯韦的电磁场理论,在变化的电场周围一定产生变化的磁场,在变化的磁场周围一定产生变化的电场
三、非选择题:共5小题,共54分。
11. “用双缝干涉测量光的波长”实验中,双缝干涉实验装置正确安装后,接通电源使光源正常工作。
(1)下列图示中条纹间距表示正确的是( )
A. B. C. D.
(2)要增大观察到的条纹间距,正确的做法是( )
A. 减小单缝与双缝间的距离
B. 增大透镜与单缝间的距离
C. 增大双缝与测量头间的距离
12. 如图所示,某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中,先将白纸平铺在木板上并用图钉固定,玻璃砖平放在白纸上,然后在白纸上确定玻璃砖的界面和。为直线与的交点。在直线上竖直地插上两枚大头针。
(1)该同学接下来要完成的必要步骤有( )
A. 插上大头针,使仅挡住的像
B. 插上大头针,使挡住的像和的像
C. 插上大头针,使仅挡住
D. 插上大头针,使挡住和、的像
(2)过、作直线交于,过作垂直于的直线,连接。测量图中角和的大小。则玻璃砖的折射率_____。
(3)为探究折射率与介质材料的关系,用同一束微光分别入射玻璃砖和某透明介质,如图所示。保持相同的入射角,测得折射角分别为,则玻璃和该介质的折射率大小关系为_____(填“”或“”)。此实验初步表明:对于一定频率的光,折射率与介质材料有关。
(4)一位同学准确地画好玻璃砖的界面和后,实验过程中不慎将玻璃砖向下平移了一些,如图所示,而实验的其他操作均正确,则折射率的测量值_____准确值(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
13. 某同学利用电流表和电压表测量一节干电池的电动势和内阻,实验电路图如图1所示。连接电路后闭合开关S,多次调节滑动变阻器,记录电压表的读数U和电流表的读数I,作出U-I图线如图2所示。
(1)根据U-I图线得该电池的电动势E=_____V,内阻r=____Ω。(结果保留2位有效数字)
(2)若忽略偶然误差,利用该电路测得电动势的测量值_____真实值,内阻的测量值______真实值。(填“小于”“大于”或“等于”)
(3)某同学设计了如图3所示的电路测量电源的电动势E,其中E1是辅助电源。闭合开关S1、S2,调节R1至适当位置,再调节R2使灵敏电流计G的示数为0,记录电流表和电压表的示数I和U,改变R1的阻值,多次重复步骤,根据记录的数据作出U-I图线。若图线的斜率为k,纵轴(U轴)截距为b,则该电源的电动势为_____;从理论上分析,利用该电路测得电动势的测量值______真实值(填“小于”“大于”或“等于”)。
14. 弹簧式安全阀是一种自动泄压保护装置。某款安全阀接入容器后的结构简化图如图乙所示,导热性能良好的容器体积为,右下方为进气口,上端出气口与安全阀连接,安全阀内轻弹簧一端固定在阀管顶端,另一端连接轻质活塞,活塞横截面积为S,可无漏气、无摩擦地在阀管内移动;阀管上的泄压口始终与外界连通,与容器出气口距离为L。现测试其泄压参数,开始时封闭容器进气口,此时容器内气体压强为,温度为,活塞恰好在出气口处且弹簧处于原长,已知大气压强为,弹簧劲度系数为,始终处于弹性限度内。
(1)若使容器的温度缓慢升高,当恰好开始泄压时,容器内气体的压强和温度;
(2)若往容器缓慢充入温度为,压强为的同种气体,求充入气体体积为多少时恰好开始泄压。
15. 如图是深坑打夯机的示意图,电动机带动两个摩擦轮匀速转动,将压紧的夯杆从深坑提起。当夯杆的下端刚到达坑口时,两个摩擦轮将夯杆松开,夯杆在自身重力的作用下,最后落回坑底,这样,周而复始的进行,可以达到将坑底夯实的目的。已知两摩擦轮边缘处的线速度均为,两摩擦轮对夯杆的正压力均为,与夯杆间的动摩擦因数,夯杆的质量,坑深,不计因打夯引起的深度变化,忽略空气阻力及夯杆与坑底作用时间。重力加速度。求:
(1)该深坑打夯机的打夯周期;
(2)一个打夯周期内电动机因带动夯杆的做功功率。
16. 如图所示,两块平行金属板水平放置,板长和板间距均为2d,两板之间存在竖直向上的匀强电场。极板右侧空间存在范围足够大的匀强磁场B,磁场方向垂直纸面向外。极板左侧有一束宽度为2d,均匀分布的离子束以相同的初速度沿着平行于金属板的方向射入电场,已知离子质量均为m,电荷量均为,离子碰到极板立即被吸收,且不考虑电场的变化,进入电场的粒子有50%能从电场射出。不考虑粒子间的相互作用,不计粒子重力和金属板厚度,忽略电场的边缘效应。
(1)要使离子能沿直线通过两极板间的电场,可在极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场,求的大小;
(2)若两极板间仅有电场,从电场中射出的粒子经磁偏转后能全部回到电场中,求磁感应强度的取值范围;
(3)若磁感应强度的B大小取(2)中的最小值,求从正极板边缘射入的离子,在电磁场中运行时间。
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