内容正文:
2026届长郡中学物理保温卷(二)
一、单选题: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,只有一项符合题目要求。
1.下列四幅图分别对应四种说法,其中正确的是( )
A.图甲为氧气分子在不同温度下的速率分布图像,由图甲可知状态③的温度最高
B.图乙中,小草上的露珠呈球形的主要原因是液体重力的作用
C.图丙中,洁净的玻璃板接触水面,要使玻璃板离开水面,拉力必须大于玻璃板受到的重力,其原因是玻璃板受到大气压力作用
D.图丁中,由气体的摩尔体积、摩尔质量和阿伏加德罗常数,可以估算出气体分子的体积和质量
2.某同学课间踢毽子,毽子运动轨迹如图实线所示,、、为轨迹上三点,为轨迹最高点。已知直线、直线与水平方向夹角分别为和。不计空气阻力,毽子从运动到与从运动到的时间之比为( )
A.1∶3 B.3∶1 C. D.
3.如图所示,均匀介质中矩形区域内有一位置未知的波源。波源从某时刻开始振动产生振幅为的简谐横波,并以相同波速分别向左、右两侧传播,、分别为矩形区域左右两边界上振动质点的平衡位置。和时矩形区域外波形分别如图中实线和虚线所示,则( )
A.波速为
B.波源的平衡位置距离点
C.时,波源处于平衡位置且向下运动
D.内,波源的质点运动的路程为
4.如图所示,弹性橡皮绳两端绕过光滑定滑轮C分别固定于、两点。光滑动滑轮D下方悬挂一物体,为弹性绳的原长,、在同一水平线上,弹性绳的弹力大小遵循胡克定律,忽略弹性绳的重力。以下说法正确的是( )
A.若悬挂点缓慢竖直向上移,则物体也竖直向上移动
B.若悬挂点缓慢竖直向上移,则弹性绳的弹力增大
C.若悬挂点缓慢水平向左移,则物体也水平向左移动
D.若悬挂点缓慢水平向左移,则弹性绳的弹力大小不变
5.某实验室使用的低压供电装置原理如图所示,其核心部分是一个理想变压器。原线圈输入电压有效值的正弦交流电。该变压器有两组独立的副线圈,副线圈1的匝数。已知接在副线圈1、2两端的电阻,消耗的电功率为,测得此时流过副线圈2的电流。以下说法正确的是( )
A.原线圈的匝数为50 B.副线圈2的匝数为20
C.此时流过原线圈的电流为 D.副线圈2两端的电压为
6.在以竖直方向建立轴的平面内存在方向未知且范围足够大的匀强电场,已知轴和轴上的各点电势如图甲和图乙所示,已知重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.匀强电场大小为
B.方向分电场与方向分电场大小之比为
C.一个电子处于坐标时电势能为
D.在坐标原点以的初速度竖直抛出质量为带电荷量的小球,运动到最高点时电势能增加了2J
7.如图所示,某同学将一根长铜管竖直静置于灵敏电子秤上,此时电子秤示数为。将一个直径略小于管内径的磁性小球从铜管上端入口处由静止释放,下落过程小球与管内壁无接触,在其落到铜管底部前,观察到电子秤的示数从开始逐渐增大到后保持不变。这是因为小球在金属管内下落过程中,铜管中产生涡流对小球有向上的阻力。若该阻力与速度成正比,可用表示。此过程中下落高度为时,小球恰好达到最大速度;忽略空气阻力及小球产生的热量,重力加速度为,关于磁性小球,下列说法正确的是( )
A.小球质量为
B.达到最大速度时,铜管的热功率为
C.下落过程中,铜管产生热量为
D.小球下落高度,所用时间为
二、多选题:本题共3小题,每小题5分,共15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5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.从夸父逐日到羲和探日,中华民族对太阳的求知探索从未停歇。2021年10月,我国第一颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”顺利升空。太阳的能量由核反应提供,其中一种反应序列包含核反应:,下列说法正确的是( )
A.是质子
B.该反应有质量亏损
C.比的质子数多
D.该反应是裂变反应
9.小行星“阿波菲斯星”被视为可能撞击地球的最危险的小行星之一,已知地球的公转轨道半径为(为天文单位),小行星“阿波菲斯星”的半长轴为,假设“阿波菲斯星”运行的椭圆轨道与地球做圆周运动的轨道共面,、分别为两轨道的交点,且恰好是椭圆的短轴,当“阿波菲斯星”运动到远日点时,“阿波菲斯星”、地球和太阳恰好共线,忽略地球与小行星之间的万有引力,下列说法正确的是( )
A.“阿波菲斯星”的公转周期大于地球公转周期
B.地球在点的向心加速度大于“阿波菲斯星”在点的向心加速度
C.三者共线后,短时间内地球有与“阿波菲斯星”碰撞的风险
D.“阿波菲斯星”在近日点的速率大于地球公转的速率
10.如图所示,两足够长的光滑平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨平面虚线左侧存在竖直向下的匀强磁场,虚线右侧存在竖直向上的匀强磁场,虚线左右两侧磁场的磁感应强度大小均为,导体棒ab和cd均垂直于导轨静止放置在导轨上。某时刻起,保持ab静止,对cd施加大小为的水平向右的恒力,经过时间导体棒cd的加速度变为0,此时立即将该恒力撤掉,同时释放ab。已知两导轨的间距为,导体棒ab的质量为、接入电路的电阻为;cd的质量为、接入电路的电阻也为,其余电阻不计,两导体棒运动时均与导轨垂直且接触良好。对两导体棒的运动过程,下列说法正确的是( )
A.撤掉恒力后,导体棒ab和cd的总动量先减小后不变
B.导体棒ab和cd间的距离先逐渐增大,最后保持不变
C.导体棒ab的最大速度为
D.导体棒cd从开始运动到速度最大的过程,整个回路产生的焦耳热为
三、实验题:共17分。
11.某同学用如图甲所示的电路测量电源的电动势和内阻。可用器材如下:
A.待测毫安表(量程,内阻约为)
B.电阻箱(最大阻值为)
C.电源E(电动势约为,内阻未知)
D.电压表(量程,内阻约为)
E.滑动变阻器(最大阻值为)
F.滑动变阻器(最大阻值为)
G.滑动变阻器(最大阻值为)
(1)首先测量毫安表的内阻。正确连接电路后,进行如下操作:
①将滑动变阻器的滑片滑到最右端,闭合开关S;
②调节滑动变阻器使毫安表满偏,闭合开关,调节电阻箱使毫安表达到满偏的一半,记录此时电阻箱的读数为。
由上述操作可知,本实验中滑动变阻器应选择_______(选填“E”或“F”),毫安表的内阻_______毫安表内阻的测量值_______(选填“偏大”、“偏小”或“准确”)
(2)测量电源的电动势和内阻。
调节,将毫安表改装成量程为的电流表,将滑动变阻器换成,再闭合,多次改变滑动变阻器连入电路的阻值,记录毫安表与电压表的示数,根据实验数据作出-图像如图乙所示。若电表内阻对实验的影响忽略不计,根据图线可求出电源的电动势_______,内阻_______。(结果均保留两位有效数字
12.如图甲,置于水平长木板上的滑块用细绳跨过定滑轮与钩码相连,拖动固定其后的纸带一起做匀加速直线运动,一盛有有色液体的小漏斗,用较长的细线系于纸带正上方的点,当滑块运动的同时,漏斗在垂直于滑块运动方向的竖直平面内做摆角很小(小于)的摆动。漏斗中漏出的有色液体在纸带上留下如图乙所示的痕迹。测得漏斗摆动时细线中拉力的大小随时间的变化图像如图丙所示,重力加速度为。
(1)根据图丙可知漏斗振动的周期_________,及摆长_________。
(2)图乙中测得、两点间距离为,、两点间距离为。则滑块加速度的大小_____。
(3)始终满足条件下,改变钩码的质量,绘制出钩码质量与加速度之间的关系如图丁所示,已知斜率为,与横轴的交点为,则滑块的质量为_____,滑块与桌面的动摩擦因数为_____。(均用、、表示)
四、解答题:(共24分)
13.(10分)如图是一个折射率为的均匀介质球,为球心,半径为,球外为空气(折射率为1),球内有一个单色点光源。已知光在空气中的传播速度为,只考虑首次从直接射向球面的光线。
(1)若S在球心处,求光从射出后在球内传播的时间。
(2)要使整个球面都有光射出,求到点的最大距离。
(3)若到点的距离为,球内介质对该单色光的折射率,求球面上有光射出的面积。(球冠是球面被一个平面所截后剩下的曲面,如图2所示,球冠的面积公式为)
14.(14分)某款粒子探测仪由直线加速器、半圆环磁场区和照相底片组成,结构简图如图甲所示,俯视图如图乙所示。粒子源不断地释放质量为、电荷量为的带正电粒子(初速度不计),经直线加速器加速后,从半圆环磁场区的左侧中心线进入磁场区,经磁场偏转后打在磁场区的内圆或底片上。已知直线加速器的加速电压可以调节,半圆环磁场区的外圆半径为,内圆半径为,磁感应强度大小为,方向垂直于纸面向上,照相底片正对着半圆环磁场区右侧出口,宽度为。不计粒子的重力及粒子间的相互作用,求:
(1)若直线加速器加速电压为,则粒子进入磁场区时的速度的大小为多少?
(2)调节直线加速器的加速电压,使粒子源释放的粒子都能打在底片上,则直线加速器电压的范围为多少?
(3)调节直线加速器的加速电压,使粒子源释放的粒子打在磁场区的内圆上时的运动时间最短,则此时直线加速器电压及运动的最短时间分别为多少?
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2026届长郡中学物理保温卷(二)答案
1、【答案】A
2.【答案】B
3、【答案】C
4.【答案】C
5.【答案】C
6.【答案】C
7.【答案】D
8、【答案】AB
9.【答案】BD
10.【答案】AC
11.【答案】(1)F 9.60 偏小,(2)7.9 2.5
12.(1) (2) (3)
13.【详解】(1)光在介质中的传播速度满足,得(1分)
在球心时,所有光线在球内传播距离均为,所以传播时间(1分)
(2)设点光源到的距离为,光线在球面发生全反射的临界角满足对任意射向球面的光线,如图所示
在中由正弦定理(1分)
得入射角满足,最大值为1,因此入射角最大值满足(1分)
要整个球面都有光射出,需所有入射角小于临界角,即(1分)
代入得
即(1分)
(3)已知,得,则临界角
刚好发生全反射时(1分)
代入得
解得(1分)
得临界夹角,。如图所示
即,,则图中之间和之间的球冠有光线射出。
由几何关系可得球冠的高,球冠的高(1分)
球面上有光射出的面积(1分)
14.【答案】(1) (2) (3),
【详解】(1)对粒子在直线加速器中的运动过程,根据动能定理有解得粒子进入磁场区时的速度大小为
(2)粒子进入磁场区后做匀速圆周运动,则由洛伦兹力提供向心力有
解得粒子做匀速圆周运动的半径为
要使粒子源释放的粒子都能打在底片上,则粒子做匀速圆周运动的半径应满足故粒子进入磁场区时的速度大小应满足
又因为
所以直线加速器电压的范围为
(3)假设粒子打在内圆环上,轨迹与内圆环交于点,如图所示:
由分析可知,当时,圆弧对应的圆心角最小,则粒子运动的时间最短。由几何关系可知,此时粒子做匀速圆周运动的半径为
则有
联立解得此种情况下粒子进入磁场区的速度大小为
又因为
解得此时直线加速器的电压为
粒子在磁场区做匀速圆周运动的周期为
上图中由几何关系可知,此时粒子做匀速圆周运动转过的圆心角为,所以粒子运动的最短时间为
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