精品解析:2026届辽宁阜新市实验中学高三下学期考前学情自测物理试题
2026-06-05
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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-模拟预测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | 阜新市 |
| 地区(区县) | 海州区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.55 MB |
| 发布时间 | 2026-06-05 |
| 更新时间 | 2026-06-05 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58228636.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
(物理)学科试卷
注意事项:
1.答题前,考生须将自己的姓名、班级、考场/座位号填写在答题卡指定位置上,并粘贴条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,再选涂其它答案标号。
3.回答非选择题时,请使用0.5毫米黑色字迹签字笔将答案写在答题卡各题目的答题区域内,超出答题区域或在草稿纸、本试题卷上书写的答案无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄皱、弄破,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题(1~7单选,每题4分,8~10多选,每题6分,选不全得3分,有选错的得0分,计46分)
1. 经典力学的基石主要是由牛顿三大运动定律和万有引力构成,它们共同描述了宏观、低速物体的运动规律,下列关于牛顿运动定律理解正确的是( )
A. 牛顿第一定律是牛顿第二定律合外力为零情况下的特例
B. 牛顿第二定律可以写成,其中的数值在任何情况下均为1
C. 作用力与反作用力的大小关系与物体的运动状态有关
D. 牛顿第一定律能够严格成立的参考系称为惯性参考系
【答案】D
【解析】
【详解】A.牛顿第一定律是独立的基本定律,它提出了惯性、惯性系的核心概念,是牛顿第二定律成立的前提,并非第二定律合外力为零的特例,故A错误;
B.公式中,只有当、、均采用国际单位制单位时,比例系数的数值才为1,使用其他单位制时不为1,故B错误;
C.作用力与反作用力始终大小相等、方向相反,其大小关系和物体的运动状态无关,故C错误;
D.惯性参考系的定义即为牛顿第一定律能够严格成立的参考系,故D正确。
故选D。
2. 如图所示,在开门过程中,门上A、B两点的角速度ω、线速度v、向心加速度a、转速n的大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.A、B两点都绕门轴做圆周运动,转动的半径不同,但两点属于共轴转动,门上A、B两点的角速度相同,故A错误;
C.因为,并且运动半径
RA>RB
由可知
vA>vB
故C错误;
B.因为,并且运动半径RA>RB,由可知
aA>aB
故B正确;
D.因为,由,可知
nA=nB
故D错误。
故选B。
3. 历史上曾发生过军队齐步通过吊桥时,吊桥剧烈振动甚至断裂的事故。下列选项中原理与该现象相同的是( )
A. 图甲中,快速转动竹竿,听到蜂鸣器音调变化
B. 图乙中,水波绕过挡板继续传播
C. 图丙中,主动降噪耳机发出降噪声波来实现降噪的效果
D. 图丁中,摩擦“鱼洗”的双耳,会发出嗡嗡声
【答案】D
【解析】
【详解】题干中描述的是共振现象。A选项是多普勒效应现象,B选项是波的衍射现象,C选项是波的叠加现象,D选项是共振现象。
故选D。
4. 将一根筷子竖直插入装有水的圆柱形薄玻璃杯中,从水平方向观察,发现浸在水中的部分发生了侧移,而且变粗了。关于这一现象,下列说法正确的是( )
A. “侧移”是由于光从空气射入水中时发生了全反射
B. “变粗”是由于光在筷子边缘时发生了衍射
C. 换成折射率不同的透明液体,侧移量会发生变化
D. 从不同角度观察筷子的侧移量一定保持不变
【答案】C
【解析】
【详解】AB.图为筷子竖直插入盛水玻璃杯内的俯视图
A处为筷子,ABP表示由筷子发出的穿过玻璃杯B射向观察者P处的一条光线,ON为过B点沿半径方向的直线,即在B处和空气分界面的法线,光线在B处由水中射入空气,图中和分别为此光线的入射角和折射角,根据折射定律可知,应有,所以观察者在P点看到筷子A的像的位置不是A的实际位置,而是由实际位置偏离杯子中心向着杯壁靠近,因此看上去浸没在水中的这段筷子发生了侧移,而同时玻璃杯此时相当于一个凸透镜成像,而凸透镜所成虚像是放大的,相当于放大了筷子,所以筷子看起来变粗了,故AB错误;
C.光的偏折程度和介质折射率有关,液体折射率不同时,折射角不同,光的偏折程度不同,因此侧移量会发生变化,故C正确;
D.从不同角度观察时,入射光的入射角不同,折射后偏折程度不同,侧移量会发生变化,故D错误。
故选C。
5. 某湿度传感器利用平行板电容器测量空气湿度。电容器上极板(可移动)与固定支架间嵌入一种吸湿材料,当环境湿度增加时,吸湿材料体积膨胀,反之则体积缩小。将该电容器与恒压电源、电流表连接成如图所示的电路,闭合开关。下列说法正确的是( )
A. 空气湿度降低时,电容器的电容会变大
B. 空气湿度降低时,极板间电场强度变大
C. 空气湿度一定时,滑片向上移动,电容器所带电荷量会增加
D. 保持滑片位置不变,若出现从到的电流,说明环境湿度升高
【答案】C
【解析】
【详解】A.环境湿度降低时,吸湿材料体积缩小,极板间距d增大,根据可知,电容变小,故A错误;
B.电源保持电压恒定(滑动变阻器未调节),环境湿度降低时,吸湿材料体积缩小,极板间距d增大,根据电场强度可知,极板间电场强度变小,故B错误;
C.空气湿度一定时,滑片向上移动,由电路图可知电容器两端电压增大,根据可知,电容器所带电荷量会增加,故C正确;
D.若电流计示数为从a到b,说明电容器放电,则电容减小,d增大说明湿度降低,故D错误。
故选C。
6. 如图所示,质量为2m的小球A和质量为m的小球B用绕过光滑定滑轮的细线连接悬挂,B球与竖立在地面上的轻弹簧连接,滑轮两边的细线竖直。已知重力加速度为g,用手托着小球A,使细线伸直且细线上的拉力刚好为零,快速撤去手的一瞬间,小球B的加速度大小为( )
A. 0 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设撤去手的一瞬间,绳的拉力为T,则,
解得
故选D。
7. 有些力学问题,可假想一个“虚设过程”使问题得以简化和解决。举例如下:如图所示,四根质量都是m的均匀等长木棒,用铰链连成框架,铰链P固定在天花板上,框架竖直悬挂在空中;现在铰链Q上施一竖直向上的力F使框架保持静止,不计一切摩擦,若要求出作用力F的大小,可设想力F使铰链Q缓慢上移一微小的距离,则框架的重心将上升,因为F做的功等于框架重力势能的增加量,所以,可得。请参照上面解决问题的方法,尝试完成以下问题:一个半径为R的四分之一光滑球面放在水平桌面上,球面上放置一光滑均匀铁链,其A端固定在球面的顶点,B端恰与桌面不接触,铁链单位长度的质量为m,重力加速度为g。则铁链A端受的拉力T为( )
A. mRg B. C. 2mRg D. mg
【答案】A
【解析】
【详解】我们使用虚位移的考虑思路,设想存在作用力F作用在链条A端,将会使链条做出一个非常小,趋近于零的虚位移,而这个过程的作用效果可以等效于处于链条B端的一段长为的链条移到A端,如图所示
因此,计算出这一段势能的增加即可计算出F所做的功,则有
解得
故选A。
8. 如图甲所示的光电传感器,若光线被挡住,电流发生变化,工作电路立即报警。如图乙所示,光线发射器内大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时,辐射出的光只有、两种可以使该光电管阴极逸出光电子,图丙所示为、光单独照射光电管时产生的光电流与光电管两端电压的关系图线。已知光电管阴极材料的逸出功为,下列说法正确的是( )
A. 光为氢原子从能级跃迁到能级时发出的光
B. 光电管中光电子飞出阴极时的最大初动能为
C. 若部分光线被遮挡,光电子飞出阴极时的最大初动能不变,但光电流减小
D. 通过增大电源提供的正向电压一定可以使光电流增大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.处于激发态的氢原子向低能级跃迁,共产生3种光子,能量分别为:
:,可以产生光电效应
:,不能产生光电效应
:,可以产生光电效应
因此,能产生光电效应的两种光子中,跃迁光子能量更高、频率更大。
根据光电效应方程
根据图丙可得,光遏止电压小于光遏止电压,得光能量小于光能量,则题述光为氢原子从能级跃迁到能级时发出的光,A错误;
B.根据光电效应方程
光电子的最大初动能由能量最高的光子决定 ,B正确;
C.部分光线被遮挡,不改变光子能量,则光电子飞出阴极时的最大初动能不变。因为光子数量减少,则光电子数量减小,光电流变小,C正确;
D.当光电流达到饱和电流后,所有逸出的光电子都已经被阳极收集,继续增大正向电压,光电流不会再增大,D错误。
故选BC 。
9. 如图所示,空间中存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,磁场磁感应强度大小为,一个带电液滴在其中做速率为的匀速圆周运动,其轨迹半径为,不计空气阻力,重力加速度大小为,则下列说法中正确的是( )
A. 液滴沿逆时针方向圆周运动
B. 匀强电场的电场强度为
C. 若突然仅撤去匀强磁场,带电液滴的机械能一定不变
D. 若突然仅撤去匀强电场,带电液滴的机械能一定不变
【答案】BD
【解析】
【详解】A.带电液滴在重力场、匀强电场、匀强磁场的复合场中做匀速圆周运动,可知液滴所受重力与电场力平衡,即电场力方向竖直向上,与电场方向相反,故液滴带负电;洛伦兹力提供向心力,根据左手定则可知粒子顺时针方向运动,故A错误;
B.液滴所受重力与电场力平衡有
根据左手定则可判断带电液滴沿顺时针运动,对液滴有
联立解得,故B正确;
C.若突然仅撤去磁场,重力和电场力平衡,液滴做匀速直线运动,机械能变化等于电场力做功。若液滴沿竖直向下方向运动,电场力向上,电场力做负功,机械能减小,故C错误;
D.撤去电场后,液滴只受重力和洛伦兹力,洛伦兹力始终不做功,只有重力做功,因此机械能一定不变,故D正确。
故选BD。
10. 如图甲所示,质量为的四分之一圆弧形斜面静止在光滑的水平桌面上,斜面的下端与水平面平滑连接,斜面上表面粗糙。质量为的小球以水平向右,大小为的速度从斜面底端滑上斜面,小球能够冲出斜面上端。已知小球在冲出斜面过程中,小球的水平速度与斜面的速度的关系如图乙所示。斜面高度为,小球冲出斜面时的合速度大小为。重力加速度为,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 小球和斜面组成的系统机械能不守恒,动量守恒
B. 小球与斜面的质量之比为
C. 小球冲出斜面过程中与斜面间因摩擦产生的热量为
D. 小球冲出斜面后不会再次落回到斜面上
【答案】BC
【解析】
【详解】A.在竖直方向,小球有向上的分加速度,系统合外力不为零,因此系统总动量不守恒,仅水平方向动量守恒;斜面上表面粗糙,小球运动过程中有摩擦力做功,机械能不守恒,故A错误;
B.小球和斜面组成的系统水平方向不受外力,水平动量守恒。初始总动量为
由图乙可知,冲出斜面时,小球速度的水平方向分量与斜面速度大小相等,即
由水平动量守恒
解得
因此小球与斜面的质量之比为,故B正确;
C.斜面高度为,小球冲出斜面时的合速度大小为,由能量守恒可知,摩擦产生的热量等于系统损失的机械能,即
代入,
解得,故C正确;
D.小球冲出斜面时,有
二者水平速度相等,因此小球下落过程中,水平位移始终和斜面相同,一定会再次落回斜面上,故D错误。
故选BC。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置,如图所示。以某位置为坐标原点,沿水平向右和竖直向下的方向建立直角坐标系,测得小球在三个位置的坐标值分别为、、。
(1)若满足________________(填关系式),可判断小球在水平方向做匀速直线运动。
(2)如通过代入数据发现(1)问的关系式不完全相等,写出可能的误差原因:________
(3)若已知重力加速度为,请用给出水平抛出初速度表达式________。
【答案】(1);
(2)空气阻力 (3)
【解析】
【小问1详解】
频闪照相的相邻两次曝光时间间隔相等,若小球水平方向做匀速直线运动,根据匀速直线运动相等时间内位移相等的特点,可得相邻相等时间的水平位移满足
【小问2详解】
误差的原因可能是受到空气阻力的影响。
【小问3详解】
竖直方向小球做匀加速直线运动,根据匀变速直线运动推论:连续相等时间内位移差
相邻相等时间T内竖直位移差为
解得
水平方向匀速,相邻位移
解得
12. 车辆运输中若存在超载现象,将带来安全隐患。由普通水泥和导电材料混合制成的导电水泥,可以用于监测道路超载问题。某小组对此进行探究。
(1)选择一块均匀的长方体导电水泥块样品用多用电表粗测其电阻。测得电阻约为。为进一步提高实验精度,使用伏安法测量水泥块电阻,电源电动势,内阻可忽略,电压表量程,内阻约,电流表量程,内阻约。请在图中完成余下导线的连接。
(2)如图所示,测量水泥块的长为,宽为,高为。用伏安法测得水泥块电阻为,则电阻率_______(用、、、表示)。
(3)测得不同压力下的电阻,算出对应的电阻率,作出图像如图所示。
基于以上结论,设计压力报警系统,电路如图所示。报警器在两端电压大于或等于时启动,为水泥块,为滑动变阻器,当的滑片处于某位置,上压力大于或等于时,报警器启动。报警器应并联在_______(填“”或“”)两端。
(4)若电源使用时间过长,电动势变小,需要保持原报警压力(即上压力大于或等于时,报警器启动),需要将调_______(填“大”或“小”)。
【答案】(1) (2)
(3)
(4)大
【解析】
【小问1详解】
因电流表有内阻而且内阻未知,故用电流表的外接法,实物连线补全如下
【小问2详解】
由电阻定律
解得
【小问3详解】
由图像可知,水泥块受压力增大,电阻率变小,水泥块电阻变小,根据串联电路的分压原理,其分压减小,分得的电压增大,报警器与并联,上压力大于或等于时,两端电压大于或等于,报警器启动
【小问4详解】
由闭合电路的欧姆定律有
整理得
在E变小,保证压力条件一定,即一定时,不变,只能调大
三、计算题(第13题10分,第14题12分,第15题18分,共40分)
13. 2026年我国空间站常态化开展舱外出舱任务,舱外航天服需在太空真空环境下稳定工作,气密性是重要的检测指标。现有一件舱外航天服,航天服内为真空状态。给航天服充入体积、压强为的氧气后,航天服内部压强达到。充气过程中温度保持恒定。
(1)求充气后航天服的容积;
(2)把充好气的航天服放入检测室,将检测室抽成真空后密封,如图所示。48小时后,测出检测室内的压强为。已知检测室内能容纳气体的空间体积(除去航天服所占体积)为且不变,检测过程中系统的温度和航天服容积不变。若经过48小时后,航天服内气体压强不小于原来压强的97%,则航天服的气密性合格。通过计算,分析该航天服气密性是否合格。
【答案】(1)
(2)合格
【解析】
【小问1详解】
由玻意耳定律可得
解得
【小问2详解】
设经过48小时后,航天服内气体压强为,由玻意耳定律可得
解得
由于,故航天服气密性合格。
14. 已知地球质量为,月球质量为,引力常量为。将月球绕地球的运动看成匀速圆周运动,且月球与地球两球心之间的距离为。
(1)求月球绕地球公转的线速度的大小;
(2)在牛顿的时代,已经能够比较精确地测定:月球与地球两球心之间的距离()约为地球半径的60倍,月球绕地球公转的周期,地球表面的重力加速度取。请通过计算推理说明“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵从相同的规律(可取,忽略天体的自转及空气阻力的影响)。
【答案】(1)
(2)误差允许范围内,说明两者遵从相同的规律
【解析】
【分析】
【小问1详解】
对月球:万有引力提供向心力有
解得月球绕地球公转的线速度大小
【小问2详解】
假设两种力都遵从万有引力定律,则对地表的苹果来说,有
对月球来说,有
由以上两式可得
接下来分析实际情况:地表的苹果有
月球绕地球做匀速圆周运动,其向心加速度
代入题给数据,,
计算得,
故在误差允许范围内,由于理论比值与实际比值近似相等,说明使月球绕地球运动的力与使苹果落地的力遵从相同的规律。
【点睛】
15. 如图甲所示,轻质导体大环与小环用三根阻值为、长度为的轻质导体辐条连接在一起,内部小环的半径忽略不计,辐条中点处各镶嵌一个质量为、电阻不计的金属小球。如图乙所示足够长的平行导轨水平固定,间距为,左侧有一个竖直金属转动轴,将装置甲套在竖直的转动轴上,装置甲可在水平面内转动,用导线和电刷将两部分连成回路,将长度略大于、质量为、阻值也为的导体棒垂直导轨放置并保持良好的接触,两个区域的匀强磁场的磁感应强度大小均为。不计一切摩擦阻力及其他一切电阻,初始时均静止,求:
(1)仅给导体棒水平向右的初速度,导体棒开始运动时棒的电流大小;
(2)若导体棒固定,给装置甲一个初始角速度,求装置甲中每根辐条转动的最大角度;
(3)若装置甲不固定,仅给导体棒水平向右的初速度,求:达到稳定时棒的速度,以及达到稳定过程中导体棒中产生的焦耳热。
【答案】(1)
(2)
(3);
【解析】
【小问1详解】
金属棒切割磁感线产生动生电动势为
由闭合电路的欧姆定律得
解得
【小问2详解】
由电磁感应定律可知辐条旋转切割感应电动势为
由闭合电路的欧姆定律得
解得
对三根辐条和金属小球列动量定理得
整理可得
可得导体环转动的最大角度
【小问3详解】
系统稳定运动时,(即)
由动量定理可知对于导体棒有:
对于装置甲有
可得
由系统能量守恒定律可得
因
且
导体棒运动过程中产生的焦耳热
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(物理)学科试卷
注意事项:
1.答题前,考生须将自己的姓名、班级、考场/座位号填写在答题卡指定位置上,并粘贴条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,再选涂其它答案标号。
3.回答非选择题时,请使用0.5毫米黑色字迹签字笔将答案写在答题卡各题目的答题区域内,超出答题区域或在草稿纸、本试题卷上书写的答案无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄皱、弄破,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题(1~7单选,每题4分,8~10多选,每题6分,选不全得3分,有选错的得0分,计46分)
1. 经典力学的基石主要是由牛顿三大运动定律和万有引力构成,它们共同描述了宏观、低速物体的运动规律,下列关于牛顿运动定律理解正确的是( )
A. 牛顿第一定律是牛顿第二定律合外力为零情况下的特例
B. 牛顿第二定律可以写成,其中的数值在任何情况下均为1
C. 作用力与反作用力的大小关系与物体的运动状态有关
D. 牛顿第一定律能够严格成立的参考系称为惯性参考系
2. 如图所示,在开门过程中,门上A、B两点的角速度ω、线速度v、向心加速度a、转速n的大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
3. 历史上曾发生过军队齐步通过吊桥时,吊桥剧烈振动甚至断裂的事故。下列选项中原理与该现象相同的是( )
A. 图甲中,快速转动竹竿,听到蜂鸣器音调变化
B. 图乙中,水波绕过挡板继续传播
C. 图丙中,主动降噪耳机发出降噪声波来实现降噪的效果
D. 图丁中,摩擦“鱼洗”的双耳,会发出嗡嗡声
4. 将一根筷子竖直插入装有水的圆柱形薄玻璃杯中,从水平方向观察,发现浸在水中的部分发生了侧移,而且变粗了。关于这一现象,下列说法正确的是( )
A. “侧移”是由于光从空气射入水中时发生了全反射
B. “变粗”是由于光在筷子边缘时发生了衍射
C. 换成折射率不同的透明液体,侧移量会发生变化
D. 从不同角度观察筷子的侧移量一定保持不变
5. 某湿度传感器利用平行板电容器测量空气湿度。电容器上极板(可移动)与固定支架间嵌入一种吸湿材料,当环境湿度增加时,吸湿材料体积膨胀,反之则体积缩小。将该电容器与恒压电源、电流表连接成如图所示的电路,闭合开关。下列说法正确的是( )
A. 空气湿度降低时,电容器的电容会变大
B. 空气湿度降低时,极板间电场强度变大
C. 空气湿度一定时,滑片向上移动,电容器所带电荷量会增加
D. 保持滑片位置不变,若出现从到的电流,说明环境湿度升高
6. 如图所示,质量为2m的小球A和质量为m的小球B用绕过光滑定滑轮的细线连接悬挂,B球与竖立在地面上的轻弹簧连接,滑轮两边的细线竖直。已知重力加速度为g,用手托着小球A,使细线伸直且细线上的拉力刚好为零,快速撤去手的一瞬间,小球B的加速度大小为( )
A. 0 B. C. D.
7. 有些力学问题,可假想一个“虚设过程”使问题得以简化和解决。举例如下:如图所示,四根质量都是m的均匀等长木棒,用铰链连成框架,铰链P固定在天花板上,框架竖直悬挂在空中;现在铰链Q上施一竖直向上的力F使框架保持静止,不计一切摩擦,若要求出作用力F的大小,可设想力F使铰链Q缓慢上移一微小的距离,则框架的重心将上升,因为F做的功等于框架重力势能的增加量,所以,可得。请参照上面解决问题的方法,尝试完成以下问题:一个半径为R的四分之一光滑球面放在水平桌面上,球面上放置一光滑均匀铁链,其A端固定在球面的顶点,B端恰与桌面不接触,铁链单位长度的质量为m,重力加速度为g。则铁链A端受的拉力T为( )
A. mRg B. C. 2mRg D. mg
8. 如图甲所示的光电传感器,若光线被挡住,电流发生变化,工作电路立即报警。如图乙所示,光线发射器内大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时,辐射出的光只有、两种可以使该光电管阴极逸出光电子,图丙所示为、光单独照射光电管时产生的光电流与光电管两端电压的关系图线。已知光电管阴极材料的逸出功为,下列说法正确的是( )
A. 光为氢原子从能级跃迁到能级时发出的光
B. 光电管中光电子飞出阴极时的最大初动能为
C. 若部分光线被遮挡,光电子飞出阴极时的最大初动能不变,但光电流减小
D. 通过增大电源提供的正向电压一定可以使光电流增大
9. 如图所示,空间中存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,磁场磁感应强度大小为,一个带电液滴在其中做速率为的匀速圆周运动,其轨迹半径为,不计空气阻力,重力加速度大小为,则下列说法中正确的是( )
A. 液滴沿逆时针方向圆周运动
B. 匀强电场的电场强度为
C. 若突然仅撤去匀强磁场,带电液滴的机械能一定不变
D. 若突然仅撤去匀强电场,带电液滴的机械能一定不变
10. 如图甲所示,质量为的四分之一圆弧形斜面静止在光滑的水平桌面上,斜面的下端与水平面平滑连接,斜面上表面粗糙。质量为的小球以水平向右,大小为的速度从斜面底端滑上斜面,小球能够冲出斜面上端。已知小球在冲出斜面过程中,小球的水平速度与斜面的速度的关系如图乙所示。斜面高度为,小球冲出斜面时的合速度大小为。重力加速度为,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 小球和斜面组成的系统机械能不守恒,动量守恒
B. 小球与斜面的质量之比为
C. 小球冲出斜面过程中与斜面间因摩擦产生的热量为
D. 小球冲出斜面后不会再次落回到斜面上
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置,如图所示。以某位置为坐标原点,沿水平向右和竖直向下的方向建立直角坐标系,测得小球在三个位置的坐标值分别为、、。
(1)若满足________________(填关系式),可判断小球在水平方向做匀速直线运动。
(2)如通过代入数据发现(1)问的关系式不完全相等,写出可能的误差原因:________
(3)若已知重力加速度为,请用给出水平抛出初速度表达式________。
12. 车辆运输中若存在超载现象,将带来安全隐患。由普通水泥和导电材料混合制成的导电水泥,可以用于监测道路超载问题。某小组对此进行探究。
(1)选择一块均匀的长方体导电水泥块样品用多用电表粗测其电阻。测得电阻约为。为进一步提高实验精度,使用伏安法测量水泥块电阻,电源电动势,内阻可忽略,电压表量程,内阻约,电流表量程,内阻约。请在图中完成余下导线的连接。
(2)如图所示,测量水泥块的长为,宽为,高为。用伏安法测得水泥块电阻为,则电阻率_______(用、、、表示)。
(3)测得不同压力下的电阻,算出对应的电阻率,作出图像如图所示。
基于以上结论,设计压力报警系统,电路如图所示。报警器在两端电压大于或等于时启动,为水泥块,为滑动变阻器,当的滑片处于某位置,上压力大于或等于时,报警器启动。报警器应并联在_______(填“”或“”)两端。
(4)若电源使用时间过长,电动势变小,需要保持原报警压力(即上压力大于或等于时,报警器启动),需要将调_______(填“大”或“小”)。
三、计算题(第13题10分,第14题12分,第15题18分,共40分)
13. 2026年我国空间站常态化开展舱外出舱任务,舱外航天服需在太空真空环境下稳定工作,气密性是重要的检测指标。现有一件舱外航天服,航天服内为真空状态。给航天服充入体积、压强为的氧气后,航天服内部压强达到。充气过程中温度保持恒定。
(1)求充气后航天服的容积;
(2)把充好气的航天服放入检测室,将检测室抽成真空后密封,如图所示。48小时后,测出检测室内的压强为。已知检测室内能容纳气体的空间体积(除去航天服所占体积)为且不变,检测过程中系统的温度和航天服容积不变。若经过48小时后,航天服内气体压强不小于原来压强的97%,则航天服的气密性合格。通过计算,分析该航天服气密性是否合格。
14. 已知地球质量为,月球质量为,引力常量为。将月球绕地球的运动看成匀速圆周运动,且月球与地球两球心之间的距离为。
(1)求月球绕地球公转的线速度的大小;
(2)在牛顿的时代,已经能够比较精确地测定:月球与地球两球心之间的距离()约为地球半径的60倍,月球绕地球公转的周期,地球表面的重力加速度取。请通过计算推理说明“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵从相同的规律(可取,忽略天体的自转及空气阻力的影响)。
15. 如图甲所示,轻质导体大环与小环用三根阻值为、长度为的轻质导体辐条连接在一起,内部小环的半径忽略不计,辐条中点处各镶嵌一个质量为、电阻不计的金属小球。如图乙所示足够长的平行导轨水平固定,间距为,左侧有一个竖直金属转动轴,将装置甲套在竖直的转动轴上,装置甲可在水平面内转动,用导线和电刷将两部分连成回路,将长度略大于、质量为、阻值也为的导体棒垂直导轨放置并保持良好的接触,两个区域的匀强磁场的磁感应强度大小均为。不计一切摩擦阻力及其他一切电阻,初始时均静止,求:
(1)仅给导体棒水平向右的初速度,导体棒开始运动时棒的电流大小;
(2)若导体棒固定,给装置甲一个初始角速度,求装置甲中每根辐条转动的最大角度;
(3)若装置甲不固定,仅给导体棒水平向右的初速度,求:达到稳定时棒的速度,以及达到稳定过程中导体棒中产生的焦耳热。
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