内容正文:
字节精准教育联盟·2026年普通高考临门一脚
物理
考生注意:
1、试卷分为试题卷和答题卡两部分,试题卷和答题卡各1张。
2、试题卷共6页,答题卡共2面,满分100分,测试时间75分钟。
3、答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将试题卷和答题卡内项目填写清楚。
4、考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
5、考试结束后,请将试题卷、答题卡和草稿纸一并交回。
一、选择题:共7小题,每小题4分,满分28分。在每题所给出的四个选项中,只有一项是正确的。
1. 2025年3月9日,国内首款碳14核电池“烛龙一号”工程样机诞生。由于碳14的半衰期为5730年,该核电池理论寿命达数千年,能量密度远超传统电池。已知该核电池的衰变方程为下列说法正确的是( )
A. X为α粒子
B. 卢瑟福利用X,通过实验提出了原子的核式结构模型
C. 比更稳定
D. 经过11460年,20个碳14还剩5个没有发生衰变
2. 下列说法中正确的是( )
A. 安培认为在原子、分子内部总存在着一种环形电流——分子电流
B. 奥斯特发现了电流的磁效应,安培利用对称性思想提出了磁能生电
C. 麦克斯韦首先预言并证明了电磁波的存在
D. X射线是电磁波,可以用来消毒杀菌
3. 如图所示,在正六边形ABCDEF区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场,甲、乙两个比荷不同的带电粒子以相同的速率,先后从A点沿AD方向射入磁场,其中甲粒子从F点射出,乙粒子从E点射出。不计粒子的重力,则甲、乙两粒子( )
A. 在磁场中运动的时间之比为 B. 角速度之比为
C. 比荷之比为 D. 向心力大小之比一定为
4. 下列说法正确的是( )
A. 非晶体有固定的熔点,多晶体的物理性质是各向同性
B. 液面表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部
C. 出现毛细现象时,液体可能浸润该毛细管
D. 温度不同的物质,分子的平均动能一定相同
5. 如图甲所示,一摆球在竖直平面内做小角度摆动(θ<5°)。某次摆球从左向右通过平衡位置开始计时,其振动图像如图乙所示。不计空气阻力,g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 摆长约为2m
B. t=0.5s时摆球所受合外力为零
C. 从t=1.5s至t=2.0s的过程中,摆球所受回复力逐渐增大
D. 摆球的位移x随时间t的变化规律为
6. 2022年我国发射的实践二十一号(SJ-21)卫星,实施了一项“太空城管”的“轨道清扫”任务,捕获并拖走了一颗失效的北斗二号地球同步轨道卫星.该卫星发射过程如图所示,卫星由近地点P点进入椭圆轨道Ⅰ,然后在Q点进入地球同步轨道Ⅱ,则( )
A. 卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于第一宇宙速度7.9km/s
B. 卫星在同步轨道Ⅱ上的运行周期小于轨道I上的周期
C. 在轨道Ⅰ上卫星在P点的速度大于第一宇宙速度7.9km/s
D. 卫星在轨道Ⅰ上Q点的加速度大于轨道Ⅱ上的Q点的加速度
7. 加快发展新质生产力是新时代可持续发展的必然要求,我国新能源汽车的迅猛发展就是最好的例证。某新能源汽车生产厂家在平直公路上测试汽车性能,t=0时刻驾驶汽车由静止启动,时汽车达到额定功率,时汽车速度达到最大,如图是车载电脑生成的汽车牵引力F随速率倒数变化的关系图像。已知汽车和司机的总质量m=2000kg,所受阻力与总重力的比值恒为,重力加速度,下列说法正确的是( )
A. 汽车启动后做匀加速直线运动,直到速度达到最大
B. 汽车在BC段做匀加速直线运动
C. 汽车达到的最大速度大小为20m/s
D. 从启动到速度达到最大过程中汽车通过的距离为150m
二、选择题:共3小题,每小题6分,满分18分。在每题所给出的四个选项中,有多项是正确的,全部选对得满分,部分选对得3分,有选错的得0分。
8. 下列物理学公式正确的是
A. 声音在空气中的传播速度(p为压强,为密度)
B. 声音在空气中的传播速度(p为压强,为密度)
C. 爱因斯坦提出的质量与速度关系(为静止质量,c为光速,为物体速度)
D. 爱因斯坦提出的时间与速度关系(为静止时间,c为光速,为物体速度)
9. 如图所示,足够大的平行玻璃砖厚度为d,底面镀有反光膜CD,反光膜厚度不计,一束光线以45°的入射角由A点入射,经底面反光膜反射后,从顶面B点(B点图中未画出)射出。已知玻璃砖对该光线的折射率为,c为光在真空中的传播速度,不考虑多次反射。下列说法正确的是( )
A. 该光线在玻璃砖中传播的速度为c
B. 该光线在玻璃砖中的折射角为30°
C. 平行玻璃砖对该光线的全反射临界角为45°
D. 若该光线入射角可在[0°,90°)内变化,光线依然由A点入射,经底面反光膜反射,从顶面射出,则B点可覆盖面积能超过
10. 等腰梯形ABCD区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,梯形上、下底AB、CD长度分别为L和2L,∠D=60°。下底CD的中点E处有一个α粒子放射源,可以向CD上方射出速率不等的α粒子,α粒子的速度方向与磁场方向垂直,不计粒子间的相互作用力,已知质子的电荷量为e,质量为m,下列说法正确的是( )
A. 若AB边有α粒子射出,则BC边一定有α粒子射出
B. 若AB边有α粒子射出,则AD边一定有α粒子射出
C. 若α粒子可以到达A点,则其最小速率为
D. 运动轨迹与AD边相切(由CD边出磁场)的速率最小的α粒子在磁场中的运动时间为
三、非选择题:共5小题,满分54分。解答时要写出相应的步骤与公式定理,在必要的地方写出文字描述。
11. 为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图甲所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为沙和沙桶的质量。(滑轮质量不计)
(1)实验时,一定要进行的操作是___________。
A. 改变沙和沙桶的质量,打出几条纸带
B. 将带滑轮的长木板右端垫高,以补偿阻力
C. 小车靠近打点计时器,先释放小车,再接通打点计时器的电源,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数
D. 为减小误差,实验中一定要保证沙和沙桶的质量m远小于小车的质量M
(2)该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带(两计数点间还有两个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为___________(结果保留两位有效数字)。
(3)以弹簧测力计的示数F为横轴,加速度a为纵轴,画出的a-F图像是一条直线,如图丙所示,图线与横轴的夹角为,求得图线的斜率为k,则小车的质量为___________。
A. B. C. k D.
12. 科技小组设计一款自动调光装置,可根据环境光照情况自动调节窗户的透光率。结构如图所示,包括偏振片、光敏电阻、控制电路和驱动装置。光敏电阻将探测到的照度信息反馈给控制电路,由驱动装置调节两个平行放置的偏振片透振方向的夹角,实现对室内照度的自动控制。(照度是反映光线明暗程度的物理量,国际单位)
(1)当偏振片、透振方向夹角为________(选填“”或“”)时,透光性最差。
(2)为了设定控制电路具体参数,需要获得不同照度下光敏电阻的阻值,现用如图所示的多用电表进行测量。步骤如下
①机械调零后,选择开关拨至“”位置,红黑表笔短接,然后调节多用电表面板上的部件________(填“甲”或“乙”),直到指针停在表盘右端0刻度处。
②某次测量中,指针指示如图所示,则光敏电阻的阻值________,并用照度传感器记录此时的照度值。
③改变照度多次重复步骤②,得到光敏电阻阻值与照度的对应关系,如表1所示。
表1 光敏电阻阻值与照度对应表
照度
2196
1370
948
690
535
420
340
300
253
215
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.0
1.10
1.20
1.30
④设计如图所示的控制电路,其中电源电动势,内阻不计。现设定当光敏电阻两端电压时,系统会自动调节透光率,直至为止。那么,当电阻箱阻值________时,可实现控制室内照度在以下。
(3)若要提高室内照度上限,需要________(填“增大”或“减小”)电阻箱的阻值。
13. 直角坐标系第一象限内有沿轴负方向的匀强电场,第四象限内有垂直纸面向内的匀强磁场,质量、带电量的粒子从轴的点以速度垂直轴入射第一象限,进入磁场时速度方向与轴正方向的夹角,已知点到坐标原点的距离为,不计粒子重力。求:
(1)匀强电场的电场强度的大小;
(2)粒子从点出发经多长时间粒子第二次经过轴;
(3)粒子第99次经过轴时的位置与点的距离。
14. 如图所示,一个可视为质点的质量为2kg的木块从P点以初速度向右运动,木块与水平面间的动摩擦。因数木块运动到M点后水平抛出,恰好沿圆弧轨道AB的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力)。已知圆弧的半径R=0.5m,半径OA与竖直半径OB间的夹角(,木块到达A点时的速度取求:
(1)P到M的距离L;
(2)M、A间的水平距离x;
(3)木块在A点对轨道的压力的大小。
15. 如图所示,两根粗糙的平行金属导轨固定在绝缘水平面上,左、右两侧导轨间距分别为1m和2m,AB左侧磁感应强度大小,CD右侧磁感应强度大小,方向均竖直向下。金属棒MN的长度为、质量为,电阻为,金属棒PQ长度为,质量为、电阻为,两棒与导轨间的动摩擦因数均为μ=0.1。时刻,MN静止在AB左侧的导轨上,PQ在导轨上从AB与CD之间某处以v=10m/s的水平初速度向右运动;时刚好进入磁场,同时MN受到一个方向水平向右大小为F=3N的恒力;时两棒速度相同,时两棒运动刚好达到稳定运动状态。整个运动过程中两棒的运动方向均未改变,两棒保持与导轨垂直并接触良好,导轨足够长且电阻不计。感应电流产生的磁场忽略不计,取重力加速度。求:
(1)时刻MN的加速度大小a;
(2)时刻两棒构成的闭合回路中磁通量相对初始时刻的增加量;
(3)时间内两棒产生的焦耳热Q。
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物理
考生注意:
1、试卷分为试题卷和答题卡两部分,试题卷和答题卡各1张。
2、试题卷共6页,答题卡共2面,满分100分,测试时间75分钟。
3、答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将试题卷和答题卡内项目填写清楚。
4、考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
5、考试结束后,请将试题卷、答题卡和草稿纸一并交回。
一、选择题:共7小题,每小题4分,满分28分。在每题所给出的四个选项中,只有一项是正确的。
1. 2025年3月9日,国内首款碳14核电池“烛龙一号”工程样机诞生。由于碳14的半衰期为5730年,该核电池理论寿命达数千年,能量密度远超传统电池。已知该核电池的衰变方程为下列说法正确的是( )
A. X为α粒子
B. 卢瑟福利用X,通过实验提出了原子的核式结构模型
C. 比更稳定
D. 经过11460年,20个碳14还剩5个没有发生衰变
【答案】C
【解析】
【详解】A.衰变方程为 ,根据质量数和电荷数守恒,可知X的质量数为A=0,电荷数为Z=﹣1,为β粒子(电子),不是α粒子(质量数4,电荷数2),故A错误;
B.卢瑟福通过α粒子散射实验提出原子的核式结构模型,使用的是α粒子(氦核),而X为β粒子(电子),故B错误;
C.(氮14)比 (碳14)更稳定,故C正确;
D.半衰期是一个统计规律,只针对大量的原子核才有意义,所以20个碳14不一定还剩5个没有发生衰变,故D错误。
故选C。
2. 下列说法中正确的是( )
A. 安培认为在原子、分子内部总存在着一种环形电流——分子电流
B. 奥斯特发现了电流的磁效应,安培利用对称性思想提出了磁能生电
C. 麦克斯韦首先预言并证明了电磁波的存在
D. X射线是电磁波,可以用来消毒杀菌
【答案】A
【解析】
【详解】A.安培认为在原子、分子内部总存在着一种环形电流 —— 分子电流,这一观点是安培提出的,故A 正确;
B.奥斯特发现了电流的磁效应,而法拉第发现了电磁感应现象(磁能生电),并不是安培提出的,故B 错误;
C.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,赫兹证明了电磁波的存在,故C 错误;
D.X射线是电磁波,但用来消毒杀菌的是紫外线,故D 错误。
故选A。
3. 如图所示,在正六边形ABCDEF区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场,甲、乙两个比荷不同的带电粒子以相同的速率,先后从A点沿AD方向射入磁场,其中甲粒子从F点射出,乙粒子从E点射出。不计粒子的重力,则甲、乙两粒子( )
A. 在磁场中运动的时间之比为 B. 角速度之比为
C. 比荷之比为 D. 向心力大小之比一定为
【答案】A
【解析】
【详解】粒子运动轨迹如图所示
设正六边形的边长为L,甲、乙两个带电粒子在磁场中均做匀速圆周运动,由几何关系可得,
周期,由题意知,两粒子速度大小相同,所以
A.粒子在磁场中的运动时间,由几何关系可知,甲、乙两粒子运动轨迹的圆心角之比为,所以它们在磁场中的运动时间之比为,A正确;
B.根据,两粒子速度大小相同,可知,B错误;
C.根据,可得,即
所以两粒子的比荷之比为,C错误;
D.向心力,因两粒子质量关系未知,不能确定其向心力的大小关系,D错误。
故选A。
4. 下列说法正确的是( )
A. 非晶体有固定的熔点,多晶体的物理性质是各向同性
B. 液面表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部
C. 出现毛细现象时,液体可能浸润该毛细管
D. 温度不同的物质,分子的平均动能一定相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.非晶体无固定熔点,只有晶体(单晶体、多晶体)有固定熔点;多晶体由大量单晶体杂乱排列构成,物理性质表现为各向同性,故A错误;
B.表面张力是液体表面层分子间的相互拉力,方向沿液面切线方向,并非与液面垂直指向液体内部,故B错误;
C.毛细现象包含两种情况:浸润液体在毛细管中上升、不浸润液体在毛细管中下降,因此出现毛细现象时液体可能浸润毛细管,故C正确;
D.温度是分子平均动能的唯一标志,温度不同的物质分子平均动能一定不同,故D错误。
故选C。
5. 如图甲所示,一摆球在竖直平面内做小角度摆动(θ<5°)。某次摆球从左向右通过平衡位置开始计时,其振动图像如图乙所示。不计空气阻力,g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 摆长约为2m
B. t=0.5s时摆球所受合外力为零
C. 从t=1.5s至t=2.0s的过程中,摆球所受回复力逐渐增大
D. 摆球的位移x随时间t的变化规律为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图乙可知,单摆周期
根据
可得摆长约为,故A错误;
B.t=0.5s时摆球到达最高点,此时摆球加速度不为零,即所受合外力不为零,故B错误;
C.从t=1.5s至t=2.0s的过程中,摆球从左侧最高点向平衡位置摆动,此时所受回复力逐渐减小,故C错误;
D.摆球的位移x随时间t的变化规律为,故D正确。
故选D。
6. 2022年我国发射的实践二十一号(SJ-21)卫星,实施了一项“太空城管”的“轨道清扫”任务,捕获并拖走了一颗失效的北斗二号地球同步轨道卫星.该卫星发射过程如图所示,卫星由近地点P点进入椭圆轨道Ⅰ,然后在Q点进入地球同步轨道Ⅱ,则( )
A. 卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于第一宇宙速度7.9km/s
B. 卫星在同步轨道Ⅱ上的运行周期小于轨道I上的周期
C. 在轨道Ⅰ上卫星在P点的速度大于第一宇宙速度7.9km/s
D. 卫星在轨道Ⅰ上Q点的加速度大于轨道Ⅱ上的Q点的加速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.地球的第一宇宙速度7.9km/s等于近地卫星的运行线速度,根据万有引力提供向心力得
解得
可知卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度小于第一宇宙速度7.9km/s,故A错误;
B.根据开普勒第三定律,由于同步轨道Ⅱ的半径大于轨道I的半长轴,所以卫星在同步轨道Ⅱ上的运行周期大于轨道I上的周期,故B错误;
C.卫星从近地圆轨道变轨到轨道Ⅰ需要在P点点火加速,所以在轨道Ⅰ上卫星在P点的速度大于第一宇宙速度7.9km/s,故C正确;
D.根据牛顿第二定律可得
可得
可知卫星在轨道Ⅰ上Q点的加速度等于轨道Ⅱ上的Q点的加速度,故D错误。
故选C。
7. 加快发展新质生产力是新时代可持续发展的必然要求,我国新能源汽车的迅猛发展就是最好的例证。某新能源汽车生产厂家在平直公路上测试汽车性能,t=0时刻驾驶汽车由静止启动,时汽车达到额定功率,时汽车速度达到最大,如图是车载电脑生成的汽车牵引力F随速率倒数变化的关系图像。已知汽车和司机的总质量m=2000kg,所受阻力与总重力的比值恒为,重力加速度,下列说法正确的是( )
A. 汽车启动后做匀加速直线运动,直到速度达到最大
B. 汽车在BC段做匀加速直线运动
C. 汽车达到的最大速度大小为20m/s
D. 从启动到速度达到最大过程中汽车通过的距离为150m
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图可知汽车在AB段汽车牵引力不变,根据牛顿第二定律
解得
可知汽车在AB段做匀加速直线运动,汽车在BC段牵引力逐渐减小,做加速度减小的加速运动,故汽车启动后先做匀加速直线运动,后做加速度减小的加速运动,直到速度达到最大,故AB错误;
C.时汽车的速度为
汽车额定功率为
汽车达到的最大速度大小为
故C错误;
D.汽车做匀加速直线运动的位移为
从刚达到额定功率到速度达到最大过程中,根据动能定理
解得
汽车通过的距离为
故D正确。
故选D。
二、选择题:共3小题,每小题6分,满分18分。在每题所给出的四个选项中,有多项是正确的,全部选对得满分,部分选对得3分,有选错的得0分。
8. 下列物理学公式正确的是
A. 声音在空气中的传播速度(p为压强,为密度)
B. 声音在空气中的传播速度(p为压强,为密度)
C. 爱因斯坦提出的质量与速度关系(为静止质量,c为光速,为物体速度)
D. 爱因斯坦提出的时间与速度关系(为静止时间,c为光速,为物体速度)
【答案】BD
【解析】
【分析】根据选项的表达式,分析其中物理量的单位找出等效单位的表达式.爱因斯坦提出的质量与速度关系,(m0为静止质量,C为光速,v为物体速度);爱因斯坦提出的时间与速度关系(t0为静止时间,C为光速,v为物体速度.
【详解】A、B项:密度的单位为kg/m3,压强的单位为N/m2,又1N=1kgm/s2,则的单位为,等于速度的单位.故B正确,A错误;
C项:爱因斯坦提出的质量与速度关系,(m0为静止质量,C为光速,v为物体速度)故C错误;
D项:爱因斯坦提出的时间与速度关系,(t0为静止时间,C为光速,v为物体速度),故D正确.
故应选:BD.
【点睛】对于物理中的公式一定要牢固的掌握住,根据公式就可以判断物理量的单位与哪些单位等效.
9. 如图所示,足够大的平行玻璃砖厚度为d,底面镀有反光膜CD,反光膜厚度不计,一束光线以45°的入射角由A点入射,经底面反光膜反射后,从顶面B点(B点图中未画出)射出。已知玻璃砖对该光线的折射率为,c为光在真空中的传播速度,不考虑多次反射。下列说法正确的是( )
A. 该光线在玻璃砖中传播的速度为c
B. 该光线在玻璃砖中的折射角为30°
C. 平行玻璃砖对该光线的全反射临界角为45°
D. 若该光线入射角可在[0°,90°)内变化,光线依然由A点入射,经底面反光膜反射,从顶面射出,则B点可覆盖面积能超过
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据折射率与光速的关系
解得 ,A错误;
B.根据折射定律
其中入射角
代入得
因此折射角,B正确;
C.光从玻璃砖射向空气时,全反射临界角满足
解得临界角,C正确;
D.当入射角 时,最大折射角
折射光线到达反光膜时,偏离法线的最大距离
出射点到入射点的最大水平距离
则点的覆盖区域是半径小于的圆,面积
因此不能超过,D错误。
故选BC。
10. 等腰梯形ABCD区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,梯形上、下底AB、CD长度分别为L和2L,∠D=60°。下底CD的中点E处有一个α粒子放射源,可以向CD上方射出速率不等的α粒子,α粒子的速度方向与磁场方向垂直,不计粒子间的相互作用力,已知质子的电荷量为e,质量为m,下列说法正确的是( )
A. 若AB边有α粒子射出,则BC边一定有α粒子射出
B. 若AB边有α粒子射出,则AD边一定有α粒子射出
C. 若α粒子可以到达A点,则其最小速率为
D. 运动轨迹与AD边相切(由CD边出磁场)的速率最小的α粒子在磁场中的运动时间为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.如下图所示
当AB边恰有α粒子射出时,由几何关系可知,粒子运动轨迹没有到达BC边,故A错误;
B.由几何关系可知,当AB边恰有α粒子射出时,轨迹圆与AB相切,此时与该圆半径相等的圆也一定与AD相切,即若AB边有α粒子射出,则AD边一定有α粒子射出,B正确;
C.如下图所示
由几何关系可知,当时,速度最小,其半径为,由
可得,C错误;
D.如下图所示
当时,速度最小,由
得,故D正确。
故选BD。
三、非选择题:共5小题,满分54分。解答时要写出相应的步骤与公式定理,在必要的地方写出文字描述。
11. 为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图甲所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为沙和沙桶的质量。(滑轮质量不计)
(1)实验时,一定要进行的操作是___________。
A. 改变沙和沙桶的质量,打出几条纸带
B. 将带滑轮的长木板右端垫高,以补偿阻力
C. 小车靠近打点计时器,先释放小车,再接通打点计时器的电源,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数
D. 为减小误差,实验中一定要保证沙和沙桶的质量m远小于小车的质量M
(2)该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带(两计数点间还有两个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为___________(结果保留两位有效数字)。
(3)以弹簧测力计的示数F为横轴,加速度a为纵轴,画出的a-F图像是一条直线,如图丙所示,图线与横轴的夹角为,求得图线的斜率为k,则小车的质量为___________。
A. B. C. k D.
【答案】(1)AB (2)1.4 (3)D
【解析】
【小问1详解】
A.为了得到普遍规律,改变沙和沙桶的质量,打出几条纸带,故A正确;
B.本实验是弹簧测力计测出拉力,从而表示小车受到的合外力,故需要将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力,同时保持弹簧测力计及其连接线与长木板平行,故B正确;
C.运用打点计时器时,应先接通电源,待打点稳定后再释放纸带,该实验探究加速度与力和质量的关系,要记录弹簧测力计的示数,故C错误;
D.本实验拉力可以由弹簧测力计测出,不需要用天平测出沙和沙桶的质量,也就不需要使沙和沙桶的质量远小于车的总质量,故D错误。
故选AB。
【小问2详解】
由题意可知,相邻计数点间的时间间隔为
根据逐差法可得,小车的加速度为
【小问3详解】
根据牛顿第二定律,得
解得
所以,图线的斜率为
解得
故选D。
12. 科技小组设计一款自动调光装置,可根据环境光照情况自动调节窗户的透光率。结构如图所示,包括偏振片、光敏电阻、控制电路和驱动装置。光敏电阻将探测到的照度信息反馈给控制电路,由驱动装置调节两个平行放置的偏振片透振方向的夹角,实现对室内照度的自动控制。(照度是反映光线明暗程度的物理量,国际单位)
(1)当偏振片、透振方向夹角为________(选填“”或“”)时,透光性最差。
(2)为了设定控制电路具体参数,需要获得不同照度下光敏电阻的阻值,现用如图所示的多用电表进行测量。步骤如下
①机械调零后,选择开关拨至“”位置,红黑表笔短接,然后调节多用电表面板上的部件________(填“甲”或“乙”),直到指针停在表盘右端0刻度处。
②某次测量中,指针指示如图所示,则光敏电阻的阻值________,并用照度传感器记录此时的照度值。
③改变照度多次重复步骤②,得到光敏电阻阻值与照度的对应关系,如表1所示。
表1 光敏电阻阻值与照度对应表
照度
2196
1370
948
690
535
420
340
300
253
215
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.0
1.10
1.20
1.30
④设计如图所示的控制电路,其中电源电动势,内阻不计。现设定当光敏电阻两端电压时,系统会自动调节透光率,直至为止。那么,当电阻箱阻值________时,可实现控制室内照度在以下。
(3)若要提高室内照度上限,需要________(填“增大”或“减小”)电阻箱的阻值。
【答案】(1)
(2) ①. 乙 ②. ③. 250
(3)减小
【解析】
【小问1详解】
根据光的偏振原理可知,当偏振片、透振方向夹角为时,透光性最差
【小问2详解】
①[1]机械调零后,选择开关拨至“”位置,红黑表笔短接,然后调节欧姆调零旋钮,即乙元件,直到指针停在表盘右端0刻度处。
②[2]由图可知光敏电阻的阻值
④[3] 由表格数据可知,控制室内照度在时电阻为500 ,根据串联电路电压与电阻的比例关系可知
解得
【小问3详解】
若要提高室内照度上限,则光敏电阻值变小,需要减小电阻箱的阻值。
13. 直角坐标系第一象限内有沿轴负方向的匀强电场,第四象限内有垂直纸面向内的匀强磁场,质量、带电量的粒子从轴的点以速度垂直轴入射第一象限,进入磁场时速度方向与轴正方向的夹角,已知点到坐标原点的距离为,不计粒子重力。求:
(1)匀强电场的电场强度的大小;
(2)粒子从点出发经多长时间粒子第二次经过轴;
(3)粒子第99次经过轴时的位置与点的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设粒子进入磁场时速度为,则
解得
由动能定理有
解得
【小问2详解】
粒子在电场中做类平抛运动的时间为,以向下为正方向,由动量定理
解得
粒子在磁场中做圆周运动的周期
在磁场中做运动的时间,由几何关系可知,粒子运动轨迹圆的圆心角为,则
粒子第二次经过轴的时间:
【小问3详解】
粒子在电场中做类平抛运动,水平位移方向的
解得
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为,有
解得
在磁场中的水平位移
根据粒子运动的周期性,故粒子第99次经过轴时的位置与点的距离
解得
14. 如图所示,一个可视为质点的质量为2kg的木块从P点以初速度向右运动,木块与水平面间的动摩擦。因数木块运动到M点后水平抛出,恰好沿圆弧轨道AB的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力)。已知圆弧的半径R=0.5m,半径OA与竖直半径OB间的夹角(,木块到达A点时的速度取求:
(1)P到M的距离L;
(2)M、A间的水平距离x;
(3)木块在A点对轨道的压力的大小。
【答案】(1)2m (2)1.2m
(3)112N
【解析】
【小问1详解】
由题意可得,M点的速度为
木块在水平面上滑行时的加速度大小
P到M的距离
【小问2详解】
由题图可知,木块运动至A点时竖直方向的分速度为
设M点与A点的水平距离为x,竖直高度为h,有
解得
水平位移为
解得x=1.2m
【小问3详解】
设木块到达A点时,轨道对木块的支持力为,根据牛顿第二定律可得
解得FN=112N
由牛顿第三定律可知,木块对轨道的压力大小112N。
15. 如图所示,两根粗糙的平行金属导轨固定在绝缘水平面上,左、右两侧导轨间距分别为1m和2m,AB左侧磁感应强度大小,CD右侧磁感应强度大小,方向均竖直向下。金属棒MN的长度为、质量为,电阻为,金属棒PQ长度为,质量为、电阻为,两棒与导轨间的动摩擦因数均为μ=0.1。时刻,MN静止在AB左侧的导轨上,PQ在导轨上从AB与CD之间某处以v=10m/s的水平初速度向右运动;时刚好进入磁场,同时MN受到一个方向水平向右大小为F=3N的恒力;时两棒速度相同,时两棒运动刚好达到稳定运动状态。整个运动过程中两棒的运动方向均未改变,两棒保持与导轨垂直并接触良好,导轨足够长且电阻不计。感应电流产生的磁场忽略不计,取重力加速度。求:
(1)时刻MN的加速度大小a;
(2)时刻两棒构成的闭合回路中磁通量相对初始时刻的增加量;
(3)时间内两棒产生的焦耳热Q。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由题可知,PQ进入磁场前,对PQ受力分析可知
解得PQ的加速度
则PQ进入磁场时的速度
根据法拉第电磁感应定律可得,产生的感应电动势
根据欧姆定律可知,回路中的感应电流
导体棒MN受到的安培力
对MN受力分析,根据牛顿第二定律可得
解得时刻MN的加速度大小
【小问2详解】
对导体棒MN、PQ整体分析可知
系统受到的合外力为零,动量守恒,根据动量守恒定律可得
解得
对MN棒,根据动量定理则有
其中,,
联立解得
【小问3详解】
两杆稳定时,两杆均做匀速直线运动,PQ加速度为零,则有
根据欧姆定律可得
解得
根据动量守恒定律则有
联立解得,
对MN棒,根据动量定理则有
根据欧姆定律可得
根据运动学规律可得,
联立解得
对两棒组成的系统,根据能量守恒定律则有
联立解得
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