内容正文:
2025-2026学年度第二学期高三年级考前练
物理试题
本试卷共100分,考试用时75分钟
一、单项选择题: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的。
1. 某款无线充电设备的注意事项如图所示,提出这个注意事项的原因是( )
A. 静电 B. 涡流 C. 摩擦 D. 惯性
【答案】B
【解析】
【详解】无线充电利用的原理主要是由于线圈内电流在变化,从而引起磁场的变化,此时手机周围的磁场发生变化,穿过手机的磁通量发生变化,从而在手机内部产生了电流,磁卡、硬币等金属物品会被磁场感应产生涡流,短时间内急剧升温发烫从而造成危险事情的发生,故选B。
2. 如图所示,三角形是相同的软导线连成的正三角形线框,放在水平面上,、、三个顶点固定,三边的导线均刚好伸直,线框处在垂直于水平面向上的匀强磁场中,现将、两端连接入电路,让电流从点流入,从点流出,不计通电导线间的相互作用的影响,则软导线静止时的形状可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题图可知磁场方向垂直纸面向外。让电流从点流入,从点流出,则 边电流 ,由左手定则知安培力指向三角形内侧; 边电流 ,安培力指向内侧; 边电流 ,安培力指向外侧。因此软导线静止时的形状是
故选 B。
3. 如图所示为某密闭容器中一定质量的理想气体完成的循环过程,其压强随体积的倒数的变化情况。下列说法正确的是( )
A. A到B过程,气体温度升高
B. B到C过程,气体对外放出热量
C. C到D过程,外界对气体做正功
D. D到A过程,气体内能减少
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据理想气体状态方程
可得
A到B过程的图线为过原点的一条倾斜直线,所以A到B过程,气体温度不变,故A错误;
B.B到C过程,不变,即气体的体积不变,外界对气体做功
由图可知,B到C过程气体的压强增大,根据
可知,气体的温度升高,即气体的内能增大,即
根据热力学第一定律
可知
即气体从外界吸收热量,故B错误;
C.C到D过程,气体的体积增大,气体对外界做功,故C错误;
D.D到A过程,不变,即气体的体积不变,根据
可知,气体温度降低,即气体内能减小,故D正确。
故选D。
4. 如图甲是无人机快递运输和配送的测试现场,已知质量为2kg的邮件在被无人机从地面吊起后,在竖直方向上运动的图像如图乙所示(取竖直向上为正方向),重力加速度g取,不计邮件所受空气阻力。则( )
A. 在46s时邮件上升到最大高度
B. 邮件在的过程中处于失重状态
C. 在内邮件上升的高度为10 m
D. 在内拉力对邮件做负功
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图像可知,0~36s内速度为正,邮件向上运动,36s时速度减为零,36s后速度为负,邮件向下运动,所以在36s时邮件上升到最大高度,故A错误;
B.在内,图像斜率为负,加速度方向向下,根据牛顿第二定律可知邮件处于失重状态,故B正确;
C.在0~10s内,邮件上升的高度为图像与时间轴围成的面积,即,故C错误;
D.在内邮件向上运动,拉力方向向上,位移向上,拉力做正功,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,由长为R的直管ab和半径为R的半圆形弯管bcd、def组成的绝缘光滑管道固定于竖直面内,管道间平滑连接。bcd的圆心O点处固定一电荷量为的带电小球。另一个电荷量为q(且)的带电小球以一定初速度从a点进入管道,沿管道运动后从f点离开。忽略空气阻力。则( )
A. 小球在a点所受库仑力大于在d点所受库仑力
B. 小球从a点到c点机械能先增大后不变
C. 小球过f点的动能大于过d点的动能
D. 小球过c点的向心加速度大小等于过e点的向心加速度大小
【答案】B
【解析】
【详解】A.小球所受库仑力为
由于,所以小球在a点所受的库仑力小于在d点所受的库仑力,故A错误;
B.小球从a点到b点的过程中,电场力做正功,其电势能减小,则根据能量守恒可知,该过程小球的机械能增大;由于半圆形弯管bcd上任意一点到圆心O的距离都相等,则半圆弧bcd为等势面,所以小球从b点到c点的过程中,电场力不做功,故其电势能不变,则根据能量守恒可知,该过程小球的机械能也不变。所以小球从a点到c点的过程中,机械能先增大后不变,故B正确;
C.由分析可知,小球从d点到f点的过程中,重力做的总功为零,电场力做负功,则根据动能定理可知,该过程小球的动能减小,所以小球过f点的动能小于过d点的动能,故C错误;
D.由分析可知,小球从c点到e点的过程中,重力做负功;而小球从c点到d点的过程中,电场力不做功,从d点到e点的过程中,电场力做负功,则根据动能定理可知,小球从c点到e点的过程中,小球的动能减小,即
则根据,有
根据可知,由于小球过c点和过e点的圆周运动半径相等,所以有小球过c点的向心加速度大小大于其过e点的向心加速度大小,故D错误。
故选B。
6. 如图甲为风力发电的简易模型,在风力的作用下,风叶带动与其固定在一起的永磁铁转动,转速与风速成正比。某一风速时,线圈中产生的正弦式电流如图乙所示,则
A. 电流的表达式为i=0.6sin10πt(A)
B. 磁铁的转速为10 r/s
C. 风速加倍时电流的表达式为i=1.2sin10πt(A)
D. 风速加倍时线圈中电流的有效值为1.2A
【答案】A
【解析】
【详解】A.通过乙图可知电流的最大值为,周期,故
故电流的表达式为
故A正确;
B.电流的周期为,故磁体的转速为
故B错误;
C.风速加倍时,角速度加倍,根据可知产生的感应电动势加倍,形成的感应电流加倍,故风速加倍时电流的表达式为
故C错误;
D.根据C得分析,形成的感应电流,故有效值为
故D错误。
故选A。
【名师点睛】根据图像判断出电流的最大值与周期,当转速加倍时,根据可知产生的感应电动势加倍,形成的感应电流加倍。
7. 如图甲,劲度系数为k的轻质弹簧竖直固定在地面上,上端放置薄板A(未与弹簧相连),薄板A处于静止状态,弹簧处于压缩状态。薄板B与薄板A完全相同,B从A正上方某位置由静止释放,A、B两薄板碰撞时间极短,碰后粘连在一起,共同下落3l后速度减为零。以A、B碰撞位置为坐标原点O,竖直向下为正方向建立x轴,A、B整体的重力势能随下落距离x变化的图像如图乙中Ⅰ所示,弹簧的弹性势能随下落距离x变化的图像如图乙中Ⅱ所示,重力加速度为g,不计空气阻力,则下列说法不正确的是( )
A. 薄板A、B相碰前,弹簧的弹力大小为kl
B. 薄板A、B碰撞前,薄板B下落的高度H为3l
C. 薄板A、B碰撞后两薄板的最大速度为
D. 从薄板A开始运动至两薄板上升到最大高度过程,弹簧对两薄板做功为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图乙中Ⅱ可知,时弹簧弹性势能为,即
解得此时弹簧压缩量
弹力,故A正确;
B.由图乙中Ⅰ可知,从到重力势能减少,即
得
碰撞后系统向下运动速度减为零,根据能量守恒定律
得
碰撞过程动量守恒
得
B下落过程
联立解得,故B正确;
C.当合力为零时速度最大,即
得
此时下落距离
从碰撞后到速度最大过程,由能量守恒
代入数据解得,故C错误;
D.系统反弹上升,由能量守恒可知恰好回到弹簧原长位置速度减为零,此后分离。从A开始运动到最高点,弹簧从压缩到原长,弹性势能减少,故弹簧做功,故D正确。
本题选择错误的,故选C。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 通过对光现象的深入分析可以了解光的传播规律。以下是一些光现象的示意图,图甲是劈尖干涉的装置及形成的条纹示意图;图乙是双缝干涉示意图,点位置是第条亮条纹位置;图丙是一束复色光进入水珠后传播光路示意图;图丁是炎热夏日在公路上开车前行时看到前方有“一滩水光”的光路原理图。下列说法中正确的是( )
A. 图甲中,将两平板玻璃中间的纸片拿掉一张后,条纹间距变大
B. 图乙中,若单色光由蓝光变为橙光,则点位置下降
C. 图丙中,光线在两处发生了全反射,且光在水珠中传播速度一定大于光在水珠中传播速度
D. 图丁中,越是靠近地面,温度越高,空气对光的折射率越大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.图甲中,将两平板玻璃中间的纸片拿掉一张后,则空气薄膜劈尖角(上、下表面所夹的角)变小,则有相同的厚度差对应的水平距离变大,则相邻条纹间距变大,A正确;
B.图乙中是双缝干涉图,由干涉条纹间距公式可知,若单色光由蓝光变为橙光,即干涉光的波长变大,干涉条纹间距变大,则点位置是第条亮条纹位置向上移动,B错误;
C.图丙中,光线在两处发生了全反射,可知光的偏折程度较大,则光的折射率较大,由可知,则光在水珠中传播速度一定大于光在水珠中传播速度,C正确;
D.图丁中,越是靠近地面,温度越高,使得地面附近的气体的密度越小,则空气对光的折射率越小,D错误。
故选AC。
9. 两颗卫星A、B均绕地球做匀速圆周运动,测得两卫星之间的距离r随时间t的变化关系如图所示,已知卫星A的轨道半径较大,则( )
A. A、B两卫星的轨道半径之比为2∶1
B. A、B两卫星的线速度大小之比为1∶2
C. A、B两卫星的加速度大小之比为1∶4
D. A、B两卫星在轨运行周期之比为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由图像可知,两卫星距离的最大值为,最小值为,设卫星、的轨道半径分别为和,已知卫星的轨道半径较大,根据几何关系分别有,
联立解得和
则两卫星的轨道半径之比为,故A正确;
B.根据万有引力提供向心力有
解得
则卫星、的线速度大小之比为,故B错误;
C.根据牛顿第二定律有
解得
则卫星、的加速度大小之比为,故C正确;
D.根据万有引力提供向心力有
解得
则卫星、在轨运行周期之比为,故D错误。
故选AC。
10. 某同学设计了图甲所示装置模拟涡流的形成。用n个横截面积均为S、电阻率均为的同轴薄金属圆环条模拟“圆盘形导体”,内环半径及相邻环的间距均为r(r远大于环的厚度);将“圆盘形导体”水平放置在竖直方向、磁感应强度B随时间周期性变化的圆形磁场区域中,磁场变化周期为,圆形磁场区域半径为4r,圆心与圆盘形导体圆心重合,其图像如图乙所示(规定竖直向上为正方向)。不考虑环中感应电流产生的磁场的影响,则( )
A. 在时刻,从上往下看,各环内感应电流的方向均为顺时针方向
B. 在时刻,内环中感应电流大小为
C. 在时间内,通过半径为5r的圆环条横截面的电荷量为
D. 在时间内,半径为5r的圆环条上生成的焦耳热为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.在,处于阶段。此时磁场的变化率为负,即,圆环的磁通量正在减小。根据楞次定律,感应电流产生的磁场方向应与原磁场变化趋势相反,即感应磁场方向向上。 根据安培定则,从上往下看,产生向上磁场的电流方向应为逆时针方向,故A错误;
B.在时刻,磁场变化率,感应电动势,内环电阻
感应电流,故B正确;
C.计算磁通量时有效面积是磁场区域面积
磁通量变化量
半径为5r圆环电阻
综上可得,故C正确;
D.和磁场变化率大小均为
电动势
产生热量
磁场变化率为
电动势
产生热量
总热量,故D正确。
故选BCD。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。在方木板上固定白纸,橡皮条固定在木板上端,橡皮条的另一端连接两个细绳套,用两个弹簧测力计互成角度地拉细绳套,记下两个分力的大小和方向以及两个细绳套结点的位置,再用一个弹簧测力计拉细绳套,使两个细绳套的结点伸长到相同的位置,并记下合力的大小和方向,做出两个分力和合力的图示。以两个分力为邻边做平行四边形,再画出两邻边所夹的对角线(合力的理论值)的图示,如果合力的理论值和实际合力在大小和方向上相同,则验证了力的平行四边形定则。
(1)本实验采用的实验方法是________。
A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想模型法 D. 放大法
(2)实验时,下列正确的是________。
A. 实验前需对弹簧测力计校零
B. 实验时两个拉力的大小不可以相等
C. 实验时应保持细绳与长木板平行
D. 实验时F1和F2必须垂直,便于计算合力
(3)实验结果如图甲所示。在F1、F2、F、F′四个力中,不是由弹簧测力计直接测得的力为________。
A. F1 B. F2 C. F D. F′
(4)在另一小组研究两个共点力合成的实验中,两个共点力F1和F2的合力大小F随着它们的夹角变化的关系如图丙所示(F1、F2的大小均不变,且F1>F2)则可知a的值为________N。
【答案】(1)B (2)AC (3)C
(4)5
【解析】
【小问1详解】
该实验过程,其合力与分力的作用效果,所以本实验采用的科学方法是等效替代法。
故选B。
【小问2详解】
A.实验前需对弹簧测力计校零,故A正确;
B.实验时两个拉力的大小能相等,也可以不相等,故B错误;
C.为了减小误差,实验时应保持细绳与长木板平行,故C正确;
D.每次实验时,实验时F1和F2夹角适合即可,故D错误。
故选AC。
【小问3详解】
F1、F2、F′,都是弹簧测力计测量得到,F是通过作图得到的。
故选C。
【小问4详解】
当两个力的角度为0°,有F1+F2=7N
当两个力的角度为180°时,有F1-F2=1N
解得F1=4N,F2=3N
当两个力的夹角为90°时,有
12. 某研究小组利用压敏电阻,改装一个简易的测力计。实验室提供如下器材:
A.电阻箱(阻值范围)
B.压敏电阻,其电阻与所受压力的关系如题图甲所示
C.电池(电动势,内阻不计)
D.电压表(量程,内阻很大)
E.开关、导线若干
利用所提供器材,研究小组设计了如图乙所示电路。
(1)图乙中,一定的情况下,所受压力越大,电压表的示数_____(选填“越大”或“越小”);
(2)闭合开关,在不施加压力的情况下,调节时,电压表恰好满偏。则不施加压力时,该压敏电阻的阻值_______;
(3)保持不变,若把电压表表盘标度为压力,则电压表指针如题图丙所示时,应标度_____(保留两位有效数字);
(4)若考虑电压表的内阻,该测力计的测量值_____(选填“大于”、“小于”、“等于”)真实值。
【答案】(1)越小 (2)50.0
(3)22##23##24
(4)大于
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,压力越大,电阻越小,根据乙电路图,与串联,由串联电路的分压特点可知,电阻越小,电压表示数越小;
【小问2详解】
由串联分压特点
解得
【小问3详解】
电压表读数为,由串联分压特点可知其阻值为,由图甲可知,对应力为23N(22、23、24均可)
【小问4详解】
刻度时所用电阻为电压表与压敏电阻的总阻值,其值小于压敏电阻的阻值,由图甲可知,力的测量值大于其真实值。
13. 黑夜中,宽大平静湖面下水深处有一可视为点光源的发光体,发出的单色光在水面形成一半径为的圆形亮区(有光射出水面进入空气中)。求:
(1)湖水对该单色光的折射率;
(2)时刻该发光体从静止开始以加速度竖直向上匀加速运动,求在光源到达水面前,圆形亮区面积随时间的变化关系。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
水面亮区边缘的光线恰好发生全反射,此时入射角等于全反射临界角,如图所示
由几何关系得
由全反射临界角公式
解得
【小问2详解】
时刻该发光体从静止开始以加速度竖直向上匀加速运动,则时刻,光源距水面的距离
圆形亮区的半径
其中
故在光源到达水面前,圆形亮区面积
联立可得
14. 如图所示,倾斜传送带的长度,传送带以恒定速率顺时针转动,一个固定在竖直平面内倾角为的粗糙斜面AB与粗糙水平面BC平滑连接于B点,小物块甲从顶端A处静止释放,滑到水平面上的B点向右运动到C点与小物块乙沿水平方向发生弹性碰撞(碰撞时间极短),碰撞后小物块乙从C点滑上倾角的传送带,并从顶端D点沿传送带方向滑出,最后落至水平地面上的E点,已知小物块甲与斜面AB间的动摩擦因数和小物块乙与传送带之间的动摩擦因数均为,小物块甲与水平面间的动摩擦因数为,斜面长,B、C两点的距离,两小物块(可看成质点)质量均为,,,,不计空气阻力,不计传送带传动轮的大小,水平面BC右端C处与倾斜传送带平滑连接,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)小物块甲到达B点时的速度大小;
(2)两小物块碰撞后的瞬间小物块乙的速度大小;
(3)小物块乙从C点运动到D点的时间t和小物块乙离开传送带后距水平面BC的最大高度h。
【答案】(1)
(2)
(3)1.4s,
【解析】
【小问1详解】
根据牛顿第二定律,小物块甲沿粗糙斜面下滑的加速度大小为
小物块甲从A端运动到B端做初速度为零的匀加速直线运动,设需要的时间为,则有
解得
小物块甲到达B点时的速度大小
【小问2详解】
设小物块甲在水平面上运动时的加速度为,根据牛顿第二定律得
解得
小物块甲从B点到C点的运动满足
解得小物块甲向右运动到达C点时的速度大小
甲与乙发生弹性碰撞,由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
解得,
【小问3详解】
小物块乙以滑上传送带,设小物块乙匀减速运动的位移大小为时与传送带共速,由牛顿第二定律有
解得
由运动学公式
解得
小物块乙匀减速的时间为
此后对小物块乙受力分析,由牛顿第二定律有
解得,则小物块乙接着以做匀减速直线运动,由运动学公式
解得
再次减速的时间为
则小物块乙从C点运动到D点的时间
D点离地面的高度为
小物块乙离开传送带后做斜抛运动,则有
解得
联立解得小物块乙距水平面BC的最大高度为
15. 在可控核聚变装置中,中性束注入(NBI)是加热等离子体的重要手段。装置简化模型如图甲所示。三维坐标系中;x轴水平向右,y轴竖直向上,z轴垂直纸面向外。区域Ⅰ存在方向沿轴的匀强电场,区域Ⅱ存在方向沿轴的匀强磁场(未画出)。一个质量为m、电荷量为的离子,从区域Ⅰ中的点静止释放,不计重力。
(1)若区域Ⅰ的电场强度为E,求离子到达区域Ⅱ时的速度大小;
(2)若已知,离子进入磁场后从坐标原点O穿出区域Ⅱ,求区域Ⅱ的磁感应强度大小B及到达O点时速度与轴的夹角;
(3)满足(2)的条件,离子到达O点时,立即撤去区域Ⅰ中的电场和区域Ⅱ中的磁场,同时在的区域加如图乙所示磁镜。该磁镜为轴向对称分布的非匀强磁场。其对称轴沿方向,轴向(方向)的分磁感应强度大小随x线性增大,满足,其中为处的轴向分磁感应强度。已知粒子在此非匀强磁场中运动满足“磁矩不变量”:常量,其中是垂直于x轴方向的分速度大小。
①证明:离子在磁镜中运动时,其平行于x轴的速度分量与的关系为:;
②离子在磁镜中沿x方向的分运动为减速运动,最终减为0后被磁场“反射”。若磁镜区域的长度有限,仅为,为了使离子不能穿透磁场逃逸(即被“反射”),求k(称为磁场的梯度系数)应满足的条件(用、L表示)。
【答案】(1)
(2),
(3)①离子进入磁镜约束区后,磁矩不变量给出
洛伦兹力不做功
所以;②
【解析】
【小问1详解】
离子在区域Ⅰ中做匀加速直线运动,电场力做功等于动能增量
解得
【小问2详解】
设离子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r,则几何关系可知
解得
则
解得
磁场中
联立解得
【小问3详解】
①略;
②反射点处轴向速度,由上问结论可得
因为
所以
所以
由题意
联立可得
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2025-2026学年度第二学期高三年级考前练
物理试题
本试卷共100分,考试用时75分钟
一、单项选择题: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的。
1. 某款无线充电设备的注意事项如图所示,提出这个注意事项的原因是( )
A. 静电 B. 涡流 C. 摩擦 D. 惯性
2. 如图所示,三角形是相同的软导线连成的正三角形线框,放在水平面上,、、三个顶点固定,三边的导线均刚好伸直,线框处在垂直于水平面向上的匀强磁场中,现将、两端连接入电路,让电流从点流入,从点流出,不计通电导线间的相互作用的影响,则软导线静止时的形状可能是( )
A. B. C. D.
3. 如图所示为某密闭容器中一定质量的理想气体完成的循环过程,其压强随体积的倒数的变化情况。下列说法正确的是( )
A. A到B过程,气体温度升高
B. B到C过程,气体对外放出热量
C. C到D过程,外界对气体做正功
D. D到A过程,气体内能减少
4. 如图甲是无人机快递运输和配送的测试现场,已知质量为2kg的邮件在被无人机从地面吊起后,在竖直方向上运动的图像如图乙所示(取竖直向上为正方向),重力加速度g取,不计邮件所受空气阻力。则( )
A. 在46s时邮件上升到最大高度
B. 邮件在的过程中处于失重状态
C. 在内邮件上升的高度为10 m
D. 在内拉力对邮件做负功
5. 如图所示,由长为R的直管ab和半径为R的半圆形弯管bcd、def组成的绝缘光滑管道固定于竖直面内,管道间平滑连接。bcd的圆心O点处固定一电荷量为的带电小球。另一个电荷量为q(且)的带电小球以一定初速度从a点进入管道,沿管道运动后从f点离开。忽略空气阻力。则( )
A. 小球在a点所受库仑力大于在d点所受库仑力
B. 小球从a点到c点机械能先增大后不变
C. 小球过f点的动能大于过d点的动能
D. 小球过c点的向心加速度大小等于过e点的向心加速度大小
6. 如图甲为风力发电的简易模型,在风力的作用下,风叶带动与其固定在一起的永磁铁转动,转速与风速成正比。某一风速时,线圈中产生的正弦式电流如图乙所示,则
A. 电流的表达式为i=0.6sin10πt(A)
B. 磁铁的转速为10 r/s
C. 风速加倍时电流的表达式为i=1.2sin10πt(A)
D. 风速加倍时线圈中电流的有效值为1.2A
7. 如图甲,劲度系数为k的轻质弹簧竖直固定在地面上,上端放置薄板A(未与弹簧相连),薄板A处于静止状态,弹簧处于压缩状态。薄板B与薄板A完全相同,B从A正上方某位置由静止释放,A、B两薄板碰撞时间极短,碰后粘连在一起,共同下落3l后速度减为零。以A、B碰撞位置为坐标原点O,竖直向下为正方向建立x轴,A、B整体的重力势能随下落距离x变化的图像如图乙中Ⅰ所示,弹簧的弹性势能随下落距离x变化的图像如图乙中Ⅱ所示,重力加速度为g,不计空气阻力,则下列说法不正确的是( )
A. 薄板A、B相碰前,弹簧的弹力大小为kl
B. 薄板A、B碰撞前,薄板B下落的高度H为3l
C. 薄板A、B碰撞后两薄板的最大速度为
D. 从薄板A开始运动至两薄板上升到最大高度过程,弹簧对两薄板做功为
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 通过对光现象的深入分析可以了解光的传播规律。以下是一些光现象的示意图,图甲是劈尖干涉的装置及形成的条纹示意图;图乙是双缝干涉示意图,点位置是第条亮条纹位置;图丙是一束复色光进入水珠后传播光路示意图;图丁是炎热夏日在公路上开车前行时看到前方有“一滩水光”的光路原理图。下列说法中正确的是( )
A. 图甲中,将两平板玻璃中间的纸片拿掉一张后,条纹间距变大
B. 图乙中,若单色光由蓝光变为橙光,则点位置下降
C. 图丙中,光线在两处发生了全反射,且光在水珠中传播速度一定大于光在水珠中传播速度
D. 图丁中,越是靠近地面,温度越高,空气对光的折射率越大
9. 两颗卫星A、B均绕地球做匀速圆周运动,测得两卫星之间的距离r随时间t的变化关系如图所示,已知卫星A的轨道半径较大,则( )
A. A、B两卫星的轨道半径之比为2∶1
B. A、B两卫星的线速度大小之比为1∶2
C. A、B两卫星的加速度大小之比为1∶4
D. A、B两卫星在轨运行周期之比为
10. 某同学设计了图甲所示装置模拟涡流的形成。用n个横截面积均为S、电阻率均为的同轴薄金属圆环条模拟“圆盘形导体”,内环半径及相邻环的间距均为r(r远大于环的厚度);将“圆盘形导体”水平放置在竖直方向、磁感应强度B随时间周期性变化的圆形磁场区域中,磁场变化周期为,圆形磁场区域半径为4r,圆心与圆盘形导体圆心重合,其图像如图乙所示(规定竖直向上为正方向)。不考虑环中感应电流产生的磁场的影响,则( )
A. 在时刻,从上往下看,各环内感应电流的方向均为顺时针方向
B. 在时刻,内环中感应电流大小为
C. 在时间内,通过半径为5r的圆环条横截面的电荷量为
D. 在时间内,半径为5r的圆环条上生成的焦耳热为
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。在方木板上固定白纸,橡皮条固定在木板上端,橡皮条的另一端连接两个细绳套,用两个弹簧测力计互成角度地拉细绳套,记下两个分力的大小和方向以及两个细绳套结点的位置,再用一个弹簧测力计拉细绳套,使两个细绳套的结点伸长到相同的位置,并记下合力的大小和方向,做出两个分力和合力的图示。以两个分力为邻边做平行四边形,再画出两邻边所夹的对角线(合力的理论值)的图示,如果合力的理论值和实际合力在大小和方向上相同,则验证了力的平行四边形定则。
(1)本实验采用的实验方法是________。
A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想模型法 D. 放大法
(2)实验时,下列正确的是________。
A. 实验前需对弹簧测力计校零
B. 实验时两个拉力的大小不可以相等
C. 实验时应保持细绳与长木板平行
D. 实验时F1和F2必须垂直,便于计算合力
(3)实验结果如图甲所示。在F1、F2、F、F′四个力中,不是由弹簧测力计直接测得的力为________。
A. F1 B. F2 C. F D. F′
(4)在另一小组研究两个共点力合成的实验中,两个共点力F1和F2的合力大小F随着它们的夹角变化的关系如图丙所示(F1、F2的大小均不变,且F1>F2)则可知a的值为________N。
12. 某研究小组利用压敏电阻,改装一个简易的测力计。实验室提供如下器材:
A.电阻箱(阻值范围)
B.压敏电阻,其电阻与所受压力的关系如题图甲所示
C.电池(电动势,内阻不计)
D.电压表(量程,内阻很大)
E.开关、导线若干
利用所提供器材,研究小组设计了如图乙所示电路。
(1)图乙中,一定的情况下,所受压力越大,电压表的示数_____(选填“越大”或“越小”);
(2)闭合开关,在不施加压力的情况下,调节时,电压表恰好满偏。则不施加压力时,该压敏电阻的阻值_______;
(3)保持不变,若把电压表表盘标度为压力,则电压表指针如题图丙所示时,应标度_____(保留两位有效数字);
(4)若考虑电压表的内阻,该测力计的测量值_____(选填“大于”、“小于”、“等于”)真实值。
13. 黑夜中,宽大平静湖面下水深处有一可视为点光源的发光体,发出的单色光在水面形成一半径为的圆形亮区(有光射出水面进入空气中)。求:
(1)湖水对该单色光的折射率;
(2)时刻该发光体从静止开始以加速度竖直向上匀加速运动,求在光源到达水面前,圆形亮区面积随时间的变化关系。
14. 如图所示,倾斜传送带的长度,传送带以恒定速率顺时针转动,一个固定在竖直平面内倾角为的粗糙斜面AB与粗糙水平面BC平滑连接于B点,小物块甲从顶端A处静止释放,滑到水平面上的B点向右运动到C点与小物块乙沿水平方向发生弹性碰撞(碰撞时间极短),碰撞后小物块乙从C点滑上倾角的传送带,并从顶端D点沿传送带方向滑出,最后落至水平地面上的E点,已知小物块甲与斜面AB间的动摩擦因数和小物块乙与传送带之间的动摩擦因数均为,小物块甲与水平面间的动摩擦因数为,斜面长,B、C两点的距离,两小物块(可看成质点)质量均为,,,,不计空气阻力,不计传送带传动轮的大小,水平面BC右端C处与倾斜传送带平滑连接,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)小物块甲到达B点时的速度大小;
(2)两小物块碰撞后的瞬间小物块乙的速度大小;
(3)小物块乙从C点运动到D点的时间t和小物块乙离开传送带后距水平面BC的最大高度h。
15. 在可控核聚变装置中,中性束注入(NBI)是加热等离子体的重要手段。装置简化模型如图甲所示。三维坐标系中;x轴水平向右,y轴竖直向上,z轴垂直纸面向外。区域Ⅰ存在方向沿轴的匀强电场,区域Ⅱ存在方向沿轴的匀强磁场(未画出)。一个质量为m、电荷量为的离子,从区域Ⅰ中的点静止释放,不计重力。
(1)若区域Ⅰ的电场强度为E,求离子到达区域Ⅱ时的速度大小;
(2)若已知,离子进入磁场后从坐标原点O穿出区域Ⅱ,求区域Ⅱ的磁感应强度大小B及到达O点时速度与轴的夹角;
(3)满足(2)的条件,离子到达O点时,立即撤去区域Ⅰ中的电场和区域Ⅱ中的磁场,同时在的区域加如图乙所示磁镜。该磁镜为轴向对称分布的非匀强磁场。其对称轴沿方向,轴向(方向)的分磁感应强度大小随x线性增大,满足,其中为处的轴向分磁感应强度。已知粒子在此非匀强磁场中运动满足“磁矩不变量”:常量,其中是垂直于x轴方向的分速度大小。
①证明:离子在磁镜中运动时,其平行于x轴的速度分量与的关系为:;
②离子在磁镜中沿x方向的分运动为减速运动,最终减为0后被磁场“反射”。若磁镜区域的长度有限,仅为,为了使离子不能穿透磁场逃逸(即被“反射”),求k(称为磁场的梯度系数)应满足的条件(用、L表示)。
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