内容正文:
2025-2026学年高三仿真模拟考试
物 理 试 题
班级: 姓名:
(时间∶75分钟 满分∶100分)
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将自己的姓名、准考证号、座位号填写在本试卷上。
2、作答选择题时,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,再选涂其他答案标号。涂写在本试卷上无效。
3、作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
4、考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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。
1. 杭州亚运会顺利举行,如图所示为运动会中的四个比赛场景。在下列研究中可将运动员视为质点的是( )
A. 研究甲图运动员的入水动作
B. 研究乙图运动员的空中转体姿态
C. 研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度
D. 研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作
【答案】C
【解析】
【详解】A.研究甲图运动员的入水动作时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时运动员不能够看为质点,故A错误;
B.研究乙图运动员的空中转体姿态时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时运动员不能够看为质点,故B错误;
C.研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响能够忽略,此时运动员能够看为质点,故C正确;
D.研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作时,运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略,此时运动员不能够看为质点,故D错误。
故选C。
2. 如图,弹簧测力计下端挂有一质量为的光滑均匀球体,球体静止于带有固定挡板的斜面上,斜面倾角为,挡板与斜面夹角为.若弹簧测力计位于竖直方向,读数为取,挡板对球体支持力的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】对小球受力分析如图所示
由几何关系易得力与力与竖直方向的夹角均为,因此由正交分解方程可得
,
解得
故选A。
3. 如图,一轻绳跨过光滑定滑轮,绳的一端系物块P,P置于水平桌面上,与桌面间存在摩擦;绳的另一端悬挂一轻盘(质量可忽略),盘中放置砝码。改变盘中砝码总质量m,并测量P的加速度大小a,得到图像。重力加速度大小为g。在下列图像中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设P的质量为,P与桌面的动摩擦力为;以P为对象,根据牛顿第二定律可得
以盘和砝码为对象,根据牛顿第二定律可得
联立可得
可知,a-m不是线性关系,排除AC选项,可知当砝码的重力小于物块P最大静摩擦力时,物块和砝码静止,加速度为0,当砝码重力大于时,才有一定的加速度,当趋于无穷大时,加速度趋近等于。
故选D。
4. “指尖转球”是花式篮球表演中常见的技巧。如图,当篮球在指尖上绕轴转动时,球面上P、Q两点做圆周运动的( )
A. 半径相等 B. 线速度大小相等
C. 向心加速度大小相等 D. 角速度大小相等
【答案】D
【解析】
【详解】D.由题意可知,球面上P、Q两点转动时属于同轴转动,故角速度大小相等,故D正确;
A.由图可知,球面上P、Q两点做圆周运动的半径的关系为
故A错误;
B.根据可知,球面上P、Q两点做圆周运动的线速度的关系为
故B错误;
C.根据可知,球面上P、Q两点做圆周运动的向心加速度的关系为
故C错误。
故选D。
5. 如图所示,2023年12月9日“朱雀二号”运载火箭顺利将“鸿鹄卫星”等三颗卫星送入距离地面约的轨道。取地球质量,地球半径,引力常量。下列说法正确的是( )
A. 火箭的推力是空气施加的 B. 卫星的向心加速度大小约
C. 卫星运行的周期约 D. 发射升空初始阶段,装在火箭上部的卫星处于失重状态
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据反冲现象的原理可知,火箭向后喷射燃气的同时,燃气会给火箭施加反作用力,即推力,故A错误;
B.根据万有引力定律可知卫星的向心加速度大小为
故B正确;
C.卫星运行的周期为
故C错误;
D.发射升空初始阶段,火箭加速度方向向上,装在火箭上部的卫星处于超重状态,故D错误。
故选B。
6. 在如图所示电路中接入正弦交流电,灯泡的电阻是灯泡的2倍。假设两个二极管正向电阻为0、反向电阻无穷大。闭合开关S,灯泡、的电功率之比为( )
A. 2︰1 B. 1︰1 C. 1︰2 D. 1︰4
【答案】C
【解析】
【详解】两个二极管正向电阻为0,反向电阻无穷大,二极管导通则短路并联的灯泡,此时另一个灯泡与电源串联,根据电路图可知在一个完整的周期内,两个灯泡有电流通过的时间相等都为半个周期,电压有效值相等,则根据
可知
故选C。
7. 如图,两根不可伸长的等长绝缘细绳的上端均系在天花板的O点上,下端分别系有均带正电荷的小球P、Q;小球处在某一方向水平向右的匀强电场中,平衡时两细绳与竖直方向的夹角大小相等。则( )
A. 两绳中的张力大小一定相等
B. P的质量一定大于Q的质量
C. P的电荷量一定小于Q的电荷量
D. P的电荷量一定大于Q的电荷量
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知设Q和P两球之间的库仑力为F,绳子的拉力分别为T1,T2,质量分别为m1,m2;与竖直方向夹角为θ,对于小球Q有
对于小球P有
联立有
所以可得
又因为
可知,即P的质量一定大于Q的质量;两小球的电荷量则无法判断。
故选B。
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. 蹦床运动中,体重为的运动员在时刚好落到蹦床上,对蹦床作用力大小F与时间t的关系如图所示。假设运动过程中运动员身体始终保持竖直,在其不与蹦床接触时蹦床水平。忽略空气阻力,重力加速度大小取。下列说法正确的是( )
A. 时,运动员的重力势能最大
B. 时,运动员的速度大小为
C. 时,运动员恰好运动到最大高度处
D. 运动员每次与蹦床接触到离开过程中对蹦床的平均作用力大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据牛顿第三定律结合题图可知时,蹦床对运动员的弹力最大,蹦床的形变量最大,此时运动员处于最低点,运动员的重力势能最小,故A错误;
BC.根据题图可知运动员从离开蹦床到再次落到蹦床上经历的时间为,根据竖直上抛运动的对称性可知,运动员上升时间为1s,则在时,运动员恰好运动到最大高度处,时运动员的速度大小
故B正确,C错误;
D.同理可知运动员落到蹦床时的速度大小为,以竖直向上为正方向,根据动量定理
其中
代入数据可得
根据牛顿第三定律可知运动员每次与蹦床接触到离开过程中对蹦床的平均作用力大小为,故D正确。
故选BD。
9. 如图所示,带电量为+q的小球被绝缘棒固定在O点,右侧有固定在水平面上、倾角为30°的光滑绝缘斜面。质量为m、带电量为+q的小滑块从斜面上A点由静止释放,滑到与小球等高的B点时加速度为零,滑到C点时速度为零。已知AC间的距离为S,重力加速度大小为g,静电力常量为k,下列说法正确的是( )
A. OB的距离l=
B. OB的距离l=
C. 从A到C,静电力对小滑块做功W=﹣mgS
D. AC之间的电势差UAC=﹣
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.由题意知小滑块在B点处的加速度为零,则根据受力分析有沿斜面方向
解得
A正确,B错误;
C.因为滑到C点时速度为零,小滑块从A到C的过程,静电力对小滑块做的功为W,根据动能定理有
解得
故C错误;
D.根据静电力做的功与电势差的关系可知AC之间的电势差
故D正确。
故选AD。
10. 如图为一半圆柱形均匀透明材料的横截面,一束红光a从空气沿半径方向入射到圆心O,当时,反射光b和折射光c刚好垂直。下列说法正确的是( )
A. 该材料对红光的折射率为 B. 若,光线c消失
C. 若入射光a变为白光,光线b为白光 D. 若入射光a变为紫光,光线b和c仍然垂直
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.根据几何关系可知从材料内发生折射时光线的折射角为,故折射率为
故A正确;
B.设临界角为C,得
故,故若,会发生全反射,光线c消失,故B正确;
C.由于光线b为反射光线,反射角等于入射角,故当入射光a变为白光,光线b为白光,故C正确;
D.对同种介质,紫光的折射率比红光大,故若入射光a变为紫光,折射角将变大,光线b和c不会垂直,故D错误。
故选ABC。
【点睛】
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 在高中阶段,我们学习了多种测量物体加速度的方法。
(1)通过打点计时器,可以测量小车的加速度。实验装置如图所示。通过实验得到了一条点迹清晰的纸带,找一个合适的点当作计时起点O(),然后每隔选取一个计数点,如图中A、B、C、D、E、F所示。某同学测量了相邻两计数点间的距离:,,,,,,请计算该小车的加速度____(保留小数点后两位)
(2)通过光电门,同样可以测量物体的加速度。如图,滑块上安装了宽度为的遮光条,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一光电门的时间,通过第二个光电门的时间,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间,试估算滑块的加速度____(保留两位有效数字),该估算值与真实值相比____(选填“偏大”、“偏小”或“相同”)
(3)频闪照片也是一种测量加速度的方法。在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。某时刻,将一小球从O点由静止释放,频闪仪每隔闪光一次。以O点为原点,竖直向下为正方向建立坐标轴,并测量各时刻的位置坐标、、。下图是小球自由下落时的部分频闪照片示意图,照片中的数字是小球下落的距离(单位:cm)。小崔同学为了减小偶然误差,他建议做图,把实验数据代入(如,;,),得到一条过原点的直线,再通过该直线的斜率得到加速度。请问该方案是否可行?如果可行,请求出加速度的值(结果保留两位有效数字);如果不可行,请说明原因____。
【答案】(1)0.63
(2) ①. 0.12 ②. 偏小
(3)不可行,理由:取由O到A点,下落时间为0.04s,重力加速度约为,由,可知第一段OA的时间间隔小于0.04s,因此不是一条直线。
【解析】
【小问1详解】
相邻两个计数点间的时间间隔
根据逐差法,该小车的加速度
【小问2详解】
[1]遮光条宽度
遮光条通过第一光电门的速度
通过第二光电门的速度
滑块的加速度
[2]光电门测量滑块瞬时速度的原理是遮光片通过光电门的速度可以用平均速度代替,真实速度为挡光片前边缘到达光电门中心的瞬时速度,显然测量的速度偏小,故测得的加速度偏小。
【小问3详解】
不可行,理由:取由O到A点,下落时间为0.04s,重力加速度约为,由
可知第一段OA的时间间隔小于0.04s,因此不是一条直线。
12. 某种花卉喜光,但阳光太强时易受损伤。某兴趣小组决定制作简易光强报警器,以便在光照过强时提醒花农。该实验用到的主要器材如下:学生电源、多用电表、数字电压表、数字电流表、滑动变阻器R(最大阻值)、白炽灯、可调电阻、发光二极管、光敏电阻型三极管、开关和若干导线等。
(1)判断发光二极管的极性使用多用电表的“”欧姆挡测量二极管的电阻。如图1所示,当黑表笔与接线端M接触、红表笔与接线端N接触时,多用电表指针位于表盘中a位置(见图2);对调红、黑表笔后指针位于表盘中b位置(见图(2),由此判断M端为二极管的____________(填“正极”或“负极”)。
(2)研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安特性
①采用图3中的器材进行实验,部分实物连接已完成。要求闭合开关后电压表和电流表的读数从0开始。导线和的另一端应分别连接滑动变阻器的____________、____________、____________接线柱(以上三空选填接线柱标号“A”“B”“C”或“D”)。
②图4为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性图3曲线,图中曲线Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ对应光敏电阻受到的光照由弱到强。由图像可知,光敏电阻的阻值随其表面受到光照的增强而____________(填“增大”或“减小”)。
(3)组装光强报警器电路并测试其功能图5为利用光敏电阻、发光二极管、三极管(当b、e间电压达到一定程度后,三极管被导通)等元件设计的电路。组装好光强报警器后,在测试过程中发现,当照射到光敏电阻表面的光强达到报警值时,发光二极管并不发光,为使报警器正常工作,应____________(填“增大”或“减小”)可调电阻的阻值,直至发光二极管发光。
【答案】(1)负极 (2) ①. A ②. A ③. D或C ④. 减小
(3)增大
【解析】
【小问1详解】
根据欧姆表结构,使用时欧姆表黑表笔接内部电源正极,故当黑表笔接M端,电阻无穷大,说明二极管反向截止即连接电源负极。
【小问2详解】
[1][2][3]题干要求电压表、电流表读数从零开始,所以滑动变阻器采用分压式接法连接电路,结合电流的走向,故接滑动变阻器A接线柱,接A,接滑动变阻器金属杆两端接线柱任意一个,即C或D,柱符合题意。
[4]由图像可知,随光照强度增加,I-U图像斜率增大,所以电阻减小。
【小问3详解】
三极管未导通时,与串联。随着光强增强,电阻减小,此时三极管仍未导通,说明分压小,故需要增大。
13. 差压阀可控制气体进行单向流动,广泛应用于减震系统。如图所示,A、B两个导热良好的汽缸通过差压阀连接,A内轻质活塞的上方与大气连通,B内气体体积不变。当A内气体压强减去B内气体压强大于时差压阀打开,A内气体缓慢进入B中;当该差值小于或等于时差压阀关闭。当环境温度时,A内气体体积,B内气体压强等于大气压强,已知活塞的横截面积,,,重力加速度大小取,A、B内的气体可视为理想气体,忽略活塞与汽缸间的摩擦、差压阀与连接管内的气体体积不计。当环境温度降到时:
(1)求B内气体压强;
(2)求A内气体体积;
(3)在活塞上缓慢倒入铁砂,若B内气体压强回到并保持不变,求已倒入铁砂的质量。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1、2)假设温度降低到时,差压阀没有打开,A、B两个汽缸导热良好,B内气体做等容变化,初态
,
末态
根据
代入数据可得
A内气体做等压变化,压强保持不变,初态
,
末态
根据
代入数据可得
由于
假设成立,即
(3)恰好稳定时,A内气体压强为
B内气体压强
此时差压阀恰好关闭,所以有
代入数据联立解得
14. 一游戏装置竖直截面如图所示,该装置由固定在水平地面上倾角的直轨道、螺旋圆形轨道,倾角的直轨道、水平直轨道组成,除段外各段轨道均光滑,且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道、相切于处.凹槽底面水平光滑,上面放有一无动力摆渡车,并紧靠在竖直侧壁处,摆渡车上表面与直轨道、平台位于同一水平面。已知螺旋圆形轨道半径,B点高度为,长度,长度,摆渡车长度、质量。将一质量也为的滑块从倾斜轨道上高度处静止释放,滑块在段运动时的阻力为其重力的0.2倍。(摆渡车碰到竖直侧壁立即静止,滑块视为质点,不计空气阻力,,)
(1)求滑块过C点的速度大小和轨道对滑块的作用力大小;
(2)摆渡车碰到前,滑块恰好不脱离摆渡车,求滑块与摆渡车之间的动摩擦因数;
(3)在(2)的条件下,求滑块从G到J所用的时间。
【答案】(1),;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)滑块从静止释放到C点过程,根据动能定理可得
解得
滑块过C点时,根据牛顿第二定律可得
解得
(2)设滑块刚滑上摆渡车时的速度大小为,从静止释放到G点过程,根据动能定理可得
解得
摆渡车碰到前,滑块恰好不脱离摆渡车,说明滑块到达摆渡车右端时刚好与摆渡车共速,以滑块和摆渡车为系统,根据系统动量守恒可得
解得
根据能量守恒可得
解得
(3)滑块从滑上摆渡车到与摆渡车共速过程,滑块的加速度大小为
所用时间为
此过程滑块通过的位移为
滑块与摆渡车共速后,滑块与摆渡车一起做匀速直线运动,该过程所用时间为
则滑块从G到J所用的时间为
15. 如图,电阻不计的光滑水平导轨A1B1A2B2间距L=1m,其内有竖直向下的匀强磁场B=0.5T,导轨左侧接一电容C=1F的电容器,初始时刻电容器带电量Q0=1.6C,电性如图所示,质量m1=0.25kg、电阻不计的金属棒ab垂直架在导轨上,闭合开关S后,ab棒向右运动,且离开B1B2时已匀速。下方光滑绝缘轨道C1MD1C2ND2间距也为L,正对A1B1A2B2放置,其中C1M、C2N为半径r=1.25m、圆心角θ=37°的圆弧,与水平轨道MD1、ND2相切于M、N两点,其中NO、MP两边长度d=0.5m,以O点为坐标原点,沿导轨向右建立坐标系,OP右侧0<x<0.5m处存在磁感应强度大小为的磁场,磁场方向竖直向下,质量m2=0.5kg、电阻R=1Ω的“U”形金属框静止于水平导轨NOPM处。导体棒ab自B1B2抛出后恰好能从C1C2处沿切线进入圆弧轨道,并于MN处与金属框发生完全非弹性碰撞,碰后组成闭合线框一起向右运动,求:
(1)导体棒ab离开B1B2时的速度大小;
(2)若闭合线框进入磁场Bx区域时,立刻给线框施加一个水平向右的外力F,使线框匀速穿过磁场Bx区域,求此过程中线框产生的焦耳热;
(3)闭合线框进入磁场Bx区域后由于安培力作用(再无其他水平外力)而减速,试讨论线框能否穿过Bx区域,若能,求出离开磁场Bx时的速度;若不能,求出线框停止时ab边的位置坐标x。
【答案】(1);
(2);
(3)不能,
【解析】
【小问1详解】
设初始时电容器两端电压为,根据电容公式有
对导体棒,由动量定理可得
导体棒从开始运动到稳定过程,设电容器极板上电荷量变化量为q,导体棒稳定后的电动势为E,有
整理得
根据电流的公式有
导体棒切割磁感线的电动势为
联立解得
【小问2详解】
由于导体棒恰好能从处沿切线进入圆弧轨道,设进入瞬间导体棒的速度为,有
解得
设导体棒在与金属框碰撞前的速度为,由动能定理可得
解得
金属棒和线框发生完全非弹性碰撞,设碰后速度为,根据动量守恒有
解得
由题意分析可知,线框在进入磁场到出磁场过程中,始终只有一条边切割磁感线,则其电动势为
则线框内的电流为
线框进入磁场过程中所受安培力为
线框进入过程所产生的焦耳热与线框克服安培力所做的功相同,即
由上述安培力的表达式可知,安培力随着进入磁场的距离均匀变化,所以进入过程中,安培力的平均值为
线框出磁场和进入磁场过程,克服安培力做功相同,所以整个过程,线框产生的焦耳热为
【小问3详解】
线框进入磁场过程由动量定理有
整理得,
解得
所以线框在穿出磁场前速度就会减为零,不能完全离开磁场
对边导体棒进行分析,由动量定理有
解得
所以线框停止时ab边的位置坐标为
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2025-2026学年高三仿真模拟考试
物 理 试 题
班级: 姓名:
(时间∶75分钟 满分∶100分)
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将自己的姓名、准考证号、座位号填写在本试卷上。
2、作答选择题时,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,再选涂其他答案标号。涂写在本试卷上无效。
3、作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
4、考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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。
1. 杭州亚运会顺利举行,如图所示为运动会中的四个比赛场景。在下列研究中可将运动员视为质点的是( )
A. 研究甲图运动员的入水动作
B. 研究乙图运动员的空中转体姿态
C. 研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度
D. 研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作
2. 如图,弹簧测力计下端挂有一质量为的光滑均匀球体,球体静止于带有固定挡板的斜面上,斜面倾角为,挡板与斜面夹角为.若弹簧测力计位于竖直方向,读数为取,挡板对球体支持力的大小为( )
A. B. C. D.
3. 如图,一轻绳跨过光滑定滑轮,绳的一端系物块P,P置于水平桌面上,与桌面间存在摩擦;绳的另一端悬挂一轻盘(质量可忽略),盘中放置砝码。改变盘中砝码总质量m,并测量P的加速度大小a,得到图像。重力加速度大小为g。在下列图像中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
4. “指尖转球”是花式篮球表演中常见的技巧。如图,当篮球在指尖上绕轴转动时,球面上P、Q两点做圆周运动的( )
A. 半径相等 B. 线速度大小相等
C. 向心加速度大小相等 D. 角速度大小相等
5. 如图所示,2023年12月9日“朱雀二号”运载火箭顺利将“鸿鹄卫星”等三颗卫星送入距离地面约的轨道。取地球质量,地球半径,引力常量。下列说法正确的是( )
A. 火箭的推力是空气施加的 B. 卫星的向心加速度大小约
C. 卫星运行的周期约 D. 发射升空初始阶段,装在火箭上部的卫星处于失重状态
6. 在如图所示电路中接入正弦交流电,灯泡的电阻是灯泡的2倍。假设两个二极管正向电阻为0、反向电阻无穷大。闭合开关S,灯泡、的电功率之比为( )
A. 2︰1 B. 1︰1 C. 1︰2 D. 1︰4
7. 如图,两根不可伸长的等长绝缘细绳的上端均系在天花板的O点上,下端分别系有均带正电荷的小球P、Q;小球处在某一方向水平向右的匀强电场中,平衡时两细绳与竖直方向的夹角大小相等。则( )
A. 两绳中的张力大小一定相等
B. P的质量一定大于Q的质量
C. P的电荷量一定小于Q的电荷量
D. P的电荷量一定大于Q的电荷量
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. 蹦床运动中,体重为的运动员在时刚好落到蹦床上,对蹦床作用力大小F与时间t的关系如图所示。假设运动过程中运动员身体始终保持竖直,在其不与蹦床接触时蹦床水平。忽略空气阻力,重力加速度大小取。下列说法正确的是( )
A. 时,运动员的重力势能最大
B. 时,运动员的速度大小为
C. 时,运动员恰好运动到最大高度处
D. 运动员每次与蹦床接触到离开过程中对蹦床的平均作用力大小为
9. 如图所示,带电量为+q的小球被绝缘棒固定在O点,右侧有固定在水平面上、倾角为30°的光滑绝缘斜面。质量为m、带电量为+q的小滑块从斜面上A点由静止释放,滑到与小球等高的B点时加速度为零,滑到C点时速度为零。已知AC间的距离为S,重力加速度大小为g,静电力常量为k,下列说法正确的是( )
A. OB的距离l=
B. OB的距离l=
C. 从A到C,静电力对小滑块做功W=﹣mgS
D. AC之间的电势差UAC=﹣
10. 如图为一半圆柱形均匀透明材料的横截面,一束红光a从空气沿半径方向入射到圆心O,当时,反射光b和折射光c刚好垂直。下列说法正确的是( )
A. 该材料对红光的折射率为 B. 若,光线c消失
C. 若入射光a变为白光,光线b为白光 D. 若入射光a变为紫光,光线b和c仍然垂直
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 在高中阶段,我们学习了多种测量物体加速度的方法。
(1)通过打点计时器,可以测量小车的加速度。实验装置如图所示。通过实验得到了一条点迹清晰的纸带,找一个合适的点当作计时起点O(),然后每隔选取一个计数点,如图中A、B、C、D、E、F所示。某同学测量了相邻两计数点间的距离:,,,,,,请计算该小车的加速度____(保留小数点后两位)
(2)通过光电门,同样可以测量物体的加速度。如图,滑块上安装了宽度为的遮光条,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一光电门的时间,通过第二个光电门的时间,遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间,试估算滑块的加速度____(保留两位有效数字),该估算值与真实值相比____(选填“偏大”、“偏小”或“相同”)
(3)频闪照片也是一种测量加速度的方法。在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。某时刻,将一小球从O点由静止释放,频闪仪每隔闪光一次。以O点为原点,竖直向下为正方向建立坐标轴,并测量各时刻的位置坐标、、。下图是小球自由下落时的部分频闪照片示意图,照片中的数字是小球下落的距离(单位:cm)。小崔同学为了减小偶然误差,他建议做图,把实验数据代入(如,;,),得到一条过原点的直线,再通过该直线的斜率得到加速度。请问该方案是否可行?如果可行,请求出加速度的值(结果保留两位有效数字);如果不可行,请说明原因____。
12. 某种花卉喜光,但阳光太强时易受损伤。某兴趣小组决定制作简易光强报警器,以便在光照过强时提醒花农。该实验用到的主要器材如下:学生电源、多用电表、数字电压表、数字电流表、滑动变阻器R(最大阻值)、白炽灯、可调电阻、发光二极管、光敏电阻型三极管、开关和若干导线等。
(1)判断发光二极管的极性使用多用电表的“”欧姆挡测量二极管的电阻。如图1所示,当黑表笔与接线端M接触、红表笔与接线端N接触时,多用电表指针位于表盘中a位置(见图2);对调红、黑表笔后指针位于表盘中b位置(见图(2),由此判断M端为二极管的____________(填“正极”或“负极”)。
(2)研究光敏电阻在不同光照条件下的伏安特性
①采用图3中的器材进行实验,部分实物连接已完成。要求闭合开关后电压表和电流表的读数从0开始。导线和的另一端应分别连接滑动变阻器的____________、____________、____________接线柱(以上三空选填接线柱标号“A”“B”“C”或“D”)。
②图4为不同光照强度下得到的光敏电阻伏安特性图3曲线,图中曲线Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ对应光敏电阻受到的光照由弱到强。由图像可知,光敏电阻的阻值随其表面受到光照的增强而____________(填“增大”或“减小”)。
(3)组装光强报警器电路并测试其功能图5为利用光敏电阻、发光二极管、三极管(当b、e间电压达到一定程度后,三极管被导通)等元件设计的电路。组装好光强报警器后,在测试过程中发现,当照射到光敏电阻表面的光强达到报警值时,发光二极管并不发光,为使报警器正常工作,应____________(填“增大”或“减小”)可调电阻的阻值,直至发光二极管发光。
13. 差压阀可控制气体进行单向流动,广泛应用于减震系统。如图所示,A、B两个导热良好的汽缸通过差压阀连接,A内轻质活塞的上方与大气连通,B内气体体积不变。当A内气体压强减去B内气体压强大于时差压阀打开,A内气体缓慢进入B中;当该差值小于或等于时差压阀关闭。当环境温度时,A内气体体积,B内气体压强等于大气压强,已知活塞的横截面积,,,重力加速度大小取,A、B内的气体可视为理想气体,忽略活塞与汽缸间的摩擦、差压阀与连接管内的气体体积不计。当环境温度降到时:
(1)求B内气体压强;
(2)求A内气体体积;
(3)在活塞上缓慢倒入铁砂,若B内气体压强回到并保持不变,求已倒入铁砂的质量。
14. 一游戏装置竖直截面如图所示,该装置由固定在水平地面上倾角的直轨道、螺旋圆形轨道,倾角的直轨道、水平直轨道组成,除段外各段轨道均光滑,且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道、相切于处.凹槽底面水平光滑,上面放有一无动力摆渡车,并紧靠在竖直侧壁处,摆渡车上表面与直轨道、平台位于同一水平面。已知螺旋圆形轨道半径,B点高度为,长度,长度,摆渡车长度、质量。将一质量也为的滑块从倾斜轨道上高度处静止释放,滑块在段运动时的阻力为其重力的0.2倍。(摆渡车碰到竖直侧壁立即静止,滑块视为质点,不计空气阻力,,)
(1)求滑块过C点的速度大小和轨道对滑块的作用力大小;
(2)摆渡车碰到前,滑块恰好不脱离摆渡车,求滑块与摆渡车之间的动摩擦因数;
(3)在(2)的条件下,求滑块从G到J所用的时间。
15. 如图,电阻不计的光滑水平导轨A1B1A2B2间距L=1m,其内有竖直向下的匀强磁场B=0.5T,导轨左侧接一电容C=1F的电容器,初始时刻电容器带电量Q0=1.6C,电性如图所示,质量m1=0.25kg、电阻不计的金属棒ab垂直架在导轨上,闭合开关S后,ab棒向右运动,且离开B1B2时已匀速。下方光滑绝缘轨道C1MD1C2ND2间距也为L,正对A1B1A2B2放置,其中C1M、C2N为半径r=1.25m、圆心角θ=37°的圆弧,与水平轨道MD1、ND2相切于M、N两点,其中NO、MP两边长度d=0.5m,以O点为坐标原点,沿导轨向右建立坐标系,OP右侧0<x<0.5m处存在磁感应强度大小为的磁场,磁场方向竖直向下,质量m2=0.5kg、电阻R=1Ω的“U”形金属框静止于水平导轨NOPM处。导体棒ab自B1B2抛出后恰好能从C1C2处沿切线进入圆弧轨道,并于MN处与金属框发生完全非弹性碰撞,碰后组成闭合线框一起向右运动,求:
(1)导体棒ab离开B1B2时的速度大小;
(2)若闭合线框进入磁场Bx区域时,立刻给线框施加一个水平向右的外力F,使线框匀速穿过磁场Bx区域,求此过程中线框产生的焦耳热;
(3)闭合线框进入磁场Bx区域后由于安培力作用(再无其他水平外力)而减速,试讨论线框能否穿过Bx区域,若能,求出离开磁场Bx时的速度;若不能,求出线框停止时ab边的位置坐标x。
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