精品解析:湖南衡阳市第八中学2025-2026学年高二下学期第一次阶段检测物理试题
2026-06-20
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 湖南省 |
| 地区(市) | 衡阳市 |
| 地区(区县) | 雁峰区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.57 MB |
| 发布时间 | 2026-06-20 |
| 更新时间 | 2026-06-20 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58422257.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
衡阳市八中高二下学期第一次月考试题
物 理
考试时间:75 分钟 考试总分:100分
注意事项:
1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2、请将答案正确填写在答题卡上
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. 物理学家及对应的成就正确的是( )
A. 安培被称为“电学中的牛顿”,最早提出了“场”的观点
B. 1820年,奥斯特宣布发现了电流的磁效应,首次揭示了电与磁的联系
C. 洛伦兹提出了“分子电流”假说,认为在物质内部,存在一种环形电流,即分子电流
D. 法拉第在研究电磁间联系过程中,提出了右手定则来判断运动电荷在磁场中受磁场力的方向
2. 两分子之间的分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系分别如图甲、乙所示(取无穷远处分子势能Ep=0)。下列说法正确的是( )
A. 甲图表示分子势能与分子间距离的关系
B. 当时,分子势能为零
C. 两分子从相距开始,随着分子间距离的增大,分子力先减小,然后一直增大
D. 两分子在相互靠近的过程中,在阶段,F做正功,分子动能增大,分子势能减小
3. 如图所示,一束复色光以入射角从空气射向一个玻璃球后被分成了、两束单色光,下列说法正确的是( )
A. 玻璃对光的折射率比对光的折射率大
B. 光在玻璃中的传播速度比光小
C. 光的频率比光的频率小
D. 增大入射角光可能在玻璃球内发生全反射
4. 如图所示,匀强磁场垂直“√”型通电导线所在平面,已知,,段受到的安培力大小为F。则( )
A. 段受到的安培力大小为
B. 整体受到的安培力大小为2F
C. 段受到的安培力方向垂直于向左
D. 整体受到的安培力方向垂直于向上
5. 如图所示,绝热活塞将绝热汽缸内分成A、B两部分,各自封闭着同种气体(可视为理想气体),活塞由销子固定,A、B部分气体体积相等、温度相同,压强之比为2∶1,现将销子拔掉,气体再次稳定。下列说法中正确的是( )
A. A部分气体的质量小于B部分气体的质量
B. 拔掉销子前,A部分气体分子对汽缸壁的单次平均撞击力大于B部分气体分子对汽缸壁的单次平均撞击力
C. 拔掉销子前,A部分气体分子的平均动能等于B部分气体分子的平均动能
D. 拔掉销子再次稳定后,A部分气体分子的平均动能等于B部分气体分子的平均动能
6. 示波器是一种多功能电学仪器,由加速电场和偏转电场组成的。如图所示,不同的带电粒子(不计重力)在电压为的加速电场中从 点由静止开始加速,从孔水平射出,然后射入电压为的平行金属板间的电场中,入射方向与极板平行,在满足带电粒子能射出平行板电场区域的条件下,下列说法正确的是( )
A. 若粒子的电荷量相等,则粒子在加速电场中运动的时间相等
B. 若粒子的比荷不相等,则粒子射出偏转电场时的速率相等
C. 若粒子的电荷量相等,则加速电场和偏转电场对粒子做功相等
D. 若粒子的比荷不相等,则粒子射出偏转电场时的偏转角度不相等
7. 如图所示,理想变压器的原、副线圈的匝数比为,原线圈一侧接在额定电压为 的正弦交流电源上。定值电阻,,滑动变阻器的最大阻值为,电流表、电压表均为理想电表。当滑动变阻器的滑片P从最上端滑动到最下端的过程中,电流表和电压表示数变化量的绝对值分别用 和表示,下列判断正确的是( )
A. 滑片在向下滑动过程中,电流表和电压表的示数均变小
B. 滑片在向下滑动过程中,变压器的输出功率一直增大
C. 电表示数变化量的绝对值之比等于
D. 当滑动变阻器接入电路中的电阻为时,变压器的输出功率最大
二、多项选择题(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. 地震波既有横波,也有纵波,某监测站截获了一列沿x轴负方向传播的地震横波,在 ts与(t+0.2)s两个时刻,x轴上-3km~3km区间内的波形图分别如图中实线和虚线所示,则下列说法正确的是( )
A. x=1.5km处质点离开平衡位置的最大距离是2A
B. 该地震波的最大周期与摆长为0.16m 的小角度单摆的周期相等(当地重力加速度g=π2)
C. 该地震波最小波速为5km/s
D. 在 ts到(t+0.2)s的时间内,x=3km 的质点沿x轴负方向迁移到x=2km的位置
9. 如图所示,电阻不计的光滑平行金属导轨水平放置于竖直向下的匀强磁场中,导轨左端接一定值电阻R。质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上,受到垂直于金属棒的水平外力F作用由静止开始运动,外力F与金属棒速度v的关系是(F0、k是常量),金属棒与导轨始终垂直且接触良好。设金属棒中感应电流为I、受到的安培力为FA、MN两端的电压为U、感应电流的功率为P,它们随时间t变化的图象可能正确的有( )
A. B.
C. D.
10. 如图,原长为l0的轻弹簧竖直放置,一端固定于地面,另端连接厚度不计、质量为m1的水平木板X。将质量为m2的物块Y放在X上,竖直下压Y,使X离地高度为l,此时弹簧的弹性势能为Ep,由静止释放,所有物体沿竖直方向运动。则( )
A. 若X、Y恰能分离,则
B. 若X、Y恰能分离,则
C. 若X、Y能分离,则Y的最大离地高度为
D. 若X、Y能分离,则Y的最大离地高度为
三、非选择题(本题共5小题,共57分)
11. 某同学准备做“探究加速度与力的关系”和“探究加速度与质量的关系”实验。实验中,他将悬挂物的重力大小拟为小车受到的细线拉力大小。
(1)在即将补偿小车所受的阻力时,器材状态是图_________(填“甲”或“乙”)
(2)已知打点计时器所用交变电源的频率为50,该同学某次实验得到的纸带如图所示。A、B、C、D、E是5个连续的计数点,相邻两计数点间有四个点未画出,实验数据如表中所示,其中有一组数据读取不当,这组数据是_________(填A、B、C、D或E)。根据上述信息可得小车的加速度大小为_________(保留两位有效数字)
计数点
A
B
C
D
E
位置坐标(cm)
4.50
5.50
7.30
9.80
13.3
(3)在探究加速度与力的关系时,该同学根据实验数据做出的 图像如图丙所示,发现该图线不通过坐标原点且 段明显偏离直线,分析其产生的原因,下列说法正确的是_________。
A. 不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力不足
B. 不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力过度
C. 图线 段弯曲可能是悬挂物总质量不满足远小于小车质量的条件
D. 图线 段弯曲可能是小车质量不满足远小于悬挂物总质量的条件
(4)若多次增大悬挂物的质量进行实验,得到悬挂物的质量m及对应的小车运动的加速度a,作出图像如图实线所示,在曲线部分取一点P、对应的横坐标为,已知重力加速度大小为g,若小车的质量为M,则P点与坐标原点O的连线斜率为_________(用g、M、表示)。
12. 某中学与农业科技示范园开展“城乡融合,科技助农”结对项目。学生需为育苗温室设计一个智能补光系统,主要涉及对光照强度的调控,光照强度简称照度I,单位为勒克斯(lx)。某同学设计了图甲所示的智能光控电路。智能光控电路的核心元件是光敏电阻,该同学用如图乙所示电路测量光敏电阻在不同照度I时的阻值,实验所用器材:电源E1(9V),滑动变阻器R3(最大阻值为20Ω),电压表V(量程为0~3V,内阻为3kΩ),电流表A(量程为0~3mA,内阻不计),定值电阻R0=6kΩ,开关和导线若干。
(1)某次测量时电压表的示数如图丙所示,电压表的读数为________V,电流表读数为1.0mA,计算出光敏电阻的阻值R=________Ω;
(2)该同学通过测量得到了6组数据,他作出光敏电阻的阻值R随照度I变化的图像如图丁所示;
(3)该同学用上述光敏电阻接入图甲所示的电路,其中电源电动势E=6.0V,内阻r=1Ω,电阻R1=100Ω,R2为电阻箱,光敏电阻R两端的电压U增加到3.0V时光照系统开始工作,为了使照度降低到4klx时,自动控制系统开始补光(不考虑照明系统接入后对电路的影响),则R2的阻值应该调节为________Ω;
(4)由于电流表的内阻导致光敏电阻测量值存在误差,使得自动控制系统的补光照度________(填“大于”“等于”或“小于”)4klx。
13. 如图,一上端有卡销、容积为的内壁光滑的汽缸竖直放置在水平地面上,一定质量的理想气体被一厚度不计的活塞密封在汽缸内。初始时封闭气体压强为(为大气压强),温度为,体积为。现对气体缓慢加热,使活塞刚好上升到卡销处时停止加热,然后立即在活塞上加细砂并保持缸内气体温度不变,让活塞缓慢下降,使缸内气体体积变回。求:
(1)活塞刚上升到卡销处时,缸内气体的温度;
(2)所加细砂的总质量与活塞质量的比值。
14. 科学研究中常常利用电磁场实现对带电粒子运动的精准控制。如图所示,在xOy平面直角坐标系中,第一象限内存在沿x轴负方向的匀强电场,过坐标原点O且与x轴夹角为45°的虚线MN左侧存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,其他区域无电磁场。一质量为m,带电量为+q(q>0)的粒子自P(-d,d)点以速度v0沿x轴负方向进入磁场,一段时间后经过虚线MN上的Q(d,-d)点离开磁场,经电场偏转后恰好经过y轴上的S(0,2d)点,不计粒子重力及空气阻力,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)匀强电场的电场强度大小;
(3)粒子从P运动到S所用时间。
15. 如图,质量的半圆形匀质光滑凹槽静止于光滑水平地面,凹槽半径。质量的小球初始时刻从凹槽右端点由静止释放,不考虑凹槽的转动,重力加速度。
(1)若凹槽固定,求小球下滑到最低点时凹槽对小球支持力的大小。
(2)若凹槽不固定,求小球第一次运动到最低点时凹槽离开初始位置的距离;
(3)若凹槽不固定,求小球下降高度时凹槽速度 的大小。
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衡阳市八中高二下学期第一次月考试题
物 理
考试时间:75 分钟 考试总分:100分
注意事项:
1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2、请将答案正确填写在答题卡上
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. 物理学家及对应的成就正确的是( )
A. 安培被称为“电学中的牛顿”,最早提出了“场”的观点
B. 1820年,奥斯特宣布发现了电流的磁效应,首次揭示了电与磁的联系
C. 洛伦兹提出了“分子电流”假说,认为在物质内部,存在一种环形电流,即分子电流
D. 法拉第在研究电磁间联系过程中,提出了右手定则来判断运动电荷在磁场中受磁场力的方向
【答案】B
【解析】
【详解】A.安培被称为“电学中的牛顿”符合史实,但最早提出场的观点的是法拉第,故A错误;
B.1820年奥斯特通过实验发现电流的磁效应,首次揭示了电与磁的内在联系,符合物理学史实,故B正确;
C.分子电流假说由安培提出,用于解释磁现象,洛伦兹的主要贡献为洛伦兹力公式和经典电子论,故C错误;
D.判断运动电荷在磁场中受磁场力的方向需用左手定则,且左手定则并非法拉第提出,法拉第的核心贡献是发现电磁感应现象、提出场的概念,故D错误。
故选B。
2. 两分子之间的分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系分别如图甲、乙所示(取无穷远处分子势能Ep=0)。下列说法正确的是( )
A. 甲图表示分子势能与分子间距离的关系
B. 当时,分子势能为零
C. 两分子从相距开始,随着分子间距离的增大,分子力先减小,然后一直增大
D. 两分子在相互靠近的过程中,在阶段,F做正功,分子动能增大,分子势能减小
【答案】D
【解析】
【详解】AB.当时,分子势能最小,但不为零,此时分子力为零,所以题图乙表示分子势能与分子间距离的关系,故AB错误;
C.由题图甲可知,两分子从相距开始,随着分子间距离的增大,分子力先增大,然后一直减小,故C错误;
D.在阶段,分子力表现为引力,两分子在相互靠近的过程中,分子力F做正功,分子动能增大,分子势能减小,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,一束复色光以入射角从空气射向一个玻璃球后被分成了、两束单色光,下列说法正确的是( )
A. 玻璃对光的折射率比对光的折射率大
B. 光在玻璃中的传播速度比光小
C. 光的频率比光的频率小
D. 增大入射角光可能在玻璃球内发生全反射
【答案】C
【解析】
【详解】A.由光路可知,玻璃对b光的偏折程度较大,可知玻璃对b光的折射率比对a光的折射率大,A错误;
B.根据可知,光在玻璃中的传播速度比光大,B错误;
C.a光折射率较小,可知光的频率比光的频率小,C正确;
D.因光线从空气射向玻璃时的折射角等于从玻璃射向空气时的入射角,可知光线不可能在玻璃球内发生全反射,则即使增大入射角光也不可能在玻璃球内发生全反射,D错误。
故选C。
4. 如图所示,匀强磁场垂直“√”型通电导线所在平面,已知,,段受到的安培力大小为F。则( )
A. 段受到的安培力大小为
B. 整体受到的安培力大小为2F
C. 段受到的安培力方向垂直于向左
D. 整体受到的安培力方向垂直于向上
【答案】D
【解析】
【详解】A.设,则,。由题意可知
则段受到的安培力大小为,故A错误;
B.整体的有效长度为
则整体受到的安培力大小为,故B错误;
C.根据左手定则可知,段受到的安培力方向垂直于向右,故C错误;
D.整体的有效长度为,根据左手定则可知整体受到的安培力方向垂直于向上,故D正确。
故选D。
5. 如图所示,绝热活塞将绝热汽缸内分成A、B两部分,各自封闭着同种气体(可视为理想气体),活塞由销子固定,A、B部分气体体积相等、温度相同,压强之比为2∶1,现将销子拔掉,气体再次稳定。下列说法中正确的是( )
A. A部分气体的质量小于B部分气体的质量
B. 拔掉销子前,A部分气体分子对汽缸壁的单次平均撞击力大于B部分气体分子对汽缸壁的单次平均撞击力
C. 拔掉销子前,A部分气体分子的平均动能等于B部分气体分子的平均动能
D. 拔掉销子再次稳定后,A部分气体分子的平均动能等于B部分气体分子的平均动能
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据理想气体状态方程
可知对于同种气体,在相同体积、相同温度下,气体的质量(或分子数)与压强成正比,由题意可知,可以判断A部分所含分子数要多于B部分,所以A部分的气体质量大于B部分气体的质量,故A错误;
B.单次平均撞击力主要由分子的热运动(温度)决定,温度相同则单次平均撞击力相同,所以拔掉销子前,A部分气体分子对汽缸壁的单次平均撞击力等于B部分气体分子对汽缸壁的单次平均撞击力,故B错误;
C.因为两部分气体的初温相同,根据理想气体分子平均动能取决于气体的温度,故拔掉销子前,A部分气体分子的平均动能等于B部分气体分子的平均动能,故C正确;
D.拔掉销子活塞向右运动,A气体对外做功,与外界没有热量交换,内能减小,温度降低,外界对气体B做功,与外界没有热量交换,所以B部分气体的内能增加,温度升高,所以再次稳定后,A部分气体分子的平均动能小于B部分气体分子的平均动能,故D错误。
故选C。
6. 示波器是一种多功能电学仪器,由加速电场和偏转电场组成的。如图所示,不同的带电粒子(不计重力)在电压为的加速电场中从点由静止开始加速,从孔水平射出,然后射入电压为的平行金属板间的电场中,入射方向与极板平行,在满足带电粒子能射出平行板电场区域的条件下,下列说法正确的是( )
A. 若粒子的电荷量相等,则粒子在加速电场中运动的时间相等
B. 若粒子的比荷不相等,则粒子射出偏转电场时的速率相等
C. 若粒子的电荷量相等,则加速电场和偏转电场对粒子做功相等
D. 若粒子的比荷不相等,则粒子射出偏转电场时的偏转角度不相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据牛顿第二定律得,带电粒子在加速电场中的加速度大小
可知电荷量相等,质量不一定相等,则加速度大小不一定相等,再由可知,粒子在加速电场中运动的时间不一定相等,故A错误;
D.在加速电场中,由动能定理得
带电粒子平行极板方向进入平行金属板间做类平抛运动,设极板长度为,板间距离为 ,粒子在水平方向做匀速直线运动,则有
粒子射出电场时偏转角度的正切值
又
联立可得
可知偏转角度与比荷无关,故D错误;
BC.由选项D可知,又因为位移偏转角的正切值总为速度偏转角正切值的,即
由于
根据动能定理有
可知若电荷量相等,则加速电场和偏转电场对带电粒子做功相等,但粒子质量不确定故射出偏转电场时的速率不一定相等,故B错误,C正确。
故选C。
7. 如图所示,理想变压器的原、副线圈的匝数比为,原线圈一侧接在额定电压为 的正弦交流电源上。定值电阻,,滑动变阻器的最大阻值为,电流表、电压表均为理想电表。当滑动变阻器的滑片P从最上端滑动到最下端的过程中,电流表和电压表示数变化量的绝对值分别用 和表示,下列判断正确的是( )
A. 滑片在向下滑动过程中,电流表和电压表的示数均变小
B. 滑片在向下滑动过程中,变压器的输出功率一直增大
C. 电表示数变化量的绝对值之比等于
D. 当滑动变阻器接入电路中的电阻为时,变压器的输出功率最大
【答案】C
【解析】
【详解】A.设通过原线圈的电流为,原线圈两端的电压为,通过副线圈的电流为,副线圈两端的电压为,根据欧姆定律可得,
又原线圈与副线圈两端的电压之比为
通过原线圈与副线圈的电流之比为
联立得,
由于 不变,随着滑片P从最上端滑动到最下端,减小,可得增大、减小。
电流表测得通过副线圈的电流,电压表测得副线圈两端的电压,故A错误;
BD.变压器的输出功率
变压器的输出功率取最大值时,当且仅当
即
解得
滑动变阻器的最大阻值为,所以滑片在向下滑动过程中,变压器的输出功率先增大再减小,故B错误,D错误;
C.当时,,
当时,,
电流表示数变化量的绝对值
电压表示数变化量的绝对值
则,故C正确。
故选C。
二、多项选择题(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. 地震波既有横波,也有纵波,某监测站截获了一列沿x轴负方向传播的地震横波,在 ts与(t+0.2)s两个时刻,x轴上-3km~3km区间内的波形图分别如图中实线和虚线所示,则下列说法正确的是( )
A. x=1.5km处质点离开平衡位置的最大距离是2A
B. 该地震波的最大周期与摆长为0.16m 的小角度单摆的周期相等(当地重力加速度g=π2)
C. 该地震波最小波速为5km/s
D. 在 ts到(t+0.2)s的时间内,x=3km 的质点沿x轴负方向迁移到x=2km的位置
【答案】BC
【解析】
【详解】A.机械波在传播时,质点离开平衡位置的最大距离等于振幅,由题图知振幅为 A,故A 错误;
B.根据题图可知,该地震波的周期可能值为
可知n=0时,周期最大为
Tmax=0.8s
摆长为0.16 m的小角度单摆的周期为
故 B 正确;
C.由题图知波长,根据波速与周期、波长关系,结合以上得
可知当n=0时,该地震波有最小波速,即
故C正确;
D.横波波形图上介质中所有质点都不随波向x轴负方向迁移,故D错误。
故选AB 。
9. 如图所示,电阻不计的光滑平行金属导轨水平放置于竖直向下的匀强磁场中,导轨左端接一定值电阻R。质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上,受到垂直于金属棒的水平外力F作用由静止开始运动,外力F与金属棒速度v的关系是(F0、k是常量),金属棒与导轨始终垂直且接触良好。设金属棒中感应电流为I、受到的安培力为FA、MN两端的电压为U、感应电流的功率为P,它们随时间t变化的图象可能正确的有( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】
【详解】设导轨宽为,金属棒在某一时刻速度为v,由题意可知,感应电动势
感应电流
即
安培力,方向水平向左,即
可知
R两端电压
可得
感应电流功率
即
分析金属棒运动情况,由力的合成和牛顿第二定律可得
加速度
因为金属棒从静止出发,所以
即
加速度方向水平向右:讨论
(1)若,,即
金属棒水平向右做匀加速直线运动,有
说明可得、、、,此种情况A选项满足;
(2)若,随v增大而增大,即a随v增大而增大,说明金属棒做加速度增大的加速运动,速度与时间呈指数增长关系,根据四个物理量与速度的关系可知所以在此情况下没有选项符合;
(3)若,随v增大而减小,即a随v增大而减小,说明金属棒在做加速度减小的加速运动,直到加速度减小为0后金属棒做匀速直线运动,根据四个物理量与速度关系可知BC选项符合。
故选ABC。
10. 如图,原长为l0的轻弹簧竖直放置,一端固定于地面,另端连接厚度不计、质量为m1的水平木板X。将质量为m2的物块Y放在X上,竖直下压Y,使X离地高度为l,此时弹簧的弹性势能为Ep,由静止释放,所有物体沿竖直方向运动。则( )
A. 若X、Y恰能分离,则
B. 若X、Y恰能分离,则
C. 若X、Y能分离,则Y的最大离地高度为
D. 若X、Y能分离,则Y的最大离地高度为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.将质量为m2的物块Y放在X上由静止释放,两物体一起向上加速,若X、Y恰能分离,则到达原长时速度刚好为零,则弹性势能刚好全部转化为系统的重力势能,由机械能守恒定律可知
故A正确,B错误;
CD.若X、Y能分离,则两物体到达原长时还有速度为 ,有
经过原长后两物体分离,物体Y的动能全部变成重力势能,上升的高度为,则有
则Y的最大离地高度为
故C错误,D正确。
故选AD。
三、非选择题(本题共5小题,共57分)
11. 某同学准备做“探究加速度与力的关系”和“探究加速度与质量的关系”实验。实验中,他将悬挂物的重力大小拟为小车受到的细线拉力大小。
(1)在即将补偿小车所受的阻力时,器材状态是图_________(填“甲”或“乙”)
(2)已知打点计时器所用交变电源的频率为50,该同学某次实验得到的纸带如图所示。A、B、C、D、E是5个连续的计数点,相邻两计数点间有四个点未画出,实验数据如表中所示,其中有一组数据读取不当,这组数据是_________(填A、B、C、D或E)。根据上述信息可得小车的加速度大小为_________(保留两位有效数字)
计数点
A
B
C
D
E
位置坐标(cm)
4.50
5.50
7.30
9.80
13.3
(3)在探究加速度与力的关系时,该同学根据实验数据做出的 图像如图丙所示,发现该图线不通过坐标原点且 段明显偏离直线,分析其产生的原因,下列说法正确的是_________。
A. 不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力不足
B. 不通过坐标原点可能是因为平衡摩擦力过度
C. 图线 段弯曲可能是悬挂物总质量不满足远小于小车质量的条件
D. 图线 段弯曲可能是小车质量不满足远小于悬挂物总质量的条件
(4)若多次增大悬挂物的质量进行实验,得到悬挂物的质量m及对应的小车运动的加速度a,作出图像如图实线所示,在曲线部分取一点P、对应的横坐标为,已知重力加速度大小为g,若小车的质量为M,则P点与坐标原点O的连线斜率为_________(用g、M、表示)。
【答案】(1)甲 (2) ①. E ②. 0.80
(3)AC (4)
【解析】
【小问1详解】
补偿阻力的方法是取下悬挂物,让小车拖着纸带在倾斜的木板上恰好能做匀速直线运动,故选图甲;
【小问2详解】
[1]图中可知刻度尺最小分度值为0.1cm,故读数需估读到0.01cm,从表格数据可知E点读数不当;
[2]由于相邻两计数点间有四个点未画,故相邻两计数点时间间隔为T=0.1s,由逐差法得加速度
【小问3详解】
AB.图像未通过坐标原点,即当F达到一定值时才产生加速度,可能是因为平衡摩擦力不足或未平衡摩擦力导致,故A正确,B错误;
CD.随着拉力增加,即随着悬挂物质量增加,当悬挂物质量增加到一定程度时,悬挂物总质量不满足远小于小车质量的条件,造成BC段弯曲,故C正确,D错误。
故选AC。
【小问4详解】
把小车和悬挂物作为一个系统,由牛顿第二定律得
解得小车加速度
题意知P点横坐标为,则P点与坐标原点O的连线斜率为
12. 某中学与农业科技示范园开展“城乡融合,科技助农”结对项目。学生需为育苗温室设计一个智能补光系统,主要涉及对光照强度的调控,光照强度简称照度I,单位为勒克斯(lx)。某同学设计了图甲所示的智能光控电路。智能光控电路的核心元件是光敏电阻,该同学用如图乙所示电路测量光敏电阻在不同照度I时的阻值,实验所用器材:电源E1(9V),滑动变阻器R3(最大阻值为20Ω),电压表V(量程为0~3V,内阻为3kΩ),电流表A(量程为0~3mA,内阻不计),定值电阻R0=6kΩ,开关和导线若干。
(1)某次测量时电压表的示数如图丙所示,电压表的读数为________V,电流表读数为1.0mA,计算出光敏电阻的阻值R=________Ω;
(2)该同学通过测量得到了6组数据,他作出光敏电阻的阻值R随照度I变化的图像如图丁所示;
(3)该同学用上述光敏电阻接入图甲所示的电路,其中电源电动势E=6.0V,内阻r=1Ω,电阻R1=100Ω,R2为电阻箱,光敏电阻R两端的电压U增加到3.0V时光照系统开始工作,为了使照度降低到4klx时,自动控制系统开始补光(不考虑照明系统接入后对电路的影响),则R2的阻值应该调节为________Ω;
(4)由于电流表的内阻导致光敏电阻测量值存在误差,使得自动控制系统的补光照度________(填“大于”“等于”或“小于”)4klx。
【答案】 ①. 1.70 ②. 5100 ③. 3899 ④. 小于
【解析】
【详解】[1]由于电压表量程为0~3V,所以每一小格为0.1V,则电压表读数为1.70V;
[2]根据欧姆定律可得
[3]根据闭合电路欧姆定律有
由图可知,当光照度降低到4klx时,光敏电阻阻值为4kΩ,两端电压为3.0V,所以
联立解得
[4]由于电流表存在内阻,所以测量光敏电阻阻值时,电流表存在分压,即光敏电阻两端的电压偏大,则电阻测量值偏大,则自动控制系统的补光照度偏小,即小于4klx。
13. 如图,一上端有卡销、容积为的内壁光滑的汽缸竖直放置在水平地面上,一定质量的理想气体被一厚度不计的活塞密封在汽缸内。初始时封闭气体压强为(为大气压强),温度为,体积为。现对气体缓慢加热,使活塞刚好上升到卡销处时停止加热,然后立即在活塞上加细砂并保持缸内气体温度不变,让活塞缓慢下降,使缸内气体体积变回。求:
(1)活塞刚上升到卡销处时,缸内气体的温度;
(2)所加细砂的总质量与活塞质量的比值。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
气体发生等压变化,由盖-吕萨克定律
代入解得
【小问2详解】
气体发生等温变化,由玻意耳定律
代入解得
设活塞质量为,所加细砂质量为,初始时,根据活塞平衡条件有
在活塞上加细砂并保持缸内气体温度不变,让活塞缓慢下降,使缸内气体体积变回时,根据活塞平衡条件有
解得
14. 科学研究中常常利用电磁场实现对带电粒子运动的精准控制。如图所示,在xOy平面直角坐标系中,第一象限内存在沿x轴负方向的匀强电场,过坐标原点O且与x轴夹角为45°的虚线MN左侧存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,其他区域无电磁场。一质量为m,带电量为+q(q>0)的粒子自P(-d,d)点以速度v0沿x轴负方向进入磁场,一段时间后经过虚线MN上的Q(d,-d)点离开磁场,经电场偏转后恰好经过y轴上的S(0,2d)点,不计粒子重力及空气阻力,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)匀强电场的电场强度大小;
(3)粒子从P运动到S所用时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,由几何关系得
根据
解得
【小问2详解】
粒子经过点速度大小为,方向沿 轴正方向,经过轴后,在第一象限做类平抛运动,有
由牛顿第二定律
联立得
【小问3详解】
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,轨迹对应圆心角为,有
在第四象限的无磁场区域做匀速直线运动
在第一象限做类平抛运动,有
联立解得
15. 如图,质量的半圆形匀质光滑凹槽静止于光滑水平地面,凹槽半径。质量的小球初始时刻从凹槽右端点由静止释放,不考虑凹槽的转动,重力加速度。
(1)若凹槽固定,求小球下滑到最低点时凹槽对小球支持力的大小。
(2)若凹槽不固定,求小球第一次运动到最低点时凹槽离开初始位置的距离;
(3)若凹槽不固定,求小球下降高度时凹槽速度 的大小。
【答案】(1)30N (2)0.15m
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球从释放到运动到最低点,根据动能定理有
解得
小球下滑到最低点时,根据牛顿第二定律有
解得凹槽对小球的支持力
【小问2详解】
小球从凹槽最高点运动到最低点的过程中,根据水平方向动量守恒有
所以,其中是小球水平方向运动的距离,是凹槽运动的距离。
又有
解得凹槽离开初始位置的距离
【小问3详解】
以地面为参考系,易知小球下降高度时,小球与O点连线与水平方向夹角为,设小球水平方向的速度为,竖直方向的速度为,凹槽的速度为 ,根据水平方向系统动量守恒,有
根据系统的机械能守恒有
以凹槽为参考系,小球相对于凹槽做圆周运动,此时小球的速度与竖直方向成角,即
联立解得凹槽的速度
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