精品解析:2026届陕西榆林市高三下学期5月检测训练物理试题
2026-06-28
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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) | 陕西省 |
| 地区(市) | 榆林市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.36 MB |
| 发布时间 | 2026-06-28 |
| 更新时间 | 2026-06-28 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58533659.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2026届高三年级五月检测训练
物理试题
注意事项:
1、本试卷共6页,满分100分,时间75分钟。
2、答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和准考证号填写在答题卡上。
3、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,再选涂其他答案标号。涂写在本试卷上无效。
4、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。
5、考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试卷不回收。
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. 已知国际单位制中力学基本单位:米(m)、千克(kg)、秒(s)。从单位推导角度判断,下列电学单位中,不包含电流等其他基本单位,只由力学基本单位组成的是( )
A. 电阻 B. 电容F C. 电荷量 D. 电热J
2. 中微子对人类了解微观物质的基本结构和宏观宇宙的起源与演化具有重要意义。一个原子核俘获一个电子,可生成一个新原子核X并放出中微子(质量和电荷量均不计),其核反应方程为。关于该过程,下列说法正确的是( )
A. 核反应前后总质子数不变
B. 核反应前后总中子数不变
C. 原子核是
D. 中微子的质量等于反应物的质量与的质量之差
3. 金属球内部空腔内放置一个带正电的点电荷后,形成电场的电场线如图所示(未标出场强方向),在轴线上有两点位于空腔内壁上,两点在点所在电场线上,。下列说法正确的是( )
A. 电场强度,电势
B. 电场强度,电势
C. 电场强度,电势差
D. 电场强度,电势差
4. 2025年冬季,某校物理兴趣小组做了以下几个实验,关于实验现象及原理的说法正确的是( )
A. 小组同学用滴管在平静水面上轻滴一滴油酸,油酸迅速铺展开,这是因为液体表面层分子比内部稀疏,分子间只存在引力而无斥力,使液体表面有收缩趋势
B. 为探究晶体特性,同学们将天然石英晶体加热熔融后快速冷却,得到透明的石英玻璃,这说明同种物质可能以晶体和非晶体两种不同形态出现,且二者可在一定条件下转化
C. 同学们用不同强度的紫光照射同一锌板,发现光照强度越大,验电器指针偏转越快,这说明光照强度越大,金属越容易发生光电效应
D. 粒子散射实验发现,绝大多数粒子穿过金箔后,发生了大角度的偏转
5. 某科研团队利用电磁感应原理设计精密转速检测装置,模型如下:圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,导体棒长为,端位于圆心,棒上的点位于磁场区域的边缘,其中。现使导体棒绕点在纸面内逆时针以角速度转动,、、点电势分别为、、则( )
A. B.
C. D.
6. 榆林市某大型超市内,一块长方形的消防安全出口发光指示牌被2根吊绳悬挂在天花板上处于静止状态,如图所示,左、右两侧吊绳与水平方向的夹角分别为、,吊绳能够承受的最大拉力为。和是左侧吊绳的两个端点,和分别是天花板和发光指示牌上的两个点,与平行且相等,取,下列说法正确的是( )
A. 左侧吊绳的拉力大于右侧吊绳的拉力
B. 左侧吊绳的水平分力小于右侧吊绳的水平分力
C. 若吊绳不断裂,发光指示牌的最大重力为
D. 若用细绳连接和后撤去绳,可使发光指示牌位置不变
7. 如图所示,边长为、电阻为、匝数为的正方形线框,绕轴以角速度匀速转动,为中轴线,其右侧空间存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场,线框通过电刷与阻值为的定值电阻和可变变压器(可视为理想变压器)相连,副线圈接有阻值为的定值电阻,原线圈和副线圈初始接入电路的匝数之比为3:1,副线圈的总匝数与原线圈的匝数相等。下列说法正确的是( )
A. 线框从图示转过时,电动势的瞬时值为
B. 交流电压表的示数为
C. 滑动触头P向上移动时,电源的输出功率先变大后变小
D. 若原、副线圈的匝数之比调节为3∶2时,变压器的输入功率最大
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求。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. 图像能够直观描述物理过程,能形象表述物理规律,能有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,物体在这段时间内的位移为
B. 乙图中,物体的加速度为
C. 丙图中,阴影面积表示时间内物体的速度变化量
D. 丁图中,物体做匀速直线运动,且时物体的速度为
9. 在匀质轻绳上有两个相距的波源和,两波源的连线上有三个质点,与波源相距,与波源相距,与波源相距,如图甲所示。时两波源同时上下振动产生两列绳波,振动图像分别如图乙、丙所示,时两质点刚开始振动,则( )
A. 两列波传播速度的大小均为
B. 两列波在第末相遇
C. 时间内,质点运动的路程为
D. 两波源连线之间共有10个振动加强点
10. 如图所示,在平面直角坐标系中,有沿轴正方向的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场,电场强度大小为,磁感应强度大小为。从点发射一比荷为的带正电微粒,该微粒恰能在坐标平面内做直线运动。已知轴正方向竖直向上,重力加速度为,0.6。下列说法中正确的是( )
A. 微粒的速度大小为
B. 微粒速度方向与轴正方向成角
C. 若仅撤去磁场,则微粒第一次经第一象限运动到轴时的速度大小为
D. 若仅撤去电场,微粒改为从点由静止释放,则微粒运动过程中最大速度为
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 用如图所示的向心力演示器探究向心力的表达式。已知小球在挡板、、处做圆周运动的轨迹半径之比为,回答以下问题:
(1)在探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系实验中,主要采用的科学方法是_________。
(2)将两个质量相等的小球分别置于长、短槽内,保持两小球做圆周运动的半径一致,改变皮带在塔轮上的位置,匀速转动手柄,该操作可探究_________。(填正确答案前的标号)
A. 向心力的大小与质量的关系 B. 向心力的大小与半径的关系
C. 向心力的大小与角速度的关系 D. 以上三者均可探究
(3)探究向心力与角速度之间的关系时,若图中弹簧测力筒显示出两个小球所受向心力之比为1∶4,运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮对应的半径之比为_________。(填正确答案前的标号)
A. 4∶1 B. 1∶2 C. 1∶4 D. 2∶1
12. 近年来,我国全面打响了蓝天、碧水、净土三大保卫战。检测组在某化工厂的排污管末端安装了如图甲所示的流量计,用此装置测量污水(有大量的正、负离子)的电阻。测量管由绝缘材料制成,其管内直径为,左右两端开口,匀强磁场的磁感应强度为,方向竖直向下(未画出),在前后两个内侧面上固定有竖直正对的金属板作为电极(未画出,电阻不计),金属板电极与开关、电阻箱和灵敏电流计连接,管道内始终充满污水,污水以恒定的速度自左向右通过。
(1)由于图甲中灵敏电流计G内阻未知,利用图乙中的电路测量灵敏电流计G的内阻,实验过程包含以下步骤:
①分别将和的阻值调至最大;
②合上开关;
③调节,使的指针偏转到满刻度,记下此时的示数;
④合上开关;
⑤反复调节和的阻值,使的示数仍为,的指针偏转到满刻度的二分之一处,此时的读数为。则灵敏电流计内阻为_________。灵敏电流计内阻的测量值_________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
(2)选用以下三种游标卡尺中的一种测量管的直径,根据该数据可知,选用的游标卡尺是_________。(填正确答案前的标号)
A. 10等分(精度)
B. 20等分(精度)
C. 50等分(精度)
(3)图甲中与极相连的是灵敏电流计的_________(填“正”或“负”)接线柱。
(4)闭合图甲中的开关,调节电阻箱的阻值,记下电阻箱接入电路的阻值与相应灵敏电流计的读数,绘制图像如图丙所示,则污水接入电路的电阻为_________。(用题中的字母表示)。
13. 半径为的半圆形玻璃砖固定在水平地面的上方,如图所示,面水平,为圆心。一束单色光与水平面成角照射到面上的点,为中点,折射光线刚好照射到圆弧最低点,光线在点折射后照射到地面的点(图中未画出),将入射点从点移到点,保持入射方向不变,最终光线也照射到地面上的点,不考虑光在圆弧面上的反射。
(1)分别画出从点和点入射的光线经玻璃砖折射后到达点的光路图;
(2)求玻璃砖的折射率。
14. 2026年春节期间,“陕北榆林过大年”秧歌展演风靡全国,38支顶尖秧歌队伍轮番献演,让榆林成为全国游客心驰神往的新春打卡地。榆林某秧歌演员在台下练习绸带甩球动作,将质量为的彩球系在不可伸长的轻质绸带一端,手握绸带的另一端,保持手的位置不动,使彩球在水平面内做半径为的匀速圆周运动,形成稳定的圆锥摆,绸带与竖直方向夹角为,彩球距离地面的高度为。某时刻彩球与绸带连接处断裂,彩球沿水平方向飞出,与地面碰撞后,彩球第一次弹起的最大高度为,与地面碰撞时间为,最终静止在地面上,忽略空气阻力,重力加速度取,0.6,。求:
(1)彩球做匀速圆周运动的线速度大小;
(2)彩球第一次落地的位置到手的水平距离;
(3)彩球第一次落地至弹起的过程中,地面的支持力对彩球的冲量大小。
15. 某实验室研发了一套基于直流电磁驱动的微型垂直升降装置,可用于精密仪器的垂直位移调节与微小载荷提升。装置示意图如下:间距为的平行铝合金导轨固定在水平光学平台上,导轨左端连接电动势为、内阻为的高精度直流稳压电源;质量为、长度为的导体棒垂直导轨放置,其中心通过高强度绝缘细线绕过固定光滑定滑轮后,与待提升的精密载荷(质量为)相连,初始状态下细线恰好伸直且无拉力,导体棒与滑轮间的细线保持水平。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中(由实验室永磁体提供)。已知导体棒距离导轨左端足够远,载荷上升过程中不会碰到定滑轮,重力加速度为,不计导轨和导体棒的电阻与一切摩擦。闭合开关后,导体棒向左运动,求:
(1)闭合开关瞬间,精密载荷的加速度大小;
(2)导体棒最终稳定运动时的速度大小;
(3)若某次提升另一精密载荷时,导体棒匀速运动时直流电源的输出功率恰好达到最大值,求此时导体棒匀速运动的速度大小。
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2026届高三年级五月检测训练
物理试题
注意事项:
1、本试卷共6页,满分100分,时间75分钟。
2、答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和准考证号填写在答题卡上。
3、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,再选涂其他答案标号。涂写在本试卷上无效。
4、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。
5、考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试卷不回收。
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. 已知国际单位制中力学基本单位:米(m)、千克(kg)、秒(s)。从单位推导角度判断,下列电学单位中,不包含电流等其他基本单位,只由力学基本单位组成的是( )
A. 电阻 B. 电容F C. 电荷量 D. 电热J
【答案】D
【解析】
【详解】A.电阻单位:由、、推导得,含电流单位,故A错误;
B.电容单位:由、、推导得,含电流单位,故B错误;
C.电荷量单位:,含电流单位,故C错误;
D.电热单位:电热属于能量,,仅由力学基本单位组成,故D正确。
故选D。
2. 中微子对人类了解微观物质的基本结构和宏观宇宙的起源与演化具有重要意义。一个原子核俘获一个电子,可生成一个新原子核X并放出中微子(质量和电荷量均不计),其核反应方程为。关于该过程,下列说法正确的是( )
A. 核反应前后总质子数不变
B. 核反应前后总中子数不变
C. 原子核是
D. 中微子的质量等于反应物的质量与的质量之差
【答案】C
【解析】
【详解】A.核反应过程遵守电荷数守恒、质量数守恒,反应前的质子数为4,反应后新核X的质子数为3,总质子数减少1,故A错误;
B.反应前的中子数为
反应后新核X的中子数为
总中子数增加1,故B错误;
C.根据电荷数守恒,X的电荷数为
根据质量数守恒,X的质量数为
因此X为,故C正确;
D.核反应释放能量,存在质量亏损,亏损的质量转化为反应释放的核能,因此反应物总质量与X质量的差值,等于中微子质量与质量亏损之和,故D错误。
故选C。
3. 金属球内部空腔内放置一个带正电的点电荷后,形成电场的电场线如图所示(未标出场强方向),在轴线上有两点位于空腔内壁上,两点在点所在电场线上,。下列说法正确的是( )
A. 电场强度,电势
B. 电场强度,电势
C. 电场强度,电势差
D. 电场强度,电势差
【答案】A
【解析】
【详解】AB.根据电场线的疏密程度,可以判断出
A、B两点位于金属空腔内壁上,而金属在电场中由于静电平衡,整个金属是个等势体,即,故A正确,B错误;
CD.若在匀强电场中,有
根据图像可知电场强度关系有
所以在相同的距离变化时,,故CD错误。
故选A。
4. 2025年冬季,某校物理兴趣小组做了以下几个实验,关于实验现象及原理的说法正确的是( )
A. 小组同学用滴管在平静水面上轻滴一滴油酸,油酸迅速铺展开,这是因为液体表面层分子比内部稀疏,分子间只存在引力而无斥力,使液体表面有收缩趋势
B. 为探究晶体特性,同学们将天然石英晶体加热熔融后快速冷却,得到透明的石英玻璃,这说明同种物质可能以晶体和非晶体两种不同形态出现,且二者可在一定条件下转化
C. 同学们用不同强度的紫光照射同一锌板,发现光照强度越大,验电器指针偏转越快,这说明光照强度越大,金属越容易发生光电效应
D. 粒子散射实验发现,绝大多数粒子穿过金箔后,发生了大角度的偏转
【答案】B
【解析】
【详解】A.液体表面层分子比内部分子稀疏,分子间引力和斥力同时存在,仅因引力大于斥力,宏观表现为表面张力使液体有收缩趋势,并非不存在斥力,故A错误;
B.天然石英是晶体,熔融后快速冷却得到的石英玻璃是非晶体,说明同种物质可存在晶体和非晶体两种形态,且二者在一定条件下可以相互转化,故B正确;
C.金属发生光电效应的唯一条件是入射光频率大于金属的极限频率,与光照强度无关。光照强度越大,单位时间内逸出的光电子数越多,验电器指针偏转越快,并非金属更容易发生光电效应,故C错误;
D.粒子散射实验的现象是:绝大多数粒子穿过金箔后几乎沿原方向前进,只有少数发生较大角度偏转,极少数发生大角度偏转,故D错误。
故选B。
5. 某科研团队利用电磁感应原理设计精密转速检测装置,模型如下:圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,导体棒长为,端位于圆心,棒上的点位于磁场区域的边缘,其中。现使导体棒绕点在纸面内逆时针以角速度转动,、、点电势分别为、、则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.导体棒绕转动切割磁感线,只有在磁场内的段产生动生感应电动势,段不产生感应电动势,故,根据右手定则可知,ABC错误;
D.根据
有,
根据法拉第电磁感应定律
有,其中,
得,根据前面分析知
得,D正确。
故选D。
6. 榆林市某大型超市内,一块长方形的消防安全出口发光指示牌被2根吊绳悬挂在天花板上处于静止状态,如图所示,左、右两侧吊绳与水平方向的夹角分别为、,吊绳能够承受的最大拉力为。和是左侧吊绳的两个端点,和分别是天花板和发光指示牌上的两个点,与平行且相等,取,下列说法正确的是( )
A. 左侧吊绳的拉力大于右侧吊绳的拉力
B. 左侧吊绳的水平分力小于右侧吊绳的水平分力
C. 若吊绳不断裂,发光指示牌的最大重力为
D. 若用细绳连接和后撤去绳,可使发光指示牌位置不变
【答案】A
【解析】
【详解】AB.对发光指示牌进行受力分析可知,其受到重力以及左、右两侧吊绳的拉力、的作用处于平衡状态。沿着水平方向和竖直方向建立直角坐标系,则在水平方向根据平衡关系有
解得
所以左侧吊绳的拉力大于右侧吊绳的拉力,故A正确,B错误;
C.对发光指示牌在竖直方向根据平衡关系有
由A选项分析可知,左侧吊绳的拉力先达到最大值,当左侧吊绳的拉力达到最大值时,右侧吊绳的拉力为
所以若吊绳不断裂,发光指示牌的最大重力为,故C错误;
D.若用细绳连接和后撤去绳,新的吊绳与水平方向的夹角将会发生改变(三力作用线的延长线会交于同一点,在重心上方),则受力平衡的条件将会被打破,所以发光指示牌的位置会发生变化,故D错误。
故选A。
7. 如图所示,边长为、电阻为、匝数为的正方形线框,绕轴以角速度匀速转动,为中轴线,其右侧空间存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场,线框通过电刷与阻值为的定值电阻和可变变压器(可视为理想变压器)相连,副线圈接有阻值为的定值电阻,原线圈和副线圈初始接入电路的匝数之比为3:1,副线圈的总匝数与原线圈的匝数相等。下列说法正确的是( )
A. 线框从图示转过时,电动势的瞬时值为
B. 交流电压表的示数为
C. 滑动触头P向上移动时,电源的输出功率先变大后变小
D. 若原、副线圈的匝数之比调节为3∶2时,变压器的输入功率最大
【答案】A
【解析】
【详解】A.线框从图示转过时,电动势的瞬时值为,A正确;
B.交流电动势的有效值为
变压器的等效电阻
可知交流电压表的示数为 ,B错误;
C.因当外电阻等于内阻时电源输出功率最大,线圈内阻为R,外电阻此时为3R+9R=12R,则滑动触头P向上移动时,n2变大,根据,则等效电阻变小,则外电阻由12R减小,可知电源的输出功率变大,C错误;
D.将3R电阻看做是电源内阻,则内阻为R内=4R,当外电阻等于等效内阻时变压器输入功率最大,若原、副线圈的匝数之比调节为3∶2时,,则此时变压器的输入功率不是最大,D错误。
故选A。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求。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. 图像能够直观描述物理过程,能形象表述物理规律,能有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,物体在这段时间内的位移为
B. 乙图中,物体的加速度为
C. 丙图中,阴影面积表示时间内物体的速度变化量
D. 丁图中,物体做匀速直线运动,且时物体的速度为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.图像中,图像与时间轴围成的面积表示位移,甲图中,速度的斜率逐渐减小,曲线在原点到的斜线上方,因此内位移大于,故A错误;
B.初速度为0的匀变速直线运动,满足公式
因此图像的斜率
由乙图得斜率
解得,故B正确;
C.由加速度定义
可得
因此图像中,图像与时间轴围成的面积就是对应时间内的速度变化量,丙图阴影面积表示时间内的速度变化量,故C正确;
D.对匀变速直线运动,位移公式
可得
说明图像对应物体做匀变速直线运动,故D错误。
故选BC。
9. 在匀质轻绳上有两个相距的波源和,两波源的连线上有三个质点,与波源相距,与波源相距,与波源相距,如图甲所示。时两波源同时上下振动产生两列绳波,振动图像分别如图乙、丙所示,时两质点刚开始振动,则( )
A. 两列波传播速度的大小均为
B. 两列波在第末相遇
C. 时间内,质点运动的路程为
D. 两波源连线之间共有10个振动加强点
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由题知,时两质点刚开始振动,则有波速为,故A错误;
B.设两列波相遇所用时间为,则有,故B正确;
C.由乙图、丙图,可知两列波的周期相等,都为,振幅相等,均为,产生的波到点的时间
产生的波到点的时间
故在4s到6s,即1个周期内,只有产生的波,路程为
根据
解得波长为
在6s到10s,即 2 个周期内,两列波相遇, M点到两波源的波程差为
由乙图和丙图可知两波源起振方向相反,故M点为振动减弱点,振幅为
则M点静止;故在0~10s 内质点M的总路程为80cm,故C错误;
D.因两波源起振方向相反,故振动加强的条件为
由题知
联立解得
整数n的取值共有10个值,对应 10 个振动加强点,故D正确。
故选BD。
10. 如图所示,在平面直角坐标系中,有沿轴正方向的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场,电场强度大小为,磁感应强度大小为。从点发射一比荷为的带正电微粒,该微粒恰能在坐标平面内做直线运动。已知轴正方向竖直向上,重力加速度为,0.6。下列说法中正确的是( )
A. 微粒的速度大小为
B. 微粒速度方向与轴正方向成角
C. 若仅撤去磁场,则微粒第一次经第一象限运动到轴时的速度大小为
D. 若仅撤去电场,微粒改为从点由静止释放,则微粒运动过程中最大速度为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由题意知,微粒做匀速直线运动,受力分析如图,
洛伦兹力
电场力
根据平衡条件及几何关系
解得,故A正确;
B.微粒受洛伦兹力方向指向第二象限,则由左手定则判断其速度指向第一象限,设微粒发射的速度方向与x轴正方向夹角为,则
解得,即微粒速度方向与x轴正方向成37°角,故B 错误;
C.撤去磁场后,微粒做类平抛运动,如图,
将速度分解可得
微粒回到x轴时,竖直方向速度仍为
所需时间为
微粒在x轴方向的加速度大小
经过时间t,水平方向速度为
由几何关系
解得微粒通过x轴时的速度大小,故C错误;
D.由于洛伦兹力不做功,所以当微粒运动的轨迹与x轴的距离最大时,重力做功最多,微粒动能最大,此时速度为,方向与x轴平行。设最大下降高度的大小为,微粒的瞬时速度在y轴方向上的分量为,在x轴方向上,由动量定理得
即
由动能定理得
则,故D正确。
故选AD。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 用如图所示的向心力演示器探究向心力的表达式。已知小球在挡板、、处做圆周运动的轨迹半径之比为,回答以下问题:
(1)在探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系实验中,主要采用的科学方法是_________。
(2)将两个质量相等的小球分别置于长、短槽内,保持两小球做圆周运动的半径一致,改变皮带在塔轮上的位置,匀速转动手柄,该操作可探究_________。(填正确答案前的标号)
A. 向心力的大小与质量的关系 B. 向心力的大小与半径的关系
C. 向心力的大小与角速度的关系 D. 以上三者均可探究
(3)探究向心力与角速度之间的关系时,若图中弹簧测力筒显示出两个小球所受向心力之比为1∶4,运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮对应的半径之比为_________。(填正确答案前的标号)
A. 4∶1 B. 1∶2 C. 1∶4 D. 2∶1
【答案】(1)控制变量法 (2)C (3)D
【解析】
【小问1详解】
探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系时,每次控制两个变量不变,只改变一个变量来研究向心力和该变量的关系,这种方法是控制变量法。
【小问2详解】
该操作中,两个小球质量相等,圆周运动半径一致,只有角速度不同,因此探究的是向心力大小与角速度的关系。
故选C。
【小问3详解】
探究向心力与角速度的关系时,保持两球质量相同、转动半径相同,由向心力公式
所以
解得
皮带连接的变速塔轮边缘线速度大小相等,即
因此
故选D。
12. 近年来,我国全面打响了蓝天、碧水、净土三大保卫战。检测组在某化工厂的排污管末端安装了如图甲所示的流量计,用此装置测量污水(有大量的正、负离子)的电阻。测量管由绝缘材料制成,其管内直径为,左右两端开口,匀强磁场的磁感应强度为,方向竖直向下(未画出),在前后两个内侧面上固定有竖直正对的金属板作为电极(未画出,电阻不计),金属板电极与开关、电阻箱和灵敏电流计连接,管道内始终充满污水,污水以恒定的速度自左向右通过。
(1)由于图甲中灵敏电流计G内阻未知,利用图乙中的电路测量灵敏电流计G的内阻,实验过程包含以下步骤:
①分别将和的阻值调至最大;
②合上开关;
③调节,使的指针偏转到满刻度,记下此时的示数;
④合上开关;
⑤反复调节和的阻值,使的示数仍为,的指针偏转到满刻度的二分之一处,此时的读数为。则灵敏电流计内阻为_________。灵敏电流计内阻的测量值_________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
(2)选用以下三种游标卡尺中的一种测量管的直径,根据该数据可知,选用的游标卡尺是_________。(填正确答案前的标号)
A. 10等分(精度)
B. 20等分(精度)
C. 50等分(精度)
(3)图甲中与极相连的是灵敏电流计的_________(填“正”或“负”)接线柱。
(4)闭合图甲中的开关,调节电阻箱的阻值,记下电阻箱接入电路的阻值与相应灵敏电流计的读数,绘制图像如图丙所示,则污水接入电路的电阻为_________。(用题中的字母表示)。
【答案】(1) ①. ②. 等于 (2)B
(3)正 (4)
【解析】
【小问1详解】
[1][2]由欧姆定律可知
则灵敏电流计内阻为
因为总电流不变,所以通过的电流等于,灵敏电流计的真实值等于,故灵敏电流计内阻的测量值等于真实值;
【小问2详解】
测量管的直径
可知,选用的游标卡尺是20等分(精度)。
故选B。
【小问3详解】
由左手定则可得正离子往A极方向运动、负离子往C极方向运动,所以与A极相连的是灵敏电流计的正接线柱;
【小问4详解】
由
得电源的电动势
由欧姆定律知
其中r为污水的电阻,所以
由图像斜率可知纵截距
所以
解得
13. 半径为的半圆形玻璃砖固定在水平地面的上方,如图所示,面水平,为圆心。一束单色光与水平面成角照射到面上的点,为中点,折射光线刚好照射到圆弧最低点,光线在点折射后照射到地面的点(图中未画出),将入射点从点移到点,保持入射方向不变,最终光线也照射到地面上的点,不考虑光在圆弧面上的反射。
(1)分别画出从点和点入射的光线经玻璃砖折射后到达点的光路图;
(2)求玻璃砖的折射率。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
光路如图所示,根据光路可逆原理,知光在C点的折射角等于i=45°
【小问2详解】
(1)由几何关系可知,光在D点的入射角i=45°,设折射角为r,根据几何关系
因此,玻璃砖对光的折射率
14. 2026年春节期间,“陕北榆林过大年”秧歌展演风靡全国,38支顶尖秧歌队伍轮番献演,让榆林成为全国游客心驰神往的新春打卡地。榆林某秧歌演员在台下练习绸带甩球动作,将质量为的彩球系在不可伸长的轻质绸带一端,手握绸带的另一端,保持手的位置不动,使彩球在水平面内做半径为的匀速圆周运动,形成稳定的圆锥摆,绸带与竖直方向夹角为,彩球距离地面的高度为。某时刻彩球与绸带连接处断裂,彩球沿水平方向飞出,与地面碰撞后,彩球第一次弹起的最大高度为,与地面碰撞时间为,最终静止在地面上,忽略空气阻力,重力加速度取,0.6,。求:
(1)彩球做匀速圆周运动的线速度大小;
(2)彩球第一次落地的位置到手的水平距离;
(3)彩球第一次落地至弹起的过程中,地面的支持力对彩球的冲量大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
彩球做圆锥摆运动,对彩球受力分析,在竖直方向上,有
在水平方向上,有
联立后解得
【小问2详解】
绸带断裂后,彩球做平抛运动,水平方向做匀速直线运动,有
竖直方向做匀变速直线运动,有
其俯视图如图所示,
彩球落地处到手的水平距离为
联立解得
【小问3详解】
彩球落地前做平抛运动,落地前瞬间的竖直分速度为
设弹起后瞬间的竖直分速度为,根据匀变速直线运动规律,有
解得
由题知彩球与地面碰撞时间为,对彩球受力分析,在竖直方向上根据动量定理,取向上为正方向,有
地面的支持力对彩球的冲量
15. 某实验室研发了一套基于直流电磁驱动的微型垂直升降装置,可用于精密仪器的垂直位移调节与微小载荷提升。装置示意图如下:间距为的平行铝合金导轨固定在水平光学平台上,导轨左端连接电动势为、内阻为的高精度直流稳压电源;质量为、长度为的导体棒垂直导轨放置,其中心通过高强度绝缘细线绕过固定光滑定滑轮后,与待提升的精密载荷(质量为)相连,初始状态下细线恰好伸直且无拉力,导体棒与滑轮间的细线保持水平。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中(由实验室永磁体提供)。已知导体棒距离导轨左端足够远,载荷上升过程中不会碰到定滑轮,重力加速度为,不计导轨和导体棒的电阻与一切摩擦。闭合开关后,导体棒向左运动,求:
(1)闭合开关瞬间,精密载荷的加速度大小;
(2)导体棒最终稳定运动时的速度大小;
(3)若某次提升另一精密载荷时,导体棒匀速运动时直流电源的输出功率恰好达到最大值,求此时导体棒匀速运动的速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
闭合开关瞬间,回路中的电流为
导体棒所受安培力
对导体棒和精密载荷整体受力分析,由
解得
【小问2详解】
导体棒向左运动时会产生与直流电源相反的感应电动势,初始,导体棒向左加速运动,随着导体棒速度的增大,回路中的电流减小,根据牛顿第二定律可知,导体棒向左做加速度减小的加速运动,最终达到匀速,设稳定时导体棒的速度大小为,则回路中的电流
由
解得
【小问3详解】
直流电源的输出功率
则当时,直流电源的输出功率最大,根据
解得
依第二问知,若质量为,重物匀速运动时速度为
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