精品解析:云南曲靖市陆良县中枢镇第二中学2025-2026学年高三上学期12月阶段考物理试题
2026-06-29
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内容正文:
2026年普通高中学业水平选择性考试模拟试题
物理
本试卷共8页,15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、考号等填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答: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。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 碳14具有放射性,其衰变方程为,下列说法正确的是( )
A. 该衰变为衰变,为
B. 的比结合能大于的比结合能
C. 温度变化对碳14的半衰期无影响
D. 粒子是核外电子跃迁产生的
【答案】C
【解析】
【详解】A. 衰变方程为 。根据质量数和电荷数守恒,碳14衰变为氮14,可推知X粒子质量数为0,电荷数为-1,故X为电子(β粒子),属于β衰变,A错误;
B. 碳14自发衰变为氮14,表明氮14更稳定。比结合能越大,原子核越稳定,因此氮14的比结合能大于碳14的比结合能,B错误;
C. 半衰期由原子核内部结构决定,不受温度、压强等外部因素影响,C正确;
D. X粒子(电子)是β衰变中核内中子转化为质子时产生的,D错误。
故选C。
2. 空气的密度一般会随着高度而变化。南极上空一束蓝色激光从点射向空中,最后偏折经过点,光线发生如图所示的弯曲,下列说法正确的是( )
A. 空气对蓝色激光的折射率随高度升高而减小
B. 该激光在传播过程中频率不断变化
C. 该激光在传播过程中速度一直增大
D. 把蓝色激光换成红色激光更容易得到此种现象
【答案】A
【解析】
【详解】AC.由图可知,随着高度升高,空气对蓝色激光的折射率越来越小,由可知,激光从A到B过程中,空气的折射率先减小后增加,则该激光在传播过程中速度先增大后减小,A项正确,C项错误;
B.光的频率由光源决定,在传播过程中频率不变,B项错误;
D.激光在最高点发生全反射,在同种介质中,红光的折射率低于蓝光,蓝光临界角更小,更容易发生全反射,更容易得到此种现象,D项错误。
故选A。
3. 某同学设计了一款气压传动装置,导热良好的水平气缸与竖直气缸通过体积可忽略的弯管相连,质量不计的活塞A、B分别置于两气缸中且活塞B位于竖直气缸的底部,两者间封闭着一定质量的理想气体。如图甲所示,初始时气体的压强等于外界大气压强,活塞B的上方有一定量的液体,现用力缓慢向右移动活塞A,最终如图乙所示。已知活塞可在气缸中无摩擦滑动且不漏气,环境温度始终不变,关于上述过程,下列说法正确的是( )
A. 气体的体积不变
B. 气体的压强不变
C. 外界对气体不做功
D. 气体的内能不变
【答案】D
【解析】
【详解】B.初始状态下,气体的压强与大气压相等即
在图乙所示的末状态下,气体的压强为
气体压强会变大,故B错误;
A.装置导热,所以状态变化时满足玻意耳定律,即
由于
所以,故A错误;
C.由于气体的体积减小,外界对气体做正功,故C错误;
D.装置导热,所以气体的温度保持不变,由于气体是一定质量的理想气体,内能只受温度影响,故内能不变,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,将一特殊物体置于匀强电场后电场线按图示的情况弯曲;实线为电场线,关于轴对称分布。一发射源向同一方向射出两个相同的电荷、,运动轨迹如图中虚线所示,为电荷的运动轨迹、为电荷的运动轨迹,点与点关于轴对称。不计电荷重力及电荷间的相互作用,下列说法正确的是( )
A. 电荷、均带正电
B. 电荷经过点时与电荷经过点时的加速度相同
C. 电荷经过点时与电荷经过点时的动能相等
D. 电荷经过点时与电荷经过点时的电势能相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据轨迹向受力方向偏转及电场强度方向,可知两电荷的受力方向与电场线方向相反,均带负电,故A错误;
BD.因为电场关于轴对称,、两点的电场强度大小相等、方向不同,则两电荷分别在、两点时的加速度大小相等、方向不同,、两点的电势相同,则两电荷分别在、两点时的电势能相同,故B错误,D正确;
C.两电荷从射出至分别运动到、两点的电势能变化量一样,但是初动能不相等,故两电荷分别在、两点时的动能不相等,故C错误。
故选D。
5. 中国科学院云南天文台首次利用凌星中间时刻变化反演技术,在一颗类太阳恒星周围发现了一颗位于宜居带的行星“超级地球”——开普勒-725c。若开普勒-725c绕类太阳恒星的运动可视为匀速圆周运动,轨道半径约为日地距离的0.67,类太阳恒星的质量约为太阳质量的0.92,则开普勒-725c绕类太阳恒星的运动周期约为( )
A. 274天 B. 208天 C. 137天 D. 68天
【答案】B
【解析】
【详解】根据万有引力定律和匀速圆周运动,
可得行星公转周期与轨道半径和中心天体质量的关系为
开普勒-725c 的周期与地球公转周期天的关系为
代入已知数据:轨道半径比,质量比。
计算得
可得
结果最接近选项B的208天。
故选B。
6. 如图甲所示,一个小物块从斜面底端冲上固定的光滑斜面,改变小物块的初动能,得出小物块轨迹的最高点距地面高度与其初动能的关系图像如图乙所示。已知重力加速度为,空气阻力不计,下列说法正确的是( )
A. 小物块的质量为
B. 斜面的长度为
C. 当小物块以大小为的初速度冲上斜面时,刚好能到达斜面的顶端
D. 当小物块以初动能为冲上斜面时,小物块到达最高点时离出发点的水平距离为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图乙可得,当小物块初动能为时,小物块未冲出斜面,根据动能定理有
解得
所以小物块的质量为,故A错误;
B.设斜面的长度为、倾角为,小物块能冲出斜面时初动能为,冲出斜面后做斜抛运动的速度为,从斜面底端到顶端,根据动能定理有
冲出斜面后做斜抛运动,还能上升的高度
小物块轨迹的最高点距地面高度
联立解得
由图像乙中初动能为时,小物块冲出斜面,这条一次函数表达式为
所以有,
联立解得,
所以斜面的长度为,故B错误;
C.设小物块以初速度冲上斜面时,刚好能到达斜面顶端,有
解得
即此时速度刚好达到斜面顶端,故C正确;
D.当小物块以初动能为冲上斜面时,设小物块冲出斜面后做斜抛运动的速度为,从斜面底端到顶端有
解得
从斜面顶端到最高点的运动时间
从斜面顶端到最高点的水平距离
解得
所以从出发点到最高点的水平距离,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,质量为、带电荷量为的带正电的小球用不可伸长的绝缘轻绳悬挂于点,轻绳的长度为。现给小球一水平向里的初速度,同时在空间施加方向水平向右、场强大小为的匀强电场,小球刚好能够做匀速圆周运动。已知重力加速度,空气阻力不计,小球做匀速圆周运动的线速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设小球受到的重力与电场力合力的大小为,方向与竖直方向的夹角为,则有,
小球做匀速圆周运动,说明对小球不做功,小球做圆周运动的平面一定与垂直,所以小球做圆锥摆运动,如图所示:
有
解得。
故选B。
8. “抖大绳”是一项健身运动,受到很多健身爱好者的喜爱,一段抖动的大绳的波形可视为简谐横波,、是平衡位置分别位于、处的质点,时刻的波形图如图所示,振动周期为,则下列说法正确的是( )
A. 经过质点运动到质点的位置
B. 该波的波速为
C. 任意时刻,质点、的速度均相同
D. 每经过任意,质点通过的路程均为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.质点不会随波迁移,只会在平衡位置附近振动,故A错误;
B.由图可知该波的波长为,周期为,波速
故B正确;
C.质点相差半个波长,速度大小始终相等,但方向不同,故C错误;
D.每经过任意,即半个周期,质点通过的路程均为
故D正确。
故选BD。
9. 如图甲所示,为了测量小车前端到达某一位置时的瞬时速度及小车的加速度,在固定有光电门传感器的倾斜导轨上,某同学不断改变小车上挡光片的宽度,且每次都从同一位置把小车由静止释放,并记录下挡光片通过光电门的时间,最后得到的关系图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 该同学每次更换挡光片时应让其中心位置不变
B. 挡光片前端每次到达光电门瞬间的速度大小为
C. 每次小车下滑的加速度大小为
D. 每次小车下滑的加速度大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.本实验中为了测量小车前端经过同一位置的瞬时速度,即挡光片每次到达光电门的瞬时速度,应让挡光片与小车前端对齐,保证挡光片前端位置不变,A错误;
BCD.由匀变速直线运动的规律可得挡光片通过光电门的平均速度
由图中可得挡光片前端每次到达光电门瞬间的速度大小
每次小车下滑的加速度大小,BC正确,D错误。
故选BC。
10. 如图所示为某能源动力公司设计的一款磁动力轨道车简易模型:在水平面内固定有间距为的两平行金属导轨和,左端用导线连接,导轨和导线电阻不计;车厢底部固定两个长度均为、电阻均为的金属滑杆,滑杆与导轨始终垂直且接触良好;整个导轨处于一个磁感应强度大小为、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中(导线处无磁场)。现让磁场以速度匀速向右运动,最后车厢的最大速度为,已知车厢由绝缘材料构成且受到的阻力恒定,下列说法正确的是( )
A. 磁场刚开始运动时,导线中的电流方向为
B. 车厢匀速运动时,两金属滑杆中的电功率均为0
C. 运动过程中车厢受到的阻力为
D. 车厢匀速运动时,在单位时间内安培力对车厢做的功为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.当磁场开始运动时,金属滑杆相对磁场向左运动,由右手定则可知导线中的电流方向为,故A正确;
B.车厢匀速运动时,两金属滑杆中都有电流,电功率不为0,故B错误;
C.当车厢达到最大速度时,车厢受到的阻力等于安培力,则有,,,
解得,故C正确;
D.车厢匀速运动时,单位时间内安培力对车厢做的功,故D错误。
故选AC。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 古法磨豆腐有一道工艺:如图甲所示,房梁下悬吊着一个“十字摇架”,纱布悬挂于摇架下方,用来过滤豆渣。若保持摇架的其中一根杆不动,使另一根杆在竖直面内绕悬点(即悬绳的下端)转动,可将其简化为如图乙所示的模型并进行研究。如图乙所示,长为的杆在外力作用下绕中点在竖直面内转动,杆两端系有长为的不可伸长的轻绳,绳上挂着光滑的轻质滑轮,滑轮下方吊着重力为的重物,绳两端各连接一个拉力传感器。缓慢的转动杆,并记录杆的左半段(中点到拉力传感器1的端头)与过中点的水平线之间的夹角(介于到之间)及相应角度下两个拉力传感器的示数。
(1)在缓慢转动杆的过程中,下列说法正确的是( )(填正确答案标号)。
A. 两拉力传感器的示数始终相等
B. 夹角在水平线上方(取正值)时,示数
C. 夹角在水平线下方(取负值)时,示数
(2)当时,拉力传感器1的示数为________(用表示)。
(3)以拉力传感器1的示数为纵轴、角度为横轴,作出的图像可能正确的是( )(填正确答案标号)。
A. B.
C. D.
【答案】(1)A (2) (3)C
【解析】
【小问1详解】
中间的重物是用动滑轮悬挂的,所以稳定时滑轮两边的绳子有对称性,绳子上的张力大小相等,故两拉力传感器的示数相等。
故选A。
【小问2详解】
如图所示:
角度为时,杆两端的水平间距为,且,
解得绳子的张力
当时,。
【小问3详解】
由,且介于到之间、先增大后减小,且在附近,的变化率更小、的变化率也更小。
故选C。
12. 某实验小组测量一段电阻丝的电阻率,被测电阻丝的电阻约为,电压表的内阻约为,电流表的内阻约为。
(1)实验小组内两位同学根据实验室提供的实验器材,分别设计了如图甲、乙所示不同的测量电路,实验的系统误差更小的是图___________(填“甲”或“乙”)。
(2)用螺旋测微器测量电阻丝的直径的示数如图丙所示,则电阻丝直径的测量值___________。
(3)根据实验中记录下的多组电压表读数和对应的电流表读数,用图像法处理数据,作出图像如图丁所示,则被测电阻丝的电阻___________,若测得电阻丝接入电路部分的有效长度为,则该电阻丝的电阻率___________。(结果保留两位有效数字)
【答案】(1)甲 (2)0.400##0.399##0.401
(3) ①. 4.5 ②.
【解析】
【小问1详解】
在图甲中,电压表的分流作用造成系统误差;图乙中,电流表的分压作用造成系统误差,由于被测电阻丝的电阻远小于电压表内阻,因此系统误差更小的是图甲。
【小问2详解】
螺旋测微器读数=固定刻度读数+可动刻度读数×0.01mm。本题固定刻度读数为,可动刻度对齐格,因此总读数
【小问3详解】
直线的斜率
可得被测电阻丝的电阻
根据电阻定律可得,电阻率
13. 一发光玩具通过按压可使其发光,其内部原理电路简化图如图所示,匝的圆形导线圈与一小指示灯在、间相连形成回路,回路的总阻值,线圈处于磁感应强度大小、方向垂直其所在平面向里的匀强磁场中。开始时线圈的有效面积,某次按压按键时,在内线圈的有效面积均匀减小至,求:
(1)该次按压按键时线圈产生的感应电动势大小;
(2)整个线圈在内产生的焦耳热。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
线圈产生的感应电动势,
联立解得
【小问2详解】
通过线圈中的电流
焦耳热
解得
14. 如图所示,虚线EF上方存在着方向垂直于纸面向外的匀强磁场,虚线EF上的O点有一粒子放射源,可垂直于磁场方向向磁场内OP1、OP2之间的区域发射速度大小为v、质量为m、电荷量为+q的粒子,OP1、OP2与虚线EF之间的夹角均为60°,位于O点正下方的荧光屏MN与虚线EF平行且相距为d。沿OP1、OP2方向发射的粒子均从距O点1.5d的C点离开磁场打到光屏MN上,不计粒子间的相互作用和粒子重力。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)分别沿OP1、OP2方向发射的粒子从O点发射至到达光屏MN的过程经历的时间之差及两粒子分别打到光屏MN上的位置间的距离。
【答案】(1)
(2),
【解析】
【小问1详解】
沿OP1、OP2方向发射的粒子轨迹如图所示
由几何关系可知
粒子在磁场中的运动过程,由洛伦兹力提供向心力,有
解得
【小问2详解】
根据几何关系可知,沿OP1、OP2方向发射的粒子离开磁场时的速度方向与虚线EF的夹角均为60°,在磁场中的偏转角度分别为240°、120°,粒子在磁场中做圆周运动,有
沿OP1方向发射的粒子从O点发射至到达光屏MN的过程经历的时间
沿OP2方向发射的粒子从O点发射至到达光屏MN的过程经历的时间
两粒子从O点发射至到达光屏MN的过程经历的时间之差
根据几何关系可知,两粒子分别打到光屏MN上的位置间的距离
15. 如图所示,倾角的斜面与光滑水平面连接,用轻质细线相连的物块a、b通过劲度系数的轻弹簧悬挂在斜面顶端。质量的物块a光滑,质量的物块b粗糙,其与斜面间的动摩擦因数(初始时物块b与斜面间恰好没有相对运动趋势)。一质量的木板静置在光滑水平面上,木板左端与斜面契合且平滑连接,木板右端切面竖直,距离木板右端处有一个固定挡板。现剪断物块a、b之间的细线,物块a第一次回到初始位置时物块b刚好滑上木板,此后经过一段时间,木板与挡板发生碰撞并反弹。已知木板与挡板间的碰撞均为弹性碰撞,物块b始终未滑离木板,物块b与木板间的动摩擦因数,弹簧振子的振动周期(其中为振子的质量),计算中取,重力加速度,,,物块a、b均可视为质点,弹簧始终在弹性限度内。求:
(1)剪断细线后物块a沿斜面向上运动的最大距离;
(2)物块b刚要滑上木板时的速度大小;
(3)木板运动的总路程和木板上表面的最短长度。
【答案】(1)
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
剪断细线之前,弹簧的形变量
剪断细线后,物块a到达平衡位置时,弹簧的形变量
物块a做简谐运动的振幅
解得
根据对称性可知,剪断细线后物块a沿斜面向上运动的最大距离
解得
【小问2详解】
物块a做简谐运动的周期
物块b在斜面上运动的加速度大小
物块b刚要滑上木板时的速度大小,其中T
解得
【小问3详解】
物块b以的速度滑上木板,以物块b与木板组成的整体为研究对象,根据动量守恒定律有
从物块b滑上木板至与木板共速的过程,对木板根据动能定理有
解得,
可知木板与物块b共速之后与挡板发生碰撞,由题意可知,木板与挡板碰撞后原速率反弹,在木板第1次与挡板碰撞后至物块b与木板再次共速的过程中,根据动量守恒定律有
解得第1次与挡板碰撞后共速的速度
对木板根据牛顿第二定律有
第1次与挡板碰后木板向左运动的最大距离
同理,第2次与挡板碰撞后有
解得
第2次与挡板碰后木板向左运动的最大距离
第次与挡板碰撞后有
解得
第次与挡板碰后木板向左运动的最大距离
木板运动的总路程
即
代入数据解得
木板和物块b最终停在右侧挡板处,当物块b恰好停在木板最右端时,木板上表面的长度最短,在物块b滑上木板至最终停下的整个过程中,根据能量守恒定律有
解得木板上表面的最短长度
第1页/共1页
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2026年普通高中学业水平选择性考试模拟试题
物理
本试卷共8页,15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、考号等填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答: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。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 碳14具有放射性,其衰变方程为,下列说法正确的是( )
A. 该衰变为衰变,为
B. 的比结合能大于的比结合能
C. 温度变化对碳14的半衰期无影响
D. 粒子是核外电子跃迁产生的
2. 空气的密度一般会随着高度而变化。南极上空一束蓝色激光从点射向空中,最后偏折经过点,光线发生如图所示的弯曲,下列说法正确的是( )
A. 空气对蓝色激光的折射率随高度升高而减小
B. 该激光在传播过程中频率不断变化
C. 该激光在传播过程中速度一直增大
D. 把蓝色激光换成红色激光更容易得到此种现象
3. 某同学设计了一款气压传动装置,导热良好的水平气缸与竖直气缸通过体积可忽略的弯管相连,质量不计的活塞A、B分别置于两气缸中且活塞B位于竖直气缸的底部,两者间封闭着一定质量的理想气体。如图甲所示,初始时气体的压强等于外界大气压强,活塞B的上方有一定量的液体,现用力缓慢向右移动活塞A,最终如图乙所示。已知活塞可在气缸中无摩擦滑动且不漏气,环境温度始终不变,关于上述过程,下列说法正确的是( )
A. 气体的体积不变
B. 气体的压强不变
C. 外界对气体不做功
D. 气体的内能不变
4. 如图所示,将一特殊物体置于匀强电场后电场线按图示的情况弯曲;实线为电场线,关于轴对称分布。一发射源向同一方向射出两个相同的电荷、,运动轨迹如图中虚线所示,为电荷的运动轨迹、为电荷的运动轨迹,点与点关于轴对称。不计电荷重力及电荷间的相互作用,下列说法正确的是( )
A. 电荷、均带正电
B. 电荷经过点时与电荷经过点时的加速度相同
C. 电荷经过点时与电荷经过点时的动能相等
D. 电荷经过点时与电荷经过点时的电势能相等
5. 中国科学院云南天文台首次利用凌星中间时刻变化反演技术,在一颗类太阳恒星周围发现了一颗位于宜居带的行星“超级地球”——开普勒-725c。若开普勒-725c绕类太阳恒星的运动可视为匀速圆周运动,轨道半径约为日地距离的0.67,类太阳恒星的质量约为太阳质量的0.92,则开普勒-725c绕类太阳恒星的运动周期约为( )
A. 274天 B. 208天 C. 137天 D. 68天
6. 如图甲所示,一个小物块从斜面底端冲上固定的光滑斜面,改变小物块的初动能,得出小物块轨迹的最高点距地面高度与其初动能的关系图像如图乙所示。已知重力加速度为,空气阻力不计,下列说法正确的是( )
A. 小物块的质量为
B. 斜面的长度为
C. 当小物块以大小为的初速度冲上斜面时,刚好能到达斜面的顶端
D. 当小物块以初动能为冲上斜面时,小物块到达最高点时离出发点的水平距离为
7. 如图所示,质量为、带电荷量为的带正电的小球用不可伸长的绝缘轻绳悬挂于点,轻绳的长度为。现给小球一水平向里的初速度,同时在空间施加方向水平向右、场强大小为的匀强电场,小球刚好能够做匀速圆周运动。已知重力加速度,空气阻力不计,小球做匀速圆周运动的线速度大小为( )
A. B. C. D.
8. “抖大绳”是一项健身运动,受到很多健身爱好者的喜爱,一段抖动的大绳的波形可视为简谐横波,、是平衡位置分别位于、处的质点,时刻的波形图如图所示,振动周期为,则下列说法正确的是( )
A. 经过质点运动到质点的位置
B. 该波的波速为
C. 任意时刻,质点、的速度均相同
D. 每经过任意,质点通过的路程均为
9. 如图甲所示,为了测量小车前端到达某一位置时的瞬时速度及小车的加速度,在固定有光电门传感器的倾斜导轨上,某同学不断改变小车上挡光片的宽度,且每次都从同一位置把小车由静止释放,并记录下挡光片通过光电门的时间,最后得到的关系图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. 该同学每次更换挡光片时应让其中心位置不变
B. 挡光片前端每次到达光电门瞬间的速度大小为
C. 每次小车下滑的加速度大小为
D. 每次小车下滑的加速度大小为
10. 如图所示为某能源动力公司设计的一款磁动力轨道车简易模型:在水平面内固定有间距为的两平行金属导轨和,左端用导线连接,导轨和导线电阻不计;车厢底部固定两个长度均为、电阻均为的金属滑杆,滑杆与导轨始终垂直且接触良好;整个导轨处于一个磁感应强度大小为、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中(导线处无磁场)。现让磁场以速度匀速向右运动,最后车厢的最大速度为,已知车厢由绝缘材料构成且受到的阻力恒定,下列说法正确的是( )
A. 磁场刚开始运动时,导线中的电流方向为
B. 车厢匀速运动时,两金属滑杆中的电功率均为0
C. 运动过程中车厢受到的阻力为
D. 车厢匀速运动时,在单位时间内安培力对车厢做的功为
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 古法磨豆腐有一道工艺:如图甲所示,房梁下悬吊着一个“十字摇架”,纱布悬挂于摇架下方,用来过滤豆渣。若保持摇架的其中一根杆不动,使另一根杆在竖直面内绕悬点(即悬绳的下端)转动,可将其简化为如图乙所示的模型并进行研究。如图乙所示,长为的杆在外力作用下绕中点在竖直面内转动,杆两端系有长为的不可伸长的轻绳,绳上挂着光滑的轻质滑轮,滑轮下方吊着重力为的重物,绳两端各连接一个拉力传感器。缓慢的转动杆,并记录杆的左半段(中点到拉力传感器1的端头)与过中点的水平线之间的夹角(介于到之间)及相应角度下两个拉力传感器的示数。
(1)在缓慢转动杆的过程中,下列说法正确的是( )(填正确答案标号)。
A. 两拉力传感器的示数始终相等
B. 夹角在水平线上方(取正值)时,示数
C. 夹角在水平线下方(取负值)时,示数
(2)当时,拉力传感器1的示数为________(用表示)。
(3)以拉力传感器1的示数为纵轴、角度为横轴,作出的图像可能正确的是( )(填正确答案标号)。
A. B.
C. D.
12. 某实验小组测量一段电阻丝的电阻率,被测电阻丝的电阻约为,电压表的内阻约为,电流表的内阻约为。
(1)实验小组内两位同学根据实验室提供的实验器材,分别设计了如图甲、乙所示不同的测量电路,实验的系统误差更小的是图___________(填“甲”或“乙”)。
(2)用螺旋测微器测量电阻丝的直径的示数如图丙所示,则电阻丝直径的测量值___________。
(3)根据实验中记录下的多组电压表读数和对应的电流表读数,用图像法处理数据,作出图像如图丁所示,则被测电阻丝的电阻___________,若测得电阻丝接入电路部分的有效长度为,则该电阻丝的电阻率___________。(结果保留两位有效数字)
13. 一发光玩具通过按压可使其发光,其内部原理电路简化图如图所示,匝的圆形导线圈与一小指示灯在、间相连形成回路,回路的总阻值,线圈处于磁感应强度大小、方向垂直其所在平面向里的匀强磁场中。开始时线圈的有效面积,某次按压按键时,在内线圈的有效面积均匀减小至,求:
(1)该次按压按键时线圈产生的感应电动势大小;
(2)整个线圈在内产生的焦耳热。
14. 如图所示,虚线EF上方存在着方向垂直于纸面向外的匀强磁场,虚线EF上的O点有一粒子放射源,可垂直于磁场方向向磁场内OP1、OP2之间的区域发射速度大小为v、质量为m、电荷量为+q的粒子,OP1、OP2与虚线EF之间的夹角均为60°,位于O点正下方的荧光屏MN与虚线EF平行且相距为d。沿OP1、OP2方向发射的粒子均从距O点1.5d的C点离开磁场打到光屏MN上,不计粒子间的相互作用和粒子重力。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)分别沿OP1、OP2方向发射的粒子从O点发射至到达光屏MN的过程经历的时间之差及两粒子分别打到光屏MN上的位置间的距离。
15. 如图所示,倾角的斜面与光滑水平面连接,用轻质细线相连的物块a、b通过劲度系数的轻弹簧悬挂在斜面顶端。质量的物块a光滑,质量的物块b粗糙,其与斜面间的动摩擦因数(初始时物块b与斜面间恰好没有相对运动趋势)。一质量的木板静置在光滑水平面上,木板左端与斜面契合且平滑连接,木板右端切面竖直,距离木板右端处有一个固定挡板。现剪断物块a、b之间的细线,物块a第一次回到初始位置时物块b刚好滑上木板,此后经过一段时间,木板与挡板发生碰撞并反弹。已知木板与挡板间的碰撞均为弹性碰撞,物块b始终未滑离木板,物块b与木板间的动摩擦因数,弹簧振子的振动周期(其中为振子的质量),计算中取,重力加速度,,,物块a、b均可视为质点,弹簧始终在弹性限度内。求:
(1)剪断细线后物块a沿斜面向上运动的最大距离;
(2)物块b刚要滑上木板时的速度大小;
(3)木板运动的总路程和木板上表面的最短长度。
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