内容正文:
2026届高三冲刺压轴适应性训练
科目:物 理
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。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。
3.本试题卷共7页,15小题,满分100分,考试用时75分钟。如缺页,考生须及时报告监考老师,否则后果自负。
4.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
祝你考试顺利!
一、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,只有一项是符合题目要求的。
1. 中国科学院在2025年11月1日宣布我国液态钍基熔盐实验堆建成,并首次在堆内实现钍铀转化。钍铀转化就是钍232()俘获1个中子生成钍233,钍233经2次衰变生成铀233()。下列说法正确的是( )
A. 钍232比铀233少2个中子
B. 钍铀转化的核反应过程原子核的质量没有发生改变
C. 钍233发生2次衰变的总核反应方程是
D. 钍233发生衰变就是钍原子核直接放出电子
2. 波源A位于坐标原点O处,波源沿y轴做简谐运动,在介质中形成沿x轴正方向传播的简谐横波如图所示。从图示时刻开始,质点B经到达正向最大位移处,在这段时间内波传播的距离。下列说法正确的是( )
A. 这列波的周期一定是2 s
B. 这列波的传播速度一定是2 m/s
C. 这列波的波长可能是2 m
D. 波源A的振动频率一定为0.5 Hz
3. 如图,一物块(可视为质点)自斜面底端A点以的初速度冲上倾角为的斜面,到达最高点B点后滑回到水平面上运动,最终停止在C点,且。物块与斜面、水平面间的动摩擦因数相同,忽略物块返回经过A点时速率大小的变化。则下列可能表示物块出发后的速率v随时间t变化的图像是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,质量为的一只长方体形空铁箱在水平拉力作用下沿水平面向右匀加速运动,铁箱与水平面间的动摩擦因数,此时有一个质量为的小木块恰好能静止在空铁箱内壁上,小木块与铁箱内壁间的动摩擦因数,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取,下列说法正确的是( )
A. 小木块受到铁箱的摩擦力
B. 铁箱的加速度大小
C. 水平拉力
D. 由于小木块恰好能静止在内壁上,说明小木块此时处于平衡状态
5. 如图所示,一面积为的矩形线框放在以为边界线的磁场中,界线两侧均为匀强磁场,磁感应强度大小均为,左侧磁场方向垂直于纸面向里、右侧磁场方向垂直于纸面向外。,与距离为。线框初始与纸面平行,以角速度绕转轴匀速转动,则线框转动一圈过程中( )
A. 线框中磁通量的最大值为
B. 线框中感应电动势的最大值为
C. 线框中感应电动势的瞬时表达式为
D. 转轴换成,从图中的位置以角速度开始匀速转动产生电流的有效值与图中相等
6. 如图所示,在竖直平面内,正方形的四个顶点均在圆周上,边水平,边竖直。现在、两点各固定一根无限长的直导线(简称导线、),电流方向垂直于纸面向内,同时在圆上最高点放置一根长为,质量为的导线,电流方向垂直于纸面向外。当通入的电流大小均为时,导线恰好处于静止状态。已知通有电流的长直导线在距其处产生的磁感应强度大小为(为常数),重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A. 导线、在点产生的磁场方向水平向左
B. 导线受到导线的安培力方向竖直向上
C. 若在C、D两点同样固定电流大小为,方向垂直纸面向内的无限长通电导线,则导线开始运动时的加速度大小为
D. 若在C、D两点同样固定电流大小为,方向垂直纸面向内的无限长通电导线,则导线、对导线的安培力大于导线C、D对导线的安培力
7. 如图所示,在足够长的光滑水平面上,摆放了6个质量均为的弹性物块,3个偶数编号的物块位于0号物块的左侧,自左向右编号由“6”依次减小,3个奇数编号的物块位于0号物块的右侧,自左向右编号由“1”依次增大。0号物块质量为,且。所有物块大小相同、初始静止,位于同一竖直平面内且间距相等。现使0号物块以速度向右运动,与1号物块发生正碰。设物块间的碰撞都是弹性正碰,则下列说法正确的是( )
A. 最终偶数物块间的距离保持不变
B. 1号物块共参与了3次碰撞
C. 相互作用的全过程中2号物块所受外力的冲量大小为
D. 3号物块最终速度为
二、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. 2025年中国空间站“天宫”持续开展多项在轨科学实验与技术验证任务,为我国深空探测事业奠定坚实基础。空间站在距离地面高度为的轨道上绕地球做匀速圆周运动,运动周期为,万有引力常量为,地球半径为。则( )
A. 中国空间站的质量
B. 地球的密度
C. 中国空间站的运行速度小于地球的第一宇宙速度
D. 悬浮在空间站内的物体处于完全失重状态,不受重力作用
9. 我国第六代战机J36目前正处于密集试飞与原型机优化阶段,截至2026年已完成第四架原型机的首飞。战机飞行时可通过转动发动机尾喷口方向获得喷出气体反方向的推力,同时在水平飞行过程中机翼上下表面存在压强差,飞机也会因此而受到垂直机身向上的升力。已知J36质量为,三台发动机机尾喷口面积均为,喷出燃气密度为,重力加速度取。对于正沿水平方向飞行的J36(忽略进气影响并忽略喷气过程中飞机质量的变化),下列说法正确的是( )
A. 若阻力恒定,升阻比(即垂直机身向上的升力和平行机身向后的阻力之比)为,则J36匀速飞行的最小推力是
B. 若阻力恒定,升阻比(即垂直机身向上的升力和平行机身向后的阻力之比)为,则J36匀速飞行的最小推力是
C. 若每台发动机机尾获得的推力为,则喷出燃气相对于机尾的速度为
D. 若每台发动机机尾获得的推力为,则喷出燃气相对于地面的速度为
10. 如图所示,在光滑绝缘的水平面上,存在一个宽度大于的匀强磁场区域,磁感应强度大小为,方向竖直向下。时刻,磁场区域由静止开始以恒定加速度沿轴正方向做匀加速直线运动。与此同时,一个边长为、质量为、总电阻为的单匝正方形金属线框边平行于磁场边界),在恒定外力的作用下,由静止开始沿轴正方向运动穿过磁场。初始时刻,线框的边距离磁场左边界为。已知线框在边刚进入磁场瞬间与刚出磁场瞬间线框中电流大小相等,线框边进入磁场之前,线框中的电流已达到稳定值。线框在穿过磁场的过程中始终未脱离水平面,且边始终与磁场边界平行。下列说法正确的是( )
A. 线框边进入磁场的过程中线框中有顺时针方向的电流
B. 线框边即将要进入磁场时的电流为
C. 线框从边刚进入磁场到刚出磁场的时间为
D. 线框从开始运动到边刚出磁场过程中产生的焦耳热为
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 如图甲所示,实验小组用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率,将白纸平铺在水平桌面上,再把玻璃砖放在白纸上,画半圆直径和玻璃砖的位置(图中实线部分),并且标注圆心。实验过程如下:
①在白纸上垂直纸面插大头针、确定入射光线,连线过圆心;在玻璃砖另一侧垂直纸面插大头针,使挡住___________经玻璃砖折射后的像。
②移除玻璃砖连接,画出玻璃砖关于对称半圆(图中虚线部分),B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点,过B、C作法线的垂线、并分别交法线于点、。
③用刻度尺分别测出线段的长度和线段的长度,并将数据记录在表格中。
④改变、的位置,重复上述实验过程。第三次实验时,用刻度尺测得的长度如图乙所示,则的长度___________cm。
⑤实验中测得的和如表所示,则玻璃砖的折射率可表示为___________(保留两位有效数字)。
实验次数
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
(cm)
1.50
3.00
4.50
6.00
7.50
(cm)
1.01
1.99
4.02
4.99
12. 惠斯通电桥是一种精密的电阻测量电路,其实验电路图如图1所示,电桥电路由四个电阻、、、、一个直流电源(内阻不计)和一个高灵敏度电流计G组成。
(1)若灵敏电流计G的示数为零,则四个电阻、、、满足的关系式为___________。
(2)某同学根据惠斯通电桥电路,对电路进行修改,其实验电路图如图2所示。其中为待测电阻,为分度值为 的电阻箱,为一段粗细均匀的电阻丝。请按图2把实物图连接补充完整。( )
(3)实验过程中该同学调节滑片的位置并调节电阻箱阻值,使得灵敏电流计G的示数为零,记录下此时滑片距离电阻丝端的距离以及电阻箱的阻值。
(4)重复上述过程,并作的图像如图3所示,已知在图像中,截距为、斜率为,则电阻丝的长度为___________,待测电阻的阻值为___________(均用、表示)。
(5)若实验时观察不仔细,认为灵敏电流计读数已为零,实际上仍有微弱电流从图2中流向(、为电桥两端点),则此时测出的值与真实值相比___________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
13. 如图为压气式喷壶,该壶容积为,壶嘴处安装压强传感器(图中未画出),可显示壶内气体压强,按压按柄时阀门才打开。在壶内装 的水,拧紧壶盖,按压压杆使壶内气体压强达到;按下按柄,阀门打开,水从喷嘴处喷出,当压强传感器示数为时松开按柄。此后缓慢下压压杆,每次可向壶内储气室充入压强为的空气,经次下压后,压强传感器示数为。已知壶内气体温度始终与外部空气温度相等且保持不变,可视为理想气体。求:
(1)从壶内喷出的水的体积;
(2)充气过程向下压压杆的次数。
14. 如图所示,在空间建立直角坐标系,区域存在匀强磁场和匀强电场,磁感应强度大小为,电场强度大小为,方向均沿轴负方向。一电子枪在点向面角范围内均匀发射电子,单位时间发射电子数为,速度大小在之间。在处垂直于轴放置一足够大的荧光屏,电子打到屏上后立即被吸收。电子质量为、电荷量为,不计电子之间的相互作用以及电子的重力。碰撞瞬间,电场力可忽略。求:
(1)初速度为的电子在场中运动时所受合外力的大小;
(2)屏所受到的垂直撞击力的大小;
(3)为何值时,屏上接收到电子的区域面积最大?并求出最大面积。
15. 如图所示,传送带左、右两侧分别与粗糙平台及光滑平台紧密对接,传送带的上表面与两平台处于同一水平面,传送带以的速度顺时针转动,传送带两端点、之间的距离 。质量的滑块静置在点,、之间的距离 。滑块与平台及传送带间的动摩擦因数均为,质量为的小球与长度为的轻杆相连,轻杆的另一端通过铰链与质量为 的小滑块Q相连,小滑块Q套在光滑的水平杆上,水平杆固定且足够长。初始时轻杆竖直靠墙,小球P刚好处在平台的末端。现对滑块G施加水平向右的恒力,作用时间后撤去恒力。滑块G、小滑块Q和小球P均可视为质点,重力加速度取。求:
(1)滑块经过点时的速度大小;
(2)滑块在传送带上运动时,电动机多消耗的电能;
(3)滑块G在的末端与小球P发生弹性正碰,轻杆在运动过程中不会和水平杆相碰,轻杆第一次水平时小球P的速度大小(结果可用根号表示)。
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2026届高三冲刺压轴适应性训练
科目:物 理
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。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。
3.本试题卷共7页,15小题,满分100分,考试用时75分钟。如缺页,考生须及时报告监考老师,否则后果自负。
4.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
祝你考试顺利!
一、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,只有一项是符合题目要求的。
1. 中国科学院在2025年11月1日宣布我国液态钍基熔盐实验堆建成,并首次在堆内实现钍铀转化。钍铀转化就是钍232()俘获1个中子生成钍233,钍233经2次衰变生成铀233()。下列说法正确的是( )
A. 钍232比铀233少2个中子
B. 钍铀转化的核反应过程原子核的质量没有发生改变
C. 钍233发生2次衰变的总核反应方程是
D. 钍233发生衰变就是钍原子核直接放出电子
【答案】C
【解析】
【详解】A.钍232中子数
铀233中子数
钍232比铀233多1个中子,故A错误;
B.核反应过程质量数守恒,但存在质量亏损并以核能形式释放,质量不守恒,故B错误;
C.方程正确表示了钍233经2次衰变生成铀233的总过程,电荷数和质量数均守恒,故C正确;
D.衰变的实质是原子核内中子转化为质子和电子,电子并非原子核原有,故D错误。
故选C。
2. 波源A位于坐标原点O处,波源沿y轴做简谐运动,在介质中形成沿x轴正方向传播的简谐横波如图所示。从图示时刻开始,质点B经到达正向最大位移处,在这段时间内波传播的距离。下列说法正确的是( )
A. 这列波的周期一定是2 s
B. 这列波的传播速度一定是2 m/s
C. 这列波的波长可能是2 m
D. 波源A的振动频率一定为0.5 Hz
【答案】B
【解析】
【详解】A.图示时刻,质点B正经过平衡位置沿轴方向振动,经
到达最大位移处,解得波的周期
由此可知周期无唯一确定值,故A错误;
B.这列波传播的速度,故B正确;
C.波长
代入整数无法得到,故C错误;
D.波源A的振动频率和波传播频率相等,
所以频率无唯一确定值,故D错误。
故选B。
3. 如图,一物块(可视为质点)自斜面底端A点以的初速度冲上倾角为的斜面,到达最高点B点后滑回到水平面上运动,最终停止在C点,且。物块与斜面、水平面间的动摩擦因数相同,忽略物块返回经过A点时速率大小的变化。则下列可能表示物块出发后的速率v随时间t变化的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】对上滑物块进行受力分析,物块受到重力、斜面支持力和摩擦力。沿斜面方向根据牛顿第二定律可得
即物块上滑过程中做加速度的匀减速直线运动;
下滑过程中物块受到的摩擦力方向沿斜面向上,沿斜面方向根据牛顿第二定律可得
即物块下滑过程中做加速度的匀加速直线运动且,结合上滑和下滑位移大小相等,由,得上滑时间小于下滑时间;
由受力分析知物块在水平面上的运动也为匀减速直线运动,结合,由
得下滑时间等于在水平面上运动的时间。
故选B。
4. 如图所示,质量为的一只长方体形空铁箱在水平拉力作用下沿水平面向右匀加速运动,铁箱与水平面间的动摩擦因数,此时有一个质量为的小木块恰好能静止在空铁箱内壁上,小木块与铁箱内壁间的动摩擦因数,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取,下列说法正确的是( )
A. 小木块受到铁箱的摩擦力
B. 铁箱的加速度大小
C. 水平拉力
D. 由于小木块恰好能静止在内壁上,说明小木块此时处于平衡状态
【答案】A
【解析】
【详解】AB.对小木块受力分析,竖直方向,根据平衡条件可得
解得
水平方向,根据牛顿第二定律可得
解得
由于小木块与铁箱保持相对静止,二者具有相同的加速度,因此铁箱的加速度大小也为,故A正确,B错误;
C.对铁箱和小木块整体受力分析,根据牛顿第二定律可得
代入数据解得,故C错误;
D.由于小木块恰好能静止在内壁上,说明小木块在竖直方向上处于平衡状态,但水平方向上与铁箱以共同的加速度做匀加速运动,因此小木块不处于平衡状态,故D错误。
故选A。
5. 如图所示,一面积为的矩形线框放在以为边界线的磁场中,界线两侧均为匀强磁场,磁感应强度大小均为,左侧磁场方向垂直于纸面向里、右侧磁场方向垂直于纸面向外。,与距离为。线框初始与纸面平行,以角速度绕转轴匀速转动,则线框转动一圈过程中( )
A. 线框中磁通量的最大值为
B. 线框中感应电动势的最大值为
C. 线框中感应电动势的瞬时表达式为
D. 转轴换成,从图中的位置以角速度开始匀速转动产生电流的有效值与图中相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.转轴两侧磁通量反向,磁通量最大值为,故A错误;
B.总感应电动势为两部分叠加,,故B错误;
C.线框从中性面转动,初始感应电动势为0,该瞬时值表达式为,故C错误;
D.转轴改变不影响电动势最大值,有效值由最大值决定,故有效值相等,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,在竖直平面内,正方形的四个顶点均在圆周上,边水平,边竖直。现在、两点各固定一根无限长的直导线(简称导线、),电流方向垂直于纸面向内,同时在圆上最高点放置一根长为,质量为的导线,电流方向垂直于纸面向外。当通入的电流大小均为时,导线恰好处于静止状态。已知通有电流的长直导线在距其处产生的磁感应强度大小为(为常数),重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A. 导线、在点产生的磁场方向水平向左
B. 导线受到导线的安培力方向竖直向上
C. 若在C、D两点同样固定电流大小为,方向垂直纸面向内的无限长通电导线,则导线开始运动时的加速度大小为
D. 若在C、D两点同样固定电流大小为,方向垂直纸面向内的无限长通电导线,则导线、对导线的安培力大于导线C、D对导线的安培力
【答案】C
【解析】
【详解】A.由安培定则可知,导线、在点产生的合磁场方向水平向右,故A错误;
B.由安培定则结合左手定则可知,导线在产生的磁场竖直向上,根据左手定则,导线受到的安培力水平向右。故错误;
CD.如图所示,处和处在点激发的磁场由磁场叠加得
可见结果与无关,则导线、在点激发的磁场大小也为
导线、在点产生的安培力与导线、在点产生的安培力等大同向。
由初始的受力平衡关系,导线、产生的安培力与重力等大反向。因此加上导线、后,总安培力
导线所受合力为,方向向上,加速度大小为。故C正确,D错误。
故选C。
7. 如图所示,在足够长的光滑水平面上,摆放了6个质量均为的弹性物块,3个偶数编号的物块位于0号物块的左侧,自左向右编号由“6”依次减小,3个奇数编号的物块位于0号物块的右侧,自左向右编号由“1”依次增大。0号物块质量为,且。所有物块大小相同、初始静止,位于同一竖直平面内且间距相等。现使0号物块以速度向右运动,与1号物块发生正碰。设物块间的碰撞都是弹性正碰,则下列说法正确的是( )
A. 最终偶数物块间的距离保持不变
B. 1号物块共参与了3次碰撞
C. 相互作用的全过程中2号物块所受外力的冲量大小为
D. 3号物块最终速度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.0号物块与质量为的静止物块发生第次弹性正碰,由动量守恒定律,有
根据机械能守恒定律,得
联立解得,
即0号物块每次与静止的物块碰撞后,速度大小减半、方向反弹;被碰物块获得碰前0号物块速度的,并通过碰撞与同侧同质量静止物块交换速度,速度逐级向外传递,最终由该侧最外端物块获得。奇数编号物块最终速度(自右向左):、、
偶数编号物块最终速度(自左向右)、、
0号物块最终速度,方向向右
偶数编号物块最终速度各不相同,间距会持续增大,故错误;
B.1号物块与左侧0号物块碰撞3次,与右侧3号物块碰撞2次,总碰撞次数为5次,故错误;
C.2号物块最终速度大小为,由动量定理,合外力冲量等于动量变化,故C正确;
D.3为奇数,3号物块最终速度为,而非,故D错误。
故选C。
二、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. 2025年中国空间站“天宫”持续开展多项在轨科学实验与技术验证任务,为我国深空探测事业奠定坚实基础。空间站在距离地面高度为的轨道上绕地球做匀速圆周运动,运动周期为,万有引力常量为,地球半径为。则( )
A. 中国空间站的质量
B. 地球的密度
C. 中国空间站的运行速度小于地球的第一宇宙速度
D. 悬浮在空间站内的物体处于完全失重状态,不受重力作用
【答案】BC
【解析】
【详解】A.设地球质量为,空间站质量为,根据万有引力提供向心力
可得,无法求出空间站的质量,故A错误;
B.地球的体积为
地球的质量为
地球的密度为,故B正确;
C.根据万有引力提供向心力,得
可求得地球的第一宇宙速度为
又根据
可得,空间站的运行速度
显然空间站的运行速度小于地球的第一宇宙速度,故C正确;
D.悬浮在空间站内的物体受到地球对其的万有引力(重力),万有引力完全提供向心力,处于完全失重状态,故D错误。
故选BC。
9. 我国第六代战机J36目前正处于密集试飞与原型机优化阶段,截至2026年已完成第四架原型机的首飞。战机飞行时可通过转动发动机尾喷口方向获得喷出气体反方向的推力,同时在水平飞行过程中机翼上下表面存在压强差,飞机也会因此而受到垂直机身向上的升力。已知J36质量为,三台发动机机尾喷口面积均为,喷出燃气密度为,重力加速度取。对于正沿水平方向飞行的J36(忽略进气影响并忽略喷气过程中飞机质量的变化),下列说法正确的是( )
A. 若阻力恒定,升阻比(即垂直机身向上的升力和平行机身向后的阻力之比)为,则J36匀速飞行的最小推力是
B. 若阻力恒定,升阻比(即垂直机身向上的升力和平行机身向后的阻力之比)为,则J36匀速飞行的最小推力是
C. 若每台发动机机尾获得的推力为,则喷出燃气相对于机尾的速度为
D. 若每台发动机机尾获得的推力为,则喷出燃气相对于地面的速度为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.如图甲
由升阻比为得,升力与阻力的合力与竖直方向的夹角的正弦值
由飞机在水平方向匀速飞行知受力平衡,即推力、重力、升力和阻力的合力三者首尾相连构成封闭的矢量三角形,且当推力与二者方向垂直时,推力最小。可得,故A正确,B错误;
CD.如图乙所示
对极短时间内,相对机尾以速度喷出的燃气,质量
由动量定理,得
化简得,单台发动机推力
因此燃气相对飞机的速度大小为
该速度为燃气相对于机尾(即飞机)的速度,并非相对于地面,故C正确,D错误。
故选AC。
10. 如图所示,在光滑绝缘的水平面上,存在一个宽度大于的匀强磁场区域,磁感应强度大小为,方向竖直向下。时刻,磁场区域由静止开始以恒定加速度沿轴正方向做匀加速直线运动。与此同时,一个边长为、质量为、总电阻为的单匝正方形金属线框边平行于磁场边界),在恒定外力的作用下,由静止开始沿轴正方向运动穿过磁场。初始时刻,线框的边距离磁场左边界为。已知线框在边刚进入磁场瞬间与刚出磁场瞬间线框中电流大小相等,线框边进入磁场之前,线框中的电流已达到稳定值。线框在穿过磁场的过程中始终未脱离水平面,且边始终与磁场边界平行。下列说法正确的是( )
A. 线框边进入磁场的过程中线框中有顺时针方向的电流
B. 线框边即将要进入磁场时的电流为
C. 线框从边刚进入磁场到刚出磁场的时间为
D. 线框从开始运动到边刚出磁场过程中产生的焦耳热为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由楞次定律可知bc边进磁场时线框中电流为逆时针方向,故A错误;
B.此时电流已经稳定,线框加速度等于磁场加速度,根据牛顿第二定律,有安培力为
联立解得线框边即将要进入磁场时的电流为,故B正确;
C.为磁场加速度,因进出时相同,线框与磁场相对速度相同,所以线框变化的速度与磁场变化的速度相等。从bc刚入磁场到bc刚出磁场,根据动量定理,有
速度变化量为
电荷量为
联立解得,故C正确;
D.从表达式结构看,2FL 应为外力F做功,应为克服安培力做功。由题意,bc刚进、刚出磁场时电流相等,即相对速度相等,但线框对地速度持续增大,动能变化;且线框总位移大于,外力做功不等于,故D错误。
故选BC。
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 如图甲所示,实验小组用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率,将白纸平铺在水平桌面上,再把玻璃砖放在白纸上,画半圆直径和玻璃砖的位置(图中实线部分),并且标注圆心。实验过程如下:
①在白纸上垂直纸面插大头针、确定入射光线,连线过圆心;在玻璃砖另一侧垂直纸面插大头针,使挡住___________经玻璃砖折射后的像。
②移除玻璃砖连接,画出玻璃砖关于对称半圆(图中虚线部分),B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点,过B、C作法线的垂线、并分别交法线于点、。
③用刻度尺分别测出线段的长度和线段的长度,并将数据记录在表格中。
④改变、的位置,重复上述实验过程。第三次实验时,用刻度尺测得的长度如图乙所示,则的长度___________cm。
⑤实验中测得的和如表所示,则玻璃砖的折射率可表示为___________(保留两位有效数字)。
实验次数
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
(cm)
1.50
3.00
4.50
6.00
7.50
(cm)
1.01
1.99
4.02
4.99
【答案】 ①. 和 ②. 3.08##3.07##3.09 ③. 1.5
【解析】
【详解】[1][2][3]当大头针同时将和的像挡住,是入射光线的折射光线;在界面处发生折射,是入射角,是折射角,根据折射定律,折射率
其中,
和分别为半圆的半径,即折射率
用刻度尺分别测出线段AB的长度和线段CD的长度。刻度尺的最小分度值为1mm,由图可知l2=3.08cm
玻璃砖的折射率
依次求得每次实验的折射率,再求出平均值即可得到玻璃砖的折射率。
12. 惠斯通电桥是一种精密的电阻测量电路,其实验电路图如图1所示,电桥电路由四个电阻、、、、一个直流电源(内阻不计)和一个高灵敏度电流计G组成。
(1)若灵敏电流计G的示数为零,则四个电阻、、、满足的关系式为___________。
(2)某同学根据惠斯通电桥电路,对电路进行修改,其实验电路图如图2所示。其中为待测电阻,为分度值为 的电阻箱,为一段粗细均匀的电阻丝。请按图2把实物图连接补充完整。( )
(3)实验过程中该同学调节滑片的位置并调节电阻箱阻值,使得灵敏电流计G的示数为零,记录下此时滑片距离电阻丝端的距离以及电阻箱的阻值。
(4)重复上述过程,并作的图像如图3所示,已知在图像中,截距为、斜率为,则电阻丝的长度为___________,待测电阻的阻值为___________(均用、表示)。
(5)若实验时观察不仔细,认为灵敏电流计读数已为零,实际上仍有微弱电流从图2中流向(、为电桥两端点),则此时测出的值与真实值相比___________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
【答案】 ①. ##) ②. ③. ④. ⑤. 偏大
【解析】
【详解】(1)当灵敏电流计G示数为零时,电桥达到平衡状态,电流表两端电势相等。由串联电路分压规律有
变形可得
(2)根据实物图连接电路图如图所示
(4)设电阻丝总长度为,电阻与长度成正比。电桥平衡时,有
整理得
则截距为
斜率为
联立解得,。
(5)由
变形得
有微弱电流从图2中Q流向P,说明滑片与A端的距离大于灵敏电流计读数为零时滑片距离A端的距离。x的值偏大,偏大。
13. 如图为压气式喷壶,该壶容积为,壶嘴处安装压强传感器(图中未画出),可显示壶内气体压强,按压按柄时阀门才打开。在壶内装 的水,拧紧壶盖,按压压杆使壶内气体压强达到;按下按柄,阀门打开,水从喷嘴处喷出,当压强传感器示数为时松开按柄。此后缓慢下压压杆,每次可向壶内储气室充入压强为的空气,经次下压后,压强传感器示数为。已知壶内气体温度始终与外部空气温度相等且保持不变,可视为理想气体。求:
(1)从壶内喷出的水的体积;
(2)充气过程向下压压杆的次数。
【答案】(1)0.4L
(2)16
【解析】
【小问1详解】
喷水过程壶内气体,初态:体积 ,压强
末态:,体积。
喷水过程气体等温变化,由玻意耳定律,得
解得喷水后气体体积
壶内剩余水的体积
喷出的水的体积
【小问2详解】
充气过程为等温变化,原有气体与充入气体整体满足玻意耳定律
将、、 、
代入上式解得
14. 如图所示,在空间建立直角坐标系,区域存在匀强磁场和匀强电场,磁感应强度大小为,电场强度大小为,方向均沿轴负方向。一电子枪在点向面角范围内均匀发射电子,单位时间发射电子数为,速度大小在之间。在处垂直于轴放置一足够大的荧光屏,电子打到屏上后立即被吸收。电子质量为、电荷量为,不计电子之间的相互作用以及电子的重力。碰撞瞬间,电场力可忽略。求:
(1)初速度为的电子在场中运动时所受合外力的大小;
(2)屏所受到的垂直撞击力的大小;
(3)为何值时,屏上接收到电子的区域面积最大?并求出最大面积。
【答案】(1)
(2)
(3),为非负整数;最大面积
【解析】
【小问1详解】
初速度为的电子在场中运动受到电场力和洛伦兹力的作用,受到电场力为
受到的洛伦兹力为
二者垂直,则合力
【小问2详解】
沿轴方向做匀加速直线运动,垂直于轴方向做圆周运动,两个方向的速度垂直,洛伦兹力不做功,只有电场力做功,由动能定理得
解得
时间内,个电子撞击荧光屏,速度变为0,由动量定理
解得
【小问3详解】
沿轴从前往后看,初速度为的电子在垂直于轴的平面做匀速圆周运动,有
解得
圆周运动周期
周期相同,所有不同初速度大小但同方向的电子从原点到平面的时间相同,圆周运动角度相同,在荧光屏上形成直线;不同方向,不同速度大小电子在荧光屏上形成一个角度为的扇形区域,扇形区域的最大半径为电子位置离荧光屏与轴交点的最大距离
屏上接收到电子的区域的最大面积
沿轴方向,由动量定理
解得从原点到的时间
时间满足,为非负整数
解得,为非负整数。
15. 如图所示,传送带左、右两侧分别与粗糙平台及光滑平台紧密对接,传送带的上表面与两平台处于同一水平面,传送带以的速度顺时针转动,传送带两端点、之间的距离 。质量的滑块静置在点,、之间的距离 。滑块与平台及传送带间的动摩擦因数均为,质量为的小球与长度为的轻杆相连,轻杆的另一端通过铰链与质量为 的小滑块Q相连,小滑块Q套在光滑的水平杆上,水平杆固定且足够长。初始时轻杆竖直靠墙,小球P刚好处在平台的末端。现对滑块G施加水平向右的恒力,作用时间后撤去恒力。滑块G、小滑块Q和小球P均可视为质点,重力加速度取。求:
(1)滑块经过点时的速度大小;
(2)滑块在传送带上运动时,电动机多消耗的电能;
(3)滑块G在的末端与小球P发生弹性正碰,轻杆在运动过程中不会和水平杆相碰,轻杆第一次水平时小球P的速度大小(结果可用根号表示)。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
滑块在间做匀加速直线运动的加速度为,对滑块,根据牛顿第二定律有
解得
滑块做匀加速的位移
因为
从到,对滑块根据动能定理有
解得
【小问2详解】
滑块在传送带上做匀加速运动的位移为,时间为,根据速度-位移公式有
根据牛顿第二定律可得加速度为
解得
根据速度-时间公式有
解得
在此阶段,电动机多消耗的电能
滑块与小球发生弹性碰撞后速度分别为和,根据动量守恒有
根据能量守恒有
联立解得,方向水平向左;,水平向右
滑块第二次在传送带上相对传送带运动时间为,则有
在此阶段,电动机多消耗的电能
所以,滑块在传送带上运动时,电动机多消耗的电能
【小问3详解】
小滑块离开竖直墙壁时,轻杆与竖直墙壁的夹角为,根据牛顿第二定律,有
根据能量守恒,有
解得,
设轻杆第一次水平时,小球的水平速度和竖直速度分别为和
对PQ,根据动量守恒有
解得
设所求为,对PQ根据能量守恒有
解得
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