内容正文:
玉溪一中高2026届高考仿真模拟考试(一)
物理试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的姓名、准考证号、考场号、座位号及科目,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用 2B 铅笔把答题卡上所对题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,在选涂其他答案标号,回答非选择题时,用黑色碳素笔将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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 1~7题只有一项是符合题目要求的,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,有错选的得 0 分。
1. 在人类对微观世界进行探索的过程中,科学实验和现象起到了非常重要的作用。下列说法正确的是( )
A. 贝克勒尔发现的天然放射性现象,说明原子具有核式结构
B. 一个氢原子从的能级跃迁到的能级,该氢原子吸收光子,能量增加
C. 机场、车站进行安检时,能轻而易举地窥见箱内物品,利用了射线较强的穿透能力
D. 铀经多次、衰变形成稳定的铅的过程中,有6个中子转变成质子
2. 质量的小球用轻质弹簧竖直悬挂,把小球向下拉至某位置(未超出弹性限度)由静止释放,小球之后运动的速度—时间图像如图所示(取竖直向下为正方向,不计空气阻力),重力加速度取,下列说法正确的是( )
A. 一周期内小球的动量方向变化一次
B. 在时间内,重力的冲量为0
C. 在时间内,弹簧弹力的冲量大小为
D. 在末弹簧处于原长状态
3. 上珠峰、下矿井、入海港、进工厂、到田间,5G网络正在加速赋能千行百业实现数字化生产。2023年12月6日,2023世界5G大会在河南郑州开幕,主题为“5G变革共绘未来”。目前全球已部署超过260张5G网络,覆盖近一半的人口。产生无线信号电波的LC振荡电路某时刻的工作状态如图所示,则该时刻( )
A. 线圈中磁场的方向向上
B. 电容器正在放电,线圈储存的磁场能正在减小
C. 若电容器两极板间距变大,则电路产生的无线信号电波的频率变大
D. 线路中的电流正在增大
4. 某同学在实验室找到一个小型直流电动机,并将其按如图所示的方式连接好电路,由此制作了一个简易升降机。电路中电源电动势,内阻,路端电压,定值电阻。内阻的直流电动机正常工作时。将一个质量的重物竖直向上匀速提起。不计空气阻力和摩擦,重力加速度g取10m/s2。则( )
A. 电动机两端的电压为4.5V
B. 电动机的输出功率为1.2W
C. 电源的工作效率为67.9%
D. 重物匀速上升时的速度大小为0.1m/s
5. 为半圆柱体玻璃砖的横截面,直径,一束由光和光组成的复色光,沿方向从上表面射入玻璃砖,入射角为。光和光折射后分别射到、点,如图所示,光在点恰好发生全反射。已知光在真空中的传播速度为,下列说法正确的是( )
A. 对玻璃的折射率光小于光
B. 光由到所需时间为
C. 通过同一单缝装置光的衍射现象更加明显
D. 通过同一双缝干涉装置光的相邻亮条纹间距大于光
6. 如图所示,一定质量的理想气体经a→b→c→d→a完成循环过程,ab、cd与纵轴平行,bc与横轴平行,其中d→a过程为等温过程。关于该循环过程,下列说法正确的是( )
A. b→c过程中,气体内能减少
B. c→d过程中,单位时间内气体分子对单位面积器壁的碰撞次数增多
C. 状态b、d的体积和压强满足
D. d→a过程中,气体从外界吸收热量
7. 如图所示,水平传送带以速度向右匀速运动,小物体P、Q质量均为,由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,时P在传送带左端具有向右的速度,P与定滑轮之间的轻绳水平,不计定滑轮质量和摩擦。小物体P与传送带之间动摩擦因数,传送带长度,轻绳足够长,。关于小物体P的描述正确的是( )
A. 小物体P在传送带上运动的时间为
B. 小物体P离开传送带时速度大小为
C. 小物体P将从传送带的右端滑下传送带
D. 小物体P在传送带上运动的全过程中,合外力对它做的功为W=3.5J
8. 2025年2月,我国成功为濒临退役的北斗G7卫星注入142kg推进剂,使其寿命延长8年,完成了人类航天史上首次“太空加油”。已知北斗G7卫星处于地球同步静止轨道,绕地球做匀速圆周运动,则G7卫星的( )
A. 角速度小于地球自转的角速度
B. 运行速度小于地球的第一宇宙速度
C. 向心加速度小于地球表面附近的重力加速度
D. 运行速度小于地球赤道上物体随地球自转的线速度
9. 古代抛石机原理简化如图所示,轻杆可绕转轴在竖直面内转动,两臂长度分别为、。处固定质量为的重物,处放一质量为的石块。将轻杆拉到水平并从静止释放,当轻杆运动到竖直位置时石块脱离轻杆。重物与石块均可看成质点,不计空气阻力和摩擦力,取重力加速度大小,下列说法正确的是( )
A. 从释放到抛出前,石块机械能守恒
B. 石块脱离瞬间,石块所受重力的功率为
C. 石块脱离瞬间的速度大小为
D. 石块脱离前瞬间,段轻杆上的弹力大小为
10. 空间中存在水平向左、范围足够大的匀强电场,将一电荷量为q、质量为m的小球以初速度从电场中的M点水平向右抛出,一段时间后小球运动到P点(图中未画出),此时速度方向竖直向下,然后从P点运动到M点正下方的N点,如图所示。已知MP的水平距离等于MN的高度差,重力加速度大小为g。设小球在N点的电势能为零,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 电场强度大小为
B. MP与PN的竖直高度之比为
C. 小球从M运动到N的过程中,电势能的最大值为
D. 小球从M运动到N的过程中,速率的最小值为
二、非选择题:本题共 5 小题,共 54 分。其中 13~15 题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 某实验小组的同学借助多用电表完成了一系列实验。
(1)测量干电池的电动势。将多用电表的选择开关拨到直流电压“2.5V”挡,然后将表笔连接干电池的两端,指针位置如图甲中a所示,则干电池的电动势E=___________V。
(2)测量干电池的短路电流。将多用电表的选择开关拨到电流“100mA”挡,红表笔接电池正极,用黑表笔对电池负极进行试触,发现指针偏转角度过大,应将选择开关拨到电流___________(选填“10mA”或“1A”)挡进行测量。
(3)测量量程3Ⅴ的电压表的内阻。将多用电表的选择开关拨到欧姆“×100”挡,测量时指针位置如图甲中c所示,则电压表的内阻R=___________Ω。
(4)该小组的同学了解完欧姆表内部构造后,设计了图乙所示的实验电路。接入待测电阻前,调节滑动变阻器滑片,直到电压表(量程3.0V)满偏,然后将待测电阻接入图乙中的虚线框,记录此时电压表的示数,为2.5V,若电压表内阻为3kΩ,电源电动势为6V,则待测电阻的阻值为____________ Ω。
12. 某同学用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律,测量工具除力传感器外还有一台天平。实验前将长木板右端垫高,在不悬挂砂桶时,使左端固定有定滑轮的小车能沿木板向左匀速运动。
(1)此实验中正确的操作是_____。
A. 不需要测量砂和砂桶的质量m
B. 不需要测量小车(含滑轮)的质量M
C. 实验前需要调整力传感器及滑轮,使细线与木板平行
D. 实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
(2)砂和砂桶在匀加速下落的过程中,砂和砂桶的加速度为小车加速度的_____倍。
(3)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,小车的加速度为______(结果保留3位有效数字)。
(4)某次实验过程中,砂和砂桶的质量为m,小车(含滑轮)的质量为M,释放小车后的一段时间内,力传感器的示数稳定为F,其他操作均正确,若要验证牛顿第二定律,只需要验证当地的重力加速度大小_____即可。
13. 甲、乙两运动员在训练交接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保持8m/s的速度跑完全程;乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的。为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记。在某次练习中,甲在接力区前S0=16m处作了标记,并以v=8m/s的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令。乙在接力区的前端听到口令时起跑,并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,完成交接棒。已知接力区的长度为L=20m。求:
(1)此次练习中乙在接棒前的加速度a;
(2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离。
14. 如图所示,半径R=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内,半圆环与水平地面相切于圆环的端点A。一小球从A点冲上竖直半圆环,沿轨道运动到B点飞出,最后落在水平地面上的C点(图上未画),g取10m/s2。
(1)能实现上述运动时,小球在B点的最小速度是多少?
(2)能实现上述运动时,A、C间的最小距离是多少?
(3)若小球以4m/s的速度从A点冲上竖直半圆环,小球离开半圆环的位置距水平地面的高度是多少?
15. 如图所示,空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场,竖直方向磁场区域足够长,磁感应强度均相同,每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为d=0.5m,现有一边长l=0.2m、质量m=0.1kg、电阻R=0.1Ω的正方形线框MNOP以的初速度从左侧磁场边缘水平进入磁场,线框MN边刚进入磁场时受到安培力的大小F =2.8N。求:
(1)磁场的磁感应强度B;
(2)线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热Q;
(3)线框能穿过的完整条形磁场区域的个数n。
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玉溪一中高2026届高考仿真模拟考试(一)
物理试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的姓名、准考证号、考场号、座位号及科目,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用 2B 铅笔把答题卡上所对题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,在选涂其他答案标号,回答非选择题时,用黑色碳素笔将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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 1~7题只有一项是符合题目要求的,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,有错选的得 0 分。
1. 在人类对微观世界进行探索的过程中,科学实验和现象起到了非常重要的作用。下列说法正确的是( )
A. 贝克勒尔发现的天然放射性现象,说明原子具有核式结构
B. 一个氢原子从的能级跃迁到的能级,该氢原子吸收光子,能量增加
C. 机场、车站进行安检时,能轻而易举地窥见箱内物品,利用了射线较强的穿透能力
D. 铀经多次、衰变形成稳定的铅的过程中,有6个中子转变成质子
【答案】D
【解析】
【详解】A.贝克勒尔发现的天然放射性现象说明原子核具有复杂结构,原子的核式结构是卢瑟福通过α粒子散射实验得出的结论,故A错误;
B.氢原子从高能级跃迁到低能级时,会向外释放光子,原子能量减少,故B错误;
C.机场、车站安检利用的是X射线的穿透能力,γ射线电离辐射强、对人体伤害大,不用于普通安检,故C错误;
D.设α衰变次数为,β衰变次数为,根据质量数守恒和电荷数守恒有,
解得,
β衰变的本质是中子转化为质子同时释放电子,因此共有6个中子转变成质子,故D正确。
故选D。
2. 质量的小球用轻质弹簧竖直悬挂,把小球向下拉至某位置(未超出弹性限度)由静止释放,小球之后运动的速度—时间图像如图所示(取竖直向下为正方向,不计空气阻力),重力加速度取,下列说法正确的是( )
A. 一周期内小球的动量方向变化一次
B. 在时间内,重力的冲量为0
C. 在时间内,弹簧弹力的冲量大小为
D. 在末弹簧处于原长状态
【答案】C
【解析】
【详解】A.一周期内速度方向变化两次,动量方向变化两次,故A错误;
B.重力为恒力,4s内重力的冲量,故B错误;
C.在时间内,根据动量定理有
其中,,
解得弹簧弹力的冲量大小为,故C正确;
D.速度—时间图像的斜率表示加速度,可知,在2s末小球的加速度为零,即此时小球受到的合外力为零,此时小球受到的弹力大小等于重力大小,方向竖直向上,所以在2s末弹簧处于被拉伸状态,故D错误。
故选C。
3. 上珠峰、下矿井、入海港、进工厂、到田间,5G网络正在加速赋能千行百业实现数字化生产。2023年12月6日,2023世界5G大会在河南郑州开幕,主题为“5G变革共绘未来”。目前全球已部署超过260张5G网络,覆盖近一半的人口。产生无线信号电波的LC振荡电路某时刻的工作状态如图所示,则该时刻( )
A. 线圈中磁场的方向向上
B. 电容器正在放电,线圈储存的磁场能正在减小
C. 若电容器两极板间距变大,则电路产生的无线信号电波的频率变大
D. 线路中的电流正在增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据安培定则可知,线圈中磁场的方向向下,故A错误;
BD.电流方向流向正极板,表示电容器在充电,两极板电荷量增大,电路中电流在减小,线圈储存的磁场能正在减小,逐渐转化成电场能,根据“增反减同”可知,线圈中感应电流的方向与线路中原电流方向相同,故BD错误;
C.根据
可知,若电容器两极板间距变大,则电容器的电容减小,根据
可知,电路产生的无线信号电波的频率变大,故C正确。
故选C。
4. 某同学在实验室找到一个小型直流电动机,并将其按如图所示的方式连接好电路,由此制作了一个简易升降机。电路中电源电动势,内阻,路端电压,定值电阻。内阻的直流电动机正常工作时。将一个质量的重物竖直向上匀速提起。不计空气阻力和摩擦,重力加速度g取10m/s2。则( )
A. 电动机两端的电压为4.5V
B. 电动机的输出功率为1.2W
C. 电源的工作效率为67.9%
D. 重物匀速上升时的速度大小为0.1m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A.回路的电流为
电动机两端的电压为,A错误;
B.电动机的输出功率为,B错误;
C.电源的工作效率为,C错误;
D.根据可得重物匀速上升时的速度大小为,D正确。
故选D。
5. 为半圆柱体玻璃砖的横截面,直径,一束由光和光组成的复色光,沿方向从上表面射入玻璃砖,入射角为。光和光折射后分别射到、点,如图所示,光在点恰好发生全反射。已知光在真空中的传播速度为,下列说法正确的是( )
A. 对玻璃的折射率光小于光
B. 光由到所需时间为
C. 通过同一单缝装置光的衍射现象更加明显
D. 通过同一双缝干涉装置光的相邻亮条纹间距大于光
【答案】B
【解析】
【详解】A.a光的偏转角度比b光大,所以对玻璃的折射率a光大于b光,故A错误;
B.如图所示
在O点根据折射定律得
在B点发生全反射
根据几何知识
解得
a光由O到B所需时间为
解得
故B正确;
C.a光的折射率大于b光,则a光频率大于b光频率,由
a光波长小于b光波长。通过同一单缝装置b光的衍射现象更加明显,故C错误;
D.由双缝干涉条纹间距
a光波长小于b光波长,通过同一双缝干涉装置光的相邻亮条纹间距小于光,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,一定质量的理想气体经a→b→c→d→a完成循环过程,ab、cd与纵轴平行,bc与横轴平行,其中d→a过程为等温过程。关于该循环过程,下列说法正确的是( )
A. b→c过程中,气体内能减少
B. c→d过程中,单位时间内气体分子对单位面积器壁的碰撞次数增多
C. 状态b、d的体积和压强满足
D. d→a过程中,气体从外界吸收热量
【答案】C
【解析】
【详解】A.b→c过程为等压变化,压强不变、体积增大,由可知气体温度升高,内能增大,故A错误;
B.c→d过程为等容变化,体积不变、压强减小,由可知气体温度降低,分子平均动能减小,单位体积内分子数不变,故单位时间内气体分子对单位面积器壁的碰撞次数减少,故B错误;
C.d→a为等温过程,状态a、d温度相同,故满足;a→b为等容变化,且,因此,故C正确;
D.d→a为等温过程,气体内能不变即,过程中气体体积减小,外界对气体做功即,代入热力学第一定律得,说明气体向外界放出热量,故D错误。
故选 C。
7. 如图所示,水平传送带以速度向右匀速运动,小物体P、Q质量均为,由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,时P在传送带左端具有向右的速度,P与定滑轮之间的轻绳水平,不计定滑轮质量和摩擦。小物体P与传送带之间动摩擦因数,传送带长度,轻绳足够长,。关于小物体P的描述正确的是( )
A. 小物体P在传送带上运动的时间为
B. 小物体P离开传送带时速度大小为
C. 小物体P将从传送带的右端滑下传送带
D. 小物体P在传送带上运动的全过程中,合外力对它做的功为W=3.5J
【答案】B
【解析】
【详解】P相对传送带向右运动时,对P和Q整体,根据牛顿第二定律有
解得
P的位移
假设速度减小到时未从传送带右端滑出,解得
所用的时间
故假设成立,P未从右侧滑出,在P的速度和传送带速度相等后,摩擦力突变向右,根据牛顿第二定律有
解得
速度由减小到0的过程中位移为
解得
从减速到0的时间
由于,故P不会从传送带右端滑出,之后P以向左加速,有
解得
运动到传送带最左端的速度
随后掉下传送带,则P在传送带上的时间
故B正确,A 错误,C错误;
D.由动能定理可得合外力对P做的功为
解得
故D错误。
8. 2025年2月,我国成功为濒临退役的北斗G7卫星注入142kg推进剂,使其寿命延长8年,完成了人类航天史上首次“太空加油”。已知北斗G7卫星处于地球同步静止轨道,绕地球做匀速圆周运动,则G7卫星的( )
A. 角速度小于地球自转的角速度
B. 运行速度小于地球的第一宇宙速度
C. 向心加速度小于地球表面附近的重力加速度
D. 运行速度小于地球赤道上物体随地球自转的线速度
【答案】BC
【解析】
【详解】A.北斗G7卫星处于地球同步静止轨道,其相对地面静止,周期与地球自转周期相同,则角速度等于地球自转的角速度,故A错误;
B.万有引力提供卫星运动所需的向心力,所以
由此解出
地球的第一宇宙速度为时的线速度,因为北斗G7卫星轨道半径更大,则运行速度小于地球的第一宇宙速度,故B正确;
C.在地球表面附近有,则
北斗G7卫星向心加速度
因为北斗G7卫星轨道半径,则向心加速度小于地球表面附近的重力加速度,故C正确;
D.因角速度等于地球自转的角速度,则由可得运行速度大于地球赤道上物体随地球自转的线速度,故D错误。
故选BC。
9. 古代抛石机原理简化如图所示,轻杆可绕转轴在竖直面内转动,两臂长度分别为、。处固定质量为的重物,处放一质量为的石块。将轻杆拉到水平并从静止释放,当轻杆运动到竖直位置时石块脱离轻杆。重物与石块均可看成质点,不计空气阻力和摩擦力,取重力加速度大小,下列说法正确的是( )
A. 从释放到抛出前,石块机械能守恒
B. 石块脱离瞬间,石块所受重力的功率为
C. 石块脱离瞬间的速度大小为
D. 石块脱离前瞬间,段轻杆上的弹力大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.从释放到抛出前,石块的重力势能和动能都增加,故石块的机械能不断增加,故A错误;
B.石块脱离瞬间,石块的瞬时速度水平向右,重力的瞬时功率为,故B正确;
C.设石块脱离瞬间的速度大小为,对石块和重物组成的系统,根据机械能守恒定律有
石块与重物的角速度相等,根据,可得速度关系
解得,,故C错误;
D.石块脱离前瞬间,对重物分析有
解得,故D正确。
故选BD。
10. 空间中存在水平向左、范围足够大的匀强电场,将一电荷量为q、质量为m的小球以初速度从电场中的M点水平向右抛出,一段时间后小球运动到P点(图中未画出),此时速度方向竖直向下,然后从P点运动到M点正下方的N点,如图所示。已知MP的水平距离等于MN的高度差,重力加速度大小为g。设小球在N点的电势能为零,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 电场强度大小为
B. MP与PN的竖直高度之比为
C. 小球从M运动到N的过程中,电势能的最大值为
D. 小球从M运动到N的过程中,速率的最小值为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.水平方向,小球先从M点到P点做匀减速运动,再从P点到N点做匀加速运动,根据对称性可知,两个过程所用时间相等;从M点到P点,水平方向有,
从M点到N点,竖直方向有
由题意可知,联立可得,,故A正确;
B.由,
可知MP与PN的竖直高度之比为,故B错误;
C.根据题意可知小球再P点的电势能最大,从M点到P点,水平方向有
电场力做功为
可知从M点到P点电势能增加,设小球在N点的电势能为零,即小球在M点的电势能为零,则小球从M运动到N的过程中,电势能的最大值为,故C正确;
D.如图所示
电场力与重力的合力与水平方向的夹角满足
将小球的初速度分解为平行方向和垂直方向两个分速度,当平行方向分速度减为0时,小球的速度最小,则小球在运动过程中的最小速度为,故D正确。
故选ACD。
二、非选择题:本题共 5 小题,共 54 分。其中 13~15 题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11. 某实验小组的同学借助多用电表完成了一系列实验。
(1)测量干电池的电动势。将多用电表的选择开关拨到直流电压“2.5V”挡,然后将表笔连接干电池的两端,指针位置如图甲中a所示,则干电池的电动势E=___________V。
(2)测量干电池的短路电流。将多用电表的选择开关拨到电流“100mA”挡,红表笔接电池正极,用黑表笔对电池负极进行试触,发现指针偏转角度过大,应将选择开关拨到电流___________(选填“10mA”或“1A”)挡进行测量。
(3)测量量程3Ⅴ的电压表的内阻。将多用电表的选择开关拨到欧姆“×100”挡,测量时指针位置如图甲中c所示,则电压表的内阻R=___________Ω。
(4)该小组的同学了解完欧姆表内部构造后,设计了图乙所示的实验电路。接入待测电阻前,调节滑动变阻器滑片,直到电压表(量程3.0V)满偏,然后将待测电阻接入图乙中的虚线框,记录此时电压表的示数,为2.5V,若电压表内阻为3kΩ,电源电动势为6V,则待测电阻的阻值为____________ Ω。
【答案】(1)
(2)1A (3)2600
(4)7500
【解析】
【小问1详解】
选用直流电压挡时,分度值为,指在位置时,多用电表示数为。
【小问2详解】
选择电流挡,指针偏转角度较大,应该换用量程较大的挡位,所以应将选择开关拨到电流挡进行测量;
【小问3详解】
由欧姆表读数规则可知,电压表的内阻
【小问4详解】
设电压表示数为时,滑动变阻器与电源内阻的总阻值为,结合串联分压原理,有
接入待测电阻后,有
解得
12. 某同学用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律,测量工具除力传感器外还有一台天平。实验前将长木板右端垫高,在不悬挂砂桶时,使左端固定有定滑轮的小车能沿木板向左匀速运动。
(1)此实验中正确的操作是_____。
A. 不需要测量砂和砂桶的质量m
B. 不需要测量小车(含滑轮)的质量M
C. 实验前需要调整力传感器及滑轮,使细线与木板平行
D. 实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
(2)砂和砂桶在匀加速下落的过程中,砂和砂桶的加速度为小车加速度的_____倍。
(3)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,小车的加速度为______(结果保留3位有效数字)。
(4)某次实验过程中,砂和砂桶的质量为m,小车(含滑轮)的质量为M,释放小车后的一段时间内,力传感器的示数稳定为F,其他操作均正确,若要验证牛顿第二定律,只需要验证当地的重力加速度大小_____即可。
【答案】(1)C (2)2
(3)2.00 (4)
【解析】
【小问1详解】
ABD.由题图可知,细线上的拉力大小可以由力传感器读出,故不需要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量;要完成该实验还需测出砂和砂桶及小车的质量,故ABD错误;
C.实验前平衡摩擦后,还需要调整力传感器及滑轮,使细线与木板平行,故C正确。
故选C。
【小问2详解】
相同时间内,砂和砂桶移动的位移为小车移动位移的2倍,则根据运动学公式有
解得
即砂和砂桶在匀加速下落的过程中,砂和砂桶的加速度为小车加速度的2倍。
【小问3详解】
已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,且两计数点间还有四个点没有画出,则相邻两计数点间的时间间隔为
根据逐差公式可得小车的加速度为
【小问4详解】
设小车的加速度大小为,则砂和砂桶的加速度大小为,对砂和砂桶列牛顿第二定律方程有
对小车(含滑轮)列牛顿第二定律方程有
联立解得当地的重力加速度大小为
13. 甲、乙两运动员在训练交接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保持8m/s的速度跑完全程;乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的。为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记。在某次练习中,甲在接力区前S0=16m处作了标记,并以v=8m/s的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令。乙在接力区的前端听到口令时起跑,并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,完成交接棒。已知接力区的长度为L=20m。求:
(1)此次练习中乙在接棒前的加速度a;
(2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离。
【答案】(1)2m/s2
(2)
【解析】
【小问1详解】
设经过时间t,甲追上乙,则根据题意有
代入数据解得t=4s
又因为
解得a=2 m/s2
【小问2详解】
在追上乙的时候,乙走的距离为,则有
代入数据得到S=16m
所以乙离接力区末端的距离为
14. 如图所示,半径R=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内,半圆环与水平地面相切于圆环的端点A。一小球从A点冲上竖直半圆环,沿轨道运动到B点飞出,最后落在水平地面上的C点(图上未画),g取10m/s2。
(1)能实现上述运动时,小球在B点的最小速度是多少?
(2)能实现上述运动时,A、C间的最小距离是多少?
(3)若小球以4m/s的速度从A点冲上竖直半圆环,小球离开半圆环的位置距水平地面的高度是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)m
【解析】
【小问1详解】
小球在点的速度为最小速度时,重力提供向心力
解得
【小问2详解】
沿轨道运动到B点飞出,做平抛运动,水平方向
竖直方向
解得
【小问3详解】
假设小球在半圆环的D点处离开,DO与竖直方向间的夹角为θ,小球在D点处,由牛顿第二定律得
小球从A点运动到D点的过程,根据机械能守恒定律得
解得
D点距水平地面的高度
所以 m
15. 如图所示,空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场,竖直方向磁场区域足够长,磁感应强度均相同,每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为d=0.5m,现有一边长l=0.2m、质量m=0.1kg、电阻R=0.1Ω的正方形线框MNOP以的初速度从左侧磁场边缘水平进入磁场,线框MN边刚进入磁场时受到安培力的大小F =2.8N。求:
(1)磁场的磁感应强度B;
(2)线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热Q;
(3)线框能穿过的完整条形磁场区域的个数n。
【答案】(1)1T (2)2.45J
(3)4
【解析】
【小问1详解】
线框MN边刚开始进入磁场区域时,感应电动势,
安培力
联立解得
【小问2详解】
设线框水平速度减为零时,下落高度为H,此时速度为,由能量守恒定律可得
根据自由落体规律有
联立解得
【小问3详解】
设线框水平切割速度为时,根据,
可得安培力
取运动过程中一小段时间,由动量定理得
对全程有
可有
又
联立解得
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