内容正文:
2025-2026第二学期高三年级第一次模拟考试
物理试题
一、单选题
1. 用中子()轰击铀核()发生裂变反应,会产生钡核()和氪核(),并释放中子(),当达到某些条件时可发生链式反应,一个铀核()裂变时,质量亏损为,已知光在真空中的传播速度为,以下说法正确的是( )
A. 的裂变方程为
B. 发生链式反应的条件与铀块的温度有关
C. 发生链式反应的条件与铀块的体积有关
D. 一个铀核()裂变时,放出的能量为
【答案】C
【解析】
【详解】A.的裂变方程为,故A错误;
BC.当铀块体积达到临界体积时才能使链式反应不断进行下去,与铀块的温度无关,故B错误,C正确;
D.根据爱因斯坦质能方程可知一个裂变时,放出的能量为
D错误。
故选C。
2. 如图所示,a、b两束不同单色光相互平行,从平行玻璃砖表面入射,从面出射时变为一束光c,则下列说法正确的是( )
A. a、b中有一束光在面发生了全反射
B. 在玻璃中a光传播速度大于b光的传播速度
C. 在同一个双缝干涉装置中,a光干涉条纹间距较大
D. 减小玻璃砖的厚度,光从面出射时变为两束间距变大的平行光
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.根据光路的可逆性原理可知,对于平行玻璃砖界面来说,能够射进玻璃砖的光线,在另一个界面绝对不会发生全反射,因此对本题而言,无论是a或b光线,都不可能发生全反射现象,A错误;
B.画出光路图如下图所示
根据折射定律有
sini = nasinia,sini = nbsinib
由图可知ib > ia,则nb < na,根据波速与折射率的关系有
n =
则vb > va,B错误;
C.由波长与折射率的关系可知
λb > λa
根据干涉条纹间距公式有
x =
则xb > xa,C错误;
D.如图所示减小玻璃砖的厚度,下边界变为M′N′,则出射时变为两束间距变大的平行光,D正确。
故选D。
3. 如图甲所示为某款利用海浪进行发电的浮桶式发电灯。浮桶内的磁体固定在海岸上,内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动,图乙为水平截面图,假设线圈处于水平辐向磁场中,沿竖直方向运动时产生图丙所示的正弦交流电,已知灯泡的电阻,线圈的电阻忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 该交流电的有效值为
B. 若线圈随波浪振动的频率增大,但产生的正弦交流电的电压峰值不变,则线圈的输出功率增大
C. 时,穿过线圈的磁通量变化率最大
D. 图甲中灯泡的功率为
【答案】D
【解析】
【详解】A.该交流电的有效值为,故A错误;
B.线圈的输出功率为,与频率无关,所以若线圈随波浪振动的频率增大,但产生的正弦交流电的电压峰值不变,则线圈的输出功率不变,故B错误;
C.由图丙可知,时,线圈中的感应电动势瞬时值为零,所以线圈中磁通量的变化率为零,故C错误;
D.图甲中灯泡的功率为,故D正确。
故选D。
4. 图甲为悬浮地球仪,其原理如图乙所示:底座的三个相同的磁极对地球仪中心的磁体产生大小均为F的作用力(方向沿磁极与磁体的连线),使地球仪悬浮在空中,此时各磁极和磁体恰好处在正四面体的四个顶点处。已知地球仪的重量为G,则力 F的大小为( )
A. G B. C. G D. G
【答案】C
【解析】
【详解】令正四面体的棱长为L,地球仪中的磁体到下侧磁极之间连线与竖直方向夹角为,根据几何关系有
可知
根据对称性可知,每个磁极对磁体的作用力大小均相等,对磁体进行分析,根据平衡条件有
解得
故选C。
5. 某时刻b车经过a车,同时a车由静止开始运动,从该时刻开始计时,它们的v-t图像如图,已知两车始终在同一直线上运动,且超车时两者运动不受影响。则下列关于两车运动情况说法正确的( )
A. t=1.5s时a车在b车前方
B. 前2s内两辆车运动方向相反
C. 整个过程两车可以相遇两次
D. 整个过程中两车间最大距离为75m
【答案】D
【解析】
【详解】B.由v-t图像可知前2s内a车和b车运动方向均为正,故B错误;
C.由图像可知a车加速时的加速度为
b车的加速度为
由运动学公式,两车相遇时位移相同,有
其中,,,解得
在2s相遇后两车均做匀减速直线运动,减速的加速度相同,则b车再也不能追上a车,故整个过程两车只能相遇一次,故C错误;
A.在时a车追上b车,则t=1.5s时a车还在b车后方,故A错误;
D.由图像可知,两车速度相等,即在时两车第一次相距最远为
而两车都停下来后第二次距离最远为
故整个过程中两车间最大距离为75m,故D正确。
故选D。
6. 李华同学将同一铅球从空中同一位置A先后两次抛出,铅球在空中运动的轨迹如图所示,两轨迹的交点为B,不计空气阻力,可将铅球看作质点。关于两次抛出后铅球各个物理量的比较,下列说法正确的是( )
A. 铅球沿1轨迹在空中飞行的时间较短
B. 铅球在2轨迹最高点的速度较小
C. 铅球在1轨迹B点时,重力的瞬时功率较大
D. 铅球沿1轨迹在空中运动过程中,重力的平均功率较大
【答案】C
【解析】
【详解】A.铅球沿1轨迹时,铅球上升的竖直高度较大,根据
可知沿轨迹1在空中飞行的时间较长,选项A错误;
B.铅球沿轨迹2运动时水平位移较大,根据
可知水平速度较大,即铅球在2轨迹最高点的速度较大,选项B错误;
C.根据
PG=mgvy
可知,从最高点到B点时,铅球在1轨迹B点时,竖直速度较大,则重力的瞬时功率较大,选项C正确;
D.重力做功与路径无关,铅球沿两个轨迹运动时重力做功相同,铅球沿1轨迹在空中运动过程中时间较长,根据
可知,重力的平均功率较小,选项D错误。
故选C。
7. 如照所示,质量为3m的木块放在光滑的水平面上,用水平轻绳绕过桌边的光滑轻质定滑轮与质量为2m的小物块相连、绳拉直后使小物块由静止释放,小物块下降h的距离时(未落地),木块仍在桌面上(未撞上滑轮),这时小物块的速率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】以两个木块组成的系统为研究对象,只有重力做功,系统的机械能守恒,则有:
2mgh=(3m+2m)v2,解得:v=,故选D.
8. 如图所示,两个点电荷所带电荷量分别为和,固定在直角三角形的AB两点,其中∠ABC=30°。若AC长度为d,则C点电场强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】两个点电荷在点产生的电场强度的方向如图所示
其中正点电荷在点产生的场强大小为
负点电荷在点产生的场强大小也为
由于夹角为120°,由平行四边形定则有,合场强的大小为。
故选B。
二、多选题
9. 如图所示,一绝热汽缸固定在水平桌面上,汽缸内有一轻质活塞将汽缸内的同种气体分成、两部分。初始时、内气体压强、温度、体积均相同。现对内气体缓慢加热,升高到一定温度后停止加热,稳定后活塞停止运动。已知活塞密闭良好,不计摩擦,气体可视为理想气体。下列说法正确的是( )
A. 若活塞导热性能良好,稳定后内气体体积等于
B. 若活塞导热性能良好,稳定后内气体内能大于
C. 若活塞绝热,稳定后内气体内能大于
D. 若活塞绝热,稳定后内气体单位时间内碰撞活塞的次数更多
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.活塞导热性能良好,缓慢加热,稳定后两部分气体压强、温度仍相等,则两者的体积、内能仍相等,故A正确,B错误;
CD.若活塞绝热,加热后内气体压强增大,体积增大,活塞对内气体做功,B内气体内能增大,温度升高,根据理想气体状态方程有,
又,,
有
稳定时,
有
故内气体内能大于,内气体分子数密度小于,分子平均动能大于,则单位时间内内气体分子碰撞活塞单位面积的次数小于B,故C正确,D错误。
故选AC。
10. 截至2025年5月,我国在轨卫星的数量已超过1000颗,这些卫星服务于通信、导航、遥感、气象、科学研究等多个领域。现有一颗人造地球卫星A绕地球做椭圆运动,近地点到地心距离为a,远地点到地心距离为b,周期为。另一颗做圆周运动的地球同步卫星B到地心的距离为。已知引力常量为G,地球为质量均匀的球体。下列说法正确的是( )
A. 绕地球运转的所有卫星与地心的连线单位时间扫过的面积均相等
B. 根据已知条件,可估算卫星A的运转周期为3h
C. 根据已知条件,可估算地球的密度为
D. 根据已知条件,可估算卫星A在近地点的加速度大小是卫星B的倍
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据开普勒第二定律,同一卫星在椭圆轨道运行时,单位时间扫过的面积相等,但不同卫星的轨道参数不同,面积速率也不同,故A错误;
B.同步卫星B的周期为24h,轨道半径为,卫星A的椭圆轨道半长轴为,根据开普勒第三定律
代入,
可得,故B正确;
C.对于近地轨道卫星,,
联立解得
仅适用于近地轨道(轨道半径≈地球半径),卫星A的轨道半长轴为,不等于地球半径,无法直接套用此公式,故C错误;
D.根据牛顿第二定律,卫星的加速度为
解得
卫星A在近地点的加速度和卫星B在近地点的加速度之比为
解得,故D正确。
故选BD。
11. 一列横波从时刻开始,从原点沿着轴传播,时刻传至点,若,,,如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 当波刚传到点时,点运动的路程比点运动的路程多
B. 时刻点的位移是
C. 时刻点第一次在波峰
D. 当波刚传播到点时,点运动的路程比点运动的路程多
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】A.由题意可知,该波的波长为,由于
波从时刻开始到传到点所需的时间,则当波刚传到点时,点比点多运动的路程
故A正确;
B.由题意知
,
波传到点的时刻为,此时点的位移为0,故B错误;
C.波速为
由题图可知,从图示波形再向右传播点第一次到达波峰,该波从波源开始振动到图示波形用的时间为,所以点第一次到达波峰的时间为
故C错误;
D.由
则当波刚传到点时,点比点多运动的路程
故D正确。
故选AD。
12. 如图所示,磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向里,图中虚线为磁场的边界,其中bc段是半径为R的四分之一圆弧,ab、dc的延长线通过圆弧的圆心,Ob长也为R。一束质量为m、电量为q的带正电粒子,在纸面内以不同的速率从O点垂直ab射入磁场,已知:所有粒子均从圆弧边界射出(包含c、b两点)。不计粒子重力影响和粒子间的相互作用。则下列正确的有( )
A. 这束粒子中,可能有粒子水平射出磁场
B. 这束粒子中,垂直于磁场边界射出的粒子速度大小为
C. 这束粒子的速度大小范围为
D. 这束粒子在磁场中运动时间范围为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.因粒子垂直ab向上射入磁场,可知粒子做圆周运动的圆心在ab直线上,若粒子从圆弧bc上某点水平射出磁场,则粒子做圆周运动的圆心应该在该点正下方,由于Ob=R,可知这样的点不存在,即不可能有粒子水平射出磁场,A错误;
B.这束粒子中,垂直于磁场边界射出的粒子轨道半径满足
解得
根据,可得速度大小为,B正确;
C.打到b点的粒子轨道半径为
打到c点的粒子轨道半径,解得
根据可知
这束粒子的速度大小范围为,C正确;
D.如图所示,
设当粒子从d点射出,且∠dOb=θ,故O′d⊥Od时,θ最大,此时粒子轨迹所对应的圆心角最小,由几何关系有
所以θ=30°,故粒子轨迹所对应的圆心角为120°,粒子在磁场中飞行的最短时间为
从b点射出的粒子θ=0°,最小,时间最长,则
可得这束粒子在磁场中运动时间范围为,D正确。
故选BCD。
三、实验题
13. 张同学利用如图所示的单摆测量当地的重力加速度。光电计时器固定在摆球经过的最低点处。
(1)下列选项中,最适合用来悬挂摆球的摆线是________。
A. 长为1m的弹性绳 B. 长为1m的细线 C. 长为0.2m的粗麻线
(2)选好合适的摆线后,下列带孔的小球中最适合作为摆球的是________。
A. 半径为1cm的泡沫小球 B. 半径为5cm的泡沫小球 C. 半径为1cm的钢制小球
(3)实验时测得摆球从第1次到第21次经过光电计时器的时间为t,则该单摆的周期为________。已知单摆的摆长为L,则当地的重力加速度大小为________。(均用给定的物理量符号表示)
【答案】(1)B (2)C
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
为了使小球做简谐运动,摆角不能大于,摆线长度应适当长一些,为了使摆动过程摆长保持不变,最适合用来悬挂摆球的摆线是长为1m的细线。
故选B。
【小问2详解】
为了减小空气阻力的影响,最适合作为摆球的是半径为1cm的钢制小球。
故选C。
【小问3详解】
[1]实验时测得摆球从第1次到第21次经过光电计时器的时间为t,则该单摆的周期为
[2]根据单摆周期公式,可得当地的重力加速度大小为
14. 新式游标卡尺的刻度线看起来很“稀疏”,使读数显得清晰明了,便于使用者正确读取数据。通常游标卡尺有10分度、20分度和50分度三种规格;新式游标卡尺也有相应的三种,但游标尺刻度却是等分成10份,等分成20份,等分成50份。下图就是一个“等分成20份”的新式游标卡尺。
(1)它的测量精度是______;
(2)用它测量某物体的厚度,示数如图所示,正确的读数是______。
【答案】 ①. 0.05 ②. 3.040
【解析】
【详解】[1]新式游标卡尺的游标尺20个格的长度为39mm,比主尺40mm少1mm,则该游标卡尺的精确度为
[2]被测物体的厚度=主尺读数+0.05mm×游标尺对齐格数=3cm+0.05mm×8=3.040cm
15. 在“测量金属丝的电阻率”的实验中:
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径如图所示,则该金属丝的直径为______;
(2)若测得金属丝的直径为d,金属丝的长度为l,电压表的读数为U,电流表的读数为I,则该金属的电阻率为:______;
(3)若金属丝的电阻约几欧姆,要求在实验过程中,电压表的读数能从零开始连续增大,在方框中画实验电路图。______
【答案】 ①. 0.700 ②. ③.
【解析】
【详解】(1)[1]测物体的厚度0.5mm+0.01mm×20.0=0.700mm。
(2)[2]由
得
(3)[3]因为金属丝的电阻比较小,所以测量电路采用安培表外接法,而电压表又要从零开始读数,所以调节电路选用滑动变阻器分压式接法,如图所示。
四、解答题
16. 图示的直角三角形ABC是玻璃砖的横截面,,,BC边长等于L,一束平行于AB边的光束从AC边上的某点射入玻璃砖,进入玻璃砖后,在BC边上的E点被反射,E点是BC的中点,EF是从该处反射的光线,且EF恰与AC边平行.求:
(1)玻璃砖的折射率;
(2)该光束从E点反射后,直到第一次有光线从玻璃砖射出所需的时间(真空中的光速用符号“c”表示).
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)作出光路图,光线在面上的入射角为,折射角为,则折射率为:
(2)作出光束经面反射后的光路图,因为发生全反射的临界角为:
即
所以光线在点发生全反射,在点不能发生全反射.即该光束经一次反射后,到第一次射出玻璃砖发生在点,则光线在玻璃砖内传播的时间为:
光线在玻璃砖内传播的速度为:
联立解得:
17. 空气悬挂是一种先进的汽车悬挂系统,能够根据路况和距离传感器的信号自动调整车身高度,提升汽车的行驶稳定性。空气悬挂安装在汽车的前轴和后轴上,其构造可简化为如图所示的汽缸活塞模型,汽缸上部与汽车底盘相连。活塞通过连杆与车轮轴连接。现有一搭载4组空气悬挂的汽车,空气悬挂以上的车身质量为m,空载时活塞与汽缸底之间的距离均为h。该汽车装载货物后,活塞与汽缸底间的距离均变为h,已知活塞的横截面积为S,不计缸体的重力以及活塞与缸体之间的摩擦力,气体的温度始终不变,重力加速度为g,外界大气压强恒为p0。求:
(1)装载的货物质量M;
(2)装载货物后,气泵自动给汽缸充入适量外界空气,使活塞和汽缸底之间的距离回到h,充入空气的体积V。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设空载时汽缸内气体压强为p1,负载时为p2,则有、
由玻意耳定律可得
解得
【小问2详解】
根据玻意耳定律可得
充入空气的体积
18. 如图所示,单匝线圈处于均匀减小的磁场中,磁通量变化率为k,线圈电阻为R,线圈通过开关、导线与两根足够长的平行光滑水平金属轨道相连,轨道宽为L,图中虚线右侧存在垂直轨道向下的匀强磁场,磁感应强度为B,轨道上静止放置有两根相同的金属棒MN和PQ,它们的质量均为m、电阻均为R,其中MN在磁场外,PQ在磁场内且距离磁场虚线边界,两部分磁场不会相互影响。不计连接线圈的导线和水平轨道的电阻,求:
(1)开关闭合瞬间,PQ棒的加速度;
(2)断开开关,给MN一个向右的初速度,求最终稳定时:
①导体棒上产生的热量;
②两金属棒的间距d。
【答案】(1),方向向右
(2);
【解析】
【小问1详解】
根据法拉第电磁感应定律,单匝线圈产生的感应电动势
闭合开关后根据闭合电路欧姆定律
而
联立解得
所以流过金属棒PQ的电流
代入得到
对PQ可得
由牛顿第二定律
联立解得
方向向右。
【小问2详解】
两金属棒组成的系统动量守恒,有
联立解得
①两导体棒损失的动能转化为内能;则
则
②对PQ,在安培力作用下加速,由动量定理
而又因为
所以
联立解得
另外根据闭合电路欧姆定律
而根据法拉第电磁感应定律
得到
联立以上几式解得
所以最终两棒间距
19. 如图所示,小金属块A和放在置于水平地面的平板车上,A、之间锁定一根被压缩的劲度系数足够大的轻弹簧,弹簧与金属块不连接,弹簧的弹性势能,初始时A、、均静止,现解除锁定,两金属块被推开后均没有滑落平板车。已知A、的质量分别为和,平板车的质量为,两金属块与平板车间的动摩擦因数均为,不计地面与平板车间的摩擦,重力加速度。
(1)解除锁定后,求两金属块相对平板车滑动过程中平板车的加速度大小;
(2)求金属块的起始位置离平板车右端的最小距离;
(3)当与相对静止时,给平板车施加一个水平向左的恒力,使A、不滑离平板车,求滑块初始时刻离平板车左端的最小距离。
【答案】(1)1m/s2;(2)0.5m;(3)2.5m
【解析】
【分析】
【详解】(1)解除锁定后,两金属块相对平板车滑动过程中,平板车受到B向右的摩擦力和A的向左的摩擦力作用,则由牛顿第二定律
解得
a=1m/s2
(2)AB被弹开的过程中动量守恒,则
解得
v1=4m/s
v2=2m/s
被弹簧弹开后在木板上做减速运动的加速度为
当木板与物块B的速度相等时,则
解得
t=0.5s
v=0.5m/s
则金属块的起始位置离平板车右端的最小距离
(3)当B与C相对静止时,此时A的速度
相对木板的位移为
加向左的恒力后,要想使得B不再产生滑动,则木板的加速度最大为
则此时当A与木板出现共速时,设向左为正方向,则
解得
则此过程中A相对木板的位移
则滑块A初始时刻离平板车左端的最小距离
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2025-2026第二学期高三年级第一次模拟考试
物理试题
一、单选题
1. 用中子()轰击铀核()发生裂变反应,会产生钡核()和氪核(),并释放中子(),当达到某些条件时可发生链式反应,一个铀核()裂变时,质量亏损为,已知光在真空中的传播速度为,以下说法正确的是( )
A. 的裂变方程为
B. 发生链式反应的条件与铀块的温度有关
C. 发生链式反应的条件与铀块的体积有关
D. 一个铀核()裂变时,放出的能量为
2. 如图所示,a、b两束不同单色光相互平行,从平行玻璃砖表面入射,从面出射时变为一束光c,则下列说法正确的是( )
A. a、b中有一束光在面发生了全反射
B. 在玻璃中a光传播速度大于b光的传播速度
C. 在同一个双缝干涉装置中,a光干涉条纹间距较大
D. 减小玻璃砖的厚度,光从面出射时变为两束间距变大的平行光
3. 如图甲所示为某款利用海浪进行发电的浮桶式发电灯。浮桶内的磁体固定在海岸上,内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动,图乙为水平截面图,假设线圈处于水平辐向磁场中,沿竖直方向运动时产生图丙所示的正弦交流电,已知灯泡的电阻,线圈的电阻忽略不计,下列说法正确的是( )
A. 该交流电的有效值为
B. 若线圈随波浪振动的频率增大,但产生的正弦交流电的电压峰值不变,则线圈的输出功率增大
C. 时,穿过线圈的磁通量变化率最大
D. 图甲中灯泡的功率为
4. 图甲为悬浮地球仪,其原理如图乙所示:底座的三个相同的磁极对地球仪中心的磁体产生大小均为F的作用力(方向沿磁极与磁体的连线),使地球仪悬浮在空中,此时各磁极和磁体恰好处在正四面体的四个顶点处。已知地球仪的重量为G,则力 F的大小为( )
A. G B. C. G D. G
5. 某时刻b车经过a车,同时a车由静止开始运动,从该时刻开始计时,它们的v-t图像如图,已知两车始终在同一直线上运动,且超车时两者运动不受影响。则下列关于两车运动情况说法正确的( )
A. t=1.5s时a车在b车前方
B. 前2s内两辆车运动方向相反
C. 整个过程两车可以相遇两次
D. 整个过程中两车间最大距离为75m
6. 李华同学将同一铅球从空中同一位置A先后两次抛出,铅球在空中运动的轨迹如图所示,两轨迹的交点为B,不计空气阻力,可将铅球看作质点。关于两次抛出后铅球各个物理量的比较,下列说法正确的是( )
A. 铅球沿1轨迹在空中飞行的时间较短
B. 铅球在2轨迹最高点的速度较小
C. 铅球在1轨迹B点时,重力的瞬时功率较大
D. 铅球沿1轨迹在空中运动过程中,重力的平均功率较大
7. 如照所示,质量为3m的木块放在光滑的水平面上,用水平轻绳绕过桌边的光滑轻质定滑轮与质量为2m的小物块相连、绳拉直后使小物块由静止释放,小物块下降h的距离时(未落地),木块仍在桌面上(未撞上滑轮),这时小物块的速率为( )
A. B. C. D.
8. 如图所示,两个点电荷所带电荷量分别为和,固定在直角三角形的AB两点,其中∠ABC=30°。若AC长度为d,则C点电场强度大小为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9. 如图所示,一绝热汽缸固定在水平桌面上,汽缸内有一轻质活塞将汽缸内的同种气体分成、两部分。初始时、内气体压强、温度、体积均相同。现对内气体缓慢加热,升高到一定温度后停止加热,稳定后活塞停止运动。已知活塞密闭良好,不计摩擦,气体可视为理想气体。下列说法正确的是( )
A. 若活塞导热性能良好,稳定后内气体体积等于
B. 若活塞导热性能良好,稳定后内气体内能大于
C. 若活塞绝热,稳定后内气体内能大于
D. 若活塞绝热,稳定后内气体单位时间内碰撞活塞的次数更多
10. 截至2025年5月,我国在轨卫星的数量已超过1000颗,这些卫星服务于通信、导航、遥感、气象、科学研究等多个领域。现有一颗人造地球卫星A绕地球做椭圆运动,近地点到地心距离为a,远地点到地心距离为b,周期为。另一颗做圆周运动的地球同步卫星B到地心的距离为。已知引力常量为G,地球为质量均匀的球体。下列说法正确的是( )
A. 绕地球运转的所有卫星与地心的连线单位时间扫过的面积均相等
B. 根据已知条件,可估算卫星A的运转周期为3h
C. 根据已知条件,可估算地球的密度为
D. 根据已知条件,可估算卫星A在近地点的加速度大小是卫星B的倍
11. 一列横波从时刻开始,从原点沿着轴传播,时刻传至点,若,,,如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 当波刚传到点时,点运动的路程比点运动的路程多
B. 时刻点的位移是
C. 时刻点第一次在波峰
D. 当波刚传播到点时,点运动的路程比点运动的路程多
12. 如图所示,磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向里,图中虚线为磁场的边界,其中bc段是半径为R的四分之一圆弧,ab、dc的延长线通过圆弧的圆心,Ob长也为R。一束质量为m、电量为q的带正电粒子,在纸面内以不同的速率从O点垂直ab射入磁场,已知:所有粒子均从圆弧边界射出(包含c、b两点)。不计粒子重力影响和粒子间的相互作用。则下列正确的有( )
A. 这束粒子中,可能有粒子水平射出磁场
B. 这束粒子中,垂直于磁场边界射出的粒子速度大小为
C. 这束粒子的速度大小范围为
D. 这束粒子在磁场中运动时间范围为
三、实验题
13. 张同学利用如图所示的单摆测量当地的重力加速度。光电计时器固定在摆球经过的最低点处。
(1)下列选项中,最适合用来悬挂摆球的摆线是________。
A. 长为1m的弹性绳 B. 长为1m的细线 C. 长为0.2m的粗麻线
(2)选好合适的摆线后,下列带孔的小球中最适合作为摆球的是________。
A. 半径为1cm的泡沫小球 B. 半径为5cm的泡沫小球 C. 半径为1cm的钢制小球
(3)实验时测得摆球从第1次到第21次经过光电计时器的时间为t,则该单摆的周期为________。已知单摆的摆长为L,则当地的重力加速度大小为________。(均用给定的物理量符号表示)
14. 新式游标卡尺的刻度线看起来很“稀疏”,使读数显得清晰明了,便于使用者正确读取数据。通常游标卡尺有10分度、20分度和50分度三种规格;新式游标卡尺也有相应的三种,但游标尺刻度却是等分成10份,等分成20份,等分成50份。下图就是一个“等分成20份”的新式游标卡尺。
(1)它的测量精度是______;
(2)用它测量某物体的厚度,示数如图所示,正确的读数是______。
15. 在“测量金属丝的电阻率”的实验中:
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径如图所示,则该金属丝的直径为______;
(2)若测得金属丝的直径为d,金属丝的长度为l,电压表的读数为U,电流表的读数为I,则该金属的电阻率为:______;
(3)若金属丝的电阻约几欧姆,要求在实验过程中,电压表的读数能从零开始连续增大,在方框中画实验电路图。______
四、解答题
16. 图示的直角三角形ABC是玻璃砖的横截面,,,BC边长等于L,一束平行于AB边的光束从AC边上的某点射入玻璃砖,进入玻璃砖后,在BC边上的E点被反射,E点是BC的中点,EF是从该处反射的光线,且EF恰与AC边平行.求:
(1)玻璃砖的折射率;
(2)该光束从E点反射后,直到第一次有光线从玻璃砖射出所需的时间(真空中的光速用符号“c”表示).
17. 空气悬挂是一种先进的汽车悬挂系统,能够根据路况和距离传感器的信号自动调整车身高度,提升汽车的行驶稳定性。空气悬挂安装在汽车的前轴和后轴上,其构造可简化为如图所示的汽缸活塞模型,汽缸上部与汽车底盘相连。活塞通过连杆与车轮轴连接。现有一搭载4组空气悬挂的汽车,空气悬挂以上的车身质量为m,空载时活塞与汽缸底之间的距离均为h。该汽车装载货物后,活塞与汽缸底间的距离均变为h,已知活塞的横截面积为S,不计缸体的重力以及活塞与缸体之间的摩擦力,气体的温度始终不变,重力加速度为g,外界大气压强恒为p0。求:
(1)装载的货物质量M;
(2)装载货物后,气泵自动给汽缸充入适量外界空气,使活塞和汽缸底之间的距离回到h,充入空气的体积V。
18. 如图所示,单匝线圈处于均匀减小的磁场中,磁通量变化率为k,线圈电阻为R,线圈通过开关、导线与两根足够长的平行光滑水平金属轨道相连,轨道宽为L,图中虚线右侧存在垂直轨道向下的匀强磁场,磁感应强度为B,轨道上静止放置有两根相同的金属棒MN和PQ,它们的质量均为m、电阻均为R,其中MN在磁场外,PQ在磁场内且距离磁场虚线边界,两部分磁场不会相互影响。不计连接线圈的导线和水平轨道的电阻,求:
(1)开关闭合瞬间,PQ棒的加速度;
(2)断开开关,给MN一个向右的初速度,求最终稳定时:
①导体棒上产生的热量;
②两金属棒的间距d。
19. 如图所示,小金属块A和放在置于水平地面的平板车上,A、之间锁定一根被压缩的劲度系数足够大的轻弹簧,弹簧与金属块不连接,弹簧的弹性势能,初始时A、、均静止,现解除锁定,两金属块被推开后均没有滑落平板车。已知A、的质量分别为和,平板车的质量为,两金属块与平板车间的动摩擦因数均为,不计地面与平板车间的摩擦,重力加速度。
(1)解除锁定后,求两金属块相对平板车滑动过程中平板车的加速度大小;
(2)求金属块的起始位置离平板车右端的最小距离;
(3)当与相对静止时,给平板车施加一个水平向左的恒力,使A、不滑离平板车,求滑块初始时刻离平板车左端的最小距离。
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