精品解析:陕西省西安中学2025-2026学年高三上学期质量检测物理试卷(三)
2026-07-15
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2份
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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 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 陕西省 |
| 地区(市) | 西安市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.13 MB |
| 发布时间 | 2026-07-15 |
| 更新时间 | 2026-07-15 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58830875.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
西安中学2026届高三质量检测考试(三)
物理试题
(时间:75分钟 满分:100分 )
一、选择题(共10小题,1-7题为单选,每题4分,8-10题为多选,每题6分,共46分)
1. 如图所示为洛伦兹力演示仪的示意图。电子枪发出的电子经电场加速后形成电子束,玻璃泡内充有稀薄的气体,在电子束通过时能够显示电子的径迹,励磁线圈能够产生垂直纸面向里的匀强磁场。下列说法正确的是( )
A. 仅升高电子枪加速电场的电压,运动径迹的半径变大
B. 仅增大励磁线圈中的电流,运动径迹的半径变大
C. 仅增大励磁线圈中的电流,电子做圆周运动的周期将变大
D. 仅使励磁线圈中电流为零,电子枪中飞出的电子将做匀加速直线运动
【答案】A
【解析】
【详解】设加速电场的电压为,电子在加速电场中加速,由动能定理有
电子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力充当向心力,有
联立,解得电子运动径迹的半径
电子做圆周运动的周期
A.仅升高电子枪加速电场的电压,则运动径迹的半径将变大,故A正确;
B.仅增大励磁线圈中的电流,则增大,运动径迹的半径将变小,故B错误;
C.仅增大励磁线圈中的电流,则增大,电子做圆周运动的周期将变小,故C错误;
D.仅使励磁线圈中电流为零,则为零,电子枪中飞出的电子将不受洛伦兹力作用,做匀速直线运动,故D错误。
故选A。
2. 太空碎片会对航天器带来危害。设空间站在地球附近沿逆时针方向做匀速圆周运动,如图中实线所示。为了避开碎片,空间站在P点向图中箭头所指径向方向极短时间喷射气体,使空间站获得一定的反冲速度,从而实现变轨。变轨后的轨道如图中虚线所示,其半长轴大于原轨道半径。则( )
A. 空间站变轨前、后在P点的加速度相同
B. 空间站变轨后的运动周期比变轨前的小
C. 空间站变轨后在P点的速度比变轨前的小
D. 空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的大
【答案】A
【解析】
【详解】A.在P点变轨前后空间站所受到的万有引力不变,根据牛顿第二定律可知空间站变轨前、后在P点的加速度相同,故A正确;
B.因为变轨后其半长轴大于原轨道半径,根据开普勒第三定律可知空间站变轨后的运动周期比变轨前的大,故B错误;
C.变轨后在P点因反冲运动相当于瞬间获得竖直向下的速度,原水平向左的圆周运动速度不变,因此合速度变大,故C错误;
D.由于空间站变轨后在P点的速度比变轨前大,而比在近地点的速度小,则空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的小,故D错误。
故选A。
3. 如图甲所示为某电场中的一条电场线,在电场线上建立坐标轴,区间各点的电势分布如图乙所示.下列说法正确的是( )
A. 处的电场强度为零
B. 电场强度方向先沿轴正方向后沿轴负方向
C. 负电荷在的电势能小于在处的电势能
D. 正电荷仅受电场力从运动到过程,其加速度逐渐减小
【答案】C
【解析】
【详解】AD.图像的斜率表示电场强度,由图乙可知,区间图像的斜率先变大后变小,所以电场强度先变大后变小,处的电场强度最大,根据牛顿第二定律可知正电荷的加速度先变大后变小,故AD错误;
B.区间电势逐渐降低,故电场强度的方向一直沿轴正方向,故B错误;
C.对负电荷来说,电势越低,电势能越大,所以负电荷在的电势能小于在处的电势能,故C正确。
故选C。
4. 如图所示,三根长为L的直导线垂直纸面放置,它们所在位置的连线构成等边三角形,A、B连线处于竖直方向,电流方向向里,电流大小均为I,其中A、B电流在C处产生的磁感应强度的大小均为,C位于水平面上且处于静止状态,则C受到的静摩擦力是( )
A. ,水平向左 B. ,水平向右
C. ,水平向左 D. ,水平向右
【答案】D
【解析】
【详解】如图所示
电流A、B在C处产生的磁感应强度的大小分别均为B0,根据平行四边形定则,结合几何关系,可知电流在处合磁感应强度方向竖直向下,大小为
由左手定则可知,安培力方向水平向左,大小为
由于导线C位于水平面处于静止状态,所以导线C受到的静摩擦力大小为,方向水平向右。
故选D。
5. 如图甲所示为简谐波时刻的波形图,是此波上的一个质点,平衡位置处于处,图乙为质点的振动图像,则( )
A. 该列波的传播方向沿轴正向传播
B. 该列波的传播速度为
C. 质点在内通过的路程为
D. 质点在内沿轴运动了
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图乙可知,平衡位置处于处的质点M在时,沿着轴正方向振动,则由“同侧法”可知,该列波的传播方向沿轴负向传播,故A错误;
B.根据图甲可知该波的波长,根据图乙可知,该波的周期,则根据波速与波长之间的关系
代入数据可得,该列波的传播速度为,故B错误;
C.根据分析可得,而质点在平衡位置上下振动,其路程为,故C正确;
D.质点只在平衡位置附近上下振动,并不会随波迁移,故D错误。
故选C。
6. 如图所示,平行金属板中有一个带电油滴悬浮在两板间的点,不考虑电流表和电压表对电路的影响,设地面的电势为零,当滑动变阻器的滑片向端移动时,下列说法正确的是( )
A. 电压表和电流表示数都变大
B. 油滴带正电,将向上运动
C. 电源的效率降低
D. 若电压表、电流表的示数变化量分别为和,则
【答案】C
【解析】
【详解】AB.油滴原来静止在电容器内,受向上的电场力与向下的重力且二力平衡,由题图可知,电容器内部电场方向向下,所以油滴带负电,当滑片向b端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,则电路中总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知,电路中的总电流增大,即电流表示数变大,路端电压减小,所以R1两端的电压增大,则电容器两端电压减小,即电压表示数变小,电容器内场强减小,油滴所受电场力小于重力,将向下运动,故AB错误;
C.电源的效率为
当滑片向b端移动时,其阻值减小,外电阻R减小,电源的效率降低,故C正确;
D.根据闭合电路欧姆定律可知
可得
若电压表、电流表的示数变化量分别为和,则有
故D错误。
故选C。
7. 两个比荷相等的带电粒子a、b,以不同的速率va、vb对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域,其运动轨迹如图所示不计粒子的重力,则下列说法正确的是( )
A. a粒子带正电,b粒子带负电
B. 粒子射入磁场中的速率va:vb = 1:2
C. 粒子在磁场中的运动时间ta:tb = 2:1
D. 若将磁感应强度变为原来的倍,其它条件不变,b粒子在磁场中运动的时间将变为原来的
【答案】C
【解析】
【详解】A.粒子向右运动,根据左手定则,b向上偏转,应当带正电,a向下偏转,应当带负电,故A错误;
B.画出a、b粒子的运动轨迹,如下图所示
设粒子的半径分别为ra、rb,则根据洛伦兹力提供向心力有
解得
设大圆半径为R,做如图蓝色辅助线,根据几何关系有
整理得
故B错误;
C.设粒子的半径分别为,则根据洛伦兹力提供向心力有
解得
画出a、b粒子的运动轨迹,如下图所示
由上图可知
则
整理有
故C正确;
D.将磁感应强度变为原来的倍,其它条件不变,设此时b粒子的运动半径为r、周期为T′、运动时间为t,则根据洛伦兹力提供向心力有
解得
可计算出
根据选项B有
则b运动的圆心角为90°,运动周期为
则b运动时间为
则可计算出
故D错误。
故选C。
8. 实验是物理学研究的重要方法之一,在以下关于物理实验的说法中正确的是( )
A. 甲同学在使用多用电表欧姆挡“×10”倍率测量某待测电阻阻值时,发现指针偏角过小,为了使测量结果比较准确,应换用“×1”倍率
B. 乙同学用“伏安法”测量待测电阻时选择了图乙所示电路,在电表内阻无法忽略且未知阻值的情况下,待测电阻的测量值高于真实值
C. 丙同学设计了如图丙所示的电路测未知电阻。将电阻与另外两个已知阻值的定值电阻、和电阻箱相连接,M、N两点接小量程电流表G。闭合开关S,调节电阻箱的阻值为时,G的示数为0,则此时
D. 丁同学在使用螺旋测微器测量某元件宽度时,示数如图丁所示,可以将其读为9.262mm
【答案】BC
【解析】
【详解】A.甲同学在使用多用电表欧姆挡“×10”倍率测量某待测电阻阻值时,发现指针偏角过小,说明所选倍率过小,为了使测量结果比较准确,应换用更大倍率,即“×100”倍率,故A错误;
B.乙同学用“伏安法”测量待测电阻时选择了图乙所示电路,在电表内阻无法忽略且未知阻值的情况下,待测电阻的测量值
故B正确;
C.在丙图中,当G的示数为0时,说明M、N两点电势相等,根据串并联电路特点和欧姆定律,
故
故C正确;
D.丁同学在使用螺旋测微器测量某元件宽度时,示数如图丁所示,可以将其读为
故D错误。
故选BC。
9. 如图所示为两点电荷a、b所形成电场的电场线分布图,有一带电粒子仅在电场力的作用下沿虚线运动,先后经过虚线上A、B、C三点,则下列说法正确的是( )
A. 带电粒子的加速度大小
B. 带电粒子的电势能先减小后增大
C. a、b两点电荷的电荷量大小
D. 三点的电势大小满足
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】A.通过电场线的疏密程度可以得出,C点场强最大,A点场强最小,则,A错误;
B.由带电粒子的运动轨迹可以判断A、B、C各点的速度方向,再结合电场线可以判断各点的加速度方向,通过加速度和速度的夹角关系可以判断,从A到B再到C的过程中,带电粒子的动能先增大后减小,又由能量守恒可知,带电粒子的电势能先减小后增大,B正确;
C.由电场线的疏密程度可判断,a的电荷量比b的电荷量小,C正确;
D.由于点电荷a、b的正负电性无法判断,故电势的高低无法判断,D错误。
故选BC。
10. 如图所示,一个光滑导轨长臂水平固定、短臂竖直,系有细线的圆环A套在长臂上,细线另一端与小球B相连。已知A的质量mA=m,B的质量mB=2m,细线长度为L。初始时圆环A距短臂,细线水平且伸直,将圆环与小球同时由静止释放。已知圆环A与短臂碰撞后瞬间与短臂粘连,B球垂直于绳方向的速度不变,沿绳方向的速度减为0,不计空气阻力,重力加速度为g,,则( )
A. 小球B的水平位移为0.4L时圆环A与短臂接触
B. 圆环A与短臂接触时,细绳与竖直方向的夹角为53°
C. 圆环A与短臂碰撞后瞬间,小球B的速度大小为
D. 小球运动到最低点时,细线的拉力大小为6mg
【答案】BC
【解析】
【详解】A.小球下摆过程中,根据系统水平方向动量守恒有
解得,故A错误;
B.圆环A与短臂接触时,设细线与竖直方向的夹角为,根据
解得,故B正确;
C.设圆环与短臂碰撞前瞬间,圆环的速度大小为,小球的水平速度大小为,竖直速度大小为,根据水平方向动量守恒有
以圆环为参考系,小球做圆周运动,有
根据系统机械能守恒有
解得,
圆环A与短臂碰撞后瞬间,如图所示
小球B的速度大小为,故C正确;
D.若小球B下落过程系统机械能守恒,则有
在最低点有
解得
因小球下落过程系统机械能有损失,故小球运动到最低点时,细线的拉力小于,故D错误。
故选BC。
二、实验题(每空2分,共16分)
11. 某小组基于动量守恒定律测量玩具枪子弹离开枪口的速度大小,实验装置如图(a)所示。所用器材有:玩具枪、玩具子弹、装有挡光片的小车、轨道、光电门、光电计时器、十分度游标卡尺、电子秤等。实验步骤如下:
(1)用电子秤分别测量小车的质量M和子弹的质量m;
(2)用游标卡尺测量挡光片宽度d,示数如图(b)所示,宽度d=_______ cm;
(3)平衡小车沿轨道滑行过程中的阻力。在轨道上安装光电门A和B,让装有挡光片的小车以一定初速度由右向左运动,若测得挡光片经过A、B的挡光时间分别为13.56ms、17.90ms,则应适当调高轨道的_______(填“左”或“右”)端。经过多次调整,直至挡光时间相等;
(4)让小车处于A的右侧,枪口靠近小车,发射子弹,使子弹沿轨道方向射出并粘在小车上,小车向左运动经过光电门A,测得挡光片经过A的挡光时间;
(5)根据上述测量数据,利用公式v=________(用d、m、M、表示)即可得到子弹离开枪口的速度大小v;
【答案】 ①. 0.99 ②. 右 ③.
【解析】
【详解】[1]游标卡尺的分度值为0.1mm,主尺的读数为0.9cm,游标尺上第9小格与主尺对齐,则游标尺的读数为
挡光片的宽度为
[2]小车经过光电门的速度为
测得挡光片经过A、B的挡光时间分别为13.56ms、17.90ms,可知小车经过光电门A的速度大于经过光电门B的速度,故应适当调高轨道的右端;
[3]小车经过光电门的速度为
子弹粘上小车的过程,根据动量守恒定律有
解得
12. 小明同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验时,为防止电流过大而损坏器材,电路中加了一个保护电阻R0,根据如图所示电路图进行实验时,
(1)电流表量程应选择___________(填“0.6A”或“3A”),保护电阻应选用_______(填“A”或“B”);
A.定值电阻(阻值10.0Ω,额定功率10W)
B.定值电阻(阻值2.0Ω,额定功率5W)
(2)在一次测量中电压表的指针位置如图2所示,则此时电压为________V;
(3)根据实验测得的5组数据画出的U-I图线如图3所示,则干电池的电动势E=______V,内阻r=_____Ω(小数点后保留两位)。
【答案】 ①. 0.6A ②. B ③. 1.20 ④. 1.45 ⑤. 0.50
【解析】
【详解】(1)[1][2]一节干电池的电动势为1.5V,若定值电阻选择10.0Ω的,则电路中电流一定不超过0.15A,此时所给两个电流表指针的偏转幅度均不能达到量程的三分之一以上,读数误差较大,所以定值电阻应选择2.0Ω的,此时电路中电流一定不超过0.75A,再通过调节滑动变阻器,可使电路中电流控制在0.6A以下,所以电流表选择0.6A量程。
(2)[3]易知实验中所选电压表量程为3V,此时表盘分度值为0.1V,需要估读到0.01V,则读数为
(3)[4][5]根据闭合电路欧姆定律可知
所以图像的纵截距表示电动势,斜率的绝对值表示r+R0,则
三、解答题(共38分)
13. 如图,直角坐标系中,第Ⅰ象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。第Ⅱ、Ⅲ象限中有两平行板电容器、,其中垂直轴放置,极板与轴相交处存在小孔、;垂直轴放置,上、下极板右端分别紧贴轴上的、点。一带电粒子从静止释放,经电场直线加速后从射出,紧贴下极板进入,而后从进入第Ⅰ象限;经磁场偏转后恰好垂直轴离开,运动轨迹如图中虚线所示。已知粒子质量为、带电量为,、间距离为,、的板间电压大小均为,板间电场视为匀强电场,不计重力,忽略边缘效应。求:
(1)粒子经过时的速度大小;
(2)磁场的磁感应强度大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
粒子从M到N的运动过程中,根据动能定理有
解得
【小问2详解】
粒子在中,根据牛顿运动定律有
根据匀变速直线运动规律有、
又
解得
粒子在P处时的速度大小为
在磁场中运动时根据牛顿第二定律有
由几何关系可知
解得
14. 如图所示,是长为的水平粗糙轨道,点与一半径为的光滑圆轨道相切。整个空间有一水平向右的匀强电场。一带电量为、质量为的小物体从点由静止释放,经过点时对圆轨道的压力为其重力的2倍。物体与水平轨道的动摩擦因数,物体在上重力势能为零,重力加速度为。求:
(1)物体在点的速度大小和电场强度大小;
(2)物体在圆轨道上运动时机械能的最大值;
(3)物体在圆轨道上的最大速度的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知,物体在B点有
解得
从A到B过程
解得
【小问2详解】
电场力
方向水平向右,当物体运动到圆轨道最右端,电场力做功最多,机械能最大,从A到该点电场力做功
摩擦力做功
根据
物体在圆轨道上运动时机械能的最大值为
【小问3详解】
等效重力
且
即方向与竖直方向夹角37°,斜向右下方。从B点到动能最大点
解得
15. 如图,质量m1= 1kg的木板静止在光滑水平地面上,右侧的竖直墙面固定一劲度系数k = 20N/m的轻弹簧,弹簧处于自然状态。质量m2= 4kg的小物块以水平向右的速度滑上木板左端,两者共速时木板恰好与弹簧接触。木板足够长,物块与木板间的动摩擦因数μ = 0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。弹簧始终处在弹性限度内,弹簧的弹性势能Ep与形变量x的关系为。取重力加速度g = 10m/s2,结果可用根式表示。
(1)求木板刚接触弹簧时速度的大小及木板运动前右端距弹簧左端的距离x1;
(2)求木板与弹簧接触以后,物块与木板之间即将相对滑动时弹簧的压缩量x2及此时木板速度v2的大小;
(3)已知木板向右运动的速度从v2减小到0所用时间为t0。求木板从速度为v2时到之后与物块加速度首次相同时的过程中,系统因摩擦转化的内能U(用t0表示)。
【答案】(1)1m/s;0.125m;(2)0.25m;;(3)
【解析】
【详解】(1)由于地面光滑,则m1、m2组成的系统动量守恒,则有
m2v0= (m1+m2)v1
代入数据有
v1= 1m/s
对m1受力分析有
则木板运动前右端距弹簧左端的距离有
v12= 2a1x1
代入数据解得
x1= 0.125m
(2)木板与弹簧接触以后,对m1、m2组成的系统有
kx = (m1+m2)a共
对m2有
a2= μg = 1m/s2
当a共 = a2时物块与木板之间即将相对滑动,解得此时的弹簧压缩量
x2= 0.25m
对m1、m2组成的系统列动能定理有
代入数据有
(3)木板从速度为v2时到之后与物块加速度首次相同时的过程中,由于木板即m1的加速度大于木块m2的加速度,则当木板与木块的加速度相同时即弹簧形变量为x2时,则说明此时m1的速度大小为v2,共用时2t0,且m2一直受滑动摩擦力作用,则对m2有
-μm2g∙2t0= m2v3-m2v2
解得
则对于m1、m2组成的系统有
U = Wf
联立有
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西安中学2026届高三质量检测考试(三)
物理试题
(时间:75分钟 满分:100分 )
一、选择题(共10小题,1-7题为单选,每题4分,8-10题为多选,每题6分,共46分)
1. 如图所示为洛伦兹力演示仪的示意图。电子枪发出的电子经电场加速后形成电子束,玻璃泡内充有稀薄的气体,在电子束通过时能够显示电子的径迹,励磁线圈能够产生垂直纸面向里的匀强磁场。下列说法正确的是( )
A. 仅升高电子枪加速电场的电压,运动径迹的半径变大
B. 仅增大励磁线圈中的电流,运动径迹的半径变大
C. 仅增大励磁线圈中的电流,电子做圆周运动的周期将变大
D. 仅使励磁线圈中电流为零,电子枪中飞出的电子将做匀加速直线运动
2. 太空碎片会对航天器带来危害。设空间站在地球附近沿逆时针方向做匀速圆周运动,如图中实线所示。为了避开碎片,空间站在P点向图中箭头所指径向方向极短时间喷射气体,使空间站获得一定的反冲速度,从而实现变轨。变轨后的轨道如图中虚线所示,其半长轴大于原轨道半径。则( )
A. 空间站变轨前、后在P点的加速度相同
B. 空间站变轨后的运动周期比变轨前的小
C. 空间站变轨后在P点的速度比变轨前的小
D. 空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的大
3. 如图甲所示为某电场中的一条电场线,在电场线上建立坐标轴,区间各点的电势分布如图乙所示.下列说法正确的是( )
A. 处的电场强度为零
B. 电场强度方向先沿轴正方向后沿轴负方向
C. 负电荷在的电势能小于在处的电势能
D. 正电荷仅受电场力从运动到过程,其加速度逐渐减小
4. 如图所示,三根长为L的直导线垂直纸面放置,它们所在位置的连线构成等边三角形,A、B连线处于竖直方向,电流方向向里,电流大小均为I,其中A、B电流在C处产生的磁感应强度的大小均为,C位于水平面上且处于静止状态,则C受到的静摩擦力是( )
A. ,水平向左 B. ,水平向右
C. ,水平向左 D. ,水平向右
5. 如图甲所示为简谐波时刻的波形图,是此波上的一个质点,平衡位置处于处,图乙为质点的振动图像,则( )
A. 该列波的传播方向沿轴正向传播
B. 该列波的传播速度为
C. 质点在内通过的路程为
D. 质点在内沿轴运动了
6. 如图所示,平行金属板中有一个带电油滴悬浮在两板间的点,不考虑电流表和电压表对电路的影响,设地面的电势为零,当滑动变阻器的滑片向端移动时,下列说法正确的是( )
A. 电压表和电流表示数都变大
B. 油滴带正电,将向上运动
C. 电源的效率降低
D. 若电压表、电流表的示数变化量分别为和,则
7. 两个比荷相等的带电粒子a、b,以不同的速率va、vb对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域,其运动轨迹如图所示不计粒子的重力,则下列说法正确的是( )
A. a粒子带正电,b粒子带负电
B. 粒子射入磁场中的速率va:vb = 1:2
C. 粒子在磁场中的运动时间ta:tb = 2:1
D. 若将磁感应强度变为原来的倍,其它条件不变,b粒子在磁场中运动的时间将变为原来的
8. 实验是物理学研究的重要方法之一,在以下关于物理实验的说法中正确的是( )
A. 甲同学在使用多用电表欧姆挡“×10”倍率测量某待测电阻阻值时,发现指针偏角过小,为了使测量结果比较准确,应换用“×1”倍率
B. 乙同学用“伏安法”测量待测电阻时选择了图乙所示电路,在电表内阻无法忽略且未知阻值的情况下,待测电阻的测量值高于真实值
C. 丙同学设计了如图丙所示的电路测未知电阻。将电阻与另外两个已知阻值的定值电阻、和电阻箱相连接,M、N两点接小量程电流表G。闭合开关S,调节电阻箱的阻值为时,G的示数为0,则此时
D. 丁同学在使用螺旋测微器测量某元件宽度时,示数如图丁所示,可以将其读为9.262mm
9. 如图所示为两点电荷a、b所形成电场的电场线分布图,有一带电粒子仅在电场力的作用下沿虚线运动,先后经过虚线上A、B、C三点,则下列说法正确的是( )
A. 带电粒子的加速度大小
B. 带电粒子的电势能先减小后增大
C. a、b两点电荷的电荷量大小
D. 三点的电势大小满足
10. 如图所示,一个光滑导轨长臂水平固定、短臂竖直,系有细线的圆环A套在长臂上,细线另一端与小球B相连。已知A的质量mA=m,B的质量mB=2m,细线长度为L。初始时圆环A距短臂,细线水平且伸直,将圆环与小球同时由静止释放。已知圆环A与短臂碰撞后瞬间与短臂粘连,B球垂直于绳方向的速度不变,沿绳方向的速度减为0,不计空气阻力,重力加速度为g,,则( )
A. 小球B的水平位移为0.4L时圆环A与短臂接触
B. 圆环A与短臂接触时,细绳与竖直方向的夹角为53°
C. 圆环A与短臂碰撞后瞬间,小球B的速度大小为
D. 小球运动到最低点时,细线的拉力大小为6mg
二、实验题(每空2分,共16分)
11. 某小组基于动量守恒定律测量玩具枪子弹离开枪口的速度大小,实验装置如图(a)所示。所用器材有:玩具枪、玩具子弹、装有挡光片的小车、轨道、光电门、光电计时器、十分度游标卡尺、电子秤等。实验步骤如下:
(1)用电子秤分别测量小车的质量M和子弹的质量m;
(2)用游标卡尺测量挡光片宽度d,示数如图(b)所示,宽度d=_______ cm;
(3)平衡小车沿轨道滑行过程中的阻力。在轨道上安装光电门A和B,让装有挡光片的小车以一定初速度由右向左运动,若测得挡光片经过A、B的挡光时间分别为13.56ms、17.90ms,则应适当调高轨道的_______(填“左”或“右”)端。经过多次调整,直至挡光时间相等;
(4)让小车处于A的右侧,枪口靠近小车,发射子弹,使子弹沿轨道方向射出并粘在小车上,小车向左运动经过光电门A,测得挡光片经过A的挡光时间;
(5)根据上述测量数据,利用公式v=________(用d、m、M、表示)即可得到子弹离开枪口的速度大小v;
12. 小明同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验时,为防止电流过大而损坏器材,电路中加了一个保护电阻R0,根据如图所示电路图进行实验时,
(1)电流表量程应选择___________(填“0.6A”或“3A”),保护电阻应选用_______(填“A”或“B”);
A.定值电阻(阻值10.0Ω,额定功率10W)
B.定值电阻(阻值2.0Ω,额定功率5W)
(2)在一次测量中电压表的指针位置如图2所示,则此时电压为________V;
(3)根据实验测得的5组数据画出的U-I图线如图3所示,则干电池的电动势E=______V,内阻r=_____Ω(小数点后保留两位)。
三、解答题(共38分)
13. 如图,直角坐标系中,第Ⅰ象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。第Ⅱ、Ⅲ象限中有两平行板电容器、,其中垂直轴放置,极板与轴相交处存在小孔、;垂直轴放置,上、下极板右端分别紧贴轴上的、点。一带电粒子从静止释放,经电场直线加速后从射出,紧贴下极板进入,而后从进入第Ⅰ象限;经磁场偏转后恰好垂直轴离开,运动轨迹如图中虚线所示。已知粒子质量为、带电量为,、间距离为,、的板间电压大小均为,板间电场视为匀强电场,不计重力,忽略边缘效应。求:
(1)粒子经过时的速度大小;
(2)磁场的磁感应强度大小。
14. 如图所示,是长为的水平粗糙轨道,点与一半径为的光滑圆轨道相切。整个空间有一水平向右的匀强电场。一带电量为、质量为的小物体从点由静止释放,经过点时对圆轨道的压力为其重力的2倍。物体与水平轨道的动摩擦因数,物体在上重力势能为零,重力加速度为。求:
(1)物体在点的速度大小和电场强度大小;
(2)物体在圆轨道上运动时机械能的最大值;
(3)物体在圆轨道上的最大速度的大小。
15. 如图,质量m1= 1kg的木板静止在光滑水平地面上,右侧的竖直墙面固定一劲度系数k = 20N/m的轻弹簧,弹簧处于自然状态。质量m2= 4kg的小物块以水平向右的速度滑上木板左端,两者共速时木板恰好与弹簧接触。木板足够长,物块与木板间的动摩擦因数μ = 0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。弹簧始终处在弹性限度内,弹簧的弹性势能Ep与形变量x的关系为。取重力加速度g = 10m/s2,结果可用根式表示。
(1)求木板刚接触弹簧时速度的大小及木板运动前右端距弹簧左端的距离x1;
(2)求木板与弹簧接触以后,物块与木板之间即将相对滑动时弹簧的压缩量x2及此时木板速度v2的大小;
(3)已知木板向右运动的速度从v2减小到0所用时间为t0。求木板从速度为v2时到之后与物块加速度首次相同时的过程中,系统因摩擦转化的内能U(用t0表示)。
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