内容正文:
2026届安徽合肥皖智高级中学高三下学期提分训练五
物 理 试 题
一、单选题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确。
1. 2026年,“中国聚变工程实验堆(CFETR)”取得重大突破,首次实现稳态运行。在某核反应中,反应方程为,已知的比结合能为,的比结合能为 ,He的比结合能为,光在真空中的传播速度为c,下列说法正确的是( )
A. 核反应方程中X为
B. 核反应中的质量亏损可表示为
C. 核聚变需要极高的温度,是为了克服原子核间的万有引力
D. 半衰期为12.46年,现有10个氚原子核,经过12.46年后剩下5个氚原子核
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据质量数与电荷数守恒可知X为,故A错误;
B.对该核反应,由能量守恒可得
解得,故B正确;
C.原子核带正电,核聚变需要高温是为了让原子核获得足够动能克服原子核间的库仑斥力,万有引力作用极弱,故C错误;
D.半衰期是大量原子核衰变的统计规律,对少数原子核的衰变不适用,故D错误。
故选B。
2. 图甲为太阳光穿过转动的六边形冰晶形成“幻日”的示意图,图乙为太阳光穿过六边形冰晶的过程,、是其中两种单色光的光路。下列说法正确的是( )
A. 从冰晶射入空气中发生全反射时,光比光的临界角小
B. 用同一装置做双缝干涉实验,光比光的干涉条纹窄
C. 若光和光分别通过同一单缝,光的衍射现象更明显
D. 照射在同一金属板上发生光电效应时,光比光产生的光电子的最大初动能大
【答案】C
【解析】
【详解】由图乙的光路图可知,太阳光射入六边形冰晶时发生了色散现象。光线偏折的程度大于光线偏折的程度,说明冰晶对光的折射率更大,对光的折射率更小,即
折射率越大,光的频率越高、波长越短,因此两种光的频率关系为,波长关系为
A.根据全反射临界角公式可知,由于,则光的全反射临界角大于光的全反射临界角(即),故A错误;
B.根据双缝干涉条纹间距公式可知,在相同装置下,由于光的波长较长(),所以光的干涉条纹比光的干涉条纹宽,故B错误;
C.发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸与波长差不多,或者比波长小。波长越长的光,衍射现象越明显。由于,光的衍射现象更明显,故C正确;
D.根据爱因斯坦光电效应方程可知,照射同一金属板(逸出功相同),由于光的频率较低(),因此光产生的光电子的最大初动能较小,故D错误。
故选C。
3. 如图甲所示是用手机和轻弹簧制作的一个振动装置示意图。手机内置加速度传感器记录了手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线,如图乙中实线1所示(以竖直向上为正方向)。下列说法正确的是( )
A. t=0.2s时,弹簧弹力为0
B. t=0.4s时,手机正在向下运动
C. 从t=0.4s至t=0.6s过程中,手机的动能不断减小
D. 更换劲度系数更小的弹簧,所得曲线可能如图中的虚线2所示
【答案】C
【解析】
【详解】A.时加速度为正方向最大值(向上最大加速度),对手机受力分析:合力
得弹簧弹力,故A错误;
B.:手机从平衡位置向最低点(下方)运动,到达最低点,速度减为0;
:手机从最低点向上运动回到平衡位置,到达平衡位置,速度方向向上,因此手机向上运动,故B错误;
C.,手机从平衡位置向最高点运动,远离平衡位置,速度不断减小,因此动能不断减小,故C正确;
D.弹簧振子周期公式,劲度系数更小,周期更大;由图可知虚线2的周期比实线1更小,不符合规律,故D错误。
故选C。
4. 如图所示是地球绕太阳运动的椭圆轨道,短轴和长轴的四个位置对应的节气分别是春分、秋分、夏至和冬至。假设地球只受到太阳的引力,下列说法正确的是( )
A. 从冬至到春分,地球的运行时间小于公转周期的
B. 春分和秋分时,地球运动的加速度相同
C. 火星与太阳连线单位时间扫过的面积等于地球与太阳连线单位时间扫过的面积
D. 若用a代表椭圆轨道的半长轴,T代表公转周期,,则地球与火星对应的k值不同
【答案】A
【解析】
【详解】A.从冬至到夏至时间为公转周期的一半,越靠近太阳速度越快,可知从冬至到春分的时间小于春分到夏至的时间,故从冬至到春分,地球的运行时间小于公转周期的,故A正确;
B.根据
解得
春分和秋分时,地球到太阳的距离r相等,因此加速度大小相等,但加速度是矢量,两个位置的加速度方向不同(都指向太阳,但位置不同,方向也不同),所以加速度不相同
故B错误;
C.开普勒第二定律(面积定律)的适用条件是同一颗行星,即 “同一行星与太阳连线在相等时间内扫过的面积相等”。地球和火星是不同的行星,故火星与太阳连线单位时间扫过的面积不等于地球与太阳连线单位时间扫过的面积,故C错误;
D.根据开普勒第三定律有(a代表椭圆轨道的半长轴,T代表公转周期)
公式中k值与中心天体有关,地球与火星的中心天体均为太阳,即对应的k值相同,故D错误。
故选A。
5. 物理兴趣小组在封闭隔离的专用实验高台上开展平抛探究实验,自同一高度处,沿同一水平方向,先后以大小不同的初速度抛出两个完全相同的小球A、B,它们在空中运动的轨迹分别如图中曲线a、b所示。不计空气阻力,关于两小球的平抛运动,下列说法正确的是( )
A. 小球A、B的初速度大小之比为
B. 小球B的速度变化量大于小球A的速度变化量
C. 两小球落地时重力的瞬时功率相同
D. 两小球落地瞬间,A速度与水平方向的夹角是B速度与水平方向的夹角的2倍
【答案】C
【解析】
【详解】A.两小球在空中做平抛运动,下落高度相同,根据
可知两小球在空中下落时间相等,水平方向有,
可得小球A、B的初速度大小之比为,故A错误;
B.根据,由于两小球在空中下落时间相等,所以小球B的速度变化量等于小球A的速度变化量,故B错误;
C.根据
由于两小球在空中下落时间相等,两小球质量相等,所以两小球落地时重力的瞬时功率相同,故C正确;
D.两小球落地瞬间,由,
可得,故D错误。
故选C。
6. 某些智能手机和运动手环中有一种加速度传感器,可以实现计步的功能。这种传感器能够测量设备在不同方向上的加速度变化,原理如图。M和N为电容器两极板,M极板固定,N极板两端与两轻弹簧连接,当加速度变化时,N极板只能按图中标识的前后方向运动。下列对传感器描述正确的是( )
A. 由匀速突然向前加速时,电容器所带电荷量不变
B. 由匀速突然向前加速时,M、N间的电场强度减小
C. 若有电流由b到a流经电流表,则加速度方向向后
D. 保持向前做匀速运动,电阻R将以恒定功率发热
【答案】B
【解析】
【详解】AB.电容器两极板与电源始终相连,电压U保持不变,当由匀速突然向前加速时,N板因惯性相对M板向后运动,两板间距d变大,根据平行板电容器电容公式
可知间距d变大,电容C减小,再根据Q=CU
电容器所带电荷量Q减小,根据电场强度公式,两板间电场强度E减小,故A错误,B正确;
C.若有电流由b到a流经电流表,说明电容器正在放电,电荷量Q减小,对应电容C减小、板间距d变大,说明加速度向前,故C错误;
D.保持匀速运动时,N板与M板相对静止,板间距d不变,电压U也不变,因此电荷量Q不变,回路中无电流,电阻R不发热,故D错误。
故选B。
7. 磁轴键盘的结构简图如图所示,永磁铁(N极在下)固定在按键上,长、宽、高分别为l、b、h的霍尔传感器(载流子为自由电子)通有由前向后的恒定电流I(如图所示)。当按键被按下时,永磁铁与霍尔传感器的距离较近,永磁铁在霍尔传感器处的磁场较强,霍尔电压大于触发阈值,开始输入信号;松开按键时,永磁铁在霍尔传感器处的磁场较弱,霍尔电压小于触发阈值,输入信号停止。下列说法正确的是( )
A. 按下按键后,传感器左表面的电势比右表面高
B. 按下按键的速度越快,霍尔电压越大
C. 要使该磁轴键盘更加灵敏,可以减小h
D. 要使该磁轴键盘更加灵敏,可以减小b
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据左手定则可知,按下按键后,载流子(自由电子)向传感器左表面聚集,则传感器左表面的电势比右表面低,故A错误;
BCD.最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡,有
结合电流的微观定义式
其中v为自由电子定向移动速率而非按键速度,有
可见按下按键的速度快慢,对霍尔电压没有影响,减小h,使该磁轴键盘更加灵敏,l、b对霍尔电压无影响,对该磁轴键盘的灵敏度无影响,故BD错误C正确。
故选C。
8. 质量为m的小球在黏滞液体中由静止释放,液体对小球的阻力大小与速率成正比,比例系数为k。小球受到的浮力大小恒为F,且重力大于浮力。当小球下落的时间为t时,恰好达到最大速度,重力加速度大小为g。则小球从释放至达到最大速度的下落高度为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】当小球达到最大速度时,加速度为0,受力平衡:
整理得最大速度:
取向下为正方向,下落过程阻力冲量为
动量定理表达式为:
将代入上式, 整理得:
故选B 。
二、多选题:本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 如图所示为某快递公司利用机器人分拣包裹的场景,机器人将水平托盘上的包裹送至指定投递口后,缓慢翻起托盘,当托盘倾角增至时,包裹恰好开始下滑,直至离开托盘。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是( )
A. 包裹与托盘间的动摩擦因数为
B. 托盘倾角缓慢增至过程中,托盘对包裹的支持力不做功
C. 托盘倾角缓慢增至过程中,托盘对包裹的摩擦力逐渐变大
D. 托盘倾角缓慢增至过程中,托盘对包裹的作用力逐渐变小
【答案】AC
【解析】
【详解】A.当托盘倾角为时,包裹恰好开始下滑,此时最大静摩擦力等于重力沿斜面向下的分力
可得,A正确。
B.支持力方向垂直托盘向上,而包裹的位移方向随托盘转动(有沿支持力方向的分量),因此支持力与位移方向的夹角小于90°,支持力对包裹做正功。B错误。
C.托盘倾角缓慢增至过程中,包裹始终处于平衡状态,静摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力:,随着增大,增大,因此摩擦力逐渐变大,C正确。
D.托盘倾角缓慢增至过程中,托盘对包裹的作用力是支持力与摩擦力的合力。由于包裹始终平衡,这个合力与包裹的重力大小相等、方向相反,始终等于,大小不变,D错误。
故选AC。
10. 某兴趣小组利用变压器设计的漏电保护装置如图所示,将火线和零线并行绕在铁芯左侧线圈L1上,当右侧线圈L2中产生电流时,此电流经放大器放大后,能使电磁铁吸起铁质开关K,从而切断教学楼电路。若仅考虑L1在铁芯中产生的磁场,变压器可以看作理想变压器,左、右线圈匝数分别为n1、n2,下列说法正确的是( )
A. 教学楼照明电路正常工作时,左、右线圈电压之比为
B. 设计电流放大器的作用是可以提高漏电保护器的灵敏度
C. 某同学在教室用多用电表交流电流挡的两表笔分别接触墙上插座两孔金属片,造成短路,开关K将被电磁铁吸起
D. 某同学站在地上充电时一只手碰到插座火线触电,此装置会立即使开关K被电磁铁吸起
【答案】BD
【解析】
【详解】A.教学楼照明电路正常工作时,火线和零线中的电流大小相等、方向相反,它们在铁芯中产生的磁场相互抵消,穿过线圈L2的磁通量为零,线圈L2中不产生感应电动势,电压为零,故A错误;
B.发生漏电时,火线和零线中的电流差值通常很小,线圈L2中产生的感应电流很微弱,不足以直接驱动电磁铁,电流放大器可以将微弱的感应电流放大,使电磁铁能够吸起开关,从而在漏电流较小时也能切断电路,提高了漏电保护器的灵敏度,故B正确;
C.某同学造成短路时,火线和零线中的电流虽然很大,但大小依然相等、方向相反,铁芯中的磁通量依然为零,线圈L2中无感应电流,开关K不会被吸起,故C错误;
D.某同学触电时,电流经人体流入大地,导致火线电流大于零线电流,铁芯中产生变化的磁通量,线圈L2中产生感应电流,经放大后使电磁铁吸起开关K,切断电路,故D正确。
故选BD。
三、非选择题:本题共5小题,共58分。考生根据要求做作答
11. 江西某中学物理兴趣小组采用了一种“定滑轮+角度盘”的创新装置来探究力的合成规律。装置如图所示:一竖直木板上中央固定一个量角器形状的角度盘,圆心为点。在处的结点连接三根细线,一根竖直向下悬挂已知质量为的重物,另外两根细线分别跨过木板左上角和右上角的光滑定滑轮,下端挂着弹簧测力计,左侧细线与水平方向夹角为,右侧细线与水平方向夹角为,直接从角度盘上读出、现用和同时分别拉左右两边的弹簧测力计使结点静止在点,并读出左右两边的弹簧测力计读数分别为和。
(1)根据实验数据,发现两个拉力在水平方向的合力分量为零,则现在只需要通过计算竖直方向的合力分量来验证平行四边形定则。现在计算两个拉力在竖直方向的分力的合力_____(结果保留两位小数,已知,)
(2)本实验中,用定滑轮悬挂弹簧测力计来拉细线,相比于传统的直接用手拉动弹簧测力计,这种改进方法最主要的物理优势是_________。
A. 可以减小橡皮条的形变误差
B. 能保证两个分力严格垂直
C. 便于确定力的方向且使读数更稳定
D. 能够增大拉力的大小
(3)实验中计算出的合力分量与实际重力存在偏差,请结合实验装置,分析可能产生误差的一个具体原因___________(非操作失误,侧重器材或环境因素)
【答案】(1)5.00 (2)BC
(3)可能产生误差的一个具体原因:细绳与滑轮之间的摩擦力影响。
【解析】
【小问1详解】
两个拉力在竖直方向的分力的合力
【小问2详解】
本实验中,用定滑轮悬挂弹簧测力计来拉细线,相比于传统的直接用手拉动弹簧测力计,这种改进方法最主要的物理优势是能保证两分力严格垂直,便于确定力的方向且使读数更稳定。
故选BC。
【小问3详解】
略。
12. 某小组用题12-1图电路测量电阻和电池电动势,器材如下:
A.待测电阻和待测电池(约3 V,内阻未知)
B.电流表A(量程0.3 A,内阻3.5 Ω)
C.电压表V(量程3 V,内阻约3.0 kΩ)
D.滑动变阻器、
E.开关S、导线若干
(1)用多用电表粗测电阻的阻值,指针静止时如题12-2图所示,阻值为______。
(2)利用电路测量电阻阻值,实验步骤如下:
①将,滑片均移至最左端,闭合开关S;
②保持阻值不变,的滑片逐渐右移,记录数据如下表:
1.00
1.40
1.81
2.20
2.39
2.80
0.10
0.14
0.18
0.22
0.24
0.28
③根据描出的点迹,在题12-3图坐标纸中绘出相应的图线_______。
④由题12-3图可知,电阻的阻值为______(结果保留两位有效数字)。
(3)将的滑片移至最右端,保持不变,的滑片逐渐右移,读出多组数据,作出图线如题12-4图所示,测得图线在轴上的截距为,斜率的绝对值为,测得电池的电动势为______。(用、、表示)
(4)实验发现所测电动势的测量值小于真实值,某同学认为是由于电流表内阻影响。你是否同意该同学的观点?简单说明理由______。
【答案】(1)7##7.0
(2) ①. ②. 6.5
(3)
(4)不同意。由于电压表的分流影响,导致数据处理时的干路电流小于实际通过电池的电流,若将电压表与电池等效为一个新电源,则电动势的测量值为等效电源的电动势,则有。
【解析】
【小问1详解】
由图12-2可知,欧姆挡为挡,因此待测电阻阻值
【小问2详解】
[1]作图如下
[2]根据可知,图斜率表示,由上图可知电阻阻值为
解得
【小问3详解】
[1]根据上述实验操作有
整理得
则有
解得
【小问4详解】
略。
13. 如图所示,导热良好的固定直立圆筒内用面积S=100 cm2,质量m= 1kg的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞能无摩擦滑动。圆筒与温度300 K的热源接触,平衡时圆筒内气体处于状态A,其体积VA=600 cm3,缓慢推动活塞使气体达到状态B,此时体积VB=500 cm3。固定活塞,升高热源温度,气体达到状态C,此时压强p=1.5×105 Pa。已知从状态A到状态C,气体从外界吸收热量Q=16 J;从状态B到状态C,气体内能增加△U=27 J;大气压p0=1.01×105 Pa。求:
(1)气体在状态B的压强pB;
(2)气体从状态A到状态B过程中外界对系统做的功WAB。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
状态A时的压强
体积;B态,状态A到状态B为等温变化过程,根据
解得
【小问2详解】
从状态A到状态C,气体吸热,
根据
解得
从状态B到状态C,外界对系统不做功,故从状态A到状态B外界对系统做的功
14. 如图所示,在平面直角坐标系中,虚线与x轴正方向的夹角为,与y轴之间存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,第二象限存在沿y轴正方向的匀强电场。一带负电的粒子从x轴负半轴的P点以初速度进入电场,与x轴正方向的夹角为,经电场偏转后从点垂直y轴进入磁场,粒子恰好不从边界射出磁场,不计粒子重力,求:
(1)x轴上的P点坐标;
(2)该粒子的比荷;
(3)粒子从P点出发到再次回到x轴时的总时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据逆向思维,粒子从P点到M点的逆运动为从M点到P点的类平抛运动,则有,
竖直方向有
水平方向有
解得,
故P点坐标为
【小问2详解】
粒子恰好不从边界射出磁场,粒子在磁场中的运动轨迹如图所示,根据几何关系有
可得
根据洛伦兹力提供向心力有
解得粒子的比荷为
【小问3详解】
在磁场中运动的周期为
可得在磁场中运动的时间为
再次返回电场做类平抛运动过程中,由几何关系知,而
由知
可得粒子从P点出发到再次回到x轴时的总时间
15. 电磁制动是通过电磁规律实现制动的技术,具有响应速度快,方便控制,不易磨损等优点,广泛用于现代各种机械设备中。某同学对矩形线圈进入磁场的制动特点进行研究。如图甲所示xoy是位于光滑水平桌面上的直角坐标系,在的一侧,存在匀强磁场,磁场方向垂直xoy平面向里,磁感应强度的大小为。在水平面区域紧靠y轴有一静止的质量为m0的矩形线框,边长分别为和,每个边电阻为0,每个边电阻为。
(1)给线框施加沿x轴正方向的恒定外力F,线框即将完全进入磁场时,加速度恰好为0,线框即将完全进入磁场时的速度大小vt;
(2)在(1)问条件下,求线框从开始至即将完全进入磁场的时间t;
(3)该同学对线框进行改造,n个题干所述矩形线框,其中1个线框保持不变,其余(n-1)个线框各去掉一个边,如图乙所示焊接在一起,整体质量为。初始时大线框右侧紧贴y轴,给改造后的大金属框一个沿x轴正方向的初速度,使其恰能全部进入磁场区域,求初速度的大小。(已知:)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
线框即将完全进入磁场时,由闭合电路的欧姆定律
又
解得
【小问2详解】
线框从开始至完全进入磁场过程中,由动量定理可得,
故
解得
【小问3详解】
大线框右侧第一条边进入磁场至第二条边即将进入磁场的过程中
大线框右侧第二条边进入磁场至第三条边即将进入磁场的过程中
同理可得:大线框右侧第i条边进入磁场至第i+1条边即将进入磁场的过程中
大线框从右侧第一条边刚进入磁场到全部进入磁场的过程中
由动量定理可得
解得
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2026届安徽合肥皖智高级中学高三下学期提分训练五
物 理 试 题
一、单选题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确。
1. 2026年,“中国聚变工程实验堆(CFETR)”取得重大突破,首次实现稳态运行。在某核反应中,反应方程为,已知的比结合能为,的比结合能为 ,He的比结合能为,光在真空中的传播速度为c,下列说法正确的是( )
A. 核反应方程中X为
B. 核反应中的质量亏损可表示为
C. 核聚变需要极高的温度,是为了克服原子核间的万有引力
D. 半衰期为12.46年,现有10个氚原子核,经过12.46年后剩下5个氚原子核
2. 图甲为太阳光穿过转动的六边形冰晶形成“幻日”的示意图,图乙为太阳光穿过六边形冰晶的过程,、是其中两种单色光的光路。下列说法正确的是( )
A. 从冰晶射入空气中发生全反射时,光比光的临界角小
B. 用同一装置做双缝干涉实验,光比光的干涉条纹窄
C. 若光和光分别通过同一单缝,光的衍射现象更明显
D. 照射在同一金属板上发生光电效应时,光比光产生的光电子的最大初动能大
3. 如图甲所示是用手机和轻弹簧制作的一个振动装置示意图。手机内置加速度传感器记录了手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线,如图乙中实线1所示(以竖直向上为正方向)。下列说法正确的是( )
A. t=0.2s时,弹簧弹力为0
B. t=0.4s时,手机正在向下运动
C. 从t=0.4s至t=0.6s过程中,手机的动能不断减小
D. 更换劲度系数更小的弹簧,所得曲线可能如图中的虚线2所示
4. 如图所示是地球绕太阳运动的椭圆轨道,短轴和长轴的四个位置对应的节气分别是春分、秋分、夏至和冬至。假设地球只受到太阳的引力,下列说法正确的是( )
A. 从冬至到春分,地球的运行时间小于公转周期的
B. 春分和秋分时,地球运动的加速度相同
C. 火星与太阳连线单位时间扫过的面积等于地球与太阳连线单位时间扫过的面积
D. 若用a代表椭圆轨道的半长轴,T代表公转周期,,则地球与火星对应的k值不同
5. 物理兴趣小组在封闭隔离的专用实验高台上开展平抛探究实验,自同一高度处,沿同一水平方向,先后以大小不同的初速度抛出两个完全相同的小球A、B,它们在空中运动的轨迹分别如图中曲线a、b所示。不计空气阻力,关于两小球的平抛运动,下列说法正确的是( )
A. 小球A、B的初速度大小之比为
B. 小球B的速度变化量大于小球A的速度变化量
C. 两小球落地时重力的瞬时功率相同
D. 两小球落地瞬间,A速度与水平方向的夹角是B速度与水平方向的夹角的2倍
6. 某些智能手机和运动手环中有一种加速度传感器,可以实现计步的功能。这种传感器能够测量设备在不同方向上的加速度变化,原理如图。M和N为电容器两极板,M极板固定,N极板两端与两轻弹簧连接,当加速度变化时,N极板只能按图中标识的前后方向运动。下列对传感器描述正确的是( )
A. 由匀速突然向前加速时,电容器所带电荷量不变
B. 由匀速突然向前加速时,M、N间的电场强度减小
C. 若有电流由b到a流经电流表,则加速度方向向后
D. 保持向前做匀速运动,电阻R将以恒定功率发热
7. 磁轴键盘的结构简图如图所示,永磁铁(N极在下)固定在按键上,长、宽、高分别为l、b、h的霍尔传感器(载流子为自由电子)通有由前向后的恒定电流I(如图所示)。当按键被按下时,永磁铁与霍尔传感器的距离较近,永磁铁在霍尔传感器处的磁场较强,霍尔电压大于触发阈值,开始输入信号;松开按键时,永磁铁在霍尔传感器处的磁场较弱,霍尔电压小于触发阈值,输入信号停止。下列说法正确的是( )
A. 按下按键后,传感器左表面的电势比右表面高
B. 按下按键的速度越快,霍尔电压越大
C. 要使该磁轴键盘更加灵敏,可以减小h
D. 要使该磁轴键盘更加灵敏,可以减小b
8. 质量为m的小球在黏滞液体中由静止释放,液体对小球的阻力大小与速率成正比,比例系数为k。小球受到的浮力大小恒为F,且重力大于浮力。当小球下落的时间为t时,恰好达到最大速度,重力加速度大小为g。则小球从释放至达到最大速度的下落高度为( )
A. B.
C. D.
二、多选题:本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 如图所示为某快递公司利用机器人分拣包裹的场景,机器人将水平托盘上的包裹送至指定投递口后,缓慢翻起托盘,当托盘倾角增至时,包裹恰好开始下滑,直至离开托盘。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是( )
A. 包裹与托盘间的动摩擦因数为
B. 托盘倾角缓慢增至过程中,托盘对包裹的支持力不做功
C. 托盘倾角缓慢增至过程中,托盘对包裹的摩擦力逐渐变大
D. 托盘倾角缓慢增至过程中,托盘对包裹的作用力逐渐变小
10. 某兴趣小组利用变压器设计的漏电保护装置如图所示,将火线和零线并行绕在铁芯左侧线圈L1上,当右侧线圈L2中产生电流时,此电流经放大器放大后,能使电磁铁吸起铁质开关K,从而切断教学楼电路。若仅考虑L1在铁芯中产生的磁场,变压器可以看作理想变压器,左、右线圈匝数分别为n1、n2,下列说法正确的是( )
A. 教学楼照明电路正常工作时,左、右线圈电压之比为
B. 设计电流放大器的作用是可以提高漏电保护器的灵敏度
C. 某同学在教室用多用电表交流电流挡的两表笔分别接触墙上插座两孔金属片,造成短路,开关K将被电磁铁吸起
D. 某同学站在地上充电时一只手碰到插座火线触电,此装置会立即使开关K被电磁铁吸起
三、非选择题:本题共5小题,共58分。考生根据要求做作答
11. 江西某中学物理兴趣小组采用了一种“定滑轮+角度盘”的创新装置来探究力的合成规律。装置如图所示:一竖直木板上中央固定一个量角器形状的角度盘,圆心为点。在处的结点连接三根细线,一根竖直向下悬挂已知质量为的重物,另外两根细线分别跨过木板左上角和右上角的光滑定滑轮,下端挂着弹簧测力计,左侧细线与水平方向夹角为,右侧细线与水平方向夹角为,直接从角度盘上读出、现用和同时分别拉左右两边的弹簧测力计使结点静止在点,并读出左右两边的弹簧测力计读数分别为和。
(1)根据实验数据,发现两个拉力在水平方向的合力分量为零,则现在只需要通过计算竖直方向的合力分量来验证平行四边形定则。现在计算两个拉力在竖直方向的分力的合力_____(结果保留两位小数,已知,)
(2)本实验中,用定滑轮悬挂弹簧测力计来拉细线,相比于传统的直接用手拉动弹簧测力计,这种改进方法最主要的物理优势是_________。
A. 可以减小橡皮条的形变误差
B. 能保证两个分力严格垂直
C. 便于确定力的方向且使读数更稳定
D. 能够增大拉力的大小
(3)实验中计算出的合力分量与实际重力存在偏差,请结合实验装置,分析可能产生误差的一个具体原因___________(非操作失误,侧重器材或环境因素)
12. 某小组用题12-1图电路测量电阻和电池电动势,器材如下:
A.待测电阻和待测电池(约3 V,内阻未知)
B.电流表A(量程0.3 A,内阻3.5 Ω)
C.电压表V(量程3 V,内阻约3.0 kΩ)
D.滑动变阻器、
E.开关S、导线若干
(1)用多用电表粗测电阻的阻值,指针静止时如题12-2图所示,阻值为______。
(2)利用电路测量电阻阻值,实验步骤如下:
①将,滑片均移至最左端,闭合开关S;
②保持阻值不变,的滑片逐渐右移,记录数据如下表:
1.00
1.40
1.81
2.20
2.39
2.80
0.10
0.14
0.18
0.22
0.24
0.28
③根据描出的点迹,在题12-3图坐标纸中绘出相应的图线_______。
④由题12-3图可知,电阻的阻值为______(结果保留两位有效数字)。
(3)将的滑片移至最右端,保持不变,的滑片逐渐右移,读出多组数据,作出图线如题12-4图所示,测得图线在轴上的截距为,斜率的绝对值为,测得电池的电动势为______。(用、、表示)
(4)实验发现所测电动势的测量值小于真实值,某同学认为是由于电流表内阻影响。你是否同意该同学的观点?简单说明理由______。
13. 如图所示,导热良好的固定直立圆筒内用面积S=100 cm2,质量m= 1kg的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞能无摩擦滑动。圆筒与温度300 K的热源接触,平衡时圆筒内气体处于状态A,其体积VA=600 cm3,缓慢推动活塞使气体达到状态B,此时体积VB=500 cm3。固定活塞,升高热源温度,气体达到状态C,此时压强p=1.5×105 Pa。已知从状态A到状态C,气体从外界吸收热量Q=16 J;从状态B到状态C,气体内能增加△U=27 J;大气压p0=1.01×105 Pa。求:
(1)气体在状态B的压强pB;
(2)气体从状态A到状态B过程中外界对系统做的功WAB。
14. 如图所示,在平面直角坐标系中,虚线与x轴正方向的夹角为,与y轴之间存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,第二象限存在沿y轴正方向的匀强电场。一带负电的粒子从x轴负半轴的P点以初速度进入电场,与x轴正方向的夹角为,经电场偏转后从点垂直y轴进入磁场,粒子恰好不从边界射出磁场,不计粒子重力,求:
(1)x轴上的P点坐标;
(2)该粒子的比荷;
(3)粒子从P点出发到再次回到x轴时的总时间。
15. 电磁制动是通过电磁规律实现制动的技术,具有响应速度快,方便控制,不易磨损等优点,广泛用于现代各种机械设备中。某同学对矩形线圈进入磁场的制动特点进行研究。如图甲所示xoy是位于光滑水平桌面上的直角坐标系,在的一侧,存在匀强磁场,磁场方向垂直xoy平面向里,磁感应强度的大小为。在水平面区域紧靠y轴有一静止的质量为m0的矩形线框,边长分别为和,每个边电阻为0,每个边电阻为。
(1)给线框施加沿x轴正方向的恒定外力F,线框即将完全进入磁场时,加速度恰好为0,线框即将完全进入磁场时的速度大小vt;
(2)在(1)问条件下,求线框从开始至即将完全进入磁场的时间t;
(3)该同学对线框进行改造,n个题干所述矩形线框,其中1个线框保持不变,其余(n-1)个线框各去掉一个边,如图乙所示焊接在一起,整体质量为。初始时大线框右侧紧贴y轴,给改造后的大金属框一个沿x轴正方向的初速度,使其恰能全部进入磁场区域,求初速度的大小。(已知:)
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