广东省深圳市2026-2027学年高三上学期开学考模拟物理练习卷
2026-08-01
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2份
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24页
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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-开学 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | 深圳市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 14.52 MB |
| 发布时间 | 2026-08-01 |
| 更新时间 | 2026-08-01 |
| 作者 | ZYSZYSZYSZYS |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59044064.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦真实情境与核心素养,涵盖高中物理主干知识,适配高三开学诊断需求,如幽门螺杆菌检测(原子物理)、新能源汽车发电机(电磁感应)等情境体现科技应用与问题解决能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题(单选)|7题/28分|半衰期、受力分析、变压器、抛体运动等|第4题篮球投篮结合运动轨迹最高点,考查运动与相互作用观念|
|选择题(多选)|3题/18分|电场强度与电势、v-t/F-t图像、圆周运动|第8题正四面体电荷分布,体现模型建构与科学推理|
|非选择题|5题/54分|向心加速度实验、电阻率测量、光的折射与全反射、动量能量综合、电磁感应|第15题轴向磁通发电机设计,融合科学态度与社会责任,符合高考综合题命题趋势|
内容正文:
2026年广东省深圳市高三物理秋季开学考模拟练习卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
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。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共46分)
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.幽门螺杆菌可产生高活性的尿素酶,它能分解服入体内的标记的尿素,并产生标记的二氧化碳。具有放射性,其衰变方程为,已知的半衰期为5730年,则( )
A.发生了衰变
B.结合成不同的化合物,的半衰期会发生变化
C.衰变射出的粒子来自碳原子的核外电子
D.分析呼出气体中标记的二氧化碳含量可判断人体是否感染幽门螺杆菌
2.在家中为了方便使用卷纸,如图所示,用一个可转动“△”框将卷纸挂在墙上,使用过程中卷纸始终与墙面接触,若不计墙面与卷纸间的摩擦,当卷纸逐渐减少时( )
A.框对卷纸的作用力变小 B.框对卷纸的作用力方向竖直向上
C.墙面对卷纸的弹力保持不变 D.墙面和框对卷纸的合力保持不变
3.如图所示,理想变压器的原线圈接在的交流电源上,副线圈接有的负载电阻,原、副线圈匝数之比为,电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是( )
A.电压表的读数约为15.6V B.电流表的读数为2A
C.原线圈的输入功率为22W D.副线圈输出交流电的周期为0.02s
4.如图所示,机器人连续两次在同一位置O投篮,分别投中离地高度相同的篮筐中心P和Q,篮球两次在空中运动轨迹(未画出)的最高点在同一水平线上。已知抛出点O与篮框中心P、Q在同一竖直面内,不计空气阻力,不考虑篮球进篮筐之后的运动。关于两次投篮,下列说法正确的是( )
A.篮球两次在空中的运动轨迹除抛出点外没有交点
B.篮球两次进入篮筐时速度方向相同
C.篮球两次在空中运动的时间小于
D.篮球两次在空中运动的最高点的速度小于
5.如下图,光滑斜面体固定在水平地面上,物块通过轻质弹簧与斜面体底端相连。弹簧原长时,由静止释放物块,并开始计时。规定物块释放位置为坐标原点,沿斜面向下为正方向,水平地面为零势能面,不计空气阻力。则下滑过程中,物块的合外力F、位移x、动能、重力势能分别与t或x的变化关系,正确的是( )
A. B.
C. D.
6.图(a)所示,是日光通过卷层云时,受到冰晶的折射或反射而形成的日晕现象,多出现于春夏时节;当一束太阳光射到六角形冰晶上时,可出现如图(b)所示的光路图,若a、b为其折射出的光线中的两种单色光,下列说法正确的是( )
A.用同一装置做单缝衍射实验,b光中央亮条纹更宽
B.通过同一装置发生双缝干涉,a光的相邻条纹间距较小
C.从同种玻璃中射入空气发生全反射时,a光的临界角较小
D.在冰晶中,b光的传播速度较小
7.如图所示,在地球上同一个地区创设不同的条件进行单摆实验。图甲装置置于真空中,悬点处固定一带正电的小球,绝缘细线下端连接另一带正电小球,周期记为;图乙中,单摆的悬点在一向下加速的电梯顶端,周期记为;图丙中的摆球带正电,在如图所示的匀强磁场中进行摆动,周期记为;图丁中的摆球带正电,在如图所示的匀强电场中进行摆动,周期记为。若四个单摆的摆长一样长,则周期关系正确的是( )
A. B.
C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
8.如图所示,A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点,现在A、B两点分别固定两个点电荷Q1和Q2,则关于C、D两点的场强和电势,下列说法正确的是( )
A.若Q1和Q2是等量同种电荷,则C、D两点的电场强度不同,电势相同
B.若Q1和Q2是等量同种电荷,则C、D两点电场强度和电势均相同
C.若Q1和Q2是等量异种电荷,则C、D两点电场强度和电势均不相同
D.若Q1和Q2是等量异种电荷,则C、D两点电场强度和电势均相同
9.甲、乙两辆完全相同的小车均由静止沿同一方向出发做直线运动。以出发时刻为计时零点,甲车的速度—时间图像如图(a)所示,乙车所受合外力—时间图像如图(b)所示。则( )
A.0 ~ 2s内,甲车的加速度大小逐渐增大
B.乙车在t = 2s和t = 6s时的速度相同
C.2 ~ 6s内,甲、乙两车的位移不同
D.t = 8s时,甲、乙两车的动能不同
10.如图所示,倾斜圆盘圆心处固定有与盘面垂直的细轴,盘面上沿同一直径放有质量均为m的A、B两物块(可视为质点),两物块分别用两根平行圆盘的不可伸长的轻绳与轴相连,A、B两物块与轴的距离分别为2d和d,两物块与盘面的动摩擦因数相同,盘面与水平面夹角为。当圆盘以角速度匀速转动时,物块A、B始终与圆盘保持相对静止,且当物块A转到最高点时,A所受绳子拉力刚好减小到零而B所受摩擦力刚好增大到最大静摩擦力。已知重力加速度为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.运动过程中绳子对A拉力的最大值为
D.运动过程中B所受摩擦力最小值为
第二部分(非选择题 共54分)
三、非选择题:本题共5小题,共54分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
11.(8分)
小明利用某手机软件研究向心加速度,如图甲所示,用两根细线把手机侧面与水平悬梁AB连接,绷紧细线,将手机拉开某一角度后由静止释放,使之绕水平悬梁AB摆动至最低点,细线碰到水平挡杆CD后继续摆动,在手机软件上观察记录细线碰挡杆后瞬间手机的向心加速度大小a,测量手机上边缘到挡杆CD的距离l。改变CD的高度,重复实验。
(1)在操作过程中,为了确保手机到达最低点时的速度大小相等,则每次拉开手机的角度都与第一次________(选填“相同”或“不相同”);
(2)若手机上边缘运动到最低点时的速度大小为v,则此时手机上边缘向心加速度的大小________(用v和l来表示);
(3)根据实验得到的数据,由电脑描点作出图,数据拟合获得图像及表达式如图乙所示,则由该图线斜率可知手机摆到最低点时的速度大小为________(计算结果保留二位有效数字);
(4)由图乙中表达式可知,图像没有严格通过坐标原点,小明认为其原因是手机加速度传感器位置在手机上边缘的下方某距离所致。根据图乙估计该距离约为________(计算结果保留一位有效数字)。
12.(10分)
图甲是测量某合金丝电阻率的原理图。
(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径如图乙,其读数________mm。多次测量后,得到直径的平均值恰好与相等;
(2)图丙中滑动变阻器上少了一根连线,请用笔画线代替导线在图中将电路连接完整,使得滑片向左移动时滑动变阻器接入电路的阻值变大______;
(3)多次改变合金丝接入电路的长度,调节滑动变阻器的阻值,使电流表示数都为时记录电压表相应示数,作出图像如图丁。由此可算出该合金丝的电阻率为________(结果保留3位有效数字):考虑到电流表不是理想表,这一因素是否会导致在上述电阻率的测量中产生系统误差?________(填“是”或“否”)。
13.(12分)
如图所示,半圆为半球形玻璃砖的截面,半径为、圆心为,为水平直径。一束单色光斜射到边上的点,点到点距离为,入射角,折射光线刚好射到半圆的最低点。
(1)求玻璃砖对该单色光的折射率;
(2)保持入射光的方向不变,将入射点从点水平向右移动,至折射光线在面上刚好发生全反射,求入射点移动的距离。
14.(12分)
如图所示,质量的底座上通过轻质弹簧连接一水平托盘,静置于水平地面上。现将一质量的弹性小球自托盘正上方距托盘高度为处由静止释放,小球下落后与托盘发生弹性碰撞、且碰撞时间极短,碰后小球上升的最大高度为,并在最高点取走小球,托盘下降的最大高度为。已知整个过程中弹簧的形变均在弹性限度内,弹簧弹性势能与其形变量间的关系为为劲度系数,为形变量),重力加速度取,空气阻力不计,求:
(1)小球碰撞前后的速度大小和;
(2)托盘的质量;
(3)底座对地面最大压力的大小。
15.(12分)
增程款电动汽车常配备轴向磁通永磁发电机,利用燃油提供的动力进行发电给电池充电,从而达到长续航目的。如图1轴向磁通永磁发电机结构原理图,可简化为如图2,8个彼此绝缘相互靠近的相同扇形线圈均匀分布组成定子固定不动,两侧的永磁体盘组成转子并随转轴一起转动。转子产生的磁场如图所示,磁感应强度大小均为B,定子上线圈内外半径分别为R、2R,每个线圈的电阻为r,线圈匝数为n,转子单个磁场、定子单个线圈所对圆心角均为45°。不计线圈电感及线圈间的空隙,不计摩擦、空气阻力。
(1)若转子盘受到外力作用以角速度ω逆时针匀速转动(即线圈相对磁场顺时针运动),求线圈中的感应电流变化的周期T;
(2)在第(1)问的条件下,求单个线圈上产生的感应电动势E的大小;
(3)在t0时间内消耗燃油的能量为E0,转化为电能的效率为η,每个线圈向汽车电池充电的电流维持为I,求这段时间充入电池的能量△E。
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2026年广东省深圳市高三物理秋季开学考模拟练习卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
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。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共46分)
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.幽门螺杆菌可产生高活性的尿素酶,它能分解服入体内的标记的尿素,并产生标记的二氧化碳。具有放射性,其衰变方程为,已知的半衰期为5730年,则( )
A.发生了衰变
B.结合成不同的化合物,的半衰期会发生变化
C.衰变射出的粒子来自碳原子的核外电子
D.分析呼出气体中标记的二氧化碳含量可判断人体是否感染幽门螺杆菌
【答案】D
【详解】A.衰变产生了电子,发生衰变,故A错误;
B.原子核的半衰期只与原子核自身有关,与其他关,故结合成不同的化合物,的半衰期不会发生变化,故B错误;
C.粒子来源于原子核,故C错误;
D.分析呼出气体中标记的二氧化碳含量可判断人体是否感染幽门螺杆菌,故D正确。
故选D。
2.在家中为了方便使用卷纸,如图所示,用一个可转动“△”框将卷纸挂在墙上,使用过程中卷纸始终与墙面接触,若不计墙面与卷纸间的摩擦,当卷纸逐渐减少时( )
A.框对卷纸的作用力变小 B.框对卷纸的作用力方向竖直向上
C.墙面对卷纸的弹力保持不变 D.墙面和框对卷纸的合力保持不变
【答案】A
【详解】设框对卷纸的作用力为F,方向指向左上方,墙面对卷纸的作用力为FN,则卷纸的受力情况如图所示
当卷纸逐渐减少时,F与竖直方向的夹角减小,重力减小,由图可知,F减小,FN减小,墙面和框对卷纸的合力与重力大小相等,所以合力减小。
故选A。
3.如图所示,理想变压器的原线圈接在的交流电源上,副线圈接有的负载电阻,原、副线圈匝数之比为,电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是( )
A.电压表的读数约为15.6V B.电流表的读数为2A
C.原线圈的输入功率为22W D.副线圈输出交流电的周期为0.02s
【答案】D
【详解】A.初级电压有效值
次级电压
即电压表的读数为11V,选项A错误;
B.电流表的读数为,选项B错误;
C.次级输出功率
可知原线圈的输入功率为11W,选项C错误;
D.副线圈输出交流电的周期等于原线圈输入电压周期,为,选项D正确。
故选D。
4.如图所示,机器人连续两次在同一位置O投篮,分别投中离地高度相同的篮筐中心P和Q,篮球两次在空中运动轨迹(未画出)的最高点在同一水平线上。已知抛出点O与篮框中心P、Q在同一竖直面内,不计空气阻力,不考虑篮球进篮筐之后的运动。关于两次投篮,下列说法正确的是( )
A.篮球两次在空中的运动轨迹除抛出点外没有交点
B.篮球两次进入篮筐时速度方向相同
C.篮球两次在空中运动的时间小于
D.篮球两次在空中运动的最高点的速度小于
【答案】D
【详解】A.两次运动轨迹的最高点在同一水平线上,又因为轨迹是抛物线,根据画图可以得到轨迹在空中还有一次交点(在过了最高点之后),故A错误;
C.从最高点到抛出点和篮筐的位置,根据竖直方向的运动规律可知,时间只与高度有关,因为最高点在同一水平线上,则两次抛体运动时间相同,故C错误;
BD.又因为抛到P点的水平位移小于抛到Q点的水平位移,水平方向又是匀速运动,故P点运动轨迹水平速度小于Q点水平速度,在P、Q两点的竖直分速度又相同,故在P、Q两点的速度方向不同,即B错误,D正确。
故选D。
5.如下图,光滑斜面体固定在水平地面上,物块通过轻质弹簧与斜面体底端相连。弹簧原长时,由静止释放物块,并开始计时。规定物块释放位置为坐标原点,沿斜面向下为正方向,水平地面为零势能面,不计空气阻力。则下滑过程中,物块的合外力F、位移x、动能、重力势能分别与t或x的变化关系,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.沿斜面方向,合外力满足:,合外力与是线性关系,但物块做简谐运动,随做非线性的正弦变化,因此与不是线性关系,图像不是直线,A错误。
B.图像的斜率表示速度,物块下滑过程中速度先增大后减小,因此图像的斜率先增大后减小,不可能是折线(折线表示速度大小恒定),B错误。
C.根据动能定理,动能,与是二次函数关系,图像为开口向下的抛物线,不是直线,C错误。
D.规定水平地面为零势能面,设物块初始位置距离地面高度为,下滑位移后,物块高度为,因此重力势能,与是线性关系,增大时线性减小,与D图一致,D正确。
故选D。
6.图(a)所示,是日光通过卷层云时,受到冰晶的折射或反射而形成的日晕现象,多出现于春夏时节;当一束太阳光射到六角形冰晶上时,可出现如图(b)所示的光路图,若a、b为其折射出的光线中的两种单色光,下列说法正确的是( )
A.用同一装置做单缝衍射实验,b光中央亮条纹更宽
B.通过同一装置发生双缝干涉,a光的相邻条纹间距较小
C.从同种玻璃中射入空气发生全反射时,a光的临界角较小
D.在冰晶中,b光的传播速度较小
【答案】D
【详解】A.由图乙可知,a光折射率小,频率小,波长较大,a光比b光的衍射现象更明显,同一装置做单缝衍射实验,a光中央亮条纹更宽,故A错误;
B.a光频率小,波长大,通过同一装置发生双缝干涉时,根据公式,可知a光的条纹宽度比b光的条纹宽,故B错误;
C.因为a光折射率小,由临界角公式可知a光的临界角比b光的大,故C错误;
D.a光折射率小,根据可知,在冰晶中,b光的传播速度较小,故D正确。
故选D。
7.如图所示,在地球上同一个地区创设不同的条件进行单摆实验。图甲装置置于真空中,悬点处固定一带正电的小球,绝缘细线下端连接另一带正电小球,周期记为;图乙中,单摆的悬点在一向下加速的电梯顶端,周期记为;图丙中的摆球带正电,在如图所示的匀强磁场中进行摆动,周期记为;图丁中的摆球带正电,在如图所示的匀强电场中进行摆动,周期记为。若四个单摆的摆长一样长,则周期关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】单摆甲所受的库仑力和单摆丙受的洛伦兹力总是沿半径方向,不影响回复力,则
根据等效重力加速度的求法,在平衡位置处,对乙有
解得
则有
对丁有
则
故
综上比较四个单摆的周期可知
故选D。
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
8.如图所示,A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点,现在A、B两点分别固定两个点电荷Q1和Q2,则关于C、D两点的场强和电势,下列说法正确的是( )
A.若Q1和Q2是等量同种电荷,则C、D两点的电场强度不同,电势相同
B.若Q1和Q2是等量同种电荷,则C、D两点电场强度和电势均相同
C.若Q1和Q2是等量异种电荷,则C、D两点电场强度和电势均不相同
D.若Q1和Q2是等量异种电荷,则C、D两点电场强度和电势均相同
【答案】AD
【分析】若Q1和Q2是等量异种电荷,其电场线和等势面具有对称性,通过AB的中垂面是一等势面,C、D在同一等势面上,电势相等,根据对称性分析C、D场强关系.若Q1和Q2是等量同种电荷,根据对称性分析场强和电势的关系.
【详解】若Q1和Q2是等量同种电荷,由电场的分布情况和对称性可知,C、D两点电场强度大小相等,方向不同,则电场强度不同.电势相等,故A正确,B错误.若Q1和Q2是等量异种电荷,通过AB的中垂面是一等势面,C、D在同一等势面上,电势相等.C、D两点的场强都与等势面垂直,方向与AB平行,方向相同,根据对称性可知,场强大小相等,故C、D两点的场强、电势均相同.故C错误,D正确.故选AD.
【点睛】本题要掌握等量异种和同种电荷电场线和等势线分布情况,抓住对称性,即可分析C、D场强与电势的关系.
9.甲、乙两辆完全相同的小车均由静止沿同一方向出发做直线运动。以出发时刻为计时零点,甲车的速度—时间图像如图(a)所示,乙车所受合外力—时间图像如图(b)所示。则( )
A.0 ~ 2s内,甲车的加速度大小逐渐增大
B.乙车在t = 2s和t = 6s时的速度相同
C.2 ~ 6s内,甲、乙两车的位移不同
D.t = 8s时,甲、乙两车的动能不同
【答案】BC
【详解】A.由题知甲车的速度一时间图像如图(a)所示,则根据图(a)可知0 ~ 2s内,甲车做匀加速直线运动,加速度大小不变,故A错误;
B.由题知乙车所受合外力一时间图像如图(b)所示,则乙车在0 ~ 2s内根据动量定理有
I2 = mv2,I2 = S0 ~ 2 = 2N·s
乙车在0 ~ 6s内根据动量定理有
I6 = mv6,I6 = S0 ~ 6 = 2N·s
则可知乙车在t = 2s和t = 6s时的速度相同,故B正确;
C.根据图(a)可知,2 ~ 6s内甲车的位移为0;根据图(b)可知,2 ~ 6s内乙车一直向正方向运动,则2 ~ 6s内,甲、乙两车的位移不同,故C正确;
D.根据图(a)可知,t = 8s时甲车的速度为0,则t = 8s时,甲车的动能为0;乙车在0 ~ 8s内根据动量定理有
I8 = mv8,I8 = S0 ~ 8 = 0
可知t = 8s时乙车的速度为0,则t = 8s时,乙车的动能为0,故D错误。
故选BC。
10.如图所示,倾斜圆盘圆心处固定有与盘面垂直的细轴,盘面上沿同一直径放有质量均为m的A、B两物块(可视为质点),两物块分别用两根平行圆盘的不可伸长的轻绳与轴相连,A、B两物块与轴的距离分别为2d和d,两物块与盘面的动摩擦因数相同,盘面与水平面夹角为。当圆盘以角速度匀速转动时,物块A、B始终与圆盘保持相对静止,且当物块A转到最高点时,A所受绳子拉力刚好减小到零而B所受摩擦力刚好增大到最大静摩擦力。已知重力加速度为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.运动过程中绳子对A拉力的最大值为
D.运动过程中B所受摩擦力最小值为
【答案】ABD
【详解】A.对A、B受力分析,A在最高点由牛顿第二定律有
B在最低点,由牛顿第二定律有
联立解得
故A正确;
B.由向心力公式可得
代入
解得
故B正确;
C.运动过程中,当A到最低点时,所需的拉力最大设为,由牛顿第二定律有
代入数据解得
故C错误;
D.运动过程中,当B到最高点时,所需的摩擦力最小设为,由牛顿第二定律有
联立解得
故D正确。
故选ABD。
第二部分(非选择题 共54分)
三、非选择题:本题共5小题,共54分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
11.(8分)
小明利用某手机软件研究向心加速度,如图甲所示,用两根细线把手机侧面与水平悬梁AB连接,绷紧细线,将手机拉开某一角度后由静止释放,使之绕水平悬梁AB摆动至最低点,细线碰到水平挡杆CD后继续摆动,在手机软件上观察记录细线碰挡杆后瞬间手机的向心加速度大小a,测量手机上边缘到挡杆CD的距离l。改变CD的高度,重复实验。
(1)在操作过程中,为了确保手机到达最低点时的速度大小相等,则每次拉开手机的角度都与第一次________(选填“相同”或“不相同”);
(2)若手机上边缘运动到最低点时的速度大小为v,则此时手机上边缘向心加速度的大小________(用v和l来表示);
(3)根据实验得到的数据,由电脑描点作出图,数据拟合获得图像及表达式如图乙所示,则由该图线斜率可知手机摆到最低点时的速度大小为________(计算结果保留二位有效数字);
(4)由图乙中表达式可知,图像没有严格通过坐标原点,小明认为其原因是手机加速度传感器位置在手机上边缘的下方某距离所致。根据图乙估计该距离约为________(计算结果保留一位有效数字)。
【答案】(1)相同
(2)
(3)2.0
(4)1
【详解】(1)在操作过程中,为了确保手机到达最低点时的速度大小相等,则每次拉开手机的角度都与第一次相同。
(2)手机上边缘运动到最低点时的速度大小为v,手机上边缘到挡杆CD的距离l,则此时手机上边缘向心加速度的大小为。
(3)根据
变形可得
作出图,则该图线斜率可知手机摆到最低点时的速度大小为
解得。
(4)设手机加速度传感器位置在手机上边缘的下方处,则有
变形得
根据图乙表达式得
再由,解得
12.(10分)
图甲是测量某合金丝电阻率的原理图。
(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径如图乙,其读数________mm。多次测量后,得到直径的平均值恰好与相等;
(2)图丙中滑动变阻器上少了一根连线,请用笔画线代替导线在图中将电路连接完整,使得滑片向左移动时滑动变阻器接入电路的阻值变大______;
(3)多次改变合金丝接入电路的长度,调节滑动变阻器的阻值,使电流表示数都为时记录电压表相应示数,作出图像如图丁。由此可算出该合金丝的电阻率为________(结果保留3位有效数字):考虑到电流表不是理想表,这一因素是否会导致在上述电阻率的测量中产生系统误差?________(填“是”或“否”)。
【答案】(1)1.000
(2)
(3) 否
【详解】(1)螺旋测微器的精确度为0.01mm,合金丝的直径为1mm+
(2)滑片向左移动时滑动变阻器接入电路的阻值变大,连接实物图如图
(3)[1]图线的斜率为
根据欧姆定律可得
根据电阻定律可得
整理得
图线的斜率为
该合金丝的电阻率为
[2]若考虑电流表内阻的影响,则,
整理得
可知图像的斜率不变,若考虑电表内阻的影响,上述电阻率的测量值不变,不会产生系统误差。
13.(12分)
如图所示,半圆为半球形玻璃砖的截面,半径为、圆心为,为水平直径。一束单色光斜射到边上的点,点到点距离为,入射角,折射光线刚好射到半圆的最低点。
(1)求玻璃砖对该单色光的折射率;
(2)保持入射光的方向不变,将入射点从点水平向右移动,至折射光线在面上刚好发生全反射,求入射点移动的距离。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)设折射角为,在中,,,因此
解得
根据折射定律
代入,,解得
(2)光线在面上刚好发生全反射时,入射角等于临界角,满足
入射方向不变,因此折射角仍为
即折射光线与竖直法线夹角恒为,与水平直径夹角为。设移动后入射点为,在右侧,为折射光线与弧面交点,在中,,,
由正弦定理,得
联立解得
原入射点在左侧,因此入射点移动的距离
14.(12分)
如图所示,质量的底座上通过轻质弹簧连接一水平托盘,静置于水平地面上。现将一质量的弹性小球自托盘正上方距托盘高度为处由静止释放,小球下落后与托盘发生弹性碰撞、且碰撞时间极短,碰后小球上升的最大高度为,并在最高点取走小球,托盘下降的最大高度为。已知整个过程中弹簧的形变均在弹性限度内,弹簧弹性势能与其形变量间的关系为为劲度系数,为形变量),重力加速度取,空气阻力不计,求:
(1)小球碰撞前后的速度大小和;
(2)托盘的质量;
(3)底座对地面最大压力的大小。
【答案】(1),
(2)
(3)15N
【详解】(1)根据自由落体运动的位移公式v2=2gh
可得,
(2)根据动量守恒定律有
根据能量守恒定律有
联立解得托盘的质量为,
(3)托盘下降的过程中,托盘下降到最低点时下落的高度为,则根据托盘弹簧系统机械能守恒有
代入数据解得弹簧的劲度系数为
当托盘下降至最低点时地面对底座的支持力最大,其最大值为
根据牛顿第三定律可知,底座对地面的最大压力大小为15N。
15.(12分)
增程款电动汽车常配备轴向磁通永磁发电机,利用燃油提供的动力进行发电给电池充电,从而达到长续航目的。如图1轴向磁通永磁发电机结构原理图,可简化为如图2,8个彼此绝缘相互靠近的相同扇形线圈均匀分布组成定子固定不动,两侧的永磁体盘组成转子并随转轴一起转动。转子产生的磁场如图所示,磁感应强度大小均为B,定子上线圈内外半径分别为R、2R,每个线圈的电阻为r,线圈匝数为n,转子单个磁场、定子单个线圈所对圆心角均为45°。不计线圈电感及线圈间的空隙,不计摩擦、空气阻力。
(1)若转子盘受到外力作用以角速度ω逆时针匀速转动(即线圈相对磁场顺时针运动),求线圈中的感应电流变化的周期T;
(2)在第(1)问的条件下,求单个线圈上产生的感应电动势E的大小;
(3)在t0时间内消耗燃油的能量为E0,转化为电能的效率为η,每个线圈向汽车电池充电的电流维持为I,求这段时间充入电池的能量△E。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)从转子、定子的结构看,转子每转过回到相同的相对位置,故线圈内电流变化的周期为
转子的运动周期为
则线圈中的感应电流变化的周期为
(2)单个线圈每边感应电动势为
每边中点的速度为
单个线圈两边产生的电动势方向相同,则单个线圈上产生的感应电动势为
联立解得
(3)单个线圈中产生的热量为
转子运动产生的电能为
由能量关系得,充入电池的能量
联立解得
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