内容正文:
定远育才学校2025—2026学年高三(上)1月月考
物理试题
一、单选题(本大题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合要求的。)
1. 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理思想与研究方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假说法等等.以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是( )
A. 根据速度定义式v=,当Δt非常小时,就可以用表示物体在t时刻的瞬时速度,这是应用了极限思想法
B. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点代替物体的方法,采用了等效替代的思想
C. 在实际生活中,研究物体落体运动时,忽略空气阻力,把物体的运动看作自由落体运动,采用了理想化模型的思想
D. 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.根据速度定义式,当时间非常非常小时,就可以用表示t时刻的瞬时速度,是应用了极限思想法,故A正确,不符合题意;
B.研究问题时,在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点代替物体的方法,采用了理想模型法的思想,故B错误,符合题意;
C.在实际生活中,研究物体落体运动时,忽略空气阻力,把物体的运动看作自由落体运动,这是忽略次要因素、抓主要因素,采用了理想化模型的思想,故C正确,不符合题意;
D.在推导匀变速直线运动位移公式时,采用了微元法将变速运动无限微分后变成了一段一段的匀速运动,即采用了微元法,故D正确,不符合题意。
故选B。
2. 如图所示,A、B、C三个可视为质点的小球用两根不可伸长的轻绳连接后套在位于竖直面内的光滑圆环上,刚好保持静止。已知A、B与圆心O等高,B、C之间的轻绳与水平方向的夹角为,A、B的质量分别为、,则C球的质量为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】如图所示,对A、B两球受力分析
对A球,有
对B球,有
解得,
对C球进行受力分析,如下图所示
根据共点力平衡有
解得
故选B。
3. 港珠澳大桥海底隧道是世界上最长的公路沉管隧道,也是我国第一条外海沉管隧道,全长 ,隧道限速,将沉管隧道简化为直线,时刻,甲、乙两车同时由同一入口进入隧道,之后在隧道中运动的速度随时间变化的关系如图所示。则经过多长时间乙车在隧道中追上甲车( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题图可知
则
当乙车追上甲车时
解得
故B正确。
4. 如图,一玩具旋转木马的运动可简化为:在水平面内绕着中心轴做匀速圆周运动,周期为 T0,半径为R;在竖直方向做简谐运动,t=0时刻开始计时,简谐运动位移-时间关系为。下列说法正确的是( )
A. t=0时刻,旋转木马所受合外力为零
B. t=0时刻,旋转木马速度大小为
C. 时刻,旋转木马速度大小为
D. 若T=T0,则旋转木马T时间内的位移为零
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据简谐运动公式可以知道,t=0时刻,旋转木马处于平衡位置,故其在竖直方向的合力为0,而旋转木马同时还做匀速圆周运动,其受到指向圆心的合力,两力合成,旋转木马受到指向圆心的合力。故A错误;
B.t=0时刻,旋转木马做圆周运动的速度大小为
此时其在竖直方向上有一个竖直向上的速度,故两速度叠加后的速度大于,故B错误;
C.根据简谐运动规律,旋转木马在竖直方向做简谐运动的周期为
时刻,旋转木马竖直方向回到平衡位置有竖直向下的速度,而其做圆周运动的速度为,故两速度叠加后的速度大于,故C错误;
D.若T=T0,则旋转木马T时刻竖直方向刚好回到平衡位置,水平方向刚好做了一个完整的圆周回到出位置,故旋转木马T时间内的位移为零,故D正确;
故选D。
5. 中国空间站科学实验成果源源不断,设该空间站绕地球做匀速圆周运动,其轨道距地面高度约,运动周期为,万有引力常量为,地球半径为,地球表面重力加速度为,不考虑地球自转。已知同步卫星高度大约为,则下列说法正确的是( )
A. 地球的质量为
B. 空间站的向心加速度为
C. 空间站的线速度
D. 空间站的环绕周期大于同步卫星的环绕周期
【答案】B
【解析】
【详解】A.万有引力提供向心力,有,
在地球表面万有引力等于重力,有
解得
故A错误;
B.万有引力提供向心力,有
解得
故B正确;
C.万有引力提供向心力,有
空间站线速度
故C错误;
D.根据开普勒第三定律,有
可知空间站环绕周期小于同步卫星周期,故D错误。
故选B。
6. 如图(1)所示,竖直放置的绝缘轻弹簧一端固定在平行板电容器下极板。带电小球在轻弹簧正上方某处由静止释放,取该位置为坐标原点,竖直向下为x轴正方向。在小球下落的全过程中,以下极板为重力势能零参考面,小球的机械能E随位移x的变化关系如图(2)所示。弹簧始终在弹性限度内,小球质量为1 kg,重力加速度 g取。则下列说法正确的是( )
A. 小球下落过程中刚接触弹簧时动能最大
B. 电场力大小为
C. 小球在释放位置所具有的电势能为
D. 下落过程中小球和弹簧组成的系统机械能最小值为
【答案】D
【解析】
【详解】A.刚接触弹簧时小球所受合力等于重力,小球继续向下加速,随着弹力增加,加速度减小,当弹力等于重力时小球速度最大,故A错误;
B.机械能变化量等于电场力做功,由图可知,范围内的图像斜率表示电场力,斜率绝对值为
故B错误;
C.由于下极板接地,电势和电势能均为零,小球电势能增大,故在释放位置小球的电势能为负值。小球质量为1kg,且由图像可知,小球在释放位置重力势能为,由重力势能可知,
又因为
得
故小球在释放位置所具有的电势能为,故C错误;
D.由能量守恒定律可知,小球在下降过程中电势能增大
则小球和弹簧组成的系统机械能减少,为
故D正确。
故选D。
7. 如图所示,为光滑绝缘水平面上正方形区域的几何中心,该区域有一匀强电场,方向水平由指向。一带负电小球从点以速度沿方向射入电场。以下说法正确的是( )
A. 小球由向做减速运动
B. 电场中点的电势低于点的电势
C. 小球由向运动的过程中,电势能不断减小
D. 该小球若从点沿方向射入,则小球将向边偏转
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球带负电,可知小球所受电场力沿着方向,与小球得初速度方向相同,小球做加速运动,故A错误;
B.根据匀强电场的等势线和电场线垂直可知,C点的电势等于P点的电势,A点的电势等于Q点的电势,沿着电场线的方向电势逐渐降低,可知电场中点的电势高于点的电势,故B错误;
C.根据A选项分析可知小球所受电场力的方向与小球的运动方向相同,电场力做正功,则小球的电势能不断减小,故C正确;
D.根据A选项分析可知小球所受电场力沿着方向,该小球若从点沿方向射入,则小球将向AD边偏转,故D错误。
故选C。
8. 在原子反应堆中抽动导电液体时,常常用到一种新型的装置——电磁泵。如图所示为电磁泵的简易结构图,泵体为一个长、宽、高分别为a、b、c的长方体,上下两面M、N为金属极板,泵体处于垂直纸面向外磁感应强度为的匀强磁场中。当与电源相连时只会在两极板间的导电液体中产生自上而下的恒定电流,导管的左右两端便会产生压强差,从而将导电液体抽出。导电液的电阻率为,密度为,工作时泵体内始终充满导电液体,重力加速度为。经研究表明,抽液高度与泵体中的液体流速有关,则电磁泵抽液的最大高度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由安培力做功的特点可知电磁泵的机械功率等于安培力的功率,所以P机=P1=BIcv
若泵中液体流速为v,设Δt内被抽至泵体中的液体的质量为Δm=ρ0bcvΔt
Δt内被抽至泵体中的液体的动能的增加量
Δt内被抽至泵体中的液体的重力势能的增加量为ΔEp=Δmgh=ρ0bcvghΔt
电磁泵的机械功率等于单位时间内被抽至泵内的液体的动能增加量和重力势能增加量之和,即
代入数据联立可得
化简
故当v=0时,即导电液的流速为零时,h取得最大值,则最大值为
故选C。
二、多选题(本大题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合要求。全部选对得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
9. 如图所示,质量均为的两个小球用长为的不可伸长的轻绳连接,小球套在光滑的足够长的水平杆上,在水平拉力的作用下,小球一起向右做匀加速直线运动,小球到杆的竖直高度为。当两小球速度增加到时,撤去拉力。重力加速度为g,不计其他阻力。下列说法正确的是( )
A. 拉力
B. 撤去拉力后,小球组成的系统机械能守恒,动量守恒
C. 小球第一次运动到最低点的速度大小为
D. 以后小球所能达到的最大速度为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.设轻绳与竖直方向的夹角为,可得
设两小球加速度为,对小球,由牛顿第二定律有
对整体,有
故A正确;
B.撤去拉力后,小球组成的系统机械能守恒,水平方向不受外力,水平方向动量守恒,竖直方向动量不守恒,故B错误;
CD.设小球运动到最低点时速度分别为,由水平方向动量守恒有
由系统机械能守恒有
可得第一组解
第二组解
其中第一组解是小球第1、3、5、…次到达最低点时的速度,第二组解是小球第2、4、6、…次到达最低点时的速度。速度的水平分量在这两个解之间变化,故C错误,D正确。
故选AD。
10. 如图所示为带等量异种电荷的两正对平行金属板和,板带负电,板接地,板长为,两板间距离为。大量电子从两平行板间上半区域的左侧以平行于金属板的相同速度进入板间,靠近板左侧边缘进入的电子恰好能打在板右侧边缘,电子进入板间在上半区域均匀分布,忽略电子间的相互作用,不考虑电场的边缘效应。下列说法正确的是( )
A. 电子击中板区域的长度为
B. 电子击中板区域的长度为
C. 保持两板带电量不变,若将板向下平移的距离,打在板上的电子数占进入平行板电子总数的
D. 保持两板带电量不变,若将板向下平移的距离,靠近板左侧边缘进入的电子出电场时的电势能为进电场时电势能的
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB.设粒子初速度为v,竖直方向加速度为a,题意知靠近板左侧边缘进入的电子恰好能打在板右侧边缘,根据类平抛规律,竖直方向有
则极板中间虚线处射入的粒子,则有
联立解得
则电子击中板区域的长度为
故A错误,B正确;
C.设电容器带电量为,根据
整理得
可知保持两板带电量不变,若将板向下平移的距离,极板间电场强度不变,故粒子在电场中加速度不变,设从距离下极板处射入的粒子,恰好打在板右侧边缘,则有
联立解得
可知射入点距离上极板距离
恰好为上半区域的一半,故,打在板上的电子数占进入平行板电子总数的,故C正确;
D.靠近板左侧边缘进入的电子,根据类平抛规律,竖直方向位移
联立解得
设极板间电场强度为E,由于Q接地,Q板电势为0,则有
则
同理可知,出电场时有
故
则有
故靠近板左侧边缘进入的电子出电场时的电势能为进电场时电势能的,故D正确。
故选BCD。
三、非选择题(本大题共5小题,满分58分)
11. 某同学利用如图甲所示装置验证动量定理,所用器材包括:气垫导轨、滑块(上方安装有宽度为d的遮光片)、两个与计算机相连接的光电门、天平、砝码盘和砝码等。
用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接,调节滑轮高度,使细绳保持与导轨平面平行。令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从气垫导轨的右边开始运动,与计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处光电门时的遮光时间、及遮光片从A到B所用时间。
用天平测出砝码盘和砝码的总质量为、滑块(含遮光片)的质量为,已知重力加速度为g。
(1)用游标卡尺测得遮光片的宽度如图乙所示,则___________;
(2)实验开始前,需先补偿阻力,具体步骤为:滑块未连接轻绳时,开动气泵,调节气垫导轨,轻推滑块,使滑块上的遮光片分别经过两个光电门的遮光时间____;
(3)在遮光片随滑块从A到B的过程中,如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受的拉力,则拉力冲量的大小___________,滑块动量变化量的大小___________(均用题中给定的字母表示);
(4)为尽量减小实验误差,本实验要求码盘和砝码的总质量___________(选填“远大于”、“远小于”或“等于”)滑块(含遮光片)的质量。
【答案】 ①. 1.170 ②. 相同 ③. ④. ⑤. 远小于
【解析】
【详解】(1)[1]游标卡尺读数为
(2)[2]实验需平衡摩擦力,则轻推滑块,滑块在导轨上做匀速直线运动,则滑块上的遮光片分别经过两个光电门的遮光时间相同。
(3)[3] 如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受的拉力,则拉力冲量的大小为
[4]滑块经过A时滑块的速度为
滑块经过B时滑块的速度为
滑块动量变化量的大小为
(4)[5] 码盘和砝码的总质量,滑块(含遮光片)的质量为由于
而对滑块研究
则
将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受的拉力,则
即码盘和砝码的总质量远小于滑块(含遮光片)的质量。
12. 国家出台政策严整酒驾醉驾的乱象,酒精浓度介于为酒驾,达到或以上为醉驾.某兴趣小组同学想组装一个酒精浓度测试仪,其中用到一种酒精传感器的电阻随酒精浓度的变化规律如图(a)所示。酒精浓度测试仪的调试电路如图(b)所示。提供的器材有:
A.酒精传感器
B.直流电源(电动势为,内阻不计)
C.电压表(量程为,内阻非常大)
D.电阻箱(最大阻值为)
E.定值电阻R(阻值为)
F.单刀双掷开关一个,导线若干
(1)按下列步骤进行调试:
①电路接通前,先将电阻箱调为,然后开关向______(选填“a”或“b”)端闭合,将电压表此时指针对应的刻度线标记为______(保留两位有效数字);
②逐步减小电阻箱的阻值,电压表的示数不断______(选填“变大”或“变小”),按照图(a)数据将电压表上“电压”刻度线标为对应的“酒精浓度”;
③将开关向另一端闭合,测试仪即可正常使用.
(2)将调试好的酒精浓度测试仪进行酒精浓度测量,当电压表读数为,则测量的酒精浓度______(选填“有”或“没有”)达到醉驾标准.
(3)使用一段时间后,由于电源的电动势略微变小,内阻变大,导致酒精浓度的测量结果______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”).
【答案】 ①. b ②. 0.10 ③. 变大 ④. 没有 ⑤. 偏小
【解析】
【详解】(1)①[1][2]本实验采用替代法,用电阻箱的阻值替代传感器的电阻,故应先将电阻箱调到,结合电路,开关应向b端闭合;由图甲可知时,酒精浓度为。
②[3]逐步减小电阻箱的阻值,定值电阻上的分压变大,电压表的示数不断变大。
(2)[4]电压表读数为,所以
解得
通过图甲可知,此的酒精浓度为,设有达到醉驾标准。
(3)[5]使用一段时间后,由于电源的电动势略微变小,内阻变大,电路中电流将减小,电压表示数将偏小,故酒精浓度的测量结果将偏小。
13. 滑水运动是一项富有挑战性的水上运动,人和滑板在摩托艇的牵引下,短时间内可以达到较大速度。研究表明水对滑板的作用力N垂直于板面向上,且,其中v为人和滑板的速率(水速视为零)。某次运动中,人和滑板在水平牵引力F作用下由静止开始沿水面做匀加速直线运动,5s末达到最大速度,前5s内通过的位移为50m,而后做匀速直线运动,此时滑板和水面的夹角,已知人和滑板总质量,忽略空气阻力,取(,)。试求:
(1)前5s内加速度大小和5s末的速度大小;
(2)匀速直线运动时水平牵引力F大小;
(3)k的值是多少?
【答案】(1),
(2)600N (3)
【解析】
【小问1详解】
前5s内人和滑板做匀加速运动,由
得
由
解得5s末的速度
【小问2详解】
以滑板和人整体为研究对象,受力分析如图,
由共点力平衡条件可得
解得
【小问3详解】
由
解得
由可得
14. 如图所示,光滑水平轨道ABC上固定一半径R=2.6m的光滑螺旋状圆轨道,质量m=1kg的物块(视为质点)静止在A点,圆轨道与水平轨道紧密平滑连接于B点(圆轨道出口B'点可认为与入口B点重合),水平轨道C点右侧与质量M=2kg、静止放置在水平面上的木板上表面平齐,木板右端竖直固定一竖直挡板(质量、厚度均不计)。物块与木板间的动摩擦因数,木板与水平面间的动摩擦因数。现给物块施加一大小F=6.5N、水平向右的推力,t=2s后撤去力F(物块未到达B点),物块滑上木板后能与挡板发生弹性碰撞,且碰撞时间极短,最终物块停在木板上,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,取重力加速度大小g=10m/s2,求:
(1)物块通过圆轨道最高点D时对轨道的压力大小FN;
(2)物块与挡板碰撞后瞬间,物块与木板的速度大小之比k;
(3)木板的最小长度L。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)撤去推力后,根据动量定理,此时物块的动量为
物块从B点到D点的过程中,由机械能守恒定律有
对物块在D点受力分析有
由牛顿第三定律有
解得
(2)物块滑上木板后受到的滑动摩擦力大小
木板与水平面间的滑动(最大静)摩擦力
由于,木板相对水平面不滑动,物块滑到木板右端的过程中,由动能定理有
物块与挡板碰撞过程,由动量守恒定律有
由弹性碰撞过程中机械能守恒有
解得碰撞后瞬间物块的速度
负号表示方向水平向左。
碰撞后瞬间木板的速度
则物块与木板的速度大小之比为
(3)碰撞后物块的加速度大小
得
碰撞后木板的加速度大小
得
由于
可知物块速度减至0后会反向加速,设从碰撞后瞬间到物块和木板的速度恰好相等时的时间为t,该相同速度大小为,有
可得
,
当物块和木板的速度相同后,整体的加速度大小
由于
所以物块与木板不再发生相对运动。
从碰撞后瞬间到物块和木板的速度恰好相等的过程中,物块运动的位移大小
木板向右运动的位移大小
为使物块停在木板上
解得
15. 如图所示,水平面内固定有相互平行的和两条光滑导轨,两导轨相距,段与段长度相同且分别与段和段绝缘,绝缘位置左右两段导轨均足够长,导轨左端与直流电源相连,电源电动势,两根长度均为的导体棒、分别放置在段和段上,与导轨垂直且接触良好。两导体棒质量均为2kg,电阻均为,两导轨所在区域存在与导轨平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为。现闭合开关S,导体棒向右运动,到达端前已经匀速。不计、与、段电阻,设运动过程中两棒不会相撞。
(1)求导体棒进入段时的速率;
(2)求导体棒的最大速率及到达最大速度时产生的焦耳热;
(3)计算导体棒进入段后到最终稳定的过程中,流过导体棒的电荷量及两导体棒相互靠近的距离。
【答案】(1)
(2),
(3),
【解析】
【小问1详解】
当导体棒的感应电动势与电源电动势相等后,速率将不再变化,即
解得
【小问2详解】
导体棒进入段后,两棒组成的系统动量守恒,当两者速度相同时,棒速度最大,对两棒组成的系统,设向右为正方向,由动量守恒
解得
最终以相同速率匀速运动
设导体棒和导体棒系统产生的焦耳热为,根据能量守恒有
解得
【小问3详解】
设向右为正方向,对导体棒进入段后到最终稳定的过程中,流过导体棒的电荷量为,两导体棒相互靠近的距离为,对棒,由动量定理可知
整理得
代入数据得
研究两个导体棒构成的回路,由感应电动势公式
闭合回路欧姆定律
电荷与电流公式
联立代入数据得
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定远育才学校2025—2026学年高三(上)1月月考
物理试题
一、单选题(本大题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合要求的。)
1. 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理思想与研究方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假说法等等.以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是( )
A. 根据速度定义式v=,当Δt非常小时,就可以用表示物体在t时刻的瞬时速度,这是应用了极限思想法
B. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点代替物体的方法,采用了等效替代的思想
C. 在实际生活中,研究物体落体运动时,忽略空气阻力,把物体的运动看作自由落体运动,采用了理想化模型的思想
D. 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法
2. 如图所示,A、B、C三个可视为质点的小球用两根不可伸长的轻绳连接后套在位于竖直面内的光滑圆环上,刚好保持静止。已知A、B与圆心O等高,B、C之间的轻绳与水平方向的夹角为,A、B的质量分别为、,则C球的质量为( )
A. B. C. D.
3. 港珠澳大桥海底隧道是世界上最长的公路沉管隧道,也是我国第一条外海沉管隧道,全长 ,隧道限速,将沉管隧道简化为直线,时刻,甲、乙两车同时由同一入口进入隧道,之后在隧道中运动的速度随时间变化的关系如图所示。则经过多长时间乙车在隧道中追上甲车( )
A. B. C. D.
4. 如图,一玩具旋转木马的运动可简化为:在水平面内绕着中心轴做匀速圆周运动,周期为 T0,半径为R;在竖直方向做简谐运动,t=0时刻开始计时,简谐运动位移-时间关系为。下列说法正确的是( )
A. t=0时刻,旋转木马所受合外力为零
B. t=0时刻,旋转木马速度大小为
C. 时刻,旋转木马速度大小为
D. 若T=T0,则旋转木马T时间内的位移为零
5. 中国空间站科学实验成果源源不断,设该空间站绕地球做匀速圆周运动,其轨道距地面高度约,运动周期为,万有引力常量为,地球半径为,地球表面重力加速度为,不考虑地球自转。已知同步卫星高度大约为,则下列说法正确的是( )
A. 地球的质量为
B. 空间站的向心加速度为
C. 空间站的线速度
D. 空间站的环绕周期大于同步卫星的环绕周期
6. 如图(1)所示,竖直放置的绝缘轻弹簧一端固定在平行板电容器下极板。带电小球在轻弹簧正上方某处由静止释放,取该位置为坐标原点,竖直向下为x轴正方向。在小球下落的全过程中,以下极板为重力势能零参考面,小球的机械能E随位移x的变化关系如图(2)所示。弹簧始终在弹性限度内,小球质量为1 kg,重力加速度 g取。则下列说法正确的是( )
A. 小球下落过程中刚接触弹簧时动能最大
B. 电场力大小为
C. 小球在释放位置所具有的电势能为
D. 下落过程中小球和弹簧组成的系统机械能最小值为
7. 如图所示,为光滑绝缘水平面上正方形区域的几何中心,该区域有一匀强电场,方向水平由指向。一带负电小球从点以速度沿方向射入电场。以下说法正确的是( )
A. 小球由向做减速运动
B. 电场中点的电势低于点的电势
C. 小球由向运动的过程中,电势能不断减小
D. 该小球若从点沿方向射入,则小球将向边偏转
8. 在原子反应堆中抽动导电液体时,常常用到一种新型的装置——电磁泵。如图所示为电磁泵的简易结构图,泵体为一个长、宽、高分别为a、b、c的长方体,上下两面M、N为金属极板,泵体处于垂直纸面向外磁感应强度为的匀强磁场中。当与电源相连时只会在两极板间的导电液体中产生自上而下的恒定电流,导管的左右两端便会产生压强差,从而将导电液体抽出。导电液的电阻率为,密度为,工作时泵体内始终充满导电液体,重力加速度为。经研究表明,抽液高度与泵体中的液体流速有关,则电磁泵抽液的最大高度为( )
A. B. C. D.
二、多选题(本大题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合要求。全部选对得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
9. 如图所示,质量均为的两个小球用长为的不可伸长的轻绳连接,小球套在光滑的足够长的水平杆上,在水平拉力的作用下,小球一起向右做匀加速直线运动,小球到杆的竖直高度为。当两小球速度增加到时,撤去拉力。重力加速度为g,不计其他阻力。下列说法正确的是( )
A. 拉力
B. 撤去拉力后,小球组成的系统机械能守恒,动量守恒
C. 小球第一次运动到最低点的速度大小为
D. 以后小球所能达到的最大速度为
10. 如图所示为带等量异种电荷的两正对平行金属板和,板带负电,板接地,板长为,两板间距离为。大量电子从两平行板间上半区域的左侧以平行于金属板的相同速度进入板间,靠近板左侧边缘进入的电子恰好能打在板右侧边缘,电子进入板间在上半区域均匀分布,忽略电子间的相互作用,不考虑电场的边缘效应。下列说法正确的是( )
A. 电子击中板区域的长度为
B. 电子击中板区域的长度为
C. 保持两板带电量不变,若将板向下平移的距离,打在板上的电子数占进入平行板电子总数的
D. 保持两板带电量不变,若将板向下平移的距离,靠近板左侧边缘进入的电子出电场时的电势能为进电场时电势能的
三、非选择题(本大题共5小题,满分58分)
11. 某同学利用如图甲所示装置验证动量定理,所用器材包括:气垫导轨、滑块(上方安装有宽度为d的遮光片)、两个与计算机相连接的光电门、天平、砝码盘和砝码等。
用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接,调节滑轮高度,使细绳保持与导轨平面平行。令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从气垫导轨的右边开始运动,与计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处光电门时的遮光时间、及遮光片从A到B所用时间。
用天平测出砝码盘和砝码的总质量为、滑块(含遮光片)的质量为,已知重力加速度为g。
(1)用游标卡尺测得遮光片的宽度如图乙所示,则___________;
(2)实验开始前,需先补偿阻力,具体步骤为:滑块未连接轻绳时,开动气泵,调节气垫导轨,轻推滑块,使滑块上的遮光片分别经过两个光电门的遮光时间____;
(3)在遮光片随滑块从A到B的过程中,如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受的拉力,则拉力冲量的大小___________,滑块动量变化量的大小___________(均用题中给定的字母表示);
(4)为尽量减小实验误差,本实验要求码盘和砝码的总质量___________(选填“远大于”、“远小于”或“等于”)滑块(含遮光片)的质量。
12. 国家出台政策严整酒驾醉驾的乱象,酒精浓度介于为酒驾,达到或以上为醉驾.某兴趣小组同学想组装一个酒精浓度测试仪,其中用到一种酒精传感器的电阻随酒精浓度的变化规律如图(a)所示。酒精浓度测试仪的调试电路如图(b)所示。提供的器材有:
A.酒精传感器
B.直流电源(电动势为,内阻不计)
C.电压表(量程为,内阻非常大)
D.电阻箱(最大阻值为)
E.定值电阻R(阻值为)
F.单刀双掷开关一个,导线若干
(1)按下列步骤进行调试:
①电路接通前,先将电阻箱调为,然后开关向______(选填“a”或“b”)端闭合,将电压表此时指针对应的刻度线标记为______(保留两位有效数字);
②逐步减小电阻箱的阻值,电压表的示数不断______(选填“变大”或“变小”),按照图(a)数据将电压表上“电压”刻度线标为对应的“酒精浓度”;
③将开关向另一端闭合,测试仪即可正常使用.
(2)将调试好的酒精浓度测试仪进行酒精浓度测量,当电压表读数为,则测量的酒精浓度______(选填“有”或“没有”)达到醉驾标准.
(3)使用一段时间后,由于电源的电动势略微变小,内阻变大,导致酒精浓度的测量结果______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”).
13. 滑水运动是一项富有挑战性的水上运动,人和滑板在摩托艇的牵引下,短时间内可以达到较大速度。研究表明水对滑板的作用力N垂直于板面向上,且,其中v为人和滑板的速率(水速视为零)。某次运动中,人和滑板在水平牵引力F作用下由静止开始沿水面做匀加速直线运动,5s末达到最大速度,前5s内通过的位移为50m,而后做匀速直线运动,此时滑板和水面的夹角,已知人和滑板总质量,忽略空气阻力,取(,)。试求:
(1)前5s内加速度大小和5s末的速度大小;
(2)匀速直线运动时水平牵引力F大小;
(3)k的值是多少?
14. 如图所示,光滑水平轨道ABC上固定一半径R=2.6m的光滑螺旋状圆轨道,质量m=1kg的物块(视为质点)静止在A点,圆轨道与水平轨道紧密平滑连接于B点(圆轨道出口B'点可认为与入口B点重合),水平轨道C点右侧与质量M=2kg、静止放置在水平面上的木板上表面平齐,木板右端竖直固定一竖直挡板(质量、厚度均不计)。物块与木板间的动摩擦因数,木板与水平面间的动摩擦因数。现给物块施加一大小F=6.5N、水平向右的推力,t=2s后撤去力F(物块未到达B点),物块滑上木板后能与挡板发生弹性碰撞,且碰撞时间极短,最终物块停在木板上,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,取重力加速度大小g=10m/s2,求:
(1)物块通过圆轨道最高点D时对轨道的压力大小FN;
(2)物块与挡板碰撞后瞬间,物块与木板的速度大小之比k;
(3)木板的最小长度L。
15. 如图所示,水平面内固定有相互平行的和两条光滑导轨,两导轨相距,段与段长度相同且分别与段和段绝缘,绝缘位置左右两段导轨均足够长,导轨左端与直流电源相连,电源电动势,两根长度均为的导体棒、分别放置在段和段上,与导轨垂直且接触良好。两导体棒质量均为2kg,电阻均为,两导轨所在区域存在与导轨平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为。现闭合开关S,导体棒向右运动,到达端前已经匀速。不计、与、段电阻,设运动过程中两棒不会相撞。
(1)求导体棒进入段时的速率;
(2)求导体棒的最大速率及到达最大速度时产生的焦耳热;
(3)计算导体棒进入段后到最终稳定的过程中,流过导体棒的电荷量及两导体棒相互靠近的距离。
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