内容正文:
2026届高三全真模拟适应性考试
物理
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,写在试卷上无效。
3、考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题:本大题共6小题,共24分。
1. 在不同温度下,一定量气体的分子速率分布规律如图所示.横坐标v表示分子速率,纵坐标表示某速率附近单位区间内的分子数占总分子数的百分率,图线1、2对应的气体温度分别为、,且以下对图线的解读中正确的是
A. 温度时,分子的最高速率约为
B. 对某个分子来说,温度为时的速率一定小于时的速率
C. 温度升高,最大处对应的速率增大
D. 温度升高,每个单位速率区间内分子数的占比都增大
2. 如图所示,凸透镜的弯曲表面是个球面,球面的半径叫作这个曲面的曲率半径将一个凸透镜压在一块平面玻璃上,让单色光从上方射入,从上向下看凸透镜,可以观察到牛顿环对于该实验中观察到的牛顿环,下列说法正确的是( )
A. 牛顿环的形状为间距相等、亮暗相间的圆环状条纹
B. 换曲率半径更大的凸透镜,观察到的圆环将变稀疏
C. 改用波长更长的单色光照射,相应各环的半径将减小
D. 在牛顿环的中心可观察到明条纹
3. 如图甲是研究光电效应的电路图,图乙是汞原子的能级图,若用处于能级的汞原子跃迁发出的光子照射某种金属,恰好可以使它发生光电效应,则( )
A. 该金属的逸出功
B. 用处于能级的汞原子跃迁发出的光子照射该金属,不能发生光电效应
C. 一个处于能级的汞原子跃迁发出的光子种类最多有两种
D. 用处于能级的汞原子跃迁发出的光子照射该金属时,将滑动变阻器的滑动端移动到合适位置,可使甲图中电流表示数为零
4. 在“用伏安法测电阻”的实验中,测量电路中电表的连接方式如图甲或乙所示,把电压表读数和电流表读数的比值作为电阻的测量值,考虑到实际电表内阻对测量的影响,两种连接方式都存在系统误差。下列判断正确的是( )
A. 若采用甲图,误差是由电压表分流引起的
B. 若采用甲图,误差是由电流表分压引起的
C. 若采用乙图,电阻的测量值大于真实值
D. 若采用甲图,电阻的测量值小于真实值
5. 如图所示,一半圆槽固定在水平面上,小球从半圆槽的左侧端点斜抛出去,能够垂直打到弧面上的P点。已知半圆槽的半径。,P点距圆心O的水平距离,重力加速度g取。对于小球从抛出到打到弧面这段过程分析可知( )
A. 小球的运动时间为3s
B. 小球的水平分速度大小为
C. 小球的末速度大小为
D. 小球的轨迹最高点距圆心O的水平距离也为9m
6. 如图甲所示,在平面内有一半径为的固定光滑绝缘圆桶,在空间中有平行于圆桶轴线的水平匀强磁场,一质量为、带电量为的带电小球沿圆桶外壁做圆周运动,如图乙所示为带电小球所在处的截面图,AC为竖直直径,初始时带电小球位于圆环最高点A(圆桶外侧),并且有水平方向的初速度,速度大小,如果带电小球能够不脱离圆桶做完整的圆周运动,重力加速度g取,则下列说法正确的有( )
A. 小球在A点的速度方向向右
B. 小球在A点受到圆桶的支持力为0
C. 小球在C点速度为4m/s
D. 小球在C点对圆桶的压力为10N
二、多选题:本大题共4小题,共20分。
7. 如图,质量为M的小车静止在光滑的水平面上,小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道,BC段是长为L的水平粗糙轨道,两段轨道相切于B点,一质量为m的滑块在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下,然后滑入BC轨道,最后恰好停在C点。已知小车质量M=2m,滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。则滑块从A运动到C的过程中( )
A. 滑块水平方向相对地面的位移大小为
B. 小车相对地面的位移大小为
C. 小车M的最大速度
D. 滑块克服摩擦力做的功在数值上等于滑块减少的机械能
8. 为了从坦克内部观察外部目标,在厚度为20cm的坦克壁上开了一个直径为12cm的孔,若在孔内分别安装由同一材料制成的如图所示的三块玻璃,其中两块玻璃的厚度相同。坦克内的人在同一位置通过玻璃能看到的外界的角度范围是( )
A. 甲的大于乙的
B. 甲的小于丙的
C. 乙的小于丙的
D. 乙的等于丙的
9. 如图所示,在距水平地面高为处,水平固定一根长直光滑杆,在杆上点固定一定滑轮,滑轮可绕水平轴无摩擦转动,在点的右侧,杆上套有一质量的小球A。半径的光滑半圆形细轨道竖直并固定在地面上,其圆心在点的正下方,在轨道上套有一质量也为的小球B。用一条不可伸长的柔软细绳,通过定滑轮将两个小球连接起来,杆和半圆形轨道在同一竖直面内,两小球均可看作质点,且不计滑轮的影响。现给小球A一个水平向右的恒力,则( )
A. 把小球从地面拉到的正下方时,做的功为
B. 小球运动到处时的速度为
C. 小球被拉到与小球速度大小相等时,
D. 小球从地面被拉到的正下方时,机械能增加了
10. 如图所示,质量为的重物与一质量为的线框用一根绝缘细线连接起来,挂在两个高度相同的定滑轮上,已知线框电阻为,横边边长为,水平方向匀强磁场的磁感应强度为,磁场上下边界的距离、线框竖直边长均为.初始时刻,磁场的下边缘和线框上边缘的高度差为,将重物从静止开始释放,线框穿出磁场前,若线框已经做匀速直线运动,滑轮质量、摩擦阻力均不计,则下列说法中正确的是( )
A. 线框进入磁场时的速度为
B. 线框穿出磁场时的速度为
C. 线框通过磁场的过程中产生的热量
D. 线框进入磁场后,若某一时刻的速度为,则加速度为
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11. 在“探究平抛运动的运动规律”的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下:
A.让小球多次从________位置上无初速度滚下,在一张印有小方格的纸上记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置,如图中的a、b、c、d所示.
B.按图安装好器材,注意斜槽末端________和平板竖直,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线.
C.取下白纸以O为原点,以竖直线为y轴建立平面直角坐标系,用平滑曲线画出小球做平抛运动的轨迹.
(1)完成上述步骤,将正确的答案填在横线上.
(2)上述实验步骤的合理顺序是________.
(3)已知图中小方格的边长L=2.5 cm,则小球平抛的初速度为v0=________m/s,小球在b点的速率为________m/s.(取g=10m/s2)
12. 某些固体材料受到外力后除了产生形变,其电阻率也要发生变化,这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”现用如图甲所示的电路研究某长薄板电阻的压阻效应,已知的阻值变化范围为几欧到几十欧,实验室中有下列器材:
A.电源(,内阻约为)
B.电流表(,内阻)
C.电流表(,内阻约为)
D.开关,定值电阻。
(1)为了较准确测量电阻,请完成虚线框内电路图的设计__________
(2)在电阻上加一个竖直向下的力(设竖直向下为正方向),闭合开关,记下电表读数,读数为,读数为,可得__________(用已知物理量的字母表示)
(3)改变力的大小,得到不同的值然后让力反向从下向上挤压电阻,并改变力的大小,得到不同的值,最后绘成如图乙所示的图像,纵坐标起点数值从“”开始除观察到电阻的阻值随压力增大而均匀减小外,还可得到压力反向阻值不变的结论当竖直向下时,可得与所受压力的数值关系是_____
(4)定值电阻的阻值应选用( )
A. B. C. D.
四、计算题:本大题共3小题,共38分。
13. 如图所示,有一辆左右对称的光滑小车,质量为M,放在光滑水平面上,不考虑轮子质量。重力加速度为g。将一个质点。如图放置,初态质点和小车都静止,然后自由释放。小球下降r之后进入半径为r的圆弧,经过圆心角为后腾空一段距离l后恰好相对小车沿切线进入右侧圆弧,最终上升到右侧与初态相同高度的点。
(1)求出质点刚开始腾空时,小车的速度大小
(2)为了使得质点恰好进入右侧圆弧,l应当为多少。
14. 汽车在平直的公路上以额定功率行驶,行驶一段距离后关闭发动机,测出了汽车动能Ek与位移x的关系图象如图所示.已知汽车的质量为1×103 kg,汽车运动过程中所受地面的阻力恒定,空气的阻力不计.求:
(1)汽车受到地面的阻力大小;
(2)汽车的额定功率;
(3)汽车加速运动的时间.
15. 如图所示,间距L=1m的平行金属导轨固定在绝缘水平面上,弯曲部分导轨在最低点M、N处的切线水平并与足够长的水平导轨平滑相接,MN的右侧有磁感应强度B =1T、方向竖直向下的匀强磁场。让质量的导体棒a从弯曲导轨上距水平面高度为h=0.8m处由静止释放,质量的导体棒b开始时静止于水平导轨上某处。已知导轨各处光滑,两导体棒接入回路的电阻均为R=2Ω,始终都与导轨垂直且接触良好,导轨的电阻忽略不计,重力加速度,假设a、b棒没有发生碰撞且最终共速,求:
(1)a棒刚进入磁场时b棒所受安培力的大小;
(2)从a棒进入磁场到a、b棒共速的过程中,b棒上产生的焦耳热及通过b棒的电荷量;
(3)为保证两棒不碰撞,b棒最初静止时距MN的最小距离。
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2026届高三全真模拟适应性考试
物理
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,写在试卷上无效。
3、考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题:本大题共6小题,共24分。
1. 在不同温度下,一定量气体的分子速率分布规律如图所示.横坐标v表示分子速率,纵坐标表示某速率附近单位区间内的分子数占总分子数的百分率,图线1、2对应的气体温度分别为、,且以下对图线的解读中正确的是
A. 温度时,分子的最高速率约为
B. 对某个分子来说,温度为时的速率一定小于时的速率
C. 温度升高,最大处对应的速率增大
D. 温度升高,每个单位速率区间内分子数的占比都增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.纵坐标表示是不同速率的分子数所占的比例,而不是速率的大小;温度时,分子速率约为400m/s的分子数所占的比例最大,分子速率可以大于、小于或等于400m/s,A错误;
B.温度升高分子的平均动能增加,平均速率也增加,是大量分子运动的统计规律,对个别的分子没有意义,并不是每个分子的速率都增加,B错误;
C.温度是分子的平均动能的标志,温度升高,速率大的分子所占的比例增加,最大处对应的速率增大,C正确;
D.温度升高,速率大的区间分子数所占比增加,速率小的区间分子数所占比减小,D错误.
2. 如图所示,凸透镜的弯曲表面是个球面,球面的半径叫作这个曲面的曲率半径将一个凸透镜压在一块平面玻璃上,让单色光从上方射入,从上向下看凸透镜,可以观察到牛顿环对于该实验中观察到的牛顿环,下列说法正确的是( )
A. 牛顿环的形状为间距相等、亮暗相间的圆环状条纹
B. 换曲率半径更大的凸透镜,观察到的圆环将变稀疏
C. 改用波长更长的单色光照射,相应各环的半径将减小
D. 在牛顿环的中心可观察到明条纹
【答案】B
【解析】
【详解】A.因透镜与玻璃表面间的空气薄膜厚度不是均匀变化,故牛顿环的间距不相等,故A错误;
B.将凸透镜的曲率半径变大,与透镜中心等距离位置的空气层厚度变小,同厚度对应的亮纹由中心向外偏移,即同一级圆环半径变大,条纹变稀疏,故B正确;
C.改用波长更长的单色光照射,同一级亮纹对应的光程差变大,各环的半径将增大,故C错误;
D.在牛顿环的中心凸透镜与平面玻璃的间距为,考虑单色光在平面玻璃上表面反射时有半波损失,故两列反射光叠加反而振动减弱,牛顿环的中心为暗区,故D错误。
故选B。
3. 如图甲是研究光电效应的电路图,图乙是汞原子的能级图,若用处于能级的汞原子跃迁发出的光子照射某种金属,恰好可以使它发生光电效应,则( )
A. 该金属的逸出功
B. 用处于能级的汞原子跃迁发出的光子照射该金属,不能发生光电效应
C. 一个处于能级的汞原子跃迁发出的光子种类最多有两种
D. 用处于能级的汞原子跃迁发出的光子照射该金属时,将滑动变阻器的滑动端移动到合适位置,可使甲图中电流表示数为零
【答案】C
【解析】
【详解】A.处于能级的汞原子跃迁到能级,发出光子的能量为
由于恰好可以使某种金属发生光电效应,由
可知,该金属的逸出功
故A错误;
B.处于能级的汞原子跃迁到能级发出的光子能量为
能使该金属发生光电效应,故B错误;
C.一个处于能级的汞原子先跃迁到能级,放出一个光子,再从能级向能级跃迁放出一个光子,一共最多放出两个光子,故C正确;
D.图甲所示中电源为正向接法,放出的电子能被电场加速运动至阳极,无论滑动变阻器的滑片位置在哪,电流表示数都不会为零,故D错误;
故选C。
4. 在“用伏安法测电阻”的实验中,测量电路中电表的连接方式如图甲或乙所示,把电压表读数和电流表读数的比值作为电阻的测量值,考虑到实际电表内阻对测量的影响,两种连接方式都存在系统误差。下列判断正确的是( )
A. 若采用甲图,误差是由电压表分流引起的
B. 若采用甲图,误差是由电流表分压引起的
C. 若采用乙图,电阻的测量值大于真实值
D. 若采用甲图,电阻的测量值小于真实值
【答案】B
【解析】
【详解】AB.若采用甲图,电压表测量的是待测电阻和电流表串联后两端的电压,误差是由电流表分压引起的,故A错误,B正确;
C.若采用乙图,电流表测量的是通过电压表和待测电阻的电流和,电流的测量值大于真实值,根据欧姆定律可知电阻的测量值小于真实值,故C错误;
D.若采用甲图,电压的测量值偏大,根据欧姆定律可知电阻的测量值大于真实值,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,一半圆槽固定在水平面上,小球从半圆槽的左侧端点斜抛出去,能够垂直打到弧面上的P点。已知半圆槽的半径。,P点距圆心O的水平距离,重力加速度g取。对于小球从抛出到打到弧面这段过程分析可知( )
A. 小球的运动时间为3s
B. 小球的水平分速度大小为
C. 小球的末速度大小为
D. 小球的轨迹最高点距圆心O的水平距离也为9m
【答案】B
【解析】
【详解】水平竖直分解速度如图所示
设小球的水平分速度为,竖直分速度初始为,最后为,连线与竖直方向的夹角为θ。由题意可知
所以
以水平向右和竖直向下为正方向,则有
竖直方向,有
速度关系为
速度与竖直方向夹角的正切值为
联立解得,,,,故A错误,B正确;
C.由矢量合成可知小球的末速度大小为,故C错误;
D.小球升到最高点的时间为
这段时间的水平位移为
所以轨迹最高点距圆心O的水平距离为,故D错误。
故选B。
【解法二】沿末速度与垂直末速度方向分解
设连线与竖直方向的夹角为θ,由题意可知
所以
A.将重力加速度在沿方向和垂直方向上分解,则小球在垂直方向上做末速度为零的匀减速运动,设该方向位移为X,则有
其中,
解得,故A错误;
B.由水平方向上小球做匀速直线运动可得,故B正确;
C.由末速度与水平速度关系可得,故C错误;
D.由平抛结论“反向延长过中点”可知,若轨迹最高点与圆心O等高,则轨迹最高点与O距离等于x。但小球斜向上抛,轨迹最高点一定高于圆心O,其与O水平距离大于x,故D错误。
故选B。
6. 如图甲所示,在平面内有一半径为的固定光滑绝缘圆桶,在空间中有平行于圆桶轴线的水平匀强磁场,一质量为、带电量为的带电小球沿圆桶外壁做圆周运动,如图乙所示为带电小球所在处的截面图,AC为竖直直径,初始时带电小球位于圆环最高点A(圆桶外侧),并且有水平方向的初速度,速度大小,如果带电小球能够不脱离圆桶做完整的圆周运动,重力加速度g取,则下列说法正确的有( )
A. 小球在A点的速度方向向右
B. 小球在A点受到圆桶的支持力为0
C. 小球在C点速度为4m/s
D. 小球在C点对圆桶的压力为10N
【答案】D
【解析】
【详解】A.小球要做完整圆周运动,在C点进行受力分析,可判断洛伦兹力向上,可知在C点速度方向向右,在A点速度方向向左,A错误;
B.对A点受力分析:
可得
B错误;
C.由动能定理有
得C点速度为vC=5m/s
C错误;
D.对C点进行受力分析:
又根据牛顿第三定律,得
D正确。
故选D。
二、多选题:本大题共4小题,共20分。
7. 如图,质量为M的小车静止在光滑的水平面上,小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道,BC段是长为L的水平粗糙轨道,两段轨道相切于B点,一质量为m的滑块在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下,然后滑入BC轨道,最后恰好停在C点。已知小车质量M=2m,滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。则滑块从A运动到C的过程中( )
A. 滑块水平方向相对地面的位移大小为
B. 小车相对地面的位移大小为
C. 小车M的最大速度
D. 滑块克服摩擦力做的功在数值上等于滑块减少的机械能
【答案】AC
【解析】
【详解】A、B、设全程小车相对地面的位移大小为s,滑块水平方向相对地面的位移为x,滑块与小车组成的系统在水平方向动量守恒且满足人船模型:x+s =R+L, ,已知M=2m,解得:,,故A正确,B错误.
C、滑块刚滑到B点时小车受到滑块的压力一直做正功,小车的速度达到最大,取水平向右为正方向,由动量守恒定律和机械能守恒分别得,,解得;故C正确.
D、滑块从B点开始和车相对滑动,滑动摩擦力对滑块做负功,根据动能定理知滑块克服摩擦力做的功等于滑块减少的动能;全过程滑块减少的机械能转化为系统生热;D错误.
故选AC.
【点睛】本题主要考查系统水平方向动量守恒和能量守恒的问题,要注意系统的总动量并不守恒,只是水平方向动量守恒.运用动量守恒定律列式时要注意位移的参照物是地面.
8. 为了从坦克内部观察外部目标,在厚度为20cm的坦克壁上开了一个直径为12cm的孔,若在孔内分别安装由同一材料制成的如图所示的三块玻璃,其中两块玻璃的厚度相同。坦克内的人在同一位置通过玻璃能看到的外界的角度范围是( )
A. 甲的大于乙的
B. 甲的小于丙的
C. 乙的小于丙的
D. 乙的等于丙的
【答案】AD
【解析】
【详解】光线穿过玻璃砖后,出射光线和入射光线平行,光路图如图所示,图甲中的在玻璃砖中的入射角大于图乙、图丙中玻璃砖中的入射角,根据折射定律,射入空气的折射角图甲最大,根据光的可逆原理,知图甲观察到的角度范围最大.
由图可知,出射光线和入射光线平行,在图乙和图丙中,由几何关系知,两光线在玻璃砖中的入射角相等,则在空气中的折射角也相等,即图乙和图丙观察的范围相同。
故选AD。
9. 如图所示,在距水平地面高为处,水平固定一根长直光滑杆,在杆上点固定一定滑轮,滑轮可绕水平轴无摩擦转动,在点的右侧,杆上套有一质量的小球A。半径的光滑半圆形细轨道竖直并固定在地面上,其圆心在点的正下方,在轨道上套有一质量也为的小球B。用一条不可伸长的柔软细绳,通过定滑轮将两个小球连接起来,杆和半圆形轨道在同一竖直面内,两小球均可看作质点,且不计滑轮的影响。现给小球A一个水平向右的恒力,则( )
A. 把小球从地面拉到的正下方时,做的功为
B. 小球运动到处时的速度为
C. 小球被拉到与小球速度大小相等时,
D. 小球从地面被拉到的正下方时,机械能增加了
【答案】AC
【解析】
【详解】A.小球B从地面被拉到的正下方过程中,做功为,故A正确;
B.B球运动到处时无沿绳方向的分速度,所以此时A的速度为0。对系统,由功能关系有
代入数据可得B的速度为,故B错误;
C.当绳与轨道相切时,两球的速度大小相等,由几何关系有。故C正确;
D.小球B从地面被拉到的正下方时,增加的机械能为,故D错误。
故选AC。
10. 如图所示,质量为的重物与一质量为的线框用一根绝缘细线连接起来,挂在两个高度相同的定滑轮上,已知线框电阻为,横边边长为,水平方向匀强磁场的磁感应强度为,磁场上下边界的距离、线框竖直边长均为.初始时刻,磁场的下边缘和线框上边缘的高度差为,将重物从静止开始释放,线框穿出磁场前,若线框已经做匀速直线运动,滑轮质量、摩擦阻力均不计,则下列说法中正确的是( )
A. 线框进入磁场时的速度为
B. 线框穿出磁场时的速度为
C. 线框通过磁场的过程中产生的热量
D. 线框进入磁场后,若某一时刻的速度为,则加速度为
【答案】ACD
【解析】
【分析】
【详解】A、线框进入磁场前,根据重物与线框组成的机械能守恒得:
解得线框进入磁场时的速度为:,故A正确;
B、线框穿出磁场时,根据平衡条件得:
安培力为
联立解得线框离开磁场时的速度为
故B错误;
C、设线框通过磁场的过程中产生的热量为,对从静止到刚通过磁场的过程,根据能量守恒得
联立以上解得
故C正确;
D、线框进入磁场后,若某一时刻的速度为,对整体,根据牛顿第二定律得
解得
故D正确.
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11. 在“探究平抛运动的运动规律”的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下:
A.让小球多次从________位置上无初速度滚下,在一张印有小方格的纸上记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置,如图中的a、b、c、d所示.
B.按图安装好器材,注意斜槽末端________和平板竖直,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线.
C.取下白纸以O为原点,以竖直线为y轴建立平面直角坐标系,用平滑曲线画出小球做平抛运动的轨迹.
(1)完成上述步骤,将正确的答案填在横线上.
(2)上述实验步骤的合理顺序是________.
(3)已知图中小方格的边长L=2.5 cm,则小球平抛的初速度为v0=________m/s,小球在b点的速率为________m/s.(取g=10m/s2)
【答案】 ①. 同一 ②. 切线水平 ③. BAC ④. 1.0 ⑤. 1.25
【解析】
【详解】A.在研究平抛运动时,为了保证每次小球到达轨道末端速度相同,每次必须从同一位置由静止释放.
B.为了保证小球初速度水平,则斜槽末端切线必须水平.
(2)根据实验操作,应先安装器材,然后让小球多次做平抛运动取点,最后取下白纸,用平滑曲线描绘轨迹,合理顺序为BAC.
(3)竖直方向匀加速运动:,解得时间间隔:,水平方向匀速运动:,解得:;在b点竖直速度:,所以在b点的速率为
12. 某些固体材料受到外力后除了产生形变,其电阻率也要发生变化,这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”现用如图甲所示的电路研究某长薄板电阻的压阻效应,已知的阻值变化范围为几欧到几十欧,实验室中有下列器材:
A.电源(,内阻约为)
B.电流表(,内阻)
C.电流表(,内阻约为)
D.开关,定值电阻。
(1)为了较准确测量电阻,请完成虚线框内电路图的设计__________
(2)在电阻上加一个竖直向下的力(设竖直向下为正方向),闭合开关,记下电表读数,读数为,读数为,可得__________(用已知物理量的字母表示)
(3)改变力的大小,得到不同的值然后让力反向从下向上挤压电阻,并改变力的大小,得到不同的值,最后绘成如图乙所示的图像,纵坐标起点数值从“”开始除观察到电阻的阻值随压力增大而均匀减小外,还可得到压力反向阻值不变的结论当竖直向下时,可得与所受压力的数值关系是_____
(4)定值电阻的阻值应选用( )
A. B. C. D.
【答案】(1) (2)
(3) (4)B
【解析】
【小问1详解】
测电阻阻值需要测出电阻两端电压与通过电阻的电流,所给实验器材没有电压表,可以用已知内阻的电流表与待测电阻并联,测出电阻两端电压,另一个电流表串联在电路中测电路电流,电路如图
【小问2详解】
电阻两端电压
通过电阻的电流
电阻阻值
【小问3详解】
由图乙所示图像可知,图像具有对称性,当正反向压力大小相等时,对应的电阻阻值相等;由图像可知,电阻与压力是一次函数关系,设为
由图像可知
把,代入关系式解得
则关系式为
【小问4详解】
推导前提为取最小值(或短路)时总电流不超过电流表量程,该计算为保守临界计算,则电流表的量程,内阻,作为保护电阻需满足
解得,故B接近。
故选B。
四、计算题:本大题共3小题,共38分。
13. 如图所示,有一辆左右对称的光滑小车,质量为M,放在光滑水平面上,不考虑轮子质量。重力加速度为g。将一个质点。如图放置,初态质点和小车都静止,然后自由释放。小球下降r之后进入半径为r的圆弧,经过圆心角为后腾空一段距离l后恰好相对小车沿切线进入右侧圆弧,最终上升到右侧与初态相同高度的点。
(1)求出质点刚开始腾空时,小车的速度大小
(2)为了使得质点恰好进入右侧圆弧,l应当为多少。
【答案】(1) ;(2)
【解析】
【详解】(1)假设小球在地面系中拥有水平速度v,竖直速度v,车拥有水平速度u由水平方向车球系统动量守恒知
列出在脱离瞬间的能量守恒
速度约束条件
题目给出;在第一个和第二个式子中左右同除M,新的三个方程只含三个速度作为未知量,解得
(2)在小车系中,球以
的初始速度,在脱离后做斜抛运动,其射程即为l,列出方程
带入得
14. 汽车在平直的公路上以额定功率行驶,行驶一段距离后关闭发动机,测出了汽车动能Ek与位移x的关系图象如图所示.已知汽车的质量为1×103 kg,汽车运动过程中所受地面的阻力恒定,空气的阻力不计.求:
(1)汽车受到地面的阻力大小;
(2)汽车的额定功率;
(3)汽车加速运动的时间.
【答案】(1)2×103 N; (2)8×104 W ;(3)16.25 s
【解析】
【详解】(1)由图像可知,汽车减速运动的位移
汽车匀速运动的动能
汽车在地面的阻力f作用下减速直至停止,由动能定理有
解得
(2)因为
解得汽车匀速运动时的速度
汽车匀速运动时牵引力大小等于阻力大小,故汽车的额定功率
(3)根据题图可知汽车加速运动过程中的位移
汽车的初动能
根据动能定理有
解得
15. 如图所示,间距L=1m的平行金属导轨固定在绝缘水平面上,弯曲部分导轨在最低点M、N处的切线水平并与足够长的水平导轨平滑相接,MN的右侧有磁感应强度B =1T、方向竖直向下的匀强磁场。让质量的导体棒a从弯曲导轨上距水平面高度为h=0.8m处由静止释放,质量的导体棒b开始时静止于水平导轨上某处。已知导轨各处光滑,两导体棒接入回路的电阻均为R=2Ω,始终都与导轨垂直且接触良好,导轨的电阻忽略不计,重力加速度,假设a、b棒没有发生碰撞且最终共速,求:
(1)a棒刚进入磁场时b棒所受安培力的大小;
(2)从a棒进入磁场到a、b棒共速的过程中,b棒上产生的焦耳热及通过b棒的电荷量;
(3)为保证两棒不碰撞,b棒最初静止时距MN的最小距离。
【答案】(1)
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
在导体棒a从释放至运动到MN处过程中,由动能定理可得
解得
a棒刚进入磁场时产生的电动势为
回路的感应电流为
b棒所受安培力的大小为
【小问2详解】
从a棒进入磁场到a、b棒共速的过程中,由于a、b棒所受安培力大小相等,方向相反,所以a、b棒组成的系统满足动量守恒,则有
解得共同速度为
根据能量守恒可得回路产生的焦耳热为
则b棒上产生的焦耳热为
对b棒由动量定理可得
又
联立解得通过b棒的电荷量为
【小问3详解】
从a棒进入磁场到a、b棒共速的过程中,设a、b棒发生的相对位移为,由
解得
可知为保证两棒不碰撞,b棒最初静止时距MN的最小距离为。
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