广东省佛山市2026-2027学年高三上学期开学模拟物理试卷
2026-08-11
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2份
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摘要:
**基本信息**
以佛山地铁、神舟空间站等真实情境为载体,通过选择、实验与计算题型,考查运动学、电磁学等核心知识,注重物理观念与科学思维的融合。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10题/46分|运动描述、机械波、机械能、天体运动、电磁学|以佛山地铁考查瞬时速率,超导磁体情境融合安培定则应用|
|非选择题|5题/54分|实验(打点计时器、双缝干涉)、气体实验定律、带电粒子在磁场中运动、力学综合|电子偏转问题结合洛伦兹力与几何关系,体现模型建构与科学推理|
内容正文:
广东省佛山市2026-2027学年高三物理上学期开学模拟卷
(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.佛山城市轨道交通三号线首通段“镇安站一顺德学院站”开通运营。 首通段线路全长40.72km,设计最高时速100km/h,全程历时约55min,地铁线路如图所示,下列说法正确的是( )
A.列车的最高时速100km/h指瞬时速率
B.全程历时约“55min”中的“55min”指时刻
C.研究列车在首通段运行时,不可以将列车看成质点
D.列车从镇安站到顺德学院站,平均速度约为44.4km/h
【答案】A
【详解】A.列车的最高时速100km/h指瞬时速率,故A正确;
B.全程历时约“55min”中的“55min”指时间,故B错误;
C.研究列车在首通段运行时,列车的大小和形状对研究过程没有影响,可以将列车看成质点,故C错误;
D.列车从镇安站到顺德学院站,不知道全程的位移,无法算出平均速度,平均速率为
故D错误。
故选A。
2.如图是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动质点2、3、4……各个质点依次上下振动,把振动从绳的左端传到右端。时,质点5刚要开始运动。下列说法正确的是( )
A.时,质点5开始向下运动
B.时,质点3的加速度方向向上
C.从开始的一小段时间内,质点8的速度正在增大
D.从开始的一小段时间内,质点8的加速度正在增大
【答案】D
【详解】A.质点1为波源,波向右传播, 时,质点5开始振动,振动方向向上,故A错误;
B.从图中可以看出时质点3的位移为正,所以回复力方向向下,加速度方向向下,故B错误;
C.在时,质点8的振动和时质点4的振动一致,所以在时质点8向上振动,速度减小,故C错误;
D.从开始的一小段时间内,质点8向上振动,位移增大,加速度也正在增大,故D正确;
故选D。
3.一个小孩在踢毽子,假设某次他将质量为m的毽子以速度v0竖直向上踢出,以毽子离开脚时的位置为零势能位置,毽子离开脚后上升的最大高度为h,所受空气阻力不能忽略,则下列说法正确的是( )
A.毽子离开脚时的机械能为mgh
B.毽子上升的过程中机械能减少了
C.毽子上升的过程中所受合外力做功为
D.毽子上升的过程中空气阻力做功为
【答案】C
【详解】A.由能量关系可知,毽子离开脚时的机械能为,A错误;
B.毽子上升的过程中机械能减少了,B错误;
C.根据动能定理可知,毽子上升的过程中所受合外力做功为,C正确;
D.毽子上升的过程中空气阻力做功为,D错误。
故选C。
4.2026年4月,神舟乘组入驻中国空间站。如图,地球半径为,自转周期为,空间站所在轨道离地面的高度约为,同步卫星离地面的高度约为,万有引力常量为。下列说法正确的是( )
A.根据题中物理量可求出地球平均密度
B.空间站绕地运行线速度比同步卫星小
C.空间站绕地运行角速度比地球自转角速度小
D.空间站绕地运行的周期约为
【答案】A
【详解】A.根据万有引力提供向心力
可得
根据题意可知同步卫星的周期和轨道半径,即根据题中物理量可求出地球平均密度,故A正确;
B.根据万有引力提供向心力
可得
空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径,则空间站绕地运行线速度比同步卫星大,故B错误;
C.根据万有引力提供向心力
可得
空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径,则空间站绕地运行角速度比地球自转角速度大,故C错误;
D.根据题意有空间站的轨道半径为1.06R,同步卫星的轨道半径为,根据万有引力提供向心力
可得
可得空间站绕地运行的周期约为,故D错误。
故选A。
5.2026年1月,我国研制的超导磁体成功实现了35.6T的中心磁场强度,创下世界纪录。如图,两个完全相同的环形超导线圈a和b,以过两线圈圆心、的水平线为轴平行固定放置,为连线中点,线圈中通有大小相等、方向如图所示的电流。已知线圈a产生的磁场在点处的磁感应强度大小为。下列说法正确的是( )
A.线圈a对线圈b的作用力方向沿向左
B.处的磁感应强度大小为,方向沿向右
C.以为直径的任意圆平面内的磁通量均为零
D.若在处放置一小磁针,待其静止后,其N极指向沿向右
【答案】C
【详解】A.根据同向电流相互吸引,异向电流相互排斥,两线圈中电流相反,所以a对线圈b的作用力方向沿向右,A错误;
B.因为两个线圈完全相同,通有大小相等的电流,且关于对称,线圈a产生的磁场在点处的磁感应强度大小为,方向向左,同理线圈b产生的磁场在点处的磁感应强度大小也为,方向向右,所以处的磁感应强度大小为0,故B错误;
C.为直径,即以为圆心,空间中任意画一个圆,没有磁感线穿过这个圆,故通过圆面的磁通量必为0,故C正确;
D.在处两线圈的磁场方向相反,但更靠近线圈,故净磁场由线圈决定,方向向左,故D错误。
故选C。
6.1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星,该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动,如图所示,设卫星在近地点、远地点的速度分别为v1、v2,近地点到地心的距离为r,地球质量为M,引力常量为G。则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】“东方红一号”从近地点到远地点万有引力做负功,动能减小,所以,过近地点圆周运动的速度为 ,由于“东方红一号”在椭圆上运动,所以,故B正确.
7.太极球是市民中较流行的健身器材,现将其简化成如图所示的小球拍和小球。某市民健身时,让小球拍和质量为m的小球在竖直面内保持这样的姿势且按顺时针方向做半径为的匀速圆周运动。已知运动过程中小球拍对小球的最大作用力为,小球相对于小球拍始终保持静止,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.小球做圆周运动的角速度大小为
B.从最高点到最低点运动的过程中,小球先处于超重状态后处于失重状态
C.从最高点到最低点运动的过程中,小球拍对小球的支持力先减小后增大
D.小球经过与圆心等高的点时,小球拍对小球的作用力大小为
【答案】D
【详解】A.分析可知,在最低点点小球拍对小球的作用力最大,根据牛顿第二定律有
解得,故A错误;
B.从最高点点运动到D点的过程中,加速度方向有竖直向下的分量,小球处于失重状态,从D点运动到最低点点的过程中,加速度方向有竖直向上的分量,处于超重状态,故B错误;
C.小球的向心加速度大小一定,从最高点到点D运动的过程中,设小球的加速度方向与竖直方向的角度为,竖直方向有
增大,减小,则支持力增大,故C错误;
D.小球经过与圆心等高的点时,对小球竖直方向有
水平方向有
故小球拍对小球的作用力大小为,故D正确。
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.如图甲所示,是某人下蹲弯曲膝盖缓慢搬起重物的情景。该过程是身体肌肉、骨骼、关节等部位一系列相关动作的过程,现将其简化为如图乙所示的模型。设脚掌受地面竖直向上的弹力大小为,膝关节弯曲的角度为,该过程中大、小腿部的肌群对膝关节的作用力的方向始终水平向后,且大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力大致相等,记为。关于该过程的说法正确的是( )
A.人缓慢搬起重物的过程中,逐渐变小
B.人缓慢搬起重物的过程中,不变
C.当时,
D.当时,
【答案】BC
【详解】AB.人缓慢搬起重物的过程中,脚掌受到竖直向上的弹力与人和重物的总重力平衡,大小不变,A错误,B正确;
CD.根据平行四边形定则可得
当时,解得
当时,解得
C正确,D错误。
故选BC。
9.拖把是由拖杆和拖把头构成的清洁工具。如图,某同学保持拖杆与竖直方向的夹角θ不变,并用沿拖杆方向的推力F推拖把头,发现无论推力F多大,拖把一直保持静止状态,设拖把头质量为m,忽略拖杆质量,拖把头与地板之间的动摩擦因数为µ,下列说法正确的是( )
A.增大推力F,拖把头所受合力增大
B.拖把保持静止状态的原因是
C.增大推力F,地面对拖把头的作用力可能先减小后增大
D.若要推动拖把,可增大拖杆与竖直方向的夹角θ
【答案】BD
【详解】A.增大推力F,拖把头所受合力一直为零,故A错误;
B.无论推力F多大,拖把一直保持静止状态,则可以忽略拖把头的重力,则
所以,故B正确;
C.根据平衡条件可得,增大推力F,则地面对拖把头的作用力增大,故C错误;
D.若要推动拖把,可增大拖杆与竖直方向的夹角θ,使得时,可以推动拖把,故D正确。
故选BD。
10.在测试汽车刹车性能中,为避免汽车未刹停的损失,常在道路尾端安设电磁阻尼减速器,利用电磁感应原理可以有效减速汽车,其简化原理图如图。匀强磁场的宽度L0=3m,磁感应强度大小B=1T,方向竖直向上。一轻质弹簧右端固定,垂直于磁场边界水平放置,左端恰与磁场右边界平齐。汽车可看作100匝,宽为d=1.8m。长为L=4.6m的矩形硬质金属线框ABCD,质量m=1000kg,总电阻R=45Ω。汽车以v0=5m/s的速度沿光滑水平面进入磁场,且正对弹簧向右运动,AB边向右穿过磁场右边界后开始压缩弹簧,弹簧始终在弹性限度内,汽车CD边始终未进入磁场。下列说法正确的是( )
A.汽车刚进入磁场时,线框中感应电流方向为ADCBA
B.汽车刚进入磁场时,线框中感应电动势为900V
C.汽车刚进入磁场时,汽车的加速度大小为3.6m/s2
D.汽车向右运动过程中弹簧获得的最大弹性势能约为4×103J
【答案】BCD
【详解】A.汽车刚进入磁场时,穿过线圈的磁通量向外增加,根据楞次定律可知,线框中感应电流方向为ABCDA,故A错误;
BC.汽车刚进入磁场时,线框中感应电动势为
线框中的电流为
根据牛顿第二定律可得汽车的加速度大小为,故BC正确;
D.AB边从磁场左边界到磁场右边界过程,根据动量定理可得
其中
联立解得AB边穿过磁场右边界时,汽车的速度大小为
由于汽车CD边始终未进入磁场,之后汽车只在弹力作用下做减速运动到速度为0,弹簧具有最大弹性势能,则汽车向右运动过程中弹簧获得的最大弹性势能为,故D正确。
故选BCD。
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)
下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤,请完成实验操作和计算。
(1)某个实验小组要测量小车匀加速运动的加速度,使用了打点频率为f的打点计时器获得了该运动的一条纸带,每隔4个点取一个计数点,该小组取了连续的计数点O、A、B,分别测量了OA和OB的距离为x1、x2,则相邻计数点之间的时间间隔T=______,小车的加速度大小a=______。(用f、x1、x2表示)
(2)“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验装置如图所示,在实验过程中某一步骤需要拨动拨杆,是为了______。
A.调节单缝,使单缝和双缝平行 B.调节双缝,使双缝和单缝平行
C.调节单缝,使单缝和双缝高度相同 D.调节双缝,使双缝和单缝高度相同
(3)某实验小组用如图甲所示的装置探究“两个互成角度的力合成规律”。弹簧测力计A的一端钩在固定的钉子P上,用手拉动弹簧测力计B的一端,使结点O静止在某位置,结点下方挂着一物体M,根据实验要求作出两个弹力的合力F并与M的重力G比较,从而得出实验结果。在实验过程中,下列正确的是( )
A.M的质量越大,实验误差越小
B.多组实验测量时,结点O可以静止在不同位置
C.弹簧测力计外壳与纸面间的摩擦不影响实验结果
D.在确定弹力方向时,需用铅笔沿着细线画直线
【答案】(1)
(2)A
(3)BC
【详解】(1)[1]由于打点频率为f,且每隔4个点取一个计数点,则相邻两计数点间的时间间隔为
[2]小车运动的加速度为
(2)在实验过程中某一步骤需要拨动拨杆,是为了调节单缝,使单缝和双缝平行。
故选A。
(3)A.M的质量越大,越容易使得弹簧弹力超出量程,所以实验误差越大,故A错误;
B.多组实验测量时,结点O可以静止在不同位置,保证三力平衡即可,故B正确;
C.弹簧测力计外壳与纸面间的摩擦不影响实验结果,故C正确;
D.在确定弹力方向时,不能用铅笔沿着细线画直线,而应该找直线上相距较远的两个投影点,然后用直尺连线,故D错误。
故选BC。
12.(10分)
人体脂肪测量仪是通过测量人体电阻来判断脂肪所占比重。某同学想在实验室测量人体电阻。
(1)该同学先用单手紧捏红黑表笔的金属部分进行欧姆调零(如图a所示),然后用两手分别紧捏红黑表笔(如图b所示)测自己的阻值,下列说法正确的是______。
A.图a的操作会影响测量结果
B.图b的操作会影响测量结果
C.两图的操作均不会影响测量结果
D.两图的操作都会影响到测量结果
(2)该同学设计电路更精确地测量人体电阻。实验室提供的器材如下:电压表(量程5V,内阻)电压表(量程3V,内阻)电流表(量程,内阻),滑动变阻器(额定电流,最大阻值),电源(电动势,内阻不计)开关S,导线若干,请完成下列实验步骤:
①根据测量要求,请你选择合适的电表,并在图c中将电路图连线补充完整______ ,其中表1为______,表2为______。(选填,或)
②选择合适的电表后,按图c连接电路进行实验。若选择的电表为,或A,相应的电表测量值分别记为、和,则测得的人体电阻______。(用本题给出的物理量符号表达)
【答案】(1)C
(2)
【详解】(1)先用单手紧捏红黑表笔的金属部分进行欧姆调零时,金属短接电阻为0,金属短接部分与人体电阻并联后总电阻仍然为O,可知,图a的操作不会影响测量结果。用两手分别紧捏红黑表笔测自己的阻值,表笔没有短接,所测电阻即为人体电阻,可知,图b的操作不会影响测量结果,即两图的操作均不会影响测量结果。
故选C。
(2)[1][2]人体电阻很大,电路电流很小,电流表量程太大,不能用电流表测电流;电压表内阻已知,可以用电压表测电流,由图c所示可知,电表1两端电压大于电表2两端电压,则电表1应选择电压表,表2应选择电压表;
由于人体电阻远大于滑动变阻器最大阻值,为测多组实验数据,滑动变阻器应采用分压接法,实验电路图如图所示
[3] 由图示电路图,由欧姆定律可知,人体电阻阻值
【点睛】要掌握常用器材的使用方法;理解使用原理是解题的前提;根据实验原理作出实验电路图,应用欧姆定律即可解题。
13.(12分)
如图所示,在锅炉外壁紧贴着导热性能良好且右壁开孔与大气相通的汽缸,汽缸右壁内侧装有压力传感器,用于监控锅炉外壁的温度、锅炉未工作时,活塞与锅炉外壁距离为0.3m、与传感器距离为0.2m,活塞左侧封闭温度为300K、压强为105Pa的空气,此时压力传感器的示数为0。已知大气压强为105Pa,活塞横截面积为10-2m2,不计活塞与汽缸壁的摩擦,锅炉工作时温度缓慢升高。
(1)当锅炉的温度为T1时,活塞刚好接触压力传感器,求T1;
(2)锅炉外壁温度T从300K逐渐增大,求压力传感器示数F与T的关系式;
(3)活塞从汽缸图示位置移动到最右侧刚接触到压力传感器的过程中,气体吸收了300J的热量,求该过程中气体内能变化多少?
【答案】(1)500K
(2)当T≤500K时,F=0,当T>500K时,
(3)增加了100J
【详解】(1)当锅炉的温度为升高时,气体做等圧变化,根据盖吕萨克定律可得
代入数据解得
(2)由以上分析可知,当温度小于等于500K时,压力传感器示数
当温度大于500K时,气体体积不变,根据查理定律可得
解得
活塞对压力传感器的作用力为
(3)根据热力学第一定律,
解得
即气体内能增加了100J。
14.(12分)
如图所示,平面内有一个由矩形和半圆形组合成的阴影区,阴影区外只有垂直平面向里、面积足够大的匀强磁场(阴影区内无磁场),磁感应强度大小为;阴影区内在半圆直径处放置一块带有很多微孔的电极板,电子枪产生的电子(无初速),经电极板加速后,垂直方向进入无电磁场的半圆形区域,最后进入阴影区外面的磁场若射向圆心的电子经磁场偏转后恰好打在点,并被电极板吸收已知半圆的半径为,电子的比荷为,不计电子重力,求:
(1)加速电压大小;
(2)若仅向下调整电子枪位置,使电子从的中点垂直射出,最后打在点,求电子在磁场中运动的时间;
(3)若要使射向点的电子,经磁场一次偏转后能再次返回点,且电子在磁场中运动时间为(2)问中的,求加速电压大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)电子在电场中加速,根据动能定理可得
电子进入磁场后运动轨迹如图(1)所示
其运动半径为
由洛伦兹力提供向心力可得
联立可得
(2)电子运动轨迹如图(2)所示
由几何关系得
可得
则磁偏转圆心角为
电子在磁场中运动周期
则电子在磁场中运动时间为
可得
(3)电子运动轨迹如图(3)所示
由几何关系得
解得
电子在电场中加速,根据动能定理可得
由洛伦兹力提供向心力可得
联立解得
15.(12分)
如图所示,某根足够长、无弹性的轻绳左侧悬挂着一个质量ma =1kg的A小球,跨过不计质量的定滑轮后,轻绳右侧连接一个质量mc =1kg的C吊篮。吊篮的底部竖直固定一根劲度系数k =100N/m的轻质弹簧,弹簧的上端连接着一质量mb =2kg的B物体。 一根插销D贯穿B物体,使得弹簧保持某一长度。 用手让系统保持静止,松手的同时拔掉插销,弹簧长度在运动过程中恰好保持不变。 当吊篮距离地面高度h1=0.8m时开始计时,此时吊篮的速度为v0 =1m/s,g =10m/s2。
(1)求吊篮下落过程中弹簧的弹力和绳子的拉力的大小;
(2)从计时开始,吊篮到达地面的时间以及小球A能够上升的最大位移;
(3)若弹簧的弹性势能假定吊篮落地后速度瞬间变为零且立即断开绳子,求此后吊篮对地的最大压力。
【答案】(1)10N 15N
(2)0.4s 1.25m
(3)
【详解】(1)对吊篮C、B整体进行受力分析,根据牛顿第二定律,有
对球A,有
联立解得,
弹簧长度在运动过程中恰好保持不变,弹簧弹力
解得
(2)根据位移-时间关系
解得
此时球A上升的速度为
解得
吊篮落地后球A还能继续上升的高度为
小球A能够上升的最大位移
(3)设 B 继续向下压缩弹簧的距离为
以落地瞬间 B 的位置为重力势能零点,由能量守恒得:
代入数值得:
最大弹力
吊篮静止在地面上,受力平衡:
1 / 2
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广东省佛山市2026-2027学年高三物理上学期开学模拟卷
(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.佛山城市轨道交通三号线首通段“镇安站一顺德学院站”开通运营。 首通段线路全长40.72km,设计最高时速100km/h,全程历时约55min,地铁线路如图所示,下列说法正确的是( )
A.列车的最高时速100km/h指瞬时速率
B.全程历时约“55min”中的“55min”指时刻
C.研究列车在首通段运行时,不可以将列车看成质点
D.列车从镇安站到顺德学院站,平均速度约为44.4km/h
2.如图是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动质点2、3、4……各个质点依次上下振动,把振动从绳的左端传到右端。时,质点5刚要开始运动。下列说法正确的是( )
A.时,质点5开始向下运动
B.时,质点3的加速度方向向上
C.从开始的一小段时间内,质点8的速度正在增大
D.从开始的一小段时间内,质点8的加速度正在增大
3.一个小孩在踢毽子,假设某次他将质量为m的毽子以速度v0竖直向上踢出,以毽子离开脚时的位置为零势能位置,毽子离开脚后上升的最大高度为h,所受空气阻力不能忽略,则下列说法正确的是( )
A.毽子离开脚时的机械能为mgh
B.毽子上升的过程中机械能减少了
C.毽子上升的过程中所受合外力做功为
D.毽子上升的过程中空气阻力做功为
4.2026年4月,神舟乘组入驻中国空间站。如图,地球半径为,自转周期为,空间站所在轨道离地面的高度约为,同步卫星离地面的高度约为,万有引力常量为。下列说法正确的是( )
A.根据题中物理量可求出地球平均密度
B.空间站绕地运行线速度比同步卫星小
C.空间站绕地运行角速度比地球自转角速度小
D.空间站绕地运行的周期约为
5.2026年1月,我国研制的超导磁体成功实现了35.6T的中心磁场强度,创下世界纪录。如图,两个完全相同的环形超导线圈a和b,以过两线圈圆心、的水平线为轴平行固定放置,为连线中点,线圈中通有大小相等、方向如图所示的电流。已知线圈a产生的磁场在点处的磁感应强度大小为。下列说法正确的是( )
A.线圈a对线圈b的作用力方向沿向左
B.处的磁感应强度大小为,方向沿向右
C.以为直径的任意圆平面内的磁通量均为零
D.若在处放置一小磁针,待其静止后,其N极指向沿向右
6.1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星,该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动,如图所示,设卫星在近地点、远地点的速度分别为v1、v2,近地点到地心的距离为r,地球质量为M,引力常量为G。则( )
A. B.
C. D.
7.太极球是市民中较流行的健身器材,现将其简化成如图所示的小球拍和小球。某市民健身时,让小球拍和质量为m的小球在竖直面内保持这样的姿势且按顺时针方向做半径为的匀速圆周运动。已知运动过程中小球拍对小球的最大作用力为,小球相对于小球拍始终保持静止,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.小球做圆周运动的角速度大小为
B.从最高点到最低点运动的过程中,小球先处于超重状态后处于失重状态
C.从最高点到最低点运动的过程中,小球拍对小球的支持力先减小后增大
D.小球经过与圆心等高的点时,小球拍对小球的作用力大小为
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.如图甲所示,是某人下蹲弯曲膝盖缓慢搬起重物的情景。该过程是身体肌肉、骨骼、关节等部位一系列相关动作的过程,现将其简化为如图乙所示的模型。设脚掌受地面竖直向上的弹力大小为,膝关节弯曲的角度为,该过程中大、小腿部的肌群对膝关节的作用力的方向始终水平向后,且大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力大致相等,记为。关于该过程的说法正确的是( )
A.人缓慢搬起重物的过程中,逐渐变小
B.人缓慢搬起重物的过程中,不变
C.当时,
D.当时,
9.拖把是由拖杆和拖把头构成的清洁工具。如图,某同学保持拖杆与竖直方向的夹角θ不变,并用沿拖杆方向的推力F推拖把头,发现无论推力F多大,拖把一直保持静止状态,设拖把头质量为m,忽略拖杆质量,拖把头与地板之间的动摩擦因数为µ,下列说法正确的是( )
A.增大推力F,拖把头所受合力增大
B.拖把保持静止状态的原因是
C.增大推力F,地面对拖把头的作用力可能先减小后增大
D.若要推动拖把,可增大拖杆与竖直方向的夹角θ
10.在测试汽车刹车性能中,为避免汽车未刹停的损失,常在道路尾端安设电磁阻尼减速器,利用电磁感应原理可以有效减速汽车,其简化原理图如图。匀强磁场的宽度L0=3m,磁感应强度大小B=1T,方向竖直向上。一轻质弹簧右端固定,垂直于磁场边界水平放置,左端恰与磁场右边界平齐。汽车可看作100匝,宽为d=1.8m。长为L=4.6m的矩形硬质金属线框ABCD,质量m=1000kg,总电阻R=45Ω。汽车以v0=5m/s的速度沿光滑水平面进入磁场,且正对弹簧向右运动,AB边向右穿过磁场右边界后开始压缩弹簧,弹簧始终在弹性限度内,汽车CD边始终未进入磁场。下列说法正确的是( )
A.汽车刚进入磁场时,线框中感应电流方向为ADCBA
B.汽车刚进入磁场时,线框中感应电动势为900V
C.汽车刚进入磁场时,汽车的加速度大小为3.6m/s2
D.汽车向右运动过程中弹簧获得的最大弹性势能约为4×103J
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)
下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤,请完成实验操作和计算。
(1)某个实验小组要测量小车匀加速运动的加速度,使用了打点频率为f的打点计时器获得了该运动的一条纸带,每隔4个点取一个计数点,该小组取了连续的计数点O、A、B,分别测量了OA和OB的距离为x1、x2,则相邻计数点之间的时间间隔T=______,小车的加速度大小a=______。(用f、x1、x2表示)
(2)“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验装置如图所示,在实验过程中某一步骤需要拨动拨杆,是为了______。
A.调节单缝,使单缝和双缝平行 B.调节双缝,使双缝和单缝平行
C.调节单缝,使单缝和双缝高度相同 D.调节双缝,使双缝和单缝高度相同
(3)某实验小组用如图甲所示的装置探究“两个互成角度的力合成规律”。弹簧测力计A的一端钩在固定的钉子P上,用手拉动弹簧测力计B的一端,使结点O静止在某位置,结点下方挂着一物体M,根据实验要求作出两个弹力的合力F并与M的重力G比较,从而得出实验结果。在实验过程中,下列正确的是( )
A.M的质量越大,实验误差越小
B.多组实验测量时,结点O可以静止在不同位置
C.弹簧测力计外壳与纸面间的摩擦不影响实验结果
D.在确定弹力方向时,需用铅笔沿着细线画直线
12.(10分)
人体脂肪测量仪是通过测量人体电阻来判断脂肪所占比重。某同学想在实验室测量人体电阻。
(1)该同学先用单手紧捏红黑表笔的金属部分进行欧姆调零(如图a所示),然后用两手分别紧捏红黑表笔(如图b所示)测自己的阻值,下列说法正确的是______。
A.图a的操作会影响测量结果
B.图b的操作会影响测量结果
C.两图的操作均不会影响测量结果
D.两图的操作都会影响到测量结果
(2)该同学设计电路更精确地测量人体电阻。实验室提供的器材如下:电压表(量程5V,内阻)电压表(量程3V,内阻)电流表(量程,内阻),滑动变阻器(额定电流,最大阻值),电源(电动势,内阻不计)开关S,导线若干,请完成下列实验步骤:
①根据测量要求,请你选择合适的电表,并在图c中将电路图连线补充完整______ ,其中表1为______,表2为______。(选填,或)
②选择合适的电表后,按图c连接电路进行实验。若选择的电表为,或A,相应的电表测量值分别记为、和,则测得的人体电阻______。(用本题给出的物理量符号表达)
13.(12分)
如图所示,在锅炉外壁紧贴着导热性能良好且右壁开孔与大气相通的汽缸,汽缸右壁内侧装有压力传感器,用于监控锅炉外壁的温度、锅炉未工作时,活塞与锅炉外壁距离为0.3m、与传感器距离为0.2m,活塞左侧封闭温度为300K、压强为105Pa的空气,此时压力传感器的示数为0。已知大气压强为105Pa,活塞横截面积为10-2m2,不计活塞与汽缸壁的摩擦,锅炉工作时温度缓慢升高。
(1)当锅炉的温度为T1时,活塞刚好接触压力传感器,求T1;
(2)锅炉外壁温度T从300K逐渐增大,求压力传感器示数F与T的关系式;
(3)活塞从汽缸图示位置移动到最右侧刚接触到压力传感器的过程中,气体吸收了300J的热量,求该过程中气体内能变化多少?
14.(12分)
如图所示,平面内有一个由矩形和半圆形组合成的阴影区,阴影区外只有垂直平面向里、面积足够大的匀强磁场(阴影区内无磁场),磁感应强度大小为;阴影区内在半圆直径处放置一块带有很多微孔的电极板,电子枪产生的电子(无初速),经电极板加速后,垂直方向进入无电磁场的半圆形区域,最后进入阴影区外面的磁场若射向圆心的电子经磁场偏转后恰好打在点,并被电极板吸收已知半圆的半径为,电子的比荷为,不计电子重力,求:
(1)加速电压大小;
(2)若仅向下调整电子枪位置,使电子从的中点垂直射出,最后打在点,求电子在磁场中运动的时间;
(3)若要使射向点的电子,经磁场一次偏转后能再次返回点,且电子在磁场中运动时间为(2)问中的,求加速电压大小。
15.(12分)
如图所示,某根足够长、无弹性的轻绳左侧悬挂着一个质量ma =1kg的A小球,跨过不计质量的定滑轮后,轻绳右侧连接一个质量mc =1kg的C吊篮。吊篮的底部竖直固定一根劲度系数k =100N/m的轻质弹簧,弹簧的上端连接着一质量mb =2kg的B物体。 一根插销D贯穿B物体,使得弹簧保持某一长度。 用手让系统保持静止,松手的同时拔掉插销,弹簧长度在运动过程中恰好保持不变。 当吊篮距离地面高度h1=0.8m时开始计时,此时吊篮的速度为v0 =1m/s,g =10m/s2。
(1)求吊篮下落过程中弹簧的弹力和绳子的拉力的大小;
(2)从计时开始,吊篮到达地面的时间以及小球A能够上升的最大位移;
(3)若弹簧的弹性势能假定吊篮落地后速度瞬间变为零且立即断开绳子,求此后吊篮对地的最大压力。
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