内容正文:
2026年上学期高二期末考试
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. 分子间存在着相互作用的引力和斥力,分子间实际表现出的作用力是引力与斥力的合力。如图是实际分子力随分子间距离的变化图像(斥力以正值表示,引力以负值表示)。将两分子从相距处由静止释放,仅考虑这两个分子间的作用力,下列说法正确的是( )
A. 从到分子力表现为斥力
B. 从到分子间的作用力的大小先减小后增大
C. 从到分子势能先减小后增大
D. 从到分子动能先增大后减小
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由题图可知,从到分子间作用力表现为引力,且分子间作用力大小先增大后减小;从到分子力表现为斥力,且分子间作用力大小逐渐增大,故AB错误;
C.从到分子力表现为引力,分子间作用力做正功,分子势能逐渐减小,故C错误;
D.从到分子间作用力先表现为引力,后表现为斥力,分子间作用力先做正功,后做负功,分子动能先增大后减小,故D正确。
故选D。
2. 海市蜃楼有两种形式,分别为海面的海市蜃楼,沙漠中的海市蜃楼,观察对比下列两幅图像,分析下列说法正确的是( )
A. 两种海市蜃楼对应的像分别为在海面或沙漠表面所形成的倒影
B. 海面附近与沙漠表面,底层空气均比上层稀疏
C. 两种海市蜃楼都是光从光疏介质进入光密介质而产生的现象
D. 两种海市蜃楼都是由光的折射和全反射造成的
【答案】D
【解析】
【详解】A.海面上方的海市蜃楼所形成的像为正影,沙漠表面的海市蜃楼所形成的像为倒影,故A错误;
B.温度高空气稀薄,温度低空气稠密,海面附近底层空气比上层空气稠密,沙漠表面空气比上层空气稀疏,故B错误;
CD.两种海市蜃楼都是光从光密介质进入光疏介质最终发生了全反射而造成的,故C错误,D正确。
故选D。
3. 氢原子的能级图如图甲所示,一群处于第能级的氢原子,向低能级跃迁过程中能发出种不同频率的光,其中只有频率为、两种光可让图乙所示的光电管阴极K发生光电效应。分别用频率为、的两个光源照射光电管阴极K,测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法中正确的是( )
A. 处于第能级的氢原子可以吸收一个能量为 的光子并电离
B. 图丙中的图线所表示的光是氢原子由第能级向基态跃迁发出的
C. 图丙中的图线所表示的光的光子能量为
D. 用图丙中的图线所表示的光照射阴极K时,光电子的最大初动能比用图线所表示的光照射时更大
【答案】C
【解析】
【详解】第能级的氢原子,向低能级跃迁过程中可能的情况为:, ,,,,,能发出种不同频率的光,能量值的大小关系排列从大到小为:,,,,, ,由于只有频率为、两种光可让图乙所示的光电管阴极发生光电效应,所以发生光电效应的能量值对应的跃迁为:,;
A.第4能级的能量值为,若吸收一个能量为 的光子,其能量值仍然为负,不能电离,想要电离,需吸收大于等于本能级的能量值的绝对值的能量。故A错误;
BC.由图丙可知,光的遏止电压大,光的遏止电压小,根据光电效应方程,及知各光对应的跃迁为:光为,光为;
光的光子能量为 ,故B错误,C正确;
D.由图丙可知,光的遏止电压大,光的遏止电压小,根据光电效应方程,用图丙中的图线所表示的光照射阴极K时,光电子的最大初动能比用图线所表示的光照射时更小,故D错误。
故选C。
4. A、B两滑块在同一气垫导轨上,碰前B滑块静止,A滑块匀速向B滑块运动并发生碰撞,利用闪光照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图所示。已知相邻两次闪光的时间间隔为T,在这4次闪光的过程中,A、B两滑块均在0~80cm范围内,且第1次闪光时,滑块A恰好位于x=10cm处。若A、B两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短,均可忽略不计,则( )
A. 碰撞发生在第1次闪光后的3T时刻 B. 碰撞后A与B的速度相同
C. 碰撞后A与B的速度大小之比为1:2 D. A、B两滑块的质量之比为1:3
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于碰前A滑块匀速运动,由图像知,碰撞发生在60cm位置,因此碰撞发生第1次闪光后的时刻,A错误;
BC.由于碰撞发生在第1次闪光后的时刻,碰后在0.5T时间内,A、B两滑块位移大小相等,方向相反,因此碰撞后A与B的速度大小相等,方向相反,碰撞后A与B的速度大小之比为1:1,B、C错误;
D.利用图中的数据可知,碰撞前A的速度大小是碰后A速度大小的2倍,碰撞过程中,根据动量守恒可知
解得
D正确。
故选D。
5. 如图所示,在光滑水平面上停放质量为m、装有弧形槽的小车,现有一质量为2m的光滑小球以v0的水平速度沿切线水平的槽口滑上小车,到达某一高度后,小球又返回小车右端,不计空气阻力,重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A. 小球到达最高点时的速度为
B. 小球离开车后,将对地向右做平抛运动
C. 小球在弧形槽上上升的最大高度为
D. 此过程中小球对车做的功为
【答案】C
【解析】
【详解】AC.由题意,小球到达最高点时,二者共速,则整体水平方向动量守恒,以向左为正方向,有
由机械能守恒,有
联立,解得小球到达最高点时的速度为
上升的最大高度为
故A错误,C正确;
B.设小球离开小车时,小球的速度为,小车的速度为,整个过程中水平方向动量守恒,以向左为正方向,由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
解得
所以小球与小车分离后对地将向左做平抛运动,故B错误;
D.对小车运用动能定理得,小球对小车做功,故D错误。
故选C。
6. 如图,两条固定的光滑平行金属导轨,所在平面与水平面夹角为,间距为l,导轨电阻忽略不计,两端各接一个阻值为2R的定值电阻,形成闭合回路:质量为m的金属棒垂直导轨放置,并与导轨接触良好,接入导轨之间的电阻为R;劲度系数为k的两个完全相同的绝缘轻质弹簧与导轨平行,一端固定,另一端均与金属棒中间位置相连,弹簧的弹性势能与形变量x的关系为;将金属棒移至导轨中间位置时,两弹簧刚好处于原长状态;整个装置处于垂直导轨所在平面向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。将金属棒从导轨中间位置向上移动距离a后静止释放,金属棒沿导轨向下运动到最远处,用时为t,最远处与导轨中间位置距离为b,弹簧形变始终在弹性限度内。此过程中( )
A. 金属棒所受安培力冲量大小为
B. 每个弹簧对金属棒施加的冲量大小为
C. 每个定值电阻产生的热量为
D. 金属棒的平均输出功率为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据
而,
解得,选项A错误;
B.该过程中由动量定理
解得每个弹簧对金属棒施加的冲量大小为,选项B错误;
C.由能量关系可知回路产生的总热量
每个定值电阻产生的热量为,选项C错误;
D.金属棒的平均输出功率,选项D正确。
故选D。
二、多选题:本大题共4小题,共20分。
7. 如图所示,粗细均匀两端开口的形玻璃管,管内注入一定量的水银。但在其中封闭了一段空气柱,其长度为。在空气柱上面的一段水银柱长为,空气柱下面的水银面与左管水银面相差为,若往管内缓缓加入适量水银(无水银溢出),则( )
A. 水银加入左管,则变短,长度不变
B. 水银加入右管,则变短,长度变长
C. 水银无论加在左管还是右管,始终与相等
D. 水银加在右管,则变短;水银加在左管,则变长
【答案】BC
【解析】
【详解】A.被封闭气体压强
可知水银加入左管后,被封闭气体的压强不变;根据可知,体积不变,故不变;又因为
不变,故A错误;
B.水银加入右管,被封闭气体的压强
可知压强增大,根据可知,体积减小,故减小;又因为
可知长度变长,故B正确;
C.封闭气体的压强
可知始终与相等,故C正确;
D.水银加在右管,被封闭气体的压强增大,根据可知,体积减小,故变短;水银加在左管,被封闭气体的压强不变,根据可知,体积不变,则不变,故D错误。
故选BC。
8. 如图所示,真空中有一半径为R、质地均匀的玻璃球,一束复色光沿BC射入玻璃球,经折射后分成a、b两束光分别从D、E两处折射出玻璃球,已知BC与OC的夹角=60°,∠COD=120°,∠COE=90°。下列说法正确的是( )
A. 从玻璃球中射出时,a光的折射角大于b光的折射角
B. 玻璃球对b光的折射率为
C. 用同一双缝干涉实验装置进行实验,b光在光屏上形成的条纹间距比a光的大
D. a光在玻璃球中的传播速度大于b光在玻璃球中的传播速度
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.根据光路可知,射入玻璃时,a、b光的入射角都为=60°,折射角分别为和,a光的折射角小于b光的折射角。根据折射定律,可知a光的折射率为
b光的折射率为,故A错误,B正确;
C.对同一种介质,a光的折射率大,故a光的频率高,波长短,根据
可知b光在光屏上形成的条纹间距比a光的大,故C正确;
D.根据
可知折射率越高,传播速度越小,故a光在玻璃球中的传播速度小于b光在玻璃球中的传播速度,故D错误。
故选BC。
9. 我国春节有长辈给小朋友压岁钱的习俗。为了增添年味,现在发压岁钱的方式也是越来越有趣,其中有一种叫做“滚钱”,具体操作是在桌面放置不同金额的纸币,瓶子滚到哪张纸币上就可以赢取此金额,如左图所示。为了便于分析,我们用右图来描述这个模型,滚瓶从水平桌面上O点出发,途中经过A、B、C、D、E五个放钱的位置(相邻两个位置的距离均为0.2m)。滚瓶停在哪里就获得对应的压岁钱,滚瓶掉下桌子就没有。现设滚瓶(可视为质点)从点出发后加速度恒定,小义同学以推出滚瓶,最后刚好停在处,已知滚瓶在和之间滑行的时间为1s。下列说法正确的是( )
A. 滚瓶由A滑至的加速度大小为
B. 滚瓶由A滑至的时间等于2s
C. 滚瓶经过A点时的速度是经过点时的速度的2倍
D. 如果小义以的速度将滚瓶推出,滚瓶最终将停在之间
【答案】BD
【解析】
【详解】A.以推出滚瓶,最后刚好停在处,利用逆向思维,根据位移公式有
解得
故A错误;
B.滚瓶由A滑至过程,利用逆向思维,根据位移公式有
结合上述解得
故A错误;
故B正确;
C.利用逆向思维,根据速度与位移的关系有
,
解得
故C错误;
D.小义同学以推出滚瓶,利用逆向思维,根据速度与位移的关系有
如果小义以的速度将滚瓶推出,利用逆向思维,根据速度与位移的关系有
结合上述解得
可知
即滚瓶最终将停在之间,故D正确。
故选BD。
10. 2025年5月1日,全球首个实现“聚变能发电演示”的紧凑型全超导托卡马克核聚变实验装置(BEST)在我国正式启动总装。如图是托卡马克环形容器中磁场截面的简化示意图,两个同心圆围成的环形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,内圆半径为。在内圆上A点有a、b、c三个粒子均在纸面内运动,并都恰好到达磁场外边界后返回。已知a、b、c带正电且比荷均为,a粒子的速度大小为,方向沿同心圆的径向;b和c粒子速度方向相反且与a粒子的速度方向垂直。不考虑带电粒子所受的重力和相互作用。下列说法正确的是( )
A. 外圆半径等于 B. a粒子返回A点所用的最短时间为
C. b、c粒子返回A点所用的最短时间之比为 D. c粒子的速度大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】由题意,作出粒子运动轨迹图,如图所示
a粒子恰好到达磁场外边界后返回,a粒子运动的圆周正好与磁场外边界,然后沿径向做匀速直线运动,再做匀速圆周运动恰好回到A点,
根据a粒子的速度大小为
可得
设外圆半径等于,由几何关系得
则
A错误;
B.由A项分析,a粒子返回A点所用的最短时间为第一次回到A点的时间
a粒子做匀速圆周运动的周期
在磁场中运动的时间
匀速直线运动的时间
故a粒子返回A点所用的最短时间为
B正确;
C.由题意,作出粒子运动轨迹图,如图所示
因为b、c粒子返回A点都是运动一个圆周,根据b、c带正电且比荷均为,所以两粒子做圆周运动周期相同,故所用的最短时间之比为1:1,C错误;
D.由几何关系得
洛伦兹力提供向心力有
联立解得
D正确。
故选BD。
三、实验题:本大题共2小题,共20分。
11. 某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”,可以用来测量电梯竖直上下运行时的加速度,其构造如图甲所示。将弹簧竖直自由悬挂时,指示针指示的刻度尺刻度为6.50cm;在弹簧下端悬挂一质量为0.2kg的钩码,当钩码静止时指示针指示的刻度尺刻度如图甲所示。已知该装置中使用的弹簧在从原长到拉伸4.50cm范围内能较好的满足胡克定律,重力加速度g=9.8m/s2。
(1)该弹簧的劲度系数k=________N/m;(结果保留两位有效数字)
(2)该“竖直加速度测量仪”可较准确测量的竖直向上的加速度的最大值为________m/s2;(结果保留三位有效数字)
(3)在实际测量过程中,指示针会随钩码上下振动,为了能让指示针尽快稳定下来,该同学将钩码换成与钩码质量相同的强磁铁,并在强磁铁正下方放置一铝块,如图乙所示。与不加铝块相比,此种情况下测得的加速度值________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(4)弹簧下端悬挂钩码的质量越大,该测量仪可较准确测量的竖直向上的加速度的最大值________(选填“越大”、“越小”或“不变”)。
【答案】 ①. 98 ②. 12.3 ③. 不变 ④. 越小
【解析】
【详解】(1)[1]由图可知刻度尺的读数为
x1=4.50cm
根据胡克定律
(2)[2]当弹簧的伸长量最大时,测得的加速度为最大,根据牛顿第二定律
其中
联立并代入数据解得
(3)[3]当磁铁上下振动时,由于电磁感应现象,铝块和铁块之间会有作用力,当测加速度时磁铁处于稳定状态,磁铁和铝块之间没有作用力,所以对实验结果没有影响;
(4)[4] 弹簧下端悬挂钩码的质量越大,根据牛顿第二定律
其中
可知钩码质量越大,测得的最大加速度就越小。
12. 某欧姆表的内部示意图如图甲所示,该表有“×10”“×100”两个挡位。已知电源电动势,表头允许通过的电流最大值,内阻。现用该表测量一个阻值小于500的定值电阻。
(1)图甲中a为_________(选填“红”或“黑”)表笔,要测量,选择开关c应与__________(选填“d”或“e”)相连,然后进行_________(选填“欧姆调零”或“机械调零”),测量时指针位置如图乙所示,欧姆表的读数为__________。
(2)图乙中欧姆表盘的中间示数为“15”,则图甲中__________(结果保留三位有效数字)。
(3)欧姆表电源经久未换,测量后发现其电动势小于1.5V,在正确的操作下,的测量值_________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
【答案】(1) ①. 黑 ②. d ③. 欧姆调零 ④. 320
(2)30.0 (3)大于
【解析】
【小问1详解】
[1]图甲中a与内部电源的正极连接,为黑表笔;
[2][3]选择开关c接d时,安培表量程较大,根据可知,内阻较小,即欧姆表中值电阻减小,则为“×10”档,则要测量小于,选择开关c应与d相连,然后进行欧姆调零;
[4]测量时指针位置如图乙所示,欧姆表的读数为32×10Ω=320。
【小问2详解】
档c接e时为“×100”档,图乙中欧姆表盘的中间示数为“15”,则欧姆表内阻为1500Ω;则两表笔短接时电流
则图甲中。
【小问3详解】
欧姆调零时,由闭合电路的欧姆定律得
电动势减小,则R内变小;
当测量电阻时由闭合电路的欧姆定律得
由于R内变小,则I变小,指针偏左,电阻测量值大于真实值。
四、计算题:本大题共3小题,共36分。
13. 如图,某材料制备系统由供气瓶、反应室、 加热器和真空泵等设备组成。供气瓶的容积为,储存的气体压强为,反应室的容积为。制备材料前,反应室处于真空状态,关闭所有阀门。制备材料时,先打开阀门1,供气瓶向反应室缓慢供气,当反应室气压达到时,关闭阀门1;对反应室内气体缓慢加热,使其从室温升到,进行材料合成。实验结束后,待反应室温度降至室温,将其抽至真空状态。环境温度恒定,忽略材料体积,气体不参与反应。
(1)加热后,求反应室内气体的压强(结果保留3位有效数字)。
(2)当供气瓶剩余气体压强降到时,需更换新的供气瓶,供气瓶最多能给反应室充气多少次?
【答案】(1);(2) 次
【解析】
【分析】
【详解】(1)根据查理定律得
解得
(2)设可以供n次,则根据玻意耳定律得
解得
次
14. 如图所示,AB为空心圆管、C是可视为质点的小球,AB长度为,AB与C在同一竖直线上,空心圆管处于初始位置时,A与C之间距离,。
(1)若圆筒从初始位置做自由落体运动,圆筒落到地面所需的时间;
(2)若圆筒静止,小球从地面以初速度开始做竖直上抛运动,穿过圆筒的时间为,求小球上抛时的初速度;
(3)若圆筒从初始位置做自由落体运动的同时,小球从地面以初速度开始做竖直上抛运动,小球向上穿过圆筒的时间为,小球初速度多大。
【答案】(1)0.4s
(2)
(3)10m/s
【解析】
【小问1详解】
依题意,圆筒做自由落体运动,有
解得圆筒落到地面所需的时间
【小问2详解】
依题意,小球C做竖直上抛运动,设小球从地面到A的时间为,从地面到B的时间为,可得
又
联立解得
【小问3详解】
设小球从地面开始运动到与AB空心圆管底端A重合时经历时间为,AB空心圆管下落的高度为
小球上升的高度为
则
可得
设小球从地面开始运动到与AB空心圆管顶端B重合时经历时间为,AB空心圆管下落的高度为
小球上升的高度为
则
得
又
联立解得
15. 如图甲所示,真空中相距d=10cm的两块平行金属板A、B与电源连接,金属板B接地,金属板A电势变化的规律如图乙所示。将一个质量为m=2.0×10-23 kg、电荷量为q=+1.6×10-15 C的粒子在t=时刻从紧邻金属板B小孔处无初速度释放,粒子恰好不能到达金属板A,粒子重力不计。求:
(1)粒子在平行金属板间运动时的加速度大小;
(2)金属板A电势变化的周期T。
(3)题中,如果两金属板间的距离足够宽,t=0时刻和t=时刻释放的粒子在两金属板间做什么运动?
【答案】(1)。
(2)
(3)t=0时刻粒子一直向右运动,t=时刻粒子做往复运动(先向右运动,再向左运动),但总体向右运动
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,平行金属板A、B间的电场强度大小不变,则有,由牛顿第二定律得
解得粒子在平行金属板间运动时的加速度大小。
【小问2详解】
由题意可知,粒子在到时间内,向右做匀加速直线运动,在到时间内粒子向金属板A做匀减速直线运动 后反向运动,则粒子向右运动的最大位移
粒子恰好不能到达金属板A,有,解得。
【小问3详解】
时刻释放的粒子先向右加速半个周期,再向右减速半个周期,根据对称性可知末速度减为零,后边的每个周期都重复第一个周期的运动,因此粒子一直向右运动时刻释放的粒子先向右加速,再向右减速,根据对称性可知时粒子速度减为零,然后粒子向左加速,再向左减速,根据对称性可知时粒子速度减为零,以后再经过每个的时间都重复的运动,因此粒子做往复运动(先向右运动,再向左运动),每个周期内向右的位移大于向左的位移,总体向右运动
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2026年上学期高二期末考试
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. 分子间存在着相互作用的引力和斥力,分子间实际表现出的作用力是引力与斥力的合力。如图是实际分子力随分子间距离的变化图像(斥力以正值表示,引力以负值表示)。将两分子从相距处由静止释放,仅考虑这两个分子间的作用力,下列说法正确的是( )
A. 从到分子力表现为斥力
B. 从到分子间的作用力的大小先减小后增大
C. 从到分子势能先减小后增大
D. 从到分子动能先增大后减小
2. 海市蜃楼有两种形式,分别为海面的海市蜃楼,沙漠中的海市蜃楼,观察对比下列两幅图像,分析下列说法正确的是( )
A. 两种海市蜃楼对应的像分别为在海面或沙漠表面所形成的倒影
B. 海面附近与沙漠表面,底层空气均比上层稀疏
C. 两种海市蜃楼都是光从光疏介质进入光密介质而产生的现象
D. 两种海市蜃楼都是由光的折射和全反射造成的
3. 氢原子的能级图如图甲所示,一群处于第能级的氢原子,向低能级跃迁过程中能发出种不同频率的光,其中只有频率为、两种光可让图乙所示的光电管阴极K发生光电效应。分别用频率为、的两个光源照射光电管阴极K,测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法中正确的是( )
A. 处于第能级的氢原子可以吸收一个能量为 的光子并电离
B. 图丙中的图线所表示的光是氢原子由第能级向基态跃迁发出的
C. 图丙中的图线所表示的光的光子能量为
D. 用图丙中的图线所表示的光照射阴极K时,光电子的最大初动能比用图线所表示的光照射时更大
4. A、B两滑块在同一气垫导轨上,碰前B滑块静止,A滑块匀速向B滑块运动并发生碰撞,利用闪光照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图所示。已知相邻两次闪光的时间间隔为T,在这4次闪光的过程中,A、B两滑块均在0~80cm范围内,且第1次闪光时,滑块A恰好位于x=10cm处。若A、B两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短,均可忽略不计,则( )
A. 碰撞发生在第1次闪光后的3T时刻 B. 碰撞后A与B的速度相同
C. 碰撞后A与B的速度大小之比为1:2 D. A、B两滑块的质量之比为1:3
5. 如图所示,在光滑水平面上停放质量为m、装有弧形槽的小车,现有一质量为2m的光滑小球以v0的水平速度沿切线水平的槽口滑上小车,到达某一高度后,小球又返回小车右端,不计空气阻力,重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A. 小球到达最高点时的速度为
B. 小球离开车后,将对地向右做平抛运动
C. 小球在弧形槽上上升的最大高度为
D. 此过程中小球对车做的功为
6. 如图,两条固定的光滑平行金属导轨,所在平面与水平面夹角为,间距为l,导轨电阻忽略不计,两端各接一个阻值为2R的定值电阻,形成闭合回路:质量为m的金属棒垂直导轨放置,并与导轨接触良好,接入导轨之间的电阻为R;劲度系数为k的两个完全相同的绝缘轻质弹簧与导轨平行,一端固定,另一端均与金属棒中间位置相连,弹簧的弹性势能与形变量x的关系为;将金属棒移至导轨中间位置时,两弹簧刚好处于原长状态;整个装置处于垂直导轨所在平面向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。将金属棒从导轨中间位置向上移动距离a后静止释放,金属棒沿导轨向下运动到最远处,用时为t,最远处与导轨中间位置距离为b,弹簧形变始终在弹性限度内。此过程中( )
A. 金属棒所受安培力冲量大小为
B. 每个弹簧对金属棒施加的冲量大小为
C. 每个定值电阻产生的热量为
D. 金属棒的平均输出功率为
二、多选题:本大题共4小题,共20分。
7. 如图所示,粗细均匀两端开口的形玻璃管,管内注入一定量的水银。但在其中封闭了一段空气柱,其长度为。在空气柱上面的一段水银柱长为,空气柱下面的水银面与左管水银面相差为,若往管内缓缓加入适量水银(无水银溢出),则( )
A. 水银加入左管,则变短,长度不变
B. 水银加入右管,则变短,长度变长
C. 水银无论加在左管还是右管,始终与相等
D. 水银加在右管,则变短;水银加在左管,则变长
8. 如图所示,真空中有一半径为R、质地均匀的玻璃球,一束复色光沿BC射入玻璃球,经折射后分成a、b两束光分别从D、E两处折射出玻璃球,已知BC与OC的夹角=60°,∠COD=120°,∠COE=90°。下列说法正确的是( )
A. 从玻璃球中射出时,a光的折射角大于b光的折射角
B. 玻璃球对b光的折射率为
C. 用同一双缝干涉实验装置进行实验,b光在光屏上形成的条纹间距比a光的大
D. a光在玻璃球中的传播速度大于b光在玻璃球中的传播速度
9. 我国春节有长辈给小朋友压岁钱的习俗。为了增添年味,现在发压岁钱的方式也是越来越有趣,其中有一种叫做“滚钱”,具体操作是在桌面放置不同金额的纸币,瓶子滚到哪张纸币上就可以赢取此金额,如左图所示。为了便于分析,我们用右图来描述这个模型,滚瓶从水平桌面上O点出发,途中经过A、B、C、D、E五个放钱的位置(相邻两个位置的距离均为0.2m)。滚瓶停在哪里就获得对应的压岁钱,滚瓶掉下桌子就没有。现设滚瓶(可视为质点)从点出发后加速度恒定,小义同学以推出滚瓶,最后刚好停在处,已知滚瓶在和之间滑行的时间为1s。下列说法正确的是( )
A. 滚瓶由A滑至的加速度大小为
B. 滚瓶由A滑至的时间等于2s
C. 滚瓶经过A点时的速度是经过点时的速度的2倍
D. 如果小义以的速度将滚瓶推出,滚瓶最终将停在之间
10. 2025年5月1日,全球首个实现“聚变能发电演示”的紧凑型全超导托卡马克核聚变实验装置(BEST)在我国正式启动总装。如图是托卡马克环形容器中磁场截面的简化示意图,两个同心圆围成的环形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,内圆半径为。在内圆上A点有a、b、c三个粒子均在纸面内运动,并都恰好到达磁场外边界后返回。已知a、b、c带正电且比荷均为,a粒子的速度大小为,方向沿同心圆的径向;b和c粒子速度方向相反且与a粒子的速度方向垂直。不考虑带电粒子所受的重力和相互作用。下列说法正确的是( )
A. 外圆半径等于 B. a粒子返回A点所用的最短时间为
C. b、c粒子返回A点所用的最短时间之比为 D. c粒子的速度大小为
三、实验题:本大题共2小题,共20分。
11. 某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”,可以用来测量电梯竖直上下运行时的加速度,其构造如图甲所示。将弹簧竖直自由悬挂时,指示针指示的刻度尺刻度为6.50cm;在弹簧下端悬挂一质量为0.2kg的钩码,当钩码静止时指示针指示的刻度尺刻度如图甲所示。已知该装置中使用的弹簧在从原长到拉伸4.50cm范围内能较好的满足胡克定律,重力加速度g=9.8m/s2。
(1)该弹簧的劲度系数k=________N/m;(结果保留两位有效数字)
(2)该“竖直加速度测量仪”可较准确测量的竖直向上的加速度的最大值为________m/s2;(结果保留三位有效数字)
(3)在实际测量过程中,指示针会随钩码上下振动,为了能让指示针尽快稳定下来,该同学将钩码换成与钩码质量相同的强磁铁,并在强磁铁正下方放置一铝块,如图乙所示。与不加铝块相比,此种情况下测得的加速度值________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(4)弹簧下端悬挂钩码的质量越大,该测量仪可较准确测量的竖直向上的加速度的最大值________(选填“越大”、“越小”或“不变”)。
12. 某欧姆表的内部示意图如图甲所示,该表有“×10”“×100”两个挡位。已知电源电动势,表头允许通过的电流最大值,内阻。现用该表测量一个阻值小于500的定值电阻。
(1)图甲中a为_________(选填“红”或“黑”)表笔,要测量,选择开关c应与__________(选填“d”或“e”)相连,然后进行_________(选填“欧姆调零”或“机械调零”),测量时指针位置如图乙所示,欧姆表的读数为__________。
(2)图乙中欧姆表盘的中间示数为“15”,则图甲中__________(结果保留三位有效数字)。
(3)欧姆表电源经久未换,测量后发现其电动势小于1.5V,在正确的操作下,的测量值_________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
四、计算题:本大题共3小题,共36分。
13. 如图,某材料制备系统由供气瓶、反应室、 加热器和真空泵等设备组成。供气瓶的容积为,储存的气体压强为,反应室的容积为。制备材料前,反应室处于真空状态,关闭所有阀门。制备材料时,先打开阀门1,供气瓶向反应室缓慢供气,当反应室气压达到时,关闭阀门1;对反应室内气体缓慢加热,使其从室温升到,进行材料合成。实验结束后,待反应室温度降至室温,将其抽至真空状态。环境温度恒定,忽略材料体积,气体不参与反应。
(1)加热后,求反应室内气体的压强(结果保留3位有效数字)。
(2)当供气瓶剩余气体压强降到时,需更换新的供气瓶,供气瓶最多能给反应室充气多少次?
14. 如图所示,AB为空心圆管、C是可视为质点的小球,AB长度为,AB与C在同一竖直线上,空心圆管处于初始位置时,A与C之间距离,。
(1)若圆筒从初始位置做自由落体运动,圆筒落到地面所需的时间;
(2)若圆筒静止,小球从地面以初速度开始做竖直上抛运动,穿过圆筒的时间为,求小球上抛时的初速度;
(3)若圆筒从初始位置做自由落体运动的同时,小球从地面以初速度开始做竖直上抛运动,小球向上穿过圆筒的时间为,小球初速度多大。
15. 如图甲所示,真空中相距d=10cm的两块平行金属板A、B与电源连接,金属板B接地,金属板A电势变化的规律如图乙所示。将一个质量为m=2.0×10-23 kg、电荷量为q=+1.6×10-15 C的粒子在t=时刻从紧邻金属板B小孔处无初速度释放,粒子恰好不能到达金属板A,粒子重力不计。求:
(1)粒子在平行金属板间运动时的加速度大小;
(2)金属板A电势变化的周期T。
(3)题中,如果两金属板间的距离足够宽,t=0时刻和t=时刻释放的粒子在两金属板间做什么运动?
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