内容正文:
孝感高中2026年原创高考模拟题
物理试题
第Ⅰ卷(40分)
一、选择题:本题共10小题(单选题+多选题),每小题4分,共40分。(在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
1. 关于下面的图形,说法正确的是( )
A. 图甲是电子束穿过铝箔后的衍射图样,若换成动能相同的质子进行实验,衍射现象更明显
B. 乙图中重核裂变产生的中子能使核裂变反应连续的进行,称为链式反应,其中一种核裂变反应方程为
C. 图丙中,用从能级跃迁到能级辐射出的光照射逸出功为2.14eV的金属铯,不会发生光电效应
D. 丁图中由原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系可知,若D和E能结合成F,结合过程一定会释放能量
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据德布罗意波长公式,动能相同的粒子,动量。质子质量远大于电子,因此质子的动量更大,德布罗意波长更短。
衍射现象的明显程度与波长正相关,波长越短衍射越不明显,因此换成质子后衍射现象会更不明显,故A错误;
B .铀核裂变的实际过程是铀核吸收中子后发生反应,选项给出的反应方程左侧没有入射中子,正确方程应为(且生成物中子数也不符合该选项的2个中子的常见裂变结果),该方程违背裂变的物理过程,故B错误;
C .氢原子从能级跃迁到能级辐射的光子能量为,该能量大于金属铯的逸出功,满足光电效应的发生条件,因此可以发生光电效应,故C错误;
D. 核子平均质量越小的原子核,核子结合后的质量亏损越大。
由图可知D、E的核子平均质量大于F,二者结合成F时,总质量会减少,根据质能方程,结合过程一定会释放能量,故D正确。
故选 D。
2. “天宫课堂”中,航天员演示了微重力环境下的神奇现象,液体呈球状,往其中央注入空气,可以在液体内部形成一个同心球形气泡。液体球和同心球形气泡可简化为空心透明球壳模型,图示为该球壳截面图,为球壳的球心。若液体球壳内表面的点有一个点光源,可发出两种不同频率的单色光和。图中光不能从液体球壳的外表面射出,只有光射出。若用这两种单色光分别照射图乙中的阴极,只有一种单色光能使电流表的指针发生偏转。已知真空中的光速为c。则( )
A. 光折射率小于光折射率
B. 能使电流表的指针发生偏转的是光
C. 分别用、光在同一装置上做双缝干涉实验,光产生的条纹间距小于光
D. 滑片向右端移动过程中,电流表示数会一直增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.从点发出的、光,在液体球壳外表面的入射角相同,光发生全反射无法射出,光可以射出,说明光的全反射临界角更小。根据全反射临界角公式
可知临界角越小,介质对该光的折射率越大,因此液体对光的折射率大于光,故A错误;
B.折射率越大的光,频率越高,因此光频率大于光。由题意,两种光照射阴极时只有一种能发生光电效应;根据光电效应发生条件,入射光频率大于金属极限频率才能产生光电效应,可知频率更高的光才能使电流表偏转,故B错误;
C.光的波长满足,频率越高的光波长越短,因此光波长小于光。双缝干涉条纹间距公式为,同一实验装置双缝间距、双缝到屏的距离相同,波长越短条纹间距越小,因此光的条纹间距小于光,故C正确;
D.该光电管电路中,滑片向右端移动时,光电管两端的正向加速电压逐渐增大,光电流会先随电压增大而增大,若达到饱和光电流,电流表的示数就不再随电压增大而增大,因此电流表示数不会一直增大,故D错误。
故选C。
3. 我国发射的“天问二号”探测器首次实现从小行星2016HO3采样返回地球。若地球公转圆轨道半径为,该小行星近日点到太阳中心距离为,远日点到太阳中心距离为,如图所示,两轨道其中一个交点为P。若将小行星看作质量分布均匀的球体,半径为R,密度与地球相同。已知探测器在地球表面附近做匀速圆周运动的周期为,地球半径为,引力常量为。结合上述描述,下列说法正确的是( )
A. “天问二号”探测器的发射速度小于第二宇宙速度
B. 小行星在远日点的速度大于地球的公转速度
C. 可以求出小行星质量
D. 可以求出探测器质量
【答案】C
【解析】
【详解】A.“天问二号”探测器脱离地球吸引到小行星采样,故发射速度大于第二宇宙速度小于第三宇宙速度,故A错误;
B.假设探测器在一个轨道半径为1.36r的圆轨道,绕太阳做匀速圆周运动,其速度为,根据牛顿第二定律有
该圆轨道的轨道半径大于地球公转半径,可得探测器的速度小于地球的公转速度,即
小行星在远日点需要做近心运动,其速度要小于同半径的圆轨道卫星的线速度,所以小行星远日点速度小于地球公转速度,故B错误;
C.已知探测器在地球表面附近做匀速圆周运动的周期为,地球半径为,根据引力提供向心力得
可得地球质量
若将小行星看作质量分布均匀的球体,半径为R,密度与地球相同。根据球的体积公式可得
则
解得小行星质量,故C正确
D.探测器的质量被约去,不能求出来,故D错误;
故选C。
4. 如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数之比为(),原线圈串联一个定值电阻后接在正弦式交流电源上,电源内阻忽略不计。副线圈回路中接有定值电阻()与滑动变阻器,电流表、电压表均为理想电表。滑动变阻器滑片自上而下滑动时,下列说法正确的是( )
A. 若电压表V与电流表A示数分别为U和I,则
B. 若电压表V与电流表A示数变化量分别为和,则
C. 电源的输出功率先增大后减小
D. 副线圈的输出功率先增大后减小
【答案】B
【解析】
【详解】设电源电动势有效值为,原线圈两端电压为、电流为,副线圈两端电压为、电流为,则 ,
A. 电压表测副线圈电压 ,电流表测原线圈电流 。由 ,得 ,故A错误;
B. 对原线圈回路由闭合电路欧姆定律:,则 ,又 ,所以 ,故B正确;
C. 电源输出功率 ,滑片自上而下滑动时先增大后减小,先减小后增大,不会先增大后减小,故C错误;
D. 根据等效电源法,将原线圈回路等效到副线圈,等效电动势为 ,等效内阻为 。副线圈输出功率 ,当 时最大。因 ,(),先增大后减小,故 随先减小后增大,不是先增大后减小,故D错误。
故选B。
【点睛】等效电源法:将变压器原线圈侧的电源和内阻等效到副线圈侧。推导核心在于保持副线圈电压和电流的约束关系不变,即利用,整理成的形式,此时即可看作副线圈两端接了一个电动势为、内阻为的等效电源。
5. 甲驾驶一辆汽车正以最大限定速度15m/s行驶,在距离小区门口50m时发现同事乙正骑电动车通过小区门口。若乙保持5m/s的速度匀速行驶,而甲立即开始匀减速,通过小区门口时刚好减速到5m/s,然后立即以的加速度加速追赶,达到最大限定速度后匀速运动。设在整个过程中,甲和乙均在水平直道上运动,则甲从发现乙到追上乙需要的时间为( )
A. 9s B. 9.5s C. 10s D. 10.5s
【答案】B
【解析】
【详解】甲的运动分为匀减速、匀加速和匀速追赶三个阶段,乙全程以匀速运动。甲初速度为,到达小区门口时速度为,第一阶段位移为。由匀变速直线运动的平均速度关系得
整理得
乙在这段时间内前进,所以甲到达门口时乙领先。甲第二阶段从加速到,加速度为。由匀变速直线运动速度与时间的关系得
整理得
由匀变速直线运动的位移与时间关系,甲在第二阶段的位移满足
代入已知量得
乙同期前进,甲比乙多前进,所以还相距。甲达到最大速度后与乙的相对速度为
由相对运动关系,追上时间满足,所以
总时间满足
故选B。
6. 如图所示,半径为5m的四分之一圆弧固定在水平地面上,为圆心。在圆心右侧同一水平线上某点处,水平向左抛出一个小球1,在圆心下方竖直线上某点处,水平向左抛出小球2;小球可视为质点,均恰好垂直击中圆弧上的点,点到水平地面的高度为2m,取,不计空气阻力,则小球1、2抛出的速度之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】圆弧半径,D点高度,所以D点到O点竖直向下距离
由勾股定理,D点到O点水平向左距离
小球垂直击中圆弧,速度方向沿半径DO指向圆心O,所以速度的水平分量与竖直分量满足比例
即
对于小球1,下落竖直高度,竖直方向自由落体,则
解得
所以
对于小球2,水平向左位移大小为,水平方向匀速,则有
结合速度比例
则有
解得
所以
故选A。
7. 如图甲所示,竖直平面内,一足够长的水平轨道OP与光滑半圆形轨道PNM在P点平滑连接,固定在水平地面上。可视为质点的A、B两小物块靠在一起,静置于轨道左端。时刻用一水平向右的推力作用在A上,使A、B向右运动。F随变化的图像如图乙所示。已知A、B质量均为,A与水平轨道间的动摩擦因数为0.2,B与水平轨道间的摩擦不计,不计空气阻力,重力加速度大小取。则下列说法正确的是( )
A. 在时与分离
B. 若B恰能运动到M点,则半圆形轨道半径为
C. 两物块分离前B的位移等于7m
D. 两物块分离前A对B的弹力做的功为4J
【答案】B
【解析】
【详解】A.物块A与水平轨道间的滑动摩擦力为
两物块接触运动时,以A、B整体为研究对象,沿水平向右由牛顿第二定律得
以B为研究对象,接触力沿水平方向由牛顿第二定律得
联立两式得
分离的临界条件为,所以。由题给图像可知,推力在时降为。在时,仍有,A、B未分离,故A错误;
B.分离后B在水平轨道上不受水平力,做匀速直线运动,到达P点的速度等于分离速度。接触阶段的加速度—时间图像如图所示,图像与时间轴所围面积表示速度变化量:
由图像面积得分离速度
沿指向圆心方向由牛顿第二定律得
B恰能到达M点时,所以
从P到M的过程中只有重力做功,且P、M的高度差为,由机械能守恒得
联立得,故B正确;
C.两物块接触运动时,以A、B整体为研究对象,沿水平向右由牛顿第二定律得
0~内,
所以,。在时,,由上式得
由加速度—时间图像面积得
1~内加速度不小于,且除末时刻外大于该值,所以该段位移满足
2~内推力大于,故加速度为正,B的速度大于,该段位移满足。所以分离前的位移满足,故C错误;
D.分离前B只受A的接触力对其做功,且其速度由增至。由动能定理得,故D错误。
故选B。
8. 如图所示,光滑水平桌面上放有一个由粗细均匀金属导线制成的正方形闭合单匝线圈PQMN,在线圈对角线PM的一侧,存在垂直于桌面向下的匀强磁场。现从图示位置处开始,沿垂直MN边的方向,以速度v将线框匀速拉入匀强磁场,在此过程中( )
A. M点电势始终低于N点电势
B. 线圈中的感应电动势先增大再减小
C. 线圈所受安培力的方向始终与运动方向相反
D. 拉力做功的功率逐渐减小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.线框拉入磁场过程中,切割磁感线的有效边是,由右手定则知MN边始终在磁场中切割磁感线产生动生电动势,其作为电源内部的电流方向始终由M流向N,电源内部电流由低电势流向高电势,所以点电势始终低于点电势,故A正确;
BC.线圈进入磁场某个瞬间,如图
可知切割磁感线的有效长度()逐渐减小,根据,则线圈中的感应电动势逐渐减小;线圈进入磁场时,受安培力的有效长度为线圈与虚线部分交点的长度(AB段),线圈受的安培力方向垂直这部分长度向下,可知线圈所受安培力的方向不是与运动方向相反,故BC错误;
D.拉力做功的功率等于电功率,根据,因线圈切割磁感线产生的电动势逐渐减小,可知电功率逐渐减小,即拉力的功率逐渐减小,故D正确。
故选AD。
9. 如图所示,空间存在沿轴正向的磁场,磁感应强度的大小与坐标的关系,垂直于轴方向磁感应强度相同,现从轴上点发射一带正电粒子,粒子的电荷量为,质量为,速度大小为,方向与轴正向的夹角,不计粒子的重力,取3,粒子在以后的运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 粒子在平行轴方向做匀减速直线运动
B. 粒子做螺旋线运动,螺距在不断减小
C. 粒子速度第一次与初始速度相同时轴坐标为5m
D. 粒子速度第一次与初始速度相同时轴坐标为15m
【答案】BC
【解析】
【详解】A.磁场沿y轴正向,将初速度分解为平行磁场的分量
和垂直磁场的分量
洛伦兹力始终垂直于磁场方向(即垂直y轴),因此洛伦兹力在y轴方向分量为0,粒子y方向不受力,y方向速度分量大小始终不变,不可能做匀减速直线运动,故A错误;
B.垂直磁场方向的洛伦兹力提供向心力,粒子在垂直y轴的x-z平面内做圆周运动,同时沿y轴匀速运动,整体为螺旋线运动。圆周运动的周期
由于随y增大而增大,因此周期T随y增大而减小;而螺距是粒子每完成一周圆周运动沿y轴前进的距离
T不断减小,因此螺距不断减小,故B正确;
CD.粒子速度与初始速度相同时,要求垂直y轴方向的速度矢量回到初始方向,即粒子完成整数次圆周运动,此时洛伦兹力的冲量在垂直y轴方向累积后,恰好让垂直方向的速度回到初始值。速度与初始速度相同时垂直方向速度矢量与初始一致,对应转过角度为2π,按相位条件经积分计算得y=5m,故C正确,D错误。
故选BC。
10. 在匀质轻绳上有两个相距10m的波源、,两波源上下振动产生两列绳波。在两波源的连线上有两质点A、B,A距波源,B距波源5.5m,如图甲所示。时波源开始向上振动,其振动方程为,而波源的振动图像如图乙所示。时质点A恰好第一次处于波峰(的绳波未传到A点),则下列说法正确的是( )
A. 波源产生的波的波长为40m
B. A点为振动减弱点
C. 内,质点B通过的路程为28cm
D. 1s后、两波源之间有5个振动加强点
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由波源的振动方程可知,由角频率关系
整理得,。波源从开始向上运动,第一次到达波峰的时刻为
所以点首次到达波峰对应的传播时间满足
波速满足
由波的基本关系得,故A错误;
B.由,波到达的时刻为
由图乙可知从开始振动,故其波到达的时刻为
两列波到达的时间差为
相位差为
振动减弱要求两列波反相,而点的相位差为,故点不是振动减弱点,故B错误;
C.由,波到达的时刻满足
波到达的时刻满足
在到内,点只受波作用,经历半个周期,路程为
两波到达的路程差为
由,整理得
再加上图乙所示相对的相位滞后,故两波在处反相,合振幅为
从到恰好一个周期,路程为
故总路程,故C正确;
D.时两列波已传遍,之间。设线段上任一点距为()
则两列波到达该点的相位差满足
振动加强条件为,解得
在内,,对应5个振动加强点,故D正确。
故选CD。
第Ⅱ卷(60分)
11. 用如图甲所示的气垫导轨来验证动量守恒定律,在气垫导轨的一端装有位移传感器(图中未画出),A、B两物块(可视为质点)沿同一直线运动并发生正碰,若两物块的质量分别为和,根据电脑记录的A、B两物块在同一时刻与传感器的距离,画出了两物块位置随时间变化的图像(如图乙),其中①为物块B碰前的位置时间图线,②与④为两物块碰后的位置时间图线。
(1)从图中数据可以判断出物块A碰后的图线是_____(选填“②”“③”“④”);
(2)该同学测量质量时,未记录对应的滑块,请你根据图像中数据帮他分析,质量为200g的滑块是_____(选填“A”或“B”);
(3)由题中数据结合图像中提供的信息,可判断两滑块组成的系统在相互作用过程中动量_____(填“守恒”或“不守恒”),这个碰撞_____(填“是”或“不是”)弹性碰撞。
【答案】(1)④ (2)B
(3) ①. 守恒 ②. 不是
【解析】
【11题详解】
①为物块B碰前的位置时间图线,根据乙图可知碰撞前物块A沿轴正方向运动,物块B沿轴负方向运动;碰撞后物块A、物块B都沿轴负方向运动,碰撞后物块A在前,物块B在后,A的速度大于B的速度,则物块A碰后的图线是④;
【12题详解】
碰撞前物块A速度,物块B速度
碰撞后物块A速度,物块B速度
根据动量守恒得
解得,故质量为的滑块是A,质量为的滑块是B;
【13题详解】
[1]碰撞前系统总动量
碰撞后系统总动量
,可得相互作用过程中动量守恒;
[2]碰撞前系统总动能
碰撞后系统总动能
,可得这个碰撞不是弹性碰撞。
12. 如图甲为某同学利用所学电学知识设计的多用电表的原理示意图,图中E是一节干电池,电动势为1.5V;、为电阻箱,为滑动变阻器;表头G的满偏电流为,内阻为;虚线框中S为一个单刀多掷开关,接线柱B可以分别与触点1、2、3接通,从而实现测量不同物理量的功能。A端与B端分别与两表笔相连。该同学还重新刻画了刻度盘如图乙所示。
测量物理量
量程(或倍率)
直流电流(接1)
130.0
任意
A
任意
直流电压(接3)
130.0
B
390.0
9805.0
电阻(接2)
130.0
欧姆调零电阻
C
(1)当开关S接不同位置且、取不同值时,多用电表可以有多个不同挡位,部分数据如表格丙所示。结合表格中已有数据大小及其精度完成A、B、C三空格。A:_____、B:_____、C:_____(填“”或“”)。
(2)若开关S接“3”,且取,用该多用电表测某一直流电压值,指针在表盘的位置如图乙所示,则测量电压_____V(结果保留两位小数)。
(3)若该学生把干电池换成了电动势的学生直流电源,开关S接“2”,取,经过欧姆调零后测量某一未知电阻阻值,读数为,则该电阻阻值为_____(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1) ①. 10.0 ②. 2402.5 ③.
(2)1.76##1.77##1.78
(3)1.6
【解析】
【小问1详解】
[1]表头参数,
A(0~10mA电流挡,并联分流电阻):0~1mA挡,,表头与并联,并联总电流,表头满偏,
代入验证,等式成立。
量程扩大到,并联分流电阻,
[2]B(0~2.5V电压挡):,表头并联后等效电流表,满偏电流,等效内阻:
电压表是该电流表串联,,满偏电流,
[3]C(欧姆挡倍率)欧姆挡:等效满偏电流,电源
中值电阻:
表盘中心刻度15,,可知填“”。
【小问2详解】
S接3,,量程0~2.5V读数。等效电流表满偏,对应电压2.5V。
表盘指针指在偏附近(70%~71%满偏),
指针约70.4%满偏:(范围都对)。
【小问3详解】
电源换,开关接2,,表盘读数,
调零后,新内阻
原来表盘按标定,表盘读数,对应电路电流:
同一指针位置电流不变,现在电源,则
即
得
求得
13. 热气球容积,在地面首先对其充气,温度与外界相同,充满气体后对气体加热。已知地面附近外界温度,大气压强恒定。空气密度。气球无弹性,整个热气球(不含内部气体)及乘坐人员的总质量为,空气可视为理想气体。求:
(1)载重气球恰好起飞时的温度;
(2)加热到起飞温度时,气球排出的空气质量与加热前气球内空气质量之比。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
热气球恰起飞时,设气球内部的空气密度为,对气球及内部气体,空气浮力等于热气球内部气体以及气球和乘坐人员的总重力,即
代入,,
解得
等压下一定质量的气体满足
气体初始情况下的温度
则
解得
【小问2详解】
加热前球内气体温度等于外界温度,总质量
加热后球内剩余气体质量
排出的空气质量
因此气球排出的空气质量与加热前气球内空气质量之比
14. 如图所示,水平轨道BC与足够长的光滑倾斜轨道CE、AB平滑连接,轨道AB与水平轨道夹角为,水平轨道部分长米,BD部分足够长。今在轨道上距离水平轨道高度为米处由静止释放质量为的光滑小球P,P运动到水平轨道D处时恰与运动到此处的小物块Q(图中未画出)发生弹性正碰。已知小物块Q质量为,且第一次碰撞后P以原速率反向运动,Q沿着运动,返回水平面后恰好静止于D点;Q与水平轨道间动摩擦因数为(大小未知),P与Q以后的每次碰撞都是弹性碰撞,重力加速度取,,,求
(1)第一次碰撞后物块Q速度大小;
(2)动摩擦因数;
(3)Q沿斜面CE上升的最大高度。
【答案】(1)2m/s
(2)0.25 (3)0.26m
【解析】
【小问1详解】
对从到过程由动能定理得
设碰前速度大小为,碰后速度大小为,由弹性碰撞动量守恒有
根据机械能守恒得
联立解得
【小问2详解】
对第一次碰后沿着运动,到返回点过程,由能量关系得
解得Q与水平轨道间动摩擦因数
【小问3详解】
水平轨道足够长,所以第二次碰前Q已经静止。对第二次碰撞动量守恒得
机械能守恒得
可得静止时,碰撞后Q的速度最大,上升的高度最高。
从碰后到最高点由能量关系得
联立解得Q沿斜面CE上升的最大高度
15. 如图所示,在坐标系区域内存在平行于轴、电场强度大小为的匀强电场,分界线将区域分为区域Ⅰ和区域Ⅱ,区域Ⅰ存在平行于轴向上大小未知的匀强电场(未画出),区域Ⅱ存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小。与轴交点坐标为(L,0)。一质量为、电荷量为的带电粒子从轴上的点M(,0)以初速度垂直电场方向进入第三象限,并垂直于边界及磁场方向进入磁场。不计重力及电磁场的边界效应。求:
(1)刚出第三象限时的速度;
(2)第一次出磁场时的坐标值;
(3)粒子第9次通过轴时的坐标值。
【答案】(1),方向斜向右下,与轴负方向的夹角为,且
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
轴左侧区域的电场方向沿轴正方向,粒子在方向的加速度大小为
粒子在方向的初速度为零,位移为。由匀变速直线运动规律得
解得
粒子刚出第三象限时,两个方向的速度分量分别为
故速度大小为
设速度方向与轴负方向的夹角为,由速度分解得
【小问2详解】
粒子第一次进入磁场时垂直于边界,故进入磁场前在区域Ⅰ内运动至方向速度减为零。区域Ⅰ内方向速度保持,从轴运动到边界的时间为
由匀变速直线运动速度公式得
解得
第一次过轴时粒子的纵坐标为,由平均速度公式得粒子在区域Ⅰ内的纵向位移为
故第一次进入磁场的点纵坐标为
粒子进入磁场时的速率为。由洛伦兹力提供向心力得
解得
粒子第一次进入磁场并返回边界的轨迹如图所示。
由于点是圆轨迹的最低点,粒子再次到达边界时位于圆轨迹的最高点,其纵坐标为
因此粒子第一次出磁场的位置为点,坐标为。
【小问3详解】
令,由小问2计算得
因此粒子每单程通过区域Ⅰ,竖直分速度的增量为
每次离开轴左侧电场区时,粒子的方向速度大小均恢复为;区域Ⅰ的电场不改变方向速度,故粒子每次进入磁场时均有
由洛伦兹力提供向心力,圆心相对入射点的竖直距离为
轨迹再次与边界相交时的竖直位移为其两倍,故
第1至第9次穿过轴的轨迹顺序如图所示。
记粒子第次穿过轴的位置为,其纵坐标为。由小问1得
对,第次穿过轴时的竖直分速度为
粒子从第次到第次穿过轴,先后两次经过区域Ⅰ并在中间经过一次磁场,因此
第次穿过轴时的竖直分速度为。在轴左侧区域内,粒子沿方向从轴出发并返回轴所用时间为
因此
依次取并计入初始纵坐标,得到
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孝感高中2026年原创高考模拟题
物理试题
第Ⅰ卷(40分)
一、选择题:本题共10小题(单选题+多选题),每小题4分,共40分。(在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
1. 关于下面的图形,说法正确的是( )
A. 图甲是电子束穿过铝箔后的衍射图样,若换成动能相同的质子进行实验,衍射现象更明显
B. 乙图中重核裂变产生的中子能使核裂变反应连续的进行,称为链式反应,其中一种核裂变反应方程为
C. 图丙中,用从能级跃迁到能级辐射出的光照射逸出功为2.14eV的金属铯,不会发生光电效应
D. 丁图中由原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系可知,若D和E能结合成F,结合过程一定会释放能量
2. “天宫课堂”中,航天员演示了微重力环境下的神奇现象,液体呈球状,往其中央注入空气,可以在液体内部形成一个同心球形气泡。液体球和同心球形气泡可简化为空心透明球壳模型,图示为该球壳截面图,为球壳的球心。若液体球壳内表面的点有一个点光源,可发出两种不同频率的单色光和。图中光不能从液体球壳的外表面射出,只有光射出。若用这两种单色光分别照射图乙中的阴极,只有一种单色光能使电流表的指针发生偏转。已知真空中的光速为c。则( )
A. 光折射率小于光折射率
B. 能使电流表的指针发生偏转的是光
C. 分别用、光在同一装置上做双缝干涉实验,光产生的条纹间距小于光
D. 滑片向右端移动过程中,电流表示数会一直增大
3. 我国发射的“天问二号”探测器首次实现从小行星2016HO3采样返回地球。若地球公转圆轨道半径为,该小行星近日点到太阳中心距离为,远日点到太阳中心距离为,如图所示,两轨道其中一个交点为P。若将小行星看作质量分布均匀的球体,半径为R,密度与地球相同。已知探测器在地球表面附近做匀速圆周运动的周期为,地球半径为,引力常量为。结合上述描述,下列说法正确的是( )
A. “天问二号”探测器的发射速度小于第二宇宙速度
B. 小行星在远日点的速度大于地球的公转速度
C. 可以求出小行星质量
D. 可以求出探测器质量
4. 如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数之比为(),原线圈串联一个定值电阻后接在正弦式交流电源上,电源内阻忽略不计。副线圈回路中接有定值电阻()与滑动变阻器,电流表、电压表均为理想电表。滑动变阻器滑片自上而下滑动时,下列说法正确的是( )
A. 若电压表V与电流表A示数分别为U和I,则
B. 若电压表V与电流表A示数变化量分别为和,则
C. 电源的输出功率先增大后减小
D. 副线圈的输出功率先增大后减小
5. 甲驾驶一辆汽车正以最大限定速度15m/s行驶,在距离小区门口50m时发现同事乙正骑电动车通过小区门口。若乙保持5m/s的速度匀速行驶,而甲立即开始匀减速,通过小区门口时刚好减速到5m/s,然后立即以的加速度加速追赶,达到最大限定速度后匀速运动。设在整个过程中,甲和乙均在水平直道上运动,则甲从发现乙到追上乙需要的时间为( )
A. 9s B. 9.5s C. 10s D. 10.5s
6. 如图所示,半径为5m的四分之一圆弧固定在水平地面上,为圆心。在圆心右侧同一水平线上某点处,水平向左抛出一个小球1,在圆心下方竖直线上某点处,水平向左抛出小球2;小球可视为质点,均恰好垂直击中圆弧上的点,点到水平地面的高度为2m,取,不计空气阻力,则小球1、2抛出的速度之比为( )
A. B. C. D.
7. 如图甲所示,竖直平面内,一足够长的水平轨道OP与光滑半圆形轨道PNM在P点平滑连接,固定在水平地面上。可视为质点的A、B两小物块靠在一起,静置于轨道左端。时刻用一水平向右的推力作用在A上,使A、B向右运动。F随变化的图像如图乙所示。已知A、B质量均为,A与水平轨道间的动摩擦因数为0.2,B与水平轨道间的摩擦不计,不计空气阻力,重力加速度大小取。则下列说法正确的是( )
A. 在时与分离
B. 若B恰能运动到M点,则半圆形轨道半径为
C. 两物块分离前B的位移等于7m
D. 两物块分离前A对B的弹力做的功为4J
8. 如图所示,光滑水平桌面上放有一个由粗细均匀金属导线制成的正方形闭合单匝线圈PQMN,在线圈对角线PM的一侧,存在垂直于桌面向下的匀强磁场。现从图示位置处开始,沿垂直MN边的方向,以速度v将线框匀速拉入匀强磁场,在此过程中( )
A. M点电势始终低于N点电势
B. 线圈中的感应电动势先增大再减小
C. 线圈所受安培力的方向始终与运动方向相反
D. 拉力做功的功率逐渐减小
9. 如图所示,空间存在沿轴正向的磁场,磁感应强度的大小与坐标的关系,垂直于轴方向磁感应强度相同,现从轴上点发射一带正电粒子,粒子的电荷量为,质量为,速度大小为,方向与轴正向的夹角,不计粒子的重力,取3,粒子在以后的运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 粒子在平行轴方向做匀减速直线运动
B. 粒子做螺旋线运动,螺距在不断减小
C. 粒子速度第一次与初始速度相同时轴坐标为5m
D. 粒子速度第一次与初始速度相同时轴坐标为15m
10. 在匀质轻绳上有两个相距10m的波源、,两波源上下振动产生两列绳波。在两波源的连线上有两质点A、B,A距波源,B距波源5.5m,如图甲所示。时波源开始向上振动,其振动方程为,而波源的振动图像如图乙所示。时质点A恰好第一次处于波峰(的绳波未传到A点),则下列说法正确的是( )
A. 波源产生的波的波长为40m
B. A点为振动减弱点
C. 内,质点B通过的路程为28cm
D. 1s后、两波源之间有5个振动加强点
第Ⅱ卷(60分)
11. 用如图甲所示的气垫导轨来验证动量守恒定律,在气垫导轨的一端装有位移传感器(图中未画出),A、B两物块(可视为质点)沿同一直线运动并发生正碰,若两物块的质量分别为和,根据电脑记录的A、B两物块在同一时刻与传感器的距离,画出了两物块位置随时间变化的图像(如图乙),其中①为物块B碰前的位置时间图线,②与④为两物块碰后的位置时间图线。
(1)从图中数据可以判断出物块A碰后的图线是_____(选填“②”“③”“④”);
(2)该同学测量质量时,未记录对应的滑块,请你根据图像中数据帮他分析,质量为200g的滑块是_____(选填“A”或“B”);
(3)由题中数据结合图像中提供的信息,可判断两滑块组成的系统在相互作用过程中动量_____(填“守恒”或“不守恒”),这个碰撞_____(填“是”或“不是”)弹性碰撞。
12. 如图甲为某同学利用所学电学知识设计的多用电表的原理示意图,图中E是一节干电池,电动势为1.5V;、为电阻箱,为滑动变阻器;表头G的满偏电流为,内阻为;虚线框中S为一个单刀多掷开关,接线柱B可以分别与触点1、2、3接通,从而实现测量不同物理量的功能。A端与B端分别与两表笔相连。该同学还重新刻画了刻度盘如图乙所示。
测量物理量
量程(或倍率)
直流电流(接1)
130.0
任意
A
任意
直流电压(接3)
130.0
B
390.0
9805.0
电阻(接2)
130.0
欧姆调零电阻
C
(1)当开关S接不同位置且、取不同值时,多用电表可以有多个不同挡位,部分数据如表格丙所示。结合表格中已有数据大小及其精度完成A、B、C三空格。A:_____、B:_____、C:_____(填“”或“”)。
(2)若开关S接“3”,且取,用该多用电表测某一直流电压值,指针在表盘的位置如图乙所示,则测量电压_____V(结果保留两位小数)。
(3)若该学生把干电池换成了电动势的学生直流电源,开关S接“2”,取,经过欧姆调零后测量某一未知电阻阻值,读数为,则该电阻阻值为_____(结果保留两位有效数字)。
13. 热气球容积,在地面首先对其充气,温度与外界相同,充满气体后对气体加热。已知地面附近外界温度,大气压强恒定。空气密度。气球无弹性,整个热气球(不含内部气体)及乘坐人员的总质量为,空气可视为理想气体。求:
(1)载重气球恰好起飞时的温度;
(2)加热到起飞温度时,气球排出的空气质量与加热前气球内空气质量之比。
14. 如图所示,水平轨道BC与足够长的光滑倾斜轨道CE、AB平滑连接,轨道AB与水平轨道夹角为,水平轨道部分长米,BD部分足够长。今在轨道上距离水平轨道高度为米处由静止释放质量为的光滑小球P,P运动到水平轨道D处时恰与运动到此处的小物块Q(图中未画出)发生弹性正碰。已知小物块Q质量为,且第一次碰撞后P以原速率反向运动,Q沿着运动,返回水平面后恰好静止于D点;Q与水平轨道间动摩擦因数为(大小未知),P与Q以后的每次碰撞都是弹性碰撞,重力加速度取,,,求
(1)第一次碰撞后物块Q速度大小;
(2)动摩擦因数;
(3)Q沿斜面CE上升的最大高度。
15. 如图所示,在坐标系区域内存在平行于轴、电场强度大小为的匀强电场,分界线将区域分为区域Ⅰ和区域Ⅱ,区域Ⅰ存在平行于轴向上大小未知的匀强电场(未画出),区域Ⅱ存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小。与轴交点坐标为(L,0)。一质量为、电荷量为的带电粒子从轴上的点M(,0)以初速度垂直电场方向进入第三象限,并垂直于边界及磁场方向进入磁场。不计重力及电磁场的边界效应。求:
(1)刚出第三象限时的速度;
(2)第一次出磁场时的坐标值;
(3)粒子第9次通过轴时的坐标值。
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