内容正文:
衡阳市第一中学2025-2026学年高三下学期期中考试
物理试题
注意:总分100分 时间75分钟
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。将条形码横贴在答题卡上“贴条形码区”。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案写在试题卷上无效。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.保持答题卡的整洁。考试结束后,只交答题卡,试题卷自行保存。
一、单项选择题(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,只有一项符合题目要求)
1. 下列说法错误的是( )
A. 具有放射性的原子核在发生α衰变或β衰变时,常会伴随着γ射线的产生
B. 在黑体辐射的实验中,随着温度升高,黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
C. 当太阳光透过太阳的高层大气时,太阳高层大气中的元素会吸收特定频率的光,所以在地球观测到的太阳光谱中有许多暗线
D. 金属在紫光的照射下发生光电效应,饱和光电流会随着入射光照射强度的增大而增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.放射性的原子核在发生α衰变或β衰变时,蕴藏在核内的能量会释放出来,使产生的新核处于高能级,这时它要向低能级跃迁,能量以γ光子的形式辐射出来,A项正确,不符合题意;
B.在黑体辐射的实验中,随着温度升高,黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,如图所示,B项错误,符合题意;
C.太阳光中含有各种颜色的光,但当太阳光透过太阳的高层大气射向地球时,太阳高层大气含有的元素会吸收它自己特定频率的光,这样在地球观测到的太阳光谱中有许多暗线,C项正确,不符合题意;
D.金属在紫光的照射下发生光电效应,饱和光电流会随着入射光照射强度的增大而增大,D项正确,不符合题意。
故选B。
2. 校园运动会的集体项目“迎面接力”:两条长50 m的平行直跑道,每支队伍使用一个跑道,甲、乙两队各10名队员,跑道两端各站5人,两队的1号队员同时出发拿着接力棒冲向跑道的另一端把棒交给2号队员,2号队员又跑回这端把棒交给3号队员,依此类推,哪队先完成10人的全部接力就获胜。比赛开始()后的一段时间内,两队队员运动的x-t图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 甲队在t1时刻完成第一次交接 B. t2时刻两队队员速度相等
C. 0~t2时间内两队通过的路程相同 D. t3时刻乙队领先
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据x-t图像可知,甲队的1号队员在t1时刻先跑完50 m,把棒交给甲队的2号队员,即甲队在t1时刻完成第一次交接,故A正确;
B.x-t图像斜率的绝对值表示速度大小,斜率的正负表示速度的方向,根据图像可知,t2时刻甲队图像斜率为负值,乙队图像斜率为正值,甲队图像斜率的绝对值大于乙队图像斜率的绝对值,表明t2时刻速度方向相反,甲队队员的速度大于乙队队员的速度,即t2时刻两队队员速度不相等,故B错误;
C.0~t2时间内,甲图像的斜率先为正值后为负值,表明甲队队员的运动有往返过程,乙队图像斜率一直为正值,表明乙队队员做单向直线运动,可知0~t2时间内,甲队通过的路程大于乙队,故C错误;
D.结合上述分析可知,t3时刻,甲队已完成一次交接,乙队未完成交接,即t3时刻甲队领先,故D错误。
故选A。
3. 劳动人民的智慧是无穷的,他们在劳动中摸索、总结着自然的规律,积累着劳动的智慧。人们在向一定高度处运送物料时,为了省力,搭建了一长斜面,其简化图如图所示。将质量为m的物料放在倾角为的粗糙斜面上,用轻绳拉着物料匀速上滑,绳子与斜面之间的夹角为保持不变。则下列说法正确的是( )
A. 物料对斜面的压力可能为零
B. 物料所受绳子的拉力越大,所受斜面的摩擦力越小
C. 斜面对物料的作用力方向与角无关
D. 若适当增大,则物料所受绳子的拉力减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于物料匀速上滑,则物料受平衡力的作用,对物料受力分析,如图所示
若物料对斜面的压力为零,则摩擦力为零,在拉力F和重力作用下不可能平衡,不能沿斜面匀速上滑。故物料对斜面的压力不可能为零。故A错误;
B D.由共点力的平衡条件可知,沿斜面方向
垂直斜面方向
又
整理得
显然当
时,绳子的拉力最小,当拉力变大时,摩擦力可能变大也可能变小,故B、D错误;
C.斜面对物料的作用力为支持力与摩擦力的合力,设其合力的方向与斜面的夹角为,则
显然与角无关,故C正确。
故选C。
4. 光滑绝缘斜面ABC 处于水平向右的匀强电场中,如图所示,斜面AB的长度为2m,倾角θ=37°,电荷量为+q、质量为m的小球(可视为质点)以4m/s的初速度v0沿斜面匀速上滑。g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。下列选项中分析正确的是( )
A. 匀强电场的电场强度为
B. 小球在 B点的电势能大于在A 点的电势能
C. 仅将电场强度变为原来的2倍,则小球加速度大小为4m/s2
D. 仅将电场强度变为原来的一半,则小球运动到B点时的速度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据受力平衡可得
解得匀强电场的电场强度为
故A错误;
B.电场力做正功,小球的电势能减少,则小球在 B点的电势能小于在A 点的电势能,故B错误;
C.仅将电场强度变为原来的2倍,根据牛顿第二定律可得
故C错误;
D.仅将电场强度变为原来的一半,小球向上减速运动,根据牛顿第二定律可得
根据运动学公式可得
解得
故D正确。
故选D。
5. 某同学设计了一个光学实验来研究光的折射现象,如图所示,为等边三棱镜,为边的中点,面镀有一层银,构成一个反射面,用激光笔发出的红光垂直于边从点射入三棱镜,经折射、反射,刚好照射在边的中点,并在三棱镜上方平行于边的光屏上形成一个亮点。下列说法正确的是( )
A. 当将光屏上下平行移动时,亮点的位置会相对于光屏移动
B. 三棱镜对红光的折射率为
C. 若仅将红光变成蓝光,则光点相对于光屏左移
D. 若仅将红光变成蓝光,则蓝光可能在面上发生全反射
【答案】C
【解析】
【详解】A.画出光路图
根据对称性及光路可逆结合几何关系可知光由面射出以后垂直于边向上,所以当将光屏上下平行移动时,亮点的位置不会相对于屏移动,A错误;
B.光在面的入射角,折射角
根据折射定律有,B错误;
C.若仅将红光变成蓝光,折射率变大,则折射角变小,作出光路图分析可知光点相对于光屏左移,C正确;
D.若仅将红光变成蓝光,在边上的入射角恒小于临界角,所以不可能发生全反射,D错误。
故选C。
6. 如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为,小灯泡的电阻和电动机内阻均恒为1Ω,定值电阻,在a、b两端加上8V的正弦交流电压,开关S断开时,小灯泡正常发光;开关S闭合时,电动机刚好正常工作。下列判断正确的是( )
A. 小灯泡的额定电压为2V
B. 电动机的额定功率为5W
C. 开关S由断开转为闭合,灯泡可能变亮
D. 开关S闭合时,通过电动机的电流大于通过灯泡的电流
【答案】A
【解析】
【详解】A.S断开时,变压器线圈等效电阻为
小灯泡正常发光,则有
解得
根据
解得副线圈的电流为
小灯泡的额定电压为,故A正确;
C.S闭合后,等效电阻变小,原线圈的电流变大,电阻R两端的电压变大,原线圈两端电压变小,副线圈两端电压变小,灯泡变暗,故C错误;
D.设S闭合后灯泡两端的电压为,则灯泡的电流为
设电动机的电流为,则有
解得
小灯泡的电阻和电动机内阻均恒为1Ω,可知,故D错误;
B.S断开时,灯泡的电功率为
S闭合后,灯泡功率减小,但此时灯泡功率依然大于电动机功率,可见电动机额定功率小于4W,故B错误;
故选A。
7. 如图,固定斜面体倾角分别为30°和60°,左侧斜面底端固定一挡板,物块a紧贴挡板,顶端定滑轮连接轻绳,轻绳一端连接物块a,绳另一端通过弹簧(劲度系数为k)连接物块b。初始时弹簧原长、绳刚好伸直,a、b均静止。释放b后,b从P(释放点)运动到最低点Q的过程中,物块a恰好没有离开挡板。已知b的质量为m,从P运动到Q用时为,从Q返回P用时为,弹性势能表达式(x为弹簧形变量),重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. B. 物块a的质量为
C. 弹簧的最大弹性势能为 D. 物块b的最大动能为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题意可知,物块b在P、Q之间做简谐运动,则物块b从P运动到Q的用时等于从Q返回P的用时,即,A错误;
B.物块b在P点时,根据牛顿第二定律
有
根据简谐运动的对称性,物块b在点的加速度也为,在Q点,根据牛顿第二定律
有
已知为轻绳和轻弹簧,则有
物块b从P运动到最低点Q的过程中,物块a恰好没有离开挡板,对物块a,根据平衡条件
有
解得,B错误;
C.设P、Q间的距离为x,据前面分析有
解得
则弹簧的最大弹性势能,C正确;
D.当物块b的加速度为零时,动能最大,设此时物块b与P的距离为,有
对物块b和弹簧,根据机械能守恒定律
有
解得,D错误。
故选C 。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 下列四幅图对应的说法中正确的有( )
A. 图甲是玻璃管插入某液体中的情形,表明该液体能够浸润玻璃。
B. 图乙水黾停在水面上是水黾的重力平衡了表面张力与浮力的合力
C. 图丙电脑液晶显示器利用了液晶具有光学各向异性
D. 图丁说明气体速率分布随温度变化,且T1>T2。
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由于液体浸润玻璃管壁,液面呈图甲所示,液面发生弯曲,故A正确;
B.因为液体表面张力的存在,所以如图乙水黾能停在水面上,但表面张力方向总跟液面相切,且与分界线垂直,对水黾受力分析可知受到重力和支持力,故B错误;
C.图丙中液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性,液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点,故C正确;
D.温度越高,分子热运动越剧烈,各速率区间的分子数占总分子数的百分比的最大值向速度大的方向迁移,由图丁中可知
故D错误。
故选AC。
9. 木星的公转周期与中国地支纪年法的周期相同,所以叫岁星,是离太阳第五颗行星,而且是最大的一颗。木星有79颗卫星,已知木卫一、木卫二、木卫三绕木星做匀速圆周运动的周期之比为,木星的质量为M,木星的自转周期为T,木卫三绕木星运动的轨道半径为,万有引力常量为G,根据上述信息可以求出( )
A. 木星表面的重力加速度大小 B. 木星静止卫星的线速度大小
C. 木卫一绕木星运动的周期 D. 木卫二绕木星运动的轨道半径
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.不计星球自转,木星表面重力加速度由万有引力提供,根据
木星半径未知,所以无法求出木星表面的重力加速度大小,故A错误;
B.木星的自转周期为T,木星静止卫星的周期为T,根据
可求出静止卫星的轨道半径,再根据
可求出木星静止卫星的线速度大小,故B正确;
C.木卫三绕木星运动的周期为,则
已知,可求出,由题意可知,故可以求出木卫一绕木星运动的周期,故C正确;
D.设木卫二绕木星运动的轨道半径为,由题意可知;则可以求出木卫二的周期,根据
已知,可以求出木卫二绕木星运动的轨道半径,故D正确。
故选BCD。
10. 已知轴上方存在磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里的匀强磁场;轴下方被与轴负方向均成的射线OP和OQ分为三个区域,三个区域内匀强磁场的磁感应强度大小均为,方向如图所示。一质量为、电荷量为的粒子从坐标原点O以大小为的初速度沿轴正方向射入磁场后,立即在坐标原点O和y轴负半轴上的A点分别安装一块垂直于轴的弹性挡板(忽略挡板的大小),粒子和挡板相碰,碰后粒子速度大小不变,方向相反。当粒子第一次运动到A点时恰好与挡板相碰,不计粒子重力,则( )
A. 粒子第一次运动到OQ边界所需时间为
B. 在第四象限内,粒子穿过OQ边界后的运动轨迹的圆心坐标为(,)
C. 粒子第一次回到O点所需时间为
D. 当粒子运动时间为时,粒子在第三象限
【答案】BD
【解析】
【详解】粒子在磁场中的运动轨迹如图所示
A.粒子第一次运动到OQ边界所需时间为
故A错误;
B.设粒子在轴上方的轨迹半径为,根据牛顿第二定律有
可得
由于轴下方磁感应强度为轴上方磁感应强度的一半,可知粒子在轴下方的轨迹半径则为;在第四象限内,设为粒子穿过OQ边界后的运动轨迹的圆心,则粒子在第四象限运动的两轨迹圆心的距离为,则的横坐标为
的纵坐标为
所以的坐标为(,),故B正确;
C.粒子进入OQ边界后,在与挡板相碰前的运动轨迹刚好与轴相切,即与挡板发生垂直碰撞,当粒子第一次回到O点即完成一个周期性运动,所需时间为
故C错误;
D.当粒子运动时间为时,有
所以粒子完成了10个周期性运动,剩下
粒子从O点运动到轴负半轴所需时间为
从O点运动到轴负半轴所需时间为
可得
所以当粒子运动时间为时,粒子在第三象限,故D正确。
故选BD。
三、非选择题(本题共5小题,共57分)
11. 用铁架台、带挂钩的不同弹簧若干、50 g的钩码若干、刻度尺(分度值为1 mm)等“探究弹簧弹力与形变量的关系”,装置如图甲所示。(重力加速度g取10 m/s2)
(1)若弹簧上端与刻度尺零刻度对齐,未挂钩码时,弹簧原长如图甲所示,则弹簧的原长L0 = ___________cm。
(2)图乙是根据实验数据作出弹力F与弹簧伸长量x之间的关系图像,由图乙可知劲度系数较大的是___________(选填“A”或“B”)弹簧;B弹簧的劲度系数为___________N/m。
(3)若某同学做实验时,误把弹簧长度当成伸长量作为横坐标作图,则由该同学所作图像得到弹簧的劲度系数值将___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)7.00
(2) ①. A ②. 10
(3)不变
【解析】
【小问1详解】
图中刻度尺的分度值为1 mm,要估读到分度值的下一位,已知刻度尺的零刻度线与弹簧上端平齐,弹簧长度为7.00 cm。
【小问2详解】
[1]静止悬挂时重力等于弹簧弹力,结合胡克定律有
则可知A弹簧的劲度系数大于B弹簧的劲度系数;
[2]B弹簧的劲度系数为
【小问3详解】
把弹簧长度当成伸长量作为横坐标作图,图线相对原来会向右平移,但并不影响图线斜率,故k值不变。
12. 充电宝是跟蓄电池、干电池一样的可移动直流电源。某款充电宝的电动势E约为5V,内阻r约为0.25Ω。现有实验器材:量程为3V的电压表,量程为0.6A的电流表,定值电阻R=10Ω,滑动变阻器R′,开关S,导线若干。
(1)①甲同学采用图甲进行实验,图甲已完成部分电路连线,最后一步连线时,他将接线端a连接到B,然后进行实验,记录多个电压表和电流表的示数,作出U-I图线,如图乙所示。则该充电宝的电动势E=___________V(保留2位有效数字),内电阻r=___________Ω(保留2位有效数字)。
②实验完成后,甲同学又将接线端a改接C进行实验,并在同一图中作出两次实验的U-I图线,图丙用于理论分析。在电压表、电流表都为理想电表的情形下,两次U-I图线应为同一图线,请在图丙中画出该图线__________。
(2)乙同学认为,如果按照甲同学的实验设计操作,由于电压表内阻有限,电路测量是有一定误差的,于是她设计了图丁所示的电路来测量充电宝的电动势E和内阻r。均匀电阻丝XY长1.0m,电阻8.0Ω,标准电池A电动势为8.0V、内电阻0.50Ω。
①开关S断开,当滑动片J移动至XJ=0.80m位置时电流表G示数为零,则充电宝B的电动势E=___________V(保留3位有效数字);
②开关S闭合,滑片J移至XJ=0.76m处时电流表G示数为零,则充电宝B的内电阻r=___________Ω(保留2位有效数字)。
【答案】(1) ①. 5.0 ②. 0.36 ③.
(2) ①. 5.12 ②. 0.25
【解析】
【小问1详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得
将(0.4A,0.85V)和(0.26A,2.3V)代入有,
联立解得,
[3]接线端a连接到B时,根据等效电源法可知
短路电流为
即电动势测量值偏小,短路电流准确;
当接线端a连接到C时,根据等效电源法可知
短路电流为
即电动势测量准确,短路电流偏小,所以若电压表、电流表都为理想电表,此时U-I图线如图所示
【小问2详解】
[1]开关S断开时,当滑动片J移动至XJ=0.80m位置时,XJ部分电阻为
由于电流表G示数为零,则
[2]开关S闭合,滑片J移至XJ=0.76m处时,XJ部分电阻为
由于电流表G示数为零,则
解得充电宝B的内电阻为
13. 一列简谐横波在某时刻的波形图如图1所示,、质点的平衡位置分别为、。从图1所示时刻开始计时,质点的振动图像如图2所示。求:
(ⅰ)此横波的传播速度大小和处的质点第三次出现在波峰的时刻;
(ⅱ)质点从图1所示时刻之后内运动的路程。(结果可用根式表示)
【答案】(ⅰ);(ⅱ)
【解析】
【详解】(1)根据波动图像可知该波的波长为
根据振动图像可知该波的周期为
根据波长与波速的关系可知该波的波速为
根据波动图和振动图像可知该波沿x轴正方向传播,该波的振动形式到处所用的时间为
处质点的起振方向为沿y轴正方向,所以从起振到第三次出现在波峰所用的时间为
所以处的质点第三次出现在波峰的时刻为
(2)据题可知
设该波的波动方程为
在t=0时,代入波动方程得
解得
所以该波的波动方程为
当x=2m时解得
设质点a的振动方程为,将t=0时代入振动方程,得
所以振动方程为
当t=5.5s时,解得
质点从图1所示时刻之后内运动的路程为
14. 如图所示,间距为的光滑平行固定金属导轨、与水平面间夹角,、两金属杆居分界线两侧紧靠放置,上侧导轨光滑,下侧导轨与金属杆之间动摩擦因数。已知两金属杆质量,,电阻值,,整个区域有垂直于导轨平面向下的匀强磁场。初始时杆处于锁定状态,给杆沿导轨向上的初速度,杆向上运动的最大距离为,当杆再次回到初始位置前已做匀速运动。金属杆始终垂直于导轨且接触良好,忽略两金属杆之间的磁场力,导轨电阻不计,重力加速度取,设滑动摩擦力等于最大静摩擦力,求
(1)杆向上运动过程中通过杆的电荷量;
(2)杆从开始运动到回到初始位置的时间;
(3)若杆回到初始位置时,立即解除杆的锁定,同时给杆沿导轨向上的速度,、两杆在处发生完全弹性碰撞后,杆沿导轨向上运动的最大距离为,求两杆碰后到杆第一次速度为0的过程中杆产生的焦耳热。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据法拉第电磁感应定律,平均电动势
总电阻
平均电流
电荷量
代入,得
【小问2详解】
a杆回到初始位置前,安培力
匀速向下运动,合力为0,有
代入,,解得匀速速度
对a杆从出发到回到全程,取沿斜面向下为正方向,重力冲量
向上运动时安培力冲量为
向下运动时安培力冲量为
由(1)分析可知
由动量定理,得
整理得
解得
【小问3详解】
取向上为正方向,碰撞前、两杆速度分别为,
完全弹性碰撞满足动量守恒,且没有动能损失,有,
解得碰撞后,
总动能
碰撞后对两杆组成的系统受力分析,合外力
合外力为0,系统动量守恒,满足
等式恒成立,则、两杆的速度关系始终满足
因此当时,
杆的位移为
则杆向下位移大小为
杆受到的摩擦力
摩擦生热
a重力势能增加
b重力势能减少
总势能变化为0,因此总焦耳热
串联电路焦耳热与电阻成正比,因此
15. 如图所示,半径的圆盘水平放置,绕竖直轴匀速转动,在圆心正上方处固定一水平轨道,转轴和水平轨道交于点。一质量的小车(可视为质点),在的水平恒力作用下(一段时间后,撤去该力),从左侧处由静止开始沿轨道向右运动,当小车运动到点时,从小车上自由释放一小球,此时圆盘半径与轴重合。规定经过点水平向右为轴正方向。小车与轨道间的动摩擦因数,。
(1)为使小球刚好落在点,圆盘转动的角速度应为多大?
(2)为使小球能落到圆盘上,求小车到达点的速度范围?
(3)为使小球能落到圆盘上,求水平拉力作用的时间范围?(结果可用根式表示)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球离开小车后,由于惯性,将以离开小车时的速度作平抛运动
竖直方向有
解得
水平方向
小车运动到点的速度
为使小球刚好落在点则应满足
解得
【小问2详解】
小球离开小车后,由于惯性,将以离开小车时的速度作平抛运动
竖直方向有
解得
水平方向
小车运动到点的速度
所以小球若能落到圆盘上,其在点的速度范围是
【小问3详解】
有拉力的过程由牛顿第二定律,有
无拉力的过程由牛顿第二定律,有
若速度为0,则有
有拉力的过程中运动的位移为
撤去外力后直到停止运动的位移为
联立解得
若速度为1m/s,则有
有拉力的过程中运动的位移为
撤去外力后运动的位移为
联立解得
则水平拉力作用的时间范围
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衡阳市第一中学2025-2026学年高三下学期期中考试
物理试题
注意:总分100分 时间75分钟
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。将条形码横贴在答题卡上“贴条形码区”。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案写在试题卷上无效。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.保持答题卡的整洁。考试结束后,只交答题卡,试题卷自行保存。
一、单项选择题(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,只有一项符合题目要求)
1. 下列说法错误的是( )
A. 具有放射性的原子核在发生α衰变或β衰变时,常会伴随着γ射线的产生
B. 在黑体辐射的实验中,随着温度升高,黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
C. 当太阳光透过太阳的高层大气时,太阳高层大气中的元素会吸收特定频率的光,所以在地球观测到的太阳光谱中有许多暗线
D. 金属在紫光的照射下发生光电效应,饱和光电流会随着入射光照射强度的增大而增大
2. 校园运动会的集体项目“迎面接力”:两条长50 m的平行直跑道,每支队伍使用一个跑道,甲、乙两队各10名队员,跑道两端各站5人,两队的1号队员同时出发拿着接力棒冲向跑道的另一端把棒交给2号队员,2号队员又跑回这端把棒交给3号队员,依此类推,哪队先完成10人的全部接力就获胜。比赛开始()后的一段时间内,两队队员运动的x-t图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 甲队在t1时刻完成第一次交接 B. t2时刻两队队员速度相等
C. 0~t2时间内两队通过的路程相同 D. t3时刻乙队领先
3. 劳动人民的智慧是无穷的,他们在劳动中摸索、总结着自然的规律,积累着劳动的智慧。人们在向一定高度处运送物料时,为了省力,搭建了一长斜面,其简化图如图所示。将质量为m的物料放在倾角为的粗糙斜面上,用轻绳拉着物料匀速上滑,绳子与斜面之间的夹角为保持不变。则下列说法正确的是( )
A. 物料对斜面的压力可能为零
B. 物料所受绳子的拉力越大,所受斜面的摩擦力越小
C. 斜面对物料的作用力方向与角无关
D. 若适当增大,则物料所受绳子的拉力减小
4. 光滑绝缘斜面ABC 处于水平向右的匀强电场中,如图所示,斜面AB的长度为2m,倾角θ=37°,电荷量为+q、质量为m的小球(可视为质点)以4m/s的初速度v0沿斜面匀速上滑。g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。下列选项中分析正确的是( )
A. 匀强电场的电场强度为
B. 小球在 B点的电势能大于在A 点的电势能
C. 仅将电场强度变为原来的2倍,则小球加速度大小为4m/s2
D. 仅将电场强度变为原来的一半,则小球运动到B点时的速度为
5. 某同学设计了一个光学实验来研究光的折射现象,如图所示,为等边三棱镜,为边的中点,面镀有一层银,构成一个反射面,用激光笔发出的红光垂直于边从点射入三棱镜,经折射、反射,刚好照射在边的中点,并在三棱镜上方平行于边的光屏上形成一个亮点。下列说法正确的是( )
A. 当将光屏上下平行移动时,亮点的位置会相对于光屏移动
B. 三棱镜对红光的折射率为
C. 若仅将红光变成蓝光,则光点相对于光屏左移
D. 若仅将红光变成蓝光,则蓝光可能在面上发生全反射
6. 如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为,小灯泡的电阻和电动机内阻均恒为1Ω,定值电阻,在a、b两端加上8V的正弦交流电压,开关S断开时,小灯泡正常发光;开关S闭合时,电动机刚好正常工作。下列判断正确的是( )
A. 小灯泡的额定电压为2V
B. 电动机的额定功率为5W
C. 开关S由断开转为闭合,灯泡可能变亮
D. 开关S闭合时,通过电动机的电流大于通过灯泡的电流
7. 如图,固定斜面体倾角分别为30°和60°,左侧斜面底端固定一挡板,物块a紧贴挡板,顶端定滑轮连接轻绳,轻绳一端连接物块a,绳另一端通过弹簧(劲度系数为k)连接物块b。初始时弹簧原长、绳刚好伸直,a、b均静止。释放b后,b从P(释放点)运动到最低点Q的过程中,物块a恰好没有离开挡板。已知b的质量为m,从P运动到Q用时为,从Q返回P用时为,弹性势能表达式(x为弹簧形变量),重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. B. 物块a的质量为
C. 弹簧的最大弹性势能为 D. 物块b的最大动能为
二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. 下列四幅图对应的说法中正确的有( )
A. 图甲是玻璃管插入某液体中的情形,表明该液体能够浸润玻璃。
B. 图乙水黾停在水面上是水黾的重力平衡了表面张力与浮力的合力
C. 图丙电脑液晶显示器利用了液晶具有光学各向异性
D. 图丁说明气体速率分布随温度变化,且T1>T2。
9. 木星的公转周期与中国地支纪年法的周期相同,所以叫岁星,是离太阳第五颗行星,而且是最大的一颗。木星有79颗卫星,已知木卫一、木卫二、木卫三绕木星做匀速圆周运动的周期之比为,木星的质量为M,木星的自转周期为T,木卫三绕木星运动的轨道半径为,万有引力常量为G,根据上述信息可以求出( )
A. 木星表面的重力加速度大小 B. 木星静止卫星的线速度大小
C. 木卫一绕木星运动的周期 D. 木卫二绕木星运动的轨道半径
10. 已知轴上方存在磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里的匀强磁场;轴下方被与轴负方向均成的射线OP和OQ分为三个区域,三个区域内匀强磁场的磁感应强度大小均为,方向如图所示。一质量为、电荷量为的粒子从坐标原点O以大小为的初速度沿轴正方向射入磁场后,立即在坐标原点O和y轴负半轴上的A点分别安装一块垂直于轴的弹性挡板(忽略挡板的大小),粒子和挡板相碰,碰后粒子速度大小不变,方向相反。当粒子第一次运动到A点时恰好与挡板相碰,不计粒子重力,则( )
A. 粒子第一次运动到OQ边界所需时间为
B. 在第四象限内,粒子穿过OQ边界后的运动轨迹的圆心坐标为(,)
C. 粒子第一次回到O点所需时间为
D. 当粒子运动时间为时,粒子在第三象限
三、非选择题(本题共5小题,共57分)
11. 用铁架台、带挂钩的不同弹簧若干、50 g的钩码若干、刻度尺(分度值为1 mm)等“探究弹簧弹力与形变量的关系”,装置如图甲所示。(重力加速度g取10 m/s2)
(1)若弹簧上端与刻度尺零刻度对齐,未挂钩码时,弹簧原长如图甲所示,则弹簧的原长L0 = ___________cm。
(2)图乙是根据实验数据作出弹力F与弹簧伸长量x之间的关系图像,由图乙可知劲度系数较大的是___________(选填“A”或“B”)弹簧;B弹簧的劲度系数为___________N/m。
(3)若某同学做实验时,误把弹簧长度当成伸长量作为横坐标作图,则由该同学所作图像得到弹簧的劲度系数值将___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
12. 充电宝是跟蓄电池、干电池一样的可移动直流电源。某款充电宝的电动势E约为5V,内阻r约为0.25Ω。现有实验器材:量程为3V的电压表,量程为0.6A的电流表,定值电阻R=10Ω,滑动变阻器R′,开关S,导线若干。
(1)①甲同学采用图甲进行实验,图甲已完成部分电路连线,最后一步连线时,他将接线端a连接到B,然后进行实验,记录多个电压表和电流表的示数,作出U-I图线,如图乙所示。则该充电宝的电动势E=___________V(保留2位有效数字),内电阻r=___________Ω(保留2位有效数字)。
②实验完成后,甲同学又将接线端a改接C进行实验,并在同一图中作出两次实验的U-I图线,图丙用于理论分析。在电压表、电流表都为理想电表的情形下,两次U-I图线应为同一图线,请在图丙中画出该图线__________。
(2)乙同学认为,如果按照甲同学的实验设计操作,由于电压表内阻有限,电路测量是有一定误差的,于是她设计了图丁所示的电路来测量充电宝的电动势E和内阻r。均匀电阻丝XY长1.0m,电阻8.0Ω,标准电池A电动势为8.0V、内电阻0.50Ω。
①开关S断开,当滑动片J移动至XJ=0.80m位置时电流表G示数为零,则充电宝B的电动势E=___________V(保留3位有效数字);
②开关S闭合,滑片J移至XJ=0.76m处时电流表G示数为零,则充电宝B的内电阻r=___________Ω(保留2位有效数字)。
13. 一列简谐横波在某时刻的波形图如图1所示,、质点的平衡位置分别为、。从图1所示时刻开始计时,质点的振动图像如图2所示。求:
(ⅰ)此横波的传播速度大小和处的质点第三次出现在波峰的时刻;
(ⅱ)质点从图1所示时刻之后内运动的路程。(结果可用根式表示)
14. 如图所示,间距为的光滑平行固定金属导轨、与水平面间夹角,、两金属杆居分界线两侧紧靠放置,上侧导轨光滑,下侧导轨与金属杆之间动摩擦因数。已知两金属杆质量,,电阻值,,整个区域有垂直于导轨平面向下的匀强磁场。初始时杆处于锁定状态,给杆沿导轨向上的初速度,杆向上运动的最大距离为,当杆再次回到初始位置前已做匀速运动。金属杆始终垂直于导轨且接触良好,忽略两金属杆之间的磁场力,导轨电阻不计,重力加速度取,设滑动摩擦力等于最大静摩擦力,求
(1)杆向上运动过程中通过杆的电荷量;
(2)杆从开始运动到回到初始位置的时间;
(3)若杆回到初始位置时,立即解除杆的锁定,同时给杆沿导轨向上的速度,、两杆在处发生完全弹性碰撞后,杆沿导轨向上运动的最大距离为,求两杆碰后到杆第一次速度为0的过程中杆产生的焦耳热。
15. 如图所示,半径的圆盘水平放置,绕竖直轴匀速转动,在圆心正上方处固定一水平轨道,转轴和水平轨道交于点。一质量的小车(可视为质点),在的水平恒力作用下(一段时间后,撤去该力),从左侧处由静止开始沿轨道向右运动,当小车运动到点时,从小车上自由释放一小球,此时圆盘半径与轴重合。规定经过点水平向右为轴正方向。小车与轨道间的动摩擦因数,。
(1)为使小球刚好落在点,圆盘转动的角速度应为多大?
(2)为使小球能落到圆盘上,求小车到达点的速度范围?
(3)为使小球能落到圆盘上,求水平拉力作用的时间范围?(结果可用根式表示)
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