精品解析:贵州贵阳市第一中学2026-2027学年高三上学期入学考试物理试卷
2026-08-28
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内容正文:
贵阳一中2026年8月收心考物理试卷
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. 下列说法正确的是( )
A. 图①现象可以用爱因斯坦的质能方程解释,并说明了光具有粒子性
B. 图②是核子的平均质量与原子序数的关系,裂变和聚变时核子的平均质量减小,比结合能增大
C. 图③中一群处于能级的氢原子辐射的光子照射逸出功为3.34 eV锌板,所发出的光能发生光电效应的有2种
D. 图④是α粒子轰击金箔时,受到核力的作用发生散射的现象,这说明原子内部是十分“空旷”的。
【答案】B
【解析】
【详解】A.图①是光电效应,用爱因斯坦光电效应方程解释, 光电效应证明光具有粒子性,不是质能方程。质能方程 用于原子核的质量亏损,和光电效应无关。故A错误;
B.图②是核子的平均质量与原子序数的关系,裂变和聚变时核子的平均质量都减小,有质量亏损,放出能量,则比结合能增大。故B正确;
C.图③中一群处于能级的氢原子向低能级跃迁,一共可辐射种光子,光子的能量对应能级差,锌板的逸出功为,根据光电效应方程可得
所发出的光有3种能量大于锌板的逸出功,能发生光电效应。故C错误;
D.图④是α粒子轰击金箔时,受到库仑力的作用发生散射的现象,不是核力。故D错误。
故选B。
2. 如图所示,光滑的四分之一圆弧形轨道固定在某竖直面内,轨道的圆心O与轨道最低点A的连线竖直,轨道最高点B与圆心O的连线水平。一可视为质点的光滑小球初始时静止于A点,现对小球再施加一个力F(在轨道平面内),使小球沿轨道缓慢上滑到B点,已知该过程中F始终垂直于小球所受的弹力,在该过程中,下列说法正确的是( )
A. 一直增大,F一直增大 B. 一直增大,F一直减小
C. 一直减小,F一直增大 D. 一直减小,F一直减小
【答案】C
【解析】
【详解】设小球所在位置的半径与竖直向上方向的夹角为。小球缓慢上滑,向心加速度可忽略。沿指向圆心方向由牛顿第二定律得
整理得
因始终垂直于支持力,故沿轨道切线方向。沿切线方向由牛顿第二定律得
整理得
从到,逐渐增大,逐渐减小,逐渐增大。因此支持力一直减小,外力一直增大。图中标出了小球在代表位置处所受支持力、外力和重力的方向,便于对应径向和切向受力分析。
故选C。
3. 一物体以初速度从20 m高处水平抛出,忽略空气阻力,抛出后第1 s内的位移大小是( )()
A. 5 m B. 7 m C. 2 m D.
【答案】D
【解析】
【详解】平抛运动在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做自由落体运动。由平抛运动规律得,
代入数据得,,竖直下落的位移小于高度,物体仍在空中。由勾股定理得
故选D。
4. 空间中存在匀强电场(未画出),一质量为m;电荷量为q的正电小球,在如图所示的竖直圆形轨道中做圆周运动,经过b点时速度达最大值。已知ao为水平方向,轨道半径为R,,重力加速度为g,则( )
A. 该圆轨道直径两端电势差最大值
B. 该圆轨道直径两端电势差最大值
C. 该圆轨道直径两端电势差最小值
D. 该圆轨道直径两端电势差最小值
【答案】C
【解析】
【详解】把电场力除以质量,与重力加速度合成为等效重力场。小球在点速度最大,故点切向加速度为零,等效重力沿方向;但其大小未确定。取点右下方切线为正方向。重力的切向分量为
电场力的切向分量与其相反,因此
即
设电场的径向分量为,则
所以;取时场强最小,而可以增大,故没有上限。匀强电场中,等势线垂直于电场线。下图表示最小场强时的电场线、等势线及一条平行于电场线的直径。
设任一直径与电场方向夹角为。其沿电场方向的投影为。故。
对固定电场,平行于电场线的直径电势差最大,记为
但没有上限,所以没有有限最大值。当时,该量最小,且
故选C。
5. 如图所示,探测卫星a在某星球的赤道平面内绕(轴)转动,其轨道可视为圆,绕行方向与该星球自转方向相反,卫星通过发射激光与星球赤道上一固定的观测站P通信,已知该星球半径为R、自转周期为T,卫星轨道半径为2R、周期为2T。下列说法正确的是( )
A. 观测站P的线速度大于卫星a的线速度 B. 每经过卫星a经过P正上方一次
C. 该星球的同步卫星线速度小于卫星a的线速度 D. 观测站P能和卫星a连续通信的最长时间为
【答案】B
【解析】
【详解】A.观测站P的线速度为
卫星a的线速度为
观测站P的线速度等于卫星a的线速度,故A错误;
B.观测站P的角速度为
卫星a的角速度为
由于卫星a绕行方向与该星球自转方向相反,则两次卫星a经过P正上方之间,卫星a和观测站P转过的角度之和为一圈,设经过后,卫星a再次经过P正上方,可得
解得,故B正确;
C.该星球的同步卫星周期为,万有引力充当向心力可得
对于卫星a,万有引力充当向心力可得
联立得
该星球的同步卫星线速度,故C错误;
D.卫星a和观测站P能通讯的范围如图所示。
从落后卫星a的位置到领先卫星a的位置,观测站P能和卫星a连续通信。
由于卫星a绕行方向与该星球自转方向相反,则该过程中卫星a和观测站P转过的角度之和为,即,可得
解得,故D错误。
故选B。
6. 水袖是中国古典舞中用于情感表达和抒发的常用技巧,舞者的手有规律的振动传导至袖子上,给人营造出一种“行云流水”的美感。某次表演过程中,舞者抖动水袖形成一列向x轴正方向传播的简谐横波,P、Q是平衡位置在x=0和x=3m的两质点。t=0时刻形成的波形图如图所示,t=4s时Q点恰好到达波峰,则该波的波速大小可能是( )
A. B. 1m/s C. D. 2m/s
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,波长为8m,4s时Q点恰好到达波峰,则(n=0,1,2……)
所以
则波的传播速度大小为(n=0,1,2……)
当n=0时,;
当n=1时,。
故选A。
7. 如图所示,是一个倾角为的传送带,上方离传送带表面距离为的处为原料输入口,为避免粉尘飞扬,在与传送带间建立一直线光滑管道,使原料无初速度地从处以最短的时间到达传送带上,则最理想管道做好后,原料从处到达传送带的时间为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】如图所示
以处为圆的最高点作圆与传送带相切于点,设圆的半径为,从处建立一管道到圆周上,管道与竖直方向的夹角为,原料下滑的加速度为
管道长度为
由运动学公式可得
解得
可知从处建立任一管道到圆周上,原料下滑的时间相等,故在与传送带间建立一管道,原料从处到传送带上所用时间最短;根据图中几何关系可得
可得
联立可得
故选D。
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. 如图所示,L1和L2是高压输电线,甲、乙是两个互感器。若已知两个互感器的原、副线圈匝数比分别为1000:1和1:10,电流表和电压表的示数分别为1A和220V。则( )
A. 电表A是电压表 B. 电表A是电流表
C. 线路输送的电功率为2.2×106W D. 线路输送的电功率为2.2×104W
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.根据电压表和电流表的使用规则可知,由于互感器甲跨接在两条高压线间,所以电表A为电压表,互感器乙串接在一条高压线中,所以电表B为电流表,故A正确,B错误;
CD.根据理想变压器的变压、电流与匝数的关系可得,高压线的输电电压为
输电线路的电流为
所以线路的输送功率为,故C正确,D错误。
故选AC。
9. 如图,导热容器ABCD被隔板EF隔开成体积相等的真空空间。现向EF左右的空间中,分别仅充入等质量的氢气和氧气,稳定后两者压强分别为、,抽出隔板EF,环境温度保持不变,两部分气体均视为理想气体,则( )
A. 抽出EF前 B. 抽出EF前
C. 抽出EF后氧气总内能不变 D. 抽出EF后容器ABCD内部压强为
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB.根据理想气体状态方程有(m为气体质量,M为气体摩尔质量)
整理得
因为氢气摩尔质量远小于氧气摩尔质量,因此抽出EF前,等质量的氢气和氧气,充入等体积的容器中时,氢气压强大,即,故A错误,B正确;
C.理想气体内能只由温度决定。容器导热,环境温度不变,氧气做自由扩散,温度不变,总内能不变,故C正确;
D.设容器体积为V,抽出EF后,根据玻意耳定律有
解得抽出EF后容器ABCD内部压强为,故D正确。
故选BCD。
10. 如图所示,两平行无限长导电轨道倾角为30°,间距为L,空间中有垂直于轨道平面向上的匀强磁场,磁感应强度为B。电阻均为的金属棒ab、cd,质量均为m,长度略大于L,紧挨着放置于轨道上,cd用轻绳跨过滑轮与重物连接,重物的质量也为m。连着cd的细线与轨道平面平行,ab、cd与轨道始终接触良好,不计一切摩擦和导轨电阻,重力加速度为g。现同时由静止释放ab、cd棒,到ab、cd棒和重物达到稳定状态,此过程cd棒位移大小为x,则下列说法正确的是( )
A. 刚释放瞬间,cd棒的加速度为0.25g
B. 由静止释放到ab、cd棒和重物达到稳定状态,cd棒位移大小也为x
C. 由静止释放到ab、cd棒和重物达到稳定状态,通过ab棒电荷量
D. 由静止释放到ab、cd棒和重物达到稳定状态,回路产生焦耳热为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.刚释放时,回路中无感应电流。取棒沿轨道向上、重物向下为正方向,设其加速度大小为。由牛顿第二定律得,
联立得,故A正确;
BCD.感应电流使棒受沿轨道向上的安培力、棒受沿轨道向下的安培力,且其大小为。设棒、棒的速度大小分别为,,加速度大小分别为,。由牛顿第二定律得,
比较两式得,二者均从静止开始,任意相同时刻有,故相同时间内棒的位移为
回路面积变化对应的两棒相对位移为
两棒串联,回路总电阻为。在相对位移为的任一小过程中,设通过回路的电荷量为。由动生电动势公式和欧姆定律得,
该过程中有
将全过程分为若干小过程并累加,通过棒的电荷量为
稳定时,棒受力平衡,故
由安培力公式得
由前述电路关系和速度关系得
稳定时三物体的总动能为
在全程中,棒沿斜面下滑,棒沿斜面上滑,重物下落。系统重力势能减少量为
由能量守恒得,故B错误,CD正确。
故选ACD。
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 小理同学设计了一个测量动摩擦因数μ的实验,如图所示。物块A和水平桌面之间的动摩擦因数处处相同,物块A的质量为m。实验测得遮光条宽度为d,物块经过光电门1和光电门2过程的遮光时间分别为、,两个光电门之间的距离为L。重力加速度为g。
(1)物块A在光电门1和光电门2之间做匀加速直线运动的加速度大小________(用L、d、、表示)
(2)本实验________(填“需要”或者“不需要”)满足物块A的质量远大于物块B的质量。
(3)力传感器示数为F,测得动摩擦因数________(用m、a、F、g表示)
【答案】(1)
(2)不需要 (3)
【解析】
【小问1详解】
遮光条通过两个光电门的时间很短,可分别用遮光条通过光电门时的平均速度表示物块在两处的瞬时速度。由速度的定义得,
物块在两光电门间做匀加速直线运动,由匀变速直线运动速度与位移的关系得。整理得
【小问2详解】
实验中由光电门测得加速度、由力传感器测得拉力,不需要用物块的重力近似代替拉力,故不需要满足物块的质量远大于物块的质量。
【小问3详解】
以物块为研究对象,沿运动方向,由牛顿第二定律得
整理得
12. 某同学探究阻值约为500 Ω的待测电阻在0~6 mA范围内的伏安特性,实验电路图如12-1所示。可用器材有:
电压表V(量程为3 V,内阻极大);
电流表A(量程为1 mA,内阻为400 Ω);
电源E(电动势约为4.5 V,内阻不计);
滑动变阻器R(最大阻值可选20 Ω或1200 Ω);
定值电阻(阻值可选40 Ω或80 Ω);
开关S,导线若干。
(1)闭合开关S前,滑片P应置于滑动变阻器R的________端(选填“a”或“b”)。
(2)要求通过待测电阻的电流可在0~6 mA范围内连续可调,则图1中的R应选最大阻值为________(选填“20 Ω”或“1200 Ω”)的滑动变阻器,应选阻值为________(选填“40 Ω”或“80 Ω”)的定值电阻。
(3)正确选择R及后,闭合开关S,调节R的滑片P处于某位置,此时电压表(内阻极大)的示数为U,电流表A的示数为I,则此时____________(用含U、I的式子表示);若电压表V的内阻为,则此时____________(用含U、I和的式子表示)。
(4)测量多组数据处理后可以描绘出电阻在0~6 mA范围内的伏安特性曲线如图2所示。现将、一个阻值为200 Ω的定值电阻、若干导线、一个开关及一个干电池(电动势为1.5 V,内阻不计)串联成一个回路(如图3所示),闭合开关,回路稳定后,回路中的电流大小为________mA(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)
(2) ①. ②.
(3) ①. ②.
(4)
【解析】
【小问1详解】
闭合开关前,应使加在待测电阻两端的电压从零开始调节,故滑片应置于端。
【小问2详解】
[1][2]电流表与并联。为使通过待测电阻的电流达到时电流表恰好满偏,两端电压为
由欧姆定律得
由欧姆定律可知待测电阻在最大电流时的电压为
此时两端电压为,故分压电路需能提供约的电压。滑动变阻器采用分压接法时,总阻值应远小于约的负载电阻,故选最大阻值为的滑动变阻器。
【小问3详解】
[1]电流表与并联,设电流表内阻为。由欧姆定律得
通过的电流为
由节点电流守恒得通过的电流
电压表内阻极大时,其分流可忽略,且为两端电压,因此
[2]电压表内阻为时,电压表的分流为
通过的电流为
由欧姆定律得
【小问4详解】
闭合开关后,与串联。由串联电路的电压关系得
整理得
在图2的图像上作上述关系对应的负载线,其与待测电阻伏安特性曲线的交点对应稳定工作状态。由交点读出
13. 如图,半径为R的球面凹面镜内注有透明液体,将其静置在水平桌面上,液体中心厚度CD为13 mm。一束单色光自中心轴上距液面9 mm的A点射向液面上B点,BC长为12 mm,其折射光经凹面镜反射后沿原路返回。已知真空中的光速为,液体折射率为,求:
(1)光线在B点进入液体的折射角的正弦值;
(2)若不考虑水平液面的反射光,则该单色光在液体中的传播时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由于折射光经凹面镜反射后沿原路返回,折射光线垂直于镜面,其反向延长线通过凹面镜的圆心。液面法线竖直,故入射角。由直角三角形
整理得
由折射定律得,代入和。整理得
【小问2详解】
由第(1)问可知,并由
整理得
折射光线的反向延长线通过圆心,光路的几何关系如图所示。
由直角三角形
整理得
凹面镜半径为
又由直角三角形
整理得
光在液体中的总路程为
由折射率定义,光在液体中的传播速度为
光在液体中做匀速直线运动,满足。代入路程和速度得
14. 如图所示,平面直角坐标系xOy的第一象限内有竖直向下的匀强电场,电场强度E,电场的右边界与y轴的距离为。电场右侧有一个半径为的圆形区域,圆与x轴相切于A点,C点为圆左侧与圆心等高的位置,圆形区域内存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场。A点处有一微粒源,有大量相同微粒以相同的速率沿不同方向从A点射入磁场,已知垂直x轴方向射入磁场的微粒恰好从C点水平射出磁场,不考虑微粒间的相互作用,不计微粒的重力。求:
(1)微粒的比荷;
(2)求射入磁场时速度方向与x轴正方向成30°角的微粒在磁场中运动的时间t(结果可用表示);
(3)微粒射入磁场与x轴负方向成60°角斜向上时,经磁场与电场的偏转恰好能到达坐标原点O,求电场强度的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
微粒垂直轴射入时,从点到点的轨迹为半径的四分之一圆。微粒做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,有。代入,和,得
【小问2详解】
由第(1)问可知轨道半径为。设出射点为,轨道圆心为,则四边形为菱形,轨道圆心角为。匀速圆周运动周期为。按圆心角比例,有
代入和
整理得
【小问3详解】
设微粒从圆形磁场的出射点为,轨道圆心为,其在磁场和电场中的运动轨迹如图所示
由第(1)问可知轨道半径仍为。四边形为菱形,过点作的垂线,垂足为。由直角三角形的几何关系有
又有
联立得
微粒从点离开磁场后,水平向左进入电场,速率仍为。取向左为轴正方向、向下为轴正方向,电场中沿两轴的运动满足,
由牛顿第二定律,电场力使微粒产生加速度,有。由上述关系整理得
代入第(1)问所得的比荷及各已知量,得
15. 放射性元素的原子核衰变时所遵循的规律有:一是单位时间内衰变的原子核的个数与现存的原子核个数N成正比,即(是常量);二是存在半衰期。已知钍234的半衰期是24d,1g钍234经过48d后还剩多少?
【答案】
【解析】
【详解】48d对应的半衰期数为
经过n个半衰期后,质量为的钍234的剩余量为
代入数据得
16. 如图,间距为L的两根金属导轨平行放置并固定在绝缘水平桌面上,左端接有一定值电阻R,导轨所在平面存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。质量为m的金属棒置于导轨上,在水平拉力作用下从静止开始做匀加速直线运动,经过时间速度达到,此时撤去水平拉力,金属棒最终停在导轨上。金属棒始终与导轨垂直且接触良好,不计摩擦及金属棒与导轨的电阻。
(1)推导出0~时间内水平拉力F随时间t变化的关系式;
(2)求从撤去拉力到金属棒的速度减为的位移大小;
(3)撤去拉力后,如果金属棒的速度从减速到所用的时间是T,求金属棒的速度从减速到所用的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
金属棒置于导轨上,在水平拉力作用下从静止开始做匀加速直线运动,在时间内,对任意时刻,导体棒的速度
其中加速度
导体棒感应电动势为
电路中的电流为
导体棒所受安培力为
解得
由牛顿第二定律可得
解得水平拉力F随时间t变化的关系式
【小问2详解】
从撤去拉力到金属棒的速度减为这一过程,由动量定理得
代入安培力得
解得该过程导体棒的位移
【小问3详解】
撤去拉力后的某一极短时间,由动量定理得
代入安培力整理得
即
式子两边微元积分得
设,可得
根据金属棒的速度从减速到所用的时间是T,可得
金属棒的速度从减速到所用的时间为,可得
解得
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贵阳一中2026年8月收心考物理试卷
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. 下列说法正确的是( )
A. 图①现象可以用爱因斯坦的质能方程解释,并说明了光具有粒子性
B. 图②是核子的平均质量与原子序数的关系,裂变和聚变时核子的平均质量减小,比结合能增大
C. 图③中一群处于能级的氢原子辐射的光子照射逸出功为3.34 eV锌板,所发出的光能发生光电效应的有2种
D. 图④是α粒子轰击金箔时,受到核力的作用发生散射的现象,这说明原子内部是十分“空旷”的。
2. 如图所示,光滑的四分之一圆弧形轨道固定在某竖直面内,轨道的圆心O与轨道最低点A的连线竖直,轨道最高点B与圆心O的连线水平。一可视为质点的光滑小球初始时静止于A点,现对小球再施加一个力F(在轨道平面内),使小球沿轨道缓慢上滑到B点,已知该过程中F始终垂直于小球所受的弹力,在该过程中,下列说法正确的是( )
A. 一直增大,F一直增大 B. 一直增大,F一直减小
C. 一直减小,F一直增大 D. 一直减小,F一直减小
3. 一物体以初速度从20 m高处水平抛出,忽略空气阻力,抛出后第1 s内的位移大小是( )()
A. 5 m B. 7 m C. 2 m D.
4. 空间中存在匀强电场(未画出),一质量为m;电荷量为q的正电小球,在如图所示的竖直圆形轨道中做圆周运动,经过b点时速度达最大值。已知ao为水平方向,轨道半径为R,,重力加速度为g,则( )
A. 该圆轨道直径两端电势差最大值
B. 该圆轨道直径两端电势差最大值
C. 该圆轨道直径两端电势差最小值
D. 该圆轨道直径两端电势差最小值
5. 如图所示,探测卫星a在某星球的赤道平面内绕(轴)转动,其轨道可视为圆,绕行方向与该星球自转方向相反,卫星通过发射激光与星球赤道上一固定的观测站P通信,已知该星球半径为R、自转周期为T,卫星轨道半径为2R、周期为2T。下列说法正确的是( )
A. 观测站P的线速度大于卫星a的线速度 B. 每经过卫星a经过P正上方一次
C. 该星球的同步卫星线速度小于卫星a的线速度 D. 观测站P能和卫星a连续通信的最长时间为
6. 水袖是中国古典舞中用于情感表达和抒发的常用技巧,舞者的手有规律的振动传导至袖子上,给人营造出一种“行云流水”的美感。某次表演过程中,舞者抖动水袖形成一列向x轴正方向传播的简谐横波,P、Q是平衡位置在x=0和x=3m的两质点。t=0时刻形成的波形图如图所示,t=4s时Q点恰好到达波峰,则该波的波速大小可能是( )
A. B. 1m/s C. D. 2m/s
7. 如图所示,是一个倾角为的传送带,上方离传送带表面距离为的处为原料输入口,为避免粉尘飞扬,在与传送带间建立一直线光滑管道,使原料无初速度地从处以最短的时间到达传送带上,则最理想管道做好后,原料从处到达传送带的时间为( )
A. B.
C. D.
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. 如图所示,L1和L2是高压输电线,甲、乙是两个互感器。若已知两个互感器的原、副线圈匝数比分别为1000:1和1:10,电流表和电压表的示数分别为1A和220V。则( )
A. 电表A是电压表 B. 电表A是电流表
C. 线路输送的电功率为2.2×106W D. 线路输送的电功率为2.2×104W
9. 如图,导热容器ABCD被隔板EF隔开成体积相等的真空空间。现向EF左右的空间中,分别仅充入等质量的氢气和氧气,稳定后两者压强分别为、,抽出隔板EF,环境温度保持不变,两部分气体均视为理想气体,则( )
A. 抽出EF前 B. 抽出EF前
C. 抽出EF后氧气总内能不变 D. 抽出EF后容器ABCD内部压强为
10. 如图所示,两平行无限长导电轨道倾角为30°,间距为L,空间中有垂直于轨道平面向上的匀强磁场,磁感应强度为B。电阻均为的金属棒ab、cd,质量均为m,长度略大于L,紧挨着放置于轨道上,cd用轻绳跨过滑轮与重物连接,重物的质量也为m。连着cd的细线与轨道平面平行,ab、cd与轨道始终接触良好,不计一切摩擦和导轨电阻,重力加速度为g。现同时由静止释放ab、cd棒,到ab、cd棒和重物达到稳定状态,此过程cd棒位移大小为x,则下列说法正确的是( )
A. 刚释放瞬间,cd棒的加速度为0.25g
B. 由静止释放到ab、cd棒和重物达到稳定状态,cd棒位移大小也为x
C. 由静止释放到ab、cd棒和重物达到稳定状态,通过ab棒电荷量
D. 由静止释放到ab、cd棒和重物达到稳定状态,回路产生焦耳热为
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 小理同学设计了一个测量动摩擦因数μ的实验,如图所示。物块A和水平桌面之间的动摩擦因数处处相同,物块A的质量为m。实验测得遮光条宽度为d,物块经过光电门1和光电门2过程的遮光时间分别为、,两个光电门之间的距离为L。重力加速度为g。
(1)物块A在光电门1和光电门2之间做匀加速直线运动的加速度大小________(用L、d、、表示)
(2)本实验________(填“需要”或者“不需要”)满足物块A的质量远大于物块B的质量。
(3)力传感器示数为F,测得动摩擦因数________(用m、a、F、g表示)
12. 某同学探究阻值约为500 Ω的待测电阻在0~6 mA范围内的伏安特性,实验电路图如12-1所示。可用器材有:
电压表V(量程为3 V,内阻极大);
电流表A(量程为1 mA,内阻为400 Ω);
电源E(电动势约为4.5 V,内阻不计);
滑动变阻器R(最大阻值可选20 Ω或1200 Ω);
定值电阻(阻值可选40 Ω或80 Ω);
开关S,导线若干。
(1)闭合开关S前,滑片P应置于滑动变阻器R的________端(选填“a”或“b”)。
(2)要求通过待测电阻的电流可在0~6 mA范围内连续可调,则图1中的R应选最大阻值为________(选填“20 Ω”或“1200 Ω”)的滑动变阻器,应选阻值为________(选填“40 Ω”或“80 Ω”)的定值电阻。
(3)正确选择R及后,闭合开关S,调节R的滑片P处于某位置,此时电压表(内阻极大)的示数为U,电流表A的示数为I,则此时____________(用含U、I的式子表示);若电压表V的内阻为,则此时____________(用含U、I和的式子表示)。
(4)测量多组数据处理后可以描绘出电阻在0~6 mA范围内的伏安特性曲线如图2所示。现将、一个阻值为200 Ω的定值电阻、若干导线、一个开关及一个干电池(电动势为1.5 V,内阻不计)串联成一个回路(如图3所示),闭合开关,回路稳定后,回路中的电流大小为________mA(结果保留两位有效数字)。
13. 如图,半径为R的球面凹面镜内注有透明液体,将其静置在水平桌面上,液体中心厚度CD为13 mm。一束单色光自中心轴上距液面9 mm的A点射向液面上B点,BC长为12 mm,其折射光经凹面镜反射后沿原路返回。已知真空中的光速为,液体折射率为,求:
(1)光线在B点进入液体的折射角的正弦值;
(2)若不考虑水平液面的反射光,则该单色光在液体中的传播时间。
14. 如图所示,平面直角坐标系xOy的第一象限内有竖直向下的匀强电场,电场强度E,电场的右边界与y轴的距离为。电场右侧有一个半径为的圆形区域,圆与x轴相切于A点,C点为圆左侧与圆心等高的位置,圆形区域内存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场。A点处有一微粒源,有大量相同微粒以相同的速率沿不同方向从A点射入磁场,已知垂直x轴方向射入磁场的微粒恰好从C点水平射出磁场,不考虑微粒间的相互作用,不计微粒的重力。求:
(1)微粒的比荷;
(2)求射入磁场时速度方向与x轴正方向成30°角的微粒在磁场中运动的时间t(结果可用表示);
(3)微粒射入磁场与x轴负方向成60°角斜向上时,经磁场与电场的偏转恰好能到达坐标原点O,求电场强度的大小。
15. 放射性元素的原子核衰变时所遵循的规律有:一是单位时间内衰变的原子核的个数与现存的原子核个数N成正比,即(是常量);二是存在半衰期。已知钍234的半衰期是24d,1g钍234经过48d后还剩多少?
16. 如图,间距为L的两根金属导轨平行放置并固定在绝缘水平桌面上,左端接有一定值电阻R,导轨所在平面存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。质量为m的金属棒置于导轨上,在水平拉力作用下从静止开始做匀加速直线运动,经过时间速度达到,此时撤去水平拉力,金属棒最终停在导轨上。金属棒始终与导轨垂直且接触良好,不计摩擦及金属棒与导轨的电阻。
(1)推导出0~时间内水平拉力F随时间t变化的关系式;
(2)求从撤去拉力到金属棒的速度减为的位移大小;
(3)撤去拉力后,如果金属棒的速度从减速到所用的时间是T,求金属棒的速度从减速到所用的时间。
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