精品解析:江苏省苏州大学附属中学2025-2026学年高三上学期1月阶段诊断物理试题
2026-09-03
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内容正文:
2025--2026学年阶段诊断
高三年级物理试卷
(考试时间:75分钟 总分100分)
一、选择题:(每题4分,11题共44分)
1. 某同学用如图所示的实验装置“探究互成角度的两个力合成的规律”。下列说法正确的是( )
A. 图中弹簧秤读数为4.4N
B. 该实验不需要测量重物M的重力
C. 进行多次实验时,OB都必须保持水平
D. 进行多次实验时,O点的位置可以变化
【答案】D
【解析】
【详解】A.图中弹簧秤读数为3.6N,故A错误;
B.实验通过做出力的图示,验证“探究互成角度的两个力合成的规律”,该实验需要测量重物M的重力,故B错误;
CD.改变拉力,进行多次实验时,每次都要使O点静止,O点的位置可以变化,OB不需要保持水平,故C错误,D正确。
故选D。
2. 2025年7月“浙BA”在浙江全省火爆开打。如图所示,运动员在不同位置以相同速率斜向上抛出质量为m的篮球,均空心落入篮筐。已知甲、乙两球出手高度相同,忽略空气阻力,则篮球从抛出到入框的过程中说法正确的是( )
A. 两球入框时的速度相同
B. 甲球在空中运动的时间一定大于乙球
C. 若两球同时抛出,两球有可能同时到达P点
D. 若两球同时抛出,同一时刻两球对应的机械能始终相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.忽略空气阻力,两球做斜抛运动,初始速率相同,即动能相同,初始高度相同,则初始位置的机械能相同,到达篮筐时重力势能相同,根据机械能守恒,则两球动能相同,但由于速度是矢量,甲、乙两球抛射角不同,则入框时速度方向不同,因此两球速度不同,故A错误;
B.斜抛运动中运动时间由竖直分运动决定,高度越高,故运动时间越长,所以乙的运动时间更长,故B错误;
C.乙球能够到达的最大高度有比甲球大,则乙竖直方向的分初速度更大,若两球同时抛出,则乙先到达P点,故C错误;
D.机械能包括动能和重力势能,出手时两球速率相同,则动能相同、高度相同,则重力势能相同,两球机械能相等,运动过程中,忽略空气阻力,机械能守恒,因此同一时刻两球对应的机械能始终相等,故D正确。
故选D。
3. 探测器从地球奔向月球最终被月球捕获的示意图如图所示,通过发动机点火可让探测器多次变轨,下列说法正确的是( )
A. 在绕月的轨道上,探测器在椭圆轨道与圆形轨道的相切处,加速度与速度均相同
B. 在绕地的轨道上,探测器椭圆轨道的半长轴越大,周期越小
C. 在绕月的轨道上,探测器由椭圆轨道变成圆轨道,应在近月点发动机点火减速
D. 在地月转移轨道上,探测器加速度大小始终不可能为0
【答案】C
【解析】
【详解】AC.在绕月的轨道上,探测器在椭圆轨道与圆形轨道的相切处,万有引力相同,由牛顿第二定律可得加速度相同,由椭圆轨道变成圆轨道,应点火减速,速度不相同,故A错误,C正确;
B.根据开普勒第三定律,在绕地的轨道上,探测器椭圆轨道的半长轴越大,周期越大,故B错误;
D.在月地转移轨道上,当地球与月球对探测器的万有引力等大且反向,此时探测器处于二力平衡状态,加速度为0,故D错误。
故选C。
4. 下列关于静电现象的说法,正确的是( )
A. 图甲中,高压输电线最上面两根导线的作用是和大地一起组成稀疏金属“网”把高压线屏蔽起来
B. 图乙中,因为有金属网的屏蔽,A球上的电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零
C. 图丙中,范德格拉夫起电机的传送带是用导电性能良好的材料做的
D. 图丁中,烟尘吸附从负极释放出来的电子,在电场力作用下向A板运动
【答案】A
【解析】
【详解】A.高压输电线最上面两根导线是避雷线,它们与大地相连,和大地一起组成稀疏金属 “网”,能把高压线屏蔽起来,避免雷击,故A正确;
B.图乙中,由于金属网的屏蔽,验电器箔片不会张开,此时A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度与金属网产生的感应电场相互平衡,不是A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零,故B错误;
C.范德格拉夫起电机的传送带需要不断将电荷传递到顶端金属球,若用导电性能良好的材料做传送带,电荷会通过传送带导走,无法实现起电,所以传送带是用绝缘材料做的,故C错误;
D.在静电除尘中,A板带正电,B为负极,且B处附近电场强度很强,B处空气被电离,烟尘吸附从空气电离释放出来的电子后带负电,在电场力作用下应向带正电的A板运动,故D错误。
故选A。
5. 下列关于教材插图的说法正确的是( )
A. 甲图中在地球表面上来回摆动的小球,在太空中的空间站仍将来回振动
B. 乙图中将磁体靠近干簧管电路接通是利用了电磁感应原理
C. 丙图中运输过程中用导线将微安表的两个接线柱连接起来是电磁阻尼现象
D. 丁图中铁芯上A、B线圈匝数比为3:1,若 ab端输入9V 交流电压,则 cd端输出3V
【答案】C
【解析】
【详解】A.在太空,图中小球处于完全失重状态,细绳对小球没有弹力作用,故不会在太空中的空间站仍将来回振动,故A错误;
B.乙图中将磁体靠近干簧管电路接通是利用了条形磁铁使软铁簧片被磁化,触点相互吸引使电路处于导通状态,故B错误;
C.将电流表的两接线柱连接,指针转动时,会产生感应电流,产生电磁阻尼,从而保护表针,故C正确;
D.如果是理想变压器,根据
若ab端输入9V交流电压,可得cd端输出3V,现在是非理想变压器,有漏磁和热损现象,所以cd端输出电压小于3V,故D错误。
故选C。
6. 科学家早在1966年就研究发现蓝光可引起视网膜细胞的损伤,其中波长400~450纳米的蓝光对视网膜危害程度最大,生活中的电视、电脑、手机等各类LED发光屏为了画面靓丽却往往会提升蓝光强度。如图所示,人们可用防蓝光眼镜减小蓝光对眼睛的损害,关于防蓝光镜片制作的原理可能正确的是( )
A. 用偏振片作为镜片,利用光的偏振将蓝光过滤
B. 把镜片制作得很薄,利用光的衍射将蓝光过滤
C. 在镜片上涂一层膜,利用光的干涉将蓝光过滤
D. 用折射率较大的材料做镜片,利用光的全反射将蓝光过滤
【答案】C
【解析】
【详解】A.从电视、电脑、手机等各类LED中发出的光是自然光,包含着垂直于传播方向上沿一切方向的振动的光,无法通过偏振片只滤过蓝光,故A错误;
B.把镜片制作得很薄,蓝光也可以从镜片中透射,且镜片尺寸远大于蓝光波长,几乎不会发生衍射现象,故B错误;
C.在镜片上涂一层特定厚度的膜,使蓝光在膜的前表面和镜片前表面的反射光发生干涉增强,使蓝光的反射增强,透射减弱,即可以过滤蓝光,故C正确;
D.用折射率较大的材料做镜片,蓝光在从镜片内射入空气时不可能满足在各点的入射角都大于临界角,无法利用光的全反射将蓝光过滤,故D错误。
故选C。
7. 下列四幅图片涉及的物理现象,说法正确的是( )
A. 由甲图可知,所有分子的运动速率随着温度的升高而增大
B. 乙图为布朗运动实验,图中显示的是液体分子无规则运动轨迹
C. 丙图煮茶,水沸腾过程中,水变成水蒸气,体积增加,分子势能变小
D. 丁图中航天员王亚平在空间站做的“液桥”实验中,两块液桥板之间形成一段液体,两液桥板脱手后最终合在一起,这是水的表面张力在起作用
【答案】D
【解析】
【详解】A.随着温度的升高,速率大的分子所占比例越大,并不是所有分子的运动速率随着温度的升高而增大,故A错误;
B.图中的点是观察时颗粒的位置,轨迹是各位置的连线,不是颗粒的无规则运动轨迹,不是布朗运动的轨迹,故B错误;
C.水沸腾过程中,水变成水蒸气,体积增加,水吸收热量,分子动能不变,则分子势能变大,故C错误;
D.液体的表面张力是引力的效果,两液桥板脱手后最终合在一起,这是水的表面张力在起作用,故D正确。
故选D。
8. 达州市地处山区,有非常丰富的水资源,其独特的地理优势为建造小型水电站提供了得天独厚的条件,如图甲为某小型水电站向外供电示意图,发电机的内部原理简化图如图乙所示。升压变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2(变压器均为理想变压器)。则下列说法正确的是( )
A. 减小,可以提高远距离输电的输电效率
B. 若用户端用电器增多,输电线上损耗的电功率会增大
C. 图乙中的线圈处于中性面状态,磁通量变化率最大
D. 增大图乙中线圈转动的角速度,发电站产生交流电的频率会增大,有效值会减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.对升压变压器分析,根据电压与匝数的关系有,可知当减小时副线圈的电压减小;原副线圈的功率相等,且保持不变;根据可知增大,而输电线上损耗的电功率,可知输电线上损耗的电功率会增大,输电效率
可知远距离输电的输电效率减小,故A错误;
B.若用户端用电器增多,即降压变压器副线圈的总电阻减小,降压变压器副线圈的电压不变,根据
可知降压变压器副线圈的电流增大,根据
可知降压变压器原线圈的电流增大,输电线上损耗的电功率
可知输电线上损耗的电功率会增大,故B正确;
C.图乙中的线圈处于中性面状态,磁通量最大,感应电动势为零,所以磁通量变化率为零,故C错误;
D.根据
可知增大图乙中线圈转动的角速度,发电站产生交流电的频率会增大;根据,则有效值为
可知增大图乙中线圈转动的角速度,有效值会增大,故D错误。
故选B。
9. 如图所示,在x轴的正半轴和负半轴为两种粗细不同的绳子。时,O点处的质点开始从平衡位置向上振动,形成两列沿x轴传播的简谐横波,已知OM间距离为2.0m,ON间距离为3.0m,沿正半轴传播的简谐横波振幅为,速度为3m/s。当时O点第二次到达波峰,此时M点第一次到达波峰,下列说法正确的是( )
A. 负半轴的波速为2m/s
B. N点也第一次到达波峰
C. 正半轴的波长是负半轴波长的3倍
D. 在至时间内N点振动的路程为30cm
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题有,当时O点第二次到达波峰,可得
解得两列波的周期为
当O点第二次到达波峰时,M点第一次到达波峰,可知负半轴的波长为
则负半轴的波速为
BC.正半轴的波长为
正半轴的波长是负半轴波长的三倍,且当O点第二次到达波峰时,N点位于波谷位置,B错误,C正确;
D.在至时间内,N点在时开始振动,振动时间为1.5s,故在至时间内N点振动的路程为18cm,D错误。
故选C。
10. 如图甲所示,轻质弹簧的下端固定在倾角为的固定光滑斜面的底部,在弹簧的上端从静止开始释放一质量m=1kg的滑块,滑块的加速度a与弹簧压缩量x间的关系如图乙所示。重力加速度大小,弹簧的弹性势能可表示为,k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量,则( )
A. 斜面的倾角需满足
B. 弹簧的劲度系数为25N/m
C. 滑块速度最大时,弹簧的弹性势能为1J
D. 滑块最大的动能为0.25J
【答案】B
【解析】
【详解】A.当弹簧压缩量时
解得
故A错误;
B.当弹簧压缩量为时,,则
解得
故B正确;
C.在图像中,当时,,此时滑块速度最大,此时克服弹力做功等于弹性势能的增加量,即
故C错误;
D.滑块速度最大时,动能最大,由能量守恒得
解得
故D错误。
故选B。
11. 质量为M的半圆形凹槽静置在光滑水平面上,质量为m的光滑小球静止在凹槽底部。初始时刻给小球一个水平初速度,计算机模拟得到小球的部分轨迹如图,已知图中轨迹顶点与凹槽端口等高,则( )
A. m>M
B. 仅增大M值后重新模拟,小球能飞离凹槽
C. 长时间观察,有些时间段内凹槽对地向左运动
D. 小球从图中A到B运动过程中,凹槽先加速后减速
【答案】B
【解析】
【详解】A.当小球由最低点开始运动到第一次回到最低点时,水平方向动量守恒,小球光滑,则系统机械能守恒,设小球末速度为、凹槽末速度为,则,
联立可得
以初速度方向为正方向,由图中小球的运动轨迹可知,当小球第一次回到最低点时,即
可以判断,故A错误;
B.当小球由最低点开始运动到第一次回到最高点时,水平方向速度共速,设小球和凹槽的末速度是,则
由动量守恒
即
当增大M值后会减小,系统机械能守恒,则
仅增大M值,由最低点开始运动到第一次回到最高点时,减小,则增大,小球会飞的更高,飞离凹槽,故B正确;
C.设小球末速度水平分速度,凹槽末速度,由动量守恒可知
即
若当凹槽对地向左运动时,可得
则
不满足系统机械能守恒,故C错误;
D.设小球末速度水平分速度,凹槽末速度,由动量守恒可知
,即
小球由A到B过程中一直增大,所以一直增大,故D错误。
故选B。
二、实验题:(15分)
12. 某实验兴趣小组欲测定一内阻可调的化学电池的电动势。该小组设计了如图甲所示的测量电路,图中为电阻箱,M、N为该化学电池的正、负极(可认为反应只发生在两极附近),P、Q为靠近正、负极的两块金属板。主要实验步骤如下:
①按图甲连接电路,将电阻箱阻值调为;
②闭合开关S,向电池槽中添加电解质溶液,观察并测量液面到容器底部的高度,记录电流表的示数;
③重复步骤②,得到多组、的测量数据。
回答下列问题:
(1)若保持不变,在P、Q之间接一电压表,调节电阻箱使其阻值变小,则电压表的示数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)已知P、Q两板间的距离为,容器垂直于纸面的宽度为,容器内电解质溶液的电阻率为,忽略P、Q两板外侧溶液的电阻,则电池的内阻为______;(用、、、表示)
(3)利用图像来处理获得的多组实验数据,若以作为横轴,则以______(选填“”、“”、“”或“”)为纵轴,通过描点可作出如图乙所示的线性关系图像。根据实验所测得的数据和图乙中所标注的字母,可得该化学电池的电动势______(为已知量);
(4)考虑电流表内阻对电路的影响,第(3)问中电动势的测量值与真实值相比______(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
【答案】(1)变大 (2)
(3) ①. ②.
(4)偏小
【解析】
【小问1详解】
若在PQ之间接一电压表,则电压表测量内电压,调节电阻箱使其阻值变小,电流变大,则内电压变大。
【小问2详解】
根据电阻定律有电池的内阻
【小问3详解】
[1]根据闭合电路欧姆定律得
解得
若以作为横轴,则以为纵轴,通过描点可作出如图乙所示的线性关系图像。
[2]结合图乙可知
解得
【小问4详解】
若考虑电流表内阻,则有
解得
根据图像纵轴截距有
解得该化学电池的电动势真实值
而测量值是
可知电动势的测量值与真实值相比偏小。
三、解答题(41分)
13. “锁鲜包”是通过向包装内充入惰性气体,隔绝氧气和抑制细菌生长实现保鲜作用的。如图,在某锁鲜包(导热良好)内放入食品,充入惰性气体后封闭开口,并放在的低温车间保存,此时包内气体体积,压强。
(1)若由于被挤压,包内封闭气体体积减小至,求此时包内气体的压强;
(2)在门店销售时,环境温度导致锁鲜包鼓起,包内惰性气体的体积增大至,求包内气体的压强(结果可用分数表示)。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
对于封闭气体温度不变,有
解得
【小问2详解】
对封闭气体,有
其中,
联立可得
14. 如图所示为一半径为R的半球形透明材料,球心为O点,A点为半球面的顶点,且满足AO与镀有反射膜的底面垂直。一束单色光平行于AO射向半球面的B点,折射光线通过底面D点,经D点反射后射向半球面上的E点(图中未画出),光在真空中传播的速度为c。已知B点到OA连线的距离为,OD长为。求:
(1)此材料的折射率;
(2)该单色光在半球形透明材料中从B点到E点的传播时间t。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据题意,画出光路图,如图所示
由几何关系可得
解得
又有,
则有
可得
即
则有
故此材料的折射率为
【小问2详解】
由几何关系,结合(1)分析可知,连接AD,则有
解得
即E点和A点重合,则反射光DE在圆弧上的入射角为30°,又有
即光线在A点射出,由几何关系可得
则该单色光在该材料中的传播路径总长为
根据,
联立解得
15. 如图所示,质量的物块A放置在水平地面上,上表面为光滑斜面,斜面长,与水平方向的夹角。质量的小物块B从斜面顶端由静止沿斜面下滑,A保持静止。A与地面间的动摩擦因数为,取重力加速度。
(1)求物块B在斜面上运动的时间;
(2)B在斜面顶端时,给A、B相同的水平初速度,此后A、B恰能一起以相同的加速度向左做匀减速运动,求A与地面间的动摩擦因数;
(3)B沿斜面下滑,此时对A施加水平向右的推力F,A、B在水平方向的加速度相同,B相对A做匀速直线运动,求B下滑到底端的过程中推力做的功。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)设物块沿斜面下滑的加速度为,由牛顿第二定律得
沿斜面向下运动
代入数据解得
(2)设A、B一起运动的加速度为,对B受力分析可知
对整体受力分析可知
代入数据解得
(3)设下滑的时间为,获得的速度为,相对于A匀速下滑的时间为,则
B相对于A匀速下滑,则B在竖直方向做匀速直线运动
A、B的加速度
对整体受力分析可知
整体的位移
推力做的功
代入数据解得
16. 如图所示,A为粒子加速器,加速电压为;B为速度选择器,、两板间距离为,之间有正交的电场与磁场,磁感应强度为;为偏转分离区域,两区域的分界面与极板共面,区存有垂直纸面向里的匀强磁场、区存有竖直向上的匀强电场,电场强度为,水平放置一特殊材质的光滑绝缘弹性板,该板与极板的下边沿齐平。今有一初速度为零、质量为、电荷量为的正粒子,经加速后,该粒子恰能沿两极板的中轴线通过速度选择器,粒子进入分离区做匀速圆周运动,并随后垂直于、分界面进入区域,粒子在区间发生偏转,并与板发生弹性碰撞,碰撞时间极短,碰撞后水平速度不变,竖直分速度反向。(不计粒子的重力、极板厚度以及场的边缘效应)求:
(1)粒子在速度选择器中运动的速度和速度选择器两板间电压;
(2)分离区中的磁感应强度大小;
(3)每次碰撞弹性板对带电粒子的冲量大小和第次碰撞处到极板的距离。
【答案】(1),
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
粒子在U1中被加速,由动能定理可得
解得
粒子在速度选择器中做匀速直线运动,根据平衡条件可得
解得
【小问2详解】
由几何知识可知,粒子在B2中的轨迹半径为
粒子在B2中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,可得
解得
【小问3详解】
设粒子第一次达到PQ上时的速度大小为,粒子在电场中运动过程中,根据动能定理可得
粒子第一次达到PQ上在沿电场线方向的速度大小为
联立解得
碰撞后水平速度不变,竖直分速度反向,取向下为正方向,根据动量定理可知,弹性板对带电粒子的冲量大小
粒子第一次达到PQ上经过的时间为
其中
粒子第一次达到PQ上到N极板的距离
第一次以后,每次达到PQ上经过的时间为,水平位移为,所以第n次碰撞处到N极板的距离为
代入数据解得
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2025--2026学年阶段诊断
高三年级物理试卷
(考试时间:75分钟 总分100分)
一、选择题:(每题4分,11题共44分)
1. 某同学用如图所示的实验装置“探究互成角度的两个力合成的规律”。下列说法正确的是( )
A. 图中弹簧秤读数为4.4N
B. 该实验不需要测量重物M的重力
C. 进行多次实验时,OB都必须保持水平
D. 进行多次实验时,O点的位置可以变化
2. 2025年7月“浙BA”在浙江全省火爆开打。如图所示,运动员在不同位置以相同速率斜向上抛出质量为m的篮球,均空心落入篮筐。已知甲、乙两球出手高度相同,忽略空气阻力,则篮球从抛出到入框的过程中说法正确的是( )
A. 两球入框时的速度相同
B. 甲球在空中运动的时间一定大于乙球
C. 若两球同时抛出,两球有可能同时到达P点
D. 若两球同时抛出,同一时刻两球对应的机械能始终相等
3. 探测器从地球奔向月球最终被月球捕获的示意图如图所示,通过发动机点火可让探测器多次变轨,下列说法正确的是( )
A. 在绕月的轨道上,探测器在椭圆轨道与圆形轨道的相切处,加速度与速度均相同
B. 在绕地的轨道上,探测器椭圆轨道的半长轴越大,周期越小
C. 在绕月的轨道上,探测器由椭圆轨道变成圆轨道,应在近月点发动机点火减速
D. 在地月转移轨道上,探测器加速度大小始终不可能为0
4. 下列关于静电现象的说法,正确的是( )
A. 图甲中,高压输电线最上面两根导线的作用是和大地一起组成稀疏金属“网”把高压线屏蔽起来
B. 图乙中,因为有金属网的屏蔽,A球上的电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零
C. 图丙中,范德格拉夫起电机的传送带是用导电性能良好的材料做的
D. 图丁中,烟尘吸附从负极释放出来的电子,在电场力作用下向A板运动
5. 下列关于教材插图的说法正确的是( )
A. 甲图中在地球表面上来回摆动的小球,在太空中的空间站仍将来回振动
B. 乙图中将磁体靠近干簧管电路接通是利用了电磁感应原理
C. 丙图中运输过程中用导线将微安表的两个接线柱连接起来是电磁阻尼现象
D. 丁图中铁芯上A、B线圈匝数比为3:1,若 ab端输入9V 交流电压,则 cd端输出3V
6. 科学家早在1966年就研究发现蓝光可引起视网膜细胞的损伤,其中波长400~450纳米的蓝光对视网膜危害程度最大,生活中的电视、电脑、手机等各类LED发光屏为了画面靓丽却往往会提升蓝光强度。如图所示,人们可用防蓝光眼镜减小蓝光对眼睛的损害,关于防蓝光镜片制作的原理可能正确的是( )
A. 用偏振片作为镜片,利用光的偏振将蓝光过滤
B. 把镜片制作得很薄,利用光的衍射将蓝光过滤
C. 在镜片上涂一层膜,利用光的干涉将蓝光过滤
D. 用折射率较大的材料做镜片,利用光的全反射将蓝光过滤
7. 下列四幅图片涉及的物理现象,说法正确的是( )
A. 由甲图可知,所有分子的运动速率随着温度的升高而增大
B. 乙图为布朗运动实验,图中显示的是液体分子无规则运动轨迹
C. 丙图煮茶,水沸腾过程中,水变成水蒸气,体积增加,分子势能变小
D. 丁图中航天员王亚平在空间站做的“液桥”实验中,两块液桥板之间形成一段液体,两液桥板脱手后最终合在一起,这是水的表面张力在起作用
8. 达州市地处山区,有非常丰富的水资源,其独特的地理优势为建造小型水电站提供了得天独厚的条件,如图甲为某小型水电站向外供电示意图,发电机的内部原理简化图如图乙所示。升压变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2(变压器均为理想变压器)。则下列说法正确的是( )
A. 减小,可以提高远距离输电的输电效率
B. 若用户端用电器增多,输电线上损耗的电功率会增大
C. 图乙中的线圈处于中性面状态,磁通量变化率最大
D. 增大图乙中线圈转动的角速度,发电站产生交流电的频率会增大,有效值会减小
9. 如图所示,在x轴的正半轴和负半轴为两种粗细不同的绳子。时,O点处的质点开始从平衡位置向上振动,形成两列沿x轴传播的简谐横波,已知OM间距离为2.0m,ON间距离为3.0m,沿正半轴传播的简谐横波振幅为,速度为3m/s。当时O点第二次到达波峰,此时M点第一次到达波峰,下列说法正确的是( )
A. 负半轴的波速为2m/s
B. N点也第一次到达波峰
C. 正半轴的波长是负半轴波长的3倍
D. 在至时间内N点振动的路程为30cm
10. 如图甲所示,轻质弹簧的下端固定在倾角为的固定光滑斜面的底部,在弹簧的上端从静止开始释放一质量m=1kg的滑块,滑块的加速度a与弹簧压缩量x间的关系如图乙所示。重力加速度大小,弹簧的弹性势能可表示为,k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量,则( )
A. 斜面的倾角需满足
B. 弹簧的劲度系数为25N/m
C. 滑块速度最大时,弹簧的弹性势能为1J
D. 滑块最大的动能为0.25J
11. 质量为M的半圆形凹槽静置在光滑水平面上,质量为m的光滑小球静止在凹槽底部。初始时刻给小球一个水平初速度,计算机模拟得到小球的部分轨迹如图,已知图中轨迹顶点与凹槽端口等高,则( )
A. m>M
B. 仅增大M值后重新模拟,小球能飞离凹槽
C. 长时间观察,有些时间段内凹槽对地向左运动
D. 小球从图中A到B运动过程中,凹槽先加速后减速
二、实验题:(15分)
12. 某实验兴趣小组欲测定一内阻可调的化学电池的电动势。该小组设计了如图甲所示的测量电路,图中为电阻箱,M、N为该化学电池的正、负极(可认为反应只发生在两极附近),P、Q为靠近正、负极的两块金属板。主要实验步骤如下:
①按图甲连接电路,将电阻箱阻值调为;
②闭合开关S,向电池槽中添加电解质溶液,观察并测量液面到容器底部的高度,记录电流表的示数;
③重复步骤②,得到多组、的测量数据。
回答下列问题:
(1)若保持不变,在P、Q之间接一电压表,调节电阻箱使其阻值变小,则电压表的示数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)已知P、Q两板间的距离为,容器垂直于纸面的宽度为,容器内电解质溶液的电阻率为,忽略P、Q两板外侧溶液的电阻,则电池的内阻为______;(用、、、表示)
(3)利用图像来处理获得的多组实验数据,若以作为横轴,则以______(选填“”、“”、“”或“”)为纵轴,通过描点可作出如图乙所示的线性关系图像。根据实验所测得的数据和图乙中所标注的字母,可得该化学电池的电动势______(为已知量);
(4)考虑电流表内阻对电路的影响,第(3)问中电动势的测量值与真实值相比______(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
三、解答题(41分)
13. “锁鲜包”是通过向包装内充入惰性气体,隔绝氧气和抑制细菌生长实现保鲜作用的。如图,在某锁鲜包(导热良好)内放入食品,充入惰性气体后封闭开口,并放在的低温车间保存,此时包内气体体积,压强。
(1)若由于被挤压,包内封闭气体体积减小至,求此时包内气体的压强;
(2)在门店销售时,环境温度导致锁鲜包鼓起,包内惰性气体的体积增大至,求包内气体的压强(结果可用分数表示)。
14. 如图所示为一半径为R的半球形透明材料,球心为O点,A点为半球面的顶点,且满足AO与镀有反射膜的底面垂直。一束单色光平行于AO射向半球面的B点,折射光线通过底面D点,经D点反射后射向半球面上的E点(图中未画出),光在真空中传播的速度为c。已知B点到OA连线的距离为,OD长为。求:
(1)此材料的折射率;
(2)该单色光在半球形透明材料中从B点到E点的传播时间t。
15. 如图所示,质量的物块A放置在水平地面上,上表面为光滑斜面,斜面长,与水平方向的夹角。质量的小物块B从斜面顶端由静止沿斜面下滑,A保持静止。A与地面间的动摩擦因数为,取重力加速度。
(1)求物块B在斜面上运动的时间;
(2)B在斜面顶端时,给A、B相同的水平初速度,此后A、B恰能一起以相同的加速度向左做匀减速运动,求A与地面间的动摩擦因数;
(3)B沿斜面下滑,此时对A施加水平向右的推力F,A、B在水平方向的加速度相同,B相对A做匀速直线运动,求B下滑到底端的过程中推力做的功。
16. 如图所示,A为粒子加速器,加速电压为;B为速度选择器,、两板间距离为,之间有正交的电场与磁场,磁感应强度为;为偏转分离区域,两区域的分界面与极板共面,区存有垂直纸面向里的匀强磁场、区存有竖直向上的匀强电场,电场强度为,水平放置一特殊材质的光滑绝缘弹性板,该板与极板的下边沿齐平。今有一初速度为零、质量为、电荷量为的正粒子,经加速后,该粒子恰能沿两极板的中轴线通过速度选择器,粒子进入分离区做匀速圆周运动,并随后垂直于、分界面进入区域,粒子在区间发生偏转,并与板发生弹性碰撞,碰撞时间极短,碰撞后水平速度不变,竖直分速度反向。(不计粒子的重力、极板厚度以及场的边缘效应)求:
(1)粒子在速度选择器中运动的速度和速度选择器两板间电压;
(2)分离区中的磁感应强度大小;
(3)每次碰撞弹性板对带电粒子的冲量大小和第次碰撞处到极板的距离。
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