精品解析:河北沧州市第一中学2026-2027学年高三上学期开学物理试题
2026-09-06
|
2份
|
26页
|
15人阅读
|
0人下载
内容正文:
高三物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上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,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 2025年11月,中国科学院上海应用物理研究所牵头建成的2兆瓦液态燃料钍基熔盐实验堆,首次实现钍铀核燃料转换,该成果入选2025年度“中国科学十大进展”。钍铀转换的核心过程是:天然钍-232()在反应堆中吸收一个中子后,经过一系列核反应,最终转化为可裂变的铀-233(),其中的一个反应过程是,表示镤元素的某种同位素,则该镤同位素的质量数A和电荷数Z分别为( )
A. 233、91 B. 233、92 C. 232、91 D. 234、90
【答案】A
【解析】
【详解】该反应中,镤同位素转化为铀-233并放出一个电子。核反应遵循质量数守恒和电荷数守恒。质量数满足
电荷数满足
解得,。
故选A。
2. 干涉实验装置如图甲所示,用红色的激光可以照出如图乙所示的干涉条纹。已知双缝之间的距离为d,双缝到光屏的距离为L,图乙中已经测出,则该红色激光的波长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】图乙为双缝干涉条纹图,两条虚线均通过亮纹中心,其间跨过4个相邻亮纹间距,所以相邻亮纹间距为。由双缝干涉相邻亮纹间距公式得
整理得
故选B。
3. 如图甲所示为生活中常用来搬运重物的小车,图乙为其简化结构图。挡板P与挡板Q垂直固定,紧靠两挡板放置一个表面光滑、质量为m的匀质圆柱形物体。当工人在水平面上匀速推小车时,挡板Q与水平方向的夹角。重力加速度大小为g,则圆柱形物体对挡板P和挡板Q的作用力大小分别为( )
A. 、 B. 、 C. 、 D. 、
【答案】A
【解析】
【详解】小车匀速运动,圆柱处于平衡状态。圆柱表面光滑,因此圆柱受到重力及两挡板的支持力。取水平向右和竖直向上为正方向。对于圆柱,设两挡板对它的支持力大小依次为,。由共点力平衡条件,水平方向有
竖直方向有
上述平衡方程所用的三力方向见图。
将代入水平方向的平衡方程,得
将上述支持力关系代入竖直方向的平衡方程,得
所以
由牛顿第三定律,圆柱对两挡板的作用力大小依次为,
故选A。
4. 如图所示是一台交流发电机的示意图,矩形线圈ABCD在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动。已知线圈匝数,磁感应强度,线圈面积,转动角速度。图示位置线圈平面与磁场方向平行。下列说法正确的是( )
A. 该发电机产生的交流电频率为50 Hz
B. 线圈转到图示位置时,感应电动势的瞬时值为0
C. 线圈从图示位置转过90°的过程中,感应电动势的平均值为
D. 仅将线圈转速减半,感应电动势的最大值变为25π V
【答案】D
【解析】
【详解】A.交流电频率为,代入数据得,故A错误;
B.图示位置线圈平面与磁场平行,穿过线圈的磁通量为零且变化最快,感应电动势的瞬时值最大,故B错误;
C.由角速度定义得,线圈转过时,所需时间为
代入,可得所需时间为
由法拉第电磁感应定律得,本过程中单匝磁通量变化量为
代入数据得 ,故C错误;
D.感应电动势的最大值为,转速减半后的角速度为
由最大值公式得
代入数据得,故D正确。
故选D。
5. 2026年2月,国际天文学家团队利用TESS和HARPS-N确认了一颗新的系外行星TOI-5734b,它绕其母恒星的运动可视为匀速圆周运动。已知TOI-5734b的轨道半径约为日地距离的,其母恒星质量约为太阳质量的,地球绕太阳公转周期约为365天,则TOI-5734b绕其母恒星的运动周期约为( )
A. 2天 B. 6天 C. 18天 D. 54天
【答案】B
【解析】
【详解】行星绕恒星做匀速圆周运动时,万有引力提供向心力,有
整理得周期公式
设日地距离为,太阳质量为,地球公转周期为天;TOI-5734b的轨道半径,母恒星质量,公转周期为。两系统周期作比得
解得
故选B。
6. 一质量为m的物体自倾角为θ的固定粗糙斜面顶端由静止滑下,滑至斜面底端时动能为。若该物体以初动能从斜面底端沿斜面向上滑动,到达斜面顶端时动能刚好减为零,则物体与斜面间的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设斜面长度为,下滑过程由动能定理得
上滑过程由动能定理得
联立两式得
解得
故选B。
7. 如图所示,有四个相同的正方形绝缘薄板1、2、3和4,每个薄板均匀分布正电荷且电荷面密度相同。单独将板1放置,在其正方形顶角正上方h处的O点的电场强度大小为;将四个薄板拼成一个大正方形,在大正方形中心正上方h处的O点的电场强度大小为;拼接为大正方形后移除板3和板4,此时O点的电场强度大小为;拼接为大正方形后移除板2和板4,此时O点的电场强度大小为。已知四个薄板的电荷分布始终保持不变,则、、、的大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设单块薄板在点产生的电场沿正方形所在平面内两个互相垂直方向的分量大小均为,竖直向上的分量为。由正方形对称性,单块薄板场强大小满足
四块薄板拼成大正方形时,四块薄板的两个水平分量关于点成对抵消,竖直分量同向叠加,所以
移除板3和板4后,板1、板2的一个水平分量同向、另一个水平分量相反,故合场的水平分量为,竖直分量为,于是
由前述结果,
由于水平分量为正,有
又因
所以
因此
移除板2和板4后,板1、板3的水平分量完全抵消,竖直分量同向叠加,所以,从而
故选C。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 水平地面上固定有一倾角为θ的足够长的斜面,小球从斜面上一点以不同的水平初速度v抛出,之后落回斜面。用表示小球落到斜面上的速度大小,s表示小球在斜面上的位移大小,则下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】A.取抛出点为原点,水平方向向右为轴正方向,竖直向下为轴正方向,设飞行时间为。由平抛运动规律得
落点在倾角为的斜面上,满足,代入得
解得
由速度的合成关系有,故A正确;
B.在斜面倾角固定时,
即与成正比;图要求与成正比,故B错误;
C.由落点的水平位移与沿斜面位移的几何关系有,故C错误;
D.由平抛运动规律推导得,斜面倾角固定时,与成正比,图像为过原点的直线,故D正确。
故选AD。
9. 在同一均匀介质中,波源和分别位于和处,两波源产生的简谐横波分别沿x轴正方向和x轴负方向传播。两列波的周期均为,振幅均为。时刻的波形图如图所示,此时平衡位置在和处的质点刚开始振动。下列说法正确的是( )
A. 时刻的质点振动方向向上
B. 两列简谐波的波速大小均为4 m/s
C. 两列波叠加后,处为振动减弱点
D. 在0~1.5 s时间内,处的质点运动的路程为24 cm
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据“同侧法”可知在时的质点振动方向向下,故A错误;
B.由波形图读出两列波的波长均为。由波速关系,故B正确;
C.两波源在时的振动方向相反,初相差为。在处,两波的传播路程分别为和,路程差为
两列波在该处同相叠加,形成振动加强点,故C错误;
D.时两列波的波前分别在和。右侧波先在到达,左侧波在到达该处;前一段只有右侧波振动半个周期,路程为。从到,两列波在该处同相叠加,振幅为,再振动半个周期,路程为。由路程相加得,故D正确。
故选BD。
10. 如图所示,水平放置的光滑固定金属导轨,左、右两侧分别接有定值电阻,阻值均为。两虚线间存在垂直导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B。某时刻导体棒AB以水平向右的初速度从磁场左边界进入磁场,到达磁场右边界时速度为。已知导轨的宽度为L,导体棒的长度为L、质量为m、电阻为,不计导轨的电阻,导体棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。下列说法正确的是( )
A. 通过左侧电阻的电流方向为从a到b
B. 导体棒刚进入磁场时的加速度大小为
C. 整个过程中左侧电阻产生的焦耳热为
D. 整个过程中通过左侧电阻的电荷量为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.磁场方向垂直纸面向里,导体棒向右运动时,正电荷所受洛伦兹力沿导体棒向上,因此棒中感应电流由B流向A,左侧电阻中的电流由b流向a,故A错误;
BC.导体棒切割磁感线产生动生电动势,由动生电动势公式得。左右两侧电阻并联,外电路等效电阻为。导体棒总电流为
两侧电阻电流相等,所以左侧电阻电流为
安培力方向向左。取向右为正方向,由牛顿第二定律得
导体棒刚进入磁场时,代入初速度得
整个过程中无外力对导体棒做功,导体棒动能的减少量全部转化为各电阻产生的焦耳热,因此各电阻产生的总焦耳热为
左、右两侧电阻中的电流相等,导体棒中的电流为每侧电流的2倍,所以三者焦耳热之比为
左侧电阻焦耳热为,故BC正确;
D.对导体棒应用动量定理得
可得电路总电荷量
因左侧电阻的电流为电路总电流的,故通过左侧电阻的电荷量,故D错误。
故选BC。
三、非选择题:本题共5题,共54分。
11. 夏天,一辆停在室外的汽车经过暴晒后,车内温度可达70℃。小明发现车内一瓶密封的空矿泉水瓶瓶身变得很硬。他猜想这是因为瓶内气体温度升高导致压强增大。为了验证这一猜想,小明设计了如图甲所示的实验装置进行探究。实验时将一个空矿泉水瓶(容积)用橡胶塞密封,放置在控温室内。压强传感器通过探针插入瓶内,温度传感器放置在控温室内。通过加热器缓慢改变控温室温度,记录不同温度下的压强,通过计算机以温度为横坐标、压强为纵坐标,绘制p-t图像。
(1)关于该实验,下列说法正确的是( )
A. 为缩短实验时间,可在加热达到设定温度后立即读取压强数据
B. 每次改变温度后,应等待一段时间使瓶内气体温度与控温室温度一致后再记录数据
C. 为使实验现象更明显,应在瓶中尽量多装水,减少气体体积
(2)小明在实验中获得了如下数据:
温度t/℃
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
压强p/105Pa
1.013
1.048
1.083
1.118
1.153
1.188
①请在图乙坐标系中描点并画出p-t图像_______。
②根据图像求出该直线的斜率k=________Pa/℃(保留到整数);实际上,当瓶内气体温度升高时,矿泉水瓶会发生微小的热膨胀,因此根据实验数据计算出的直线斜率会比不考虑热膨胀得到的斜率________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
【答案】(1)B (2) ①. ②. 350 ③. 偏小
【解析】
【小问1详解】
A.加热达到设定温度后,瓶内气体温度未必已与控温室温度相同,此时立即读数不能对应设定温度下的压强。故A错误;
B.改变控温室温度后,应等待瓶内气体与控温室达到热平衡,再记录压强,以保证温度传感器读数反映瓶内气体温度。故B正确;
C.瓶中装水会减少气体体积和气体量,不利于稳定测量瓶内气体压强随温度的变化。故C错误。
故选B。
【小问2详解】
①[1]在图乙中标出表中六组数据点,并用直线拟合这些点,得到压强随摄氏温度增大而增大的图像。
②[2]图像的斜率表示压强随摄氏温度的变化率。取图线上和两点,由斜率定义得
[3]瓶内气体的质量不变,由一定质量气体的状态方程可知,在同一温度下,矿泉水瓶热膨胀使体积增大,压强比不考虑热膨胀时更小。因此压强随温度升高的实际增量较小,实验数据所得直线斜率偏小。
12. 发光二极管(LED)是一种半导体电学元件,具有单向导电性。与普通小灯泡不同,LED在正向电压较小时几乎不导通,电流接近于零;只有当正向电压达到某一特定值后,电流才会显著增大,LED开始发光,这一特定电压值称为导通阈值电压。某实验小组要研究一种白色发光二极管(LED)的伏安特性。该LED的额定电流为30 mA,正常发光时正向电压约为3.0 V。实验室提供如下器材:
A.电源E(电动势4.5 V,内阻不计)
B.电流表(量程0~10 mA,内阻约10 Ω)
C.电流表(量程0~50 mA,内阻约5 Ω)
D.电压表V(量程0~6 V,内阻约3 kΩ)
E.滑动变阻器(最大阻值10 Ω,额定电流1 A)
F.滑动变阻器(最大阻值200 Ω,额定电流0.5 A)
G.开关S、导线若干
(1)为了完成实验且尽可能减小实验误差,电流表应选用________,滑动变阻器应选用________。(填器材前的字母)
(2)根据所选的器材,某同学设计了如图甲实验电路,请根据设计电路在实物图乙中用笔画线代替导线完成实物连接_______。
(3)实验测得该LED的U-I数据如下表:
U/V
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.2
2.4
2.6
2.8
2.9
3.0
3.1
3.2
I/mA
0
0
0
0
0.02
0.10
0.50
2.0
6.0
10.0
15.0
22.0
30.0
根据表中数据,该同学在如图丙所示的坐标纸中描点并画出了该LED的I-U曲线,回答以下问题:
①当电压为2.8 V时,LED的电阻为________ Ω(保留到整数)。
②该LED开始发光后的电阻随电压的增大而________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)将本实验中的LED直接接在电动势、内阻的电源两端,请根据LED伏安特性曲线,计算此时LED消耗的实际功率为________W。
【答案】(1) ①. C ②. E
(2) (3) ①. 467 ②. 减小
(4)0.029
【解析】
【小问1详解】
[1]LED的额定电流为,为使量程覆盖额定电流且相对误差较小,应选量程为的电流表。
故选C。
[2]本实验要测绘完整伏安特性曲线,需要电压从0开始连续调节,甲图为分压式接法,分压式接法下优先选总阻值小的滑动变阻器,调节更方便、电压线性度好,,应选最大阻值为的滑动变阻器。
故选E。
【小问2详解】
电压表应并联在LED两端,且正接线柱接LED正极;电流表、滑动变阻器和开关与LED串联。
【小问3详解】
[1]由欧姆定律计算该工作点的电阻
[2]由图像或数据可知,LED开始发光后,电压增大时电流增大得更快;由可知其电阻减小。
【小问4详解】
LED与电源串联时,由闭合电路欧姆定律得。代入,,电源的负载线为
负载线与LED的曲线交点给出,。由电功率公式得
13. 在智能港口自动化作业区,一辆载货AGV(自动导引车)与一辆空载AGV在同一平直轨道上同向行驶,载货AGV在前,空载AGV在后。载货AGV的速度大小,空载AGV的速度大小。当两车相距时,载货AGV因即将到达卸货点开始匀减速刹车,加速度大小。从刹车时开始计时,两车均可视为质点。求:
(1)两车相遇之前,两者在运动方向上的最大距离;
(2)从载货AGV开始减速到两车相遇所用时间t。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
取两车运动方向为正方向,载货AGV和空载AGV分别记为1号车、2号车。开始减速后,1号车的加速度为,2号车做匀速运动,初始车间距为。由匀变速直线运动的速度与时间关系,1号车、2号车的速度分别为和
两车间距达到最大时相对速度为零,因此有
代入,,,整理得
由匀变速直线运动的位移与时间关系,1号车、2号车在内的位移分别满足和
两车间距为
代入数据得
【小问2详解】
载货AGV从开始减速到停止的时间满足
代入数据得
在内,1号车、2号车的位移分别满足和
代入数据得,
因此停止瞬间两车仍相距
空载AGV尚未追上载货AGV。此后载货AGV静止,空载AGV以匀速追赶,追上还需
所以从开始减速到两车相遇的总时间为
14. 如图所示为空间站实验舱搭载的粒子筛选探测实验装置示意图,利用磁场偏转系统对入射的带电粒子进行能量选择和方向控制,以分析宇宙射线成分。矩形ABEF区域存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为(未知),AF长度为,AB长度为L;探测舱区域为正方形ABCD所在区域,该区域(包含边界)存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为(未知);粒子收集器把收集到的粒子无初速度地送入加速电场,经加速电压U加速后,从磁场偏转区AF边中点垂直边界进入磁场偏转区,粒子自AB边中点进入探测舱区域。调节的大小,使粒子从AD边离开探测舱区域。已知粒子的比荷为k,进入磁场偏转区时速度大小为,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计粒子重力和空气阻力。求:
(1)加速电压U;
(2)磁场偏转区的磁感应强度的大小;
(3)探测舱区域内磁感应强度的大小范围。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子由静止经电场加速,电场力做功使动能增加。由动能定理
由比荷定义
所以
【小问2详解】
粒子在磁场偏转区内做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力
由图中的几何关系,圆心到的竖直距离为,且的水平、竖直分量分别为,,所以
解得
代入前述向心力方程,得
【小问3详解】
粒子从进入探测舱时,速度方向与水平方向夹角为。由几何关系
因此,粒子在探测舱磁场内的轨道半径为,洛伦兹力提供向心力
取轨道圆心为,其相对的水平、竖直位移分别为,。当轨道与边相切时,粒子从点离开,满足
解得
对应
为说明两条临界轨迹与边界的关系,图示如下:
当轨道与边相切于点时,满足
解得
对应。
要使粒子从边离开,轨道半径应满足
故磁感应强度范围为
15. 如图为某“超级滑道”装置的滑道示意图。该装置用于模拟小球在斜坡滚下后的碰撞情景。倾角为α=37°的斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接,起点A距水平滑道的高度,端点C距地面高度。小球甲的质量,在斜滑道AB上运动时受到的阻力与所受滑道弹力成正比,比例系数;在水平滑道BC上运动时受到的阻力与运动速度成正比,比例系数为k(未知),阻力方向始终与运动方向相反。小球甲从滑道起点A无初速度滑下,运动到水平滑道末端C点时的速度大小为6 m/s,此时小球甲与在水平滑道末端静止的另一质量为3m的小球乙发生弹性正碰,小球甲反弹沿水平滑道运动后停下,小球乙从水平滑道C端飞出,落到地面上。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度,不考虑小球乙运动时的空气阻力,忽略倾斜滑道与水平滑道连接的长度和该段的能量损失。求:
(1)小球甲到达B点时的速度大小;
(2)小球乙从C点飞出到落地时的水平位移大小;
(3)水平滑道BC的长度d。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球甲在斜滑道上运动时,沿斜面方向的阻力大小为。由垂直于斜面的平衡条件可得滑道对小球甲的弹力为
斜滑道的长度为
对小球甲从到的过程应用动能定理,重力和阻力做功的代数和等于动能的增量。由动能定理
代入
整理得
故小球甲到达点的速度大小为。
【小问2详解】
取水平向右为正方向。碰撞时间极短,甲、乙组成的系统在水平方向所受外力冲量可忽略,故碰撞前后动量守恒;又因发生弹性正碰,系统动能守恒。设碰后甲向左的速度大小为,乙向右的速度大小为,碰撞前甲的速度为。由动量守恒得
由机械能守恒得
联立两式可得,。小球乙从点飞出后做平抛运动,竖直方向初速度为零,由自由落体运动规律,解得飞行时间。水平位移为
所以小球乙落地时的水平位移大小为
【小问3详解】
由小问2可知,碰撞后甲以的速度向左运动;在水平滑道上阻力始终与速度方向相反,且其大小为。取向右为正方向。甲反弹后到停下的路程为。将该过程分为许多很短的时间段,每段有,阻力的总冲量为
由动量定理,甲在该过程的合冲量为
联立并代入,和,得
小球甲从到时,阻力规律及比例系数不变。对该过程应用动量定理。由动量定理得
代入,和上述,得
故水平滑道的长度为。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
高三物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上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,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 2025年11月,中国科学院上海应用物理研究所牵头建成的2兆瓦液态燃料钍基熔盐实验堆,首次实现钍铀核燃料转换,该成果入选2025年度“中国科学十大进展”。钍铀转换的核心过程是:天然钍-232()在反应堆中吸收一个中子后,经过一系列核反应,最终转化为可裂变的铀-233(),其中的一个反应过程是,表示镤元素的某种同位素,则该镤同位素的质量数A和电荷数Z分别为( )
A. 233、91 B. 233、92 C. 232、91 D. 234、90
2. 干涉实验装置如图甲所示,用红色的激光可以照出如图乙所示的干涉条纹。已知双缝之间的距离为d,双缝到光屏的距离为L,图乙中已经测出,则该红色激光的波长为( )
A. B. C. D.
3. 如图甲所示为生活中常用来搬运重物的小车,图乙为其简化结构图。挡板P与挡板Q垂直固定,紧靠两挡板放置一个表面光滑、质量为m的匀质圆柱形物体。当工人在水平面上匀速推小车时,挡板Q与水平方向的夹角。重力加速度大小为g,则圆柱形物体对挡板P和挡板Q的作用力大小分别为( )
A. 、 B. 、 C. 、 D. 、
4. 如图所示是一台交流发电机的示意图,矩形线圈ABCD在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动。已知线圈匝数,磁感应强度,线圈面积,转动角速度。图示位置线圈平面与磁场方向平行。下列说法正确的是( )
A. 该发电机产生的交流电频率为50 Hz
B. 线圈转到图示位置时,感应电动势的瞬时值为0
C. 线圈从图示位置转过90°的过程中,感应电动势的平均值为
D. 仅将线圈转速减半,感应电动势的最大值变为25π V
5. 2026年2月,国际天文学家团队利用TESS和HARPS-N确认了一颗新的系外行星TOI-5734b,它绕其母恒星的运动可视为匀速圆周运动。已知TOI-5734b的轨道半径约为日地距离的,其母恒星质量约为太阳质量的,地球绕太阳公转周期约为365天,则TOI-5734b绕其母恒星的运动周期约为( )
A. 2天 B. 6天 C. 18天 D. 54天
6. 一质量为m的物体自倾角为θ的固定粗糙斜面顶端由静止滑下,滑至斜面底端时动能为。若该物体以初动能从斜面底端沿斜面向上滑动,到达斜面顶端时动能刚好减为零,则物体与斜面间的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,有四个相同的正方形绝缘薄板1、2、3和4,每个薄板均匀分布正电荷且电荷面密度相同。单独将板1放置,在其正方形顶角正上方h处的O点的电场强度大小为;将四个薄板拼成一个大正方形,在大正方形中心正上方h处的O点的电场强度大小为;拼接为大正方形后移除板3和板4,此时O点的电场强度大小为;拼接为大正方形后移除板2和板4,此时O点的电场强度大小为。已知四个薄板的电荷分布始终保持不变,则、、、的大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 水平地面上固定有一倾角为θ的足够长的斜面,小球从斜面上一点以不同的水平初速度v抛出,之后落回斜面。用表示小球落到斜面上的速度大小,s表示小球在斜面上的位移大小,则下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
9. 在同一均匀介质中,波源和分别位于和处,两波源产生的简谐横波分别沿x轴正方向和x轴负方向传播。两列波的周期均为,振幅均为。时刻的波形图如图所示,此时平衡位置在和处的质点刚开始振动。下列说法正确的是( )
A. 时刻的质点振动方向向上
B. 两列简谐波的波速大小均为4 m/s
C. 两列波叠加后,处为振动减弱点
D. 在0~1.5 s时间内,处的质点运动的路程为24 cm
10. 如图所示,水平放置的光滑固定金属导轨,左、右两侧分别接有定值电阻,阻值均为。两虚线间存在垂直导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B。某时刻导体棒AB以水平向右的初速度从磁场左边界进入磁场,到达磁场右边界时速度为。已知导轨的宽度为L,导体棒的长度为L、质量为m、电阻为,不计导轨的电阻,导体棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。下列说法正确的是( )
A. 通过左侧电阻的电流方向为从a到b
B. 导体棒刚进入磁场时的加速度大小为
C. 整个过程中左侧电阻产生的焦耳热为
D. 整个过程中通过左侧电阻的电荷量为
三、非选择题:本题共5题,共54分。
11. 夏天,一辆停在室外的汽车经过暴晒后,车内温度可达70℃。小明发现车内一瓶密封的空矿泉水瓶瓶身变得很硬。他猜想这是因为瓶内气体温度升高导致压强增大。为了验证这一猜想,小明设计了如图甲所示的实验装置进行探究。实验时将一个空矿泉水瓶(容积)用橡胶塞密封,放置在控温室内。压强传感器通过探针插入瓶内,温度传感器放置在控温室内。通过加热器缓慢改变控温室温度,记录不同温度下的压强,通过计算机以温度为横坐标、压强为纵坐标,绘制p-t图像。
(1)关于该实验,下列说法正确的是( )
A. 为缩短实验时间,可在加热达到设定温度后立即读取压强数据
B. 每次改变温度后,应等待一段时间使瓶内气体温度与控温室温度一致后再记录数据
C. 为使实验现象更明显,应在瓶中尽量多装水,减少气体体积
(2)小明在实验中获得了如下数据:
温度t/℃
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
压强p/105Pa
1.013
1.048
1.083
1.118
1.153
1.188
①请在图乙坐标系中描点并画出p-t图像_______。
②根据图像求出该直线的斜率k=________Pa/℃(保留到整数);实际上,当瓶内气体温度升高时,矿泉水瓶会发生微小的热膨胀,因此根据实验数据计算出的直线斜率会比不考虑热膨胀得到的斜率________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
12. 发光二极管(LED)是一种半导体电学元件,具有单向导电性。与普通小灯泡不同,LED在正向电压较小时几乎不导通,电流接近于零;只有当正向电压达到某一特定值后,电流才会显著增大,LED开始发光,这一特定电压值称为导通阈值电压。某实验小组要研究一种白色发光二极管(LED)的伏安特性。该LED的额定电流为30 mA,正常发光时正向电压约为3.0 V。实验室提供如下器材:
A.电源E(电动势4.5 V,内阻不计)
B.电流表(量程0~10 mA,内阻约10 Ω)
C.电流表(量程0~50 mA,内阻约5 Ω)
D.电压表V(量程0~6 V,内阻约3 kΩ)
E.滑动变阻器(最大阻值10 Ω,额定电流1 A)
F.滑动变阻器(最大阻值200 Ω,额定电流0.5 A)
G.开关S、导线若干
(1)为了完成实验且尽可能减小实验误差,电流表应选用________,滑动变阻器应选用________。(填器材前的字母)
(2)根据所选的器材,某同学设计了如图甲实验电路,请根据设计电路在实物图乙中用笔画线代替导线完成实物连接_______。
(3)实验测得该LED的U-I数据如下表:
U/V
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.2
2.4
2.6
2.8
2.9
3.0
3.1
3.2
I/mA
0
0
0
0
0.02
0.10
0.50
2.0
6.0
10.0
15.0
22.0
30.0
根据表中数据,该同学在如图丙所示的坐标纸中描点并画出了该LED的I-U曲线,回答以下问题:
①当电压为2.8 V时,LED的电阻为________ Ω(保留到整数)。
②该LED开始发光后的电阻随电压的增大而________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)将本实验中的LED直接接在电动势、内阻的电源两端,请根据LED伏安特性曲线,计算此时LED消耗的实际功率为________W。
13. 在智能港口自动化作业区,一辆载货AGV(自动导引车)与一辆空载AGV在同一平直轨道上同向行驶,载货AGV在前,空载AGV在后。载货AGV的速度大小,空载AGV的速度大小。当两车相距时,载货AGV因即将到达卸货点开始匀减速刹车,加速度大小。从刹车时开始计时,两车均可视为质点。求:
(1)两车相遇之前,两者在运动方向上的最大距离;
(2)从载货AGV开始减速到两车相遇所用时间t。
14. 如图所示为空间站实验舱搭载的粒子筛选探测实验装置示意图,利用磁场偏转系统对入射的带电粒子进行能量选择和方向控制,以分析宇宙射线成分。矩形ABEF区域存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为(未知),AF长度为,AB长度为L;探测舱区域为正方形ABCD所在区域,该区域(包含边界)存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为(未知);粒子收集器把收集到的粒子无初速度地送入加速电场,经加速电压U加速后,从磁场偏转区AF边中点垂直边界进入磁场偏转区,粒子自AB边中点进入探测舱区域。调节的大小,使粒子从AD边离开探测舱区域。已知粒子的比荷为k,进入磁场偏转区时速度大小为,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计粒子重力和空气阻力。求:
(1)加速电压U;
(2)磁场偏转区的磁感应强度的大小;
(3)探测舱区域内磁感应强度的大小范围。
15. 如图为某“超级滑道”装置的滑道示意图。该装置用于模拟小球在斜坡滚下后的碰撞情景。倾角为α=37°的斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接,起点A距水平滑道的高度,端点C距地面高度。小球甲的质量,在斜滑道AB上运动时受到的阻力与所受滑道弹力成正比,比例系数;在水平滑道BC上运动时受到的阻力与运动速度成正比,比例系数为k(未知),阻力方向始终与运动方向相反。小球甲从滑道起点A无初速度滑下,运动到水平滑道末端C点时的速度大小为6 m/s,此时小球甲与在水平滑道末端静止的另一质量为3m的小球乙发生弹性正碰,小球甲反弹沿水平滑道运动后停下,小球乙从水平滑道C端飞出,落到地面上。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度,不考虑小球乙运动时的空气阻力,忽略倾斜滑道与水平滑道连接的长度和该段的能量损失。求:
(1)小球甲到达B点时的速度大小;
(2)小球乙从C点飞出到落地时的水平位移大小;
(3)水平滑道BC的长度d。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。