精品解析:陕西商洛市镇安县镇安中学2025-2026学年高三上学期期末物理试题
2026-09-06
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内容正文:
高三物理
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。
4.本试卷主要考试内容:高考全部内容。
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. 一艘船在长江航行,它在静水中的速度大小为2v,水流速度大小为v,该船经时间t航行到正对岸,则此处长江两岸的距离为( )
A. B. C. D.
2. 如图所示,两根长直通电导线M、N,分别通有竖直向上的电流和水平向右的电流,且,直线电流在周围空间产生的磁场的磁感应强度与距离的关系为,为电流,r为周围空间的点到长直导线的距离,k为比例系数。在空间施加一垂直于纸面、磁感应强度大小为的匀强磁场,此时b点的磁感应强度恰好为0。已知a点到通电导线M、N的距离分别为2r、r,b点到通电导线M、N的距离分别为r、2r。下列说法正确的是( )
A. 通电导线M在a点的磁感应强度大小为
B. 通电导线N在a点的磁感应强度大小为
C. a点的磁感应强度大小为
D. 匀强磁场垂直纸面向里
3. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,时刻的波形如图所示,此后0.15秒时间内质点运动的路程为60厘米,则下列说法正确的是( )
A. 这列波的周期是0.3秒,且波源开始振动时的速度沿y轴负方向
B. 在秒时刻,波刚传播到质点处
C. 质点P在0.45秒时刻第一次出现在波峰位置
D. 质点B的振动方程为厘米
4. 如图所示,凹透镜与一块平直玻璃板接触,用红光垂直透镜的上表面向下照射,会观察到明暗相间的同心圆环,则下列说法正确的是( )
A. 同心圆环越往外越稀疏
B. 透镜下表面越平坦,同心圆环越密集
C. 将红光更换为蓝光,同心圆环变稀疏
D. 同心圆环主要的形成原理是光的干涉
5. 如图所示,水平天花板下方固定一个光滑小定滑轮O,在定滑轮的正下方C处固定一个正点电荷,不带电的小球a、带正电的小球b分别与跨过定滑轮的绝缘轻绳两端相连。开始时系统在图示位置静止,已知。若b球所带的电荷量缓慢减少(未减为零),则在b球到达定滑轮O正下方前,下列说法正确的是( )
A. a球的质量可能等于b球的质量
B. b球的轨迹是一段以点为圆心的圆弧
C. 此过程中点电荷对b球的库仑力增大
D. 此过程中滑轮受到轻绳的作用力减小
6. 有a、b、c、d四颗卫星,a还未发射,在赤道表面上随地球一起转动,b是近地轨道卫星,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,它们均做匀速圆周运动,各卫星排列位置如图所示。下列说法正确的是( )
A. 在相同时间内,c转过的弧长最短
B. b的向心加速度小于d的向心加速度
C. c在内转过的角度是
D. d的运动周期可能是
7. 如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为2:1,小灯泡的电阻为且不变,开关断开,在a、b两端加上的正弦交流电压,小灯泡正常发光,定值电阻;开关S闭合后电动机刚好正常工作,电动机内阻和灯泡电阻相等。下列判断正确的是( )
A. 小灯泡的额定电压为
B. 开关闭合后,灯泡可能变亮
C. 电动机的额定功率为
D. 开关闭合后,通过电动机的电流大于通过灯泡的电流
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,有多项符合题目要求。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. 质量为m的《楚辞》静置于水平桌面上,经时间t,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A. 《楚辞》可能受摩擦力作用
B. 《楚辞》对桌面的压力是因为桌面发生了形变
C. 重力对《楚辞》的冲量大小是
D. 以飘动的五星红旗为参考系,《楚辞》是运动的
9. 地铁靠站时列车车体和屏蔽门之间安装有光电传感器。如图甲所示,若光线被乘客遮挡,电流发生变化,工作电路立即报警。如图乙所示,光线发射器内大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时,辐射出的光中只有a、b两种光可以使该光电管阴极逸出光电子,图丙为b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。已知光电管阴极材料的逸出功为2.55eV,可见光光子的能量范围是1.62eV~3.11eV,下列说法正确的是( )
A. 光线发射器发出的光中有一种可见光
B. 题述条件下,光电管中光电子飞出阴极时的最大初动能为
C. 题述a光为氢原子从能级跃迁到能级时发出的光
D. 若部分光线被遮挡,则光电子飞出阴极时的最大初动能不变,光电流也不变
10. 如图所示,将两个质量分别为的小球甲、乙叠放在一起,中间留有微小空隙,从初始高度h处由静止释放。甲球与地面碰撞后立即以原速率反弹,并与乙球发生弹性碰撞,不计空气阻力,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A. 若,则乙球回弹的高度为3h
B. 若,则乙球回弹的最大高度为9h
C. 若在乙球上方以同样方式放置一个质量为的小球丙且满足,则丙球回弹的最大高度为72h
D. 若以相同方式共放置n个小球且满足,则第n个球弹回时的速度
三、非选择题:共54分。
11. “祖冲之”研究小组做“研究匀变速直线运动”的实验,实验装置如图甲所示,各个计数点已经在纸带上标出,如图乙所示,每相邻两个计数点间还有四个点没有画出,打点计时器接频率的交流电源。
(1)该实验________(填“需要”或“不需要”)满足钩码的质量远小于木块的质量。
(2)打下计数点2时木块的速度________(用题中给定字母表示)。
(3)木块的加速度________(用题中给定字母表示)。
(4)如果交变电流的频率,但当时做实验的同学并不知道,那么测得的加速度值比真实值________(填“偏大”或“偏小”)。
12. 用如图所示的电路测量电源的电动势和内阻,实验器材有待测电源(电动势约为3V,内阻约为2Ω)、保护电阻(阻值为10Ω)和(阻值为5Ω)、滑动变阻器R、电流表、电压表、开关S和导线若干。
实验主要步骤:
①将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大,闭合开关;
②逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,记下电压表的示数U和相应电流表的示数I;
③以U为纵坐标、I为横坐标,作U-I图线(U、I都用国际单位);
④求出U-I图线斜率的绝对值k和在纵轴上的截距b。
回答下列问题:
(1)电压表最好选用________,电流表最好选用________。
A.电压表(量程为0~3V,内阻约为2kΩ)
B.电压表(量程为0~3V,内阻约为30kΩ)
C.电流表(量程为0~20mA,内阻约为2Ω)
D.电流表(量程为0~180mA,内阻约为2Ω)
(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动,发现电压表示数增大,两导线与滑动变阻器接线柱的连接情况是________。
A. 两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱
B. 两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱
C. 一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱,另一条导线接在滑动变阻器电阻丝右端接线柱
D. 一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱,另一条导线接在滑动变阻器电阻丝左端接线柱
(3)电动势E和内阻r的表达式分别为________,________。(用已知字母表示)
13. 汽车行驶时轮胎的胎压太高或太低都容易造成安全隐患。小张一家计划自驾去天门山,出行前汽车停放在室外停车位,胎压监测仪显示轮胎的胎压为2.6 bar、温度为37℃。小张查询说明书得知:该汽车轮胎胎压的正常范围为2.0 bar~3.0 bar,厂家建议标准胎压为2.4 bar。轮胎内气体可看作理想气体,车胎的容积可视为不变,热力学温度与摄氏温度的关系为。
(1)若汽车在行驶过程中轮胎内气体的温度可达到77℃,为了安全起见,请通过计算判断小张出发前是否需要调整车胎的胎压。
(2)小张查询天气预报得知未来几天山上平均气温为17℃,为了使汽车在山上时胎内气体在环境温度下能以标准胎压2.4 bar行驶,需要提前放出一部分气体以减小胎压。请计算出发前应该将胎压调整为多少?若放气过程中车胎内气体温度可视为不变,求出发前从轮胎放出的气体质量占初始时轮胎内气体总质量的比例(胎压计算保留3位有效数字,比例计算保留分数)。
14. 某次滑板运动员比赛过程可简化为如图所示的模型,ABC是半径的光滑固定圆弧形滑板赛道,A点与圆心O等高,B为最低点,圆弧BC所对应的圆心角为60°。滑板运动员从A点以的初速度沿圆弧面滑下,从C点滑出过最高点后落到斜面上的D点,B,D两点的竖直高度。已知运动员和滑板的总质量,取重力加速度大小,运动员和滑板整体可视为质点,不计空气阻力。求:
(1)运动员和滑板一起在B点受到的向心力F;
(2)斜面上的D点到圆弧轨道上的C点的水平距离。
15. 如图所示,两竖直放置的平行金属板M,N之间的电压,N板右侧宽的区域分布着电场强度大小,方向竖直向下的匀强电场,虚线与为其边界,虚线右侧存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量,电荷量的粒子从靠近M板的S点由静止释放,经上的A点进入、间,经过虚线上的C点进入磁场,在磁场中做匀速圆周运动后从虚线上的D点(C、D两点未画出)返回电场时,将电场方向变为竖直向上,恰好经A点再次回到S点。不计粒子重力。求:
(1)粒子到达A点时的动量大小p;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)粒子从A点进入电场至返回到A点的运动时间(结果可以用表示)。
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高三物理
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。
4.本试卷主要考试内容:高考全部内容。
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. 一艘船在长江航行,它在静水中的速度大小为2v,水流速度大小为v,该船经时间t航行到正对岸,则此处长江两岸的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】船要航行到正对岸,需调整航向使合速度方向垂直于河岸,设船速方向与垂直河岸方向夹角为,则有
解得
渡河距离
解得
故选A。
2. 如图所示,两根长直通电导线M、N,分别通有竖直向上的电流和水平向右的电流,且,直线电流在周围空间产生的磁场的磁感应强度与距离的关系为,为电流,r为周围空间的点到长直导线的距离,k为比例系数。在空间施加一垂直于纸面、磁感应强度大小为的匀强磁场,此时b点的磁感应强度恰好为0。已知a点到通电导线M、N的距离分别为2r、r,b点到通电导线M、N的距离分别为r、2r。下列说法正确的是( )
A. 通电导线M在a点的磁感应强度大小为
B. 通电导线N在a点的磁感应强度大小为
C. a点的磁感应强度大小为
D. 匀强磁场垂直纸面向里
【答案】B
【解析】
【详解】D.由右手螺旋定则可得,导线M、N产生的磁场在b点方向为垂直纸面向里, b点的磁感应强度恰好为0,匀强磁场垂直纸面向外,故D错误;
ABC.导线M、N产生的磁场在b点的磁感应强度分别为、
b点的磁感应强度恰好为0,可得
解得
导线M产生的磁场在a点的磁感应强度大小为,方向垂直直面向里
导线N产生的磁场在a点的磁感应强度大小为,方向垂直直面向外
得a点的磁感应强度大小为,故AC错误,B正确。
故选B。
3. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,时刻的波形如图所示,此后0.15秒时间内质点运动的路程为60厘米,则下列说法正确的是( )
A. 这列波的周期是0.3秒,且波源开始振动时的速度沿y轴负方向
B. 在秒时刻,波刚传播到质点处
C. 质点P在0.45秒时刻第一次出现在波峰位置
D. 质点B的振动方程为厘米
【答案】C
【解析】
【详解】A.简谐横波沿轴正方向传播,则根据同侧法可知,质点沿轴负方向起振,则波源开始振动时的速度沿轴负方向,时间内质点运动的路程为,由题知,因此
则这列波的周期,故A错误;
B.由题图知简谐横波的波长,则波速
波刚传播到质点处的时刻为,故B错误;
C.质点第一次出现在波峰位置的时刻为,故C正确;
D.质点沿轴负方向起振,质点的振动方程为,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,凹透镜与一块平直玻璃板接触,用红光垂直透镜的上表面向下照射,会观察到明暗相间的同心圆环,则下列说法正确的是( )
A. 同心圆环越往外越稀疏
B. 透镜下表面越平坦,同心圆环越密集
C. 将红光更换为蓝光,同心圆环变稀疏
D. 同心圆环主要的形成原理是光的干涉
【答案】D
【解析】
【详解】A.明暗相间的同心圆环是由透镜和玻璃板之间的空气膜上、下两表面的反射光发生干涉后形成的,同一亮圆环(或暗圆环)处空气膜的厚度相等,相邻的两个明圆环处,空气膜的厚度差等于半个波长,离圆心越远的位置,空气膜的厚度减小得越快,则同心圆环越密,所以同心圆环内疏外密,A错误;
B.透镜下表面越平坦,空气膜的厚度变化越慢,同心圆环越稀疏,B错误;
C.蓝光频率更大,波长更短,对于同一干涉装置,形成的干涉条纹间距更小,得到的同心圆环更密集,C错误;
D.同心圆环主要的形成原理是光的干涉,D正确。
故选D。
5. 如图所示,水平天花板下方固定一个光滑小定滑轮O,在定滑轮的正下方C处固定一个正点电荷,不带电的小球a、带正电的小球b分别与跨过定滑轮的绝缘轻绳两端相连。开始时系统在图示位置静止,已知。若b球所带的电荷量缓慢减少(未减为零),则在b球到达定滑轮O正下方前,下列说法正确的是( )
A. a球的质量可能等于b球的质量
B. b球的轨迹是一段以点为圆心的圆弧
C. 此过程中点电荷对b球的库仑力增大
D. 此过程中滑轮受到轻绳的作用力减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.对球进行受力分析,受到轻绳的拉力、重力和库仑力,如图所示。
由相似三角形可知
其中
整理得,由于,因此,故A错误;
BC.由两小球重力不变及不变,可知不变,球电荷量减少,则减小,库仑力减小,故球的轨迹是一段以点为圆心的圆弧,故B正确,C错误;
D.滑轮受到的轻绳的作用力大小均为,大小不变,由减小可知两绳的夹角减小,所以滑轮受到两绳的合力增大,故D错误。
故选B。
6. 有a、b、c、d四颗卫星,a还未发射,在赤道表面上随地球一起转动,b是近地轨道卫星,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,它们均做匀速圆周运动,各卫星排列位置如图所示。下列说法正确的是( )
A. 在相同时间内,c转过的弧长最短
B. b的向心加速度小于d的向心加速度
C. c在内转过的角度是
D. d的运动周期可能是
【答案】D
【解析】
【详解】A.因a在地球上,c为地球同步卫星,所以a、c角速度相同,由可知c的线速度比a的线速度大,因此在相同时间内,c转过的弧长一定比a转过的弧长更长,A错误;
B.根据牛顿第二定律可得,b是近地轨道卫星,d是高空探测卫星,b的向心加速度大于d的向心加速度,B错误;
C.c为地球同步卫星,内转过的角度为,则内转过的角度为,C错误;
D.由开普勒第三定律可知卫星的半径越大,周期越大,所以d的运动周期大于c的周期(24h),则d的运动周期可能是,D正确。
故选D。
7. 如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为2:1,小灯泡的电阻为且不变,开关断开,在a、b两端加上的正弦交流电压,小灯泡正常发光,定值电阻;开关S闭合后电动机刚好正常工作,电动机内阻和灯泡电阻相等。下列判断正确的是( )
A. 小灯泡的额定电压为
B. 开关闭合后,灯泡可能变亮
C. 电动机的额定功率为
D. 开关闭合后,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,小灯泡正常发光,根据理想变压器电压与匝数的关系有
原线圈的电流,副线圈的电流为,小灯泡的额定电压为,故A正确;
B.闭合后,副线圈的电流变大,原线圈的电流变大,电阻两端的电压变大,原线圈两端电压变小,副线圈两端电压变小,灯泡变暗,故B错误;
C.电动机的额定功率小于,故C错误;
D.设灯泡的电阻为,闭合后灯泡两端的电压为,则灯泡的电流
设电动机的电流为,则有
解得
由此可知,故D错误。
故选A。
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,有多项符合题目要求。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. 质量为m的《楚辞》静置于水平桌面上,经时间t,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A. 《楚辞》可能受摩擦力作用
B. 《楚辞》对桌面的压力是因为桌面发生了形变
C. 重力对《楚辞》的冲量大小是
D. 以飘动的五星红旗为参考系,《楚辞》是运动的
【答案】CD
【解析】
【详解】A.《楚辞》是静止于水平桌面上的,不受摩擦力,A错误;
B.《楚辞》对桌面的压力是因为《楚辞》发生了形变,B错误;
C.经时间t,重力对《楚辞》的冲量大小是mgt,C正确;
D.以飘动的五星红旗为参考系,《楚辞》是运动的,D正确。
故选CD。
9. 地铁靠站时列车车体和屏蔽门之间安装有光电传感器。如图甲所示,若光线被乘客遮挡,电流发生变化,工作电路立即报警。如图乙所示,光线发射器内大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时,辐射出的光中只有a、b两种光可以使该光电管阴极逸出光电子,图丙为b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。已知光电管阴极材料的逸出功为2.55eV,可见光光子的能量范围是1.62eV~3.11eV,下列说法正确的是( )
A. 光线发射器发出的光中有一种可见光
B. 题述条件下,光电管中光电子飞出阴极时的最大初动能为
C. 题述a光为氢原子从能级跃迁到能级时发出的光
D. 若部分光线被遮挡,则光电子飞出阴极时的最大初动能不变,光电流也不变
【答案】AC
【解析】
【详解】A.光线发射器中发出的光子的能量分别为,,,可见光光子的能量范围是,光线发射器发出的光中有一种可见光,A正确;
B.根据,光电管中光电子飞出阴极时的最大初动能,B错误;
C.由题图丙可知,光遏止电压小于光遏止电压,由
得光能量小于光能量,则题述光为氢原子从能级跃迁到能级时发出的光,C正确;
D.部分光线被遮挡,不改变光子能量,则光电子飞出阴极时的最大初动能不变,因为光子数量减少,所以光电子数量减少,光电流变小,D错误。
故选AC。
10. 如图所示,将两个质量分别为的小球甲、乙叠放在一起,中间留有微小空隙,从初始高度h处由静止释放。甲球与地面碰撞后立即以原速率反弹,并与乙球发生弹性碰撞,不计空气阻力,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A. 若,则乙球回弹的高度为3h
B. 若,则乙球回弹的最大高度为9h
C. 若在乙球上方以同样方式放置一个质量为的小球丙且满足,则丙球回弹的最大高度为72h
D. 若以相同方式共放置n个小球且满足,则第n个球弹回时的速度
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.小球下降过程做自由落体运动,由匀变速直线运动的速度-位移公式,解得触地时两球速度相同,为
甲球碰地之后,速度瞬间反向,大小相等,选两球碰撞过程为研究过程,碰撞前后动量守恒,设碰后甲球、乙球速度大小分别为,选向上为正方向,由动量守恒定律得
由能量守恒定律得
反弹后高度
若,联立得
若,联立求得趋近于,,则乙球回弹的最大高度为9h,A错误,B正确;
C.若在乙球上方以同样方式放置一个质量为的小球,同样三个小球落地的速度,对甲、乙两个小球根据动量守恒定律有
由能量守恒定律得
对乙、丙两个小球根据动量守恒定律有
由能量守恒定律得
反弹后丙球的高度
若满足,求得丙球回弹的速度为,最大高度为,C错误;
D.根据数学归纳的方法可知,若以相同方式共放置n个小球且满足,则第n个球回弹时的速度,D正确。
故选BD。
三、非选择题:共54分。
11. “祖冲之”研究小组做“研究匀变速直线运动”的实验,实验装置如图甲所示,各个计数点已经在纸带上标出,如图乙所示,每相邻两个计数点间还有四个点没有画出,打点计时器接频率的交流电源。
(1)该实验________(填“需要”或“不需要”)满足钩码的质量远小于木块的质量。
(2)打下计数点2时木块的速度________(用题中给定字母表示)。
(3)木块的加速度________(用题中给定字母表示)。
(4)如果交变电流的频率,但当时做实验的同学并不知道,那么测得的加速度值比真实值________(填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)不需要 (2)
(3)
(4)偏大
【解析】
【小问1详解】
本实验研究匀变速直线运动的规律,只需要测出木块运动的加速度和速度,而不需要测出合外力的大小,不需要满足钩码的质量远小于木块的质量。
【小问2详解】
打点计时器周期,相邻计数点间时间间隔
根据匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,有
【小问3详解】
根据匀变速直线运动的推论有。
【小问4详解】
频率f<50Hz时,测量加速度时使用的频率值偏大,故所求得的加速度偏大。
12. 用如图所示的电路测量电源的电动势和内阻,实验器材有待测电源(电动势约为3V,内阻约为2Ω)、保护电阻(阻值为10Ω)和(阻值为5Ω)、滑动变阻器R、电流表、电压表、开关S和导线若干。
实验主要步骤:
①将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大,闭合开关;
②逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,记下电压表的示数U和相应电流表的示数I;
③以U为纵坐标、I为横坐标,作U-I图线(U、I都用国际单位);
④求出U-I图线斜率的绝对值k和在纵轴上的截距b。
回答下列问题:
(1)电压表最好选用________,电流表最好选用________。
A.电压表(量程为0~3V,内阻约为2kΩ)
B.电压表(量程为0~3V,内阻约为30kΩ)
C.电流表(量程为0~20mA,内阻约为2Ω)
D.电流表(量程为0~180mA,内阻约为2Ω)
(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动,发现电压表示数增大,两导线与滑动变阻器接线柱的连接情况是________。
A. 两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱
B. 两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱
C. 一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱,另一条导线接在滑动变阻器电阻丝右端接线柱
D. 一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱,另一条导线接在滑动变阻器电阻丝左端接线柱
(3)电动势E和内阻r的表达式分别为________,________。(用已知字母表示)
【答案】(1) ①. B ②. D (2)D
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]电压表并联在电路中,故电压表内阻越大,分流越小,误差也就越小,因此应选内阻较大的电压表,即应选择B;
[2]当滑动变阻器接入电路的电阻最小时,通过电流表的电流最大,此时通过电流表的电流约为,因此,电流表应选择D。
【小问2详解】
A.分析电路可知,滑片右移时,电压表示数变大,则说明滑动变阻器接入电路部分阻值增大。若两导线接在金属杆的两端,则接入电阻为零,A错误;
B.若两导线接在电阻丝的两端,则接入电阻最大并保持不变,B错误;
C.若导线分别接右边上下接线柱,滑片右移时,接入电阻减小,C错误。
D.若一导线接在金属杆左端,而另一导线接在电阻丝左端,则滑片右移时接入电阻增大,D正确;
故选D。
【小问3详解】
[1][2]由闭合电路欧姆定律可知
则图像的斜率绝对值
则内阻
电源电动势
13. 汽车行驶时轮胎的胎压太高或太低都容易造成安全隐患。小张一家计划自驾去天门山,出行前汽车停放在室外停车位,胎压监测仪显示轮胎的胎压为2.6 bar、温度为37℃。小张查询说明书得知:该汽车轮胎胎压的正常范围为2.0 bar~3.0 bar,厂家建议标准胎压为2.4 bar。轮胎内气体可看作理想气体,车胎的容积可视为不变,热力学温度与摄氏温度的关系为。
(1)若汽车在行驶过程中轮胎内气体的温度可达到77℃,为了安全起见,请通过计算判断小张出发前是否需要调整车胎的胎压。
(2)小张查询天气预报得知未来几天山上平均气温为17℃,为了使汽车在山上时胎内气体在环境温度下能以标准胎压2.4 bar行驶,需要提前放出一部分气体以减小胎压。请计算出发前应该将胎压调整为多少?若放气过程中车胎内气体温度可视为不变,求出发前从轮胎放出的气体质量占初始时轮胎内气体总质量的比例(胎压计算保留3位有效数字,比例计算保留分数)。
【答案】(1)不需要减小胎压,详见解析
(2)胎压为2.57 bar,占比为
【解析】
【小问1详解】
对车胎内气体分析,出发前车胎的压强为,温度为
行驶过程中,车胎的压强为p2,温度为
车胎的容积可视为不变,得
代入数据解得,不需要减小胎压
【小问2详解】
在山上时胎压为,温度为,在该状态下车胎内气体体积V变为V′。
设出发前调整后的胎压为p4,则
解得
根据理想气体状态方程有
代入数据解得
从车胎内放出气体的质量为,占车胎内气体总质量m的百分比为
代入数据解得
14. 某次滑板运动员比赛过程可简化为如图所示的模型,ABC是半径的光滑固定圆弧形滑板赛道,A点与圆心O等高,B为最低点,圆弧BC所对应的圆心角为60°。滑板运动员从A点以的初速度沿圆弧面滑下,从C点滑出过最高点后落到斜面上的D点,B,D两点的竖直高度。已知运动员和滑板的总质量,取重力加速度大小,运动员和滑板整体可视为质点,不计空气阻力。求:
(1)运动员和滑板一起在B点受到的向心力F;
(2)斜面上的D点到圆弧轨道上的C点的水平距离。
【答案】(1),方向竖直向上
(2)
【解析】
【小问1详解】
对运动员和滑板从A点出发到B点的过程,根据动能定理有
在B点有
解得,方向竖直向上
【小问2详解】
对运动员和滑板从A点出发到C点的过程,根据动能定理有
解得
将C点的速度分别沿水平向右和竖直向上分解得,
由题意知
运动员和滑板从C点到D点做斜上抛运动,由竖直方向上的运动特点可知
由此得,(舍去)
斜面上的D点到圆弧轨道上的C点的水平距离
15. 如图所示,两竖直放置的平行金属板M,N之间的电压,N板右侧宽的区域分布着电场强度大小,方向竖直向下的匀强电场,虚线与为其边界,虚线右侧存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量,电荷量的粒子从靠近M板的S点由静止释放,经上的A点进入、间,经过虚线上的C点进入磁场,在磁场中做匀速圆周运动后从虚线上的D点(C、D两点未画出)返回电场时,将电场方向变为竖直向上,恰好经A点再次回到S点。不计粒子重力。求:
(1)粒子到达A点时的动量大小p;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)粒子从A点进入电场至返回到A点的运动时间(结果可以用表示)。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据动能定理可得
解得,
【小问2详解】
粒子在电场中做类平抛运动,水平方向匀速直线运动
可得
设离开电场时,竖直方向的位移为,竖直方向的速度为
竖直方向匀加速直线运动,
其中
解得,
故粒子离开电场时的速度
,即
由题意可知,A点到C点与D点到A点有一定的对称性,粒子从D点回到A点的时间
即
设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r,则
解得
根据洛伦兹力提供向心力
可得
【小问3详解】
根据几何关系可知粒子在磁场中的偏转角度为
磁场中的运动时间为
粒子从A点进入电场至返回到A点的运动时间为。
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