精品解析:河北部分高中2026-2027学年高三上学期开学物理试题
2026-09-10
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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、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
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。
考试时间为75分钟,满分100分
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. 在研究光电效应实验时,用不同频率的光照射某种金属,得到遏止电压与入射光频率的关系如图所示,已知电子电荷量为,则该金属的逸出功为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据光电效应方程有
整理得
可知图像纵截距为
解得
故选B。
2. 2026年6月9日13时45分,一枚由5名高中生自主研发的“云舟一号”火箭腾空而起,如图所示。遥测数据显示,火箭飞行高度超过海拔15 km,飞行速度峰值达2.2马赫(约为748 m/s),成为全国首枚由中学生自主研发并抵达临近空间下界的火箭。下列说法正确的是( )
A. “2026年6月9日13时45分”指的是时间间隔
B. 若研究该火箭的运动轨迹,可将其视为质点
C. 该火箭运动过程中,位移大小可能大于路程
D. 该火箭向上运动过程,始终处于失重状态
【答案】B
【解析】
【详解】A.“2026年6月9日13时45分”指火箭起飞的一个时刻,不是两个时刻之间的时间间隔,故A错误;
B.研究火箭的运动轨迹时,火箭的形状和大小对研究结果影响很小,可以忽略,将火箭视为质点,故B正确;
C.位移大小是初位置到末位置的直线距离,路程是运动轨迹的长度,位移大小始终不大于路程,故C错误;
D.火箭上升时发动机工作阶段存在推力,火箭内物体所受支持力一般不为零;只有发动机关闭且仅受重力作用的自由运动阶段才处于完全失重状态,故D错误。
故选B。
3. 镓铟合金可作为计算机散热器中的冷却介质。如图所示,镓是柔软的银白色金属,它在大气环境下的熔点仅为,放在手中就能熔化,镓不宜使用玻璃容器存放,可用塑料容器封存。下列说法正确的是( )
A. 固态的镓是非晶体,具有各向同性
B. 固态的镓熔化过程中,吸收热量,其温度升高
C. 固态的镓熔化后液体表面圆滑,是因为存在表面张力的作用
D. 根据题意可判断,液态的镓浸润塑料,但不浸润玻璃
【答案】C
【解析】
【详解】A.镓有固定的熔点,属于晶体,而非非晶体,故A错误。
B.晶体熔化过程中吸收热量,但温度保持固定熔点不变,故B错误。
C.液体表面张力会使液体表面积趋于最小,宏观表现为液体表面圆滑,该描述符合表面张力的性质,故C正确。
D.若液态镓不浸润玻璃,可在玻璃容器中存放,题目说明不宜用玻璃容器、可用塑料封存,说明液态镓会浸润玻璃,不浸润塑料,故D错误。
故选C。
4. 如图为双缝干涉实验示意图,虚线为双缝的中垂线且垂直光屏交于点,单缝位于虚线上。绿光沿虚线从单缝射入,在光屏上形成干涉条纹。以下操作能使光屏上的干涉条纹间距变小的是( )
A. 仅将单缝向双缝靠近 B. 仅将双缝的间距增大
C. 仅将绿光改为红光 D. 仅将缝挡住
【答案】B
【解析】
【详解】A.仅将单缝向双缝靠近,由可知,干涉条纹间距与单缝和双缝间的距离无关,所以,仅将单缝向双缝靠近,条纹间距不变,故A错误;
B.仅将双缝、的间距增大,即增大,由可知变小,故B正确;
C.仅将绿光改为红光,波长变长,由可知变大,故C错误;
D.仅将缝挡住,无法发生双缝干涉,故D错误。
故选B。
5. 近日,在巴西里约热内卢,中联重科600吨级全地面起重机ZAT6000V863顺利完成验收交付,以卓越性能与稳定表现赢得客户高度赞誉。在某次测试时,起重机以恒定功率竖直向上提升质量为的货物,货物由静止开始在时间内达到最大速度,若空气阻力大小恒定,则货物在时间内上升的高度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设货物受到的空气阻力大小为,货物达到最大速度时,受力平衡,则有
根据功率计算公式有
对货物加速到最大速度过程由动能定理得
解得
故选A。
6. 某同学设计的一种发电装置,如图所示。在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两个磁场区域的圆心角均为,磁场均沿半径方向,矩形线圈的匝数为,边长ab、bc长度分别为、。线圈以角速度绕中心轴匀速转动,和边同时进出磁场,在磁场中,两条边所经过处的磁感应强度大小均为、方向始终与两边的运动方向垂直。线圈的总电阻为,外接电阻为。下列说法正确的是( )
A. 感应电动势的周期为
B. 感应电动势的最大值为
C. 回路中电流的有效值为
D. 一个周期内外接电阻产生的热量为
【答案】C
【解析】
【详解】A.线圈转动一圈构成一个完整的交流电变化过程,即为一个周期,,故A错误;
B.、边转动的线速度
两边同时切割磁感线,每匝电动势为
N匝线圈的感应电动势最大值
故B错误;
C.一个周期T内,线圈在磁场中的总圆心角是,也就是只有时间有恒定电动势,剩下电动势为 0。由有效值的定义有
得
回路电流有效值
故C正确;
D.一个周期内外接电阻R产生的热量
故D错误。
故选C。
7. 如图甲所示,光滑、绝缘圆环竖直放置,半径为,是圆环上的12个等分点,点为圆心。空间存在平行于圆环面的匀强电场(未画出),质量为,电荷量为的小球套在圆环上。某时刻,小球从点开始沿逆时针转动,其电势能与转过的圆心角的关系图像如图乙所示,小球经过点时的速度大小为。重力加速度大小为,下列说法正确的是( )
A. 电场强度的方向为
B. 电场强度的大小为
C. 两点电势差
D. 小球经过点时,对圆环弹力的大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图像可得,当时(对应c点),小球的电势能最小,又因为小球带正电,则点电势最低,电场线应沿方向,A错误;
B.小球在点时的电势能,解得,B错误;
C.两点电势差C错误;
D.小球从点到点由动能定理得,设在点小球所受弹力方向竖直向下,则有
解得
由牛顿第三定律可知,小球对圆环的弹力大小为D正确。
故选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. 卫星绕某行星运动的轨道均为椭圆,若仅考虑卫星受到该行星的万有引力,万有引力大小随时间的变化如图所示,下列说法正确的是( )
A. 时间内,卫星P与行星之间的距离逐渐变大
B. 时间内,卫星P的速度逐渐变大
C. 时间内,卫星与行星连线扫过的面积相等
D. 卫星轨道的半长轴之比为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图可知,时间内,卫星与行星之间的万有引力逐渐变小,根据
可知,卫星与行星之间的距离逐渐变大,故A正确;
BC.根据开普勒第二定律可知,同一卫星在相同时间内与行星的连线扫过的面积相等,则时间内,卫星的速度逐渐变小,故BC错误;
D.由图可知,根据开普勒第三定律可知
解得卫星P、Q轨道的半长轴之比为,故D正确。
故选AD。
9. 如图所示,离地高度处有一个弹射口,可以沿水平方向发射速度大小不同的小球,竖直且固定的挡板到弹射口的水平距离。先后沿垂直挡板方向发射甲、乙两球,初速度大小分别为、。若小球能撞击挡板,则撞击之后水平分速度反向、大小变为原来的一半,竖直分速度不变。小球撞击挡板的时间可忽略不计,不计空气阻力,取,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两球从发射到落地的时间均为
B. 甲球落地位置与弹射口的水平间距为
C. 乙球撞击地面时速度与水平方向夹角的正切值为2.4
D. 若小球初速度小于,则小球将无法击中挡板
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.两球竖直方向均做自由落体运动,下落高度相同,由自由落体公式
解得
撞击之后竖直分速度不变,因此两球从发射到落地的总时间均为,A正确;
B.两球水平方向上,碰撞前后均做匀速直线运动,甲球到达挡板的时间
该时间小于总落地时间,甲球能撞击挡板。撞击后水平速度反向、大小减半,即
撞击后运动时间
反向运动的水平位移
甲球落地位置与弹射口的水平间距为,B正确;
C.乙球到达挡板的时间
该时间小于总落地时间,乙球能撞击挡板。撞击后水平速度反向、大小减半,即
乙球落地时竖直分速度
落地时速度与水平方向夹角的正切值,C正确;
D.当小球落地时的位移恰好等于时,小球刚好能击中挡板,此时初速度,D错误。
故选ABC。
10. 如图所示,间距为的两光滑平行的金属轨道和固定在水平桌面上,轨道左端是半径为的圆弧轨道,右端是无限长的水平轨道,且末端接电容为的电容器(初始不带电)。在圆弧轨道的最低点M、N处存在压力传感器,右侧存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为,金属棒b水平放置在水平轨道的某处。现将金属棒a从圆弧轨道离水平轨道高度(未知)处由静止释放,使其沿轨道运动,经过时,压力传感器示数为,进入磁场后未与金属棒b发生碰撞,且最后达到稳定状态,在此过程中金属棒b产生的焦耳热与电容器存储的能量相等。已知金属棒a、b的质量均为,重力加速度为,电容器的储能公式为(其中为电容器两极板间电压)。金属棒a、b与轨道始终垂直且接触良好,轨道电阻不计,不考虑电磁辐射,则下列说法正确的是( )
A. 金属棒a释放的高度
B. 金属棒a、b在磁场中运动时,二者组成的系统动量守恒
C. 最终电容器所带电荷量为
D. 上述过程金属棒a产生的焦耳热为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.金属棒a经过圆弧最低点MN时,传感器示数为,说明轨道对a的支持力
根据
解得
金属棒a下滑过程轨道光滑,由动能定理有
解得,故A正确;
B.金属棒a、b在磁场中运动时,系统除了金属棒a、b之间的安培力,轨道右端的电容器充电过程也会受到安培力的冲量,系统合外力不为零,因此金属棒a、b组成的系统动量不守恒,故B错误;
C.最终稳定时,金属棒a、b共速,设为,此时电容器两端电压等于金属棒a、b的动生电动势,则
电容器带电量
对金属棒a由动量定理有
对金属棒b有
总充电电荷量
联立可得
代入和
解得
因此,故C正确;
D.初始总动能为
最终总能量为金属棒a、b的动能加上电容器储能,即
由题意可知金属棒b产生的焦耳热与电容器存储的能量相等,则
则总焦耳热
由能量守恒定律可得
代入、
解得,故D错误。
故选AC。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 在探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系实验中,可拆变压器如图甲所示。
(1)实际的变压器工作时,由于有能量损失,测得的原、副线圈的电压之比_________(填“大于”“等于”或“小于”)实际的原、副线圈的匝数之比。
(2)某同学在此实验中设计了以下两个电路图,请说明实验时应选用的电路图及选用的理由__________________________________________。
A.B.
【答案】(1)大于 (2)选用B图,由于B图副线圈空载,电流极小,能量损耗远小于接负载的A图,实验误差更小(合理即可得分)
【解析】
【小问1详解】
理想变压器满足
实际变压器存在能量损耗,副线圈电压小于理想输出电压,因此测得的电压比大于实际的原、副线圈的匝数比。
【小问2详解】
选用B图,由于B图副线圈空载,电流极小,能量损耗远小于接负载的A图,实验误差更小。
12. 实验小组用如图甲所示实验装置,探究“加速度与力、质量的关系”。
(1)实验过程相关要求正确的是_________。(多选)
A. 实验时,先释放小车再接通电源
B. 实验过程需要满足小车质量远大于钩码质量
C. 实验时,应调节定滑轮的高度,使细线与木板平行
D. 补偿阻力时,要挂上钩码,垫高木板右端,用小车拖着纸带打点
(2)某次实验打点计时器打出一条纸带,取计数点、、、、等系列点,已知相邻计数点间的时间间隔为,用刻度尺测出各计数点到点的距离如图乙所示,则小车运动的加速度大小为_________。(用已知物理量字母表示)
【答案】(1)BC (2)
【解析】
【小问1详解】
A.实验时应先接通打点计时器的电源,再释放小车,使纸带上开始记录有效点迹,故A错误;
B.使小车质量远大于钩码质量,可认为钩码的重力近似等于小车的牵引力,可以减小钩码质量对整体质量处理的影响,故B正确;
C.调节定滑轮高度,使细线与木板平行,才能使细线拉力沿木板方向,故C正确;
D.平衡摩擦力时不应挂钩码,应在不挂钩码时轻推小车,调节木板倾角使纸带上的点迹均匀,故D错误。
故选BC。
【小问2详解】
用逐差法。前两段位移之和为,后两段位移之和为,两组位移对应的时间间隔均为,由逐差法得
13. 车辆超载运输会导致道路安全风险,由普通水泥复合导电材料制成的导电水泥具备一定的道路超载实时监测的潜力。某中学兴趣小组选择一块均匀的正方体导电水泥块样品进行研究。
(1)如图甲所示,用游标卡尺测得正方体水泥块的边长___________cm。
(2)如图乙所示,用多用电表电阻“1k”挡粗测其电阻,测得其阻值为___________。
(3)为进一步提高实验精度,使用图丙所示电路测量水泥块电阻,电源电动势为,内阻可忽略,电压表量程,内阻约,电流表量程,内阻约。电压表的右接线柱应与___________(填“”或“”)点连接,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应置于___________(填“左”或“右”)端。
(4)若某次测量中,电压表和电流表示数分别为和,请用上述直接测得的物理量()写出该水泥块电阻率的表达式,即___________。
(5)考虑到实验存在误差,兴趣小组的同学进行讨论,下列说法正确的是_____。
A. 用游标卡尺测量水泥块的边长时,由于读数引起的误差属于系统误差
B. 求水泥块的电阻时,用图像处理数据可以减小偶然误差
C. 由于电流表和电压表的内阻引起的误差属于偶然误差
D. 只考虑电表内阻引起的误差,电流表分压会导致电阻测量值偏小
【答案】(1)14.240
(2)7##7.0 (3) ①. b ②. 左
(4)
(5)B
【解析】
【小问1详解】
20分度游标卡尺精度为,游标尺第8个刻度线与上方刻度线对齐,读数为
【小问2详解】
待测阻值
【小问3详解】
[1]根据可知,电流表采用内接法,电压表的右接线柱应与点连接。
[2]滑动变阻器采用分压式接法,为了保护电路,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应置于左端。
【小问4详解】
由欧姆定律得
由电阻定律有,
解得
【小问5详解】
A.用游标卡尺测量水泥块的边长时,由于读数引起的误差属于偶然误差,故A错误;
B.图像本身是由多次测量的数据得出的,且图线绘制过程中已经舍去误差较大的点,所以用图像处理数据能够减小偶然误差,故B正确;
C.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差,故C错误;
D.实验中,电流表采用内接法,由于电流表分压会导致所测电压偏大,则电阻测量值偏大,故D错误。
故选B。
14. 如图甲所示,湖面上有相距的A、B两个导航浮标,振动周期的波源产生的简谐横波沿水面传播,从A到B的传播时间为。浮标A的振动图像如图乙所示。
(1)请写出浮标A的位移随时间变化的关系式;
(2)求0~10 s内,浮标A的路程;
(3)求该波的波速大小及波长。
【答案】(1)
(2)
(3),1m
【解析】
【小问1详解】
设浮标A的位移随时间变化的关系式为
根据图乙可知振幅,周期
圆频率
将时,代入可得
【小问2详解】
由于
所以浮标的路程
解得
【小问3详解】
由波速公式得
解得
波长
解得
15. 如图所示,物块、质量分别为、,二者中间夹有微量炸药(质量可忽略不计)静置在光滑水平平台上。质量的木板静置在平台右侧光滑的水平地面上,木板的上表面与平台齐平,上表面点左侧粗糙,右侧光滑。轻质弹簧固定在木板的右端,自然伸长时左端恰好位于点。引爆炸药,炸药化学能的转化为、两物块的动能,物块以的速度向左运动,物块滑上木板并压缩弹簧。已知木板粗糙部分长度为,物块与木板之间的动摩擦因数,物块可视为质点,弹簧未超过弹性限度,不计空气阻力,重力加速度取。求:
(1)炸药爆炸后瞬间物块的速度大小;
(2)炸药爆炸过程释放的化学能;
(3)弹簧的弹性势能最大值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
炸药爆炸过程,对、系统有
解得
【小问2详解】
根据能量守恒,炸药化学能的转化为、两物块的动能,有
解得
【小问3详解】
当物块与木板共速时,弹簧的弹性势能最大,根据动量守恒有
解得
根据能量守恒有
解得
16. 如图所示,在坐标系第一象限中存在垂直平面向里的匀强磁场;在第二象限中存在边界为矩形的匀强磁场(图中未画出);第三象限中存在沿轴正方向的匀强电场及垂直平面向里的匀强磁场;第四象限中存在沿轴正方向的匀强电场,电场强度大小为。质量为、电荷量为的粒子以速度进入第三象限,沿虚线(平行于轴)运动后沿轴正方向进入第二象限,经磁场偏转后恰好经过点进入第四象限,且经过点时速度方向与轴正方向夹角,经电场偏转后第一次进入第一象限,之后经轴再次进入第四象限。已知所有匀强磁场的磁感应强度大小均为,不计粒子重力。
(1)求第三象限中匀强电场的电场强度大小;
(2)求第二象限中矩形磁场的最小面积;
(3)粒子从经过点时开始计时,求粒子第次从第四象限进入第一象限经过轴的位置坐标及时刻。
【答案】(1)
(2)
(3),,其中
【解析】
【小问1详解】
粒子在第三象限沿虚线做匀速直线运动,电场力与洛伦兹力方向相反且大小相等。由受力平衡得
因此
【小问2详解】
粒子在第二象限只受洛伦兹力作用,速率不变,轨迹为半径的圆。由洛伦兹力提供向心力得
因此
由圆心半径、切线方向与矩形边界的几何关系,矩形两边分别为和,其中
下图用于确定圆弧与第二象限最小外接矩形的边长关系。
所以
将半径结果代入面积式得
【小问3详解】
粒子从点进入第四象限时,初速度的水平分量为,竖直分量为;第四象限电场沿轴正方向,故加速度大小为。粒子第一次回到轴的时间由竖直方向位移为零得
取非零解得
第一次从第四象限进入第一象限的位置满足
粒子在第一象限磁场中做圆周运动,离开第一象限后从第四象限再次开始同样的类斜抛运动。由圆周几何关系,每次磁场段结束后在轴上的位置增量为,其中。因此第次从第四象限进入第一象限时满足
由位置递推关系得
代入及前述结果得
粒子在磁场中的周期满足
从第四象限进入第一象限后,在第一象限磁场中转过的圆心角为,所以每次磁场运动时间满足
由可知每次磁场运动时间为的
于是第次进入第一象限的时刻满足
对正整数序号,代入前述时间关系得
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高三物理
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
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。
考试时间为75分钟,满分100分
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. 在研究光电效应实验时,用不同频率的光照射某种金属,得到遏止电压与入射光频率的关系如图所示,已知电子电荷量为,则该金属的逸出功为( )
A. B. C. D.
2. 2026年6月9日13时45分,一枚由5名高中生自主研发的“云舟一号”火箭腾空而起,如图所示。遥测数据显示,火箭飞行高度超过海拔15 km,飞行速度峰值达2.2马赫(约为748 m/s),成为全国首枚由中学生自主研发并抵达临近空间下界的火箭。下列说法正确的是( )
A. “2026年6月9日13时45分”指的是时间间隔
B. 若研究该火箭的运动轨迹,可将其视为质点
C. 该火箭运动过程中,位移大小可能大于路程
D. 该火箭向上运动过程,始终处于失重状态
3. 镓铟合金可作为计算机散热器中的冷却介质。如图所示,镓是柔软的银白色金属,它在大气环境下的熔点仅为,放在手中就能熔化,镓不宜使用玻璃容器存放,可用塑料容器封存。下列说法正确的是( )
A. 固态的镓是非晶体,具有各向同性
B. 固态的镓熔化过程中,吸收热量,其温度升高
C. 固态的镓熔化后液体表面圆滑,是因为存在表面张力的作用
D. 根据题意可判断,液态的镓浸润塑料,但不浸润玻璃
4. 如图为双缝干涉实验示意图,虚线为双缝的中垂线且垂直光屏交于点,单缝位于虚线上。绿光沿虚线从单缝射入,在光屏上形成干涉条纹。以下操作能使光屏上的干涉条纹间距变小的是( )
A. 仅将单缝向双缝靠近 B. 仅将双缝的间距增大
C. 仅将绿光改为红光 D. 仅将缝挡住
5. 近日,在巴西里约热内卢,中联重科600吨级全地面起重机ZAT6000V863顺利完成验收交付,以卓越性能与稳定表现赢得客户高度赞誉。在某次测试时,起重机以恒定功率竖直向上提升质量为的货物,货物由静止开始在时间内达到最大速度,若空气阻力大小恒定,则货物在时间内上升的高度为( )
A. B. C. D.
6. 某同学设计的一种发电装置,如图所示。在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两个磁场区域的圆心角均为,磁场均沿半径方向,矩形线圈的匝数为,边长ab、bc长度分别为、。线圈以角速度绕中心轴匀速转动,和边同时进出磁场,在磁场中,两条边所经过处的磁感应强度大小均为、方向始终与两边的运动方向垂直。线圈的总电阻为,外接电阻为。下列说法正确的是( )
A. 感应电动势的周期为
B. 感应电动势的最大值为
C. 回路中电流的有效值为
D. 一个周期内外接电阻产生的热量为
7. 如图甲所示,光滑、绝缘圆环竖直放置,半径为,是圆环上的12个等分点,点为圆心。空间存在平行于圆环面的匀强电场(未画出),质量为,电荷量为的小球套在圆环上。某时刻,小球从点开始沿逆时针转动,其电势能与转过的圆心角的关系图像如图乙所示,小球经过点时的速度大小为。重力加速度大小为,下列说法正确的是( )
A. 电场强度的方向为
B. 电场强度的大小为
C. 两点电势差
D. 小球经过点时,对圆环弹力的大小为
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. 卫星绕某行星运动的轨道均为椭圆,若仅考虑卫星受到该行星的万有引力,万有引力大小随时间的变化如图所示,下列说法正确的是( )
A. 时间内,卫星P与行星之间的距离逐渐变大
B. 时间内,卫星P的速度逐渐变大
C. 时间内,卫星与行星连线扫过的面积相等
D. 卫星轨道的半长轴之比为
9. 如图所示,离地高度处有一个弹射口,可以沿水平方向发射速度大小不同的小球,竖直且固定的挡板到弹射口的水平距离。先后沿垂直挡板方向发射甲、乙两球,初速度大小分别为、。若小球能撞击挡板,则撞击之后水平分速度反向、大小变为原来的一半,竖直分速度不变。小球撞击挡板的时间可忽略不计,不计空气阻力,取,下列说法正确的是( )
A. 甲、乙两球从发射到落地的时间均为
B. 甲球落地位置与弹射口的水平间距为
C. 乙球撞击地面时速度与水平方向夹角的正切值为2.4
D. 若小球初速度小于,则小球将无法击中挡板
10. 如图所示,间距为的两光滑平行的金属轨道和固定在水平桌面上,轨道左端是半径为的圆弧轨道,右端是无限长的水平轨道,且末端接电容为的电容器(初始不带电)。在圆弧轨道的最低点M、N处存在压力传感器,右侧存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为,金属棒b水平放置在水平轨道的某处。现将金属棒a从圆弧轨道离水平轨道高度(未知)处由静止释放,使其沿轨道运动,经过时,压力传感器示数为,进入磁场后未与金属棒b发生碰撞,且最后达到稳定状态,在此过程中金属棒b产生的焦耳热与电容器存储的能量相等。已知金属棒a、b的质量均为,重力加速度为,电容器的储能公式为(其中为电容器两极板间电压)。金属棒a、b与轨道始终垂直且接触良好,轨道电阻不计,不考虑电磁辐射,则下列说法正确的是( )
A. 金属棒a释放的高度
B. 金属棒a、b在磁场中运动时,二者组成的系统动量守恒
C. 最终电容器所带电荷量为
D. 上述过程金属棒a产生的焦耳热为
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 在探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系实验中,可拆变压器如图甲所示。
(1)实际的变压器工作时,由于有能量损失,测得的原、副线圈的电压之比_________(填“大于”“等于”或“小于”)实际的原、副线圈的匝数之比。
(2)某同学在此实验中设计了以下两个电路图,请说明实验时应选用的电路图及选用的理由__________________________________________。
A.B.
12. 实验小组用如图甲所示实验装置,探究“加速度与力、质量的关系”。
(1)实验过程相关要求正确的是_________。(多选)
A. 实验时,先释放小车再接通电源
B. 实验过程需要满足小车质量远大于钩码质量
C. 实验时,应调节定滑轮的高度,使细线与木板平行
D. 补偿阻力时,要挂上钩码,垫高木板右端,用小车拖着纸带打点
(2)某次实验打点计时器打出一条纸带,取计数点、、、、等系列点,已知相邻计数点间的时间间隔为,用刻度尺测出各计数点到点的距离如图乙所示,则小车运动的加速度大小为_________。(用已知物理量字母表示)
13. 车辆超载运输会导致道路安全风险,由普通水泥复合导电材料制成的导电水泥具备一定的道路超载实时监测的潜力。某中学兴趣小组选择一块均匀的正方体导电水泥块样品进行研究。
(1)如图甲所示,用游标卡尺测得正方体水泥块的边长___________cm。
(2)如图乙所示,用多用电表电阻“1k”挡粗测其电阻,测得其阻值为___________。
(3)为进一步提高实验精度,使用图丙所示电路测量水泥块电阻,电源电动势为,内阻可忽略,电压表量程,内阻约,电流表量程,内阻约。电压表的右接线柱应与___________(填“”或“”)点连接,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应置于___________(填“左”或“右”)端。
(4)若某次测量中,电压表和电流表示数分别为和,请用上述直接测得的物理量()写出该水泥块电阻率的表达式,即___________。
(5)考虑到实验存在误差,兴趣小组的同学进行讨论,下列说法正确的是_____。
A. 用游标卡尺测量水泥块的边长时,由于读数引起的误差属于系统误差
B. 求水泥块的电阻时,用图像处理数据可以减小偶然误差
C. 由于电流表和电压表的内阻引起的误差属于偶然误差
D. 只考虑电表内阻引起的误差,电流表分压会导致电阻测量值偏小
14. 如图甲所示,湖面上有相距的A、B两个导航浮标,振动周期的波源产生的简谐横波沿水面传播,从A到B的传播时间为。浮标A的振动图像如图乙所示。
(1)请写出浮标A的位移随时间变化的关系式;
(2)求0~10 s内,浮标A的路程;
(3)求该波的波速大小及波长。
15. 如图所示,物块、质量分别为、,二者中间夹有微量炸药(质量可忽略不计)静置在光滑水平平台上。质量的木板静置在平台右侧光滑的水平地面上,木板的上表面与平台齐平,上表面点左侧粗糙,右侧光滑。轻质弹簧固定在木板的右端,自然伸长时左端恰好位于点。引爆炸药,炸药化学能的转化为、两物块的动能,物块以的速度向左运动,物块滑上木板并压缩弹簧。已知木板粗糙部分长度为,物块与木板之间的动摩擦因数,物块可视为质点,弹簧未超过弹性限度,不计空气阻力,重力加速度取。求:
(1)炸药爆炸后瞬间物块的速度大小;
(2)炸药爆炸过程释放的化学能;
(3)弹簧的弹性势能最大值。
16. 如图所示,在坐标系第一象限中存在垂直平面向里的匀强磁场;在第二象限中存在边界为矩形的匀强磁场(图中未画出);第三象限中存在沿轴正方向的匀强电场及垂直平面向里的匀强磁场;第四象限中存在沿轴正方向的匀强电场,电场强度大小为。质量为、电荷量为的粒子以速度进入第三象限,沿虚线(平行于轴)运动后沿轴正方向进入第二象限,经磁场偏转后恰好经过点进入第四象限,且经过点时速度方向与轴正方向夹角,经电场偏转后第一次进入第一象限,之后经轴再次进入第四象限。已知所有匀强磁场的磁感应强度大小均为,不计粒子重力。
(1)求第三象限中匀强电场的电场强度大小;
(2)求第二象限中矩形磁场的最小面积;
(3)粒子从经过点时开始计时,求粒子第次从第四象限进入第一象限经过轴的位置坐标及时刻。
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