内容正文:
枣阳二中 2026届高三年级2月月考物理试题
一、单选题(共28分)
1. 2025年7月30日15时49分,我国利用运载火箭长征八号成功发射互联网低轨06组卫星,卫星发射成功后关闭动力系统,由于空气阻力的影响,导致卫星轨道逐渐变化,下列说法正确的是( )
A. 卫星的轨道高度逐渐变大 B. 卫星的周期逐渐增大
C. 卫星的机械能逐渐减小 D. 卫星的动量逐渐减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于空气阻力做负功,导致同一轨道时卫星的速度减小,万有引力大于所需的向心力,卫星做近心运动,轨道高度变小,故A错误;
C.由于空气阻力做负功,卫星的机械能逐渐减小,故C正确;
BD.根据
可得,
由于轨道半径变小,则卫星的周期逐渐减小,卫星的速度逐渐增大,根据可知,卫星的动量逐渐增大,故BD错误。
故选C。
2. 在离地面同一高度有质量相同的三个小球a、b、c,a球以速度竖直上抛,b球以速度竖直下抛,c球以速度平抛,不计空气阻力,三球从抛出到落地的过程中,下列哪些物理量都相同( )
A. 运动的时间 B. 重力的冲量 C. 动能的变化量 D. 动量的变化量
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由于在同一高度, a球以速度v0竖直上抛,b球以速度v0竖直下抛,c球做平抛运动,根据运动学公式可知三球在空中运动时间关系为
则重力对它们的冲量
则有
可知重力对它们的冲量不相同,故AB错误;
C.由动能定理可得
可知落地时a、b、c球的末动能相同,初动能相同,所以动能的变化量相同,故C正确;
D.根据动量定理,有
可知动量的变化量不相等,故D错误。
故选C。
3. 一种升降电梯的原理如图所示,A为电梯的轿厢,B为平衡配重。在某次运行时A(含乘客)、B的质量分别为和。A、B由跨过轻质滑轮的足够长轻质缆绳连接。电动机通过牵引绳向下拉配重B,使得电梯的轿厢由静止开始向上运动(轿厢A、配重B一直未与滑轮相撞)。电动机输出功率保持不变。不计空气阻力和摩擦阻力,。在A向上运动过程中,则( )
A. 轿厢A先做匀加速直线运动,再做加速度减小的直线运动,最后做匀速直线运动
B. 轿厢A能达到的最大速度
C. 轿厢A向上的加速度为时,配重B下端的牵引绳上拉力
D. 厢体A从静止开始到上升的高度为时(箱体已处于匀速状态),所用的时间
【答案】C
【解析】
【详解】电动机输出功率保持不变,速度增大时,根据
可知牵引力减小,所以轿厢A做加速度减小的直线运动,最后做匀速直线运动,故A错误;
B.当轿厢A的速度达到最大时轿厢A做匀速直线运动,电动机的牵引力为F,则有
又
代入数据解得
故B错误;
C.当A向上的加速度为时,设A、B之间绳的拉力为,重物B下端绳的拉力大小为。分别分析A、B,根据牛顿第二定律得
,
联立解得
故C正确;
D.厢体A从静止开始到上升的高度为时,轿厢箱体已处于匀速状态,对A、B整体,由动能定理得
代入数据解得
故D错误;
故选C。
4. 测定电子的电荷量的实验装置示意图如图所示.置于真空中的油滴室内有两块水平放置的平行金属板M、N,并分别与电压为U的恒定电源两极相连,板的间距为d.现有一质量为m的带负电荷的油滴在极板间匀速下落,则( )
A. 油滴下降过程中电势能不断减小
B. 油滴带电荷量为
C. 若减小极板间电压,油滴将减速下降
D. 若将极板N向上缓慢移动一小段距离,油滴将加速下降
【答案】B
【解析】
【详解】A、带电油滴在极板间匀速下落,根据受力平衡可知电场力向上,则油滴下降过程中电场力做负功,电势能不断增加,故A错;
B、带电油滴在极板间匀速下落,根据受力平衡则有 ;所以 ,故B对;
C、若减小极板间电压,则根据 板间电场强度减小,所以油滴将加速下降,故C错;
D、若将极板N向上缓慢移动一小段距离,d减小,根据知场强变大,油滴将向上加速运动,故D错;
故选B
【点睛】根据受力平衡得到电荷量及电场力方向,从而根据电场力做功得到电势能变化;再根据条件变化得到场强变化,从而根据电场力变化得到合外力变化,即可得到油滴运动.
5. 街头变压器通过降压给用户供电,变压器的输入电压是市区电网的电压,认为负载变化时输入电压不会有波动。现某用户供电示意图如图所示,图中为理想变压器,电表均视为理想电表,两条输电线总电阻为,现闭合开关启动空调,下列说法正确的是( )
A. 电压表示数减小
B. 电流表A示数不变
C. 热水器实际功率不变
D. 输电线损失的功率增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.理想变压器的输出电压是由输入电压和匝数比决定的,由于输入电压和匝数比不变,所以副线圈的输出电压也不变,即电压表的示数不变,故A错误;
B.当启动空调时,副线圈的总电阻会减小,由于副线圈的输出电压不变,所以副线圈的输出功率变大了。又因为变压器的输入功率和输出功率相等,所以原线圈输入的功率也要变大,由于输入的电压不变,所以输入的电流要变大,即电流表A的示数变大,故B错误;
CD.当启动空调时,副线圈的总电阻减小,则副线圈的电流会增大,所以输电线上损失的电压会增大,则输电线上损失的功率会增大;由于副线圈的输出电压不变,则热水器两端的电压会减小,所以热水器的实际功率会减小,故C错误,D正确。
故选D。
6. 如图所示,固定的三个点电荷恰好处于正三角形的三个顶点处,电量分别为。以三角形的中心为原点、沿平行于下侧两电荷连线的方向建立x轴,并在x轴上固定一根光滑细杆。以无穷远处为零电势,横轴上各点处电势和x的对应关系如图所示,其中图像在处的切线水平。带电小球a穿在细杆上,从x轴上电势最高位置的右侧临近点处静止释放小球,小球向方向运动,此后的整个运动过程中电荷量保持不变。下列分析正确的是( )
A. 小球带负电
B. 小球从释放到运动至原点O的过程中,加速度先增大后减小
C. 小球从释放到运动至原点O的过程中,速度先增大后减小
D. 原点处的电场强度为0
【答案】B
【解析】
【详解】AC.由图可知释放点和原点间的向右,粒子在该区间向右加速运动,故带正电,故AC错误;
B.图中切线斜率代表的大小,电势最高处和原点处均有,结合图像可知释放点和原点间的一定先增大后减小,故加速度先增大后减小,故B正确;
D.原点处的,但利用库仑定律和矢量合成易得,故该处合场强不为零,故D错误。
故选B。
7. 如图是某种装置的俯视图,光滑水平面上存在竖直向上、宽度d大于2L的匀强磁场,其磁感应强度大小为B。甲、乙两个完全相同的合金导线框,甲以短边平行于磁场边界进入磁场,乙以长边平行于磁场边界进入磁场,初速度大小相等,都和磁场边界垂直。忽略两线框之间的相互作用,两线框各自进入磁场的过程中( )
A. 线框刚进入磁场时,两线框中的电流相等
B. 从开始进入到全部进入磁场,两线框速度改变量相等
C. 从开始进入到全部进入磁场,产生的焦耳热相同
D. 从开始进入到全部进入磁场,通过导线截面的电荷量相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.线框刚进入磁场时,甲线框产生的感应电动势为,乙线框产生的感应电动势为,电流,甲、乙线框完全相同,则电阻相等,可知,两线框中的电流不相等,故A错误;
BD.根据题意,线框进入磁场过程中,由公式、和
可得
由于甲、乙线框完全相同,则从开始进入到全部进入磁场,通过导线截面的电荷量相等,即
由动量定理分别对甲、乙线框有,
则有,
可知,从开始进入到全部进入磁场,两线框速度改变量不相等,故B错误,D正确。
C.由上述分析可知,两线框速度改变量不相等,由于初速度相等,则两线框动能变化量不相等,由能量守恒定律可知,产生的焦耳热不相同,故C错误。
故选D。
二、多选题(共12分)
8. 质量为ma、mb的两个物体在光滑水平面上正碰,碰撞时间不计,其x-t图像如图,下列说法正确的是( )
A. ma:mb=13:5
B. ma:mb=5:13
C. 两物体的碰撞为弹性碰撞
D. 两物体的碰撞为非弹性碰撞
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.由图像可知,碰前a物体速度v0为5m/s,b物体静止,碰后a物体速度va为-1.5m/s,b物体速度vb为2.5m/s,由动量守恒有
代入数据得
ma:mb=5:13
A错误,B正确;
CD.碰前系统总动能为
碰后系统总动能为
代入数据可知
则两物体碰撞为非弹性碰撞,C错误,D正确。
故选BD。
9. 甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播,波速均为2m/s。t=0时刻二者在x=2m处相遇,波形图如图所示。关于平衡位置在x=2m处的质点P,下列说法正确的是( )
A. t=0.5s时,P偏离平衡位置的位移为0
B. t=0.5s时,P偏离平衡位置的位移为
C. t=1.0s时,P向y轴正方向运动
D. t=1.0s时,P向y轴负方向运动
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.在内,甲、乙两列波传播的距离均为
根据波形平移法可知,时,处甲波的波谷刚好传到P处,处乙波的平衡位置振动刚好传到P处,根据叠加原理可知,时,P偏离平衡位置的位移为,故A错误,B正确;
CD.在内,甲、乙两列波传播的距离均为
根据波形平移法可知,时,甲波的平衡位置振动刚好传到P处,处乙波的平衡位置振动刚好传到P处,且此时两列波的振动都向y轴正方向运动,根据叠加原理可知,时,P向y轴正方向运动,故C正确,D错误。
故选BC。
10. 如图所示,水平地面上固定有一足够大的导体板,上表面绝缘,右端接地。板上放置着两滑块M、N,其中M带正电,N不带电且绝缘。滑块M、N的质量分别为m、2m。N的正上方P处固定一电荷量为Q的正点电荷。现给滑块M向右的初速度,经过一段时间与滑块N发生弹性碰撞,碰撞时间极短,碰后滑块N向右运动距离l后静止。已知两滑块与导体板间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g,两滑块均视为质点,整个过程滑块电荷量不变。则下列说法中正确的是( )
A. M在运动过程中的电势能不变
B. M在运动过程中的加速度不变
C. 碰撞前M运动的时间为
D. 碰撞前M克服摩擦力所做的功为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.导体板上表面绝缘,右端接地,电势为0,M在运动过程中的电势能不变,故A正确;
B.滑块M除碰撞外,运动的整个过程中受重力mg、支持力N、摩擦力f和电场力F作用,其中重力、支持力和电场力在竖直方向上,三个力平衡有
由于M的质量小于N的质量,碰撞后M向左减速到零。由于电荷量为Q的正点电荷的正下方的导体板表面电场强度比两侧的要大,因此电场力先变大后变小,则支持力N先变大后变小,水平方向的摩擦力
根据牛顿第二定律可得
联立解得
因此可以判断加速度先变大后变小,故B错误;
C.设绝缘滑块N刚刚发生弹性碰撞后的速度为v,之后匀减速运动,根据牛顿第二定律得加速度大小为
由运动学公式得
联立解得
设刚碰撞前M的速度为,碰撞后的速度为,设向右为正,根据动量守恒定律得
根据弹性碰撞机械能守恒有
联立解得
碰撞前,运动的整个过程中滑块M所受摩擦力为合力,根据动量定理可得
若无电场力,摩擦力为
联立解得,故C错误;
D.设碰撞前M克服摩擦力所做的功为W,根据动能定理有
解得,故D正确。
故选AD。
三、实验题(共18分)
11. 某同学利用如图甲所示装置探究两个互成角度的力的合成规律。
实验步骤如下:
①将力传感器P通过一根轻质细绳提起重物保持静止,记下P的示数F;
②将力传感器P、Q分别固定在左右两侧杆上,与P、Q相连的两根轻质细绳OA、OB连接的结点O处用轻绳OC系上同一重物。系统静止后,记下O点位置,P、Q的示数F1、F2及细绳的方向OA、OB、OC;
③在白纸上从O点沿OC反向延长作有向线段OC′,以OC′为对角线作平行四边形OA′C′B′,如图乙所示。用毫米刻度尺测出线段OA′、OB′、OC′的长度分别为l1,l2,l;
④调整力传感器Q的位置,重复以上步骤。
回答下列问题:
(1)下列做法有利于减小实验误差的是( )
A. 悬挂重物的轻绳OC越长越好
B. 两个细绳间夹角越大越好
C. 记录细绳方向时,选取相距较远的两点
D. 调整力传感器Q的位置时,必须保证结点O的位置不变
(2)在误差允许的范围内,若l1、l2、l与F1、F2、F满足关系式___________,则能够证明力的合成遵循平行四边形定则。
(3)某次实验中,若平衡时两细绳OA、OB互相垂直,保持OA绳和结点O的位置不动,取下力传感器Q,将细绳OB绕O点在纸面内逆时针缓慢转动一小角度,此过程中OB绳的拉力___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)C (2)
(3)变大
【解析】
【小问1详解】
A.悬挂重物的轻绳OC适当长一些,以便于确定力的方向,但并不是越长越好,故A错误;
B.两绳之间的夹角可以适当大些,便于作图,减小实验误差,但并非越大越好,故B错误;
C.记录细绳方向时,选取相距较远的两点,有利于作出力的图示,便于减小误差,故C正确;
D.不论结点在任何位置,平衡时,其它两个力的合力总是与第三力是一对平衡力,故结点O的位置可以不同,故D错误。
故选C。
【小问2详解】
根据几何三角形与力的矢量三角形相似,对应边成比例可得
【小问3详解】
作出结点O受力情况如图所示
将OB绕O点在纸面内逆时针缓慢转动一小角度,OB与竖直方向夹角减小,绳子上的拉力变大。
12. 如图甲所示的金属工件,截面外方内圆,外边长约为1cm、内径约为0.5cm、长度约为40cm。提供的器材包括:电源(6.0V)、电压表V(量程6V,内阻约为)、电流表A(量程,内阻约为)、滑动变阻器(最大值,额定电流)、滑动变阻器(最大值,额定电流)、毫米刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、导线和开关。
(1)某同学用游标卡尺测出截面外边长如图乙所示,其读数____cm。
(2)应选用________来测量工件内径,选用_______来测量工件长度。(选填A:“毫米刻度尺”、B:“游标卡尺”、C:“螺旋测微器”)
(3)为了测出该金属的电阻率,该同学设计了如图丙所示的电路,实验中滑动变阻器应选用_____(选填A:“滑动变阻器”或B:“滑动变阻器”)
(4)某次实验测得工件两端电压为,通过的电流为,写出该金属电阻率的表达式______。(用等字母表示)(用物理量符号表示)
(5)任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法中正确的选项有______
A. 用游标卡尺测量金属外边长时,由于读数引起的误差属于系统误差
B. 由于电流表分压使得金属工件电阻阻值和真实值相比偏小
C. 若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差
D. 用图像处理数据求金属工件电阻可以减小偶然误差
【答案】(1)1.02
(2) ①. B ②. A
(3)A (4) (5)CD
【解析】
【小问1详解】
游标卡尺的读数为
【小问2详解】
[1] 应选用游标卡尺来测量工件内径d.
故选B.
[2]选用毫米刻度尺来测量工件长度L.
故选A。
【小问3详解】
图丙所示的电路为分压式连接,为了方便调节,滑动变阻器选择阻值较小的。
故选A。
【小问4详解】
根据欧姆定律和电阻定律有
其中
联立解得
【小问5详解】
A.用游标卡尺测量金属外边长时,由于读数引起的误差属于偶然误差,故A错误;
B.图中电流为外接法,所测出的电压的值为真实值,由于电压表的分流,导致电流的测量值偏大,使得金属工件电阻阻值和真实值相比偏小,故B错误;
C.若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差,故C正确;D.用图像处理数据求金属工件电阻可以减小偶然误差,故D正确。
故选CD。
四、解答题(共42分)
13. 有一个半径为R的半圆柱形均匀透明体,其截面如图所示。某同学进行了如下实验:用激光笔从透明体右侧垂直于直径AB射入光线,保持入射方向不变,当入射点由圆心O处缓慢沿半径OA向A处移动,观察到从圆弧面左侧射出的光逐渐减弱。当入射点到达C处时,光线恰好不能从圆弧面上的D处射出,测得。已知真空中光速为c、
(1)求均匀透明体材料的折射率n;
(2)从C处垂直入射的光线经一次全反射后射到AB上某点P,求P点到C点的距离d及光线在透明体中从C点传播到P点的时间t。
【答案】(1)2 (2),
【解析】
【小问1详解】
当入射点到达C处时,恰好看不到光从圆弧面上D处射出,可知在D处刚好发生全反射,根据全反射临界角公式,有
根据几何关系可得
联立可得
故
【小问2详解】
从C处垂直入射的光线恰好在D点发生全反射,如图所示
根据几何关系得
光在D点发生全反射,则
故
即P点与B点刚好重合,则
则光在透明体中通过的路程
光在透明体中传播速度为
则光线在透明体中传播的时间为
14. 如图(a)所示,平行金属导轨固定在水平面上,间距为,导轨一端接有电阻。边长为的正方形区域内存在垂直水平面竖直向上的匀强磁场,磁感应强度随时间变化关系如图(b)所示。时,在距磁场左边界处,一导体棒在外力作用下,以恒定速度向右运动,直至通过磁场,导体棒长,质量,阻值为,导体棒与导轨间动摩擦因数为0.2,始终垂直且接触良好。导轨电阻忽略不计。规定逆时针方向为电流正方向。求:
(1)0~0.5s时间内,闭合回路的感应电动势;
(2)0.5s~1s时间内,导体棒受到的安培力F的大小和方向;
(3)0~1s时间内,外力所做的功。
【答案】(1)
(2)2N,水平向左 (3)6J
【解析】
【小问1详解】
导体棒经时间运动到磁场左边界,则有
故在0~0.5s时间内导体棒不在磁场内,则产生的感应电动势是由磁场变化引起的
根据法拉第电磁感应定律有
由图(b)可得
解得
【小问2详解】
在0.5s~1s时间内,导体棒进入磁场,磁场恒定,导体棒切割磁感线产生感应电动势,根据法拉第电磁感应定律有
感应电流为
安培力大小为
根据右手定则,可知导体棒进入磁场,切割磁感线,产生顺时针的感应电流,根据左手定则,可知导体棒所受的安培力方向为水平向左。
【小问3详解】
0.5~1s时间内,回路中的焦耳热为
摩擦生热为
根据功能关系,可得外力做的总功为
15. 速度绝不是信仰,安全才是最大的豪华!控制速度便是对自然哲学数学原理的致敬!如图所示,质量为的卡车(包括司机)拉着质量为的货箱以的速度匀速行驶在平直的公路上,卡车车厢前后挡板间距离为,紧挨着后挡板装有长度的货箱,突然发现道路前方离车处有一块因滑坡留下的巨石。
(1)若货箱捆绑固定在卡车上(相对卡车始终没有滑动),为避免与巨石相撞,司机立即刹车控制卡车做匀减速运动,则卡车减速时加速度大小至少多大;
(2)由于装货时的疏忽,货箱与车厢间没有捆绑固定,已知货箱与卡车车厢底板间的动摩擦因数为(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力),司机正控制卡车以上一问求出的加速度减速时,突然听到“哐当”一声,原来货箱滑动与前挡箱板发生了碰撞,碰撞时间极短,碰后卡车速度瞬间变为13m/s,求在这次碰撞中损失的机械能;
(3)上一问的碰撞中,司机无大碍,仍控制卡车以加速度减速,不过悲剧还是发生了,卡车不久便与巨石相撞,碰撞时间持续后,卡车和货箱一起停下,此次碰撞卡车受巨石的撞击力远远大于地面对卡车的阻力,求此次碰撞过程中,巨石对卡车的平均撞击力的大小?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
利用逆向思维,根据速度与位移的关系有
解得a0=6m/s2
【小问2详解】
货箱没有固定时,卡车底板对货箱提供最大静摩擦为μmg<ma0
可知,卡车减速时货箱会向前滑动,货箱减速的加速度为
设经过t1时间与前挡板相撞,则有
解得t1=2s
此时,卡车速度v1=v0-a0t1=12m/s
货箱速度v2=v0-at1=16m/s
设碰后卡车、货箱速度为v3和v4,碰撞中动量守恒,则有
把代入上式,解得
这次碰撞损失的机械能为
【小问3详解】
卡车和货箱碰撞完成后共速,卡车在内时间的位移为
设卡车与巨石撞击前的速度为,则有
解得
对撞击过程中的卡车,根据动量定理有
解得
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
枣阳二中 2026届高三年级2月月考物理试题
一、单选题(共28分)
1. 2025年7月30日15时49分,我国利用运载火箭长征八号成功发射互联网低轨06组卫星,卫星发射成功后关闭动力系统,由于空气阻力的影响,导致卫星轨道逐渐变化,下列说法正确的是( )
A. 卫星的轨道高度逐渐变大 B. 卫星的周期逐渐增大
C. 卫星的机械能逐渐减小 D. 卫星的动量逐渐减小
2. 在离地面同一高度有质量相同的三个小球a、b、c,a球以速度竖直上抛,b球以速度竖直下抛,c球以速度平抛,不计空气阻力,三球从抛出到落地的过程中,下列哪些物理量都相同( )
A. 运动的时间 B. 重力的冲量 C. 动能的变化量 D. 动量的变化量
3. 一种升降电梯的原理如图所示,A为电梯的轿厢,B为平衡配重。在某次运行时A(含乘客)、B的质量分别为和。A、B由跨过轻质滑轮的足够长轻质缆绳连接。电动机通过牵引绳向下拉配重B,使得电梯的轿厢由静止开始向上运动(轿厢A、配重B一直未与滑轮相撞)。电动机输出功率保持不变。不计空气阻力和摩擦阻力,。在A向上运动过程中,则( )
A. 轿厢A先做匀加速直线运动,再做加速度减小的直线运动,最后做匀速直线运动
B. 轿厢A能达到的最大速度
C. 轿厢A向上的加速度为时,配重B下端的牵引绳上拉力
D. 厢体A从静止开始到上升的高度为时(箱体已处于匀速状态),所用的时间
4. 测定电子的电荷量的实验装置示意图如图所示.置于真空中的油滴室内有两块水平放置的平行金属板M、N,并分别与电压为U的恒定电源两极相连,板的间距为d.现有一质量为m的带负电荷的油滴在极板间匀速下落,则( )
A. 油滴下降过程中电势能不断减小
B. 油滴带电荷量为
C. 若减小极板间电压,油滴将减速下降
D. 若将极板N向上缓慢移动一小段距离,油滴将加速下降
5. 街头变压器通过降压给用户供电,变压器的输入电压是市区电网的电压,认为负载变化时输入电压不会有波动。现某用户供电示意图如图所示,图中为理想变压器,电表均视为理想电表,两条输电线总电阻为,现闭合开关启动空调,下列说法正确的是( )
A. 电压表示数减小
B. 电流表A示数不变
C. 热水器实际功率不变
D. 输电线损失的功率增大
6. 如图所示,固定的三个点电荷恰好处于正三角形的三个顶点处,电量分别为。以三角形的中心为原点、沿平行于下侧两电荷连线的方向建立x轴,并在x轴上固定一根光滑细杆。以无穷远处为零电势,横轴上各点处电势和x的对应关系如图所示,其中图像在处的切线水平。带电小球a穿在细杆上,从x轴上电势最高位置的右侧临近点处静止释放小球,小球向方向运动,此后的整个运动过程中电荷量保持不变。下列分析正确的是( )
A. 小球带负电
B. 小球从释放到运动至原点O的过程中,加速度先增大后减小
C. 小球从释放到运动至原点O的过程中,速度先增大后减小
D. 原点处的电场强度为0
7. 如图是某种装置的俯视图,光滑水平面上存在竖直向上、宽度d大于2L的匀强磁场,其磁感应强度大小为B。甲、乙两个完全相同的合金导线框,甲以短边平行于磁场边界进入磁场,乙以长边平行于磁场边界进入磁场,初速度大小相等,都和磁场边界垂直。忽略两线框之间的相互作用,两线框各自进入磁场的过程中( )
A. 线框刚进入磁场时,两线框中的电流相等
B. 从开始进入到全部进入磁场,两线框速度改变量相等
C. 从开始进入到全部进入磁场,产生的焦耳热相同
D. 从开始进入到全部进入磁场,通过导线截面的电荷量相等
二、多选题(共12分)
8. 质量为ma、mb的两个物体在光滑水平面上正碰,碰撞时间不计,其x-t图像如图,下列说法正确的是( )
A. ma:mb=13:5
B. ma:mb=5:13
C. 两物体的碰撞为弹性碰撞
D. 两物体的碰撞为非弹性碰撞
9. 甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播,波速均为2m/s。t=0时刻二者在x=2m处相遇,波形图如图所示。关于平衡位置在x=2m处的质点P,下列说法正确的是( )
A. t=0.5s时,P偏离平衡位置的位移为0
B. t=0.5s时,P偏离平衡位置的位移为
C. t=1.0s时,P向y轴正方向运动
D. t=1.0s时,P向y轴负方向运动
10. 如图所示,水平地面上固定有一足够大的导体板,上表面绝缘,右端接地。板上放置着两滑块M、N,其中M带正电,N不带电且绝缘。滑块M、N的质量分别为m、2m。N的正上方P处固定一电荷量为Q的正点电荷。现给滑块M向右的初速度,经过一段时间与滑块N发生弹性碰撞,碰撞时间极短,碰后滑块N向右运动距离l后静止。已知两滑块与导体板间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g,两滑块均视为质点,整个过程滑块电荷量不变。则下列说法中正确的是( )
A. M在运动过程中的电势能不变
B. M在运动过程中的加速度不变
C. 碰撞前M运动的时间为
D. 碰撞前M克服摩擦力所做的功为
三、实验题(共18分)
11. 某同学利用如图甲所示装置探究两个互成角度的力的合成规律。
实验步骤如下:
①将力传感器P通过一根轻质细绳提起重物保持静止,记下P的示数F;
②将力传感器P、Q分别固定在左右两侧杆上,与P、Q相连的两根轻质细绳OA、OB连接的结点O处用轻绳OC系上同一重物。系统静止后,记下O点位置,P、Q的示数F1、F2及细绳的方向OA、OB、OC;
③在白纸上从O点沿OC反向延长作有向线段OC′,以OC′为对角线作平行四边形OA′C′B′,如图乙所示。用毫米刻度尺测出线段OA′、OB′、OC′的长度分别为l1,l2,l;
④调整力传感器Q的位置,重复以上步骤。
回答下列问题:
(1)下列做法有利于减小实验误差的是( )
A. 悬挂重物的轻绳OC越长越好
B. 两个细绳间夹角越大越好
C. 记录细绳方向时,选取相距较远的两点
D. 调整力传感器Q的位置时,必须保证结点O的位置不变
(2)在误差允许的范围内,若l1、l2、l与F1、F2、F满足关系式___________,则能够证明力的合成遵循平行四边形定则。
(3)某次实验中,若平衡时两细绳OA、OB互相垂直,保持OA绳和结点O的位置不动,取下力传感器Q,将细绳OB绕O点在纸面内逆时针缓慢转动一小角度,此过程中OB绳的拉力___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
12. 如图甲所示的金属工件,截面外方内圆,外边长约为1cm、内径约为0.5cm、长度约为40cm。提供的器材包括:电源(6.0V)、电压表V(量程6V,内阻约为)、电流表A(量程,内阻约为)、滑动变阻器(最大值,额定电流)、滑动变阻器(最大值,额定电流)、毫米刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、导线和开关。
(1)某同学用游标卡尺测出截面外边长如图乙所示,其读数____cm。
(2)应选用________来测量工件内径,选用_______来测量工件长度。(选填A:“毫米刻度尺”、B:“游标卡尺”、C:“螺旋测微器”)
(3)为了测出该金属的电阻率,该同学设计了如图丙所示的电路,实验中滑动变阻器应选用_____(选填A:“滑动变阻器”或B:“滑动变阻器”)
(4)某次实验测得工件两端电压为,通过的电流为,写出该金属电阻率的表达式______。(用等字母表示)(用物理量符号表示)
(5)任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法中正确的选项有______
A. 用游标卡尺测量金属外边长时,由于读数引起的误差属于系统误差
B. 由于电流表分压使得金属工件电阻阻值和真实值相比偏小
C. 若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差
D. 用图像处理数据求金属工件电阻可以减小偶然误差
四、解答题(共42分)
13. 有一个半径为R的半圆柱形均匀透明体,其截面如图所示。某同学进行了如下实验:用激光笔从透明体右侧垂直于直径AB射入光线,保持入射方向不变,当入射点由圆心O处缓慢沿半径OA向A处移动,观察到从圆弧面左侧射出的光逐渐减弱。当入射点到达C处时,光线恰好不能从圆弧面上的D处射出,测得。已知真空中光速为c、
(1)求均匀透明体材料的折射率n;
(2)从C处垂直入射的光线经一次全反射后射到AB上某点P,求P点到C点的距离d及光线在透明体中从C点传播到P点的时间t。
14. 如图(a)所示,平行金属导轨固定在水平面上,间距为,导轨一端接有电阻。边长为的正方形区域内存在垂直水平面竖直向上的匀强磁场,磁感应强度随时间变化关系如图(b)所示。时,在距磁场左边界处,一导体棒在外力作用下,以恒定速度向右运动,直至通过磁场,导体棒长,质量,阻值为,导体棒与导轨间动摩擦因数为0.2,始终垂直且接触良好。导轨电阻忽略不计。规定逆时针方向为电流正方向。求:
(1)0~0.5s时间内,闭合回路的感应电动势;
(2)0.5s~1s时间内,导体棒受到的安培力F的大小和方向;
(3)0~1s时间内,外力所做的功。
15. 速度绝不是信仰,安全才是最大的豪华!控制速度便是对自然哲学数学原理的致敬!如图所示,质量为的卡车(包括司机)拉着质量为的货箱以的速度匀速行驶在平直的公路上,卡车车厢前后挡板间距离为,紧挨着后挡板装有长度的货箱,突然发现道路前方离车处有一块因滑坡留下的巨石。
(1)若货箱捆绑固定在卡车上(相对卡车始终没有滑动),为避免与巨石相撞,司机立即刹车控制卡车做匀减速运动,则卡车减速时加速度大小至少多大;
(2)由于装货时的疏忽,货箱与车厢间没有捆绑固定,已知货箱与卡车车厢底板间的动摩擦因数为(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力),司机正控制卡车以上一问求出的加速度减速时,突然听到“哐当”一声,原来货箱滑动与前挡箱板发生了碰撞,碰撞时间极短,碰后卡车速度瞬间变为13m/s,求在这次碰撞中损失的机械能;
(3)上一问的碰撞中,司机无大碍,仍控制卡车以加速度减速,不过悲剧还是发生了,卡车不久便与巨石相撞,碰撞时间持续后,卡车和货箱一起停下,此次碰撞卡车受巨石的撞击力远远大于地面对卡车的阻力,求此次碰撞过程中,巨石对卡车的平均撞击力的大小?
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$