精品解析:内蒙古锡林郭勒盟2026-2027学年高三上学期教学诊断检测物理试题
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内容正文:
准考证号______________________________姓名________________
(在此卷上答题无效)
锡林郭勒盟2027届高三上学期教学诊断检测
物理
本试卷共6页,考试时间75分钟,总分100分。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、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。
一.选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 内蒙古“十五五规划”重要铁路“太锡铁路”项目图如图所示。作为该项目重要衔接部分,锡林浩特至呼和浩特段已开通动车组。本次开通的复兴号CR200J3-B型动力集中型动车组列车最大运行时速为。2026年6月30日,C978/5次列车上午从锡林浩特站始发,到达呼和浩特站。下列说法正确的是( )
A. 研究该车的运动轨迹时,该车可视为质点
B. 该车的位移大小约为
C. 是平均速度
D. 该车全程用时14小时40分钟
【答案】A
【解析】
【详解】A.研究该车的运动轨迹时,列车的形状和大小相对于锡林浩特至呼和浩特的距离可以忽略不计,因此该车可视为质点,故A正确;
B.是列车的最大运行时速,全程列车实际运行时间接近6小时,且运行过程中存在启停、停靠站点的减速停留,平均速率必然小于,因此全程的路程都达不到;且位移是初末位置的直线距离,大小一定小于对应的铁路路程,故该车的位移大小不可能为,故B错误;
C.是列车运行过程中允许达到的最大瞬时速率,不是平均速度,故C错误;
D.是到达呼和浩特站的时刻,由题意知,全程列车实际运行时间接近6小时,故D错误。
故选A。
2. 骑行是大众喜爱的休闲运动,将骑行者与自行车视作整体,在水平平直路面匀速行驶,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 车轮对地面的摩擦力与地面对车轮的摩擦力为一对平衡力
B. 前后轮受到的地面摩擦力均与车的运动方向相反
C. 地面对后轮向前的摩擦力与前轮向后的摩擦力构成一对平衡力
D. 骑行者与自行车整体所受合外力不为零
【答案】C
【解析】
【详解】A.车轮对地面的摩擦力受力物体是地面,地面对车轮的摩擦力受力物体是车轮,二者是一对相互作用力,不是平衡力,故A错误;
B.骑行时后轮是主动轮,相对地面有向后滑动的趋势,地面对后轮的静摩擦力方向与车运动方向相同,是车前进的动力;前轮是从动轮,相对地面有向前滑动的趋势,地面对前轮的摩擦力与运动方向相反,故B错误;
C.整体匀速行驶处于平衡状态,水平方向合外力为零,地面对后轮向前的动力摩擦力和地面对前轮向后的阻力摩擦力,大小相等、方向相反,作用在骑行者与自行车这同一整体上,构成一对平衡力,故C正确;
D.整体做匀速直线运动,属于平衡状态,所受合外力为零,故D错误。
故选C。
3. 某种新型“粒子推进器”利用高频激光脉冲照射特定晶体阵列,可产生非匀强电场以偏转高速粒子束。电子束通过该区域的极短时间内,电场可视为恒定,其电场线分布如图所示,、、为某电子运动轨迹上的三个点。以下选项正确的是( )
A. 点的电势比点的低
B. 该电子从点运动到点时,电势能减小
C. 该电子从点运动到点时,动能增大
D. 该电子从点运动到点过程中,速度大小和方向都改变
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据电场线的基本性质:沿电场线方向电势逐渐降低。从图中电场线的指向可知,从P点沿电场线趋势向Q点移动时,是顺着电场线方向,因此P点电势高于Q点电势,故A错误;
B.电子带负电,受到的电场力方向与电场线方向相反。电子从P到Q的过程中,电场力的方向与电子位移方向的夹角为钝角,电场力做负功,根据电场力做功与电势能的关系:电场力做负功,电势能增大,故B错误;
C.电子从Q到O的过程中,电场力方向与电场线方向相反(即大致向下),而电子位移方向大致向上,电场力与位移方向夹角为钝角,电场力做负功,根据动能定理,电子的动能会减小,故C错误;
D.由C分析速度会减小,同时从Q到O不是同一条直线电场线,不会做直线运动,会做曲线运动,方向发生改变,即速度大小和方向都改变,故D正确。
故选D。
4. 一小灯泡的图像如图所示,将该小灯泡接入电动势为,内阻的电源两端,稳定后小灯泡的功率最接近( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设小灯泡的电压为,电流为,根据欧姆定律可知,小灯泡的电阻满足
结合图像可知小灯泡在不同电压下的电阻不同。根据闭合电路的欧姆定律可知
代入数据得
故需要在图像中找到同时满足上述方程和图像曲线的点,如图所示
两图线交点坐标约为,交点的数值即为小灯泡的电压和电流,则小灯泡的功率
故选B。
5. 在水平方向上存在大小为B的匀强磁场。将质量为m、电荷量绝对值为q的带电油滴从a点由静止释放,它在竖直面内运动的部分轨迹如图所示,b为轨迹的最低点。则下列说法正确的是( )
A. 油滴可能带负电
B. 轨迹ab是圆周的一部分
C. 油滴在a、b两点的机械能相等
D. 油滴可能从b点开始做匀速直线运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.油滴在重力作用下下落,获得速度后将受到洛伦兹力作用,由于轨迹向上弯曲,则油滴所受合力向上,根据左手定则可知,油滴带正电,故A错误;
BD.将油滴的运动分解为两个分运动,一个是水平向右的匀速直线运动,速度大小满足
另一个是初速度方向向左,大小为v2的匀速圆周运动,受到的洛伦兹力为qv2B,且
两个分运动的合成轨迹将是一个旋轮线,即轨迹ab并不是圆周的一部分,也不可能从b点开始做匀速直线运动,故BD错误;
C.油滴在运动过程中只有重力做功,洛伦兹力不做功,则油滴机械能守恒,所以油滴在a、b两点的机械能相等,故C正确。
故选C。
6. 一质量为的物体在水平拉力的作用下,由静止开始在水平地面上沿轴正方向运动出发点为轴零点,物体所受合力做功与所在位置坐标的关系如图所示。物体与水平面间的动摩擦因数随所在位置坐标变化关系为,取。下列说法正确的是( )
A. 在时,物体所受拉力为
B. 在时,物体的速度为
C. 从运动到,水平拉力对物体做的功为
D. 在时,水平拉力的瞬时功率为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题意可知,图像的斜率表示物体所受合力,由图可知,从运动到,物体所受合力不变,大小为
在时,物体所受摩擦力为
则物体所受拉力为,故A错误;
B.设在时,物体的速度为,由动能定理有
代入数据解得,故B错误;
C.从运动到,克服摩擦力做功为
设水平拉力对物体做的功为,则有
解得,故C正确;
D.在时,物体所受摩擦力为
则物体所受拉力为
水平拉力的瞬时功率为,故D错误。
故选C。
7. 一横截面积为、电阻率为、密度为的均匀导体构成的半径为圆环,竖直向下落入如图所示的径向磁场中。圆环的圆心始终在极的轴线上,圆环所在位置的磁感应强度大小均为,圆环在加速下落过程中某一时刻的速度为,忽略电感的影响,重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A. 此时在圆环中产生了(俯视)逆时针的感应电流
B. 此时圆环受到竖直向下的安培力作用
C. 此时圆环的加速度
D. 如果径向磁场足够深,则圆环的最大速度
【答案】D
【解析】
【详解】AB.圆环各微元随环竖直向下运动,在径向磁场中切割磁感线而产生动生电动势。图示磁场沿径向向外,正电荷所受洛伦兹力使感应电流沿俯视顺时针方向;由楞次定律,感应电流的安培力总是阻碍圆环的下落,方向竖直向上,故AB错误;
CD.圆环的周长为,其电阻为
圆环以速度下落时,动生电动势为
由欧姆定律,感应电流为
圆环所受安培力大小为
圆环质量为
所以
取竖直向下为正方向,由牛顿第二定律得
从而
达到最大速度时,由前式得,故C错误,D正确。
故选D。
8. 某汽缸内封闭了一定质量的理想气体,从状态开始,可沿直线过程Ⅰ到达状态,也可沿折线过程Ⅱ()到达状态,其图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 过程Ⅱ中气体对外界做功
B. 过程中汽缸壁单位面积单位时间受到气体分子的总冲量减小
C. 过程Ⅱ中气体吸收的热量小于过程Ⅰ中气体吸收的热量
D. 沿过程Ⅰ从到,气体的温度先降低后升高
【答案】BC
【解析】
【详解】A. p-V图中气体对外做功的大小等于过程曲线与V轴围成的面积。过程Ⅱ中是等容过程,气体体积不变,对外做功为0;是等压膨胀过程,气体对外做功,A错误;
B. 汽缸壁单位面积单位时间受到气体分子的总冲量等于气体的压强。是等容降压过程,气体压强不断减小,则过程中汽缸壁单位面积单位时间受到气体分子的总冲量减小,B正确;
C.一定质量理想气体的内能仅由温度决定,A、C为两个固定状态,因此无论沿哪条路径从A到C,气体内能变化量完全相同。根据p-V图的物理意义,过程Ⅰ曲线与V轴围成的面积大于过程Ⅱ的面积,说明过程Ⅰ气体对外做功大于过程Ⅱ对外做功。由热力学第一定律
可得
因此过程Ⅱ气体吸收的热量小于过程Ⅰ吸收的热量,C正确;
D.根据理想气体状态方程,的数值与温度T成正比。沿直线Ⅰ从A到C,的数值先增大后减小,因此气体温度先升高后降低,D错误。
故选BC。
9. 月球监测卫星部署至地月系统拉格朗日点。研究表明,地球中心、月球中心和的连线构成稳定的等边三角形,地球、月球、卫星以相同周期绕月地连线上的点做圆周运动,如图所示,则( )
A. 监测卫星角速度小于月球角速度
B. 监测卫星线速度小于月球速度
C. 监测卫星加速度大于月球加速度
D. 拉格朗日点关于连线的对称点必定也是一个拉格朗日点
【答案】CD
【解析】
【详解】A.因地球、月球、卫星以相同周期绕点做匀速圆周运动,由可知监测卫星角速度等于月球角速度,故A错误;
B.设月球的轨道半径为,监测卫星的轨道半径为,如图所示
因为等边三角形可知,,,由可知,因,可知,即监测卫星的轨道半径大于月球的轨道半径,由可知,监测卫星线速度大于月球的线速度,故B错误;
C.因监测卫星的轨道半径大于月球的轨道半径,由可知,监测卫星的加速度大于月球的加速度,故C正确;
D.地月系统关于EM连线对称,对称位置几何条件完全一样,地球、月球对卫星引力的合力同样可以提供向心力,保持稳定的匀速圆周运动,这个对称点就是拉格朗日点,故D正确。
故选CD。
10. 间距为的足够长的平行光滑导轨固定在绝缘水平面上,导轨左端连接一个阻值为的定值电阻,导轨处在如图所示的垂直于导轨平面且足够多的交替变化的有界匀强磁场中,不考虑磁场的边界效应,磁场的宽度均为,大小依次为、、……,一电阻不计、质量为的导体棒以初速度从左侧进入磁场,则( )
A. 导体棒刚进入第一个有界磁场时的加速度为
B. 导体棒刚好通过第一个有界磁场后的速度为
C. 导体棒从开始运动至停止,产生热量为
D. 导体棒在第64个有界磁场内停止
【答案】AD
【解析】
【详解】A.导体棒刚进入第一个磁场时,感应电动势
感应电流
安培力
由牛顿第二定律
联立得
代入题目给出的,可得,故A正确;
B.对导体棒在第个磁场内运动的过程用动量定理,安培力的冲量等于动量变化,取初速度方向为正:
其中
因此对第一个磁场()有
代入,解得,故B错误;
C.由能量守恒,导体棒运动全过程的动能全部转化为电阻的焦耳热
代入,可得,故C错误;
D.由B项动量定理的递推:每完全穿过第个磁场,动量减少量为
前个磁场的总动量减少量为
初始总动量
代入得
计算得,
说明完全穿过第63个磁场后,导体棒仍有剩余动量,剩余动量在第64个磁场内运动一小段距离就减速为零,即最终在第64个磁场内停止,故D正确。
故选AD。
二.非选择题:本题共5小题,共54分。
11. “测量玻璃的折射率”的实验中,某同学在白纸上放好玻璃砖,和分别是玻璃砖与空气的两个界面,如图甲所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和,用“×”表示大头针的位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针和。
(1)有关该实验的说法正确的是________(填标号)。
A. 如果光在界面的入射角偏大,光可能不会进入玻璃砖
B. 不论光以什么角度从射入,经一次折射后到达界面都能射出
C. 可以用铅笔沿玻璃砖的边缘画边界线和
(2)另一位同学在“测量玻璃的折射率”实验中,画出的玻璃砖界面、如图乙所示(玻璃砖两边界均与和平行)。其他操作均正确,该同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)入射光线和出射光线之间的距离叫做平行玻璃砖的侧移距离,如图丙所示,侧移距离随折射率的增大而________(填“增大”“减小”或“不变”);随玻璃砖厚度的增大而________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)B (2)偏小
(3) ①. 增大 ②. 增大
【解析】
【小问1详解】
A.发生全反射的条件必须是:①光由光密介质射向光疏介质的交界面时;②入射角大于临界角。所以即使光在界面的入射角偏大,光也不会发生全反射,而一定会折射进入玻璃砖,故A错误;
B.因为和平行,从射出的光线一定平行于从射入的光线,所以不论光以什么角度从射入,经一次折射后到达界面都能射出,故B正确;
C.用铅笔沿玻璃砖的边缘画边界线和属于不规范操作,容易损坏玻璃砖光学面,故C错误。
故选B。
【小问2详解】
根据题意画出光路图如下图所示:
图中实线为实际的光路图,虚线为实验中作出的折射光线。从图中可以看出:作出的折射光线相比实际折射光线沿逆时针转动了一个角度,所以折射角的测量值大于真实值,而由于玻璃砖上表面与平行,所以入射角的测量值等于真实值,根据可知,玻璃砖折射率的测量值比真实值偏小。
【小问3详解】
[1][2]根据光的折射规律可知,当光从空气斜射入玻璃时,折射率越大,折射角越小,光线在玻璃中传播的路径偏离原来方向的程度越大,那么侧移距离就会增大;而玻璃砖厚度越大,光线在玻璃中传播的水平距离越长,侧移距离也会增大。
12. 近几年我国发电形式已从火电独大转变为“火电压舱石+风光为主体增量”的多元绿色结构,电容储能得到广泛应用。某同学设计了如图所示的电路,探究不同电压下电容器的充放电过程,器材如下:
电容器C(额定电压,电容标识不清楚)
电源E(电动势,内阻不计)
电阻箱()
滑动变阻器(最大阻值,额定电流)
电压表V(量程,内阻较大)
二极管D,开关,,电流传感器,计算机和导线若干,回答以下问题:
(1)按照图甲连接电路,闭合开关,滑动变阻器向右滑动,电压表示数________(填“增大”或“减小”)。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器滑片分别置于a、b位置,与2接通,描绘出图乙中Ⅰ、Ⅱ充电图像,描绘图线Ⅱ时滑片应置于点________(填“a”或“b”),根据图像可估算出滑动变阻器置于此位置时充电结束后,电容器存储的电荷量为________C(结果保留2位有效数字)。
(3)电容器的放电电流公式为,由此可知电流随时间呈指数性衰减。将滑动变阻器固定在b点,电阻箱阻值调到,开关由2调到1得出如图丙中的图线Ⅰ,电阻箱调到,重复以上步骤得出图丙中的图线Ⅱ,则变阻箱阻值________(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)增大 (2) ①. b ②. ##
(3)>
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,电压表与滑动变阻器左半部分并联,滑动变阻器向右滑动,滑动变阻器左半部分电阻增加,左半部分两端电压增加,电压表示数增大。
【小问2详解】
[1]与2接通,电容充电,图线Ⅱ的初始充电电流更大,说明充电电压更高。电容与电压表、滑动变阻器左半部分并联,滑片置于b位置时,滑动变阻器左半部分两端电压更高,所以描绘图线Ⅱ时滑片应置于点b。
[2]图像与时间轴围成的面积代表电容器充电的总电荷量Q。
图乙每一小格对应的电荷量
数图线Ⅱ下的格子大约34格,故电容器存储的电荷量为
【小问3详解】
放电公式
当时,初始放电电流
滑动变阻器固定在b点,充电电压U不变。
由图可知,初始放电电流
所以
13. 某商场对客运电梯满载测试,电梯从一楼静止开始竖直向上匀加速达到运行速度,立即切换制动匀减速至三楼静止,已知总质量,加速阶段钢绳恒定拉力,减速阶段钢绳拉力,。求:
(1)电梯向上匀加速阶段的加速度大小;
(2)一楼到三楼电梯全程上升总位移及总时间。
【答案】(1)
(2),竖直向上;
【解析】
【小问1详解】
根据题意,由牛顿第二定律有
代入数据解得
【小问2详解】
匀加速运动的时间为
运动的位移大小为
根据题意,由牛顿第二定律有
解得
匀减速运动的时间为
运动的位移大小为
一楼到三楼电梯全程上升总位移
方向竖直向上,一楼到三楼电梯全程上升总时间
14. 如图所示,质量、长的木板C静止在光滑的水平地面上,C右端有固定的挡板,左端放有质量的小物块B,B的正上方O点处固定长度的轻绳,轻绳的另一端连接质量的小球A。现将A拉起一定高度,当轻绳与竖直方向成角时由静止释放A,当A运动到最低点时恰好与B发生弹性正碰,当B运动到C的最右端时与挡板也发生弹性碰撞,B恰好不能从木板左端滑出,取重力加速度,碰撞时间极短,不计空气阻力,A和B均可视为质点,A与B只发生一次碰撞,求:
(1)A与B碰撞之后的瞬间,B的速度大小;
(2)B与C间的动摩擦因数。
【答案】(1)4m/s
(2)0.6
【解析】
【小问1详解】
设A摆到最低点时速度为,由动能定理
A在最低点与B弹性碰撞有,
代入数据解得
【小问2详解】
因地面光滑,B与C相互作用过程中,动量守恒,B到达C左端时恰好不滑出,相当于完全非弹性碰撞,设B、C共同速度为,则由动量守恒及能量守恒可得,
代入数据解得
15. 如图所示,一套直线加速质谱仪装置,可用来测定铀的两种同位素、的质量,工作原理如图乙所示,由直线加速器与半圆形磁场偏转器构成。粒子电荷量均为,从静止开始经过直线加速器的加速电压加速后,从偏转器入口矩形的中点水平射入竖直向上的匀强磁场(磁感应强度大小为)。磁场偏转器水平截面为半圆环,内圆半径为,外圆半径为,照相底片固定在磁场的出口端,不计粒子重力、粒子间相互作用。
(1)求质量为的粒子经过加速器加速后进入磁场时的速度大小;
(2)若的质量为,求该粒子在匀强磁场中做圆周运动的轨道半径及时间;
(3)设、质量分别为、,两种粒子最终打在照相底片上,落点之间的距离为。若要增大,请写出两种可行的操作,并结合公式推导说明原理。
【答案】(1)
(2),
(3)两种同位素粒子在磁场中均偏转半周后打在底片上,落点间距
将、代入,可得
由于两种粒子的、、均为定值,因此可通过以下两种操作增大:
增大加速电压:由公式可知,在其他条件不变时,提高加速电压,粒子进入磁场的速度更大,两种粒子的轨道半径差值会随之增大,最终变大。
减小磁感应强度:由公式可知,在其他条件不变时,减小磁场的磁感应强度,粒子做圆周运动的轨道半径整体增大,两种粒子的轨道半径差值会随之增大,最终变大。
【解析】
【小问1详解】
粒子在直线加速器中由静止开始加速,动能定理得
整理得进入磁场的速度
【小问2详解】
粒子进入竖直向上的匀强磁场后,洛伦兹力提供向心力,做匀速圆周运动,则
将速度代入,整理得轨道半径
偏转器为半圆形区域,粒子在磁场中恰好运动半个完整的圆周,圆周运动周期
因此运动时间为半个周期
【小问3详解】
两种同位素粒子在磁场中均偏转半周后打在底片上,落点间距
将、代入得
由于两种粒子的、、均为定值,因此可通过以下两种操作增大:
增大加速电压:由公式可知,在其他条件不变时,提高加速电压,粒子进入磁场的速度更大,两种粒子的轨道半径差值会随之增大,最终变大。
减小磁感应强度:由公式可知,在其他条件不变时,减小磁场的磁感应强度,粒子做圆周运动的轨道半径整体增大,两种粒子的轨道半径差值会随之增大,最终变大。
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(在此卷上答题无效)
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物理
本试卷共6页,考试时间75分钟,总分100分。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、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。
一.选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 内蒙古“十五五规划”重要铁路“太锡铁路”项目图如图所示。作为该项目重要衔接部分,锡林浩特至呼和浩特段已开通动车组。本次开通的复兴号CR200J3-B型动力集中型动车组列车最大运行时速为。2026年6月30日,C978/5次列车上午从锡林浩特站始发,到达呼和浩特站。下列说法正确的是( )
A. 研究该车的运动轨迹时,该车可视为质点
B. 该车的位移大小约为
C. 是平均速度
D. 该车全程用时14小时40分钟
2. 骑行是大众喜爱的休闲运动,将骑行者与自行车视作整体,在水平平直路面匀速行驶,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 车轮对地面的摩擦力与地面对车轮的摩擦力为一对平衡力
B. 前后轮受到的地面摩擦力均与车的运动方向相反
C. 地面对后轮向前的摩擦力与前轮向后的摩擦力构成一对平衡力
D. 骑行者与自行车整体所受合外力不为零
3. 某种新型“粒子推进器”利用高频激光脉冲照射特定晶体阵列,可产生非匀强电场以偏转高速粒子束。电子束通过该区域的极短时间内,电场可视为恒定,其电场线分布如图所示,、、为某电子运动轨迹上的三个点。以下选项正确的是( )
A. 点的电势比点的低
B. 该电子从点运动到点时,电势能减小
C. 该电子从点运动到点时,动能增大
D. 该电子从点运动到点过程中,速度大小和方向都改变
4. 一小灯泡的图像如图所示,将该小灯泡接入电动势为,内阻的电源两端,稳定后小灯泡的功率最接近( )
A. B. C. D.
5. 在水平方向上存在大小为B的匀强磁场。将质量为m、电荷量绝对值为q的带电油滴从a点由静止释放,它在竖直面内运动的部分轨迹如图所示,b为轨迹的最低点。则下列说法正确的是( )
A. 油滴可能带负电
B. 轨迹ab是圆周的一部分
C. 油滴在a、b两点的机械能相等
D. 油滴可能从b点开始做匀速直线运动
6. 一质量为的物体在水平拉力的作用下,由静止开始在水平地面上沿轴正方向运动出发点为轴零点,物体所受合力做功与所在位置坐标的关系如图所示。物体与水平面间的动摩擦因数随所在位置坐标变化关系为,取。下列说法正确的是( )
A. 在时,物体所受拉力为
B. 在时,物体的速度为
C. 从运动到,水平拉力对物体做的功为
D. 在时,水平拉力的瞬时功率为
7. 一横截面积为、电阻率为、密度为的均匀导体构成的半径为圆环,竖直向下落入如图所示的径向磁场中。圆环的圆心始终在极的轴线上,圆环所在位置的磁感应强度大小均为,圆环在加速下落过程中某一时刻的速度为,忽略电感的影响,重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A. 此时在圆环中产生了(俯视)逆时针的感应电流
B. 此时圆环受到竖直向下的安培力作用
C. 此时圆环的加速度
D. 如果径向磁场足够深,则圆环的最大速度
8. 某汽缸内封闭了一定质量的理想气体,从状态开始,可沿直线过程Ⅰ到达状态,也可沿折线过程Ⅱ()到达状态,其图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 过程Ⅱ中气体对外界做功
B. 过程中汽缸壁单位面积单位时间受到气体分子的总冲量减小
C. 过程Ⅱ中气体吸收的热量小于过程Ⅰ中气体吸收的热量
D. 沿过程Ⅰ从到,气体的温度先降低后升高
9. 月球监测卫星部署至地月系统拉格朗日点。研究表明,地球中心、月球中心和的连线构成稳定的等边三角形,地球、月球、卫星以相同周期绕月地连线上的点做圆周运动,如图所示,则( )
A. 监测卫星角速度小于月球角速度
B. 监测卫星线速度小于月球速度
C. 监测卫星加速度大于月球加速度
D. 拉格朗日点关于连线的对称点必定也是一个拉格朗日点
10. 间距为的足够长的平行光滑导轨固定在绝缘水平面上,导轨左端连接一个阻值为的定值电阻,导轨处在如图所示的垂直于导轨平面且足够多的交替变化的有界匀强磁场中,不考虑磁场的边界效应,磁场的宽度均为,大小依次为、、……,一电阻不计、质量为的导体棒以初速度从左侧进入磁场,则( )
A. 导体棒刚进入第一个有界磁场时的加速度为
B. 导体棒刚好通过第一个有界磁场后的速度为
C. 导体棒从开始运动至停止,产生热量为
D. 导体棒在第64个有界磁场内停止
二.非选择题:本题共5小题,共54分。
11. “测量玻璃的折射率”的实验中,某同学在白纸上放好玻璃砖,和分别是玻璃砖与空气的两个界面,如图甲所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和,用“×”表示大头针的位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针和。
(1)有关该实验的说法正确的是________(填标号)。
A. 如果光在界面的入射角偏大,光可能不会进入玻璃砖
B. 不论光以什么角度从射入,经一次折射后到达界面都能射出
C. 可以用铅笔沿玻璃砖的边缘画边界线和
(2)另一位同学在“测量玻璃的折射率”实验中,画出的玻璃砖界面、如图乙所示(玻璃砖两边界均与和平行)。其他操作均正确,该同学测得的折射率与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)入射光线和出射光线之间的距离叫做平行玻璃砖的侧移距离,如图丙所示,侧移距离随折射率的增大而________(填“增大”“减小”或“不变”);随玻璃砖厚度的增大而________(填“增大”“减小”或“不变”)。
12. 近几年我国发电形式已从火电独大转变为“火电压舱石+风光为主体增量”的多元绿色结构,电容储能得到广泛应用。某同学设计了如图所示的电路,探究不同电压下电容器的充放电过程,器材如下:
电容器C(额定电压,电容标识不清楚)
电源E(电动势,内阻不计)
电阻箱()
滑动变阻器(最大阻值,额定电流)
电压表V(量程,内阻较大)
二极管D,开关,,电流传感器,计算机和导线若干,回答以下问题:
(1)按照图甲连接电路,闭合开关,滑动变阻器向右滑动,电压表示数________(填“增大”或“减小”)。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器滑片分别置于a、b位置,与2接通,描绘出图乙中Ⅰ、Ⅱ充电图像,描绘图线Ⅱ时滑片应置于点________(填“a”或“b”),根据图像可估算出滑动变阻器置于此位置时充电结束后,电容器存储的电荷量为________C(结果保留2位有效数字)。
(3)电容器的放电电流公式为,由此可知电流随时间呈指数性衰减。将滑动变阻器固定在b点,电阻箱阻值调到,开关由2调到1得出如图丙中的图线Ⅰ,电阻箱调到,重复以上步骤得出图丙中的图线Ⅱ,则变阻箱阻值________(填“>”“<”或“=”)。
13. 某商场对客运电梯满载测试,电梯从一楼静止开始竖直向上匀加速达到运行速度,立即切换制动匀减速至三楼静止,已知总质量,加速阶段钢绳恒定拉力,减速阶段钢绳拉力,。求:
(1)电梯向上匀加速阶段的加速度大小;
(2)一楼到三楼电梯全程上升总位移及总时间。
14. 如图所示,质量、长的木板C静止在光滑的水平地面上,C右端有固定的挡板,左端放有质量的小物块B,B的正上方O点处固定长度的轻绳,轻绳的另一端连接质量的小球A。现将A拉起一定高度,当轻绳与竖直方向成角时由静止释放A,当A运动到最低点时恰好与B发生弹性正碰,当B运动到C的最右端时与挡板也发生弹性碰撞,B恰好不能从木板左端滑出,取重力加速度,碰撞时间极短,不计空气阻力,A和B均可视为质点,A与B只发生一次碰撞,求:
(1)A与B碰撞之后的瞬间,B的速度大小;
(2)B与C间的动摩擦因数。
15. 如图所示,一套直线加速质谱仪装置,可用来测定铀的两种同位素、的质量,工作原理如图乙所示,由直线加速器与半圆形磁场偏转器构成。粒子电荷量均为,从静止开始经过直线加速器的加速电压加速后,从偏转器入口矩形的中点水平射入竖直向上的匀强磁场(磁感应强度大小为)。磁场偏转器水平截面为半圆环,内圆半径为,外圆半径为,照相底片固定在磁场的出口端,不计粒子重力、粒子间相互作用。
(1)求质量为的粒子经过加速器加速后进入磁场时的速度大小;
(2)若的质量为,求该粒子在匀强磁场中做圆周运动的轨道半径及时间;
(3)设、质量分别为、,两种粒子最终打在照相底片上,落点之间的距离为。若要增大,请写出两种可行的操作,并结合公式推导说明原理。
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