精品解析:2025届江苏泰州市高三下学期4月调研测试物理试题
2026-09-25
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内容正文:
2025届江苏泰州市高三下学期4月调研测试物理试题
本试卷满分100分,考试时间75分钟
一、单项选择题:本题共11小题,每小题4分,共计44分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 氘是可控核聚变所需的反应原料的一种,在地球上非常丰富。关于聚变反应X+→,下列说法中正确的是( )
A. X是正电子
B. 聚变反应放出能量
C. 到目前为止,轻核聚变是人类获得核能的主要方式
D. 中子和X的距离达到10-10m就能发生核聚变
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据核反应电荷数、质量数守恒规律,X的质量数为,电荷数为,可知X为质子(),不是正电子,故A错误;
B.轻核聚变反应存在质量亏损,反应会释放大量能量,故B正确;
C.目前人类获得核能的主要方式是重核裂变,可控轻核聚变技术仍处于研究阶段,未大规模应用,故C错误;
D.核聚变需要核子间距达到核力作用范围(约),为原子半径量级,此时库仑斥力占主导,无法发生聚变,故D错误。
故选B。
2. “陆地探测四号01星”是我国发射的世界上第一颗在同步轨道上运行的合成孔径雷达(SAR)卫星。地球同步卫星包含静止轨道卫星和倾斜轨道同步轨道卫星。下列说法中正确的是( )
A. 倾斜轨道上的同步卫星运动过程中向心力更大
B. 地球同步卫星的运动速度大于第一宇宙速度
C. 倾斜轨道同步卫星一天2次经过赤道同一位置的正上方
D. 在这两个同步轨道上运行卫星的向心加速度始终相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.同步卫星的向心力由万有引力提供,其大小为
题干中未给出倾斜轨道同步卫星与静止轨道同步卫星的质量关系,所以无法比较两者的向心力大小,故A错误;
B.卫星围绕地球做圆周运动时的速度为
第一宇宙速度是轨道半径等于地球半径时卫星的速度,而地球同步卫星的轨道半径大于地球半径,所以速度小于第一宇宙速度,故B错误;
C.由于倾斜轨道同步卫星的周期与地球自转周期相等,地球赤道某位置转过,该卫星也转过,再次处于赤道某位置的正上方,所以倾斜轨道同步卫星一天2次经过赤道同一位置的正上方,故C正确;
D.向心加速度为矢量,包含大小和方向两个要素。这两个轨道上向心加速度方向始终指向地心,不同位置的加速度方向并不相同,因此向心加速度并不始终相同,故D错误;
故选C。
3. 静电透镜的工作原理是通过静电场来使电子束聚焦后成像。某静电透镜原理如图所示,A、B两极带有异种电极,两者之间形成的等差等势面如图中的虚线所示,当电子沿中心轴从a射向c,轨迹如图。则下列说法正确的是( )
A. 电场强度Ea>Ec B. a点的电势比c点高
C. 电子先加速再减速 D. 电子的电势能减少
【答案】D
【解析】
【详解】A.等差等势面的疏密程度反映电场强度大小,等势面越密电场强度越大。由图可知c点附近等势面比a点更密集,因此电场强度,故A错误;
B.电极A带负电、电极B带正电,电场线从正电荷(B)指向负电荷(A),沿电场线方向电势逐渐降低,因此从a到c是指向正极B的方向,电势逐渐升高,即a点电势比c点低,故B错误;
C.电子带负电,所受电场力方向与电场线方向相反,即电场力整体沿a指向c的方向,电场力始终对电子做正功,电子一直加速,并非先加速后减速,故C错误;
D.电场力全程对电子做正功,根据电场力做功与电势能变化的关系,电场力做正功时电势能减少,因此电子的电势能减少,故D正确。
故选D。
4. 学习小组用可变器探究“变压器的电压与匝数的关系”,可变器如图甲、乙所示。某同学组装变压器时,忘记将铁芯B闭合,已知他选择的原线圈为800匝,副线圈为100匝,原线圈输入“12V”的直流恒压电源,则用交流电压表测得副线圈的电压可能为( )
A. 0V B. 1V C. 1.5V D. 96V
【答案】A
【解析】
【详解】变压器的工作原理是电磁感应现象,原线圈输入直流恒压电源,原线圈中产生恒定的电流,进而产生恒定的磁场,穿过副线圈的磁通量不发生变化,即,根据法拉第电磁感应定律可知副线圈中不产生感应电动势,电压为。
故选A。
5. 如图甲是研究光电效应的实验装置,在光电效应实验中,滑片P初始位置处于滑动变阻器中点O。小明用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线如图乙所示,则( )
A. 甲光的频率小于乙光频率
B. 乙光的光子数小于丙光的光子数
C. 滑片P向b端移动,电流表示数会一直增大
D. 乙光照射产生的光电子到达阳极的一定动能最大
【答案】A
【解析】
【详解】A.图乙是光电流随光电管两极间电压变化的曲线。乙光的遏止电压绝对值大于甲光,说明乙光产生的光电子最大初动能更大。由光电效应方程,同一光电管的逸出功相同,故A正确;
B.乙光对应的饱和光电流大于丙光,表明乙光照射时单位时间内逸出的光电子更多,不能据此认为乙光的入射光子数更少,故B错误;
C.图甲中电源右端为正极,阴极与变阻器中点等电势。滑片由向端移动时,阳极相对阴极的电压升高,光电流增大后会趋于饱和,故C错误;
D.乙光产生的光电子最大初动能较大,但不同光电子的初动能不一定相同;到达阳极后也并非每个光电子的动能都最大,故D错误。
故选A。
6. 一定质量的理想气体从状态A缓慢经过B、C,热力学温度T和体积V的关系图像如图所示,则( )
A. A→B→C过程中分子的数密度先增大后不变
B. A→B过程中分子单位时间与单位面积器壁的碰撞次数减少
C. 气体在状态A的压强小于状态C的压强
D. A→B→C过程中气体放出热量
【答案】B
【解析】
【详解】A.图像表示热力学温度随体积的变化,沿体积始终增大。分子总数不变,分子数密度持续减小,故A错误;
B.对一定质量的理想气体,压强满足,图中状态点与原点连线的斜率为。沿该斜率不变,故压强不变;温度升高使分子单次撞壁的平均动量变化量增大。压强是单位面积、单位时间内分子碰撞器壁所传递的动量,因此碰撞次数减少,故B正确;
C.图中射线比射线陡,故
由前述状态方程得,故C错误;
D.气体从经到,温度升高使内能增加,体积增大使气体对外做正功。取吸热量和气体对外做功为正,由热力学第一定律得
因此,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,在平台上的同学抓住绳的一端,从右侧定滑轮正下方A处以速度v向右匀速移动到B点,此时细绳与水平方向的夹角为θ,物块的速度大小为v1,不考虑光滑滑轮的大小,下列说法正确的是( )
A. 物块上升速度v1=vcosθ
B. 重物的机械能不断减少
C. 人行走过程中,绳的拉力大小不变
D. 人行走过程中,地面的摩擦力对人不做功
【答案】D
【解析】
【详解】A.将人的速度v沿绳子方向和垂直绳子方向分解,沿绳子方向的分速度即为绳端速度,大小为
由图可知有2段绳子承担重物,根据滑轮组速度关系
可得物块上升速度,故A错误;
B.人向右匀速运动过程中,θ逐渐减小,cosθ逐渐增大,由可知物块速度 逐渐增大,物块做加速运动。物块动能增加,重力势能增加,故机械能不断增加,故B错误;
C.对物块由牛顿第二定律
由可知随的增大而增大,则物块的加速度不为零且在变化,则拉力是变化的,故C错误;
D.人行走过程中,脚与地面之间是静摩擦力。在脚蹬地瞬间,脚相对于地面静止(作用点无位移),虽然人有位移,但静摩擦力对人不做功(人前进的能量来源于体内化学能转化为机械能),故D正确。
故选D。
8. 某研究团队利用四分之一波长管改进了一种声学发电机系统,如图,FEP塑料膜恒带负电并附着在弹性电极上,二者与3D打印的PLA导电塑料正对,弹性电极通过外电路与PLA导电塑料相连,在声波的驱动下做受迫振动,在外电路中产生交流电。则根据你所掌握的知识,下列说法正确的有( )
A. 该装置的原理是电磁感应
B. 将声波振动产生的机械能转化为电能
C. 声音的振幅越大,则交流电的频率越大
D. 同一波长管对不同波长的声波用来发电效率相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.该装置中没有磁场参与,不是利用电磁感应原理,故A错误;
B.声波驱动弹性电极振动,消耗了声波的机械能,在外电路中产生了电能,即将声波振动产生的机械能转化为电能,故B正确;
C.受迫振动的频率等于驱动力的频率,交流电的频率等于声波振动的频率,与声音的振幅无关,故C错误;
D.四分之一波长管具有共振选频特性,对于不同波长的声波,发电效率不相等,当声波波长满足特定条件时,管内形成共振,发电效率最高,故D错误。
故选B。
9. 某同学做“用DIS研究温度不变时气体压强跟体积的关系”实验示意图,实验时,缓慢推动活塞,注射器内空气体积逐渐减小。由于忘记涂润滑油导致漏气,则实验得到的图像应是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据理想气体状态方程
可得
因此图像中,图线上某点与原点连线的斜率
实验过程中缓慢推动活塞,温度不变,若不漏气,斜率不变,图像应为过原点的直线。由于忘记涂润滑油导致漏气,随着活塞推动,体积减小,增大,压强增大,注射器内气体物质的量减小因此,随着的增大,斜率逐渐减小,图线应向下弯曲。
故选A。
10. 已知质量分布均匀的薄球壳对壳内物体的引力为零。如图,球心在O1且质量均匀的球体A的半径为2R,现在在其内以O2为球心挖去一个半径为R的球,并在空心球内O2点正上方放置一个质点B。则( )
A. 质点B受到A剩余部分的引力方向是沿B→O1
B. 质点B受到A剩余部分的引力方向与O2O1平行
C. 质点B受到A剩余部分的引力大小为零
D. A剩余部分对质点B的引力大小与在空腔内位置有关
【答案】B
【解析】
【详解】AB.设球体密度为、质点质量为。由薄球壳对壳内质点的引力为零,均匀实心球内部距球心处的质点只受半径以内部分的引力。由万有引力定律得
把剩余部分视为以为球心的完整大球减去以为球心的挖去小球。沿向右取正,设空腔内质点相对的水平坐标为,则其相对的水平坐标为。两球引力相减,水平方向合力为
垂直于方向,两球引力分量相同而抵消。因此剩余部分的引力沿方向,故A错误,B正确;
CD.由前述分量关系,剩余部分对空腔内质点的引力大小为
其值不为零,且与质点在空腔内的位置无关,故CD错误。
故选B。
11. 如图,足够长倾斜传送带沿顺时针方向转动,物块从传送带底端以一定的初速度冲上去,初速度大于传送带速度,物块与传送带间的动摩擦因数小于传送带倾角的正切值,最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小,取沿传送带向上方向为正方向,物块在传送带上运动过程加速度、重力势能(最低为零势能面)、机械能、动能随位移变化关系图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.设传送带倾角为、物块质量为、动摩擦因数为,取沿传送带向上为正。物块速度大于带速时,滑动摩擦力沿斜面向下,受力如图
垂直传送带方向受力平衡,有
故滑动摩擦力大小为
沿斜面由牛顿第二定律得
解得
当物块速度降至带速时,由题给动摩擦因数小于倾角正切值及最大静摩擦力等于滑动摩擦力可知,重力沿斜面的分力仍较大,即
物块不能随带匀速,随后速度小于带速,摩擦力转为沿斜面向上,受力如图
此时沿斜面由牛顿第二定律得
解得,故A错误;
B.图中纵轴为重力势能,横轴为物块沿斜面向上的位置。以底端为零势能面,物块高度为,故
重力势能随线性增大;下滑时沿同一直线返回,不会先增后减,故B错误;
CD.两图的纵轴分别为机械能和动能,横轴均为位置。设物块速度等于带速的位置为,上滑最高位置为。上滑时取正的位移增量。物块比带快时摩擦力做负功,由功能关系得
物块比带慢后仍上滑时,摩擦力做正功,有
所以上滑时机械能在处由减转增;下滑时摩擦力仍向上,沿后一段直线返回,所示机械能图不符。物块比带快的上滑阶段,由动能定理得
物块比带慢后,由动能定理得
前一段动能随减小得较快,后一段减小得较慢,至处为零;下滑时沿后一条直线返回,故C错误,D正确。
故选D。
二、非选择题:共5题,共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 某研究小组为测量滑块和长木板之间的动摩擦因数,设计了如图1所示的实验装置。长木板固定在水平桌面上,力传感器固定在墙上,通过绕过两滑轮(分别固定在长木板和滑块上)的轻绳与重物相连,重物离地面足够远。调节两滑轮的位置使轻绳与长木板平行,不计轻绳与各滑轮之间的摩擦,重物牵连滑块由静止开始运动,记录传感器读数以及根据纸带信息求出加速度。改变重物质量,重复上述步骤,测量出5组、的值,并作出图像。已知传感器的量程和轻绳耐拉力足够大,重力加速度为。
(1)安装纸带时,有图2(甲)(乙)两种穿法,正确的是________(选填“甲”或“乙”);该打点计时器是________(选填电磁式或电火花式)
(2)打出一条纸带如图3。纸带上相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,可以算出滑块的加速度____(保留2位有效数字)
(3)实验中得到的图像如图4所示。图线的斜率为,图线在纵轴上的截距绝对值为,则测得滑块与木板之间的动摩擦因数为________。
(4)关于上述实验,下列说法正确的是________。
A. 实验中应先释放滑块,再接通打点计时器电源
B. 随着重物质量的增大,图像末端不会发生弯曲
C. 纸带与打点计时器间有摩擦,这给实验带来偶然误差
D. 实验中需要重物质量远小于滑块质量
(5)将物体固定在滑块上,重复上述实验,根据数据再作出图像。利用以上实验的图像能不能求得物体的质量,如果能,还需要测出什么量?并请写出质量的表达式(可以用、、和你测出的量表示结果);如果不能请说明理由________。
【答案】(1) ①. 乙 ②. 电磁式
(2)
(3) (4)B
(5)能,测量图像斜率,
【解析】
【小问1详解】
[1] [2]图中所示为电磁打点计时器,为了打出清晰点迹,纸带需要穿在复写纸的下方,故乙的穿法正确。
【小问2详解】
相邻计数点间有4个点未标出,可知时间间隔,由逐差法可知滑块的加速度
【小问3详解】
对滑块受力分析,由牛顿第二定律可知
整理得
根据图像可知,
故滑块与木板之间的动摩擦因数
【小问4详解】
A.为了充分利用纸带,实验中应先接通打点计时器电源,再释放滑块,故A错误;
BD.力传感器可以直接测出绳的拉力,不需要用重物重力近似代替拉力,因此不需要重物质量远小于滑块质量这一要求,重物质量增大时,图像仍遵循
因此图像末端不会弯曲,故B正确,D错误;
C.纸带与打点计时器间有摩擦,这给实验带来系统误差,故C错误。
故选B。
【小问5详解】
对滑块和物体受力分析,由牛顿第二定律得
整理得
如果已知图像的斜率,即可求出物体的质量,所以
解得物体的质量
联立
解得
13. 如图,安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片,照相机的镜头竖直向上,照片中运动馆的景象呈现在半径r=15cm的圆形范围内,水面上身高L=2m的运动员在照片中手到脚的长度l=10cm,若已知水的折射率为n=,光速c=3×108m/s。求:
(1)光在水中速度;
(2)该游泳池的水深h。
【答案】(1)
(2)(约)
【解析】
【小问1详解】
水的折射率满足,代入已知数据得
【小问2详解】
空气中的光线以最大入射角射入水中时,水中折射角为临界角,故圆形视野边缘对应的水中光线与竖直方向夹角为。设水面上圆形视野的实际半径为,镜头到照片像面的等效距离为,其截面关系如下。
由临界光线的折射定律得
因此
由临界光线构成的直角三角形得
运动员位于水面,水面与像面平行,两组中心投影的相似三角形分别给出,
消去和,代入题给数据得
14. 如图,第一象限内存在垂直纸面向里的磁场,磁感应强度B=B0+kx(B0>0,k>0,且均为常数),边长为L的正方形导线框abcd其ab边与y轴重合。线框以速度v0沿x轴向右一直匀速运动,线框电阻为R。求:
(1)线框ab边刚越过y轴时回路中电流大小;
(2)线框ab边向右运动L过程中通过线框横截面的电荷量。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
线框边刚越过轴时,只有该边切割磁感线,所处位置的磁感应强度为。由动生电动势公式得,由闭合电路欧姆定律,线框中感应电流的大小为
【小问2详解】
线框进入磁场期间磁通量单调增加。对其中任一小段时间,由法拉第电磁感应定律,平均感应电动势为
由欧姆定律,平均电流为
故该段时间通过线框横截面的电荷量为
线框初始时磁通量为零;完全进入时,覆盖范围内的磁感应强度由线性增至,其平均值为,所以磁通量的变化量为
各小段电荷量相加,整个进入过程中通过横截面的电荷量为
15. 如图所示,倾角θ=37°的直角光滑斜面体C被锁定在光滑水平面上,绕过斜面顶端的轻质定滑轮的细线,一端连接在斜面上的小物块B上,另一端吊着小物块A,A刚好贴着斜面体的竖直侧面,连接B的细线与斜面平行,B离斜面底端的距离x=0.25m,B在外力F作用下处于静止状态。已知斜面体质量M=1kg,A的质量mA=1kg,B的质量mB=3kg。A始终在滑轮下方,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)撤去外力F的瞬间细线的拉力大小;
(2)撤去外力F后A上升的最大距离(B着地后速度立即减为零);
(3)若解除对斜面体的锁定并撤去外力F,B到斜面底端时斜面体C的动能。(本问答案保留两位有效数字)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
斜面体锁定时,取物块向上、物块沿斜面向下为正方向。撤去外力后,两物块的加速度大小同为,设细线拉力为。对沿竖直方向应用牛顿第二定律,得
对沿斜面方向应用牛顿第二定律,得
联立并代入数据,得,
【小问2详解】
抵达斜面底端前,细线保持绷紧,上升的距离为。两物块从静止出发,由匀变速直线运动速度与位移的关系,得
此时的速度大小为。着地后细线松弛,只受重力。取向上为正,到最高点时速度为零,由速度与位移的关系,得
代入得。因此上升的最大距离为
【小问3详解】
设相对斜面体沿斜面下滑的速度大小为,斜面体向左的速度大小为。细线长度不变,故相对斜面体竖直向上的速度大小也为;贴着竖直侧面,还随斜面体以向左运动。物块对地速度由相对斜面体的斜向速度与斜面体的水平速度合成,如图所示
取水平向右为正方向。物块、物块和斜面体组成的系统在水平方向不受外力,初态静止,由水平方向动量守恒得
整理得
下滑时下降,上升。水平面的支持力不做功,系统无摩擦耗能,由机械能守恒得
代入及题给数据,得
因此斜面体的动能为
16. 如图所示,在xOy平面内有一以O为圆心,半径为R的圆形区,磁感应强度为B1(未知);在圆形磁场区域右侧放置水平极板M、N,其中心线O1O2在x轴上,板间距为d,极板间接有偏转电压UMN如图乙所示(其中U0和τ已知),两极板右侧相距x0(其数值可以连续变化)有一足够大的荧光屏,荧光屏与中心轴垂直;两极板与荧光屏间有一水平向右的匀强磁场,磁感应强度为B。在S处的粒子源沿纸面内向圆形磁场区域内各个方向均匀持续发射速率为v0的带电粒子,粒子质量为m电荷量为+q,所有粒子经圆形磁场偏转后均沿x轴正方向运动。不计粒子重力和粒子间相互作用。
(1)圆形磁场区域磁感应强度B1的大小及方向;
(2)若k=3,板长L=2nv0τ,其中n=1,2,3……,粒子在极板间运动时始终没有与板相碰,求前n个周期内的沿y方向的位移大小;
(3)若k=1,L=d<v0τ,则在t=0时刻从O1进入电场的粒子从右端出去后打在荧光屏上的y坐标与x0关系式。
【答案】(1),方向垂直纸面向外。
(2)(按图乙入板计算)。
(3)
【解析】
【小问1详解】
取从沿方向射出的粒子。要使它向右偏转,正粒子所受洛伦兹力应向右,故圆形磁场垂直纸面向外。设粒子轨道半径为,轨道圆心为,沿方向出射的位置为,轨道与磁区边界的位置关系如图。
出射速度水平,故竖直。以为原点,的横坐标为、纵坐标为;又因在磁区边界上,有
轨道半径取正根,故与磁区半径相等。粒子所受洛伦兹力充当向心力,本题的圆周运动方程为
因此
【小问2详解】
将“前个周期”按图乙从开始计,取此时进入极板的粒子,其初始竖直速度为零。磁场仅在极板右端与荧光屏之间,板内粒子的方向速度保持为。由板长可知穿板时间为
取向上为正方向。电压为时,上板电势较高,粒子向下加速;记加速度大小为,由牛顿第二定律列出板内粒子的受力方程
因此
每个周期的前、后半段的向加速度分别为和,每段均持续。由匀变速运动的速度公式,每经历一个完整周期,竖直速度的增量为
记第个周期初的向速度为,则
第个周期前半段的末速度是后半段的初速度。分别用匀变速运动的位移公式计算两段位移并相加,得
粒子始终未碰板,可以走完个周期,其沿方向的位移大小为
上述结果适用于图乙入板的粒子,此时首周期净位移为零,末速度却不为零。题面未明确第二问的入板时刻;若指持续发射的任意粒子入板后的个周期,则还需指定入板相位。例如在入板时,首周期先受向上的电场力,其净位移为
【小问3详解】
题目指定粒子于从入板,并能从右端出板。粒子沿方向匀速运动,在板间的运动时间为
由板长条件可知该时间小于,故板内电压始终为。沿用第(2)问定义的,竖直方向向上为正,出板时的竖直速度为
板内竖直方向做初速度为零的匀加速运动,利用平均速度求得出板时的竖直坐标
出板后磁场沿方向,初始洛伦兹力沿方向。平行磁场的速度分量保持不变,垂直磁场的速度分量大小不变、方向连续改变,因此粒子在平面内的投影做匀速圆周运动。下图中为出板位置的投影,为回旋中心,为运动中某时刻的位置投影,为在过的竖直线上的投影。图中坐标方向以为参考绘制,荧光屏上的坐标仍以题图为原点。
设这一圆周运动的半径为,由洛伦兹力提供向心力得
解得
圆周运动的角速度为
磁场不改变方向速度,到屏的时间为
由圆周运动在方向的投影,磁场段的竖直位移为
故荧光屏上的坐标与的关系为
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2025届江苏泰州市高三下学期4月调研测试物理试题
本试卷满分100分,考试时间75分钟
一、单项选择题:本题共11小题,每小题4分,共计44分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 氘是可控核聚变所需的反应原料的一种,在地球上非常丰富。关于聚变反应X+→,下列说法中正确的是( )
A. X是正电子
B. 聚变反应放出能量
C. 到目前为止,轻核聚变是人类获得核能的主要方式
D. 中子和X的距离达到10-10m就能发生核聚变
2. “陆地探测四号01星”是我国发射的世界上第一颗在同步轨道上运行的合成孔径雷达(SAR)卫星。地球同步卫星包含静止轨道卫星和倾斜轨道同步轨道卫星。下列说法中正确的是( )
A. 倾斜轨道上的同步卫星运动过程中向心力更大
B. 地球同步卫星的运动速度大于第一宇宙速度
C. 倾斜轨道同步卫星一天2次经过赤道同一位置的正上方
D. 在这两个同步轨道上运行卫星的向心加速度始终相同
3. 静电透镜的工作原理是通过静电场来使电子束聚焦后成像。某静电透镜原理如图所示,A、B两极带有异种电极,两者之间形成的等差等势面如图中的虚线所示,当电子沿中心轴从a射向c,轨迹如图。则下列说法正确的是( )
A. 电场强度Ea>Ec B. a点的电势比c点高
C. 电子先加速再减速 D. 电子的电势能减少
4. 学习小组用可变器探究“变压器的电压与匝数的关系”,可变器如图甲、乙所示。某同学组装变压器时,忘记将铁芯B闭合,已知他选择的原线圈为800匝,副线圈为100匝,原线圈输入“12V”的直流恒压电源,则用交流电压表测得副线圈的电压可能为( )
A. 0V B. 1V C. 1.5V D. 96V
5. 如图甲是研究光电效应的实验装置,在光电效应实验中,滑片P初始位置处于滑动变阻器中点O。小明用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线如图乙所示,则( )
A. 甲光的频率小于乙光频率
B. 乙光的光子数小于丙光的光子数
C. 滑片P向b端移动,电流表示数会一直增大
D. 乙光照射产生的光电子到达阳极的一定动能最大
6. 一定质量的理想气体从状态A缓慢经过B、C,热力学温度T和体积V的关系图像如图所示,则( )
A. A→B→C过程中分子的数密度先增大后不变
B. A→B过程中分子单位时间与单位面积器壁的碰撞次数减少
C. 气体在状态A的压强小于状态C的压强
D. A→B→C过程中气体放出热量
7. 如图所示,在平台上的同学抓住绳的一端,从右侧定滑轮正下方A处以速度v向右匀速移动到B点,此时细绳与水平方向的夹角为θ,物块的速度大小为v1,不考虑光滑滑轮的大小,下列说法正确的是( )
A. 物块上升速度v1=vcosθ
B. 重物的机械能不断减少
C. 人行走过程中,绳的拉力大小不变
D. 人行走过程中,地面的摩擦力对人不做功
8. 某研究团队利用四分之一波长管改进了一种声学发电机系统,如图,FEP塑料膜恒带负电并附着在弹性电极上,二者与3D打印的PLA导电塑料正对,弹性电极通过外电路与PLA导电塑料相连,在声波的驱动下做受迫振动,在外电路中产生交流电。则根据你所掌握的知识,下列说法正确的有( )
A. 该装置的原理是电磁感应
B. 将声波振动产生的机械能转化为电能
C. 声音的振幅越大,则交流电的频率越大
D. 同一波长管对不同波长的声波用来发电效率相等
9. 某同学做“用DIS研究温度不变时气体压强跟体积的关系”实验示意图,实验时,缓慢推动活塞,注射器内空气体积逐渐减小。由于忘记涂润滑油导致漏气,则实验得到的图像应是( )
A. B.
C. D.
10. 已知质量分布均匀的薄球壳对壳内物体的引力为零。如图,球心在O1且质量均匀的球体A的半径为2R,现在在其内以O2为球心挖去一个半径为R的球,并在空心球内O2点正上方放置一个质点B。则( )
A. 质点B受到A剩余部分的引力方向是沿B→O1
B. 质点B受到A剩余部分的引力方向与O2O1平行
C. 质点B受到A剩余部分的引力大小为零
D. A剩余部分对质点B的引力大小与在空腔内位置有关
11. 如图,足够长倾斜传送带沿顺时针方向转动,物块从传送带底端以一定的初速度冲上去,初速度大于传送带速度,物块与传送带间的动摩擦因数小于传送带倾角的正切值,最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小,取沿传送带向上方向为正方向,物块在传送带上运动过程加速度、重力势能(最低为零势能面)、机械能、动能随位移变化关系图正确的是( )
A. B.
C. D.
二、非选择题:共5题,共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 某研究小组为测量滑块和长木板之间的动摩擦因数,设计了如图1所示的实验装置。长木板固定在水平桌面上,力传感器固定在墙上,通过绕过两滑轮(分别固定在长木板和滑块上)的轻绳与重物相连,重物离地面足够远。调节两滑轮的位置使轻绳与长木板平行,不计轻绳与各滑轮之间的摩擦,重物牵连滑块由静止开始运动,记录传感器读数以及根据纸带信息求出加速度。改变重物质量,重复上述步骤,测量出5组、的值,并作出图像。已知传感器的量程和轻绳耐拉力足够大,重力加速度为。
(1)安装纸带时,有图2(甲)(乙)两种穿法,正确的是________(选填“甲”或“乙”);该打点计时器是________(选填电磁式或电火花式)
(2)打出一条纸带如图3。纸带上相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,可以算出滑块的加速度____(保留2位有效数字)
(3)实验中得到的图像如图4所示。图线的斜率为,图线在纵轴上的截距绝对值为,则测得滑块与木板之间的动摩擦因数为________。
(4)关于上述实验,下列说法正确的是________。
A. 实验中应先释放滑块,再接通打点计时器电源
B. 随着重物质量的增大,图像末端不会发生弯曲
C. 纸带与打点计时器间有摩擦,这给实验带来偶然误差
D. 实验中需要重物质量远小于滑块质量
(5)将物体固定在滑块上,重复上述实验,根据数据再作出图像。利用以上实验的图像能不能求得物体的质量,如果能,还需要测出什么量?并请写出质量的表达式(可以用、、和你测出的量表示结果);如果不能请说明理由________。
13. 如图,安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片,照相机的镜头竖直向上,照片中运动馆的景象呈现在半径r=15cm的圆形范围内,水面上身高L=2m的运动员在照片中手到脚的长度l=10cm,若已知水的折射率为n=,光速c=3×108m/s。求:
(1)光在水中速度;
(2)该游泳池的水深h。
14. 如图,第一象限内存在垂直纸面向里的磁场,磁感应强度B=B0+kx(B0>0,k>0,且均为常数),边长为L的正方形导线框abcd其ab边与y轴重合。线框以速度v0沿x轴向右一直匀速运动,线框电阻为R。求:
(1)线框ab边刚越过y轴时回路中电流大小;
(2)线框ab边向右运动L过程中通过线框横截面的电荷量。
15. 如图所示,倾角θ=37°的直角光滑斜面体C被锁定在光滑水平面上,绕过斜面顶端的轻质定滑轮的细线,一端连接在斜面上的小物块B上,另一端吊着小物块A,A刚好贴着斜面体的竖直侧面,连接B的细线与斜面平行,B离斜面底端的距离x=0.25m,B在外力F作用下处于静止状态。已知斜面体质量M=1kg,A的质量mA=1kg,B的质量mB=3kg。A始终在滑轮下方,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)撤去外力F的瞬间细线的拉力大小;
(2)撤去外力F后A上升的最大距离(B着地后速度立即减为零);
(3)若解除对斜面体的锁定并撤去外力F,B到斜面底端时斜面体C的动能。(本问答案保留两位有效数字)
16. 如图所示,在xOy平面内有一以O为圆心,半径为R的圆形区,磁感应强度为B1(未知);在圆形磁场区域右侧放置水平极板M、N,其中心线O1O2在x轴上,板间距为d,极板间接有偏转电压UMN如图乙所示(其中U0和τ已知),两极板右侧相距x0(其数值可以连续变化)有一足够大的荧光屏,荧光屏与中心轴垂直;两极板与荧光屏间有一水平向右的匀强磁场,磁感应强度为B。在S处的粒子源沿纸面内向圆形磁场区域内各个方向均匀持续发射速率为v0的带电粒子,粒子质量为m电荷量为+q,所有粒子经圆形磁场偏转后均沿x轴正方向运动。不计粒子重力和粒子间相互作用。
(1)圆形磁场区域磁感应强度B1的大小及方向;
(2)若k=3,板长L=2nv0τ,其中n=1,2,3……,粒子在极板间运动时始终没有与板相碰,求前n个周期内的沿y方向的位移大小;
(3)若k=1,L=d<v0τ,则在t=0时刻从O1进入电场的粒子从右端出去后打在荧光屏上的y坐标与x0关系式。
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