内容正文:
高三年级第二次质量检测题目
物理试题
第I卷(共40分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 树枝上有一球形水果受到恒定水平风力的作用,由静止开始下落,从物理学的角度分析水果的下落过程,下列说法正确的是( )
A. 水果下落过程一定做曲线运动
B. 水平风力越大,水果下落的时间越长
C. 水平风力越大,水果着地时的速度越大
D. 水平风力越大,水果着地时重力的瞬时功率越大
【答案】C
【解析】
【详解】A.水果下落过程,在水平方向受到恒定水平风力的作用,根据牛顿第二定律,可知水平方向的加速度恒定,所以在水平方向做初速度为的匀加速直线运动;在竖直方向受到重力作用,做自由落体运动;根据运动合成规律可知,水果下落过程合初速度为零,合加速度恒定,故水果下落过程一定做匀加速直线运动,故A错误;
B.设水果刚开始离地面的高度为h,根据自由落体运动规律有
水果下落的时间
可知水果下落的时间与水平风力无关,取决于水果刚开始离地的高度,故B错误;
C.当水平风力越大时,根据牛顿第二定律,可知水平方向加速度越大,根据
可知水果着地时的水平方向速度越大;在竖直方向水果做自由落体运动,则有
可知竖直方向的速度与风力无关,保持不变;根据速度的合成
可知着地时的速度越大,故C正确;
D.在竖直方向水果做自由落体运动,则有
解得水果着地时的速度为
则水果着地时重力的瞬时功率
可知与水平风力无关,故D错误。
故选C。
2. 某无人机训练时一段时间内的位置—时间(x−t)图像如图所示,虚线为图像在t=4s时的切线。下列说法中正确的是( )
A. 无人机在这段时间内做曲线运动 B. 前4s内无人机的位移大小为15m
C. 无人机在4s时的速度为1.25m/s D. 前4s内无人机的速度逐渐增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于无人机始终在x轴上运动,所以无人机在做直线运动,故A错误;
B.由图可知无人机在0时刻的位置坐标为5m,所以前4s内无人机的位移大小,故B错误;
C.无人机在4s时的速度为虚线的斜率,所以,故C正确;
D.由图可知前4s内,图像的斜率在减小,位移图像的斜率代表速度,无人机的速度逐渐减小,故D错误。
故选C。
3. 固定放置的点电荷与接地导体球壳在空间形成的电场线分布如图中实线所示,图中a为某一电场线上的一点,b为导体球壳上的一点,虚线为某带电粒子在该电场中运动时的一段轨迹,c、d为轨迹上两点,取无穷远处电势为零,已知a、b两点的电势关系为φa<φb,则下列说法正确的是( )
A. 带电粒子带正电 B. 点电荷带正电
C. b、c两点的电势关系为φb<φc D. 带电粒子经过c、d两点时的加速度大小相等
【答案】A
【解析】
【详解】B.因导体球壳接地,表明
又因为
表明点所在的电场线方向指向点电荷,由此可判断点电荷带负电,故B错误;
A.由带电粒子的运动轨迹可知,带电粒子与点电荷间有相互作用的引力,可知带电粒子带正电,故A正确;
C.由B选项分析可知,球壳的电势最高,故有,故C错误;
D.由电场线疏密程度可知,点场强小于点,带电粒子经过、两点时加速度大小不相等,故D错误。
故选A。
4. 如图所示,空间中存在两根无限长直导线L1与L2,通有大小相等,方向相反的电流。导线周围存在M、O、N三点,M与O关于L1对称,O与N关于L2对称且OM=ON,初始时,M处的磁感应强度大小为B1,O点磁感应强度大小为B2,现保持L1中电流不变,仅将L2撤去,求N点的磁感应强度大小( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据安培定则,两导线在O点处产生的磁感应强度方向相同大小相等,则单个导线在O点处产生的磁感应强度大小为
根据对称性,两导线在N处的磁感应强度大小应该与M点一样,为B1;
根据对称性,L2在N点处产生的磁感应强度为
由于L2在N点处产生的磁感应强度大于L1在N点处产生的磁感应强度,且方向相反,将L2撤去,N点的磁感应强度为。
故选B。
5. 2024年4月25日,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心圆满完成了发射,26日神舟十八号飞船与天和核心舱成功对接。假定飞船变轨前绕地稳定运行在圆形轨道Ⅰ上,椭圆轨道Ⅱ为飞船的转移轨道,核心舱绕地沿逆时针方向运行在圆形轨道Ⅲ上,轨道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ分别相切于A、B点,则神舟十八号( )
A. 在图示运动过程中在Ⅰ轨道上时有最大动能
B. 在Ⅱ轨道上经过A点的速度可能大于11.2 km/s
C. 从Ⅰ轨道到Ⅱ、Ⅲ轨道,周期先增大后减小
D. 最好在Ⅲ轨道上的B点附近与天和核心舱对接
【答案】D
【解析】
【详解】A.神舟十八号在Ⅰ轨道上A点需点火加速才能变轨到Ⅱ轨道上,故在Ⅱ轨道上A点的动能要比Ⅰ轨道上的动能大,故A错;
B.11.2 km/s是第二宇宙速度,是卫星脱离地球成为太阳卫星的最小发射速度,神舟十八号在图示运动过程中都没有脱离地球,故B错;
C.由开普勒第三定律有
可得从Ⅰ轨道到Ⅱ、Ⅲ轨道,周期的关系为,故C错;
D.神舟十八号在轨道Ⅱ上B点附近加速可从B点附近进入轨道Ⅲ,若在B点附近未与核心舱对接,则其需要加(减)速追赶核心舱,导致神舟十八号进入新轨道,再次减(加)速到Ⅲ轨道尝试与核心舱对接,步骤多消耗越大,越容易发生事故,故D正确。
故选D。
6. 图甲为名叫“弹簧公仔”的玩具,由头部、轻弹簧及底座组成,可简化为如图乙所示模型,已知物块A的质量为m,物块A静止时,弹簧的压缩量为x,现用力向下按物块A,使弹簧的压缩量为3x时撤去压力,物块A在竖直方向上做简谐运动,当物块A运动到最高点时物块B对水平面的压力恰好为零,重力加速度为g,弹簧始终在弹性限度内。物块A的位移随时间的变化规律如图丙所示,下列说法正确的是( )
A.
B. 撤去压力的一瞬间,物块A的加速度大小为3g
C. 物块B的质量大小等于m
D. 物块A的振动方程为
【答案】C
【解析】
【详解】A.物块A静止时,弹簧的压缩量为x,此时物块A处于平衡位置,由题意可知
可得
故A错误;
B.撤去压力的一瞬间,弹簧弹力不变,对物块A受力分析,由牛顿第二定律
其中
联立可得,物块A的加速度大小为
故B错误;
C.当物块A运动到最高点,由对称性可知,弹簧此时伸长量为x,对B有
其中
解得物块B的质量大小为
故C正确;
D.由图丙可知,振幅为
周期为
物块A的振动方程为
代入数据可得
故D错误。
故选C。
7. 如图所示,光滑绝缘水平面上有质量分别为和的甲、乙两个点电荷,时,乙电荷向甲运动,水平向左的速度大小为,甲的速度为零。之后,它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触),它们运动的图象分别如图中甲、乙两曲线所示。则由图线可知( )
A. 两电荷的电性一定相反
B. 时刻两电荷的电势能最大
C. 时间内,两电荷所受的静电力都是先减小后增大
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图象0-t1段看出,甲从静止开始与乙同向运动,说明甲受到了乙的排斥力作用,则知两电荷的电性一定相同,故A错误;
B.0~t1时间内两电荷间距离逐渐减小,在t1~t2时间内两电荷间距离逐渐增大,t1时刻两球相距最近,系统克服电场力最大,两电荷的电势能最大,故B正确;
C.0~t1时间内两电荷间距离逐渐减小,在t1~t2时间内两电荷间距离逐渐增大,由库仑定律得知,两电荷间的相互静电力先增大后减小,故C错误;
D.以甲乙为研究对象,系统动量守恒,所以
其中v0=6m/s、v1=2m/s
解得
m1:m2=2:1
故D错误。
故选B。
8. 如图所示,质量分别为、的物块A、B分居圆心两侧放在水平圆盘上,用不可伸长的轻绳相连,与圆心距离分别为和,其中。A、B与圆盘的动摩擦因数相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当圆盘以不同角速度轴匀速转动时,绳中弹力F随的变化关系如图所示。当角速度为时,A物块恰好不受摩擦力作用,取。下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 物块与圆盘间的动摩擦因数
D. 当角速度为时,物块恰好与圆盘相对滑动
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.当角速度较小时,绳中没有拉力,对A、B有
由于
所以,随着角速度增大,B所受摩擦力先达到最大,此后
随着角速度增大,B所受摩擦力不变,则有
结合图像可得
解得
当角速度为时,A物块恰好不受摩擦力,则有
联立解得
故AB错误,C正确;
D.当物块恰好与圆盘相对滑动时,A所受摩擦力达到最大,且沿半径向外,则有
联立解得
D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 如图,在研究Low−e玻璃(低辐射玻璃)光学性能实验中,一束复色光以45°角入射玻璃表面,经Low−e玻璃折射后射出两条平行光a、b,下列说法中正确的是( )
A. a光的折射率大于b光
B. a光在玻璃中的传播速度大于b光
C. a、b两束单色光通过同一单缝,a光的衍射现象更明显
D. a、b两束单色光通过同一双缝干涉时,b光产生的干涉条纹间距较大
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据
相同入射角时,a光折射角较小,可知a光的折射率大于b光,选项A正确;
B.根据
可知,a光在玻璃中的传播速度小于b光,选项B错误;
C.b光折射率较小,则频率较小,波长较大,则a、b两束单色光通过同一单缝,b光的衍射现象更明显,选项C错误;
D.根据
因b光波长较大,可知a、b两束单色光通过同一双缝干涉时,b光产生的干涉条纹间距较大,选项D正确。
故选AD。
10. 如图所示,电路中电源电动势为E,内阻为r,C为电容器,L为小灯泡,闭合开关S,小灯泡能正常发光。现将滑动变阻器的滑片向左滑动一段距离,滑动前后电压表、、示数变化量的绝对值分别为、、,电流表A示数变化量的绝对值为,电表均为理想电表,则( )
A. 增大
B. 不变
C.
D. 当电路稳定后,断开开关瞬间灯泡会有从左向右的电流
【答案】BC
【解析】
【详解】ABC.根据欧姆定律和闭合电路欧姆定律可得,,
可知,,
即、、均保持不变,且,故A错误,BC正确;
D.断开开关,电容器将在与滑动变阻器、灯泡构成的回路中放电,右极板带正电,所以电流方向从右向左,故D错误。
故选BC。
11. 如图所示,空间中存在一匀强电场,电场强度的大小和方向均未知,为处于电场空间内的一个边长为10 cm的正立方体,已知、、、,则下列说法正确的是( )
A. 面中心(图中未画出)点的电势为
B. 正立方体中心(图中未画出)点的电势为
C. 将一个电荷量大小为的电子从点沿棱移动到点,电场力做功为12eV
D. 该匀强电场的电场强度大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.匀强电场中,由(为两点位移沿电场方向的分量)可知,同一直线上相等位移对应相等电势差。连接面对角线和体对角线,标出它们的中点和,如下图所示
由于是的中点,两半段电势差相等,有
解得面中心的电势为
同理,体中心的电势为,故A错误,B正确;
C.棱与平行、等长且方向相同,匀强电场中这两段的电势差相等,因此
由此得
电子的电荷量为,由电场力做功公式,其中为初、末位置的电势差,代入得,故C错误;
D.设棱长为,取为原点,轴沿方向,轴沿方向,轴沿方向。以,和表示相应的场强分量。沿轴,由到的电势差得到
沿轴,由到的电势差得到
沿轴,由到的电势差得到
三个分量相互垂直,按勾股定理合成得,故D正确。
故选BD。
12. 如图,在平面直角坐标系的第一象限内,存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。大量质量为m、电量为q的相同粒子从y轴上的点,以相同的速率在纸面内沿不同方向先后射入磁场,设入射速度方向与y轴正方向的夹角为。当时,粒子垂直x轴离开磁场。不计粒子的重力。则( )
A. 粒子一定带正电
B. 当时,粒子也垂直x轴离开磁场
C. 粒子入射速率为
D. 粒子离开磁场的位置到O点的最大距离为
【答案】ACD
【解析】
【分析】
【详解】A.根据题意可知粒子垂直轴离开磁场,根据左手定则可知粒子带正电,A正确;
BC.当时,粒子垂直轴离开磁场,运动轨迹如图
粒子运动的半径为
洛伦兹力提供向心力
解得粒子入射速率
若,粒子运动轨迹如图
根据几何关系可知粒子离开磁场时与轴不垂直,B错误,C正确;
D.粒子离开磁场距离点距离最远时,粒子在磁场中的轨迹为半圆,如图
根据几何关系可知
解得
D正确。
故选ACD。
第II卷(共60分)
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 某同学“用单摆周期公式测量重力加速度”的实验中,利用智能手机和球形小磁体进行了如下实验:
(1)用铁夹将摆线上端固定在铁架台上,将球形小磁体的栓接在细线下端,做成图(a)所示单摆;
(2)用刻度尺测量悬线的长度,用游标卡尺测得球形小磁体直径如图d=_________cm;算出摆长L;
(3)将手机磁传感器置于小磁体平衡位置正下方,测量磁感应强度的变化;
(4)将小磁体由平衡位置拉开一个小角度,静止释放,手机记录磁感应强度的变化曲线如图(b)所示。则:
①由图(b)可知,单摆的周期为_________;
②改变摆线长度l,重复实验,得到多组数据,画出图像(c),图像斜率为k,则重力加速度g的表达式为_________。(用题中物理量符号表示)
【答案】 ①. 1.14 ②. 2t0 ③.
【解析】
【详解】(2)[1]小磁粒的直径
(4)①[2]根据单摆的运动规律一个周期内应该有两个电磁感应的最大值。由图可得出,单摆的周期为2t0。
②[3]根据单摆周期公式
可得
所以T2为纵坐标,此时斜率
解得
14. 实验小组利用下列器材测量某种金属电阻丝的电阻率,电阻丝的总阻值大约为。
A.电源电动势恒为,内阻不计
B.电压表(,内阻约);(,内阻约)
C.电流表A(,内阻约);(,内阻约)
D.滑动变阻器(,)
E.滑动变阻器(,)
F.开关S、导线若干
(1)为了调节方便,滑动变阻器应选用________(选填选项前的字母)。
(2)请在图1中用连线代替导线完成实验器材的连接______。
(3)实验小组又对测量电路进行了创新。如图2所示,在电阻丝上夹有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P,触头的位置可从刻度尺上读出。实验时改变触头P与电阻丝接触的位置,多次改变电阻丝接入电路的长度l,调节滑动变阻器滑动触头的位置,记录电流表的示数I,电压表的示数U,从而得到多个的值,作出图像,如图3所示。如果已经测得电阻丝的直径为d,根据图3数据,可得电阻丝的电阻率________;电流表内阻________(用表示)。
【答案】(1)D (2)
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
由于电阻丝的总阻值大约为9Ω,图1电路图滑动变阻器采用分压式接法,为了调节方便,滑动变阻器选用阻值较小为,即选择D。
最大阻值和被测电阻相近的R1,故选D。
【小问2详解】
电源电压恒为,故电压表选用0~3V的量程;通过电阻丝的最大电流为,故电流表选用0~0.6A的量程;由于,故电流表采用外接法,实物连线如图所示
【小问3详解】
[1][2]根据欧姆定律有
由电阻定律有
联立可得
由图像斜率可得
解得电阻丝的电阻率为
由图像纵轴截距可得电流表内阻为
15. 两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播,两波源分别位于x=-0.2m和x=1.2m处,两列波的波速均为0.4m/s、波源的振幅均为2cm。 图示为0时刻两列波的图像,此刻平衡位置在x=0.2m 和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动。 质点M的平衡位置处于x=0.5m处。
(1)求两列波相遇的时刻。
(2)求1.5s内质点 M运动的路程。
【答案】(1)0.75s
(2)12cm
【解析】
【小问1详解】
两列波在x=0.5m处相遇,则相遇的时刻
【小问2详解】
由题意
两列波在0.75s同时传播到质点M处,振动加强,则经过0.75s通过的路程
s2=3=12cm
M点通过的总路程12cm。
16. 如图所示,矩形为一透明光学元件的横截面,边长为,为边的中点。一细束单色光从点射入光学元件,入射角,光在、边恰好能发生全反射,最后从边的中点射出该光学元件,且从边射出的光刚好与边的入射光平行,已知光在真空中的传播速度为,求:
(1)光学元件对该单色光的折射率;
(2)该单色光在光学元件内传播的时间。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
作出光路图如图所示
光在边发生折射,由折射定律可知
光在边刚好发生全反射,有
由几何关系可知
联立解得
【小问2详解】
设边长为,由几何关系可知
光在光学元件内传播的距离可能为
光在光学元件内传播的速度大小
所以光在光学元件内传播的时间
解得
17. 如图,真空中有两个足够大的平行金属板与水平面成放置,上极板带正电,下极板带负电,板间电场强度为板间的同一竖直面内有两个球形小油滴A和B,质量均为,A不带电,B带电荷量为(),初始时A、B竖直方向的高度差为h。现将A、B同时由静止释放,一段时间后二者相遇并融合为新油滴C。二者融合的过程中总质量、总电荷量均守恒,并满足动量守恒。融合后的瞬间,给装置通入空气,此后C恰好做匀速直线运动。已知球形油滴受到的空气阻力大小为,其中k为比例系数,m为油滴质量,v为油滴运动速率,不计空气浮力,重力加速度为g。求:
(1)初始时A、B水平方向的距离;
(2)比例系数k;
(3)C匀速运动时间过程中电势能的变化量。
【答案】(1);(2);(3)电势能减少
【解析】
【详解】(1)对B受力分析,在竖直方向上有
可得
方向向上。
AB在竖直方向位移有
可得
对B分析,在水平方向上有
可得
在水平方向位移为
可得
(2)融合前瞬间B的竖直、水平速度分别为
,
融合前瞬间A的速度为
根据动量守恒定律,竖直方向有
水平方向有
可得
,
可知融合后C的速度为
对C,由力的平衡可得
可得
(3)电势能的变化量
可知电势能减少了。
18. 某兴趣小组设计了一传送装置,其竖直截面如图所示。AB是倾角为的固定斜轨道,BC是以恒定速率顺时针转动的足够长水平传送带,紧靠C端有半径为R、质量为M置于光滑水平面上的可动半圆弧轨道,水平面和传送带BC处于同一高度,各连接处平滑过渡。现有一质量为m的物块,从轨道AB上与B相距L的P点由静止下滑,经传送带末端C点滑入圆弧轨道。物块与传送带间的动摩擦因数为,其余接触面均光滑。已知,,,,,,。不计空气阻力,物块可视为质点,传送带足够长。求物块
(1)滑到B点处的速度大小;
(2)从B点运动到C点过程中摩擦力对其做的功;
(3)在传送带上滑动过程中产生的滑痕长度;
(4)即将离开圆弧轨道最高点的瞬间,受到轨道的压力大小。
【答案】(1)4m/s
(2)0.9J (3)0.2m
(4)3N
【解析】
【小问1详解】
滑块从P点到B点由动能定理
解得到达B点的速度
【小问2详解】
物块滑上传送带后做加速运动直到与传送带共速,摩擦力对其做的功
【小问3详解】
物块在传送带上加速运动的加速度为
加速到共速时用时间
在传送带上滑动过程中产生的滑痕长度
【小问4详解】
从滑块开始进入圆弧槽到到达圆弧槽最高点由水平方向动量守恒和能量关系可知,
联立解得
(另一组,因不合实际舍掉)
对滑块在最高点时由牛顿第二定律
解得F=3N
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高三年级第二次质量检测题目
物理试题
第I卷(共40分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 树枝上有一球形水果受到恒定水平风力的作用,由静止开始下落,从物理学的角度分析水果的下落过程,下列说法正确的是( )
A. 水果下落过程一定做曲线运动
B. 水平风力越大,水果下落的时间越长
C. 水平风力越大,水果着地时的速度越大
D. 水平风力越大,水果着地时重力的瞬时功率越大
2. 某无人机训练时一段时间内的位置—时间(x−t)图像如图所示,虚线为图像在t=4s时的切线。下列说法中正确的是( )
A. 无人机在这段时间内做曲线运动 B. 前4s内无人机的位移大小为15m
C. 无人机在4s时的速度为1.25m/s D. 前4s内无人机的速度逐渐增大
3. 固定放置的点电荷与接地导体球壳在空间形成的电场线分布如图中实线所示,图中a为某一电场线上的一点,b为导体球壳上的一点,虚线为某带电粒子在该电场中运动时的一段轨迹,c、d为轨迹上两点,取无穷远处电势为零,已知a、b两点的电势关系为φa<φb,则下列说法正确的是( )
A. 带电粒子带正电 B. 点电荷带正电
C. b、c两点的电势关系为φb<φc D. 带电粒子经过c、d两点时的加速度大小相等
4. 如图所示,空间中存在两根无限长直导线L1与L2,通有大小相等,方向相反的电流。导线周围存在M、O、N三点,M与O关于L1对称,O与N关于L2对称且OM=ON,初始时,M处的磁感应强度大小为B1,O点磁感应强度大小为B2,现保持L1中电流不变,仅将L2撤去,求N点的磁感应强度大小( )
A. B. C. D.
5. 2024年4月25日,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心圆满完成了发射,26日神舟十八号飞船与天和核心舱成功对接。假定飞船变轨前绕地稳定运行在圆形轨道Ⅰ上,椭圆轨道Ⅱ为飞船的转移轨道,核心舱绕地沿逆时针方向运行在圆形轨道Ⅲ上,轨道Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ分别相切于A、B点,则神舟十八号( )
A. 在图示运动过程中在Ⅰ轨道上时有最大动能
B. 在Ⅱ轨道上经过A点的速度可能大于11.2 km/s
C. 从Ⅰ轨道到Ⅱ、Ⅲ轨道,周期先增大后减小
D. 最好在Ⅲ轨道上的B点附近与天和核心舱对接
6. 图甲为名叫“弹簧公仔”的玩具,由头部、轻弹簧及底座组成,可简化为如图乙所示模型,已知物块A的质量为m,物块A静止时,弹簧的压缩量为x,现用力向下按物块A,使弹簧的压缩量为3x时撤去压力,物块A在竖直方向上做简谐运动,当物块A运动到最高点时物块B对水平面的压力恰好为零,重力加速度为g,弹簧始终在弹性限度内。物块A的位移随时间的变化规律如图丙所示,下列说法正确的是( )
A.
B. 撤去压力的一瞬间,物块A的加速度大小为3g
C. 物块B的质量大小等于m
D. 物块A的振动方程为
7. 如图所示,光滑绝缘水平面上有质量分别为和的甲、乙两个点电荷,时,乙电荷向甲运动,水平向左的速度大小为,甲的速度为零。之后,它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触),它们运动的图象分别如图中甲、乙两曲线所示。则由图线可知( )
A. 两电荷的电性一定相反
B. 时刻两电荷的电势能最大
C. 时间内,两电荷所受的静电力都是先减小后增大
D.
8. 如图所示,质量分别为、的物块A、B分居圆心两侧放在水平圆盘上,用不可伸长的轻绳相连,与圆心距离分别为和,其中。A、B与圆盘的动摩擦因数相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当圆盘以不同角速度轴匀速转动时,绳中弹力F随的变化关系如图所示。当角速度为时,A物块恰好不受摩擦力作用,取。下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 物块与圆盘间的动摩擦因数
D. 当角速度为时,物块恰好与圆盘相对滑动
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 如图,在研究Low−e玻璃(低辐射玻璃)光学性能实验中,一束复色光以45°角入射玻璃表面,经Low−e玻璃折射后射出两条平行光a、b,下列说法中正确的是( )
A. a光的折射率大于b光
B. a光在玻璃中的传播速度大于b光
C. a、b两束单色光通过同一单缝,a光的衍射现象更明显
D. a、b两束单色光通过同一双缝干涉时,b光产生的干涉条纹间距较大
10. 如图所示,电路中电源电动势为E,内阻为r,C为电容器,L为小灯泡,闭合开关S,小灯泡能正常发光。现将滑动变阻器的滑片向左滑动一段距离,滑动前后电压表、、示数变化量的绝对值分别为、、,电流表A示数变化量的绝对值为,电表均为理想电表,则( )
A. 增大
B. 不变
C.
D. 当电路稳定后,断开开关瞬间灯泡会有从左向右的电流
11. 如图所示,空间中存在一匀强电场,电场强度的大小和方向均未知,为处于电场空间内的一个边长为10 cm的正立方体,已知、、、,则下列说法正确的是( )
A. 面中心(图中未画出)点的电势为
B. 正立方体中心(图中未画出)点的电势为
C. 将一个电荷量大小为的电子从点沿棱移动到点,电场力做功为12eV
D. 该匀强电场的电场强度大小为
12. 如图,在平面直角坐标系的第一象限内,存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。大量质量为m、电量为q的相同粒子从y轴上的点,以相同的速率在纸面内沿不同方向先后射入磁场,设入射速度方向与y轴正方向的夹角为。当时,粒子垂直x轴离开磁场。不计粒子的重力。则( )
A. 粒子一定带正电
B. 当时,粒子也垂直x轴离开磁场
C. 粒子入射速率为
D. 粒子离开磁场的位置到O点的最大距离为
第II卷(共60分)
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 某同学“用单摆周期公式测量重力加速度”的实验中,利用智能手机和球形小磁体进行了如下实验:
(1)用铁夹将摆线上端固定在铁架台上,将球形小磁体的栓接在细线下端,做成图(a)所示单摆;
(2)用刻度尺测量悬线的长度,用游标卡尺测得球形小磁体直径如图d=_________cm;算出摆长L;
(3)将手机磁传感器置于小磁体平衡位置正下方,测量磁感应强度的变化;
(4)将小磁体由平衡位置拉开一个小角度,静止释放,手机记录磁感应强度的变化曲线如图(b)所示。则:
①由图(b)可知,单摆的周期为_________;
②改变摆线长度l,重复实验,得到多组数据,画出图像(c),图像斜率为k,则重力加速度g的表达式为_________。(用题中物理量符号表示)
14. 实验小组利用下列器材测量某种金属电阻丝的电阻率,电阻丝的总阻值大约为。
A.电源电动势恒为,内阻不计
B.电压表(,内阻约);(,内阻约)
C.电流表A(,内阻约);(,内阻约)
D.滑动变阻器(,)
E.滑动变阻器(,)
F.开关S、导线若干
(1)为了调节方便,滑动变阻器应选用________(选填选项前的字母)。
(2)请在图1中用连线代替导线完成实验器材的连接______。
(3)实验小组又对测量电路进行了创新。如图2所示,在电阻丝上夹有一个可沿电阻丝滑动的金属触头P,触头的位置可从刻度尺上读出。实验时改变触头P与电阻丝接触的位置,多次改变电阻丝接入电路的长度l,调节滑动变阻器滑动触头的位置,记录电流表的示数I,电压表的示数U,从而得到多个的值,作出图像,如图3所示。如果已经测得电阻丝的直径为d,根据图3数据,可得电阻丝的电阻率________;电流表内阻________(用表示)。
15. 两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播,两波源分别位于x=-0.2m和x=1.2m处,两列波的波速均为0.4m/s、波源的振幅均为2cm。 图示为0时刻两列波的图像,此刻平衡位置在x=0.2m 和x=0.8m的P、Q两质点刚开始振动。 质点M的平衡位置处于x=0.5m处。
(1)求两列波相遇的时刻。
(2)求1.5s内质点 M运动的路程。
16. 如图所示,矩形为一透明光学元件的横截面,边长为,为边的中点。一细束单色光从点射入光学元件,入射角,光在、边恰好能发生全反射,最后从边的中点射出该光学元件,且从边射出的光刚好与边的入射光平行,已知光在真空中的传播速度为,求:
(1)光学元件对该单色光的折射率;
(2)该单色光在光学元件内传播的时间。
17. 如图,真空中有两个足够大的平行金属板与水平面成放置,上极板带正电,下极板带负电,板间电场强度为板间的同一竖直面内有两个球形小油滴A和B,质量均为,A不带电,B带电荷量为(),初始时A、B竖直方向的高度差为h。现将A、B同时由静止释放,一段时间后二者相遇并融合为新油滴C。二者融合的过程中总质量、总电荷量均守恒,并满足动量守恒。融合后的瞬间,给装置通入空气,此后C恰好做匀速直线运动。已知球形油滴受到的空气阻力大小为,其中k为比例系数,m为油滴质量,v为油滴运动速率,不计空气浮力,重力加速度为g。求:
(1)初始时A、B水平方向的距离;
(2)比例系数k;
(3)C匀速运动时间过程中电势能的变化量。
18. 某兴趣小组设计了一传送装置,其竖直截面如图所示。AB是倾角为的固定斜轨道,BC是以恒定速率顺时针转动的足够长水平传送带,紧靠C端有半径为R、质量为M置于光滑水平面上的可动半圆弧轨道,水平面和传送带BC处于同一高度,各连接处平滑过渡。现有一质量为m的物块,从轨道AB上与B相距L的P点由静止下滑,经传送带末端C点滑入圆弧轨道。物块与传送带间的动摩擦因数为,其余接触面均光滑。已知,,,,,,。不计空气阻力,物块可视为质点,传送带足够长。求物块
(1)滑到B点处的速度大小;
(2)从B点运动到C点过程中摩擦力对其做的功;
(3)在传送带上滑动过程中产生的滑痕长度;
(4)即将离开圆弧轨道最高点的瞬间,受到轨道的压力大小。
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