精品解析：2027届贵州遵义航天高级中学高三上学期模拟预测物理试题

遵义市航天高级中学2027届高三第三次模拟考试 物理 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每题只有一项符合题目要求，选对的得4分，选错或不选得0分。 1. 某同学在田径场上练习50m往返跑。若要用图像描述他从起跑至撞线的过程，最接近其运动情景的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】该同学从出发到撞线，先向正方向运动，接近50m处时减速；之后，反向运动做加速运动，整个过程位移为0，且离出发点最远距离为50m，故A最接近其运动情景。 故选A。 2. 在2024年中国国际航空航天展览会（珠海航展）中，一架飞机进行回旋飞行技术表演，其轨迹呈螺旋形，如图所示，则该飞机在飞行过程中（ ） A. 速度可能不变 B. 速率可能不变 C. 合力可能不变 D. 加速度可能不变 【答案】B 【解析】 【详解】AD．曲线运动的速度方向为轨迹的切线方向，飞机沿螺旋形曲线轨迹飞行时，任意位置的轨迹切线方向都在不断变化，因此速度和加速度方向一定改变，不可能保持不变，故AD错误； C．由牛顿第二定律可知，同一物体，加速度改变，合力一定变化，故C错误； B．飞机做螺旋形回旋表演，没有给出速率恒定的约束条件，飞机的飞行速率可以保持不变，故B正确。 故选B 。 3. 某同学利用装有压力传感器的体重计研究超、失重现象。某次完成下蹲、起立过程中体重计受到的压力随时间的变化情况如图所示，下列说法正确的是（ ） A. ，该同学正在加速起立 B. ，该同学正在减速下蹲 C. ，该同学处于失重状态 D. ，该同学处于超重状态 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由图可知，该同学重力为400N，时间内，压力小于重力，故合力向下，加速度向下，故该同学正在加速下蹲，故AB错误； CD．由图可知，时间内，压力大于重力，故合力向上，加速度向上，该同学处于超重状态，故C错误，D正确。 故选D。 4. 如图所示，S1和S2是两相干水波的波源，它们振动同步且振幅相同，振幅A=10cm。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。已知两列波的波长均为5cm，A、B、C三质点的平衡位置在同一直线上，且B点为AC连线的中点。下列说法正确的是（ ） A. B点处于振动减弱区 B. B点处于振动加强区 C. 此时A、C两点的竖直高度差为10cm D. 此时A、C两点的竖直高度差为20cm 【答案】B 【解析】 【详解】AB．S1和S2是两相干水波波源，它们振动同步且振幅相同，B到A、C的距离相等，所以点到两相干波源、的路程差为0，且两波源振动同步，因此的波峰传到点时的波峰也同时传到点，因此点处于振动的加强区，故A错误，B正确； CD．A点处与C点处振动都加强，振幅都为 但A点在波峰，C点在波谷，因此A、C两点的竖直高度差为，故CD错误。 故选B。 5. 彩虹是由太阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成的。彩虹形成的示意图如图所示，一束白光由左侧射入水滴，、是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线（、是单色光）。下列关于光与光的说法正确的是（ ） A. 光的频率小于光的频率 B. 、光在由空气进入水滴后波长变长 C. 从同一介质射向空气，光比光容易发生全反射 D. 通过同一双缝干涉装置，光的相邻条纹间距比光的大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由光路可知，光从空气进入水滴时更靠近法线，光的偏折程度大于光，可知水滴对光的折射率大于对光的折射率；而同一介质对频率大的光折射率大，则有光的频率大于光的频率，故A错误； B．、光在由空气进入水滴后由可知波速变小，频率保持不变，根据可知波长变短，故B错误； C．根据可知，光的临界角小于光的临界角，即光比光容易发生全反射，故C正确； D．由于光的频率大于光的频率，则光的波长小于光的波长，根据条纹间距公式，通过同一双缝干涉装置，光干涉的相邻条纹间距比光的小，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，平行板电容器两极板的间距为d，极板与水平面成60°角，a极板带负电。一质量为m、电荷量为q（q<0）的粒子在电容器中靠近b极板处，以初动能Ek0竖直向上射出，不计粒子重力，极板尺寸足够大，若粒子能打到a极板，则下列说法正确的是（　　） A. 粒子的加速度大小 B. 粒子的加速度大小 C. 两极板间电场强度的大小 D. 两极板间电场强度的大小 【答案】A 【解析】 【详解】AB．a极板带负电，电场方向垂直于极板斜向右上方，粒子带负电，所受电场力方向垂直于极板斜向左下方，可知粒子做类斜抛运动，粒子沿极板方向做匀速直线运动，垂直于极板方向做双向匀变速直线运动，令粒子加速度大小为a，由于粒子能打到a极板，可知，当粒子加速度取最大值时，粒子轨迹恰好与a极板相切，由于 当粒子加速度取最大值时，粒子到达a极板时，垂直于极板的分速度恰好减为0，利用逆向思维，根据速度与位移的关系式有 解得 可知，粒子的加速度大小 故A正确，B错误； CD．由于电荷量为q，且有 q<0 根据上述，当加速度取最大值时，极板之间的电场强度也取最大值，结合上述，根据牛顿第二定律有 结合上述解得 可知，两极板间电场强度的大小 故CD错误。 故选A。 7. 如图所示，水平天花板下方固定一光滑小定滑轮，在定滑轮的正下方处固定一带正电的点电荷，不带电的小球与带正电的小球（可视为点电荷）通过跨过定滑轮的绝缘轻绳相连。开始时系统在图示位置静止，已知。若球所带的电荷量缓慢减少（未减为零），则在球到达点正下方前，正确的是（ ） A. 球的质量等于球的质量 B. 此过程中球的位置保持不变 C. 此过程中点电荷对球的库仑力不变 D. 此过程中滑轮受到轻绳的作用力逐渐减小 【答案】B 【解析】 【详解】对B球进行受力分析，B球受到轻绳的拉力、重力和库仑力，由相似三角形可知 其中， 整理各式得 A．由于，因此，故A错误； B．由不变，可知不变，故B球的轨迹是一段圆弧，且A保持静止，故B正确； C．由于减小，可知也减小，此过程中B球所受库仑力减小且方向改变，故C错误； D．滑轮受到的轻绳的作用力大小均为，大小不变，由于减小，可知两绳夹角减小，所以滑轮受到两绳的合力增大，故D错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共3道小题，每题5分，共15分。每题有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。 8. 氢原子的能级图如图（a）所示，一群处于能级的氢原子，用其向低能级跃迁过程中发出的光照射如图（b）电路中的阴极K，只有1种频率的光能使之发生光电效应，产生光电子，测得其电流随电压变化的图像如图（c）所示。则下列说法正确的是（ ） A. 题述氢原子跃迁一共能发出3种不同频率的光子 B. 题述氢原子跃迁一共能发出6种不同频率的光子 C. 阴极金属的逸出功为11.15eV D. 阴极金属的逸出功为12.75eV 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．一群处于能级的氢原子，用其向低能级跃迁过程中一共能发出种不同频率的光子，故A错误，B正确； CD．只有1种频率的光能使之发生光电效应，可知一定对应于从4→1的跃迁，辐射光子的能量为 由图可知遏止电压为1.6V，可知最大初动能为1.6eV，根据 解得阴极金属的逸出功为，故C正确，D错误； 故选BC。 9. 如图所示，半径为的半圆形槽固定在水平面上。质量为的小物块从与圆心等高的处由静止滑下，到达处时速度减为零。已知，为半圆槽的最低点，，重力加速度为，小物块与半圆槽的动摩擦因数处处相等，忽略空气阻力。则小物块（ ） A. 从到的过程中，合力做功为 B. 从到的过程中，系统摩擦生热为 C. 从到的过程中，机械能减少了 D. 从到的过程中，克服摩擦力做功大于 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．小物块在和两点的速度均为零，由动能定理得全程合力做功为 由图可知，到的高度差为。设全程摩擦生热为，因槽固定，它等于小物块克服摩擦力做的功；支持力始终不做功，对小物块应用动能定理得 解得，故A错误，B正确； CD．设动摩擦因数为，支持力大小为，摩擦力大小为，从点沿槽运动到任意位置时克服摩擦力做的功为，该位置半径与的夹角为。图中以内的点为例标明受力，支持力沿半径指向圆心，摩擦力与运动方向相反 取指向圆心为径向正方向，由牛顿第二定律得 从到该位置应用动能定理得 利用摩擦功、动能均非负，联立可得支持力的界限 把圆弧分成足够短的小段，每小段可按切线方向计算位移。设其路程为、水平位移为，由切线与半径垂直可得 由和功的定义逐段相加，若任一弧段的总水平位移为，克服摩擦力做功为，则 全程的水平位移由图可得 将全程摩擦功代入上述下界，得到 在上任取内点，在上取关于直线与对称的点，再在上取关于直线与对称的点。由于与水平方向成，到的水平位移等于其下降高度，记为；和等高。以下辅助图表示这两组对称关系 设小物块从到克服摩擦力做的功为，由上述摩擦功上界得 将和两位置的支持力表达式相减，并代入此上界，得到 从到，重力势能不变而摩擦耗能，因此点速率小于点速率；两点的径向重力分量相等，由径向动力学方程可知，点支持力也大于点支持力。两组对称配对都保持对应短弧等长，且动摩擦因数相同，所以逐段比较摩擦功可得，。三段圆弧的总摩擦功为 过程中支持力不做功，机械能减少量等于克服摩擦力做的功，因此，故C错误，D正确。 故选BD。 10. 某小组设计了一磁悬浮装置。如图，环形通电线圈固定在水平面上，其上方固定一半径为的环形细管道，管道任意处磁场方向与竖直方向夹角为。质量为的带正电小球在环形管道中以某一速率做匀速圆周运动，此时小球与管道间无弹力，重力加速度为。下列说法正确的是（ ） A. 从管道上方俯视，小球沿顺时针方向做圆周运动 B. 小球做圆周运动的周期为 C. 小球做圆周运动的半个周期内洛伦兹力的冲量大小为 D. 若小球的绕行方向不变，速率为其做匀速圆周运动速率的2倍，则小球与管道间的弹力大小为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．根据题意可知，小球所受洛伦兹力的水平分力提供小球做圆周运动的向心力，由左手定则可知，从管道上方俯视，小球沿顺时针方向做圆周运动，故A正确； B．设磁感应强度为，小球的速度为，此时小球与管道间无弹力，竖直方向上有 水平方向上有 解得 则小球做圆周运动的周期为，故B错误； C．根据题意，水平方向上，由动量定理有 竖直方向有 则小球做圆周运动的半个周期内洛伦兹力的冲量大小为，故C正确； D．若小球的绕行方向不变，速率为其做匀速圆周运动速率的2倍，竖直方向上有 水平方向上有 小球与管道间的弹力大小 联立解得，故D正确。 故选ACD。 三、非选择题：本题有5个小题，共57分。 11. 某物理实验兴趣小组利用智能手机设计了“用单摆测量重力加速度”的实验。他们用一根轻质细线将手机悬挂在水平桌面上的铁架台上，调整后如图1所示。启动手机中的Phyphox应用，点击界面中的“摆”（如图2所示）进行实验，测出手机运动的周期和频率，并通过不同的方法计算得到当地重力加速度。 实验步骤如下： ①手机静止时，用米尺测出悬挂点到手机中心的距离L； ②将手机从平衡位置拉开一个很小的角度（小于5°），然后由静止释放，使手机在竖直平面内摆动，记录30次全振动的时间t，计算得到手机的运动周期T； ③用公式计算当地的重力加速度； ④改变摆长，多次重复实验，得到一系列重力加速度，算出重力加速度的平均值； ⑤根据测量数据，作出的图线，如图3所示，求得图线的斜率k，测出当地重力加速度g的数值。 （1）手机运动的周期T为_______。 （2）该小组成员发现，用公式算出的重力加速度g的数值总比网上查阅得到的当地重力加速度的数值大，可能的原因是手机重心的位置与手机中心并不重合。当手机静止在平衡位置时，下列关于手机重心位置的说法正确的是（　　）（填选项前的字母）。 A. 手机重心在手机中心正上方 B. 手机重心在手机中心正下方 C. 手机重心在手机中心的左侧 D. 手机重心在手机中心的右侧 （3）该小组测得当地的重力加速度_______（用k表示）。 【答案】（1） （2）A （3） 【解析】 【详解】（1）周期的定义是完成一次全振动的时间，实验中记录了30次全振动的总时间为t，因此单次全振动的周期为总时间除以全振动次数，即 （2）根据公式算出的重力加速度g的数值总比网上查阅得到的当地重力加速度的数值大，说明计算时代入的摆长L比实际真实摆长偏大。真实摆长是悬挂点到重心的距离，而实验中误将悬挂点到手机中心的距离作为摆长代入计算，说明重心在手机中心的正上方。 故选A。 （3）由单摆周期公式 变形可得 图线的斜率 由于多次改变摆长时，手机重心相对手机中心的偏移量是固定值，L的变化量和真实摆长的变化量完全相等，因此图线斜率 整理得 12. 某同学通过实验测量长为的圆柱形导体的电阻率。 （1）他用螺旋测微器测导体的直径，示数如图所示，则________mm。 （2）他先用多用电表对该导体阻值进行了初步测量，测得该导体电阻约为5 Ω。 （3）在（2）基础上，他想用电压表和电流表更精确地测量这个导体的阻值。 他找来如下器材： 电流表：量程0~0.6 A，内阻约0.1 Ω； 电压表：量程0~3 V，内阻约3 kΩ； 滑动变阻器：最大阻值10 Ω，额定电流1.0 A； 电源：电动势3 V，内阻约0.5 Ω； 开关一个，导线若干。 ①为了减小实验误差，电流表和电压表的连接方法应该选用下图中的________（选填“甲”或“乙”）。 ②他在相关实验手册中，看到下图所示的两种滑动变阻器的连接方式（电压表和电流表未画出），他选择了其中一种，经过实验他得到下表中的数据。 电压U/V 0.10 0.40 0.60 1.00 1.20 1.50 1.70 2.00 电流I/A 0.02 0.08 0.12 0.19 0.25 0.31 0.34 0.40 由数据可知，他选择的滑动变阻器的连接方式是图中的________（选填“甲”或“乙”）。你的判断依据是：_________________________________________________。 （4）由（3）得该导体的电阻阻值为R，则该导体的电阻率____________。 【答案】 ①. 1.225##1.226##1.227##1.228##1.229 ②. 甲 ③. 乙 ④. 若采用甲图的限流接法，电流最小约为，而表中前三组电流均小于此值，因此采用乙图的分压接法。 ⑤. 【解析】 【详解】[1]螺旋测微器的固定刻度为，可动刻度约为格，每格表示，所以 按图示线宽读数时，均可接受。 [2]设电流表内阻为，电压表内阻为，待测电阻为。甲图中电压表并联在两端，电流表测得的是通过和电压表的总电流，由并联电路的电流关系得 所以甲图测得的电阻为 甲图相对误差为 乙图中电流表与串联，电压表测量和电流表的总电压，由串联电路的电压关系得 所以乙图测得的电阻为 乙图相对误差为 甲图的相对误差更小，故选甲。 [3]甲图为限流接法。滑动变阻器接入最大电阻时，电路总电阻最大，电流最小。 [4]若采用甲图，电路最小电流为 表中前3组数据的电流分别为，和，均小于，与限流接法不相容，因此实际采用乙图的分压接法。 [5]圆柱形导体的横截面积为，由电阻定律得，整理得 代入横截面积表达式可得 13. 如图甲所示的“空气弹簧”，是在密封的橡胶气囊中充入空气，利用气体的可压缩性实现其弹性作用。实验小组用图乙所示装置来模拟其工作，在导热良好且内壁光滑的汽缸和可自由滑动的活塞之间密封着一定质量的空气（可视为理想气体），活塞和重物的总质量，活塞的横截面积，初始时缸内空气柱的高度。已知大气压强，外界环境温度保持不变，取，求： （1）初始时汽缸内部气体的压强； （2）将重物的质量增加，稳定后汽缸中空气柱的高度（保留两位有效数字）。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对活塞和重物受力分析，由平衡条件可知 解得 【小问2详解】 总质量增大后，对活塞和重物受力分析，由平衡条件可知 解得 根据玻意耳定律可得 解得 14. 如图甲所示，竖直面内两足够长平行光滑金属导轨间距为，顶端接有阻值为的电阻，在水平虚线下方存在方向垂直导轨平面的匀强磁场。一根长为、质量为的导体棒从磁场上方某位置由静止释放并开始计时，经时间到达处。导体棒进磁场后的瞬间加速度大小变为进磁场前加速度大小的一半，在磁场中运动距离为时恰好开始做匀速运动，取竖直向下为正方向，导体棒的加速度-时间（）图像如图乙所示。已知重力加速度为，除外其余电阻不计，导体棒与导轨始终垂直且保持良好接触。求： （1）导体棒刚进入磁场时的速度； （2）匀强磁场的磁感应强度大小； （3）导体棒在磁场中运动所用时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 导体棒进入磁场前做自由落体运动，由运动学公式得 【小问2详解】 进入磁场瞬间加速度大小，方向竖直向上，由牛顿第二定律 代入，得安培力 感应电流 联立得 代入，解得 【小问3详解】 设导体棒匀速运动的速度为，匀速时受力平衡 解得 对导体棒在磁场中运动的过程应用动量定理 其中通过电阻的电荷量 代入动量定理表达式 联立得 15. 如图所示，竖直平面内固定着光滑半圆形轨道AMB，其中直径AOB为竖直方向，半径，质量的长薄板静置于倾角的粗糙斜面CD上，其最上端刚好在斜面顶端C点。一质量为：的滑块（可看作质点）从圆轨道B点以的初速度进入轨道，并刚好通过最高点A点，接着从A点水平抛出，恰好以平行于斜面的速度落到薄板最上端，并在薄板上开始向下运动，小物体落到薄板最上端时，薄板无初速度释放并开始沿斜面向下运动，其运动至斜面底端时，立即与D处挡板碰撞，速度立即减为0。已知斜面CD长，薄板长，厚度忽略不计，其与斜面的动摩擦因数，滑块与长薄板间的动摩擦因数为，运动过程中空气阻力均忽略不计，，，，试求： （1）滑块在A点时的初速度； （2）AC两点间的水平距离； （3）滑块从C点到达D点所需要的时间及滑块与薄板摩擦产生的热量。 【答案】（1）4m/s,方向水平向右 （2）1.2m （3）2s，43.5J 【解析】 【小问1详解】 滑块从B点到A点，根据动能定理 解得滑块在A点时的初速度大小为 方向水平向右。 【小问2详解】 滑块从A点到C点做平抛运动，设C点的速度竖直方向为则 解得 在竖直方向上，滑块做自由落体运动，则 在水平方向上 解得AC两点间的水平距离为 【小问3详解】 滑块运动在C点时的速度大小为 则滑块运动到薄板上后，对滑块，设加速度为，根据牛顿第二定律 解得 对薄板，设加速度为，根据牛顿第二定律 解得 设经过时间t1小滑块与薄板达到共同速度v1，小滑块位移为x1，薄板位移为x2，则有 解得 根据运动学公式，， 因为，，所以此后滑块和薄板一起加速运动，在t1时间内，滑块与薄板摩擦产生的热量为 设滑块和薄板一起加速运动的加速度为，根据牛顿第二定律 解得 设滑块和薄板一起加速时间为，则 解得 设薄板运动到D点时，滑块的速度为，此后小滑块继续以的加速度加速下滑，设加速到D点的时间为，则， 解得 在t3时间内，滑块与薄板摩擦产生的热量为 则滑块从C点到达D点所需要的时间为 滑块与薄板摩擦产生的热量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 遵义市航天高级中学2027届高三第三次模拟考试 物理 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每题只有一项符合题目要求，选对的得4分，选错或不选得0分。 1. 某同学在田径场上练习50m往返跑。若要用图像描述他从起跑至撞线的过程，最接近其运动情景的是（　　） A. B. C. D. 2. 在2024年中国国际航空航天展览会（珠海航展）中，一架飞机进行回旋飞行技术表演，其轨迹呈螺旋形，如图所示，则该飞机在飞行过程中（ ） A. 速度可能不变 B. 速率可能不变 C. 合力可能不变 D. 加速度可能不变 3. 某同学利用装有压力传感器的体重计研究超、失重现象。某次完成下蹲、起立过程中体重计受到的压力随时间的变化情况如图所示，下列说法正确的是（ ） A. ，该同学正在加速起立 B. ，该同学正在减速下蹲 C. ，该同学处于失重状态 D. ，该同学处于超重状态 4. 如图所示，S1和S2是两相干水波的波源，它们振动同步且振幅相同，振幅A=10cm。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。已知两列波的波长均为5cm，A、B、C三质点的平衡位置在同一直线上，且B点为AC连线的中点。下列说法正确的是（ ） A. B点处于振动减弱区 B. B点处于振动加强区 C. 此时A、C两点的竖直高度差为10cm D. 此时A、C两点的竖直高度差为20cm 5. 彩虹是由太阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成的。彩虹形成的示意图如图所示，一束白光由左侧射入水滴，、是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线（、是单色光）。下列关于光与光的说法正确的是（ ） A. 光的频率小于光的频率 B. 、光在由空气进入水滴后波长变长 C. 从同一介质射向空气，光比光容易发生全反射 D. 通过同一双缝干涉装置，光的相邻条纹间距比光的大 6. 如图所示，平行板电容器两极板的间距为d，极板与水平面成60°角，a极板带负电。一质量为m、电荷量为q（q<0）的粒子在电容器中靠近b极板处，以初动能Ek0竖直向上射出，不计粒子重力，极板尺寸足够大，若粒子能打到a极板，则下列说法正确的是（　　） A. 粒子的加速度大小 B. 粒子的加速度大小 C. 两极板间电场强度的大小 D. 两极板间电场强度的大小 7. 如图所示，水平天花板下方固定一光滑小定滑轮，在定滑轮的正下方处固定一带正电的点电荷，不带电的小球与带正电的小球（可视为点电荷）通过跨过定滑轮的绝缘轻绳相连。开始时系统在图示位置静止，已知。若球所带的电荷量缓慢减少（未减为零），则在球到达点正下方前，正确的是（ ） A. 球的质量等于球的质量 B. 此过程中球的位置保持不变 C. 此过程中点电荷对球的库仑力不变 D. 此过程中滑轮受到轻绳的作用力逐渐减小 二、多项选择题：本题共3道小题，每题5分，共15分。每题有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。 8. 氢原子的能级图如图（a）所示，一群处于能级的氢原子，用其向低能级跃迁过程中发出的光照射如图（b）电路中的阴极K，只有1种频率的光能使之发生光电效应，产生光电子，测得其电流随电压变化的图像如图（c）所示。则下列说法正确的是（ ） A. 题述氢原子跃迁一共能发出3种不同频率的光子 B. 题述氢原子跃迁一共能发出6种不同频率的光子 C. 阴极金属的逸出功为11.15eV D. 阴极金属的逸出功为12.75eV 9. 如图所示，半径为的半圆形槽固定在水平面上。质量为的小物块从与圆心等高的处由静止滑下，到达处时速度减为零。已知，为半圆槽的最低点，，重力加速度为，小物块与半圆槽的动摩擦因数处处相等，忽略空气阻力。则小物块（ ） A. 从到的过程中，合力做功为 B. 从到的过程中，系统摩擦生热为 C. 从到的过程中，机械能减少了 D. 从到的过程中，克服摩擦力做功大于 10. 某小组设计了一磁悬浮装置。如图，环形通电线圈固定在水平面上，其上方固定一半径为的环形细管道，管道任意处磁场方向与竖直方向夹角为。质量为的带正电小球在环形管道中以某一速率做匀速圆周运动，此时小球与管道间无弹力，重力加速度为。下列说法正确的是（ ） A. 从管道上方俯视，小球沿顺时针方向做圆周运动 B. 小球做圆周运动的周期为 C. 小球做圆周运动的半个周期内洛伦兹力的冲量大小为 D. 若小球的绕行方向不变，速率为其做匀速圆周运动速率的2倍，则小球与管道间的弹力大小为 三、非选择题：本题有5个小题，共57分。 11. 某物理实验兴趣小组利用智能手机设计了“用单摆测量重力加速度”的实验。他们用一根轻质细线将手机悬挂在水平桌面上的铁架台上，调整后如图1所示。启动手机中的Phyphox应用，点击界面中的“摆”（如图2所示）进行实验，测出手机运动的周期和频率，并通过不同的方法计算得到当地重力加速度。 实验步骤如下： ①手机静止时，用米尺测出悬挂点到手机中心的距离L； ②将手机从平衡位置拉开一个很小的角度（小于5°），然后由静止释放，使手机在竖直平面内摆动，记录30次全振动的时间t，计算得到手机的运动周期T； ③用公式计算当地的重力加速度； ④改变摆长，多次重复实验，得到一系列重力加速度，算出重力加速度的平均值； ⑤根据测量数据，作出的图线，如图3所示，求得图线的斜率k，测出当地重力加速度g的数值。 （1）手机运动的周期T为_______。 （2）该小组成员发现，用公式算出的重力加速度g的数值总比网上查阅得到的当地重力加速度的数值大，可能的原因是手机重心的位置与手机中心并不重合。当手机静止在平衡位置时，下列关于手机重心位置的说法正确的是（　　）（填选项前的字母）。 A. 手机重心在手机中心正上方 B. 手机重心在手机中心正下方 C. 手机重心在手机中心的左侧 D. 手机重心在手机中心的右侧 （3）该小组测得当地的重力加速度_______（用k表示）。 12. 某同学通过实验测量长为的圆柱形导体的电阻率。 （1）他用螺旋测微器测导体的直径，示数如图所示，则________mm。 （2）他先用多用电表对该导体阻值进行了初步测量，测得该导体电阻约为5 Ω。 （3）在（2）基础上，他想用电压表和电流表更精确地测量这个导体的阻值。 他找来如下器材： 电流表：量程0~0.6 A，内阻约0.1 Ω； 电压表：量程0~3 V，内阻约3 kΩ； 滑动变阻器：最大阻值10 Ω，额定电流1.0 A； 电源：电动势3 V，内阻约0.5 Ω； 开关一个，导线若干。 ①为了减小实验误差，电流表和电压表的连接方法应该选用下图中的________（选填“甲”或“乙”）。 ②他在相关实验手册中，看到下图所示的两种滑动变阻器的连接方式（电压表和电流表未画出），他选择了其中一种，经过实验他得到下表中的数据。 电压U/V 0.10 0.40 0.60 1.00 1.20 1.50 1.70 2.00 电流I/A 0.02 0.08 0.12 0.19 0.25 0.31 0.34 0.40 由数据可知，他选择的滑动变阻器的连接方式是图中的________（选填“甲”或“乙”）。你的判断依据是：_________________________________________________。 （4）由（3）得该导体的电阻阻值为R，则该导体的电阻率____________。 13. 如图甲所示的“空气弹簧”，是在密封的橡胶气囊中充入空气，利用气体的可压缩性实现其弹性作用。实验小组用图乙所示装置来模拟其工作，在导热良好且内壁光滑的汽缸和可自由滑动的活塞之间密封着一定质量的空气（可视为理想气体），活塞和重物的总质量，活塞的横截面积，初始时缸内空气柱的高度。已知大气压强，外界环境温度保持不变，取，求： （1）初始时汽缸内部气体的压强； （2）将重物的质量增加，稳定后汽缸中空气柱的高度（保留两位有效数字）。 14. 如图甲所示，竖直面内两足够长平行光滑金属导轨间距为，顶端接有阻值为的电阻，在水平虚线下方存在方向垂直导轨平面的匀强磁场。一根长为、质量为的导体棒从磁场上方某位置由静止释放并开始计时，经时间到达处。导体棒进磁场后的瞬间加速度大小变为进磁场前加速度大小的一半，在磁场中运动距离为时恰好开始做匀速运动，取竖直向下为正方向，导体棒的加速度-时间（）图像如图乙所示。已知重力加速度为，除外其余电阻不计，导体棒与导轨始终垂直且保持良好接触。求： （1）导体棒刚进入磁场时的速度； （2）匀强磁场的磁感应强度大小； （3）导体棒在磁场中运动所用时间。 15. 如图所示，竖直平面内固定着光滑半圆形轨道AMB，其中直径AOB为竖直方向，半径，质量的长薄板静置于倾角的粗糙斜面CD上，其最上端刚好在斜面顶端C点。一质量为：的滑块（可看作质点）从圆轨道B点以的初速度进入轨道，并刚好通过最高点A点，接着从A点水平抛出，恰好以平行于斜面的速度落到薄板最上端，并在薄板上开始向下运动，小物体落到薄板最上端时，薄板无初速度释放并开始沿斜面向下运动，其运动至斜面底端时，立即与D处挡板碰撞，速度立即减为0。已知斜面CD长，薄板长，厚度忽略不计，其与斜面的动摩擦因数，滑块与长薄板间的动摩擦因数为，运动过程中空气阻力均忽略不计，，，，试求： （1）滑块在A点时的初速度； （2）AC两点间的水平距离； （3）滑块从C点到达D点所需要的时间及滑块与薄板摩擦产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $