精品解析:四川成都市第八中学2026-2027学年高三上学期期中物理试卷
|
2份
|
30页
|
179人阅读
|
2人下载
内容正文:
成都市第八中学2026-2027学年度高2024级
高三上期中监测物理试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
说明:
1、请务必将试卷上的答案作答在答题卡上,作答在试卷上无效;
2、不能使用非规定用笔作答;
3、考试结束前最后15分钟,请务必检查答题卡是否填涂准确;
4、考试结束后,请用心复习下一门考试科目(如有),等到所有考试都结束后,再核对答案。
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 杭新景高速公路限速,一般也要求速度不小于冬天大雾天气的时候高速公路经常封道,否则会造成非常严重的车祸.如果某人大雾天开车在高速上行驶,设能见度(观察者与能看见的最远目标间的距离)为30m,该人的反应为,汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为,为安全行驶,汽车行驶的最大速度是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设汽车的初速度为,则在反应时间里汽车的位移为,汽车做匀减速直线运动的时间
根据匀变速直线运动的平均速度公式
汽车做匀减速直线运动的位移
因为能见度为30m,所以有保证安全的前提下满足:,当取最大速度时取等号即:可解得
不合题意舍去
故选B。
2. 如图甲所示,沿顺时针方向运动的水平传送带AB,零时刻将一个质量m=1kg的物块轻放在A处,6s末恰好运动到B处,物块6s内的速度一时间图像如图乙所示,物块可视为质点,(重力加速度g=10m/s2)则( )
A. 传送带的长度为24m
B. 物块相对于传送带滑动的距离8m
C. 物块运动的位移大小是12m
D. 物块与传送带之间的动摩擦因数为0.2
【答案】B
【解析】
【详解】AC.由图得AB长度为物块的位移
16m
故整个传送带的总长不小于,故AC错误;
B.6s内传送带的路程为
物块相对于传送带滑动的距离
故B正确;
D.由图可知,物块的加速度为
对物块用牛顿第二定律得
解得
故D错误。
故选B。
3. 如图所示,在光电效应实验中用a光照射光电管时,灵敏电流计指针发生偏转,而用b光照射光电管时,灵敏电流计指针不发生偏转,则( )
A. a光的强度一定大于b光
B. b光的频率一定小于截止频率
C. a光照射光电管时,电流计中的光电流沿d到c方向
D. 将K极换成逸出功较小的金属板,仍用a光照射,其遏止电压将减小
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由图可知,该电源的接法为反向电压,即电源的正极与阴极K连接,电场对光电子做负功,单色光a照射光电管能够使灵敏电流计偏转,说明光电子的动能大,a光的频率大;b光照射光电管不能使灵敏电流计偏转,可能发生了光电效应,b光的频率可能大于截止频率,只不过是产生的光电子动能小,无法到达对阴极,即b光的频率小,故AB错误;
C.电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,若灵敏电流计的指针发生偏转,则电流方向一定是由d→c方向,故C正确;
D.将K极换成逸出功较小的金属板,仍用a光照射,根据
可知其遏止电压将增大。故D错误。
故选C。
4. 如图所示,和是绝热汽缸内的两个活塞,他们把汽缸分成甲和乙两部分,两部分中都封有等量的理想气体。是导热的,其热容量可不计,与汽缸壁固连。是绝热的,可在汽缸内无摩擦滑动,但不漏气,其右方为大气,图中为加热用的电炉丝。开始时,系统处于平衡状态,两部分中气体的温度和压强皆相同。现接通电源,缓慢加热一段时间后停止加热,系统又达到新的平衡。则( )
A. 甲、乙中气体的温度有可能不变
B. 甲、乙中气体的压强都增加了
C. 甲、乙中气体的内能的增加量相等
D. 电炉丝放出的总热量等于甲、乙中气体增加内能的总和
【答案】C
【解析】
【详解】本题意在考查考生对理想气体状态方程等所学知识的识记能力和综合应用能力及熟记基础知识是解答此题的关键。
本题考查了判断气体压强、内能如何变化及气体吸热与放热情况分析清楚气体状态变化过程、应用热力学第二定律即可正瑰解题熟悉热力学第二定律的各种表述
形式。平时要理解并记牢定律的内容是解题的关健。
【解答】A.由热力学第二定律可知,由甲、乙组成的系统在吸收电炉丝传来的热量后,这一总热量必然有一部分用来增加系统的内能,使得甲、乙气体中的温度升高,故A错误;
C.因为甲、乙中封的气体是等量的,且 是导热的是绝热的,所以加热后再次达到新的平衡时,甲、乙中气体的温度一定相同且两部分中都封有等量的理想气体;故C正确;
BD.电炉丝放出的总热量等于甲、乙中气体增加内能的总和再加上活塞可在气缸内无摩擦滑动可对外界做功,因此乙中气体的压强始终等于大气压强,故 BD错误。
故选C。
5. 静电透镜被广泛应用于电子器件中,图中虚线表示阴极射线示波管的聚焦电场等势面分布情况,任意两个相邻等势面间电势差相等,z轴为该电场的中心轴线。一电子从其左侧进入聚焦电场,图中实线为电子仅在电场力作用下的运动轨迹,P、Q、R为其轨迹z上的三点。下列判断正确的是( )
A. P点的电势大于R点的电势
B. P点的电场强度与R点的电场强度相同
C. 电子在Q点的动能大于在P点的动能
D. 电子在Q点电势能小于R点的电势能
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据电子的运动轨迹,电子所受的电场力方向指向轨迹的凹向且与等势面垂直,可知电场线大致向左,沿电场线电势逐渐降低,可知P点的电势小于R点的电势,A错误;
B.因P点的等差等势面较R点密集,可知电场线也密集,可知P点的电场强度大于R点的电场强度,B错误;
C.从P到Q电场力做正功,则动能增加,即电子在Q点的动能大于在P点的动能,C正确;
D.沿电场线电势逐渐降低,可知Q点的电势小于R点的电势,电子在Q点电势能大于R点的电势能,D错误。
故选C。
6. 2024年巴黎奥运会于7月26日至8月11日举行,中国国家跳水队是中国体育届的王牌之师,在各项奥运项目中高居榜首,被誉为跳水“梦之队”。某次比赛中,质量m=50kg的运动员(可看作质点)从距水面h=5m的跳台边缘处由静止自由落下,触水瞬间,运动员受到水对他的竖直向上的作用力的大小,式中水的密度,触水瞬间的有效面积,运动员从接触水面到速度减为0用时2s,忽略空气阻力,重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A. 运动员从离开跳台到接触水面过程中重力的冲量大小为600N•s
B. 运动员触水瞬间受到水的作用力大小为300N
C. 运动员触水瞬间加速度的大小为1.6m/s2
D. 运动员从触水到速度减为0的过程中受到水的平均作用力的大小为850N
【答案】C
【解析】
【详解】A.运动员从离开跳台到接触水面过程仅受重力作用,有
解得
则重力冲量的大小
故A错误;
B.运动员触水瞬间的速度大小
则运动员触水瞬间受到水的作用力大小为
故B错误;
C.由牛顿第二定律有
则运动员触水瞬间加速度的大小为
故C正确;
D.取竖直向下为正方向,设运动员受到水的平均作用力大小为F,方向向上,由动量定理得
解得
F=750N
故D错误。
故选C。
7. 如图所示,在边长为L的等边三角形区域abc内存在垂直纸面向外的匀强磁场,边长为L的等边三角形导线框def顶点f与点b重合,从静止开始水平向右做匀速直线运动,底边ef始终与边界bc在同一直线上。取顺时针方向为电流的正方向,导线框def中感应电流i随位移x变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】当线框进入时磁通量增大,根据楞次定律可知,感应电流的方向为顺时针方向(为正值),出来时磁通量减小,感应电流的方向为逆时针方向(为负值)。如图所示
线框从静止开始向右匀速运动,产生的感应电动势为E=BL有效v
进入磁场的过程中,有效切割磁感线的长度L有效正比于线框的位移x,因为x=vt
故产生的感应电动势、以及感应电流正比于t;线框出磁场的过程中,有效切割磁感线的长度L有效正比于(2L﹣x),故产生的感应电动势、以及感应电流正比于(2L﹣x)t,此过程感应电流随位移减小。
故选A。
二、多选题:本大题共3小题,共18分。(全选对得6分,选对但不全得3分,有选错得0分)
8. 如图甲所示,一个单摆做小角度摆动,从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时,相对平衡位置的位移x随时间t变化的图像如图乙所示。不计空气阻力,g取。对于这个单摆的振动过程,下列说法中正确的是( )
A. 单摆的位移x随时间t变化的关系式为
B. 单摆的摆长约为1.0m
C. 从到的过程中,摆球的重力势能逐渐增大
D. 从到的过程中,摆球所受回复力逐渐减小
【答案】AB
【解析】
【详解】A.单摆做小角度摆动,则其运动可以看为简谐运动,则单摆的位移x随时间t变化的关系式为
A正确;
B.根据周期公式有
解得
B正确;
C.根据图乙可知,从到的过程中,单摆从振幅位置运动到平衡位置,则摆球的重力势能逐渐减小,C错误;
D.根据图乙可知,从到的过程中,单摆从平衡位置运动到振幅位置,位移逐渐增大,由于
可知摆球所受回复力逐渐增大,D错误。
故选AB。
9. 市面上常用光学玻璃的折射率一般在之间,某研发团队为突破上限对制作的超高折射特种玻璃进行了相关检测。如图所示,发射器发射一束光线从空气垂直进入横截面为四分之三圆面的柱状玻璃砖中,入射点为点,光线打在紧贴玻璃砖表面的感光仪上,感光仪可检测光点强度。现控制发射器缓慢下移,测得光强几乎不变,在越过点的瞬间感光仪测得光强骤然下降。已知圆的半径为,,,光在真空中传播的速度为,则( )
A. 玻璃砖的折射率为2
B. 光线在玻璃砖中的传播速度为
C. 光线在玻璃砖中的频率为真空中的一半
D. 点入射的光在玻璃砖中传播的路程为
【答案】AD
【解析】
【详解】依题意,根据已知条件作出光路图
根据题意可知,光线从B点入射,传播到圆弧界面时恰好能发生全反射,由几何关系可得临界角为
A.根据可知,玻璃砖的折射率,故A正确;
B.根据可知,光线在玻璃砖中的传播速度,故B错误;
C.光线频率由光源决定,因此光线在玻璃砖中的频率不变,故C错误;
D.由光路图可知光线在玻璃中传播的路程,故D正确。
故选AD 。
10. 如图所示,光滑轨道由倾斜轨道、圆心角为的圆弧和水平轨道组成,倾斜轨道和水平轨道与圆弧分别相切于点和点,圆弧的半径为。质量均为的可视为质点的小球和用长度为的轻杆连接,开始时,小球放置在点。由静止释放到两个小球全部进入水平轨道过程中,忽略空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 小球a的重力功率一直增大
B. 轻杆和两小球组成系统机械能守恒
C. 两小球全部在水平轨道上时速度大小为
D. 轻杆对小球a做功的大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.重力的功率
其中是小球竖直方向分速度。小球初状态静止,则
运动到水平轨道后速度水平,又变为,因此先增大后减小,重力功率也先增大后减小,故A错误;
B.轨道光滑,对轻杆和两小球组成的系统,只有重力做功,轻杆弹力是内力,做功的代数和为零,因此系统机械能守恒,故B正确;
C.设水平轨道为零势能面,圆弧半径为,圆心角,几何关系可知,在点时,的高度
杆长
垂直于,则初始时的高度
系统初始时总的重力势能
两球都进入水平轨道后,重力势能为零,对轻杆和两小球组成的系统,由机械能守恒定律有
解得,故C错误;
D.设轻杆对做功为,对小球由动能定理有
解得,故D正确。
故选BD。
三、实验题(共16分)
11. 某学习小组为研究匀速圆周运动的规律,用如图所示的实验装置来验证向心力公式。匀质小球由轻绳a和b分别系于一轻质木架上的A点和C点。当木架绕轴AB匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,绳a在水平方向、绳b在竖直方向。两绳的A、C端分别安装有拉力传感器1、2,重力加速度为g,忽略空气阻力,实验步骤如下:
A.实验之前,用游标卡尺测得小球的直径为d,用刻度尺测得a绳的长度为,b绳的长度为;
B.使木架绕AB轴匀速转动,并带动小球在水平面内做匀速圆周运动,记录转n圈对应的时间t;
C.读出拉力传感器1、2的示数分别为、;
D.当小球运动到图示位置时,绳a被突然烧断,同时木架也立即停止转动,读出拉力传感器2在此瞬间的示数为。
(1)小球做圆周运动的周期________;小球的质量________;
(2)绳a被烧断之前小球做匀速圆周运动,若等式____________________________成立,则向心力公式得到验证;(用、、、、、、和表示)
(3)绳a被烧断之后的瞬间,若等式________________________________成立,则向心力公式得到验证。(用、、、、、、和表示)
【答案】(1) ①. ②.
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1] 转n圈对应的时间t,故周期
[2]小球在水平面内做匀速圆周运动时,竖直方向合力为零,故
【小问2详解】
绳a被烧断之前小球在水平面内做匀速圆周运动时,若向心力公式成立,应有
【小问3详解】
依题意小球线速度保持不变,则有
由于惯性小球继续运动,将绕点C做圆周运动,若向心力公式成立,应有
绕点C做圆周运动对应的半径
联立解得
12. 铂热电阻温度传感器是一种利用铂电阻值随温度变化的特性来测量温度的传感器,其电阻值随温度升高而增大,且具有良好的线性度和稳定性。乙同学选用欧姆表、温度可控的加热装置、电源和导线若干,测出某一小段铂丝在不同温度下的电阻值,并通过作图拟合出电阻值与温度之间的关系。已知时,阻值。测量数据记录于下表。
0
20
40
60
80
100
100.0
107.6
115.2
122.5
130.4
138.5
(1)选用如图甲所示的多用电表,已完成机械调零,应选挡位______(选填“”“”“”或“”),然后进行______,再进行测量。
(2)试在下列方格纸中建立标度并作图___________,求出铂电阻的温度系数______(温度系数是指温度每升高,电阻增加的相对值,即,结果保留3位有效数字)。
(3)为更精确测量铂电阻随温度动态变化的特性,试提出一种测量新方案,在方框内画出电路图_______。提供的仪器有电动势和内阻已知的电源、滑动变阻器、多用电表(可当电表用)、电压表、开关和导线。
得到的铂电阻与电池、电流表串联起来(如图乙所示),用这个铂电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的电阻温度计。如果电池的电动势和内阻不变,则温度越高,电流越______。
【答案】(1) ①. ②. 红黑表笔短接调零##欧姆调零
(2) ①. ②. ####
(3) ①. ②. 小
【解析】
【小问1详解】
[1][2]待测铂丝电阻范围为,选择挡位时,指针可落在欧姆表中值电阻附近的精准测量区间,适配待测电阻量级;欧姆表选挡后必须将红黑表笔短接,进行欧姆调零,才能开展测量。
【小问2详解】
[1]为了充分利用方格纸,以温度为横轴,标度可取,每格对应;以电阻为纵轴,标度可取,每格对应,将表格6组数据描点后,画一条让所有点均匀分布在直线两侧的拟合直线,舍去偏离过大的偶然误差点,作出电阻值与温度之间的关系如图所示
[2] 根据定义
拟合直线的斜率
因此
【小问3详解】
[1] 由于电源的电动势和内阻已知,因此可直接将铂电阻与电源、开关、多用电表(选取量程合适的电流挡)进行串联,若电流表内阻远小于铂电阻的阻值,则可近似认为铂电阻两端的电压满足
因此通过实时计算不同温度下的铂电阻阻值,提高测量精度。
也可将铂电阻与电压表并联后与电源、开关进行串联,铂电阻两端的电压为,若电压表内阻远大于铂电阻的阻值,则可近似认为流过铂电阻电流大小满足
通过实时计算不同温度下的铂电阻阻值,提高测量精度。
两种方案电路图如图所示
[2] 根据闭合电路欧姆定律
温度越高铂电阻阻值越大,回路总电阻越大,电源电动势不变时回路电流越小。
四、解答题:共38分
13. 如图所示,一不可伸长的轻绳跨过定滑轮分别连接木板A和小物块B(可看作质点),A的长度为,在水平地面上向右做速度大小为的匀速直线运动,B的下方悬有一水滴,与B一起在距离地面高处的水平光滑轨道上向左运动。当轻绳与水平方向夹角时,脱落,恰好落在A的右端。已知,滑轮可看作质点,不计A的厚度,不计空气阻力,取重力加速度大小,。求
(1)脱落时,B的速度大小;
(2)轻绳的长度;
(3)若使落在A上,A的速度应满足什么条件?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
木板A的速度大小等于小物块B沿轻绳方向的分速度
解得
【小问2详解】
由几何知:P脱落瞬间B所在位置到滑轮间的轻绳距离
P脱落后做平抛运动,竖直方向有
水平方向有
A做匀速直线运动,有
P脱落瞬间滑轮到A左端距离为,则
则轻绳的长度
解得
【小问3详解】
当P落在A右端时,速度最小,即
当P落在A左端时,速度最大,有,
解得
则A的速度满足
14. 在如图所示的竖直平面内,固定在水平地面上的光滑轨道由两倾角均为的足够长轨道与一水平轨道平滑连接而成,连接点分别为、。质量为的小物块甲放置在左侧倾斜轨道上高处、质量为的小物块乙静止在水平轨道上,乙到、两点的距离均为。现静止释放甲,所有碰撞均为弹性正碰,重力加速度大小为,不计空气阻力。
(1)求甲第一次到达点时的速度大小。
(2)求两物块第一次碰撞过程中,乙所受合外力的冲量大小。
(3)若两物块在水平轨道上发生第二次碰撞,且第二次碰撞前只有一个物块滑上倾斜轨道,求满足的关系式(不求具体数值)。
【答案】(1)
(2)
(3)当0<k≤1时,k3+3k2+35k﹣31>0
当1<k<3时,3k3+k2+25k﹣37<0
当k>3时,k3﹣21k2+19k﹣23>0
【解析】
【小问1详解】
甲下滑过程轨道光滑,由动能定理
解得
【小问2详解】
第一次碰撞为弹性正碰,设碰后甲速度为,乙速度为,取向右为正方向,由动量守恒和机械能守恒,
解得乙弹性碰撞后速度
对乙由动量定理,合外力冲量等于乙动量变化
代入,得
【小问3详解】
碰后甲的速度,乙的速度;要使第二次碰撞前只有一个物块滑上倾斜轨道,需对k的取值进行分情况讨论:
①当0<k≤1时,碰后甲、乙均向右运动且v2>v1≥0,乙先滑上右侧斜面,往返后在水平轨道与甲相遇,设从碰后到相遇经过的总时间为t,根据位移关系有
解得
需满足在甲到达B点前相遇,即,代入速度化简得k3+3k2+35k﹣31>0
②当k>1时,碰后甲向左、乙向右运动;若1<k<3,则v2>|v1|,乙先滑上右侧斜面往返后向左追上甲,设从碰后到追及经过的总时间为t,根据位移关系有
解得
需满足在甲到达A点前追及,即,化简得3k3+k2+25k﹣37<0
若k>3,则|v1|>v2,甲先滑上左侧斜面往返后向右追上乙,设从碰后到追及经过的总时间为t,根据位移关系有
解得
需满足在乙到达B点前追及,即,化简得k3﹣21k2+19k﹣23>0
综上所述,k满足的关系式为
当0<k≤1时,k3+3k2+35k﹣31>0
当1<k<3时,3k3+k2+25k﹣37<0
当k>3时,k3﹣21k2+19k﹣23>0
15. 两根平行且光滑的金属直导轨和固定在同一水平面内,导轨间距为L,导轨区域存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。质量均为m的均匀金属杆与垂直于导轨放置,它们接入回路的电阻均为R。一根绝缘轻绳跨过光滑定滑轮,一端连接杆的中点,另一端悬挂一质量的重物,滑轮与杆之间的绳与导轨平行。锁定杆,将杆和重物同时由静止释放。整个运动过程中两杆始终垂直于导轨且接触良好,导轨足够长,忽略空气阻力及导轨电阻,重力加速度为g。求:
(1)稳定时杆的速度大小v;
(2)若当杆速度达到时将杆解除锁定,则此时杆的加速度;
(3)若当杆速度达到v时将杆解除锁定,则杆经过足够长的时间t的速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
锁定杆时,当系统达到稳定状态时,杆和重物M做匀速直线运动,加速度为零。此时,系统受力平衡
由杆产生感应电动势
感应电流
安培力
联立解得稳定时杆速度
【小问2详解】
当杆速度达到时,感应电流为
此时的安培力为
结合第一问解得
在解除锁定的瞬间,杆速度为,其加速度为
对杆和重物M系统,根据牛顿第二定律
解得
【小问3详解】
当杆速度达到时,
此时杆加速度
杆的加速度为,则两杆相对速度减小,则安培力减小
因此,杆做加速度减小的加速运动,杆做加速度增大的加速运动,最终稳定时两杆加速度相等,对整个系统(杆、杆、重物M)应用牛顿第二定律
解得
对杆从解除锁定到时刻,由动量定理可得
对杆和M系统动量定理有
由稳定时相对速度不变
对杆有
联立解得
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
成都市第八中学2026-2027学年度高2024级
高三上期中监测物理试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
说明:
1、请务必将试卷上的答案作答在答题卡上,作答在试卷上无效;
2、不能使用非规定用笔作答;
3、考试结束前最后15分钟,请务必检查答题卡是否填涂准确;
4、考试结束后,请用心复习下一门考试科目(如有),等到所有考试都结束后,再核对答案。
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 杭新景高速公路限速,一般也要求速度不小于冬天大雾天气的时候高速公路经常封道,否则会造成非常严重的车祸.如果某人大雾天开车在高速上行驶,设能见度(观察者与能看见的最远目标间的距离)为30m,该人的反应为,汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为,为安全行驶,汽车行驶的最大速度是( )
A. B. C. D.
2. 如图甲所示,沿顺时针方向运动的水平传送带AB,零时刻将一个质量m=1kg的物块轻放在A处,6s末恰好运动到B处,物块6s内的速度一时间图像如图乙所示,物块可视为质点,(重力加速度g=10m/s2)则( )
A. 传送带的长度为24m
B. 物块相对于传送带滑动的距离8m
C. 物块运动的位移大小是12m
D. 物块与传送带之间的动摩擦因数为0.2
3. 如图所示,在光电效应实验中用a光照射光电管时,灵敏电流计指针发生偏转,而用b光照射光电管时,灵敏电流计指针不发生偏转,则( )
A. a光的强度一定大于b光
B. b光的频率一定小于截止频率
C. a光照射光电管时,电流计中的光电流沿d到c方向
D. 将K极换成逸出功较小的金属板,仍用a光照射,其遏止电压将减小
4. 如图所示,和是绝热汽缸内的两个活塞,他们把汽缸分成甲和乙两部分,两部分中都封有等量的理想气体。是导热的,其热容量可不计,与汽缸壁固连。是绝热的,可在汽缸内无摩擦滑动,但不漏气,其右方为大气,图中为加热用的电炉丝。开始时,系统处于平衡状态,两部分中气体的温度和压强皆相同。现接通电源,缓慢加热一段时间后停止加热,系统又达到新的平衡。则( )
A. 甲、乙中气体的温度有可能不变
B. 甲、乙中气体的压强都增加了
C. 甲、乙中气体的内能的增加量相等
D. 电炉丝放出的总热量等于甲、乙中气体增加内能的总和
5. 静电透镜被广泛应用于电子器件中,图中虚线表示阴极射线示波管的聚焦电场等势面分布情况,任意两个相邻等势面间电势差相等,z轴为该电场的中心轴线。一电子从其左侧进入聚焦电场,图中实线为电子仅在电场力作用下的运动轨迹,P、Q、R为其轨迹z上的三点。下列判断正确的是( )
A. P点的电势大于R点的电势
B. P点的电场强度与R点的电场强度相同
C. 电子在Q点的动能大于在P点的动能
D. 电子在Q点电势能小于R点的电势能
6. 2024年巴黎奥运会于7月26日至8月11日举行,中国国家跳水队是中国体育届的王牌之师,在各项奥运项目中高居榜首,被誉为跳水“梦之队”。某次比赛中,质量m=50kg的运动员(可看作质点)从距水面h=5m的跳台边缘处由静止自由落下,触水瞬间,运动员受到水对他的竖直向上的作用力的大小,式中水的密度,触水瞬间的有效面积,运动员从接触水面到速度减为0用时2s,忽略空气阻力,重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A. 运动员从离开跳台到接触水面过程中重力的冲量大小为600N•s
B. 运动员触水瞬间受到水的作用力大小为300N
C. 运动员触水瞬间加速度的大小为1.6m/s2
D. 运动员从触水到速度减为0的过程中受到水的平均作用力的大小为850N
7. 如图所示,在边长为L的等边三角形区域abc内存在垂直纸面向外的匀强磁场,边长为L的等边三角形导线框def顶点f与点b重合,从静止开始水平向右做匀速直线运动,底边ef始终与边界bc在同一直线上。取顺时针方向为电流的正方向,导线框def中感应电流i随位移x变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题:本大题共3小题,共18分。(全选对得6分,选对但不全得3分,有选错得0分)
8. 如图甲所示,一个单摆做小角度摆动,从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时,相对平衡位置的位移x随时间t变化的图像如图乙所示。不计空气阻力,g取。对于这个单摆的振动过程,下列说法中正确的是( )
A. 单摆的位移x随时间t变化的关系式为
B. 单摆的摆长约为1.0m
C. 从到的过程中,摆球的重力势能逐渐增大
D. 从到的过程中,摆球所受回复力逐渐减小
9. 市面上常用光学玻璃的折射率一般在之间,某研发团队为突破上限对制作的超高折射特种玻璃进行了相关检测。如图所示,发射器发射一束光线从空气垂直进入横截面为四分之三圆面的柱状玻璃砖中,入射点为点,光线打在紧贴玻璃砖表面的感光仪上,感光仪可检测光点强度。现控制发射器缓慢下移,测得光强几乎不变,在越过点的瞬间感光仪测得光强骤然下降。已知圆的半径为,,,光在真空中传播的速度为,则( )
A. 玻璃砖的折射率为2
B. 光线在玻璃砖中的传播速度为
C. 光线在玻璃砖中的频率为真空中的一半
D. 点入射的光在玻璃砖中传播的路程为
10. 如图所示,光滑轨道由倾斜轨道、圆心角为的圆弧和水平轨道组成,倾斜轨道和水平轨道与圆弧分别相切于点和点,圆弧的半径为。质量均为的可视为质点的小球和用长度为的轻杆连接,开始时,小球放置在点。由静止释放到两个小球全部进入水平轨道过程中,忽略空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 小球a的重力功率一直增大
B. 轻杆和两小球组成系统机械能守恒
C. 两小球全部在水平轨道上时速度大小为
D. 轻杆对小球a做功的大小为
三、实验题(共16分)
11. 某学习小组为研究匀速圆周运动的规律,用如图所示的实验装置来验证向心力公式。匀质小球由轻绳a和b分别系于一轻质木架上的A点和C点。当木架绕轴AB匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,绳a在水平方向、绳b在竖直方向。两绳的A、C端分别安装有拉力传感器1、2,重力加速度为g,忽略空气阻力,实验步骤如下:
A.实验之前,用游标卡尺测得小球的直径为d,用刻度尺测得a绳的长度为,b绳的长度为;
B.使木架绕AB轴匀速转动,并带动小球在水平面内做匀速圆周运动,记录转n圈对应的时间t;
C.读出拉力传感器1、2的示数分别为、;
D.当小球运动到图示位置时,绳a被突然烧断,同时木架也立即停止转动,读出拉力传感器2在此瞬间的示数为。
(1)小球做圆周运动的周期________;小球的质量________;
(2)绳a被烧断之前小球做匀速圆周运动,若等式____________________________成立,则向心力公式得到验证;(用、、、、、、和表示)
(3)绳a被烧断之后的瞬间,若等式________________________________成立,则向心力公式得到验证。(用、、、、、、和表示)
12. 铂热电阻温度传感器是一种利用铂电阻值随温度变化的特性来测量温度的传感器,其电阻值随温度升高而增大,且具有良好的线性度和稳定性。乙同学选用欧姆表、温度可控的加热装置、电源和导线若干,测出某一小段铂丝在不同温度下的电阻值,并通过作图拟合出电阻值与温度之间的关系。已知时,阻值。测量数据记录于下表。
0
20
40
60
80
100
100.0
107.6
115.2
122.5
130.4
138.5
(1)选用如图甲所示的多用电表,已完成机械调零,应选挡位______(选填“”“”“”或“”),然后进行______,再进行测量。
(2)试在下列方格纸中建立标度并作图___________,求出铂电阻的温度系数______(温度系数是指温度每升高,电阻增加的相对值,即,结果保留3位有效数字)。
(3)为更精确测量铂电阻随温度动态变化的特性,试提出一种测量新方案,在方框内画出电路图_______。提供的仪器有电动势和内阻已知的电源、滑动变阻器、多用电表(可当电表用)、电压表、开关和导线。
得到的铂电阻与电池、电流表串联起来(如图乙所示),用这个铂电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的电阻温度计。如果电池的电动势和内阻不变,则温度越高,电流越______。
四、解答题:共38分
13. 如图所示,一不可伸长的轻绳跨过定滑轮分别连接木板A和小物块B(可看作质点),A的长度为,在水平地面上向右做速度大小为的匀速直线运动,B的下方悬有一水滴,与B一起在距离地面高处的水平光滑轨道上向左运动。当轻绳与水平方向夹角时,脱落,恰好落在A的右端。已知,滑轮可看作质点,不计A的厚度,不计空气阻力,取重力加速度大小,。求
(1)脱落时,B的速度大小;
(2)轻绳的长度;
(3)若使落在A上,A的速度应满足什么条件?
14. 在如图所示的竖直平面内,固定在水平地面上的光滑轨道由两倾角均为的足够长轨道与一水平轨道平滑连接而成,连接点分别为、。质量为的小物块甲放置在左侧倾斜轨道上高处、质量为的小物块乙静止在水平轨道上,乙到、两点的距离均为。现静止释放甲,所有碰撞均为弹性正碰,重力加速度大小为,不计空气阻力。
(1)求甲第一次到达点时的速度大小。
(2)求两物块第一次碰撞过程中,乙所受合外力的冲量大小。
(3)若两物块在水平轨道上发生第二次碰撞,且第二次碰撞前只有一个物块滑上倾斜轨道,求满足的关系式(不求具体数值)。
15. 两根平行且光滑的金属直导轨和固定在同一水平面内,导轨间距为L,导轨区域存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。质量均为m的均匀金属杆与垂直于导轨放置,它们接入回路的电阻均为R。一根绝缘轻绳跨过光滑定滑轮,一端连接杆的中点,另一端悬挂一质量的重物,滑轮与杆之间的绳与导轨平行。锁定杆,将杆和重物同时由静止释放。整个运动过程中两杆始终垂直于导轨且接触良好,导轨足够长,忽略空气阻力及导轨电阻,重力加速度为g。求:
(1)稳定时杆的速度大小v;
(2)若当杆速度达到时将杆解除锁定,则此时杆的加速度;
(3)若当杆速度达到v时将杆解除锁定,则杆经过足够长的时间t的速度大小。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$