精品解析:陕西渭南市大荔县城郊中学2025-2026学年高二下学期期中考试物理试题
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内容正文:
大荔县城郊高级中学2025~2026学年度第二学期期中
高二物理
注意事项:
1.本试卷共8页,满分100分,时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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。涂写在本试卷上无效。
4.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
5.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试卷不回收。
一、选择题:共25小题,每小题2分,计50分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 最早提出能量量子化观点的物理学家是( )
A. 牛顿 B. 开普勒 C. 普朗克 D. 麦克斯韦
2. 自然界中静电现象随处可见,下列属于静电危害的是( )
A. 静电植绒 B. 静电复印
C. 静电喷漆 D. 静电火花引起瓦斯爆炸
3. 在第十四届全国运动会上,陕西代表团共获得7金13银17铜。其中,陕西选手李炎东、杨柳静等组成的代表队以2小时58分40秒的成绩,夺得田径竞走马拉松混合接力项目银牌,比赛总赛程为42.195公里。下列说法正确的是( )
A. “42.195公里”指的是路程
B. “2小时58分40秒”指的是时刻
C. 该组合的平均速度约为
D. 研究李炎东、杨柳静在比赛中的竞走动作时,可将他们看作质点
4. 已知万有引力定律的表达式为,式中引力常量G的单位是( )
A. m/s B. m/s2 C. m D. N·m2/kg2
5. 游客在少华山景区乘坐滑道滑车,沿倾斜滑道由静止开始加速下滑。关于该游客的运动状态与惯性,下列说法正确的是( )
A. 处于失重状态 B. 惯性不断增大 C. 处于超重状态 D. 惯性不断减小
6. 如图所示,一个小铁球用两根轻绳挂于天花板上,球静止,绳1倾斜,绳2竖直,则小球所受的作用力个数为( )
A. 一个 B. 两个
C. 三个 D. 两个或三个都有可能
7. “探究平抛运动的特点”实验中,下列情况中不会影响实验探究结果的是( )
A. 斜槽轨道不光滑 B. 斜槽末端不水平
C. 装置的背板不竖直 D. 小球受到空气阻力不能忽略
8. 某同学用多用电表测电阻时,先将选择开关旋到“”挡位,进行欧姆调零后,再将两表笔分别接在待测电阻两端,此时表盘指针位置如图所示,则待测电阻的阻值约为( )
A. 15Ω B. 125Ω C. 150Ω D. 1500Ω
9. 某地突发山洪,救援队驾驶一艘救援艇横渡一条宽为240 m的湍急河流,转运被困伤员。已知救援艇在静水中的航行速度大小为,河水的流速大小为。为了尽快将伤员送到对岸的医疗点,救援艇渡河的最短时间为( )
A. B. C. D.
10. 如图甲所示,电场中悬浮的头发碎屑会沿电场强度方向排列,从而显示电场线分布;如图乙所示,在条形磁体上方的玻璃板上撒细铁屑,轻敲后铁屑也能呈现出磁感线的分布。下列说法正确的是( )
A. 图甲、乙能证明电场线、磁感线客观存在
B. 图甲显示的是匀强电场中电场线的分布情况
C. 图乙中细铁屑越多的位置磁场越强
D. 图乙中细铁屑在磁场中磁化成了“小磁针”,“小磁针”静止时S极所指的方向为该点磁场的方向
11. 如图,一个电荷量为q的正点电荷位于电场中A点,受到的电场力为F,则A点的电场强度大小,方向与F相同。若把该点电荷换为电荷量为的负点电荷,则A点的电场强度( )
A. 大小仍为E,方向与原来相同
B. 大小仍为E,方向与原来相反
C. 大小变为,方向与原来相反
D. 大小变为3E,方向与原来相同
12. 在某次机器狗的测试中,机器狗和测试人员的位置-时间(图像)如图所示,其中机器狗的图像为曲线,人的图像为两条线段。关于机器狗和人的运动,下列说法正确的是( )
A. 人一直做匀加速直线运动
B. 机器狗的运动方向一直在改变
C. 时间内,人的加速度始终为零
D. 0时间内,机器狗的速度一定大于人的速度
13. 如图所示,虚线MN左、右两侧存在磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场和,闭合线框由位于纸面内的位置Ⅰ沿直线匀速运动到位置Ⅱ的过程中( )
A. 穿过线框的磁通量一直变小
B. 穿过线框的磁通量先增大后减小
C. 线框中有感应电流
D. 线框中无感应电流
14. 如图所示,将弹簧和刻度尺都竖直悬挂在水平支架上,弹簧的劲度系数为20 N/m。在弹簧下端挂一个重物,稳定时指针指在刻度处;再加挂另一重物后,稳定时指针指在刻度处。重力加速度,全程未超出弹性限度,则所加挂重物的质量为( )
A. B. C. D.
15. 在水平弯道上骑自行车时,若车速过快容易发生侧滑。已知自行车与人的总质量为,弯道半径为,轮胎与地面间的最大静摩擦力为,则自行车安全转弯的最大速度为( )
A. B. C. D.
16. 如图所示,a、b是环形通电导线内外两侧的两点,这两点磁感应强度的方向( )
A. a点垂直纸面向里 B. b点垂直纸面向里
C. 均垂直纸面向里 D. 均垂直纸面向外
17. 如图所示,充电后的平行板电容器与静电计连接,静电计指针张角为。现将A板向上平移一小段距离,则( )
A. 增大 B. 不变 C. 减小 D. 先减小后增大
18. 如图所示,小球从光滑轨道左端静止释放,不计空气阻力,则小球从轨道右端飞出后的轨迹可能是( )
A. B.
C. D.
19. 如图所示,质量为的长木板置于光滑水平面上,其上放一质量为的木块。现对长木板施加一水平方向的恒力,木块随长木板一起由静止开始运动,两者之间保持相对静止,木块与木板之间的摩擦力大小为( )
A. B. C. D.
20. 如图所示,两个带电绝缘小球用等长细棉线悬挂在点,处于静止状态,两线夹角为。若两小球因缓慢漏电,电荷量均逐渐减小,则( )
A. 不变 B. 变小 C. 变大 D. 先变大后变小
21. 2025年12月27日0时07分,我国成功将风云四号03星送入地球同步静止轨道,发射任务取得圆满成功。对于该卫星,下列说法正确的是( )
A. 轨道可能是椭圆
B. 运行速度大于
C. 加速度小于近地卫星的加速度
D. 在轨运行时可能经过西安正上方
22. 将质量为的小球斜向上抛出,落地速度大小为,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 上升过程中,小球的重力做正功
B. 下降过程中,小球的重力势能减少
C. 整个过程中,重力做的功为
D. 整个过程中,重力的瞬时功率保持不变
23. 如图是某电场中的电场线,在该电场中有A、B两点,下列说法正确的是( )
A. A点的电势比B点的电势高
B. 同一正电荷在A点的电势能比在B点的电势能低
C. 同一负电荷在A点的电场力比在B点的电场力小
D. 因为A、B两点没有电场线通过,所以电荷放在这两点不会受电场力作用
24. 如图,一列质量为的动车,初速度为,以恒定功率在平直轨道上运动,行驶过程中所受阻力大小恒定,已知该功率下动车能达到的最大行驶速度为,则在加速阶段( )
A. 动车的牵引力逐渐变大 B. 动车的加速度保持不变
C. 动车受到阻力的大小为 D. 牵引力做功
25. 某锂离子电池的铭牌参数如图所示,实验测得该电池的短路电流可高达。根据以上信息,下列说法正确的是( )
A. 电动势为
B. 短路时内阻为
C. 短路时发热功率为
D. 充满电后可释放电能
二、实验题:共2小题,计15分。
26. 某同学在“金属丝电阻率的测量”实验中采用如图所示的电路测金属丝的电阻。某次测量,电压表示数为,电流表示数为,由此可计算出电阻丝的电阻__________。由于电压表内阻的影响,电阻的测量值___________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。若测得该金属丝的长度为,直径为,则金属丝的电阻率___________(用、d、L和必要的常数表示)。
27. 做“验证机械能守恒定律”实验时,有如图所示的甲、乙两组实验装置可供选用。
(1)两组装置中,更容易实现“由静止释放纸带并减小纸带与限位孔间摩擦力”的是________(选填“甲”或“乙”)装置。打点计时器所接电源为________(选填“交流”或“直流”)电源。
(2)实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作O,另选连续的四个点A、B、C、D作为测量的点,经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm。已知电源的频率为50Hz,当地重力加速度,重物质量为1.0kg,则可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量为________J,动能的增加量为________J。在误差允许范围内,若重物重力势能的减少量等于动能的增加量,则可以验证机械能守恒定律。(结果均保留三位有效数字)
(3)某同学用如图所示装置验证机械能守恒定律,将力传感器固定在天花板上,细线一端系着小球,一端连在力传感器上。将小球拉至水平位置从静止释放,到达最低点时力传感器显示的示数为F。已知小球质量为m,当地重力加速度为g。在误差允许范围内,当满足关系式________时,可验证机械能守恒。
三、计算题:共3小题,计35分。
28. 传送带广泛应用在生产和生活中。如图所示,工人将质量的快递无初速放在速度大小为匀速运动的水平传送带上,经快递离开传送带。已知该快递和传送带之间的动摩擦因数,重力加速度,求:
(1)快递刚放在传送带上时加速度的大小;
(2)0~15 s内快递通过的位移的大小。
29. 如图所示,水平放置的平行金属板,板长为L,上极板带负电,下极板带正电,极板间匀强电场的电场强度大小为E,带电粒子以初速度从左侧平行于极板进入电场,由右侧飞出(轨迹如图)。带电粒子的电荷量大小为q、质量为m,不计重力和空气阻力。
(1)请判断带电粒子的电性;
(2)带电粒子射出电场时速度v的大小;
(3)带电粒子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y。
30. 如图所示,在竖直平面内,粗糙斜面轨道AB的下端与光滑圆弧轨道BCD相切于B点,C点是最低点,圆心角,D与圆心O等高,圆弧轨道半径。现有一个质量为且可视为质点的小物体,从D点的正上方E点处静止下落,物体经B点恰好到达斜面顶端A处。已知DE的距离,斜面AB的长度,,,,忽略空气阻力。求:
(1)物体运动到D点时的速度大小;(结果可含根号)
(2)物体第一次到达C点时对轨道的压力大小;
(3)物体与斜面AB之间的动摩擦因数;
(4)物体在斜面上滑行的路程x。
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大荔县城郊高级中学2025~2026学年度第二学期期中
高二物理
注意事项:
1.本试卷共8页,满分100分,时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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。涂写在本试卷上无效。
4.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
5.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试卷不回收。
一、选择题:共25小题,每小题2分,计50分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 最早提出能量量子化观点的物理学家是( )
A. 牛顿 B. 开普勒 C. 普朗克 D. 麦克斯韦
【答案】C
【解析】
【详解】A.牛顿是经典力学的奠基人,主要贡献为牛顿运动定律、万有引力定律等,未提出能量量子化观点,故A错误;
B.开普勒的主要贡献是提出行星运动三大定律,奠定了天体力学的基础,未提出能量量子化观点,故B错误;
C.普朗克为解释黑体辐射的实验规律,最早提出了能量量子化的假说,是量子论的奠基人,故C正确;
D.麦克斯韦的主要贡献是建立经典电磁场理论,预言了电磁波的存在,未提出能量量子化观点,故D错误。
故选C。
2. 自然界中静电现象随处可见,下列属于静电危害的是( )
A. 静电植绒 B. 静电复印
C. 静电喷漆 D. 静电火花引起瓦斯爆炸
【答案】D
【解析】
【详解】A.静电植绒利用异种电荷相互吸引的原理,使带电绒毛吸附在涂胶工件表面,属于静电的应用,不属于静电危害,故A错误;
B.静电复印利用静电吸附碳粉实现图文转印,属于静电的应用,不属于静电危害,故B错误;
C.静电喷漆利用带电油漆微粒受带异号电荷的工件吸引,均匀附着在工件表面,属于静电的应用,不属于静电危害,故C错误;
D.静电积累引发的火花放电会引燃瓦斯造成爆炸,是静电带来的危害,故D正确。
故选D。
3. 在第十四届全国运动会上,陕西代表团共获得7金13银17铜。其中,陕西选手李炎东、杨柳静等组成的代表队以2小时58分40秒的成绩,夺得田径竞走马拉松混合接力项目银牌,比赛总赛程为42.195公里。下列说法正确的是( )
A. “42.195公里”指的是路程
B. “2小时58分40秒”指的是时刻
C. 该组合的平均速度约为
D. 研究李炎东、杨柳静在比赛中的竞走动作时,可将他们看作质点
【答案】A
【解析】
【详解】A.路程是物体运动轨迹的长度,比赛总赛程“42.195公里”是选手运动轨迹的总长度,属于路程,故A正确;
B.“2小时58分40秒”是选手完成整个比赛过程对应的时间长度,属于时间间隔,时刻指的是某一瞬时,故B错误;
C.平均速度是位移与时间的比值,本题中选手的位移大小未知,无法计算平均速度;用总路程除以时间得到的是平均速率,且,,算得平均速率约为,与也不相符,故C错误;
D.研究竞走动作时,需要观察选手的肢体姿态,其形状、大小不可忽略,不能将他们看作质点,故D错误。
故选A。
4. 已知万有引力定律的表达式为,式中引力常量G的单位是( )
A. m/s B. m/s2 C. m D. N·m2/kg2
【答案】D
【解析】
【详解】根据,可得
可知引力常量G的单位是N·m2/kg2。
故选D。
5. 游客在少华山景区乘坐滑道滑车,沿倾斜滑道由静止开始加速下滑。关于该游客的运动状态与惯性,下列说法正确的是( )
A. 处于失重状态 B. 惯性不断增大 C. 处于超重状态 D. 惯性不断减小
【答案】A
【解析】
【详解】A.游客沿倾斜滑道加速下滑,加速度沿斜面向下,将加速度分解得竖直向下的分量(为滑道倾角),物体具有竖直向下的加速度分量时处于失重状态,故A正确;
B.惯性的唯一量度是质量,游客质量不变,惯性大小不变,故B错误;
C.超重的条件是物体具有竖直向上的加速度分量,本题加速度竖直分量向下,不满足超重条件,故C错误;
D.惯性大小仅与质量有关,游客质量不变,惯性不会减小,故D错误。
故选A。
6. 如图所示,一个小铁球用两根轻绳挂于天花板上,球静止,绳1倾斜,绳2竖直,则小球所受的作用力个数为( )
A. 一个 B. 两个
C. 三个 D. 两个或三个都有可能
【答案】B
【解析】
【详解】小球受重力,还有绳子的拉力处于平衡,根据平衡条件可知,绳子2有拉力,绳子1无拉力。故小球一定受两个力。
故选B。
7. “探究平抛运动的特点”实验中,下列情况中不会影响实验探究结果的是( )
A. 斜槽轨道不光滑 B. 斜槽末端不水平
C. 装置的背板不竖直 D. 小球受到空气阻力不能忽略
【答案】A
【解析】
【详解】A.小球每次均从斜槽同一位置静止释放,斜槽对小球摩擦力做功相同,小球飞出斜槽末端速度大小一定,即斜槽轨道的摩擦对实验没有影响,可知,斜槽轨道不光滑不会影响实验探究结果,故A正确;
B.斜槽末端不水平,小球飞出斜槽末端速度方向不水平,小球的运动不是平抛运动,可知,斜槽末端不水平会影响实验探究结果,故B错误;
C.平抛运动轨迹在竖直平面上,若装置的背板不竖直,将影响精确描绘小球轨迹上的位置,可知,装置的背板不竖直会影响实验探究结果,故C错误;
D.若小球受到空气阻力不能忽略,则小球受到重力与空气阻力,小球的运动不是平抛运动,可知,小球受到空气阻力不能忽略会影响实验探究结果,故D错误。
故选A。
8. 某同学用多用电表测电阻时,先将选择开关旋到“”挡位,进行欧姆调零后,再将两表笔分别接在待测电阻两端,此时表盘指针位置如图所示,则待测电阻的阻值约为( )
A. 15Ω B. 125Ω C. 150Ω D. 1500Ω
【答案】D
【解析】
【详解】选择开关旋到“”挡位,由题图可知待测电阻的阻值约为
故选D。
9. 某地突发山洪,救援队驾驶一艘救援艇横渡一条宽为240 m的湍急河流,转运被困伤员。已知救援艇在静水中的航行速度大小为,河水的流速大小为。为了尽快将伤员送到对岸的医疗点,救援艇渡河的最短时间为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】渡河时间由垂直河岸方向的分运动决定,河宽为垂直河岸的固定位移,当船头正对河岸航行时,垂直河岸的分速度最大,等于救援艇在静水中的速度
水流速度沿河岸方向,对垂直河岸的分运动无影响。根据运动学公式,最短渡河时间满足
代入计算得
故选A。
10. 如图甲所示,电场中悬浮的头发碎屑会沿电场强度方向排列,从而显示电场线分布;如图乙所示,在条形磁体上方的玻璃板上撒细铁屑,轻敲后铁屑也能呈现出磁感线的分布。下列说法正确的是( )
A. 图甲、乙能证明电场线、磁感线客观存在
B. 图甲显示的是匀强电场中电场线的分布情况
C. 图乙中细铁屑越多的位置磁场越强
D. 图乙中细铁屑在磁场中磁化成了“小磁针”,“小磁针”静止时S极所指的方向为该点磁场的方向
【答案】C
【解析】
【详解】A.电场线和磁感线都是为形象描述电场和磁场而引入的假想曲线,并非客观存在,故A错误;
B.匀强电场的电场线是等间距的平行直线,图甲中的电场线呈放射状,故B错误;
C.磁感线的疏密反映磁场的强弱,磁感线越密的位置磁场越强,细铁屑也越密集,故C正确;
D.细铁屑被磁化后相当于“小磁针”,静止时其极所指方向为该点磁场方向,极所指方向与该点磁场方向相反,故D错误。
故选C。
11. 如图,一个电荷量为q的正点电荷位于电场中A点,受到的电场力为F,则A点的电场强度大小,方向与F相同。若把该点电荷换为电荷量为的负点电荷,则A点的电场强度( )
A. 大小仍为E,方向与原来相同
B. 大小仍为E,方向与原来相反
C. 大小变为,方向与原来相反
D. 大小变为3E,方向与原来相同
【答案】A
【解析】
【详解】电场强度是电场本身的固有属性,仅由电场自身的分布决定,与试探电荷的电荷量大小、电性正负均无关。更换A点的试探电荷后,A点所在的电场没有发生任何变化,因此A点的电场强度大小仍为,方向也和原来完全相同。
故选A。
12. 在某次机器狗的测试中,机器狗和测试人员的位置-时间(图像)如图所示,其中机器狗的图像为曲线,人的图像为两条线段。关于机器狗和人的运动,下列说法正确的是( )
A. 人一直做匀加速直线运动
B. 机器狗的运动方向一直在改变
C. 时间内,人的加速度始终为零
D. 0时间内,机器狗的速度一定大于人的速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.位置—时间图像的斜率表示速度。人的图像由斜率不同的两段直线组成,表示人先后做速度不同的匀速直线运动,并非一直做匀加速直线运动,故A错误;
B.机器狗的位置随时间一直增大,其图像斜率为正,说明其速度方向始终沿位置坐标正方向,故B错误;
C.在到的这段时间内,人的图像为斜率不变的直线,速度恒定,加速度为零,故C正确;
D.在接近时,机器狗图像的切线斜率小于人的图像斜率,因此此时机器狗的速度小于人的速度,故D错误。
故选C。
13. 如图所示,虚线MN左、右两侧存在磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场和,闭合线框由位于纸面内的位置Ⅰ沿直线匀速运动到位置Ⅱ的过程中( )
A. 穿过线框的磁通量一直变小
B. 穿过线框的磁通量先增大后减小
C. 线框中有感应电流
D. 线框中无感应电流
【答案】C
【解析】
【详解】AB.设线框面积为S,初始时,线框全部在右侧磁场时磁通量大小为,当线框向右运动,跨越虚线MN时,线框同时处于左右两侧磁场中,左侧与右侧的磁通量相互抵消为0,最终,线框全部进入左侧磁场中时磁通量大小为,故整个过程磁通量先减小后增大,故AB错误;
CD.在线框向右运动的整个过程中,穿过线框的磁通量始终在变化,因此线框中有感应电流,故C正确,D错误。
故选C。
14. 如图所示,将弹簧和刻度尺都竖直悬挂在水平支架上,弹簧的劲度系数为20 N/m。在弹簧下端挂一个重物,稳定时指针指在刻度处;再加挂另一重物后,稳定时指针指在刻度处。重力加速度,全程未超出弹性限度,则所加挂重物的质量为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】弹簧弹力的变化量与形变量的变化量满足关系。
挂放新增重物后,弹簧弹力的增量等于新增重物的重力,即
弹簧形变量的增量为两次指针刻度的差值联立得
故选D。
【点睛】
15. 在水平弯道上骑自行车时,若车速过快容易发生侧滑。已知自行车与人的总质量为,弯道半径为,轮胎与地面间的最大静摩擦力为,则自行车安全转弯的最大速度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】水平弯道上自行车转弯时,竖直方向重力与地面支持力平衡,水平方向的向心力由轮胎与地面的静摩擦力提供。当转弯速度达到最大值时,静摩擦力恰好等于最大静摩擦力,根据向心力公式
变形解得最大安全速度
故选B。
16. 如图所示,a、b是环形通电导线内外两侧的两点,这两点磁感应强度的方向( )
A. a点垂直纸面向里 B. b点垂直纸面向里
C. 均垂直纸面向里 D. 均垂直纸面向外
【答案】A
【解析】
【详解】由于环形电流的方向是顺时针的,由安培定则可知,环心处的磁感应强度方向是垂直纸面向里的,而环外的磁场方向可以看成直线电流周围的磁场来确定方向,是向外的,因此a点磁感应强度的方向垂直纸面向里,b点的垂直纸面向外。
故选A。
17. 如图所示,充电后的平行板电容器与静电计连接,静电计指针张角为。现将A板向上平移一小段距离,则( )
A. 增大 B. 不变 C. 减小 D. 先减小后增大
【答案】A
【解析】
【详解】电容器所带电量Q一定,将A板向上平移一小段距离,则由可知两极板相对面积S减小,则C减小,根据可知两极板电势差变大,则静电计指针张角增大。
故选A。
18. 如图所示,小球从光滑轨道左端静止释放,不计空气阻力,则小球从轨道右端飞出后的轨迹可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB.小球从轨道右端飞出后到达最高点时,仍有水平方向上的速度,即有一部分重力势能转化为了动能,故不可能运动到与释放的位置同一高度,甚至超过释放位置。故AB错误;
CD.根据曲线运动速度方向为该点切向方向可知,小球从轨道右端飞出时速度方向应是该点切线方向,故C正确,D错误。
故选C。
19. 如图所示,质量为的长木板置于光滑水平面上,其上放一质量为的木块。现对长木板施加一水平方向的恒力,木块随长木板一起由静止开始运动,两者之间保持相对静止,木块与木板之间的摩擦力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】水平面光滑,长木板和木块相对静止,可将二者视为整体,根据牛顿第二定律
代入得共同加速度
对木块,根据牛顿第二定律
解得
故选D。
【点睛】
20. 如图所示,两个带电绝缘小球用等长细棉线悬挂在点,处于静止状态,两线夹角为。若两小球因缓慢漏电,电荷量均逐渐减小,则( )
A. 不变 B. 变小 C. 变大 D. 先变大后变小
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意,设两小球间库仑力为,对其中任意小球受力分析,由几何关系可得
由于两小球因缓慢漏电后电荷量均减小,则两小球间库仑力减小,则减小。
故选B。
21. 2025年12月27日0时07分,我国成功将风云四号03星送入地球同步静止轨道,发射任务取得圆满成功。对于该卫星,下列说法正确的是( )
A. 轨道可能是椭圆
B. 运行速度大于
C. 加速度小于近地卫星的加速度
D. 在轨运行时可能经过西安正上方
【答案】C
【解析】
【详解】A.地球同步静止轨道卫星相对地面静止,运行周期等于地球自转周期,轨道必须为位于赤道平面的正圆轨道,不可能是椭圆,故A错误;
B.是地球第一宇宙速度,是近地卫星的运行速度,也是卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速度;由万有引力提供向心力得,可得,同步卫星轨道半径大于近地卫星轨道半径,因此运行速度小于,故B错误;
C.由万有引力提供加速度得,可得,同步卫星轨道半径大于近地卫星轨道半径,因此加速度小于近地卫星的加速度,故C正确;
D.同步静止卫星轨道固定在赤道正上方,西安不在赤道区域,因此同步卫星在轨运行时不可能经过西安正上方,故D错误。
故选C。
22. 将质量为的小球斜向上抛出,落地速度大小为,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 上升过程中,小球的重力做正功
B. 下降过程中,小球的重力势能减少
C. 整个过程中,重力做的功为
D. 整个过程中,重力的瞬时功率保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.上升过程中,重力方向竖直向下,位移方向斜向上,二者夹角大于90°,所以重力做负功,故A错误;
B.下降过程中高度降低,重力势能减小,因此重力势能减少,故B正确;
C.重力做功等于重力势能的变化量或者动能的变化量,由于不知道整个过程中小球下落高度,也不知道初速度大小,所以无法求得重力做功,故C错误;
D.重力的瞬时功率
在斜抛运动中,竖直分速度不断变化(上升时减小,下降时增大),所以瞬时功率也在不停地变化,故D错误。
故选B。
23. 如图是某电场中的电场线,在该电场中有A、B两点,下列说法正确的是( )
A. A点的电势比B点的电势高
B. 同一正电荷在A点的电势能比在B点的电势能低
C. 同一负电荷在A点的电场力比在B点的电场力小
D. 因为A、B两点没有电场线通过,所以电荷放在这两点不会受电场力作用
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由图中电场线的方向可知,正电荷沿直线从点移到点时,电场力的方向与位移方向始终成锐角,电场力做正功,电势能减小;同一正电荷的电势能越小,所在点的电势越低,所以点的电势比点低,故A错误,B正确;
C.电场线越密处电场强度越大,图中点附近的电场线比点附近密,故点的电场强度较大;同一电荷所受电场力的大小与电场强度成正比,所以该负电荷在点受到的电场力较大,故C错误;
D.电场线是描述电场而假想的曲线,图中只画出部分电场线;没有画出电场线通过的点仍有电场,电荷在这两点均受到电场力作用,故D错误。
故选B。
24. 如图,一列质量为的动车,初速度为,以恒定功率在平直轨道上运动,行驶过程中所受阻力大小恒定,已知该功率下动车能达到的最大行驶速度为,则在加速阶段( )
A. 动车的牵引力逐渐变大 B. 动车的加速度保持不变
C. 动车受到阻力的大小为 D. 牵引力做功
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.根据,由于功率恒定,速度增大,则牵引力F减小,根据牛顿第二定律
动车做加速度减小的加速运动,当速度达到最大值时有
则
解得阻力大小,故AB错误,C正确;
D.设牵引力做功为,阻力做功大小为,根据动能定理有
解得牵引力做功,故D错误。
故选C。
25. 某锂离子电池的铭牌参数如图所示,实验测得该电池的短路电流可高达。根据以上信息,下列说法正确的是( )
A. 电动势为
B. 短路时内阻为
C. 短路时发热功率为
D. 充满电后可释放电能
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题图可知,该电池的电动势为3.7V,故A错误;
B.短路时的内阻为,故B错误;
C.短路时发热功率为,故C正确;
D.充满电后可释放的电能为,故D错误。
故选C。
二、实验题:共2小题,计15分。
26. 某同学在“金属丝电阻率的测量”实验中采用如图所示的电路测金属丝的电阻。某次测量,电压表示数为,电流表示数为,由此可计算出电阻丝的电阻__________。由于电压表内阻的影响,电阻的测量值___________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。若测得该金属丝的长度为,直径为,则金属丝的电阻率___________(用、d、L和必要的常数表示)。
【答案】 ①. 5.0 ②. 小于 ③.
【解析】
【详解】[1]根据欧姆定律可得电阻丝的电阻为
[2]由于电压表的分流影响,电流的测量值偏大,则由
可知,电阻R的测量值小于真实值。
[3]根据电阻定律
其中
联立可得
27. 做“验证机械能守恒定律”实验时,有如图所示的甲、乙两组实验装置可供选用。
(1)两组装置中,更容易实现“由静止释放纸带并减小纸带与限位孔间摩擦力”的是________(选填“甲”或“乙”)装置。打点计时器所接电源为________(选填“交流”或“直流”)电源。
(2)实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作O,另选连续的四个点A、B、C、D作为测量的点,经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm。已知电源的频率为50Hz,当地重力加速度,重物质量为1.0kg,则可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量为________J,动能的增加量为________J。在误差允许范围内,若重物重力势能的减少量等于动能的增加量,则可以验证机械能守恒定律。(结果均保留三位有效数字)
(3)某同学用如图所示装置验证机械能守恒定律,将力传感器固定在天花板上,细线一端系着小球,一端连在力传感器上。将小球拉至水平位置从静止释放,到达最低点时力传感器显示的示数为F。已知小球质量为m,当地重力加速度为g。在误差允许范围内,当满足关系式________时,可验证机械能守恒。
【答案】(1) ①. 乙 ②. 交流
(2) ①. 7.62 ②. 7.57
(3)3mg
【解析】
【小问1详解】
[1]甲装置需要用手握住纸带释放,容易出现纸带歪斜、晃动,增大纸带与限位孔的摩擦,还难以保证完全由静止释放;乙装置用夹子固定纸带,能让纸带保持竖直状态,既可以稳定地由静止释放重物,又能最大程度减小纸带和限位孔间的侧向摩擦力,因此更容易实现“由静止释放纸带并减小纸带与限位孔间摩擦力”的是乙;
[2]打点计时器所接电源为交流电源。
【小问2详解】
[1]重物由O点运动到C点,重力势能的减少量为
[2]电源频率为50Hz,打点周期为
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度,C点的瞬时速度等于BD段的平均速度,有
则重物由O点运动到C点,动能的增加量为
【小问3详解】
设细线长度为,从释放到最低点过程,根据机械能守恒可得
在最低点,由牛顿第二定律可得
联立可得
可知在误差允许范围内,当满足关系式时,可验证机械能守恒。
三、计算题:共3小题,计35分。
28. 传送带广泛应用在生产和生活中。如图所示,工人将质量的快递无初速放在速度大小为匀速运动的水平传送带上,经快递离开传送带。已知该快递和传送带之间的动摩擦因数,重力加速度,求:
(1)快递刚放在传送带上时加速度的大小;
(2)0~15 s内快递通过的位移的大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据牛顿第二定律有
解得
所以快递刚放在传送带上时加速度大小为。
【小问2详解】
加速过程用时
加速过程的位移
匀速过程位移
0~15 s内快递通过的位移大小
29. 如图所示,水平放置的平行金属板,板长为L,上极板带负电,下极板带正电,极板间匀强电场的电场强度大小为E,带电粒子以初速度从左侧平行于极板进入电场,由右侧飞出(轨迹如图)。带电粒子的电荷量大小为q、质量为m,不计重力和空气阻力。
(1)请判断带电粒子的电性;
(2)带电粒子射出电场时速度v的大小;
(3)带电粒子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离y。
【答案】(1)带负电 (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由图知,极板间的电场强度方向竖直向上,而带电粒子受到向下的电场力,可判断粒子带负电。
【小问2详解】
根据牛顿第二定律
解得
粒子在极板间运动的时间为,沿着极板的方向
垂直于极板方向,速度
解得
带电粒子射出电场时速度
【小问3详解】
偏移的距离
解得
30. 如图所示,在竖直平面内,粗糙斜面轨道AB的下端与光滑圆弧轨道BCD相切于B点,C点是最低点,圆心角,D与圆心O等高,圆弧轨道半径。现有一个质量为且可视为质点的小物体,从D点的正上方E点处静止下落,物体经B点恰好到达斜面顶端A处。已知DE的距离,斜面AB的长度,,,,忽略空气阻力。求:
(1)物体运动到D点时的速度大小;(结果可含根号)
(2)物体第一次到达C点时对轨道的压力大小;
(3)物体与斜面AB之间的动摩擦因数;
(4)物体在斜面上滑行的路程x。
【答案】(1)
(2)11N (3)0.5
(4)
【解析】
【小问1详解】
物体从到做自由落体运动,有
解得
【小问2详解】
物体从到由动能定理得
解得
在点,由牛顿第二定律得
解得
根据牛顿第三定律可知物体第一次到达点时对轨道的压力大小为11N。
【小问3详解】
从到,由动能定理得
解得
【小问4详解】
设动摩擦因数为时物体刚好能静止在斜面上,则有
解得
由于,物体在斜面上多次往返,最后在点速度为零;由动能定理得
解得物体在斜面上滑行的路程为
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