辽宁省沈阳市2027届高三教学质量监测(一)猜题卷
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内容正文:
沈阳市2027届高三教学质量监测(一)猜想卷
物 理
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、考场、座位号写在答题卡上,将条形码粘贴在规定区域。本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2、做选择题时,选出每小题答案后,用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。写在本试卷上无效。
3、回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
4、考试结束后,将答题卡交回。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.(26-27高三上·江西·阶段检测)如图所示为索道运输货物的情景,已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°,当货厢沿索道向上加速运动时,货物与货厢仍然保持相对静止状态,货物对货厢内水平地板的正压力为其重力的1.3倍,重力加速度为g,,则货物运动的加速度大小为( )
A. B. C. D.
2.(2026·浙江·一模)如图所示,半径均为半球形介质砖和圆柱形玻璃砖叠放在一起,球心在圆柱的轴线上,介质的折射率为2,玻璃的折射率为,在玻璃砖轴线上贴着玻璃砖下表面(空气中)有一点光源,发出的光首次到达介质砖的球面时都不发生全反射,除全反射以外,不考虑其它反射光,已知球冠面积公式为,则( )
A.玻璃砖的厚度可能为
B.球面上有光射出的面积最大不超过
C.发出的光经过玻璃砖的上表面时可能发生全反射
D.第一次到达球面的光在半球介质中传播的时间一定大于玻璃砖中的时间
3.(茗颂原创题)如图所示,长度为1m的轻杆绕O点在竖直平面内以的角速度做匀速圆周运动,杆的另一端连有一质量为的小球视为质点。a、b分别为其运动轨迹的最低点和最高点。不计空气阻力,取重力加速度大小g=10m/s2,下列分析正确的是( )
A.小球运动到b点时,轻杆对小球的作用力方向向下
B.小球运动到a点时,轻杆对小球的作用力大小为3 N
C.小球从a点运动到b点过程中,轻杆对小球做功为-12 J
D.小球从b点运动到a点过程转动半周中,重力做功的平均功率为
4.(2026·河北邢台·二模)理想气体的内能U是分子各种形式的动能与分子内原子间振动势能的总和, 其中n为物质的量、t为分子平动自由度、r为转动自由度、s为振动自由度、k为常量。在温度恒为T的环境下,恒容导热容器中有2mol的CO和1mol的,假设CO完全燃烧,反应方程为。所有气体均可看成理想气体,结合表中数据,下列说法正确的是( )
平动自由度
转动自由度
振动自由度
CO
3
2
1
3
2
1
3
2
4
A.气体对外做负功
B.气体对外做正功
C.稳定后气体内能相比燃烧前的变化量为-1.5RTJ
D.稳定后气体内能相比燃烧前的变化量为2.5RTJ
5.(25-26高二下·黑吉辽蒙·教辅精选)如图所示为氢原子的能级示意图,其为玻尔氢原子结构模型的重要内容。下列有关玻尔氢原子模型的说法中正确的是( )
A.玻尔氢原子模型预言了氢原子光谱是连续光谱
B.一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时,一定能产生3种不同频率的光
C.一个氢原子由低能级向高能级跃迁时吸收能量,原子能量增大但核外电子的动能却减小
D.“巴耳末系”指氢原子由能级,向能级跃迁时所辐射的光子形成的线系。该线系中,由向跃迁时释放的光子粒子性最强,而波动性最弱
6.(25-26高二上·广东河源·期末)电荷量相等的两个电荷在空间形成的电场有对称美。如图所示,真空中固定两个等量异种点电荷和连线中点为,在所形成的电场中,有以点为几何中心的矩形,矩形为的中垂面,是边的中点,下列说法正确的是( )
A.两点的电势相等
B.将一电荷由点沿移到点,电场力先做正功后做负功
C.将一电荷由点分别移到点和点,电势能变化量不相等
D.两点的电场强度相同
7.(26-27高三上·江西新余·阶段检测)如图所示,小球从O点的正上方离地h高处的P点以v1的速度水平抛出,同时在O点右方地面上S点以速度v2斜向左上方斜抛一小球,两小球恰在O、S连线的中点正上方相遇.若不计空气阻力,则两小球抛出后至相遇过程( )
A.斜抛球水平速度分量比平抛球水平速度分量小
B.两小球初速度大小关系为v1=v2
C.两小球速度对时间的变化率相同
D.两小球相遇点一定在距离地面高度处
8.(25-26高三下·天津和平·模拟预测)为尽快实现碧水蓝天的目标,多地的化工厂在排污管末端安装了如图所示的流量计,测量管由绝缘材料制成,其长为L、直径为D,左右两端开口,匀强磁场方向竖直向下,在前后两个内侧面a,c固定有金属板作为电极。水充满管口从左向右流经测量管时,a、c两端电压为U,将电势差转换成液体流量Q(单位时间内排出的污水体积)显示在屏上即成为流量计,判断正确的是( )
A.a侧电势比c侧电势高
B.a、c两点间的电势差大小与导管直径D有关
C.污水中离子浓度越高,显示仪器的示数将越大
D.污水流量Q与污水内离子所带电荷量有关
9.(26高二上·山东青岛·期中)用边长为、电阻不计的单匝正方形线框在磁感应强度为的匀强磁场中旋转发电,后接电阻为的小灯泡。线框从中性面位置开始计时,该发电机的结构与其发出的电流强度与时间的关系如图所示(该图像中的三角形均为等腰直角三角形,且横轴与纵轴所用标度相同),则下列说法正确的是( )
A.该线框不可能做匀速圆周运动 B.末时线框旋转的角速度为
C.从末起,线圈转过60度约需 D.交流电一个周期内灯泡的发热量不足
10.(25-26高二上·广西北海·期末)如图所示,质量为的木板B静止在光滑水平地面上,木板B的右侧固定有一水平放置的轻质弹簧,弹簧处于原长时左端位于O点,在O点左侧的木板上表面粗糙,在O点右侧的木板上表面光滑,先将一质量的木块A以的初速度由木板B的左端开始向右运动,1s后木块A与弹簧接触,一段时间后,木块A又返回O点左侧,最终与木板B以相同的速度运动,若木块A与粗糙区域间的动摩擦因数为,弹簧始终没有超出弹性限度,重力加速度g取,则下列说法正确的是( )
A.木板的粗糙区域长2m B.弹簧弹性势能的最大值为
C.木板B的最大速度为 D.全过程产生的热量为
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(2026·重庆永川·模拟预测)在密闭空间(如空间站等)生活的人需要时刻检测氧气的浓度,以保证能正常生活和工作。某同学购买了一款电阻型氧气传感器,并设计了如图(a)所示的电路来探究该氧气传感器的工作特性,已知电源电动势为(内阻不计),电阻箱阻值变化范围。
(1)该同学查得该传感器电阻的阻值随氧气浓度的变化关系如图(b)所示,则当氧气浓度变大时,图(a)中电压表的示数将________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(2)该同学测得当气室中氧气浓度为8%时,电压表的示数为0.8V,则电阻箱的阻值应为________。
(3)当氧气浓度低于18%时,人会处于缺氧状态,从而对人的生命产生威胁。为保障人的生命安全,该同学设定当电压表的示数超过1.5V时,将触发报警装置,则应将电阻箱的阻值调整为________。
(4)为使报警效果更好,该同学将图(a)所示的电路改造成了如图(c)所示的报警电路图,其中灯泡的电阻为,两端电压不低于时会发出绿光,表明氧气浓度不低于。当灯泡正常发光时,光控开关断开,否则便会接通,蜂鸣器发出报警声。图(c)此时电阻箱的阻值应调整为________。
12.茗颂精选·新考法(25-26高二上·广东深圳·阶段检测)美国物理学家密立根利用如图所示的实验装置,最先测出了电子的电荷量,被称为密立根油滴实验。如图,两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相连接,板间产生匀强电场,方向竖直向下,板间油滴由于带负电悬浮在两板间保持静止。
(1)若要测出该油滴的电荷量,需要测出的物理量有_________________;
A.油滴质量 B.两板间的电压
C.两板间的距离 D.两板的长度
(2)密立根不断改变电压,仔细观察油滴的运动,经过反复试验得出大量数据,得到如下表所示数据:
油滴带电量
…
…
密立根得出的结论是:油滴的电荷量不是连续变化的,而是一份一份增加的,油滴的电荷量有一个共同的最大公约数,所有电荷量都是这个最大公约数的整数倍。如今我们知道,这个最大公约数等于单个电子或质子所带的电荷量,被称为__________________;
(3)若要使原本静止的油滴落到下极板,则下列做法可以达到目的有_________。
A.保持两极板电压不变,把下极板向下移
B.断开电源,把下极板向上移
C.断开电源,把下极板向右移
13.(26-27高三上·山东济宁·期中)如图所示为挑战者游戏中的情景,、是在水中的两个固定长方体平台,平台上表面与轻绳的悬点等高,平台上表面与绳子的悬点之间的高度差为,绳子的悬点可以左右移动从而改变绳子长度。一质量为的挑战者(可简化为质点)从平台右边缘的点处抓住轻绳,由静止开始摆下,同时锁定悬点,到达最低点时松手,安全落到平台上,重力加速度为,不计空气阻力。求:
(1)挑战者到达最低点松手前瞬间,挑战者受到绳子的作用力大小;
(2)当绳子长为何值时,挑战者落到平台上位移最大,最大值是多少。
14.(2025·广东湛江·二模)磁悬浮列车是一种靠安培力使列车浮于空中而减小地面的支持力和摩擦力,从而提高运行速度的列车。图甲为磁悬浮列车简化原理图。一个质量为m、宽为L、长略大于L、总电阻为R的矩形单匝线圈,下半部分处于长为L、宽为、方向交互相反的匀强磁场中,磁感应强度均为B,线圈下边在磁场外;上半部分处于足够长、磁感应强度随时间t的变化规律如图乙所示的匀强磁场(未画出)中,规定垂直于纸面向内的方向为正方向。设时刻,线圈经过如图位置,在水平力F(未知)作用下,线圈不接触任何支持物匀速向右平动。线圈与地面间的动摩擦因数为,且,不考虑磁场边缘效应,重力加速度取g。
(1)求水平力F的大小及匀速运动的速度;
(2)若时刻撤去外力F,求从撤去力F到线圈停止运动所需时间及位移大小;
(3)若,时刻撤去外力F后线圈的图像如图丙所示,至时刻停止运动,、、为已知量,求该过程线圈的位移。
15.茗颂精选·2026高考同频(25-26高三下·辽宁沈阳·模拟预测)吸烟有害健康,香烟中含有重核钋210,具有天然放射性,为了探究发生的是什么衰变。现将静止的重原子核放在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,发生衰变后,产生的粒子的运动轨迹如图所示,已知轨迹2对应粒子的动量大小为,电荷量大小为。
(1)请你根据运动轨迹,判断放出的是射线,还是射线?同时写出衰变方程(新核用A表示);
(2)求轨迹的大、小圆对应半径之比;
(3)卢瑟福当年让粒子以初速度轰击静止的氮14原子核打出一种新的粒子,同时产生一个氧17原子核,请写出此过程的核反应方程式?如果氧原子核速度为,方向与粒子的初速度方向一致,且核反应过程中释放的能量完全转化为系统增加的动能,已知中子质量为,质子质量和中子质量相等,光速为,试计算此反应过程中的质量亏损。
茗颂教研·高三·物理 第1页(共2页)
茗颂教研·高三·物理 第1页(共2页)
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沈阳市2027届高三教学质量监测(一)猜想卷
物 理 全解全析
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、考场、座位号写在答题卡上,将条形码粘贴在规定区域。本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2、做选择题时,选出每小题答案后,用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。写在本试卷上无效。
3、回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
4、考试结束后,将答题卡交回。
》答案速查
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
D
D
C
A
C
AB
ABD
BCD
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.(26-27高三上·江西·阶段检测)如图所示为索道运输货物的情景,已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°,当货厢沿索道向上加速运动时,货物与货厢仍然保持相对静止状态,货物对货厢内水平地板的正压力为其重力的1.3倍,重力加速度为g,,则货物运动的加速度大小为( )
A.
B. C. D.
1.C
【难度】0.4
【知识点】牛顿第二定律的初步应用
【分析】本题只需要对重物进行受力分析,根据牛顿第二定律,代入数据即可求解。
【详解】对货物分别在竖直方向和水平方向列牛顿第二定律得,
又,
联立解得,,
故选C。
2.(2026·浙江·一模)如图所示,半径均为半球形介质砖和圆柱形玻璃砖叠放在一起,球心在圆柱的轴线上,介质的折射率为2,玻璃的折射率为,在玻璃砖轴线上贴着玻璃砖下表面(空气中)有一点光源,发出的光首次到达介质砖的球面时都不发生全反射,除全反射以外,不考虑其它反射光,已知球冠面积公式为,则( )
A.玻璃砖的厚度可能为
B.球面上有光射出的面积最大不超过
C.发出的光经过玻璃砖的上表面时可能发生全反射
D.第一次到达球面的光在半球介质中传播的时间一定大于玻璃砖中的时间
2.D
【难度】0.4
【知识点】光的折射定律、发生全反射的条件、临界角、折射率的波长表达式和速度表达式
【详解】AC.介质折射率,发出的光首次到达介质砖的球面时都不发生全反射,可知入射角都小于介质的临界角,根据介质折射率
可得介质临界角
根据玻璃折射率
可得玻璃临界角
光从玻璃外的空气中的光源射入玻璃发生折射,折射角小于等于玻璃临界角,然后从玻璃砖的上表面点进入折射率更大的介质再次发生折射,不会发生全反射,首次到达介质砖的球面点,光路图如下:
根据题意可知,当时,最大,光首次到达介质砖的球面时,入射角等于介质砖临界角,即,光刚好发生全反射。设玻璃砖厚度为,的距离为。
根据折射定律
可得
根据几何关系可得,
可得,
根据
解得此时玻璃砖的厚度为
,玻璃砖的厚度不可能为 ,故AC错误;
B.根据球冠面积公式可得球面上有光射出的面积为
其中
解得,故B错误;
D.上述光路中第一次到达球面的光在半球介质中传播的时间最小为
在玻璃中传播的时间最长为
根据几何关系可得,
根据,
解得,
,则第一次到达球面的光在半球介质中传播的时间一定大于玻璃砖中的时间,故D正确。
故选D。
3.(茗颂原创题)如图所示,长度为1m的轻杆绕O点在竖直平面内以的角速度做匀速圆周运动,杆的另一端连有一质量为的小球视为质点。a、b分别为其运动轨迹的最低点和最高点。不计空气阻力,取重力加速度大小g=10m/s2,下列分析正确的是( )
A.小球运动到b点时,轻杆对小球的作用力方向向下
B.小球运动到a点时,轻杆对小球的作用力大小为3 N
C.小球从a点运动到b点过程中,轻杆对小球做功为-12 J
D.小球从b点运动到a点过程转动半周中,重力做功的平均功率为
3.D
【难度】0.4
【知识点】应用动能定理求变力做功
【详解】A.小球运动到点时,设杆对小球的作用力方向向下,根据牛顿第二定律有
代入数据解得,负号表示力的方向向上,故A错误;
B.小球运动到点时,杆对小球的作用力方向向上,根据牛顿第二定律有
代入数据解得,故B错误;
C.小球从点运动到点过程中,做匀速圆周运动,动能变化量为零,根据动能定理有
重力做功
则轻杆对小球做功,故C错误;
D.小球从点运动到点过程转动半周,重力做功
所用时间
重力做功的平均功率,故D正确。
故选D。
4.(2026·河北邢台·二模)理想气体的内能U是分子各种形式的动能与分子内原子间振动势能的总和, 其中n为物质的量、t为分子平动自由度、r为转动自由度、s为振动自由度、k为常量。在温度恒为T的环境下,恒容导热容器中有2mol的CO和1mol的,假设CO完全燃烧,反应方程为。所有气体均可看成理想气体,结合表中数据,下列说法正确的是( )
平动自由度
转动自由度
振动自由度
CO
3
2
1
3
2
1
3
2
4
A.气体对外做负功
B.气体对外做正功
C.稳定后气体内能相比燃烧前的变化量为-1.5RTJ
D.稳定后气体内能相比燃烧前的变化量为2.5RTJ
4.D
【难度】0.4
【知识点】热力学第一定律的应用
【详解】AB .容器为恒容容器,气体体积不变,气体对外做功公式为,,故气体对外做功为0,既不做正功,也不做负功,AB错误。
CD.根据题干给出的内能公式 计算内能变化:
反应前总内能:2mol CO的内能:
1mol O2的内能:
总内能
反应后总内能:
2mol CO和1mol O2完全反应生成2mol CO2,其内能为
内能变化量
即稳定后气体内能相比燃烧前的变化量为 ,故C错误,D正确。
故选D。
5.(25-26高二下·黑吉辽蒙·教辅精选)如图所示为氢原子的能级示意图,其为玻尔氢原子结构模型的重要内容。下列有关玻尔氢原子模型的说法中正确的是( )
A.玻尔氢原子模型预言了氢原子光谱是连续光谱
B.一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时,一定能产生3种不同频率的光
C.一个氢原子由低能级向高能级跃迁时吸收能量,原子能量增大但核外电子的动能却减小
D.“巴耳末系”指氢原子由能级,向能级跃迁时所辐射的光子形成的线系。该线系中,由向跃迁时释放的光子粒子性最强,而波动性最弱
5.C
【难度】0.65
【知识点】定态和原子的能级结构、玻尔理论对氢原子光谱的解释、玻尔原子理论的基本假设
【详解】A.史实是玻尔为了解释氢原子光谱的不连续性,借鉴了普朗克能量子的观念,将“量子化”的观点引入到氢原子模型中,从而合理地解释了氢原子光谱的特点,故A错误;
B.一个氢原子由能级向低能级的跃迁是随机的,可能直接由跃迁至基态,只辐射一种频率的光。也可能逐级跃迁,即由跃迁至,再跃迁至,最终跃迁至基态,最多辐射3种频率的光,故B错误;
C.玻尔的氢原子模型继承了卢瑟福核式结构模型,依据该模型氢原子核外电子绕原子核做匀速圆周运动,向心力由库仑力提供,即
所以,有
由此可知,当氢原子由低能级向高能级跃迁时,核外电子轨道半径增大,动能减小,故C正确;
D.在巴耳末系中,由向跃迁所辐射的光子能量最小,其粒子性最弱,波动性最强,故D错误。
故选C。
6.(25-26高二上·广东河源·期末)电荷量相等的两个电荷在空间形成的电场有对称美。如图所示,真空中固定两个等量异种点电荷和连线中点为,在所形成的电场中,有以点为几何中心的矩形,矩形为的中垂面,是边的中点,下列说法正确的是( )
A.两点的电势相等
B.将一电荷由点沿移到点,电场力先做正功后做负功
C.将一电荷由点分别移到点和点,电势能变化量不相等
D.两点的电场强度相同
6.A
【难度】0.35
【知识点】电场强度的定义和单位、电场力做功和电势能变化的关系、点电荷周围的等势面、等量异种电荷周围电势的分布
【详解】A.由于等量异种电荷电场与电势分布的图像具有对称性,假设A点为正电荷,B点为负电荷,根据等量异种电荷与场强的分布图可知,abcd所在平面中电场分布图下图所示,由题意可知eghf所在的平面是过O点的中垂面,所以电势都为0,所以g、h两点的电势相等为0,A正确;
B.因为eghf所在的平面是电势为0的等势面,在同一等势面上移动电荷,电场力不做功,所以将一电荷由e点沿egh移到h点的过程中电场力不做功,B错误;
C.由于h点和O点在同一等势面上,所以两点的电势相等且为0,将一电荷从b点分别移到h点和O点的过程中,电势的变化相同,所以电势能变化相同,C错误;
D.由于场强是矢量,既有大小又有方向,所以c、d两点场强大小相同,方向不同,D错误。
故选A。
7.(26-27高三上·江西新余·阶段检测)如图所示,小球从O点的正上方离地h高处的P点以v1的速度水平抛出,同时在O点右方地面上S点以速度v2斜向左上方斜抛一小球,两小球恰在O、S连线的中点正上方相遇.若不计空气阻力,则两小球抛出后至相遇过程( )
A.斜抛球水平速度分量比平抛球水平速度分量小
B.两小球初速度大小关系为v1=v2
C.两小球速度对时间的变化率相同
D.两小球相遇点一定在距离地面高度处
7.C
【难度】0.4
【知识点】斜抛运动
【详解】AB.由于两小球恰在O、S连线的中点正上方相遇,说明它们的水平位移大小相等,又由于运动的时间相同,所以它们在水平方向上的速度相同,即
v2cosθ=v1
所以v2>v1,故A、B错误;
C.两小球都只受到重力,都做匀变速运动,加速度是重力加速度相同,所以两小球速度对时间的变化率相同,故C正确;
D.根据题意平抛的小球在竖直方向做自由落体运动,竖直方向:
斜抛运动竖直方向是竖直上抛运动,位移
两球相遇,所以
解得:相遇时离地面的高度
可见两球相遇高度与v2的数值和v2与水平方向的夹角θ有关,故D错误.
8.(25-26高三下·天津和平·模拟预测)为尽快实现碧水蓝天的目标,多地的化工厂在排污管末端安装了如图所示的流量计,测量管由绝缘材料制成,其长为L、直径为D,左右两端开口,匀强磁场方向竖直向下,在前后两个内侧面a,c固定有金属板作为电极。水充满管口从左向右流经测量管时,a、c两端电压为U,将电势差转换成液体流量Q(单位时间内排出的污水体积)显示在屏上即成为流量计,判断正确的是( )
A.a侧电势比c侧电势高
B.a、c两点间的电势差大小与导管直径D有关
C.污水中离子浓度越高,显示仪器的示数将越大
D.污水流量Q与污水内离子所带电荷量有关
8.AB
【难度】0.65
【知识点】电磁流量计的原理
【详解】A. 由左手定则可知,正离子偏向a极板,则a侧电势比c侧电势高,选项A正确;
BC. 当达到平衡时
即
则a、c两点间的电势差大小与导管直径D有关,与离子的浓度无关,选项B正确,C错误;
D. 污水流量
则Q与污水内离子所带电荷量无关,选项D错误。
故选AB。
9.(26高二上·山东青岛·期中)用边长为、电阻不计的单匝正方形线框在磁感应强度为的匀强磁场中旋转发电,后接电阻为的小灯泡。线框从中性面位置开始计时,该发电机的结构与其发出的电流强度与时间的关系如图所示(该图像中的三角形均为等腰直角三角形,且横轴与纵轴所用标度相同),则下列说法正确的是( )
A.该线框不可能做匀速圆周运动 B.末时线框旋转的角速度为
C.从末起,线圈转过60度约需 D.交流电一个周期内灯泡的发热量不足
9.ABD
【难度】0.4
【知识点】交变电流的峰值、计算转动过程中通过线圈截面的电量、计算交变流电路中的电功、电功率和焦耳热、交变电流的Φ-t图像
【详解】A.感应电流的图像为锯齿形而非正弦或余弦曲线,所以该线框不可能做匀速圆周运动,故A正确;
B.时感应电流最大,此时线框平面和中性面垂直,又因为图像中的三角形均为等腰直角三角形,且横轴与纵轴所用标度相同,所以
解得此时ab和cd边的线速度大小为
则线框旋转的角速度为
故B正确;
C.从末起,线圈转过60度的过程中,通过回路中某一横截面的电荷量为
I-t图像与t轴所围面积表示电荷量,设从末起,线圈转过60度所需的时间为t,易知t一定小于1s,如图所示,根据几何关系有
解得
故C错误;
D.若电流为最大值为1A、周期为4s的正弦交流电,作出图像如图所示,可知除了电流最大和电流为零时其他任意时刻,正弦交流电的瞬时值都大于锯齿交流电的瞬时值,由此推知该锯齿交流电的有效值
所以一个周期内灯泡的发热量
故D正确。
10.(25-26高二上·广西北海·期末)如图所示,质量为的木板B静止在光滑水平地面上,木板B的右侧固定有一水平放置的轻质弹簧,弹簧处于原长时左端位于O点,在O点左侧的木板上表面粗糙,在O点右侧的木板上表面光滑,先将一质量的木块A以的初速度由木板B的左端开始向右运动,1s后木块A与弹簧接触,一段时间后,木块A又返回O点左侧,最终与木板B以相同的速度运动,若木块A与粗糙区域间的动摩擦因数为,弹簧始终没有超出弹性限度,重力加速度g取,则下列说法正确的是( )
A.木板的粗糙区域长2m B.弹簧弹性势能的最大值为
C.木板B的最大速度为 D.全过程产生的热量为
10.BCD
【难度】0.4
【知识点】滑块弹簧模型、机械能守恒定律在弹簧类问题中的应用
【详解】A.由牛顿第二定律可知,前1s内木块A的加速度大小为
木板B的加速度大小
则木板粗糙区域的长度,故A错误;
B.当木块A开始与弹簧接触时,木块A的速度
木板B的速度
此时系统的总动能
当弹簧弹性势能最大时,AB共速,由动量守恒定律可得
解得此时AB的共同速度
此时系统的总动能
由于木块A压缩弹簧的过程系统机械能守恒,故该过程动能的减小量等于弹簧弹性势能的最大值,即,故B正确;
C.当木块A再次回到O点时,木板B的速度最大,由动量守恒定律可得
由机械能守恒可得
联立解得,
因此该过程中木板B的最大速度为,故C正确;
D.最终木板B与木块A共速,由动量守恒可知末速度为
系统的末动能
由功能关系可知,全过程产生的热量等于全过程系统动能的变化量,因此全过程产生的热量,故D正确。
故选BCD。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(2026·重庆永川·模拟预测)在密闭空间(如空间站等)生活的人需要时刻检测氧气的浓度,以保证能正常生活和工作。某同学购买了一款电阻型氧气传感器,并设计了如图(a)所示的电路来探究该氧气传感器的工作特性,已知电源电动势为(内阻不计),电阻箱阻值变化范围。
(1)该同学查得该传感器电阻的阻值随氧气浓度的变化关系如图(b)所示,则当氧气浓度变大时,图(a)中电压表的示数将________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(2)该同学测得当气室中氧气浓度为8%时,电压表的示数为0.8V,则电阻箱的阻值应为________。
(3)当氧气浓度低于18%时,人会处于缺氧状态,从而对人的生命产生威胁。为保障人的生命安全,该同学设定当电压表的示数超过1.5V时,将触发报警装置,则应将电阻箱的阻值调整为________。
(4)为使报警效果更好,该同学将图(a)所示的电路改造成了如图(c)所示的报警电路图,其中灯泡的电阻为,两端电压不低于时会发出绿光,表明氧气浓度不低于。当灯泡正常发光时,光控开关断开,否则便会接通,蜂鸣器发出报警声。图(c)此时电阻箱的阻值应调整为________。
11.(1)变大
(2)400
(3)480
(4)800
【难度】0.5
【知识点】传感器定义及原理
【详解】(1)当氧气浓度变大时,由图(b)可知传感器电阻的阻值变小,根据闭合电路欧姆定律可知电路总电流增大,则电阻箱两端电压增大,所以电压表的示数将变大。
(2)由图(b)可知,当气室中氧气浓度为时,,此时电压表的示数为0.8V,则有
可得电阻箱的阻值为
(3)由图(b)可知,当气室中氧气浓度为时,;为保障人的生命安全,该同学设定当电压表的示数超过1.5V时,将触发报警装置,则有
可得应将电阻箱的阻值调整为
(4)依题意,当灯泡两端电压小于1.5V时,蜂鸣报警器报警,此时并联部分两端的电压大于2.5V,根据
解得并联部分电阻为
当气室中氧气浓度为时,,由
代入数据解得图(c)此时电阻箱的阻值应调整为
12.茗颂精选·新考法(25-26高二上·广东深圳·阶段检测)美国物理学家密立根利用如图所示的实验装置,最先测出了电子的电荷量,被称为密立根油滴实验。如图,两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相连接,板间产生匀强电场,方向竖直向下,板间油滴由于带负电悬浮在两板间保持静止。
(1)若要测出该油滴的电荷量,需要测出的物理量有_________________;
A.油滴质量 B.两板间的电压
C.两板间的距离 D.两板的长度
(2)密立根不断改变电压,仔细观察油滴的运动,经过反复试验得出大量数据,得到如下表所示数据:
油滴带电量
…
…
密立根得出的结论是:油滴的电荷量不是连续变化的,而是一份一份增加的,油滴的电荷量有一个共同的最大公约数,所有电荷量都是这个最大公约数的整数倍。如今我们知道,这个最大公约数等于单个电子或质子所带的电荷量,被称为__________________;
(3)若要使原本静止的油滴落到下极板,则下列做法可以达到目的有_________。
A.保持两极板电压不变,把下极板向下移
B.断开电源,把下极板向上移
C.断开电源,把下极板向右移
12.(1)ABC
(2)元电荷
(3)A
【难度】0.78
【知识点】密立根实验测电子的电荷量
【详解】(1)平行金属板间存在匀强电场,油滴恰好处于静止状态,电场力与重力平衡,则有
所以要测出该油滴的电荷量,需要测出的物理量有油滴质量,两板间的电压,两板间的距离。
故选ABC。
(2)油滴的电荷量有一个共同的最大公约数,这个最大公约数等于单个电子或质子所带的电荷量,被称为元电荷;
(3)若要使原本静止的油滴落到下极板,必有
A.保持两极板电压不变,把下极板向下移,增大,减小,可以实现,故A正确;
BC.断开电源,根据及,
联立解得
把下极板向上移,同理,不变,不变,油滴保持静止,把下极板向右移,减小,增大,增大,油滴会向上极板运动,故BC错误。
故选A.
13.(26-27高三上·山东济宁·期中)如图所示为挑战者游戏中的情景,、是在水中的两个固定长方体平台,平台上表面与轻绳的悬点等高,平台上表面与绳子的悬点之间的高度差为,绳子的悬点可以左右移动从而改变绳子长度。一质量为的挑战者(可简化为质点)从平台右边缘的点处抓住轻绳,由静止开始摆下,同时锁定悬点,到达最低点时松手,安全落到平台上,重力加速度为,不计空气阻力。求:
(1)挑战者到达最低点松手前瞬间,挑战者受到绳子的作用力大小;
(2)当绳子长为何值时,挑战者落到平台上位移最大,最大值是多少。
13.(1);(2),
【难度】0.65
【知识点】动能定理的初步应用、向心力的计算、平抛运动位移的计算
【详解】(1)挑战者(可简化为质点)从平台右边缘的A点处抓住轻绳,由静止开始摆下,同时锁定悬点,到达最低点的过程中,由动能定理得:
挑战者做圆周运动的最低点,由牛顿第二定律得:
联立解得
(2)挑战者到达最低点松手后做平抛运动,由第一问知平抛的初速度,在水平方向
在竖直方向
联立解得
则由不等式极值可知当时,挑战者落到平台上位移取最大,即,挑战者落到平台上位移最大,最大值。
14.(2025·广东湛江·二模)磁悬浮列车是一种靠安培力使列车浮于空中而减小地面的支持力和摩擦力,从而提高运行速度的列车。图甲为磁悬浮列车简化原理图。一个质量为m、宽为L、长略大于L、总电阻为R的矩形单匝线圈,下半部分处于长为L、宽为、方向交互相反的匀强磁场中,磁感应强度均为B,线圈下边在磁场外;上半部分处于足够长、磁感应强度随时间t的变化规律如图乙所示的匀强磁场(未画出)中,规定垂直于纸面向内的方向为正方向。设时刻,线圈经过如图位置,在水平力F(未知)作用下,线圈不接触任何支持物匀速向右平动。线圈与地面间的动摩擦因数为,且,不考虑磁场边缘效应,重力加速度取g。
(1)求水平力F的大小及匀速运动的速度;
(2)若时刻撤去外力F,求从撤去力F到线圈停止运动所需时间及位移大小;
(3)若,时刻撤去外力F后线圈的图像如图丙所示,至时刻停止运动,、、为已知量,求该过程线圈的位移。
14.(1),
(2),
(3)
【难度】0.4
【知识点】动量定理的内容、线框进出磁场产生的等效电路相关计算
【详解】(1)令线圈匀速运动时电流为,则对线圈上边受力分析有
对线圈左右两条边受力分析,由牛顿第二定律有
联立以上两式可得
由法拉第电磁感应定律有
由欧姆定律有
联立解得
(2)撤去外力后,线圈做减速运动,当线圈速度为v时,由法拉第电磁感应定律有
由欧姆定律有
则
对线框受力分析竖直方向有
则摩擦力有
线框左右两边受到的安培力为
则线框在水平方向上受到的合外力为
故线圈做匀减速直线运动,由动量定理有有
联立解得
由动能定理有
解得
(3)若,则对线框受力分析由牛顿第二定律有
线圈做加速度逐渐减小的减速运动。
由动量定理可得
又因为
化简可得
将带入解得
15.茗颂精选·2026高考同频(25-26高三下·辽宁沈阳·模拟预测)吸烟有害健康,香烟中含有重核钋210,具有天然放射性,为了探究发生的是什么衰变。现将静止的重原子核放在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,发生衰变后,产生的粒子的运动轨迹如图所示,已知轨迹2对应粒子的动量大小为,电荷量大小为。
(1)请你根据运动轨迹,判断放出的是射线,还是射线?同时写出衰变方程(新核用A表示);
(2)求轨迹的大、小圆对应半径之比;
(3)卢瑟福当年让粒子以初速度轰击静止的氮14原子核打出一种新的粒子,同时产生一个氧17原子核,请写出此过程的核反应方程式?如果氧原子核速度为,方向与粒子的初速度方向一致,且核反应过程中释放的能量完全转化为系统增加的动能,已知中子质量为,质子质量和中子质量相等,光速为,试计算此反应过程中的质量亏损。
15.(1)射线,判断见解析;
(2)
(3),
【难度】0.63
【知识点】动量守恒定律的初步应用、α衰变的特点、本质及其方程的写法、质能方程
【详解】(1)重原子核开始时静止,可知动量为零,根据动量守恒可知放出来的粒子的动量和新核的动量大小相等,方向相反,根据
可得轨迹半径为
无论是射线,还是射线,都是新核的电荷量大,都是新核的半径小,新核带正电,根据左手定则可知新核的初始方向是竖直向下,则射线的初始方向竖直向上,可知射线带正电,可知射线是射线。根据质量数守恒、电荷数守恒,衰变方程为
(2)根据
电荷量越小,半径越大,可得轨迹的大、小圆对应半径之比
(3)根据质量数守恒、电荷数守恒,核反应方程为
设粒子、氧原子核的质量分别为、,质子的速度为,对心正碰,选取粒子运动的方向为正方向,则由动量守恒得
解出
释放的核能为
由质能方程得
所以质量亏损
茗颂教研·高三·物理 第1页(共2页)
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