精品解析:安徽合肥市第六中学2026-2027学年高三上学期第一次学情自测物理试题
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内容正文:
高三上学期物理第一次月考
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2、回答选择题时,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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3、考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共10小题,共42分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,每小题4分;第9~10题有多项符合题目要求,每小题5分,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 2024年10月3日,期刊上发表了中国科学院近代物理研究所的研究成果:研究团队合成新核素钚,并测量了该新核素的半衰期。已知钚的衰变方程为,下列说法正确的是( )
A. 10个钚原子核经过一个半衰期后还剩余5个
B. 钚原子核发生的是衰变
C. 钚原子核发生衰变时需要吸收能量
D. 原子核的比结合能比原子核的比结合能大
【答案】B
【解析】
【详解】A.半衰期是大量粒子的统计规律,10个钚-227经过一个半衰期不一定还剩余5个,A错误;
B.根据电荷数和质量数守恒,可知Y的质量数为4,电荷数为2,可知Y为α粒子,则钚-227发生的是α衰变,B正确;
CD.钚-227衰变的过程中是释放能量的,比结合能增大,的比结合能比的比结合能小,CD错误。
故选B。
2. 嫦娥三号探测器是我国第一个实现月球软着陆的无人登月探测器,由月球软着陆探测器和月面巡视探测器组成。嫦娥三号探测器从环月圆轨道变轨到椭圆轨道,为下一步月面软着陆做准备,其轨迹如图所示。已知嫦娥三号探测器在环月圆轨道上的周期为T,引力常量为G,地球表面的重力加速度为g,环月圆轨道距离月球表面的高度为r,月球半径为R,则下列说法正确的是( )
A. 月球的质量为
B. 若在环月圆轨道上的嫦娥三号探测器要返回到地球,则需减速
C. 若在环月椭圆轨道上的嫦娥三号探测器要降落到月球表面,则需减速
D. 忽略月球的自转,月球的平均密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.月球对嫦娥三号探测器的万有引力提供向心力,则有
可得
故A错误;
B.在环月圆轨道上的嫦娥三号探测器要想回到地球,必须加速做离心运动,故B错误;
C.在环月椭圆轨道上的嫦娥三号探测器要想降落到月球表面,则应该减速做向心运动,故C正确;
D.物体在月球表面上有
可得
又
联立解得
为月球表面的重力加速度,故D错误。
故选C。
3. 某天早上温度为10℃,物理老师刚启动汽车时看到汽车仪表盘显示各轮胎压强如题图所示,中午刚启动汽车时看到后轮压强变成了,该过程认为轮胎内的体积不变,轮胎内部气体可看成理想气体,下列说法错误的是( )
A. 中午温度约为20℃
B. 轮胎内部气体分子的平均动能增加
C. 气体分子撞击轮胎内壁的平均作用力增加
D. 轮胎内部气体吸收热量,对外做功,内能不变
【答案】D
【解析】
【详解】AB.K,轮胎内的体积不变,根据查理定律有
解得
℃
温度增加,则轮胎内部气体分子的平均动能增加,故AB正确;
C.轮胎内的体积不变,压强增大,则气体分子撞击轮胎内壁的平均作用力增加,故C正确;
D.轮胎内部气体温度增大,内能增大,做功为0,吸收热量,故D错误。
本题选错误的,故选D。
4. 2024年6月,中国无人机成功飞越了“世界之巅”。如图甲,某次无人机从地面静止开始竖直向上飞行,图乙为它运动的图像,图像中的段和段均为直线。下列说法正确的是( )
A. 空气对无人机的作用力和无人机对空气的作用力是一对平衡力
B. 无人机在过程中处于失重状态
C. 无人机在过程中受到的合外力越来越大
D. 无人机在t1˜˜t4过程中机械能先增大后减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.空气对无人机的作用力和无人机对空气的作用力是一对相互作用力,故A错误;
B.由乙图可知,无人机在过程中减速上升,其加速度方向竖直向下,处于失重状态,故B正确;
C.根据v-t图像中图线的斜率表示加速度,由乙图可知,无人机在过程中加速度恒定,根据牛顿第二定律
可知无人机受到的合外力保持不变,故C错误;
D.无人机在t1˜˜t4过程中空气对无人机的作用力一直做正功,机械能一直增大,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,理想变压器的原线圈接在的交流电源上,副线圈接有的负载电阻,原、副线圈匝数之比为2∶1,电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是( )
A. 原线圈的输入功率为W
B. 电流表的读数为1A
C. 电压表的读数为V
D. 副线圈输出交流电的周期为50s
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.根据题已知,理想变压器接在最大电动势为的交流电源上,则可知理想变压器原线圈两端电压的有效值为
根据原副线圈两端的电压比等于匝数比可得副线圈两端的电压
即电压表的读数为110V,则副线圈所在回路中的电流
而根据变压器原副线圈所在回路中的电流比等于匝数的反比可得
则电流表的读数为1A,由此可得原线圈的输入功率为
故AC错误,B正确;
D.根据交流电瞬时电压的表达式
可得
而,可得
故D错误。
故选B。
6. 半圆形玻璃砖的横截面如图所示,O点为圆心,OO′为直径MN的垂线,足够大的光屏PQ与直径MN垂直并接触于N点,已知半圈形玻璃砖的半径R=15cm,折射率。一细束激光沿半径方向射向圆心O点,入射光线与OO'夹角θ=30°,光屏PQ上出现两个光斑,则这两个光斑之间的距离为( )
A. cm B. cm C. cm D. cm
【答案】B
【解析】
【详解】画出光路图如图所示
设折射角为γ,根据折射定律
则得
解得
γ=60°
根据几何关系,两个光斑之间的距离为
故选B。
7. 磁感应强度大小为B0的匀强磁场方向垂直于纸面向里,通电长直导线位于纸面上,M、N是纸面上导线两侧关于导线对称的两点。经测量,N点的磁感应强度大小是M点磁感应强度大小的3倍且方向相同,则通电长直导线在M点产生的磁感应强度大小等于(通电长直导线在空间中某点产生的磁感应强度大小,其中k为常量,I为通过的电流,r为点到导线的距离)( )
A. B0 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由磁感应强度大小
可知,磁感应强度大小与距离r有关,根据安培定则知通电直导线在M、N两点产生的磁感应强度大小相等但方向相反,设其大小为B,由磁感应强度矢量叠加原理,N点的合磁感应强度为B0+B,方向垂直纸面向里,M点的合磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里,则
解得
故B正确,ACD错误。
故选B。
8. 如图所示,光滑斜面倾角为,质量相等的两滑块A和B通过轻质弹簧连接,弹簧劲度系数为k,现对A施加沿斜面向上的恒力F使A由静止沿斜面向上运动,当B刚要离开挡板C时,A的速度大小为,加速度大小为a。已知滑块的质量为m,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 弹簧处于原长时,滑块A的速度为
B. 弹簧处于原长时,滑块A的加速度为
C. 在B离开挡板C之前,滑块A的最大加速度为
D. 当滑块A速度达到最大时,B的加速度大小为零
【答案】C
【解析】
【详解】A.设开始时弹簧的压缩量为,根据平衡条件有
滑块B刚好离开挡板时,弹力等于滑块B沿斜面的重力分量,则
可知滑块B刚好离开挡板时弹簧的伸长量等于开始时的压缩量。
分析可知滑块A从静止到滑块B刚好离开挡板时做加速度减小的加速运动,所以弹簧处于原长时,滑块A的速度大于,故A错误;
B.弹簧处于原长时弹力为零,对滑块A由牛顿第二定律有
由B刚要离开挡板C时,对滑块A有
联立可得
故B错误;
C.分析可知,开始时滑块A的加速度最大。由牛顿第二定律可得
其中
可得滑块A的最大加速度为
故C正确;
D.当A的速度达到最大时,A受到的合外力为0,则
可得
此时对滑块B有
联立可得
故D错误。
故选C。
9. 如图,质量M=4kg的圆环套在光滑水平轨道上,质量m=2kg的小球通过长L=0.9m的轻绳与圆环连接。现将细绳拉直,且与AB平行,小球以竖直向下的初速度开始运动,重力加速度g=10m/s2.则( )
A. 运动过程中,小球和圆环系统的动量和机械能均守恒。
B. 在运动过程中,小球能绕圆环做完整的圆周运动
C. 小球通过最低点时,小球的速度大小为
D. 从小球开始运动到小球运动到最高点这段时间内,圆环向左运动的位移大小为0.3m
【答案】B
【解析】
【详解】A.分析小球和圆环组成的系统可知,水平方向上不受外力,所以系统水平方向动量守恒,但竖直方向合外力不为零,动量不守恒,只有重力做功,则系统机械能守恒,故A错误;
B.若小球运动到最高点时,圆环和小球的速度大小分别为、,由水平方向动量守恒可知
由能量守恒可知
解得速度大小为
、
小球相对圆环的速度恰好为
所以小球可以绕圆环做完整的圆周运动,故B正确;
C.从开始运动到小球运动到最低点时,圆环和小球的速度大小分别为和,由水平方向动量守恒可知
由能量守恒可知
代入数据解得小球的速度大小为
故C错误;
D.小球从开始到运动到最高点的过程中,圆环向右运动的位移为x,则
解得
故D错误。
故选B。
10. 如图所示,小型交流发电机两磁极N、S间的磁场可视为匀强磁场,磁感应强度大小。矩形金属线圈ABCD的匝数,面积,线圈内阻和导线电阻不计,线圈绕垂直于磁场的水平轴逆时针匀速转动,角速度。变压器为理想变压器,电压表和电流表均为理想交流电表,、均为定值电阻,R为滑动变阻器。现将开关S断开,观察到电流表的示数减小了0.2 A,电流表的示数减小了0.8 A,则下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数为200 V
B. 变压器原、副线圈匝数之比为
C. 电压表示数变化量的大小与电流表示数变化量的大小的比值不变
D. 若再将滑动变阻器的滑片向下滑动,则电压表示数变大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.线圈中产生的感应电动势的最大值为
电压表的示数为
A正确;
B.根据理想变压器电流与匝数关系
可得
B错误;
C.根据理想变压器电压与匝数关系
可知保持不变,电压表的示数为
则
则有
可知电压表示数变化量的大小与电流表示数变化量的大小的比值保持不变,C正确;
D.将滑动变阻器的滑片向下滑动,滑动变阻器接入电路的有效阻值减小,电流表的示数变大,根据
可知电压表的示数变小,D错误。
故选AC。
11. 如图所示,真空中固定电荷量为的小球A,从小球A正上方高h处无初速释放质量为m、电荷量为的小球B,A、B均可视作点电荷,取无穷远处电势为零,球B下落过程中(已知重力加速度为g)( )
A. Q越大,球B最大速度的位置越高 B. h越大,球B最大加速度越小
C. m越大,球B最大电势能越小 D. g越大,球B最大速度的位置越低
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据库仑定律
B球下落,当受力平衡时速度最大
解得球B最大速度时到小球A的距离为
Q越大,r越大,球B最大速度的位置越高,故A正确;
B.根据库仑定律
当球B距离小球A距离最近,速度为零时,库仑力最大,加速度最大,此时将减小的重力势能全部转化电势能,点电荷的周围的电势为
则球B的初电势为
设球B速度为零时,距A为,则此时的电势为
根据能量守恒
解得
则h越大,x越小,距离小球A就越近,库仑力就越大,最大加速度越大,故B错误;
C.当球B运动到最低点时,球B的电势能最大,由B选项可得,当m越大,x越小,减小的重力势能为
就越大,转化为的电势能也越大,故C错误;
D.根据库仑定律
B球下落,当受力平衡时速度最大
解得球B最大速度时到小球A的距离为
则g越大,r越小,球B最大速度的位置就越低,故D正确。
故选AD。
二、非选择题:本题共5小题,共58分。其中第13题~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤,请完成实验操作和计算。
(1)图甲是“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验装置示意图。图中木板右端垫高的目的是_____。图乙是实验得到纸带的一部分,每相邻两计数点间有四个点未画出。相邻计数点的间距已在图中给出。打点计时器电源频率为50Hz,则小车的加速度大小为_____(结果保留3位有效数字)。
(2)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中,某同学用50分度的游标卡尺测量一例柱体的长度,示数如图丙所示,图丁为局部放大图,读数为_____cm。
(3)在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中,在光具座上安装光源、遮光筒和光屏。遮光筒不可调节。打开并调节_____。使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮。取下光屏,装上单缝、双缝和测量头。调节测量头,并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到_____。
【答案】(1) ①. 平衡摩擦力 ②. 2.86
(2)4.108 (3) ①. 光源 ②. 干涉条纹
【解析】
【小问1详解】
[1]木板右端抬高的目的是平衡摩擦力;
[2]小车的加速度大小
【小问2详解】
游标卡尺读数为
41mm+4×0.02mm=41.08mm=4.108cm
【小问3详解】
[1][2]在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中,在光具座上安装光源、遮光筒和光屏,遮光筒不可调节,打开并调节光源,使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮,取下光屏,装上、双缝和测量头,调节测量头,并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到干涉条纹。
13. 精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响。可用器材有:电压表(量程1.5V,内阻约为)、电流表(量程0.6A)、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。某小组开展了以下实验。
(1)考虑电流表内阻影响
①用图1所示电路测量电流表的内阻。从图2电压表和电流表读数可得电流表内阻______(保留2位有效数字)。
②用图3所示电路测量干电池电动势和内阻。电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流表内阻分别用U、I、r和表示。则干电池电动势______(用I、r和表示)。
③调节滑动变阻器测得多组电表读数,作出图4所示的图像。则待测干电池电动势______V(保留3位有效数字)、内阻______(保留1位小数)。
(2)考虑电压表内阻影响
该小组也尝试用图5所示电路测量电压表内阻,但发现实验无法完成。原因是______(单选,填正确答案标号)。
A. 电路设计会损坏仪器 B. 滑动变阻器接法错误
C. 电压太大无法读数 D. 电流太小无法读数
【答案】(1) ①. 1.0 ②. ③. 1.40 ④. 1.0
(2)D
【解析】
【小问1详解】
[1]由图2可知,电压表读数为
电流表读数为
根据欧姆定律可得电流表内阻为
[2]由闭合电路欧姆定律可知,干电池电动势的表达式为
[3][4]根据变形为
根据图像可知,纵截距
斜率的绝对值
所以待测干电池电动势为
电源内阻为
【小问2详解】
由于将电压表串联接在电路中,电压表内阻很大,电路中电流太小,故无法完成实验的原因可能是电流太小无法读数。
故选D。
14. 某同学设计了一个“隔空取钱”的小游戏。把若干现金放在桌面上,盖上盆子,不用手接触盆子就能把钱取走。该同学做了下面操作:把两张餐巾纸平铺在盆底上,倒上适量水,把一只抽气拔罐扣在湿透的餐巾纸上,用抽气筒抽掉拔罐中的一部分气体,手抓拔罐缓慢地提起盆子,取走现金。示意图如图所示,假设拔罐口横截面积为S1,盆底的横截面积为S2,盆子和湿透的餐巾纸总质量为m,当盆子悬在空中时对盆子施加竖直向下、大小为F的力,盆子(包括餐巾纸)与拔罐刚好分离。拔罐中气体视为理想气体,忽略抽气过程气体温度的变化及盆子的形变,大气压强为p0,重力加速度为g,求:
(1)盆子提起后,拔罐中气体的压强;
(2)罐内剩余气体的质量与抽气前罐内气体质量之比。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)设盆子提起后,拔罐中气体的压强为,则有
解得
(2)设拔罐中气体的体积为V,抽出气体在压强为时的体积为,由玻意耳定律有
罐内剩余气体的质量与抽气前罐内气体质量之比
15. 如图,MN、PQ为足够长的光滑平行的水平金属导轨,电阻R=3.0Ω,置于竖直向下的有界匀强磁场中,OO'为磁场边界,磁场磁感应强度B=2.0T,导轨间距L=0.5m,质量m=0.2kg的导体棒垂直置于导轨上且与导轨接触良好,导体棒接入电路的电阻为r=1.0Ω。t=0时刻,导体棒在F=1N的水平拉力作用下从OO'左侧某处由静止开始运动,时棒进入磁场继续运动,导体棒始终与导轨垂直。
(1)求导体棒t0时刻进入磁场瞬间哪个位置相当于电源的正极;
(2)该时刻产生电能的电功率;
(3)若导体棒进入磁场瞬间立即撤去力F,求导体棒在运动过程中电阻R产生的焦耳热。
【答案】(1)O位置;(2);(3)1.875J
【解析】
【详解】(1)根据右手定则可知O位置相当于电源的正极。
(2)该时刻产生电能的电功率
其中
,
根据牛顿第二定律
联立,解得
(3)根据能量守恒,可得
电阻R产生的焦耳热
16. 如图,在倾角为的斜面上放置一长为L=1m的木板,木板质量为M=1kg,其下端有一挡板,在木板最右端放置一质量为的滑块,滑块可视为质点,已知木板和斜面之间的动摩擦因数,滑块和木板间的动摩擦因数为,sin37°=0.6,cos37=0.8,现将滑块和木板同时由静止释放,假设斜面足够长,滑块和挡板之间碰撞无机械能损失,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度。求:
(1)滑块从释放到第一次和挡板碰撞所需时间;
(2)第一次碰后瞬间滑块的速度大小、木板的速度大小;
(3)从滑块和挡板发生第一次碰撞到第二次碰撞的过程中,滑块和木板之间因摩擦产生的热量Q。
【答案】(1)1s (2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
木板和斜面之间的最大静摩擦力
滑块和木板间的最大静摩擦力
由于
,
则滑块向下做匀减加速直线运动,木板处于静止,对滑块进行分析,根据牛顿第二定律有
解得
根据位移公式有
解得
【小问2详解】
结合上述,滑块与挡板碰撞前,根据速度公式有
滑块与木板碰撞过程有
,
解得
,
【小问3详解】
碰撞后,滑块相对于木板向上运动,对滑块进行分析有
解得
滑块向下做匀加速直线运动,对木板进行分析有
解得
木板向下做匀减速直线运动,当滑块与木板达到相等速度时有
解得
,
此过程的相对位移
之后,滑块相对于木板向下以做匀加速直线运动,木板向下做匀减速直线运动,对木板进行分析有
解得
再次碰撞过程,相对位移大小仍然为,从滑块和挡板发生第一次碰撞到第二次碰撞的过程中,滑块和木板之间因摩擦产生的热量
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高三上学期物理第一次月考
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2、回答选择题时,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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3、考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共10小题,共42分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,每小题4分;第9~10题有多项符合题目要求,每小题5分,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 2024年10月3日,期刊上发表了中国科学院近代物理研究所的研究成果:研究团队合成新核素钚,并测量了该新核素的半衰期。已知钚的衰变方程为,下列说法正确的是( )
A. 10个钚原子核经过一个半衰期后还剩余5个
B. 钚原子核发生的是衰变
C. 钚原子核发生衰变时需要吸收能量
D. 原子核的比结合能比原子核的比结合能大
2. 嫦娥三号探测器是我国第一个实现月球软着陆的无人登月探测器,由月球软着陆探测器和月面巡视探测器组成。嫦娥三号探测器从环月圆轨道变轨到椭圆轨道,为下一步月面软着陆做准备,其轨迹如图所示。已知嫦娥三号探测器在环月圆轨道上的周期为T,引力常量为G,地球表面的重力加速度为g,环月圆轨道距离月球表面的高度为r,月球半径为R,则下列说法正确的是( )
A. 月球的质量为
B. 若在环月圆轨道上的嫦娥三号探测器要返回到地球,则需减速
C. 若在环月椭圆轨道上的嫦娥三号探测器要降落到月球表面,则需减速
D. 忽略月球的自转,月球的平均密度为
3. 某天早上温度为10℃,物理老师刚启动汽车时看到汽车仪表盘显示各轮胎压强如题图所示,中午刚启动汽车时看到后轮压强变成了,该过程认为轮胎内的体积不变,轮胎内部气体可看成理想气体,下列说法错误的是( )
A. 中午温度约为20℃
B. 轮胎内部气体分子的平均动能增加
C. 气体分子撞击轮胎内壁的平均作用力增加
D. 轮胎内部气体吸收热量,对外做功,内能不变
4. 2024年6月,中国无人机成功飞越了“世界之巅”。如图甲,某次无人机从地面静止开始竖直向上飞行,图乙为它运动的图像,图像中的段和段均为直线。下列说法正确的是( )
A. 空气对无人机的作用力和无人机对空气的作用力是一对平衡力
B. 无人机在过程中处于失重状态
C. 无人机在过程中受到的合外力越来越大
D. 无人机在t1˜˜t4过程中机械能先增大后减小
5. 如图所示,理想变压器的原线圈接在的交流电源上,副线圈接有的负载电阻,原、副线圈匝数之比为2∶1,电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是( )
A. 原线圈的输入功率为W
B. 电流表的读数为1A
C. 电压表的读数为V
D. 副线圈输出交流电的周期为50s
6. 半圆形玻璃砖的横截面如图所示,O点为圆心,OO′为直径MN的垂线,足够大的光屏PQ与直径MN垂直并接触于N点,已知半圈形玻璃砖的半径R=15cm,折射率。一细束激光沿半径方向射向圆心O点,入射光线与OO'夹角θ=30°,光屏PQ上出现两个光斑,则这两个光斑之间的距离为( )
A. cm B. cm C. cm D. cm
7. 磁感应强度大小为B0的匀强磁场方向垂直于纸面向里,通电长直导线位于纸面上,M、N是纸面上导线两侧关于导线对称的两点。经测量,N点的磁感应强度大小是M点磁感应强度大小的3倍且方向相同,则通电长直导线在M点产生的磁感应强度大小等于(通电长直导线在空间中某点产生的磁感应强度大小,其中k为常量,I为通过的电流,r为点到导线的距离)( )
A. B0 B. C. D.
8. 如图所示,光滑斜面倾角为,质量相等的两滑块A和B通过轻质弹簧连接,弹簧劲度系数为k,现对A施加沿斜面向上的恒力F使A由静止沿斜面向上运动,当B刚要离开挡板C时,A的速度大小为,加速度大小为a。已知滑块的质量为m,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 弹簧处于原长时,滑块A的速度为
B. 弹簧处于原长时,滑块A的加速度为
C. 在B离开挡板C之前,滑块A的最大加速度为
D. 当滑块A速度达到最大时,B的加速度大小为零
9. 如图,质量M=4kg的圆环套在光滑水平轨道上,质量m=2kg的小球通过长L=0.9m的轻绳与圆环连接。现将细绳拉直,且与AB平行,小球以竖直向下的初速度开始运动,重力加速度g=10m/s2.则( )
A. 运动过程中,小球和圆环系统的动量和机械能均守恒。
B. 在运动过程中,小球能绕圆环做完整的圆周运动
C. 小球通过最低点时,小球的速度大小为
D. 从小球开始运动到小球运动到最高点这段时间内,圆环向左运动的位移大小为0.3m
10. 如图所示,小型交流发电机两磁极N、S间的磁场可视为匀强磁场,磁感应强度大小。矩形金属线圈ABCD的匝数,面积,线圈内阻和导线电阻不计,线圈绕垂直于磁场的水平轴逆时针匀速转动,角速度。变压器为理想变压器,电压表和电流表均为理想交流电表,、均为定值电阻,R为滑动变阻器。现将开关S断开,观察到电流表的示数减小了0.2 A,电流表的示数减小了0.8 A,则下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数为200 V
B. 变压器原、副线圈匝数之比为
C. 电压表示数变化量的大小与电流表示数变化量的大小的比值不变
D. 若再将滑动变阻器的滑片向下滑动,则电压表示数变大
11. 如图所示,真空中固定电荷量为的小球A,从小球A正上方高h处无初速释放质量为m、电荷量为的小球B,A、B均可视作点电荷,取无穷远处电势为零,球B下落过程中(已知重力加速度为g)( )
A. Q越大,球B最大速度的位置越高 B. h越大,球B最大加速度越小
C. m越大,球B最大电势能越小 D. g越大,球B最大速度的位置越低
二、非选择题:本题共5小题,共58分。其中第13题~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤,请完成实验操作和计算。
(1)图甲是“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验装置示意图。图中木板右端垫高的目的是_____。图乙是实验得到纸带的一部分,每相邻两计数点间有四个点未画出。相邻计数点的间距已在图中给出。打点计时器电源频率为50Hz,则小车的加速度大小为_____(结果保留3位有效数字)。
(2)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中,某同学用50分度的游标卡尺测量一例柱体的长度,示数如图丙所示,图丁为局部放大图,读数为_____cm。
(3)在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验调节过程中,在光具座上安装光源、遮光筒和光屏。遮光筒不可调节。打开并调节_____。使光束沿遮光筒的轴线把光屏照亮。取下光屏,装上单缝、双缝和测量头。调节测量头,并缓慢调节单缝的角度直到目镜中观察到_____。
13. 精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响。可用器材有:电压表(量程1.5V,内阻约为)、电流表(量程0.6A)、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。某小组开展了以下实验。
(1)考虑电流表内阻影响
①用图1所示电路测量电流表的内阻。从图2电压表和电流表读数可得电流表内阻______(保留2位有效数字)。
②用图3所示电路测量干电池电动势和内阻。电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流表内阻分别用U、I、r和表示。则干电池电动势______(用I、r和表示)。
③调节滑动变阻器测得多组电表读数,作出图4所示的图像。则待测干电池电动势______V(保留3位有效数字)、内阻______(保留1位小数)。
(2)考虑电压表内阻影响
该小组也尝试用图5所示电路测量电压表内阻,但发现实验无法完成。原因是______(单选,填正确答案标号)。
A. 电路设计会损坏仪器 B. 滑动变阻器接法错误
C. 电压太大无法读数 D. 电流太小无法读数
14. 某同学设计了一个“隔空取钱”的小游戏。把若干现金放在桌面上,盖上盆子,不用手接触盆子就能把钱取走。该同学做了下面操作:把两张餐巾纸平铺在盆底上,倒上适量水,把一只抽气拔罐扣在湿透的餐巾纸上,用抽气筒抽掉拔罐中的一部分气体,手抓拔罐缓慢地提起盆子,取走现金。示意图如图所示,假设拔罐口横截面积为S1,盆底的横截面积为S2,盆子和湿透的餐巾纸总质量为m,当盆子悬在空中时对盆子施加竖直向下、大小为F的力,盆子(包括餐巾纸)与拔罐刚好分离。拔罐中气体视为理想气体,忽略抽气过程气体温度的变化及盆子的形变,大气压强为p0,重力加速度为g,求:
(1)盆子提起后,拔罐中气体的压强;
(2)罐内剩余气体的质量与抽气前罐内气体质量之比。
15. 如图,MN、PQ为足够长的光滑平行的水平金属导轨,电阻R=3.0Ω,置于竖直向下的有界匀强磁场中,OO'为磁场边界,磁场磁感应强度B=2.0T,导轨间距L=0.5m,质量m=0.2kg的导体棒垂直置于导轨上且与导轨接触良好,导体棒接入电路的电阻为r=1.0Ω。t=0时刻,导体棒在F=1N的水平拉力作用下从OO'左侧某处由静止开始运动,时棒进入磁场继续运动,导体棒始终与导轨垂直。
(1)求导体棒t0时刻进入磁场瞬间哪个位置相当于电源的正极;
(2)该时刻产生电能的电功率;
(3)若导体棒进入磁场瞬间立即撤去力F,求导体棒在运动过程中电阻R产生的焦耳热。
16. 如图,在倾角为的斜面上放置一长为L=1m的木板,木板质量为M=1kg,其下端有一挡板,在木板最右端放置一质量为的滑块,滑块可视为质点,已知木板和斜面之间的动摩擦因数,滑块和木板间的动摩擦因数为,sin37°=0.6,cos37=0.8,现将滑块和木板同时由静止释放,假设斜面足够长,滑块和挡板之间碰撞无机械能损失,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度。求:
(1)滑块从释放到第一次和挡板碰撞所需时间;
(2)第一次碰后瞬间滑块的速度大小、木板的速度大小;
(3)从滑块和挡板发生第一次碰撞到第二次碰撞的过程中,滑块和木板之间因摩擦产生的热量Q。
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