精品解析:浙江强基联盟2026-2027学年高二上学期11月期中物理试题
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内容正文:
2026年高二11月题库
物理试题
考生注意:
1.本试卷分为选择题和非选择题两部分,共8页,满分100分,考试时间90分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.可能用到的参数:重力加速度取,,,。
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 以下物理量为矢量,且单位是国际单位制基本单位的是( )
A. 电流、A B. 位移、m C. 电容、F D. 磁感应强度、T
2. 2026年8月22日在北京举行的“第二届人形机器人运动会”跳远比赛项目中,一机器人最好成绩为,双脚离地最大高度为,下列说法正确的是( )
A. 指的是路程
B. 指的是位移
C. 以机器人为参考系,站在旁边的裁判员是运动的
D. 研究机器人跳远过程中的姿态时,可将机器人视为质点
3. 图甲为云和梯田景区的缆车运载游客上山的情景,简化模型为图乙,缆车车厢通过悬臂固定在缆绳上,缆车水平底板放置一货物。某段时间内,在缆绳牵引下货物随车厢一起斜向上做加速运动。已知悬臂和车厢始终处于竖直方向,缆车底板始终保持水平,缆绳与水平方向夹角为,则下列说法正确的是( )
A. 货物受到2个力的作用
B. 车厢对货物的作用力大于货物对车厢的作用力
C. 车厢对货物的支持力大于货物的重力
D. 车厢对货物的摩擦力大小为0
4. 2022年1月22日,我国实践21号卫星在地球同步轨道“捕获”已失效的北斗二号G2卫星,成功将其送入轨道半径更大的“坟墓轨道”。则北斗二号G2卫星由地球的同步轨道进入“坟墓轨道”后( )
A. 机械能减小 B. 运动的线速度增大
C. 运动的周期减小 D. 运动的向心加速度减小
5. 如图所示,一圆形线圈共有10匝,围成的面积为,线圈内有一面积为的匀强磁场区域,磁感应强度大小为的匀强磁场,方向垂直于线圈平面,下列说法正确的是( )
A. 穿过线圈的磁通量大小为
B. 穿过线圈的磁通量大小为
C. 穿过线圈的磁通量大小为
D. 将线圈从图示位置绕直径转动过程中,穿过线圈的磁通量一直变化
6. 图示为外表面接地的空心球形导体壳,当在壳内的点放置一点电荷时,壳内的电场线分布情况。、为同一电场线上的两点,为另一电场线上的一点,已知、两点的电势关系为,图中。下列说法正确的是( )
A. 电场线的电场强度方向由指向
B. 、两点的电场强度大小关系为
C. 、两点与、两点间电势差的关系为
D. 若把带正电的试探电荷从点移到点,电场力做的总功为负值
7. 两根平行长直导线通有大小相等、方向相同的电流,垂直穿过绝缘水平面,俯视图如图所示。已知距离某一长直导线为的点,磁感应强度大小(为常数、为电流大小)。点是两导线在水平面内连线的中点,、是到点距离相等的两点,为两导线连线的中垂线。下列说法正确的是( )
A. 在两导线的连线上,点的磁感应强度最大
B. 、两点的磁感应强度相同
C. 从无穷远处沿到点,磁感应强度先增大后减小
D. 绝缘水平面上的线框P向右移动过程中会产生感应电流
8. 如图所示电路中,电源电动势,内阻,定值电阻,为的滑动变阻器,电压表和电流表均为理想电表。闭合开关,将滑动变阻器的滑片从左端开始向右缓慢滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表示数逐渐增大
B. 电压表示数最大值为
C. 滑动变阻器消耗的最大电功率为
D. 电压表示数变化量绝对值与电流表示数变化量绝对值之比不变
9. 如图所示,一质量为带电小球a由不可伸长绝缘细线和悬挂处于静止状态,其中水平,与竖直方向的夹角,地面上固定一绝缘且内壁光滑的四分之一圆弧细管道,圆心与a球位置重合,管道底端与水平地面相切,一质量也为可视为质点的带电小球b从端口由静止释放,当小球b运动到端时对管道壁恰好无压力,重力加速度为。在小球b由滑到过程中,下列说法中正确的是( )
A. 小球机械能逐渐减小
B. 小球所受库仑力大小为
C. 细线拉力的最大值为
D. 小球在点时细线拉力大小为
10. 如图所示,空间中点固定一正点电荷,一质量为的负点电荷,沿垂直于连线的方向从点发射。第一次以初速度发射后沿圆轨道1运动,运动周期为;第二次以初速度发射后沿椭圆轨道2运动,运动周期为,经过最远点时的速度大小为,经过A、B点时的加速度大小分别为和,电势能分别为和,已知,,电荷除受库仑力外,其他力均忽略不计,运动过程不计能量损耗,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的0分)
11. 图甲为日常生活中我们能见到的一种摆钟,图乙为摆的结构示意图,圆盘固定在摆杆上,螺母可以沿摆杆上下移动,在北京走时准确的摆钟移到杭州后,由于两地纬度的变化,摆钟走时误差较大,下列说法正确的是( )
A. 摆钟移到杭州后走时将变快
B. 调准时可将螺母适当向上移动
C. 摆钟在太空实验室内不能正常使用
D. 摆动过程中,金属圆盘所受合力为其回复力
12. 如图所示的四幅图中,导体棒的长度均为,磁场的磁感应强度大小均为,在各导体棒中通有相同的电流。则下列选项正确的是( )
A. 图甲中导体棒所受的安培力大小为零
B. 图乙中导体棒所受的安培力大小为,方向竖直向上
C. 图丙中导体棒所受的安培力大小为,方向垂直导线向上
D. 图丁中导体棒所受的安培力大小为,方向垂直纸面向外
13. 关于下列情境,说法正确的是( )
A. 甲图中安检人员使用的金属探测器利用了电磁感应原理
B. 乙图中当开关闭合,通电螺线管上端等效为磁铁极
C. 丙图中当开关闭合稳定后,会看到灵敏电流计的指针发生偏转
D. 丁图中当直导线通图示电流时,小磁针极向纸面内偏转
14. 长的绝缘轻质细线一端连接质量、电荷量的带正电小球,另一端固定在光滑绝缘水平桌面上的点,整个空间内存在着平行于桌面的匀强电场,带电小球恰好能在桌面内沿顺时针做圆周运动,俯视图如图甲所示,为轨迹圆的一条直径。以点为起始点,小球运动过程中的电势能与小球运动的路程之间的关系如图乙所示,其中,下列说法正确的是( )
A. 电场强度的大小为
B. 从点到点电场力对小球做功为
C. 小球运动过程中速度的最小值为
D. 小球运动过程中所受细线拉力的最大值为
非选择题部分
三、非选择题(本题共6小题,共58分)
15. 在“研究平抛运动特点”的实验中,分别使用了图甲和图乙的实验装置。
(1)在图甲所示实验中,小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开自由下落。下列说法正确的是________(单选)
A. 所用两球的质量必须相等
B. 可研究平抛运动竖直方向是否为自由落体运动
C. 可研究平抛运动水平方向是否为匀速直线运动
D. 用较大的力敲击弹性金属片,A球延后落地
(2)在图乙所示实验中,下列说法正确的是________(多选)
A. 应使小球每次从斜槽上相同的位置静止滚下
B. 斜槽轨道必须光滑
C. 硬板必须竖直放置
D. 要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点水平间距必须相等
(3)在实验中用方格纸,每个格的边长,记录了小球在运动途中经过、、三个位置,如图丙所示,取,则该小球做平抛运动的初速度大小________,小球经过点时竖直分速度大小________m/s。(计算结果取三位有效数字)
16. 某实验小组要测量一段粗细均匀的金属丝电阻率,实验室提供下列器材:
电池组(3 V,内阻不计) 电流表(0~,内阻)
电压表(0~3 V,内阻约为) 滑动变阻器(~)
滑动变阻器(~) 开关、导线若干。
(1)先用螺旋测微器测金属丝的直径,示数如图甲所示,则金属丝直径________mm;用多用电表的电阻“”挡,按正确的操作步骤粗测金属丝的电阻,发现指针偏转角度过大,则应改用电阻_________挡(填“”或“"),再次测量得到表盘的示数如图乙所示,则该金属丝的阻值约为_________;
(2)要求测量结果尽量准确,使待测金属丝两端的电压能从零开始变化,滑动变阻器应该选择_________(填“A”或“B”),实验小组成员根据实验室提供的器材设计了图丙的电路;
(3)闭合开关后,调节滑动变阻器滑片,测出多组电压表的示数和电流表的示数,作图像,得到图像的斜率为,若金属丝的长为,则金属丝的电阻率,_________(用、、、表示),由此表达式得到的电阻率的误差主要来源于电表的读数起伏,属于_________误差(填“系统”或“偶然”)。
17. 如图,两个质量均为的木块依次静置在水平地面上,木块1与地面间的动摩擦因数,木块2与地面间的动摩擦因数,现用的水平推力向右推木块1,g=10m/s2,求:
(1)木块1、2一起加速运动的加速度大小;
(2)木块1与木块2之间的弹力大小;
(3)推力作用后撤去,木块1和木块2停止运动后的距离。
18. 如图所示,电源电动势,内阻,、间电容器的电容为,四个定值电阻的阻值、。额定电压、线圈电阻的电动机M固定在倾角的斜面顶端,通过不可伸长的轻绳与质量的物块P相连,物块P与斜面间的动摩擦因数为。闭合开关,电动机额定电压工作后拉动物块由静止开始沿斜面向上运动(此过程电动机输出功率不变),并开始计时,经过时,物块恰好匀速。斜面足够长,不计其他阻力,求:
(1)电动机正常工作后,电阻和两端的电压,及电容器极板所带的电荷量;
(2)电动机正常工作后的输出功率;
(3)物块在时间内前进的距离。
19. 如图,足够长的水平面左端放置一质量的物块a,中间放置一质量的物块b,物块b左侧放置一轻质弹簧,半径为的圆轨道竖直放置,下端与水平面相切于点,所有面均光滑。现给物块a向右的冲量,之后压缩弹簧(弹簧均在弹性限度内),分离后物块a被锁定,物块b冲上圆轨道,求:
(1)物块a与弹簧碰撞前的速度大小;
(2)弹簧的最大弹性势能;
(3)为使物块b冲上半圆弧后不脱离轨道,轨道半径的大小范围。
20. 平行板电容器间距,两极板所加电压,两极板间有垂直纸面向里的匀强磁场。界线与电容器右端间距,其左右两侧空间存在范围足够大的匀强磁场,界线左侧磁场方向垂直纸面向里,右侧磁场垂直纸面向外,磁感应强度大小。一比荷的带电粒子以电容器中线向右做直线运动,不计带电粒子的重力,忽略电容器电场的边缘效应。求:
(1)带电粒子在平行板电容器运动的速度大小;
(2)带电粒子在界线左侧磁场区间运动的轨迹半径;
(3)带电粒子从离开电容器右侧点到再次返回点所需的时间。
21. 如图,半径的四分之一光滑圆弧与长水平传送带相切于点,传送带以的速度顺时针传动、与水平面的高度差。界线左侧有竖直向下的匀强电场,界线右侧有水平向右的匀强电场。所有轨道均绝缘,且在同一竖直面内。质量、带电量的带电体(大小忽略不计)从点静止释放,从点抛出后与地面碰撞并反弹(碰撞时间忽略不计),反弹时平行于地面的分速度不变,垂直于地面的分速度大小变为原来的75%、方向相反,带电体与传送带间的动摩擦因数,运动过程所带电荷量不变,求:
(1)带电体运动到点时受到轨道的支持力大小(点处有电场);
(2)带电体经过传送带因摩擦产生的热量;
(3)带电体第二次与水平面碰撞时与点的水平距离;
(4)若传送带顺时针传动的速度大小可调节,则带电体第二次与水平面碰撞时与点的水平距离与的关系。
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2026年高二11月题库
物理试题
考生注意:
1.本试卷分为选择题和非选择题两部分,共8页,满分100分,考试时间90分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.可能用到的参数:重力加速度取,,,。
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 以下物理量为矢量,且单位是国际单位制基本单位的是( )
A. 电流、A B. 位移、m C. 电容、F D. 磁感应强度、T
【答案】B
【解析】
【详解】AC.矢量特点是既有大小又有方向,同时满足平行四边形定则或三角形法则,电流和电容均为标量,故AC错误;
BD.位移和磁感应强度均为矢量,国际单位制中基本物理量及对应的基本单位共有七个,包括长度(m)、质量(kg)、时间(s)、热力学温度(K)、电流(A)、光强度(cd)、物质的量(mol);所以位移为矢量,且单位是国际单位制基本单位,故B正确,D错误。
故选B。
2. 2026年8月22日在北京举行的“第二届人形机器人运动会”跳远比赛项目中,一机器人最好成绩为,双脚离地最大高度为,下列说法正确的是( )
A. 指的是路程
B. 指的是位移
C. 以机器人为参考系,站在旁边的裁判员是运动的
D. 研究机器人跳远过程中的姿态时,可将机器人视为质点
【答案】C
【解析】
【详解】A.指的是位移,故A错误;
B.双脚离地最大高度为,0.45m指的是机器人在竖直方向的位移,并不是机器人总位移,故B错误;
C.以机器人为参考系,站在旁边的裁判员是运动的,故C正确;
D.研究机器人跳远过程中的姿态时,要研究机器人各部分的运动情况,不能将机器人视为质点,故D错误。
故选C。
3. 图甲为云和梯田景区的缆车运载游客上山的情景,简化模型为图乙,缆车车厢通过悬臂固定在缆绳上,缆车水平底板放置一货物。某段时间内,在缆绳牵引下货物随车厢一起斜向上做加速运动。已知悬臂和车厢始终处于竖直方向,缆车底板始终保持水平,缆绳与水平方向夹角为,则下列说法正确的是( )
A. 货物受到2个力的作用
B. 车厢对货物的作用力大于货物对车厢的作用力
C. 车厢对货物的支持力大于货物的重力
D. 车厢对货物的摩擦力大小为0
【答案】C
【解析】
【详解】A.货物与水平底板接触,受重力、支持力和静摩擦力,受力分析图如图所示:
货物共受到3个力的作用,故A错误;
B.车厢对货物的作用力与货物对车厢的作用力是一对作用力和反作用力,大小相等、方向相反,故B错误;
C.设货物随车厢一起斜向上做加速运动的加速度大小为,竖直方向对货物由牛顿第二定律可得
解得
因此车厢对货物的支持力大于货物的重力,故C正确;
D.水平方向加速度由车厢对货物的静摩擦力提供,因此摩擦力大小为,故D错误。
故选C。
4. 2022年1月22日,我国实践21号卫星在地球同步轨道“捕获”已失效的北斗二号G2卫星,成功将其送入轨道半径更大的“坟墓轨道”。则北斗二号G2卫星由地球的同步轨道进入“坟墓轨道”后( )
A. 机械能减小 B. 运动的线速度增大
C. 运动的周期减小 D. 运动的向心加速度减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.卫星从原地球同步轨道进入更高的坟墓轨道,需要外力对卫星做正功,则卫星的机械能增大,故A错误;
B.卫星在圆轨道运行时,万有引力提供向心力,由
解得线速度
坟墓轨道的轨道半径大于同步轨道,因此线速度随轨道半径增大而减小,故B错误;
C.由万有引力提供向心力
解得周期
轨道半径增大时,卫星运行周期增大,故C错误;
D.由牛顿第二定律,万有引力提供向心力
解得向心加速度
轨道半径增大时,卫星的向心加速度减小,故D正确。
故选D。
5. 如图所示,一圆形线圈共有10匝,围成的面积为,线圈内有一面积为的匀强磁场区域,磁感应强度大小为的匀强磁场,方向垂直于线圈平面,下列说法正确的是( )
A. 穿过线圈的磁通量大小为
B. 穿过线圈的磁通量大小为
C. 穿过线圈的磁通量大小为
D. 将线圈从图示位置绕直径转动过程中,穿过线圈的磁通量一直变化
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.比较的是线圈磁通量的大小。磁通量按单匝线圈所围面积计算,线圈有10匝不会使磁通量乘以10;题图中的磁场只分布在每匝线圈所围的区域内,且磁场方向垂直于线圈平面,因此每匝磁通量大小为
代入题给数据得,故AC错误,B正确;
D.线圈绕直径AB转动时,磁通量取决于线圈与磁场区域的相对位置及夹角;没有给出转动范围,不能断定磁通量在整个转动过程中“一直变化”,故D错误。
故选B。
6. 图示为外表面接地的空心球形导体壳,当在壳内的点放置一点电荷时,壳内的电场线分布情况。、为同一电场线上的两点,为另一电场线上的一点,已知、两点的电势关系为,图中。下列说法正确的是( )
A. 电场线的电场强度方向由指向
B. 、两点的电场强度大小关系为
C. 、两点与、两点间电势差的关系为
D. 若把带正电的试探电荷从点移到点,电场力做的总功为负值
【答案】D
【解析】
【详解】A.已知、两点的电势关系为,沿电场线方向电势不断降低,可知电场线的电场强度方向由指向,故A错误;
B.因处电场线的分布比处的密集,电场线越密的地方场强越大,可知,故B错误;
C.、两点间的平均场强大于、两点的平均场强,图中,有
可得,故C错误;
D.因为
可得
可得
若把带正电的试探电荷从点移到点,电势升高,根据可知电势能增大,可知电场力做的总功为负值,故D正确。
故选D。
7. 两根平行长直导线通有大小相等、方向相同的电流,垂直穿过绝缘水平面,俯视图如图所示。已知距离某一长直导线为的点,磁感应强度大小(为常数、为电流大小)。点是两导线在水平面内连线的中点,、是到点距离相等的两点,为两导线连线的中垂线。下列说法正确的是( )
A. 在两导线的连线上,点的磁感应强度最大
B. 、两点的磁感应强度相同
C. 从无穷远处沿到点,磁感应强度先增大后减小
D. 绝缘水平面上的线框P向右移动过程中会产生感应电流
【答案】C
【解析】
【详解】A.由右手螺旋定则可知,设左侧直导线在O点的磁感应强度大小为,方向位于水平面内垂直于两导线连线向上;右侧直导线在O点的磁感应强度大小也为,方向位于水平面内垂直于两导线连线向下;可知O点处的磁感应强度为零,不是最大,故A错误;
B.由右手螺旋定则可知,左侧直导线在a处的磁感应强度位于水平面内垂直于两导线连线向上,右侧直导线在a处的磁感应强度位于水平面内垂直于两导线连线向下;但左侧直导线更靠近a,左侧直导线在a处产生的磁感应强度较大,故a点的合磁感应强度方向位于水平面内垂直于两导线连线向上;同理可知,b点的合磁感应强度方向位于水平面内垂直于两导线连线向下;根据对称性可知a、b两点处的磁感应强度大小相等、方向相反,故B错误;
C.设两直导线间距为2L,两导线中垂线上某点与左侧导线连线与两直导线连线夹角为,则中垂线上任意位置的磁感应强度大小为
从无穷远处沿MO到O点,磁感应强度先增大后减小,故C正确;
D.绝缘水平面上的线框P向右移动过程中,由于磁场方向处于水平面上,则穿过线框P的磁通量一直为零,所以不会产生感应电流,故D错误。
故选C。
8. 如图所示电路中,电源电动势,内阻,定值电阻,为的滑动变阻器,电压表和电流表均为理想电表。闭合开关,将滑动变阻器的滑片从左端开始向右缓慢滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表示数逐渐增大
B. 电压表示数最大值为
C. 滑动变阻器消耗的最大电功率为
D. 电压表示数变化量绝对值与电流表示数变化量绝对值之比不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.滑片P从左端向右缓慢滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻由0逐渐增大到10Ω,电路的总电阻增大,由闭合电路欧姆定律可知,干路电流I逐渐减小。电压表V1测的是定值电阻R1两端的电压,由U1=IR1可知,I减小时U1逐渐减小,故A错误;
B.电压表V2测的是滑动变阻器R2两端的电压,由可知,I减小时U2增大;当R2=10Ω时U2最大,此时,,故B错误;
C.滑动变阻器消耗的电功率
当时P最大,,故C错误;
D.由可知,,比值保持不变,故D正确。
故选D。
9. 如图所示,一质量为带电小球a由不可伸长绝缘细线和悬挂处于静止状态,其中水平,与竖直方向的夹角,地面上固定一绝缘且内壁光滑的四分之一圆弧细管道,圆心与a球位置重合,管道底端与水平地面相切,一质量也为可视为质点的带电小球b从端口由静止释放,当小球b运动到端时对管道壁恰好无压力,重力加速度为。在小球b由滑到过程中,下列说法中正确的是( )
A. 小球机械能逐渐减小
B. 小球所受库仑力大小为
C. 细线拉力的最大值为
D. 小球在点时细线拉力大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.在小球b由滑到过程中,小球a对小球b的库仑力和轨道对小球b的弹力与小球运动方向垂直,对小球b不做功,因此只有重力做功,小球b的机械能守恒,故A错误;
B.对小球b由机械能守恒定律可得
小球b运动到端时对管道壁恰好无压力,有
解得小球所受库仑力大小为,故B错误;
CD.设PN与竖直方向的夹角为,b与a的连线与水平方向的夹角为,小球a受力平衡,在水平方向可有
竖直方向有
解得,
从0增大到90°,时细线拉力最大,可得细线拉力的最大值为
小球在点时,,可得细线拉力大小为,故C正确,D错误。
故选C。
10. 如图所示,空间中点固定一正点电荷,一质量为的负点电荷,沿垂直于连线的方向从点发射。第一次以初速度发射后沿圆轨道1运动,运动周期为;第二次以初速度发射后沿椭圆轨道2运动,运动周期为,经过最远点时的速度大小为,经过A、B点时的加速度大小分别为和,电势能分别为和,已知,,电荷除受库仑力外,其他力均忽略不计,运动过程不计能量损耗,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.轨道2的近地点、远地点到焦点的距离分别为和,故椭圆半长轴为
轨道1为半径的圆轨道。同一中心库仑力与距离平方成反比,按开普勒第三定律,周期平方与轨道半长轴立方成正比,因此
所以,故A错误;
B.库仑力始终沿点电荷与的连线。按开普勒第二定律,相等时间内该连线扫过的面积相等。近地点和远地点处的速度均垂直于相应半径,相同极短时间内扫过的面积分别正比于和,故
所以,故B错误;
C.由库仑定律,近地点和远地点处静电力大小之比为
由牛顿第二定律,,
因此,故C错误;
D.轨道2上的电荷只受静电力,机械能守恒,因此
整理得
将前述速率关系代入,得,故D正确。
故选D。
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的0分)
11. 图甲为日常生活中我们能见到的一种摆钟,图乙为摆的结构示意图,圆盘固定在摆杆上,螺母可以沿摆杆上下移动,在北京走时准确的摆钟移到杭州后,由于两地纬度的变化,摆钟走时误差较大,下列说法正确的是( )
A. 摆钟移到杭州后走时将变快
B. 调准时可将螺母适当向上移动
C. 摆钟在太空实验室内不能正常使用
D. 摆动过程中,金属圆盘所受合力为其回复力
【答案】BC
【解析】
【详解】A.杭州的纬度低于北京,当地的重力加速度g较小,由单摆的周期公式可知,摆钟的周期变大,摆钟走时变慢,故A错误;
B.要使摆钟走时准确,应减小摆钟的周期,即应减小摆长;将螺母适当向上移动,摆锤的重心上移,等效摆长减小,周期减小,摆钟走时变快,故B正确;
C.太空实验室内摆钟处于完全失重状态,摆锤相当于不受重力的作用,没有重力沿切线方向的分力提供回复力,摆钟不能正常摆动,故C正确;
D.摆动过程中,金属圆盘所受的合力沿切线方向的分力提供回复力,合力还需提供摆锤做圆周运动所需的向心力,故合力不是圆盘的回复力,故D错误。
故选BC。
12. 如图所示的四幅图中,导体棒的长度均为,磁场的磁感应强度大小均为,在各导体棒中通有相同的电流。则下列选项正确的是( )
A. 图甲中导体棒所受的安培力大小为零
B. 图乙中导体棒所受的安培力大小为,方向竖直向上
C. 图丙中导体棒所受的安培力大小为,方向垂直导线向上
D. 图丁中导体棒所受的安培力大小为,方向垂直纸面向外
【答案】AC
【解析】
【详解】A.图甲中电流与磁场均垂直纸面向里,两者平行。根据安培力公式,其中为电流方向与磁场方向的夹角,此时,故安培力,故A正确;
B.图乙中电流向右,磁场垂直纸面向外,二者垂直,导体棒所受安培力大小为。由左手定则,安培力方向竖直向下。下图用红色箭头补充乙、丙两图中的安培力方向。
安培力方向与选项所述相反,故B错误;
C.图丙中导体棒位于纸面内,磁场垂直纸面向里,因此电流与磁场垂直,图中的不是电流方向与磁场方向的夹角。由安培力公式,导体棒所受安培力大小为。由左手定则,安培力在纸面内垂直导体棒指向左上方,故C正确;
D.图丁中电流向下,磁场在纸面内斜向右下方,二者夹角为。由左手定则,安培力垂直纸面向外,其大小为,故D错误。
故选AC。
13. 关于下列情境,说法正确的是( )
A. 甲图中安检人员使用的金属探测器利用了电磁感应原理
B. 乙图中当开关闭合,通电螺线管上端等效为磁铁极
C. 丙图中当开关闭合稳定后,会看到灵敏电流计的指针发生偏转
D. 丁图中当直导线通图示电流时,小磁针极向纸面内偏转
【答案】AB
【解析】
【详解】A.安检金属探测器内部通有交变电流,会产生变化磁场,当靠近金属物体时,金属内部会感应出涡流,涡流的磁场反过来影响原线圈的磁场,引发探测器报警,属于电磁感应原理,故A正确;
B.由图乙可知,电源左侧为正极,电流从螺线管下端流入,根据安培定则,螺线管上端为极,下端为极,B正确;
C.丙图是互感实验电路,开关闭合瞬间,线圈A的电流从无到有,穿过线圈B的磁通量变化,会产生感应电流使指针偏转;但开关闭合稳定后,线圈A的电流恒定,穿过线圈B的磁通量不再变化,无感应电流,灵敏电流计指针不会偏转,故C错误;
D.由图丁可知,直导线中电流方向向左。根据安培定则,导线下方磁场方向垂直纸面向外,小磁针极受力方向指向纸面外,所以极向纸面外偏转,故D错误。
故选AB。
14. 长的绝缘轻质细线一端连接质量、电荷量的带正电小球,另一端固定在光滑绝缘水平桌面上的点,整个空间内存在着平行于桌面的匀强电场,带电小球恰好能在桌面内沿顺时针做圆周运动,俯视图如图甲所示,为轨迹圆的一条直径。以点为起始点,小球运动过程中的电势能与小球运动的路程之间的关系如图乙所示,其中,下列说法正确的是( )
A. 电场强度的大小为
B. 从点到点电场力对小球做功为
C. 小球运动过程中速度的最小值为
D. 小球运动过程中所受细线拉力的最大值为
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.从图乙可知,电势能最大值为、最小值为,小球在运动过程中只有电场力做功,根据电场力做功与电势能变化的关系得
解得,故A正确;
B.设小球从P点开始转过的角度为,则
根据图乙可写出小球运动过程中的电势能与小球转过角度的关系为
从P点到Q点,小球转过角度为,电场力做功为,故B正确;
C.带电小球恰好能在桌面内沿顺时针做圆周运动,在速度最小值处,由电场力提供向心力,有
解得,故C错误;
D.根据动能定理,速度从最小到最大值,有
速度最大时,绳上拉力最大,有
联立解得,故D正确。
故选ABD。
非选择题部分
三、非选择题(本题共6小题,共58分)
15. 在“研究平抛运动特点”的实验中,分别使用了图甲和图乙的实验装置。
(1)在图甲所示实验中,小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开自由下落。下列说法正确的是________(单选)
A. 所用两球的质量必须相等
B. 可研究平抛运动竖直方向是否为自由落体运动
C. 可研究平抛运动水平方向是否为匀速直线运动
D. 用较大的力敲击弹性金属片,A球延后落地
(2)在图乙所示实验中,下列说法正确的是________(多选)
A. 应使小球每次从斜槽上相同的位置静止滚下
B. 斜槽轨道必须光滑
C. 硬板必须竖直放置
D. 要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点水平间距必须相等
(3)在实验中用方格纸,每个格的边长,记录了小球在运动途中经过、、三个位置,如图丙所示,取,则该小球做平抛运动的初速度大小________,小球经过点时竖直分速度大小________m/s。(计算结果取三位有效数字)
【答案】(1)B (2)AC
(3) ①. 1.47 ②. 2.94
【解析】
【小问1详解】
A.球和球的质量是否相同,不影响它们在重力作用下的竖直运动,故A错误;
BD.球的竖直分运动与球的自由落体运动均由静止开始且只受重力作用,竖直加速度为,所以两球同时落地;敲击力变大只会使球的水平初速度变大,不会延长下落时间,故B正确,D错误;
C.图甲只能比较两球的竖直运动,不能记录球水平方向的位置随时间的变化,故不能用该装置检验水平方向是否为匀速直线运动,故C错误。
故选B。
【小问2详解】
A.每次让小球从斜槽上同一位置由静止滚下,可使小球离开斜槽时的状态保持一致,便于重复实验,故A正确;
B.斜槽不必光滑;只要每次释放条件相同,小球离槽后的运动轨迹就可记录比较,故B错误;
C.硬板竖直放置,才能在竖直平面内记录平抛轨迹,故C正确;
D.记录点若按等时间间隔取得,水平方向间距是否相等正是要观察的运动特征,不能预先规定相等,故D错误。
故选AC。
【小问3详解】
[1]设相邻记录点间的时间为,竖直向下为正方向。由图丙读出
,。水平间距相同,结合平抛运动水平方向为匀速直线运动,可知相邻记录点的时间间隔相同。竖直方向在相邻两段的位移分别为,,两式相减得
代入
,得
水平方向做匀速直线运动,初速度为
[2]在段内,竖直速度均匀增加,有,
联立得
16. 某实验小组要测量一段粗细均匀的金属丝电阻率,实验室提供下列器材:
电池组(3 V,内阻不计) 电流表(0~,内阻)
电压表(0~3 V,内阻约为) 滑动变阻器(~)
滑动变阻器(~) 开关、导线若干。
(1)先用螺旋测微器测金属丝的直径,示数如图甲所示,则金属丝直径________mm;用多用电表的电阻“”挡,按正确的操作步骤粗测金属丝的电阻,发现指针偏转角度过大,则应改用电阻_________挡(填“”或“"),再次测量得到表盘的示数如图乙所示,则该金属丝的阻值约为_________;
(2)要求测量结果尽量准确,使待测金属丝两端的电压能从零开始变化,滑动变阻器应该选择_________(填“A”或“B”),实验小组成员根据实验室提供的器材设计了图丙的电路;
(3)闭合开关后,调节滑动变阻器滑片,测出多组电压表的示数和电流表的示数,作图像,得到图像的斜率为,若金属丝的长为,则金属丝的电阻率,_________(用、、、表示),由此表达式得到的电阻率的误差主要来源于电表的读数起伏,属于_________误差(填“系统”或“偶然”)。
【答案】(1) ①. 2.095##2.094##2.096 ②. ③. 18.0
(2)A (3) ①. ②. 偶然
【解析】
【小问1详解】
[1]固定刻度示数为,可动刻度示数为,总读数为。
[2]多用电表电阻挡指针偏角过大,说明被测电阻阻值很小,所选倍率偏大,因此要换更小的挡。
[3]换倍率后表盘示数为18.0,乘以倍率1,得到金属丝阻值约为。
【小问2详解】
题目要求金属丝两端电压从零开始变化,因此滑动变阻器采用分压式接法。分压式接法下,为了调节方便、电压变化线性度好,优先选择总阻值更小的滑动变阻器。因此选滑动变阻器()。
【小问3详解】
[1]由图丙的电路可知,电流表与金属丝串联,电压表测量的是金属丝和电流表的总电压,由欧姆定律可得
解得图像的斜率为
因此金属丝的电阻为
结合电阻定律、金属丝横截面积
解得
[2]由电表读数起伏造成的误差属于偶然误差,可通过多次测量减小。
17. 如图,两个质量均为的木块依次静置在水平地面上,木块1与地面间的动摩擦因数,木块2与地面间的动摩擦因数,现用的水平推力向右推木块1,g=10m/s2,求:
(1)木块1、2一起加速运动的加速度大小;
(2)木块1与木块2之间的弹力大小;
(3)推力作用后撤去,木块1和木块2停止运动后的距离。
【答案】(1)
(2)0.4N (3)3m
【解析】
【小问1详解】
对整体受力分析,由牛顿第二定律有
解得
【小问2详解】
对木块2受力分析,由牛顿第二定律有
解得
【小问3详解】
时,木块1、2的速度
之后木块1的加速度大小
由
解得
木块2的加速度大小
由
解得
木块1和木块2之间的距离
18. 如图所示,电源电动势,内阻,、间电容器的电容为,四个定值电阻的阻值、。额定电压、线圈电阻的电动机M固定在倾角的斜面顶端,通过不可伸长的轻绳与质量的物块P相连,物块P与斜面间的动摩擦因数为。闭合开关,电动机额定电压工作后拉动物块由静止开始沿斜面向上运动(此过程电动机输出功率不变),并开始计时,经过时,物块恰好匀速。斜面足够长,不计其他阻力,求:
(1)电动机正常工作后,电阻和两端的电压,及电容器极板所带的电荷量;
(2)电动机正常工作后的输出功率;
(3)物块在时间内前进的距离。
【答案】(1)3V,2V,0.5C
(2)4.0W (3)0.2m
【解析】
【小问1详解】
电动机正常工作,路端电压等于额定电压
两条电阻支路电阻相等,电流相等,由欧姆定律
电阻两端电压
电阻两端电压
电容器两端电压
电容器极板所带电荷量
【小问2详解】
由闭合电路欧姆定律,干路电流
通过电动机的电流
由能量守恒,电动机的输出功率
【小问3详解】
物块匀速时,绳的拉力等于重力沿斜面分力与滑动摩擦力之和
输出功率恒定,匀速时
物块匀速运动的速度
物块获得的动能
由功能关系
解得物块前进的距离
19. 如图,足够长的水平面左端放置一质量的物块a,中间放置一质量的物块b,物块b左侧放置一轻质弹簧,半径为的圆轨道竖直放置,下端与水平面相切于点,所有面均光滑。现给物块a向右的冲量,之后压缩弹簧(弹簧均在弹性限度内),分离后物块a被锁定,物块b冲上圆轨道,求:
(1)物块a与弹簧碰撞前的速度大小;
(2)弹簧的最大弹性势能;
(3)为使物块b冲上半圆弧后不脱离轨道,轨道半径的大小范围。
【答案】(1)2m/s
(2)0.15J (3)或
【解析】
【小问1详解】
由动量定理可得
解得
【小问2详解】
弹簧的弹性势能最大时,两物块共速,由动量守恒得
解得
根据能量守恒可得
解得
【小问3详解】
根据动量守恒和机械能守恒可得,
解得分离后物块b的速度
当恰到圆心等高点时,有
解得
当恰过最高点时,有,
解得
为使物块b冲上半圆弧后不脱离轨道,轨道半径的大小范围为或
20. 平行板电容器间距,两极板所加电压,两极板间有垂直纸面向里的匀强磁场。界线与电容器右端间距,其左右两侧空间存在范围足够大的匀强磁场,界线左侧磁场方向垂直纸面向里,右侧磁场垂直纸面向外,磁感应强度大小。一比荷的带电粒子以电容器中线向右做直线运动,不计带电粒子的重力,忽略电容器电场的边缘效应。求:
(1)带电粒子在平行板电容器运动的速度大小;
(2)带电粒子在界线左侧磁场区间运动的轨迹半径;
(3)带电粒子从离开电容器右侧点到再次返回点所需的时间。
【答案】(1)
(2)1m (3)
【解析】
【详解】(1)平行板电容器内电场强度
由
解得
(2)磁场区间匀速圆周运动,
解得
(3)粒子第一次经过磁场区间圆弧的圆心角
可得
由几何关系可知,粒子在磁场区间匀速圆周运动的半径也为,圆心恰在电容器中线的直线上
在磁场区间匀速圆周运动的圆心角
再次回到电容器的右侧出射点,轨迹圆心角之和
粒子在磁场中的运动周期
再次返回电容器所需的时间 解得
21. 如图,半径的四分之一光滑圆弧与长水平传送带相切于点,传送带以的速度顺时针传动、与水平面的高度差。界线左侧有竖直向下的匀强电场,界线右侧有水平向右的匀强电场。所有轨道均绝缘,且在同一竖直面内。质量、带电量的带电体(大小忽略不计)从点静止释放,从点抛出后与地面碰撞并反弹(碰撞时间忽略不计),反弹时平行于地面的分速度不变,垂直于地面的分速度大小变为原来的75%、方向相反,带电体与传送带间的动摩擦因数,运动过程所带电荷量不变,求:
(1)带电体运动到点时受到轨道的支持力大小(点处有电场);
(2)带电体经过传送带因摩擦产生的热量;
(3)带电体第二次与水平面碰撞时与点的水平距离;
(4)若传送带顺时针传动的速度大小可调节,则带电体第二次与水平面碰撞时与点的水平距离与的关系。
【答案】(1)6N (2)0.2J
(3)3m (4)①,
②,
③,
【解析】
【小问1详解】
到由动能定理
解得
在点由
解得
【小问2详解】
经过传送带,先减速到共速,所用时间
物块位移
传送带位移
因摩擦产生的热量
【小问3详解】
带电体从传送带右侧抛出的速度为,竖直方向做自由落体运动
解得
第一次与地面碰撞时竖直方向分速度,
反弹后
第二次与地面碰撞时间
从抛出到第二次与地面碰撞时间
水平方向加速度
带电体第二次与地面碰撞时与点的水平距离
【小问4详解】
带电体在传送带上若一直加速有
解得到达C点的速度,
带电体第二次与水平面碰撞时与点的水平距离
带电体在传送带上若一直减速有
解得到达C点的速度,
带电体第二次与水平面碰撞时与点的水平距离
带电体在传送带上若在到达C点之前与传送带共速,即,带电体第二次与水平面碰撞时与点的水平距离
带电体第二次与地面碰撞时与点的水平距离与的关系:
①,
②,
③,
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