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高级中学名校试卷PAGEPAGE1广东省广州市2025届高三下学期物理6月保温训练试题一、单选题1.2024年12月,我国首颗超低轨道卫星乾坤一号首次进入以下轨道,即将全面开启中国“超低轨”布局的大计划。如图显示了在变轨前后轨道距地表高度随时间的变化情况,在自主轨道上的运动可视匀速圆周运动。关于降轨前后在自主轨道上参量变化,下列说法正确的是()A.降轨之后,卫星的周期变大 B.降轨之后,卫星的加速度变大C.降轨之后,卫星的线速度变小 D.降轨之后,卫星受到的万有引力变小2.《梦溪笔谈》是中国科学技术史上的重要文献,书中对彩虹作了如下描述:“虹乃雨中日影也,日照雨则有之”。如图是彩虹成因的简化示意图,设水滴是球形的,图中的圆代表水滴过球心的截面,入射光线在过此截面的平面内,a、b是两种不同频率的单色光。下列说法正确的是()A.彩虹是雨后太阳光入射到水滴中发生干涉而形成的B.a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间长C.水滴对a光的临界角大于对b光的临界角D.增大太阳光在水滴表面的入射角,可能没有光线从水滴表面射出3.如图所示,粗糙水平地面上放有横截面为圆的柱状物体A,A与墙面之间放有表面光滑的圆柱形物体B,A、B均保持静止。若将A向左移动少许,下列说法正确的是(
)A.B对A的作用力不变 B.墙对B的作用力不变C.地面对A的摩擦力不变 D.地面对A的支持力不变4.如图所示,一个小球分别沿三条轨道由静止从同一点出发到达相同的终点,发现小球从B轨道滑下用时最短,C轨道其次,A轨道最长,B轨道轨迹称为最速降线,设计师在设计过山车时大多采用B轨道。若忽略各种阻力,比较沿三条轨道下滑情况,下列说法正确的是(
)A.下滑过程中重力做功的功率一样大B.沿C轨道滑下,轨道对小球的支持力做功最多C.到达终点前瞬间,沿A轨道下滑的小球速度最大D.到达终点前瞬间,沿A轨道下滑的小球重力功率最大5.彩带舞是一种民间舞蹈艺术,彩带舞爱好者某次抖动彩带形成的彩带波可看成简谐横波。在如图所示的彩带上有相距的两质点,波由向传播,某时刻两质点的振动图像如图所示。下列说法正确的是(
)A.该简谐横波的传播周期为B.该简谐波的波长可能为C.该简谐横波的传播速度大小可能为D.的时间内质点点的路程为6.如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为,小灯泡的额定电压为,电键S断开,在、两端加上的正弦交流电压,小灯泡正常发光,定值电阻;开关S闭合后电动机刚好正常工作,电动机内阻和灯泡电阻相等,灯泡的电阻不变。则下列判断正确的是()A.电动机的额定电压为B.S闭合后,灯泡有可能被烧毁C.小灯泡的额定功率为D.S闭合后,电动机消耗的功率大于灯泡消耗的功率7.在物理学中图像可以直观地反映物理量之间的关系,如图所示,甲图是光电管中光电流与电压关系图像,乙图是c、d两种金属遏止电压与入射光频率之间的关系图像,丙图是放射性元素氡的质量和初始时质量比值与时间之间的关系图像,丁图是原子核的比结合能与质量数之间关系图像,下列判断正确的是()A.甲图中,a光的频率大于b光的频率B.乙图中,金属c的逸出功大于金属d的逸出功C.丙图中,每过天要衰变掉质量相同的氡D.丁图中,质量数越大比结合能越大二、多选题8.如图所示为点电荷与接地金属板(厚度不计)之间形成的电场,其可以等效为两个等量异种电荷形成的电场的一部分。一个带电粒子先后两次从点射出,两次射出的初速度大小相等,第一次轨迹为1,第二次轨迹为为两轨迹上的四点,不计粒子的重力,下列说法正确的是()A.粒子带负电B.粒子在点加速度比在点加速度大C.粒子从点到点的过程电势能先减小后增大D.粒子在点的动能比在点动能小9.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置,其工作原理如图(a)所示,将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘重球,小车向右做直线运动过程中,电流表示数如图(b)所示,下列判断正确的是()A.从t1到t2时间内,小车做匀加速直线运动B.从t1到t2时间内,小车做变加速直线运动C.从t2到t3时间内,小车做变加速直线运动D.从t2到t3时间内,小车做匀加速直线运动10.如图1所示,在倾角的足够长绝缘斜面上放有一根质量、长的导体棒,导体棒中通有方向垂直纸面向外、大小恒为的电流,斜面上方有平行于斜面向下的均匀磁场,磁场的磁感应强度B随时间的变化关系如图2所示。已知导体棒与斜面间的动摩擦因数,重力加速度g取,sin37°=0.6,cos37°=0.8。在时刻将导体棒由静止释放,则在导体棒沿斜面向下运动的过程中()A.导体棒受到的安培力方向垂直斜面向上B.导体棒达到最大速度所用的时间为4sC.导体棒的最大速度为8m/sD.导体棒受到的摩擦力的最大值为5.2N三、实验题11.实验小组用如题图所示的装置测量重力加速度。四分之一圆弧槽下端与平台固定且与平台表面相切,圆弧槽上安装了多个宽度相同的遮光片,内置有光电门的重锤通过轻杆与转轴O相连,重锤通过遮光片时可记录遮光时间。实验时,重锤从M点由静止释放,依次记录其通过每个遮光片所对应的时间t,用刻度尺测出每个遮光片距最低点N的竖直高度h。(1)用螺旋测微器测量遮光片的宽度d,其示数如题图,则mm。(2)实验前,需要将平台调节至水平,在转轴上临时系铅垂线,当铅锤静止时,若线与竖直杆,则说明平台水平。(3)根据所测数据作出如题图所示的图像,图像斜率的绝对值为k,则当地的重力加速度(用题中物理量的符号表示)。(4)若将重锤释放点M上移一段距离,再次实验,请在题图中定性画出新的图线(用虚线表示)。(5)若转轴与竖直杆间的摩擦不可忽略,有同学认为该因素不会影响重力加速度的测量结果。你是否同意他的观点,并简要说明理由。12.某兴趣学习小组根据所学的电学原理,利用相同的器材,自制了如图所示两种不同的电子秤。实验器材有:直流电源(电动势为,内阻为);理想电压表V(量程为3.0V);限流电阻;竖直固定的滑动变阻器(总长,总阻值);电阻可忽略不计的弹簧(下端固定于水平地面,上端固定秤盘且与滑动变阻器的滑动端连接,滑片接触良好且无摩擦,弹簧劲度系数);开关以及导线若干。实验步骤如下:①两种电子秤,托盘中未放被测物前,滑片恰好置于变阻器的最上端处,电压表的示数均为零。②两种电子秤,在弹簧的弹性限度内,在托盘中轻轻放入被测物,待托盘静止平衡后,当滑动变阻器的滑片恰好处于下端处,此时均为电子秤的最大称重。请回答下列问题:(所有计算结果保留一位小数。重力加速度取,不计摩擦和其他阻力。)(1)两种电子秤,当滑动变阻器的滑片恰好置于最下端时,电压表的示数均为;该电子秤的最大可测质量均为。(2)当电压表的指针刚好指在表盘刻度的正中间时,如左图所示的第一套方案电子秤测得质量为,如右图所示的第二套方案电子秤测得质量为。(3)第(填“一”或“二”)套方案更为合理,理由是。四、解答题13.如图所示,在大气压强为、室温为的实验室中,一高度、底面积、侧壁及底面厚度不计的圆柱体气缸竖直放置在地面上,内有一质量、厚度的活塞,气缸侧壁顶部和正中间分别有一个大小不计的微动开关,可以感知活塞是否与其接触,以制成传感器。初始时活塞底部距离气缸底部20cm,不计活塞与气缸侧壁间的摩擦。(1)若缓慢升高气缸内气体温度,求活塞刚好接触微动开关P时气缸内气体温度。(2)若第(1)问过程中,气缸内气体从外界吸收热量,气体内能变化量为多少?(3)保持温度不变,在活塞上缓慢施加压力以触发开关Q可制成压力传感器,若Q到活塞底部距离的调节范围为5~15cm,则可检测的压力的范围是多少?14.小红在查阅资料时看到了嫦娥五号的月球着落装置设计,她也利用所学知识设计了一个地面着落回收的电磁缓冲装置,其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓返回舱和地面间的冲击力。如图甲所示,在返回舱的底盘安装有均匀对称的4台电磁缓冲装置,电磁缓冲结构示意图如图乙所示。在缓冲装置的底板上,沿竖直方向固定着两个光滑绝缘导轨PQ、MN。导轨内侧,安装电磁铁(图中未画出),能产生垂直于导轨平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B=5T。导轨内的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成,滑块K上绕有闭合矩形线圈abcd,线圈的总电阻为R=100Ω,匝数为n=200匝,ab边长为L=40cm。假设整个返回舱以速度v0=10m/s与地面碰撞后,滑块K立即停下,此后在线圈与轨道的磁场作用下使舱体减速,从而实现缓冲。返回舱质量为m=2×103kg,地球表面的重力加速度取g=10m/s2,一切摩擦阻力不计,缓冲装置质量忽略不计。(1)求滑块K的线圈中最大感应电流的大小;(2)若缓冲装置向下移动距离H=80cm后速度减为v=6m/s,则此过程中每个缓冲装置的线圈abcd中通过的电荷量和产生的焦耳热各是多少?(3)若要使缓冲滑块K和返回舱不相碰,且缓冲时间为t=1.5s,则缓冲装置中的光滑导轨PQ和MN长度至少多大?(结果保留三位有效数字)15.一游戏装置竖直截面如图所示,固定的光滑水平直轨道AB、半径为R的光滑螺旋圆形轨道BCD、光滑水平直轨道DE平滑连接,直轨道的左边平滑连接一光滑曲面轨道。长为L、质量为M的平板紧靠光滑且足够长的固定凹槽EFGH放置,平板上表面与DEH齐平。将一质量为m的小滑块从光滑曲面轨道h高度处由静止释放,经过轨道BCD后滑上平板并带动平板一起运动,平板到达HG即被锁定。已知,,,平板与滑块间的动摩擦因数滑块视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,重力加速度g取。(1)若滑块恰好能通过圆形轨道最高点C点,求释放点的高度h;(2)滑块恰好过C点后,求平板加速至与滑块共速的过程中系统损耗的机械能;(3)要使滑块能到达H点,求释放点的高度范围。——★参考答案★——1.B【详析】根据可知,,则降轨后轨道半径减小,则周期减小,加速度变大,线速度变大,卫星受的万有引力变大。故选B。2.B【详析】A.雨后太阳光入射到水滴中发生折射时,不同颜色光折射率不同,偏折程度不同而形成彩虹,即发生色散而形成彩虹,A错误;C.第一次折射时,入射角相同,a光的折射角较小,根据可知,a光的折射率较大,根据可知,水滴对a光的临界角小于对b光的临界角,C错误;B.a光的折射率较大,根据可知,a光的传播速度小于b光的传播速度,设光线在水中与半径夹角为,则路程a光的折射角较小,所以a光路程大,根据可知a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间长,故B正确;D.根据几何关系可知,入射点的折射角和从水滴中出射时的入射角相等,根据折射定律可知,增大太阳光在水滴表面的入射角,出射光线不会发生全反射,故D错误。故选B。3.D【详析】B.对物体B受力分析,受到重力mg、A对B的支持力和墙壁对B的支持力N,如图当A向左移动后,A对B的支持力的方向不断变化,根据平衡条件结合合成法可以知道A对B的支持力和墙壁对B的支持力N都在不断减小。由牛顿第三定律可知B对A的作用力在不断减小。故AB错误;CD.对A和B整体受力分析,受到总重力G、地面支持力FN,地面的摩擦力f和墙壁的弹力N,如图根据平衡条件,有f=N,FN=G故地面的支持力不变,地面的摩擦力f随着墙壁对B的支持力N的不断减小而不断减小。故C错误;D正确。故选D。4.D【详析】A.根据,重力做功与路径无关,小球沿三条轨道下滑到底端时下降高度相同,所以重力做功相同,而小球沿B轨道下滑过程中所用时间最短,所以重力做功的平均功率最大,A错误;B.小球沿着三条轨道下滑,支持力都始终与速度方向垂直,支持力都不做功,B错误;C.根据机械能守恒定律,小球在三条轨道的终点处速度大小相同,C错误;D.重力的瞬时功率为到达终点前瞬间,沿A轨道下滑的小球速度与竖直方向的夹角θ最小,cosθ最大,重力的瞬时功率最大,D正确。故选D。5.D【详析】A.由图像可知,该简谐横波的传播周期为。故A错误;B.根据图像可知,M、N两质点之间的距离与波长的关系()故波长()波长为8m时,无正整数解,故B错误;C.该简谐横波的传播速度大小()波速为时,无正整数解,故C错误;D.由图像可知,振幅内质点M点的路程故D正确。故选D。6.C【详析】AB.S闭合后,副线圈中电流变大,原线圈中电流变大,电阻两端的电压变大,原线圈两端电压变小,副线圈两端电压变小,灯泡变暗,不会被烧毁,电动机的额定电压小于,故错误;C.S断开时,小灯泡正常发光,根据理想变压器电压与匝数成正比,有解得则定值电阻两端电压为通过R的电流为根据理想变压器电流与匝数成反比小灯泡的额定电流为则小灯泡的额定功率故正确;D.设灯泡的电阻为,S闭合后,设灯泡两端的电压为U2,则灯泡中电流设电动机中电流为,则有可得由此可知S闭合后,电动机消耗的功率小于灯泡消耗的功率,故D错误。故选C。7.A【详析】A.由图可知,a光的遏止电压大,根据同一光电管逸出功相同,所以a光频率大,故A正确;B.根据有当频率相等时,由于金属c遏止电压大,所以c的逸出功小,故B错误;C.由图可知氡半衰期为天,由于每次衰变后的氡质量均变成原来的一半,故每过天要衰变掉质量不相同的氡,故C错误;D.质量数大,比结合能不一定大,故D错误。故选A。8.AC【详析】A.根据粒子的运动轨迹可知,带电粒子受到得电场力要指向曲线弯曲得内测,即粒子受到引力,所里粒子带负电,选项A正确;B.根据电场强度与电场线的关系可知点电场强度比点电场强度大,因此粒子在点的加速度比在点的受到的电场力大,故粒子在点加速度比在点加速度小,选项错误;C.粒子从点到点过程,电场力先做正功后做负功,根据电势能与电场力做功的关系可知粒子的电势能先减小后增大,选项正确;D.点的电势比点的电势高,负电荷,电势越低,电势能越大,因此带电粒子在点的电势能比在点的电势能大,由于粒子的动能与电势能和是一定值,因此带电粒子在点的动能比在点的动能大,选项错误。故选AC。9.BD【详析】AB.从t1到t2时间内,电流增大,电阻变小,小球对板的压力增大,小球向右运动的加速度增大,所以做变加速直线运动,B正确,A错误;CD.从t2到t3时间内,电流不变,小球的加速度也不变,所以小车做匀加速直线运动,选项C错误,D正确。故选BD。10.BC【详析】A.根据左手定则可知,导体棒受到的安培力方向垂直斜面向下,故A错误;B.对导体棒受力分析可知,当导体棒沿斜面向下运动的速度达到最大时,导体棒所受外力的合力为0,则有,其中,,解得故B正确;C.在导体棒沿斜面向下运动的过程中,由牛顿第二定律可得结合上述解得作出导体棒运动的图像如图所示由于导体棒初速度为零,故图像中的面积即可表示导体棒的末速度,结合上述由图可知,导体棒的最大速度为故C正确;D.导体棒受到的摩擦力为即有可知导体棒运动时间越长,受到的摩擦力就越大,故可判断出导体棒的速度再次减为零时,导体棒受到的摩擦力最大,由图可知,时导体棒的速度为零,结合上述解得此时导体棒受到的摩擦力大小为故D错误。故选BC。11.(1)7.884/7.883/7.885(2)平行(3)(4)(5)不同意,因为摩擦导致重锤到达对应遮光片时速度的测量值小于理论值,所以测得的重力加速度偏小【详析】(1)由图可知,遮光片的宽度(2)由于竖直杆与平台垂直,则当铅锤静止时,若线与竖直杆平行,则说明平台水平。(3)根据题意可知,重锤通过遮光片的速度为取低点处为零势能面,释放点的高度为,由机械能守恒定律有整理可得结合图像可得解得(4)结合小问3分析可知,若将重锤释放点M上移一段距离,再次实验,则图像解析式变大,斜率不变,则图像为图中虚线(5)不同意,因为摩擦导致重锤到达对应遮光片时速度的测量值小于理论值,所以测得的重力加速度偏小。12.(1)(2)(3)一第一套方案中电压表读数与物体质量成线性关系,电压表改装的电子秤刻度是均匀的,便于测量。【详析】(1)[1]滑动变阻器的滑片恰好置于最下端时,由欧姆定律可得[2]由受力平衡可得解得电子称的最大可测质量为(2)当电压表的指针刚好指在表盘刻度的正中间时,电压表读数。[1]如左图所示的第一套方案,根据闭合电路欧姆定律可得由平衡条件可得联立解得[2]如右图所示的第二套方案,设滑动变阻器接入电路的阻值为,根据闭合电路欧姆定律可得又,联立解得(3)左边方案一,根据闭合电路欧姆定律可得又联立可得可得与成线性关系,电子秤刻度均匀;右边方案二,根据闭合电路欧姆定律可得又,联立可得与不成线性关系,电子秤刻度不均匀;故方案一更合理,电压表示数与物体的质量成正比,电压表改装的电子秤刻度是均匀的,便于测量。13.(1);(2)4J;(3)【详析】(1)初始时气缸内气柱的高度为温度为活塞刚好接触微动开关P时气缸内气柱的高度为设此时气体温度为,此过程气体发生等压变化,由盖-吕萨克定律有解得(2)由热力学第一定律有解得即气体的内能增大了4J(3)此过程气体发生等温变化,由玻意耳定律有其中解得14.(1)40A;(2)3.2C,;(3)7.81m【详析】(1)滑块与地面碰撞后瞬间速度为零,此时返回舱速度为v0且最大,则滑块K中的感应电动势最大,为根据闭合电路的欧姆定律可得滑块K的线圈中最大感应电流的大小为将已知量代入可解得(2)此过程中通过每个缓冲装置的线圈abcd中的电荷量为平均电流为平均感应电动势为联立以上各式解得将已知量代入可得q=3.2C根据能量守恒定律可知,此过程中每个缓冲装置的线圈abcd中产生的焦耳热为将已知量代入可得(3)根据感应电动势公式、欧姆定律及安培力公式可得,每台减速装置受到的安培力平均值为电流平均值为而电动势平均值为因为有4台减速装置,以向上的方向为正方向,根据动量定理得若缓冲装置中的光滑导轨PQ和MN长度至少为d,则联立解得将已知量代入可得15.(1)1.25m;(2)0.625J;(3)1.44m<h<2.16m【详析】(1)滑块恰好能通过圆形轨道最高点C点时从滑块由h高度处释放到C点过程,根据动能定理mg(h-2R)=解得h=1.25m(2)滑块由h高度处释放到B点,机械能守恒mgh=平板加速至与滑块共速过程,根据动量守恒根能量守恒联立解得0.625J(3)①设滑块以最小速度v1滑上平板,对滑块平板动量守恒有系统能量守恒当平板到达HG锁定后,滑块继续向右减速,有:从释放到E点,滑块机械能守恒,有联立解得②设滑块以最大速度v3滑上平板,当滑到平板最右端时刚好共速,系统动量守恒,有:系统能量守恒从释放到E点,滑块机械能守恒,有联立解得故释放点的高度范围1.44m≤h≤2.16m广东省广州市2025届高三下学期物理6月保温训练试题一、单选题1.2024年12月,我国首颗超低轨道卫星乾坤一号首次进入以下轨道,即将全面开启中国“超低轨”布局的大计划。如图显示了在变轨前后轨道距地表高度随时间的变化情况,在自主轨道上的运动可视匀速圆周运动。关于降轨前后在自主轨道上参量变化,下列说法正确的是()A.降轨之后,卫星的周期变大 B.降轨之后,卫星的加速度变大C.降轨之后,卫星的线速度变小 D.降轨之后,卫星受到的万有引力变小2.《梦溪笔谈》是中国科学技术史上的重要文献,书中对彩虹作了如下描述:“虹乃雨中日影也,日照雨则有之”。如图是彩虹成因的简化示意图,设水滴是球形的,图中的圆代表水滴过球心的截面,入射光线在过此截面的平面内,a、b是两种不同频率的单色光。下列说法正确的是()A.彩虹是雨后太阳光入射到水滴中发生干涉而形成的B.a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间长C.水滴对a光的临界角大于对b光的临界角D.增大太阳光在水滴表面的入射角,可能没有光线从水滴表面射出3.如图所示,粗糙水平地面上放有横截面为圆的柱状物体A,A与墙面之间放有表面光滑的圆柱形物体B,A、B均保持静止。若将A向左移动少许,下列说法正确的是(
)A.B对A的作用力不变 B.墙对B的作用力不变C.地面对A的摩擦力不变 D.地面对A的支持力不变4.如图所示,一个小球分别沿三条轨道由静止从同一点出发到达相同的终点,发现小球从B轨道滑下用时最短,C轨道其次,A轨道最长,B轨道轨迹称为最速降线,设计师在设计过山车时大多采用B轨道。若忽略各种阻力,比较沿三条轨道下滑情况,下列说法正确的是(
)A.下滑过程中重力做功的功率一样大B.沿C轨道滑下,轨道对小球的支持力做功最多C.到达终点前瞬间,沿A轨道下滑的小球速度最大D.到达终点前瞬间,沿A轨道下滑的小球重力功率最大5.彩带舞是一种民间舞蹈艺术,彩带舞爱好者某次抖动彩带形成的彩带波可看成简谐横波。在如图所示的彩带上有相距的两质点,波由向传播,某时刻两质点的振动图像如图所示。下列说法正确的是(
)A.该简谐横波的传播周期为B.该简谐波的波长可能为C.该简谐横波的传播速度大小可能为D.的时间内质点点的路程为6.如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为,小灯泡的额定电压为,电键S断开,在、两端加上的正弦交流电压,小灯泡正常发光,定值电阻;开关S闭合后电动机刚好正常工作,电动机内阻和灯泡电阻相等,灯泡的电阻不变。则下列判断正确的是()A.电动机的额定电压为B.S闭合后,灯泡有可能被烧毁C.小灯泡的额定功率为D.S闭合后,电动机消耗的功率大于灯泡消耗的功率7.在物理学中图像可以直观地反映物理量之间的关系,如图所示,甲图是光电管中光电流与电压关系图像,乙图是c、d两种金属遏止电压与入射光频率之间的关系图像,丙图是放射性元素氡的质量和初始时质量比值与时间之间的关系图像,丁图是原子核的比结合能与质量数之间关系图像,下列判断正确的是()A.甲图中,a光的频率大于b光的频率B.乙图中,金属c的逸出功大于金属d的逸出功C.丙图中,每过天要衰变掉质量相同的氡D.丁图中,质量数越大比结合能越大二、多选题8.如图所示为点电荷与接地金属板(厚度不计)之间形成的电场,其可以等效为两个等量异种电荷形成的电场的一部分。一个带电粒子先后两次从点射出,两次射出的初速度大小相等,第一次轨迹为1,第二次轨迹为为两轨迹上的四点,不计粒子的重力,下列说法正确的是()A.粒子带负电B.粒子在点加速度比在点加速度大C.粒子从点到点的过程电势能先减小后增大D.粒子在点的动能比在点动能小9.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置,其工作原理如图(a)所示,将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘重球,小车向右做直线运动过程中,电流表示数如图(b)所示,下列判断正确的是()A.从t1到t2时间内,小车做匀加速直线运动B.从t1到t2时间内,小车做变加速直线运动C.从t2到t3时间内,小车做变加速直线运动D.从t2到t3时间内,小车做匀加速直线运动10.如图1所示,在倾角的足够长绝缘斜面上放有一根质量、长的导体棒,导体棒中通有方向垂直纸面向外、大小恒为的电流,斜面上方有平行于斜面向下的均匀磁场,磁场的磁感应强度B随时间的变化关系如图2所示。已知导体棒与斜面间的动摩擦因数,重力加速度g取,sin37°=0.6,cos37°=0.8。在时刻将导体棒由静止释放,则在导体棒沿斜面向下运动的过程中()A.导体棒受到的安培力方向垂直斜面向上B.导体棒达到最大速度所用的时间为4sC.导体棒的最大速度为8m/sD.导体棒受到的摩擦力的最大值为5.2N三、实验题11.实验小组用如题图所示的装置测量重力加速度。四分之一圆弧槽下端与平台固定且与平台表面相切,圆弧槽上安装了多个宽度相同的遮光片,内置有光电门的重锤通过轻杆与转轴O相连,重锤通过遮光片时可记录遮光时间。实验时,重锤从M点由静止释放,依次记录其通过每个遮光片所对应的时间t,用刻度尺测出每个遮光片距最低点N的竖直高度h。(1)用螺旋测微器测量遮光片的宽度d,其示数如题图,则mm。(2)实验前,需要将平台调节至水平,在转轴上临时系铅垂线,当铅锤静止时,若线与竖直杆,则说明平台水平。(3)根据所测数据作出如题图所示的图像,图像斜率的绝对值为k,则当地的重力加速度(用题中物理量的符号表示)。(4)若将重锤释放点M上移一段距离,再次实验,请在题图中定性画出新的图线(用虚线表示)。(5)若转轴与竖直杆间的摩擦不可忽略,有同学认为该因素不会影响重力加速度的测量结果。你是否同意他的观点,并简要说明理由。12.某兴趣学习小组根据所学的电学原理,利用相同的器材,自制了如图所示两种不同的电子秤。实验器材有:直流电源(电动势为,内阻为);理想电压表V(量程为3.0V);限流电阻;竖直固定的滑动变阻器(总长,总阻值);电阻可忽略不计的弹簧(下端固定于水平地面,上端固定秤盘且与滑动变阻器的滑动端连接,滑片接触良好且无摩擦,弹簧劲度系数);开关以及导线若干。实验步骤如下:①两种电子秤,托盘中未放被测物前,滑片恰好置于变阻器的最上端处,电压表的示数均为零。②两种电子秤,在弹簧的弹性限度内,在托盘中轻轻放入被测物,待托盘静止平衡后,当滑动变阻器的滑片恰好处于下端处,此时均为电子秤的最大称重。请回答下列问题:(所有计算结果保留一位小数。重力加速度取,不计摩擦和其他阻力。)(1)两种电子秤,当滑动变阻器的滑片恰好置于最下端时,电压表的示数均为;该电子秤的最大可测质量均为。(2)当电压表的指针刚好指在表盘刻度的正中间时,如左图所示的第一套方案电子秤测得质量为,如右图所示的第二套方案电子秤测得质量为。(3)第(填“一”或“二”)套方案更为合理,理由是。四、解答题13.如图所示,在大气压强为、室温为的实验室中,一高度、底面积、侧壁及底面厚度不计的圆柱体气缸竖直放置在地面上,内有一质量、厚度的活塞,气缸侧壁顶部和正中间分别有一个大小不计的微动开关,可以感知活塞是否与其接触,以制成传感器。初始时活塞底部距离气缸底部20cm,不计活塞与气缸侧壁间的摩擦。(1)若缓慢升高气缸内气体温度,求活塞刚好接触微动开关P时气缸内气体温度。(2)若第(1)问过程中,气缸内气体从外界吸收热量,气体内能变化量为多少?(3)保持温度不变,在活塞上缓慢施加压力以触发开关Q可制成压力传感器,若Q到活塞底部距离的调节范围为5~15cm,则可检测的压力的范围是多少?14.小红在查阅资料时看到了嫦娥五号的月球着落装置设计,她也利用所学知识设计了一个地面着落回收的电磁缓冲装置,其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓返回舱和地面间的冲击力。如图甲所示,在返回舱的底盘安装有均匀对称的4台电磁缓冲装置,电磁缓冲结构示意图如图乙所示。在缓冲装置的底板上,沿竖直方向固定着两个光滑绝缘导轨PQ、MN。导轨内侧,安装电磁铁(图中未画出),能产生垂直于导轨平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B=5T。导轨内的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成,滑块K上绕有闭合矩形线圈abcd,线圈的总电阻为R=100Ω,匝数为n=200匝,ab边长为L=40cm。假设整个返回舱以速度v0=10m/s与地面碰撞后,滑块K立即停下,此后在线圈与轨道的磁场作用下使舱体减速,从而实现缓冲。返回舱质量为m=2×103kg,地球表面的重力加速度取g=10m/s2,一切摩擦阻力不计,缓冲装置质量忽略不计。(1)求滑块K的线圈中最大感应电流的大小;(2)若缓冲装置向下移动距离H=80cm后速度减为v=6m/s,则此过程中每个缓冲装置的线圈abcd中通过的电荷量和产生的焦耳热各是多少?(3)若要使缓冲滑块K和返回舱不相碰,且缓冲时间为t=1.5s,则缓冲装置中的光滑导轨PQ和MN长度至少多大?(结果保留三位有效数字)15.一游戏装置竖直截面如图所示,固定的光滑水平直轨道AB、半径为R的光滑螺旋圆形轨道BCD、光滑水平直轨道DE平滑连接,直轨道的左边平滑连接一光滑曲面轨道。长为L、质量为M的平板紧靠光滑且足够长的固定凹槽EFGH放置,平板上表面与DEH齐平。将一质量为m的小滑块从光滑曲面轨道h高度处由静止释放,经过轨道BCD后滑上平板并带动平板一起运动,平板到达HG即被锁定。已知,,,平板与滑块间的动摩擦因数滑块视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,重力加速度g取。(1)若滑块恰好能通过圆形轨道最高点C点,求释放点的高度h;(2)滑块恰好过C点后,求平板加速至与滑块共速的过程中系统损耗的机械能;(3)要使滑块能到达H点,求释放点的高度范围。——★参考答案★——1.B【详析】根据可知,,则降轨后轨道半径减小,则周期减小,加速度变大,线速度变大,卫星受的万有引力变大。故选B。2.B【详析】A.雨后太阳光入射到水滴中发生折射时,不同颜色光折射率不同,偏折程度不同而形成彩虹,即发生色散而形成彩虹,A错误;C.第一次折射时,入射角相同,a光的折射角较小,根据可知,a光的折射率较大,根据可知,水滴对a光的临界角小于对b光的临界角,C错误;B.a光的折射率较大,根据可知,a光的传播速度小于b光的传播速度,设光线在水中与半径夹角为,则路程a光的折射角较小,所以a光路程大,根据可知a光在水滴中的传播时间比b光在水滴中的传播时间长,故B正确;D.根据几何关系可知,入射点的折射角和从水滴中出射时的入射角相等,根据折射定律可知,增大太阳光在水滴表面的入射角,出射光线不会发生全反射,故D错误。故选B。3.D【详析】B.对物体B受力分析,受到重力mg、A对B的支持力和墙壁对B的支持力N,如图当A向左移动后,A对B的支持力的方向不断变化,根据平衡条件结合合成法可以知道A对B的支持力和墙壁对B的支持力N都在不断减小。由牛顿第三定律可知B对A的作用力在不断减小。故AB错误;CD.对A和B整体受力分析,受到总重力G、地面支持力FN,地面的摩擦力f和墙壁的弹力N,如图根据平衡条件,有f=N,FN=G故地面的支持力不变,地面的摩擦力f随着墙壁对B的支持力N的不断减小而不断减小。故C错误;D正确。故选D。4.D【详析】A.根据,重力做功与路径无关,小球沿三条轨道下滑到底端时下降高度相同,所以重力做功相同,而小球沿B轨道下滑过程中所用时间最短,所以重力做功的平均功率最大,A错误;B.小球沿着三条轨道下滑,支持力都始终与速度方向垂直,支持力都不做功,B错误;C.根据机械能守恒定律,小球在三条轨道的终点处速度大小相同,C错误;D.重力的瞬时功率为到达终点前瞬间,沿A轨道下滑的小球速度与竖直方向的夹角θ最小,cosθ最大,重力的瞬时功率最大,D正确。故选D。5.D【详析】A.由图像可知,该简谐横波的传播周期为。故A错误;B.根据图像可知,M、N两质点之间的距离与波长的关系()故波长()波长为8m时,无正整数解,故B错误;C.该简谐横波的传播速度大小()波速为时,无正整数解,故C错误;D.由图像可知,振幅内质点M点的路程故D正确。故选D。6.C【详析】AB.S闭合后,副线圈中电流变大,原线圈中电流变大,电阻两端的电压变大,原线圈两端电压变小,副线圈两端电压变小,灯泡变暗,不会被烧毁,电动机的额定电压小于,故错误;C.S断开时,小灯泡正常发光,根据理想变压器电压与匝数成正比,有解得则定值电阻两端电压为通过R的电流为根据理想变压器电流与匝数成反比小灯泡的额定电流为则小灯泡的额定功率故正确;D.设灯泡的电阻为,S闭合后,设灯泡两端的电压为U2,则灯泡中电流设电动机中电流为,则有可得由此可知S闭合后,电动机消耗的功率小于灯泡消耗的功率,故D错误。故选C。7.A【详析】A.由图可知,a光的遏止电压大,根据同一光电管逸出功相同,所以a光频率大,故A正确;B.根据有当频率相等时,由于金属c遏止电压大,所以c的逸出功小,故B错误;C.由图可知氡半衰期为天,由于每次衰变后的氡质量均变成原来的一半,故每过天要衰变掉质量不相同的氡,故C错误;D.质量数大,比结合能不一定大,故D错误。故选A。8.AC【详析】A.根据粒子的运动轨迹可知,带电粒子受到得电场力要指向曲线弯曲得内测,即粒子受到引力,所里粒子带负电,选项A正确;B.根据电场强度与电场线的关系可知点电场强度比点电场强度大,因此粒子在点的加速度比在点的受到的电场力大,故粒子在点加速度比在点加速度小,选项错误;C.粒子从点到点过程,电场力先做正功后做负功,根据电势能与电场力做功的关系可知粒子的电势能先减小后增大,选项正确;D.点的电势比点的电势高,负电荷,电势越低,电势能越大,因此带电粒子在点的电势能比在点的电势能大,由于粒子的动能与电势能和是一定值,因此带电粒子在点的动能比在点的动能大,选项错误。故选AC。9.BD【详析】AB.从t1到t2时间内,电流增大,电阻变小,小球对板的压力增大,小球向右运动的加速度增大,所以做变加速直线运动,B正确,A错误;CD.从t2到t3时间内,电流不变,小球的加速度也不变,所以小车做匀加速直线运动,选项C错误,D正确。故选BD。10.BC【详析】A.根据左手定则可知,导体棒受到的安培力方向垂直斜面向下,故A错误;B.对导体棒受力分析可知,当导体棒沿斜面向下运动的速度达到最大时,导体棒所受外力的合力为0,则有,其中,,解得故B正确;C.在导体棒沿斜面向下运动的过程中,由牛顿第二定律可得结合上述解得作出导体棒运动的图像如图所示由于导体棒初速度为零,故图像中的面积即可表示导体棒的末速度,结合上述由图可知,导体棒的最大速度为故C正确;D.导体棒受到的摩擦力为即有可知导体棒运动时间越长,受到的摩擦力就越大,故可判断出导体棒的速度再次减为零时,导体棒受到的
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