2025年重庆市部分学校高考物理调研试卷(二)
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1.如图所示,一重为的磁性贴将一张白纸压在竖直磁性板上。某同学拉着白纸向右上方做匀速直线运动的过程中,磁性贴始终相对纸张静止。忽略空气阻力,则该过程中,磁性贴所受摩擦力( )
A. 竖直向上,大小等于
B. 斜向右上,大小等于
C. 竖直向上,大小大于
D. 斜向右上,大小大于
2.如图所示,虚线为雷雨天带有负电的乌云飘过一栋建筑物上空时,在避雷针周围形成的电场的四束等势线、、、。则这四束等势线中,电势最高的是( )
A.
B.
C.
D.
3.甲、乙两辆质量相等的汽车装配有不同发动机,行驶时所受阻力相等。两汽车启动过程中,其动量大小的平方与位移的关系如图所示。则该过程中,两汽车发动机提供的牵引力的大小关系为( )
A. B. C. D. 无法判断
4.我国计划在未来建立一个由颗卫星组成的“月球北斗”导航系统,来帮助中国航天更安全、高效地探索月球。若将月球和地球均视为圆球,已知月球的平均密度约为地球平均密度的倍,则月球近地卫星的运行周期约为地球近地卫星运行周期的( )
A. 倍 B. 倍 C. 倍 D. 倍
5.如图所示,一足够长的粗糙斜面固定在水平面上,、两物块分别在沿斜面向下的力作用下由静止开始运动,两物块运动的加速度随力变化的关系如图所示。忽略空气阻力,下列关于、的质量与以及、与斜面间的动摩擦因数与的大小关系,正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
6.一理想变压器与定值电阻和电阻箱组成如图所示电路,其中,、间接输出电压有效值恒定的交变电源。当电阻箱阻值为时,电阻箱消耗的电功率最大。则该理想变压器的原、副线圈匝数之比为( )
A. B. C. D.
7.一辆公交车以的速度匀速直线行驶,一名送餐员骑一辆电动车以的速度突然驶入公交车正前方处的机动车道并以此速度继续匀速直线行驶,公交车与电动车行驶方向相同。公交车司机见状立即紧急刹车,为了避免突然刹车让乘客有明显的顿挫感,其刹车的加速度大小随时间按如图所示规律变化。若刹车结束时,公交车恰好不会撞上电动车,则公交车的刹车时间为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本大题共3小题,共15分。
8.在“观察电容器的充、放电现象”实验中,将直流电源、定值电阻、电容器、电流表、电压表、单刀双掷开关组装成如图所示的实验电路。开关接或时,测得电压表示数与电流表示数之间的关系如图所示,由此可知( )
A. 为开关接时的图线 B. 为开关接时的图线
C. 电源电动势约为 D. 电源内阻约为
9.对一静止在水平地面上的物体可视为质点施加一竖直向上的恒力,物体上升至一定高度时撤去力。物体向上运动过程中,其机械能随距地面高度变化的关系如图所示。已知物体所受阻力大小恒定,物体上升的最大高度为,重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A. 物体质量为 B. 物体质量为
C. 物体所受阻力大小为 D. 物体所受阻力大小为
10.如图所示,是边长为的正方形,是以点为圆心的圆弧。在、与之间含边界充满垂直正方形所在平面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场。在点有一粒子源,可向正方形内各个方向均匀发射速度大小相等、质量为、电荷量为的带电粒子。已知沿方向发射的粒子恰好不从边射出磁场,不计粒子重力以及粒子间的碰撞和相互作用,则下列说法正确的是( )
A. 粒子速度大小为
B. 粒子速度大小为
C. 若增大粒子的发射速度,则能返回到点的粒子在磁场中运动的时间不变
D. 若增大粒子的发射速度,则能返回到点的粒子在磁场中运动的时间变长
三、实验题:本大题共2小题,共22分。
11.小张同学设计了如图所示的实验装置来验证“动量守恒定律”。主要实验步骤如下:
用天平测出半径相等的、两球的质量,分别记为、;
将两球悬挂在竖直放置的实验装置上,悬挂点、等高且间距为小球直径,两球静止时球心处于同一水平面上;
将球平行于竖直板拉开,读出其悬线与竖直方向的夹角;
然后将球由静止释放,使其与球发生正碰,记录碰撞后两球悬线偏离竖直方向的最大角度、。
要完成该实验,______选填“需要”或“不需要”测量悬挂点到两球球心的距离。
某次实验时,若,则需满足关系式______用、、、、表示,才可以认为两球组成的系统在碰撞前、后动量守恒。
某次实验时,若,则球碰撞前、后速度方向______选填“一定相反”或“不一定相反”。
12.多色小彩灯可以增添节日的喜庆气氛,每串小彩灯由几十个某款相同小灯泡串联而成。
小方同学利用如图所示电路图,绘制这款小灯泡的伏安特性曲线。请用笔画线代替导线,将图中的实物图连接完整。
小方测得这款小灯泡的伏安特性曲线如图所示。当小灯泡两端的电压高于时,小灯泡灯丝熔断。若把一串小彩灯接在输出电压有效值为的交流电源两端,为保证小灯泡的灯丝不会熔断,这串小彩灯中的小灯泡个数至少为______个。
小方查阅资料后发现,这款小灯泡的内部结构有两种可能。第一种:灯泡内有一个定值电阻与灯丝并联定值电阻与灯丝阻值相同,如图中所示,当灯丝熔断时,定值电阻仍能使电路连通。第二种:灯泡内有一根表面涂有氧化铜绝缘物质,不导电的细金属丝与灯丝并联,如图中所示,正常情况下,细金属丝与灯丝导电支架不导通,灯丝熔断时电压较高,细金属丝的氧化层可被击穿,细金属丝与灯丝支架导通细金属丝与灯丝阻值相同。使用中发现,如果其中一个小灯泡灯丝熔断,其他小灯泡亮度不变,则小灯泡的内部结构应为______选填“”或“”。
如图所示,若把个相同的这款小灯泡连接在一电动势为、内阻为的直流电源两端,则每个小灯泡消耗的电功率为______保留两位有效数字。
四、计算题:本大题共3小题,共35分。
13.如图所示,某同学为运动员设计了一款能够模拟室外风阻的训练装置。两间距为的平行光滑导轨水平固定,导轨间连接一阻值为的定值电阻,理想电压表并联在定值电阻两端。一电阻为的细直金属杆垂直导轨放置,与导轨等宽并接触良好。运动员通过轻绳与金属杆连接,磁感应强度大小为的匀强磁场垂直导轨平面向下。每次训练前,调节导轨高度,使其与绑在运动员身上的轻绳处于同一水平面上,且轻绳与导轨平行。导轨电阻及空气阻力忽略不计,当运动员以速度做匀速直线运动时,求:
电压表的示数;
轻绳拉力的功率。
14.如图所示,在平面直角坐标系中,区域充满沿轴正方向的匀强电场,区域充满垂直平面向外的匀强磁场。现将一质量为、电荷量为的带电粒子,从轴上某位置沿轴正方向射入电场。在粒子再次回到电场前,其速度沿轴方向的分量随时间变化的关系如图所示,其中、为已知量。不计粒子重力,忽略边界效应,求:
电场强度、磁感应强度的大小;
该粒子离开磁场时的坐标。
15.某同学设计了如图所示装置:一质量为的水平长木板置于水平桌面上,一质量为的滑块可视为质点置于木板上某位置,轻绳一端跨过定滑轮与滑块连接,另一端悬挂一重物,定滑轮和滑块间轻绳水平,重物落地后立即与轻绳脱离连接。滑块在虚线区域内不含边界会受到水平向右的恒力作用,虚线区域宽度为。时刻,滑块位于虚线区域右侧,所有物体均静止。该同学在某次操作中,记录下滑块和木板运动的部分图像如图所示,时刻,滑块刚好进入虚线区域。整个运动过程中,滑块始终不脱离木板,木板距定滑轮足够远,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,忽略空气阻力,重力加速度取,求:
木板与滑块间、木板与桌面间的动摩擦因数;
本次操作中,所挂重物的质量;
讨论本次操作中,滑块停止运动时到虚线区域右边界的距离与恒力大小之间的关系。
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
7.【答案】
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】不需要 不一定相反
12.【答案】
13.【答案】解:由动生电动势的表达式,可得到感应电动势为,
由闭合电路欧姆定律,可知回路电流为:,则电压表示数,解得:;
由可知回路中电流为,则导体棒受到的安培力为:,而棒做匀速直线运动,可知轻绳的拉力,
则轻绳拉力的功率,解得:。
答:电压表示数为;
轻绳拉力的功率为。
14.【答案】解:粒子在电场中运动时:,由竖直分速度随时间变化的图像,可知粒子在时刻进入磁场,在时刻离开磁场,在时刻在磁场中的运动方向刚好竖直向下;
在电场中竖直方向上:,联立解得:;
由竖直分速度随时间变化的图像,结合粒子在磁场中运动的对称性,可知粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为:,
由洛伦兹力提供向心力可知:,而周期满足:,可得:,;
由竖直分速度随时间变化的图像,可知粒子进入磁场时速度与轴正方向夹角满足:,即,
进入磁场时的坐标为:,离开磁场时相对进入磁场时的位置下移了:,
解得离开磁场时的坐标为:,解得:,即粒子离开磁场时的坐标为:。
答:的大小为,的大小为;
粒子离开磁场时的坐标为。
15.【答案】解:由图像可知,到时间段内,的加速度大小
的加速度大小
设与间的动摩擦因数为,与桌面间的动摩擦因数为,由牛顿第二定律,对有:
对有
联立解得,
由图像可知,到时间段内,的加速度大小
设重物质量为,对和重物组成的系统,由牛顿第二定律有
解得:
时刻,、共速,刚好进入虚线区域,且受到水平向右的恒力作用
若、进入虚线区域后会发生相对滑动,由分析知:
得
因此,进入虚线区域后,、会保持相对静止一起水平向左做匀减速直线运动
一起匀减速的加速度大小
解得
接下来,分析三种情况:
若、恰好起滑出左边界,则,解得:
若、滑不出左边界,停下后、均能在虚线区域内静止,则
即
若、滑不出左边界,停下后、不能在虚线区域内静止,则将反向水平向右加速
若、向右加速过程中会发生相对滑动,由分析知:
解得
因此,、会保持相对静止一起向右加速。
综上可知:
当时,、将一起滑出左边界,又由知,、之后将一起匀减速到零
则
解得:
当时,、将一起停在虚线区域中
则
解得:
当时,、将先一起向左匀减速
然后一起向右先匀加速、再匀减速
联立解得
答:木板与滑块间、木板与桌面间的动摩擦因数分别为、;
本次操作中,所挂重物的质量为;
见解析。
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