2026届湖南省邵阳市高三年级物理综合模拟检测试卷【10套】(含解析)

文档属性

名称 2026届湖南省邵阳市高三年级物理综合模拟检测试卷【10套】(含解析)
格式 zip
文件大小 7.3MB
资源类型 教案
版本资源 粤教版(2019)
科目 物理
更新时间 2025-09-12 11:05:12

文档简介

绝密★启用前
2026届湖南省邵阳市高三年级物理综合模拟检测试卷(八)
本试卷共100分,考试时间75分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上.
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6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.2023年4月29日至5月3日,中国国际新能源、智能汽车博览会在石家庄举办,新能源是指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、风能和核能等.关于核聚变、衰变,下列说法正确的是( )
A.是核聚变反应,粒子带负电
B.在核反应中会释放出核能,说明氘核和氚核的比结合能大于氦核
C.衰变为要经过4次 衰变,4次 衰变
D.若铀元素的半衰期为 ,则经过时间 ,8个铀核中有4个已经发生了衰变
2.我国首个火星探测器“天问一号”发射过程可简化为:探测器在地球表面加速并经过一系列调整变轨,成为一颗沿地球公转轨道绕太阳运行的人造行星;再在适当位置加速,经椭圆轨道(霍曼转移轨道)到达火星公转轨道。已知地球的公转周期为,、两点分别为霍曼转移轨道上的近日点与远日点,可认为地球和火星在同一轨道平面内运动,火星轨道半径约为地球轨道半径的1.5倍。则( )
A. 火星的公转周期为
B. 探测器在霍曼转移轨道上的运行周期为
C. 探测器在霍曼转移轨道上、两点线速度之比为
D. 探测器在霍曼转移轨道上、两点加速度之比为
3.跳台滑雪是一项极具挑战的极限运动,如图所示,运动员在某次表演中从跳台上方的A点以一定初速度v0水平飞出,在空中运动一段时间后,落在足够长斜坡上的B点,不计空气阻力。若运动员以初速度2v0沿水平方向飞出,下列说法正确的是(  )
A.运动员在空中的运动时间变为原来的4倍
B.运动员在斜坡上的落点到A点的距离变为原来的2倍
C.运动员落在斜坡上时的动能变为原来的2倍
D.运动员在空中运动过程中的动量变化量变为原来的2倍
4.位于坐标原点的波源的振动图像如图所示,形成的简谐波沿着x轴向两侧传播,已知波的传播速度为2 m/s,则t=1 s时的波动图像为(  )
A. B.
C. D.
5.(带电粒子在复合场中运动的时间·应用)如图,真空中有区域Ⅰ和Ⅱ,区域Ⅰ中存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向下(与纸面平行),磁场方向垂直纸面向里,等腰直角三角形CGF区域(区域Ⅱ)内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外.图中A、C、O三点在同一直线上,AO与GF垂直,且与电场和磁场方向均垂直.A点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域Ⅰ中,只有沿直线AC运动的粒子才能进入区域Ⅱ.若区域Ⅰ中电场强度大小为E、磁感应强度大小为B1,区域Ⅱ中磁感应强度大小为B2,则粒子从CF的中点射出,它们在区域Ⅱ中运动的时间为t0.若改变电场或磁场强弱,能进入区域Ⅱ中的粒子在区域Ⅱ中运动的时间为t,不计粒子的重力及粒子之间的相互作用,下列说法正确的是 (  )
A.若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为2B1, 则t>t0
B.若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E, 则t>t0
C.若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为B2,则t=
D.若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为B2, 则t=t0
6.用长为1.4 m的轻质柔软绝缘细线,拴一质量为1.0×10-2 kg、电荷量为2.0×10-8 C的小球,细线的上端固定于O点。现加一水平向右的匀强电场,平衡时细线与铅垂线成37°角,如图所示。现向左拉小球使细线水平且拉直,静止释放,则(sin 37°=0.6,g=10 m/s2)(  )
A.该匀强电场的电场强度为3.75×107 N/C
B.平衡时细线的拉力为0.17 N
C.经过0.5 s,小球的速度大小为6.25 m/s
D.小球第一次通过O点正下方时,速度大小为7 m/s
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7.物块以速度从点沿水平方向冲上长为的传送带,并沿水平传送带向右滑到点后水平抛出,落到地面上的点,如图甲所示.平抛运动的水平距离记为,规定向右为速度正方向.在一定的情况下,改变传送带的速度,得到关系图像如图乙所示.已知,下列说法正确的是( )
甲 乙
A. 当传送带速度为0时,物块到达点的速度为
B. 传送带平面到地面的高度为
C. 物块与传送带间动摩擦因数为0.5
D. 如果传送带向左传送,其图像为虚线
8. 如图所示,在倾角为 、底端有挡板的固定斜面上,滑块的一端通过一劲度系数为的轻质弹簧与另一滑块连接后置于斜面上,滑块的另一端通过一不可伸长的轻绳跨过光滑的定滑轮与带孔的小球连接,小球穿在光滑的固定轻杆上,轻杆与水平方向的夹角为 ,初始用手托住小球置于点,此时水平,弹簧被拉伸且弹力大小为,释放小球,小球恰好能滑至点,滑块始终未离开挡板,已知,,,重力加速度取,,.若整个运动过程中,绳子一直绷紧,下列说法正确的是( )
A. 滑块与斜面间的动摩擦因数为
B. 小球滑至中点处的速度大小为
C. 小球滑至的中点过程中,弹簧的弹性势能先减小再增大
D. 小球从点滑至点的过程中,经过中点处时重力的功率最大
9. 如图所示,在屏幕的下方有一截面为等边三角形的透明介质,三角形边长为,顶点与屏幕接触于点,底边与屏幕平行.激光垂直于边射向边的中点,恰好发生全反射,光线最后照射在屏幕上的点(图中未画出).已知光在真空中的传播速度为,下列说法正确的是( )
A.光在透明介质中发生全反射的临界角为
B.该透明介质对光的折射率为
C.光在透明介质中的传播速度为
D.光从射入面开始到射到点的时间为
10.一线框在匀强磁场中转动、产生的正弦式交变电流随时间变化的规律如图所示,下列说法不正确的是(  )
A.交流电压瞬时值的表达式为u=10sin25t(V)
B.交流电的频率为25Hz
C.0.01s末线框平面平行于磁场,穿过线框的磁通量变化最快
D.0.02s时穿过线框的磁通量为零
三、非选择题:本大题共5题,共56分。
11.某同学用如图1所示的装置验证轻弹簧和物块(带有遮光条)组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前,细线与弹簧和物块的拴接点在同一水平线上,且弹簧处于原长。滑轮质量和一切摩擦均不计,细线始终伸直。物块连同遮光条的总质量为,弹簧的劲度系数为,弹性势能(为弹簧形变量),重力加速度为,遮光条的宽度为,物块释放点与光电门之间的距离为(远远小于。现将物块由静止释放,记录物块通过光电门的时间
(1)改变光电门的位置,重复实验,每次物块均从点静止释放,记录多组和对应的时间,作出图像如图2所示,若要验证轻弹簧和物块组成的系统机械能守恒,则在误差允许的范围内,需要验证正确的关系式是______。
A.
B.
(2)在(1)中的条件下,和时,物块通过光电门时弹簧具有的弹性势能分别为和,则 (用表示)。
(3)在(1)中的条件下,取某个值时,可以使物块通过光电门时的速度最大,速度最大值为 (表示)。
12.弹性电阻绳是一种具有弹性和导电性的材料,通常应用于应变传感器中。某同学利用的恒压电源(内阻不计)、量程为的电流表(内阻不计)、定值电阻和电阻箱等器材设计出如图甲所示的电路,探究弹性电阻绳伸长量与其电阻增加量的关系。
(1) 装置安装、电路连接、测量初始值。
如图乙所示,在水平桌面上放置支架和测量尺,弹性电阻绳的一端固定在支架顶端,另一端作为拉伸端,两端分别用带有金属夹、的导线接入电路中;在弹性电阻绳左侧放置测量尺。先将弹性电阻绳竖直悬挂,测出弹性电阻绳的原长,并用多用电表测出此时弹性电阻绳阻值,若选用“”倍率的电阻挡测量,发现多用电表指针偏转角度过大,为了提高测量的精确度,应将选择开关拨至__________(填“”或“”)电阻挡,后将两表笔短接,进行____________。若操作正确,多用电表的示数如图丙所示,测量结果为______ 。
(2) 探究弹性电阻绳伸长量与其电阻增量的关系。在弹性绳的拉伸端系着一带有指针的托盘。通过在托盘上放置不同数量的钩码拉伸改变弹性电阻绳的长度。
①连接好电路,断开开关,将电阻箱的阻值调整至________;
②闭合开关,调节电阻箱的阻值使得电流表指针有大角度偏转,记录读数为,读出电阻箱的示数,并观察托盘上的指针在测量尺上的位置,记录、间的距离,即为弹性电阻绳拉伸后的长度;
③断开开关,在托盘上放置一钩码,稳定后再次记录、间的距离,再闭合开关,调节电阻箱的阻值使得电流表读数为,记录此时电阻箱阻值,则说明弹性电阻绳拉伸量增加时,弹性电阻绳电阻增加量为________________。
13.如图,一玻璃装置放在水平桌面上,竖直玻璃管、、粗细均匀,、两管的上端封闭,管上端开口,三管的下端在同一水平面内且相互连通.、两管的长度分别为,.将水银从管缓慢注入,直至、两管内水银柱的高度差.已知外界大气压为.求、两管内水银柱的高度差.
14.(14分)在倾角为 的导轨上存在如图所示的匀强磁场,为的中点,磁场的方向均垂直于其所在导轨的平面。,金属棒Ⅰ静止于处并用绝缘物挡住。金属棒Ⅱ从位置由静止释放,到达时对其施加平行于倾斜导轨的外力使金属棒Ⅱ匀速运动,待离开三角形区域磁场时撤去外力,金属棒Ⅱ继续加速运动到最大速度后匀速运动至,进入水平轨道,、两点绝缘,之间有一自感系数为的电感线圈,所有摩擦均忽略不计,已知磁场的磁感应强度大小均为,金属棒Ⅰ的质量未知、阻值为,金属棒Ⅱ的质量为,其余电阻忽略不计,导轨间距为,所有导轨接触良好,水平导轨足够长,重力加速度为。可能用到的计算公式:,自感电动势
(1) 求外力对金属棒Ⅱ做的功;
(2) 当金属棒Ⅱ通过以后,三角形区域磁场的磁感应强度大小以的规律变化,同时在处施加沿斜面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为,求金属棒Ⅱ的最大速度和金属棒Ⅰ的最小质量;
(3) 求金属棒Ⅱ在水平轨道的最大运行距离(用含有的表达式)。
15.如图所示,竖直平面内固定有绝缘轨道ABMNP,AB段是长的水平轨道,BM段是半径、圆心角的光滑圆弧轨道,MN段是倾角的倾斜轨道,NP段是恰好能与BM段组成半圆的光滑圆弧轨道,各段轨道均平滑连接。、分别是两段圆弧轨道的圆心,所在直线右侧足够大空间存在匀强电场,电场方向与MN平行且向上,电场强度大小为。小物块a以初速度从A点向右运动,一段时间后,与静置在B点的小物块b发生弹性正碰(碰撞时间极短),b运动到P点时对轨道恰好无压力。已知a、b的质量分别为、,a与AB段的动摩擦因数为,b带正电,电荷量,a、b碰撞过程不会发生电荷转移,重力加速度大小,,。求
(1)a、b碰撞结束瞬间,b的速度大小;
(2)b通过P点时的速度大小;
(3)b通过P点后在电场中运动距MN的最远距离。
参考答案
1.【答案】C
【解析】本题考查衰变的次数、半衰期的概念是核聚变反应,粒子的质量数为1,电荷数为0,是中子,不带电,错误;在核反应中会释放出核能,生成物更加稳定,生成物的比结合能更大,即氘核和氚核的比结合能小于氦核,错误;设衰变为要经过次 衰变,次 衰变,则,,解得,,正确;半衰期是大量原子核衰变的统计规律,对少量原子核衰变不适用,错误.
2.【答案】D
【详解】设地球绕太阳公转轨道半径为,则火星轨道半径约为,根据开普勒第三定律可知,火星的公转周期为,错误;霍曼转移轨道半长轴为,对地球和探测器,由开普勒第三定律可得,解得,错误;根据开普勒第二定律,、两点线速度之比为,错误;根据万有引力提供向心力解得,,探测器在霍曼转移轨道上、两点加速度之比为,正确。
3.【答案】D
【详解】设斜坡的倾角为θ,根据平抛运动的规律有 ,联立解得 ,可知当初速度变为2v 时,运动员在空中的运动时间也变为原来的2倍,运动员在斜坡上的落点到A点的距离变为原来的4倍,故AB项错误;根据动能定理有 ,可知运动员落在斜坡上的动能变为原来的4倍,故C项错误;根据动量定理有,则运动员在空中运动过程中的动量变化量变为原来的2倍,故D项正确。
4.【答案】C
【详解】根据波源的振动图像可知,波源的振动周期为T=2 s,那么从波源开始振动到t=1 s的时间里,波在x轴向两侧传播应分别产生了半个波形。已知波沿x轴向两侧传播的速度为v=2 m/s,则波长为λ=vT=4 m,那么波形相对于y轴应是镜像对称的,且传播到x轴±2 m的位置。根据波源的振动图像可知,在t=1 s时,波源经过平衡位置向下振动。综合判断,C正确,A、B、D错误。
5.【答案】D
【解析】设沿AC做直线运动的粒子的速度大小为v,有qvB1=qE,即v=,粒子在磁场Ⅱ中做匀速圆周运动,如图中轨迹1,由几何关系可知运动轨迹所对的圆心角为90°,则运动时间为周期,又qvB2=,可得r=,时间t0=·,根据几何关系可知OC=2r,若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为2B1,则做匀速直线运动的粒子的速度变为原来的一半,粒子在区域Ⅱ内做匀速圆周运动的轨迹半径变为原来的一半,如图中轨迹2,轨迹对应的圆心角依然为90°,时间t=·=t0,A错误;
若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E,则做匀速直线运动的粒子的速度变为原来的2倍,粒子在区域Ⅱ内做匀速圆周运动的轨迹半径变为原来的2倍,如图中轨迹3,粒子从F点离开磁场,对应的圆心角依然为90°,时间t=·=t0,B错误;若仅将区域Ⅱ中的磁感应强度大小变为B2,粒子在区域Ⅱ中做匀速圆周运动的轨迹半径变为r>2r,粒子从O、F间离开,如图中轨迹4,由几何关系可知,轨迹对应的圆心角θ满足sin θ===,则θ=60°,则t=·=t0,C错误;若仅将区域Ⅱ中的磁感应强度大小变为B2,粒子在区域Ⅱ中做匀速圆周运动的轨迹半径变为r=2r>2r,粒子从O、F间离开,如图中轨迹5,由几何关系可知,轨迹对应的圆心角θ满足sin θ===,则θ=45°,粒子在区域Ⅱ中运动的时间为t=·=t0,D正确.
6.【答案】C
【详解】小球处于平衡状态时,受力分析如图所示,则可知qE=mgtan 37°,则该匀强电场的电场强度E==3.75×106 N/C,故A错误;细线的拉力F==0.125 N,故B错误;在外力作用下,拉小球使细线水平时,由静止释放,如图所示,小球在静电力和重力的作用下,从A点由静止开始做匀加速直线运动至B点,∠OAB=∠OBA=53°,OA=OB=l=1.4 m,在此过程中,细线处于松弛状态,无拉力作用,小球运动至B点时,细线绷紧,匀加速直线运动结束。根据牛顿第二定律可知小球匀加速直线运动时的加速度a== m/s2=12.5 m/s2,假设经过0.5 s后,小球仍在沿AB方向做匀加速直线运动,则小球的速度v=at=6.25 m/s,经过的距离x=at2=1.562 5 m,A、B间的距离|AB|=2lcos 53°=1.68 m,x<|AB|,假设成立,故0.5 s时,小球的速度大小为6.25 m/s,故C正确;小球运动至B点时,细线绷紧,小球沿细线方向的分速度减小为零,动能减小,假设细线绷紧过程小球机械能损失ΔE,此后在静电力、重力和细线拉力作用下沿圆弧运动至O点正下方,对小球由A点第一次通过O点正下方全过程,根据能量守恒定律,可知(qE+mg)·l-ΔE=mv2,又ΔE>0,得v<7 m/s,故D错误。
7.【答案】ABC
【解析】根据题图乙分析可得,当传送带的速度大于时,物块平抛的水平位移发生变化,说明传送带速度小于时,物块在传送带上一直做匀减速运动,即当传送带速度为0时,物块到达B点的速度为,A正确;根据,,物块到达B点的速度为,得,,B正确;当传送带速度小于或等于时,物块在传送带上一直做减速运动,根据牛顿第二定律,又,其中,,得,C正确;如果传送带向左传送,物块所受滑动摩擦力向左,与传送带速度小于或等于情况相同,应为虚线,D错误.
8.【答案】ABC
【解析】小球从到,滑块先下滑再回到原来的位置,由能量关系可得,解得滑块与斜面间的动摩擦因数为,故A正确;小球在点时弹簧被拉伸,弹力为,此时弹簧伸长量,小球滑至的中点处时,下滑的距离为,则此时弹簧被压缩,此时弹簧的弹性势能等于小球在点时弹簧的弹性势能,设此时的速度为,此时刚好到达最低点,则的速度为零,由能量关系可得,解得,故B正确;小球从点滑至中点的过程中,弹簧由伸长到被压缩,即弹簧的弹性势能先减小再增大,故C正确;小球从点滑至点的过程中,经过中点处时,小球沿轻杆方向的合力为 ,则加速度不为零,速度不是最大,即此时重力的功率不是最大,故D错误.
9.【答案】BCD
【解析】本题考查折射和全反射的综合问题.画出光路图如图所示,在界面恰好发生全反射,由几何关系可知全反射临界角 ,则折射率,故错误,正确;又,则光在透明介质中的传播速度为,故正确;由几何关系可得,,则,光从射入面开始到射到点的时间为,故正确.
10.【答案】AD
【详解】因,交流电压瞬时值的表达式为u=10sin50πt(V),选项A错误;交流电的频率为,选项B正确;0.01s末感应电动势最大,此时线框平面平行于磁场,穿过线框的磁通量变化最快,磁通量变化率最大,选项C正确;0.02s时感应电动势为零,此时穿过线框的磁通量为最大,选项D错误。此题选择不正确的。
11.【答案】(1)B;(2);(3)
【详解】(1)小球经过光电门的速度为,若系统机械能守恒,则有,整理得。
(2)当和时,物块通过光电门的时间相等,即物块经过光电门的速度相等,动能也相等,根据机械能守恒定律分别有,,整理可得。
(3)小物块经过光电门的速度越大,则小物块经过光电门所用时间越短,由(1)可知,当时,小物块通过光电t时的速度最大时,且此时小物块的加速度为零。对其进行受力分析有,解得,代入(1)中可得最大速度为。
12.【答案】(1) (2分);欧姆调零(1分);7(1分)
(2) 最大(2分);(2分)
【详解】
(1) 选用“”倍率的电阻挡测量,发现多用电表指针偏转角度过大,说明所选倍率过大,则应将开关拨至较小的“”电阻挡,然后将两表笔短接,进行欧姆调零;可读出此时多用电表的读数为 。
(2)①连接好电路,为了保护电路,防止电路中的电流过大,断开开关后,应将电阻箱的阻值调整至最大。
③由于前后两次测量毫安表读数为不变,故回路中的总电阻不变,则弹性电阻绳电阻的增加量必然等于电阻箱阻值的减少量,即弹性电阻绳电阻增加量。
13.【答案】
【解析】本题考查液柱模型.以中气体为研究对象,设初状态压强为,体积为,管横截面积为,
初状态,,
设末状态压强为,体积为,
,,
由于水银从管缓慢注入,整个过程管内气体发生等温变化,
由玻意耳定律得,(2分)
解得,(1分)
以中气体为研究对象,设初状态压强为,体积为,管横截面积为,
初状态,,
设末状态压强为,体积为,
由题图中液柱关系可得中水银柱高为,(1分)
C中水银柱高为,(1分)
则中气体末状态压强,(1分)
整个过程管内气体发生等温变化,
由玻意耳定律有,(2分)
解得,
设、两管内水银柱的高度差为,则
.(2分)
14.【答案】(1)
(2) ;
(3)
【解析】
(1)金属棒Ⅱ在运动至之前的加速度大小为 ,则根据匀变速直线运动公式有 ,可知金属棒Ⅱ进入三角形磁场区域时的初速度大小为…………1分对于金属棒Ⅱ在三角形磁场中切割磁感线的过程,有效切割长度是动态变化的,如图甲所示,有效切割长度…………1分

根据几何关系可知,根据题意,金属棒Ⅱ在该三角形磁场区域中做匀速直线运动,有,,,联立解得…………1分令,则有电流,根据焦耳定律,且,解得…………1分对金属棒Ⅱ在该磁场区域中全过程,根据能量守恒定律有…………1分又,解得…………1分
(2)当金属棒Ⅱ通过后,三角形磁场区域产生的感生电动势…………1分金属棒Ⅱ切割磁感线产生动生电动势,则当匀速运动时有…………1分解得…………1分金属棒Ⅰ受力情况如图乙所示,

金属棒Ⅰ与导轨接触,则有 ,所以 ,即质量最小值…………1分
(3) 金属棒Ⅱ以速度进入水平轨道,由于金属棒Ⅱ无电阻,在水平轨道运动时有…………1分,即…………1分而,代入得,即与成正比例关系,当达到最大值时,安培力也达到最大,有,金属棒Ⅱ在水平导轨上运动至最大位移过程如图丙所示,克服安培力做功可表示为图像与横轴所围成的面积,由动能定理得…………1分

联立解得…………1分
15.【答案】(1)4m/s;(2)1.6m/s;(3)0.7776m
【详解】(1)a从A点运动至B点,根据动能定理有,a、b弹性正碰,根据动量守恒定律有,
根据机械能守恒定律有,
解得。
(2)b在P点,根据牛顿第二定律,
解得。
(3)b过P点后做抛体运动,将运动沿电场所在方向(MN方向)和垂直电场方向(垂直MN方向)分解
根据抛体运动规律,沿垂直电场方向(垂直MN方向)速度为,
沿垂直电场方向(垂直MN方向)位移为,
沿垂直电场方向(垂直MN方向)加速度为,
又,
解得。
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学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
考试命题范围:高中必修选修全部 考试时间:75分钟 总分100分
一、选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
一、单选题(本大题共6小题)
1.人工合成的稀有气体元素118号元素Og经过一系列衰变后成为新元素Fm,下列说法正确的是 (  )
A.若增大压强,可以增大Og的半衰期
BOg的中子数比Fm的中子数多18
C.118号元素Og经过8次α衰变和2次β衰变后成为新元素Fm
D.若Og的半衰期为T,12个Og经过2个半衰期后剩余3个Og
2.“打水漂”是一种常见的娱乐活动,一薄铁片从距离水面高度为h处水平抛出,水平方向运动距离l,与水面第一次作用后,薄铁片会反复在水面上弹跳前进。假设薄铁片和水面每次接触后,在水平方向,速度不变,而在竖直方向,速度方向相反,大小变为原来的,已知重力加速度为g,不计空气阻力,则( )
A.薄铁片抛出的初速度大小为
B.薄铁片第二次与水面接触后上升的高度为
C.薄铁片从与水面第一次接触到第二次与水平面接触水平方向的位移大小为l
D.薄铁片每次接触水面时速度方向与水面的夹角不变
3.一列简谐横波某时刻波形如图甲所示,由该时刻开始计时,质点N的振动情况如图乙所示,下列说法正确的是(  )
A.该横波沿x轴负方向传播
B.该时刻质点L向y轴正方向运动
C.该时刻质点K与M的速度、加速度都相同
D.质点N经半个周期将沿x轴移动到L点
4.一物体在某行星表面受到的万有引力是它在地球表面受到的万有引力的九分之一,在地球上走时准确的摆钟(设这个摆钟的周期与单摆简谐运动的周期相同)搬到此行星上,此摆钟分针走一整圈经历的时间实际是( )
A. B. C.3h D.9h
5.电子墨水是一种无光源显示技术,它利用电场调控带电颜料微粒的分布,使之在自然光的照射下呈现出不同颜色。透明面板下有一层胶囊,其中每个胶囊都是一个像素。如图所示,胶囊中有带正电的白色微粒和带负电的黑色微粒。当胶囊下方的电极极性由负变正时,微粒在胶囊内迁移(每个微粒电量保持不变),像素由黑色变成白色。下列说法正确的有(  )
A.像素由黑变白的过程中,白色微粒的电势能变小
B.像素由白变黑的过程中,电场力对黑色微粒做负功
C.像素呈黑色时,黑色微粒所在区域的电势低于白色微粒所在区域的电势
D.像素呈白色时,黑色微粒所在区域的电势低于白色微粒所在区域的电势
6.如图,真空中有区域Ⅰ和Ⅱ,区域Ⅰ中存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向下(与纸面平行),磁场方向垂直纸面向里,等腰直角三角形CGF区域(区域Ⅱ)内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外。图中A、C、O三点在同一直线上,AO与GF垂直,且与电场和磁场方向均垂直。A点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域Ⅰ中,只有沿直线AC运动的粒子才能进入区域Ⅱ。若区域Ⅰ中电场强度大小为E、磁感应强度大小为B1,区域Ⅱ中磁感应强度大小为B2,则粒子从CF的中点射出,它们在区域Ⅱ中运动的时间为t0。若改变电场或磁场强弱,能进入区域Ⅱ中的粒子在区域Ⅱ中运动的时间为t,不计粒子的重力及粒子之间的相互作用,下列说法正确的是(  )
A.若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为2B1 则t>t0
B.若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E 则t>t0
C.若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为B2,则t=
D.若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为B2 则t=t0
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7.张家口市坝上地区的风力发电场是北京冬奥会绿色电能的主要供应地之一,其发电、输电简易模型如图所示,已知风轮机叶片转速为每秒 转,通过转速比为 的升速齿轮箱带动发电机线圈高速转动,发电机线圈面积为 ,匝数为 ,匀强磁场的磁感应强度为 , 时刻,线圈所在平面与磁场方向垂直,发电机产生的交变电流经过理想变压器升压后,输出电压为 .忽略线圈电阻,下列说法正确的是( )
A.发电机输出的电压为
B.发电机输出交变电流的频率为
C.变压器原、副线圈的匝数比为
D.发电机产生的瞬时电动势
8.在某游乐场有如图所示的弹射游戏,在竖直固定的支架上固定有带孔的半圆形容器以及可上下自由调节的水平弹射器,游戏时,手动调整弹射器高度,再压缩弹簧将弹性小球弹出,弹射出口在点的正上方,小球只有在小孔中心处沿图示速度方向(速度方向的反向延长线过圆心)射入小孔时,才能通过小孔成功过关.若小球可看作质点,忽略摩擦及空气阻力,已知弹簧的弹性势能与形变量的关系为,则下列说法正确的是( )
A. 小球弹射出去的初速度大小与弹簧的压缩量成正比
B. 将弹射器出口调整到点,无论以多大的速度将小球弹射出去都无法顺利过关
C. 弹射器在点上方的不同位置,只要小球射出速度大小合适,都能顺利过关
D. 若将弹射器出口调整在点上方某一位置时游戏可顺利过关,再将弹射器出口水平向左调整一段距离,要想顺利过关,应将弹射器高度降低
9.物块、中间用一根轻质弹簧相接,放在光滑水平面上,,如图甲所示。开始时两物块均静止,弹簧处于原长,时对物块施加水平向右的恒力,时撤去,在内两物体的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内,整个运动过程中以下分析正确的是(  )
A.时弹簧长度最长
B.时物体的速度大小为
C.当弹簧长度由最长变为最短时,弹簧对物体的做功代数和为0
D.通过题干数据可求出物体的质量和恒力的大小
10.在生产玻璃的过程中,有时会有空气进入玻璃,形成空气泡。如图,一边长为4R的方形玻璃元件的中心处有一个半径为R的圆形空气泡。用一束与AB边夹角为45°光从E点射入玻璃。AE=d,玻璃折射率,光在空气中传播速率为c,下列说法正确的是(  )
A.若0B.若d=2R,光从BC边射出
C.若,射入光线与射出光线平行
D.若,光通过内圆时间为
三、非选择题(本大题共5小题 共56分)
11.某同学设计了如图所示的装置来“验证机械能守恒定律”.将量角器竖直固定在铁架台上,使直径边水平,将小球通过一段不可伸长的细线固定到量角器的圆心O处,在铁架台上O点正下方安装光电门(图中未画出),实验时,让小球在紧贴量角器的竖直平面内运动,调整好光电门,使小球的球心刚好能通过光电门的细光束.
(1)以下列举的物理量中,为本实验必须测量的物理量有 ;
A.小球的质量m
B.小球的直径d
C.细线的长度L
D.小球的运动周期T
(2)图中细线与竖直方向的初始偏角为 ;
(3)实验时,将小球拉开,使细线与竖直方向偏开一定的角度θ,将小球由静止释放,测出小球通过光电门的时间t,则小球通过最低点时的速度为 ;如果这一过程中小球的机械能守恒,则题中各物理量应遵循的表达式为 ;
(4)多次实验,由实验数据作出了-cos θ图线,则实验所得的图线应该是 .
A. B. C. D.
12.小明同学在实验室做实验,需要去测量一个未知定值电阻R0的阻值,该待测电阻阻值接近500Ω。现实验室有如下器材可供选择:
A.待测电阻Rx;
B.电流表Al(量程0~10mA,内阻RA1=100Ω);
C.电流表A2(量程0~5mA,内阻RA2约为100Ω);
D.电压表V(量程0~1.5V,内阻Rv=500Ω);
E.定值电阻R0=200;
F.滑动变阻器R(最大阻值约为10Ω,允许通过的最大电流为1A);
G.滑动变阻器R2(最大阻值约为1000Ω,允许通过的最大电流为1A);
H.直流电源E,电动势为3V,内阻很小;
I.开关S,及若干导线。
小明在以上器材中选择了合适的器材,并设计了电路,如甲图所示。现要求测量数据范围较大,测量结果尽可能准确。
(1)滑动变阻器应选 ,a电表应选 ,b电表应选 (请填写所选仪器前的字母编号)
(2)通过调节滑动变阻器,测量得到多组a电表和b电表的示数,将a电表和b电表的示数描成图像如图乙所示,图像横纵轴物理量的单位均采用国际单位,该图像斜率大小为k=150,则待测电阻Rx= Ω(保留三位有效数字),所测得的Rx的测量值与真实值的关系是:测量值 且真实值(选填“>”“<”或“=”)。
(3)如图丙,将该待测电阻与一硅光电池串联,硅光电池的路端电压U与干路电流I的关系如图丁所示,则该待测电阻的功率为 W(保留两位有效数字)。
13.如图所示,圆柱形绝热汽缸固定在倾角为θ的斜面上,汽缸深度为H,汽缸口有固定卡槽.汽缸内用质量为m、横截面积为S的绝热活塞封闭了一定质量的理想气体,此时活塞到汽缸底部的距离为,汽缸内气体温度为T0.现缓慢对气体加热,一直到气体温度升高到4T0,加热过程中电热丝产生热量Q.若电热丝产生的热量全部被气体吸收,大气压强恒为p0,不计活塞及固定卡槽的厚度,活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏气.重力加速度为g,求:
(1)气体温度升高到4T0时的压强p;
(2)气体温度从T0升高到4T0的过程中增加的内能ΔU.
14.如图所示,两根光滑金属导轨平行放置,间距为L,左侧倾斜导轨与水平面的夹角为θ,且存在方向垂直倾斜导轨平面向上的磁感应强度为B1(大小未知)的匀强磁场,右侧部分导轨水平,矩形区域abcd内存在方向竖直向上的磁感应强度为B2(大小未知)的匀强磁场,金属棒M用锁扣固定在ab右侧x处.金属棒N从倾斜导轨的某一位置由静止释放,并在进入水平导轨前以速度大小v做匀速运动,最后刚好未与M发生碰撞.已知ab、cd的间距为x,两金属棒的质量均为m、在导轨间的电阻均为R,倾斜导轨和水平导轨平滑连接,两金属棒始终与导轨接触良好且运动过程中保持垂直,不计导轨的电阻和空气阻力,重力加速度为g.
(1)求B1的大小;
(2)求N在水平导轨上运动过程中通过回路的电荷量;
(3)若在N到达ab附近前打开锁扣,M出磁场时的速度大小为,求N出磁场时的速度大小.(M、N未在磁场区域发生碰撞)
15.如图所示,质量为的足够长木板静止在光滑水平面上,质量为的物块放在长木板上表面的左端,右侧共有个质量均为的物块一字排开静止在水平面上,现使、一起以初速度向右运动,以后每次碰撞板与物块、物块与物块均会粘在一起,每次碰撞前瞬间,与均恰好达到共速,重力加速度为,开始时物块1与2间的距离为,不计碰撞时间和物块的大小.求:
(1) 与物块1碰撞过程中,物块1对的冲量大小;
(2) 与间的动摩擦因数;
(3) 从与物块1碰撞后瞬间到与物块碰撞前瞬间,运动的距离.
参考答案
1.【答案】B
【解析】元素的半衰期与物理及化学状态无关,所以增大压强,半衰期不变,A错误Og的中子数为294-118=176,Fm的中子数为258-100=158Og的中子数比Fm的中子数多18,B正确;设经过x次α衰变和y次β衰变,根据质量数守恒及电荷数守恒得294=258+4x,118=100+2x-y,解得x=9,y=0,C错误;半衰期是个统计概念,大量原子核才符合统计规律,对少量原子核没有意义,D错误.
2.【答案】C
【详解】A.根据平抛运动,,解得,A错误;
B.第一次竖直方向自由落体有,薄铁片第二次与水面接触后速度为,竖直方向做竖直上抛运动,根据,薄铁片第二次与水面接触后上升的高度为,B错误;
C.薄铁片从与水面第一次接触到第二次与水平面接触水平方向的时间,薄铁片从与水面第一次接触到第二次与水平面接触水平方向的位移大小为,C正确;
D.薄铁片接触水面时速度方向与水面的夹角的正切值为,因为水平速度不变,竖直方向速度变小,所以薄铁片每次接触水面时速度方向与水面的夹角变小,D错误。选C。
3.【答案】A
【详解】结合波形图和质点N的振动图像可知,该时刻质点N在平衡位置向上振动,可知该横波沿x轴负方向传播,故A正确;由于该横波沿x轴负方向传播,根据“上下坡法”,可知该时刻质点L向y轴负方向运动,故B错误;该时刻质点K与M的速度均为零、加速度大小相同,方向相反,故C错误;质点只能在平衡位置附近振动,而不随波迁移,故D错误。
4.【答案】C
【详解】设物体在某行星表面的重力加速度为,根据万有引力与重力的关系,,则,根据单摆简谐运动的周期公式,在该星球和地球上摆钟分针走一整圈所需要摆动的次数相同,地球上摆钟分针走一整圈经历的时间为,则,摆钟分针走一整圈经历的时间为。
5.【答案】A
【详解】像素由黑变白的过程中,白色微粒受到的电场力向上,位移向上,电场力对白色微粒做正功,白色微粒电势能变小,A正确;像素由白变黑的过程中,黑色微粒受到的电场力向上,位移向上,电场力对黑色微粒做正功,B错误;像素呈黑色时,胶囊下方的电极带负电,像素胶囊里电场线方向向下,所以黑色微粒所在的区域的电势高于白色微粒所在区域的电势,C错误;像素呈白色时,胶囊下方的电极带正电,像素胶囊里电场线方向向上,所以黑色微粒所在的区域的电势高于白色微粒所在区域的电势,D错误。
6.【答案】D
【解析】设沿AC做直线运动的粒子的速度大小为v,有qvB1=qE,即v=,粒子在磁场Ⅱ中做匀速圆周运动,如图中轨迹1,由几何关系可知运动轨迹所对的圆心角为90°,则运动时间为周期,又qvB2=,可得r=,时间t0=·,根据几何关系可知OC=2r,若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为2B1,则做匀速直线运动的粒子的速度变为原来的一半,粒子在区域Ⅱ内做匀速圆周运动的轨迹半径变为原来的一半,如图中轨迹2,轨迹对应的圆心角依然为90°,时间t=·=t0,A错误;若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E,则做匀速直线运动的粒子的速度变为原来的2倍,粒子在区域Ⅱ内做匀速圆周运动的轨迹半径变为原来的2倍,如图中轨迹3,粒子从F点离开磁场,对应的圆心角依然为90°,时间t=·=t0,B错误;若仅将区域Ⅱ中的磁感应强度大小变为B2,粒子在区域Ⅱ中做匀速圆周运动的轨迹半径变为r>2r,粒子从O、F间离开,如图中轨迹4,由几何关系可知,轨迹对应的圆心角θ满足sin θ===,则θ=60°,则t=·=t0,C错误;若仅将区域Ⅱ中的磁感应强度大小变为B2,粒子在区域Ⅱ中做匀速圆周运动的轨迹半径变为r=2r>2r,粒子从O、F间离开,如图中轨迹5,由几何关系可知,轨迹对应的圆心角θ满足sin θ===,则θ=45°,粒子在区域Ⅱ中运动的时间为t=·=t0,D正确。
7.【答案】C
【解析】
发电机线圈的转速为 ,输出交变电流的频率 , 错误;线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动,产生正弦式交流电,最大值 ,输出电压的有效值 , 错误;变压器原、副线圈的匝数比 , 正确;发电机产生的瞬时电动势 , 错误.
8.【答案】AB
【解析】小球弹出过程,弹簧的弹性势能转化为小球的动能,有,得,A正确;从A点飞出的小球到达点,速度的反向延长线过水平位移的中点,不可能指向圆心,速度方向不可能垂直点的切线方向,无法过关,B正确;将顺利过关时小球通过小孔的速度沿水平方向与竖直方向分解,如图所示,可得,水平位移,联立可得,,下落高度,则弹射器只能在距离点竖直高度处,以固定的速度弹出,才能顺利过关,C错误;根据可知,小球通过小孔时,速度与水平方向夹角恒定,将弹射器出口向左调整一段距离后小球的水平位移增大,故想要顺利过关,需增大弹射器高度,D错误.
9.【答案】CD
【详解】A.时撤去恒力,由图乙可知,图线与t轴所围图形面积为物体速度变化量,可知物体的速度大于物体的速度,当两者共速时,弹簧长度最长,故A错误;
B.对物体由图像围成的面积应小于,故B错误;
C.当弹簧长度由最长变为最短时,两状态下物体和物体均共速,根据系统动量守恒可知,两次共速时速度相同,根据动能定理可知,弹簧对物体的做功代数和为0,故C正确;
D.时对物体和物体系统有
由图乙可知,,时对物体有

代入数据可得

故D正确。
故选CD。
10.【答案】CD
【详解】A.如图1,当d=2R时,光线与内圆相切,如图2,当d=(2-)R时,光线射进内圆的入射角为30°,则若,存在光线与内圆的入射角大与等于45,而
解得
C=45
故当光线与内圆的入射角大于等于45时发生全反射,光线不经过内圆,选项A错误;
B.如图1,当d=2R时,光线在BC边发生全反射,光线从CD边射出,选项B错误;
C.如图2,当d=(2-)R时,射入光线与射出光线平行,选项C正确;
D.当d=(2-)R时,由几何关系得,通过内圆的路程为R,光在空气中传播速率为c,所以光通过内圆时间为,选项D正确。
故选CD。
11.【答案】BC;32.3°(32.0°~32.8°);;=g(l+)(1-cos θ);C
【分析】考查实验“验证机械能守恒定律”。
【详解】(1)本实验验证机械能守恒的关系式如下:,,联立可得:,所以本实验必须测量的物理量有绳长L,小球直径d,选BC。
(2)由题图读数可知,图中细线与竖直方向的初始偏角为32.3°。
(3)小球直径为d,通过光电门的时间为t,所以通过光电门时的速度为 ;应遵循的表达式为:
(4)由关系式:,可得:,图线是一条倾斜的直线,斜率为负,截距为正,选C。
12.【答案】(1)F;B;D,(2)500 ;=,(3)0.010(0.0092~0.011)
【详解】(1)[1]滑动变阻器为分压式接法,为了实验数据的连续性强一些,选最大阻值较小的;
[2]电源电动势为3V,a表与串联改装成电压表,即a表内阻已知,选电流表,能测量的最大电压为,可知,选刚好等于电源电压;
[3]电源电动势为3V,b表选电压表V,其内阻已知,能够测量出通过其所在电路的电流。与分压,能分走将近电压,量程合适,且电压表内阻已知,测量会更精确。
(2)[1][2]乙图横轴为电流表示数,纵轴为电压表示数,电压表示数U与电流表示数I满足关系式有,解得,则有,解得,由于两电表内阻已知,可知测量值等于真实值。
(3)在硅光电池的图中,描绘的图,由于,则图像如图所示
交点处为工作点,其坐标为,则功率为
13.【答案】(1)2 (2)Q-(p0S+mgsin θ)
【解析】(1)初始时活塞受力平衡,活塞到达卡槽前压强恒为p1,对活塞由受力平衡得
p1S=p0S+mgsin θ,解得p1=p0+,
活塞刚到达卡槽时,由盖-吕萨克定律有=,
解得T1=2T0,
活塞到达卡槽后体积不变,由查理定律得=,
解得p=2.
(2)设电热丝产生的热量为Q,由题意得气体对外做功为W=p1S,
由热力学第一定律得,气体增加的内能为ΔU=Q-W,
解得ΔU=Q-(p0S+mgsin θ).
14.【答案】(1) (2) (3)0
【解析】(1)N沿倾斜导轨做匀速运动时,由平衡条件有mgsin θ=F安,
又F安=B1IL,I=,E=B1Lv,
联立解得B1=.
(2)N在水平导轨上从刚进入磁场到停止,由动量定理有0-mv=-B2Lt,
又q=t,=,==,
联立解得q=,B2=.
(3)在水平导轨的磁场中运动的过程,设M运动到cd边时,M、N在磁场中运动的位移之差为Δx,M棒运动的位移为x,N棒运动的位移为x+Δx,则此时N棒到cd边的距离为x-Δx,
对于M,由动量定理有B2Lt1=,
又q1=t1,q1=,
设此时N的速度大小为v1,M、N在水平导轨的磁场中运动时,M、N组成的系统动量守恒,由动量守恒定律有mv=mv1+mv,
设N出磁场时的速度大小为v2,从M出磁场到N出磁场的过程中,由动量定理有-B2Lt2=mv2-mv1,
又q2=t2,q2=,
联立解得v2=0.
15.【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
(1) 设与物块1碰撞后瞬间,的速度大小为,根据动量守恒定律有,解得,根据动量定理,物块1对的冲量大小.
(2) 设、、物块1共速时的速度大小为,根据动量守恒定律有,解得,设、间的动摩擦因数为 ,、相对滑动时板的加速度大小为,由牛顿第二定律,有,解得,根据速度—位移公式,有,解得.
(3) 根据题意,从与物块1碰撞后瞬间到与物块碰撞前瞬间,一直做匀减速运动,由牛顿第二定律,有,解得,设板与物块碰撞前瞬间的速度为,根据动量守恒定律有,解得,在这段时间内,对有,解得.
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第 page number 页,共 number of pages 页2026届湖南省邵阳市高三年级物理综合模拟检测试卷(三)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
考试命题范围:高中必修选修全部 考试时间:75分钟 总分100分
一、选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.放射性同位素的应用非常广泛,几乎遍及各行各业。钴60的半衰期为5.27年,它发生β衰变变成镍60,而钍Th则会经一系列α、β衰变后生成氡Rn。下列说法正确的是(  )
A.10 g钴60经过10.54年全部发生衰变
B.钴60可以作为示踪原子研究人体对药物的吸收
C.钍Th原子核比氡Rn原子核的中子数多8
D.钍Th衰变成氡Rn一共经过2次α衰变和3次β衰变
2.如图,嫦娥六号于2024年6月2日6时23分成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区,开启人类探测器首次在月球背面实施的样品采集任务。着陆前探测器先在离月面高度为的圆轨道做周期为的圆周运动,随后实施降轨,当离月面高度为时悬停避障。这时反推发动机向下喷出气体的速度大小为,探测器质量为,月球半径为,若不计探测器质量的变化,发动机每秒喷出气体的质量为( )
A. B.
C. D.
3.消声器可以用来削弱内燃机、通风机等排放高速气流过程中发出的噪声.某消声器的结构及气流运行如图所示,波长为 的声波沿水平管道自左向右传播,当声波到达处时,分成两束波,它们分别通过和的路程,再在处相遇,从而达到削弱噪声的目的.下列说法正确的是( )
A.该消声器是根据波的衍射原理设计的
B.两束波到达点的路程差,则等于 的奇数倍
C.若声波的频率发生改变,则声波的传播速度也发生改变
D.若、在同一条直线上,、之间的距离为 ,则为声波的加强点
4.关于下列四幅图说法正确的是(  )
A.如图甲,汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态
B.如图乙,直筒洗衣机脱水时,被甩出去的水滴受到离心力作用
C.如图丙,火车转弯超过规定速度行驶时,外轨对轮缘会有挤压作用
D.如图丁,小球在水平面内做匀速圆周运动过程中,所受的合外力不变
5.如图所示,空间正四棱锥P-ABCD的底边长和侧棱长均为a,此区域存在平行于CB边由C指向B方向的匀强磁场,现一质量为m、电荷量为+q的粒子,以竖直向上的初速度v0从底面ABCD的中心O垂直于磁场方向进入磁场区域,最后恰好没有从侧面PBC飞出磁场区域,忽略粒子受到的重力.则磁感应强度大小为 (  )
A. B.
C. D.
6.(河北邢台高二上联考)如图所示,P和Q为两平行金属板,板间有恒定的电压,在P板附近有一电子(不计重力)由静止开始向Q板运动,下列说法正确的是(  )
A.电子到达Q板时的速率,与板间电压无关,仅与两板间距离有关
B.电子到达Q板时的速率,与两板间距离无关,仅与板间电压有关
C.两板间距离越小,电子的加速度就越小
D.两板间距离越大,加速时间越短
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7.如图所示,某旋转磁极式发电机的转子有两对磁极,定子线圈的输出端接在一理想变压器的原线圈上,不计定子线圈的电阻.当转子以的转速匀速转动时,在定子线圈中产生频率为的正弦交流电,电表均为理想电表.若使转子以的转速转动,则( )
A. 电流表A的示数变为原来的2倍
B. 变压器的输出功率不变
C. 电阻消耗的电功率为原来的4倍
D. 变压器铁芯中磁通量变化率的最大值变为原来的2倍
8.(朝阳一中·2023·联考一模)如图,一种柱状透明体的横截面是由一个等腰直角三角形和一个圆组成,,一束单色光从边中点D垂直进入透明体,第一次到达边上的E点,恰好发生全反射,再经过边上的P点到达边上的Q点(部分光路未画出),已知光在真空中的传播速度为c,下列说法正确的是(  )
A.光线从D点到P点的时间为
B.光线从D点到P点的时间为
C.光线在P点也恰好发生全反射
D.光线在P点的折射角等于在Q点的折射角
9.一颗速度较大的子弹,水平击穿原来静止在光滑水平面上的木块。设木块对子弹的阻力恒定,则当子弹射入的速度增大时,子弹击穿木块后,下列说法正确的是(  )
A.木块得到的动能变大了
B.子弹损失的动能变大了
C.子弹穿过木块的时间变短了
D.木块的位移变小了
E.系统产生的热量变大了
10.如图甲所示在倾角为的足够大的固定光滑斜面上,质量为的物块A与质量为的物块B通过一根轻绳绕过两个轻质定滑轮C、D相互连接,位置关系如图乙所示,从某时刻开始同时静止释放A和B,1s末还没有物块碰到滑轮,忽略滑轮与轻绳之间的摩擦,已知,下列说法正确的是(  )
A.A和B具有相同的加速度
B.B在1s末的速度大小为
C.滑轮D对轻绳的作用力大小为16N
D.1s内绳对A的冲量大小为16
三、非选择题(本大题共5小题 共56分)
11.(7分)为验证机械能守恒定律,某小组同学设计的实验装置如图所示,细线的一端拴一个金属小球,另一端连在天花板O处的拉力传感器上。先用水平作用力将小球从最低点A处缓慢拉至B点,然后由静止释放,B、A的竖直高度为h,记录小球通过A处时光电门的遮光时间t,金属小球的直径为d(d h),整个过程中细线都处于绷直状态,已知当地重力加速度为g。
(1)小球从A移至B点过程中,拉力传感器的示数可能    。
A.一直变大 B.一直变小 C.保持不变
(2)小球通过最低点的速度大小为    。
(3)小球从静止释放到最低点的过程中,满足机械能守恒的关系式为    。
12.伏安法测电阻是最重要的测量电阻的方法。
(1)常规测量方法如图甲所示,无论将P接a还是接b,考虑到电表内阻的影响,该实验都有系统误差,将P接a时,该误差产生的原因是电压表的 。
(2)①小刘同学改进了测量原理测量待测电阻Rx,电路图如图乙所示。其中A电源的电动势和内阻未知,B电源的电动势为E0,G为灵敏电流计(零刻度线在表盘正中央),当闭合开关S1和S2时,调节滑动变阻器R1,使得灵敏电流计不偏转,则此时a点的电势φa和b点的电势φb的关系为φa φb。(选填“>”“=”或“<”)
②已知灵敏电流计的电流方向从d到b时,电流计向右偏转,当闭合开关S1和S2时,电流计向左偏转,则要使电流计指在正中央,应 。(选填“增大R1”或“减小R1”)
③某次测量,当电流计的读数为0时,电流表的读数为I,则待测电阻为 。
④若电源B的内阻不能忽略,则待测电阻的测量值 真实值。(选填“>”“=”或“﹤”)
13.如图所示,一内壁光滑,开口向上的汽缸锁定在倾角为θ的粗糙斜面上(斜面足够长且固定),通过一活塞封闭着一定质量的理想气体,汽缸的质量为M,活塞的质量为m,横截面积为s,初始时活塞距汽缸底部距离为l1,汽缸与斜面的动摩擦因数为,外界的大气压强为P0,重力加速度为g。
(1)求初始时汽缸内气体的压强;
(2)解除锁定,释放汽缸,在汽缸沿斜面下滑的过程中,忽略汽缸内气体温度的变化,活塞始终在汽缸内,求活塞稳定后距汽缸底部的距离l2。
14.(14分)如图甲所示,“日”字形单匝线框平放在粗糙的水平桌面上,线框可以看作两个正方形,正方形的每条边长,线框总质量,其中 ,其余边电阻不计,线框与桌面间的动摩擦因数。线框左边用水平细绳通过光滑的轻质定滑轮悬挂一质量也为的物块,右边有一垂直边的水平力作用在边上。以边的初位置为原点建立水平向右的轴,在桌面条形区间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度。力拉动线框通过磁场区域,可以认为边刚出磁场时,边恰进磁场,整个过程物块都没有碰到定滑轮,线框没有离开桌面,细绳不可伸长,重力加速度。
(1) 若线框以的速度匀速通过磁场区域,求边在磁场中运动时、两点间的电势差;
(2) 若线框从静止出发做匀加速直线运动,通过磁场区域过程中拉力与时间的图像如图乙所示,图中数据可用,求这一过程中拉力与时间的关系式;
(3) 若线框从静止出发,通过磁场区域过程中速度与位移的关系图像如图丙所示,图中数据可用,求边穿过磁场过程中边产生的焦耳热。
15.(16分)人们越来越深刻地认识到冰山对环境的重要性,冰山的移动将给野生动物带来一定影响。为研究冰山移动过程中表面物体的滑动,小星找来一个足够长的水槽,将质量为的车厢放在水槽中模拟冰山,车厢内有一个质量为、体积可以忽略的滑块。车厢的上下表面均光滑,车厢与滑块的碰撞均为弹性碰撞且忽略碰撞的时间。开始时水槽内未装水,滑块与车厢左侧的距离为。在车厢上作用一个大小为、方向水平向右的恒力,当车厢即将与滑块发生第一次碰撞时撤去水平恒力。
(1) 求车厢即将与滑块发生第一次碰撞时车厢的速度的大小;
(2) 求从车厢与滑块发生第一次碰撞到发生第二次碰撞的过程中,车厢的位移的大小;
(3) 若在水槽中装入一定深度的水,车厢在水槽中不会浮起。开始时滑块与车厢左侧的距离为,由于外界碰撞,车厢在极短时间内速度变为,方向水平向右。车厢移动过程中受到水的阻力大小与速率的关系为为已知常数),除第一次碰撞以外,以后车厢与滑块之间每次碰撞前车厢均已停止。求全程车厢通过的总路程。
参考答案
1.【答案】C 
【详解】10.54年为两个半衰期,则剩下的钴60为原来的,没有全部衰变,故A错误;钴60半衰期太长,且衰变放出的高能粒子对人体伤害太大,不能作为药品的示踪原子,故B错误;Th原子核的质量数为232,质子数为90,则中子数为142,Rn原子核的质量数为220,质子数为86,则中子数为134,可知钍Th原子核比氡Rn原子核的中子数多8,故C正确;钍Th衰变成氡Rn,质量数减少12,电荷数减少4,则经过3次α衰变,2次β衰变,故D错误。
2.【答案】B
【详解】设月球质量为,探测器在圆轨道运行时,由万有引力提供向心力得,,设月球表面重力加速度为,则有,探测器悬停时,由平衡条件得发动机推力,设时间喷出气体的质量为,由动量定理得,解得发动机每秒喷出气体的质量为,正确。
3.【答案】B
【解析】该消声器是根据波的干涉原理设计的,错误;若要达到削弱噪声的目的,两束相干波在处相遇时振动减弱,所以两束相干波到达点的路程差,应等于 的奇数倍,正确;若声波的频率发生改变,由于声波的传播速度由介质决定,所以声波的传播速度不发生改变,错误;、在同一条直线上,、之间的距离为 ,当两束相干波到达点,路程差仍然等于 的奇数倍,则为声波的减弱点,错误.
【教材变式】
本题由教材P78页第3题演变而来,本题需要在理解消声器的原理是波的干涉的基础上,进一步分析消声器的设计要求和两列波叠加后声波减弱的原因.
4.【答案】C
【详解】汽车通过拱桥的最高点时加速度方向向下,处于失重状态,A错误;直筒洗衣机脱水时,被甩出去的水滴是因为受到的实际力不足以提供所需的向心力,水滴没有受到离心力作用,B错误;火车转弯超过规定速度行驶时,则重力和轨道支持力的合力不足以提供向心力,外轨对轮缘会有挤压作用,C正确;小球在水平面内做匀速圆周运动过程中,所受的合外力大小不变,方向时刻发生变化,D错误。
5.【答案】C
【解析】
粒子从空间正四棱锥P-ABCD的底面ABCD中心O向上垂直进入磁场区域,最后恰好没有从侧面PBC飞出磁场区域,故粒子运动轨迹刚好与侧面PBC相切,粒子的运动轨迹如图所示,设运动轨迹半径为r,由几何关系有r+=,设θ为面PBC与底面的夹角,由几何关系得sin θ==,由洛伦兹力提供向心力得qv0B=m,联立解得B=,C正确.
6.【答案】B
【解析】极板之间的电压U不变,由E=可知两极板距离d越大,场强E越小,电场力F=Ee越小,加速度越小,加速时间越长,由eU=mv2,得v=,则电子到达Q板时的速率与极板间距离无关,与加速电压有关,A、C、D错误, B正确.
7.【答案】ACD
【解析】转速加倍,根据,则角速度加倍,根据 ,则感应电动势最大值加倍,感应电动势有效值加倍,变压器原线圈两端电压加倍,根据变压器电压与匝数关系,则副线圈两端电压加倍,则副线圈电流加倍,根据电流与匝数关系,可知原线圈电流加倍,即电流表的示数加倍,A正确;根据变压器的输出功率,可知输出功率变为原来的4倍,B错误;根据电阻消耗的电功率,可知电阻消耗的电功率变为原来的4倍,C正确;根据法拉第电磁感应定律,可知电动势与磁通量变化率成正比,因为电动势加倍,变压器铁芯中磁通量变化率的最大值变为原来的2倍,D正确.
8.【答案】BD
【详解】光线图如图所示
AB.第一次到达边上的E点,恰好发生全反射,则全反射临界角为,则有
解得折射率为
光在透明体中的传播速度为
根据几何关系,光线从D点到P点的传播距离为
光线从D点到P点的时间为
故A错误,B正确;
C.设光线在P点的入射角为,则有
可得
可知光线在P点不能发生全反射,故C错误;
D.由图中几何关系可知,光线在P点的入射角为,在Q点的入射角也为,则光线在P点的折射角等于在Q点的折射角,故D正确。
故选BD。
9.【答案】CD
【详解】
设子弹的初速度为作出子弹、木块的图像,如图中的实线所示,梯形面积为子弹相对木块的位移,即木块的厚度;面积为木块的位移。
当子弹的初速度增大为时,子弹、木块运动的图像如图中的虚线,梯形面积仍等于子弹相对木块的位移,即木块的厚度,故梯形面积与梯形面积相等。
C.对比实虚曲线可知,当子弹射入速度增大后,子弹穿过木块的时间变短了,选项C正确;
A.木块的速度变小,动能变小了,选项A错误;
D.面积小于的面积,即木块的位移变小,选项D正确;
E.系统产生的热量,在这两种情况下相同,选项E错误;
B.由能量关系知,子弹损失的动能等于木块得到的动能加上系统产生的热量,由于系统产生的热量不变,木块得到的动能变小了,所以子弹损失的动能变小了,选项B错误。
故选CD。
10.【答案】BD
【详解】A和B的加速度大小相等,但方向不同,加速度不同,A错误;根据题意,由牛顿第二定律有,解得,B在1s末的速度大小为,B正确;设绳的弹力为,对物体B由牛顿第二定律有,解得,则滑轮D对轻绳的作用力大小为,1s内绳对A的冲量大小为,C错误,D正确。
11.【答案】(1)A(2分) (2)(2分) (3)gh=(3分)
【解析】(1)小球从A点缓慢移至B点的过程中,由动态平衡知识可知,拉力传感器的示数一直变大。
(2)金属小球的直径为d,通过光电门的遮光时间为t,则小球通过最低点的速度大小为。
(3)满足机械能守恒的关系式为mgh=m,题中未给小球的质量,则满足gh=或2gh=或=。
12.【答案】(1)分流;(2)>,减小R1 ,,=
【详解】(1)图甲中“P 接 a”时所用的是“外接法”,此时误差的根源正是电压表有有限内阻并且与待测电阻并联,造成了“电压表分流”。简而言之,电压表并未真正做到“只测电压不耗电流”,从而导致系统误差。
(2)当灵敏电流计的读数为0时,说明,但由于电流是自a 端经待测电阻 R 流向 b 端,;灵敏电流计从d 到b时指针向右偏,现实际却向左偏(即电流从b到d),说明b点电势偏高。要使电流计回到中央零点,就需“降低”b点电势,Rx电压要增大,应减小R1。电流计读数为0时,待测电阻上的电压为E0,通过待测电阻的电流为I,待测电阻为;若电源B具有内阻但此时又无电流流出(因G无偏转),则内阻上没有电流通过,也就没有内电压降,测得 R 仍等于其真实值,所以待测电阻的测量值=真实值。
13.【答案】(1) ;(2)
【详解】
(i)对汽缸内活塞受力分析有
p0s+mgsinθ=p1s
解得
(ii)释放汽缸后,对汽缸与活塞为整体有
(M+m)gsinθ-μ(M+m)gcosθ=(M+m)a
对活塞受力分析有
p0s+mgsinθ-p2s=ma
解得
对缸内气体,由等温变化,有
p1V1=p2V2
V1=sl1
V2=sl2
解得
14.【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】
(1) 线框以的速度匀速通过磁场,边在磁场中运动时产生的感应电动势为(1分)
边和边并联,,通过的电流(1分)
、两点间的电势差为路端电压,故(2分)
(2) 线框匀加速通过磁场,、、边中任何一条边切割磁感线产生的电动势都为,总是只有一条边切割磁感线产生感应电动势,相当于电源,另两条边并联,总电流,在磁场中运动的那条边受到的安培力(1分)
任意时刻,对线框根据牛顿第二定律有
,(1分)
联立可得(1分)
线框从静止出发做匀加速直线运动,有,
时,,,有,可得(1分)
代入得(1分)
(3) 边穿过磁场时受到的安培力,根据题图丙有,得(2分)
可知与成正比,作图像,如图所示,
在内图线与横轴所围图形的面积表示边克服安培力做的功,即线框运动过程中克服安培力做的功(1分)
由功能关系有,
又,可知,
所以(2分)
【思路引导】
15.【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】
(1) 对车厢,由动能定理可得(3分)
解得(2分)
(2) 车厢与滑块的碰撞为弹性碰撞,设第一次碰撞后车厢和滑块的速度分别为、,由机械能守恒定律有(1分)
由动量守恒定律有(1分)
解得,(1分)
设第一次碰撞到第二次碰撞之间车厢与滑块的位移分别为、,,(1分)
(1分)
解得(1分)
(3) 每一次碰撞后车厢的运动过程中由动量定理有,即,累加后得,第一次碰撞前,车厢的路程为,所以,碰撞前车厢的速度(1分)
设第次碰撞后,车厢的速度为,滑块的速度为,第次碰撞至停下,车厢的路程为,第一次碰撞,由机械能守恒定律:,由动量守恒定律有,解得,,第一次碰撞后,对车厢有,解得(1分)
第二次碰撞,由机械能守恒定律有 ,由动量守恒定律有,解得,,所以第二次碰撞后车厢的路程(1分)
此后的每次碰撞前滑块的速度大小都变为前一次的 ,车厢均静止,所以第三次碰撞后车厢的路程,第四次碰撞后车厢的路程,第次碰撞后车厢的路程(1分)
根据等比数列求和公式求得车厢在第二次碰撞及以后的路程之和,所以(1分)
【试题解构】(1)

.水平方向受力分析:车厢只受,滑块不受力
.运动分析:车厢匀加速运动,滑块相对水槽静止
.设问分析:车厢与滑块发生第一次碰撞将在车厢的左侧,得出车厢运动的位移大小为
(2)

设问分析:滑块体积可以忽略,则
(3).受力分析:与(1)比多了阻力,大小随车厢速率变化,则可利用动量定理列式
.设问分析:全程车厢通过的总路程:滑块将与车厢发生次碰撞,求每次碰撞后满足的表达式,找规律即可。
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第 page number 页,共 number of pages 页2026届湖南省邵阳市高三年级物理综合模拟检测试卷(一)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
考试命题范围:高中必修选修全部 考试时间:75分钟 总分100分
一、选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.三星堆遗址考古入选世界重大田野考古发现。三星堆古遗址距今已有3000至5000年历史,昭示长江流域与黄河流域一样同属中华文明的母体。利用14C衰变测定年代技术进行考古研究,可以确定文物的大致年代,14C衰变方程为,14C的半衰期是5730年,下列说法中正确的是( )
A.方程中的X是电子,它是碳原子电离时产生的,是原子的组成部分
B.方程中的X是中子,来源于原子核
C.文物所埋藏的环境会影响的半衰期,进而对推算年代造成影响
D.若、、X的质量分别是、、,一个发生衰变释放能量为
2.如图所示,质量为m的小球A从地面上斜抛,抛出时的速度大小为25m/s,方向与水平方向夹角为53°角,在A抛出的同时有一质量为3m的黏性小球B从某高处自由下落,当A上升到最高点时恰能击中竖直下落中的黏性小球B,A、B两球碰撞时间极短,碰后A、B两球粘在一起落回地面,不计空气阻力,,g取。以下说法正确的是(  )
A.小球B下落时离地面的高度是20m
B.小球A上升至最高处时离地面40m
C.小球A从抛出到落回地面的时间为3s
D.小球A从抛出到落回地面的水平距离为60m
3.如图所示,在距一质量为M、半径为R、密度均匀的大球体表面R处有一质量为m的质点,此时大球体对质点的万有引力为F1,当从大球体中挖去一半径为的小球体后(空腔的表面与大球体表面相切),剩下部分对质点的万有引力为F2,F1∶F2为 (  )
A.2∶1 B.3∶1 C.5∶4 D.9∶7
4.如图甲所示,在平面内有两个波源(,)和(,),两波源做垂直于平面的简谐运动,其振动图像分别如图乙和图丙所示,两波源形成的机械波在平面内向各个方向传播,波速均为。平面上有A、B两点,其位置坐标分别为(,),(,),则(  )
A.两波源形成的波不同,不能产生干涉现象
B.图中点(,)的振幅为
C.AB连线上有一个振动加强点
D.两波源的连线上(不含波源)有11个振动减弱点,它们的位移大小始终是
5.如图所示,长方形abcd的长ad=0.6m,宽ab=0.3m,O、e分别是ad、bc的中点,以e为圆心eb为半径的圆弧和以O为圆心Od为半径的圆弧组成的区域内有垂直纸面向里的匀强磁场(eb边界上无磁场)磁感应强度B=0.25T。一群不计重力、质量m=3×10-7kg、电荷量q=2×10-3C的带正电粒子以速度v=5×102m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射入磁场区域,则下列判断正确的是(  )
A.从Od边射入的粒子,出射点全部分布在Oa边
B.从aO边射入的粒子,出射点全部分布在ab边
C.从Od边射入的粒子,出射点分布在ab边
D.从ad边射入的粒子,出射点全部通过b点
6.如图所示,P和Q为两平行金属板,板间有恒定的电压,在P板附近有一电子(不计重力)由静止开始向Q板运动,下列说法正确的是(  )
A.电子到达Q板时的速率,与板间电压无关,仅与两板间距离有关
B.电子到达Q板时的速率,与两板间距离无关,仅与板间电压有关
C.两板间距离越小,电子的加速度就越小
D.两板间距离越大,加速时间越短
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7.我国目前已经拥有三艘航母,分别是辽宁舰、山东舰、福建舰。航母上的舰载机常采用滑跃式起飞,航母甲板由两部分组成,如图甲。图乙是研究某次舰载机起飞过程的简化图,AB段和BC段相切,BC段是圆弧,AB段长,BC的水平投影长,是C点的切线与水平方向的夹角,BC两点间的竖直高度差为h,舰载机质量m。若舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动,AB段舰载机动力大小为F,阻力大小为,在C点的起飞速度大小是v,重力加速度为g,则( )

A.AB段阻力做功为
B.舰载机过B点的速度大小为
C.舰载机过B点时对甲板的压力大小为
D.BC段克服阻力做功为
8.如图甲所示,光滑水平面上A、B两物块质量分别为m和M且M>m。A、B两物块间动摩擦因数为μ。如图乙所示,t=0时刻一水平向右恒力F0作用在物块A上,经过t0的时间后,改变方向水平向左作用在物块B上,又持续了t0的时间。已知在整个运动阶段,A、B始终相对静止,重力加速度为g。则下列说法中正确的是(  )
A.t=2t0时两物块速度达到最大
B.物块A、B先做匀加速,然后再做匀减速,t=2t0时回到出发点
C.为了使两物块始终相对静止,
D.若物块A、B在匀加速和匀减速阶段,两物块静摩擦力大小分别为f1、f2,则 f1与f2之和为定值
9.在炎热的夏天,大量用电器高负荷工作,一些没有更新升级输电设备的老旧社区,由于输电线老化,线损提高,入户电压降低,远达不到用电器正常工作的需要,因此出现一种智能调节变压器的家用稳压设备,其原理就是根据入户电压与用电器工作电压自动调节原、副线圈匝数比的理想变压器,现某用户变压器的工作情况如图所示.下列说法正确的是 (  )
A.现入户电压U1=150 V,若要稳压设备输出电压U2=225 V,则需调节n1∶n2=2∶3
B.空调制冷启动时,热水器实际功率降低
C.空调制冷停止时,电压表V2示数增大
D.若入户电压U1减小,用电器仍正常工作,则电流表A1示数增大
10.如图所示,一束光由空气射到透明介质球的A点,入射角为i,则 (  )
A.当i足够大时,在A点将发生全反射
B.当i足够大时,光从球内向外射出时将发生全反射
C.无论i多大,在A点都不会发生全反射
D.无论i多大,光从球内向外射出时,都不会发生全反射
三、非选择题(本大题共5小题 共56分)
11.某研究性学习小组设计了如图甲所示的电路测量一待测电源的内阻,实验室可提供的器材如下:
A.待测电源(电动势约为,内阻约为
B.电流表(量程,内阻为
C.电流表(量程,内阻为
D.滑动变阻器
E.滑动变阻器
F.定值电阻(阻值为
G.定值电阻(阻值为
(1)为了妥善地完成测量任务,电流表应该选用____________(填器材前代码,下同),电流表选用另一电流表,定值电阻应该选用___________,滑动变阻器应该选用___________.
(2)实验中,根据两电流表的示数作出关系图线如图乙,则待测电源的内阻为___________.
12.(8分)某学习小组的同学用如图甲的装置验证竖直面内的圆周运动过程中机械能守恒。轻细杆一端连接在光滑固定转轴处,另一端连接一小球。在转轴点的正上方和正下方轨道半径处分别安装光电门,测出杆长、杆的宽度和小球的直径。现使小球在竖直面内做圆周运动,读出轻杆经过点正上方光电门的时间为,经过点正下方光电门的时间为。已知当地重力加速度为,不考虑空气阻力。
甲 乙
(1) 该同学用游标卡尺测小球直径时,示数如图乙所示,则______________;
(2) 如果要验证小球在竖直面内做圆周运动机械能守恒,需要满足的方程为______________________________________(用题中的、、、、、等符号表示);
(3) 某位同学误把光电门安装在轻杆的中点,已知小球质量为,则用原来的方法计算小球从最高点到最低点过程中动能的增量时会出现测________真(填“ ”“ ”或“”);
(4) 另一位同学光电门安装正确,他让小球由任意位置静止释放,测出多组释放点到最低点的距离,以及对应小球运动到最低点光电门的遮光时间,作出了图像。若图像是一条过坐标原点的直线,且直线斜率________________(用题中的、、、等符号表示),则说明小球运动过程中机械能守恒。
13.(10分)如图所示,高为2H的导热汽缸的底部与体积可以忽略的透明管相连,活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体,汽缸上端与大气相通。初始时,活塞位于汽缸中部H处,竖直细管内水银柱的高度为(式中ρ为水银的密度),水银柱的上方为一小段真空。已知大气压强为p0,活塞的横截面积为S,重力加速度为g。不计活塞的厚度、与汽缸间的摩擦,不计细管内气体的体积变化,水银柱始终未进入汽缸。
(1)求活塞的质量;
(2)若在初始状态下将汽缸顶端封闭(将大气视为理想气体),然后把整个系统置于低温环境中,稳定时测得活塞距离汽缸底部的高度为0.96H。已知初始时环境温度为T1=300 K,求该低温环境的热力学温度。
14.(威海乳山一中2023高三期末)如图所示,高度为h、质量为M的光滑斜面置于水平地面上(斜面未固定),斜面末端通过一小段圆弧与光滑地面相切,长度为L的传送带与水平地面相平,以速度v匀速转动,斜面与传送带之间的地面上放置两个物块a、b,a、b之间有很小的狭缝,质量分别为和,在斜面的顶端由静止释放一质量为的物块c,经过一段时间后滑离斜面,在水平面上与a发生碰撞,最终b恰好滑过传送带右端。已知所有物块均可看成质点,它们之间的碰撞均为弹性碰撞且时间极短,与传送带的动摩擦因数均为,,,,,,重力加速度。
(1)求c滑离斜面时的速度大小;
(2)求a、b刚滑上传送带时的速度大小、;
(3)求传送带的长度L;
(4)为使a与c能够在传送带上相碰,求a、b的初位置离传送带左端距离x的范围。
15.(14分)如图甲所示,“日”字形单匝线框平放在粗糙的水平桌面上,线框可以看作两个正方形,正方形的每条边长,线框总质量,其中 ,其余边电阻不计,线框与桌面间的动摩擦因数。线框左边用水平细绳通过光滑的轻质定滑轮悬挂一质量也为的物块,右边有一垂直边的水平力作用在边上。以边的初位置为原点建立水平向右的轴,在桌面条形区间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度。力拉动线框通过磁场区域,可以认为边刚出磁场时,边恰进磁场,整个过程物块都没有碰到定滑轮,线框没有离开桌面,细绳不可伸长,重力加速度。
(1) 若线框以的速度匀速通过磁场区域,求边在磁场中运动时、两点间的电势差;
(2) 若线框从静止出发做匀加速直线运动,通过磁场区域过程中拉力与时间的图像如图乙所示,图中数据可用,求这一过程中拉力与时间的关系式;
(3) 若线框从静止出发,通过磁场区域过程中速度与位移的关系图像如图丙所示,图中数据可用,求边穿过磁场过程中边产生的焦耳热。
参考答案
1.【答案】D
【详解】在核反应方程中,根据质量数守恒和电荷数守恒可知,X是电子,它是核反应产生的,来源于原子核,不是电离产生的,A、B错误;放射性元素的半衰期非常稳定,不受环境影响,C错误;根据质能方程可知,该反应释放的能量,D正确。
2.【答案】C
【详解】AB.A球竖直方向做竖直上抛运动至最高点,B球做自由落体落体运动,则两球运动的高度相同,均为为
小球B下落时离地面的高度是40m,AB错误;
C.两球竖直方向的运动是互逆的,相遇时小球A竖直速度为0,小球B的速度为
根据两球在竖直方向上的动量守恒
两球粘在一起后的竖直速度为
继续下落,有

则小球A从抛出到落回地面的时间为3s,C正确;
D.小球A从抛出到与小球B相撞的水平距离为
根据两球在水平方向上的动量守恒

相撞后两球的水平位移为
小球A从抛出到落回地面的水平距离为
D错误。
故选C。
3.【答案】D
【解析】质点与大球球心相距2R,由万有引力定律得大球对质点的万有引力F1=G=G,大球的质量M=ρ·πR3,挖去的小球的质量M'=ρ·π,则有M'=.小球球心与质点间相距R,小球与质点间的万有引力F'1=G=G,则剩余部分对质点的万有引力F2=F1-F'1=G,则=.
【方法总结】
割补法求解引力问题:先填补球体使之成为质量分布均匀的球体,求大球对质点的万有引力,再求小球对质点的万有引力,两力之差即为剩下部分对质点的万有引力,注意r.
4.【答案】C
【解析】
【详解】A.由图乙、图丙可知两列波的周期都为,则两列波的频率都为
可知两列波的频率相同,相位差恒定,可形成稳定的干涉现象,A错误;
B.两列波的波长均为
点到两波源的波程差为
由于两波源的起振方向相反,可知点为振动减弱点,故点的振幅为
B错误;
C.点到两波源的波程差为
由于两波源的起振方向相反,可知、两点均为振动减弱点,而两波源到点波程差为,两波源到点波程差为,因此、连线上有一个波程差为的点,该点为振动加强点,C正确;
D.两波源的连线上(不含波源)点与两波源的波程差满足
由于两波源起振方向相反,可知当波程差满足时,该点为振动加强点,则有
可知两波源的连线上(不含波源)有11个振动加强点,它们的振幅为,但位移在到之间变化,D错误。
故选C。
5.【答案】D
【详解】
粒子进入磁场后做匀速圆周运动,根据洛伦兹力提供向心力,得到
因ab=0.3m,如图所示,
根据几何关系,可得:虚线的四边形是菱形,则从aO边射入的粒子,出射点全部从b点射出;从Od边射入的粒子,形成以r为半径的圆弧,从点O射入的从b点出去,因边界上无磁场,粒子到达bc后应做直线运动,即全部通过b点.
故选D。
6.【答案】B
【解析】极板之间的电压U不变,由E=可知两极板距离d越大,场强E越小,电场力F=Ee越小,加速度越小,加速时间越长,由eU=mv2,得v=,则电子到达Q板时的速率与极板间距离无关,与加速电压有关,A、C、D错误, B正确.
7.【答案】AC
【详解】A.舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动,AB段舰载机动力大小为F,阻力大小为,则AB段阻力做负功,做功为,故A正确;
B.AB段由牛顿第二定律有,则由公式,可得舰载机过B点的速度大小为,故B错误;
C.舰载机过B点时做圆周运动,则有,代入B中速度大小,对甲板的压力大小为,故C正确;
D.BC段由动能定理有,代入以上选项数据解得BC段克服阻力做功为,故D错误。
故选AC。
8.【答案】CD
【详解】
AB.物块A、B先做匀加速,然后再做匀减速,速度达到最大,时位移最大, AB错误;
CD.第一阶段
第二阶段

已知 ,若相对静止,则

由以上分析可知
CD正确。
故选CD。
9.【答案】ABD 
【解析】根据理想变压器的电压与匝数成正比可知,==,A正确;空调制冷启动时,消耗功率变大,副线圈干路电流增大,导线电阻两端的电压增大,则热水器两端的电压减小,热水器实际功率降低,B正确;电压表V2的示数由原线圈的电压和线圈匝数比决定,与空调制冷是否启动无关,C错误;若入户电压U1减小,根据原、副线圈电压比可知,副线圈输出电压减小,为了保证用电器正常工作,需要减小匝数比,使副线圈输出电压不变,用电器两端电压不变,副线圈输出电流不变,根据原、副线圈电流与匝数成反比可知,原线圈输入电流增大,即电流表A1示数增大,D正确.
10.【答案】CD
【详解】光从光密介质射向光疏介质时才可能发生全反射,因此光在A点由空气进入介质球时,肯定不能发生全反射,故A错误,C正确;如图,对于球上任意一点,球面法线一定过球心O,设r为光从A点射入时的折射角,则r和i′为等腰三角形的两底角,因此有i′=r,根据折射定律n=,得sin r=,即随着i的增大,r增大,但显然r不可能大于临界角C,故i′也不可能大于临界角,即光从B点射出时,也不可能发生全反射,在B点的反射光射向D点,同样在D点也不会发生全反射,故B错误,D正确。
11.【答案】(1)BFD;(2)2.75
【详解】应该用量程较大的电流表测量总电流.量程较小的电流表与电阻串联,相当于量程为的电压表选用变阻器,足以把总电流调至足够小,代入图乙中已知的两组坐标值,即得.
12.【答案】(1) (2分)
(2) (2分)
(3) (2分)
(4) (2分)
【详解】
(1) 由题图乙可知,小球的直径为。
(2) 根据题意可知,细杆的挡光时间较短,可用平均速度代替瞬时速度,由可知,小球经过最低点的线速度大小是细杆在光电门处线速度大小的两倍,为,小球经过最高点的线速度大小为,若小球从最高点到最低点满足机械能守恒,则有,化简得。
(3) 把光电门安装在轻杆的中点,则小球真实的线速度,,用原来的方法计算动能的增加量时会出现。
(4) 由图可知,小球由任意位置静止释放运动到最低点过程,若机械能守恒,有,又,,,可得,故斜率,则可说明小球运动过程中机械能守恒。
13.【答案】(1) (2)208 K
【解析】(1)设封闭气体的压强为p,对活塞由平衡条件有
pS=p0S+Mg(1分)
用水银柱高度表达此时封闭气体的压强
p=ρgh(1分)
联立解得M=(2分)
(2)对活塞上方、下方气体,由理想气体状态方程分别有
上方:=(1分)
下方:=(1分)
对活塞由平衡条件有
p2S-p1S=Mg(1分)
解得p1=p0(1分)
T2=208 K(2分)
14.【答案】(1);(2),;(3)L=m;(4)
【详解】(1)由动量守恒和系统机械能守恒得
解得
(2)c与a发生碰撞
a与b发生碰撞


解得
(3)物块b滑上传送带上时的加速度
解得
(4)当物块a恰好返回传送带左端时,与物块c发生碰撞。
因为a和c的速度小于,所以物块a在传送带上的运动时间
物块a在地面上的运动时间
物块c在地面上的运动时间
解得

当物块a和物块c都返回传送带左端时,a与c发生碰撞。
物块c在传送带上的运动时间
解得

a、b的初位置离传送带左端距离x的范围
15.【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】
(1) 线框以的速度匀速通过磁场,边在磁场中运动时产生的感应电动势为(1分)
边和边并联,,通过的电流(1分)
、两点间的电势差为路端电压,故(2分)
(2) 线框匀加速通过磁场,、、边中任何一条边切割磁感线产生的电动势都为,总是只有一条边切割磁感线产生感应电动势,相当于电源,另两条边并联,总电流,在磁场中运动的那条边受到的安培力(1分)
任意时刻,对线框根据牛顿第二定律有
,(1分)
联立可得(1分)
线框从静止出发做匀加速直线运动,有,
时,,,有,可得(1分)
代入得(1分)
(3) 边穿过磁场时受到的安培力,根据题图丙有,得(2分)
可知与成正比,作图像,如图所示,
在内图线与横轴所围图形的面积表示边克服安培力做的功,即线框运动过程中克服安培力做的功(1分)
由功能关系有,
又,可知,
所以(2分)
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第 page number 页,共 number of pages 页绝密★启用前
2026届湖南省邵阳市高三年级物理综合模拟检测试卷(五)
本试卷共100分,考试时间75分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上.
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6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列说法正确的是(  )
A.居里夫人最早发现了天然放射现象
B.查德威克通过核反应第一次实现了原子核的人工转变
C.放射性元素铀的半衰期为138天,的铀经过276天,还剩有的铀未衰变
D.在裂变反应中,钡核的平均结合能比铀核的平均结合能小
2.一列简谐横波沿轴传播,在时的波形如图甲所示,、、、是介质中的四个质点,已知、两质点平衡位置之间的距离为.如图乙所示为质点的振动图像.则( )
甲 乙
A.该波的波速为
B.该波沿轴正方向传播
C.质点的平衡位置位于处
D.从开始,质点比质点早回到平衡位置
3.2022年9月27日,木星、地球和太阳排在同一直线上,地球位于太阳与木星之间,出现了“木星冲日”现象。地球和木星绕太阳公转的方向相同,轨迹都可近似为圆,木星的质量约为地球质量的318倍,木星的半径约为地球半径的11倍,木星绕太阳运动的周期约为地球绕太阳运动周期的12倍。下列说法正确的是(  )
A.木星公转的轨道半径比地球公转的轨道半径小
B.木星公转的线速度比地球公转的线速度大
C.木星表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的2.6倍
D.下一次出现“木星冲日”现象可能在2024年11月
4.如图所示,质量为m的小球A从地面上斜抛,抛出时的速度大小为25m/s,方向与水平方向夹角为53°角,在A抛出的同时有一质量为3m的黏性小球B从某高处自由下落,当A上升到最高点时恰能击中竖直下落中的黏性小球B,A、B两球碰撞时间极短,碰后A、B两球粘在一起落回地面,不计空气阻力,,g取。以下说法正确的是(  )
A.小球B下落时离地面的高度是20m
B.小球A上升至最高处时离地面40m
C.小球A从抛出到落回地面的时间为3s
D.小球A从抛出到落回地面的水平距离为60m
5.如图所示,水平放置的平行金属板与电源相连,间距为d,两金属板间有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,圆心为O,半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。一束带电粒子沿两金属板中轴线以速度v射入金属板间,然后沿直线运动,从a点射入圆形磁场,在磁场中粒子从e点射出磁场。已知ab为圆形区域的水平直径,∠aOe=120°不计粒子重力。下列说法正确的是(  )
A.两金属板间匀强电场的电场强度大小为vB,方向竖直向上
B.两金属板间的电压为Bdv
C.粒子的比荷为
D.粒子在圆形磁场中运动的时间为
6.(河北邢台高二上联考)如图所示,P和Q为两平行金属板,板间有恒定的电压,在P板附近有一电子(不计重力)由静止开始向Q板运动,下列说法正确的是(  )
A.电子到达Q板时的速率,与板间电压无关,仅与两板间距离有关
B.电子到达Q板时的速率,与两板间距离无关,仅与板间电压有关
C.两板间距离越小,电子的加速度就越小
D.两板间距离越大,加速时间越短
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7.如图所示,一个理想变压器原线圈的匝数为50,副线圈的匝数为100,原线圈两端接在光滑的水平平行导轨上,导轨间距为L=0.4 m.导轨上垂直于导轨有一长度略大于导轨间距的导体棒,导轨与导体棒的电阻忽略不计,副线圈回路中电阻R=20 Ω,图中电压表为理想电表.导轨所在空间有垂直于纸面向里、磁感应强度B=1 T的匀强磁场,导体棒在水平外力的作用下运动,其速度随时间变化的关系为v=5sin 10πt(m/s),则下列说法正确的是 (  )
A.水平外力为恒力
B.电压表的示数约为2.83 V
C.R的功率为0.2 W
D.穿过变压器铁芯的磁通量变化率的最大值为0.04 Wb/s
8.2023年10月2日的杭州亚运会女子蹦床决赛中,中国选手朱雪莹以56.720分的成绩成功夺冠。如图甲所示为蹦床运动员运动过程示意图,t=0时刻,运动员从蹦床正上方A处由静止下落,运动员在B处接触蹦床并将蹦床压缩至最低点C(蹦床形变在弹性限度内),然后又被弹起离开蹦床,上升到一定高度后又下落,如此反复。通过安装在运动员脚底的压力传感器,测出该过程中蹦床对运动员的弹力F随时间t变化的图像如图乙所示(不计空气阻力),则
甲 乙
A. B点到C点过程中运动员处于超重状态
B.运动员位于C位置时加速度为零
C. t1~t2这段时间内,运动员的动能先增大后减小
D. t2~t3这段时间内,运动员的机械能增加
9.如图所示,一个长为L、质量为M的木板,静止在光滑水平面上,一个质量为m的物块(可视为质点)以水平初速度v0从木板的左端滑向另一端,设物块与木板间的动摩擦因数为μ,当物块与木板相对静止时,物块仍在长木板上,物块相对木板的位移为d,木板相对地面的位移为s,重力加速度为g。则在此过程中( )
A.摩擦力对物块做的功为-μmg(s+d)
B.摩擦力对木板做的功为μmgs
C.木板动能的增量为μmgd
D.由于摩擦而产生的热量为μmgs
10.(多选)光的反射、折射及全反射是自然界中很常见的现象,在一次实验课上,某小组进行了实验:将一束单色细光束由空气(视为真空)沿着半径方向射入一块半圆柱形透明体,如图甲所示,对其从圆心 点射出后的折射光线的强度用相应传感器进行了记录,发现从 点射出的折射光线的强度随着夹角 的变化而变化,变化情况如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.在角 小于 时,在 点处既有反射光,又有折射光
B.半圆柱形透明体对该单色光的全反射临界角为
C.半圆柱形透明体对该单色光的折射率为2
D.半圆柱形透明体对该单色光的折射率为
三、非选择题:本大题共5题,共56分。
11.某兴趣小组验证机械能守恒定律,在水平面上放有一个压力传感器,将一个内壁光滑的圆环轨道竖直固定放在压力传感器上,此时压力传感器上的示数为0。如图所示,在圆环轨道的最高点处有一个直径等于小球直径的圆孔(小球的直径远小于轨道的直径),将小球通过圆孔静止放在圆环轨道的最高点处,给小球一个微小扰动,当小球经过压力传感器时,传感器的示数为F,重力加速度为g。
(1)下列说法正确的是 。
A.若想完成此实验还需要测量出小球的质量m
B.若想完成此实验还需要测量出圆环轨道的直径D
C.若想完成此实验还需要测量出小球的直径d
(2)小球从最高点到压力传感器的过程,为验证小球的机械能守恒,需要满足的关系式 (用以上的物理量表示)。
(3)实验过程中很难存在内壁光滑的圆环,实验结束后发现测量的F比理论的F (填“大”或者“小”)时,说明圆环内壁存在摩擦力。
12.某同学用图甲所示的电路测量电阻的阻值。实验步骤如下:
i.按照电路图连接好电路,将滑片置于电阻丝上的适当位置,闭合开关;
ii.将双刀双掷开关(中间连杆为绝缘材料)掷于触点、,调节电阻箱,使灵敏电流计G的指针指零,读出电阻箱阻值,记为;
iii.保持滑片的位置不动,将掷于触点、,调节电阻箱,仍使灵敏电流计的指针指零,读出电阻箱阻值,记为;
iv.断开开关,整理器材。
回答下列问题:
(1)实验过程中, (填“需要”或“不需要”)测量滑片两侧电阻丝的长度;
(2)关于实验对电阻丝规格的要求,下列说法正确的是_____;
A.总电阻必须已知,粗细必须均匀
B.总电阻必须已知,粗细无须均匀
C.总电阻无须已知,粗细必须均匀
D.总电阻无须已知,粗细无须均匀
(3)某次测量中,,如图乙是电阻箱指示的的阻值,则待测电阻的测量值 ;
(4)若在步骤ii后、步骤iii之前,误将滑片P向右移动了少许,继续进行测量,则的测量值 (填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
13.(10分)如图所示为高为2h、横截面积分别为SA=1.5S和SB=S的两个上部开口的圆柱形汽缸A、B,两个汽缸粗细均匀、内壁光滑,底部通过体积可以忽略不计的细管连通,两个汽缸内分别有一个不计厚度和质量的轻质活塞将一定质量的理想气体封住,右侧汽缸B的底部与活塞之间用一根轻质细弹簧相连,且离底部2h高处有一固定的活塞销(防止活塞滑出汽缸及弹簧超过其弹性限度)。开始时,汽缸A、B中气体的热力学温度为T1,活塞距离底部均为h,弹簧恰好处于原长状态。现向左侧汽缸A中活塞的上表面缓慢放置一定质量的砝码,同时缓慢升高两个汽缸中气体的热力学温度至T2,直至使左侧汽缸A中的活塞下降0.5h,右侧汽缸B中的活塞上升0.25h。已知外界的大气压强为p0,重力加速度大小为g,弹簧始终在弹性限度内。求:
(1)左侧汽缸A中活塞上表面所放置砝码的质量m;
(2)轻质细弹簧的劲度系数k。
14.如图所示,平行金属导轨MN、M'N'和平行金属导轨PQR、P'Q'R'固定在高度差为h(数值未知)的两水平台面上。导轨MN、M'N'左端接有电源,MN与M'N'的间距为L=0.10 m,其导轨空间存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B1=0.20 T;平行导轨PQR与P'Q'R'的间距也为L=0.10 m,其中PQ与P'Q'是圆心角为60°、半径为r=0.50 m的圆弧形导轨,QR与Q'R'是水平长直导轨,QQ'右侧有方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B2=0.40 T。导体棒a的质量m1=0.02 kg,接在电路中的电阻R1=2.0 Ω,放置在导轨MN、M'N'右侧N'N边缘处;导体棒b的质量m2=0.04 kg,接在电路中的电阻R2=4.0 Ω,放置在水平导轨某处。闭合开关K后,导体棒a从NN'水平抛出,恰能无碰撞地从PP'处以速度v1=2 m/s滑入平行导轨,且始终没有与棒b相碰。重力加速度取g=10 m/s2,不计一切摩擦及空气阻力。求:
(1)导体棒b的最大加速度;
(2)导体棒a在QQ'右侧磁场中产生的焦耳热;
(3)闭合开关K后,通过电源的电荷量q。
15.如图一滑板的上表面由长度为L的粗糙水平部分AB和半径为R的四分之一光滑圆弧BC组成,滑板静止于光滑的水平地面上,物体P(可视为质点)置于滑板上面的A点,物体P与滑板水平部分的动摩擦因数为μ(已知μ<1,但具体大小未知),一根长度为L、不可伸长的细线,一端固定于O′点,另一端系一质量为m的小球Q,小球Q位于最低点时与物体P处于同一高度并恰好接触。现将小球Q拉至与O′同一高度(细线处于水平拉直状态),然后由静止释放,小球Q向下摆动并与物体P发生弹性碰撞(碰撞时间极短),已知物体P的质量为2m,滑板的质量为2m,R=L,重力加速度为g,求:
(1)小球Q与物体P碰撞前瞬间,细线对小球拉力的大小;
(2)小球Q与物体P碰撞后瞬间,物体P速度的大小;
(3)若要保证物体P既能到达圆弧BC,同时不会从C点滑出,求物体P与滑板水平部分的动摩擦因数μ的取值范围。
参考答案
1.【答案】C
【详解】A.贝克勒尔最早发现天然放射现象,A错误;
B.卢瑟福通过核反应第一次实现了原子核的人工转变,B错误;
C.的铀经过276天,铀未衰变的质量为,选C;
D.钡核比铀核稳定,钡核的平均结合能比铀核的平均结合能大,D错误。选C。
2.【答案】D
【解析】设该波的波长为 ,根据三角函数知识可知,、两质点平衡位置间的距离为,解得,由题图乙可知该波的周期为,所以该波的波速为,故错误;由题图乙可知,时刻,质点沿轴负方向运动,根据“上下坡法”可知,该波沿轴负方向传播,故错误;由题图乙可知,在后,质点第一次位于波峰的时刻为,可知此波峰为时刻质点所在处的波峰传播来的,所以,解得,故错误;从开始,质点第一次回到平衡位置所经历的时间为,题图甲中,质点左侧波形的第一个平衡位置处坐标为,该振动状态第一次传播到质点所经历的时间为,则,即质点比质点早回到平衡位置,故正确.
【方法总结】
上下坡法
沿波的传播方向看,“上坡”的点向下运动,“下坡”的点向上运动,简称“上坡下,下坡上”,如图所示.
3.【答案】C
【详解】A.由开普勒第三定律得
因为
所以
即木星公转的轨道半径比地球公转的轨道半径大,A错误;
B.由万有引力定律提供向心力
可得
因为
所以
即木星公转的线速度比地球公转的线速度小,B错误;
C.在天体表面有
可得,木星表面的重力加速度与地球表面重力加速度之比为
所以,木星表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的2.6倍,C正确;
D.由运动学关系
其中
联立可得
所以下一次出现“木星冲日”现象可能在2023年11月,D错误。
选C。
4.【答案】C
【详解】AB.A球竖直方向做竖直上抛运动至最高点,B球做自由落体落体运动,则两球运动的高度相同,均为为
小球B下落时离地面的高度是40m,AB错误;
C.两球竖直方向的运动是互逆的,相遇时小球A竖直速度为0,小球B的速度为
根据两球在竖直方向上的动量守恒
两球粘在一起后的竖直速度为
继续下落,有

则小球A从抛出到落回地面的时间为3s,C正确;
D.小球A从抛出到与小球B相撞的水平距离为
根据两球在水平方向上的动量守恒

相撞后两球的水平位移为
小球A从抛出到落回地面的水平距离为
D错误。
故选C。
5.【答案】C
【详解】A.一束带电粒子沿两金属板中轴线以速度v射入金属板间,然后沿直线运动,受力平衡则,则,由粒子在偏转磁场中左手定则可知,电荷带负电,则平行金属板内由左手定则可知洛伦兹力向下,则电场力向上,负电荷的电场力与电场强度方向相反,则电场强度方向竖直向下,A错误;
B.两金属板间的电压,B错误;
C.根据带电粒子在磁场中的轨迹如图所示
由几何关系可知,轨迹圆的半径,由洛伦兹力提供向心力可知,联立解得粒子的比荷,C正确;
D.粒子在磁场中运动的时间,D错误。选C。
6.【答案】B
【解析】极板之间的电压U不变,由E=可知两极板距离d越大,场强E越小,电场力F=Ee越小,加速度越小,加速时间越长,由eU=mv2,得v=,则电子到达Q板时的速率与极板间距离无关,与加速电压有关,A、C、D错误, B正确.
7.【答案】BD 
【解析】导体棒的速度按正弦规律变化,则产生的感应电动势不断变化,感应电流不断变化,导体棒所受安培力不断变化,可知外力不断变化,故A错误;导体棒切割磁感线产生的感应电动势E=BLv=2sin 10πt(V),原线圈两端的电压有效值为U1== V,由电压与匝数关系得=,可得U2=2 V≈2.83 V,则电压表示数约为2.83 V,故B正确;电阻R的功率PR==0.4 W,故C错误;原线圈两端的最大电压U1m=Em=2.0 V,由法拉第电磁感应定律得U1m=n1,则变压器铁芯中磁通量变化率的最大值==0.04 Wb/s,故D正确.
8.【答案】CD
【解析】
【一题多解】重力与弹力大小相等时,速度最大,加速度为零,故运动员从B到C先加速后减速,运动员先失重后超重,动能先增大后减小,在最低点的加速度不为零,A、B错误,C正确。
9.【答案】AB
【详解】根据功的定义W=Flcos θ,其中l指物体的位移,而θ指力与位移之间的夹角,可知摩擦力对物块做的功W1=-μmg(s+d),摩擦力对木板做的功W2=μmgs,A、B正确;根据动能定理可知木板动能的增量ΔEk=W2=μmgs,C错误;由于摩擦而产生的热量Q=Ff·Δx=μmgd,D错误。
10.【答案】BD
【解析】
从题图乙中可以看出角 小于 时,没有折射光, 错误;当 时,即入射角为 时,折射光线强度恰好为零,故此时恰好发生全反射, 正确;因为光线发生全反射的临界角为 ,则半圆柱形透明体对该单色光的折射率 , 错误, 正确.
11.【答案】(1)A;(2);(3)小
【详解】(1)最低点,,得,因需要验证关系式,所以还需要测量出小球的质量m。
(2)由(1)可知为验证小球的机械能守恒,需要满足的关系式为
(3)若内壁不光滑,最低点速度会变小,测量的F会比理论的偏小。
12.【答案】(1)不需要
(2)D
(3)198
(4)大于
【详解】(1)本题采用阻值比较法求电阻,不需要知道电阻丝的具体阻值,故不需要测量滑片两侧电阻丝的长度。
(2)本题采用阻值比较法求电阻,通过比例求阻值,保持滑片的位置不动,设电阻丝左侧电阻为,右侧阻为,将双刀双掷开关掷于触点1、2,当灵敏电流计G示数为零时,电阻箱的阻值为,此时有
将掷于触点3、4,则电阻箱与交换位置,电阻箱的阻值为,此时有
联立解得
可知与电阻丝的阻值没有关系,故不需要知道电阻丝的具体阻值,即总电阻无须已知,粗细无须均匀。
故选D。
(3)由图可知,电阻箱的读数为
代入数值可得
(4)若在步骤ii后、步骤ii之前,误将滑片向右移动了少许,继续进行测量,则有
联立可知
即测量值大于真实值。
13.【答案】(1) (2)
【解析】(1)对两个汽缸A、B内的理想气体,
初状态有压强p1=p0,体积V1=SAh+SBh=2.5Sh,温度为T1(1分)
末状态有体积V2=SA·0.5h+SB·1.25h=2Sh,温度为T2,压强设为p2(1分)
由理想气体状态方程=(1分)
解得p2=(1分)
对左侧汽缸A中的活塞和砝码,由平衡条件有
p2SA=p0SA+mg(1分)
解得m=(1分)
(2)对右侧汽缸B中的活塞,由平衡条件有
p2SB=p0SB+k·0.25h(2分)
所以k=(2分)
14.【答案】(1)0.02 m/s2 (2)0.02 J (3)1 C
【详解】(1)设a棒滑到水平导轨上时的速度大小为v2,则从PP'处到QQ'处,由动能定理得
m1g(r-rcos 60°)=m1-m1
解得v2=3 m/s
因为a棒刚进磁场时,a、b棒中的电流最大,所以此时b棒受力最大,加速度最大,此时
E=B2Lv2=0.12 V
I==0.02 A
由牛顿第二定律有B2IL=m2amax
解得导体棒b的最大加速度amax=0.02 m/s2。
(2)两个导体棒在运动过程中,动量守恒且能量守恒,当两棒的速度相等时回路中的电流为零,此后两棒做匀速运动,两棒不再产生焦耳热。
所以由动量守恒定律有m1v2=(m1+m2)v3
设a棒在此过程中产生的焦耳热为Qa,b棒产生的焦耳热为Qb。由能量守恒定律有
m1=(m1+m2)+Qa+Qb
由于a、b棒串联在一起,所以有=
联立解得Qa=0.02 J。
(3)设闭合开关后,a棒以速度v0水平抛出,
则有v0=v1cos 60°=1 m/s
对a棒冲出过程,由动量定理得B1LΔt=m1v0
15.【答案】(1)3mg;(2);(3)
【详解】(1)由机械能守恒定律可得,
解得,
由牛顿第二定律可得,
则细线对小球拉力的大小为。
(2)小球Q与物体P碰撞后瞬间,由动量守恒定律得,
由能量守恒定律得,
解得。
(3)如果物体P运动到C点与滑板共速,根据动量守恒得,
根据能量守恒可得,
解得,
如果物体P运动到B点与滑板共速,根据动量守恒可得,
根据能量守恒可得,
解得,
故物体P与滑板水平部分的动摩擦因数μ的取值范围为。
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2026届湖南省邵阳市高三年级物理综合模拟检测试卷(七)
本试卷共100分,考试时间75分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上.
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6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.放射性同位素衰变的快慢有一定的规律,例如Rn经过一次衰变成为Po,如图所示.结合这些信息可以判定下列说法正确的是 (  )
A.Rn衰变为Po的衰变方式为α衰变
B. Rn衰变为Po的衰变方式为β衰变
C.当已生成的Po数量是Rn剩余数量的7倍时Rn衰变所经历时间为114天
D.20个Rn在经过一个半衰期后,一定还剩10个
2.如图所示,、是水面上两个振动情况完全相同的波源,其振动方向为竖直方向,、发出的波在水面上形成稳定的干涉图样,且波长均为.是水面上的一点,且、、三点刚好构成一个直角三角形,、两点之间的距离为, .,,下列说法中正确的是( )
点是振动减弱点
连线中点始终处于最大位移
连线上(不包含、两点)共有3个振动加强点
D.连线上(不包含点)共有2个振动加强点
3.如图所示,放在水平转台上可视为质点的长方体A、B、C随转台一起以角速度ω绕转台中心匀速转动,A、B、C的质量分别为3m、2m、m,A与C之间的动摩擦因数为2μ、B和C与转台间的动摩擦因数均为μ,A、C以及B离转台中心的距离分别为1.5r、r.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,下列说法正确的是 (  )
A.长方体A受到的摩擦力大小为6μmg
B.转台对长方体C的摩擦力大小为9mω2r
C.维持长方体A、B、C能随转台一起转动,转盘的角速度应满足ω≤
D.转台角速度增大,最先被甩出去的是长方体B
4.若地球半径为R,把地球看作质量分布均匀的球体.“蛟龙号”下潜深度为d,“天宫一号”轨道距离地面高度为h,“蛟龙号”所在处与“天宫一号”所在处的重力加速度大小之比为(质量分布均匀的球壳对内部物体的万有引力为零,忽略地球自转) (  )
A. B.
C. D.
5.如图所示,半径为的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为。在磁场边界上的点放置一个放射源,能在纸面内以速率向各个方向发射大量的同种粒子,粒子的电荷量为、质量为(不计粒子的重力),所有粒子均从某段圆弧边界射出,其圆弧长度为。下列说法正确的是(  )
A.粒子进入磁场时的速率为
B.所有粒子中在磁场中运动的最长时间是
C.若粒子入射速率为时,有粒子射出的边界弧长变为
D.将磁感应强度大小改为时,有粒子射出的边界弧长变为
6.(河北邢台高二上联考)如图所示,P和Q为两平行金属板,板间有恒定的电压,在P板附近有一电子(不计重力)由静止开始向Q板运动,下列说法正确的是(  )
A.电子到达Q板时的速率,与板间电压无关,仅与两板间距离有关
B.电子到达Q板时的速率,与两板间距离无关,仅与板间电压有关
C.两板间距离越小,电子的加速度就越小
D.两板间距离越大,加速时间越短
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7.如图所示为远距离输电示意图,升压变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2,降压变压器原、副线圈的匝数比为n3∶n4,变压器均为理想变压器,发电厂输出电压恒定,输电线的电阻为r.则下列判断正确的是 (  )
A.>·
B.输电线上损失的功率为
C.若输送功率增大,则U4减小
D.若输送功率增大,则输电线上损失的功率与输送功率之比减小
8.如图所示为直角三角形斜劈ABC,∠ABC=37°,斜边AB长1.5 m,P点将AB分成两部分,AP=0.5 m,PB=1.0 m。小物块与AP段间的动摩擦因数为μ1,与PB段间的动摩擦因数为μ2,BC水平放置,小物块从A点由静止释放,经过时间t1下滑到B点时速度刚好为零;在B点给小物块一个初速度v0,经过时间t2上滑到A点时速度刚好为零。取g=10 m/s2,sin37°=0.6,则(  )
A. B.v0=6 m/s
C.t1>t2 D.t19.如图所示,传送带底端A点与顶端B点的高度差为h,传送带在电动机的带动下以速率v匀速运动。现将一质量为m的小物体轻放在传送带上的A点,物体在摩擦力的作用下向上传送,在到达B点之前,已经与传送带共速,物体与传送带因摩擦产生的热量为Q。则在传送带将物体从A送往B的过程中,下列说法正确的是( )
A.物体与传送带因摩擦产生的热量为
B.传送带对物体做功为
C.传送带对物体做功为
D.为传送物体,电动机需对传送带额外做功
10.如图甲所示,在平静的水面下深处有一个点光源S,它发出不同颜色的光和光,在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域,该区域的中间为由和两种单色光所构成的复色光圆形区域,周围为环状区域,且为光的颜色(见图乙)。设光的折射率为,则下列说法正确的是(  )
A.在水中,光的波长比光的大
B.在水中,光的传播速度比光的小
C.复色光圆形区域的面积为
D.在同一装置的双缝干涉实验中,光的干涉条纹相邻亮条纹间距比b光的窄
三、非选择题:本大题共5题,共56分。
11.某同学在“用单摆测量重力加速度”的实验中,利用了智能手机和一个磁性小球进行了如下实验:
(1)将摆线上端固定在铁架台上,下端系在小球上,做成图1所示的单摆。下列摆线安装最合理的是 。
A. B. C.
(2)用刻度尺测量悬线的长度,用游标卡尺测得磁性小球的直径如图2所示,则直径 cm,算出摆长L。
(3)将智能手机磁传感器置于磁性小球平衡位置正下方,打开智能手机的磁传感器,测量磁感应强度的变化。
(4)将磁性小球由平衡位置拉开一个小角度,由静止释放,手机软件记录磁感应强度的变化曲线如图3所示。试回答下列问题:
①由图3可知,单摆的周期为 。
②改变摆线长度l,重复实验操作,得到多组数据,画出对应的图像如图4所示,图像的斜率为k,则重力加速度g的表达式为 。(用题中物理量的符号表示)。
③图4中图像不过原点的原因是 ,对g的测量结果 (选填“有影响”或“无影响”)。
12.测电阻R大小。
(1)同学们首先用欧姆表×1挡位大致测出电阻阻值大小,如图,则电阻大小读数为 Ω。
同学们继续使用学生电源(4V)组装下图电路进行实验,其中电表可以从如下中进行选择:(括号中为电表量程及内阻)
A.电压表V1(0~15V,15kΩ) B.电压表V2(0~3V,3kΩ)
C.电流表A1(0~3A) D.电流表A2(0~0.6A)
作者的备注:原卷画出了实物图,这里还原出的是电路图。
(2)应选择电压表 ,电流表 。(填器材前字母)
(3)下列哪些说法是正确的?_________
A.电压表分流属于系统误差
B.实验开始前滑动变阻器滑片应该调到b端
C.如图所示的电路,可以通过调节滑片使电压表示数为0
D.多组实验可以减小系统误差
13.工程上通常所说的“压力表”,本质测的是压力表内外的压强差,在大气环境中指针在零刻度线位置.其刻度盘上单位(巴)也是一个常用压强单位,。小周同学利用所学知识,设计了一个重力计,其原理如图所示,导热性能良好的活塞和汽缸封闭一定质量的理想气体,汽缸底部连接一个压力表,不计压力表及管道中的气体,活塞的面积,不计活塞的重力及活塞与汽缸之间的摩擦,活塞到汽缸底部的距离为。当活塞上面放质量为m的重物时,活塞缓慢下降到稳定.已知大气压强为,重力加速度取,求:
(1)当活塞上重物质量时,活塞到汽缸底部的距离;
(2)当压力表示数为时,重物的质量。
14.(15分)如图所示,两根光滑固定导轨相距0.4m竖直放置,导轨电阻不计,在导轨末端P、Q两点间接一定值电阻R。相距0.2m的水平线MN和JK之间的区域内存在着垂直导轨平面向里的匀强磁场,且磁感应强度B随时间变化规律如图乙所示。在t=0时刻,质量为0.02kg、阻值为0.3Ω的金属棒ab从虚线MN上方0.2m高处由静止开始释放,下落过程中保持水平,且与导轨接触良好。结果棒ab在t1时刻从上边界MN进入磁场中做匀速运动,在t2时刻从下边界JK离开磁场,g取10m/s2,求:
(1)在0~t1时间内,电路中感应电动势的大小;
(2)定值电阻R的阻值为多大;
(3)棒ab在0~t2时间内产生的焦耳热。
15.(20分)有一种打积木的游戏,装置如图所示,四块完全相同的积木B、C、D和E叠放在靶位上,宽度均为,积木C、D和E夹在固定的两光滑薄板间,小球A(可视为质点)用长为、且不可伸长的轻绳悬挂于O点。游戏时,球A拉至与O点等高的P点(保持绳绷直)由静止释放,球A运动到最低点时与积木B发生的碰撞为弹性碰撞且瞬间完成,积木B滑行一段距离后停下。已知球A和每块积木的质量均为,各积木间、积木与水平面间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为,空气阻力不计,求:
(1)球A下落到最低点与积木B碰撞前瞬间细绳上的张力大小;
(2)积木B向前滑行的距离s;
(3)将球A再次拉起至P点无初速度释放,球A与积木C发生弹性碰撞且瞬间完成,积木C沿积木B的轨迹前进,与静止的积木B发生碰撞(时间极短)并粘合在一起向前滑动,求碰后积木C、B一起滑动的距离x。

参考答案
1.【答案】A 
【解析】氡原子序数为86,钋原子序数为84,根据质量数守恒和电荷数守恒可知Rn衰变为Po,放出粒子的质量数为4,电荷数为2,为α粒子,衰变方式为α衰变,故A正确,B错误;由图像知,当=时,经历的时间为一个半衰期,则Rn的半衰期为τ=3.8天,当已生成的Po数量是Rn剩余数量的7倍时,即已经衰变的Rn是Rn剩余数量的7倍,此时=,由题图可知衰变时间t=11.4天,故C正确;半衰期是对大量原子核的统计规律,对少量原子核不适用,故D错误.
2.【答案】D
【解析】由几何关系可知,,,则两列波到点的波程差为,因为波长,则 ,所以、连线中点是振动加强点,A错误;连线中点也在做简谐运动,只不过振幅等于两波的振幅之和,所以中点的位移可以为零,不是始终处于最大位移,B错误;因为两列波振动情况完全相同,则当波程差等于半波长的偶数倍时,该点为振动加强点,所以连线上(不包含、两点)共有5个振动加强点,分别在距离为、、、、的位置,C错误;因为两列波振动情况完全相同,则当波程差等于半波长的偶数倍时,即满足,又满足,可得连线上(不包含点)共有2个振动加强点,分别在距离为、的位置,D正确.
3.【答案】C
【解析】假设C的静摩擦力为最大静摩擦力时,长方体A、C随转台一起转动且恰不相对转台滑动,则由牛顿第二定律得μ×4mg=4m×1.5r,解得ω1=,A、C之间的静摩擦力fAC=3m×1.5r=3μmg,长方体A、C之间的最大静摩擦力为fmA=2μ×3mg=6μmg,因为fmA>fAC,故此时A、C之间不会发生相对滑动,假设成立,若B恰能发生滑动,则由牛顿第二定律得μ×2mg=2mr,解得ω2=>ω1,随着转台角速度增大,若要维持长方体A、B、C能随转台一起转动,只需A、C相对转台不发生滑动,则μ×4mg≥4mω2×1.5r,即转台的角速度应满足ω≤,此时长方体A受到的摩擦力小于或等于3μmg,C正确,A、D错误;当转台以角速度ω匀速转动时,转台对长方体C的摩擦力大小为fC=4mω2×1.5r=6mω2r,B错误.
4.【答案】C
【解析】设地球的密度为ρ,则在地球表面,物体受到的重力和地球的万有引力大小相等,有G=mg,可得g=,又地球的质量M=ρ·πR3,所以g=πGρR,由于质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,故在深度为d的地球内部,物体受到地球的万有引力即为半径等于(R-d)的球体其表面对物体的万有引力,故“蛟龙号”的重力加速度g'=πGρ(R-d),所以=,根据万有引力提供向心力有G=ma,可得“天宫一号”所在处的重力加速度为a=,所以=,则=,故选C.
5.【答案】C
【详解】A.粒子均从某段圆弧边界射出,其圆弧长度为,则对应的弦长为,粒子做圆周运动的半径为,有洛伦兹力提供向心力可得,可得,A错误;
B.几何关系可得,粒子在磁场中做圆周运动转过的最大圆心角接近360°,则所有粒子中在磁场中运动的最长时间接近一个周期即为,B错误;
C.若粒子入射速率为时,粒子做圆周运动的半径为,由几何关系可得,则,有粒子射出的边界弧长变为,C正确;
D.将磁感应强度大小改为时,由以上分析可知粒子做圆周运动的半径为,由以上分析可知有粒子射出的边界弧长变为,D错误。选C。
6.【答案】B
【解析】极板之间的电压U不变,由E=可知两极板距离d越大,场强E越小,电场力F=Ee越小,加速度越小,加速时间越长,由eU=mv2,得v=,则电子到达Q板时的速率与极板间距离无关,与加速电压有关,A、C、D错误, B正确.
7.【答案】AC 
【解析】由理想变压器电压与匝数关系得=,=,可得=··,由于输电线有电压损失,则>1,故>·,A正确;输电线上损失的功率为P损=,B错误;若输送功率增大,在输送电压恒定的情况下,输送电流增大,输电线损失的电压增大,则U3减小,根据=知,U4减小,C正确;若输送功率增大,则输送电流I2增大,输电线上损失的功率与输送功率之比为===,U1不变,由U2=U1知,U2不变,则输电线上损失的功率与输送功率之比增大,D错误.
8.【答案】ABC
【详解】A.根据题意,下滑时,小物块在AP段间做匀加速直线运动,则有
,,下滑时,小物块与PB段间做匀减速直线运动至静止,则有,,解得,A正确;
CD.上滑时,小物块在AP段间做匀减速直线运动,则有,上滑时,小物块与PB段间做匀减速直线运动,则有,结合上述可知
,,则上滑的平均加速度大于下滑的平均加速度,由于小物块上滑到A点时速度刚好为零,根据逆向思维可以将其运动看为反方向的加速运动,该运动与t1时间内下滑的位移相等,根据,可知t1>t2,C正确,D错误;
B.上滑过程有,,结合上述,解得v0=6 m/s,B正确。选ABC。
9.【答案】BD
【详解】A.设物体相对传送带滑动时的加速度大小为a,则物体从放上传送带到速率达到v所经历的时间为t时间内物体和传送带的位移大小分别为,,物体相对于传送带滑动的位移大小为,设传送带倾角为θ,物体与传送带之间的动摩擦因数为μ,则根据牛顿第二定律可得,物体与传送带因摩擦产生的热量为,A错误;
BC.根据功能关系可知,传送带对物体做功等于物体机械能的增加量,即,B正确,C错误;
D.根据能量守恒定律可知,为传送物体,电动机需对传送带额外做功为,D正确。选BD。
10.【答案】AC
【详解】A:因为a光的单色光区域比复色光区域大,所以a光发生全反射的临界角比b光发生全反射的临界角大,根据可知,则a光的频率比b光的频率小,a光的波长比b光的波长大,A正确;
B:根据可知,在水中光的传播速度比光的传播速度大,B错误;
C:设复色光圆形区域的半径为r,b光在两区域交界处恰好发生全反射,设全反射临界角为θ,根据几何关系有,解得,所以复色光圆形区域的面积为,C正确;
D:根据可知在同一装置的双缝干涉实验中,光的干涉条纹相邻亮条纹间距比b光的宽,D错误。选AC。
11.【答案】B,1.070,2t0,,没有考虑磁性小球的半径,无影响
【详解】(1)[1]A.图中采用了弹性绳,实验过程中,摆长会发生明显的变化,该装置不符合要求,A错误;
B.图中采用铁夹固定悬点,细线丝弹性小,磁性小球体积小,空气阻力的影响可以忽略,该装置符合要求,B正确;
C.图中没有用铁夹固定悬点,摆长会发生明显变化该装置不符合要求,C错误。选B。
(2)[2]根据游标卡尺的读数规律,该读数为
(4)①[3]磁性小球经过最低点时测得的磁感应强度B最大,根据图3有,解得周期为
②[4]摆长等于摆线长与小球半径之和,则有,根据周期公式有,解得,结合图像有,解得
③[5]结合上述可知,图4中图像不过原点的原因是没有考虑磁性小球的半径。
[6]结合上述可知,重力加速度的求解是根据图像的斜率,实验中,虽然没有考虑磁性小球的半径,但对斜率没有影响,即对g的测量结果无影响。
12.【答案】(1)7
(2) B D
(3)AC
【详解】(1)用欧姆表×1挡位大致测出电阻阻值大小,由图可知电阻大小读数为
(2)[1]由于同学们使用学生电源(4V),则为减小误差电压表应选择V2,即选择B;
[2]整个回路中的最大电流约为
则电流表应选择A2,即选择D。
(3)A.电压表分流属于系统误差,A正确;
B.为保护电路,实验开始前滑动变阻器滑片应该调到a端,B错误;
C.如图所示的电路为分压式电路,可以通过调节滑片使电压表示数为0,C正确;
D.多组实验可以减小偶然误差,D错误。
选AC。
13.【答案】(1);(2)
【详解】(1)令压缩后气体压强为,由平衡条件有,取封闭的气体为研究对象,气体做等温变化,初始气活塞到汽缸底部的距离,压缩后活塞到汽缸底部的距离为,由玻意耳定律得,代入数据解得
(2)压力表示数为,代表此时汽缸与大气压强差值为,则此时汽缸内部压强为,由平衡条件有,代入数据解得
14.【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1)棒ab做自由落体运动,由
解得
磁感应强度的变化率
时间内的感应电动势
(2)棒ab刚进入磁场时的速度
棒ab刚进入磁场时的感应电动势
棒ab进入磁场区域做匀速运动,由平衡条件得
代入数据解得
由闭合电路欧姆定律可得
(3)在内感应电流
棒ab在内产生的焦耳热
15.【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)小球A下摆过程机械能守恒,由机械能守恒定律得,
在最低点有,
联立解得。
(2)设小球A与积木B发生弹性碰撞后速度为,积木B速度为。小球A与B发生弹性碰撞,碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒,取向右为正方向,则,

解得,,
从碰撞后瞬间到B停止运动过程,设B滑行的距离为s,对B,由动能定理得,
代入数据解得。
(3)将小球A拉回P点由静止释放,小球A落下后与静止的积木C发生弹性碰撞,小球A与C碰撞后C的速度为,
设C滑行s后与B碰撞前瞬间C的速度为,对C,由动能定理得,
积木C、B碰撞粘合后的速度为,则由动量守恒可得,
碰后积木C、B一起滑动的距离为x,则,
联立解得。
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第 page number 页,共 number of pages 页绝密★启用前
2026届湖南省邵阳市高三年级物理综合模拟检测试卷(四)
本试卷共100分,考试时间75分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上.
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6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 一个静止的放射性同位素的原子核P衰变为Si,另一个静止的天然放射性元素的原子核Th衰变为Pa,在同一磁场中,得到衰变后粒子的运动径迹1、2、3、4,如图所示,则这四条径迹对应的粒子依次是(  )
A.电子、Pa、Si、正电子
B.Pa、电子、正电子、Si
C.Si、正电子、电子、Pa
D.正电子、Si、Pa、电子
2.2024年10月30日,中国载人航天工程办公室发布消息,神舟十九号载人飞船与长征二号F遥十九运载火箭组合体已于当天转运至发射区,计划近期择机实施发射.与神舟十八号相比,神舟十九号载人飞船将采用自主快速交会对接方式,首次径向靠近空间站,如图所示.两者对接后所绕轨道视为圆轨道,绕行角速度为ω,距地高度为kR,R为地球半径,万有引力常量为G。下列说法中正确的是(  )
A.神舟十九号在低轨只需沿径向加速可以直接与高轨的天宫空间站实现对接
B.地球的密度为
C.地球表面重力加速度为
D.对接后的组合体的运行速度应大于7.9 km/s
3.如图所示,实线和虚线分别是沿着x轴正方向传播的一列简谐横波在时刻和的波形图,已知波的周期,则下列关于该列波说法正确的是(  )
A.波长为5cm
B.波速为5cm/s
C.周期为4s
D.时刻,质点M向下振动
4.某次野外拍摄时拍到了青蛙捕食昆虫的有趣画面:如图所示,一只青蛙在离水面高1m的C洞潜伏。某时刻,一只昆虫喝完水后从B点开始沿着一根与水面之间夹角为53°的树干AB以v1=0.5m/s匀速上行,A点比水面高1.8m;与此同时,青蛙以v2=3m/s水平跳出。已知青蛙捕食时,舌头能伸出5cm。取重力加速度大小g=10m/s2。空气阻力不计,sin53°=0.8,则下列说法正确的是( )
A.青蛙此次捕食不成功
B.青蛙落水点到B点的距离等于0.15m
C.青蛙捕到昆虫时,青蛙速度的最小值约为7m/s
D.青蛙捕到昆虫时.青蛙速度的最小值约为5m/s
5.在匀强电场中有一个直角三角形与电场平行, , ,的长度为,、、三点的电势分别为、、,则电场强度大小为( )
A. B.
C. D.
6.如图,真空中有区域Ⅰ和Ⅱ,区域Ⅰ中存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向下(与纸面平行),磁场方向垂直纸面向里,等腰直角三角形CGF区域(区域Ⅱ)内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外。图中A、C、O三点在同一直线上,AO与GF垂直,且与电场和磁场方向均垂直。A点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域Ⅰ中,只有沿直线AC运动的粒子才能进入区域Ⅱ。若区域Ⅰ中电场强度大小为E、磁感应强度大小为B1,区域Ⅱ中磁感应强度大小为B2,则粒子从CF的中点射出,它们在区域Ⅱ中运动的时间为t0。若改变电场或磁场强弱,能进入区域Ⅱ中的粒子在区域Ⅱ中运动的时间为t,不计粒子的重力及粒子之间的相互作用,下列说法正确的是()
A.若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为2B1,则t>t0
B.若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E,则t>t0
C.若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为,则
D.若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为,则
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7.如图所示,2024个质量均为的小球通过完全相同的轻质弹簧相连,在水平拉力的作用下,保持相对静止,一起沿动摩擦系数为粗糙水平面向右做匀加速直线运动,设1和2间弹簧的弹力为,2和3间弹簧的弹力为,2023和2024间弹簧的弹力为,弹簧始终处于弹性限度内,下列结论正确的是(  )
A.
B.从左到右各弹簧长度之比为
C.若突然撤去拉力,此瞬间第2024个小球的加速度为,其余每个球的加速度不变
D.若1和2之间的弹簧长度为,2023和2024之间的弹簧长度为,则弹簧原长为
8.地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大,太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲。下列光路图中能描述该现象的是(  )
A. B.C.D.
9.图甲为远距离输电示意图,升压变压器原、副线圈匝数比为1∶1 000,降压变压器原、副线圈匝数比为1 000 ∶1,输电线的总电阻为1 000 Ω,若升压变压器的输入电压如图乙所示,用户端电压为220 V,下列说法正确的是(题中变压器均为理想变压器) (  )
甲  乙
A.输电线中的电流为3 A
B.电站输出的功率为7 500 kW
C.输电线路损耗的功率为90 kW
D.用户端交变电流的频率为50 Hz
10.1924年跳台滑雪被列为首届冬奥会项目.如图所示,一名运动员从雪道的最高点由静止开始滑下,经过水平段后从点飞入空中,最终落到点,不计运动员经过点的机械能损失和空气阻力.已知运动员从点到点,重力做功为,克服阻力做功为,从点到点重力做功为,设点所在平面为零势能面,则下列说法正确的是(  )
A.运动员在点的动能为
B.运动员从点到点机械能减少了
C.运动员在点的机械能为
D.运动员从点到点重力势能减少了
三、非选择题:本大题共5题,共56分。
11. 某实验小组用细线和小钢球做成一个单摆,验证小球摆动过程中机械能守恒。如图1所示将细线固定在点,是小球静止时所处的位置,到水平地面高度为。当地重力加速度为,实验步骤如下:
①将小球从位置拉至处,测出间高度;
②在上方略高于小球的位置固定一刀片,小球由静止释放,摆到位置时,细线恰好被刀片割断,小球做平抛运动,落在复写纸上,并在复写纸下面的白纸上印出一个印迹;
③重复上述步骤多次,找出平均落点;
④以平均落点为小球的落地点,用刻度尺测出平抛运动的水平位移;
⑤改变小球释放高度,重复上述实验。
请回答下列问题:
(1) 实验中某一释放高度的多次落点位置如图2所示,该平均落点的刻度尺读数为______________________;
(2) 写出小球做平抛运动时的初速度的计算式(用题中的字母符号表示)________;
(3) 若所作图像如图3所示,当图像斜率______时,可认为该运动过程小球的机械能守恒;
(4) 小球摆动过程中动能的变化量为,重力势能的变化量为。多次实验总发现,可能的原因是:____________________________;(写出一条即可)
(5) 若保持为常数,当和满足______(写出和的关系式)时,小球的水平射程最远。
12.充电宝是跟蓄电池、干电池一样的可移动直流电源。某款充电宝的电动势E约为5V,内阻r约为0.25Ω。现有实验器材:量程为3V的电压表,量程为0.6A的电流表,定值电阻R=10Ω,滑动变阻器R′,开关S,导线若干。
(1)①甲同学采用图甲进行实验,图甲已完成部分电路连线,最后一步连线时,他将接线端a连接到B,然后进行实验,记录多个电压表和电流表的示数,作出U-I图线,如图乙所示。则该充电宝的电动势E= V(保留2位有效数字),内电阻r= Ω(保留2位有效数字)。
②实验完成后,甲同学又将接线端a改接C进行实验,并在同一图中作出两次实验的U-I图线,图丙用于理论分析。在电压表、电流表都为理想电表的情形下,两次U-I图线应为同一图线,请在图丙中画出该图线 。
(2)乙同学认为,如果按照甲同学的实验设计操作,由于电压表内阻有限,电路测量是有一定误差的,于是她设计了图丁所示的电路来测量充电宝的电动势E和内阻r。均匀电阻丝XY长1.0m,电阻8.0Ω,标准电池A电动势为8.0V、内电阻0.50Ω。
①开关S断开,当滑动片J移动至XJ=0.80m位置时电流表G示数为零,则充电宝B的电动势E= V(保留3位有效数字);
②开关S闭合,滑片J移至XJ=0.76m处时电流表G示数为零,则充电宝B的内电阻r= Ω(保留2位有效数字)。
13.如图所示,圆柱形绝热汽缸固定在倾角为θ的斜面上,汽缸深度为H,汽缸口有固定卡槽.汽缸内用质量为m、横截面积为S的绝热活塞封闭了一定质量的理想气体,此时活塞到汽缸底部的距离为,汽缸内气体温度为T0.现缓慢对气体加热,一直到气体温度升高到4T0,加热过程中电热丝产生热量Q.若电热丝产生的热量全部被气体吸收,大气压强恒为p0,不计活塞及固定卡槽的厚度,活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏气.重力加速度为g,求:
(1)气体温度升高到4T0时的压强p;
(2)气体温度从T0升高到4T0的过程中增加的内能ΔU.
14.如图,一倾角为α的光滑固定斜面的顶端放有质量M=0.06 kg的U形导体框,导体框的电阻忽略不计;一电阻R=3 Ω的金属棒CD的两端置于导体框上,与导体框构成矩形回路CDEF;EF与斜面底边平行,长度L=0.6 m.初始时CD与EF相距s0=0.4 m,金属棒与导体框同时由静止开始下滑,金属棒下滑距离s1= m后进入一方向垂直于斜面的匀强磁场区域,磁场边界(图中虚线)与斜面底边平行;金属棒在磁场中做匀速运动,直至离开磁场区域.当金属棒离开磁场的瞬间,导体框的EF边正好进入磁场,并在匀速运动一段距离后开始加速.已知金属棒与导体框之间始终接触良好,磁场的磁感应强度大小B=1 T,重力加速度大小取g=10 m/s2,sin α=0.6.求:
(1)金属棒在磁场中运动时所受安培力的大小;
(2)金属棒的质量以及金属棒与导体框之间的动摩擦因数;
(3)导体框匀速运动的距离.
15.(16分)人们越来越深刻地认识到冰山对环境的重要性,冰山的移动将给野生动物带来一定影响。为研究冰山移动过程中表面物体的滑动,小星找来一个足够长的水槽,将质量为的车厢放在水槽中模拟冰山,车厢内有一个质量为、体积可以忽略的滑块。车厢的上下表面均光滑,车厢与滑块的碰撞均为弹性碰撞且忽略碰撞的时间。开始时水槽内未装水,滑块与车厢左侧的距离为。在车厢上作用一个大小为、方向水平向右的恒力,当车厢即将与滑块发生第一次碰撞时撤去水平恒力。
(1) 求车厢即将与滑块发生第一次碰撞时车厢的速度的大小;
(2) 求从车厢与滑块发生第一次碰撞到发生第二次碰撞的过程中,车厢的位移的大小;
(3) 若在水槽中装入一定深度的水,车厢在水槽中不会浮起。开始时滑块与车厢左侧的距离为,由于外界碰撞,车厢在极短时间内速度变为,方向水平向右。车厢移动过程中受到水的阻力大小与速率的关系为为已知常数),除第一次碰撞以外,以后车厢与滑块之间每次碰撞前车厢均已停止。求全程车厢通过的总路程。
参考答案
1.【答案】 B
【详解】 衰变过程中动量守恒。P→Si+e(正电子),产生的两个粒子,都带正电,应是外切圆,由r==知,电荷量大的半径小,故3是正电子,4是Si;Th→Pa+e(电子),产生的两个粒子,一个带正电,一个带负电,应是内切圆,由r==知,电荷量大的半径小,故1是Pa,2是电子,故B项正确。
2.【答案】C
【详解】A.神州十九号径向对接需要沿径向和切向都提供加速度才能实现对接,故A错误;
B.根据

可得地球的质量为
地球的密度
故B错误;
C.根据
解得
故C正确;
D.第一宇宙速度是环绕地球做圆周运动的最大速度,所以对接后的组合体的运行速度应小于7.9 km/s,故D错误。
故选C。
3.【答案】D
【详解】题图为波的波形图,由图像可知其波长为10cm,故A项错误;由题可知,实线是时刻的波形图,虚线是时刻波形图,所以由到过程有(,1,2,……),由于波的周期大于1s,即n只能取0,所以解得,故C项错误;由波速的公式有,结合上述分析,解得,故B项错误;由题可知,该波沿x轴正方向传播,根据同侧法可知,时刻,质点M向下振动,故D项正确。
4.【答案】D
【解析】本题考查平抛运动,目的是考查学生的创新能力。以为坐标原点,为轴建立坐标系。直线方程为。青蛙从洞平抛至速度方向与平行,得,又平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,则,故,平抛运动下降高度,水平位移,则青蛙在平抛运动过程中过点点在上且曲线在点的切线恰与平行故曲线与相切于点。昆虫从沿方向爬行距离。直角中。故时青蛙和昆虫都在直线上相距,在青蛙捕食舌头伸长范围内,故可以捕食成功,选项错误;落水点与点的距离小于,选项B错误;青蛙在点的速度大小,选项C错误,选项D正确。
5.【答案】B
【详解】如图所示,在上取一点,点电势为,则为等势线,过点作的垂线,方向为电场方向,,长度为,则长度为,长度为,在中有 ,可得,由三角形面积,解得,电场强度大小为,正确。
6.【答案】D
【详解】由题知粒子在AC做直线运动,则有qv0B1=qE,区域Ⅱ中磁感应强度大小为B2,则粒子从CF的中点射出,则粒子转过的圆心角为90°,根据,有若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为2B1,则粒子在AC做直线运动的速度,有qvA 2B1=qE,则,再根据,可知粒子半径减小,则粒子仍然从CF边射出,粒子转过的圆心角仍为90°,则t=t0,A错误;若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E,则粒子在AC做直线运动的速度,有qvBB1=q 2E,则vB=2v0,再根据,可知粒子半径变为原来的2倍,则粒子F点射出,粒子转过的圆心角仍为90°,则t=t0,B错误;若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为,则粒子在AC做直线运动的速度仍为v0,再根据,可知粒子半径变为原来的,则粒子从OF边射出,则画出粒子的运动轨迹如下图
根据,可知转过的圆心角θ=60°,根据,有,则,C错误;若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为,则粒子在AC做直线运动的速度仍为v0,再根据,可知粒子半径变为原来的,则粒子OF边射出,则画出粒子的运动轨迹如下图
根据,可知转过的圆心角为α=45°,根据,有,则,D正确。
7.【答案】ACD
【详解】A.以整体为研究对象,加速度,以后面的第1、2、3…2023个小球为研究对象,根据牛顿第二定律可得可知,,……,,即,A正确;
B.根据题意,由胡克定律可得,则从左到右各弹簧伸长量之比为,从左到右各弹簧长度之比不可能为,B错误;
C.若突然撤去拉力F瞬间,由于弹簧的形变量不能瞬变,则除第2024个小球以外的小球受力情况不变,加速度不变,对第2024个小球,由牛顿第二定律有,解得,C正确;
D.设弹簧原长l,1和2之间的弹簧此时长度,2023和2024之间的弹簧此时长度,联立得,D正确。选ACD。
8.【答案】A
【解析】
由题意可知,越靠近地球表面,空气的折射率越大,从光疏介质射入光密介质的光路如图所示,太阳光斜射向地面的过程中发生折射,随着折射率不断变大,太阳光不断向法线方向偏折,A正确。
9.【答案】BD
【解析】根据题图乙可知升压变压器原线圈的电压有效值为U1= V=250 V,根据理想变压器原理可得升压变压器副线圈两端电压有效值为U2=×250 V=2.5×105 V,降压变压器原线圈两端电压有效值为U3=×220 V=2.2×105 V,所以输电线上损失的电压ΔU=U2-U3=3×104 V,输电线中的电流为I2==30 A,故A错误;根据功率关系可得电站输出的功率为P出=U2I2=7.5×106 W=7 500 kW,故B正确;输电线路损耗的功率为P损=ΔU·I2=9×105 W=900 kW,故C错误;变压器不改变交变电流的频率,所以用户端交变电流的频率为f= Hz=50 Hz,故D正确.
【关键点拨】本题的关键是知道理想变压器的电压之比等于匝数之比,在只有一个副线圈的情况下电流之比等于匝数的反比;知道理想变压器的输出功率决定输入功率,原线圈的电压决定副线圈的电压;理想变压器在改变电压和电流的同时,不改变频率.
10.【答案】BC
【解析】根据动能定理可知,运动员在点的动能为,故错误;运动员从点到点机械能减少量等于该过程克服阻力做的功,可知运动员从点到点机械能减少了,故正确;以点所在平面为零势能面,运动员在点的重力势能为零,则运动员在点的机械能等于该位置运动员的动能,从点到点只有重力做功,机械能守恒,则有,故正确;运动员从点到点重力势能减少量等于该过程重力做的功,该过程重力势能减少了,故错误.
11.【答案】(1)
(2)
(3)
(4) 小球在运动过程中受到空气阻力
(5)
【详解】
(1) 【详解】平均落点为点迹分布的密集中心,根据刻度尺的读数规律,该读数为。
(2) 【详解】小球做平抛运动,则有,,解得。
(3) 【详解】小球从运动到过程有,结合上述解得,可知,图像的斜率,若满足上述表达式,可认为该运动过程小球的机械能守恒。
(4) 【详解】小球在运动过程中受到空气阻力,导致增大的动能小于减小的重力势能。
(5) 【详解】结合上述有,解得,根据数学规律有,可知,当时,水平射程最远。
12.【答案】(1) 5.0,0.36,;(2)5.12,0.25
【详解】(1)根据闭合电路欧姆定律可得,将(0.4A,0.85V)和(0.26A,2.3V)代入有,,联立解得,;
接线端a连接到B时,根据等效电源法可知,短路电流为,即电动势测量值偏小,短路电流准确;
当接线端a连接到C时,根据等效电源法可知,短路电流为,即电动势测量准确,短路电流偏小,所以若电压表、电流表都为理想电表,此时U-I图线如图所示
(2)[1]开关S断开时,当滑动片J移动至XJ=0.80m位置时,XJ部分电阻为,由于电流表G示数为零,则
[2]开关S闭合,滑片J移至XJ=0.76m处时,XJ部分电阻为,由于电流表G示数为零,则,解得充电宝B的内电阻为
13.【答案】(1)2 (2)Q-(p0S+mgsin θ)
【解析】(1)初始时活塞受力平衡,活塞到达卡槽前压强恒为p1,对活塞由受力平衡得
p1S=p0S+mgsin θ,解得p1=p0+,
活塞刚到达卡槽时,由盖-吕萨克定律有=,
解得T1=2T0,
活塞到达卡槽后体积不变,由查理定律得=,
解得p=2.
(2)设电热丝产生的热量为Q,由题意得气体对外做功为W=p1S,
由热力学第一定律得,气体增加的内能为ΔU=Q-W,
解得ΔU=Q-(p0S+mgsin θ).
14.【答案】(1)0.18 N (2)0.02 kg 0.375 (3) m
【详解】(1)导体框与金属棒一起加速运动,设加速度大小为a,根据牛顿第二定律得
(M+m)gsin α=(M+m)a,
解得a=6 m/s2,
设金属棒刚进入磁场时的速度为v1,由运动学公式得
-0=2as1,
解得v1=1.5 m/s,
金属棒在磁场中受到的安培力F安=BIL,
流过金属棒的电流I= ,
由法拉第电磁感应定律得E=BLv1,
联立解得F安=0.18 N.
(2)金属棒在磁场中匀速运动,有
F安=μmgcos α+mgsin α,
此时导体框做匀加速运动,有
Mgsin α-μmgcos α=Ma1,
当金属棒离开磁场时,导体框EF边刚好进入磁场做匀速直线运动,对导体框有
Mgsin α=μmgcos α+F'安,
F'安=BI'L=B L= ,
- =2a1s0,
联立解得v2=2.5 m/s,m=0.02 kg,μ=0.375
(3)金属棒再次加速运动时,有
mgsin α+μmgcos α=ma2,
解得a2=9 m/s2,
金属棒与导体框共速时,有v2=a2t+v1,
解得t= s,
x=v2t=2.5× m= m,
假设金属棒穿越磁场区域时间为t1,则v2-v1=a1t1,磁场区域宽度d=v1t1,解得d=0.3 m,有x= m<d=0.3 m,所以导体框与金属棒共速时还未离开磁场区域,
故导体框匀速运动距离为x= m.
15.【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】
(1) 对车厢,由动能定理可得(3分)
解得(2分)
(2) 车厢与滑块的碰撞为弹性碰撞,设第一次碰撞后车厢和滑块的速度分别为、,由机械能守恒定律有(1分)
由动量守恒定律有(1分)
解得,(1分)
设第一次碰撞到第二次碰撞之间车厢与滑块的位移分别为、,,(1分)
(1分)
解得(1分)
(3) 每一次碰撞后车厢的运动过程中由动量定理有,即,累加后得,第一次碰撞前,车厢的路程为,所以,碰撞前车厢的速度(1分)
设第次碰撞后,车厢的速度为,滑块的速度为,第次碰撞至停下,车厢的路程为,第一次碰撞,由机械能守恒定律:,由动量守恒定律有,解得,,第一次碰撞后,对车厢有,解得(1分)
第二次碰撞,由机械能守恒定律有 ,由动量守恒定律有,解得,,所以第二次碰撞后车厢的路程(1分)
此后的每次碰撞前滑块的速度大小都变为前一次的 ,车厢均静止,所以第三次碰撞后车厢的路程,第四次碰撞后车厢的路程,第次碰撞后车厢的路程(1分)
根据等比数列求和公式求得车厢在第二次碰撞及以后的路程之和,所以(1分)
【试题解构】(1)

.水平方向受力分析:车厢只受,滑块不受力
.运动分析:车厢匀加速运动,滑块相对水槽静止
.设问分析:车厢与滑块发生第一次碰撞将在车厢的左侧,得出车厢运动的位移大小为
(2)

设问分析:滑块体积可以忽略,则
(3).受力分析:与(1)比多了阻力,大小随车厢速率变化,则可利用动量定理列式
.设问分析:全程车厢通过的总路程:滑块将与车厢发生次碰撞,求每次碰撞后满足的表达式,找规律即可。
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第 page number 页,共 number of pages 页绝密★启用前
2026届湖南省邵阳市高三年级物理综合模拟检测试卷(十)
本试卷共100分,考试时间75分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上.
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6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.2023年10月23日,日本对外宣布进行福岛核污水的第二次排海,核污水中含有钋、铯等数十种放射性物质,其中钋核()发生衰变时的核反应方程为,、、X的质量分别为、、。下列说法正确的是(  )
A.该核反应为衰变
B.钋核有84个质子和126个中子,其半衰期随温度的升高而变大
C.该核反应产物的结合能之和大于钋核()的结合能
D.衰变时释放能量
2.如图所示,质量为m的小球刚好静止在竖直放置的光滑圆管道内的最低点,管道的半径为R(不计内外径之差),水平线ab过轨道圆心,现给小球一水平向右的初速度,下列说法正确的是(  )
A.若小球刚好能做完整的圆周运动,则它通过最高点时的速度为
B.若小球刚好能做完整的圆周运动,则它通过最高点时的速度为零
C.小球在水平线ab以下的管道中运动时,外侧管壁对小球一定无作用力
D.小球在水平线ab以上的管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力
3.2024年10月30日,我国长征二号遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射,神舟十九号载人飞船顺利升空。已知引力常量为,地球半径为,地球表面的重力加速度为,视飞船绕地球做匀速圆周运动,其运行周期为,忽略地球自转。下列说法正确的是( )
A. 火箭加速升空阶段处于失重状态
B. 地球的平均密度
C. 飞船绕地球做匀速圆周运动时离地面高度
D. 飞船绕地球做匀速圆周运动时的速度可能大于地球的第一宇宙速度
4.一条弹性绳子呈水平状态,为绳子中点,两端、同时开始上下振动,一小段时间后产生的波形如图所示,对于之后绳上各点的振动情况,以下判断错误的是( )
A.两列波将同时到达中点
B.绳的两端点、开始振动的方向相同
C.中点的振动始终是加强的
D.点的位移大小在某时刻可能为零
5.一带负电的粒子只在静电力作用下沿轴正方向运动,其电势能随位移变化的关系如图所示,其中段是关于直线对称的直线,段是曲线,则下列说法正确的是( )
A. 处的电场强度比处的小
B. 在0、、、处的电势、、、的关系为
C. 段带电粒子做匀变速直线运动
D. 段电场强度方向不变,大小变化,段电场强度大小、方向均不变
6.如图所示,空间中有三个同心圆L、M、N,半径分别为R、3R、3R,图中区域Ⅰ、Ⅲ中有垂直纸面向外的匀强磁场(未画出),区域Ⅱ中有沿半径向外的辐向电场,AOB为电场中的一条电场线,AO和OB间电压大小均为U,a、b两个粒子带电荷量分别为-q、+q,质量均为m,从O点先后由静止释放,经电场加速后进入磁场,加速时间分别为t1、t2,a进入Ⅰ区域后从距入射点四分之一圆弧的位置第一次离开磁场,b进入Ⅲ区域后恰好未从外边界离开磁场,不计粒子重力。则
A.Ⅰ、Ⅲ磁感应强度大小的比值=
B.Ⅰ、Ⅲ磁感应强度大小的比值=
C.为使两粒子尽快相遇,两粒子释放的时间间隔Δt=6t2-4t1+(4-1)πR
D.为使两粒子尽快相遇,两粒子释放的时间间隔Δt=6t2-4t1+(2-1)πR
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7.每年夏季随着温度升高,天山和昆仑山上的冰川开始融化,塔里木河里的水便会溢出河道流向河边低洼处,同时河水带来了大量的鱼、虾等生物。当地村民掌握了这样的自然规律,世代居住在这里以捕鱼为生。现有一村民在距离水面高为2m的观察点,看到与水面成角的方向有一条鱼,鱼的实际位置在水面下方处。已知水的折射率为。下列说法正确的是(  )
A.光射入水中后波长变长
B.鱼与村民的实际水平距离为2m
C.鱼的实际深度比村民观察到的要深
D.鱼在水中看到岸上所有的景物都会出现在一个顶角为的倒立圆锥里
8.某同学通过理想变压器把电压的交变电流降压后,给一个标有“20 V 1 A”的灯泡供电,变压器原、副线圈的匝数比为10∶1。为使灯泡正常工作,可以在原线圈串联一个电阻或在副线圈串联一个电阻(图中未画出),则下列说法正确的有(  )
A.
B.
C.消耗的电功率大于消耗的电功率
D.该交变电流方向每秒钟改变100次
9.如图所示,一质量为的木块以的速率向右滑上以的速率在光滑水平地面上向左运动的薄木板,薄木板质量为,已知,,取水平向右为正方向.则在以后的运动过程中,下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
10.如图所示,水平传送带以速度大小v1=2 m/s向右匀速运动,小物体P、Q质量均为1 kg,由绕过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,t=0时刻小物体P在传送带左端具有向右的速度v2=5 m/s,小物体P与定滑轮间的绳水平,不计定滑轮的质量和摩擦。小物体P与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,传送带两端距离L=6 m,轻绳足够长,g=10 m/s2。下列关于小物体P的描述正确的是
A.小物体P离开传送带时的速度大小为3 m/s
B.小物体P在传送带上运动的时间为5 s
C.小物体P将从传送带的右端滑下传送带
D.小物体P在传送带上运动的全过程中,合外力对它做的功为W=-3.5 J
三、非选择题:本大题共5题,共56分。
11.某同学利用如图甲所示的实验装置来探究做功与物体动能变化的关系,已知当地重力加速度为 g。
(1)用游标卡尺测得遮光条(如图乙所示)的宽度d=1.14 cm,将全部钩码装载在小车上,调节导轨倾斜程度,使小车能够沿轨道 ;
(2)先从小车上取出一个钩码,挂到绳子下端,记录绳下端钩码的质量m,将小车从挡板处由静止释放,由数字计时器读出遮光时间,再从小车上取出第二个钩码,挂到第一个钩码下端,重复上述步骤,直至小车里钩码都挂到绳子下端,测得多组数据。该同学决定不计算速度,仅作出 图像,则图中符合真实情况的是 ;
A. B.
C. D.
(3)如果该同学将全部钩码挂在绳下端,仅从绳端依次取走钩码,但不转移到小车上,重做该实验,则作出的 图像符合该情况的是 。
A. B.
C. D.
12.利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻。现提供的器材如下:
A.电压表(量程为);
B.电压表(量程为);
C.电流表(量程为);
D.滑动变阻器(最大阻值为);
E.滑动变阻器(最大阻值为);
F.开关和导线若干。
(1)实验设备中电流表的内阻与电池的内阻差不多大,为了尽量减小实验误差,应该选择的实验电路是 (选填“甲”或“乙”)。
(2)实验中电压表应选用 ,滑动变阻器应选用 。(选填相应器材前的字母)
(3)用所选器材按照选好的电路图连接好电路后,将滑动变阻器的滑片置于合适位置,闭合开关S,通过调整滑动变阻器的滑片,得到多组电流和电压。根据实验数据,绘制出如图丙所示的图像,由图线可求出电源的电动势 、内阻 。(结果均保留小数点后两位)
13.如图所示,在竖直放置的导热圆柱形容器内用质量为m的活塞密封了一部分气体,活塞能无摩擦地在容器内滑动,活塞的横截面积为S,初始时容器内气体温度为T0,活塞距离容器底部h0的距离,容器周围环境大气压恒为p0。由于环境温度缓慢升高,经过一段时间,发现活塞缓慢移动到了距离容器底部距离为d的位置。容器内气体可视为理想气体,求:
(1)此过程中,环境温度的改变量ΔT;
(2)在此过程中气体从外界吸收的热量为Q,则容器内气体的内能的改变量ΔU。
14.(14分)如图所示,倾角为 、足够长的粗糙斜面固定在水平地面上,在斜面上有垂直斜面向下、磁感应强度为的匀强磁场区域,。一个边长为、质量为、总电阻为 的正方形金属线框从边界处以初速度沿斜面向上进入磁场,经时间到达最高点,然后线框开始沿斜面向下运动,离开磁场时线框已匀速,线框与斜面间的动摩擦因数为,重力加速度,不计空气阻力。求:
(1) 线框刚进入磁场区域时的加速度大小;
(2) 线框沿斜面向上运动过程中产生的焦耳热;
(3) 线框沿斜面开始下滑至完全离开磁场过程中减少的机械能(结果保留两位小数)。
15.如图所示,在光滑的水平面上有一质量为0.8kg的小车C,车上固定一处于自然长度的轻质弹簧,弹簧左端此时正好位于小车表面P点上方,小车表面P点左边粗糙,右边光滑,且P点与小车左端距离。小车左端还放置一可看成质点的小滑块B,其质量为1.2kg,整个装置处于静止状态。现有长为的细线系着一个质量为0.4kg的小球A悬挂于O点,将小球拉至与竖直方向成角的位置从静止开始释放,小球摆到最低点时,刚好能与小滑块B相碰(相碰时间极短),相碰后小球A反弹的速度大小为碰撞前的一半。已知滑块B于车表面P点左侧的动摩擦因数,重力加速度g取。问:
(1)A、B碰后滑块B的速度大小为多少?
(2)弹簧具有的最大弹性势能为多少?
(3)通过计算判断滑块B会不会从小车左端滑落,如果不会,则滑块B最终相对C静止在C表面上的何处?
参考答案
1.【答案】C
【详解】根据核反应中电荷数守恒和质量数守恒,可知X为,即该核反应为衰变。A错误;钋核有84个质子和126个中子,其半衰期由原子核内部决定,不会随温度的升高而变大。B错误;衰变时释放能量,生成物更稳定,则生成物的比结合能更大,由于反应过程总的核子数不变,则核反应产物的结合能之和大于钋核()的结合能。C正确;衰变时释放能量,D错误。
2.【答案】 B
【详解】 在最高点,由于外管或内管都可以对小球产生弹力作用,当小球的速度等于0时,内管对小球产生弹力,大小为mg,故最小速度为0,A错误,B正确;小球在水平线ab以下管道运动,由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力,所以外侧管壁对小球一定有作用力,而内侧管壁对小球一定无作用力,C错误;小球在水平线ab以上管道中运动时,当速度非常大时,内侧管壁没有作用力,此时外侧管壁有作用力。当速度比较小时,内侧管壁有作用力,外侧管壁没有作用力,D错误。
3.【答案】B
【详解】火箭加速升空阶段处于超重状态,错误;由地球表面重力近似等于万有引力,有,地球的平均密度,联立解得,正确;对飞船,由万有引力提供向心力得,联立解得飞船绕地球做匀速圆周运动时离地面的高度为,错误;第一宇宙速度是卫星绕星球运动的最大环绕速度,飞船绕地球做匀速圆周运动的速度小于地球的第一宇宙速度,错误。
高分关键:加速度向上超重,加速度向下失重。
知识拓展 卫星绕同一中心天体运动时,线速度、角速度、向心加速度和周期只与轨道半径有关,轨道半径越大,线速度、角速度、向心加速度越小,周期越大。第一宇宙速度是卫星绕星球表面附近做匀速圆周运动的线速度,是卫星绕星球运动的最大环绕速度,也是发射卫星的最小速度。
4.【答案】C
【解析】机械波的波速由介质决定,波在同种介质中传播时波速相同,由于点距、端距离相同,所以两列波同时到达点,故正确;根据波的传播特点可知,各质点的起振方向与波源的起振方向相同,由题图可知,左边的波向右传播,右边的波向左传播,依据“上下坡法”,可知它们起振方向相同,所以绳子的两端点、开始振动的方向相同,故正确;由于两列波的波长不同,波速相同,则周期不同,频率不同,故两列波并不能发生稳定的干涉现象,因此点的振动并不总是加强或减弱的,故错误;当两波刚传到点时,点位移为零,故正确符合题意.
5.【答案】B
【思路导引】 图像信息提取:(1)图线的切线斜率表示静电力,可求解电场强度,要注意场强的方向;(2)电势能大,电势不一定高,要看粒子的电性.
【解析】根据电势能的变化量可知,图像的切线斜率表示静电力,则粒子在处所受的静电力大于在处的,则处的电场强度大于处的电场强度,故A错误;根据电势能与电势的关系 ,粒子带负电,,可知电势能越大,粒子所在处的电势越低,故,故B正确;由题图可知,段和段电场强度方向相反,加速度并不相同,故段粒子不是一直做匀变速直线运动,故C错误;段电场强度方向不变,大小不变,段图像的切线斜率逐渐减小,故电场强度逐渐减小,方向不变,故D错误.
6.【答案】AC
【解析】带电粒子沿电场线加速,由动能定理知qU=mv2,可得v=,由几何关系可知,a粒子在区域Ⅰ中做圆周运动的轨迹半径为R,根据洛伦兹力提供向心力有qvB1=m,设b粒子在区域Ⅲ中做圆周运动的轨迹半径为r2,根据几何关系有(3R)2+=(3R-r2)2,解得r2=R,根据洛伦兹力提供向心力有qvB2=m,联立可得=,A正确,B错误;由图可得,两粒子最快在D点相遇,a粒子的运动时间为ta=4t1+,又Ta=,b粒子的运动时间为tb=6t2+2Tb,又Tb=,则Δt=tb-ta,联立可得Δt=6t2-4t1+(4-1)πR,C正确,D错误。
7.【答案】CD
【详解】光射入水中频率不变,根据,可知,光射入水中后波长变短,A错误;令图中光路的折射角为,则有,解得,令鱼与村民的实际水平距离为x,根据几何关系有,解得,B错误;村民看到的鱼的位置位于图中水面上方两条入射光线的延长线的交点,可知,鱼的实际深度比村民观察到的要深,C错误;根据全反射的条件有,解得可知,鱼在水中看到岸上所有的景物都会出现在一个顶角为的倒立圆锥里,D正确。
8.【答案】BD
【详解】根据,可知,,变压器不改变频率,一秒50个周期,一个周期改变电流方向2次,因此共改变电流方向100次,D正确;如图甲所示,当电阻接入原电路,保证小灯泡正常发光,,,根据变压器原理有,,解得,,根据串联规律有,根据欧姆定律有,消耗的电功率,,A错误;如图乙所示,当电阻接入副电路,根据变压器原理有,解得,根据串联规律有,根据欧姆定律有,消耗的电功率,所以,B正确,C错误。
       甲              乙
9.【答案】BD
【详解】设木块与木板之间的动摩擦因数为 ,对木块,由牛顿第二定律可得木块加速度大小为,同理可得木板加速度大小为,由题可知,有,图像的斜率代表加速度,故图像斜率应小于图像斜率,、错误;由于不知道木板的长度,若木块滑离木板时木板速度恰好为0,则可能出现如选项图中所示的情况,正确;若木板足够长,则木板速度减到0后会在摩擦力作用下向右做匀加速运动,加速度不变,最终和木块一起向右做匀速直线运动,正确.
10.【答案】AD
【解析】P相对传送带向右做减速运动时,由牛顿第二定律有-μmg-mg=2ma1,解得a1=-6 m/s2,方向水平向左,P与传送带共速时运动的位移大小x1=(点拨:假设P的速度减小到v1时未从传送带右端滑出),解得x1= m<L,所用的时间t1==0.5 s,故在P的速度和传送带速度相等后,会继续减速,其速度小于传送带的速度,所以摩擦力方向会突变为向右,由牛顿第二定律有-mg+μmg=2ma2,解得a2=-4 m/s2,方向水平向左,则从共速到P的速度减小到零时P的位移大小为x2== m,P从v1减速到零所用时间t2==0.5 s,由于x1+x2= m<L,故P不会从传送带右端滑出,P的速度减为零后以|a2|=4 m/s2向左加速,由x1+x2=|a2|求得t3= s,P运动到传送带最左端时的速度大小v3=|a2|t3=3 m/s,随后P掉下传送带,则P在传送带上运动的时间t=t1+t2+t3=s,A正确,B、C错误;由动能定理可得合外力对P做的功为W=m-m,代入数据求得W=-3.5 J,D正确。
11.【答案】(1)匀速下滑;(2)B;(3)C
【详解】(1)为了平衡摩擦力,所以让斜面有一定的倾角,当小车匀速下滑时,摩擦力就被平衡掉了,此处应填匀速下滑;
(2)设小车和所有砝码的总质量为M,则当绳子下端的钩码质量为m时,由牛顿第二定律,由运动学规律可知,,联立可得,即。
(3)如果该同学将全部钩码挂在绳下端,仅从绳端依次取走钩码,剩余的钩码质量为m,但不转移到小车上,设小车的质量为,则有,由运动学规律可知,,联立可得,则随着m的增大,图像的斜率减小。
12.【答案】甲;B;D;1.45;1.30
【详解】(1)一般干电池的内阻较小,且远小于电压表的内阻,选择图甲时电压表的分流很小,误差小。而图乙电流表内阻与电源内阻相当,则电流表的分压较大,误差大,综合考虑,应选图甲进行实验。
(2)一节干电池的电动势约为,则电压表应选B;为方便实验操作,滑动变阻器应选D;
(3)根据闭合电路欧姆定律有,则该电池的电动势为图线的纵轴截距,即,电源的内阻为图线斜率的绝对值,即。
13.【答案】(1);(2)
【详解】(1)气体进行等压变化,则根据盖吕萨克定律可知,
解得。
(2)在此过程中气体对外做功,
气体从外界吸收的热量为Q,则容器内气体的内能的增量,。
14.【答案】(1)
(2)
(3)
(1) 线框刚进入磁场区域时,切割磁感线产生的电动势为…………1分根据欧姆定律有,根据牛顿第二定律有…………1分解得…………1分
(2) 线框沿斜面向上运动过程中,假设线框不能完全出磁场,能离开磁场部分的长度为,则由动量定理有…………2分线框进、出磁场过程有…………1分联立解得,假设成立…………1分由能量守恒定律有…………1分解得…………1分
(3) 线框匀速出磁场时,切割磁感线产生的电动势为…………1分根据欧姆定律有,根据平衡条件有…………1分解得,线框从开始下滑至完全离开磁场过程中,根据动能定理有安…………1分减少的机械能为…………1分解得…………1分
15.【答案】(1)1m/s,是弹性碰撞,(2)0.06J,(3)不会滑落,相对静止于P点左侧0.05m处
【详解】(1)小球下摆过程中机械能守恒,由机械能守恒定律得
解得
小球与木块碰撞过程系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得
解得
(2)弹簧弹性势能最大时木块与小车速度相等,木块与小车组成的系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得
解得
由能量守恒定律得
解得
(3)由能量关系
滑块B最终相对C静止在C表面上P点左侧0.05m处
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第 page number 页,共 number of pages 页绝密★启用前
2026届湖南省邵阳市高三年级物理综合模拟检测试卷(九)
本试卷共100分,考试时间75分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上.
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6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.自然界中钍或铀衰变到铅的过程,由于串起了许多不稳定元素,形似一条“链”,所以被称为天然衰变链。经观测一原子核发生多次 和 衰变成为不稳定的原子核,原子核继续发生 或 衰变成为稳定的原子核,已知原子核质量数与质子数之比为,由衰变为的过程中发生 和 衰变的次数分别为( )
A. 5,3 B. 6,4 C. 7,3 D. 7,4
2.地球的公转轨道接近圆,但哈雷彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆,若已知地球的公转周期为,地球表面的重力加速度为,地球的半径为,太阳的质量为,哈雷彗星在近日点与太阳中心的距离为,在远日点与太阳中心的距离为,引力常量为,则哈雷彗星的运动周期为( )
A. B.
C. D.
3.一列简谐横波沿直线由向传播,相距的、两处的质点振动图像如图所示,则( )
A.该波的振幅一定是 B.该波的波长可能是
C.该波的波速可能是 D.该波由传播到可能历时
4.古代水车的旋转可简化为如图所示的运动模型,半径为的竖直圆盘绕固定的圆心以角速度 做匀速圆周运动,是水平直径,小球(可视为质点)从点的正上方点水平抛出,小球运动到圆盘的边缘点时速度正好与圆盘的边缘相切,且速度大小与圆盘边缘的线速度大小相等,与的夹角 ,重力加速度为,不计空气阻力,,,下列说法正确的是( )
A. 小球从点到点的运动时间为
B. 小球平抛运动的初速度大小为
C. 点与点的高度差为
D. 小球从点运动到点的过程中,圆盘转过的角度为
5.如图所示,真空中一半径为R的均匀带正电圆环放在绝缘水平面上,圆心在O点,总电荷量为Q.已知静电力常量为k,在O点正上方高h的P点放一电荷量为q的正点电荷后,圆环对水平面的压力增加了 (  )
A. B.
C. D.
6.如图所示,空间中有三个同心圆L、M、N,半径分别为R、3R、3R,图中区域Ⅰ、Ⅲ中有垂直纸面向外的匀强磁场(未画出),区域Ⅱ中有沿半径向外的辐向电场,AOB为电场中的一条电场线,AO和OB间电压大小均为U,a、b两个粒子带电荷量分别为-q、+q,质量均为m,从O点先后由静止释放,经电场加速后进入磁场,加速时间分别为t1、t2,a进入Ⅰ区域后从距入射点四分之一圆弧的位置第一次离开磁场,b进入Ⅲ区域后恰好未从外边界离开磁场,不计粒子重力。则
A.Ⅰ、Ⅲ磁感应强度大小的比值=
B.Ⅰ、Ⅲ磁感应强度大小的比值=
C.为使两粒子尽快相遇,两粒子释放的时间间隔Δt=6t2-4t1+(4-1)πR
D.为使两粒子尽快相遇,两粒子释放的时间间隔Δt=6t2-4t1+(2-1)πR
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7.如图为教师办公室中抽屉使用过程的简图:抽屉底部安有滚轮,当抽屉在柜中滑动时可认为不受抽屉柜的摩擦力,抽屉柜右侧装有固定挡板,当抽屉拉至最右端与挡板相碰时速度立刻变为零.现在抽屉中放置一个手机,手机长度为,质量,其右端距抽屉右侧的距离也为,手机与抽屉接触面之间的动摩擦因数,抽屉左侧距挡板的距离,抽屉质量为.不计抽屉左右两侧及挡板的厚度,重力加速度.现对把手施加一个水平向右的恒力,则( )
A.当时,手机不与抽屉右侧发生磕碰
B.当时,手机不与抽屉右侧发生磕碰
C.为使手机不与抽屉右侧发生磕碰,水平恒力的大小可满足
D.为使手机不与抽屉左侧发生磕碰,水平恒力的大小必定满足
8.一位潜水爱好者在水下活动时,利用激光器向岸上救援人员发射激光信号,设激光光束与水面的夹角为α,如图所示。他发现只有当α大于41°时,岸上救援人员才能收到他发出的激光光束,下列说法正确的是 (  )
A.水的折射率为
B.水的折射率为
C.当他以α=60° 向水面发射激光时,岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°
D.当他以α=60°向水面发射激光时,岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角大于60°
9.如图1所示,木板静止放在光滑的水平面上,可视为质点的小物块静置于木板左端,用的恒力拉动小物块,使小物块运动到木板右端,此过程小物块的机械能随位移变化的图像如图2所示,木板和小物块的速度随时间变化的图像如图3所示,已知木板和物块间存在摩擦,g取,下列说法正确的是(  )
A.木板长度为 B.木板和小物块间的动摩擦因数为0.3
C.木板的质量为 D.系统因摩擦产生的热量为
10.一线框在匀强磁场中转动、产生的正弦式交变电流随时间变化的规律如图所示,下列说法不正确的是(  )
A.交流电压瞬时值的表达式为u=10sin25t(V)
B.交流电的频率为25Hz
C.0.01s末线框平面平行于磁场,穿过线框的磁通量变化最快
D.0.02s时穿过线框的磁通量为零
三、非选择题:本大题共5题,共56分。
11.利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律,A为装有挡光片的钩码,总质量为M,轻绳一端与A相连,另一端跨过轻质定滑轮与质量为m的重物B相连。实验过程如下:用游标卡尺测出挡光片的宽度为d;先用力拉住B,保持A、B静止,测出A下端到光电门的距离为h(h d);然后由静止释放B,A下落过程中挡光片经过光电门,测出挡光时间为t。已知重力加速度为g。
(1)为了能完成上述实验,M     m(选填“>”“=”或“<”);
(2)某次实验中用螺旋测微器测出挡光片的宽度,测量结果如图乙所示,则挡光片的宽度为d=      mm;
(3)在A从静止开始下落h的过程中,如果满足             ,则验证A、B和地球所组成的系统机械能守恒(用题中所给物理量的符号表示);
(4)挡光片经过光电门的速度与钩码A下落h时的瞬时速度间存在一个差值,为减小这个差值,可采取的措施是     (写出合理的一条即可)。
12.(8分)如图甲所示,长度为L的圆柱形金属棒固定在绝缘支架上,将多用电表的选择开关旋至欧姆挡的“×10”处,欧姆调零后,粗测金属棒的电阻,指针所指的位置如图乙所示;用螺旋测微器测量其横截面的直径d如图丙所示;为了精确测量金属棒的电阻(用R2表示)与电阻率,实验小组设计了如图丁所示的电路图,然后连接实物图,闭合开关,移动滑动变阻器R1的滑片,使其位于不同的位置,同时调节电阻箱R,在始终保持电流表A1的示数I1不变的条件下,记录多组电流表A2的示数I2和相应的电阻箱的读数R,根据这些数据,描点绘制出的R-1-关系图像如图戊所示,电流表的内阻忽略不计,回答下列问题:
  
            甲         乙
  
丙           丁

(1)图乙所测的电阻的阻值为    Ω,图丙的读数为d=    mm。
(2)写出图戊的函数关系式    (用I1、I2、R、R2来表示)。
(3)由图戊所给的已知条件可得金属棒的电阻R2=    (用b来表示),金属棒的电阻率为ρ=    (用b、L、d来表示)。
13.如图(a)所示,“系留气球”是一种用缆绳固定于地面、高度可控的氦气球,作为一种长期留空平台,具有广泛用途.如图(b)所示为某一“系留气球”的简化模型图.主、副气囊通过无漏气、无摩擦的活塞分隔,主气囊内封闭有一定质量的氦气(可视为理想气体),副气囊与大气连通.轻弹簧右端固定、左端与活塞连接.当气球在地面附近达到平衡时,活塞与左挡板刚好接触(无挤压),弹簧处于原长状态.在气球升空过程中,大气压强逐渐减小,弹簧被缓慢压缩.当气球上升至目标高度时,活塞与右挡板刚好接触(无挤压),氦气体积变为地面附近时的1.5倍,此时活塞左右两侧气体压强差为地面大气压强的.已知地面附近大气压强、温度,弹簧始终处于弹性限度内,活塞厚度忽略不计.
图(a) 图(b)
(1) 设气球升空过程中氦气温度不变,求目标高度处氦气的压强和此处的大气压强.
(2) 气球在目标高度处驻留期间,设该处大气压强不变(与上一问相同).气球内外温度达到平衡时,弹簧压缩量为左、右挡板间距离的,求:
① 此时气球内部的压强;
② 此时气球驻留处的大气温度.
14.(14分)如图甲所示,“日”字形单匝线框平放在粗糙的水平桌面上,线框可以看作两个正方形,正方形的每条边长,线框总质量,其中 ,其余边电阻不计,线框与桌面间的动摩擦因数。线框左边用水平细绳通过光滑的轻质定滑轮悬挂一质量也为的物块,右边有一垂直边的水平力作用在边上。以边的初位置为原点建立水平向右的轴,在桌面条形区间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度。力拉动线框通过磁场区域,可以认为边刚出磁场时,边恰进磁场,整个过程物块都没有碰到定滑轮,线框没有离开桌面,细绳不可伸长,重力加速度。
甲 乙 丙
(1) 若线框以的速度匀速通过磁场区域,求边在磁场中运动时、两点间的电势差;
(2) 若线框从静止出发做匀加速直线运动,通过磁场区域过程中拉力与时间的图像如图乙所示,图中数据可用,求这一过程中拉力与时间的关系式;
(3) 若线框从静止出发,通过磁场区域过程中速度与位移的关系图像如图丙所示,图中数据可用,求边穿过磁场过程中边产生的焦耳热。
15.如图所示,A物块固定在水平面上,其上表面是半径为R的光滑四分之一圆弧;B是质量为mB的带四分之一圆弧和水平板的物块,其圆弧半径也为R、上表面光滑,水平部分长为L、上表面粗糙。B物块放在光滑水平面上,B物块左端与A物块右端等高且无缝对接不粘连。现将一质量为m1的小滑块1从A物块最高点由静止释放,与另一静止在B物块左端的质量为m2的小滑块2发生弹性碰撞,碰后滑块1瞬间被锁定在A物块上。已知R=0.2 m,L=0.5 m,m1=0.3 kg,m2=0.1 kg,mB=0.2 kg,重力加速度g取10 m/s2。
(1)求碰后瞬间滑块2的速度大小;
(2)若物块B被锁定在光滑水平面上,滑块2沿B物块上表面恰好能滑到B物块顶端,求滑块2与B物块水平部分上表面间的动摩擦因数;
(3)若物块B未被锁定在光滑水平面上,求滑块2在物块B上能上升的最大高度及其最终的速度大小。[滑块2与B物块水平面间的动摩擦因数μ取第(2)问中数值]
参考答案
1.【答案】C
【解析】设的质子数为,则其质量数为,核反应方程为,由质量数、电荷数守恒可得,,因衰变至质量数减少,则必然发生过 衰变,又因中间产生的核会继续衰变最终为,原子核的质量数一定不会增加,则,由于为整数,则或,只有时符合题意,解得,,正确。
2.【答案】A
【解析】设地球公转半径为,根据万有引力提供向心力有,根据开普勒第三定律有,哈雷彗星的运动周期为,故选A.
【方法总结】 各个位置的重力加速度与该位置到地球的距离的关系
地表处:;
地表上处:;
地表下处:.
即地表以上,与成反比,;
地表以下,与成正比,.
3.【答案】C
【解析】由题图可知该波的振幅为,周期为,故错误;由题图可知,在时刻,质点经过平衡位置向上运动,质点位于波谷,波由向传播,结合波形得到、间距离与波长的关系为,可得波长为,如果,则,不是整数,故错误;当时,,波速为,故正确;该波由传播到的时间为,由于是整数,则不可能为,故错误.
4.【答案】A
【解析】圆盘边缘的线速度大小即小球在点的速度大小,为,把小球在点的速度分别沿水平方向和竖直方向分解,可得小球平抛运动的初速度 ,竖直方向的分速度 ,平抛运动的时间,圆盘转过的角度,联立解得,,,A正确,B、D错误;小球从点到点做平抛运动,下降的高度,、两点的高度差 ,解得,C错误.
5.【答案】A
【解析】将半径为R的均匀带正电圆环均分成n个弧长为l0的微小带电体,则电荷量为q0=l0,则每一个带电体在P处产生的场强为E0==,E0在竖直方向的分量为Ey0=E0cos θ=·,电场力为F0=qEy0=,则电荷量为q的正点电荷在P点受到竖直方向的合电场力为Fy=nF0=·=,根据牛顿第三定律可知,在O点正上方高h的P点放一电荷量为q的正点电荷后,圆环对水平面的压力增加了ΔF=Fy=,A正确.
6.【答案】AC
【解析】带电粒子沿电场线加速,由动能定理知qU=mv2,可得v=,由几何关系可知,a粒子在区域Ⅰ中做圆周运动的轨迹半径为R,根据洛伦兹力提供向心力有qvB1=m,设b粒子在区域Ⅲ中做圆周运动的轨迹半径为r2,根据几何关系有(3R)2+=(3R-r2)2,解得r2=R,根据洛伦兹力提供向心力有qvB2=m,联立可得=,A正确,B错误;由图可得,两粒子最快在D点相遇,a粒子的运动时间为ta=4t1+,又Ta=,b粒子的运动时间为tb=6t2+2Tb,又Tb=,则Δt=tb-ta,联立可得Δt=6t2-4t1+(4-1)πR,C正确,D错误。
7.【答案】ACD
【详解】手机的最大加速度,使手机与抽屉一起加速运动的最大拉力,所以时,手机与抽屉一起加速运动,当时,抽屉和手机一起加速运动的加速度大小为,当抽屉拉至最右端与挡板相碰时有,解得此时手机的速度,抽屉停止运动后,手机向右滑动,有,解得手机向右滑动的位移大小为,手机恰好不与抽屉右侧发生磕碰,则当时,手机不与抽屉右侧发生磕碰,故正确,错误;当时,手机与抽屉发生相对滑动,水平恒力的大小时,对抽屉,由牛顿第二定律得,解得,当抽屉拉至最右端与挡板相碰时,解得,此时手机的速度,手机的位移,抽屉停止运动后手机向右滑动的位移,则,则手机恰好与抽屉右侧不磕碰,所以为使手机不与抽屉右侧发生磕碰,水平恒力的大小可满足,故正确;水平恒力的大小时,对抽屉由牛顿第二定律得,解得,当抽屉拉至最右端与挡板相碰时有,解得,手机向右运动的位移大小,则,手机恰好不与抽屉左侧发生磕碰,所以为使手机不与抽屉左侧发生磕碰,水平恒力的大小必定满足,故正确.
8.【答案】BC
【命题点】光的折射+全反射
【详解】作出临界情况下的光路图,如图甲所示(关键:此时光发生全反射),激光发生全反射的临界角为90°-41°=49°,由n=可得,水的折射率n=,A错误,B正确;当α=60°时,光路图如图乙所示,由n==可得,sin θ=,由于sin 49°<1,可知sin θ>,故θ>30°,岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60°,C正确,D错误。
甲  乙
9.【答案】BCD
【详解】由图2得小物块对地位移,由于此过程木板也向前运动滑动,所以木板长度不等于,选项A错误;由图3可知小物块t时间内获得的速度为,小物块做匀加速直线运动,有,解得,由图3可知小物块的加速度,再由图2可知,解得小物块的质量,由牛顿第二定律得,解得,选项B正确;由图3可知木板加速度为,由牛顿第二定律得,解得,选项C正确;木板匀加速直线运动,有,所以,系统因摩擦产生的热量,解得,选项D正确。选BCD。
10.【答案】AD
【详解】因,交流电压瞬时值的表达式为u=10sin50πt(V),选项A错误;交流电的频率为,选项B正确;0.01s末感应电动势最大,此时线框平面平行于磁场,穿过线框的磁通量变化最快,磁通量变化率最大,选项C正确;0.02s时感应电动势为零,此时穿过线框的磁通量为最大,选项D错误。此题选择不正确的。
11.【答案】(1)>;(2)4.700;(3)(M-m)gh=(M+m)()2;(4)减小挡光片的宽度或者增大下落高度
【详解】(1)为了使A下落过程中挡光片经过光电门,需满足M>m。
(2)根据螺旋测微器的读数原理可知挡光片的宽度为d=4.5 mm+20.0×0.01 mm=4.700 mm。
(3)A经过光电门时的瞬时速度为v=,系统重力势能的减少量为ΔEp=(M-m)gh,系统动能的增加量为ΔEk=(M+m)()2,则系统机械能守恒的表达式为(M-m)gh=(M+m)()2。
(4)某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,可采取减小挡光片的宽度或者增大下落高度。
12.【答案】(1)170(1分) 9.692(9.691~9.693均可)(1分)
(2)R-1=-(2分) (3)(2分) (2分)
【解析】(1)题图乙的读数为17×10 Ω=170 Ω;螺旋测微器的精度为0.01 mm,故题图丙的读数为d=9.5 mm+19.2×0.01 mm=9.692 mm。
(2)由并联电路特点以及欧姆定律可得I2R2=(I1-I2)R,可得R-1=-。
(3)由公式结合题图戊可得纵轴的截距为-=-b,解得R2=,由R2=ρ,可得ρ=。
13.【答案】(1)
(2) ①

【解析】
(1) 主气囊中的温度不变,则发生的是等温变化,设主气囊内的氦气在目标位置的压强为,在地面附近时的体积为,由玻意耳定律知,解得,由目标处的内外压强差可得,解得此处的大气压强为.
(2) ① 由胡克定律可知,弹簧的压缩量变为原来的,则活塞受到弹簧的压力也变为原来的,即,设此时主气囊内气体的压强为,对活塞,由压强平衡可得.
② 其中,由理想气体状态方程可得,解得.
14.【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】
(1) 线框以的速度匀速通过磁场,边在磁场中运动时产生的感应电动势为(1分)
边和边并联,,通过的电流(1分)
、两点间的电势差为路端电压,故(2分)
(2) 线框匀加速通过磁场,、、边中任何一条边切割磁感线产生的电动势都为,总是只有一条边切割磁感线产生感应电动势,相当于电源,另两条边并联,总电流,在磁场中运动的那条边受到的安培力(1分)
任意时刻,对线框根据牛顿第二定律有
,(1分)
联立可得(1分)
线框从静止出发做匀加速直线运动,有,
时,,,有,可得(1分)
代入得(1分)
(3) 边穿过磁场时受到的安培力,根据题图丙有,得(2分)
可知与成正比,作图像,如图所示,
在内图线与横轴所围图形的面积表示边克服安培力做的功,即线框运动过程中克服安培力做的功(1分)
由功能关系有,
又,可知,
所以(2分)
【思路引导】
15.【答案】(1)3 m/s (2)0.5 (3)0.05 m 1 m/s
【详解】(1)滑块1由A物块上滑下,其机械能守恒,设滑块1碰前速度为v0,则m1gR=m1v02,解得v0==2 m/s,滑块1与滑块2发生弹性碰撞,系统的动量守恒、机械能守恒,
则m1v0=m1v1+m2v2,m1v02=m1v12+m2v22,解得v1=v0=1 m/s,v2=v0=3 m/s
(2)物块B固定,由动能定理得-μm2gL-m2gR=0-m2v22,解得μ=0.5
(3)物块B不固定,系统水平方向动量守恒,设滑块2沿物块B上滑的高度为h,
则m2v2=(m2+mB)v
由功能关系得μm2gL=m2v22-(m2+mB)v2-m2gh,解得h=0.05 m,滑块2沿物块B滑动到最高点后,接下来相对B往下滑,假设最终相对物块B静止,系统水平方向动量守恒有m2v2=(m2+mB)v′,对全程滑上再滑下到相对静止,由功能关系得μm2gx=m2v22-(m2+mB)v′2,解得v′=1 m/s,x=0.6 m,由于x=0.6 m<2L=1 m,故假设成立。所以最终滑块2的速度大小v′=1 m/s。
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第 page number 页,共 number of pages 页绝密★启用前
2026届湖南省邵阳市高三年级物理综合模拟检测试卷(六)
本试卷共100分,考试时间75分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上.
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6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.1964年10月16日,中国第一枚原子弹试爆成功.该原子弹核反应物的主要成分是U.天然U是不稳定的,它通过若干次α衰变和β衰变最终成为稳定的元素Pb,则此过程中α衰变和β衰变的次数分别为 (  )
A.7、4 B.5、8 C.12、14 D.14、46
2.如图甲所示,坐标原点处有一简谐横波的波源,、两点为轴上的两点,相距,、两点的振动情况分别如图乙中的图线、所示.则该波的最大波速为( )
甲 乙
A. B. C. D.
3.木星的卫星中,木卫一、木卫二、木卫三做圆周运动的周期之比为1∶2∶4。木卫三周期为T,公转轨道半径是月球绕地球轨道半径r的n倍,月球绕地球公转周期为T0,则(  )
A.木卫一轨道半径为r
B.木卫二轨道半径为r
C.周期T与T0之比为n
D.木星质量与地球质量之比为n3
4.甲、乙两位同学玩相互抛接球的游戏,其中一位同学将球从A点抛出后,另一同学总能在等高处某点B快速接住,如图所示。假设甲同学出手瞬间球的速度大小为v,方向与水平面成角,忽略空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是(  )
A.球在空中相同时间内速度变化量不相同
B.球到达B点时速度与A点时相同
C.保持出手速度大小不变,改变出手方向,A、B间最大距离为
D.保持角不变,球的出手速度越大,球在空中运动的时间越短
5.如图所示为轴上各点电势随位置变化的图像,一电子仅在电场力的作用下沿轴从点向点做直线运动,下列说法中正确的是( )
A. 电子到达点时,动能为
B. 电子从点到点,先做匀加速运动,后做加速度逐渐减小的减速运动
C. 从点运动到点,电子的动能先减小后增大
D. 整个运动过程中,电子的电势能减少了
6.如图,真空中有区域Ⅰ和Ⅱ,区域Ⅰ中存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向下(与纸面平行),磁场方向垂直纸面向里,等腰直角三角形CGF区域(区域Ⅱ)内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外。图中A、C、O三点在同一直线上,AO与GF垂直,且与电场和磁场方向均垂直。A点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域Ⅰ中,只有沿直线AC运动的粒子才能进入区域Ⅱ。若区域Ⅰ中电场强度大小为E、磁感应强度大小为B1,区域Ⅱ中磁感应强度大小为B2,则粒子从CF的中点射出,它们在区域Ⅱ中运动的时间为t0。若改变电场或磁场强弱,能进入区域Ⅱ中的粒子在区域Ⅱ中运动的时间为t,不计粒子的重力及粒子之间的相互作用,下列说法正确的是()
A.若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为2B1,则t>t0
B.若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E,则t>t0
C.若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为,则
D.若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为,则
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7.如图甲所示,一理想变压器一端接入交流发电机,其中矩形线框在足够大的匀强磁场中绕轴做匀速圆周运动,匝数为5匝,穿过线圈平面的磁通量随时间变化的图像如图乙所示,线框的电阻不计,理想变压器的另一端接有灯泡、与二极管,灯泡上均标有“”的字样,开关断开时,灯泡正常发光,A为理想电流表,则下列说法正确的是( )
甲 乙
A.从图示位置开始计时,线框内产生的交变电压的瞬时值为
B.理想变压器原、副线圈的匝数比为
C.开关闭合时,发电机的输出功率变为原来的倍
D.开关闭合时,电流表的示数是
8.水晶球是用天然水晶加工而成的一种透明的球型物品。如图所示, 一个质量分布均匀的透明水晶球, 过球心的截面是半径为r的圆。一单色细光束平行直径PQ从A点射入球内, 折射光线AQ与PQ夹角为30°。已知光在真空中的传播速度为c, 则(  )
A.水晶球的折射率为
B.光在水晶球中的传播速度为
C.光在水晶球中的传播时间为
D.若逐渐增大射向水晶球表面光的入射角,光可能因发生全反射而无法射出水晶球
9.某缓冲装置的理想模型如图所示,劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连,轻杆足够长,轻杆可在固定的槽内移动,与槽间的滑动摩擦力与插入的距离d成正比(Ff=Ad)。固定的槽足够长,装置可安全工作。若一小别以初动能Ek1和Ek2撞击弹簧,导致轻别向右移动L和3L。已知轻杆初始时位于槽间的长度为L,装置安全工作时,轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且不计小车与地面间的摩擦。比较小车这两次撞击缓冲过程,下列说法正确的是(弹簧的弹性势能Ep=kx2)(  )
A.小车撞击弹簧的初动能之比大于1∶4
B.系统损失的机械能之比为1∶4
C.两次小车反弹离开弹簧的速度之比为1∶2
D.小车做加速度增大的减速运动
10.如图所示,倾角为的光滑斜面固定在水平地面上,一轻质弹簧一端与垂直固定在斜面上的挡板相连,另一端与物块B拴接,劲度系数为k。物块A紧靠着物块B,两物块均静止。现用一沿斜面向上的力F作用于A上,使A、B两物块一起沿斜面做加速度大小为的匀加速直线运动直到A、B分离。已知物块A质量为2m,物块B质量为m,重力加速度为g,下列说法中正确的是(  )
A.施加拉力的瞬间,A、B间的弹力大小为
B.施加拉力的瞬间,外力
C.A、B分离瞬间弹簧弹力大小为
D.A、B分离前整个过程中A的位移大小为
三、非选择题:本大题共5题,共56分。
11.(7分)某实验兴趣小组用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。轻质折杆为直角形式,可以在竖直平面内绕轴自由转动且,折杆两端分别固定两个大小相等但质量不等的小球、,点正下方有一光电门,调节光电门位置,使小球从水平位置静止释放,当小球通过最低点时,球心恰好通过光电门,与光电门连接的数字计时器显示的挡光时间为,已知小球、的直径为、质量分别为、,当地重力加速度为。完成下列实验:
(1) 使小球从水平位置静止释放,则小球经过最低点时的速度大小____________(用、表示);
(2) 用游标卡尺测得小球的直径如图乙所示,则小球的直径________________;
(3) 测得,则小球从水平位置静止释放,转至球刚好通过光电门过程中,验证系统机械能守恒的表达式为________________________________ (用、、、、表示)。
12.测某遥控赛车电池E的电动势和内阻,其电动势约3 V,内阻约0.5 Ω。实验室有如下器材:
A.电流表A1(量程0~1 A,内阻约为1 Ω)
B.电流表A2(量程0~6 mA,内阻未知)
C.滑动变阻器R1(阻值范围为0~20 Ω,允许最大电流为2 A)
D.滑动变阻器R2(阻值范围为0~1 000 Ω,允许最大电流为2 A)
E.电阻箱R3(0~9999.9 Ω)
F.电源E1(电动势约为3 V,内阻约为5 Ω)
G.灵敏电流计G
H.定值电阻R0=2.5 Ω
I.导线,开关
(1)某同学根据已有器材设计如图甲所示的电路图,滑动变阻器应选 (填器材前的字母)。
(2)闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器和电阻箱,使电流计G示数为0,记录A1示数I1,A2示数I2,电阻箱示数R3,重复调节电阻箱和滑动变阻器的阻值,每次都使电流计G示数为0,并记录不同电阻箱阻值所对应的A1示数和A2示数,作出电流表A2示数与电阻箱R3的示数的乘积I2R3和电流表A1的示数I1的图像即I2R3—I1图像,如图乙所示,则被测电源的电动势E= V,内阻r= Ω(结果均保留两位小数)。
(3)用以上方法测量的电动势E测 E真(选填“<”或“>”或“=”),测量的内阻r测 r真(选填“<”或“>”或“=”)。
13.竖直平面内有一内径处处相同的直角形细玻璃管,A端封闭,C端开口,最初AB段处于水平状态,中间有一段水银将气体封闭在A端,各部分尺寸如图所示。初始时,封闭气体温度为T1=300 K,外界大气压强p0=75 cmHg。求:
(1)若对封闭气体缓慢加热,当水平管内水银全部进入竖直管内时,气体的温度是多少;
(2)若保持(1)问的温度不变,从C端缓慢注入水银,使水银与C端管口平齐,需要注入水银的长度为多少。
14.如图所示,质量为的导体棒置于光滑的倾斜导轨上,两导轨平行且间距,与水平面夹角为37°。整个空间中存在一个与导轨面垂直的磁感应强度为的匀强磁场。右侧导轨底部连接一单刀双掷开关S,可接通电源E或定值电阻R。导体棒初速度沿导轨向上,大小为。已知导轨足够长、导体棒始终与导轨垂直且良好接触,导体棒连入电路的电阻和定值电阻R的阻值均为,导轨电阻不计,电源E的电动势为、内阻,,,重力加速度g取。
(1)若单刀双掷开关接定值电阻R,求导体棒的初始加速度大小;
(2)若单刀双掷开关接定值电阻R,导体棒从出发至回到初始位置的时间为1.1s,求导体棒回到初始位置时的速度大小;
(3)若单刀双掷开关接电源E,导体棒从出发至速度达到最小值经历的时间为,求该过程中导体棒上产生的焦耳热(最终结果保留2位有效数字)。
15.某游戏装置简化图如下,游戏规则是玩家挑选出两个完全相同的光滑小球a、b,将球向左压缩弹簧至锁扣位置松手,弹簧恢复原长后,球运动至右侧与静止的球发生碰撞后,结合为。若碰后能完全通过竖直放置的四分之一细圆管道和四分之一圆弧轨道DE,并成功投入右侧固定的接球桶中,则视为游戏挑战成功。已知被压缩至锁扣位置时弹簧弹性势能,圆心及三点等高,点为轨道的最高点,安装有微型压力传感器(未画出)。细圆管道、圆弧轨道半径均为,接球桶的高度,半径,中心线离的距离。、、均可视为质点,不计空气阻力和一切摩擦,取。
(1)若小球、的质量为,求球离开弹簧时的速度大小;
(2)若小球、的质量为,求经过点时对传感器的压力;
(3)若想要挑战成功,求玩家挑选小球的质量范围。
参考答案
1.【答案】A
【解析】发生一次α衰变,质量数减少4,核电荷数减少2,发生一次β衰变,质量数不变,核电荷数增加1,假设  92235U发生x次α衰变,发生y次β衰变,最终得到  82207Pb,所以可得出235-4x=207,92-2x+y=82,联立解得x=7,y=4,故选A.
2.【答案】B
【解析】由题图乙可知,该波的周期, ,其中,1,2, ,解得,,1,2, ,则当时,波长最大,即,故该波的最大波速,故选B.
3.【答案】 D
【详解】 已知月球绕地球公转的轨道半径为r,木卫三绕木星做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,有=m木卫三nr;月球绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,有=m月r,联立解得木星质量与地球质量之比=n3,D正确;如果地球、木星质量相等,则根据上式可知=n3,但木星、地球质量并不相等,C错误;设木卫一、木卫二、木卫三的轨道半径分别为R1、R2、R3,根据开普勒第三定律=k,可知R∶R∶R=1∶4∶16,所以木卫一的轨道半径为,木卫二的轨道半径为,A、B错误。
4.【答案】C
【详解】A.由于忽略空气阻力,则球在空中运动只受重力,加速度保持不变为重力加速度,由可知,球在空中相同时间内速度变化量相同,A错误;
B.由机械能守恒定律可知,球到达B点时速度与A点时大小相等,当速度的方向不同,B错误;
CD.根据题意,竖直方向上有
水平方向上有
整理可得

可知,保持出手速度大小不变,改变出手方向,当时,,A、B间距离最大,最大值为
保持角不变,球的出手速度越大,在空中运动的时间越长,C正确,D错误。
选C。
5.【答案】D
【解析】根据能量守恒定律可知,电子从点到点,电势能减小,则动能增大,由于电子在、间运动时电势能不变,则动能不变,可知电子初动能不为0,所以电子到达点时,动能一定不为,错误;图像某点处切线的斜率的绝对值代表该点的电场强度大小,则电子从点到点,先做匀速运动,后做加速度逐渐增大的加速运动,错误;根据题图和能量守恒定律可知,从点运动到点,电子的动能不变,从点运动到点电子动能增加,从点运动到点电子动能不变,错误;根据电势能的计算公式 可知,整个运动过程中,电子的电势能减少了,正确.
6.【答案】D
【详解】由题知粒子在AC做直线运动,则有qv0B1=qE,区域Ⅱ中磁感应强度大小为B2,则粒子从CF的中点射出,则粒子转过的圆心角为90°,根据,有若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为2B1,则粒子在AC做直线运动的速度,有qvA 2B1=qE,则,再根据,可知粒子半径减小,则粒子仍然从CF边射出,粒子转过的圆心角仍为90°,则t=t0,A错误;若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E,则粒子在AC做直线运动的速度,有qvBB1=q 2E,则vB=2v0,再根据,可知粒子半径变为原来的2倍,则粒子F点射出,粒子转过的圆心角仍为90°,则t=t0,B错误;若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为,则粒子在AC做直线运动的速度仍为v0,再根据,可知粒子半径变为原来的,则粒子从OF边射出,则画出粒子的运动轨迹如下图
根据,可知转过的圆心角θ=60°,根据,有,则,C错误;若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为,则粒子在AC做直线运动的速度仍为v0,再根据,可知粒子半径变为原来的,则粒子OF边射出,则画出粒子的运动轨迹如下图
根据,可知转过的圆心角为α=45°,根据,有,则,D正确。
7.【答案】AD
【解析】由磁通量的定义可知,穿过线框的磁通量满足,有,又,从图示位置开始计时,线框内产生的交变电压的瞬时值为,故正确;设原、副线圈两端的电压分别为、,则,由于二极管具有单向导电性,由电流的热效应可得,可得灯泡两端的电压有效值为,又因为灯泡正常发光,故,解得,故原、副线圈匝数比为,故错误;开关闭合时,由于匝数比没变,故灯泡两端的电压保持不变,则灯泡、都能够达到额定功率,则副线圈的功率变为原来的2倍,发电机的输出功率等于副线圈的输出功率,也变为原来的2倍,故错误;开关闭合时,由于灯泡都达到额定电流,故两灯泡所在支路的电流之和,又由于二极管的影响,副线圈的电流,又因为,故电流表的示数,故正确.
8.【答案】BC
【详解】如图所示
由几何关系可知,光线射入时的入射角α为2θ,折射率为,A错误;光在水晶球中的传播速度为,B正确;由几何关系可知,光在水晶球中的传播时间为,C正确;由几何关系可知,若逐渐增大射向水晶球表面光的入射角,光不会因为全反射而无法射出水晶球,D错误。
9.【答案】CD
【详解】轻杆与槽间的滑动摩擦力与插入的距离成正比,第一次,轻杆克服摩擦力做功为W1=L=AL2,弹簧弹力大小为2AL,设此时弹性势能为Ep,由功能关系可知,小车撞击弹簧的初动能为Ek1=W1+Ep,第二次,轻杆克服摩擦力做功为W2=3L=AL2,弹簧弹力大小为4AL,弹性势能为4Ep,小车撞击弹簧的初动能为Ek2=W2+4Ep,故<<,故A错误;系统损失的机械能之比为W1∶W2=,故B错误;小车反弹离开弹簧时弹性势能全部转化成动能,可求得速度比为1∶2,故C正确;撞击缓冲过程小车做加速度增大的减速运动,故D正确。
10.【答案】AD
【详解】施加拉力之前,对整体根据平衡条件得 ,解得 ,施加拉力的瞬间,对B根据牛顿第二定律得,解得A、B间的弹力大小为,A正确;施加拉力的瞬间,对整体根据牛顿第二定律得,解得,B错误; A、B分离瞬间,对B根据牛顿第二定律得 ,解得A、B分离瞬间弹簧弹力大小为 B分离瞬间弹簧的形变量为,B分离前整个过程中A的位移大小为 ,C错误,D正确。
11.【答案】(1) (2分)
(2) (2分)
(3) (3分)
【详解】
(1)小球通过光电门时的速度大小。
(2)由题图乙知,游标卡尺的精确度为,则小球的直径。
(3)、系统重力势能的减少量为,、同轴转动,角速度相同,由知,,系统动能的增加量为,系统机械能守恒,则,联立解得。
12.【答案】(1)C;(2)3.07,0.36;(3),
【详解】(1)回路总电阻 , 的量程只有1 A,半偏时只有0.5 A,回路总电阻约几欧姆~十几欧姆左右,选C合适。
(2)当G表读数为0时,把定值电阻 和 的和即 看作等效内阻,则等效电源路端电压即为 ,有 ,设图像直线方程为 ,斜率 ,且过点(0.2,2.5),代入直线方程可以解得 V, Ω
(3)因为G表读数为0, 为等效电源的准确路端电压, 为所测的等效电源的准确总电流,所测电动势 和内电阻 均为准确值。
13.【答案】(1)450 K (2)14 cm
【详解】(1)设细管的横截面积为S,以AB内封闭的气体为研究对象。
初态p1=p0+5 cmHg,V1=30 cm·S,T1=300 K
当水平管内水银全部进入竖直管内时,p2=p0+15 cmHg,体积V2=40 cm·S,设此时温度为T2,由理想气体状态方程得:=
解得T2=450 K
(2)保持温度不变,初态p2=p0+15 cmHg,体积V2=40 cm·S,末态p3=p0+25 cmHg
由玻意耳定律得:p2V2=p3V3
解得V3=36 cm·S
故需要加入的水银长度l=(30+20-36) cm=14 cm。
14.【答案】(1)11m/s2;(2)2.6m/s;(3)0.44J
【详解】(1)若单刀双掷开关接定值电阻R,则牛顿第二定律,,
联立解得导体棒的初始加速度大小
(2)若单刀双掷开关接定值电阻R,则上升到最高点时由动量定理
其中
由最高点下落到低端时由动量定理
其中

联立解得v1=2.6m/s
(3)初始时刻回路产生的动生电动势E0=0.4V导体棒中的电流方向为从M到N,电流为
此时安培力小于重力的分量,导体棒做加速度减小的减速运动,当导体棒的速度达到最小时,加速度为零,则
解得vmin=2.4m/s
导体棒从出发至速度减小到最小值的过程中有动量定理

解得q=2.08C
由于
解得
电源非静电力做功
导体棒动能变化
导体棒重力势能的变化
导体棒与内阻上产生的焦耳热Q总,电源E非静电力做功等于其它能量的该变量,则有
导体棒上产生的焦耳热。
15.【答案】(1);(2),方向竖直向上;(3)
【详解】(1)对球: ,
解得:。
(2)a与b相碰,碰后c的速度为,由动量守恒定律:,
对,从C到E,由机械能守恒得:,
由牛顿第二定律:,
得:,,
由牛顿第三定律可知,c对传感器的压力大小也为,方向竖直向上;
(3)设小球恰好投到接球桶的左、右端点时,在E点水平抛出的速度分别为、,

解得,
若要挑战成功,则小球需要通过E点,小球恰好经过E点时有:
求得,
因,所以小球无法通过E点,挑战成功的速度范围为:,
由(1)可知时对应小球、质量为;
若在E点以抛出,
同理有:,,,
解得,
综上a,b小球的质量的范围为:。
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