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2026年高考物理仿真模拟卷山东卷2
(试卷满分:100分,考试时间:90分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,请将答题卡上交。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3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.
1.2025年3月国内首款碳—14核电池原型机“烛龙一号”研制成功,该电池利用碳—14衰变释放的能量发电。由于碳—14半衰期为5730年,该电池具有超乎寻常的使用寿命,制备碳—14的核反应方程:,碳—14的衰变方程:。下列说法正确的是( )
A.X为电子,Y为质子
B.Y是由碳—14核内的中子转化而来
C.若核电池中的碳—14半数发生衰变就不能正常供电,则该电池的使用寿命约为2865年
D.若在月球上使用该电池,环境温度变化太大会影响衰变释放能量,进而影响其稳定性
【答案】B
【详解】A.核反应方程遵循质量数和电荷数守恒,则X的质量数为
电荷数为
所以X为质子。Y的质量数为
电荷数为
所以Y为电子
故A错误;
B.结合上述可知,Y为电子,电子是碳—14核内的中子转化为质子时产生的,故B正确;
C.碳—14半衰期为5730年,即经过一个半衰期,有半数发生衰变,可知,经过5730年电池仍能正常供电,故C错误;
D.放射性元素的半衰期与外界环境无关,在月球上使用该电池,环境温度变化不会影响衰变释放能量及稳定性,故D错误。
故选B。
2.如图所示为双缝干涉实验原理图,单缝S0、双缝中点O、屏上的点位于双缝S1和S2的中垂线上,当双缝距光屏距离为时,屏上P处为中央亮纹一侧的第3条亮纹,现将光屏靠近双缝,观察到P处依旧为亮纹,则光屏移动的最小距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】杨氏双缝干涉中相邻明条纹中心之间的间距
则光屏上的干涉亮条纹到双缝连线的中垂线与屏交点的间距为
(,,)
其中,为双缝间距,为双缝到光屏的距离,为光的波长;设移动的距离为,根据题意有
解得
(为整数)
当,解得
当,解得
当,解得
当,解得
故选A。
3.甲、乙两物体同时同地从静止出发做直线运动,物体的加速度与时间关系图像如图所示,关于两个物体的运动,下列判断正确的是( )
A.前甲的速度大小一直小于乙的速度大小 B.末两物体速度相同,均为
C.末两物体的位移相同 D.末两物体的速度相同,均为
【答案】D
【详解】图像与时间轴所包围的面积表示速度变化量,因两物体的初速度均为零,故物体时刻的速度等于时间内图像与时间轴所包围的面积,由图可知,内甲、乙两物体的图像与时间轴所包围的面积相等,故末两物体的速度相同,均为,前甲的速度一直大于乙的速度,故末甲的位移大于乙的位移。
故选D。
4.一定质量理想气体经历如图所示的循环过程,a→b过程是等压过程,b→c过程中气体与外界无热量交换,c→a过程是等温过程。下列说法正确的是( )
A.a→b过程,气体从外界吸收的热量全部用于对外做功
B.b→c过程,气体对外做功,内能增加
C.a→b→c→a过程,由于体积不变,气体对外做功等于外界对气体做功
D.a→b→c过程,气体从外界吸收的热量全部用于对外做功
【答案】D
【详解】A.过程是等压过程,由图可知,气体体积变大,气体对外界做功,根据盖吕萨克定律可知,气体的温度升高,则气体内能增大,可知,气体从外界吸收的热量一部分用于对外做功,另一部分用于增加内能,故A错误;
B.过程气体与外界无热量交换,即Qbc=0,又气体体积增加,对外做功,可知Wab<0,根据势力学第一定律,可知气体内能减小,故B错误;
C.图像与坐标轴围成的面积表示做功,a→b→c与坐标轴围成的面积大于c→a与坐标轴围成的面积,可知气体对外做功,故a→b→c→a过程,由于体积不变,气体对外做功大于外界对气体做功,故C错误;
D.a、c在同一条等温线上,过程,,气体从外界吸收的热量全部用于对外做功,故D正确。
故选D。
5.张灯结彩使春节更有仪式感,能更好烘托出节日欢乐的氛围。如图,为春节期间某商场悬挂灯笼的场景,用4根轻质细绳悬挂3只质量均为的灯笼,其中绳悬挂在天花板上,与竖直方向间夹角,绳一端固定在竖直墙壁上且保持水平。重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.细绳的拉力大于细绳的拉力
B.细绳的拉力大小是细绳的拉力大小的3倍
C.细绳与竖直方向间夹角
D.细绳与竖直方向间夹角
【答案】C
【详解】A.由中间的灯笼水平方向受力平衡得
因,即,故,故A错误;
B.将三个灯笼看成整体,由整体水平方向受力平衡得
得,故B错误;
CD.对三个灯笼组成的整体受力分析如图所示
可得
对右边两个灯笼组成的整体受力分析如图所示
可得
故
对最右边的灯笼受力分析如图所示
可得
故,故C正确,D错误。
故选C。
6.2025年2月27日,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭再一次发射一箭双星,成功将四维高景一号星发射升空.设卫星进入预定轨道后在同一平面内沿同一方向绕地球做匀速圆周运动,它们之间的距离随时间变化的关系如图所示,不考虑“03星”、“04星”之间的万有引力,已知“03星”的线速度小于“04星”的线速度,下列说法正确的是( )
A.“04星”的周期等于 B.“03星”的周期等于T
C.“04星”的线速度大小为 D.“03星”、“04星”的轨道半径之比为
【答案】C
【详解】D.根据万有引力提供向心力有
得
故轨道半径越大,线速度越小,因“03星”的线速度小于“04星”的线速度,故
由图可知,,
解得,
故“03星”、“04星”的轨道半径之比为,故D错误;
AB.根据开普勒第三定律有
得
由图可知,“03星”与“04星”相邻两次距离最远的时间间隔为T,则有
联立解得,,故AB错误;
C.“04星”的线速度大小为,故C正确。
故选C。
7.如图所示,倾角为的足够长斜面固定在水平地面上,将一小球(可视为质点)从斜面底端点以初速度斜向上抛出,经过一段时间,小球以垂直于斜面方向的速度打在斜面上的点。已知重力加速度为,不计空气阻力。则两点之间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】小球抛出后,将小球的速度与重力分别沿斜面与垂直于斜面分解,则小球在这两个方向上均做匀变速直线运动。小球以垂直于斜面方向的速度撞击在斜面上的P点,表明此时沿斜面方向的分速度恰好减为0,根据对称性,小球打在P点时垂直于斜面方向的分速度与抛出时垂直于斜面方向的分速度等大反向。在沿斜面方向上有
在垂直于斜面的方向上有
则小球抛出时的速度方向与斜面夹角α的正切值
又
得,
在沿斜面方向上有
解得
故选A。
8.如图所示,两个大小相同的小球A、B用等长的细线悬挂于O点,线长为L,mA=2mB ,若将A由图示位置静止释放,在最低点与B球相碰,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.A下落到最低点的速度是
B.若A与B发生完全非弹性碰撞,则第一次碰后A上升的最大高度是
C.若A与B发生完全非弹性碰撞,则第一次碰时损失的机械能为
D.若A与B发生弹性碰撞,则第一次碰后A上升的最大高度是
【答案】B
【详解】A球到达最低点时,由动能定理得:,解得:,A错误;若A与B发生完全非弹性碰撞,设共同达到的速度为,由动量守恒:,解得:,设第一次碰后A上升的最大高度为h,则对A由动能定理得:,解得:,此过程中损失的机械能为,B正确,C错误;若A与B发生弹性碰撞,根据动量守恒有:,根据能量守恒有:,联立解得:(另一值不符,舍去),设第一次碰后A上升的最大高度为,对A由动能定理得:,解得:,D错误.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.
9.图甲是太阳能光伏发电装置,是利用太阳能电池板将太阳光能直接转化为电能的一项新兴技术。如图乙所示为某光伏发电站利用总电阻的线路输电入户的示意图。发电站输出电压为250V,理想升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶20,理想降压变压器的原、副线圈的匝数比为240∶11。则下列说法正确的是( )
A.降压变压器输出电压为220V时,导线上损失的电压为100V
B.降压变压器输出电压为220V时,发电站的输出功率为100kW
C.开关均闭合的前提下,线路老化导致增大,则电流表的示数增大
D.若先让开关保持闭合状态,然后闭合开关,则电压表的示数减小
【答案】BD
【详解】AB.根据,可得升压变压器副线圈输出电压为
降压变压器输出电压为220V时,则降压变压器输入电压为
则导线上损失的电压为
导线上的电流为
则升压变压器原线圈电流为
发电站的输出功率为,故A错误,B正确;
C.设降压变压器副线圈回路的总电阻为,将降压变压器和副线圈负载看成一个等效电阻,则
线路老化导致增大,根据欧姆定律可得
可知导线上的电流减小,则电流表的示数减小,故C错误;
D.若先让开关、保持闭合状态,然后闭合开关,可知降压变压器副线圈回路的总电阻为变小,根据
可知导线上的电流增大,则导线上损失的电压增大,降压变压器输入电压减小,根据可知,降压变压器副线圈输出电压减小,即电压表的示数减小,故D正确。
故选BD。
10.下列说法正确的是( )
A.衍射、干涉都是波特有的现象
B.任意两列波叠加时均能形成稳定的干涉图样
C.只有光波具有多普勒效应,电磁波不具有多普勒效应
D.只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象
【答案】AD
【详解】A.衍射、干涉都是波特有的现象,故A正确;
B.两列波必须满足频率相等且相位差恒定,才能形成稳定的干涉图样,故B错误;
C.任何波都具有多普勒效应,故C错误;
D.只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象,故D正确。
故选AD。
11.空间中存在平行于纸面的匀强电场, 在纸面内取O点为坐标原点建立x轴, 如图甲所示。现有一个质量为m、电量为+q的带电微粒,在t=0时刻以一定初速度从x轴上的a点开始沿逆时针做匀速圆周运动,圆心为O、半径为R。已知图中圆为其轨迹,ab为圆轨迹的一条直径;除电场力外微粒还受到一个变力F,不计其它力的作用;测得试探电荷所处位置的电势随时间t的变化图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电场强度的大小为,方向与x轴正方向成
B.b点与a点的电势差
C.微粒在时所受变力F可能达最小值
D.圆周运动的过程中变力F的最大值为
【答案】CD
【详解】A.根据匀强电场场强与电势差的关系可知
方向与x轴正方向成,故A错误;
B.b点与a点的电势差为
故B错误;
C.由于场强方向斜向左下方,所以微粒在7时所受变力F可能达最大值,在时所受变力F可能达最小值,故C正确;
D.圆周运动的过程中变力F的最大值为
所以
故D正确。
故选CD。
12.两根平行的光滑金属轨道,间距为,电阻不计,每条轨道由直线部分和弯曲部分组成,如图甲所示安装,使得和处于同一水平面。金属杆1静止放置在轨道的左端,距离平面的高度为。金属杆2放置在轨道的右端。在右侧的水平轨道区域内,存在大小为的竖直向上的均匀磁场。让杆2以初速度沿轨道向左移动,同时杆1被释放。在杆1沿轨道滑动到位置的过程中,通过杆2的平均电流为。若从杆1到达的时刻开始计时,并设向右为正方向,两根杆的速度随时间变化关系如图乙所示。已知杆1和杆2的电阻分别为和,质量分别为和,重力加速度大小为。则( )
A.杆1在弯曲轨道上滑动的时间为
B.杆1在弯曲轨道上滑动的时间为
C.杆2中产生的总热量为
D.杆2中产生的总热量为
【答案】AC
【详解】AB.设杆1沿轨道滑动到位置时杆2的速度大小为,由乙图可知此时杆2速度大小为,对杆2运用动量定理,有
解得,故A正确;B错误;
CD.对杆1由静止下滑到平直导轨上的过程中,由动能定理有
解得v1=5m/s
设最后两杆共同的速度为,由动量守恒定律得
解得
由能量守恒定律可知两杆中产生的焦耳热为
解得
杆2中产生的焦耳热为,故C正确;D错误。
故选AC。
三、非选择题:本题共6小题,共60分.
13.(6分)甲、乙、丙三同学都做了利用单摆测当地重力加速度的实验。实验装置如图1。
(1)关于摆球做简谐运动的回复力,甲、乙、丙三同学充分讨论并最终得到正确结论。你认为三名同学最初论述正确的是 (填“甲”、“乙”或“丙”)。
甲:摆球回复力由重力和拉力的合力提供
乙:摆球回复力由摆线拉力的水平分力提供
丙:摆球回复力由重力垂直于摆线的分力提供
(2)甲同学测量数据如下表,其中L表示摆长,T表示单摆振动周期,且摆角小于。请在图2中画出L-T2的图像 ,由图像可得当地重力加速度g= m/s2。(结果保留3位有效数字)
L/m 0.40 0.50 0.60 0.80 1.20
T2/s2 1.60 2.10 2.40 3.20 4.80
(3)乙同学在实验过程中,摆长没有加小球的半径,其他操作无误,那么他得到的实验图像可能是下列图像中的____________。
A. B.
C. D.
【答案】(1)丙
(2) 9.86
(3)C
【详解】(1)摆球受到重力和细线的拉力,重力垂直于细线的分力是单摆简谐运动的回复力,故填丙。
(2)[1]L-T2图像,如图所示
[2]由单摆周期公式
变形可得
图像斜率
可得,由图像可得
可得。
(3)在实验过程中,摆长没有加小球的半径,其他操作无误,则表达式变为
可得
即横截距不为零,且为一条直线。
故选C。
14.(10分)在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出某段金属线的长度L、直径D和电阻R。
(1)某次实验中,用螺旋测微器测量该金属丝直径时,读数如图甲,则金属丝的直径D= mm;
(2)若用图乙测量电阻丝的电阻,则测量结果将比真实值 ;(填“偏大”或“偏小”)
(3)在对上述金属线选取L=1.87米长度并接入到电路图中进行测量,发现电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数(如图),则电压表的读数为 V,电流表的读数为 A;
(4)计算金属导线的电阻率的表达式为= 。(用长度L、直径D、电阻R等字母表示)
【答案】(1)0.694/0.695/0.696
(2)偏小
(3) 2.60 0.52
(4)
【详解】(1)螺旋测微器的精度为,金属丝的直径为0.5mm+0.01mm×19.5=0.695mm
(2)若用图乙测量电阻丝的电阻,则由于电压表的分流作用使得电流的测量值偏大,根据 可知电阻测量结果将比真实值偏小。
(3)[1]电压表的最小刻度为0.1V,则读数为2.60V
[2]电流表的最小刻度为0.02A,则读数为0.52A
(4)根据电阻定律,
可得电阻率的表达式
15.(6分)如图所示,ΔABC为一直角三棱镜的横截面,BC面涂有反光膜,,CM⊥AB,垂足M与B点的距离为L。与AC平行的一光线PM从M点射入三棱镜,经BC反射后的光线射到CA上的E点(图中未画出)。三棱镜对该光线的折射率,光在真空中的传播速度大小为c。
(1)通过计算判断该光线射到E点时是否发生全反射;
(2)求该光线从M点传播到E点的时间t。
【答案】(1)会,见解析;(2)
【详解】(1)光路如图所示,
由几何关系可知,该光线在M点的入射角,设该光线在M点的折射角为r,有
解得
设临界角为,有
解得
由几何关系可知,该光线在E点的入射角
因为,即,所以该光线射到E点时会发生全反射。
(2)由几何关系可知
,
该光线从M点传播到E点的时间
又折射率与速度关系
解得
16.(8分)如图所示,横截面积分别为的两个上部开口的柱形导热气缸中装有同种气体,通过一段体积可忽略的细管相连接,在细管中间安装有一个阀门D,两气缸中各有一个轻质的活塞,气缸B中的活塞一端与轻弹簧相连接,另一端固定在气缸正上方的水平面板上.阀门D关闭时,轻弹簧处于原长并保持竖直,气缸中的活塞均处于静止状态,气缸A中气柱高度为,气缸B气柱高度为L,将一个质量为的重物C轻轻地放到气缸A中的活塞上,稳定后A中气柱高度变为,打开阀门D,保持环境温度不变,待系统稳定后,关闭阀门D.已知弹簧的劲度系数,重力加速度为g,活塞可在气缸内无摩擦滑动且不漏气,求:
(1)大气压强;
(2)最后关闭阀门D时,进入B中的气体与打开阀门前B中气体的质量比值。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)对气缸A中活塞,由平衡条件可得
由玻意耳定律可得
解得
(2)阀门D未打开时,由平衡条件可知B中气体压强为
打开阀门D,稳定后设弹簧的压缩量为x,对气缸B中活塞,由平衡条件可知
解得
稳定后气缸B中气柱的高度为
设A进入B中气柱的高度为,对B中气体有
解得
进入B中的气体质量与打开阀门前B中气体的质量m之比为
17.(10分)如图所示,在平面直角坐标系的第一象限内存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场,磁场的上边界是以为圆心、半径为R的圆弧,下边界是以为圆心、半径为的圆弧;第四象限内存在沿着x轴正方向、大小的匀强电场,第三象限内同时存在沿着y轴正方向的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,其中电场强度大小为,磁感应强度的大小也为。一个质量为m、电荷量为的粒子以大小为的速度从y轴上的点正对圆心方向射入第一象限的磁场中,离开磁场后进入第四象限的电场之中,然后从y轴上的Q点离开电场进入第三象限的电磁场中,不计粒子的重力,忽略粒子对电磁场的影响,求:
(1)粒子进入第四象限时的速度方向与x轴正方向的夹角;
(2)Q点的纵坐标;
(3)粒子从P点运动到Q点的过程中经过的时间;
(4)粒子在第三象限内运动过程中的最大速度;
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)磁场中,由牛顿第二定律得
解得
由几何知识可证明,粒子从点离开第一象限,设速度方向与x轴正方向的夹角为,则由几何知识可得
有
(2)粒子在第四象限内做类斜抛运动,粒子水平方向做匀变速直线运动,竖直方向做匀速直线运动,设竖直位移大小为,水平位移大小为,在电场中运动时间为。由牛顿第二定律得
则有,,
解得,
故Q点的纵坐标为
(3)粒子在磁场中偏转的圆心角为
在磁场中运动的周期
在磁场中运动的时间为
离开磁场运动到点时间为
则粒子从P点运动到Q点的过程中经过的时间为
(4)粒子进入第三象限后做摆线运动,经过Q点时沿方向的分速度大小分别为和,则:,
求得
由题意可知
故粒子的运动可分解为沿着x轴负方向、速度大小为的匀速直线运动和速度大小为的匀速圆周运动。粒子运动到最低点时,速度最大,方向沿着x轴的负方向,最大速度为
18.(20分)如图所示,光滑水平面与粗糙斜面在O点平滑连接在一起,水平轨道左侧固定一个弹片,弹片厚度忽略不计。在距离弹片处的点静止放置一质量的光滑的物块A,物块A到O点的距离。在斜面顶端放置一个质量的物块B,斜面倾角为,物块B与斜面之间的动摩擦因数。B与A之间、A与弹片之间的碰撞均为弹性碰撞,碰撞时间极短,可忽略不计。将物块B从斜面顶端由静止释放,与A的前两次碰撞均在点。取,物块均可看作质点。求:
(1)斜面的长度;
(2)物块A与物块B 第二次碰撞后,各自的速度大小;
(3)从释放物块B到两物块停止运动,物块B在斜面上滑过的路程。
【答案】(1)
(2) ,
(3)
【详解】(1)设物块B第一次滑到斜面底端时的速度大小为,以水平向左为正方向,物块A与物块B发生弹性碰撞,设碰后物块A、B的速度分别为、,由动量守恒定律和机械能守恒定律得
解得
对物块B在斜面上的运动过程受力分析,向上滑时,有
联立解得
设物块B第二次返回水平面时的速度大小为,物块B从斜面向下滑时,有
联立解得
由题意可知,物块A与物块B第二次碰撞也在点,设从第一次碰撞到第二次碰撞的时间为,则
解得
设斜面长为,物块B由静止沿斜面下滑的过程中,由动能定理可知
联立解得
(2)以水平向左为正方向,设第二次碰后物块A、B的速度大小分别为,物块A、B第二次的碰撞过程,由动量守恒定律和机械能守恒定律得
解得
(3)设物块A,物块B均停下来时B在斜面上滑动的路程为s,由题意可知,物块B只在斜面上运动时有机械能损失,则
解得
试卷第4页,共21页
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(试卷满分:100分,考试时间:90分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,请将答题卡上交。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3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.
1.2025年3月国内首款碳—14核电池原型机“烛龙一号”研制成功,该电池利用碳—14衰变释放的能量发电。由于碳—14半衰期为5730年,该电池具有超乎寻常的使用寿命,制备碳—14的核反应方程:,碳—14的衰变方程:。下列说法正确的是( )
A.X为电子,Y为质子
B.Y是由碳—14核内的中子转化而来
C.若核电池中的碳—14半数发生衰变就不能正常供电,则该电池的使用寿命约为2865年
D.若在月球上使用该电池,环境温度变化太大会影响衰变释放能量,进而影响其稳定性
2.如图所示为双缝干涉实验原理图,单缝S0、双缝中点O、屏上的点位于双缝S1和S2的中垂线上,当双缝距光屏距离为时,屏上P处为中央亮纹一侧的第3条亮纹,现将光屏靠近双缝,观察到P处依旧为亮纹,则光屏移动的最小距离为( )
A. B. C. D.
3.甲、乙两物体同时同地从静止出发做直线运动,物体的加速度与时间关系图像如图所示,关于两个物体的运动,下列判断正确的是( )
A.前甲的速度大小一直小于乙的速度大小 B.末两物体速度相同,均为
C.末两物体的位移相同 D.末两物体的速度相同,均为
4.一定质量理想气体经历如图所示的循环过程,a→b过程是等压过程,b→c过程中气体与外界无热量交换,c→a过程是等温过程。下列说法正确的是( )
A.a→b过程,气体从外界吸收的热量全部用于对外做功
B.b→c过程,气体对外做功,内能增加
C.a→b→c→a过程,由于体积不变,气体对外做功等于外界对气体做功
D.a→b→c过程,气体从外界吸收的热量全部用于对外做功
5.张灯结彩使春节更有仪式感,能更好烘托出节日欢乐的氛围。如图,为春节期间某商场悬挂灯笼的场景,用4根轻质细绳悬挂3只质量均为的灯笼,其中绳悬挂在天花板上,与竖直方向间夹角,绳一端固定在竖直墙壁上且保持水平。重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.细绳的拉力大于细绳的拉力
B.细绳的拉力大小是细绳的拉力大小的3倍
C.细绳与竖直方向间夹角
D.细绳与竖直方向间夹角
6.2025年2月27日,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭再一次发射一箭双星,成功将四维高景一号星发射升空.设卫星进入预定轨道后在同一平面内沿同一方向绕地球做匀速圆周运动,它们之间的距离随时间变化的关系如图所示,不考虑“03星”、“04星”之间的万有引力,已知“03星”的线速度小于“04星”的线速度,下列说法正确的是( )
A.“04星”的周期等于 B.“03星”的周期等于T
C.“04星”的线速度大小为 D.“03星”、“04星”的轨道半径之比为
7.如图所示,倾角为的足够长斜面固定在水平地面上,将一小球(可视为质点)从斜面底端点以初速度斜向上抛出,经过一段时间,小球以垂直于斜面方向的速度打在斜面上的点。已知重力加速度为,不计空气阻力。则两点之间的距离为( )
A. B. C. D.
8.如图所示,两个大小相同的小球A、B用等长的细线悬挂于O点,线长为L,mA=2mB ,若将A由图示位置静止释放,在最低点与B球相碰,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.A下落到最低点的速度是
B.若A与B发生完全非弹性碰撞,则第一次碰后A上升的最大高度是
C.若A与B发生完全非弹性碰撞,则第一次碰时损失的机械能为
D.若A与B发生弹性碰撞,则第一次碰后A上升的最大高度是
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.
9.图甲是太阳能光伏发电装置,是利用太阳能电池板将太阳光能直接转化为电能的一项新兴技术。如图乙所示为某光伏发电站利用总电阻的线路输电入户的示意图。发电站输出电压为250V,理想升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶20,理想降压变压器的原、副线圈的匝数比为240∶11。则下列说法正确的是( )
A.降压变压器输出电压为220V时,导线上损失的电压为100V
B.降压变压器输出电压为220V时,发电站的输出功率为100kW
C.开关均闭合的前提下,线路老化导致增大,则电流表的示数增大
D.若先让开关保持闭合状态,然后闭合开关,则电压表的示数减小
10.下列说法正确的是( )
A.衍射、干涉都是波特有的现象
B.任意两列波叠加时均能形成稳定的干涉图样
C.只有光波具有多普勒效应,电磁波不具有多普勒效应
D.只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象
11.空间中存在平行于纸面的匀强电场, 在纸面内取O点为坐标原点建立x轴, 如图甲所示。现有一个质量为m、电量为+q的带电微粒,在t=0时刻以一定初速度从x轴上的a点开始沿逆时针做匀速圆周运动,圆心为O、半径为R。已知图中圆为其轨迹,ab为圆轨迹的一条直径;除电场力外微粒还受到一个变力F,不计其它力的作用;测得试探电荷所处位置的电势随时间t的变化图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电场强度的大小为,方向与x轴正方向成
B.b点与a点的电势差
C.微粒在时所受变力F可能达最小值
D.圆周运动的过程中变力F的最大值为
12.两根平行的光滑金属轨道,间距为,电阻不计,每条轨道由直线部分和弯曲部分组成,如图甲所示安装,使得和处于同一水平面。金属杆1静止放置在轨道的左端,距离平面的高度为。金属杆2放置在轨道的右端。在右侧的水平轨道区域内,存在大小为的竖直向上的均匀磁场。让杆2以初速度沿轨道向左移动,同时杆1被释放。在杆1沿轨道滑动到位置的过程中,通过杆2的平均电流为。若从杆1到达的时刻开始计时,并设向右为正方向,两根杆的速度随时间变化关系如图乙所示。已知杆1和杆2的电阻分别为和,质量分别为和,重力加速度大小为。则( )
A.杆1在弯曲轨道上滑动的时间为
B.杆1在弯曲轨道上滑动的时间为
C.杆2中产生的总热量为
D.杆2中产生的总热量为
三、非选择题:本题共6小题,共60分.
13.(6分)甲、乙、丙三同学都做了利用单摆测当地重力加速度的实验。实验装置如图1。
(1)关于摆球做简谐运动的回复力,甲、乙、丙三同学充分讨论并最终得到正确结论。你认为三名同学最初论述正确的是 (填“甲”、“乙”或“丙”)。
甲:摆球回复力由重力和拉力的合力提供
乙:摆球回复力由摆线拉力的水平分力提供
丙:摆球回复力由重力垂直于摆线的分力提供
(2)甲同学测量数据如下表,其中L表示摆长,T表示单摆振动周期,且摆角小于。请在图2中画出L-T2的图像 ,由图像可得当地重力加速度g= m/s2。(结果保留3位有效数字)
L/m 0.40 0.50 0.60 0.80 1.20
T2/s2 1.60 2.10 2.40 3.20 4.80
(3)乙同学在实验过程中,摆长没有加小球的半径,其他操作无误,那么他得到的实验图像可能是下列图像中的____________。
A. B.
C. D.
14.(10分)在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出某段金属线的长度L、直径D和电阻R。
(1)某次实验中,用螺旋测微器测量该金属丝直径时,读数如图甲,则金属丝的直径D= mm;
(2)若用图乙测量电阻丝的电阻,则测量结果将比真实值 ;(填“偏大”或“偏小”)
(3)在对上述金属线选取L=1.87米长度并接入到电路图中进行测量,发现电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数(如图),则电压表的读数为 V,电流表的读数为 A;
(4)计算金属导线的电阻率的表达式为= 。(用长度L、直径D、电阻R等字母表示)
15.(6分)如图所示,ΔABC为一直角三棱镜的横截面,BC面涂有反光膜,,CM⊥AB,垂足M与B点的距离为L。与AC平行的一光线PM从M点射入三棱镜,经BC反射后的光线射到CA上的E点(图中未画出)。三棱镜对该光线的折射率,光在真空中的传播速度大小为c。
(1)通过计算判断该光线射到E点时是否发生全反射;
(2)求该光线从M点传播到E点的时间t。
16.(8分)如图所示,横截面积分别为的两个上部开口的柱形导热气缸中装有同种气体,通过一段体积可忽略的细管相连接,在细管中间安装有一个阀门D,两气缸中各有一个轻质的活塞,气缸B中的活塞一端与轻弹簧相连接,另一端固定在气缸正上方的水平面板上.阀门D关闭时,轻弹簧处于原长并保持竖直,气缸中的活塞均处于静止状态,气缸A中气柱高度为,气缸B气柱高度为L,将一个质量为的重物C轻轻地放到气缸A中的活塞上,稳定后A中气柱高度变为,打开阀门D,保持环境温度不变,待系统稳定后,关闭阀门D.已知弹簧的劲度系数,重力加速度为g,活塞可在气缸内无摩擦滑动且不漏气,求:
(1)大气压强;
(2)最后关闭阀门D时,进入B中的气体与打开阀门前B中气体的质量比值。
17.(10分)如图所示,在平面直角坐标系的第一象限内存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场,磁场的上边界是以为圆心、半径为R的圆弧,下边界是以为圆心、半径为的圆弧;第四象限内存在沿着x轴正方向、大小的匀强电场,第三象限内同时存在沿着y轴正方向的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,其中电场强度大小为,磁感应强度的大小也为。一个质量为m、电荷量为的粒子以大小为的速度从y轴上的点正对圆心方向射入第一象限的磁场中,离开磁场后进入第四象限的电场之中,然后从y轴上的Q点离开电场进入第三象限的电磁场中,不计粒子的重力,忽略粒子对电磁场的影响,求:
(1)粒子进入第四象限时的速度方向与x轴正方向的夹角;
(2)Q点的纵坐标;
(3)粒子从P点运动到Q点的过程中经过的时间;
(4)粒子在第三象限内运动过程中的最大速度;
18.(20分)如图所示,光滑水平面与粗糙斜面在O点平滑连接在一起,水平轨道左侧固定一个弹片,弹片厚度忽略不计。在距离弹片处的点静止放置一质量的光滑的物块A,物块A到O点的距离。在斜面顶端放置一个质量的物块B,斜面倾角为,物块B与斜面之间的动摩擦因数。B与A之间、A与弹片之间的碰撞均为弹性碰撞,碰撞时间极短,可忽略不计。将物块B从斜面顶端由静止释放,与A的前两次碰撞均在点。取,物块均可看作质点。求:
(1)斜面的长度;
(2)物块A与物块B 第二次碰撞后,各自的速度大小;
(3)从释放物块B到两物块停止运动,物块B在斜面上滑过的路程。
试卷第4页,共21页
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