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2026年高考物理仿真模拟卷北京卷2
(总分100分 考试时间90分钟)
考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
1.一定质量的理想气体从状态A开始,经历两个过程,先后到达状态B和,A、B和C三个状态的体积分别为、和。状态变化过程中气体的压强与热力学温度的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.,
B.状态A到状态B的过程中气体的内能减小
C.状态B到状态C的过程中气体分子的平均动能减小
D.状态B到状态C的过程中,气体从外界吸收热量
【答案】D
【详解】A.根据一定质量的理想气体的状态方程可知,从状态A到状态B的过程中,气体体积不变,即
从状态B到状态C,体积增大,即,A错误;
B.状态A到状态B的过程中气体的温度升高,内能增大,B错误;
C.状态B到状态C的温度不变,则分子的平均动能不变,C错误;
D.状态B到状态C的温度不变,内能不变,体积增大,气体对外界做正功,由热力学第一定律
可知,气体需要从外界吸收热量,D正确。
故选D。
2.关于光现象,下列说法中正确的是( )
A.雨后彩虹属于干涉现象
B.在光导纤维束中传送图像是利用光的全反射现象
C.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
D.红光和紫光在同一种玻璃的传播过程中,红光的传播速度较小
【答案】B
【详解】A.雨后彩虹是光的折射、反射和色散现象,故A错误;
B.光导纤维利用光在纤维内壁发生全反射传输信号,故B正确;
C.检查平面平整度利用的是光的干涉(薄膜干涉),故C错误;
D.在同种介质中,折射率小的光传播速度更大。红光的折射率小于紫光,根据
可得红光速度更大,故D错误。
故选B。
3.下列各情况中,线圈都以角速度ω绕图中的转动轴匀速转动,不能产生交变电流的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A.线圈转动时,线圈的磁通量一直为零,即磁通量保持不变,故线圈不产生感应电流,选项A满足题意要求;
BCD.选项BCD中的线圈都是在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,线圈中都会产生正弦式交变电流,选项BCD不满足题意要求;
故选A。
4.图甲中,理想变压器的原线圈接入图乙所示的随时间t变化的正弦交变电压u时,规格均为“10V 45W”的两个小灯泡L正常发光。下列说法正确的是( )
A.电压u的瞬时值表达式为
B.原线圈的输入电流为4.5A
C.理想变压器原、副线圈的匝数之比
D.理想变压器原、副线圈的匝数之比
【答案】C
【详解】A.由图乙可知
则电压u的瞬时值表达式为
故A错误;
B.原线圈电压有效值为220V,原副线圈的功率相等,则原线圈的输入电流为
故B错误;
CD.理想变压器原、副线圈的匝数之比
故D错误,C正确。
故选C。
5.在如图所示的xOy坐标系中,一条弹性绳沿x轴放置,图中小黑点代表绳上的质点,相邻质点的间距为a。时,处的质点开始沿y轴做周期为T、振幅为A的简谐运动,时的波形如图所示。下列说法正确的是( )
A.时,质点沿y轴正方向运动
B.时,质点的速度最大
C.时,质点和相位相同
D.该列绳波的波速为
【答案】A
【详解】A.由时的波形图可知,波刚好传到质点,根据“上下坡法”,可知此时质点沿y轴正方向运动,故波源起振的方向也沿y轴正方向,故时,质点沿y轴正方向运动,故A正确;
B.由图可知,在时质点处于正的最大位移处,故速度为零,故B错误;
C.由图可知,在时,质点沿y轴负方向运动,质点沿y轴正方向运动,故两个质点的相位不相同,故C错误;
D.由图可知
解得,波长为
故该列绳波的波速为
故D错误。
故选A。
6.如图所示,光滑水平桌面上木块A、B叠放在一起,木块B受到一个大小为F水平向右的力,A、B一起向右运动且保持相对静止。已知A的质量为m、B的质量为2m,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.木块A受到两个力的作用
B.木块B受到四个力的作用
C.木块A所受合力大小为
D.木块B受到A的作用力大小为
【答案】C
【详解】A.由于桌面光滑,则两木块一起向右做加速运动,则木块A受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用,选项A错误;
B.木块B受到重力、地面的支持力、A对B的压力和摩擦力以及力F共五个力的作用,选项B错误;
C.整体的加速度
则木块A所受合力大小为
选项C正确;
D.木块B受到A的压力为mg,摩擦力为
则作用力大小为
选项D错误。
故选C。
7.2024年6月,嫦娥六号探测器首次实现月球背面采样返回。如图所示,探测器在圆形轨道1上绕月球飞行,在A点变轨后进入椭圆轨道2,B为远月点。关于嫦娥六号探测器,下列说法正确的是( )
A.在轨道2上从A向B运动过程中动能逐渐变大
B.在轨道2上从A向B运动过程中加速度逐渐变大
C.在轨道2上机械能与在轨道1上相等
D.利用引力常量和轨道1的周期,不能求出月球的质量
【答案】D
【详解】A.在轨道2上从A向B运动过程中,探测器远离月球,月球对探测器的引力做负功,根据动能定理,动能逐渐减小,故A错误;
B.探测器受到万有引力,由
解得
在轨道2上从A向B运动过程中,r增大,加速度逐渐变小,故B错误;
C.探测器在A点从轨道1变轨到轨道2,需要加速,机械能增加,所以探测器在轨道2上机械能大于在轨道1上的机械能,故C错误;
D.探测器在轨道1上做圆周运动,根据万有引力提供向心力得
解得
利用引力常量和轨道1的周期T,还需要知道轨道1的半径r,才能求出月球的质量,故D正确。
故选D。
8.请阅读下述文字,完成下列5题。
A、B两物体的质量之比,它们仅受摩擦力作用,且以相同的初速度在水平面上做匀减速直线运动,直到停止,其图像如图所示。
(1)此过程中,A、B两物体的初动能之比为( )
A. B.
C. D.
(2)此过程中,A、B两物体受到的摩擦力做功之比为( )
A. B.
C. D.
(3)此过程中,A、B两物体运动的位移之比为( )
A. B.
C. D.
(4)此过程中,A、B两物体受到的摩擦力之比为( )
A. B.
C. D.
(5)此过程中,A、B两物体与水平面间的动摩擦因数之比为( )
A. B.
C. D.
【答案】(1)B
(2)B
(3)A
(4)C
(5)B
【详解】(1)由题意,根据,可知A、B两物体的初动能之比为,故选B。
(2)由题意,根据动能定理
可得此过程中,A、B两物体受到的摩擦力做功之比为,故选B。
(3)根据图像围成的面积面积表示位移,可得此过程中,A、B两物体运动的位移之比为,故选A。
(4)由题意,摩擦力所做功的大小
可得摩擦力大小
结合前面分析,可得此过程中,A、B两物体受到的摩擦力之比为,故选C。
(5)由题意,可知物体所受滑动摩擦力大小
则此过程中,A、B两物体与水平面间的动摩擦因数之比为,故选B。
9.如图所示,线圈自感系数为L,电容器电容为C,电源电动势为和是三个相同的小灯泡。开始时,开关S处于断开状态。忽略线圈电阻和电源内阻,将开关S闭合,下列说法正确的是( )
A.闭合瞬间,与同时亮起 B.闭合后,亮起后亮度不变
C.稳定后,与亮度一样 D.稳定后,电容器的电荷量是
【答案】C
【详解】A.闭合开关瞬间,电容器C相当于通路,线圈L相当于断路,所以瞬间亮起,逐渐变亮,A错误;
B.闭合开关后,电容器充电,充电完成后相当于断路,所以亮一下后熄灭,B错误;
C.稳定后,电容器相当于断路,线圈相当于短路,所以、串联,所以一样亮,C正确;
D.稳定后,电容器与并联,两端电压等于两端电压,由于线圈电阻和电源内阻忽略不计,且、串联,两端电压为,根据,可得电容器的电荷量等于,D错误。
故选C。
10.如图,水平桌面上放置有光滑导轨m和n,在导轨m、n上放置有一对平行导体棒p、q,且始终接触良好。不考虑p、q间的相互作用,重力加速度为g。当一条形磁铁从上方落下的过程中,下列说法正确的是( )
A.p、q相互远离
B.条形磁铁加速度小于g
C.导轨对桌面的压力减小
D.俯视时导轨与导体棒间一定形成逆时针电流
【答案】B
【详解】A.条形磁铁从上方落下的过程中,当磁铁在回路上侧时,穿过回路的磁通量增大,根据楞次定律可知,p、q将相互靠近,故A错误;
B.条形磁铁从上方落下的过程中,回路中感应电流激发出的磁场对磁铁的磁场力阻碍磁铁的相对运动,即方向向上,可知,条形磁铁加速度小于g,故B正确;
C.条形磁铁从上方落下的过程中,当磁铁在回路上侧时,穿过回路的磁通量增大,根据楞次定律可知,导轨在安培力作用下有向下运动的趋势,可知,导轨对桌面的压力增大,故C错误;
D.由于条形磁铁下端是N极还是S极不确定,即穿过回路的原磁场方向不确定,则回路中感应电流的方向也不确定,故D错误。
故选B。
11.如图所示,高空作业时使用无人机运送零件。某段时间内,无人机在水平面内沿直线飞行,零件用轻绳悬挂于无人机下方,并相对无人机静止,轻绳与竖直方向夹角不变。忽略零件所受空气阻力,则在该段时间内( )
A.无人机速度一定随时间均匀变化
B.无人机加速度可能逐渐增大
C.零件所受拉力可能不断减小
D.零件的动量一定逐渐增大
【答案】A
【详解】ABC.零件受重力和拉力,设轻绳与竖直方向的夹角为θ。
分解拉力得,
解得,故加速度恒定,B错误;
解得,故拉力恒定,C错误;
加速度恒定的直线运动是匀变速直线运动,故速度随时间均匀变化,A正确;
D.零件的动量,若与同向,动量随时间均匀变大,若与反向,动量随时间均匀变小,故D错误。
故选A。
12.工业上常用电磁流量计来测量高黏度及强腐蚀性流体的流量Q(单位时间内流过管道横截面的液体体积),原理如图甲所示,在非磁性材料做成的圆管处加一磁感应强度大小为B的匀强磁场,当导电液体流过此磁场区域时,测出管壁上下M、N两点间的电势差U,就可计算出管中液体的流量。为了测量某工厂的污水排放量,技术人员在充满污水的排污管末端安装了一个电磁流量计,如图乙所示,已知排污管和电磁流量计处的管道直径分别为20和10。当流经电磁流量计的液体速度为10时,其流量约为280,若某段时间内通过电磁流量计的流量为70,则在这段时间内( )
A.M点的电势一定低于N点的电势
B.通过排污管的污水流量约为140
C.排污管内污水的速度约为2.5
D.电势差U与磁感应强度B之比约为0.25
【答案】D
【详解】A.根据左手定则可知,正电荷进入磁场区域时会向上偏转,负电荷向下偏转,所以M点的电势一定高于N点的电势,故A错误;
BC.某段时间内通过电磁流量计的流量为70,通过排污管的污水流量也是70m3/h,由
知此段时间内流经电磁流量计的液体速度为2.5m/s,流量计半径为r=5cm=0.05m,排污管的半径R=10cm=0.1m,流经电磁流量计的液体速度为v1=2.5,则
可得排污管内污水的速度约为
故BC错误;
D.流量计内污水的速度约为v1=2.5m/s,当粒子在电磁流量计中受力平衡时,有
可知
故D正确。
故选D。
13.某同学为了研究瞬间冲量,设计了如图所示的实验装置。将内径为d的圆环水平固定在离地面一定高度的铁架台上,在圆环上放置直径为1.5d,质量为m的薄圆板,板上放质量为2m的物块,圆板中心,物块均在环的中心轴线上。对圆板施加指向圆心的瞬间冲量I,物块与圆板间摩擦因数为μ,不计圆板与圆环之间的摩擦力,重力加速度为g,不考虑圆板翻转,以下说法正确的是( )
A.若物块可以从圆板滑落,则冲量I越大,物块与圆板相对滑动的位移越大
B.若物块可以从圆板滑落,则冲量I越大,物块离开圆板时的速度越大
C.当冲量时,物块一定会从圆板上掉落
D.当冲量时,物块一定会从圆板上掉落
【答案】D
【详解】AB.设圆板获得的速度大小为,物块掉下时,圆板和物块的速度大小分别为和,由动量定理,有
由动能定理,对圆板
对物块有
根据动量守恒定律
解得
则物块可以从圆板滑落,物块与圆板相对滑动的位移不变,冲量I越大,物块离开圆板时的速度越小,AB错误;
CD.以向右为正方向,由动量守恒定律,有
要使物块落下,必须
解得
C错误,D正确。
故选D。
14.先后用两种不同的单色光,在相同的条件下用同一双缝干涉装置做实验,在屏幕上相邻的两条亮纹间距不同,其中两条亮纹间距较大的单色光比两条亮纹间距较小的单色光( )
A.其光子的能量较大
B.在玻璃中传播速度较大
C.在真空中的波长较短
D.在玻璃中传播时,玻璃的折射率较大
【答案】B
【详解】C.根据干涉条纹间距公式可知,两条亮纹间距较大的单色光的波长长,故C错误;
A.由可知波长长的单色光频率小,由知该光子的能量小,故A错误;
BD.频率较小,则折射率较小,根据知在玻璃中传播速度较大。故B正确,D错误。
故选B。
第二部分
本部分共6题,共58分。
15.(8分)某研究性学习小组设计了如图甲所示的实验装置,利用单摆测量当地的重力加速度。
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有________(填字母);
A.为了使摆的周期大一些以方便测量,开始时拉开摆球至较大的偏角
B.摆球尽量选择质量较大、体积较小的
C.摆线要选择较轻、无伸缩性,并且适当长一些的
D.测量周期时应测多次完整周期再取平均,并在小球至最高点时开始、停止计时
(2)用游标卡尺测出小球直径d,如图乙所示,则小球的直径d= mm;
(3)改变摆线长度,测量出多组周期T、摆线长L的数值后,画出图像如图丙所示,测得此图像斜率为k,则当地重力加速度的表达式为g= 。
(4)图像不过坐标原点的原因可能是________(填字母)。
A.测周期时将31个周期时长当作30次
B.测周期时将29个周期时长当作30次
C.直接将摆线长作为摆长
D.将摆线长加上摆球直径作为摆长
【答案】(1)BC (2)10.2 (3) (4)C
【解析】(1)A.为了使单摆做简谐运动,单摆的摆角不大于5°,故A错误;
B.为了减小空气阻力的影响,摆球尽量选择质量较大、体积较小的小球,故B正确;
C.为了减小摆长测量的误差,摆线要选择较轻、无伸缩性,并且适当长一些的,故C正确;
D.测量周期时应测多次完整周期再取平均,并在小球至最低点时开始、停止计时,故D错误。
故选BC。
(2)10分度游标卡尺的精确度为0.1mm,小球的直径为
(3)根据单摆周期公式
整理可得
则图像的斜率
当地重力加速度的表达式为
(4)根据可知,图像不过坐标原点的原因可能是直接将摆线长作为摆长。
故选C。
16.(10分)某同学用图1所示的实验装置探究小车速度随时间变化的规律。
(1)除小车、重物、打点计时器(含纸带、复写纸)、导线、开关等器材外,在下面的仪器和器材中,还必须使用的有 和 (填选项代号)。
A.电压可调的直流电源 B.电压合适的50Hz交流电源 C.秒表 D.刻度尺 E.天平
(2)接通打点计时器电源,释放小车,小车在重物的牵引下沿直线拉动纸带,纸带上打下一系列的点,其中一部分如图2所示,B、C、D为纸带上标出的连续3个计数点(计数点之间还有点未画出),相邻计数点间的时间间隔为0.10s。从图中数据可知,B点的位置坐标为 cm,在打C点时小车的瞬时速度为 m/s(本空结果保留两位有效数字)。
(3)计算出打纸带上各计数点时小车的速度,在坐标纸上建立坐标系,描点绘制小车运动的图像,发现图像是一条倾斜的直线,据此可判断小车做匀变速直线运动。再根据图2中的数据,可知小车运动的加速度为 。(结果保留两位有效数字)
【答案】(1) B D
(2) 5.50 0.44
(3)1.0
【详解】(1)[1][2]除小车、重物、打点计时器(含纸带、复写纸)、导线、开关等器材外,在下面的仪器和器材中,还必须使用的有电压合适的50 Hz交流电源和刻度尺;因打点计时器是用交流电源的计时仪器,则不需要电压可调的直流电源和秒表,也不需要测量小车的质量,即不需要天平。
故选BD。
(2)[1]刻度尺的分度值为0.1cm,从图中数据可知,B点的位置坐标为5.50cm。
[2]在打C点时小车的瞬时速度为
(3)根据图2中的数据,可知小车运动的加速度为
17.(9分)图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图,整个轨道在同一竖直平面内,表面粗糙的AB段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切。点A距水面的高度为H,圆弧轨道BC的半径为R,圆心O恰在水面。一质量为m的游客(视为质点)从A点由静止开始滑下,到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面上的D点,OD=2R,不计空气阻力,重力加速度为g。求
(1)物体从B运动到D所用的时间;
(2)游客滑到B点时的速度大小vB;
(3)运动过程中轨道摩擦力对其所做的功Wf。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)物体从B运动到D做平抛运动,则有
解得
(2)物体从B运动到D做平抛运动,则有
解得
(3)AB段根据动能定理有
解得
18.(9分)如图所示,可用洛伦兹力演示仪观察运动电子在匀强磁场中的偏转.
(1)不加磁场时,电子束的运动轨迹如何?
(2)加上磁场后,电子束的运动轨迹如何?
(3)假设一个电荷量为q的粒子,以速度v垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动,圆周运动的半径r和周期T分别是多大?
(4)如果保持出射电子的速度不变,增大磁感应强度,轨迹圆半径如何变化?
(5)如果保持磁感应强度不变,增大出射电子的速度,轨迹圆半径如何变化?
【答案】(1)直线;(2)圆周;(3);;(4)减小;(5)变大
【详解】(1)不加磁场时,电子束的运动轨迹是一条直线;
(2)加上磁场后,电子受洛伦兹力作用做匀速圆周运动,即电子束的运动轨迹为圆周;
(3)假设一个电荷量为q的粒子,以速度v垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动,根据
可得半径
周期
(4)根据
如果保持出射电子的速度不变,增大磁感应强度,轨迹圆半径减小;
(5)根据
如果保持磁感应强度不变,增大出射电子的速度,轨迹圆半径变大。
19.(11分)图1为某同学设计的电子束曝光简易原理图,电子枪K单位时间均匀逸出N个初速度可忽略的电子,经M、N间电场加速后恰能沿半径为R的圆弧虚线通过静电分析器,随后沿两水平金属板P、Q的中心线射入存在匀强电场的束偏移区,最后打在中轴线沿竖直方向的记录桶表面上并被全部吸收。已知静电分析器中存在圆心为O的辐向电场,圆弧虚线处电场强度大小为。P、Q两板长度为L,间距为d,板右侧到记录桶表面水平距离为,记录桶的半径为r,竖直方向足够长.电子的电荷量为e,质量为m。整个装置处在真空环境中,忽略电子间的相互作用和极板的边缘效应,电子穿过束偏移区时间远小于偏转电场的变化周期。
(1)求加速电场的电压U0;
(2)若电子均能穿过束偏移区,则P、Q两板间电压的最大值和电子束对记录桶垂直桶壁方向的冲击力大小F;
(3)若P、Q两板间电压随时间t周期性变化的关系如图2所示.记录桶按图示方向匀速转动,其周期为。经足够长时间电子点迹在记录桶表面形成稳定图案,将记录桶表面展开,并以时电子打在记录桶表面上的位置为坐标原点,以顺着转动方向为x轴正方向,以竖直向上为y轴正方向,建立坐标系,如图3所示。请在答题纸图3中画出电子打在记录桶上的点迹形成的图像。
【答案】(1)
(2),
(3)
【详解】(1)静电分析器区由电场力提供向心力
可得
加速区由动能定理
可得
(2)恰能通过束偏移区时满足
又,,
联立,可得
对电子束由动量定理
由牛顿第三定律知冲击力
(3)图案如图3所示
20.(11分)科学推理是一种重要的思维方法,通过科学推理可以推导出许多有用的结论。已知静止的均匀带电球壳在其内部空腔中产生的电场强度处处为零,在其外部空间产生的电场强度与位于球心处等电荷量的点电荷产生的电场强度相同。现将一均匀带电球体固定于真空中,如图1所示,其所带电荷量为,半径为,静电力常量为。
(1)根据上述信息,完成下列问题。
a.若某点到球心距离为,请在和两种情况下,分别推理得出电场强度的表达式;
b.请在图2坐标系中画出图像,并利用图像推算出该球心与球面间的电势差。
(2)类比推理属于科学推理的一种方法,类比推理通常从两事物的相似点出发得到二者在其他方面也有相似的结论。两个质量分布均匀的球体间的万有引力可用公式计算,其中、分别为两球体的质量,为两球心之间的距离,为引力常量。若规定二者相距无穷远处的引力势能为零,则两者引力势能的表达式为。
请类比上述引力的相关规律,完成下列问题。
将电荷量为的点电荷从带电球表面处远离球心移动到距球心处的点,求此过程中静电力对点电荷所做的功。(不计点电荷对球体周围电场的影响。)
【答案】(1)a 当 时,;当时
b
(2)
【详解】(1)a 当 时
取半径为的同心球面内的电荷,其电荷量为 ,该区域电场与 “位于球心、电荷量为的点电荷等效,因此:
当时
均匀带电球体等效为“位于球心、电荷量为Q的点电荷”
(题中球壳外部电场的等效结论),因此:
图像与坐标轴所围的面积表示电势差,球心与球面的电势差
(2)引力势能为,类比库仑力(静电力)的规律,点电荷与均匀带电球体间的电势能(规定无穷远为零势能点)可表示为:
静电力做功等于电势能的减少量,即。
初始位置:点电荷在球体表面,,电势能
末位置:点电荷在,电势能
因此,静电力做功
试卷第4页,共20页
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(总分100分 考试时间90分钟)
考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
1.一定质量的理想气体从状态A开始,经历两个过程,先后到达状态B和,A、B和C三个状态的体积分别为、和。状态变化过程中气体的压强与热力学温度的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.,
B.状态A到状态B的过程中气体的内能减小
C.状态B到状态C的过程中气体分子的平均动能减小
D.状态B到状态C的过程中,气体从外界吸收热量
2.关于光现象,下列说法中正确的是( )
A.雨后彩虹属于干涉现象
B.在光导纤维束中传送图像是利用光的全反射现象
C.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
D.红光和紫光在同一种玻璃的传播过程中,红光的传播速度较小
3.下列各情况中,线圈都以角速度ω绕图中的转动轴匀速转动,不能产生交变电流的是( )
A. B.
C. D.
4.图甲中,理想变压器的原线圈接入图乙所示的随时间t变化的正弦交变电压u时,规格均为“10V 45W”的两个小灯泡L正常发光。下列说法正确的是( )
A.电压u的瞬时值表达式为
B.原线圈的输入电流为4.5A
C.理想变压器原、副线圈的匝数之比
D.理想变压器原、副线圈的匝数之比
5.在如图所示的xOy坐标系中,一条弹性绳沿x轴放置,图中小黑点代表绳上的质点,相邻质点的间距为a。时,处的质点开始沿y轴做周期为T、振幅为A的简谐运动,时的波形如图所示。下列说法正确的是( )
A.时,质点沿y轴正方向运动
B.时,质点的速度最大
C.时,质点和相位相同
D.该列绳波的波速为
6.如图所示,光滑水平桌面上木块A、B叠放在一起,木块B受到一个大小为F水平向右的力,A、B一起向右运动且保持相对静止。已知A的质量为m、B的质量为2m,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.木块A受到两个力的作用
B.木块B受到四个力的作用
C.木块A所受合力大小为
D.木块B受到A的作用力大小为
7.2024年6月,嫦娥六号探测器首次实现月球背面采样返回。如图所示,探测器在圆形轨道1上绕月球飞行,在A点变轨后进入椭圆轨道2,B为远月点。关于嫦娥六号探测器,下列说法正确的是( )
A.在轨道2上从A向B运动过程中动能逐渐变大
B.在轨道2上从A向B运动过程中加速度逐渐变大
C.在轨道2上机械能与在轨道1上相等
D.利用引力常量和轨道1的周期,不能求出月球的质量
8.请阅读下述文字,完成下列5题。
A、B两物体的质量之比,它们仅受摩擦力作用,且以相同的初速度在水平面上做匀减速直线运动,直到停止,其图像如图所示。
(1)此过程中,A、B两物体的初动能之比为( )
A. B.
C. D.
(2)此过程中,A、B两物体受到的摩擦力做功之比为( )
A. B.
C. D.
(3)此过程中,A、B两物体运动的位移之比为( )
A. B.
C. D.
(4)此过程中,A、B两物体受到的摩擦力之比为( )
A. B.
C. D.
(5)此过程中,A、B两物体与水平面间的动摩擦因数之比为( )
A. B.
C. D.
9.如图所示,线圈自感系数为L,电容器电容为C,电源电动势为和是三个相同的小灯泡。开始时,开关S处于断开状态。忽略线圈电阻和电源内阻,将开关S闭合,下列说法正确的是( )
A.闭合瞬间,与同时亮起 B.闭合后,亮起后亮度不变
C.稳定后,与亮度一样 D.稳定后,电容器的电荷量是
10.如图,水平桌面上放置有光滑导轨m和n,在导轨m、n上放置有一对平行导体棒p、q,且始终接触良好。不考虑p、q间的相互作用,重力加速度为g。当一条形磁铁从上方落下的过程中,下列说法正确的是( )
A.p、q相互远离
B.条形磁铁加速度小于g
C.导轨对桌面的压力减小
D.俯视时导轨与导体棒间一定形成逆时针电流
11.如图所示,高空作业时使用无人机运送零件。某段时间内,无人机在水平面内沿直线飞行,零件用轻绳悬挂于无人机下方,并相对无人机静止,轻绳与竖直方向夹角不变。忽略零件所受空气阻力,则在该段时间内( )
A.无人机速度一定随时间均匀变化
B.无人机加速度可能逐渐增大
C.零件所受拉力可能不断减小
D.零件的动量一定逐渐增大
12.工业上常用电磁流量计来测量高黏度及强腐蚀性流体的流量Q(单位时间内流过管道横截面的液体体积),原理如图甲所示,在非磁性材料做成的圆管处加一磁感应强度大小为B的匀强磁场,当导电液体流过此磁场区域时,测出管壁上下M、N两点间的电势差U,就可计算出管中液体的流量。为了测量某工厂的污水排放量,技术人员在充满污水的排污管末端安装了一个电磁流量计,如图乙所示,已知排污管和电磁流量计处的管道直径分别为20和10。当流经电磁流量计的液体速度为10时,其流量约为280,若某段时间内通过电磁流量计的流量为70,则在这段时间内( )
A.M点的电势一定低于N点的电势
B.通过排污管的污水流量约为140
C.排污管内污水的速度约为2.5
D.电势差U与磁感应强度B之比约为0.25
13.某同学为了研究瞬间冲量,设计了如图所示的实验装置。将内径为d的圆环水平固定在离地面一定高度的铁架台上,在圆环上放置直径为1.5d,质量为m的薄圆板,板上放质量为2m的物块,圆板中心,物块均在环的中心轴线上。对圆板施加指向圆心的瞬间冲量I,物块与圆板间摩擦因数为μ,不计圆板与圆环之间的摩擦力,重力加速度为g,不考虑圆板翻转,以下说法正确的是( )
A.若物块可以从圆板滑落,则冲量I越大,物块与圆板相对滑动的位移越大
B.若物块可以从圆板滑落,则冲量I越大,物块离开圆板时的速度越大
C.当冲量时,物块一定会从圆板上掉落
D.当冲量时,物块一定会从圆板上掉落
14.先后用两种不同的单色光,在相同的条件下用同一双缝干涉装置做实验,在屏幕上相邻的两条亮纹间距不同,其中两条亮纹间距较大的单色光比两条亮纹间距较小的单色光( )
A.其光子的能量较大
B.在玻璃中传播速度较大
C.在真空中的波长较短
D.在玻璃中传播时,玻璃的折射率较大
第二部分
本部分共6题,共58分。
15.(8分)某研究性学习小组设计了如图甲所示的实验装置,利用单摆测量当地的重力加速度。
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有________(填字母);
A.为了使摆的周期大一些以方便测量,开始时拉开摆球至较大的偏角
B.摆球尽量选择质量较大、体积较小的
C.摆线要选择较轻、无伸缩性,并且适当长一些的
D.测量周期时应测多次完整周期再取平均,并在小球至最高点时开始、停止计时
(2)用游标卡尺测出小球直径d,如图乙所示,则小球的直径d= mm;
(3)改变摆线长度,测量出多组周期T、摆线长L的数值后,画出图像如图丙所示,测得此图像斜率为k,则当地重力加速度的表达式为g= 。
(4)图像不过坐标原点的原因可能是________(填字母)。
A.测周期时将31个周期时长当作30次
B.测周期时将29个周期时长当作30次
C.直接将摆线长作为摆长
D.将摆线长加上摆球直径作为摆长
16.(10分)某同学用图1所示的实验装置探究小车速度随时间变化的规律。
(1)除小车、重物、打点计时器(含纸带、复写纸)、导线、开关等器材外,在下面的仪器和器材中,还必须使用的有 和 (填选项代号)。
A.电压可调的直流电源 B.电压合适的50Hz交流电源 C.秒表 D.刻度尺 E.天平
(2)接通打点计时器电源,释放小车,小车在重物的牵引下沿直线拉动纸带,纸带上打下一系列的点,其中一部分如图2所示,B、C、D为纸带上标出的连续3个计数点(计数点之间还有点未画出),相邻计数点间的时间间隔为0.10s。从图中数据可知,B点的位置坐标为 cm,在打C点时小车的瞬时速度为 m/s(本空结果保留两位有效数字)。
(3)计算出打纸带上各计数点时小车的速度,在坐标纸上建立坐标系,描点绘制小车运动的图像,发现图像是一条倾斜的直线,据此可判断小车做匀变速直线运动。再根据图2中的数据,可知小车运动的加速度为 。(结果保留两位有效数字)
17.(9分)图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图,整个轨道在同一竖直平面内,表面粗糙的AB段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切。点A距水面的高度为H,圆弧轨道BC的半径为R,圆心O恰在水面。一质量为m的游客(视为质点)从A点由静止开始滑下,到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面上的D点,OD=2R,不计空气阻力,重力加速度为g。求
(1)物体从B运动到D所用的时间;
(2)游客滑到B点时的速度大小vB;
(3)运动过程中轨道摩擦力对其所做的功Wf。
18.(9分)如图所示,可用洛伦兹力演示仪观察运动电子在匀强磁场中的偏转.
(1)不加磁场时,电子束的运动轨迹如何?
(2)加上磁场后,电子束的运动轨迹如何?
(3)假设一个电荷量为q的粒子,以速度v垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动,圆周运动的半径r和周期T分别是多大?
(4)如果保持出射电子的速度不变,增大磁感应强度,轨迹圆半径如何变化?
(5)如果保持磁感应强度不变,增大出射电子的速度,轨迹圆半径如何变化?
19.(11分)图1为某同学设计的电子束曝光简易原理图,电子枪K单位时间均匀逸出N个初速度可忽略的电子,经M、N间电场加速后恰能沿半径为R的圆弧虚线通过静电分析器,随后沿两水平金属板P、Q的中心线射入存在匀强电场的束偏移区,最后打在中轴线沿竖直方向的记录桶表面上并被全部吸收。已知静电分析器中存在圆心为O的辐向电场,圆弧虚线处电场强度大小为。P、Q两板长度为L,间距为d,板右侧到记录桶表面水平距离为,记录桶的半径为r,竖直方向足够长.电子的电荷量为e,质量为m。整个装置处在真空环境中,忽略电子间的相互作用和极板的边缘效应,电子穿过束偏移区时间远小于偏转电场的变化周期。
(1)求加速电场的电压U0;
(2)若电子均能穿过束偏移区,则P、Q两板间电压的最大值和电子束对记录桶垂直桶壁方向的冲击力大小F;
(3)若P、Q两板间电压随时间t周期性变化的关系如图2所示.记录桶按图示方向匀速转动,其周期为。经足够长时间电子点迹在记录桶表面形成稳定图案,将记录桶表面展开,并以时电子打在记录桶表面上的位置为坐标原点,以顺着转动方向为x轴正方向,以竖直向上为y轴正方向,建立坐标系,如图3所示。请在答题纸图3中画出电子打在记录桶上的点迹形成的图像。
20.(11分)科学推理是一种重要的思维方法,通过科学推理可以推导出许多有用的结论。已知静止的均匀带电球壳在其内部空腔中产生的电场强度处处为零,在其外部空间产生的电场强度与位于球心处等电荷量的点电荷产生的电场强度相同。现将一均匀带电球体固定于真空中,如图1所示,其所带电荷量为,半径为,静电力常量为。
(1)根据上述信息,完成下列问题。
a.若某点到球心距离为,请在和两种情况下,分别推理得出电场强度的表达式;
b.请在图2坐标系中画出图像,并利用图像推算出该球心与球面间的电势差。
(2)类比推理属于科学推理的一种方法,类比推理通常从两事物的相似点出发得到二者在其他方面也有相似的结论。两个质量分布均匀的球体间的万有引力可用公式计算,其中、分别为两球体的质量,为两球心之间的距离,为引力常量。若规定二者相距无穷远处的引力势能为零,则两者引力势能的表达式为。
请类比上述引力的相关规律,完成下列问题。
将电荷量为的点电荷从带电球表面处远离球心移动到距球心处的点,求此过程中静电力对点电荷所做的功。(不计点电荷对球体周围电场的影响。)
试卷第4页,共20页
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