2024年高考考前押题密卷
物理·全解全析
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分,第8~10题有多项符合题目要求。每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分。
1.近年来,中国军力发展很快,即直19和直20等直升机以及歼20等战斗机入列,大大提高中国空军的综合作战能力。如图为直20直升飞机吊装全地形车的情景,飞机水平匀速飞行的同时把全地形车往上提升,在此过程中绳始终保持竖直,让全地形车竖直向上做匀加速直线运动,若全地形车刚开始向上运动的位置为坐标原点,则全地形车的运动轨迹为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】因为全地形车水平方向做匀速直线运动,速度为,竖直方向上做匀加速直线运动,加速度为,可得,;所以图像是一个运动轨迹弯向合力方向的抛物线图。
故选C。
2.钍基熔盐核反应堆不仅发电效率高,而且核废料污染小,具有广阔的应用前景。 本身不能直接使用,需经过一系列核反应后先生成,再衰变生成,利用中子轰击发生裂变后释放核能,其典型产物是和,已知的半衰期为27天,则( )
A.裂变反应的方程为
B.的结合能大于的结合能
C.大量的经过54天后有四分之一发生了衰变
D.发生的是β衰变
【答案】D
【详解】A.发生裂变反应时要有中子参加反应,选项A错误;
B.利用中子轰击发生裂变后释放核能,其产物是和,生成物更稳定,比结合能更大,但是质量数不同无法判断的结合能与的结合能的关系,选项B错误;
C.已知的半衰期为27天,则大量的经过54天后有四分之三发生了衰变,剩下原来的四分之一没有衰变,选项C错误;
D.衰变生成的反应方程为;则发生的是β衰变,选项D正确。
故选D。
3.如图所示,一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖,在玻璃砖底面上的入射角为θ,经折射后射出 a、b两束光线。则( )
A.在真空中,a光的波长大于b光的波长
B.若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大,则折射光线b首先消失
C.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距小于b光
D.经过相同宽度的狭缝时,a光比b光更容易发生衍射现象
【答案】C
【详解】AC.由图可知光线a的偏折程度大,根据折射定律公式;可知a光的折射率大,a光的频率高,根据,a光在真空中的波长较短;光线a在真空中的波长较短,根据双缝干涉条纹间距公式,分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距,故A错误,C正确;
B.若改变光束的入射方向使角逐渐变大,则折射光线a的折射角先达到90°,故a光先发生全反射,折射光线先消失,故B错误;
D.由于a光的波长小于b光的波长,经过相同宽度的狭缝时, b光比a光更容易发生衍射现象,故D错误。
故选C。
4.在t=0时刻,一波源从坐标原点的平衡位置沿y轴负方向开始振动,振动周期为0.2s,在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波。t=0.3s时,该波的波形图是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】波源振动在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波。t=0.3s时,该波沿x轴正、负两方向各传播1.5个波长,且开始振动的质点向y轴负方向运动。
故选D。
5.健身球是一种内部充气的健身辅助器材,如图所示,球内的气体可视为理想气体,当球内气体被快速挤压时来不及与外界热交换,而缓慢变化时可认为能发生充分的热交换。则下列说法正确的是( )
A.人体快速挤压健身球过程中,球内气体压强减小
B.人体快速挤压健身球过程中,球内气体分子热运动的平均动能增大
C.人体缓慢离开健身球过程中,球内表面单位时间单位面积上撞击的分子数不变
D.人体缓慢离开健身球过程中,球内气体对外放热
【答案】B
【详解】AB.人体快速挤压健身球过程中,来不及与外界热交换,球内气体体积减小,外部对气体做功,气体温度升高,则压强变大,球内气体分子热运动的平均动能增大,故A错误,B正确;
CD.人体缓慢离开健身球过程中,球内气体能与外界发生充分的热交换,则球内气体的温度不变,体积变大,压强变小,气体分子数密度减小,而分子的平均速率不变,则球内表面单位时间单位面积上撞击的分子数减小,气体对外做功,内能不变,则球内气体从外界吸热,故CD错误。
故选B。
6.如图是一个正弦式交变电流i随时间t变化的图像。下列说法正确的是( )
A.交变电流的周期为0.25s B.交变电流的有效值为
C.在时交变电流方向发生改变 D.该交变电流的表达式为
【答案】C
【详解】AB.根据电流i随时间t变化的图像可知周期为;峰值为;有效值为;故AB错误;
C.根据交变电流变化规律知线圈每通过中性面一次,电流方向改变一次,在时电流为零,该时刻线圈在中性面,所以在时交变电流方向发生改变,故C正确;
D.由A选项知峰值,周期,角速度为;由图像知初相为;得该交变电流的表达式为;故D错误。
故选C。
7.纸面内存在沿某方向的匀强电场,在电场中取点为坐标原点建立 轴,以为圆心、为半径;从轴上的点开始沿逆时针方向作圆, 是圆周上的8个等分点, 如图甲所示;测量圆上各点的电势及各点所在半径与 轴正方向的夹角,描绘的 图像如图乙所示,则( )
A.电场强度的大小为
B.点的电势为
C. 两点的电势差为
D.若将电子从 点沿圆弧逆时针搬运到f 点,电势能先减小再增大
【答案】C
【详解】A.由题图可知圆周上电势最高的点和电势最低的点所在的直径与x轴夹角为;且电势差的值为;由匀强电场的电场强度和电势差的关系,可得电场强度的大小;方向与x轴正方向夹角为,故A错误;
D.根据选项A分析,可画出如图所示电场线。根据沿着电场线方向电势逐渐降低,可知从e到f,电势先降低再升高,根据;电子的电势能应先增大再减小,故D错误;
B.根据匀强电场电势分布特点,O点的电势;故B错误;
C.a、e两点的电势差;故C正确。
故选C。
8.某行星外围有一圈厚度为d的发光物质,简化为如图甲所示模型,R为该行星除发光带以外的半径。现不知发光带是该行星的组成部分还是环绕该行星的卫星群,某科学家做了精确观测后发现:发光带绕行星中心运行的速度与到行星中心的距离r的关系如图乙所示(图中所标v0为已知),则下列说法正确的是( )
A.发光带是该行星的组成部分 B.行星表面的重力加速度
C.该行星的质量为 D.该行星的平均密度为
【答案】BC
【详解】A.若光带是该行星的组成部分,则其角速度与行星自转角速度相同,应有
与应成正比,与图不符,因此该发光带不是该行星的组成部分,故A错误;
B.当时有;可得行星表面的重力加速度为;故B正确;
C.光带是环绕该行星的卫星群,由万有引力提供向心力,则有;可得该行星的质量为;由图乙知,当时,,则有;故C正确;
D.该行星的平均密度为;故D错误。
故选BC。
9.如图所示,矩形ABCD内部存在磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于纸面,已知AD边长为2L,AB边长为L,E、F分别为AB、AD的中点。分别在E点和B点沿水平方向向右射入一个质量为m、电荷量为q的粒子,粒子的速度大小分别为v1和v2,从E点射入的粒子从F点射出,从B点射入的粒子从D点射出,两粒子在磁场中的运动时间分别为t1、t2,粒子所受的重力不计,下列说法正确的是( )
A.v2=2v1 B.v2=4v1 C.t1=t2 D.t2=2t1
【答案】AC
【详解】根据题意作出粒子轨迹示意图,如图
在三角形中,由几何关系可得;求得;
即从E点射入的粒子从F点射出的粒子转过的圆心角;又由;可得
同理,可得,;即从B点射入的粒子从D点射出的粒子转过的圆心角
比较速度可得v2=2v1;粒子运动的时间关系;AC正确。
故选AC。
10.如图所示,一弹性轻绳(绳的弹力与其伸长量成正比)穿过固定的光滑圆环B,左端固定在A点,右端连接一个质量为m的小球,A、B、C在一条水平线上,弹性绳自然长度为AB。小球穿过竖直固定的杆,从C点由静止释放,到D点时速度为零,C、D两点间距离为。已知小球在C点时弹性绳的拉力为,g为重力加速度,小球和杆之间的动摩擦因数为0.5,弹性绳始终处在弹性限度内,下列说法正确的是( )
A.小球从C点运动到D点的过程中,弹性绳弹力增大,其水平分力也增大。
B.整个运动过程中,弹性绳的最大弹性势能大于
C.若在D点给小球一个向上的速度y,小球恰好回到C点,则
D.若仅把小球质量变为,则小球到达D点时的速度大小为
【答案】BCD
【详解】A.设BC的长度为L,根据胡克定律,有BD与竖直方向的夹角为时,伸长量为,故弹力为;水平方向;可知,小球从C点运动到D点的过程中,弹性绳弹力增大,其水平分力保持不变,故A错误;
B.小球从C点运动到D点的过程中克服摩擦力做功为
当运动到D时,绳子伸长最长,弹性势能最大,根据能量守恒
因为最初绳子也具有弹性势能,所以,绳子最大的弹性势能大于0.75mgh,故B正确;
C.对球从C到D过程,根据动能定理,有;解得
若在D点给小球一个向上的速度v,小球恰好回到C点,根据动能定理,有;解得;故C正确;
D.若仅把小球的质量变成2m,小球从C到D过程,根据动能定理,有
解得;故D正确。
故选BCD。
二.实验题(本大题共2小题,共14.0分。第一小题6分,第二小题8分)
11.在“探究平抛运动的特点”实验中,某学习小组用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)下列实验条件必须满足的有__________。
A.斜槽轨道光滑
B.斜槽轨道末段水平
C.每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球
D.图中档条MN每次必须等间距下移
(2)在某次实验中,甲同学每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放,并从斜槽末端水平飞出。改变水平挡板的高度,就改变了小球在板上落点的位置,从而可描绘出小球的运动轨迹。某同学设想小球先后三次做平抛,将水平板依次放在如图中1、2、3的位置,且1与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中,小球从抛出点到落点的水平位移依次为、、,忽略空气阻力的影响,下面分析正确的是__________。
A. B.
C. D.无法判断
(3)乙同学利用图所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄,频闪仪每隔发出一次闪光,某次拍摄后得到的照片如图所示(图中未包括小球刚离开轨道的影像)。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板,纸板与小球轨迹所在平面平行,其上每个方格的边长为。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图中标出。则小球运动到图中位置A时,其速度的水平分量大小为 ;根据图中数据可得,当地重力加速度的大小为 。(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1)BC;(2)A;(3) 1.0 9.7
【详解】(1)AC.为了获得相同的初速度,需要每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球,斜槽轨道不需要光滑,故A错误,C正确;
B.为保证小球飞出时速度水平,所以斜槽轨道末段需要水平,故B正确;
D.挡板只要能记录下小球在不同高度时的不同位置,不需要等间距变化,故D错误。
故选BC。
(2)因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,下落的速度越来越快,则下落相等位移的时间越来越短,水平方向上做匀速直线运动,所以; 故选A。
(3)[1][2]由题意,根据图中数据可得,小球运动到图中位置A时,水平方向上有
可得其速度的水平分量大小为
根据图中数据在竖直方向上,根据逐差法可得
12.实验室有一只电流表,满偏电流为200μA,内电阻约200Ω。某同学欲用半偏法测量该电流表的内电阻,然后把这只电流表改装成量程为6V的电压表。
实验室还能提供实验器材规格如下:
A.滑动变阻器(0~50kΩ)
B.滑动变阻器(0~10Ω)
C.电阻箱(0~9999Ω)
D.电源(电动势为6V,内阻不计)
E.开关两个、导线若干
(1)滑动变阻器应选用 (填选项序号)。
(2)将测电流表内电阻的实物连线图补充完整。
(3)实验时进行的主要步骤有:
①把滑动变阻器阻值调到最大,在开关断开的前提下,闭合开关;
②调节滑动变阻器的触头,使电流表指针偏转到满刻度;
③闭合开关,在滑动变阻器阻值保持不变的前提下,调节电阻箱使得电流表指针指向表盘中央刻度;
④记下电流表指针指向表盘中央刻度时电阻箱的读数;
根据以上实验得到的数据,电流表内阻的测量值 ,的测量值与真实值相比 (填“偏大”或“偏小”)。
(4)把这只电流表改装成量程为6V的电压表需要 (填“串联”或“并联”)一只阻值为 Ω的定值电阻。
【答案】(1)A;(2)见解析;(3)180;偏小;(4)串联;29820
【详解】(1)在滑动变阻器阻值远大于电阻箱阻值的前提下,闭合,此时电阻箱阻值对电路中总电阻的影响很小,可认为干路中的电流没有发生变化,且滑动变阻器B阻值较小,采用限流式接法会烧坏电流表。
故选B。
(2)根据实验步骤,开关断开,闭合开关;电流表工作,则可知电流表串联在电路中,闭合开关,在滑动变阻器阻值保持不变的前提下,调节电阻箱使得电流表半偏;说明电阻箱和开关与电流表并联,其实物连线图如图所示。
(3)[1]若接入电阻箱后干路中电流近似不变,调节电阻箱使得电流表半偏,则流经电阻箱的电流和流经电流表的电流相等,且电阻箱和电流表并联,因此。故填。
[2]在并入电阻箱后,电路总电阻减小,干路电流将会增大。流过电流表的电流为,所以流过电阻箱的电流要大于,所以,测量值小于真实值。
故填“偏小”。
(4)[1]电流表改装成电压表串联一个大电阻。故填“串联”。
[2]由公式知;代入得
故填“29820”。
三.解答题(本大题共3小题,共40.0分。第一小题10分,第二小题11分,第三小题19分)
13.如图甲所示,质量为小球从固定斜面上的A点由静止开始做加速度大小为的运动,小球在时刻与挡板碰撞,然后沿着斜面做加速度大小为的运动,在时刻到达C点,接着从C点运动到B点,到达B点的时刻为,以上过程的图像如图乙所示(未知),已知与大小的差值为,重力加速度,求:
(1)小球受到阻力的大小;
(2)斜面倾角的正弦值;
(3)?
【答案】(1)2N;(2)0.6;(3)s
【详解】(1)设斜面倾角为,小球从A运动到挡板,即在0~1s时间内由速度时间公式和牛顿第二定律可得,
小球从挡板运动到C点,即在时间内由速度时间公式和牛顿第二定律可得,
又有
联立解得,,,
(2)由(1)分析可知,,
解得
(3)根据图像,BC之间位移大小为
设小球从C运动到B的时间为t,由位移时间公式,则有
解得;则
14.如图,质量为3m,足够长的长木板A放在光滑水平面上,质量为3m的铁块B放在长木板A的上表面左端,质量为m的小球C用长为R的细线悬于O点。将小球C拉至与O等高的位置,细线伸直,由静止释放,小球C运动到最低点时刚好沿水平方向与铁块B发生弹性碰撞,碰撞后铁块B在长木板上表面向右滑动。已知铁块B与长木板A上表面的动摩擦因数为0.3,铁块B、小球C均看作质点,重力加速度为g。求:
(1)小球C与铁块B碰撞前一瞬间,细线对小球的拉力大小;
(2)小球C与铁块B碰撞后一瞬间,铁块B的速度大小;
(3)最终铁块B与长木板A相对静止时因摩擦产生的热量Q。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)小球C从静止释放到与铁块B碰撞前一瞬间,根据机械能守恒可得
解得
根据牛顿第二定律可得
解得细线对小球的拉力大小
(2)小球C与铁块B发生弹性碰撞,根据动量守恒可得
根据机械能守恒可得
联立解得小球C与铁块B碰撞后一瞬间,铁块B的速度大小为
(3)碰撞后铁块B在长木板上表面向右滑动,铁块B做匀减速直线运动,长木板A做匀加速直线运动,铁块B与长木板A最终达到共速相对静止,根据动量守恒可得
解得
根据能量守恒定律可得
解得因摩擦产生的热量
则最终铁块B与长木板A相对静止时因摩擦产生的热量
15.如图所示,倾角为的足够长平行导轨顶端bc间、底端ad间分别连一电阻,其阻值为,两导轨间距为。在导轨与两个电阻构成的回路中有垂直于轨道平面向下的磁场,其磁感应强度。在导轨上横放一质量、电阻、长度也为L的导体棒ef,导体棒与导轨始终良好接触,导体棒与导轨间的动摩擦因数。在平行导轨的顶端通过导线连接一面积为、总电阻为r、匝数匝的线圈(线圈中轴线沿竖直方向),在线圈内加上沿竖直方向、且均匀变化的磁场(图中未画出),连接线圈电路上的开关K处于断开状态,,不计导轨电阻。,,求:
(1)从静止释放导体棒,导体棒能达到的最大速度的大小;
(2)导体棒从静止释放到稳定运行流过导体棒ef的电荷量,这段时间电阻产生的焦耳热:
(3)闭合开关K,为使导体棒静止于倾斜导轨上,在线圈中所加磁场的磁感应强度的方向及变化率大小的取值范围。
【答案】(1);(2);(3)闭合线圈中所加磁场:若方向竖直向上,则均匀减小;若方向竖直向下,则均匀增强,
【详解】(1)对导体棒,由牛顿第二定律有
其中
则随着导体棒的速度增大,加速度减小,当加速度减至0时,导体棒的速度达最大,有
(2)导体棒从静止释放到稳定运行之后的一段时间内导体棒ef的电荷量,设位移为,有
联立可得
由动能定理有
根据功能关系有
根据并联电路特点得
联立得
(3)开关闭合后,导体棒ef受到的安培力
干路电流
电路的总电阻
根据电路规律可得
联立可得
当安培力较大时
解得
当安培力较小时
可得
故为使导体棒静止于倾斜导轨上,磁感应强度的变化的取值范围为:
根据楞次定律和安培定则知闭合线圈中所加磁场:若方向竖直向上,则均匀减小;若方向竖直向下,则均匀增强。2024年高考考前押题密卷
高三物理
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分,第8~10题有多项符合题目要求。每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分。
1.近年来,中国军力发展很快,即直19和直20等直升机以及歼20等战斗机入列,大大提高中国空军的综合作战能力。如图为直20直升飞机吊装全地形车的情景,飞机水平匀速飞行的同时把全地形车往上提升,在此过程中绳始终保持竖直,让全地形车竖直向上做匀加速直线运动,若全地形车刚开始向上运动的位置为坐标原点,则全地形车的运动轨迹为( )
A. B.
C. D.
2.钍基熔盐核反应堆不仅发电效率高,而且核废料污染小,具有广阔的应用前景。 本身不能直接使用,需经过一系列核反应后先生成,再衰变生成,利用中子轰击发生裂变后释放核能,其典型产物是和,已知的半衰期为27天,则( )
A.裂变反应的方程为
B.的结合能大于的结合能
C.大量的经过54天后有四分之一发生了衰变
D.发生的是β衰变
3.如图所示,一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖,在玻璃砖底面上的入射角为θ,经折射后射出 a、b两束光线。则( )
A.在真空中,a光的波长大于b光的波长
B.若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大,则折射光线b首先消失
C.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距小于b光
D.经过相同宽度的狭缝时,a光比b光更容易发生衍射现象
4.在t=0时刻,一波源从坐标原点的平衡位置沿y轴负方向开始振动,振动周期为0.2s,在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波。t=0.3s时,该波的波形图是( )
A. B.
C. D.
5.健身球是一种内部充气的健身辅助器材,如图所示,球内的气体可视为理想气体,当球内气体被快速挤压时来不及与外界热交换,而缓慢变化时可认为能发生充分的热交换。则下列说法正确的是( )
A.人体快速挤压健身球过程中,球内气体压强减小
B.人体快速挤压健身球过程中,球内气体分子热运动的平均动能增大
C.人体缓慢离开健身球过程中,球内表面单位时间单位面积上撞击的分子数不变
D.人体缓慢离开健身球过程中,球内气体对外放热
6.如图是一个正弦式交变电流i随时间t变化的图像。下列说法正确的是( )
A.交变电流的周期为0.25s B.交变电流的有效值为
C.在时交变电流方向发生改变 D.该交变电流的表达式为
7.纸面内存在沿某方向的匀强电场,在电场中取点为坐标原点建立 轴,以为圆心、为半径;从轴上的点开始沿逆时针方向作圆, 是圆周上的8个等分点, 如图甲所示;测量圆上各点的电势及各点所在半径与 轴正方向的夹角,描绘的 图像如图乙所示,则( )
A.电场强度的大小为
B.点的电势为
C. 两点的电势差为
D.若将电子从 点沿圆弧逆时针搬运到f 点,电势能先减小再增大
8.某行星外围有一圈厚度为d的发光物质,简化为如图甲所示模型,R为该行星除发光带以外的半径。现不知发光带是该行星的组成部分还是环绕该行星的卫星群,某科学家做了精确观测后发现:发光带绕行星中心运行的速度与到行星中心的距离r的关系如图乙所示(图中所标v0为已知),则下列说法正确的是( )
A.发光带是该行星的组成部分 B.行星表面的重力加速度
C.该行星的质量为 D.该行星的平均密度为
9.如图所示,矩形ABCD内部存在磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于纸面,已知AD边长为2L,AB边长为L,E、F分别为AB、AD的中点。分别在E点和B点沿水平方向向右射入一个质量为m、电荷量为q的粒子,粒子的速度大小分别为v1和v2,从E点射入的粒子从F点射出,从B点射入的粒子从D点射出,两粒子在磁场中的运动时间分别为t1、t2,粒子所受的重力不计,下列说法正确的是( )
A.v2=2v1 B.v2=4v1 C.t1=t2 D.t2=2t1
10.如图所示,一弹性轻绳(绳的弹力与其伸长量成正比)穿过固定的光滑圆环B,左端固定在A点,右端连接一个质量为m的小球,A、B、C在一条水平线上,弹性绳自然长度为AB。小球穿过竖直固定的杆,从C点由静止释放,到D点时速度为零,C、D两点间距离为。已知小球在C点时弹性绳的拉力为,g为重力加速度,小球和杆之间的动摩擦因数为0.5,弹性绳始终处在弹性限度内,下列说法正确的是( )
A.小球从C点运动到D点的过程中,弹性绳弹力增大,其水平分力也增大。
B.整个运动过程中,弹性绳的最大弹性势能大于
C.若在D点给小球一个向上的速度y,小球恰好回到C点,则
D.若仅把小球质量变为,则小球到达D点时的速度大小为
二.实验题(本大题共2小题,共14.0分。第一小题6分,第二小题8分)
11.在“探究平抛运动的特点”实验中,某学习小组用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。
(1)下列实验条件必须满足的有__________。
A.斜槽轨道光滑
B.斜槽轨道末段水平
C.每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球
D.图中档条MN每次必须等间距下移
(2)在某次实验中,甲同学每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放,并从斜槽末端水平飞出。改变水平挡板的高度,就改变了小球在板上落点的位置,从而可描绘出小球的运动轨迹。某同学设想小球先后三次做平抛,将水平板依次放在如图中1、2、3的位置,且1与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中,小球从抛出点到落点的水平位移依次为、、,忽略空气阻力的影响,下面分析正确的是__________。
A. B.
C. D.无法判断
(3)乙同学利用图所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄,频闪仪每隔发出一次闪光,某次拍摄后得到的照片如图所示(图中未包括小球刚离开轨道的影像)。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板,纸板与小球轨迹所在平面平行,其上每个方格的边长为。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图中标出。则小球运动到图中位置A时,其速度的水平分量大小为 ;根据图中数据可得,当地重力加速度的大小为 。(结果均保留两位有效数字)
12.实验室有一只电流表,满偏电流为200μA,内电阻约200Ω。某同学欲用半偏法测量该电流表的内电阻,然后把这只电流表改装成量程为6V的电压表。
实验室还能提供实验器材规格如下:
A.滑动变阻器(0~50kΩ)
B.滑动变阻器(0~10Ω)
C.电阻箱(0~9999Ω)
D.电源(电动势为6V,内阻不计)
E.开关两个、导线若干
(1)滑动变阻器应选用 (填选项序号)。
(2)将测电流表内电阻的实物连线图补充完整。
(3)实验时进行的主要步骤有:
①把滑动变阻器阻值调到最大,在开关断开的前提下,闭合开关;
②调节滑动变阻器的触头,使电流表指针偏转到满刻度;
③闭合开关,在滑动变阻器阻值保持不变的前提下,调节电阻箱使得电流表指针指向表盘中央刻度;
④记下电流表指针指向表盘中央刻度时电阻箱的读数;
根据以上实验得到的数据,电流表内阻的测量值 ,的测量值与真实值相比 (填“偏大”或“偏小”)。
(4)把这只电流表改装成量程为6V的电压表需要 (填“串联”或“并联”)一只阻值为 Ω的定值电阻。
三.解答题(本大题共3小题,共40.0分。第一小题10分,第二小题11分,第三小题19分)
13.如图甲所示,质量为小球从固定斜面上的A点由静止开始做加速度大小为的运动,小球在时刻与挡板碰撞,然后沿着斜面做加速度大小为的运动,在时刻到达C点,接着从C点运动到B点,到达B点的时刻为,以上过程的图像如图乙所示(未知),已知与大小的差值为,重力加速度,求:
(1)小球受到阻力的大小;
(2)斜面倾角的正弦值;
(3)?
14.如图,质量为3m,足够长的长木板A放在光滑水平面上,质量为3m的铁块B放在长木板A的上表面左端,质量为m的小球C用长为R的细线悬于O点。将小球C拉至与O等高的位置,细线伸直,由静止释放,小球C运动到最低点时刚好沿水平方向与铁块B发生弹性碰撞,碰撞后铁块B在长木板上表面向右滑动。已知铁块B与长木板A上表面的动摩擦因数为0.3,铁块B、小球C均看作质点,重力加速度为g。求:
(1)小球C与铁块B碰撞前一瞬间,细线对小球的拉力大小;
(2)小球C与铁块B碰撞后一瞬间,铁块B的速度大小;
(3)最终铁块B与长木板A相对静止时因摩擦产生的热量Q。
15.如图所示,倾角为的足够长平行导轨顶端bc间、底端ad间分别连一电阻,其阻值为,两导轨间距为。在导轨与两个电阻构成的回路中有垂直于轨道平面向下的磁场,其磁感应强度。在导轨上横放一质量、电阻、长度也为L的导体棒ef,导体棒与导轨始终良好接触,导体棒与导轨间的动摩擦因数。在平行导轨的顶端通过导线连接一面积为、总电阻为r、匝数匝的线圈(线圈中轴线沿竖直方向),在线圈内加上沿竖直方向、且均匀变化的磁场(图中未画出),连接线圈电路上的开关K处于断开状态,,不计导轨电阻。,,求:
(1)从静止释放导体棒,导体棒能达到的最大速度的大小;
(2)导体棒从静止释放到稳定运行流过导体棒ef的电荷量,这段时间电阻产生的焦耳热:
(3)闭合开关K,为使导体棒静止于倾斜导轨上,在线圈中所加磁场的磁感应强度的方向及变化率大小的取值范围。