2025届河南省信阳市光山县一高二高高三下学期二模联考物理试题(含解析)

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2025届河南省信阳市光山县一高二高高三下学期二模联考物理试题(含解析)

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2025届光山县一高、二高二模联考
高三物理试题
注意事项∶
本试卷满分100分,考试时间为75分钟。答卷前,考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上;考试结束,将答题卡交回。
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28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. 一质点做直线运动的关系图像如图所示,则该质点的关系图像可大致表示为选项图中的(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由v-t关系图像可知,物体开始沿正方向做匀减速直线运动到零,然后反向做匀加速直线运动,x-t关系图线切线斜率表示瞬时速度,可知瞬时速度先减小后反向增大,另外反向运动时加速度大于原来的加速度,所以运动相同距离所用时间短。
故选B。
2. 2021年5月18日,中国空间站天和核心舱进入轨道,其轨道可视为圆轨道,绕地球运行的周期约为90分钟,至今为止,多艘神舟号飞船都成功对接天和核心舱;2024年4月25日,神舟十八号载人飞船成功对接天和核心舱,若对接前后天和核心舱轨道不变。下列说法正确的是(  )
A. 空间站内的宇航员在轨观看“苏炳添以9秒83的成绩闯入东京奥运会百米决赛”的比赛时间段内飞行路程可能超过79km
B. 空间站在轨道上运行的速率大于地球静止卫星运行的速率
C 对接成功后,空间站由于质量增大,运行周期变大
D. 对接成功后,空间站由于质量增大,运行加速度变大
【答案】B
【解析】
【详解】AB.空间站围绕地球做匀速圆周运动,由万有引力定律和牛顿第二定律可得
解得
空间站的周期为90min,小于地球静止卫星,可知其轨道半径小于静止卫星半径,所以其运行速率大于静止卫星运行速率;同时可知其运行速率小于地球第一宇宙速度,即7.9km/s,在10s内的时间,卫星运动的路程小于79km,故A错误,B正确;
CD.对接成功后,由
可知加速度和知运行周期都与空间站质量无关,故周期不变,加速度不变,故CD错误。
故选B。
3. 智能手机安装软件后,可利用手机上的传感器测量手机运动的加速度,带塑胶软壳的手机从一定高度由静止释放,落到地面上,手机传感器记录了手机运动的加速度a随时间t变化的关系如图所示,为当地的重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 释放时,手机离地面的高度为
B. 手机第一次与地面碰撞的作用时间为
C. 手机第一次与地面碰撞中所受最大弹力为自身重力的10倍
D. 0至时间内图线与横坐标围成的面积中,时间轴下方与上方的面积大小相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,时刻手机开始接触地面,则内做自由落体运动,释放时,手机离地面的高度为
故A错误;
B.由图可知,时刻手机开始接触地面,时刻手机开始离开地面,则手机第一次与地面碰撞的作用时间为,故B错误;
C.由图可知,时刻手机的加速度最大,且方向竖直向上,根据牛顿第二定律可得
可得
手机第一次与地面碰撞中所受最大弹力为自身重力的11倍,故C错误;
D.由图可知,时刻手机的加速度最大,此时手机受到地面的弹力最大,手机处于最低点,手机的速度为零,则时间内手机的速度变化量为零,根据图像与横轴围成的面积表示速度变化量,可知0至内图线与横坐标围成的面积中,时间轴下方与上方的面积大小相等,故D正确。
故选D。
4. 水上滑翔伞是一项很受青年人喜爱的水上活动。如图1所示,滑翔伞由专门的游艇牵引,稳定时做匀速直线运动,游客可以在空中体验迎风飞翔的感觉。为了研究这一情境中的受力问题,可以将悬挂座椅的结点作为研究对象,简化为如图2所示的模型,结点受到牵引绳、滑翔伞和座椅施加的三个作用力F1、F2和F3,其中F1斜向左下方,F2斜向右上方。若滑翔伞在水平方向受到的空气阻力与水平速度成正比,在竖直方向上受到的空气作用力保持不变。当提高游艇速度,稳定时则(  )
A. F2可能等于F3
B. F1一定变小
C. 当速度增大到一定程度,人的脚尖可以触及海面
D. F2和F3的合力方向可能沿水平向右
【答案】C
【解析】
【详解】A.结点受到三个力的作用处于平衡状态,则三个力的合力为零,所以F1和F3的合力大小一定等于F2的大小,又由于两个力的夹角为锐角时,合力大于任意一个分力,则F2一定大于F3,故A错误;
B.将力F2和F3沿水平方向与竖直方向分解,如图
设F1和F2与竖直方向的夹角分别为α、β,则
因当速度变大时,空气阻力变大,即F2的水平分量F2x变大,竖直分量不变,则F2变大,β变大,F1也一定变大,故B错误;
C.人的脚尖触及海面时,F1方向水平向左,结点在三力作用下仍能保持平衡,所以,人的脚尖可以接触海面,故C正确;
D.结点受到三个力的作用处于平衡状态,则三个力的合力为零,所以F2和F3的合力大小一定等于F1的大小,方向与F1相反,方向一定不能沿水平方向向右,故D错误。
故选C。
5. 在2023年9月21日的“天宫课堂”上,航天员给同学们解答了与太空垃圾相关的问题。假设在空间站观察到如图所示的太空垃圾P、Q、M、N(P、Q、M、N均无动力运行,轨道所在空间存在稀薄气体),假设空间站和太空垃圾均绕地球做顺时针方向的运动,空间站的轨道高度不变。则最可能对空间站造成损害的是( )
A P B. Q C. M D. N
【答案】A
【解析】
【详解】太空垃圾无动力运行,由于轨道空间存在稀薄气体,所以太空垃圾的轨道会逐渐减低,根据
可得
所以太空垃圾P、N的周期大于空间站,在轨道降低过程中,P最有可能对空间站造成损害,N会在空间站的后方。
故选A。
6. 在如图所示的电路中,输入端接在电压恒定的正弦交流电源上,电流表、电压表均为理想表,、为定值电阻,为滑动变阻器,开关S开始接在1端,则下列判断正确的是(  )
A. 仅将滑动变阻器的滑片P向下移,电流表的示数和电压表的示数均变小
B. 仅将滑动变阻器的滑片P向上移,电流表的示数和电压表的示数均变大
C. 将开关S由1合向2,电流表的示数变小,电源输出的功率变小
D. 将开关S由1合向2,电流表的示数变大,电压表的示数变小
【答案】C
【解析】
【详解】AB.设原线圈中电流表的示数为I,变压器匝数比为k,则
当滑片P向下移时,接入电阻增大,根据欧姆定律,副线圈电流减小,所以原线圈电路中电流表的示数变小,根据
可知原线圈中电压U1变大,故副线圈的电压U2变大,即电压表的示数变大;同理,可知当滑片P向上移,接入电阻减小,根据欧姆定律,副线圈电流增大,所以原线圈电路中电流表的示数变大,原线圈中的电压U1变小,故副线圈的电压U2变小,即电压表的示数变小,故AB错误;
CD.根据电压匝数关系有
将开关S由1合向2,原线圈匝数增大,则副线圈两端电压减小,电压表的示数变小,根据欧姆定律,副线圈电流减小,所以原线圈电路中电流表的示数变小,电源输出的功率变小,故C正确,D错误。
故选C。
7. 斜向上发射的炮弹在最高点爆炸(爆炸时间极短)成质量均为m的两块碎片,其中一块碎片沿原路返回。已知炮弹爆炸时距地面的高度为H,炮弹爆炸前的动能为E,重力加速度大小为g,不计空气阻力和火药的质量,则两块碎片落地点间的距离为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】火箭炸裂的过程水平方向动量守恒,设火箭炸裂前的速度大小为v,则

设炸裂后瞬间另一块碎片的速度大小为v1,有
解得
根据平抛运动规律有

两块碎片落地点之间的距离
故D。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
8. 如图所示,足够长、光滑、电阻不计的金属导轨PQ、MN水平平行放置在绝缘水平面上,左端接有一定值电阻R,在垂直导轨分界线ab、cd间有竖直向下的匀强磁场,在分界线cd、ef右侧区域有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为,且。一金属棒以初速度进入磁场,经过cd、ef处时的速度分别为,,金属棒从ab至cd过程,回路产生的焦耳热为,通过电阻R的电荷量为,金属棒位移为,经历的时间为;金属棒从cd至ef过程,回路产生的焦耳热为,通过电阻R的电荷量为,金属棒的位移为,经历的时间为。金属棒始终与导轨垂直,则(  )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】A.设金属棒质量为m,从ab到cd过程,有
从cd到ef过程,有
整理有
故A项正确;
B.设导轨间距为L,金属棒从ab至cd过程,由动量定理有
又因为
所以整理有
从cd到ef过程,同理可得
整理有
故B项错误;
C.根据法拉第电磁感应定律有
又因为

所以整理有
整理有
故C项正确;
D.若金属棒在两阶段做匀减速直线运动,则有

解得
金属棒受安培力并不是恒力,即金属棒不是做匀减速直线运动,其该比值并不成立,故D项错误。
故选AC。
9. 如图所示,在半径为R、圆心为O的圆形区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,从圆上某点A射入一质量为m,带电量为的粒子以速度v射入磁场区域,射入时的粒子与AO之间的夹角为,不计粒子重力,则(  )
A. 若粒子在磁场中的运动半径为R,则粒子射出磁场时的速度偏转角为
B. 若粒子在磁场中的运动半径为R,则粒子射出磁场时的速度偏转角为
C. 若仅增大粒子速度v,则粒子在磁场中的运动时间变短
D. 若粒子在磁场中的运动半径小于R,仅增大角度θ,则粒子在磁场中的运动时间变短
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.根据磁聚焦的知识可知,若粒子在磁场中的运动半径为R,粒子射出时的速度方向一定与OA垂直,所以速度偏转角为,故A正确,B错误;
C.仅增大粒子的速度v,粒子的运动轨迹如图甲所示
由图甲可知,粒子在磁场中运动的圆心角α变小,根据
可知,时间变短,故C正确;
D.若粒子在磁场中运动的半径小于R,仅增大角度θ,则由图乙可知,粒子在磁场中的运动时间变长,故D错误。
故选AC。
10. 如图所示,xOy平面为光滑水平桌面,在x轴上固定了一个圆弧挡板,挡板圆弧所在平面与水平桌面共面。为其圆心,其半径。质量为0.1kg的小球在y轴上的初速度大小为v0。小球受到大小不变、方向沿-y方向的恒定合外力作用。已知小球在碰到挡板前的最小速度为4m/s,恒力的大小为1N。小球视为质点,,cos37°=0.8。下列说法正确的是(  )
A. 小球在整个运动过程中机械能守恒
B. 在小球击中挡板前,小球速度大小变为5m/s时,速度方向和x轴正方向的夹角为
C. 若小球在速度最小时恰好经过,则小球击中挡板前瞬间的动能为2.6J
D. 若v0大小方向可以改变,小球的初始位置可沿y方向上下移动,圆弧挡板可沿x方向左右移动,总保证小球每次水平通过点,则击中挡板时小球的最小动能为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.小球在-y方向上受到恒定合外力的大小为1N,小球在水平桌面上做类斜抛运动,小球在整个运动过程中除重力外有其它力做功,机械能不守恒,故A错误;
B.小球在碰到挡板前的最小速度时,小球到达y轴的坐标最大,在y轴方向的速度为0,小球在x轴方向的速度为
小球在x轴方向上做匀速直线运动,设在小球击中挡板前,小球速度大小变为5m/s时,速度方向和x轴正方向的夹角为,则
解得
故B正确;
C.若小球在速度最小时恰好经过,则小球从点做类平抛运动,在x轴方向
在y轴方向上
小球击中挡板时
解得

小球从点到挡板由动能定理得
解得小球击中挡板前瞬间的动能为
故C正确;
D.小球水平通过点击中挡板,则小球从点做类平抛运动,小球击中挡板时
,,
击中挡板时小球的动能为
当时
击中挡板时小球的动能最小,为
故D正确。
故选BCD。
三、非选择题(共54分。)
11. 某物理兴趣小组利用如甲所示的装置进行实验。在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门,水平平台上A点右侧摩擦很小,可忽略不计,左侧为粗糙水平面,当地重力加速度大小为g,采用的实验步骤如下:
①在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片﹔
②用天平分别测出小滑块a(含挡光片)和小球b的质量、;
③a和b间用细线连接,中间夹一被压缩了的轻弹簧,静止放置在平台上;
④细线烧断后,a、b瞬间被弹开,向相反方向运动;
⑤记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t;
⑥滑块α最终停在C点(图中未画出),用刻度尺测出AC之间的距离;
⑦小球b从平台边缘飞出后,落在水平地面的B点,用刻度尺测出平台距水平地面的高度h
及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离;
⑧改变弹簧压缩量,进行多次测量。
(1)a球经过光电门的速度为:___________(用上述实验数据字母表示)。
(2)该实验要验证“动量守恒定律”,则只需验证等式___________成立即可。(用上述实验数据字母表示)
(3)改变弹簧压缩量,多次测量后,该实验小组得到与的关系图像如图乙所示,图线的斜率为k,则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为___________。(用上述实验数据字母表示)
【答案】 ①. ②. ③.
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]烧断细线后,a向左运动,经过光电门,根据速度公式可知,a经过光电门的速度
(2)[2]b离开平台后做平抛运动,根据平抛运动规律可得
解得
若动量守恒,设向右为正,则有

(3)[3]对物体a由光电门向左运动过程分析,则有
经过光电门的速度
由牛顿第二定律可得
联立可得
则由图像可知
解得
12. 智能手机大都配有气压传感器,当传感器所处环境气压变化时,其电阻也随之发生变化。某实验小组在室温下用伏安法探究某气压传感器阻值Rx随气压p变化的规律,如下表所示。实验使用了如下器材中的一部分:
A.气压传感器
B.直流电源,电动势9 V,内阻不计
C.电流表A1,量程为0~60 mA,内阻不计
D.电流表A2,量程为0~600 mA,内阻不计
E.电压表V,量程为0~3V,内阻为3 kΩ
F.定值电阻R1=6kΩ
G.滑动变阻器R1最大电阻值约为20Ω
H.开关S与导线若干
p(×105Pa) 0.85 0.90 0.95 1.00 1.05 1.10
Rx(Ω) 482 420 361 300 238 180
(1)实验小组使用了图甲实验电路原理图,某次测量时,电压表示数如图乙所示,电压表示数为__________V;
(2)根据表格的数据,实验小组所选的电流表为________(选填“A1”或“A2”);
(3)当气压传感器所处环境气压为p时,闭合开关S,测得两个电表的读数分别为U和I,则气压传感器的阻值Rx=________(用U和I表示);
(4)若电压表的实际内阻小于3kΩ,则测得的气压传感器的阻值与实际值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】 ①. 2.50 ②. A1 ③. ④. 偏小
【解析】
【详解】(1)[1]电压表量程为3V,由图所示读数为2.50V。
(2)[2]根据表格的数据,当气压传感器两端电压为电源电压时,Rx取最小值时得到的电流为50mA,故实验小组所选的电流表应为A1。
(3)[3]当气压传感器所处环境气压为p时,由
代入数据整理得
(4)[4]由

由于电压表的实际内阻小于3kΩ,实际计算代入的是3kΩ,则测得的气压传感器的阻值与实际值相比要偏小一些。
13. 如图甲所示,潜水钟是运送潜水员下潜、休息、接回水面的一种运载工具,可使潜水员在水下长时间作业。它的原理就像一只倒扣在水中的、下端开口的圆柱形桶,桶内始终保持一定量的空气,可供潜水员呼吸。某个潜水钟可简化为高度d=8m开口向下的薄壁圆柱形桶,如图乙所示。工作时,水面上的船将潜水钟从水面上方开口向下吊放至水下一定深度处,此时潜水钟内气柱高度h=2m。忽略潜水钟内气体温度的变化和水密度随深度的变化。已知水的密度,重力加速度g取,大气压强。
(1)求此时潜水钟的上底面距水面的深度H;
(2)现保持潜水钟位置不变,通过船上的气泵将空气压入潜水钟内,将潜水钟内的水全部排出,求压入空气的质量与潜水钟内原来气体质量的比值k。
【答案】(1)28m;(2)3.6
【解析】
【详解】(1)设潜水钟的横截面积为S,放入水下后潜水钟内气体的压强为p1,则
由玻意耳定律得
解得
H=28m
(2)设潜水钟的体积为V0,水全部排出后气体的压强为p2这些气体在其压强为p0时的体积为V3,需压入压强为p0的气体体积为。由玻意耳定律

解得
压入空气的质量与潜水钟内原来气体质量的比值
14. 如图所示,光滑的轻滑轮可以绕垂直于纸面的光滑固定水平轴O转动、轮上绕有轻质柔软细线,线的一端系一质量为的重物,另一端系一质量为m,电阻为r的金属杆。在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨,在之间连接有阻值为R的电阻,其余电阻不计,磁感应强度为的匀强磁场与导轨平面垂直。开始时金属杆置于贴近导轨下端处,将重物由静止释放,当重物下降h时恰好达到稳定速度而匀速下降。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好,忽略所有摩擦,重力加速度为g。求:
(1)重物匀速下降的速度v;
(2)重物从释放到下降h的过程中,电阻R中产生的焦耳热;
(3)若将重物下降h时的时刻记作,从此时刻起,磁感应强度逐渐减小,若此后金属杆中恰好不产生感应电流,则磁感应强度B随时间t怎样变化(写出B与t的关系式)。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)重物匀速下降时,金属杆匀速上升,产生的感应电动势为
由闭合电路欧姆定律得,回路中电流
金属杆所受的安培力为
重物与金属杆系统受力平衡
联立解得
(2)重物从释放到下降h的过程中,由能量守恒定律得
电阻电阻R中产生的焦耳热
联立解得
(3)当回路中的总磁通量不变时,金属棒中不产生感应电流,此时金属棒将沿导轨做匀加速直线运动。设系统的加速度为a,由牛硕第二定律得
应满足
其中
联立解得
15. 某款空气净化器采用了“等离子灭活”技术,内部有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个真空区域,其中L=5cm,如下图所示。Ⅰ区中平行金属板A、B与电源连接(图中未画出),其中B板接地(电势为零),A板的电势变化周期为s,规律如下(中)图所示,B板粒子发生处能连续均匀地释放质量kg,电量C的带电粒子。Ⅱ、Ⅲ两条形区存在着宽度分别为L,0.5L,竖直方向无界、方向相反的匀强磁场,其中,T,不计粒子间的相互作用力和重力。求:
(1)一个周期内穿出电场的粒子数和B板所释放的粒子数之比;
(2)一个周期内穿过Ⅱ区进入Ⅲ区的粒子数和B板所释放的粒子数之比;
(3)粒子将从Ⅲ区右边界的不同位置穿出,求穿出位置最高点与最低点之间的距离。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)设时刻进入I区的粒子,恰好能到达A板,根据牛顿第二定律有
若加速时间
加速位移
减速位移

联立解得
一个周期内时刻后的粒子无法穿过I区,一个周期内穿出电场的粒子和B板所释放的粒子数之比为
(2)粒子能进入III区,有几何关系的,II区中,根据洛伦兹力提供向记力有
解得
假设时刻()进入I区的粒子,先以加速度a做匀加速,后匀减速,恰好以速度离开并进入II中,则有
加速位移
减速位移

解得
一个周期内时刻后的粒子无法进入III区,一个周期内穿过II区进入III区的粒子和B板所释放的粒子数之比
(3)0时刻进入粒子离开速度最大 ,如图所示
在II区中,根据洛伦兹力提供向心力,则有
解最大运动半径,
同理,在III区磁场中半径
由何关系得

则离距离
在时刻进入粒子离开速度最小,如图所示
在II区中,,在III区中
由几关系得

则离距离
故最高点与最低点之间的距离2025届光山县一高、二高二模联考
高三物理试题
注意事项∶
本试卷满分100分,考试时间为75分钟。答卷前,考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡上;考试结束,将答题卡交回。
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28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. 一质点做直线运动的关系图像如图所示,则该质点的关系图像可大致表示为选项图中的(  )
A. B.
C D.
2. 2021年5月18日,中国空间站天和核心舱进入轨道,其轨道可视为圆轨道,绕地球运行的周期约为90分钟,至今为止,多艘神舟号飞船都成功对接天和核心舱;2024年4月25日,神舟十八号载人飞船成功对接天和核心舱,若对接前后天和核心舱轨道不变。下列说法正确的是(  )
A. 空间站内的宇航员在轨观看“苏炳添以9秒83的成绩闯入东京奥运会百米决赛”的比赛时间段内飞行路程可能超过79km
B. 空间站在轨道上运行速率大于地球静止卫星运行的速率
C. 对接成功后,空间站由于质量增大,运行周期变大
D. 对接成功后,空间站由于质量增大,运行加速度变大
3. 智能手机安装软件后,可利用手机上的传感器测量手机运动的加速度,带塑胶软壳的手机从一定高度由静止释放,落到地面上,手机传感器记录了手机运动的加速度a随时间t变化的关系如图所示,为当地的重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 释放时,手机离地面高度为
B. 手机第一次与地面碰撞的作用时间为
C. 手机第一次与地面碰撞中所受最大弹力为自身重力的10倍
D. 0至时间内图线与横坐标围成的面积中,时间轴下方与上方的面积大小相等
4. 水上滑翔伞是一项很受青年人喜爱的水上活动。如图1所示,滑翔伞由专门的游艇牵引,稳定时做匀速直线运动,游客可以在空中体验迎风飞翔的感觉。为了研究这一情境中的受力问题,可以将悬挂座椅的结点作为研究对象,简化为如图2所示的模型,结点受到牵引绳、滑翔伞和座椅施加的三个作用力F1、F2和F3,其中F1斜向左下方,F2斜向右上方。若滑翔伞在水平方向受到的空气阻力与水平速度成正比,在竖直方向上受到的空气作用力保持不变。当提高游艇速度,稳定时则(  )
A. F2可能等于F3
B. F1一定变小
C. 当速度增大到一定程度,人的脚尖可以触及海面
D. F2和F3的合力方向可能沿水平向右
5. 在2023年9月21日的“天宫课堂”上,航天员给同学们解答了与太空垃圾相关的问题。假设在空间站观察到如图所示的太空垃圾P、Q、M、N(P、Q、M、N均无动力运行,轨道所在空间存在稀薄气体),假设空间站和太空垃圾均绕地球做顺时针方向的运动,空间站的轨道高度不变。则最可能对空间站造成损害的是( )
A. P B. Q C. M D. N
6. 在如图所示的电路中,输入端接在电压恒定的正弦交流电源上,电流表、电压表均为理想表,、为定值电阻,为滑动变阻器,开关S开始接在1端,则下列判断正确的是(  )
A. 仅将滑动变阻器的滑片P向下移,电流表的示数和电压表的示数均变小
B. 仅将滑动变阻器的滑片P向上移,电流表的示数和电压表的示数均变大
C. 将开关S由1合向2,电流表的示数变小,电源输出的功率变小
D. 将开关S由1合向2,电流表的示数变大,电压表的示数变小
7. 斜向上发射的炮弹在最高点爆炸(爆炸时间极短)成质量均为m的两块碎片,其中一块碎片沿原路返回。已知炮弹爆炸时距地面的高度为H,炮弹爆炸前的动能为E,重力加速度大小为g,不计空气阻力和火药的质量,则两块碎片落地点间的距离为(  )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
8. 如图所示,足够长、光滑、电阻不计的金属导轨PQ、MN水平平行放置在绝缘水平面上,左端接有一定值电阻R,在垂直导轨分界线ab、cd间有竖直向下的匀强磁场,在分界线cd、ef右侧区域有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为,且。一金属棒以初速度进入磁场,经过cd、ef处时的速度分别为,,金属棒从ab至cd过程,回路产生的焦耳热为,通过电阻R的电荷量为,金属棒位移为,经历的时间为;金属棒从cd至ef过程,回路产生的焦耳热为,通过电阻R的电荷量为,金属棒的位移为,经历的时间为。金属棒始终与导轨垂直,则(  )
A. B. C. D.
9. 如图所示,在半径为R、圆心为O的圆形区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,从圆上某点A射入一质量为m,带电量为的粒子以速度v射入磁场区域,射入时的粒子与AO之间的夹角为,不计粒子重力,则(  )
A. 若粒子在磁场中的运动半径为R,则粒子射出磁场时的速度偏转角为
B. 若粒子在磁场中的运动半径为R,则粒子射出磁场时的速度偏转角为
C. 若仅增大粒子的速度v,则粒子在磁场中的运动时间变短
D. 若粒子在磁场中运动半径小于R,仅增大角度θ,则粒子在磁场中的运动时间变短
10. 如图所示,xOy平面为光滑水平桌面,在x轴上固定了一个圆弧挡板,挡板圆弧所在平面与水平桌面共面。为其圆心,其半径。质量为0.1kg的小球在y轴上的初速度大小为v0。小球受到大小不变、方向沿-y方向的恒定合外力作用。已知小球在碰到挡板前的最小速度为4m/s,恒力的大小为1N。小球视为质点,,cos37°=0.8。下列说法正确的是(  )
A. 小球在整个运动过程中机械能守恒
B. 在小球击中挡板前,小球速度大小变为5m/s时,速度方向和x轴正方向的夹角为
C. 若小球在速度最小时恰好经过,则小球击中挡板前瞬间的动能为2.6J
D. 若v0大小方向可以改变,小球的初始位置可沿y方向上下移动,圆弧挡板可沿x方向左右移动,总保证小球每次水平通过点,则击中挡板时小球的最小动能为
三、非选择题(共54分。)
11. 某物理兴趣小组利用如甲所示的装置进行实验。在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门,水平平台上A点右侧摩擦很小,可忽略不计,左侧为粗糙水平面,当地重力加速度大小为g,采用的实验步骤如下:
①在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片﹔
②用天平分别测出小滑块a(含挡光片)和小球b的质量、;
③a和b间用细线连接,中间夹一被压缩了的轻弹簧,静止放置在平台上;
④细线烧断后,a、b瞬间被弹开,向相反方向运动;
⑤记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t;
⑥滑块α最终停在C点(图中未画出),用刻度尺测出AC之间的距离;
⑦小球b从平台边缘飞出后,落在水平地面的B点,用刻度尺测出平台距水平地面的高度h
及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离;
⑧改变弹簧压缩量,进行多次测量。
(1)a球经过光电门的速度为:___________(用上述实验数据字母表示)。
(2)该实验要验证“动量守恒定律”,则只需验证等式___________成立即可(用上述实验数据字母表示)
(3)改变弹簧压缩量,多次测量后,该实验小组得到与的关系图像如图乙所示,图线的斜率为k,则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为___________。(用上述实验数据字母表示)
12. 智能手机大都配有气压传感器,当传感器所处环境气压变化时,其电阻也随之发生变化。某实验小组在室温下用伏安法探究某气压传感器阻值Rx随气压p变化的规律,如下表所示。实验使用了如下器材中的一部分:
A.气压传感器
B.直流电源,电动势9 V,内阻不计
C.电流表A1,量程为0~60 mA,内阻不计
D.电流表A2,量程为0~600 mA,内阻不计
E.电压表V,量程为0~3V,内阻为3 kΩ
F.定值电阻R1=6kΩ
G.滑动变阻器R1最大电阻值约为20Ω
H.开关S与导线若干
p(×105Pa) 0.85 0.90 0.95 1.00 1.05 1.10
Rx(Ω) 482 420 361 300 238 180
(1)实验小组使用了图甲实验电路原理图,某次测量时,电压表示数如图乙所示,电压表示数为__________V;
(2)根据表格的数据,实验小组所选的电流表为________(选填“A1”或“A2”);
(3)当气压传感器所处环境气压为p时,闭合开关S,测得两个电表的读数分别为U和I,则气压传感器的阻值Rx=________(用U和I表示);
(4)若电压表的实际内阻小于3kΩ,则测得的气压传感器的阻值与实际值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
13. 如图甲所示,潜水钟是运送潜水员下潜、休息、接回水面的一种运载工具,可使潜水员在水下长时间作业。它的原理就像一只倒扣在水中的、下端开口的圆柱形桶,桶内始终保持一定量的空气,可供潜水员呼吸。某个潜水钟可简化为高度d=8m开口向下的薄壁圆柱形桶,如图乙所示。工作时,水面上的船将潜水钟从水面上方开口向下吊放至水下一定深度处,此时潜水钟内气柱高度h=2m。忽略潜水钟内气体温度的变化和水密度随深度的变化。已知水的密度,重力加速度g取,大气压强。
(1)求此时潜水钟的上底面距水面的深度H;
(2)现保持潜水钟位置不变,通过船上的气泵将空气压入潜水钟内,将潜水钟内的水全部排出,求压入空气的质量与潜水钟内原来气体质量的比值k。
14. 如图所示,光滑的轻滑轮可以绕垂直于纸面的光滑固定水平轴O转动、轮上绕有轻质柔软细线,线的一端系一质量为的重物,另一端系一质量为m,电阻为r的金属杆。在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨,在之间连接有阻值为R的电阻,其余电阻不计,磁感应强度为的匀强磁场与导轨平面垂直。开始时金属杆置于贴近导轨下端处,将重物由静止释放,当重物下降h时恰好达到稳定速度而匀速下降。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好,忽略所有摩擦,重力加速度为g。求:
(1)重物匀速下降的速度v;
(2)重物从释放到下降h的过程中,电阻R中产生的焦耳热;
(3)若将重物下降h时的时刻记作,从此时刻起,磁感应强度逐渐减小,若此后金属杆中恰好不产生感应电流,则磁感应强度B随时间t怎样变化(写出B与t的关系式)。
15. 某款空气净化器采用了“等离子灭活”技术,内部有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个真空区域,其中L=5cm,如下图所示。Ⅰ区中平行金属板A、B与电源连接(图中未画出),其中B板接地(电势为零),A板的电势变化周期为s,规律如下(中)图所示,B板粒子发生处能连续均匀地释放质量kg,电量C的带电粒子。Ⅱ、Ⅲ两条形区存在着宽度分别为L,0.5L,竖直方向无界、方向相反的匀强磁场,其中,T,不计粒子间的相互作用力和重力。求:
(1)一个周期内穿出电场的粒子数和B板所释放的粒子数之比;
(2)一个周期内穿过Ⅱ区进入Ⅲ区的粒子数和B板所释放的粒子数之比;
(3)粒子将从Ⅲ区右边界的不同位置穿出,求穿出位置最高点与最低点之间的距离。

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