2026年安徽省黄山市高考物理一模试卷(含解析)

资源下载
  1. 二一教育资源

2026年安徽省黄山市高考物理一模试卷(含解析)

资源简介

2026年安徽省黄山市高考物理一模试卷
一、单选题:本大题共8小题,共32分。
1.年月黄山市第九届运动会青少年排球比赛在黄山学院顺利举行,是历届青少年排球赛中参赛规模最大的一次。运动员将排球水平击出,不计空气阻力。则排球空中运动过程中,在相等的时间间隔内( )
A. 重力势能的变化量相等 B. 速度的变化量相同
C. 动能的变化量相等 D. 速度方向与水平方向的夹角变化量相等
2.甲、乙两辆完全相同的小车均由静止沿同一方向出发做直线运动。以出发时刻为计时零点,甲车的速度时间图像如图所示,乙车的加速度时间图像如图所示。则( )
A. 时,甲、乙两车的动能相等 B. 内,甲车与乙车的位移相同
C. 甲车在和时的速度相同 D. 内,甲、乙两车的位移相同
3.如图所示,有一试探电荷射入正点电荷电场中,图中虚线为运动轨迹,依次经过、、三点,三点到正点电荷距离、、的关系满足,不计重力。以下判断正确的是( )
A. 试探电荷为正电荷
B. 从到试探电荷电势能减小
C. 点电势高于点的电势
D. 从到和从到动能变化量相等
4.抖绳运动正走进大众的生活。一健身爱好者手握绳子一端,上下抖动,形成一列沿轴传播的周谐横波。图是时刻的波形图,图是处的质点振动图像。下列说法正确的是( )
A. 波速为
B. 波向轴负方向传播
C. 质点在内沿轴方向迁移了一个波长的距离
D. 处的质点在时位于波谷位置
5.如图所示,电路由电动势为的电源内阻为、电流表、定值电阻和滑动变阻器串联组成。闭合开关后,滑动变阻器滑片位于最左端时电流表示数为,滑片向右移至正中间时电流表示数为。以下判断正确的是( )
A. 滑动变阻器最大阻值为
B. 滑片向右移动过程中,滑动变阻器两端电压减小
C. 滑片移至最右端时,电流表示数为
D. 滑片从最左端移至正中间的过程中,滑动变阻器消耗功率率先增大后减小
6.如图所示,一轻质光滑定滑轮固定在木板上,质量分别为和的物块、,通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接。、的接触面、轻绳均与木板平行。、间动摩擦因数,木板上表面光滑,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。将木板一端从水平位置缓慢抬起,为保证物块、不发生相对滑动,木板与水平地面的夹角不得大于( )
A. B. C. D.
7.如图所示,倾角的固定光滑斜面上放着相同的两物块、,质量均为,两物块紧靠但不粘连,轻弹簧一端与相连,另一端与固定挡板相连,整个系统处于静止状态。时刻对施加一沿斜面向上的恒力,使、沿斜面向上做加速运动,时刻、恰好分离。弹簧的劲度系数,弹性势能的表达式,为弹簧的形变量,,则( )
A. 时刻的加速度大小为
B. 时刻弹簧的弹力大小为
C. 时间内弹簧的弹性势能减少了
D. 时间内的机械能增加了
8.如图所示,高空滑索早期是用于贫困山区的交通工具,后发展为高山自救及军事突击行动,如今发展为现代化体育游乐项目。现简化该模型如下:固定的足够长斜杆粗糙程度未知,与水平面的夹角为,杆上套一个金属环,不可伸长的轻绳连接着金属环和小球,质量分别为、。现给环和球组成的系统一沿杆方向的初速度,经过一段时间后两者保持相对静止,忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 两者相对静止位置如图时,系统一定处于静止状态
B. 两者相对静止位置如图时,系统一定沿杆下滑
C. 两者相对静止位置如图时,系统一定沿杆下滑
D. 两者相对静止位置如图时,系统一定沿杆下滑
二、多选题:本大题共2小题,共10分。
9.木星是太阳系八大行星中体积最大的行星,从地球上看,它是夜空中亮度排第二的行星,排在“夜空中最亮行星”金星之后。木星质量约为地球质量的倍,木星公转周期约为地球公转周期的倍,若木星和地球绕太阳的运动均视为匀速圆周运动,由以上条件可以近似得出( )
A. 地球与木星公转的线速度大小之比
B. 地球与木星的自转周期之比
C. 地球表面与木星表面重力加速度大小之比
D. 地球与木星公转的向心加速度大小之比
10.如图所示,直径为、圆心为的圆形区域内有磁感应强度为的匀强磁场。圆形磁场区域右侧有足够长的平行金属板,两板延长线与圆形磁场相切于、两点,两板间存在磁感应强度也为的匀强磁场,两板间磁场和圆形磁场刚好不重叠。平面内与夹角不大于的范围内,大量粒子以相同速率从点向各方向均匀持续入射。已知沿入射的粒子在圆形磁场中速度方向变化了,入射粒子电量为,质量为,不计重力和粒子间的相互作用。则以下判断正确的是( )
A. 粒子从点入射的速率为
B. 开关闭合时极板接地,板上有粒子击中的区域长度为
C. 开关闭合时极板接地,粒子从点到极板最长时间为
D. 断开开关,足够长时间后,增大两板间距,粒子运动不受影响
三、实验题:本大题共2小题,共14分。
11.如图所示,某同学在研究平抛运动时,挡板上附有复写纸和白纸,竖直挡板正对槽口放置。小球从斜槽上某处由静止释放,抛出后撞击挡板留下痕迹;现将挡板向后依次平移距离,再将小球从斜槽上同一位置由静止释放,撞击挡板时分别留下痕迹、。测得、间距离为,、间距离为。
下列说法中正确的是 。填选项前的字母
A.斜槽末端必须水平
B.斜槽必须光滑
C.选密度大、体积小的球
小球平抛初速度 用、、、表示。
如图所示,利用上述装置也能验证动量守恒定律,使用两个等大的小球、,实验步骤如下:
竖直挡板正对斜槽末端一定距离处固定,球在斜槽末端时球心在水平方向的投影点作为坐标原点;
将球从某点处由静止释放,撞到竖直挡板上得到痕迹;
把球静止放在斜槽末端,再让小球从同一点静止释放,与球相碰后,撞到竖直挡板上得到痕迹和。
在实验误差允许的范围内,若满足关系式 ,则验证了碰撞过程动量守恒。用、、、、表示
12.某同学要绘制标有“”小灯泡的伏安特性曲线,器材如下:
A.电源电动势,内阻不计
B.电流表量程,内阻约为
C.电流表量程,内阻约为
D.电压表量程,内阻为
E.滑动变阻器
F.滑动变阻器
G.电阻箱
为绘制完整图像,把电压表量程扩大为,将电阻箱和电压表______选填“串联”或“并联”,调到______。
画出实验电路图图中标上所选器材的符号。
绘制小灯泡的伏安特性曲线如图所示,现将此小灯泡接入图电路中各已知量均已标记在图中,则小灯泡实际功率约为______保留三位有效数字。
四、计算题:本大题共3小题,共44分。
13.如图所示,在竖直平面内,间距的竖直平行虚线、之间有竖直向下的匀强电场。点离虚线的距离也为。将带电小球以初速度从点水平向右抛出。已知带电小球质量,电荷量,电场强度,重力加速度,不计空气阻力。求:
小球从抛出到离开经历的时间;
小球在电场中运动的加速度大小;
小球离开电场时的速度。
14.如图所示,顺时针转动的水平传送带与右端水平面等高,质量为的物体以从左端水平滑上传送带,离开传送带后与水平面上静止的物体发生弹性正碰,碰后将物体立即移走。水平面和曲面光滑且曲面足够高,与传送带间的动摩擦因数,,重力加速度。求:
当传送带的速度时,到达传送带右端时的速度大小;
当传送带的速度时,与碰后,沿曲面上升的最大高度,的质量;
已知碰后上升的最大高度与传送带的速度平方关系如图所示,求与的值。
15.福建号航母装载了我国自主研发的电磁弹射系统,这标志着我国在这一领域取得了重大突破。电磁弹射系统的简化模型如图所示:两根足够长的光滑平行导轨水平放置,空间存在着与导轨平面垂直的匀强磁场图中未画出,磁感应强度。质量的导体杆垂直导轨放置在处,把弹射的物体与杆固定。开关与接通,电源输出恒定电流,杆由静止开始向右运动。当杆运动到的位置时,速度刚好达到,此时物体与杆脱离。立即把开关与接通,同时对杆施加一个水平向左的外力,当杆回到的位置时,撤去外力。已知导轨的宽度为,定值电阻,导轨与杆的电阻不计,则:
若为恒力,,杆回到位置前已匀速,求杆回到位置时的速度大小;
在问的条件下,求从施加外力到杆回到位置过程中产生的焦耳热;
若规定向右为力和杆运动速度的正方向,与杆运动速度满足关系,杆最终恰好停在位置,求杆从位置出发至回到位置的总时间。
答案解析
1.【答案】
【解析】解:、重力势能的变化量
取决于高度的变化。竖直方向位移
在相等内,高度变化量不相等,故重力势能变化量
不相等,故A错误;
B、速度的变化量为矢量,加速度恒定,故在相等内,速度变化量
方向竖直向下,大小和方向均相同,故B正确;
C、根据动能定理
由选项分析可知,在相等内,重力做功不同,所以动能的变化量不相等,故C错误;
D、设速度方向与水平方向的夹角为,则
即与时间成正比,即在相等内,变化量相等,但速度方向与水平方向的夹角变化量不相等,故D错误。
故选:。
根据以及综合分析;
根据分析;
根据动能定理分析;
,变化量相等,但不是相等的。
这道题核心查平抛运动的规律、运动学、功能关系的基本概念,难度不大,熟练掌握基础知识是关键。
2.【答案】
【解析】解:、图像上每一点对应物体在该时刻的速度,由甲图可知时甲车的速度为。图像的面积表示速度的变化量,乙车从静止开始运动,初始速度为零,根据题图有,解得:。动能的表达式为,两车质量相同且时速度大小相等,因此此时两车的动能相等,故A正确;
B、结合题图可大致画出乙车的图像。
图像与时间轴所围面积代表物体的位移,由图可知在内甲车的位移大于乙车的位移,故B错误;
C、由甲车的图像可知,时其速度为,时速度为,速度是矢量,因此两个时刻的速度不相同,故C错误;
D、图像反映物体的速度,由题图可知在内甲车的位移为零,而乙车一直沿正方向运动,故两车的位移不相同,故D错误。
故选:。
题目给出甲车的速度时间图像和乙车的加速度时间图像,两车均从静止开始沿同一方向运动。需要比较两车在特定时刻的动能、特定时间内的位移以及甲车在特定时刻的速度。分析时需明确速度时间图像可直接读出速度,加速度时间图像的面积表示速度的变化量,结合两车质量相同,动能取决于速度大小。位移需通过速度时间图像的面积判断,注意速度方向改变时位移的计算。
本题通过甲车的速度时间图像与乙车的加速度时间图像相结合,综合考查运动学图像的理解与应用,涉及速度、加速度、位移、动能等核心概念。题目要求学生能够熟练解读图像与图像的物理意义,并掌握图像面积代表速度变化量、图像面积代表位移等关键规律。计算量适中,但需要学生具备清晰的图像分析能力和严谨的矢量意识,例如比较速度时需考虑方向,计算位移时需注意正负面积的代数和。本题有效锻炼了学生的信息提取、逻辑推理和模型转化能力,是一道中等难度的好题。
3.【答案】
【解析】解:试探电荷所受的电场力应指向运动轨迹的凹侧,故试探电荷所受的电场力方向与正点电荷的电场线方向相反,试探电荷为负电荷,故A错误;
B.试探电荷从到的过程中,电场力对其做正功,所以试探电荷的电势能减小,故B正确;
C.在正点电荷的电场中,距离正点电荷越近,电势越高,所以点电势低于点的电势,故C错误;
D.正点电荷形成电场的电场强度的表达式为
即越靠近正点电荷,电场强度越大,已知,说明分别过、、三点的等势面间的距离相等,但由于、间的平均电场强度更大,所以根据,故
则根据
试探电荷从到和从到过程中电场力做的功满足
整个运动过程只有电场力做功,根据动能定理,试探电荷动能的变化量等于电场力做功,从到和从到动能变化量不相等,故D错误。
故选:。
先由轨迹弯曲方向判断试探电荷受力方向,结合正点电荷电场线方向判断电荷电性;再根据正点电荷电场中电势与距离的关系判断电势高低,结合静电力做功分析电势能和动能变化;最后根据点电荷电势差公式,结合的条件判断两段过程电势差是否相等,进而判断动能变化量是否相等。
本题以正点电荷电场中试探电荷运动为情境,考查轨迹受力分析、电势电势能变化及动能定理应用,需要结合点电荷电场规律和功能关系综合判断,能有效考查学生的电场力与运动、能量转化的分析能力。
4.【答案】
【解析】解:由图可知波长为,由图可知周期为,波速为
代入数据得,故A错误;
B.由图,在时刻质点在平衡位置沿轴正方向振动,故在图中,根据同侧法,波向轴正方向传播,故B错误;
C.质点只能在平衡位置上下振动,不会随波迁移,故C错误;
D.由图可知处的质点在时位于波谷位置,则
故处的质点在时也位于波谷位置,故D正确。
故选:。
结合波形与振动图像分析波的相关特征,依次判断波速、传播方向、质点迁移情况和特定质点的振动位置,以此甄别选项对错。
本题以简谐横波为考查对象,结合两类图像考查波动核心规律,注重图像分析与质点振动判断,能有效检验波动知识的综合运用能力。
5.【答案】
【解析】解:、当滑动变阻器滑片位于最左端时,电流表示数为,根据闭合电路欧姆定律有,解得:。当滑片向右移至正中间时,电流表示数为,设滑动变阻器的最大阻值为,根据闭合电路欧姆定律有,解得:,故A正确;
C、设滑片移至最右端时电路中的电流为,根据闭合电路欧姆定律有,解得:,故C错误;
B、滑动变阻器两端的电压为。在滑片向右移动的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值增大,根据闭合电路欧姆定律可知电路中的电流减小,因此滑动变阻器两端的电压增大,故B错误;
D、由分析可知,由于,当滑动变阻器全部接入电路时,其消耗的功率最大。因此,滑片从最左端移至正中间的过程中,滑动变阻器消耗的功率一直增大,故D错误。
故选:。
题目描述串联电路中滑动变阻器接入电阻变化对电流、电压及功率的影响。已知滑片在最左端和正中间时电流值,需利用闭合电路欧姆定律建立方程,分析电源内阻、定值电阻与滑动变阻器最大阻值的关系。通过电流变化判断滑动变阻器两端电压随接入电阻增大的变化趋势,结合功率随电阻变化的规律,确定滑动变阻器消耗功率在滑片移动过程中的增减情况。
本题以含电源内阻的简单闭合电路为背景,重点考查闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律以及可变电阻功率变化规律的综合应用。题目计算量适中,难度中等偏上,需要学生准确建立两种状态下的电路方程并巧妙联立求解,能有效锻炼其逻辑推理和公式应用能力。亮点在于将滑动变阻器最大阻值与电源内阻、定值电阻之和建立等量关系,并巧妙结合电源输出功率最大条件来推断滑动变阻器功率的变化趋势,对学生的电路分析与动态判断能力提出了较高要求。
6.【答案】
【解析】解:根据题意,木板上表面光滑,则物块、刚好要滑动时,应该是物体相对物体向下滑动,设绳子拉力为,对受力分析,由平衡条件得
对受力分析,由平衡条件得
联立解得
可知
故ABC错误,D正确。
故选:。
物块、刚好要滑动时,应该是物体相对物体向下滑动,物体相对斜面向上滑动,分别对两个物体进行受力分析,由平衡条件列方程即可。
本题考查的是多个物体的平衡问题,关键是要对所选取的研究对象做好受力分析,切记不要少力,同时要注意滑动摩擦力中的正压力的求解方法。
7.【答案】
【解析】解:、初始时刻系统静止,有,解得:弹簧弹力,。
在时刻对施加沿斜面向上的恒力,则、整体所受合力大小为,根据,解得:的加速度大小。
设时刻、恰好分离,此时弹簧弹力为,对有,对有,可得,解得:,故AB错误;
C、在到时间内,弹簧弹性势能减少量为,解得:,故C正确;
D、在到时间内,的位移为,解得:,其重力势能增加量为。
根据能量关系有,的机械能增加量为,故D错误。
故选C。
初始时、整体静止在斜面上,弹簧处于压缩状态。时刻对施加沿斜面向上的恒力,使两物块一起向上加速运动,弹簧形变量逐渐减小,弹力变化。时刻、恰好分离,此时两物块间无相互作用力,但加速度相同。需明确时刻的受力情况,利用整体法求初始加速度;分离时刻分别对和进行受力分析,结合加速度相等条件确定弹簧弹力;通过弹簧形变量的变化,利用弹性势能表达式计算其变化量;的机械能增加需考虑其动能与重力势能的变化,通过功能关系进行关联。整个思路需紧扣运动与受力分析、分离条件及能量转化。
本题综合考查了牛顿运动定律、胡克定律、弹性势能、功能关系以及连接体分离条件等多个核心知识点。题目将动力学过程与能量转化有机结合,计算量适中,难度中等偏上。解题关键在于准确分析系统从静止到分离的整个动态过程,特别是分离瞬间两物体加速度相同且相互作用力为零这一临界条件。本题能有效锻炼学生的受力分析能力、过程建模能力以及对功能关系的综合应用能力。其中,利用能量守恒关系求解物体机械能变化是本题的一个亮点,需要学生清晰把握各力做功与不同能量形式转化之间的对应关系。
8.【答案】
【解析】解:隔离小球分析,此时小球沿杆方向合力为零,系统加速度为零,系统可能静止或沿杆匀速直线运动,并非一定静止,故A错误;
B.隔离小球分析,此时小球沿杆方向合力向上,系统加速度沿杆向上,系统可能沿杆上滑或沿杆下滑减速,并非一定沿杆下滑,故B错误;
C.隔离小球分析,此时小球沿杆方向合力向下,系统加速度沿杆向下,两者相对静止位置,系统初速度沿杆向下,加速度与速度同向,系统一定沿杆下滑,故C正确;
D.隔离小球分析,此时小球沿杆方向合力向上,系统加速度沿杆向上,系统可能沿杆上滑或沿杆下滑减速,并非一定沿杆下滑,故D错误。
故选:。
先对环和小球整体分析加速度,再隔离小球受力,由绳子偏转方向判断加速度沿杆的方向,结合摩擦力与初速度分析运动方向,逐一验证选项。
本题以高空滑索为生活化物理情境,考查连接体相对静止时的受力与运动分析,需运用整体法与隔离法,通过绳子方向推导加速度,对逻辑推理和受力分析能力有较好的区分度。
9.【答案】
【解析】解:、由题意可知,木星与地球均绕太阳做匀速圆周运动,根据万有引力充当向心力,有,解得:。式中为太阳质量,为引力常量。已知木星公转周期约为地球公转周期的倍,由此可求得木星与地球公转轨道半径之比。再依据万有引力提供向心力,有,解得:,。因此,可进一步求出地球与木星公转的线速度大小之比及向心加速度大小之比,故AD正确。
B、根据已知条件,仅能确定地球与木星的公转周期之比,无法求得其自转周期之比,故B错误。
C、设某物体位于行星表面,忽略行星自转影响,则有,解得:。式中为行星质量,为行星半径。已知木星质量约为地球质量的倍,但木星半径与地球半径之比未知,故无法比较地球表面与木星表面重力加速度的大小,故C错误。
故选:。
题目中木星和地球均绕太阳做匀速圆周运动,已知二者公转周期之比,依据万有引力提供向心力可先求出轨道半径之比;再通过向心力公式分别关联线速度和向心加速度,即可推导出地球与木星公转的线速度之比和向心加速度之比。自转周期未给出相关条件无法比较;表面重力加速度需利用行星质量与半径关系,但半径之比未知,故不能得出。
本题以木星和地球为背景,综合考查了万有引力定律在天体圆周运动中的应用。题目给出了两个天体的质量倍数与公转周期倍数关系,要求学生判断哪些物理量的比值可以近似得出。解答本题需要熟练掌握万有引力提供向心力的基本模型,并明确各物理量间的决定关系。本题计算量不大,但考查点清晰,对学生的逻辑推理能力和公式变形能力有一定要求。其核心在于利用开普勒第三定律的推论,由已知的公转周期比求出轨道半径比,进而结合向心力公式推导线速度比和向心加速度比。对于重力加速度的求解,则需认识到其不仅与行星质量有关,更与行星半径的平方成反比,而题目未提供半径信息,故无法确定。自转周期与公转运动无关,自然也无法得出。本题的设问巧妙地区分了可求量与不可求量,有效检验了学生对万有引力理论各部分内容掌握的系统性和严谨性。
10.【答案】
【解析】解:沿入射的粒子在圆形磁场中速度方向变化了,可知该粒子运动的轨道半径为,令粒子从点入射的速率为,根据洛伦兹力提供向心力

故A正确;
B.如下图
根据题意可知,开关闭合时极板接地,因所有从点射入的粒子从圆形磁场射出后速度都是水平的,结合几何关系可知,从点沿方向射出的粒子打到板时距离左端最远,且最远距离为,沿与方向成射出的左右两粒子经圆形磁场后做一段匀速运动,然后进入右侧磁场,偏转后打到同一点点,根据几何关系可知,点距离板左端距离为,可知开关闭合时极板接地,板上有粒子击中的区域长度为,故B错误;
C.开关闭合时极板接地,沿与成角偏左方向射出的粒子打到板时时间最长,在圆形磁场中运动的时间
在磁场外运动时间
在右侧磁场中运动的时间
粒子从点到极板最长时间为,故C正确;
D.断开开关,足够长时间后,大量带正电的粒子集聚在上极板,从而形成从上极板指向下极板的附加电场,当场强增加到一定值时,射入极板间的粒子受向下的电场力和向上的洛伦兹力平衡时,粒子将沿直线运动射出两极板;此时极板带电量一定,根据
可得
增大两板间距,两极板间的场强不变,则粒子运动不受影响,故D正确。
故选:。
A.根据洛伦兹力提供向心力求粒子从点入射的速率;
B.画出粒子的运动轨迹,根据几何关系求开关闭合时极板接地,板上有粒子击中的区域长度;
C.根据周期与时间的关系求开关闭合时极板接地,粒子从点到极板最长时间;
D.根据场强公式和电容公式求断开开关,足够长时间后,增大两板间距,粒子运动情况。
本题考查了带电粒子在匀强磁场中的运动,在磁场中做匀速圆周运动,分析清楚粒子的运动过程是解题的前提;根据题意作出粒子运动轨迹,确定轨迹半径,牛顿第二定律即可解题。
11.【答案】

【解析】解:为了保证小球离开斜槽后做平抛运动,斜槽末端切线必须水平,故A正确;
B.没了保证每次小球离开斜槽的速度相同,小球每次必须从斜槽上同一高度由静止释放,但斜槽不需要光滑,故B错误;
C.为了减小空气阻力的影响,要选择密度大、体积小的球,故C正确。
故选:。
挡板向后依次平移距离相等,撞击挡板时分别留下痕迹、,可知、间的运动时间和、间的运动时间相同,根据逐差公式可得
水平方向做匀速直线运动,有
联立可得
根据平抛运动规律有,
可得
为碰前入射小球落点的位置,为碰后入射小球的位置,为碰后被碰小球的位置,设木板向右移的距离为,则碰撞前入射小球的速度为
碰撞后入射小球的速度为
碰撞后被碰小球的速度为
根据动量守恒可得
联立可得。
故答案为:;;。
根据实验原理、正确操作以及减小空气阻力影响的角度分析作答;
根据匀变速直线运动推论求解时间间隔,结合平抛运动规律求解作答;
根据平抛运动规律和动量守恒定律推导。
本题主要考查了利用斜槽装置验证动量守恒定律的实验,要明确实验原理,掌握平抛运动规律和动量守恒定律的运用。
12.【答案】串联
【解析】解:把电压表量程为的电压表量程扩大为,将电阻箱和电压表串联,串联电阻分压为,由串联电路特点可知,串联分压电阻阻值与电压表内阻相等,即调到。
描绘灯泡伏安特性曲线,电压与电流应从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法,为方便实验操作,滑动变阻器应选择,改装后电压表内阻为,电流表内阻约为,灯泡正常工作时的电阻,电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法,实验电路图如图所示
把电源与定值电阻看作等效电源,等效电源的电动势,内阻,作出等效电源的图像如图所示
由图示图像可知,两曲线交点坐标约为,则小灯泡此时实际功率
故答案为:串联;;;。
扩大电压表量程需要串联分压电阻,根据串联电路特点求出串联电阻阻值。
根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法,然后作出实验电路图。
作出电源的图像,求出灯泡的实际工作电压与电流,然后求出灯泡的实际功率。
要掌握应用图像法处理实验数据的方法;掌握基础上,理解是原理,根据题意确定电流表与滑动变阻器的接法即可解题。
13.【答案】小球从抛出到离开经历的时间是 小球在电场中运动的加速度大小是 小球离开电场时的速度是
【解析】解:由于小球水平方向一直做匀速直线运动,有
代入数据得小球从抛出到离开经历的时间
小球进入电场时,根据牛顿第二定律有
代入数据得加速度大小
小球从抛出到进入电场的时间为
设小球进入电场时竖直方向速度为,对平抛运动,竖直方向有
小球在电场中的运动时间
小球带负电,受电场力向上,设球离开电场时竖直速度为,有
代入数据得
故小球出电场时速度方向水平向右,大小为
答:小球从抛出到离开经历的时间是;
小球在电场中运动的加速度大小是;
小球离开电场时的速度是。
小球水平方向做匀速直线运动,总水平位移为,利用匀速直线运动位移公式可求出从抛出到离开的总时间;
小球在电场中受重力和电场力,电场力方向与电场方向相反,根据牛顿第二定律计算合力,进而得到加速度大小;
先计算进入电场前竖直方向的速度,再计算电场中竖直方向的末速度,结合水平速度不变,通过运动的合成求出离开电场时的合速度。
本题以带电小球平抛进入匀强电场为情境,考查平抛运动、牛顿第二定律及运动的合成与分解,需分阶段分析运动过程,能有效考查学生的多过程运动分析与受力分析能力。
14.【答案】粒子进入电场时的速度大小为 物体的质量为 传送带的速度平方对应的数值为,的值为
【解析】解:假设物块在传送带上始终做减速运动,根据运动学公式,有,其中,解得。由于,故该假设成立。
与发生碰撞时,水平向右为正方向,满足动量守恒,以及动能守恒。联立可得。此后,的运动过程机械能守恒,有。结合以上两式,解得。
由图像分析可知,当传送带速度为时,物块在传送带上始终做加速运动,则有,解得。再结合与,可求得。
答:粒子进入电场时的速度大小为。
物体的质量为。
传送带的速度平方对应的数值为,的值为。
物体在传送带上受滑动摩擦力作用做匀减速直线运动,需判断其到达右端时速度是否降至传送带速度以下,利用运动学规律分析其从初速度到右端速度的变化过程,结合已知的动摩擦因数、传送带长度和初速度确定离开传送带时的速度大小。
与发生弹性碰撞,碰撞过程满足动量守恒和动能守恒,由碰撞前的速度可建立碰撞后速度的表达式,随后沿曲面上升过程机械能守恒,其最大高度对应动能完全转化为重力势能,结合已知高度即可联立求得的质量。
分析图像中与的关系曲线,当传送带速度达到时,在传送带上从初速度开始做匀加速运动,利用运动学规律确定加速至右端时速度与传送带速度的关系从而求出,再结合弹性碰撞后的速度表达式以及上升过程的机械能守恒,即可求出对应的最大高度。
本题综合考查传送带模型中的动力学分析、弹性碰撞规律以及机械能守恒定律的应用,是一道难度中等偏上的力学综合题。题目计算量适中,但需要学生具备清晰的物理过程分析能力和分情况讨论的意识。第一问考查传送带上物体运动状态的判断,关键在于比较物体离开传送带的速度与传送带速度的大小,从而验证减速假设是否成立。第二问将弹性碰撞与机械能守恒相结合,要求学生熟练运用弹性碰撞的结论公式,并建立碰撞后速度与上升高度之间的联系。第三问则通过图像信息引入对传送带速度临界点的分析,当传送带速度足够大时,物体在传送带上可能从减速变为加速,这需要学生准确理解图像转折点的物理意义,并运用运动学公式求解临界速度,进而计算对应的最大高度。本题有效锻炼了学生的逻辑推理、模型构建和数形结合分析问题的能力。
15.【答案】杆回到位置时的速度大小为 从施加外力到杆回到位置过程中产生的焦耳热为 杆从位置出发至回到位置的总时间为
【解析】解:根据题意,当杆运动到位置时,它处于匀速直线运动状态,因此有。
安培力表达式为,而回路中的电流,联立以上各式,可解得杆回到位置时的速度大小为。
对杆从初始状态到返回位置的过程,应用动能定理,有,解得。
在此过程中,克服安培力所做的功等于回路中产生的焦耳热,因此有。
在杆从位置向左返回位置的过程中,其所受合力为,代入数据得。
由此可得杆的加速度大小为,解得。杆做匀变速直线运动,从回到所需的时间为,解得。
在此返回阶段,对杆应用动量定理,有,即,其中为杆从到的位移大小。
在杆从向运动的过程中,开关与接通,电源提供恒定电流,因此安培力大小不变,杆做匀加速直线运动,其位移满足关系式。联立解得。
综上,杆从位置出发至最终回到位置所经历的总时间为。
答:杆回到位置时的速度大小为。
从施加外力到杆回到位置过程中产生的焦耳热为。
杆从位置出发至回到位置的总时间为。
分析杆从向左返回的运动过程,当杆匀速时外力与安培力平衡,安培力由杆切割磁感线产生的感应电动势与回路电流决定,利用匀速条件可建立外力与速度的关系,从而求出杆回到位置时的速度大小。
从施加外力到杆返回的过程中,外力做功与安培力做功共同改变杆的动能,安培力做功全部转化为回路焦耳热,通过动能定理建立外力做功、安培力做功与杆初末动能的关系,即可求得该过程产生的焦耳热。
杆从向左返回的过程中,合力由外力与安培力共同决定,代入给定关系式可得到合力为恒力,从而判断杆做匀变速直线运动,利用运动学规律可求出返回时间;杆从向右运动至的过程,开关接时电流恒定,安培力恒定,杆做匀加速运动,利用位移与平均速度的关系可求出该段运动时间,两段时间之和即为总时间。
本题是一道综合性较强的电磁感应与动力学结合的好题,全面考查了学生对安培力、电磁感应定律、动能定理、动量定理以及运动学规律的综合应用能力。题目以电磁弹射为背景,通过三个设问层层递进,计算量适中但思维要求较高。第一问考查匀速状态下安培力与外力的平衡,是基础性分析;第二问需要运用能量观点求解焦耳热,涉及功能关系的转化;第三问则颇具亮点,通过给定的变力关系巧妙引导学生分析合力特征,发现匀变速运动规律,并需灵活选用动量定理处理变力冲量问题,有效锻炼了学生的建模分析能力和公式灵活选用能力。整体而言,本题对学生的逻辑推理和综合运用知识解决复杂过程的能力提出了较高要求。
第1页,共1页

展开更多......

收起↑

资源预览