【精品解析】2026届河北承德市强基联盟高三一模物理试题

资源下载
  1. 二一教育资源

【精品解析】2026届河北承德市强基联盟高三一模物理试题

资源简介

2026届河北承德市强基联盟高三一模物理试题
1.2025年某研究团队利用中国超重元素研究加速器装置提供的钙-40()束流轰击镥-175()靶,通过熔合蒸发反应,在充气反冲核谱仪上合成了核素镤-210()并成功测量了该核素的α衰变能量和半衰期。下列说法正确的是(  )
A.镤-210的中子数为91
B.镤-210发生α衰变生成钋-210
C.合成镤-210的核反应方程为
D.镤-210发生α衰变,生成物的总结合能大于镤-210的结合能
【答案】D
【知识点】原子核的人工转变;α、β、γ射线及特点;结合能与比结合能
【解析】【解答】A.镤-210的质子数为91,质量数为210,中子数=质量数-质子数,镤-210的中子数为,故A错误;
B.α衰变会放出,根据质量数、电荷数守恒,衰变后新核的质子数为
质量数为
不会生成钋-210,故B错误;
C.核反应需满足质量数守恒,反应前总质量数为
反应后仅为210,质量数不守恒,该反应还会生成其他粒子,故C错误;
D.α衰变是释放核能的反应,释放的核能等于生成物总结合能与原核结合能的差值,因此生成物的总结合能大于镤-210的结合能,故D正确。
故答案为:D。
【分析】本题考查原子核的中子数计算、α 衰变规律、核反应方程守恒及结合能变化,核心是利用核反应守恒定律和结合能概念分析选项。
2.如图所示,在正电荷周围电场的等差等势面上有A、B、C、D四点,以下运动过程中,静电力对同一试探电荷做功最多的是(  )
A.由A到B B.由A到C C.由B到D D.由C到D
【答案】A
【知识点】电势差;等势面
【解析】【解答】A在第2个等势面(从中心向外数),B在最外侧第4个等势面,间隔2个等差间隔,电势差为
A在第2个等势面,C在第3个等势面,间隔1个等差间隔,电势差为
B在第4个等势面,D在第3个等势面,间隔1个等差间隔,电势差
C、D在同一个等势面,电势差
根据可知由A到B过程中,静电力做功最多。
故答案为:A。
【分析】本题考查静电场中等势面与静电力做功的关系,核心是利用公式 W=qU(U 为两点间电势差)判断做功大小。
3.冬天是冰上运动的好季节。如图所示,某冰滑梯的滑道可视为由倾斜段和水平段构成,倾斜段的倾斜角度为45°,质量为50kg的人从倾斜段上高5m处由静止滑下。已知人与冰之间的动摩擦因数为0.1,在连接处无能量损失,则人在水平段的滑行距离为(  )
A.50m B.45m C.43m D.25m
【答案】B
【知识点】牛顿运动定律的综合应用;动能定理的综合应用
【解析】【解答】人在倾斜段下滑时,重力势能转化为动能和克服摩擦力做的功,下滑过程中由动能定理得
在水平面上,动能逐渐减少,直到完全停止,这部分能量损失等于摩擦力做功,设水平段的滑行距离为,根据动能定理得
解得
故答案为:B。
【分析】本题考查动能定理在斜面+水平面组合运动中的应用,核心是通过分段或整体动能定理分析摩擦力做功与重力势能的转化。
4.用铁圈蘸取肥皂水后,在水平铁圈上会形成一层表面近似为平面的肥皂薄膜,这层膜的厚度从中心向边缘的变化情况如图所示,其中OA段近似为直线。用单色光从铁圈上方照射,从上方看,从中心向边缘,膜上相邻亮条纹间距的大致变化趋势为(  )
A.逐渐变大 B.逐渐变小
C.先不变后变大 D.先不变后变小
【答案】C
【知识点】薄膜干涉
【解析】【解答】劈尖干涉条纹间距公式,图像可知OA段劈尖角不变,故膜上相邻亮条纹间距不变,A点以后劈尖角减小,故膜上相邻亮条纹间距变大。
故答案为:C。
【分析】本题考查薄膜干涉(劈尖干涉)中相邻亮条纹间距的变化规律,核心是利用劈尖干涉条纹间距公式分析不同区域的变化趋势。
5.在平静的水面上,两个振源在水面上形成两列振幅分别为10cm和20cm的水波(可看成横波),t=0时刻,两振源连线上的波形图如图所示。已知水波的波速为2m/s,则t=5s时,两波源间位移为-10cm的质点有(  )
A.2个 B.4个 C.6个 D.8个
【答案】D
【知识点】波长、波速与频率的关系;波的叠加
【解析】【解答】t=5s时,两列波都向前传播了10m,波形如图所示
当两列波叠加时,合振动等于两个振动的矢量和,由图像可知,在x=-9m、x=-5m处位移是-10cm,且在-2~0m间、2~4m间、6~8m间分别两个点位移是-10cm,因此有8个点位移为-10cm,故D正确。
故答案为:D。
【分析】本题考查两列水波的叠加,核心是先计算波的传播距离,再分析叠加后位移为-10cm的质点个数。
6.建筑工地上一提升装置的简化示意图如图所示,用轻绳跨过轻质光滑定滑轮将质量分别为3m和5m的物块1、2连接。物块1穿在足够长的光滑竖直细杆上。初始时,托住物块2,使两物块静止,倾斜轻绳与水平方向的夹角为53°,轻绳左端与滑轮的水平距离为0.6m。重力加速度取g=10m/s2,取sin53°=0.8,cos53°=0.6,空气阻力不计。现静止释放物块2,则物块1上升的最大高度为(  )
A.0.8m B.0.625m C.0.6m D.0.525m
【答案】B
【知识点】竖直上抛运动;重力势能;机械能守恒定律
【解析】【解答】物块1上升到最大高度时,两物块速度为零,设物块1上升的最大高度为h,初始物块1与定滑轮间的绳长为
物块1上升的最大高度时,物块1与定滑轮间的绳长为
由系统机械能守恒有
联立解得
故答案为:B。
【分析】本题考查系统机械能守恒在连接体问题中的应用,核心是利用几何关系确定绳子长度变化,再结合机械能守恒定律求解物块1上升的最大高度。
7.2026年2月14日,编号为162882的近地小行星近距离飞越地球,如图所示,地球绕太阳逆时针做圆周运动,该小行星绕太阳逆时针做椭圆运动,A、B是两者运行轨道的交点。已知日地距离为1AU,该小行星的近日距(近日点到太阳中心的距离)约为0.46AU,远日距约为1.72AU,则(  )
A.该小行星在A、B两点的加速度相同
B.该小行星近日点速度大于地球绕日速度的1.47倍
C.该小行星经过BCA段与经过ADB段的时间相等
D.1年内该小行星可能连续两次近距离飞越地球
【答案】B
【知识点】开普勒定律;万有引力定律的应用;卫星问题
【解析】【解答】A.该小行星在A、B两点时,距离太阳的距离相等,根据可知,加速度大小相同,但方向不同,A错误;
B.若经过小行星的近日点做圆,则该圆的半径为,根据,可得
可知小行星在该圆周上的速度与地球绕日速度之比为
因该小行星经过近日点时的速度大于在近日点所做圆周运动的速度,可知该小行星近日点速度大于地球绕日速度的1.47倍,B正确;
C.根据开普勒第二定律,行星在近日点速度大,远日点速度小,BCA段包含远日点,ADB段包含近日点,两段弧长相等但速度不同,因此运动时间不相等,C错误;
D.根据开普勒第三定律,可得T星=1.14年;可知1年内该小行星不可能连续两次近距离飞越地球,D错误。
故答案为:B。
【分析】本题考查开普勒定律和万有引力定律在行星运动中的应用,核心是通过行星轨道参数分析加速度、速度和周期关系。
8.某电路如图所示,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P位于a端,电路稳定时电流表示数I1=I0,电压表示数为U1,此时电动机不转;当滑动变阻器的滑片P位于b端,电路稳定时电流表示数I2=3I0,电压表示数为U2=4U1,此时电动机正常工作。已知电源内阻为r,R1=r,电动机内阻,电容器的电容为C,电流表和电压表可视为理想电表,则(  )
A.电源电动势为9I0r
B.滑动变阻器最大阻值为
C.电动机正常工作时输出功率为
D.滑片P从a缓慢移到b过程中通过R3的电荷量为
【答案】A,C
【知识点】焦耳定律;含容电路分析;闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】A.滑片在端时,电动机不转,为纯电阻,电压表测和电动机的总电压。已知,电动机内阻,电流,因此电压表示数
滑片在端时,滑动变阻器接入阻值为,电动机正常转动,已知,因此
根据闭合电路欧姆定律,此时
代入,,得
因此电源电动势,故A正确;
B.滑片在端时,根据闭合电路欧姆定律
代入、,得
解得,故B错误;
C.电动机正常工作时,的电压,因此电动机两端电压
电动机输出功率为输入功率减去内阻热功率,有,故C正确;
D.稳定时电容支路无电流,电容电压等于电动机两端的电压,则在端,有
在端,有,电荷量变化,故D错误。
故答案为:AC。
【分析】本题考查含电动机的动态电路分析,核心是结合纯电阻电路规律和电动机的功率计算,通过闭合电路欧姆定律求解电源电动势、滑动变阻器阻值和输出功率。
9.如图所示,水平面上放置一倾角为θ的斜面体,其斜边足够长。现有一小球从斜面上以初速度v0沿与斜面成α角的方向抛出(),最后落到斜面,位移为x。重力加速度为g,下列说法正确的是(  )
A.当α=θ时,小球落至斜面时速度方向与斜面的夹角为θ
B.当α=θ时,小球离开斜面的最大距离为
C.当θ一定时,α越大,位移x越大
D.当α一定时,θ越大,位移x越大
【答案】B,D
【知识点】平抛运动;斜抛运动
【解析】【解答】A.将初速度沿斜面向下和垂直斜面向上分解为,
将重力加速度沿斜面向下和垂直斜面向上分解为,
当小球落到斜面上时,垂直斜面方向位移为0,得运动总时间
落至斜面时,速度分量,
设速度与斜面夹角为,则
代入,得
因此,故A错误;
B.当小球垂直斜面方向速度减为0时,离开斜面距离最大,由匀变速运动公式,最大距离
代入,得,故B正确;
C.沿斜面位移的表达式
一定时,在时取最大值,先增大后减小,不是越大越大,故C错误;
D.对位移的表达式变形,得,令
对求导可得,一定时,范围内始终大于0,则随增大单调递增,因此越大,位移越大,故D正确。
故答案为:BD。
【分析】本题考查斜面上的抛体运动,核心是将运动分解为沿斜面和垂直斜面方向,结合匀变速运动规律分析位移、最大距离和速度方向。
10.如图所示,两根光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上,左右两侧导轨间距分别为d、2d,并处于竖直向下的磁场中,磁感应强度大小分别为2B和B。半圆弧形导体棒ab、cd恰好分别与两侧导轨相切,材料相同,电阻率为ρ,横截面积均为S。初始时两棒静止,两棒中点连接一压缩量为L的轻质绝缘弹簧。释放弹簧,两导体棒在所处磁场中运动直至停止,弹簧始终在弹性限度内。导体棒始终与导轨相切,且接触良好。导轨足够长且电阻不计,则(  )
A.弹簧伸展过程中回路中产生顺时针方向的电流
B.ab速率为v时,cd所受安培力大小为
C.整个运动过程中,ab和cd的路程之比为2:1
D.整个运动过程中,通过ab的电荷量为
【答案】B,C,D
【知识点】电磁感应中的动力学问题;电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】A.弹簧伸展过程中,左移、右移,根据右手定则可知,回路中产生逆时针方向的电流,故A错误;
B.棒有效切割长度为,半圆弧长为,质量,处于磁场中,电阻
棒有效切割长度为,半圆弧长为,质量,则
处于磁场中,电阻
和受到的安培力大小分别为,
两力大小相等、方向相反,对和组成的系统,总合外力为0,系统动量守恒,有
代入,得
总感应电动势
总电阻
电流
的安培力,故B正确;
C.任意时刻满足动量守恒,对等式两边乘时间,并求和可得,解得,故C正确;
D.任意时刻回路中的电流为
在极短的时间内,有
对等式两边求和,可得
由,
代入得,故D正确。
故答案为:BCD。
【分析】本题考查电磁感应中的动量守恒、安培力和电荷量计算,核心是利用系统动量守恒分析导体棒的运动,结合电路规律求解安培力和电荷量。
11.图甲所示是某实验小组的实验装置示意图,滑块上方固定有挡光条。两光电门的位置可由图中导轨标尺读出,滑块与挡光条的总质量M=2kg,托盘和砝码的总质量m=5g。释放滑块,挡光条经过两个光电门的时间分别为0.06s和0.03s。
(1)光电门2所在位置读数为   cm,挡光条宽度d的测量值如图乙所示,为   mm;
(2)滑块通过光电门2时的速度大小为   m/s,滑块运动的加速度大小为   cm/s2。(均保留2位小数)
【答案】(1)80.30;5.40
(2)0.18;2.03
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用;匀变速直线运动规律的综合运用;牛顿第二定律
【解析】【解答】(1)刻度尺的最小刻度为1mm,则光电门2所在位置读数为80.30cm,挡光条宽度d的测量值5mm+0.05mm×8=5.40mm;
故答案为:80.30;5.40
(2)滑块通过光电门1时的速度大小为
滑块通过光电门2时的速度大小为
两光电门之间的距离L=80.30cm-20.30cm=0.6m
滑块运动的加速度大小为
故答案为:0.18;2.03
【分析】(1) 读取刻度尺和游标卡尺的示数,注意估读;
(2) 用平均速度代替瞬时速度计算光电门速度,再由运动学公式求加速度。
(1)[1][2]刻度尺的最小刻度为1mm,则光电门2所在位置读数为80.30cm,挡光条宽度d的测量值为5mm+0.05mm×8=5.40mm;
(2)[1][2]滑块通过光电门1时的速度大小为
滑块通过光电门2时的速度大小为
两光电门之间的距离L=80.30cm-20.30cm=0.6m
滑块运动的加速度大小为
12.某同学想要探究某一标有额定电压4V的电阻在不同电压下的工作情况,实验室提供下列器材:
A.电压表V(量程4V,内阻约5kΩ)
B.电流表A(量程25mA,内阻约0.2Ω)
C.滑动变阻器R1(最大阻值10Ω)
D.滑动变阻器R2(最大阻值500Ω)
E.直流电源(电动势6V,内阻忽略不计)
F.多用电表
G.开关一个、导线若干
(1)该同学先使用多用电表的欧姆挡“×100”倍率粗略测量电阻的阻值,示数如图1所示,为   Ω。
(2)该同学选择适当的器材(除多用电表),正确进行实验操作,根据电表读数描绘出了该电阻的伏安特性曲线,如图2所示。该同学选择的滑动变阻器是   (填“C”或“D”)。
(3)请在图3所示虚线框中画出该同学完成此实验的电路图   (待测电阻符号为Rx)。
(4)若将该电阻与R0=99Ω的定值电阻串联后,直接接在电动势E=3V、内阻r=1Ω的电源上,此时该电阻消耗的电功率为   W。(结果保留3位有效数字)
【答案】(1)700
(2)C
(3)
(4)1.44×10-2
【知识点】描绘小灯泡的伏安特性曲线;电压表、电流表欧姆表等电表的读数
【解析】【解答】(1)欧姆表读数为刻度值乘以倍率,欧姆挡倍率为“×100”,指针指向刻度7,故读数为
故答案为:700
(2)描绘伏安特性曲线需要电压从0开始连续调节,因此滑动变阻器采用分压式接法,分压式接法优先选择最大阻值较小的滑动变阻器,方便调节,因此选最大阻值的。
故答案为:C。
(3)待测电阻,电压表内阻,电流表内阻,比较得
为大电阻,因此采用电流表内接法,滑动变阻器为分压接法,电路图如图所示
(4)根据闭合电路欧姆定律,有
代入,
整理得
在图中作出直线,与待测电阻的伏安特性曲线交点即为工作点,如图所示
可得交点约为,
因此待测电阻功率
故答案为:1.44×10-2
【分析】(1) 欧姆表读数为刻度值乘以倍率;
(2) 描绘伏安特性曲线需要电压从0开始连续调节,因此滑动变阻器采用分压式接法,优先选择阻值较小的滑动变阻器;
(3) 待测电阻为大电阻,电流表采用内接法,结合分压式滑动变阻器画出电路图;
(4) 利用伏安特性曲线和等效电源法,求串联电路中待测电阻的工作点,进而计算电功率。
(1)欧姆表读数为刻度值乘以倍率,欧姆挡倍率为“×100”,指针指向刻度7,故读数为
(2)描绘伏安特性曲线需要电压从0开始连续调节,因此滑动变阻器采用分压式接法,分压式接法优先选择最大阻值较小的滑动变阻器,方便调节,因此选最大阻值的。
故选C。
(3)待测电阻,电压表内阻,电流表内阻,比较得
为大电阻,因此采用电流表内接法,滑动变阻器为分压接法,电路图如图所示
(4)根据闭合电路欧姆定律,有
代入,
整理得
在图中作出直线,与待测电阻的伏安特性曲线交点即为工作点,如图所示
可得交点约为,
因此待测电阻功率
13.在工业生产中氧气是一种常见的生产材料。某氧气钢瓶的容积为40L,常温下瓶内的压强为120p0(p0为标准大气压),瓶内气体的密度为ρ,当瓶内压强等于5p0时需要重新充气。在生产过程中每天需要用掉压强为2p0的氧气100L。不考虑气体温度的变化。求:
(1)一瓶氧气可以使用多少天;
(2)一瓶氧气使用14天后瓶内气体的密度。
【答案】(1)解:设充气前该氧气瓶内氧气可以使用n天,瓶内气体发生等温变化,由玻意耳定律有
其中,,,
解得
(2)解:设该氧气瓶使用天后,氧气瓶内气体的压强为,则有
解得
假设瓶内原有气体均等温变成压强为的气体,则有
解得

解得
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程;气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【分析】(1) 利用等温变化的玻意耳定律,计算一瓶氧气可使用的天数;
(2) 先求使用14天后瓶内气体的压强,再通过等温变化求气体体积,结合质量守恒求密度。
(1)设充气前该氧气瓶内氧气可以使用n天,瓶内气体发生等温变化,由玻意耳定律有
其中,,,
解得
(2)设该氧气瓶使用天后,氧气瓶内气体的压强为,则有
解得
假设瓶内原有气体均等温变成压强为的气体,则有
解得

解得
14.如图所示,小车上固定一光滑半圆形轨道,静止在光滑水平地面上.总质量为M。轨道最低点为A,最高点为B,O点为圆心,轨道半径为r,AB竖直。一质量为m的光滑小球以一定速度从小车左端冲上小车并从A点进入轨道。M=2m,重力加速度为g。
(1)若小车固定,小球恰好能过最高点B,求小球的初速度大小;
(2)若小车不固定,小球恰好到圆心等高处,求小球的初速度大小;
(3)若小车不固定,小球上升到C点时离开轨道,OC与水平方向的夹角θ>45°,请通过计算判断小球能否直接落在A点左侧。
【答案】(1)解:小车固定时,小球运动过程机械能守恒,恰好过最高点B点时,重力提供向心力,根据牛顿第二定律有
由机械能守恒定律有
解得初速度大小
(2)解:小球到达圆心等高时,小球与小车水平方向共速,由动量守恒可得
根据机械能守恒有
联立解得小球初速度
(3)解:设小球离开C点时,小球对地水平速度为,小车对地水平速度为,系统水平方向动量守恒有

可得(小球水平速度小于小车)
小球离开轨道时支持力
小球相对小车的速度为,沿法线方向重力分量提供向心力,有
整理得
且小球相对小车的水平速度
设小球离开轨道瞬间A点对地坐标为
则C点初始水平坐标为
经过下落时间后,小球落地水平坐标为
此时A点水平坐标为
位置差为
若要小球能直接落在A点左侧,则需,即
小球竖直方向速度为
小球脱离轨道后做斜抛运动,以竖直向下为正方向,有
可得
因此,即,小球能直接落在A点左侧。
【知识点】动量守恒定律;机械能守恒定律;碰撞模型
【解析】【分析】(1) 小车固定时,小球机械能守恒,结合圆周运动最高点的临界条件求解初速度;
(2) 小车不固定时,水平方向动量守恒,结合机械能守恒求解小球到达圆心等高处的初速度;
(3) 小球在C点离开轨道时,水平方向动量守恒,分析小球与小车的速度关系,判断小球能否落在A点左侧。
(1)小车固定时,小球运动过程机械能守恒,恰好过最高点B点时,重力提供向心力,根据牛顿第二定律有
由机械能守恒定律有
解得初速度大小
(2)小球到达圆心等高时,小球与小车水平方向共速,由动量守恒可得
根据机械能守恒有
联立解得小球初速度
(3)设小球离开C点时,小球对地水平速度为,小车对地水平速度为,系统水平方向动量守恒有

可得(小球水平速度小于小车)
小球离开轨道时支持力
小球相对小车的速度为,沿法线方向重力分量提供向心力,有
整理得
且小球相对小车的水平速度
设小球离开轨道瞬间A点对地坐标为
则C点初始水平坐标为
经过下落时间后,小球落地水平坐标为
此时A点水平坐标为
位置差为
若要小球能直接落在A点左侧,则需,即
小球竖直方向速度为
小球脱离轨道后做斜抛运动,以竖直向下为正方向,有
可得
因此,即,小球能直接落在A点左侧。
15.如图所示,以竖直向上为y轴正方向建立xOy平面直角坐标系,在第二、四象限存在水平向右的相同匀强电场,在第四象限还存在垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、带电荷量为+q的小球,由第二象限角平分线上某点静止释放,从O点以大小为v0的速度进入第四象限。匀强磁场的磁感应强度大小为其中g为重力加速度。
(1)求小球释放点的横坐标。
(2)求小球进入第四象限后,第一次出第四象限前,运动到的最低点的纵坐标。
(3)若小球从x轴上A点(未画出)第1次向上经过x轴,请通过计算判断A点横坐标与的大小关系。
【答案】(1)解:由题可知粒子由第二象限角平分线上某点静止释放,从O点以大小为的速度进入第四象限则整个过程中重力等于电场力,即
粒子所受的合力为
结合
解得,即粒子在运动过程中加速度为
粒子在第二象限运动过程中有,
解得小球释放点横坐标为
(2)解:小球进入第四象限后,将速度分解为、,使
即,,如图1所示,方向与水平方向成45°角斜向上
方向竖直向下
小球到达最低点时有,其中θ为小球圆周运动轨迹所对圆心角
解得θ=60°
小球的圆周运动轨迹如图2所示,设半径为r,则有
解得
小球运动时间
最低点纵坐标
(3)解:如图2所示,设小球圆周运动轨迹所对圆心角为α时第1次向上经过x轴,则有
解得
如图3所示,由函数图象可得 ,
A 点横坐标


结合α的取值范围可知,

【知识点】带电粒子在电场中的运动综合;洛伦兹力的计算;带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】(1) 小球在第二象限受电场力和重力,由角平分线释放,可知两力大小相等,合力恒定,做匀加速直线运动;
(2) 进入第四象限后,重力与电场力平衡,洛伦兹力提供向心力,做匀速圆周运动,通过速度分解和几何关系求最低点纵坐标;
(3) 分析圆周运动轨迹与 x 轴的交点,通过圆心角和几何关系判断 A 点横坐标的大小。
(1)由题可知粒子由第二象限角平分线上某点静止释放,从O点以大小为的速度进入第四象限则整个过程中重力等于电场力,即
粒子所受的合力为
结合
解得,即粒子在运动过程中加速度为
粒子在第二象限运动过程中有,
解得小球释放点横坐标为
(2)小球进入第四象限后,将速度分解为、,使
即,,如图1所示,方向与水平方向成45°角斜向上
方向竖直向下
小球到达最低点时有,其中θ为小球圆周运动轨迹所对圆心角
解得θ=60°
小球的圆周运动轨迹如图2所示,设半径为r,则有
解得
小球运动时间
最低点纵坐标
(3)如图2所示,设小球圆周运动轨迹所对圆心角为α时第1次向上经过x轴,则有
解得
如图3所示,由函数图象可得 ,
A 点横坐标


结合α的取值范围可知,

1 / 12026届河北承德市强基联盟高三一模物理试题
1.2025年某研究团队利用中国超重元素研究加速器装置提供的钙-40()束流轰击镥-175()靶,通过熔合蒸发反应,在充气反冲核谱仪上合成了核素镤-210()并成功测量了该核素的α衰变能量和半衰期。下列说法正确的是(  )
A.镤-210的中子数为91
B.镤-210发生α衰变生成钋-210
C.合成镤-210的核反应方程为
D.镤-210发生α衰变,生成物的总结合能大于镤-210的结合能
2.如图所示,在正电荷周围电场的等差等势面上有A、B、C、D四点,以下运动过程中,静电力对同一试探电荷做功最多的是(  )
A.由A到B B.由A到C C.由B到D D.由C到D
3.冬天是冰上运动的好季节。如图所示,某冰滑梯的滑道可视为由倾斜段和水平段构成,倾斜段的倾斜角度为45°,质量为50kg的人从倾斜段上高5m处由静止滑下。已知人与冰之间的动摩擦因数为0.1,在连接处无能量损失,则人在水平段的滑行距离为(  )
A.50m B.45m C.43m D.25m
4.用铁圈蘸取肥皂水后,在水平铁圈上会形成一层表面近似为平面的肥皂薄膜,这层膜的厚度从中心向边缘的变化情况如图所示,其中OA段近似为直线。用单色光从铁圈上方照射,从上方看,从中心向边缘,膜上相邻亮条纹间距的大致变化趋势为(  )
A.逐渐变大 B.逐渐变小
C.先不变后变大 D.先不变后变小
5.在平静的水面上,两个振源在水面上形成两列振幅分别为10cm和20cm的水波(可看成横波),t=0时刻,两振源连线上的波形图如图所示。已知水波的波速为2m/s,则t=5s时,两波源间位移为-10cm的质点有(  )
A.2个 B.4个 C.6个 D.8个
6.建筑工地上一提升装置的简化示意图如图所示,用轻绳跨过轻质光滑定滑轮将质量分别为3m和5m的物块1、2连接。物块1穿在足够长的光滑竖直细杆上。初始时,托住物块2,使两物块静止,倾斜轻绳与水平方向的夹角为53°,轻绳左端与滑轮的水平距离为0.6m。重力加速度取g=10m/s2,取sin53°=0.8,cos53°=0.6,空气阻力不计。现静止释放物块2,则物块1上升的最大高度为(  )
A.0.8m B.0.625m C.0.6m D.0.525m
7.2026年2月14日,编号为162882的近地小行星近距离飞越地球,如图所示,地球绕太阳逆时针做圆周运动,该小行星绕太阳逆时针做椭圆运动,A、B是两者运行轨道的交点。已知日地距离为1AU,该小行星的近日距(近日点到太阳中心的距离)约为0.46AU,远日距约为1.72AU,则(  )
A.该小行星在A、B两点的加速度相同
B.该小行星近日点速度大于地球绕日速度的1.47倍
C.该小行星经过BCA段与经过ADB段的时间相等
D.1年内该小行星可能连续两次近距离飞越地球
8.某电路如图所示,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P位于a端,电路稳定时电流表示数I1=I0,电压表示数为U1,此时电动机不转;当滑动变阻器的滑片P位于b端,电路稳定时电流表示数I2=3I0,电压表示数为U2=4U1,此时电动机正常工作。已知电源内阻为r,R1=r,电动机内阻,电容器的电容为C,电流表和电压表可视为理想电表,则(  )
A.电源电动势为9I0r
B.滑动变阻器最大阻值为
C.电动机正常工作时输出功率为
D.滑片P从a缓慢移到b过程中通过R3的电荷量为
9.如图所示,水平面上放置一倾角为θ的斜面体,其斜边足够长。现有一小球从斜面上以初速度v0沿与斜面成α角的方向抛出(),最后落到斜面,位移为x。重力加速度为g,下列说法正确的是(  )
A.当α=θ时,小球落至斜面时速度方向与斜面的夹角为θ
B.当α=θ时,小球离开斜面的最大距离为
C.当θ一定时,α越大,位移x越大
D.当α一定时,θ越大,位移x越大
10.如图所示,两根光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上,左右两侧导轨间距分别为d、2d,并处于竖直向下的磁场中,磁感应强度大小分别为2B和B。半圆弧形导体棒ab、cd恰好分别与两侧导轨相切,材料相同,电阻率为ρ,横截面积均为S。初始时两棒静止,两棒中点连接一压缩量为L的轻质绝缘弹簧。释放弹簧,两导体棒在所处磁场中运动直至停止,弹簧始终在弹性限度内。导体棒始终与导轨相切,且接触良好。导轨足够长且电阻不计,则(  )
A.弹簧伸展过程中回路中产生顺时针方向的电流
B.ab速率为v时,cd所受安培力大小为
C.整个运动过程中,ab和cd的路程之比为2:1
D.整个运动过程中,通过ab的电荷量为
11.图甲所示是某实验小组的实验装置示意图,滑块上方固定有挡光条。两光电门的位置可由图中导轨标尺读出,滑块与挡光条的总质量M=2kg,托盘和砝码的总质量m=5g。释放滑块,挡光条经过两个光电门的时间分别为0.06s和0.03s。
(1)光电门2所在位置读数为   cm,挡光条宽度d的测量值如图乙所示,为   mm;
(2)滑块通过光电门2时的速度大小为   m/s,滑块运动的加速度大小为   cm/s2。(均保留2位小数)
12.某同学想要探究某一标有额定电压4V的电阻在不同电压下的工作情况,实验室提供下列器材:
A.电压表V(量程4V,内阻约5kΩ)
B.电流表A(量程25mA,内阻约0.2Ω)
C.滑动变阻器R1(最大阻值10Ω)
D.滑动变阻器R2(最大阻值500Ω)
E.直流电源(电动势6V,内阻忽略不计)
F.多用电表
G.开关一个、导线若干
(1)该同学先使用多用电表的欧姆挡“×100”倍率粗略测量电阻的阻值,示数如图1所示,为   Ω。
(2)该同学选择适当的器材(除多用电表),正确进行实验操作,根据电表读数描绘出了该电阻的伏安特性曲线,如图2所示。该同学选择的滑动变阻器是   (填“C”或“D”)。
(3)请在图3所示虚线框中画出该同学完成此实验的电路图   (待测电阻符号为Rx)。
(4)若将该电阻与R0=99Ω的定值电阻串联后,直接接在电动势E=3V、内阻r=1Ω的电源上,此时该电阻消耗的电功率为   W。(结果保留3位有效数字)
13.在工业生产中氧气是一种常见的生产材料。某氧气钢瓶的容积为40L,常温下瓶内的压强为120p0(p0为标准大气压),瓶内气体的密度为ρ,当瓶内压强等于5p0时需要重新充气。在生产过程中每天需要用掉压强为2p0的氧气100L。不考虑气体温度的变化。求:
(1)一瓶氧气可以使用多少天;
(2)一瓶氧气使用14天后瓶内气体的密度。
14.如图所示,小车上固定一光滑半圆形轨道,静止在光滑水平地面上.总质量为M。轨道最低点为A,最高点为B,O点为圆心,轨道半径为r,AB竖直。一质量为m的光滑小球以一定速度从小车左端冲上小车并从A点进入轨道。M=2m,重力加速度为g。
(1)若小车固定,小球恰好能过最高点B,求小球的初速度大小;
(2)若小车不固定,小球恰好到圆心等高处,求小球的初速度大小;
(3)若小车不固定,小球上升到C点时离开轨道,OC与水平方向的夹角θ>45°,请通过计算判断小球能否直接落在A点左侧。
15.如图所示,以竖直向上为y轴正方向建立xOy平面直角坐标系,在第二、四象限存在水平向右的相同匀强电场,在第四象限还存在垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、带电荷量为+q的小球,由第二象限角平分线上某点静止释放,从O点以大小为v0的速度进入第四象限。匀强磁场的磁感应强度大小为其中g为重力加速度。
(1)求小球释放点的横坐标。
(2)求小球进入第四象限后,第一次出第四象限前,运动到的最低点的纵坐标。
(3)若小球从x轴上A点(未画出)第1次向上经过x轴,请通过计算判断A点横坐标与的大小关系。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】原子核的人工转变;α、β、γ射线及特点;结合能与比结合能
【解析】【解答】A.镤-210的质子数为91,质量数为210,中子数=质量数-质子数,镤-210的中子数为,故A错误;
B.α衰变会放出,根据质量数、电荷数守恒,衰变后新核的质子数为
质量数为
不会生成钋-210,故B错误;
C.核反应需满足质量数守恒,反应前总质量数为
反应后仅为210,质量数不守恒,该反应还会生成其他粒子,故C错误;
D.α衰变是释放核能的反应,释放的核能等于生成物总结合能与原核结合能的差值,因此生成物的总结合能大于镤-210的结合能,故D正确。
故答案为:D。
【分析】本题考查原子核的中子数计算、α 衰变规律、核反应方程守恒及结合能变化,核心是利用核反应守恒定律和结合能概念分析选项。
2.【答案】A
【知识点】电势差;等势面
【解析】【解答】A在第2个等势面(从中心向外数),B在最外侧第4个等势面,间隔2个等差间隔,电势差为
A在第2个等势面,C在第3个等势面,间隔1个等差间隔,电势差为
B在第4个等势面,D在第3个等势面,间隔1个等差间隔,电势差
C、D在同一个等势面,电势差
根据可知由A到B过程中,静电力做功最多。
故答案为:A。
【分析】本题考查静电场中等势面与静电力做功的关系,核心是利用公式 W=qU(U 为两点间电势差)判断做功大小。
3.【答案】B
【知识点】牛顿运动定律的综合应用;动能定理的综合应用
【解析】【解答】人在倾斜段下滑时,重力势能转化为动能和克服摩擦力做的功,下滑过程中由动能定理得
在水平面上,动能逐渐减少,直到完全停止,这部分能量损失等于摩擦力做功,设水平段的滑行距离为,根据动能定理得
解得
故答案为:B。
【分析】本题考查动能定理在斜面+水平面组合运动中的应用,核心是通过分段或整体动能定理分析摩擦力做功与重力势能的转化。
4.【答案】C
【知识点】薄膜干涉
【解析】【解答】劈尖干涉条纹间距公式,图像可知OA段劈尖角不变,故膜上相邻亮条纹间距不变,A点以后劈尖角减小,故膜上相邻亮条纹间距变大。
故答案为:C。
【分析】本题考查薄膜干涉(劈尖干涉)中相邻亮条纹间距的变化规律,核心是利用劈尖干涉条纹间距公式分析不同区域的变化趋势。
5.【答案】D
【知识点】波长、波速与频率的关系;波的叠加
【解析】【解答】t=5s时,两列波都向前传播了10m,波形如图所示
当两列波叠加时,合振动等于两个振动的矢量和,由图像可知,在x=-9m、x=-5m处位移是-10cm,且在-2~0m间、2~4m间、6~8m间分别两个点位移是-10cm,因此有8个点位移为-10cm,故D正确。
故答案为:D。
【分析】本题考查两列水波的叠加,核心是先计算波的传播距离,再分析叠加后位移为-10cm的质点个数。
6.【答案】B
【知识点】竖直上抛运动;重力势能;机械能守恒定律
【解析】【解答】物块1上升到最大高度时,两物块速度为零,设物块1上升的最大高度为h,初始物块1与定滑轮间的绳长为
物块1上升的最大高度时,物块1与定滑轮间的绳长为
由系统机械能守恒有
联立解得
故答案为:B。
【分析】本题考查系统机械能守恒在连接体问题中的应用,核心是利用几何关系确定绳子长度变化,再结合机械能守恒定律求解物块1上升的最大高度。
7.【答案】B
【知识点】开普勒定律;万有引力定律的应用;卫星问题
【解析】【解答】A.该小行星在A、B两点时,距离太阳的距离相等,根据可知,加速度大小相同,但方向不同,A错误;
B.若经过小行星的近日点做圆,则该圆的半径为,根据,可得
可知小行星在该圆周上的速度与地球绕日速度之比为
因该小行星经过近日点时的速度大于在近日点所做圆周运动的速度,可知该小行星近日点速度大于地球绕日速度的1.47倍,B正确;
C.根据开普勒第二定律,行星在近日点速度大,远日点速度小,BCA段包含远日点,ADB段包含近日点,两段弧长相等但速度不同,因此运动时间不相等,C错误;
D.根据开普勒第三定律,可得T星=1.14年;可知1年内该小行星不可能连续两次近距离飞越地球,D错误。
故答案为:B。
【分析】本题考查开普勒定律和万有引力定律在行星运动中的应用,核心是通过行星轨道参数分析加速度、速度和周期关系。
8.【答案】A,C
【知识点】焦耳定律;含容电路分析;闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】A.滑片在端时,电动机不转,为纯电阻,电压表测和电动机的总电压。已知,电动机内阻,电流,因此电压表示数
滑片在端时,滑动变阻器接入阻值为,电动机正常转动,已知,因此
根据闭合电路欧姆定律,此时
代入,,得
因此电源电动势,故A正确;
B.滑片在端时,根据闭合电路欧姆定律
代入、,得
解得,故B错误;
C.电动机正常工作时,的电压,因此电动机两端电压
电动机输出功率为输入功率减去内阻热功率,有,故C正确;
D.稳定时电容支路无电流,电容电压等于电动机两端的电压,则在端,有
在端,有,电荷量变化,故D错误。
故答案为:AC。
【分析】本题考查含电动机的动态电路分析,核心是结合纯电阻电路规律和电动机的功率计算,通过闭合电路欧姆定律求解电源电动势、滑动变阻器阻值和输出功率。
9.【答案】B,D
【知识点】平抛运动;斜抛运动
【解析】【解答】A.将初速度沿斜面向下和垂直斜面向上分解为,
将重力加速度沿斜面向下和垂直斜面向上分解为,
当小球落到斜面上时,垂直斜面方向位移为0,得运动总时间
落至斜面时,速度分量,
设速度与斜面夹角为,则
代入,得
因此,故A错误;
B.当小球垂直斜面方向速度减为0时,离开斜面距离最大,由匀变速运动公式,最大距离
代入,得,故B正确;
C.沿斜面位移的表达式
一定时,在时取最大值,先增大后减小,不是越大越大,故C错误;
D.对位移的表达式变形,得,令
对求导可得,一定时,范围内始终大于0,则随增大单调递增,因此越大,位移越大,故D正确。
故答案为:BD。
【分析】本题考查斜面上的抛体运动,核心是将运动分解为沿斜面和垂直斜面方向,结合匀变速运动规律分析位移、最大距离和速度方向。
10.【答案】B,C,D
【知识点】电磁感应中的动力学问题;电磁感应中的能量类问题
【解析】【解答】A.弹簧伸展过程中,左移、右移,根据右手定则可知,回路中产生逆时针方向的电流,故A错误;
B.棒有效切割长度为,半圆弧长为,质量,处于磁场中,电阻
棒有效切割长度为,半圆弧长为,质量,则
处于磁场中,电阻
和受到的安培力大小分别为,
两力大小相等、方向相反,对和组成的系统,总合外力为0,系统动量守恒,有
代入,得
总感应电动势
总电阻
电流
的安培力,故B正确;
C.任意时刻满足动量守恒,对等式两边乘时间,并求和可得,解得,故C正确;
D.任意时刻回路中的电流为
在极短的时间内,有
对等式两边求和,可得
由,
代入得,故D正确。
故答案为:BCD。
【分析】本题考查电磁感应中的动量守恒、安培力和电荷量计算,核心是利用系统动量守恒分析导体棒的运动,结合电路规律求解安培力和电荷量。
11.【答案】(1)80.30;5.40
(2)0.18;2.03
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用;匀变速直线运动规律的综合运用;牛顿第二定律
【解析】【解答】(1)刻度尺的最小刻度为1mm,则光电门2所在位置读数为80.30cm,挡光条宽度d的测量值5mm+0.05mm×8=5.40mm;
故答案为:80.30;5.40
(2)滑块通过光电门1时的速度大小为
滑块通过光电门2时的速度大小为
两光电门之间的距离L=80.30cm-20.30cm=0.6m
滑块运动的加速度大小为
故答案为:0.18;2.03
【分析】(1) 读取刻度尺和游标卡尺的示数,注意估读;
(2) 用平均速度代替瞬时速度计算光电门速度,再由运动学公式求加速度。
(1)[1][2]刻度尺的最小刻度为1mm,则光电门2所在位置读数为80.30cm,挡光条宽度d的测量值为5mm+0.05mm×8=5.40mm;
(2)[1][2]滑块通过光电门1时的速度大小为
滑块通过光电门2时的速度大小为
两光电门之间的距离L=80.30cm-20.30cm=0.6m
滑块运动的加速度大小为
12.【答案】(1)700
(2)C
(3)
(4)1.44×10-2
【知识点】描绘小灯泡的伏安特性曲线;电压表、电流表欧姆表等电表的读数
【解析】【解答】(1)欧姆表读数为刻度值乘以倍率,欧姆挡倍率为“×100”,指针指向刻度7,故读数为
故答案为:700
(2)描绘伏安特性曲线需要电压从0开始连续调节,因此滑动变阻器采用分压式接法,分压式接法优先选择最大阻值较小的滑动变阻器,方便调节,因此选最大阻值的。
故答案为:C。
(3)待测电阻,电压表内阻,电流表内阻,比较得
为大电阻,因此采用电流表内接法,滑动变阻器为分压接法,电路图如图所示
(4)根据闭合电路欧姆定律,有
代入,
整理得
在图中作出直线,与待测电阻的伏安特性曲线交点即为工作点,如图所示
可得交点约为,
因此待测电阻功率
故答案为:1.44×10-2
【分析】(1) 欧姆表读数为刻度值乘以倍率;
(2) 描绘伏安特性曲线需要电压从0开始连续调节,因此滑动变阻器采用分压式接法,优先选择阻值较小的滑动变阻器;
(3) 待测电阻为大电阻,电流表采用内接法,结合分压式滑动变阻器画出电路图;
(4) 利用伏安特性曲线和等效电源法,求串联电路中待测电阻的工作点,进而计算电功率。
(1)欧姆表读数为刻度值乘以倍率,欧姆挡倍率为“×100”,指针指向刻度7,故读数为
(2)描绘伏安特性曲线需要电压从0开始连续调节,因此滑动变阻器采用分压式接法,分压式接法优先选择最大阻值较小的滑动变阻器,方便调节,因此选最大阻值的。
故选C。
(3)待测电阻,电压表内阻,电流表内阻,比较得
为大电阻,因此采用电流表内接法,滑动变阻器为分压接法,电路图如图所示
(4)根据闭合电路欧姆定律,有
代入,
整理得
在图中作出直线,与待测电阻的伏安特性曲线交点即为工作点,如图所示
可得交点约为,
因此待测电阻功率
13.【答案】(1)解:设充气前该氧气瓶内氧气可以使用n天,瓶内气体发生等温变化,由玻意耳定律有
其中,,,
解得
(2)解:设该氧气瓶使用天后,氧气瓶内气体的压强为,则有
解得
假设瓶内原有气体均等温变成压强为的气体,则有
解得

解得
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程;气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【分析】(1) 利用等温变化的玻意耳定律,计算一瓶氧气可使用的天数;
(2) 先求使用14天后瓶内气体的压强,再通过等温变化求气体体积,结合质量守恒求密度。
(1)设充气前该氧气瓶内氧气可以使用n天,瓶内气体发生等温变化,由玻意耳定律有
其中,,,
解得
(2)设该氧气瓶使用天后,氧气瓶内气体的压强为,则有
解得
假设瓶内原有气体均等温变成压强为的气体,则有
解得

解得
14.【答案】(1)解:小车固定时,小球运动过程机械能守恒,恰好过最高点B点时,重力提供向心力,根据牛顿第二定律有
由机械能守恒定律有
解得初速度大小
(2)解:小球到达圆心等高时,小球与小车水平方向共速,由动量守恒可得
根据机械能守恒有
联立解得小球初速度
(3)解:设小球离开C点时,小球对地水平速度为,小车对地水平速度为,系统水平方向动量守恒有

可得(小球水平速度小于小车)
小球离开轨道时支持力
小球相对小车的速度为,沿法线方向重力分量提供向心力,有
整理得
且小球相对小车的水平速度
设小球离开轨道瞬间A点对地坐标为
则C点初始水平坐标为
经过下落时间后,小球落地水平坐标为
此时A点水平坐标为
位置差为
若要小球能直接落在A点左侧,则需,即
小球竖直方向速度为
小球脱离轨道后做斜抛运动,以竖直向下为正方向,有
可得
因此,即,小球能直接落在A点左侧。
【知识点】动量守恒定律;机械能守恒定律;碰撞模型
【解析】【分析】(1) 小车固定时,小球机械能守恒,结合圆周运动最高点的临界条件求解初速度;
(2) 小车不固定时,水平方向动量守恒,结合机械能守恒求解小球到达圆心等高处的初速度;
(3) 小球在C点离开轨道时,水平方向动量守恒,分析小球与小车的速度关系,判断小球能否落在A点左侧。
(1)小车固定时,小球运动过程机械能守恒,恰好过最高点B点时,重力提供向心力,根据牛顿第二定律有
由机械能守恒定律有
解得初速度大小
(2)小球到达圆心等高时,小球与小车水平方向共速,由动量守恒可得
根据机械能守恒有
联立解得小球初速度
(3)设小球离开C点时,小球对地水平速度为,小车对地水平速度为,系统水平方向动量守恒有

可得(小球水平速度小于小车)
小球离开轨道时支持力
小球相对小车的速度为,沿法线方向重力分量提供向心力,有
整理得
且小球相对小车的水平速度
设小球离开轨道瞬间A点对地坐标为
则C点初始水平坐标为
经过下落时间后,小球落地水平坐标为
此时A点水平坐标为
位置差为
若要小球能直接落在A点左侧,则需,即
小球竖直方向速度为
小球脱离轨道后做斜抛运动,以竖直向下为正方向,有
可得
因此,即,小球能直接落在A点左侧。
15.【答案】(1)解:由题可知粒子由第二象限角平分线上某点静止释放,从O点以大小为的速度进入第四象限则整个过程中重力等于电场力,即
粒子所受的合力为
结合
解得,即粒子在运动过程中加速度为
粒子在第二象限运动过程中有,
解得小球释放点横坐标为
(2)解:小球进入第四象限后,将速度分解为、,使
即,,如图1所示,方向与水平方向成45°角斜向上
方向竖直向下
小球到达最低点时有,其中θ为小球圆周运动轨迹所对圆心角
解得θ=60°
小球的圆周运动轨迹如图2所示,设半径为r,则有
解得
小球运动时间
最低点纵坐标
(3)解:如图2所示,设小球圆周运动轨迹所对圆心角为α时第1次向上经过x轴,则有
解得
如图3所示,由函数图象可得 ,
A 点横坐标


结合α的取值范围可知,

【知识点】带电粒子在电场中的运动综合;洛伦兹力的计算;带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】(1) 小球在第二象限受电场力和重力,由角平分线释放,可知两力大小相等,合力恒定,做匀加速直线运动;
(2) 进入第四象限后,重力与电场力平衡,洛伦兹力提供向心力,做匀速圆周运动,通过速度分解和几何关系求最低点纵坐标;
(3) 分析圆周运动轨迹与 x 轴的交点,通过圆心角和几何关系判断 A 点横坐标的大小。
(1)由题可知粒子由第二象限角平分线上某点静止释放,从O点以大小为的速度进入第四象限则整个过程中重力等于电场力,即
粒子所受的合力为
结合
解得,即粒子在运动过程中加速度为
粒子在第二象限运动过程中有,
解得小球释放点横坐标为
(2)小球进入第四象限后,将速度分解为、,使
即,,如图1所示,方向与水平方向成45°角斜向上
方向竖直向下
小球到达最低点时有,其中θ为小球圆周运动轨迹所对圆心角
解得θ=60°
小球的圆周运动轨迹如图2所示,设半径为r,则有
解得
小球运动时间
最低点纵坐标
(3)如图2所示,设小球圆周运动轨迹所对圆心角为α时第1次向上经过x轴,则有
解得
如图3所示,由函数图象可得 ,
A 点横坐标


结合α的取值范围可知,

1 / 1

展开更多......

收起↑

资源列表