一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24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。
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1.
(2024高三上·安徽期末)
光滑绝缘水平面上固定一半径为R、带正电的球体A(可认为电荷量全部在球心),另一带正电的小球B以一定的初速度冲向球体A,用r表示两球心间的距离,F表示B小球受到的库仑斥力,在r>R的区域内,下列描述F随r变化关系的图象中可能正确的是( )
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2.
(2024高三上·安徽期末)
如图,AC、BD为圆的两条互相垂直的直径,圆心为O,半径为R,将等电量的异种点电荷Q放在圆周上,它们的位置关于AC对称,+Q与O点的连线和OC间夹角为30°,静电常量为k,则( )
A . O点的电场强度大小为
B . O点的电场强度方向由O指向A
C . O点电势小于C点电势
D . 试探电荷q从B点移到D点过程中,电势能始终不变
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A . 氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长小于从能级2跃迁到能级1辐射出的光光子的波长
B . 结合能越大,原子核结构一定越稳定
C . 根据玻尔理论可知,氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能增大,核外电子的运动动能减小
D . 原子核发生β衰变生成的新核原子序数增加
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4.
(2024高三上·安徽期末)
利用图像来描述物理过程,探寻物理规律是常用的方法,图是描述某个物理过程的图像,对该物理过程分析正确的是( )
A . 若该图像为质点运动的速度时间图像,则前2秒内质点的平均速率等于0
B . 若该图像为质点运动的位移随时间变化的图像,则质点运动过程速度一定改变了方向
C . 若该图像为一条电场线上各点的电势随坐标变化的图像,则可能是点电荷所形成电场中的一条电场线
D . 若该图像为闭合线圈内磁场的磁感应强度随时间变化的图像,磁场垂直于线圈平面,则该闭合线圈内一定产生恒定的电动势
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5.
(2024高三上·安徽期末)
某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为地球同步卫星绕地球轨道半径的
,则此卫星运行的周期大约是( )
A . 6h
B . 8.4h
C . 12h
D . 16.9h
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6.
(2024高三上·安徽期末)
如图所示,轻质弹簧一端固定在竖直墙面上, 另一端拴接一质量为m的小滑块。刚开始时弹簧处于原长状态,现给小滑块上施加一水平力F,使之沿光滑水平面做匀加速直线运动,运动过程中弹簧未超出弹性限度。下列关于水平力F随位移x变化的图像正确的是( )
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
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7.
(2024高三上·安徽期末)
如图是质谱仪的工作原理示意图,带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。速度选择器内存在相互正交的匀强磁场
和匀强电场
E ,
磁场方向垂直于纸面向里,平板S上有可让粒子通过狭缝到达记录粒子位置的胶片。平板S右方有垂直于纸面向外的匀强磁场
,则下列相关说法中正确的是( )
A . 质谱仪是分析同位素的重要工具
B . 该束带电粒子带负电
C . 速度选择器的 极板带负电
D . 在 磁场中运动半径越大的粒子,比荷 越小
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8.
(2024高三上·安徽期末)
如图甲所示,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,金属线框的质量为m,电阻为R,在金属线框的下方有一匀强磁场区域,MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界,并与线框的bc边平行,磁场方向垂直纸面向里。现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落,如图乙是金属线框由开始下落到bc边刚好运动到匀强磁场PQ边界的v﹣t图象,图中数据均为已知量,重力加速度为g,不计空气阻力,则在线框穿过磁场的过程中,下列说法正确的是( )
A . t1到t2过程中,线框中感应电流沿顺时针方向
B . 线框的边长为v1(t2﹣t1)
C . 线框中安培力的最大功率为
D . 线框中安培力的最大功率为
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9.
(2024高三上·安徽期末)
如图所示,以O为圆心、半径为R的虚线圆位于足够大的匀强电场中,圆所在平面与电场方向平行,M、N为圆周上的两点。带正电粒子只在电场力作用下运动,在M点速度方向如图所示,经过M、N两点时速度大小相等。已知M点电势高于O点电势,且电势差为U,下列说法正确的是( )
A . M,N两点电势相等
B . 粒子由M点运动到N点,电势能减小
C . 该匀强电场的电场强度大小为
D . 粒子在电场中可能从M点沿圆弧运动到N点
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10.
(2024高三上·安徽期末)
如图所示,在竖直平面内,倾斜长杆上套一小物块,跨过轻质定滑轮的细线一端与物块连接,另一端与固定在水平面上的竖直轻弹簧连接。使物块位于A点时,细线自然拉直且垂直于长杆弹簧处于原长。现将物块由A点静止释放,物块沿杆运动的最低点为B,C是AB的中点,弹簧始终在弹性限度内,不计一切阻力,则( )
A . 物块和弹簧系统机械能守恒
B . 物块在B点时加速度方向由B指向A
C . A到C过程物块所受合力做的功大于C到B过程物块克服合力做的功
D . 物块下滑过程中,弹簧的弹性势能在A到C过程的增量小于C到B过程的增量
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
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11.
(2024高三上·安徽期末)
如图所示,某实验小组借用“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置,进行“探究做功与物体速度变化的关系”的实验,实验时使小车在砝码和托盘的牵引下运动,以此定量探究细绳拉力做功与小车速度变化的关系。
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(1)
实验准备了打点计时器及配套的电源、导线、纸带、复写纸及如图所示的器材。若要完成该实验,必需的实验器材还有其中的
。
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(2)
为达到平衡摩擦力的目的,取下细绳和托盘,通过调节垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做运动。
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(3)
实验开始时,先调节木板上定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行。这样做的目的是________(填字母代号)。
A . 避免小车的运动过程中发生抖动
B . 可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰
C . 可以保证小车最终能够实现匀速直线运动
D . 可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力
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12.
在“用油膜法估测分子大小”的实验中,用移液管量取0.25mL油酸,倒入标注250mL的容量瓶中,再加入酒精后得到250m的溶液。然后用滴管吸取这种溶液,向小量筒中滴入100滴溶液,溶液的液面达到量筒中1mL的刻度,再用滴管取配好的油酸溶液,向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液,在液面上形成油酸薄膜,待油膜稳定后,放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜,如图所示。坐标格的正方形大小为2cm×2cm,由图可以估算出油膜的面积是
cm
2(结果保留两位有效数字),由此估算出油酸分子的直径是
m(结果保留一位有效数字)。
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
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13.
(2024高三上·安徽期末)
机械横波某时刻的波形图如图所示,波沿x轴正方向传播,波长λ=0.8m,质点p的坐标x=0.32m.从此时刻开始计时.
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(1)
若每间隔最小时间0.4s重复出现波形图,求波速;
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(2)
若p点经0.4s第一次达到正向最大位移,求波速;
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14.
(2024高三上·安徽期末)
如图所示,倾角为37°的固定斜面上下两端分别安装有光滑定滑轮和弹性挡板P,
、
是斜面上两点,
间距离
,
间距离
。轻绳跨过滑轮连接平板B和重物C,小物体A放在离平板B下端
处,平板B下端紧挨
, 当小物体A运动到
区间时总受到一个沿斜面向下
的恒力作用。已知A、B、C质量分别为m、2m、m,A与B间动摩擦因数
, B与斜面间动摩擦因数
, 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,
,
, g取
, 平板B与挡板P碰撞前C与滑轮不会相碰。现让整个装置从静止释放,求:
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(1)
小物体A在
区间上方和进入
区间内的加速度大小;
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(2)
平板B与弹性挡板P碰撞瞬间同时剪断轻绳,求平板B碰撞后沿斜面上升到最高点的时间。
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15.
(2024高三上·安徽期末)
如图所示,质量为m
1=0.5kg的物块A用细线悬于O点,质量为M=2kg的长木板C放在光滑的水平面上,质量为m
2=1kg的物块B放在光滑的长木板上,物块B与放在长木板上的轻弹簧的一端连接,轻弹簧的另一端与长木板左端的固定挡板连接,将物块A拉至悬线与竖直方向成θ=53°的位置由静止释放,物块A运动到最低点时刚好与物块B沿水平方向发生相碰,碰撞后,B获得的速度大小为2.5m/s,已知悬线长L=2m,不计物块A的大小,重力加速度g=10m/s
2 , 求:
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