一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40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,第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)
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A . 图甲所示,通过平面镜观察桌面的微小形变——放大法
B . 图乙所示,探究两个互成角度共点力的合成实验——理想模型法
C . 图丙所示,卡文迪许利用扭秤实验测量引力常量——控制变量法
D . 图丁所示,伽利略利用理想斜面实验对力和运动关系的研究——极限法
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3.
(2024高三上·赤峰模拟)
发射人造地球卫星时,火箭使卫星不断加速后以一定的速度进入预定轨道。我国有甘肃酒泉卫星发射中心和海南文昌卫星发射中心,如图所示。在发射大重量近地轨道卫星、地球同步轨道卫星和深空探测航天器时会选择文昌卫星发射中心,这样选址的主要优点是( )
A . 文昌卫星发射中心偏离人口密集的地方
B . 文昌卫星发射中心的重力加速度较大
C . 文昌卫星发射中心自转角速度较大,卫星容易发射出去
D . 文昌卫星发射中心靠近赤道,自转线速度较大,发射时节省能量
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4.
(2024高三上·赤峰模拟)
可变电容器通常在无线电接收电路中作调谐电容器用。如图所示,水平放置的两半圆形金属极板由绝缘转轴连接,下极板固定,上极板可以绕过圆心且垂直于半圆面的轴转动,也可上下平移,起初两极板边缘对齐,上极板通过开关S与电源正极相连,下极板接地后与电源负极相连。初始时开关S闭合,极板间靠近下极板有一带电粒子P恰好处于静止状态。忽略边缘效应。下列说法正确的是( )
A . 闭合开关S,若只将上极板转过30°,则电容器电容增大
B . 闭合开关S,若只将上极板转过30°,则电容器所带电荷量不变
C . 断开开关S,只将板间距变为原来的2倍,则带电粒子P会向下运动
D . 断开开关S,只将板间距变为原来的 , 则带电粒子P所在处的电势不变
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5.
(2024高三上·赤峰模拟)
无线充电技术的应用,让手机摆脱了充电线的牵制,手机使用者做到了“随用随拿,随放随充”。无线充电器简化示意图如图所示,其主要部件为发射线圈和接收线圈,工作原理与理想变压器相同,忽略线圈的内阻。已知某款手机的无线快充充电器充电功率为10W,发射线圈与接收线圈的匝数比为10:1,CD端的输出电流
(A),则下列说法正确的是( )
A . 发射线圈中电流的周期为0.01s
B . 发射线圈AB端输入电流的有效值为0.2A
C . 发射线圈AB端的电压的有效值为5V
D . 从AB端向发射线圈输入的功率为1.0W
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6.
(2024高三上·赤峰模拟)
2022年35岁的梅西竭尽所能率领阿根廷队夺得第二十二届世界杯足球赛冠军。梅西在训练用头颠球的情景如图所示,假设足球从某点由静止开始下落,被头竖直顶起,离开头部后足球仍回到原下落点。空气阻力不可忽略,下列说法正确的是( )
A . 足球下落和上升过程重力的冲量相等
B . 头向上顶球的过程中,头部对足球做正功
C . 头向上顶球的过程中,足球的动量变化量大小为0
D . 头向上顶球的过程中,头对足球的冲量等于足球动量的变化量
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8.
(2024高三上·赤峰模拟)
光滑绝缘平台处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。质量为m的矩形金属框abcd右端开口,放在平台上,其bc边长为l,只有bc边有电阻且为R,ab、dc足够长。质量也为m的金属棒MN置于金属框上且接触良好,与金属框间的动摩擦因数为μ,接入金属框间的电阻也为R。现锁定MN使其不能左右运动,金属框以初速度
水平向右运动,移动距离为x时速度减为0,此时bc边未到达MN。则在这一过程中( )
A . MN中的感应电流方向由N到M
B . 通过MN的电荷量为
C . MN中产生的焦耳热为
D . 金属棒MN所受到的磁场力的最大值为
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9.
(2024高三上·赤峰模拟)
如图所示,长木板放置在光滑的水平面上,一小物块置于长木板的中央,长木板和物块的质量均为m,物块与木板间的动摩擦因数为μ。已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g。现对物块施加一水平向右的拉力F,则木板加速度a的大小可能是( )
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10.
(2024高三上·赤峰模拟)
如图所示,MPQO为有界的竖直向下的匀强电场,电场强度为E,ACB为光滑固定的半圆形绝缘轨道,圆轨道半径为R,圆心为O,A、B为水平直径的两个端点,OC竖直。一个质量为m、电荷量为
的带电小球,从A点正上方高为H处由静止释放,并从A点沿切线进入半圆轨道。整个过程中带电小球的电荷量不变,不计空气阻力及一切能量损失。关于带电小球的运动情况,下列说法正确的是( )
A . 小球在AC部分可能做匀速圆周运动
B . 小球到达C点的速度可能为零
C . 若小球能从B点离开,上升的高度一定小于H
D . 若轨道不光滑,小球也可能从B点离开
二、实验题(必做题,本题共2个小题,总分15分,按要求在答题卡上作答)
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11.
(2024高三上·赤峰模拟)
“筋膜枪”是利用内部电机带动“枪头”高频冲击肌肉,缓解肌肉酸痛的装备。某同学为了测量“枪头”的冲击频率,设计了图(a)所示的实验。实验时将带限位孔的塑料底板固定在竖直墙面上,“枪头”放在限位孔上方,靠近并正对纸带。启动筋膜枪,松开纸带,让纸带在重锤带动下穿过限位孔,“枪头”在纸带上打下系列点迹。更换纸带,重复操作,得到多条纸带,选取点迹清晰的纸带并舍去点迹密集的部分。完成下列实验内容:
-
(1)
该同学发现点迹有拖尾现象,他以拖尾点迹左侧边沿为测量点,测量得到各点间距如图(b)所示,可知纸带的(选填“左”或“右”)端连接重锺。
-
(2)
重力加速度取
, 可算得“枪头”的冲击频率
Hz。(计算结果保留两位有效数字)
-
(3)
该次实验产生误差
原因有下列三种情况,其中最主要的原因是____。
A . 纸带与限位孔有摩擦力
B . 测量各点间的距离不精确
C . “枪头”打点瞬间阻碍纸带运动
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12.
(2024高三上·赤峰模拟)
学习了“如何使用多用电表”以及“测电源电动势和内阻”实验后,某物理研究小组设计了以下实验,请回答下列问题:
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(1)
如图甲所示,当选择开关S旋转到位置“1”时,多用电表用来测量____。
A . 直流电压
B . 直流电流
C . 电阻
-
(2)
物理研究小组用多用电表测电阻箱的电阻,把选择开关旋转到“
”位置,测量发现多用电表指针偏转过小,因此需将选择开关旋转到
(填“
”或“
”)位置。选择正确的档位测量后,表盘示数如图乙所示,则被测电阻阻值为
Ω。
-
(3)
把图甲中选择开关S旋转到位置“3”,使A、B表笔分别与图丙中的M、N相连,用图丙所示的电路测量欧姆表内电源的电动势E和欧姆表的内阻
, 实验室提供的器材如下:电压表、电阻箱、开关、导线若干。实验中测出多组电压表的电压U和电阻箱的电阻R,根据记录的数据,作出
图线,如图丁所示,由图线可得电动势
,内阻
。
三、计算题(必做题,本题共3个题,总分30分。答案要写出必要的文字说明和方程式,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
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13.
(2024高三上·赤峰模拟)
机械臂广泛应用于机械装配。如图所示,某质量为
的工件(视为质点)被机械臂抓取后,在竖直平面内由静止开始斜向上做匀加速直线运动,加速度大小为
, 运动方向与竖直方向夹角为
, 提升高度为
。g取
。求:
-
-
(2)
在此过程中,工件运动的时间及合力对工件做的功。
-
14.
(2024高三上·赤峰模拟)
真空区域有宽度为
l、磁感应强度为
B的匀强磁场,磁场方向如图所示,
MN、
PQ是磁场的边界.质量为
m、电荷量为
q的粒子(不计重力)沿着与
MN夹角
θ=30°的方向射入磁场中,刚好没能从
PQ边界射出磁场.求粒子射入磁场的速度大小及在磁场中运动的时间.
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15.
(2024高三上·赤峰模拟)
如图所示,光滑水平平台AB与足够长的光滑倾斜轨道AC平滑连接,长为
的粗糙水平传送带BD与平台无缝对接。质量分别为
和
两个小物体中间有一被压缩的轻质弹簧,用细绳将它们连接。已知传送带以
的速度向左匀速运动,小物体与传送带间动摩擦因数为
。现剪断细绳,小物体
向左运动,
向右运动的速度大小为
。g取
。求:
-
(1)
剪断细绳前弹簧的弹性势能
;
-
(2)
从小物体
滑上传送带到第一次滑离传送带的过程中,为了维持传送带匀速运动,电动机需对传送带多提供的电能E;
-
(3)
如果
, 弹簧储存的弹性势能为8J,剪断细绳,两物体被弹开,弹开后立即取走弹簧。设AB足够长,使两物体每次碰撞都发生在AB平面上。由于碰撞有动能损失,使每次两物块碰撞后的速度大小都变为碰撞前的
。求
在传送带上通过的总路程。(保留三位有效数字)
四、选做题(共二个模块,每个模块15分,考生只能选作其中的一个模块的试题作答。其中选择题给出的5个选项中,有3个选项正确,选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分为0分。请将选出的选项字母填在答题卡的横线上)
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A . 布朗运动就是分子的热运动
B . 一切自然过程总是沿着无序性增大的方向进行
C . 气体的温度升高,每个气体分子的速率都增大
D . 一定质量的理想气体,在发生等温变化时,气体的内能一定不变
E . 当分子间的作用力表现为斥力时,随着分子间距离的增大,分子势能减小
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17.
(2024高三上·赤峰模拟)
今有一质量为M的汽缸,用质量为m的活塞封有一定质量的理想气体,当汽缸水平横放时,空气柱长为L
0(如图甲所示),若汽缸按如图乙悬挂保持静止时,求气柱长度为多少?(已知大气压强为p
0 , 活塞的横截面积为S,它与汽缸之间无摩擦且不漏气,且气体温度保持不变.)
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18.
(2024高三上·赤峰模拟)
一列沿x轴正方向传播的简谐波,在
时刻的波形图如图所示,波恰好传播到质点Q处,
时质点R第一次达到波谷。
下列说法正确的是( )
A . 这列波的周期为0.4s
B . 质点P的起振方向沿y轴正方向
C . 时质点P的加速度最小
D . 时,质点P处在平衡位置且振动方向沿y轴正方向
E . 从时刻到波传到R处的时间内,质点Q通过的路程为8cm
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19.
(2024高三上·赤峰模拟)
如图所示,激光笔发出一束激光射向水面O点,经折射后在足够大的水槽底部形成一光斑P。已知
, 水的折射率
, 真空中光速
,
,
。求:
-
-
-
(3)
最初水深为h,打开出水口放水至水深为
时,该过程中光斑P移动的距离x。