内容正文:
武昌区 2024届高三年级5月质量检测
物 理
本试卷共6页,15题,全卷满分100分,考试用时75 分钟。
★祝考试顺利★
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
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,有选错的得0分。
1. 研究表明,某些元素的原子核有可能从靠它很近的核外电子中“俘获”一个电子而形成一个新原子,人们把这种现象叫做“K俘获”。例如:一个铍原子核()会从K层电子轨道上俘获一个电子后生成一个处于激发态的锂核,和一个具有能量且不带电的质量数为零的中微子v。处于激发态的锂核()又自发地放出γ光子而回到基态。下列说法正确的是( )
A. 该反应属于β衰变
B. 该反应前后没有质量亏损
C. 铍原子核内有4个中子,3个质子
D. 该反应的本质是一个质子俘获一个电子后生成一个中子
【答案】D
【解析】
【详解】AD.该反应的本质是一个质子俘获一个电子后生成一个中子;不是放出一个电子,所以不属于β衰变,故A错误,D正确;
B.该反应释放能量,反应前后有质量亏损,故B错误;
C.铍原子核()内有3个中子,4个质子,故C错误。
故选D
2. 科学家们设想,从位于地球静止轨道的太空站上竖直放下缆绳,固定在赤道上做成太空电梯,这样通过电梯舱可将人和货物从地面运送到太空站。下列说法正确的是( )
A. 缆绳上的各个质点都处于完全失重状态
B. 缆绳上任意位置的线速度一定小于第一宇宙速度
C. 缆绳上任意位置的线速度与该处离地球球心的距离成反比
D. 若有零件从缆绳上的中间段某处脱落,该零件将做离心运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于缆绳上的各个质点除受万有引力作用外,还将受到缆绳的作用力,所以不是处于完全失重状态,故A错误;
B.缆绳上任意位置的线速度小于静止轨道上空间站的线速度,所以一定小于第一宇宙速度,故B正确;
C.由于
可得,缆绳上任意位置的线速度与该处离地球球心的距离成正比,故C错误;
D.若有零件从缆绳上的中间段某处脱落,该零件将做近心运动,故D错误。
故选B。
3. 一定质量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其V-T图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 过程ab中气体分子热运动的平均动能保持不变
B 过程bc中外界对气体做负功
C. 过程ca中气体从外界吸热
D. 气体在状态a的压强最大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知过程ab的温度升高,则气体分子热运动的平均动能变大,故A错误;
B.过程bc中气体的体积减小,则外界对气体做正功,故B错误;
C.过程ca中气体的温度不变,则,而气体的体积增大,则,气体对外做功,由可知,,即气体从外界吸热,故C正确;
D.由理想气体状态方程可知
即图像的斜率反映一定质量的理想气体的压强大小,斜率越大压强越小,则由
即气体在状态a的压强最小,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,立方体的A、B、G、H四个顶点各固定着一个带正电的点电荷,电荷量相同,O点是立方体的中心。现将处于在A点的点电荷沿着AO连线向O点移动,在这的过程中,下列说法正确的是( )
A. O点的电场强度减小
B. E点的电势先增大后减小
C. C点的电势先增大后减小
D. B点的电荷受到的电场力减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.B、H两点的点电荷在O点的合场强为0,初始时A、G两点的点电荷在O点的合场强也为0,则在A点的点电荷沿着AO连线向O点移动,根据电场强度叠加原则可知O点的电场强度逐渐增大,故A错误;
B.由于电势是标量,B、G、H三点的点电荷在E点的电势不变,处于在A点的点电荷沿着AO连线向O点移动,该点电荷与E点的距离先减小后增大,且点电荷带正电,所以E点的电势先增大后减小,故B正确;
C.B、G、H三点的点电荷在C点的电势不变,,处于在A点的点电荷沿着AO连线向O点移动,该点电荷与C点的距离一直减小,则C点的电势一直增大,故C错误;
D.G、H两点的点电荷对B点的电荷的库仑合力保持不变,处于在A点的点电荷沿着AO连线向O点移动,一开始,该点电荷与B点距离减小,则该点电荷对B点的电荷的库仑斥力增大,且与G、H两点的点电荷对B点的电荷的库仑合力的夹角变小,故B点的电荷受到的电场力一开始一定是增大的,故D错误。
故选B。
5. 为满足旅客乘坐高铁出行的不同需要,城际高铁开通了“一站直达”列车和“站站停”列车两种班次。假设两城高铁站之间均匀分布了4个车站,若列车在进站和出站过程中做匀变速直线运动,加速度大小均为2m/s2,其余行驶时间内保持最高时速288km/h匀速运动,“站站停”列车在每个车站停车时间均为t0=2min,则一站直达列车比“站站停”列车节省的时间为( )
A. 10min40s B. 11min20s
C. 13min20s D. 14min40s
【答案】A
【解析】
【详解】由题可知,列车加速到速度最大所用的时间为
列车进站加速与出站减速时的加速度相等,故
设一站直达列车匀速行驶用时为t,“站站停”列车匀速行驶用时t′,根据题意可知
一站直达列车比“站站停”列车节省的时间为
联立解得
故选A。
6. 中国汽车拉力锦标赛是我国级别最高,规模最大的汽车赛事之一,其赛道有很多弯道。某辆赛车在一段赛道内速度大小由2v变为4v,随后一段赛道内速度大小由5v变为7v,前后两段赛道内,合外力对赛车做的功分别为W1和W2,赛车的动量变化的大小分别为和,下列关系式可能成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据动能定理有
可得
由于速度和动量是矢量,具有方向,当初、末速度方向相同时,动量变化量最小,方向相反时,动量变化量最大,可知动量变化的大小范围是
可得
故选B。
7. 如图所示,轻滑轮上跨有轻绳,轻绳两端恰好触地,轻绳两侧分别套有质量为 的小球A、B,两球同时由静止开始从离地面高处沿绳下滑。由于球内侧有卡扣,使两球与轻绳间的最大静摩擦力均等于其重力的0.5 倍。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度 不计轻绳与滑轮间的摩擦,下列说法正确的是( )
A. A球先落地
B. A球落地时速度大小为1m/s
C. B球受到的摩擦力大小始终为2.5N
D. B球摩擦力的瞬时功率最大值为1.6 W
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.由于A、B两球对细绳的摩擦力必须等大,且A、B的质量不相等,A球由静止释放后与细绳间为滑动摩擦力,B与细绳间为静摩擦力,对A分析得
对B分析得
=1N
联立解得
m/s2,m/s2
设A球经时间t与细绳分离,此时,A、B下降的高度分别为h1、h2,速度分别为v1、v2,则有
H= h1+ h2
v1= a1t,v2= a2t
联立解得
t=0.2s,h1=0.1m,h2=0.16m,v1=1m/s,v2=1.6m/s
分离后,对A经t1落地,则有对B经t2落地,则有
解得
s,s
A球落地的速度为
m/s
所以B先落地,故ABC错误;
D.B 球摩擦力瞬时功率最大值为
W
故D正确。
故选D。
8. 如图所示,PQ是半圆柱体玻璃截面的直径,一束由两种单色光组成的复色光从真空中经P点斜射入玻璃,两单色光分别从A、B两点射出玻璃。设从A、B点射出的光线波长分别为λA和λB,从P点传播到A、B点的时间分别为tA和tB,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.做出入射点P的法线,如图
根据
从A点射出的单色光折射角较小,折射率较大,其波长较小。故A正确;B错误;
CD.由几何关系,可得
又
可得
故C错误;D正确。
故选AD。
9. 波源和垂直于纸面做简谐运动,振动周期相同,但步调正好相反,所激发的横波在均匀介质中沿纸面向四周传播。图甲为两简谐波在时的俯视图,实线圆表示波峰,虚线圆表示波谷。该介质中某点的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 两简谐波的波速为0.15m/s
B. 图甲中的B点为振动减弱点
C. 图乙可能是A点的振动图像
D. 时刻,C点可能位于波谷
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由图甲可知,两简谐波波长为
由图乙可知周期为,两简谐波的波速为
故A错误;
B.波源和振动步调相反,B点到两波源的距离相等,为振动减弱点,故B正确;
C.由图甲可知,时,A点位于波谷,故图乙可能是A点的振动图像,故C正确;
D.由图甲可知,时刻,C点位于平衡位置,根据平移法可知,时刻,即时刻前,C点位于波峰,故D错误。
故选BC。
10. 分析推理、类比归纳是重要的科学研究方法。如图甲所示,矩形线圈abcd绕轴匀速转动产生的交流电i-t图像如图乙所示,电流最大值为,周期为T。如图丙所示,一劲度系数为k的轻质弹簧一端固定,另一端与小球相连,静置于光滑水平面上,现将小球向右缓慢移动一段距离A(不超过弹簧的弹性限度),小球被无初速释放后,其运动的v-t 图像如图丁所示,速度最大值为,周期为T。已知图乙和图丁分别为余弦和正弦函数图线,下列说法正确的是( )
A. 时间内,通过线圈横截面积的电量
B. 时间内,通过线圈横截面积的电量
C. 类比图乙和图丁,小球运动过程中的速度最大值
D. 类比图乙和图丁,小球运动过程中的速度最大值
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.时间内,通过线圈横截面积的电量为
而最大电流为
联立可得
故A正确,B错误;
CD.类比图乙和图丁,图像的面积为电量,而图像的面积为位移,在时间内的位移为振幅,有
可得小球运动过程中的速度最大值为
故C错误,D正确。
故选AD。
二、非选择题:本题共5 小题,共60分。
11. 如图甲所示,某实验小组的同学用量角器和单摆设计、制作一个简易加速度计。将此装置竖直悬挂于物体上,当物体在水平方向做匀变速直线运动时,通过单摆与竖直方向的偏角可以测出加速度的大小。同学们进行了如下操作:
(1)如图乙所示,用游标卡尺测出小球的直径, ___________mm
(2)用单摆测量当地的重力加速度,除了测出小球的直径外,还应测量的物理量有___________(填选项前的字母符号)
A. 小球的质量m
B. 摆线的长度L
C. 单摆做简谐运动时的周期T
D. 单摆做简谐运动时的摆角θ
(3)用上述操作过程中测量出的物理量的符号表示重力加速度。 ___________
(4)使用该加速度计测量加速度时,单摆与竖直方向的偏角为α,则加速度 ___________(用g和α表示) 。
【答案】(1)9.30 (2)BC
(3)
(4)gtanα
【解析】
【小问1详解】
小球的直径
【小问2详解】
根据
摆长等于摆线长度加上小球半径,所以用单摆测量当地的重力加速度,除了测出小球的直径外,还应测量的物理量有摆线的长度L和单摆做简谐运动时的周期T。
故选BC。
【小问3详解】
摆长
=
用上述操作过程中测量出的物理量的符号表示重力加速度为
【小问4详解】
由牛顿第二定律可知
mgtanα=ma
解得
a= gtanα
12. 某同学设计了如图甲所示的电路,用来测量水果电池的电动势E和内阻r,以及一未知电阻Rₓ的阻值,图中电流表内阻极小,可忽略。实验过程如下:
i.断开开关 闭合开关 改变电阻箱R阻值,记录不同阻值对应的电流表示数;
ii.将开关 都闭合,改变电阻箱R阻值,再记录不同阻值对应的电流表示数;
iii.根据步骤 i、ii记录的数据,作出对应的 的图线,如图乙所示,A、B两条倾斜直线的纵截距均为b,斜率分别为
根据以上实验步骤及数据,回答下列问题:
(1)根据步骤ii中记录的数据,作出的 图线是图乙中的________(填“A”、“B”);
(2)根据图乙中图线的斜率和截距,可以表示出电源电动势 _______,电源内阻 ________,电阻 =___________ (用 和b表示)
(3)若电流表内阻较大不可忽略,图线A、B的截距___________(选填“相同”、“不同”),内阻r测量值___________(选填“偏大”、 “偏小”、 “不变”)。
【答案】(1)B (2) ①. ②. ③.
(3) ①. 不同 ②. 偏大
【解析】
【小问1详解】
[1]对于同一个R值,开关都闭合时,R和并联部分电阻分得的电压更小,电流表示数更小,即更大,故据步骤ii中记录的数据,作出的 图线是图乙中的B。
【小问2详解】
[1] [2][3]断开开关 闭合开关 由闭合电路欧姆定律得
整理得
根据图乙
解得
将开关 都闭合时,由闭合电路欧姆定律得
整理可得
根据图乙
联立解得
【小问3详解】
[1][2]若电流表内阻较大不可忽略,根据步骤 i、ii记录的数据,根据闭合电路欧姆定律分别列式
知图线A、B的截距不同,内阻r测量值偏大。
13. 2022年9月1日航天员陈冬、刘洋首次在太空站执行出舱活动任务。当航天员执行出舱任务前,需先进行泄压,即将乘员气闸舱内大部分气体抽到密封舱内后,才能打开出舱舱门。若泄压前,乘员气闸舱内的气体压强为p0,体积为 ;密封舱内气体的压强为p0, 体积为0.5V0, 承压后的压强为2.4p0。泄压过程中, 两舱内温度保持291K不变, 舱内气体可视为理想气体,求
(1)泄压后打开舱门前,乘员气闸舱内的压强为多少;
(2)若太空中稀薄气体压强近似为0.001p0,温度为97K,打开舱门一段时间后,乘员气闸舱内的温度和压强都与太空的相同,则舱内的气体有百分之几释放到了太空中?
【答案】(1)0.3p0;(2)99%
【解析】
【详解】(1)将密封舱和气闸舱内的气体看作一个系统,泄压过程为等温变化,由玻意耳定律得
解得
p=0.3p0
(2) 泄压后, 气闸舱开舱门前p=0.3p0,体积为V0, T=291K
打开舱门后p'=0.001p0,T'=97K
由理想气体状态方程得
解得
V'=100V0
气闸舱内剩余气体的体积为 V0,即舱内 99%的气体释放到了太空中。
14. 如图所示,竖直平面内有三个连续的有界区域,边界竖直且平行。第I和第III区域宽度都为,其内都分布着方向竖直向下,电场强度大小为E的匀强电场;第Ⅱ区域宽度为其内分布着垂直于竖直平面向里,磁感应强度大小为B的匀强磁场。一带正电的粒子从左侧边界的P点以某一速度水平向右射入第I区域的电场内,经过一段时间后进入第II区域时的速度方向恰好与磁场边界夹角为最后粒子恰好以P点入射的速度从Q点射出第Ⅲ区域,且PQ连线垂直于边界,不计粒子的重力,忽略边缘效应。求
(1)该粒子从P点入射时的速度大小;
(2)该粒子从P点运动到Q点的时间。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)粒子运动的轨迹如图所示,粒子进入电场的速度设为,在区域I运动的时间为,加速度为a,在点进入磁场,速度为v,在电场方向的分量为vy。粒子在磁场中做圆周运动,圆心为O,从Q'点进入区域III,设 A 为弦P'Q'的中点
粒子在电场中做类平抛运动,根据牛顿第二定律及运动学规律
在磁场中,根据牛顿第二定律
在 Rt△OP'A 中, 圆周运动的半径
联立解得
(2)在区域I运动的时间为
在磁场中运动的时间为
联立解得
则粒子从P 点运动到Q 点的时间为
解得
15. 如图甲所示,一可看作质点的物块A位于底面光滑的木板B的最左端,A和B以相同的速度 在水平地面上向左运动。 时刻,B与静止的长木板C发生弹性碰撞,且碰撞时间极短,B、C厚度相同,A 平滑地滑到C的右端,此后A的v-t图像如图乙所示, 时刻,C与左侧的墙壁发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞前后C的速度大小不变,方向相反;运动过程中,A始终未离开C。已知A与C的质量相同,重力加速度大小 求:
(1)C与A间的动摩擦因数μ1,以及C与地面间的动摩擦因数μ;
(2) B和C碰撞后, B的速度;
(3)为使 A始终不离开C,C至少有多长?
【答案】(1)0.1;(2)-3m/s,方向水平向右;(3)3.39m
【解析】
【详解】(1)由图乙有0~0.5s过程中A在C上滑动的加速度为
a1=4m/s2
由受力分析和牛顿第二定律有
μ1mg=ma
解得
μ1=0.4
在0.5s~1.9s过程中,A和C一起运动的加速度为
对 A、C整体受力分析和牛顿第二定律有
解得
(2)在0~0.5s过程中,设C的加速度为,对C进行受力分析和牛顿第二定律有
解得
设t=0时刻C的速度为,经t₁=0.5s匀加速到v₁=5.0m/s
由
有
B和C弹性碰撞,动量守恒
能量守恒
解得
vB=-3m/s
方向水平向右;
(3)由图乙有,C与墙壁碰撞后速度大小为v2=3.6m/s,设向右匀减速运动的时间为t2,加速度的大小为a4,则
解得
即t=2.5s时刻,C速度为零,此时A的速度
v3=(3.6-4×0.6)m/s =1.2m/s
作C的v-t图像如图所示
两处阴影的面积之和为L=3.39m,即为C最小的长度。
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物 理
本试卷共6页,15题,全卷满分100分,考试用时75 分钟。
★祝考试顺利★
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
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,有选错的得0分。
1. 研究表明,某些元素的原子核有可能从靠它很近的核外电子中“俘获”一个电子而形成一个新原子,人们把这种现象叫做“K俘获”。例如:一个铍原子核()会从K层电子轨道上俘获一个电子后生成一个处于激发态的锂核,和一个具有能量且不带电的质量数为零的中微子v。处于激发态的锂核()又自发地放出γ光子而回到基态。下列说法正确的是( )
A. 该反应属于β衰变
B. 该反应前后没有质量亏损
C. 铍原子核内有4个中子,3个质子
D. 该反应本质是一个质子俘获一个电子后生成一个中子
2. 科学家们设想,从位于地球静止轨道的太空站上竖直放下缆绳,固定在赤道上做成太空电梯,这样通过电梯舱可将人和货物从地面运送到太空站。下列说法正确的是( )
A. 缆绳上的各个质点都处于完全失重状态
B. 缆绳上任意位置的线速度一定小于第一宇宙速度
C. 缆绳上任意位置的线速度与该处离地球球心的距离成反比
D. 若有零件从缆绳上的中间段某处脱落,该零件将做离心运动
3. 一定质量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其V-T图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 过程ab中气体分子热运动的平均动能保持不变
B. 过程bc中外界对气体做负功
C. 过程ca中气体从外界吸热
D. 气体在状态a的压强最大
4. 如图所示,立方体的A、B、G、H四个顶点各固定着一个带正电的点电荷,电荷量相同,O点是立方体的中心。现将处于在A点的点电荷沿着AO连线向O点移动,在这的过程中,下列说法正确的是( )
A. O点的电场强度减小
B. E点的电势先增大后减小
C. C点的电势先增大后减小
D. B点的电荷受到的电场力减小
5. 为满足旅客乘坐高铁出行的不同需要,城际高铁开通了“一站直达”列车和“站站停”列车两种班次。假设两城高铁站之间均匀分布了4个车站,若列车在进站和出站过程中做匀变速直线运动,加速度大小均为2m/s2,其余行驶时间内保持最高时速288km/h匀速运动,“站站停”列车在每个车站停车时间均为t0=2min,则一站直达列车比“站站停”列车节省的时间为( )
A. 10min40s B. 11min20s
C. 13min20s D. 14min40s
6. 中国汽车拉力锦标赛是我国级别最高,规模最大的汽车赛事之一,其赛道有很多弯道。某辆赛车在一段赛道内速度大小由2v变为4v,随后一段赛道内速度大小由5v变为7v,前后两段赛道内,合外力对赛车做的功分别为W1和W2,赛车的动量变化的大小分别为和,下列关系式可能成立的是( )
A B.
C. D.
7. 如图所示,轻滑轮上跨有轻绳,轻绳两端恰好触地,轻绳两侧分别套有质量为 的小球A、B,两球同时由静止开始从离地面高处沿绳下滑。由于球内侧有卡扣,使两球与轻绳间的最大静摩擦力均等于其重力的0.5 倍。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度 不计轻绳与滑轮间的摩擦,下列说法正确的是( )
A. A球先落地
B. A球落地时速度大小1m/s
C. B球受到的摩擦力大小始终为2.5N
D. B球摩擦力的瞬时功率最大值为1.6 W
8. 如图所示,PQ是半圆柱体玻璃截面的直径,一束由两种单色光组成的复色光从真空中经P点斜射入玻璃,两单色光分别从A、B两点射出玻璃。设从A、B点射出的光线波长分别为λA和λB,从P点传播到A、B点的时间分别为tA和tB,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
9. 波源和垂直于纸面做简谐运动,振动周期相同,但步调正好相反,所激发的横波在均匀介质中沿纸面向四周传播。图甲为两简谐波在时的俯视图,实线圆表示波峰,虚线圆表示波谷。该介质中某点的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 两简谐波的波速为0.15m/s
B. 图甲中的B点为振动减弱点
C. 图乙可能是A点的振动图像
D. 时刻,C点可能位于波谷
10. 分析推理、类比归纳是重要的科学研究方法。如图甲所示,矩形线圈abcd绕轴匀速转动产生的交流电i-t图像如图乙所示,电流最大值为,周期为T。如图丙所示,一劲度系数为k的轻质弹簧一端固定,另一端与小球相连,静置于光滑水平面上,现将小球向右缓慢移动一段距离A(不超过弹簧的弹性限度),小球被无初速释放后,其运动的v-t 图像如图丁所示,速度最大值为,周期为T。已知图乙和图丁分别为余弦和正弦函数图线,下列说法正确的是( )
A. 时间内,通过线圈横截面积电量
B. 时间内,通过线圈横截面积的电量
C. 类比图乙和图丁,小球运动过程中的速度最大值
D. 类比图乙和图丁,小球运动过程中的速度最大值
二、非选择题:本题共5 小题,共60分。
11. 如图甲所示,某实验小组的同学用量角器和单摆设计、制作一个简易加速度计。将此装置竖直悬挂于物体上,当物体在水平方向做匀变速直线运动时,通过单摆与竖直方向的偏角可以测出加速度的大小。同学们进行了如下操作:
(1)如图乙所示,用游标卡尺测出小球的直径, ___________mm
(2)用单摆测量当地的重力加速度,除了测出小球的直径外,还应测量的物理量有___________(填选项前的字母符号)
A. 小球的质量m
B. 摆线的长度L
C. 单摆做简谐运动时的周期T
D. 单摆做简谐运动时的摆角θ
(3)用上述操作过程中测量出的物理量的符号表示重力加速度。 ___________
(4)使用该加速度计测量加速度时,单摆与竖直方向的偏角为α,则加速度 ___________(用g和α表示) 。
12. 某同学设计了如图甲所示的电路,用来测量水果电池的电动势E和内阻r,以及一未知电阻Rₓ的阻值,图中电流表内阻极小,可忽略。实验过程如下:
i.断开开关 闭合开关 改变电阻箱R阻值,记录不同阻值对应的电流表示数;
ii.将开关 都闭合,改变电阻箱R阻值,再记录不同阻值对应的电流表示数;
iii.根据步骤 i、ii记录的数据,作出对应的 的图线,如图乙所示,A、B两条倾斜直线的纵截距均为b,斜率分别为
根据以上实验步骤及数据,回答下列问题:
(1)根据步骤ii中记录的数据,作出的 图线是图乙中的________(填“A”、“B”);
(2)根据图乙中图线的斜率和截距,可以表示出电源电动势 _______,电源内阻 ________,电阻 =___________ (用 和b表示)
(3)若电流表内阻较大不可忽略,图线A、B的截距___________(选填“相同”、“不同”),内阻r测量值___________(选填“偏大”、 “偏小”、 “不变”)。
13. 2022年9月1日航天员陈冬、刘洋首次在太空站执行出舱活动任务。当航天员执行出舱任务前,需先进行泄压,即将乘员气闸舱内的大部分气体抽到密封舱内后,才能打开出舱舱门。若泄压前,乘员气闸舱内的气体压强为p0,体积为 ;密封舱内气体的压强为p0, 体积为0.5V0, 承压后的压强为2.4p0。泄压过程中, 两舱内温度保持291K不变, 舱内气体可视为理想气体,求
(1)泄压后打开舱门前,乘员气闸舱内的压强为多少;
(2)若太空中稀薄气体压强近似为0.001p0,温度为97K,打开舱门一段时间后,乘员气闸舱内的温度和压强都与太空的相同,则舱内的气体有百分之几释放到了太空中?
14. 如图所示,竖直平面内有三个连续的有界区域,边界竖直且平行。第I和第III区域宽度都为,其内都分布着方向竖直向下,电场强度大小为E的匀强电场;第Ⅱ区域宽度为其内分布着垂直于竖直平面向里,磁感应强度大小为B的匀强磁场。一带正电的粒子从左侧边界的P点以某一速度水平向右射入第I区域的电场内,经过一段时间后进入第II区域时的速度方向恰好与磁场边界夹角为最后粒子恰好以P点入射的速度从Q点射出第Ⅲ区域,且PQ连线垂直于边界,不计粒子的重力,忽略边缘效应。求
(1)该粒子从P点入射时的速度大小;
(2)该粒子从P点运动到Q点时间。
15. 如图甲所示,一可看作质点的物块A位于底面光滑的木板B的最左端,A和B以相同的速度 在水平地面上向左运动。 时刻,B与静止的长木板C发生弹性碰撞,且碰撞时间极短,B、C厚度相同,A 平滑地滑到C的右端,此后A的v-t图像如图乙所示, 时刻,C与左侧的墙壁发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞前后C的速度大小不变,方向相反;运动过程中,A始终未离开C。已知A与C的质量相同,重力加速度大小 求:
(1)C与A间的动摩擦因数μ1,以及C与地面间的动摩擦因数μ;
(2) B和C碰撞后, B的速度;
(3)为使 A始终不离开C,C至少有多长?
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