内容正文:
南航苏州附中2023-2024学年第二学期高三年级二模阳光测试
物理
一、单项选择题:共11小题,每小题4分,计4分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 2023年8月24日,日本福岛核电站启动核污染水排海,核污染水里含高达64种核放射性元素,其中碘129的半衰期为1570万年,其衰变方程为,下列说法正确的是( )
A. 核污染水被稀释后碘129的半衰期变长 B. 衰变生成了电子,说明原子核中存在电子
C. X核内的中子数为76 D. 的比结合能小于的比结合能
【答案】D
【解析】
【详解】A.半衰期只由原子核自身决定,将核污水稀释后,原子核的半衰期不变,故A错误;
B.衰变过程中的电子是由核内中子转化为质子释放出来的,并不是原子核中存在电子,故B错误;
C.根据衰变方程的质量数守恒可得
根据衰变方程的电荷数守恒可得
则X核内的中子数为
故C错误;
D.衰变过程释放能量,反应后的比反应前的更稳定,则的比结合能小于的比结合能,故D正确。
故选D。
2. 2024年1月17日,搭载“天舟七号”货运飞船的运载火箭在文昌航天发射场发射。次日凌晨,“天舟七号”货运飞船成功对接空间站“天和”核心舱,如图所示。对接后,“天舟七号”与空间站组成组合体,运行在离地高度约为400km的圆形轨道上,下列说法正确的是( )
A. 组合体的角速度小于地球自转的角速度
B. 组合体的线速度大于地球同步卫星的线速度
C. 组合体的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度
D. “天舟七号”携带的一未开封货物,在发射前与对接后的重力相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.设物体绕地球做半径为r、周期为T的匀速圆周运动,根据牛顿第二定律有
解得
根据上式可知,由于地球同步卫星的轨道半径大于组合体的轨道半径,所以同步卫星的周期大于组合体的周期,而同步卫星的周期与地球自转周期相同,所以组合体的周期小于地球自转周期,又根据
可知组合体的角速度大于地球自转角速度,故A错误;
B.根据万有引力提供向心力
解得
由于地球同步卫星的轨道半径大于组合体的轨道半径,所以组合体的线速度大于地球同步卫星的线速度,故B正确;
CD.根据万有引力提供向心力
解得
由于地球同步卫星的轨道半径大于组合体的轨道半径,所以组合体的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度,当发射前在地面上时
得
对接后向心加速度为
由于
得
所以“天舟七号”携带的一未开封货物,在发射前的重力大于对接后的重力,故C、D错误。
故选B。
3. 如图所示, 空间中存在匀强磁场B,方向垂直纸面向里。一长度为l的铜棒以速度v向右匀速运动,速度方向与铜棒之间的夹角为30°,则铜棒ab两端的电势差Uab为( )
A. Blv B. -Blv C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】铜棒切割磁感线产生感应电动势,ab相当于电源,根据右手定则,判断知a端相当于电源的负极,b端相当于电源的正极,根据法拉第电磁感应定律,可得
故选D。
4. 一架飞机从水平平飞经一段圆弧转入竖直向上爬升,如图所示,假设飞机沿圆弧运动时速度大小不变,发动机推力方向沿轨迹切线,飞机所受升力垂直于机身,空气阻力大小不变,则飞机沿圆弧运动时( )
A. 飞机发动机推力做功的功率逐渐增大
B. 飞机发动机推力大小保持不变
C. 飞机克服重力做功的功率保持不变
D. 空气对飞机的作用力不变
【答案】A
【解析】
【详解】B.飞机发动机推力等于空气阻力与重力在切向的分力之和,重力在切向的分力逐渐增大,所以飞机发动机的推力逐渐增大,故B错误;
A.飞机推力与速度方向相同,飞机推力逐渐增大,根据
所以飞机推力做功的功率逐渐增大,故A正确;
C.设飞机的速率为v,运动方向与竖直方向的夹角为,则竖直方向分速度为
飞机克服重力做功的功率为
角逐渐减小,所以功率逐渐增大,故C错误;
D.飞机做匀速圆周运动,空气阻力大小不变,方向时刻与运动方向相反,发生改变,故D错误。
故选A。
5. 如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G和一个可变电阻组成,知灵敏电流计的满偏电流,内电阻,则下列说法正确的是( )
A. 甲表是电流表,减小时量程增大
B. 乙表是电压表,减小时量程增大
C. 在甲图中,若改装的电流表量程为,则
D. 在乙图中,若改装的电压表量程为,则
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲由一个灵敏电流表G和一个变阻器R并联,利用并联电阻的分流,改装成电流表。电流表的量程为
可知当R减小时量程增大,故A正确;
B.乙由一个灵敏电流表G和个变阻器R串联,利用串联电阻的分压,改装成电压表。电压表的量程为
可知R减小时量程减小,故B错误;
C.由公式
在甲图中,若改装成的电流表的量程为0.6A,则有
故C错误;
D.由公式
在乙图中,若改装成的电压表的量程为3V,则有
故D错误。
故选A。
6. 为了减轻学生的学习压力,某中学举行了趣味运动会,在抛沙包比赛中,两个质量相同的沙包运动轨迹如图所示,其轨迹在同一竖直平面内,抛出点均为O,且轨迹交于P点,抛出时沙包1和沙包2的初速度分别为和,其中方向水平,方向斜向上。忽略空气阻力,关于两沙包在空中的运动,下列说法正确的是( )
A. 沙包2在最高点的速度大于
B. 从O到P两沙包的平均速度相同
C. 从O到P两沙包的动量变化量相同
D. 在P点,沙包1重力的瞬时功率小于沙包2重力的瞬时功率
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意可知,沙包1做平抛运动,沙包2做斜抛运动,沙包1和沙包2运动到点的时间由高度决定,沙包2先上升再下降到点,运动时间大于沙包1的运动时间
A.沙包2在最高点的速度即为水平分速度,由于两沙包从O到P的水平分位移相同,但沙包2的运动时间更长,因此沙包2在最高点的水平速度小于沙包1的水平速度,故A错误;
B.从O到P两沙包的位移相同,但时间不同,则平均速度不同,故B错误;
C.从O到P的过程中,由动量定理有
由于两沙包质量相等,沙包2的运动时间更长,可知,两沙包的动量变化量不相同,故C错误;
D.根据题意,由公式可知,由于沙包2运动的最高点在沙包1的抛出点之上,则运动到点时,沙包2的竖直分速度大于沙包1的竖直分速度,由公式可知,由于两沙包质量相等,则在P点,沙包1重力的瞬时功率小于沙包2重力的瞬时功率,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,虚线、、代表电场中一族等势线,相邻等势线之间的电势差相等,实线为一带电质点(重力不计)仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,、是这条轨迹上的两点,据此可知( )
A. 、、三条等势线中,的电势最高
B. 电场中点处的电场强度大小比点处大
C. 该带电质点在点的速率比在点处大
D. 该带电质点在点具有的电势能比在点具有的电势能大
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体做曲线运动,其轨迹夹在速度方向与所受合外力之间,且合外力指向轨迹的凹侧面,根据轨迹的弯曲方向可知,质点所受的电场力方向大致向上,而带正电的粒子在电场中所受电场力的方向与电场线(电场强度)的方向相同,带负电的粒子在电场中所受电场力的方向与电场线(电场强度)的方向相反,由于粒子的电性未知,则不能确定电场线(场强)的方向,从而不能确定等势面的电势高低,故A错误;
B.等差等势面越密集的地方电场强度越大,点的等势面较点密集,则点的电场线比点的电场线密,则点场强较大,故B错误;
CD.做出粒子运动过程某位置的速度方向、等势线的切线以及电场力的方向,如图所示
可知,若粒子从到,电场力与速度方向的夹角为锐角,电场力做正功,动能增加,电势能减小,若粒子从P到Q,电场力与速度方向的夹角为钝角,电场力做负功,动能减小,电势能增加,可知无论粒子从P到Q还是从Q到P均得到相同的结论,即带电质点在点具有的电势能比在点具有的电势能小,点具有的动能大于点具有的动能,即带电质点在点处的速率比在点处大,故C正确,D错误。
故选C。
8. 如图所示,波I和波II的振动方向相同,并在同一介质中传播。时,波I传至A点,其振动图像如图2所示,波II传至B点,其振动图像如图3所示。已知A、C间距为2m,B、C间距为1.5m;时,波I传至C,则( )
A. 波I的频率
B. 波II的波速
C. 波I和波II传到C点时,其合振幅为15cm
D. 5s内C点的路程为30cm
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图2可知,波I的周期为2s,则其频率为,故A错误;
B.已知A、C间距为2m,时,波I传至C,由此可知波I波速为
而波I和波II在同种介质中传播,因此其波速相同,即波II的波速为,故B错误;
C.波II传播到C点的时间为
可知波II先传播到C点,使质点C先振动了1s后波I才恰好传播至C点,而由图3可知,波II的周期为2s,起振方向与波I相同,均向上起振,则时,由波II在C点引起的振动使C点恰好振动了半个周期后回到平衡位置,之后将向下振动,而波I的振动此刻恰好传播到C点,将使C点的质点向上振动,可知两列波传播到C点使质点C振动减弱,其合振幅为
或解释为:两列波的频率相同,相位差恒定,可发生稳定干涉,且振动方向相同,而两列波到C点的波程差为波长的奇数倍,则C点振动减弱,故C错误;
D.时波II传播到C点,从到,质点C的路程为
时两列波在C点发生干涉,振动减弱,但周期不变,则从到质点C的路程为
可得质点C在5s内的路程为
故D正确。
故选D。
9. 以下实验中,说法正确的是( )
A. 在LC振荡电路中“观察电容器的充、放电现象”实验中,充电时电流逐渐增大,放电时电流逐渐减小
B. “用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,滴入油酸酒精溶液后,需尽快描下油膜轮廓,测出油膜面积
C. “观察光敏电阻特性”和“观察金属热电阻特性”实验中,光照强度增加,光敏电阻阻值减小;温度升高,金属热电阻阻值减小
D. “探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中,如果可拆变压器的“横梁”铁芯没装上,原线圈接入的交流电时,副线圈输出电压不为零
【答案】D
【解析】
【详解】A.在LC振荡电路中“观察电容器的充、放电现象”实验中,充电时电流逐渐减小,放电时电流逐渐增大,故A错误;
B.“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,滴入油酸酒精溶液后,让油酸在水面尽可能散开,形成单分子油膜,再描下油膜轮廓,测出油膜面积,故B错误;
C.“观察光敏电阻特性”和“观察金属热电阻特性”实验中,光照强度增加,光敏电阻阻值减小;温度升高,金属热电阻阻值增大,故C错误;
D.“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中,如果可拆变压器的“横梁”铁芯没装上,原线圈接入的交流电时,副线圈输出电压不为零,故D正确。
故选D。
10. 利用光在空气薄膜干涉可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差(约为微米量级),实验装置如图甲所示。和是具有标准平面的玻璃平晶,为标准金属丝,直径为;A为待测金属丝,直径为D;两者中心间距为L。实验中用波长为的单色光垂直照射平晶表面,观察到的干涉条纹如图乙所示,测得相邻条纹的间距为。则以下说法正确的是( )
A. B. 与直径相差越大,越大
C. 轻压右端,若增大则有 D. 与直径相等时可能产生图乙中的干涉条纹
【答案】AC
【解析】
【详解】A.设标准平面的玻璃晶之间的夹角为,由题可知,有
有空气薄膜干涉的条件可知
故A正确;
B.由上述分析可知,与A直径相差越大,越大,越小,故B错误;
C.轻压右端,若增大则有减小,说明,故C正确;
D.当与直径相等时,为0,形不成图乙中的干涉条纹,故D错误。
故选AC。
11. 如图甲,将物块从倾角的斜面顶端由静止释放。取地面为零势能面,物块在下滑过程中的动能重力势能,与下滑位移间的关系如图乙所示,取,下列说法错误的是( )
A. 物块的质量是
B. 物块受到的阻力是
C. 物块动能与势能相等时的高度为
D. 物块下滑时,动能与重力势能之差
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图知,小球下滑的最大位移为x=12m,在最高点时,小球的重力势能
得小球的质量为
故A正确;
B.根据除重力以外其他力做的功
可知
由图知,最高点的机械能为
最低点的机械能为
又
解得,阻力为
故B错误;
C.设小球动能和重力势能相等时的高度为h,此时有
由动能定理有
联立解得
故C正确;
D.由图可知,在物块下滑9m处,小球的重力势能是3J,动能为6J,动能与重力势能之差为
故D正确。
本题选择错误的,故选B。
二、非选择题:共5小题,计56分。其中第13题第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 某校高一年级的同学,在学习机械能守恒定律后,准备验证在只有重力做功时的机械能守恒定律。其中两名同学采用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律,而另两名同学准备用如图乙所示的装置来验证机械能守恒定律。
(1)第一组同学将图甲中的实验装置安装好后,用手提住纸带上端,之后让纸带由静止开始下落。回答下列问题:
①关于该实验,下列说法正确的是______;
A.为减小阻力,用电磁打点计时器比用电火花计时器
B.在重物大小合适的情况下,选择木块比选择铁块好
C.释放纸带前应先接通电源
②从打出的多条纸带中找出一条起点清晰且各点间的距离变化规则的纸带,如图丙所示,其中O点为打出的第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续计时点(其他点未画出),已知打点计时器打点频率为50Hz。若重物的质量为0.6kg,则打B点时重物的动能______J。(结果保留两位有效数字)
(2)第二组同学按图乙将实验装置安装好后,让小球静止下垂时球心恰好通过光电门,用手把小球拉至与悬点等高且细线伸直,由静止释放小球,已知小球的质量为m,直径为D,细线长为L,当地重力加速度大小为g,测得小球通过光电门的时间为Δt,回答下列问题:
①小球通过光电门时的速度大小v=______;
②若小球下落过程中机械能守恒,则应满足关系式______。
(3)另一名同学提出,以上两小组同学所采用的实验方案中都会有误差出现,请你说出以上两小组同学所采用的实验方案中第二小组出现实验误差的一种可能原因:_______。
【答案】 ①. C ②. 0.97 ③. ④. ⑤. 小球下落过程中受到空气阻力的作用(细线下落过程中可能伸长,小球直径偏离光电门等)
【解析】
【详解】(1)①[1]A.电火花计时器是通过火化放电留下点迹,电磁打点计时器是通过振针打点留下点迹,电火花计时器的阻力小于电磁打点计时器的阻力,故A错误;
B.为了减小空气阻力对实验的影响,实验时应选用密度较大的重物,即在重物大小合适的情况下,选择铁块比选择木块好,故B错误;
C.为了确保打第一个点迹的初速度为0,同时避免在纸带上出现大量空白段落,实验时应先接通电源后释放纸带,故C正确。
故选C。
②[2]打B点的速度
其中
根据给出数据,解得重物的动能为
(2)①[3]小球通过光电门时的速度大小
②[4]若小球下落过程中机械能守恒,则减小得重力势能等于增加的动能,则
(3)[5]实验方案中第二小组出现实验误差的可能原因是小球下落过程中受到空气阻力的作用(细线在下落过程中可能伸长,小球直径偏离光电门等)。
13. 如图甲所示,型活塞固定在水平面上,一定质量的理想气体被封闭在导热性能良好的、质量为的汽缸中,活塞截面积为,活塞与汽海内壁无摩擦且不漏气,大气压强为。重力加速度为,改变环境温度,缸内气体体积随温度变化如图乙所示,求:
(1)状态的温度;
(2)在状态时,活塞对卡口的作用力多大。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)从状态A到状态B,封闭气体的压强不变,由等压变化可得
代入图乙中数据,解得
(2)从状态B到状态C,封闭气体的体积不变,根据等容变化
代入图乙中数据,解得
状态B,活塞受力平衡,根据平衡条件
状态C,设活塞对卡口的作用力为F,活塞受力平衡,根据平衡条件
解得
14. 人眼对绿光最为敏感,如果每秒有6个绿光的光子射入朣孔,眼睛就能察觉。现有一光源以功率均匀地向各个方向发射波长为的绿光,假设瞳孔在暗处的直径为,且不计空气对光的吸收。普朗克常量为,真空中光速为。求:
(1)每秒射入瞳孔引起视觉所需的最低能量。
(2)眼睛最远在多大距离能够看到这个光源?
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)根据能量子的计算公式有
(2)假设眼睛最远在R处能够看到这个光源,此时进入瞳孔的光子数恰好为6,则
解得
15. 如图所示,半径为光滑圆弧曲面与倾角为37°足够长的固定粗糙斜面在点平滑相接,质量为的小物块B恰好静止在斜面上,此时物块B与点的距离为。另一质量为的小物块A从与圆心等高处由静止释放,通过点滑上斜面,与物块B发生弹性碰撞。已知物块A与斜面间的动摩擦因数为0.5,重力加速度取,两物块均可视为质点,碰撞时间极短。求:
(1)物块A运动到点时对曲面的压力;
(2)物块A与B碰撞前的速度;
(3)从物块A与B第一次碰撞到两物块再次碰撞经历的时间。
【答案】(1),与竖直方向夹角斜向下;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)物块A从静止开始下滑到底端的过程中,由机械能守恒得
设物块A运动到N点时受到曲面的支持力为,由牛顿第二定律得
联立解得
由牛顿第三定律得曲面受到的压力
与竖直方向夹角斜向下;
(2)滑上斜面后,对物块A,设加速度为a,与物块B碰撞前速度为v,由牛顿第二定律可得
由运动运动学公式可得
联立解得
(3)物块A与物块B发生弹性碰撞,碰撞后物块A速度为,物块B速度为,满足动量守恒、动能守恒,即
联立解得
因为物块B恰好静止在斜面上,碰撞后物块B匀速运动,物块A与物块B碰后,物块A以加速度a匀加速运动,设经时间t第二次碰撞,由运动学公式可得
解得
16. 如图甲所示,在平面直角坐标系的第一象限内、半径为的圆形区域内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场Ⅰ,边界圆刚好与轴、轴相切于、两点,长为、间距也为的平行金属板M、N固定在第二象限内,N板在轴上,在两板加上如图乙所示的交变电压,图中未知、已知,在两板中线左端有一粒子源,沿中线向右不断射出质量为、电荷量为的带正电的粒子,所有粒子穿过两板间电场的时间均为,在轴下方有垂直于坐标平面向外的匀强磁场Ⅱ,在磁场Ⅱ中有一足够长平行于轴的挡板,挡板到轴距离为,从射出的粒子刚好从N板右端边缘射出电场,从时刻射出的粒子经磁场Ⅰ偏转后刚好从点进入磁场Ⅱ,打在板上时的速度与轴负方向的夹角为,所有粒子打到挡板上后均被挡板吸收,不计粒子重力和相互间作用,,。求:
(1)大小;
(2)匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度大小;
(3)挡板上打到粒子的区域的长度。
【答案】(1);(2),;(3)
【解析】
【详解】(1)所有粒子穿过两板间电场的时间均为,从射出的粒子刚好从N板右端边缘射出电场,根据对称性可知沿电场方向有
,
联立解得
(2)设粒子源设粒子的速度为,根据题意有
可得
时刻射出的粒子,由图乙可知粒子沿电场方向的分运动在时间内向下先加速后减速,在时间内向上先加速后减速,根据对称性可知粒子刚好从A点进入磁场Ⅰ,进入速度方向沿轴方向,大小为,粒子在两个磁场中的运动轨迹如图所示
粒子在磁场Ⅰ中由洛伦兹力提供向心力可得
由几何关系可得
联立可得
粒子在磁场Ⅱ中由洛伦兹力提供向心力可得
由几何关系可得
联立可得
(3)所有粒子穿过两板间电场时间均为,由图乙结合对称性可知,所有粒子离开电场时沿电场方向的速度均为0,即所有粒子离开电场时的速度方向均沿轴方向,大小均为,射出电场粒子刚好分布于M、N板之间,由于所有粒子进入磁场Ⅰ的运动轨迹半径等于圆形磁场Ⅰ的半径,根据磁汇聚原理可知,所有粒子均从C点进入磁场Ⅱ,如图所示
根据几何关系可得挡板上打到粒子的区域的长度为
联立解得
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南航苏州附中2023-2024学年第二学期高三年级二模阳光测试
物理
一、单项选择题:共11小题,每小题4分,计4分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 2023年8月24日,日本福岛核电站启动核污染水排海,核污染水里含高达64种核放射性元素,其中碘129的半衰期为1570万年,其衰变方程为,下列说法正确的是( )
A. 核污染水被稀释后碘129半衰期变长 B. 衰变生成了电子,说明原子核中存在电子
C. X核内的中子数为76 D. 的比结合能小于的比结合能
2. 2024年1月17日,搭载“天舟七号”货运飞船的运载火箭在文昌航天发射场发射。次日凌晨,“天舟七号”货运飞船成功对接空间站“天和”核心舱,如图所示。对接后,“天舟七号”与空间站组成组合体,运行在离地高度约为400km的圆形轨道上,下列说法正确的是( )
A. 组合体的角速度小于地球自转的角速度
B. 组合体的线速度大于地球同步卫星的线速度
C. 组合体的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度
D. “天舟七号”携带的一未开封货物,在发射前与对接后的重力相等
3. 如图所示, 空间中存在匀强磁场B,方向垂直纸面向里。一长度为l的铜棒以速度v向右匀速运动,速度方向与铜棒之间的夹角为30°,则铜棒ab两端的电势差Uab为( )
A. Blv B. -Blv C. D.
4. 一架飞机从水平平飞经一段圆弧转入竖直向上爬升,如图所示,假设飞机沿圆弧运动时速度大小不变,发动机推力方向沿轨迹切线,飞机所受升力垂直于机身,空气阻力大小不变,则飞机沿圆弧运动时( )
A. 飞机发动机推力做功的功率逐渐增大
B. 飞机发动机推力大小保持不变
C. 飞机克服重力做功功率保持不变
D. 空气对飞机的作用力不变
5. 如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G和一个可变电阻组成,知灵敏电流计的满偏电流,内电阻,则下列说法正确的是( )
A. 甲表是电流表,减小时量程增大
B. 乙表是电压表,减小时量程增大
C. 在甲图中,若改装的电流表量程为,则
D. 在乙图中,若改装电压表量程为,则
6. 为了减轻学生学习压力,某中学举行了趣味运动会,在抛沙包比赛中,两个质量相同的沙包运动轨迹如图所示,其轨迹在同一竖直平面内,抛出点均为O,且轨迹交于P点,抛出时沙包1和沙包2的初速度分别为和,其中方向水平,方向斜向上。忽略空气阻力,关于两沙包在空中的运动,下列说法正确的是( )
A. 沙包2在最高点的速度大于
B. 从O到P两沙包的平均速度相同
C. 从O到P两沙包的动量变化量相同
D. 在P点,沙包1重力的瞬时功率小于沙包2重力的瞬时功率
7. 如图所示,虚线、、代表电场中一族等势线,相邻等势线之间的电势差相等,实线为一带电质点(重力不计)仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,、是这条轨迹上的两点,据此可知( )
A. 、、三条等势线中,的电势最高
B. 电场中点处的电场强度大小比点处大
C. 该带电质点在点的速率比在点处大
D. 该带电质点在点具有的电势能比在点具有的电势能大
8. 如图所示,波I和波II的振动方向相同,并在同一介质中传播。时,波I传至A点,其振动图像如图2所示,波II传至B点,其振动图像如图3所示。已知A、C间距为2m,B、C间距为1.5m;时,波I传至C,则( )
A. 波I的频率
B. 波II的波速
C. 波I和波II传到C点时,其合振幅为15cm
D. 5s内C点的路程为30cm
9. 以下实验中,说法正确的是( )
A. 在LC振荡电路中“观察电容器的充、放电现象”实验中,充电时电流逐渐增大,放电时电流逐渐减小
B. “用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,滴入油酸酒精溶液后,需尽快描下油膜轮廓,测出油膜面积
C. “观察光敏电阻特性”和“观察金属热电阻特性”实验中,光照强度增加,光敏电阻阻值减小;温度升高,金属热电阻阻值减小
D. “探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中,如果可拆变压器的“横梁”铁芯没装上,原线圈接入的交流电时,副线圈输出电压不为零
10. 利用光在空气薄膜的干涉可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差(约为微米量级),实验装置如图甲所示。和是具有标准平面的玻璃平晶,为标准金属丝,直径为;A为待测金属丝,直径为D;两者中心间距为L。实验中用波长为的单色光垂直照射平晶表面,观察到的干涉条纹如图乙所示,测得相邻条纹的间距为。则以下说法正确的是( )
A. B. 与直径相差越大,越大
C. 轻压右端,若增大则有 D. 与直径相等时可能产生图乙中的干涉条纹
11. 如图甲,将物块从倾角的斜面顶端由静止释放。取地面为零势能面,物块在下滑过程中的动能重力势能,与下滑位移间的关系如图乙所示,取,下列说法错误的是( )
A. 物块的质量是
B. 物块受到的阻力是
C. 物块动能与势能相等时的高度为
D. 物块下滑时,动能与重力势能之差为
二、非选择题:共5小题,计56分。其中第13题第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 某校高一年级的同学,在学习机械能守恒定律后,准备验证在只有重力做功时的机械能守恒定律。其中两名同学采用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律,而另两名同学准备用如图乙所示的装置来验证机械能守恒定律。
(1)第一组同学将图甲中的实验装置安装好后,用手提住纸带上端,之后让纸带由静止开始下落。回答下列问题:
①关于该实验,下列说法正确的是______;
A.为减小阻力,用电磁打点计时器比用电火花计时器
B.在重物大小合适的情况下,选择木块比选择铁块好
C.释放纸带前应先接通电源
②从打出的多条纸带中找出一条起点清晰且各点间的距离变化规则的纸带,如图丙所示,其中O点为打出的第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续计时点(其他点未画出),已知打点计时器打点频率为50Hz。若重物的质量为0.6kg,则打B点时重物的动能______J。(结果保留两位有效数字)
(2)第二组同学按图乙将实验装置安装好后,让小球静止下垂时球心恰好通过光电门,用手把小球拉至与悬点等高且细线伸直,由静止释放小球,已知小球的质量为m,直径为D,细线长为L,当地重力加速度大小为g,测得小球通过光电门的时间为Δt,回答下列问题:
①小球通过光电门时速度大小v=______;
②若小球下落过程中机械能守恒,则应满足关系式______。
(3)另一名同学提出,以上两小组同学所采用的实验方案中都会有误差出现,请你说出以上两小组同学所采用的实验方案中第二小组出现实验误差的一种可能原因:_______。
13. 如图甲所示,型活塞固定在水平面上,一定质量的理想气体被封闭在导热性能良好的、质量为的汽缸中,活塞截面积为,活塞与汽海内壁无摩擦且不漏气,大气压强为。重力加速度为,改变环境温度,缸内气体体积随温度变化如图乙所示,求:
(1)状态的温度;
(2)在状态时,活塞对卡口的作用力多大。
14. 人眼对绿光最为敏感,如果每秒有6个绿光的光子射入朣孔,眼睛就能察觉。现有一光源以功率均匀地向各个方向发射波长为的绿光,假设瞳孔在暗处的直径为,且不计空气对光的吸收。普朗克常量为,真空中光速为。求:
(1)每秒射入瞳孔引起视觉所需的最低能量。
(2)眼睛最远在多大距离能够看到这个光源?
15. 如图所示,半径为的光滑圆弧曲面与倾角为37°足够长的固定粗糙斜面在点平滑相接,质量为的小物块B恰好静止在斜面上,此时物块B与点的距离为。另一质量为的小物块A从与圆心等高处由静止释放,通过点滑上斜面,与物块B发生弹性碰撞。已知物块A与斜面间的动摩擦因数为0.5,重力加速度取,两物块均可视为质点,碰撞时间极短。求:
(1)物块A运动到点时对曲面的压力;
(2)物块A与B碰撞前的速度;
(3)从物块A与B第一次碰撞到两物块再次碰撞经历的时间。
16. 如图甲所示,在平面直角坐标系的第一象限内、半径为的圆形区域内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场Ⅰ,边界圆刚好与轴、轴相切于、两点,长为、间距也为的平行金属板M、N固定在第二象限内,N板在轴上,在两板加上如图乙所示的交变电压,图中未知、已知,在两板中线左端有一粒子源,沿中线向右不断射出质量为、电荷量为的带正电的粒子,所有粒子穿过两板间电场的时间均为,在轴下方有垂直于坐标平面向外的匀强磁场Ⅱ,在磁场Ⅱ中有一足够长平行于轴的挡板,挡板到轴距离为,从射出的粒子刚好从N板右端边缘射出电场,从时刻射出的粒子经磁场Ⅰ偏转后刚好从点进入磁场Ⅱ,打在板上时的速度与轴负方向的夹角为,所有粒子打到挡板上后均被挡板吸收,不计粒子重力和相互间作用,,。求:
(1)大小;
(2)匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度大小;
(3)挡板上打到粒子的区域的长度。
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