内容正文:
2023-2024 学年度第二学期 5月联考
高二物理试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考号填写在答题卡上。
2.选择题每小题选出答案后,用 2B 铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上。
4.考生必须保持答题卡的整洁, 考试结束后, 将答题卡收回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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。
1. 以下关于热运动的说法正确的是 ( )
A. 水流速度越大,水分子的热运动越剧烈
B. 水凝结成冰后,水分子的热运动停止
C. 水的温度越高,水分子的热运动越剧烈
D. 水的温度升高,每一个水分子的运动速率都会增大
【答案】C
【解析】
【详解】水流速度是机械运动速度,不能反映热运动情况,A错误;分子在永不停息地做无规则运动,B错误;水的温度升高,水分子的平均速率增大,并非每一个水分子的运动速率都增大,D错误;选项C说法正确.
【名师点睛】温度是分子平均动能的标志,但单个分子做无规则运动,单个分子在高温时速率可能较小.
2. 下列四幅图中,能正确反映分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】当分子间距离r等于平衡距离r0时,分子间作用力f表现为零,分子势能Ep最小。
故选B。
3. 机舱内有一个空矿泉水瓶内密闭着一定质量的空气,飞机在高空巡航时瓶子的状态如图甲所示。飞机着陆时瓶子的状态如图乙所示。假设机舱内的温度保持不变,飞机从巡航到着陆过程( )
A. 飞机机舱内的气压增大
B. 矿泉水瓶内的空气内能增大
C. 矿泉水瓶内的空气的压强减小
D. 矿泉水瓶内的空气分子平均动能增大
【答案】A
【解析】
【详解】AC.飞机从巡航到着陆过程,温度不变,由题意知瓶内气体体积变小,以瓶内气体为研究对象,根据理想气体状态方程,故可知矿泉水瓶内的空气的压强增大,则飞机从巡航到着陆过程飞机机舱内的气压增大,故A正确,C错误;
B.由于温度不变,则内能不变,故B错误;
D.由于温度是平均动能的标志,气体的平均动能只与温度有关,机场地面温度与高空客舱温度相同,故从高空客舱到机场地面,瓶内气体的分子平均动能不变,故D错误;
故选A。
4. 如图甲所示,系着细棉线的铁丝环从肥皂液里取出时留下一层薄膜,用烧热的针刺破左侧薄膜后,棉线和薄膜的形状如图乙所示。则( )
A. 图甲中,两侧薄膜对棉线均没有作用力
B. 图甲中,薄膜的表面层与内部分子间距离相等
C. 图乙中,薄膜收缩使棉线绷紧
D. 图乙中,棉线某处受薄膜作用力方向沿棉线切线方向
【答案】C
【解析】
【详解】AB.图甲中,薄膜的表面层分子间距离大于内部分子间距离,产生了表面张力,两侧薄膜对棉线均有作用力。故AB错误;
CD.图乙中,由于表面张力薄膜收缩使棉线绷紧,棉线某处受薄膜作用力方向与棉线垂直。故C正确;D错误。
故选C。
5. 如图所示为模拟气体压强产生机理的实验,在一定时间内将大量沙粒从秤盘上方某一高度处均匀连续倒在秤盘上,观察指针摆动情况。关于该实验下列说法正确的是( )
A. 仅增加单位时间内倒下沙粒数量,可模拟温度降低对气体压强的影响
B. 仅增加单位时间内倒下沙粒数量,可模拟体积增大对气体压强的影响
C. 仅将倒沙的位置升高,可模拟温度升高对气体压强的影响
D. 仅将倒沙位置升高,指针示数不变
【答案】C
【解析】
【详解】AB.因气体体积减小时,气体的数密度增加,则单位时间内撞击器壁的分子数增加,则仅增加单位时间内倒下沙粒数量,可模拟体积减小时对气体压强的影响,选项AB错误;
C.因气体温度升高时,分子平均速率增加,气体分子对器壁的碰撞力变大,则仅将倒沙的位置升高,可模拟温度升高对气体压强的影响,选项C正确;
D.仅将倒沙的位置升高,则沙粒落到秤盘上时对秤盘的碰撞力变大,则指针示数变大,选项D错误。
故选C。
6. 如图所示,竖直插入水银槽的细长玻璃管内外两个水银面高度差为68cm,当时大气压为75cmHg。现保持温度不变,将玻璃管向上提起10cm,管内水银面将( )
A. 不移动
B. 向上移动小于10cm
C. 向上移动正好10cm
D. 向上移动大于10cm
【答案】B
【解析】
【详解】管内气体的压强为
若将玻璃管向上提起10cm,则管内气体的压强减小,体积变大,管内水银柱的液面将下降一部分,则此时管内水银柱液面向上移动的距离小于10cm。
故选B。
7. 如图所示,软铁环上绕有M、N两个线圈,线圈M与直流电源、电阻和开关S1相连,线圈N与电流表和开关S2相连。下列说法正确的是( )
A. 保持S1闭合,软铁环中的磁场为逆时针方向
B. 保持S1闭合,在开关S2闭合的瞬间,通过电流表的电流由
C. 保持S2闭合,在开关S1闭合的瞬间,通过电流表的电流由
D. 保持S2闭合,在开关S1断开的瞬间,通过电流表的电流由
【答案】D
【解析】
【详解】A.由右手螺旋定则可以判断出,软铁环中的磁场为顺时针方向,故A错误;
B.保持S1闭合,在开关S2闭合的瞬间,N线圈中磁通量不变,没有感应电流产生,故B错误;
C.保持S2闭合,在开关S1闭合的瞬间,N线圈中磁通量增大,根据楞次定律可以判断,通过电流表的电流由,故C错误;
D.保持S2闭合,在开关S1断开的瞬间,N线圈中磁通量减小,根据“增反减同”可以判断,通过电流表的电流由,故D正确。
故选D。
二、多选题(本题共3题,每题6分,共18分,在每题的四个选项中,至少有两个选项是正确的,不选或错选得0分,少选得3分)
8. 一定质量的理想气体,从状态a开始经历如图所示的状态变化过程回到原状态,则下列说法中正确的是( )
A. a→b过程气体对外做功
B. b→c的过程是等温变化
C. c→a的过程气体分子的平均动能减小
D. c状态比b状态单位时间内撞击容器壁单位面积的分子数多
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.由牛顿第一定律内容,图像知体积增大,气体对外做功。故A正确;
B.由理想气体状态方程
得等温过程压强与体积成反比,等温线应是一条双曲线,b→c的过程不是等温变化,故B错误;
C.由理想气体状态方程
得c→a温度降低,气体分子的平均动能减小,故C正确;
D.由理想气体状态方程
得c状态与b状态温度相同,c状态比b状态压强大,单位时间内撞击容器壁单位面积分子数多,故D正确。
故选ACD。
9. 电磁现象在科技和生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,线圈B闭合,开关S断开时,触头C与工作电路将立即断开
B. 乙图中,用外力顺时针转动铜盘,电路中会产生感应电流,a点电势比b点高
C. 丙图中,一铜圆盘水平放置,若使圆盘绕竖直轴转动,小磁针将会同向转动
D. 丁图中,给电磁炉接通恒定电流,可以在锅底产生涡流,给锅中食物加热
【答案】BC
【解析】
【详解】A.甲图中,线圈B闭合,开关S断开时,在线圈B中产生感应电流,使得铁芯的磁性慢慢消失,则触头C与工作电路过一会才断开,故A错误;
B.乙图中,用外力顺时针转动铜盘,电路中会产生感应电流,根据右手定则可知,通过R的电流方向为由a向b,故a点电势比b点高,故B正确;
C.丙图中,将一铜圆盘水平放置,若使圆盘绕竖直轴转动,产生感应电流,根据楞次定律的推论,感应电流的磁场总要阻碍相对运动,因安培力的作用,另个物体也会跟着同向转动,属于电磁驱动,故C正确;
D.丁图中,给电磁炉接通交变电流,可以在锅底产生涡流,给锅中食物加热,故D错误。
故选BC。
10. 如图甲,光滑绝缘水平面上有宽度为2L的条形匀强磁场,磁场方向竖直向下,磁感应强度随时间按图乙所示规律变化,B0、t0均为已知量。质量为m、电阻为R的匀质长方形单匝线框,其长为2L、宽为L,初始时有一半在磁场中。t=0时刻由静止释放线框,t0时刻ab边刚好进入磁场,ab边离开磁场时,线框的速度大小为ab边刚进入磁场时的。下列说法正确的是( )
A. 在内,线框中产生逆时针方向的电流
B. 时刻,线框的加速度大小为
C. 时刻,线框的动量大小为
D. 时刻以后,线框产生的焦耳热为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.在内,磁感应强度减小,根据楞次定律,由于磁感应强度变化在线圈中产生的感应电动势方向沿顺时针方向,该电动势产生的感应电流为顺时针方向,根据左手定则可知,原磁场对该感应电流的安培力方向向右,线框在安培力作用下向右运动,从而阻碍通过线圈的磁通量的减小,根据右手定则,边切割磁感线产生的感应电动势方向为逆时针方向,根据楞次定律可知,由于线框的运动只是阻碍磁通量的减小,穿过线框的磁通量仍然要减小,即边切割磁感线产生的感应电动势小于磁感应强度变化在线框中产生的感应电动势,即线框中的总的感应电动势方向仍然为顺时针方向,可知,在内,线框中产生顺时针方向的电流,故A错误;
B.时刻,根据法拉第电磁感应定律有
根据图乙有
根据欧姆定律有
根据牛顿第二定律有
解得
故B正确;
C.t0时刻ab边刚好进入磁场,令此时速度为,则ab边离开磁场时,线框的速度大小为,从ab边离开磁场到线框刚刚出磁场过程,根据动量定理有
其中
解得
则时刻,线框的动量大小为
故C正确;
D.结合上述可知,时刻以后,线框产生的焦耳热为
解得
故D正确。
故选BCD。
三、综合题(本题共5大题54分,计算题要求有详细的分析和解答过程)
11. 在“研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”实验中,某同学先后两次使用如图(a)所示实验装置获得多组注射器内封闭气体的体积V和压强p的测量值,并通过计算机拟合得到如图(b)所示两组图线。
(1)实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分,这是为了__________,为检验气体的压强p与体积V是否成反比例关系,可将图线转化为__________图线;
(2)实验时发现两组图线经检验均符合反比例关系,由图判断导致①、②两组数据差异的原因可能是( )
A. 两组实验环境温度不同
B. 两组封闭气体的质量不同
C. 其中一组实验中活塞移动太快
D. 其中一组实验时器材的气密性不佳
(3)某小组缓慢推活塞进行实验得到了数据图像①,验证了“玻意耳定律”,请从分子动理论的角度解释这个过程:________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 控制气体的温度不发生变化 ②. 或 (2)AB
(3)一定质量的理想气体,其分子总数是一个定值,温度保持不变时,则分子的平均速率也保持不变,当其体积增大几倍时,则单位体积内的分子数变为原来的几分之一,因此气体的压强也减为原来的几分之一;反之若体积减小为原来的几分之一,则压强增大几倍,即压强与体积成反比,这就是玻意耳定律。
【解析】
【小问1详解】
(1)[1]实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分,这是为了控制气体的温度不发生变化。
[2]根据理想气体状态方程
可得
或
为检验气体的压强p与体积V是否成反比例关系,能较直观的判定该关系,可将图线转化为或图像。
【小问2详解】
AB.根据
结合曲线可知对于同一V值所对应的p值不同,推知是两组注射器内气体的p与V的乘积不相等,故当气体质量一定时,若两组实验环境温度T不同;同理,故当气两组实验环境温度T一定时,两组封闭气体的质量不同,故AB正确;
CD.若某组实验中活塞移动太快,会使注射器内封闭气体的温度不断变化,此时不可能得到反比例关系图线;同理,若某组器材的气密性不佳,在实验中会漏气,气体质量会持续变化,此时图线也不可能符合反比例关系,故CD错误。
故选AB。
【小问3详解】
(3)[1]一定质量的理想气体,其分子总数是一个定值,当温度保持不变时,则分子的平均速率也保持不变,当其体积增大几倍时,则单位体积内的分子数变为原来的几分之一,因此气体的压强也减为原来的几分之一;反之若体积减小为原来的几分之一,则压强增大几倍,即压强与体积成反比,这就是玻意耳定律。
12. 某同学用如图甲所示装置来“验证动量守恒定律”,在气垫导轨右端固定一条弹簧,滑块b的右端有粘性强的物质。用天平测出图中滑块a和挡光片的总质量为,滑块b的质量为。实验及分析过程如下:
①打开气泵,调节气垫导轨,轻推滑块,当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间____________________时,可认为气垫导轨水平。
②用游标卡尺测得遮光条宽度d,如图乙所示,则___________。设挡光片通过光电门的时间为,挡光片的宽度为d,则滑块通过光电门的速度___________(用d、表示)。
③将滑块b置于两光电门之间,将滑块a置于光电门1的右侧,然后推动滑块a水平压缩弹簧,撤去外力后,滑块a在弹簧弹力的作用下向左弹射出去,通过光电门1后继续向左滑动并与滑块b发生碰撞。
④两滑块碰撞后粘合在一起向左运动,并通过光电门2。
⑤实验后,分别记录下滑块a的挡光片通过光电门1的时间和两滑块一起运动时挡光片通过光电门2的时间。
⑥实验中若等式___________(用、、、和d表示)成立,即可验证动量守恒定律。
【答案】 ①. 相等 ②. ③. ④.
【解析】
【详解】①[1]在步骤①中气垫导轨安装时应保持水平状态,使滑块在导轨上做匀速直线运动,故滑块上的挡光片通过两光电门的时间相等。
②[2]遮光条宽度为
[3]根据极短时间的平均速度等于瞬时速度,滑块通过光电门的速度
⑥[4]滑块a碰前通过光电门1的瞬时速度为
碰后两滑块粘在一起通过光电门2的瞬时速度为
根据动量守恒可得
即
13. 一般小汽车轮胎气压正常值为230~250kPa,某次司机师傅发车前检测轮胎气压p1=250kPa,气温t1=27°C,驱车一段时间后胎压报警器显示p2=275kPa,假设行驶过程中轮胎容积不变,且将胎内气体视为理想气体,已知0=273K。
(1)求此时轮胎内气体温度;
(2)为避免爆胎,司机师傅对轮胎进行放气,放气过程中轮胎容积和温度均可视为不变,为使胎压恢复到p1=250kPa,求放气前后胎内气体的质量m1与m2之比。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)由题意可知,最初时轮胎内气体温度为
由于行驶过程中轮胎容积不变,则根据查理定律可得
解得
(2)对升温后的车胎内总气体,设压强恢复p1时等温膨胀,体积变为,则根据玻意耳定律可得
由质量守恒,得
解得
14. 为防止宇宙间各种高能粒子对在轨航天员造成的危害,科学家研制出各种磁防护装置。某同学设计了一种磁防护模拟装置,装置截面如图所示,以O点为圆心的内圆、外圆半径分别为R、,区域中的危险区内有垂直纸面向外的匀强磁场,外圆为绝缘薄板,且直径CD的两端各开有小孔,外圆的左侧有两块平行金属薄板,其右板与外圆相切,在切点C处开有一小孔,两板间电压为U。一质量为m、电荷量为q、带正电的粒子(不计重力)从左板内侧的A点由静止释放,粒子经电场加速后从C孔沿CO方向射入磁场,恰好不进入安全区,粒子每次与绝缘薄板碰撞后均原速率反弹,经多次反弹后恰能从D孔处射出危险区。求:
(1)粒子通过C孔时速度v的大小;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)粒子从进入危险区到离开危险区所需的时间t。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)粒子从A点运动到C点,根据动能定理有
解得
(2)设带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为r,由几何关系有
解得
由牛顿第二定律有
解得
(3)设粒子在磁场中运动的轨迹所对应的圆心角为,如图所示
由几何关系有
解得
由几何关系可知,粒子在危险区运动时与绝缘薄板发生2次碰撞后射出危险区,粒子在磁场中运动的周期为
粒子从C点到第一次与绝缘薄板碰撞所需时间为
粒子从进入危险区到离开危险区所需的时间为
15. 如图所示,空间存在足够大的水平方向匀强电场E。光滑绝缘水平面上O点有一质量为,带电量为的物块A,水平面上P点有质量为,不带电的物块B。开始时B静止在P点,A以的速度向右运动,到达M点时速度为再运动到P点与B发生正碰并立即粘在一起(碰撞经历时间极短),运动到N点时速度恰好为零。已知,两物块的大小可忽略。求:
(1)匀强电场电场强度大小E;
(2)OP间的距离x以及物块从O到N经历的时间t;
(3)A、B两物块在碰撞过程损失机械能。
【答案】(1);(2)12m,;(3)
【解析】
【详解】(1)从O到M,根据动能定理
解得
(2)设碰撞前后,A的速度分别为碰撞前,对滑块A根据动能定理
碰撞过程动量守恒
碰后,对整体根据动能定理
联立解得
从O到P的时间
碰后运动的时间
则A物块从O到N经历的时间
(3)A、B两物块在碰撞过程损失的机械能
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2023-2024 学年度第二学期 5月联考
高二物理试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考号填写在答题卡上。
2.选择题每小题选出答案后,用 2B 铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上。
4.考生必须保持答题卡的整洁, 考试结束后, 将答题卡收回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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。
1. 以下关于热运动的说法正确的是 ( )
A. 水流速度越大,水分子的热运动越剧烈
B. 水凝结成冰后,水分子热运动停止
C. 水的温度越高,水分子的热运动越剧烈
D. 水的温度升高,每一个水分子的运动速率都会增大
2. 下列四幅图中,能正确反映分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是( )
A. B.
C. D.
3. 机舱内有一个空矿泉水瓶内密闭着一定质量的空气,飞机在高空巡航时瓶子的状态如图甲所示。飞机着陆时瓶子的状态如图乙所示。假设机舱内的温度保持不变,飞机从巡航到着陆过程( )
A. 飞机机舱内的气压增大
B. 矿泉水瓶内的空气内能增大
C. 矿泉水瓶内空气的压强减小
D. 矿泉水瓶内的空气分子平均动能增大
4. 如图甲所示,系着细棉线的铁丝环从肥皂液里取出时留下一层薄膜,用烧热的针刺破左侧薄膜后,棉线和薄膜的形状如图乙所示。则( )
A. 图甲中,两侧薄膜对棉线均没有作用力
B. 图甲中,薄膜的表面层与内部分子间距离相等
C. 图乙中,薄膜收缩使棉线绷紧
D. 图乙中,棉线某处受薄膜作用力方向沿棉线切线方向
5. 如图所示为模拟气体压强产生机理的实验,在一定时间内将大量沙粒从秤盘上方某一高度处均匀连续倒在秤盘上,观察指针摆动情况。关于该实验下列说法正确的是( )
A. 仅增加单位时间内倒下沙粒数量,可模拟温度降低对气体压强的影响
B. 仅增加单位时间内倒下沙粒数量,可模拟体积增大对气体压强的影响
C. 仅将倒沙位置升高,可模拟温度升高对气体压强的影响
D. 仅将倒沙的位置升高,指针示数不变
6. 如图所示,竖直插入水银槽细长玻璃管内外两个水银面高度差为68cm,当时大气压为75cmHg。现保持温度不变,将玻璃管向上提起10cm,管内水银面将( )
A. 不移动
B. 向上移动小于10cm
C. 向上移动正好10cm
D. 向上移动大于10cm
7. 如图所示,软铁环上绕有M、N两个线圈,线圈M与直流电源、电阻和开关S1相连,线圈N与电流表和开关S2相连。下列说法正确的是( )
A. 保持S1闭合,软铁环中的磁场为逆时针方向
B. 保持S1闭合,在开关S2闭合的瞬间,通过电流表的电流由
C. 保持S2闭合,在开关S1闭合的瞬间,通过电流表的电流由
D. 保持S2闭合,在开关S1断开的瞬间,通过电流表的电流由
二、多选题(本题共3题,每题6分,共18分,在每题的四个选项中,至少有两个选项是正确的,不选或错选得0分,少选得3分)
8. 一定质量的理想气体,从状态a开始经历如图所示的状态变化过程回到原状态,则下列说法中正确的是( )
A. a→b的过程气体对外做功
B. b→c的过程是等温变化
C. c→a的过程气体分子的平均动能减小
D. c状态比b状态单位时间内撞击容器壁单位面积的分子数多
9. 电磁现象在科技和生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,线圈B闭合,开关S断开时,触头C与工作电路将立即断开
B. 乙图中,用外力顺时针转动铜盘,电路中会产生感应电流,a点电势比b点高
C. 丙图中,一铜圆盘水平放置,若使圆盘绕竖直轴转动,小磁针将会同向转动
D. 丁图中,给电磁炉接通恒定电流,可以在锅底产生涡流,给锅中食物加热
10. 如图甲,光滑绝缘水平面上有宽度为2L的条形匀强磁场,磁场方向竖直向下,磁感应强度随时间按图乙所示规律变化,B0、t0均为已知量。质量为m、电阻为R的匀质长方形单匝线框,其长为2L、宽为L,初始时有一半在磁场中。t=0时刻由静止释放线框,t0时刻ab边刚好进入磁场,ab边离开磁场时,线框的速度大小为ab边刚进入磁场时的。下列说法正确的是( )
A. 在内,线框中产生逆时针方向的电流
B. 时刻,线框的加速度大小为
C. 时刻,线框的动量大小为
D. 时刻以后,线框产生的焦耳热为
三、综合题(本题共5大题54分,计算题要求有详细的分析和解答过程)
11. 在“研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”实验中,某同学先后两次使用如图(a)所示实验装置获得多组注射器内封闭气体的体积V和压强p的测量值,并通过计算机拟合得到如图(b)所示两组图线。
(1)实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分,这是为了__________,为检验气体的压强p与体积V是否成反比例关系,可将图线转化为__________图线;
(2)实验时发现两组图线经检验均符合反比例关系,由图判断导致①、②两组数据差异的原因可能是( )
A. 两组实验环境温度不同
B. 两组封闭气体的质量不同
C. 其中一组实验中活塞移动太快
D. 其中一组实验时器材气密性不佳
(3)某小组缓慢推活塞进行实验得到了数据图像①,验证了“玻意耳定律”,请从分子动理论的角度解释这个过程:________________________________________________________________________________________________________________。
12. 某同学用如图甲所示的装置来“验证动量守恒定律”,在气垫导轨右端固定一条弹簧,滑块b的右端有粘性强的物质。用天平测出图中滑块a和挡光片的总质量为,滑块b的质量为。实验及分析过程如下:
①打开气泵,调节气垫导轨,轻推滑块,当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间____________________时,可认为气垫导轨水平。
②用游标卡尺测得遮光条宽度d,如图乙所示,则___________。设挡光片通过光电门的时间为,挡光片的宽度为d,则滑块通过光电门的速度___________(用d、表示)。
③将滑块b置于两光电门之间,将滑块a置于光电门1的右侧,然后推动滑块a水平压缩弹簧,撤去外力后,滑块a在弹簧弹力的作用下向左弹射出去,通过光电门1后继续向左滑动并与滑块b发生碰撞。
④两滑块碰撞后粘合在一起向左运动,并通过光电门2。
⑤实验后,分别记录下滑块a的挡光片通过光电门1的时间和两滑块一起运动时挡光片通过光电门2的时间。
⑥实验中若等式___________(用、、、和d表示)成立,即可验证动量守恒定律。
13. 一般小汽车轮胎气压正常值为230~250kPa,某次司机师傅发车前检测轮胎气压p1=250kPa,气温t1=27°C,驱车一段时间后胎压报警器显示p2=275kPa,假设行驶过程中轮胎容积不变,且将胎内气体视为理想气体,已知0=273K。
(1)求此时轮胎内气体温度;
(2)为避免爆胎,司机师傅对轮胎进行放气,放气过程中轮胎容积和温度均可视为不变,为使胎压恢复到p1=250kPa,求放气前后胎内气体的质量m1与m2之比。
14. 为防止宇宙间各种高能粒子对在轨航天员造成的危害,科学家研制出各种磁防护装置。某同学设计了一种磁防护模拟装置,装置截面如图所示,以O点为圆心的内圆、外圆半径分别为R、,区域中的危险区内有垂直纸面向外的匀强磁场,外圆为绝缘薄板,且直径CD的两端各开有小孔,外圆的左侧有两块平行金属薄板,其右板与外圆相切,在切点C处开有一小孔,两板间电压为U。一质量为m、电荷量为q、带正电的粒子(不计重力)从左板内侧的A点由静止释放,粒子经电场加速后从C孔沿CO方向射入磁场,恰好不进入安全区,粒子每次与绝缘薄板碰撞后均原速率反弹,经多次反弹后恰能从D孔处射出危险区。求:
(1)粒子通过C孔时速度v的大小;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)粒子从进入危险区到离开危险区所需的时间t。
15. 如图所示,空间存在足够大的水平方向匀强电场E。光滑绝缘水平面上O点有一质量为,带电量为的物块A,水平面上P点有质量为,不带电的物块B。开始时B静止在P点,A以的速度向右运动,到达M点时速度为再运动到P点与B发生正碰并立即粘在一起(碰撞经历时间极短),运动到N点时速度恰好为零。已知,两物块的大小可忽略。求:
(1)匀强电场电场强度大小E;
(2)OP间的距离x以及物块从O到N经历的时间t;
(3)A、B两物块在碰撞过程损失的机械能。
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