精品解析:2024届河北省保定市唐县第一中学高三下学期三模物理试题
2024-09-04
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-三模 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | 保定市 |
| 地区(区县) | 唐县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.28 MB |
| 发布时间 | 2024-09-04 |
| 更新时间 | 2026-06-13 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-09-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47174878.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高三物理考试
全卷满分100分,考试时间75分钟。
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,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
一、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. 如图所示为氢原子的能级图,大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁共放出k种不同频率的光子,用这些光子一起照射某种金属,其中只有a、b两种频率的光子可以使该金属发生光电效应,a的频率大于b的频率,则下列说法正确的是( )
A. k=4
B. 该金属的逸出功大于等于12.75eV
C. 产生的光电子最大初动能大于等于12.09eV
D. a光子的动量比b光子的动量大
【答案】D
【解析】
【详解】A.大量处于能级的氢原子向低能级跃迁,则有
故A错误;
B.由于只有a、b两种频率的光子可以使该金属发生光电效应,a的频率大于b的频率,可知,a光为4能级跃迁至1能级,b光为3能级跃迁至1能级,则a光光子的能量
光光子的能量
由于a、b两种频率的光子可以使该金属发生光电效应,则该金属的逸出功小于或等于12.09eV,故B错误;
C.结合上述可知,产生的光电子的最大初动能大于或等于
故C错误;
D.由于
a的频率大于b的频率,则光光子动量大于光光子动量,故D正确。
故选D。
2. 如图所示,水平轻杆AB一端固定在竖直墙内、另一端固定一个光滑轻滑轮,一不可伸长的轻绳C端固定在竖直墙上,另一端绕过滑轮悬挂一重物,整个装置处于静止状态,若将绳的C端沿墙缓慢向下移,则墙对轻杆的作用力( )
A. 不断变大,方向与竖直墙面的夹角不断变小
B. 不断变小,方向与竖直墙面的夹角不断变大
C. 不断变大,方向与竖直墙面的夹角不断变大
D. 不断变小,方向与竖直墙面的夹角不断变小
【答案】A
【解析】
【详解】对轻杆进行分析,根据平衡条件可知,墙对杆的作用力与轻绳对滑轮的作用力等大反向,当将C端沿墙缓慢向下移,滑轮两边轻绳间的夹角减小,对绳与滑轮的接触点进行分析,左右两侧绳对接触点弹力大小相等,两弹力方向之间的夹角减小,则左右两侧弹力的合力增大,根据平衡条件可知,滑轮对接触点的作用力增大,则绳对滑轮的作用力增大,即墙对杆的作用力不断增大。结合上述分析可知,墙对轻杆的作用力方向与左右两侧绳弹力的合力的方向相反,由于左右两侧绳对接触点弹力大小相等,则其合力沿左右两侧绳弹力方向夹角的角平分线,可知,当将C端沿墙缓慢向下移,角平分线与竖直方向的夹角减小,可知,墙对轻杆的作用力方向与竖直墙面的夹角不断减小。
故选A。
3. 2023年10月26日,神舟十七号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功,神舟十七号飞船在完成入轨任务后,成功与距地面400km的天和核心舱前向端口进行对接,如图甲所示,图乙为飞船发射至对接的原理图,关于神舟十七号的发射、入轨、对接,下列说法正确的是( )
A. 飞船从地面发射进入轨道1的速度应超过7.9km/s
B. 飞船在加速升空过程中处于失重状态
C. 飞船在轨道1上运行时机械能不断增大
D. 飞船先进入轨道2,再加速完成对接
【答案】A
【解析】
【详解】A.当卫星沿地球表面飞行时,速度为7.9km/s,进入椭圆轨道1的速度应超过7.9km/s,A正确;
B.飞船在加速升空过程中,合力向上,支持力大于重力,处于超重状态,B错误;
C.飞船在轨道1上运动时,只有万有引力做功,机械能保持不变,C错误;
D.飞船在进入轨道2前从低轨道上加速然后完成对接,D错误。
故选A。
4. 如图所示为某静电场中x正半轴上电势φ随x变化的规律图像,一个带电粒子在x轴坐标原点O由静止释放,粒子仅在电场力作用下沿x轴正向运动,粒子沿x轴正向运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电 B. 电势能先减小后增大
C. 电势能的最小值为零 D. 加速度先减小后增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.粒子从静止开始沿x轴正向运动,可知电场力方向先沿x轴正向,由图可知电势先升高则电场强度方向先沿x轴负向,表明粒子带负电,故A错误;
BC.由图可知电势先升高后降低,粒子在沿x轴正向运动过程中,粒子电势能先减小后增大,由能量守恒可知,粒子的动能先增大后减小,根据再结图像可知,电势的最小值为负值,故B正确,C错误;
D.图像的切线斜率先减小后增大再减小,因此电场强度先减小后增大再减小,加速度先减小后增大再减小,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,ABC为一玻璃砖的截面,由直角三角形AOC和半径为R的四分之一圆BOC组成,O为圆心,,一束单色光沿平行于AB的方向射到AC边上的D点,折射光线刚好照射到B点,测得AD长为,光在真空中的传播速度为c,则光从D点传播到B点所用的时间为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】过点作法线,交于点,如图所示
根据几何关系有
则有
可知
设光在点的折射角为,结合上述,根据几何关系有
解得
光在点入射角
则折射率
根据几何关系有
光在玻璃砖中的传播速度为
光从点传播到点所用时间
故选C。
6. 如图所示,ABC和CDE两个光滑斜面体固定在水平面上,a、b两个小球分别从两个斜面的最高点A和E同时由静止释放,结果两个球同时到达C点,已知斜面体ABC的斜面长为、高为,斜面体CDE斜面长为,高为,不计小球大小,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】球运动的加速度大小
b球运动的加速度大小
a、b两个小球分别从两个斜面的最高点A和E同时由静止释放,结果两个球同时到达C点,则有
,
解得
故选C。
7. 如图所示,物块A和物块B用轻弹簧竖直连接,绕过定滑轮的轻绳连接物块B和小球C,用手托着小球C,滑轮两边的轻绳刚好伸直且均竖直,A、B静止,现手托C球缓慢向下移,当手对球的作用力为零时,A对地面的压力也恰好为零,不计滑轮的质量和摩擦,弹簧始终在弹性限度内,则在此过程中,下列说法正确的是( )
A. C球质量等于B物块质量
B. 轻绳对B的拉力做的功等于B的重力势能增加量
C. 如果B的质量大于A的质量,弹簧的弹性势能增大
D. B、C和弹簧组成的系统机械能一定减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据最终力的平衡可知,C球质量等于A、B两物块质量之和,故A错误;
B.如果A的质量大于B的质量,则此过程弹簧的弹性势能增加,根据功能关系,轻绳对B球的拉力做功大于B的重力势能增量,故B错误;
C.如果B的质量大于A的质量,开始弹簧的弹性势能大,经过此过程,弹簧的弹性势能减小,故C错误;
D.由于手的托力对小球C做负功,因此B、C和弹簧组成的系统机械能一定减小,故D正确。
故选D。
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.
8. 如图所示的理想变压器电路中,R1、R2、R3为定值电阻,R4为滑动变阻器,电压表和电流表均为理想交流电表,在a、b端接入有效值不变的正弦交流电,则下列说法正确的是( )
A. 仅将滑片P1向下移,电压表和电流表示数均变大
B. 仅将滑片P1向下移,电阻R1消耗的功率变大
C. 仅将滑片P2向下移,电压表和电流表示数均变大
D. 仅将滑片P2向下移,电阻R2消耗的功率变大
【答案】BC
【解析】
【详解】B.设原线圈中电流为,则
仅将滑片向下移,变大,电阻消耗的功率变大,故B正确;
A.由于变压器的输出功率
变大不能确定是否变大,因此不能确定电流表的示数是否变大,故A错误;
C.仅将滑片向下移,副线圈电路中的电阻减小,因此变大,电压表和电流表的示数均变大,故C正确;
D.仅将滑片向下移,变压器输入电压减小,输出电压减小,消耗的功率变小,故D错误.
故选BC。
9. 在同种均匀介质中,甲、乙两列简谐横波分别沿x轴正、负方向传播,在t=0时刻x=0到x=6m区域内的波动图像如图所示,甲的频率为2Hz,则下列说法正确的是( )
A. 乙波的传播速度大小为8m/s
B. 时刻,处质点的位移方向为y轴负方向
C. 时刻,处质点的速度为零
D. 时刻,处质点位移为
【答案】AB
【解析】
【详解】A.两列简谐横波在同一介质中传播速度相同,因此乙波的传播速度大小为
故A正确;
B.根据振动与波动关系及波的叠加可知,时刻,处质点的位移方向为轴负方向,故B正确;
C.时刻,处质点振动方向沿轴正方向,速度不为零,故C错误;
D.时刻,处甲波在波谷,乙波不在波谷,因此该处质点的位移不是,D错误。
故选AB。
10. 如图所示,光滑水平导轨由间距分别为2L、L的宽、窄两段连接而成,导轨处在垂直于导轨平面向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B.两根金属棒b、a分别垂直放在宽、窄两段导轨上,绕过光滑定滑轮的轻绳一端连接在金属棒a上,另一端竖直悬挂着质量为m的重物,连接金属棒a部分的轻绳水平,用外力使金属棒b保持静止,由静止释放金属棒a,导轨电阻不计,回路中的总电阻为R.两段导轨均足够长。重物离地面足够高,金属棒a的质量为m,金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 释放金属棒a的瞬间,重物的加速度大小为
B. 重物运动的最大速度为
C. 作用在金属棒b上的最大外力等于2mg
D. 若释放a的同时释放b,最后稳定时金属棒a的速度总是金属棒b的速度的2倍
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.释放金属棒的一瞬间,由牛顿第二定律
解得
故A正确;
B.当重物匀速运动时
解得
故B正确;
C.当重物匀速运动时,作用在金属棒上的外力最大,大小为
故C正确;
D.如果最后稳定时金属棒的速度总是金属棒的速度的2倍,则回路中磁通量的变化量为零,则回路中感应电流为零,做匀速运动,做加速运动,并不是最终稳定状态,故D错误。
故选ABC。
三、非选择题:本题共5小题,共54分.
11. 某实验小组设计了一个测量物块A与桌面间的动摩擦因数的实验,装置如图所示,物块A在外力作用下静止在水平桌面上的P点,绕过定滑轮的轻绳一端连接在物块A上,另一端吊着重物B,调节定滑轮,使物块A与滑轮间的轻绳与桌面平行,测出物块B离地面的高度h,已知物块A、B的质量相同,重力加速度为g。回答下列问题:
(1)撤去作用在物块A上的外力,物块A由静止向右运动直至停止,测出物块A停下的位置到P点的距离s,则物块A与桌面间的动摩擦因数µ=______(用s、h表示):
(2)为了减小实验误差,实验小组成员改变物块A释放的位置进行多次实验,测出每次物块B开始离地面的高度h及释放A后A在水平桌面上滑行的距离s,根据测得的多组s、h作图像,得到图像的斜率为k,则求得物块A与桌面间的动摩擦因数µ=______;
(3)若考虑定滑轮转动时的动能和摩擦,测量值与真实值相比______(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
【答案】(1)
(2)
(3)偏大
【解析】
【小问1详解】
根据功能关系可得
根据动能定理可得
联立解得
【小问2详解】
由
可得
根据题意可得
解得
【小问3详解】
考虑滑轮与绳子的摩擦和定滑轮转动时的动能,则实验时,物块A与桌面间摩擦力克服摩擦力做功偏大,则动摩擦因数测量值与真实值相比偏大。
12. 某同学要测量一阻值约为20Ω的未知电阻Rx的阻值。
(1)该同学先用多用电表粗测该电阻,将多用电表的选择开关打到欧姆挡______(填“×100”“×10”或“×1”)挡,欧姆调零后,测量该电阻时多用表指针所指位置如图甲所示,则被测电阻的阻值是______Ω。
(2)为了精确测量该电阻的阻值,实验室提供的器材有:
A.电源E(电动势3V,内阻不计)
B.电压表V(量程3V,内阻约6kΩ)
C.电流表A1(量程0.2A,内阻约2.0Ω)
D.电流表A2(量程0.2A,内阻约2.0Ω)
E.滑动变阻器R1(0~10Ω)
F.开关两个,导线若干
该同学根据实验室提供的器材设计了如图乙所示的电路图,请根据电路图将图丙中实物连接成完整的电路____。
(3)实验时,将滑动变阻器的滑片移到最左端,断开开关S2,闭合开关S1,调节滑动变阻器,使电压表和电流表的指针偏转均较大,记录这时电流表A1、A2的示数I1、I2及电压表的示数U1,则电压表的内阻为RV=______,闭合开关S2,此时电压表示数为U2,电流表A1的示数为I3,则被测电阻的阻值Rx=______。(均用已知和测量的物理量符号表示)
【答案】(1) ①. ×1 ②. 17.2##17.3##17.4##17.5##17.6##17.7
(2) (3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1][2]由于被测电阻约为,因此选择开关拨到“”挡,读数为。
【小问2详解】
根据如图乙所示的电路图,连接实物图如图所示
【小问3详解】
[1]电压表的内阻为
[2]由
联立解得
13. 如图所示,一个水平放置的绝热汽缸内部带有气密性良好的绝热活塞,在汽缸开口处装有固定卡环,开始时活塞离卡口的距离为L,离缸底的距离为2L,活塞的截面积为S,活塞与汽缸内壁无摩擦,活塞的质量为m,大气压强为,缸内气体温度为T0,重力加速度为g。
(1)若通过电热丝给缸内气体缓慢加热,当活塞刚好移到卡口时,缸内气体温度为多少;
(2)若将汽缸沿顺时针转过90°使汽缸开口向上,同时再通过电热丝(体积忽略不计)给缸内气体缓慢加热,当缸内气体温度为2T0时,卡口对活塞的压力多大?
【答案】(1)1.5T0
(2)
【解析】
【小问1详解】
设活塞刚好移到卡口时,缸内气体温度为,则
解得
【小问2详解】
当缸内气体温度为时,设缸内气体压强为,根据理想气体状态方程
由,解得
设卡环对活塞的压力为,根据力的平衡
联立解得
14. 如图所示,质量为m的小球A用不可伸长的轻绳a悬于O1点,质量为3m的小球B用不可伸长的轻绳b悬于O2点,a、b两悬线的长分别为2L、L,两悬点在同一竖直线上,距离等于3L,不计小球的大小,现给小球A一个水平向左的初速度,小球A做竖直面内的圆周运动到最高点时悬线的拉力恰好为零,A、B两球发生弹性碰撞,重力加速度为g,求:
(1)碰撞后一瞬间,悬线b对小球B的拉力大小;
(2)碰撞后,小球A经多长时间将轻绳a再次拉伸。
【答案】(1)4.5mg
(2)
【解析】
【小问1详解】
设小球A运动到最高点与B碰撞前一瞬间速度大小为,根据牛顿第二定律
解得
设碰撞后一瞬间,A球速度大小为,B球速度大小为,根据动量守恒
根据能量守恒
解得
设碰撞后一瞬间,悬线对小球B的拉力大小为,根据牛顿第二定律
解得
【小问2详解】
碰撞后,小球A先做平抛运动,设经过时间轻绳刚好伸直
根据几何关系
解得
15. 如图甲所示,在平面直角坐标系xOy的第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E,在第三象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在坐标平面的第一象限内,抛物线(虚线)上有纵坐标分别为,的P、Q两点,从P、Q两点分别沿x轴负方向射出质量均为m、电荷量均为q的带正电的粒子,粒子均从O点进入磁场,不计粒子重力。
(1)试证明P、Q两点射出的粒子初速度大小相等,并求出初速度v0的大小;
(2)求从P、Q两点射出的粒子出磁场时的位置间的距离;
(3)将第三象限内的匀强磁场反向,并在第三象限内放一个平行于x轴的足够大的接收屏,如图乙所示,若从P点射出的粒子恰好能垂直打在屏上,则从P、Q两点射出的粒子打在屏上的位置间的距离是多少?
【答案】(1)设在抛物线上任意取一点坐标为,粒子做类平抛运动,则有,
又,
联立解得
故两点射出的粒子初速度大小相等。
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
略。
【小问2详解】
由(1)得两点射出的粒子初速度大小相等均为
设粒子进磁场时速度与轴负方向夹角为,则粒子进磁场时速度
粒子做圆周运动的半径
粒子出磁场时的位置到点距离
粒子在电场中做类平抛运动,速度的反向延长线交于水平位移中点,则从点射出粒子进磁场时
从点射出粒子进磁场时
则
【小问3详解】
设粒子射出的初速度大小为,进磁场时速度与轴负方向夹角为,大小为
粒子做圆周运动的圆心到轴距离
由于两粒子射出的初速度相同,因此两粒子在磁场中做圆周运动的圆心到轴的距离相同,粒子垂直在打在接收屏上,粒子也垂直打在接收屏上,粒子打在屏上的位置离轴的距离
由几何关系可知,点射出粒子进入磁场时的方向与轴负方向的夹角,
点射出粒子进入磁场时的方向与轴负方向的夹角为,
则两粒子打在屏上的位置间距离
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高三物理考试
全卷满分100分,考试时间75分钟。
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,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
一、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. 如图所示为氢原子的能级图,大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁共放出k种不同频率的光子,用这些光子一起照射某种金属,其中只有a、b两种频率的光子可以使该金属发生光电效应,a的频率大于b的频率,则下列说法正确的是( )
A. k=4
B. 该金属的逸出功大于等于12.75eV
C. 产生的光电子最大初动能大于等于12.09eV
D. a光子的动量比b光子的动量大
2. 如图所示,水平轻杆AB一端固定在竖直墙内、另一端固定一个光滑轻滑轮,一不可伸长的轻绳C端固定在竖直墙上,另一端绕过滑轮悬挂一重物,整个装置处于静止状态,若将绳的C端沿墙缓慢向下移,则墙对轻杆的作用力( )
A. 不断变大,方向与竖直墙面的夹角不断变小
B. 不断变小,方向与竖直墙面的夹角不断变大
C. 不断变大,方向与竖直墙面的夹角不断变大
D. 不断变小,方向与竖直墙面的夹角不断变小
3. 2023年10月26日,神舟十七号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功,神舟十七号飞船在完成入轨任务后,成功与距地面400km的天和核心舱前向端口进行对接,如图甲所示,图乙为飞船发射至对接的原理图,关于神舟十七号的发射、入轨、对接,下列说法正确的是( )
A. 飞船从地面发射进入轨道1的速度应超过7.9km/s
B. 飞船在加速升空过程中处于失重状态
C. 飞船在轨道1上运行时机械能不断增大
D. 飞船先进入轨道2,再加速完成对接
4. 如图所示为某静电场中x正半轴上电势φ随x变化的规律图像,一个带电粒子在x轴坐标原点O由静止释放,粒子仅在电场力作用下沿x轴正向运动,粒子沿x轴正向运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电 B. 电势能先减小后增大
C. 电势能的最小值为零 D. 加速度先减小后增大
5. 如图所示,ABC为一玻璃砖的截面,由直角三角形AOC和半径为R的四分之一圆BOC组成,O为圆心,,一束单色光沿平行于AB的方向射到AC边上的D点,折射光线刚好照射到B点,测得AD长为,光在真空中的传播速度为c,则光从D点传播到B点所用的时间为( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示,ABC和CDE两个光滑斜面体固定在水平面上,a、b两个小球分别从两个斜面的最高点A和E同时由静止释放,结果两个球同时到达C点,已知斜面体ABC的斜面长为、高为,斜面体CDE斜面长为,高为,不计小球大小,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示,物块A和物块B用轻弹簧竖直连接,绕过定滑轮的轻绳连接物块B和小球C,用手托着小球C,滑轮两边的轻绳刚好伸直且均竖直,A、B静止,现手托C球缓慢向下移,当手对球的作用力为零时,A对地面的压力也恰好为零,不计滑轮的质量和摩擦,弹簧始终在弹性限度内,则在此过程中,下列说法正确的是( )
A. C球质量等于B物块质量
B. 轻绳对B的拉力做的功等于B的重力势能增加量
C. 如果B的质量大于A的质量,弹簧的弹性势能增大
D. B、C和弹簧组成的系统机械能一定减小
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.
8. 如图所示的理想变压器电路中,R1、R2、R3为定值电阻,R4为滑动变阻器,电压表和电流表均为理想交流电表,在a、b端接入有效值不变的正弦交流电,则下列说法正确的是( )
A. 仅将滑片P1向下移,电压表和电流表示数均变大
B. 仅将滑片P1向下移,电阻R1消耗的功率变大
C. 仅将滑片P2向下移,电压表和电流表示数均变大
D. 仅将滑片P2向下移,电阻R2消耗的功率变大
9. 在同种均匀介质中,甲、乙两列简谐横波分别沿x轴正、负方向传播,在t=0时刻x=0到x=6m区域内的波动图像如图所示,甲的频率为2Hz,则下列说法正确的是( )
A. 乙波的传播速度大小为8m/s
B. 时刻,处质点的位移方向为y轴负方向
C. 时刻,处质点的速度为零
D. 时刻,处质点位移为
10. 如图所示,光滑水平导轨由间距分别为2L、L的宽、窄两段连接而成,导轨处在垂直于导轨平面向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B.两根金属棒b、a分别垂直放在宽、窄两段导轨上,绕过光滑定滑轮的轻绳一端连接在金属棒a上,另一端竖直悬挂着质量为m的重物,连接金属棒a部分的轻绳水平,用外力使金属棒b保持静止,由静止释放金属棒a,导轨电阻不计,回路中的总电阻为R.两段导轨均足够长。重物离地面足够高,金属棒a的质量为m,金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 释放金属棒a的瞬间,重物的加速度大小为
B. 重物运动的最大速度为
C. 作用在金属棒b上的最大外力等于2mg
D. 若释放a的同时释放b,最后稳定时金属棒a的速度总是金属棒b的速度的2倍
三、非选择题:本题共5小题,共54分.
11. 某实验小组设计了一个测量物块A与桌面间的动摩擦因数的实验,装置如图所示,物块A在外力作用下静止在水平桌面上的P点,绕过定滑轮的轻绳一端连接在物块A上,另一端吊着重物B,调节定滑轮,使物块A与滑轮间的轻绳与桌面平行,测出物块B离地面的高度h,已知物块A、B的质量相同,重力加速度为g。回答下列问题:
(1)撤去作用在物块A上的外力,物块A由静止向右运动直至停止,测出物块A停下的位置到P点的距离s,则物块A与桌面间的动摩擦因数µ=______(用s、h表示):
(2)为了减小实验误差,实验小组成员改变物块A释放的位置进行多次实验,测出每次物块B开始离地面的高度h及释放A后A在水平桌面上滑行的距离s,根据测得的多组s、h作图像,得到图像的斜率为k,则求得物块A与桌面间的动摩擦因数µ=______;
(3)若考虑定滑轮转动时的动能和摩擦,测量值与真实值相比______(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
12. 某同学要测量一阻值约为20Ω的未知电阻Rx的阻值。
(1)该同学先用多用电表粗测该电阻,将多用电表的选择开关打到欧姆挡______(填“×100”“×10”或“×1”)挡,欧姆调零后,测量该电阻时多用表指针所指位置如图甲所示,则被测电阻的阻值是______Ω。
(2)为了精确测量该电阻的阻值,实验室提供的器材有:
A.电源E(电动势3V,内阻不计)
B.电压表V(量程3V,内阻约6kΩ)
C.电流表A1(量程0.2A,内阻约2.0Ω)
D.电流表A2(量程0.2A,内阻约2.0Ω)
E.滑动变阻器R1(0~10Ω)
F.开关两个,导线若干
该同学根据实验室提供的器材设计了如图乙所示的电路图,请根据电路图将图丙中实物连接成完整的电路____。
(3)实验时,将滑动变阻器的滑片移到最左端,断开开关S2,闭合开关S1,调节滑动变阻器,使电压表和电流表的指针偏转均较大,记录这时电流表A1、A2的示数I1、I2及电压表的示数U1,则电压表的内阻为RV=______,闭合开关S2,此时电压表示数为U2,电流表A1的示数为I3,则被测电阻的阻值Rx=______。(均用已知和测量的物理量符号表示)
13. 如图所示,一个水平放置的绝热汽缸内部带有气密性良好的绝热活塞,在汽缸开口处装有固定卡环,开始时活塞离卡口的距离为L,离缸底的距离为2L,活塞的截面积为S,活塞与汽缸内壁无摩擦,活塞的质量为m,大气压强为,缸内气体温度为T0,重力加速度为g。
(1)若通过电热丝给缸内气体缓慢加热,当活塞刚好移到卡口时,缸内气体温度为多少;
(2)若将汽缸沿顺时针转过90°使汽缸开口向上,同时再通过电热丝(体积忽略不计)给缸内气体缓慢加热,当缸内气体温度为2T0时,卡口对活塞的压力多大?
14. 如图所示,质量为m的小球A用不可伸长的轻绳a悬于O1点,质量为3m的小球B用不可伸长的轻绳b悬于O2点,a、b两悬线的长分别为2L、L,两悬点在同一竖直线上,距离等于3L,不计小球的大小,现给小球A一个水平向左的初速度,小球A做竖直面内的圆周运动到最高点时悬线的拉力恰好为零,A、B两球发生弹性碰撞,重力加速度为g,求:
(1)碰撞后一瞬间,悬线b对小球B的拉力大小;
(2)碰撞后,小球A经多长时间将轻绳a再次拉伸。
15. 如图甲所示,在平面直角坐标系xOy的第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E,在第三象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在坐标平面的第一象限内,抛物线(虚线)上有纵坐标分别为,的P、Q两点,从P、Q两点分别沿x轴负方向射出质量均为m、电荷量均为q的带正电的粒子,粒子均从O点进入磁场,不计粒子重力。
(1)试证明P、Q两点射出的粒子初速度大小相等,并求出初速度v0的大小;
(2)求从P、Q两点射出的粒子出磁场时的位置间的距离;
(3)将第三象限内的匀强磁场反向,并在第三象限内放一个平行于x轴的足够大的接收屏,如图乙所示,若从P点射出的粒子恰好能垂直打在屏上,则从P、Q两点射出的粒子打在屏上的位置间的距离是多少?
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