内容正文:
2024-2025学年第一学期六校联合体10月学情调研测试
高二物理
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项符合题意,错选、多选、未选均不得分。
1. 电鳗是一种能随意放电,自己掌握放电时间和强度的动物。电鳗放电时的平均电压为350多伏,有时观察到的电压为500伏,电流为2安培。关于电源、电流和电阻,下列说法正确的是( )
A. 在金属导体中,自由电子的定向移动形成电流,两者方向相同
B. 放电的电流可达2A,电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位
C. 电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极,保持两极之间有电压
D. 导体的电阻与导体两端电压成正比,与流过导体的电流成反比
【答案】B
【解析】
【详解】A.在金属导体中,自由电子的定向移动形成电流,自由电子定向移动的方向与电流方向相反,选项A错误;
B.放电的电流可达2A,电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位,选项B正确;
C.电源的作用是在电源内部把电子由正极搬运到负极,保持两极之间有电压,选项C错误;
D.导体的电阻是导体本身的属性,与导体两端电压以及流过导体的电流无关,选项D错误。
故选B。
2. 在速滑接力比赛中,“交棒”的曲春雨在“接棒”的任子威身后猛推一把,使任子威获得更大的速度向前滑行。若任子威的质量大于曲春雨的质量,不计阻力,在曲春雨用力推任子威的过程中,则曲春雨和任子威组成的系统( )
A. 动量不守恒,机械能守恒 B. 动量不守恒,机械能不守恒
C. 动量守恒,机械能守恒 D. 动量守恒,机械能不守恒
【答案】D
【解析】
【详解】曲春雨猛推任子威一把,使任子威获得更大的速度向前滑行,忽略运动员与冰面在水平方向上的相互作用,系统合力为零,则系统动量守恒;因为在推任子威的过程中消耗了曲春雨的生物内能转化为系统的机械能,所以系统机械能不守恒。
故选D。
3. 如图所示为某静电除尘装置的原理图,废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区。图中虚线是某一带负电的尘埃(不计重力)仅在静电力作用下向集尘板迁移并沉积的轨迹,A、B两点是轨迹与电场线的交点。不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化,则以下说法正确的是( )
A. 尘埃在B点的加速度小于在A点的加速度
B. 尘埃在B点的电势能大于在A点的电势能
C. 尘埃在迁移过程中做类平抛运动
D. 尘埃在迁移过程中电势能先增大后减小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由电场线的分布图可知,A点的场强比B点的大,则尘埃在B点的加速度小于在A点的加速度,故A正确;
B.根据等势线与电场线垂直的特点,作出B点的等势线,则有
根据沿着电场线方向电势逐渐降低,则有
根据负电势在电势越高的点电势能越小,则尘埃在点的电势能小于在A点的电势能,故B错误;
C.由于电场力是个变力,并且大小方向都在变,所以尘埃在迁移过程中不可能做类平抛运动,故C错误;
D.由尘埃的运动轨迹可知其受力特点,开始时,电场力与速度方向夹角为钝角,后来为锐角,可判定静电力先做负功后做正功,电势能先增大后减小,故D正确。
故选AD。
4. 如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动。两球质量关系为M B=3M A,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为6kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量为3kg·m/s,则( )
A. 右方是A球,碰撞前A、B两球速度大小之比为3∶1
B. 右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶1
C. 左方是A球,碰撞前A、B两球速度大小之比为1∶3
D. 左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶1
【答案】D
【解析】
【详解】两球要能发生碰撞,左方的球速度应较大,由
两球动量相同,可知左方的球质量应较小,即左方是A球,右方是B球,由动量守恒定律可得
代入数据解得
可得
故选D。
5. 某同学做电容器的放电实验,用电压为U的电源给电容器充完电后转换开关,通过电流传感器观察其放电电流的变化如图中虚线a所示;该同学又换用一个电容C更大的电容器完成实验,不改变其它元件,重复上述操作,其放电曲线为实线b,下图能正确反应两次实验结果的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】前后电源不变,则前后放电初始时电流一样。换用一个电容C更大的电容器,电容器储存的电荷量更多,则放电时间变长。
故选C。
6. 王羽同学在测量电源电动势及内阻的实验中,把实物分别连成如图所示的甲、乙两种电路,然后在同一坐标系中分别作出如图丙所示的两条图线a与b,则下列说法正确的是( )
A. 由甲图电路所描绘的图线是丙图中的a
B. 由丙图中的a图线测得电源电动势约为1.50V,内阻约为3.0Ω
C. 在甲图实验中调节滑动变阻器滑片时,发现在某一端附近滑动时,数据变化不明显,可能是因为滑动变阻器的总阻值过小引起的
D. 考虑电压表和电流表内阻对实验的影响,由图乙可知,误差来源于电流表有分压作用
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图的电压表测量电源的路端电压,则其U-I图线的斜率绝对值表示电源内阻和电压表内阻并联之后的阻值,而乙图中U-I图线的斜率绝对值表示电源内阻与电流表内阻之和,所以乙图对应的图线斜率绝对值大些,故由甲电路所描绘的图线是b,由乙电路所描绘的图线是a。故A错误;
B.根据
可知,U-I图像中图线与纵坐标交点表示电动势,故有
图像的斜率大小表示内阻,故有
故B错误;
C.在实验中调节滑动变阻器滑片时,发现在某一端附近滑动时,数据变化不明显,可能是因为滑动变阻器的总阻值过大引起的。故C错误;
D.考虑电压表和电流表内阻对实验的影响,由图乙可知,误差来源于电流表有分压作用。故D正确。
7. 如图所示,电源电压为U,P、Q为两平行金属板,忽略边缘效应,闭合开关S给电容器充电,在P极板附近有一电子仅在电场力作用下由静止开始向Q极板运动,则下列说法正确的是( )
A. 若S断开,将两极板间距离增大后,电子再次到达Q板时动量大小相等
B. 若S断开,将两极板间距离增大后,极板间的电场强度变小
C. 若保持S接通,将两极板间距离增大后,电子再次在两极板间运动时的加速度变大
D. 若保持S接通,电子到达Q板时速率与两极板间距离无关,仅与两极板间电压U有关
【答案】D
【解析】
【详解】AB.若S断开,则电容器带电量Q一定,根据
可得
则将两极板间距离增大后,极板间的电场强度不变,根据动能定理
可知将两极板间距离增大后,电子再次到达Q板时动量大小变大,选项AB错误;
C.若保持S接通,两板间的电压U不变,根据
可知,将两极板间距离增大后,两板间场强变小,电子再次在两极板间运动时的加速度变小,选项C错误;
D.若保持S接通,两板间的电压U不变,根据
可知,电子到达Q板时速率与两极板间距离无关,仅与两极板间电压U有关,选项D正确。
故选D。
8. 小明利用如图所示的装置验证动量守恒定律,水平发生正碰的两小球都向右水平抛出,实验过程中需要满足的要求是( )
A. 在实际实验中入射小球质量大于被撞小球质量,入射小球的半径应等于被撞小球的半径
B. 斜槽轨道尽可能光滑
C. 实验中移动复写纸一定会影响实验结果
D. 入射小球每次可以从斜槽轨道的不同位置静止释放
【答案】A
【解析】
【详解】A.为了使入射小球碰撞后不反弹,入射小球的质量需大于被碰小球的质量,为了让碰撞发生在水平方向,入射小球的半径需等于被碰小球的半径,故A正确;
B.斜槽光滑与否对实验无影响,故B错误;
C.在实验过程中,小球的落点通过白纸和复写纸获得,若移动白纸将不能确定小球的位置,但复写纸可以移动,故C错误;
D.该实验中需要让入射小球每次从斜槽轨道的同一位置由静止释放,即可获得相同的平抛速度,故D错误。
故选A。
9. 如图所示电路中,、为定值电阻,电源内阻为,闭合电键,电压表显示有读数,流过、、的电流分别为IR、I1、I2,减小电阻R的阻值,电压表示数变化量大小为,则在此过程中( )
A. 流过的电流一定减小
B. 路端电压一定增大
C. 通过电阻的电流变化量ΔI2,则
D. 电流变化量关系
【答案】C
【解析】
【详解】AB.减小电阻R的阻值,电流的总阻值减小,根据闭合电路的欧姆定律得知,总电流变大,电压内阻分担的电压一定增大,路端电压一定减小;把R2视为电源的内电阻,电压表的示数减小,通过R1 的电流减小,总电流又是增大的,故通过R的电流是增大的,故AB错误;
C.设电压表的示数为U,根据闭合电路的欧姆定律可得
E=U+I(R2+r)
解得
U=E-I(R2+r)
可得
故C正确;
D.根据并联电路电流规律有
I2=I1+IR
流过R2的电流变大,流过R1的电流减小,流过R的电流增大,所以电流的变化量关系一定满足
|ΔI2|<|ΔI1|+|ΔIR|
故D错误;
故选C。
10. 某同学用内阻、满偏电流的毫安表及相关元件制作了一个简易欧姆表,电阻刻度值尚未标定,电路如图甲所示。该同学将两表笔短接,调节滑动变阻器R0使毫安表指针满偏,再将阻值为的电阻接在两表笔之间,此时毫安表指针位置如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 该欧姆表电路图甲所示右表笔为红表笔插孔
B. 在测量未知电阻时,必须先选择倍率最大挡进行试测
C. 该电源电动势为3.0V
D. 刻度处标注
【答案】C
【解析】
【详解】A.多用电表的表笔应“红入黑出”,所以该欧姆表电路图甲所示右表笔为黑表笔插孔,故A错误;
B.在测量未知电阻时,为防止指针偏转过大损坏指针,必须先选择倍率最小挡进行试测,故B错误;
C.由闭合电路欧姆定律得,满偏时
将阻值为的电阻接在两表笔之间时
联立解得
,
故C正确;
D.当毫安表指针在2.5mA处时,根据闭合电路欧姆定律有
解得
故D错误。
故选C。
11. 图甲为“魔幻飞碟变形球”,用脚将其踩扁,松开脚一段时间后球会弹起。某同学将其简化为如图乙所示的模型,两个质量均为0.1kg的物块A、B 拴接在轻弹簧两端。已知弹簧的劲度系数为100N/m,原长为10cm,弹簧的弹性势能,其中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量。现通过物块A向下压缩弹簧至某一位置后由静止释放,重力加速度取。下列说法正确的是( )
A. 释放后,B离开地面前,A、B以及弹簧组成的系统机械能不守恒
B. 若B能离开地面,则B离开地面后,A、B以及弹簧组成的系统动量守恒
C. 若将弹簧长度压缩至6cm,A在上述过程中最大动量为0.3N·S
D. 若将弹簧长度压缩至7cm,释放后恰能使B离开地面
【答案】D
【解析】
【详解】A.释放后,B离开地面前,A、B以及弹簧组成的系统只有重力和弹簧的弹力做功,所以系统机械能守恒,故A错误;
B.若B能离开地面,则B离开地面后,A、B以及弹簧组成的系统合力是系统受到的重力作用,合力不为零,所以动量不守恒,故B错误;
C.若将弹簧长度压缩至6cm,A在上述过程中合力为零时,速度最大,动量最大,设此时弹簧压缩了,根据平衡条件
解得
根据机械能守恒定律
解得
根据
解得最大动量为
故C错误;
D.弹簧长度压缩至7cm时,弹簧压缩了3cm,则弹簧的弹性势能为
而B刚要离开地面时,有
可得弹簧伸长量
此时A的重力势能增加了
弹簧的弹性势能为
故
则根据机械能守恒定律知,此时A速度为零,刚好到最高点,故若将弹簧长度压缩至7cm,释放后恰能使B离开地面,故D正确。
故选D。
二、非选择题:共5题,共56分,其中第1316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. 某同学用伏安法测量长为L的导体电阻率,采用分压电路接线,待测导体Rx阻值约为5。
现有器材:
A.量程为3V、内阻约为的电压表
B.量程为0.6A、内阻约为10的电流表
C.干电池两节(内阻不计)
D.滑动变阻器(0~10Ω)
E. 滑动变阻器(0~100Ω)
(1)其中滑动变阻器应选________(填器材前的字母代号);
(2)图甲是未完成的实物连线图,图中a为待测导体右端接线柱,b为电流表正极接线柱,c为滑动变阻器左上端接线柱,d为滑动变阻器左下端接线柱。则导线①应连接________(选填a或b)。导线②应连接________(选填c或d)。正确接线后,闭合开关前,滑动变阻器滑片应该位于__________(填“最左端”或“最右端”);
(3)闭合开关后滑动滑片取得多组数据并做图线,如图乙所示,则Rx的阻值为________(结果保留两位有效数字)
(4)用螺旋测微器测金属丝直径d,示数如图丙所示,则d=________mm。用游标为20分度的卡尺测量其长度如图丁,由图可知其长度为L=_________cm;用电流表测得某示数如图戊所示,此时电流I=________A;
(5)写出该金属丝的电阻率的表达式_______(用U、I、d、L表示)。
【答案】(1)D (2) ①. a ②. d ③. 最左端
(3)4.7##4.8##4.9##5.0
(4) ①. 1.841##1.842##1.843##1.844## 1.845 ②. 5.015 ③. 0.26
(5)
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器要接成分压电路,则应选阻值较小的D;
【小问2详解】
[1][2][3]因RV>>Rx,可知应该采用电流表外接,则导线①应连接a。因滑动变阻器用分压解法,则导线②应连接d。正确接线后,闭合开关前,滑动变阻器滑片应该位于最左端;
【小问3详解】
根据U-I图像可知,Rx的阻值为
【小问4详解】
[1]用螺旋测微器测金属丝直径
d=1.5mm+0.01mm×34.2=1.842mm
[2]长度为
L=5cm+0.05mm×3=5.015cm
[3]电流表最小刻度0.02A,则测得电流I=0.26A;
【小问5详解】
根据
解得
13. 如图所示,甲、乙两名宇航员正在离静止的空间站一定距离的地方执行太空维修任务。某时刻甲、乙与物体A都以大小为的速度相向运动,甲、乙与物体A和空间站在同一直线上且可视为质点。甲的质量为,乙的质量为,物体A的质量为,为了避免直接相撞,乙先将物体A推向甲,甲迅速接住物体A后即不再松开,此后甲、乙两位宇航员和物体A以相同速度向空间站运动。求:
(1)最后,甲、乙和物体A最终的速度大小;
(2)设乙与物体A作用时间为,求物体A对乙的推力F的大小。
【答案】(1)
(2)F=128N
【解析】
【小问1详解】
规定水平向左为正方向,甲、乙两宇航员最终的速度大小均为v1,方向向左,对甲、乙以及物体A组成的系统根据动量守恒定律可得
解得
【小问2详解】
对乙进行分析,根据动量定理有
解得
F=128N
14. 如图所示,电源电动势,内阻,闭合开关S后,标有“8V,8W”的灯泡恰能正常发光,电动机M绕线的电阻,求:
(1)电源的输出功率;
(2)10s内电动机产生的热量Q;
(3)电动机的机械功率。
【答案】(1)32W (2)90J
(3)15W
【解析】
【小问1详解】
由题意知,并联部分电压为
U=8V
内电压应为
U内=E-U=4V
总电流
I==4A
电源的输出功率
=UI=32W
【小问2详解】
流过灯泡的电流
I1==1A
则流过电动机的电流
I2=I- I1=3A
电动机10s内产生的热量
Q==90J
【小问3详解】
电动机的总功率
电动机的机械功率
15. 如图甲所示,已知电流表的量程为0∼0.6A,电压表的量程为0∼6V,电阻,滑动变阻器的规格为“50Ω,0.4A”。闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P,得到电流表与电压表的示数部分关系如图乙所示。在保证电路安全的前提下,求:
(1)电源电动势E和内阻r;
(2)滑动变阻器的最大功率Pm;
(3)滑动变阻器的取值范围。
【答案】(1)6V,2Ω
(2)0.9W (3)5Ω∼50Ω
【解析】
【小问1详解】
由甲图可知,与串联,电压表测电压,根据闭合电路欧姆定律可得
由图乙信息可知
解得
,
【小问2详解】
滑动变阻器的功率为
可知当
滑动变阻器的功率最大,为
【小问3详解】
根据电流表量程和滑动变阻器规格可知电路中最大电流为0.4A,此时有
解得
电压表量程等于电源电动势,则滑动变阻器可接入的最大阻值可以为,故滑动变阻器的取值范围为5Ω∼50Ω。
16. 如图甲所示,P处有一粒子源,可以持续均匀地“飘”出(初速度为零)氢离子,经M、N间的加速电场加速后,粒子可以进入辐向电场(电场强度方向指向O),沿着半径为R的圆弧运动。从辐向电场射出后,粒子沿平行金属板A、B间的中心线II’ 射入匀强电场,最后都打在足够长的收集板上。 已知UMN=U,氢离子电荷为e,质量为m, AB间的电场随时间变化如图乙所示(AB为正方向,周期为T), AB板的长度,以下答案用U、R、e 、m、T、 E0表示,不考虑粒子间的相互作用。求:
(1)氢离子从N板射出时的速度大小v;
(2)半径为R的圆弧处的电场强度大小E;
(3)收集板上收集到粒子的位置会发光,求发光长度x。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)根据动能定理
解得
(2)根据电场力提供向心力
解得
(3)根据牛顿第二定律
eE0=ma
①由t=0时刻进入的粒子a,其v-t图像如图所示,打到收集板上的右侧,离I’最远
根据位移与时间的公式有
②由t= 时刻进入的粒子b,其水平方向的v-t图像如图所示,正好打在I’处
③由t= 时刻进入的粒子c,其水平方向的v-t图像如图所示,打到收集板上的左侧,离I’最远
则有
④由粒子水平方向的v-t图像可知,其它时间进入的粒子均在a、c粒子之间
综上述,粒子收集板上收集到氢离子的长度
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2024-2025学年第一学期六校联合体10月学情调研测试
高二物理
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项符合题意,错选、多选、未选均不得分。
1. 电鳗是一种能随意放电,自己掌握放电时间和强度的动物。电鳗放电时的平均电压为350多伏,有时观察到的电压为500伏,电流为2安培。关于电源、电流和电阻,下列说法正确的是( )
A. 在金属导体中,自由电子的定向移动形成电流,两者方向相同
B. 放电的电流可达2A,电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位
C. 电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极,保持两极之间有电压
D. 导体的电阻与导体两端电压成正比,与流过导体的电流成反比
2. 在速滑接力比赛中,“交棒”的曲春雨在“接棒”的任子威身后猛推一把,使任子威获得更大的速度向前滑行。若任子威的质量大于曲春雨的质量,不计阻力,在曲春雨用力推任子威的过程中,则曲春雨和任子威组成的系统( )
A. 动量不守恒,机械能守恒 B. 动量不守恒,机械能不守恒
C. 动量守恒,机械能守恒 D. 动量守恒,机械能不守恒
3. 如图所示为某静电除尘装置的原理图,废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区。图中虚线是某一带负电的尘埃(不计重力)仅在静电力作用下向集尘板迁移并沉积的轨迹,A、B两点是轨迹与电场线的交点。不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化,则以下说法正确的是( )
A. 尘埃在B点的加速度小于在A点的加速度
B. 尘埃在B点的电势能大于在A点的电势能
C. 尘埃在迁移过程中做类平抛运动
D. 尘埃在迁移过程中电势能先增大后减小
4. 如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动。两球质量关系为M B=3M A,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为6kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量为3kg·m/s,则( )
A. 右方是A球,碰撞前A、B两球速度大小之比为3∶1
B. 右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶1
C. 左方是A球,碰撞前A、B两球速度大小之比为1∶3
D. 左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶1
5. 某同学做电容器的放电实验,用电压为U的电源给电容器充完电后转换开关,通过电流传感器观察其放电电流的变化如图中虚线a所示;该同学又换用一个电容C更大的电容器完成实验,不改变其它元件,重复上述操作,其放电曲线为实线b,下图能正确反应两次实验结果的是( )
A. B.
C. D.
6. 王羽同学在测量电源电动势及内阻的实验中,把实物分别连成如图所示的甲、乙两种电路,然后在同一坐标系中分别作出如图丙所示的两条图线a与b,则下列说法正确的是( )
A. 由甲图电路所描绘的图线是丙图中的a
B. 由丙图中的a图线测得电源电动势约为1.50V,内阻约为3.0Ω
C. 在甲图实验中调节滑动变阻器滑片时,发现在某一端附近滑动时,数据变化不明显,可能是因为滑动变阻器的总阻值过小引起的
D. 考虑电压表和电流表内阻对实验的影响,由图乙可知,误差来源于电流表有分压作用
7. 如图所示,电源电压为U,P、Q为两平行金属板,忽略边缘效应,闭合开关S给电容器充电,在P极板附近有一电子仅在电场力作用下由静止开始向Q极板运动,则下列说法正确的是( )
A. 若S断开,将两极板间距离增大后,电子再次到达Q板时动量大小相等
B. 若S断开,将两极板间距离增大后,极板间的电场强度变小
C. 若保持S接通,将两极板间距离增大后,电子再次在两极板间运动时的加速度变大
D. 若保持S接通,电子到达Q板时速率与两极板间距离无关,仅与两极板间电压U有关
8. 小明利用如图所示的装置验证动量守恒定律,水平发生正碰的两小球都向右水平抛出,实验过程中需要满足的要求是( )
A. 在实际实验中入射小球质量大于被撞小球质量,入射小球的半径应等于被撞小球的半径
B. 斜槽轨道尽可能光滑
C. 实验中移动复写纸一定会影响实验结果
D. 入射小球每次可以从斜槽轨道的不同位置静止释放
9. 如图所示电路中,、为定值电阻,电源内阻为,闭合电键,电压表显示有读数,流过、、的电流分别为IR、I1、I2,减小电阻R的阻值,电压表示数变化量大小为,则在此过程中( )
A. 流过的电流一定减小
B. 路端电压一定增大
C. 通过电阻的电流变化量ΔI2,则
D. 电流变化量关系
10. 某同学用内阻、满偏电流的毫安表及相关元件制作了一个简易欧姆表,电阻刻度值尚未标定,电路如图甲所示。该同学将两表笔短接,调节滑动变阻器R0使毫安表指针满偏,再将阻值为的电阻接在两表笔之间,此时毫安表指针位置如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 该欧姆表电路图甲所示右表笔为红表笔插孔
B. 在测量未知电阻时,必须先选择倍率最大挡进行试测
C. 该电源电动势为3.0V
D. 刻度处标注
11. 图甲为“魔幻飞碟变形球”,用脚将其踩扁,松开脚一段时间后球会弹起。某同学将其简化为如图乙所示的模型,两个质量均为0.1kg的物块A、B 拴接在轻弹簧两端。已知弹簧的劲度系数为100N/m,原长为10cm,弹簧的弹性势能,其中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量。现通过物块A向下压缩弹簧至某一位置后由静止释放,重力加速度取。下列说法正确的是( )
A. 释放后,B离开地面前,A、B以及弹簧组成的系统机械能不守恒
B. 若B能离开地面,则B离开地面后,A、B以及弹簧组成的系统动量守恒
C. 若将弹簧长度压缩至6cm,A在上述过程中最大动量为0.3N·S
D. 若将弹簧长度压缩至7cm,释放后恰能使B离开地面
二、非选择题:共5题,共56分,其中第1316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. 某同学用伏安法测量长为L的导体电阻率,采用分压电路接线,待测导体Rx阻值约为5。
现有器材:
A.量程为3V、内阻约为的电压表
B.量程为0.6A、内阻约为10的电流表
C.干电池两节(内阻不计)
D.滑动变阻器(0~10Ω)
E. 滑动变阻器(0~100Ω)
(1)其中滑动变阻器应选________(填器材前的字母代号);
(2)图甲是未完成的实物连线图,图中a为待测导体右端接线柱,b为电流表正极接线柱,c为滑动变阻器左上端接线柱,d为滑动变阻器左下端接线柱。则导线①应连接________(选填a或b)。导线②应连接________(选填c或d)。正确接线后,闭合开关前,滑动变阻器滑片应该位于__________(填“最左端”或“最右端”);
(3)闭合开关后滑动滑片取得多组数据并做图线,如图乙所示,则Rx的阻值为________(结果保留两位有效数字)
(4)用螺旋测微器测金属丝直径d,示数如图丙所示,则d=________mm。用游标为20分度的卡尺测量其长度如图丁,由图可知其长度为L=_________cm;用电流表测得某示数如图戊所示,此时电流I=________A;
(5)写出该金属丝的电阻率的表达式_______(用U、I、d、L表示)。
13. 如图所示,甲、乙两名宇航员正在离静止的空间站一定距离的地方执行太空维修任务。某时刻甲、乙与物体A都以大小为的速度相向运动,甲、乙与物体A和空间站在同一直线上且可视为质点。甲的质量为,乙的质量为,物体A的质量为,为了避免直接相撞,乙先将物体A推向甲,甲迅速接住物体A后即不再松开,此后甲、乙两位宇航员和物体A以相同速度向空间站运动。求:
(1)最后,甲、乙和物体A最终的速度大小;
(2)设乙与物体A作用时间为,求物体A对乙的推力F的大小。
14. 如图所示,电源电动势,内阻,闭合开关S后,标有“8V,8W”的灯泡恰能正常发光,电动机M绕线的电阻,求:
(1)电源的输出功率;
(2)10s内电动机产生的热量Q;
(3)电动机的机械功率。
15. 如图甲所示,已知电流表的量程为0∼0.6A,电压表的量程为0∼6V,电阻,滑动变阻器的规格为“50Ω,0.4A”。闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P,得到电流表与电压表的示数部分关系如图乙所示。在保证电路安全的前提下,求:
(1)电源电动势E和内阻r;
(2)滑动变阻器的最大功率Pm;
(3)滑动变阻器的取值范围。
16. 如图甲所示,P处有一粒子源,可以持续均匀地“飘”出(初速度为零)氢离子,经M、N间的加速电场加速后,粒子可以进入辐向电场(电场强度方向指向O),沿着半径为R的圆弧运动。从辐向电场射出后,粒子沿平行金属板A、B间的中心线II’ 射入匀强电场,最后都打在足够长的收集板上。 已知UMN=U,氢离子电荷为e,质量为m, AB间的电场随时间变化如图乙所示(AB为正方向,周期为T), AB板的长度,以下答案用U、R、e 、m、T、 E0表示,不考虑粒子间的相互作用。求:
(1)氢离子从N板射出时的速度大小v;
(2)半径为R的圆弧处的电场强度大小E;
(3)收集板上收集到粒子的位置会发光,求发光长度x。
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