内容正文:
2025年四川省邛崃市第一中学校高2022级高三二模考试
物理
本卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.本试卷共分两卷,第Ⅰ卷为选择题,第Ⅱ卷为非选择题。
2.考生务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡相应的位置上。
3.第Ⅰ卷的答案用2B铅笔填涂到答题卡上,第Ⅱ卷必须将答案填写在答题卡上规定位置。
第Ⅰ卷 选择题(共43分)
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. 2024年5月3日,嫦娥六号探测成功发射,开启月球背面采样之旅,探测器的着陆器上升器组合体着陆月球要经过减速、悬停、自由下落等阶段。则组合体着陆月球的过程中( )
A. 减速阶段所受合外力为0 B. 悬停阶段不受力
C. 自由下落阶段机械能守恒 D. 自由下落阶段加速度大小g = 9.8m/s2
【答案】C
【解析】
【详解】A.组合体在减速阶段有加速度,合外力不为零,故A错误;
B.组合体在悬停阶段速度为零,处于平衡状态,合力为零,仍受重力和升力,故B错误;
C.组合体在自由下落阶段只受重力,机械能守恒,故C正确;
D.月球表面重力加速度不为9.8m/s2,故D错误。
故选C。
2. 无人搬运车作为仓储物流自动化搬运装卸的重要工具,可提高仓储运输效率。现有一辆无人搬运车在水平路面上沿直线行驶的位移—时间图像,如图所示。则下列说法中正确的是( )
A. 在时间内,该车的位移大小为8m
B. 在时间内,该车平均速度大小为
C. 在时间内,该车的位移增大,速率也在增大
D. 在第2s末,该车的瞬时速度小于
【答案】D
【解析】
【详解】A.在时间内,该车的位移大小为
x=8m-2m=6m
故A错误;
B.根据平均速度公式有
故B错误;
C.图像的斜率代表速度,则在时间内,该车的位移增大,速率逐渐减小,故C错误;
D.作图像过原点与(2,8)两点,该图像斜率大于题中在2s处切线的斜率,即
故D正确;
故选D。
3. 如图所示,竖直挡板固定在水平台面左端,水平轻质弹簧左端固定在挡板上,现缓慢向左推动滑块压缩弹簧。时刻,将滑块由静止释放,时刻滑块与弹簧脱离。已知台面足够长且与滑块之间的动摩擦因数恒定,弹簧处于弹性限度内。下列说法正确的是( )
A. 时间内滑块做匀加速直线运动
B. 时间内滑块的加速度不断减小
C. 时间内滑块的速度先增大后减小
D. 滑块脱离弹簧后至停止前,相同时间内动能的减少量相等
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.时间内滑块水平方向受到向右的弹簧弹力和向左的摩擦力,随着滑块向右运动,弹簧弹力逐渐减小到零,摩擦力不变,所以物块所受合力先是向右逐渐减小到零,后来是向左逐渐增大,即滑块先是向右做加速度减小的加速运动,后来做加速度逐渐增大的减速运动,故AB错误,C正确;
D.滑块脱离弹簧后至停止前做匀减速直线运动,相同时间内的位移越来越小,合外力做负功且越来越少,根据动能定理可知,相同时间内动能的减少量越来越少,故D错误。
故选C。
4. 如图(a),一质量为m的匀质球置于固定钢质支架的水平横杆和竖直墙之间,并处于静止状态,其中一个视图如图(b)所示。测得球与横杆接触点到墙面的距离为球半径的1.8倍,已知重力加速度大小为g,不计所有摩擦,则球对横杆的压力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】对球进行受力分析如图,设球的半径为R,根据几何知识可得
根据平衡条件得
解得
根据牛顿第三定律得球对横杆的压力大小为
故选D。
5. 活检针可用于活体组织取样,如图所示。取样时,活检针的针芯和针鞘被瞬间弹出后仅受阻力。针鞘质量为m,针鞘在软组织中运动距离d1后进入目标组织,继续运动d2后停下来。若两段运动中针鞘整体受到阻力均视为恒力。大小分别为F1、F2,则针鞘( )
A. 被弹出时速度大小为
B. 到达目标组织表面时的动能为F1d1
C. 运动d2过程中,阻力做功为(F1+F2)d2
D. 运动d2的过程中动量变化量大小为
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据动能定理有
解得
故A正确;
B.针鞘到达目标组织表面后,继续前进d2减速至零,有
Ek = F2d2
故B错误;
C.针鞘运动d2的过程中,克服阻力做功为F2d2,故C错误;
D.针鞘运动d2的过程中,动量变化量大小
故D错误。
故选A。
6. 如图,半径为的光滑圆轨道被竖直固定在水平地面上,在圆轨道的最低处有一小球(小球的半径比小很多)。现给小球一个水平向右的初速度,恰能使其做完整的圆周运动,不计空气阻力,重力加速度取。则下列说法中正确的是( )
A. 圆轨道的半径
B. 小球所受合力始终指向圆心
C. 小球转动一圈,轨道对小球的弹力的冲量竖直向上
D. 在小球运动的整个过程中,在最左、右两边时小球的向心加速度最小
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球恰能使其做完整的圆周运动,从最低点到最高点,根据动能定理有
最高点有
解得
m
故A错误;
B.小球做圆周运动,速度不断改变,所受重力与弹力的合力并非始终指向圆心,故B错误;
C.小球转动一圈,根据动量定理有
则轨道对小球的弹力的冲量竖直向上,故C正确;
D.根据向心加速度公式,由于在最高点小球速度最小,则在最高点向心加速度最小,故D错误;
故选C。
7. 如图,足够大的粗糙斜面倾角为,小滑块以的水平初速度开始沿斜面运动,经过一段时间后,小滑块的速度大小为、方向与初速度垂直。已知小滑块与斜面间的动摩擦因数。则此过程中小滑块( )
A. 速度逐渐减小,所受合力逐渐增大
B. 速度逐渐增大,所受合力先增大后减小
C. 速度先减小后增大,加速度逐渐减小至最小
D. 速度先增大后减小,加速度逐渐增大至最大
【答案】C
【解析】
【详解】物体所受摩擦力大小为
物体所受合力是摩擦力与重力沿斜面的分力的合成,二力的角度从90°增大至180°,根据力的合成法则可知,物体所受合力逐渐减小至最小,根据牛顿第二定律可知加速度逐渐减小至最小。
根据合力与速度夹角可知,合力先做负功,后做正功,根据动能定理可知,物体的速度先减小后增大。
故选C。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15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5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 我国太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”在国际上首次成功实现空间太阳Hα波段光谱扫描成像。Hα和Hβ分别为氢原子由n = 3和n = 4能级向n = 2能级跃迁产生的谱线(如图),则( )
A. Hα的波长比Hβ的小
B. Hα的频率比Hβ的小
C. Hβ对应的光子能量为3.4eV
D. Hβ对应的光子不能使氢原子从基态跃迁到激发态
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.氢原子n = 3与n = 2的能级差小于n = 4与n = 2的能级差,则Hα与Hβ相比,Hα的波长大、频率小,故A错误、B正确;
C.Hβ对应的光子能量为
E = (-0.85)eV-(-3.40)eV = 2.55eV
故C错误;
D.氢原子从基态跃迁到激发态至少需要能量
E = (-3.40)eV-(-13.60)eV = 10.2eV
Hβ对应的光子不能使氢原子从基态跃迁到激发态,故D正确。
故选BD。
9. 空间中存在平行于直角三角形所在平面匀强电场,点有一粒子源,可向各个方向射出质量相同、电荷量均为、初动能均为的带正电的粒子。粒子甲在点的动能为,粒子乙在点的动能为。已知边长为,,为边上的一点,长为,忽略粒子的重力及粒子间的相互作用,取,。下列说法正确的是( )
A. 电场强度方向由指向 B. 、两点电势相等
C. 点的电势低于点的电势 D. 电场强度大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】BC.由动能定理,可得
,
解得
,
可得点的电势高于点的电势,由几何关系,可知
根据
联立,解得
可知、两点电势相等,故B正确;C错误;
AD.连接a、d两点,则ad为等势线,过b点作ad的垂线,交ad于e点,根据电场线由高电势指向低电势可知,电场强度方向垂直于ad斜向上,如图所示
由几何关系,可得
又
根据
联立,解得
故A错误;D正确。
故选BD。
10. “双星系统”是指在相互间万有引力的作用下,绕连线上某点做匀速圆周运动的两个孤立星球组成的系统。假设在太空中有星球A、B组成的双星系统绕点做顺时针匀速圆周运动,如图所示,两星球的间距为,公转周期为。为探索该双星系统,向星球B发射一颗人造卫星C,C绕B运行的周期为,轨道半径为,忽略C的引力对双星系统的影响,万有引力常量为。则以下说法正确的是( )
A. 星球A、B的质量之和为
B. 星球A做圆周运动的半径为
C. 星球B做圆周运动的半径为
D. 若A也有一颗周期为的卫星,则其轨道半径一定大于
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据万有引力提供向心力
其中
得两星球质量之和为
故A错误;
BC.C围绕B做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力有
解得
,
故B正确,C错误;
D.若A也有一颗周期为的卫星,则
解得
由于
则
可知其轨道半径一定大于,故D正确;
故选BD。
第Ⅱ卷 非选择题(共57分)
三、实验探究(每空2分、共16分)
11. 某同学利用如图所示装置来探究小车的匀变速直线运动。
(1)实验中,必要的措施是______。
A. 细线与长木板平行
B. 先释放小车再接通电源
C. 小车从距离打点计时器较远的位置释放
D. 将长木板的右端适当垫起,以平衡小车与长木板之间的摩擦力
(2)实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,得到一条点迹清晰的纸带,打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点图中未画出)。其中,,,,,,。则小车的加速度______(要求充分利用测量的数据),打点计时器在打点时小车的速度______(结果均保留2位有效数字)。
【答案】(1)A (2) ①. 0.80 ②. 0.40
【解析】
【小问1详解】
AB.为了让小车做匀加速直线运动,应使小车受力恒定,故应将细线与木板保持水平,同时为了打点稳定,应先开电源再放纸带。故A正确;B错误;
C.为了节约纸带,小车从距离打点计时器较近的位置释放。故C错误;
D.本实验中只是研究匀变速直线运动,只要摩擦力恒定即可,不需要平衡摩擦力。故D错。
故选A。
【小问2详解】
[1]依题意,每两个计数点间有四个点没有画出,故两计数点间的时间间隔为
根据逐差法可知,物体的加速度大小为
[2]打点计时器在打点时小车的速度大小为
12. 实验小组欲测定一段粗细均匀的直电阻丝的电阻率,设计电路如图甲所示。
实验器材如下:
待测电阻丝
电源(电动势,内阻不计)
电流表(量程为,内阻约为)
滑动变阻器
滑动变阻器
电阻箱(最大阻值为)
开关、导线若干
实验操作步骤如下:
①测量金属丝的长度、直径。
②选取合适的滑动变阻器,按图甲连接电路,将滑动变阻器滑片移至端,电阻丝上的滑片移至端,电阻箱示数调为0。
③闭合开关,调节至合适位置,记录电流表的示数;保持不动,将电阻箱示数调为,然后调节,使电流表示数仍为,测出此时至的距离。
④重复步骤③,测出多组相应数据,作出关系图像,计算相应的电阻率。
(1)小组同学用螺旋测微器测量电阻丝的直径,如图乙所示,则______。
(2)实验中电流表示数如图丙所示,则______A。
(3)小组同学作出的关系图像如图丁所示,小组同学测出图像的斜率的绝对值为,则电阻丝的电阻率______;图线在纵轴上的截距为______。(均用题中所给物理量的符号表示)
(4)电流表的内阻对实验结果的测量______(填“有”或者“没有”)影响。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. ②.
(4)没有
【解析】
【小问1详解】
[1]螺旋测微器测得金属丝的直径为
【小问2详解】
[1]电流表量程为,最小刻度为,故
【小问3详解】
[1] [2]根据闭合电路欧姆定律定律有
整理得
故关系图像的斜率的绝对值为
解得
图线在纵轴上的截距为
【小问4详解】
[1]根据小问3的分析知
与电流表内阻无关,故电流表的内阻对该电阻丝电阻率的测量结果没有影响。
四、分析与计算(写出必要的文字说明,3个小题,共41分)
13. 小明设计了如图所示的方案,探究金属杆在磁场中的运动情况,质量分别为2m、m的金属杆P、Q用两根不可伸长的导线相连,形成闭合回路,两根导线的间距和P、Q的长度均为L,仅在Q的运动区域存在磁感应强度大小为B、方向水平向左的匀强磁场。Q在垂直于磁场方向的竖直面内向上运动,P、Q始终保持水平,不计空气阻力、摩擦和导线质量,忽略回路电流产生的磁场。重力加速度为g,当P匀速下降时,求
(1)P所受单根导线拉力的大小;
(2)Q中电流的大小。
【答案】(1)mg;(2)
【解析】
【详解】(1)由P匀速下降可知,P处于平衡状态,所受合力为0,设导线的拉力大小为T,对P有
2T = 2mg
解得
T = mg
(2)设Q所受安培力大小为F,对P、Q整体受力分析,有
mg+F = 2mg
又
F = BIL
解得
14. 如图所示,为带电金属板,金属板间电压为,板间距离为,同时板间有方向垂直于纸面向里的匀强磁场。一束带正电粒子以平行于金属板的速度自点射入复合场区域,恰好沿直线通过金属板。已知为的中点,金属板足够长,带电粒子的比荷,不计带电粒子的重力及它们之间的相互作用,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)若仅撤去电场,带电粒子将打在金属板上且被金属板吸收,则此位置距金属板左端的距离及粒子在磁场中运动的时间;
(3)若仅将金属板间电压变为,则带电粒子在两板间运动的最大速率以及沿电场线方向上的最大偏移量。
【答案】(1)
(2),
(3),
【解析】
【小问1详解】
带电粒子能沿直线通过金属板,有
解得
【小问2详解】
带电粒子在匀强磁场中做圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,有
解得
带电粒子向上偏转,设打在板上距端处,由几何关系有
解得
带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的周期
设此过程所对应的圆心角为,有
解得
则带电粒子在匀强磁场中的运动时间
【小问3详解】
通过配速法,使电场力与洛伦兹力平衡,有
解得
即将带电粒子的初速度分解为向右的
和向左的
如图所示
则带电粒子在两板间运动的最大速率
带电粒子做匀速圆周运动的半径
因
故带电粒子沿电场线方向的最大偏移量
15. 如图,半径为的四分之一光滑圆轨道固定在竖直平面内,其末端与水平地面相切于P点,的长度。一长为的水平传送带以恒定速率逆时针转动,其右端与地面在M点无缝对接。物块a从圆轨道顶端由静止释放,沿轨道下滑至P点,再向左做直线运动至M点与静止的物块b发生弹性正碰,碰撞时间极短。碰撞后b向左运动到达传送带的左端N时,瞬间给b一水平向右的冲量I,其大小为。以后每隔给b一相同的瞬时冲量I,直到b离开传送带。已知a的质量为的质量为,它们均可视为质点。a、b与地面及传送带间的动摩擦因数均为,取重力加速度大小。求:
(1)a运动到圆轨道底端时轨道对它的支持力大小;
(2)b从M运动到N时间;
(3)b从N运动到M的过程中与传送带摩擦产生的热量。
【答案】(1)30N (2)3.2s
(3)95J
【解析】
【小问1详解】
a从静止释放到圆轨道底端过程,根据机械能守恒定律
在点,设轨道对它支持力大小为,根据牛顿第二定律
联立解得
【小问2详解】
a从静止释放到M点过程中,根据动能定理
解得
与发生弹性碰撞的过程,根据动量守恒定律和机械能守恒定律有
解得
滑上传送带后,根据牛顿第二定律
解得
的速度减小到与传送带速度相等所需的时间
对地位移
此后做匀速直线运动,到达传送带最左端还需要的时间
b从M运动到N的时间
【小问3详解】
设向右为正方向,瞬间给b一水平向右的冲量,对根据动量定理
解得
向右减速到零所需的时间
然后向左加速到所需的时间
可得
在时间内向右运动距离
循环10次后向右运动的距离
每一次相对传动带运动的路程
b从N向右运动3m的过程中与传送带摩擦产生的热量
然后继续向右减速运动,根据运动学公式
解得
此过程,b相对传动带运动的路程
此过程中与传送带摩擦产生的热量
b从N运动到M的过程中与传送带摩擦产生的热量
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2025年四川省邛崃市第一中学校高2022级高三二模考试
物理
本卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.本试卷共分两卷,第Ⅰ卷为选择题,第Ⅱ卷为非选择题。
2.考生务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡相应的位置上。
3.第Ⅰ卷的答案用2B铅笔填涂到答题卡上,第Ⅱ卷必须将答案填写在答题卡上规定位置。
第Ⅰ卷 选择题(共43分)
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. 2024年5月3日,嫦娥六号探测成功发射,开启月球背面采样之旅,探测器的着陆器上升器组合体着陆月球要经过减速、悬停、自由下落等阶段。则组合体着陆月球的过程中( )
A. 减速阶段所受合外力为0 B. 悬停阶段不受力
C. 自由下落阶段机械能守恒 D. 自由下落阶段加速度大小g = 9.8m/s2
2. 无人搬运车作为仓储物流自动化搬运装卸的重要工具,可提高仓储运输效率。现有一辆无人搬运车在水平路面上沿直线行驶的位移—时间图像,如图所示。则下列说法中正确的是( )
A. 在时间内,该车的位移大小为8m
B. 在时间内,该车的平均速度大小为
C. 在时间内,该车的位移增大,速率也在增大
D. 在第2s末,该车的瞬时速度小于
3. 如图所示,竖直挡板固定在水平台面左端,水平轻质弹簧左端固定在挡板上,现缓慢向左推动滑块压缩弹簧。时刻,将滑块由静止释放,时刻滑块与弹簧脱离。已知台面足够长且与滑块之间的动摩擦因数恒定,弹簧处于弹性限度内。下列说法正确的是( )
A. 时间内滑块做匀加速直线运动
B. 时间内滑块的加速度不断减小
C. 时间内滑块的速度先增大后减小
D. 滑块脱离弹簧后至停止前,相同时间内动能的减少量相等
4. 如图(a),一质量为m的匀质球置于固定钢质支架的水平横杆和竖直墙之间,并处于静止状态,其中一个视图如图(b)所示。测得球与横杆接触点到墙面的距离为球半径的1.8倍,已知重力加速度大小为g,不计所有摩擦,则球对横杆的压力大小为( )
A. B. C. D.
5. 活检针可用于活体组织取样,如图所示。取样时,活检针的针芯和针鞘被瞬间弹出后仅受阻力。针鞘质量为m,针鞘在软组织中运动距离d1后进入目标组织,继续运动d2后停下来。若两段运动中针鞘整体受到阻力均视为恒力。大小分别为F1、F2,则针鞘( )
A. 被弹出时速度大小为
B. 到达目标组织表面时的动能为F1d1
C. 运动d2过程中,阻力做功为(F1+F2)d2
D. 运动d2的过程中动量变化量大小为
6. 如图,半径为的光滑圆轨道被竖直固定在水平地面上,在圆轨道的最低处有一小球(小球的半径比小很多)。现给小球一个水平向右的初速度,恰能使其做完整的圆周运动,不计空气阻力,重力加速度取。则下列说法中正确的是( )
A. 圆轨道的半径
B. 小球所受合力始终指向圆心
C. 小球转动一圈,轨道对小球的弹力的冲量竖直向上
D. 在小球运动的整个过程中,在最左、右两边时小球的向心加速度最小
7. 如图,足够大的粗糙斜面倾角为,小滑块以的水平初速度开始沿斜面运动,经过一段时间后,小滑块的速度大小为、方向与初速度垂直。已知小滑块与斜面间的动摩擦因数。则此过程中小滑块( )
A. 速度逐渐减小,所受合力逐渐增大
B. 速度逐渐增大,所受合力先增大后减小
C. 速度先减小后增大,加速度逐渐减小至最小
D. 速度先增大后减小,加速度逐渐增大至最大
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15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5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 我国太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”在国际上首次成功实现空间太阳Hα波段光谱扫描成像。Hα和Hβ分别为氢原子由n = 3和n = 4能级向n = 2能级跃迁产生的谱线(如图),则( )
A. Hα的波长比Hβ的小
B. Hα频率比Hβ的小
C. Hβ对应的光子能量为3.4eV
D. Hβ对应的光子不能使氢原子从基态跃迁到激发态
9. 空间中存在平行于直角三角形所在平面的匀强电场,点有一粒子源,可向各个方向射出质量相同、电荷量均为、初动能均为的带正电的粒子。粒子甲在点的动能为,粒子乙在点的动能为。已知边长为,,为边上的一点,长为,忽略粒子的重力及粒子间的相互作用,取,。下列说法正确的是( )
A. 电场强度方向由指向 B. 、两点电势相等
C. 点的电势低于点的电势 D. 电场强度大小为
10. “双星系统”是指在相互间万有引力的作用下,绕连线上某点做匀速圆周运动的两个孤立星球组成的系统。假设在太空中有星球A、B组成的双星系统绕点做顺时针匀速圆周运动,如图所示,两星球的间距为,公转周期为。为探索该双星系统,向星球B发射一颗人造卫星C,C绕B运行的周期为,轨道半径为,忽略C的引力对双星系统的影响,万有引力常量为。则以下说法正确的是( )
A. 星球A、B的质量之和为
B. 星球A做圆周运动的半径为
C. 星球B做圆周运动的半径为
D. 若A也有一颗周期为的卫星,则其轨道半径一定大于
第Ⅱ卷 非选择题(共57分)
三、实验探究(每空2分、共16分)
11. 某同学利用如图所示装置来探究小车匀变速直线运动。
(1)实验中,必要的措施是______。
A. 细线与长木板平行
B. 先释放小车再接通电源
C. 小车从距离打点计时器较远位置释放
D. 将长木板的右端适当垫起,以平衡小车与长木板之间的摩擦力
(2)实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,得到一条点迹清晰的纸带,打出的部分计数点如图所示(每相邻两个计数点间还有4个点图中未画出)。其中,,,,,,。则小车的加速度______(要求充分利用测量的数据),打点计时器在打点时小车的速度______(结果均保留2位有效数字)。
12. 实验小组欲测定一段粗细均匀的直电阻丝的电阻率,设计电路如图甲所示。
实验器材如下:
待测电阻丝
电源(电动势,内阻不计)
电流表(量程为,内阻约为)
滑动变阻器
滑动变阻器
电阻箱(最大阻值为)
开关、导线若干
实验操作步骤如下:
①测量金属丝的长度、直径。
②选取合适的滑动变阻器,按图甲连接电路,将滑动变阻器滑片移至端,电阻丝上的滑片移至端,电阻箱示数调为0。
③闭合开关,调节至合适位置,记录电流表的示数;保持不动,将电阻箱示数调为,然后调节,使电流表示数仍为,测出此时至的距离。
④重复步骤③,测出多组相应数据,作出关系图像,计算相应的电阻率。
(1)小组同学用螺旋测微器测量电阻丝的直径,如图乙所示,则______。
(2)实验中电流表示数如图丙所示,则______A。
(3)小组同学作出关系图像如图丁所示,小组同学测出图像的斜率的绝对值为,则电阻丝的电阻率______;图线在纵轴上的截距为______。(均用题中所给物理量的符号表示)
(4)电流表的内阻对实验结果的测量______(填“有”或者“没有”)影响。
四、分析与计算(写出必要的文字说明,3个小题,共41分)
13. 小明设计了如图所示的方案,探究金属杆在磁场中的运动情况,质量分别为2m、m的金属杆P、Q用两根不可伸长的导线相连,形成闭合回路,两根导线的间距和P、Q的长度均为L,仅在Q的运动区域存在磁感应强度大小为B、方向水平向左的匀强磁场。Q在垂直于磁场方向的竖直面内向上运动,P、Q始终保持水平,不计空气阻力、摩擦和导线质量,忽略回路电流产生的磁场。重力加速度为g,当P匀速下降时,求
(1)P所受单根导线拉力的大小;
(2)Q中电流的大小。
14. 如图所示,为带电金属板,金属板间电压为,板间距离为,同时板间有方向垂直于纸面向里的匀强磁场。一束带正电粒子以平行于金属板的速度自点射入复合场区域,恰好沿直线通过金属板。已知为的中点,金属板足够长,带电粒子的比荷,不计带电粒子的重力及它们之间的相互作用,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)若仅撤去电场,带电粒子将打在金属板上且被金属板吸收,则此位置距金属板左端距离及粒子在磁场中运动的时间;
(3)若仅将金属板间电压变为,则带电粒子在两板间运动的最大速率以及沿电场线方向上的最大偏移量。
15. 如图,半径为的四分之一光滑圆轨道固定在竖直平面内,其末端与水平地面相切于P点,的长度。一长为的水平传送带以恒定速率逆时针转动,其右端与地面在M点无缝对接。物块a从圆轨道顶端由静止释放,沿轨道下滑至P点,再向左做直线运动至M点与静止的物块b发生弹性正碰,碰撞时间极短。碰撞后b向左运动到达传送带的左端N时,瞬间给b一水平向右的冲量I,其大小为。以后每隔给b一相同的瞬时冲量I,直到b离开传送带。已知a的质量为的质量为,它们均可视为质点。a、b与地面及传送带间的动摩擦因数均为,取重力加速度大小。求:
(1)a运动到圆轨道底端时轨道对它的支持力大小;
(2)b从M运动到N的时间;
(3)b从N运动到M的过程中与传送带摩擦产生的热量。
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