内容正文:
乐山一中2025届高三(下)4月月考物理测试卷
一、单选题(每小题4分,共28分)
1. 用甲、乙两种单色光分别照射锌板,都能发生光电效应。已知乙光的频率是甲光频率的2倍,用甲光照射锌板逸出的光电子的最大初动能为,用乙光照射锌板逸出的光电子的最大初动能为,则锌板的逸出功为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据爱因斯坦光电效应方程有
解得
故选A。
2. 如图所示,“羲和号”是我国首颗可24小时全天候对太阳进行观测的试验卫星,该卫星绕地球可视为匀速圆周运动,轨道平面与赤道平面垂直。卫星每天在相同时刻,沿相同方向经过地球表面A点正上方,恰好绕地球运行n圈()。已知地球半径为R,自转周期为T,地球表面重力加速度为g,则“羲和号”卫星运行的( )
A. 线速度大于第一宇宙速度
B. 角速度小于地球静止卫星的角速度
C. 向心加速度大于地球静止卫星的向心加速度
D. 轨道距地面高度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.第一宇宙速度是以地球半径为轨道半径的卫星的运行速度,是最大的运行速度,故A错误;
B.卫星每天在相同时刻,沿相同方向经过地球表面A点正上方,恰好绕地球运行n圈,则卫星的周期为
其中,由
可知
即“羲和号”角速度大于地球静止卫星,故B错误;
C.根据
解得
可知,由于“羲和号”周期小于地球静止卫星,所以“羲和号”的运行轨道小于地球静止卫星轨道,又因为
可知轨道半径越大,加速度越小,故“羲和号”的向心加速度大于地球静止卫星的向心加速度,故C正确;
D.对于“羲和号”
对于地面上的物体
联立解得
故D错误。
故选C。
3. 电梯、汽车等交通工具在加速时会使乘客产生不适感,其中不适感的程度可用“急动度”来描述。急动度是描述加速度变化快慢的物理量,即。汽车工程师用急动度作为评判乘客不舒适程度的指标,按照这一指标,具有零急动度的乘客,感觉较舒适。图为某汽车加速过程的急动度j随时间t 的变化规律。下列说法正确的是( )
A. 在0~5.0s时间内,汽车做匀加速直线运动
B. 在5.0~10.0s时间内,汽车做匀加速直线运动
C. 在0~5.0s时间内,汽车加速度的变化量大小为2.0m/s2
D. 在5.0~10.0s时间内,乘客感觉较舒适
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AB.由急动度的物理意义可知,在0~5.0s时间内,急动度增加,加速度逐渐增加的变快,在5.0~10.0s时间内,急动度不变,则加速度均匀增加,故AB错误;
C.由急动度的物理意义可知,图像的面积代表加速度的变化量,在0~5.0s时间内,汽车加速度的变化量大小为
故C正确;
D.急动度越小乘客越舒适,在0~5.0s时间内急动度较小,乘客感觉较舒适,故D错误。
故选C。
4. 近日,工信部披露的最新数据显示,2023年我国光缆线路建设取得显著成果,新建光缆线路长度达473.8万公里,使得全国光缆线路总长度一举突破6432万公里。光缆线路主要用于光信息传输,在铺设的过程中,尽量不要弯曲。如图所示,一段折射率为n、横截面是圆面的光导纤维,截面半径为r,在铺设的过程中弯曲成了一段圆弧,圆弧的圆心到光导纤维的中心轴线的距离为R,光导纤维外部可认为是真空区域。现有一束光垂直于光导纤维左端截面射入,为了保证这束光经反射后均能从右端面射出,则光导纤维的折射率n至少为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】如图所示
最下端入射的光在界面的入射角最小,故临界状态为最下端入射的光恰好不发生全反射,根据全反射的公式,由几何关系
可得
故选B。
5. 如图所示,一小物块从长1m的水平桌面一端以初速度v0沿中线滑向另一端,经过1s从另一端滑落。物块与桌面间动摩擦因数为μ,g取10m/s2。下列v0、μ值可能正确的是( )
A. v0= 2.5m/s B. v0= 1.5m/s C. μ = 0.28 D. μ = 0.25
【答案】B
【解析】
【详解】AB.物块水平沿中线做匀减速直线运动,则
由题干知x = 1m,t = 1s,v > 0
代入数据结合全过程平均速度大于1m/s有1m/s< v0 < 2m/s,故A不可能,B可能;
CD.对物块做受力分析有a = - μg,v2 - v02= 2ax
整理有v02 - 2x > 0
由于v0 < 2m/s可得μ < 0.2,故CD不可能。
故选B。
6. 频率相同的简谐波源S1、S2,和接收点M位于同一平面内,S1、S2到M的距离之差为6m。t=0时S1,S2,同时垂直平面开始振动,M点的振动图像如图所示,则( )
A. 两列波的波长为2m B. 两列波的起振方向均沿x正方向
C. S1和S2,在平面内不能产生干涉现象 D. 两列波的振幅分别为3cm和1cm
【答案】B
【解析】
【详解】根据图像可知时M点开始向上振动,故此时一列波传播到M点,起振方向向上,时波形开始改变,说明另一列波传播到M点,此时两列波平衡位置都传到M点,第一列波使M点向下振动,之后振幅减小,则此时M点振动减弱,可知第二列波使M点向上振动。
A.S1、S2到M的距离之差为6m,由图可知两列波传到M点的时间差为,根据可得波速为
故波长为
故A错误;
B.根据前面分析可知两列波刚传到M点时均使M点向上振动,故两列波的起振方向均沿x正方向,故B正确;
C.两列波频率相等,在平面内能产生干涉现象,故C错误;
D.由和时的位移知第一列的振幅为3cm,,第二列波的振幅为
故D错误。
故选B。
7. 如图为某燃气灶点火装置的原理图。直流电经转换器输出的交流电,经原、副线圈匝数分别为和的变压器升压至峰值大于,就会在打火针和金属板间引发电火花,实现点火。下列正确的是( )
A.
B.
C. 用电压表测原线圈两端电压,示数为
D. 副线圈输出交流电压的频率是
【答案】B
【解析】
【详解】AB.原线圈两端电压的有效值
根据电压匝数关系有
变压器副线圈电压的峰值
根据题意有
解得
,
故A错误,B正确;
C.用电压表测原线圈两端电压,电压表测的是有效值,则示数为
故C错误;
D.根据
解得
变压器不改变频率,则副线圈输出交流电压的频率是,故D错误。
故选B。
二、多选题(每小题6分,共18分。全部选对6分,选对但不全对3分,有选错得0分)
8. 一定量的理想气体从状态a经状态b变化到状态c,其过程如图上的两条线段所示,则气体在( )
A. 状态a处的压强大于状态c处的压强
B. 由a变化到b的过程中,气体对外做功
C. 由b变化到c的过程中,气体的压强不变
D. 由a变化到b的过程中,从外界吸收的热量等于其增加的内能
【答案】AB
【解析】
【详解】AC.根据理想气体状态方程可知
即图像的斜率为,由图可知图线Oa的斜率与Ob相等,大于Oc的斜率,故有
故A正确,C错误;
B.理想气体由a变化到b的过程为等压过程,体积增大,则气体对外做功,故B正确;
D.理想气体由a变化到b的过程中,温度升高,则内能增大,体积增大,气体对外做功,故
由热力学第一定律有
则有
可得
即气体从外界吸热,且从外界吸收的热量大于其增加的内能,故D错误。
故选AB。
9. 图为“双聚焦分析器”质谱仪的结构示意图,静电分析器中与圆心等距离的各点场强大小相等、方向沿径向,电场强度大小可表示为为考查点到球心的距离,磁分析器中以为圆心、圆心角为的扇形区域内,分布着方向垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为,其左边界与静电分析器的右端面平行。在静电分析器前有一可以整体左右平移的粒子源和加速器。由粒子源发出的一电荷量为的正离子经加速电场加速后,从静电分析器正中间的点垂直于电场方向,沿半径为的四分之一圆弧轨迹做匀速圆周运动,从点射出,接着由点垂直磁分析器的左边界射入,最后垂直打在荧光屏的点,已知点与圆心的距离为。则下列说法正确的是( )
A. 加速电压为
B. 离子的质量为
C. 若仅将离子质量变为原来的,其他条件不变,则它打在荧光屏的位置在点左侧
D. 若粒子源和加速器整体向右平移一小段距离,则离子在分析器中不能做匀速圆周运动
【答案】AC
【解析】
【详解】A.设加速电压为U,粒子质量为m,则根据动能定律
根据牛顿第二定律
又
联立解得
故A正确;
B.离子进入磁场的速度
根据牛顿第二定律
解得
又
联立解得
故B错误;
C.若离子的质量变为,分析可知,离子在磁场中运动的半径减小,会打在点左侧,故C正确;
D.若粒子源和加速器整体向右平移一小段距离,离子进入电场中不同的点,根据牛顿第二定律
因
故离子仍能做匀速圆周运动,故D错误。
故选AC。
10. 如图所示的电路中,直流电源内阻不计,A、B、C是三个完全相同的灯泡,L是一个自感系数较大的线圈,其直流电阻与灯泡电阻相同。下列说法正确的是( )
A. 闭合开关S,A灯逐渐变亮
B. 电路接通稳定后,流过C灯的电流是流过A灯电流的3倍
C. 闭合开关S,B灯逐渐变亮;电路接通稳定后,再断开开关S,A灯闪亮一下再逐渐熄灭
D. 电路接通稳定后,断开开关S,A、B、C灯过一会儿才熄灭,且A灯亮度比B、C灯亮度高
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.电路中A灯与线圈并联后与B灯串联,再与C灯并联。S闭合时,线圈的自感系数较大,自感电动势很大,故三个灯同时立即发光,由于线圈的电阻与灯泡电阻相同,电路稳定后,流过A灯的电流是流过C灯电流的,A灯逐渐变暗,A错误,B正确;
CD.电路接通稳定后,断开开关S,由于线圈中电流减小,产生自感电动势,阻碍电流的减小,线圈中电流不会立即消失,这个自感线圈与A、B、C三灯构成闭合回路,三灯都要过一会儿再熄灭。由于B、C串联后同A并联,流过A灯的电流大于流过B、C两灯的电流,故A灯比B、C两灯的亮度高, C错误D正确。
故选BD。
三、实验题(本题共2小题,最后一空4分,其余每空2分,共16分)
11. 小李同学用如图所示的装置测量三角形支架PQO的高度和倾角。三角形支架PQO固定在水平地面上,顶端处固定一弧形轨道,轨道末端切线水平,小球从弧形轨道上不同位置下滑,从P处平抛,小球可落到装置中的不同位置。在P处放一速度传感器(图中未画出),可测小球在P处的不同速度v0,改变小球的释放位置,从而改变小球在P处的速度v0,测出小球平抛运动的水平射程x,记录的数据如下表:(重力加速度g取)
序号
v0(m/s)
x(m)
1
4
1.6
2
3
1.2
3
2
0.8
4
1
0.2
5
0.5
0.05
(1)当v0= 3m/s时,小球落在______(填字母序号)。
A.斜面上 B.水平面上 C.Q点 D.无法判断
(2)三角形支架的高度为______m,斜面的倾角为______度。
【答案】 ①. B ②. 0.8 ③. 45
【解析】
【详解】(1)[1]当v0 = 3m/s时,由第1第2组数据可以看出,水平速度变为时,水平位移也变为,因此小球在空中的运动时间不变,小球落在水平面上。
故选B。
(2)[2][3]前两组数据小球一定落在水平面上,根据任一组数据,用平抛运动规律
,
可得
h = 0.8m
前三组数据水平射程与速度成正比,后三组数据水平射程与速度平方成正比,说明第三组数据,即正好满足两种关系,既在水平面上,又在斜面上,说明小球正好落在Q点,利用第三组数据
,
可得
,h = 0.8m
12. 某学习小组在完成练习使用多用电表的实验过程中有如下思考:
(1)若多用电表直流电压挡共有2.5V、10V和50V共3个量程挡位,直流电压挡的内部结构如图所示,灵敏电流计满偏电流为、内阻,则当接线柱B接挡位______(填“1”“2”或“3”)时直流电压挡的量程为10V。
(2)小圆同学根据多用电表的原理,设计了如图所示的欧姆表,使用的器材如下:电动势为3.0V、内阻忽略不计的电源;量程为300μA、内阻的灵敏电流计G;滑动变阻器R;定值电阻;导线若干、开关一个、红黑表笔各一只。闭合开关S可等效为改变了欧姆表的倍率,则开关闭合后该欧姆表的倍率为开关闭合前倍率的______。
(3)小梦同学发现多用电表的背后有安装两节干电池的电池槽,因此他认为欧姆表可以看成一个电动势为3V、内阻未知的电源。他使用欧姆挡的“×1”倍率,欧姆调零后,将一个半导体元件、电阻箱和多用电表组装成如图所示的电路。半导体元件的伏安特性曲线如图所示。
①由图知电阻箱接入回路的阻值越大,半导体元件的电阻就越______(填“大”或“小”);
②当电阻箱接入回路的阻值为0时,欧姆表显示的示数为15Ω,则当电阻箱接入回路的阻值为15Ω时,半导体元件消耗的功率为______W(保留小数点后两位)。
【答案】 ①. 2 ②. 0.01 ③. 大 ④. 0.07(0.06~0.08)
【解析】
【详解】(1)[1]灵敏电流计与电阻串联时可改装为电压表,串联电阻越大,改装后的量程越大,故接线柱B连接2时量程为10V。
(2)[2]开关闭合后,由于
即改装电流表的量程扩大了100倍,则用该电流表改装成欧姆表时,同一刻度对应的阻值变为原来的,开关闭合后该多用电表的倍率为开关闭合前倍率的。
(3)①[3]电阻箱接入回路的电阻越大,则整个回路的电流越小,根据半导体元件的伏安特性曲线,电流越小则电阻越大。
②[4]根据半导体元件伏安特性曲线,当电压为1.5V,电流为100mA时其电阻正好为15Ω,设欧姆表内阻为r,则有
解得
当电阻箱阻值为15Ω时,可将欧姆表和电阻箱等效为电动势为3V,内阻为30Ω的电源,其伏安特性曲线如图所示
交点即元件的工作电压和电流,则有
,
故此时元件功率
四、解答题
13. 如图,生产活动中的常用工具“镐”由镐头和木柄两部分组成,镐头嵌套在木柄上。为使两者嵌套深度更大,手持木柄(木柄底端距离地面高为h)使两者一起以相同加速度2g竖直向下运动,木柄与地面碰撞后速度立刻变为零并保持静止不动。已知镐头与木柄间的滑动摩擦力大小为Ff,镐头质量为m,木柄足够长,重力加速度为g,求
(1)镐头和木柄一起向下运动时,两者之间的摩擦力的大小;
(2)木柄与地面碰撞后镐头相对于木柄运动的距离。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)根据题意,镐头和木柄一起向下运动时,对镐头由牛顿第二定律有
其中
解得
(2)设木柄与地面碰撞时,搞头的速度为,由运动学公式有
解得
木柄与地面碰撞后,镐头相对木柄向下运动,以向下为正方向,由牛顿第二定律有
解得
由运动学公式有
联立解得
14. 如图所示,桌面上固定有一半径为R的水平光滑圆轨道,M、N为轨道上的两点,且位于同一直径上,P为MN段的中点。在P点处有一加速器(大小可忽略),小球每次经过P点后,其速度大小都增加v0。质量为m的小球1从N处以初速度v0沿轨道逆时针运动,与静止在M处的小球2发生第一次弹性碰撞,碰后瞬间两球速度大小相等。忽略每次碰撞时间。求:
(1)球1第一次经过P点后瞬间向心力的大小;
(2)球2的质量;
(3)两球从第一次碰撞到第二次碰撞所用时间。
【答案】(1);(2)3m;(3)
【解析】
【详解】(1)球1第一次经过P点后瞬间速度变为2v0,所以
(2)球1与球2发生弹性碰撞,且碰后速度大小相等,说明球1碰后反弹,则
联立解得
,
(3)设两球从第一次碰撞到第二次碰撞所用时间为Δt,则
所以
15. 如图所示,倾角为的足够长的光滑绝缘斜面上存在宽度均为的匀强电场和匀强磁场区域,电场方向平行斜面向上,磁场方向垂直斜面向下,磁感应强度大小。电场的下边界与磁场的上边界相距也为L。电荷量的带正电小球(视为质点)通过长度为的绝缘轻杆与边长为L、电阻的正方形线框相连,形成质量的“ ”形装置,开始时,线框下边与磁场的上边界重合,现将该装置由静止释放,当线框下边刚离开磁场时恰好做匀速运动;当小球刚要运动到电场的下边界时恰好返回。装置在运动过程中空气阻力不计,g取,求:
(1)线框做匀速运动时的速度和匀强电场的电场强度大小;
(2)线框从静止释放到线框上边第一次离开磁场所需要的时间;
(3)从静止释放经足够长时间后,线框内产生的总热量。
【答案】(1)1m/s;;(2);(3)
【解析】
【分析】
【详解】(1)设线框下边刚离开磁场时做匀速运动的速度大小为v,根据平衡条件可得
其中
解得
从线框刚离开磁场到小球刚运动到电场的下边界的过程中,根据动能定理可得:
解得电场强度
(2)根据动量定理可得
其中
联立解得
(3)设经过足够长的时间线框最终不会进入磁场,即运动到最高点时线框的上边与磁场的下边重合,小球做上下的往复运动;
解得
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乐山一中2025届高三(下)4月月考物理测试卷
一、单选题(每小题4分,共28分)
1. 用甲、乙两种单色光分别照射锌板,都能发生光电效应。已知乙光的频率是甲光频率的2倍,用甲光照射锌板逸出的光电子的最大初动能为,用乙光照射锌板逸出的光电子的最大初动能为,则锌板的逸出功为( )
A. B. C. D.
2. 如图所示,“羲和号”是我国首颗可24小时全天候对太阳进行观测的试验卫星,该卫星绕地球可视为匀速圆周运动,轨道平面与赤道平面垂直。卫星每天在相同时刻,沿相同方向经过地球表面A点正上方,恰好绕地球运行n圈()。已知地球半径为R,自转周期为T,地球表面重力加速度为g,则“羲和号”卫星运行的( )
A. 线速度大于第一宇宙速度
B. 角速度小于地球静止卫星的角速度
C. 向心加速度大于地球静止卫星的向心加速度
D. 轨道距地面高度为
3. 电梯、汽车等交通工具在加速时会使乘客产生不适感,其中不适感的程度可用“急动度”来描述。急动度是描述加速度变化快慢的物理量,即。汽车工程师用急动度作为评判乘客不舒适程度的指标,按照这一指标,具有零急动度的乘客,感觉较舒适。图为某汽车加速过程的急动度j随时间t 的变化规律。下列说法正确的是( )
A. 在0~5.0s时间内,汽车做匀加速直线运动
B. 在5.0~10.0s时间内,汽车做匀加速直线运动
C. 在0~5.0s时间内,汽车加速度的变化量大小为2.0m/s2
D. 在5.0~10.0s时间内,乘客感觉较舒适
4. 近日,工信部披露的最新数据显示,2023年我国光缆线路建设取得显著成果,新建光缆线路长度达473.8万公里,使得全国光缆线路总长度一举突破6432万公里。光缆线路主要用于光信息传输,在铺设的过程中,尽量不要弯曲。如图所示,一段折射率为n、横截面是圆面的光导纤维,截面半径为r,在铺设的过程中弯曲成了一段圆弧,圆弧的圆心到光导纤维的中心轴线的距离为R,光导纤维外部可认为是真空区域。现有一束光垂直于光导纤维左端截面射入,为了保证这束光经反射后均能从右端面射出,则光导纤维的折射率n至少为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,一小物块从长1m的水平桌面一端以初速度v0沿中线滑向另一端,经过1s从另一端滑落。物块与桌面间动摩擦因数为μ,g取10m/s2。下列v0、μ值可能正确的是( )
A. v0= 2.5m/s B. v0= 1.5m/s C. μ = 0.28 D. μ = 0.25
6. 频率相同的简谐波源S1、S2,和接收点M位于同一平面内,S1、S2到M的距离之差为6m。t=0时S1,S2,同时垂直平面开始振动,M点的振动图像如图所示,则( )
A. 两列波的波长为2m B. 两列波的起振方向均沿x正方向
C. S1和S2,在平面内不能产生干涉现象 D. 两列波的振幅分别为3cm和1cm
7. 如图为某燃气灶点火装置的原理图。直流电经转换器输出的交流电,经原、副线圈匝数分别为和的变压器升压至峰值大于,就会在打火针和金属板间引发电火花,实现点火。下列正确的是( )
A.
B.
C. 用电压表测原线圈两端电压,示数为
D. 副线圈输出交流电压的频率是
二、多选题(每小题6分,共18分。全部选对6分,选对但不全对3分,有选错得0分)
8. 一定量的理想气体从状态a经状态b变化到状态c,其过程如图上的两条线段所示,则气体在( )
A. 状态a处的压强大于状态c处的压强
B. 由a变化到b的过程中,气体对外做功
C. 由b变化到c的过程中,气体的压强不变
D. 由a变化到b的过程中,从外界吸收的热量等于其增加的内能
9. 图为“双聚焦分析器”质谱仪的结构示意图,静电分析器中与圆心等距离的各点场强大小相等、方向沿径向,电场强度大小可表示为为考查点到球心的距离,磁分析器中以为圆心、圆心角为的扇形区域内,分布着方向垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为,其左边界与静电分析器的右端面平行。在静电分析器前有一可以整体左右平移的粒子源和加速器。由粒子源发出的一电荷量为的正离子经加速电场加速后,从静电分析器正中间的点垂直于电场方向,沿半径为的四分之一圆弧轨迹做匀速圆周运动,从点射出,接着由点垂直磁分析器的左边界射入,最后垂直打在荧光屏的点,已知点与圆心的距离为。则下列说法正确的是( )
A. 加速电压为
B. 离子的质量为
C. 若仅将离子质量变为原来的,其他条件不变,则它打在荧光屏的位置在点左侧
D. 若粒子源和加速器整体向右平移一小段距离,则离子在分析器中不能做匀速圆周运动
10. 如图所示的电路中,直流电源内阻不计,A、B、C是三个完全相同的灯泡,L是一个自感系数较大的线圈,其直流电阻与灯泡电阻相同。下列说法正确的是( )
A. 闭合开关S,A灯逐渐变亮
B. 电路接通稳定后,流过C灯的电流是流过A灯电流的3倍
C. 闭合开关S,B灯逐渐变亮;电路接通稳定后,再断开开关S,A灯闪亮一下再逐渐熄灭
D. 电路接通稳定后,断开开关S,A、B、C灯过一会儿才熄灭,且A灯亮度比B、C灯亮度高
三、实验题(本题共2小题,最后一空4分,其余每空2分,共16分)
11. 小李同学用如图所示的装置测量三角形支架PQO的高度和倾角。三角形支架PQO固定在水平地面上,顶端处固定一弧形轨道,轨道末端切线水平,小球从弧形轨道上不同位置下滑,从P处平抛,小球可落到装置中的不同位置。在P处放一速度传感器(图中未画出),可测小球在P处的不同速度v0,改变小球的释放位置,从而改变小球在P处的速度v0,测出小球平抛运动的水平射程x,记录的数据如下表:(重力加速度g取)
序号
v0(m/s)
x(m)
1
4
1.6
2
3
1.2
3
2
0.8
4
1
0.2
5
0.5
0.05
(1)当v0= 3m/s时,小球落在______(填字母序号)。
A.斜面上 B.水平面上 C.Q点 D.无法判断
(2)三角形支架的高度为______m,斜面的倾角为______度。
12. 某学习小组在完成练习使用多用电表的实验过程中有如下思考:
(1)若多用电表直流电压挡共有2.5V、10V和50V共3个量程挡位,直流电压挡的内部结构如图所示,灵敏电流计满偏电流为、内阻,则当接线柱B接挡位______(填“1”“2”或“3”)时直流电压挡的量程为10V。
(2)小圆同学根据多用电表的原理,设计了如图所示的欧姆表,使用的器材如下:电动势为3.0V、内阻忽略不计的电源;量程为300μA、内阻的灵敏电流计G;滑动变阻器R;定值电阻;导线若干、开关一个、红黑表笔各一只。闭合开关S可等效为改变了欧姆表的倍率,则开关闭合后该欧姆表的倍率为开关闭合前倍率的______。
(3)小梦同学发现多用电表的背后有安装两节干电池的电池槽,因此他认为欧姆表可以看成一个电动势为3V、内阻未知的电源。他使用欧姆挡的“×1”倍率,欧姆调零后,将一个半导体元件、电阻箱和多用电表组装成如图所示的电路。半导体元件的伏安特性曲线如图所示。
①由图知电阻箱接入回路的阻值越大,半导体元件的电阻就越______(填“大”或“小”);
②当电阻箱接入回路的阻值为0时,欧姆表显示的示数为15Ω,则当电阻箱接入回路的阻值为15Ω时,半导体元件消耗的功率为______W(保留小数点后两位)。
四、解答题
13. 如图,生产活动中的常用工具“镐”由镐头和木柄两部分组成,镐头嵌套在木柄上。为使两者嵌套深度更大,手持木柄(木柄底端距离地面高为h)使两者一起以相同加速度2g竖直向下运动,木柄与地面碰撞后速度立刻变为零并保持静止不动。已知镐头与木柄间的滑动摩擦力大小为Ff,镐头质量为m,木柄足够长,重力加速度为g,求
(1)镐头和木柄一起向下运动时,两者之间的摩擦力的大小;
(2)木柄与地面碰撞后镐头相对于木柄运动的距离。
14. 如图所示,桌面上固定有一半径为R的水平光滑圆轨道,M、N为轨道上的两点,且位于同一直径上,P为MN段的中点。在P点处有一加速器(大小可忽略),小球每次经过P点后,其速度大小都增加v0。质量为m的小球1从N处以初速度v0沿轨道逆时针运动,与静止在M处的小球2发生第一次弹性碰撞,碰后瞬间两球速度大小相等。忽略每次碰撞时间。求:
(1)球1第一次经过P点后瞬间向心力的大小;
(2)球2的质量;
(3)两球从第一次碰撞到第二次碰撞所用时间。
15. 如图所示,倾角为的足够长的光滑绝缘斜面上存在宽度均为的匀强电场和匀强磁场区域,电场方向平行斜面向上,磁场方向垂直斜面向下,磁感应强度大小。电场的下边界与磁场的上边界相距也为L。电荷量的带正电小球(视为质点)通过长度为的绝缘轻杆与边长为L、电阻的正方形线框相连,形成质量的“ ”形装置,开始时,线框下边与磁场的上边界重合,现将该装置由静止释放,当线框下边刚离开磁场时恰好做匀速运动;当小球刚要运动到电场的下边界时恰好返回。装置在运动过程中空气阻力不计,g取,求:
(1)线框做匀速运动时的速度和匀强电场的电场强度大小;
(2)线框从静止释放到线框上边第一次离开磁场所需要的时间;
(3)从静止释放经足够长时间后,线框内产生的总热量。
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