精品解析:2025届辽宁省重点中学协作校高三下学期二模物理试题
2025-05-07
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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-二模 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.73 MB |
| 发布时间 | 2025-05-07 |
| 更新时间 | 2026-06-22 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-05-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51984102.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2024——2025学年度下学期高三第二次模拟考试试题物理
命题人:沈阳二中 朱玉财 审校:命题工作专家组
时间:75分钟 试卷满分:100分
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名,准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 国产科幻大片《流浪地球2》中的“太空电梯”给观众带来了强烈的视觉震撼。如图所示,“太空电梯”由地面基站、缆绳、箱体、同步轨道上的空间站和配重组成,缆绳相对地面静止,箱体可以沿缆绳将人和货物从地面运送到空间站。下列说法正确的是( )
A. 地面基站可以建设在北京
B. 箱体在上升过程中质量越来越小
C. 配重的线速度大于同步空间站的线速度
D. 若同步空间站和配重间的缆绳断开,配重将做向心运动
2. 2024年12月29日,随着一声嘹亮的鸣笛,全球最快高铁列车CR450动车组正式亮相。列车提速的一个关键技术是提高机车发动机的功率。若匀速运动时,列车所受阻力与速度的平方成正比,即.设提速前速度为200km/h,提速后速度为400km/h,则提速前与提速后机车发动机的功率之比为( )
A. B. C. D.
3. 为了装点夜景,常在喷水池水下安装彩灯。如图甲所示,水面下有一点光源S,同时发出两种不同颜色的a光和b光,在水面上形成了一个有光射出的圆形区域,俯视如图乙所示,环状区域只有b光,中间小圆为复色光,下列说法正确的是( )
A. 在水中传播速度a光比b光大
B. a光光子的能量小于b光光子的能量
C. 水对a光的折射率小于对b光的折射率
D. 若点光源S向下远离水面移动,则中间小圆面积变大
4. 太阳现正处于主序星演化阶段.它主要是由正,负电子和、等原子核组成,维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应,核反应方程是(释放的核能),这些核能最后转化为辐射能.已知质子质量,核质量,电子质量,光速,则每发生一次上述核聚变反应所释放的核能为( )
A. B. C. D.
5. 2024年11月4日,神舟十八号载人飞船返回舱在内蒙古东风着陆场成功着陆。若返回舱距离地面1.2m时,返回舱的速度为8m/s,此时返回舱底部的4台反推火箭点火工作,使返回舱触地前瞬间速度降至2m/s,实现软着陆。若该过程飞船始终竖直向下做匀减速运动,返回舱的质量变化和受到的空气阻力均忽略不计。若返回舱的总质量为,g取,则4台反推火箭点火工作时提供的推力大小为( )
A. B. C. D.
6. 如图,倾角为30°的光滑斜面固定在水平面上,劲度系数为k的轻弹簧一端固定在斜面底端的挡板上,另一端与质量为m的物块A连接,A静止于P点。现对A施加一方向平行于斜面向上、大小的恒定拉力,使A向上运动。若运动过程中,弹簧形变未超过弹性限度,重力加速度为g,则( )
A. 刚施加拉力F时,A的加速度大小为0.5g
B. 速度最大时,A距P点的距离为
C. 最大速度为
D. 在A上升到最高点的过程中,A和弹簧系统的机械能先增加后减小
7. 已知一个均匀带电球壳在球壳内部产生的电场强度处处为零,在球壳外部产生的电场与一个位于球壳球心、带相同电荷量的点电荷产生的电场相同。有一个电荷量为+Q、半径为R、电荷均匀分布的实心球体,其球心为O点。现从该球体内部挖去一个半径为的实心小球,如图所示,挖去小球后,不改变剩余部分的电荷分布,点与点关于O点对称。由以上条件可以计算出挖去实心小球后,点的电场强度、点的电场强度的大小分别为( )
A. B.
C. D.
8. 风能是21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源。风力发电机是将风能(气流的动能)转化为电能的装置,如图a所示,其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等。利用总电阻的线路向外输送风力发电机产生的电能。输送功率,发电机输出电压为250V,理想升压变压器原、副线圈的匝数比为,用户需要的电压是220V,如图b所示,则下列说法正确的是( )
A. 导线上损失的功率为40kW
B. 用户得到的电功率为96kW
C. 在输电线路中设置的降压变压器原、副线圈的匝数比为
D. 在输电线路中设置的降压变压器原、副线圈的匝数比为
9. “地震预警”是指在地震发生以后,抢在地震波传播到受灾地区前,向受灾地区提前发出警报,通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究,某机械波沿x轴传播,图甲为时的波的图像,图乙为处A质点的振动图像,此时P、Q两质点的位移均为,下列说法正确的是( )
A. 这列波沿x轴负方向传播
B. P质点的振动方程为
C. Q质点的振动方程为
D. 从开始经过0.3s,P、Q两质点经过的路程相等
10. 冬天烧碳取暖容易引发一氧化碳中毒事故,高压氧舱是治疗一氧化碳中毒的有效措施。某物理兴趣小组通过放在水平地面上的汽缸来研究高压氧舱内的环境,如图所示,导热汽缸内的活塞离汽缸底部的高度为h,活塞的横截面积为S,环境温度保持不变。汽缸内气体的压强为,该小组分别通过向汽缸内充气和向下压活塞的方式使汽缸内气体的压强增大到.已知大气压强为,汽缸内气体可视为理想气体,活塞与汽缸密封良好,不计活塞与汽缸间的摩擦,重力加速度为g.下列说法中正确的是( )
A. 活塞的质量为
B. 若活塞不动,仅将外部环境中体积为0.5Sh、压强为的气体缓慢充入汽缸,可使汽缸内气体的压强增至
C. 仅将活塞缓慢下移,可以将汽缸内气体的压强增至
D. 仅将活塞缓慢下移的过程中,气体向外界放出的热量大于
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.
(1)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中(实验装置如图),下列说法正确的是( )
A. 调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝
B. 测量某条干涉亮条纹位置时,应使分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐
C. 为了减小测量误差,可用测量头测出n条亮条纹间的距离a,求出相邻两条亮条纹间距
D. 某同学用黄光作为入射光,为了增大干涉条纹的间距,可以采用的方法是改用蓝光作为入射光
(2)已知双缝到光屏之间的距离,双缝之间的距离,单缝到双缝之间的距离,某同学在用测量头测量时,调整手轮,在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A亮条纹的中心,然后他继续转动,使分划板中心刻线对准B亮条纹的中心,前后两次游标卡尺的读数如图所示,A位置读数为______mm。则入射光的波长______m(结果保留两位有效数字)。
12. 热敏电阻是传感器中经常使用的元件,某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律。
可供选择的器材有:
待测热敏电阻(实验温度范围内,阻值约几百欧到几千欧);
电源E(电动势1.5V,内阻r约为0.5Ω);
电阻箱R(阻值范围0~9999.99Ω);
滑动变阻器(最大阻值2000Ω);
滑动变阻器(最大阻值20Ω);
微安表(量程,内阻等于2500Ω);
开关两个,温控装置一套,导线若干。
同学们设计了如图所示的测量电路,主要实验步骤如下:
①按图示连接电路;
②闭合,调节滑动变阻器滑片P的位置,使微安表指针满偏;
③保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开,调节电阻箱,使微安表指针半偏;
④记录此时的温度和电阻箱的阻值。
回答下列问题:
(1)为了更准确地测量热敏电阻的阻值,滑动变阻器应选用_____(填“”或“”)。
(2)某温度下微安表半偏时,电阻箱的读数为5000.00Ω,该温度下热敏电阻的测量值为_____Ω,该测量值_____(填“大于”或“小于”)真实值,原因是_____。
13. 如图甲所示,物块B和质量为的物块A用轻弹簧拴接,放在光滑的水平地面上,物块B右侧与竖直墙相接触。另有一物块C在时刻以一定速度向右运动,在时与物块A相碰,并立即与A粘在一起不再分开,物块C的图像如图乙所示。求:
(1)物块C的质量;
(2)物块C与物块A相碰过程中系统损失的机械能;
(3)从到 ,弹簧对物块A的冲量I的大小。
14. 如图,有一内半径为2r、长为L的圆筒,左右端面圆心、O处各开有一小孔。以O为坐标原点,取方向为x轴正方向建立xyz坐标系。在筒内区域有一匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向沿x轴正方向;筒外区域有一匀强电场,场强大小为E,方向沿y轴正方向。一电子枪在处向圆筒内多个方向发射电子,电子初速度方向均在xOy平面内,且在x轴正方向的分速度大小均为。已知电子的质量为m、电量为e,设电子始终未与筒壁碰撞,不计电子之间的相互作用及电子的重力。若所有电子均能经过O进入电场。
(1)求磁感应强度B的最小值;
(2)取(1)问中最小的磁感应强度B,求出处具有最大初速的电子在筒外区域运动的轨迹方程。
15. 如图甲所示,粗细均匀的无限长光滑平行导轨固定在倾角的斜面上,在边界EF下方区域存在垂直导轨平面向下的匀强磁场B,有两根相同金属棒ab、cd分别从磁场边界EF上方位置和边界EF位置同时由静止释放,cd棒运动的图像如图乙所示,其中OM、NP段为曲线,其它段为直线。已知磁感应强度,导轨间距,导体棒的质量均为,导体棒电阻均为,导轨电阻不计,g取。求:
(1)的大小并直接写出ab棒在整个运动过程中加速度的最大值;
(2)从到导体棒cd位移大小;
(3)导体棒ab进入磁场后,通过导体棒ab的电荷量。
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2024——2025学年度下学期高三第二次模拟考试试题物理
命题人:沈阳二中 朱玉财 审校:命题工作专家组
时间:75分钟 试卷满分:100分
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名,准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 国产科幻大片《流浪地球2》中的“太空电梯”给观众带来了强烈的视觉震撼。如图所示,“太空电梯”由地面基站、缆绳、箱体、同步轨道上的空间站和配重组成,缆绳相对地面静止,箱体可以沿缆绳将人和货物从地面运送到空间站。下列说法正确的是( )
A. 地面基站可以建设在北京
B. 箱体在上升过程中质量越来越小
C. 配重的线速度大于同步空间站的线速度
D. 若同步空间站和配重间的缆绳断开,配重将做向心运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题意可知缆绳相对地面静止,则整个同步轨道一定在赤道正上方,所以地面基站不可能建设在北京,故A错误;
B.质量是物体的基本属性,不随物体的位置、状态等因素改变,箱体在上升过程中,位置变化,但质量不变,故B错误;
C.根据(v是线速度,ω是角速度,r是圆周运动半径 )由于配重和同步空间站角速度ω相同,配重的圆周运动半径大于同步空间站,所以配重的线速度大于同步空间站的线速度,故C正确;
D.若同步空间站和配重间的缆绳断开,配重所需向心力不足,将做离心运动,而非向心运动,故D错误。
故选C。
2. 2024年12月29日,随着一声嘹亮的鸣笛,全球最快高铁列车CR450动车组正式亮相。列车提速的一个关键技术是提高机车发动机的功率。若匀速运动时,列车所受阻力与速度的平方成正比,即.设提速前速度为200km/h,提速后速度为400km/h,则提速前与提速后机车发动机的功率之比为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】列车匀速运动时牵引力
则列车发动机功率
可知发动机功率与速度三次方成正比,即提速前与提速后机车发动机的功率之比
故选B。
3. 为了装点夜景,常在喷水池水下安装彩灯。如图甲所示,水面下有一点光源S,同时发出两种不同颜色的a光和b光,在水面上形成了一个有光射出的圆形区域,俯视如图乙所示,环状区域只有b光,中间小圆为复色光,下列说法正确的是( )
A. 在水中传播速度a光比b光大
B. a光光子的能量小于b光光子的能量
C. 水对a光的折射率小于对b光的折射率
D. 若点光源S向下远离水面移动,则中间小圆面积变大
【答案】D
【解析】
【详解】AC.做出光路图,如图所示
在被照亮的圆形区域边缘光线恰好发生了全反射,入射角等于临界角,由于a光照射的面积较小,可知a光发生全反射的临界角较小,根据可知,水对a光的折射率大于对b光的折射率,根据可知,在水中传播速度a光比b光小,故AC错误;
B.由于水对a光的折射率较大,则a光的频率较大,根据可知,a光光子的能量大于b光光子的能量,故B错误;
D.设中间小圆的半径为 ,对于a光刚好发生全反射时,有
若点光源S向下远离水面移动,即 增大,则中间小圆的半径 增大,中间小圆面积变大,故D正确。
故选D。
4. 太阳现正处于主序星演化阶段.它主要是由正,负电子和、等原子核组成,维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应,核反应方程是(释放的核能),这些核能最后转化为辐射能.已知质子质量,核质量,电子质量,光速,则每发生一次上述核聚变反应所释放的核能为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据质能方程,可知每发生一次上述核聚变反应所释放的核能
故选B。
5. 2024年11月4日,神舟十八号载人飞船返回舱在内蒙古东风着陆场成功着陆。若返回舱距离地面1.2m时,返回舱的速度为8m/s,此时返回舱底部的4台反推火箭点火工作,使返回舱触地前瞬间速度降至2m/s,实现软着陆。若该过程飞船始终竖直向下做匀减速运动,返回舱的质量变化和受到的空气阻力均忽略不计。若返回舱的总质量为,g取,则4台反推火箭点火工作时提供的推力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】返回舱做匀减速运动的加速度为,方向竖直向上
根据牛顿第二定律
解得
故选D。
6. 如图,倾角为30°的光滑斜面固定在水平面上,劲度系数为k的轻弹簧一端固定在斜面底端的挡板上,另一端与质量为m的物块A连接,A静止于P点。现对A施加一方向平行于斜面向上、大小的恒定拉力,使A向上运动。若运动过程中,弹簧形变未超过弹性限度,重力加速度为g,则( )
A. 刚施加拉力F时,A的加速度大小为0.5g
B. 速度最大时,A距P点的距离为
C. 最大速度为
D. 在A上升到最高点的过程中,A和弹簧系统的机械能先增加后减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.刚施加拉力F时,A的加速度大小为
选项A错误;
B.开始时
速度最大时,A的加速度为零,则
解得A距P点的距离为
选项B错误;
C.物块A速度最大时弹簧的形变量等于在P点时弹簧的形变量,可知从P到速度最大位置时弹性势能不变,则由动能定理
解得最大速度为
选项C正确;
D.在A上升到最高点的过程中,拉力F一直做正功,则A和弹簧系统的机械能一直增加,选项D错误。
故选C。
7. 已知一个均匀带电球壳在球壳内部产生的电场强度处处为零,在球壳外部产生的电场与一个位于球壳球心、带相同电荷量的点电荷产生的电场相同。有一个电荷量为+Q、半径为R、电荷均匀分布的实心球体,其球心为O点。现从该球体内部挖去一个半径为的实心小球,如图所示,挖去小球后,不改变剩余部分的电荷分布,点与点关于O点对称。由以上条件可以计算出挖去实心小球后,点的电场强度、点的电场强度的大小分别为( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】CD.没有挖去之前,点的电场强度是以O为圆心,以为半径的球体的电荷产生的,则有
由于电荷均匀分布,则有
解得
上述电场强度等于挖去部分与剩余部分的电场强度的矢量和,挖去部分的半径与上述以为半径的球体的电荷量相等,则剩余部分在点的电场强度为
解得
故C正确,D错误;
AB.没有挖去之前,点的电场强度是以O为圆心,以为半径的球体的电荷产生的,该球体半径等于,该球体所带电荷量与以为半径的球体的电荷相等,根据上述可知,没有挖去之前点的电场强度与没有挖去之前点的电场强度大小相等,等于
由于均匀带电球壳在球壳内部产生的电场强度处处为零,则挖去部分的电荷量在点的电场强度为0,即剩余部分的电场强度等于
解得
故A错误,B正确。
故选BC。
8. 风能是21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源。风力发电机是将风能(气流的动能)转化为电能的装置,如图a所示,其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等。利用总电阻的线路向外输送风力发电机产生的电能。输送功率,发电机输出电压为250V,理想升压变压器原、副线圈的匝数比为,用户需要的电压是220V,如图b所示,则下列说法正确的是( )
A. 导线上损失的功率为40kW
B. 用户得到的电功率为96kW
C. 在输电线路中设置的降压变压器原、副线圈的匝数比为
D. 在输电线路中设置的降压变压器原、副线圈的匝数比为
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.升压变压器次级电压
次级电流
导线上损失的功率为
用户得到的电功率为100kW-4kW=96kW,选项A错误,B正确;
CD.降压变压器初级电压
在输电线路中设置的降压变压器原、副线圈的匝数比为
选项C正确,D错误。
故选BC。
9. “地震预警”是指在地震发生以后,抢在地震波传播到受灾地区前,向受灾地区提前发出警报,通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究,某机械波沿x轴传播,图甲为时的波的图像,图乙为处A质点的振动图像,此时P、Q两质点的位移均为,下列说法正确的是( )
A. 这列波沿x轴负方向传播
B. P质点的振动方程为
C. Q质点的振动方程为
D. 从开始经过0.3s,P、Q两质点经过的路程相等
【答案】AC
【解析】
【详解】A.图乙可知0.6s时A质点向下振动,对甲,同侧法可知这列波沿x轴负方向传播,故A正确;
B.图乙可知该波周期为T=1.2s,则
则P点的振动方程为
将t=0.6s,y=-1cm代入方程,解得或
因t=0时刻,质点P沿+y方向运动,故取,因此P质点的振动方程为
故B错误;
C.结合分析可知,Q质点的振动方程为
故C正确;
D.波向x轴负方向传播,可知t=0.6s时质点P在x下方并向y轴负方向减速运动;Q在x轴下方并向y轴正方向加速运动,又,所以从t=0.6s开始经过0.3s,P、Q两质点经过的路程不相等,故D错误。
故选AC。
10. 冬天烧碳取暖容易引发一氧化碳中毒事故,高压氧舱是治疗一氧化碳中毒的有效措施。某物理兴趣小组通过放在水平地面上的汽缸来研究高压氧舱内的环境,如图所示,导热汽缸内的活塞离汽缸底部的高度为h,活塞的横截面积为S,环境温度保持不变。汽缸内气体的压强为,该小组分别通过向汽缸内充气和向下压活塞的方式使汽缸内气体的压强增大到.已知大气压强为,汽缸内气体可视为理想气体,活塞与汽缸密封良好,不计活塞与汽缸间的摩擦,重力加速度为g.下列说法中正确的是( )
A. 活塞的质量为
B. 若活塞不动,仅将外部环境中体积为0.5Sh、压强为的气体缓慢充入汽缸,可使汽缸内气体的压强增至
C. 仅将活塞缓慢下移,可以将汽缸内气体的压强增至
D. 仅将活塞缓慢下移的过程中,气体向外界放出的热量大于
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.根据平衡条件
可知,活塞的质量
A正确;
B.由于气体温度保持不变,可知
可得气体的压强为
B错误;
C.仅将活塞缓慢下移,气体发生等温变化,因此
解得汽缸内气体的压强
C正确;
D.活塞向下移动的过程中,假设气体压强不变,则外界气体做功
而向下移动的过程中,气体压强增大,外界对气体做功大于,气体温度保持不变,根据热力学第一定律,可知放出的热量大于,D正确。
故选ACD。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.
(1)在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中(实验装置如图),下列说法正确的是( )
A. 调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝
B. 测量某条干涉亮条纹位置时,应使分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐
C. 为了减小测量误差,可用测量头测出n条亮条纹间的距离a,求出相邻两条亮条纹间距
D. 某同学用黄光作为入射光,为了增大干涉条纹的间距,可以采用的方法是改用蓝光作为入射光
(2)已知双缝到光屏之间的距离,双缝之间的距离,单缝到双缝之间的距离,某同学在用测量头测量时,调整手轮,在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A亮条纹的中心,然后他继续转动,使分划板中心刻线对准B亮条纹的中心,前后两次游标卡尺的读数如图所示,A位置读数为______mm。则入射光的波长______m(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)BC (2) ①. 11.1 ②. 6.4×10-7
【解析】
【小问1详解】
A.实验时,调节光源的高度和角度,让光源中心位于遮光筒的中心轴线上,使它发出的光束沿着遮光筒的轴线把屏照亮,然后放好单缝和双缝,故A错误;
B.实验中,测量某条干涉亮条纹位置时,应使分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐,故B正确;
C.为了减小测量误差,可用测量头测出n条亮条纹间的距离a,然后求出相邻两条亮条纹间距
故C正确;
D.根据
某同学用黄光作为入射光,为了增大干涉条纹的间距,可以增大入射光的波长,由于蓝光的波长小于黄光的波长,可知,不能够改用蓝光作为入射光,故D错误。
故选BC。
【小问2详解】
[1]根据游标卡尺的读数规律,A位置读数为
[2]根据游标卡尺的读数规律,B位置读数为
则相邻明条纹中心之间的间距
根据
解得
12. 热敏电阻是传感器中经常使用的元件,某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律。
可供选择的器材有:
待测热敏电阻(实验温度范围内,阻值约几百欧到几千欧);
电源E(电动势1.5V,内阻r约为0.5Ω);
电阻箱R(阻值范围0~9999.99Ω);
滑动变阻器(最大阻值2000Ω);
滑动变阻器(最大阻值20Ω);
微安表(量程,内阻等于2500Ω);
开关两个,温控装置一套,导线若干。
同学们设计了如图所示的测量电路,主要实验步骤如下:
①按图示连接电路;
②闭合,调节滑动变阻器滑片P的位置,使微安表指针满偏;
③保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开,调节电阻箱,使微安表指针半偏;
④记录此时的温度和电阻箱的阻值。
回答下列问题:
(1)为了更准确地测量热敏电阻的阻值,滑动变阻器应选用_____(填“”或“”)。
(2)某温度下微安表半偏时,电阻箱的读数为5000.00Ω,该温度下热敏电阻的测量值为_____Ω,该测量值_____(填“大于”或“小于”)真实值,原因是_____。
【答案】(1)
(2) ①. 2500 ②. 大于 ③. 当断开S2,微安表半偏时,由于该支路的电阻增加,电压略有升高,根据欧姆定律,总电阻比原来2倍略大,也就是电阻箱的阻值略大于热敏电阻与微安表的总电阻,而认为电阻箱的阻值等于热敏电阻与微安表的总电阻,因此热敏电阻的测量值比真实值偏大。
【解析】
【小问1详解】
用半偏法测量热敏电阻的阻值,尽可能让该电路的电压在S2闭合前、后保持不变,由于该支路与滑动变阻器左侧部分电阻并联,滑动变阻器的阻值越小,S2闭合前、后并联部分电阻变化越小,从而并联部分的电压值变化越小,故滑动变阻器应选。
【小问2详解】
[1]某温度下微安表半偏时,该支路的电压认为不变,电流减半,所以总电阻为原来的2倍,即
化简得
即
解得
[2]大于;
[3]略。
13. 如图甲所示,物块B和质量为的物块A用轻弹簧拴接,放在光滑的水平地面上,物块B右侧与竖直墙相接触。另有一物块C在时刻以一定速度向右运动,在时与物块A相碰,并立即与A粘在一起不再分开,物块C的图像如图乙所示。求:
(1)物块C的质量;
(2)物块C与物块A相碰过程中系统损失的机械能;
(3)从到,弹簧对物块A的冲量I的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由题图知,C与A碰前速度为,碰后速度为,C与A碰撞过程,由动量守恒可得
代入数据解得
【小问2详解】
根据能量守恒可得物块C与物块A相碰过程中系统损失的机械能为
代入数据解得
【小问3详解】
从到,以A、C为整体,由题图结合动量定理可得
其中
代入数据解得
可知弹簧对物块A的冲量I的大小。
14. 如图,有一内半径为2r、长为L的圆筒,左右端面圆心、O处各开有一小孔。以O为坐标原点,取方向为x轴正方向建立xyz坐标系。在筒内区域有一匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向沿x轴正方向;筒外区域有一匀强电场,场强大小为E,方向沿y轴正方向。一电子枪在处向圆筒内多个方向发射电子,电子初速度方向均在xOy平面内,且在x轴正方向的分速度大小均为。已知电子的质量为m、电量为e,设电子始终未与筒壁碰撞,不计电子之间的相互作用及电子的重力。若所有电子均能经过O进入电场。
(1)求磁感应强度B的最小值;
(2)取(1)问中最小的磁感应强度B,求出处具有最大初速的电子在筒外区域运动的轨迹方程。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
电子在匀强磁场中运动时,将其分解为沿∞轴的匀速直线和在yOz平面内的匀速圆周运动,设电子入射时沿y轴的分速度大小为,由电子在r轴方向做匀速直线运动得
在平面内,设电子做匀速圆周运动的半径为R,周期为T, 则有,
由题意可知所有电子均能经过O进入电场,则有
联立得
当n=1时,B有最小值,可得
【小问2详解】
将电子的速度分解,最大,R最大,此时R=r,又
可得
沿y轴正、负方向射入电场的电子,则
联立解得
15. 如图甲所示,粗细均匀的无限长光滑平行导轨固定在倾角的斜面上,在边界EF下方区域存在垂直导轨平面向下的匀强磁场B,有两根相同金属棒ab、cd分别从磁场边界EF上方位置和边界EF位置同时由静止释放,cd棒运动的图像如图乙所示,其中OM、NP段为曲线,其它段为直线。已知磁感应强度,导轨间距,导体棒的质量均为,导体棒电阻均为,导轨电阻不计,g取。求:
(1)的大小并直接写出ab棒在整个运动过程中加速度的最大值;
(2)从到导体棒cd位移大小;
(3)导体棒ab进入磁场后,通过导体棒ab的电荷量。
【答案】(1)
(2)
(3)0.45C
【解析】
【小问1详解】
设2s前cd达到匀速直线运动时的速度为,cd棒受平衡力
代入题中数据,解得
因为
联立解得
2s时ab棒刚好进入磁场
电路中的感应电流
对棒根据牛顿第二定律
可得ab棒在整个运动过程中加速度的最大值
【小问2详解】
cd棒在0~2s的运动过程,以的方向为正方向,由动量定理得
因为
因为
联立解得
【小问3详解】
ab棒先做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得
2s时ab棒刚好进入磁场,其速度大小
设ab棒进入磁场后经过时间与cd棒速度相等,一起做匀加速直线运动,以的方向为 正方向,则对cd棒有
以沿斜面向下的方向为正方向,对ab棒有
因为
联立解得
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