内容正文:
2025届高三下学期第二次教学质量监测
物理试题
注意事项:
1.答卷前,务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡和试卷上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,务必擦净后再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
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,只有一项是符合要求的。
1. 发生放射性衰变为,半衰期约为5730年。已知植物存活期间,其体内与的比例不变;生命活动结束后,的比例持续减少。现通过测量得知,某古木样品中的比例是现代植物样品的25%,则( )
A. 衰变为发生的是β衰变
B. 、具有相同的中子数
C. 该古木的年代距今约为5730年
D. 比原子核的比结合能更大
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据质量数与电荷数守恒有14-14=0,6-7=-1
可知,衰变为和电子,发生的是β衰变,故A正确;
B.、具有的中子数分别为12-6=6,14-6=8
可知,、具有不相同的中子数,故B错误;
C.根据半衰期的规律有
其中
解得t=11460年
故C错误;
D.衰变过程释放能量,表明比更加稳定,原子核越稳定,比结合能越大,可知,比原子核的比结合能小,故D错误。
故选A。
2. 如图所示,质量分布均匀的物块和木板竖直叠放,物块位于木板正中间,木板由两根相同的轻弹簧左右对称地牵引着并保持静止,此时木板中心位于C处。现用力竖直向下将木板中心拉到D处,并由静止释放,物块和木板将向上运动并在某处分分离。若木板中心位于B处时,弹簧处于原长状态,位置A与两弹簧的悬点等高,则物块与木板分离时木板中心位于( )
A. C处 B. B处 C. D、C之间 D. B、A之间
【答案】B
【解析】
【详解】物块和木板分离时,两者之间的弹力为零且加速度相等,此时物块只受重力作用加速度为g,则此时木板的加速度也为g,则木板除受重力以外的其他力的矢量和为零,则此时弹簧处于原长状态,即木板在B处。
故选B。
3. 一束激光以入射角θ从空气射入双层薄膜后再进入空气,薄膜厚度均为d,折射率分别为、,光路如图所示。现用折射率为n且厚度为2d的薄膜取代原双层薄膜,若光线射入与射出的位置、角度均与图中相同,则、与n的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意画出光路图如图所示
根据折射定律,在n1介质中,有
在n2介质中,有
换为n的介质后,有
由图可知
可得
故选D。
4. 某学习小组在做三力平衡实验中,他们把一立柱固定在水平桌面上,再将一个圆环套在立柱上,然后用三个水平力、、作用在圆环上,平衡时圆环紧靠在立柱上,其俯视图如图所示。欲移动圆环,使立柱位于圆环的正中央,若保持三个力方向不变,只调整其中两个力的大小,下列操作可行的是( )
A. 增加、的大小且增大的多些
B. 增加、的大小且增大的多些
C. 增加、的大小且增大的多些
D. 增加、的大小且增大的多些
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题意可知,圆环将水平向左运动,才能使立柱位于圆环的正中央,因此需要同时增加、的大小,同时需要保证垂直方向的合力为零,所以增大的多些,故A正确;
B.由题意可知,圆环将水平向左运动,才能使立柱位于圆环的正中央,当增加、的大小且增大的多些,环将沿垂直方向向上移动,故B错误;
C.由题意可知,圆环将水平向左运动,才能使立柱位于圆环的正中央,当增加、的大小且增大的多些,环将向下移动,故C错误;
D.由题意可知,圆环将水平向左运动,才能使立柱位于圆环的正中央,当增加、的大小且增大的多些,环将向下移动,故D错误。
故选A。
5. 白鹤滩水电站是实施“西电东送”的国家重大工程。单机容量世界第一,额定电压世界最高,被誉为水电巅峰之作。如图所示为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,升压变压器的原、副线圈匝数分别为、,降压变压器的原、副线圈匝数分别为、。保持发电机输出电压及输电线路上的总电阻不变。如果将输送电压由240kV升级为1000kV,输送的总电功率变为原来的2倍,则( )
A. 变为原来的
B. 输电线上的电流变为原来的
C. 输电线上损失的功率变为原来的
D. 如果用户两端电压不变,应变小
【答案】A
【解析】
【详解】A.不变,如果将输送电压由240kV升级为1000kV,变为原来的,根据,所以变为原来的,故A正确;
B.根据可知,因变为原来的2倍,变为原来的,则输电线上的电流变为原来的,故B错误;
C.根据可知变为原来的,故C错误;
D.总功率变大,损失的功率变小,则用户端功率变大,因用户端电压不变,则变大,又变小,,则变大,故D错误。
故选A。
6. 如图甲所示,两个等量点电荷P、Q固定于光滑绝缘水平面上,其连线的中垂线上有a、b、c三点。一个质量50g,电荷量大小为的带电小球(可视为质点),从a点由静止释放,经过b、c两点,小球运动的图像如图乙所示,其经过b点时对应的图线切线斜率最大,则下列分析正确的是( )
A. b、c两点间电势差
B. 沿中垂线由a点到c点电势逐渐升高
C. 由a点运动到c点的过程中,小球的电势能先增大后减小
D. b点为中垂线上电场强度最大的点,且场强
【答案】D
【解析】
【详解】A.从b到c,由动能定理
解得,A错误;
B.由乙图可知,从a点到c点小球速度一直增大,电场力一直做正功,小球带正电,故沿中垂线由a点到c点电势逐渐降低,B错误;
C.由前面分析知,沿中垂线由a点到c点电势逐渐降低,小球带正电,则小球的电势能逐渐减小,C错误;
D.由乙图可知,b点时对应的图线切线斜率最大,即在b点时加速度最大,由,知b点为中垂线上电场强度最大的点,且场强,D正确。
故选D。
7. 如图所示,一根轻质弹性绳一端固定在天花板上的A点,另一端跨过墙上固定的光滑定滑轮B与一可视为质点的小物块相连,弹性绳的原长等于AB,绳的弹力符合胡克定律,劲度系数。初始状态,小物块被锁定在固定斜面上的M点,BM垂直斜面。某时刻,小物块解除锁定,同时施加一沿着斜面向上的恒力F,小物块由静止开始沿斜面向上运动,最远能到达N点,P为MN中点。已知斜面倾角,物块质量,,,物块与斜面间动摩擦因数,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取,,。物块从M到N的过程中,下列说法正确的是( )
A. 物块所受的支持力减小
B. 所受恒力F的大小为9N
C. 物块经P点时的动能为0.2J
D. 物块和弹性绳系统的机械能先增加后减少
【答案】C
【解析】
【详解】A.对物块进行分析,在垂直于斜面方向的合力为0,令弹性绳的伸长量为x,绳与斜面夹角为α,则有
解得
物块向上运动过程中,物块所受的支持力不变,故A错误;
B.结合上述,物块所受滑动摩擦力
根据几何关系有
物块从M到N的过程有
解得
故B错误;
C.根据几何关系有
物块从M到P的过程有
结合上述解得
故C正确;
D.物块从M到N的过程,恒力F与摩擦力的合力对物块和弹性绳构成的系统始终做正功,则物块和弹性绳系统的机械能始终增大,故D错误。
故选C。
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,一定质量的理想气体的循环由下面4个过程组成:为等压过程,为绝热过程,为等压过程,为绝热过程。下列说法正确的是( )
A. 过程中,气体内能增加
B. 过程中,气体内能不变
C. 过程中,气体吸收热量
D. 整个过程中,气体从外界吸收的总热量可以用所围的面积表示
【答案】AD
【解析】
【详解】A.为等压过程,体积增大,根据可知温度升高,气体内能增加,A正确;
B.为绝热过程,由图可知体积增大,气体对外界做功,根据热力学第一定律可知内能减小,B错误;
C.为等压过程,体积减小,外界对气体做功;根据可知温度降低,内能减少,根据热力学第一定律可知气体放出热量,C错误;
D.图像与V轴围成的面积代表功,而整个过程回到a状态时气体与初态相比温度不变,内能不变,可知整个过程气体从外界吸收的总热量与做的总功相同,所以整个过程中,气体从外界吸收的总热量可以用所围的面积表示,D正确。
故选AD。
9. 如图所示,水面上有两个相距、频率均为的波源和,水面上点到的距离为,到的距离为。时刻,两波源同时由平衡位置开始向下简谐振动,时,点开始振动。已知两波源的振幅均为,下列说法正确的是( )
A. 该水波的波长为
B. 内,点运动的路程为
C. 点与的连线之间(不含两点)有2个振动减弱点
D. 与的连线之间(不含、两点)有8个振动加强点
【答案】AC
【解析】
【详解】A.时,点开始振动,可知波速
周期为
水波的波长,故A正确;
B.波源传播到P点的时间
波源产生的波传播到P点之前,P点振幅为,振动了
所以波源产生的波传播到P点之前,P点的路程为
两波源到P点的波程差
所以波源产生的波传播到P点后,P点为振动加强点,振幅为
波源产生的波传播到P点后,P点又振动了
波源产生的波传播到P点后,P点的路程为
内,点运动的路程为,故B错误;
C.设振动减弱点距离的距离为,则距离点的距离为
振动减弱点应满足
当时,当时,,取其他值时无解。
两列波叠加后在与的连线之间(不含、两点)共有2个振动减弱点,故C正确;
D.设与之间的振动加强点距的距离为x,则有
解得
由于,因此n只能取0,1,2,3,对应x有7个取值,则与的连线之间(不含、两点)有7个振动加强点,故D错误。
故选AC。
10. 如图所示,两根足够长的平行金属光滑导轨、固定在倾角为的斜面上,导轨电阻不计。与间距为,与间距为。在与区域有方向垂直斜面向下的匀强磁场,在与区域有方向垂直斜面向上的匀强磁场,两磁场的磁感应强度大小均为。在与区域中,将质量为,电阻为,长度为的导体棒置于导轨上,且被两立柱挡住。与区域中将质量为,电阻为,长度为的导体棒置于导轨上。由静止下滑,经时间恰好离开立柱,、始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,重力加速度大小为。则( )
A. 两导体棒最终做匀速直线运动
B. 时刻,的速度大小为
C. 内,下滑的距离为
D. 中电流的最大值为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.若a棒最终做匀速直线运动,则有
此时对b棒则有
可见两导体棒最终不会都做匀速直线运动,A错误;
B.设时刻,的速度大小为v,a棒产生的感应电动势
由闭合电路欧姆定律
分析b受力
解得
B正确;
C.在时间t内,对a棒由动量定理有
解得
C错误;
D.由闭合电路欧姆定律,a棒中的电流满足
对b棒,由牛顿第二定律
对a棒,由牛顿第二定律
显然,当电流最大时,最大,有
即
解得
D正确。
故选BD。
三、非选择题:共5题,共58分。
11. 同学们想利用单摆测定芜湖本地的重力加速度。
(1)王华同学在实验室里将一根不可伸长的细线的上端固定在铁架台横杆上,下端系一个小钢球,做成了单摆,如图甲所示。
①用游标卡尺测量小钢球直径,示数如图乙所示,读数为__________mm。
②通过实验测得重力加速度,王华通过查找资料发现,芜湖的重力加速度为,实验值偏小,其原因可能是__________
A.测量摆长时,将摆线长度误认为摆长
B.摆球不在同一竖直平面内运动,而是做圆锥摆运动
C.测出n次全振动时间为t,误作为次全振动时间进行计算
(2)李蕾同学在家里找到了细线和铁锁,也制成了一个单摆悬挂于天花板上,如图丙所示。由于家里只有一把量程为20cm的刻度尺,不足以测量细线的长度。于是她通过调节合适的线长,让铁锁自然悬垂时,铁锁下端到地面间的距离小于刻度尺量程,并用刻度尺测量铁锁下端到地面的高度h,让铁锁做小幅度摆动,测得50次全振动所用时间t,改变线长,测量多组h与t的值。在坐标纸上描点连线作图,如图丁所示。根据图像,可求得当地重力加速度__________。(结果保留三位有效数字,取3.14)
【答案】(1) ①. 21.25 ②. A
(2)9.86
【解析】
【小问1详解】
[1]小球的直径为;
[2]A.根据单摆周期公式
解得
测量摆长时,将摆线长度误认为摆长,使得摆长变小,测得的重力加速度偏小,故A正确;
B.设做圆锥摆时摆线与竖直方向夹角为,故此时圆锥摆的周期为
即此时测得的周期偏小,故测出的重力加速度偏大,故B错误。
C.测出n次全振动时间为t,误作为(n+1)次全振动时间进行计算,使周期值偏小,测得g值偏大,故C错误。
故选A。
【小问2详解】
单摆的周期为
令天花板到地面的高度为H,摆长为
根据单摆的周期公式
可得
设图线斜率绝对值为k,可得
12. 某学习小组把铜片和锌片相隔约1cm插入一个苹果中,制成了一个苹果电池。为了测量该苹果电池的电动势E和内阻r,他们进行了以下实验操作:
(1)先用多用电表的“直流电压2.5V”挡粗测苹果电池的电动势,如图甲所示,则多用电表的读数为__________V。
若考虑系统误差,则该苹果电池的电动势E应__________测量值(选填“大于”,“等于”或“小于”)
(2)为验证上述判断,大家想尽可能准确测量出苹果电池的电动势和内阻,他们选用以下器材进一步实验。
A.电阻箱(最大阻值为)
B.DIS数字电压传感器(内阻可视为无穷大)
C.DIS数据采集器
D.笔记本电脑
E.导线和开关
具体实验步骤如下:
①将该苹果电池与实验器材按图乙所示电路连接;
②调节电阻箱阻值,闭合开关,待示数稳定后,记录电阻箱的阻值R和数字电压传感器显示的数值U后立即断开开关;
③每次将电阻箱的阻值增大,重复以上实验步骤,测量出R值和U值,计算出相应的和,并记录数据;
④根据数据,绘制出关系图线如图丙中线a所示。
请回答下列问题:
(3)根据实验数据绘制的图线a可得该苹果电池的电动势为__________,内阻为__________(结果均保留2位有效数字);
(4)若用普通的磁电式电压表代替数字电压传感器进行实验,得到的图线可能是图丙中的__________(选填“b”“c”或“d”)。
【答案】 ①. 0.85 ②. 大于 ③. 1.0V ④. ⑤. b
【解析】
【详解】(1)[1][2]直流电压2.5V挡最小刻度为0.05V,则多用电表的读数为0.85V。若考虑系统误差,即直流电压挡的内阻不是无穷大,则该苹果电池的电动势E应大于测量值。
(3)[3][4]根据
可得
由图像可知
可得
(4)[5]若用普通的磁电式电压表代替数字电压传感器进行实验,则方程变为
可得
即的斜率不变,截距变大,则得到的图线可能是图丙中的b。
13. 某校物理实验小组用镀有反射膜的三棱镜进行实验,如图,棱镜截面为直角三角形ABC,其中,AB长为,AC镀有反射膜。一单色激光与AB成37°角从真空射向AB边的中点D,折射后垂直入射到反射膜并沿原路返回在D点射出三棱镜。已知真空中光速,。求:
(1)三棱镜对该单色激光的折射率n;
(2)不考虑激光在AB内表面的反射,该单色激光在棱镜中的传播时间 t。
【答案】(1)1.6 (2)1.6×10-10s
【解析】
【小问1详解】
光路图如图所示
由图可知,入射角,折射角为
根据折射定律得
【小问2详解】
该单色光在玻璃中的传播速度为
单色激光在棱镜中的传播时间为
14. 如图,物块A、B并排放在光滑水平面上,A上固定一竖直轻杆,用一长的细线将小球C(可看成质点)竖直悬挂在轻杆上O点,A、B、C质量均为。初始时,物块A、B均固定在水平面上,质量为的子弹以某一水平初速度射入小球C(射入时间极短且未射出),小球C恰能到达与O点等高的P点。取重力加速度,不计空气阻力。
(1)求子弹初速度的大小。
(2)若解除物块A、B的固定,子弹仍以相同初速度射入小球C(射入时间极短且未射出),求:
Ⅰ.小球C能上升的最大高度;
Ⅱ.物块B速度的最大值和刚达到最大值瞬间细线中拉力的大小。
【答案】(1)
(2)Ⅰ:;Ⅱ:1.6m/s,
【解析】
【小问1详解】
设子弹的速度为,击中C后,二者共同的速度为,由动量守恒
当C达到P点时,由机械能守恒
联立求解得:,
【小问2详解】
Ⅰ:设小球C到最高点时速度为,由动量守恒
由机械能守恒
解得
Ⅱ:设C再次回到最低点时速度为,此时木块A、B恰好分离,B的速度有最大值,由动量守恒
由机械能守恒
解得,
在最低点,由牛顿第二定律
代入数据可得
15. 如图所示的xOy平面内,在区域存在沿y轴正方向的匀强电场;在区域存在垂直纸面向外的匀强磁场,在区域存在垂直纸面向里的匀强磁场,两个磁场的磁感应强度大小均为B。质量为m,电荷量为的带电粒子,在时刻从坐标原点O以的初速度沿x轴负方向射入匀强磁场。并从点第一次飞出电场,不计粒子的重力,,,求带电粒子
(1)第一次进入磁场做圆周运动的半径和电场的电场强度大小
(2)第二次离开电场的时刻;
(3)从电场进入磁场时的位置坐标。
【答案】(1),
(2)
(3)故当n为偶数时,坐标为,当n为奇数时,坐标为
【解析】
【小问1详解】
洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律则有
解得
带电粒子第一次进入匀强电场做类平抛运动,运动加速度
沿x方向有
沿y方向有
联立解得
【小问2详解】
粒子在电场中运动的时间
设粒子第一次进入电场中偏转的角度为,则有
解得
粒子在磁场中运动的周期
则粒子在磁场中运动的时间
解得
【小问3详解】
设带电粒子在磁场中做圆周运动半径为r、速度为v,则有
在磁场中沿y轴负方向偏转的距离
解得与角无关
带电粒子每次在电场中沿y轴负方向偏转的距离、、、
所以第n次回到磁场时沿y轴方向偏转的距离
其中,2,
故当n为偶数时,坐标为
当n为奇数时,坐标为
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2025届高三下学期第二次教学质量监测
物理试题
注意事项:
1.答卷前,务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡和试卷上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,务必擦净后再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
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,只有一项是符合要求的。
1. 发生放射性衰变为,半衰期约为5730年。已知植物存活期间,其体内与的比例不变;生命活动结束后,的比例持续减少。现通过测量得知,某古木样品中的比例是现代植物样品的25%,则( )
A. 衰变为发生的是β衰变
B. 、具有相同的中子数
C. 该古木的年代距今约为5730年
D. 比原子核的比结合能更大
2. 如图所示,质量分布均匀的物块和木板竖直叠放,物块位于木板正中间,木板由两根相同的轻弹簧左右对称地牵引着并保持静止,此时木板中心位于C处。现用力竖直向下将木板中心拉到D处,并由静止释放,物块和木板将向上运动并在某处分分离。若木板中心位于B处时,弹簧处于原长状态,位置A与两弹簧的悬点等高,则物块与木板分离时木板中心位于( )
A. C处 B. B处 C. D、C之间 D. B、A之间
3. 一束激光以入射角θ从空气射入双层薄膜后再进入空气,薄膜厚度均为d,折射率分别为、,光路如图所示。现用折射率为n且厚度为2d的薄膜取代原双层薄膜,若光线射入与射出的位置、角度均与图中相同,则、与n的大小关系为( )
A. B.
C. D.
4. 某学习小组在做三力平衡实验中,他们把一立柱固定在水平桌面上,再将一个圆环套在立柱上,然后用三个水平力、、作用在圆环上,平衡时圆环紧靠在立柱上,其俯视图如图所示。欲移动圆环,使立柱位于圆环的正中央,若保持三个力方向不变,只调整其中两个力的大小,下列操作可行的是( )
A. 增加、的大小且增大的多些
B. 增加、的大小且增大的多些
C. 增加、的大小且增大的多些
D. 增加、的大小且增大的多些
5. 白鹤滩水电站是实施“西电东送”的国家重大工程。单机容量世界第一,额定电压世界最高,被誉为水电巅峰之作。如图所示为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,升压变压器的原、副线圈匝数分别为、,降压变压器的原、副线圈匝数分别为、。保持发电机输出电压及输电线路上的总电阻不变。如果将输送电压由240kV升级为1000kV,输送的总电功率变为原来的2倍,则( )
A. 变为原来的
B. 输电线上的电流变为原来的
C. 输电线上损失的功率变为原来的
D. 如果用户两端电压不变,应变小
6. 如图甲所示,两个等量点电荷P、Q固定于光滑绝缘水平面上,其连线的中垂线上有a、b、c三点。一个质量50g,电荷量大小为的带电小球(可视为质点),从a点由静止释放,经过b、c两点,小球运动的图像如图乙所示,其经过b点时对应的图线切线斜率最大,则下列分析正确的是( )
A. b、c两点间电势差
B. 沿中垂线由a点到c点电势逐渐升高
C. 由a点运动到c点的过程中,小球的电势能先增大后减小
D. b点为中垂线上电场强度最大的点,且场强
7. 如图所示,一根轻质弹性绳一端固定在天花板上的A点,另一端跨过墙上固定的光滑定滑轮B与一可视为质点的小物块相连,弹性绳的原长等于AB,绳的弹力符合胡克定律,劲度系数。初始状态,小物块被锁定在固定斜面上的M点,BM垂直斜面。某时刻,小物块解除锁定,同时施加一沿着斜面向上的恒力F,小物块由静止开始沿斜面向上运动,最远能到达N点,P为MN中点。已知斜面倾角,物块质量,,,物块与斜面间动摩擦因数,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取,,。物块从M到N的过程中,下列说法正确的是( )
A. 物块所受的支持力减小
B. 所受恒力F的大小为9N
C. 物块经P点时的动能为0.2J
D. 物块和弹性绳系统的机械能先增加后减少
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,一定质量的理想气体的循环由下面4个过程组成:为等压过程,为绝热过程,为等压过程,为绝热过程。下列说法正确的是( )
A. 过程中,气体内能增加
B. 过程中,气体内能不变
C. 过程中,气体吸收热量
D. 整个过程中,气体从外界吸收的总热量可以用所围的面积表示
9. 如图所示,水面上有两个相距、频率均为的波源和,水面上点到的距离为,到的距离为。时刻,两波源同时由平衡位置开始向下简谐振动,时,点开始振动。已知两波源的振幅均为,下列说法正确的是( )
A. 该水波的波长为
B. 内,点运动的路程为
C. 点与的连线之间(不含两点)有2个振动减弱点
D. 与的连线之间(不含、两点)有8个振动加强点
10. 如图所示,两根足够长的平行金属光滑导轨、固定在倾角为的斜面上,导轨电阻不计。与间距为,与间距为。在与区域有方向垂直斜面向下的匀强磁场,在与区域有方向垂直斜面向上的匀强磁场,两磁场的磁感应强度大小均为。在与区域中,将质量为,电阻为,长度为的导体棒置于导轨上,且被两立柱挡住。与区域中将质量为,电阻为,长度为的导体棒置于导轨上。由静止下滑,经时间恰好离开立柱,、始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,重力加速度大小为。则( )
A. 两导体棒最终做匀速直线运动
B. 时刻,的速度大小为
C. 内,下滑的距离为
D. 中电流的最大值为
三、非选择题:共5题,共58分。
11. 同学们想利用单摆测定芜湖本地的重力加速度。
(1)王华同学在实验室里将一根不可伸长的细线的上端固定在铁架台横杆上,下端系一个小钢球,做成了单摆,如图甲所示。
①用游标卡尺测量小钢球直径,示数如图乙所示,读数为__________mm。
②通过实验测得重力加速度,王华通过查找资料发现,芜湖的重力加速度为,实验值偏小,其原因可能是__________
A.测量摆长时,将摆线长度误认为摆长
B.摆球不在同一竖直平面内运动,而是做圆锥摆运动
C.测出n次全振动时间为t,误作为次全振动时间进行计算
(2)李蕾同学在家里找到了细线和铁锁,也制成了一个单摆悬挂于天花板上,如图丙所示。由于家里只有一把量程为20cm的刻度尺,不足以测量细线的长度。于是她通过调节合适的线长,让铁锁自然悬垂时,铁锁下端到地面间的距离小于刻度尺量程,并用刻度尺测量铁锁下端到地面的高度h,让铁锁做小幅度摆动,测得50次全振动所用时间t,改变线长,测量多组h与t的值。在坐标纸上描点连线作图,如图丁所示。根据图像,可求得当地重力加速度__________。(结果保留三位有效数字,取3.14)
12. 某学习小组把铜片和锌片相隔约1cm插入一个苹果中,制成了一个苹果电池。为了测量该苹果电池的电动势E和内阻r,他们进行了以下实验操作:
(1)先用多用电表的“直流电压2.5V”挡粗测苹果电池的电动势,如图甲所示,则多用电表的读数为__________V。
若考虑系统误差,则该苹果电池的电动势E应__________测量值(选填“大于”,“等于”或“小于”)
(2)为验证上述判断,大家想尽可能准确测量出苹果电池的电动势和内阻,他们选用以下器材进一步实验。
A.电阻箱(最大阻值为)
B.DIS数字电压传感器(内阻可视为无穷大)
C.DIS数据采集器
D.笔记本电脑
E.导线和开关
具体实验步骤如下:
①将该苹果电池与实验器材按图乙所示电路连接;
②调节电阻箱阻值,闭合开关,待示数稳定后,记录电阻箱的阻值R和数字电压传感器显示的数值U后立即断开开关;
③每次将电阻箱的阻值增大,重复以上实验步骤,测量出R值和U值,计算出相应的和,并记录数据;
④根据数据,绘制出关系图线如图丙中线a所示。
请回答下列问题:
(3)根据实验数据绘制的图线a可得该苹果电池的电动势为__________,内阻为__________(结果均保留2位有效数字);
(4)若用普通的磁电式电压表代替数字电压传感器进行实验,得到的图线可能是图丙中的__________(选填“b”“c”或“d”)。
13. 某校物理实验小组用镀有反射膜的三棱镜进行实验,如图,棱镜截面为直角三角形ABC,其中,AB长为,AC镀有反射膜。一单色激光与AB成37°角从真空射向AB边的中点D,折射后垂直入射到反射膜并沿原路返回在D点射出三棱镜。已知真空中光速,。求:
(1)三棱镜对该单色激光的折射率n;
(2)不考虑激光在AB内表面的反射,该单色激光在棱镜中的传播时间 t。
14. 如图,物块A、B并排放在光滑水平面上,A上固定一竖直轻杆,用一长的细线将小球C(可看成质点)竖直悬挂在轻杆上O点,A、B、C质量均为。初始时,物块A、B均固定在水平面上,质量为的子弹以某一水平初速度射入小球C(射入时间极短且未射出),小球C恰能到达与O点等高的P点。取重力加速度,不计空气阻力。
(1)求子弹初速度的大小。
(2)若解除物块A、B的固定,子弹仍以相同初速度射入小球C(射入时间极短且未射出),求:
Ⅰ.小球C能上升的最大高度;
Ⅱ.物块B速度的最大值和刚达到最大值瞬间细线中拉力的大小。
15. 如图所示的xOy平面内,在区域存在沿y轴正方向的匀强电场;在区域存在垂直纸面向外的匀强磁场,在区域存在垂直纸面向里的匀强磁场,两个磁场的磁感应强度大小均为B。质量为m,电荷量为的带电粒子,在时刻从坐标原点O以的初速度沿x轴负方向射入匀强磁场。并从点第一次飞出电场,不计粒子的重力,,,求带电粒子
(1)第一次进入磁场做圆周运动的半径和电场的电场强度大小
(2)第二次离开电场的时刻;
(3)从电场进入磁场时的位置坐标。
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