内容正文:
2024-2025学年下学期高三年级
(物理)学科大练习(03)
考试时间:75分钟 试卷满分:100分
一、选择题:本题共10小题,共46分。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. 近期,我国科研人员首次合成了新核素锇()和钨()。若锇经过1次衰变,钨经过1次衰变(放出一个正电子),则上述两新核素衰变后的新核有相同的( )
A. 电荷数 B. 中子数 C. 质量数 D. 质子数
【答案】C
【解析】
【详解】锇经过1次衰变后产生的新核素质量数为156,质子数为74,钨经过1次衰变后质量数为156,质子数为73,可知两新核素衰变后的新核有相同的质量数。
故选C。
2. 某同学参加户外拓展活动,遵照安全规范,坐在滑板上,从高为h的粗糙斜坡顶端由静止下滑,至底端时速度为v.已知人与滑板的总质量为m,可视为质点.重力加速度大小为g,不计空气阻力.则此过程中人与滑板克服摩擦力做的功为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】人在下滑的过程中,由动能定理可得
可得此过程中人与滑板克服摩擦力做的功为
故选D。
3. 我国古人最早发现了尖端放电现象,并将其用于生产生活,如许多古塔的顶端采用“伞状”金属饰物在雷雨天时保护古塔。雷雨中某时刻,一古塔顶端附近等势线分布如图所示,相邻等势线电势差相等,则a、b、c、d四点中电场强度最大的是( )
A. a点 B. b点 C. c点 D. d点
【答案】C
【解析】
【详解】在静电场中,等差等势线的疏密程度反映电场强度的大小。图中c点的等差等势线相对最密集,故该点的电场强度最大。
故选C。
4. 如图,有一硬质导线Oabc,其中是半径为R的半圆弧,b为圆弧的中点,直线段Oa长为R且垂直于直径ac。该导线在纸面内绕O点逆时针转动,导线始终在垂直纸面向里的匀强磁场中。则O、a、b、c各点电势关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】如图,相当于Oa、Ob、Oc导体棒转动切割磁感线,根据右手定则可知O点电势最高;根据
同时有
可得
得
故选C。
5. 如图所示,有一小球被轻绳拴住悬挂在天花板上并放置在斜面上,已知轻绳与竖直方向的夹角为,斜面倾角为,所有接触面都是光滑的,在斜面上施加一水平外力,使整个装置开始处于静止状态。现水平向左缓慢移动斜面,直至轻绳到达竖直位置,该过程中小球一直在斜面上,小球视为质点。下列说法正确的是( )
A. 斜面开始静止时,轻绳对小球的拉力大小等于斜面对小球的支持力大小
B. 斜面缓慢移动过程中,斜面对小球的支持力先增大后减小
C. 斜面缓慢移动过程中,轻绳对小球的拉力一直增大
D. 斜面缓慢移动过程中,斜面对水平面的压力一直不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球开始静止时,根据平衡条件,水平方向有
解得
所以轻绳对小球的拉力小于斜面对小球的支持力,A错误;
BC.分析小球的受力情况,如图所示
斜面缓慢向左运动过程中,细线与竖直方向的夹角不断减小,由图可看出,拉力T逐渐增大,支持力N逐渐减小,B错误,C正确;
D.设绳子与竖直方向夹角为,利用整体法,竖直方向有
由于水平向左缓慢移动斜面,减小且拉力T逐渐增大,可知水平面对斜面的支持力逐渐减小,由牛顿第三定律可知斜面对水平面压力减小,D错误。
故选C。
6. 如图所示,A、B两位同学从同一高度分别抛出沙包1和2,两沙包抛出的初速度大小均为,方向与水平方向的夹角分别为、,且,两沙包抛出后在空中的运动轨迹分别如图中Ⅰ和Ⅱ所示。两位同学均能在各自的抛出点接住对方抛来的沙包,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 两抛出点之间的距离为
B. 沙包1和2在空中运动时间之比
C. 沙包1和2运动过程中最小速度之比为
D. 沙包1和2运动过程中离地的最大高度之比为
【答案】A
【解析】
【详解】AB.沙包做斜抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做竖直上抛运动,故
沙包1和2在空中运动时间之比为
对沙包2,水平方向有
故A正确,故B错误;
C.沙包1和2运动过程中最小速度出现在竖直分速度为零时刻,故
故C错误;
D.根据两沙包水平位移相同可得
解得
其中
则
沙包1和2运动过程中的最大高度为
设沙包起始位置高度为x,则沙包1和2运动过程中离地的最大高度之比为
故D错误。
故选A。
7. 如图,真空中有两个电荷量均为的点电荷,分别固定在正三角形的顶点B、C.M为三角形的中心,沿的中垂线对称放置一根与三角形共面的均匀带电细杆,电荷量为.已知正三角形的边长为a,M点的电场强度为0,静电力常量的k.顶点A处的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】B点C点的电荷在M的场强的合场强为
因M点的合场强为零,因此带电细杆在M点的场强,由对称性可知带电细杆在A点的场强为,方向竖直向上,因此A点合场强为
故选D。
8. 电荷量Q、电压U、电流I和磁通量Φ是电磁学中重要的物理量,其中特定的两个物理量之比可用来描述电容器、电阻、电感三种电磁学元件的属性,如图所示。类似地,上世纪七十年代有科学家预言Φ和Q之比可能也是一种电磁学元件的属性,并将此元件命名为“忆阻器”,近年来实验室已研制出了多种类型的“忆阻器”。由于“忆阻器”对电阻的记忆特性,其在信息存储、人工智能等领域具有广阔的应用前景。下列说法错误的是( )
A. QU的单位和ΦI的单位不同
B. 在国际单位制中,图中所定义的M的单位是欧姆
C. 可以用来描述物体的导电性质
D. 根据图中电感L的定义和法拉第电磁感应定律可以推导出自感电动势的表达式
【答案】A
【解析】
【详解】A.单位制、法拉第电磁感应定律由法拉第电磁感应定律可知,则Φ的单位为V·s,由Q = It可知,Q的单位为A·s,则QU与ΦI的单位相同均为V·A·s,故A错误,符合题意;
B.由题图可知,从单位角度分析有
故B正确,不符合题意;
C.由知,可以用来描述物体的导电性质,故C正确,不符合题意;
D.由电感的定义
以及法拉第电磁感应定律解得
故D正确,不符合题意。
故选A。
9. 一列沿x轴传播的简谐波,在某时刻的波形图如图甲所示,一平衡位置与坐标原点距离为3米的质点从该时刻开始的振动图像如图乙所示,若该波的波长大于3米。则( )
A. 最小波长 B. 频率
C. 最大波速 D. 从该时刻开始2s内该质点运动路程为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.在题图甲中标出位移为的质点
若波沿x轴正方向传播,为Q点,则有
解得,,,,
若波沿x轴负方向传播,为P点,则有
解得,,,,,A错误;
B.根据乙图写出平衡位置与坐标原点距离为3m米的质点的振动方程
带入点(0,)和(2,0)
解得,
可得,,B正确;
C.根据
可得波沿x轴正方向传播,最大波速有
波沿x轴负方向传播,最大波速有
则最大波速为,C错误;
D.根据题图乙计算该质点在2s内运动的路程为
,D正确。
故选BD。
10. 根据国家能源局统计,截止到2023年9月,我国风电装机4亿千瓦,连续13年居世界第一位,湖南在国内风电设备制造领域居于领先地位。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图所示。已知发电机转子以角速度ω匀速转动,升、降压变压器均为理想变压器,输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻R0。当用户端接一个定值电阻R时,R0上消耗的功率为P。不计其余电阻,下列说法正确的是( )
A. 风速增加,若转子角速度增加一倍,则R0上消耗的功率为4P
B. 输电线路距离增加,若R0阻值增加一倍,则R0上消耗的功率为4P
C. 若升压变压器副线圈匝数增加一倍,则R0上消耗的功率为4P
D. 若在用户端再并联一个完全相同的电阻R,则R0上消耗的功率为4P
【答案】AC
【解析】
【详解】A.等效电路图如图所示
设降压变压器的原副线圈匝数比为,则则输电线上的电流为
转子在磁场中转动时产生的电动势为
当转子角速度增加一倍时,升压变压器原副线圈两端电压都增加一倍,输电线上的电流变为
故上消耗的电功率变为原来的4倍,故A正确;
C.升压变压器副线圈匝数增加一倍,副线圈两端电压增加一倍,输电线上的电流增加一倍,故上消耗的电功率变为原来的4倍,故C正确;
B.若阻值增加一倍,输电线路上的电流
上消耗的电功率,故B错误;
D.若在用户端并联一个完全相同的电阻,用户端电阻减为原来的一半,输电线上的电流为
上消耗的电功率,故D错误。
故选AC。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 甲、乙两位同学分别用不同的实验装置验证动量守恒定律。
(i)甲同学用如图1所示的实验装置验证动量守恒定律。
(1)关于该实验,下列说法中正确的是______。(选填选项前的字母)
A. 轨道末端必须水平
B. 轨道倾斜部分必须光滑
C. 入射小球的质量小于被碰小球的质量
D. 同一组实验中,入射小球必须从同一位置由静止释放
(2)甲同学在实验中记录了小球落点的平均位置M、P、N,发现M和N偏离了OP方向,使点O、M、P、N不在同一条直线上,如图2所示,若要验证两小球碰撞前后在OP方向上是否动量守恒,则下列操作正确的是______。
A. B.
C. D.
(ii)乙同学用如图3所示的装置验证“动量守恒定律”。实验步骤如下:
①用绳子将大小相同、质量分别为和的小球A和B悬挂在天花板上;
②在A、B两球之间放入少量炸药,引爆炸药,两球反方向摆起。
用量角器记录两球偏离竖直方向的最大夹角分别为、;
(3)实验中所用两绳长度应______(填“相等”或“不相等”)。
(4)若两球动量守恒,应满足的表达式为______(用、、、表示)。
【答案】(1)AD (2)B
(3)相等 (4)
【解析】
【小问1详解】
A.轨道末端必须水平,以保证小球能做平抛运动,选项A正确;
B.轨道倾斜部分不一定必须光滑,只要到达底端速度相等即可,选项B错误;
C.为防止入射球碰后反弹,则入射小球的质量大于被碰小球的质量,选项C错误;
D.同一组实验中,入射小球必须从同一位置由静止释放,以保证小球到达底端时速度相同,选项D正确。
故选AD。
【小问2详解】
小球均做平抛运动,竖直方向下落的高度一定,则下落时间相等,水平方向的速度之比可等效为位移之比,P点是一个小球不碰撞时下落的位置,所以需要测量OP及OM、ON在OP方向的投影长度OM0,ON0;
故选B。
【小问3详解】
实验中所用两绳长度应相等,以保证两球重心在同一水平面上。
【小问4详解】
对两球由能量关系
若动量守恒则满足
即
12. 该兴趣小组查阅资料得知,在范围内,金属铂电阻的电阻值与温度有如下关系:,其中为铂电阻在0℃时的电阻,t为摄氏温度,为一正的常数,称为铂电阻的温度系数。该兴趣小组想利用这一原理制作一个简易的温度传感器。
(1)他们利用图甲所示电路来测量阻值,其中定值电阻,按图甲所示电路图连接好电路后,在0℃的条件下闭合开关S,调节电阻箱,当时灵敏电流计G的示数为零,则______。
(2)他们随后采用图乙所示电路来测量铂电阻的温度系数,可认为定值电阻且远大于。将铂电阻置于温度为t的环境中,调节,测得干路电流为,则图乙中B、D两点间的电压为______(用和表示);保持电流表示数I和不变,多次改变温度t,测量B、D两点间对应的电压,将测得的数据标在图丙所示的图上,由此可得______(保留两位有效数字);
(3)若实验中没有保证远大于,则温度系数的测量值将______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)
(4)为减小误差,该小组在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,并未直接测量相邻亮条纹间的距离,而是先测量n个条纹的间距再求出。下列实验和他们采用类似方法的有______。
A. “用单摆测量重力加速度的大小”的实验中单摆周期的测量
B. “探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量
C. “探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量
D. “用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液的体积测量
【答案】(1)
(2) ①. ②. 0.010
(3)偏小 (4)AD
【解析】
【小问1详解】
灵敏电流计G的示数为零,则灵敏电流计G两端电势相等,根据串并联规律有分
可得
【小问2详解】
[1]由于、远大于、,且,则通过的电流等于通过的电流,为,则BC间电压
CD间电压
则BD两点间的电压为
[2]可知,U与t成正比,U—t图的斜率为
则将用一条倾斜的直线将图丙补充完整,如下图所示
根据上图求得U—t图的斜率为
代入数据解得
【小问3详解】
若实验中没有保证、远大于、,则通过的电流小于通过的电流,则BC间电压
CD间电压
则
故导致温度系数的测量值偏小。
【小问4详解】
为减小误差,该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离Δx,而是先测量n条亮纹的间距,再求出Δx,实验采用的方法属于放大测量取平均值。
A.《用单摆测重力加速度》的实验中单摆的周期的测量,属于放大测量取平均值,故A正确;
B.《探究两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量,属于等效替代法,故B错误;
C.《探究弹簧弹力与形变量的关系》的实验中弹簧的形变量的测量,属于测多次取平均值,故C错误;
D.《用油膜法估测油酸分子的大小》的实验中一滴油酸酒精溶液体积的测量,属于放大测量取平均值,故D正确。
故选AD。
13. 我国古代劳动人民创造了璀璨的农耕文明。图(a)为《天工开物》中描绘的利用耕牛整理田地的场景,简化的物理模型如图(b)所示,人站立的农具视为与水平地面平行的木板,两条绳子相互平行且垂直于木板边缘、已知绳子与水平地面夹角为25.5°,。当每条绳子拉力F的大小为250N时,人与木板沿直线匀速前进,在15s内前进了20m,求此过程中:
(1)地面对木板的阻力大小;
(2)两条绳子拉力的总功率。
【答案】(1)450N
(2)600W
【解析】
【小问1详解】
由于木板匀速运动则有
解得N
【小问2详解】
根据功的定义式有
根据功率的定义,有W
14. 类似光学中的反射和折射现象,用磁场或电场调控也能实现质子束的“反射”和“折射”。如图所示,在竖直平面内有三个平行区域Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ;Ⅰ区宽度为d,存在磁感应强度大小为B、方向垂直平面向外的匀强磁场,Ⅱ区的宽度很小。Ⅰ区和Ⅲ区电势处处相等,分别为和,其电势差。一束质量为m、电荷量为e的质子从O点以入射角射向Ⅰ区,在P点以出射角射出,实现“反射”;质子束从P点以入射角射入Ⅱ区,经Ⅱ区“折射”进入Ⅲ区,其出射方向与法线夹角为“折射”角。已知质子仅在平面内运动,单位时间发射的质子数为N,初速度为,不计质子重力,不考虑质子间相互作用以及质子对磁场和电势分布的影响。
(1)若不同角度射向磁场的质子都能实现“反射”,求d的最小值;
(2)若,求折射率n(入射角正弦与折射角正弦的比值)。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知粒子从右侧射出,临界情况为
根据牛顿第二定律可得
解得
【小问2详解】
根据动能定理可得
解得
设折射角为θ′,水平方向为x方向,竖直方向为y方向,x方向速度不变,有
解得
15. 如图半径为R的圆环水平放置并固定,圆环内有质量为和的小球A和B。初始时小球A以初速度沿圆环切线方向运动,与静止的小球B发生碰撞。不计小球与圆环之间的摩擦,两小球始终在圆环内运动。
(1)若小球A与B碰撞后结合在一起,求碰撞后小球组合体的速度大小及做圆周运动所需向心力的大小;
(2)若小球A与B之间为弹性碰撞,且所有碰撞位置刚好位于等边三角形的三个顶点,求小球的质量比。
【答案】(1),
(2)或
【解析】
【小问1详解】
题意可知A、B系统碰撞前后动量守恒,设碰撞后两小球的速度大小为,则根据动量守恒定律,则有
解得
碰撞后,根据牛顿第二定律则有
结合上述结论解得
【小问2详解】
小球A与B发生弹性碰撞,设A、B第一次碰后的速度大小分别为、,根据动量守恒定律,则有
根据能量守恒定律,则有
联立解得,
所有碰撞位置刚好位于等边三角形的三个顶点,如下图所示,首次碰撞在a点,a、b、c三点恰好为等边三角形的三个顶点。
因为,且除了碰撞过程,两小球均做匀速圆周运动,故第二次碰撞的位置在b点或在c点,设圆心角所对应的弧长为L。若第二次碰撞点在b点,则从第一次在a点碰撞到第二次碰撞A、B通过的路程关系为
即
对应A球则有
联立解得,
若k取值等于或大于1,则比值为负值,不符合题意,故
解得
对第二次碰撞,设A、B碰撞后的速度大小分别为、,则同样有,
联立解得,
故第三次碰撞发生在b点、第四次碰撞发生在c点,以此类推,满足题意。
若第二次碰撞点在c点,则从第一次在a点碰撞到第二次碰撞A、B通过的路程关系为
对应A球则有
联立解得,
同理可知,时,
第二次碰后,依然有,
第三次碰撞发生在c点、第四次碰撞发生在b点,以此类推,满足题意。
综上所述可得或
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2024-2025学年下学期高三年级
(物理)学科大练习(03)
考试时间:75分钟 试卷满分:100分
一、选择题:本题共10小题,共46分。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. 近期,我国科研人员首次合成了新核素锇()和钨()。若锇经过1次衰变,钨经过1次衰变(放出一个正电子),则上述两新核素衰变后的新核有相同的( )
A. 电荷数 B. 中子数 C. 质量数 D. 质子数
2. 某同学参加户外拓展活动,遵照安全规范,坐在滑板上,从高为h的粗糙斜坡顶端由静止下滑,至底端时速度为v.已知人与滑板的总质量为m,可视为质点.重力加速度大小为g,不计空气阻力.则此过程中人与滑板克服摩擦力做的功为( )
A. B. C. D.
3. 我国古人最早发现了尖端放电现象,并将其用于生产生活,如许多古塔的顶端采用“伞状”金属饰物在雷雨天时保护古塔。雷雨中某时刻,一古塔顶端附近等势线分布如图所示,相邻等势线电势差相等,则a、b、c、d四点中电场强度最大的是( )
A. a点 B. b点 C. c点 D. d点
4. 如图,有一硬质导线Oabc,其中是半径为R的半圆弧,b为圆弧的中点,直线段Oa长为R且垂直于直径ac。该导线在纸面内绕O点逆时针转动,导线始终在垂直纸面向里的匀强磁场中。则O、a、b、c各点电势关系为( )
A. B.
C. D.
5. 如图所示,有一小球被轻绳拴住悬挂在天花板上并放置在斜面上,已知轻绳与竖直方向的夹角为,斜面倾角为,所有接触面都是光滑的,在斜面上施加一水平外力,使整个装置开始处于静止状态。现水平向左缓慢移动斜面,直至轻绳到达竖直位置,该过程中小球一直在斜面上,小球视为质点。下列说法正确的是( )
A. 斜面开始静止时,轻绳对小球的拉力大小等于斜面对小球的支持力大小
B. 斜面缓慢移动过程中,斜面对小球的支持力先增大后减小
C. 斜面缓慢移动过程中,轻绳对小球的拉力一直增大
D. 斜面缓慢移动过程中,斜面对水平面压力一直不变
6. 如图所示,A、B两位同学从同一高度分别抛出沙包1和2,两沙包抛出的初速度大小均为,方向与水平方向的夹角分别为、,且,两沙包抛出后在空中的运动轨迹分别如图中Ⅰ和Ⅱ所示。两位同学均能在各自的抛出点接住对方抛来的沙包,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 两抛出点之间的距离为
B. 沙包1和2在空中运动时间之比为
C. 沙包1和2运动过程中最小速度之比为
D. 沙包1和2运动过程中离地的最大高度之比为
7. 如图,真空中有两个电荷量均为的点电荷,分别固定在正三角形的顶点B、C.M为三角形的中心,沿的中垂线对称放置一根与三角形共面的均匀带电细杆,电荷量为.已知正三角形的边长为a,M点的电场强度为0,静电力常量的k.顶点A处的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
8. 电荷量Q、电压U、电流I和磁通量Φ是电磁学中重要的物理量,其中特定的两个物理量之比可用来描述电容器、电阻、电感三种电磁学元件的属性,如图所示。类似地,上世纪七十年代有科学家预言Φ和Q之比可能也是一种电磁学元件的属性,并将此元件命名为“忆阻器”,近年来实验室已研制出了多种类型的“忆阻器”。由于“忆阻器”对电阻的记忆特性,其在信息存储、人工智能等领域具有广阔的应用前景。下列说法错误的是( )
A. QU的单位和ΦI的单位不同
B. 在国际单位制中,图中所定义的M的单位是欧姆
C. 可以用来描述物体的导电性质
D. 根据图中电感L定义和法拉第电磁感应定律可以推导出自感电动势的表达式
9. 一列沿x轴传播的简谐波,在某时刻的波形图如图甲所示,一平衡位置与坐标原点距离为3米的质点从该时刻开始的振动图像如图乙所示,若该波的波长大于3米。则( )
A 最小波长 B. 频率
C. 最大波速 D. 从该时刻开始2s内该质点运动的路程为
10. 根据国家能源局统计,截止到2023年9月,我国风电装机4亿千瓦,连续13年居世界第一位,湖南在国内风电设备制造领域居于领先地位。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图所示。已知发电机转子以角速度ω匀速转动,升、降压变压器均为理想变压器,输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻R0。当用户端接一个定值电阻R时,R0上消耗的功率为P。不计其余电阻,下列说法正确的是( )
A. 风速增加,若转子角速度增加一倍,则R0上消耗的功率为4P
B. 输电线路距离增加,若R0阻值增加一倍,则R0上消耗的功率为4P
C. 若升压变压器的副线圈匝数增加一倍,则R0上消耗的功率为4P
D. 若在用户端再并联一个完全相同的电阻R,则R0上消耗的功率为4P
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 甲、乙两位同学分别用不同的实验装置验证动量守恒定律。
(i)甲同学用如图1所示的实验装置验证动量守恒定律。
(1)关于该实验,下列说法中正确是______。(选填选项前的字母)
A 轨道末端必须水平
B. 轨道倾斜部分必须光滑
C. 入射小球的质量小于被碰小球的质量
D. 同一组实验中,入射小球必须从同一位置由静止释放
(2)甲同学在实验中记录了小球落点的平均位置M、P、N,发现M和N偏离了OP方向,使点O、M、P、N不在同一条直线上,如图2所示,若要验证两小球碰撞前后在OP方向上是否动量守恒,则下列操作正确的是______。
A. B.
C. D.
(ii)乙同学用如图3所示的装置验证“动量守恒定律”。实验步骤如下:
①用绳子将大小相同、质量分别为和的小球A和B悬挂在天花板上;
②在A、B两球之间放入少量炸药,引爆炸药,两球反方向摆起。
用量角器记录两球偏离竖直方向的最大夹角分别为、;
(3)实验中所用两绳长度应______(填“相等”或“不相等”)。
(4)若两球动量守恒,应满足的表达式为______(用、、、表示)。
12. 该兴趣小组查阅资料得知,在范围内,金属铂电阻的电阻值与温度有如下关系:,其中为铂电阻在0℃时的电阻,t为摄氏温度,为一正的常数,称为铂电阻的温度系数。该兴趣小组想利用这一原理制作一个简易的温度传感器。
(1)他们利用图甲所示电路来测量的阻值,其中定值电阻,按图甲所示电路图连接好电路后,在0℃的条件下闭合开关S,调节电阻箱,当时灵敏电流计G的示数为零,则______。
(2)他们随后采用图乙所示电路来测量铂电阻的温度系数,可认为定值电阻且远大于。将铂电阻置于温度为t的环境中,调节,测得干路电流为,则图乙中B、D两点间的电压为______(用和表示);保持电流表示数I和不变,多次改变温度t,测量B、D两点间对应的电压,将测得的数据标在图丙所示的图上,由此可得______(保留两位有效数字);
(3)若实验中没有保证远大于,则温度系数的测量值将______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)
(4)为减小误差,该小组在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,并未直接测量相邻亮条纹间的距离,而是先测量n个条纹的间距再求出。下列实验和他们采用类似方法的有______。
A. “用单摆测量重力加速度的大小”的实验中单摆周期的测量
B. “探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量
C. “探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量
D. “用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液的体积测量
13. 我国古代劳动人民创造了璀璨的农耕文明。图(a)为《天工开物》中描绘的利用耕牛整理田地的场景,简化的物理模型如图(b)所示,人站立的农具视为与水平地面平行的木板,两条绳子相互平行且垂直于木板边缘、已知绳子与水平地面夹角为25.5°,。当每条绳子拉力F的大小为250N时,人与木板沿直线匀速前进,在15s内前进了20m,求此过程中:
(1)地面对木板的阻力大小;
(2)两条绳子拉力的总功率。
14. 类似光学中的反射和折射现象,用磁场或电场调控也能实现质子束的“反射”和“折射”。如图所示,在竖直平面内有三个平行区域Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ;Ⅰ区宽度为d,存在磁感应强度大小为B、方向垂直平面向外的匀强磁场,Ⅱ区的宽度很小。Ⅰ区和Ⅲ区电势处处相等,分别为和,其电势差。一束质量为m、电荷量为e的质子从O点以入射角射向Ⅰ区,在P点以出射角射出,实现“反射”;质子束从P点以入射角射入Ⅱ区,经Ⅱ区“折射”进入Ⅲ区,其出射方向与法线夹角为“折射”角。已知质子仅在平面内运动,单位时间发射的质子数为N,初速度为,不计质子重力,不考虑质子间相互作用以及质子对磁场和电势分布的影响。
(1)若不同角度射向磁场的质子都能实现“反射”,求d的最小值;
(2)若,求折射率n(入射角正弦与折射角正弦的比值)。
15. 如图半径为R的圆环水平放置并固定,圆环内有质量为和的小球A和B。初始时小球A以初速度沿圆环切线方向运动,与静止的小球B发生碰撞。不计小球与圆环之间的摩擦,两小球始终在圆环内运动。
(1)若小球A与B碰撞后结合在一起,求碰撞后小球组合体的速度大小及做圆周运动所需向心力的大小;
(2)若小球A与B之间为弹性碰撞,且所有碰撞位置刚好位于等边三角形的三个顶点,求小球的质量比。
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