内容正文:
高考模拟卷·物理
(75分钟 100分)
考生须知:
1、本卷侧重:高考评价体系之应用性。
2、本卷怎么考:①考查灵活应用物理知识和方法解决实际问题的能力(题3);②考查灵活应用公式解决较复杂问题的能力(题15)。
3、本卷典型情境题:题1、2、3、8、13。
4、本卷测试范围:高考全部内容。
一、选择题:本题共10小题,共43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5分,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 北京时间2024年6月6日13时00分,我国在酒泉卫星发射中心使用谷神星一号商业运载火箭,成功将TEE-01B星(地球之眼1号卫星)、纳星三号A星和B星共三颗卫星准确送入距离地面约545km的同一轨道。若三颗卫星均绕地球做匀速圆周运动,轨道高度均低于地球同步卫星的轨道高度,则下列说法正确的是( )
A. TEE-01B星绕地球做圆周运动时,轨道平面一定不经过地球中心
B. TEE-01B星的向心力大小一定等于纳星三号A星和B星的向心力大小
C. 三颗卫星的运行速度均可能大于7.9km/s
D. 三颗卫星和地球同步卫星的轨道半径三次方与周期二次方的比值均一定相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.TEE-01B星绕地球做圆周运动时,万有引力提供向心力,可知其轨道平面一定经过地球中心,A错误;
B.由于TEE-01B星(地球之眼1号卫星)、纳星三号A星和B星三星的质量未知,故TEE-01B星的向心力大小不一定等于纳星三号A星和B星的向心力大小,B错误;
C.根据万有引力提供向心力,则有
解得
由于三颗卫星的轨道半径大于地球的半径,故三颗卫星的运行速度一定小于7.9km/s,C错误;
D.根据开普勒第三定律可知,三颗卫星和地球的同步卫星都是以地球为中心的人造卫星,故三颗卫星和地球同步卫星的轨道半径三次方与周期二次方的比值均一定相等,D正确。
故选D。
2. “套圈游戏”是一种在地上放一些物品,在一定距离处采用金属或塑料圆环套取摆放的物品,套住了就可以拿走的游戏。如图所示,小花向放在水平地面上正前方的29号“企鹅”水平抛出塑料圆环,结果塑料圆环划着一条弧线套住了远处的47号“大象”。不计空气阻力,为了能使塑料圆环套住“企鹅”,则小花站在同一位置再次水平抛出塑料圆环(抛出的水平位置不变)时,做出的调整可以为( )
A. 增大初速度,增加抛出点高度
B. 增大初速度,抛出点高度不变
C. 初速度大小不变,降低抛出点高度
D. 初速度大小不变,增加抛出点高度
【答案】C
【解析】
【详解】AB.设小球平抛运动的初速度为v0,抛出点离桶的高度为h,水平位移为x,由
可得平抛运动的时间
水平位移
为了能使塑料圆环套住“企鹅”,需要减小水平位移,如果增大初速度,则降低抛出点的高度,故AB错误;
CD.如果初速度大小不变,则需要降低抛出点高度,故C正确,D错误。
故选C。
3. 地铁列车车体和屏蔽门之间安装有光电传感器。如图甲所示,列车靠站后准备出发时,若光线被乘客阻挡,电流发生变化,工作电路立即报警。氢原子能级图如图乙所示,若光线发射器内大量处于n=4能级的氢原子向n=2能级跃迁时,辐射出的光中只有a、b两种单色光可以使该光电管阴极逸出光电子,其中a光的光子能量更大。下列说法正确的是( )
A. 该光电管阴极材料的逸出功可能为2.55eV
B. a光的频率小于b光的频率
C. a光的光子能量为2.55eV
D. 若部分光线被遮挡,则放大器的电流将增大,从而引发报警
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.若光线发射器内大量处于n=4能级的氢原子向n=2能级跃迁时,辐射出的光中只有a、b两种单色光可以使该光电管阴极逸出光电子,其中a光的光子能量更大。则a光的光子能量为
b光的光子能量为
可知该光电管阴极材料的逸出功一定小于2.55eV,a光的频率大于b光的频率,故AB错误,C正确;
D.若部分光线被遮挡,光电子减少,则放大器的电流将减小,从而引发报警,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,某段高压输电线路中两根长直导线a、b的间距,通过的电流约为960A,方向相反,居民楼某层与导线a、b在同一水平面内。长直导线在周围某点产生磁场的磁感应强度大小的表达式为,其中,d为该点到导线的距离。若要使导线a、b在该层居民楼里产生的磁场的磁感应强度小于0.4μT,则居民楼到导线a的最小水平距离为( )
A. 20m B. 30m C. 32m D. 960m
【答案】B
【解析】
【详解】设居民楼到导线a的最小水平距离为x,根据安培定则可知,两方向相反的直线电流在居民楼处产生的磁感应强度方向相反,由题意可得
代入数据可得
故选B。
5. 汽车沿平直公路从t=0时刻由静止开始匀加速启动的x-t图像如图(抛物线),由此可知在t=2s时刻,汽车的速度大小为( )
A. 0.5m/s B. 1m/s C. 1.5m/s D. 2m/s
【答案】B
【解析】
【详解】汽车的位置坐标可以表示为,当时,;当时,代入上式解得
故时汽车的速度大小为
故选B。
6. 图为一水平弹簧振子做简谐运动的振动图像(x-t图)。由图可推断( )
A. 振子沿图示的曲线在水平面上运动
B. 图像描述的是振子在任意时刻的位移
C. 在和时刻,弹簧具有相同的长度
D. 在时间内,振子先加速运动后减速运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.振子图像表示的是振子位移随时间的变化规律,并非振子的实际运动轨迹,振子是在平衡位置附近做直线往复运动,不是沿图示曲线在水平面上运动,故A错误;
B.振动图像(x-t图)的纵坐标就是振子在任意时刻的位移,横坐标是时间,该图像准确描述了振子在任意时刻的位移,故B正确;
C.由图可知,在和时刻,振子位移大小相等但方向相反,说明弹簧分别处于处于伸长和压缩状态,弹簧长度不同,故C错误;
D.在时间内,振子是从平衡位置处向正向最大位移处运动,位移增大,回复力增大,加速度增大,此时回复力方向与运动方向相反,则速度减小;在时间内,振子是从正向最大位移处向平衡位置运动,位移减小,回复力减小,加速度减小,此时回复力方向与运动方向相同,则速度增大;可知振子先减速运动后加速运动,故D错误。
故选B。
7. 均匀带电椭球体的中心处在Q点,P、M两点关于Q点对称,三点在同一水平直线上,如图。将一带电荷量为+q的试探电荷放置在P点,所受静电力大小为F,方向水平向左。现将一不带电的球壳放置在M点,使球壳的球心与M点重合,球壳右端外表面接地,取大地的电势为0,则( )
A. 椭球体可能带负电荷
B. P点的电场强度大小为,方向水平向右
C. 球壳上感应电荷在M点产生的电场强度大小为,方向水平向左
D. 球壳上左侧电势大于0
【答案】C
【解析】
【详解】A.因放置在P点的正试探电荷所受静电力方向向左,所以椭球体带正电荷,故A错误;
B.由电场强度定义式可知,P点的电场强度大小为,方向水平向左,故B错误;
C.根据静电平衡可知,球壳上左侧带负电荷,感应电荷在M点产生的电场强度与椭球在M点产生的电场强度大小相等,方向相反,故球壳上感应电荷在M点产生的电场强度大小为,方向水平向左,故C正确;
D.根据静电平衡状态下,导体为等势体,可知球壳上左侧电势等于右侧电势,均等于地球表面的电势,即为0,故D错误。
故选C。
8. 光学“隐身装置”可以将儿童的身体部分隐去,却对后面的成人没有形成遮挡,简化模型的俯视图如图所示。A、B为两块完全相同的直角透明介质,水平虚线为透明介质的对称轴,儿童站在介质之间的虚线框位置处,从成人所在位置射向介质的光线1、2与对称轴平行。已知介质的折射率,则( )
A. 光线1在透明介质A中的折射角为30°
B. 光线2进入透明介质A前后的速度大小不变
C. 光线1进入透明介质A前后的频率不变
D. 光线1、2穿过透明介质B后,方向可能不与对称轴平行
【答案】AC
【解析】
【详解】A.光线1进入透明介质A中,如图
由
又
解得
故A正确;
B.由,可知光线2进入透明介质A前后的速度变小,故B错误;
C.光线1进入透明介质A前后的频率不变,故C正确;
D.如图
可知光线1、2穿过透明介质B后,方向与对称轴平行,故D错误。
故选AC。
9. “日”字形理想变压器如图所示,当原线圈ab中通以交变电流时,原线圈铁芯中的磁通量只有一半通过副线圈铁芯,另一半通过中间的“铁芯桥”。当原线圈ab中通以的交变电流时,理想电流表的示数为2A,定值电阻R=11Ω。下列说法正确的是( )
A. 铁芯中磁通量的变化周期为0.02s
B. 原线圈ab两端电压的有效值为
C. 原、副线圈的匝数比
D. 理想电流表的示数为0.2A
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB.当原线圈ab中通以的交变电流时,则铁芯中磁通量的变化周期为
原线圈ab两端电压的有效值为
故A正确,B错误;
C.原线圈铁芯中的磁通量只有一半通过副线圈铁芯,则有,
又,
可得原、副线圈的匝数比
故C正确;
D.根据
可得原线圈输入电流为
则理想电流表的示数为0.2A,故D正确。
故选ACD。
10. 半导体掺杂是集成电路生产中最基础的工作,其中一种是通过离子注入的方式优化半导体。某半导体掺杂机的简化模型如图所示,在棱长为L的正方体区域中存在着互相垂直的匀强电场(垂直面向外)和匀强磁场(垂直面向下),一质量为m、电荷量绝对值为q的带电粒子(重力不计)从面中央处以速度垂直该平面射入正方体后,恰好不改变运动方向。若粒子入射时只有磁场存在,则粒子从bc边中点N离开正方体区域。下列说法正确的是( )
A. 粒子带负电
B. 该匀强磁场的磁感应强度大小为
C. 该匀强电场的电场强度大小为
D. 若粒子只在电场中运动,则其加速度大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.粒子只在磁场中运动时,根据左手定则可知,粒子带正电,故A错误;
B.设粒子做圆周运动的轨迹半径为R,由洛伦兹力提供向心力,则有
根据几何关系有
解得,
故B正确;
CD.粒子垂直射入正方体后,恰好不改变运动方向,粒子做匀速直线运动,则有
可得电场强度的大小
粒子只在电场中运动时,粒子做类平抛运动,加速度大小
故C错误,D正确。
故选BD。
二、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 某物理实验小组为验证机械能守恒定律,设计的实验装置如图甲。
(1)利用游标卡尺测量小球的直径,如图乙,则小球的直径_______。
(2)已知悬点到小球球心的距离为l,将小球拉至离平衡位置s处,如图丙,则小球与平衡位置的高度差_______。
(3)若小球通过平衡位置时光电门的挡光时间为,小球的直径为d,则小球通过平衡位置时的速度大小_______。
(4)验证机械能守恒定律的表达式为_______(用h、d、、重力加速度g表示)。
【答案】(1)1.170
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
根据游标卡尺读数规则,可知小球的直径
【小问2详解】
已知悬点到小球球心的距离为l,将小球拉至离平衡位置s处,如图所示
由相似三角形可得
解得
【小问3详解】
小球通过平衡位置时,光电门的挡光时间为,小球的直径为d,则小球通过平衡位置时的速度大小
【小问4详解】
由机械能守恒定律,有
化简得
即验证机械能守恒定律的表达式为
12. 某同学利用图甲所示电路观察电容器的充、放电现象,连接计算机的电流传感器可以捕捉并记录电流变化。
(1)下列关于电容器充电过程中两极板所带电荷量Q随时间t变化的图像,可能正确的是_______。
A. B.
C. D.
(2)利用图乙电路对充满电的电容器进行放电实验。闭合开关K,将电阻箱R分别拨到两个不同的数值,分别得到电容器放电的I-t图像如图丙的图线Ⅰ、图丁的图线Ⅱ(两图像所用的标度相同)。图线Ⅰ与时间轴围成的面积为,其物理意义是_______;若图丁中的图线Ⅱ与时间轴围成的面积为,则理论上应该有_______(选填“>”“<”或“=”);图丙和图丁中电容器放电的I-t图像对应的电阻箱R接入电路的阻值之比_______。
【答案】(1)B (2) ①. 电容器开始放电时所带的电荷量 ②. = ③.
【解析】
【小问1详解】
电容器充电过程中两极板所带电荷量Q随时间t变化的图像应为先增加待充满后电荷量则保持不变。
【小问2详解】
[1]根据公式可知图像中图像与对应坐标轴所围成的面积表示电荷量,图线Ⅰ与时间轴围成的面积为,其物理意义是电容器开始放电时所带的电荷量;
[2]实验前电容器不带电,充电结束后,使电容器放电完毕,故充电和放电过程电容器电荷量变化量大小相同,所以两次放电电荷量相同即阴影部分的面积;
[3]由图丙和图丁可知,两次放电最大电流之比为,则可知图丙和图丁中电容器放电的I-t图像对应的电阻箱R接入电路的阻值之比。
13. 某汽车出发前停放在室温为27℃的地下车库,汽车胎压仪表盘上显示左边后轮胎压为,该汽车在高速公路连续行驶了4小时后开进了服务区,此时显示汽车左边后轮胎压为。汽车开进服务区后,司机立即从汽车左边后轮内放出一部分气体,让胎压回到,若放气前后汽车左边后轮内气体的温度不变,轮胎内气体可看作理想气体,轮胎不漏气且容积可视为不变。求:
(1)汽车刚开进服务区时,左边后轮内气体的摄氏温度;
(2)从左边后轮内放出一部分气体后,放出气体的质量与放气前轮胎内气体总质量的比值。
【答案】(1)87℃ (2)16.7%
【解析】
【小问1详解】
根据查理定律可得,,
代入数据解得
【小问2详解】
设轮胎容积为V,放气后压强为
设在该压强下体积变为Vʹ,放气前后轮胎内气体的温度不变,根据玻意耳定律可得
代入数据解得
从后轮胎内放出气体的质量为Δm,占后轮胎内气体总质量m的百分比为
14. 如图所示,两根足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距L,导轨下端连接电阻R,质量为m、金属杆ab与导轨垂直并接触良好,金属杆及导轨电阻不计,在矩形区域cdfe内有垂直于纸面向里的匀强磁场,ce距离为H,cdfe区域内磁场的磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示,在t=0时刻,将金属杆从ab位置由静止释放,在t1时刻进入磁场,离开磁场时的速度为进入磁场时速度的一半,已知重力加速度为g,求:
(1)金属杆刚进入磁场时的加速度大小;
(2)从金属杆开始下落到离开磁场的过程,回路中产生的焦耳热。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)金属杆进入磁场之前有
刚进入磁场时安培力大小为
根据牛顿第二定律可知
解得。
(2)进入磁场之前,有
产生的焦耳热为
进入磁场之后,由能量守恒,得
所以从金属杆开始下落到离开磁场的过程,回路中产生的焦耳热为
15. 如图所示,水平传送带以速率v(v大小可调)顺时针匀速转动,其左端A点和右端B点分别与光滑水平台面和粗糙水平台面平滑连接,A、B两点间的距离。光滑水平台面与倾角为θ的光滑斜面平滑连接,质量的小物块乙放置在光滑水平台面上。质量为的小物块甲从斜面上某点静止下滑,以速度与小物块乙碰撞,碰撞后小物块甲、乙粘在一起,二者组成的物体P以速度滑上传送带。已知物体P与传送带间的动摩擦因数,与粗糙水平台面间的动摩擦因数,小物块甲、乙和物体P均可视为质点,重力加速度。。
(1)求小物块甲在光滑斜面上静止下滑时的位置与水平台面的高度差h;
(2)求小物块甲的质量和小物块甲、乙碰撞过程中损失的机械能;
(3)讨论物体P到达B点时速度大小的可能值及对应v的大小;
(4)求物体P最终停止的位置到传送带B端的最大距离和最小距离。
【答案】(1)
(2)0.2kg;
(3)
(4)6m;
【解析】
【小问1详解】
小物块甲在光滑斜面上静止下滑,根据机械能守恒定律有
解得
【小问2详解】
小物块甲、乙碰撞过程,由动量守恒定律有
解得
小物块甲、乙碰撞过程中损失的机械能
解得
【小问3详解】
从A到B,若物体P一直在加速,根据牛顿第二定律有
又根据运动学公式有
联立解得
此时传送带的速度大小
若物体P一直减速,则有
解得
此时传送带的速度大小
若物体P先加速后匀速或先减速后匀速,有,此时
综上所述,物体P到达B点时的速度大小有以下三种可能
【小问4详解】
由(3)可知,物体P到达传送带右端B点的最小速度
设物体P最终停止的位置到传送带B端的最小距离为,由动能定理有
解得
物体P到达传送带右端B点时的最大速度
设物体P最终停止的位置到传送带B端的最大距离为,由动能定理有
解得
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高考模拟卷·物理
(75分钟 100分)
考生须知:
1、本卷侧重:高考评价体系之应用性。
2、本卷怎么考:①考查灵活应用物理知识和方法解决实际问题的能力(题3);②考查灵活应用公式解决较复杂问题的能力(题15)。
3、本卷典型情境题:题1、2、3、8、13。
4、本卷测试范围:高考全部内容。
一、选择题:本题共10小题,共43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5分,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 北京时间2024年6月6日13时00分,我国在酒泉卫星发射中心使用谷神星一号商业运载火箭,成功将TEE-01B星(地球之眼1号卫星)、纳星三号A星和B星共三颗卫星准确送入距离地面约545km的同一轨道。若三颗卫星均绕地球做匀速圆周运动,轨道高度均低于地球同步卫星的轨道高度,则下列说法正确的是( )
A. TEE-01B星绕地球做圆周运动时,轨道平面一定不经过地球中心
B. TEE-01B星的向心力大小一定等于纳星三号A星和B星的向心力大小
C. 三颗卫星的运行速度均可能大于7.9km/s
D. 三颗卫星和地球同步卫星的轨道半径三次方与周期二次方的比值均一定相等
2. “套圈游戏”是一种在地上放一些物品,在一定距离处采用金属或塑料圆环套取摆放的物品,套住了就可以拿走的游戏。如图所示,小花向放在水平地面上正前方的29号“企鹅”水平抛出塑料圆环,结果塑料圆环划着一条弧线套住了远处的47号“大象”。不计空气阻力,为了能使塑料圆环套住“企鹅”,则小花站在同一位置再次水平抛出塑料圆环(抛出的水平位置不变)时,做出的调整可以为( )
A. 增大初速度,增加抛出点高度
B. 增大初速度,抛出点高度不变
C. 初速度大小不变,降低抛出点高度
D. 初速度大小不变,增加抛出点高度
3. 地铁列车车体和屏蔽门之间安装有光电传感器。如图甲所示,列车靠站后准备出发时,若光线被乘客阻挡,电流发生变化,工作电路立即报警。氢原子能级图如图乙所示,若光线发射器内大量处于n=4能级的氢原子向n=2能级跃迁时,辐射出的光中只有a、b两种单色光可以使该光电管阴极逸出光电子,其中a光的光子能量更大。下列说法正确的是( )
A. 该光电管阴极材料的逸出功可能为2.55eV
B. a光的频率小于b光的频率
C. a光的光子能量为2.55eV
D. 若部分光线被遮挡,则放大器的电流将增大,从而引发报警
4. 如图所示,某段高压输电线路中两根长直导线a、b的间距,通过的电流约为960A,方向相反,居民楼某层与导线a、b在同一水平面内。长直导线在周围某点产生磁场的磁感应强度大小的表达式为,其中,d为该点到导线的距离。若要使导线a、b在该层居民楼里产生的磁场的磁感应强度小于0.4μT,则居民楼到导线a的最小水平距离为( )
A. 20m B. 30m C. 32m D. 960m
5. 汽车沿平直公路从t=0时刻由静止开始匀加速启动的x-t图像如图(抛物线),由此可知在t=2s时刻,汽车的速度大小为( )
A. 0.5m/s B. 1m/s C. 1.5m/s D. 2m/s
6. 图为一水平弹簧振子做简谐运动的振动图像(x-t图)。由图可推断( )
A. 振子沿图示的曲线在水平面上运动
B. 图像描述的是振子在任意时刻的位移
C. 在和时刻,弹簧具有相同的长度
D. 在时间内,振子先加速运动后减速运动
7. 均匀带电椭球体的中心处在Q点,P、M两点关于Q点对称,三点在同一水平直线上,如图。将一带电荷量为+q的试探电荷放置在P点,所受静电力大小为F,方向水平向左。现将一不带电的球壳放置在M点,使球壳的球心与M点重合,球壳右端外表面接地,取大地的电势为0,则( )
A. 椭球体可能带负电荷
B. P点的电场强度大小为,方向水平向右
C. 球壳上感应电荷在M点产生的电场强度大小为,方向水平向左
D. 球壳上左侧电势大于0
8. 光学“隐身装置”可以将儿童的身体部分隐去,却对后面的成人没有形成遮挡,简化模型的俯视图如图所示。A、B为两块完全相同的直角透明介质,水平虚线为透明介质的对称轴,儿童站在介质之间的虚线框位置处,从成人所在位置射向介质的光线1、2与对称轴平行。已知介质的折射率,则( )
A. 光线1在透明介质A中的折射角为30°
B. 光线2进入透明介质A前后的速度大小不变
C. 光线1进入透明介质A前后的频率不变
D. 光线1、2穿过透明介质B后,方向可能不与对称轴平行
9. “日”字形理想变压器如图所示,当原线圈ab中通以交变电流时,原线圈铁芯中的磁通量只有一半通过副线圈铁芯,另一半通过中间的“铁芯桥”。当原线圈ab中通以的交变电流时,理想电流表的示数为2A,定值电阻R=11Ω。下列说法正确的是( )
A. 铁芯中磁通量的变化周期为0.02s
B. 原线圈ab两端电压的有效值为
C. 原、副线圈的匝数比
D. 理想电流表的示数为0.2A
10. 半导体掺杂是集成电路生产中最基础的工作,其中一种是通过离子注入的方式优化半导体。某半导体掺杂机的简化模型如图所示,在棱长为L的正方体区域中存在着互相垂直的匀强电场(垂直面向外)和匀强磁场(垂直面向下),一质量为m、电荷量绝对值为q的带电粒子(重力不计)从面中央处以速度垂直该平面射入正方体后,恰好不改变运动方向。若粒子入射时只有磁场存在,则粒子从bc边中点N离开正方体区域。下列说法正确的是( )
A. 粒子带负电
B. 该匀强磁场的磁感应强度大小为
C. 该匀强电场的电场强度大小为
D. 若粒子只在电场中运动,则其加速度大小为
二、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 某物理实验小组为验证机械能守恒定律,设计的实验装置如图甲。
(1)利用游标卡尺测量小球的直径,如图乙,则小球的直径_______。
(2)已知悬点到小球球心的距离为l,将小球拉至离平衡位置s处,如图丙,则小球与平衡位置的高度差_______。
(3)若小球通过平衡位置时光电门的挡光时间为,小球的直径为d,则小球通过平衡位置时的速度大小_______。
(4)验证机械能守恒定律的表达式为_______(用h、d、、重力加速度g表示)。
12. 某同学利用图甲所示电路观察电容器的充、放电现象,连接计算机的电流传感器可以捕捉并记录电流变化。
(1)下列关于电容器充电过程中两极板所带电荷量Q随时间t变化的图像,可能正确的是_______。
A. B.
C. D.
(2)利用图乙电路对充满电的电容器进行放电实验。闭合开关K,将电阻箱R分别拨到两个不同的数值,分别得到电容器放电的I-t图像如图丙的图线Ⅰ、图丁的图线Ⅱ(两图像所用的标度相同)。图线Ⅰ与时间轴围成的面积为,其物理意义是_______;若图丁中的图线Ⅱ与时间轴围成的面积为,则理论上应该有_______(选填“>”“<”或“=”);图丙和图丁中电容器放电的I-t图像对应的电阻箱R接入电路的阻值之比_______。
13. 某汽车出发前停放在室温为27℃的地下车库,汽车胎压仪表盘上显示左边后轮胎压为,该汽车在高速公路连续行驶了4小时后开进了服务区,此时显示汽车左边后轮胎压为。汽车开进服务区后,司机立即从汽车左边后轮内放出一部分气体,让胎压回到,若放气前后汽车左边后轮内气体的温度不变,轮胎内气体可看作理想气体,轮胎不漏气且容积可视为不变。求:
(1)汽车刚开进服务区时,左边后轮内气体的摄氏温度;
(2)从左边后轮内放出一部分气体后,放出气体的质量与放气前轮胎内气体总质量的比值。
14. 如图所示,两根足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距L,导轨下端连接电阻R,质量为m、金属杆ab与导轨垂直并接触良好,金属杆及导轨电阻不计,在矩形区域cdfe内有垂直于纸面向里的匀强磁场,ce距离为H,cdfe区域内磁场的磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示,在t=0时刻,将金属杆从ab位置由静止释放,在t1时刻进入磁场,离开磁场时的速度为进入磁场时速度的一半,已知重力加速度为g,求:
(1)金属杆刚进入磁场时的加速度大小;
(2)从金属杆开始下落到离开磁场的过程,回路中产生的焦耳热。
15. 如图所示,水平传送带以速率v(v大小可调)顺时针匀速转动,其左端A点和右端B点分别与光滑水平台面和粗糙水平台面平滑连接,A、B两点间的距离。光滑水平台面与倾角为θ的光滑斜面平滑连接,质量的小物块乙放置在光滑水平台面上。质量为的小物块甲从斜面上某点静止下滑,以速度与小物块乙碰撞,碰撞后小物块甲、乙粘在一起,二者组成的物体P以速度滑上传送带。已知物体P与传送带间的动摩擦因数,与粗糙水平台面间的动摩擦因数,小物块甲、乙和物体P均可视为质点,重力加速度。。
(1)求小物块甲在光滑斜面上静止下滑时的位置与水平台面的高度差h;
(2)求小物块甲的质量和小物块甲、乙碰撞过程中损失的机械能;
(3)讨论物体P到达B点时速度大小的可能值及对应v的大小;
(4)求物体P最终停止的位置到传送带B端的最大距离和最小距离。
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