精品解析:四川省仁寿县铧强中学2024-2025学年高三下学期4月月考物理试题
2025-06-06
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内容正文:
四川省仁寿县铧强中学高三下学期4月月考
物理试题
(考试时间:75分钟 满分:100分)
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。
3、回答非选择题时,将答案写在答题卡对应题号的位置上。写在本试卷上无效。
4、考试结束后,将答题卡交回。
第I卷(选择题,共46分)
一、单项选择题: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,只有一项是符合题目要求的。
1. 在物理学的研究中用到的思想方法很多,下列关于几幅书本插图的说法中不正确的是( )
A. 甲图中,观察AB割线的变化得到A点的瞬时速度方向的过程,运用了极限思想
B. 乙图中,研究红蜡块的运动时,主要运用了等效替代的思想
C. 丙图中,探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法
D. 丁图中,卡文迪许测定引力常量的实验运用了理想化模型的思想
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲图中,观察AB割线的变化得到A点的瞬时速度方向的过程,B逐渐靠近A,运用了极限思想,故A正确,不符合题意;
B.乙图中,研究红蜡块的运动时,将蜡块的运动分解为两个方向的分运动,两个分运动的实际效果与合运动相同,主要运用了等效替代的思想,故B正确,不符合题意;
C.丙图中,探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时,在研究两个物理量的关系时,需要确保其它物理量不变,可知,运用了控制变量法,故C正确,不符合题意;
D.丁图中,卡文迪什测定引力常量的实验中,利用扭秤实验,运用了放大法测微小量,故D错误,符合题意。
故选D。
2. 关于下列四种光学现象,说法正确的是( )
A. 图甲:若厚玻璃板表面是平的,则条纹间距左窄右宽
B. 图乙:说明光是一种横波
C. 图丙:立体电影的原理与照相机镜头表面增透膜的原理相同
D. 图丁:水中气泡明亮,其原理与光导纤维的原理相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲为薄膜干涉的应用,若所检验的平面是平的,则条纹间距相等,故A错误;
B.图乙中的泊松亮斑,是光通过小圆板衍射形成的,说明光具有波动性,不能说明光是一种横波,光的偏振现象才说明了光是一种横波,故B错误;
C.图丙中立体电影利用了光的偏振现象,而增透膜利用了光的干涉,故C错误;
D.图丁中水中气泡明亮和光导纤维的原理都是光的全反射,故D正确。
故选D。
3. 氢原子的能级图如图甲所示,一群处于n=4能级的氢原子,用其向低能级跃迁过程中发出的光照射图乙电路中的阴极K,其中只有a、b两种频率的光能使之发生光电效应。分别用这两种频率的光照射阴极K,测得图乙中电流表示数随电压表示数变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是( )
A. 题中的氢原子跃迁共能发出6种不同频率的光
B. a光是从n=4能级向n=1能级跃迁产生的
C. a光的波长小于b光的波长
D. b光照射阴极K时逸出的光电子的最大初动能比a光照射时的小
【答案】A
【解析】
【详解】A.一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁过程中,共能发出=6种不同频率的光,故A正确;
B.依题意,6种不同频率的光中只有2种能够使阴极K发生光电效应,可知这两种光的光子能量是较大的,那么这两种光是n=3能级向n=1能级跃迁和n=4能级向n=1能级跃迁产生的。图丙中的图线a所对应的遏止电压较小,则光电子的最大初动能较小,根据
Ekm=hν-W0
可知对应的光子能量较小,原子跃迁对应的能级差较小,即a光是氢原子从n=3能级向n=1能级跃迁产生的,故B错误;
C.根据上述分析,a光的光子能量小于b光的光子能量,根据
E=hν=h
可知a光的波长大于b光的波长,故C错误;
D.根据
Ekm=hν-W0
由于b光的光子能量大于a光的光子能量,则b光照射阴极K时逸出的光电子的最大初动能比a光照射时的大,故D错误。
故选A。
4. 如图所示,直角三角形ABC处于平行纸面的匀强电场中,AB = 4 cm,BC = 3 cm。将电荷量为2 × 10−4 C的正点电荷从A点移到B点,电场力做功为零,从B点移到C点,克服电场力做功为6 × 10−4 J。下列说法正确的是( )
A. 电场强度方向由A指向B B. 电场强度方向由B指向C
C. 电场强度大小为0.75 V/cm D. 电场强度大小为1 V/cm
【答案】D
【解析】
【详解】因为将电荷量为2 × 10−4 C的正点电荷从A点移到B点,电场力做功为零,所以直线AB为一条等势线,又因为从B点移到C点,克服电场力做功为6 × 10−4 J,所以BC间电势差为
因为电场线与等势线相交处互相垂直,且沿电场线方向电势逐渐降低,所以电场强度方向由C指向B,由匀强电场中电势差与电场强度的关系可知
其中UCB = −UBC,dBC = 3 cm,联立可得
故选D。
5. 热水器中,常用热敏电阻实现温度控制。如图是一学习小组设计的模拟电路,为加热电阻丝,为正温度系数的热敏电阻(温度越高电阻越大),C为电容器。S闭合后,当温度升高时( )
A. 电容器C的带电荷量减小
B. 灯泡L变暗
C. 电容器C两板间的电场强度增大
D. 消耗的功率增大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由电路图可知,与串联,再与L并联,S闭合后,当温度升高时,的电阻越大,外电路的总电阻越大,根据闭合电路欧姆定律
可知干路中的总电流I减小,根据
可知路端电压增大,即灯泡L两端的电压增大,根据
可知流过灯泡的电流增IL大,故灯泡变亮;根据
可知流过的电流减小,根据
可知两端的电压减小,根据
可知两端的电压增大,即电容器两端的电压增大,根据
可知电容器所带的电量增大,故AB错误;
C.根据
可知电容器C两板间的电场强度增大,故C正确;
D.根据
可知消耗的功率减小,故D错误。
故选C。
6. 如图所示,一个平行于纸面的等腰直角三角形导线框,水平向右匀速运动,穿过宽度为d的匀强磁场区域,三角形两直角边长度为2d、线框中产生随时间变化的感应电流i,下列图形正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】在时间内,线框进入磁场时磁通量向里增加,根据楞次定律可知,感应电流的磁场向外,因此感应电流沿逆时针方向.随着线框的运动,导线切割磁感线有效长度均匀减小,产生的感应电动势均匀减小,感应电流均匀减小;在时间内,穿过线框的磁通量向里减小,根据楞次定律知,感应电流沿顺时针方向,穿过线框的磁通量均匀减小,产生的感应电流不变;在时间内,时间内,穿过线框的磁通量向里减少,根据楞次定律知,感应电流沿顺时针方向,线框有效切割长度均匀减小,产生的感应电动势均匀减小,感应电流均匀减小。
故选C。
7. 如图甲是工人在高层安装空调时吊运室外机的场景,简化图如图乙所示。一名工人在高处控制绳子,另一名工人站在水平地面上拉住另一根绳子。在吊运的过程中,地面上的工人在缓慢后退时缓慢放绳,室外机缓慢竖直上升,绳子与竖直方向的夹角近似不变,绳子质量忽略不计,则下列说法正确的是( )
A. 绳子上的拉力不断变大
B. 绳子上的拉力先变小后变大
C. 地面对工人的支持力不断变大
D. 绳子对室外机的拉力的合力不断变大
【答案】A
【解析】
【详解】AB. 题意可知外机分别受P、Q拉力和自身重力mg而平衡,外机受力如图
将这三个力构成矢量三角形,如图
可知地面上的工人在缓慢后退时缓慢放绳过程中,均增大,故A正确,B错误;
C.由于不变,绳子Q拉力增大,故Q的拉力在竖直方向分力增大,对地面工人,由平衡条件易得地面对工人的支持力不断变小,故C错误;
D.由于外机受到P、Q拉力和自身重力mg而平衡,由平衡条件可知绳子对室外机的拉力的合力与外机重力始终等大反向,所以绳子对室外机的拉力的合力不变,故D错误。
故选A。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,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. 位于坐标原点O的波源在时开始振动,振动图像如图所示,所形成的简谐横波沿x轴正方向传播。平衡位置在处的质点P开始振动时,波源恰好第2次处于波谷位置,则( )
A. 波的周期是0.1s
B. 波的振幅是0.2m
C. 波的传播速度是10m/s
D. 平衡位置在处的质点Q开始振动时,质点P处于波峰位置
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.波的周期和振幅与波源相同,故可知波的周期为,振幅为,故A错误,B正确;
C.P开始振动时,波源第2次到达波谷,故可知此时经过的时间为
故可得波速为
故C正确;
D.波从P传到Q点需要的时间为
故可知质点P处于平衡位置,故D错误。
故选BC。
9. 嫦娥六号返回地球的轨迹如图所示,嫦娥六号从A点进入大气层,实现第一次减速,从C点飞出大气层,再从E点进入大气层,实现第二次减速,精准地落在预定地点,从A→B→C→D→E打了一个9000km的水漂,其中B、D分别为轨迹的最低、最高点。则嫦娥六号打水漂的过程中( )
A. 在B点,嫦娥六号处于超重状态 B. 在C点,嫦娥六号的速度方向指向地心
C. 在D点,嫦娥六号受到地球的引力最大 D. 在E点,嫦娥六号受到的合力方向指向轨迹的下方
【答案】AD
【解析】
【详解】A.在点,合力方向指向轨迹凹侧,向上,故嫦娥六号处于超重状态,故A正确;
B.在点,嫦娥六号的速度方向沿过点的切线方向,不指向地心,故B错误;
C.嫦娥六号从过程中,点离地心最远,根据
可得,在点,受到地球的引力最小,故C错误;
D.根据物体做曲线运动的受力特点,合力方向要指向轨迹的凹侧,故在E点,嫦娥六号受到的合力方向指向轨迹的下方,故D正确。
故选AD。
10. 如图,一质量为M、长为l的木板静止在光滑水平桌面上,另一质量为m的小物块(可视为质点)从木板上的左端以速度v0开始运动。已知物块与木板间的滑动摩擦力大小为f,当物块从木板右端离开时( )
A. 木板的动能一定等于fl B. 木板的动能一定小于fl
C. 物块的动能一定大于 D. 物块的动能一定小于
【答案】BD
【解析】
【详解】方法一:设物块离开木板时的速度为,此时木板的速度为,由题意可知
设物块的对地位移为,木板的对地位移为
CD.根据能量守恒定律可得
整理可得
D正确,C错误;
AB.因摩擦产生的摩擦热
根据运动学公式,
因为
可得
则
所以
B正确,A错误。
故选BD。
方法二:AB.画出物块与木板运动示意图和速度图像。
对物块,由动能定理
对木板,由动能定理
根据速度图像面积表示位移可知,
且
故
故A错误,B正确;
CD.对系统,由能量守恒定律
物块动能
故C错误,D正确。
故选BD。
第II卷(非选择题,共54分)
三、实验题:本题共2个小题,共16分。
11. 某同学利用如图甲所示的实验装置来探究物块在水平桌面上的运动规律。
(1)实验时应在释放物块______(填“前”或“后”)开启打点计时器。
(2)实验时得到一条纸带的部分计数点如图乙所示,纸带上打出相邻两个计数点的时间间隔为T,纸带上打出B点时物块的速度大小______,物块的加速度大小______(均用题中和图乙中给定的物理量符号表示)。
(3)再次实验时取出砂桶中的一定质量砂子后,轻推物块,发现在砂桶落地前打点计时器打出的纸带点迹均匀,用天平分别测出物块的质量、砂和砂桶的质量。若不计纸带与打点计时器间的摩擦,则物块与水平桌面间的动摩擦因数______(用给定的物理量符号表示)。
【答案】(1)前 (2) ①. ②.
(3)
【解析】
【小问1详解】
为了避免纸带上出现大量的空白段落,实验时应在释放物块前开启打点计时器。
【小问2详解】
[1]匀变速直线运动全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则纸带上打出B点时物块的速度大小
[2]根据逐差法可知,物块的加速度大小
【小问3详解】
纸带上点迹均匀,说明物块和砂桶均在做匀速直线运动,对砂桶分析有
对物块分析有
解得
12. 某小组用如图甲所示的电路,测量一个电动势E约为、内阻r约为的电池的电动势和内阻。其中,是保护电阻,是电阻箱。
(1)虚线框内是由量程为、内阻为的电压表和电阻箱串联,改装成量程为的电压表,则电阻箱的阻值应调为__________。
(2)若电源允许通过的最大电流为,则定值电阻宜选__________。
A. B. C. D.
(3)该小组利用图甲电路测量电源的电动势和内阻时,选取(2)问中所选的定值电阻,将改装好的电压表正确地接在A、C之间,调节电阻箱,测出若干组的阻值和原表头示数U,则____________________。(用题中给出的各物理量字母符号表示)
(4)根据实验数据,用描点的方法绘出如图乙所示的图像,依据图像,可以求出电源的电动势__________V。内阻__________。(结果均保留两位有效数字)
【答案】 ①. 3000 ②. B ③. ④. 5.7 ⑤. 1.0
【解析】
【详解】(1)[1]根据串联电路中电压与电阻的关系有
解得
(2)[2]由题意可知回路中
所以有
故选B。
(3)[3]该回路中和改装后的电压表并联,由于的阻值远小于改装后电压表的阻值,所以可忽略改装电压表的影响,根据串联电路中电压的规律可得
整理得
(4)[4][5]根据(3)问表达式,结合图乙可知
与纵轴的截距
解得
四、计算题(本题共3小题,共38分。作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示,横截面积的容器内,有一个用弹簧和底面相连的活塞,活塞的气密性良好,当容器内气体的温度时,容器内外的压强均为,活塞和底面相距,弹簧的劲度系数;在活塞上放物体甲后,活塞最终下降d=2cm后保持静止,容器内气体的温度仍为。活塞质量及活塞与容器壁间的摩擦均不计,取。
(1)求物体甲的质量;
(2)在活塞上再放上物体乙,若把容器内气体加热到,系统平衡后,活塞保持放上物体甲平衡后的位置不变,求物体乙的质量。
【答案】(1)25.2kg;(2)12.5kg
【解析】
【详解】(1)活塞上放上物体甲后,系统稳定后气体的压强为
容器内的气体做等温变化,则有
联立解得
(2)设活塞上再放上物体乙时,系统稳定后气体的压强为,容器内的气体做等容变化,则有
由平衡条件有
解得
14. 如图所示,半径 R =3.6m 的光滑绝缘圆弧轨道,位于竖直平面内,与长L=5m的绝缘水平传送带平滑连接,传送带以v =5m/s的速度顺时针转动,传送带右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度E=20N/C,磁感应强度B=2.0T,方向垂直纸面向外,a为m1=1.0×10-3kg的不带电的绝缘物块,b为m2=2.0×10-3kg、q=1.0×10-3C带正电的物块,b静止于圆弧轨道最低点,将a物块从圆弧轨道顶端由静止释放,运动到最低点与b发生弹性碰撞(碰后b的电量不发生变化),碰后b先在传送带上运动,后离开传送带飞入复合场中,最后以与水平面成60°角落在地面上的P点(如图),已知b物块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.1。( g 取10m/s2,a、b 均可看作质点)求:
(1)物块 a 运动到圆弧轨道最低点时的速度及对轨道的压力;
(2)传送带上表面距离水平地面的高度;
(3)从b开始运动到落地前瞬间, b运动的时间及其机械能的变化量。
【答案】(1)6m/s,,方向竖直向下;(2);(3)3.2s,
【解析】
【详解】(1)a物块从释放运动到圆弧轨道最低点C时,机械能守恒
得
vC=6m/s
在C点,由牛顿第二定律
解得
由牛顿第三定律,a物块对圆弧轨道压力
方向竖直向下。
(2)a、b碰撞动量守恒
a、b碰撞能量守恒
解得
方向水平向左,可不考虑
b在传送带上假设能与传送带达到共速时经过的位移为s
得
加速1s后,匀速运动0.1s,在传送带上运动
所以b离开传送带时与其共速为
进入复合场后
所以做匀速圆周运动
由
得
r==5m
由几何知识解得传送带与水平地面的高度
(3)b在磁场中运动,根据几何关系得,运动时间为
从b开始运动到落地前瞬间, b运动的时间
b的机械能减少为
15. 如图所示,两足够长平行金属直导轨MN、PQ的间距为L,固定在同一水平面内,直导轨在左端M、P点分别与两条竖直固定、半径为L的圆弧导轨相切。MP连线与直导轨垂直,其左侧无磁场,右侧存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。长为L、质量为m、电阻为R的金属棒ab跨放在两圆弧导轨的最高点。质量为2m、电阻为6R的均匀金属丝制成一个半径为L的圆环,水平放置在两直导轨上,其圆心到两直导轨的距离相等。忽略导轨的电阻、所有摩擦以及金属环的可能形变,金属棒、金属环均与导轨始终接触良好,重力加速度大小为g。现将金属棒ab由静止释放,求
(1)ab刚越过MP时产生的感应电动势大小;
(2)金属环刚开始运动时的加速度大小;
(3)为使ab在整个运动过程中不与金属环接触,金属环圆心初始位置到MP的最小距离。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)根据题意可知,对金属棒ab由静止释放到刚越过MP过程中,由动能定理有
解得
则ab刚越过MP时产生的感应电动势大小为
(2)根据题意可知,金属环在导轨间两段圆弧并联接入电路中,轨道外侧的两端圆弧金属环被短路,由几何关系可得,每段圆弧的电阻为
可知,整个回路的总电阻为
ab刚越过MP时,通过ab的感应电流为
对金属环由牛顿第二定律有
解得
(3)根据题意,结合上述分析可知,金属环和金属棒ab所受的安培力等大反向,则系统的动量守恒,由于金属环做加速运动,金属棒做减速运动,为使ab在整个运动过程中不与金属环接触,则有当金属棒ab和金属环速度相等时,金属棒ab恰好追上金属环,设此时速度为,由动量守恒定律有
解得
对金属棒,由动量定理有
则有
设金属棒运动距离为,金属环运动的距离为,则有
联立解得
则金属环圆心初始位置到MP的最小距离
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四川省仁寿县铧强中学高三下学期4月月考
物理试题
(考试时间:75分钟 满分:100分)
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。
3、回答非选择题时,将答案写在答题卡对应题号的位置上。写在本试卷上无效。
4、考试结束后,将答题卡交回。
第I卷(选择题,共46分)
一、单项选择题: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,只有一项是符合题目要求的。
1. 在物理学的研究中用到的思想方法很多,下列关于几幅书本插图的说法中不正确的是( )
A. 甲图中,观察AB割线的变化得到A点的瞬时速度方向的过程,运用了极限思想
B. 乙图中,研究红蜡块的运动时,主要运用了等效替代的思想
C. 丙图中,探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时运用了控制变量法
D. 丁图中,卡文迪许测定引力常量的实验运用了理想化模型的思想
2. 关于下列四种光学现象,说法正确的是( )
A. 图甲:若厚玻璃板表面是平的,则条纹间距左窄右宽
B. 图乙:说明光是一种横波
C. 图丙:立体电影的原理与照相机镜头表面增透膜的原理相同
D. 图丁:水中气泡明亮,其原理与光导纤维的原理相同
3. 氢原子的能级图如图甲所示,一群处于n=4能级的氢原子,用其向低能级跃迁过程中发出的光照射图乙电路中的阴极K,其中只有a、b两种频率的光能使之发生光电效应。分别用这两种频率的光照射阴极K,测得图乙中电流表示数随电压表示数变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是( )
A. 题中的氢原子跃迁共能发出6种不同频率的光
B. a光是从n=4能级向n=1能级跃迁产生的
C. a光的波长小于b光的波长
D. b光照射阴极K时逸出的光电子的最大初动能比a光照射时的小
4. 如图所示,直角三角形ABC处于平行纸面的匀强电场中,AB = 4 cm,BC = 3 cm。将电荷量为2 × 10−4 C的正点电荷从A点移到B点,电场力做功为零,从B点移到C点,克服电场力做功为6 × 10−4 J。下列说法正确的是( )
A. 电场强度方向由A指向B B. 电场强度方向由B指向C
C. 电场强度大小为0.75 V/cm D. 电场强度大小为1 V/cm
5. 热水器中,常用热敏电阻实现温度控制。如图是一学习小组设计的模拟电路,为加热电阻丝,为正温度系数的热敏电阻(温度越高电阻越大),C为电容器。S闭合后,当温度升高时( )
A. 电容器C的带电荷量减小
B. 灯泡L变暗
C. 电容器C两板间的电场强度增大
D. 消耗的功率增大
6. 如图所示,一个平行于纸面的等腰直角三角形导线框,水平向右匀速运动,穿过宽度为d的匀强磁场区域,三角形两直角边长度为2d、线框中产生随时间变化的感应电流i,下列图形正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图甲是工人在高层安装空调时吊运室外机的场景,简化图如图乙所示。一名工人在高处控制绳子,另一名工人站在水平地面上拉住另一根绳子。在吊运的过程中,地面上的工人在缓慢后退时缓慢放绳,室外机缓慢竖直上升,绳子与竖直方向的夹角近似不变,绳子质量忽略不计,则下列说法正确的是( )
A. 绳子上的拉力不断变大
B. 绳子上的拉力先变小后变大
C. 地面对工人的支持力不断变大
D. 绳子对室外机的拉力的合力不断变大
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,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. 位于坐标原点O的波源在时开始振动,振动图像如图所示,所形成的简谐横波沿x轴正方向传播。平衡位置在处的质点P开始振动时,波源恰好第2次处于波谷位置,则( )
A. 波的周期是0.1s
B. 波的振幅是0.2m
C. 波的传播速度是10m/s
D. 平衡位置在处的质点Q开始振动时,质点P处于波峰位置
9. 嫦娥六号返回地球的轨迹如图所示,嫦娥六号从A点进入大气层,实现第一次减速,从C点飞出大气层,再从E点进入大气层,实现第二次减速,精准地落在预定地点,从A→B→C→D→E打了一个9000km的水漂,其中B、D分别为轨迹的最低、最高点。则嫦娥六号打水漂的过程中( )
A. 在B点,嫦娥六号处于超重状态 B. 在C点,嫦娥六号的速度方向指向地心
C. 在D点,嫦娥六号受到地球的引力最大 D. 在E点,嫦娥六号受到的合力方向指向轨迹的下方
10. 如图,一质量为M、长为l的木板静止在光滑水平桌面上,另一质量为m的小物块(可视为质点)从木板上的左端以速度v0开始运动。已知物块与木板间的滑动摩擦力大小为f,当物块从木板右端离开时( )
A. 木板的动能一定等于fl B. 木板的动能一定小于fl
C. 物块的动能一定大于 D. 物块的动能一定小于
第II卷(非选择题,共54分)
三、实验题:本题共2个小题,共16分。
11. 某同学利用如图甲所示的实验装置来探究物块在水平桌面上的运动规律。
(1)实验时应在释放物块______(填“前”或“后”)开启打点计时器。
(2)实验时得到一条纸带的部分计数点如图乙所示,纸带上打出相邻两个计数点的时间间隔为T,纸带上打出B点时物块的速度大小______,物块的加速度大小______(均用题中和图乙中给定的物理量符号表示)。
(3)再次实验时取出砂桶中的一定质量砂子后,轻推物块,发现在砂桶落地前打点计时器打出的纸带点迹均匀,用天平分别测出物块的质量、砂和砂桶的质量。若不计纸带与打点计时器间的摩擦,则物块与水平桌面间的动摩擦因数______(用给定的物理量符号表示)。
12. 某小组用如图甲所示的电路,测量一个电动势E约为、内阻r约为的电池的电动势和内阻。其中,是保护电阻,是电阻箱。
(1)虚线框内是由量程为、内阻为的电压表和电阻箱串联,改装成量程为的电压表,则电阻箱的阻值应调为__________。
(2)若电源允许通过的最大电流为,则定值电阻宜选__________。
A. B. C. D.
(3)该小组利用图甲电路测量电源的电动势和内阻时,选取(2)问中所选的定值电阻,将改装好的电压表正确地接在A、C之间,调节电阻箱,测出若干组的阻值和原表头示数U,则____________________。(用题中给出的各物理量字母符号表示)
(4)根据实验数据,用描点的方法绘出如图乙所示的图像,依据图像,可以求出电源的电动势__________V。内阻__________。(结果均保留两位有效数字)
四、计算题(本题共3小题,共38分。作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示,横截面积的容器内,有一个用弹簧和底面相连的活塞,活塞的气密性良好,当容器内气体的温度时,容器内外的压强均为,活塞和底面相距,弹簧的劲度系数;在活塞上放物体甲后,活塞最终下降d=2cm后保持静止,容器内气体的温度仍为。活塞质量及活塞与容器壁间的摩擦均不计,取。
(1)求物体甲的质量;
(2)在活塞上再放上物体乙,若把容器内气体加热到,系统平衡后,活塞保持放上物体甲平衡后的位置不变,求物体乙的质量。
14. 如图所示,半径 R =3.6m 的光滑绝缘圆弧轨道,位于竖直平面内,与长L=5m的绝缘水平传送带平滑连接,传送带以v =5m/s的速度顺时针转动,传送带右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度E=20N/C,磁感应强度B=2.0T,方向垂直纸面向外,a为m1=1.0×10-3kg的不带电的绝缘物块,b为m2=2.0×10-3kg、q=1.0×10-3C带正电的物块,b静止于圆弧轨道最低点,将a物块从圆弧轨道顶端由静止释放,运动到最低点与b发生弹性碰撞(碰后b的电量不发生变化),碰后b先在传送带上运动,后离开传送带飞入复合场中,最后以与水平面成60°角落在地面上的P点(如图),已知b物块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.1。( g 取10m/s2,a、b 均可看作质点)求:
(1)物块 a 运动到圆弧轨道最低点时的速度及对轨道的压力;
(2)传送带上表面距离水平地面的高度;
(3)从b开始运动到落地前瞬间, b运动的时间及其机械能的变化量。
15. 如图所示,两足够长平行金属直导轨MN、PQ的间距为L,固定在同一水平面内,直导轨在左端M、P点分别与两条竖直固定、半径为L的圆弧导轨相切。MP连线与直导轨垂直,其左侧无磁场,右侧存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。长为L、质量为m、电阻为R的金属棒ab跨放在两圆弧导轨的最高点。质量为2m、电阻为6R的均匀金属丝制成一个半径为L的圆环,水平放置在两直导轨上,其圆心到两直导轨的距离相等。忽略导轨的电阻、所有摩擦以及金属环的可能形变,金属棒、金属环均与导轨始终接触良好,重力加速度大小为g。现将金属棒ab由静止释放,求
(1)ab刚越过MP时产生的感应电动势大小;
(2)金属环刚开始运动时的加速度大小;
(3)为使ab在整个运动过程中不与金属环接触,金属环圆心初始位置到MP的最小距离。
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