内容正文:
2024-2025学年湖北省黄冈市高一(下)期末考试物理试卷
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 关于做匀速圆周运动的物体,以下说法正确的是( )
A. 合力与加速度不变 B. 周期与转速不变
C. 线速度与动能不变 D. 机械能一定守恒
【答案】B
【解析】
【详解】A.匀速圆周运动中,合力(向心力)和加速度的方向始终指向圆心,方向不断变化,故二者均为变量,故A错误;
B.周期是完成一周的时间,转速是单位时间的转数,二者互为倒数()。匀速圆周运动中速度大小不变,周期和转速均不变,故B正确;
C.线速度是矢量,方向时刻变化,故线速度变化;动能是标量,速度大小不变则动能不变,故C错误;
D.若物体在竖直平面内做匀速圆周运动,重力势能变化,而动能不变,机械能(动能+势能)不守恒;若在水平面内且无外力做功,机械能可能守恒,但题目未明确条件,因此“一定守恒”不成立,故D错误。
故选B。
2. 如图所示,重物M放在长木板OP上,将长木板绕O端缓慢转过一个小角度,在此过程中,重物M相对长木板始终保持静止。关于长木板对重物M的支持力和摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 支持力对重物不做功
B. 摩擦力对重物做负功
C. 支持力与摩擦力的合力对重物做正功
D. 支持力与摩擦力的合力对重物不做功
【答案】C
【解析】
【详解】由题意,可知物块受到重力、支持力和摩擦力的作用,处于平衡状态。在缓慢上升的过程中,位移方向向上,重力对物块做负功,物块在上升的过程中,物块相对于木板并没有滑动,所以物块受到的摩擦力对物块做的功为零,由于重力对物块做了负功,摩擦力对物块不做功,根据动能定理可以知道,支持力对物块做正功,则支持力与摩擦力的合力对重物做正功。
故选C。
3. 二十四节气代表着地球在公转轨道上的二十四个不同的位置。如图所示,地球沿椭圆轨道绕太阳运动所处四个位置,分别对应我国的四个节气。以下说法正确的是( )
A. 夏至时地球绕太阳公转速度最大
B. 冬至时地球对太阳的引力最小
C. 地球与椭圆轨道的中心连线在相等时间内扫过面积相等
D. 地球绕太阳公转周期大小与太阳质量有关
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据开普勒第二定律,地球在近日点速度最大,冬至时地球位于近日点附近,所以冬至时地球绕太阳公转速度最大, 故A错误;
B.根据万有引力定律,冬至时地球与太阳距离最近,所以地球对太阳的引力最大,故 B错误;
C.根据开普勒第二定律,地球与太阳的连线在相等时间内扫过面积相等,而不是与椭圆轨道的中心连线,故 C 错误;
D.由开普勒第三定律,k与太阳质量有关,所以地球绕太阳公转周期大小与太阳质量有关, 故D正确。
故选D。
4. 电容式位移传感器的示意图如图所示,平行板电容器的两极板和输出电压恒定的电源相连,当电介质板向右移动过程中,下列说法正确的是( )
A. 平行板电容器的电容变小
B. 平行板电容器的带电量增大
C. 通过电流计的电流方向为b到a
D. 平行板间的电场强度变小
【答案】B
【解析】
【详解】A.由电容的决定式可知,在电介质板向右移动过程中,由于变大,电容C会变大,故A错误;
BC.由电路连接情况可知,电容器两端的电压与电源电压相等,即U不变。由电容定义式变形得
U不变,在C增大时,电容器存储的电荷量增大,电容器充电,充电电流方向为由a到b,故B正确,C错误;
D.根据可知,当电介质板向右移动过程中,由于电容器两板间电压不变,两板间距不变,所以平行板间的电场强度不变,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,A、B、C是匀强电场中一直角三角形的三个顶点,其中,,AC与电场方向平行,A、B两点间距为2cm。C点处固定一个电荷量为试探电荷不计试探电荷对电场的影响,已知电场强度大小为,规定B点电势为零,下列说法正确的是( )
A. A、C两点的电势差为200V
B. A、C两点的电势差为
C. C点电势为
D. C点处试探电荷的电势能为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.A、B两点间距为2cm,根据几何关系可得A、C两点的距离为
AC与电场方向平行,由匀强电场中电势差与电场强度的关系可得,A、C两点的电势差为
故AB错误;
C.B、C两点的电势差为
根据,
可得C点电势,故C正确;
D.C点处试探电荷的电势能为,故D错误。
故选C。
6. 2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约十分钟后,神舟二十号载人飞船与火箭成功分离,进入地球表面上空约400km的圆形轨道执行探测任务。已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,引力常量为G,则以下关于神舟二十号载人飞船在地球上空做圆周运动的说法正确的是( )
A. 周期大于地球自转周期
B. 线速度等于
C. 向心加速度大于g
D. 角速度小于
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据开普勒第三定律
可知卫星轨道半径越大,周期越长。地球同步卫星的周期为24小时,轨道半径约为地球半径的6.6倍。神舟二十号飞船轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径,所以神舟二十号的周期小于地球自转周期,故A错误;
B.根据万有引力提供向心力,有
解得
在地球表面,根据万有引力等于重力,有
联立解得
当轨道半径r等于地球半径R时,有
飞船轨道半径
所以神舟二十号载人飞船的速度
故B错误;
C.根据万有引力提供向心力,有
解得
在地球表面,根据万有引力等于重力,有
解得
地表重力加速度为,神舟二十号飞船轨道半径时,向心加速度
故C错误;
D.根据万有引力提供向心力,有
在地球表面,根据万有引力等于重力,有
联立解得
神舟二十号载人飞船轨道半径,所以
故D正确。
故选D。
7. 如图所示,在竖直面内固定刚性光滑圆环形管道,一个质量为m的小球静止于管道内顶端A点,其直径略小于管道内径。小球受到轻微扰动,沿管道下滑。C是管道最低点,重力加速度为g,若不计空气阻力,则以下说法正确的是( )
A. 小球从A点运动到C点过程中,管道对小球的弹力一直增大
B. 小球从A点运动到C点过程中,管道对小球的弹力一直减小
C. 小球在管道内运动过程中,管道对小球弹力最大值为5mg
D. 小球在管道内运动过程中,管道对小球弹力最小值为mg
【答案】C
【解析】
【详解】ABD.假设细管对小球的作用力大小为F,小球下落至A到C点的任意位置D,小球与细管圆心的连线与OA连线的夹角为,当时,即小球从A点运动至B点过程中,根据几何关系可知
根据动能定理可知
综上可知
随着增大,逐渐减小,当时,F为负,方向为沿OD方向,随着增大,F大小逐渐减小,当时,,此时重力分力恰好提供小球做圆周运动的向心力,当时,F为正,方向为沿DO方向随着增大,F大小逐渐增大,所以小球从A至B过程中,细管对小球的作用力先减小至0后逐渐增大,故ABD错误;
C.当时,管道对小球弹力取最大值为,故C正确。
故选C。
二、多选题:本大题共3小题,共12分。
8. 2025年1月16日,地球恰好运行到火星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线,此现象被称为“火星冲日”。火星和地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动,火星与地球的公转轨道半径之比约为,如图所示。则以下说法正确的是( )
A. 火星与地球绕太阳公转的线速度之比约为
B. 火星与地球绕太阳公转的周期之比约为
C. 下一次“火星冲日”将出现在2026年1月16日之前
D. 下一次“火星冲日”将出现在2026年1月16日之后
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据万有引力提供向心力
可得
设火星公转轨道半径为,地球公转轨道半径为,已知
则火星与地球绕太阳公转的线速度之比,故A正确;
B.由开普勒第三定律为常量
可得
那么火星与地球绕太阳公转的周期之比,故B错误;
CD.设地球公转周期为年,根据
可得年
设经过时间t再次出现火星冲日,则
又
即
解得年年
所以下一次火星冲日将出现在2026年1月16日之后, C错误, D正确。
故选AD 。
9. 如图所示,真空中两个点电荷+Q与+2Q分别固定在A、B两点,O为A、B连线的中点,C为A、B连线的中垂线上的一点,且OA=OB=OC=r,已知静电力常量为k,则以下说法正确的是( )
A. C点的电场强度大小为
B. C点的电场强度大小为
C. 从A点沿直线至O点电势逐渐降低
D. 从B点沿直线至O点电势逐渐降低
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.+Q在C处产生的电场强度大小为
方向沿AC连线方向;+2Q在C处产生的电场强度大小为
方向沿BC连线方向;由于两个点电荷产生的电场方向相互垂直,故C点的合场强大小为,故A错误,B正确;
CD.设A、B连线上一点P到A的距离为x,则其到B的距离为2r−x,+Q电荷在P处产生的电势为
+2Q在P处产生的电势为
故P点的电势为
由表达式可知,当时,φP有最小值,故从B点沿直线至O点电势逐渐降低,从A点沿直线至O点电势先降低后增大,故C错误,D正确。
故选BD。
10. 如图甲所示,竖直放置的轻弹簧下端固定,质量为m可视为质点的物块从弹簧正上方由静止释放,物块加速度a的大小与物块下降的距离x的关系图像如图乙所示,图乙中,未知且当物块下落距离为时速度恰好为零。已知重力加速度为,弹簧始终在弹性限度内,不计空气阻力及物块与弹簧碰撞间的能量损失。则在物块下降过程中,下列说法正确的是( )
A. 物块的机械能守恒
B. 物块的最大加速度大小为
C. 物块的最大动能为
D. 图乙中
【答案】BC
【解析】
【详解】A.物块在下降过程中,弹簧的弹力对物块做功,物块与弹簧组成的系统机械能守恒,但物块的机械能不守恒,故A错误;
BD.由图像可知物块下降高度为时,与弹簧开始接触,下降高度为时,此时物块合外力为零,所以重力等于弹簧的弹力,设弹簧的劲度系数为,则有
解得
当物块运动到最低点时,由系统机械能守恒可知,物块的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能,即
因为,且,代入上式解得
当物块运动到最低点时加速度最大,此时的牛顿第二定律方程为
解得,故B正确,D错误;
C.物块下降高度为时,此时物块的速度最大,由系统机械能守恒得
将和代入上式解得,故C正确。
故选BC。
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11. 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。
(1)关于该实验的分析,以下说法中正确的是________
A. 打点计时器接到学生电源的“直流输出”端
B. 必须用天平测出重锤的质量
C. 应该尽量选择质量大、体积小的重锤
D. 用计算打点计时器打下某点时重锤的瞬时速度
(2)安装好实验装置,正确进行实验操作。从打出纸带中选出符合要求的纸带,如图乙所示。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为、、。当地重力加速度为g,打点计时器打点周期为T。只要表达式________________在误差允许的范围内成立,就可以验证机械能守恒。用本问中所给字母表示
(3)若实验中测得O点到B点过程中重力势能减少量小于动能增加量,出现这一结果的原因可能是________。
A. 工作电压偏高
B. 存在空气阻力和摩擦力
C. 接通电源前释放了纸带
D. 重锤下落过程中受到空气阻力
【答案】(1)C (2) (3)C
【解析】
【小问1详解】
A.打点计时器应该接到学生电源的“交流输出”端,故A错误;
B.因为在“验证机械能守恒定律”的实验中,比较的是mgh和的大小关系,其中的m可以被约去,所以不需要测出重锤的质量,故B错误;
C.为了减小阻力造成的误差,应该尽量选择质量大、体积小的重锤,故C正确;
D.如果用计算速度,相当于已经用到了机械能守恒定律,故D错误。
故选C。
【小问2详解】
点的重力势能
B点的速度
所以B点的动能
只需要满足
即可验证机械能守恒定律。整理得
【小问3详解】
A.工作电压偏高不会导致重力势能减少量小于动能增加量,工作电压偏高主要影响打点的清晰度,故A错误;
BD.存在空气阻力和摩擦力时,机械能会有损失,应该是重力势能减少量大于动能增加量,故BD错误;
C.接通电源前释放了纸带,此时纸带开始下落时还没有打点,后面打出的点对应的速度会比正常情况下偏大,从而导致计算出的动能增加量偏大,可能出现重力势能减少量小于动能增加量的情况,故C正确。
故选C。
12. 某物理实验小组要测量一圆柱形匀质金属导体在常温下的电阻率。实验室提供以下器材测金属导体的电阻。
A.待测电阻阻值约为;
B.电流表量程为,内阻约为;
C.电流表量程为,内阻为;
D.滑动变阻器电阻变化范围为;
E.滑动变阻器电阻变化范围为;
F.电阻箱最大阻值为;
H.电源电动势E约为6V,内阻很小;
I.开关S,导线若干。
(1)为了尽可能准确测量金属导体的电阻,该小组同学设计了如图甲所示的电路,将电流表与电阻箱串联改装成量程为的电压表,则实验前需要将电阻箱的阻值调节为________。
(2)图甲电路中,滑动变阻器应该选择________选填“”或“”,开关闭合前应将滑动变阻器的滑片置于________选填“A”或“B”端。
(3)若测得接入电路中金属导体的长度为L,导体横截面直径为d,调节滑动变阻器的滑片位置,测得多组电流表与的示数分别为与,记录在表格中,并在坐标系中作出的图像如图乙所示,图线斜率为k,则待测导体电阻率的表达式为________用题目中所给物理量的符号表示。
(4)若实验中没有及时断开开关,金属丝持续发热,则实验得到的金属导体电阻率测量值________选填“大于”、“小于”或“无影响”真实值。
【答案】(1)或540
(2) ①. ②. A
(3)
(4)大于
【解析】
【小问1详解】
根据串联电路的分压原理,将电流表内阻改装成量程为的电压表,则
可得
【小问2详解】
[1]因为待测电阻阻值约为,滑动变阻器采用分压式接法,应选择总电阻较小的
[2]为了保护电路,开关闭合前应将滑动变阻器的滑片置于使测量电路电压为零的A端。
【小问3详解】
根据欧姆定律
又,
整理可得
已知图像斜率为k,即
即
所以
【小问4详解】
若实验中没有及时断开开关,金属丝持续发热,金属的电阻率随温度升高而增大,所以实验得到的金属导体电阻率测量值大于真实值。
四、计算题:本大题共3小题,共44分。
13. 如图所示电路接有恒定电压U,电流表为理想电流表,电压表内阻为,三个电阻的阻值分别为,,。当开关接1时,电流表示数为1mA。求:
(1)电压U;
(2)当开关S接2时,电压表与电流表示数。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
当开关接1时,与并联后再与串联,电流表测电流
其两端电压
中电流
则干路电流
所以;
【小问2详解】
当开关S接2时,与伏特表并联后再与串联。并联部分总电阻
根据串联分压原理可知,电压表示数
电流表示数
14. 如图所示,固定在竖直面内的四分之一圆弧轨道,半径为,轨道底端切线水平且与水平传送带左端平滑相连,传送带顺时针转动,运行速度大小为。一质量为可视为质点的物块从轨道顶端由静止开始下滑,运动到圆弧轨道底端时对轨道压力大小为自身重力的2倍。已知物块与传送带间动摩擦因数为,传送带轮中心间距为,重力加速度为。求:
(1)物块在圆弧轨道运动过程中所受阻力做的功;
(2)物块离开传送带时速度的大小;
(3)由于传送物块,传送带多消耗的电能。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物块在圆形轨道最低点,由牛顿第二定律得
解得v0
物块在圆形轨道下滑过程,由动能定理得
解得
【小问2详解】
由题意可知,物块在传送带上先加速
设经过t时间,物块与传送带共速
解得
物块加速位移
解得
由于,所以物块和传送带共速之后物块匀速运动,因此物块离开传送带速度为
小问3详解】
物块加速过程,传送带位移
物块与传送带之间因摩擦产生的热量为
物块增加的动能
传送带多消耗的电能为
解得
15. 如图所示,竖直面内的xOy平面直角坐标系第二象限存在大小未知方向沿y轴竖直向下的匀强电场,第一、四象限内存在与x轴正方向成角斜向上的匀强电场(图中未画出)。圆心角为的光滑圆弧绝缘轨道固定在第一、四象限平面内,其左端位于坐标原点O处,右端B点和圆心连线与x轴平行,轨道半径大小为L。时刻,质量为m、电荷量为的小球从A点以大小为的初速度平行于x轴开始向右运动,恰好从O点沿切线方向进入弧形轨道。已知第一、四象限内匀强电场的电场强度,A点的横坐标为,小球可视为点电荷且带电量始终不变,重力加速度为g。求:
(1)第二象限内匀强电场的电场强度的大小;
(2)小球经过圆弧轨道右端点B点时,轨道对小球弹力的大小;
(3)小球通过B点后速度最小时所处位置的坐标。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球从A点至O点在y轴方向有
根据牛顿第二定律有
在x轴方向有
联立代入数据得
【小问2详解】
设小球在O点速度大小为,有
小球从O点到B点过程中,由动能定理有
求得
(另解:电场力与重力的合力与x轴正方向夹角为,小球从O至B点,F方向与位移方向垂直,做功为零所以小球在B点速度大小为)
小球在B点,由牛顿第二定律得
代入数据得
小问3详解】
小球离开B点之后,做匀变速曲线运动,设经过时间,小球速度最小,则,
沿x方向有
沿y方向有
因此小球速度最小时,横坐标
纵坐标
所以小球速度最小时位置坐标为
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2024-2025学年湖北省黄冈市高一(下)期末考试物理试卷
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 关于做匀速圆周运动的物体,以下说法正确的是( )
A. 合力与加速度不变 B. 周期与转速不变
C. 线速度与动能不变 D. 机械能一定守恒
2. 如图所示,重物M放在长木板OP上,将长木板绕O端缓慢转过一个小角度,在此过程中,重物M相对长木板始终保持静止。关于长木板对重物M的支持力和摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 支持力对重物不做功
B. 摩擦力对重物做负功
C. 支持力与摩擦力的合力对重物做正功
D. 支持力与摩擦力的合力对重物不做功
3. 二十四节气代表着地球在公转轨道上的二十四个不同的位置。如图所示,地球沿椭圆轨道绕太阳运动所处四个位置,分别对应我国的四个节气。以下说法正确的是( )
A. 夏至时地球绕太阳公转速度最大
B. 冬至时地球对太阳的引力最小
C. 地球与椭圆轨道的中心连线在相等时间内扫过面积相等
D. 地球绕太阳公转周期大小与太阳质量有关
4. 电容式位移传感器的示意图如图所示,平行板电容器的两极板和输出电压恒定的电源相连,当电介质板向右移动过程中,下列说法正确的是( )
A. 平行板电容器电容变小
B. 平行板电容器的带电量增大
C. 通过电流计的电流方向为b到a
D. 平行板间的电场强度变小
5. 如图所示,A、B、C是匀强电场中一直角三角形的三个顶点,其中,,AC与电场方向平行,A、B两点间距为2cm。C点处固定一个电荷量为试探电荷不计试探电荷对电场的影响,已知电场强度大小为,规定B点电势为零,下列说法正确的是( )
A. A、C两点的电势差为200V
B. A、C两点的电势差为
C. C点电势
D. C点处试探电荷的电势能为
6. 2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约十分钟后,神舟二十号载人飞船与火箭成功分离,进入地球表面上空约400km的圆形轨道执行探测任务。已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,引力常量为G,则以下关于神舟二十号载人飞船在地球上空做圆周运动的说法正确的是( )
A. 周期大于地球自转周期
B. 线速度等于
C 向心加速度大于g
D. 角速度小于
7. 如图所示,在竖直面内固定刚性光滑圆环形管道,一个质量为m的小球静止于管道内顶端A点,其直径略小于管道内径。小球受到轻微扰动,沿管道下滑。C是管道最低点,重力加速度为g,若不计空气阻力,则以下说法正确的是( )
A. 小球从A点运动到C点过程中,管道对小球的弹力一直增大
B. 小球从A点运动到C点过程中,管道对小球的弹力一直减小
C. 小球在管道内运动过程中,管道对小球弹力最大值为5mg
D. 小球在管道内运动过程中,管道对小球弹力最小值为mg
二、多选题:本大题共3小题,共12分。
8. 2025年1月16日,地球恰好运行到火星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线,此现象被称为“火星冲日”。火星和地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动,火星与地球的公转轨道半径之比约为,如图所示。则以下说法正确的是( )
A. 火星与地球绕太阳公转的线速度之比约为
B. 火星与地球绕太阳公转的周期之比约为
C. 下一次“火星冲日”将出现在2026年1月16日之前
D. 下一次“火星冲日”将出现在2026年1月16日之后
9. 如图所示,真空中两个点电荷+Q与+2Q分别固定在A、B两点,O为A、B连线中点,C为A、B连线的中垂线上的一点,且OA=OB=OC=r,已知静电力常量为k,则以下说法正确的是( )
A. C点的电场强度大小为
B. C点的电场强度大小为
C. 从A点沿直线至O点电势逐渐降低
D. 从B点沿直线至O点电势逐渐降低
10. 如图甲所示,竖直放置的轻弹簧下端固定,质量为m可视为质点的物块从弹簧正上方由静止释放,物块加速度a的大小与物块下降的距离x的关系图像如图乙所示,图乙中,未知且当物块下落距离为时速度恰好为零。已知重力加速度为,弹簧始终在弹性限度内,不计空气阻力及物块与弹簧碰撞间的能量损失。则在物块下降过程中,下列说法正确的是( )
A. 物块的机械能守恒
B. 物块的最大加速度大小为
C. 物块的最大动能为
D. 图乙中
三、实验题:本大题共2小题,共16分。
11. 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。
(1)关于该实验的分析,以下说法中正确的是________
A. 打点计时器接到学生电源的“直流输出”端
B. 必须用天平测出重锤质量
C. 应该尽量选择质量大、体积小的重锤
D. 用计算打点计时器打下某点时重锤的瞬时速度
(2)安装好实验装置,正确进行实验操作。从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图乙所示。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为、、。当地重力加速度为g,打点计时器打点周期为T。只要表达式________________在误差允许的范围内成立,就可以验证机械能守恒。用本问中所给字母表示
(3)若实验中测得O点到B点过程中重力势能减少量小于动能增加量,出现这一结果的原因可能是________。
A. 工作电压偏高
B. 存在空气阻力和摩擦力
C. 接通电源前释放了纸带
D. 重锤下落过程中受到空气阻力
12. 某物理实验小组要测量一圆柱形匀质金属导体在常温下的电阻率。实验室提供以下器材测金属导体的电阻。
A.待测电阻阻值约为;
B.电流表量程为,内阻约为;
C.电流表量程为,内阻为;
D.滑动变阻器电阻变化范围为;
E.滑动变阻器电阻变化范围为;
F.电阻箱最大阻值为;
H.电源电动势E约为6V,内阻很小;
I.开关S,导线若干。
(1)为了尽可能准确测量金属导体的电阻,该小组同学设计了如图甲所示的电路,将电流表与电阻箱串联改装成量程为的电压表,则实验前需要将电阻箱的阻值调节为________。
(2)图甲电路中,滑动变阻器应该选择________选填“”或“”,开关闭合前应将滑动变阻器的滑片置于________选填“A”或“B”端。
(3)若测得接入电路中金属导体的长度为L,导体横截面直径为d,调节滑动变阻器的滑片位置,测得多组电流表与的示数分别为与,记录在表格中,并在坐标系中作出的图像如图乙所示,图线斜率为k,则待测导体电阻率的表达式为________用题目中所给物理量的符号表示。
(4)若实验中没有及时断开开关,金属丝持续发热,则实验得到的金属导体电阻率测量值________选填“大于”、“小于”或“无影响”真实值。
四、计算题:本大题共3小题,共44分。
13. 如图所示电路接有恒定电压U,电流表为理想电流表,电压表内阻为,三个电阻的阻值分别为,,。当开关接1时,电流表示数为1mA。求:
(1)电压U;
(2)当开关S接2时,电压表与电流表示数。
14. 如图所示,固定在竖直面内的四分之一圆弧轨道,半径为,轨道底端切线水平且与水平传送带左端平滑相连,传送带顺时针转动,运行速度大小为。一质量为可视为质点的物块从轨道顶端由静止开始下滑,运动到圆弧轨道底端时对轨道压力大小为自身重力的2倍。已知物块与传送带间动摩擦因数为,传送带轮中心间距为,重力加速度为。求:
(1)物块在圆弧轨道运动过程中所受阻力做的功;
(2)物块离开传送带时速度的大小;
(3)由于传送物块,传送带多消耗的电能。
15. 如图所示,竖直面内的xOy平面直角坐标系第二象限存在大小未知方向沿y轴竖直向下的匀强电场,第一、四象限内存在与x轴正方向成角斜向上的匀强电场(图中未画出)。圆心角为的光滑圆弧绝缘轨道固定在第一、四象限平面内,其左端位于坐标原点O处,右端B点和圆心连线与x轴平行,轨道半径大小为L。时刻,质量为m、电荷量为的小球从A点以大小为的初速度平行于x轴开始向右运动,恰好从O点沿切线方向进入弧形轨道。已知第一、四象限内匀强电场的电场强度,A点的横坐标为,小球可视为点电荷且带电量始终不变,重力加速度为g。求:
(1)第二象限内匀强电场的电场强度的大小;
(2)小球经过圆弧轨道右端点B点时,轨道对小球弹力的大小;
(3)小球通过B点后速度最小时所处位置的坐标。
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