精品解析:云南省玉溪师范学院附属中学2024-2025学年高二下学期5月期中物理试题
2025-07-10
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 云南省 |
| 地区(市) | 玉溪市 |
| 地区(区县) | 红塔区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.64 MB |
| 发布时间 | 2025-07-10 |
| 更新时间 | 2025-07-22 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52995775.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
玉溪师院附中2026届高二下学期期中考试
物理试卷
考试时间:75分钟;总分:100分
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。)
1. 下列有关光学知识的说法正确的是( )
A. 3D电影技术利用了光的全反射原理
B. 光导纤维传输信号利用了光的干涉原理
C. 光学镜头上的增透膜利用了光的偏振原理
D. 遥远的恒星远离地球时,地球上接收到该恒星的光会变红
2. 如图所示是一种电力变压器的铭牌中的部分信息。根据上面标示的信息,下列说法正确的是( )
A. 额定容量指的是电荷量
B. 原线圈的匝数比副线圈的匝数多
C. 正常工作时,副线圈输出直流电压400V
D. 正常工作时,副线圈中电流比原线圈中电流小
3. 如图为一只小蜜蜂掉入水中同时挥动双翅留下的水面波纹简化图(振动频率固定),图中实线表示波峰,虚线表示波谷,c和f分别为ae和bd的中点,则在a、b、c、d、e、f六点中,下面的判断正确的是( )
A. e、c不是振动加强的点
B. a点此时刻位移为零
C. 图示时刻e位置为两列波相遇的加强点,始终为振动加强点
D. f点位置与两列波波源的距离之差为波长λ的整数倍
4. LC振荡电路运用了电容跟电感的储能特性,让电磁两种能量交替转化,也就是说电能跟磁能都会有一个最大最小值,也就有了振荡。如图所示的振荡电路,规定回路中顺时针电流方向为正。下列说法正确的是( )
A. 1~2ms内电容器正在充电
B. 2~3ms内电容器中的电场能增大
C. 电路的振荡周期为2s
D. 若在线圈中插入铁芯,振荡频率增大
5. 如图所示,平静湖面上静止的小船的船头直立一垂钓者,距离船头右侧d处有一株荷花,当此人沿直线走到船尾时,船头恰好到达荷花处。若已知人的质量为m,船长为L,不计水的阻力,则船的质量为( )
A. B.
C. D.
6. 如图,水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动,坐标原点O为振子的平衡位置,其振动方程为,下列说法正确的是( )
A. 振子的运动周期是0.2s
B. 时,振子位于M点
C. 时,振子具有最小速度
D. 从运动过程中,振子的加速度减小,振子的动能减小
7. 如图所示,竖直虚线P、Q间分布着竖直向下的匀强电场,间距为d,水平虚线CD与CF之间分布着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,CF与虚线Q间的夹角为。现一质量为m,电荷量为q的粒子从A点以水平初速度射入电场,经偏转后恰能从C点射入磁场,且速度与虚线CD的夹角也为,不计粒子重力,下列说法中正确的是( )
A. 粒子带负电荷
B. 粒子在磁场中运动的时间为
C. 电场强度大小为
D. 粒子在磁场中运动的轨迹半径为
二、多项选择题(本题3小题,每小题6分,共18分。有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。)
8. 为了装点城市夜景,常在喷水池水下安装灯光照亮水面。如图甲所示,在平静的水面下深1.2m处有一个点光源S。同时发出两种不同颜色的a光和b光,在水面上形成了如图乙所示的被照亮的区域,内圆半径为0.9m,外圆半径为1.6m,以下说法中正确的是( )
A. a光的频率大于b光的频率
B. a光的折射率大于b光的折射率
C. a光在水中的传播速度大于b光在水中的传播速度
D. a光在空气中的波长大于水中的波长
9. 如图所示,圆环形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路.若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,下列表述正确的是( )
A. 线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
B. 穿过线圈a的磁通量变大
C. 线圈a有收缩趋势
D. 线圈a对水平桌面的压力FN减小
10. 一简谐横波某时刻的波形如图甲所示,从该时刻开始计时,波上质点A的振动图像如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A. 当障碍物的尺寸大于或等于20m时能够发生明显的衍射现象
B. 从该时刻起,再经过,质点P相对平衡位置的位移是2cm
C. 从该时刻起,再经过,波传播的距离为10m
D. 若时振动刚传到A点,从该时刻起再经图甲横坐标为45 m的质点(未画出)第二次位于波峰
三、实验题(本题2个小题,共16分。第11题6分,第12题10分,每空2分)
11. 某学习小组在探究变压器原、副线圈电压和匝数关系的实验中,采用了可拆式变压器,铁芯B安装在铁芯A上形成闭合铁芯,将原、副线圈套在铁芯A的两臂上,如图所示:
(1)下列说法正确的是________
A. 为保证实验安全,原线圈应接低压直流电源
B. 变压器中铁芯是整块硅钢
C. 保持原线圈电压及匝数不变,可改变副线圈的匝数,研究副线圈的匝数对输出电压的影响
D. 变压器正常工作后,电能由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈
(2)实验过程中,变压器的原、副线圈选择不同的匝数,利用多用电表测量相应电压,记录如下,由数据可知一定是________(填“原”或“副”)线圈的匝数。根据表格中的数据,在实验误差允许的范围内,可得出原、副线圈两端电压与匝数的关系________。
/匝
100
100
200
200
/匝
200
400
400
800
2.10
1.95
5.22
2.35
4.28
8.00
10.60
964
12. 某同学利用如图甲所示装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。
(1)实验室有如下器材可供选用:
A.长约1m的细线系着直径约2cm的均质钢球
B.长约20cm的细线系着直径约2cm的均质钢球
C.长约1m的细线系着直径约5cm的均质钢球
D.长约1m的细线系着直径约2cm的均质木球
E.秒表
F.时钟
G.最小刻度为毫米的米尺
实验小组同学应选用的器材为______(填写器材前面的字母序号)。
(2)该同学用毫米刻度尺测得摆线长度为l,再用游标卡尺测量摆球直径,结果如图乙所示,则摆球的直径______mm,摆长______(用字母l、d表达)。
(3)该同学通过多次实验得出数据并画出摆长L和周期图像,如图丙所示,斜率为k,根据图像求出重力加速度______(用含k、表示)。
(4)若某同学利用单摆测重力加速度的大小,某次测得的g值与真实值相比偏大,可能的原因是______(填正确答案标号)。
A. 测摆长时记录的是摆线的长度
B. 开始计时时,停表过早按下
C. 摆线上端未牢固地系于悬点,摆动中出现松动,使摆线长度增加了
D. 实验中误将29次全振动数记为30次
四、计算题(本题3个小题,共38分。13题10分,14题12分,15题16分,要求写出必要的文字说明和步骤。)
13. 如图所示,光滑水平面上依次有滑块C质量mC=2kg,滑块A质量mA=3kg,滑块B质量mB=3kg。开始时A、B静止,C以初速度的速度冲向A,与A发生弹性碰撞,碰撞后A继续向右运动,与B发生碰撞并粘在一起.求:
(1)C与A碰撞后A的速度大小为多少;
(2)A与B碰撞过程中损失的机械能。
14. 如图甲所示,有一悬挂在O点的单摆,将小球(可视为质点)拉到A点后释放,小球在同一竖直平面内的A、B、C之间来回摆动,已知B点为小球运动中的最低点,A、C两点为小球运动中的最高点,摆角为在O点接有一力传感器,图乙表示从某时刻开始计时,由力传感器测出的细线对小球的拉力大小F随时间t变化的曲线,由力传感器测得最小拉力为,图中、已知,当地重力加速度大小为g,求
(1)单摆的摆长L;
(2)小球的质量m;
(3)力传感器测出的拉力的最大值。
15. 如图,两根足够长的光滑平行金属直导轨与水平面夹角倾斜放置,下端连接一阻值的电阻,整个装置处于方向垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小的匀强磁场中。现将一质量的金属棒从导轨上端由静止释放,经过时间后做匀速直线运动。在运动过程中,金属棒与导轨始终垂直且接触良好,已知金属棒接入电路阻值,导轨间距,导轨电阻忽略不计,。求:
(1)由静止释放时金属棒加速度大小;
(2)金属棒做匀速直线运动的速度大小;
(3)金属棒在时间内产生焦耳热。
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玉溪师院附中2026届高二下学期期中考试
物理试卷
考试时间:75分钟;总分:100分
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。)
1. 下列有关光学知识的说法正确的是( )
A. 3D电影技术利用了光的全反射原理
B. 光导纤维传输信号利用了光的干涉原理
C. 光学镜头上的增透膜利用了光的偏振原理
D. 遥远的恒星远离地球时,地球上接收到该恒星的光会变红
【答案】D
【解析】
【详解】A.3D电影技术利用了光的偏振原理,选项A错误;
B.光导纤维传输信号利用了光的全反射原理,选项B错误;
C.光学镜头上的增透膜利用了光的干涉原理,选项C错误;
D.遥远的恒星远离地球时,根据多普勒效应,地球接收到的光的频率会变小,则波长变长,地球上接收到该恒星的光会变红,故D正确。
故选D。
2. 如图所示是一种电力变压器的铭牌中的部分信息。根据上面标示的信息,下列说法正确的是( )
A. 额定容量指的是电荷量
B. 原线圈的匝数比副线圈的匝数多
C. 正常工作时,副线圈输出直流电压400V
D. 正常工作时,副线圈中电流比原线圈中电流小
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据额定容量的单位可知,其是电压与电流的乘积,即电功率,A错误;
B.根据变压器的原理可知
解得原、副线圈的匝数比为
B正确;
C.变压器只对交流电起作用,故副线圈输出仍是交流电压400V,C错误;
D.根据变压器原理
可知正常工作时,副线圈中电流比原线圈中电流大,D错误。
故选B。
3. 如图为一只小蜜蜂掉入水中同时挥动双翅留下的水面波纹简化图(振动频率固定),图中实线表示波峰,虚线表示波谷,c和f分别为ae和bd的中点,则在a、b、c、d、e、f六点中,下面的判断正确的是( )
A. e、c不是振动加强的点
B. a点此时刻位移为零
C. 图示时刻e位置为两列波相遇的加强点,始终为振动加强点
D. f点位置与两列波波源的距离之差为波长λ的整数倍
【答案】C
【解析】
【详解】A.e、c位于两波源连线的中垂线上,e为两波的波峰叠加,所以e、c均为振动加强点,故A错误;
B.此时刻,a为两波的波谷叠加,位移为最大;b、d均为波峰和波谷叠加,位移最小,为两波振幅之差,故B错误;
C.图示时刻e位置为两列波相遇的加强点,始终为振动加强点,故C正确;
D.若f点位置与两列波波源的距离之差为波长λ的整数倍,则由题意可知,f点为振动加强点;又因为f为bd的中点,b、d均为振动减弱点,则f点不可能为振动加强点,故D错误。
故选C。
4. LC振荡电路运用了电容跟电感的储能特性,让电磁两种能量交替转化,也就是说电能跟磁能都会有一个最大最小值,也就有了振荡。如图所示的振荡电路,规定回路中顺时针电流方向为正。下列说法正确的是( )
A. 1~2ms内电容器正在充电
B. 2~3ms内电容器中的电场能增大
C. 电路的振荡周期为2s
D. 若在线圈中插入铁芯,振荡频率增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知1~2ms内电流减小,磁场能减小,电场能增大,所以电容器正在充电,A正确;
B.由图可知2~3ms内电流增大,磁场能增大,电场能减小,B错误;
C.根据题图可知电路的振荡周期为4ms,C错误;
D.若在线圈中插入铁芯,线圈的电感变大,根据可知振荡频率减小,D错误。
故选A。
5. 如图所示,平静湖面上静止的小船的船头直立一垂钓者,距离船头右侧d处有一株荷花,当此人沿直线走到船尾时,船头恰好到达荷花处。若已知人的质量为m,船长为L,不计水的阻力,则船的质量为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】船和垂钓者组成的系统动量守恒,故每时每刻均有
所以有
两边同乘以t,有
即
且有
其中
联立解得
故选A。
6. 如图,水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动,坐标原点O为振子的平衡位置,其振动方程为,下列说法正确的是( )
A. 振子的运动周期是0.2s
B. 时,振子位于M点
C. 时,振子具有最小速度
D. 从运动过程中,振子的加速度减小,振子的动能减小
【答案】A
【解析】
【详解】A.因,可知振子的运动周期是,故A正确;
B.由,可知时,,即振子位于N点,故B错误;
C.由可知s时,,此时振子在O点,振子速度最大,故C错误;
D.从M→O,形变量减小,振子加速度减小,弹力做正功,振子的动能增加,故D错误。
故选A。
7. 如图所示,竖直虚线P、Q间分布着竖直向下的匀强电场,间距为d,水平虚线CD与CF之间分布着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,CF与虚线Q间的夹角为。现一质量为m,电荷量为q的粒子从A点以水平初速度射入电场,经偏转后恰能从C点射入磁场,且速度与虚线CD的夹角也为,不计粒子重力,下列说法中正确的是( )
A. 粒子带负电荷
B. 粒子在磁场中运动的时间为
C. 电场强度大小为
D. 粒子在磁场中运动的轨迹半径为
【答案】B
【解析】
【详解】A.带电粒子在电场中向下偏转,故粒子带正电,故A错误;
C.设带电粒子在匀强电场中运动时间为,带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,则
由牛顿第二定律得
解得
故C错误;
D.带电粒子进入磁场的速度大小为
由洛伦兹力提供向心力得
解得
故D错误;
B.粒子在磁场中运动的时间为
解得
故B正确。
故选B。
二、多项选择题(本题3小题,每小题6分,共18分。有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。)
8. 为了装点城市夜景,常在喷水池水下安装灯光照亮水面。如图甲所示,在平静的水面下深1.2m处有一个点光源S。同时发出两种不同颜色的a光和b光,在水面上形成了如图乙所示的被照亮的区域,内圆半径为0.9m,外圆半径为1.6m,以下说法中正确的是( )
A. a光的频率大于b光的频率
B. a光的折射率大于b光的折射率
C. a光在水中传播速度大于b光在水中的传播速度
D. a光在空气中的波长大于水中的波长
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.由于a光在水面上形成的圆形亮斑面积较大,可知a光的全反射临界角较大,根据
可知,故a光的折射率较小,a光的频率小,A错误,B错误;
C.根据可知,a、b光在水中的传播速度之比为4:3,C正确;
D.光在空气中与水中的周期不变,根据可知
a光在空气中与水中的速度之比为
故a光在空气中与水中的波长之比为5:4,D正确。
故选CD。
9. 如图所示,圆环形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路.若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,下列表述正确的是( )
A. 线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
B. 穿过线圈a的磁通量变大
C. 线圈a有收缩的趋势
D. 线圈a对水平桌面的压力FN减小
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据楞次定律即可判断出线圈a中感应电流方向俯视应为逆时针,A错误;
B.当滑动触头P向下移动时,接入电路的电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知通过线圈b的电流增大,从而判断出穿过线圈a向下的磁通量增加,B正确;
C.再根据微元法将线圈a无限分割,根据左手定则不难判断出线圈a应有收缩的趋势,或直接根据楞次定律的第二描述“感应电流产生的效果总是阻碍引起感应电流的原因”,因为滑动触头向下滑动导致穿过线圈a的磁通量增加,故只有线圈面积减少时才能阻碍磁通量的增加,故线圈a应有收缩的趋势,C正确;
D.开始时线圈a对桌面的压力等于线圈a的重力,当滑动触头向下滑动时,可以用“等效法”,即将线圈a和b看做两个条形磁铁,不难判断此时两磁铁的N极相对,互相排斥,故线圈a对水平桌面的压力将增大,D错误。
故选BC。
10. 一简谐横波某时刻的波形如图甲所示,从该时刻开始计时,波上质点A的振动图像如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A. 当障碍物的尺寸大于或等于20m时能够发生明显的衍射现象
B. 从该时刻起,再经过,质点P相对平衡位置的位移是2cm
C. 从该时刻起,再经过,波传播的距离为10m
D. 若时振动刚传到A点,从该时刻起再经图甲横坐标为45 m质点(未画出)第二次位于波峰
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由甲图可知此波的波长为20m,所以当障碍物的尺寸小于或等于20m时能够发生明显的衍射现象,故A错误;
B.由图乙可知,在t=0时刻A质点的振动方向沿y轴正方向;在图甲中,根据上下坡法可知,波沿x轴正方向传播,故此时P质点的振动方向也沿y轴正方向,因为 ,即P质点经的时间到达波谷,则通过的路程为3A=6cm,位移为,故B错误;
C.因 ,则在 内波传播的距离为
故C正确;
D.由图乙可知周期,则波速
所以在 处的质点第一次到达波峰的时间
此质点第二次位于波峰的时间
故 D正确。
故选CD。
三、实验题(本题2个小题,共16分。第11题6分,第12题10分,每空2分)
11. 某学习小组在探究变压器原、副线圈电压和匝数关系的实验中,采用了可拆式变压器,铁芯B安装在铁芯A上形成闭合铁芯,将原、副线圈套在铁芯A的两臂上,如图所示:
(1)下列说法正确的是________
A. 为保证实验安全,原线圈应接低压直流电源
B. 变压器中铁芯是整块硅钢
C. 保持原线圈电压及匝数不变,可改变副线圈的匝数,研究副线圈的匝数对输出电压的影响
D. 变压器正常工作后,电能由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈
(2)实验过程中,变压器的原、副线圈选择不同的匝数,利用多用电表测量相应电压,记录如下,由数据可知一定是________(填“原”或“副”)线圈的匝数。根据表格中的数据,在实验误差允许的范围内,可得出原、副线圈两端电压与匝数的关系________。
/匝
100
100
200
200
/匝
200
400
400
800
2.10
1.95
5.22
235
4.28
8.00
10.60
9.64
【答案】(1)C (2) ①. 副 ②. ##原、副线圈两端电压U与匝数n成正比等
【解析】
【小问1详解】
A.变压器改变的是交流电压,因此原线圈不能接低压直流电源,故A错误;
B.因为变压器的工作原理是电磁感应,如果变压器铁芯是用整块硅钢,则在电磁的作用下,会产生很大的涡流发热,当热量达到一定程度时,会损坏铁芯和线圈,故不能用整块硅钢,故B错误;
C.研究变压器电压和匝数的关系,用到控制变量法,可以先保持原线圈电压、匝数不变,改变副线圈匝数,研究副线圈匝数对输出电压的影响,故C正确;
D.变压器的工作原理是电磁感应现象,若不计各种损耗,在原线圈上将电能转化成磁场能,在副线圈上将磁场能转化成电能,铁芯起到传递磁场能的作用,而不是靠铁芯导电来传输电能,故D错误。
故选C。
【小问2详解】
实际变压器存在漏磁等损耗,致使原、副线圈的电压比小于匝数比,故由数据可知n1一定是副线圈的匝数;由表可知,原、副线圈两端电压U与匝数n成正比
12. 某同学利用如图甲所示装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。
(1)实验室有如下器材可供选用:
A.长约1m的细线系着直径约2cm的均质钢球
B.长约20cm的细线系着直径约2cm的均质钢球
C.长约1m的细线系着直径约5cm的均质钢球
D.长约1m的细线系着直径约2cm的均质木球
E.秒表
F.时钟
G.最小刻度为毫米的米尺
实验小组的同学应选用的器材为______(填写器材前面的字母序号)。
(2)该同学用毫米刻度尺测得摆线长度为l,再用游标卡尺测量摆球直径,结果如图乙所示,则摆球的直径______mm,摆长______(用字母l、d表达)。
(3)该同学通过多次实验得出数据并画出摆长L和周期图像,如图丙所示,斜率为k,根据图像求出重力加速度______(用含k、表示)。
(4)若某同学利用单摆测重力加速度的大小,某次测得的g值与真实值相比偏大,可能的原因是______(填正确答案标号)。
A. 测摆长时记录的是摆线的长度
B. 开始计时时,停表过早按下
C. 摆线上端未牢固地系于悬点,摆动中出现松动,使摆线长度增加了
D. 实验中误将29次全振动数记为30次
【答案】(1)AEG (2) ①. 12.0 ②.
(3)
(4)D
【解析】
【小问1详解】
实验中优先选用的摆球是钢球,因为钢球密度大,空气阻力影响较小,同时摆线长度要合适,使该装置接近理想单摆模型,还需要用秒表计时、用米尺测量摆长,故应选用的器材为AEG。
【小问2详解】
游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和,所以摆球的直径
摆长应等于摆线长与摆球半径之和,即。
【小问3详解】
根据单摆周期公式
可得
结合图像可得
解得。
【小问4详解】
A.根据单摆的周期公式推导出重力加速度的表达式
若将摆线的长误认为摆长,即摆长的测量值偏小,则重力加速度的测量值偏小,故A错误;
B.开始计时时,停表过早按下,导致周期的测量值大于真实值,重力加速度的测量值偏小,故B错误;
C.摆线上端未牢固地系于悬点,摆动中出现松动,使摆线长度增加了,即摆长L的测量值偏小,重力加速度的测量值偏小,故C错误;
D.设单摆29次全振动的时间为t,则单摆的周期,若误计为30次,则,即周期的测量值小于真实值,重力加速度的测量值偏大,故D正确。
故选D。
四、计算题(本题3个小题,共38分。13题10分,14题12分,15题16分,要求写出必要的文字说明和步骤。)
13. 如图所示,光滑水平面上依次有滑块C质量mC=2kg,滑块A质量mA=3kg,滑块B质量mB=3kg。开始时A、B静止,C以初速度的速度冲向A,与A发生弹性碰撞,碰撞后A继续向右运动,与B发生碰撞并粘在一起.求:
(1)C与A碰撞后A的速度大小为多少;
(2)A与B碰撞过程中损失的机械能。
【答案】(1)8m/s;(2)48J
【解析】
【详解】(1)取向右为正方向,以CA为系统研究,根据动量守恒定律
根据机械能守恒定律
解得
C与A碰撞后A速度大小为8m/s;
(2)仍取向右为正方向,以AB为系统研究,根据动量守恒定律
根据能量守恒定律
解得
14. 如图甲所示,有一悬挂在O点的单摆,将小球(可视为质点)拉到A点后释放,小球在同一竖直平面内的A、B、C之间来回摆动,已知B点为小球运动中的最低点,A、C两点为小球运动中的最高点,摆角为在O点接有一力传感器,图乙表示从某时刻开始计时,由力传感器测出的细线对小球的拉力大小F随时间t变化的曲线,由力传感器测得最小拉力为,图中、已知,当地重力加速度大小为g,求
(1)单摆的摆长L;
(2)小球的质量m;
(3)力传感器测出的拉力的最大值。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)由题图乙可知,单摆周期为
由单摆周期公式
解得
(2)小球A点时拉力最小,则有
解得
(3)小球在平衡位置B点时拉力最大,根据牛顿第二定律有
小球从A到B过程,由动能定理得
解得
15. 如图,两根足够长的光滑平行金属直导轨与水平面夹角倾斜放置,下端连接一阻值的电阻,整个装置处于方向垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小的匀强磁场中。现将一质量的金属棒从导轨上端由静止释放,经过时间后做匀速直线运动。在运动过程中,金属棒与导轨始终垂直且接触良好,已知金属棒接入电路阻值,导轨间距,导轨电阻忽略不计,。求:
(1)由静止释放时金属棒的加速度大小;
(2)金属棒做匀速直线运动的速度大小;
(3)金属棒在时间内产生的焦耳热。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由牛顿第二定律得
解得
【小问2详解】
金属棒做匀速直线运动时,得
根据欧姆定律及法拉第电磁感应定律有
联立解得得
【小问3详解】
金属棒由静止释放到做匀速直线运动下滑的距离设为x,该过程由动量定理得:
其中
由能量守恒定律得
金属标产牛的熊耳热
联立解得
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