内容正文:
2024-2025学年度第二学期
高三年级 考试物理学科试题
答题注意事项:
1.本试卷满分100分;考试用时75分钟;
2.本试卷分二卷,不按要求答卷不得分。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分,每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 据诺贝尔奖官方消息:“居里夫人的笔记仍具放射性,还将持续1500年。”关于放射性元素的衰变和半衰期,下列说法正确的是( )
A. 射线比射线穿透本领更强
B. 笔记中放射性元素的半衰期为1500年
C. 衰变时,粒子来自于核外电子
D. 衰变成经过8次衰变和6次衰变
【答案】D
【解析】
【详解】A.射线比射线电离本领更强, 射线比射线穿透本领更强,故A错误;
B.每经过一个半衰期,该元素的存品为原来的一半;居里夫人的笔记仍具放射性,还将持续1500年,则1500年该元素经过多个半衰期,笔记中放射性元素的半衰期小于1500年,故B错误;
C.衰变时,粒子来自于核内中子,一个中子转化成一个质子和一个电子,故C错误;
D.由电荷数和质量数守恒可知衰变方程为
所以衰变成经过8次衰变和6次衰变,故D正确。
故选D。
2. 在家中为了方便使用卷纸,如图所示,用一个可转动“△”框将卷纸挂在墙上,使用过程中卷纸始终与墙面接触,若不计墙面与卷纸间的摩擦,当卷纸逐渐减少时( )
A. 框对卷纸的作用力变小 B. 框对卷纸的作用力方向竖直向上
C. 墙面对卷纸的弹力保持不变 D. 墙面和框对卷纸的合力保持不变
【答案】A
【解析】
【详解】设框对卷纸的作用力为F,方向指向左上方,墙面对卷纸的作用力为FN,则卷纸的受力情况如图所示
当卷纸逐渐减少时,F与竖直方向的夹角减小,重力减小,由图可知,F减小,FN减小,墙面和框对卷纸的合力与重力大小相等,所以合力减小。
故选A。
3. 如图甲,在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,发电机产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为,规格为“”的灯泡正常发光,除金属线框和灯泡外的电阻不计,下列说法正确的是( )
A. 电动势的有效值为
B. 时,金属线框可能处于图甲中位置
C. 流过金属线框的电流为
D. 金属线框的电阻为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图像可知有效值为,故A错误;
B.由图可知0.05s时,电动势为零,线框磁通量最大,应位于中性面,垂直于图中位置,故B错误;
C.根据
副线圈中电流为
原、副线圈电流之比与匝数之比成反比
可得原线圈的电流为,故C错误;
D.原、副线圈电压与匝数成正比
可得原线圈两端获得电压为
即线框内电压为
金属线框的电阻为,故D正确。
故选D。
4. 2024年9月,我国成功试射了一枚洲际弹道导弹,射程高达12000公里,测试弹头最终落入南太平洋公海的预定海域,创下了全球洲际导弹射程的最远纪录。如图所示,若导弹从P点飞出大气层后,靠惯性绕地心O做椭圆轨道飞行(O为椭圆轨道的一个焦点),最后从Q点进入大气层。N点为远地点,,已知地球质量为M,引力常数为G,则下列说法正确的是( )
A. 导弹在N点的加速度大小为
B. 导弹在P点和Q点受到的地球引力相同
C. 导弹在N点的速度大小为
D. 导弹从P到N过程中机械能不守恒
【答案】A
【解析】
【详解】A.导弹的加速度由万有引力提供,在N点有
解得,故A正确;
B.由图像,导弹在P点和Q点距地心O点距离相等,因此所受引力大小相同,但位置不同,引力方向不同,故B错误;
C.若导弹在N点轨道为圆轨道,有解得
但N点实际轨道为椭圆轨道,N点为远地点。卫星在圆轨道上某点变轨时,若该点成为椭圆轨道的远地点,则需减速,因此才能使导弹在椭圆轨道运动,故C错误;
D.导弹从P到N过程中仅受地球引力,无其他力做功,机械能守恒,故D错误;
故选A。
5. 如图,水平面上O与点分别放置等量异种点电荷与,两个半径均为R的四分之一圆弧光滑细管AB与BC在B处平滑连接,BC放置在水平面上,其圆心为O,AB所在平面垂直平分线段,现让一质量为m、电荷量为的小球从A处静止释放进入细管,从C处离开,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A. 小球经B处时动能大于mgR
B. 小球从B到C过程中,点电荷对其做正功
C. 小球在C处动能小于mgR
D. 小球从B到C过程中,电势能不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于圆弧滑细管在异种点电荷与的零势能面上,所以从到过程,只有重力做功,根据动能定理可得,故A错误;
BD.从小球从B到C过程中,小球处在点电荷的等势面上,所以点电荷对小球不做功,从B到C,点电荷产生的电场的电势升高,根据可知小球电势能增大,则点电荷对其做负功,则小球从B到C过程中,电势能变大,故BD错误;
C.小球从B到C过程中,点电荷对其做负功,则小球在C处动能小于,故C正确。
故选C。
6. 如图所示为“用传感器探究气体等温变化规律”的实验装置,研究对象是注射器中的空气柱(可视为理想气体),缓慢拉动活塞,多次记录注射器上的体积刻度V和压强传感器的示数p。若实验中连接注射器与压强传感器之间的塑料管内的气体体积不可忽略,则绘出的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据玻意耳定律可得
解得
可知图像是一条不过坐标原点的倾斜直线,纵轴截距为,故B正确。
故选B。
7. 蹴鞠最早出现在我国春秋时期,蹴鞠的球门称为“鞠城”。如图,现将鞠在鞠城中央的正前方点斜向上踢出,第一次击中横梁中央点,第二次击中点右侧的点,两次击中时速度均沿水平方向,忽略空气对鞠的作用力,下列说法正确的是( )
A. 第一次的踢出速度比第二次的大
B. 第一次踢出时的速度与水平方向的夹角比第二次小
C. 鞠从踢出到击中点的动能变化量比从踢出到击中点的大
D. 鞠从踢出到击中两点的动量变化量相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.本题利用逆向思维法将斜抛运动转换为从点射出的平抛运动,可以方便解题,竖直位移相等的情况下,根据,两次时间相同,第一次水平位移小,则水平速度较小,故第一次的踢出速度较小,A项错误;
B.竖直位移相等的情况下,第一次水平位移小,则位移偏向角大,因速度偏向角的正切等于位移偏向角正切的2倍,则速度偏向角也大,故第一次踢出速度与水平方向夹角比第二次大,B项错误;
C.两次飞行过程中,合外力做功即重力做功相同,即动能变化量相同,C项错误;
D.由于飞行时间相同,则合外力冲量即重力冲量相同,根据动量定理可知,鞠的动量变化量相同,D项正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,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. 滑雪是大众喜欢的冰雪项目之一,有一滑雪爱好者沿斜坡ABC的顶端A由静止开始匀加速下滑(此过程人不做功),经斜坡中点B时调整姿势采用犁式刹车方式开始匀减速,滑至坡底C时速度恰好为零,若滑雪者可视为质点,用v、s、t、a、E分别表示滑雪者下滑时的速度、位移、时间、加速度、机械能(以C为零势能点),则下列图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】A.滑雪者做匀加速运动,根据位移时间关系可得
之后做匀减速直线运动,有
故A正确;
B.由于匀加速、匀减速的位移相等,根据可得匀加速、减速的时间相等,故B错误;
C.匀加速时,加速度沿斜面向下,匀减速时,加速度沿斜面向上,故C错误;
D.图线的斜率表示阻力,匀加速、匀减速阻力均不变,但匀加速阶段阻力小于匀减速阶段的阻力,到达斜面底端时,机械能为零,故D正确。
故选AD。
9. 如图所示,一块镶嵌在展示柜里装饰用的长方体玻璃砖,其ABCD面露于柜外,玻璃砖厚度,左下侧A'B'棱上安装一条双色细灯带,能发出a、b两种颜色的光,在ABCD面上能观察到a、b复色光区域和b单色光区域,复色光区域沿着AD方向宽度为6cm,设真空中光速为c。则下列说法正确的是( )
A. a光的折射率为
B. a光在此玻璃中传播速度为
C. b光折射率小于光折射率
D. a、b光折射率差值越大,单色光区域宽度越窄
【答案】AC
【解析】
【详解】A.在两个光区分界面,a光发生全反射,根据几何关系可知
根据全反射临界角公式有
解得,故A正确;
B.根据折射率与光速的关系可知,a光在此玻璃中传播速度为,故B错误;
C.a光的临界角较小,根据可知,b光折射率小于a光折射率,故C正确;
D.根据全反射发生的条件可知a、b光折射率差值越大,即角度相差越大,则单色光区域宽度越宽,故D错误。
故选AC。
10. 如图所示为某质谱仪的简化示意图,它由加速电场、静电偏转区、真空通道和磁场偏转区组成。现有一α粒子在P点从静止开始经电压恒定的电场加速后进入静电偏转区,然后匀速通过真空通道后进入磁场偏转区,最终打到M点,运动轨迹如图中虚线所示。α粒子在静电偏转区和磁场偏转区中均做匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
A. 静电偏转区内的电场是匀强电场
B. 磁场偏转区内磁场方向垂直于纸面向外
C. 仅将α粒子改为质子,质子仍能在静电偏转区沿虚线运动
D. 仅将α粒子改为氘核(H),氘核仍会沿虚线运动到M点
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.α粒子在静电偏转区做匀速圆周运动,电场力提供向心力,方向不断变化,说明电场方向也不断变化,则电场不是匀强电场,故A错误;
B.α粒子在磁场偏转区受到的洛伦兹力提供向心力根据左手定则可判断磁场方向垂直纸面向外,故B正确;
C.在从加速电场射出后,满足
在静电偏转区域,由
则
则质子也能在静电偏转区域沿虚线做匀速圆周运动,与电荷和质量无关,故C正确;
D.在从加速电场射出后,满足
α粒子和氘核比荷相同,则两者射出后速度相同,在静电偏转区域,同样满足,做匀速圆周运动;在磁场区域,也满足,则氘核会沿虚线运动到M点,故D正确。
故选BCD。
三、非选择题:本题共5小题,共54分,考生根据要求作答。
11. 下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤,请完成实验操作和计算.
(1)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,某同学的实验操作如下:
①取体积V1的纯油酸配制出体积V2的油酸酒精溶液,滴入滴溶液到量筒,测出其体积为;
②在浅盘中装入少量水,并在水面上均匀地轻轻撒上少量痱子粉
③用滴管将滴油酸酒精溶液轻轻滴入水面中央,散开后可以看到油酸膜的轮廓,测得油酸膜面积S。
在实验中,撒上少量痱子粉的作用是__________,写出油酸分子直径的表达式________。(用V1、V2、V3、N、S表示)
(2)“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验装置如图1所示,
①在实验过程中某一步骤需要拨动拨杆,是为了__________(填正确答案标号)
A、调节单缝,使单缝和双缝平行
B、调节双缝,使双缝和单缝平行
C、调节单缝,使单缝和双缝高度相同
D、调节双缝,使双缝和单缝高度相同
②实验中使分划板中心刻线与其中一条亮条纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮条纹,此时手轮上示数如图2所示。同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第11条亮纹中心对齐,此时手轮上示数如图3所示,则示数为_______ mm,求出相邻两个亮条纹的距离.若双缝间距为d,双缝到屏的距离为L,则所测单色光波长的表达式为________ (结果用字母表示)。
(3)某实验小组用如图所示的装置探究“两个互成角度的力合成规律”。弹簧测力计A的一端钩在固定的钉子P上,用手拉动弹簧测力计B的一端,使结点O静止在某位置,结点下方挂着一物体M,根据实验要求作出两个弹力的合力F并与M的重力G比较,从而得出实验结果.在实验过程中,下列正确的是_______(填正确答案标号)
A. M的质量越大,实验误差越小
B. 多组实验测量时,结点O可以静止在不同位置
C. 弹簧测力计外壳与纸面间的摩擦不影响实验结果
D. 在确定弹力方向时,需用铅笔沿着细线画直线
【答案】(1) ①. 显示油膜的边界,便于测量油膜的面积 ②.
(2) ①. A ②. 13.451 ③. (3)BC
【解析】
【小问1详解】
[1]在实验中,撒上少量痱子粉的作用是方便显示出油酸膜的轮廓(清晰边界)
[3]1滴酒精油酸溶液中油酸的体积为
直径为
【小问2详解】
①[1]在实验过程中某一步骤需要拨动拨杆,是为了调节单缝,使单缝和双缝平行。
故选A。
②[2]图3所示螺旋测微器读数为
[3]根据条纹间距公式可得
【小问3详解】
A.M的质量越大,越容易使得弹簧弹力超出量程,所以实验误差越大,故A错误;
B.多组实验测量时,结点O可以静止在不同位置,保证三力平衡即可,故B正确;
C.弹簧测力计外壳与纸面间的摩擦不影响实验结果,故C正确;
D.在确定弹力方向时,不能用铅笔沿着细线画直线,而应该找直线上相距较远的两个投影点,然后用直尺连线,故D错误。
故选BC。
12. 在描绘热敏电阻(TC)伏安特性曲线的实验中,某小组采用如图甲所示的器材和电路连接,其中电源的电动势E=3.0V,内阻r=0.5Ω,R0是阻值为7.5Ω的定值电阻,电压表V1、V2内阻未知。
(1)为了使热敏电阻两端的电压可从零开始调节,请在图甲中添加一根导线改进该实验。
(2)电路改进完成后,若要使电压表的读数增大,则滑动变阻器的滑片应该向______(填“左”或“右”)端滑动。
(3)若两电压表V1、V2的读数分别为U1、U2,则热敏电阻的阻值RT=_______(用实验中测得数据的字母表示),该测量值与真实值相比________ (填正确答案标号)。
A.偏大 B.偏小 C.相等 D.不确定
(4)实验测得热敏电阻的伏安特性曲线如图乙所示,将该热敏电阻RT、定值电阻R0和电源构成简单闭合回路,则此时热敏电阻的实际电功率为________W(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1) (2)左
(3) ①. ②. D
(4)0.28##0.27
【解析】
【小问1详解】
为了使热敏电阻两端的电压可从零开始调节,滑动变阻器应采用分压接法,如图所示
【小问2详解】
电路改进完成后,若要使电压表的读数增大,由实物图可知,滑动变阻器的滑片应该向左端滑动。
【小问3详解】
[1]若两电压表、的读数分别为、,由于与串联,则有
可得热敏电阻的阻值为
[2]由于电压表、的内阻大小关系未知,则中电流的真实值与测量值的大小关系无法判断,则不能确定的测量值与真实值的大小关系。
故选D。
【小问4详解】
[2]将该热敏电阻、定值电阻和电源构成简单闭合回路,设两端电压为,电流为,根据闭合电路欧姆定律可得
可得
在热敏电阻的伏安特性曲线中画出对应的图线,如图所示
由图中交点可知,,则热敏电阻的实际电功率为
13. 均匀介质中有向x轴负方向传播的机械波,如图所示为t=0时的波形图,P为波源位置,已知t=0.4s时,位于x轴上0.2m处的质点Q第一次振动到达波谷。
(1)求该机械波的波速大小;
(2)写出P点的振动方程;
(3)求0~1.0s原点O处质点的振动路程。
【答案】(1)2m/s
(2)
(3)60cm
【解析】
【小问1详解】
由图可知,当质点Q第一次振动到达波谷,此时波向左传播0.8m,所以
【小问2详解】
由图可知,振幅为10cm,波长为0.8m,所以
所以P点的振动方程为
根据题意,t=0时,y=0,且质点向y轴负方向振动,则
所以
【小问3详解】
该波传播到O点的时间为
所以O处质点振动时间为0.6s,振动路程为
14. 小旭利用电磁阻尼作用设计了一个货物缓降器模型,如图所示.单匝矩形金属线框的电阻为,质量为,边长为。线框通过绝缘绳索与质量为()的货物相连。线框上方有足够多的方向相反的匀强磁场,磁感应强度大小均为,方向与线框平面垂直,磁场间隔宽度与线框边长相同,边界与边平行.从适当位置释放货物,一段时间后线框恰能匀速进入磁场Ⅰ。线框从开始进入到全部进入磁场Ⅰ所用时间为,且线框到滑轮的距离足够长,不计摩擦,重力加速度为。求:
(1)线框刚进入磁场Ⅰ的速度大小;
(2)线框在时间内产生的焦耳热;
(3)货物下降的最终速度大小.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
线框进入磁场Ⅰ时受力平衡,由,
得速度大小
【小问2详解】
法①:线框进入磁场Ⅰ时,由焦耳定律
得焦耳热
法②:线框进入磁场Ⅰ时,由功能关系,
得焦耳热
【小问3详解】
线框完全进入磁场后,先做加速度减小的减速运动,最终受力平衡,由,
得最终速度
15. 如图所示,将一质量为的小物块P放在O点,某时刻用弹射装置将其弹出,使其沿着竖直面内半径为的光滑半圆形轨道OA运动,物块P恰好通过轨道最高点A。之后,物块P进入同一竖直面内一个半径为、圆心为O点的光滑半圆形管道AB(管径远小于),A、O、B在同一竖直线上,物块P的大小略小于管径且经过A、B两处时均无能量损失。管道AB与长度为的粗糙水平轨道BC相切于点B,在水平轨道BC末端C点放置另一质量为的小物块Q。P与水平轨道BC间的动摩擦因数,P运动到C点时与Q发生弹性正碰。EF为放在水平地面上的缓冲垫(厚度不计且物块落入后立即被吸附不反弹),EF离C点的竖直高度为,长度也为。P、Q均可视为质点,重力加速度为,不计空气阻力。求:
(1)P离开O点时速度;
(2)P到达半圆管道末端B点时,管道对P的作用力大小;
(3)要使P、Q碰后均能平抛落入缓冲垫EF,EF最左端E点离C点的水平距离应满足的条件。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
P 恰好通过A点有
P 从 O 到 A,由动能定理得
解得
【小问2详解】
P 从 A 到 B,由动能定理得
P 在 B 点有
解得
【小问3详解】
P从B到C,由动能定理得
解得
P与Q碰撞,由动量守恒定律
碰撞前后总动能不变
解得,
设P、Q平抛运动的时间t,有
要使两球都能落入槽中,则有,
解得
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2024-2025学年度第二学期
高三年级 考试物理学科试题
答题注意事项:
1.本试卷满分100分;考试用时75分钟;
2.本试卷分二卷,不按要求答卷不得分。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分,每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 据诺贝尔奖官方消息:“居里夫人的笔记仍具放射性,还将持续1500年。”关于放射性元素的衰变和半衰期,下列说法正确的是( )
A. 射线比射线穿透本领更强
B. 笔记中放射性元素的半衰期为1500年
C. 衰变时,粒子来自于核外电子
D. 衰变成经过8次衰变和6次衰变
2. 在家中为了方便使用卷纸,如图所示,用一个可转动“△”框将卷纸挂在墙上,使用过程中卷纸始终与墙面接触,若不计墙面与卷纸间的摩擦,当卷纸逐渐减少时( )
A. 框对卷纸的作用力变小 B. 框对卷纸的作用力方向竖直向上
C. 墙面对卷纸的弹力保持不变 D. 墙面和框对卷纸的合力保持不变
3. 如图甲,在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,发电机产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为,规格为“”的灯泡正常发光,除金属线框和灯泡外的电阻不计,下列说法正确的是( )
A. 电动势的有效值为
B. 时,金属线框可能处于图甲中位置
C. 流过金属线框的电流为
D. 金属线框的电阻为
4. 2024年9月,我国成功试射了一枚洲际弹道导弹,射程高达12000公里,测试弹头最终落入南太平洋公海的预定海域,创下了全球洲际导弹射程的最远纪录。如图所示,若导弹从P点飞出大气层后,靠惯性绕地心O做椭圆轨道飞行(O为椭圆轨道的一个焦点),最后从Q点进入大气层。N点为远地点,,已知地球质量为M,引力常数为G,则下列说法正确的是( )
A. 导弹在N点的加速度大小为
B. 导弹在P点和Q点受到的地球引力相同
C. 导弹在N点的速度大小为
D. 导弹从P到N过程中机械能不守恒
5. 如图,水平面上O与点分别放置等量异种点电荷与,两个半径均为R的四分之一圆弧光滑细管AB与BC在B处平滑连接,BC放置在水平面上,其圆心为O,AB所在平面垂直平分线段,现让一质量为m、电荷量为的小球从A处静止释放进入细管,从C处离开,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A. 小球经B处时动能大于mgR
B. 小球从B到C过程中,点电荷对其做正功
C. 小球在C处动能小于mgR
D. 小球从B到C过程中,电势能不变
6. 如图所示为“用传感器探究气体等温变化规律”的实验装置,研究对象是注射器中的空气柱(可视为理想气体),缓慢拉动活塞,多次记录注射器上的体积刻度V和压强传感器的示数p。若实验中连接注射器与压强传感器之间的塑料管内的气体体积不可忽略,则绘出的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 蹴鞠最早出现在我国春秋时期,蹴鞠的球门称为“鞠城”。如图,现将鞠在鞠城中央的正前方点斜向上踢出,第一次击中横梁中央点,第二次击中点右侧的点,两次击中时速度均沿水平方向,忽略空气对鞠的作用力,下列说法正确的是( )
A. 第一次的踢出速度比第二次的大
B. 第一次踢出时的速度与水平方向的夹角比第二次小
C. 鞠从踢出到击中点的动能变化量比从踢出到击中点的大
D. 鞠从踢出到击中两点的动量变化量相同
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,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. 滑雪是大众喜欢的冰雪项目之一,有一滑雪爱好者沿斜坡ABC的顶端A由静止开始匀加速下滑(此过程人不做功),经斜坡中点B时调整姿势采用犁式刹车方式开始匀减速,滑至坡底C时速度恰好为零,若滑雪者可视为质点,用v、s、t、a、E分别表示滑雪者下滑时的速度、位移、时间、加速度、机械能(以C为零势能点),则下列图像正确的是( )
A. B.
C. D.
9. 如图所示,一块镶嵌在展示柜里装饰用的长方体玻璃砖,其ABCD面露于柜外,玻璃砖厚度,左下侧A'B'棱上安装一条双色细灯带,能发出a、b两种颜色的光,在ABCD面上能观察到a、b复色光区域和b单色光区域,复色光区域沿着AD方向宽度为6cm,设真空中光速为c。则下列说法正确的是( )
A. a光的折射率为
B. a光在此玻璃中传播速度为
C. b光折射率小于光折射率
D. a、b光折射率差值越大,单色光区域宽度越窄
10. 如图所示为某质谱仪的简化示意图,它由加速电场、静电偏转区、真空通道和磁场偏转区组成。现有一α粒子在P点从静止开始经电压恒定的电场加速后进入静电偏转区,然后匀速通过真空通道后进入磁场偏转区,最终打到M点,运动轨迹如图中虚线所示。α粒子在静电偏转区和磁场偏转区中均做匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
A. 静电偏转区内的电场是匀强电场
B. 磁场偏转区内磁场方向垂直于纸面向外
C. 仅将α粒子改为质子,质子仍能在静电偏转区沿虚线运动
D. 仅将α粒子改为氘核(H),氘核仍会沿虚线运动到M点
三、非选择题:本题共5小题,共54分,考生根据要求作答。
11. 下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分步骤,请完成实验操作和计算.
(1)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,某同学的实验操作如下:
①取体积V1的纯油酸配制出体积V2的油酸酒精溶液,滴入滴溶液到量筒,测出其体积为;
②在浅盘中装入少量水,并在水面上均匀地轻轻撒上少量痱子粉
③用滴管将滴油酸酒精溶液轻轻滴入水面中央,散开后可以看到油酸膜的轮廓,测得油酸膜面积S。
在实验中,撒上少量痱子粉的作用是__________,写出油酸分子直径的表达式________。(用V1、V2、V3、N、S表示)
(2)“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验装置如图1所示,
①在实验过程中某一步骤需要拨动拨杆,是为了__________(填正确答案标号)
A、调节单缝,使单缝和双缝平行
B、调节双缝,使双缝和单缝平行
C、调节单缝,使单缝和双缝高度相同
D、调节双缝,使双缝和单缝高度相同
②实验中使分划板中心刻线与其中一条亮条纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮条纹,此时手轮上示数如图2所示。同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第11条亮纹中心对齐,此时手轮上示数如图3所示,则示数为_______ mm,求出相邻两个亮条纹的距离.若双缝间距为d,双缝到屏的距离为L,则所测单色光波长的表达式为________ (结果用字母表示)。
(3)某实验小组用如图所示的装置探究“两个互成角度的力合成规律”。弹簧测力计A的一端钩在固定的钉子P上,用手拉动弹簧测力计B的一端,使结点O静止在某位置,结点下方挂着一物体M,根据实验要求作出两个弹力的合力F并与M的重力G比较,从而得出实验结果.在实验过程中,下列正确的是_______(填正确答案标号)
A. M的质量越大,实验误差越小
B. 多组实验测量时,结点O可以静止在不同位置
C. 弹簧测力计外壳与纸面间的摩擦不影响实验结果
D. 在确定弹力方向时,需用铅笔沿着细线画直线
12. 在描绘热敏电阻(TC)伏安特性曲线的实验中,某小组采用如图甲所示的器材和电路连接,其中电源的电动势E=3.0V,内阻r=0.5Ω,R0是阻值为7.5Ω的定值电阻,电压表V1、V2内阻未知。
(1)为了使热敏电阻两端的电压可从零开始调节,请在图甲中添加一根导线改进该实验。
(2)电路改进完成后,若要使电压表的读数增大,则滑动变阻器的滑片应该向______(填“左”或“右”)端滑动。
(3)若两电压表V1、V2的读数分别为U1、U2,则热敏电阻的阻值RT=_______(用实验中测得数据的字母表示),该测量值与真实值相比________ (填正确答案标号)。
A.偏大 B.偏小 C.相等 D.不确定
(4)实验测得热敏电阻的伏安特性曲线如图乙所示,将该热敏电阻RT、定值电阻R0和电源构成简单闭合回路,则此时热敏电阻的实际电功率为________W(结果保留两位有效数字)。
13. 均匀介质中有向x轴负方向传播的机械波,如图所示为t=0时的波形图,P为波源位置,已知t=0.4s时,位于x轴上0.2m处的质点Q第一次振动到达波谷。
(1)求该机械波的波速大小;
(2)写出P点的振动方程;
(3)求0~1.0s原点O处质点的振动路程。
14. 小旭利用电磁阻尼作用设计了一个货物缓降器模型,如图所示.单匝矩形金属线框的电阻为,质量为,边长为。线框通过绝缘绳索与质量为()的货物相连。线框上方有足够多的方向相反的匀强磁场,磁感应强度大小均为,方向与线框平面垂直,磁场间隔宽度与线框边长相同,边界与边平行.从适当位置释放货物,一段时间后线框恰能匀速进入磁场Ⅰ。线框从开始进入到全部进入磁场Ⅰ所用时间为,且线框到滑轮的距离足够长,不计摩擦,重力加速度为。求:
(1)线框刚进入磁场Ⅰ的速度大小;
(2)线框在时间内产生的焦耳热;
(3)货物下降的最终速度大小.
15. 如图所示,将一质量为的小物块P放在O点,某时刻用弹射装置将其弹出,使其沿着竖直面内半径为的光滑半圆形轨道OA运动,物块P恰好通过轨道最高点A。之后,物块P进入同一竖直面内一个半径为、圆心为O点的光滑半圆形管道AB(管径远小于),A、O、B在同一竖直线上,物块P的大小略小于管径且经过A、B两处时均无能量损失。管道AB与长度为的粗糙水平轨道BC相切于点B,在水平轨道BC末端C点放置另一质量为的小物块Q。P与水平轨道BC间的动摩擦因数,P运动到C点时与Q发生弹性正碰。EF为放在水平地面上的缓冲垫(厚度不计且物块落入后立即被吸附不反弹),EF离C点的竖直高度为,长度也为。P、Q均可视为质点,重力加速度为,不计空气阻力。求:
(1)P离开O点时速度;
(2)P到达半圆管道末端B点时,管道对P的作用力大小;
(3)要使P、Q碰后均能平抛落入缓冲垫EF,EF最左端E点离C点的水平距离应满足的条件。
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