内容正文:
丰城九中高三27班期末考试物理试卷20250722
本试卷共6页,共100分,考试时长75分钟
一、选择题:本题共10小题,共46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6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 现代社会人们享受到健身的乐趣,逐渐重视健身运动。在运动的过程中,智能手环的心率监测能够提供很多帮助,而那个闪烁的“绿光”就是实现心率监测的“工具”。某智能手环发射出的绿光在真空中的波长为λ,绿光在真空中的光速为c,普朗克常量为h,ν、E、p分别表示绿光光子的频率、能量和动量。则下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据公式
所以
,,
故选C。
2. 我校在2024年秋季运动会中开设了“趣味毛毛虫”的集体运动项目强化团队协作能力,如图所示,每支队伍由8名老师组成,将毛毛虫悬空抓住前进,到达终点用时少者获胜。为了能顺利前进,8名老师需要同时迈出左脚或右脚。已知老师们手中抓住的“毛毛虫”的质量为,在开始运动阶段“毛毛虫”以加速度向前做匀加速直线运动(竖直方向保持同一高度),重力加速度为,老师们运动过程中脚不打滑。从开始出发计时,则对此匀加速运动过程,下列说法正确的是( )
A. 地面对老师的摩擦力对老师做正功
B. 这8名老师对“毛毛虫”的作用力大小为
C. 这8名老师对“毛毛虫”的作用力水平向前
D. 时刻8名老师对“毛毛虫”作用力的合力瞬时功率为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于老师运动过程中脚不打滑,所以老师与地面之间是静摩擦力,在老师受摩擦力时,二者没有相对位移,故地面对老师的摩擦力对老师不做功,故A错误;
BC.“毛毛虫”受的合外力为ma,可知老师对“毛毛虫”的作用力大小为
方向向前上方,故BC错误;
D.设老师对“毛毛虫”作用力与水平方向的夹角为,则时刻老师对“毛毛虫”作用力的瞬时功率为
故D正确。
故选D。
3. 用劲度系数为,原长均为的符合胡克定律的六根橡皮筋,将六个质量为的小球连接成正六边形(如图所示),放在光滑水平桌面上。现在使这个系统绕垂直于桌面通过正六边形中心的轴匀速转动。在系统稳定后,观察到正六边形边长变为,则此时转动的周期为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】每根橡皮筋弹力均为
相邻橡皮筋夹角为,则每个小球的合力为
根据牛顿第二定律可得
解得
故选A。
4. Space X公司的星链计划不断向地球卫星轨道发射升空大量小型卫星组成庞大的卫星群体系,严重影响了地球其他轨道卫星的使用安全,中国空间站就不得不做两次紧急避险动作,避免被星链卫星撞击的危险。如图所示,假设在地球附近存在圆轨道卫星1和椭圆轨道卫星2,、两点为椭圆轨道长轴两端,点为两轨道交点。距离地心,距离地心,距离地心,卫星都绕地球逆时针运行。下列说法正确的是( )
A. 卫星2和卫星1的周期相同
B. 卫星2和卫星1在点加速度不相同
C. 卫星1在点的速度大于卫星2在点的速度
D. 若卫星2在点适当点火加速,即可在半径为的低轨道绕地球圆周运动
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据开普勒第三定律有
由题知圆的半径与椭圆的半长轴相等,则卫星2的周期与卫星1的周期相等,故A正确;
B.根据牛顿第二定律有
则有
可知在点时,加速度相同,故B错误;
C.以地球球心为圆心,并过点画出圆轨道3,如图所示由图可知卫星从轨道3到卫星2椭圆轨道要在点点火加速,做离心运动,则卫星在轨道3的速度小于卫星2在椭圆轨道点的速度,又由图可知,轨道1和轨道3都是圆轨道,则有
可得
可知轨道1上卫星的速度小于轨道3上卫星的速度,可知卫星在轨道1上经过点的速度小于卫星2在点的速度,故C错误;
D.据前面分析,在椭圆轨道上运行的卫星2在点适当减速,即可在半径为的低轨道绕地球运行,故D错误。
故选A。
5. 在某次关于波的形成与传播的演示实验中,一振针O垂直于水面做简谐运动,所激发的水波在水面向四周传播。图甲为该波在时的图像,实线圆与虚线圆分别表示波峰与波谷所在位置,相邻两个实线圆之间仅有1个虚线圆,P点在实线圆上,Q点在虚线圆上,N点到其相邻两圆距离相等,相邻实线圆与虚线圆的间距为6cm。介质中某质点的振动图像如图乙所示,取垂直纸面向外为正方向。下列说法正确的是( )
A. 该波的波速为60m/s
B. 图甲中P和Q两处质点振动的相位差为
C. 图甲中N处质点在该时刻速度方向垂直纸面向外
D. 图乙一定是N处质点的振动图像
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题图甲可知,该波波长为,由题图乙可知,该波的周期,所以该波的波速为,故A错误;
B.题图甲中P和Q两处质点到波源的距离之差为半个波长,则相位差为,故B正确;
C.由题图甲可知,再经过,波谷传播到N点,N处质点将处于波谷,则图甲时刻N处质点的速度方向垂直纸面向里,故C错误;
D.题图乙中质点在时刻速度方向为垂直纸面向外,则图乙不是N处质点的振动图像,故D错误。
故选B。
6. 2024年9月16日,第13号台风“贝碧嘉”在我国沿海某一地区登陆,台风经过某地时,放置在水平地面上的一垃圾桶恰能被风吹动,假设风垂直吹到垃圾桶的迎风面上后,速度变为零,已知垃圾桶的总质量,迎风面积与地面间的动摩擦因数,空气的密度,重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则当地的风速大小约为( )
A. 8m/s B. 9m/s C. 10m/s D. 12m/s
【答案】B
【解析】
【详解】设垃圾桶对风的作用力为,据动量定理可有
其中
联立可得
根据牛顿第三定律得风对垃圾桶力为
对垃圾桶有
代入数据解得
故选B。
7. 如图所示,在整个空间中存在匀强电场,现从A点将质量为m、电荷量为的小球以初速度竖直向上抛出,小球运动过程中经过同一竖直平面内的B点和C点。已知小球经过B点时速度大小为、方向水平向右,A、C两点在同一水平线上。不计空气阻力,已知小球所受电场力大小为,重力加速度为g,则下列判断正确的是( )
A. 匀强电场方向水平向右 B. 小球经过B点时速度最小
C. A、B与B、C之间水平距离之比为 D. 小球由A运动至C过程中其电势能先增大后减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.设小球合力方向与竖直方向夹角为,则从A到B速度变化量的方向与合力方向相同,由对称性可知,合力方向沿AB连线的垂直平分线斜向右下方,则有
且
可得
故匀强电场方向斜向右下,故A错误;
B.当小球在B点时其速度方向与合外力之间的夹角为锐角,小球速度不是最小值,故B错误;
C.小球竖直方向先做匀减速运动,到最高点后做向下的匀加速运动,则由竖直分运动可知小球由A运动到B和由B运动到C时间相同,水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,所以A、B两点与B、C两点之间水平距离之比为,故C错误;
D.小球由A运动至C过程中电场力与速度方向由钝角逐渐变化到锐角,所以电场力先做负功后做正功,所以电势能先增大后减小,D正确。
故选D。
8. 激光在生产、科技、医疗等方面有着重要的应用,某科研人员欲通过下述方法研究甲、乙两种不同颜色的激光的性质,如图所示,半圆柱体玻璃砖紧贴直线MN放置,O点为半圆柱体横截面的圆心,让两激光分别从O点垂直MN射入半圆柱体,保持入射方向不变,缓慢向右移动,观察到甲、乙两激光分别移至图中O1、O2点时,恰好无光线从圆弧面PN射出。关于甲、乙两激光,下列说法正确的是( )
A. 激光乙折射率更小
B. 激光甲在玻璃砖中的传播速度更小
C. 激光甲的衍射能力更强
D. 用同一装置做光的双缝干涉实验时,激光乙的条纹更窄
【答案】AB
【解析】
【详解】A.如图所示
恰好无光线从PN面射出时,表明光恰好在PN面上发生全反射,此时的入射角等于临界角,由图可知C1 < C2,根据
可知激光乙的折射率更小,故A正确;
B.由
可知,激光甲在玻璃砖中的传播速度更小,故B正确;
C.折射率大的光其波长小,衍射能力差,甲的波长小,甲的衍射能力更差,故C错误;
D.据
表明激光甲的条纹更窄,故D错误。
故选AB。
9. 图甲所示电路中,变压器为理想变压器,电压表为理想电表,各灯泡的电阻恒定不变,输入端a、b接有图乙所示的交流电源,已知开关S断开时,电压表的示数,电源的输出功率;开关S闭合时,电压表的示数,电源的输出功率.下列说法正确的是( )
A. 变压器原、副线圈的匝数之比为3:1
B. 灯泡A的阻值为4Ω
C. 开关S断开时灯泡C消耗的功率为40W
D. 开关S闭合时通过灯泡B的电流为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.由图乙可知,、两端输入的交变电压的有效值
断开时,根据理想变压器电压与匝数成正比,有
则原线圈的输入电压为
输出功率为
同理,S闭合时,有
输出功率为
代入数据联立可解得
故A错误,B正确;
C.S断开时,通过灯泡的电流
灯泡的电阻
其消耗的电功率为
故C错误;
D.S闭合时,通过灯泡的电流
通过原线圈的电流
则通过灯泡的电流为
故D正确。
故选BD。
10. 5如图所示,导体棒、水平放置于足够长的光滑平行金属导轨上,导轨左右两部分的间距分别为,,导体棒、的质量分别为、,接入电路的电阻分别为和,其余部分电阻均忽略不计。导体棒、均处于方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场中,、两导体棒均以的初速度同时水平向右运动,两导体棒在运动过程中始终与导轨垂直且保持良好接触,导体棒始终在窄轨上运动,导体棒始终在宽轨上运动,直到两导体棒达到稳定状态。则该过程中( )
A. 导体棒中的最大电流为
B. 棒运动初始瞬间的加速度方向水平向左
C. 电路中产生的焦耳热
D. 通过导体棒的某一横截面的电荷量
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.开始时感应电动势最大
最大电流为
A正确;
B.开始瞬间回路感应电流顺时针方向,a棒运动初始瞬间感应电流方向向里,根据左手定则可知,棒运动初始瞬间所受安培力向右,则加速度方向水平向右,B错误;
C.二者稳定时
得
a棒加速运动,b棒减速运动,根据动量定理
对a
对b
得
,
对整个系统,由能量守恒
得
C正确;
D.由于
结合C选项,得通过导体棒的某一横截面的电荷量为
D正确。
故选ACD。
二、非选择题
11. 实验小组采用如图甲所示的装置探究连接体的运动。步骤如下:
①将气垫导轨放置于水平桌面,在气垫导轨上安装光电门;
②将一滑块安装遮光条,测出滑块质量为M,遮光条宽度为;
③选取一个槽码,测出其质量为;
④调节气垫导轨水平,将安装有遮光条滑块静止于光电门右侧导轨的某一位置。用细线连接滑块,将细线绕过左端定滑轮后悬挂选取的槽码,调节滑轮高度,让细线与气垫导轨平行;
⑤打开气源,释放滑块,记录遮光条通过光电门的时间,记录释放滑块时遮光条所在位置到光电门的距离。
(1)气垫导轨调平的依据是打开气源,将滑块单独放置于气垫导轨上,若滑块保持______,就说明气垫导轨已调节水平。
(2)保持光电门的位置不变,反复改变滑块释放点的位置,作出的图像如图乙所示,图像的斜率为k,则滑块运动的加速度 ______ (用k、d表示)。
(3)根据题干中给出的条件结合图乙中的斜率k,可知当地的重力加速度 ______(用m、M、k、d表示)。
(4)细心的小组成员发现图像并未过原点,检查各项数据都不存在问题,且作图过程严格,则可能的原因是______。
【答案】(1)静止 (2)
(3)
(4)释放滑块时,给了滑块一个初速度
【解析】
【小问1详解】
气导轨调平的依据是打开气源,将滑块单独放置于气整导轨上,若滑块保持静止。就说明气导轨已调节水平。
【小问2详解】
遮光条通过光电门时滑块的瞬时速度为
根据运动学公式可得
可得
可得
解得滑块运动的加速度
【小问3详解】
根据牛顿第二定律可得
联立可得
可得当地的重力加速度
【小问4详解】
图像并未过原点,检查各项数据都不存在问题。且作图过程严格,则可能原因是释放滑块时,给了滑块一个初速度。
12. 某实验小组要测量一节干电池的电动势和内阻,考虑到电表内阻对实验结果的影响,该小组成员选取合适的器材组成了如图甲所示的电路。其中电流表的量程为,电压表的量程为,,电阻箱R的最大阻值为。
(1)将电阻箱接入电路的电阻调到最大,闭合开关、,调节电阻箱使电压表和电流表的指针偏转均较大,记录电压表、电流表的示数分别为、,再读出电阻箱的示数为,则电流表的内阻______。
(2)断开开关,多次调节电阻箱,记录每次调节后电阻箱接入电路的阻值R及对应电流表的示数I,某次电流表的示数如图乙所示,则这时电路中的电流 ______ 根据测得的多组R和I,作图像,得到图像的斜率为k,图像与纵轴的截距为b,则算得电池的电动势______,内阻 ______ 用、、k、b表示。
(3)小组的另一成员,实验时保持、均闭合,调节电阻箱,测得多组电压表和电流表的示数U、I,作图像,根据图像的截距和斜率求得的电动势______(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
【答案】(1)
(2) ①. 0.34 ②. ③.
(3)小于
【解析】
【小问1详解】
测得电流表的内阻
【小问2详解】
[1]电流表的示数为
[2][3]根据闭合电路欧姆定律
得到
结合题意知
则
解得
【小问3详解】
考虑电压表内阻的影响,若设则电动势测量值
13. 家庭用的煤气罐需要定期检查其安全性,是否漏气是检测的重要项目之一。某检测机构给空煤气罐充入一定质量的空气,与之相连的气压计显示压强为1.5MPa,温度传感器检测出罐内气体温度为47℃,经过一段较长时间后,与之相连的气压计显示压强为1.2MPa,温度传感器检测出罐内气体温度为27℃,T=t+273K。
(1)通过计算说明该煤气罐已经漏气;
(2)求漏出的空气与罐中最初空气的质量之比。
【答案】(1)见解析 (2)
【解析】
【小问1详解】
假设煤气罐不漏气,气体实现等容变化过程,温度由47℃变为27℃,有
解得
说明该煤气罐漏气;
【小问2详解】
设煤气罐的体积为V,假设不漏气,气体从初态到末态,根据理想气体状态方程有
解得
在末态条件下漏出气体的体积为
漏出的空气与罐中最初空气的质量之比为
14. 如图所示,轻杆两端分别系着质量为的圆环A和质量为的小球B,轻杆与A的连接处有光滑铰链,轻杆可以绕铰链自由转动,A套在光滑的水平固定横杆上且能自由滑动,A、B静止不动时B球恰好与光滑地面接触,在B的左侧是半径为的圆弧,质量为的小球C以的速度向左与B球发生正碰,已知碰后C小球恰好能做平抛运动,小球B在运动过程中恰好能与横杆接触。重力加速度取,则:
(1)碰后C球平抛的水平位移大小;
(2)碰后瞬间B球速度大小;
(3)A、B间轻杆的长度。
【答案】(1)
(2)3m/s (3)0.3m
【解析】
【小问1详解】
碰后C球恰好能做平抛运动,则C球在圆弧顶端,根据牛顿第二定律有
C做平抛运动,在水平方向上有
在竖直方向上有
解得
【小问2详解】
碰撞过程中,B球和C球组成的系统动量守恒,则有
解得
【小问3详解】
碰后当B球恰好与横杆接触时,A、B二者具有相同的水平速度,A、B构成的系统水平方向动量守恒,则有
根据机械能守恒定律有
解得
15. 如图所示,在平行于y轴的虚线左侧空间内有垂直纸面向内的匀强磁场,在y轴与虚线之间分布有沿y轴负方向电场强度大小为E的匀强电场。在x轴负方向上距坐标原点s=6L的A处有一粒子发射源,在平面内向x轴上方范围内发射速度大小均为v的粒子,粒子带负电,质量大小均为m、电荷量大小均为q。已知粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为,不计粒子重力,求:
(1)匀强磁场磁感应强度的大小;
(2)粒子从y轴最上方进入第一象限时速度与x轴正方向夹角的正弦值;
(3)已知从y轴最上方进入第一象限的粒子在电场中运动时间时穿出电场,其速度此时恰好与x轴平行,求电场区域的宽度。
【答案】(1)
(2)
(3)3L
【解析】
【小问1详解】
带电粒子在磁场中做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供,可知
带入可得
【小问2详解】
粒子在磁场中均顺时针方向做圆周运动,从y轴最上方飞出时应在该平面内恰好运动半周,其轨迹如图所示
可知
代入可得
【小问3详解】
对粒子在电场中运动时,由竖直方向动量定理可知
而
可得
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学科网(北京)股份有限公司
$$
丰城九中高三27班期末考试物理试卷20250722
本试卷共6页,共100分,考试时长75分钟
一、选择题:本题共10小题,共46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6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 现代社会人们享受到健身的乐趣,逐渐重视健身运动。在运动的过程中,智能手环的心率监测能够提供很多帮助,而那个闪烁的“绿光”就是实现心率监测的“工具”。某智能手环发射出的绿光在真空中的波长为λ,绿光在真空中的光速为c,普朗克常量为h,ν、E、p分别表示绿光光子的频率、能量和动量。则下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
2. 我校在2024年秋季运动会中开设了“趣味毛毛虫”的集体运动项目强化团队协作能力,如图所示,每支队伍由8名老师组成,将毛毛虫悬空抓住前进,到达终点用时少者获胜。为了能顺利前进,8名老师需要同时迈出左脚或右脚。已知老师们手中抓住的“毛毛虫”的质量为,在开始运动阶段“毛毛虫”以加速度向前做匀加速直线运动(竖直方向保持同一高度),重力加速度为,老师们运动过程中脚不打滑。从开始出发计时,则对此匀加速运动过程,下列说法正确的是( )
A. 地面对老师的摩擦力对老师做正功
B. 这8名老师对“毛毛虫”的作用力大小为
C. 这8名老师对“毛毛虫”的作用力水平向前
D. 时刻8名老师对“毛毛虫”作用力的合力瞬时功率为
3. 用劲度系数为,原长均为的符合胡克定律的六根橡皮筋,将六个质量为的小球连接成正六边形(如图所示),放在光滑水平桌面上。现在使这个系统绕垂直于桌面通过正六边形中心的轴匀速转动。在系统稳定后,观察到正六边形边长变为,则此时转动的周期为( )
A. B.
C. D.
4. Space X公司的星链计划不断向地球卫星轨道发射升空大量小型卫星组成庞大的卫星群体系,严重影响了地球其他轨道卫星的使用安全,中国空间站就不得不做两次紧急避险动作,避免被星链卫星撞击的危险。如图所示,假设在地球附近存在圆轨道卫星1和椭圆轨道卫星2,、两点为椭圆轨道长轴两端,点为两轨道交点。距离地心,距离地心,距离地心,卫星都绕地球逆时针运行。下列说法正确的是( )
A. 卫星2和卫星1的周期相同
B. 卫星2和卫星1在点加速度不相同
C. 卫星1在点的速度大于卫星2在点的速度
D. 若卫星2在点适当点火加速,即可在半径为的低轨道绕地球圆周运动
5. 在某次关于波的形成与传播的演示实验中,一振针O垂直于水面做简谐运动,所激发的水波在水面向四周传播。图甲为该波在时的图像,实线圆与虚线圆分别表示波峰与波谷所在位置,相邻两个实线圆之间仅有1个虚线圆,P点在实线圆上,Q点在虚线圆上,N点到其相邻两圆距离相等,相邻实线圆与虚线圆的间距为6cm。介质中某质点的振动图像如图乙所示,取垂直纸面向外为正方向。下列说法正确的是( )
A. 该波的波速为60m/s
B. 图甲中P和Q两处质点振动的相位差为
C. 图甲中N处质点在该时刻速度方向垂直纸面向外
D. 图乙一定是N处质点的振动图像
6. 2024年9月16日,第13号台风“贝碧嘉”在我国沿海某一地区登陆,台风经过某地时,放置在水平地面上的一垃圾桶恰能被风吹动,假设风垂直吹到垃圾桶的迎风面上后,速度变为零,已知垃圾桶的总质量,迎风面积与地面间的动摩擦因数,空气的密度,重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则当地的风速大小约为( )
A. 8m/s B. 9m/s C. 10m/s D. 12m/s
7. 如图所示,在整个空间中存在匀强电场,现从A点将质量为m、电荷量为的小球以初速度竖直向上抛出,小球运动过程中经过同一竖直平面内的B点和C点。已知小球经过B点时速度大小为、方向水平向右,A、C两点在同一水平线上。不计空气阻力,已知小球所受电场力大小为,重力加速度为g,则下列判断正确的是( )
A. 匀强电场方向水平向右 B. 小球经过B点时速度最小
C. A、B与B、C之间水平距离之比为 D. 小球由A运动至C过程中其电势能先增大后减小
8. 激光在生产、科技、医疗等方面有着重要的应用,某科研人员欲通过下述方法研究甲、乙两种不同颜色的激光的性质,如图所示,半圆柱体玻璃砖紧贴直线MN放置,O点为半圆柱体横截面的圆心,让两激光分别从O点垂直MN射入半圆柱体,保持入射方向不变,缓慢向右移动,观察到甲、乙两激光分别移至图中O1、O2点时,恰好无光线从圆弧面PN射出。关于甲、乙两激光,下列说法正确的是( )
A. 激光乙的折射率更小
B. 激光甲在玻璃砖中的传播速度更小
C. 激光甲的衍射能力更强
D. 用同一装置做光的双缝干涉实验时,激光乙的条纹更窄
9. 图甲所示电路中,变压器为理想变压器,电压表为理想电表,各灯泡的电阻恒定不变,输入端a、b接有图乙所示的交流电源,已知开关S断开时,电压表的示数,电源的输出功率;开关S闭合时,电压表的示数,电源的输出功率.下列说法正确的是( )
A. 变压器原、副线圈的匝数之比为3:1
B. 灯泡A的阻值为4Ω
C. 开关S断开时灯泡C消耗的功率为40W
D. 开关S闭合时通过灯泡B电流为
10. 5如图所示,导体棒、水平放置于足够长的光滑平行金属导轨上,导轨左右两部分的间距分别为,,导体棒、的质量分别为、,接入电路的电阻分别为和,其余部分电阻均忽略不计。导体棒、均处于方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场中,、两导体棒均以的初速度同时水平向右运动,两导体棒在运动过程中始终与导轨垂直且保持良好接触,导体棒始终在窄轨上运动,导体棒始终在宽轨上运动,直到两导体棒达到稳定状态。则该过程中( )
A. 导体棒中的最大电流为
B. 棒运动初始瞬间的加速度方向水平向左
C. 电路中产生的焦耳热
D. 通过导体棒的某一横截面的电荷量
二、非选择题
11. 实验小组采用如图甲所示装置探究连接体的运动。步骤如下:
①将气垫导轨放置于水平桌面,气垫导轨上安装光电门;
②将一滑块安装遮光条,测出滑块质量为M,遮光条宽度为;
③选取一个槽码,测出其质量为;
④调节气垫导轨水平,将安装有遮光条的滑块静止于光电门右侧导轨的某一位置。用细线连接滑块,将细线绕过左端定滑轮后悬挂选取的槽码,调节滑轮高度,让细线与气垫导轨平行;
⑤打开气源,释放滑块,记录遮光条通过光电门的时间,记录释放滑块时遮光条所在位置到光电门的距离。
(1)气垫导轨调平的依据是打开气源,将滑块单独放置于气垫导轨上,若滑块保持______,就说明气垫导轨已调节水平。
(2)保持光电门的位置不变,反复改变滑块释放点的位置,作出的图像如图乙所示,图像的斜率为k,则滑块运动的加速度 ______ (用k、d表示)。
(3)根据题干中给出的条件结合图乙中的斜率k,可知当地的重力加速度 ______(用m、M、k、d表示)。
(4)细心的小组成员发现图像并未过原点,检查各项数据都不存在问题,且作图过程严格,则可能的原因是______。
12. 某实验小组要测量一节干电池的电动势和内阻,考虑到电表内阻对实验结果的影响,该小组成员选取合适的器材组成了如图甲所示的电路。其中电流表的量程为,电压表的量程为,,电阻箱R的最大阻值为。
(1)将电阻箱接入电路的电阻调到最大,闭合开关、,调节电阻箱使电压表和电流表的指针偏转均较大,记录电压表、电流表的示数分别为、,再读出电阻箱的示数为,则电流表的内阻______。
(2)断开开关,多次调节电阻箱,记录每次调节后电阻箱接入电路的阻值R及对应电流表的示数I,某次电流表的示数如图乙所示,则这时电路中的电流 ______ 根据测得的多组R和I,作图像,得到图像的斜率为k,图像与纵轴的截距为b,则算得电池的电动势______,内阻 ______ 用、、k、b表示。
(3)小组的另一成员,实验时保持、均闭合,调节电阻箱,测得多组电压表和电流表的示数U、I,作图像,根据图像的截距和斜率求得的电动势______(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
13. 家庭用的煤气罐需要定期检查其安全性,是否漏气是检测的重要项目之一。某检测机构给空煤气罐充入一定质量的空气,与之相连的气压计显示压强为1.5MPa,温度传感器检测出罐内气体温度为47℃,经过一段较长时间后,与之相连的气压计显示压强为1.2MPa,温度传感器检测出罐内气体温度为27℃,T=t+273K。
(1)通过计算说明该煤气罐已经漏气;
(2)求漏出空气与罐中最初空气的质量之比。
14. 如图所示,轻杆两端分别系着质量为的圆环A和质量为的小球B,轻杆与A的连接处有光滑铰链,轻杆可以绕铰链自由转动,A套在光滑的水平固定横杆上且能自由滑动,A、B静止不动时B球恰好与光滑地面接触,在B的左侧是半径为的圆弧,质量为的小球C以的速度向左与B球发生正碰,已知碰后C小球恰好能做平抛运动,小球B在运动过程中恰好能与横杆接触。重力加速度取,则:
(1)碰后C球平抛水平位移大小;
(2)碰后瞬间B球的速度大小;
(3)A、B间轻杆的长度。
15. 如图所示,在平行于y轴的虚线左侧空间内有垂直纸面向内的匀强磁场,在y轴与虚线之间分布有沿y轴负方向电场强度大小为E的匀强电场。在x轴负方向上距坐标原点s=6L的A处有一粒子发射源,在平面内向x轴上方范围内发射速度大小均为v的粒子,粒子带负电,质量大小均为m、电荷量大小均为q。已知粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为,不计粒子重力,求:
(1)匀强磁场磁感应强度的大小;
(2)粒子从y轴最上方进入第一象限时速度与x轴正方向夹角的正弦值;
(3)已知从y轴最上方进入第一象限的粒子在电场中运动时间时穿出电场,其速度此时恰好与x轴平行,求电场区域的宽度。
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