精品解析:2025届高三海南澄迈中学高三下学期仿真模拟物理试题
2025-08-22
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内容正文:
2025届澄迈中学高考热身考试卷
物理科试题
1、本试卷满分100分,测试时间90分钟,共8页。
2、考查范围:高考全部内容。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 比值定义法是物理学中常用来定义物理量的方法之一,下列物理量中采用比值定义法的是( )
A. 磁感应强度 B. 点电荷场强
C. 电流 D. 电容
2. 如图所示为氢原子能级图。现用光子能量等于2.55eV的单色光照射大量处于能级的氢原子后,当这群氢原子自发地跃迁到较低能级时,释放的光子种类有( )
A. 2种 B. 4种 C. 6种 D. 8种
3. 金江同学在澄中操场上自时开始做直线运动,其速度图线如图所示。下列选项正确的是( )
A. 在0~6s内,金江同学离出发点最远为30m
B. 在0~6s内,金江同学经过的路程为30m
C. 在0~6s内,金江同学的平均速度为5m/s
D. 在0~6s内,金江同学的平均速率为5m/s
4. 下列核反应方程中括号内的粒子为中子的是( )
A. B.
C. D.
5. 王福橙、乔地瓜两同学骑车在平直道路上的两条平行车道上沿同一方向行驶,王福橙以10m/s的速度做匀速直线运动。时刻,两车车头平齐,乔地瓜做初速度为5m/s加速度为的匀加速直线运动,则下一次两车头齐平的时刻为( )
A. B. C. D.
6. 钟瑞溪同学不停抖动绳子一端,一列简谐横波沿x轴正方向传播,波的周期为0.2s,某时刻的波形如图所示。则( )
A. 该波的波长为4m B. 该波的波速为
C. 该时刻质点P向y轴负方向运动 D. 该时刻质点Q向y轴负方向运动
7. 如图,光滑水平地面上有一小车,一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连,另一端与滑块相连,滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩,撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系(可视为惯性系)中,从撤去推力开始,小车、弹簧和滑块组成的系统( )
A. 动量守恒,机械能守恒
B. 动量守恒,机械能不守恒
C. 动量不守恒,机械能守恒
D. 动量不守恒,机械能不守恒
8. 如图所示,平行板电容器板间存在匀强电场,左右两块极板上分别开有两个小孔和,若带电微粒能够沿着直线从孔进入,从孔离开。下面说法正确的是( )
A. 带电微粒可能匀速通过电容器
B. 带电微粒运动过程中的电势能可能增加也可能减少
C. 若板电势高于板电势,带电微粒必带正电
D. 若板电势高于板电势,带电微粒必带负电
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 2024年5月3日,文昌航天发射中心成功发射“嫦娥六号”。若“嫦娥六号”在半径为r的圆周轨道上绕月运行,t时间内通过的弧长为s。已知引力常量为G。下列说法正确的是( )
A. 月球的第一宇宙速度为
B. 可算出月球质量为
C. “嫦娥六号”的角速度为
D. “嫦娥六号”的加速度大小为
10. 如图,一定量的理想气体从状态a变化到状态b,其过程如p-V图(压强与体积关系图像)中直线ab所示。在此过程中( )
A. 气体温度一直降低 B. 气体内能一直增加
C. 气体一直对外做功,气体一直从外界吸热 D. 气体吸收的热量一直全部用于对外做功
11. 蔡嘉乐利用自建小水电给自家供电。如图所示,理想变压器原线圈接内阻不计的交流电源,副线圈接电动机和标有“220V 88W”的灯泡。闭合,灯泡和电动机正常工作,原线圈中理想电流表示数为5.5A。下列判断正确的是( )
A. 任一时刻穿过原、副线圈的磁通量相同 B. 流过灯泡的电流方向每秒钟改变25次
C. 原副线圈匝数比为8∶55 D. 电动机的额定功率为176W
12. 如图所示,A、B是水平面上两个半圆柱体,光滑圆柱体C搁置其上,三者均静止。a、b为切点,∠aOb=90°,半径Ob与竖直方向的夹角为θ,圆柱体C受到A、B的支持力大小分别为Fa和Fb,A、B受到的摩擦力大小分别为fA、fB,则( )
A. Fa∶Fb=tanθ∶1 B. Fa∶Fb=1∶tanθ
C. fA=fB D. fA∶fB=tanθ∶1
13. 如图所示,平行光滑金属导轨水平放置,间距= 2 m,导轨左端接一阻值为的电阻,图中虚线与导轨垂直,其右侧存在磁感应强度大小= 0.5 T方向垂直纸面向里的匀强磁场。质量为=1 kg的金属棒垂直导轨放置在虚线左侧,距虚线的距离为= 0.5 m。某时刻对金属棒施加一大小为= 4 N的向右的恒力,金属棒在磁场中运动= 2 m的距离后速度不再变化,金属棒与导轨的电阻忽略不计,金属棒始终与导轨垂直且接触良好,则金属棒从静止到开始匀速运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电阻上电流的初始值为2 A B. 金属棒匀速运动的速度为2 m/s
C. 电阻上产生的焦耳热为2 J D. 感应电流的平均功率为16W
三、非选择题:本题共5小题,共56分。
14. (1)某同学设计了一个探究平抛运动轨迹的家庭实验装置,如图所示让一个水平桌面靠近墙面,在墙上附上白纸和复写纸,在水平桌面上固定放置一个斜面,每次都让钢球从斜面上滚下,滚过桌边后钢球做平抛运动,最终打在墙上,记录钢球的落点。改变桌子和墙之间的距离,就可以得到多组数据,从而可以得到平抛运动的轨迹。不计空气阻力,重力加速度取。
①关于该实验,以下说法中正确的是______(填选项前的字母序号)
A.必须保证钢球每次从同一位置由静止滚下
B.必须保证水平桌面和斜面是光滑的
C.必须保证斜面底端与桌边的距离不变
②为了得到平抛运动的轨迹,必须测量的物理量包括______(填选项前的字母序号)
A.桌子右边缘和墙之间的距离
B.钢球的质量
C.桌面距地面的高度
(2)在用图1所示的实验装置研究匀变速直线运动的实验中,正确操作后得到如图2所示的一条纸带。纸带上为选取的7个计数点,每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出,打点计时器所接电源的频率是50 Hz。现测得两点之间的距离为= 2.78 cm,两点之间的距离为= 15.98 cm。回答下列问题:
①相邻计数点间的时间间隔为______s。
②当打点计时器打下计数点时,小车的瞬时速度为=______m/s。(计算结果保留2位有效数字)
③根据纸带求得小车的加速度大小为=______m/s2。
15. 热敏电阻按温度分为正温度系数电器(PTC)和负温度系数电器(NTC)两类。正温度系数电阻(PTC)在温度升高时电阻值增大,负温度系数电阻器(NTC)在温度升高时电阻值减小,热敏电阻的这种特性,常常应用在控制电路中、如图1所示为这两种热敏电阻的图像。
(1)如图1中曲线Ⅰ所示,说明该热敏电阻是______热敏电阻。(填“PTC”或“NTC”)
(2)某同学搭建一套基于某热敏电阻的火灾报警系统,其电路图如图2所示。请根据此电路图将如图3所示的实物图连接完整______。
(3)已知热敏电阻的阻值随温度的变化规律如图4所示。电源电动势为E=10V,内阻不计,通过报警器的电流达到I=10mA就会报警。若要求环境温度达到60℃时,该装置能自动报警,则应先将开关S与电阻箱连接,将其阻值设置为______kΩ,然后将滑动变阻器的阻值从最大逐渐减小,直至报警器开始报警,此时=______kΩ,之后保持阻值不变,将开关与热敏电阻连接即可。若要使该装置在更低的温度下报警,只需将滑动变阻器的阻值______(填“调大”或者“调小”)即可。(结果保留1位小数)
16. 如图所示,截面为矩形的玻璃砖的边长为L= 1 m,一束单色光从 边以入射角射入玻璃砖,光线恰好在边上发生全反射。已知,光在真空的传播速度。求:
(1)玻璃砖的折射率;
(2)光在玻璃砖中的传播时间。
17. 如图所示,半径为R的光滑圆环竖直固定放置,AB为圆环的水平直径。小球Q静止在圆环最低点,一质量为m的小球P从A点以竖直向下的初速度开始沿圆环运动,P在最低点与静止的小球Q发生正碰,碰后小球P刚好运动到B处,Q刚好能运动到最高点,重力加速度为g,小球P、Q可看成质点,求:
(1)P和Q碰撞后瞬间,P对圆环的压力大小;
(2)Q的质量。
18. 如图所示,一半径为R的圆与x轴相切于原点O,圆内有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大为B。与x轴垂直的竖直虚线与磁场最右端相切,其右侧的第Ⅰ象限内存在沿-y方向的匀强电场。现有一束比荷为的带正电粒子沿着+y方向从原点O射入磁场,粒子离开磁场时方向沿x轴正方向,进入电场后,经电场偏转打到x轴上坐标为(3R,0)的点,不计粒子的重力,求:
(1)粒子射入磁场时的速度;
(2)电场强度的大小;
(3)若仅使从O点射入的带电粒子初速度方向与-x轴方向成30°角,求粒子从O点出发到再次打到x轴上所用的时间。
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2025届澄迈中学高考热身考试卷
物理科试题
1、本试卷满分100分,测试时间90分钟,共8页。
2、考查范围:高考全部内容。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 比值定义法是物理学中常用来定义物理量的方法之一,下列物理量中采用比值定义法的是( )
A. 磁感应强度 B. 点电荷场强
C. 电流 D. 电容
【答案】A
【解析】
【详解】A.磁感应强度与电流元、电流元受到的作用力没有决定关系,磁感应强度采用了比值定义法,A正确;
B.是点电荷电场强度的决定式,B错误;
C.是电流的微观决定式,C错误;
D.是平行板电容器电容的决定式,D错误。
故选A。
2. 如图所示为氢原子能级图。现用光子能量等于2.55eV的单色光照射大量处于能级的氢原子后,当这群氢原子自发地跃迁到较低能级时,释放的光子种类有( )
A. 2种 B. 4种 C. 6种 D. 8种
【答案】C
【解析】
【详解】大量处于能级的氢原子吸收2.55eV的光子能量
则处于能级的氢原子跃迁到能级,这群氢原子从能级自发地跃迁到较低能级时,释放的光子种类有,C正确。
故选C。
3. 金江同学在澄中操场上自时开始做直线运动,其速度图线如图所示。下列选项正确的是( )
A. 在0~6s内,金江同学离出发点最远为30m
B. 在0~6s内,金江同学经过的路程为30m
C. 在0~6s内,金江同学的平均速度为5m/s
D. 在0~6s内,金江同学的平均速率为5m/s
【答案】C
【解析】
【详解】A.在0~5s内,金江同学速度一直为正,则t=5s时离出发点最远,最远为,选项A错误;
B.在0~6s内,金江同学经过的路程为,选项B错误;
C.在0~6s内,金江同学的位移
平均速度为,选项C正确;
D.在0~6s内,金江同学的平均速率为,选项D错误。
故选C。
4. 下列核反应方程中括号内的粒子为中子的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据电荷数和质量数守恒知,核反应方程为
故A符合题意;
B.根据电荷数和质量数守恒知,核反应方程为
故B不符合题意;
C.根据电荷数和质量数守恒知,核反应方程为
故C不符合题意;
D.根据电荷数和质量数守恒知,核反应方程为
故D不符合题意。
故选A。
5. 王福橙、乔地瓜两同学骑车在平直道路上的两条平行车道上沿同一方向行驶,王福橙以10m/s的速度做匀速直线运动。时刻,两车车头平齐,乔地瓜做初速度为5m/s加速度为的匀加速直线运动,则下一次两车头齐平的时刻为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】王福橙的位移
乔地瓜的位移
两车位移相等时车头齐平,令,得方程
整理为
解得(初始时刻)或
因此,下一次车头齐平的时刻为,故选A。
6. 钟瑞溪同学不停抖动绳子一端,一列简谐横波沿x轴正方向传播,波的周期为0.2s,某时刻的波形如图所示。则( )
A. 该波的波长为4m B. 该波的波速为
C. 该时刻质点P向y轴负方向运动 D. 该时刻质点Q向y轴负方向运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.由波形图可知,波长为,故A错误;
B.根据波速的计算公式,故B错误;
CD.由题知,波沿x轴正方向传播,根据“上下坡法”,可知该时刻质点P向y轴负方向运动,该时刻质点Q向y轴正方向运动,故C正确,D错误。
故选C。
7. 如图,光滑水平地面上有一小车,一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连,另一端与滑块相连,滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩,撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系(可视为惯性系)中,从撤去推力开始,小车、弹簧和滑块组成的系统( )
A. 动量守恒,机械能守恒
B. 动量守恒,机械能不守恒
C. 动量不守恒,机械能守恒
D. 动量不守恒,机械能不守恒
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】因为滑块与车厢水平底板间有摩擦,且撤去推力后滑块在车厢底板上有相对滑动,即摩擦力做功,而水平地面是光滑的;以小车、弹簧和滑块组成的系统,根据动量守恒和机械能守恒的条件可知撤去推力后该系统动量守恒,机械能不守恒。
故选B。
8. 如图所示,平行板电容器板间存在匀强电场,左右两块极板上分别开有两个小孔和,若带电微粒能够沿着直线从孔进入,从孔离开。下面说法正确的是( )
A. 带电微粒可能匀速通过电容器
B. 带电微粒运动过程中的电势能可能增加也可能减少
C. 若板电势高于板电势,带电微粒必带正电
D. 若板电势高于板电势,带电微粒必带负电
【答案】D
【解析】
【详解】A.带电微粒能够沿着直线从孔进入,从孔离开,对其进行受力分析可得此时受到重力和电场力的合力与速度方向在同一直线上,则可得电场力方向必定水平向左,合力与速度方向相反,微粒做匀减速运动,A错误;
B.由上分析可知电场力与位移方向夹角为钝角做负功,则电势能增大,B错误;
CD.若板电势高于板电势,因为电场力水平向左,则此时微粒必带负电,C错误,D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 2024年5月3日,文昌航天发射中心成功发射“嫦娥六号”。若“嫦娥六号”在半径为r的圆周轨道上绕月运行,t时间内通过的弧长为s。已知引力常量为G。下列说法正确的是( )
A. 月球的第一宇宙速度为
B. 可算出月球质量为
C. “嫦娥六号”的角速度为
D. “嫦娥六号”的加速度大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.第一宇宙速度是物体在月球表面附近绕行的速度,对应轨道半径为月球半径。题目中轨道半径为r,未说明等于月球半径,因此仅为嫦娥六号当前轨道的线速度,并非第一宇宙速度。故A错误;
B.由万有引力提供向心力
解得
线速度,代入得月球质量为,故B正确;
C.“嫦娥六号”的角速度公式为,故C正确;
D.“嫦娥六号”的向心加速度公式为,故D错误。
故选BC。
10. 如图,一定量的理想气体从状态a变化到状态b,其过程如p-V图(压强与体积关系图像)中直线ab所示。在此过程中( )
A. 气体温度一直降低 B. 气体内能一直增加
C. 气体一直对外做功,气体一直从外界吸热 D. 气体吸收的热量一直全部用于对外做功
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由图知气体从a到b的pV的乘积一直增大,由可知,气体的温度一直升高,故A错误;
B.一定质量的理想气体内能只与温度有关,温度一直升高,气体的内能一直增加,故B正确;
C.由图可知气体的体积增大,则气体一直对外做功,则
温度一直升高,气体的内能一直增加,则
根据热力学第一定律,可知
气体一直从外界吸热,故C正确;
D.气体内能增加,由热力学第一定律可知,气体从外界吸收的热量大于气体对外界的功,故D错误。
故选BC。
11. 蔡嘉乐利用自建小水电给自家供电。如图所示,理想变压器原线圈接内阻不计的交流电源,副线圈接电动机和标有“220V 88W”的灯泡。闭合,灯泡和电动机正常工作,原线圈中理想电流表示数为5.5A。下列判断正确的是( )
A. 任一时刻穿过原、副线圈的磁通量相同 B. 流过灯泡的电流方向每秒钟改变25次
C. 原副线圈匝数比为8∶55 D. 电动机的额定功率为176W
【答案】AC
【解析】
【详解】A.原、副线圈都绕在同一根铁芯上,所以任一时刻穿过原、副线圈的磁通量相同,故A正确;
B.由,可得交流电的最大值为
周期为
则交流电的频率
电流方向每秒钟改变50次,故B错误;
C.交流电源的电压的有效值为
灯泡恰能正常发光,则副线圈上的电压为
所以原、副线圈匝数比为
即,故C正确;
D.由,解得副线圈中总电流大小为
则此时流动电动机的电流大小为
电动机的额定功率为,故D错误。
故选AC。
12. 如图所示,A、B是水平面上两个半圆柱体,光滑圆柱体C搁置其上,三者均静止。a、b为切点,∠aOb=90°,半径Ob与竖直方向的夹角为θ,圆柱体C受到A、B的支持力大小分别为Fa和Fb,A、B受到的摩擦力大小分别为fA、fB,则( )
A. Fa∶Fb=tanθ∶1 B. Fa∶Fb=1∶tanθ
C. fA=fB D. fA∶fB=tanθ∶1
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.以圆柱体C为研究对象,其受力如图所示
根据平衡条件可知,Fa与Fb的合力与重力等大反向,由平衡条件可知,
可得,故A正确,B错误;
CD.对A、B、C整体,半圆柱体A、B在水平方向的合力为零,则A和B受到的摩擦力大小相等,方向相反,即有
则,故C正确,D错误。
故选AC。
13. 如图所示,平行光滑金属导轨水平放置,间距= 2 m,导轨左端接一阻值为的电阻,图中虚线与导轨垂直,其右侧存在磁感应强度大小= 0.5 T方向垂直纸面向里的匀强磁场。质量为=1 kg的金属棒垂直导轨放置在虚线左侧,距虚线的距离为= 0.5 m。某时刻对金属棒施加一大小为= 4 N的向右的恒力,金属棒在磁场中运动= 2 m的距离后速度不再变化,金属棒与导轨的电阻忽略不计,金属棒始终与导轨垂直且接触良好,则金属棒从静止到开始匀速运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电阻上电流的初始值为2 A B. 金属棒匀速运动的速度为2 m/s
C. 电阻上产生的焦耳热为2 J D. 感应电流的平均功率为16W
【答案】AC
【解析】
【详解】A.金属棒刚进入磁场时速度为,有
解得
则电阻上电流的初始值为
A正确;
B.设金属棒匀速运动时速度为,此时有与安培力平衡,即
解得
B错误;
C.金属棒从静止到开始匀速运动的过程中根据能量守恒有
解得
C正确;
D.金属棒从开始进入磁场到匀速过程中,对每很小段时间根据动量定理有
即
其中为该段时间内通过电路的电量,则两边对从开始进入磁场到匀速过程中总时间 进行累积得
同时有
代入解得
得感应电流的平均功率为
D错误。
故选AC。
三、非选择题:本题共5小题,共56分。
14. (1)某同学设计了一个探究平抛运动轨迹的家庭实验装置,如图所示让一个水平桌面靠近墙面,在墙上附上白纸和复写纸,在水平桌面上固定放置一个斜面,每次都让钢球从斜面上滚下,滚过桌边后钢球做平抛运动,最终打在墙上,记录钢球的落点。改变桌子和墙之间的距离,就可以得到多组数据,从而可以得到平抛运动的轨迹。不计空气阻力,重力加速度取。
①关于该实验,以下说法中正确的是______(填选项前的字母序号)
A.必须保证钢球每次从同一位置由静止滚下
B.必须保证水平桌面和斜面是光滑的
C.必须保证斜面底端与桌边的距离不变
②为了得到平抛运动的轨迹,必须测量的物理量包括______(填选项前的字母序号)
A.桌子右边缘和墙之间的距离
B.钢球的质量
C.桌面距地面的高度
(2)在用图1所示的实验装置研究匀变速直线运动的实验中,正确操作后得到如图2所示的一条纸带。纸带上为选取的7个计数点,每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出,打点计时器所接电源的频率是50 Hz。现测得两点之间的距离为= 2.78 cm,两点之间的距离为= 15.98 cm。回答下列问题:
①相邻计数点间的时间间隔为______s。
②当打点计时器打下计数点时,小车的瞬时速度为=______m/s。(计算结果保留2位有效数字)
③根据纸带求得小车的加速度大小为=______m/s2。
【答案】 ①. AC##CA ②. A ③. ④. ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]
A.必须保证钢球每次从同一位置由静止滚下,才能保证每次平抛时的初速度相同,A正确;
B.水平桌面和斜面不光滑,只要每次到达底端时的速度相同即可,B错误;
C.斜面底端与桌边的距离改变会导致钢球平抛时的速度大小变化,所以距离不能改变,C正确。
故选AC。
[2]为了得到平抛运动的轨迹,每次钢球都会打到墙上所以此时桌面距地面的高度不是钢球下落的高度,不需测量,水平方向桌子右边缘和墙之间的距离可计算平抛的时间,需要测量,做平抛运动时钢球质量不参与数据的处理。
故选A。
(2)[3]每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出,打点计时器所接电源的频率是50 Hz,可得相邻计数点间的时间间隔为
[4]根据匀变速直线运动规律有
[5]根据匀变速运动推论有
,,
可得
,
得
即
代入数值解得
15. 热敏电阻按温度分为正温度系数电器(PTC)和负温度系数电器(NTC)两类。正温度系数电阻(PTC)在温度升高时电阻值增大,负温度系数电阻器(NTC)在温度升高时电阻值减小,热敏电阻的这种特性,常常应用在控制电路中、如图1所示为这两种热敏电阻的图像。
(1)如图1中曲线Ⅰ所示,说明该热敏电阻是______热敏电阻。(填“PTC”或“NTC”)
(2)某同学搭建一套基于某热敏电阻的火灾报警系统,其电路图如图2所示。请根据此电路图将如图3所示的实物图连接完整______。
(3)已知热敏电阻的阻值随温度的变化规律如图4所示。电源电动势为E=10V,内阻不计,通过报警器的电流达到I=10mA就会报警。若要求环境温度达到60℃时,该装置能自动报警,则应先将开关S与电阻箱连接,将其阻值设置为______kΩ,然后将滑动变阻器的阻值从最大逐渐减小,直至报警器开始报警,此时=______kΩ,之后保持阻值不变,将开关与热敏电阻连接即可。若要使该装置在更低的温度下报警,只需将滑动变阻器的阻值______(填“调大”或者“调小”)即可。(结果保留1位小数)
【答案】 ①. PTC ②. ③. 0.6 ④. 0.4 ⑤. 调小
【解析】
【详解】(1)[1]根据电阻的定义式有
结合图1中曲线Ⅰ所示的图像可知,随电流的增大,电阻值增大,即温度升高时电阻值增大,说明该热敏电阻是PTC热敏电阻。
(2)[2]连线如图所示
(3)[3][4]电源电动势为E=10V,内阻不计,通过报警器的电流达到I=10mA就会报警此时电路中的电阻为
在环境温度达到60℃时,根据图4可知,热敏电阻的阻值为0.6kΩ,则应先将开关S与电阻箱连接,将其阻值设置为0.6kΩ,然后将滑动变阻器的阻值从最大逐渐减小,直至报警器开始报警,此时的阻值为
1.0kΩ-0.6kΩ=0.4kΩ
[5]若要使该装置在更低的温度下报警,即热敏电阻阻值大于0.6kΩ,则滑动变阻器的接入电阻必须小于0.4kΩ,即需将滑动变阻器的阻值调小。
16. 如图所示,截面为矩形的玻璃砖的边长为L= 1 m,一束单色光从 边以入射角射入玻璃砖,光线恰好在边上发生全反射。已知,光在真空的传播速度。求:
(1)玻璃砖的折射率;
(2)光在玻璃砖中的传播时间。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)令临界角为C,则AB边的折射角为,则有
,
解得
(2)令光在玻璃砖中的传播速度为v,则有
光在玻璃砖中的传播时间
解得
17. 如图所示,半径为R的光滑圆环竖直固定放置,AB为圆环的水平直径。小球Q静止在圆环最低点,一质量为m的小球P从A点以竖直向下的初速度开始沿圆环运动,P在最低点与静止的小球Q发生正碰,碰后小球P刚好运动到B处,Q刚好能运动到最高点,重力加速度为g,小球P、Q可看成质点,求:
(1)P和Q碰撞后瞬间,P对圆环的压力大小;
(2)Q的质量。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设P和Q碰撞后瞬间P的速度为,由于碰后小球P刚好运动到处,根据动能定理有
解得
根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可知,P对圆环的压力大小为。
【小问2详解】
设P和Q碰撞后瞬间Q的速度为,Q刚好能到达最高点时速度为,此时重力提供向心力,则有
Q从最低点到最高点过程,根据动能定理可得
联立解得
设P刚到达最低点还未发生碰撞前速度为,根据动能定理可得
解得
P和Q碰撞过程中,根据动量守恒可得
解得
18. 如图所示,一半径为R的圆与x轴相切于原点O,圆内有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大为B。与x轴垂直的竖直虚线与磁场最右端相切,其右侧的第Ⅰ象限内存在沿-y方向的匀强电场。现有一束比荷为的带正电粒子沿着+y方向从原点O射入磁场,粒子离开磁场时方向沿x轴正方向,进入电场后,经电场偏转打到x轴上坐标为(3R,0)的点,不计粒子的重力,求:
(1)粒子射入磁场时的速度;
(2)电场强度的大小;
(3)若仅使从O点射入的带电粒子初速度方向与-x轴方向成30°角,求粒子从O点出发到再次打到x轴上所用的时间。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)在圆形磁场中,沿径向入射的粒子沿径向飞出,作出粒子的运动轨迹如图所示
根据几何关系可知,粒子在磁场中运动的半径为
r=R
在磁场中由洛伦兹力提供圆周运动的向心力,则
解得
(2)进入电场后,经电场偏转打到x轴上坐标为(3R,0)的点,则有
,
解得
(3)作出轨迹如图所示
由于轨迹半径与磁场圆半径相等,则四边形为棱形,可知飞出时速度沿x轴正方向,由几何关系可知,轨迹对应圆心角为
磁场中圆周运动的周期
磁场中运动的时间
粒子从到做匀速直线运动,则
在电场中竖直方向有
粒子从O点出发到再次打到x轴上所用的时间
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