内容正文:
2025-2026学年湖南省武冈市高三年级上学期开学物理基础检测试卷
一、单选题(本大题共6小题,共24分)
1. 放射性同位素的应用非常广泛,几乎遍及各行各业。钴60的半衰期为5.27年,它发生β衰变变成镍60,而钍则会经一系列α、β衰变后生成氡。下列说法正确的是( )
A. 10g钴60经过10.54年全部发生衰变
B. 钴60可以作为示踪原子研究人体对药物的吸收
C. 钍原子核比氡原子核的中子数多8
D. 钍衰变成氡一共经过2次α衰变和3次β衰变
【答案】C
【解析】
【详解】A.钴60的半衰期为5.27年,10.54年恰为两个半衰期。根据半衰期公式,剩余质量
其中,,,代入得
未全部衰变,故A错误;
B.示踪原子需选择半衰期短、生物危害小的同位素。钴60半衰期较长(5.27年),且发生β衰变释放高能电子,对人体组织有损伤风险,不宜用于人体药物吸收研究,故B错误;
C.钍的中子数为
氡的中子数为
差值,故C正确;
D.衰变过程分析:设α衰变次数为(每次质量数减4、电荷数减2),β衰变次数为(每次质量数不变、电荷数加1)。则质量数变化
则得
解得
电荷数变化:
得
代入得
故需3次α衰变和2次β衰变,故D错误。
故选C。
2. 如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,实线和虚线分别表示t1=0和t2=0.5s时的波形(已知波的周期T>0.5s),则能正确反映t3=5.5s时波形的图是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】由题意可知
故波的周期
T=2s
则当t3=5.5s时,经过2个周期,即差周期是3个周期,所以等同于将t1=0的波形沿x轴的负方向平移个周期,故波形图为图B。
故选B。
3. 2023年1月9日,谷神星一号遥五运载火箭在我国酒泉卫星发射中心成功发射,将搭载的科技壹号卫星、天启星座13星等5颗卫星成功送入预定轨道。卫星1圆轨道的半径与卫星2椭圆轨道的半长轴相等,两轨道面在同一平面内且两轨道相交于A、B两点,某时刻卫星的位置如图所示。下列说法正确的是( )
A. 两卫星在图示位置的速度
B. 两卫星在图示位置时,卫星1的加速度等于卫星2的加速度
C. 两颗卫星分别经过A点时受到的万有引力相等
D. 若不及时调整轨道,两卫星可能发生相撞
【答案】A
【解析】
【详解】A.以地球球心为圆心,以卫星2此刻到地心的距离为半径作圆,记作轨道3,根据变轨原理可知卫星2在轨道3上的线速度大于,根据万有引力定律提供向心力
可知轨道半径小,轨道线速度越大,即,故,故A正确;
B.根据万有引力定律可知
卫星2位于远地点,卫星1轨道半径小,卫星1的加速度大,故B错误;
C.根据万有引力定律可知
两颗卫星质量不同,分别经过A点时受到的万有引力不同,故C错误;
D.根据开普勒第三定律
卫星1圆轨道的半径与卫星2椭圆轨道的半长轴相等,,两颗卫星周期相同,不可能相撞,故D错误。
故选A。
4. 如图(a),我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图(b)所示,其轨迹在同一竖直平面内,抛出点均为,且轨迹交于点,抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为和,其中方向水平,方向斜向上。忽略空气阻力,关于两谷粒在空中的运动,下列说法正确的是( )
A. 谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度 B. 谷粒2在最高点的速度小于
C. 两谷粒从到的运动时间相等 D. 两谷粒从到的平均速度相等
【答案】B
【解析】
【详解】A.抛出的两谷粒在空中均仅受重力作用,加速度均为重力加速度,故谷粒1的加速度等于谷粒2的加速度,A错误;
C.谷粒2做斜向上抛运动,谷粒1做平抛运动,均从O点运动到P点,故位移相同。在竖直方向上谷粒2做竖直上抛运动,谷粒1做自由落体运动,竖直方向上位移相同故谷粒2运动时间较长,C错误;
B.谷粒2做斜抛运动,水平方向上为匀速直线运动,故运动到最高点的速度即为水平方向上的分速度。与谷粒1比较水平位移相同,但运动时间较长,故谷粒2水平方向上的速度较小即最高点的速度小于,B正确;
D.两谷粒从O点运动到P点的位移相同,运动时间不同,故平均速度不相等,谷粒1的平均速度大于谷粒2的平均速度,D错误。
故选B。
5. 如图所示,两水平金属板构成的器件中同时存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度E竖直向下,磁感应强度B垂直纸面向里。P、Q为两板中轴线与两端交点处的小孔,一带电粒子以某一速度v从P点沿中线射入,恰好从Q点沿中线射出,不计带电粒子的重力。下列说法正确的是( )
A. 粒子一定带正电 B. 粒子的速度v一定等于
C. 若,粒子可能从Q点射出 D. 若,粒子一定不能从Q点射出
【答案】C
【解析】
【详解】A.若粒子带正电,受到的电场力方向竖直向下,洛伦兹力方向竖直向上,若粒子带负电受到的电场力方向竖直向向上,洛伦兹力方向竖直向向下,都可能满足受力平衡,故无法判断带电粒子电性,故A错误。
BCD.如果满足
即
带粒子可以从Q点沿中线射出;
如果速度变化为
或
则电场力大小不变,洛伦兹力大小改变,粒子做曲线运动,若板长及板间距离符合条件,粒子可能从Q点射出,故C正确,BD错误。
故选C。
(河北邢台高二上联考)
6. 如图所示,P和Q为两平行金属板,板间有恒定的电压,在P板附近有一电子(不计重力)由静止开始向Q板运动,下列说法正确的是( )
A. 电子到达Q板时的速率,与板间电压无关,仅与两板间距离有关
B. 电子到达Q板时的速率,与两板间距离无关,仅与板间电压有关
C. 两板间距离越小,电子的加速度就越小
D. 两板间距离越大,加速时间越短
【答案】B
【解析】
【详解】AB.根据动能定理
可得电子到达Q板时的速率v=
则电子到达Q板时的速率与极板间距离无关,与加速电压有关,故A错误,B正确;
CD.极板与电源相连,电压U不变,根据E=
可知两极板距离d越小,场强E越大,根据
可知电场力越大,加速度越大,根据
可得距离越大加速时间越长。
故CD错误。
故选B。
二、多选题(本大题共4小题,共20分)
7. 如图所示,一辆货车运输规格相同的长木板,木板装载成两层平放在车厢里。已知木板间的动摩擦因数为,木板与车厢间的动摩擦因数为,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,货车为了躲避横穿公路的行人紧急刹车,刹车时的加速度大小为a,每块木板的质量均为m,重力加速度为g,上层木板最前端离驾驶室距离为d,则下列说法正确的是( )
A. 当刹车时,上层木板会受到向右的摩擦力
B. 当时,下层木板受到车厢对它的摩擦力为
C. 若,下层木板一定会相对车厢发生滑动
D. 若,要使货车在紧急刹车时上层木板不撞上驾驶室,货车在水平路面上匀速行驶的速度应不超过
【答案】AD
【解析】
【详解】A.刹车时,上层板相对下层板有向左运动的趋势,所以会受到向右的摩擦力,故A正确;
B.当时,下层木板受到车厢对它的静摩擦力f2与上层木板对它的滑动摩擦力的合力产生其加速度,由牛顿第三定律可知上层木板对下层木板的滑动摩擦力大小等于下层木板对上层木板的滑动摩擦力大小,根据牛顿第二定律,有
当时,解得下层木板受到车厢对它的摩擦力为,故B错误;
C.当时,根据牛顿第二定律,有
可知随a的增大,f2变大,当时下层木板刚好与车厢相对静止,此时车的加速度
所以当时,下层木板才会相对车厢发生滑动,故C错误;
D.当时,若上层木板恰好不撞上驾驶室,对车有
对上层木板有
联立解得
故D正确。
故选AD。
8. 按压式发电手电筒曾经风靡一时,当以一定的频率按压该手电筒的手柄时,手电筒内置发电机线圈匀速转动,手电筒灯泡发光。穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t变化的关系如图所示,图像为正弦函数,线圈的匝数为n,下列说法正确的是( )
A. 在t=时,通过灯泡的电流最大
B. 线圈转动一周,通过灯泡的电流方向改变两次
C. 在t=时,线圈产生的感应电动势最大
D. 线圈中感应电动势的最大值为nΦmT
【答案】BC
【解析】
【详解】AC.在时,穿过每匝线圈的磁通量最大,磁通量的变化率为零,线圈产生的感应电动势等于零,通过灯泡的电流最小,在时,穿过每匝线圈的磁通量等于零,磁通量的变化率却最大,线圈产生的感应电动势最大,故A错误,C正确;
B.穿过每匝线圈的磁通量最大时,线圈位于中性面,线圈每转动一周,经过两次中性面,电流方向改变两次,故B正确;
D.线圈中感应电动势的最大值
其中,
联立得
故D错误。
故选BC。
9. 某商家为了促销推出弹珠抽奖游戏,游戏模型如图所示,平面游戏面板与水平面成角固定放置,面板右侧长为的直管道与半径为的细圆管轨道平滑连接,两者固定在面板上。圆管轨道的圆心为O,顶端切线水平。游戏时,向下拉动“拉手”,放手后将弹簧顶端的小弹珠(可视为质点)弹出,若弹珠直接打中面板底部的中奖区域,则获得相应奖励,若弹珠打中侧面挡板,则抽奖无效。已知弹珠质量,中奖区域AB长度,其等分为如图所示的五个中奖区域,不计所有摩擦和阻力,弹簧的长度忽略不计,重力加速度g取,下列说法正确的是( )
A. 当弹珠从圆管轨道顶端以的速度飞出时,弹珠对轨道的压力为0.25N,方向沿斜面向上
B. 当弹珠从圆管轨道顶端以的速度飞出时,顾客获得三等奖
C. 顾客要想获得一等奖,弹簧初始弹性势能的取值范围应为或
D. 只要弹簧初始弹性势能足够大,就一定可以获得一等奖
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.在圆管轨道顶端对弹珠受力分析
解得
根据牛顿第三定律,弹珠对轨道的压力为,方向沿斜面向下。根据牛顿第二定律有
解得
根据运动的分解有
联立解得
,
由于
则小球落在三等奖区域,顾客获得三等奖,故A错误,B正确;
CD.根据能量守恒有
对类平抛运动有
联立得
顾客获得一等奖时
或
解得
或
故C正确,D错误。
故选BC。
10. 如图所示,一玻璃球体的半径为R,O为球心,AB为直径,在球的左侧有一竖直接收屏在A点与玻璃球相切。自B点发出的光线BM在M点射出,出射光线平行于AB,照射在接收屏上的Q点。另一光线BN恰好在N点发生全反射.已知∠ABM=30°,下列说法正确的是( )
A. 玻璃的折射率为
B. 光由B传到M点与再由M传到Q点所需时间比为
C. 球心O到BN的距离
D. 若该B点处光源为红光,将其替换为绿光光源,则圆弧上恰好全反射的N点向左移动
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.已知,由几何关系知入射角,折射角,则玻璃的折射率为
故A正确;
B.光在玻璃中传播速度
光由B传到M的时间
光由M传到Q的时间
则,故B错误;
C.由题意知临界角,则
则球心O到BN的距离
故C正确;
D.若该B点处光源为红光,将其替换为绿光光源,波长变小,折射率变大,临界角变小,则圆弧上恰好全反射的N点向左移动,故D正确。
故选ACD。
三、非选择题(本大题共5小题,共56分)
11. 某实验小组用落体法验证机械能守恒定律,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律。
(1)本实验中,不同组学生在实验操作过程中出现如图甲的四种情况,其中操作正确的是______(填标号);
A. B. C. D.
(2)进行正确操作后,打下的部分纸带如图所示,O点是打下的第一个点,A、B、C和D为另外4个连续打下的点。已知交流电频率为50Hz,重物质量为200g,当地重力加速度,则从O点到C点,重物的重力势能变化量的绝对值________J,C点的动能________J(计算结果均保留3位有效数字);
(3)比较第(2)问中与的大小,出现这一结果的原因可能是________(填标号)。
A.工作电压的频率偏低,导致打点周期偏大
B.空气阻力或纸带与限位孔间的摩擦力
C.接通电源前释放了纸带
【答案】 ①. B ②. 0.547 ③. 0.588 ④. AC## CA
【解析】
【详解】(1)[1] 打点计时器应接交流电源,操作时应用手提住纸带的上端,让重物尽量靠近打点计时器。故选B。
(2)[2] 由图中可知OC之间的距离为
因此机械能的减少量为
[3] 匀变速运动时间中点的速度等于这段时间的平均速度,因此
因此动能的增加量
(3)[4] A.工作电压的频率偏低,导致打点周期偏大,则求得的速度偏大,可能导致动能的增加量大于重力势能的减少量,A正确;
B.存在摩擦力和空气阻力会使重力势能的减少量大于动能的增加量,B错误;
C.提前释放了纸带,纸带的初速度不为零,下落到同一位置的速度偏大才会导致动能的增加量大于重力势能的减少量,C正确。
故选AC。
12. 某实验小组为了测量某种材料制成的电阻丝的电阻,实验室提供的器材有:
A.电流表(内阻,满偏电流)
B.电流表(内阻,满偏电流)
C.定值电阻(50Ω,1A)
D.电阻箱(0-9999Ω,1A)
E.滑动变阻器(100Ω,1A)
F.电源E(30V,内阻不计)
G.多用电表
H.开关S和导线若干
某同学进行了以下操作:
(1)用多用电表粗测电阻丝的阻值,当用“×10”挡测量时,发现指针偏转角度过小,为了更准确地测量该电阻丝的阻值,将多用电表的欧姆挡位换到______(填“×1”或“×100”)进行再次测量,并重新进行______(填“机械调零”或“欧姆调零”),若测量时指针位置如图甲所示,则示数为______Ω。
(2)测量电阻丝阻值,某同学设计电路图如图乙所示。为采集到多组数据,应尽可能让电表同时接近满偏状态。所以图乙中,处应选择______(填“”或“”)与电阻箱串联,改装成量程为30V的电压表。
(3)调节滑动变阻器的滑片到合适位置测得电流表的示数为,电流表的示数为,则该种材料的电阻=______(用题中所给的符号表示)。
【答案】(1) ①. ②. 欧姆调零 ③.
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]用多用电表粗测电阻丝的阻值时,指针偏转角度过小,说明电阻较大,应该换用大倍率的,即将多用电表的欧姆挡位换到进行再次测量,并重新进行欧姆调零。则图甲的读数为
【小问2详解】
根据题意可知,让电表同时接近满偏状态,处电表改装后量程为30V,由欧姆定律可知,流过的电流为
若处选择,和并联后量程为,不能满足实验要求,则应处选择,处选择。
【小问3详解】
由于为内阻的一半,则流过的电流为,则流过的电流为
两端的电压为
由欧姆定律可得
13. 一定质量的理想气体从状态A变化到状态B的图像如图中的实线所示,其中、均为已知量,已知气体在状态A时的热力学温度为。求:
(1)此过程中理想气体对外做的功W;
(2)此过程中理想气体的最高热力学温度。(请写出必要的证明过程)
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)题中图像与横轴围成的面积表示理想气体对外做的功,即
解得
(2)题图中直线对应的方程为
设理想气体的热力学温度为T、压强为p时,体积为V,有
有理想气体状态方程知,当数值最大时,理想气体的热力学温度最高,即当时,理想气体的热力学温度最高,此时压强
又有
将、带入上式得
14. 如图所示,AB和CDO都是处于同一竖直平面内的固定光滑圆弧形轨道。AB是半径为R=1.2m的圆弧轨道,CDO是半径为r=0.5m的半圆轨道,BC段是水平粗糙轨道,与圆弧形轨道平滑连接,已知BC段水平轨道长L=2m,现让一个质量为的小球从A点正上方距A点高处自由落下,运动到圆弧轨道最低点B时,与质量为的滑块发生弹性碰撞,碰后立即取走小球,使之不影响滑块的后续运动。已知滑块与轨道BC之间的动摩擦因数取g=10m/s2,不计空气阻力,小球和滑块均可视为质点,求:
(1)小球与滑块碰前瞬间,小球对轨道的压力大小;
(2)通过计算试判断滑块是否能到达最高点O?若能,请求出滑块离开O点后落在轨道上的具体位置。
【答案】(1)140N;(2)能,BC中点
【解析】
【分析】
【详解】(1)小球从A到B过程,根据机械能守恒可得
在B点据牛顿第二定律可得
联立解得
v0=6m/s
FN=140N
根据牛顿第三定律可知碰前瞬间,小球对轨道的压力大小为140N。
(2)两物体发生弹性碰撞的过程中由动量守恒定律及机械能守恒定律可得
联立解得碰后瞬间,滑块的速度为
v2=7m/s
假设物块恰好能运动到O点,应满足
解得
滑块从B到O过程,据动能定理可得
解得滑块到达最高点O的速度为
由于
滑块恰好能经过最高点O,滑块从O点做平抛运动,由位移公式可得
x=v3t
联立解得
x=1m
故滑块落点为轨道BC的中点。
15. 如图甲所示,空间存在,方向竖直向下的匀强磁场,、是处于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨,其间距,是连在导轨一端的电阻,是跨接在导轨上质量的导体棒。从零时刻开始,通过一小型电动机对棒施加一个牵引力,方向水平向左,使其从静止开始沿导轨做加速运动,此过程中棒始终保持与导轨垂直且良好接触,图乙是棒的图像,其中段是直线,是曲线,是曲线图像的渐近线。小型电动机在末达到额定功率,此后保持功率不变。外,其余部分电阻均不计,,求:
(1)与导轨间的动摩擦因数;
(2)电阻的阻值;
(3)若时,导体棒达到最大速度,从内的位移为,求:在内,上产生的热量。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)(2)时,,由乙图可知加速度为,导体棒中感应电动势为
感应电流为
导体棒受到的安培力为
即
此时电动机牵引力为
由牛顿第二定律得
由图像知末导体棒的最大速度为,此时加速度为零,同理有
由经两式计算得出
(3)内,导体棒匀加速运动的位移为
内,导体棒的位移为
由能量守恒得
代入数据计算得出上产生的热量为
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2025-2026学年湖南省武冈市高三年级上学期开学物理基础检测试卷
一、单选题(本大题共6小题,共24分)
1. 放射性同位素的应用非常广泛,几乎遍及各行各业。钴60的半衰期为5.27年,它发生β衰变变成镍60,而钍则会经一系列α、β衰变后生成氡。下列说法正确的是( )
A. 10g钴60经过10.54年全部发生衰变
B. 钴60可以作为示踪原子研究人体对药物的吸收
C. 钍原子核比氡原子核的中子数多8
D. 钍衰变成氡一共经过2次α衰变和3次β衰变
2. 如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,实线和虚线分别表示t1=0和t2=0.5s时的波形(已知波的周期T>0.5s),则能正确反映t3=5.5s时波形的图是( )
A. B.
C. D.
3. 2023年1月9日,谷神星一号遥五运载火箭在我国酒泉卫星发射中心成功发射,将搭载的科技壹号卫星、天启星座13星等5颗卫星成功送入预定轨道。卫星1圆轨道的半径与卫星2椭圆轨道的半长轴相等,两轨道面在同一平面内且两轨道相交于A、B两点,某时刻卫星的位置如图所示。下列说法正确的是( )
A. 两卫星在图示位置的速度
B. 两卫星在图示位置时,卫星1的加速度等于卫星2的加速度
C. 两颗卫星分别经过A点时受到的万有引力相等
D. 若不及时调整轨道,两卫星可能发生相撞
4. 如图(a),我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图(b)所示,其轨迹在同一竖直平面内,抛出点均为,且轨迹交于点,抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为和,其中方向水平,方向斜向上。忽略空气阻力,关于两谷粒在空中的运动,下列说法正确的是( )
A. 谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度 B. 谷粒2在最高点的速度小于
C. 两谷粒从到的运动时间相等 D. 两谷粒从到的平均速度相等
5. 如图所示,两水平金属板构成的器件中同时存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度E竖直向下,磁感应强度B垂直纸面向里。P、Q为两板中轴线与两端交点处的小孔,一带电粒子以某一速度v从P点沿中线射入,恰好从Q点沿中线射出,不计带电粒子的重力。下列说法正确的是( )
A. 粒子一定带正电 B. 粒子的速度v一定等于
C. 若,粒子可能从Q点射出 D. 若,粒子一定不能从Q点射出
(河北邢台高二上联考)
6. 如图所示,P和Q为两平行金属板,板间有恒定的电压,在P板附近有一电子(不计重力)由静止开始向Q板运动,下列说法正确的是( )
A. 电子到达Q板时的速率,与板间电压无关,仅与两板间距离有关
B. 电子到达Q板时的速率,与两板间距离无关,仅与板间电压有关
C. 两板间距离越小,电子的加速度就越小
D. 两板间距离越大,加速时间越短
二、多选题(本大题共4小题,共20分)
7. 如图所示,一辆货车运输规格相同的长木板,木板装载成两层平放在车厢里。已知木板间的动摩擦因数为,木板与车厢间的动摩擦因数为,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,货车为了躲避横穿公路的行人紧急刹车,刹车时的加速度大小为a,每块木板的质量均为m,重力加速度为g,上层木板最前端离驾驶室距离为d,则下列说法正确的是( )
A. 当刹车时,上层木板会受到向右的摩擦力
B. 当时,下层木板受到车厢对它的摩擦力为
C. 若,下层木板一定会相对车厢发生滑动
D. 若,要使货车在紧急刹车时上层木板不撞上驾驶室,货车在水平路面上匀速行驶的速度应不超过
8. 按压式发电手电筒曾经风靡一时,当以一定的频率按压该手电筒的手柄时,手电筒内置发电机线圈匀速转动,手电筒灯泡发光。穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t变化的关系如图所示,图像为正弦函数,线圈的匝数为n,下列说法正确的是( )
A. 在t=时,通过灯泡的电流最大
B. 线圈转动一周,通过灯泡的电流方向改变两次
C. 在t=时,线圈产生的感应电动势最大
D. 线圈中感应电动势的最大值为nΦmT
9. 某商家为了促销推出弹珠抽奖游戏,游戏模型如图所示,平面游戏面板与水平面成角固定放置,面板右侧长为的直管道与半径为的细圆管轨道平滑连接,两者固定在面板上。圆管轨道的圆心为O,顶端切线水平。游戏时,向下拉动“拉手”,放手后将弹簧顶端的小弹珠(可视为质点)弹出,若弹珠直接打中面板底部的中奖区域,则获得相应奖励,若弹珠打中侧面挡板,则抽奖无效。已知弹珠质量,中奖区域AB长度,其等分为如图所示的五个中奖区域,不计所有摩擦和阻力,弹簧的长度忽略不计,重力加速度g取,下列说法正确的是( )
A. 当弹珠从圆管轨道顶端以的速度飞出时,弹珠对轨道的压力为0.25N,方向沿斜面向上
B. 当弹珠从圆管轨道顶端以的速度飞出时,顾客获得三等奖
C. 顾客要想获得一等奖,弹簧初始弹性势能的取值范围应为或
D. 只要弹簧初始弹性势能足够大,就一定可以获得一等奖
10. 如图所示,一玻璃球体的半径为R,O为球心,AB为直径,在球的左侧有一竖直接收屏在A点与玻璃球相切。自B点发出的光线BM在M点射出,出射光线平行于AB,照射在接收屏上的Q点。另一光线BN恰好在N点发生全反射.已知∠ABM=30°,下列说法正确的是( )
A. 玻璃的折射率为
B. 光由B传到M点与再由M传到Q点所需时间比为
C. 球心O到BN的距离
D. 若该B点处光源为红光,将其替换为绿光光源,则圆弧上恰好全反射的N点向左移动
三、非选择题(本大题共5小题,共56分)
11. 某实验小组用落体法验证机械能守恒定律,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律。
(1)本实验中,不同组学生在实验操作过程中出现如图甲的四种情况,其中操作正确的是______(填标号);
A. B. C. D.
(2)进行正确操作后,打下的部分纸带如图所示,O点是打下的第一个点,A、B、C和D为另外4个连续打下的点。已知交流电频率为50Hz,重物质量为200g,当地重力加速度,则从O点到C点,重物的重力势能变化量的绝对值________J,C点的动能________J(计算结果均保留3位有效数字);
(3)比较第(2)问中与的大小,出现这一结果的原因可能是________(填标号)。
A.工作电压的频率偏低,导致打点周期偏大
B.空气阻力或纸带与限位孔间的摩擦力
C.接通电源前释放了纸带
12. 某实验小组为了测量某种材料制成的电阻丝的电阻,实验室提供的器材有:
A.电流表(内阻,满偏电流)
B.电流表(内阻,满偏电流)
C.定值电阻(50Ω,1A)
D.电阻箱(0-9999Ω,1A)
E.滑动变阻器(100Ω,1A)
F.电源E(30V,内阻不计)
G.多用电表
H.开关S和导线若干
某同学进行了以下操作:
(1)用多用电表粗测电阻丝的阻值,当用“×10”挡测量时,发现指针偏转角度过小,为了更准确地测量该电阻丝的阻值,将多用电表的欧姆挡位换到______(填“×1”或“×100”)进行再次测量,并重新进行______(填“机械调零”或“欧姆调零”),若测量时指针位置如图甲所示,则示数为______Ω。
(2)测量电阻丝阻值,某同学设计电路图如图乙所示。为采集到多组数据,应尽可能让电表同时接近满偏状态。所以图乙中,处应选择______(填“”或“”)与电阻箱串联,改装成量程为30V的电压表。
(3)调节滑动变阻器的滑片到合适位置测得电流表的示数为,电流表的示数为,则该种材料的电阻=______(用题中所给的符号表示)。
13. 一定质量的理想气体从状态A变化到状态B的图像如图中的实线所示,其中、均为已知量,已知气体在状态A时的热力学温度为。求:
(1)此过程中理想气体对外做的功W;
(2)此过程中理想气体的最高热力学温度。(请写出必要的证明过程)
14. 如图所示,AB和CDO都是处于同一竖直平面内的固定光滑圆弧形轨道。AB是半径为R=1.2m的圆弧轨道,CDO是半径为r=0.5m的半圆轨道,BC段是水平粗糙轨道,与圆弧形轨道平滑连接,已知BC段水平轨道长L=2m,现让一个质量为的小球从A点正上方距A点高处自由落下,运动到圆弧轨道最低点B时,与质量为的滑块发生弹性碰撞,碰后立即取走小球,使之不影响滑块的后续运动。已知滑块与轨道BC之间的动摩擦因数取g=10m/s2,不计空气阻力,小球和滑块均可视为质点,求:
(1)小球与滑块碰前瞬间,小球对轨道的压力大小;
(2)通过计算试判断滑块是否能到达最高点O?若能,请求出滑块离开O点后落在轨道上的具体位置。
15. 如图甲所示,空间存在,方向竖直向下的匀强磁场,、是处于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨,其间距,是连在导轨一端的电阻,是跨接在导轨上质量的导体棒。从零时刻开始,通过一小型电动机对棒施加一个牵引力,方向水平向左,使其从静止开始沿导轨做加速运动,此过程中棒始终保持与导轨垂直且良好接触,图乙是棒的图像,其中段是直线,是曲线,是曲线图像的渐近线。小型电动机在末达到额定功率,此后保持功率不变。外,其余部分电阻均不计,,求:
(1)与导轨间的动摩擦因数;
(2)电阻的阻值;
(3)若时,导体棒达到最大速度,从内的位移为,求:在内,上产生的热量。
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