内容正文:
河南省信阳高级中学北湖校区2025-2026学年高三上期开学测试
物理试题
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题只有一个选项正确,每小题4分;第8~10题有多个选项正确,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 我国成功研制的环流器二号M装置,被誉为中国“人造太阳”,是一款通过可控热核聚变方式,提供清洁能源的装置。该装置的核心温度可达2亿摄氏度,比真正太阳核心的温度还要高。2019 年4月22日,该实验装置开始组装,并计划在2020年投入使用。现已知氘、氚的核聚变反应方程式为,氘核的质量为m1,氚核的质量为m2,氦核的质量为m3,中子的质量为m4,核反应中释放出γ光子。对此核反应的认识,正确的是( )
A. 核聚变反应释放的能量为(m1+m2-m3-m4)c2
B. γ光子来源于核外电子的能级跃迁
C. 反应前的总结合能大于反应后的总结合能
D. 方程式中的A=3
【答案】A
【解析】
【详解】A.聚变时有质量亏损,根据爱因斯坦质能方程可知,聚变时释放的能量
故A正确;
B.光子来源于原子核的能级跃迁,而不是核外电子的跃迁,故B错误;
C.由结合能的概念和核聚变是放能反应可知,反应前的总结合能小于反应后的总结合能,故C错误;
D.根据质量数守恒可知方程式中的A=4,故D错误。
故选A。
2. 如图所示,一个箱子用轻绳悬吊在空中处于静止状态,质量相等的物块P、Q用轻弹簧连接竖直立在箱子内,P刚好与箱顶接触但没有作用力。现剪断轻绳,则在剪断轻绳的瞬间( )
A. 弹簧的弹力突然减为零 B. P与箱顶的作用力仍然为零
C. P受到的合力小于Q受到的合力 D. Q对箱底的压力减为原来的一半
【答案】D
【解析】
【详解】A.未剪断轻绳时,弹簧的弹力大小等于物块P的重力,剪断轻绳的一瞬间,整体向下的加速度为g,弹簧长度不变,弹力不变,仍等于物块P的重力,故A错误;
B.由于P的加速度为g,因此箱顶对P的压力与弹簧弹力等大反向,故B错误;
C.由于剪断轻绳的一瞬间,整体向下的加速度为g,故P和Q受到的合力均等于它们的重力,P受到的合力等于Q受到的合力,故C错误;
D.未剪断轻绳时,Q对箱底的压力等于P、Q的总重,剪断一瞬间,Q的加速度为g,则Q受到箱底的支持力与弹簧的弹力大小相等,即这时Q对箱底的压力减为原来的一半,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,质量为m的小环A套在光滑竖直细杆上,小环A经由跨过光滑固定轻质定滑轮的不可伸长的轻绳与质量为3m的重物B相连。开始时在M位置用手按住A,轻绳处于绷紧状态,现释放A,小环A从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平的N位置,已知∠NMO=45°,NO=d,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 小环A的机械能守恒
B. 重物B机械能守恒
C. N位置,小环A的动能为
D. 当∠NAO=60°时,小环A与重物B的速度关系为vA=vB
【答案】C
【解析】
【详解】AB.小环和重物均受到轻绳的拉力作用,故二者机械能均不守恒,但AB组成的系统机械能守恒,故AB错误;
C.设,将小环速度沿绳方向和垂直绳方向进行分析,根据关联速度可知
则当小环运动到点时,因,故
小环从位置到位置过程,小环、重物组成的系统机械能守恒,有
解得小环运动到位置时的动能,故C正确;
D.当时,根据
可得,故D错误。
故选C。
4. 如图所示,某无限长、竖直放置的粗糙绝缘直杆与等量异种电荷连线的中垂线重合,直杆上有A、B、O三点,其中O为等量异种点电荷连线的中点,。现有一质量为m的带电小圆环从杆上A点以初速度向B点滑动,滑到B点时速度恰好为0。重力加速度大小为g,关于小圆环从A运动到B的过程,下列说法正确的是( )
A. 电场力先做正功后做负功
B. 小圆环的加速度先减小后增大
C. 摩擦力对小圆环做功为
D. 小圆环运动到O点时的动能为
【答案】D
【解析】
【详解】A.等量异种点电荷连线的中垂线是等势线,故小圆环从A到B过程,电场力不做功,故A错误;
B.从A到B,电场强度先增大后减小,故小圆环受到的电场力先增大后减小,由小圆环受到的摩擦力大小为
可知小圆环受到的摩擦力先增大后减小,由牛顿第二定律有
则小圆环的加速度先增大后减小,故B错误;
C.小圆环从A到B过程,由动能定理有
解得摩擦力对圆环做功为
故C错误;
D.由对称性可知,小圆环从A到O过程和从O到B过程摩擦力做功相等,故小圆环从A到O过程,由动能定理有
解得小圆环运动到O点时的动能为
故D正确。
故选D。
5. 质量为、长度为的金属棒两端由绝缘且等长轻质细线水平悬挂,处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为。开始时细线竖直,当金属棒中通以恒定电流后,金属棒从最低点向右开始摆动,若已知细线与竖直方向间的最大夹角为60°,如图所示,则金属棒中电流( )
A. 方向由向,大小为 B. 方向由向,大小为
C. 方向由向,大小为 D. 方向由向,大小为
【答案】B
【解析】
【详解】受力分析可知导线受到向右的安培力,根据左手定则,可判断金属棒中的电流方向由N指向M;
金属棒MN所受安培力的方向垂直于MN和磁场方向向右,由于棒向上运动的过程中重力和安培力做功,细线的拉力不做功,设细线的长度为x,由功能关系得
解得
故ACD错误,B正确。
故选B。
6. 如图所示电路中,A、B是构成平行板电容器的两金属极板,光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。将开关S闭合,有一带电粒子静止在电容器中的点,下列说法正确的是( )
A. 仅将A板上移,粒子仍保持静止不动
B. 仅将A板上移,P点电势降低
C. 仅增大光敏电阻的光照强度的过程中,电阻R中有向上的电流
D. 仅增大光敏电阻的光照强度,灯泡L将变暗
【答案】B
【解析】
【详解】A.仅将A板上移,电容器两端电压不变,距离d变大,根据可知电场强度减小,电场力减小,粒子将向下运动,故A错误;
B.金属板B接地,则
又
仅将A板上移,电场强度减小,则减小,P点电势降低,故B正确;
CD.由闭合电路欧姆定律可得
仅增大光敏电阻的光照强度,RT减小,I增大,灯泡L将变亮,电容器两端电压
根据可知Q增大,电容器充电,电阻中有向下的电流,故CD错误。
故选B。
7. 某艺术体操过程中彩带的运动可简化为沿轴方向传播的简谐横波,时的波形图如图甲所示,质点的振动图像如图乙所示。下列判断正确的是( )
A. 简谐波沿轴正方向传播
B. 再经过,点到达平衡位置
C. 该时刻点的位移为
D. 质点的振动方程为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由振动图像可知,t=0时刻质点Q向下振动,结合波形图可知,简谐波沿轴负方向传播,选项A错误;
B.波速为
点再次到达平衡位置时波向左传播3m,则经过时间
选项B正确;
C.该时刻点的位移为
选项C错误;
D.质点的振动方程为
选项D错误。
故选B。
8. 如图所示,在奥托循环的图像中,一定质量的理想气体从状态依次经过状态和后再加到状态,整个过程由两个等温和两个等容过程组成,下列说法正确的是( )
A. 从到,气体温度一直升高
B. 从到,气体与外界无热量交换
C. 从到,气体对外放热
D. 从到气体吸收的热量与从到气体放出的热量相同
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】A.从a到b过程,气体发生等容变化,根据
由于压强一直增大,因此气体的温度一直升高,A正确;
B.从到,气体膨胀,对外做功,而温度保持不变,因此从外界吸收热量,B错误;
C.从到,气体发生等容变化,压强减小,温度降低,气体对外放热,C正确;
D.从到内能不变,气体吸收的热量等于对外做的功,同理,从到气体放出的热量等于外界对气体做的功。在p—V图像中,图像与横轴围成的面积等于做的功,因此两次做功不同,故吸收的热量与放出的热量不相等,D错误。
故选AC。
9. 已知某星球的半径为地球半径的2倍,质量也为地球质量的2倍。若在该星球表面固定有倾角为θ=53°的斜面,如图所示,在斜面的顶端有一小球以初速度水平抛出并最终落在斜面上。不计所有阻力,地球表面的重力加速度为g=10m/s2,sin53°=0.8。下列说法正确的是( )
A. 该星球表面的重力加速度大小为5m/s2
B. 小球拋出的速度越大,其落到斜面时的速度方向与斜面间的夹角也越大
C. 小球拋出后经1.6s落到斜面上
D. 小球抛出后经1.6s距斜面最远
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】A.在地面有
在该星球表面有
两式联立得
A正确;
B.小球落到斜面时发生的位移方向沿斜面,与水平方向夹角为θ,速度方向与水平的夹角为β,有
所以所有水平拋出后的物体落在斜面时速度与水平方向的夹角相同,与斜面的夹角也相同,B错误;
C.如图甲所示
落在斜面时水平位移
且
得
C错误;
D.如图乙所示
当小球离斜面最远时,其速度与斜面平行,则
得
D正确。
故选AD。
10. 2025年5月1日,全球首个实现“聚变能发电演示”紧凑型全超导托卡马克核聚变实验装置(BEST)在我国正式启动总装。如图是托卡马克环形容器中磁场截面的简化示意图,两个同心圆围成的环形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,内圆半径为。在内圆上A点有a、b、c三个粒子均在纸面内运动,并都恰好到达磁场外边界后返回。已知a、b、c带正电且比荷均为,a粒子的速度大小为,方向沿同心圆的径向;b和c粒子速度方向相反且与a粒子的速度方向垂直。不考虑带电粒子所受的重力和相互作用。下列说法正确的是( )
A. 外圆半径等于 B. a粒子返回A点所用的最短时间为
C. b、c粒子返回A点所用的最短时间之比为 D. c粒子的速度大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】由题意,作出粒子运动轨迹图,如图所示
a粒子恰好到达磁场外边界后返回,a粒子运动的圆周正好与磁场外边界,然后沿径向做匀速直线运动,再做匀速圆周运动恰好回到A点,
根据a粒子的速度大小为
可得
设外圆半径等于,由几何关系得
则
A错误;
B.由A项分析,a粒子返回A点所用的最短时间为第一次回到A点的时间
a粒子做匀速圆周运动的周期
在磁场中运动的时间
匀速直线运动的时间
故a粒子返回A点所用的最短时间为
B正确;
C.由题意,作出粒子运动轨迹图,如图所示
因为b、c粒子返回A点都是运动一个圆周,根据b、c带正电且比荷均为,所以两粒子做圆周运动周期相同,故所用的最短时间之比为1:1,C错误;
D.由几何关系得
洛伦兹力提供向心力有
联立解得
D正确。
故选BD。
二、实验题(每空2分,共计16分)
11. 实验小组利用如图甲所示的装置研究网球在空中竖直下落时,空气对它的作用力。图乙为某次实验打出的一条纸带,其中0、1、2……6为选定的计数点,相邻两计数点间还有1个点没有画出,已知打点计时器的打点周期为T,测得1、3两点间的距离为,4、6两点间的距离为,网球的质量为m当地的重力加速度为g。
(1)在打第5个计数点时网球的速度___________;
(2)从打第2计数点到打第5计数点,空气对网球的冲量大小___________;
(3)实验得到的空气对网球的冲量I随时间变化的关系图线如图丙所示,若时间内空气对网球的平均作用力为,时刻的作用力为,则和的关系为___________(选填>、<、=)。
【答案】 ①. ②. ③. <
【解析】
【详解】由题意可知,相邻计数点见的时间间隔
(1)[1]根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得
(2)[2]同理可得打第2计数点的瞬时速度
根据动量定理
可得从打第2计数点到打第5计数点,空气对网球的冲量大小
(3)[3]根据可得
可知图象的斜率表示力的大小,可得
12. 某实验小组利用铜片、锌片、橙子制作了水果电池,为测定该电池的电动势和内阻,进行了如下实验:
(1)粗测水果电池的电动势:将多用电表的选择开关拨到“直流2.5V”挡,将红黑表笔接在水果电池两端,已知锌片为该电池的负极,则应让________(填“红”或“黑”)表笔与锌片相连,此时指针位置如图1所示,多用电表的读数为________ V;
(2)将水果电池接在如图2所示电路中,所用器材如下:
电流表(量程0~500μA,内阻为30Ω);
电流表(量程为0~1mA,内阻很小);
电阻箱R(阻值0~9999.9Ω);
滑动变阻器(阻值0~10kΩ);
开关一个、导线若干。
现将电阻箱R与电流表改装为量程为1V的电压表,电阻箱的阻值应调整为________Ω;
(3)将滑动变阻器调至接入电阻最大,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,记录5组电流表、的示数,在坐标图中描点作图如图3所示,则水果电池的电动势_______V,内阻_______Ω。(均保留三位有效数字)
【答案】(1) ①. 黑 ②. 1.00
(2)1970.0 (3) ①. 1.10 ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]粗测水果电池的电动势,已知锌片为该电池的负极,由“红进黑出”可知:应让黑表笔与锌片相连;
[2]此时选择的“直流2.5V”挡,分度值为0.05V,故读数为1.00V。
【小问2详解】
将电阻箱与电流表改装为量程为1V的电压表,则有
解得
因电阻箱的精确度为,故应调为。
【小问3详解】
[1][2]由于电流表内阻很小,由闭合电路欧姆定律可得
整理得
根据图像可得,
解得,
三、解答题(共计38分)
13. 一湖的深度为,有一直杆竖直插入湖底,恰好有一半露出水面,太阳光以与水平面成角射在湖面上,水的折射率为,求:
①折射角正弦值;
②直杆在池底影子长度。
【答案】①0.6;②4.2m
【解析】
【详解】①作出光路图.如图所示
根据折射定律,可得
解得
②由题意,可知杆的长度
则
由数学知识可得
由题意,可得
所以影子长
14. 如图所示,两根足够长的光滑导轨PQ、MN,平行固定在水平面上,导轨相距L=1m,左端用R=4Ω的电阻连接,一根导体棒ab质量m=0.5kg与两根轨道垂直并且接触良好,静止放在导轨上,导轨和ab的电阻可忽略不计.整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下,现用水平恒力沿导轨向右拉导体棒,导体棒由静止开始运动,当导体棒开始做匀速运动后,电阻R消耗的功率为4W,求:
(1)ab匀速运动时,ab电流的流向及速度;
(2)从静止开始到恰好匀速运动的过程中,电阻R产生的焦耳热Q=2J,该过程ab位移x的大小;
(3)从静止开始运动到恰好匀速运动,ab所用的时间t.
【答案】(1) ,2m/s(2)Q=2J, x=1.5m(3)1.25s
【解析】
【详解】(1)根据右手定则可知通过导体杆的电流由a流向b;根据电功率的计算公式可得:
P=I2R
而
解得
v=2m/s
(2)根据题意可得,从静止开始到恰好匀速运动的过程中,电阻R产生的焦耳热Q=2J,
根据动能定理可得:
匀速运动时
其中
W=Q
联立解得
F=2N,x=1.5m
(3)对导体棒根据动量定理可得:
(F﹣BIL)t=mv﹣0
其中
解得
t=1.25s.
15. 如图所示,光滑绝缘斜面对接后固定在水平地面上,O点为斜面的最低点,空间存在竖直向上的匀强电场,带电小球A恰好能静止在高为H处,将不带电的小球B从高为2H处静止释放,与小球A发生弹性碰撞后电量平分,且不考虑A,B间的库仑力作用,碰后小球A在两个斜面上做往复运动,每次经过最低点时动能损失10%,已知,两小球只能发生一次碰撞,重力加速度为g,求:
(1)两小球AB碰撞之后的速度;
(2)小球A第一次到达最低点O时,两小球的速度大小;
(3)小球A运动的总路程。
【答案】(1),方向沿斜面向下,,方向沿斜面向上;(2),;(3)
【解析】
【详解】(1)不带电的小球B从高为2H处静止释放,与A碰撞前有
与小球A发生弹性碰撞,根据动量守恒定律与能量守恒定律有
解得
方向沿斜面向上
方向沿斜面向下。
(2)设初始A的电荷量为2q,初始时静止,则有
碰后电量平分,则A、B的电量均为q,对A可知
小球A沿斜面向下做匀加速运动,到达O点时,有
解得
对小球B
合力为零,向上做匀速直线运动,速度仍为
(3)小球A第一次经过最低点时
第一次到达左侧最高点
解得
第二次到达O点后动能再次损失10%,第二次能够到达右侧的高度是
第n次经过O点后,小球A上升的高度
小球A运动的总路程
当n无穷大时,可得
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河南省信阳高级中学北湖校区2025-2026学年高三上期开学测试
物理试题
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题只有一个选项正确,每小题4分;第8~10题有多个选项正确,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1. 我国成功研制的环流器二号M装置,被誉为中国“人造太阳”,是一款通过可控热核聚变方式,提供清洁能源的装置。该装置的核心温度可达2亿摄氏度,比真正太阳核心的温度还要高。2019 年4月22日,该实验装置开始组装,并计划在2020年投入使用。现已知氘、氚的核聚变反应方程式为,氘核的质量为m1,氚核的质量为m2,氦核的质量为m3,中子的质量为m4,核反应中释放出γ光子。对此核反应的认识,正确的是( )
A. 核聚变反应释放能量为(m1+m2-m3-m4)c2
B. γ光子来源于核外电子的能级跃迁
C. 反应前的总结合能大于反应后的总结合能
D. 方程式中的A=3
2. 如图所示,一个箱子用轻绳悬吊在空中处于静止状态,质量相等的物块P、Q用轻弹簧连接竖直立在箱子内,P刚好与箱顶接触但没有作用力。现剪断轻绳,则在剪断轻绳的瞬间( )
A. 弹簧的弹力突然减为零 B. P与箱顶的作用力仍然为零
C. P受到的合力小于Q受到的合力 D. Q对箱底的压力减为原来的一半
3. 如图所示,质量为m的小环A套在光滑竖直细杆上,小环A经由跨过光滑固定轻质定滑轮的不可伸长的轻绳与质量为3m的重物B相连。开始时在M位置用手按住A,轻绳处于绷紧状态,现释放A,小环A从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平的N位置,已知∠NMO=45°,NO=d,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 小环A的机械能守恒
B. 重物B的机械能守恒
C. N位置,小环A动能为
D. 当∠NAO=60°时,小环A与重物B速度关系为vA=vB
4. 如图所示,某无限长、竖直放置的粗糙绝缘直杆与等量异种电荷连线的中垂线重合,直杆上有A、B、O三点,其中O为等量异种点电荷连线的中点,。现有一质量为m的带电小圆环从杆上A点以初速度向B点滑动,滑到B点时速度恰好为0。重力加速度大小为g,关于小圆环从A运动到B的过程,下列说法正确的是( )
A. 电场力先做正功后做负功
B. 小圆环的加速度先减小后增大
C. 摩擦力对小圆环做功为
D. 小圆环运动到O点时的动能为
5. 质量为、长度为的金属棒两端由绝缘且等长轻质细线水平悬挂,处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为。开始时细线竖直,当金属棒中通以恒定电流后,金属棒从最低点向右开始摆动,若已知细线与竖直方向间的最大夹角为60°,如图所示,则金属棒中电流( )
A. 方向由向,大小为 B. 方向由向,大小为
C. 方向由向,大小为 D. 方向由向,大小为
6. 如图所示电路中,A、B是构成平行板电容器的两金属极板,光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。将开关S闭合,有一带电粒子静止在电容器中的点,下列说法正确的是( )
A. 仅将A板上移,粒子仍保持静止不动
B. 仅将A板上移,P点电势降低
C. 仅增大光敏电阻的光照强度的过程中,电阻R中有向上的电流
D. 仅增大光敏电阻的光照强度,灯泡L将变暗
7. 某艺术体操过程中彩带的运动可简化为沿轴方向传播的简谐横波,时的波形图如图甲所示,质点的振动图像如图乙所示。下列判断正确的是( )
A. 简谐波沿轴正方向传播
B. 再经过,点到达平衡位置
C. 该时刻点的位移为
D. 质点的振动方程为
8. 如图所示,在奥托循环图像中,一定质量的理想气体从状态依次经过状态和后再加到状态,整个过程由两个等温和两个等容过程组成,下列说法正确的是( )
A. 从到,气体的温度一直升高
B. 从到,气体与外界无热量交换
C. 从到,气体对外放热
D. 从到气体吸收的热量与从到气体放出的热量相同
9. 已知某星球的半径为地球半径的2倍,质量也为地球质量的2倍。若在该星球表面固定有倾角为θ=53°的斜面,如图所示,在斜面的顶端有一小球以初速度水平抛出并最终落在斜面上。不计所有阻力,地球表面的重力加速度为g=10m/s2,sin53°=0.8。下列说法正确的是( )
A. 该星球表面的重力加速度大小为5m/s2
B. 小球拋出的速度越大,其落到斜面时的速度方向与斜面间的夹角也越大
C. 小球拋出后经1.6s落到斜面上
D. 小球抛出后经1.6s距斜面最远
10. 2025年5月1日,全球首个实现“聚变能发电演示”的紧凑型全超导托卡马克核聚变实验装置(BEST)在我国正式启动总装。如图是托卡马克环形容器中磁场截面的简化示意图,两个同心圆围成的环形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,内圆半径为。在内圆上A点有a、b、c三个粒子均在纸面内运动,并都恰好到达磁场外边界后返回。已知a、b、c带正电且比荷均为,a粒子的速度大小为,方向沿同心圆的径向;b和c粒子速度方向相反且与a粒子的速度方向垂直。不考虑带电粒子所受的重力和相互作用。下列说法正确的是( )
A. 外圆半径等于 B. a粒子返回A点所用的最短时间为
C. b、c粒子返回A点所用的最短时间之比为 D. c粒子的速度大小为
二、实验题(每空2分,共计16分)
11. 实验小组利用如图甲所示的装置研究网球在空中竖直下落时,空气对它的作用力。图乙为某次实验打出的一条纸带,其中0、1、2……6为选定的计数点,相邻两计数点间还有1个点没有画出,已知打点计时器的打点周期为T,测得1、3两点间的距离为,4、6两点间的距离为,网球的质量为m当地的重力加速度为g。
(1)在打第5个计数点时网球的速度___________;
(2)从打第2计数点到打第5计数点,空气对网球的冲量大小___________;
(3)实验得到的空气对网球的冲量I随时间变化的关系图线如图丙所示,若时间内空气对网球的平均作用力为,时刻的作用力为,则和的关系为___________(选填>、<、=)。
12. 某实验小组利用铜片、锌片、橙子制作了水果电池,为测定该电池的电动势和内阻,进行了如下实验:
(1)粗测水果电池的电动势:将多用电表的选择开关拨到“直流2.5V”挡,将红黑表笔接在水果电池两端,已知锌片为该电池的负极,则应让________(填“红”或“黑”)表笔与锌片相连,此时指针位置如图1所示,多用电表的读数为________ V;
(2)将水果电池接在如图2所示电路中,所用器材如下:
电流表(量程0~500μA,内阻为30Ω);
电流表(量程为0~1mA,内阻很小);
电阻箱R(阻值0~9999.9Ω);
滑动变阻器(阻值0~10kΩ);
开关一个、导线若干。
现将电阻箱R与电流表改装为量程为1V的电压表,电阻箱的阻值应调整为________Ω;
(3)将滑动变阻器调至接入电阻最大,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,记录5组电流表、的示数,在坐标图中描点作图如图3所示,则水果电池的电动势_______V,内阻_______Ω。(均保留三位有效数字)
三、解答题(共计38分)
13. 一湖的深度为,有一直杆竖直插入湖底,恰好有一半露出水面,太阳光以与水平面成角射在湖面上,水的折射率为,求:
①折射角正弦值;
②直杆在池底的影子长度。
14. 如图所示,两根足够长的光滑导轨PQ、MN,平行固定在水平面上,导轨相距L=1m,左端用R=4Ω的电阻连接,一根导体棒ab质量m=0.5kg与两根轨道垂直并且接触良好,静止放在导轨上,导轨和ab的电阻可忽略不计.整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下,现用水平恒力沿导轨向右拉导体棒,导体棒由静止开始运动,当导体棒开始做匀速运动后,电阻R消耗的功率为4W,求:
(1)ab匀速运动时,ab电流流向及速度;
(2)从静止开始到恰好匀速运动的过程中,电阻R产生的焦耳热Q=2J,该过程ab位移x的大小;
(3)从静止开始运动到恰好匀速运动,ab所用的时间t.
15. 如图所示,光滑绝缘斜面对接后固定在水平地面上,O点为斜面的最低点,空间存在竖直向上的匀强电场,带电小球A恰好能静止在高为H处,将不带电的小球B从高为2H处静止释放,与小球A发生弹性碰撞后电量平分,且不考虑A,B间的库仑力作用,碰后小球A在两个斜面上做往复运动,每次经过最低点时动能损失10%,已知,两小球只能发生一次碰撞,重力加速度为g,求:
(1)两小球AB碰撞之后的速度;
(2)小球A第一次到达最低点O时,两小球的速度大小;
(3)小球A运动的总路程。
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