精品解析:黑龙江省实验中学2024-2025学年高三下学期第一次考试物理试卷
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内容正文:
黑龙江省教育学会示范性高中专业委员会高三年级第一次模拟考试
物理学科试题
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题只有一项符合题目要求,每题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每题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. 2025年2月8日,在哈尔滨亚冬会速度滑冰男子1500米决赛中,我国运动员宁忠岩以1分45秒85的成绩收获金牌打破亚洲记录,为我国夺得第五金。如图为运动员经过弯道处的情景,若运动员进入弯道后的运动可看作半径为R的匀速圆周运动,已知运动员的质量为m,速度为v,下列说法正确的是( )
A. 研究运动员过弯道的技术可以把运动员视作质点
B. 运动员在图示位置时加速度一定不为零
C. 运动员受到冰面的作用力为
D. 若运动员经过弯道时摩擦力突然消失,他将沿半径方向“离心”而去
【答案】B
【解析】
【详解】A.研究运动员过弯道的技术时,需要观察运动员的动作,不可以把运动员视作质点,故A错误;
B.运动员做匀速圆周运动,具有向心加速度,加速度不为零,故B正确;
C.运动员受到冰面的作用力和重力的作用,合力指向圆心,根据平行四边形定则,可求得运动员受到冰面的作用力大小为,故C错误;
D.若运动员经过弯道时摩擦力突然消失,他将沿垂直半径的切线方向“离心”而去,故D错误。
故选B。
2. 当带负电的云层接近装有避雷针的建筑物时,避雷针上的感应电荷在其附近产生强电场。某次闪电前瞬间,避雷针周围电场的等势面分布情况,如图所示,在等势面上有A、B、C三点,下列说法正确的是( )
A. A点和B点的场强相同
B. A点场强比C点场强大
C. C点的电场方向水平向右
D. 将一电子从C点移动到B点,电势能增加2keV
【答案】B
【解析】
【详解】A.场强方向与等势面垂直且指向电势降低的方向,所以A点和B点的场强方向不同,场强不同,故A错误;
B.A点电场线比C点电场线密集,所以A点场强比C点场强大,故B正确;
C.C点的电场方向垂直于等势线向上,故C错误;
D.将一电子从C点移动到B点,电场力做功为
所以电势能减少2keV,故D错误。
故选B。
3. 2024年1月9日15时03分,我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭成功将爱因斯坦探针卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。如图为探针卫星的发射过程示意图,图中①为近地圆轨道,其轨道半径为,运行周期为;②为椭圆变轨轨道;③是探针卫星所在圆轨道,其轨道半径为。下列说法正确的是( )
A. 探针卫星沿轨道①运行的周期大于沿轨道③运行的周期
B. 探针卫星在轨道②上经过P、Q点的速率
C. 探针卫星在轨道②上运行的周期为
D. 探针卫星在轨道①上P点的加速度大于轨道②上P点的加速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据开普勒第三定律
知轨道半径越大周期越大,由于③轨道半径比①大,所以探针卫星沿轨道①运行的周期小于沿轨道③运行的周期,故A错误;
B.设卫星在P、Q两点经过极短时间,根据开普勒第二定律有
整理得
故B错误;
C.根据开普勒第三定律
可知
整理得
故C正确;
D.根据
可知加速度
由于两轨道的P点与地球的距离相等,故加速度相等,故D错误。
故选 C。
4. 如图所示为氢原子能级图,氢原子从n=4和n=3分别跃迁到n=2的能级时辐射出a光和b光,可见光光子能量范围1.64eV~3.1eV,则( )
A. 在真空中a光的传播速度小于b光的传播速度
B. 只有a光是可见光
C. a光照射某金属发生光电效应时产生的所有光电子的德布罗意波长都相同
D. a光与b光分别经过同一杨氏双缝干涉实验装置,在光屏上形成干涉条纹的条纹间距
【答案】D
【解析】
【详解】A.所有光在真空中传播的速度都是一样的,A错误;
B.根据玻尔理论可知,辐射a光子的能量
辐射b光子的能量
二者都在可见光光子能量的范围之内,B错误;
C.a光照射某金属发生光电效应时产生光电子的初动能不一定相同,因此德布罗意波长不一定都相同,C错误;
D.a光子的波长为
b光子的波长
由于
可见a光的波长小于b光的波长,根据
可知,a光与b光分别经过同一杨氏双缝干涉实验装置,在光屏上形成干涉条纹的条纹间距,D正确。
故选D。
5. 如图甲所示,中国的徽派建筑以马头墙、小青瓦为特色,造型丰富,极富美感。如图所示,在修复屋顶时,建筑工匠将一横截面为圆弧形的瓦片静置在两根相互平行的檩条正中间。已知两根檩条间的距离为d,檩条与水平面夹角均为θ。若适当增大两根檩条间的距离,其他条件不变,则下列说法正确的是( )
A. 檩条对瓦片的支持力增大
B. 檩条对瓦片的支持力减小
C. 檩条对瓦片的摩擦力增大
D. 檩条对瓦片的摩擦力减小
【答案】A
【解析】
【详解】AB.对圆弧形瓦片受力分析如图所示
根据平衡条件则有
解得
由几何知识可知,d增大时,增大,减小,则增大,A正确,B错误;
CD.沿檩条方向则有
故檩条对瓦片的摩擦力不变,CD错误。
故选A。
6. 如图所示,圆柱形玻璃砖静止放置在水平面上,AB是截面圆的竖直直径,一束单色光从A点以与竖直方向成60°角的方向射入玻璃砖,从C点射出玻璃砖,并射在地面上的D点。已知光线CD与地面垂直,B、D间的距离为d,光在真空中的传播速度为c。则光从A点传播到D点所用时间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】如图所示
根据几何关系可知,光从A点入射、从C点出射,偏向角为60°,光在A点的折射角为30°,则折射率为
光在玻璃砖中的传播速度为
根据几何关系可得,
则光从A传播到D所用时间为
联立解得
故选C。
7. 如图所示,弹簧一端固定在倾角为30的光滑斜面底端,上端与物体1相连接,物体1上方叠放物体2、3,物体1的质量为2m,物体2、3的质量均为m,开始时系统处于静止状态,弹簧处于弹性限度内,重力加速度大小为g,某时刻突然取走物体3,下列说法正确的是( )
A. 此瞬间物体1、2的加速度为0
B. 此瞬间物体1、2间的弹力为
C. 之后物体2可能脱离物体1
D. 之后物体2对物体1弹力的最小值为
【答案】D
【解析】
【详解】AB.初始时刻有
去掉3瞬间,弹簧弹力不变,1、2有共同加速度,有
对2分析可知
解得物体1、2间的弹力为
故AB错误;
CD.假设2不脱离1,根据简谐运动的特点可知,1、2在最高点的加速度为,此时二者间弹力最小,有
解得
则二者不会脱离,故C错误,D正确;
故选D。
8. 2025年春节档,电影《哪吒2》一骑绝尘,强势登顶全球动画票房榜首,瞬间在全民范围掀起热议狂潮。影片中,哪吒与敖丙的友情缘起于踢毽子,如图所示,忽略空气阻力,毽子从右边的哪吒脚上斜向左上方踢出后,到碰到敖丙脚上的过程中,取竖直向上为正方向,下面关于毽子的速率v、加速度、动能、重力的功率P随时间t变化关系可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】A.毽子从右边的哪吒脚上斜向左上方踢出后,到碰到敖丙脚上的过程中,做斜抛运动,故毽子的速率,速度不可能为零,故A错误;
B.毽子运动过程,只受重力作用,加速度为,方向竖直向下,故B正确;
C.动能,动能不可能为零,故C错误;
D.重力的功率,故D正确。
故选BD。
9. 如图所示,50匝矩形线框处在磁感应强度B=1T的匀强磁场中,绕垂直磁场的轴以恒定角速度ω=10rad/s在匀强磁场中转动,线框电阻不计,面积为,线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连,副线圈接有一只规格为“24V,20W”灯泡L和滑动变阻器P,电流表视为理想电表,则下列正确的是( )
A. 若从图示线框位置开始计时,线框中感应电动势的瞬时值为
B. 当灯泡正常发光时,原、副线圈的匝数比为25∶3
C. 若将自耦变压器滑片向下移动,灯泡会变亮
D. 若将滑动变阻器滑片向下移动,则电流表示数增大
【答案】AD
【解析】
【详解】A.感应电动势的最大值为
若从图示线框位置开始计时,即从垂直中性面位置开始计时,线框中感应电动势随时间应按余弦规律变化,瞬时值表达式为
故A正确;
B.感应电动势的最大值为,则原线圈两端的输入电压的有效值为
当灯泡正常发光时,副线圈两端的电压为
则原、副线圈的匝数比为
故B错误;
C.若将自耦变压器滑片向下移动,则副线圈的匝数变小,、不变,根据
可知变小,则灯泡两端的电压减小,故灯泡变暗,故C错误;
D.因、、都不变,故不变,若将滑动变阻器滑片向下移动,则滑动变阻器的有效阻值变小,即副线圈的总电阻变小,所以流过副线圈的电流增大,因变压器的匝数比不变,故原线圈的电流也增大,所以电流表的示数增大,故D正确。
故选AD。
10. 如图所示,空间存在着两个方向均垂直纸面向外的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,磁感应强度大小分别为B1、B2,且B1=B0、B2=4B0,MN为两个磁场的边界。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)从边界上的A点以一定的初速度垂直MN竖直向上射入匀强磁场区域Ⅰ中,边界MN上的C点与A点的距离为d。若粒子恰能经过C点,则该粒子从A点射入磁场的速度v0大小可能为( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【解析】
【详解】设粒子在上方磁场中运动的半径为r根据
在下方磁场中运动半径为,若粒子能从上方磁场中到达C点(如图中轨迹②③)则满足(n=0、1、2、3……)
即(n=0、1、2、3……)
若n=0,则
根据
解得
若n=4,则
根据
解得
或者若粒子从下方磁场中到达C点,(如图中轨迹①)则满足
即(n=1、2、3……)
当n=1时则
根据
解得
故选ABC。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学用如图甲所示的双线摆测当地的重力加速度。两根悬线长均为a,均系于小球同一点,调节两悬点A、B在同一水平线上,A、B间距离也为a,小球为质量分布均匀的磁性小球,打开手机的磁传感器并将手机平放在小球的正下方,不考虑手机对小球运动的影响,空气阻力不计。
(1)先用螺旋测微器测小球的直径,示数如图乙所示,则小球直径______mm。
(2)使双线摆在垂直于摆线平面方向做小幅度摆动,某时刻起手机磁传感器测得磁感应强度随时间变化的规律如图丙所示,则小球振动的周期______(用表示)。
(3)由实验测得当地的重力加速度______(用a、d和表示),若两悬点A、B间的实际距离小于a,则测得的重力加速度与真实值相比______(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
【答案】(1)4.700
(2)
(3) ①. ②. 偏小
【解析】
【小问1详解】
根据螺旋测微器读数规则小球直径
【小问2详解】
设磁场变化的周期为,则如图丙所示
则双线摆摆动的周期为
【小问3详解】
[1]摆长为
根据单摆周期公式
联立解得
[2]若两悬点A、B间的实际距离小于a,则测得的摆长L偏小,测得的重力加速度偏小。
12. 磁敏电阻是一种对磁敏感、具有磁阻效应的电阻元件。物质在磁场中电阻发生变化的现象称为磁阻效应。某实验小组利用伏安法测量一磁敏电阻的阻值(约几千欧)随磁感应强度的变化关系。
所用器材:电源E(5V)、滑动变阻器R(最大阻值为20Ω),电压表(量程为0~3V,内阻为3kΩ)和毫安表(量程为,内阻不计)。定值电阻、开关、导线若干
(1)为了使磁敏电阻两端电压调节范围尽可能大,实验小组设计了电路图甲,请用笔代替导线在乙图中将实物连线补充完整。
(2)某次测量时电压表的示数如图丙所示,电压表的读数为______V,电流表读数为0.5mA,则此时磁敏电阻的阻值为______(保留3位有效数字)。
(3)实验中得到该磁敏电阻阻值R随磁感应强度B变化的曲线如图丁所示,某同学利用该磁敏电阻制作了一种报警器,其电路的一部分如图戊所示。图中E为直流电源(电动势为5.0V,内阻可忽略),当图中的输出电压达到或超过2.0V时,便触发报警器(图中未画出)报警。若要求开始报警时磁感应强度为0.2T,则图中______(填“”或“”)应使用磁敏电阻,另一固定电阻的阻值应为______(保留2位有效数字)。
【答案】(1) (2) ①. 1.30##1.29##1.31 ②. ##########
(3) ①. ②. 2.1
【解析】
【小问1详解】
根据电路图,实物连接情况如下
【小问2详解】
[1]由于电压表的分度值为0.1V,应估读到分度值的下一位,故电压表的示数为1.30V
[2]此时磁敏电阻两端的电压
由欧姆定律可知,磁敏电阻的阻值为
【小问3详解】
[1]根据闭合电路的欧姆定律可得,输出电压
要求输出电压达到或超过2V方可报警,即要求磁感应强度增大时,电阻增大,从而使输出电压增大,故为磁敏电阻
[2]开始报警时,磁感应强度为0.2T,此时,电压,根据串联电路特点则有
代入数据解得
13. 2025哈尔滨亚冬会吸引了大量南方“小金豆”来哈尔滨旅游观赛,部分自驾游的游客来哈尔滨后发现汽车胎压发生了明显的变化,在出发地一个轮胎内气体(视为理想气体)温度为27℃,压强为2.5atm,体积为27L,当汽车到达哈尔滨之后,这个轮胎内气体的温度为-23℃,体积为25L。
(1)求此时轮胎内气体压强;
(2)汽车轮胎胎压不能太高,也不能太低,胎压太高不舒适且易爆胎,胎压太低会增加油耗且磨损轮胎,若气体温度保持-23℃不变,向轮胎内打入气体,使轮胎内气体压强和体积恢复到出发地的状态,则一个轮胎打入气体的质量是这个轮胎内原有气体质量的多少倍?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据理想气体状态方程有
代入数据解得
【小问2详解】
气体进行等温变化
解得
则打入气体与原有气体的质量之比
14. 如图所示,光滑绝缘水平桌面上有一均质正方形金属线框,质量为m,边长为L,线框以速度v进入一个有明显边界的匀强磁场(磁场的宽度大于线框的边长),匀强磁场的磁感应强度大小为B,当线圈全部进入磁场区域时,速度减小到。
(1)求线框进入磁场过程中产生的焦耳热Q1和通过线框某截面的电荷量q1;
(2)求线框离开磁场过程中产生的焦耳热Q2和通过线框某截面的电荷量q2;
【答案】(1),
(2),
【解析】
【小问1详解】
对线框进入磁场过程,根据能量守恒定律
解得
对线框进入磁场过程,根据动量定理
又
解得
【小问2详解】
对线框进入磁场过程
又,
假设线框不能离开磁场
解得
又,
则有
解得
假设成立,所以线框未离开磁场
所以
对线框进入磁场过程,根据能量守恒定律
解得
15. 如图所示,水平传送带长度为L=15m,中央有两个物块,左侧物块1质量为,右侧物块2质量,两物块中央夹有一个微小弹簧(不计弹簧的长度),弹簧储存弹性势能,在外力的作用下两物块保持静止。右侧光滑水平面上静止放置2025个质量为的物块,右侧水平面的物块图中只画出其中一部分,右侧物块中间均有一定距离。两侧水平面与传送带上表面等高。若撤去中央两物块所受到的外力,弹簧瞬间把两个物块弹开,弹开物块后立即让传送带以的速度顺时针匀速转动。题中所有物块均可视为质点,所有物块与传送带的动摩擦因数均为。
(1)求弹簧把两个物块弹开后瞬间两物块的速度大小;
(2)求两物块第一次离开传送带的速度大小;
(3)物块2与右侧物块发生的碰撞均为弹性碰撞,求从物块2第一次到达水平面之后直至所有的物块之间不再发生相互碰撞的过程中,传送带与物块2的摩擦生热和传送带对物块2的摩擦力冲量。
【答案】(1),
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
对两物块和弹簧组成的系统机械能守恒,由机械能守恒定律有
两物块和弹簧组成的系统动量守恒,根据动量守恒定律有
联立解得,
【小问2详解】
对1物块从释放到离开传送带过程中由动能定理有
解得1物块离开传送带时的速度为
对2物块从释放到和传送带共速过程中由动能定理:
解得物块的对地位移大小为,所以物块2到达右侧前已经与传送带共速,所以2物块离开传送带时的速度为
【小问3详解】
物块2与右侧第1个物块发生弹性碰撞:
根据能量守恒定律有
根据动量守恒定律有
联立解得
右侧第1个物块与第2个物块发生弹性碰撞:
根据能量守恒定律有
根据动量守恒定律有
联立解得
之后右侧依此类推都完成交换速度,最终前2024个物块都静止,第2025个物块以的速度向右运动,之后物块2以的速度冲上传送带,再以的速度回到右侧
第一次摩擦力冲量为
第一次摩擦生热为
以此类推,物块2,再次完成与前面相类似的运动,最终物块2的速度为
则全过程摩擦力冲量
摩擦生热
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黑龙江省教育学会示范性高中专业委员会高三年级第一次模拟考试
物理学科试题
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题只有一项符合题目要求,每题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每题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. 2025年2月8日,在哈尔滨亚冬会速度滑冰男子1500米决赛中,我国运动员宁忠岩以1分45秒85的成绩收获金牌打破亚洲记录,为我国夺得第五金。如图为运动员经过弯道处的情景,若运动员进入弯道后的运动可看作半径为R的匀速圆周运动,已知运动员的质量为m,速度为v,下列说法正确的是( )
A. 研究运动员过弯道的技术可以把运动员视作质点
B. 运动员在图示位置时加速度一定不为零
C. 运动员受到冰面的作用力为
D. 若运动员经过弯道时摩擦力突然消失,他将沿半径方向“离心”而去
2. 当带负电的云层接近装有避雷针的建筑物时,避雷针上的感应电荷在其附近产生强电场。某次闪电前瞬间,避雷针周围电场的等势面分布情况,如图所示,在等势面上有A、B、C三点,下列说法正确的是( )
A. A点和B点的场强相同
B. A点场强比C点场强大
C. C点的电场方向水平向右
D. 将一电子从C点移动到B点,电势能增加2keV
3. 2024年1月9日15时03分,我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭成功将爱因斯坦探针卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。如图为探针卫星的发射过程示意图,图中①为近地圆轨道,其轨道半径为,运行周期为;②为椭圆变轨轨道;③是探针卫星所在圆轨道,其轨道半径为。下列说法正确的是( )
A. 探针卫星沿轨道①运行的周期大于沿轨道③运行的周期
B. 探针卫星在轨道②上经过P、Q点的速率
C. 探针卫星在轨道②上运行的周期为
D. 探针卫星在轨道①上P点的加速度大于轨道②上P点的加速度
4. 如图所示为氢原子能级图,氢原子从n=4和n=3分别跃迁到n=2的能级时辐射出a光和b光,可见光光子能量范围1.64eV~3.1eV,则( )
A. 在真空中a光的传播速度小于b光的传播速度
B. 只有a光是可见光
C. a光照射某金属发生光电效应时产生的所有光电子的德布罗意波长都相同
D. a光与b光分别经过同一杨氏双缝干涉实验装置,在光屏上形成干涉条纹的条纹间距
5. 如图甲所示,中国的徽派建筑以马头墙、小青瓦为特色,造型丰富,极富美感。如图所示,在修复屋顶时,建筑工匠将一横截面为圆弧形的瓦片静置在两根相互平行的檩条正中间。已知两根檩条间的距离为d,檩条与水平面夹角均为θ。若适当增大两根檩条间的距离,其他条件不变,则下列说法正确的是( )
A. 檩条对瓦片的支持力增大
B. 檩条对瓦片的支持力减小
C. 檩条对瓦片的摩擦力增大
D. 檩条对瓦片的摩擦力减小
6. 如图所示,圆柱形玻璃砖静止放置在水平面上,AB是截面圆的竖直直径,一束单色光从A点以与竖直方向成60°角的方向射入玻璃砖,从C点射出玻璃砖,并射在地面上的D点。已知光线CD与地面垂直,B、D间的距离为d,光在真空中的传播速度为c。则光从A点传播到D点所用时间为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,弹簧一端固定在倾角为30的光滑斜面底端,上端与物体1相连接,物体1上方叠放物体2、3,物体1的质量为2m,物体2、3的质量均为m,开始时系统处于静止状态,弹簧处于弹性限度内,重力加速度大小为g,某时刻突然取走物体3,下列说法正确的是( )
A. 此瞬间物体1、2的加速度为0
B. 此瞬间物体1、2间的弹力为
C. 之后物体2可能脱离物体1
D. 之后物体2对物体1弹力的最小值为
8. 2025年春节档,电影《哪吒2》一骑绝尘,强势登顶全球动画票房榜首,瞬间在全民范围掀起热议狂潮。影片中,哪吒与敖丙的友情缘起于踢毽子,如图所示,忽略空气阻力,毽子从右边的哪吒脚上斜向左上方踢出后,到碰到敖丙脚上的过程中,取竖直向上为正方向,下面关于毽子的速率v、加速度、动能、重力的功率P随时间t变化关系可能正确的是( )
A. B. C. D.
9. 如图所示,50匝矩形线框处在磁感应强度B=1T的匀强磁场中,绕垂直磁场的轴以恒定角速度ω=10rad/s在匀强磁场中转动,线框电阻不计,面积为,线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连,副线圈接有一只规格为“24V,20W”灯泡L和滑动变阻器P,电流表视为理想电表,则下列正确的是( )
A. 若从图示线框位置开始计时,线框中感应电动势的瞬时值为
B. 当灯泡正常发光时,原、副线圈的匝数比为25∶3
C. 若将自耦变压器滑片向下移动,灯泡会变亮
D. 若将滑动变阻器滑片向下移动,则电流表示数增大
10. 如图所示,空间存在着两个方向均垂直纸面向外的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,磁感应强度大小分别为B1、B2,且B1=B0、B2=4B0,MN为两个磁场的边界。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)从边界上的A点以一定的初速度垂直MN竖直向上射入匀强磁场区域Ⅰ中,边界MN上的C点与A点的距离为d。若粒子恰能经过C点,则该粒子从A点射入磁场的速度v0大小可能为( )
A. B. C. D.
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学用如图甲所示的双线摆测当地的重力加速度。两根悬线长均为a,均系于小球同一点,调节两悬点A、B在同一水平线上,A、B间距离也为a,小球为质量分布均匀的磁性小球,打开手机的磁传感器并将手机平放在小球的正下方,不考虑手机对小球运动的影响,空气阻力不计。
(1)先用螺旋测微器测小球的直径,示数如图乙所示,则小球直径______mm。
(2)使双线摆在垂直于摆线平面方向做小幅度摆动,某时刻起手机磁传感器测得磁感应强度随时间变化的规律如图丙所示,则小球振动的周期______(用表示)。
(3)由实验测得当地的重力加速度______(用a、d和表示),若两悬点A、B间的实际距离小于a,则测得的重力加速度与真实值相比______(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
12. 磁敏电阻是一种对磁敏感、具有磁阻效应的电阻元件。物质在磁场中电阻发生变化的现象称为磁阻效应。某实验小组利用伏安法测量一磁敏电阻的阻值(约几千欧)随磁感应强度的变化关系。
所用器材:电源E(5V)、滑动变阻器R(最大阻值为20Ω),电压表(量程为0~3V,内阻为3kΩ)和毫安表(量程为,内阻不计)。定值电阻、开关、导线若干
(1)为了使磁敏电阻两端电压调节范围尽可能大,实验小组设计了电路图甲,请用笔代替导线在乙图中将实物连线补充完整。
(2)某次测量时电压表的示数如图丙所示,电压表的读数为______V,电流表读数为0.5mA,则此时磁敏电阻的阻值为______(保留3位有效数字)。
(3)实验中得到该磁敏电阻阻值R随磁感应强度B变化的曲线如图丁所示,某同学利用该磁敏电阻制作了一种报警器,其电路的一部分如图戊所示。图中E为直流电源(电动势为5.0V,内阻可忽略),当图中的输出电压达到或超过2.0V时,便触发报警器(图中未画出)报警。若要求开始报警时磁感应强度为0.2T,则图中______(填“”或“”)应使用磁敏电阻,另一固定电阻的阻值应为______(保留2位有效数字)。
13. 2025哈尔滨亚冬会吸引了大量南方“小金豆”来哈尔滨旅游观赛,部分自驾游的游客来哈尔滨后发现汽车胎压发生了明显的变化,在出发地一个轮胎内气体(视为理想气体)温度为27℃,压强为2.5atm,体积为27L,当汽车到达哈尔滨之后,这个轮胎内气体的温度为-23℃,体积为25L。
(1)求此时轮胎内气体压强;
(2)汽车轮胎胎压不能太高,也不能太低,胎压太高不舒适且易爆胎,胎压太低会增加油耗且磨损轮胎,若气体温度保持-23℃不变,向轮胎内打入气体,使轮胎内气体压强和体积恢复到出发地的状态,则一个轮胎打入气体的质量是这个轮胎内原有气体质量的多少倍?
14. 如图所示,光滑绝缘水平桌面上有一均质正方形金属线框,质量为m,边长为L,线框以速度v进入一个有明显边界的匀强磁场(磁场的宽度大于线框的边长),匀强磁场的磁感应强度大小为B,当线圈全部进入磁场区域时,速度减小到。
(1)求线框进入磁场过程中产生的焦耳热Q1和通过线框某截面的电荷量q1;
(2)求线框离开磁场过程中产生的焦耳热Q2和通过线框某截面的电荷量q2;
15. 如图所示,水平传送带长度为L=15m,中央有两个物块,左侧物块1质量为,右侧物块2质量,两物块中央夹有一个微小弹簧(不计弹簧的长度),弹簧储存弹性势能,在外力的作用下两物块保持静止。右侧光滑水平面上静止放置2025个质量为的物块,右侧水平面的物块图中只画出其中一部分,右侧物块中间均有一定距离。两侧水平面与传送带上表面等高。若撤去中央两物块所受到的外力,弹簧瞬间把两个物块弹开,弹开物块后立即让传送带以的速度顺时针匀速转动。题中所有物块均可视为质点,所有物块与传送带的动摩擦因数均为。
(1)求弹簧把两个物块弹开后瞬间两物块的速度大小;
(2)求两物块第一次离开传送带的速度大小;
(3)物块2与右侧物块发生的碰撞均为弹性碰撞,求从物块2第一次到达水平面之后直至所有的物块之间不再发生相互碰撞的过程中,传送带与物块2的摩擦生热和传送带对物块2的摩擦力冲量。
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