精品解析:辽宁省本溪市高级中学2024-2025学年高三下学期开学适应性考试物理试题
2025-09-17
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-开学 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | 本溪市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 13.50 MB |
| 发布时间 | 2025-09-17 |
| 更新时间 | 2025-09-17 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53956204.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025届高三阶段测试物理
本试卷满分 100分 考试时间:75 分钟
一、选择题(1-7单选,每题4分,8-10多选,每题6分,少选得3分)
1. 我国北方小孩在秋天常玩的一种游戏,叫“拔老根儿”,如图所示。其实就是两个人,每人手里拿着长长的杨树叶根,把两个叶根十字交错在一起,两人各自揪住自己手里叶根的两头,同时使劲往自己怀里拽,谁手里的叶根儿断了谁输。假如两小孩选用的树叶根所承受的最大拉力相等, 则下列说法正确的是( )
A. 叶根夹角较小的一方获胜
B. 力气较大小孩获胜
C. 叶根夹角较大的一方的叶根对另一方的叶根的作用力更大些
D. 叶根夹角较大的一方的叶根对另一方的叶根的作用力更小些
【答案】A
【解析】
【详解】根据牛顿第三定律可知,叶根夹角较大的一方的叶根与另一方的叶根的作用力大小相等;以两个叶根十字交错点为对象,可知每个叶根对交错点的作用力的合力大小相等,根据
可知叶根夹角较小的一方,叶根产生的拉力较小,则叶根夹角较大的一方先达到树叶根所承受的最大拉力,故叶根夹角较小的一方获胜。
故选A。
2. 2024年春天,中国航天科技集团研制的50kW级双环嵌套式霍尔推力器,成功实现点火并稳定运行,标志着我国已跻身全球嵌套式霍尔电推进技术领先行列.嵌套式霍尔推力器不用传统的化学推进剂,而是使用等离子体推进剂,它的一个显著优点是“比冲”高。比冲是航天学家为了衡量火箭引擎燃料利用效率引入的一个物理量,英文缩写为,是单位质量的推进剂产生的冲量,比冲这个物理量的单位应该是( )
A. m/s B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意比冲表示的是单位质量的推进剂产生的冲量,故可得
结合动量定理
可得比冲这个物理量的单位为
故选A。
3. 如图,射线测厚仪采用放射性元素Tc作为放射源,其发生β衰变的半衰期为6h。则该测厚仪( )
A. 衰变产物为 Nb,且衰变产物的比结合能小于 的比结合能
B. 发生β衰变的原因是核外电子发生电离
C. 用于监测与控制几厘米钢板厚度的最佳选择是β射线
D. 20g放射源经12h后衰变掉物质的质量为15g
【答案】D
【解析】
【详解】A.衰变放出的粒子是电子,根据质量数和电荷数守恒可知,衰变产物为,故A错误;
B.衰变的原因是弱相互作用,中子退变,故B错误;
C.用于监测与控制几厘米钢板厚度的最佳选择是射线,故C错误;
D.20g放射源经12h后,即经历两个半衰期,的发生衰变,衰变掉物质的质量为15g,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,某同学把压在水杯下的纸抽出,再次操作,将水杯压在纸的同一位置,以更快的速度抽出,在纸抽出过程中,水杯第二次的( )
A. 动能变化比第一次的大
B. 动量变化与第一次相等
C. 动量变化与对应时间的比值比第一次的大
D. 动能变化与对应位移的比值与第一次相等
【答案】D
【解析】
【详解】B.第二次快拉动白纸过程中,摩擦力作用时间短,则产生的冲量较小,根据动量定理可知,茶杯增加的动量小一些,故B错误;
A.根据
整理可得
所以,动能变化比第一次的小,故A错误;
C.根据动量定理
整理得
即,动量变化与对应时间的比值不变,故C错误;
D.根据动能定理
整理得
即,动能变化与对应位移的比值不变,故D正确。
故选D。
5. 如图为北半球二十四个节气时地球在公转轨道上的示意图,其中冬至时地球离太阳最近。仅考虑太阳对地球的引力,关于地球绕太阳公转过程,下列说法正确的是( )
A. 在夏至位置地球所受万有引力最大
B. 在立春位置,根据万有引力定律可得
C. 地球自转周期的平方与轨道半长轴三次方的比值是一个仅与太阳质量有关的常数
D. 经过近日点、远日点两位置的瞬时速度大小之比约为1.03
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据万有引力表达式,由图可知,在夏至位置地球离太阳最远,所受万有引力最小,故A错误;
B.由于地球绕太阳做椭圆运动,不是匀速圆周运动,所以在立春位置
故B错误;
C.根据开普勒第三定律可知,地球公转周期的平方与轨道半长轴三次方的比值是一个仅与太阳质量有关的常数,故C错误;
D.根据开普勒第二定律可知,经过近日点、远日点两位置的瞬时速度大小之比为
故D正确。
故选D。
6. 将一根筷子竖直插入装有水的圆柱形薄玻璃杯中,如图所示,从俯视图中的P点沿水平方向看去,浸在水中的这段筷子产生了侧移,看到的图形正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】
上图为筷子竖直插入盛水玻璃杯内的俯视图,A处为筷子,AP表示由筷子发出的穿过玻璃杯壁P射向观察者的一条光线,OP为过P点沿半径方向的直线,即在P处和空气的分界面的法线,上述光线则相当于在P处由水中射入空气中,图中的角i和角r分别为此光线的入射角和折射角,根据光的折射规律可知,所以观察者在P处看到的筷子A的像的位置不是在A的实际位置,而是由其实际位置偏离杯中心的方向向杯壁靠拢的位置。同时,玻璃杯此时相当于一个凸透镜,对筷子起到了放大的作用,因此,观察到的筷子比实际粗些。
故选A。
7. 如图所示,半径为的圆形区域存在垂直纸面的匀强磁场,圆心为,质子和粒子先后从边界上点沿半径方向飞入磁场。只考虑洛伦兹力作用,它们在磁场中运动的时间相同,粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径为。质子和粒子的动能之比约为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设磁感应强度垂直纸面向外,大小为,质子的质量和带电荷量分别为、,则粒子的质量和带电荷量分别为、,由带电粒子(电荷量,质量)在匀强磁场中做圆周运动的周期公式
可知,质子和粒子在磁场中做圆周运动的周期之比
设质子和粒子在磁场中运动轨迹所对的圆心角分别为和,轨迹半径分别为和,它们在磁场中运动的时间相等,有
可知
根据题意可知二者的轨迹如图所示
由几何关系可知
由题意知
可求得
设它们的速度分别为和,由洛伦兹力提供向心力有
可得动能
质子和粒子的动能之比
故选D。
8. 图甲所示是一种静电除尘装置,其原理简图如图乙所示,在板状收集器A与线状电离器B间加恒定高压,让废气从一端进入静电除尘区经过净化后从另一端排出,其中一带负电的尘埃微粒沿图乙中虚线向收集器A运动,P、Q是运动轨迹上的两点,不计微粒重力和微粒间的相互作用,不考虑微粒运动过程中的电荷量变化。下列分析正确的是( )
A. P点电势比Q点电势低 B. 微粒在P点速度比Q点的大
C. 微粒在P点具有的电势能比Q点的大 D. 微粒在P点具有的电势能比Q点的小
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由于A带正电,B带负电,根据沿电场方向电势降低,可知离A越近电势越高,离B越近电势越低,则P点电势比Q点电势低,故A正确;
BCD.微粒由P点向Q点运动过程中,只受电场力作用,电场力做正功,动能增加,电势能减少,则微粒在P点速度比Q点的小,粒在P点具有的电势能比Q点的大,故BD错误,C正确。
故选AC。
9. 如图所示,在投掷铅球比赛中,某同学先后从同一位置抛出同一铅球,铅球第1次落在地面上的M点,第2次落在地面上的N点,两次铅球到达的最大高度相同。不计空气阻力,关于两次铅球在空中运动情况的描述,下列说法正确的是( )
A. 铅球抛出时的速度满足
B. 推球过程,合外力对铅球做功满足
C. 从脱手后到落地前的过程,两铅球动量变化量满足
D. 铅球落地时,重力的瞬时功率满足
【答案】BC
【解析】
【详解】A.设两次抛出时的速度与水平夹角分别为,两次铅球到达的最大高度相同,则由
可知
由于
则可得
故A错误;
B.推出铅球的过程中,根据动能定理,合外力对铅球做的功为铅球获得的动能,同一铅球速度越大,动能越大,由,知,故B正确;
C.铅球两次都是从同一位置抛出,以向下为正,由
可知两次铅球从抛出到落地的时间相等,由动量定理有
可知两铅球的动量变化量相等,故C正确;
D.在竖直方向上由运动学公式可得
又
,
所以两次落地时速度的竖直分量相等,所以由
可得
故D错误。
故选BC。
10. 如图甲所示,为一物块在时刻滑上了一个粗糙程度处处相同的固定斜面,斜面上端固定一距离传感器,可测量滑块到传感器的距离d,经连接传感器的计算机处理得到的距离d随时间变化的图像如图乙所示,若重力加速度以及图中、、、均为已知量,滑块可视为质点,则可求出( )
A. 斜面的倾角
B. 滑块与斜面间的动摩擦因数
C. 滑块在斜面上运动过程中摩擦力做的功
D. 滑块从到时刻过程中动量的变化量
【答案】AB
【解析】
【详解】由图像可知上滑位移、时间,下滑位移、时间,则根据
可求出上滑下滑的加速度,而上滑加速度
下滑加速度
二者联立可解出倾角和动摩擦因数,但涉及力和动量的问题需要明确质量,质量不知不能求出摩擦力做功与动量的变化量。
故选AB
三、实验题(共计15分)
11. phyphox app是一款用途广泛的传感器手机软件。某同学使用手机下载 phyphox app后设计了一套实验装置用来验证机械能守恒定律。实验过程如下:
①一把钢尺伸出水平桌面少许,将质量m=60g的小钢球放在钢尺末端,如图甲所示;
②用刻度尺测量钢尺上表面与水平地板间的高度h=100.00cm;
③打开手机中的声音“振幅”(声音传感器)项目;
④迅速敲击钢尺侧面,让小钢球自由下落。手机中的传感器记录下声音“振幅”随时间变化的曲线,如图乙所示,第一、第二个尖峰的横坐标分别对应小钢球离开钢尺时刻和落地时刻。测得这两个尖峰的时间间隔t=0.46s。
(1)当地重力加速度g取9.8m/s²,小球下落过程可视为匀加速直线运动,则下落过程中,重力势能减小量 _______,小球落地时速度v=______m/s。(结果均保留三位有效数字)比较小球重力势能减少量与动能增加量可以得出实验结论。
(2)敲击钢尺侧面时,若导致小钢球获得了一个水平方向的未被察觉的小速度,对实验测量结果_______(选填“有”或“没有”)影响。
【答案】(1) ①. 0.588 ②. 4.35
(2)没有
【解析】
【小问1详解】
[1]下落过程中,重力势能减小量
[2]小钢球落地过程中的平均速度
根据
解得v=4.35m/s
【小问2详解】
根据运动的独立性,敲击钢尺侧面时,若导致小钢球获得了一个水平方向的未被察觉的小速度,不会影响小钢球竖直方向的运动,对实验测量结果没有影响。
12. 某实验探究小组尝试测量自来水的电阻率,设计了如图甲所示的实验电路。将自来水装入一个由三个绝缘侧面和一个绝缘端面,以及一个导电端面组成的“ப”形水槽内,水槽内部长为1m,两个端面为正方形,内部横截面积。水槽开口处朝上,在水槽内部装满自来水并使自来水表面与上端开口处齐平。将一面积与水槽内部横截面积相同的可活动金属薄板与微安表相连,且平行于两端面放置在水槽中。实验可使用和选择的仪器有:
A.两节干电池(每节干电池的电动势为1.5V)
B.直流电压表,内阻约为)
C.直流电压表,内阻约为)
D.直流微安表(,内阻约为)
E.直流微安表(,内阻约)
F.滑动变阻器()
G.开关、导线若干
(1)将开关断开,金属薄板移至距离导电端面0.4m处,利用多用电表欧姆挡对这一段自来水的电阻进行测量,将选择开关旋至“”挡,欧姆调零后,两表笔一端连接导电端面,另一端连接活动金属板,指针位置如图乙所示,欧姆表读数为___________。
(2)电压表选择___________,微安表选择___________。(填前面的代号)
(3)将金属薄板紧贴绝缘端面放置,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表示数为2.8V,记录此时微安表的读数,然后将金属薄板向导电端面一侧移动,每隔0.2m调节滑动变阻器,使得电压表示数仍为2.8V,记录下不同液柱长度下微安表的电流的值,和的关系式为___________(用表示)。
(4)根据测量的数据作出和图像如图丙所示。测得图像的斜率和纵截距分别为和。由此可计算出自来水的电阻率为___________,考虑到微安表的内阻,该实验的测量值相比于真实值将___________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
【答案】(1)13 (2) ①. B ②. D
(3)
(4) ①. 1260 ②. 相等
【解析】
【分析】本题以测量自来水的电阻率为背景,考查欧姆定律、电阻定律以及电学图像。意在考查学生逻辑推理能力以及实验探究能力。
【小问1详解】
欧姆挡选择的是“”挡,指针位置如图乙所示,欧姆表读数为
【小问2详解】
[1]两节干电池总电动势为3V,故电压表选择量程的,故电压表选择B。
[2] 自来水中的电流可以接近
所以考虑到安全性,微安表选择量程为的,故微安表选择D。
【小问3详解】
根据欧姆定律
将上述函数式变形可得
【小问4详解】
[1] 根据
和图像的斜率
得
[2] 根据
微安表内阻不会对测量值造成影响,故测量值和真实值相等。
四、解答题
13. 图为一“永动机”玩具的模型,是一组光滑细金属双轨,轨道间距为,段水平。按下一个隐蔽开关后,把质量的钢球从软木盘中心洞口无初速释放,经过隐蔽的加速装置,钢球便沿轨道运动至点斜向上飞出,速度与水平方向成,之后恰好落到洞口点附近的点,接着在洞口附近来回运动一段时间后,再次从洞口无初速落下,此后不断重复以上过程。不计空气阻力,。
(1)已知钢球直径,求钢球在段上滚动时,每条轨道对钢球的支持力;
(2)若将钢球视做质点,处在同一高度,水平距离,求钢球从点飞出后能上升的最大高度;
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)钢球在段上滚动时,支持力与竖直方向夹角满足
竖直方向根据受力平衡可得
联立解得
(2)间的运动可以视为两段平抛运动,利用平抛知识可知,水平方向有
竖直方向有
d点速度与水平方向夹角满足
又
联立解得
14. 某物理实验小组设计了一个能测量温度的装置,如图为该装置的原理图。导热汽缸的下端固定,上端开口,并用活塞封闭一定质量的空气,活塞横截面积,活塞上固定一绝缘轻杆,轻杆上端固定一匝数匝的矩形线圈,线圈处于竖直平面内,线圈上、下两边水平且长度均为,线圈、轻杆和活塞总质量。线圈上边处于匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小,方向垂直于纸面向外。初始时线圈内没有通入电流,汽缸所在环境温度。已知外界大气压强,且始终保持不变,重力加速度取。变化过程中活塞始终不会从汽缸脱落,线圈上边始终在磁场内,下边始终在磁场外,封闭的空气可视为理想气体,不计活塞与汽缸壁间的摩擦。
(1)求初始时汽缸内气体的压强;
(2)当将汽缸放置于待测环境内时,活塞向上运动,在线圈内通入顺时针方向的大小可调的电流,当活塞重新稳定在初始位置时,电流,求待测环境的温度。
【答案】(1)
(2)450K
【解析】
【小问1详解】
以活塞、轻杆及线圈整体为研究对象,根据平衡条件有
解得
【小问2详解】
根据左手定则可知,线圈受到方向竖直向下的安培力,大小
以活塞、轻杆及线圈整体为研究对象,设汽缸内空气的压强为,根据平衡条件有
解得
活塞重新稳定在初始位置,则气体体积不变,根据查理定律得
解得
15. 如图所示,有两条不计电阻的平行光滑金属导轨MQN、M'Q'N',导轨间距L=0.5m,其中MQ、M'Q'段倾斜放置,倾斜角θ=37°,MQ=M'Q'=4m,QN、Q'N'段水平放置,两段之间通过一小段(大小可忽略)光滑圆弧绝缘材料平滑相连,在倾斜导轨左端连接一电容C=2F的电容器,在N和N'两端与电阻器R=0.1Ω相连,在倾斜导轨MQ、M'Q'区域内加有垂直于倾斜导轨平面向下的匀强磁场B1=2T,在水平导轨的DD'E'E区域内加有垂直水平导轨平面向上的匀强磁场B2=0.8T,DD'、EE'均与导轨垂直,且DE=D'E'=L=0.5m,cdef是质量为3m、各边长度均为L的开口向左的U形金属框,已知其de边电阻为R=0.1Ω,其余各段电阻可忽略不计,开始时紧挨导轨静置于DD'E'E左侧,一不计电阻的质量为m的金属棒a紧贴MM'从静止释放,使其向下滑行,越过QQ'后与U形金属框发生碰撞,碰后粘在一起形成一个正方形导体框沿导轨穿过磁场B2区域.已知:m=1kg,不计一切摩擦,取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)金属棒a在倾斜导轨上下滑的加速度大小;
(2)de边刚进入磁场B2区域时的速度大小;
(3)整个过程中电阻器R上产生焦耳热.
【答案】(1)
(2)1m/s (3)0.48J
【解析】
【小问1详解】
金属棒a沿倾斜轨道向下滑行过程中,有
又
所以电流为
则由牛顿第二定律,有
又有
则
又因为,所以可求得金属棒加速度为
【小问2详解】
金属棒a沿倾斜轨道向下滑行过程,由运动学公式得
金属棒a越过QQ'后与U形金属框发生碰撞,由动量守恒定律
解得
此后一起匀速向右运动直到de边进入磁场B2区域,即de边进入磁场B2区域时速度为1m/s。
【小问3详解】
在de边进入磁场区域时,de边左侧电阻为0,即右侧的电阻器R被短路,无电流。此时回路总电阻就等于de边的电阻R;在cf边进入磁场时,此时右侧de边和电阻器组成并联电路,此时总电阻为0.5R,根据
,
则碰后粘在一起到全部进入磁场B2区域过程,根据动量定理,有
解得
cf边穿过磁场B2区域过程,有
解得
所以此过程中电阻器R上产生的焦耳热为
故电阻器R上产生的焦耳热为0.48J。
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2025届高三阶段测试物理
本试卷满分 100分 考试时间:75 分钟
一、选择题(1-7单选,每题4分,8-10多选,每题6分,少选得3分)
1. 我国北方小孩在秋天常玩的一种游戏,叫“拔老根儿”,如图所示。其实就是两个人,每人手里拿着长长的杨树叶根,把两个叶根十字交错在一起,两人各自揪住自己手里叶根的两头,同时使劲往自己怀里拽,谁手里的叶根儿断了谁输。假如两小孩选用的树叶根所承受的最大拉力相等, 则下列说法正确的是( )
A. 叶根夹角较小的一方获胜
B. 力气较大的小孩获胜
C. 叶根夹角较大的一方的叶根对另一方的叶根的作用力更大些
D. 叶根夹角较大的一方的叶根对另一方的叶根的作用力更小些
2. 2024年春天,中国航天科技集团研制的50kW级双环嵌套式霍尔推力器,成功实现点火并稳定运行,标志着我国已跻身全球嵌套式霍尔电推进技术领先行列.嵌套式霍尔推力器不用传统的化学推进剂,而是使用等离子体推进剂,它的一个显著优点是“比冲”高。比冲是航天学家为了衡量火箭引擎燃料利用效率引入的一个物理量,英文缩写为,是单位质量的推进剂产生的冲量,比冲这个物理量的单位应该是( )
A. m/s B. C. D.
3. 如图,射线测厚仪采用放射性元素Tc作为放射源,其发生β衰变的半衰期为6h。则该测厚仪( )
A. 衰变产物为 Nb,且衰变产物的比结合能小于 的比结合能
B. 发生β衰变的原因是核外电子发生电离
C. 用于监测与控制几厘米钢板厚度的最佳选择是β射线
D. 20g放射源经12h后衰变掉物质质量为15g
4. 如图所示,某同学把压在水杯下纸抽出,再次操作,将水杯压在纸的同一位置,以更快的速度抽出,在纸抽出过程中,水杯第二次的( )
A. 动能变化比第一次的大
B. 动量变化与第一次相等
C. 动量变化与对应时间的比值比第一次的大
D. 动能变化与对应位移的比值与第一次相等
5. 如图为北半球二十四个节气时地球在公转轨道上的示意图,其中冬至时地球离太阳最近。仅考虑太阳对地球的引力,关于地球绕太阳公转过程,下列说法正确的是( )
A. 在夏至位置地球所受万有引力最大
B. 在立春位置,根据万有引力定律可得
C. 地球自转周期的平方与轨道半长轴三次方的比值是一个仅与太阳质量有关的常数
D. 经过近日点、远日点两位置的瞬时速度大小之比约为1.03
6. 将一根筷子竖直插入装有水的圆柱形薄玻璃杯中,如图所示,从俯视图中的P点沿水平方向看去,浸在水中的这段筷子产生了侧移,看到的图形正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示,半径为的圆形区域存在垂直纸面的匀强磁场,圆心为,质子和粒子先后从边界上点沿半径方向飞入磁场。只考虑洛伦兹力作用,它们在磁场中运动的时间相同,粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径为。质子和粒子的动能之比约为( )
A. B. C. D.
8. 图甲所示是一种静电除尘装置,其原理简图如图乙所示,在板状收集器A与线状电离器B间加恒定高压,让废气从一端进入静电除尘区经过净化后从另一端排出,其中一带负电的尘埃微粒沿图乙中虚线向收集器A运动,P、Q是运动轨迹上的两点,不计微粒重力和微粒间的相互作用,不考虑微粒运动过程中的电荷量变化。下列分析正确的是( )
A. P点电势比Q点电势低 B. 微粒在P点速度比Q点的大
C. 微粒在P点具有的电势能比Q点的大 D. 微粒在P点具有的电势能比Q点的小
9. 如图所示,在投掷铅球比赛中,某同学先后从同一位置抛出同一铅球,铅球第1次落在地面上的M点,第2次落在地面上的N点,两次铅球到达的最大高度相同。不计空气阻力,关于两次铅球在空中运动情况的描述,下列说法正确的是( )
A. 铅球抛出时的速度满足
B. 推球过程,合外力对铅球做功满足
C. 从脱手后到落地前的过程,两铅球动量变化量满足
D. 铅球落地时,重力的瞬时功率满足
10. 如图甲所示,为一物块在时刻滑上了一个粗糙程度处处相同固定斜面,斜面上端固定一距离传感器,可测量滑块到传感器的距离d,经连接传感器的计算机处理得到的距离d随时间变化的图像如图乙所示,若重力加速度以及图中、、、均为已知量,滑块可视为质点,则可求出( )
A. 斜面的倾角
B. 滑块与斜面间的动摩擦因数
C. 滑块在斜面上运动过程中摩擦力做的功
D. 滑块从到时刻过程中动量的变化量
三、实验题(共计15分)
11. phyphox app是一款用途广泛的传感器手机软件。某同学使用手机下载 phyphox app后设计了一套实验装置用来验证机械能守恒定律。实验过程如下:
①一把钢尺伸出水平桌面少许,将质量m=60g的小钢球放在钢尺末端,如图甲所示;
②用刻度尺测量钢尺上表面与水平地板间的高度h=100.00cm;
③打开手机中的声音“振幅”(声音传感器)项目;
④迅速敲击钢尺侧面,让小钢球自由下落。手机中的传感器记录下声音“振幅”随时间变化的曲线,如图乙所示,第一、第二个尖峰的横坐标分别对应小钢球离开钢尺时刻和落地时刻。测得这两个尖峰的时间间隔t=0.46s。
(1)当地重力加速度g取9.8m/s²,小球下落过程可视为匀加速直线运动,则下落过程中,重力势能减小量 _______,小球落地时速度v=______m/s。(结果均保留三位有效数字)比较小球重力势能减少量与动能增加量可以得出实验结论。
(2)敲击钢尺侧面时,若导致小钢球获得了一个水平方向的未被察觉的小速度,对实验测量结果_______(选填“有”或“没有”)影响。
12. 某实验探究小组尝试测量自来水的电阻率,设计了如图甲所示的实验电路。将自来水装入一个由三个绝缘侧面和一个绝缘端面,以及一个导电端面组成的“ப”形水槽内,水槽内部长为1m,两个端面为正方形,内部横截面积。水槽开口处朝上,在水槽内部装满自来水并使自来水表面与上端开口处齐平。将一面积与水槽内部横截面积相同的可活动金属薄板与微安表相连,且平行于两端面放置在水槽中。实验可使用和选择的仪器有:
A.两节干电池(每节干电池的电动势为1.5V)
B.直流电压表,内阻约为)
C.直流电压表,内阻约为)
D.直流微安表(,内阻约为)
E.直流微安表(,内阻约)
F.滑动变阻器()
G.开关、导线若干
(1)将开关断开,金属薄板移至距离导电端面0.4m处,利用多用电表欧姆挡对这一段自来水的电阻进行测量,将选择开关旋至“”挡,欧姆调零后,两表笔一端连接导电端面,另一端连接活动金属板,指针位置如图乙所示,欧姆表读数为___________。
(2)电压表选择___________,微安表选择___________。(填前面的代号)
(3)将金属薄板紧贴绝缘端面放置,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表示数为2.8V,记录此时微安表的读数,然后将金属薄板向导电端面一侧移动,每隔0.2m调节滑动变阻器,使得电压表示数仍为2.8V,记录下不同液柱长度下微安表的电流的值,和的关系式为___________(用表示)。
(4)根据测量数据作出和图像如图丙所示。测得图像的斜率和纵截距分别为和。由此可计算出自来水的电阻率为___________,考虑到微安表的内阻,该实验的测量值相比于真实值将___________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
四、解答题
13. 图为一“永动机”玩具的模型,是一组光滑细金属双轨,轨道间距为,段水平。按下一个隐蔽开关后,把质量的钢球从软木盘中心洞口无初速释放,经过隐蔽的加速装置,钢球便沿轨道运动至点斜向上飞出,速度与水平方向成,之后恰好落到洞口点附近的点,接着在洞口附近来回运动一段时间后,再次从洞口无初速落下,此后不断重复以上过程。不计空气阻力,。
(1)已知钢球直径,求钢球在段上滚动时,每条轨道对钢球的支持力;
(2)若将钢球视做质点,处在同一高度,水平距离,求钢球从点飞出后能上升的最大高度;
14. 某物理实验小组设计了一个能测量温度的装置,如图为该装置的原理图。导热汽缸的下端固定,上端开口,并用活塞封闭一定质量的空气,活塞横截面积,活塞上固定一绝缘轻杆,轻杆上端固定一匝数匝的矩形线圈,线圈处于竖直平面内,线圈上、下两边水平且长度均为,线圈、轻杆和活塞总质量。线圈上边处于匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小,方向垂直于纸面向外。初始时线圈内没有通入电流,汽缸所在环境温度。已知外界大气压强,且始终保持不变,重力加速度取。变化过程中活塞始终不会从汽缸脱落,线圈上边始终在磁场内,下边始终在磁场外,封闭的空气可视为理想气体,不计活塞与汽缸壁间的摩擦。
(1)求初始时汽缸内气体的压强;
(2)当将汽缸放置于待测环境内时,活塞向上运动,在线圈内通入顺时针方向的大小可调的电流,当活塞重新稳定在初始位置时,电流,求待测环境的温度。
15. 如图所示,有两条不计电阻的平行光滑金属导轨MQN、M'Q'N',导轨间距L=0.5m,其中MQ、M'Q'段倾斜放置,倾斜角θ=37°,MQ=M'Q'=4m,QN、Q'N'段水平放置,两段之间通过一小段(大小可忽略)光滑圆弧绝缘材料平滑相连,在倾斜导轨左端连接一电容C=2F的电容器,在N和N'两端与电阻器R=0.1Ω相连,在倾斜导轨MQ、M'Q'区域内加有垂直于倾斜导轨平面向下的匀强磁场B1=2T,在水平导轨的DD'E'E区域内加有垂直水平导轨平面向上的匀强磁场B2=0.8T,DD'、EE'均与导轨垂直,且DE=D'E'=L=0.5m,cdef是质量为3m、各边长度均为L的开口向左的U形金属框,已知其de边电阻为R=0.1Ω,其余各段电阻可忽略不计,开始时紧挨导轨静置于DD'E'E左侧,一不计电阻的质量为m的金属棒a紧贴MM'从静止释放,使其向下滑行,越过QQ'后与U形金属框发生碰撞,碰后粘在一起形成一个正方形导体框沿导轨穿过磁场B2区域.已知:m=1kg,不计一切摩擦,取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)金属棒a在倾斜导轨上下滑的加速度大小;
(2)de边刚进入磁场B2区域时速度大小;
(3)整个过程中电阻器R上产生的焦耳热.
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