精品解析:吉林省通化市梅河口市第五中学2024-2025学年高三上学期1月月考物理试题
2025-10-11
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2份
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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-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 吉林省 |
| 地区(市) | 通化市 |
| 地区(区县) | 梅河口市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.08 MB |
| 发布时间 | 2025-10-11 |
| 更新时间 | 2026-08-10 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-10-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54297891.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
高三物理
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,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题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. 一氦氖激光器发射的单色光在真空中的波长为,该激光器的发光功率为,光在真空中传播的速度为,普朗克常量为,则该激光器每秒发射光子的个数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】该激光器时间内发射光子的总能量为
每个光子的能量为
故该激光器每秒发射光子的个数为
故选A。
2. 如图甲所示为一静置在水平桌面上的砧板置物架,其中M、N为置物架上的两个竖直支架。若M、N之间静止倾斜放置着一块砧板,侧视图如图乙所示。忽略砧板与置物架间的摩擦,则下列说法正确的是( )
A. 砧板一定受4个力作用
B. 置物架与桌面间存在摩擦力
C. 若仅将M与N之间的距离调小,则置物架对砧板的作用力将减小
D. 若仅将M与N之间的距离调大,则置物架对砧板的作用力将不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.对砧板受力分析如图所示
砧板至少受到重力,M、N对砧板的弹力,可能还受到底座的支持力,故砧板可能受3个或4个力作用,故A错误;
B.对整体受力分析可知,整体受重力和地面的支持力,置物架与桌面间不存在摩擦力,故B错误;
CD.若仅将M与N之间的距离调小或调大,砧板仍受力平衡,置物架对砧板的作用力与砧板的重力始终等大反向,则置物架对砧板的作用力将不变,故C错误,D正确。
故选D。
3. 塑胶跑道由一种特殊的材料制成,这种材料具备良好的减震和回弹效果。经测试,将一重为G的鸡蛋分别从水泥路面和塑胶跑道路面上方相同高度自由释放,碰后鸡蛋的速度均变为零。已知鸡蛋与水泥路面的碰撞时间为t0,鸡蛋受到水泥路面的平均作用力为4G;鸡蛋与塑胶跑道路面的撞击时间为3t0,则鸡蛋受到塑胶跑道路面的平均作用力为( )
A. 1.5G B. 2G C. 2.5G D.
【答案】B
【解析】
【详解】设鸡蛋自由落体阶段末速度为v,两次下落高度相等,落地瞬间的速度也相等,碰水泥路面的过程,由动量定理得
鸡蛋碰塑胶跑道路面的过程,由动量定理得
解得
4. 甲、乙两车在同一条平直公路上行驶,从时刻起,甲车一直做匀速直线运动,乙车先做初速度为的匀加速直线运动,时刻接着做匀减速直线运动,时刻速度减为,两车位移随时间变化的关系图像如图所示。则关于和的大小关系,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】作出两车的速度—时间变化图像,如图
图像面积代表位移,由于时刻两车位移相等,根据几何关系可知。
故选B。
5. 某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示,虚线是一带电粒子仅在此电场作用下从点运动到点的运动轨迹,、分别是运动轨迹与等势面、的交点,下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电荷
B. 点的电场强度比点的小
C. 粒子在点的电势能大于在点的电势能
D. 粒子从点运动到点的过程中,其动能先减少后增加
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据粒子所受电场力指向曲线轨迹的凹侧可知,电场力方向大致向下,电场线方向由高电势指向低电势,二者方向相反,则粒子带负电,故A错误;
B.等差等势面越密集的地方场强越大,故M点的电场强度比N点的大,故B错误;
CD.粒子带负电,因为M点的电势大于在N点的电势,故粒子在M点的电势能小于在N点的电势能;由于带电粒子仅在电场作用下运动,电势能与动能总和不变,故可知粒子从点运动到点的过程中,其动能先减少后增加,故C错误,D正确。
故选D。
6. 如图所示,直角杆AOB位于竖直平面内,OA水平,OB竖直且光滑,用不可伸长的轻细绳相连的两小球a和b分别套在OA和OB杆上,b球的质量为1kg,在作用于a球的水平拉力F的作用下,a、b均处于静止状态。此时a球到О点的距离=0.3m。b球到О点的距离h=0.4m。改变力F的大小,使a球向右加速运动,已知a球向右运动0.1m时速度大小为6m/s。g=10m/s2,则在此过程中绳对b球的拉力所做的功为( )
A. 33J B. 32J C. 19J D. 10J
【答案】A
【解析】
【详解】a球向右运动0.1m时,由几何关系得,b上升距离为
此时细绳与水平方向夹角的正切值为
可知
由运动的合成与分解知识可知:
可得
以b球为研究对象,由动能定理得
代入数据解得
故选A。
7. 将点电荷+Q和(Q>0)分别固定在光滑绝缘的正四面体ABCD的两个顶点A、B上,E、M、N分别是AB、AC、AD的中点。取无限远处电势为零,点电荷周围任一点的电势为,式中q为场源电荷的电荷量,r为该点到点电荷的距离。下列说法中正确的是
A. M、N两点的场强相同
B. C、D、E三点的电势
C. 在该静电场中,沿线段ND电势逐渐升高
D. 将试探电荷由E点移动到M点,电场力做正功
【答案】B
【解析】
【详解】A.由电场强度的叠加原理可知,M、N两点的电场强度大小相等,由几何知识知电场强度方向不同,故A错误;
B.由题意可知,通过两电荷的中垂面是零电势面,C、D在同一等势面上,电势相等,根据几何关系可知E也在中垂线上,故,故B正确;
CD.AB的中点与D的连线为等势线,取无限远处为零电势面,该连线上各点电势为零,连线靠近正电荷一侧电势为正,靠近负电荷一侧电势为负,沿线段ND方向,电势由正值逐渐降低为零,同理,从E到M电势增加,则将试探电荷由E点移动到M点,电场力做负功,故CD错误。
故选B。
8. 一列简谐横波在某均匀介质中沿x轴负向传播,t=1s时的波形如图甲所示,M和N是介质中的两个质点,质点M的平衡位置位于x=4m处,质点N的振动图像如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A. 该波的传播速度为2m/s
B. M、N两质点的平衡位置相距可能为5m
C. t=3.5s时,质点M向y轴正方向运动
D. 质点N做简谐运动的位移x随时间t变化的关系式为cm
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.由图甲可知波长为
由图乙可知周期为
波的传播速度为
A正确;
C.t=1s时M点位于平衡位置并向正方向振动,t=3.5s时经历的时间为
此时质点M向y轴负方向运动,C错误;
D.质点的振幅为
由图乙可知初相位为,故质点N做简谐运动的位移x随时间t变化的关系式为
D正确;
B.由图乙可知t=1s时N点的相位为,M点的相位为0,则N点比M的振动提前了或延迟了,M、N两质点的平衡位置相距可能为
或
B正确;
故选ABD。
9. 某同学为观察双缝干涉和单缝衍射实验现象,准备了玻璃片、刀片、蜡烛、红蓝两支激光笔、光屏等器材。他先用蜡烛将玻璃片的一面熏黑,再用刀片在熏黑的一面割制成一组双缝和一条单缝。实验中,他将玻璃片和光屏竖直平行放置,再用激光笔照射单、双缝,得到如图甲、乙图样,图丙中激光笔垂直玻璃板照射,屏中心О到两狭缝S1、S2的距离相等,Р为光屏上的一点。则下列说法中正确的是( )
A. 图乙是单缝衍射图样
B. 激光笔照射单缝时,红光得到的图样的中央亮纹的宽度比蓝光的稍宽
C. 激光笔照射双缝时,若将屏向远离双缝方向移动,条纹间距将变宽
D. 激光笔照射双缝时,若Р到两狭缝S1、S2的距离差为入射光波长的5倍,Р处为暗条纹
【答案】BC
【解析】
【详解】A.双缝干涉图样的两相邻亮或暗条纹中心的间距相等,故图乙为双缝干涉图样,衍射图样的条纹中间宽、两侧窄,故图甲为光的衍射图样,故A错误;
B.由单缝衍射的特点可知,当单缝宽度不变时,入射光的波长越长,中央亮条纹越宽,因红光波长比蓝光波长长,红光比蓝光得到图样的中央亮条纹的宽度稍宽,故B正确;
C.根据双缝干涉条纹间距公式可知,若将屏向远离双缝方向移动,即L变大,则条纹间距将变宽,故C正确;
D.用激光笔照射双缝时,若S1、S2到P点的距离差为入射光波长的整数倍,则两光波到达P点时的相位相同,相互加强,即为亮条纹,故D错误。
故选BC。
10. 如图所示,天文观测中观测到有质量相等的三颗天体位于边长为l的等边三角形△ABC三个顶点上,三颗天体均做周期为T的匀速圆周运动。已知引力常量为G,不计其他天体对它们的影响,关于这个三星系统,下列说法中正确的是( )
A. 三颗天体的质量均为 B. 三颗天体的质量均为
C. 三颗天体线速度大小均为 D. 三颗天体线速度大小均为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.轨道半径等于等边三角形外接圆的半径,根据几何关系可知
根据题意可知其中任意两颗星对第三颗星的合力指向圆心,所以这两颗星对第三颗星的万有引力等大,由于这两颗星到第三颗星的距离相同,故这两颗星的质量相同,所以三颗星的质量一定相同,设为M,则根据牛顿第二定律有
解得
故A正确,B错误;
CD.根据牛顿第二定律有
解得线速度大小为
故C错误,D正确。
故选AD。
二、非选择题:本题共5 小题,共54分。
11. 为了验证机械能守恒定律,某同学选用了如图甲所示的实验装置。重力加速度大小为g。
(1)将气垫导轨固定在水平桌面上,在导轨上装上两个光电门1、2,测得两光电门间的距离为L,将遮光片固定在滑块上,用天平测量出滑块及遮光片(以下称为滑块)的总质量M,用游标卡尺测出遮光片的宽度,如图乙所示,则遮光片的宽度d=_____mm。
(2)调整气垫导轨水平时,可将滑块放置在气垫导轨上,打开气源,轻推滑块,若滑块做_____(填“匀速”“匀加速”或“匀减速”)直线运动,则说明导轨水平。绕过导轨左端定滑轮的细线,一端连接一质量为m的砝码,另一端连在滑块上,先将滑块固定在气垫导轨右侧;调节定滑轮的高度,使连接滑块的细线与气垫导轨平行。
(3)释放滑块,滑块上的遮光片通过光电门1、2时的遮光时间分别为t1、t2,若mgL=_____(用题中所给的物理量符号表示),则说明系统机械能守恒。
【答案】(1)4.55
(2)匀速 (3)
【解析】
【小问1详解】
由游标卡尺的读数规则可知,遮光片的宽度
【小问2详解】
若滑块做匀速直线运动,则说明导轨水平。
【小问3详解】
若系统机械能守恒,则有
12. 某同学将内阻rg = 198 Ω、量程Ig = 1 mA的电流表与电动势E = 1.5 V、内阻r = 0.2 Ω的电池及电阻R0(阻值为1.2 kΩ)、滑动变阻器R1、表笔等相关元件按图甲组装成欧姆表(表盘中间刻度为15)。
(1)实验室有三种规格的滑动变阻器,在本实验中,滑动变阻器R1应选___________(填选项序号)。
A. 滑动变阻器RA(最大阻值为20 Ω)
B. 滑动变阻器RB(最大阻值为200 Ω)
C. 滑动变阻器RC(最大阻值为20 kΩ)
(2)该欧姆表的挡位是___________(填选项序号)挡。
A. “×1” B. “×10” C. “×100” D. “×1k”
(3)由于长时间使用,电池电动势降为1.45 V、内阻变为 10 Ω,则___________(填“能”或“不能”)通过滑动变阻器对此表调零;正确调零(或通过改变R0的阻值后正确调零)后,用此表测一电阻时,欧姆表的示数为1500 Ω,则该电阻的真实值为___________Ω。
(4)将电池更新后,另一同学在该欧姆表中的电流表上并联一个电阻R2,同时短接R0如图乙所示,将此欧姆表挡位变为“×1”挡,则电阻 R2 = _________Ω。
【答案】(1)B (2)C
(3) ①. 能 ②. 1450
(4)2
【解析】
【小问1详解】
欧姆表调零后,内阻
根据其他电阻可知,滑动变阻器应选用RB,故选B。
【小问2详解】
指针指向中间时有
解得
故选C。
【小问3详解】
[1]因为
所以能通过滑动变阻器对此表调零;
[2]欧姆表的示数为1500 Ω,则指针指向中间,则有
,
解得
【小问4详解】
由
,
此欧姆表挡位变为“×1”挡,则有
解得
当电流表满偏时,R2中电流为99 mA,所以
13. 如图所示,一个导热良好的圆柱形汽缸开口向上竖直放置于水平面上,缸内有一形状不规则的文物,且封闭有一定质量的理想气体.初始时刻,气体的温度为7℃,质量为m、横截面积为S的活塞到汽缸底部的距离为h.现环境温度缓慢升高到27℃时,活塞离汽缸底部的距离变为H,此过程中缸内气体吸收的热量为Q。已知大气压恒为,重力加速度大小为g,热力学温度T与摄氏温度t之间的数量关系为,活塞与汽缸壁密封良好且不计摩擦,忽略文物热胀冷缩的影响。求:
(1)汽缸内放置的文物的体积;
(2)该过程中气体增加的内能。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设汽缸内放置的文物体积为,初态
末态
气体做等压变化
解得汽缸内放置的文物的体积
【小问2详解】
气体的压强为
外界对气体做功为
根据热力学第一定律,该过程中气体增加的内能为
14. 如图所示,在竖直平面内有一个半径为R=0.5m,质量为M=1kg的金属圆环,圆环平面与纸面平行,圆环恰好有一半处在磁感应强度为B=1T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,磁场的水平边界与圆环相交于P、Q点。用绝缘轻绳把放在斜面上的滑块通过定滑轮与圆环相连。当圆环中通有逆时针方向大小为I=1A的电流时,滑块保持静止。已知斜面倾角为θ=30°,斜面和滑轮均光滑,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)滑块的质量m;
(2)若圆环电流I大小不变,方向突然变为顺时针方向时,滑块的瞬时加速度为多大?
【答案】(1)1.8kg;(2)
【解析】
【详解】(1)当圆环中通有逆时针方向大小为I=1A的电流时,根据左手定则可知,圆环处在磁场中部分所受安培力方向竖直向上,大小为
对圆环由平衡条件可得
对滑块由平衡条件可得
联立解得滑块的质量为
(2)若圆环电流I大小不变,方向突然变为顺时针方向时,根据左手定则可知,圆环处在磁场中部分所受安培力方向竖直向下,大小不变;对圆环,由牛顿第二定律可得
对滑块,由牛顿第二定律可得
联立解得滑块的瞬时加速度大小为
15. 如图所示,光滑曲面AB与长度为l的粗糙水平轨道BC相切于B点,A点距轨道BC的高度为R,质量为m的小滑块1被锁定在A点,质量为2m的小滑块2静止在水平轨道最右端的C点,轨道BC下方的水平面上有一固定的“L”形木板,其上表面光滑,在P点处固定一劲度系数为k的轻弹簧,弹簧右端拴接一质量为M=4m的长方体滑块,M的中心在O点的正上方,处于静止状态。现将滑块1解除锁定并由静止释放,1与2发生弹性碰撞后,滑块1恰好停在B点,滑块2被碰后做平抛运动的同时给滑块M一个向右的初速度,当M的中心运动到O点的正上方时,恰好与滑块2相碰,碰后滑块2竖直向上运动至与C等高的D点。已知所有的碰撞时间极短,质量为m0的弹簧振子振动周期为,弹簧弹性势能的表达式为(k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量),不计空气阻力,重力加速度为g。
(1)求滑块1与水平轨道BC间的动摩擦因数μ;
(2)求C点与滑块M上表面间的高度差h;
(3)在滑块2与M第二次碰撞完毕跳起后将滑块2取走,求此后弹簧与M组成的弹簧振子的振幅A。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设滑块1与2碰前速度为v1,由动能定理可得
碰后两者速度分别为和,则
解得
,
碰后滑块1恰滑动后能静止在B点,滑块1只能从C点向左匀减速运动至B,由动能定理可得
联立以上各式得
,
【小问2详解】
滑块2与振子M在平衡位置相碰,由于
滑块2只能与向左运动的M相碰才能碰后竖直向上运动,则碰前运动时间t满足
所求高度为
解得
【小问3详解】
滑块2与M碰撞过程水平方向动量守恒,第1次碰撞后M的速度设为,则
解得
设第一次碰撞过程中滑块2与M接触时间为Δt,因滑块2离开M瞬间是相对运动的,故在Δt时间内滑块2与M间为滑动摩擦力。滑块2从竖直上抛后落下与M发生第二次碰撞前运动时间为2t,滑块运动时间正好在平衡位置向左运动时与滑块2相撞,假设第二次碰撞过程中滑块2离开M前在水平方向二者能共速,则
解得
第一次碰撞摩擦力对滑块的冲量大小
第二次碰撞摩擦力对滑块的冲量大小
由于
第二次滑动摩擦力作用的时间
则假设成立,滑块2离开M后,振子M的速度为,所求振幅A满足
解得
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高三物理
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,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题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. 一氦氖激光器发射的单色光在真空中的波长为,该激光器的发光功率为,光在真空中传播的速度为,普朗克常量为,则该激光器每秒发射光子的个数为( )
A. B. C. D.
2. 如图甲所示为一静置在水平桌面上的砧板置物架,其中M、N为置物架上的两个竖直支架。若M、N之间静止倾斜放置着一块砧板,侧视图如图乙所示。忽略砧板与置物架间的摩擦,则下列说法正确的是( )
A. 砧板一定受4个力作用
B. 置物架与桌面间存在摩擦力
C. 若仅将M与N之间的距离调小,则置物架对砧板的作用力将减小
D. 若仅将M与N之间的距离调大,则置物架对砧板的作用力将不变
3. 塑胶跑道由一种特殊的材料制成,这种材料具备良好的减震和回弹效果。经测试,将一重为G的鸡蛋分别从水泥路面和塑胶跑道路面上方相同高度自由释放,碰后鸡蛋的速度均变为零。已知鸡蛋与水泥路面的碰撞时间为t0,鸡蛋受到水泥路面的平均作用力为4G;鸡蛋与塑胶跑道路面的撞击时间为3t0,则鸡蛋受到塑胶跑道路面的平均作用力为( )
A. 1.5G B. 2G C. 2.5G D.
4. 甲、乙两车在同一条平直公路上行驶,从时刻起,甲车一直做匀速直线运动,乙车先做初速度为的匀加速直线运动,时刻接着做匀减速直线运动,时刻速度减为,两车位移随时间变化的关系图像如图所示。则关于和的大小关系,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
5. 某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示,虚线是一带电粒子仅在此电场作用下从点运动到点的运动轨迹,、分别是运动轨迹与等势面、的交点,下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电荷
B. 点的电场强度比点的小
C. 粒子在点的电势能大于在点的电势能
D. 粒子从点运动到点的过程中,其动能先减少后增加
6. 如图所示,直角杆AOB位于竖直平面内,OA水平,OB竖直且光滑,用不可伸长的轻细绳相连的两小球a和b分别套在OA和OB杆上,b球的质量为1kg,在作用于a球的水平拉力F的作用下,a、b均处于静止状态。此时a球到О点的距离=0.3m。b球到О点的距离h=0.4m。改变力F的大小,使a球向右加速运动,已知a球向右运动0.1m时速度大小为6m/s。g=10m/s2,则在此过程中绳对b球的拉力所做的功为( )
A. 33J B. 32J C. 19J D. 10J
7. 将点电荷+Q和(Q>0)分别固定在光滑绝缘的正四面体ABCD的两个顶点A、B上,E、M、N分别是AB、AC、AD的中点。取无限远处电势为零,点电荷周围任一点的电势为,式中q为场源电荷的电荷量,r为该点到点电荷的距离。下列说法中正确的是
A. M、N两点的场强相同
B. C、D、E三点的电势
C. 在该静电场中,沿线段ND电势逐渐升高
D. 将试探电荷由E点移动到M点,电场力做正功
8. 一列简谐横波在某均匀介质中沿x轴负向传播,t=1s时的波形如图甲所示,M和N是介质中的两个质点,质点M的平衡位置位于x=4m处,质点N的振动图像如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A. 该波的传播速度为2m/s
B. M、N两质点的平衡位置相距可能为5m
C. t=3.5s时,质点M向y轴正方向运动
D. 质点N做简谐运动的位移x随时间t变化的关系式为cm
9. 某同学为观察双缝干涉和单缝衍射实验现象,准备了玻璃片、刀片、蜡烛、红蓝两支激光笔、光屏等器材。他先用蜡烛将玻璃片的一面熏黑,再用刀片在熏黑的一面割制成一组双缝和一条单缝。实验中,他将玻璃片和光屏竖直平行放置,再用激光笔照射单、双缝,得到如图甲、乙图样,图丙中激光笔垂直玻璃板照射,屏中心О到两狭缝S1、S2的距离相等,Р为光屏上的一点。则下列说法中正确的是( )
A. 图乙是单缝衍射图样
B. 激光笔照射单缝时,红光得到的图样的中央亮纹的宽度比蓝光的稍宽
C. 激光笔照射双缝时,若将屏向远离双缝方向移动,条纹间距将变宽
D. 激光笔照射双缝时,若Р到两狭缝S1、S2的距离差为入射光波长的5倍,Р处为暗条纹
10. 如图所示,天文观测中观测到有质量相等的三颗天体位于边长为l的等边三角形△ABC三个顶点上,三颗天体均做周期为T的匀速圆周运动。已知引力常量为G,不计其他天体对它们的影响,关于这个三星系统,下列说法中正确的是( )
A. 三颗天体的质量均为 B. 三颗天体的质量均为
C. 三颗天体线速度大小均为 D. 三颗天体线速度大小均为
二、非选择题:本题共5 小题,共54分。
11. 为了验证机械能守恒定律,某同学选用了如图甲所示的实验装置。重力加速度大小为g。
(1)将气垫导轨固定在水平桌面上,在导轨上装上两个光电门1、2,测得两光电门间的距离为L,将遮光片固定在滑块上,用天平测量出滑块及遮光片(以下称为滑块)的总质量M,用游标卡尺测出遮光片的宽度,如图乙所示,则遮光片的宽度d=_____mm。
(2)调整气垫导轨水平时,可将滑块放置在气垫导轨上,打开气源,轻推滑块,若滑块做_____(填“匀速”“匀加速”或“匀减速”)直线运动,则说明导轨水平。绕过导轨左端定滑轮的细线,一端连接一质量为m的砝码,另一端连在滑块上,先将滑块固定在气垫导轨右侧;调节定滑轮的高度,使连接滑块的细线与气垫导轨平行。
(3)释放滑块,滑块上的遮光片通过光电门1、2时的遮光时间分别为t1、t2,若mgL=_____(用题中所给的物理量符号表示),则说明系统机械能守恒。
12. 某同学将内阻rg = 198 Ω、量程Ig = 1 mA的电流表与电动势E = 1.5 V、内阻r = 0.2 Ω的电池及电阻R0(阻值为1.2 kΩ)、滑动变阻器R1、表笔等相关元件按图甲组装成欧姆表(表盘中间刻度为15)。
(1)实验室有三种规格的滑动变阻器,在本实验中,滑动变阻器R1应选___________(填选项序号)。
A. 滑动变阻器RA(最大阻值为20 Ω)
B. 滑动变阻器RB(最大阻值为200 Ω)
C. 滑动变阻器RC(最大阻值为20 kΩ)
(2)该欧姆表的挡位是___________(填选项序号)挡。
A. “×1” B. “×10” C. “×100” D. “×1k”
(3)由于长时间使用,电池电动势降为1.45 V、内阻变为 10 Ω,则___________(填“能”或“不能”)通过滑动变阻器对此表调零;正确调零(或通过改变R0的阻值后正确调零)后,用此表测一电阻时,欧姆表的示数为1500 Ω,则该电阻的真实值为___________Ω。
(4)将电池更新后,另一同学在该欧姆表中的电流表上并联一个电阻R2,同时短接R0如图乙所示,将此欧姆表挡位变为“×1”挡,则电阻 R2 = _________Ω。
13. 如图所示,一个导热良好的圆柱形汽缸开口向上竖直放置于水平面上,缸内有一形状不规则的文物,且封闭有一定质量的理想气体.初始时刻,气体的温度为7℃,质量为m、横截面积为S的活塞到汽缸底部的距离为h.现环境温度缓慢升高到27℃时,活塞离汽缸底部的距离变为H,此过程中缸内气体吸收的热量为Q。已知大气压恒为,重力加速度大小为g,热力学温度T与摄氏温度t之间的数量关系为,活塞与汽缸壁密封良好且不计摩擦,忽略文物热胀冷缩的影响。求:
(1)汽缸内放置的文物的体积;
(2)该过程中气体增加的内能。
14. 如图所示,在竖直平面内有一个半径为R=0.5m,质量为M=1kg的金属圆环,圆环平面与纸面平行,圆环恰好有一半处在磁感应强度为B=1T的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,磁场的水平边界与圆环相交于P、Q点。用绝缘轻绳把放在斜面上的滑块通过定滑轮与圆环相连。当圆环中通有逆时针方向大小为I=1A的电流时,滑块保持静止。已知斜面倾角为θ=30°,斜面和滑轮均光滑,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)滑块的质量m;
(2)若圆环电流I大小不变,方向突然变为顺时针方向时,滑块的瞬时加速度为多大?
15. 如图所示,光滑曲面AB与长度为l的粗糙水平轨道BC相切于B点,A点距轨道BC的高度为R,质量为m的小滑块1被锁定在A点,质量为2m的小滑块2静止在水平轨道最右端的C点,轨道BC下方的水平面上有一固定的“L”形木板,其上表面光滑,在P点处固定一劲度系数为k的轻弹簧,弹簧右端拴接一质量为M=4m的长方体滑块,M的中心在O点的正上方,处于静止状态。现将滑块1解除锁定并由静止释放,1与2发生弹性碰撞后,滑块1恰好停在B点,滑块2被碰后做平抛运动的同时给滑块M一个向右的初速度,当M的中心运动到O点的正上方时,恰好与滑块2相碰,碰后滑块2竖直向上运动至与C等高的D点。已知所有的碰撞时间极短,质量为m0的弹簧振子振动周期为,弹簧弹性势能的表达式为(k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量),不计空气阻力,重力加速度为g。
(1)求滑块1与水平轨道BC间的动摩擦因数μ;
(2)求C点与滑块M上表面间的高度差h;
(3)在滑块2与M第二次碰撞完毕跳起后将滑块2取走,求此后弹簧与M组成的弹簧振子的振幅A。
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