内容正文:
2025年12月17日考试题
一、单选题
1.如图所示,拉面师傅将一根拉面用两只手拎住不断,已知两只手与拉面的接触点、等高,拉面各处粗细相同且质量都均匀分布,、处拉面的切线与竖直方向的夹角均为,点为的最低点。已知点以下部分的拉面质量为,重力加速度为,下列说法正确的是
A.拉面上点拉力与点的拉力大小相等
B.拉面上点拉力小于点拉力
C.点拉力大小等于
D.点拉力大小等于
【答案】D
【详解】对AC段分析可知 ,
可知,
拉面上点拉力与点的拉力大小不相等,拉面上点拉力大于点拉力,点拉力大小等于。
故选D。
2.如图,一定质量的理想气体从状态变化到状态,已知此过程中,气体从外界吸热,则该过程气体内能增加( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由图可知,从状态A到状态B,气体的体积膨胀,气体对外做功,根据图像与轴围成的面积表示气体对外做的功,则有
根据热力学第一定律,可得,故选C。
3.根据放射性强度减小的情况可以推算植物死亡的时间,其衰变方程。在大气中的含量相当稳定,活的植物与环境交换碳元素,其体内的比例与大气中的相同,枯死的植物仍在衰变,但已不能得到补充。已知的半衰期为,下列说法正确的是( )
A.衰变时释放的粒子X是 B.比的比结合能小
C.随着全球变暖,的半衰期变短 D.若枯死植物含量为大气中含量的,则死亡时间为kT
【答案】D
【详解】A.根据质量数与电荷数守恒有14-14=0,6-7=-1,可知X是,故A错误;
B.衰变反应释放能量,生成核比反应核更加稳定,原子核越稳定,比结合能越大,可知比的比结合能大,故B错误;
C.半衰期是原子核的固有属性,由核内部结构决定,与温度、压强等外界条件无关,故C错误;
D.根据半衰期公式,剩余质量满足
当剩余比例为时,有,解得,故D正确。故选D。
4.某节能储能输电网络如图所示,发电机的输出电压U1= 250V,输出功率500kW。降压变压器的匝数比n3:n4= 50:1,输电线总电阻R = 62.5Ω。其余线路电阻不计,用户端电压U4= 220V,功率88kW,所有变压器均为理想变压器。则下列数值正确的是( )
A.发电机的输出电流为368A
B.输电线上损失的功率为4kW
C.输送给储能站的功率为400kW
D.升压变压器的匝数比n1:n2= 1:44
【答案】B
【详解】A.由题知,发电机的输出电压U1 = 250V,输出功率500kW,则有
故A错误;
BD.由题知,用户端电压U4 = 220V,功率88kW,则有,P′ = U4I4
解得I4 = 400A,I3 = 8A,U3 = 11000V
则输电线上损失的功率为P损 = I32R = 4kW,且U2 = U3+I3R = 11500V
再根据,解得,故B正确,D错误;
C.根据理想变压器无功率损失有P = U2I3+P储
解得P储 = 408kW,故C错误。故选B。
5.磁约束是一种利用磁场对带电粒子进行约束的技术,在离子源、等离子体物理、核聚变等领域有着广泛的应用。如图所示,内半径为、外半径为的环形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为,为一条水平直径,一质量为、带电荷量为的粒子从点沿与成角的方向射入磁场,不计粒子重力,下列说法正确的是( )
A.有且仅有一个速率能使粒子经过点
B.粒子在磁场中连续偏转角后能经过圆心
C.速率满足的粒子均不进入小圆
D.速率满足的粒子均不进入小圆
【答案】D
【详解】A.经过O点做PA垂直于CD,由几何关系可知,从C点射出的粒子,圆心在A点时,轨道半径为2R,恰经过P点,然后到达D点;速度较小的粒子,若进入小圆时的速度方向与CD平行,如图中的F点进入时,在小圆内部做直线运动,然后从G点再次射入磁场,也能经过D点,则A错误;
B.根据沿CPD运动的粒子轨迹可知,粒子在磁场中连续偏转角后不可能经过圆心,B错误;
CD.恰能进入小圆的粒子轨迹与小圆相切,圆心在E点,设该圆轨道半径为r,则由余弦定理
解得
由于,可得
则不进入小圆的粒子速度满足,C错误,D正确。故选D。
6.如图所示的装置水平置于竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,电源电动势为E、内阻为R,两副平行且光滑导轨的间距分别为d与2d.材质均匀的导体棒b、c的长度均为2d,电阻均为R,质量分别为m、,垂直置于导轨上。导轨足够长且不计电阻,从闭合开关到两导体棒达到稳定状态的全过程
A.稳定前b、c棒加速度之比为1∶2
B.稳定时导体棒b的速度为
C.稳定时导体棒b两端的电压为
D.导体棒b中产生的焦耳热为
【答案】B
【详解】A.两导体棒串联接入电路,电流相等,根据F=BIL
由牛顿第二定律F=ma
解得
故稳定前b、c棒加速度之比为
故A错误;
BC.闭合开关,当两棒稳定时,闭合回路中无电流,则有E=Bdvb+B·2dvc
设全过程中回路中电流平均值为,所用时间为t,根据动量定理,对b棒有
对c棒有
联立解得,
所以稳定时导体棒b两端的电压为
故B正确;C错误;
D.由能量守恒定律知,电源提供的电能转化为动能和焦耳热
结合焦耳定律,可得导体棒b中产生的焦耳热为
联立,解得
故D错误。
故选B。
7.如图所示,水平桌面上放有一半球形玻璃砖,半径为R,玻璃砖对红光的折射率为2,O为其圆心,AB为其一条直径。现有一个红色点光源从O点开始缓慢向B点移动,下列说法正确的是( )
A.当点光源在O点时,从圆弧的正上方往O点看,看到的像比光源更靠近圆弧
B.当点光源往B移动时,将有光不能从圆弧上射出
C.当点光源往B移动时,与AB直径共面竖直圆弧上有弧长区域不能有光射出
D.当点光源往B移动时,与AB直径共面竖直圆弧上有弧长区域不能有光射出
【答案】C
【详解】A.当点光源在O点时,光源发出的光都沿半径方向射出,光的传播方向不变,根据光路可逆性可知,光源的像依然在圆心O处,故看到的像和光源距离圆弧的距离都一样,故A错误;
B.已知玻璃砖对红光的折射率n=2,根据全反射临界角公式
可得
当点光源往B移动时,设此时光线射到圆弧面上的入射角为θ,则有
可知光不会发生全反射,光都能从圆弧上射出,故B错误;
CD.当点光源往B移动时,设此时光线射到圆弧面上的入射角为,则有
可知光会发生全反射,由几何关系可知,在与AB直径共面竖直圆弧上,以光源位置关于圆心O对称的点为中心,左右各范围内发生全反射,对应的圆心角为,而整个圆弧对应的圆心角是,所以不能有光射出的弧长区域占整个与AB直径共面竖直圆弧长的
故C正确,D错误。故选C。
8.如图甲所示为在某时刻,沿轴正方向传播的简谐波的波动图像,该时刻刚好传播到平衡位置的位置,点位于处,以轴正方向为位移、速度和加速度的正方向,图乙为处质点的速度随时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A.时,处质点的加速度达到最大值
B.该简谐波沿轴正方向传播的速度为
C.图甲所示时刻位置的质点振动方向沿轴负方向
D.从图甲所示时刻开始再经过位置的质点第一次达到波峰位置
【答案】BD
【详解】A.由乙图可知,时,处质点的速度最大,此时质点对应的加速度为0,A错误;
B.由甲图得波长为,由乙图得周期为,求得
B正确;
C.根据波的传播,先动的带动后动的,可得图甲所示时刻位置的质点振动方向沿轴正方向,C错误;
D.从图甲所示时刻开始Q位置的质点第一次达到波峰位置所用时间为
D正确。
故选BD。
9.如图所示为光滑水平桌面的俯视图,空间中存在平行于桌面的匀强电场E,A、B两带电小球(可视为点电荷)放置在光滑水平桌面上处于静止状态,两者连线与电场方向平行,C点为A、B连线中点,D点与A、B构成等边三角形。下列说法正确的是( )
A.A、B两小球带电荷量大小一定相等,A球带负电荷
B.D点电场强度为零
C.C点电场强度是D点电场强度的7倍,且两者方向相反
D.D点电势高于C点电势
【答案】AB
【详解】A.水平方向上,两小球均在电场力和库仑力的作用下处于平衡状态,由于库仑力为相互作用力,大小相等,方向相反,因此两小球受到的电场力也一定是大小相等,方向相反,故两小球带电荷量大小一定相等,且A带负电荷,B带正电荷,故A正确;
B.设A、B间距为d,小球带电荷量为q,两小球所受电场力和库仑力大小相等,即
因为是等边三角形,所以A、B两小球所带电荷在D点产生的合场强与匀强电场大小相等,方向相反,因此D点的电场强度是零,故B正确;
C.A、B两点电荷在C点产生的合场强为
C点电场强度大小
方向与E反向,故C错误;
D.A、B两小球带等量异种电荷,C点为A、B连线中点,D点在C点的正右方,都在A、B连线中垂线上且与匀强电场方向垂直,因此D、C两点的电势相等,故D错误。
故选AB。
10.如图,在光滑水平面上,轨道的质量,其中,段是半径的光滑圆弧,在点与水平轨道相切,水平轨道的段粗糙,动摩擦因数,长点右侧的轨道光滑,轨道的右端连接一轻质弹簧。现有一质量的小物体在点正上方高为处由静止自由落下,恰沿点切线滑入圆弧轨道,重力加速度。下列说法正确的是( )
A.小物体和轨道组成的系统在全过程中动量守恒
B.小物体第一次返回到点时的速度为
C.小物体和轨道右端的弹簧只有一次接触
D.轨道在水平面上运动的最大速率为
【答案】CD
【详解】A.小物体和轨道组成的系统在水平方向所受合外力为零,在竖直方向所受合外力不为零,系统所受合外力不为零,系统动量不守恒,故A错误;
B.小物体第一次沿轨道返回到点时小物体与轨道在水平方向的分速度相同,设为,假设此时小物体在竖直方向的分速度为,小物体和轨道组成的系统在水平方向所受合外力为零,系统在水平方向动量守恒,以向左为正方向,在水平方向,由动量守恒定律得:
由能量守恒定律得:
联立并代入数据解得:;
小物体第一次沿轨道返回到点时的速度大小为:,故B错误;
C.设小物体在段上滑行总路程为,由能量守恒定律得:,代入数据解得:,则小物体第二次在上向右滑动时静止在段,因此小物体和轨道右端的弹簧只有一次接触,故C正确;
D.当小物体沿运动到圆弧最低点时轨道的速率最大,设为,假设此时小物体的速度大小为,小物体和轨道组成的系统在水平方向动量守恒,向右为正方向,在水平方向,由动量守恒定律得:
由能量守恒定律得:
联立并代入数据解得:,故D正确。
故选CD。
二、实验题(每空2分共16分)
11.某实验小组想要测量一个定值电阻的阻值(约为)。实验室备有以下器材:
A.电源(电动势约为3V,内阻约为)
B.电流表A(量程0.6A,内阻约为)
C.电压表V(量程3V,内阻约为)
D.滑动变阻器(阻值范围,额定电流2A)
E.开关和单刀双掷开关,导线若干
(1)为了尽可能多地测量实验数据,请补充图(a)滑动变阻器的连接方式 。
(2)将图(a)中单刀双掷开关接a,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,测量并记录多组电流表、电压表数据。某次测量时电流表指针如图(b)所示,则电流表的读数为 A。
(3)将图(a)中单刀双掷开关接b,重复(2)中操作,利用记录的数据分别描绘电流随电压变化的图线如图(c)所示,则接b时对应图(c)中 (选填“①”或“②”),单刀双掷开关接 (选填“a”或“b”)的数据更接近电阻真实值。
【答案】(1) (2)0.44(3) ② a
【详解】(1)采用分压式接法连接滑动变阻器。
(2)刻度的最小分度为0.02A,估读到本位,读数为0.44A。
(3)[1][2]接a时为电流表外接,电阻测量值小于真实值;接b时为电流表内接,电阻测量值大于真实值,图(c)斜率为电阻倒数,因此接b时对应图(c)中②。易判断为小电阻,电流表应外接减小系统误差,因此单刀双掷开关接a的数据更接近电阻真实值。
12.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
(1)下列实验中,用到控制变量法的实验有__________。
A.探究加速度与力和质量的关系
B.验证机械能守恒定律
C.测量玻璃的折射率
(2)假设在月球上,利用:A.质量已知的重锤、B.打点计时器和纸带、C.直流电源、D.弹簧测力计,设计实验测量月球表面的重力加速度的大小。选用的器材有 (选填器材前的字母)。
(3)“研究平抛运动”和“验证动量守恒定律”的共同点有__________。
A.都要调整轨道末端水平
B.都不需要确定竖直方向
C.在同一次实验中,小球每次都要从轨道上的同一位置释放
(4)验证动量守恒实验中,得到轨道末端在记录纸上的竖直投影点,入射球碰前的平均落地点、碰后两球的平均落地点分别是、和,如果在误差允许范围内,、、满足 ,则说明碰撞为弹性碰撞。
【答案】(1)A(2)AD/DA(3)AC(4)
【详解】(1)A.探究加速度与力、质量的关系采用了控制变量法,故A正确;
B.验证机械能守恒定律是验证重力势能减少量与动能增加量是否相等,没有用到控制变量法,故B错误;
C.测量玻璃的折射率是通过测量入射角和折射角来计算折射率,没有用到控制变量法,故C错误。
故选A。
(2)实验原理,选用的器材有:A质量m已知的重锤和D弹簧测力计,故选AD。
(3)A.“研究平抛运动”和“验证动量守恒定律”的共同点都需要小球从轨道边缘水平飞出,所以都要调整轨道末端水平,故A正确;
B.“研究平抛运动”需要确定竖直方向,而 “验证动量守恒定律”实验不需要确定竖直方向,故B错误;
C.“研究平抛运动”和“验证动量守恒定律”的共同点都要求在同一次实验中,从轨道边缘水平飞出时速度相等,所以小球每次都要从轨道上的同一位置静止释放,故C正确。故选AC。
(4)令入射球的质量为m1,速度为v1,被碰球的质量为m2,以水平向右为正方向,碰撞过程动量守恒,则
由于两球碰撞后做平抛运动,它们抛出点的高度相等,在空中的运动时间t相等,两边同时乘以时间t得
则
如果碰撞为弹性碰撞(碰撞前后动能相等),由机械能守恒定律得
两边同时乘以t2并整理得,联立解得
三、解答题
13.秋千由踏板和绳构成,小孩随秋千的摆动过程可简化为单摆的摆动。等效“摆球”的质量为,摆长为,绳与竖直方向的最大夹角为。不计一切摩擦和空气阻力,重力加速度大小为。
(1)求“摆球”通过最低点时速度的大小;
(2)求“摆球”通过最低点时对细绳的拉力大小;
(3)若“摆球”摆动周期为,摆球从左侧最高点第一次摆到最低点的过程中,求细线对摆球拉力的冲量大小。
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)摆球从最高点到最低点的过程中,只有重力做功,机械能守恒。由机械能守恒定律有
其中,解得
(2)在最低点,摆球受到重力和细绳的拉力,合力提供向心力,即
根据牛顿第三定律得
将代入解得
(3)根据动量定理,合力的冲量等于动量变化,即
摆球从左侧最高点到最低点的时间为,由题意可知,重力的冲量方向竖直向下,方向水平向右,所以细线对摆球拉力的冲量大小
代入解得
14.如图所示,水平面内ab和cd是两条平行放置的足够长直粗糙金属导轨,MN和M′N′是两根用细线连接的金属杆,其质量分别为m和2m,两杆与导轨的动摩擦因数均为.开始时水平外力F作用在杆MN上,使两 杆以速度v0水平向右匀速运动.两杆的总电阻为R,导轨间距为d,整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨所在平面垂直,导轨电阻可忽略,重力加速度为g.在t=0时刻将细线烧断,保持外力F不变,金属杆和导轨始终接触良好,已知在t=t0时刻后杆MN速度保持不变,且在0〜t0时间内两杆速度方向始终向右,求:
(1)0〜t0时间内任意时刻两杆的加速度大小之比;
(2)t0时刻两杆各自的速度;
(3)0〜t0时间内两杆各自的位移.
【答案】(1)2: 1 (2), (3),
【详解】(1)细线烧断前,对两杆整体进行受力分析有:
开始时两杆中无感应电流,细线烧断后,对两杆分别进行受力分析,由于两杆构成闭合回路,所以两杆所受安培力F安始终等大反向,对杆MN有:
a1方向水平向右,对杆M′N′有:
a2方向水平向左,解得:a1:a2=2: 1
(2)由两杆在0〜t0时间内速度方向始终向右且:F=3μmg
可知,两杆组成的系统动量守恒,设杆MN的速度为v1,杆M′N′的速度为v2,由动量守恒定律有:
分析可知两杆达到最大速度时的加速度均为0,即:,
联立解得:,
(3)在0〜t0时间内,设该过程平均电流为I0,杆MN的位移为x1,杆M′N′的位移为x2,对杆MN,由动量定理有:
,
由动位移关系知:
联立解得:,
15.如图所示,在竖直平面的直角坐标系中,第一象限内存在两个区域,在的Ⅰ区域中存在垂直平面向里的匀强磁场和水平向右的匀强电场;在的Ⅱ区域中存在方向垂直平面向外的匀强磁场和方向竖直向上、大小为的匀强电场;一质量为、带电量为的粒子,从坐标原点以速度大小(为已知量)、方向与轴正方向成角发射,恰好沿直线运动,从点(图中未标)进入Ⅱ区域。已知重力加速度为。
(1)求Ⅰ区域中的匀强磁场的大小及电场强度的大小;
(2)为了使该带电粒子能够回到Ⅰ区域,求Ⅱ区域的匀强磁场的最小磁感应强度。
【答案】(1),(2)
【详解】(1)带电粒子在Ⅰ区域中做直线运动,受重力、电场力和洛伦兹力,如图所示,根据三角形关系可得,
代入数据解得,
(2)带电粒子在Ⅱ区域中,有
所以带电粒子在Ⅱ区域中做匀速圆周运动。若与右边界相切,令半径为r1,根据几何关系有
,解得
若与下边界相切,令半径为r2,根据几何关系有,解得
故带电粒子要回到Ⅰ区域,做圆周运动的最大半径,做圆周运动时,洛伦兹力提供向心力
解得
试卷第1页,共3页
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$
孝感高中2023级高三年级物理试题
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40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,第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1.如图所示,拉面师傅将一根拉面用两只手拎住不断,已知两只手与拉面的接触点、等高,拉面各处粗细相同且质量都均匀分布,、处拉面的切线与竖直方向的夹角均为,点为的最低点。已知点以下部分的拉面质量为,重力加速度为,下列说法正确的是
A.拉面上点拉力与点的拉力大小相等
B.拉面上点拉力小于点拉力
C.点拉力大小等于
D.点拉力大小等于
2.如图,一定质量的理想气体从状态变化到状态,已知此过程中,气体从外界吸热,则该过程气体内能增加( )
A. B.
C. D.
3.根据放射性强度减小的情况可以推算植物死亡的时间,其衰变方程。在大气中的含量相当稳定,活的植物与环境交换碳元素,其体内的比例与大气中的相同,枯死的植物仍在衰变,但已不能得到补充。已知的半衰期为,下列说法正确的是( )
A.衰变时释放的粒子X是
B.比的比结合能小
C.随着全球变暖,的半衰期变短
D.若枯死植物含量为大气中含量的,则死亡时间为kT
4.某节能储能输电网络如图所示,发电机的输出电压U1= 250V,输出功率500kW。降压变压器的匝数比n3:n4= 50:1,输电线总电阻R = 62.5Ω。其余线路电阻不计,用户端电压U4= 220V,功率88kW,所有变压器均为理想变压器。则下列数值正确的是( )
A.发电机的输出电流为368A
B.输电线上损失的功率为4kW
C.输送给储能站的功率为400kW
D.升压变压器的匝数比n1:n2= 1:44
5.磁约束是一种利用磁场对带电粒子进行约束的技术,在离子源、等离子体物理、核聚变等领域有着广泛的应用。如图所示,内半径为、外半径为的环形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为,为一条水平直径,一质量为、带电荷量为的粒子从点沿与成角的方向射入磁场,不计粒子重力,下列说法正确的是
A.有且仅有一个速率能使粒子经过点
B.粒子在磁场中连续偏转角后能经过圆心
C.速率满足的粒子均不进入小圆
D.速率满足的粒子均不进入小圆
6.如图所示的装置水平置于竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,电源电动势为E、内阻为R,两副平行且光滑导轨的间距分别为d与2d.材质均匀的导体棒b、c的长度均为2d,电阻均为R,质量分别为m、,垂直置于导轨上。导轨足够长且不计电阻,从闭合开关到两导体棒达到稳定状态的全过程
A.稳定前b、c棒加速度之比为1∶2
B.稳定时导体棒b的速度为
C.稳定时导体棒b两端的电压为
D.导体棒b中产生的焦耳热为
7.如图所示,水平桌面上放有一半球形玻璃砖,半径为R,玻璃砖对红光的折射率为2,O为其圆心,AB为其一条直径。现有一个红色点光源从O点开始缓慢向B点移动,下列说法正确的是
A.当点光源在O点时,从圆弧的正上方往O点看,看到的像比光源更靠近圆弧
B.当点光源往B移动时,将有光不能从圆弧上射出
C.当点光源往B移动时,与AB直径共面竖直圆弧上有弧长区域不能有光射出
D.当点光源往B移动时,与AB直径共面竖直圆弧上有弧长区域不能有光射出
8.如图甲所示为在某时刻,沿轴正方向传播的简谐波的波动图像,该时刻刚好传播到平衡位置的位置,点位于处,以轴正方向为位移、速度和加速度的正方向,图乙为处质点的速度随时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A.时,处质点的加速度达到最大值
B.该简谐波沿轴正方向传播的速度为
C.图甲所示时刻位置的质点振动方向沿轴负方向
D.从图甲所示时刻开始再经过位置的质点第一次达到波峰位置
9.如图所示为光滑水平桌面的俯视图,空间中存在平行于桌面的匀强电场E,A、B两带电小球(可视为点电荷)放置在光滑水平桌面上处于静止状态,两者连线与电场方向平行,C点为A、B连线中点,D点与A、B构成等边三角形。下列说法正确的是( )
A.A、B两小球带电荷量大小一定相等,A球带负电荷
B.D点电场强度为零
C.C点电场强度是D点电场强度的7倍,且两者方向相反
D.D点电势高于C点电势
10.如图,在光滑水平面上,轨道的质量,其中,段是半径的光滑圆弧,在点与水平轨道相切,水平轨道的段粗糙,动摩擦因数,长点右侧的轨道光滑,轨道的右端连接一轻质弹簧。现有一质量的小物体在点正上方高为处由静止自由落下,恰沿点切线滑入圆弧轨道,重力加速度。下列说法正确的是
A.小物体和轨道组成的系统在全过程中动量守恒
B.小物体第一次返回到点时的速度为
C.小物体和轨道右端的弹簧只有一次接触
D.轨道在水平面上运动的最大速率为
二、实验题(每空2分共16分)
11.某实验小组想要测量一个定值电阻的阻值(约为)。实验室备有以下器材:
A.电源(电动势约为3V,内阻约为)
B.电流表A(量程0.6A,内阻约为)
C.电压表V(量程3V,内阻约为)
D.滑动变阻器(阻值范围,额定电流2A)
E.开关和单刀双掷开关,导线若干
(1)为了尽可能多地测量实验数据,请补充图(a)滑动变阻器的连接方式 。
(2)将图(a)中单刀双掷开关接a,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,测量并记录多组电流表、电压表数据。某次测量时电流表指针如图(b)所示,则电流表的读数为 A。
(3)将图(a)中单刀双掷开关接b,重复(2)中操作,利用记录的数据分别描绘电流随电压变化的图线如图(c)所示,则接b时对应图(c)中 (选填“①”或“②”),单刀双掷开关接 (选填“a”或“b”)的数据更接近电阻真实值。
12.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
(1)下列实验中,用到控制变量法的实验有__________。
A.探究加速度与力和质量的关系
B.验证机械能守恒定律
C.测量玻璃的折射率
(2)假设在月球上,利用:A.质量已知的重锤、B.打点计时器和纸带、C.直流电源、D.弹簧测力计,设计实验测量月球表面的重力加速度的大小。选用的器材有 (选填器材前的字母)。
(3)“研究平抛运动”和“验证动量守恒定律”的共同点有__________。
A.都要调整轨道末端水平
B.都不需要确定竖直方向
C.在同一次实验中,小球每次都要从轨道上的同一位置释放
(4)验证动量守恒实验中,得到轨道末端在记录纸上的竖直投影点,入射球碰前的平均落地点、碰后两球的平均落地点分别是、和,如果在误差允许范围内,、、满足 ,则说明碰撞为弹性碰撞。
三、解答题(12+15+17共44分)
13.秋千由踏板和绳构成,小孩随秋千的摆动过程可简化为单摆的摆动。等效“摆球”的质量为,摆长为,绳与竖直方向的最大夹角为。不计一切摩擦和空气阻力,重力加速度大小为。
(1)求“摆球”通过最低点时速度的大小;
(2)求“摆球”通过最低点时对细绳的拉力大小;
(3)若“摆球”摆动周期为,摆球从左侧最高点第一次摆到最低点的过程中,求细线对摆球拉力的冲量大小。
14.如图所示,水平面内ab和cd是两条平行放置的足够长直粗糙金属导轨,MN和M′N′是两根用细线连接的金属杆,其质量分别为m和2m,两杆与导轨的动摩擦因数均为.开始时水平外力F作用在杆MN上,使两 杆以速度v0水平向右匀速运动.两杆的总电阻为R,导轨间距为d,整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨所在平面垂直,导轨电阻可忽略,重力加速度为g.在t=0时刻将细线烧断,保持外力F不变,金属杆和导轨始终接触良好,已知在t=t0时刻后杆MN速度保持不变,且在0〜t0时间内两杆速度方向始终向右,求:
(1)0〜t0时间内任意时刻两杆的加速度大小之比;
(2)t0时刻两杆各自的速度;
(3)0〜t0时间内两杆各自的位移.
15.如图所示,在竖直平面的直角坐标系中,第一象限内存在两个区域,在的Ⅰ区域中存在垂直平面向里的匀强磁场和水平向右的匀强电场;在的Ⅱ区域中存在方向垂直平面向外的匀强磁场和方向竖直向上、大小为的匀强电场;一质量为、带电量为的粒子,从坐标原点以速度大小(为已知量)、方向与轴正方向成角发射,恰好沿直线运动,从点(图中未标)进入Ⅱ区域。已知重力加速度为。
(1)求Ⅰ区域中的匀强磁场的大小及电场强度的大小;
(2)为了使该带电粒子能够回到Ⅰ区域,求Ⅱ区域的匀强磁场的最小磁感应强度。
试卷第1页,共3页
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