内容正文:
2025-2026学年度高中物理开学考试卷
试卷
一、单选题(本题共7个小题,每个小题4分,共28分)
1. 机器狗是基于仿生学,由四条步行腿构成的四腿仿生机器人。某次测试中,机器狗沿直线运动,其x-t图像为如图所示的抛物线的一部分。下列说法正确的是( )
A. 在0~2s内,机器狗的位移大小为2m
B. 在0~4s内,机器狗的路程大于12m
C. 在0~4s内,机器狗的平均速度大小为2m/s
D. 在第4s末,机器狗的速度大小为6m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A.在0~2s内,机器狗的位移为,位移大小为6m,A错误;
B.在0~4s内,机器狗的路程为,B错误;
C.由知在0~4 s内,机器狗的平均速度为0,C错误;
D.依题意,由知机器狗做匀变速直线运动,由图可知机器狗在0~2s内做匀减速直线运动,在2s~4s内,做匀加速直线运动,在第2s末,机器狗的速度为0
把0~2s匀减速直线运动看成反向的匀加速直线运动,可得机器狗的加速度大小
在2s~4s内,由可得机器狗在第4 s末的速度大小,D正确。
故选D。
2. 如图甲所示,趣味运动会上有一种“背夹球”游戏,A、B两个运动员背夹一个光滑球完成各种动作,其过程可以简化为图乙。假设两运动员背部给光滑球的压力均在同一竖直面内,现保持A运动员背部竖直,B运动员背部倾斜且其与竖直方向的夹角α缓慢增大,而光滑球保持静止,在此过程中下列说法正确的是( )
A. A运动员对光滑球的压力可能大于光滑球对A的压力
B. A、B运动员对光滑球的合力可能减小
C. B运动员对光滑球的压力一定增大
D. A运动员对光滑球的压力一定小于B运动员对光滑球的压力
【答案】D
【解析】
【详解】A.由牛顿第三定律,A运动员对光滑球的压力始终等于光滑球对A的压力,A错误;
B.如图所示,A、B运动员对光滑球的合力始终等于光滑球的重力,B错误;
C.如图所示,随夹角α缓慢增大,B运动员对光滑球的压力逐渐减小,C错误;
D.由前面图可知D正确。
故选D。
3. 如图所示,在飞船发动机推力F的作用下,飞船和空间站一起向前做加速度为a的匀加速直线运动。已知飞船的质量为m,则空间站的质量M为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据牛顿第二定律可得
解得。
故选C。
4. 在竖直平面内,质点M绕定点O沿逆时针方向做匀速圆周运动,质点N沿竖直方向做直线运动,M、N在运动过程中始终处于同一高度。时,M、N与O点位于同一直线上,如图所示。此后在M运动一周的过程中,N运动的速度v随时间t变化的图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】因为M、N在运动过程中始终处于同一高度,所以N的速度与M在竖直方向的分速度大小相等,
设M做匀速圆周运动的角速度为,半径为r,其竖直方向分速度
即
则D正确,ABC错误。
故选D。
5. 地球和哈雷彗星绕太阳运行的轨迹如图所示,彗星从a运行到b、从c运行到d的过程中,与太阳连线扫过的面积分别为和,且。彗星在近日点与太阳中心的距离约为地球公转轨道半径的0.6倍,则彗星( )
A. 在近日点速度小于地球的速度
B. 从b运行到c的过程中动能先增大后减小
C. 从a运行到b的时间大于从c运行到d的时间
D. 在近日点加速度约为地球的加速度的0.36倍
【答案】C
【解析】
【详解】A.地球绕太阳做匀速圆周运动,万有引力提供向心力
过近日点做一个以太阳为圆心的圆形轨道,卫星在该圆形轨道上的速度比彗星在椭圆轨道上近日点速度小,而比地球公转的速度大,因此哈雷彗星在近日点的速度大于地球绕太阳的公转速度,A错误;
B.从b运行到c的过程中万有引力与速度方向夹角一直为钝角,哈雷彗星速度一直减小,因此动能一直减小,B错误;
C.根据开普勒第二定律可知哈雷彗星绕太阳经过相同的时间扫过的面积相同,根据可知从a运行到b的时间大于从c运行到d的时间,C正确;
D.万有引力提供加速度
则哈雷彗星的加速度与地球的加速度比值为
D错误。
故选C
6. 一辆电动小车上的光伏电池,将太阳能转换成的电能全部给电动机供电,刚好维持小车以速度v匀速运动,此时电动机的效率为。已知小车的质量为m,运动过程中受到的阻力(k为常量),该光伏电池的光电转换效率为,则光伏电池单位时间内获得的太阳能为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意小车匀速运动,则有
小车的机械功率
由于电动机的效率为,则有
光伏电池的光电转换效率为,即
可得
故选A。
7. 如图所示,水平面内三点A、B、C为等边三角形的三个顶点,三角形的边长为L,O点为AB边的中点。CD为光滑绝缘细杆,D点在O点的正上方,且D点到A、B两点的距离均为L,在A、B两点分别固定点电荷,电荷量均为-Q,现将一个质量为m、电荷量为+q的中间有细孔的小球套在细杆上,从D点由静止释放。已知静电力常量为k、重力加速度为g,且,忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
A. A、B处两点电荷形成的电场在C、D两点的场强相同
B. 小球到达C点时的加速度大小为
C. 小球到达C点的速度大小为
D. 小球将在D、C两点之间做往复运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.在A、B两点分别固定一点电荷,电荷量均为-Q,那么A、B两点在D点的电场强度方向由D指向O,在C点的电场强度方向由C指向O,根据点电荷场强公式,以及矢量合成法则可知,C点和D点的电场强度大小相同,但方向不同,故A错误;
B.D点电场强度大小为
因
可知
同理可知,C点的场强大小为
方向沿CO方向,则小球刚到达 C点时的加速度大小为,故B正确;
C.A、B两点的点电荷为等量的同种电荷,可知C、D两点电势相等,由于在C、D两点电势能相等,则小球从D到C,电场力不做功,根据动能定理得
解得,故C错误;
D.因小球到达C点时速度沿杆向下,故小球不可能在D、C两点之间做往复运动,故D错误。
故选B。
二、多选题(本题共3个小题,每题6分,部分得分3分,共18分)
8. 如图所示,电源的电动势为E,内阻为r,为定值电阻(且),为滑动变阻器,C为电容器,L为小灯泡,电表均为理想电表,闭合开关S电路达到稳定状态后,若将滑动变阻器滑片向左滑动,则( )
A. 小灯泡变亮
B. 电容器极板上的电荷量减少
C. 电源的输出功率一定变小
D. 电压表示数与电流表示数的比值不变
【答案】CD
【解析】
【详解】A.滑动变阻器的滑片向左滑动,电阻变大,结合闭合电路欧姆定律,可得,
即电流I变小,电容两端电压变大;根据电流变小,可得灯泡变暗,故A错误;
B.根据A选项分析,可知电容两端电压变大,根据电容定义式可知,电容器极板上的电荷量增大,故B错误;
C.电源输出功率为
由题意可知
则
由数学知识可知电阻变大时,P减小,故C正确;
D.根据电路连接情况,可知电压表示数与电流表示数之比满足
即该比值不变,故D正确。
故选CD。
9. 如图,“”形导线框置于磁感应强度大小为B、水平向右的匀强磁场中。线框相邻两边均互相垂直,各边长均为l。线框绕b、e所在直线以角速度顺时针匀速转动,be与磁场方向垂直。时,abef与水平面平行,则( )
A. 时,电流方向为abcdefa
B. 时,感应电动势为
C. 时,感应电动势为0
D. 到过程中,感应电动势平均值为0
【答案】AB
【解析】
【详解】AB.线框旋转切割磁场产生电动势的两条边为和,时刻边速度与磁场方向平行,不产生电动势,因此此时边切割产生电动势,由右手定则可知电流方向为,电动势为,AB正确;
C.时,线框旋转180°,此时依旧是边切割磁场产生电动势,感应电动势不为零,C错误;
D.到时,线框的磁通量变化量为零,线框的磁通量变化量为
由法拉第电磁感应定律可得平均电动势为,D错误。
故选AB。
10. 如图所示,在上表面光滑的固定水平桌面上有一质量为的物块甲,其左端通过一根劲度系数为的轻质弹簧连接于固定挡板,右端通过两个轻质滑轮和一根不可伸长的轻质细线和质量为的物块乙相连。在弹簧处于原长状态时,将甲、乙从静止状态自由释放,运动过程中细线始终伸直,两滑轮不会相碰。不计所有阻力,重力加速度为,轻弹簧在形变量为时的弹性势能。则( )
A. 释放瞬间甲的加速度大小等于重力加速度
B. 释放瞬间轻绳的拉力大小为
C. 甲的速度第一次最大时,弹簧的弹力大小为
D. 甲的速度第一次最大时,其速度大小为
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.设释放瞬间轻绳的拉力大小为,乙的加速度,甲的加速度为,对乙受力分析,根据牛顿第二定律可得
对于甲而言,则有
根据运动学规律可得
联立解得,,故AB错误;
C.甲的速度最大时,受力平衡,甲的加速度为零,结合上述分析可知,乙的加速度也为零,此时设轻绳的拉力为,对乙则有
对甲则有,故C正确;
D.根据上述分析可知,甲的速度最大时,甲移动的位移为(即弹簧的伸长量)
则乙移动的距离为
此时甲的速度为,则乙的速度为,由能量守恒可得
联立解得,故D正确。
故选CD
三、实验题(11题每空2分。12题每空2分。共16分)
11. 利用光电传感器测定小球下落时受到的空气平均阻力,实验装置如图所示.他们利用实验仪器测量了小球的直径d和质量m,小球下落过程中,先后通过光电门A、B的时间分别为tA、tB,用小球通过光电门的平均速度表示小球球心通过光电门的瞬时速度,并测出两光电门间的距离为h,当地的重力加速度为g
(1)除图中所示器材外,在下列器材中还必须使用的器材是_________
A..刻度尺 B.秒表 C.天平 D.游标卡尺
(2)小球受到的空气平均阻力Ff=__________.
(3)本题“用小球通过光电门的平均速度表示小球球心通过光电门的瞬时速度”,但从严格意义上讲是不准确的,小球通过光电门的平均速度 __________(选填“>”或“<”)小球球心通过光电门的瞬时速度.
【答案】 ①. ACD ②. mg- ③. <
【解析】
【详解】(1)实验需要测量小球直径和质量,需要测量两光电门A、B间距,所以需要用游标卡尺,天平,刻度尺.
(2)小球通过光电门A、B时的瞬时速度分别为:,,由vB2-vA2=2ah得,加速度a=,由牛顿第二定律得:mg-Ff=ma,得Ff=mg-.
(3)小球通过光电门的平均速度等于该过程中间时刻的瞬时速度,因小球做加速运动,在中间时刻时小球球心还没到达光电门位置,所以小球通过光电门的平均速度小于小球球心通过光电门的瞬时速度.
12. 某同学设计了一个具有两种挡位(“”挡和“”挡)的欧姆表,其内部电路如图甲所示。电源为电池组(电动势E的标称值为,内阻r未知),电流表G(表头)的满偏电流,内阻,定值电阻,滑动变阻器R的最大阻值为。设计后表盘如图乙所示,中间刻度值为“15”。
(1)测量前,要进行欧姆调零:将滑动变阻器的阻值调至最大,闭合开关,此时欧姆表处于“”挡,将红表笔与黑表笔___________,调节滑动变阻器的阻值,使指针指向___________(选填“0”或“”)刻度位置。
(2)用该欧姆表对阻值为的标准电阻进行试测,为减小测量误差,应选用欧姆表的___________(选填“”或“”)挡。进行欧姆调零后,将电阻接在两表笔间,指针指向图乙中的虚线位置,则该电阻的测量值为___________。
(3)该同学猜想造成上述误差的原因是电源电动势的实际值与标称值不一致。为了测出电源电动势,该同学先将电阻箱以最大阻值()接在两表笔间,接着闭合、断开,将滑动变阻器的阻值调到零,再调节电阻箱的阻值。当电阻箱的阻值调为时,指针指向“15”刻度位置(即电路中的电流为);当电阻箱的阻值调为时,指针指向“0”刻度位置(即电路中的电流为)。由测量数据计算出电源电动势为___________。(结果保留2位有效数字)
【答案】(1) ①. 短接 ②. 0
(2) ①. ②. 160##160.0
(3)2.8
【解析】
【小问1详解】
[1][2]测量前,要进行欧姆调零:将滑动变阻器的阻值调至最大,闭合开关,此时欧姆表处于“”挡,将红表笔与黑表笔短接,调节滑动变阻器的阻值,使指针指向0刻度位置。
【小问2详解】
[1]用该欧姆表对阻值为的标准电阻进行试测,为减小测量误差,应选用欧姆表的挡;
[2进行欧姆调零后,将电阻接在两表笔间,指针指向图乙中的虚线位置,则该电阻的测量值为
【小问3详解】
根据闭合电路欧姆定律,
代入数据,
联立可得,
四、解答题()
13. 如图所示,将边长分别为和的正方形线圈甲、乙放在水平面上,在线圈甲内加方向垂直线圈平面向里、磁感应强度大小的匀强磁场。
(1)若线圈甲内磁场的磁感应强度减小到,方向不变,则穿过两线圈的磁通量的变化量分别为多少?
(2)若保持匀强磁场的磁感应强度大小不变,线圈乙绕水平轴转动角,则穿过线圈乙的磁通量的变化量为多少?
【答案】(1)4.0×10-3Wb,4.0×10-3Wb
(2)0
【解析】
【小问1详解】
线圈甲正好与磁场区域重合,有效面积
磁感应强度大小时穿过线圈的磁通量Φ1=B1S甲
磁感应强度大小时穿过线圈的磁通量Φ2=B2S甲
则穿过甲线圈的磁通量的变化量的大小ΔΦ甲=|Φ2-Φ1|=4.0×10-3Wb
由于线圈乙面积大于磁场面积,磁感线穿过线圈甲、乙的有效面积相同,故穿过线圈乙的磁通量的变化量与穿过线圈甲的磁通量变化量相同,则有ΔΦ乙=4.0×10-3Wb
【小问2详解】
线圈乙绕ab轴转动30°角时,线圈乙垂直于ab的边在垂直磁场方向的投影L乙cos30°≈13cm>L甲
则有Φ3=B1S甲
可知ΔΦ=|Φ3-Φ1|=0
14. 如图,一长为2m的平台,距水平地面高度为1.8m。质量为0.01kg的小物块以3m/s的初速度从平台左端水平向右运动。物块与平台、地面间的动摩擦因数均为0.2。物块视为质点,不考虑空气阻力,重力加速度g取10m/s2。
(1)求物块第一次落到地面时距平台右端的水平距离。
(2)若物块第一次落到地面后弹起的最大高度为0.45m,物块从离开平台到弹起至最大高度所用时间共计1s。求物块第一次与地面接触过程中,所受弹力冲量的大小,以及物块弹离地面时水平速度的大小。
【答案】(1)0.6m
(2)IN = 0.1N·s;vx′ = 0
【解析】
【小问1详解】
小物块在平台做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律有a = μg
则小物块从开始运动到离开平台有
小物块从平台飞出后做平抛运动有,x = vxt1
联立解得x = 0.6m
【小问2详解】
物块第一次落到地面后弹起的最大高度为0.45m,则物块弹起至最大高度所用时间和弹起的初速度有,vy2 = gt2
则物块与地面接触的时间Δt = t-t1-t2 = 0.1s
物块与地面接触的过程中根据动量定理,取竖直向上为正,在竖直方向有IN-mgΔt = mvy2-m(-vy1),vy1 = gt1
解得IN = 0.1N·s
取水平向右为正,在水平方向有,
解得vx′ = -1m/s
但由于vx′减小为0将无相对运动和相对运动的趋势,故vx′ = 0
15. 如图所示为一电磁弹射与阻拦玩具原理的示意图。两平行金属导轨AB、CD水平放置,相距为。导轨处在垂直于纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度大小为。P、两点用极短的绝缘材料将金属导轨分为左、右两部分,左侧导轨光滑,右侧导轨粗糙,P、两点连线与导轨垂直,导轨的左侧依次接有电动势为的电源(内阻不计)、电容为的电容器,右侧导轨接有阻值为的电阻。游戏时,将金属杆ef垂直于导轨放置在电容器右侧与P、之间,将金属杆垂直于导轨紧贴P、右侧放置,然后将开关S先接1,电路稳定后再接2,金属杆ef向右加速运动,通过P、两点后立即与发生完全非弹性碰撞并黏在一起,之后二者开始减速,经位移后停止,减速过程所用时间为。已知金属杆ef的质量为,金属杆的质量为,两金属杆与右侧导轨间的动摩擦因数均为,金属杆与导轨之间始终垂直并接触良好,忽略导轨与两金属杆的电阻及金属杆ef滑过P、时的能量损失,重力加速度g取。求:
(1)整个过程中因摩擦产生的热量;
(2)整个过程中电阻产生的焦耳热;
(3)电容器最终的电荷量。
【答案】(1)18J (2)6J
(3)6C
【解析】
【小问1详解】
由功能关系可知,整个过程中因摩擦产生的热量为
解得
【小问2详解】
两金属杆减速的过程中,根据动量定理有
整理可得
解得两金属杆碰撞后的速度大小为
根据能量守恒有
解得电阻产生的焦耳热为
【小问3详解】
金属杆ef与发生完全非弹性碰撞,根据动量守恒有
电容器充电后所带的电荷量为
电容器放电的过程中,根据动量定理有
整理可得
解得
故电容器最终的电荷量为
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2025-2026学年度高中物理开学考试卷
试卷
一、单选题(本题共7个小题,每个小题4分,共28分)
1. 机器狗是基于仿生学,由四条步行腿构成的四腿仿生机器人。某次测试中,机器狗沿直线运动,其x-t图像为如图所示的抛物线的一部分。下列说法正确的是( )
A. 在0~2s内,机器狗的位移大小为2m
B. 在0~4s内,机器狗的路程大于12m
C. 在0~4s内,机器狗的平均速度大小为2m/s
D. 在第4s末,机器狗的速度大小为6m/s
2. 如图甲所示,趣味运动会上有一种“背夹球”游戏,A、B两个运动员背夹一个光滑球完成各种动作,其过程可以简化为图乙。假设两运动员背部给光滑球的压力均在同一竖直面内,现保持A运动员背部竖直,B运动员背部倾斜且其与竖直方向的夹角α缓慢增大,而光滑球保持静止,在此过程中下列说法正确的是( )
A. A运动员对光滑球的压力可能大于光滑球对A的压力
B. A、B运动员对光滑球的合力可能减小
C. B运动员对光滑球的压力一定增大
D. A运动员对光滑球的压力一定小于B运动员对光滑球的压力
3. 如图所示,在飞船发动机推力F的作用下,飞船和空间站一起向前做加速度为a的匀加速直线运动。已知飞船的质量为m,则空间站的质量M为( )
A. B. C. D.
4. 在竖直平面内,质点M绕定点O沿逆时针方向做匀速圆周运动,质点N沿竖直方向做直线运动,M、N在运动过程中始终处于同一高度。时,M、N与O点位于同一直线上,如图所示。此后在M运动一周的过程中,N运动的速度v随时间t变化的图像可能是( )
A. B.
C. D.
5. 地球和哈雷彗星绕太阳运行的轨迹如图所示,彗星从a运行到b、从c运行到d的过程中,与太阳连线扫过的面积分别为和,且。彗星在近日点与太阳中心的距离约为地球公转轨道半径的0.6倍,则彗星( )
A. 在近日点速度小于地球的速度
B. 从b运行到c的过程中动能先增大后减小
C. 从a运行到b的时间大于从c运行到d的时间
D. 在近日点加速度约为地球的加速度的0.36倍
6. 一辆电动小车上的光伏电池,将太阳能转换成的电能全部给电动机供电,刚好维持小车以速度v匀速运动,此时电动机的效率为。已知小车的质量为m,运动过程中受到的阻力(k为常量),该光伏电池的光电转换效率为,则光伏电池单位时间内获得的太阳能为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,水平面内三点A、B、C为等边三角形的三个顶点,三角形的边长为L,O点为AB边的中点。CD为光滑绝缘细杆,D点在O点的正上方,且D点到A、B两点的距离均为L,在A、B两点分别固定点电荷,电荷量均为-Q,现将一个质量为m、电荷量为+q的中间有细孔的小球套在细杆上,从D点由静止释放。已知静电力常量为k、重力加速度为g,且,忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
A. A、B处两点电荷形成的电场在C、D两点的场强相同
B. 小球到达C点时的加速度大小为
C. 小球到达C点的速度大小为
D. 小球将在D、C两点之间做往复运动
二、多选题(本题共3个小题,每题6分,部分得分3分,共18分)
8. 如图所示,电源的电动势为E,内阻为r,为定值电阻(且),为滑动变阻器,C为电容器,L为小灯泡,电表均为理想电表,闭合开关S电路达到稳定状态后,若将滑动变阻器滑片向左滑动,则( )
A. 小灯泡变亮
B. 电容器极板上的电荷量减少
C. 电源的输出功率一定变小
D. 电压表示数与电流表示数的比值不变
9. 如图,“”形导线框置于磁感应强度大小为B、水平向右的匀强磁场中。线框相邻两边均互相垂直,各边长均为l。线框绕b、e所在直线以角速度顺时针匀速转动,be与磁场方向垂直。时,abef与水平面平行,则( )
A. 时,电流方向为abcdefa
B. 时,感应电动势为
C. 时,感应电动势为0
D. 到过程中,感应电动势平均值为0
10. 如图所示,在上表面光滑的固定水平桌面上有一质量为的物块甲,其左端通过一根劲度系数为的轻质弹簧连接于固定挡板,右端通过两个轻质滑轮和一根不可伸长的轻质细线和质量为的物块乙相连。在弹簧处于原长状态时,将甲、乙从静止状态自由释放,运动过程中细线始终伸直,两滑轮不会相碰。不计所有阻力,重力加速度为,轻弹簧在形变量为时的弹性势能。则( )
A. 释放瞬间甲加速度大小等于重力加速度
B. 释放瞬间轻绳的拉力大小为
C. 甲的速度第一次最大时,弹簧的弹力大小为
D. 甲的速度第一次最大时,其速度大小为
三、实验题(11题每空2分。12题每空2分。共16分)
11. 利用光电传感器测定小球下落时受到的空气平均阻力,实验装置如图所示.他们利用实验仪器测量了小球的直径d和质量m,小球下落过程中,先后通过光电门A、B的时间分别为tA、tB,用小球通过光电门的平均速度表示小球球心通过光电门的瞬时速度,并测出两光电门间的距离为h,当地的重力加速度为g
(1)除图中所示器材外,在下列器材中还必须使用的器材是_________
A.刻度尺 B.秒表 C.天平 D.游标卡尺
(2)小球受到的空气平均阻力Ff=__________.
(3)本题“用小球通过光电门平均速度表示小球球心通过光电门的瞬时速度”,但从严格意义上讲是不准确的,小球通过光电门的平均速度 __________(选填“>”或“<”)小球球心通过光电门的瞬时速度.
12. 某同学设计了一个具有两种挡位(“”挡和“”挡)的欧姆表,其内部电路如图甲所示。电源为电池组(电动势E的标称值为,内阻r未知),电流表G(表头)的满偏电流,内阻,定值电阻,滑动变阻器R的最大阻值为。设计后表盘如图乙所示,中间刻度值为“15”。
(1)测量前,要进行欧姆调零:将滑动变阻器的阻值调至最大,闭合开关,此时欧姆表处于“”挡,将红表笔与黑表笔___________,调节滑动变阻器的阻值,使指针指向___________(选填“0”或“”)刻度位置。
(2)用该欧姆表对阻值为的标准电阻进行试测,为减小测量误差,应选用欧姆表的___________(选填“”或“”)挡。进行欧姆调零后,将电阻接在两表笔间,指针指向图乙中的虚线位置,则该电阻的测量值为___________。
(3)该同学猜想造成上述误差的原因是电源电动势的实际值与标称值不一致。为了测出电源电动势,该同学先将电阻箱以最大阻值()接在两表笔间,接着闭合、断开,将滑动变阻器的阻值调到零,再调节电阻箱的阻值。当电阻箱的阻值调为时,指针指向“15”刻度位置(即电路中的电流为);当电阻箱的阻值调为时,指针指向“0”刻度位置(即电路中的电流为)。由测量数据计算出电源电动势为___________。(结果保留2位有效数字)
四、解答题()
13. 如图所示,将边长分别为和的正方形线圈甲、乙放在水平面上,在线圈甲内加方向垂直线圈平面向里、磁感应强度大小的匀强磁场。
(1)若线圈甲内磁场的磁感应强度减小到,方向不变,则穿过两线圈的磁通量的变化量分别为多少?
(2)若保持匀强磁场的磁感应强度大小不变,线圈乙绕水平轴转动角,则穿过线圈乙的磁通量的变化量为多少?
14. 如图,一长为2m的平台,距水平地面高度为1.8m。质量为0.01kg的小物块以3m/s的初速度从平台左端水平向右运动。物块与平台、地面间的动摩擦因数均为0.2。物块视为质点,不考虑空气阻力,重力加速度g取10m/s2。
(1)求物块第一次落到地面时距平台右端的水平距离。
(2)若物块第一次落到地面后弹起最大高度为0.45m,物块从离开平台到弹起至最大高度所用时间共计1s。求物块第一次与地面接触过程中,所受弹力冲量的大小,以及物块弹离地面时水平速度的大小。
15. 如图所示为一电磁弹射与阻拦玩具原理的示意图。两平行金属导轨AB、CD水平放置,相距为。导轨处在垂直于纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度大小为。P、两点用极短的绝缘材料将金属导轨分为左、右两部分,左侧导轨光滑,右侧导轨粗糙,P、两点连线与导轨垂直,导轨的左侧依次接有电动势为的电源(内阻不计)、电容为的电容器,右侧导轨接有阻值为的电阻。游戏时,将金属杆ef垂直于导轨放置在电容器右侧与P、之间,将金属杆垂直于导轨紧贴P、右侧放置,然后将开关S先接1,电路稳定后再接2,金属杆ef向右加速运动,通过P、两点后立即与发生完全非弹性碰撞并黏在一起,之后二者开始减速,经位移后停止,减速过程所用时间为。已知金属杆ef的质量为,金属杆的质量为,两金属杆与右侧导轨间的动摩擦因数均为,金属杆与导轨之间始终垂直并接触良好,忽略导轨与两金属杆的电阻及金属杆ef滑过P、时的能量损失,重力加速度g取。求:
(1)整个过程中因摩擦产生的热量;
(2)整个过程中电阻产生的焦耳热;
(3)电容器最终的电荷量。
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