内容正文:
云南省丽江市华坪县第一中学2025-2026学年高三上学期开学考试
高三物理试卷
本试卷共6页,15小题,满分100分。考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、选择题(本题包括10小题,1-7题为单选题,每小题4分,共28分,8-10题为多选题,每题6分,多选、错选不得分,选对单不全得3分。)
1. 铀238是一种常见的放射性元素,同时也是核电站常见的燃料。铀238衰变的方程之一为,其中生成的新核仍然具有放射性,其衰变方程为。下列说法正确的是( )
A. 两个衰变均为衰变 B. X粒子的穿透能力比Y粒子强
C. 16个经过两个半衰期剩余4个 D. 核中,的比结合能最大
【答案】D
【解析】
【详解】A.核反应遵循质量数守恒以及电荷数守恒,故核反应方程为,
则发生的是衰变,发生的是衰变,故A错误;
B.三种射线中,射线的穿透能力最弱,X粒子为粒子,所以Y粒子的穿透能力比X粒子强,故B错误;
C.半衰期是统计规律,少数原子核衰变时不满足该规律,故C错误;
D.比结合能越大原子核越稳定,故生成物比反应物稳定,即比稳定,比稳定,所以最稳定,比结合能最大,故D正确。
故选D。
2. 适量的体育锻炼能够培养学生身心健康,提升学习效率,小明同学在周末时间利用手机传感器绘制出某段跑步过程中的a-t图像,小明同学由静止开始运动,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 0~过程中,小明同学做匀加速直线运动
B. 时刻,小明同学运动速度达到最大
C. 时刻,小明同学恰好返回出发点
D. ~过程中,小明同学在做减速运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.a-t图像0到时间内加速度在变大,故不做匀加速直线运动,故A错误;
BCD.0到时间内,加速度均为正方向,a,v方向相同,故做加速运动,之后加速度反向,a与v方向相反,做减速运动,所以在时刻速度恰好减为0,整个过程没有反向运动.在时刻速度最大,位移持续增大,故B正确,CD错误。
故选B
3. 2024年12月3日、我国航母福建舰完成第五次海试顺利归来。在本次海试过程中最引人关注的就是舰载机的成功着舰。舰载机在航母降落时,需要阻拦索使飞机快速停下来。此过程可以简化为如图所示的模型,舰载机从正中央钩住阻拦索,实现减速。阻拦索一直处于绷紧状态、舰载机勾住阻拦索后立即处于无动力状态、不计空气阻力。则下列说法正确的是( )
A. 若阻拦索产生的张力为恒力,则飞机做匀减速直线运动
B. 若阻拦索产生的张力为恒力,则阻拦索被拉伸得越长,对飞机的作用力就越小
C. 若阻拦索对飞机的作用力为恒力、则飞机刚勾住阻拦索的一瞬间阻拦索最容易断
D. 若阻拦索对飞机的作用力为恒力,则阻拦索被拉伸得越长,阻拦索上的张力就越大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.若阻拦索产生的张力为恒力,根据,随着夹角越来越小,对飞机的作用力就越来越大,飞机的合力越来越大,飞机的加速度越来越大。所以不是做匀减速直线运动,故AB错误;
CD.若阻拦索对飞机的作用力为恒力,即合力不变,则飞机刚勾住阻拦索的一瞬间夹角最大,张力最大,阻拦索最容易断。随着阻拦索被拉伸得越长,夹角越小,张力越来越小, 故C正确,D错误。
故选C。
4. 学校秋季运动会上,某同学参加铅球比赛,比赛时先后两次将同一铅球从同一点掷出,铅球轨迹如图所示,第二次的成绩比第一次的好,但铅球两次在空中运动时的最大高度相同,不计空气阻力,不计铅球大小,则第二次与第一次相比,下列判断正确的是( )
A. 铅球第二次在空中运动时间长
B. 铅球第二次重力做功多
C. 铅球第二次落地时重力的瞬时功率大
D. 该同学第二次对铅球做功多
【答案】D
【解析】
【详解】A B.设抛出点到最高点的高度为,设抛出点到地面的高度为,铅球竖直方向的初速度为,铅球竖直方向做竖直上抛运动,由
由于最大高度相同, 铅球竖直方向的初速度相同。设从抛出到落地的时间为,则
因此铅球两次在空中运动的时间一样长,抛出点相同,因此从抛出到落地重力做功
相同,故AB错误;
C.由于最大高度相同,因此抛出时竖直方向的初速度相同,落地时竖直方向的分速度相同,落地时重力的瞬时功率
相同,故C错误;
D.由于第二次成绩好,因此第二次抛出时水平分速度大,第二次抛出时初速度大,根据功能关系可知
该同学第二次对铅球做功多,故D正确。
故选D。
5. 如图所示,变压器为理想变压器,灯泡L标称“”,定值电阻,其中匝、匝、未知,当接入的电压时,灯泡L正常发光,定值电阻消耗的电功率之比为,“电源”的效率为变压器的输出功率与电源消耗的电功率的百分比。下列说法正确的是( )
A. 流过灯泡的电流的频率为 B. 匝
C. 定值电阻消耗的电功率为 D. 电源的效率为
【答案】C
【解析】
【详解】A.变压器并不改变交流电的频率,由电源电压的瞬时表达式可知交变电流的频率为
解得
所以流过灯泡电流的频率为,A错误;
C.灯泡L正常发光,则灯泡L两端的电压为,由公式
得
电源电压的有效值为,所以定值电阻两端的电压为
则定值电阻消耗的电功率为
C正确;
B.则定值电阻消耗的电功率为,由公式
解得
定值电阻两端的电压为
由公式
得
B错误;
D.由以上可知流过原线圈的电流为
电源消耗的总功率为
变压器的输出功率为
则电源的效率为
D错误。
故选C。
6. 如图所示,同一介质中有两列简谐横波,简谐波甲沿x轴的正方向传播,简谐波乙沿x轴的负方向传播,时刻处的质点刚好起振,两点所对应的横坐标分别为,经时间,坐标为的质点第一次运动到波峰。下列说法正确的是( )
A. 两波源的起振方向相同 B. 简谐横波乙的周期为
C. 质点P为振动减弱点 D. 时质点Q的位移为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,时刻处的质点沿y轴的正方向振动,则形成简谐横波甲的波源的起振方向沿y轴的正方向,时刻处的质点沿y轴的负方向振动,则形成简谐横波乙的波源的起振方向沿y轴的负方向,A错误;
B.经时间坐标为处的质点第一次运动到波峰,则有,解得,又由图可知简谐横波甲的波长为,由公式可知甲波的波速为,又由两列波在同一介质中传播,则两列波的波速相等,又乙波的波长为,由公式可知,B正确;
C.由以上分析可知,两列波的周期不相同,则两列波不能产生稳定的干涉现象,所以P点不是减弱点,C错误;
D.从0时刻到的时间内,两列波向前传播的距离均为,则时刻处的质点振动形式传到Q点,即时Q点处在甲波的波峰处;同理,时,处的质点振动形式传到Q点,时处的质点处在,即时Q点处在乙波的处,由叠加原理可知,时质点Q的位移为,D错误。
故选B。
7. 如图所示,在真空中有两个等量的正点电荷,分别置于A、B两点,DC为AB连线的中垂线。将一负电荷由C点以某一速度沿中垂线射出,在其由C点运动到无穷远的过程中,不计电荷所受重力,下列说法正确的( )
A. 中垂线上各点电势相同 B. 所受电场力逐渐减小
C. 的电势能逐渐减小 D. 的动能逐渐减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.距离两正电荷越远则电势越低,可知中垂线上各点电势不相同(除对称点外),选项A错误;
B.从C到D再到无穷远,场强先增加后减小,可知所受电场力先增加后减小,选项B错误;
CD.从C到D再到无穷远,电场力始终对做负功,则的电势能逐渐增加,动能逐渐减小,选项C错误,D正确。
故选D。
8. 如图所示,倾角为37°的斜面体固定放置在水平面上,斜面的高度为,点是A点正上方与点等高的点,让一小球(视为质点)从点水平向左抛出,落在斜面的点,已知、两点的连线与斜面垂直,重力加速度为g,、,下列说法正确的是( )
A. 小球在点的速度为
B. 小球从点到点的运动时间为
C. 小球在点的速度大小为
D. 小球在点的速度与水平方向夹角的正切值为2
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.过D点作PA的垂线与PA的交点为,设平抛运动的水平位移为,即、两点之间的距离为,如图所示
由几何关系可得
由平抛运动的规律可得
,
解得
,,
故A正确,B错误;
CD.小球在点沿竖直方向的分速度为
小球在点的速度大小为
与水平方向夹角的正切值为
解得
,
故C正确,D错误。
故选AC。
9. 2024年5月3日,嫦娥六号探测器发射升空,经过50多天的时间圆满的完成了各项预定任务。嫦娥六号在进入月球轨道后经过几次变轨,从大椭圆环月轨道1(近月点高度为、远月点高度为)经椭圆停泊轨道2(近月点高度为、远月点高度为、周期为4小时)最终进入圆形环月轨道3(离月球表面高度)。已知嫦娥六号在1轨道上运行时内与月球连线扫过的面积为,在2轨道上运行时内与月球连线扫过的面积为,月球半径约为。下列说法正确的是( )
A. 嫦娥六号在近月点通过加速实现变轨
B. 嫦娥六号在2轨道上远月点的加速度约为在1轨道上远月点加速度的7倍
C.
D. 嫦娥六号在3轨道上运行的周期约为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.嫦娥六号轨道越来越低,做近心运动,是通过减速实现变轨的,故A错误;
B.嫦娥六号在2轨道上远月点时离月球球心的距离
在1轨道上远月点时离月球球心的距离
由万有引力定律有,所以嫦娥六号在2轨道上远月点的加速度与在1轨道上远月点加速度的比值
故B正确;
C.由开普勒第二定律可知,嫦娥六号在同一轨道上运行时相同时间扫过的面积相等,而在不同轨道上相同时间扫过的面积不相等,所以,故C错误;
D.嫦娥六号在2轨道上的半长轴
在3轨道上半径
由开普勒第三定律有
解得
故D正确。
故选BD。
10. 如图所示,一定质量的理想气体经A→B→C→D→A完成循环过程,其中A→B和C→D均为等温过程。关于该循环过程,下列说法正确的是( )
A. 过程的温度高于过程的温度
B. 过程释放的热量等于过程释放的热量
C. 过程吸收的热量全部转化为理想气体的内能
D. 过程气体对外做的功大于过程外界对气体做的功
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据理想气体状态方程,体积为时,状态压强高于状态压强,因此温度高于,A错误;
B.过程和过程均对应等容变化,是吸热过程,是放热过程,B错误;
C.过程中气体体积保持不变,不存在做功,吸收的热量全部用来转化为理想气体内能,C正确;
D.根据图像与横轴所围成的面积表示做功可知过程气体对外做的功大于过程外界对气体做的功,D正确。
故选CD。
二、非选择题(共54分)
11. 如图甲所示,实验小组利用气垫导轨验证系统的机械能守恒,实验步骤如下:
(1)先用天平测量出滑块和遮光条的总质量、钩码的质量。
(2)用游标卡尺测量遮光条宽度,测量结果如图乙所示,则___________mm。
(3)实验前滑块不连钩码,接通气源后,在导轨上轻放滑块,轻推一下滑块,使其从轨道右端向左运动,发现滑块通过光电门的时间大于通过光电门的时间。为使导轨水平,可调节旋钮使轨道右端___________(选填“升高”或“降低”)一些。
(4)将气垫导轨调至水平,并将滑块移到图甲所示位置,测出遮光条到光电门的距离为。连上钩码释放滑块,读出遮光条通过光电门的遮光时间为,则从释放滑块到遮光条经过光电门这一过程中,系统重力势能减少量为___________,动能增加量为___________。多次改变光电门的位置,每次都让滑块自同一点由静止开始滑动,测量相应的与值,观察到图线是一条过原点的直线,重力加速度为,若直线的斜率满足___________(用题中所给物理量符号表示),即可验证系统的机械能守恒。
【答案】 ①. 4.25 ②. 降低 ③. ④. ⑤.
【解析】
【详解】[1]图乙中游标卡尺的读数为;
[2]滑块通过光电门的时间大于通过光电门的时间,说明右端比左端高,应将右端降低一些;
[3][4]从释放滑块到遮光条经过光电门这一过程中,系统重力势能减少量为,遮光条通过光电门时的速度为,系统动能的增加量为;
[5]若系统重力势能的减少量等于动能的增加量,则可验证系统的机械能守恒,即,即,故若直线的斜率满足,即可验证系统的机械能守恒。
12. 磁阻效应指的是物质在磁场中电阻发生变化的现象。如图甲所示的磁敏电阻就是具有磁阻效应的电阻元件。为了测量并描绘磁敏电阻RM的阻值随磁感应强度B的变化的曲线,设计了如图乙所示的电路,电路还没有连接完整。电路中的器材:电源E(6V)、滑动变阻器R(最大阻值为20Ω),电压表V(量程0~3V的内阻为2kΩ)和毫安表A(选用量程为0~6mA,内阻忽略),磁敏电阻RM,定值电阻R0,开关、导线若干。
(1)请用笔代替导线在乙图中将电路补充完整___________,并选择一个阻值合理的定值电阻R0=___________(选填“2kΩ”“200Ω”或“20Ω”)。
(2)实验中得到该磁敏电阻阻值RM随磁感应强度B变化的曲线如图丁所示。
(3)某次测量时电压表的示数如图丙所示,电流表读数为1.0mA,对应的磁感应强度大小为___________T(保留2位小数)。
(4)现利用该磁敏电阻制作了一种报警器,电路如图戊所示。图中E为直流电源(电动势为6.0V,内阻不计),Ra和Rb中有一个是磁敏电阻。电压输出部分电路可以等效为电阻Rb与阻值为8kΩ的电阻并联,报警器的工作电压等于Rb两端的电压,报警器的工作电压达到或超过3V时,报警器报警。要求当磁感应强度等于或小于0.32T,报警器报警,则图中___________(填“Ra”或“Rb”)是磁敏电阻,另一固定电阻的阻值应为___________kΩ(保留3位有效数字)。
【答案】 ①. ②. 2kΩ ③. 0.40##0.41##0.42 ④. Ra ⑤. 2.67(2.49-2.85范围内均可)
【解析】
详解】(1)[1]电路连接如图:
[2]电压表内阻为2kΩ,若与2kΩ的定值电阻R0串联,可将电压表的量程扩大为6V,可满足实验要求;
(3)[3]电压表读数为1.30V,则磁电阻两端电压为U=2.60V,电流为I=1.0mA,则磁电阻的电阻值为
由图可知此时的磁感应强度B=0.40T
(4)[4]磁感应强度越小时,磁电阻越小,电路的电流越大,定值电阻上电压越大,若大于3V开始报警,可知Rb是定值电阻,Ra是磁敏电阻;
[5]当磁感应强度等于0.32T,此时RM=2kΩ,此时电路总电流
则
13. 如图所示,点光源A发出一条光线AO从玻璃射入上方空气中,以分界点O点为圆心、R为半径画圆,与折射光线的交点为B,过B点向两介质的交界面作垂线,交点为N,BN与AO的延长线的交点为M。以O点为圆心,OM为半径画另一圆,OM的半径可视作为R。求:
(1)介质的折射率;
(2)已知点光源A到分界面的距离为h,从上方观察,分界面被照亮的面积为多少。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由图可知折射率
小问2详解】
临界角满足
解得
由几何关系可知透光区域半径
透光区域面积
14. 如图所示,质量为(未知)的轨道A放在足够长的光滑水平桌面上,轨道上表面水平部分粗糙,竖直圆弧部分光滑,两部分在点平滑连接,点为轨道的最高点。质量的小物块静置在轨道左端,与轨道水平部分之间的动摩擦因数为(未知),最大静摩擦力等于滑动摩擦力,可视为质点。已知轨道水平部分的长度,圆弧部分的半径,取重力加速度。小物块以的初速度向右滑行,若轨道固定,恰好能够运动到点;若轨道不固定,恰好能够运动到点。(计算结果可用分数表示)
(1)求动摩擦因数;
(2)求轨道A的质量;
(3)若轨道不固定,小物块B以的初速度向右滑行,求离开点后上升的最大高度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
小问1详解】
若轨道固定,对物块列动能定理,则有
可解得
【小问2详解】
若轨道不固定,则对系统满足水平方向动量守恒,则有
根据能量守恒,则有
可解得
【小问3详解】
若轨道不固定,则对系统满足水平方向动量守恒,则有
根据能量守恒,则有
可解得
15. 如图所示,足够长的光滑平行导电轨道与水平面夹角为θ,轨道间的距离为l。在轨道所在空间加一竖直方向的匀强磁场B1,仅闭合开关S1,垂直于导轨放置、质量为m的直导体棒恰好能保持静止。已知电源电动势为E,电阻2R1=R2=R,其余电阻均不计,重力加速度为g。
(1)求磁感应强度B1大小及方向;
(2)改变磁感应强度的大小及方向,仍使导体棒保持静止,求磁感应强度的最小值B2及方向;
(3)在(2)问的情境下,断开S1,闭合S2,静止释放导体棒,经过时间t导体棒达到最大速度,求导体棒的最大速度vmax的大小及该过程中流过导体棒的电荷量q。
【答案】(1),磁感应强度的方向竖直向上
(2),磁感应强度的方向垂直于导轨所在平面向上
(3),
【解析】
【小问1详解】
匀强磁场在竖直方向,故安培力在水平方向,导体棒受力分析如图所示
磁场方向需竖直向上,安培力大小需满足,
联立解得,方向竖直向上;
【小问2详解】
若导体棒受三个力保持平衡,由重力大小方向不变,支持力方向不变,故安培力与支持力垂直时安培力有最小值,即安培力沿导轨向上时有最小值,受力分析可知此时,
磁感应强度的方向垂直于导轨所在平面向上,则
【小问3详解】
导体棒达到最大速度时加速度为0,有
感应电动势,
解得
即
从静止释放到速度最大,由动量定理可得
即
解得
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云南省丽江市华坪县第一中学2025-2026学年高三上学期开学考试
高三物理试卷
本试卷共6页,15小题,满分100分。考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证、考场号、座位号填写在答题卡上,并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号,在规定的位置贴好条形码。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、选择题(本题包括10小题,1-7题为单选题,每小题4分,共28分,8-10题为多选题,每题6分,多选、错选不得分,选对单不全得3分。)
1. 铀238是一种常见的放射性元素,同时也是核电站常见的燃料。铀238衰变的方程之一为,其中生成的新核仍然具有放射性,其衰变方程为。下列说法正确的是( )
A. 两个衰变均为衰变 B. X粒子的穿透能力比Y粒子强
C. 16个经过两个半衰期剩余4个 D. 核中,的比结合能最大
2. 适量的体育锻炼能够培养学生身心健康,提升学习效率,小明同学在周末时间利用手机传感器绘制出某段跑步过程中的a-t图像,小明同学由静止开始运动,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 0~过程中,小明同学做匀加速直线运动
B. 时刻,小明同学运动速度达到最大
C. 时刻,小明同学恰好返回出发点
D. ~过程中,小明同学在做减速运动
3. 2024年12月3日、我国航母福建舰完成第五次海试顺利归来。在本次海试过程中最引人关注的就是舰载机的成功着舰。舰载机在航母降落时,需要阻拦索使飞机快速停下来。此过程可以简化为如图所示的模型,舰载机从正中央钩住阻拦索,实现减速。阻拦索一直处于绷紧状态、舰载机勾住阻拦索后立即处于无动力状态、不计空气阻力。则下列说法正确的是( )
A. 若阻拦索产生的张力为恒力,则飞机做匀减速直线运动
B. 若阻拦索产生的张力为恒力,则阻拦索被拉伸得越长,对飞机的作用力就越小
C. 若阻拦索对飞机作用力为恒力、则飞机刚勾住阻拦索的一瞬间阻拦索最容易断
D. 若阻拦索对飞机的作用力为恒力,则阻拦索被拉伸得越长,阻拦索上的张力就越大
4. 学校秋季运动会上,某同学参加铅球比赛,比赛时先后两次将同一铅球从同一点掷出,铅球轨迹如图所示,第二次的成绩比第一次的好,但铅球两次在空中运动时的最大高度相同,不计空气阻力,不计铅球大小,则第二次与第一次相比,下列判断正确的是( )
A. 铅球第二次在空中运动时间长
B. 铅球第二次重力做功多
C. 铅球第二次落地时重力的瞬时功率大
D. 该同学第二次对铅球做功多
5. 如图所示,变压器为理想变压器,灯泡L标称“”,定值电阻,其中匝、匝、未知,当接入的电压时,灯泡L正常发光,定值电阻消耗的电功率之比为,“电源”的效率为变压器的输出功率与电源消耗的电功率的百分比。下列说法正确的是( )
A. 流过灯泡的电流的频率为 B. 匝
C. 定值电阻消耗的电功率为 D. 电源的效率为
6. 如图所示,同一介质中有两列简谐横波,简谐波甲沿x轴的正方向传播,简谐波乙沿x轴的负方向传播,时刻处的质点刚好起振,两点所对应的横坐标分别为,经时间,坐标为的质点第一次运动到波峰。下列说法正确的是( )
A. 两波源的起振方向相同 B. 简谐横波乙的周期为
C. 质点P为振动减弱点 D. 时质点Q的位移为
7. 如图所示,在真空中有两个等量的正点电荷,分别置于A、B两点,DC为AB连线的中垂线。将一负电荷由C点以某一速度沿中垂线射出,在其由C点运动到无穷远的过程中,不计电荷所受重力,下列说法正确的( )
A. 中垂线上各点电势相同 B. 所受电场力逐渐减小
C. 的电势能逐渐减小 D. 的动能逐渐减小
8. 如图所示,倾角为37°斜面体固定放置在水平面上,斜面的高度为,点是A点正上方与点等高的点,让一小球(视为质点)从点水平向左抛出,落在斜面的点,已知、两点的连线与斜面垂直,重力加速度为g,、,下列说法正确的是( )
A. 小球在点的速度为
B. 小球从点到点的运动时间为
C. 小球在点的速度大小为
D. 小球在点的速度与水平方向夹角的正切值为2
9. 2024年5月3日,嫦娥六号探测器发射升空,经过50多天的时间圆满的完成了各项预定任务。嫦娥六号在进入月球轨道后经过几次变轨,从大椭圆环月轨道1(近月点高度为、远月点高度为)经椭圆停泊轨道2(近月点高度为、远月点高度为、周期为4小时)最终进入圆形环月轨道3(离月球表面高度)。已知嫦娥六号在1轨道上运行时内与月球连线扫过的面积为,在2轨道上运行时内与月球连线扫过的面积为,月球半径约为。下列说法正确的是( )
A. 嫦娥六号在近月点通过加速实现变轨
B. 嫦娥六号在2轨道上远月点的加速度约为在1轨道上远月点加速度的7倍
C.
D. 嫦娥六号在3轨道上运行的周期约为
10. 如图所示,一定质量的理想气体经A→B→C→D→A完成循环过程,其中A→B和C→D均为等温过程。关于该循环过程,下列说法正确的是( )
A. 过程温度高于过程的温度
B. 过程释放的热量等于过程释放的热量
C. 过程吸收的热量全部转化为理想气体的内能
D. 过程气体对外做的功大于过程外界对气体做的功
二、非选择题(共54分)
11. 如图甲所示,实验小组利用气垫导轨验证系统的机械能守恒,实验步骤如下:
(1)先用天平测量出滑块和遮光条的总质量、钩码的质量。
(2)用游标卡尺测量遮光条宽度,测量结果如图乙所示,则___________mm。
(3)实验前滑块不连钩码,接通气源后,在导轨上轻放滑块,轻推一下滑块,使其从轨道右端向左运动,发现滑块通过光电门的时间大于通过光电门的时间。为使导轨水平,可调节旋钮使轨道右端___________(选填“升高”或“降低”)一些。
(4)将气垫导轨调至水平,并将滑块移到图甲所示位置,测出遮光条到光电门的距离为。连上钩码释放滑块,读出遮光条通过光电门的遮光时间为,则从释放滑块到遮光条经过光电门这一过程中,系统重力势能减少量为___________,动能增加量为___________。多次改变光电门的位置,每次都让滑块自同一点由静止开始滑动,测量相应的与值,观察到图线是一条过原点的直线,重力加速度为,若直线的斜率满足___________(用题中所给物理量符号表示),即可验证系统的机械能守恒。
12. 磁阻效应指的是物质在磁场中电阻发生变化的现象。如图甲所示的磁敏电阻就是具有磁阻效应的电阻元件。为了测量并描绘磁敏电阻RM的阻值随磁感应强度B的变化的曲线,设计了如图乙所示的电路,电路还没有连接完整。电路中的器材:电源E(6V)、滑动变阻器R(最大阻值为20Ω),电压表V(量程0~3V的内阻为2kΩ)和毫安表A(选用量程为0~6mA,内阻忽略),磁敏电阻RM,定值电阻R0,开关、导线若干。
(1)请用笔代替导线在乙图中将电路补充完整___________,并选择一个阻值合理的定值电阻R0=___________(选填“2kΩ”“200Ω”或“20Ω”)。
(2)实验中得到该磁敏电阻阻值RM随磁感应强度B变化的曲线如图丁所示。
(3)某次测量时电压表的示数如图丙所示,电流表读数为1.0mA,对应的磁感应强度大小为___________T(保留2位小数)。
(4)现利用该磁敏电阻制作了一种报警器,电路如图戊所示。图中E为直流电源(电动势为6.0V,内阻不计),Ra和Rb中有一个是磁敏电阻。电压输出部分电路可以等效为电阻Rb与阻值为8kΩ电阻并联,报警器的工作电压等于Rb两端的电压,报警器的工作电压达到或超过3V时,报警器报警。要求当磁感应强度等于或小于0.32T,报警器报警,则图中___________(填“Ra”或“Rb”)是磁敏电阻,另一固定电阻的阻值应为___________kΩ(保留3位有效数字)。
13. 如图所示,点光源A发出一条光线AO从玻璃射入上方空气中,以分界点O点为圆心、R为半径画圆,与折射光线交点为B,过B点向两介质的交界面作垂线,交点为N,BN与AO的延长线的交点为M。以O点为圆心,OM为半径画另一圆,OM的半径可视作为R。求:
(1)介质的折射率;
(2)已知点光源A到分界面的距离为h,从上方观察,分界面被照亮的面积为多少。
14. 如图所示,质量为(未知)的轨道A放在足够长的光滑水平桌面上,轨道上表面水平部分粗糙,竖直圆弧部分光滑,两部分在点平滑连接,点为轨道的最高点。质量的小物块静置在轨道左端,与轨道水平部分之间的动摩擦因数为(未知),最大静摩擦力等于滑动摩擦力,可视为质点。已知轨道水平部分的长度,圆弧部分的半径,取重力加速度。小物块以的初速度向右滑行,若轨道固定,恰好能够运动到点;若轨道不固定,恰好能够运动到点。(计算结果可用分数表示)
(1)求动摩擦因数;
(2)求轨道A的质量;
(3)若轨道不固定,小物块B以的初速度向右滑行,求离开点后上升的最大高度。
15. 如图所示,足够长的光滑平行导电轨道与水平面夹角为θ,轨道间的距离为l。在轨道所在空间加一竖直方向的匀强磁场B1,仅闭合开关S1,垂直于导轨放置、质量为m的直导体棒恰好能保持静止。已知电源电动势为E,电阻2R1=R2=R,其余电阻均不计,重力加速度为g。
(1)求磁感应强度B1大小及方向;
(2)改变磁感应强度的大小及方向,仍使导体棒保持静止,求磁感应强度的最小值B2及方向;
(3)在(2)问的情境下,断开S1,闭合S2,静止释放导体棒,经过时间t导体棒达到最大速度,求导体棒的最大速度vmax的大小及该过程中流过导体棒的电荷量q。
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