内容正文:
南雅中学2026届高三适应性考试保温训练试卷
物理
本试题卷分为三道大题,共6页。时量75分钟,满分100分。
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 氢原子能级图如图所示,一群处于高能级的氢原子向低能级跃迁时会发出各种频率的光,其中三种如图中a、b、c所示。下列说法正确的是( )
A. 一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时一共能发出5种频率的光
B. 从n=4跃迁到n=3能级的氢原子发出的光,能使处于n=5能级的氢原子发生电离
C. a光比b光更容易发生衍射现象
D. c光子的能量大于a光子的能量
【答案】B
【解析】
【详解】A.一群能级的氢原子向低能级跃迁时一共只能发出3种频率的光,A错误;
B.从跃迁到能级的氢原子发出的光,光子能量为,而能级的氢原子电离只需要,故用该光照射处于能级的氢原子,氢原子会发生电离,B正确;
CD.由和得,,,,,,,,,知a、b、c三种光中,a光能量最高,频率最大,波长最短,最不容易发生衍射现象,CD错误。
故选B。
2. 如图所示,发电机线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动,产生的电动势,电能通过升压变压器向远处输送。已知输电线上的电流为2A,输电线路总电阻为25Ω,降压变压器副线圈接了一台额定电压为220V、额定功率为1100W的电动机,恰好能正常工作,发电机线圈内阻及电路中其余导线电阻均不计,变压器均为理想变压器,不计一切摩擦,则下列说法中的正确是( )
A. 输电线上损失的电压为50V
B. 电动机正常工作时电流为10A
C. 图示时刻,发电机输出的电流为零
D. 升压变压器原副线圈的匝数比为2:5
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据可知,输电线损失的电压为,A正确;
B.根据可知,电动机正常工作电流为,B错误;
C.图示时刻,磁通量为零,电动势最大,输出电流最大,C错误;
D.对降压变压器,由,因,故
又由,可知升压变压器副线圈电压
故,故D错误。
故选A。
3. 如图所示,航天器A与空间站B在同一平面内沿不同轨道顺时针方向稳定运行。某时刻二者的连线与航天器A的轨道相切,已知A、B的运行半径分别为r、2r,运行周期分别是、,则( )
A. 此刻A、B分别与地心的连线间的夹角为30°
B. A所受万有引力比B大
C. B的运行周期是A的运行周期的4倍
D. 经过的时间两卫星第二次距离最近
【答案】D
【解析】
【详解】A.设图示时刻两卫星与地球球心的连线夹角为,则,解得,故A错误;
B.根据万有引力定律有,因A、B的质量关系未知,所以无法比较万有引力的大小,故B错误;
C.由开普勒第三定律有
代入题干数据得
即空间站B的周期是航天器A的倍,故C错误;
D.设由图示时刻经时间两卫星第二次相距最近,则
解得,故D正确。
故选D。
4. 图所示,某同学在进行投篮练习。已知A、B、C是篮球运动轨迹中的三个点,其中A为抛出点,B为篮球运动轨迹的最高点,C为篮球落入篮筐的点,且A、B连线垂直于B、C连线,A、B连线与水平方向的夹角,不计空气阻力。则篮球从抛出到落框的过程( )
A. 过B点时的速度最大
B. 从A点到B点的过程中,速度变化量方向竖直向上
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.斜上抛运动水平方向做匀速直线运动,B点只有水平速度,过B点时的速度最小,故A错误
B.因,故从A点到B点的过程中,速度变化量的方向是竖直向下,故B错误;
C.设篮球在A点的竖直分速度为,在C点的竖直分速度为,篮球的水平分速度为,篮球从A到B过程,根据逆向思维将篮球看成从B到A的平抛运动,篮球在A点时,根据平抛运动推论可得
根据几何关系可知B、C连线与水平方向的夹角为
篮球从B到C做平抛运动,篮球在C点时,根据平抛运动推论可得
又,
联立可得篮球从A到B与从B到C的运动时间之比为,故C正确;
D.竖直方向由
得,故D错误。
故选C。
5. 三个质量不同的小球用轻质细绳相连,并用轻质细绳系在天花板上,从上到下小球的质量分别为2kg、1kg、1kg,三个小球均受到水平向左且大小相等的恒定风力。当三个小球稳定时,其实际形态最接近的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】令、、,绳子与竖直方向夹角如图所示
对三个小球构成的整体有
同理,对下面两球构成的整体有
对最下面的球有
可得
可得
故选A。
6. 如图,A、B两个物体相互接触但不粘连,放置在光滑水平面上mA=4kg,mB=6kg。从t=0开始,有推力FA和拉力FB分别作用于物体A、B上,FA、FB随时间的变化规律为FA=8-2t,FB=2+2t,则第2s末与第4s末物体B的加速度之比和速度之比分别为( )
A. 2:5 1:8 B. 3:5 3:7 C. 4:5 1:8 D. 1:1 2:4
【答案】B
【解析】
【详解】分离时,两物体间相互作用力为零,但加速度相同,所以
解得
则0到2s内,AB加速度相同,均为
2s末B速度为
2s后,物体B水平方向只受FB作用,故4s末B的加速度为
则第2s末与第4s末物体B的加速度之比为3:5,2s到4s内B物体所受合力的冲量为
对B,根据动量定理可得
解得
则第2s末与第4s末物体B的速度之比为3:7。
故选B。
7. 在深度为的水池底部水平放置着一个由三条极细的细灯带构成的等腰直角三角形光源,光源的俯视图如图所示,光源的直角边长度a=1.8m,水的折射率,不考虑多次反射,设水池足够大,光在真空中传播速度为c,下列说法正确的是( )
A. 设灯带上任意点射向水面的光线发生全反射时的临界角为C,则sinC=0.65
B. 灯带上任意点射向水面的光线在水面上形成一个圆形亮斑,此亮斑半径为
C. 水面上有灯光射出的区域内部围有一个无光线射出的暗区
D. 水面上有灯光射出的区域的面积约为6.44m2
【答案】D
【解析】
【详解】A.全反射的临界角为C,则,故A错误;
B.如图
灯带上任意点射向水面的光线在水面上形成一个圆形亮斑,亮斑边缘处光线恰好发生全反射,则
故亮斑半径为,故B错误;
C.光源上每个点光源射出的区域均是的圆形亮斑,则三边上的无数多点光源发出的光在水面上有光线射出的区域形状是这些相同圆形区域叠加后的图形,如图所示
由此可知,可发现无空缺区,故C错误;
D.在三角形三个顶点正上方的水面上有光线射出的区域边缘是圆弧形,故光线射出区域可分割成以下图形,以C点为圆心的135°扇形、以B点为圆心的135°扇形、以A点为圆心的90°扇形;以AB、AC、BC为长边、以R为短边的三个矩形;以及光源本身的等腰三角形ABC,故有灯光射出的水面区域面积为,故D正确。
故选D。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全得3分,错选或不选不得分。)
8. 在研究密闭容器内的理想气体的状态变化时,常会记录其变化过程的图像。下图中A、B图线分别对应某理想气体的两个状态变化过程。下列说法正确的是( )
A. 气体由状态1变化到状态2,气体分子数密度增加
B. 气体由状态2变化到状态1,外界对气体做正功
C. 若气体沿直线B从状态1变化到状态2,气体对外做功绝对值为
D. 若曲线A为等温过程,由状态2变化到状态1的过程中气体从外界吸收热量
【答案】BC
【解析】
【详解】A.体积膨胀,气体分子数密度减小,A错误;
B.体积压缩,外界对气体做正功,B正确;
C.气体对外界做功为图像与横轴所围梯形面积,,C正确;
D.等温变化过程中内能不变,又状态2变化到状态1的过程中气体体积减小,外界对气体做功,则气体对外放热,D错误。
故选BC。
9. 如图甲所示,圆形区域内存在与圆平面平行的匀强电场(图中未画出),圆的两条直径与间的夹角为,从点向圆内不同方向发射速率相同的不计重力的带正电粒子,发现从圆边界射出的粒子中点射出的粒子速度最大。以为坐标原点,沿方向建立坐标轴,点的坐标为,轴上从到的电势变化如图乙所示,则( )
A. 圆边界上点电势最高
B. 电场强度
C. 点的电势为
D. 把一电子从点移到点电场力做功
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.从D点射出的粒子速度最大,说明电场力做功最多,粒子沿电场线方向的位移最大,可知电场强度沿着CD方向;沿着电场线方向电势逐渐降低,所以圆边界上D点电势最低。
已知圆半径
则有
解得,故A错误,B正确;
C.因B点电势为零,
解得,故C错误;
D.C、D间的电势差为
把一电子从D点移到C点电场力做功为,故D正确。
故选BD。
10. 如图,真空中两个足够大的平行金属板、水平固定,间距为,板接地,其形成的电容器电容为。板上方整个区域存在垂直纸面向里的匀强磁场。板点处正上方点有一粒子源,可沿纸面内任意方向发射质量均为、电荷量均为、速度大小均为的同种带电粒子。当发射方向与的夹角时,粒子恰好垂直穿过板点处的小孔。已知,初始时两板均不带电,粒子碰到金属板后立即被吸收,电荷在金属板上均匀分布,金属板电量可视为连续变化,不计金属板厚度、粒子重力及粒子间的相互作用,忽略边缘效应及极板之外区域的电场。下列说法正确的是( )
A. 磁场的磁感应强度
B. 板上吸收粒子数目的最大值为
C. 在系统达到稳定后,将板瞬间下移,系统再次稳定后,板最终吸收的粒子数为,能打到板下表面的粒子的落点位置离点距离为
D. 在系统达到稳定后,将板瞬间上移,系统再次稳定后,板最终吸收的粒子数为,能打到板下表面的粒子落点位置离点距离为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.粒子轨迹如图所示,由几何关系可知,,又,故,故A正确;
B.随着粒子不断打到N极板上,N极板带电量不断增加,两板间电压不断增加,且后进入粒子做减速运动,
当某一粒子到达N极板时速度恰好减为零,即满足
又
解得,故B错误;
C.若在系统达到稳定后,即垂直M板进入的后续粒子均不能到达N板,
将极板间距变为后,由于这一瞬间电场强度不变,故后续粒子仍在到达距离Q点为d的位置即减速为零并反向返回,
故最终N板上吸收的粒子数不变,仍为
但两板间电压变为原来的2倍,即
且因金属板厚度不计,当粒子在磁场中运动轨迹的弦长仍为PQ长度时,粒子仍可从Q点进入两板之间,
由几何关系可知此时粒子从P点沿正上方运动,进入两板间时的速度方向与M板夹角为
此后在两板间做类斜上抛运动,运动时间
其中
故落在M板下表面时,距Q点距离为
又粒子
解得,故C正确;
D.若在系统达到稳定后,即后续粒子均不能到达N板。
将极板间距瞬间变为0.5d,则这一瞬间电场强度不变,故后续粒子将会打到N板上,故电荷量会增加,
由知最终U不变,
又由
得
可知,由于d变为原来的一半,则Q变为原来的两倍,
故
后续垂直进入的粒子仍从Q点射出,但从P点沿正上方运动仍能到达Q,且粒子的速度方向与M板夹角仍为
则在两板间运动时间
其中
故,故D正确。
故选ACD。
三、主观题(本题共5小题,其中11题6分,12题12分,13题9分,14题14分,15题16分)
11. 小明同学利用如图1所示的装置探究加速度与物体所受合力的关系。固定有遮光条的滑块置于气垫导轨上,细线的一端通过力传感器固定在滑块上,另一端挂着钩码,调整导轨底部的调节旋钮,使气垫导轨水平,并调节滑轮高度,使细线与气垫导轨平行。
(1)实验前________(选填“需要”或“不需要”)保证钩码的质量远小于滑块及遮光条的总质量;
(2)实验时先用游标卡尺测出遮光条的宽度,如图2所示,游标卡尺上第8条刻度线与主尺某刻度线对齐,则________;
(3)用刻度尺测出遮光条到光电门的距离(),由静止滑块释放,与光电门连接的数字计时器记录下遮光条的遮光时间;
(4)用上述测量的物理量计算加速度,则加速度大小为________(用、、表达)
【答案】 ①. 不需要 ②. 0.440 ③.
【解析】
【详解】(1)[1]通过拉力传感器可以获取滑块受到的拉力,因此不需要保证钩码的质量远小于滑块及遮光条的总质量。
(2)[2]由图可知游标尺的第8条刻度线与主尺上某一刻度线对齐,根据游标卡尺的读数规则,得到遮光条的宽度
(4)[3]滑块通过光电门的速度大小为
滑块从静止释放到运动到光电门做初速度为零的匀加速直线运动,由
联立可得
12. 1.实验小组利用如下器材测量某卷金属丝的电阻,并测出其电阻随温度变化的特性,将其改装成一个金属丝电阻温度计:
待测金属丝:
电流表:(量程,内阻)
电流表:(量程,内阻)
学生电源:(电动势,内阻不计)
滑动变阻器:(最大阻值为)
定值电阻:(阻值为)
定值电阻:(阻值为)
开关、导线若干。
1. 利用多用电表欧姆挡粗测,在时,把欧姆档调到“”挡,表盘示数如图1所示,测量结果为________。
2. 为精确测量时该金属丝的电阻,该小组设计了图2所示电路,其中定值电阻应该选______(填“”或“”);请在图2中两个圆圈内画上对应电流表的符号________。
3. 若某次实验中电流表的读数为,电流表的读数为,则待测金属丝的阻值的精确值为________。(结果保留两位有效数字)
4. 不断改变金属丝所处的环境温度,测出该卷金属丝的电阻随金属丝所处环境的摄氏温度变化遵循函数关系,式中表示时的金属丝的电阻,表示金属丝的摄氏温度。(测量时金属丝的温度由金属丝所处环境的温度决定,金属丝本身的发热可忽略不计。)
5. 将这卷金属丝与一个电池(电动势已知,内阻未知)、电流表(满偏电流已知,内阻未知)及一个滑动变阻器串联起来,连接成如图3所示的电路,用该卷电阻丝做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。使用时,首先要在时校准,即在时调整滑动变阻器的阻值,使电流表指针指在处。此后测量时,保持滑动变阻器阻值不变,则电流表的位置处的温度刻度值应为________(用、、表示)。若由于使用时间过久,导致电池内阻增加,但电池电动势未变,而且校准仍能实现,则温度的测量值________温度的实际值(填“大于”、“小于”、“等于”)。
【答案】 ①. 10##10.0 ②. ③. ④. 9.0 ⑤. ⑥. 等于
【解析】
【详解】[1]利用多用电表欧姆挡测量金属丝的电阻,测量结果为
[2]根据欧姆定律有,故应将与串联,应将与定值电阻串联。
将与定值电阻串联
解得,故图2中定值电阻应该选
[3]电路如图所示
[4]根据欧姆定律有
解得
[5]在时校准,金属丝的电阻,电流表指针指在处,故
在时,金属丝的电阻,电流表指针指在处,故
联立解得
[6]在时校准,不论内阻如何变化,都要调节滑动变阻器,使电流表指针指在处,故
所以,即为定值,校准不受内阻的影响,故温度的测量值等于温度的实际值。
13. 如图(a)所示,同一介质中有波源、,已知,,,时刻,两波源同时起振,波源振动图像如图(b)所示,波源振动图像如图(c)所示,振动方向均垂直于平面,时点开始振动。
(1)波的传播速度及波长?
(2)点在内走过的路程?
【答案】(1)2m (2)12cm
【解析】
【小问1详解】
由题可知,
又,波长
【小问2详解】
由题可知,0~5s内,R点未起振,路程为0
又波源P产生的波传到R点历时
故5~7s内,R点的振动全部由波源Q产生的波引起,振动时间为
路程为。
14. 如图所示,以、为端点的光滑圆弧轨道固定于竖直平面,一长滑板静止在光滑水平地面上,左端紧靠点,上表面所在平面与圆弧轨道相切于点。离滑板右端处有一竖直固定的挡板P,一物块从点由静止开始沿轨道滑下,经点滑上滑板,此时立即将圆弧轨道撤掉。已知物块可视为质点,质量,滑板质量,圆弧轨道半径,物块与滑板间的动摩擦因数,重力加速度。滑板与挡板P的碰撞没有机械能损失,物块始终没有滑离滑板。
(1)求物块滑到点时对圆弧轨道的压力大小;
(2)求滑板与挡板P第一次碰撞前瞬间物块的速度大小;
(3)求滑板长度的最小值。
【答案】(1)30N (2)4m/s
(3)
【解析】
【小问1详解】
物块从到的过程中,根据机械能守恒
在点时,根据牛顿第二定律
解得,
由牛顿第三定律
【小问2详解】
假设滑板与P碰前,物块与滑板达到共同速度,物块与滑板组成的系统动量守恒
设此过程滑板运动的位移为,对滑板由动能定理得
联立解得
则假设不成立,滑板与挡板P碰撞前瞬间未达到共速,设碰前瞬间滑板速度为,由动能定理有
动量守恒定律
解得,
【小问3详解】
碰撞后速度反向,因为,由动量守恒可知当物块和滑板第一次共速时,速度方向向右
动量守恒
解得
方向向右,故滑板会与挡板再次碰撞,当物块和滑板第二次共速时,速度方向向左
根据动量守恒有
解得
分析可知从物块滑上滑板开始到达到向左的共同速度,物块相对于滑板始终向滑板的右端运动
整个过程根据能量守恒
解得滑板长度的最小值为
15. 如图所示,电源电动势为,内阻为,电容器的电容为,是旋钮开关,可以分别接通12、13、23,MN、PQ是两根位于同一水平面的平行光滑导轨,导轨间距为,导轨电阻可以忽略不计,导轨处在垂直导轨向下的匀强磁场中,磁感应强度为,、两根导体棒,质量分别为、()、电阻均为,开始时、导体棒均静止。现将开关旋至接通12,求:
(1)当开关接通12的瞬间,求流经棒的电流,以及棒的加速度;
(2)从开关接通12到、棒一起匀速运动的过程中,电源的电功;
(3)若将开关接通13,当电容器的电压稳定后,再将开关接通23,求、棒的最大速度?
【答案】(1),(方向水平向右)
(2)
(3),方向水平向右
【解析】
【小问1详解】
由电路分析知,刚接通瞬间流经棒和棒的电流相等,由
化简得
对棒分析可得
则有
由左手定则可知方向向右。
【小问2详解】
根据分析可知,当接通之后棒和棒会受到安培力,但,所以初始棒加速度小于棒加速度,两棒会有速度差,从而会导致两棒电流不等,又进而影响速度差,但最终棒和棒能一起以速度匀速运动。由此可得
对棒由动量定理可得
求和可得
同理对棒由动量定理可得
又流过电源的总电荷量
则电源的总功
代入可得
【小问3详解】
根据分析可知,当接通之后棒和棒会受到安培力,但,所以初始棒加速度小于棒加速度,两棒会有速度差,从而会导致两棒电流不等,又进而影响速度差,同时电容电压在变小,当导体棒产生的电动势与电容电压相等,棒和棒会一起以速度匀速运动。则有当导体棒产生的电动势与电容电压相等时,有
对棒由动量定理可知
求和可得
同理对棒由动量定理可得
电容器放出的电荷量
联立解得
方向向右(两棒同向运动)。
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南雅中学2026届高三适应性考试保温训练试卷
物理
本试题卷分为三道大题,共6页。时量75分钟,满分100分。
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 氢原子能级图如图所示,一群处于高能级的氢原子向低能级跃迁时会发出各种频率的光,其中三种如图中a、b、c所示。下列说法正确的是( )
A. 一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时一共能发出5种频率的光
B. 从n=4跃迁到n=3能级的氢原子发出的光,能使处于n=5能级的氢原子发生电离
C. a光比b光更容易发生衍射现象
D. c光子的能量大于a光子的能量
2. 如图所示,发电机线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动,产生的电动势,电能通过升压变压器向远处输送。已知输电线上的电流为2A,输电线路总电阻为25Ω,降压变压器副线圈接了一台额定电压为220V、额定功率为1100W的电动机,恰好能正常工作,发电机线圈内阻及电路中其余导线电阻均不计,变压器均为理想变压器,不计一切摩擦,则下列说法中的正确是( )
A. 输电线上损失的电压为50V
B. 电动机正常工作时电流为10A
C. 图示时刻,发电机输出的电流为零
D. 升压变压器原副线圈的匝数比为2:5
3. 如图所示,航天器A与空间站B在同一平面内沿不同轨道顺时针方向稳定运行。某时刻二者的连线与航天器A的轨道相切,已知A、B的运行半径分别为r、2r,运行周期分别是、,则( )
A. 此刻A、B分别与地心的连线间的夹角为30°
B. A所受万有引力比B大
C. B的运行周期是A的运行周期的4倍
D. 经过的时间两卫星第二次距离最近
4. 图所示,某同学在进行投篮练习。已知A、B、C是篮球运动轨迹中的三个点,其中A为抛出点,B为篮球运动轨迹的最高点,C为篮球落入篮筐的点,且A、B连线垂直于B、C连线,A、B连线与水平方向的夹角,不计空气阻力。则篮球从抛出到落框的过程( )
A. 过B点时的速度最大
B. 从A点到B点的过程中,速度变化量方向竖直向上
C.
D.
5. 三个质量不同的小球用轻质细绳相连,并用轻质细绳系在天花板上,从上到下小球的质量分别为2kg、1kg、1kg,三个小球均受到水平向左且大小相等的恒定风力。当三个小球稳定时,其实际形态最接近的是( )
A. B. C. D.
6. 如图,A、B两个物体相互接触但不粘连,放置在光滑水平面上mA=4kg,mB=6kg。从t=0开始,有推力FA和拉力FB分别作用于物体A、B上,FA、FB随时间的变化规律为FA=8-2t,FB=2+2t,则第2s末与第4s末物体B的加速度之比和速度之比分别为( )
A. 2:5 1:8 B. 3:5 3:7 C. 4:5 1:8 D. 1:1 2:4
7. 在深度为的水池底部水平放置着一个由三条极细的细灯带构成的等腰直角三角形光源,光源的俯视图如图所示,光源的直角边长度a=1.8m,水的折射率,不考虑多次反射,设水池足够大,光在真空中传播速度为c,下列说法正确的是( )
A. 设灯带上任意点射向水面的光线发生全反射时的临界角为C,则sinC=0.65
B. 灯带上任意点射向水面的光线在水面上形成一个圆形亮斑,此亮斑半径为
C. 水面上有灯光射出的区域内部围有一个无光线射出的暗区
D. 水面上有灯光射出的区域的面积约为6.44m2
二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全得3分,错选或不选不得分。)
8. 在研究密闭容器内的理想气体的状态变化时,常会记录其变化过程的图像。下图中A、B图线分别对应某理想气体的两个状态变化过程。下列说法正确的是( )
A. 气体由状态1变化到状态2,气体分子数密度增加
B. 气体由状态2变化到状态1,外界对气体做正功
C. 若气体沿直线B从状态1变化到状态2,气体对外做功绝对值为
D. 若曲线A为等温过程,由状态2变化到状态1的过程中气体从外界吸收热量
9. 如图甲所示,圆形区域内存在与圆平面平行的匀强电场(图中未画出),圆的两条直径与间的夹角为,从点向圆内不同方向发射速率相同的不计重力的带正电粒子,发现从圆边界射出的粒子中点射出的粒子速度最大。以为坐标原点,沿方向建立坐标轴,点的坐标为,轴上从到的电势变化如图乙所示,则( )
A. 圆边界上点电势最高
B. 电场强度
C. 点的电势为
D. 把一电子从点移到点电场力做功
10. 如图,真空中两个足够大的平行金属板、水平固定,间距为,板接地,其形成的电容器电容为。板上方整个区域存在垂直纸面向里的匀强磁场。板点处正上方点有一粒子源,可沿纸面内任意方向发射质量均为、电荷量均为、速度大小均为的同种带电粒子。当发射方向与的夹角时,粒子恰好垂直穿过板点处的小孔。已知,初始时两板均不带电,粒子碰到金属板后立即被吸收,电荷在金属板上均匀分布,金属板电量可视为连续变化,不计金属板厚度、粒子重力及粒子间的相互作用,忽略边缘效应及极板之外区域的电场。下列说法正确的是( )
A. 磁场的磁感应强度
B. 板上吸收粒子数目的最大值为
C. 在系统达到稳定后,将板瞬间下移,系统再次稳定后,板最终吸收的粒子数为,能打到板下表面的粒子的落点位置离点距离为
D. 在系统达到稳定后,将板瞬间上移,系统再次稳定后,板最终吸收的粒子数为,能打到板下表面的粒子落点位置离点距离为
三、主观题(本题共5小题,其中11题6分,12题12分,13题9分,14题14分,15题16分)
11. 小明同学利用如图1所示的装置探究加速度与物体所受合力的关系。固定有遮光条的滑块置于气垫导轨上,细线的一端通过力传感器固定在滑块上,另一端挂着钩码,调整导轨底部的调节旋钮,使气垫导轨水平,并调节滑轮高度,使细线与气垫导轨平行。
(1)实验前________(选填“需要”或“不需要”)保证钩码的质量远小于滑块及遮光条的总质量;
(2)实验时先用游标卡尺测出遮光条的宽度,如图2所示,游标卡尺上第8条刻度线与主尺某刻度线对齐,则________;
(3)用刻度尺测出遮光条到光电门的距离(),由静止滑块释放,与光电门连接的数字计时器记录下遮光条的遮光时间;
(4)用上述测量的物理量计算加速度,则加速度大小为________(用、、表达)
12. 1.实验小组利用如下器材测量某卷金属丝的电阻,并测出其电阻随温度变化的特性,将其改装成一个金属丝电阻温度计:
待测金属丝:
电流表:(量程,内阻)
电流表:(量程,内阻)
学生电源:(电动势,内阻不计)
滑动变阻器:(最大阻值为)
定值电阻:(阻值为)
定值电阻:(阻值为)
开关、导线若干。
1. 利用多用电表欧姆挡粗测,在时,把欧姆档调到“”挡,表盘示数如图1所示,测量结果为________。
2. 为精确测量时该金属丝的电阻,该小组设计了图2所示电路,其中定值电阻应该选______(填“”或“”);请在图2中两个圆圈内画上对应电流表的符号________。
3. 若某次实验中电流表的读数为,电流表的读数为,则待测金属丝的阻值的精确值为________。(结果保留两位有效数字)
4. 不断改变金属丝所处的环境温度,测出该卷金属丝的电阻随金属丝所处环境的摄氏温度变化遵循函数关系,式中表示时的金属丝的电阻,表示金属丝的摄氏温度。(测量时金属丝的温度由金属丝所处环境的温度决定,金属丝本身的发热可忽略不计。)
5. 将这卷金属丝与一个电池(电动势已知,内阻未知)、电流表(满偏电流已知,内阻未知)及一个滑动变阻器串联起来,连接成如图3所示的电路,用该卷电阻丝做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。使用时,首先要在时校准,即在时调整滑动变阻器的阻值,使电流表指针指在处。此后测量时,保持滑动变阻器阻值不变,则电流表的位置处的温度刻度值应为________(用、、表示)。若由于使用时间过久,导致电池内阻增加,但电池电动势未变,而且校准仍能实现,则温度的测量值________温度的实际值(填“大于”、“小于”、“等于”)。
13. 如图(a)所示,同一介质中有波源、,已知,,,时刻,两波源同时起振,波源振动图像如图(b)所示,波源振动图像如图(c)所示,振动方向均垂直于平面,时点开始振动。
(1)波的传播速度及波长?
(2)点在内走过的路程?
14. 如图所示,以、为端点的光滑圆弧轨道固定于竖直平面,一长滑板静止在光滑水平地面上,左端紧靠点,上表面所在平面与圆弧轨道相切于点。离滑板右端处有一竖直固定的挡板P,一物块从点由静止开始沿轨道滑下,经点滑上滑板,此时立即将圆弧轨道撤掉。已知物块可视为质点,质量,滑板质量,圆弧轨道半径,物块与滑板间的动摩擦因数,重力加速度。滑板与挡板P的碰撞没有机械能损失,物块始终没有滑离滑板。
(1)求物块滑到点时对圆弧轨道的压力大小;
(2)求滑板与挡板P第一次碰撞前瞬间物块的速度大小;
(3)求滑板长度的最小值。
15. 如图所示,电源电动势为,内阻为,电容器的电容为,是旋钮开关,可以分别接通12、13、23,MN、PQ是两根位于同一水平面的平行光滑导轨,导轨间距为,导轨电阻可以忽略不计,导轨处在垂直导轨向下的匀强磁场中,磁感应强度为,、两根导体棒,质量分别为、()、电阻均为,开始时、导体棒均静止。现将开关旋至接通12,求:
(1)当开关接通12的瞬间,求流经棒的电流,以及棒的加速度;
(2)从开关接通12到、棒一起匀速运动的过程中,电源的电功;
(3)若将开关接通13,当电容器的电压稳定后,再将开关接通23,求、棒的最大速度?
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