内容正文:
方城县第一高级中学2026届高三年级4月份质量检测物理试题
考生注意:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1. 瓦的发明,是中华建筑史上的一座里程碑。如图所示,质量均匀分布的薄瓦片,可视为三分之一圆柱面(即瓦片横截面圆弧对应的圆心角为),对称地置于两平行细长的椽子上,瓦片边沿恰与椽子重合。已知瓦片与椽子间动摩擦因数为,两椽子构成的平面与水平面夹角为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。为使瓦片能静止于椽子上,动摩擦因数应不小于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设椽子对瓦片的支持力大小为,则
解得
为使瓦片能静止于椽子上,则
解得
故选A。
2. 如图所示,一足够大的、顶角 为 的直角玻璃砖,一束单色平行光从 面垂直射入,从 面射出,射出时光束宽度变为射入前的一半。则该玻璃砖的折射率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】光路如图所示
由几何关系得,
解得:,
折射定律,故只有B正确。
故选B。
3. 一钢制气瓶(导热性能良好)内部封闭了一定质量的理想气体。环境温度降低时,该密闭气体由状态a变化到状态b,其压强p随其热力学温度T变化的关系图像,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意可知,气体的体积不变,所以气体压强与温度成正比,且气体由状态a变化到状态b,温度降低,压强减小。
故选C。
4. 电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片由ab中点向b端移动一段距离后,下列说法正确的是( )
A. 电源的效率变大
B. 电压表示数变大,电流表示数变小
C. 电压表示数变小,电流表示数变大
D. 电压表、电流表示数变化量的大小之比将变大
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题知,当滑动变阻器的滑片由ab中点向b端移动一段距离后,滑动变阻器有效电阻变大,则外电路的总电阻变大,根据闭合电路欧姆定律有
可知干路中的总电流变小;根据
可知路端电压变大,根据电源的效率表达式有
可知电源的效率变大,故A正确;
BC.因路端电压变大,故电压表的示数变大;根据
可知定值电阻两端的电压变小,根据
可知并联部分的电压变大,根据
可知流过的电流变大,即电流表的示数变大,故BC错误;
D.设电流表的示数为,则干路中的总电流为
根据
则有
故电压表、电流表示数变化量的大小之比
因滑动变阻器的有效电阻增大,故变小,故D错误。
故选A。
5. 如图1为氢原子的能级图,大量处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁时,发出频率不同的大量光子。其中频率最高的光子照射到图2光电管阴极K上时,电路中电流随电压变化的图像如图3所示。则( )
A. 阴极K金属的逸出功为6eV
B. 光电子最大初动能与入射光的频率成正比
C. 用能量为13.0eV的光子照射,可使处于基态的氢原子电离
D. 一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时,最多能放出3种不同频率的光
【答案】D
【解析】
【详解】A.处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁时,发出频率最大的光子对应的能量为
根据
其中Uc=6V,可得逸出功W=6.09eV,故A错误;
B.根据
光电子最大初动能与入射光的频率成线性关系,不是成正比,故B错误;
C.用能量为13.6eV的光子照射,才可使处于基态的氢原子电离,故C错误;
D.一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时,最多能放出种不同频率的光,故D正确。
故选D。
6. 如图(a)所示,一列简谐横波沿x轴传播,实线和虚线分别为t1时刻和t2时刻的波形图,其中t2>t1,P、Q分别是平衡位置为x1=1.0m和x2=4.0 m的两质点。图(b)为质点Q的振动图像,下列说法正确的是( )
A. t2-t1=0.1s
B. t2时刻Q的速度达到最大
C. 简谐横波沿x轴传播的速度大小为40m/s
D. t1到t2内,P、Q运动的路程相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.因为没有说明t1时刻是哪个时刻,假设t1=0,根据图(b)可知,质点Q在t1时刻正在沿y轴正方向振动,则波向x轴正方向传播,可得
假设t1=0.1s,根据图(b)可知,质点Q在t1时刻正在沿y轴负方向振动,则波向x轴负方向传播,同理可得
故A错误;
B.由A分析可知,无论是哪种情况,t2时刻质点Q都在波峰,振动速度等于零,最小,故B错误;
C.由图可看出波长为8m,周期为0.2s,则波速为
故C正确;
D.t1到t2内, Q运动的路程可能是
或
如果t1=0,在第一个时间内,P沿y轴负方向运动到与x轴对称的位置,路程y1大于振幅A,则t1到t2内的路程
同理如果t1=0.1s,在第一个时间内,P沿y轴正方向运动到波峰,又沿y轴负方向回到原位置,路程y2小于振幅A,则t1到t2内的路程
可知P、Q运动的路程不相等,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,竖直面内正方形线框质量为m,边长为,边电阻为,其余各边电阻均为R,线框由静止释放,一段时间后进入方向垂直于纸面的磁场区域,I、Ⅱ区域磁感应强度大小均为B,磁场宽度。当线框边刚到达N边界时,线框开始做匀速直线运动,已知重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A. 线框完全进入I磁场区域时
B. 线框经过N边界时电流沿顺时针方向
C. 线框经过N边界时
D. 导线框从进入到离开I、Ⅱ磁场区域通过某截面的净电荷量为
【答案】C
【解析】
【详解】A.线框完全进入I磁场区域时,由于线框具有一定的速度,边切割磁感线会产生电动势,所以,故A错误;
B.线框经过N边界时,穿过线框的总磁通量向里逐渐增加,根据楞次定律,感应电流的磁场向外,由右手螺旋定则可知感应电流为逆时针方向,故B错误;
C.当线框边刚到达N边界时,线框开始做匀速直线运动,设此时线框的速度为,则回路的总电动势为
感应电流为
根据平衡条件可得
联立解得,
将边看成电源,则有,故C正确。
D.由
线框从进入到离开I、Ⅱ磁场区域,初态磁通量为0,末态磁通量也为0,总磁通量变化为0,则通过某截面的净电荷量为0,故D错误。
故选C。
二、多项选择题(第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分,共18分)
8. 在2026年春晚舞台上,武术节目《武BOT》融入前沿智能科技,将刚劲有力的功夫招式与灵活精准的机器人表演相结合,成为本届春晚极具视觉冲击力的创新节目之一。如图所示,节目中间环节时,质量为m的机器人从下蹲静止状态竖直向上起跳,经过t时间身体伸直以大小为v的速度离开地面,已知重力加速度g,在该过程中( )
A. 地面对机器人的弹力是地面发生弹性形变产生的
B. 地面对机器人的平均作用力大小为
C. 地面对机器人的冲量大小为
D. 地面对机器人做功为
【答案】AB
【解析】
【详解】A.根据弹力产生的条件,地面对机器人的弹力是地面发生弹性形变产生的,故A正确;
BC.设地面对机器人的平均作用力大小为,根据动量定理可知
因此地面对机器人的冲量大小为
地面对机器人的平均作用力大小,故B正确,C错误;
D.机器人起跳过程,脚和地始终接触且相对静止,地面对脚底作用力的作用点无位移,故地面对机器人不做功,故D错误。
故选AB。
9. 在草原自驾游过程中,司机会经常遇到动物在公路上行走的情形。如图所示是一辆汽车正在以的速度匀速行驶,突然发现前方的地方有一只正在以匀速在路上行走的小动物,司机马上刹车,忽略司机的反应时间,假设刹车过程是匀减速直线运动,加速度大小为,以下说法正确的是( )
A. 匀减速运动的汽车一定会撞上小动物
B. 汽车和小动物之间的最小距离为
C. 若司机有0.2s的反应时间,则汽车一定会撞上小动物
D. 若司机有0.4s的反应时间,则汽车一定会撞上小动物
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.设经过时间,汽车的速度与小动物的速度相等,此时恰好不相撞,则有
其中,,解得
汽车的位移为
小动物的位移为
根据位移关系可得
故匀减速运动的汽车一定不会撞上小动物,则两者存在最小距离,根据位移关系可得,故A错误,B正确;
CD.设汽车司机的反应时间为,由上分析,可知经时间汽车的速度与小动物的速度相等,恰好不相撞,则汽车和小动物的位移分别为,
根据位移关系有
联立解得
因,所以当司机有0.2s的反应时间,则汽车一定不会撞上小动物;因,所以司机有0.4s的反应时间,则汽车一定会撞上小动物,故C错误,D正确。
故选BD。
10. 如图所示,一轻质弹簧竖直放置在水平地面上,其下端固定,上端拴接一个质量为、厚度可忽略不计的薄板。薄板静止时,弹簧的压缩量为,现有一个质量为的物块从距薄板正上方某高度处自由下落,与薄板碰撞后立即粘连在一起,碰撞时间极短。之后,物块与薄板一起在竖直方向上运动,在这个过程中,弹簧的最大形变量为,从刚粘连到第一次运动到最高点用时为,弹簧始终在弹性限度内,不计空气阻力。下列说法正确的是(本题可能用到弹性势能公式,为弹簧劲度系数,为弹簧形变量)( )
A. 物块与薄板粘在一起之后在竖直方向上做简谐运动
B. 物块与薄板在最低点加速度大小大于重力加速度
C. 物块与薄板运动的周期为
D. 物块从距离薄板处自由下落
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.物块和薄板受力平衡时,根据平衡条件
可得
以平衡位置为坐标原点,向下为正方向建立坐标系,设物块与薄板在平衡位置下方处,此时弹簧的弹力
物块和薄板受到的合力
所以物块和薄板粘在一起之后在竖直方向上做简谐运动,选项A正确;
B.由题干分析可知,最低点的弹簧形变量为,设最低点加速度为对物块和薄板受力可知,由牛顿第二定律可知
又对初始时薄板静止时受力平衡关系可知
得加速度
所以物块与薄板在最低点加速度大小小于重力加速度,选项B错误;
C.由以上分析可知,物块与薄板做简谐运动的振幅
所以物块和薄板得最高点的弹簧的形变量
设简谐运动的周期为,则由分析可知从刚粘连向下运动到平衡位置所用时间为,从平衡位置到最低点再到最高点的时间为,即
得周期
选项C正确;
D.设物块距薄板的高度为,下落过程,由机械能守恒定律
物块与薄板碰撞,由动量守恒定律
对物块和薄板,从刚开始粘连到最低点的过程中,由简谐运动机械能守恒定律
联立得
选项D正确。
故选 ACD。
三、实验题(本题共2小题,共14分)
11. 某学习小组用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。实验操作步骤如下:
①用天平测出滑块和遮光条的质量M、钩码的质量m;
②调整气垫导轨水平,按图连接好实验装置,固定滑块;
③测量遮光条中点与光电门之间的距离L及遮光条宽度d,将滑块由静止释放,光电门记录遮光条遮光时间t;
④改变遮光条中点与光电门之间的距离L,进行多次实验。
根据上述实验操作过程,回答下列问题:
(1)下列关于该实验的说法正确的是_________。
A.实验中必须保证m远小于M
B.本实验是验证钩码机械能守恒
C.滑块运动过程中速度大小等于钩码速度大小的一半
D.在调整气垫导轨至水平时,滑块不需要连接钩码
(2)调整气垫导轨至水平,待气流稳定后调节气垫导轨,直至看到导轨上的滑块保持静止或者匀速运动,表示气垫导轨已经调节至水平。
(3)多次改变遮光条到光电门的距离,测出多组L和t,作出随L的变化图像如图所示,图线为过坐标原点的直线,如果在误差允许的范围内当地的重力加速度大小为g=_________时(用字母m、M、a、b、d表示),可以验证机械能守恒定律。
【答案】 ①. D ②.
【解析】
【详解】[1]A.本实验不需要用钩码的重力代替绳的拉力,所以实验中不需要保证m远小于M,故A错误;
B.本实验中钩码所受绳的拉力做负功,所以钩码的机械能不守恒,应验证滑块和钩码组成的系统机械能守恒,故B错误;
C.滑块运动过程中速度大小始终是钩码速度的2倍,故C错误;
D.在调整气垫导轨至水平时,滑块不需要连接钩码,故D正确。
故选D。
[2]滑块经过光电门时的速度为
钩码带动滑块运动过程中,若系统机械能守恒,有
联立可得
结合图像可得
所以
12. 某同学通过查阅课外书了解到在如图1所示的电路中,当两个电源的电动势相等即时,灵敏电流计示数为0。
受此启发,他们从实验室中找来一些器材,设计了如图2所示电路来测量金属丝的电阻率。图2中,两个标准电源(内阻不计)的电动势E1、E2和定值电阻Rs为已知量,G为灵敏电流计。ac为待测的粗细均匀的金属丝,T为滑动触头,可在金属丝上移动,触点为b。请回答下列问题:
(1)用螺旋测微器测量金属丝的横截面直径D如图3所示,则D=_________mm。
(2)按图2的电路图,完成图4中的实物图连接______;
(3)将单刀双掷开关K接通“1”,再调节滑动变阻器Rp的滑片P,使灵敏电流计G示数为0,此时通过定值电阻Rs的电流强度是__________;
(4)保持滑动变阻器Rp的滑片P的位置不动,将单刀双掷开关K从“1”调到“2”,缓慢调节金属丝上的滑动触头T,使灵敏电流计G示数为0,用刻度尺测量此时导线ab段的长度l0。则金属丝的电阻率ρ=_________(用已知量和测量量的符号表示)
【答案】(1)3.375##3.374##3.376
(2) (3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
由螺旋测微器的读数规则可知,该金属丝的横截面直径
【小问2详解】
实物图连接,如图所示
【小问3详解】
由图2所示的电路图可知,单刀双掷开关接1,灵敏电流计的示数为0时,标准电源的内阻两端电压为0,则定值电阻两端的电压为,通过定值电阻的电流大小为
【小问4详解】
单刀双掷开关接2后,应调节金属丝的滑动触头使电流计的示数为0,并测量段的金属丝的长度,则金属丝段的电阻值为
又
整理得
由电路可知当电流计的示数为0时,流过金属丝的电流为
联立解得
四、计算题(本题共3小题,共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示,在和之间有大量相同的带电粒子以初速度沿水平方向射入半径为的圆形区域,与圆心在同一水平直线上,和间的距离为,圆形区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场(图中未画出),所有粒子均从点正下方的点射出圆形区域,已知带电粒子的质量为,带电荷量为,不计粒子受到的重力及粒子间的相互作用。求∶
(1)匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)匀强磁场的最小面积。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据题意,如图所示
粒子在匀强磁场中做圆周运动,轨迹半径为R。由洛伦兹力提供向心力,有
解得
【小问2详解】
画出两临界粒子的运动轨迹如图所示
设轨迹MN与虚线劣弧围成的面积为,轨迹KN与虚线劣弧围成的面积为。根据几何关系有
则,
解得匀强磁场的最小面积
14. 如图所示是小型交流发电机的示意图,线圈绕垂直于匀强磁场方向的水平轴逆时针方向匀速转动,角速度为,匀强磁场磁感应强度大小为,线圈匝数为,面积为,线圈的总电阻为,外接电阻为为理想交流电压表。在时刻,穿过线圈的磁通量为零。
(1)写出该发电机产生的电动势瞬时值表达式;
(2)求交流电压表的示数;
(3)从时刻开始线圈转过的过程中,求通过电阻的电荷量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
交流发电机产生的电动势最大值
在时刻,穿过线圈的磁通量为零,电动势随时间的变化关系式为
即
【小问2详解】
线圈中电流的有效值
交流电压表显示的是路端电压有效值,故示数
解得
【小问3详解】
从时刻开始线圈转过30°的过程中,通过电阻R的电荷量
又
联立解得
15. 如图所示,物块A、B、C的质量分别为2m、2m、m,并均可视为质点,三个物块用轻绳通过轻质滑轮连接,在外力作用下现处于静止状态,此时物块A置于地面,物块B与C、C到地面的距离均是L,现将三个物块由静止释放.若C与地面、B与C相碰后速度立即减为零,A距离滑轮足够远且不计一切阻力,重力加速度为g.求:
(1)刚释放时A的加速度大小及轻绳对A的拉力大小;
(2)物块A由最初位置上升的最大高度;
(3)若改变A的质量使系统由静止释放后物块C能落地且物块B与C不相碰,则A的质量应满足的条件.
【答案】(1) ,(2)(3).
【解析】
【详解】解:(1)刚释放时A、B、C的加速度大小为a,绳子对A拉力大小为F
由受力分析可知
对于A有
对于BC整体有
解得
(2)C下落L后落地,由可知此时的速度
由 得
则物块由最初位置上升的最大高度
(3)若改变A的质量使系统由静止释放后物块C能落地,
则A的质量需满足
同时使得B与C不相碰,即C落地后B减速下降到地面时速度为0,从释放到C落地的过程中运用系统机械能守恒定律
解得
从C落地到B减速到地面速度为0的过程中运用系统机械能守恒定律
解得
即A的质量满足系统由静止释放后物块C能落地且物块B与C不相碰
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方城县第一高级中学2026届高三年级4月份质量检测物理试题
考生注意:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1. 瓦的发明,是中华建筑史上的一座里程碑。如图所示,质量均匀分布的薄瓦片,可视为三分之一圆柱面(即瓦片横截面圆弧对应的圆心角为),对称地置于两平行细长的椽子上,瓦片边沿恰与椽子重合。已知瓦片与椽子间动摩擦因数为,两椽子构成的平面与水平面夹角为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。为使瓦片能静止于椽子上,动摩擦因数应不小于( )
A. B. C. D.
2. 如图所示,一足够大的、顶角 为 的直角玻璃砖,一束单色平行光从 面垂直射入,从 面射出,射出时光束宽度变为射入前的一半。则该玻璃砖的折射率为( )
A. B. C. D.
3. 一钢制气瓶(导热性能良好)内部封闭了一定质量的理想气体。环境温度降低时,该密闭气体由状态a变化到状态b,其压强p随其热力学温度T变化的关系图像,正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片由ab中点向b端移动一段距离后,下列说法正确的是( )
A. 电源的效率变大
B. 电压表示数变大,电流表示数变小
C. 电压表示数变小,电流表示数变大
D. 电压表、电流表示数变化量的大小之比将变大
5. 如图1为氢原子的能级图,大量处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁时,发出频率不同的大量光子。其中频率最高的光子照射到图2光电管阴极K上时,电路中电流随电压变化的图像如图3所示。则( )
A. 阴极K金属的逸出功为6eV
B. 光电子最大初动能与入射光的频率成正比
C. 用能量为13.0eV的光子照射,可使处于基态的氢原子电离
D. 一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时,最多能放出3种不同频率的光
6. 如图(a)所示,一列简谐横波沿x轴传播,实线和虚线分别为t1时刻和t2时刻的波形图,其中t2>t1,P、Q分别是平衡位置为x1=1.0m和x2=4.0 m的两质点。图(b)为质点Q的振动图像,下列说法正确的是( )
A. t2-t1=0.1s
B. t2时刻Q的速度达到最大
C. 简谐横波沿x轴传播的速度大小为40m/s
D. t1到t2内,P、Q运动的路程相等
7. 如图所示,竖直面内正方形线框质量为m,边长为,边电阻为,其余各边电阻均为R,线框由静止释放,一段时间后进入方向垂直于纸面的磁场区域,I、Ⅱ区域磁感应强度大小均为B,磁场宽度。当线框边刚到达N边界时,线框开始做匀速直线运动,已知重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A. 线框完全进入I磁场区域时
B. 线框经过N边界时电流沿顺时针方向
C. 线框经过N边界时
D. 导线框从进入到离开I、Ⅱ磁场区域通过某截面的净电荷量为
二、多项选择题(第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分,共18分)
8. 在2026年春晚舞台上,武术节目《武BOT》融入前沿智能科技,将刚劲有力的功夫招式与灵活精准的机器人表演相结合,成为本届春晚极具视觉冲击力的创新节目之一。如图所示,节目中间环节时,质量为m的机器人从下蹲静止状态竖直向上起跳,经过t时间身体伸直以大小为v的速度离开地面,已知重力加速度g,在该过程中( )
A. 地面对机器人的弹力是地面发生弹性形变产生的
B. 地面对机器人的平均作用力大小为
C. 地面对机器人的冲量大小为
D. 地面对机器人做功为
9. 在草原自驾游过程中,司机会经常遇到动物在公路上行走的情形。如图所示是一辆汽车正在以的速度匀速行驶,突然发现前方的地方有一只正在以匀速在路上行走的小动物,司机马上刹车,忽略司机的反应时间,假设刹车过程是匀减速直线运动,加速度大小为,以下说法正确的是( )
A. 匀减速运动的汽车一定会撞上小动物
B. 汽车和小动物之间的最小距离为
C. 若司机有0.2s的反应时间,则汽车一定会撞上小动物
D. 若司机有0.4s的反应时间,则汽车一定会撞上小动物
10. 如图所示,一轻质弹簧竖直放置在水平地面上,其下端固定,上端拴接一个质量为、厚度可忽略不计的薄板。薄板静止时,弹簧的压缩量为,现有一个质量为的物块从距薄板正上方某高度处自由下落,与薄板碰撞后立即粘连在一起,碰撞时间极短。之后,物块与薄板一起在竖直方向上运动,在这个过程中,弹簧的最大形变量为,从刚粘连到第一次运动到最高点用时为,弹簧始终在弹性限度内,不计空气阻力。下列说法正确的是(本题可能用到弹性势能公式,为弹簧劲度系数,为弹簧形变量)( )
A. 物块与薄板粘在一起之后在竖直方向上做简谐运动
B. 物块与薄板在最低点加速度大小大于重力加速度
C. 物块与薄板运动的周期为
D. 物块从距离薄板处自由下落
三、实验题(本题共2小题,共14分)
11. 某学习小组用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。实验操作步骤如下:
①用天平测出滑块和遮光条的质量M、钩码的质量m;
②调整气垫导轨水平,按图连接好实验装置,固定滑块;
③测量遮光条中点与光电门之间的距离L及遮光条宽度d,将滑块由静止释放,光电门记录遮光条遮光时间t;
④改变遮光条中点与光电门之间的距离L,进行多次实验。
根据上述实验操作过程,回答下列问题:
(1)下列关于该实验的说法正确的是_________。
A.实验中必须保证m远小于M
B.本实验是验证钩码机械能守恒
C.滑块运动过程中速度大小等于钩码速度大小的一半
D.在调整气垫导轨至水平时,滑块不需要连接钩码
(2)调整气垫导轨至水平,待气流稳定后调节气垫导轨,直至看到导轨上的滑块保持静止或者匀速运动,表示气垫导轨已经调节至水平。
(3)多次改变遮光条到光电门的距离,测出多组L和t,作出随L的变化图像如图所示,图线为过坐标原点的直线,如果在误差允许的范围内当地的重力加速度大小为g=_________时(用字母m、M、a、b、d表示),可以验证机械能守恒定律。
12. 某同学通过查阅课外书了解到在如图1所示的电路中,当两个电源的电动势相等即时,灵敏电流计示数为0。
受此启发,他们从实验室中找来一些器材,设计了如图2所示电路来测量金属丝的电阻率。图2中,两个标准电源(内阻不计)的电动势E1、E2和定值电阻Rs为已知量,G为灵敏电流计。ac为待测的粗细均匀的金属丝,T为滑动触头,可在金属丝上移动,触点为b。请回答下列问题:
(1)用螺旋测微器测量金属丝的横截面直径D如图3所示,则D=_________mm。
(2)按图2的电路图,完成图4中的实物图连接______;
(3)将单刀双掷开关K接通“1”,再调节滑动变阻器Rp的滑片P,使灵敏电流计G示数为0,此时通过定值电阻Rs的电流强度是__________;
(4)保持滑动变阻器Rp的滑片P的位置不动,将单刀双掷开关K从“1”调到“2”,缓慢调节金属丝上的滑动触头T,使灵敏电流计G示数为0,用刻度尺测量此时导线ab段的长度l0。则金属丝的电阻率ρ=_________(用已知量和测量量的符号表示)
四、计算题(本题共3小题,共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示,在和之间有大量相同的带电粒子以初速度沿水平方向射入半径为的圆形区域,与圆心在同一水平直线上,和间的距离为,圆形区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场(图中未画出),所有粒子均从点正下方的点射出圆形区域,已知带电粒子的质量为,带电荷量为,不计粒子受到的重力及粒子间的相互作用。求∶
(1)匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)匀强磁场的最小面积。
14. 如图所示是小型交流发电机的示意图,线圈绕垂直于匀强磁场方向的水平轴逆时针方向匀速转动,角速度为,匀强磁场磁感应强度大小为,线圈匝数为,面积为,线圈的总电阻为,外接电阻为为理想交流电压表。在时刻,穿过线圈的磁通量为零。
(1)写出该发电机产生的电动势瞬时值表达式;
(2)求交流电压表的示数;
(3)从时刻开始线圈转过的过程中,求通过电阻的电荷量。
15. 如图所示,物块A、B、C的质量分别为2m、2m、m,并均可视为质点,三个物块用轻绳通过轻质滑轮连接,在外力作用下现处于静止状态,此时物块A置于地面,物块B与C、C到地面的距离均是L,现将三个物块由静止释放.若C与地面、B与C相碰后速度立即减为零,A距离滑轮足够远且不计一切阻力,重力加速度为g.求:
(1)刚释放时A的加速度大小及轻绳对A的拉力大小;
(2)物块A由最初位置上升的最大高度;
(3)若改变A的质量使系统由静止释放后物块C能落地且物块B与C不相碰,则A的质量应满足的条件.
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