内容正文:
2025-2026学年上期高三年级期末试题
物理学科
考试时间∶75分钟 分值∶100分
注意事项∶
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在试卷、答题卡上。
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。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题∶本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 如图所示,下列说法正确的是( )
A. 图甲为一个理想变压器,原线圈电流大于副线圈电流
B. 图乙为真空中某处磁场随时间变化的图像,该磁场可以产生电磁波
C. 图丙为电容式话筒的组成结构示意图,若振动膜片向左运动,则a点电势比b点电势低
D. 图丁为LC振荡电路,自感电动势正在减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.理想变压器原、副线圈的电流关系为
由图甲原、副线圈匝数,则原线圈电流小于副线圈电流,A 错误;
B.均匀变化的磁场产生稳定的电场,稳定的电场不能产生磁场,所以不能产生电磁波,B 错误;
C.振动膜片向左运动,由电容决定式
可知,增大,电容器的电容减小,由图丙可知不变,根据
电荷量减小,电容器放电,电流从a流向b,所以a点电势比b点电势高,C 错误;
D.图丁中 LC 振荡电路的磁场方向向上,说明为放电过程,电流增大变慢,自感电动势正在减小,D 正确。
故选D 。
2. 甲、乙两车在同一条平直公路上行驶,从时刻起,甲车一直做匀速直线运动,乙车先做初速度为的匀加速直线运动,时刻接着做匀减速直线运动,时刻速度减为,两车位移随时间变化的关系图像如图所示。则关于和的大小关系,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】作出两车的速度—时间变化图像,如图
图像面积代表位移,由于时刻两车位移相等,根据几何关系可知。
故选B。
3. 静电透镜是电子透镜中的一种,广泛应用于电子显微镜中。如图实线是静电透镜产生的电场线,一电子仅在电场力的作用下,其运动轨迹依次经过、、三个点,在这个过程中,下列说法正确的是( )
A. 电子在、、三个点的电势能高低:
B. 、、三个点的电势高低:
C. 、、三个点的电场强度大小:
D. 电子在、、三个点的速度大小:
【答案】A
【解析】
【详解】B.顺着电场线的方向电势降低,所以、、三个点的电势高低关系为,故B错误;
A.由可知,负电荷在电势越高的地方具有的电势能越小,所以电子在、、三个点的电势能高低关系为,故A正确;
C.电场线的疏密程度表示电场强度的大小,电场线越密,则场强越大。由图可知,、、三个点的电场强度大小关系为,故C错误;
D.电子(不计重力)仅在电场力作用下的运动过程,只有电势能和动能相互转化,则电势能和动能之和不变,故电子的电势能越大的位置,其动能越小,速度越小,所以电子在、、三个点的速度大小关系为,故D错误。
故选A。
4. 哈雷彗星围绕太阳运动的轨迹是一个非常扁的椭圆,在近日点与太阳中心的距离为r1,在远日点与太阳中心的距离为r2,若地球围绕太阳的公转轨道可视为半径为r的圆轨道,地球的公转周期为T0,则( )
A. 哈雷彗星的质量为
B. 哈雷彗星在近日点与远日点的加速度大小之比为
C. 无法得到哈雷彗星在近日点和远日点的速度大小之比
D. 哈雷彗星的公转周期
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据题中条件无法求解哈雷彗星的质量,A错误;
B.根据
可得
哈雷彗星在近日点与远日点的加速度大小之比为,B正确;
C.根据开普勒第二定律,则
可得哈雷彗星在近日点和远日点的速度大小之比,C错误;
D.根据开普勒第三定律
可得哈雷彗星的公转周期,D错误。
故选B。
5. 如图甲,水平面上有一正六边形均匀带电框ABCDEF,O点为正六边形的中心,过O点竖直向上建立坐标轴Oz。Oz轴线上电势分布如图乙所示。则( )
A. 带电框带负电
B. O点场强沿z轴正方向
C. 从O点沿着z轴正方向,场强一直增大
D. 负电荷从O点沿z轴正方向运动过程中,电势能一直增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.Oz轴线上电势O点最高,故带电框带正电,故A错误;
B.将正六边形均匀带电框分割成无限多份,每份看成一个点电荷,由电场强度叠加原理可知,O点场强为零,故B错误;
C.图像切线的斜率表示电场强度,由图像可知,从O点沿着z轴正方向,切线的斜率先增大后减小,故场强先增大后减小,故C错误;
D.从O点沿z轴正方向电势逐渐降低,又因为负电荷在电势低的地方电势能大,所以负电荷从O点沿z轴正方向运动过程中,电势能一直增大,故D正确。
故选D。
6. 长为、宽为的长方形导线框置于磁感应强度大小为的匀强磁场中,点为边的中点,点为边的中点,将长方形导线框沿折成“”形导线框如图所示,使面垂直于面,面垂直于磁场方向,让导线框绕轴以角速度顺时针匀速转动,产生电动势的峰值为,从图示位置转动角度内的平均电动势为。则下列关系式中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】时刻的磁通量为
根据法拉第电磁感应定律对磁通量求导可知,回路的电动势为
即
所以“”形导线框中感应电动势的峰值为
根据法拉第电磁感应定律可知。
故选C。
7. “鲤鱼跳龙门”常用作比喻逆袭成功,突破困境,实现梦想。如图所示为鲤鱼在空中运动的轨迹,鲤鱼以一定的速度从点跃出水面,轨迹最高点为点,点为轨迹上一点,与水面夹角为,垂直于,不计空气阻力,鲤鱼视为质点,鲤鱼从点运动到点与从点运动到点的时间之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】斜上抛的最高点为点,由逆向思维法可知点做平抛运动到点,其位移偏向角为,有
可得鲤鱼从点运动到点的时间为
点做平抛运动到点,因垂直于,则与竖直方向的夹角为,有
可得从点运动到点的时间
则鲤鱼从点运动到点与从点运动到点的时间之比为,故选A。
二、多项选择题∶本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,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。
8. 东汉时期出现的记里鼓车”通过齿轮传动的方式来记录车辆行驶的距离。某人根据其原理制作了如图所示的装置,车轮与齿轮,齿轮与齿轮同轴转动,齿轮与齿轮齿轮与齿轮相互咬合。已知齿轮的齿数之比为,咬合处齿的宽度均相等,齿轮边缘的半径为。当车轮在时间内匀速转动圈时,下列说法中正确的是( )
A. 齿轮与的角速度大小之比为
B. 齿轮与边缘处线速度大小之比为
C. 齿轮边缘处的线速度大小为
D. 齿轮边缘处的向心加速度大小为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由题意可知,c、d的线速度大小相等,c、d的齿数之比为1:6,根据可知,c、d的角速度之比为6:1,故A正确;
B.齿轮a与b的边缘处线速度大小相等,故B错误;
C.由题意可知,齿轮的角速度为
a、b的齿数之比为2:4,且线速度大小相等,根据可知,a、b的角速度之比为2:1,即齿轮的角速度为
b、c同轴传动,角速度相等,即齿轮的角速度为
c、d的齿数之比为1:6,且线速度大小相等,根据可知,c、d的角速度之比为6:1,即齿轮的角速度为
则齿轮d边缘处的线速度大小为,故C正确;
D.齿轮d边缘处的向心加速度大小为,故D错误。
故选AC。
9. “战绳”健身爱好者通过手握水平伸直绳的一端,抖动绳端在绳上形成机械波从而达到训练力量的目的。若将绳上形成的机械波视为简谐横波,如图所示,图甲为沿轴传播的一列简谐波在时刻的波动图像,、分别是轴上和处的两质点,其中图乙为质点的振动图像,下列说法正确的是( )
A. 时刻,质点的加速度方向沿轴负方向
B. 该波沿轴正方向传播,波速为
C. 质点经的时间将沿轴方向移动
D. 该波与另一列频率为的波相遇时,不能发生干涉
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.根据图像可知周期为,波长为,在时刻质点P沿轴负方向振动,结合波形图,根据“上下坡法”可知,该波沿轴负方向传播,波速为
时刻,即再过质点到达波峰位置,则此时的加速度方向沿轴负方向,故A正确,B错误;
C.质点只能在自己的平衡位置附近振动,不随波迁移,故C错误;
D.因该波的频率为
则该波与另一列频率为的波相遇时,不能发生干涉,故D正确。
故选AD。
10. 如图所示,光滑绝缘水平面上有一分界线MN,MN的右侧存在范围足够大的竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B,矩形线框abcd由粗细均匀的导线围成,开始时线框位于虚线MN的左侧,且cd 边与虚线MN平行,线框的短边与长边的边长分别为 ab=L、bc=2L,线框的质量为m、电阻为R。现给线框一水平向右的初速度,线框刚好完全进入磁场。下列说法正确的是( )
A. 线框进入磁场的过程,线框中的感应电流方向为adcba
B. cd边刚越过MN瞬间,cd间的电压为
C. 整个过程穿过线框某一横截面的电荷量为
D. 线框刚好有一半进入磁场时,线框的加速度大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.线框进入磁场的过程,线框的cd边做切割磁感线运动,由右手定则可知,线框中的感应电流方向为abcda,故A错误;
B.cd边刚越过MN的瞬间,cd边切割磁感线,cd边产生的感应电动势为E=BLv
cd间的电压为路端电压,由题可知,cd边的电阻为
外电路的总电阻为
则cd间的电压为,故B正确;
C.整个过程,由法拉第电磁感应定律可得
由闭合电路的欧姆定律可得
又因为,
整理可得,故C错误;
D.线框进入磁场的过程取极短的时间,由动量定理可得
两边求和可得
整理可得
同理,线框刚好有一半进入磁场时,由动量定理得
又因为
解得
回路的感应电动势为
感应电流
线框所受的安培力为
结合牛顿第二定律得
联立解得线框的加速度大小为,故D正确。
故选BD。
三、非选择题∶本题共5小题,共54分。
11. 某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律,铁架台上端固定有电磁释放装置A(断开开关,可使小球从静止开始自由下落),下端安装有与数字计时器相连的光电门B。实验过程如下:
(1)用螺旋测微器测量小球的直径,示数如图乙所示,小球直径______mm。
(2)调节光电门位置,使小球从电磁释放装置处释放后能自由通过光电门。
(3)用刻度尺测量出小球释放位置到光电门的高度,释放小球,并记录小球通过光电门的遮光时间。已知小球的质量为,则小球从释放位置运动到光电门的过程中,增加的动能为______(用、、表示)。
(4)改变光电门的高度,多次实验得出相应的实验数据,根据数据作出图像,如果小球下落过程中机械能守恒,则该图像应是一条直线,且该直线的斜率应为______(用和重力加速度表示)。
【答案】 ①. 7.884(7.882~7.886) ②. ③.
【解析】
【详解】(1)[1]根据螺旋测微器的读数规律,该读数为
(3)[2]小球的初动能为0,小球通过光电门时速度为,则小球增加的动能为。
(4)[3]根据机械能守恒有
变形得
结合图像可知
12. 某实验小组用电桥法测量热敏电阻RT在不同温度时的阻值,设计电路如图甲所示,其中R0是阻值为45Ω的定值电阻;S是用同一材料制成且粗细均匀的半圆形电阻丝,其半径为L,圆心为O;ON是一可绕O点自由转动的金属滑杆(电阻不计);电源的电动势为E=3V,内阻不计,滑杆N端与S接触良好。
(1)实验室提供了以下电表可供选择:
A.电流表A1(内阻约为0.2Ω,量程为3A)
B.电流表A2(内阻约为1.0Ω,量程为0.6A)
C.灵敏电流表G(内阻约为120Ω,量程为0.1mA)
图中的电表应选择___________(填选项前面的符号“A”“B”或“C”)。
(2)在测量之前滑动变阻器滑片P应置于___________端(填“a”或“b”)。闭合开关S1,将滑动变阻器调到合适位置后,再反复调节滑杆角度位置,使闭合开关时“○”中电表的示数为___________,则电桥达成平衡,测得此时滑杆角度为θ(单位为弧度),则RT的阻值为___________(用R0、θ和π表示)。
(3)通过在不同温度下测量该热敏电阻的阻值,得到热敏电阻随温度变化的图像如图乙所示,可知该热敏电阻随温度的变化是___________(填“线性”或“非线性”)的;在某一环境温度下用该实验装置测出电桥平衡时滑杆角度θ=60°,则此时环境温度为___________℃(结果取整数)。
【答案】(1)C (2) ①. b ②. 零 ③.
(3) ①. 非线性 ②. 40
【解析】
【小问1详解】
电桥接近平衡时,桥中电流很小,量程大的电流表几乎不偏转测不出来,灵敏电流表可以测出。
故选C。
【小问2详解】
[1][2][3]为保护电路,滑片P应放在b端。“○”中电表的示数为0时电桥达到平衡。设圆环电阻单位长度电阻为r,由电桥平衡公式可知
可得
【小问3详解】
[1][2]图可知,该热敏电阻是非线性电阻。由(2)中的结果,当θ=60°时,RT=2R0=90Ω
由图可知,室内温度为40℃。
13. 如图所示,质量均为m的滑块A和滑块B静止在水平地面上,滑块A、B与质量也为m的小球C间用长为L的轻杆通过铰链连接,轻杆与滑块、小球间可自由转动,初始时两轻杆夹角为74°。对小球C施加一竖直向下的恒力F.重力加速度为g,sin37°=0.6,结果可用根式表示。
(1)若滑块A、B与水平地面间的动摩擦因数均为μ=0.5且刚好不滑动,求F的值;
(2)若地面光滑且F=mg,从初始至两杆夹角为106°时,求滑块A、B和小球C的速度大小。
(3)若地面光滑且F=mg,求小球C重力的最大功率。
【答案】(1)F=3mg
(2)A、B的速度大小,小球C的速度大小
(3)
【解析】
【小问1详解】
设杆的弹力为T,系统静止时,对小球C有F+mg=2Tcos37°
对滑块A有Tsin37°=μFN=μ(Tcos37°+mg)
联立解得F=3mg
【小问2详解】
设C的速度大小为,A、B的速度大小为,从初始至两轻杆夹角为106°过程,对整体有
由速度关联有v1cos53°=v2cos37°
h=Lcos37°-Lcos53°
联立解得A、B的速度大小,小球C速度大小为
【小问3详解】
分析可知,当小球C落地时速度最大,且A、B速度刚好为零,则有
解得
则小球C重力的最大功率
14. 如图所示,处于同一竖直面内的滑轨由、、三段直轨构成,其中段长,高,表面光滑;段水平,长;段与水平方向的夹角为且足够长。通过在处的一小段长度不计的光滑圆弧平滑连接。质量分别为、的a、b两个小滑块(可视为质点)粘贴在一起,粘贴面间敷有少量炸药。现将a、b整体从滑轨的最高点A处由静止释放,在刚滑入水平段的瞬间炸药爆炸,a、b瞬间分离,各自沿运动,一段时间后a以速度从点冲出滑道,最后落在上。已知a、b与段表面间的动摩擦因数均为,不计空气阻力和炸药质量。取,重力加速度。求:
(1)a、b整体在上运动的时间;
(2)a在上的第一个落点到端的距离;
(3)炸药爆炸后的瞬间,a、b组成的系统获得的机械能增量。
【答案】(1)1.2s
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由动能定理可知
运动时间
【小问2详解】
由平抛运动可得
a在上的第一个落点到端的距离
【小问3详解】
对a分析,由动能定理可得
爆炸前后,对a、b由动量守恒定律可得
a、b组成的系统获得的机械能增量
15. 如图所示,金属板PQ间存在加速电压U0,Q板上有一小孔,Q板右侧有一速度选择器,速度选择器间存在正交的电磁场,磁感应强度大小为B1=B0,右侧的平行虚线1、2、3与竖直方向的夹角为30°,虚线1、2之间的距离为d、磁感应强度大小为B2,虚线2、3之间的距离为、磁感应强度大小为B3=2B2.一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从极板P的S点由静止释放,经电场加速后从Q板的小孔进入速度选择器,粒子沿中轴线通过速度选择器后由虚线1射入磁场,粒子刚好不经过虚线2.已知极板MN之间的距离为d,忽略粒子的重力。求:
(1)极板MN间的电压大小;
(2)虚线1、2间的磁感应强度B2;
(3)改变PQ以及MN间的电压使粒子仍沿中轴线通过速度选择器,若粒子刚好不从虚线3离开磁场,求PQ以及MN间的电压大小。
【答案】(1)
(2)
(3)U1=4U0,
【解析】
【小问1详解】
粒子在PQ间加速,由动能定理得
解得
粒子在速度选择器中运动时,由平衡条件得
联立解得
【小问2详解】
结合题意作出粒子在虚线12间的运动轨迹,如图所示
设粒子的轨道半径为R1,由几何关系得d=R1-R1sin30°
又洛伦兹力提供向心力
联立解得
【小问3详解】
设粒子刚好不从虚线3离开磁场时,设PQ间的电压为U1,MN间的电压为U2,粒子在虚线1、2间的半径为R'1,粒子在虚线2、3间的半径为R'2
由题意作出粒子的轨迹,如图所示
粒子在虚线1、2间运动时,有
粒子在虚线2、3间运动时,有
解得R'1=2R'2
又由几何关系得
解得R'1=4d,R'2=2d,
粒子在PQ间加速时,由动能定理得
解得U1=4U0
粒子在MN间运动时,由平衡条件得
解得
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2025-2026学年上期高三年级期末试题
物理学科
考试时间∶75分钟 分值∶100分
注意事项∶
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在试卷、答题卡上。
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。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题∶本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 如图所示,下列说法正确的是( )
A. 图甲为一个理想变压器,原线圈电流大于副线圈电流
B. 图乙为真空中某处磁场随时间变化的图像,该磁场可以产生电磁波
C. 图丙为电容式话筒的组成结构示意图,若振动膜片向左运动,则a点电势比b点电势低
D. 图丁为LC振荡电路,自感电动势正在减小
2. 甲、乙两车在同一条平直公路上行驶,从时刻起,甲车一直做匀速直线运动,乙车先做初速度为的匀加速直线运动,时刻接着做匀减速直线运动,时刻速度减为,两车位移随时间变化的关系图像如图所示。则关于和的大小关系,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
3. 静电透镜是电子透镜中的一种,广泛应用于电子显微镜中。如图实线是静电透镜产生的电场线,一电子仅在电场力的作用下,其运动轨迹依次经过、、三个点,在这个过程中,下列说法正确的是( )
A. 电子在、、三个点的电势能高低:
B. 、、三个点的电势高低:
C. 、、三个点的电场强度大小:
D. 电子在、、三个点的速度大小:
4. 哈雷彗星围绕太阳运动的轨迹是一个非常扁的椭圆,在近日点与太阳中心的距离为r1,在远日点与太阳中心的距离为r2,若地球围绕太阳的公转轨道可视为半径为r的圆轨道,地球的公转周期为T0,则( )
A. 哈雷彗星的质量为
B. 哈雷彗星在近日点与远日点的加速度大小之比为
C. 无法得到哈雷彗星在近日点和远日点的速度大小之比
D. 哈雷彗星的公转周期
5. 如图甲,水平面上有一正六边形均匀带电框ABCDEF,O点为正六边形的中心,过O点竖直向上建立坐标轴Oz。Oz轴线上电势分布如图乙所示。则( )
A. 带电框带负电
B. O点场强沿z轴正方向
C. 从O点沿着z轴正方向,场强一直增大
D. 负电荷从O点沿z轴正方向运动过程中,电势能一直增大
6. 长为、宽为的长方形导线框置于磁感应强度大小为的匀强磁场中,点为边的中点,点为边的中点,将长方形导线框沿折成“”形导线框如图所示,使面垂直于面,面垂直于磁场方向,让导线框绕轴以角速度顺时针匀速转动,产生电动势的峰值为,从图示位置转动角度内的平均电动势为。则下列关系式中正确的是( )
A. B. C. D.
7. “鲤鱼跳龙门”常用作比喻逆袭成功,突破困境,实现梦想。如图所示为鲤鱼在空中运动的轨迹,鲤鱼以一定的速度从点跃出水面,轨迹最高点为点,点为轨迹上一点,与水面夹角为,垂直于,不计空气阻力,鲤鱼视为质点,鲤鱼从点运动到点与从点运动到点的时间之比为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题∶本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,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。
8. 东汉时期出现的记里鼓车”通过齿轮传动的方式来记录车辆行驶的距离。某人根据其原理制作了如图所示的装置,车轮与齿轮,齿轮与齿轮同轴转动,齿轮与齿轮齿轮与齿轮相互咬合。已知齿轮的齿数之比为,咬合处齿的宽度均相等,齿轮边缘的半径为。当车轮在时间内匀速转动圈时,下列说法中正确的是( )
A. 齿轮与的角速度大小之比为
B. 齿轮与边缘处线速度大小之比为
C. 齿轮边缘处的线速度大小为
D. 齿轮边缘处的向心加速度大小为
9. “战绳”健身爱好者通过手握水平伸直绳的一端,抖动绳端在绳上形成机械波从而达到训练力量的目的。若将绳上形成的机械波视为简谐横波,如图所示,图甲为沿轴传播的一列简谐波在时刻的波动图像,、分别是轴上和处的两质点,其中图乙为质点的振动图像,下列说法正确的是( )
A. 时刻,质点的加速度方向沿轴负方向
B. 该波沿轴正方向传播,波速为
C. 质点经的时间将沿轴方向移动
D. 该波与另一列频率为的波相遇时,不能发生干涉
10. 如图所示,光滑绝缘水平面上有一分界线MN,MN的右侧存在范围足够大的竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B,矩形线框abcd由粗细均匀的导线围成,开始时线框位于虚线MN的左侧,且cd 边与虚线MN平行,线框的短边与长边的边长分别为 ab=L、bc=2L,线框的质量为m、电阻为R。现给线框一水平向右的初速度,线框刚好完全进入磁场。下列说法正确的是( )
A. 线框进入磁场的过程,线框中的感应电流方向为adcba
B. cd边刚越过MN瞬间,cd间的电压为
C. 整个过程穿过线框某一横截面的电荷量为
D. 线框刚好有一半进入磁场时,线框的加速度大小为
三、非选择题∶本题共5小题,共54分。
11. 某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律,铁架台上端固定有电磁释放装置A(断开开关,可使小球从静止开始自由下落),下端安装有与数字计时器相连的光电门B。实验过程如下:
(1)用螺旋测微器测量小球的直径,示数如图乙所示,小球直径______mm。
(2)调节光电门位置,使小球从电磁释放装置处释放后能自由通过光电门。
(3)用刻度尺测量出小球释放位置到光电门的高度,释放小球,并记录小球通过光电门的遮光时间。已知小球的质量为,则小球从释放位置运动到光电门的过程中,增加的动能为______(用、、表示)。
(4)改变光电门的高度,多次实验得出相应的实验数据,根据数据作出图像,如果小球下落过程中机械能守恒,则该图像应是一条直线,且该直线的斜率应为______(用和重力加速度表示)。
12. 某实验小组用电桥法测量热敏电阻RT在不同温度时的阻值,设计电路如图甲所示,其中R0是阻值为45Ω的定值电阻;S是用同一材料制成且粗细均匀的半圆形电阻丝,其半径为L,圆心为O;ON是一可绕O点自由转动的金属滑杆(电阻不计);电源的电动势为E=3V,内阻不计,滑杆N端与S接触良好。
(1)实验室提供了以下电表可供选择:
A.电流表A1(内阻约为0.2Ω,量程为3A)
B.电流表A2(内阻约为1.0Ω,量程为0.6A)
C.灵敏电流表G(内阻约为120Ω,量程为0.1mA)
图中的电表应选择___________(填选项前面的符号“A”“B”或“C”)。
(2)在测量之前滑动变阻器滑片P应置于___________端(填“a”或“b”)。闭合开关S1,将滑动变阻器调到合适位置后,再反复调节滑杆角度位置,使闭合开关时“○”中电表的示数为___________,则电桥达成平衡,测得此时滑杆角度为θ(单位为弧度),则RT的阻值为___________(用R0、θ和π表示)。
(3)通过在不同温度下测量该热敏电阻的阻值,得到热敏电阻随温度变化的图像如图乙所示,可知该热敏电阻随温度的变化是___________(填“线性”或“非线性”)的;在某一环境温度下用该实验装置测出电桥平衡时滑杆角度θ=60°,则此时环境温度为___________℃(结果取整数)。
13. 如图所示,质量均为m的滑块A和滑块B静止在水平地面上,滑块A、B与质量也为m的小球C间用长为L的轻杆通过铰链连接,轻杆与滑块、小球间可自由转动,初始时两轻杆夹角为74°。对小球C施加一竖直向下的恒力F.重力加速度为g,sin37°=0.6,结果可用根式表示。
(1)若滑块A、B与水平地面间的动摩擦因数均为μ=0.5且刚好不滑动,求F的值;
(2)若地面光滑且F=mg,从初始至两杆夹角为106°时,求滑块A、B和小球C的速度大小。
(3)若地面光滑且F=mg,求小球C重力的最大功率。
14. 如图所示,处于同一竖直面内的滑轨由、、三段直轨构成,其中段长,高,表面光滑;段水平,长;段与水平方向的夹角为且足够长。通过在处的一小段长度不计的光滑圆弧平滑连接。质量分别为、的a、b两个小滑块(可视为质点)粘贴在一起,粘贴面间敷有少量炸药。现将a、b整体从滑轨的最高点A处由静止释放,在刚滑入水平段的瞬间炸药爆炸,a、b瞬间分离,各自沿运动,一段时间后a以速度从点冲出滑道,最后落在上。已知a、b与段表面间的动摩擦因数均为,不计空气阻力和炸药质量。取,重力加速度。求:
(1)a、b整体在上运动的时间;
(2)a在上的第一个落点到端的距离;
(3)炸药爆炸后的瞬间,a、b组成的系统获得的机械能增量。
15. 如图所示,金属板PQ间存在加速电压U0,Q板上有一小孔,Q板右侧有一速度选择器,速度选择器间存在正交的电磁场,磁感应强度大小为B1=B0,右侧的平行虚线1、2、3与竖直方向的夹角为30°,虚线1、2之间的距离为d、磁感应强度大小为B2,虚线2、3之间的距离为、磁感应强度大小为B3=2B2.一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从极板P的S点由静止释放,经电场加速后从Q板的小孔进入速度选择器,粒子沿中轴线通过速度选择器后由虚线1射入磁场,粒子刚好不经过虚线2.已知极板MN之间的距离为d,忽略粒子的重力。求:
(1)极板MN间的电压大小;
(2)虚线1、2间的磁感应强度B2;
(3)改变PQ以及MN间的电压使粒子仍沿中轴线通过速度选择器,若粒子刚好不从虚线3离开磁场,求PQ以及MN间的电压大小。
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