内容正文:
宜宾市一中2024级高二下期第三次学情检测
物理
考试时间75分钟,满分100分注意事项:
1.答题前,考生务必在答题卡上将自己的姓名、座位号、准考证号用0.5毫米的黑色签字笔填写清楚,考生考试条形码由监考老师粘贴在答题卡上的“贴条形码区”;
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上,如需改动,用橡皮擦擦干净后再填涂其它答案;非选择题用0.5毫米的黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答,超出答题区域答题的答案无效;在草稿纸上、试卷上答题无效。
3.考试结束后由监考老师将答题卡收回。
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. 氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中:( )
A. 原子要吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能增大,原子能量增大
B. 原子要吸收光子,电子的动能减小,原子的电势能增大,原子能量增大
C. 原子要吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能减小,原子能量减小
D. 原子要放出光子,电子的动能减小,原子的电势能减小,原子能量减小
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中,需要吸收光子,总能量增大,根据
知电子的速率减小,则动能减小,所以电势能增大,故B正确,ACD错误。
故选B。
2. 下表中给出了四种介质的折射率,当一束光线以相同入射角分别从这些介质斜射入空气时,折射角最小的是( )
介质
水
水晶
玻璃
金刚石
折射率
1.33
1.55
1.68
2.42
A. 水 B. 水晶 C. 玻璃 D. 金刚石
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据折射定律,光从介质斜射入空气时,满足公式
其中为介质的折射率,为介质中的入射角,为空气中的折射角,由题意知不同介质的入射角相同,因此与介质折射率成正比,越小则折射角越小。
故选A。
3. 下列说法正确的是( )
A. 质量相同的任何物质,分子数都相同
B. 气体分子速率分布规律为“中间多,两头少”的正态分布
C. 水和酒精混合后总体积变小说明液体分子间存在分子引力
D. 用高倍光学显微镜能够直接看到碳原子
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子数计算公式为(为物质摩尔质量,为阿伏伽德罗常数),质量相同的不同物质,若摩尔质量不同,则物质的量不同,分子数不同,故A错误;
B.气体分子速率分布规律具有‘"中间多、两头少"的分布特征,故B正确;
C.水和酒精混合后总体积变小,是因为分子间存在间隙,故C错误;
D.碳原子直径约为量级,远小于可见光波长,受分辨率限制,高倍光学显微镜无法观测到碳原子,需使用电子显微镜观测,故D错误。
故选B。
4. 如图所示,一列绳波沿着绳由左向右传播,A是波源,t时刻,波刚传到B点。下列说法正确的是( )
A. 质点C在t时刻的振动方向向下
B. 质点D的起振方向与A相反
C. 质点B在t时刻的振动方向向下
D. 波源A开始振动时振动方向向上
【答案】D
【解析】
【详解】A.波沿着绳由左向右传播,根据同侧法可知C质点的振动方向向上,故A错误;
BCD.波刚传到B点,即B点刚好起振,由同侧法可知B点起振方向向上,而所有质点起振方向均相同,即A、C、D、B的起振方向均向上,故BC错误,D正确。
故选D。
5. 如图所示,线圈自感系数(很大)为L,电容器电容为C,电源电动势为E,、和是三个相同的小灯泡。开始时,开关S处于断开状态。忽略线圈电阻和电源内阻,将开关S闭合,下列说法正确的是( )
A. 闭合瞬间,与同时亮起 B. 闭合后,亮起后亮度不变
C. 稳定后,与亮度不一样 D. 稳定后,电容器的电荷量是
【答案】D
【解析】
【详解】A.闭合开关瞬间,电容器相当于通路,线圈L相当于断路,所以、瞬间亮起,逐渐变亮,故A错误;
B.闭合开关后,电容器充电,充电完成后相当于断路,所以亮一下后熄灭,故B错误;
C.稳定后,电容器相当于断路,线圈相当于短路,、串联,所以一样亮,故C错误;
D.稳定后,电容器与并联,两端电压等于两端电压,由于线圈电阻和电源内阻忽略不计,且、串联,两端电压为,根据,可得电容器的电荷量等于,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,、是某静电场中的两条直的电场线(方向未标出),一个带电粒子在电场线上点以垂直电场线的方向射出,粒子仅受静电力作用,在粒子从电场线运动到电场线的过程中,下列说法正确的是( )
A. 粒子可能做直线运动 B. 粒子的速度大小可能不变
C. 粒子的电势能一定减小 D. 粒子的加速度一定减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.粒子在点受到的静电力方向沿电场线方向,与初速度方向垂直,合力与速度不共线,粒子一定做曲线运动,不可能做直线运动,故A错误;
B.由图可知电场线、不平行,若该电场是由点电荷产生的,且静电力恰好提供粒子做匀速圆周运动的向心力,则粒子做匀速圆周运动,速度大小不变,故B正确;
C.若粒子做匀速圆周运动,静电力不做功,电势能不变,故C错误;
D.若粒子做匀速圆周运动,加速度大小不变;若粒子做向心运动,靠近场源电荷,场强增大,加速度增大,故D错误。
故选B。
7. 如图,一长度为,宽度为,厚度为()的长方体导体板放在方向与前表面垂直,磁感应强度为的匀强磁场中,导体板内单位体积内自由电子的个数为,通过导体板的电流为,电子电荷量为,导体板的上、下表面之间产生电势差。则下列说法正确的是( )
A. 上表面的电势高于下表面
B. 电势差
C. 若仅使电流方向从上向下,其他条件不变,则左、右表面间电势差
D. 若将导体板挖成薄壁空腔并充满电解质溶液,通电后霍尔电压不为零
【答案】C
【解析】
【详解】A.电流向右,自由电子的运动方向向左,根据左手定则,电子受到向上的洛伦兹力,上表面积累负电荷,因此下表面电势高于上表面,故A错误;
B.稳定时电子受力平衡,洛伦兹力等于电场力
得
电流的微观表达式为,垂直电流的横截面积,因此
整理得
代入得,故B错误;
C.电流方向改为从上向下后,电子向上运动,洛伦兹力使电子向右侧面偏转,平衡时
得
此时垂直电流的横截面积,因此
整理得
代入得,故C正确;
D.电解质溶液的载流子是正、负离子,通电后正、负离子运动方向相反,受到的洛伦兹力方向相同,二者向同一侧偏转,不会积累同种电荷,因此霍尔电压为零,故D错误。
故选C。
二、多项选择题(本题3个小题,每题有两个或两个以上的选项符合题意,选对得6分,选对不全得3分,选错或不选得0分,共18分)
8. 假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示。图像上A点与原点的连线与横轴成角,A点的切线与横轴成角,则( )
A. 白炽灯的电阻随电压的增大而减小 B. 在A点,白炽灯的电阻可表示为
C. 在A点,白炽灯的电功率可表示为 D. 在A点,白炽灯的电阻可表示为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据欧姆定律可知,图线上的点与原点连线的斜率表示电阻的倒数,由题图可知白炽灯的电阻随电压的增大而增大,故A错误;
BD.根据欧姆定律可知,在A点,白炽灯的电阻可表示为,故B错误,D正确;
C.在点,白炽灯的电功率可表示为,故C正确。
故选CD。
9. 如图,一定量理想气体的循环由下面4个过程组成:1→2为绝热过程(过程中气体不与外界交换热量),2→3为等压过程,3→4为绝热过程,4→1为等容过程。上述四个过程是四冲程柴油机工作循环的主要过程。下列说法正确的是( )
A. 1→2过程中,气体内能增加 B. 2→3过程中,气体向外放热
C. 3→4过程中,气体内能不变 D. 4→1过程中,气体向外放热
【答案】AD
【解析】
【详解】A.1→2为绝热过程,根据热力学第一定律可知此时气体体积减小,外界对气体做功,故内能增加,故A正确;
B.2→3为等压过程,根据盖吕萨克定律可知气体体积增大时温度增加,内能增大,此时气体体积增大,气体对外界做功,故气体吸收热量,故B错误;
C.3→4为绝热过程,此时气体体积增大,气体对外界做功,根据热力学第一定律可知气体内能减小,故C错误;
D.4→1为等容过程,根据查理定律可知压强减小时温度减小,故内能减小,由于体积不变,故可知气体向外放热,故D正确。
故选AD。
10. 如图所示,为固定的水平光滑矩形金属导轨,间距离为,导轨左右两端接有阻值为的定值电阻,空间存在方向竖直向下、磁感应强度大小为、范围足够大的匀强磁场。质量为、长为、阻值也为的导体棒放在导轨上,甲、乙两根相同的轻质弹簧一端均与棒的中点连接,另一端均被固定,棒始终与导轨垂直并保持接触良好,导轨的电阻忽略不计。初始时刻,两弹簧均处于自然伸长状态,获得水平向左的初速度,经过一段时间,棒第一次运动至最右端,这一过程中间电阻上产生的焦耳热为,则下列说法正确的是( )
A. 初始时刻棒受到安培力大小为
B. 从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中,整个回路产生的焦耳热一定大于
C. 当再次回到初始位置时,、间电阻的热功率为
D. 当棒第一次到达最右端时,甲、乙弹簧具有的弹性势能均为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.导体棒为电源,两个电阻并联,并联电阻为
初始时刻棒切割磁感线产生的感应电动势
由闭合电路的欧姆定律可知,感应电流
初始时刻棒受到的安培力大小为,故A错误;
B.两电阻并联,流过两电阻的电流相等,流过的电流是流过一个电阻电流的倍,第一次运动至最右端的过程中间电阻上产生焦耳热,则导体棒产生的焦耳热是,该过程回路中产生的总焦耳热为;
设从初始到最左端为前半程,从最左端到最右端为后半程。棒在初始时刻速度最大,由于安培力始终与速度方向相反,棒做减速运动。前半程的平均速度大于后半程的平均速度。
感应电动势与速度成正比,所以前半程的电流和安培力也普遍大于后半程。因此,前半程产生的焦耳热一定大于后半程。即,
故从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中,整个回路产生的焦耳热一定大于,故B正确;
C.时,金属棒速度,间电阻的功率为
间电阻当棒再次回到初始位置时,由于整个过程中有焦耳热损耗,系统的机械能减小,棒的速度一定小于,因此,此时的热功率,故C错误;
D.导体棒第一次到达最右端时弹簧具有弹性势能,设甲、乙弹簧各自具有的弹性势能为,从初始位置到第一次到达最右端过程,由能量守恒定律得
解得,故D正确;
故选BD。
三、非选择题(本题共5小题,共54分。其中第13~15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位)
11. 某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率,作出的光路图及测出的相关角度如图甲所示。
(1)下列措施能够提高实验准确度的是________;
A. 和之间的距离适当减小
B. 、连线与玻璃砖分界面法线的夹角适当减小
C. 选用宽度较大的玻璃砖
D. 用入射界面与出射界面平行的玻璃砖
(2)该同学在插针时不小心插得偏右了一点,则折射率的测量值________(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(3)另一同学操作正确,根据实验记录在白纸上画出光线的径迹,过入射光线上A点作法线的平行线交折射光线的反向延长线于B点,再过B点作法线的垂线,垂足为C点,如图乙所示,其中,则玻璃的折射率________。
【答案】(1)C (2)偏大
(3)1.5
【解析】
【小问1详解】
A.为减小作图误差,和之间的距离应适当增大,故A错误;
B.、连线与玻璃砖分界面法线的夹角适当增大,折射现象更明显,误差较小,故B错误;
C.光在宽度较大的玻璃砖中的传播路程较长,入射点与出射点之间的距离较大,角度测量越准确,误差越小,故C正确;
D.玻璃砖无需平行,故D错误。
故选C。
【小问2详解】
针插得偏右一点会导致出射光线在玻璃砖上的出射点左移,从而导致折射角的测量值偏小,根据可知折射率的测量值偏大。
【小问3详解】
由几何知识得,
则玻璃的折射率
12. 某兴趣小组准备利用下列器材测量某新型蓄电池的电动势和内阻。
A.待测蓄电池:电动势E约为6 V,内阻r约为1 Ω
B.电流表:量程为0.6 A,内阻为0.5 Ω
C.电压表:量程为3 V,内阻为2 kΩ
D.滑动变阻器R1:最大阻值20 Ω,额定电流为2 A
E.定值电阻三只:4 Ω、8 Ω和2 kΩ
F.单刀开关S、导线若干
(1)为了尽可能精确的测量蓄电池的电动势和内阻,该兴趣小组设计了如图甲所示的电路图,其中定值电阻R2选择__________(选填“4 Ω”“8 Ω”或“2 kΩ”),测量时在闭合开关S之前,变阻器滑片应调节到最__________(选填“左端”或“右端”)。
(2)该兴趣小组按正确步骤操作后,测量得到多组电压表读数U与电流表读数I,并根据测量数据做出了U-I图像,如图乙所示。由图像可知蓄电池的电动势E=__________V,内阻r=__________Ω(两空的结果均保留三位有效数字),定值电阻R0选择__________(选填“4 Ω”“8 Ω”或“2 kΩ”)。
(3)若电流表内阻未知,从系统误差的角度分析,由该实验得到的电动势测量值与真实值之间的关系是__________(选填“<”“=”或“>”)。
【答案】(1) ①. 2 kΩ ②. 左端
(2) ①. 5.90 ②. 1.08 ③. 4 Ω
(3)=
【解析】
【小问1详解】
[1]为了尽可能精确的测量蓄电池的电动势和内阻,则电压的测量范围应尽可能大,由题意可知,电源电动势为6V,所以电压表串联后,改装而成的电压表的最大量程应为6V,根据
解得
[2]为了保护电路,测量时在闭合开关S之前,滑动变阻器接入电路的阻值应为最大阻值,即变阻器滑片应调节到最左端。
【小问2详解】
[3]为减小实验误差,定值电阻应选择与电源内阻相差较小的;
[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得
整理可得
则图线的纵截距为
解得
斜率的绝对值为
解得
【小问3详解】
若电流表内阻未知,根据可知,由图线的纵截距仍可求出电动势的准确值。所以由该实验得到的电动势测量值与真实值之间的关系是。
13. 国内最长的梅溪湖激光音乐喷泉,采用了世界一流的灯光和音响设备,呈现出震撼人心的万千变化。喷泉的水池里某一射灯发出的一细光束射到水面的入射角α=37°,从水面上出射时的折射角γ= 53°。
(1)求光在水面上发生全反射的临界角的正弦值;
(2)该射灯(看作点光源)位于水面下h= m 处,求射灯照亮的水面面积(结果保留2位有效数字)。
【答案】(1);(2)28 m2
【解析】
【分析】
【详解】(1)水对光的折射率
对应的临界角为C
sin C=
(2)由空间对称可知,水面被照亮的部分是一圆面。设圆的半径为R,则
sin C=
解得
R=3 m
S=πR2=9π m2=28 m2.
14. 如图所示,平面直角坐标系的第一象限内存在沿轴负方向的匀强电场,电场的电场强度大小,第二象限内存在垂直于纸面向里的匀强磁场。将比荷的带正电粒子甲从第一象限内点由静止释放,粒子甲经过轴上点进入磁场后恰好垂直于轴射出磁场。相同的粒子乙以垂直于轴的速度从轴正半轴上点开始运动,恰好也从点进入磁场。已知、两点的连线与轴平行且到轴的距离,点到轴的距离。不计粒子的重力及粒子间的相互作用力。求:
(1)粒子甲经过点时的速度大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)粒子乙在第二象限内运动的半径。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子甲在第一象限内运动的加速度大小
粒子甲从点运动到点有
解得
【小问2详解】
分析粒子甲在第二象限内运动的轨迹可知,粒子甲的半径
又有
解得
【小问3详解】
粒子乙在第一象限内运动的加速度大小也为,经过点时平行于轴的分速度大小也为,则有
平行于轴方向上有
粒子乙经过点时的速度大小
粒子乙在第二象限内运动有
解得
15. 如图所示,光滑且足够长的固定绝缘斜面与水平面的夹角。斜面上虚线1、2间有垂直于斜面向下的匀强磁场,虚线2、3间有垂直于斜面向上的匀强磁场,虚线1、2、3相互平行,两侧匀强磁场的磁感应强度大小均为。将质量为、边长为的正方形金属框(下边框与虚线1平行)从虚线1上方由静止释放,被释放时金属框下边框到虚线1的距离为,金属框的运动方向始终垂直于虚线。金属框恰好匀速穿过虚线1,穿过虚线2所用的时间为,又恰好匀速穿过虚线3。已知虚线1、2间的距离为,重力加速度大小为。求:
(1)金属框的电阻;
(2)金属框的上边框与虚线2重合时金属框的速度大小;
(3)金属框穿过两个磁场区域产生的焦耳热。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
金属框从被释放到下边框与虚线1重合,有
金属框穿过虚线1时产生的感应电动势
金属框受到的安培力大小
金属框匀速穿过虚线1,则有
解得。
【小问2详解】
从金属框的下边框与虚线2重合到上边框与虚线2重合,由动量定理有
其中
解得。
【小问3详解】
金属框恰好匀速穿过虚线3,说明金属框穿过虚线3时的速度大小也为
设虚线2、3间的距离为,从金属框上边框与虚线2重合到下边框与虚线3重合,有
解得
金属框穿过两个磁场区域的过程中,有
其中
解得。
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考试时间75分钟,满分100分注意事项:
1.答题前,考生务必在答题卡上将自己的姓名、座位号、准考证号用0.5毫米的黑色签字笔填写清楚,考生考试条形码由监考老师粘贴在答题卡上的“贴条形码区”;
2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上,如需改动,用橡皮擦擦干净后再填涂其它答案;非选择题用0.5毫米的黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答,超出答题区域答题的答案无效;在草稿纸上、试卷上答题无效。
3.考试结束后由监考老师将答题卡收回。
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. 氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中:( )
A. 原子要吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能增大,原子能量增大
B. 原子要吸收光子,电子的动能减小,原子的电势能增大,原子能量增大
C. 原子要吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能减小,原子能量减小
D. 原子要放出光子,电子的动能减小,原子的电势能减小,原子能量减小
2. 下表中给出了四种介质的折射率,当一束光线以相同入射角分别从这些介质斜射入空气时,折射角最小的是( )
介质
水
水晶
玻璃
金刚石
折射率
1.33
1.55
1.68
2.42
A. 水 B. 水晶 C. 玻璃 D. 金刚石
3. 下列说法正确的是( )
A. 质量相同的任何物质,分子数都相同
B. 气体分子速率分布规律为“中间多,两头少”的正态分布
C. 水和酒精混合后总体积变小说明液体分子间存在分子引力
D. 用高倍光学显微镜能够直接看到碳原子
4. 如图所示,一列绳波沿着绳由左向右传播,A是波源,t时刻,波刚传到B点。下列说法正确的是( )
A. 质点C在t时刻的振动方向向下
B. 质点D的起振方向与A相反
C. 质点B在t时刻的振动方向向下
D. 波源A开始振动时振动方向向上
5. 如图所示,线圈自感系数(很大)为L,电容器电容为C,电源电动势为E,、和是三个相同的小灯泡。开始时,开关S处于断开状态。忽略线圈电阻和电源内阻,将开关S闭合,下列说法正确的是( )
A. 闭合瞬间,与同时亮起 B. 闭合后,亮起后亮度不变
C. 稳定后,与亮度不一样 D. 稳定后,电容器的电荷量是
6. 如图所示,、是某静电场中的两条直的电场线(方向未标出),一个带电粒子在电场线上点以垂直电场线的方向射出,粒子仅受静电力作用,在粒子从电场线运动到电场线的过程中,下列说法正确的是( )
A. 粒子可能做直线运动 B. 粒子的速度大小可能不变
C. 粒子的电势能一定减小 D. 粒子的加速度一定减小
7. 如图,一长度为,宽度为,厚度为()的长方体导体板放在方向与前表面垂直,磁感应强度为的匀强磁场中,导体板内单位体积内自由电子的个数为,通过导体板的电流为,电子电荷量为,导体板的上、下表面之间产生电势差。则下列说法正确的是( )
A. 上表面的电势高于下表面
B. 电势差
C. 若仅使电流方向从上向下,其他条件不变,则左、右表面间电势差
D. 若将导体板挖成薄壁空腔并充满电解质溶液,通电后霍尔电压不为零
二、多项选择题(本题3个小题,每题有两个或两个以上的选项符合题意,选对得6分,选对不全得3分,选错或不选得0分,共18分)
8. 假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示。图像上A点与原点的连线与横轴成角,A点的切线与横轴成角,则( )
A. 白炽灯的电阻随电压的增大而减小 B. 在A点,白炽灯的电阻可表示为
C. 在A点,白炽灯的电功率可表示为 D. 在A点,白炽灯的电阻可表示为
9. 如图,一定量理想气体的循环由下面4个过程组成:1→2为绝热过程(过程中气体不与外界交换热量),2→3为等压过程,3→4为绝热过程,4→1为等容过程。上述四个过程是四冲程柴油机工作循环的主要过程。下列说法正确的是( )
A. 1→2过程中,气体内能增加 B. 2→3过程中,气体向外放热
C. 3→4过程中,气体内能不变 D. 4→1过程中,气体向外放热
10. 如图所示,为固定的水平光滑矩形金属导轨,间距离为,导轨左右两端接有阻值为的定值电阻,空间存在方向竖直向下、磁感应强度大小为、范围足够大的匀强磁场。质量为、长为、阻值也为的导体棒放在导轨上,甲、乙两根相同的轻质弹簧一端均与棒的中点连接,另一端均被固定,棒始终与导轨垂直并保持接触良好,导轨的电阻忽略不计。初始时刻,两弹簧均处于自然伸长状态,获得水平向左的初速度,经过一段时间,棒第一次运动至最右端,这一过程中间电阻上产生的焦耳热为,则下列说法正确的是( )
A. 初始时刻棒受到安培力大小为
B. 从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中,整个回路产生的焦耳热一定大于
C. 当再次回到初始位置时,、间电阻的热功率为
D. 当棒第一次到达最右端时,甲、乙弹簧具有的弹性势能均为
三、非选择题(本题共5小题,共54分。其中第13~15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位)
11. 某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率,作出的光路图及测出的相关角度如图甲所示。
(1)下列措施能够提高实验准确度的是________;
A. 和之间的距离适当减小
B. 、连线与玻璃砖分界面法线的夹角适当减小
C. 选用宽度较大的玻璃砖
D. 用入射界面与出射界面平行的玻璃砖
(2)该同学在插针时不小心插得偏右了一点,则折射率的测量值________(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(3)另一同学操作正确,根据实验记录在白纸上画出光线的径迹,过入射光线上A点作法线的平行线交折射光线的反向延长线于B点,再过B点作法线的垂线,垂足为C点,如图乙所示,其中,则玻璃的折射率________。
12. 某兴趣小组准备利用下列器材测量某新型蓄电池的电动势和内阻。
A.待测蓄电池:电动势E约为6 V,内阻r约为1 Ω
B.电流表:量程为0.6 A,内阻为0.5 Ω
C.电压表:量程为3 V,内阻为2 kΩ
D.滑动变阻器R1:最大阻值20 Ω,额定电流为2 A
E.定值电阻三只:4 Ω、8 Ω和2 kΩ
F.单刀开关S、导线若干
(1)为了尽可能精确的测量蓄电池的电动势和内阻,该兴趣小组设计了如图甲所示的电路图,其中定值电阻R2选择__________(选填“4 Ω”“8 Ω”或“2 kΩ”),测量时在闭合开关S之前,变阻器滑片应调节到最__________(选填“左端”或“右端”)。
(2)该兴趣小组按正确步骤操作后,测量得到多组电压表读数U与电流表读数I,并根据测量数据做出了U-I图像,如图乙所示。由图像可知蓄电池的电动势E=__________V,内阻r=__________Ω(两空的结果均保留三位有效数字),定值电阻R0选择__________(选填“4 Ω”“8 Ω”或“2 kΩ”)。
(3)若电流表内阻未知,从系统误差的角度分析,由该实验得到的电动势测量值与真实值之间的关系是__________(选填“<”“=”或“>”)。
13. 国内最长的梅溪湖激光音乐喷泉,采用了世界一流的灯光和音响设备,呈现出震撼人心的万千变化。喷泉的水池里某一射灯发出的一细光束射到水面的入射角α=37°,从水面上出射时的折射角γ= 53°。
(1)求光在水面上发生全反射的临界角的正弦值;
(2)该射灯(看作点光源)位于水面下h= m 处,求射灯照亮的水面面积(结果保留2位有效数字)。
14. 如图所示,平面直角坐标系的第一象限内存在沿轴负方向的匀强电场,电场的电场强度大小,第二象限内存在垂直于纸面向里的匀强磁场。将比荷的带正电粒子甲从第一象限内点由静止释放,粒子甲经过轴上点进入磁场后恰好垂直于轴射出磁场。相同的粒子乙以垂直于轴的速度从轴正半轴上点开始运动,恰好也从点进入磁场。已知、两点的连线与轴平行且到轴的距离,点到轴的距离。不计粒子的重力及粒子间的相互作用力。求:
(1)粒子甲经过点时的速度大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)粒子乙在第二象限内运动的半径。
15. 如图所示,光滑且足够长的固定绝缘斜面与水平面的夹角。斜面上虚线1、2间有垂直于斜面向下的匀强磁场,虚线2、3间有垂直于斜面向上的匀强磁场,虚线1、2、3相互平行,两侧匀强磁场的磁感应强度大小均为。将质量为、边长为的正方形金属框(下边框与虚线1平行)从虚线1上方由静止释放,被释放时金属框下边框到虚线1的距离为,金属框的运动方向始终垂直于虚线。金属框恰好匀速穿过虚线1,穿过虚线2所用的时间为,又恰好匀速穿过虚线3。已知虚线1、2间的距离为,重力加速度大小为。求:
(1)金属框的电阻;
(2)金属框的上边框与虚线2重合时金属框的速度大小;
(3)金属框穿过两个磁场区域产生的焦耳热。
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