内容正文:
物理
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,只有一个选项是符合题目要求的。
1. 2025年7月,中国科研团队发表研究成果,通过理论计算与模型验证,证实Ar+Fm反应通道合成Og新同位素的可行性。其中一种合成新同位素的核反应方程为,则X是( )
A. 中子 B. 质子 C. 电子 D. α粒子
【答案】A
【解析】
【详解】核反应过程遵循电荷数守恒和质量数守恒,设X的质量数为、电荷数为,根据,
解得,
所以X是中子。
故选A。
2. 《梦溪笔谈》中记载“方家以磁石磨针锋,则能指南”,表明古人对磁场已有初步认识。条形磁铁周围磁感线分布如图所示,磁场中有a、b、c、d四点,其中磁场方向平行于条形磁铁且磁感应强度最大的点是( )
A. a点 B. b点 C. c点 D. d点
【答案】D
【解析】
【详解】磁感线疏密表示磁感应强度大小,越密磁场越强,条形磁铁两极磁场最强;磁感线切线方向为磁场方向,b处方向不平行条形磁铁轴线,a、d 、c 点磁感线方向与条形磁铁轴线平行,这三点中d点磁感线最密集,故磁场方向平行于条形磁铁且磁感应强度最大的点是d点。
故选D。
3. 如图所示,正六边形ABCDEF水平放置,其几何中心为O点。顶点A、C、E处固定电荷量均为+Q的点电荷,顶点B、D、F处固定电荷量均为-Q的点电荷。将一带正电的试探电荷从O点沿垂直BC方向移动。取无穷远处电势为零,下列说法正确的是( )
A. O点的电场强度为零,电势不为零
B. O点的电场强度和电势均不为零
C. 试探电荷在移动过程中,电势能先增大后减小
D. 试探电荷在移动过程中,静电力不做功
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据电场叠加原理,将六个电荷分为三对:A 点放置正电荷 +Q 和D 点放置负电荷 −Q 、B 点放置负电荷 −Q 和C 点放置正电荷 +Q 、E 点放置正电荷 +Q 和F 点放置负电荷 −Q ,三对电荷在中心O点的场强矢量叠加后,合场强恰好抵消,因此O点场强为零,O点到六个顶点的距离相等,即O点处于任意一对等量异种电荷得连线中点,因此O点电势为零,故AB错误;
CD.根据对称性可知垂直于BC边得直线上任意一点,每对正负电荷到该点的距离相等,电势叠加后总电势恒为,因此这条移动路径是等势线(电势始终等于无穷远的零电势)。
带正电的试探电荷沿等势线移动时,电势变化
由
可知电荷电势能不变,静电力做功
因此静电力不做功,故C错误,D正确。
故选D。
4. 如图所示,水平面上一足够长的固定斜面底端有一质量为2 kg的物块。时,在方向平行于斜面向上、大小 的拉力作用下,物块以 的初速度从斜面底端向上运动。已知物块与斜面间的动摩擦因数,斜面与水平面的夹角为,重力加速度取,,。 时,物块的速度大小为( )
A. 0 B. 0.5 m/s C. 2 m/s D. 4 m/s
【答案】B
【解析】
【详解】物块上滑过程中,受重力、支持力、拉力和滑动摩擦力作用。取沿斜面向上为正方向,根据牛顿第二定律有
代入数据解得
负号表示加速度方向沿斜面向下。物块减速至零所需时间
时物块速度减为零,此时重力沿斜面向下的分力
拉力 ,最大静摩擦力
由于
物块无法静止,将沿斜面向下加速运动。下滑过程中,摩擦力方向沿斜面向上,根据牛顿第二定律有
代入数据解得
剩余时间
则 时物块的速度大小
故选B。
5. 深海探测器的光学成像系统需应对海水折射率随深度变化的问题。某海域海水折射率n随深度h的变化关系为 (h单位:m)。如图所示,一束光从深度h1=100m处的探测器(点光源)沿图示方向射出,已知海平面处空气的折射率n0=1.0。下列分析与计算正确的是( )
A. 光在海水中传播时,轨迹为直线
B. 光从h1=100m处射向海平面的过程中,传播速度不断减小
C. 若光从海平面射出时的入射角 ,则折射角满足
D. 若点光源下潜,则海平面上的亮斑会缩小
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题意可知,海水折射率n随深度h的增大而增大,所以光在海水中传播时,折射角不断变化,光线的偏折程度不断变化,所以轨迹不是直线,故A错误;
B.光从h1=100m处射向海平面的过程中,h减小,则折射率n减小,根据可知,传播速度不断增大,故B错误;
C.若光从海平面射出时的入射角 ,则折射角满足,
所以 ,故C正确;
D.点光源在海水中发出的光,只有入射角小于临界角的光才能折射出海面,从而形成亮斑,当入射角大于等于临界角时,光线无法射出,亮斑的半径为
若点光源下潜,则h增大,则分子、分母均增大,但分子增大较多,所以海平面上的亮斑会扩大,故D错误。
故选C。
6. 2025年10月31日,神舟二十一号发射任务取得圆满成功。飞船入轨后,采用自主快速交会对接模式,约3.5小时后对接于天和核心舱前向端口,其运行轨道平均高度约399.5 km。已知地球半径约为6400 km,地球表面重力加速度取,则神舟二十一号在该轨道的运行周期最接近( )
A. 85分钟 B. 92分钟 C. 100分钟 D. 110分钟
【答案】B
【解析】
【详解】地球表面的物体重力近似等于万有引力,有
可得黄金代换式
神舟二十一号在轨运行时,万有引力提供向心力
联立两式推导得周期公式
代入数值计算得
故选B。
7. 如图所示,在直角坐标系中,第一象限和第四象限内分别存在垂直纸面向外的匀强磁场,第四象限内磁场的磁感应强度大小为,轴为磁场分界线。一带正电粒子从轴上点以初速度沿轴正方向射入第一象限,粒子从轴上点第一次进入第四象限,且恰好不穿过轴。已知粒子的电荷量为,质量为,不计粒子重力。下列说法正确的是( )
A. 粒子在第一象限做圆周运动的轨迹半径为
B. 粒子在第四象限做圆周运动的轨迹半径为
C. 粒子第一次在第四象限运动的时间为
D. 粒子从点到点的路程为
【答案】B
【解析】
【详解】A.
设第一象限轨迹半径为,由几何关系
解得 ,故A错误;
D.由几何关系得到 的圆弧圆心角,弧长(到 的路程),故D错误;
B.粒子进入第四象限时,速度方向与 轴正方向向下夹角为,恰好不穿过 轴说明轨迹与 轴相切,设第四象限轨迹半径为,由几何关系得
整理得 ,故B正确;
C.由几何关系得粒子在第四象限运动的圆心角,第四象限周期
运动时间,故C错误。
故选B。
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. 某时刻一列沿轴正方向传播的简谐横波的波形图如图所示,下列说法正确的是( )
A. 该波的振幅为2 m
B. 该波的波长为4 m
C. 该时刻,平衡位置在 的质点沿轴正方向运动
D. 该时刻,平衡位置在 的质点沿轴正方向运动
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由题图可知,纵轴表示位移,单位为 ,波峰对应的纵坐标为,故该波的振幅 ,故A错误;
B.由题图可知,横轴表示位置,单位为 ,一个完整波形的长度为,故该波的波长 ,故B正确;
C.波沿轴正方向传播,根据“微平移法”,将波形沿轴正方向微小平移,可知 处的质点将运动到原波形上方,即沿轴正方向运动,故C正确;
D.同理,将波形沿轴正方向微小平移,可知 处的质点将运动到原波形下方,即沿轴负方向运动,故D错误。
故选BC。
9. 我国陇电入浙工程是世界首条在送、受两端均采用柔性直流技术的特高压输电工程,线路全长2370公里,额定输送容量800万千瓦。某段输电系统中,风电基地产生的电能经升压变压器升压后输送,输电线损失功率为风电基地输出总功率的5%,输电线总电阻R=20Ω,末端经降压变压器降压供给用户。已知升压变压器原、副线圈匝数之比n1:n2=1:200,原线圈两端的输入电压U1=4000V,用户端的总功率P用=1.52×103MW。变压器均为理想变压器,下列说法正确的是( )
A. 升压变压器副线圈的输出电压为800kV
B. 输电线中的电流为1.0×104A
C. 输电线上的功率损失为8×107W
D. 风电基地输出的总功率为8×109W
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据原副线圈电压与匝数的关系可得
所以 ,故A正确;
CD.用户端的总功率等于风电基地输出的总功率减去输电线上损失的功率,所以
代入数据解得
输电线上的功率损失为 ,故C正确,故D错误;
B.输电线中的电流为 ,故B错误。
故选AC。
10. 新型应急无人机可在高空完成物资投送。如图所示,质量的物资(可视为质点)从无人机上由静止释放,先竖直下落 ,沿切线从顶端点进入一半径 的圆弧轨道,从轨道底端点以 的速度滑上水平地面。已知水平地面与物资间的动摩擦因数 (为物资到点的距离),整个运动过程物资受到的空气阻力大小恒为 ,重力加速度取。下列说法正确的是( )
A. 物资到达点时速度大小为
B. 物资到达点时,轨道对物资的支持力大小为850 N
C. 物资在圆弧轨道上运动过程中,克服圆弧轨道的摩擦力做的功为4250J
D. 物资最终停下的地点到点的距离为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.物资竖直下落时,由动能定理
解得 ,故A错误;
B.物资在点,由牛顿第二定律
解得 ,故B正确;
C.物资在圆弧轨道上运动过程中,由动能定理
解得
因总的阻力包括空气阻力和摩擦阻力,故C错误;
D.物资在水平地面从点到静止,设运动 过程,由动能定理
解得 ,故D正确。
故选BD。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 如图甲所示,某实验小组利用电磁打点计时器做测量滑块与桌面间的动摩擦因数实验,得到的一条纸带如图乙所示。已知电磁打点计时器所接电源的频率f=50Hz,纸带上每5个点取1个计数点,重力加速度g取9.8m/s2,图乙中相邻两计数点间的距离分别为x1=1.40cm、x2=2.42cm、x3=3.39cm、x4=4.41cm、x5=5.38cm、x6=6.40cm。(计算结果均保留两位有效数字)
(1)电磁打点计时器应选用________(选填“直流”或“交流”)电源。
(2)实验时正确的操作顺序是先接通电源,待打点稳定后再释放滑块。
(3)根据实验数据可以求出滑块的加速度大小a=________m/s2。
(4)若滑块的质量M=0.3kg,砝码和托盘的总质量m=0.1kg,则动摩擦因数µ=________。
【答案】 ①. 交流 ②. 1.0 ③. 0.20
【解析】
【详解】[1]电磁打点计时器应使用低压交流电源。
[2]由于电源的频率f=50Hz,则打点计时器打点周期为0.02s,纸带上每5个点取1个计数点,则相邻两计数点间的时间间隔为
根据逐差法可得,滑块的加速度大小为
[3]根据牛顿第二定律可得,
联立解得
12. 某研究性小组设计了如图甲所示的实验电路来研究某光敏电阻在不同光照下的电阻。实验所使用的器材如下:多用电表、电源(电动势为3.0 V,内阻不计)、定值电阻 、滑动变阻器(阻值范围为 )、开关S及导线若干。
(1)按图甲连接好电路,并闭合开关S,将多用电表的选择开关转至“直流电压2.5 V”挡,测量两端电压,记下其示数;保持光照度不变,拆下多用电表,再将其接在光敏电阻两端测量电压,则多用电表的“+”接线柱应该与________(选填“a”或“b”)端相接,记下其示数。此状态下所测光敏电阻的阻值的表达式为 ________(用题目中所给物理量和所测物理量的符号表示)。
(2)________(选填“断开”或“闭合”)开关,将多用电表的选择开关转至电阻“×10”挡,欧姆调零后测量的阻值,发现指针偏转的角度太大,则应将多用电表的选择开关调至电阻________(选填“×100”或“×1”)挡,换挡并重新欧姆调零后,测量的阻值,多用电表的表盘示数如图乙所示,则的阻值为________。
(3)多次改变光照度,测量对应的的阻值,作出光敏电阻的阻值随着光照度变化的关系图像,如图丙所示。若滑动变阻器接入电路的阻值为,电路中的电流为 ,则此时光照度为________lx。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 断开 ②. ×1 ③. 18.0##18
(3)1
【解析】
【小问1详解】
[1]多用电表直流电压挡的电流规则是电流从"+"接线柱流入,从"-"接线柱流出,因此"+"接线柱需要接高电势端。根据甲图电路,电流从电源正极流出后,经流向再到,因此端电势更高,"+"接线柱接。
[2]串联电路电流相等,电路电流
对光敏电阻
代入得。
【小问2详解】
[1]欧姆表自身内置电源,测量外部电阻时必须断开电路开关,避免外部电压损坏欧姆表。
[2]欧姆表刻度反向,指针偏转角度太大说明被测电阻阻值较小,需要换更小倍率的挡位,原挡位为×10,因此换×1挡。
[3]换挡后读数指针示数为 ,倍率为×1,因此 。
【小问3详解】
电源电动势 ,内阻不计,根据闭合电路欧姆定律,总电阻
总电阻满足
代入得
结合丙图, 对应光照度为 。
13. 如图所示,某汽车制动储气罐为刚性容器,储气罐的容积V0=2.0L,罐内气体初始压强等于大气压强,即p0=1.0×105Pa,罐内气体温度t0=27℃。将储气罐内气体先等温充气至压强p1=4.0×105Pa,再等容降温至温度t2=-33℃,最后等温放气至压强为p0。气体可视为理想气体。
(1)求等温充气后储气罐内气体在p0、t0状态下的总体积V1;
(2)求等容降温后罐内气体的压强p2及放气后储气罐内剩余气体的质量与放气前气体总质量的比值。
【答案】(1)8L (2)3.2×105Pa,
【解析】
【小问1详解】
以储气罐内全部气体为研究对象,有
解得
【小问2详解】
以储气罐内全部气体为研究对象,有
解得
放气后剩余气体的质量与放气前气体总质量的比值
解得
14. 工业生产中,某自动化物料输送装置的简化模型如图所示,在水平面上有足够长的固定平行金属导轨,导轨间距,电阻不计,一质量的金属棒与导轨垂直放置,金属棒的长度恰好等于导轨间距,金属棒的电阻 ,导轨的一端连接一个阻值 的定值电阻,整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度 。某时刻对金属棒施加一个水平向右的恒定拉力 ,金属棒从静止开始向右运动,运动距离 时,达到最大速度。已知金属棒运动过程中始终与导轨垂直,金属棒与导轨间的动摩擦因数,重力加速度取。求:
(1)金属棒能达到的最大速度;
(2)金属棒从静止加速到最大速度的过程中产生的焦耳热;
(3)金属棒从静止加速到最大速度的过程中经历的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设金属棒达到的最大速度为,则根据法拉第电磁感应定律可知,此时金属棒产生的感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律可知,电路中的感应电流为
则此时金属棒受到的安培力为
由于金属棒达到最大速度时的加速度为零,故所受合力为零,则对金属棒进行受力分析,根据平衡关系有
联立解得
【小问2详解】
对金属棒从静止加速到最大速度的过程,列动能定理方程有
设整个过程中电路产生的总焦耳热为,则根据功能关系有
又因为金属棒中产生的焦耳热为
联立解得金属棒从静止加速到最大速度的过程中产生的焦耳热为
【小问3详解】
对金属棒从静止加速到最大速度的过程,由动量定理有
又因为
其中
联立解得金属棒从静止加速到最大速度的过程中经历的时间为
15. 某快递分拣中心的智能分拣装置简化模型如图所示,装置由水平传送带、弹性碰撞板和两物块组成。其中一个物块A的质量为 ,另一物块B的质量为。传送带以 的速度顺时针匀速转动,碰撞板固定在传送带末端(板与传送带间存在缝隙,不影响传送带运动)。物块B被锁定在传送带中点处(此时物块B与传送带恰好接触而没有压力)。物块A轻放在传送带左端,物块A与物块B碰撞前瞬间,物块B解除锁定,物块A与物块B发生弹性正碰(碰撞时间极短,不计传送带摩擦对碰撞过程的影响),碰撞后物块B向右运动,直至与碰撞板发生弹性碰撞(碰撞后速度大小不变,方向反向)。已知传送带两端相距 ,两物块与传送带间的动摩擦因数均为,重力加速度取,物块均可视为质点,空气阻力不计。求:
(1)物块A从被放到传送带上到与物块B发生第一次碰撞所经历的时间。
(2)物块A、B发生第一次弹性碰撞后瞬间物块B的速度大小。
(3)物块A、B第一次碰撞与第二次碰撞的时间间隔。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物块A在传送带上加速时有
物块A从静止开始到与传送带达到共速的时间
这段时间内物块A的位移
物块A与物块B相碰前匀速运动的时间
物块A从放到传送带上到与物块B碰撞前的运动时间
【小问2详解】
设物块A和物块B碰后的速度分别为、,以向右为正方向,物块A和物块B相碰过程,根据动量守恒定律可得
又
联立解得 ,
【小问3详解】
物块A、B碰后,物块B与传送带达到共速所用的时间
这段时间内物块B的位移
此后,物块B匀速运动到碰撞板的时间
物块B与碰撞板碰撞前后的速度大小均为
物块A与传送带达到共速所用的时间
这段时间内物块A的位移
物块A、B碰后到物块B与碰撞板碰撞,物块A向右运动的位移
设物块B与碰撞板碰撞后向左运动经过的时间为,则
解得 或 (舍去)
物块A、B两次碰撞的时间间隔
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物理
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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,只有一个选项是符合题目要求的。
1. 2025年7月,中国科研团队发表研究成果,通过理论计算与模型验证,证实Ar+Fm反应通道合成Og新同位素的可行性。其中一种合成新同位素的核反应方程为,则X是( )
A. 中子 B. 质子 C. 电子 D. α粒子
2. 《梦溪笔谈》中记载“方家以磁石磨针锋,则能指南”,表明古人对磁场已有初步认识。条形磁铁周围磁感线分布如图所示,磁场中有a、b、c、d四点,其中磁场方向平行于条形磁铁且磁感应强度最大的点是( )
A. a点 B. b点 C. c点 D. d点
3. 如图所示,正六边形ABCDEF水平放置,其几何中心为O点。顶点A、C、E处固定电荷量均为+Q的点电荷,顶点B、D、F处固定电荷量均为-Q的点电荷。将一带正电的试探电荷从O点沿垂直BC方向移动。取无穷远处电势为零,下列说法正确的是( )
A. O点的电场强度为零,电势不为零
B. O点的电场强度和电势均不为零
C. 试探电荷在移动过程中,电势能先增大后减小
D. 试探电荷在移动过程中,静电力不做功
4. 如图所示,水平面上一足够长的固定斜面底端有一质量为2 kg的物块。时,在方向平行于斜面向上、大小 的拉力作用下,物块以 的初速度从斜面底端向上运动。已知物块与斜面间的动摩擦因数,斜面与水平面的夹角为,重力加速度取,,。 时,物块的速度大小为( )
A. 0 B. 0.5 m/s C. 2 m/s D. 4 m/s
5. 深海探测器的光学成像系统需应对海水折射率随深度变化的问题。某海域海水折射率n随深度h的变化关系为 (h单位:m)。如图所示,一束光从深度h1=100m处的探测器(点光源)沿图示方向射出,已知海平面处空气的折射率n0=1.0。下列分析与计算正确的是( )
A. 光在海水中传播时,轨迹为直线
B. 光从h1=100m处射向海平面的过程中,传播速度不断减小
C. 若光从海平面射出时的入射角 ,则折射角满足
D. 若点光源下潜,则海平面上的亮斑会缩小
6. 2025年10月31日,神舟二十一号发射任务取得圆满成功。飞船入轨后,采用自主快速交会对接模式,约3.5小时后对接于天和核心舱前向端口,其运行轨道平均高度约399.5 km。已知地球半径约为6400 km,地球表面重力加速度取,则神舟二十一号在该轨道的运行周期最接近( )
A. 85分钟 B. 92分钟 C. 100分钟 D. 110分钟
7. 如图所示,在直角坐标系中,第一象限和第四象限内分别存在垂直纸面向外的匀强磁场,第四象限内磁场的磁感应强度大小为,轴为磁场分界线。一带正电粒子从轴上点以初速度沿轴正方向射入第一象限,粒子从轴上点第一次进入第四象限,且恰好不穿过轴。已知粒子的电荷量为,质量为,不计粒子重力。下列说法正确的是( )
A. 粒子在第一象限做圆周运动的轨迹半径为
B. 粒子在第四象限做圆周运动的轨迹半径为
C. 粒子第一次在第四象限运动的时间为
D. 粒子从点到点的路程为
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. 某时刻一列沿轴正方向传播的简谐横波的波形图如图所示,下列说法正确的是( )
A. 该波的振幅为2 m
B. 该波的波长为4 m
C. 该时刻,平衡位置在 的质点沿轴正方向运动
D. 该时刻,平衡位置在 的质点沿轴正方向运动
9. 我国陇电入浙工程是世界首条在送、受两端均采用柔性直流技术的特高压输电工程,线路全长2370公里,额定输送容量800万千瓦。某段输电系统中,风电基地产生的电能经升压变压器升压后输送,输电线损失功率为风电基地输出总功率的5%,输电线总电阻R=20Ω,末端经降压变压器降压供给用户。已知升压变压器原、副线圈匝数之比n1:n2=1:200,原线圈两端的输入电压U1=4000V,用户端的总功率P用=1.52×103MW。变压器均为理想变压器,下列说法正确的是( )
A. 升压变压器副线圈的输出电压为800kV
B. 输电线中的电流为1.0×104A
C. 输电线上的功率损失为8×107W
D. 风电基地输出的总功率为8×109W
10. 新型应急无人机可在高空完成物资投送。如图所示,质量的物资(可视为质点)从无人机上由静止释放,先竖直下落 ,沿切线从顶端点进入一半径 的圆弧轨道,从轨道底端点以 的速度滑上水平地面。已知水平地面与物资间的动摩擦因数 (为物资到点的距离),整个运动过程物资受到的空气阻力大小恒为 ,重力加速度取。下列说法正确的是( )
A. 物资到达点时速度大小为
B. 物资到达点时,轨道对物资的支持力大小为850 N
C. 物资在圆弧轨道上运动过程中,克服圆弧轨道的摩擦力做的功为4250J
D. 物资最终停下的地点到点的距离为
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 如图甲所示,某实验小组利用电磁打点计时器做测量滑块与桌面间的动摩擦因数实验,得到的一条纸带如图乙所示。已知电磁打点计时器所接电源的频率f=50Hz,纸带上每5个点取1个计数点,重力加速度g取9.8m/s2,图乙中相邻两计数点间的距离分别为x1=1.40cm、x2=2.42cm、x3=3.39cm、x4=4.41cm、x5=5.38cm、x6=6.40cm。(计算结果均保留两位有效数字)
(1)电磁打点计时器应选用________(选填“直流”或“交流”)电源。
(2)实验时正确的操作顺序是先接通电源,待打点稳定后再释放滑块。
(3)根据实验数据可以求出滑块的加速度大小a=________m/s2。
(4)若滑块的质量M=0.3kg,砝码和托盘的总质量m=0.1kg,则动摩擦因数µ=________。
12. 某研究性小组设计了如图甲所示的实验电路来研究某光敏电阻在不同光照下的电阻。实验所使用的器材如下:多用电表、电源(电动势为3.0 V,内阻不计)、定值电阻 、滑动变阻器(阻值范围为 )、开关S及导线若干。
(1)按图甲连接好电路,并闭合开关S,将多用电表的选择开关转至“直流电压2.5 V”挡,测量两端电压,记下其示数;保持光照度不变,拆下多用电表,再将其接在光敏电阻两端测量电压,则多用电表的“+”接线柱应该与________(选填“a”或“b”)端相接,记下其示数。此状态下所测光敏电阻的阻值的表达式为 ________(用题目中所给物理量和所测物理量的符号表示)。
(2)________(选填“断开”或“闭合”)开关,将多用电表的选择开关转至电阻“×10”挡,欧姆调零后测量的阻值,发现指针偏转的角度太大,则应将多用电表的选择开关调至电阻________(选填“×100”或“×1”)挡,换挡并重新欧姆调零后,测量的阻值,多用电表的表盘示数如图乙所示,则的阻值为________。
(3)多次改变光照度,测量对应的的阻值,作出光敏电阻的阻值随着光照度变化的关系图像,如图丙所示。若滑动变阻器接入电路的阻值为,电路中的电流为 ,则此时光照度为________lx。
13. 如图所示,某汽车制动储气罐为刚性容器,储气罐的容积V0=2.0L,罐内气体初始压强等于大气压强,即p0=1.0×105Pa,罐内气体温度t0=27℃。将储气罐内气体先等温充气至压强p1=4.0×105Pa,再等容降温至温度t2=-33℃,最后等温放气至压强为p0。气体可视为理想气体。
(1)求等温充气后储气罐内气体在p0、t0状态下的总体积V1;
(2)求等容降温后罐内气体的压强p2及放气后储气罐内剩余气体的质量与放气前气体总质量的比值。
14. 工业生产中,某自动化物料输送装置的简化模型如图所示,在水平面上有足够长的固定平行金属导轨,导轨间距,电阻不计,一质量的金属棒与导轨垂直放置,金属棒的长度恰好等于导轨间距,金属棒的电阻 ,导轨的一端连接一个阻值 的定值电阻,整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度 。某时刻对金属棒施加一个水平向右的恒定拉力 ,金属棒从静止开始向右运动,运动距离 时,达到最大速度。已知金属棒运动过程中始终与导轨垂直,金属棒与导轨间的动摩擦因数,重力加速度取。求:
(1)金属棒能达到的最大速度;
(2)金属棒从静止加速到最大速度的过程中产生的焦耳热;
(3)金属棒从静止加速到最大速度的过程中经历的时间。
15. 某快递分拣中心的智能分拣装置简化模型如图所示,装置由水平传送带、弹性碰撞板和两物块组成。其中一个物块A的质量为 ,另一物块B的质量为。传送带以 的速度顺时针匀速转动,碰撞板固定在传送带末端(板与传送带间存在缝隙,不影响传送带运动)。物块B被锁定在传送带中点处(此时物块B与传送带恰好接触而没有压力)。物块A轻放在传送带左端,物块A与物块B碰撞前瞬间,物块B解除锁定,物块A与物块B发生弹性正碰(碰撞时间极短,不计传送带摩擦对碰撞过程的影响),碰撞后物块B向右运动,直至与碰撞板发生弹性碰撞(碰撞后速度大小不变,方向反向)。已知传送带两端相距 ,两物块与传送带间的动摩擦因数均为,重力加速度取,物块均可视为质点,空气阻力不计。求:
(1)物块A从被放到传送带上到与物块B发生第一次碰撞所经历的时间。
(2)物块A、B发生第一次弹性碰撞后瞬间物块B的速度大小。
(3)物块A、B第一次碰撞与第二次碰撞的时间间隔。
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