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高二物理
(时间:75分钟 满分:100分)
一、单选题(每题4分,共28分)
1. 下列关于课本中的四幅图的说法正确的是( )
A. 图甲中微粒越小,单位时间内受到液体分子撞击次数越少,布朗运动越不明显
B. 图乙中峰值大的曲线对应的气体温度较低
C. 图丙中实验现象说明薄板材料的导热性能具有各向同性,该材料一定是非晶体
D. 图丁中当两个相邻的分子间距大于时,随分子间距的增大分子力先减小后增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲中微粒越小,单位时间内受到液体分子撞击次数越少,撞击作用的不平衡性越明显,布朗运动越明显,故A错误;
B.图乙中,温度越高,分子热运动越剧烈,速率大的分子所占比例越大,分布曲线的峰值向速率大的方向移动,且峰值降低,由图可知曲线峰值大且对应速率小,故温度较低,故B正确;
C.图丙中实验现象说明薄板材料的导热性能具有各向同性,该材料可能是非晶体,也可能是多晶体,故C错误;
D.图丁中当两个相邻的分子间距大于时,分子力表现为引力,随分子间距的增大分子力先增大后减小,故D错误。
故选B。
2. 光线由空气射入半圆形玻璃砖的圆心,再由玻璃砖射入空气,则下列光路图最有可能的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】光从空气入射玻璃砖,玻璃砖中的折射角小于空气中的入射角,而光从玻璃射出时光线沿玻璃砖半径方向,故不发生偏折。
故选B。
3. 如图所示,在磁感应强度大小为的匀强磁场中,放置一正方形通电线圈,为正方形中心,线圈平面与匀强磁场垂直。在线圈的轴线上有和两点,它们到点的距离相等。已知点的总磁感应强度大小为,则点的总磁感应强度大小为( )
A. 0 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由右手螺旋定则及对称性可知,环形电流在点产生磁场的磁感应强度与在点等大同向。由于点磁感应强度为,由矢量合成法则,可知匀强磁场与环形电流在点磁场等大同向,即匀强磁场与环形电流在点的磁场等大同向,故点的总磁感应强度大小为。
故选C。
4. 如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,将一根水平放置的金属棒以某一水平速度抛出,金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域。不计空气阻力,金属棒在运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 感应电动势越来越大
B. 单位时间内,金属棒的动量增加量变小
C. 单位时间内金属棒扫过曲面的磁通量不变
D. 金属棒的机械能越来越小
【答案】C
【解析】
【详解】A.金属棒在运动过程中切割磁感线,会产生感应电动势,根据公式可知,其中的速度是金属棒的水平分速度,由于不存在闭合回路,所以金属棒中没有感应电流,也就不会受到安培力的作用,棒在水平方向做匀速运动,感应电动势的大小不变,故A错误;
B.根据动量定理可知,金属棒在单位时间内的动量增量等于单位时间内重力的冲量,因此单位时间内,金属棒的动量增加量保持不变,故B错误;
C.单位时间内金属棒的水平位移为,则单位时间内扫过的曲面中的磁通量大小保持不变,故C正确;
D.金属棒在运动过程只有重力做功,则机械能守恒,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,L是不计电阻的电感器,C是电容器,闭合电键K,待电路达到稳定状态后,再断开电键K,LC电路中将产生电磁振荡。如果规定断开电键K的时刻为t=0,电感L中的电流i方向从a到b为正,线圈中磁场B的方向以初始时刻的方向为正方向,电容器左极板带电量为q,电容中电场强度E向右为正,时间为t,下列图像中能够正确表示电感电容中物理量变化规律的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】K接通达到稳定时,线圈内有电流而电容器上没有电流,流过线圈的电流是从a流向b,正向最大,线圈中的磁场是由电流产生的,磁感应强度正向最大,线圈L两端的电压为零,故电容器两端的电势差为零,根据q=CU可知电容器左极板的电荷量为零,电场强度为零;
当断开开关瞬间时,电流要减小,而线圈的感应电动势,阻碍电流减少,则电流方向不变,大小在慢慢减小,同时对电容器充电,电容器左极板电量从零逐渐增大,所以电流正向减小,磁感应强度正向减小,电量负向增大,电场强度在负向增大;
当电容器充电完毕时,电流为零,磁感应强度为零,电量达到负向最大,电场强度负向最大;
接着电容器放电,电流方向与之前相反,大小在不断增大,直到电容器放电完毕时,电流负向最大,磁感应强度负向最大,电量为零,电场强度为零;
综上可知,D正确,ABC错误。
故选D。
6. 如图1是家用燃气灶点火装置的原理图,转换器将直流电转化为如图2所示的正弦交流电,并加在一理想变压器的原线圈上,变压器原副线圈的匝数分别为和,电压表为交流电表,当变压器副线圈两端电压的瞬时值达到或超过5000V时,就会在钢针和金属板间引起电火花。下列说法正确的是( )
A. 开关闭合时电压表的示数为
B. 交流电路中电流方向每秒改变50次
C. 原副线圈的匝数比一定满足才能成功点火
D. 若原副线圈的匝数比满足点火条件,则钢针在交变电流一个周期内可以点火2次
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图2可知原线圈输入电压的最大值为5V,则原线圈输入电压的有效值为
可知开关闭合时电压表的示数为,故A错误;
B.由图2可知,交变电流的周期,一个周期内电流方向改变2次,所以交流电路中电流方向每秒改变100次,故B错误;
C.当变压器副线圈两端电压的瞬时值达到或超过5000V时,就会在钢针和金属板间引起电火花,即副线圈输出电压最大值
根据电压比等于匝数比可得
故C错误;
D.若原副线圈的匝数比满足点火条件,根据对称性可知,前半个周期有一次达到点火条件,后半个周期有一次达到点火条件,则钢针在交变电流一个周期内可以点火2次,故D正确。
故选D。
7. 地球和哈雷彗星绕太阳运行的轨迹如图所示,彗星从a运行到b、从c运行到d的过程中,与太阳连线扫过的面积分别为和,且。彗星在近日点与太阳中心的距离约为地球公转轨道半径的0.6倍,则彗星( )
A. 在近日点的速度小于地球的速度
B. 从b运行到c的过程中动能先增大后减小
C. 从a运行到b的时间大于从c运行到d的时间
D. 在近日点加速度约为地球的加速度的0.36倍
【答案】C
【解析】
【详解】A.地球绕太阳做匀速圆周运动,万有引力提供向心力
过近日点做一个以太阳为圆心的圆形轨道,卫星在该圆形轨道上的速度比彗星在椭圆轨道上近日点速度小,而比地球公转的速度大,因此哈雷彗星在近日点的速度大于地球绕太阳的公转速度,A错误;
B.从b运行到c的过程中万有引力与速度方向夹角一直为钝角,哈雷彗星速度一直减小,因此动能一直减小,B错误;
C.根据开普勒第二定律可知哈雷彗星绕太阳经过相同的时间扫过的面积相同,根据可知从a运行到b的时间大于从c运行到d的时间,C正确;
D.万有引力提供加速度
则哈雷彗星的加速度与地球的加速度比值为
D错误。
故选C。
二、多选题(每小题6分,共18分)
8. 2026年3月28日,2026CMG群众足球邀请赛第二站在山东省泰安市泰山体育场开幕。比赛过程中由于空气阻力的影响,被踢出的足球飞行轨迹如图所示。足球从位置1被踢出,位置3为轨迹的最高点,位置2、4距地面高度相等。重力加速度为,忽略足球的旋转。关于足球,下列说法正确的是( )
A. 到达位置3时,加速度为
B. 经过位置2时的速度大于经过位置4时的速度
C. 由位置1到位置3减少的动能大于由位置3到位置5增加的动能
D. 由位置1到位置3重力做的功等于由位置3到位置5重力做的功
【答案】BC
【解析】
【详解】A.到达位置3时,足球受重力与空气阻力作用,加速度不为g,故A错误;
B.从位置2到位置4过程,由于重力做功为0,空气阻力做负功,根据动能定理可知,足球的动能减少,可知足球经过位置2时的速度大于经过位置4时的速度,故B正确;
C.从位置1到位置5过程,由于重力做功为0,空气阻力做负功,根据动能定理可知,足球的动能减少,可知足球经过位置1时的动能大于经过位置5时的动能,则有
所以由位置1到位置3减少的动能大于由位置3到位置5增加的动能,故C正确;
D.从位置1到位置3与从位置3到位置5高度差大小相等,从位置1到位置3重力做负功,从位置3到位置5做正功,两个功仅绝对值相等,故D错误。
故选BC。
9. 在学校运动场上50m直跑道的两端,分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器,两个扬声器连续发出波长为5m的声波。一同学从该跑道的中点出发,向某一端点缓慢行进10m。在此过程中,该同学听到扬声器的声音( )
A. 强弱交替变化是波的衍射现象
B. 强弱交替变化是波的干涉现象
C. 由强变弱的次数为3次
D. 由强变弱的次数为4次
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.两个扬声器发出的声波频率相同,会发生稳定干涉,在沿跑道方向上会产生一系列干涉加强区和干涉减弱区,所以该同学听到扬声器的声音强弱交替变化是波的干涉现象,故A错误,B正确;
CD.该同学从该跑道的中点出发,向某一端点缓慢行进10m。在此过程中,该同学到两扬声器的距离之差从0变化到20m,即
令,则
由于k=0,1,2,…,所以
由此可知该同学在缓慢行进10m的过程中共经过5个干涉加强点,且起始位置和末位置都为干涉加强点,所以声音由强变弱的次数为4次,故C错误,D正确。
故选BD。
10. 如图所示,两平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,间距为,电阻不计。左端接有输出电流大小恒为 的恒流源,电流方向如图。导轨间分布着两个紧邻的正方形磁场区域、宽度均为,左侧磁场方向竖直向下,右侧磁场方向竖直向上,以导轨上两磁场交界处的 点为坐标原点,沿导轨方向建立 坐标轴,两磁场的磁感强度大小 仅随坐标 变化,且满足式中为已知常量。时,一根质量为,导轨间电阻为的导体棒以初速度从处向右运动;时,导体棒第一次到达处,且速度为0,运动过程中导体棒始终与导轨接触良好且垂直,不计空气阻力,忽略磁场的边界效应及电流对磁场的影响,下列说法正确的是( )
A. 导体棒做简谐运动
B. 初速度
C. 若初速度变为,则导体棒的速度第一次变为0所需时间为
D. 若初速度变为,则导体棒将以两磁场交界线为中心做往复运动
【答案】AB
【解析】
【详解】A.作出 图像如图所示
根据题意知,在区域,导体棒所受安培力大小
根据左手定则可知安培力方向始终指向 处,令 ,故导体棒所受外力满足
同理,导体棒在 区域也满足
则导体棒在区域做简谐运动,故A正确;
B.导体棒 到过程,根据动能定理
其中
联立可得,故B正确;
C.对于简谐运动,从平衡位置运动到最大位移处所用时间为
根据简谐运动圆频率
结合上述分析可得
与速度无关,初速度变为后,根据动能定理可知导体棒向右运动的最大距离小于,导体棒仍做简谐运动,根据上述分析可知速度变为对导体棒的速度第一次变为0所需的时间没有影响,仍为,故C错误;
D.若初速度变为,由动能定理
可得导体棒运动到处速度为
根据对称性知导体棒从处运动到处克服安培力做功为
即导体棒运动到处速度不为零,导体棒将继续向右运动离开磁场,故导体棒不会以两磁场交界线为中心做往复运动,故D错误。
故选AB。
三、实验题(11题(3)问每空1分,其余的每空2分,共13分)
11. 某小组设计如下实验探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素:
(1)图a中,将条形磁体从图示位置迅速向下移动一小段距离,出现的现象是________。
A. 灯泡、均不发光 B. 灯泡短暂发光、灯泡不发光
C. 灯泡短暂发光、灯泡不发光 D. 灯泡、均短暂发光
(2)通过实验得知:当电流从电流计的右端正接线柱流入时指针向右偏转,则图b中当条形磁体向下运动时,电流计指针________(选填“向右”或“向左”)偏转。
(3)为进一步探究影响感应电流方向的因素,该小组设计了如图的电路,其中接线柱应与接线柱________(选填“”或“”)相连,接线柱与、中的另一个相连。闭合开关前,为保护电路滑动变阻器的滑片应滑至最________(选填“左端”或“右端”)。闭合开关后,若匀速移动滑动变阻器的滑片,电流计指针________(选填“会”或“不会”)偏转。
【答案】(1)B (2)向左
(3) ①. ②. 右端 ③. 会
【解析】
【小问1详解】
将条形磁铁迅速向下移动,线圈向下的磁通量变大,根据楞次定律可判断知回路中的感应电流为顺时针方向,根据二极管的单向导电性,可知灯泡短暂发光、灯泡不发光。
故选B。
【小问2详解】
当条形磁体向下运动时,线圈向下的磁通量变大,线圈中的感应电流由下而上,从“﹣”接线柱流入电流计,故指针向左偏转。
【小问3详解】
[1]电源给线圈供电,故接线柱应与接线柱相连;
[2]为保护电路,滑动变阻器应滑到最大,所以应滑到最右边;
[3]匀速滑动滑动变阻器,中电流会发生变化,所以中会感应出电流,电流计指针会发生偏转。
12. “用油膜法估测分子的大小”的实验中,将的油酸溶于酒精,制成的油酸酒精溶液,用注射器测得上述溶液为滴,把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的轮廓用彩笔描绘在玻璃板上,再将画有油酸膜轮廓的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积。已知坐标纸中正方形方格边长为。根据以上信息,回答下列问题:
(1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是_______;若数出油膜轮廓对应的方格数为格,由此估算出分子的直径为______。(结果均保留1位有效数字)
(2)甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验,但都发生了操作错误。其中会导致所测的分子直径偏小的是( )
A. 甲在配制油酸酒精溶液时,不小心把酒精倒少了一点,导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大
B. 乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后,不小心拿错了另一个针管比原来细的注射器把溶液滴在水面上,每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小
C. 丙在计算油膜面积时,把凡是不足一格的油膜都不计,导致计算的面积比实际面积小一些
【答案】(1) ①. ②. (2)A
【解析】
【小问1详解】
[1]纯油酸溶于酒精制成溶液,浓度
溶液共滴,每滴体积
一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积
[2]坐标纸每格面积
油膜面积
分子直径
【小问2详解】
A.酒精倒少了,导致实际浓度大于计算浓度,而计算时仍按配制时的浓度计算纯油酸体积,导致的计算值小于实际值,测量的油膜面积对应实际浓度的面积,因此计算得到的偏小,故A正确;
B.拿错更细的针管,每滴的实际体积会小于计算体积,计算所用偏大,测量的对应实际浓度的面积,因此计算得到的偏大,故B错误;
C.不足一格的油膜不计,导致计算的面积比实际面积小,偏小,因此计算得到的偏大,故C错误;
故选A。
四、解答题(10+12+19=41分)
13. 足够长的玻璃管水平放置,用长的水银封闭一段长为的空气柱(空气视为理想气体),大气压强为,环境温度为,将玻璃管缓慢顺时针旋转到竖直,则:
(1)这个过程,空气柱是__________热(吸/放),空气柱长度变为多少?
(2)当气体温度变为时,空气柱长度又是多少?
【答案】(1)放,20
(2)24
【解析】
【小问1详解】
空气柱的初始压强为
将玻璃管缓慢顺时针旋转到竖直,空气柱的压强变为
设玻璃管的横截面积为,根据玻意耳定律可得
解得空气柱长度变为
由于空气柱的温度不变,则空气柱的内能不变;空气柱的体积减小,外界对空气柱做正功,根据热力学第一定律可知,这个过程,空气柱是放热。
【小问2详解】
当气体温度变为时,空气柱发生等压变化,则有
解得空气柱长度为
14. 如图所示,平面直角坐标系中,第Ⅰ象限存在沿轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于平面向外的匀强磁场。一质量为、带电荷量为()的带电粒子以初速度从轴上(,)点沿轴正方向开始运动,经过电场后从轴上的点(,)进入磁场,粒子恰能不经过第Ⅲ象限又回到第Ⅰ象限。不计粒子重力。求:
(1)匀强电场的电场强度大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)粒子第2次从第Ⅰ象限进入第Ⅳ象限经过轴的横坐标。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子在电场中仅受电场力的作用做类平抛运动,由P到Q,由牛顿第二定律可得
竖直方向有
水平方向有
联立解得,
【小问2详解】
粒子在Q点沿方向的分速度大小为
则粒子在Q点的速度大小为
设粒子在Q点的速度与x轴正方向夹角为,则有
可得
在磁场中,由洛伦兹力提供向心力得
粒子恰能不经过第Ⅲ象限又回到第Ⅰ象限,根据几何关系可得
联立解得,
【小问3详解】
粒子第2次从第Ⅰ象限进入第Ⅳ象限的轨迹如图所示
根据几何关系结合对称性可知,粒子第2次从第Ⅰ象限进入第Ⅳ象限经过轴的横坐标为
解得
15. 如图所示,质量的木板静置于光滑水平地面上,半径的竖直光滑四分之一圆弧轨道固定在地面上,轨道底端切线水平且与木板等高。质量的物块A(视为质点)以的初速度从木板左端水平向右滑行,A与木板间的动摩擦因数。当A恰好到达木板右端时,两者恰好共速。然后一起向右运动,木板与轨道底端相碰并被锁定,同时A沿圆弧切线方向滑上轨道。重力加速度。
(1)求木板的长度;
(2)求A经过圆弧轨道的最高点时对轨道的压力,及A离开轨道后上升的最高点与轨道最低点间的高度差;
(3)A离开轨道后上升到最高点时会炸裂成两块,向水平左右两边飞出,炸裂时总质量不变,动能增加了。在炸裂的同时,木板解除锁定且木板的速度与碰撞前瞬间大小相等、方向相反。要让向左飞出的物块能落到木板上,求左右两块的质量比范围。
【答案】(1)1.2m;(2)10N,水平向右,0.45m;(3)
【解析】
【详解】(1)对物块与木板构成的系统,根据动量守恒定律有
根据能量守恒定律有
解得
,
(2)A运动至圆弧轨道的最高点过程,根据动能定理有
在圆弧轨道的最高点,根据牛顿第二定律有
根据牛顿第三定律有
解得
方向水平向右。A从滑上圆弧轨道至运动到最高点过程,根据动能定理有
解得
(3)A离开轨道后上升到最高点时炸裂成两块,其中向左飞出,根据动量守恒定律有
根据题意有
向左飞出做平抛运动,则有
,
此过程,木板的位移
若向左飞出的物块能落到木板上,则有
解得
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高二物理
(时间:75分钟 满分:100分)
一、单选题(每题4分,共28分)
1. 下列关于课本中的四幅图的说法正确的是( )
A. 图甲中微粒越小,单位时间内受到液体分子撞击次数越少,布朗运动越不明显
B. 图乙中峰值大的曲线对应的气体温度较低
C. 图丙中实验现象说明薄板材料的导热性能具有各向同性,该材料一定是非晶体
D. 图丁中当两个相邻的分子间距大于时,随分子间距的增大分子力先减小后增大
2. 光线由空气射入半圆形玻璃砖的圆心,再由玻璃砖射入空气,则下列光路图最有可能的是( )
A. B. C. D.
3. 如图所示,在磁感应强度大小为的匀强磁场中,放置一正方形通电线圈,为正方形中心,线圈平面与匀强磁场垂直。在线圈的轴线上有和两点,它们到点的距离相等。已知点的总磁感应强度大小为,则点的总磁感应强度大小为( )
A. 0 B. C. D.
4. 如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,将一根水平放置的金属棒以某一水平速度抛出,金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域。不计空气阻力,金属棒在运动过程中,下列说法正确的是( )
A. 感应电动势越来越大
B. 单位时间内,金属棒的动量增加量变小
C. 单位时间内金属棒扫过曲面的磁通量不变
D. 金属棒的机械能越来越小
5. 如图所示,L是不计电阻的电感器,C是电容器,闭合电键K,待电路达到稳定状态后,再断开电键K,LC电路中将产生电磁振荡。如果规定断开电键K的时刻为t=0,电感L中的电流i方向从a到b为正,线圈中磁场B的方向以初始时刻的方向为正方向,电容器左极板带电量为q,电容中电场强度E向右为正,时间为t,下列图像中能够正确表示电感电容中物理量变化规律的是( )
A. B.
C. D.
6. 如图1是家用燃气灶点火装置的原理图,转换器将直流电转化为如图2所示的正弦交流电,并加在一理想变压器的原线圈上,变压器原副线圈的匝数分别为和,电压表为交流电表,当变压器副线圈两端电压的瞬时值达到或超过5000V时,就会在钢针和金属板间引起电火花。下列说法正确的是( )
A. 开关闭合时电压表的示数为
B. 交流电路中电流方向每秒改变50次
C. 原副线圈的匝数比一定满足才能成功点火
D. 若原副线圈的匝数比满足点火条件,则钢针在交变电流一个周期内可以点火2次
7. 地球和哈雷彗星绕太阳运行的轨迹如图所示,彗星从a运行到b、从c运行到d的过程中,与太阳连线扫过的面积分别为和,且。彗星在近日点与太阳中心的距离约为地球公转轨道半径的0.6倍,则彗星( )
A. 在近日点的速度小于地球的速度
B. 从b运行到c的过程中动能先增大后减小
C. 从a运行到b的时间大于从c运行到d的时间
D. 在近日点加速度约为地球的加速度的0.36倍
二、多选题(每小题6分,共18分)
8. 2026年3月28日,2026CMG群众足球邀请赛第二站在山东省泰安市泰山体育场开幕。比赛过程中由于空气阻力的影响,被踢出的足球飞行轨迹如图所示。足球从位置1被踢出,位置3为轨迹的最高点,位置2、4距地面高度相等。重力加速度为,忽略足球的旋转。关于足球,下列说法正确的是( )
A. 到达位置3时,加速度为
B. 经过位置2时的速度大于经过位置4时的速度
C. 由位置1到位置3减少的动能大于由位置3到位置5增加的动能
D. 由位置1到位置3重力做的功等于由位置3到位置5重力做的功
9. 在学校运动场上50m直跑道的两端,分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器,两个扬声器连续发出波长为5m的声波。一同学从该跑道的中点出发,向某一端点缓慢行进10m。在此过程中,该同学听到扬声器的声音( )
A. 强弱交替变化是波的衍射现象
B. 强弱交替变化是波的干涉现象
C. 由强变弱的次数为3次
D. 由强变弱的次数为4次
10. 如图所示,两平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,间距为,电阻不计。左端接有输出电流大小恒为 的恒流源,电流方向如图。导轨间分布着两个紧邻的正方形磁场区域、宽度均为,左侧磁场方向竖直向下,右侧磁场方向竖直向上,以导轨上两磁场交界处的 点为坐标原点,沿导轨方向建立 坐标轴,两磁场的磁感强度大小 仅随坐标 变化,且满足式中为已知常量。时,一根质量为,导轨间电阻为的导体棒以初速度从处向右运动;时,导体棒第一次到达处,且速度为0,运动过程中导体棒始终与导轨接触良好且垂直,不计空气阻力,忽略磁场的边界效应及电流对磁场的影响,下列说法正确的是( )
A. 导体棒做简谐运动
B. 初速度
C. 若初速度变为,则导体棒的速度第一次变为0所需时间为
D. 若初速度变为,则导体棒将以两磁场交界线为中心做往复运动
三、实验题(11题(3)问每空1分,其余的每空2分,共13分)
11. 某小组设计如下实验探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素:
(1)图a中,将条形磁体从图示位置迅速向下移动一小段距离,出现的现象是________。
A. 灯泡、均不发光 B. 灯泡短暂发光、灯泡不发光
C. 灯泡短暂发光、灯泡不发光 D. 灯泡、均短暂发光
(2)通过实验得知:当电流从电流计的右端正接线柱流入时指针向右偏转,则图b中当条形磁体向下运动时,电流计指针________(选填“向右”或“向左”)偏转。
(3)为进一步探究影响感应电流方向的因素,该小组设计了如图的电路,其中接线柱应与接线柱________(选填“”或“”)相连,接线柱与、中的另一个相连。闭合开关前,为保护电路滑动变阻器的滑片应滑至最________(选填“左端”或“右端”)。闭合开关后,若匀速移动滑动变阻器的滑片,电流计指针________(选填“会”或“不会”)偏转。
12. “用油膜法估测分子的大小”的实验中,将的油酸溶于酒精,制成的油酸酒精溶液,用注射器测得上述溶液为滴,把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的轮廓用彩笔描绘在玻璃板上,再将画有油酸膜轮廓的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积。已知坐标纸中正方形方格边长为。根据以上信息,回答下列问题:
(1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是_______;若数出油膜轮廓对应的方格数为格,由此估算出分子的直径为______。(结果均保留1位有效数字)
(2)甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验,但都发生了操作错误。其中会导致所测的分子直径偏小的是( )
A. 甲在配制油酸酒精溶液时,不小心把酒精倒少了一点,导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大
B. 乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后,不小心拿错了另一个针管比原来细的注射器把溶液滴在水面上,每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小
C. 丙在计算油膜面积时,把凡是不足一格的油膜都不计,导致计算的面积比实际面积小一些
四、解答题(10+12+19=41分)
13. 足够长的玻璃管水平放置,用长的水银封闭一段长为的空气柱(空气视为理想气体),大气压强为,环境温度为,将玻璃管缓慢顺时针旋转到竖直,则:
(1)这个过程,空气柱是__________热(吸/放),空气柱长度变为多少?
(2)当气体温度变为时,空气柱长度又是多少?
14. 如图所示,平面直角坐标系中,第Ⅰ象限存在沿轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于平面向外的匀强磁场。一质量为、带电荷量为()的带电粒子以初速度从轴上(,)点沿轴正方向开始运动,经过电场后从轴上的点(,)进入磁场,粒子恰能不经过第Ⅲ象限又回到第Ⅰ象限。不计粒子重力。求:
(1)匀强电场的电场强度大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)粒子第2次从第Ⅰ象限进入第Ⅳ象限经过轴的横坐标。
15. 如图所示,质量的木板静置于光滑水平地面上,半径的竖直光滑四分之一圆弧轨道固定在地面上,轨道底端切线水平且与木板等高。质量的物块A(视为质点)以的初速度从木板左端水平向右滑行,A与木板间的动摩擦因数。当A恰好到达木板右端时,两者恰好共速。然后一起向右运动,木板与轨道底端相碰并被锁定,同时A沿圆弧切线方向滑上轨道。重力加速度。
(1)求木板的长度;
(2)求A经过圆弧轨道的最高点时对轨道的压力,及A离开轨道后上升的最高点与轨道最低点间的高度差;
(3)A离开轨道后上升到最高点时会炸裂成两块,向水平左右两边飞出,炸裂时总质量不变,动能增加了。在炸裂的同时,木板解除锁定且木板的速度与碰撞前瞬间大小相等、方向相反。要让向左飞出的物块能落到木板上,求左右两块的质量比范围。
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