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潮阳区棉城中学2025-2026年第二学期高二年级物理科
期末考试
(满分100分)
一、单项选择题:本大题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对的得4分,选错或不答的得0分。
1. 中国科学院在2025年11月1日发布消息,位于甘肃省武威市民勤县的2兆瓦液态燃料钍基熔盐实验堆,已成功实现了钍铀核燃料转换。钍基熔盐堆内的链式反应示意图如图所示,下列相关判断中正确的是( )
A. 核反应属于核聚变反应
B. 一个核27天后可能不会发生衰变生成
C. 压强增大,的半衰期变小
D. 钍基熔盐堆是利用中子轰击引起的链式反应来获取核能的
【答案】BD
【解析】
【详解】A.核反应是中子轰击钍核生成新核的过程,属于原子核的人工转变,不是核聚变反应,故A错误;
B.半衰期是大量原子核衰变的统计规律,对单个原子核不适用,一个核在27天内可能衰变也可能不衰变,故B正确;
C.原子核的半衰期由核内部自身因素决定,与压强、温度等外部条件无关,压强增大,的半衰期不变,故C错误;
D.由题图可知,钍基熔盐堆是利用中子轰击引起裂变,产生链式反应来获取核能的,故D正确。
故选BD。
2. 离子导入疗法是一种无创给药技术。如下图,将含有待导入药物的电极A贴在皮肤上,电极B不含药物,置于身体的另一部位。A、B电极分别接直流电源两端,带正电的药物离子会穿过皮肤,实现精准给药。下列说法正确的是( )
A. 电极A的电势低于电极B B. 在皮肤下形成的是匀强电场
C. 离子穿过皮肤过程中电势能增大 D. 调大两极间电势差,可以加快给药进程
【答案】D
【解析】
【详解】A.带正电的药物离子需要从A向B方向运动实现给药,正电荷受力方向与电场方向一致,因此电场方向由A指向B;沿电场线方向电势逐渐降低,因此电极A的电势高于电极B,故A错误;
B.匀强电场仅存在于平行正对带电极板等特殊场景,本题两个电极形状不规则,皮肤内电场强度处处不同,不是匀强电场,故B错误;
C.离子运动方向与电场力方向一致,电场力对离子做正功,离子的电势能减小,故C错误;
D.调大两极间电势差后,两极间电场强度增大,正离子受到的电场力增大,运动速率加快,单位时间内导入的药物离子更多,可以加快给药进程,故D正确。
故选D。
3. 骨传导耳机能将接收到的声音信号转化为机械振动,通过颅骨传到内耳,如图(a)所示。某同学使用骨传导耳机听一段随身携带的手机中的音乐,若接收到的声波引起耳蜗膜上某质点振动图像如图(b)所示,振幅为,声音在空气中传播的速度为。下列说法正确的是( )
A. 声波通过颅骨传播和空气传播的波长相同
B. 耳蜗膜上该质点任意半个周期的路程均为
C. 若该段音乐在空气中传播,其声波波长为
D. 该同学跑动时能感受到因多普勒效应引起的声音音调变化
【答案】B
【解析】
【详解】A.声波频率由振源决定,颅骨(固体)与空气(气体)中声速不同,由知波长不同,A错误;
B.简谐运动中,任意半个周期内质点路程均为(无论起点位置),B正确;
C.由图(b)知周期,波长,C错误;
D.同学与声源(手机)相对静止,不会产生多普勒效应,D错误。
故选B。
4. 如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上,有一个物体随着圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大以后,下列说法正确的是( )
A. 物体所受弹力增大,摩擦力也增大
B. 物体所受弹力增大,摩擦力减小
C. 物体所受弹力增大,摩擦力不变
D. 物体所受弹力减小,摩擦力也减小
【答案】C
【解析】
【详解】物体做匀速圆周运动,合力指向圆心,对物体受力分析,物体受重力、竖直向上的静摩擦力、指向圆心的弹力;竖直方向,重力G与静摩擦力f平衡,即
与物体的角速度无关,当圆筒的角速度增大时,摩擦力不变;弹力F指向圆心,提供向心力,即
当圆筒的角速度增大时,所需要的向心力变大,则物体所受弹力增大;故C正确,ABD错误。
故选C。
5. 下列有关热学问题说法错误的是( )
A. 图甲是理想气体分子速率的分布规律,气体在①状态下的分子平均动能大于②状态下的分子平均动能
B. 图乙是分子势能Ep与分子间距r的关系示意图,在r>r1时分子力表现为引力
C. 图丙为压力锅示意图,在关火后打开压力阀开始放气的瞬间,锅内气体对外界做功,内能减少
D. 图丁为一定质量的理想气体分别在T1、T2温度下发生的等温变化,由图可知T1<T2
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲是理想气体分子速率的分布规律,气体在①状态下速率较大的分子占总分子数的百分比较大,可知①状态温度较高,则气体在①状态下分子平均动能大于②状态下的分子平均动能,A正确。
B.图乙是分子势能Ep与分子间距r的关系示意图,在r=r2时分子力表现为零,在r<r2时分子力表现为斥力,在r>r2时分子力表现为引力,B错误。
C.图丙为压力锅示意图,在关火后打开压力阀开始放气的瞬间,锅内气体体积变大,对外界做功,因来不及与外界进行热交换,则Q=0,根据热力学第一定律,可知气体的内能减少,C正确。
D.图丁为一定质量的理想气体分别在T1、T2温度下发生的等温变化,根据,可知距离原点越远的曲线上pV乘积越大,温度越高,即T1<T2,D正确。
此题选择错误选项,故选B。
6. 电磁炉热效率高达90%,炉面无明火,无烟无废气,“火力”强劲,安全可靠。图示是描述电磁炉工作原理的示意图,下列说法正确的是( )
A. 电磁炉通电线圈加交流电后,在锅底产生涡流,进而发热工作
B. 电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅,主要原因是这些材料的导热性能较差
C. 锅底的涡流方向与线圈平面平行
D. 锅底厚一些加热效果更好
【答案】A
【解析】
【详解】A.电磁炉是利用了电磁感应现象,非均匀变化的电流产生变化的磁场,变化的磁场在铁质锅底产生涡流,使锅发热而对锅内物体加热,故A正确;
B.金属锅自身产生无数小涡流而直接加热于锅,陶瓷锅或耐热玻璃锅属于绝缘材料,里面不会产生涡流,故B错误;
C.涡流是在锅底内部的闭合电流,其方向与线圈产生的磁场方向垂直,而不是与线圈平面平行,故C错误;
D.锅底太厚的话,涡流产生的热量会更多地消耗在锅底内部,反而降低加热效率,所以锅底薄一些加热效果更好,故D错误。
故选A。
7. “绿水青山就是金山银山”,为检测工厂的某种不导电废弃液体的浓度变化,环保员将平行板电容器的两极板(间距固定)全部插入液体中,与电感L、电源构成图示电路。该液体的浓度越大、相对介电常数越小。开关从a拨到b形成振荡电路,若振荡电流的周期减小,则表明( )
A. 电容器电容减小,液体浓度增大 B. 电容器电容减小,液体浓度减小
C. 电容器电容增大,液体浓度增大 D. 电容器电容增大,液体浓度减小
【答案】A
【解析】
【详解】振荡电路的周期
若振荡电流的周期减小,则C减小;由可知减小则表明液体浓度增大,故选A。
二、多项选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选不全且正确的得3分,有选错或不答的得0分。
8. 汽车安全性能是当今衡量汽车品质的重要指标。汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能最有效的方法。汽车发生碰撞时,关于安全气囊对驾驶员的保护作用,下列说法正确的是 ( )
A. 改变了驾驶员的惯性
B. 减小了驾驶员的动量变化率
C. 减小了驾驶员受到的冲力
D. 减小了驾驶员的动量变化
【答案】BC
【解析】
【详解】A.惯性大小由物体的质量决定,安全气囊对驾驶员的保护作用并没有改变驾驶员的惯性,故A错误;
D.汽车发生碰撞过程中,驾驶员始末状态的速度一定,即驾驶员的动量变化一定,故D错误;
BC.根据动量定理有
可得
由于安全气囊对驾驶员的保护作用,作用时间变大,减小了驾驶员受到的冲力,结合上述可知,减小了驾驶员的动量变化率,故BC正确。
故选BC。
9. 图为某种电子秤工作原理的示意图,被称物体的质量可按照一定的换算关系通过电流表的示数获得.秤盘中放入物体后,连杆P将从a点向下滑动,最终停在a、b间的某一位置.关于该电子秤,下列说法正确的是( )
A. 物体质量越小,电流表的示数越大
B. 物体质量越大,电流表的示数越大
C. 物体质量越大,电路中的总电阻越大
D. 物体质量越小,电路中的总电阻越大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.物体质量越小,Pb间电阻越大,由闭合电路的欧姆定律,电路中的电流越小,电流表的示数越小,故A错误;
B.物体质量越大,Pb间电阻越小,由闭合电路的欧姆定律,电路中的电流越大,电流表的示数越大,故B正确;
C.物体质量越大,连接杆P下滑距离越大,Pb间电阻越小,电路中的总电阻越小,故C错误;
D.物体质量越小,连接杆P下滑距离越小,Pb间电阻越大,电路中的总电阻越大,故D正确.
10. 如图,我国鹊桥二号中继星在环月椭圆冻结轨道顺时针环月飞行,远月点B与月心距离约为近月点A与月心距离的27倍,CD为椭圆轨道的短轴。下列说法正确的是( )
A. 鹊桥二号从A到B的时间等于从C到D的时间
B. 鹊桥二号从C到B的时间大于从D到A的时间
C. 鹊桥二号在A、B两点的线速度大小之比为27:1
D. 鹊桥二号在A、B两点的加速度大小之比为27:1
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.根据开普勒第二定律,鹊桥二号与月球的连线从A到B扫过的面积小于从C到D扫过的面积,因此鹊桥二号从A到B的时间小于从C到D的时间,同理,鹊桥二号与月球的连线从C到B扫过的面积大于从D到A扫过的面积,因此鹊桥二号从C到B的时间大于从D到A的时间,故A错误,B正确;
C.根据开普勒第二定律,对近月点和远月点有,所以,故C正确;
D.鹊桥二号所受的合力为月球的引力,根据牛顿第二定律和万有引力定律,有,所以,故D错误。
故选BC。
三、实验题(11题每空1分,12题每空2分,共16分)
11. 某小组采用如图甲的装置验证牛顿第二定律,部分实验步骤如下:
(1)将两光电门安装在长直轨道上,选择宽度为d的遮光片固定在小车上,调整轨道倾角,用跨过定滑轮的细线将小车与托盘及砝码相连。选用________(选填5.00或1.00) cm的遮光片,可以较准确地测量遮光片运动到光电门时小车的瞬时速度。
(2)将小车自轨道右端由静止释放,从数字毫秒计分别读取遮光片经过光电门1、光电门2时的速度分别为v1、v2,从遮光片开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为t,计算小车的加速度________。
(3)将托盘及砝码的重力视为小车受到的合力F,改变砝码质量,重复上述步骤,根据数据拟合出图像如图乙。若要得到一条过原点的直线,实验中应________(选填“增大”或“减小”)轨道的倾角。
(4)如图乙中直线斜率的单位为________(选填或)。
(5)如图丙,用打点计时器来研究圆周运动,将纸带的一端固定在圆盘边缘处的M点,另一端穿过打点计时器。实验时圆盘从静止开始转动,选取部分纸带如图丁,相邻计数点间的时间间隔为0.10s,圆盘半径。则该部分纸带通过打点计时器的加速度大小为________m/s2;打点计时器打B点时圆盘上M点的向心加速度大小为________m/s2。(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1)1.00
(2)
(3)增大 (4)
(5) ①. 0.81 ②. 1.6
【解析】
【小问1详解】
实验用遮光片通过光电门的平均速度代替瞬时速度,遮光片宽度越小,代替时的误差越小,故选用的遮光片,可以较准确地测量遮光片运动到光电门时小车的瞬时速度。
【小问2详解】
根据加速度的定义式可得
【小问3详解】
根据图像可知当有一定大小的外力F时此时小车的加速度仍为零,可知平衡摩擦力不足,若要得到一条过原点的直线,需要平衡摩擦力,故实验中应增大轨道的倾角。
【小问4详解】
图乙中直线斜率为,根据可知直线斜率的单位为。
【小问5详解】
[1]根据逐差法可得该部分纸带通过打点计时器的加速度大小为
[2]打点计时器打B点时纸带的速度大小为
则打点计时器打B点时圆盘上M点的向心加速度大小为
12. 某实验小组为探究远距离高压输电的节能优点,设计了如下实验。所用实验器材为:
学生电源;
可调变压器、;
电阻箱R;
灯泡L(额定电压为);
交流电流表,交流电压表,
开关、,导线若干。
部分实验步骤如下:
(1)模拟低压输电。按图甲连接电路,选择学生电源交流挡,使输出电压为,闭合,调节电阻箱阻值,使示数为,此时(量程为)示数如图乙所示,为________,学生电源的输出功率为________W。
(2)模拟高压输电。保持学生电源输出电压和电阻箱阻值不变,按图丙连接电路后闭合。调节、,使示数为,此时示数为,则低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的________倍。
(3)示数为,高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了________W。
【答案】(1) ①. 200 ②. 2.4
(2)100 (3)0.9
【解析】
【小问1详解】
[1]根据题图可知电流表的分度值为5mA,故读数为200mA;
[2]学生电源的输出功率
【小问2详解】
低压输电时电阻箱消耗的功率为
电阻箱的接入的电阻为
高压输电时,电阻箱消耗的功率为
可得
即低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的100倍。
【小问3详解】
示数为时,学生电源的输出功率
高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了
四、解答题(13题8分,14题14分、15题16分,共38分)
13. 如图所示,M99是一款性能先进的大口径半自动狙击步枪.步枪枪管中的子弹从初速度为0开始,经过0.002 s的时间离开枪管被射出.已知子弹在枪管内的平均速度是600 m/s,射出枪口瞬间的速度是1 200 m/s,射出过程中枪没有移动.求:
(1)枪管的长度;
(2)子弹在射出过程中的平均加速度.
【答案】(1)1.2m (2)6×105m/s2,方向与子弹的速度方向相同
【解析】
【详解】(1)枪管的长度
(2)根据加速度的定义式得:
方向与子弹的速度方向相同.
综上所述本题答案是:(1)枪管的长度为1.2 m;(2)子弹在射出过程中的平均加速度的大小为 ,方向与子弹的速度方向相同.
14. 如图,在竖直平面内有匝数为N,半径为R的圆形线圈,线圈内有水平方向的匀强磁场,磁感应强度B随时间t均匀减小,其变化率的绝对值为k。线圈的右端通过导线连接水平放置的、正对的平行金属板a、b,两板间距为d。一个质量为m、电荷量大小为q的带电小球P从左侧两板中央以初速度水平向右射入,P恰好沿直线飞出金属板,在此过程中磁感应强度始终未减小到零,已知重力加速度为g,忽略变化的磁场对带电小球的影响,忽略金属板的边缘效应。
(1)判断P的电性(无需写判断过程);
(2)若磁感应强度B随时间t的变化率的绝对值变为,则小球P恰好能从b板的右侧边缘飞出,求金属板的长度L。
【答案】(1)带负电 (2)
【解析】
【小问1详解】
磁感应强度B随时间t均匀减小,根据楞次定律结合安培定则可知,金属板a带正电,金属板b带负电,板间电场方向竖直向下;P恰好沿直线飞出金属板,可知P受到的电场力竖直向上,与电场方向相反,则小球P带负电。
【小问2详解】
当磁感应强度B随时间t的变化率的绝对值为时,P受到的电场力等于P的重力;若磁感应强度B随时间t的变化率的绝对值变为,根据法拉第电磁感应定律可知,极板间的电压变为原来的,板间的电场强度变为原来的,则P受到的电场力也为原来的三分之一;根据
可得P的加速度大小为
小球P恰好能从b板的右侧边缘飞出,则有,
联立解得
15. 如图,AB是倾角为的固定斜轨道,BC是以恒定速率v0顺时针转动的水平传送带,紧靠C端有半径为R、质量为M置于光滑水平面上的可动半圆弧轨道,水平面和传送带BC处于同一高度,各连接处平滑过渡。现有质量为m的物块,从轨道AB上与B相距L的P点由静止下滑,经传送带末端C点滑入圆弧轨道。物块与传送带间的动摩擦因数为μ,其余接触面均光滑。已知R=0.36m,L=1.6m,v0=5m/s,m=0.2kg,M=1.8kg,μ=0.25,重力加速度取g=10m/s2。不计空气阻力,物块视为质点,传送带足够长。求:
(1)物块滑到B点处的速度大小;
(2)物块从B到C点过程因摩擦产生的热量;
(3)物块到达圆弧轨道最高点时对轨道的压力。
【答案】(1)
(2)
(3)3N,方向竖直向上
【解析】
【小问1详解】
物块从P到B点,根据动能定理可得
解得
【小问2详解】
物块从B点匀加速运动到与传送带共速v0,对物块有,,
解得,
对传送带有
根据功能关系可得
解得
【小问3详解】
物块从进入圆弧槽到达最高点过程,根据水平方向动量守恒和能量守恒可得,
解得,(,,不符合实际舍掉)
物块在圆弧槽最高点时,有
解得
根据牛顿第三定律,物块在圆弧槽最高点时对轨道的压力大小3N,方向竖直向上。
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期末考试
(满分100分)
一、单项选择题:本大题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对的得4分,选错或不答的得0分。
1. 中国科学院在2025年11月1日发布消息,位于甘肃省武威市民勤县的2兆瓦液态燃料钍基熔盐实验堆,已成功实现了钍铀核燃料转换。钍基熔盐堆内的链式反应示意图如图所示,下列相关判断中正确的是( )
A. 核反应属于核聚变反应
B. 一个核27天后可能不会发生衰变生成
C. 压强增大,的半衰期变小
D. 钍基熔盐堆是利用中子轰击引起的链式反应来获取核能的
2. 离子导入疗法是一种无创给药技术。如下图,将含有待导入药物的电极A贴在皮肤上,电极B不含药物,置于身体的另一部位。A、B电极分别接直流电源两端,带正电的药物离子会穿过皮肤,实现精准给药。下列说法正确的是( )
A. 电极A的电势低于电极B B. 在皮肤下形成的是匀强电场
C. 离子穿过皮肤过程中电势能增大 D. 调大两极间电势差,可以加快给药进程
3. 骨传导耳机能将接收到的声音信号转化为机械振动,通过颅骨传到内耳,如图(a)所示。某同学使用骨传导耳机听一段随身携带的手机中的音乐,若接收到的声波引起耳蜗膜上某质点振动图像如图(b)所示,振幅为,声音在空气中传播的速度为。下列说法正确的是( )
A. 声波通过颅骨传播和空气传播的波长相同
B. 耳蜗膜上该质点任意半个周期的路程均为
C. 若该段音乐在空气中传播,其声波波长为
D. 该同学跑动时能感受到因多普勒效应引起的声音音调变化
4. 如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上,有一个物体随着圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大以后,下列说法正确的是( )
A. 物体所受弹力增大,摩擦力也增大
B. 物体所受弹力增大,摩擦力减小
C. 物体所受弹力增大,摩擦力不变
D. 物体所受弹力减小,摩擦力也减小
5. 下列有关热学问题说法错误的是( )
A. 图甲是理想气体分子速率的分布规律,气体在①状态下的分子平均动能大于②状态下的分子平均动能
B. 图乙是分子势能Ep与分子间距r的关系示意图,在r>r1时分子力表现为引力
C. 图丙为压力锅示意图,在关火后打开压力阀开始放气的瞬间,锅内气体对外界做功,内能减少
D. 图丁为一定质量的理想气体分别在T1、T2温度下发生的等温变化,由图可知T1<T2
6. 电磁炉热效率高达90%,炉面无明火,无烟无废气,“火力”强劲,安全可靠。图示是描述电磁炉工作原理的示意图,下列说法正确的是( )
A. 电磁炉通电线圈加交流电后,在锅底产生涡流,进而发热工作
B. 电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅,主要原因是这些材料的导热性能较差
C. 锅底的涡流方向与线圈平面平行
D. 锅底厚一些加热效果更好
7. “绿水青山就是金山银山”,为检测工厂的某种不导电废弃液体的浓度变化,环保员将平行板电容器的两极板(间距固定)全部插入液体中,与电感L、电源构成图示电路。该液体的浓度越大、相对介电常数越小。开关从a拨到b形成振荡电路,若振荡电流的周期减小,则表明( )
A. 电容器电容减小,液体浓度增大 B. 电容器电容减小,液体浓度减小
C. 电容器电容增大,液体浓度增大 D. 电容器电容增大,液体浓度减小
二、多项选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选不全且正确的得3分,有选错或不答的得0分。
8. 汽车安全性能是当今衡量汽车品质的重要指标。汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能最有效的方法。汽车发生碰撞时,关于安全气囊对驾驶员的保护作用,下列说法正确的是 ( )
A. 改变了驾驶员的惯性
B. 减小了驾驶员的动量变化率
C. 减小了驾驶员受到的冲力
D. 减小了驾驶员的动量变化
9. 图为某种电子秤工作原理的示意图,被称物体的质量可按照一定的换算关系通过电流表的示数获得.秤盘中放入物体后,连杆P将从a点向下滑动,最终停在a、b间的某一位置.关于该电子秤,下列说法正确的是( )
A. 物体质量越小,电流表的示数越大
B. 物体质量越大,电流表的示数越大
C. 物体质量越大,电路中的总电阻越大
D. 物体质量越小,电路中的总电阻越大
10. 如图,我国鹊桥二号中继星在环月椭圆冻结轨道顺时针环月飞行,远月点B与月心距离约为近月点A与月心距离的27倍,CD为椭圆轨道的短轴。下列说法正确的是( )
A. 鹊桥二号从A到B的时间等于从C到D的时间
B. 鹊桥二号从C到B的时间大于从D到A的时间
C. 鹊桥二号在A、B两点的线速度大小之比为27:1
D. 鹊桥二号在A、B两点的加速度大小之比为27:1
三、实验题(11题每空1分,12题每空2分,共16分)
11. 某小组采用如图甲的装置验证牛顿第二定律,部分实验步骤如下:
(1)将两光电门安装在长直轨道上,选择宽度为d的遮光片固定在小车上,调整轨道倾角,用跨过定滑轮的细线将小车与托盘及砝码相连。选用________(选填5.00或1.00) cm的遮光片,可以较准确地测量遮光片运动到光电门时小车的瞬时速度。
(2)将小车自轨道右端由静止释放,从数字毫秒计分别读取遮光片经过光电门1、光电门2时的速度分别为v1、v2,从遮光片开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为t,计算小车的加速度________。
(3)将托盘及砝码的重力视为小车受到的合力F,改变砝码质量,重复上述步骤,根据数据拟合出图像如图乙。若要得到一条过原点的直线,实验中应________(选填“增大”或“减小”)轨道的倾角。
(4)如图乙中直线斜率的单位为________(选填或)。
(5)如图丙,用打点计时器来研究圆周运动,将纸带的一端固定在圆盘边缘处的M点,另一端穿过打点计时器。实验时圆盘从静止开始转动,选取部分纸带如图丁,相邻计数点间的时间间隔为0.10s,圆盘半径。则该部分纸带通过打点计时器的加速度大小为________m/s2;打点计时器打B点时圆盘上M点的向心加速度大小为________m/s2。(结果均保留两位有效数字)
12. 某实验小组为探究远距离高压输电的节能优点,设计了如下实验。所用实验器材为:
学生电源;
可调变压器、;
电阻箱R;
灯泡L(额定电压为);
交流电流表,交流电压表,
开关、,导线若干。
部分实验步骤如下:
(1)模拟低压输电。按图甲连接电路,选择学生电源交流挡,使输出电压为,闭合,调节电阻箱阻值,使示数为,此时(量程为)示数如图乙所示,为________,学生电源的输出功率为________W。
(2)模拟高压输电。保持学生电源输出电压和电阻箱阻值不变,按图丙连接电路后闭合。调节、,使示数为,此时示数为,则低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的________倍。
(3)示数为,高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了________W。
四、解答题(13题8分,14题14分、15题16分,共38分)
13. 如图所示,M99是一款性能先进的大口径半自动狙击步枪.步枪枪管中的子弹从初速度为0开始,经过0.002 s的时间离开枪管被射出.已知子弹在枪管内的平均速度是600 m/s,射出枪口瞬间的速度是1 200 m/s,射出过程中枪没有移动.求:
(1)枪管的长度;
(2)子弹在射出过程中的平均加速度.
14. 如图,在竖直平面内有匝数为N,半径为R的圆形线圈,线圈内有水平方向的匀强磁场,磁感应强度B随时间t均匀减小,其变化率的绝对值为k。线圈的右端通过导线连接水平放置的、正对的平行金属板a、b,两板间距为d。一个质量为m、电荷量大小为q的带电小球P从左侧两板中央以初速度水平向右射入,P恰好沿直线飞出金属板,在此过程中磁感应强度始终未减小到零,已知重力加速度为g,忽略变化的磁场对带电小球的影响,忽略金属板的边缘效应。
(1)判断P的电性(无需写判断过程);
(2)若磁感应强度B随时间t的变化率的绝对值变为,则小球P恰好能从b板的右侧边缘飞出,求金属板的长度L。
15. 如图,AB是倾角为的固定斜轨道,BC是以恒定速率v0顺时针转动的水平传送带,紧靠C端有半径为R、质量为M置于光滑水平面上的可动半圆弧轨道,水平面和传送带BC处于同一高度,各连接处平滑过渡。现有质量为m的物块,从轨道AB上与B相距L的P点由静止下滑,经传送带末端C点滑入圆弧轨道。物块与传送带间的动摩擦因数为μ,其余接触面均光滑。已知R=0.36m,L=1.6m,v0=5m/s,m=0.2kg,M=1.8kg,μ=0.25,重力加速度取g=10m/s2。不计空气阻力,物块视为质点,传送带足够长。求:
(1)物块滑到B点处的速度大小;
(2)物块从B到C点过程因摩擦产生的热量;
(3)物块到达圆弧轨道最高点时对轨道的压力。
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