内容正文:
2026届中华人民共和国普通高等学校联合招收华侨、港澳地区、台湾省学生
广工大北附9月份月考考试
物理试卷
本试卷满分150分,考试用时120分钟
一、选择题:本大题共13小题,每小题4分,共52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. 关于受迫振动和多普勒效应,下列说法正确的是( )
A. 系统的固有频率与驱动力频率有关
B. 只要驱动力足够大,共振就能发生
C. 应用多普勒效应可以测量车辆的速度
D. 观察者与波源相互远离时,接收到的波的频率比波源的频率大
【答案】C
【解析】
【详解】A.系统的固有频率只与系统本身有关,与驱动力频率无关,A错误;
B.只有驱动力频率与系统固有频率相同时,共振才能发生,B错误;
CD.根据多普勒效应可知观察者与波源相互远离时,接收到的波的频率比波源的频率小,观察者与波源相互靠近时,接收到的波的频率比波源的频率大,所以应用多普勒效应可以测量车辆的速度,C正确,D错误。
故选C。
2. 如图所示,取装有少量水的烧瓶,用装有导管的橡胶塞塞紧瓶口,并向瓶内打气。当橡胶塞跳出时,瓶内出现白雾。橡胶塞跳出后,瓶内气体( )
A. 内能迅速增大 B. 温度迅速升高
C. 压强迅速增大 D. 体积迅速膨胀
【答案】D
【解析】
【详解】瓶塞跳出的过程中瓶内的气体对外做功,气体体积迅速膨胀,由于该过程的时间比较短,可知气体来不及吸收热量,根据热力学第一定律可知,气体的内能减小,则温度降低,由理想气体状态方程可知,气体压强减小。
故选D。
3. 如图所示,一束激光射入肥皂泡后(入射激光束未在图中标出),肥皂膜内出现一亮环。肥皂膜内的激光( )
A. 波长等于亮环的周长
B. 频率比在真空中的大
C. 在肥皂膜与空气的界面上发生衍射
D. 在肥皂膜与空气的界面上发生全反射
【答案】D
【解析】
【详解】AB.激光在不同的介质中传播时,频率相同,波长不同,激光波长与亮环周长无关,故AB错误;
CD.一束激光打进一个肥皂泡(图中未画出入射光线),发现在肥皂泡内测出现一个亮环,是因为激光在空气与肥皂膜分界面处发生了全反射,故C错误,D正确。
故选D。
4. 一定质量的理想气体,体积保持不变。在甲、乙两个状态下,该气体分子速率分布图像如图所示。与状态甲相比,该气体在状态乙时( )
A. 分子的数密度较大
B. 分子间平均距离较小
C. 分子的平均动能较大
D. 单位时间内分子碰撞单位面积器壁的次数较少
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据题意,一定质量的理想气体,甲乙两个状态下气体的体积相同,所以分子密度相同、分子的平均距离相同,故AB错误;
C.根据题图可知,乙状态下气体速率大的分子占比较多,则乙状态下气体温度较高,则平均动能大,故C正确;
D.乙状态下气体平均速度大,密度相等,则单位时间内撞击容器壁次数较多,故D错误。
故选C。
5. 关于原子核衰变,下列说法正确的是( )
A. 原子核衰变后生成新核并释放能量,新核总质量等于原核质量
B. 大量某放射性元素的原子核有半数发生衰变所需时间,为该元素的半衰期
C. 放射性元素的半衰期随环境温度升高而变长
D. 采用化学方法可以有效改变放射性元素的半衰期
【答案】B
【解析】
【详解】A.原子核衰变时释放能量,根据质能方程,总质量会减少,新核总质量小于原核质量,故A错误;
B.半衰期定义为大量放射性原子核半数发生衰变所需的时间,题干中强调“大量”,符合定义,故B正确;
C.半衰期由原子核内部结构决定,与温度无关,故C错误;
D.半衰期不受化学方法影响,因化学变化不改变原子核性质,故D错误。
故选B。
6. 如图,ABC为半圆柱体透明介质的横截面,AC为直径,B为ABC的中点。真空中一束单色光从AC边射入介质,入射点为A点,折射光直接由B点出射。不考虑光的多次反射,下列说法正确的是( )
A. 入射角θ小于45°
B. 该介质折射率大于
C. 增大入射角,该单色光在BC上可能发生全反射
D. 减小入射角,该单色光在AB上可能发生全反射
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据题意,画出光路图,如图所示
由几何关系可知,折射角为45°,则由折射定律有
则有,
解得
故AB错误;
C.根据题意,由
可知
即
增大入射角,光路图如图所示
由几何关系可知,光在BC上的入射角小于45°,则该单色光在BC上不可能发生全反射,故C错误;
D.减小入射角,光路图如图所示
由几何关系可知,光在AB上的入射角大于45°,可能大于临界角,则该单色光在AB上可能发生全反射,故D正确。
故选D。
7. 一运动员将同一排球先后两次从Р点抛出,均经过Q点,运动轨迹如图1、2所示,P、Q位于同一水平面上,空气阻力不计,排球沿轨迹2运动比沿轨迹1运动( )
A. 经过Q点时重力势能大
B. 经过最高点时动能大
C. 经过Q点时重力的瞬时功率大
D. 从最高点到Q点重力做功的平均功率大
【答案】B
【解析】
【详解】A.经过Q点时,排球的高度相同,则重力势能相等,故A错误;
B.从最高点到Q点,根据平抛运动规律有
,
可知排球沿轨迹2在最高点的速度大于排球沿轨迹1在最高点的速度,则排球沿轨迹2运动经过最高点时动能大于排球沿轨迹1运动经过最高点时动能,故B正确;
C.从最高点到Q点,竖直方向有
可知沿轨迹2运动经过Q点竖直方向的速度较小,根据
可知排球沿轨迹2运动相比沿轨迹1运动经过Q点时重力的瞬时功率小,故C错误;
D.从最高点到Q点,重力做功的平均功率为
可知排球沿轨迹2运动相比沿轨迹1运动从最高点到Q点重力做功的平均功率小,故D错误。
故选B。
8. 如图所示为卫星变轨发射示意图,椭圆轨道II与圆轨道I、III分别相切于A、B两点。卫星沿轨道I过A点的速度、加速度分别为v1、a1;卫星沿轨道II过A点的速度、加速度分别为v2、a2,过B点的速度、加速度分别为v3、a3;卫星沿轨道III过B点的速度、加速度分别为v4、a4.下列说法正确的是( )
A. a1<a2 v1<v2
B. a2>a3 v2=v3
C. a3=a4 v3<v4
D. a2=a4 v2<v4
【答案】C
【解析】
【详解】A.卫星沿轨道I,II过A点时,万有引力相等,则根据牛顿第二定律,加速度相等,但是卫星过A点由轨道I转移轨道II需要加速,则
A错误;
B. 卫星沿转移椭圆轨道II过A点的万有引力大于过B点的万有引力,根据牛顿第二定律,可知
卫星沿转移椭圆轨道II过A点的运动到B点,根据开普勒第二定律可知
B错误;
C.卫星沿轨道II、III过B点时,万有引力相等,则根据牛顿第二定律,加速度相等,但是卫星过B点由轨道II转移到轨道III需要加速,则
C正确;
D.卫星沿转移椭圆轨道II过A点的万有引力大于卫星沿轨道III过B点的万有引力,根据牛顿第二定律,可知
根据
解得
可知
D错误。
故选C。
9. 如图所示,灯丝发热后发出的电子经加速电场后,进入偏转电场。若加速电压为U1,偏转电压为U2,设电子不落到电极上,则要使电子在电场中的偏转量y变为原来的3倍,可选用的方法是( )
A. 只使U1变为原来的倍
B. 只使U2变为原来的倍
C. 只使偏转电极的长度L变为原来的3倍
D. 只使偏转电极间的距离d变为原来的3倍
【答案】A
【解析】
【详解】设电子的质量和电量分别为m和e。电子在加速电场中加速过程,根据动能定理得
电子进入偏转电场后做类平抛运动,加速度
电子在水平方向做匀速直线运动,则有
在竖直方向做匀加速运动,则有偏转量
联立上述四式得
A.只使U1变为原来的,则电子在电场中的偏转量y增大为原来的3倍,故A正确;
B.只使U2变为原来的,则电子在电场中的偏转量y减小为原来的,故B错误;
C.只使偏转电极的长度L变为原来的3倍,则电子在电场中的偏转量y增大为原来的9倍,故C错误;
D.只使偏转电极间的距离d增大为原来的3倍,则电子在电场中的偏转量y减小为原来的倍;故D错误。
故选A。
10. 如图所示,相距为d的两水平虚线L₁和分别是水平向里的匀强磁场的上下两个边界,磁场的磁感应强度为B,正方形线框abcd边长为质量为m,将线框在磁场上方高h处由静止释放。如果ab边进入磁场时的速度为v₀,刚好匀速进入磁场。cd边刚穿出磁场时的速度也为v₀,则从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程中( )
A. 线框刚进入磁场时磁通量减少
B. 线框从初始位置到完全进入磁场,磁通量变化量
C. 线框整个过程中一直有感应电流
D. 线框从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场损失的机械能为
【答案】D
【解析】
【详解】A.线框进入磁场的过程,穿过线框的磁通量增加,故A错误;
B.线框从初始位置到完全进入磁场磁通量变化
故B错误;
C.线框完全进入磁场在磁场中运动过程,穿过线框的磁通量不变,没有感应电流,故C错误;
D.从边刚进入磁场到边刚穿出磁场的整个过程中,动能不变,重力势能减少,重力势能减少量即为机械能损失
故D正确。
故选D。
11. 如图为水流导光实验,已知出水口的横截面积为,出水口中心到水池水面的竖直高度为0.8m,水柱在水面的落点中心到出水口的水平距离为0.4m,水的密度为,g取10m/s2。假设水落到水面后竖直速度立即减为0,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 水离开出水口时的速度大小为0.5m/s
B. 水离开出水口时的速度大小为1.0m/s
C. 落水对水面竖直方向的冲击力大小为0.12N
D. 落水对水面竖直方向的冲击力大小为1.2N
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.根据平抛运动的规律,
可得v0=1.0m/s
选项A错误,B正确;
CD.在∆t时间内流出水的质量
落地时的竖直速度
由动量定理
解得F=0.12N
选项C正确,D错误。
故选BC。
12. 如图所示,竖直放置一光滑的大圆环,圆心为O,半径为R。一根轻质细绳一端固定在大圆环的最高点,另一端连接一质量为M且套在大圆环上的小圆环,静止时细绳与竖直轴之间的夹角为30°,现让大圆环绕过圆心O的竖直轴O1O2,从静止开始缓慢增加转动的角速度,直至小圆环将要沿着大圆环向上滑动,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 细绳拉力先减小后增大,大圆环对小圆环的弹力一直减小
B. 细绳对小圆环的拉力比大圆环对小圆环的弹力先达到零
C. 角速度增大到时,大圆环对小圆环的弹力为零
D. 角速度增大到时,细绳对小圆环的拉力为零
【答案】C
【解析】
【详解】AB.对小圆环进行受力分析,受力分析如图所示
随着的增大,拉力T和支持力N都会变小,其中T一直减小,而N会先减小到0再反向增大,故AB错误;
C.若支持力
圆周运动的半径
代入上式,解得
故C正确;
D.若拉力
此时N已经反向
解得
故D错误;
故选C。
13. 交警使用的某型号酒精测试仪工作原理如图所示,图中电源电动势为E,内阻为r。已知传感器电阻的阻值随酒精气体浓度的增大而减小,电路中的电压表为理想电表。测试仪可根据电压表读数变化判断驾驶员饮酒情况。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时,下列说法正确的是( )
A. 酒精气体浓度越大,电压表读数越大
B. 酒精气体浓度越大,电压表指针偏转角越小
C. 酒精气体浓度越大,电源输出功率越大
D. 随着酒精气体浓度增大,电压表示数变化量与电路中电流变化量的比值变大
【答案】B
【解析】
【详解】ABD.根据题意可知,酒精气体浓度越大,阻值越小,电路总电阻减小,由闭合回路欧姆定律可得,总电流增大,由可知,电压表读数减小,即电压表指针偏转角越小,由上式可知,电压表示数变化量与电路中电流变化量的比值为,则电压表示数变化量与电路中电流变化量的比值不变,故AD错误,B正确;
C.由于外电路总电阻与的关系未知,则无法判断电源的输出功率变化情况,故C错误。
故选B。
二、实验题:本大题共2小题,每空3分,共24分。按题目要求作答。
14. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中:
(1)用二十分度的游标卡尺测量摆球直径的结果如图1所示。则小球的直径为__________。
(2)为了减小测量周期的误差,摆球应在经过最__________(填“高”或“低”)点的位置时开始计时,并用秒表测量单摆完成多次全振动所用的时间求出周期。
(3)若用表示摆长,单摆完成30次全振动所用时间为,那么重力加速度的表达式为__________。
(4)由单摆做简谐运动的周期公式得到。只要测出多组单摆的摆长和运动周期,作出图像2,就可以求出当地的重力加速度。理论上图像是一条过坐标原点的直线,某同学根据实验数据作出的图像如图所示。那么造成图像不过坐标原点的原因是__________;由图像求出的重力加速度__________。(取)
【答案】(1)17.15
(2)低 (3)
(4) ①. 漏加小球半径 ②. 9.87
【解析】
【小问1详解】
20分度游标卡尺的精确值为,由图可知小球的直径为
【小问2详解】
摆球应在经过最低点时小球速度最快,此时计时产生的误差最小,所以摆球应在经过最低点的位置时开始计时,并用秒表测量单摆完成多次全振动所用的时间求出周期。
【小问3详解】
单摆完成30次全振动所用时间为,则单摆的周期为
又
联立解得重力加速度的表达式为
【小问4详解】
[1]图像不通过坐标原点,将图像向右平移一点点就会通过坐标原点,故相同的周期下,摆长偏小,故可能是漏加小球半径;
[2]由单摆周期公式可得
可得
可知图像的斜率为
解得重力加速度为
15. 某学习小组测量一电压表的内阻。可选实验器材有:
直流电源:电动势(约),内阻(较小);
待测电压表:量程(内阻约几);
滑动变阻器:有三个滑动变阻器可选,最大阻值分别为(甲)、(乙)、(丙);
电阻箱:规格;
开关、导线若干。
(1)该学习小组的实验电路如图所示。为减小测量误差,本实验中的滑动变阻器应选择__________(填“甲”“乙”或“丙”)。
(2)正确选择滑动变阻器并安装实验电路后,将下面的主要实验步骤补充完整;
①实验前,应将电阻箱的阻值调至零,将滑动变阻器的滑片调至__________端(填“”或“”);
②闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为;
③保持滑动变阻器的滑片不动,调节电阻箱,使电压表示数为;
④记下此时电阻箱接入电路的阻值为;
⑤待测电压表的内阻__________。
【答案】(1)甲 (2) ①. ②. 5816
【解析】
【小问1详解】
分压接法的滑动变阻器应选择最大阻值较小的滑动变阻器甲;
【小问2详解】
[1]从保护电路的角度考虑,开关闭合前应使分出去的电压最小,即滑片滑到端;
[2]根据实验步骤,电阻箱时,电压表的示数为,保持滑片不动,可认为分出的电压不变,再调节,而此时电压表的示数,则两端电压为,所以
三、计算题:本大题共4小题,共74分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和主要演算步骤。只写出最后答案,不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
16. 如图所示,一玻璃球体的半径为R,O为球心,AB为直径。来自B点的光线BM在M点射出,出射光线平行于AB,另一光线BN恰好在N点发生全反射。已知∠ABM=30°,光的频率为f,光在真空中的速度为c,求:
(1)玻璃的折射率n;
(2)球心O到BN的距离d;
(3)光由B点传播到N点的时间t 。
【答案】(1) ;(2);(3)。
【解析】
【分析】
【详解】(1)已知,由几何关系可得入射角,折射角,则有
(2)由题意可知临界角,则
球心O到BN的距离为
(3)光在玻璃中传播的速度为
由几何关系可得
光由B点传播到N点的时间为
联立解得:
17. 已知凸透镜焦距为10cm,把一物体垂直放在主轴上,所成的像与物体的距离是5cm,分析透镜成像的虚、实,并计算像距和像的放大率要求写出依据若将凸透镜换成凹透镜,已知量不变,求凹透镜成像的放大率.
【答案】 2
【解析】
【详解】已知凸透镜焦距为10cm,把一物体垂直放在主轴上,所成的像与物体的距离是5cm,由于像距小于物距,故一定是正立的虚像;
根据物距与像距关系公式,有:
所成的像与物体的距离是5cm,故:
联立解得:,
放大率:;
将凸透镜换成凹透镜,由于像于物的距离小于焦距,故成正立、缩小的虚像,像与物在透镜的同侧,根据物距与像距关系公式,有:
所成的像与物体的距离是5cm,故:
联立解得:,;
放大率:;
【点睛】透镜成像公式形式为,其中f为焦距,凸正凹负;u为物距;v为像距,实正虚负.
18. 如图所示,一竖直放置的足够长的导热汽缸由A、B两部分构成,厚度不计的绝热活塞a、b可以上下无摩擦地移动,汽缸连接处有小卡销,使活塞b不能通过连接处进入汽缸A。现将活塞a和活塞b用一轻质细弹簧拴接,两活塞之间封闭有一定量的理想气体,刚开始时,活塞a位于汽缸A底端,系统处于静止状态,此时两活塞间气体的温度为,压强等于大气压强。已知活塞a、b的质量分别为2m、m,横截面积分别为2S、S,弹簧原长为,劲度系数为,大气压强为,重力加速度为g。现缓慢加热两活塞间的气体。
(1)求活塞a刚要开始运动时活塞间气体的压强和温度;
(2)求当活塞b刚到达汽缸连接处时,活塞间气体的温度;
(3)两活塞间封闭气体的温度从升高到的过程中,封闭气体的内能增加了,求该过程中封闭气体从外界吸收的热量。
【答案】(1),;(2);(3)
【解析】
【详解】(1)设初始状态弹簧的伸长量为,活塞a刚要开始运动时活塞间气体的压强和温度,对活塞
解得
初状态气体体积
活塞a刚要开始向上运动时,设弹簧弹力为,对活塞a
对活塞
解得
设活塞a刚要开始运动时弹簧伸长量为,由胡克定律
得
此时气体的体积
对活塞间气体由理想气体状态方程
解得
(2)当活塞b刚到达汽缸连接处时,活塞间气体的温度为,活塞a运动后,活塞间气体压强保持不变,由盖吕萨克定律
解得
(3)设两活塞间封闭气体的温度从升高到的过程中,外界对气体做的功为W,则
又
根据热力学第一定律
解得
19. 如图所示,半径为的光滑半圆环轨道竖直固定在一水平光滑的桌面上,桌面距水平地面的高度也为。在桌面上轻质弹簧被、两个小球挤压(小球与弹簧不拴接),处于静止状态。同时释放两个小球,小球、与弹簧在水平桌面上分离后,球从点滑上光滑半圆环轨道并恰能通过半圆环轨道最高点,球则从桌面点滑出后落到水平地面上,落地点距桌子右侧的水平距离为。已知小球质量为,重力加速度为。
求:()释放后球离开弹簧时的速度大小;
()释放后球离开弹簧时的速度大小;
()释放小球前弹簧具有的弹性势能。
【答案】();();()
【解析】
【详解】()球恰能通过半圆环轨道最高点,故有
球从运动到过程中机械能守恒,则有
联立可得
即释放后球离开弹簧时的速度大小为;
()球则从桌面点滑出做平抛运动,竖直分运动
水平分运动
代入数据解得
()以与弹簧为研究对象,动量守恒
可得
弹簧的弹性势能为
解得
故释放小球前弹簧,具有的弹性势能为。
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物理试卷
本试卷满分150分,考试用时120分钟
一、选择题:本大题共13小题,每小题4分,共52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. 关于受迫振动和多普勒效应,下列说法正确的是( )
A. 系统的固有频率与驱动力频率有关
B. 只要驱动力足够大,共振就能发生
C. 应用多普勒效应可以测量车辆的速度
D. 观察者与波源相互远离时,接收到的波的频率比波源的频率大
2. 如图所示,取装有少量水的烧瓶,用装有导管的橡胶塞塞紧瓶口,并向瓶内打气。当橡胶塞跳出时,瓶内出现白雾。橡胶塞跳出后,瓶内气体( )
A. 内能迅速增大 B. 温度迅速升高
C. 压强迅速增大 D. 体积迅速膨胀
3. 如图所示,一束激光射入肥皂泡后(入射激光束未在图中标出),肥皂膜内出现一亮环。肥皂膜内的激光( )
A. 波长等于亮环的周长
B. 频率比在真空中的大
C. 在肥皂膜与空气的界面上发生衍射
D. 在肥皂膜与空气的界面上发生全反射
4. 一定质量的理想气体,体积保持不变。在甲、乙两个状态下,该气体分子速率分布图像如图所示。与状态甲相比,该气体在状态乙时( )
A. 分子的数密度较大
B. 分子间平均距离较小
C. 分子的平均动能较大
D. 单位时间内分子碰撞单位面积器壁的次数较少
5. 关于原子核衰变,下列说法正确的是( )
A. 原子核衰变后生成新核并释放能量,新核总质量等于原核质量
B. 大量某放射性元素的原子核有半数发生衰变所需时间,为该元素的半衰期
C. 放射性元素的半衰期随环境温度升高而变长
D. 采用化学方法可以有效改变放射性元素的半衰期
6. 如图,ABC为半圆柱体透明介质的横截面,AC为直径,B为ABC的中点。真空中一束单色光从AC边射入介质,入射点为A点,折射光直接由B点出射。不考虑光的多次反射,下列说法正确的是( )
A. 入射角θ小于45°
B. 该介质折射率大于
C. 增大入射角,该单色光在BC上可能发生全反射
D. 减小入射角,该单色光在AB上可能发生全反射
7. 一运动员将同一排球先后两次从Р点抛出,均经过Q点,运动轨迹如图1、2所示,P、Q位于同一水平面上,空气阻力不计,排球沿轨迹2运动比沿轨迹1运动( )
A. 经过Q点时重力势能大
B. 经过最高点时动能大
C. 经过Q点时重力的瞬时功率大
D. 从最高点到Q点重力做功的平均功率大
8. 如图所示为卫星变轨发射示意图,椭圆轨道II与圆轨道I、III分别相切于A、B两点。卫星沿轨道I过A点的速度、加速度分别为v1、a1;卫星沿轨道II过A点的速度、加速度分别为v2、a2,过B点的速度、加速度分别为v3、a3;卫星沿轨道III过B点的速度、加速度分别为v4、a4.下列说法正确的是( )
A. a1<a2 v1<v2
B. a2>a3 v2=v3
C. a3=a4 v3<v4
D. a2=a4 v2<v4
9. 如图所示,灯丝发热后发出的电子经加速电场后,进入偏转电场。若加速电压为U1,偏转电压为U2,设电子不落到电极上,则要使电子在电场中的偏转量y变为原来的3倍,可选用的方法是( )
A. 只使U1变为原来的倍
B. 只使U2变为原来的倍
C. 只使偏转电极的长度L变为原来的3倍
D. 只使偏转电极间的距离d变为原来的3倍
10. 如图所示,相距为d的两水平虚线L₁和分别是水平向里的匀强磁场的上下两个边界,磁场的磁感应强度为B,正方形线框abcd边长为质量为m,将线框在磁场上方高h处由静止释放。如果ab边进入磁场时的速度为v₀,刚好匀速进入磁场。cd边刚穿出磁场时的速度也为v₀,则从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程中( )
A. 线框刚进入磁场时磁通量减少
B. 线框从初始位置到完全进入磁场,磁通量变化量
C. 线框整个过程中一直有感应电流
D. 线框从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场损失的机械能为
11. 如图为水流导光实验,已知出水口的横截面积为,出水口中心到水池水面的竖直高度为0.8m,水柱在水面的落点中心到出水口的水平距离为0.4m,水的密度为,g取10m/s2。假设水落到水面后竖直速度立即减为0,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 水离开出水口时的速度大小为0.5m/s
B. 水离开出水口时的速度大小为1.0m/s
C. 落水对水面竖直方向的冲击力大小为0.12N
D. 落水对水面竖直方向的冲击力大小为1.2N
12. 如图所示,竖直放置一光滑的大圆环,圆心为O,半径为R。一根轻质细绳一端固定在大圆环的最高点,另一端连接一质量为M且套在大圆环上的小圆环,静止时细绳与竖直轴之间的夹角为30°,现让大圆环绕过圆心O的竖直轴O1O2,从静止开始缓慢增加转动的角速度,直至小圆环将要沿着大圆环向上滑动,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 细绳拉力先减小后增大,大圆环对小圆环的弹力一直减小
B. 细绳对小圆环的拉力比大圆环对小圆环的弹力先达到零
C. 角速度增大到时,大圆环对小圆环的弹力为零
D. 角速度增大到时,细绳对小圆环的拉力为零
13. 交警使用的某型号酒精测试仪工作原理如图所示,图中电源电动势为E,内阻为r。已知传感器电阻的阻值随酒精气体浓度的增大而减小,电路中的电压表为理想电表。测试仪可根据电压表读数变化判断驾驶员饮酒情况。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时,下列说法正确的是( )
A. 酒精气体浓度越大,电压表读数越大
B. 酒精气体浓度越大,电压表指针偏转角越小
C. 酒精气体浓度越大,电源输出功率越大
D. 随着酒精气体浓度增大,电压表示数变化量与电路中电流变化量的比值变大
二、实验题:本大题共2小题,每空3分,共24分。按题目要求作答。
14. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中:
(1)用二十分度的游标卡尺测量摆球直径的结果如图1所示。则小球的直径为__________。
(2)为了减小测量周期的误差,摆球应在经过最__________(填“高”或“低”)点的位置时开始计时,并用秒表测量单摆完成多次全振动所用的时间求出周期。
(3)若用表示摆长,单摆完成30次全振动所用时间为,那么重力加速度的表达式为__________。
(4)由单摆做简谐运动的周期公式得到。只要测出多组单摆的摆长和运动周期,作出图像2,就可以求出当地的重力加速度。理论上图像是一条过坐标原点的直线,某同学根据实验数据作出的图像如图所示。那么造成图像不过坐标原点的原因是__________;由图像求出的重力加速度__________。(取)
15. 某学习小组测量一电压表的内阻。可选实验器材有:
直流电源:电动势(约),内阻(较小);
待测电压表:量程(内阻约几);
滑动变阻器:有三个滑动变阻器可选,最大阻值分别为(甲)、(乙)、(丙);
电阻箱:规格;
开关、导线若干。
(1)该学习小组的实验电路如图所示。为减小测量误差,本实验中的滑动变阻器应选择__________(填“甲”“乙”或“丙”)。
(2)正确选择滑动变阻器并安装实验电路后,将下面的主要实验步骤补充完整;
①实验前,应将电阻箱的阻值调至零,将滑动变阻器的滑片调至__________端(填“”或“”);
②闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为;
③保持滑动变阻器的滑片不动,调节电阻箱,使电压表示数为;
④记下此时电阻箱接入电路的阻值为;
⑤待测电压表的内阻__________。
三、计算题:本大题共4小题,共74分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和主要演算步骤。只写出最后答案,不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
16. 如图所示,一玻璃球体的半径为R,O为球心,AB为直径。来自B点的光线BM在M点射出,出射光线平行于AB,另一光线BN恰好在N点发生全反射。已知∠ABM=30°,光的频率为f,光在真空中的速度为c,求:
(1)玻璃的折射率n;
(2)球心O到BN的距离d;
(3)光由B点传播到N点的时间t 。
17. 已知凸透镜焦距为10cm,把一物体垂直放在主轴上,所成的像与物体的距离是5cm,分析透镜成像的虚、实,并计算像距和像的放大率要求写出依据若将凸透镜换成凹透镜,已知量不变,求凹透镜成像的放大率.
18. 如图所示,一竖直放置的足够长的导热汽缸由A、B两部分构成,厚度不计的绝热活塞a、b可以上下无摩擦地移动,汽缸连接处有小卡销,使活塞b不能通过连接处进入汽缸A。现将活塞a和活塞b用一轻质细弹簧拴接,两活塞之间封闭有一定量的理想气体,刚开始时,活塞a位于汽缸A底端,系统处于静止状态,此时两活塞间气体的温度为,压强等于大气压强。已知活塞a、b的质量分别为2m、m,横截面积分别为2S、S,弹簧原长为,劲度系数为,大气压强为,重力加速度为g。现缓慢加热两活塞间的气体。
(1)求活塞a刚要开始运动时活塞间气体的压强和温度;
(2)求当活塞b刚到达汽缸连接处时,活塞间气体的温度;
(3)两活塞间封闭气体的温度从升高到的过程中,封闭气体的内能增加了,求该过程中封闭气体从外界吸收的热量。
19. 如图所示,半径为的光滑半圆环轨道竖直固定在一水平光滑的桌面上,桌面距水平地面的高度也为。在桌面上轻质弹簧被、两个小球挤压(小球与弹簧不拴接),处于静止状态。同时释放两个小球,小球、与弹簧在水平桌面上分离后,球从点滑上光滑半圆环轨道并恰能通过半圆环轨道最高点,球则从桌面点滑出后落到水平地面上,落地点距桌子右侧的水平距离为。已知小球质量为,重力加速度为。
求:()释放后球离开弹簧时的速度大小;
()释放后球离开弹簧时的速度大小;
()释放小球前弹簧具有的弹性势能。
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