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2025届冲刺03物理 B版
测试范围:学科内综合,共100分,考试时间75分钟。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 我国著名血液专家郁知非曾研究用为标记的红细胞测定全身红细胞量。磷核是纯β衰变核素,其β射线的最大能量为1.711兆电子伏,半衰期为14.3天。有关磷核β衰变中B是β射线,下列说法正确的是( )
A. ,
B. A是原子序数为16号元素S的原子核
C. 1g的磷经过143天,其中剩余磷的质量为0.1g
D. 磷核β衰变过程没有质量损耗
【答案】B
【解析】
【详解】AB.由于磷核是纯β衰变核素,其衰变方程为,故A错误,B正确;
C.143天是磷核的10个半衰期,所以所剩的磷核是原来的质量的,故C错误;
D.磷核β衰变是自发过程,一定有能量释放,根据质能方程可知一定有质量损耗,故D错误。
故选B。
2. 一物块在水平外力作用下由静止开始沿光滑水平面做直线运动,其速度随外力变化的图像如图所示,下列关于物块的速度随时间、速度随位移变化的图像正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据牛顿第二定律可知
根据图像可知加速度也与速度成正比,即
整理得
可知v增大,a增大,即图像斜率逐渐增大,故AB错误;
CD.因为
即
可知速度与位移成正比,故C错误,D正确。
故选D。
3. 跳台滑雪是冬奥会的重要项目之一。如图所示,某次比赛中,运动员以速度从跳台顶端水平飞出,经过一段时间后落在倾斜赛道上,赛道的倾角为,重力加速度为g,空气阻力忽略不计,运动员(包括滑雪板)视为质点。则运动员在空中运动的过程中下列说法正确的是( )
A. 后一半时间内速度的变化量大于前一半时间内速度的变化量
B. 运动员在空中运动的时间是
C. 运动员离开倾斜赛道至垂直赛道最远处所用的时间是
D. 运动员离开倾斜赛道至垂直赛道最远处的水平位移是
【答案】C
【解析】
【详解】A.由
可知,后一半时间内速度的变化量与前一半时间内速度的变化量相等,故A错误;
B.由平抛运动的水平和竖直位移关系
可得
故B错误;
C.距离赛道最远时,速度与斜面平行,有
得
故C正确;
D.运动员离开倾斜赛道至垂直赛道最远处的水平位移是
故D错误。
故选C。
4. 如图所示,三个物块A、B、C挤压一根轻质弹簧,恰好处于静止状态,已知三个物块的质量分别是、、,三个物块与水平面的动摩擦因数都是,重力加速度取,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,突然把C拿走后的瞬间,则A对B的弹力是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意可知,弹簧弹力大小为
突然把C拿走后的瞬间,弹簧弹力保持不变,以A、B为整体,根据牛顿第二定律可得
解得
以B为对象,根据牛顿第二定律可得
解得A对B的弹力为
故选D。
5. 如图甲所示是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压,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、,电压表为交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数是
B.
C.
D. 闭合开关后每秒钟点火25次
【答案】C
【解析】
【详解】A.电压表显示的是有效值,由题图可知,其正弦式交流电的最大值为10V,所以其有效值为
故A错误;
BC.有题意可知,瞬时电压大于5000V即火花放电,也就是副线圈输出电压最大值
由于是理想变压器有
所以实现燃气灶点火的条件是
故B错,C正确;
D.结合题图交流电的频率有
在一个周期内电流有两次达到最大值,可以点火两次,所以每秒点火50次,故D错误。
故选C。
6. 我们经常发现在晴朗的天气下欣赏城市喷泉景观时,会在喷泉中看到彩虹。“彩虹”是一种光学现象。当太阳光照射到空气中的水滴,光线被折射及反射,在天空中形成拱形的七彩光谱。其光路如下左图所示,现有红光和紫光的混合光通过小水珠,已知,研究其中一条色光的光路如下右图所示,已知入射角,水珠对该色光的折射率为,则下列说法正确的是( )
A. 左图中光为红光
B. 在同一种介质中,光的传播速度大
C. 右图中入射光与出射光之间的夹角
D. 分别照射同一狭缝时,光通过狭缝时的衍射现象更明显
【答案】C
【解析】
【详解】A.水珠对紫光的折射率大,紫光在水珠中偏折程度大,对红光的折射率小,红光在水珠中偏折程度小,故为紫光,为红光,故A错误;
B.光的折射率大,根据光在同一种介质中的传播速度小,故B错误;
C.画出光路如图所示,在点由折射定律得
解得
由几何关系及对称性,有
把、代入得,故C正确;
D.根据题意光的折射率大,波长短,不容易发生明显的衍射现象,故D错误。
故选C。
7. 如图所示是一定质量的理想气体的图像,其中是等温线,和分别平行于横轴和纵轴,气体由A到B到C再到A,下列说法正确的是( )
A. 气体从A状态到B状态,需要向外界放出热量
B. 气体从B状态到C状态,需要从外界吸收热量
C. 气体从C状态到A状态,气体从外界吸收热量
D. 气体从C状态到A状态,外界对气体做的功大于气体放出的热量
【答案】B
【解析】
【详解】A.气体从A状态到B状态,温度不变,则内能不变;体积增大,气体对外做功,则需要从外界吸收热量,A错误;
B.气体从B状态到C状态,体积不变,外界对气体不做功。压强增大,根据
则气体温度升高,内能增大,则需要从外界吸收热量,B正确;
CD.气体从C状态到A状态,压强不变,体积减小,则外接对气体做功,根据
气体温度降低,内能减小,需要向外界放出热量,且外界对气体做的功小于气体放出的热量CD错误。
故选B。
8. 如图所示,卫星甲在距地面2R的圆轨道上做圆周运动,卫星乙在椭圆轨道上,近地点M距地面高度是R,远地点N距地面高度是3R,已知地球的半径是R,关于这两颗卫星,下列说法正确的是( )
A. 两颗卫星的周期
B. 卫星乙在远地点N时的线速度小于卫星甲的线速度
C. 当卫星乙在近地点M时的万有引力大于甲在圆轨道上的万有引力
D. 甲乙两颗卫星分别运动到轨道交点P时的加速度不同
【答案】AB
【解析】
【详解】AB.由题意可知,甲卫星的轨道半径为3R,乙卫星椭圆轨道的半长轴为3R,根据开普勒第三定律有
由于甲卫星的轨道半径与乙卫星的轨道的半长轴相同,所以有
由上述的分析可知,甲乙两卫星的周期是相等的,卫星乙在N点点火加速会运动到轨道半径为4R的圆周轨道上,而由万有引力提供向心力可知
即轨道越高速度越小,因此卫星甲的速度大于4R的圆周速度大于N点速度,所以卫星乙在N点的线速度小于卫星甲的线速度,故AB正确;
C.由于两卫星的质量未知所以无法判断在M点时两者的万有引力大小,故C项错误;
D.对卫星由牛顿第二定律有
整理有
在P点时两卫星的加速度相同,故D项错误。
故选AB。
9. 在匀强电场中放入一个点电荷以后,电场的电场线局部大致分布如图,下列选项正确的是( )
A. 点电荷为负电荷
B. MN线可能是一条等势线
C. 与点电荷相连的电场线方向背离点电荷
D. 点是该区域场强最强点
【答案】AB
【解析】
【详解】A.负电荷的电场线是从外指向负电荷,故点电荷为负电荷,而正电荷电场线是发散的,选项A正确;
B.由于等势线与电场线总是垂直的,所以选项B正确;
C.负电荷的电场线是从外指向负电荷,选项C错误;
D.由电场线疏密代表场强大小可知,P点位置场强并非最大,选项D错误。
故选AB。
10. 如图所示,在光滑足够长水平面上有一个轻弹簧,在弹簧的右侧有半径的圆弧光滑斜劈,底端与水平面相切,斜劈的质量,轻弹簧左端固定,右端用一个质量的小球压缩弹簧并锁定,此时弹簧弹性势能,某时刻解除锁定,重力加速度,不考虑小球的转动,当小球第一次运动到圆弧光滑斜劈左侧的底端时已离开弹簧,下列说法正确的是( )
A. 小球第一次运动到斜劈底端时,斜劈底端对小球的支持力是
B. 小球能从斜劈上端冲出
C. 小球返回斜劈底端时的速度大小是
D. 小球返回与弹簧作用后还能第二次运动到斜劈上
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据题意可知,小球受到的弹簧弹性势能全部转为小球的动能
解得
当小球A向右运动到斜劈最低点C时,设此时斜劈对小球的支持力为
解得
故A正确;
B.假设小球能运动到斜劈顶端,此时小球和斜劈水平速度相等为,小球竖直速度为,水平方向动量守恒
小球和斜劈系统机械能守恒得
联立解得
不成立,得小球A不能从斜劈顶端冲出,故B错误;
CD.当小球A在斜劈上返回最低点C时,设小球A和斜劈的速度分别为、有
联立解得
得小球A从斜劈上返回最低点C时速度大小为2m/s,小球A以向左运动,由弹簧作用后小球第二次运动速度大小将为,方向向右,但这时斜劈的速度大小也为,方向向右,两个物体同速同向,可得小球不能第二次运动到斜劈上,故C正确,D错误。
故选AC。
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 如图1为双缝干涉测光波波长的实验装置,光源发出的光经滤光片(装在单缝前)成为单色光,把单缝照亮。单缝相当于一个线光源,它又把双缝照亮。来自双缝的光在双缝右边的遮光筒内发生干涉。遮光筒的一端装有毛玻璃屏,我们可以在这个屏上观察到干涉条纹,并根据测量的量计算出光的波长。
(1)图1中仪器A是______,仪器B是______(填写仪器的名称);
(2)用刻度尺测量双缝到光屏的距离;
(3)用测量头测量条纹间的宽度:先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐,将该亮条纹定为第1条亮条纹,此时手轮上的示数如图2所示;然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐,此时手轮上的示数如图3所示。图2读数为______,图3读数为______;
(4)已知双缝间距,根据以上实验,测得光的波长是______。
【答案】 ①. 单缝 ②. 目镜 ③. 1.750 ④. 9.300 ⑤. 604
【解析】
【详解】(1)[1][2]根据双缝干涉测光波波长的实验装置结构可知仪器A是单缝,仪器B是目镜,故填单缝,目镜;
(3)[1][2]根据螺旋测微器读数规则,由图2、3可知
故填1.750,9.300;
(4)相邻两条亮纹间距的表达式为
根据
联立解得
根据题意可知,代入数据解得
故填604。
12. 物理小组的同学在实验室练习测量某金属丝的电阻率,用到的实验器材有:
A.待测金属丝
B.电流表(量程为300mA,内阻为)
C.电压表(量程为3V,内阻足够)
D.电阻箱
E.滑动变阻器
F.电源(电动势为3V,内阻不计)
G.开关一个、导线若干
(1)小组的同学经过讨论,选取器材并连接如图1所示的部分电路,要求金属丝两端的电压从零开始变化,图中有两条线缺失,请帮他们连接完整。
(2)实验步骤如下:
①测量金属丝的直径和接入电路的长度
②将滑动变阻器的滑片调至最左端,闭合开关,调节滑动变阻器和电阻箱,使电压表有一个较大的偏角,记下此时电阻箱的示数和电流表的示数
③改变电阻箱的阻值,同时调节滑动变阻器,使电压表的示数不变,记下此时电阻箱的示数和电流表的示数
④重复步骤③,得到多组电阻箱和电流表的数据,以电阻箱的示数为横坐标,以______为纵坐标,描点连线,得到如图2所示的一条直线。
(3)已知图2中直线的纵截距为,斜率为,可知电压表的示数为______,金属丝的电阻为_______,金属丝的电阻率为______(用图中物理量的字母表示)。
(4)待测金属丝长时间通电,会导致电阻率测量结果______(填“偏小”“偏大”或“不变”)。
【答案】(1) (2)电流表示数的倒数
(3) ①. ②. ③.
(4)偏大
【解析】
【小问1详解】
因电流表的内阻已知,因此电流表采用内接法,滑动变阻器应接成分压式电路,实物连接如图所示
【小问2详解】
依据题意,有
可得
所以应该以电流表示数的倒数为纵坐标,以电阻箱的示数为横坐标。
【小问3详解】
[1][2]结合图像可得,
可知电压表的示数为
金属丝的电阻为
[3]根据电阻定律,可得
又
联立可得金属丝的电阻率为
【小问4详解】
待测金属丝长时间通电,电流热效应会使金属丝电阻率随温度升高而增大,会导致电阻率测量结果偏大。
13. 如图,半径为的圆盘匀速转动,光滑斜槽下口与圆盘边缘最高位置平滑接触无摩擦,滑块滑入圆盘时,速度方向与圆盘边缘相切,物块从倾斜滑槽静止滑下到达倾斜圆盘的上边缘,恰好与圆盘保持相对静止,物块能随圆盘转动到最低位置,在最低位置恰好能不脱离圆盘,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,物块与圆盘的动摩擦因数,圆盘倾角为,取,。试回答:
(1)求滑块由光滑斜槽静止下滑的高度;
(2)调整倾斜圆盘的角度可使得物块随圆盘转动而不脱离,求滑块下滑的最大高度。
【答案】(1)0.375m
(2)0.4m
【解析】
【小问1详解】
设物块在光滑斜槽下滑的高度为,根据机械能守恒
物块恰好与圆盘保持相对静止,
物块在圆盘最低位置恰好能不脱离圆盘,则
摩擦力
可解得
【小问2详解】
滑块在圆盘上随圆盘转动,当圆盘水平时,物块最不易滑出。当时滑出,
得
得
解得时滑出圆盘,所以不滑出圆盘的下滑最大高度为0.4m。
14. 避险车道是在长而陡的下坡路段行驶车道外增设的特殊斜向上车道,有一层砂砾石可以增加轮胎前进的阻力,可以让汽车在失控时快速停车又不至于发生危险。如图,下坡正常路面汽车受的阻力是其自身重力的0.05倍,图中质量为10吨的汽车从坡度为10%(指坡道的高度差与水平距离之比)的长下坡失去制动,由静止开始向下滑行900m,驾驶员为避险立即驾驶汽车滑入斜面倾角为的避险车道,汽车在避险车道上滑行直至停止。取,重力加速度取,由于坡度很小,坡道倾角为。试回答:
(1)若汽车在紧急避险车道受到的阻力恒定,运动滑行45m后停止,求紧急避险车道的阻力是车重的几倍。
(2)若避险车道的阻力是随进入距离的增大而增大,如图乙所示,求汽车进入避险车道的最远距离。
【答案】(1)0.4倍
(2)50m
【解析】
【小问1详解】
若汽车在下坡正常路面受到的阻力恒定,设为,根据受力分析
由于坡度很小
所以
可得加速度
又汽车下坡滑动是匀加速运动
可知到达避险车道时
在避险车道上匀减速运动
可解得
由受力分析可知
解得,得避险车道的阻力是车重的0.4倍。
【小问2详解】
避险车道的阻力随进入距离的增大而增大,如图乙所示,汽车进入避险车道受到的减速的合力为重力的下滑分量加上阻力,所以合力随进入距离的关系为
根据变力做功规律,在中图像面积代表做功
根据动能定理可得停车时
解得
15. 如图所示,两根平行金属导轨a1b1c1、a2b2c2平行放置,导轨间距L=1m,a1b1、a2b2段倾斜且足够长,与水平方向的夹角θ=37°,b1c1、b2c2段水平,在距离b1b2连线的左侧x=1.75m处有两根固定立柱,导轨水平和倾斜部分平滑连接。倾斜部分导轨处于磁感应强度大小B=0.3T、方向垂直斜面向上的匀强磁场中(不包括b1b2连线上),水平导轨处没有磁场。质量为m1=0.3kg、电阻为R=0.4Ω的金属棒甲置于倾斜导轨上,质量为m2=0.1kg、电阻为r=0.2Ω的金属棒乙静止在b1b2位置,两金属棒的长度均为L=1m。金属棒甲从距离导轨底端足够远处由静止释放,在b1b2处与金属棒乙碰撞,碰后金属棒乙向左运动,与固定立柱碰后等速率反弹。已知两金属棒与倾斜导轨间的动摩擦因数均为μ1=0.5,与水平导轨间的动摩擦因数均为μ2=0.2,在运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好,所有碰撞均为弹性碰撞,碰撞时间极短,导轨电阻不计,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2。
(1)求金属棒甲沿导轨向下运动的最大速度vm;
(2)金属棒甲从开始运动至达到最大速度的过程中,其产生的焦耳热为0.4J,求这个过程经历的时间;
(3)求金属棒甲、乙第二次碰撞结束瞬间两者的速度大小分别为多少?
【答案】(1);(2);(3)2m/s,4m/s
【解析】
【详解】(1)金属棒甲由静止释放,沿倾斜导轨做变加速直线运动,加速度不断减小,当加速度为零时,速度达到最大值,此时根据受力平衡可得
又
联合解得
(2)设金属棒甲从开始运动到达到最大速度过程中,沿导轨下滑的距离为x,由能量守恒可得
金属棒甲、乙串联,根据焦耳定律可得
由题意可知
联合解得
根据
联合解得
整个过程根据动量定理
而
联合解得
即金属棒甲从开始运动至达到最大速度的时间为3.25s;
(3)取水平向左为正方向,设第一次碰撞后甲、乙两棒的速度分别为、,根据动量守恒、机械能守恒有
解得
第一次碰撞后,在摩擦力作用下,甲棒向左做匀减速直线运动,乙棒先向左做匀减速直线运动,与立柱碰撞后再向右左匀减速直线运动,运动过程中甲、乙两棒的加速度大小均为
设从第一次碰撞到第二次碰撞,甲、乙两棒通过的路程分别为、,则
由于乙棒与立柱是弹性碰撞,碰撞后速度等大反向,则由运动学公式有
联合解得
(不符合实际情况,舍去)
则第二次碰撞前甲、乙两棒的速度大小分别为
由上面分析可知的方向水平向左,的方向水平向右,取水平向左为正方向,第二次碰撞根据动量守恒和机械能守恒可得
解得
、不符合实际情况,舍去,故金属棒甲、乙第二次碰撞结束瞬间两者的速度大小分别为2m/s、4m/s。
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2025届冲刺03物理 B版
测试范围:学科内综合,共100分,考试时间75分钟。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 我国著名血液专家郁知非曾研究用为标记的红细胞测定全身红细胞量。磷核是纯β衰变核素,其β射线的最大能量为1.711兆电子伏,半衰期为14.3天。有关磷核β衰变中B是β射线,下列说法正确的是( )
A. ,
B. A是原子序数为16号元素S的原子核
C. 1g的磷经过143天,其中剩余磷的质量为0.1g
D. 磷核β衰变过程没有质量损耗
2. 一物块在水平外力作用下由静止开始沿光滑水平面做直线运动,其速度随外力变化的图像如图所示,下列关于物块的速度随时间、速度随位移变化的图像正确的是( )
A. B. C. D.
3. 跳台滑雪是冬奥会的重要项目之一。如图所示,某次比赛中,运动员以速度从跳台顶端水平飞出,经过一段时间后落在倾斜赛道上,赛道的倾角为,重力加速度为g,空气阻力忽略不计,运动员(包括滑雪板)视为质点。则运动员在空中运动的过程中下列说法正确的是( )
A. 后一半时间内速度的变化量大于前一半时间内速度的变化量
B. 运动员在空中运动的时间是
C. 运动员离开倾斜赛道至垂直赛道最远处所用的时间是
D. 运动员离开倾斜赛道至垂直赛道最远处的水平位移是
4. 如图所示,三个物块A、B、C挤压一根轻质弹簧,恰好处于静止状态,已知三个物块的质量分别是、、,三个物块与水平面的动摩擦因数都是,重力加速度取,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,突然把C拿走后的瞬间,则A对B的弹力是( )
A. B. C. D.
5. 如图甲所示是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压,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、,电压表为交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数是
B.
C.
D. 闭合开关后每秒钟点火25次
6. 我们经常发现在晴朗的天气下欣赏城市喷泉景观时,会在喷泉中看到彩虹。“彩虹”是一种光学现象。当太阳光照射到空气中的水滴,光线被折射及反射,在天空中形成拱形的七彩光谱。其光路如下左图所示,现有红光和紫光的混合光通过小水珠,已知,研究其中一条色光的光路如下右图所示,已知入射角,水珠对该色光的折射率为,则下列说法正确的是( )
A. 左图中光为红光
B. 在同一种介质中,光的传播速度大
C. 右图中入射光与出射光之间的夹角
D. 分别照射同一狭缝时,光通过狭缝时的衍射现象更明显
7. 如图所示是一定质量的理想气体的图像,其中是等温线,和分别平行于横轴和纵轴,气体由A到B到C再到A,下列说法正确的是( )
A. 气体从A状态到B状态,需要向外界放出热量
B. 气体从B状态到C状态,需要从外界吸收热量
C. 气体从C状态到A状态,气体从外界吸收热量
D. 气体从C状态到A状态,外界对气体做的功大于气体放出的热量
8. 如图所示,卫星甲在距地面2R的圆轨道上做圆周运动,卫星乙在椭圆轨道上,近地点M距地面高度是R,远地点N距地面高度是3R,已知地球的半径是R,关于这两颗卫星,下列说法正确的是( )
A. 两颗卫星的周期
B. 卫星乙在远地点N时的线速度小于卫星甲的线速度
C. 当卫星乙在近地点M时的万有引力大于甲在圆轨道上的万有引力
D. 甲乙两颗卫星分别运动到轨道交点P时的加速度不同
9. 在匀强电场中放入一个点电荷以后,电场的电场线局部大致分布如图,下列选项正确的是( )
A. 点电荷为负电荷
B. MN线可能是一条等势线
C. 与点电荷相连的电场线方向背离点电荷
D. 点是该区域场强最强点
10. 如图所示,在光滑足够长水平面上有一个轻弹簧,在弹簧的右侧有半径的圆弧光滑斜劈,底端与水平面相切,斜劈的质量,轻弹簧左端固定,右端用一个质量的小球压缩弹簧并锁定,此时弹簧弹性势能,某时刻解除锁定,重力加速度,不考虑小球的转动,当小球第一次运动到圆弧光滑斜劈左侧的底端时已离开弹簧,下列说法正确的是( )
A. 小球第一次运动到斜劈底端时,斜劈底端对小球的支持力是
B. 小球能从斜劈上端冲出
C. 小球返回斜劈底端时的速度大小是
D. 小球返回与弹簧作用后还能第二次运动到斜劈上
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 如图1为双缝干涉测光波波长的实验装置,光源发出的光经滤光片(装在单缝前)成为单色光,把单缝照亮。单缝相当于一个线光源,它又把双缝照亮。来自双缝的光在双缝右边的遮光筒内发生干涉。遮光筒的一端装有毛玻璃屏,我们可以在这个屏上观察到干涉条纹,并根据测量的量计算出光的波长。
(1)图1中仪器A是______,仪器B是______(填写仪器的名称);
(2)用刻度尺测量双缝到光屏的距离;
(3)用测量头测量条纹间的宽度:先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐,将该亮条纹定为第1条亮条纹,此时手轮上的示数如图2所示;然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐,此时手轮上的示数如图3所示。图2读数为______,图3读数为______;
(4)已知双缝间距,根据以上实验,测得光的波长是______。
12. 物理小组的同学在实验室练习测量某金属丝的电阻率,用到的实验器材有:
A.待测金属丝
B.电流表(量程为300mA,内阻为)
C.电压表(量程为3V,内阻足够)
D.电阻箱
E.滑动变阻器
F.电源(电动势为3V,内阻不计)
G.开关一个、导线若干
(1)小组的同学经过讨论,选取器材并连接如图1所示的部分电路,要求金属丝两端的电压从零开始变化,图中有两条线缺失,请帮他们连接完整。
(2)实验步骤如下:
①测量金属丝的直径和接入电路的长度
②将滑动变阻器的滑片调至最左端,闭合开关,调节滑动变阻器和电阻箱,使电压表有一个较大的偏角,记下此时电阻箱的示数和电流表的示数
③改变电阻箱的阻值,同时调节滑动变阻器,使电压表的示数不变,记下此时电阻箱的示数和电流表的示数
④重复步骤③,得到多组电阻箱和电流表的数据,以电阻箱的示数为横坐标,以______为纵坐标,描点连线,得到如图2所示的一条直线。
(3)已知图2中直线的纵截距为,斜率为,可知电压表的示数为______,金属丝的电阻为_______,金属丝的电阻率为______(用图中物理量的字母表示)。
(4)待测金属丝长时间通电,会导致电阻率测量结果______(填“偏小”“偏大”或“不变”)。
13. 如图,半径为的圆盘匀速转动,光滑斜槽下口与圆盘边缘最高位置平滑接触无摩擦,滑块滑入圆盘时,速度方向与圆盘边缘相切,物块从倾斜滑槽静止滑下到达倾斜圆盘的上边缘,恰好与圆盘保持相对静止,物块能随圆盘转动到最低位置,在最低位置恰好能不脱离圆盘,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,物块与圆盘的动摩擦因数,圆盘倾角为,取,。试回答:
(1)求滑块由光滑斜槽静止下滑的高度;
(2)调整倾斜圆盘的角度可使得物块随圆盘转动而不脱离,求滑块下滑的最大高度。
14. 避险车道是在长而陡的下坡路段行驶车道外增设的特殊斜向上车道,有一层砂砾石可以增加轮胎前进的阻力,可以让汽车在失控时快速停车又不至于发生危险。如图,下坡正常路面汽车受的阻力是其自身重力的0.05倍,图中质量为10吨的汽车从坡度为10%(指坡道的高度差与水平距离之比)的长下坡失去制动,由静止开始向下滑行900m,驾驶员为避险立即驾驶汽车滑入斜面倾角为的避险车道,汽车在避险车道上滑行直至停止。取,重力加速度取,由于坡度很小,坡道倾角为。试回答:
(1)若汽车在紧急避险车道受到的阻力恒定,运动滑行45m后停止,求紧急避险车道的阻力是车重的几倍。
(2)若避险车道的阻力是随进入距离的增大而增大,如图乙所示,求汽车进入避险车道的最远距离。
15. 如图所示,两根平行金属导轨a1b1c1、a2b2c2平行放置,导轨间距L=1m,a1b1、a2b2段倾斜且足够长,与水平方向的夹角θ=37°,b1c1、b2c2段水平,在距离b1b2连线的左侧x=1.75m处有两根固定立柱,导轨水平和倾斜部分平滑连接。倾斜部分导轨处于磁感应强度大小B=0.3T、方向垂直斜面向上的匀强磁场中(不包括b1b2连线上),水平导轨处没有磁场。质量为m1=0.3kg、电阻为R=0.4Ω的金属棒甲置于倾斜导轨上,质量为m2=0.1kg、电阻为r=0.2Ω的金属棒乙静止在b1b2位置,两金属棒的长度均为L=1m。金属棒甲从距离导轨底端足够远处由静止释放,在b1b2处与金属棒乙碰撞,碰后金属棒乙向左运动,与固定立柱碰后等速率反弹。已知两金属棒与倾斜导轨间的动摩擦因数均为μ1=0.5,与水平导轨间的动摩擦因数均为μ2=0.2,在运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好,所有碰撞均为弹性碰撞,碰撞时间极短,导轨电阻不计,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2。
(1)求金属棒甲沿导轨向下运动的最大速度vm;
(2)金属棒甲从开始运动至达到最大速度的过程中,其产生的焦耳热为0.4J,求这个过程经历的时间;
(3)求金属棒甲、乙第二次碰撞结束瞬间两者的速度大小分别为多少?
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