内容正文:
2025.06月份物理月考试题(热学、近代物理、运动、力)
一、单选题
1. 两支玻璃管中分别装有水和水银,其上表面发生弯曲现象如图所示,下列说法正确的是( )
A. 只有水表面存在着表面张力
B. 若将两头开口的玻璃管插入装有水银的槽中,则玻璃管中的水银面高于槽中的水银面
C. 水是浸润液体,水银是不浸润液体
D. 不论水还是水银表面层分子分布都比内部稀疏
【答案】D
【解析】
【详解】A.不论水还是水银其表面都具有收缩趋势,都存在表面张力,故A错误;
B.由图可知,水银不浸润玻璃,则由毛细现象原理可知玻璃管中水银面应低于槽中水银面,故B错误;
C.浸润或不浸润要看固体和液体两者,不能说某液体是浸润液体或不浸润液体,故C错误;
D.液体表面存在张力的原因是液体表面分子间平均距离大于液体内部分子间平均距离,表面层分子比内部稀疏,分子力表现为引力,故D正确。
故选D。
2. 在不同温度下某物质材料的分子排列如图所示,甲图对应的温度为,乙图对应的温度为。则( )
A.
B. 甲、乙两图中的分子都在做热运动
C. 甲图中沿不同方向单位长度上的分子数相同
D. 乙图中沿不同方向单位长度上的分子数相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.液晶在低温时会凝固成结晶态,当温度升高时,晶体中分子热运动增加,转化为液晶态,则有
故A错误;
B.分子的热运动是永不停息的,则甲、乙两图中的分子都在做热运动,故B正确;
CD.液晶是一种介于晶体固体和各向同性液体之间的中间相,其分子结构具有各向异性,这意味着液晶分子的排列和取向在不同方向上会有所不同,因此,液晶在不同的形态下,沿不同方向单位长度上的分子数是不相同的,故CD错误。
故选B。
3. 如图甲所示是部分氢原子能级示意图,a、b是氢原子从能级向低能级跃迁时所放出的两束光,利用这两束光来研究某金属的光电效应,图乙是光电流与电压的关系图像,下列说法不正确的是( )
A. a光的波长小于b光的波长
B. 图乙中图线1对应的是b光
C. 与b光相比,单位时间内a光照射到光电管上的光子数多
D. 用a光做实验时对应的遏止电压大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题图甲可知,光光子的能量大于光光子的能量,根据
可知光的波长小于光的波长,故A正确;
BD.由题图乙可得图线1对应的遏止电压小,根据
可知,用不同能量的光子照射同一种金属,发生光电效应,光子的能量越大,对应的遏止电压越大,故图线1对应的是光,故BD正确;
C.由分析可知,图线1对的是光,且饱和电流大,因此单位时间内光照射到光电管上的光子数多,故C错误。
由于本题选择错误的,故选C。
4. 如图所示,活塞的质量为m,缸套的质量为M,通过弹簧吊在天花板上静止,汽缸内封有一定质量的气体,缸套和活塞间无摩擦,活塞面积为S,大气压强为p0,已知重力加速度为g。则封闭气体的压强为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】以缸套为研究对象,有
所以封闭气体的压强
故选C。
5. 充气救生船是船只在海上航行时的必备装备,使用时先要向浮筒内充入气体,浮筒导热性能良好,充满气后密闭浮筒内气体的体积可视为不变,气体可视为理想气体。关于充满气后的浮筒内的气体在夜间气温缓慢下降的过程中,下列说法正确的是( )
A. 对外做功
B. 放出热量
C. 对单位面积浮筒内壁的平均撞击力大小不变
D. 内能减小,所有分子热运动的速率都减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于浮筒内气体的体积不变,故浮筒内的气体不对外做功,A错误;
B.因为温度降低,则气体内能减小,根据热力学第一定律,可知气体放出热量,B正确;
C.气体体积不变,温度降低,则气体压强减小,即气体分子对单位面积浮筒内壁的平均撞击力大小减小,C错误;
D.温度降低,气体分子的平均速率减小,但不是所有分子的速率都减小,D错误。
故选B。
6. 目前机器人研究迅猛发展。在某次测试中,机器人A、B(均可视为质点)同时从原点沿相同方向做直线运动,它们的速度的平方()随位移()变化的图像如图所示。下列判断正确的是( )
A. 机器人A的加速度大小为4m/s²
B. 相遇前机器人A、B最大距离为12m
C. 经过,机器人A、B相遇
D. 机器人A、B分别经过处的时间差是1s
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据匀变速直线运动规律
整理可得
结合图像可知,机器人A的加速度为
解得
即机器人A的加速度大小为,A错误;
B.根据上述分析,同理可知A、B两机器人均做匀变速运动,对于机器人A,可得,
对于机器人B,可得,
设经过时间二者速度相等,此时相距最远,则有
代入数据解得
两机器人共同的速度为
机器人A的位移
机器人B的位移
二者之间的最大距离
B正确;
C.机器人A停止运动的时间
设经过时间两机器人相遇,则有
代入数据解得
可见两机器人相遇应在机器人A停止运动之后,此时机器人A的位移为
机器人B追上的时间
C错误;
D.由题可知,机器人A经过的时间为,机器人B经过的时间为
机器人A则有
整理可得
解得(另一解机器人A已停止运动,舍去)
机器人B则有
解得
机器人A、B分别经过处的时间差
D错误。
故选B。
7. 如图所示,四分之一圆柱体固定在水平地面上,圆心的正上方用轻杆固定一个光滑定滑轮,一根轻绳跨过定滑轮,一端与质量为的小球连接置于圆柱体上,另一端系在固定竖直杆上的点。一质量为的钩码挂在间的轻绳上,整个装置处于静止状态。不计一切摩擦,绳的总长不变,则( )
A. 若将点缓慢移动到点,且小球未动,在这个过程中,轻绳对小球的拉力不变
B. 若将点缓慢移动到点,且小球未动,在这个过程中,地面对圆柱体的支持力增大
C. 若减小钩码的质量,整个装置再次处于静止状态时,小球在圆柱体上位置不变
D. 若增大钩码的质量,整个装置再次处于静止状态时,小球在圆柱体上位置不变
【答案】A
【解析】
【详解】AB.通过A点作一条竖直线,该线与CB之间的距离为d,AB之间的绳长为L,轻绳与竖直杆之间的夹角为,对m0和m进行受力分析如图所示
根据几何关系可得
将B点缓慢移动到C点过程,d和L不变,则不变,对m0分析,根据平衡条件可得
解得
所以绳拉力不变,由于绳拉力大小和方向均不变,则m受力情况不变,所以地面对圆柱体P的支持力不变, 故A正确,B错误;
CD.对m分析,设m在圆柱体上的处,根据三角形相似可得
若减小钩码的质量,小球向下运动,AP′增大;若增大钩码的质量,小球向上运动,故AP′减小,故CD错误。
故选A。
8. 压燃式四冲程柴油发动机具有动力大、油耗小、低排放等特点,被广泛应用于大型机车及各种汽车中。发动机工作过程中内部气体(可视为定量的理想气体)遵循如图所示的狄塞尔循环,其中a→b、c→d为绝热过程,则气体( )
A. 在a→b过程中温度不变
B. 在b→c过程中吸收的热量大于对外界做功
C. 在d→a过程中吸收热量
D. 经历一个循环过程后对外界做功为0
【答案】B
【解析】
【详解】A.a→b过程为绝热过程,体积减小,外界对气体做功,则
根据热力学第一定律可知
即a→b过程内能增大,温度升高,A错误;
B.b→c过程中,气体压强不变,根据
可知,气体体积增大,温度升高,则内能,气体体积增大,气体对外做功,则,根据热力学第一定律
可知,气体吸收的热量大于对外界做的功,B正确;
C.d→a过程中体积不变,则,根据可知,气体的压强减小,温度降低,内能减小,气体放出热量,C错误;
D.根据图线与坐标轴围成的面积表示气体所做的功可知,经历一个循环后,外界对气体做功不为零,D错误。
故选B。
二、多选题
9. 黑龙江的冬季,在特定温度下冰晶会形成规则的六边形结构,这种自然形成的完美六方晶体不仅是大气的艺术品,更为新型人工晶体制备提供了启示,比如在半导体晶圆生长工艺中,借鉴冰晶的稳态控制方法可将缺陷密度降低40%以上。下列说法正确的是( )
A. 冰晶的规则排列表明分子间作用力具有方向性
B. 冰晶熔化时,分子热运动的平均动能增大
C. 温度升高时,冰晶内分子热运动平均速率增大
D. 冰晶熔化过程中,内能增加但温度不变
【答案】CD
【解析】
【详解】A.冰晶的规则排列源于氢键的方向性,而非分子间作用力,故A错误;
B.冰晶熔化时温度不变,温度是平均动能的标志,所以分子平均动能不变,故B错误;
C.温度升高时,分子热运动平均速率增加,故C正确;
D.冰晶熔化时吸热用于破坏分子间作用力,内能增加但温度保持不变,故D正确。
故选CD。
10. 光伏农业中,光控继电器利用光电效应控制电路。如图为光控继电器原理图,包含光电管(阴极K)、电源、放大器和电磁铁。已知阴极材料的截止频率为,电源电压足够,为普朗克常量。下列说法正确的是( )
A. 阴极材料K的逸出功为
B. 用频率大于的光照射,增大光强可使电磁继电器吸引力增强
C. 调换电源正负极,即使入射光频率足够高,电磁继电器始终不工作
D. 若保持照射光频率不变,仅增大光强,光电子的最大初动能将变大
【答案】AB
【解析】
【详解】A.根据光电效应方程可知,逸出功,其中为普朗克常量,为阴极材料的截止频率,故A正确;
B.当用频率大于的光照射时,会发生光电效应产生光电流,光电流经过放大器放大后能使电磁继电器工作,并且增大光强时,单位时间内逸出的光电子数增多,光电流增大,从而能使电磁继电器吸引力增强,故B正确;
C.若调换电源的正负极,光电管两端变为反向电压。即使入射光的频率足够高,当反向电压达到遏止电压时,光电流为零,电磁继电器将不再工作,而不是始终不工作,故C错误;
D.根据光电效应方程可知,光电子的最大初动能只与入射光的频率和金属的逸出功有关。若保持照射光的频率不变,仅增大光强,光电子的最大初动能不变,故D错误。
故选AB。
11. A、B两小球在一条竖直线上,A从距地面H高处自由下落,同时B从地面以初速度竖直上抛,不计空气阻力,重力加速度为g,小球与地面碰撞后速度等大反向,关于A、B第一次相遇的时间和地点说法正确的是( )
A. 若,A、B在地面相遇 B. 若,A、B在处相遇
C. 若,A、B在地面相遇 D. 若,A、B在上升途中相遇
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.设两球从开始运动到相遇经历时间为t,则有
可得
若,则此时B上升的最大高度为
向上运动的时间为
此时A下降的高度为
两球恰好在距地面处相遇,A错误,B正确。
CD.若两球恰好第一次在地面相遇,则有,可得
对B小球,则有
可得B小球竖直上抛的初速度为,C正确,D错误。
故选BC。
12. 为了测试某种遥控玩具小汽车的性能,生产厂家用两辆完全相同的小车a、b进行测试。 t=0时刻让两玩具小车并排同向行驶,其中小车a做匀加速直线运动,其x-t图像如图甲所示,小车b的图像如图乙所示,则( )
A. t=0时刻a车的速度大小为1m/s
B. 两车速度相等时相距4m
C. 两车在途中相遇时,b车的速度大小为2m/s
D. b车停止运动时,a车在其前方12m处
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.由于a车做匀加速直线运动,设t=0时刻a车的速度为,加速度大小为,结合图甲,有, m
解得
A 错误;
B.由
可知
并结合图乙可知,
b车的初速度
加速度
设经过时间两车速度相等,故有
联立解得s
则a车的位移大小为
同理可得b车的位移大小为
此时两车的距离为
B正确;
C.设两车相遇所用的时间为,则有
解得
此时b 车的速度大小为
C正确;
D.设b车停止运动所需要的时间为,则有
解得
则此时a车的位移大小为
b车的位移大小为
故当b车停止运动时,a车在其前方12m处,D正确。
故选BCD。
三、实验题
13. 利用如图甲装置做“探究气体等温变化的规律”实验。主要实验步骤如下:
①将压力表的指针校准到0Pa;
②在柱塞上均匀涂抹润滑油,然后将柱塞移至注射器适当刻度处;
③将橡胶套套在注射器下端的开口处,它和柱塞一起把一段空气柱封闭;
④缓慢推动柱塞,记录多组注射器内气体的体积V及相应的压力表示数p。
(1)请指出以上哪些步骤中存在不妥之处:___________(填写序号);
(2)甲同学按正确步骤进行了实验,下表为记录的部分实验数据,其中有一次记录的实验数据错误,错误的是___________(填对应的实验序号);
实验序号
1
2
3
4
封闭空气柱长度L/cm
3.50
3.00
2.80
2.50
封闭空气柱压强p/(×105Pa)
1.01
1.17
1.26
1.70
(3)该同学重新按正确步骤进行实验,根据实验所采集数据绘制了图像,如图乙所示,出现这种情况的可能原因是___________(写出一种原因即可)。
【答案】(1)① (2)4
(3)实验过程中有漏气现象或者环境温度降低
【解析】
【小问1详解】
第①步应将压力表的指针校准到1.0×105Pa;
【小问2详解】
若实验数据无误,则每组数据的pL乘积应该近似相等,由表中数据可知,前3组数据pL乘积约为3.5×105 cm Pa,但第4组数据4.3×105 cm Pa,可知第4组数据有误;
【小问3详解】
根据(C与气体的质量有关)
可知因图像末端斜率减小,可知其原因可能是气体质量减小,由漏气现象,或者环境温度降低。
14. 某实验小组做了测量木质滑块与橡胶皮之间动摩擦因数μ的实验,所用器材如下:钉有橡胶皮的长木板、质量为250g的木质滑块(含挂钩)、细线、定滑轮、弹簧测力计、慢速电机以及砝码若干。实验装置如图甲所示。
实验步骤如下:
①将长木板放置在水平台面上,滑块平放在橡胶面上;
②调节定滑轮高度,使细线与长木板平行(此时定滑轮高度与挂钩高度一致);
③用电机缓慢拉动长木板,当长木板相对滑块匀速运动时,记录弹簧测力计的示数F;
④在滑块上分别放置50g、100g和150g的砝码,重复步骤③;
⑤处理实验数据(重力加速度g取9.8m/s2)。
实验数据如下表所示:
滑块和砝码的总质量M/g
弹簧测力计示数F/N
动摩擦因数μ
250
1.12
0.457
300
1.35
a
350
1.57
0.458
400
1.79
0.457
完成下列填空:
(1)表格中a处的数据为________(保留3位有效数字);
(2)其它条件不变时,在实验误差允许的范围内,滑动摩擦力的大小与接触面上压力的大小________,μ与接触面上压力的大小________(以上两空填“成正比”“成反比”或“无关”);
(3)若在实验过程中未进行步骤②,实验装置如图乙所示,挂钩高于定滑轮,则μ的测量结果将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)0.459
(2) ①. 成正比 ②. 无关
(3)偏大
【解析】
【小问1详解】
表格中a处的数据
【小问2详解】
[1]根据表中数据分析可知其它条件不变时,在实验误差允许的范围内,滑动摩擦力的大小与接触面上压力的大小成正比;
[2]根据表中数据分析可知其它条件不变时,在实验误差允许的范围内,与接触面上压力的大小无关。
【小问3详解】
实验装置如图乙所示,挂钩高于定滑轮,则绳子拉力有竖直向下的分力,则弹簧测力计测得的拉力F测对滑块作用方向斜向下,根据平衡条件可知FN = Mg+F测sinθ,f = F测cosθ,f = μFN
联立有
要使物块能被拉动则0 < cosθ-μsinθ < 1
可知F测 > μMg
结合上述实验原理
可知
四、计算题
15. 将密闭文物储存柜内的空气部分抽出,然后充入惰性气体,制造柜内低压、低氧的环境,可以有效抑制氧化、虫害及微生物的滋生,是一种常见的文物保护技术。如图所示,某文物储存柜的容积为,文物放入时柜内压强为。关闭柜门后,通过抽气孔抽气,抽气筒的容积为,每次均抽出整筒空气。已知第一次抽气后柜内压强变为。不考虑抽气过程中气体温度的变化,储存柜内空气可看作理想气体。求:
(1)柜内文物的体积;
(2)要使储存柜内的压强小于,至少需要抽气几次。
【答案】(1)
(2)3次
【解析】
【小问1详解】
第一次抽气过程,由玻意耳定律得
解得
【小问2详解】
第二次抽气过程,由玻意耳定律得
解得
第三次抽气过程,由玻意耳定律得
解得
故要使压强小于至少要抽气3次。
16. 如图,汽车的整个空气悬挂系统可简化为一个这样的模型:导热性能良好的汽缸内封闭有一定质量的空气,截面积为S的活塞可无摩擦地在其内滑动。汽缸底部安装有充气阀和排气阀(体积不计),活塞和汽缸分别通过竖直连杆与车身及水平车轴连接。已知活塞和车体的总质量为M,大气压强为p0,环境温度为保持不变,当汽车静止在地面时,活塞与汽缸底部的距离为h。若在车内装入一定质量的货物后,发现活塞与汽缸底部的距离降为 。(已知重力加速度为g)
(1)求货物的质量m。
(2)为让活塞与汽缸底部的距离恢复为h,需用压缩机将大气通过充气阀缓慢充入汽缸,求充入气体在状态下的体积。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设装载货物的质量为m,装载前汽缸里封闭空气的压强为,装载后汽缸里气体的压强为,未放货物前,由平衡条件有
放货物后,由平衡条件有
由波意耳定律有
联立解得
【小问2详解】
设充入气体在压强为、温度为的状态下体积为V,由玻意耳定律有
解得
17. 如图所示,半圆柱体A、B并排放在粗糙水平面上,A、B两者间没有挤压,光滑圆柱体C静置其上,a、b为切点,同时半圆柱体A、B保持静止。已知A、B、C半径之比为,圆柱体A的质量为10.2m,圆柱体B的质量为6.4m,圆柱体C的质量为5m。重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,。求:
(1)圆柱体C受到半圆柱体A、B的支持力、的大小;
(2)半圆柱体A、B受到的摩擦力、的大小;
(3)半圆柱体A、B与地面的动摩擦因素、分别至少为多大。
【答案】(1),
(2),
(3)0.2,0.25
【解析】
【小问1详解】
根据题目半径之比为,由几何关系可知和连线与水平方向的夹角为,和连线与水平方向的夹角为,对圆柱体C受力分析,可知
解得
【小问2详解】
对圆柱体水平方向受力分析,满足
解得
对圆柱体水平方向受力分析,满足
解得
【小问3详解】
对圆柱体A竖直方向受力分析,满足
解得
半圆柱体A与地面的动摩擦因素
对圆柱体B竖直方向受力分析,满足
解得
半圆柱体B与地面的动摩擦因素
18. 超车是指后车并道到前车的后侧方,越过前车后,并道,回原车道的过程。如图所示,甲车车长,以车速、加速度正在加速行驶,乙车车长,以车速匀速运动,此时两车相距,内侧车道上乙车前方处,丙车正以车速匀速运动。已知该路段限速,不计车辆变道和转向的时间及车辆的宽度。
(1)求甲车与乙车间距为时所用的最短时间;
(2)甲、乙两车间距为时,甲车开始借道超车,当甲、乙两车车头平齐时,求甲车与丙车的距离;
(3)若甲车司机感到超车有撞到丙车的危险,当甲、乙两车车头平齐时开始紧急刹车,最终没有出现危险,求甲车刹车的加速度大小。
【答案】(1)8s (2)10m
(3)5m/s2
【解析】
【小问1详解】
甲车加速为最大速度25m/s的时间
甲车与乙车间距为时由位移关系
解得
甲车与乙车间距为时所用的最短时间
【小问2详解】
从甲车与乙车间距为时到甲、乙两车车头平齐时需要的时间
此时甲车与丙车的距离
【小问3详解】
当甲车和丙车共速时恰不相撞则速度关系
位移关系
解得a1=5m/s2
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2025.06月份物理月考试题(热学、近代物理、运动、力)
一、单选题
1. 两支玻璃管中分别装有水和水银,其上表面发生弯曲现象如图所示,下列说法正确的是( )
A. 只有水表面存在着表面张力
B. 若将两头开口的玻璃管插入装有水银的槽中,则玻璃管中的水银面高于槽中的水银面
C. 水是浸润液体,水银是不浸润液体
D. 不论水还是水银表面层分子分布都比内部稀疏
2. 在不同温度下某物质材料的分子排列如图所示,甲图对应的温度为,乙图对应的温度为。则( )
A.
B. 甲、乙两图中的分子都在做热运动
C. 甲图中沿不同方向单位长度上的分子数相同
D. 乙图中沿不同方向单位长度上的分子数相同
3. 如图甲所示是部分氢原子能级示意图,a、b是氢原子从能级向低能级跃迁时所放出的两束光,利用这两束光来研究某金属的光电效应,图乙是光电流与电压的关系图像,下列说法不正确的是( )
A. a光的波长小于b光的波长
B. 图乙中图线1对应的是b光
C. 与b光相比,单位时间内a光照射到光电管上的光子数多
D. 用a光做实验时对应的遏止电压大
4. 如图所示,活塞的质量为m,缸套的质量为M,通过弹簧吊在天花板上静止,汽缸内封有一定质量的气体,缸套和活塞间无摩擦,活塞面积为S,大气压强为p0,已知重力加速度为g。则封闭气体的压强为( )
A. B.
C. D.
5. 充气救生船是船只在海上航行时的必备装备,使用时先要向浮筒内充入气体,浮筒导热性能良好,充满气后密闭浮筒内气体的体积可视为不变,气体可视为理想气体。关于充满气后的浮筒内的气体在夜间气温缓慢下降的过程中,下列说法正确的是( )
A. 对外做功
B. 放出热量
C. 对单位面积浮筒内壁的平均撞击力大小不变
D. 内能减小,所有分子热运动的速率都减小
6. 目前机器人研究迅猛发展。在某次测试中,机器人A、B(均可视为质点)同时从原点沿相同方向做直线运动,它们的速度的平方()随位移()变化的图像如图所示。下列判断正确的是( )
A. 机器人A的加速度大小为4m/s²
B. 相遇前机器人A、B最大距离为12m
C. 经过,机器人A、B相遇
D. 机器人A、B分别经过处的时间差是1s
7. 如图所示,四分之一圆柱体固定在水平地面上,圆心的正上方用轻杆固定一个光滑定滑轮,一根轻绳跨过定滑轮,一端与质量为的小球连接置于圆柱体上,另一端系在固定竖直杆上的点。一质量为的钩码挂在间的轻绳上,整个装置处于静止状态。不计一切摩擦,绳的总长不变,则( )
A. 若将点缓慢移动到点,且小球未动,在这个过程中,轻绳对小球的拉力不变
B. 若将点缓慢移动到点,且小球未动,在这个过程中,地面对圆柱体的支持力增大
C. 若减小钩码的质量,整个装置再次处于静止状态时,小球在圆柱体上位置不变
D. 若增大钩码的质量,整个装置再次处于静止状态时,小球在圆柱体上位置不变
8. 压燃式四冲程柴油发动机具有动力大、油耗小、低排放等特点,被广泛应用于大型机车及各种汽车中。发动机工作过程中内部气体(可视为定量的理想气体)遵循如图所示的狄塞尔循环,其中a→b、c→d为绝热过程,则气体( )
A. 在a→b过程中温度不变
B. 在b→c过程中吸收的热量大于对外界做功
C. 在d→a过程中吸收热量
D. 经历一个循环过程后对外界做功为0
二、多选题
9. 黑龙江的冬季,在特定温度下冰晶会形成规则的六边形结构,这种自然形成的完美六方晶体不仅是大气的艺术品,更为新型人工晶体制备提供了启示,比如在半导体晶圆生长工艺中,借鉴冰晶的稳态控制方法可将缺陷密度降低40%以上。下列说法正确的是( )
A. 冰晶的规则排列表明分子间作用力具有方向性
B. 冰晶熔化时,分子热运动的平均动能增大
C. 温度升高时,冰晶内分子热运动平均速率增大
D. 冰晶熔化过程中,内能增加但温度不变
10. 光伏农业中,光控继电器利用光电效应控制电路。如图为光控继电器原理图,包含光电管(阴极K)、电源、放大器和电磁铁。已知阴极材料的截止频率为,电源电压足够,为普朗克常量。下列说法正确的是( )
A. 阴极材料K的逸出功为
B. 用频率大于的光照射,增大光强可使电磁继电器吸引力增强
C. 调换电源正负极,即使入射光频率足够高,电磁继电器始终不工作
D. 若保持照射光频率不变,仅增大光强,光电子的最大初动能将变大
11. A、B两小球在一条竖直线上,A从距地面H高处自由下落,同时B从地面以初速度竖直上抛,不计空气阻力,重力加速度为g,小球与地面碰撞后速度等大反向,关于A、B第一次相遇的时间和地点说法正确的是( )
A. 若,A、B在地面相遇 B. 若,A、B在处相遇
C. 若,A、B在地面相遇 D. 若,A、B在上升途中相遇
12. 为了测试某种遥控玩具小汽车的性能,生产厂家用两辆完全相同的小车a、b进行测试。 t=0时刻让两玩具小车并排同向行驶,其中小车a做匀加速直线运动,其x-t图像如图甲所示,小车b的图像如图乙所示,则( )
A. t=0时刻a车的速度大小为1m/s
B. 两车速度相等时相距4m
C. 两车在途中相遇时,b车的速度大小为2m/s
D. b车停止运动时,a车在其前方12m处
三、实验题
13. 利用如图甲装置做“探究气体等温变化的规律”实验。主要实验步骤如下:
①将压力表的指针校准到0Pa;
②在柱塞上均匀涂抹润滑油,然后将柱塞移至注射器适当刻度处;
③将橡胶套套在注射器下端的开口处,它和柱塞一起把一段空气柱封闭;
④缓慢推动柱塞,记录多组注射器内气体的体积V及相应的压力表示数p。
(1)请指出以上哪些步骤中存在不妥之处:___________(填写序号);
(2)甲同学按正确步骤进行了实验,下表为记录的部分实验数据,其中有一次记录的实验数据错误,错误的是___________(填对应的实验序号);
实验序号
1
2
3
4
封闭空气柱长度L/cm
3.50
3.00
2.80
2.50
封闭空气柱压强p/(×105Pa)
1.01
1.17
1.26
1.70
(3)该同学重新按正确步骤进行实验,根据实验所采集数据绘制了图像,如图乙所示,出现这种情况的可能原因是___________(写出一种原因即可)。
14. 某实验小组做了测量木质滑块与橡胶皮之间动摩擦因数μ的实验,所用器材如下:钉有橡胶皮的长木板、质量为250g的木质滑块(含挂钩)、细线、定滑轮、弹簧测力计、慢速电机以及砝码若干。实验装置如图甲所示。
实验步骤如下:
①将长木板放置在水平台面上,滑块平放在橡胶面上;
②调节定滑轮高度,使细线与长木板平行(此时定滑轮高度与挂钩高度一致);
③用电机缓慢拉动长木板,当长木板相对滑块匀速运动时,记录弹簧测力计的示数F;
④在滑块上分别放置50g、100g和150g的砝码,重复步骤③;
⑤处理实验数据(重力加速度g取9.8m/s2)。
实验数据如下表所示:
滑块和砝码的总质量M/g
弹簧测力计示数F/N
动摩擦因数μ
250
1.12
0.457
300
1.35
a
350
1.57
0.458
400
1.79
0.457
完成下列填空:
(1)表格中a处的数据为________(保留3位有效数字);
(2)其它条件不变时,在实验误差允许的范围内,滑动摩擦力的大小与接触面上压力的大小________,μ与接触面上压力的大小________(以上两空填“成正比”“成反比”或“无关”);
(3)若在实验过程中未进行步骤②,实验装置如图乙所示,挂钩高于定滑轮,则μ的测量结果将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
四、计算题
15. 将密闭文物储存柜内的空气部分抽出,然后充入惰性气体,制造柜内低压、低氧的环境,可以有效抑制氧化、虫害及微生物的滋生,是一种常见的文物保护技术。如图所示,某文物储存柜的容积为,文物放入时柜内压强为。关闭柜门后,通过抽气孔抽气,抽气筒的容积为,每次均抽出整筒空气。已知第一次抽气后柜内压强变为。不考虑抽气过程中气体温度的变化,储存柜内空气可看作理想气体。求:
(1)柜内文物的体积;
(2)要使储存柜内的压强小于,至少需要抽气几次。
16. 如图,汽车的整个空气悬挂系统可简化为一个这样的模型:导热性能良好的汽缸内封闭有一定质量的空气,截面积为S的活塞可无摩擦地在其内滑动。汽缸底部安装有充气阀和排气阀(体积不计),活塞和汽缸分别通过竖直连杆与车身及水平车轴连接。已知活塞和车体的总质量为M,大气压强为p0,环境温度为保持不变,当汽车静止在地面时,活塞与汽缸底部的距离为h。若在车内装入一定质量的货物后,发现活塞与汽缸底部的距离降为 。(已知重力加速度为g)
(1)求货物的质量m。
(2)为让活塞与汽缸底部的距离恢复为h,需用压缩机将大气通过充气阀缓慢充入汽缸,求充入气体在状态下的体积。
17. 如图所示,半圆柱体A、B并排放在粗糙水平面上,A、B两者间没有挤压,光滑圆柱体C静置其上,a、b为切点,同时半圆柱体A、B保持静止。已知A、B、C半径之比为,圆柱体A的质量为10.2m,圆柱体B的质量为6.4m,圆柱体C的质量为5m。重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,。求:
(1)圆柱体C受到半圆柱体A、B的支持力、的大小;
(2)半圆柱体A、B受到的摩擦力、的大小;
(3)半圆柱体A、B与地面的动摩擦因素、分别至少为多大。
18. 超车是指后车并道到前车的后侧方,越过前车后,并道,回原车道的过程。如图所示,甲车车长,以车速、加速度正在加速行驶,乙车车长,以车速匀速运动,此时两车相距,内侧车道上乙车前方处,丙车正以车速匀速运动。已知该路段限速,不计车辆变道和转向的时间及车辆的宽度。
(1)求甲车与乙车间距为时所用的最短时间;
(2)甲、乙两车间距为时,甲车开始借道超车,当甲、乙两车车头平齐时,求甲车与丙车的距离;
(3)若甲车司机感到超车有撞到丙车的危险,当甲、乙两车车头平齐时开始紧急刹车,最终没有出现危险,求甲车刹车的加速度大小。
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