精品解析:贵州贵阳市白云区第一高级中学2026-2027学年高三上学期10月检测物理试题
2026-10-28
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内容正文:
白云一高2026-2027学年度第一学期高三年级
物理
一、单项选择题:本题共7小题、每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 我国计划在2050年实现可控聚变能装置“人造小太阳”的商业化,是人造小太阳中的核聚变方程,下列说法正确的是( )
A. 核聚变方程中的X是中子,该反应中的核燃料与当前核电站采用的核燃料不同
B. 原子核必须在超高温下才能发生聚变,说明核聚变过程需要吸收能量
C. 核聚变方程中的X是质子,任何两个原子核都可以发生聚变
D. 核反应表明,原子核越重,比结合能越大
2. 电子双缝干涉实验是世界十大经典物理实验之一,某中学的物理兴趣小组在实验室再现了电子双缝干涉实验,实验时使电子垂直射到双缝上。如图所示,M点为光屏上的一固定点,欲使OM间亮条纹数增加,可行的措施为( )
A. 仅增加电子的动量
B. 增加电子束到双缝的距离
C. 仅将光屏稍远离双缝屏
D. 仅减小双缝之间的距离
3. 如图1所示,小明用甲、乙、丙三束单色光分别照射同一光电管的阴极K,调节滑动变阻器的滑片P,得到了三条光电流I随电压U变化关系的曲线如图2所示。下列说法正确的是( )
A. 甲光的光子能量最大
B. 用乙光照射时饱和光电流最大
C. 用乙光照射时光电子的最大初动能最大
D. 分别射入同一单缝衍射装置时,乙光的中央亮条纹最宽
4. 简谐横波沿轴的负方向传播,为介质中一个质点,某时刻的波形图如图所示。下列说法正确的是( )
A. 此刻点沿轴的负方向运动
B. 此刻点的加速度方向沿轴的负方向
C. 此刻后很短时间内点的速度逐渐减小
D. 经过四分之一周期,点通过的路程为
5. 如图所示,一光滑轻滑轮用细绳OO′悬挂于点O′,另一细绳跨过滑轮,一端通过光滑轻挂钩悬挂一质量为0.4m的托盘A,盘内可填装沙子。另一端系一质量为m、可视为质点的小球B。绳OO′与竖直方向夹角为α,绳AO与BO间夹角为β,大小、方向均可改变的力F作用在B上,力F与绳BO间夹角为θ。使A、B保持静止,重力加速度为。则( )
A. 托盘及沙子总质量为m,绳BO水平时,α=30°
B. 托盘及沙子总质量为m,α=30°时,
C. 托盘及沙子总质量为m,改变F,β不断减小时,F减小
D. 托盘及沙子总质量逐渐增大至2m的过程中,保持θ不变且为钝角,F一直增大
6. 一根细线系着一个质量为m的小球,细线上端固定在横梁上。给小球施加力F,小球平衡后细线跟竖直方向的夹角为,如图所示。现改变F,使小球在图中位置保持静止。重力加速度为g,则( )
A. F的最小值为0.5mg
B. F的方向可以沿竖直向下
C. F的方向由水平向右开始沿逆时针方向缓慢改变时,F逐渐增大
D. F的方向由水平向右开始沿逆时针方向缓慢改变时,细绳的拉力逐渐增大
7. 将蹦极运动简化为直线运动。如图所示,轻质弹性绳的一端固定在O点,另一端和质量为m的人(视为质点)相连。人从a点由静止下落,经过b点时绳恰好伸直,到达最低点c后向上运动。已知ab与bc高度均为h,假设整个过程中弹性绳的弹力与伸长量(用x表示)成正比。不计空气阻力,重力加速度为g,弹性绳的弹性势能为(k为弹性绳的劲度系数),下列说法正确的是( )
A. 从a点到c点的过程中,人的机械能守恒
B. 从a点到c点的过程中,动能与弹性势能之和不变
C. 弹性绳的劲度系数为
D. 人向下运动过程中的最大速度为
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答得0分。
8. 如图所示,传送带的水平部分长为L,速率为v,在其左端无初速度释放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左端运动到右端的时间可能是(重力加速度为g)
A. B. C. D.
9. 如图所示,a、b两束单色光沿相同方向从同一点P正对圆心O射入半圆形玻璃砖,其中a光刚好发生全反射,b光沿图示方向射出,角,则下列说法正确的是( )
A. a光的折射率小于b光的折射率
B. 在玻璃砖中,a光传播速度小于b光传播速度
C. a光的波长小于b光的波长
D. 单色光a的折射率为
10. 如图所示,一轻弹簧下端固定在倾角为的斜面底端,一质量为m可视为质点的物块从距弹簧上端d处从静止释放。当弹簧压缩量为d时,物块运动到最低点。物块与斜面间的动摩擦因数为,且弹簧始终在弹性限度内。已知劲度系数为k的弹簧,形变量为x时的弹性势能为,取,,重力加速度为g。从释放物块到物块第一次到达最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 摩擦产生的热量为
B. 物块和弹簧组成的系统机械能减少量为
C. 物块的最大动能为
D. 物块的最大速度为
三、非选择题:本题共5小题,共57分,11题6分,12题9分,13题9分,14题14分,15题19分。
11. 某实验小组设计了如图甲所示的实验装置来完成“探究加速度与合力的关系”的实验,轻质细绳跨过定滑轮和固定在小车上的动滑轮连接重物和力传感器,实验中跨过动滑轮的两段绳子始终与木板平行,力传感器可显示出绳子拉力的大小,绳子和滑轮质量均可不计,请回答下列问题:
(1)关于该实验,下列说法正确的是( )
A. 打点计时器可以用干电池作为电源
B. 实验时需要将木板倾斜适当角度来平衡阻力
C. 此实验中必须要满足重物的质量远远小于小车的质量
D. 图中力传感器显示的拉力大小即为小车所受合外力大小
(2)某次实验得到如图乙所示的一条纸带(相邻两计数点间还有4个点没有画出),已知电源频率为50Hz,测得相邻两计数点之间的距离分别为 4.03cm、xDE=4.42cm,可得出小车的加速度大小为a=___________m/s2(结果保留2位有效数字)。
(3)该实验小组得到多组力传感器示数F和小车加速度a的数据,作出如图丙所示的a-F图像。由图像可求得小车的质量M=___________ kg。
12. 某同学要测量一段金属丝的电阻率,可供选择的实验器材有:
A.电流表A1(量程为0~0.6A,内阻r1约为2Ω)
B.电流表A2(量程为0~3mA,内阻r2=100Ω)
C.定值电阻R1=900Ω
D.定值电阻R2=9900Ω
E.滑动变阻器R3(0~20Ω,允许通过的最大电流为3A);
F.滑动变阻器R4(0~100Ω,允许通过的最大电流为3A);
G.电池E(电动势为3V,内阻很小);
H.开关S及若干导线。
(1)用螺旋测微器测量该金属丝的直径,某次测量时如图甲所示,读出该金属丝的直径d=______mm。
(2)该同学设计了如图乙所示的测量电路,滑动变阻器应选择_______(填“R3”或“R4”);定值电阻R应选择_______(填“R1”或“R2”);A处电流表应选择________(填“A1”或“A2”)。
(3)某次测量时,电流表A示数为2.40mA,电流表B示数为0.50A,则待测金属丝的电阻值为________Ω。(计算结果保留2位有效数字)
(4)调节滑动变阻器,测得多组电流表A的示数和电流表B的示数,并作出图像如图丙所示,图像的斜率为k。测得金属丝的长度为L,定值电阻R和电流表A的总阻值用R0表示,可知该金属丝的电阻率ρ=________(用R0、d、k、L的字母表示)
13. 玻璃瓶可做成测量水深的简易装置。如图所示,白天潜水员在水面上将100mL水装入容积为400mL的玻璃瓶中,拧紧瓶盖后带入水底,倒置瓶身,打开瓶盖,让水进入瓶中,稳定后测得瓶内水的体积为250mL。将瓶内气体视为理想气体,全程气体不泄漏。已知瓶身长度相对水深可忽略,取大气压强 水的密度 重力加速度g=10m/s2,求:
(1)若气体温度保持不变,求水底的压强p1和水的深度h;
(2)若白天水底温度为27℃,夜晚水底的温度为24 ℃,水底压强不变。求夜晚瓶内气体体积。
14. 如图所示,一倾角θ=30°的斜面固定在地面上,斜面的长度L=5m,某时刻,小物块A从斜面顶端由静止释放,与静止在斜面中点的小物块B发生多次碰撞,小物块A、B之间的碰撞时间极短且为弹性碰撞,已知小物块A、B的质量分别为m1=1kg、m2=4kg,小物块A与斜面间无摩擦,小物块B与斜面间的动摩擦因数μ=,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小物块A经过多长时间与小物块B发生第一次碰撞;
(2)小物块A、B第一次碰撞后瞬间各自的速度大小;
(3)小物块A、B第一次碰撞后经过多长时间发生第二次碰撞。
15. 如图,L形滑板A静置在粗糙水平面上,滑板右端固定一劲度系数为的轻质弹簧,弹簧左端与一小物块B相连,弹簧处于原长状态。一小物块C以初速度从滑板最左端滑入,滑行后与B发生完全非弹性碰撞(碰撞时间极短),然后一起向右运动;一段时间后,滑板A也开始运动.已知A、B、C的质量均为,滑板与小物块、滑板与地面之间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为;最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,弹簧始终处于弹性限度内。求:
(1)C在碰撞前瞬间的速度大小;
(2)C与B碰撞过程中损失的机械能;
(3)从C与B相碰后到A开始运动的过程中,C和B克服摩擦力所做的功。
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白云一高2026-2027学年度第一学期高三年级
物理
一、单项选择题:本题共7小题、每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 我国计划在2050年实现可控聚变能装置“人造小太阳”的商业化,是人造小太阳中的核聚变方程,下列说法正确的是( )
A. 核聚变方程中的X是中子,该反应中的核燃料与当前核电站采用的核燃料不同
B. 原子核必须在超高温下才能发生聚变,说明核聚变过程需要吸收能量
C. 核聚变方程中的X是质子,任何两个原子核都可以发生聚变
D. 核反应表明,原子核越重,比结合能越大
【答案】A
【解析】
【详解】A.由质量数和电荷数守恒知X是中子,发生聚变的核燃料是轻核,当前核电站采用的核燃料是铀235,故A正确;
B.尽管核聚变在高温高压下才能发生,但聚变过程会放出能量,故B错误;
C.X为中子,自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素一氘与氚的聚变,不是任意的原子核都能发生核聚变,故C错误;
D.中等质量的原子核比结合能较大,故D错误。
故选A。
2. 电子双缝干涉实验是世界十大经典物理实验之一,某中学的物理兴趣小组在实验室再现了电子双缝干涉实验,实验时使电子垂直射到双缝上。如图所示,M点为光屏上的一固定点,欲使OM间亮条纹数增加,可行的措施为( )
A. 仅增加电子的动量
B. 增加电子束到双缝的距离
C. 仅将光屏稍远离双缝屏
D. 仅减小双缝之间的距离
【答案】A
【解析】
【详解】A.电子双缝干涉实验中,电子表现出波动性,由德布罗意公式得到物质波波长,其中h为普朗克常量,p为电子动量。双缝干涉条纹间距公式为,其中L为双缝到光屏的距离,d为双缝间距。O点为中央亮纹位置,M点为光屏上的固定点,因此OM距离是固定的。设,则OM间亮条纹数约为
要使亮条纹数增加,就要使条纹间距减小。仅增加电子的动量p时,波长减小,减小,N增大,A正确;
B.增加电子束到双缝的距离,不影响以上参数,不影响干涉条纹间距,不改变OM间条纹数,B错误;
C.仅将光屏稍远离双缝屏,L增大,增大,条纹变疏,OM间亮条纹数减少,C 错误;
D.仅减小双缝之间的距离,d减小,增大,条纹变疏,OM间亮条纹数减少,D错误。
故选A。
3. 如图1所示,小明用甲、乙、丙三束单色光分别照射同一光电管的阴极K,调节滑动变阻器的滑片P,得到了三条光电流I随电压U变化关系的曲线如图2所示。下列说法正确的是( )
A. 甲光的光子能量最大
B. 用乙光照射时饱和光电流最大
C. 用乙光照射时光电子的最大初动能最大
D. 分别射入同一单缝衍射装置时,乙光的中央亮条纹最宽
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据光电效应方程
根据动能定理
解得,
乙光对应的遏止电压较大,对应的光子能量最大,A错误;
B.用甲光照射时饱和光电流最大,B错误;
C.根据动能定理
解得
用乙光照射时光电子的最大初动能最大,C正确;
D.乙光的光子能量最大,频率最高,波长最短,分别射入同一单缝衍射装置时,乙光的中央亮条纹最窄,D错误。
故选C。
4. 简谐横波沿轴的负方向传播,为介质中一个质点,某时刻的波形图如图所示。下列说法正确的是( )
A. 此刻点沿轴的负方向运动
B. 此刻点的加速度方向沿轴的负方向
C. 此刻后很短时间内点的速度逐渐减小
D. 经过四分之一周期,点通过的路程为
【答案】B
【解析】
【详解】AC.根据题意,由同侧法可知,此刻点沿轴的负方向运动,靠近平衡位置,则此刻后很短时间内点的速度逐渐增大,故AC错误;
B.由图可知,此刻点在轴上方,则点的加速度方向沿轴的负方向,故B正确;
D.因该时刻质点M不在平衡位置,也不在波峰波谷位置,可知从该时刻经过四分之一个周期,质点M通过的路程不等于,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,一光滑轻滑轮用细绳OO′悬挂于点O′,另一细绳跨过滑轮,一端通过光滑轻挂钩悬挂一质量为0.4m的托盘A,盘内可填装沙子。另一端系一质量为m、可视为质点的小球B。绳OO′与竖直方向夹角为α,绳AO与BO间夹角为β,大小、方向均可改变的力F作用在B上,力F与绳BO间夹角为θ。使A、B保持静止,重力加速度为。则( )
A. 托盘及沙子总质量为m,绳BO水平时,α=30°
B. 托盘及沙子总质量为m,α=30°时,
C. 托盘及沙子总质量为m,改变F,β不断减小时,F减小
D. 托盘及沙子总质量逐渐增大至2m的过程中,保持θ不变且为钝角,F一直增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由平衡条件可知
则绳BO水平时,,故A错误;
B.当时,由可得
此时
对小球B受力分析,由正交分解可知水平方向
竖直方向
所以,故B错误;
C.对小球B受力分析可知
则β不断减小时,F减小,故C正确;
D.托盘及沙子总质量从0.4m逐渐增大至2m的过程中,逐渐增大,θ保持钝角不变,根据等角辅助圆原理可知F先减小后增大,故D错误。
故选C。
6. 一根细线系着一个质量为m的小球,细线上端固定在横梁上。给小球施加力F,小球平衡后细线跟竖直方向的夹角为,如图所示。现改变F,使小球在图中位置保持静止。重力加速度为g,则( )
A. F的最小值为0.5mg
B. F的方向可以沿竖直向下
C. F的方向由水平向右开始沿逆时针方向缓慢改变时,F逐渐增大
D. F的方向由水平向右开始沿逆时针方向缓慢改变时,细绳的拉力逐渐增大
【答案】A
【解析】
【详解】小球处于静止状态,受重力、细绳拉力(斜向左上方,与竖直方向夹角为)和外力三个力作用,构成闭合矢量三角形。
A.当外力的方向与细绳垂直时,取最小值。
由几何关系可知,此时与细绳垂直,与竖直方向夹角为,斜向右上方,如图所示
因此,故A正确;
B.若方向沿竖直向下,则三个力(重力、拉力、)在水平方向无法平衡,因为细绳拉力有水平向左的分量,没有水平向右的力与之平衡,故B错误;
CD.初始状态水平向右。将的方向由水平向右开始沿逆时针方向逐渐向上偏转,与细绳的夹角从逐渐减小,作出对应的动态力三角形,如图所示
因此,开始逆时针转动时,将逐渐减小,当与细绳垂直时,达到最小值,若继续逆时针转动,将再次增大;在逆时针转动的过程中,由图可知逐渐减小,故C、D错误。
故选A。
7. 将蹦极运动简化为直线运动。如图所示,轻质弹性绳的一端固定在O点,另一端和质量为m的人(视为质点)相连。人从a点由静止下落,经过b点时绳恰好伸直,到达最低点c后向上运动。已知ab与bc高度均为h,假设整个过程中弹性绳的弹力与伸长量(用x表示)成正比。不计空气阻力,重力加速度为g,弹性绳的弹性势能为(k为弹性绳的劲度系数),下列说法正确的是( )
A. 从a点到c点的过程中,人的机械能守恒
B. 从a点到c点的过程中,动能与弹性势能之和不变
C. 弹性绳的劲度系数为
D. 人向下运动过程中的最大速度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.从点到点的过程中,人受到重力和弹性绳的弹力作用。在点到点阶段,弹性绳发生形变,弹力对人做负功,因此人的机械能减少,不守恒,故A错误;
B.对于人和弹性绳组成的系统,只有重力和弹力做功,系统机械能守恒,即有
变形后可得
从点到点,人的高度一直下降,重力势能一直减小,因此动能与弹性势能之和一直增大,故B错误;
C.从点到点的过程中,人下落的总高度为,弹性绳的伸长量为
到达最低点时速度为,由系统机械能守恒得
解得弹性绳的劲度系数为,故C错误;
D.当人的加速度为零时速度最大,此时重力等于弹力,设弹性绳伸长量为,有
解得
从点运动到速度最大处的过程中,人下落的总高度为
由系统机械能守恒得
代入相关数据,解得,故D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错或不答得0分。
8. 如图所示,传送带的水平部分长为L,速率为v,在其左端无初速度释放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左端运动到右端的时间可能是(重力加速度为g)
A. B. C. D.
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.木块在传送带上先做匀加速直线运动,速度达到传送带速度后一起做匀速直线运动。匀加速直线运动的加速度
a=μg,
匀加速运动的时间
,
匀加速直线运动的位移
,
匀速运动的时间
,
则木块从左端运动到右端的时间
,
故A正确;
BD.木块在传送带上可能一直做匀加速直线运动,到达右端的速度恰好为v,根据平均速度推论知,
,
则运动的时间
,
故B错误,D正确;
C、木块在传送带上可能一直做匀加速直线运动,根据
得,
,
故C正确。
故选:ACD。
9. 如图所示,a、b两束单色光沿相同方向从同一点P正对圆心O射入半圆形玻璃砖,其中a光刚好发生全反射,b光沿图示方向射出,角,则下列说法正确的是( )
A. a光的折射率小于b光的折射率
B. 在玻璃砖中,a光传播速度小于b光传播速度
C. a光的波长小于b光的波长
D. 单色光a的折射率为
【答案】BC
【解析】
【详解】AD.设两束光在玻璃中的入射角均为,由题意
光刚好发生全反射,说明光的入射角等于其临界角,即,因此
解得
光没有发生全反射,发生折射,设出射角为,由题图
由折射定律
解得
因此光的折射率大于光的折射率,,故AD错误;
B.由可知,折射率越大,光在介质中的传播速度越小,由,所以,故B正确;
C.折射率越大,光的频率越大,由可知,光的频率越大,在真空中波长越短。因此光波长小于光波长,故C正确。
故选BC。
10. 如图所示,一轻弹簧下端固定在倾角为的斜面底端,一质量为m可视为质点的物块从距弹簧上端d处从静止释放。当弹簧压缩量为d时,物块运动到最低点。物块与斜面间的动摩擦因数为,且弹簧始终在弹性限度内。已知劲度系数为k的弹簧,形变量为x时的弹性势能为,取,,重力加速度为g。从释放物块到物块第一次到达最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 摩擦产生的热量为
B. 物块和弹簧组成的系统机械能减少量为
C. 物块的最大动能为
D. 物块的最大速度为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.物块从释放到最低点沿斜面运动的距离为,摩擦产生的热量为,故A正确;
B.根据功能关系,物块和弹簧组成的系统机械能的变化量等于除重力和弹力外其他力做的功,即摩擦力做的功。从释放到最低点,摩擦力做功
所以系统机械能减少了,故B错误;
C.由物块在最低点时速度为零可得
整理得
设弹簧压缩量为,物块动能最大时合力为零,有
解得,从释放到该位置,由动能定理得
代入,和,整理得,故C错误;
D.由最低点的能量关系可得
物块速度最大时满足
解得,由动能定理得
解得,故D正确。
故选AD。
三、非选择题:本题共5小题,共57分,11题6分,12题9分,13题9分,14题14分,15题19分。
11. 某实验小组设计了如图甲所示的实验装置来完成“探究加速度与合力的关系”的实验,轻质细绳跨过定滑轮和固定在小车上的动滑轮连接重物和力传感器,实验中跨过动滑轮的两段绳子始终与木板平行,力传感器可显示出绳子拉力的大小,绳子和滑轮质量均可不计,请回答下列问题:
(1)关于该实验,下列说法正确的是( )
A. 打点计时器可以用干电池作为电源
B. 实验时需要将木板倾斜适当角度来平衡阻力
C. 此实验中必须要满足重物的质量远远小于小车的质量
D. 图中力传感器显示的拉力大小即为小车所受合外力大小
(2)某次实验得到如图乙所示的一条纸带(相邻两计数点间还有4个点没有画出),已知电源频率为50Hz,测得相邻两计数点之间的距离分别为 4.03cm、xDE=4.42cm,可得出小车的加速度大小为a=___________m/s2(结果保留2位有效数字)。
(3)该实验小组得到多组力传感器示数F和小车加速度a的数据,作出如图丙所示的a-F图像。由图像可求得小车的质量M=___________ kg。
【答案】(1)B (2)0.38
(3)0.30
【解析】
【小问1详解】
A.打点计时器使用交流电源,不可以用干电池作为打点计时器的电源,故A错误;
B.由于实验要求研究小车的合外力与加速度的关系,需要排除与轨道的滑动摩擦力的影响,所以实验中需要将长木板倾斜,以平衡摩擦力,故B正确;
C.对小车的拉力是通过力传感器得到的,不需要满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量,故C错误;
D.平衡摩擦力后,力传感器测量得到的拉力的2倍可以当作小车所受合力,故D错误。
故选B。
【小问2详解】
相邻计数点间有4个点未画出,电源频率,因此相邻计数点时间间隔
根据逐差法
代入数据
得
【小问3详解】
平衡阻力后,对小车由牛顿第二定律
整理得
即图像的斜率
由图丙得斜率
因此
解得
12. 某同学要测量一段金属丝的电阻率,可供选择的实验器材有:
A.电流表A1(量程为0~0.6A,内阻r1约为2Ω)
B.电流表A2(量程为0~3mA,内阻r2=100Ω)
C.定值电阻R1=900Ω
D.定值电阻R2=9900Ω
E.滑动变阻器R3(0~20Ω,允许通过的最大电流为3A);
F.滑动变阻器R4(0~100Ω,允许通过的最大电流为3A);
G.电池E(电动势为3V,内阻很小);
H.开关S及若干导线。
(1)用螺旋测微器测量该金属丝的直径,某次测量时如图甲所示,读出该金属丝的直径d=______mm。
(2)该同学设计了如图乙所示的测量电路,滑动变阻器应选择_______(填“R3”或“R4”);定值电阻R应选择_______(填“R1”或“R2”);A处电流表应选择________(填“A1”或“A2”)。
(3)某次测量时,电流表A示数为2.40mA,电流表B示数为0.50A,则待测金属丝的电阻值为________Ω。(计算结果保留2位有效数字)
(4)调节滑动变阻器,测得多组电流表A的示数和电流表B的示数,并作出图像如图丙所示,图像的斜率为k。测得金属丝的长度为L,定值电阻R和电流表A的总阻值用R0表示,可知该金属丝的电阻率ρ=________(用R0、d、k、L的字母表示)
【答案】(1)####
(2) ①. ②. ③.
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
螺旋测微器的精度为,所以该金属丝的直径为
【小问2详解】
[1] 由题图乙可知,滑动变阻器采用分压式接法,故滑动变阻器应选用最大阻值较小的;
[2][3] 因题中没有提供电压表,故需要将电流表与的定值电阻串联,改装成一个电压表,其量程为
所以定值电阻R应选择R1;A处电流表应选择。
【小问3详解】
电流表A的示数为2.40mA,则对应改装的电压表的电压为
电流表B示数为0.50A,则待测金属丝的电阻值为
【小问4详解】
根据欧姆定律有
根据电阻定律有
联立解得
所以图像的斜率为
解得该金属丝的电阻率为
13. 玻璃瓶可做成测量水深的简易装置。如图所示,白天潜水员在水面上将100mL水装入容积为400mL的玻璃瓶中,拧紧瓶盖后带入水底,倒置瓶身,打开瓶盖,让水进入瓶中,稳定后测得瓶内水的体积为250mL。将瓶内气体视为理想气体,全程气体不泄漏。已知瓶身长度相对水深可忽略,取大气压强 水的密度 重力加速度g=10m/s2,求:
(1)若气体温度保持不变,求水底的压强p1和水的深度h;
(2)若白天水底温度为27℃,夜晚水底的温度为24 ℃,水底压强不变。求夜晚瓶内气体体积。
【答案】(1),
(2)
【解析】
【小问1详解】
对瓶中所封的气体,由玻意耳定律可知
其中,
解得
根据
解得
【小问2详解】
根据盖—吕萨克定律有
其中,
解得
14. 如图所示,一倾角θ=30°的斜面固定在地面上,斜面的长度L=5m,某时刻,小物块A从斜面顶端由静止释放,与静止在斜面中点的小物块B发生多次碰撞,小物块A、B之间的碰撞时间极短且为弹性碰撞,已知小物块A、B的质量分别为m1=1kg、m2=4kg,小物块A与斜面间无摩擦,小物块B与斜面间的动摩擦因数μ=,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小物块A经过多长时间与小物块B发生第一次碰撞;
(2)小物块A、B第一次碰撞后瞬间各自的速度大小;
(3)小物块A、B第一次碰撞后经过多长时间发生第二次碰撞。
【答案】(1)
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
对A受力分析,有
由运动学
小物块A与小物块B发生第一次碰撞时间
【小问2详解】
小物块A与小物块B发生第一次碰撞前速度
小物块A、B之间发生弹性碰撞,有
小物块A、B第一次碰撞后瞬间各自的速度大小为,
【小问3详解】
对B受力分析,有
B减速为零位移
B减速为零位移时间
A返回第一次碰撞点时间,故B先停止,A、B才发生第二次碰撞。
A返回第一次碰撞点到A、B发生第二次碰撞时间
小物块A、B第一次碰撞后发生第二次碰撞时间
15. 如图,L形滑板A静置在粗糙水平面上,滑板右端固定一劲度系数为的轻质弹簧,弹簧左端与一小物块B相连,弹簧处于原长状态。一小物块C以初速度从滑板最左端滑入,滑行后与B发生完全非弹性碰撞(碰撞时间极短),然后一起向右运动;一段时间后,滑板A也开始运动.已知A、B、C的质量均为,滑板与小物块、滑板与地面之间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为;最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,弹簧始终处于弹性限度内。求:
(1)C在碰撞前瞬间的速度大小;
(2)C与B碰撞过程中损失的机械能;
(3)从C与B相碰后到A开始运动的过程中,C和B克服摩擦力所做的功。
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【解析】
【详解】(1)小物块C运动至刚要与物块B相碰过程,根据动能定理可得
解得C在碰撞前瞬间的速度大小为
(2)物块B、C碰撞过程,根据动量守恒可得
解得物块B与物块C碰后一起运动的速度大小为
故C与B碰撞过程中损失的机械能为
(3)滑板A刚要滑动时,对滑板A,由受力平衡可得
解得弹簧的压缩量,即滑板A开始运动前物块B和物块C一起运动的位移大小为
从C与B相碰后到A开始运动的过程中,C和B克服摩擦力所做的功为
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