精品解析:江苏南京师范大学附属中学2026-2027学年高三上学期期中考试物理试卷
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内容正文:
南京师大附中2026-2027学年第一学期高三年级期中考试
物理试卷
时间:75分钟 总分:100分
一、单项选择题:每题4分,共44分,每题只有一个选项符合题意。
1. 一物体做直线运动的速度-时间图像如图所示,对于过程中,时刻的瞬时速度为,经过位移中点的瞬时速度为,则( )
A. B. C. D. 无法确定
【答案】B
【解析】
【详解】图像与横轴围成的面积表示位移,由图可知,物体做减速运动,因此位移中点时刻在时刻之前,故。
故选B。
2. 趣味投篮比赛中,运动员站在一个旋转较快的大平台边缘上,相对平台静止,向平台圆心处的球筐内投篮球,箭头指向表示投篮方向,表示大平台转动的角速度,下面的各俯视图中篮球可能被投入球筐内的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】若要篮球能够被投入球筐内,投篮的初速度与做匀速圆周运动的线速度的合速度方向应指向球筐,而线速度方向沿轨迹切线方向,对应四幅图中的方向向上,根据平行四边形定则可知投篮方向应斜向左下。
故选C。
3. 2023年8月15号,一群游客在新疆吐鲁番某沙漠景区自驾游。兴致正浓时天色突变,眼见雷雨将至,随后沙丘高处的几名游客头发直立如同刺猬一般,如图所示。此时为了保障人身安全,下列避险方式最为有效合理的是( )
A. 躲进汽车里 B. 往沙漠高处跑
C. 用水将头发淋湿 D. 蹲下并用手触摸地面
【答案】A
【解析】
【详解】雷雨将至,几名游客头发直立如同刺猬一般,说明空气中有很多带电的自由电荷,现在最有效的有效合理的一种避险方式是能找个静电屏蔽的地方,躲进汽车里,因为汽车的金属制造,汽车里面能起到静电屏蔽。
故选A。
4. 如图所示的鱼漂,中间白色部分为粗细均匀的圆柱体,下方黑色部分为配重。静止时鱼漂上的点与水面相平,受扰动后鱼漂沿竖直方向上下振动。、是鱼漂上的两点,分别在鱼漂位置最低和最高时与水面相平。不计水的阻力,关于鱼漂的运动,则下列说法正确的是( )
A. 由于鱼漂下方变细和质量分布不均匀,故
B. 鱼漂振动的回复力由浮力提供
C. 点经过水面向下运动时,鱼漂的加速度正在减小
D. 点经过水面时鱼漂受到的合力小于点经过水面时
【答案】D
【解析】
【详解】A.设鱼漂的质量为m,静止时排开水的体积为,水的密度为,根据平衡条件有
当鱼漂向下偏离平衡位置的位移为x时,设圆柱体的横截面积为S,此时浮漂合力为
整理得
可知鱼漂振动时的合力与位移大小成正比且方向相反,满足简谐运动的条件,鱼漂做简谐运动,根据简谐运动的对称性可知,故A错误;
B.由A选项分析可知,鱼漂振动的回复力为重力与此时浮力的合力,故B错误;
C.P点经过水面向下运动时,浮漂远离平衡位置,即位移增大,回复力增大,鱼漂的加速度增大,故C错误;
D.N经过水面时,鱼漂在最大位移处,合力最大;P点经过水面时,离平衡位置更近,位移更小,合力更小。所以P点经过水面时合力小于N点经过水面时合力,故D正确。
故选D。
5. 建筑工人用如图所示的方式将重物从平台缓慢下放到地面上,固定重物的光滑圆环套在轻绳上,轻绳的一端固定在竖直墙上,工人手握的部分有足够长的绳子,工人站在平台上的位置保持不变,缓慢释放手中的绳子,重物缓慢下降,则在重物下降的过程中( )
A. 平台对工人的摩擦力逐渐减小 B. 平台对工人的支持力逐渐减小
C. 绳对圆环的作用力逐渐减小 D. 绳对竖直墙的拉力逐渐增大
【答案】A
【解析】
【分析】设绳与竖直方向夹角为θ,对重物做受力分析
根据物体的平衡条件,竖直方向,
解得
对工人做受力分析
根据工人的平衡条件,竖直方向
水平方向
【详解】A. 工人缓慢释放手中的绳子,重物缓慢下降过程中,θ角逐渐减小,工人所受摩擦力逐渐减小,故A正确;
B.θ角逐渐减小过程中,工人所受支持力保持不变,故B错误;
C.根据平衡条件,绳对圆环拉力的合力大小始终等于重物重力,保持不变,故C错误;
D.绳上拉力处处相等,随θ角逐渐减小的过程中,绳对竖直墙的拉力逐渐减小,故D错误;
故选A。
6. 一颗绕太阳运行的小行星,其轨道为椭圆,小行星近日点和远日点到太阳的距离分别约为地球到太阳距离的4倍和6倍。关于该小行星,下列说法正确的是( )
A. 公转周期约为5年
B. 在远日点和近日点线速度大小之比为3∶2
C. 该小行星绕太阳运动的线速度比地球大
D. 该小行星在近日点加速度大小约为地球公转加速度的
【答案】D
【解析】
【详解】A.设地球到太阳的距离为,公转周期为年,小行星轨道的半长轴
根据开普勒第三定律,代入得年
并非5年,故A错误;
B.根据开普勒第二定律,小行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等,在近日点、远日点速度方向与矢径垂直,因此满足
代入、
解得
即远日点与近日点线速度大小之比为,并非,故B错误;
C.地球绕太阳做半径为的匀速圆周运动,由万有引力提供向心力得线速度
对小行星,由椭圆轨道的机械能守恒(总能量),可得任意位置的线速度满足
即
代入近日点、,得小行星最大线速度(近日点速度)
远日点速度更小,因此小行星的线速度始终小于地球公转线速度,故C错误;
D.小行星的加速度由万有引力提供,根据牛顿第二定律
解得加速度
小行星在近日点的距离,对应加速度
地球公转的加速度
因此
故D正确。
故选D。
7. 如图所示,半径为R的刚性圆形线框悬挂在弹簧测力计下端,通有adcba方向的电流,开始时与匀强磁场边界AB相切,弹簧测力计的示数为。现将线圈沿竖直方向缓慢上提,提起高度为R时弹簧测力计的读数为,提升过程中电流大小恒为I。则磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】开始时与匀强磁场边界AB相切,线框不受安培力的作用,则有
提起高度为R时,线圈受到安培力
根据左手定则判断,安培力方向向下,根据受力平衡可得
联立解得磁感应强度大小为
故选B。
8. 在一个等边三角形abc顶点b和c处各放入一个电荷量相等的点电荷时,测得a处的场强大小为E,方向与bc边平行,如图所示。拿走c处的点电荷后,规定无穷远处电势为零,则( )
A. a处场强大小仍为E,方向由a指向b B. a处场强大小为,方向由b指向a
C. a处电势升高 D. a点电势比c点电势低
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由题意可知,c点电荷在a处的电场强度大小与b点电荷在a处的电场强度大小相同,由平行四边形定则可知,c点电荷在a处的电场强度方向由a指向c,而b电荷在a处的电场强度的方向由b指向a,两个场强大小相等,夹角为120°,合场强跟每个分场强大小相等;当拿走c处的点电荷后,则a处电场强度大小仍为E,方向沿ba向外,故AB错误;
CD.b处电荷为正电荷,c处电荷为负电荷,未拿走c时,a的电势为0,拿走c后,a处电势为正,电势升高,且ac到b的距离相等,ac电势相等,故C正确,D错误。
故选C。
9. 如图所示,电源电动势为E,内阻为r,定值电阻R1=R2=r。电路中C为电容器的电容,电流表、电压表均为理想电表。闭合开关S至电路稳定后,调节滑动变阻器滑片P向右移动一小段距离,结果发现电压表V1的示数改变量大小为ΔU1,电压表V2的示数改变量大小为ΔU2,电流表A的示数改变量大小为ΔI。则下列判断正确的有( )
A. 电压表V1、V2的示数减小,电流表A的示数减小
B. 电源的输出功率增大
C. 在滑片向右移动的过程中,有电流从右向左通过R2
D. 大于
【答案】B
【解析】
【详解】ACD.调节滑动变阻器滑片P向右移动一小段距离,接入电路的阻值变小,则总电阻减小,总电流增大,即电流表A的示数增大,电容器两端电压增大,则电容器充电,有电流从左向右通过,电压表的示数减小,电压表的示数减小,则有,可知小于,故ACD错误;
B.电源的输出功率由数学知识可知,当时,电源的输出功率最大,外电路总电阻越接近电源内阻,电源的输出功率越大,由于,则随着的减小,电源的输出功率增大,故B正确。
故选B。
10. 在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中,将具有加速度测量功能的智能手机固定在小车上,改装成如图1所示的装置来测量小车加速度。小车的质量 ,槽码的质量 。小车由静止释放,设小车前进的方向为正方向,通过手机软件测得加速度随时间变化图像如图2所示,其中减速到停止过程中加速度超过了手机的显示范围。重力加速度取。关于此实验的分析,下列说法正确的是( )
A. 小车质量越大,小车加速过程中的加速度越大
B. 小车质量越大,小车加速过程中细线拉力越小
C. 小车减速阶段的平均加速度大小估计不超过
D. 此手机的质量估计不超过
【答案】D
【解析】
【详解】A.系统加速过程,对小车、手机和槽码的整体,由牛顿第二定律可知
整理得
可见小车质量越大,加速度越小,A错误;
B. 对小车和手机整体,细线拉力
代入的表达式得
小车质量越大,越小,拉力越大,B错误;
C.加速阶段:加速度约为
加速时间约为
小车获得的最大速度
减速阶段:小车失去拉力后在阻力作用下做减速运动,减速时间约为
由
得平均加速度大小,C错误;
D.由图像可知,加速阶段的加速度为最小加速度约为,代入
可得手机的质量估计不超过,D正确。
故选 D。
11. 如图(a)所示,长为1.5 m的轻杆通过轻转轴一端连接质量为0.2 kg的小球P,另一端连接质量为0.4 kg的物块Q,整个装置静置于水平地面上。时,小球P获得一竖直向上、大小为的初速度,之后Q一直在水平地面上运动,其速度与时间的图像如图(b)所示。不计一切摩擦,所有碰撞均为弹性碰撞,重力加速度取,,下列说法正确的是( )
A. 时刻小球P和地面发生碰撞
B. 时刻物块Q回到出发点
C. 时刻小球P的速度大小为
D. 时间内,图线和轴围成的面积为1 m
【答案】D
【解析】
【详解】A.P 和地面碰撞时,杆恢复水平,P速度沿竖直方向,水平分量 ,由水平动量守恒得此时
从图(b)可知, 时刻,因此 时刻P才和地面碰撞,A错误。
B.时间内,Q的速度一直为负值,说明在这段时间内,Q始终向左运动,因此时刻Q不可能回到出发点,B错误;
C. 时刻杆竖直,P到达最高点,重力势能增加
初始总机械能
因此剩余总动能
由动量守恒
得
代入动能公式
得 , ,因此P速度大小为,C错误;
D.图线与时间轴围成的面积表示Q的位移
内系统水平方向动量守恒
可得,即
由几何关系可得
解得
所以图线和轴围成的面积为1 m,D正确。
故选 D。
二、非选择题:共5题,共56分,其中第13题~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 通过实验测量金属丝的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,某次测量示数如图1所示,可得金属丝直径的测量值______mm。
(2)按图2所示的电路测量金属丝的电阻(阻值约为)。实验中除开关、若干导线之外还提供了下列器材:
器材(代号)
规格
电压表()
量程,内阻约
电压表()
量程,内阻约
电流表()
量程,内阻约
电流表()
量程,内阻约
滑动变阻器()
总阻值约
滑动变阻器()
总阻值约
电源()
电动势约为
从以上器材中选择合适的器材进行测量,电压表应选______,电流表应选______,滑动变阻器应选______(填器材代号)。
(3)若通过测量获得,金属丝的长度、直径,电阻,由此可计算得出金属丝的电阻率的表达式______。
(4)如果将器材中的滑动变阻器、分别接入图2的电路中,调节滑动变阻器的滑片的位置,以表示滑动变阻器可接入电路的最大阻值,以表示滑动变阻器接入电路的电阻值,以表示两端的电压值。在图3中所示的两条曲线中,表示接入时的随变化的图像是______(选填或)。
(5)若已知电阻丝电阻的真实值为,电压表和电流表的内阻为和,则采用图2电路测量电阻丝阻值的相对误差的绝对值表达式为_________。()
【答案】(1)0.273
(2) ①. ②. ③.
(3)
(4)a (5)
【解析】
【小问1详解】
螺旋测微器读数
【小问2详解】
由于电源电动势E = 3V,Rx两端电压,电压表应选择V1;
电路中最大电流约为,故电流表应选择A2;
为了调节方便,滑动变阻器阻值应选取与Rx接近的,故选R1;
【小问3详解】
根据电阻定律
【小问4详解】
设电源内阻为r,根据闭合电路欧姆定律,
当取值一定时,
即
可知a图像为接入R1时的图像;
【小问5详解】
测量误差是由于电压表分流导致的,
13. 如图所示,一列简谐横波沿轴正向传播,实线是在时刻的波形图,虚线是在时刻的波形图。已知波的周期。
(1)求波的传播速度大小;
(2)至 时间内,求处质点的振动路程。
【答案】(1)5 m/s
(2)3.2 m
【解析】
【小问1详解】
波沿轴正方向传播,由图可知,时间内波共向右传播了距离,因此
解得
则波的传播速度
【小问2详解】
至 内,满足
所以处质点的振动路程
14. 如图为类似于洛伦兹力演示仪的简化模型图。圆形的励磁线圈通入电流,可以在半径的球形玻璃泡中产生方向垂直于线圈平面的匀强磁场,磁感应强度的大小与电流强度的大小成正比,通过改变电流的大小和方向可以控制磁感应强度的大小和方向。圆心正下方点处有一固定的粒子枪,可发射比荷 的带正电的粒子束,间距离。粒子加速前速度视为零,经过电压(可调节,且加速间距很小)加速后,沿水平向左方向从点垂直进入磁场。当加速电压时,发现粒子恰好垂直打到玻璃泡上。(不计粒子间的相互作用与粒子重力,不考虑粒子撞到玻璃泡后的反弹。)求:
(1)此时图中励磁线圈的电流方向(顺时针方向、逆时针方向);
(2)此时图中匀强磁场的磁感应强度大小。
【答案】(1)顺时针方向
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据粒子的偏转方向可知玻璃泡中的磁场方向垂直纸面向里,再根据安培定则可知此时图中励磁线圈的电流方向为顺时针方向。
【小问2详解】
由题意,设此时粒子从点垂直进入磁场时的速度大小为,根据动能定理有
设粒子做匀速圆周运动的半径为,根据几何关系可得
根据牛顿第二定律有
联立解得
15. 如图1所示,电子枪在P处每秒钟逸出1×1015个初速为0的电子,经U1=180V的电压加速后射入偏转电场的左侧中点。偏转电场的极板长度l=4.0cm,板间宽度为d=2.0cm,偏转电压U2=180sin100πt(V),见图2,图1中MN为足够大的荧光屏。已知电子质量,带电量,不计电子重力。求:
(1)射出加速电场时电子束电流I;
(2)电子通过偏转电场所需的运动时间t;
(3)1s内能击中荧光屏的电子占所有电子的比例。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
设t0时间内射出加速电场的电子总电荷量为q,则电流,
联立解得
【小问2详解】
设电子经加速电场加速后获得速度大小为v0,由动能定理得
解得
电子在偏转电场中,水平方向上做匀速直线运动,所以射出偏转电场的时间为
【小问3详解】
设电子恰好从偏转电场边缘射出时,偏转电压为Um,竖直方向
水平方向
由牛顿第二定律,
联立以上解得
对应的时刻为,当偏转电压时电子能射出偏转电场击中荧光屏,一个周期内满足条件的时间为,所以能够射到荧光屏的电子占所有电子的比例。
16. 如图所示,坐标系中有一直线与轴的夹角,与轴交于处,空间中充满匀强电场。一质量为、带电荷量为的小球(可视为质点),从点沿轴正方向以初速度飞出。重力加速度为,不计空气阻力。
(1)若小球沿轴匀速运动,求匀强电场的场强;
(2)若不让小球越过直线,可在空间施加沿竖直方向的匀强电场,求应满足的条件;
(3)在第(2)问取极小值时,小球恰能运动至直线上的点,之后电场变为(方向未知),小球能以达到轴上横坐标为的点,求的大小和方向。
【答案】(1),方向竖直向上;
(2),方向竖直向上
(3),方向与负方向成45°角,与负方向也成45°角,即偏向的左向下方。
【解析】
【小问1详解】
小球沿轴匀速运动,合力为零,竖直方向受力平衡
解得匀强电场的场强,方向竖直向上。
【小问2详解】
设竖直方向合加速度为,由牛顿第二定律得
轨迹与相切为临界状态,切点处速度沿方向,可得
水平方向匀速运动,得
切点在上,根据几何关系得
代入,解得
代入、,得临界加速度
解得临界场强
小球不越过的条件为,方向竖直向上。
【小问3详解】
取极小值时,切点坐标为,
点速度沿向上,大小为
建立正交坐标系:
方向:沿为正方向(沿,垂直向下)
方向:沿向上为正方向(垂直)
由几何关系,长度为
方向:初速度为0,匀加速直线运动
方向:初速度,末速度(等大反向)
末速度合成得
代入、,得
方向由匀变速公式得
解得运动时间
两方向加速度,
重力加速度分解到两方向,
由牛顿第二定律分量式得,
解得场强分量分别为,
场强大小
方向与负方向成45°角,与负方向也成45°角,即偏向的左向下方。
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南京师大附中2026-2027学年第一学期高三年级期中考试
物理试卷
时间:75分钟 总分:100分
一、单项选择题:每题4分,共44分,每题只有一个选项符合题意。
1. 一物体做直线运动的速度-时间图像如图所示,对于过程中,时刻的瞬时速度为,经过位移中点的瞬时速度为,则( )
A. B. C. D. 无法确定
2. 趣味投篮比赛中,运动员站在一个旋转较快的大平台边缘上,相对平台静止,向平台圆心处的球筐内投篮球,箭头指向表示投篮方向,表示大平台转动的角速度,下面的各俯视图中篮球可能被投入球筐内的是( )
A. B.
C. D.
3. 2023年8月15号,一群游客在新疆吐鲁番某沙漠景区自驾游。兴致正浓时天色突变,眼见雷雨将至,随后沙丘高处的几名游客头发直立如同刺猬一般,如图所示。此时为了保障人身安全,下列避险方式最为有效合理的是( )
A. 躲进汽车里 B. 往沙漠高处跑
C. 用水将头发淋湿 D. 蹲下并用手触摸地面
4. 如图所示的鱼漂,中间白色部分为粗细均匀的圆柱体,下方黑色部分为配重。静止时鱼漂上的点与水面相平,受扰动后鱼漂沿竖直方向上下振动。、是鱼漂上的两点,分别在鱼漂位置最低和最高时与水面相平。不计水的阻力,关于鱼漂的运动,则下列说法正确的是( )
A. 由于鱼漂下方变细和质量分布不均匀,故
B. 鱼漂振动的回复力由浮力提供
C. 点经过水面向下运动时,鱼漂的加速度正在减小
D. 点经过水面时鱼漂受到的合力小于点经过水面时
5. 建筑工人用如图所示的方式将重物从平台缓慢下放到地面上,固定重物的光滑圆环套在轻绳上,轻绳的一端固定在竖直墙上,工人手握的部分有足够长的绳子,工人站在平台上的位置保持不变,缓慢释放手中的绳子,重物缓慢下降,则在重物下降的过程中( )
A. 平台对工人的摩擦力逐渐减小 B. 平台对工人的支持力逐渐减小
C. 绳对圆环的作用力逐渐减小 D. 绳对竖直墙的拉力逐渐增大
6. 一颗绕太阳运行的小行星,其轨道为椭圆,小行星近日点和远日点到太阳的距离分别约为地球到太阳距离的4倍和6倍。关于该小行星,下列说法正确的是( )
A. 公转周期约为5年
B. 在远日点和近日点线速度大小之比为3∶2
C. 该小行星绕太阳运动的线速度比地球大
D. 该小行星在近日点加速度大小约为地球公转加速度的
7. 如图所示,半径为R的刚性圆形线框悬挂在弹簧测力计下端,通有adcba方向的电流,开始时与匀强磁场边界AB相切,弹簧测力计的示数为。现将线圈沿竖直方向缓慢上提,提起高度为R时弹簧测力计的读数为,提升过程中电流大小恒为I。则磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
8. 在一个等边三角形abc顶点b和c处各放入一个电荷量相等的点电荷时,测得a处的场强大小为E,方向与bc边平行,如图所示。拿走c处的点电荷后,规定无穷远处电势为零,则( )
A. a处场强大小仍为E,方向由a指向b B. a处场强大小为,方向由b指向a
C. a处电势升高 D. a点电势比c点电势低
9. 如图所示,电源电动势为E,内阻为r,定值电阻R1=R2=r。电路中C为电容器的电容,电流表、电压表均为理想电表。闭合开关S至电路稳定后,调节滑动变阻器滑片P向右移动一小段距离,结果发现电压表V1的示数改变量大小为ΔU1,电压表V2的示数改变量大小为ΔU2,电流表A的示数改变量大小为ΔI。则下列判断正确的有( )
A. 电压表V1、V2的示数减小,电流表A的示数减小
B. 电源的输出功率增大
C. 在滑片向右移动的过程中,有电流从右向左通过R2
D. 大于
10. 在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中,将具有加速度测量功能的智能手机固定在小车上,改装成如图1所示的装置来测量小车加速度。小车的质量 ,槽码的质量 。小车由静止释放,设小车前进的方向为正方向,通过手机软件测得加速度随时间变化图像如图2所示,其中减速到停止过程中加速度超过了手机的显示范围。重力加速度取。关于此实验的分析,下列说法正确的是( )
A. 小车质量越大,小车加速过程中的加速度越大
B. 小车质量越大,小车加速过程中细线拉力越小
C. 小车减速阶段的平均加速度大小估计不超过
D. 此手机的质量估计不超过
11. 如图(a)所示,长为1.5 m的轻杆通过轻转轴一端连接质量为0.2 kg的小球P,另一端连接质量为0.4 kg的物块Q,整个装置静置于水平地面上。时,小球P获得一竖直向上、大小为的初速度,之后Q一直在水平地面上运动,其速度与时间的图像如图(b)所示。不计一切摩擦,所有碰撞均为弹性碰撞,重力加速度取,,下列说法正确的是( )
A. 时刻小球P和地面发生碰撞
B. 时刻物块Q回到出发点
C. 时刻小球P的速度大小为
D. 时间内,图线和轴围成的面积为1 m
二、非选择题:共5题,共56分,其中第13题~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 通过实验测量金属丝的电阻率。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,某次测量示数如图1所示,可得金属丝直径的测量值______mm。
(2)按图2所示的电路测量金属丝的电阻(阻值约为)。实验中除开关、若干导线之外还提供了下列器材:
器材(代号)
规格
电压表()
量程,内阻约
电压表()
量程,内阻约
电流表()
量程,内阻约
电流表()
量程,内阻约
滑动变阻器()
总阻值约
滑动变阻器()
总阻值约
电源()
电动势约为
从以上器材中选择合适的器材进行测量,电压表应选______,电流表应选______,滑动变阻器应选______(填器材代号)。
(3)若通过测量获得,金属丝的长度、直径,电阻,由此可计算得出金属丝的电阻率的表达式______。
(4)如果将器材中的滑动变阻器、分别接入图2的电路中,调节滑动变阻器的滑片的位置,以表示滑动变阻器可接入电路的最大阻值,以表示滑动变阻器接入电路的电阻值,以表示两端的电压值。在图3中所示的两条曲线中,表示接入时的随变化的图像是______(选填或)。
(5)若已知电阻丝电阻的真实值为,电压表和电流表的内阻为和,则采用图2电路测量电阻丝阻值的相对误差的绝对值表达式为_________。()
13. 如图所示,一列简谐横波沿轴正向传播,实线是在时刻的波形图,虚线是在时刻的波形图。已知波的周期。
(1)求波的传播速度大小;
(2)至 时间内,求处质点的振动路程。
14. 如图为类似于洛伦兹力演示仪的简化模型图。圆形的励磁线圈通入电流,可以在半径的球形玻璃泡中产生方向垂直于线圈平面的匀强磁场,磁感应强度的大小与电流强度的大小成正比,通过改变电流的大小和方向可以控制磁感应强度的大小和方向。圆心正下方点处有一固定的粒子枪,可发射比荷 的带正电的粒子束,间距离。粒子加速前速度视为零,经过电压(可调节,且加速间距很小)加速后,沿水平向左方向从点垂直进入磁场。当加速电压时,发现粒子恰好垂直打到玻璃泡上。(不计粒子间的相互作用与粒子重力,不考虑粒子撞到玻璃泡后的反弹。)求:
(1)此时图中励磁线圈的电流方向(顺时针方向、逆时针方向);
(2)此时图中匀强磁场的磁感应强度大小。
15. 如图1所示,电子枪在P处每秒钟逸出1×1015个初速为0的电子,经U1=180V的电压加速后射入偏转电场的左侧中点。偏转电场的极板长度l=4.0cm,板间宽度为d=2.0cm,偏转电压U2=180sin100πt(V),见图2,图1中MN为足够大的荧光屏。已知电子质量,带电量,不计电子重力。求:
(1)射出加速电场时电子束电流I;
(2)电子通过偏转电场所需的运动时间t;
(3)1s内能击中荧光屏的电子占所有电子的比例。
16. 如图所示,坐标系中有一直线与轴的夹角,与轴交于处,空间中充满匀强电场。一质量为、带电荷量为的小球(可视为质点),从点沿轴正方向以初速度飞出。重力加速度为,不计空气阻力。
(1)若小球沿轴匀速运动,求匀强电场的场强;
(2)若不让小球越过直线,可在空间施加沿竖直方向的匀强电场,求应满足的条件;
(3)在第(2)问取极小值时,小球恰能运动至直线上的点,之后电场变为(方向未知),小球能以达到轴上横坐标为的点,求的大小和方向。
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