精品解析:安徽蚌埠第二中学2026-2027学年高三上学期第二次学情自测物理试题
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内容正文:
安徽蚌埠第二中学2026-2027学年高三上学期第二次学情自测物理试题
一、单项选择题:(本题共8小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 在交通事故分析中,刹车线的长度是很重要的依据。在某次交通事故中,汽车刹车线的长度是12m,假设汽车刚开始刹车时的速度大小为12m/s,汽车刹车做匀减速直线运动。则下列说法正确的是( )
A. 汽车刹车时的加速度大小为 B. 汽车刹车过程的平均速度为5m/s
C. 汽车的刹车时间为2s D. 汽车刹车的位移为7.5m时,其速度的大小为6m/s
【答案】C
【解析】
【详解】A.设汽车开始刹车时的速度方向为正方向,由
得
所以加速度大小为,A错误;
B.汽车刹车过程的平均速度为
B错误;
C.汽车的刹车时间为
C正确;
D.汽车刹车的位移为7.5m时,根据
可得其速度的大小为
D错误。
故选C。
2. 某一火警报警系统原理图如图所示,报警器未画出,理想变压器原线圈连理想交流电流表,副线圈连接定值电阻R和热敏电阻Rt及理想交流电压表。原线圈接有电流有效值恒定的交流电源,当RT的电阻值随温度升高而减小时,下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数将减小 B. 电流表的示数将增大
C. 电压表的示数将减小 D. 电路消耗的功率将减小
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.原线圈接有电流有效值恒定的交流电源,所以电流表的示数不变,故AB错误;
C.因为变压器的电流和匝数比不变,则副线圈的电流不变,当RT的电阻值随温度升高而减小时,副线圈的总电阻减小,根据
副线圈的电压减小,即电压表的示数减小,故C正确;
D.当RT的电阻值随温度升高而减小时,由C可知,副线圈的电压减小,则原线圈的电压减小,电流不变,则输入电功率减小,即电路消耗的功率将减小,故D正确。
故选CD。
3. 如图是截面为矩形abcd的玻璃砖,用激光笔发出红色细光束从矩形玻璃砖底部d点沿dO方向射入玻璃砖,光束从玻璃砖另一面射出后经过cb延长线上的e点,已知光束与ab边夹角为60°,线段Ob=be。则该玻璃砖对红光的折射率n和红光在玻璃砖ab边发生全反射的临界角C分别为( )
A. ; B. ;
C. ; D. ;
【答案】A
【解析】
【详解】折射率的公式
已知线段Ob=be,根据几何关系可得折射角为,入射角为,则玻璃砖对红光的折射率
对于玻璃砖,红光发生全反射的临界角
可得其临界角
C=45°
故选A。
4. 一列简谐横波沿x轴传播,周期为2s,t=0时刻的波形曲线如图所示,此时介质中质点b向y轴负方向运动,下列说法正确的是( )
A. 该波的波速大小为4m/s
B. 该波沿x轴正方向传播
C. t=0.25s时质点a和质点c的运动方向相反
D. 0~5s内质点a运动的路程为10cm
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,波长为,则该波的波速大小为
故A错误;
B.此时介质中质点b向y轴负方向运动,根据波形平移法可知,该波沿x轴负方向传播,故B错误;
C.由于质点a和质点c之间的距离为半个波长,则质点a和质点c的振动完全相反,所以t=0.25s时质点a和质点c的运动方向相反,故C正确;
D.t=0时刻质点a处于波峰位置,则0~5s内,质点a经过,运动的路程为
故D错误。
故选C。
5. 如图所示,发射地球静止卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火将卫星送入椭圆轨道2,然后再次点火,将卫星送入同步轨道3。轨道1、2相切于Q点,2、3相切于P点,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,下列说法中正确的是( )
A. 卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率
B. 卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度
C. 卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度
D. 卫星在轨道2上经过P点时的加速度大于它在轨道3上经过P点时的加速度
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据万有引力提供向心力有
解得
由图可知,轨道3的半径大于轨道1的半径,则卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率,故A正确;
B.根据万有引力提供向心力有
解得
由图可知,轨道3的半径大于轨道1的半径,卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度,故B错误;
CD.根据题意,由牛顿第二定律有
解得
可知,卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度,卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度,故CD错误。
故选A。
6. 在 x 轴方向存在一静电场,其φ-x 图像如图所示,一电子以一定的初速度沿 x 轴从 O 点运动到 x4,电子仅受电场力,则该电子( )
A. 在 x1 处电势能最小
B. 从 x2到 x3受到的电场力和从 x3到 x4受到的电场力方向相反
C. 在 x1处受到的电场力最大
D. 在 x3处电势为零,电场强度也为零
【答案】A
【解析】
【详解】A.电荷在某点的电势能为
由公式可知,负点电荷在电势越大的地方,电势能越小,所以该电子在x1处的电势能最小,故A正确;
B. x2到 x3的场强方向向右, x3到 x4的场强方向向右,所以电子在x2到 x3和x3到 x4受到的电场力方向都是向左,方向相同,故B错误;
C.φ-x图像中斜率表示电场强度,可知电子在 x1处受到的电场力为0,故C错误;
D.φ-x图像中斜率表示电场强度, x3处的斜率不为0,所以 x3处的电场强度不为0,故D错误;
故选A。
7. 市场流行的智能手机都内置有加速度传感器,可以进行各种有趣的物理实验。现用某款智能手机进行竖直上抛实验:用手掌托着智能手机,打开加速度传感器,把手机向上抛出,然后又在抛出点接住手机,得到如图所示的加速度随时间变化的图像,图中,,,,已知该款手机的质量为,取重力加速度,空气阻力不计,由此可判断出( )
A. 时间内手机先加速后减速
B. 时间内,手掌对手机的作用力大小为
C. 手机离开手掌后,在空中运动时间为
D. 时间内,手掌对手机的冲量大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.a-t图像中图线与坐标轴所围面积表示速度的变化量,时间内速度一直增加,所以手机一直加速,A错误;
B.时间内,手机的加速度为
a=10 m/s2
方向向下。
可知手机做自由落体运动,手掌对手机的作用力大小为0,B错误;
C.手机离开手掌后做自由落体运动,在空中运动时间为
C错误;
D.手机离开手掌做竖直上抛运动,根据对称性可知手机刚离开手掌时速度为
时间内根据动量定理有
解得手掌对手机的冲量大小
D正确。
故选D。
8. 如图所示,甲、乙两种粗糙面不同但高度相同的传送带,倾斜于水平地面放置.以同样恒定速率v向上运动.现将一质量为m的小物体(视为质点)轻轻放在A处,小物体在甲传送带上到达B处时恰好达到传送带的速率v;在乙传送带上到达离B竖直高度为h的C处时达到传送带的速率v.已知B处离地面高度为H,则在物体从A到B的运动过程中( )
A. 两种传送带对小物体做功不相等
B. 将小物体传送到B处,两种传送带消耗的电能相等
C. 两种传送带与小物体之间的动摩擦因数乙的大
D. 将小物体传送到B处,两种系统产生的热量相等
【答案】C
【解析】
【详解】A、对小物块从A到B过程,传送带对小物体做的功就等于物体增加的机械能,经分析知做功相等,故A错误;根据可知 根据牛顿第二定律可知,所以,故C正确;设物体达到与皮带相同的速度所用时间为t,在此时间内皮带的位移为 ,而物体的位移为,所以两者之间的相对位移等于物体匀加速的位移 ,对小物块运用动能定理可知, ,由于相对位移等于小物块运动的位移,根据可知两种情况下 故D错误;根据能量守恒定律,电动机消耗的电能等于摩擦产生的热量Q与物块增加机械能的和,因物块两次从A到B增加的机械能相同, 所以甲传送带消耗的电能多,故B错误;故选C
二、多项选择题:本题共2小题,在每题给出的四个选项中,有多项是符合要求的。
9. 某种光伏电池的工作原理如图所示。半径为的透明导电的球壳为阳极A,球形感光材料为阴极K,电压表为理想电压表。现用动量为的黄光照射K极,K极能发射出最大初动能为的光电子。已知电子电荷量为,光速为,普朗克常量为,忽略光电子重力及之间的相互作用。下列说法正确的是( )
A. 入射光子的波长为
B. 阴极感光材料的逸出功为
C. 若仅增大入射光强度,电压表的示数将增大
D. 若用紫光照射K极,电压表的最大示数将大于
【答案】BD
【解析】
【详解】A.黄光的动量为,可知,波长为
故A错误;
B.根据
,
解得
故B正确;
CD.随着K极逸出的光电子运动到A极,A、K之间的电压逐渐增大,若K电极逸出的最大初动能的光电子恰好运动不到A电极,两极间电压达到最大,再增大入射光强度,电压表示数不再增大,此时,根据动能定理有
解得
若用紫光照射K极,由于紫光频率大于黄光,则紫光照射逸出光电子的最大初动能变大,可知,紫光照射时电压表的最大示数
故C错误,D正确。
故选BD。
10. 如图所示,绝缘中空轨道竖直固定,圆弧段COD 光滑,对应圆心角为120°,C、D 两端等高,O为最低点,圆弧圆心为,半径为R(R远大于轨道内径),直线段轨道AC、HD 粗糙,与圆弧段分别在C、D端相切,整个装置处于方向垂直于轨道所在平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,在竖直虚线 MC左侧和ND 右侧还分别存在着场强大小相等、方向水平向右和向左的匀强电场。现有一质量为 m、电荷量恒为q、直径略小于轨道内径、可视为质点的带正电小球,与直线段轨道间的动摩擦因数为μ,从轨道内距C点足够远的P点由静止释放,若,小球所受电场力等于其重力的倍。重力加速度为g。则( )
A. 小球在轨道AC上下滑的最大速度
B. 小球第一次沿轨道AC下滑的过程中做加速度减小的加速运动
C. 经足够长时间,小球克服摩擦力做的总功
D. 经足够长时间,小球经过O点时,对轨道的弹力一定为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.当小球合力为零时,加速度为零,速度最大,有
又
解得最大速度
故A正确;
B.小球第一次沿轨道AC下滑过程中,电场力在垂直轨道方向的分量为
重力在垂直轨道方向上的分量为
因此,电场力与重力的合力方向恰好沿AC方向,且刚开始时小球与管壁无作用力。当小球开始运动后,由左手定则可知,洛伦兹力导致小球对管壁有压力,从而导致滑动摩擦力增大,由牛顿第二定律
小球一开始做加速度逐渐减小的加速运动,直到加速度为零,开始做匀速直线运动,故B错误;
C.最终小球在CD间做往复运动,由动能定理
解得克服摩擦力做功
故C正确;
D.小球经过点时满足
小球经过点向右运动时
小球经过点向左运动时
解得小球对轨道的弹力为
或
故小球经过O点时,对轨道的弹力不是一定为,故D错误。
故选AC。
三、非选择题:本题共5小题。
11. 根据《国家玩具安全技术规范》规定,玩具枪的弹射动能不得超过。某同学为检验所购玩具枪是否合格,计划基于动量守恒定律测量玩具子弹离开枪口的速度大小,实验装置如图a所示。所用器材包括:玩具枪、玩具子弹、装有挡光片的小车、轨道、光电门、光电计时器、十分度游标卡尺、天平等。实验步骤如下:
(1)用电子秤测量子弹的质量m为,可以判断如果子弹的速度小于________则符合安全要求;
(2)用电子秤测量小车的质量M为;
(3)用游标卡尺测量挡光片宽度d,示数如图b所示,宽度________;
(4)平衡小车沿轨道滑行的阻力。在轨道上安装光电门A和B,让装有挡光片的小车以一定初速度由右向左运动,调节轨道两端高度并记录下挡光片经过光电门A、B的遮光时间,直至________为止;
(5)将小车置于A的右侧,玩具枪枪口靠近小车,发射子弹,使子弹沿轨道方向射出并粘在小车上,带动小车向左运动。经过光电门A时测得挡光片经过A的遮光时间;
(6)根据上述测量数据,计算出子弹离开枪口的速度大小________(用d、m、M、表示);
(7)重复步骤(4)五次。
【答案】 ①. 20 ②. 1.04 ③. 挡光片通过光电门A、B的遮光时间相等 ④.
【解析】
【详解】(1)[1]由
解得
(3)[2]挡光片宽度。
(4)[3]挡光片经过光电门A、B的遮光时间相等时,说明小车做匀速直线运动,则已经平衡小车沿轨道滑行的阻力。
(6)[4]小车经过光电门A时的速度
子弹打在小车上,根据动量守恒定律有
解得子弹离开枪口的速度大小
12. 要描绘一个标有“,”字样的小灯泡的伏安特性曲线,要求小灯泡两端的电压可以由零逐渐增加到,且便于操作。实验室可以提供的器材有:
A.电流表(量程250mA,内阻约)
B.电流表(量程3A,内阻约)
C.电压表V(量程3V,内阻约)
D.滑动变阻器(阻值,额定电流2A)
E.滑动变阻器(阻值,额定电流1A)
F.电源(,内阻不计)
H.开关、导线若干
回答下列问题:
(1)实验过程中,电流表应选______,滑动变阻器应选______(填仪器前面的字母代号);
(2)在开关S闭合以前,图甲中滑动变阻器的滑片应置于______端(选填“a”或“b”);
(3)为了测量数据尽可能准确,图甲中导线c应接到______点(选填“1”或“2”),由于电表不是理想电表,造成这种接法测得的小灯泡的电阻______真实值(选填“小于”“等于”或“大于”);
(4)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。如果将这个小灯泡接到电动势为3.0V,内阻为的电源两端,小灯泡的实际功率是______W(计算结果保留2位有效数字)。
【答案】(1) ①. A ②. D
(2)a (3) ①. 1 ②. 小于
(4)0.38
【解析】
【小问1详解】
[1][2]小灯泡的额定电流为0.2A,则电流表应选A,滑动变阻器要接成分压电路,则应选阻值较小的D;
【小问2详解】
在开关S闭合以前,图甲中滑动变阻器的滑片应置于a端;
【小问3详解】
[1][2]小灯泡电阻较小,应采用电流表外接,则为了测量数据尽可能准确,图甲中导线c应接到1点,由于电表不是理想电表,造成这种接法测得的电流值偏大,根据可知,小灯泡的电阻测量值小于真实值;
【小问4详解】
将这个小灯泡接到电动势为3.0V,内阻为的电源两端,则U=E-Ir=3-5I
将此函数关系图像画在小灯泡的U-I图像上,则交点为电路的工作点,即I=0.185A,U=2.05V,则P=IU=0.38W
13. 某火灾报警器的原理图如图所示,竖直放置的玻璃试管中装入水银,当温度升高时,水银柱上升,使电路导通,蜂鸣器工作发出响声。环境的热力学温度时,试管内封闭的空气(视为理想气体)柱的长度,水银柱上表面与导线端点的距离,管内水银柱的质量,横截面积,大气压强恒为,取重力加速度大小,不考虑水银柱的形状变化。
(1)求报警器刚好报警时试管内气体的热力学温度;
(2)若此过程中管内气体内能增加了0.189J,则管内气体放热还是吸热多少J?
【答案】(1)
(2)吸热
【解析】
【小问1详解】
在初始到刚好报警过程中,气体经历等压变化,所以有
由题意可知,初始时体积为
报警时,体积为
解得
【小问2详解】
试管内气体的压强
此过程中管内外界对气体做功
根据热力学第一定律
解得
即管内气体吸热。
14. 电阻不计的平行金属导轨EFG与PMN如图所示放置,EF与PM段水平且粗糙,FG与MN段倾斜且光滑,F、M连接处接触良好,FG与MN与水平面成θ=37°角,空间中存在匀强磁场,磁感应强度为B=5T,方向竖直向上,导轨间距均为L=1m,金属棒ab、cd与轨道垂直放置,两金属棒质量相等,均为m=0.1kg,电阻均为R=2Ω,ab、cd间用轻质绝缘细线相连,中间跨过一个理想定滑轮,两金属棒始终垂直于导轨,cd棒与水平导轨间的动摩擦因数为μ=0.4,两金属棒始终不会与滑轮相碰,金属导轨足够长,g=10m/s2,sin37°=0.6,现将金属棒由静止释放。
(1)求释放瞬间两棒的加速度大小;
(2)判断释放后ab棒上感应电流的方向,并求出两金属棒的最大速度;
(3)假设金属棒ab沿倾斜导轨下滑s=4m时达到最大速度,试求由静止释放至达到最大速度所用的时间及该过程中ab棒产生的焦耳热。
【答案】(1);(2)从a到b,;(3),
【解析】
【详解】(1)释放时对金属棒ab、cd由牛顿第二定律分别可得
联立解得
(2)由右手定则可知,金属棒ab中的电流方向从a到b,经分析,当两金属棒加速度为0时速度最大,设最大速度为,对ab棒有
对cd棒有
又安培力大小为
此时感应电动势为
由闭合电路欧姆定律可得
联立解得
(3)设金属棒由静止释放至最大速度所需时间为t,则对ab棒有
对cd棒有
而
联立解得
设系统产生的焦耳热为Q,由能量守恒定律可得
故金属棒ab产生的焦耳热为
联立解得
15. 如图所示,质量为的带光滑弧形槽的滑块,槽口水平,顶部有装置,内部装有每只质量为的5个可看作质点的小球;滑块置于足够长的水平地面上,滑块与水平地面间的动摩擦因数为。初始状态滑块与小球都静止,现从弧形轨道顶端无初速度释放小球,等滑块停止再释放下一个小球。每个小球从下滑至水平抛出可看作瞬间完成。已知,,,不计碰撞时间,取,重力加速度大小。求:
(1)第一个球释放至水平飞出后,滑块的速度大小。
(2)若5个小球一道滑下,滑块总共可移动多远。
(3)如题中所述,当5个小球逐一全部释放完后,滑块最终与地面摩擦产生的热量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
第一个球释放至水平飞出过程,滑块和小球构成系统水平方向动量守恒,机械能守恒,则有,
解得
【小问2详解】
若5个小球一道滑下,系统水平方向动量守恒,机械能守恒,同理可得,
解得
滑块在水平地面做减速运动直至停止,根据动能定理可得
解得总共可移动
【小问3详解】
第1个球释放至水平飞出后,有
可得
同理可得第2个球释放至水平飞出后,有
归纳并验证可知,
第5个球释放至水平飞出后,可得
根据能量转化与守恒可得
联立可得
解得
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安徽蚌埠第二中学2026-2027学年高三上学期第二次学情自测物理试题
一、单项选择题:(本题共8小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 在交通事故分析中,刹车线的长度是很重要的依据。在某次交通事故中,汽车刹车线的长度是12m,假设汽车刚开始刹车时的速度大小为12m/s,汽车刹车做匀减速直线运动。则下列说法正确的是( )
A. 汽车刹车时的加速度大小为 B. 汽车刹车过程的平均速度为5m/s
C. 汽车的刹车时间为2s D. 汽车刹车的位移为7.5m时,其速度的大小为6m/s
2. 某一火警报警系统原理图如图所示,报警器未画出,理想变压器原线圈连理想交流电流表,副线圈连接定值电阻R和热敏电阻Rt及理想交流电压表。原线圈接有电流有效值恒定的交流电源,当RT的电阻值随温度升高而减小时,下列说法正确的是( )
A. 电流表的示数将减小 B. 电流表的示数将增大
C. 电压表的示数将减小 D. 电路消耗的功率将减小
3. 如图是截面为矩形abcd的玻璃砖,用激光笔发出红色细光束从矩形玻璃砖底部d点沿dO方向射入玻璃砖,光束从玻璃砖另一面射出后经过cb延长线上的e点,已知光束与ab边夹角为60°,线段Ob=be。则该玻璃砖对红光的折射率n和红光在玻璃砖ab边发生全反射的临界角C分别为( )
A. ; B. ;
C. ; D. ;
4. 一列简谐横波沿x轴传播,周期为2s,t=0时刻的波形曲线如图所示,此时介质中质点b向y轴负方向运动,下列说法正确的是( )
A. 该波的波速大小为4m/s
B. 该波沿x轴正方向传播
C. t=0.25s时质点a和质点c的运动方向相反
D. 0~5s内质点a运动的路程为10cm
5. 如图所示,发射地球静止卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火将卫星送入椭圆轨道2,然后再次点火,将卫星送入同步轨道3。轨道1、2相切于Q点,2、3相切于P点,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,下列说法中正确的是( )
A. 卫星在轨道3上的速率小于在轨道1上的速率
B. 卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度
C. 卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度
D. 卫星在轨道2上经过P点时的加速度大于它在轨道3上经过P点时的加速度
6. 在 x 轴方向存在一静电场,其φ-x 图像如图所示,一电子以一定的初速度沿 x 轴从 O 点运动到 x4,电子仅受电场力,则该电子( )
A. 在 x1 处电势能最小
B. 从 x2到 x3受到的电场力和从 x3到 x4受到的电场力方向相反
C. 在 x1处受到的电场力最大
D. 在 x3处电势为零,电场强度也为零
7. 市场流行的智能手机都内置有加速度传感器,可以进行各种有趣的物理实验。现用某款智能手机进行竖直上抛实验:用手掌托着智能手机,打开加速度传感器,把手机向上抛出,然后又在抛出点接住手机,得到如图所示的加速度随时间变化的图像,图中,,,,已知该款手机的质量为,取重力加速度,空气阻力不计,由此可判断出( )
A. 时间内手机先加速后减速
B. 时间内,手掌对手机的作用力大小为
C. 手机离开手掌后,在空中运动时间为
D. 时间内,手掌对手机的冲量大小为
8. 如图所示,甲、乙两种粗糙面不同但高度相同的传送带,倾斜于水平地面放置.以同样恒定速率v向上运动.现将一质量为m的小物体(视为质点)轻轻放在A处,小物体在甲传送带上到达B处时恰好达到传送带的速率v;在乙传送带上到达离B竖直高度为h的C处时达到传送带的速率v.已知B处离地面高度为H,则在物体从A到B的运动过程中( )
A. 两种传送带对小物体做功不相等
B. 将小物体传送到B处,两种传送带消耗的电能相等
C. 两种传送带与小物体之间的动摩擦因数乙的大
D. 将小物体传送到B处,两种系统产生的热量相等
二、多项选择题:本题共2小题,在每题给出的四个选项中,有多项是符合要求的。
9. 某种光伏电池的工作原理如图所示。半径为的透明导电的球壳为阳极A,球形感光材料为阴极K,电压表为理想电压表。现用动量为的黄光照射K极,K极能发射出最大初动能为的光电子。已知电子电荷量为,光速为,普朗克常量为,忽略光电子重力及之间的相互作用。下列说法正确的是( )
A. 入射光子的波长为
B. 阴极感光材料的逸出功为
C. 若仅增大入射光强度,电压表的示数将增大
D. 若用紫光照射K极,电压表的最大示数将大于
10. 如图所示,绝缘中空轨道竖直固定,圆弧段COD 光滑,对应圆心角为120°,C、D 两端等高,O为最低点,圆弧圆心为,半径为R(R远大于轨道内径),直线段轨道AC、HD 粗糙,与圆弧段分别在C、D端相切,整个装置处于方向垂直于轨道所在平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,在竖直虚线 MC左侧和ND 右侧还分别存在着场强大小相等、方向水平向右和向左的匀强电场。现有一质量为 m、电荷量恒为q、直径略小于轨道内径、可视为质点的带正电小球,与直线段轨道间的动摩擦因数为μ,从轨道内距C点足够远的P点由静止释放,若,小球所受电场力等于其重力的倍。重力加速度为g。则( )
A. 小球在轨道AC上下滑的最大速度
B. 小球第一次沿轨道AC下滑的过程中做加速度减小的加速运动
C. 经足够长时间,小球克服摩擦力做的总功
D. 经足够长时间,小球经过O点时,对轨道的弹力一定为
三、非选择题:本题共5小题。
11. 根据《国家玩具安全技术规范》规定,玩具枪的弹射动能不得超过。某同学为检验所购玩具枪是否合格,计划基于动量守恒定律测量玩具子弹离开枪口的速度大小,实验装置如图a所示。所用器材包括:玩具枪、玩具子弹、装有挡光片的小车、轨道、光电门、光电计时器、十分度游标卡尺、天平等。实验步骤如下:
(1)用电子秤测量子弹的质量m为,可以判断如果子弹的速度小于________则符合安全要求;
(2)用电子秤测量小车的质量M为;
(3)用游标卡尺测量挡光片宽度d,示数如图b所示,宽度________;
(4)平衡小车沿轨道滑行的阻力。在轨道上安装光电门A和B,让装有挡光片的小车以一定初速度由右向左运动,调节轨道两端高度并记录下挡光片经过光电门A、B的遮光时间,直至________为止;
(5)将小车置于A的右侧,玩具枪枪口靠近小车,发射子弹,使子弹沿轨道方向射出并粘在小车上,带动小车向左运动。经过光电门A时测得挡光片经过A的遮光时间;
(6)根据上述测量数据,计算出子弹离开枪口的速度大小________(用d、m、M、表示);
(7)重复步骤(4)五次。
12. 要描绘一个标有“,”字样的小灯泡的伏安特性曲线,要求小灯泡两端的电压可以由零逐渐增加到,且便于操作。实验室可以提供的器材有:
A.电流表(量程250mA,内阻约)
B.电流表(量程3A,内阻约)
C.电压表V(量程3V,内阻约)
D.滑动变阻器(阻值,额定电流2A)
E.滑动变阻器(阻值,额定电流1A)
F.电源(,内阻不计)
H.开关、导线若干
回答下列问题:
(1)实验过程中,电流表应选______,滑动变阻器应选______(填仪器前面的字母代号);
(2)在开关S闭合以前,图甲中滑动变阻器的滑片应置于______端(选填“a”或“b”);
(3)为了测量数据尽可能准确,图甲中导线c应接到______点(选填“1”或“2”),由于电表不是理想电表,造成这种接法测得的小灯泡的电阻______真实值(选填“小于”“等于”或“大于”);
(4)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。如果将这个小灯泡接到电动势为3.0V,内阻为的电源两端,小灯泡的实际功率是______W(计算结果保留2位有效数字)。
13. 某火灾报警器的原理图如图所示,竖直放置的玻璃试管中装入水银,当温度升高时,水银柱上升,使电路导通,蜂鸣器工作发出响声。环境的热力学温度时,试管内封闭的空气(视为理想气体)柱的长度,水银柱上表面与导线端点的距离,管内水银柱的质量,横截面积,大气压强恒为,取重力加速度大小,不考虑水银柱的形状变化。
(1)求报警器刚好报警时试管内气体的热力学温度;
(2)若此过程中管内气体内能增加了0.189J,则管内气体放热还是吸热多少J?
14. 电阻不计的平行金属导轨EFG与PMN如图所示放置,EF与PM段水平且粗糙,FG与MN段倾斜且光滑,F、M连接处接触良好,FG与MN与水平面成θ=37°角,空间中存在匀强磁场,磁感应强度为B=5T,方向竖直向上,导轨间距均为L=1m,金属棒ab、cd与轨道垂直放置,两金属棒质量相等,均为m=0.1kg,电阻均为R=2Ω,ab、cd间用轻质绝缘细线相连,中间跨过一个理想定滑轮,两金属棒始终垂直于导轨,cd棒与水平导轨间的动摩擦因数为μ=0.4,两金属棒始终不会与滑轮相碰,金属导轨足够长,g=10m/s2,sin37°=0.6,现将金属棒由静止释放。
(1)求释放瞬间两棒的加速度大小;
(2)判断释放后ab棒上感应电流的方向,并求出两金属棒的最大速度;
(3)假设金属棒ab沿倾斜导轨下滑s=4m时达到最大速度,试求由静止释放至达到最大速度所用的时间及该过程中ab棒产生的焦耳热。
15. 如图所示,质量为的带光滑弧形槽的滑块,槽口水平,顶部有装置,内部装有每只质量为的5个可看作质点的小球;滑块置于足够长的水平地面上,滑块与水平地面间的动摩擦因数为。初始状态滑块与小球都静止,现从弧形轨道顶端无初速度释放小球,等滑块停止再释放下一个小球。每个小球从下滑至水平抛出可看作瞬间完成。已知,,,不计碰撞时间,取,重力加速度大小。求:
(1)第一个球释放至水平飞出后,滑块的速度大小。
(2)若5个小球一道滑下,滑块总共可移动多远。
(3)如题中所述,当5个小球逐一全部释放完后,滑块最终与地面摩擦产生的热量。
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