


2024乌鲁木齐第二十三中学高三下学期2月月考试题物理含解析
展开总分100分 考试时间100分钟
一、选择题(共13小题,每题3分共39分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 下列各组物理量中,全部是矢量的是( )
A. 力、质量、加速度
B 力、动量、电场强度
C. 速度、动能、位移
D. 电流、磁通量、磁感应强度
2. 下列情况中,可将研究对象看作质点是( )
A. 研究地球自转时,地球可以看作质点
B. 研究汽车车轮的转动情况时,车轮可以看作质点
C. 研究百米赛跑运动员的起跑动作时,运动员可以看作质点
D. 研究从北京开往上海的火车的运动时间时,火车可以看作质点
3. 下列说法正确的是( )
A. 物体在恒力的作用下不可能做曲线运动
B. 高速运动的物体加速度一定很大
C. 若一定质量物体所受合力改变,则加速度一定改变
D. 某同学乘坐电梯上楼,电梯启动时,他感觉身体变重,是因为他的重力增加了
4. 《太极图》据传是宋朝道士陈抟所传出,原名《无极图》。某半径为50米的花园根据太极图的启示而建造,弧、和是从A处到C处的三条路线,其中是由两个直径为50米的半圆弧组成。现有甲、乙两人从A分别沿和到达C点,丙从C点沿到达A点,且三人所用时间满足t甲=t丙>t乙,以下说法正确的是( )
A. 甲的平均速度大于乙的平均速度
B. 甲的平均速度不等于丙的平均速度
C. 甲和乙的位移不相同
D. 运动中的任何时刻,甲的速率一定都小于乙的速率
5. 下列核反应方程和类型均正确的是( )
A. 是衰变
B. 是轻核聚变
C. 衰变
D. 是重核裂变
6. “叠罗汉”是一种高难度的杂技.由六人叠成的三层对称静态造型如图所示,假设每个人的质量均为m,下面五人弯腰后背部呈水平状态,则底层中A、B两人的右脚对水平地面的压力之比约为( )
A. 1B. C. D.
7. 某闭合回路中存在交变电流,电流i随时间t变化的规律如图所示,则该交变电流的有效值为( )
A. 6AB. 5AC. 4AD. 3A
8. 下列是某同学对电场中的概念、公式的理解,其中正确的是( )
A. 根据场强定义式,电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比
B. 根据电容定义式,电容器的电容与所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比
C. 根据真空中点电荷电场强度公式,电场中某点电场强度与场源电荷电荷量成正比
D. 根据公式,、两点的电势差与成正比
9. 如图所示,曲线Ⅰ是绕地球做圆周运动卫星1的轨道示意图,其半径为R;曲线Ⅱ是绕地球做椭圆运动卫星2的轨道示意图,O点为地球的地心,AB为椭圆的长轴,两轨道和地心都在同一平面内,已知在两轨道上运动的卫星的周期相等,万有引力常量为G,地球质量为M,下列说法正确的是( )
A. 椭圆轨道长轴AB的长度为R
B. 若在Ⅰ轨道的卫星1的速率为v0,在Ⅱ轨道的卫星2通过B点的速率为vB,则v0
D. 若OA=0.5R,则卫星在B点的速率
10. 如图所示,三根相互平行的固定长直导线a、b、c两两等距,截面构成等边三角形,均通有电流I。a中电流方向与c中的相同,与b中的相反。已知b中的电流在a导线位置处产生的磁场的磁感应强度大小为B0,则( )
A. b、c中电流在a导线处产生的合磁场磁感应强度为0
B. b、c中电流在a导线处产生的合磁场磁感应强度大小为2B0
C. a导线受到的安培力大小为B0IL
D. a导线受到的安培力大小为B0IL
11. 如图为两列沿绳传播的简谐横波(虚线表示甲波,实线表示乙波)在某时刻的波形图,M为绳上x=0.2m处的质点,下列说法中正确的是( )
A. M点是振动加强点
B. 图示时刻质点M的速度为零
C. 甲波传播速度v1大于乙波传播速度v2
D. 由图示时刻开始,再经周期,M将位于波峰
12. 如图,真空中固定两个等量异种点电荷+Q、-Q,图中O是两电荷连线的中点,a、b两点关于O点左右对称,c、d两点关于O点上下对称,且a、b、c、d到O点距离均相等。下列说法正确的是( )
A. a、b两点的电势相同
B. c、d两点的电场强度相同
C. 将电子由b移到c的过程中电场力做负功
D. 电子在O点的电势能比在b点的电势能大
13. 如图所示,OBCD为半圆柱体玻璃的横截面,OD为直径,一束由紫光和红光组成的复色光沿AO方向从空气射入玻璃,可在玻璃圆弧外侧观察到两束光分别从B、C点射出。记AO与DO延长线之间的夹角为,则下列说法正确的是( )
A. 光线OC紫光
B. 增大时,在玻璃圆弧外侧观察到紫光先消失
C. 增大时,在玻璃圆弧外侧观察到始终有光线射出
D. 两束光在玻璃中分别沿OB、OC传播的时间tOB
14. 在坐标原点的波源S产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速v=20m/s,已知t=0时,波刚好传播到x=40m处,如图所示。在x=800m处有一接收器(图中未画出),则下列说法正确的是( )
A. 波源S开始振动时振动方向沿y轴正方向
B. 该波的波长为40m,周期为2s
C. x=210m处的质点在t=11.25s时处于波峰位置
D. 若波源S向x轴正方向运动,则接收器接收到的波的频率将大于1Hz
15. 如图所示,由a、b两种单色光组成的一束复色光,经过半反半透镜后分成透射光和反射光。透射光经扩束器后垂直照射到双缝上并在光屏上形成干涉条纹。O点是两单色光中央亮条纹的中心位置,和分别是a、b两种单色光形成的距离O点最近的亮条纹的中心位置。反射光入射到三棱镜一侧面上,分别从另一侧面M和N位置射出。下列说法正确的是( )
A. a光的波长大于b光的波长
B. a光的频率大于b光的频率
C. b光通过三棱镜后从M位置射出
D. 当这束复色光从光密介质射入光疏介质时,b光的全反射临界角较小
16. 如图所示,电源E对电容器C充电,当C两端电压达到60V时,闪光灯瞬间导通并发亮,C放电。放电后,闪光灯断开并熄灭,电源再次对C充电。这样不断地充电和放电,闪光打就周期性地放光。该电路( )
A. 充电时,通过R的电流不变
B. 若R增大,则充电时间变长
C. 若C增大,则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大
D. 若E减小为85V,闪光灯闪光一次通过的电荷量不变
三、综合题(本题共5小题,共49分。请根据答题卡题号及分值在各题目的答题区域内作答,超出答题区域的答案无效。)
17. 某同学要测定一节干电池的电动势E和内阻r(已知E约为1.5V,r约为1Ω);
(1)为了完成该实验该同学设计如图电路,选择实验器材时,在电路的a、b两点间可接入的器件是_________;
A.一个定值电阻
B.电阻箱
C.滑动变阻器
(2)经过多次测量,他们记录了多组电流表示数和电压表示数,并在图中画出了图像;由图像可以得出,此干电池的电动势的测量值_________V(保留三位有效数字),内阻的测量值_________Ω(保留两位有效数字)。
18. 给汽车轮胎打气,使胎内的空气达到规定的压强,冬天和夏天打入胎内的空气质量是否相同?冬天还是夏天打入的多一些?
19. 如图所示,质量的滑块(视为质点)静止在水平桌面AB上的A点。在水平向右的外力作用下,滑块由A点运动到B点,到达B点时撤去外力F。滑块从B点离开桌面后恰好从C点沿切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道CD。已知水平桌面AB的长度,滑块与桌面间的动摩擦因数,圆弧轨道CD的圆心角为,D点为轨道与地面的切点。圆心O与水平桌面等高。取,,。不计空气阻力。求:
(1)滑块做平抛运动的初速度大小和从B点运动到C点的时间t;
(2)圆弧轨道的半径R及滑块运动到圆弧轨道最低点D时轨道对滑块的支持力大小N(结果保留三位有效数字)。
20. 在生产线框的流水线上,为了检测出个别不合格的未闭合线框,让线框随传送带通过一固定匀强磁场区域(磁场方向垂直于传送带平面向下),观察线框进入磁场后是否相对传送带滑动就能够检测出未闭合的不合格线框.其物理情景简化如下:如图所示,通过绝缘传送带输送完全相同的正方形单匝纯电阻铜线框,传送带与水平方向夹角为α,以恒定速度v0斜向上运动.已知磁场边界MN、PQ与传送带运动方向垂直,MN与PQ间的距离为d,磁场的磁感应强度为B.线框质量为m,电阻为R,边长为L(d>2L),线框与传送带间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.闭合线框上边在进入磁场前线框相对传送带静止,线框刚进入磁场的瞬间,和传送带发生相对滑动,线框运动过程中上边始终平行于MN,当闭合线框的上边经过边界PQ时又恰好与传送带的速度相同.设传送带足够长.求
(1)闭合线框的上边刚进入磁场时上边所受安培力F安的大小;
(2)从闭合线框上边刚进入磁场到上边刚要出磁场所用的时间t;
(3)从闭合线框上边刚进入磁场到下边穿出磁场后又相对传送带静止的过程中,电动机多消耗的电能∆E.
21. 如图所示,阻值忽略不计,间距为l的两金属导轨MN、PQ平行固定在水平桌面上,导轨左端连接阻值为R的电阻,一阻值为r质量为m的金属棒ab跨在金属导轨上,与导轨接触良好,动摩擦因数为μ,磁感应强度为B的磁场垂直于导轨平面向里,给金属棒一水平向右的初速度v0,金属棒运动一段时间后静止,水平位移为x,导轨足够长,求整个运动过程中,安培力关于时间的平均值的大小.
乌鲁木齐市第23中学 高三月考
物 理 试 卷
总分100分 考试时间100分钟
一、选择题(共13小题,每题3分共39分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 下列各组物理量中,全部是矢量的是( )
A. 力、质量、加速度
B. 力、动量、电场强度
C. 速度、动能、位移
D. 电流、磁通量、磁感应强度
【答案】B
【解析】
【详解】A.力、加速度是矢量;质量是标量,选项A错误;
B.力、动量、电场强度都是矢量,选项B正确;
C.速度、位移是矢量;动能是标量,选项C错误;
D.电流、磁通量是标量;磁感应强度是矢量,选项D错误。
故选B。
2. 下列情况中,可将研究对象看作质点的是( )
A. 研究地球自转时,地球可以看作质点
B. 研究汽车车轮的转动情况时,车轮可以看作质点
C. 研究百米赛跑运动员的起跑动作时,运动员可以看作质点
D. 研究从北京开往上海的火车的运动时间时,火车可以看作质点
【答案】D
【解析】
【详解】A.研究地球自转时地球形状和大小不能忽略,故不能看成质点,否则就没有自转了,A错误;
B.研究汽车后轮上一点运动情况的车轮时,需要用到形状和大小,不能看成质点,B错误;
C.体育教练员研究百米赛跑运动员的起跑动作时,要看动作,不能看成质点,C错误;
D.火车的长度相对于北京到上海的距离来说是很小的可以忽略,此时的火车可以看成质点。D正确。
故选D。
3. 下列说法正确的是( )
A. 物体在恒力的作用下不可能做曲线运动
B. 高速运动的物体加速度一定很大
C. 若一定质量的物体所受合力改变,则加速度一定改变
D. 某同学乘坐电梯上楼,电梯启动时,他感觉身体变重,是因为他的重力增加了
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.物体在恒力的作用下也可能做曲线运动,如平抛运动,选项A错误;
B.高速运动的物体加速度不一定很大,如高速做匀速直线运动的物体,选项B错误;
C.根据牛顿第二定律可知若一定质量的物体所受合力改变,则加速度一定改变,选项C正确;
D.处于超重和失重状态的物体,重力并不变,选项D错误。
故选C。
4. 《太极图》据传是宋朝道士陈抟所传出,原名《无极图》。某半径为50米的花园根据太极图的启示而建造,弧、和是从A处到C处的三条路线,其中是由两个直径为50米的半圆弧组成。现有甲、乙两人从A分别沿和到达C点,丙从C点沿到达A点,且三人所用时间满足t甲=t丙>t乙,以下说法正确的是( )
A. 甲的平均速度大于乙的平均速度
B. 甲的平均速度不等于丙的平均速度
C. 甲和乙的位移不相同
D. 运动中的任何时刻,甲的速率一定都小于乙的速率
【答案】B
【解析】
【详解】AC.甲乙的位移相等,且t甲 >t乙,根据可知,甲的平均速度小于乙的平均速度,选项AC错误;
B.甲和丙位移的方向相反,则甲的平均速度不等于丙的平均速度,选项B正确;
D.根据题中条件不能判断运动中的任何时刻甲的速率与乙的速率大小关系,选项D错误。
故选B。
5. 下列核反应方程和类型均正确的是( )
A. 是衰变
B. 是轻核聚变
C. 是衰变
D. 是重核裂变
【答案】B
【解析】
【详解】A.是衰变,A错误;
B.是轻核聚变,B正确;
C.该方程不满足电荷数守恒,C错误;
D.是衰变,D错误。
故选B。
6. “叠罗汉”是一种高难度的杂技.由六人叠成的三层对称静态造型如图所示,假设每个人的质量均为m,下面五人弯腰后背部呈水平状态,则底层中A、B两人的右脚对水平地面的压力之比约为( )
A. 1B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】最上面的人受到的竖直向下重力为G,所以每个腿上的力都是,中间层最左边的人,受到竖直向下的力为:,所以每个腿上的力都是,由对称性,中间层最右边的人每个腿上的力也是,最底层的A受到的力为,每条腿上的力为:,B受到竖直向下的力为:,所以其每条腿上的力为:,所以A、B两人的右脚对水平地面压力之比为7:10,故ABC错误,D正确。
故选D。
7. 某闭合回路中存在交变电流,电流i随时间t变化的规律如图所示,则该交变电流的有效值为( )
A. 6AB. 5AC. 4AD. 3A
【答案】B
【解析】
【详解】设该回路的阻值为R,该正弦交变电流的有效值为I,则有
解得
故选B。
8. 下列是某同学对电场中的概念、公式的理解,其中正确的是( )
A. 根据场强定义式,电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比
B. 根据电容定义式,电容器的电容与所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比
C. 根据真空中点电荷电场强度公式,电场中某点电场强度与场源电荷电荷量成正比
D. 根据公式,、两点的电势差与成正比
【答案】C
【解析】
【详解】A.电场中某点的电场强度由电场自身决定,与F或q无关,故A错误;
B.电容器的电容是电容器固有属性,与Q或U无关,故B错误;
C.根据真空中点电荷电场强度公式,电场中某点电场强度与场源电荷电荷量成正比,故C正确;
D.电势差由电场本身决定,与W或q无关,故D错误;
故选C。
9. 如图所示,曲线Ⅰ是绕地球做圆周运动卫星1的轨道示意图,其半径为R;曲线Ⅱ是绕地球做椭圆运动卫星2的轨道示意图,O点为地球的地心,AB为椭圆的长轴,两轨道和地心都在同一平面内,已知在两轨道上运动的卫星的周期相等,万有引力常量为G,地球质量为M,下列说法正确的是( )
A. 椭圆轨道长轴AB的长度为R
B. 若在Ⅰ轨道的卫星1的速率为v0,在Ⅱ轨道的卫星2通过B点的速率为vB,则v0
D. 若OA=0.5R,则卫星在B点的速率
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据开普勒第三定律
解得椭圆轨道的半长轴为
可知椭圆轨道的长轴AB的长度为2R,故A错误;
B.卫星在I轨道的速率为v0,根据万有引力提供向心力
解得
卫星在II轨道B点的速率为vB,因做向心运动,则
因为
则
故B错误;
C.万有引力提供向心力
解得
因为
所以
故C错误;
D.若OA=0.5R,则卫星在B点做向心运动,速率满足
故D正确
故选D。
10. 如图所示,三根相互平行的固定长直导线a、b、c两两等距,截面构成等边三角形,均通有电流I。a中电流方向与c中的相同,与b中的相反。已知b中的电流在a导线位置处产生的磁场的磁感应强度大小为B0,则( )
A. b、c中电流在a导线处产生的合磁场磁感应强度为0
B. b、c中电流在a导线处产生合磁场磁感应强度大小为2B0
C. a导线受到的安培力大小为B0IL
D. a导线受到的安培力大小为B0IL
【答案】C
【解析】
【详解】导线a、b、c两两等距,截面构成等边三角形,均通有电流I,b中的电流在a导线位置处产生的磁场的磁感应强度大小为B0,导线a、c在其他导线位置处产生的磁场的磁感应强度大小也为B0,b、c中电流在a导线处产生的磁场如图所示
根据几何关系其夹角为120°,合磁场的磁感应强度与一根导线在该处产生的磁场的磁感应强度大小相等,等于 B0, 则a导线受到的安培力大小为
故选C。
11. 如图为两列沿绳传播的简谐横波(虚线表示甲波,实线表示乙波)在某时刻的波形图,M为绳上x=0.2m处的质点,下列说法中正确的是( )
A. M点是振动加强点
B. 图示时刻质点M的速度为零
C. 甲波传播速度v1大于乙波传播速度v2
D. 由图示时刻开始,再经周期,M将位于波峰
【答案】A
【解析】
【详解】AB.根据波形平移法可知,甲波和乙波在M点单独引起的振动方向均向下,由波的叠加原理可知,图示时刻质点M的速度不为零,M点是振动加强点,故A正确、B错误.
C.两列波在同种介质中传播,则波速相等,故C错误.
D.由图示时刻开始,再经周期,M质点将位于波谷.故D错误.
故选A。
12. 如图,真空中固定两个等量异种点电荷+Q、-Q,图中O是两电荷连线的中点,a、b两点关于O点左右对称,c、d两点关于O点上下对称,且a、b、c、d到O点距离均相等。下列说法正确的是( )
A. a、b两点的电势相同
B. c、d两点的电场强度相同
C. 将电子由b移到c的过程中电场力做负功
D. 电子在O点的电势能比在b点的电势能大
【答案】B
【解析】
【详解】A.沿着电场线电势逐渐降低,结合等量异种点电荷形成的电场分布和对称性可知
故A错误;
B.c、d两点为等量异种点电荷连线的中垂线上的两点,其场强的方向均水平向右,而场强大小由对称性可知相等,则两点的电场强度相同,故B正确;
C.将电子由b移到c的过程是从电势低的b点到电势高的c点移动,则电场力做负功,故C错误;
D.由公式
,
可知电子在O点的电势能比在b点的电势能小,故D错误;
故选B。
13. 如图所示,OBCD为半圆柱体玻璃的横截面,OD为直径,一束由紫光和红光组成的复色光沿AO方向从空气射入玻璃,可在玻璃圆弧外侧观察到两束光分别从B、C点射出。记AO与DO延长线之间的夹角为,则下列说法正确的是( )
A. 光线OC为紫光
B. 增大时,在玻璃圆弧外侧观察到紫光先消失
C. 增大时,在玻璃圆弧外侧观察到始终有光线射出
D. 两束光在玻璃中分别沿OB、OC传播的时间tOB
【解析】
【详解】A.红光的折射率比紫光小,所以光线OB是紫光,A错误;
B.设从空气中入射,与水平面的角度分别为 、时,光线OB和OC分别发生全反射,设此时对应在圆弧侧的入射角为、,且设圆心为E,则光路如下所示
从空气射入玻璃时,根据折射定律
而从玻璃射入空气时,设发生全反射时,由折射定律
解得
因为
所以
所以紫光先发生全反射,即先消失,B正确;
C.由(1)知,当角度没到达全反射的临界角时,仍然会有光线从玻璃中射出,C错误;
D.连接OB、CD,设光线从空气到玻璃的入射角为,折射角为r,半径为R
则根据折射定律
由几何知识可得,光路s为
则传播的时间为
由折射定律可知
解得
因此传播时间对红光和紫光均相同,D错误。
故选B。
二、选择题(共3小题每题4分,共12分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分。)
14. 在坐标原点的波源S产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速v=20m/s,已知t=0时,波刚好传播到x=40m处,如图所示。在x=800m处有一接收器(图中未画出),则下列说法正确的是( )
A. 波源S开始振动时振动方向沿y轴正方向
B. 该波的波长为40m,周期为2s
C. x=210m处的质点在t=11.25s时处于波峰位置
D. 若波源S向x轴正方向运动,则接收器接收到的波的频率将大于1Hz
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据“上下坡法”,可知波传到x=40m处时质点向下振动,可知波源S开始振动时振动方向沿y轴负方向,A错误;
B.由波形图可知,该波的波长λ=20m,周期为
B错误;
C.波传到x=210m处的质点用时间为
则在t=11.25s时该质点振动了 则该质点处于波峰位置,C正确;
D.若波源S向x轴正方向运动,则波源靠近接收器,根据多普勒效应可知,接收器接收到的波的频率将大于1Hz,D正确。
故选CD。
15. 如图所示,由a、b两种单色光组成一束复色光,经过半反半透镜后分成透射光和反射光。透射光经扩束器后垂直照射到双缝上并在光屏上形成干涉条纹。O点是两单色光中央亮条纹的中心位置,和分别是a、b两种单色光形成的距离O点最近的亮条纹的中心位置。反射光入射到三棱镜一侧面上,分别从另一侧面M和N位置射出。下列说法正确的是( )
A. a光的波长大于b光的波长
B. a光的频率大于b光的频率
C. b光通过三棱镜后从M位置射出
D. 当这束复色光从光密介质射入光疏介质时,b光的全反射临界角较小
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB.由双缝条纹间距公式
可知当波长越长,条纹间距越宽,由屏上亮条纹的位置可知
两束光的频率
两束光的折射率
故A正确,B错误;
C.由图知进入三棱镜时M位置射出的光折射角小,根据折射定律可知,M位置射出的光折射率较大,所以应该为b光,C正确;
D.根据临界角公式
可知
故D正确。
故选ACD。
16. 如图所示,电源E对电容器C充电,当C两端电压达到60V时,闪光灯瞬间导通并发亮,C放电。放电后,闪光灯断开并熄灭,电源再次对C充电。这样不断地充电和放电,闪光打就周期性地放光。该电路( )
A. 充电时,通过R的电流不变
B. 若R增大,则充电时间变长
C. 若C增大,则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大
D. 若E减小为85V,闪光灯闪光一次通过的电荷量不变
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.充电时,电容器电荷量增加、电压增加,根据闭合电路的欧姆定律可得R两端电压减小,通过R的电流减小,故A错误;
B.若R增大,充电过程中平均电流I减小,根据Q=It可知充电时间变长,故B正确;
C.电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等,当电源给电容器充电,达到闪光灯击穿电压U时,闪光灯瞬间导通并发光,所以闪光灯发光电压U一定;若C增大,根据Q=CU可知闪光灯闪光一次通过的电荷量增大,故C正确;
D.若E减小为85V,当电源给电容器充电,达到闪光灯击穿电压U=60V时,闪光灯瞬间导通并发光,根据Q=CU可知闪光灯闪光一次通过的电荷量不变,故D正确;
故选BCD。
三、综合题(本题共5小题,共49分。请根据答题卡题号及分值在各题目的答题区域内作答,超出答题区域的答案无效。)
17. 某同学要测定一节干电池的电动势E和内阻r(已知E约为1.5V,r约为1Ω);
(1)为了完成该实验该同学设计如图电路,选择实验器材时,在电路的a、b两点间可接入的器件是_________;
A.一个定值电阻
B.电阻箱
C.滑动变阻器
(2)经过多次测量,他们记录了多组电流表示数和电压表示数,并在图中画出了图像;由图像可以得出,此干电池电动势的测量值_________V(保留三位有效数字),内阻的测量值_________Ω(保留两位有效数字)。
【答案】 ①. BC##CB ②. 1.48 ③. 0.80
【解析】
【详解】(1)[1]为了完成实验,在电路的a、b两点间可接入电阻箱或滑动变阻器,通过改变阻值,改变电路中电压表和电流表的示数,测量多组数据。
故选BC。
(2)[2][3]根据闭合电路欧姆定律
可得
可知图像的纵轴截距等于干电池的电动势,则有
图像的斜率绝对值等于内阻,则有
18. 给汽车轮胎打气,使胎内的空气达到规定的压强,冬天和夏天打入胎内的空气质量是否相同?冬天还是夏天打入的多一些?
【答案】不相同,冬天打入的多一些
【解析】
【详解】由于热胀冷缩,夏天的时候空气膨胀,轮胎内的空气会膨胀,体积增大,胎内的压强增大。冬天的时候空气收缩,轮胎内的空气会收缩,体积减小,胎内的压强减小。所以如果要达到相同的压强,夏天打入胎内的空气质量较少,冬天打入胎内的空气质量较多。
19. 如图所示,质量的滑块(视为质点)静止在水平桌面AB上的A点。在水平向右的外力作用下,滑块由A点运动到B点,到达B点时撤去外力F。滑块从B点离开桌面后恰好从C点沿切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道CD。已知水平桌面AB的长度,滑块与桌面间的动摩擦因数,圆弧轨道CD的圆心角为,D点为轨道与地面的切点。圆心O与水平桌面等高。取,,。不计空气阻力。求:
(1)滑块做平抛运动的初速度大小和从B点运动到C点的时间t;
(2)圆弧轨道的半径R及滑块运动到圆弧轨道最低点D时轨道对滑块的支持力大小N(结果保留三位有效数字)。
【答案】(1),;(2),
【解析】
【详解】(1)滑块从A点到B点做匀加速直线运动,由动能定理,有
解得
滑块从B点到C点做平抛运动,由几何关系知,通过C点时速度与水平方向的夹角为,有
竖直方向做自由落体运动,有
解得
(2)滑块从B点到C点做平抛运动,设B、C两点间的竖直高度为h。竖直方向做自由落体运动
由几何关系可得
解得
从B点到D点由动能定理,有
在D点由牛顿第二定律,有
解得
20. 在生产线框的流水线上,为了检测出个别不合格的未闭合线框,让线框随传送带通过一固定匀强磁场区域(磁场方向垂直于传送带平面向下),观察线框进入磁场后是否相对传送带滑动就能够检测出未闭合的不合格线框.其物理情景简化如下:如图所示,通过绝缘传送带输送完全相同的正方形单匝纯电阻铜线框,传送带与水平方向夹角为α,以恒定速度v0斜向上运动.已知磁场边界MN、PQ与传送带运动方向垂直,MN与PQ间的距离为d,磁场的磁感应强度为B.线框质量为m,电阻为R,边长为L(d>2L),线框与传送带间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.闭合线框上边在进入磁场前线框相对传送带静止,线框刚进入磁场的瞬间,和传送带发生相对滑动,线框运动过程中上边始终平行于MN,当闭合线框的上边经过边界PQ时又恰好与传送带的速度相同.设传送带足够长.求
(1)闭合线框的上边刚进入磁场时上边所受安培力F安的大小;
(2)从闭合线框上边刚进入磁场到上边刚要出磁场所用的时间t;
(3)从闭合线框上边刚进入磁场到下边穿出磁场后又相对传送带静止的过程中,电动机多消耗的电能∆E.
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【分析】
【详解】(1)根据安培力公式得
F安=BIL
根据闭合电路欧姆定律得
根据法拉第电磁感应定律得
E=BLv0
联立解得
(2)线框刚进入磁场至线框刚要出磁场的过程,根据动量定理:
根据安培力公式得
根据闭合电路欧姆定律得
根据法拉第电磁感应定律得
根据运动学公式得
得
(3)线框刚进入磁场至线框刚要出磁场的过程,根据动能定理得
(μmgcsα-mgsinα)d+W安1=0
根据功能关系得
Q电1=-W安1
根据功能关系得
Qf1=μmgcsα(v0t-d)
从线框上边刚进入磁场到穿出磁场后又相对传送带静止的过程中:
根据能量守恒得
∆E=2mgsinα•d+2Q电1+2Qf1
得
21. 如图所示,阻值忽略不计,间距为l的两金属导轨MN、PQ平行固定在水平桌面上,导轨左端连接阻值为R的电阻,一阻值为r质量为m的金属棒ab跨在金属导轨上,与导轨接触良好,动摩擦因数为μ,磁感应强度为B的磁场垂直于导轨平面向里,给金属棒一水平向右的初速度v0,金属棒运动一段时间后静止,水平位移为x,导轨足够长,求整个运动过程中,安培力关于时间的平均值的大小.
【答案】
【解析】
【详解】由动量定理可知,
再根据:
再根据动量定理:
解得:
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