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1、 某同学想测定盐溶液的电阻率,具体操作步骤如下:
①如图甲所示,在长方体绝缘容器内插入两竖直金属薄板A、B(金属薄板略小于容器横截面积),A板固定在左侧,B板可移动,把B板移动到容器的最右侧;
②按图乙连接电路,将a、b两表笔短接,调节滑动变阻器的滑片,使灵敏电流计G满偏;
③保持滑动变阻器滑片的位置不变,将A、B两板接在a、b两表笔之间,在容器内倒入适量的盐溶液,使灵敏电流计半偏。
(1)、已知电源的电动势为E , 灵敏电流计的满偏电流为Ig , 容器内部底面长度为L , 倒入盐溶液的体积为V , 则此盐溶液的电阻率为。(用E、Ig、L、V表示)(2)、A、B两板接在a、b两表笔之间后,要使灵敏电流计的示数增大,应(填“增加”或“减少”)倒入盐溶液的体积。(3)、某同学测量出该盐溶液的电阻率后,想按图丙(a)所示的电路测定一个实验电源的电动势与内阻。向容器内倒入体积的盐溶液后,通过移动B板来改变A、B两板的间距x , 读取电流表的示数I , 记录多组数据,做出图象如图丙(b)所示。已知容器内部底面长度L=0.3m,则电源的电动势为 V,内阻为Ω。(结果均保留三位有效数字)(4)、不考虑实验过程中的偶然误差,关于上述方法测得的电动势、内阻与真实值的关系,下列说法正确的是____。A、测得的电动势和内阻均比真实值大 B、测得的电动势和内阻均比真实值小 C、测得的电动势准确,内阻偏大 D、测得的电动势偏大,内阻准确 -
2、 某同学利用如图一所示的实验装置验证碰撞过程中的动量守恒。竖直平面内的一段固定的圆弧轨道下端与水平桌面相切,以相切点O为坐标原点,向右为正方向建立一维坐标系,在足够远的地方放置了位移传感器,当滑块A经过O点时,位移传感器开始工作。已知小滑块A和B与接触面的动摩擦因数相同。
先将小滑块A从圆弧轨道上某一点静止释放,测出小滑块在水平桌面上滑行的图像(如图二中的甲图线),记录小滑块A停止的时刻为;
然后将左侧贴有双面胶(不计双面胶的质量)的小滑块B放在圆弧轨道的最低点O处,再将小滑块A从圆弧轨道上同一点静止释放,小滑块A与B碰撞后结合为一个整体,测出小滑块A、B整体在水平桌面上滑行的图像(如图二中的乙图线),记录小滑块A、B整体停止的时刻为。
(1)、本实验选择的圆弧轨道(“需要”或“不需要”)光滑。(2)、本实验(“需要”或“不需要”)测出滑块与水平桌面间的动摩擦因数。(3)、已知小滑块A、B的质量分别为、 , 当表达式为(用、、和表示),则验证了小滑块A和B碰撞过程中动量守恒。 -
3、 电磁减震器是利用电磁感应原理是一种新型智能化汽车独立悬架系统。某同学设计了一个电磁阻尼减震器,如图所示为其简化原理图。该减震器由绝缘水平滑动杆及固定在杆上的多个间距很小的相同矩形线圈组成,滑动杆及线圈的总质量m=1.0kg。每个矩形线圈abcd的匝数n=10,电阻值R=1.0Ω,ab边长L=20cm,bc边长d=10cm,该减震器在光滑水平面上以初速度v0=7.0m/s向右进入磁感应强度大小B=1.0T、方向竖直向下的匀强磁场中,磁场范围足够大,不考虑线圈个数变化对减震器总质量的影响。则( )
A、刚进入磁场时减震器的加速度大小为0.28m/s2 B、第三个线圈恰好完全进入磁场时,减震器的速度大小为5.8m/s C、滑动杆上至少需安装17个线圈才能使减震器完全停下来 D、第一个线圈和最后一个线圈产生的热量比为136 -
4、 如图甲所示的等双翼式传输机,其两侧等长的传送带倾角可以在一定范围内调节,方便不同情况下的货物传送作业,工作时两传送带匀速转动且速度大小相同。图乙为等双翼式传输机工作示意图,M1、M2代表两传送带。第一次调整M1的倾角为30°,M2的倾角为45°,第二次调整M1的倾角为45°,M2的倾角为30°,两次分别将同一货物无初速放在M1的最低端,都能传到M2的最高端。货物与M1和M2的接触面粗糙程度相同,两次运输中货物均在M1上就已与传送带共速,先后两次传输机的运行速度大小相同。则( )
A、第一次运送货物的时间较短 B、第二次运送货物的时间较短 C、传输机因运送货物而多消耗的能量,第一次较多 D、传输机因运送货物而多消耗的能量,第二次较多 -
5、 如图甲所示为演示光电效应的实验装置,如图乙所示为a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线,如图丙所示为氢原子的能级图,表格给出了几种金属的逸出功和极限频率关系。则( )
几种金属的逸出功和极限频率
金属
W/eV
/(×1014Hz)
钠
2.29
5.33
钾
2.25
5.44
铷
2.13
5.15
A、图甲所示的光电效应实验装置所加的是反向电压,能测得 , B、a光和b光是同种颜色的光,且a光的光强更强 C、若用能使金属铷发生光电效应的光直接照射处于n=3激发态的氢原子,可以直接使该氢原子电离 D、若b光的光子能量为0.66eV,照射某一个处于n=3激发态的氢原子,最多可以产生6种不同频率的光 -
6、 在自行车上安装码表可记录骑行情况。如图所示,码表由强磁体、霍尔传感器及显示器组成。霍尔传感器固定在自行车前叉一侧,强磁体固定在车轮的一根辐条上。车轮半径为R , 霍尔传感器到车轴的距离为r。强磁体每次经过霍尔传感器时,PQ端均输出一次电信号,若每秒强磁体经过n次霍尔传感器,同时显示器数据更新一次,则( )
A、显示器上的里程110.0km是指骑行的位移大小 B、显示器上自行车的速度21.8km/h是由2πnr换算得来的 C、磁体如图所示经过传感器时,导电的电子向Q端汇聚 D、上图中PQ两端电势的高低,与自行车车轮的转动方向有关 -
7、 如图所示,恒星A、B构成的双星系统绕点O沿逆时针方向做匀速圆周运动,运动周期为T1 , 它们的轨道半径分别为RA、RB , RA<RB。C为B的卫星,绕B沿逆时针方向做匀速圆周运动,周期为T2 , 忽略A与C之间的引力,且A与B之间的引力远大于C与B之间的引力。引力常量为G , 则以下说法正确的是( )
A、恒星A的质量MA为 B、若已知C的轨道半径,则可求出C的质量 C、设A、B、C三星由图示位置到再次共线的时间为t , 则 D、若A也有一颗运动周期为T2的卫星,则其轨道半径一定小于C的轨道半径 -
8、 静电透镜被广泛应用于电子器件中,如图所示是阴极射线示波管的聚焦电场,其中虚线为等势线,任意两条相邻等势线间电势差相等,z轴为该电场的中心轴线。一电子从其左侧进入聚焦电场,实线为电子运动的轨迹,P、Q、R为其轨迹上的三点,电子仅在电场力的作用下从P点运动到R点,在此过程中,下列说法正确的是( )
A、P点的电势高于Q点的电势 B、电子在P点的加速度小于在R点的加速度 C、从P点至R点的运动过程中,电子的电势能增加 D、从P点至R点的运动过程中,电子的动能一直增大 -
9、 在匀强磁场中有一电阻忽略不计的矩形线圈,绕垂直于磁场的轴匀速转动,产生的正弦交流电的感应电动势e随时间t的变化如图甲所示,把该交流电输入到图乙中理想变压器的A、B两端。已知R , 为热敏电阻(其电阻随温度升高而减小),R为定值电阻,图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是( )
A、变压器A、B两端电压的瞬时值表达式为u = 100sin50πt(V) B、图甲中t = 2 × 10−2s时,穿过线圈的磁通量最大 C、Rt处温度升高后,电压表V1与V2示数的比值不变 D、Rt处温度升高后,变压器的输入功率减小 -
10、 某“失重”餐厅的传菜装置如图所示,运送菜品的小车沿等螺距轨道向下做匀速率运动,该轨道各处弯曲程度相同,在此过程中,小车( )
A、机械能保持不变 B、动量保持不变 C、所受合力不为零 D、处于超重状态 -
11、 用某透明材料制作的半球形光学元件如图所示,平行单色光垂直射到半径为R的半球底平面上,材料对该单色光的折射率 , 半球的上方平行于半球底平面放置一足够大的光屏,单色光经半球折射后在光屏上可形成一个圆形光斑。不考虑光的干涉、衍射及在半球内的多次反射,真空中光速为c。求:
(1)、当以临界角入射时,光线汇集点到O点的距离;(2)、圆心O到光屏的距离时,光屏被照亮的面积。 -
12、 如图甲所示在一条张紧的绳子上挂几个摆,a、c摆的摆长相同且小于b摆的摆长。当a摆振动的时候,通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力,使其余各摆也振动起来。图乙是c摆稳定以后的振动图像,重力加速度为g,不计空气阻力, 则下列说法正确的是( )
A、a、b、c单摆的固有周期关系为Ta=Tc<Tb B、b、c摆振动达到稳定时,c摆振幅较大 C、达到稳定时b摆振动周期最大 D、由图乙可知,此时b摆的振动周期Tb小于t0 E、a摆的摆长为 -
13、 如图甲所示,曲线OP上方有沿方向匀强电场,其场强大小为 , 曲线左侧有一粒子源AB , B端位于x轴上,能够持续不断地沿方向发射速度为 , 质量为m、电荷量为q的粒子束,这些粒子经电场偏转后均能够通过O点,已知从A点入射粒子恰好从P点进入电场,不计重力及粒子间的相互作用。
(1)、写出匀强电场边界OP段的边界方程(粒子入射点的坐标y和x间的关系式):(2)、若第四象限内存在边界平行于坐标轴的矩形匀强磁场(未画出),磁场方向垂直纸面向外。自O点射入的粒子束,经磁场偏转后均能够返回y轴,若粒子在第四象限运动时始终未离开磁场,求磁场的最小面积;(3)、若第一象限与第四象限间存在多组紧密相邻的匀强磁场和匀强电场(如图乙),电磁场边界与y轴平行,宽度均为d , 长度足够长。匀强磁场 , 方向垂直纸面向里,匀强电场 , 方向沿x轴正方向,现仅考虑自A端射入的粒子,经匀强电场偏转后,恰好与y轴负方向成从O点射入,试确定该粒子将在第几个磁场区域拐弯(即速度恰好与y轴平行)。 -
14、 汽车的减震器可以有效抑制车辆振动。某同学设计了一个利用电磁阻尼的减震器,在振子速度较大时用安培力减震,速度较小时用弹簧减震,其简化的原理如图所示。匀强磁场宽度为 , 磁感应强度 , 方向垂直于水平面。一轻弹簧处于水平原长状态垂直于磁场边界放置,右端固定,左端恰与磁场右边界平齐,劲度系数为。一宽为 , 足够长的单匝矩形硬金属线框固定在一小车上(图中未画出小车),右端与小车右端平齐,二者的总质量为 , 线框电阻为 , 使小车带着线框以的速度沿光滑水平面,垂直磁场边界正对弹簧向右运动,边向右穿过磁场区域后小车开始压缩弹簧,弹簧始终在弹性限度内。
(1)、求线框刚进入磁场左边界时,小车的加速度大小;(2)、求小车向右运动过程中线框中产生的焦耳热和弹簧的最大压缩量; -
15、 某同学根据所学知识,用带托盘的弹簧、电池组、电阻箱、滑动变阻器、内电阻很大的电压表(量程为0-3V)等元件制作了一台简易电子秤。弹簧下端固定在可竖直升降的平台上,弹簧上端固定有托盘和水平指针P , 滑动变阻器竖直固定,滑片P'朝向指针P。滑动变阻器的最大阻值R=20Ω,ab是滑动变阻器有电阻丝缠绕的部分,弹簧始终处于弹性限度内。
(1)、图甲所示为电子秤的部分原理图。①当托盘中没有放物体时,调节滑片,使滑片P'处于滑动变阻器的a点,调节平台使P正对P'。托盘中放入待测物体后,调滑片P' , 使P'正对P。
②闭合开关,为使电压表示数随待测物体的质量的增大而均匀增大,应将电压表连接在图甲的B点与点(选填“A”或“C”)
③在托盘里放入1.0kg的砝码,调节滑片P' , P正对P'时,此时电压表读数为1.60V,则该电子秤可测量的最大质量为kg(结果保留2位有效数字),秤盘和弹簧的质量对电子秤的测量结果(选填“有”或“无”)影响。
(2)、该同学为了测量出电子秤内电池组的电动势和内阻,将电压表并联在R0两端,如图乙所示。进行了如下操作:改变电阻箱阻值R0 , 记录电压表的对应的读数U0 , 用WPS表格处理多次测量的数据得到如图丙所示的图像,该图像的函数关系式为y=2.3x+0.11。其中横坐标为 , 纵坐标为 , 则由图丙可得电池组的电动势E=V,内阻r=Ω(结果均保留2位有效数字)
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16、 如图所示,是“探究小车速度随时间变化规律”的实验装置。
(1)、该实验中,下列操作步骤必要的是____A、需将导轨远离滑轮的一端适当垫高 B、悬挂的槽码质量应远小于小车的质量 C、小车运动结束后,先关闭打点计时器再取下纸带(2)、如图所示,是某次正确操作后得到的纸带,已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz,由此可测得纸带上打B点时小车的速度为m/s(保留两位有效数字)。
(3)、如图所示,某同学将正确操作得到的纸带每隔0.1s剪断,得到若干短纸条。再把这些纸条并排贴在一起,使这些纸条下端对齐,作为时间坐标轴,将纸条左上端点连起来,得到一条直线。则该直线____
A、可以表示小车位移—时间图像 B、可以表示小车速度—时间图像 C、与时间轴夹角的正切为速度大小 D、与时间轴夹角的正切为加速度大小(4)、利用该装置还可以做的实验有____(多选)A、探究加速度与力、质量的关系 B、利用打点计时器测量小车的平均速度和瞬时速度 C、补偿阻力后,利用小车下滑过程验证机械能守恒定律 -
17、 中国科学院高能物理研究所公布:在某高海拔观测站,成功捕获了来自天鹅座万年前发出的信号。若在天鹅座处有一质量均匀分布的球形“类地球”行星,其密度为ρ , 半径为R , 自转周期为T0 , 公转周期为T , 引力常量为G。则下列说法正确的是( )A、该“类地球”行星表面两极的重力加速度大小为 B、该“类地球”行星的同步卫星运行速率为 C、该“类地球”行星的同步卫星轨道半径为 D、在该“类地球”行星表面附近做匀速圆周运动的卫星的运行速率为
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18、 如图所示,有4042个质量均为的小球(可视为质点),将它们用长度相等的轻绳依次连接,再将其左端固定在天花板上,右端施加一水平力使全部小球静止。已知连接天花板的轻绳与水平方向的夹角为 , 设第2021个小球和第2022个小球之间的轻绳的弹力大小是4042个小球的总重力的倍,则值为( )
A、 B、 C、 D、 -
19、 下列四幅图中:图甲是氢原子的能级示意图;图乙胶囊中装的是钴 , 其半衰期约为5.272年;图丙瓶中装的是碘;图丁是、、三种射线在垂直于纸面向里的磁场中的偏转情况。下列说法正确的是( )
A、图甲中,基态的氢原子吸收能量为13.25eV的光子可以跃迁到能级 B、图乙中,经过15.816年的时间,原子核中有87.5g已经发生了衰变 C、图丙中,发生衰变的方程为 , 发生的是衰变 D、图丁中,射线的速度最快、射线的电离作用最强、射线的穿透能力最强 -
20、 如图所示,小李同学在练习对墙垫排球。她斜向上垫出排球,球垂直撞在墙上后反弹落地,落地点正好在发球点正下方。若不计球的旋转及空气阻力,则上述过程中此排球( )
A、撞击墙壁过程没有机械能损失 B、刚落地时动能和刚垫出时动能可能相等 C、在空中上升过程和下降过程的时间相等 D、刚落地时水平速度比刚垫出时水平速度大