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1、太阳能电池板在有光照时,可以将光能转化为电能,在没有光照时,可以视为一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法,探究一个太阳能电池板在没有光照时(没有储存电能)的特性。所用的器材包括:太阳能电池板、电源E、电流表A、电压表V、滑动变阻器R、开关S及导线若干。


(1)、为了达到上述目的,实验电路应选用图甲中的图(选填“a”或“b”)。(2)、已知电压表的量程为3V、内阻为30kΩ,若要将该电压表改装成量程为4V的电压表,该电表需联一个kΩ的电阻。(3)、该实验小组根据实验得到的数据,描点绘出了如图乙所示的图像。当电压为2.80V时,太阳能电池板的电阻为Ω。(4)、当有光照射时,太阳能电池板作为电源,其路端电压与总电流的关系如图丙所示,分析该曲线可知,该电池板作为电源时的电动势为V。若把它与阻值为1kΩ的电阻连接构成一个闭合电路,在有光照射情况下,该电池板的效率是%。(均保留三位有效数字) -
2、如图,长方体空间区域内存在匀强磁场(包括边界),方向平行于yOz平面且与z轴负方向成 , 磁感应强度大小为B , 长方体x轴方向长为 , y轴方向足够长,z轴方向高为。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从z轴上的点a沿x轴正方向进入匀强磁场,速度大小为 , 不计粒子重力。下列说法正确的是( )
A、粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径为 B、粒子会经过x轴上的点e C、若粒子进入磁场的速度大小为 , 则粒子穿出磁场的点的y坐标为 D、若粒子进入磁场的速度大小为 , 则粒子在磁场中运动的时间为 -
3、如图,某棱柱型透光均匀介质的横截面ABC为直角三角形, , 底边BC的长度为d , M为斜边AB的中点,一细束单色光从M点平行于AC边射入介质,经过M点形成的折射光恰好到达C点。不考虑光在介质中的多次反射,下列说法正确的是( )
A、介质的折射率为 B、介质的折射率为 C、若持续增大入射光线的入射角,底边BC上有光射出的区域长度为 D、若持续增大入射光线的入射角,底边BC上有光射出的区域长度为 -
4、分子势能与分子间距离r的关系如图所示,为曲线与横轴交点的横坐标,曲线最低点对应的横坐标为。无限远处分子势能 , 下列说法正确的是( )
A、当时,分子间作用力为零 B、分子间斥力随着分子间距离r的增大面增大 C、当时,分子间作用力随着分子间距离r的减小而增大 D、当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的增大而增大 E、当时,分子势能为0,但分子间作用力不为零 -
5、在图乙的电路中,通入如图甲所示的交变电流,此交变电流的每个周期内,前三分之一个周期电压按正弦规律变化,后三分之二周期电压恒定。电阻R的阻值为12Ω,电表均为理想电表。下列判断错误的是( )
A、电压表的示数为6V B、电流表的示数为0.5A C、电阻R一个周期内产生的热量一定大于9J D、电阻R换成一个耐压值为6V的电容,会被击穿 -
6、如图所示,边长为L正方形金属回路(总电阻为R)与水平面的夹角为 , 虚线圆与正方形边界相切,虚线圆形边界内(包括边界)存在竖直向下匀强磁场,其磁感应强度与时间的关系式为(且为常量),则金属回路产生的感应电流大小为( )
A、 B、 C、 D、 -
7、静电现象在我们的生活中非常常见。如图所示,两个不带电的导体A和B,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近( )
A、此时A带正电,B带负电 B、此时A电势低,B电势高 C、移去C,A、B都不带电 D、先把A接地,再移去C,则A不带电、B带负电 -
8、一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图如图中的实线所示,t=0.5s时的波形图如图中的虚线所示,则该简谐横波在介质中的传播速度可能为( )
A、88m/s B、160m/s C、258m/s D、340m/s -
9、智能呼啦圈可以提供全面的数据记录,让人合理管理自己的身材。如图甲,腰带外侧带有轨道,将带有滑轮的短杆穿入轨道,短杆的另一端悬挂一根带有配重的轻绳, 其简化模型如图乙所示。可视为质点的配重质量为0.4kg,轻绳长为0.4m,悬挂点P 到腰带中心点O的距离为 0.26m, 配重随短杆做水平匀速圆周运动,绳子与竖直方向夹角为θ , 运动过程中腰带可视为静止,重力加速度g 取 10m/s2 , sin=0.6, 下列说法错误的是( )
A、若增大转速,腰带受到的合力不变 B、θ随配重角速度增大而增大 C、当θ稳定在时,配重的角速度为 rad/s D、在配重角速度缓慢增加的过程中,绳子对配重不做功 -
10、实验对检验物理规律至关重要,物理实验的方法多种多样,下列实验用到的方法分析正确的是( )
A、用图甲所示装置,探究加速度与力、质量的关系主要用到了理想实验法 B、用图乙所示装置,探究向心力大小的相关因素主要用到了等效法 C、用图丙所示装置,测量重力加速度主要用到了极限法 D、如图丁所示水面上单分子油膜的示意图,测量分子直径主要用了累积测量法和估测法 -
11、某种核电池采用钚核的放射性同位素钚核 , 其发生的核反应方程是 , 以下说法正确的是( )A、钚核比钚核少了6个质子 B、X粒子是氦核 C、钚核的质量等于铀核与X粒子的质量之和 D、钚核的半衰期会随外界环境温度的变化而改变
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12、19世纪中叶,英国物理学家麦克斯韦创造性地运用统计方法找到了气体分子速率的分布函数,从而确定了气体分子速率分布的统计规律。该分子速率分布函数的图像如图所示,为在速率v附近单位速率区间内分子数占总分子数的百分比。以下说法正确的是( )
A、曲线Ⅰ对应的温度比曲线Ⅱ对应的温度高 B、说明单个分子做无规则运动具有一定的规律性 C、说明大多数分子的速率都在某个峰值附近 D、图中曲线与横轴围成图形的面积表示分子速率所有区间内分子数之和 -
13、如图所示,平行单色光从真空垂直底面射入球心为、半径为的半球玻璃介质,只有以为圆心、半径为的区域内的光线才能从球面射出,则该玻璃介质对单色光的折射率为( )
A、 B、 C、 D、 -
14、一游戏装置竖直截面如图所示,该装置由固定在水平地面上倾角的直轨道AB、螺旋圆形轨道 BCDE、倾角的直轨道EF、水平直轨道 FG 组成。除FG 段外各段轨道均光滑。、且各处平滑连接。螺旋圆形轨道与轨道AB、EF 相切于B(E)处。 凹槽GHIJ底面HI 水平光滑、上面放有一无动力摆渡车,并紧靠在竖直侧壁GH 处,摆渡车上表面与直轨道下 FG、平台 JK所在的水平面高度差为已知螺旋圆形轨道半径B点高度为 1.2R,FG 长度HI长度摆渡车长度质量2kg,将一质量为m=1 kg的滑块从倾斜轨道AB上高度处静止释放,滑块在 FG段运动时的阻力为其重力的0.9倍,当滑块落到摆渡车上时不反弹,但其水平方向速度不变。(摆渡车碰到竖直侧壁IJ立即反弹但速度大小不变,滑块视为质点,不计空气阻力,
(1)、求滑块过 C点的速度大小vc和滑块对轨道的作用力大小Fc;(2)、若在滑块落到摆渡车上的瞬间,工人立刻推动摆渡车,使得摆渡车立刻获得与滑块水平方向速度相同的速度,此后的运动过程中,滑块始终不脱离摆渡车,求滑块与摆渡车之间的动摩擦因数μ需要满足的条件;(3)、在(2)的条件下,求摆渡车与滑块组成的系统在从一起开始运动到第 4 次碰撞后所损失的机械能。 -
15、 如图甲所示,两根足够长的平行光滑金属导轨ab、cd被固定在水平面上,导轨间距L=0.6m,两导轨的左端用导线连接电阻R=10Ω,质量m=1kg、电阻r=2Ω的金属棒垂直于导轨静止在ef处并锁定;导轨及导线电阻均不计。整个装置处在竖直向下的磁场中,be=0.2m,磁感应强度随时间的变化如图乙所示。0.2s后金属棒解除锁定并同时给金属棒水平向右的初速度v0=6m/s,求:
(1)、0.1~0.2s内R上产生的焦耳热;(2)、从t=0.2s后的整个过程中通过R的电荷量。 -
16、 肺活量是指在标准大气压。 下,人一次尽力吸气后,再尽力呼出的气体的体积。某高三男生用“吹气球法”粗测自己的肺活量等级。如图所示,该同学尽力吸气后,将全部气体吹入气球内并封住出气口(吹气前气球内部的空气可忽略不计)。若吹气后气球可看作半径r=10cm的球形,球内气体的压强 气体温度与环境温度 相同。 (取 , 绝对零度取-273 ℃)
(1)、求该同学的肺活量;(2)、已知在标准状态下空气的体积 求该同学一口气吹出的空气分子数(保留3 位有效数字)。 -
17、 某同学家里就安装了一套太阳能庭院灯,科技小组的同学拆下了其中的光伏电池,欲测量其电动势和内阻。通过查阅铭牌,他们了解到电池规格为“12V 2Ω 6Ah”,高亮度LED照明灯的规格为“3W 10V”。(1)、实验室可提供的器材如下:
①电流表A(量程0.6 A,内阻约为 2 Ω)
②电压表V(量程15 V,内阻约为 10 kΩ)
③滑动变阻器(0~20 Ω)
④电阻箱(最大阻值 99 Ω,最小分度 0.1 Ω)
⑤电阻箱(最大阻值 999 Ω,最小分度1 Ω)
⑥单刀单掷开关、单刀双掷开关及导线若干
(2)、为测量该电池的电动势和内阻,该小组设计了如图甲所示的电路,并按以下步骤进行操作:
①闭合开关 , 断开开关 , 调节滑动变阻器使电流表指针满偏;
②保持滑片P不动,把开关与1接通,调节电阻箱使电流表指针半偏,读出电阻箱的阻值 , 则可得电流表的内阻。 , 该测量值真实值(选填“大于”“小于”或“等于”),其中电阻箱应选择 (选填“”或“”);
③闭合开关 , 把开关与2 接通,调节滑动变阻器阻值,记下多组电流表的示数I 和相应电压表的示数U;
④以U为纵坐标,I为横坐标,作出图线如图乙所示,图线斜率为k,纵截距为b,根据图线求得电动势E= , 内阻r=。
(3)、在不计电流表内阻测量误差的情况下,测量电动势和内阻时电流表和电压表(选填“会”或“不会”)引起系统误差。 -
18、 研究表明转动物体也具有动能,称为转动动能,转动动能属于机械能。某同学使用如图装置来探究“转动动能与角速度的关系”。质量不可忽略的滑轮可绕固定光滑轴自由转动,轻质细绳绕在滑轮的边缘,另一端连接装有遮光片的小球,光电门位于遮光片正下方。每次实验小球距光电门一定高度由静止释放,轻绳与滑轮之间不打滑。实验中测出了小球(含遮光片)的质量m、滑轮直径D、遮光片宽度d和遮光片通过光电门的时间。重力加速度为g,空气阻力可忽略。
(1)、用螺旋测微器测出遮光片宽度如图所示,则遮光片宽度d=mm。
(2)、若小球下落过程中,小球和滑轮组成的系统机械能守恒。释放小球时遮光片中心与光电门中心的高度差为h,遮光片通过光电门的时间为 , 则当遮光片通过光电门时滑轮的转动动能。(用题中所给物理量的符号表示)(3)、改变重物释放高度,多次重复上述实验得到表中所列数据。次数
1
2
3
4
ω(rad/s)
4.0
8.0
11.9
19.7
E(J)
0.0010
0.0040
0.0089
0.024
由此可判断滑轮转动动能E与角速度ω的关系为____。
A、 B、 C、 -
19、如图所示,在xOy平面第一象限内,直线y=0与直线 y=x之间存在磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场,x轴下方有一直线CD与x轴平行且与x轴相距为a,x轴与直线CD之间(包含x轴)存在沿 y轴正方向的匀强电场,在第三象限,直线 CD与直线 EF 之间存在磁感应强度也为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。纸面内有一束宽度为 a 的平行电子束,如图,沿y轴负方向射入第一象限的匀强磁场,各电子的速度随入射位置不同大小各不相等,电子束的左边界与y轴的距离也为a,经第一象限磁场偏转后发现所有电子都可以通过原点并进入 x轴下方的电场,最后所有电子都垂直于 EF 边界离开磁场。其中电子质量为m,电量大小为e,电场强度大小为则下列说法正确的是( )
A、电子进入 x轴上方磁场前的最大速度 B、电子经过直线CD时的最小速度 C、速度最小的电子在第三象限磁场中做圆周运动的圆心坐标( , ) D、直线 EF 的方程 -
20、 如图所示,倾角的光滑斜面足够长,斜面上放有质量为、长度为的木板,A、B为木板的两个端点,在A端放有质量的物块(可视为质点),物块和木板接触面粗糙,将物块与质量的重物通过轻质长绳相连,绕在固定在斜面顶端的定滑轮上,不计滑轮处的摩擦。系统从静止状态开始运动,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度 , ( )
A、当时,物块和木板之间不发生相对滑动而作为一个整体运动 B、当时,物块和木板之间不发生相对滑动而作为一个整体运动 C、当时,木板运动的加速度为 D、当时,物块经过从木板上滑下