1.如圖所示是研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)原理圖，某實(shí)驗(yàn)小組用光強(qiáng)相同(即單位時間照射到單位面積的光的能量相等)的紅光和紫光分別照射陰極K，移動滑片P分別得到紅光和紫光照射時，光電管的光電流I與電勢差UKA的關(guān)系圖像可能正確的是( )
A.
B.
C.
D.
2.圖示為控制中心大屏幕上顯示的“神舟”十四號飛船在軌運(yùn)行圖，屏幕上的曲線表示它一段時間內(nèi)先后兩次在同一軌道繞地球做勻速圓周運(yùn)動的“軌跡”。已知飛船運(yùn)行周期為1.5h，在飛船先后經(jīng)過同一緯度上a、b兩位置的時間內(nèi)，則地球自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)過的角度為( )
A. 360°B. 180°C. 22.5°D. 75.5°
3.如圖所示，在正四面體ABCD的ABD面內(nèi)，有一內(nèi)切圓，圓心為O，M、N、P分別為BD、AB和AD邊與圓的切點(diǎn)。正四面體的頂點(diǎn)A、B、D分別固定有電荷量為+Q、+Q、?Q的點(diǎn)電荷，則( )
A. M、P兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同
B. M、O、N、P四點(diǎn)的電勢φN>φP>φO>φM
C. 將正試探電荷由C移動到M，電勢能減少
D. 將正試探電荷由P移動到N，電場力做負(fù)功
4.如圖甲所示，水平桌面上有一算盤。中心帶孔的相同算珠(可視為質(zhì)點(diǎn))可穿在固定的桿上滑動，算珠與桿之間的動摩擦因數(shù)恒定，使用時發(fā)現(xiàn)某一根桿上有A、B兩顆算珠未在歸零位。A、B相隔s1=3.5cm，B與上邊框相隔s2=2cm，現(xiàn)用手指將A以某一初速度撥出，在方格紙中作出A、B運(yùn)動的v?t圖像如圖乙所示(實(shí)線代表A，虛線代表B)。忽略A、B碰撞的時間，g取10m/s2，則下列說法中正確的是( )
A. 算珠A、B均能回到自己的歸零位B. 算珠A在碰撞前運(yùn)動了0.2s
C. 算珠與桿之間的動摩擦因數(shù)為0.1D. 算珠A與算珠B在碰撞過程中機(jī)械能守恒
5.在吊運(yùn)表面平整的重型板材(混凝土預(yù)制板、厚鋼板)時，如因吊繩無處鉤掛而遇到困難，可用一根鋼絲繩將板攔腰捆起(不必捆的很緊)，用兩個吊鉤勾住繩圈長邊的中點(diǎn)起吊(如圖所示)，若鋼絲繩與板材之間的動摩擦因數(shù)為μ，為了滿足安全起吊(不考慮鋼絲繩斷裂)，需要滿足的條件是( )
A. tanα>μB. tanαμD. sinα0)的豎直向上的磁場。兩勻質(zhì)金屬棒a、b垂直于軌道放置在寬軌段，質(zhì)量均為m、長度均為2l、阻值均為2r。初始時，將b鎖定，a在水平向右、大小為F的恒力作用下，從靜止開始運(yùn)動，離開寬軌前已勻速，a滑上窄軌瞬間，撤去力F，同時釋放b。當(dāng)a運(yùn)動至OO′時，棒a中已無電流(b始終在寬軌)，此時撤去b。金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，a棒、b棒、金屬框與導(dǎo)軌始終接觸良好，則( )
A. a棒在寬軌上勻速運(yùn)動時的速度v0=Fr2B02l2
B. a棒剛滑上窄軌時a兩端電勢差U=5Fr3B0l
C. 從撤去外力F到金屬棒a運(yùn)動至OO′的過程中，a棒產(chǎn)生的焦耳熱Qa=mF2r230B04l4
D. 若a棒與金屬框碰撞后連接在一起構(gòu)成回路，a棒靜止時與OO′點(diǎn)的距離x=4mFr25k2B02l6
三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共24分。
11.如圖所示為“用DIS研究物體的加速度與質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置．在軌道左側(cè)的B點(diǎn)固定光電門，墊高軌道右端，平衡摩擦力．將連接小車的細(xì)線跨過滑輪系住鉤碼，測出小車靜止在A點(diǎn)時擋光片的前端與光電門的距離L，擋光片的寬度為d(L?d)，在A點(diǎn)由靜止釋放小車，由DIS測出擋光片通過光電門的時間△t.
(1)為了研究小車加速度與質(zhì)量的關(guān)系，本實(shí)驗(yàn)采用了控制變量的方法，操作中應(yīng)保持______不變．
(2)小車加速度的表達(dá)式為：a=______.
(3)保持鉤碼數(shù)量不變，在小車上加載配重片，改變小車總質(zhì)量．由于粗心，忘記測量小車的質(zhì)量，只記錄了配重片的質(zhì)量mx，以及擋光片通過光電門的時間△t，多次改變配重片的質(zhì)量，重復(fù)測量．以mx為橫坐標(biāo)，△t2為縱坐標(biāo)建立坐標(biāo)系，得到如圖(乙)所示的直線，設(shè)直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，則鉤碼的重力為______，小車的質(zhì)量為______.
12.為了測定某電源的電動勢和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：
電阻箱R1、R2兩個、阻值為6Ω定值電阻R0、電流表A(內(nèi)阻未知)、電鍵若干、待測電源、導(dǎo)線若干。
(1)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)小組成員先測量電流表內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作如下：
①S1閉合，S2打開，調(diào)節(jié)R1，使電流表A滿偏；
②保持R1不變，再閉合S2，調(diào)節(jié)R2，當(dāng)R2=2.0Ω，電流表A的讀數(shù)為滿刻度的三分之二，由此可得電流表的內(nèi)阻RA的測量值為______。
③上述測量中，電流表的測量值比真實(shí)值______(填“偏大”、“偏小”或“不變”)，產(chǎn)生誤差的原因是合上開關(guān)S2后，通過電阻箱R2的電流______(填“大于”或“小于”)電流表A的滿刻度的三分之一的值。
(2)測定電流表內(nèi)阻后，實(shí)驗(yàn)小組成員設(shè)計(jì)如圖乙所示的電路圖測量圖中的電源的電動勢和內(nèi)阻。
將開關(guān)S合上，多次調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，記錄每次調(diào)節(jié)后的電阻箱的阻值R及電流表A的示數(shù)I，實(shí)驗(yàn)小組成員作出了1I?R圖像如圖丙所示，根據(jù)圖像和已知條件可求出電源電動勢E=______ V；電源的內(nèi)阻r=______。
四、簡答題：本大題共1小題，共10分。
13.電磁軌道炮是利用磁場對通電導(dǎo)體的作用使炮彈加速的，其簡化原理示意圖如圖丙所示。假設(shè)圖中直流電源電動勢為E=45V(內(nèi)阻不計(jì))，電容器的電容為C=22F。兩根固定于水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為l=1m，電阻不計(jì)。炮彈可視為一質(zhì)量為m=2kg，電阻為R=5Ω的金屬棒MN，垂直放在兩導(dǎo)軌間處于靜止?fàn)顟B(tài)，并與導(dǎo)軌良好接觸。導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T的勻強(qiáng)磁場。接通電路后MN開始向右加速運(yùn)動，經(jīng)過一段時間后回路中電流為零，MN達(dá)到最大速度，之后離開導(dǎo)軌。求：
(1)直流電源的a端是正極還是負(fù)極？
(2)若用導(dǎo)線將1、2連接讓直流電源供電，MN離開導(dǎo)軌時的最大速度的大??；
(3)若開關(guān)先接1，使電容器完全充電；然后將開關(guān)接至2，MN離開導(dǎo)軌時的最大速度的大小。
五、計(jì)算題：本大題共2小題，共20分。
14.如圖所示，導(dǎo)熱良好的密閉容器內(nèi)封閉有壓強(qiáng)為p0的空氣，現(xiàn)用抽氣筒緩慢從容器底部的閥門處(只出不進(jìn))抽氣兩次。已知抽氣筒每次抽出空氣的體積為容器容積的15，空氣可視為理想氣體，求：
(1)容器內(nèi)剩余空氣的壓強(qiáng)p；
(2)容器內(nèi)剩余空氣和抽出空氣的質(zhì)量之比k。
15.有一款三軌推拉門，門框內(nèi)部寬為L1=2.75m。三扇門板俯視圖如圖甲所示，寬均為L2=1m，質(zhì)量均為m0=20kg，與軌道的摩擦系數(shù)均為μ=0.01。每扇門板邊緣凸起部位厚度均為d=0.05m。門板凸起部位間的碰撞均為完全非彈性碰撞(不黏連)，門板和門框的碰撞為彈性碰撞。剛開始，三扇門板靜止在各自能到達(dá)的最左側(cè)(如圖乙)，用恒力F水平向右拉3號門板，經(jīng)過位移s=0.3m后撤去F，一段時間后3號門板左側(cè)凸起部位與2號門板右側(cè)凸起部位發(fā)生碰撞，碰撞后3號門板向右運(yùn)動恰好到達(dá)門框最右側(cè)(如圖丙)。重力加速度g=10m/s2。求：
(1)3號門板與2號門板碰撞后瞬間的速度大?。?br>(2)恒力F的大??；
(3)若力F大小可調(diào)，但每次作用過程中F保持恒定且F作用的位移均為s，要保證2號門板不與1號門板發(fā)生碰撞，請寫出3號門板經(jīng)過的路程x與F之間的關(guān)系式。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：當(dāng)UKA>0時，電場力使電子減速，光電流為0時的電壓即為遏制電壓，根據(jù)所學(xué)知識可知紫光頻率高于紅光，紫光遏制電壓較大，所以在U軸的正半軸的交點(diǎn)大于紅光。單位時間內(nèi)紅光的光子數(shù)多，所以紅光的飽和光電流大，故A正確，BCD錯誤；
故選：A。
根據(jù)光電效應(yīng)的原理，結(jié)合紫光和紅光的頻率大小關(guān)系得出正確的圖像。
本題主要考查了光電效應(yīng)的相關(guān)應(yīng)用，理解光電效應(yīng)的原理，結(jié)合不同顏色光的頻率大小關(guān)系即可完成分析。
2.【答案】C
【解析】解：飛船運(yùn)動軌道面與赤道面不重合；當(dāng)飛船先后經(jīng)過同一緯度上a、b兩位置的時間可知轉(zhuǎn)過一圈時間為1.5h，所以在次時間內(nèi)地球自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)過的角度為θ=1.5h24h×360°=22.5°，故ABD錯誤，C正確。
故選：C。
根據(jù)題意同一軌道上，先后兩次經(jīng)過a，b兩點(diǎn)的時間接近一個周期，地球自轉(zhuǎn)一圈24h，所有可求出轉(zhuǎn)過的角度。
本題主要考查人造衛(wèi)星運(yùn)行規(guī)律，在做題中要注意周期關(guān)系。
3.【答案】D
【解析】解：A.如圖，空間任一點(diǎn)的電場是三個點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場的疊加，根據(jù)對稱性和電場的疊加原理可知，M點(diǎn)和P點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等
設(shè)EM和BD間的夾角為θ，有
tanθ=EA2EB=kQ(Lsin60°)22kQ(L2)2=16
說明EM和EN的方向不同，故兩點(diǎn)的場強(qiáng)不同，
故A錯誤；
B.根據(jù)等量同種正點(diǎn)電荷空間等勢面的分布特點(diǎn)可知，在A、B兩處的正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中，M、P兩點(diǎn)的電勢相等，且N點(diǎn)電勢高于O點(diǎn)的電勢，O點(diǎn)的電勢高于和M、P點(diǎn)的電勢；在D點(diǎn)的負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中，N點(diǎn)的電勢高于O點(diǎn)的電勢，O點(diǎn)的電勢高于M、P兩點(diǎn)的電勢，所以，可知φN>φO>φM=φP，故B錯誤；
C.僅考慮B處和D處點(diǎn)電荷時，C點(diǎn)和M點(diǎn)的電勢相等，正試探電荷由C到M，靠近A處的正點(diǎn)電荷，電場力做負(fù)功，電勢能增加，故C錯誤；
D.由于φN>φP，則將正試探電荷由P移動到N，電場力所做的功W=qUPN=q(φP?φN)

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