
考試時(shí)間:2024年9月3日上午10:30-11:45 試卷滿分:100分
一、選擇題(本題共10小題,每小題4分,共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1-7題只有一項(xiàng)符合題目要求,第8-10題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分。)
1. “千帆星座”首批組網(wǎng)衛(wèi)星的發(fā)射儀式于8月5日在太原舉行,這標(biāo)志著中國(guó)版“星鏈”計(jì)劃已全面啟動(dòng)。根據(jù)規(guī)劃,一期將發(fā)射1296顆衛(wèi)星,未來將構(gòu)建一個(gè)由超過1.4萬顆低軌寬頻多媒體衛(wèi)星組成的網(wǎng)絡(luò)?,F(xiàn)如今地球同步靜止軌道資源利用已接近飽和,中低軌資源爭(zhēng)奪將更趨激烈。下列有關(guān)低軌衛(wèi)星與距地表約36000公里的同步衛(wèi)星之性質(zhì)比較,下列說法正確的是( )
A. 同步衛(wèi)星的向心加速度比低軌衛(wèi)星的向心加速度大
B. 低軌衛(wèi)星的通訊傳輸時(shí)間較長(zhǎng)
C. 同步衛(wèi)星的線速度比低軌衛(wèi)星的線速度大
D. 在正常運(yùn)行條件下,每顆低軌衛(wèi)星覆蓋的地表通訊面積較小
【答案】D
【解析】
【詳解】AC.根據(jù)萬有引力提供向心力,則有
解得
,
因同步衛(wèi)星的軌道半徑較大,故同步衛(wèi)星的線速度、向心加速度都比低軌衛(wèi)星的小,故AC錯(cuò)誤;
B.電磁波在空中勻速傳播,傳播時(shí)間
由于低軌道衛(wèi)星距離地球表面更近,因此低軌衛(wèi)星的通訊傳輸時(shí)間較短,故B錯(cuò)誤;
D.在正常運(yùn)作條件下,衛(wèi)星通信張角相同,低軌衛(wèi)星距離地球表面近,因此每顆低軌衛(wèi)星覆蓋的地表通訊面積較小,故D正確。
故選D。
2. 在擊打乒乓球的過程中,球拍對(duì)乒乓球的切向摩擦?xí)沟闷古仪蛐D(zhuǎn)起來,若旋轉(zhuǎn)的乒乓球在豎直平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中曲線所示,M點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)軌跡上的一點(diǎn),速度方向沿該點(diǎn)的切線方向,乒乓球在該點(diǎn)受到的合外力方向可能是( )
A. 斜向左下B. 斜向右上C. 與速度方向相反D. 與速度方向相同
【答案】B
【解析】
【詳解】從圖中軌跡可知乒乓球做曲線運(yùn)動(dòng),則乒乓球在M點(diǎn)受到的合外力方向位于軌跡的凹側(cè),所以受到的合外力方向可能斜向右上。
故選B。
3. “砷化鋸納米帶”是一種高科技新型材料,用它制造的電子元件可以有效減少因發(fā)熱而損失的電能,據(jù)介紹該材料的電導(dǎo)率是石墨烯的1000倍。已知電導(dǎo)率就是電阻率的倒數(shù),即,下列說法正確的是( )
A. 電導(dǎo)率的單位是
B. 材料的電導(dǎo)率越大,其導(dǎo)電性能越強(qiáng)
C. 材料的電導(dǎo)率大小與材料的長(zhǎng)度、橫截面積等因素有關(guān)
D. 材料的電導(dǎo)率只與材料本身有關(guān),與溫度等因素?zé)o關(guān)
【答案】B
【解析】
【詳解】A.根據(jù)電阻定律可得
其中已知電導(dǎo)率就是電阻率的倒數(shù),故電導(dǎo)率的單位是,故A錯(cuò)誤;
B.材料的電導(dǎo)率越大,電阻率越小,電阻越小,對(duì)電流的阻礙作用越小,則其導(dǎo)電性能越強(qiáng),故B正確;
CD.材料的電導(dǎo)率大小與材料本身,溫度等因素有關(guān),與材料的長(zhǎng)度、橫截面積等因素?zé)o關(guān),故CD錯(cuò)誤。
故選B。
4. 如圖所示是實(shí)驗(yàn)室模擬出的等量異種電荷電場(chǎng)線的顯形平面圖片,該平面中有A、B、C、D四個(gè)點(diǎn),其中B、C兩點(diǎn)處在等量異種電荷連線間的中垂線上,有關(guān)下列說法正確的是( )
A. 一個(gè)負(fù)電荷處在A點(diǎn)的電勢(shì)能要比它處在B點(diǎn)處的電勢(shì)能小
B. 將一個(gè)電子從C點(diǎn)處?kù)o止釋放,它可能會(huì)沿著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)處
C. B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)
D. 將一個(gè)質(zhì)子從B點(diǎn)移送到C點(diǎn),靜電力做功為零
【答案】D
【解析】
【詳解】A.根據(jù)沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低可知,A點(diǎn)的電勢(shì)低于B點(diǎn)的電勢(shì),根據(jù)可知,一個(gè)負(fù)電荷處在A點(diǎn)的電勢(shì)能要比它處在B點(diǎn)處的電勢(shì)能大,故A錯(cuò)誤;
B.由于C點(diǎn)處的電場(chǎng)線為曲線,所以將一個(gè)電子從C點(diǎn)處?kù)o止釋放,它不可能會(huì)沿著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)處,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)電場(chǎng)線的疏密程度可知,B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng),故C錯(cuò)誤;
D.B、C兩點(diǎn)處在等量異種電荷連線間的中垂線上,由于中垂線為等勢(shì)面,所以B、C兩點(diǎn)電勢(shì)相等,則將一個(gè)質(zhì)子從B點(diǎn)移送到C點(diǎn),靜電力做功為零,故D正確。
故選D。
5. 如圖所示,一長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿一端固定在O點(diǎn),另一端固定一質(zhì)量為M的小球,在A點(diǎn)處給小球一垂直于輕桿方向的初速度,使輕桿繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。不計(jì)一切阻力及摩擦力。下列說法正確的是( )
A. 小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí),輕桿對(duì)小球的彈力可能為零
B. 小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),輕桿對(duì)小球的彈力不可能為零
C. 小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的最小速度為
D. 若增大小球的初速度,則小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),輕桿對(duì)小球的彈力可能減小
【答案】D
【解析】
【詳解】A.由題意可知,小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí),由牛頓第二定律
可知,輕桿對(duì)小球的彈力方向一定豎直向上,且大小一定大于小球的重力,故A錯(cuò)誤;
BCD.由題意可知,小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),由牛頓第二定律
當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度為時(shí),輕桿對(duì)小球的彈力為零;當(dāng)桿對(duì)小球的彈力為mg時(shí),小球的速度最小為零;若增大小球的初速度,則小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),輕桿對(duì)小球的彈力可能減小,故BC錯(cuò)誤,D正確。
故選D。
6. 2024年8月11日第33屆夏季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)在巴黎圓滿閉幕,此次奧運(yùn)會(huì)賽事中,比賽項(xiàng)目多樣,其中撐桿跳高是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目,運(yùn)動(dòng)過程可簡(jiǎn)化為三個(gè)階段:持桿助跑、撐桿起跳、越桿下落。撐桿起跳上升階段過程可視為從靜止開始的豎直方向直線運(yùn)動(dòng)(不計(jì)空氣阻力),運(yùn)動(dòng)員從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程中,下列說法正確的是( )
A. 運(yùn)動(dòng)員所受合力一直增大B. 桿的彈性勢(shì)能一直增加
C. 地面對(duì)桿做功為零D. 運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能守恒
【答案】C
【解析】
【詳解】A.運(yùn)動(dòng)員從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程中,速度先增大后減小,故運(yùn)動(dòng)員所受合力不可能一直增大,故A錯(cuò)誤;
B.運(yùn)動(dòng)員從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程中,彈性形變先增大后減小,所以桿的彈性勢(shì)能先增大后減小,故B錯(cuò)誤。
C.地面對(duì)桿有作用力,但是沒有位移,則地面對(duì)桿做功為零,故C正確;
D.桿和運(yùn)動(dòng)員組成的系統(tǒng)只有重力和桿的彈力做功,則機(jī)械能守恒,故運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能不守恒,故D錯(cuò)誤。
故選C。
7. 如圖甲所示,傾角為的光滑斜面固定在水平地面上,其空間存在沿斜面方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),以斜面底諯為坐標(biāo)原點(diǎn),沿斜面向上為正方向建立x軸,一帶正電的小滑塊以一定的初速度從斜面底端處開始上滑,若斜面足夠長(zhǎng),上滑過程中小滑塊的機(jī)械能和動(dòng)能隨位移變化的關(guān)系圖線如圖乙所示,,,則下列說法正確的是( )
A. 電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿斜面向上
B. 在斜面底端小滑塊克服重力做功的功率為
C. 在斜面底端小滑塊克服電場(chǎng)力做功的功率為
D 小滑塊上滑過程中,重力勢(shì)能增加了
【答案】C
【解析】
【詳解】AC.由圖乙可知,上滑過程中小滑塊的機(jī)械能變化量為
即電場(chǎng)力做負(fù)功,所以電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿斜面向下。又
解得
則在斜面底端小滑塊克服電場(chǎng)力做功功率為
故A錯(cuò)誤;C正確;
D.由A選項(xiàng)分析可知,上滑過程中,小滑塊的機(jī)械能減少了,動(dòng)能減少了。其重力勢(shì)能增加了
故D錯(cuò)誤;
B.小滑塊上滑過程中,重力做負(fù)功,小滑塊的重力勢(shì)能變化量為
解得
在斜面底端小滑塊克服重力做功的功率為
故B錯(cuò)誤。
故選C。
8. 靜電計(jì),是一種在靜電實(shí)驗(yàn)中常用的半定量測(cè)量?jī)x器,我們可以通過其指針張角的大小來定性顯示其金屬球與外殼之間的電勢(shì)差大小,某位同學(xué)為研究電容器的電容,將電源、開關(guān)等一些電學(xué)元件按如圖所示連接,其中A、B是平行板電容器的兩個(gè)金屬板,G為靜電計(jì),R為滑動(dòng)變阻器。開始時(shí)開關(guān)S閉合,靜電計(jì)指針張開一定角度,關(guān)于該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述,下列說法正確的是( )
A. 斷開開關(guān)S后,靜電計(jì)指針張角不變
B. 保持開關(guān)S閉合,將A、B兩極板分開一些,靜電計(jì)指針張角增大
C. 斷開開關(guān)S后,將A、B兩極板靠近一些,靜電計(jì)指針張角變小
D. 保持開關(guān)S閉合,將滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng),靜電計(jì)指針張角增大
【答案】AC
【解析】
【詳解】A.根據(jù)電路圖可知,電容器與靜電計(jì)可以等效為并聯(lián)后與電源正負(fù)極連接,電容器B極板與靜電計(jì)金屬球電性相同,斷開開關(guān)S后,電容器與靜電計(jì)可以等效為并聯(lián),電容器B極板與靜電計(jì)金屬球電性相同,則靜電計(jì)指針張角不變,故A正確;
B.保持開關(guān)S閉合,將A、B兩極板分開一些,靜電計(jì)仍然可以等效為與電源正負(fù)極連接,靜電計(jì)指針張角不變,故B錯(cuò)誤;
C.?dāng)嚅_開關(guān)S后,電容器與靜電計(jì)可以等效為并聯(lián),電容器B極板與靜電計(jì)金屬球電性相同,根據(jù)
將A、B兩極板靠近一些,電容器極板間距減小,電容增大,電壓一定,極板所帶電荷量增大,則靜電計(jì)所帶電荷量減小,靜電計(jì)指針張角變小,故C正確;
D.保持開關(guān)S閉合,電容器與靜電計(jì)可以等效為并聯(lián)后與電源正負(fù)極連接,此時(shí)滑動(dòng)變阻器可以等效為一根導(dǎo)線,可知滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng),靜電計(jì)指針張角不變,故D錯(cuò)誤。
故選AC。
9. 如圖所示,水平地面上有一邊長(zhǎng)為a的正方形地磚,磚上有以C為圓心過BD兩點(diǎn)的圓弧。從距離A點(diǎn)正上方a處的點(diǎn),沿不同方向水平拋出若干相同的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球。已知O點(diǎn)為連線的中點(diǎn),不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的是( )
A. 軌跡過O點(diǎn)的小球與軌跡過C點(diǎn)的小球初速度之比為
B. 軌跡過O點(diǎn)的小球與軌跡過C點(diǎn)的小球從拋出到下落到地磚上所用時(shí)間不相同
C. 能落到地磚上的小球剛要落到地磚上時(shí)重力的瞬時(shí)功率均相同
D. 落在圓弧上的小球,初速度最大值與最小值之比為
【答案】CD
【解析】
【詳解】A.根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得
,
解得
軌跡過O點(diǎn)的小球與軌跡過C點(diǎn)的小球初速度之比為
故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)
解得
軌跡過O點(diǎn)小球與軌跡過C點(diǎn)的小球從拋出到下落到地磚上的高度h相同,所以所用時(shí)間相同,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)
解得
能落到地磚上的小球的高度h相同,剛要落到地磚上時(shí)重力的瞬時(shí)功率均相同,故C正確;
D.落在圓弧上的小球,下落的高度h相同,水平射程x不同,x的最小值和最大值分別為
初速度最大值與最小值之比為
故D正確。
故選CD。
10. 如圖,直角三角形△ABC位于豎直平面內(nèi),AB沿水平方向,長(zhǎng)度為L(zhǎng),∠ABC = 60°。空間存在一勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)方向與△ABC所在平面平行,將一帶正電的微粒(不計(jì)重力、空氣阻力)從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),電場(chǎng)力做功為,從B點(diǎn)移動(dòng)至C點(diǎn),電場(chǎng)力做功為。下列說法正確的是( )
A. 電場(chǎng)強(qiáng)度的大小是
B. 將該帶電微粒從B點(diǎn)無初速度釋放,其不沿∠ABC的角平分線所在直線運(yùn)動(dòng)
C. 將該帶電微粒從C點(diǎn)CA拋出,要使其通過B點(diǎn),微粒在C點(diǎn)的動(dòng)能應(yīng)為
D. 將該帶電微粒從A點(diǎn)沿AC拋出,要使其到達(dá)BC時(shí),其位移方向垂直于電場(chǎng)強(qiáng)度方向,微粒在A點(diǎn)的動(dòng)能的應(yīng)為
【答案】BCD
【解析】
【詳解】A.由題意可知,,,則
如上圖,在BC邊上找點(diǎn)D,使D點(diǎn)與A點(diǎn)電勢(shì)相等,則AD連線為等勢(shì)線,則
設(shè)DB邊長(zhǎng)為L(zhǎng)DB,CD邊長(zhǎng)為L(zhǎng)CD,θ為電場(chǎng)方向與CB方向的夾角,則
解得
在△ABD中,由幾何關(guān)系可知
解得
∠BAD = 45°
過B點(diǎn)作BE交AD于E點(diǎn),且BE?AD,因?yàn)榍椅⒘д?,所以A點(diǎn)電勢(shì)大于B點(diǎn)電勢(shì),故電場(chǎng)方向沿EB,由E指向B,且有
解得
故A錯(cuò)誤;
B.由A選項(xiàng)可知,電場(chǎng)方向由E指向B,如果將帶正電微粒從B點(diǎn)無初速度釋放,該微粒將沿EB方向運(yùn)動(dòng),由幾何關(guān)系可知,∠ABE = 45°,∠DBE = 15°,EB邊不是∠ABC的角平分線,故B正確;
C.如下圖,將BE反向延長(zhǎng)交AC于F點(diǎn),由幾何關(guān)系可知∠ABE = 45°,LAF = L,則
如果將帶電微粒從C點(diǎn)沿CA拋出,要使其通過B點(diǎn),設(shè)微粒在C點(diǎn)的動(dòng)能為Ek1,則帶電微粒可看成沿CF方向以速度v1的勻速直線運(yùn)動(dòng)和沿FB方向的初速度為0加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)合成的結(jié)果,則
解得
故C正確;
D.如下圖,過D點(diǎn)作AD的垂線交AC于G點(diǎn),由幾何關(guān)系可知∠DAG = 45°,則
如果將帶電微粒從A點(diǎn)沿AC拋出,要使其到達(dá)BC時(shí),其位移方向垂直于電場(chǎng)強(qiáng)度方向,設(shè)微粒在A點(diǎn)的動(dòng)能為Ek2,則帶電微粒可看成沿AG方向以速度v2的勻速直線運(yùn)動(dòng)和沿GD方向的初速度為0加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)合成的結(jié)果,則
解得
故D正確。
故選BCD。
二、非選擇題:本題共5小題,共60分。
11. 為了探究小車加速度與外力的關(guān)系,小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置,長(zhǎng)木板水平放置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,細(xì)繩一端與力傳感器相連,另一端跨過輕質(zhì)的動(dòng)滑輪和定滑輪與砂桶相連,小車一端連接紙帶,紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電源的頻率為50Hz,力傳感器可測(cè)出輕繩中的拉力大小,記小車的質(zhì)量為M,砂和砂桶的總質(zhì)量為m,已知重力加速度為g。
(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的操作,下列說法正確的是( )
A. 在實(shí)驗(yàn)操作過程中,需要調(diào)整長(zhǎng)木板左端定滑輪的高度,使細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行
B. 為減小實(shí)驗(yàn)誤差,在細(xì)繩一端不掛砂桶的前提下,將帶有滑輪的長(zhǎng)木板右端用小木塊墊高,以平衡小車運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力
C. 實(shí)驗(yàn)時(shí)小車盡量靠近長(zhǎng)木板左端,先釋放小車,再接通電源
D. 本實(shí)驗(yàn)要保證小車的質(zhì)量M要遠(yuǎn)大于沙和砂桶的總質(zhì)量m
(2)小明同學(xué)進(jìn)行正確實(shí)驗(yàn)操作時(shí)某次得到的紙帶如圖乙所示,從1點(diǎn)開始每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),1、2、3、4、5均為計(jì)數(shù)點(diǎn),部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖中已標(biāo)注,則可以從圖乙中看出紙帶__________(填“左”或“右”)端與小車相連,小車運(yùn)動(dòng)的加速度是__________(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(3)保持小車的質(zhì)量不變,記錄多次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù),以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo),以加速度a為縱坐標(biāo),通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出的圖像是一條直線,如圖丙所示,圖線的斜率為k,則小車的質(zhì)量為__________。
【答案】(1)AB (2) ①. 左 ②. 0.39
(3)
【解析】
【小問1詳解】
A.在實(shí)驗(yàn)操作過程中,為保證細(xì)繩拉力與小車運(yùn)動(dòng)方向一致,需要調(diào)整長(zhǎng)木板左端定滑輪的高度,使細(xì)繩與長(zhǎng)木板平行。故A正確;
B.為減小實(shí)驗(yàn)誤差,在細(xì)繩一端不掛砂桶的前提下,將帶有滑輪的長(zhǎng)木板右端用小木塊墊高,以平衡小車運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力。故B正確;
C.實(shí)驗(yàn)時(shí)小車盡量靠近長(zhǎng)木板右端,先接通電源,再釋放小車。故C錯(cuò)誤;
D.本實(shí)驗(yàn)利用力傳感器測(cè)出輕繩中的拉力大小,所以不用保證小車的質(zhì)量M要遠(yuǎn)大于沙和砂桶的總質(zhì)量m。故D正確。
故選AB。
【小問2詳解】
[1]由乙圖可知,紙帶左側(cè)相鄰點(diǎn)跡間距較小,小車做加速運(yùn)動(dòng),所以紙帶左端與小車相連。
[2]依題意,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為
由逐差法可知小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為
【小問3詳解】
由牛頓第二定律可得
解得
結(jié)合丙圖,可知
解得
12. 物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等。
(1)用電壓表(內(nèi)阻約為)和電流表(內(nèi)阻約為)測(cè)量一個(gè)電阻的阻值(約為)。為了盡量提高測(cè)量精度,應(yīng)該選擇的測(cè)量電路是圖(a)中的__________(選填“甲”或“乙”)。
(2)用如下圖甲的螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲直徑d,先將電阻絲輕輕地夾在測(cè)砧與測(cè)微螺桿之間,再旋轉(zhuǎn)__________(選填“①”“②”或“③”),直到聽見“喀喀”的聲音為止??勺x直徑__________mm。
(3)用圖乙電路圖測(cè)電阻絲的電阻,為一定阻值的電阻。請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,把丙圖實(shí)物電路中補(bǔ)充完整_____。
(4)第一次測(cè)量按乙圖的電路,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器測(cè)得多組電壓U和電流I值;第二次測(cè)量將電壓表改接在a、b兩端,測(cè)得多組電壓U和電流I值,并作出如圖丁的關(guān)系圖象。由此可知第一次測(cè)量得到圖線是__________(填“M”或“N”),電阻絲的電阻__________(保留兩位有效數(shù)字),根據(jù)電阻定律可得電阻絲的電阻率為__________(用、d、電阻絲長(zhǎng)度l和常量表示)
【答案】(1)甲 (2) ①. ③ ②. 0.608
(3) (4) ①. M ②. 25 ③.
【解析】
【小問1詳解】
因?yàn)榇郎y(cè)電阻約為,由
可知為了減小誤差應(yīng)該采用電流表的外接法,即選用甲圖;
【小問2詳解】
[1]當(dāng)測(cè)微螺桿快接近電阻絲時(shí),再旋轉(zhuǎn)微調(diào)旋鈕,直到聽見“喀喀”的聲音為止;
[2] 由螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)則可知其直徑
【小問3詳解】
實(shí)物電路圖如圖所示
【小問4詳解】
[3] 第一次測(cè)量按乙圖的電路,根據(jù)姆定律可得
第二次測(cè)量將電壓表改接在a、b兩端,根據(jù)歐姆定律可得
兩個(gè)圖像的斜率關(guān)系為
可知第一次測(cè)量得到圖線是M;
[4] 由圖像數(shù)據(jù)可得
聯(lián)立可得
[5]由電阻定律可得
13. 2024年中國(guó)航天全年預(yù)計(jì)實(shí)施100次左右發(fā)射任務(wù),有望創(chuàng)造新的紀(jì)錄。我國(guó)在某發(fā)射場(chǎng)成功將衛(wèi)星發(fā)射升空,衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道。已知該衛(wèi)星在距地面高度為h的軌道做圓周運(yùn)動(dòng)。將地球視為半徑為R的球體,地球自轉(zhuǎn)周期為。某物體在地球北極表面時(shí)的重力加速度為g。求:
(1)該衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度;
(2)若考慮地球自轉(zhuǎn)的影響,在地球赤道處的重力加速度為多少。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【詳解】(1)根據(jù)題意,由牛頓第二定律有
根據(jù)萬有引力與重力的關(guān)系
聯(lián)立解得
(2)若考慮地球自轉(zhuǎn)的影響,在地球赤道處的物體,根據(jù)牛頓第二定律有
聯(lián)立求得,地球赤道處的重力加速度為
14. 如圖所示,足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以速率逆時(shí)針傳動(dòng),左端與傾角為、長(zhǎng)的光滑斜面CD平滑相接,現(xiàn)有質(zhì)量為的滑塊(視為質(zhì)點(diǎn))在傳送帶右端由靜止釋放,滑塊與傳送帶共速后自C點(diǎn)處的小圓弧以大小不變的速度進(jìn)入斜面,斜面底部D點(diǎn)與光滑地面平滑相連,滑塊經(jīng)過D處時(shí)速度大小不變,地面上一根輕彈簧一端固定在O點(diǎn),自然狀態(tài)下另一端恰好在D點(diǎn),取,,,不計(jì)空氣阻力。
(1)求滑塊在運(yùn)動(dòng)過程中彈簧的最大彈性勢(shì)能;
(2)求滑塊釋放至第一次運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過程中與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的熱量。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小問1詳解】
由題意可知,滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度為
由能量守恒定律,滑塊從C點(diǎn)到彈簧彈性勢(shì)能最大時(shí)有
【小問2詳解】
設(shè)滑塊與傳送帶的滑動(dòng)摩擦力為f,共速時(shí)間為t,滑塊的位移
滑塊和傳送帶之間的相對(duì)位移
由動(dòng)能定理可知,摩擦力對(duì)滑塊做功
整個(gè)過程因摩擦產(chǎn)生的熱量
15. 如圖所示,MN為絕緣光滑水平平臺(tái)的右邊緣豎直分界線,兩側(cè)分布由圖示水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和。平臺(tái)上一質(zhì)量為m,電荷量為可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊,在左側(cè)電場(chǎng)力的作用下,自距離MN為l的O點(diǎn)由靜止開始加速,從M點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng),恰好垂直落在水平地面上的P點(diǎn)(未畫出)。已知,滑塊飛離平臺(tái)的速度,重力加速度為g,從滑塊離開平臺(tái)到其動(dòng)能最小所經(jīng)歷的時(shí)間,求:
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。?br>(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大??;
(3)平臺(tái)的高h(yuǎn)。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小問1詳解】
對(duì)于滑塊在電場(chǎng)中時(shí)有
解得
【小問2詳解】
對(duì)于滑塊在電場(chǎng)中時(shí)有
解得
整理可得
當(dāng)時(shí),取得最小值,即
化簡(jiǎn)得
解得
【小問3詳解】
對(duì)于滑塊在電場(chǎng)中時(shí),由(2)得
則有
解得
即
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