1.目前治療癌癥最先進的手段是利用核反應(yīng) mnX+01n→α+37Li,反應(yīng)釋放出的高殺傷力的α粒子作用在癌細胞上,進而將病人體內(nèi)的癌細胞殺死。已知X粒子的質(zhì)量為mx,中子的質(zhì)量為mn,α粒子的質(zhì)量為mα,Li核的質(zhì)量為mLi,下列說法正確的是( )
A. m=5,n=10
B. m=5,n=11
C. 該核反應(yīng)釋放的能量為(mLi+mα?mn?mX)c2
D. 該反應(yīng)類型屬于α衰變
2.2024年10月30日,中國“神舟十九號”載人飛船成功進入太空預定軌道,隨后航天員順利進駐空間站“問天”實驗艙進行工作,下列說法正確的是( )
A. “問天”實驗艙的運行速度大于7.9km/s
B. 航天員在“問天”實驗艙工作時處于不受力的完全失重狀態(tài)
C. “問天”實驗艙繞地球運動的向心力是由它對地球的萬有引力提供的
D. “問天”實驗艙繞地球運動的速度大于高軌道上地球同步衛(wèi)星的速度
3.光導纖維是由折射率較大的內(nèi)芯和折射率較小的外套構(gòu)成,光導纖維技術(shù)在現(xiàn)代生產(chǎn)、生活與科技方面得到廣泛應(yīng)用。某單色光在內(nèi)芯中傳播時的速度為1.5×108m/s,在真空中的傳播速度為3.0×108m/s,則該光由內(nèi)芯射向真空時,發(fā)生全反射的臨界角為( )
A. 60°B. 45°C. 30°D. 75°
4.兩個點電荷的質(zhì)量分別為m1、m2,帶異種電荷,電荷量分別為q1、q2,相距為d,僅在相互之間庫侖力作用下各自繞它們連線上的某一定點,在同一水平面內(nèi)做周期相同的勻速圓周運動,它們的總動能為( )
A. m1kq1q2m2dB. m2kq1q22m1dC. kq1q22dD. kq1q2d
5.如圖甲、乙所示為家庭應(yīng)急式手動小型發(fā)電機的兩個截面示意圖。推動手柄使半徑為r的圓形線圈沿軸線做簡諧運動,速度隨時間變化的規(guī)律為v=v0sinωt,線圈匝數(shù)為n,電阻不計,所在位置磁感應(yīng)強度大小恒為B,燈泡的額定電壓為U,若燈泡剛好正常發(fā)光,則理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比n1n2等于( )
A. nπBrv0UB. 2nπBrv0UC. 2nπBrv02UD. nπBrv02U
6.如圖所示,粗細均勻的矩形線框ACDG固定在水平面內(nèi),處在豎直向上的勻強磁場中,邊長AC是AG的三倍,E、F兩點將DG邊三等分,在E、F兩點加上恒定電壓U,線框受到的安培力大小為F1,若將EF段剪斷,線框受到的安培力大小為F2,則F1:F2為( )
A. 8:1B. 7:1C. 6:1D. 5:1
7.如圖所示,銅制圓盤安裝在水平銅軸上,圓盤位于兩磁極之間(可視為勻強磁場),圓盤平面與磁感線垂直,兩銅片C、D分別與轉(zhuǎn)動軸和圓盤的邊緣接觸,電容為C的平行板電容器接在C、D之間,下極板接地。已知銅盤的半徑為R,銅盤勻速轉(zhuǎn)動的角速度為ω,磁感應(yīng)強度為B。下列說法正確的是( )
A. 電容器極板上所帶電荷量為BR2ωC
B. 將電容器的下極板向下移動一小段距離,則電容器極板上的電荷量增加
C. 將一金屬板插入平行板電容器,則電容器的電容減小
D. 將電容器的上極板水平向右移動一小段距離,則電容器內(nèi)P點的電勢不變
二、多選題:本大題共3小題,共18分。
8.某中學湖面上有兩個波源S1和S2,兩波源的振動頻率相同,如圖所示,波源S1、S2的坐標分別為(?20cm,0)、(20cm,0),湖面上還有一點P,坐標為(?20cm,30cm),t=0時,波源S2開始從平衡位置向上振動,經(jīng)過6s波源S1、S2分別產(chǎn)生的第一個波峰同時傳到P點,O點為振動減弱點,已知兩波源同時起振。下列說法正確的是( )
A. 波在湖面?zhèn)鞑サ乃俣葹?cm/s
B. 波源S1在t=0時從平衡位置向下振動
C. 兩波源的振動周期為4s
D. 波源S1產(chǎn)生的第一個波谷傳到P點需要的時間為3s
9.一架沿豎直向上勻速爬升的武裝直升機,t=0時突然向上做變速運動,經(jīng)時間t0后再次勻速爬升,在此過程中,其位移與時間的比值隨時間變化的圖像為直線,如圖所示,下列說法正確的是( )
A. t=0時直升機的速率為p
B. t=t0時直升機的速率為2q?2p
C. 直升機從t=0到t=t0的過程中上升的高度為qt0
D. 直升機向上做變速運動的加速度為q?pt0
10.如圖甲所示,質(zhì)量為m1=3kg的物塊放在靜止于粗糙水平面上的長木板上,從t=0時刻起物塊受到水平向右的外力,此外力變化規(guī)律如圖乙所示,物塊與長木板之間的摩擦力f隨時間變化的規(guī)律如圖丙所示,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,則下列說法正確的是( )
A. 物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)為0.1B. 長木板的質(zhì)量為2kg
C. t=3s時,物塊的速度大小為3m/sD. 長木板與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.05
三、實驗題:本大題共2小題,共15分。
11.小明同學在實驗室找到一個半導體元件,為測量其電阻,進行如下的操作。
(1)先用多用電表進行測量,他先將紅黑表筆插入多用電表的插孔,之后將多用電表旋至歐姆擋的“×100”擋后,接下來的操作是______,再將紅黑表筆分別與該半導體元件兩端相接,多用電表指針偏轉(zhuǎn)位置如圖所示,則該元件的電阻值為______Ω;
(2)為進一步更為精確的測量該元件的阻值,小明同學又找來了電壓表(量程0~15V,電阻約6000Ω)和毫安表(量程0~10mA,電阻約100Ω)以及其他必要實驗器材,他選擇誤差較小的電路連接并進行測量,則測量的阻值______(填“大于”“小于”或“等于”)半導體元件的真實電阻。
12.某學習小組準備用鐵架臺、光電計時器、電磁鐵和鐵球等驗證機械能守恒定律,實驗裝置如圖1所示。先測出A、B之間的距離h,再讓電磁鐵控制的小鐵球從A點自由下落,下落過程中經(jīng)過光電門B時,通過與之相連的光電計時器記錄下小球的擋光時間為t。已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間。
(1)該小組同學先用游標卡尺測量出小球的直徑d為______ cm;
(2)關(guān)于該實驗下列說法正確的是______;
A.小球的直徑越小,實驗誤差越小
B.實驗前應(yīng)調(diào)整光電門位置使小球下落過程中球心通過光電門中的激光束
C.實驗時應(yīng)先釋放鐵球,后打開光電計時器
(3)該小組同學通過改變A、B之間的距離h(h?d),得到多組t的數(shù)值,通過描繪圖像,可驗證機械能守恒,為使圖像呈直線,應(yīng)描繪t?______(用h表示)圖像,若圖像的斜率k=______(用d、g表示),可驗證機械能守恒;
(4)由于存在空氣阻力,該小組同學用實驗數(shù)據(jù)描繪的圖像的斜率______(填“大于”“小于”或“等于”)理論值。
四、計算題:本大題共3小題,共39分。
13.水槍是孩子們喜愛的玩具,常見的氣壓式水槍儲水罐示意圖如圖,從儲水罐充氣口充入氣體,達到一定壓強后,關(guān)閉充氣口,扣動扳機將閥門K打開,水即從槍口噴出。若初始時水槍內(nèi)氣體壓強為120kPa,容積3L,現(xiàn)從儲水罐充氣口充入氣體,充入氣體的壓強為100kPa,充氣過程氣體溫度等于環(huán)境溫度27°C不變,充氣完成后玩具水槍內(nèi)的壓強為240kPa,求:
(1)充入氣體的體積;
(2)當環(huán)境溫度降為7°C測得其內(nèi)部壓強為210kPa,試計算水槍是否漏氣。
14.如圖所示,一圓心為O、半徑R=4.8m、質(zhì)量M=3kg的光滑圓弧軌道鎖定在水平面上,AB為其圓弧面,圓心角θ=60°,B點與地面相切。水平面的CD之間放置一足夠長的輕彈簧,右端D點固定,CD部分粗糙,其余光滑?,F(xiàn)將一質(zhì)量m=2kg的小物塊P從空中某位置以初速度v0=2m/s水平拋出,恰好從圓弧軌道的最高點A無碰撞的進入圓弧軌道,從B端離開后向右運動壓縮彈簧,然后又被彈簧彈回,不計物塊與彈簧碰撞損失的能量。已知小物塊與水平面CD間的動摩擦因數(shù)μ=0.8,彈簧的勁度系數(shù)k=160N/m,彈簧的彈性勢能Ep=12kx2(k為彈簧的勁度系數(shù),x為彈簧的形變量),重力加速度g取10m/s2。
(1)求小物塊拋出點的高度h;
(2)求彈簧的最大壓縮量;
(3)小物塊被彈簧彈回后,同時圓弧軌道解開鎖定,試判斷小物塊能不能從A點拋出?若能,求出小物塊所能到達的最大高度;若不能,求出小物塊第三次經(jīng)過C點時速度大小。
15.平面直角坐標系xOy的二、三象限存在沿x軸正方向的勻強電場,電場強度大小為E,在一、四象限內(nèi)的02d的區(qū)域內(nèi)存在一邊界為270°圓弧的勻強磁場區(qū)域,圓弧與x軸相切,開口在直線x=2d上,圓弧半徑為R=(2+ 2)d磁場方向未畫出,如圖所示。質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子從P(?d,0)點由靜止釋放,粒子最終恰好從圓弧與x軸的切點飛出,已知tan50.4°= 2+12,不計粒子重力,求:
(1)粒子通過一、四象限的電場后速度方向偏轉(zhuǎn)的角度θ;
(2)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B;
(3)若勻強磁場的磁感應(yīng)強度變?yōu)榈?2)間磁感應(yīng)強度的一半,則粒子在磁場中運動的時間為多少?
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:AB、根據(jù)核反應(yīng)中核電荷數(shù)與質(zhì)量數(shù)守恒,可知α粒子內(nèi)有2個質(zhì)子,核子數(shù)為4,
所以
m=2+3=5,n+1=4+7
聯(lián)立解得
n=10
故A正確;B錯誤;
C、根據(jù)質(zhì)能方程ΔE=mc2得該核反應(yīng)釋放的能量為
ΔE=(mn+mX?mLi?mα)c2
故C錯誤;
D、該反應(yīng)屬于人工轉(zhuǎn)變或裂變反應(yīng),衰變反應(yīng)是原子核自發(fā)進行的,反應(yīng)前只有一個核,故D錯誤。
故選:A。
核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)守恒,根據(jù)質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)守恒求出X的核電荷數(shù)以及質(zhì)量數(shù);求出核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損,然后由質(zhì)能方程求出釋放的能量,結(jié)合衰變特點分析。
核反應(yīng)過程中,質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)守恒;求出核反應(yīng)的質(zhì)量虧損,應(yīng)用質(zhì)能方程即可求出核反應(yīng)釋放的能量。
2.【答案】D
【解析】解:A、第一宇宙速度7.9km/s是衛(wèi)星環(huán)繞做地球做勻速圓周運動的最大運行速度,可知“問天”實驗艙的運行速度小于第一宇宙速度7.9km/s,故A錯誤;
B、航天員在“問天”實驗艙工作時處于完全失重狀態(tài),仍受到地球的引力,故B錯誤;
C、“問天”實驗艙繞地球運動的向心力是由地球?qū)λ娜f有引力提供的,故C錯誤;
D、根據(jù)萬有引力提供向心力得
GMmr2=mv2r
可得v= GMr,可知,軌道越高,軌道半徑越大,運行的線速度越小,則“問天”實驗艙繞地球運動的速度大于高軌道上地球同步衛(wèi)星的速度,故D正確。
故選:D。
根據(jù)第一宇宙速度的意義分析“問天”實驗艙的運行速度與第一宇宙速度的關(guān)系;航天員在“問天”實驗艙工作時仍受到地球的引力;“問天”實驗艙繞地球運動的向心力是由地球?qū)λ娜f有引力提供的;根據(jù)萬有引力提供向心力列式分析線速度關(guān)系。
本題主要考查萬有引力定律及其應(yīng)用,解答本題的關(guān)鍵是能夠根據(jù)萬有引力提供向心力,結(jié)合向心力公式進行分析,知道第一宇宙速度等于衛(wèi)星貼近地面做勻速圓周運動的環(huán)繞速度。
3.【答案】C
【解析】解:根據(jù)折射率于光的傳播速度之間的關(guān)系可知,光在內(nèi)芯中傳播時的速度為
v=cn
光由內(nèi)芯射向真空時,發(fā)生全反射的臨界角關(guān)系式為
sinC=1n
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得
sinC=12
可知發(fā)生全反射的臨界角為30°,故C正確,ABD錯誤。
故選:C。
根據(jù)光導纖維中光的全反射現(xiàn)象,以及全反射臨界角的計算求解臨界角。
本題的關(guān)鍵在于理解全反射現(xiàn)象及其臨界角的計算方法。通過計算光在不同介質(zhì)中的傳播速度,進而求得折射率,最后利用全反射臨界角的公式求解。此題不僅考察了物理概念的理解,還涉及到了數(shù)學計算,是一道綜合性較強的題目。
4.【答案】C
【解析】解:C、對于質(zhì)量m1的電荷,它們的庫侖力提供其向心力,即:kq1q2d2=m1v12r,對于質(zhì)量m2的電荷,它們的庫侖力提供其向心力,即:kq1q2d2=m2v22d?r,則總的動能為:12m1v12+12m2v22=kq1q22d,故ABD錯誤,C正確。
故選:C。
本題關(guān)鍵在于利用庫侖力提供向心力,分別列出兩個電荷的向心力公式,得到速度表達式后,計算總動能。最后,得出總動能與庫侖常數(shù)、電荷量和距離的關(guān)系。
本題考查電荷在庫侖力作用下的勻速圓周運動和動能計算。通過運用向心力公式和動能公式,能夠得到正確的總動能表達式。解題過程中需要理解力學與電學的結(jié)合,且細節(jié)計算需要準確處理,避免遺漏。
5.【答案】B
【解析】解:由題意可知,線圈產(chǎn)生的是正弦交流電,電動勢的最大值為Em=2πnBrv0,電動勢的有效值為E=Em 2= 2nπBrv0,由于線圈電阻不計,則變壓器原副線圈匝數(shù)比為n1n2=EU= 2nπBrv0U,故B正確,ACD錯誤;
故選:B。
根據(jù)正弦式交變電流最大值,根據(jù)副線圈兩端的電壓的有效值,從而計算變壓器原副線圈匝數(shù)比。
該題考查交變電流最大值的求法、有效值的求法以及變壓器電壓與匝數(shù)比的關(guān)系,題目綜合性較強,難度一般。
6.【答案】A
【解析】解:設(shè)AG段電阻為r,EF段長為L,則EF未剪斷時,電路中總電阻R1=78r,剪斷后的總電阻R2=7r,
則F1=BI1L=BULR1,F(xiàn)2=BI2LBULR2,解得:F1:F2=8:1,故A正確,BCD錯誤。
故選:A。
根據(jù)題意求出電路的總電阻,應(yīng)用歐姆定律求出電流,然后應(yīng)用安培力公式求出安培力,再求出安培力大小。
本題考查了求安培力之比,分析清楚圖示電路結(jié)構(gòu),求出電路總電阻,應(yīng)用歐姆定律與安培力公式即可解題。
7.【答案】D
【解析】解:A.圓盤勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為
U=12BR2ω
所以電容器極板上所帶電荷量為
12BR2ωC
故A錯誤;
B.電容器的下極板向下移動一小段距離,根據(jù)公式
C=εrS4kπd
可知電容C減小,再根據(jù)公式
Q=CU
可知電容器極板上的電荷量減小,故B錯誤;
C.將金屬板插入平行板電容器,則電容器的板間距減小,根據(jù)
C=εrS4kπd
可知電容C變大,故C錯誤;
D.板間距不變,由于板間電壓不變,根據(jù)
E=Ud
可知板間電場強度不變,下極板電勢為零,P點距下極板距離不變,所以P點電勢不變,故D正確。
故選:D。
圓盤勻速轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不變,求出感應(yīng)電動勢,根據(jù)電容定義式和決定式分析答題。
對于導體切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢情況有兩種:一是導體平動切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,可以根據(jù)E=BLv來計算;二是導體棒轉(zhuǎn)動切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢,根據(jù)E=12BR2ω來計算。
8.【答案】BC
【解析】解:B.由題,O點為兩波源的中點且為振動減弱點,波源S1、S2振動方向相反,所以波源S1在t=0時從平衡位置向下振動,故B正確;
AC.根據(jù)幾何關(guān)系可知PS1=30cm,PS2=50cm
由于PS1=v(6?3T4),PS2=v(6?T4)
解得v=10cm/s,T=4s
故A錯誤,C正確;
D.波源S1產(chǎn)生的第一個波谷傳到P點需要的時間為t=PS1v+T4=30cm10cm/s+4s4=4s,故D錯誤。
故選:BC。
根據(jù)振動減弱點的條件判斷;結(jié)合幾何關(guān)系以及波傳播的特點求出波速與周期;由x=vt求出波源S1產(chǎn)生的第一個波谷傳到P點需要的時間。
本題考查了波動規(guī)律,解題的關(guān)鍵是周期和波速的確定,根據(jù)波長、波速和周期的關(guān)系求解波長。
9.【答案】AC
【解析】解:ABD.由圖像可得xt=q?pt0?t+p,變形得x=pt+q?pt0t2,可知直升機做勻加速直線運動,根據(jù)勻變速直線運動位移公式x=v0t+12at2可知,t=0時直升機的速率為v0=p,加速度為a=2(q?p)t0,t=t0時直升機的速率為v=v0+at0=p+2(q?p)t0t0=2q?p,故A正確,BD錯誤;
C.由勻加速直線運動位移與時間關(guān)系可得直升機從t=0到t=t0的過程中上升的高度為h=v0t0+12at02,解得h=qt0,故C正確。
故選:AC。
根據(jù)圖中數(shù)據(jù)求出直升機做變速運動時位移與時間的關(guān)系式,對比勻變速直線運動位移公式x=v0t+12at2,得到直升機的初速度和加速度,再求解t=t0時直升機的速率和上升高度。
本題考查了勻變速運動的位移公式的應(yīng)用,注意根據(jù)圖象對公式變形。
10.【答案】AD
【解析】解:A、由圖乙可知拉力F的大小與時間成正比,由圖丙可知,0~1s內(nèi)物塊與長木板之間的摩擦力f與拉力F等大,該時間內(nèi)物塊、長木板和地面保持相對靜止;
1~3s物塊與長木板相對靜止,相對地面加速運動;3s以后物塊與長木板間相對滑動,由最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,設(shè)物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)為μ,
可得:f=μ1m1g,代入數(shù)據(jù)解得,物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.1,故A正確;
BD、設(shè)長木板的質(zhì)量為M,長木板與地面間動摩擦因數(shù)為μ2;當t=1s時長木板與地面間開始相對滑動,此時拉力F的大小為F1=2N
由于最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,則μ1(m1+M)g=F1
當t=3s時,物塊與長木板相對靜止,長木板達到最大加速度,由牛頓第二定律得:a=μm1g?μ1(M+m1)M
當t=3s時,拉力F的大小為:F3=6N
對物塊,由牛頓第二定律得:F3?μm1g=ma
代入數(shù)據(jù)解得:M=1kg,a=1m/s2,μ1=0.05,故B錯誤,D正確;
C、F?t圖像中圖線與坐標軸圍成的面積表示沖量,由圖可知1~3s內(nèi)力F的沖量大小為IF=12×(2+6)×(3?1)N?s=8N?s
物塊與長木板之間的摩擦力f的沖量大小為If=(2+3)×(3?1)2N?s=5N?s
1~3s內(nèi)對物塊由動量定理可得:IF?If=m1v
解得t=3s時,物塊的速度大小為v=1m/s,故C錯誤。
故選:AD。
當拉力小于等于木板與地面間的最大靜摩擦力時物塊與木板都靜止,物塊所受摩擦力隨拉力增大而增大;
當拉力大于木板與地面間的最大靜摩擦力時物塊與木板開始一起加速運動,當物塊與木板間的摩擦力達到最大靜摩擦力時物塊與木板開始相對滑動;
根據(jù)圖示圖像分析清楚物塊與木板的運動情況與受力情況,應(yīng)用牛頓第二定律與動量定理分析求解。
本題考查了板塊模型,分析清楚運動過程與受力情況是解題的前提,應(yīng)用牛頓第二定律即可解題。
11.【答案】紅黑表筆短接,進行歐姆調(diào)零 900 大于
【解析】解:(1)將多用電表旋至歐姆擋的“×100”擋后,接下來的操作是紅黑表筆短接,進行歐姆調(diào)零;
根據(jù)讀數(shù)規(guī)則,該元件的電阻值為
R=9.0Ω×100=900Ω
(2)由于Rx> RvRA,所以小明應(yīng)該采用電流表內(nèi)接法,測量的電阻阻值偏大。
故答案為:(1)紅黑表筆短接,進行歐姆調(diào)零;900;(2)大于。
(1)將多用電表旋至歐姆擋的“×100”擋后,必須進行歐姆調(diào)零;根據(jù)歐姆表的讀數(shù)方法讀出該元件的電阻值;
(2)根據(jù)該元件的電阻值與電壓表、電流表等比中值的關(guān)系,確定電流表接法,再分析誤差大小。
本題關(guān)鍵掌握歐姆表的讀數(shù)方法和測量電路的選擇方法。多用電表進行電阻測量前,必須紅黑表筆短接,進行歐姆調(diào)零。
12.【答案】2.98 B 1 h d 2g 大于
【解析】解:(1)游標卡尺的最小分度值為0.1mm,該讀數(shù)為
29mm+0.1×8mm=29.8mm=2.98cm
(2)A.小球的直徑小,小球通過光電門的平均速度越接近瞬時速度,但小球的直徑越小,用游標卡尺測量時的測量產(chǎn)生的偶然誤差越大,可知小球的直徑應(yīng)當適當小一些,而不是越小越好,故A錯誤;
B.實驗中如果球心軌跡與激光束不相交,則小球的擋光距離將小于直徑,導致?lián)豕鈺r間偏小,結(jié)果導致速度測量值偏大,可知實驗前應(yīng)調(diào)整光電門位置使小球下落過程中球心通過光電門中的激光束,故B正確;
C.實驗時應(yīng)先打開光電計時器,后釋放鐵球,防止小球提前通過計時器時無法記錄時間,故C錯誤。
故選:B。
(3)小球通過光電門的速度
v=dt
若小球從A到B機械能守恒定律,則有
mgh=12mv2
解得
t=d 2g?1 h
可知,為使圖像呈直線,應(yīng)描繪t?1 h圖像。
結(jié)合上述可知,圖像的斜率
k=d 2g
即若圖像的斜率等于d 2g,可驗證機械能守恒。
(4)由于存在空氣阻力,在相等的下落高度h內(nèi),小球通過光電門B的擋光時間大于理論值,導致繪制的過原點的傾斜直線偏上,可知用實驗數(shù)據(jù)描繪的圖像的斜率大于理論值。
故答案為:(1)2.98;(2)B;(3)1 h,d 2g;(4)大于。
(1)先確定游標卡尺的最小分度值再讀數(shù);
(2)分析實驗中存在的誤差判斷;
(3)根據(jù)平均速度和機械能守恒定律表達式推導判斷,結(jié)合圖像斜率分析;
(4)分析空氣阻力對實驗的影響。
本題關(guān)鍵掌握驗證機械能守恒定律的實驗原理和游標卡尺的讀數(shù)方法。
13.【答案】解:(1)選水槍內(nèi)氣體和充入的氣體為研究對象,初始水槍內(nèi)氣體p1=120kPa,V1=3L,充入氣體p2=100kPa,末態(tài)p3=240kPa,V3=V1=3L,氣體做等溫變化,由玻意耳定律
p1V1+p2V2=p3V3
解得充入氣體的體積
V2=3.6L
(2)選充完氣后所有的氣體為研究對象,假設(shè)不漏氣,初態(tài)p3=240kPa,T1=300K,T2=280K,體積不變,由查理定律
p3T1=p4T2
解得
p4=224kPa>210kPa
所以水槍漏氣。
答:(1)充入氣體的體積等于3.6L;
(2)水槍漏氣。
【解析】(1)根據(jù)題意找出氣體初末狀態(tài)參量,再根據(jù)玻意耳定律求解;
(2)假設(shè)不漏氣,找出氣體初末狀態(tài)參量,體積不變,由查理定律求解。
本題考查理想氣體實驗定律的應(yīng)用,要找準氣體的初末狀態(tài)參量,題目難度較小。
14.【答案】解:(1)小物塊P從拋出到A,有vyv0=tanθ,又vy=gt,y=12gt2,且h=y+R(1?cs60°),代入數(shù)據(jù)可得h=3m
(2)小物塊從A到壓縮彈簧至最短,由機械能守恒有12mvA2+mgR(1?cs60°)=μmgx+12kx2,又vA=v0cs60°,代入數(shù)據(jù)可得x=0.8m或x=?1m(舍去)
(3)小物塊從壓縮彈簧最短到再次經(jīng)過B點,由動能定理有12kx2?μmgx=12mvB2
假設(shè)小物塊再次滑上圓弧軌道后上升的最高點未脫離,則有(M+m)v=mvB,又有12(M+m)v2+mgh1=12mvB2
代入數(shù)據(jù)可得h1=1.152m

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