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備戰(zhàn)2024年高考物理模擬卷(浙江卷專(zhuān)用)
卷02
(考試時(shí)間:90分鐘試卷滿(mǎn)分:100分)
一、選擇題I(本題共13小題,每小題3分,共39分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符
合題目要求的,不選、多選、錯(cuò)選均不得分)
1.下列單位及符號(hào)屬于基本為?位的是()
A.伏特VB.厘米cmC.庫(kù)侖CD.焦耳J
【解答】解:際單位制中有七個(gè)基本物理量,七個(gè)基本物埋量與其國(guó)際單位分別是:
長(zhǎng)度(米一m),質(zhì)量(千克一kg),時(shí)間(秒一s),電流(安一A),
熱力學(xué)溫度(開(kāi)爾文一K),物質(zhì)的量(摩爾一mol)和發(fā)光強(qiáng)度(坎德拉一cd)。
故可知伏特、庫(kù)侖、焦耳均是導(dǎo)出物理量的單位,屬于導(dǎo)出單位;
厘米是基本物理量長(zhǎng)度的單位,屬于基本單位,而長(zhǎng)度的國(guó)際單位是米(m)。
故ACD錯(cuò)誤,B正確。
故選:Bo
2.物埋課上經(jīng)常出現(xiàn)“高速公路”、“高壓輸電”、“高頻振蕩”、“高溫物體”等帶有“高”字的詞語(yǔ),
下列對(duì)這些詞語(yǔ)的說(shuō)法正確的是()
A.高速公路上有限速,如限速120km/h,即行車(chē)的平均速度不得超過(guò)120km/h
B.我國(guó)遠(yuǎn)距離輸電一般采取高壓輸電,輸送電壓越高,相應(yīng)電流也越大
C.要有效發(fā)射電磁波,需要用高頻振蕩,頻率越高發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大
D.溫度高的物體,從微觀(guān)角度看,分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率大
【解答】解:A、高速公路限速指的是瞬時(shí)速度,故A錯(cuò)誤;
B、根據(jù)P=UI知,P一定時(shí),U越大,I越小,故B錯(cuò)誤;
C、發(fā)射電磁波的本領(lǐng)由振蕩電路頻率決定,振蕩電路頻率越高,發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大,故C
正確;
D、溫度高的物體分子平均動(dòng)能較大,但如果分子質(zhì)量大,則分子的平均速率可能小,故D錯(cuò)誤。
故選:Co
3.如圖所示,2021年10月16日()時(shí)23分,神舟十三號(hào)成功發(fā)射,隨后與天和核心艙交會(huì)對(duì)接,
3名航天員成功抵達(dá)天和核心艙,開(kāi)始長(zhǎng)達(dá)6個(gè)月的太空任務(wù)。則以下說(shuō)法正確的是()
A.在分析神舟十三號(hào)運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí),可將其視為質(zhì)點(diǎn)
B.研究飛船姿態(tài)控制問(wèn)題時(shí),可將飛船視為質(zhì)點(diǎn)
C.研究飛船對(duì)接后的運(yùn)動(dòng)時(shí),不可選地球?yàn)閰⒖枷?/p>
D.北京時(shí)間2021年10月16口0時(shí)23分是時(shí)間間隔
【解答】解:A.在分析神舟十三號(hào)運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí),由于神舟十三號(hào)的大小和形狀對(duì)所研究的問(wèn)題
的影響可以忽略,則可以將神舟十三號(hào)看作質(zhì)點(diǎn),故A正確;
B.在研究飛船姿態(tài)控制問(wèn)題時(shí),由于神舟十三號(hào)的大小和形狀是不能忽略的,即不能將飛船看
作質(zhì)點(diǎn),故B錯(cuò)誤;
C.研究物體的運(yùn)動(dòng)必須選擇參考系,而參考系的選取則是任意的(除自身以外),研究飛船對(duì)接
后的運(yùn)動(dòng)時(shí),可以選取地球作為參考系,故C錯(cuò)誤;
D.北京時(shí)間2021年10月16日0時(shí)23分是神舟十三號(hào)點(diǎn)火的時(shí)間點(diǎn),即是時(shí)刻,不是時(shí)間間
隔,故D錯(cuò)誤。
故選:A。
4.如圖,當(dāng)車(chē)廂向右加速行駛時(shí),一質(zhì)量為m的物塊緊貼在車(chē)壁上,相對(duì)于車(chē)壁靜止,隨車(chē)一起
運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是()
A.車(chē)對(duì)物塊的作用力方向水平向右
B.車(chē)壁對(duì)物塊的彈力是由于物塊發(fā)生了彈性形變
C.若車(chē)廂加速度變大,車(chē)壁對(duì)物塊的彈力也變大
D.若車(chē)廂加速度變大,車(chē)壁對(duì)物塊的摩擦力也變大
【解答】解:A.車(chē)對(duì)物塊有向右的支持力和向上的摩擦力,故作用力斜向右上,故A錯(cuò)誤;
B.在水平方向上,車(chē)壁對(duì)物塊的彈力是由于車(chē)壁發(fā)生了彈性形變,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)牛頓定律FN=ma可得,若車(chē)廂加速度變大,車(chē)壁對(duì)物塊的彈力FN也變大,故C正確;
D.豎直方向上,車(chē)壁對(duì)物塊的摩擦力與物塊的重力平衡,二力是等大的,與車(chē)廂的加速度大小
無(wú)關(guān),故D錯(cuò)誤。
故選:Co
5.小球以初速度vo水平拋出,忽略空氣阻力,落地時(shí)的速度v,下列選項(xiàng)正確的是()
A.小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是^
1V—Vri2
B.拋出點(diǎn)距地面的高度為59(寸)
C.小球的水平射程為一
174-3嗎+2詔/
D.小球的位移是--------------
2g
【解答】解:A、物體落地的豎直速度為:Uy=WF則小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:干
故A錯(cuò)誤;
B、拋出點(diǎn)距地面的高度為:力=於=與/,故B錯(cuò)誤;
C、小球的水平射程為:X=為亡二嗎11故C錯(cuò)誤;
______/_4-3崎+2―價(jià)2
D、小球的位移為:s==-----我—,故D正確。
故選:Do
6.如圖所示,a、b為電場(chǎng)中同??條水平方向電場(chǎng)線(xiàn).上的兩點(diǎn)。若已知這兩點(diǎn)的電勢(shì)大小和兩點(diǎn)間的
距離,則()
ab
A.一定能求出此電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度
B.一定能求出a、b兩點(diǎn)間中點(diǎn)的電勢(shì)
C.一定能求出已知電荷量的電荷從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功
D.一定能求出已知電荷量的電荷從a點(diǎn)由靜止運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)所用的時(shí)間
【解答】解:AB、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,根據(jù)公式U=Ed,但因?yàn)殡妶?chǎng)不一定是勻強(qiáng)電場(chǎng),所以不一
定能計(jì)算出電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差,以及ab兩點(diǎn)間中點(diǎn)的電勢(shì),故AB錯(cuò)誤;
CD、因?yàn)橐阎獌牲c(diǎn)的電勢(shì)和移動(dòng)電荷的電量,所以能計(jì)算出電勢(shì)能的變化,根據(jù)功能關(guān)系也可以
計(jì)算出電場(chǎng)力做的功;但根據(jù)已知條件無(wú)法計(jì)算出電荷從a點(diǎn)由靜止運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的時(shí)間,故C正
確,D錯(cuò)誤;
A.周期關(guān)系為T(mén)a=Tc>Tb
B.線(xiàn)速度的大小關(guān)系為wVvbVva
C.向心加速度的大小關(guān)系為aa>ab>ac
D.向心力關(guān)系為Fb>Fc>Fa
【解答】解:a為地球赤道上的物體,b為沿地球表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星,c為地球
同步衛(wèi)星,則a、c的角速度相等,b、c的向心力由萬(wàn)有引力提供;
A、c為地球同步衛(wèi)星,轉(zhuǎn)動(dòng)角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等,根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有:
GMm.47r25落彳
———二mi/,解得:T={GM,可知Tc—Ta>Tb,故A正確;
GMmv2
B、對(duì)a、c,根據(jù)公式v=roo,由raVrc可知,v<v;對(duì)b、c,根據(jù)牛頓第二定律得:一—=m一,
acrzr
解得:v=怦,由mVrc可知,vc<vb;故三者線(xiàn)速度的大小關(guān)系為va〈vc〈vb,故B錯(cuò)誤;
C、對(duì)a、c,根據(jù)向心加速度公式a=ro?,由ra<「c可知,aa<ac;對(duì)b、c,根據(jù)牛頓第二定律
得:—7-=ma,解得:a=粵,由rbVrc可知,acVab;故三者心加速度的大小關(guān)系為aaVacV
r2
ab,故C錯(cuò)誤;
D、由于三個(gè)物體的質(zhì)量未知,所以無(wú)法比較向心力大小,故D錯(cuò)誤。
故選:Ao
10.“水流導(dǎo)光”實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,長(zhǎng)直開(kāi)口透明塑料瓶體裝有適量清水,在其底側(cè)開(kāi)一小孔,水
從小孔流出形成彎曲不散開(kāi)的水流,用細(xì)激光束透過(guò)塑料瓶水平射向該小孔,觀(guān)察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.則
()
A.減小激光的強(qiáng)度,“水流導(dǎo)光”現(xiàn)象更明顯
B.改用頻率更低的激光,“水流導(dǎo)光”現(xiàn)象更明顯
C.改用折射率較大的液體,“水流導(dǎo)光”現(xiàn)象更明顯
D.隨著瓶?jī)?nèi)清水高度的降低,“水流導(dǎo)光”現(xiàn)象更明顯
【解答】解:AD、減小該激光的強(qiáng)度,激光的臨界角不變,現(xiàn)象不會(huì)改變,故A錯(cuò)誤;
B、水從小孔流出形成彎曲的水束,激光沒(méi)有完全被限制在水束內(nèi),是因?yàn)楣鈴乃湎蚩諝獾娜?/p>
射角小于臨界角,出現(xiàn)折射現(xiàn)象,當(dāng)換用頻率更低的激力,臨界角變大,更不容易發(fā)生全反射,
將有更多激光不能被限制在水流內(nèi)傳播,故B錯(cuò)誤;
C、水從小孔流出形成彎曲的水束,激光沒(méi)有完全被限制在水束內(nèi),是因?yàn)楣鈴乃湎蚩諝獾娜?/p>
射角小于臨界角,出現(xiàn)折射現(xiàn)象,改用折射率更大的液體時(shí),臨界角變小,容易發(fā)生全反射,“水
流導(dǎo)光”現(xiàn)象更明顯,故C正確;
D、隨著瓶?jī)?nèi)清水高度的降低,則從孔中射出的水流速度會(huì)變小,水流軌跡會(huì)變得更彎曲,激光
在水和空氣界面處的入射角會(huì)變小,則會(huì)有大部分光會(huì)在界面處折射,導(dǎo)致“水流導(dǎo)光”現(xiàn)象不
明顯,故D錯(cuò)誤,
故選:Co
11.在下列情況中,發(fā)生的是光的哪一種現(xiàn)象,說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.通過(guò)狹縫看日光燈可見(jiàn)彩色花紋,是光的衍射現(xiàn)象
R.增透膜是利用的是光的干涉現(xiàn)象制成的
C.炎熱夏日中午,干燥的柏油馬路上看上去有水,能顯示車(chē)輛的倒影,是光的全反射現(xiàn)象
D.陽(yáng)光下水面上的油膜會(huì)出現(xiàn)彩色花紋是光的偏振現(xiàn)象
【解答】解:A、通過(guò)狹縫去觀(guān)察發(fā)光的白熾燈,會(huì)看到彩色條紋,是衍射現(xiàn)象;故A正確;
B、增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象來(lái)使反射光的強(qiáng)度減至最小,屬于薄膜干涉;故B正確;
C、夏日炎炎,馬路面上方空氣不均勻,靠近路面處的溫度高,空氣密度小,折射率小,滿(mǎn)足光
的全反射條件,因而能顯示車(chē)輛的倒影,看上去就像仃水,是光的全反射現(xiàn)象,故C正確;
D、陽(yáng)光下水面上的油膜看上去五顏六色的,是由油膜內(nèi)外表面反射的光在油膜的外表面處發(fā)生
干涉,產(chǎn)生干涉圖樣.故D錯(cuò)誤。
本題選擇錯(cuò)誤的,
故選:D。
12.下列說(shuō)法正確的是()
A.頻率越低的光,粒子性越顯著
B.無(wú)論光強(qiáng)多強(qiáng),只要入射光的頻率小于金屬的截止頻率,就不能發(fā)生光電效應(yīng)
C.氫原子吸收光子后,電子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑變大,動(dòng)能也變大
D.發(fā)生0衰變時(shí),新核的核電荷數(shù)不變
【解答】解:A、頻率越低的光,光子的能最值越小,其動(dòng)量越小,粒子性越不顯著。故A錯(cuò)誤;
B、光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,無(wú)論入射光多強(qiáng),只要入射光的頻率低于金屬的截止頻率,就不可能發(fā)生
光電效應(yīng),故B正確;
C、氫原子吸收光子后,電子運(yùn)動(dòng)的朝L道半徑變大,根據(jù)丁二—可知電子的動(dòng)能減小。故C
r
錯(cuò)誤;
D、發(fā)生。衰變時(shí),原子核內(nèi)的每一個(gè)中子轉(zhuǎn)化為一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子,新核的質(zhì)量數(shù)不變,核
電荷數(shù)增加一個(gè)。故D錯(cuò)誤;
故選:Bo
13.如圖所示,甲圖為參與波動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像,乙圖為一列沿x軸傳播的淘諧橫波在t=2s
時(shí)刻的波動(dòng)圖像,則卜.列判斷錯(cuò)誤的是()
A.該波的傳播速率為lm/s
B.該波的傳播方向沿x軸正方向
C.在。?2s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)P的路程為1.2m
D.這列簡(jiǎn)諧橫波與另一列頻率為0.25Hz的簡(jiǎn)諧橫波相遇能發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象
【解答】解:A.由題可知,題中給出了波在2s時(shí)的波形圖和質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖,則由乙讀出該波
的波長(zhǎng)為入=4m,由甲圖讀出周期為T(mén)=4s,
則波速為:v=^==lm/s,故A正確;
B.由甲圖可知t=2s時(shí)刻,P質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸正方向,在乙圖中,根據(jù)“上坡下,下坡上”
的規(guī)律可判斷出該波的傳播方向沿x軸正方向,故B正確;
C.質(zhì)點(diǎn)P不會(huì)隨波向前傳播,只是在平衡位置附近振動(dòng),故質(zhì)點(diǎn)P的路程可由波的振幅表示,
根據(jù)甲圖可知,在0?2s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)P的路程為0.6m,故C錯(cuò)誤;
D.由上分析可得,這列簡(jiǎn)諧橫波頻率為:/=1=1//7=0.25Hz,則可判斷該簡(jiǎn)諧波與另一列
頻率為0.25Hz的簡(jiǎn)諧橫波相遇能發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象,故D正確。
本題選擇錯(cuò)誤的,故選:Co
二、選擇題II(本題共2小題,每小題3分,共6分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符
合題目要求的。全部選對(duì)的得3分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分)
14.下列說(shuō)法中正確的是()
A.動(dòng)圈式揚(yáng)聲器也可以當(dāng)作話(huà)筒使用
B.利用光敏電阻可以對(duì)流水線(xiàn)上的產(chǎn)品計(jì)數(shù)
C.用半導(dǎo)體材料制作的熱敏電阻的阻值隨溫度升高而變大
D.霍爾元件可以把電學(xué)量轉(zhuǎn)化為磁學(xué)量
【解答】解:A.動(dòng)圈式揚(yáng)聲器在外界的作用下振動(dòng),會(huì)帶動(dòng)線(xiàn)圈運(yùn)動(dòng),此時(shí),線(xiàn)圈會(huì)切割磁感
線(xiàn)運(yùn)動(dòng),從而引起閉合回路的磁通量變化,則會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,就會(huì)把聲音信號(hào)變成電信號(hào),故
A正確;
B.光敏電阻的阻值和光強(qiáng)有關(guān),則利用光敏電阻可以通過(guò)遮光情況實(shí)現(xiàn)對(duì)流水線(xiàn)上的產(chǎn)品計(jì)數(shù),
故B正確;
C.用半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻,若它的阻值會(huì)隨溫度升高而變小的,稱(chēng)為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電
阻;若它的阻值隨溫度升高而變大的,稱(chēng)為正溫度系數(shù)熱敏電阻。所以半導(dǎo)體材料制作的熱敏電
阻的阻值隨溫度升高不一定是變大的,故c錯(cuò)誤;
D.霍爾元件的原理是把磁學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量,故D錯(cuò)誤。
故選:ABo
15.利用光電管可以研究光電效應(yīng)(如圖a),小明用三種不同的光分別照射同一光電管的陰極K,
測(cè)定光電流I與光電管兩端電壓U的關(guān)系,得到了三條不同的曲線(xiàn)甲、乙、丙(如圖b),下面分
析正確的是()
A.甲光比丙光的光照強(qiáng)度更大
B.甲光比丙光的波長(zhǎng)短
C.甲光比乙光的頻率低
D.甲光產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能比乙光的小
【解答】解:根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek=hv-Wo和Ek=eU得
cUc=hv-Wo
A.由圖知甲光和閃光的遏止電壓相同,則頻率相同,在頻率一定的情況下,光照強(qiáng)度越強(qiáng),飽和
光電流越大,因?yàn)榧坠獾娘柡凸怆娏鬏^大,故甲光比丙光的光照強(qiáng)度更大,故A正確;
B.由圖可知甲光和丙光的遏止電壓相同,則甲光和丙光的頻率相同,又由入可得甲光和丙光的
波長(zhǎng)也相同,故B錯(cuò)誤;
C.由圖可知甲光照射時(shí)的遏止電壓比乙光小,所以甲光的頻率低,故C正確;
D.由圖知乙光的遏止電壓大于甲光的遏止電壓,則乙光的頻率大于甲光的頻率,由光電效應(yīng)方程
Ek=hv-Wo可知,甲光產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能比乙光的小,故D正確;
故選:ACDo
三、非選擇題(本題共5小題,共55分)
16.實(shí)驗(yàn)題(I、H共14分)
I.(1)在“探究彈簧彈力F與彈簧長(zhǎng)度1的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,裝置如圖甲所示。亳米刻度尺的0
刻度線(xiàn)與彈簧上端對(duì)齊,實(shí)驗(yàn)中通過(guò)改變彈簧下端所懸掛鉤碼的質(zhì)量,改變彈簧彈力。
①實(shí)驗(yàn)中某次測(cè)量彈簧長(zhǎng)度如圖1所示,則此時(shí)彈簧長(zhǎng)度1=8.82cm。
②多次實(shí)驗(yàn),記錄數(shù)據(jù)后描點(diǎn)連線(xiàn)得到F-1圖像,由此可知該彈簧的勁度系數(shù)k=3QN/m。
(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
(2)某實(shí)驗(yàn)小組測(cè)量當(dāng)?shù)刂亓铀俣取?/p>
①小明同學(xué)利用手機(jī)頻閃拍攝小球自由下落的過(guò)程來(lái)測(cè)量當(dāng)?shù)刂亓铀俣?。圖3是自由下落運(yùn)動(dòng)
的部分頻閃照片。XI、X2、X3、X4分別是小球到O點(diǎn)的距離,已知手機(jī)閃光頻率f=5OHz,則可
以測(cè)得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.63m/s2.(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
②小金同學(xué)利用圖4單擺裝置測(cè)量當(dāng)?shù)刂亓铀俣?。下列操作正確的是AC(多選)
A.擺線(xiàn)上端需要夾子夾牢來(lái)固定懸點(diǎn)
B.應(yīng)該從平衡位置(最低點(diǎn))開(kāi)始計(jì)時(shí),并直接測(cè)量一次全振動(dòng)的時(shí)間作為周期
C.為減小誤差,擺球應(yīng)該質(zhì)量大體積小
D.為了減小阻力影響,應(yīng)該讓擺球的擺角大一些好,擺動(dòng)得更明顯
③小金利用單擺周期公式計(jì)算重力加速度,在實(shí)驗(yàn)前正確測(cè)量擺長(zhǎng),實(shí)驗(yàn)后回想到實(shí)驗(yàn)過(guò)程中小
球的擺動(dòng)平面并沒(méi)有在嚴(yán)格的同■豎直平面內(nèi),則他計(jì)算的重力加速度值將偏大(選填“偏
大”、“偏小”、“不偏”)。
【解答】解:(1)①由圖示刻度尺可知,其分度值為1mm,此時(shí)彈簧的實(shí)際長(zhǎng)度為8.82cm.
②圖象斜率代表彈簧的勁度系數(shù),則k=弟=-----12~0_>N/m=200N/m:
(2)①手機(jī)閃光頻率f=5OHz,則T=i=^s=0.02s,根據(jù)逐差法可解得重力加速度g=
2二2#=61.4-23.0,23.0乂i0-3m/s2=9.63in/s2;
47’4X0.02’
②A(yíng)、在擺線(xiàn)上端的懸點(diǎn)處,用夾子夾牢擺線(xiàn),防止擺線(xiàn)長(zhǎng)度變化,故A正確;
B、為了減小測(cè)量誤差,采用累枳法,測(cè)量多個(gè)周期求平均值可以減小誤差,故B錯(cuò)誤;
C、為減小誤差,擺球應(yīng)該質(zhì)量大體積小,故C正確:
D、擺的周期大一些可以方便測(cè)量,但是擺角過(guò)大,會(huì)使擺球的擺動(dòng)不能看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)
誤;
故選:ACo
_47T2
③對(duì)圓錐擺,根據(jù)牛頓第二定律有mgtanOnmr^,其中r=Lsin8
解得
T=2加厚<2吟
根據(jù)g=等~L可知T偏小,所以g偏大。
故答案為:(1)①8.82,2C0;(2)①9.63,②A(yíng)C,③偏大
II.某中學(xué)生課外科技活動(dòng)小組利用銅片、鋅片和家鄉(xiāng)盛產(chǎn)的橙子制作了橙汁電池,他們用如圖所
示的實(shí)驗(yàn)電路測(cè)量這種電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。
電流表的內(nèi)阻為I00C,量程為0?30()uA;電阻箱限值的變化范圍為()一9999。。
連接電路后,調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值,得到的測(cè)量數(shù)據(jù)如表2所示。
表2電阻箱R和電流表I的各組數(shù)據(jù)
R/kfl9876543
I/pA92102115131152180220
請(qǐng)作出本實(shí)驗(yàn)的U-I圖像(U為電阻箱兩端的電壓,I為通過(guò)電阻箱的電流),根據(jù)U-I圖像得
出該橙汁電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。
------------------?——
【解答】解:根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得,由U=IR可得,對(duì)應(yīng)的電壓U如下表所示;
R/kil9876543
I/^A92102115131152180220
U/V0.8280.8160.8050.7860.7600.7200.660
根據(jù)閉合電路歐姆定律可得,U=E-I(F+RA)
根據(jù)描點(diǎn)法可得出U-I圖象如圖所示,由閉合電路歐姆定律可知,路端電壓:U=E-Ir,故U
-I圖中圖象與縱軸的交點(diǎn)表示電動(dòng)勢(shì),
?u/v
由圖示u-I圖象可知,電源電動(dòng)勢(shì):E=0.95V;圖象的斜率表示內(nèi)電阻與電流表內(nèi)阻之和,則
0.95-0.60
內(nèi)阻r=萬(wàn)-rA=
270x10-61000=11960
答:;電動(dòng)勢(shì)為0.95V;內(nèi)阻為11964
17.如圖所示,一根足夠長(zhǎng)的粗細(xì)均勻的玻璃管豎直放置,用一段長(zhǎng)為19cm的水銀柱封閉一段長(zhǎng)
8cm的空氣柱,已知大氣壓強(qiáng)為l()5pa(相當(dāng)于76cmHg),封閉氣體的溫度為27℃,玻璃管的橫
截面積為2義10一%]2,對(duì)該裝置分別進(jìn)行下列三種操作,請(qǐng)根據(jù)要求進(jìn)行解答。
(1)若將玻璃管緩慢轉(zhuǎn)至水平位置,整個(gè)過(guò)程溫度保持不變,求空氣柱的長(zhǎng)度;
(2)若保持玻璃管不動(dòng),封閉氣體從外界吸收5J的熱量使溫度緩慢升高到42℃,求氣體內(nèi)能的
變化量;
(3)若將玻璃管的上端封閉后,再將封閉的兩部分氣體升高相同的溫度,請(qǐng)推導(dǎo)水銀柱的移動(dòng)
方向。
【解答】解:根據(jù)題意可知,水銀柱的長(zhǎng)度h=19cIn,空氣柱原來(lái)的長(zhǎng)度為h=
(1)大氣壓強(qiáng)po=76cmHg=l()5pa
初態(tài)時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)pi=po+ph=95cmHg=1.25XIO5Pa
初態(tài)時(shí)封閉氣體的體積Vi=hS
末態(tài)時(shí)封閉氣體的體積V2=12S
氣體做等溫變化,由玻意互定律得:PlV|=p()V2
解得木念氣柱長(zhǎng)度12=]0cm;
(2)初狀態(tài)氣體的溫度為T(mén)i=(273+27)K=300K
封閉氣體從外界吸收5J的熱量使溫度緩慢升高到T3=(273+42)K=315K,此時(shí)空氣柱的長(zhǎng)度
為13,
氣體做等壓變化,由蓋呂薩克定律得:竽二竽
T10
解得:13=8.4cm
封閉氣體體積的變化量AV=(13-11)S=(0.084-0,08)X2X10-4m3=8X107m3,
封閉氣體對(duì)外界做的功W=piAV=1.25X105X8X10'7J=0.1J
由熱力學(xué)第一定律得:-W+Q=AU
氣體內(nèi)能的變化量AU=4.9J,即內(nèi)能增加4.9J:
(3)假設(shè)水銀柱不動(dòng),兩部分氣體做等容變化
由查理定律得:=77
TAT
整理得:加=罕”
由于初態(tài)下端氣體的溫度T相同,而溫度變化量AT也相同,上端氣體的壓強(qiáng)小于下端氣體壓強(qiáng),
則上端氣體的壓強(qiáng)增加量小了下端氣體壓強(qiáng)增加量,水銀柱向上移動(dòng)。
18.某滑塊彈射游戲裝置如圖所示,該裝置由固定在水平地面上的傾角8=37°的直軌道OB、光滑
圓弧軌道BC以及平臺(tái)CD組成,其中圓弧軌道在B、C兩點(diǎn)的切線(xiàn)分別與直軌道OB、平臺(tái)CD
平行,BB\CC間的距離恰好能讓游戲中的滑塊通過(guò)。一根輕彈簧下端固定在直軌道0B的底端,
質(zhì)量m=0.2kg的滑塊P緊靠彈簧上端放置,平臺(tái)右端D點(diǎn)處放置一質(zhì)量M=0.4kg的滑塊Q。
已知圓弧軌道半徑R=1m,滑塊尺寸遠(yuǎn)小于軌道半徑,平臺(tái)CD長(zhǎng)度LcD=lm,平臺(tái)離地高度h
=2.5m,滑塊P與軌道OB、平臺(tái)CD間的動(dòng)摩擦因數(shù)p=0.10
游戲中,游戲者將滑塊P壓縮彈簧到不同的程度,如果釋放滑塊P后,滑塊P能夠一直沿軌道運(yùn)
動(dòng)至D點(diǎn),與滑塊Q發(fā)生彈性正碰,且滑塊P停留在CD平臺(tái)上則視為游戲成功。
某次游戲中游戲者將滑塊P壓縮彈簧至A點(diǎn),AB距離LAB=3m,釋放后滑塊P沿軌道運(yùn)動(dòng),測(cè)
得經(jīng)過(guò)C點(diǎn)的速度大小為vc,=4m/so
(1)求該次游戲滑塊P經(jīng)過(guò)圓弧軌道C時(shí)對(duì)軌道的壓力F;
(2)該次游戲中彈簧壓縮后具有的彈性勢(shì)能Ep;
(3)更改不同的彈簧壓縮程度,在游戲成功的條件下,求滑塊Q的落地點(diǎn)距D點(diǎn)的水平距離x
的范圍。
,2
【解答】解:(I)在C點(diǎn)由牛頓第二定律有:“N+mg=依2
代入數(shù)據(jù),可得FN=1.2N
由牛頓第三定律可知滑塊對(duì)軌道的壓力F=FN=1.2N,方向豎直向上;
(2)由幾何關(guān)系可知NBO'C=0
/2
從A點(diǎn)到C由能量守恒可得:Ep=mgLABsin6+mg(R-RcosO)+imvc+^mgLABcos0
代入數(shù)據(jù),可得Ep=6.08J;
(3)設(shè)滑塊P在D點(diǎn)碰前的速度為VD,碰后的速度為vi,滑塊Q碰后的速度為V2
兩滑塊碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒,取向右為正方向,則有:mvD=mvi+Mv2
2
由能量守恒可得:|MV2
44
兩式聯(lián)立,可得女=一聶/),〃2=|%
①當(dāng)滑塊P恰好過(guò)C'點(diǎn)不脫離軌道,則有:mg=¥
代入數(shù)據(jù),解得C'點(diǎn)的速度u=gm/s,C'點(diǎn)的速度v最小,則D點(diǎn)的速度VD最小
2
從C點(diǎn)到D點(diǎn)利用動(dòng)能定理:-iimgLCD=|mvD
代入數(shù)據(jù)可得%=2V2m/s
可得滑塊Q碰后的速度V2的最小值藝=殍m/s
②滑塊P碰后恰好返回到C點(diǎn),可知滑塊P碰后的速度VI最大時(shí),則VD最大,V2最大
從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),利用動(dòng)能定理:一pmgLcD=0—
代入數(shù)據(jù),可得vi的大小巧=&m/s,則%=3V2m/s
可得滑塊Q碰后的速度V2的最大值方=2>j2m/s
滑塊Q離開(kāi)D點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng),則有:h='gd
代入數(shù)據(jù),可得£二條
4
由X=V2t可得X的最小值Xmin=可m,最大值Xm=2m
4
所以3m<x<2m
19.如圖所示,虛線(xiàn)邊界左側(cè)空間分布磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向豎直向下,邊界右側(cè)空間
分布磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向豎直向上。一質(zhì)量為m,總電阻為R,ab邊長(zhǎng)為3s,be
邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的單匝矩形線(xiàn)框abed垂直于磁場(chǎng)水平放置,be邊平行于虛線(xiàn)邊界,ab、cd邊上的e、f
兩處(e、f兩處在邊界處)有兩個(gè)小孔,?光滑絕緣的固定軸穿過(guò)兩個(gè)小孔(小孔和軸圖中未畫(huà)
出),ad到邊界的距離為s,現(xiàn)讓線(xiàn)框在外力的作用下,繞ef軸以角速度3,順著ef看為逆時(shí)針
方向開(kāi)始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。
(1)求從圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)半周過(guò)程中通過(guò)線(xiàn)框某一橫棧面的電量大小q;
(2)在乙圖上畫(huà)出線(xiàn)框中感應(yīng)電流隨時(shí)間的圖像(以abeda方向?yàn)殡娏髡较?,從初始時(shí)刻開(kāi)始,
畫(huà)一個(gè)周期,請(qǐng)標(biāo)注電流最大值);
(3)求勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周外力所做的功W:
【解答】解:(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)£=篝
感應(yīng)電流/=/
根據(jù)q=It
其中A<D=3BLs
解得。=半
(2)第一個(gè)工T內(nèi),i=sina)t,0<t</,方向?yàn)檎?,?lt;t<—?ad邊和be邊的
4K232o)2a)
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)始終抵消,電流為零;
第四個(gè);7內(nèi),i=3與3ssm<t<―,方向?yàn)樨?fù),故圖像為
4K2a)0)
(3)根據(jù)W=12Rt
有效值/=¥L=嶗”
9nB2L2s2a)
解得W=2R
(4)線(xiàn)框的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=2BLv+BLv
be邊受到安培力向左a
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