【題目】如圖所示,某小組在一次實驗中,將底面積S=30cm2、導熱性良好的薄壁圓筒開口向下豎直緩慢地放入水中,筒內封閉了一定質量的氣體(可視為理想氣體)。當筒底與水面相平時,圓筒恰好靜止在水中,此時水的溫度t1=7℃,筒內氣柱的長度h1=14cm,若大氣壓強p0=1.0×105Pa,水的密度ρ=1.0×103kg/m3,重力加速度g大小取10m/s2。(計算結果保留3位有效數字)
(i)當水的溫度緩慢升高至27℃時,筒底露出水面一定高度。該過程中,氣體吸收的熱量為5J,則氣體的內能變化了多少?
(ii)若水溫升至27℃后保持不變,用力將圓筒緩慢下移至某一位置(水足夠深),撤去該力后圓筒恰能靜止,求此時筒底到水面的距離H。
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在某一真空空間內建立xOy坐標系,在坐標系y軸右側加有如圖(b)所示的勻強磁場,取方向向外為正, 后該空間不存在磁場.在t=0時刻,從原點O處向第一象限發射一比荷為
的帶正電粒子(重力不計),速度大小v0=103 m/s、方向與x軸正方向成30°角,設P點為粒子從O點飛出后第2次經過x軸的位置.則
(1)OP間的距離為多大;
(2)如果將磁場撤去,在y軸右側加上平行于紙面,垂直于入射速度方向且斜向下的勻強電場,粒子仍從O點以與原來相同的速度v0射入,粒子也經過P點,求電場強度的大小(保留整數).
【答案】(1)OP=0.6m (2)E=222 N/C
【解析】試題分析:粒子先做勻速圓周運動,在時刻偏轉方向改變;
后不存在磁場則粒子做勻速直線運動,畫出軌跡結合幾何知識求再次經過x軸的坐標,得到OP間的距離;如果換做勻強電場,粒子做平拋運動,根據平拋運動公式列式求解即可.
(1)粒子在磁場中運動的軌跡半徑
周期
磁場變化的半周期為
運動軌跡如圖所示,由幾何關系知
且O1O2平行于x軸,DE垂直于x軸.
中,
則
(2)當加上電場時,粒子做類平拋運動,經過P點時,粒子沿速度v0方向的位移
粒子在垂直于速度v0方向的位移
根據類平拋運動的特點
根據牛頓第二定律有
聯立得E=222 N/C
【點睛】本題第一問關鍵是結合牛頓第二定律求解軌半徑和周期,然后畫出運動軌跡,結合幾何關系求解;第二問是平拋運動,根據平拋位移公式列式求解即可。
【題型】解答題
【結束】
62
【題目】下列說法正確的是________
A.晶體有固定的熔點,非晶體沒有固定的熔點
B.空氣相對濕度大,就是空氣中水蒸氣含量高
C.若非理想氣體從外界吸收的熱量等于膨脹對外界做的功,則氣體分子的平均動能一定減小
D.空調機在制冷過程中,從室內吸收的熱量等于向室外放出的熱量
E.空中下落的雨滴呈球形是因為液體有表面張力
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一圓柱形絕熱容器豎直放置,通過絕熱活塞封閉著溫度為T1的理想氣體,活塞的質量為m,橫截面積為S,與容器底部相距h.現通過電熱絲給氣體加熱一段時間,使活塞緩慢上升且氣體溫度上升到T2,若這段時間內氣體吸收的熱量為Q,已知大氣壓強為p0,重力加速度為g,求:
①氣體的壓強.
②這段時間內活塞緩慢上升的距離是多少?
③這段時間內氣體的內能變化了多少?
【答案】① ②
③
【解析】①活塞受力分析如圖,由平衡條件得P=P0+mg/S
②設溫度為t2時活塞與容器底部相距h2.因為氣體做等壓變化,由蓋—呂薩克定律 得:
由此得:
活塞上升了Δh=h2-h1=
③ 氣體對外做功為W=PS·Δh=(p0+)·S·
=(P0S+mg)
由熱力學第一定律可知ΔU=Q-W=Q-(P0S+mg)
【題型】解答題
【結束】
112
【題目】一列簡諧橫波,某時刻的圖象如圖甲所示,從該時刻開始計時,波上A質點的振動圖象如圖乙所示,則以下說法正確的是_______
A.這列波沿x軸負向傳播
B.這列波的波速是25 m/s
C.質點P將比質點Q先回到平衡位置
D.經過Δt=0.4 s,A質點通過的路程為4 m
E.經過Δt=0.8 s,A質點通過的位移為8 m
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,一質量為m的活塞將理想氣體密封在足夠高的導熱汽缸內,活塞用勁度系數為k的輕質彈簧懸掛于天花板上,系統靜止時,活塞與汽缸底部高度差為L0,彈簧的彈力為3mg.現用左手托住質量為2m的物塊,右手將物塊用輕繩掛于汽缸底部,然后左手緩慢下移,直至離開物塊.外界大氣壓恒為p0,活塞的橫截面積為S,重力加速度大小為g,不計一切摩擦和缸內氣體的質量,環境溫度保持不變.求汽缸底部掛上物塊后穩定時,汽缸下降的高度h.
【答案】
【解析】設汽缸的質量為M,則Mg+mg=3mg,得M=2m
汽缸底部掛上物塊穩定后,以活塞和汽缸為研究對象,由受力平衡得
得
掛物塊前,缸內氣體的壓強
掛上物塊后穩定時,缸內氣體的壓強
根據玻意耳定律有
掛物塊前,彈簧的伸長量
掛上物塊后穩定時,汽缸下降的高度
【題型】解答題
【結束】
163
【題目】在以下各種說法中,正確的是________
A.變化的電場一定產生變化的磁場;變化的磁場一定產生變化的電場
B.相對論認為:真空中的光速大小在不同慣性參照系中都是相同的
C.橫波在傳播過程中,波峰上的質點運動到相鄰的波峰所用的時間為一個周期
D.機械波和電磁波本質上不相同,但它們都能發生反射、折射、干涉和衍射現象
E.如果測量到來自遙遠星系上某些元素發出的光波波長比地球上這些元素靜止時發出的光波波長長,這說明該星系正在遠離我們而去
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,在水平道路上,質量為5×103kg的拖車將另一同質量的故障車拖移。用一根不可伸長的輕繩將兩車連接。行駛時車所受阻力為車重的0.25倍。當拖車拖動故障車一起做勻速直線運動時,拖車輸出功率為2×105W。在勻速行駛過程中,拖車司機發現前方有一障礙物便緊急剎車,司機反應時間為0.4s,此后拖車水平方向只受到阻力,大小為其重力的0.5倍。故障車所受阻力保持不變。重力加速度g大小取10m/s2。
(1)若拖車停止時恰好與前方的障礙物不相撞,求拖車司機看到障礙物時距障礙物多遠;
(2)在這一過程中,拖車和故障車不能相撞,則拖車的繩長至少是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】用一段橫截面半徑為r、電阻率為ρ、密度為d的均勻導體材料做成一個半徑為R(rR)的圓環.圓環豎直向下落入如圖所示的徑向磁場中,圓環的圓心始終在N極的軸線上,圓環所在位置的磁感應強度大小均為B.圓環在加速下落過程中某一時刻的速度為v,忽略電感的影響,則( )
A. 此時在圓環中產生了(俯視)順時針的感應電流
B. 圓環因受到了向下的安培力而加速下落
C. 此時圓環的加速度
D. 如果徑向磁場足夠長,則圓環的最大速度
【答案】AD
【解析】試題分析:根據切割產生的感應電動勢公式求出整個環產生的電動勢的大小,根據歐姆定律求出電流的大小,根據安培力大小,結合牛頓第二定律求出加速度,當加速度為零時,速度最大.
根據右手定則,右圖中,環左端面電流方向垂直紙面向里,右端電流方向向外,則有(俯視)順時針的感應電流,結合左手定則可知,環受到的安培力向上,阻礙環的運動,A錯誤B正確;圓環落入磁感應強度B的徑向磁場中,垂直切割磁感線,則產生的感應電動勢,圓環的電阻為
,圓環中感應電流為
,圓環所受的安培力大小為
,此時圓環的加速度為
,
,得
,C錯誤.當圓環做勻速運動時,安培力與重力相等,速度最大,即有
,則得
,解得
,D正確.
【題型】多選題
【結束】
106
【題目】“驗證機械能守恒定律”實驗.圖(甲)是打點計時器打出的一條紙帶,選取其中連續的計時點標為A、B、C……G、H、I,對BH段進行研究.
(1)已知打點計時器電源頻率為50 Hz,則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為________.
(2)用刻度尺測量距離時如圖(乙),讀出A、C兩點間距為________cm,B點對應的速度vB=________m/s(保留三位有效數字).
(3)若H點對應的速度為vH,重物下落的高度為hBH,當地重力加速度為g,為完成實驗,要比較與________的大小(用字母表示).
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖為“驗證動能定理”的實驗裝置.鉤碼質量為m,小車和砝碼的總質量M=300g.實驗中用鉤碼重力的大小作為細繩對小車拉力的大。畬嶒炛饕^程如下:
①安裝實驗裝置;
②分析打點計時器打出的紙帶,求出小車的速度;
③計算小車的動能增量和對應細繩拉力做的功,判斷兩者是否相等.
(1)以下關于該實驗的說法中正確的是________.
A.調整滑輪高度使細繩與木板平行
B.為消除阻力的影響,應使木板右端適當傾斜
C.在質量為10g、50g、80g的三種鉤碼中,挑選質量為80g的鉤碼掛在掛鉤P上最為合理
D.先釋放小車,然后接通電源,打出一條紙帶
(2)在多次重復實驗得到的紙帶中選擇點跡清晰的一條.測量如圖,打點周期為T,當地重力加速度為g.用題中的有關字母寫出驗證動能定理的表達式________.
(3)寫出兩條引起實驗誤差的原因________________________;________________________.
【答案】 AB 長度測量的誤差 用mg代替繩子的拉力
【解析】解決實驗問題首先要掌握該實驗原理,了解實驗的操作步驟和數據處理以及注意事項,了解平衡摩擦力的方法;由勻變速運動的推論求出滑塊的瞬時速度,代入動能定理表達式即可正確解題。
(1)小車運動中受到重力、支持力、繩的拉力、摩擦力四個力的作用.首先若要使小車受到合力等于繩上的拉力,必須保證:摩擦力被平衡、繩的拉力平行于接觸面,故A、B正確;在保證鉤碼重力等于細繩上的拉力及上述前提下對小車有:,對鉤碼:
,解之有
,可見只有當
時才有
,故應選用10g的鉤碼最為合理,C錯誤.打點計時器的使用要求是先接通電源,待其工作穩定后再釋放小車,D錯誤.
(2)由題圖知、
,故動能變化量為
,合力所做功
,故需驗證的式子為
(3)從產生的偶然誤差考慮有長度測量的誤差;從系統誤差產生的角度考慮有用mg代替繩子的拉力、電源頻率不穩定、摩擦力未完全被平衡等引起的誤差(答案合理皆可).
【題型】實驗題
【結束】
90
【題目】某探究小組要盡可能精確地測量電流表○A1 的滿偏電流,可供選用的器材如下:
A.待測電流表A1 (滿偏電流Imax約為800 μA、內阻r1約為100Ω,表盤刻度均勻、總格數為N)
B.電流表A2 (量程為0.6 A、內阻r2=0.1Ω)
C.電壓表V (量程為3V、內阻RV=3kΩ)
D.滑動變阻器R(最大阻值為20 Ω)
E.電源E(電動勢有3V、內阻r約為1.5Ω)
F.開關S一個,導線若干
(1)該小組設計了圖甲、圖乙兩個電路圖,其中合理的是________(選填“圖甲”或“圖乙”).
(2)所選合理電路中虛線圈處應接入電表________(選填“B”或“C”).
(3)在開關S閉合前,應把滑動變阻器的滑片P置于________端(選填“a”或“b”).
(4)在實驗中,若所選電表的讀數為Z,電流表A1的指針偏轉了n格,則可算出待測電流表A1的偏電流Imax=________.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】資料記載,海嘯波浪海嘯波是重力長波,波長可達100公里以上;它的傳播速度等于重力加速度g與海水深度乘積的平方根,使得在開闊的深海區低于幾米的一次單個波浪,到達淺海區波長減小,振幅增大,掀起10-40米高的拍岸巨浪,有時最先到達的海岸的海嘯可能是波谷,水位下落,暴露出淺灘海底;幾分鐘后波峰到來,一退一進,造成毀滅性的破壞。
(i)在深海區有一海嘯波(忽略海深度變化引起的波形變化)如圖甲,實線是某時刻的波形圖,虛線是t =900s后首次出現的波形圖.已知波沿x軸正方向傳播,波源到淺海區的水平距離s1=1.08萬公里,求海嘯波到淺海區的時間t1。
(ii)在淺海區有一海嘯波(忽略海深度變化引起的波形變化)如圖乙,海嘯波從進入淺海區到達海岸的水平距離為s2,寫出該海嘯波的表達式和波谷最先到達海岸的關系式。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】酒后駕駛會導致許多安全隱患,其中之一是駕駛員的反應時間變長,“反應時間”是指駕駛員從發現情況到開始采取制動的時間.下表中“反應距離”是指駕駛員從發現情況到采取制動的時間內汽車行駛的距離;“剎車距離”是指駕駛員從踩下剎車踏板制動到汽車停止的時間內汽車行駛的距離.某次實驗測量數據如表所示,求:
(1)駕駛員酒后反應時間比正常情況下多多少?
(2)汽車剎車時,加速度大小。
【答案】(1)0.4s (2)7.5m/s2
【解析】(1)在制動之前汽車做勻速運動,由正常情況下的思考距離S與速度v,則由S=vt可得
在制動之前汽車做勻速運動,由酒后情況下的思考距離S與速度v,則有
則酒后比正常情況下多0.4s;
(2)汽車制動時做勻減速直線運動,初速度v0=15 m/s,末速度v=0,位移x=15 m, 由v2-v02=2ax,得 ,加速度大小為7.5 m/s2
【題型】解答題
【結束】
160
【題目】(18分)如圖,勻強磁場垂直銅環所在的平面,導體棒a的一端固定在銅環的圓心O處,另一端緊貼圓環,可繞O勻速轉動.通過電刷把銅環、環心與兩豎直平行金屬板P、Q連接成如圖所示的電路,R1、R2是定值電阻.帶正電的小球通過絕緣細線掛在兩板間M點,被拉起到水平位置;合上開關K,無初速度釋放小球,小球沿圓弧經過M點正下方的N點到另一側.
已知:磁感應強度為B;a的角速度大小為ω,長度為l,電阻為r;R1=R2=2r,銅環電阻不計;P、Q兩板間距為d;帶電的質量為m、電量為q;重力加速度為g.求:
(1)a勻速轉動的方向;
(2)P、Q間電場強度E的大小;
(3)小球通過N點時對細線拉力T的大小.
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