14.(11分)如图所示,质量为m、电荷量为q的带电粒子,沿与水平面成θ=60°的方向匀速运动,进入垂直纸面向里的圆形匀强磁场区域后,从水平金属板M左端下边缘附近水平射出磁场,进入两平行金属板M、N间,恰好从N板右边缘飞出.已知匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里,两带电极板M、N长为l,间距为d,板间电压为U,不计粒子重力.
⑴分析判断极板M带正电还是带负电?
⑵求粒子在磁场中运动的速度大小;
⑶求粒子进入磁场时的入射点与离开磁场时的出射点之间的距离.
13. (8分)要测量电压表V1的内阻r.现有如下器材:
A.待测电压表V1(量程3V,内阻约几千欧)
B.电压表 V2(量程15V,内阻约30kΩ )
C.定值电阻 R(3.0kΩ)
D.滑动变阻器R1(0-10Ω)
E.直流电源E(电动势约9V,内阻约2Ω)
F.开关S及导线若干.
(1)因为所给V1、V2的内阻及定值电阻R都很大,即使它们并联所得电阻也很大,故最大值为10Ω的滑动变阻器在电路中必须使用 接法(填“分压”或“限流”)才能对电路起到控制作用;
(2)待测电压表V1两端的电压值可以由V1的示数直接读出,通过V1的电流因缺少电流表而不能直接测量,但可以借助题中给出的定值电阻R、电压表V2间接测出.为了测出通过V1的电流,甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示三种电路,其中合理的是 同学设计的电路.
(3)在虚线框内画出测量电压表V1内阻r的完整的实验电路图;
(4)用已知量和直接测得量表示电压表V1内阻的表达式r=___________;式中各直接测得量的意义是: .
12.(6分)在科学探究活动中,对实验数据进行分析归纳得出结论是非常重要的环节.下面表格中记录的是物体作直线运动中测得的位移x和对应时刻t的数据.
时刻t/s |
0 |
0.89 |
1.24 |
1.52 |
1.76 |
1.97 |
位移x/m |
0 |
0.25 |
0.50 |
0.75 |
1.00 |
1.25 |
t2/s2 |
0 |
0.79 |
1.54 |
2.31 |
3.10 |
3.88 |
某同学将上表中时刻与位移数据进行对比分析,发现位移成倍增加但所用时间不是成倍增加,即x与t不是正比关系,于是他猜想x与t2可能是正比关系.为验证他猜想的正确性,请在坐标纸上作出x-t2图线;如果他的猜想正确,请由图线求出x与t2间的关系式,并写在横线上:
(斜率取2位有效数字).
11.(4分)某同学采用
圆弧轨道做平抛运动实验,其部分实验装置如图甲所示.实验时,先调整轨道末端B的切线水平,然后让质量m=0.1kg的小球(视为质点)从轨道顶端的A点由静止释放.图乙是小球做平抛运动的频闪照片,照片中每个正方形小格的边长代表的实际长度为4.85cm.已知闪光频率是10Hz.则: (1) 当地的重力加速度g=____ m/s2;
(2)小球在轨道末端B点的速度v=____ m/s(两问均保留2位有效数字).
18.[选修3-5](8分)(1)雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中微子(νe)而获得了2002年度诺贝尔物理学奖.他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615t四氯乙烯(C2Cl4)溶液的巨桶.电子中微子可以将一个氯核转变为一个氢核,其核反应方程式为
νe+CI→
Ar+
e.已知3717Cl核的质量为36.95658
u,3718Ar核的质量为36.95691
u, 0-1e的质量为0.00055
u,1 u质量对应的能量为931.5MeV.根据以上数据,可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为______________MeV(结果保留两位有效数字).
(2)如图所示,质量为m=1kg的滑块,以v0=5m/s的水平初速度滑上静止在光滑水平面的平板小车,小车足够长,质量M=4kg.求:
①滑块与小车的共同速度v;
②整个运动过程中产生的内能E;
高三物理试题
第II卷(非选择题,共60分)
17.[选修3-4](8分)如图所示,有一个圆桶形容器的底面直径d=m,桶高h=1m,桶底的圆心S点有一小突起.当桶内不装液体时,人从右边某位置沿桶的上边缘向下看去,刚好能看到桶底的最左端.现在缓慢地向桶内倒入折射率为n=
的某种透明液体:
⑴液面上升的高度x等于多少时,人在原位置刚好能看到桶底圆心处的小突起S?
⑵若光在真空中的传播速度c=3.0×108m/s,求光在这种液体中的传播速度v.
16.[选修3-3](8分)一定质量理想气体的p-V图象如图所示,其中a→b为等容过程,b→c为等压过程,c→a为等温过程,已知气体在状态a时的绝对温度Ta=300K,在状态b时的体积Vb=22.4L,求:
(1)气体在状态b时的温度Tb;
(2)气体在状态c时的体积Vc;
(3)气体由状态b到状态c过程中对外做的功W.
10.如图所示,导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上,圆环通过电刷与导线c、d相接.c、d两个端点接在匝数比n1:n2=10:1的变压器原线圈两端,变压器副线圈接一滑动变阻器R0.匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下,导体棒ab长为l(电阻不计),绕与ab 平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)OO'以角速度ω匀速转动.如果变阻器的阻值为R时,通过电流表的电流为I,则
A.变阻器上消耗的功率为P=10I2R
B.变压器原线圈两端的电压U1=10IR
C.取ab在环的最低端时t=0,则棒ab中感应电流的表达式是i=Isinωt
D.ab沿环转动过程中受到的最大安培力F=BIl
注意:以下为第II卷的3个选做题,考生从中选择2个小题答在第II卷的规定区域,答在本卷上的答案无效。
9.如图所示,倾角θ=30°的斜面上有一重为G的物体,在与斜面底边平行的水平推力作用下沿斜面上的虚线匀速运动,若图中φ=45°,则
A.物体一定沿虚线向下运动
B.物体一定沿虚线向上运动
C.物体与斜面间的动摩擦因数μ=0
D.物体与斜面间的动摩擦因数μ=
8.如图所示,电阻不计的竖直光滑金属轨道PMNQ,其PMN部分是半径为r的
圆弧,NQ部分水平且足够长,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于PMNQ平面指向纸里.一粗细均匀的金属杆质量为m,电阻为R,长为r,从图示位置由静止释放,若当地的重力加速度为g,金属杆与轨道始终保持良好接触,则
A.杆下滑过程机械能守恒
B.杆最终可能沿NQ匀速运动
C.杆从释放到滑至水平轨道过程产生的电能大于
D.杆从释放到滑至水平轨道过程中,通过杆的电荷量等于
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