21.(18分)
⑴ “测定某电阻丝的电阻率”实验
①实验中,用螺旋测微器测量一种电阻值很大的电阻丝直径,刻度位置如图所示,则电阻丝的直径是_ mm。
②用多用电表的欧姆档粗测这种电阻丝的阻值:
已知此电阻丝的阻值约为几十kΩ,下面给出的操作步骤中,合理的实验步骤顺序是:__ (填写相应的字母)。旋转选择开关其尖端应对准的欧姆档位是 ;根据表中指针所示位置,电阻丝的阻值约为__________Ω。
a.将两表笔短接,调节欧姆档调零旋钮使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度,而后断开两表笔
b.将两表笔分别连接到被测电阻丝的两端,读出阻值后,断开两表笔
c.旋转选择开关S,使其尖端对准欧姆档的某一档位
d.旋转选择开关S,使其尖端对准交流500V档,并拔出两表笔
③用电流表和电压表精确测定此电阻丝的阻值,实验室提供下列可选用的器材:
电压表V(量程3V,内阻50kΩ)
电流表A1(量程200μA,内阻200Ω)
电流表A2(量程5mA,内阻20Ω)
电流表A3(量程0.6A,内阻1Ω)
滑动变阻器R(最大阻值1kΩ)
电源E(电源电压为4V)
开关S、导线
a.在所提供的电流表中应选用 (填字母代号);
b.在虚线框中画出测电阻的实验电路;
④分别用L、d、RX表示电阻丝的长度、直径和阻值,则电阻率表达式为ρ= 。
(2) 某学习小组的学生利用线圈、强磁铁、光电门传感器、电压传感器等器材,研究“线圈中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”。在探究线圈感应电动势E 与时间△t的关系时,他们把线圈和光电门传感器固定在水平光滑轨道上,强磁铁和挡光片固定在运动的小车上,实验装置如图所示。当小车在轨道上运动经过光电门时,光电门会记录下挡光片的挡光时间△t,同时小车上的强磁铁插入线圈中,接在线圈两端的电压传感器记录线圈中产生的感应电动势E的大小(E近似看成恒定)。调节小车末端的弹簧,小车能够以不同的速度从轨道的最右端弹出。下表是小组同学进行多次测量得到的一系列感应电动势E和挡光时间△t。
![]() 测量值 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
E/×10-1V |
1.16 |
1.36 |
1.70 |
1.91 |
2.15 |
2.75 |
2.92 |
3.29 |
△t/×10-3s |
9.20 |
7.49 |
6.29 |
5.61 |
5.34 |
4.30 |
3.98 |
3.42 |
①由实验装置可以看出,实验中每次测量在△t时间内磁铁相对线圈运动的距离都相同,这样可以实现控制__________不变;
②为了探究感应电动势E与△t的关系,请你根据表格中提供的信息提出一种处理数据的方案。(写出必要的文字说明)
20.矩形线框abcd放在匀强磁场中静止不动,磁场方向与线圈平面垂直,磁感应强
度B随时间t变化的图象如图甲所示。设t=0时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向
里,则在0-4s时间内,图乙中能正确表示线框ab边所受的安培力F随时间t变化的图象是(规定ab边所受的安培力方向向左为正)
19.如图所示,一些商场安装了智能化的自动扶梯。为了节约能源,在没有乘客乘行时,自动扶梯以较小的速度匀速运行,当有乘客乘行时自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行。则电梯在运送乘客的过程中
A.乘客始终受摩擦力作用
B.乘客经历先超重再失重
C.乘客对扶梯的作用力先指向右下方,再竖直向下
D.扶梯对乘客的作用力始终竖直向上
18.设嫦娥号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动,测得飞船绕月运行周期为T。飞船在月球上着陆后,自动机器人在月球上做自由落体实验,将某物体由距月球表面高h处释放,经时间t后落到月球表面。已知引力常量为G,由以上数据不能求出的物理量是
A.月球的半径
B.月球的质量
C.月球表面的重力加速度
D.月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度
17.如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t时刻的波形图。已知该波的周期为T,a、b、c、d为沿波传播方向上的四个质点,则下列说法中正确的是
A.在t+
时,质点c的速度达到最大值
B.在t +2T时,质点d的加速度达到最大值
C.从t时刻起,质点a比质点b先回到平衡位置
D.从t时刻起,在一个周期内,a、b、c、d四个质点所通过的路程均为一个波长
16.电阻为1Ω的矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动,产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示。现把交流电加在电阻为9Ω的电热丝上,则下列说法中正确的是
A.线圈转动的角速度为31.4rad/s
B.如果线圈转速提高一倍,则电流不会改变
C.电热丝两端的电压V
D.电热丝的发热功率P=1800 W
15.一位高三年级的男生骑着自行车在水平公路上以较快的速度行驶,设所受阻力为车和人总重的0.05倍,则该同学骑车的功率最接近于
A.10W B.50W C.250W D.1kW
14.如图所示,细光束AO以45°的入射角从某种介质射向空气时,分成a、b两束,a光频率为ν1,b光频率为v2。关于这两种单色光,下列说法中正确的是
A.从该介质射向空气时,a光发生全反射时的临界角一定大于45°
B.该介质对b光的折射率一定小于
C.用a光和b光分别做双缝干涉实验,若实验条件相同,
则b光在屏上形成的明条纹的间距较小
D.若用a光照射某金属板能发生光电效应,则用b光照射
该金属板也一定能发生光电效应
13.下列说法中不正确的是
A.在α粒子散射实验中,使少数α粒子产生大角度偏转的力是原子核对粒子的库仑斥力
B.氢原子在辐射出一个光子后,核外电子的动能增大
C.已知氦原子的质量m1、电子质量m2、质子质量m3、中子质量m4,则质子和中子在结合成氦核时的质量亏损为(2 m4+2 m3-m1)
D.爱因斯坦狭义相对论的基本结论之一是运动物体长度会收缩,即l =l0 ,它是因时空条件不同而引起的观测效应
24.(60分)[考查能力]
①对自然、社会和生活的观察与思考的能力及其创造性思维;
②围绕中心选取材料、合理安排结构的能力;
③综合运用多种表达方式(记叙、描写、议论或抒情等)的能力;
④调动语言及知识积累的能力。
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