14.下列有關(guān)光現(xiàn)象的說法中正確的是( )
A.在太陽光照射下,水面上油膜出現(xiàn)彩色花紋是光的色散現(xiàn)象
B.在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,若僅將入射光由綠光改為黃光,則條紋間距變窄
C.光導(dǎo)纖維絲內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率大
D.光的偏振現(xiàn)象說明光是一種縱波
13.在學(xué)習(xí)物理的過程中,物理學(xué)史也是一種重要的資源,學(xué)習(xí)前人的科學(xué)研究方法將有助于提高同學(xué)們的科學(xué)素養(yǎng)。下列表述中正確的是( ).
A.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,并測出了引力常量
B.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,提出了電場和磁場的概念
C.伽利略發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動三大定律
D.安培提出了磁場對運(yùn)動電荷的作用力公式
24.(20分)如圖所示,兩根完全相同的光滑金屬導(dǎo)軌OP、OQ固定在水平桌面上,導(dǎo)軌間的夾角為θ=74°,導(dǎo)軌單位長度的電阻為r0=0.10Ω/m。導(dǎo)軌所在空間有垂直于桌面向下的勻強(qiáng)磁場,且磁場隨時(shí)間變化,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與時(shí)間t的關(guān)系為B=,其中比例系數(shù)k=2T·s。將電阻不計(jì)的金屬桿MN放置在水平桌面上,在外力作用下,t=0時(shí)刻金屬桿以恒定速度v=2m/s從O點(diǎn)開始向右滑動。在滑動過程中保持MN垂直于兩導(dǎo)軌間夾角的平分線,且與導(dǎo)軌接觸良好。(已知導(dǎo)軌和金屬桿均足夠長,sin37°=0.6,
cos37°=0.8)求:
⑴在t=6.0s時(shí),回路中的感應(yīng)電動勢的大小;
⑵在t=6.0s時(shí),金屬桿MN所受安培力的大小;
⑶在t=6.0s時(shí),外力對金屬桿MN所做功的功率。
23.(18分) 如圖所示,光滑水平面上有一質(zhì)量M=4.0 kg的帶有圓弧軌道的小車,車的上表面是一段長L=1.0m的粗糙水平軌道,水平軌道左側(cè)連一半徑R=0.25m的光滑圓弧軌道,圓弧軌道與水平軌道在O' 點(diǎn)相切.車右端固定一個(gè)尺寸可以忽略、處于鎖定狀態(tài)的壓縮彈簧,一質(zhì)量m=1.0 kg的小物塊緊靠彈簧放置,小物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)= 0.50.整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài), 現(xiàn)將彈簧解除鎖定,小物塊被彈出,恰能到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)A.取g =10m/s2 , 求:
(1)解除鎖定前彈簧的彈性勢能;
(2)小物塊第二次經(jīng)過O' 點(diǎn)時(shí)的速度大;
(3)小物塊與車最終相對靜止時(shí),它距O' 點(diǎn)的距離.
22.(16分)如圖所示,MN、PQ是平行金屬板,板長為L,兩板間距離為d,PQ帶正電,MN板帶負(fù)電,在PQ板的上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。一個(gè)電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電粒子以速度v0從MN板邊緣沿平行于板的方向射入兩板間,結(jié)果粒子恰好從PQ板左邊緣飛進(jìn)磁場,然后又恰好從PQ板的右邊緣飛進(jìn)電場。不計(jì)粒子重力。試求:
(1)兩金屬板間所加電壓U的大小;
(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;
(3)在圖中正確畫出粒子再次進(jìn)入電場中的運(yùn)動軌跡,并標(biāo)出粒子再次從電場中飛出的速度方向。
21.(2)(12分)某學(xué)校實(shí)驗(yàn)室新進(jìn)了一批低電阻的電磁螺線管。已知螺線管使用的金屬絲電阻率ρ=1.7×10-8Ω·m。課外活動小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)試驗(yàn)來測算螺線管使用的金屬絲長度。他們選擇了多用電表、電流表、電壓表、開關(guān)、滑動變阻器、螺旋測微器(千分尺)、導(dǎo)線和學(xué)生電源等。
①他們使用多用電表粗測金屬絲的電阻,操作過程分以下三個(gè)步驟:(請?zhí)顚懙冖虿讲僮?/u>)
Ⅰ.將紅、黑表筆分別插入多用電表的“+”、“-”插孔;選擇電阻檔“×1”;
Ⅱ. ;
、.把紅、黑表筆分別與螺線管金屬絲的兩端相接,多用表的示數(shù)如圖(a)所示。
圖(a) 圖(b)
②根據(jù)多用電表示數(shù),為了減少實(shí)驗(yàn)誤差,并在實(shí)驗(yàn)中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍,應(yīng)從圖(b)的A、B、C、D四個(gè)電路中選擇________電路來測量金屬絲電阻;
③他們使用千分尺測量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖所示,金屬絲的直徑為_______mm;
④根據(jù)多用電表測得的金屬絲電阻值,可估算出繞制這個(gè)螺線管所用金屬絲的長度約為_____m。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
⑤用電流表和電壓表測量金屬絲的電阻時(shí),由于電壓表、電流表內(nèi)阻的影響,不論使用電流表內(nèi)接法還是電流表外接法,都會產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。按如圖(c)所示的電路進(jìn)行測量,可以消除由于電表內(nèi)阻造成的系統(tǒng)誤差。利用該電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的主要操作步驟是:
第一步:先將R2的滑動頭調(diào)到最左端,單刀雙擲開關(guān)S2向1閉合,閉合開關(guān)S1,調(diào)節(jié)滑動變阻器R1和R2,使電壓表和電流表的示數(shù)盡量大些(在不超過量程的情況下),讀出此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U1、I1。
第二步:保持兩滑動變阻器滑動頭位置不變,將單刀雙擲開關(guān)S2向2閉合,讀出此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U2、I2。
請寫出由以上記錄數(shù)據(jù)計(jì)算被測電阻Rx的表達(dá)式Rx= 。
21.(1)(6分)利用單擺驗(yàn)證小球平拋運(yùn)動規(guī)律,設(shè)計(jì)方案如圖(a)所示,在懸點(diǎn)O正下方有水平放置的熾熱的電熱絲P,當(dāng)懸線擺至電熱絲處時(shí)能輕易被燒斷;MN為水平木板,已知懸線長為L,懸點(diǎn)到木板的距離 OO’=h(h>L)。
(1)將小球向左拉起后自由釋放,最后小球落到木板上的C點(diǎn),O’C=s,則小球做平拋運(yùn)動的初速度為v0________。
(2)在其他條件不變的情況下,若改變釋放小球時(shí)懸線
與豎直方向的夾角q,小球落點(diǎn)與O’點(diǎn)的水平距離s將隨
之改變,經(jīng)多次實(shí)驗(yàn),以s2為縱坐標(biāo)、cosq為橫坐標(biāo),
得到如圖(b)所示圖像。則當(dāng)q=30°時(shí),s為 ________m;
若懸線長L=1.0m,懸點(diǎn)到木板間的距離OO’為________m。
24.(20分)一輛總質(zhì)量為M =6.0×102kg的太陽能汽車,使用太陽能電池供電。它的集光板能時(shí)刻正對著太陽。車上有一個(gè)直流電阻r = 4.0Ω的電動機(jī)。太陽能電池可以對電動機(jī)提供U = 120V的電壓和I = 10A的電流。已知太陽向外輻射能量的總功率為
P總 = 3.9×1026W。太陽光穿過太空和地球周圍的大氣層到達(dá)地面的過程中有大約28%的能量損耗。太陽光垂直照射到地面上時(shí),單位面積的輻射功率為P0 = 1.0×103W/m2。半徑為R的球面積公式為S = 4πR2。(取g =10m/s2,)
(1)這輛太陽能汽車正常工作時(shí),車上電動機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是多少;
(2)若這輛車在行駛過程中所受阻力是車重的0.05倍。求這輛車可能行駛的最大速度;
(3)根據(jù)題目所給出的數(shù)據(jù),估算太陽到地球表面的距離。
23.(18分) 如圖所示,半徑為R的光滑半圓環(huán)軌道與高為10R的光滑斜軌道放在同一豎直平面內(nèi),兩軌道之間由一條光滑水平軌道CD相連,水平軌道與斜軌道間有一段圓弧過渡。在水平軌道上,輕質(zhì)彈簧被a、b兩小球擠壓,處于靜止?fàn)顟B(tài)。同時(shí)釋放兩個(gè)小球,a球恰好能通過圓環(huán)軌道最高點(diǎn)A,b球恰好能到達(dá)斜軌道的最高點(diǎn)B。已知a球質(zhì)量為m,重力加速度為g。求:
(1)a球釋放時(shí)的速度大;
(2)b球釋放時(shí)的速度大。
(3)釋放小球前彈簧的彈性勢能。
22.(16分)如圖所示,在絕緣光滑水平面的周圍空間,存在沿水平方向向右的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度E = 3.0×104N/C。有一個(gè)電量為q = +1.0×10-8C,質(zhì)量m = 1.0×10-2kg的小物塊,以v0 = 1.0×10-2 m/s的初速度,沿著水平面向右做勻加速直線運(yùn)動。運(yùn)動中小物塊所帶的電量沒有變化。求:
(1)經(jīng)過2s,小物塊的速度大小v;
(2)前4s內(nèi)小物塊的位移大小s;
(3)前4s內(nèi)電場力對物塊所做的功W。
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