(15分)[物理——选修3-3]
(1)下列说法正确的是:
A.物体放出热量,温度不一定降低
B.物体内能增加,温度一定升高
C.热量能自发的从低温物体传给高温物体
D.热量能自发的从高温物体传给低温物体
(2)如图所示,教室内用截面积为0.2m2的绝热活塞,将一定质量的理想气体封闭在圆柱形汽缸内,活塞与气缸之间无摩擦,a状态是汽缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态,活塞离汽缸底部的高度为0.6m;b状态是汽缸从容器中移出后达到的平衡状态,活塞离汽缸底部的高度为0.65m。设室内大气压强始终保持1.0×105Pa,忽略活塞质量。
①求教室内的温度;
②若气体从状态a变化到状态b的过程中,内能增加了560J,求此过程中气体吸收的热量。
(18分)在如图所示的空间里,存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为。在竖直方向存在交替变化的匀强电场(竖直向上为正),电场大小为。一倾角为θ、长度足够的光滑绝缘斜面放置在此空间。斜面上有一质量为m,带电量为-q的小球,从t=0时刻由静止开始沿斜面下滑,设第1秒内小球不会离开斜面,重力加速度为g。求:
(1)第1秒末小球的速度。
(2)第2秒内小球离开斜面的最大距离。
(3)若假设第5秒内小球未离开斜面,θ角应满足什么条件?
(14分)如图所示,倾角q=30°、宽度L=1.0m的足够长的U形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1.0T、范围充分大的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上,现用一平行导轨的牵引力牵引一根质量m=0.20kg、电阻R=1.0、垂直导轨的金属棒ab,由静止沿导轨向上移动(ab棒始终与导轨接触良好且垂直,不计导轨电阻及一切摩擦)。若牵引力功率恒为72W,经时间t=2.0s达到稳定速度,此过程金属棒向前滑行的位移S=4.0m。求金属棒的稳定速度及此过程金属棒上产生的热量(结果保留两位有效数字)。
(9分)电流表A1的量程为0~200μA、内电阻约为500Ω,现要测其内阻,除若干开关、导线之外还有器材如下:
电流表A2:与A1规格相同
滑动变阻器R1:阻值0~20Ω
电阻箱R2:阻值0~9999Ω
保护电阻R3:阻值约为3kΩ
电源:电动势E约1.5V、内电阻r约2Ω
①如图所示,某同学想用替代法测量电流表内阻,他设计了部分测量电路,在此基础上请你将滑动变阻器接入电路中,使实验可以完成。
②电路完整后,请你完善以下测量电流表A1内电阻的实验步骤。
a.先将滑动变阻器R1的滑动端移到使电路安全的位置,再把电阻箱R2的阻值调到 (填“最大”或“最小”)
b.闭合开关S1、S,调节滑动变阻器R1,使两电流表的指针在满偏附近,记录电流表A2的示数I
c.断开S1,保持S闭合、R1不变,再闭合S2,调节电阻箱R2,使电流表A2的示数 ,读出此时电阻箱的示数R2 ,则电流表A1内电阻 r=
(6分)某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,实验时得到一条如图所示的纸带。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点,在这点下标明A,第六个计时点下标明B,第十一个计时点下标明C,第十六个计时点下标明D,测得AC长为14.56cm,BD长为19.72cm,则C点时小车的瞬时速度大小为 m/s。小车运动的加速度大小为 m/s2,(保留3位有效数字)
某游乐场开发了一个名为“翻天滚地”的游乐项目。原理图如图所示:一个圆弧形光滑圆管轨道ABC,放置在竖直平面内,轨道半径为R,在A 点与水平地面AD相接,地面与圆心O等高,MN 是放在水平地面上长为3R、厚度不计的减振垫,左端M正好位于A点.让游客进入一个中空的透明弹性球,人和球的总质量为m,球的直径略小于圆管直径。将球(内装有参与者)从A处管口正上方某处由静止释放后,游客将经历一个“翻天滚地”的刺激过程。不考虑空气阻力.那么以下说法中错误的是
A.要使球能从C点射出后能打到垫子上,则球经过C点时的速度至少为
B.要使球能从C点射出后能打到垫子上,则球经过C点时的速度至少为
C.若球从C点射出后恰好能打到垫子的M端,则球经过C点时对管的作用力大小为
D.要使球能通过C点落到垫子上,球离A点的最大高度是