[物理选修——3-3](本题有两小题,每小题6分共12分。每小题只有一个选项符合题意。)
(1)某气体的摩尔质量为M,摩尔体积为V,密度为ρ,每个分子的质量和体积分别为m和Vo,则阿伏加德罗常数NA可表示为______________。
① ② ③ ④
(2)下列关于分子力和分子势能的说法中,正确的是____________。
①当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大
②当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小
③当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
④当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小
(20分)如图所示的“S”字形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内,轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆连结而成,圆半径必细管内径大得多,轨道底端与水平地面相切。弹射装置将一个小球(可视为质点)从点水平弹射向 点并进入轨道,经过轨道后从点水平抛出,已知小物体与地面段间的动摩擦因数,不计其它机械能损失,段长,圆的半径,小物体质量 ,轨道质量为,,求:
(1)若,小物体从点抛出后的水平射程;
(2)若,小物体经过轨道的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向;
(3)设小球进入轨道之前,轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力,当至少为多大时,可出现轨道对地面的瞬时压力为零。
(19分)在一个很小的矩形半导体薄片上,制作四个电极E、F、M、N,它就成了一个霍尔元件(如图),在E、F间通人恒定的电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,在M、N间出现了电压UH,称为霍尔电压。
(1)电流和磁场方向如图中所示,载流子是电子,M、N两端中哪端电势较高?
(2)试证明: ,K为与材料有关的常量。
(3)为了提高霍尔元件的灵敏度,可采用哪些方法?[
(15分)图甲所示,用水平力F拉动物体在水平面上做加速直线运动,当改变拉力的大小时,物体运动的加速度也随之变化,和F的关系如图乙所示,取。
(1)根据图线所给的信息,求物体的质量及物体与水半面问的动摩擦因数;
(2)若改用质量是原来2倍的同种材料的物体,请在图乙的坐标系上画出这种情况下-F图线(要求写出作图的根据)
(18分)某学牛在做《研究平抛运动的实验》中,忘记小球(做平抛运动的起点位置O,他只得到如图所示的一段轨迹,建立图示坐标系 (其中、轴方向准确),则
(1)① 该物体做平抛运动的初速度为 m/s。
② 判断O点 (填“是”或“否”)为小球的抛出点?在坐标系中,小球的抛出点的坐标是 。
(2)某课题研究小组,收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池,并从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈。现从这些材料中选取两个待测元件,一是电阻 (约为2),二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3 7V,允许最大放电电流为100mA)。在操作台上还准备了如下实验器材:
A.电压表V(量程4V,电阻Rv约为4.0)
B.电流表A1(量程100mA,电阻RAl约为50)
C.电流表A2(量程2mA,电阻RA2约为50)
D.滑动变阻器R1(0~20,额定电流1A)
E.电阻箱尺R2(0~999 .9,最小分度值0. l)
F.开关S一只、导线若干
① 为了测定电阻的阻值,小组的一位成员,设计了如图所示的电路原理图并选取了相应的器材(电源用待测的锂电池),其设计或器材选取中有不妥之处,你认为应该怎样调整? 。
② 在实际操作过程中,发现滑动变阻器R1电流表A1、A2已损坏,请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r。
Ⅰ.请你在方框中画出实验电路图(标注所用器材符号)
Ⅱ.为了便于分析,一般采用线性图象处理数据,请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式 。
如图所示,MN是由一个正点电荷Q产生的电场中的一条电场线,一个带正电的粒子+q飞入电场后,在电场力的作用下沿一条曲线运动,先后通过a、b两点,不计粒子的重力,则( )
A.粒子在a点的加速度小于在b点的加速度
B.a点电势φa 小于b点电势φb
C.粒子在a点的动能Eka小于在b点的动能Ekb
D.粒子在a点的电势能Epa 小于在b点的电势能Epb