(6分)下列说法中正确的是
A.分子运动的平均速度可能为零,瞬时速度不可能为零
B.液体与大气相接触,表面层内分子所受其他分子间的作用表现为相互吸引
C.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度有关
D.自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性,是不可逆的
(10分)如图所示,处于匀强磁场中的两根光滑足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 m,导轨平面与水平面成θ=37°角,上端连接阻值为R=2 Ω的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁感应强度B=0.4 T。质量m=0.2 kg、电阻r=1 Ω的金属棒ab,以初速度v0从导轨底端向上滑行,金属棒ab在安培力和一平行于导轨平面的外力F的共同作用下做匀变速直线运动,加速度大小为a=3 m/s2、方向和初速度方向相反,在金属棒运动过程中,电阻R消耗的最大功率为1.28 W。设金属棒与导轨垂直并保持良好接触(g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)。求:
(1)金属棒产生的感应电动势的最大值;
(2)金属棒初速度v0的大小;
(3)当金属棒速度的大小为初速度一半时施加在金属棒上外力F的大小和方向。
(8分)如图所示,真空中有以O′为圆心,r为半径的圆柱形匀强磁场区域,圆的最下端与x轴相切于直角坐标原点O,圆的右端与平行于y轴的虚线MN相切,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,在虚线MN右侧x轴上方足够大的范围内有方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场。现从坐标原点O向纸面不同方向发射速率相同的质子,质子在磁场中做匀速圆周运动的半径也为r,已知质子的电荷量为e,质量为m,不计质子的重力、质子对电磁场的影响及质子间的相互作用力。求:
(1)质子进入磁场时的速度大小
(2)沿y轴正方向射入磁场的质子到达x轴所需的时间。
(6分)为了节能和环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统.光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为lx).某光敏电阻Rp在不同照度下的阻值如表:
照度(lx) |
0.2 |
0.4 |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
电阻(kΩ) |
75 |
40 |
28 |
23 |
20 |
18 |
(1)根据表中数据,请在给定的坐标系(见下图)中描绘出阻值随照度变化的曲线,并说明阻值随照度变化的特点: 。
(2)如下图所示,当1、2两端所加电压上升至2 V时,控制开关自动启动照明系统。请利用下列器材设计一个简单电路,给1、2两端提供电压,要求当天色渐暗照度降低至1.0 (lx)时启动照明系统,在虚线框内完成电路原理图。(不考虑控制开关对所设计电路的影响)
提供的器材如下:
光敏电阻Rp(符号,阻值见上表);
直流电源E(电动势3 V,内阻不计);
定值电阻:R1=10 kΩ,R2=20 kΩ,R3=40 kΩ(限选其中之一并在图中标出);
开关S及导线若干。
(6分)某同学在探究规格为“6 V,3 W”的小电珠伏安特性曲线实验中:
①在小电珠接入电路前,使用多用电表直接测量小电珠的电阻,则应将选择开关旋至_______挡进行测量.(填选项前的字母)
A.直流电压10 V B.直流电流5 mA
C.欧姆×100 D.欧姆×1
②该同学采用图甲所示的电路进行测量.图中R为滑动变阻器(阻值范围0~20 Ω,额定电流1.0 A),L为待测小电珠,V为电压表(量程6 V,内阻20 kΩ),A为电流表(量程0.6 A,内阻1 Ω),E为电源(电动势8 V,内阻不计),S为开关.
Ⅰ.在实验过程中,开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于最________端;(填“左”或“右”)
Ⅱ.在实验过程中,已知各元器件均无故障,但闭合开关S后,无论如何调节滑片P,电压表和电流表的示数总是调不到零,其原因是______点至________点的导线没有连接好;(图甲中的黑色小圆点表示接线点,并用数字标记,空格中请填写图甲中的数字,如“ 2 点至
3 点”的导线)
Ⅲ.该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示,则小电珠的电阻值随工作电压的增大而____________。(填“不变”、“增大”或“减小”)
一列横波在轴上传播,t1=0和t2=0.05s时的波形分别如下图中的实线和虚线所示。
(1)若波向右传播,且周期大于(t2-t1),求波速。
(2)设周期大于(t2-t1),且波速为,求波的传播方向。