(9分)如图所示,有一截面是直角三角形的棱镜ABC,∠A= 30°.它对红光的折射率为n1,对紫光的折射率为n2.在距AC边d处有一与AC平行的光屏MN.现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜. ①红光和紫光在棱镜中的传播速度比为多少? ②若两种光都能从AC面射出,求在光屏MN上两光点间的距离.
【物理选修3-4】(15分) (1)(6分)如图(a)所示,细线的上端固定在铁架台上,下端系一个小钢球,做成一个单摆.测量摆长l和摆的周期T,得到一组数据.改变摆长,再得到几组数据.从中可以找出周期与摆长的关系.实验过程有两组同学分别用了图(b)(c)的两种不同方式悬挂小钢球,你认为 (选填“b”或“c”)悬挂方式较好.图(d)是某组同学根据实验数据画出的图线,通过图线得到振动周期T与摆长l的函数关系式是 .
(9分)某同学将广口瓶开口向上放入77℃热水杯中,待热平衡后,用一个剥去蛋壳的熟鸡蛋(最粗处横截面略大于瓶口横截面)恰好封住瓶口,如图所示.当热水杯中水温缓慢降至42℃时,观察到鸡蛋缓慢落入瓶中.已知大气压强Pa,瓶口面积S=,熟鸡蛋重力G=0.50N.求: ①温度为42℃时广口瓶内的压强变为多大? ②当熟鸡蛋缓慢落入瓶中时鸡蛋与瓶口间的阻力为多大?
【物理选修3-3】(15分) (1)(6分)在“用油膜法估测分子的大小”实验中,用注射器将一滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描出油膜的轮廓,随后把玻璃板放在坐标纸上,其形状如图所示,坐标纸上正方形小方格的边长为10mm,该油酸膜的面积是 ;若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是mL,则油酸分子的直径是 m.(上述结果均保留1位有效数字)
(18分)如图所示,在xoy平面内,有一个圆形区域的直径AB 与x轴重合,圆心O′的坐标为(2a,0),其半径为a,该区域内无磁场. 在y轴和直线x=3a之间的其他区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴上某点射入磁场.不计粒子重力. (1)若粒子的初速度方向与y轴正向夹角为60°,且粒子不经过圆形区域就能到达B点,求粒子的初速度大小v1; (2)若粒子的初速度方向与y轴正向夹角为60°,在磁场中运动的时间为Δt=πm/3Bq,且粒子也能到达B点,求粒子的初速度大小v2; (3)若粒子的初速度方向与y轴垂直,且粒子从O′点第一次经过x轴,求粒子的最小初速度vm.
(14分)甲、乙两物体,甲的质量为1kg,乙的质量为0.5kg,甲从距地45m高处自由落下,1s后乙从距地30m高处自由落下,不计空气阻力.(重力加速度g取10) (1)两物体等高时离地多高? (2)定量画出两物体间的竖直距离随时间变化的图象.(球落地后立即原地静止,规定甲开始下落时刻为计时起点.)
(9分)某研究性学习小组用较粗的铜丝和铁丝相隔较近距离插入苹果中,制成了一个苹果电池,现在用如图甲所示器材来测定苹果电池的电动势和内阻.设计好合适的电路后,调节滑动变阻器,改变电源两端的电压U和流过电源的电流I,记录多组U、I的数据,填入事先设置的表格中,然后逐渐增大铜丝和铁丝插入的深度,重复上述步骤进行实验.按照插入深度逐渐增加的顺序,利用相应的实验数据,在U-I坐标系中绘制图象,如图乙中的a、b、c所示. (1)实验器材有:电流表(量程1.5mA,内阻不计);电压表(量程1.5V,内阻约1kΩ);滑动变阻器R1(阻值0~200Ω);滑动变阻器R2(阻值0~5kΩ),该电路中应选用滑动变阻器 __________(选填“R1”或“R2”). (2)某同学根据正确设计的电路将图甲中实物图连接出一部分,请将剩余部分连接起来. (3)在该实验中,随电极插入的深度增大,电源电动势 ,电源内阻 (均选填“增大”、“减小”或“不变”). (4)图线b对应的电路中,当外电路总电阻R=2kΩ时,该电源的输出功率P= W(计算结果保留一位有效数字).
(6分)在“探究加速度与力、质量的关系”实验时,已提供了质量约为300g的小车、一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线、开关.为了完成实验,还需从下列器材中选取部分器材, A.弹簧测力计; B.电火花计时器; C.学生电源; D.1.5V干电池若干; E.砝码一盒; F.50g钩码一盒; G.秒表. (1)所选器材代码是 (漏选或多选得零分); (2)分别写出(1)问中所选器材的作用
如图所示,真空空间中四点O、A、B、C恰为一棱长为L的正四面体的四个顶点,其中A、B、C三点在水平面内,O′为三角形ABC的几何中心.已知静电力常量为k,重力加速度为g,下列说法正确的是 A.若A、B、C三点各固定一电荷量为Q的正点电荷,则O点电势比O′点电势高 B.若A、B、C三点各固定一电荷量为Q的正点电荷,将另一质量为m的带正电的小球(可视为点电荷)放置在O点恰静止,则小球所带的电荷量为 C.若A、B、C三点各固定一电荷量为Q的负点电荷,则O点与AB、BC、AC三边中点的电势差相等 D.若A、B、C三点各固定一电荷量为Q的负点电荷,则O点的场强比O′点的场强大
“嫦娥三号”于2013年12月14日21时11分降落在距离地球38万公里的月球上,中国成为继苏联、美国之后的第三个在月球成功实现探测器软着陆的国家.着陆前“嫦娥三号”曾在离月面100m处悬停避障,然后缓速下降,离月面4m时,7500N变推力发动机关机,“嫦娥三号”做自由落体运动降落在月球虹湾以东地区(19.51W,44.12N),已知月表重力加速度为地表重力加速度的六分之一,下列说法正确的是(g取98m/s2) A.若悬停时“嫦娥三号”的总质量为kg,则变推力发动机的推力约为2450N B.“嫦娥三号”落月点的北边十几米处有一个大撞击坑,假如悬停时“嫦娥三号”在撞击坑的正上方,为避障姿态控制发动机先向南喷气,后向北喷气再次悬停在了落月点正上方 C.变推力发动机关机后,同样的着陆速度相当于从离地球表面处落下 D.变推力发动机关机后,同样的着陆速度相当于从离地球表面处落下
如图所示,两根等高光滑的圆弧轨道,半径为r、间距为L,轨道电阻不计.在轨道顶端连有一阻值为R的电阻,整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.现有一根长度稍大于L、电阻不计的金属棒从轨道最低位置cd开始,在拉力作用下以速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动至ab处,则该过程中 A.通过R的电流方向为由内向外 B.通过R的电流方向为由外向内 C.R上产生的热量为 D.流过R的电量为
有两个形状和大小均相同的圆台形容器,如图所示放置.两容器中装有等高的水,且底部都粘有一个质量和体积都相同的木质球.使两球脱离底部,最终木球浮于水面静止.木球上升过程中体积不变,该过程中重力对两球做的功分别为W甲和W乙,则 A.|W甲|>|W乙| B.|W甲|=|W乙| C.|W甲|<|W乙| D.无法确定
如图所示的远距离输电电路图中,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压及输电线的电阻R均不变.在用电高峰期,发电厂输出功率将增大,下列说法正确的是 A.升压变压器副线圈中电流变小 B.降压变压器副线圈中电流变小 C.输电线上损耗的功率减小 D.用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例减小
对于绕轴转动的物体,描述转动快慢的物理量有角速度ω等物理量.类似加速度,角加速度β描述角速度ω的变化快慢,匀变速转动中β为一常量.下列说法错误的是 A.β的定义式为 B.在国际单位制中β的单位为 C.匀变速转动中某时刻的角速度为ω0,经过时间t后角速度为 D.匀变速转动中某时刻的角速度为ω0,则时间t内转过的角度为
中国科学家发现了量子反常霍尔效应,杨振宁称这一发现是诺贝尔奖级的成果.如图所示, 厚度为h,宽度为d的金属导体,当磁场方向与电流方向垂直时,在导体上下表面会产生电势差,这种现象称为霍尔效应.下列说法正确的是 A.上表面的电势高于下表面电势 B.仅增大h时,上下表面的电势差增大 C.仅增大d时,上下表面的电势差减小 D.仅增大电流I时,上下表面的电势差减小
如图所示,某人向对面的山坡上水平抛出两个质量不等的石块,分别落到A、B两处.不计空气阻力,则落到B处的石块 A.初速度大,运动时间短 B.初速度大,运动时间长 C.初速度小,运动时间短 D.初速度小,运动时间长
如图所示,在y>0的空间中存在匀强电场,场强沿y轴负方向;在y<0的空间中,存在匀强磁场,磁场方向垂直xOy平面向外.一电荷量为q、质量为m的带正电的运动粒子,经过y轴上y=b处的点P1时速率为v0,方向沿x轴正方向;然后,经过x轴上x=2b处的P2点进入磁场,并经过y轴上y=-2b处的P3点,不计粒子重力.求: (1)电场强度的大小; (2)粒子到达P2时速度的大小和方向; (3)磁感应强度的大小.
如图所示,带负电的小球静止在水平放置的两平行金属板间,距下板h=0.8 m.两板间的电势差为300 V,如果两板间电势差减小到60 V,则带电小球运动到极板上需多长时间?(取g=10 m/s2)
一台国产XQB30-13型全自动洗衣机说明书中所列的主要技术数据如下表。试根据表中提供的数据计算: (1)这台洗衣机在额定电压下洗衣或脱水时,通过洗衣机的电流是多大? (2)如洗衣、脱水的累计时间为40min,则洗衣机耗电多少度? (3)若电机直流电阻为20欧,工作效率是多少?
一个带电粒子只在电场力作用下通过匀强电场中的a、b两点,一组平行的带箭头的实线表示匀强电场的电场线,如图所示。已知带电粒子通过a、b两点的速度大小分别是5 m/s和3 m/s,粒子的质量是100 g,a、b两点的电势差为80 V。 (1)试判断带电粒子所带电荷的种类。 (2)带电粒子所带的电荷量。
一个标有“3.8 V 2 W”的小灯泡,要通过实验描绘出这个小灯泡的伏安特性曲线,某同学按下图a所示方式连接电路,画出图b所示小灯泡的I-U图象。 (1)电流为0.40 A 时小灯泡的阻值为_______Ω,小灯泡消耗的电功率为_ _____W。 (2)实验中,电路的所有元件都完好,且电压表和电流表也均调好零点。a、b、c、d、e、f、g、h为连接电路所用的导线。一位同学闭合开关后,反复调节滑动变阻器,灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表的示数无法调为零,则电路中断路的导线为________。
(1)如下图,游标卡尺的读数是_______mm;螺旋测微器的读数是_______mm。 (2)如图是示波管的原理图,它由电子枪、偏转电极(XX'和YY')、荧光屏组成,管内抽成真空。给电子枪通电后,如果在偏转电极XX'和YY'上都没有加电压,电子束将打在荧光屏的中心O点,在那里产生一个亮斑。 要想让亮斑移到荧光屏的正上方,需在偏转电极__________(选填“”或“”)上加电压,且__________板电势高(选填“X”、“X'”、“Y”或“Y'”)。 要想在荧光屏上出现一条沿水平方向展开的正弦曲线,需在偏转电极__________(选填“XX'”或“YY'”)上加扫描电压、在偏转电极__________(选填“XX'”或“YY'”)上加按照正弦规律变化的电压。
如图所示,光滑的水平桌面放在方向竖直向下的匀强磁场中,桌面上平放着一根一端开口、内壁光滑的试管,试管底部有一带电小球.在水平拉力F作用下,试管向右匀速运动,带电小球能从试管口处飞出,关于带电小球及其在离开试管前的运动,下列说法中正确的是( ) A.小球带正电 B.小球运动的轨迹是抛物线 C.洛伦兹力对小球做正功 D.维持试管匀速运动的拉力F应逐渐增大
如图所示,有一混合正离子束先后通过正交的电场、匀强磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ,如果这束正离子流在区域Ⅰ中不偏转,进入区域Ⅱ后偏转半径r相同,则它们一定具有相同的( ) A.速度 B.比荷 C.电荷量 D.质量
在如图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内(不计重力),电子可能沿水平方向向右做直线运动的是( )
如右图所示,用两节干电池点亮几个小灯泡,当逐一闭合开关,接入灯泡增多时,以下说法正确的是( ) A.灯少时各灯较亮,灯多时各灯较暗 B.各灯两端电压在灯多时较低 C.通过电池的电流在灯多时较大 D.电池的效率灯多时较大
某同学在研究三种导电元件的伏安特性时,他根据实验所测得的数据,分别绘制了I-U图线,如图甲、乙、丙所示,下列说法正确的是( ) A.图甲的元件可以作为标准电阻使用 B.图乙的电阻随电压升高而减小 C.图丙的电阻随电压升高而增大 D.图乙可能是半导体元件
如图所示的电路中,电源的电动势E和内电阻r恒定不变,电灯L恰能正常发光,如果变阻器的滑片P向b端滑动,则( ) A.电灯L变亮,电流表的示数增大 B.电灯L变亮,电流表的示数变小 C.电灯L变暗,电流表的示数变小 D.电灯L变暗,电流表的示数增大
如图所示,在等量的异种点电荷形成的电场中,有A、B、C三点,A点为两点电荷连线的中点,B点为连线上距A点距离为d的一点,C点为连线中垂线距A点距离也为d的一点,则下面关于三点电场强度的大小、电势高低的比较,正确的是 ( ) A.; B.; C.;φA>φB,φA>φC D.因为零电势点未规定,所以无法判断电势的高低
如图所示,在绝缘的光滑水平面上,相隔一定距离有两个带同号电荷的小球,从静止同时释放,则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是 ( ) A.速度变大,加速度变大 B.速度变小,加速度变小 C.速度变大,加速度变小 D.速度变小,加速度变大
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