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模拟热练
抓分卷限时热练七
1. (2024·无锡期末调研)下列各情况中,线圈都以角速度ω绕图中的转动轴匀速转动,不能产生交变电流的是( )
A
【解析】闭合线圈在磁场中转动时,如果磁通量发生周期性变化,则线圈中会产生周期性变化的电流,由图可知,B、C、D转动时,磁通量发生了周期性变化,会产生交变电流,而A线圈转动时,线圈始终与磁场平行,线圈中的磁通量始终为0,没有感应电流产生.故A正确.
2. 小理利用如图(a)所示的装置研究光电效应实验,用甲、乙、丙三条可见光照射同一光电管,得到如图(b)所示的三条光电流与电压的关系曲线.下列说法中正确的是( )
A. 同一光电管对不同单色光的截止频率不同
B. 电流表G的电流方向一定是a流向b
C. 甲光对应的光电子最大初动能最大
D. 如果丙光是紫光,则乙光可能是黄光
B
【解析】光电管的截止频率由光电管本身决定,与入射光的颜色无关,A错误;光电子从光电管的阴极K逸出,流过电流表G的电流方向为a到b,B正确;由图(b)知乙光照射光电管对应的遏止电压最大,即乙光对应的光电子的最大初动能最大,C错误;丙光对应的遏止电压比乙光小,光电子的最大初动能较小,根据光电效应方程Ekm=hν-W0可知,丙光的频率较小,如果丙光是紫光,则乙光不可能是黄光,D错误.
3. (2025·如皋第二次适应性考试)如图所示,木杆AB和CD平行斜靠在竖直墙壁上,两杆构成了滑轨.将一摞瓦轻放在滑轨上,瓦将沿滑轨滑到低处.为防止瓦滑到底端时速度过大,可采取的措施是( )
A. 增加瓦放在滑轨上的高度
B. 增加每次运送瓦的片数
C. 增大两杆与水平面的夹角
D. 增大两杆之间的距离
D
4. (2024·南通第一次调研)莱顿瓶是一种储存电荷的装置,在玻璃瓶外面贴有一层金属箔,内部装食盐水,从瓶口处插入金属探针,下端浸在食盐水中,盐水和金属箔构成电容器的两极.现要增大电容器的电容,下列操作中可行的是( )
A. 多加入一些食盐水 B. 减小食盐水的浓度
C. 将金属探针上移少许 D. 减小金属箔的高度
A
5. (2025·盐城考前指导)如图所示,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,P为近日点,Q为远日点,M、N为轨道短轴的两个端点,运行的周期为T0.若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则海王星在从P经M、Q到N的运动过程中( )
B. 从P到Q阶段,速率逐渐变大
C. 从Q到N阶段,机械能逐渐变大
D. 从M到N阶段,万有引力对它先做负功,后做正功
D
6. 渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位.某渔船发出的一列超声波在t=0时的波动图像如图甲所示,图乙为质点P的振动图像,则( )
A. 该波的波速为1.5 m/s
B. 该波沿x轴负方向传播
C. 0~1 s时间内,质点P沿x轴运动了1.5 m
D. 0~1 s时间内,质点P运动的路程为2 m
D
7. (2025·南京二模)如图所示,绝缘环a、b质量均为m,带电荷量均为+q,分别套在固定的水平绝缘杆上,环的直径略大于杆的直径.环与杆间的动摩擦因数均为μ.两杆分别处于竖直向下的匀强电场E和匀强磁场B中,分别给两环水平向右的初速度v0,两环向右运动直至停下.下列说法中错误的是( )
A. 摩擦力对两环的冲量相同
B. 摩擦力对两环做的功相同
C. 若两环最终位移相同,则a环运动时间较短
D. 若两环最终运动时间相同,则a环位移较短
D
8. (2024·无锡期末调研)老师自制了一个炮弹发射器,结构如图所示.弹簧一端与炮管底部连接,另一端连接滑块,在炮管中装入小球后,滑块静止在炮管中O处,此时滑块恰好无摩擦. 某次演示时,老师用绳子拉动滑块,将弹簧压缩到A点后释放,观察到小球在O点上方的B点与滑块脱离接触,并能沿炮口飞出,考虑炮管与滑块之间有摩擦,但小球摩擦可忽略不计. 则( )
A. 在B点处弹簧一定处于原长
B. 在B点时小球的速度恰好达到最大
C. 滑块在以后的运动过程中可能到达A点
D. OA间的距离大于 OB间的距离
D
【解析】小球在B点与滑块脱离,则有mgsin θ=ma,此时对滑块有Mgsin θ+f-F弹=Ma,两者此时加速度相同,所以此时弹簧有弹力,不处于原长,A错误;当加速度为0时,速度达到最大,由上述分析可知,在B点时小球的加速度不为0,B错误;由能量守恒可知,小球的机械能和滑块摩擦生成的热量都来源于弹簧的弹性势能,故弹性势能减小,滑块在以后的运动过程中不可能到达A点,C错误;假设无摩擦且小球不离开滑块,整个系统做简谐运动,O点为平衡位置,则A点关于O点对称点为最远点,但因为有摩擦,而且到达B点时小球和滑块还有速度,所以OA间的距离大于OB间的距离,D正确.
9. (2025·苏北四市调研考试)(15分)小明同学用图示电路测量电源的电动势E和待测电阻的阻值Rx.
(1) 闭合开关S1前,应将滑动变阻器的滑片P置于图中______(填“a”或“b”)端.
(2) 闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器的滑片,记录多组电压表和电流表的示数,在U-I坐标系中描点作出图像①.
b
(3) 断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片,记录多组电压表和电流表的示数,在同一U-I坐标系中描点作出图像②,下列图像中正确的是______.
B
(4) 由第(3)问中选出的U-I图像,可知电源电动势E=_____(用b1、b2、b3表
示),待测电阻的阻值Rx=________(用a1、a2、a3、b1、b2、b3表示).
(5) 关于该实验,下列说法中正确的是______.
A. 实验测得的电动势大于真实值
B. 实验还可以精确测量电源内阻
C. 实验测得电阻阻值Rx小于真实值
D. 电流表内阻不会引起Rx的测量误差
b1
D
【解析】(1) 为了保护电路,闭合开关S1前,应使回路总电阻最大,此时滑动变阻器的滑片P应置于图中b位置.
(3) 闭合开关S1和S2时,Rx被短路,此时U=E-Ir,则 U-I图像的纵截距为E,斜率的绝对值为r,断开开关S2时,Rx接入电路,此时U=E-I(Rx+r),则U-I图像的纵截距为E,斜率的绝对值为Rx+r,可见图像①和②的纵截距相同,但图像②的斜率的绝对值更大,故B正确.
10. (2024·南京、盐城一模)(8分)如图所示,在“测量玻璃砖折射率”实验中,某同学发现当光以入射角i=60°从空气射入截面为矩形的玻璃砖时,下表面射出玻璃砖的光线相对于入射光线的侧移恰好等于BC.已知玻璃砖厚度为L,已知光在空气中传播速度为c.求:
(1) 玻璃砖折射率.
(2) 光在玻璃砖中传播的时间.
【解析】(1) 如图所示,过B点作垂直于入射光线延长线的垂线BD,以此构建Rt△ADB.要求出侧移d(即BD),因为BD=BC,所以Rt△ADB与Rt△ACB全等,则β=r=30°(2分)
11. (2025·南京二模)(12分)如图所示,足够长的细线一端与倾角α=37°的斜面A相连,另一端跨过墙面上和斜面顶端的三个小滑轮与小滑块B相连,一水平推力作用于A上,使A、B系统保持静止.四段细线分别与水平地面、竖直墙面或斜面平行,A的质量M=0.63 kg,B的质量m=0.21 kg,B距离水平地面的高度h=0.6 m,不计一切摩擦,取g=10 m/s2.sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.
(1) 求细线对B的拉力大小.
(3) 若撤去水平推力的同时剪断细线,求B沿斜面运动的过程中对A做的功.
答案:(1) 1.26 N (2) 0.6 m (3) 0.18 J
【解析】(1) 对B受力分析,受到重力G、斜面的支持力FN和细线的拉力T,则
T=mgsin α(2分)
代入数据解得T=1.26 N(1分)
(2) 当A滑动x时,B沿斜面下滑2x(1分)
设B的位移大小为s
则 s2=(2xsin α)2+(2xcos α-x)2(2分)
代入数据解得 s=0.6 m(1分)
(3) 设B运动到斜面底端水平速度为vBx,竖直速度为vBy,A的速度为vA
由水平方向动量守恒得mvBx=MvA(1分)
代入数据可得vBx=vBy=3vA
由A、B系统机械能守恒得
代入数据可得W=0.18 J(1分)抓分卷限时热练七
1. (2024·无锡期末调研)下列各情况中,线圈都以角速度ω绕图中的转动轴匀速转动,不能产生交变电流的是( )
2. 小理利用如图(a)所示的装置研究光电效应实验,用甲、乙、丙三条可见光照射同一光电管,得到如图(b)所示的三条光电流与电压的关系曲线.下列说法中正确的是( )
A. 同一光电管对不同单色光的截止频率不同
B. 电流表G的电流方向一定是a流向b
C. 甲光对应的光电子最大初动能最大
D. 如果丙光是紫光,则乙光可能是黄光
3. (2025·如皋第二次适应性考试)如图所示,木杆AB和CD平行斜靠在竖直墙壁上,两杆构成了滑轨.将一摞瓦轻放在滑轨上,瓦将沿滑轨滑到低处.为防止瓦滑到底端时速度过大,可采取的措施是( )
A. 增加瓦放在滑轨上的高度
B. 增加每次运送瓦的片数
C. 增大两杆与水平面的夹角
D. 增大两杆之间的距离
4. (2024·南通第一次调研)莱顿瓶是一种储存电荷的装置,在玻璃瓶外面贴有一层金属箔,内部装食盐水,从瓶口处插入金属探针,下端浸在食盐水中,盐水和金属箔构成电容器的两极.现要增大电容器的电容,下列操作中可行的是( )
A. 多加入一些食盐水 B. 减小食盐水的浓度
C. 将金属探针上移少许 D. 减小金属箔的高度
5. (2025·盐城考前指导)如图所示,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,P为近日点,Q为远日点,M、N为轨道短轴的两个端点,运行的周期为T0.若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则海王星在从P经M、Q到N的运动过程中( )
A. 从P到M所用的时间等于 T0
B. 从P到Q阶段,速率逐渐变大
C. 从Q到N阶段,机械能逐渐变大
D. 从M到N阶段,万有引力对它先做负功,后做正功
6. 渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位.某渔船发出的一列超声波在t=0时的波动图像如图甲所示,图乙为质点P的振动图像,则( )
A. 该波的波速为1.5 m/s
B. 该波沿x轴负方向传播
C. 0~1 s时间内,质点P沿x轴运动了1.5 m
D. 0~1 s时间内,质点P运动的路程为2 m
7. (2025·南京二模)如图所示,绝缘环a、b质量均为m,带电荷量均为+q,分别套在固定的水平绝缘杆上,环的直径略大于杆的直径.环与杆间的动摩擦因数均为μ.两杆分别处于竖直向下的匀强电场E和匀强磁场B中,分别给两环水平向右的初速度v0,两环向右运动直至停下.下列说法中错误的是( )
A. 摩擦力对两环的冲量相同
B. 摩擦力对两环做的功相同
C. 若两环最终位移相同,则a环运动时间较短
D. 若两环最终运动时间相同,则a环位移较短
8. (2024·无锡期末调研)老师自制了一个炮弹发射器,结构如图所示.弹簧一端与炮管底部连接,另一端连接滑块,在炮管中装入小球后,滑块静止在炮管中O处,此时滑块恰好无摩擦. 某次演示时,老师用绳子拉动滑块,将弹簧压缩到A点后释放,观察到小球在O点上方的B点与滑块脱离接触,并能沿炮口飞出,考虑炮管与滑块之间有摩擦,但小球摩擦可忽略不计. 则( )
A. 在B点处弹簧一定处于原长
B. 在B点时小球的速度恰好达到最大
C. 滑块在以后的运动过程中可能到达A点
D. OA间的距离大于 OB间的距离
9. (2025·苏北四市调研考试)(15分)小明同学用图示电路测量电源的电动势E和待测电阻的阻值Rx.
(1) 闭合开关S1前,应将滑动变阻器的滑片P置于图中 (填“a”或“b”)端.
(2) 闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器的滑片,记录多组电压表和电流表的示数,在U-I坐标系中描点作出图像①.
(3) 断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片,记录多组电压表和电流表的示数,在同一U-I坐标系中描点作出图像②,下列图像中正确的是 .
(4) 由第(3)问中选出的U-I图像,可知电源电动势E= (用b1、b2、b3表示),待测电阻的阻值Rx= (用a1、a2、a3、b1、b2、b3表示).
(5) 关于该实验,下列说法中正确的是 .
A. 实验测得的电动势大于真实值
B. 实验还可以精确测量电源内阻
C. 实验测得电阻阻值Rx小于真实值
D. 电流表内阻不会引起Rx的测量误差
10. (2024·南京、盐城一模)(8分)如图所示,在“测量玻璃砖折射率”实验中,某同学发现当光以入射角i=60°从空气射入截面为矩形的玻璃砖时,下表面射出玻璃砖的光线相对于入射光线的侧移恰好等于BC.已知玻璃砖厚度为L,已知光在空气中传播速度为c.求:
(1) 玻璃砖折射率.
(2) 光在玻璃砖中传播的时间.
11. (2025·南京二模)(12分)如图所示,足够长的细线一端与倾角α=37°的斜面A相连,另一端跨过墙面上和斜面顶端的三个小滑轮与小滑块B相连,一水平推力作用于A上,使A、B系统保持静止.四段细线分别与水平地面、竖直墙面或斜面平行,A的质量M=0.63 kg,B的质量m=0.21 kg,B距离水平地面的高度h=0.6 m,不计一切摩擦,取g=10 m/s2.sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.
(1) 求细线对B的拉力大小.
(2) 撤去水平推力,当A滑动的位移x= m时,求B的位移大小.
(3) 若撤去水平推力的同时剪断细线,求B沿斜面运动的过程中对A做的功.
21世纪教育网(www.21cnjy.com)抓分卷限时热练七
1. (2024·无锡期末调研)下列各情况中,线圈都以角速度ω绕图中的转动轴匀速转动,不能产生交变电流的是(A)
【解析】闭合线圈在磁场中转动时,如果磁通量发生周期性变化,则线圈中会产生周期性变化的电流,由图可知,B、C、D转动时,磁通量发生了周期性变化,会产生交变电流,而A线圈转动时,线圈始终与磁场平行,线圈中的磁通量始终为0,没有感应电流产生.故A正确.
2. 小理利用如图(a)所示的装置研究光电效应实验,用甲、乙、丙三条可见光照射同一光电管,得到如图(b)所示的三条光电流与电压的关系曲线.下列说法中正确的是(B)
A. 同一光电管对不同单色光的截止频率不同
B. 电流表G的电流方向一定是a流向b
C. 甲光对应的光电子最大初动能最大
D. 如果丙光是紫光,则乙光可能是黄光
【解析】光电管的截止频率由光电管本身决定,与入射光的颜色无关,A错误;光电子从光电管的阴极K逸出,流过电流表G的电流方向为a到b,B正确;由图(b)知乙光照射光电管对应的遏止电压最大,即乙光对应的光电子的最大初动能最大,C错误;丙光对应的遏止电压比乙光小,光电子的最大初动能较小,根据光电效应方程Ekm=hν-W0可知,丙光的频率较小,如果丙光是紫光,则乙光不可能是黄光,D错误.
3. (2025·如皋第二次适应性考试)如图所示,木杆AB和CD平行斜靠在竖直墙壁上,两杆构成了滑轨.将一摞瓦轻放在滑轨上,瓦将沿滑轨滑到低处.为防止瓦滑到底端时速度过大,可采取的措施是(D)
A. 增加瓦放在滑轨上的高度
B. 增加每次运送瓦的片数
C. 增大两杆与水平面的夹角
D. 增大两杆之间的距离
【解析】为防止瓦滑到底端时速度过大,由运动学公式v2=2ax可知,增加瓦放在滑轨上的高度,瓦滑到底端时速度变大,故A错误;瓦沿滑轨滑动的加速度不能太大,在垂直滑轨方向,对瓦受力分析,如图所示:设两杆对瓦的支持力的夹角为θ,则根据平衡条件有FN=,设瓦与滑轨之间的动摩擦因数为μ,沿滑轨方向,根据牛顿第二定律有mgsin α-2μ·=ma,得a=gsin α-,可知瓦沿滑轨滑动的加速度与瓦的质量无关,因此增加或减小每次运送瓦的块数是没有作用的,故B错误;增大两杆的倾角α,则瓦对滑轨的压力减小,重力沿滑轨向下的分力增大,根据牛顿第二定律可知,瓦沿滑轨滑动的加速度增大,故C错误;增大两杆之间的距离,则两杆对瓦的支持力的夹角θ增大,即杆对瓦的支持力FN增大,则瓦下滑时受到的滑动摩擦力增大,加速度减小,故D正确.
4. (2024·南通第一次调研)莱顿瓶是一种储存电荷的装置,在玻璃瓶外面贴有一层金属箔,内部装食盐水,从瓶口处插入金属探针,下端浸在食盐水中,盐水和金属箔构成电容器的两极.现要增大电容器的电容,下列操作中可行的是(A)
A. 多加入一些食盐水 B. 减小食盐水的浓度
C. 将金属探针上移少许 D. 减小金属箔的高度
【解析】根据电容器电容的物理意义可知,要提升其储存电荷的本领,即要增大电容器的电容C,根据C=可知,往玻璃瓶中再加入一些食盐水,相当于增大了极板之间的正对面积,电容增大,A正确;减小食盐水的浓度,相当于介电常数εr减小,电容减小,B错误;把金属探针上移少许,极板之间的正对面积S、极板间距d和介电常数εr均没有发生变化,电容不变,C错误;减小金属箔的高度,相当于减小了极板之间的正对面积,电容减小,D错误.
5. (2025·盐城考前指导)如图所示,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,P为近日点,Q为远日点,M、N为轨道短轴的两个端点,运行的周期为T0.若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则海王星在从P经M、Q到N的运动过程中(D)
A. 从P到M所用的时间等于 T0
B. 从P到Q阶段,速率逐渐变大
C. 从Q到N阶段,机械能逐渐变大
D. 从M到N阶段,万有引力对它先做负功,后做正功
【解析】从P到M再到Q所用的时间等于,从P到M阶段的平均速率比从M到Q阶段平均速率大,轨迹长度相同,所以从P到M阶段所用的时间比从M到Q阶段所用时间短,因此从P到M所用的时间小于,A错误;从P到Q阶段,海王星从近日点向远日点运动,速率逐渐减小,B错误;从Q到N阶段,只有万有引力对海王星做功,机械能保持不变,C错误;从M到Q阶段,万有引力做负功,从Q到N阶段,万有引力做正功,D正确.
6. 渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位.某渔船发出的一列超声波在t=0时的波动图像如图甲所示,图乙为质点P的振动图像,则(D)
A. 该波的波速为1.5 m/s
B. 该波沿x轴负方向传播
C. 0~1 s时间内,质点P沿x轴运动了1.5 m
D. 0~1 s时间内,质点P运动的路程为2 m
【解析】由图甲可知,该波的波长λ=1.5×10-2 m,由图乙可知,周期T=1×10-5 s,则该波的波速v== m/s=1.5×103 m/s,A错误;由图乙可得在t=0时刻,P质点沿y轴正方向运动,由波形的“平移法”可知,该波沿x轴正方向传播,B错误;质点P只在平衡位置附近上下振动,不沿x轴运动,C错误;质点P的振幅是5×10-6 m,在0~1 s时间内共振动了n==1×105个周期,运动的总路程s=4×5×10-6×105 m=2 m,D正确.
7. (2025·南京二模)如图所示,绝缘环a、b质量均为m,带电荷量均为+q,分别套在固定的水平绝缘杆上,环的直径略大于杆的直径.环与杆间的动摩擦因数均为μ.两杆分别处于竖直向下的匀强电场E和匀强磁场B中,分别给两环水平向右的初速度v0,两环向右运动直至停下.下列说法中错误的是(D)
A. 摩擦力对两环的冲量相同
B. 摩擦力对两环做的功相同
C. 若两环最终位移相同,则a环运动时间较短
D. 若两环最终运动时间相同,则a环位移较短
【解析】两个环运动时,在电场中的a环受到的电场力竖直向下,在磁场中的b环受到的洛伦兹力垂直纸面向里,环沿着水平方向运动,所以电场力和洛伦兹力均不对环做功,水平方向只受到摩擦力作用,两环质量、初速度相同,根据动量定理If=0-mv0,可知摩擦力对两环的冲量相同,根据动能定理有Wf=0-mv,可知摩擦力对两环做的功相同,故A、B正确;对于a环,摩擦力fa=μ(mg+qE),其大小不变,则加速度不变;对于b环,摩擦力fb=μ,其大小逐渐减小,则加速度逐渐减小,若两环的位移相同,根据位移与时间关系可得,a环运动时间小于b环运动时间,故C正确;若两环的运动时间相同,则a环位移较大,b环位移较短,故D错误.
8. (2024·无锡期末调研)老师自制了一个炮弹发射器,结构如图所示.弹簧一端与炮管底部连接,另一端连接滑块,在炮管中装入小球后,滑块静止在炮管中O处,此时滑块恰好无摩擦. 某次演示时,老师用绳子拉动滑块,将弹簧压缩到A点后释放,观察到小球在O点上方的B点与滑块脱离接触,并能沿炮口飞出,考虑炮管与滑块之间有摩擦,但小球摩擦可忽略不计. 则(D)
A. 在B点处弹簧一定处于原长
B. 在B点时小球的速度恰好达到最大
C. 滑块在以后的运动过程中可能到达A点
D. OA间的距离大于 OB间的距离
【解析】小球在B点与滑块脱离,则有mgsin θ=ma,此时对滑块有Mgsin θ+f-F弹=Ma,两者此时加速度相同,所以此时弹簧有弹力,不处于原长,A错误;当加速度为0时,速度达到最大,由上述分析可知,在B点时小球的加速度不为0,B错误;由能量守恒可知,小球的机械能和滑块摩擦生成的热量都来源于弹簧的弹性势能,故弹性势能减小,滑块在以后的运动过程中不可能到达A点,C错误;假设无摩擦且小球不离开滑块,整个系统做简谐运动,O点为平衡位置,则A点关于O点对称点为最远点,但因为有摩擦,而且到达B点时小球和滑块还有速度,所以OA间的距离大于 OB间的距离,D正确.
9. (2025·苏北四市调研考试)(15分)小明同学用图示电路测量电源的电动势E和待测电阻的阻值Rx.
(1) 闭合开关S1前,应将滑动变阻器的滑片P置于图中 b (填“a”或“b”)端.
(2) 闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器的滑片,记录多组电压表和电流表的示数,在U-I坐标系中描点作出图像①.
(3) 断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片,记录多组电压表和电流表的示数,在同一U-I坐标系中描点作出图像②,下列图像中正确的是 B .
(4) 由第(3)问中选出的U-I图像,可知电源电动势E= b1 (用b1、b2、b3表示),待测电阻的阻值Rx= - (用a1、a2、a3、b1、b2、b3表示).
(5) 关于该实验,下列说法中正确的是 D .
A. 实验测得的电动势大于真实值
B. 实验还可以精确测量电源内阻
C. 实验测得电阻阻值Rx小于真实值
D. 电流表内阻不会引起Rx的测量误差
【解析】(1) 为了保护电路,闭合开关S1前,应使回路总电阻最大,此时滑动变阻器的滑片P应置于图中b位置.
(3) 闭合开关S1和S2时,Rx被短路,此时U=E-Ir,则 U-I图像的纵截距为E,斜率的绝对值为r,断开开关S2时,Rx接入电路,此时U=E-I(Rx+r),则U-I图像的纵截距为E,斜率的绝对值为Rx+r,可见图像①和②的纵截距相同,但图像②的斜率的绝对值更大,故B正确.
(4) 由第(3)问可知,电源电动势E=b1,r=,Rx+r=,解得待测电阻的阻值为Rx=-.
(5) 考虑电流表内阻时,结合(3)知,图像①对应的表达式应为U=E-I(r+rA),图像②对应的表达式为U=E-I(Rx+r+rA),两图像的纵截距均为E,斜率的绝对值分别为=r+rA,=Rx+r+rA,结合图可知,电源电动势E=b1,r+rA=,Rx+r+rA=,联立可得r=-rA,Rx=-,可见实验测得的电动势等于真实值,测得的电源内阻偏大,即实验不可以精确测量电源的内阻,但实验测得待测电阻的阻值Rx等于真实值,此时电流表内阻不会引起待测电阻的阻值的测量误差,故D正确,A、B、C错误.
10. (2024·南京、盐城一模)(8分)如图所示,在“测量玻璃砖折射率”实验中,某同学发现当光以入射角i=60°从空气射入截面为矩形的玻璃砖时,下表面射出玻璃砖的光线相对于入射光线的侧移恰好等于BC.已知玻璃砖厚度为L,已知光在空气中传播速度为c.求:
(1) 玻璃砖折射率.
(2) 光在玻璃砖中传播的时间.
答案:(1) (2)
【解析】(1) 如图所示,过B点作垂直于入射光线延长线的垂线BD,以此构建Rt△ADB.要求出侧移d(即BD),因为BD=BC,所以Rt△ADB与Rt△ACB全等,则β=r=30°(2分)
把i=60°和r=30°代入n=,解得n=(2分)
(2) 光在玻璃中传播的速度v=(2分)
光在玻璃中传播的时间t==(2分)
11. (2025·南京二模)(12分)如图所示,足够长的细线一端与倾角α=37°的斜面A相连,另一端跨过墙面上和斜面顶端的三个小滑轮与小滑块B相连,一水平推力作用于A上,使A、B系统保持静止.四段细线分别与水平地面、竖直墙面或斜面平行,A的质量M=0.63 kg,B的质量m=0.21 kg,B距离水平地面的高度h=0.6 m,不计一切摩擦,取g=10 m/s2.sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.
(1) 求细线对B的拉力大小.
(2) 撤去水平推力,当A滑动的位移x= m时,求B的位移大小.
(3) 若撤去水平推力的同时剪断细线,求B沿斜面运动的过程中对A做的功.
答案:(1) 1.26 N (2) 0.6 m (3) 0.18 J
【解析】(1) 对B受力分析,受到重力G、斜面的支持力FN和细线的拉力T,则
T=mgsin α(2分)
代入数据解得T=1.26 N(1分)
(2) 当A滑动x时,B沿斜面下滑2x(1分)
设B的位移大小为s
则 s2=(2xsin α)2+(2xcos α-x)2(2分)
代入数据解得 s=0.6 m(1分)
(3) 设B运动到斜面底端水平速度为vBx,竖直速度为 vBy,A的速度为 vA
由水平方向动量守恒得 mvBx=MvA(1分)
由B相对A的速度方向沿斜面向下得tan α=(2分)
代入数据可得vBx=vBy=3vA
由A、B系统机械能守恒得
mgh=m(v+v)+Mv(1分)
B沿斜面运动的过程中对A做的功W=Mv
代入数据可得 W=0.18 J(1分)
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