20.如图所示的理想变压器电路中,原线圈电路中串联有阻值为R的定值电阻,副线圈电路中阻值为R的定值电阻和电阻箱串联,原、副线圈的匝数比为3∶1,a、b端接电压为U的正弦交流电,下列说法正确的是
A.当电阻箱R'的阻值调为0时,原线圈输入电压为U
B.当电阻箱R'的阻值调为2R时,副线圈输出电压为U
C.无论电阻箱R'的阻值多大,都有变压器原、副线圈电流之比等于1∶3 D.无论电阻箱R'的阻值多大,都有变压器原、副线圈电压之比等于3∶1
21.有a、b、c、d四颗地球卫星,a还未发射,在赤道表面上随地球一起转动,b是近地轨道卫星,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,它们均做匀速圆周运动,各卫星排列位置如图所示,则
A.a的向心加速度等于重力加速度g,c的向心加速度大于d的向心加速度 B.在相同时间内b转过的弧长最长,a、c转过的弧长对应的角度相等
C.c在4小时内转过的圆心角是,a在2小时内转过的圆心角是 D.b的运动周期一定小于d的运动周期,d的运动周期一定小于24小时
第Ⅱ卷 (非选择题 共174分)
三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第22题~第32题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33题~第38题为选考题,考生根据要求作答。 (一)必考题(11题,共129分)
22.(5分)为了探究做功与速度变化的关系,某物理兴趣小组设计了用斜面、光电门、带遮光条的木块等器材的实验进行探究,实验装置如图甲所示。
将足够长的光滑木板倾斜放置,木块从木板上端某一位置沿木板由静止向下滑动,用光电门测量木块通过光电门时的速度,用刻度尺测量木块的初始位置到光电门的距离。
(1)关于本实验,下列操作或说法正确的是 ▲ 。 A.遮光条的宽度应尽量小些 B.遮光条的宽度应尽量大些
C.为了减小实验误差,木板的倾角应尽量小些
D.为了减小实验误差,木板的倾角应适当大一些
(2)用螺旋测微器测量遮光条的宽度,如图乙所示,螺旋测微器的示数为 ▲ mm。
(3)若木块通过光电门时的速度为v,木块的初始位置到光电门的距离为x,为了得到线性关系图象,则需要作出的图象是 ▲ 。
A.v-x图象 B.v-x图象
2
C.v-图象 D.v-图象
2
23.(10分)有一个小灯泡,其上标有“2.5 V 1.2 W”的字样,某同学想测定其伏安特性曲线,现有下列器材供选用: A.电压表B.电流表
(量程为0~2 V,内阻为4 kΩ); (量程为0~0.6 A,内阻约为1 Ω);
C.电阻箱R(阻值为0~9999.99 Ω); D.滑动变阻器R1(0~10 Ω,额定电流约为2 A); E.滑动变阻器R2(0~2 kΩ,额定电流约为0.2 A); F.电源(E=3 V,内阻不计); G.开关一个,导线若干。
(1)该同学先用多用电表粗测小灯泡的电阻,他将多用电表的选择开关拨到欧姆挡“×1” 倍率挡处,正确操作后,测量结果如图甲所示, 则小灯泡的灯丝电阻为 ▲ Ω。 (2)为了达到实验目的,需要将电压表
(量程为0~2 V,内阻为4 kΩ)改装为量程为0~3.0 V的电压表,则可以让
电阻箱和电压表 ▲ 联,电阻箱接入电路的阻值为 ▲ Ω。 (3)实验中滑动变阻器应选择 ▲ 。(选填“R1”或“R2”)
(4)请你帮助该同学设计一个电路,要求使误差尽量小,并将电路图画在虚线框乙内。
(5)按照正确的电路图,该同学在实验中用电流表和改装后的电压表测得数据并记录在下表中,请根据表格中的数据在坐标纸(丙)中画出小灯泡的伏安特性曲线。 I/A 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.48 U/V 0.03 0.05 0.10 0.20 0.35 0.60 0.95 1.45 2.05 2.50 24.(12分)用传送带可以搬运货物。如图甲所示,倾斜的传送带以恒定速率运动,皮带始终是绷紧的,将m=2 kg的货物放在传送带上的A点,经过1.2 s到达传送带的B点。用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间
t变化的图象如图乙所示,已知重力加速度g=10 m/s2。求:
(1)货物与传送带间的动摩擦因数。
(2)货物从A运动到B的过程中,货物与传送带因摩擦产生的热量。
25.(20分)如图所示,宽度为L的平行光滑金属轨道,左端为动摩擦因数为μ、倾角θ=45°的斜面轨道(斜面轨道下端与水平光滑轨道之间有一小段圆弧平滑连接),右端为半径为r的光滑半圆轨道,中部为与它们相切的光滑水平轨道,左端斜面轨道最上端连接一阻值为R1的电阻。水平轨道所在的区域处在磁感应强度为B的方向竖直向上的匀强磁场中。一根质量为m的金属杆b从斜面轨道上与水平轨道高度为h处由静止释放,金属杆b经过水平轨道后滑上了右端半圆轨道最高点,并且金属杆b在半圆轨道最高点对轨道的压力大小为mg。已知金属杆b的有效电阻值为R2,其余部分电阻不计。在金属杆b由静止释放至运动到右端半圆轨道最高点的过程中,求:
(1)金属杆b在倾斜轨道上运动的加速度a1和在水平轨道上运动时的最大加速度am。 (2)此过程中通过金属杆b的电荷量q。
(3)自金属杆b进入磁场区域至金属杆b到达右端半圆轨道最高点的过程中系统产生的焦耳热Q。
26.(14分)SrS可用作光谱纯试剂等,可由碳还原硫酸锶制得,其反应的化学方程式为3C+2SrSO4
SrS+SrO+SO2↑+2CO2↑+CO↑。
(1)某同学选用合适的发生装置制备SrS。选择的发生装置是 ▲ 填字母)。
(2)利用下列装置(有的装置可以重复使用)验证收集的混合气体中含有SO2、CO。
①品红溶液检验的气体是 ▲ (填化学式),G中应装试剂的名称是 ▲ 。
②按气流方向从左向右仪器导管口连接顺序为混合气集气瓶导管口→ ▲ → ▲ c→d→ ▲ → ▲ →i→j→ ▲ → ▲ → ▲ → ▲ →k(填接字母)。 ③仪器H中发生反应的化学方程式为 ▲ 。
④装置F的作用为 ▲ ;证明有一氧化碳气体的实验现象是 ▲ 。