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D.在小球自開始下滑至滑到最低點的過程中,彈簧彈性勢能的增加量等于mgh
21.某國際研究小組觀測到了一組雙星系統,它們繞二者連線上的某點做勻速圓周運動,雙星系統中質量較小的星體能“吸食”質量較大的星體的表面物質,達到質量轉移的目的。根據大爆炸宇宙學可知,雙星間的距離在緩慢增大,假設星體的軌道近似為圓,則在該過程中:
A.雙星做圓周運動的角速度不斷減小
B.雙星做圓周運動的角速度不斷增大
C.質量較大的星體做圓周運動的軌道半徑漸小
D.質量較大的星體做圓周運動的軌道半徑增大
第Ⅱ卷(非選擇題,共174分)
三、非選擇題:包括必考題和選考題兩部分。第22題~第32題為必考題,每個試題考生都必須做答。第33題~第38題為選考題,考生根據要求做答。
(一)必考題(11題,共129分)
22.(6分)如圖所示的裝置,可用于探究恒力做功與速度變化的關系。水平軌道上安裝兩個光電門,小車上固定有力傳感器和擋光板,細線一端與力傳感器連接,另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤.實驗首先保持軌道水平,通過調整砝碼盤里砝碼的質量讓小車做勻速運動以實現平衡摩擦力,再進行后面的操作,并在實驗中獲得以下測量數據:小車、力傳感器和擋光板的總質量M,平衡摩擦力時砝碼和砝碼盤的總質量m0,擋光板的寬度d,光電門1和2的中心距離s。
(1)該實驗是否需要滿足砝碼和砝碼盤的總質量遠小于車的質量____(填“需要”或“不需要”)
(2)實驗需用游標卡尺測量擋光板的寬度d,如圖所示,d=________ mm
(3)某次實驗過程:力傳感器的讀數為F,小車通過光電門1和2的擋光時間分別為t1、t2(小車通過光電門2后,砝碼盤才落地),已知重力加速度為g,則對該小車實驗要驗證 的表達式是 .
23.( 9分)LED綠色照明技術已經走進我們的生活。某實驗小組要精確測定額定電壓為3 V的LED燈正常工作時的電阻,已知該燈正常工作時電阻大約500Ω,電學符號與小燈泡電學符號相同。
實驗室提供的器材有:
A.電流表A1(量程為0至50 mA,內阻RA1約為3Ω)
B.電流表A2(量程為0至3 mA,內阻RA2=15Ω)
C.定值電阻R1=697Ω
D.定值電阻R2=1985Ω
E.滑動變阻器R(0至20Ω)一只
F.電壓表V(量程為0至12 V,內阻RV=1kΩ)
G.蓄電池E(電動勢為12 V,內阻很小)
F.開關S一只
(1)(3分)如圖所示,請選擇合適的器材,電表1為 ,電表2為 ,定值電阻為 。(填寫器材前的字母編號)
(2)(3分)將采用的電路圖補充完整.
(3)(3分)寫出測量LED燈正常工作時的電阻表達式Rx=________(填字母),當表達式中的________(填字母)達到________,記下另一電表的讀數代入表達式,其結果為LED燈正常工作時電阻.
24.(14分)如圖所示,在高速公路某處安裝了一臺500萬像素的固定雷達測速儀,可以準確抓拍超速車輛以及測量運動車輛的加速度.若汽車距測速儀355 m時刻測速儀發出超聲波,同時汽車由于緊急情況而急剎車,當測速接收到反射回來的超聲波信號時,汽車恰好停止,此時汽車距測速儀335 m,已知聲速為340 m/s。
(1)求汽車剎車過程中的加速度;
(2)若該路段汽車正常行駛時速度要求在60km/h ~110km/h,則該汽車剎車前的行駛速度是否合法?
25.(18分)如圖甲所示,空間存在勻強電場和勻強磁場,電場方向為y軸正方向,磁場方向垂直于xy平面(紙面)向外,電場和磁場都可以隨意加上或撤除,重新加上的電場或磁場與撤除前的一樣.一帶正電荷的粒子從坐標原點O(0,0)點以一定的速度平行于x軸正向入射.這時若只有磁場,粒子將做半徑為R0的圓周運動;若同時存在電場和磁場,粒子恰好做直線運動。現在只加電場,當粒子從O點運動到x=R0平面(圖中虛線所示)時,立即撤除電場同時加上磁場,粒子繼續運動,其軌跡與x軸交于M點,不計重力,求:
(1)粒子到達x=R0平面時的速度.
(2)M點的橫坐標xM.
26.(14分)過碳酸鈉(2Na2CO3•3H2O2)是一種集洗滌、漂白、殺菌于一體的氧系漂白劑。某興趣小組制備過碳酸鈉的實驗方案和裝置示意圖如下:
已知:主反應 2Na2CO3 (aq) + 3H2O2 (aq) 2Na2CO3•3H2O2 (s) ΔH < 0
副反應 2H2O2 = 2H2O + O2↑
50 °C時 2Na2CO3•3H2O2 (s) 開始分解
請回答下列問題:
⑴步驟①的關鍵是控制溫度,原因是 , 其措施有 、 和 。
⑵在濾液X中加入適量NaCl固體可析出過碳酸鈉,原因是 。
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