20080526
(1)若要觀測此發(fā)出的正弦交流信號的波形,應(yīng)將信號源的a端與示波器面板上的____接線柱相連,b端與______接線柱相連。
(2)若示波器所顯示的輸入波形如圖3所示,要將波形上移,應(yīng)調(diào)節(jié)面板上的_______旋鈕;要使此波形橫向展寬,應(yīng)調(diào)節(jié)________旋鈕;要使屏上能夠顯示3個完整的波形,應(yīng)調(diào)節(jié)________________________旋鈕。
2.多用電表是實驗室和生產(chǎn)實際中常用的儀器.
①如圖(甲)是一個多用電表的內(nèi)部電路圖,在進行電阻測量時,應(yīng)將S撥到____或____;
②在進行電壓測量時,應(yīng)將S撥到______或______;
③使用多用電表進行了兩次測量,指針?biāo)傅奈恢梅謩e如圖(乙)中a、b所示.若選擇開關(guān)處在“×10”的電阻檔時指針位于a,則被測電阻的阻值是________.若選擇開關(guān)處在“直流電壓2.5V”檔時指針位于b,則被測電壓是________V.
甲乙
3.?dāng)?shù)字萬用電表是近年來發(fā)展起來的高科技數(shù)碼產(chǎn)品,是傳統(tǒng)機械式表的更新?lián)Q代產(chǎn)品。如圖甲所示。數(shù)字萬用表有測量精度高、讀數(shù)方便等許多獨特的優(yōu)點。
具體表現(xiàn)在:測量精度高,以型號“DF930”普通數(shù)字萬用表為例,其電壓擋所有量程內(nèi)阻高達10M,而機械指針式電壓表內(nèi)阻一般為幾千歐到幾十千歐,內(nèi)電阻高出2~3個數(shù)量級。直流電壓擋和直流電流擋的精度為0.05%,歐姆擋精度為0.08%,而用指針式電壓表、電流表的精度只有2.5%,歐姆表的精度更低,數(shù)字萬用表內(nèi)電阻非常理想。
現(xiàn)有一塊型號為“DF930”的數(shù)字萬用電表,用它來測量一只電池的電動勢和內(nèi)電阻。提供的測量器材還有:一只滑動變阻器R(0~30),兩只開關(guān),導(dǎo)線若干。
實驗要求:利用這些器材,盡量采用最簡單的測量方法,分兩步進行。首先測量電動勢,待電動勢測定之后再測量其內(nèi)電阻。
(1)連接數(shù)字萬用表。
在圖乙中,電路
中的各個元器件
都已連接妥當(dāng),
數(shù)字萬用表的一
個表筆也已與電路
連接好,請將另一
只表筆正確連入電路。
答:另一只表筆應(yīng)接在 點.
(2)操作步驟:
①將數(shù)字萬用表選擇開關(guān)置于
檔,選擇合適的量程,斷開開關(guān) ,閉合開關(guān) ,記錄表的示數(shù),然后反復(fù)測量多次,取平均值并記為X.
②將數(shù)字萬用表選擇開關(guān)置于
檔,選擇合適的量程,斷開開關(guān) ,閉合開關(guān) ,記錄表的示數(shù),記為Y,緊接著進行以下的操作:將選擇開關(guān)置于 檔,選擇合適的量程,然后同時閉合開關(guān)S1和S2,記錄表的示數(shù)并記作Z,把Y和對應(yīng)的Z作為一組數(shù)據(jù)記錄下來,然后反復(fù)測量多次,得到多組數(shù)據(jù)。
③ 即為干電池的電動勢.(填“X”、“Y”或“Z”)
④干電池的內(nèi)電阻的表達式r =
(用X、Y、Z表示),將步驟②測得的數(shù)據(jù)代入公式,求出r的平均值,即為干電池的內(nèi)電阻.
4.下列有關(guān)高中物理學(xué)生實驗的描述中,正確的是 ( )
A.“驗證機械能守恒定律”實驗中,不需要
用天平測出下落重錘的質(zhì)量
B.電火花打點記時器和電磁打點記時器均
在4~6V交流電壓下正常工作,當(dāng)頻
率為50Hz時,每隔0.02s打一次點
C.“用單擺測定重力加速度”實驗中,對秒
表讀數(shù)時漏掉了小刻度盤(分針)的數(shù)字,
將導(dǎo)致重力加速度的測量值比實際值偏大
D.“驗證動量守恒定律”實驗中,在白紙上記下重錘線所指的位置O后,不小心將白紙和復(fù)寫紙同時向右移動了少許,繼續(xù)實驗,得到小球在白紙上落點的平均位置A、B、C(如圖),白紙的移動為實驗結(jié)果沒有影響
(2)請用所給器材設(shè)計兩種估測手對小球做功的值.
器材:A.小球 B.毫米刻度尺
C.游標(biāo)卡尺 D.秒表 E.天平和砝碼 F.細繩 (重力加速度g已知) 。
方法一:選擇器材______________________(填上器材所對應(yīng)的字母);
簡述方法并表示結(jié)果__________________________________________。
方法二:選擇器材______________________(填上器材所對應(yīng)的字母);
簡述方法并表示結(jié)果______________________________________。
5.從下表中選出適當(dāng)?shù)膶嶒炂鞑,設(shè)計一電路來測量“金屬絲的電阻率”。要求方法簡捷,有盡可能高的測量精度,并能得到多組數(shù)據(jù)。
金屬絲(L) 長度為L0 直徑為D
電流表(A1) 量程10mA 內(nèi)阻r1 = 40Ω
電流表(A2) 量程500A 內(nèi)阻r2 = 750Ω
電壓表(V) 量程10V 內(nèi)阻10kΩ
電阻(R1) 阻值為100Ω 起保護作用
滑動變阻器(R2) 總阻值約20Ω
電池(E) 電動勢1.5V 內(nèi)阻很小
開關(guān)(S)
導(dǎo)線若干
(1)在下列方框中畫出電路圖,并標(biāo)明所用器材的代號。
(2)若選測量數(shù)據(jù)中的一組數(shù)據(jù)計算電阻率,則所用的表達式= ,
式中各符號的意義是 。
6.某同學(xué)用半圓柱玻璃磚測定玻璃的折射率,他的操作步驟如下:
A.用刻度尺量出半圓形玻璃磚的直徑D,算出半徑r=D/2,然后確定圓心的位置,計在玻璃磚上;
B.在白紙上畫一條直線作為入射光線,并在入射光線上插
兩枚打頭陣P1和P2;
C.讓入射光線與玻璃磚的直徑垂直,入射點與圓心O重合,
如圖所示;
D.以圓心O為軸,緩慢逆時針轉(zhuǎn)動玻璃磚,同時調(diào)整視線
方向,恰好看不到P2和P1的像時,然后沿半圓形玻璃磚直徑畫一條直線AB,如圖所示。
請你利用白紙上畫下的P1O、AB兩條直線和用刻度尺作出光路圖并算出此玻璃的折射率n=
。
計算題
1.如圖所示,M是水平放置的半徑足夠大的圓盤,繞過其
圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動,以經(jīng)過O水平向右的方
向作為x軸的正方向。在圓心O正上方距盤面高為h
處有一個正在間斷滴水的容器,在t=0時刻開始隨傳
送帶沿與x軸平行的方向做勻速直線運動,速度大小
為v。已知容器在t=0時滴下第一滴水,以后每當(dāng)前
一滴水剛好落到盤面上時再滴一滴水。問:
(1)每一滴水經(jīng)多長時間滴落到盤面上?
(2)要使每一滴水在盤面上的落點都位于一條直線上,
圓盤轉(zhuǎn)動的最小角速度ω。
(3)第二滴水與第三滴水在盤面上的落點間的最大距離s。
2.如圖所示,在光滑的水平面上有一輛長為L=1.0m的凹形滑塊A,在車上有一木塊B(大小不計),A與B的質(zhì)量相等,B與A的動摩擦因數(shù)為µ=0.05。開始時A是靜止的,B位于A的中央以出速度v=5.0m/s向右運動,假設(shè)B與A的前后壁碰撞是完全彈性的,求B與A的前后兩個墻壁最多能相碰的次數(shù)。
3.如圖所示,光滑水平面MN上放兩相同小物塊A、B,左端擋板處有一彈射裝置P,右端N處與水平傳送帶理想連接,傳送帶水平部分長度L=8m,沿逆時針方向以恒定速度v=6m/s勻速轉(zhuǎn)動。物塊A、B(大小不計)與傳送帶間的動摩擦因數(shù)。物塊A、B質(zhì)量mA=mB=1kg。開始時A、B靜止,A、B間壓縮一輕質(zhì)彈簧,貯有彈性勢能Ep=16J,F(xiàn)解除鎖定,彈開A、B。求:
(1)物塊B沿傳送帶向右滑動的最遠距離。
(2)物塊B滑回水平面MN的速度。
(3)若物體B返回水平面MN后與被彈射裝置P彈回的A在水平面上相碰,且A、B碰后互換速度,則彈射裝置P必須給A做多少功才能讓AB碰后B能從Q端滑出。
4.圖甲所示為回旋加速器的原理示意圖,一個扁圓柱形的金屬盒子,盒子被分成兩半(D
形電極),分別與高壓交變電源的兩極相連,在裂縫處形成一個交變電場,高壓交流電源的U-t圖象如圖乙所示,圖中U(×104V),t (×10-7s),在兩D形電極裂縫的中心靠近其中一個D形盒處有一離子源K,D形電極位于勻強磁場中,磁場方向垂直于D形電極所在平面,由下向上.從離子源K發(fā)出的氘核,在電場作用下,被加速進入盒中.又由于磁場的作用,沿半圓形的軌道運動,并重新進入裂縫.這時恰好改變電場方向,氘核在電場中又一次加速,如此不斷循環(huán)進行,最后在D形盒邊緣被特殊裝置引出.(忽略氘核在裂縫中運動的時間)
(1)寫出圖乙所示的高壓交流電源的交流電壓瞬時值的表達式;
(2)將此電壓加在回旋加速器上,給氘核加速,則勻強磁場的磁感強度應(yīng)為多少?
(3)若要使氘核獲得5.00MeV的能量,需要多少時間?(設(shè)氘核正好在電壓達到峰值時通過D形盒的狹縫)
(4)、D形盒的最大半徑R.
5.按照經(jīng)典的電子理論,電子在金屬中運動的情形是這樣的:在外加電場的作用下,自由電子發(fā)生定向運動,便產(chǎn)生了電流。電子在運動的過程中要不斷地與金屬離子發(fā)生碰撞,將動能交給金屬離子,而自己的動能降為零,然后在電場的作用下重新開始加速運動(可看作勻加速運動),經(jīng)加速運動一段距離后,再與金屬離子發(fā)生碰撞。電子在兩次碰撞之間走的平均距離叫自由程,用表示。電子運動的平均速度用表示,導(dǎo)體單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)量為n,電子的質(zhì)量為,電子的電荷量為,電流的表達式I=nes。請證明金屬導(dǎo)體的電阻率=。
6.如圖所示,水平放置的金屬細圓環(huán)半徑為0.1m,豎直放置的金屬細圓柱(其半徑比0.1m 小得多)的端面與金屬圓環(huán)的上表面在同一平面內(nèi),圓柱的細軸通過圓環(huán)的中心O,將一質(zhì)量和電阻均不計的導(dǎo)體棒一端固定一個質(zhì)量為10g的金屬小球,被圓環(huán)和細圓柱端面支撐,棒的一端有一小孔套在細軸O上,固定小球的一端可繞軸線沿圓環(huán)作圓周運動,小球與圓環(huán)的摩擦因素為0.1,圓環(huán)處于磁感應(yīng)強度大小為4T、方向豎直向上的恒定磁場中,金屬細圓柱與圓環(huán)之間連接如圖電學(xué)元件,不計棒與軸及與細圓柱端面的摩擦,也不計細圓柱、圓環(huán)及感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場,開始時S1斷開,S2拔在1位置,R1=R3=4Ω,R2=R4=6Ω,C=30uF,求:
(1)S1閉合,問沿垂直于棒的方向以多大的水平外力作用于棒的A端,才能使棒穩(wěn)定后以角速度10rad/s勻速轉(zhuǎn)動?
(2)S1閉合穩(wěn)定后,S2由1拔到2位置,作用在棒上的外力不變,則至棒又穩(wěn)定勻速轉(zhuǎn)動的過程中,流經(jīng)R3的電量是多少?
7.如圖所示,水平傳送帶的皮帶以恒定的速度v運動,一個質(zhì)量為m小物塊以一定的水平初速度v垂直皮帶邊緣滑上皮帶,假設(shè)皮帶足夠大,物塊與皮帶間的動摩擦因數(shù)為μ。
(1)分析說明物塊在皮帶上做什么運動?
(2)物塊在皮帶上運動的整個過程中,摩擦力對物塊做的功及生的熱。
(3)物塊在皮帶上運動的速度最小值。
選擇答案題
1.D 2. A 3. B 4. D
5. D 6. C 7. A 8. A 9. D 10. A 11. B 12. C 13. B
14. D
15. B 16. D 17. B 18. C 19. D
20. C
21. C 22. A 23. A 24. B 25. D
26. D
20080526 1.(1)Y輸入
地 (2)6,數(shù)制位移旋鈕;9,X增益旋鈕; 掃描微調(diào) 2.①3,4 ②5,6
③500,2.0V 3.(1)b點或c點 (2)①電壓檔 斷開S1 閉合S2 (測出電動勢E=X) ② 歐姆檔 斷開S2 閉合S1,(測出變阻器的阻值R=Y)再換成電壓檔 同時閉合S1和S2,測出路端電壓U=Z,③ X ④ 4.(1)AC,(2)方法一:A、D、E,用天平測出小球的質(zhì)量,把小球豎直上拋,用秒表測出小球落回原處所用時間t,表達式:; 方法二:A、B、E,用天平測出小球的質(zhì)量m,把小球水平拋出,用刻度尺測出小球拋出點距離地面的高度h和小球的水平位移s,表達式:。 5.分析:(1)因為電源電動勢E = 1.5V,而電壓表量程為10V,讀數(shù)不明顯,所以不選電壓表。已知內(nèi)阻的電流表可測電壓,所以選用A1或A2測電壓,R2的電阻約為20Ω,題中要求測多組數(shù)據(jù),故采用分壓接法,電路圖如圖所示。 (2)因為 所以,得, 式中:I1為A1的讀數(shù),I2為A2的讀數(shù),r1為A1的內(nèi)阻, r2為A2的內(nèi)阻,L0為金屬絲的長度,D為金屬絲的直徑。 【答案】(1)如圖所示 (2) I1為A1的讀數(shù),I2為A2的讀數(shù),r1為A1 的內(nèi)阻,r2為A2的內(nèi)阻,L0為金屬絲的長度,D為金屬絲 的直徑 6.畫出光從玻璃磚射向空氣恰好發(fā)生全反射看不到P2和P1的像時的法線OC,用刻度尺測量測CD的長度d,則該玻璃的折射率為n= 計算題 1.(1)水滴在堅直方向作自由落體運動,有 得 (2)要使每一滴水在圓盤面上的落點都位于同一條直線上,在相鄰兩滴水的下落時間內(nèi),圓盤轉(zhuǎn)過的最小角度為π,所以最小角速度為
(3)第二滴水落在圓盤上的水平位移為
第二滴水落在圓盤上的水平位移為
當(dāng)?shù)诙嗡c第三滴水在盤面上的落點位于同一直徑上圓心的兩側(cè)時兩點間的距離最大,為
2.解析:木塊B在摩擦力作用下做勻減速運動,滑塊A在摩擦力作用下做勻加速運動。水平面是光滑的,系統(tǒng)動量守恒。經(jīng)過多次碰撞后,最終達到相等的速度。 mv=2mv1,v1=2.5m/s 根據(jù)動能定理:-µmgs=,解得s=12.5m, 最多碰撞的次數(shù)為n=12+1=13次 3.試題包括四個物理過程:①彈簧解除鎖定,AB相互彈開的過程,系統(tǒng)動量、機械能守恒。②B滑上傳送帶勻減速運動的過程,用動能定理或動力學(xué)方法都可以求解。③B隨傳送帶勻加速返回的過程,此過程可能有多種情況,一直勻加速,先勻加速再勻速。④B與A的碰撞過程。遵守動量守恒定律。 (1)解除鎖定彈開AB過程中,系統(tǒng)機械能守恒: ①
由動量守恒有: mAvA=mBvB
②
由①②得: m/s m/s
B滑上傳送帶勻減速運動,當(dāng)速度減為零時,滑動的距離最遠。由動能定理得: ③
所以m
(2)物塊B沿傳送帶向左返回時,先勻加速運動,物塊速度與傳送帶速度相同時一起勻速運動,物塊B加速到傳送帶速度v需要滑動的距離設(shè)為, 由 ④ 得9m 說明物塊B滑回水平面MN的速度沒有達到傳送帶速度, =4m/s (3)設(shè)彈射裝置給A做功為,
⑤
AB碰后速度互換,B的速度 =
⑥
B要滑出平臺Q端,由能量關(guān)系有:. ⑦ 又mA=mB 所以,由⑤⑥⑦得
⑧ 解得 W ≥ 8 J
4.解:(1)由圖: = 2.00×106V , =1.00×10-7s
∴ (2)、氘核在勻強磁場中做勻速圓周運動,有 = 欲使氘核能持續(xù)做圓周運動,交流電的周期必須為: 磁場的磁感強度: (3)、氘核在D形盒運動一周時被加速兩次,氘核獲得E
=5.00MeV能量而被加速的次數(shù)為 : 即氘核應(yīng)被加速了3次
所需的運動時間為:
(4)氘核的能量最大時,氘核運動的軌道半徑最大:
∴ 5.證明:導(dǎo)體中電流強度的微觀表達式為:I=nes 根據(jù)電阻定律:R = 根據(jù)歐姆定律:R = 自由程內(nèi),電子在加速電場作用下,速度從0增加到,由動能定理:qU = 又由于,可得出電阻率的表達式為:= 6.(1)金屬細圓柱產(chǎn)生的電動勢為 對整個系統(tǒng)由功能關(guān)系得 代入數(shù)據(jù)解得F=0.41N. (2)S1閉合,S2拔到2位置,穩(wěn)定后的金屬細柱的解速度為ω′ 由對整個系統(tǒng)由功能關(guān)系得 代入數(shù)據(jù)解得ω′=ω=10rad/s
S2拔1穩(wěn)定后電容器兩端的電壓為 且上板帶正電 S2拔2穩(wěn)定后電容器兩端的電壓為且上板帶負電 ∴電容器上的電量變化為 ∴流過R3的電量為 7.以傳送帶的運動方向為x軸、以物塊運動方向為y軸,建立平面直角坐標(biāo)系。 (1)先以傳送帶為參考系考慮問題:開始時物塊相對于傳送 帶的速度大小為v,方向與x軸成1350;瑒幽Σ亮Ψ较 總與相對運動方向相反,即與x軸成-450。如圖所示。由于物 塊受到的外力為恒力,它相地于傳送帶做的是勻減速直線運動, 至速度減為0,就不再受摩擦力作用,將與傳送帶保持相對靜止。 現(xiàn)在再轉(zhuǎn)換到以地面為參考系:物塊先做初速度為v(方向沿+y方向)、加速度為μg的勻變速曲線運動,加速度方向始終與皮帶邊緣成-45º夾角;然后物塊隨皮帶一起沿+x方向做速度為v的勻速直線運動。 (2)以地面為參考系,對整個運動過程應(yīng)用動能定理,得摩擦力對物塊做的功W=0。以傳送帶為參考系,整個運動過程物塊動能的減小即等于生的熱。得 。 如果以地面為參考系求生的熱,應(yīng)先求相對于傳送帶的位移。 ,則生的熱。 (3)物塊在皮帶上的運動(相對地面)x方向是初速為0的勻加速運動,vx=ax?t,y方向是初速為v的勻減速運動,vy=v-ay?t,其中ax=ay=.合速度為,即,當(dāng)時,有最小值,最小速度。
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