五.計(jì)算或論述題:本題共 4小題.共 分.解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說明.方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計(jì)算的題.答案中必須明確寫出數(shù)值的單位. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(2012?西城區(qū)二模)實(shí)驗(yàn)題
(1)甲乙兩個(gè)同學(xué)共同做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn),裝置如圖所示.

①兩位同學(xué)用砝碼盤(連同砝碼)的重力作為小車(對(duì)象)受到的合外力,需要平衡桌面的摩擦力對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的影響.他們將長(zhǎng)木板的一端適當(dāng)墊高,在不掛砝碼盤的情況下,小車能夠自由地做
勻速直線
勻速直線
運(yùn)動(dòng).另外,還應(yīng)滿足砝碼盤(連同砝碼)的質(zhì)量m
遠(yuǎn)小于
遠(yuǎn)小于
小車的質(zhì)量M.(填“遠(yuǎn)小于”、“遠(yuǎn)大于”或“近似等于”)
接下來,甲同學(xué)研究:在保持小車的質(zhì)量不變的條件下,其加速度與其受到的牽引力的關(guān)系;乙同學(xué)研究:在保持受到的牽引力不變的條件下,小車的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系.
②甲同學(xué)通過對(duì)小車所牽引紙帶的測(cè)量,就能得出小車的加速度a.圖2是某次實(shí)驗(yàn)所打出的一條紙帶,在紙帶上標(biāo)出了5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),在相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出,圖中數(shù)據(jù)的單位是cm.實(shí)驗(yàn)中使用的電源是頻率f=50Hz的交變電流.根據(jù)以上數(shù)據(jù),可以算出小車的加速度a=
0.343
0.343
m/s2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
③乙同學(xué)通過給小車增加砝碼來改變小車的質(zhì)量M,得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù),畫出a~
1
M
圖線后,發(fā)現(xiàn):當(dāng)
1
M
較大時(shí),圖線發(fā)生彎曲.于是,該同學(xué)后來又對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了進(jìn)一步地修正,避免了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象.那么,該同學(xué)的修正方案可能是
A
A

A.改畫a與
1
M+m
的關(guān)系圖線       B.改畫a與(M+m)的關(guān)系圖線
C.改畫 a與
m
M
的關(guān)系圖線         D.改畫a與
1
(M+m)2
的關(guān)系圖線
(2)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中,采用如圖3所示的電路.
①請(qǐng)根據(jù)圖3在圖4中進(jìn)行實(shí)物連線.

②某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到下面一組U和I的數(shù)據(jù):
序號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9
U/V 0.05 0.10 0.20 0.30 0.40 1.00 1.50 2.00 3.00
I/A 0.05 0.08 0.10 0.11 0.12 0.16 0.19 0.22 0.27
圖5是該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出的伏安特性曲線.從圖線上可以看出,當(dāng)通過小燈泡的電流逐漸增大時(shí),燈絲的阻值逐漸
增大
增大
;這表明燈絲的電阻率隨溫度升高而
增大
增大
.(以上兩空均選填“增大”、“不變”或“減小”)
③將本實(shí)驗(yàn)中的小燈泡兩端加3.0V的電壓,則小燈泡的實(shí)際功率約為
0.81(0.80~0.82)
0.81(0.80~0.82)
W;若直接接在電動(dòng)勢(shì)為3.0V、內(nèi)阻為2.0Ω的直流電源兩端,則小燈泡的實(shí)際功率約為
0.62(0.60~0.64)
0.62(0.60~0.64)
W.(以上兩空的結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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(1)我們都有過這樣的體驗(yàn):手電筒里的兩節(jié)干電池用久了以后,燈泡發(fā)紅光,這就是我們常說的“電池沒電了”,有人
為了“節(jié)約”,在手電筒里裝一節(jié)新電池和一節(jié)舊電池搭配使用.某同學(xué)為了檢驗(yàn)此人的做法是否合理,設(shè)計(jì)了下面驗(yàn):
①該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來分別測(cè)量新舊干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,并將測(cè)量結(jié)果描繪成如圖乙所示的U-I 圖象,
由圖線可知:新電池電動(dòng)勢(shì)E1=
1.5
1.5
V,內(nèi)阻 r 1=
0.3
0.3
Ω;舊電池電動(dòng)勢(shì)E2=
1.2
1.2
V;
內(nèi)阻 r2=
4.0
4.0
Ω.
②計(jì)算新舊電池各一節(jié)串聯(lián)作電源使用時(shí)的效率.(手電筒的小燈泡上標(biāo)有“3V 2W”)
③計(jì)算上小題中舊電池提供的總電功率和它內(nèi)阻消耗的電功率分別是多少.
④你認(rèn)為新舊電池搭配使用的做法是否合理,簡(jiǎn)述理由.
(2)用多用電表測(cè)電阻.
①每次換檔后,需重新
歐姆調(diào)零
歐姆調(diào)零
,再進(jìn)行測(cè)量.
②如果表的指針偏轉(zhuǎn)過大,為使測(cè)量比較精確,應(yīng)將選擇開關(guān)撥至倍率較
(填大或。┑臋n位上.
③某次測(cè)電阻時(shí),表的指針位置如圖丙所示,則該電阻的測(cè)量值是
190
190
Ω.

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(2013?開封一模)某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系,他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置,另外他們還找到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源一臺(tái)、天平、刻度尺、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小桶和沙子若干.當(dāng)小車連接上紙帶,用細(xì)線通過滑輪掛上小沙桶.
(1)某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下:用天平稱量小車的質(zhì)量M和沙與桶的總質(zhì)量m.讓沙桶帶動(dòng)小車加速運(yùn)動(dòng),用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況,在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn),測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L,算出這兩點(diǎn)的速度v1與v2
①本實(shí)驗(yàn)裝置圖1(準(zhǔn)備放開小車時(shí)刻)中有什么缺點(diǎn)或錯(cuò)誤?
細(xì)線與軌道平面應(yīng)該平行,初始時(shí)刻小車應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.
細(xì)線與軌道平面應(yīng)該平行,初始時(shí)刻小車應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.

②要完成本實(shí)驗(yàn),還缺哪些重要實(shí)驗(yàn)步驟?
調(diào)節(jié)軌道的傾斜程度,使小車在無拉力時(shí)能在軌道上勻速運(yùn)動(dòng)(或平衡摩擦力)
調(diào)節(jié)軌道的傾斜程度,使小車在無拉力時(shí)能在軌道上勻速運(yùn)動(dòng)(或平衡摩擦力)

③本實(shí)驗(yàn)認(rèn)為小車所受合外力等于沙桶重力,則應(yīng)控制的實(shí)驗(yàn)條件是什么?
M>>m
M>>m

(2)在實(shí)驗(yàn)操作正確的前提下,若挑選的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖2所示,已知    相鄰兩個(gè)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T,從A點(diǎn)到B、C、D、E、F點(diǎn)的距離依次為s1、s2、s3、s4、s5(圖中未標(biāo)s3、s4、s5),則由此可求得紙帶上由B點(diǎn)到E點(diǎn)所對(duì)應(yīng)過程中,合外力對(duì)小車所做的功W=
mg(S4-S1
mg(S4-S1
;該小車動(dòng)能改變量的表達(dá)式為△EK=
M
8T2
[(S5-S3)2-
S
2
2
]
M
8T2
[(S5-S3)2-
S
2
2
]
(結(jié)果用題中已知物理量的符號(hào)表示);若滿足
W≈△Ek
W≈△Ek
,則動(dòng)能定理得證.

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(2008?黃岡一模)(1)如圖1是“用描跡法畫出電場(chǎng)中平面上的等勢(shì)線”的實(shí)驗(yàn)示意圖,電極A接電源負(fù)極,電極B接電源正極,a、b、c、d、e是五個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn).當(dāng)電流從“+”接線柱流人電流表時(shí),指針向“+”接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn);當(dāng)電流從“-”接線柱流人電流表時(shí),指針向“-”接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn)在實(shí)驗(yàn)時(shí),探針I(yè)接觸基準(zhǔn)點(diǎn)d,另一探針Ⅱ接觸探測(cè)點(diǎn)p(pd連線垂直于AB連線),靈敏電流計(jì)指針向“-”接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn),為盡快探測(cè)到與d點(diǎn)電勢(shì)相等的點(diǎn),探針Ⅱ由p點(diǎn)
D
D

A.向上移動(dòng)    B.向下移動(dòng)    C.向左移動(dòng)    D.向右移動(dòng)

(2)某同學(xué)看到一只鳥落在樹枝上的P處時(shí),鳥隨樹枝上下振動(dòng).該同學(xué)用秒表測(cè)出完成30次全振動(dòng)所用的時(shí)間為34.0s,他猜想一定次數(shù)的振動(dòng)時(shí)間可能與鳥的質(zhì)量成正比,也許利用這一猜想可以測(cè)出鳥的質(zhì)量.于是他想通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這種猜想井算出這只鳥的質(zhì)量該同學(xué)采用了如下方法進(jìn)行探究:在如圖2所示的樹枝上的P處懸掛不同質(zhì)量的砝碼,并分別測(cè)出砝碼30次全振動(dòng)所用的時(shí)間,測(cè)量數(shù)據(jù)記錄如下表
砝碼質(zhì)量m/g 100 200 300 400 500
時(shí)間t/s 21.2 30.0 36.7 42.4 47.4
此同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出了m-t圖象如圖所示

下面請(qǐng)你來幫助他完成實(shí)驗(yàn)任務(wù),并回答相關(guān)問題:
①根據(jù)這位同學(xué)作出的m-t圖象可知,他的猜想是否正確?
不正確
不正確
(填“正確”或“不正確”)
②觀察這位同學(xué)作出的m-t圖線形狀及走勢(shì),提出你對(duì)振動(dòng)時(shí)間t與砝碼質(zhì)量m間關(guān)系的假設(shè),并通過列表作出相應(yīng)的圖象,得出結(jié)論,寫出t與m間的關(guān)系式.
如果在計(jì)算或作圖時(shí)需要,可參考下面的根式表:
m 100 200 300 400 500
m
10.0 14.1 17.3 20.0 22.4
 3
m
4.6 5.8 6.7 7.4 7.9
假設(shè):
t∝
m
或 砝碼的質(zhì)量與時(shí)間的平方成正比
t∝
m
或 砝碼的質(zhì)量與時(shí)間的平方成正比
;
列表:
m
/
g
m
/
g
10.0
10.0
14.1
14.1
17.3
17.3
20.0
20.0
22.4
22.4
時(shí)間t/s
時(shí)間t/s
21.2
21.2
30.0
30.0
36.7
36.7
42.4
42.4
47.4
47.4
作圖:(畫在答題卡的坐標(biāo)紙上)
結(jié)論:
圖象是一條過原點(diǎn)的傾斜直線,說明砝碼做30次全振動(dòng)的時(shí)間與其質(zhì)量的平方根成正比
圖象是一條過原點(diǎn)的傾斜直線,說明砝碼做30次全振動(dòng)的時(shí)間與其質(zhì)量的平方根成正比
;
關(guān)系式:
m=0.22t2(在0.20t2-0.25t2之間均正確)
m=0.22t2(在0.20t2-0.25t2之間均正確)

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某同學(xué)要測(cè)某種圓柱形金屬絲的電阻率,他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟:

(1)用刻度尺測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度為L(zhǎng)米。

(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)出金屬絲的直徑的示數(shù)如下,請(qǐng)你幫他讀出待測(cè)金屬絲的直徑D=              mm 。

(3)用萬用表粗測(cè)金屬絲的電阻R,示數(shù)如圖乙所示,其讀數(shù)為R=          Ω

(4)根據(jù)萬用表所測(cè)的電阻值,結(jié)合實(shí)驗(yàn)室所給的器材,他設(shè)計(jì)了更加精確測(cè)量金屬絲電阻的電路圖如圖丙,請(qǐng)你根據(jù)他設(shè)計(jì)的電路圖把右邊的儀器連成實(shí)驗(yàn)測(cè)量電路。

 

(5)連接好測(cè)量電路后,他閉合開關(guān),電壓表的讀數(shù)為U,電流表的讀數(shù)為I,如果考慮電壓表和電流表內(nèi)阻的影響(已知電壓表的內(nèi)阻為RV  , 電流表的內(nèi)阻為RA ),則待測(cè)金屬絲電阻率的精確表達(dá)式為                。(用題中已知量的字母表示)

五、計(jì)算題(本題共2小題,第15題8分,第16題11分,共19分。把解答寫在答題卡中指定的答題處,要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟)

 

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同步練習(xí)冊(cè)答案