題目列表(包括答案和解析)
(1)(6分)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)的重力作為小車受到的合力,需要平衡桌面的摩擦力對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的影響,將長(zhǎng)木板的一端適當(dāng)墊高,在不掛砝碼盤的情況下,輕推小車,能使小車做_______________運(yùn)動(dòng)。另外,還應(yīng)滿足砝碼盤(連同砝碼)的質(zhì)量m 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)在保持小車質(zhì)量不變的條件下,研究加速度與合力的關(guān)系;乙同學(xué)在保持合力不變的條件下,研究小車的加速度與質(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= m/s2。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(2)(12分)小明利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材測(cè)量某種電阻絲材料的電阻率,所用電阻絲的電阻約為20Ω。他首先把電阻絲拉直后將其兩端固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上,在電阻絲上夾上一個(gè)與接線柱c相連的小金屬夾,沿電阻絲移動(dòng)金屬夾,可改變其與電阻絲接觸點(diǎn)P的位置,從而改變接入電路中電阻絲的長(zhǎng)度。可供選擇的器材還有:
電池組E(電動(dòng)勢(shì)為3.0V,內(nèi)阻約1Ω);
電流表A1(量程0~100mA,內(nèi)阻約5W);
電流表A2(量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.2Ω);
電阻箱R(0~999.9W);
開關(guān)、導(dǎo)線若干。
小明的實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:
A.用螺旋測(cè)微器在電阻絲上三個(gè)不同的位置分別測(cè)量電阻絲的直徑d; |
B.根據(jù)所提供的實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)并連接好如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路; |
C.調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路中的電阻值較大,閉合開關(guān); |
D.將金屬夾夾在電阻絲上某位置,調(diào)整電阻箱接入電路中的電阻值,使電流表滿偏,記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長(zhǎng)度L; |
(1)(6分)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)的重力作為小車受到的合力,需要平衡桌面的摩擦力對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的影響,將長(zhǎng)木板的一端適當(dāng)墊高,在不掛砝碼盤的情況下,輕推小車,能使小車做_______________運(yùn)動(dòng)。另外,還應(yīng)滿足砝碼盤(連同砝碼)的質(zhì)量m 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)在保持小車質(zhì)量不變的條件下,研究加速度與合力的關(guān)系;乙同學(xué)在保持合力不變的條件下,研究小車的加速度與質(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= m/s2。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(2)(12分)小明利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材測(cè)量某種電阻絲材料的電阻率,所用電阻絲的電阻約為20Ω。他首先把電阻絲拉直后將其兩端固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上,在電阻絲上夾上一個(gè)與接線柱c相連的小金屬夾,沿電阻絲移動(dòng)金屬夾,可改變其與電阻絲接觸點(diǎn)P的位置,從而改變接入電路中電阻絲的長(zhǎng)度?晒┻x擇的器材還有:
電池組E(電動(dòng)勢(shì)為3.0V,內(nèi)阻約1Ω);
電流表A1(量程0~100mA,內(nèi)阻約5W);
電流表A2(量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.2Ω);
電阻箱R(0~999.9W);
開關(guān)、導(dǎo)線若干。
小明的實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:
A.用螺旋測(cè)微器在電阻絲上三個(gè)不同的位置分別測(cè)量電阻絲的直徑d;
B.根據(jù)所提供的實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)并連接好如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路;
C.調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路中的電阻值較大,閉合開關(guān);
D.將金屬夾夾在電阻絲上某位置,調(diào)整電阻箱接入電路中的電阻值,使電流表滿偏,記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長(zhǎng)度L;
E.改變金屬夾與電阻絲接觸點(diǎn)的位置,調(diào)整電阻箱接入電路中的阻值,使電流表再次滿偏。重復(fù)多次,記錄每一次電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長(zhǎng)度L。
F.?dāng)嚅_開關(guān)。
①小明某次用螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲直徑時(shí)其示數(shù)如圖乙所示,則這次測(cè)量中該電阻絲直徑的測(cè)量值d=____________ mm;
②實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選擇_____________(選填“A1”或“A2”);
③小明用記錄的多組電阻箱的電阻值R和對(duì)應(yīng)的接入電路中電阻絲長(zhǎng)度L的數(shù)據(jù),繪出了如圖丙所示的R-L關(guān)系圖線,圖線在R軸的截距為R0,在L軸的截距為L(zhǎng)0,再結(jié)合測(cè)出的電阻絲直徑d,可求出這種電阻絲材料的電阻率r=____________(用給定的物理量符號(hào)和已知常數(shù)表示)。
④若在本實(shí)驗(yàn)中的操作、讀數(shù)及計(jì)算均正確無誤,那么由于電流表內(nèi)阻的存在,對(duì)電阻率的測(cè)量結(jié)果是否會(huì)產(chǎn)生影響?若有影響,請(qǐng)說明測(cè)量結(jié)果將偏大還是偏小。(不要求分析的過程,只回答出分析結(jié)果即可)
答: 。
A、若q是正電荷,q在N點(diǎn)的電勢(shì)能比在M點(diǎn)的電勢(shì)能大 | B、若q是負(fù)電荷,q在M點(diǎn)的電勢(shì)能比在N點(diǎn)的電勢(shì)能大 | C、無論q是正電荷,還是負(fù)電荷,q在M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)能一樣大 | D、無論q是正電荷還是負(fù)電荷,q在M點(diǎn)的電勢(shì)能都比在N點(diǎn)的電勢(shì)能小 |
一、1、B 2、CD 3、BC 4、B 5、AD 6、B 7、B 8、BD
二、實(shí)驗(yàn)題:(18分)將答案填在題目的空白處,或者要畫圖連線。
9、(6分)(1)104.05 0.520 200(6分)
10、(12分)①見下圖(5分)
②Ⅰ. 毫伏表的讀數(shù)U,電流表的讀數(shù)I(2分)
Ⅱ. 定值電阻R3的阻值(或定值電阻R2、R3的阻值)(2分)
③(A電路)或(B電路)(3分)
三、本大題共三小題共計(jì)54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)值和單位
11、(16分)(1)小車與墻壁碰撞后向左運(yùn)動(dòng),木塊與小車間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)將彈簧壓縮至最短時(shí),二者速度相等,此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大,此過程中,二者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,設(shè)彈簧壓縮至最短時(shí),小車和木塊的速度大小為v,根據(jù)動(dòng)量守恒定律有
m1v1-m2v0=(m1+m2)v ①(2分)
解得 v=
設(shè)最大的彈性勢(shì)能為EP,根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得
EP=m1v12+m2v02-(m1+m2)v2 ③ (2分)
由②③得EP=3.6J ④(2分)
(2)根據(jù)題意,木塊被彈簧彈出后滑到A點(diǎn)左側(cè)某處與小車具有相同的速度v’ 時(shí),木塊將不會(huì)從小車上滑落, 此過程中,二者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,故有v’ =v==
木塊在A點(diǎn)右側(cè)運(yùn)動(dòng)過程中,系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,而在A點(diǎn)左側(cè)相對(duì)滑動(dòng)過程中將克服摩擦阻力做功,設(shè)此過程中滑行的最大相對(duì)位移為L(zhǎng),根據(jù)功能關(guān)系有
μm2gL= m1v12+m2v02-(m1+m2)v’2 ⑥(3分)
解得L=
即車面A點(diǎn)左側(cè)粗糙部分的長(zhǎng)度應(yīng)大于0.90m(2分)
12、(18分)(1) 對(duì)D到M到A到P過程,由能量守恒得: ……………①(2分)
由已知得: ……………②(2分)
解①②得:x0=4R ……………………③(2分)
(2) 對(duì)D到M到A的過程由動(dòng)能定理:………④(2分)
對(duì)A點(diǎn)由牛頓定律:
……………⑤(2分)
…………… ⑥(2分)
3)由于5R>X0能到達(dá)P點(diǎn),由動(dòng)能定理
由動(dòng)能定理…………⑦(2分)
從P點(diǎn)到滑行停止
……………⑧(2分)
摩擦生熱
……………………….…⑨(1分)
解⑦⑧⑨得
………………….………⑩(2分)
13、(20分)(1)金屬框開始運(yùn)動(dòng)時(shí)速度為零
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv1
回路中的電流
金屬框受到的安培力
加速度大小,方向向右 (6分)
(2)當(dāng)金屬框受到的阻力等于安培力時(shí),金屬框以恒定速度v2勻速運(yùn)動(dòng)
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BL(v1-v2)
回路中的電流
金屬框受到的安培力
達(dá)到恒定速度v2時(shí),受力平衡
解得 (8分)
(3)系統(tǒng)消耗磁場(chǎng)能的功率,包括金屬框發(fā)熱功率和克服阻力的功率。即
(3分)
解得 (3分)
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