題目列表(包括答案和解析)
(17分)
(1)(8分)像打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣,光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動情況的常用計(jì)時(shí)儀器,其結(jié)構(gòu)如圖甲所示,a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置,當(dāng)有物體從a、b間通過時(shí),光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間(從運(yùn)動物塊開始擋住ab間光線至結(jié)束的時(shí)間).現(xiàn)利用如圖乙所示裝置測量滑塊和長1m左右的木板間的動摩擦因數(shù)μ.。圖中MN是水平桌面,Q是木板與桌面的接觸點(diǎn),1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門,與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒有在1和2位置畫出。此外在木板頂端的P點(diǎn)還懸掛著一個(gè)鉛錘,讓滑塊從木板的頂端滑下,光電門1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為t1=5.0×10-2s和t2=2.0×10-2s。用螺旋測微器測量小滑塊的寬度d,如圖丙所示.
①由圖丙讀出滑塊的寬度d= mm;
②滑塊通過光電門1的瞬時(shí)速度v1的表達(dá)式為 ,滑動通過光電門2的速度v2的表達(dá)式為 (用字母d、t1、t2表示);
③若僅提供一把米尺,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀贋間,為完成測量,除了研究v1、v2和兩個(gè)光電門之間的距離L外,還需測量的物理量是
(說明各物理量的意義及字母);
④寫出用③中各量求解動摩擦因數(shù)的表達(dá)式 (用字母表示)。
(2)(9分)有一根很細(xì)的均勻空心金屬管,管長約50cm、電阻約為15,現(xiàn)需測定它的內(nèi)徑d,但因其內(nèi)徑較小,無法用游標(biāo)卡尺直接測量。已知這種金屬的電阻率為。實(shí)驗(yàn)室中可以提供下列器材:
A.毫米刻度尺;
B.螺旋測微器;
C.電流表(量程300mA,內(nèi)阻約1);
D.電流表(量程3A,內(nèi)阻約0.1);
E.電壓表(量程3V,內(nèi)阻約6k):
F.滑動變阻器(最大阻值lk,額定電流0.5A);
G.滑動變阻器(最大阻值5,額定電流2A);
H.蓄電池(電動勢6V,內(nèi)阻0.05);
J.開關(guān)一個(gè)及帶夾子的導(dǎo)線若干。
請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,要求實(shí)驗(yàn)誤差盡可能小,并能測出多組數(shù)據(jù),便于調(diào)節(jié)。回答下列問題:
①實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測物理量的名稱及符號是 ;
②電流表應(yīng)選擇 ,滑動變阻器應(yīng)選擇 ;(填字母代號)
③請你設(shè)計(jì)一個(gè)電路圖將其畫在上面的方框中;
④用測得的物理量、已知量的字母寫出計(jì)算金屬管內(nèi)徑的表達(dá)式為= 。
(17分)
(1)(8分)像打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣,光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動情況的常用計(jì)時(shí)儀器,其結(jié)構(gòu)如圖甲所示,a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置,當(dāng)有物體從a、b間通過時(shí),光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間(從運(yùn)動物塊開始擋住ab間光線至結(jié)束的時(shí)間).現(xiàn)利用如圖乙所示裝置測量滑塊和長1m左右的木板間的動摩擦因數(shù)μ.。圖中MN是水平桌面,Q是木板與桌面的接觸點(diǎn),1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門,與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒有在1和2位置畫出。此外在木板頂端的P點(diǎn)還懸掛著一個(gè)鉛錘,讓滑塊從木板的頂端滑下,光電門1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為t1=5.0×10-2s和t2=2.0×10-2s。用螺旋測微器測量小滑塊的寬度d,如圖丙所示.
①由圖丙讀出滑塊的寬度d= mm;
②滑塊通過光電門1的瞬時(shí)速度v1的表達(dá)式為 ,滑動通過光電門2的速度v2的表達(dá)式為 (用字母d、t1、t2表示);
③若僅提供一把米尺,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀贋間,為完成測量,除了研究v1、v2和兩個(gè)光電門之間的距離L外,還需測量的物理量是
(說明各物理量的意義及字母);
④寫出用③中各量求解動摩擦因數(shù)的表達(dá)式 (用字母表示)。
(2)(9分)有一根很細(xì)的均勻空心金屬管,管長約50cm、電阻約為15,現(xiàn)需測定它的內(nèi)徑d,但因其內(nèi)徑較小,無法用游標(biāo)卡尺直接測量。已知這種金屬的電阻率為。實(shí)驗(yàn)室中可以提供下列器材:
A.毫米刻度尺;
B.螺旋測微器;
C.電流表(量程300mA,內(nèi)阻約1);
D.電流表(量程3A,內(nèi)阻約0.1);
E.電壓表(量程3V,內(nèi)阻約6k):
F.滑動變阻器(最大阻值lk,額定電流0.5A);
G.滑動變阻器(最大阻值5,額定電流2A);
H.蓄電池(電動勢6V,內(nèi)阻0.05);
J.開關(guān)一個(gè)及帶夾子的導(dǎo)線若干。
請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,要求實(shí)驗(yàn)誤差盡可能小,并能測出多組數(shù)據(jù),便于調(diào)節(jié);卮鹣铝袉栴}:
①實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測物理量的名稱及符號是 ;
②電流表應(yīng)選擇 ,滑動變阻器應(yīng)選擇 ;(填字母代號)
③請你設(shè)計(jì)一個(gè)電路圖將其畫在上面的方框中;
④用測得的物理量、已知量的字母寫出計(jì)算金屬管內(nèi)徑的表達(dá)式為= 。
(1)像打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣,光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動情況的常用計(jì)時(shí)儀器,其結(jié)構(gòu)如圖甲所示,a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置,當(dāng)有物體從a、b間通過時(shí),光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間(從運(yùn)動物塊開始擋住ab間光線至結(jié)束的時(shí)間).現(xiàn)利用如圖乙所示裝置測量滑塊和長1m左右的木板間的動摩擦因數(shù)μ.。圖中MN是水平桌面,Q是木板與桌面的接觸點(diǎn),1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門,與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒有在1和2位置畫出。此外在木板頂端的P點(diǎn)還懸掛著一個(gè)鉛錘,讓滑塊從木板的頂端滑下,光電門1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為t1=5.0×10-2s和t2=2.0×10-2s。用螺旋測微器測量小滑塊的寬度d,如圖丙所示.
①由圖丙讀出滑塊的寬度d= mm;
②滑塊通過光電門1的瞬時(shí)速度v1的表達(dá)式為 ,滑動通過光電門2的速度v2的表達(dá)式為 (用字母d、t1、t2表示);
③若僅提供一把米尺,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀贋間,為完成測量,除了研究v1、v2和兩個(gè)光電門之間的距離L外,還需測量的物理量是
(說明各物理量的意義及字母);
④寫出用③中各量求解動摩擦因數(shù)的表達(dá)式 (用字母表示)。
(2)有一根很細(xì)的均勻空心金屬管,管長約50cm、電阻約為15,現(xiàn)需測定它的內(nèi)徑d,但因其內(nèi)徑較小,無法用游標(biāo)卡尺直接測量。已知這種金屬的電阻率為。實(shí)驗(yàn)室中可以提供下列器材:
A.毫米刻度尺;
B.螺旋測微器;
C.電流表(量程300mA,內(nèi)阻約1);
D.電流表(量程3A,內(nèi)阻約0.1);
E.電壓表(量程3V,內(nèi)阻約6k):
F.滑動變阻器(最大阻值lk,額定電流0.5A);
G.滑動變阻器(最大阻值5,額定電流2A);
H.蓄電池(電動勢6V,內(nèi)阻0.05);
J.開關(guān)一個(gè)及帶夾子的導(dǎo)線若干。
請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,要求實(shí)驗(yàn)誤差盡可能小,并能測出多組數(shù)據(jù),便于調(diào)節(jié);卮鹣铝袉栴}:
①實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測物理量的名稱及符號是 ;
②電流表應(yīng)選擇 ,滑動變阻器應(yīng)選擇 ;(填字母代號)
③請你設(shè)計(jì)一個(gè)電路圖將其畫在上面的方框中;
④用測得的物理量、已知量的字母寫出計(jì)算金屬管內(nèi)徑的表達(dá)式為= 。
(09年孝感市區(qū)統(tǒng)考)(11分)①某同學(xué)將多用電表的選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋,選用“”的倍率測量某電阻時(shí)示數(shù)如圖(該同學(xué)的操作均正確),為了讀數(shù)更加精確,請?jiān)谙铝胁襟E中選擇合理必須的步驟并按操作先后順序填在橫線上 。
A.用小螺絲刀進(jìn)行機(jī)械調(diào)零
B.選用“”的倍率擋
C.選用“”的倍率擋
D.將紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使表針指在最右端的零位置
E.將紅、黑表筆分別與待測電阻兩極接觸,重新測量
②若用下列可供選擇的器材盡可能精確的測量上述電阻的阻值,請選擇適當(dāng)?shù)钠鞑,在答題卡方框中畫出測量電路圖,并在圖中標(biāo)注所選器材的編號。
A.電流表A1(0~3A,內(nèi)阻約0.1)
B.電流表A2(0~30mA,內(nèi)阻約1)
C.靈敏電流表G(零刻度在正中央,0~300A,
內(nèi)阻約為80)
D.電壓表V(0~3V,內(nèi)阻約3k)
E.滑動變阻器(0~20)
F.干電池一節(jié)(電動勢E=1.5V,內(nèi)阻約0.2)
G.電鍵一只,導(dǎo)線若干
一、1、CD 2、BD 3、D 4、AC 5、AD 6、AD 7、D 8、
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、(8分)(1) 0.8462(0.8461~0.8464均可) (4分)(2)ABD(4分)
10、(10分)⑵①BDE ②如右圖(各5分)
三、本大題共三小題共計(jì)54分.解答時(shí)請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))⑴滑塊經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)做圓周運(yùn)動,根據(jù)牛頓第二定律得:N-mg-Bqv1=mv12/R(3分)
解得:v1=5m/s(2分)
滑塊從A滑到D點(diǎn)的過程中,系統(tǒng)在水平方向不受外力,故系統(tǒng)水平方向動量守恒,因此有:
mv0=mv1+Mv2,解得:v2=1m/s(2分)
所以系統(tǒng)損失的機(jī)械能為:ΔE=(mv02-mv12-Mv22)/2=1.8(J)(2分)
⑵滑塊經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)撤去磁場,滑塊在圓弧軌道上往返運(yùn)動過程,小車一直加速,當(dāng)滑塊滑過D點(diǎn),相對小車向左運(yùn)動時(shí),小車做減速運(yùn)動,所以滑塊第二次經(jīng)過D點(diǎn)時(shí),小車速度最大,且為vm。根據(jù)水平方向系統(tǒng)動量守恒有:mv1+Mv2=mv2+Mvm,(2分)由于相互作用過程沒有能量損失,故系統(tǒng)動能也守恒,由動量守恒得:mv12+Mv22=mv22+Mvm2
由上面兩式解得:v2=-1m/s,vm=3m/s。(3分)
所以小車最大速度為3m/s。(2分)
12、(18分)(1)由題意知,當(dāng)加了電場后, y軸右側(cè)的所有運(yùn)動粒子將在電場力的作用下做類平拋運(yùn)動,要使它們都能打在MN上,其臨界條件為:沿y軸方向運(yùn)動的粒子必須且只能落在M(沿y軸正向)點(diǎn)或N點(diǎn)(沿y軸負(fù)向)。由平拋運(yùn)動規(guī)律有:
MO´==vt (2分)
OO´= tan450= at2 (2分)
此時(shí)電場強(qiáng)度應(yīng)為E0,由牛頓第二定律有qE0=ma (2分)
聯(lián)立以上三式解得 E0= (1分)
此過程電場力對粒子做正功,由動能定理知Ek=-+ qE0 (2分)
即Ek= (1分)
(2)此空間加上磁場后,所有粒子將在洛侖茲力的作用下,沿逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動, 由題設(shè)條件知,要使該板右側(cè)的MN連線上都有粒子打到,粒子軌跡直徑的最小值應(yīng)為MN板的長度L,即R≥ (2分)
當(dāng)R=時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度有最大值,設(shè)為B0.由R==得B0= (2分)
放射源O發(fā)射出的粒子中,在題設(shè)條件下,當(dāng)B〈B0即R〉時(shí),能打在板的左側(cè)面上的粒子的臨界徑跡如右圖所示。此時(shí),沿x軸正向射出的粒子經(jīng)磁偏轉(zhuǎn)后剛好打到M點(diǎn),沿y軸負(fù)向射出的粒子經(jīng)磁偏轉(zhuǎn)后剛好打到N點(diǎn),則可知第四象限的粒子將全部分別打在MN上的其余各點(diǎn)上.
∴放射源O放射出的所有粒子中只有打在MN板的左側(cè)。 (4分)
13、(20分)⑴子彈進(jìn)入小車的過程中,子彈與小車組成的系統(tǒng)動量守恒,由動量守恒定律得:
m1v0=(m2+m1)v1 ① (3分)
由三物體組成的系統(tǒng)動量守恒,由動量守恒定律得:
(m2+m1)v1=(m2+m1+m3)v2 ② (3分)
設(shè)小車最小長度為L,三物體相對靜止后,對系統(tǒng)利用能量守恒定律得:
(m2+m1)v12-(m2+m1+m3)v22=μm3gL ③ (5分)
聯(lián)立以上方程解得:L=0.9m
車與物體的共同速度為:v2=2.1m/s (或m/s) (3分)
⑵以m3為研究對象,利用動量定理可得:μm3gt=m3v2 ④(4分)
解得:t=0.52s(或s) (2分)
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