題目列表(包括答案和解析)
在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)測(cè)得
V=2.36 m/s,h=28.76 cm據(jù)此可得:,gh=2.718 m2/s2在誤差范圍內(nèi)兩者相等太陽(yáng)是銀河系中極為普通的一顆恒星,劇烈的熱核反應(yīng)使之不斷地向外輻射能量,太陽(yáng)輻射的能量絕大部分集中在紫外波段、可見光波段和紅外光波段,它們的能量分別占總輻射量的9%,44%和47%.
地球的大氣層中,基本不變的成分為氧、氮、氬等,占大氣總量的99.96%,可變氣體成分主要有、水汽和臭氧等,這些氣體的含量極小,但對(duì)大氣物理狀況的影響極大.
大氣臭氧層一般是指高度在離地面10km~15km的大氣層,其中臭氧濃度很低,將它折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況,其總累積厚度也不過0.3cm,其含量雖小,但對(duì)地球的氣候和生物影響很大,如臭氧層空洞每增加1%,人類患皮膚癌比率將增加2%~3%.
(1)大氣壓強(qiáng)p隨距地面高度h(m)的增大而減小,經(jīng)驗(yàn)公式為=·,其中為地表的氣壓值,e=2.718.若臭氧層集中在24km的高空處,設(shè)在該高度處的溫度為-50℃,試估算臭氧層的厚度.
(2)設(shè)地球半徑為R,在離地面20km~30km處的平均溫度為,壓強(qiáng)為,地球表面溫度為2,大氣壓強(qiáng)為1×,請(qǐng)寫出這部分臭氧全部集中在地表的厚度H的表達(dá)式.
(3)由于臭氧在紫外光波長(zhǎng)200nm~300nm的譜段有強(qiáng)吸收帶,在300nm~340nm的譜段有弱的吸收帶,在440nm~740nm可見光區(qū)有吸收帶,所以臭氧層可以大量吸收紫外線和可見光.
①紫外線產(chǎn)生的微觀機(jī)理是
[ ]
A.振蕩電路中自由電子的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的
B.原子的外層電子受到激發(fā)而產(chǎn)生的
C.原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)而產(chǎn)生的
D.原子核受到激發(fā)而產(chǎn)生的
②氫原子處于基態(tài)時(shí)能量為=-13.6eV,它從n=2能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí),發(fā)生的紫外線波長(zhǎng)為多少?(h=6.63×J·s)
③若用上述兩種波長(zhǎng)的紫外光照射銀板,試計(jì)算說明哪個(gè)譜段的光線可能使銀板產(chǎn)生光電效應(yīng).(銀的極限頻率為1.15×Hz)
2s |
t2 |
△s |
T2 |
物理量 次數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
m砂(kg) | 0.010 | 0.020 | 0.030 | 0.040 | 0.050 | 0.060 |
F(N) | 0.098 | 0.196 | 0.294 | 0.392 | 0.490 | 0.588 |
a(m/s2) | 0.196 | 0.390 | 0.718 | 0.784 | 0.990 | 1.176 |
2s |
t2 |
△s |
T2 |
物理量 次數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
m砂(kg) | 0.010 | 0.020 | 0.030 | 0.040 | 0.050 | 0.060 |
F(N) | 0.098 | 0.196 | 0.294 | 0.392 | 0.490 | 0.588 |
a(m/s2) | 0.196 | 0.390 | 0.718 | 0.784 | 0.990 | 1.176 |
(12分)在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí),我們已經(jīng)知道,物體的加速度(a)同時(shí)跟合外力(F)和質(zhì)量(m)兩個(gè)因素有關(guān)。要研究這三個(gè)物理量之間的定量關(guān)系的基本思路是:先保持m不變,研究a與F的關(guān)系,再保持F不變,研究a與m的關(guān)系。
(1)小薇同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案如圖所示,她想用砂和砂桶的重力表示小車受到的合外力,為了減少這種做法而帶來的實(shí)驗(yàn)誤差,你認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)該采取的兩項(xiàng)措施是:
a.
b.
(2)小薇同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶求加速度時(shí),處理方案有兩種,a.利用公式 計(jì)算;根據(jù)利用逐差法計(jì)算。兩種方案中,你認(rèn)為選擇方案 比較合理,而另 一種方案不合理的理由是 。
(3)下表是小薇同學(xué)在探究“保持m不變,a與F的關(guān)系”時(shí)記錄的一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),請(qǐng)你根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在下面的坐標(biāo)中做出a-F圖像:
物理量 次數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
m砂(㎏) | 0.010 | 0.020 | 0.030 | 0.040 | 0.050 | 0.060 |
(N) | 0.098 | 0.196 | 0.294 | 0.392 | 0.490 | 0.588 |
a(m/s2) | 0.196 | 0.390 | 0.718 | 0.784 | 0.990 | 1.176 |
(4)針對(duì)小薇同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)采集與處理,就其中的某一環(huán)節(jié),提出一條你有別于小薇同學(xué)的設(shè)計(jì)或處理方法: 。
題號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
AC
B
AB
BD
AD
B
B
BC
D
A
A
BC
13.(10分)(1)正功 增加 (各2分)
(2)能量守恒定律 第二類 熱力學(xué)第二定律 (各2分)
14.(10分)(1)干涉 相干性 (各2分)
(2)質(zhì)量大 體積小 盡量細(xì) (各2分);
15.(12分)
(1)電路圖如圖(3分);(電路圖與實(shí)物圖不匹配扣1分,儀器代號(hào)未標(biāo)扣1分)
(2)E2(1分),R1(2分);
(3)大于(1分);
(4)實(shí)物連線(2分)(有錯(cuò)的不給分)
(5)(3分)
①把電阻箱阻值調(diào)至零值,閉合S,調(diào)節(jié)滑線變阻器,使電壓表指針指在滿刻度處;(1分)
②保持滑線變阻器滑片的位置不變,(1分)調(diào)節(jié)電阻箱,使電壓表指針指在中央刻度處,記下電阻箱的阻值R。(1分)
16.(12分)
(1)先保持m不變,研究a與F的關(guān)系;再保持F不變,研究a與m的關(guān)系(2分);
(2)a.把木板的末端墊起適當(dāng)高度以平衡摩擦力(1分);
b.砂和桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量(1分);
(3)B (2分);
(4)如圖(4分,其中,坐標(biāo)軸名稱正確1分,
標(biāo)示坐標(biāo)標(biāo)度1分,圖線正確2分).
(5)(只要合理均給2 分)
①采用氣墊導(dǎo)軌以減小摩擦力;
②利用“光電門”和計(jì)算機(jī)連接直接得到加速度,
③利用v-t圖像計(jì)算加速度;
④用彈簧秤測(cè)量砂和桶的重力;
⑤用力和加速度的比值是否不變來處理數(shù)據(jù),等等.
17.(18分)
(1)設(shè)升壓變壓器原副線圈的輸入和輸出電壓分別為U1、U2,匝數(shù)分別為n1、n2
由------------------------------------------------------------------------------(3分)
得--------------------------------------------(2分)
輸電導(dǎo)線上的電流---------------------------(3分)
(2)子彈打木塊過程,由動(dòng)量守恒定律,有
mVo=(M+m)V1 ①---------------------------------------------------------------(2分)
在拉緊瞬間木塊失去了沿繩方向的速度,則木塊離開水平地面速度大小
V=V1sin ②--------------------------------------------------------------------------(1分)
由幾何關(guān)系,有sin= ③----------------------------------------------(1分)
由①②③式得木塊離開水平地面速度大小V=
設(shè)木塊在最高點(diǎn)速度為V‘,由牛頓第二定律,有
T+(M+m)g=(M+m)④---(2分)
木塊離地以后運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程,由機(jī)械能守恒則定律,有
⑤----------------------------(2分)
由④⑤式可得木塊到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)輕繩對(duì)木塊的拉力的大小
T=4N------------------------------------------------------------------------------------------(1分)
18、(16分)
(1)設(shè)ab最大速度為,對(duì)ab棒,由平衡條件,有
①-----------------------------------------------------------------(3分)
而最大感應(yīng)電流 ②-------------------------------------------(2分)
所以最大速度 ③----------------------------------------------(2分)
cd棒靜止,由平衡條件,得cd棒受到的摩擦力
④------------------------(3分)
(2)從ab棒開始下滑到達(dá)到最大速度的過程中,由能量守恒定律,得ab與cd棒上產(chǎn)生的總熱量
⑤------------------------------------------------------------(3分)
③代入⑤,得
⑥--------------------------------(3分)
19.(17分)
(1)設(shè)兩個(gè)平行金屬板A和B間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E,
對(duì)油滴M,其受力如圖所示,由平衡條件,有
qE=mg,--------------------------------------------------(2分)
又,----------------------------------------------(1分)
可得金屬板A、B間的電壓 ,-------------------------------------------------(2分)
B板電勢(shì)較高。----------------------------------------------------------------------------------(2分)
(2) N帶正電,設(shè)帶電量為Q。
設(shè)N與M碰前的速度為v1 ,由動(dòng)能定理,有
、-----------------------------------------------(3分)
M,N相碰后結(jié)合成一個(gè)大油滴時(shí),大油滴速度為v,由動(dòng)量守恒定律,得
、----------------------------------------------------------------------(2分)
結(jié)合成的大油滴恰好不與金屬板B相碰的臨界條件是:大油滴運(yùn)動(dòng)到金屬板B時(shí)速度為0,由動(dòng)能定理,得
③----------------------------------(3分)
由①②③得 ④--------------------------------------------------------------------(2分)
20、(17分)
物體A滑上木板B以后,作勻減速運(yùn)動(dòng),加速度
①--------------------------------------------(1分)
木板B作勻加速運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度為,由牛頓第二定律,有:
②------------------------------------------(2分)
A不從B的右端滑落的臨界條件是A到達(dá)B的右端時(shí),A、B具有共同的速度,
由位置關(guān)系,有 ③----------------------------(2分)
運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等,有 ④-------------------------------(2分)
由①③④式,可得、---------------------------------(1分)
由②⑤式,得
⑥--------------------------------------(2分)
代入數(shù)值,得------------------------------------------------(1分)
若F<1N,則A滑到B的右端時(shí),速度仍大于B的速度,于是將從B上滑落,所以F必須大于等于1N。
當(dāng)F較大時(shí),在A到達(dá)B的右端之前,就與B具有相同的速度,之后,A必須相對(duì)B靜止,才能不會(huì)從B的左端滑落。---------------------------------------(1分)
當(dāng)A相對(duì)B靜止時(shí),由牛頓第二定律
對(duì)A、B的整體,設(shè)加速度為,有--------------------(1分)
對(duì)A有------------------------------------------------(1分)
聯(lián)立解得 ------------------------------------------------(1分)
若F大于3N,A就會(huì)相對(duì)B向左滑下。--------------------------------(1分)
使A不致于從B上滑落,力F應(yīng)滿足的條件是:--------------(1分)
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