题目列表(包括答案和解析)
12.(18分)实验室现有器材如图所示,电池E,电动势约6V,内阻约1Ω;电压表V1,量程15V,内阻约30kΩ;电压表V2,量程6V,内阻约5kΩ;电压表V3,量程3V,内阻约3kΩ;滑动变阻器R1,最大阻值50Ω;电阻箱R2,最大阻值9999Ω,阻值最小改变量1Ω;开关S,导线若干。
(1)在所给的三个电压表中,哪几个可用此电路精确测出其内阻?
(2)在可测的电压表中任选一个作为测量对象,给出实验电路图;
(3)你要读出的物理量是 ,用这些物理量表示待测电阻的计算公式是 。
11、(10分)为了只有一根弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ(设μ为定值),某同学经查阅资料知:一劲度系数为k的轻弹簧由压缩量为x至恢复到原长的过程中,弹力所做的功为
kx2。于是设计了下列实验:
第一步:如图将弹簧的一端固定在竖直墙上,使滑块紧靠弹簧将其压缩,松手后滑块在水平面上滑行一段距离后停下;
第二步:将滑块挂在竖直放置的弹簧下,弹簧伸长后保持静止状态。
回答下列问题:
(1)对于松手后滑块在水平桌面上滑动过程中有关物理量的描述。正确的是
①当弹簧恢复原长时,滑块的加速度达到最大值
②当弹簧恢复原长时,滑块的速度达到最大值
③滑块的加速度先增大,后减小,然后保持不变
④滑块的加速度先减小,后增大,然后保持不变
A、①③ B、②④ C、③ D、④
(2)、你认为该同学应用刻度尺直接测量的物理量是(写出名称并用符号表示;当地重力加速度g为已知)
(3)用测得的物理量表示滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ的计算式。(写出运算过程)
13、
(12分)如图所示,一块足够长的木板,放在光滑的水平面上,在木板上自左向右放有A、B、C三块质量均为m的木块,它们与木板间的动摩擦因数均为μ,木板的质量为3m.开始时,木板静止,A、B、C三木块的初速度依次为v0、2
v0、3 v0,方向水平向右;最终三木块与木板以共同速度运动.(木块的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相同)
求:
(1)C木块开始运动到与木板速度刚好相等时的位移;
(2)B木块在整个运动过程中的最小速度.
17.(12分)在一次头脑奥林匹克(OM)竞赛中有这样的要求:
试设计并制作一辆小车,要求小车行驶得尽可能远.
对小车的要求是:车高不得超过75 cm,车重不限,车的动力是利用质量为2.4 kg的重物的重力,通过这一部分的重力做功,来达到驱动小车前进的目的.
为此,某同学设计了两个方案.
方案1:设计如图(a)所示,绳的一端拴在2.4 kg的重物上,通过定滑轮,另一端一圈一圈地绕在后轮的轮轴上.当2.4 kg重物在0.75 m高处因自身重力作用而缓慢下落时,绳就带动转轴转动,从而使车轮转动,带动小车前进,使车前进尽可能远的距离.
方案2:设计如图(b)所示,使2.4 kg的重物在车上光滑的滑槽上由0.75 m高处开始下滑,利用小车的反冲,使小车前进尽可能远的距离.
这两个设计方案哪个更合适?试说明理由.(假定两种小车与地面之间的动摩擦因数一样,且通过精心制作,车子本身内部的各部分传动装置造成的能量消耗均可降至最小,略去这部分能耗将不会造成明显的计算误差)
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16.(12分)如左下图所示,边长为l和L的矩形线框aa′、bb′互相垂直,彼此绝缘,可绕中心轴O1O2转动,将两线框的始端并在一起接到滑环C,末端并在一起接到滑环D,C、D彼此绝缘.通过电刷跟C、D连接.线框处于磁铁和圆柱形铁芯之间的磁场中,磁场边缘中心的张角为45°,如右下图所示(图中的圆表示圆柱形铁芯,它使磁铁和铁芯之间的磁场沿半径方向,如图箭头所示).不论线框转到磁场中的什么位置,磁场的方向总是沿着线框平面.磁场中长为l的线框边所在处的磁感应强度大小恒为B,设线框aa′和bb′的电阻都是r,两个线框以角速度ω逆时针匀速转动,电阻R=2r.
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(1)求线框aa′转到右上图位置时感应电动势的大小;
(2)求转动过程中电阻R上的电压最大值;
(3)从线框aa′进入磁场开始时,作出0~T(T是线框转动周期)时间内通过R的电流iR随时间变化的图象;
(4)求外力驱动两线框转动一周所做的功.
44.空间存在一匀强磁场B,其方向垂直纸面向里,另有一个点电荷+Q的电场,如图所示,一带电粒子
以初速度
从某处垂直电场、磁场入射,初位置到点电荷的距离为
,则粒子在电、磁场中的运动轨迹可能为( )
A.
以点电荷+Q为圆心,以
为半径的在纸面内的圆周
B. 开始阶段在纸面内向右偏的曲线
C.
开始阶段在纸面内向左偏的曲线 D.沿初速度
方向的直线运动
43.回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的匀强电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速.两D形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中,如图所示,设匀强磁场的磁感应强度为B,D形金属盒的半径为R,狭缝间的距离为d,匀强电场间的加速电压为U,要增大带电
粒子(电荷量为q质量为m,不计重力)射出时的动能,则下列方法中正确的是
(A)增大匀强电场间的加速电压 (B)减小狭缝间的距离
(C)增大磁场的磁感应强度 (D)增大D形金属盒的半径
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42.如图甲所示,A、B表示真空中水平放置相距为d的两平行金属板,板长为L,两板间加电压后电场可视为匀强电场。现在A、B两板间加上如图乙所示的周期性交变电压。在t=T/4时,恰有一质量为m、电量为q的粒子在板间中央沿水平方向以速度v0射入电场,忽略粒子重力。下列关于粒子运动状态的表述正确的是:( )
A.粒子在垂直于板的方向的分运动可能是往复运动
B.粒子在垂直于板的方向的分运动是单向运动
C.粒子不可能沿与板平行的方向飞出
D.只要电压的周期T与U0的值同时满足一定条件,粒子可以沿与板平行的方向飞出
41. 下图为一电路板的示意图,a、b、c、d为接线柱,a、d与220V的交流电源连接,ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻。现发现电路中没有电流,为检查电路故障,用一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220V。由此可知( )
A. ab间电路通,cd间电路不通 B. ab间电路不通,bc间电路通
C. ab间电路通,bc间电路不通 D. bc间电路不通,cd间电路通
40.某空间可能存在磁场或电场,可能磁场及电场同时存在或都不存在。一束α射线、β射线及γ射线沿同一方向进入此空间后,如它们的运动轨迹仍为一束,则此空间
A.可能有磁场而没有电场 B。可能有电场而没有磁场
C.磁场与电场可能都存在 D。可能有相互垂直的匀强电场与匀强磁场
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