题目列表(包括答案和解析)
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 电压表V示数U/V | 0.48 | 0.99 | 1.63 | 2.10 | 2.57 |
| 电流表A示数I/mA | 0.26 | 0.52 | 0.86 | 1.12 | 1.32 |
⑴三个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验:
①甲同学采用如图所示的装置,用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,使A球被弹出时的速度不同,两球仍然同时落地,这说明 。
②乙同学采用如图乙所示的装置,两个相同的斜槽轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端作与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁C、D。斜槽轨道M到水平板的高度可调,但两轨道始终保持平行,因此小铁球P、Q在轨道出口处的水平速度v0总是相等的。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后同时切断电源,使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端A、B射出,实验观察到的现象应是 。若仅改变轨道M的高度(两轨道仍然保持平行),重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这是因为 。
③丙同学采用频闪摄影法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片,图中每个小方格代表的实际边长为L=2.5cm。由图可求得拍摄时每间隔时间T= s曝光一次,该小球平抛的初速度大小为 m/s(取g=10m/s2)。
⑵某同学准备测电流表A1的内阻r1的精确值,现有如下器材:
A.电流表A1:量程100mA,内阻约5Ω
B.电压表V1:量程15V,内阻约15kΩ
C.电压表V2:量程3V,内阻约3kΩ
D.定值电阻器R0:阻值20Ω
E.滑动变阻器R1:0~10Ω,额定电流为1A
F.滑动变阻器R2:0~1000Ω,额定电流为0.2A
G.电源E:电动势为6V,内阻较小
H.导线、电键
①要求电流表A1的示数从零开始变化,且能多测几组数据,尽可能减小误差,在如图虚线方框中画出测量用的电路图,并在图中标出所用器材的代号.
②若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1,则r??1????的表达式为 ,式中各符号的意义是 。
实验题(19分):
(1)某同学用螺旋测微器测量某一导线的直径,测量结果如下图甲所示,则该导线的直径为 mm. 该同学再用主尺最小分度为1mm,游标上有20个分度的卡尺测量某金属球的直径,测量结果如下图乙所示,则该金属球的直径为 cm.
(2)在探究合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳.实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条.
①实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列哪些说法是正确的
A.将橡皮条拉伸相同长度即可
B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度
C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度
D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
②同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是
A.两细绳必须等长
B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
(3)在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中,甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧,为测量橡皮绳的劲度系数,他们在橡皮绳下端面依次逐个挂下钩码(每个钩码的质量均为m=0.1kg,取g=10m/s2),并记录绳下端的坐标X i加(下标i表示挂在绳下端钩码个数).然后逐个拿下钩码,同样记录绳下端的坐标Xi减,绳下端面坐标的值Xi=(Xi加+X i减)/2的数据如下表:
| 挂在橡皮绳下端的钩码个数 | 橡皮绳下端的坐标(X/mm) | |
| 甲 | 乙 | |
| 1 | 216.5 | 216.5 |
| 2 | 246.7 | 232. |
| 3 | 284.0 | 246.5 |
| 4 | 335.0 | 264.2 |
| 5 | 394.5 | 281.3 |
| 6 | 462.0 | 301.0 |
①同一橡皮绳的X加 X减(大于或小于);
② 同学的数据更符合实验要求(甲或乙);
③某同学选择一组数据用作出拉力F与该变量(Xn-X1)的图像,则由图像可得该橡皮绳的劲度系数k=____________N/m;
④为了更好的测量劲度系数,在选用钩码时需考虑的因素有哪些(写一种即可)?
实验题(19分):
(1)某同学用螺旋测微器测量某一导线的直径,测量结果如下图甲所示,则该导线的直径为 mm. 该同学再用主尺最小分度为1mm,游标上有20个分度的卡尺测量某金属球的直径,测量结果如下图乙所示,则该金属球的直径为 cm.
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(2)在探究合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳.实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条.
①实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列哪些说法是正确的
A.将橡皮条拉伸相同长度即可
B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度
C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度
D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
②同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是
A.两细绳必须等长
B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
(3)在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中,甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧,为测量橡皮绳的劲度系数,他们在橡皮绳下端面依次逐个挂下钩码(每个钩码的质量均为m=0.1kg,取g=10m/s2),并记录绳下端的坐标X i加(下标i表示挂在绳下端钩码个数).然后逐个拿下钩码,同样记录绳下端的坐标Xi减,绳下端面坐标的值Xi=(Xi加+X i减)/2的数据如下表:
|
挂在橡皮绳下端的钩码个数 |
橡皮绳下端的坐标(X/mm) |
|
|
甲 |
乙 |
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1 |
216.5 |
216.5 |
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2 |
246.7 |
232. |
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3 |
284.0 |
246.5 |
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4 |
335.0 |
264.2 |
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5 |
394.5 |
281.3 |
|
6 |
462.0 |
301.0 |
①同一橡皮绳的X加 X减(大于或小于);
② 同学的数据更符合实验要求(甲或乙);
③某同学选择一组数据用作出拉力F与该变量(Xn-X1)的图像,则由图像可得该橡皮绳的劲度系数k=____________N/m;
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④为了更好的测量劲度系数,在选用钩码时需考虑的因素有哪些(写一种即可)?
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一、选择题(每小题4分,共48分)
1.BC:气体失去了容器的约束会散开,是由于扩散现象的原因;水变成水蒸汽时,需要吸收热量,分子动能不变,分子势能增加,选B。气体体积增大,压强不变温度升高,由热力学第一定律可知,吸热,故选C。气体压强与气体分子的平均动能和单位体积内的分子数有关,气体温度升高,体积变大时,压强可以不变或减小。
2.A:干路中总电阻变大,电流变小,路端电压变大;电容器的电荷量变大,电源总功率变小,灯泡变暗。
3.AC:汽车上坡时的牵引力大于下坡时的牵引力,故下坡的速度一定大于v;阻力一定大于重力沿斜面的分力,否则不可能达到匀速运动。
4.D:P点加速运动说明此波向左传播,故Q点向上运动,N点向上运动。
5.B:子弹上升速度减小,阻力变小,加速度变小,下降时向上的阻力变大,向下的合力变小,加速度仍变小。
6.BD:弹簧的弹性势能增大,物体的重力势能减小;物体的机械能变小,系统的机械能不变。
7.B:小球的质量未知,动能无法求出;加速度可由公式Δs=at2求出;不是无精度释放的位置,不满足相邻距离奇数之比关系;当地的重力加速度未知,不能验证小球下落过程中机械能是否守恒。
8.AD;只能外轨高于内轨时,斜面的支持力和重力的合力才能指向轴心。火车转变的向心力是重力和支持力的合力,推得:mgtanθ=m
; anθ=
;得:v2=
hr;故选AD。
9.AD若弹簧的长度大于原长,说明m2的摩擦力大于其重力的分力,故μ1<μ2;若弹簧的长度小球原长,说明m1的摩擦力大于其重力的分力,μ1>μ2。
10.BC:小灯泡的伏安特性曲线是在电阻变化下画出的,其斜率不是电阻;电阻是电压与电流的比值;功率是电压与电流的乘积。
11.C:物体与卫星的角速度相同,半径大的线速度大;由a=ω2r可知加速度是卫星的大;该卫星不一定是同步卫星,也可能是和同步卫星相同高度的逆着地球自转方向的卫星。
12.A:将每个区域的电场合成,画出垂直电场线的等势面。
二、实验题(12分)
13.(1)0.830 (3分)(2)D (3分)(3)B (3分) (4)9.76 (3分)
14.(10分)解:设O点距A点的距离为h,AB的距离s,下落时间为t1,初速度为v0,则无电场平抛时,水平:s=v0t1 (1分) 竖直:h=
(1分)
得:s=
(2分)
有电场平抛时,水平:2s=v0t2 (1分) 竖直:h=
(1分)
竖直方向的加速度 a=
(1分) 代入得:2s=
(1分)
解得:E=
(3分)
15.(10分)解:(1)依题知,木块受到的滑动摩擦力为3.12N (1分)
而 f=μN=μmg (2分)
得动摩擦因数μ=
=0.4 (2分)
(2)木块受力如图所示,根据牛顿第二定律有
F-mgsinθ-f1=ma ① (2分)
而f1=μN1=μmgcosθ ② (2分)
联立①②式并代入数据解得:F=8.7N (1分)
16.(10分)解:设
根据动量守恒定律,有
(
解得:v1=
(2分)
根据动能定理,弹簧对两个物体做的功分别为:
W1=
m(2v0)2-
mv02=
mv02 (2分)
W2=
v0)2-
3mv02=-
mv02 (2分)
弹簧对两个物体做的功分别为:W=W1+W2=
(1分)
17.(10分)解:(1)物体由A到B,设到达B点速度为vt,由动能定理得:
Eqx0-μmgx0=
(2分) 解得:vt=
由公式:0-
-2μgs (1分)
得物块距OO / 的最大水平距离:s=
=x0 (1分)
(2)设物块在传送带上速度减为零后,从传送带返回达到与传送带相同的速度v0时的位移为x,由动能定理得:μmgx=
-0 (1分)
得:x=
x0<x0,故物块没有到达B点时,已经达到了和传送带相同的速度。
(1分)
物块在传送带上向左运动的时间:t1=
(1分)
物块从左向右返回到与传送带具有相同速度v0的时间:
(1分)
物块相对传送带运动的过程中传送带的位移:s1=v0(t1+t2) (1分)
传送带所受到的摩擦力:f=μmg
电动机对传送带多提供的能量等于传送带克服摩擦力做的功:
W=fs1=μmg×
(1分)
说明:其它方法正确同样得分。
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