题目列表(包括答案和解析)
(17分)
(1)(8分)像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间(从运动物块开始挡住ab间光线至结束的时间).现利用如图乙所示装置测量滑块和长1m左右的木板间的动摩擦因数μ.。图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有在1和2位置画出。此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤,让滑块从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=5.0×10-2s和t2=2.0×10-2s。用螺旋测微器测量小滑块的宽度d,如图丙所示.
①由图丙读出滑块的宽度d= mm;
②滑块通过光电门1的瞬时速度v1的表达式为 ,滑动通过光电门2的速度v2的表达式为 (用字母d、t1、t2表示);
③若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速为g,为完成测量,除了研究v1、v2和两个光电门之间的距离L外,还需测量的物理量是
(说明各物理量的意义及字母);
④写出用③中各量求解动摩擦因数的表达式 (用字母表示)。
(2)(9分)有一根很细的均匀空心金属管,管长约50cm、电阻约为15
,现需测定它的内径d,但因其内径较小,无法用游标卡尺直接测量。已知这种金属的电阻率为
。实验室中可以提供下列器材:
A.毫米刻度尺;
B.螺旋测微器;
C.电流表(量程300mA,内阻约1
);
D.电流表(量程3A,内阻约0.1
);
E.电压表(量程3V,内阻约6k
):
F.滑动变阻器(最大阻值lk
,额定电流0.5A);
G.滑动变阻器(最大阻值5
,额定电流2A);
H.蓄电池(电动势6V,内阻0.05
);
J.开关一个及带夹子的导线若干。
请设计一个实验方案,要求实验误差尽可能小,并能测出多组数据,便于调节。回答下列问题:
①实验中应测物理量的名称及符号是 ;
②电流表应选择 ,滑动变阻器应选择 ;(填字母代号)
③请你设计一个电路图将其画在上面的方框中;
④用测得的物理量、已知量的字母写出计算金属管内径
的表达式为
= 。
(17分)
(1)(8分)像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间(从运动物块开始挡住ab间光线至结束的时间).现利用如图乙所示装置测量滑块和长1m左右的木板间的动摩擦因数μ.。图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有在1和2位置画出。此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤,让滑块从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=5.0×10-2s和t2=2.0×10-2s。用螺旋测微器测量小滑块的宽度d,如图丙所示.
![]()
①由图丙读出滑块的宽度d= mm;
②滑块通过光电门1的瞬时速度v1的表达式为 ,滑动通过光电门2的速度v2的表达式为 (用字母d、t1、t2表示);
③若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速为g,为完成测量,除了研究v1、v2和两个光电门之间的距离L外,还需测量的物理量是
(说明各物理量的意义及字母);
④写出用③中各量求解动摩擦因数的表达式 (用字母表示)。
(2)(9分)有一根很细的均匀空心金属管,管长约50cm、电阻约为15
,现需测定它的内径d,但因其内径较小,无法用游标卡尺直接测量。已知这种金属的电阻率为
。实验室中可以提供下列器材:
![]()
A.毫米刻度尺;
B.螺旋测微器;
C.电流表(量程300mA,内阻约1
);
D.电流表(量程3A,内阻约0.1
);
E.电压表(量程3V,内阻约6k
):
F.滑动变阻器(最大阻值lk
,额定电流0.5A);
G.滑动变阻器(最大阻值5
,额定电流2A);
H.蓄电池(电动势6V,内阻0.05
);
J.开关一个及带夹子的导线若干。
请设计一个实验方案,要求实验误差尽可能小,并能测出多组数据,便于调节。回答下列问题:
①实验中应测物理量的名称及符号是 ;
②电流表应选择 ,滑动变阻器应选择 ;(填字母代号)
③请你设计一个电路图将其画在上面的方框中;
![]()
④用测得的物理量、已知量的字母写出计算金属管内径
的表达式为
=
。
(1)像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间(从运动物块开始挡住ab间光线至结束的时间).现利用如图乙所示装置测量滑块和长1m左右的木板间的动摩擦因数μ.。图中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有在1和2位置画出。此外在木板顶端的P点还悬挂着一个铅锤,让滑块从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=5.0×10-2s和t2=2.0×10-2s。用螺旋测微器测量小滑块的宽度d,如图丙所示.
![]()
①由图丙读出滑块的宽度d= mm;
②滑块通过光电门1的瞬时速度v1的表达式为 ,滑动通过光电门2的速度v2的表达式为 (用字母d、t1、t2表示);
③若仅提供一把米尺,已知当地的重力加速为g,为完成测量,除了研究v1、v2和两个光电门之间的距离L外,还需测量的物理量是
(说明各物理量的意义及字母);
④写出用③中各量求解动摩擦因数的表达式 (用字母表示)。
(2)有一根很细的均匀空心金属管,管长约50cm、电阻约为15
,现需测定它的内径d,但因其内径较小,无法用游标卡尺直接测量。已知这种金属的电阻率为
。实验室中可以提供下列器材:
![]()
A.毫米刻度尺;
B.螺旋测微器;
C.电流表(量程300mA,内阻约1
);
D.电流表(量程3A,内阻约0.1
);
E.电压表(量程3V,内阻约6k
):
F.滑动变阻器(最大阻值lk
,额定电流0.5A);
G.滑动变阻器(最大阻值5
,额定电流2A);
H.蓄电池(电动势6V,内阻0.05
);
J.开关一个及带夹子的导线若干。
请设计一个实验方案,要求实验误差尽可能小,并能测出多组数据,便于调节。回答下列问题:
①实验中应测物理量的名称及符号是 ;
②电流表应选择 ,滑动变阻器应选择 ;(填字母代号)
③请你设计一个电路图将其画在上面的方框中;
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④用测得的物理量、已知量的字母写出计算金属管内径
的表达式为
= 。
(09年孝感市区统考)(11分)①某同学将多用电表的选择开关旋转到电阻挡,选用“
”的倍率测量某电阻时示数如图(该同学的操作均正确),为了读数更加精确,请在下列步骤中选择合理必须的步骤并按操作先后顺序填在横线上 。
A.用小螺丝刀进行机械调零
B.选用“
”的倍率挡
C.选用“
”的倍率挡
D.将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使表针指在最右端的零位置
E.将红、黑表笔分别与待测电阻两极接触,重新测量
②若用下列可供选择的器材尽可能精确的测量上述电阻的阻值,请选择适当的器材,在答题卡方框中画出测量电路图,并在图中标注所选器材的编号。
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A.电流表A1(0~3A,内阻约0.1
)
B.电流表A2(0~30mA,内阻约1
)
C.灵敏电流表G(零刻度在正中央,0~300
A,
内阻约为80
)
D.电压表V(0~3V,内阻约3k
)
E.滑动变阻器(0~20
)
F.干电池一节(电动势E=1.5V,内阻约0.2
)
G.电键一只,导线若干
一、1、CD 2、BD 3、D 4、AC 5、AD 6、AD 7、D 8、
二、实验题:(18分)将答案填在题目的空白处,或者要画图连线。
9、(8分)(1) 0.8462(0.8461~0.8464均可) (4分)(2)ABD(4分)
10、(10分)⑵①BDE ②如右图(各5分)
三、本大题共三小题共计54分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题.答案中必须明确写出数值和单位
11、(16分))⑴滑块经过D点时做圆周运动,根据牛顿第二定律得:N-mg-Bqv1=mv12/R(3分)
解得:v1=5m/s(2分)
滑块从A滑到D点的过程中,系统在水平方向不受外力,故系统水平方向动量守恒,因此有:
mv0=mv1+Mv2,解得:v2=1m/s(2分)
所以系统损失的机械能为:ΔE=(mv02-mv12-Mv22)/2=1.8(J)(2分)
⑵滑块经过D点时撤去磁场,滑块在圆弧轨道上往返运动过程,小车一直加速,当滑块滑过D点,相对小车向左运动时,小车做减速运动,所以滑块第二次经过D点时,小车速度最大,且为vm。根据水平方向系统动量守恒有:mv1+Mv2=mv2+Mvm,(2分)由于相互作用过程没有能量损失,故系统动能也守恒,由动量守恒得:mv12+Mv22=mv22+Mvm2
由上面两式解得:v2=-1m/s,vm=3m/s。(3分)
所以小车最大速度为3m/s。(2分)
12、(18分)(1)由题意知,当加了电场后, y轴右侧的所有运动粒子将在电场力的作用下做类平抛运动,要使它们都能打在MN上,其临界条件为:沿y轴方向运动的粒子必须且只能落在M(沿y轴正向)点或N点(沿y轴负向)。由平抛运动规律有:
MO´=
=vt (2分)
OO´=
tan450=
at2 (2分)
此时电场强度应为E0,由牛顿第二定律有qE0=ma (2分)
联立以上三式解得 E0=
(1分)
此过程电场力对粒子做正功,由动能定理知Ek=-
+ qE0
(2分)
即Ek=
(1分)
(2)此空间加上磁场后,所有粒子将在洛仑兹力的作用下,沿逆时针方向做匀速圆周运动, 由题设条件知,要使该板右侧的MN连线上都有粒子打到,粒子轨迹直径的最小值应为MN板的长度L,即R≥
(2分)
当R=
时,磁感应强度有最大值,设为B0.由R=
=
得B0=
(2分)
放射源O发射出的粒子中,在题设条件下,当B〈B0即R〉
时,能打在板的左侧面上的粒子的临界径迹如右图所示。此时,沿x轴正向射出的粒子经磁偏转后刚好打到M点,沿y轴负向射出的粒子经磁偏转后刚好打到N点,则可知第四象限的粒子将全部分别打在MN上的其余各点上.
∴放射源O放射出的所有粒子中只有
打在MN板的左侧。 (4分)
13、(20分)⑴子弹进入小车的过程中,子弹与小车组成的系统动量守恒,由动量守恒定律得:
m1v0=(m2+m1)v1 ① (3分)
由三物体组成的系统动量守恒,由动量守恒定律得:
(m2+m1)v1=(m2+m1+m3)v2 ② (3分)
设小车最小长度为L,三物体相对静止后,对系统利用能量守恒定律得:
(m2+m1)v12-
(m2+m1+m3)v22=μm3gL ③
(5分)
联立以上方程解得:L=0.9m
车与物体的共同速度为:v2=2.1m/s (或
m/s) (3分)
⑵以m3为研究对象,利用动量定理可得:μm3gt=m3v2 ④(4分)
解得:t=0.52s(或
s) (2分)
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