该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔): 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

学过单摆的周期公式以后,同学们对各种摆产生了兴趣,他们用厚度和质量分布均匀的方木块(如一把米尺)做成摆(这种摆被称为复摆),如图所示。让其在竖直平面内做小角度摆动,O为悬点,C点为板的重心,板长为L,周期用T表示。
甲同学猜想:复摆的周期应该与板的质量有关。
乙同学猜想:复摆的摆长应该是悬点到重心的距离L/2。
丙同学猜想:复摆的摆长应该大于L/2。理由是:若OC段看成细线,线栓在C处,C点以下部分的重心离O点的距离显然大于L/2。
为了研究以上猜想是否正确,同学们进行了下面的实验探索:

①把两个相同的木板完全重叠在一起,用透明胶(质量不计)粘好,测量其摆动周期,发现与单个木板摆动时的周期相同,重做多次仍有这样的特点。则证明了甲同学的猜想是__________     的(选填“正确”或“错误”)。
②用T0表示板长为L的复摆看成摆长为L/2单摆的周期计算值(T0=2),用T表示板长为L复摆的实际周期测量值。计算与测量的数据如下表:
板长L/cm
25
50
80
100
120
150
周期计算值T0/s
0.70
1.00
1.27
1.41
1.55
1.73
周期测量值T/s
0.81
1.16
1.47
1.64
1.80
2.01
由上表可知,复摆的等效摆长        L/2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
 
③为了进一步定量研究,同学们用描点作图法对数据进行处理,所选坐标如图。请在坐标纸上作出T-T0图,并根据图象中反映出的规律求出=________(结果保留三位有效数字,其中L是板长为L时的等效摆长T=2)。

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学过单摆的周期公式以后,有的同学对钟摆产生了兴趣,他们先研究用厚度和质量分布均匀的方木块(如一把米尺)做成的摆(这种摆被称为复摆),如图所示.让其在竖直平面内做小角度摆动,C点为重心,板长为L,周期用T表示.

甲同学猜想:复摆的周期应该与板的质量有关.

乙同学猜想:复摆的摆长应该是悬点到重心的距离L/2.

丙同学猜想:复摆的摆长应该大于L/2.

为了研究以上猜想是否正确,他们进行了下面的实验探索:

①把两个相同的木板完全重叠在一起,用透明胶(质量不计)粘好,测量其摆动周期,发现与单个木板摆动时的周期相同,重做多次仍有这样的特点.则证明了甲同学的猜想是________的(选填“正确”或“错误”).

②用T0表示板长为L的复摆看成摆长为L/2单摆的周期计算值,用T表示板长为L复摆的实际周期测量值.计算与测量的数据如下表:

由上表可知,复摆的等效摆长________L/2(选填“大于”、“小于”或“等于”).

③为了进一步定量研究,同学们用描点作图法对数据进行处理,所选坐标如图.请在坐标上作出T-T0图,并根据图象中反映出的规律求出=________(结果保留三位有效数字,其中L是板长为L时的等效摆长,).

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选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑,如都作答则按A、B两小题评分.)
12A、(选修模块3-3)
(1)下列叙述中正确的是
 

A、一定质量的气体压强越大,则分子的平均动能越大
B、分子间的距离r增大,分子间的作用力做负功,分子势能增大
C、达到热平衡的系统内部各处都具有相同的温度
D、悬浮在液体中的微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数越多,布朗运动越明显精英家教网
(2)若一定质量的理想气体分别按图所示的三种不同过程变化,其中表示等容变化的是
 
(填“a→b“、“b→c“或“c→d′’),该过程中气体
 
(填“吸热”、“放热”或“不吸热也不放热”).
(3)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/m3和2.1kg/m3,空气的摩尔质量为0.029kg/mol,阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023mol-1.若潜水员呼吸一次吸入2L空气,试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数.(结果保留一位有效数字)
B、(选修模块3-4)
(1)下列说法中正确的是
 

A、在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光,则干涉条纹间距变宽
B、调谐是电磁波发射过程中的一步骤
C、两列水波发生干涉时,如果两列波的波峰在P点相遇,质点P的位移始终最大
D、超声仪器使用超声波而不用普通声波,是因为超声波不易发生衍射
(2)如图甲所示,现有一束白光从图示位置射向棱镜Ι,在足够大的光屏M上形成彩色光谱,下列说法中正确的是
 

精英家教网A、屏M自上而下分布的色光的波长由小到大
B、在各种色光中,红光通过棱镜时间最长
C、若入射白光绕入射点顺时针旋转,在屏M上最先消失的是紫光
D、若在棱镜Ι和屏M间放置与Ι完全相同的棱镜Ⅱ,相对面平行(如图乙所示),则在屏M上形成的是彩色光谱
(3)如图,质点O在垂直x轴方向上做简谐运动,形成了沿x轴正方向传播的横波.在t=0时刻质点O开始沿Y方向运动,经0.4s第一次形成图示波形,则求该简谐波波速和x=5m处的质点B在t=1.8s时间内通过的路程.
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C、(选修模块3-5)
(1)下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是
 

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A、图甲:普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,成为量子力学的奠基人之一
B、图乙:玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子发射光子的频率也是不连续的
C、图丙:卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子
D、图丁:根据电子束通过铝箔后的衍射图样,可以说明电子具有粒子性
(2)一点光源以功率P向外发出波长为λ的单色光,已知普朗克恒量为h,光速为c,则此光源每秒钟发出的光子数为
 
个,若某种金属逸出功为W,用此光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能为
 

(3)在光滑的水平面上有甲、乙两个物体发生正碰,已知甲的质量为1kg,乙的质量为3kg,碰前碰后的位移时间图象如图所示,碰后乙的图象没画,则求碰后乙的速度,并在图上补上碰后乙的图象
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选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑,如都作答则按A、B两小题评分.)
12A、(选修模块3-3)
(1)下列叙述中正确的是______
A、一定质量的气体压强越大,则分子的平均动能越大
B、分子间的距离r增大,分子间的作用力做负功,分子势能增大
C、达到热平衡的系统内部各处都具有相同的温度
D、悬浮在液体中的微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数越多,布朗运动越明显
(2)若一定质量的理想气体分别按图所示的三种不同过程变化,其中表示等容变化的是______(填“a→b“、“b→c“或“c→d′’),该过程中气体______(填“吸热”、“放热”或“不吸热也不放热”).
(3)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/m3和2.1kg/m3,空气的摩尔质量为0.029kg/mol,阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023mol-1.若潜水员呼吸一次吸入2L空气,试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数.(结果保留一位有效数字)
B、(选修模块3-4)
(1)下列说法中正确的是______
A、在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为红光,则干涉条纹间距变宽
B、调谐是电磁波发射过程中的一步骤
C、两列水波发生干涉时,如果两列波的波峰在P点相遇,质点P的位移始终最大
D、超声仪器使用超声波而不用普通声波,是因为超声波不易发生衍射
(2)如图甲所示,现有一束白光从图示位置射向棱镜Ι,在足够大的光屏M上形成彩色光谱,下列说法中正确的是______
A、屏M自上而下分布的色光的波长由小到大
B、在各种色光中,红光通过棱镜时间最长
C、若入射白光绕入射点顺时针旋转,在屏M上最先消失的是紫光
D、若在棱镜Ι和屏M间放置与Ι完全相同的棱镜Ⅱ,相对面平行(如图乙所示),则在屏M上形成的是彩色光谱
(3)如图,质点O在垂直x轴方向上做简谐运动,形成了沿x轴正方向传播的横波.在t=0时刻质点O开始沿Y方向运动,经0.4s第一次形成图示波形,则求该简谐波波速和x=5m处的质点B在t=1.8s时间内通过的路程.

C、(选修模块3-5)
(1)下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是______

A、图甲:普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,成为量子力学的奠基人之一
B、图乙:玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子发射光子的频率也是不连续的
C、图丙:卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子
D、图丁:根据电子束通过铝箔后的衍射图样,可以说明电子具有粒子性
(2)一点光源以功率P向外发出波长为λ的单色光,已知普朗克恒量为h,光速为c,则此光源每秒钟发出的光子数为______个,若某种金属逸出功为W,用此光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能为______.
(3)在光滑的水平面上有甲、乙两个物体发生正碰,已知甲的质量为1kg,乙的质量为3kg,碰前碰后的位移时间图象如图所示,碰后乙的图象没画,则求碰后乙的速度,并在图上补上碰后乙的图象


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 学过单摆的周期公式以后,物理兴趣小组的同学们对钟摆产生了兴趣,老师建议他们先研究用厚度和质量分布均匀的方木条(如一把米尺)做成的摆(这种摆被称为复摆),如图所示。让其在竖直平面内做小角度摆动,C点为重心,板长为L,周期用T表示。

甲同学猜想:复摆的周期应该与板的质量有关。

乙同学猜想:复摆的等效摆长L应该是悬点到重心的距离L/2。

丙同学猜想:复摆的等效摆长L应该大于L/2。

为了研究以上猜想是否正确,同学们进行了下面的实验探索:

(1)把两个相同的木板完全重叠在一起,用透明胶(质量不计)粘好,测量其摆动周期,发现与单个木板摆动时的周期相同,重做多次仍有这样的特点。则证明了甲同学的猜想是_______________的(选填“正确”或“错误”)。

(2)将板长为L的复摆看作是摆长是L/2的单摆,利用单摆的周期公式可计算出其周期T0=2,填入下表第二行;另外将板长为L的复摆的实际周期测量值用T表示,填入下表第三行。比较下表中T0T的数据可知,复摆的等效摆长L_________L/2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。

 

板长L/cm

25

50

80

100

120

150

周期计算值T0/s

0.70

1.00

1.27

1.41

1.55

1.73

周期测量值T/s

0.81

1.16

1.47

1.64

1.80

2.01

 (3)为了进一步定量研究,同学们用描点作图法对数据进行处理,做出的T-T0关系图线如右图,请根据图线求出复摆的等效摆长L跟板长L的关系表达式为__________

 

 

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一、单选题:

1.B   2.B.  3.A  4.C  5.D  6.B  

二、多选题:

7.BD   8.ABD   9.AC   10.CD   11.AC

三、填空题:

12.S1、S6 ;S1、S2、S3、S4、S5、S6 , B .纸带运动时受到打点计时器的阻力,测量计数点之间的距离时会有测量误差.

13.(1)斜槽末端水平, 保持小球水平抛出的初速度相同.(2)保持相邻痕迹点的水平距离大小相同 .(3)略

四、计算或论述题:

14.Fcos=(mg-Fsin)

F(cos+sin)=mg    ①

F=kx                     ②

联立解出:k=

15.原题解法不合理。正确解法为:设加速、减速时间分别为t1、t2

由题意得:             ①

          ②

代入数据联立求解得到t1=9s、t2=2s 

且途中实际最大速度=36m/s?v1=40m/s

16.解:(1)设土星质量为M0,颗粒质量为m,颗粒距土星中心距离为r,线速度为v,

根据牛顿第二定律和万有引力定律:    ①    解得:.

对于AB两颗粒分别有: ,得:    ②

(2)设颗粒绕土星作圆周运动的周期为T,则:       ③

对于AB两颗粒分别有:   得:     ④

(3)设地球质量为M,地球半径为r0,地球上物体的重力可视为万有引力,探测器上物体质量为m0,在地球表面重力为G0,距土星中心r0/=km处的引力为G0,根据万有引力定律:

     ⑤        ⑥

由⑤⑥得: (倍)   ⑦

17.(1)由几何关系得:A向右移动0.5 m时,球B上升的高度为=0.5 m

拉力F1做功:=5.0 J

(2)设细绳与竖直方向的夹角为,因绳不可伸长,所以:vBcos=vAsin   

则         vA1=vBcot1=m/s         

vA2=vBcot2=m/s         

拉力F2做功:w 2=mBgh+( )    

代入数据解得:          w2=3.8J   

18.⑴   减速运动,到右端时速度,m/s=2m/s

 包的落地点距B端的水平距离为

s=vt=v=2×m=0.6m   

⑵由题意,   ω值的范围是ω≤10rad/s.   

当ω1=40 rad/s时 ,包的落地点距B端的水平距离为s1==Rωt=v2.4m 

    ⑶见图

19.(1)由功能关系,      ①

=20m       ②

=20  碰撞次数为20次,最后球停在C点

(2)设刚好球B能做完整的圆周运动,并设其在最高点的速度为v1,在最低点的速度为v2

        ③

    ④

      ⑤

联立③④⑤并代入数据,得L≤0.76m

再由②式得最后停在C点右侧20m的地方.

 

 

 

 


同步练习册答案