题目列表(包括答案和解析)
用如图所示的实验装置来进行“探究加速度与力的关系”研究,细线跨过定滑轮连接小车和重物,小车在细线的拉力作用下自左向右运动.将光电门1、2分别固定在木板上B、C两点,用它们可以准确地记录遮光条通过光电门的时间.
⑴ 未悬挂重物时,利用现有条件怎样操作并判定小车与木板间的摩擦力已经得到平衡?
▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ;
⑵ 撤去光电门1,保持小车质量M不变,不断改变重物的质量m,每次让小车都从同一位置A点由静止释放,得到小车遮光条通过光电门2的时间t;记录数据.利用测量数据描点作图,横轴用重物质量m,若要得到一条过坐标原点的倾斜直线,则纵轴应用 ▲ (选填“t”、“ t-1”、 “t2” 或“t-2”)表示,若得到的确为一直线,则由图线得出结论 ▲ ▲ ▲ ▲ ;
⑶ 在实验操作正确的前提下,实验中测得多组数据,并按照第 ⑵ 问中的坐标系描点作图,发现直线在末端发生弯曲,则此结果对应于下图中的图 ▲ (选填“甲”或“乙”).
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| 1 |
| M |
| 1 |
| M |
| a/m?s-2 | 1.2 | 1.1 | 0.6 | 0.4 | 0.3 | ||
|
4.0 | 3.6 | 2.0 | 1.4 | 1.0 |
| I/M | a |
| 4.0 | 1.2 |
| 3.6 | 1.1 |
| 2.0 | 0.6 |
| 1.4 | 0.4 |
| 1.0 | 0.3 |
小华所在的实验小组利用如图(甲)所示的实验装置探究牛顿第二定律,打点计时器使用的交流电频率f =50Hz,当地的重力加速度为g.
(1)在实验前必须进行平衡摩擦力,其步骤如下:取下细线和砂桶,把木板不带滑轮的一端适当垫高并反复调节,直到 .
(2)图乙是小华同学在正确操作下获得的一条纸带,其中A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出.写出用s1、s2、s3、s4以及f来表示小车加速度的计算式:
a = ; 若S1=2.02cm,S2=4.00cm,S3=6.01cm,则B点的速度为:
VB= m/s(保留两位有效数字)。
(3)在平衡好摩擦力的情况下,探究小车加速度a与小车质量M的关系中,某次实验测得的数据如下表所示.根据这些数据在坐标图中描点并作出
图线.从图线可得结论 .
(4)若实验前没有平衡摩擦力,在探究a-F的关系中,通过改变钩码的个数从而改变小车所受的拉力F,重复实验,确定加速度a与小车所受拉力F的关系。下列图象表示该同学实验结果,最符合实际的是: 。
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| I/M | a |
| 4.0 | 1.2 |
| 3.6 | 1.1 |
| 2.0 | 0.6 |
| 1.4 | 0.4 |
| 1.0 | 0.3 |
一、单项选择题。本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题只有一个选项符合题意
1.D 3B
二、多项选择题.本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题意.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。
6.BC 7.BCD 8.AB 9.AD
三、简答题.本题共3小题,共计44分.把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答.第10、11题为必做题,第12题有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组题,请在其中任选两组题作答;若三组均答,则以Ⅰ、Ⅱ两组题计分.
10.(1)细线与轨道平行(或水平) (2分) 远小于 (2分)
(2)两小车从静止开始作匀加速直线运动,且两小车的运动时间相等 (2分)
(3)23.36(23.34-23.38均对) (2分) 3 (2分)
11.(1)保护电源,防止短路 (2分)
(2)如右图所示(有一处错就不给分) (2分)
(3)多测几组R、U,分别求出电动势E、内阻r,再求E、r的平均值,利用图象处理数据。 (2分)
12.本题有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组题,请在其中任选两组作答;若三组均答,则以Ⅰ、Ⅱ两组计分。
Ⅰ. (12分)(选修3-3试题)
1.BCD (全对得4分,不全对的,选对1个给1分,选错1个扣1分,扣完为止)
2.(1)ACB过程内能增加 (2分)
ACB过程中 W1=-280J,Q1=410J
由热力学第一定律 UB-UA=W1+Q1=130J (2分)
气体内能的变化量为130J
(2)BDA过程中气体放热 (1分)
因为一定质量理想气体的内能只是温度的函数,BDA过程中气体内能变化量
UA-UB=-130J (1分)
由题知 =200J
由热力学第一定律 UA-UB=W2+Q2
Q2=-330J (2分)
放出热量330J
Ⅱ. (12分)(选修3-3试题)
1.BEF (全对得4分,不全对的,选对1个给1分,选错1个扣1分,扣完为止)
2.(1)v=
(3分)
(2)如图,设红光折射角为γ1,紫光折射角为γ2,根据折射定律有:
红光 n1=
(1分)
cosγ1=
(1分)
tanγ1=
(1分)
同理,紫光 n2=
tanγ2=
解得 Δx=d
tanγ1-d
tanγ2=dsini(
)
(2分)
Ⅲ.(12分)(选修3-5试题)
1.ADE (全对得4分,不全对的,选对1个给1分,选错1个扣1分,扣完为止)
2.解:(1)
(3分)
(2)设钍核的反冲速度大小为v,由动量守恒定律,得:
0=mv0-(M-m)v (1分)
v=
(1分)
(1分)
(2分)
四、计算题或推导证明题.本题共4小题,共计45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的单位。
13.解:(1)汽车开始做匀加速度运动
(1分)
解得
(2分)
(2)汽车滑行减速过程加速度为a2
a2=
(1分)
由牛顿第二定律 -f=ma2 (1分)
解得 f=4×103N (1分)
(3)开始汽车加速过程中加速度a1
S0=
a1t2
(1分)
由牛顿第二定律 F-f=ma1 (1分)
解得 F=f+ma1=6×103N (1分)
14.解:(1)粒子经过电场加速,进入偏转磁场时速度为v
有 qU=
mv2
①
(1分)
进入磁场后做圆周运动,轨道半径为r
qvB=m
② (2分)
打到H点有 r=
③ (1分)
由①③②得 
(2)要保证所有粒子都不能打到MN边界上,粒子在磁场中运动俯角小于90°,临界状态为90°,如图所示,磁场区半径
R=r=
(2分)
所以磁场区域半径满足R≤
(2分)
15.解:设乙静止时AP间距离为h,则由几何关系得
d2+h2=(2d-h)2 (1分)
解得
h=
(1分)
对滑轮受力分析如图,则有
FT+FTcosθ=mg (1分)
FTsinθ=F (1分)
解得: F=
mg (2分)
(2)乙在滑动过程中机械能守恒,滑到绳的中点位置最低,速度最大。此时APB三点构成一正三角形。
P与AB的距离为 h/=dcos30°=
(2分)
由机械能守恒有 mg(h/-h)=
(2分)
解得
(2分)
16.解:(1)ab杆在位移L到
F(
(1分)
ab杆在磁场中发生L过程中,恒力F做的功等于ab杆增加的动能和回路产生的电能
FL=
(2分)
解得
(2分)
ab杆在离开磁场前瞬间,水平方向上受安培力F安和外力F作用,加速度a,
(1分)
(1分)
解得
(2分)
(2)当磁场按Bt=Bcos t规律变化时,闭合回路的磁通量Φ的变化规律为
Φ==Bcosωt=BL2cosωt
该过程中穿过线圈的磁通量,与线圈在磁场中以角速度ω匀速转动规律相同,因此回路中产生交流电。
电动势最大值
Em=BωL2 (2分)
磁场减小到零,相当于线圈转过90°,经历四分之一周期,过程中产生的电热
Q2=
(2分)
T=
解得
(2分)
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