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    滑动摩擦力做功转化为内能: ③ 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    (Ⅰ)某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系．图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．

    a．该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为O点，顺次选取5个点，分别测量这5个点到O之间的距离，并计算出它们与O点之间的速度平方差ΔV2(ΔV2＝V2－V02)，填入下表：

    若测出小车质量为0.2 kg，结合图象可求得小车所受合外力的大小为________N

    b．若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围．你认为主要原因是________，如何消除这一误差________．

    (Ⅱ)．要测量一只量程已知的电压表的内阻，所备器材如下：

    A．待测电压表V(量程3 V，内阻约3 K)

    B．电流表A(量程3 A，内阻0.01 Ω)

    C．定值电阻R(阻值2 kΩ，额定电流50 mA)

    D．蓄电池E(电动势略小于3 V，内阻不计)

    E．多用电表

    F．开关S1、S2，导线若干

    (1)有一同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：

    ①用多用电表正确测量了一个约10 Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值大约是3 kΩ左右的待测电压电阻．请选择以下必须的步骤，按操作顺序写出：________．

    A．用螺丝刀调节表盘下中间部位的指针定位螺丝，使表针指零

    B．将红表笔和黑表笔接触

    C．把选择开关旋转到“×1 k”位置

    D．把选择开关旋转到“×100”位置

    E．调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆表的“0”刻度

    F．用表笔接触约3 kΩ左右的电阻并测量

    ②若测量结果如图甲所示，则该电阻的测量值为________kΩ

    (2)为了更精确地测出此电压表内阻，该同学设计了如图乙、图丙的实验电路，你认为其中较合理的电路图是________，其理由是________．

    (3)在图丁中，根据你选择的电路把实物连接好．

    (4)用你选择的电路进行实验时，请简述实验步骤：________．

    用上述所测量物理量的符号表示电压表的内阻RV＝________

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    （1）下列说法正确的是
    BC
    BC

    A．布朗微粒做无规则运动的原因是由于它受到水分子有时吸引、有时排斥的结果
    B．一定量O℃的水结成O℃的冰，内能一定减少
    C．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性
    D．气体能充满任何容器是因为分子间的排斥力大于吸引力
    （2）如图1所示，活塞将气缸分成甲、乙两气室，气缸、活塞（连同拉杆）是绝热的，且不漏气，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中
    AC
    AC

    A．甲室内的气体内能增大，气体分子的平均动能增大
    B．甲室内的气体内能减小，气体的压强减小
    C．乙室内的气体温度降低，气体分子的平均动能减小
    D．乙室内的气体对外做功，气体的内能增大
    （3）如图2所示的气缸中封闭着温度为100℃的空气，一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接，重物和活塞均处于平衡状态，这时活塞离缸底的高度为10cm，如果缸内空气温度缓慢变为0℃．求：这过程活塞移动多少厘米？（设活塞与气缸壁间无摩擦）

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    （1）下列说法正确的是______
    A．布朗微粒做无规则运动的原因是由于它受到水分子有时吸引、有时排斥的结果
    B．一定量O℃的水结成O℃的冰，内能一定减少
    C．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性
    D．气体能充满任何容器是因为分子间的排斥力大于吸引力
    （2）如图1所示，活塞将气缸分成甲、乙两气室，气缸、活塞（连同拉杆）是绝热的，且不漏气，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中______
    A．甲室内的气体内能增大，气体分子的平均动能增大
    B．甲室内的气体内能减小，气体的压强减小
    C．乙室内的气体温度降低，气体分子的平均动能减小
    D．乙室内的气体对外做功，气体的内能增大
    （3）如图2所示的气缸中封闭着温度为100℃的空气，一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接，重物和活塞均处于平衡状态，这时活塞离缸底的高度为10cm，如果缸内空气温度缓慢变为0℃．求：这过程活塞移动多少厘米？（设活塞与气缸壁间无摩擦）

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    A（3-3模块）
    （1）下列说法正确的是
    BCD
    BCD

    A、布朗微粒做无规则运动的原因是由于它受到水分子有时吸引、有时排斥的结果
    B、一定量0℃的水结成0℃的冰，内能一定减少
    C、能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性；
    D、如果附着层内分子分布比内部密，分子间的作用力为斥力，就会形成浸润现象
    （2）在粗测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：
    ①取油酸1.00mL注入250mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液．
    ②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.00mL为止，恰好共滴了100滴．
    ③在水盘内注入蒸馏水，静置后滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一油膜．
    ④测得此油膜面积为3.60×102cm2．
    这种粗测方法是将每个分子视为球形，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜面积可视为
    单分子油膜
    单分子油膜
    ，这层油膜的厚度可视为油分子的直径．利用数据可求得油酸分子的直径为
    1.11×10-9
    1.11×10-9
    m．
    （3）如图甲所示，气缸内封闭一定质量的某种理想气体，活塞通过滑轮和一重物连接并保持平衡，已知活塞距缸口0.2m，活塞面积10cm2，大气压强1.0×105Pa，物重50N，活塞质量及一切摩擦不计．缓慢升高环境温度，使活塞刚好升到缸口，封闭气体吸收了60J的热量．则封闭气体的压强将
    不变
    不变
    （填增加、减小或不变），气体内能变化量为
    50
    50
    J．


    B．选修3-4
    （1）以下关于光的说法中正确的是：
    ABC
    ABC

    A．光纤通信利用了光的全反射原理
    B．无色肥皂液吹出的肥皂泡呈彩色是由于光照时发生了薄膜干涉
    C．人们眯起眼睛看灯丝时看到的彩色条纹是光的衍射图样
    D．麦克斯韦提出光是一种电磁波并通过实验证实了电磁波的存在
    （2）甲在接近光速的火车上看乙手中沿火车前进方向放置的尺子，同时乙在地面上看甲手中沿火车前进方向放置的尺子，则甲看到乙手中的尺子长度比乙看到自己手中的尺子长度
    小
    小
    ；乙看到甲手中的尺子长度比甲看到自己手中尺子长度
    小
    小
    （填”大”或”小”）
    （3）如图乙所示，实线是一列简谐横波在t1=0时的波形图，虚线为t2=0.5s时的波形图，已知0＜t2-t1＜T，t1=0时x=2m处的质点A正向y轴正方向振动．
    ①质点A的振动周期为
    2
    2
    s；
    ②波的传播方向是
    向右
    向右
    ；
    ③波速大小为
    2
    2
    m/s．
    C．选修3-5
    （1）如图丙为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光．关于这些光下列说法正确的是
    D
    D

    A．最容易表现出衍射现象的光是由n=4能级跃迁到n=1能级产生的
    B．频率最小的光是由n=2跃迁到n=1能级产生的
    C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光
    D．用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能产生光电效应
    （2）在下面的核反应方程中，符号“X”表示质子的是
    B
    B

    A．
     
    10
    5
    B+
     
    4
    2
    He→
     
    13
    7
    N+X        B．
     
    14
    7
    N+
     
    4
    2
    He→
     
    17
    8
    O+X
    C．
     
    9
    4
    Be+
     
    4
    2
    He→
     
    12
    6
    C+X        D．
     
    55
    25
    Mn+
     
    1
    1
    H→
     
    55
    25
    Cr+
     
    1
    0
    n+X
    （3）如图丁所示，木块B和C的质量分别为
    3
    4
    M    和M固定在轻质弹簧的两端，静止于光滑的水平面上．一质量为M/4的木块A以速度v水平向右与木块B对心碰撞，并粘在一起运动，求弹簧的最大弹性势能Em．

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    A（3-3模块）
    （1）下列说法正确的是______
    A、布朗微粒做无规则运动的原因是由于它受到水分子有时吸引、有时排斥的结果
    B、一定量0℃的水结成0℃的冰，内能一定减少
    C、能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性；
    D、如果附着层内分子分布比内部密，分子间的作用力为斥力，就会形成浸润现象
    （2）在粗测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：
    ①取油酸1.00mL注入250mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液．
    ②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.00mL为止，恰好共滴了100滴．
    ③在水盘内注入蒸馏水，静置后滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一油膜．
    ④测得此油膜面积为3.60×102cm2．
    这种粗测方法是将每个分子视为球形，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜面积可视为______，这层油膜的厚度可视为油分子的直径．利用数据可求得油酸分子的直径为______m．
    （3）如图甲所示，气缸内封闭一定质量的某种理想气体，活塞通过滑轮和一重物连接并保持平衡，已知活塞距缸口0.2m，活塞面积10cm2，大气压强1.0×105Pa，物重50N，活塞质量及一切摩擦不计．缓慢升高环境温度，使活塞刚好升到缸口，封闭气体吸收了60J的热量．则封闭气体的压强将______（填增加、减小或不变），气体内能变化量为______J．


    B．选修3-4
    （1）以下关于光的说法中正确的是：______
    A．光纤通信利用了光的全反射原理
    B．无色肥皂液吹出的肥皂泡呈彩色是由于光照时发生了薄膜干涉
    C．人们眯起眼睛看灯丝时看到的彩色条纹是光的衍射图样
    D．麦克斯韦提出光是一种电磁波并通过实验证实了电磁波的存在
    （2）甲在接近光速的火车上看乙手中沿火车前进方向放置的尺子，同时乙在地面上看甲手中沿火车前进方向放置的尺子，则甲看到乙手中的尺子长度比乙看到自己手中的尺子长度______；乙看到甲手中的尺子长度比甲看到自己手中尺子长度______（填”大”或”小”）
    （3）如图乙所示，实线是一列简谐横波在t1=0时的波形图，虚线为t2=0.5s时的波形图，已知0＜t2-t1＜T，t1=0时x=2m处的质点A正向y轴正方向振动．
    ①质点A的振动周期为______s；
    ②波的传播方向是______；
    ③波速大小为______m/s．
    C．选修3-5
    （1）如图丙为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光．关于这些光下列说法正确的是______
    A．最容易表现出衍射现象的光是由n=4能级跃迁到n=1能级产生的
    B．频率最小的光是由n=2跃迁到n=1能级产生的
    C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光
    D．用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能产生光电效应
    （2）在下面的核反应方程中，符号“X”表示质子的是______
    A．    B．
    C．    D．
    （3）如图丁所示，木块B和C的质量分别为和M固定在轻质弹簧的两端，静止于光滑的水平面上．一质量为M/4的木块A以速度v水平向右与木块B对心碰撞，并粘在一起运动，求弹簧的最大弹性势能Em．

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    1.D   2.AD    3.BD    4.D    5.  C    6.AD    7.B    8.AD    9.AD  10.B

    11.  100J     75J            12.  15N 

    13. 解：设卡车运动的速度为v0，刹车后至停止运动，由动能定理：-μmgs=0-。得v==12m/s=43.2km/h。因为v0＞v规，所以该卡车违章了。

    14. 解：当人向右匀速前进的过程中，绳子与竖直

    方向的夹角由0°逐渐增大，人的拉力就发生了变化，

    故无法用W=Fscosθ计算拉力所做的功，而在这个过

    程中，人的拉力对物体做的功使物体的动能发生了变

    化，故可以用动能定理来计算拉力做的功。

    当人在滑轮的正下方时，物体的初速度为零，

    当人水平向右匀速前进s 时物体的速度为v1 ，由图

    1可知： v1= v0sina　　　　　　　

    ⑴根据动能定理，人的拉力对物体所做的功

    W=m v12/2－0

    ⑵由⑴、⑵两式得W=ms2 v12/2(s2+h2)

    15. 解：（1）对AB段应用动能定理：mgR+Wf=

    所以：Wf=-mgR=-20×10-3×10×1=-0.11J

    （2）对BC段应用动能定理：Wf=0-=-=-0.09J。又因Wf=μmgBCcos1800=-0.09，得：μ=0.153。

     

    16. 解：在此过程中，B的重力势能的增量为，A、B动能增量为，恒力F所做的功为，用表示A克服摩擦力所做的功，根据功能关系有：

           解得：

    17. 解：（1）儿童从A点滑到E点的过程中，重力做功W=mgh

    儿童由静止开始滑下最后停在E点，在整个过程中克服摩擦力做功W1，由动能定理得，

    =0，则克服摩擦力做功为W1=mgh

       （2）设斜槽AB与水平面的夹角为，儿童在斜槽上受重力mg、支持力N1和滑动摩擦

    力f1，，儿童在水平槽上受重力mg、支持力N2和滑动摩擦力f2，

    ，儿童从A点由静止滑下，最后停在E点.

    由动能定理得，

    解得，它与角无关.

       （3）儿童沿滑梯滑下的过程中，通过B点的速度最大，显然，倾角越大，通过B点的速度越大，设倾角为时有最大速度v，由动能定理得，

    解得最大倾角

    18. 解：（1）根据牛顿第二定律有：

    设匀加速的末速度为，则有：、

    代入数值，联立解得：匀加速的时间为：

    （2）当达到最大速度时，有：

    解得：汽车的最大速度为：

    （3）汽车匀加速运动的位移为：

    在后一阶段牵引力对汽车做正功，重力和阻力做负功，根据动能定理有：

    又有

    代入数值，联立求解得：

    所以汽车总的运动时间为：

     


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