题目列表(包括答案和解析)
在“验证机械能守恒定律”的实验中,某同学测得
V=2.36 m/s,h=28.76 cm据此可得:太阳是银河系中极为普通的一颗恒星,剧烈的热核反应使之不断地向外辐射能量,太阳辐射的能量绝大部分集中在紫外波段、可见光波段和红外光波段,它们的能量分别占总辐射量的9%,44%和47%.
地球的大气层中,基本不变的成分为氧、氮、氩等,占大气总量的99.96%,可变气体成分主要有
、水汽和臭氧等,这些气体的含量极小,但对大气物理状况的影响极大.
大气臭氧层一般是指高度在离地面10km~15km的大气层,其中臭氧浓度很低,将它折合成标准状况,其总累积厚度也不过0.3cm,其含量虽小,但对地球的气候和生物影响很大,如臭氧层空洞每增加1%,人类患皮肤癌比率将增加2%~3%.
(1)大气压强p随距地面高度h(m)的增大而减小,经验公式为
=
·
,其中
为地表的气压值,e=2.718.若臭氧层集中在24km的高空处,设在该高度处的温度为-50℃,试估算臭氧层的厚度.
(2)设地球半径为R,在离地面20km~30km处的平均温度为
,压强为
,地球表面温度为2
,大气压强为1×
,请写出这部分臭氧全部集中在地表的厚度H的表达式.
(3)由于臭氧在紫外光波长200nm~300nm的谱段有强吸收带,在300nm~340nm的谱段有弱的吸收带,在440nm~740nm可见光区有吸收带,所以臭氧层可以大量吸收紫外线和可见光.
①紫外线产生的微观机理是
[ ]
A.振荡电路中自由电子的运动而产生的
B.原子的外层电子受到激发而产生的
C.原子的内层电子受到激发而产生的
D.原子核受到激发而产生的
②氢原子处于基态时能量为
=-13.6eV,它从n=2能级向基态跃迁时,发生的紫外线波长为多少?(h=6.63×
J·s)
③若用上述两种波长的紫外光照射银板,试计算说明哪个谱段的光线可能使银板产生光电效应.(银的极限频率为1.15×
Hz)
| 2s |
| t2 |
| △s |
| T2 |
| 物理量 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| m砂(kg) | 0.010 | 0.020 | 0.030 | 0.040 | 0.050 | 0.060 |
| F(N) | 0.098 | 0.196 | 0.294 | 0.392 | 0.490 | 0.588 |
| a(m/s2) | 0.196 | 0.390 | 0.718 | 0.784 | 0.990 | 1.176 |
| 2s |
| t2 |
| △s |
| T2 |
| 物理量 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| m砂(kg) | 0.010 | 0.020 | 0.030 | 0.040 | 0.050 | 0.060 |
| F(N) | 0.098 | 0.196 | 0.294 | 0.392 | 0.490 | 0.588 |
| a(m/s2) | 0.196 | 0.390 | 0.718 | 0.784 | 0.990 | 1.176 |
(12分)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验时,我们已经知道,物体的加速度(a)同时跟合外力(F)和质量(m)两个因素有关。要研究这三个物理量之间的定量关系的基本思路是:先保持m不变,研究a与F的关系,再保持F不变,研究a与m的关系。
(1)小薇同学的实验方案如图所示,她想用砂和砂桶的重力表示小车受到的合外力,为了减少这种做法而带来的实验误差,你认为在实验中还应该采取的两项措施是:
a.
b.
(2)小薇同学利用实验中打出的纸带求加速度时,处理方案有两种,a.利用公式
计算;根据
利用逐差法计算。两种方案中,你认为选择方案 比较合理,而另 一种方案不合理的理由是 。
(3)下表是小薇同学在探究“保持m不变,a与F的关系”时记录的一组实验数据,请你根据表格中的数据在下面的坐标中做出a-F图像:
| 物理量 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| m砂(㎏) | 0.010 | 0.020 | 0.030 | 0.040 | 0.050 | 0.060 |
| (N) | 0.098 | 0.196 | 0.294 | 0.392 | 0.490 | 0.588 |
| a(m/s2) | 0.196 | 0.390 | 0.718 | 0.784 | 0.990 | 1.176 |
(4)针对小薇同学的实验设计、实验操作、数据采集与处理,就其中的某一环节,提出一条你有别于小薇同学的设计或处理方法: 。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
AC
B
AB
BD
AD
B
B
BC
D
A
A
BC
13.(10分)(1)正功 增加 (各2分)
(2)能量守恒定律 第二类 热力学第二定律 (各2分)
14.(10分)(1)干涉 相干性 (各2分)
(2)质量大 体积小 尽量细 (各2分);
15.(12分)
(1)电路图如图(3分);(电路图与实物图不匹配扣1分,仪器代号未标扣1分)
(2)E2(1分),R1(2分);
(3)大于(1分);
(4)实物连线(2分)(有错的不给分)
(5)(3分)
①把电阻箱阻值调至零值,闭合S,调节滑线变阻器,使电压表指针指在满刻度处;(1分)
②保持滑线变阻器滑片的位置不变,(1分)调节电阻箱,使电压表指针指在中央刻度处,记下电阻箱的阻值R。(1分)
16.(12分)
(1)先保持m不变,研究a与F的关系;再保持F不变,研究a与m的关系(2分);
(2)a.把木板的末端垫起适当高度以平衡摩擦力(1分);
b.砂和桶的质量远小于小车质量(1分);
(3)B (2分);
(4)如图(4分,其中,坐标轴名称正确1分,
标示坐标标度1分,图线正确2分).
(5)(只要合理均给2 分)
①采用气垫导轨以减小摩擦力;
②利用“光电门”和计算机连接直接得到加速度,
③利用v-t图像计算加速度;
④用弹簧秤测量砂和桶的重力;
⑤用力和加速度的比值是否不变来处理数据,等等.
17.(18分)
(1)设升压变压器原副线圈的输入和输出电压分别为U1、U2,匝数分别为n1、n2
由
------------------------------------------------------------------------------(3分)
得
--------------------------------------------(2分)
输电导线上的电流
---------------------------(3分)
(2)子弹打木块过程,由动量守恒定律,有
mVo=(M+m)V1 ①---------------------------------------------------------------(2分)
在拉紧瞬间木块失去了沿绳方向的速度,则木块离开水平地面速度大小
V=V1sin
②--------------------------------------------------------------------------(1分)
由几何关系,有sin
=
③----------------------------------------------(1分)
由①②③式得木块离开水平地面速度大小V=
设木块在最高点速度为V‘,由牛顿第二定律,有
T+(M+m)g=(M+m)
④---(2分)
木块离地以后运动到最高点的过程,由机械能守恒则定律,有
⑤----------------------------(2分)
由④⑤式可得木块到达最高点时轻绳对木块的拉力的大小
T=4N------------------------------------------------------------------------------------------(1分)
18、(16分)
(1)设ab最大速度为
,对ab棒,由平衡条件,有
①-----------------------------------------------------------------(3分)
而最大感应电流
②-------------------------------------------(2分)
所以最大速度
③----------------------------------------------(2分)
cd棒静止,由平衡条件,得cd棒受到的摩擦力
④------------------------(3分)
(2)从ab棒开始下滑到达到最大速度的过程中,由能量守恒定律,得ab与cd棒上产生的总热量
⑤------------------------------------------------------------(3分)
③代入⑤,得
⑥--------------------------------(3分)
19.(17分)
(1)设两个平行金属板A和B间的电场强度为E,
对油滴M,其受力如图所示,由平衡条件,有
qE=mg,--------------------------------------------------(2分)
又
,----------------------------------------------(1分)
可得金属板A、B间的电压
,-------------------------------------------------(2分)
B板电势较高。----------------------------------------------------------------------------------(2分)
(2) N带正电,设带电量为Q。
设N与M碰前的速度为v1 ,由动能定理,有
①-----------------------------------------------(3分)
M,N相碰后结合成一个大油滴时,大油滴速度为v,由动量守恒定律,得
②----------------------------------------------------------------------(2分)
结合成的大油滴恰好不与金属板B相碰的临界条件是:大油滴运动到金属板B时速度为0,由动能定理,得
③----------------------------------(3分)
由①②③得
④--------------------------------------------------------------------(2分)
20、(17分)
物体A滑上木板B以后,作匀减速运动,加速度
①--------------------------------------------(1分)
木板B作匀加速运动,设加速度为
,由牛顿第二定律,有:
②------------------------------------------(2分)
A不从B的右端滑落的临界条件是A到达B的右端时,A、B具有共同的速度
,
由位置关系,有
③----------------------------(2分)
运动时间相等,有
④-------------------------------(2分)
由①③④式,可得
⑤---------------------------------(1分)
由②⑤式,得
⑥--------------------------------------(2分)
代入数值,得
------------------------------------------------(1分)
若F<1N,则A滑到B的右端时,速度仍大于B的速度,于是将从B上滑落,所以F必须大于等于1N。
当F较大时,在A到达B的右端之前,就与B具有相同的速度,之后,A必须相对B静止,才能不会从B的左端滑落。---------------------------------------(1分)
当A相对B静止时,由牛顿第二定律
对A、B的整体,设加速度为
,有
--------------------(1分)
对A有
------------------------------------------------(1分)
联立解得
------------------------------------------------(1分)
若F大于3N,A就会相对B向左滑下。--------------------------------(1分)
使A不致于从B上滑落,力F应满足的条件是:
--------------(1分)
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