21.(12分)如图所示,绘出了汽车刹车时刹车痕(即刹车距离)与刹车前车速的关系,图中v为车速,s为车痕长度。(设刹车时汽车受到的阻力为汽车重力的k倍)
(1)试用所学物理知识来说明汽车刹车距离与车速的关系。
(2)若某汽车发生了车祸,已知该汽车刹车时的刹车距离与刹车前车速关系满足图示关系。交通警察要根据碰撞后两车的损害程度(与车子结构相关)、撞后车子的位移及转动情形等来估算碰撞时的车速,同时还要根据刹车痕判断撞前司机是否刹车及刹车前的车速。若估算出碰撞时车子的速度为45km/h,碰撞前的刹车痕为20m,则车子原来的车速是多少?
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20.(10分)有位同学做了个小实验,他在杯中放了半杯水,找了一张普通的纸盖在杯口光滑平整的玻璃杯上,按住纸翻转杯子、松开手,他惊呆了:水居然不流下来,如图甲所示。已知玻璃杯粗细均匀,杯子内底部到杯沿的高度为12cm,杯中水的高度为6cm,大气压强为1.013×105Pa。该同学在经过仔细观察后发现,翻转后,纸略往下凸,其平均下凸高度为0.35×10-3m(见乙图),g取9.8m/s2。请你通过计算说明水不流下来的原因。
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19.(8分))光电门传感器在很多实验中应用。光电门直接测量的物理量是 。它能测量瞬时速度的原理是 。
如图所示的实验装置中的横杆能够绕竖直轴旋转,在横杆的一端装有宽度为
d=0.005m的竖直“挡光圆柱”。横杆在转动过程中,由于摩擦阻力的作用,横杆会越转越慢。某同学利用光电门研究“挡光圆柱”速度大小与横杆转动圈数n的关系。在一次实验中记录下横杆转动圈数n和每次挡光的时间t,并计算出“挡光圆柱”在该时刻的速度以及速度的平方(部分数据如表中所示)。请计算表中当n=5时,v2=________m2/s2;如果继续测量“挡光圆柱”的速度,那么当n=15时,“挡光圆柱”的速度为________m/s。则“挡光圆柱”速度大小与横杆转动圈数n的关系为________________。
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n |
t(10-3s) |
v=d/t(m/s) |
v2(m2/s2) |
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1 |
2.778 |
1.80 |
3.24 |
|
2 |
2.826 |
… |
3.13 |
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3 |
2.877 |
… |
3.02 |
|
4 |
2.931 |
… |
2.91 |
|
5 |
2.988 |
… |
|
|
6 |
3.049 |
… |
2.69 |
|
7 |
3.113 |
… |
2.58 |
|
8 |
3.181 |
… |
2.47 |
|
9 |
3.255 |
… |
2.36 |
|
10 |
3.333 |
… |
2.25 |
|
… |
… |
… |
… |
18.(8分)虚线方框内是由电阻、电源组成的线性网络电路,为了研究它的输出特性,将电流表、电压表、滑动变阻器按图示的方式连接在它的输出端A、B之间。电键S闭合后,实验中记录的6组电流表示数I、电压表示数U如下表所示。
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(1)试根据这些数据在下面的坐标纸上画出U-I图线。(要求标出坐标的数值)
(2)若将方框内的电路等效成电动势为
、内电阻为
的电源,从图线上求出电源的电动势
=_______V,内电阻
=______Ω。
(3)若电流表内阻为0,当滑动变阻器的滑片移至最上端时,电流表示数是_______A。
(4)变阻器滑片移动过程中,滑动变阻器的最大功率是_________W。
17.(4分)如图所示电路,闭合开关时灯不亮,已经确定是灯泡断路或短路引起的,在不能拆开电路的情况下(开关可闭合,可断开),现用一个多用电表的直流电压档、直流电流档和欧姆档,并选择合适的量程或倍率,分别进行如下操作及对故障作出相应判断:
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次序 |
操作步骤 |
现象和结论 |
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1 |
闭合开关,选择直流电压档,红、黑表笔分别接a、b |
有示数,灯断路;无示数,灯短路 |
|
2 |
闭合开关,选择直流电流档,红、黑表笔分别接a、b |
有示数,灯断路;无示数,灯短路 |
|
3 |
闭合开关,选择欧姆档,红、黑表笔分别接a、b |
指针不动,灯断路;指针偏转,灯短路 |
|
4 |
断开开关,选择欧姆档,红、黑表笔分别接a、b |
指针不动,灯断路;指针偏转,灯短路 |
以上操作和判断均正确的是:
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A.只有1、2对
B.只有3、4对
C.只有1、2、4对
D.全对
16.(5分)在科学测量中,人们常常把对微观量的测量转化为对宏观量的测量,用油膜法测分子的直径就是一个典型的例子。
(1)在油膜法测分子直径时,我们需要作两点假设: ; 。
(2)现按1∶200的比例配制好油酸酒精溶液,然后用滴管取n 滴滴入量筒,记下体积为V。再从量筒中取一滴溶液滴在平静的水面上,扩展成面积为S的单分子油膜,则该油滴的分子直径为 。
15.(5分)在“研究共点力的合成”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的一另一端都有绳套,如图所示。实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条。某同学认为在此过程中必须注意以下几项
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A.两根细绳必须等长
B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C.在拉弹簧秤时,要注意使弹簧秤与木板平面平行
D.用弹簧秤拉绳套时,拉力要适当大些
E.用两个弹簧秤拉绳套时,两根绳夹角要尽可能大
其中正确的是 。(填入相应的字母)
14.如图所示,在一次救灾工作中,一架水平直线飞行的直升飞机A,用悬索救护困在水中的伤员B,在直升飞机A和伤员B以相同的水平速度匀速运动的同时,悬索将伤员吊起,在某一段时间内,A、B之间的距离以
(式中H为直升飞机A离水面的高度)规律变化,则在这段时间内
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A.伤员在相等时间内的位移相同
B.悬索一定是竖直的
C.伤员在相等时间内速度的变化量相同
D.伤员在相等时间内机械能的变化量相同
13.如图所示为一定质量的理想气体状态变化的过程中密度r随热力学温度T变化的曲线,由图线可知
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A.A→B过程中气体的压强变大
B.B→C过程中气体的体积不变
C.A→B过程中气体没有做功
D.B→C过程中气体压强与其热力学温度平方成正比
12.横波波源做间歇性简谐运动,周期为0.05s,波的传播速度为20 m/s,波源每振动一个周期,停止运动0.025s,然后重复振动,在t=0时刻,波源开始从平衡位置向上振动,则下列说法中正确的是
A.在前1.7s内波传播的距离为34m
B.若第1.7s末波传播到P点,则此时P点的振动方向向下
C.在前1.7s时间内所形成的机械波中,共有23个波峰
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