【题目】根据单摆周期公式可以通过实验测量当地的重力加速度.如图所示,将细线的上端固定在铁架台上,下端系一小钢球,就做成了单摆.
①用游标卡尺测量小钢球直径,示数如图所示,读数为________mm.
②以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有________.
A.摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且尽量长一些
B.摆球尽量选择质量大些、体积小些的
C.为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆线相距平衡位置有较大的角度
D.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于5°,在释放摆球的同时开始计时,当摆球回到开始位置时停止计时,此时间间隔Δt即为单摆周期T
E.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于5°,释放摆球,当摆球振动稳定后,从平衡位置开始计时,记下摆球做50次全振动所用的时间Δt,则单摆周期
③如果某同学测得的值偏小,可能的原因是________.
A.误将摆线长当作摆长
B.测摆线线长时将摆线拉得过紧
C.摆动过程中悬挂点松动了
D.实验中误将49次全振动计为50次
【答案】 18.6 ABE AC
【解析】(1)由图知,游标卡尺的读数为18mm+6×0.1mm=18.6mm;(2)摆线要选择细些的(减小阻力)伸缩性小些的(不改变摆长)并且尽量长一些(周期较大,容易测量),所以A正确;为减小摆球受阻力影响,摆球应选择质量大些、体积小些的,B正确;若摆线相距平衡位置有较大的角度,则单摆就不能视为简谐运动了,故C错误;摆角应小于10°,在测量周期时,应在摆球经过最低点开始计时,测量多次全振动的周期,所以D错误;E正确;(3)根据单摆的周期公式,解得重力加速度
,如果某同学测得的
值偏小,可能的原因是摆长的测量值偏小,周期的测量值偏大,故AC正确;BD错误。
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【题目】现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,要求当热敏电阻的温度达到或超过60 ℃时,系统报警.提供的器材有:热敏电阻,报警器(内阻很小,流过的电流超过IC时就会报警),电阻箱(最大阻值为999.9 Ω),直流电源(输出电压为U,内阻不计),滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω),滑动变阻器R2(最大阻值为2 000 Ω),单刀双掷开关一个,导线若干.
在室温下对系统进行调节.已知U约为18 V,IC约为10 mA;流过报警器的电流超过20 mA时,报警器可能损坏;该热敏电阻的阻值随温度升高而减小,在60 ℃时阻值为650.0 Ω.
(1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线.
(2)电路中应选用滑动变阻器________(选填“R1”或“R2”).
(3)按照下列步骤调节此报警系统:
①电路接通前,需将电阻箱调到一固定的阻值,根据实验要求,这一阻值为________Ω;滑动变阻器的滑片应置于________(选填“a”或“b”)端附近,不能置于另一端的原因是______________________.
②将开关向________(选填“c”或“d”)端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至________.
(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关向另一端闭合,报警系统即可正常使用.
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【题目】物理学中的“质点”是一种理想化模型,研究下列物体的运动时可视为质点的是( )
A. 研究运动员跳高的过杆动作
B. 研究车轮边缘的速度
C. 计算轮船在海洋中的航行速度
D. 研究乒乓球的接发球技术
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【题目】关于电源的电动势,下列说法正确的是( )
A. 电动势在数值上等于外电路断开时电源两极间的电压
B. 电动势是表征电源把电能转化为其他形式的能的本领大小的物理量
C. 电动势是表征电场力做功多少的物理量
D. 外电路发生变化时,电源两端的电压随之变化,电动势也随之变化
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【题目】如图甲为一列简谐横波在t=0.10 s时刻的波形图,P是平衡位置为x=1 m处的质点,Q是平衡位置为x=4 m处的质点,图乙为质点Q的振动图像,则 ( )
A. t=0.15 s时,质点Q的加速度达到正向最大
B. t=0.15 s时,质点P的运动方向沿y轴负方向
C. 从t=0.10 s到t=0.25 s,该波沿x轴正方向传播了6 m
D. 从t=0.10 s到t=0.25 s,质点P通过的路程为30 cm
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【题目】如图甲所示为光学实验用的长方体玻璃砖,它的__________(填“磨砂面”或“光学面”)不能用手直接接触。在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同,且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像,但最后一个针孔的位置不同,分别为d、e两点,如图乙所示。计算折射率时,用________(填“d”或“e”)点得到的值较小,用________(填“d”或“e”)点得到的值误差较小。
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【题目】如图所示,一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞.已知大活塞的质量为m1=2.50 kg,横截面积为S1=80.0 cm2;小活塞的质量为m2=1.50 kg,横截面积为S2=40.0 cm2;两活塞用刚性轻杆连接,间距保持为l=40.0 cm;汽缸外大气的压强为p=1.00×105 Pa,温度为T=303 K.初始时大活塞与大圆筒底部相距,两活塞间封闭气体的温度为T1=495 K.现汽缸内气体温度缓慢下降,活塞缓慢下移.忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦,重力加速度大小g取10 m/s2.求:
(1)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间,汽缸内封闭气体的温度;
(2)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时,缸内封闭气体的压强.
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【题目】铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的,弯道处要求外轨比内轨高,其内外高度差h的设计不仅与r有关,还取决于火车在弯道上的行驶速率.下表中是铁路设计人员技术手册中弯道半径r及与之相对应的轨道的高度差h.
弯道半径r/m | 660 | 330 | 220 | 165 | 132 | 110 |
内外轨高度差h/mm | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 |
(1)根据表中数据,试导出h与r关系的表达式,并求出当r=440 m时,h的设计值.
(2)铁路建成后,火车通过弯道时,为保证绝对安全,要求内外轨道均不向车轮施加侧向压力,又已知我国铁路内外轨的间距设计值为L=1.500 m,结合表中数据,算出我国火车的转弯速率(路轨倾角很小时,正弦值按正切值处理,结果可用根号表示,g=10 m/s2).
(3)随着人们生活节奏加快,对交通运输的快捷提出了更高的要求,为了提高运输能力,国家对铁路不断进行提速,这就要求铁路转弯速率也需要提高,请根据上述计算原理和上述表格分析提速时应采取怎样的有效措施.
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【题目】如图所示,质量M= 4 kg的滑板B静止放在光滑水平面上,滑板右端固定一根轻质弹簧,弹簧的自由端C到滑板左端的距离L =0.5 m,可视为质点的小木块A质量m = 1 kg,原来静止于滑板的左端,滑板与木块A之间的动摩擦因数=0.2.用水平恒力向左拉滑板B,F= 14 N, 作用时间t后撤去F,这时木块A恰好到达弹簧自由端C处,此后运动过程中弹簧的最大压缩量为x=5cm. g取10 m/s2.求:
(1)水平恒力F的作用时间
(2)木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能;
(3)当小木块A脱离弹簧且系统达到稳定后,整个运动过程中系统所产生的热量。
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