题目列表(包括答案和解析)
25.(18分)光滑绝缘水平面上固定一个光滑绝缘的斜劈,有一带电小球,质量,电荷量,小球紧靠在斜劈表面上,如图甲所示.空间充满相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁场方向竖直向下,磁感应强度大
小为B=0.1T,电场沿水平方向且与斜劈底边垂直,电场强度大小按图乙所示规律变化,规定图示电场强度的方向为正方向.小球从t=0时刻由静止开始沿D方向滑动.已知sin=0.1045,cos=0.9945(算中取 =3.14,sin=0.1,cos=1).求
(1)第1秒末粒子的速度大小
(2)第2秒内粒子离开斜边AD的最大距离
(3)第3秒内粒子能否离开斜劈?若能离开,离开时的速度多大?若不能离开,第3秒末
的速度多大?
24.(15分)如图所示,竖直放置的光滑半圆形轨道与光滑水平面AB相切于B点,半圆形 轨道的最高点为C.轻弹簧一端固定在竖直挡板上,另一端有一质量为0.1kg的小球(小 球与弹簧不相连).用力将小球向左推,小球将弹簧压缩一定量时用细绳固定住.此时弹簧的弹性势能为4.05J.烧断细绳,弹簧将小球弹出.取g=10m/,求
(1)欲使小球能通过最高点C,则半圈形轨道的半径最大为多少?
(2)欲使小球通过最高点C后落到水平面上的水平距离 最大,则半圆形轨道的半径为多大?落点至B点的 最大距离为多少?
23.(12分)(1)某课外小组利用重锤自由下落探究外力做功与物体动能变化的关系.将打点计时器固定在铁架台上,让重锤带着纸带由静止自由下落,打点计时器在纸带上打下系列 的点.实验中挑选出一条点迹清晰的纸带如图所示,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,用直尺量得AB=2.1 mm、BC=5.9mm、CD=9.8mm、DE=13.7mm、EF=17.5mm.
当地重力加速度为g=9.80m/s2.用天平称出重锤的质量是m=1.OOkg.则纸带上面B点到E点所对应的过程中,重力对重锤所做的功为W= J;重锤动能的变化量 = J;根据以上计算所得到的实验结论是 (计算结果均保留三位有效数字)
(2)为了测量电阻的阻值,实验室备有下列器材:
A.待测电阻,阻值约为200
B.直流电源,电动势约为3V,内电阻约为0.5
C.电流表A1,量程1OmA,内阻r=80
D.电流表A2,量程20mA,内阻约为30
E.定值电阻=100
F.滑动变阻器R,最大阻值为20,额定电流1.0A
G.单刀单掷开关一个,导线若干
①为尽量准确地测出的阻值,甲、乙、丙三位同学设计了三种实验电路.如图所示,你认为正确的是 .(填“甲”、“乙”或“丙”).
②开始实验时,在合上开关S前.滑动变阻器的滑动触头应置于 .端(填“a”或“b”).
3按所选的电路进行测量,读出电流表的示数为,电流表的示数为.推导出计算的表达式为 = .
22.一质量为m的滑块以初速度自固定在地面上的粗糙斜面的底端开始冲上斜面,到达某一高度后又自动返回至斜面底端,图中分别给出了在整个运动过程中滑块的速度v、加速度a、动能及重力势能随时间t的变化关系图线,则其中可能正确的是(规定斜面底端所在水平面为参考平面)
第Ⅱ卷(必做l20分+选做32分,共152分)
[必做部分]
21.DIS是由传感器、数据采集器、计算机组成的信息采集处理系统.某课外实验小组利用DIS系统研究电梯的运动规律,他们在电梯内做实验,在电梯天花板上固定一个力传感器,传感器的测量挂钩向下,在挂钩上悬挂一个质量为1.0kg的钩码.在电梯由静止开始上升的过程中,计算机屏上显示如图所示的图象,则(g取10m/)
A.t1到t2时间内,电梯匀速上升
B.t2到t3时间内,电梯处于静止状态
C.t3到t4时间内,电梯处于超重状态
D.t1到t2时间内,电梯的加速度大小为5m/s2
19.如图所示,两竖直放置的平行光滑导轨相距0.2m,其电阻不计,处于水平向里的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度为0.5T.导体棒ab与cd的电阻均为0.1,质量均为0.01kg 现用竖直向上的力拉ab棒,使之匀速向上运动,此时cd棒恰好静止.已知棒与导轨始终接触良好,导轨足够长,g取1Om/,则
A.ab棒向上运动的速度为2m/s
B.ab棒受到的拉力大小为0.2N
C.在2s时间内,拉力做功为0.4J
D.在2s时间内,ab棒上产生的焦耳热为O.4J
20.如图所示,匀强磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B.矩形闭合线圈abcd位于纸面内,线圈面积为S,匝数为N,线圈导线的总电阻为R.轴在线圈平面内,位于ad中点且与ad垂直.当线圈从图示位置开始以恒定的角速度绕轴转动时,规定顺时针电流方向为正.则
A.线圈中电流的最大值为
B.线圈中电流的瞬时值表达式为 i=
C.线圈中电流的有效值为I=
D.线圈产生的电功率为P=
18.如图所示,在竖直放置的内壁光滑的绝缘半圆形管的圆心处固定一点电荷,将质量为m,电荷量为q的小球从圆弧管的水平直径端点A处由静止释放,小球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰好无压力,则下列说法中正确的是(半圆形管的半径为R,重力加速度为g)
A.置于处的点电荷在B处产生的电场强度大小为
B.小球运动到B点时的速度大小为
C.在运动过程中,小球受电场力大小始终等于3mg
D.小球能够到达C点,且到达C点时的速度刚好为零
17.已知地球半径为R,一质量为m的卫星在地面上称得的重量为.现将该卫星发射到离地面高度等于地球半径的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动.则该卫星在轨道上运行过程中
A.运行速度为 B.运行周期为
C.动能为 D.受到的万有引力为
16.如图所示,轻绳AB的总长度为L.能承受的最大拉力为G,通过滑轮悬挂重为G的物体.现将A端固定,将B端缓慢向右移动,为使绳不被拉断,则AB之间距离的最大值为(不计滑轮的质量和大小)
A. B.
c. D.L
11.(13分)(1)在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示,并在其上取A、 B、 C、 D、 E、F等6个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点,图中没有画出,打点计时器接周期为T=0.02s的交流电源。经测量,AB、AC、AD、AE、AF之间的距离分别是d1、d2、d3、d4、d5,
①计算VE的公式为VE= ;(用题中给出的条件直接表示VE)
②如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比 (选填:偏大、偏小或不变).
(2)某兴趣小组为了测一遥控电动小车的功率,进行了如下的实验:
(1)用天平测出电动小车的质量为0.5kg
(2) 接通电动小车的电源,使小车在水平桌面上从位移传感器处(O点)开始远离传感器,小车在接通电源时电动机的输出功率保持恒定不变;
(3)小车在运动过程中,接通位移传感器,测量小车与位移传感器之间的距离,每隔0.04s用位移传感器测量小车与传感器之间的距离一次,小车与位移传感器之间的距离分别是OA、OB、OC……
(4)使小车加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车停止运动后再切断传感器的电源,(在运动过程中,小车所受的阻力f恒定不变),通过实验测得的数据如下表:
|
OA |
OB |
OC |
OD |
OE |
OF |
OG |
OH |
OI |
OJ |
OK |
cm |
75.00 |
81.00 |
87.00 |
93.00 |
99.00 |
104.78 |
110.3 |
115.50 |
120.38 |
124.94 |
129.18 |
通过对上述实验数据的分析,可知:
①该电动小车运动的最大速度为_________m/s;
②小车所受的恒定阻力为_________N;
③该电动小车的功率为_________W;
④接通位移传感器之前,小车已经运动了_________s。
解题探究:(1)D错在“必须”两字上,可以不测下落物体的质量,最后可以约掉。E错在“必须水平使用”,竖直使用也可以,重力对实验没有影响。
(2)科学探究有七个环节:猜想与假设、提出问题、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作
(3)多用电表电路图中,有电源连接端是测电阻用;有电阻串联端是测电压用;有电阻并联端是测电流用。在多用电表上读电阻值,倍数乘以刻度值;在多用电表上读电压值、电流值,按比例即可。
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