题目列表(包括答案和解析)
22.(本题共15分)滑块的质量m=0.50 kg,在比水平传送带上带表面高出h1=1.0 m的光滑弧形轨道的A点,无初速释放。传送带长为L=2.0 m,处于静止。滑块经过传送带时,传送带不下垂,保持平整。滑块到达传送带的另一端C时水平飞出落到水平地面的D点,已知C端高出地面h2=0.80 m,C、D间的水平距离s=1.6 m,取重力加速度g=10 m/s2,
(1)滑块与传送带间的动摩擦因数μ=?由B运动到C的时间t=?
(2)若开动传送带,使其上带向左以v0=1.0 m/s的速度运行,仍将滑块从A点无初速释放,则滑块将落到水平地面的何处? 由于滑块与传送带间的摩擦而产生的热量,在两种情况下的差值ΔQ=?
(3)与传送带空转相比较,在(2)中带动传送带转动的电机需增加多大的输出功率?
21.(本题共21分)Ⅰ.
(1)图Ⅰ-1是探究加速度与力、质量关系的实验示意图。根据某次实验记录的数据,作出a-F图线如图Ⅰ-2所示,图线不经过原点的原因是 ;平衡摩擦时,主要是平衡了 之间及 之间的摩擦。
(2)几位同学分析所得到的a-F图线不是一条直线的原因后,重新设计了一个实验如图Ⅰ-3所示,滑块M放在气垫导轨上,并在滑块上固定一个速度传感器,力传感器固定在另一水平台子上,分别与两台电脑相连,气垫导轨连上气泵并调成水平。多次改变钩码m的质量,由速度和力传感器可以得到多组不同的加速度a、力F的值。则下列说法中正确的是
A.由于空气阻力及绳子与滑轮间的摩擦很小,可以得出a∝F的结论,图线是倾斜的直线
B.力传感器测得的力F=mg/2,在实验时应确保钩码的质量m远小于滑块的质量M
C.除空气阻力及绳子与滑轮间的摩擦力之外,动滑轮C的质量是实验最大的误差来源
D.实验中测出加速度a的值不可能大于重力加速度g
Ⅱ.测量小灯泡伏安特性曲线的实验
(1)实验时使用的电压表是新到的,发现电压表的两个接线柱间被一根细裸铜线缠绕,其原因是 。
I/A |
0 |
0.15 |
0.22 |
0.26 |
0.30 |
0.33 |
0.36 |
0.38 |
0.40 |
U/V |
0 |
0.25 |
0.50 |
0.75 |
1.00 |
1.25 |
1.50 |
1.75 |
2.00 |
(2)下面表格是在实验时所记录的数据。试在坐标图中画出小灯泡I–U图线(坐标图在答卷纸上),并在虚线框内画出实验电路图。
(3)将该小灯泡与R=5.0Ω的标准电阻串联在内阻不计、电动势E=3.0V的电源上时,小灯泡的电功率P= w.
20.如图所示,两块竖直放置的导体板间的电场强度为E,在靠近左板处有一带
电量为-q、质量为m的小球,以水平初速度v0向右射出。已知在运动过程中
不与右板发生碰撞,也没有落地。若重力加速度为g,不计空气阻力,则
A.在碰到左板前,小球做匀变速直线运动
B.两板之间的距离d > mv02 / 2qE
C.根据题干所给的条件,可以求得小球回到出发点的正下方时速度的大小和方向
D.小球向右运动时下落的高度与向左运动时下落的高度之比为1∶2
第Ⅱ卷
本卷共10小题,共180分.
19.一质量为m、电阻为r的金属杆ab,以一定的初速度v0从一光滑平行金属导轨底端向上滑行,导轨平面与水平面成300角,两导轨上端用一电阻R相连,如图所示,磁场垂直斜面向上,导轨的电阻不计,金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为v,
A.向上滑行的时间小于向下滑行的时间
B.在向上滑行时电阻R上产生的热量大于向下滑行时电阻R上产生的热量
C.向上滑行时与向下滑行时通过电阻R的电量相等
D.金属杆从开始上滑至返回出发点,电阻R上产生的热量为
18.两列性质相同的简谐横波a、b在同一介质中沿x轴同方向传播,已知a的周期Ta=1.0s。在t=0时,两列波的波谷正好在x=2.5m处重合,如图所示。则下列说法中正确的是
A.两列波的波速均为2.5m/s
B. 因为b的波长是a的波长的1.6倍,所以b的波速是a的波速的1.6倍
C.若b波在x=1.5m处的质点此时向y轴负方向运动,则波是向x轴的正方向传播
D.在图示时刻,除了x=2.5m处a、b两列波的波谷重合外,还有多处波谷也重合
24.(20分)如图所示,xOy平面内,第二象限匀强电场方向水平向右,第一象限匀强电场方向竖直向下,场强大小相等,设为E,而x轴下方区域有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度设为B,图中OP直线与纵轴的夹角,一带正电的粒子从OP直线上某点A(-L,L)处由静止释放,重力不计,设粒子质量为m,带电量为q,E、B、m、q均未知,但已知各量都使用国际制单位时,从数值上有
(1)求粒子进入磁场时与x轴交点处的横坐标;
(2)求粒子进入磁场时速度方向与x轴正方向的夹角;
(3)如果在OP直线上各点释放许多个上述带电粒子(粒子间的相互作用力不计),试证明各带电粒子进入磁场后做圆周运动的圆心点的集合为一抛物线。(提示:写出圆心点坐标x、y的函数关系)
23.(16分)如图所示,竖直面内有一粗糙斜面AB,BCD部分是一个光滑的圆弧面,C为圆弧的最低点,AB正好是圆弧在B点的切线,圈心点O与A、D点在同一高度,∠OAB=37°,圆弧面的半径R=3.6m,一小滑块质量m=5kg,与A斜面间的动摩擦因数,将滑块由A点静止释放,求在以后的运动中()
(1)滑块在AB段上运动的总路程;
(2)在滑块运动过程中,C点受到的压力的最大值和最小值。
22.(14分)近年,植被的严重破坏导致我国北方“沙尘暴”频发,现将沙尘上扬后的情况简化如下;风速竖直向上,设为v,沙尘颗粒上扬后悬浮在空中(视为静止),此时风对沙尘的作用力等效于沙尘以速度v在静止的空气中运动时所受到的阻力f,且式中为一系数,A为沙尘颗粒的截面积,为空气密度。已知,地面空气密度kg/m3,沙尘颗粒为球形,密度kg/m3,半径R=0.24mm,(球的体积公式为),重力加速度g取10m/s2,且不考虑重力加速度随高度的变化。
(1)求发生沙尘暴时地面附近的最小风速(方向向上);
(2)若空气密度随高度h变化的关系为m-1,为地面空气密度,当竖直向上的风速为5m/s时,求沙尘扬起后悬浮的最大高度。
21.(18分)
I.(6分)因为手边没有天平,小王同学思考如何利用一已知劲度系数为k的弹簧和长度测量工具来粗测一小球的质量,他从资料上查得弹簧的弹性势能(x为弹簧形变量)后,设计了如下实验:将弹簧一端固定在水平桌面上,另一端紧靠小球,弹簧原长时小球恰好在桌边,然后压缩弹簧并测得压缩量x,释放弹簧,小球飞出后落在水平地面上,测出桌高h以及落点到桌边沿的水平距离s。
(1)请你推导出小球质量的表达式: 。
(2)如果桌面摩擦是本次实验误差的主要因素,那么小球质量的测量值将 (填“偏大”、“偏小”或“准确”)
II.(12分)
(1)用多用电表的欧姆档测某一额定电压为3V的小灯泡的电阻,读数情况如图,则小灯泡的电阻RL= Ω;接着再用该电表测量阻值约2kΩ的电阻的阻值,则选择开关应该置于 倍率档位;换档后,在测电阻之前,应该先 。
(2)在描绘该小灯泡的伏安特性曲线时,将(1)中的小灯泡接入如图所示的电路进行实验,得到如下表的数据,请在所给的坐标系中描绘出小灯泡的伏安特性曲线;
U/V |
0.0 |
0.2 |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
I/A |
0.000 |
0.050 |
0.100 |
0.150 |
0.180 |
0.195 |
0.205 |
0.215 |
(3)若将该小灯泡直接接到电动势E=2V,内阻r=10Ω的电源两端,则该灯泡实际消耗的功率为P= W。
20.如图所示,一半圆形铝框处在水平向外的非匀强磁场中,场中
各点的磁感强度为,y为该点到地面的距离,c为常
数,B0为一定值,铝框平面与磁场垂直,直径ab水平,(空气阻力不计)铝框由静止释放下落的过程中 ( )
A.铝框回路磁通量不变,感应电动势为0
B.回路中感应电流为顺时针方向,直径ab两点间电势差为0
C.铝框下落的加速度大小一定小于重力加速度g
D.直径ab受安培力向上,半圆弧ab受安培力向下,铝框下落加速度大小可能等于g
第Ⅱ卷(非选择题,共180分)
请用0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上作答,在试卷上答题无效。
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