题目列表(包括答案和解析)
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(19分)(1)某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验时,有如下操作步骤:
A.在铁架台上水平固定好打点计时器,将连有重物的纸带竖直穿过限位孔用手提住,让手尽量靠近打点计时器;
B.松开纸带,赶紧接通电源,开始打点,随后从重物上取下纸带;
C.挑选点迹清晰的纸带,在纸带上选取相隔较远的两个点a、b作为验证的两个状态,测出这两个点之间的距离就是这两个状态之间重物下落的高度h;
D.以a作为连续三个测量点的中间点,测算出该三点中首尾两点之间的平均速度就是a点的瞬时速度va,用同样的方法,测出b点的瞬时速度vb;
E.计算上述两个状态之间重物动能的增加量,计算重物重力势能的减少量mgh,比较它们的大小是否相等。
该实验小组在上述实验步骤中有两个错误的操作,其错误的步骤和错误是:
① ;
② 。
(2)下面是该小组按正确操作时的情况记录:已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,重力加速度近似取g=10.00m/s2,从实验获得的纸带中选取一条点迹清楚且符合要求的纸带(如图),若把第一点记作O,另选择连续的三个点B、C、D作为测量的点,经测量B、C、D点到O点的距离分别为70.18cm,77.00cm,85.18cm。若重物质量为1kg,由此可知重物在纸带打击O点到打击C点的运动过程中,重力势能的减小量为 J;动能的增加量是 J。除了考虑g的取值带来的影响以外,你认为导致实验误差的主要原因是 。
|
A.按如图摆好实验装置, |
B.将质量M=0.20 kg的小车拉到打点计时器附近,并按住小车, |
C.在总质量m分别为10 g、30 g、50 g的三种 钩码中,挑选了一个质量为50 g的钩码挂在拉线 的挂钩上, |
D.接通打点计时器的电源(电源频率为f=50 Hz), 然后释放小车,打出一条纸带。 |
第一部分 选择题(每题4分,共40分,漏选给2分,错选、不选给0分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
B
CD
C
BC
ABC
BD
AC
BD
AC
CD
AC
CD
第二部分 非选择题(共110分)
13.(1)(4分)直径读数为
(每空2分,第一空最后一位估计允许偏差±
(2)(10分)
(a)实验电路图(2分,有错给0分)
(b) 110 W, 1.10 V。
(c)电动势E= 1.30 V,内电阻r=__20__W.
(每空2分,有效数字不做要求)
14.(1)(2分)还需要的实验器材是:
刻度尺、天平(配砝码) .(每项1分)
(2)(每空2分)
还缺哪些实验步骤: 平衡摩擦力(适当垫起长木板的左端,直至轻推滑块,滑块能在水平长木板上匀速滑行为止)
应控制的实验条件: 实验中保持.
要验证的数学表达式:
(3)(每空2分)
W=; ΔEK=.
本题第(1)、(2)问可能会出现许多不同的解答,可参考以下方案给分:
解一:(1)天平(1分) 刻度尺(1分)
(2)所缺的步骤:在沙桶中装适量的细沙,直到轻推滑块,滑块能在水平长木板上匀速运动为止(2分),用天平测出此时沙和小桶的总质量m′(2分).
本实验最终要验证的数学表达式(2分)
解二:(1)天平(1分) 刻度尺(1分)
(2)所缺的步骤:在沙桶中装适量的细沙直到轻推滑块,滑块能在水平长木板上匀速运动为止(2分),用天平测出此时沙和小桶的总质量m′(1分).实验中保持.(1分)
本实验最终要验证的数学表达式(2分)
解三:(1)天平(1分) 刻度尺(1分) 小木块(1分)
(2)所缺的步骤:先将空的小沙桶从滑轮上取下,用天平测定小沙桶的质量(2分),再将空的小沙桶挂回,用小木块将长木板的左端稍稍垫起,直至轻推滑块,滑块能在水平长木板上匀速滑行为止(1分).
本实验最终要验证的数学表达式(2分)
解四:(1)天平(1分) 刻度尺(1分) 小木块(1分)
(2)所缺的步骤:先将小沙桶和滑块的连线断开,用小木块将长木板的左端稍稍垫起(1分),直至轻推滑块,滑块能在水平长木板上匀速滑行为止(1分).实验中保持.(1分)
本实验最终要验证的数学表达式(2分)
解五:(1)天平(1分) 刻度尺(1分) 小木块(1分)
(2)所缺的步骤:先将空的小沙桶从滑轮上取下,用天平测定小沙桶的质量(1分),再将空的小沙桶挂回,用小木块将长木板的左端稍稍垫起,直至轻推滑块,滑块能在水平长木板上匀速滑行为止(1分).实验中保持.(1分)
本实验最终要验证的数学表达式(2分)
15.(10分)解:着陆器从高度为h处平抛到第二次着陆,由机械能守恒有:
2分
得出月球表面的重力加速度为:………① 3分
当卫星的轨道半径为月球半径R时,发射速度最小,设最小速度为,由万有引力(约等于重力)提供向心力有:
………② 2分
由①②式可得出:………③ 3分
16.(12分)
解:(1)由左手定则和题意知,小球带负电 ………2分
设小球第一次到达最低点时的速度为v,则由动能定理(或由机械能守恒定律)可得: ………2分
在最低点由向心力公式得:
………2分
解得:q=2.5×10
(2)根据机械能守恒定律,小球第二次到达最低点时,速度大小仍为v………2分
由向心力公式得:………2分
解得:F=5.5×10-2N………1分
17.(14分)
解:(1)金属杆做加速度不断减小的加速运动………2分
(2)由图象知:
时,;
此时由于平衡………2分
得:………2分
(3)由图象知:,
此时由牛顿第二定律:………2分
即:;………3分
解得:………3分
18.(15分)
解:(1)因油滴在第Ⅱ、Ⅲ象限中做匀速直线运动,所以油滴受的合力为零,若油滴带负电,则其合力一定不为零;若油滴带正电,则其合力可以为零,所以油滴带正电.………3分
(2) 由平衡条件知: ………3分
………2分
(3)油滴从进入区域到点的过程由动能定理:
………3分
;………2分
………2分
19.(16分)
解:(1)对球,从静止到碰的过程由动
能定理:;………1分
即:
得:…1分
、碰撞由动量守恒,令水平向左为正:有:………1分
得:(向左)………1分
加上竖直向上的电场后,整体仍做圆周运动到最高点的过程由动能定理:
………1分
得: ………1分
在最高点,由牛顿第二定律:………1分
得:………1分
(2)整体能完成圆周运动的条件是:在点:………1分
即: ………1分
得:………1分
、碰撞由动量守恒,令水平向左为正:有:
得: ………1分 由 得:………1分
、碰撞由动量守恒,令水平向右为正:有:
得: ………1分 由 得:………1分
所以,满足的条件是:或………1分
20.(17分)
解:解:(1)质子在磁场中受洛仑兹力做匀速圆周运动,根据
牛顿第二定律有:………2分
得半径为:………2分
(2)由于质子的初速度方向与x轴正方向的夹角为300,
且半径恰好等于OA,因此质子将在磁场中做半个圆周
运动到达y轴上的C点,如图所示.
根据圆周运动的规律,质子做圆周运动的周期为: ………2分
质子从出发运动到第一次到达y轴的时间为: ………1分
质子进入电场时的速度方向与电场的方向相同,在电场中先做匀减速运动,速度减为零后反向做匀加速直线运动,设质子在电场中运动的时间为t2,根据牛顿第二定律有:
………2分,得………1分
因此质子从开始运动到第二次到达y轴的时间为: ………2分.
(3)质子再次进入磁场时,速度的方向与电场的方向相同,在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动,到达y轴的D点.由几何关系得CD=2Rcos300 ………2分
则质子第二次到达y轴的位置为
………2分
即质子第三次到达y轴的坐标为(0,34.6). ………1分
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