1. 用刻度尺测出物体下落的高度,并测出下落时间,通过计算出瞬时速度v0
21.(18分)
Ⅰ.(1)在测定金属的电阻率实验中,用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图1所示,读数为__________________mm。
(2)在用单摆测定重力加速度实验中,用游标为20分度的卡尺测量摆球的直径,示数如图2所示,读数为__________________cm。
[答案](1)0.617(0.616-0.619) (2)0.675
[解析](1)0.5mm+11.7×0.01mm=0.617mm(2)0.6cm+15×0.05mm=0.675cm
[答案](1)如图(2)很大;1.0×103(965-1040)
[解析](1)根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法,电路连接如图
(2)在电压小于2.00V时,由图可读出电流很小,由得,太阳能电池的电阻很大
(3)当电压为2.80V时,根据题图读出U、I,由得:R=1.0×103Ω
Ⅲ.利用图示装置进行验证机械能守恒定律的试验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度和下落高度。某班同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案。
20.如图所示,水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ,分别用相同材料,不同粗细的导线绕制(Ⅰ为细导线)。两线圈在距磁场上界面高处由静止开始自由下落,再进入磁场,最后落到地面。运动过程中,线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界。设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v1、v2,在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2。不计空气阻力,则
A.v1 <v2,Q1< Q2 B.v1 =v2,Q1= Q2
C.v1 <v2,Q1>Q2 D.v1 =v2,Q1< Q2
[答案]D
[解析]由于从同一高度下落,到达磁场边界时具有相同的速度v,切割磁感线产生感应电流同时受到磁场的安培力,又(ρ为材料的电阻率,为线圈的边长),所以安培力,此时加速度,且(为材料的密度),所以加速度是定值,线圈Ⅰ和Ⅱ同步运动,落地速度相等v1 =v2。由能量守恒可得:,(H是磁场区域的高度),Ⅰ为细导线m小,产生的热量小,所以Q1< Q2。正确选项D。
第Ⅱ卷(非选择题 共180分)
用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
19.L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图所示。若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力。则木板P 的受力个数为
A. 3 B.4
C.5 D.6
[答案]C
[解析]P、Q一起沿斜面匀速下滑时,由于木板P上表面光滑,滑块Q受到重力、P的支持力和弹簧沿斜面向上的弹力。木板P受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力、Q的压力和弹簧沿斜面向下的弹力,所以选项C正确。
18.如图所示,M、N是平行板电容器的两个极板,R0为定值电阻,R1、R2为可调电阻,用绝缘细线将质量为、带正电的小球悬于电容器内部。闭合电键S,小球静止时受到悬线的拉力为F。调节R1、R2,关于F的大小判断正确的是
A.保持R1不变,缓慢增大R2时,F将变大
B.保持R1不变,缓慢增大R2时,F将变小
C.保持R2不变,缓慢增大R1时,F将变大
D.保持R2不变,缓慢增大R1时,F将变小
[答案]B
[解析]保持R1不变,缓慢增大R2时,由于R0和R2串联,R0两端的电压减小,即平行板电容器的两个极板的电压U减小,带电小球受到的电场力减小, 悬线的拉力为将减小,选项B正确,A错误。保持R2不变,缓慢增大R1时,R0两端的电压不变,F电不变,悬线的拉力为F不变,C、D错误。
22.(17分)
(1)①用多用电表探测图甲所示黑箱发现:用直流电压挡测量,E、G两点间和F、G两点间均有电压,E、F两点间无电压;用欧姆测量,黑表笔(与电表内部电源的正极相连)接E点,红表笔(表电表内部电源的负极相连)接F点,阻值秀小,但反接阻值很大。那么,该黑箱内元件的接法可能是图乙中 。
L(m) |
0.9956 |
0.8049 |
0.5981 |
0.4021 |
0.1958 |
R() |
104.8 |
85.3 |
65.2 |
46.6 |
27.1 |
为使实验尽可能准确,请你对上述步骤中画线处加以改进。
(I)
(II)
(2)有4条用打点计时器(所用交流电频率为50Hz)打出的纸带A、B、C、D,其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的。为找出该纸带,某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点,用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为S1、S2、S3。请你根据下列S1、S2、S3的测量结果确定该纸带为 。(已知当地的重力加速度为9.791m/s2)
A.61.0mm 65.8mm 70.7mm B. 41.2mm 45.1mm 53.0mm
C.4936mm 53.5mm 57.3mm D. 60.5mm 61.0mm 60.6mm
[答案]⑴①B ②(Ⅰ)将电源E1改选E2(Ⅱ)判断电流表的内外接法,作出相应调整 ⑵C
[解析]⑴①红表笔接F,电阻很小,此时二极管导通,电源电流从黑表笔流出通过二极管从红表笔流进,电流方向E到F,只有B正确。
[答案]⑴
⑵
⑶
[解析]⑴拖拉机在时间t内匀加速前进s,根据位移公式
①
变形得
②
⑵对拖拉机受到牵引力、支持力、重力、地面阻力和连杆拉力T,根据牛顿第二定律
③
②③连立变形得
④
根据牛顿第三定律连杆对耙的反作用力为
[解析]⑴闭合电路的外电阻为
Ω ①
根据闭合电路的欧姆定律
A ②
R2两端的电压为
V ③
R2消耗的功率为
W ④
⑵小球进入电磁场做匀速圆周运动,说明重力和电场力等大反向,洛仑兹力提供向心力,根据牛顿第二定律
⑤
⑥
连立⑤⑥化简得
⑦
小球做匀速圆周运动的初末速的夹角等于圆心角为60°,根据几何关系得
⑧
连立⑦⑧带入数据
V
干路电流为
A ⑨
Ω ⑩
解得 m/s
小球C经过s速度变为0,一定做匀减速运动,根据位移推论式
m/s2
设恒力F与竖直方向的夹角为α,如图,根据牛顿第二定律
给以上二式带入数据得
19.图甲所示电路中, 为相同的电流表,C为电容器,电阻的阻值相同,线圈L的电阻不计。在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示,则在时间内
A.电流表的示数比的小
B.电流表的示数比的小
C.电流表和的示数相同
D.电流表的示数都不为零
后不变,B正确。
[答案]AC
[解析]在N点如果电场力不小于弹簧弹力的分力,则滑块一直加速,A正确。在N点如果电场力小于弹簧弹力的分力,则滑块先加速后减速,就可能有两个位置的速度相同,C正确。1、2与3、4间的电势差相等,电场力做功相等,B错误。由于M点和N点弹簧的长度不同但弹力相等,说明N点时弹簧是压缩的,在弹簧与水平杆垂直和弹簧恢复原长的两个位置滑块的加速度只由电场力决定,D错误。
第二种情况是此时间差不是周期的整数倍则,当n=0时s,且由于是的二倍说明振幅是该位移的二倍为0.2m。如图答案。
第二卷
17.a是地球赤道上一栋建筑,b是在赤道平面内作匀速圆周运动、距地面9.6m的卫星,c是地球同步卫星,某一时刻b、c刚好位于a的正上方(如图甲所示),经48h,a、b、c的大致位置是图乙中的(取地球半径R=6.4m,地球表面重力加速度g=10m/,=)
[解析]根据光电效应方程,在恰好发生光电效应时最大出动能为0有,且,综合化简得Hz
15.下列说法正确的是
A.α粒子大角度散射表明α粒子很难进入原子内部
B. 氨原子跃迁发出的光从空气射入水时可能发生全反射
C. 裂变反应有质量亏损,质量数不守恒
D.γ射线是一种波长很短的电磁波
v=4.5m/s,当n=1时v=0.9m/s,当n=2时v=0.5m/s等,正确答案为A。
14.下列现象中不能说明分子间存在分子力的是
A.两铅块能被压合在一起 B.钢绳不易被拉断
C.水不容易被压缩 D.空气容易被压缩
[答案]D
[解析]空气容易压缩是因为分子间距大,而水不容易压缩是因为分子间距小轻微压缩都使分子力表现为斥力。ABC说明存在分子力。
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