15.(16分)如图(甲)为一研究电磁感应的实验装置示意图,其中电流传感器(相当于一只理想的电流表)能将各时刻的电流数据实时传输到计算机,经计算机处理后在屏幕上同步显示出图象。已知电阻R及金属杆的电阻r均为0.5,杆的质量m及悬挂物的质量M均为0.1 kg,杆长.实验时,先断开K,取下细线调节轨道倾角,使杆恰好能沿轨道匀速下滑.然后固定轨道,闭合K,在导轨区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场,让杆在悬挂物M的牵引下,从图示位置由静止开始释放,此时计算机屏幕上显示出如图(乙)所示的图象(设杆在整个运动过程中与轨道垂直,且细线始终沿与轨道平行的方向拉杆,导轨的电阻、细线与滑轮问的摩擦及滑轮的质量均忽略不计,).试求:
(1)时电阻R的热功率;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)估算0~0.4s内R上产生的焦耳热.
14.(14分)如图所示,长,高,质量的长方体木箱,在水平面上向右做直线运动.当木箱的速度时,对木箱施加一个方向水平向左的恒力,并同时将一个质量的小球轻放在距木箱右端的P点(小球可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),经过一段时间,小球脱离木箱落到地面.木箱与地面的动摩擦因数为0.2,其他摩擦均不计.取.求:
(1)小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间;
(2)小球放上P点后,木箱向右运动的最大位移;
(3)小球离开木箱时木箱的速度.
13.(12分)如图所示,倾角为的斜面处于竖直向下的匀强电场中,在斜面上某点以初速度为水平抛出一个质量为m的带正电小球,小球在电场中受到的电场力与小球所受的重力相等,地球表面重力加速度为g,设斜面足够长.问:
(1)小球经多长时间落到斜面?
(2)从水平抛出至落到斜面的过程中,小球的电势能如何变化?变化了多少?
12.(12分)如图是发射地球同步卫星的简化轨道示意图,先将卫星发射至距地面高度为h1的近地轨道Ⅰ上.在卫星经过A点时点火实施变轨,进入远地点为B的椭圆轨道Ⅱ上,最后在B点再次点火,将卫星送入同步轨道Ⅲ.已知地球表面重力加速度为g,地球自转周期为T,地球的半径为R.求:
(1)近地轨道Ⅰ上的速度大小;
(2)远地点B距地面的高度.
11.(12分)某同学想测量某导电溶液的电阻率,先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极(接触电阻不计),两电极相距,其间充满待测的导电溶液.
用如下器材进行测量:电压表(量程l5 V,内阻约30)、电流表(量程300,内约)、滑动变阻器(,1 A)、电池组(电动势,内阻)、单刀单掷开关一个、导线若干.
表1是他测量通过管中导电液柱的电流及两端电压的实验数据.实验中他还用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径,结果如图2所示
表1
根据以上所述请回答下面的问题:
(1)玻璃管内径d的测量值为 cm;
(2)根据表1数据在图3坐标中已描点,请作出图象,根据图象求出电阻 (保留两位有效数字);
(3)计算导电溶液的电阻率表达式是 (用R、d、L表示),测量值为 (保留两位有效数字);
(4)请在虚线框内画出测量导电溶液电阻的电路图,并在(例图l)中补画出未连接的导线.
10.(6分)为了“探究加速度与力、质量的关系”,现提供如图甲所示的器材:A为小车,B为电火花计时器,C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重量.请思考探究思路并回答下列问题:
(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦 力的影响应采取什么做法?
(2)在“探究加度与质量的关系”时,保持砝码和小桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m数据如下表:
根据上述实验数据,用计算机绘制出图象如图乙所示:
图乙 图丙
通过对图象(图乙)的观察,可猜想在拉车F一定的情况下a与m的关系可能是:、、等等,为了验证猜想,请在图丙中作出最能直观反映a与m之间关系的图象.
(3)在“探究加速度与力的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中砝码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与力F图线如图丁,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因是 。 图丁
9.在如图所示的装置中.表面粗糙的斜面固定在地面上.斜面的倾角为30°;两个光滑的定滑轮的半径很小,用一根跨过定滑轮的细线连接甲、乙两物体,把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行,把乙物体悬在空中,并使悬线拉直且偏离竖直方向60°.现同时释放甲、乙两物体,乙物体将在竖直平面内摆动,当乙物体运动经过最高点和最低点时,甲物体在斜面上均恰好末滑动.已知乙物体的质量为,若重力加速度取10m/s2 .下列说法正确的是
A.乙物体运动经过最高点时悬线的拉力大小为5 N
B.乙物体运动经过最低点时悬线的拉力大小为20 N
C.斜面对甲物体的最大静摩擦力的大小为l5 N
D.甲物体的质量为2.5 kg
第Ⅱ卷(非选择题共89分)
8.传感器是把非电学量转换成电学量的一种元件.如图所示,乙、丙是两种常见的电容式传感器,现将乙、丙两种传感器分别接到图甲的电路中进行实验(电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏),下列实验现象中正确的是
A.当乙传感器接入电路实验时,若F变小,则电流表指针向右偏转
B.当乙传感器接入电路实验时,若F变大,则电流表指针向右偏转
C.当丙传感器接入电路实验时,若导电溶液深度h变大,则电流表指针向左偏转
D.当丙传感器接入电路实验时,若导电溶液深度h变小,则电流表指针向左偏转
7.如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图象,t1时刻起汽车的功率保持不变.由图象可知
A.0~t1时间内,汽车的牵引力增大,加速度增大,功率不变
B.0~t1时间内,汽车的牵引力不变,加速度不变,功率增大
C.t1~t2时间内,汽车的牵引力减小,加速度减小
D.t1~t2时间内,汽车的牵引力不变,加速度不变
6.街头通过降压变压器给用户供电的示意图如图所示.变压器输入电压是市区电网的电压,可忽略其波动.输出电压通过输电线输送给用户,输电线的电阻用R0,表示,输电线消耗的电功率用P0表示,变阻器R表示用户的总电阻,P表示用户的总功率,当用电器增加时,相当于R的阻值减小,滑动片向下移(R始终大于R0).当用户的用电器增加时,图中电流表示数I1,I2及P0、P变化为
A.I1变大,I2变大
B.I1变小,I2变小
C.P0变大,P变大
D.P0变小,P变小
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