題目列表(包括答案和解析)
(1) ①如圖所示,一豎直的半圓形光滑軌道與一光滑曲面在最低點平滑連接,一小球從曲面上距水平面高處由靜止釋放,恰好通過半圓最高點,則半圓的半徑=
②用游標卡尺測量小球的直徑,如圖所示的讀數(shù)是 mm。
(2)在用如圖甲所示的裝置“驗證機械能守恒定律”的實驗中,打點計時器接在頻率為的交流電源上,從實驗中打出的幾條紙帶中選出一條理想紙帶,如圖乙所示,選取紙帶上打出的連續(xù)4個點、、、,各點距起始點O的距離分別為、、、,已知重錘的質(zhì)量為,當?shù)氐闹亓铀俣葹?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/2013070814243051352813/SYS201307081425470672777013_ST.files/image015.png">,則:
①從打下起始點到打下點的過程中,重錘重力勢能的減少量為= ,重錘動能的增加量為= 。
②若,且測出,可求出當?shù)氐闹亓铀俣?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/2013070814243051352813/SYS201307081425470672777013_ST.files/image021.png"> 。
(3)實際電壓表內(nèi)阻并不是無限大,可等效為理想電流表與較大的電阻的串聯(lián)。現(xiàn)要測量一只量程已知的電壓表的內(nèi)阻,器材如下:
①待測電壓表(量程3V,內(nèi)阻約3kΩ待測)一只;②電流表(量程3A,內(nèi)阻0.01Ω)一只;③電池組(電動勢約為3V,內(nèi)阻不計);④滑動變阻器一個;⑤變阻箱(可以讀出電阻值,0-9999Ω)一個;⑥開關(guān)和導線若干。
某同學利用上面所給器材,進行如下實驗操作:
(1)該同學設計了如圖甲、乙兩個實驗電路。為了更準確地測出該電壓表內(nèi)阻的大小,你認為其中相對比較合理的是 (填“甲”或“乙”)電路。
(2)用你選擇的電路進行實驗時,閉合電鍵S,改變阻值,記錄需要直接測量的物理量:電壓表的讀數(shù)U和 (填上文字和符號);
(3)由所測物理量選擇下面適當坐標軸,能作出相應的直線圖線,最方便的計算出電壓表的內(nèi)阻:
A. B. C. D.
(4)設直線圖像的斜率為、截距為,請寫出待測電壓表內(nèi)阻表達式= 。
A. | B. | C. | D. |
1 |
2 |
v | 20 |
gR |
| ||
R |
gR |
有一個豎直放置的圓形軌道,半徑為R,由左右兩部分組成。如圖所示,右半部分AEB是光滑的,左半部分BFA是粗糙的.現(xiàn)在最低點A給一個質(zhì)量為m的小球一個水平向右的初速度V0,使小球沿軌道恰好運動到最高點B,小球在B點又能沿BFA軌道回到點A,到達A點時對軌道的壓力為4mg
a.在求小球在A點的初速度V0時,甲同學的解法是:由于小球恰好到達B點,故在B點小球的速度為零, 所以:
b.在求小球由BFA回到A點的速度時,乙同學的解法是:由于回到A點時對軌道的壓力為4mg
故: 所以:
你同意甲、乙兩位同學的解法嗎?如果同意請說明理由;若不同意,請指出他們的錯誤之處,并求出結(jié)果.根據(jù)題中所描繪的物理過程,求小球由B經(jīng)F回到A的過程中克服摩擦力所做的功。
有一個豎直放置的圓形軌道,半徑為R,由左右兩部分組成。如圖所示,右半部分AEB是光滑的,左半部分BFA是粗糙的.現(xiàn)在最低點A給一個質(zhì)量為m的小球一個水平向右的初速度,使小球沿軌道恰好運動到最高點B,小球在B點又能沿BFA軌道回到點A,到達A點時對軌道的壓力為4mg.
①在求小球在A點的速度V0時,甲同學的解法是:由于小球恰好到達B點,故在B點小球的速度為零, 所以:
②在求小球由BFA回到A點的速度時,乙同學的解法是:由于回到A點時對軌道的壓力為4mg,故: 所以:
則:
(1)你同意甲、乙兩位同學的解法嗎?如果同意請說明理由;若不同意,請指出他們的錯誤之處,并求出結(jié)果.
(2)根據(jù)題中所描繪的物理過程,求小球由B經(jīng)F回到A的過程中克服摩擦力所做的功.
說明:
一.答案及評分標準:本題共12小題,其中1~8題為必做題,9~12是選做題.選做題分為兩組,考生必須從兩組中任意選擇一組作答.每小題4分,共40分.在每小題給出的四個選項中,至少有一個正確選項.全部選對的得4分,選不全的得2分,有選錯或不答的得0分.
題類
必做題
選做一組
選做二組
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
ACD
D
AC
CD
B
BD
ABC
B
CD
AD
ABC
B
二、答案及評分標準:全題24分,答案正確的,按下列答案后面括號內(nèi)的分數(shù)給分;答錯的,不答的,都給0分. 13.(1)(4分)
所選器材
(只填器材序號)
簡述實驗方法
(不要求寫出具體步驟)
實驗設計
方案1:
A、C、F
用彈簧秤稱出帶夾子重錘的重力大小G,再用天平測出其質(zhì)量m,則g=G/m。
方案2:B、D、
G、H、J、L、M
安裝儀器,接通電源,讓紙帶隨小車一起沿斜面下滑。用刻度尺測出所需數(shù)據(jù)。改變斜面高度再測一次。利用兩次數(shù)據(jù),由牛頓第二定律算出結(jié)果。
方案3:B、E、F
將帶夾子的重錘懸掛在鐵架臺上并置于桌面的邊緣,用刻度尺測出重錘離桌面邊緣的高度,同時用光電計時器測出重錘在上述高度內(nèi)做自由落體的時間,則
(2)①加速度的計算值:每空1分,共3分
a/()
②作出a─F圖象:2分
③結(jié)論:在保持物體質(zhì)量M不變時,加速度a與合外力F成正比 。1分
14、(1)①3、4(有一個位置填錯就不給分)(1分); 5、6(1分)
②500Ω(1分); 1.985或1.990V(1分)(1分)
③丙(1分)
(2)①右(1分)
②(2分)
③B (1分) ;D(1分) 電路圖(2分)
三、本題共6小題,86分.解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計算的題答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.
15、(14分)參考解答及評分標準
甲同學的分析是錯誤的(1分),小球的機械能不守恒.(1分)
乙同學分析也是錯誤的(1分),小球在滑動過程中的最大速度的位置不在最低點B: (1分)
正確解如下:
小球在B點時,F(xiàn)N-mg=m (1分)
∵FN= 2 mg ∴v2=gR (1分)
從A到B,設電場力做功WE,由動能定理WE+mgR=mv2, (1分)
得WE=一mgR (1分)
∵電場力做負功, ∴帶電小球受電場力方向向右FE ==mg (1分)
電場強度方向向右(1分)從A到B之間一定有位置D是小球運動速度方向瞬時合力為零處,也是小球速度最大處 (1分)
設OD連線與豎直方向夾角θ,F(xiàn)Ecosθ=Gsinθ(1分)
m=mgRcosθ-FE (R-Rsinθ)(1分)
vmax = (1分)
16. (14分) 參考解答及評分標準
導軌受到PQ棒水平向右的摩擦力f=μmg 。1分)
根據(jù)牛頓第二定律并整理得F-μmg-F安=Ma (1分)
剛拉動導軌時,I感=0,安培力為零,導軌有最大加速度(1分)
am= 。1分)
=(2-0.2×0.6×10)/2=
隨著導軌速度增大,感應電流增大,加速度減小,當a=0時,速度最大 (1分)
速度最大值為vm,電流最大為Im,此時導軌受到向右的安培力 FB= BImL (1分)
F-μmg - BImL=0 分)
I.m= 。1分)
代人數(shù)字算得Im=A =
I=E/(R+r) (1分)
I m =BLvm/(R+r) 。1分)
v m
=Im
(R+ r)/BL二2 × (0.2+0.4)/(0.8×0.5)=
17. (14分) 參考解答及評分標準
設行星質(zhì)量m,太陽質(zhì)量為M,行星與太陽的距離為r,根據(jù)萬有引力定律,
行星受太陽的萬有引力(2分)
行星繞太陽做近似勻速圓周運動,根據(jù)牛頓第二定律有(2分)
(1分) 以上式子聯(lián)立 故(1分)
地球的周期年,(1分) 火星的周期(2分)
年=1.8年 (1分)
設經(jīng)時間t兩星又一次距離最近,根據(jù)(2分)
則兩星轉(zhuǎn)過的角度之差(2分)
(2分,答“2.2年”同樣給分)
18. (14分) 參考解答及評分標準
解(1)在時刻t,棒ab的速度 v=a t -------------------(1分)
棒中感應電動勢為 E=B L v=B L a t -------------(1分)
棒中的感應電流為 I= -----------------(2分)
對ab棒應用牛頓第二定律得 F-BIL=ma ----------------(1分)
解得: F= ---------------(2分)
(2)細線拉斷前瞬間cd滿足
BIL=f +T0 -------------------(1分)
+T0 -------------------(1分)
t= -------------------(1分)
由于ab棒勻加速運動,所以 ① -------------------(1分)
線拉斷前的過程中有: ② -------------------聯(lián)立①、②得:Q= -------(1分)
第19題:(14分) 參考解答及評分標準
解:⑴時刻粒子將垂直邊界進入磁場,在洛侖茲力作用下作半徑為r的勻速圓周運動,得:
……①
得入射點和出射點的距離:……②
聯(lián)解①②得:
⑵設粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)角為,得右圖。依圖得:
………③ ………④
根據(jù)邊角關(guān)系得入射點和出射點的距離………⑤
聯(lián)解③④⑤式得:,為定值。
⑶粒子在極板間作類平拋運動。剛能從右上角飛出時,有速度vm。設飛出所用時間為t,此時對應的電壓為U。依圖得:
水平方向: ………⑥ 豎直方向:………⑦
加速度:………⑧
根據(jù)動能定理:………⑨
聯(lián)解⑥⑦⑧⑨式得最大速度
20.(16分) 參考解答及評分標準
(1)小木塊B從開始運動直到A、B相對靜止的過程中,系統(tǒng)水平方向上動量守恒,有 ①(1分)
解得 =
(2)B在A的圓弧部分的運動過程中,它們之間因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為Q1,B在A的水平部分往返的運動過程中,它們之間因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為Q2,由能量關(guān)系得到
③(1分)
④(1分)
⑤(1分)
(3)設小木塊B下滑到P點時速度為vB,同時A的速度為vA,由動量守恒和能量關(guān)系可以得到 ⑥(1分)
⑦(1分)
由⑥⑦兩式可以得到
,令
,化簡后為 ⑧(2分)
若要求B最終不滑離A,由能量關(guān)系必有
⑨(1分)
化簡得 ⑩(2分)
故B既能對地向右滑動,又不滑離A的條件為
⑾ (2分)
即 或 ( ) (2分)
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