題目列表(包括答案和解析)
在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中,
(1)需要的器材有: 電磁打點計時器、(長木板、)復寫紙片、導線、 、 、
(2)下列說法正確的是
A.拖動紙帶的同時,閉合電源開關(guān)
B.先閉合電源開關(guān),讓打點計時器正常工作時,拖動紙帶
C.紙帶上的打點密集說明,紙帶運動速度較大
D.利用打出的紙帶可以十分準確的求出打下某些點時紙帶運動的瞬時速度
(3)某同學拖動紙帶運動,打點計時器在紙帶上打出一系列點,電源的頻率是50Hz,處理時每隔1個點取一個記數(shù)點,標上字母A、B、C、D、E、F,A點與0刻度對齊。
如圖所示,某同學用mm刻度尺進行測量,請幫忙讀出B、C在刻度尺上的位置,填到下表中:
計數(shù)點 | B | C | D | E | F |
位置(cm) | 4.44 | 6.22 | 8.12 |
由讀出數(shù)據(jù)可計算出打下AF段紙帶時小車的平均速度為 m/s。
(4)若認為一段時間中間時刻的瞬時速度就是這段時間內(nèi)的平均速度,則打點計時器打下C點時小車的速度VC = m/s,小車從C點運動D點過程中的加速度a= m/s2。
(5)在右邊所給坐標紙上建好坐標,作出紙帶運動的打下B至E點的速度-時間圖像(即v-t圖像)(從打下A點開始計時)。
如圖(a)所示,間距為L電阻不計的光滑導軌固定在傾角為θ的斜面上。在區(qū)域I內(nèi)有方向垂直于斜面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度恒為B不變;在區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直于斜面向下的勻強磁場,其磁感應(yīng)強度Bt的大小隨時間t變化的規(guī)律如圖(b)所示。t=0時刻在軌道上端的金屬細棒ab從如圖位置由靜止開始沿導軌下滑,同時下端的另一金屬細棒cd在位于區(qū)域I內(nèi)的導軌上也由靜止釋放。在ab棒運動到區(qū)域Ⅱ的下邊界EF之前,cd棒始終靜止不動,兩棒均與導軌接觸良好。又已知cd棒的質(zhì)量為m,區(qū)域Ⅱ沿斜面的長度也是L,在t=tx時刻(tx未知)ab棒恰好進入?yún)^(qū)域Ⅱ,重力加速度為g。求:
1.通過cd棒中的電流大小和區(qū)域I內(nèi)磁場的方向
2.ab棒開始下滑的位置離區(qū)域Ⅱ上邊界的距離s;
3.ab棒從開始到下滑至EF的過程中,回路中產(chǎn)生的總熱量。(結(jié)果均用題中的已知量表示)
如圖(a)所示,間距為L電阻不計的光滑導軌固定在傾角為θ的斜面上。在區(qū)域I內(nèi)有方向垂直于斜面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度恒為B不變;在區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直于斜面向下的勻強磁場,其磁感應(yīng)強度Bt的大小隨時間t變化的規(guī)律如圖(b)所示。t=0時刻在軌道上端的金屬細棒ab從如圖位置由靜止開始沿導軌下滑,同時下端的另一金屬細棒cd在位于區(qū)域I內(nèi)的導軌上也由靜止釋放。在ab棒運動到區(qū)域Ⅱ的下邊界EF之前,cd棒始終靜止不動,兩棒均與導軌接觸良好。又已知cd棒的質(zhì)量為m,區(qū)域Ⅱ沿斜面的長度也是L,在t=tx時刻(tx未知)ab棒恰好進入?yún)^(qū)域Ⅱ,重力加速度為g。求:
【小題1】通過cd棒中的電流大小和區(qū)域I內(nèi)磁場的方向
【小題2】ab棒開始下滑的位置離區(qū)域Ⅱ上邊界的距離s;
【小題3】ab棒從開始到下滑至EF的過程中,回路中產(chǎn)生的總熱量。(結(jié)果均用題中的已知量表示)
如圖(a)所示,間距為L電阻不計的光滑導軌固定在傾角為θ的斜面上。在區(qū)域I內(nèi)有方向垂直于斜面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度恒為B不變;在區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直于斜面向下的勻強磁場,其磁感應(yīng)強度Bt的大小隨時間t變化的規(guī)律如圖(b)所示。t=0時刻在軌道上端的金屬細棒ab從如圖位置由靜止開始沿導軌下滑,同時下端的另一金屬細棒cd在位于區(qū)域I內(nèi)的導軌上也由靜止釋放。在ab棒運動到區(qū)域Ⅱ的下邊界EF之前,cd棒始終靜止不動,兩棒均與導軌接觸良好。又已知cd棒的質(zhì)量為m,區(qū)域Ⅱ沿斜面的長度也是L,在t=tx時刻(tx未知)ab棒恰好進入?yún)^(qū)域Ⅱ,重力加速度為g。求:
1.通過cd棒中的電流大小和區(qū)域I內(nèi)磁場的方向
2.ab棒開始下滑的位置離區(qū)域Ⅱ上邊界的距離s;
3.ab棒從開始到下滑至EF的過程中,回路中產(chǎn)生的總熱量。(結(jié)果均用題中的已知量表示)
(10分)在科學探究活動中,對實驗數(shù)據(jù)進行分析歸納得出結(jié)論是非常重要的環(huán)節(jié),下面的表格中的數(shù)據(jù)是某同學在物體作直線運動過程中測得的位移s和時間t的數(shù)據(jù)記錄。
物體運動的起止點 |
所測的物理量 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
A→B |
時間t(s) |
0.89 |
1.24 |
1.52 |
1.76 |
1.97 |
位移s(m) |
0.25 |
0.50 |
0.75 |
1.00 |
1.25 |
⑴請你在下列甲圖的網(wǎng)格中作s-t圖象;
⑵該同學猜想圖線接近于二次函數(shù)的圖象,為了驗證這個猜想,請你通過轉(zhuǎn)換變量在乙圖的網(wǎng)格中作相應(yīng)的圖象;
⑶通過上述處理,你認為物體從A→B的過程中,s隨t變化的規(guī)律是: (用s、t表示,涉及數(shù)字,計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
1.B 解析:轉(zhuǎn)變成可裂變的(金屬钚),質(zhì)量數(shù)增加1,一定是吸收一個快中子變成鈾239,再轉(zhuǎn)變成時核電荷數(shù)增加2,因此是發(fā)生了兩次β衰變,AC錯B正確;钚239是中子數(shù)為239-94=145,鈾238的中子數(shù)為238-92=146,因此钚239比鈾238少一個中子,D錯。
2.B 解析:隨水銀柱上升,水銀柱的長度變短,氣體壓強變小,當水銀被全部推出管外后,氣體壓強等于大氣壓強為最小,A錯;水銀柱緩慢上升時,氣體溫度升高,內(nèi)能增大,同時氣體體積增大,對外做功,由可知,,B正確;在水銀被從管中突然全部推出過程中,氣體迅速膨脹對外做功,但吸熱較慢因此氣體的內(nèi)能一定減小,C錯;若在端面a上升到前停止加熱,氣體溫度下降,V減小,水銀柱下降,但當氣體溫度回到初始狀態(tài)時,壓強比初始狀態(tài)小,氣體柱比初始狀態(tài)長,D錯。
3.AC 解析:由圖可知,車的初速度等于,在時間內(nèi),車的位移為,則車的位移為。若在時刻相遇,則,A項正確;若在時刻相遇,由圖象可知,為陰影部分對應(yīng)的距離,即,由圖象中的對稱關(guān)系,下次相遇的時刻為,C正確B項錯;若在時刻相遇,之后,不能再次相遇,D錯。
4.B 解析:在物塊下滑過程中重力對物塊的沖量為15N?s,故下滑時間為s,斜面對物塊的支持力N,故支持力的沖量,A錯;物塊從靜止下滑,斜面對物塊的滑動摩擦力N,其沖量為,B正確;斜面對物塊的作用力一定小于物塊的重力,所以其沖量一定小于重力的沖量,C錯;物塊到達斜面底端時的動量等于外力的總沖量,一定小于重力的沖量,D錯。
5.C 解析:水流做平拋運動,水平位移,代入解得,即得(d>0,舍去),因此當H一定時,與有關(guān),A錯;若一定,則H減小時d增大,B錯;若H一定,增大時,d也應(yīng)該增大,C正確;若d一定,H減小時,應(yīng)該減小,D錯。
6.ACD 解析:對A、B整體和P,受力如圖(a)(b),其中, 。若保持B的半徑不變,而將B改變密度較大的材料制作,則角不變而B的質(zhì)量增大,均增大,A正確;對B,受力如圖(c),,,設(shè)墻對A的支持力為。若保持A的質(zhì)量不變,而將A改用密度稍小的材料制作,則A的半徑增大,角減小,增大,C正確;(減小,減小,減小,)。 若保持B的質(zhì)量不變,而將B改用密度較小的材料制作,則B的半徑增大,增大,減小,不變,不變,增大,D正確。
7.B 解析: O點第一次達到正方向最大位移所需時間為,因此波向前傳播的距離為,即OP、OP’為,因此P、P’兩點間距離為半個波長,但由于波是以O(shè)為波源向左右傳播的,左右對稱點振動總相同如圖
8.BD 9.D 10.A
11.AD 解析:AD兩圖中,當滑動變阻器的滑動觸頭放在最左端時,電源被短路而燒壞;BC兩圖中,供電電路正確,B圖雖然電流表和電壓表接錯位置,但由于串聯(lián)的電壓表內(nèi)阻較大,不會燒壞電流表;C圖則可測較大電阻的阻值。
12.(1)作圖法 ;(2)畫出的s-t圖(如圖線甲)和的s-t圖(如圖線乙)
在誤差允許的范圍內(nèi),圖線甲為直線,物體從A到B的運動為勻速直線運動,從圖線的斜率可求得: ,
從乙圖中無法直接判斷s、t之間的關(guān)系,但是該圖線接近于二次函數(shù)的圖像。為了驗證這個猜想,通過轉(zhuǎn)換變量來進行,即作s-t2圖線,為此求得表格如下:
時間t(s)
0.89
1.24
1.52
1.76
1.97
新變量t2(s2)
0.79
1.54
2.31
3.10
3.88
位移s(m)
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
依據(jù)上表中的t2、、s數(shù)據(jù)可作圖線丙。從圖像中看出s與t2、呈線性變化關(guān)系,由圖中斜率求得,即故
(3)從的過程中s隨t變化的規(guī)律是: 物體作勻速直線運動,
從的過程中s隨t變化的規(guī)律是:物體作初速度為零的勻加速直線運動,
13.解析:對質(zhì)子火箭發(fā)動機,加速每一個質(zhì)子的過程
①
對任意一段時間內(nèi)通過質(zhì)子的總電荷量為q,總質(zhì)量為M,由能量關(guān)系:
②
由動量定理得 ③
聯(lián)立①②③解得
④
14.(1)輪緣轉(zhuǎn)動的線速度: (2分)
(2)板運動的加速度: (2分)
板在輪子上做勻加速運動的時間: (1分)
板在做勻加速運動的全過程中其重心平動發(fā)生的位移為:
(1分)
板在做勻速運動的全過程中其重心平動發(fā)生的位移為:
(1分)
因此,板運動的總時間為: (2分)
(3)由功能關(guān)系知:輪子在傳送木板的過程中所消耗 的機械能一部分轉(zhuǎn)化成了木板的動能,另一部分因克服摩擦力做功轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能,即:
木板獲得的動能: (1分)
摩擦力做功產(chǎn)生的內(nèi)能: (2分)
加速過程木板與輪子間的相對位移:
(1分)
消耗的機械能: (2分)
聯(lián)立上述四個方程解得:
(1分)
15.解析:⑴正、負電子均經(jīng)過次加速后才從加速器射出,故
①
②
⑵時刻負,在之間加速正電子,則時刻在之間加速負電子,且正、負電子在加速器中運動的時間相同,因此射出的時間差即為 ③
⑶由于金屬圓筒的靜電屏蔽作用,筒內(nèi)場強為零,電子在每個圓筒中都做勻速運動,要使電子每經(jīng)過兩筒縫隙時都能被加速,運動時間應(yīng)滿足 ④
電子第一次被加速后的速度即通過時的速度,因此
⑤
同理可得
…………
解得
16.解析:⑴設(shè)導體棒MN下滑的距離為,導體棒下滑時受三個力如圖所示,由牛頓第二定律得 ①
②
線框被導體棒MN分成并聯(lián)的兩部分,對MN兩端的總電阻為
③
將時速度為代入得 ④
⑵當導體棒的加速度為零時,由①得 ⑤
由②③代入得 ⑥
聯(lián)立⑤⑥得 ⑦
⑶假設(shè)導體棒以速度勻速運動,雖然磁感應(yīng)強度方向與區(qū)域Ⅰ中相反,但由楞次定律和左手定則可知,安培力仍沿斜面向上,則有
⑧
由于為常量,因此當時最大,而式中,因此當增大時減小,若不變,則速度一定減小,要保持速度不變,則由⑦⑧得
⑨
⑩
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