江蘇省南京市高三考前沖刺訓(xùn)練南京市教研室 物理試題及答案
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1、1南京市南京市 20142014 屆高三物理考前沖刺訓(xùn)練屆高三物理考前沖刺訓(xùn)練題題一、單選題一、單選題1.1.“北斗北斗”衛(wèi)星屏聲息氣定位系統(tǒng)由地球靜止軌道衛(wèi)星(同步衛(wèi)星屏聲息氣定位系統(tǒng)由地球靜止軌道衛(wèi)星(同步衛(wèi)星衛(wèi)星) 、中軌道衛(wèi)星和傾斜同步衛(wèi)星組成。地球靜止軌道衛(wèi)星和中軌、中軌道衛(wèi)星和傾斜同步衛(wèi)星組成。地球靜止軌道衛(wèi)星和中軌道衛(wèi)星都在圓軌道上運(yùn)行,它們距地面的高度分別約為地球半徑的道衛(wèi)星都在圓軌道上運(yùn)行,它們距地面的高度分別約為地球半徑的 6 6倍和倍和 3.43.4 倍,下列說法中正確的是倍,下列說法中正確的是A A靜止軌道衛(wèi)星的周期約為中軌道衛(wèi)星的靜止軌道衛(wèi)星的周期約為中軌道衛(wèi)星的 2
2、 2 倍倍B B靜止軌道衛(wèi)星的線速度大小約為中軌道衛(wèi)星的靜止軌道衛(wèi)星的線速度大小約為中軌道衛(wèi)星的 2 2 倍倍C C中軌道上的衛(wèi)星所受的萬有引力比靜止軌道上的衛(wèi)星大中軌道上的衛(wèi)星所受的萬有引力比靜止軌道上的衛(wèi)星大D D中軌道上的衛(wèi)星在運(yùn)動過程中加速度不中軌道上的衛(wèi)星在運(yùn)動過程中加速度不變變2 2如圖所示如圖所示,質(zhì)量相同的木塊質(zhì)量相同的木塊P P和和Q Q用輕彈簧連接用輕彈簧連接,置于光滑置于光滑水平面上水平面上,彈簧處于自由狀態(tài)彈簧處于自由狀態(tài)?,F(xiàn)用水平恒力現(xiàn)用水平恒力F F推木塊推木塊A A,則在彈簧則在彈簧第一次壓縮到最短的過程中,第一次壓縮到最短的過程中,P P和和Q Q的速度圖象是圖
3、中的的速度圖象是圖中的2qB3.3. 對于真空中電荷量對于真空中電荷量為為q q的靜止點(diǎn)電荷的靜止點(diǎn)電荷而言,當(dāng)選取離點(diǎn)電荷無窮遠(yuǎn)處的電勢為零而言,當(dāng)選取離點(diǎn)電荷無窮遠(yuǎn)處的電勢為零時(shí)時(shí), 離點(diǎn)電荷距離為離點(diǎn)電荷距離為r r處的電勢為處的電勢為= =kq/rkq/r(k k為靜電力常量為靜電力常量) ,如圖所示,兩電荷量大小均為,如圖所示,兩電荷量大小均為Q Q的異種點(diǎn)電荷相距的異種點(diǎn)電荷相距為為d d,現(xiàn)將一質(zhì)子(電荷量為,現(xiàn)將一質(zhì)子(電荷量為e e)從兩電荷連線上的)從兩電荷連線上的A A點(diǎn)沿以負(fù)電荷點(diǎn)沿以負(fù)電荷為圓心為圓心、半徑為半徑為R R的半圓形軌跡的半圓形軌跡ABCABC移到移到C
4、C點(diǎn)點(diǎn),在質(zhì)子從在質(zhì)子從A A到到C C的過的過程中,系統(tǒng)電勢能的變化情況為程中,系統(tǒng)電勢能的變化情況為A A減少減少222RdkQeRB B增加增加222RdkQeRC C減少減少222RdkQeD D增加增加222RdkQe4 4如圖所示如圖所示,在圓柱形區(qū)域內(nèi)存在豎直向在圓柱形區(qū)域內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小上的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B B隨時(shí)間隨時(shí)間t t的變化關(guān)系為的變化關(guān)系為B BB B0 0+ +ktkt, 其中其中B B0 0、k k為正的常數(shù)為正的常數(shù)。3在此區(qū)域的水平面內(nèi)固定一個(gè)半徑為在此區(qū)域的水平面內(nèi)固定一個(gè)半徑為r r的圓環(huán)形內(nèi)壁光滑的細(xì)玻璃的圓環(huán)形內(nèi)
5、壁光滑的細(xì)玻璃管管,將一電荷量為將一電荷量為q q的帶正電小球在管內(nèi)由靜止釋放的帶正電小球在管內(nèi)由靜止釋放,不考慮帶電小不考慮帶電小球在運(yùn)動過程中產(chǎn)生的磁場,則下列說法正確的是球在運(yùn)動過程中產(chǎn)生的磁場,則下列說法正確的是A A從上往下看,小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿順時(shí)針方向運(yùn)動,轉(zhuǎn)動一周的過程從上往下看,小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿順時(shí)針方向運(yùn)動,轉(zhuǎn)動一周的過程中動能增量為中動能增量為 2 2qkqkr rB B從上往下看,小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿逆時(shí)針方向運(yùn)動,轉(zhuǎn)動一周的過程從上往下看,小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿逆時(shí)針方向運(yùn)動,轉(zhuǎn)動一周的過程中動能增量為中動能增量為 2 2qkqkr rC C從上往下看,小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿順時(shí)針方向運(yùn)動,轉(zhuǎn)動
6、一周的過程從上往下看,小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿順時(shí)針方向運(yùn)動,轉(zhuǎn)動一周的過程中動能增量為中動能增量為qkqkr r2 2D D從上往下看,小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿逆時(shí)針方向運(yùn)動,轉(zhuǎn)動一周的過程從上往下看,小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿逆時(shí)針方向運(yùn)動,轉(zhuǎn)動一周的過程中動能增量為中動能增量為qkqkr r2 25 5如圖所示電路中如圖所示電路中,定值電阻定值電阻R R大于電源內(nèi)阻大于電源內(nèi)阻r r,當(dāng)滑動變阻器當(dāng)滑動變阻器滑動端向右滑動后滑動端向右滑動后,理想電流表理想電流表 A A1 1、A A2 2、A A3 3的示數(shù)變化量的絕的示數(shù)變化量的絕對值分別為對值分別為I I1 1、I I2 2、I I3 3,理想電壓表示數(shù)變化量的絕
7、對理想電壓表示數(shù)變化量的絕對值為值為U U。下列說法中正確的是。下列說法中正確的是A A電流表電流表 A A2 2的示數(shù)一定變小的示數(shù)一定變小B B電壓表電壓表 V V 的示數(shù)一定減小的示數(shù)一定減小C C I I3 3一定小于一定小于I I2 2D D U U與與I I1 1比值一定小于電源內(nèi)比值一定小于電源內(nèi)阻阻r r46 6伽利略曾利用對接斜面研究伽利略曾利用對接斜面研究“力與運(yùn)動力與運(yùn)動”的關(guān)系。如圖,固的關(guān)系。如圖,固定在水平地面上的傾角均為定在水平地面上的傾角均為的兩斜面的兩斜面,以光滑小圓弧相連接以光滑小圓弧相連接。左側(cè)左側(cè)斜面頂端的小球與兩斜面的動摩擦因數(shù)均為斜面頂端的小球與兩斜
8、面的動摩擦因數(shù)均為。小球從左側(cè)頂端滑到小球從左側(cè)頂端滑到最低點(diǎn)的時(shí)間為最低點(diǎn)的時(shí)間為t t1 1,滑到右側(cè)最高點(diǎn)的時(shí)間為滑到右側(cè)最高點(diǎn)的時(shí)間為t t2 2。規(guī)定斜面連接處為規(guī)定斜面連接處為參考平面參考平面,則小球在這個(gè)運(yùn)動過程中速度的大小則小球在這個(gè)運(yùn)動過程中速度的大小v v、加速度的大小加速度的大小a a、動能動能E Ek k及機(jī)械能及機(jī)械能E E隨時(shí)間隨時(shí)間t t變化的關(guān)系圖線正確的是變化的關(guān)系圖線正確的是二、多選題二、多選題7 7如圖所示,小球如圖所示,小球a a從傾角為從傾角為6060的固定粗糙的固定粗糙斜面頂端以速度斜面頂端以速度v v1 1沿斜面恰好勻速下滑,同時(shí)將另一小沿斜面恰好
9、勻速下滑,同時(shí)將另一小球球b b在斜面底端正上方在斜面底端正上方與與a a球等高處以速球等高處以速度度v v2 2水平拋出水平拋出,兩球恰在斜面中點(diǎn)兩球恰在斜面中點(diǎn)P P相遇,則下列說法正確的是相遇,則下列說法正確的是A Av v1 1v v2 22 21 1B Bv v1 1v v2 21 11 1C C若小球若小球b b以以 2 2v v2 2水平拋出,則兩小球仍能相遇水平拋出,則兩小球仍能相遇D D若小球若小球b b以以 2 2v v2 2水平拋出水平拋出,則則b b球落在斜面上時(shí)球落在斜面上時(shí),a a球在球在b b球的下球的下5t/(10-2s)u(V)12O2220乙22200.51
10、.5甲AVuRDL方方8 8如圖甲所示的電路中如圖甲所示的電路中,理想變壓器原理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為副線圈匝數(shù)比為 1010:1 1,A A、V V 均為理想電表,均為理想電表,R R、L L和和D D分別是光敏電阻(其阻分別是光敏電阻(其阻值隨光強(qiáng)增大而減小值隨光強(qiáng)增大而減?。?、 理想理想線圈和燈泡。原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電壓線圈和燈泡。原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電壓u u,下列說法正,下列說法正確的是確的是A A電壓電壓u u的頻率為的頻率為 100100 HzHzB BV V 的示數(shù)為的示數(shù)為V222C C有光照射有光照射R R時(shí),時(shí),A A 的示數(shù)變大的示數(shù)變大D
11、D抽出抽出L L中的鐵芯,中的鐵芯,D D 變亮變亮9 9如圖所示如圖所示,空間有一垂直空間有一垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 0.50.5 T T的勻強(qiáng)磁場,一質(zhì)量為的勻強(qiáng)磁場,一質(zhì)量為 0.20.2 k kg g且足夠長的絕緣木板靜止在光滑水平面上且足夠長的絕緣木板靜止在光滑水平面上,在木板左端無初速放置一在木板左端無初速放置一質(zhì)量為質(zhì)量為 0.10.1 kgkg、電荷量、電荷量q q= = +0.2C+0.2C 的滑塊,滑塊與絕緣木板之間動摩的滑塊,滑塊與絕緣木板之間動摩擦因數(shù)為擦因數(shù)為 0.50.5,滑塊受到的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動摩擦力現(xiàn),滑塊受到的最大靜摩擦力
12、可認(rèn)為等于滑動摩擦力現(xiàn)對木板施加方向水平向左,大小為對木板施加方向水平向左,大小為 0.60.6 N N 的恒力,的恒力,g g取取 1010 m/sm/s2 2。則。則6A A木板和滑塊一直做加速度為木板和滑塊一直做加速度為 2 2 m/sm/s2 2的勻加速運(yùn)動的勻加速運(yùn)動B B滑塊開始做勻加速運(yùn)動滑塊開始做勻加速運(yùn)動,然后做加速度減小的加然后做加速度減小的加速運(yùn)動,最后做勻速直線運(yùn)動速運(yùn)動,最后做勻速直線運(yùn)動C C最終木板做加速度為最終木板做加速度為 2 2 m/sm/s2 2的勻加速運(yùn)動的勻加速運(yùn)動,滑塊滑塊做速度為做速度為 1010 m/sm/s 的勻速運(yùn)動的勻速運(yùn)動D D 最終木板
13、做加速度最終木板做加速度為為 3 3 m/sm/s2 2的勻加速運(yùn)動的勻加速運(yùn)動, 滑塊做速度滑塊做速度為為 1010 m/m/s s的勻速運(yùn)動的勻速運(yùn)動1010如圖所示,足夠長的金屬導(dǎo)軌豎直放置,金屬棒如圖所示,足夠長的金屬導(dǎo)軌豎直放置,金屬棒abab、cdcd均均通過棒兩端的環(huán)套在金屬導(dǎo)軌上通過棒兩端的環(huán)套在金屬導(dǎo)軌上。虛線上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁虛線上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場場,虛線下方有豎直向下的勻強(qiáng)磁場虛線下方有豎直向下的勻強(qiáng)磁場,兩勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小兩勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為均為B B。abab、cdcd棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)均為棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)均為,兩棒總電阻為,
14、兩棒總電阻為R R,導(dǎo),導(dǎo)軌電阻不計(jì)。開始兩棒靜止在圖示位置,當(dāng)軌電阻不計(jì)。開始兩棒靜止在圖示位置,當(dāng)cdcd棒無初速釋放時(shí),棒無初速釋放時(shí),對對abab棒施加豎直向上的力棒施加豎直向上的力F F,沿導(dǎo)軌向上做勻加速運(yùn)動。則,沿導(dǎo)軌向上做勻加速運(yùn)動。則A Aabab棒中的電流方向由棒中的電流方向由b b到到a aB Bcdcd棒先加速運(yùn)動后勻速運(yùn)動棒先加速運(yùn)動后勻速運(yùn)動C Ccdcd棒所受摩擦力的最大值等于棒所受摩擦力的最大值等于cdcd棒的重力棒的重力D D力力F F做的功等于兩棒產(chǎn)生的電熱與做的功等于兩棒產(chǎn)生的電熱與abab棒增加的機(jī)械能之和棒增加的機(jī)械能之和7三、實(shí)驗(yàn)題三、實(shí)驗(yàn)題1 1某
15、同學(xué)在某同學(xué)在“探究平拋運(yùn)動的規(guī)律探究平拋運(yùn)動的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中:的實(shí)驗(yàn)中:(1 1)先采用圖先采用圖(甲甲)所示裝所示裝置,用小錘打擊彈性金屬片,金置,用小錘打擊彈性金屬片,金屬片把球?qū)倨亚駻 A沿水平方向彈出,同沿水平方向彈出,同時(shí)時(shí)B B球被松開,自由下落,觀察球被松開,自由下落,觀察到兩球同時(shí)落地,改變小捶打擊到兩球同時(shí)落地,改變小捶打擊的力度,即改變球的力度,即改變球A A被彈出時(shí)的速度,兩球仍然同時(shí)落地,這說被彈出時(shí)的速度,兩球仍然同時(shí)落地,這說明明。(2 2)他用圖他用圖(乙乙)所示裝置做實(shí)驗(yàn)所示裝置做實(shí)驗(yàn),兩個(gè)相同的弧形軌道兩個(gè)相同的弧形軌道M M、N N,分別用于發(fā)射小鐵球分
16、別用于發(fā)射小鐵球P P、Q Q,其中其中M M的末端是水平的的末端是水平的,N N的末端與光滑的末端與光滑的水平板相切;兩軌道上端分別裝有電磁鐵的水平板相切;兩軌道上端分別裝有電磁鐵C C、D D,調(diào)節(jié)電磁鐵,調(diào)節(jié)電磁鐵C C、D D的高度,使的高度,使AC=BDAC=BD,從而保證小球,從而保證小球P P、Q Q在軌道出口處的水平初速在軌道出口處的水平初速度度v v0 0相等相等?,F(xiàn)將小球現(xiàn)將小球P P、Q Q分別吸在電磁鐵分別吸在電磁鐵C C、D D上上,然后切斷電源然后切斷電源,使使兩小球能以相同的初速度兩小球能以相同的初速度v v0 0同時(shí)分別從軌道同時(shí)分別從軌道M M、N N的下端射
17、出。實(shí)驗(yàn)的下端射出。實(shí)驗(yàn)可觀察到的現(xiàn)象應(yīng)該是可觀察到的現(xiàn)象應(yīng)該是。(3 3)在圖乙中若僅改變弧形軌道在圖乙中若僅改變弧形軌道M M的高度的高度(A AC C距離保持不變距離保持不變) ,重復(fù)(,重復(fù)(2 2)中實(shí)驗(yàn),仍能觀察到相)中實(shí)驗(yàn),仍能觀察到相圖(甲)BAQ圖(乙)CABDMNP8同的現(xiàn)象,這說明同的現(xiàn)象,這說明。2 2為了用實(shí)驗(yàn)為了用實(shí)驗(yàn)“驗(yàn)證牛頓第二定律驗(yàn)證牛頓第二定律” ,現(xiàn)提供如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝現(xiàn)提供如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置請回答下列問題:置請回答下列問題:(1 1)為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取的做法是)為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取的做法是()A A將木板
18、不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,使小車在鉤碼拉動下恰好做勻?qū)⒛景宀粠Щ喌囊欢诉m當(dāng)墊高,使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運(yùn)動速運(yùn)動B B將木板帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速將木板帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運(yùn)動運(yùn)動C C將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車恰將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動好做勻速運(yùn)動D D將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車能將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車能夠靜止在木板上夠靜止在木板上(2 2)在實(shí)驗(yàn)中,得到一條打點(diǎn)的紙帶,如)在實(shí)驗(yàn)中,得到一條打點(diǎn)的
19、紙帶,如圖所示圖所示, 已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為為T T,且間距且間距x x1 1、x x2 2、x x3 3、x x4 4、x x5 5、x x6 6已量出,則小車加速度已量出,則小車加速度的表示式為的表示式為a a;1 12 23 34 45 59(3 3)有一組同學(xué))有一組同學(xué)保持小車及車中保持小車及車中的砝碼質(zhì)量一定的砝碼質(zhì)量一定,研究加速度研究加速度a a與與所受外力所受外力F F的關(guān)的關(guān)系系, 他們在軌道水他們在軌道水平和傾斜兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn),得到了兩條平和傾斜兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn),得到了兩條a aF F圖線,如圖所圖線,如圖所示示。圖線圖線_
20、是在軌道傾斜情況下得到的是在軌道傾斜情況下得到的( (選填選填“”或或“”) );小車及車中的砝碼總質(zhì)量小車及車中的砝碼總質(zhì)量m m_ kgkg。3 3現(xiàn)要通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:水現(xiàn)要通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌;導(dǎo)軌上導(dǎo)軌上A A點(diǎn)處有一帶長方形遮光片點(diǎn)處有一帶長方形遮光片的滑塊,其總質(zhì)量為的滑塊,其總質(zhì)量為M M,左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量,左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為為m m的砝碼相連的砝碼相連;遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直;導(dǎo)軌上的導(dǎo)軌上的B
21、B點(diǎn)有一光點(diǎn)有一光電門,可以測量遮光片經(jīng)過光電門時(shí)的擋光時(shí)間電門,可以測量遮光片經(jīng)過光電門時(shí)的擋光時(shí)間t t。用。用d d表示表示A A點(diǎn)到點(diǎn)到導(dǎo)軌底端導(dǎo)軌底端C C點(diǎn)的距離點(diǎn)的距離,h h表示表示A A與與C C的高度差的高度差,b b表示遮光片的寬度表示遮光片的寬度,x x表示表示A A、B B兩點(diǎn)間的距離兩點(diǎn)間的距離,將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過通過B B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度。 用用g g表示重力加速度表示重力加速度。 完成下列填空和作圖完成下列填空和作圖:x x/(m)/(m)0.600.600 00.800.800 01.001
22、.000 01.201.200 01.401.400 0t t/(ms)/(ms)8.228.227.177.176.446.445.855.855.435.431 1t t2 2/(/(10104 4s s2 2) )1.481.481.951.952.412.412.922.923.393.3910(1)(1)若將滑塊若將滑塊自自A A點(diǎn)由靜點(diǎn)由靜止釋放止釋放,則在滑塊從則在滑塊從A A運(yùn)動至運(yùn)動至B B的過程中的過程中,滑塊滑塊、遮光片與砝碼組成遮光片與砝碼組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量可表示為的系統(tǒng)重力勢能的減小量可表示為_,動能的增加量可表示為,動能的增加量可表示為_。若在運(yùn)動過程中機(jī)械
23、能守恒,。若在運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒,1 1t t2 2與與x x的關(guān)系式為的關(guān)系式為1 1t t2 2_。(2)(2)多次改變光電門的位置多次改變光電門的位置, 每次均令滑塊自同一點(diǎn)每次均令滑塊自同一點(diǎn)( (A A點(diǎn)點(diǎn)) )下滑下滑, 測量測量相應(yīng)的相應(yīng)的x x與與t t值。結(jié)果如下表所示:值。結(jié)果如下表所示:以以x x為橫坐標(biāo),為橫坐標(biāo),1 1t t2 2為縱坐標(biāo),在圖位置的坐標(biāo)紙中描出第為縱坐標(biāo),在圖位置的坐標(biāo)紙中描出第 1 1 和第和第 5 5 個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn);根據(jù)數(shù)據(jù)點(diǎn);根據(jù) 5 5 個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)作直線,求得該直線的斜率個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)作直線,求得該直線的斜率k k_10104 4m m1 1s s2
24、 2( (保留三位有效數(shù)字保留三位有效數(shù)字) )。(3 3)由測得的由測得的h h、d d、b b、M M和和m m數(shù)值可以計(jì)算出數(shù)值可以計(jì)算出1 1t t2 2x x直線的斜率直線的斜率k k0 0,將將k k和和k k0 0進(jìn)行比較進(jìn)行比較,若其差值在實(shí)驗(yàn)允許的范圍內(nèi)若其差值在實(shí)驗(yàn)允許的范圍內(nèi),則可認(rèn)為此實(shí)驗(yàn)則可認(rèn)為此實(shí)驗(yàn)11驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。4 4利用如圖所示電路測量一量程為利用如圖所示電路測量一量程為 300300 mVmV 的電壓表的內(nèi)阻的電壓表的內(nèi)阻R Rv v(約約為為 300300) 。 某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下:某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下:(1)(1)按電路圖
25、正確連接好電路按電路圖正確連接好電路,把滑動變阻器把滑動變阻器R R的滑片的滑片P P滑滑到到a a端,閉合電鍵端,閉合電鍵 S S2 2,并將電阻箱,并將電阻箱R R0 0的阻值調(diào)到較大;的阻值調(diào)到較大;(2)(2)閉合電鍵閉合電鍵 S S1 1,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置,使電壓表的使電壓表的指針指到滿刻度;指針指到滿刻度;(3)(3)保持電鍵保持電鍵 S S1 1閉合和滑動變阻器滑片閉合和滑動變阻器滑片P P的位置不變的位置不變, 斷開斷開電鍵電鍵 S S2 2,調(diào)整電阻箱調(diào)整電阻箱R R0 0的阻值大小的阻值大小,使電壓表的指針指到滿刻度的二使電壓表的指針指到滿刻
26、度的二分之一;讀出此時(shí)電阻箱分之一;讀出此時(shí)電阻箱R R0 0=298=298的阻值,則電壓表內(nèi)電的阻值,則電壓表內(nèi)電阻阻R RV V=_=_。實(shí)驗(yàn)所提供的器材除待測電壓表實(shí)驗(yàn)所提供的器材除待測電壓表、電阻箱電阻箱(最大阻值最大阻值 999.9999.9) 、電池電池(電動勢約(電動勢約 1.5V1.5V,內(nèi)阻可忽略不計(jì),內(nèi)阻可忽略不計(jì)) 、導(dǎo)線和電鍵之外,還有如下可、導(dǎo)線和電鍵之外,還有如下可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材:供選擇的實(shí)驗(yàn)器材:A A滑動變阻器:最大阻值滑動變阻器:最大阻值 200200B B滑動變阻器:最大值滑動變阻器:最大值阻阻1010RR0VRVabPS1ERS212C C定值電阻:阻
27、值約定值電阻:阻值約 2020D D定值電阻:阻值約定值電阻:阻值約 200200根據(jù)以上設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法,回答下列問題。根據(jù)以上設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法,回答下列問題。為了使測量比較精確為了使測量比較精確,從可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材中從可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材中,滑動變阻器滑動變阻器R R應(yīng)應(yīng)選用選用_, 定值電阻定值電阻R R 應(yīng)選用應(yīng)選用_ (填寫可供選填寫可供選擇實(shí)驗(yàn)器材前面的序號擇實(shí)驗(yàn)器材前面的序號) 。對于上述的測量方法對于上述的測量方法,從實(shí)驗(yàn)原理分析可知從實(shí)驗(yàn)原理分析可知,在測量操作無誤的情在測量操作無誤的情況下,實(shí)際測出的電壓表內(nèi)阻的測量值況下,實(shí)際測出的電壓表內(nèi)阻的測量值R R測測_真實(shí)值真實(shí)值R
28、 RV V(填填“大于大于” 、 “小于小于”或或“等于等于” ) ,這誤差屬于這誤差屬于_誤差誤差( (填填”偶然偶然”或者或者”系統(tǒng)系統(tǒng)”) )。如果現(xiàn)在有一個(gè)量程與待測電壓表相近又經(jīng)過精密校準(zhǔn)的電壓如果現(xiàn)在有一個(gè)量程與待測電壓表相近又經(jīng)過精密校準(zhǔn)的電壓表表V V2 2,怎樣能減小或者消除上述測量的誤差?在圖中畫出電壓表怎樣能減小或者消除上述測量的誤差?在圖中畫出電壓表 V V2 2接的接的位置位置, ,說明增加的測量步驟。說明增加的測量步驟。5.5.某同學(xué)準(zhǔn)備利用下列器材測量電源電動勢和內(nèi)電阻某同學(xué)準(zhǔn)備利用下列器材測量電源電動勢和內(nèi)電阻A A干電池兩節(jié),每節(jié)電池電動勢約為干電池兩節(jié),每節(jié)
29、電池電動勢約為 1.51.5 V V,內(nèi)阻約幾歐姆,內(nèi)阻約幾歐姆13B B直流電壓表直流電壓表 V V1 1、V V2 2,量程均為,量程均為 1.51.5 V V,內(nèi)阻約為,內(nèi)阻約為 3 3 k kC C定值電阻定值電阻R R0 0,阻值為,阻值為 5 5 D D滑動變阻器滑動變阻器R R,最大阻值,最大阻值 5050 E E導(dǎo)線和開關(guān)導(dǎo)線和開關(guān)(1 1) 該同學(xué)連接的實(shí)物電路如圖該同學(xué)連接的實(shí)物電路如圖甲所示,其中還有一根導(dǎo)線沒有連甲所示,其中還有一根導(dǎo)線沒有連,請補(bǔ)上這根導(dǎo)線。請補(bǔ)上這根導(dǎo)線。(2 2)實(shí)驗(yàn)中移動滑動變阻器觸頭,讀)實(shí)驗(yàn)中移動滑動變阻器觸頭,讀出電壓表出電壓表 V V1
30、1和和 V V2 2的多組數(shù)據(jù)的多組數(shù)據(jù)U U1 1、U U2 2,描繪,描繪出出U U1 1U U2 2圖象如圖乙所示圖象如圖乙所示, 圖中直線斜率圖中直線斜率為為k k,與橫軸的截距為,與橫軸的截距為a a,則電源的電動勢,則電源的電動勢E E,內(nèi)阻,內(nèi)阻r r(用(用k k、a a、R R0 0表示表示) 。(3 3)根據(jù)所給器材根據(jù)所給器材,請你再設(shè)計(jì)一種測量電源電動勢和內(nèi)電阻的請你再設(shè)計(jì)一種測量電源電動勢和內(nèi)電阻的電路圖,畫在圖中的虛線框內(nèi)。電路圖,畫在圖中的虛線框內(nèi)。6 6在一次探究小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中,所用器材有:在一次探究小燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中,所用器材有:燈泡燈
31、泡 L L, 量程恰當(dāng)?shù)碾娏鞅砹砍糖‘?dāng)?shù)碾娏鞅?A A 和電壓表和電壓表 V V, 直流電源直流電源 E E, 滑動變阻器滑動變阻器 R R,開關(guān)開關(guān) S S,要求燈泡兩端電壓從零開始變化,要求燈泡兩端電壓從零開始變化(1 1)圖所示為某同學(xué)已連接的實(shí)物電路,經(jīng)檢查,發(fā)現(xiàn)電路中缺少)圖所示為某同學(xué)已連接的實(shí)物電路,經(jīng)檢查,發(fā)現(xiàn)電路中缺少14一根導(dǎo)線,請你幫助他找到這根導(dǎo)線的位置,并畫在圖中。一根導(dǎo)線,請你幫助他找到這根導(dǎo)線的位置,并畫在圖中。(2 2) 若該同學(xué)在如圖所示狀態(tài)完成了最后一若該同學(xué)在如圖所示狀態(tài)完成了最后一根導(dǎo)線的連接,請指出其中僅有的兩個(gè)不當(dāng)根導(dǎo)線的連接,請指出其中僅有的兩個(gè)不
32、當(dāng)之處:之處:;. .(3 3)電路連接正確后,分別測得兩只燈泡)電路連接正確后,分別測得兩只燈泡 L L1 1、L L2 2的伏安特性曲線,的伏安特性曲線,如圖甲中的如圖甲中的和和所示,然后將燈所示,然后將燈泡泡L L1 1和和 L L2 2與電池組(電動勢和內(nèi)阻均恒與電池組(電動勢和內(nèi)阻均恒定)連成如圖乙所示的電路。多次測定)連成如圖乙所示的電路。多次測量后得到通過量后得到通過 L L1 1和和 L L2 2的電流平均值分的電流平均值分別為別為 0.300.30 A A 和和 0.600.60 A A。請根據(jù)以上結(jié)。請根據(jù)以上結(jié)果,在圖甲中畫出該電池組路端電壓和干路電流的關(guān)系曲線。果,在圖
33、甲中畫出該電池組路端電壓和干路電流的關(guān)系曲線。(4 4)由該曲線可以得知電池組的電動勢為)由該曲線可以得知電池組的電動勢為_V_V,內(nèi)阻為,內(nèi)阻為_。 (結(jié)果取兩位有效數(shù)字)(結(jié)果取兩位有效數(shù)字)15FABOxyRR2lv三、計(jì)算題三、計(jì)算題1313矩形裸導(dǎo)線框長邊的長度為矩形裸導(dǎo)線框長邊的長度為 2 2l l,短邊的長度為,短邊的長度為l l,在兩個(gè),在兩個(gè)短邊上均接有阻值為短邊上均接有阻值為R R的電阻的電阻,其余部分電阻均不計(jì)其余部分電阻均不計(jì)。導(dǎo)線框的位置導(dǎo)線框的位置如圖所示如圖所示,線框內(nèi)的磁場方向及分布情況如圖線框內(nèi)的磁場方向及分布情況如圖,大小為大小為lxBB2cos0。一電阻為
34、一電阻為R R的光滑導(dǎo)體棒的光滑導(dǎo)體棒ABAB與短邊平行且與長邊始終接觸良好。起與短邊平行且與長邊始終接觸良好。起初導(dǎo)體棒處于初導(dǎo)體棒處于x x=0=0 處處, 從從t t=0=0 時(shí)刻起時(shí)刻起, 導(dǎo)體棒導(dǎo)體棒ABAB在沿在沿x x方向的外力方向的外力F F的作用下做速度為的作用下做速度為v v的勻速運(yùn)動的勻速運(yùn)動。導(dǎo)體棒導(dǎo)體棒ABAB從從x x=0=0 運(yùn)動到運(yùn)動到x x=2=2l l的過的過程中,試求:程中,試求:(1 1)某一時(shí)刻)某一時(shí)刻t t產(chǎn)生的電動勢;產(chǎn)生的電動勢;(2 2)某一時(shí)刻)某一時(shí)刻t t所受的外力所受的外力F F;(3 3)整個(gè)回路產(chǎn)生的熱量。)整個(gè)回路產(chǎn)生的熱量。1
35、61313如圖所示,兩根足夠長、電阻不計(jì)的如圖所示,兩根足夠長、電阻不計(jì)的平行光滑金屬導(dǎo)軌相距為平行光滑金屬導(dǎo)軌相距為L L,導(dǎo)軌平面與水平面導(dǎo)軌平面與水平面成成角角,質(zhì)量均為質(zhì)量均為m m、阻值均為阻值均為R R的金屬棒的金屬棒a a、b b緊挨著放在兩導(dǎo)軌上,整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中緊挨著放在兩導(dǎo)軌上,整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B B,以一平行于導(dǎo)軌平面向上的恒力,以一平行于導(dǎo)軌平面向上的恒力F F2mg2mgsinsin拉拉a a棒棒,同時(shí)由靜止釋放同時(shí)由靜止釋放b b棒棒,直至直至b b棒剛好勻速時(shí)棒剛好勻速時(shí),在此過程中通在
36、此過程中通17過棒的電量為過棒的電量為q q,棒與導(dǎo)軌始終垂直并保持良好接觸,重力加速度,棒與導(dǎo)軌始終垂直并保持良好接觸,重力加速度為為g g。求:。求:(1 1)b b棒剛好勻速時(shí),棒剛好勻速時(shí),a a、b b棒間的距離棒間的距離s s;(2 2)b b棒最終的速度大小棒最終的速度大小v vb b;(3 3)此過程中)此過程中a a棒產(chǎn)生的熱量棒產(chǎn)生的熱量Q Q。1313如圖所示如圖所示,電阻忽略不計(jì)的兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌豎直電阻忽略不計(jì)的兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置放置,其上端接一阻值為其上端接一阻值為 3 3 的定值電阻的定值電阻R R。在水平虛線在水平虛線L L1 1、L L2 2
37、間有間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場B B、磁場區(qū)域的高度、磁場區(qū)域的高度d d0.50.5 m m。導(dǎo)。導(dǎo)18體體棒棒a a的質(zhì)的質(zhì)量量m ma a0.20.2 kgkg, 電電阻阻R Ra a3 3 ; 導(dǎo)體導(dǎo)體棒棒b b的質(zhì)的質(zhì)量量m mB B0.10.1 kgkg,電阻電阻R Rb b6 6 。它們分別從圖中。它們分別從圖中M M、N N處同時(shí)由靜止開始在導(dǎo)軌上無處同時(shí)由靜止開始在導(dǎo)軌上無摩擦向下滑動摩擦向下滑動,且都能勻速穿過磁場區(qū)域且都能勻速穿過磁場區(qū)域,當(dāng)當(dāng)b b剛穿出磁場剛穿出磁場時(shí)時(shí)a a正好進(jìn)入磁場。不計(jì)正好進(jìn)入磁場。不計(jì)a a、b b之間的
38、作用,整個(gè)運(yùn)動過程中之間的作用,整個(gè)運(yùn)動過程中a a、b b棒始終與金屬導(dǎo)軌接觸良好棒始終與金屬導(dǎo)軌接觸良好,設(shè)重力加速度設(shè)重力加速度g g1010 m/sm/s2 2。求求:(1 1)在整個(gè)過程中)在整個(gè)過程中a a、b b兩棒克服安培力分別做的功;兩棒克服安培力分別做的功;(2 2)a a進(jìn)入磁場的速度與進(jìn)入磁場的速度與b b進(jìn)入磁場的速度之比;進(jìn)入磁場的速度之比;(3 3)分別求出)分別求出M M點(diǎn)和點(diǎn)和N N點(diǎn)距虛線點(diǎn)距虛線L L1 1的高度。的高度。191414質(zhì)量為質(zhì)量為M M10kg10kg的的B B板上表面上方板上表面上方,存在一定厚度的存在一定厚度的P P與與B B的的相互作
39、用區(qū)域,如圖中劃虛線的部分,當(dāng)質(zhì)量為相互作用區(qū)域,如圖中劃虛線的部分,當(dāng)質(zhì)量為m m1kg1kg的物塊的物塊P P進(jìn)入進(jìn)入相互作用區(qū)時(shí),相互作用區(qū)時(shí),B B板便有豎直向上的恒力板便有豎直向上的恒力f f= =kmgkmg(k k5151)作用于物塊作用于物塊P P,使其剛好不與使其剛好不與B B板的上板的上表面接觸;在水平方向,物塊表面接觸;在水平方向,物塊P P與與B B板間沒有相板間沒有相互作用力。已知物塊互作用力。已知物塊P P開始自由下落的時(shí)刻,開始自由下落的時(shí)刻,B B板向右運(yùn)動的速度為板向右運(yùn)動的速度為v vBoBo=10m/s=10m/s。物塊。物塊P P從開始下落到剛到達(dá)相互作
40、用從開始下落到剛到達(dá)相互作用區(qū)所經(jīng)歷的時(shí)間為區(qū)所經(jīng)歷的時(shí)間為t t0 0=2.0s=2.0s。 設(shè)設(shè)B B板足夠長板足夠長,B B板與水平面間的動摩擦因板與水平面間的動摩擦因數(shù)數(shù)0.020.02,設(shè)物塊,設(shè)物塊P P總能落入總能落入B B板上方的相互作用區(qū)板上方的相互作用區(qū)。 (取(取g g=10m/s=10m/s2 2)問:問:(1 1)物塊)物塊P P從起始位置下落到剛好與從起始位置下落到剛好與B B板不接觸的時(shí)間板不接觸的時(shí)間t t;(2 2)板)板B B在上述時(shí)間在上述時(shí)間t t內(nèi)速度的改變量;內(nèi)速度的改變量;(3 3)當(dāng))當(dāng)B B板剛好停止運(yùn)動時(shí),物塊板剛好停止運(yùn)動時(shí),物塊P P已經(jīng)
41、回到過初始位置幾次?已經(jīng)回到過初始位置幾次?201414如圖所示如圖所示,是利用電力傳送帶裝運(yùn)麻袋包的示意圖是利用電力傳送帶裝運(yùn)麻袋包的示意圖。傳送傳送帶長帶長l l2020 m m,傾角,傾角3737,麻袋包與傳送帶間的動摩擦因數(shù),麻袋包與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.80.8,傳送帶的主動輪和從動輪半徑,傳送帶的主動輪和從動輪半徑R R相等,傳送帶不打滑,主動輪相等,傳送帶不打滑,主動輪頂端與貨車底板間的高度差為頂端與貨車底板間的高度差為h h1.81.8 m m,傳送帶勻速運(yùn)動的速度為,傳送帶勻速運(yùn)動的速度為v v2 2 m/sm/s。現(xiàn)在傳送帶底端?,F(xiàn)在傳送帶底端 ( (傳送帶與從動輪相切位
42、置傳送帶與從動輪相切位置) )由靜止釋放一由靜止釋放一只麻袋包只麻袋包( (可視為質(zhì)點(diǎn)可視為質(zhì)點(diǎn)) ),其質(zhì)量為其質(zhì)量為 100100 kgkg,麻袋包最終與傳送帶一起麻袋包最終與傳送帶一起做勻速運(yùn)動做勻速運(yùn)動,到達(dá)主動輪時(shí)隨輪一起勻速轉(zhuǎn)動到達(dá)主動輪時(shí)隨輪一起勻速轉(zhuǎn)動。如果麻袋包到達(dá)主動如果麻袋包到達(dá)主動輪的最高點(diǎn)時(shí),恰好水平拋出并落在車箱底板中心,重力加速度輪的最高點(diǎn)時(shí),恰好水平拋出并落在車箱底板中心,重力加速度g g1010 m/sm/s2 2,sinsin 37370.60.6,coscos 37370.80.8,求:,求:21(1 1)主動輪軸與貨車車箱底板中心的水平距)主動輪軸與貨車
43、車箱底板中心的水平距離離x x及主動輪的半徑及主動輪的半徑R R;(2 2)麻袋包在傳送帶上運(yùn)動的時(shí)間)麻袋包在傳送帶上運(yùn)動的時(shí)間t t;(3 3)該裝運(yùn)系統(tǒng)每傳送一只麻袋包需多消耗的電能。)該裝運(yùn)系統(tǒng)每傳送一只麻袋包需多消耗的電能。1414如圖所示,在豎直平面內(nèi),粗糙的斜如圖所示,在豎直平面內(nèi),粗糙的斜22面軌道面軌道ABAB的下端與光滑的圓弧軌道的下端與光滑的圓弧軌道BCDBCD相切于相切于B B,C C是最低點(diǎn)是最低點(diǎn),圓心圓心角角BOCBOC3737,D D與圓心與圓心O O等高,圓弧軌道半徑等高,圓弧軌道半徑R R1.01.0 m m,現(xiàn)有一,現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為個(gè)質(zhì)量為m m0.20.2
44、 kgkg 可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體,從可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體,從D D點(diǎn)的正上方點(diǎn)的正上方E E點(diǎn)處自點(diǎn)處自由下落,由下落,DEDE距離距離h h1.61.6 m m,小物體與斜面,小物體與斜面ABAB之間的動摩擦因數(shù)之間的動摩擦因數(shù)0.5.0.5.取取 sinsin 37370.60.6,coscos 37370.80.8,g g1010 m/sm/s2 2。求:。求:(1 1)小物體第一次通過)小物體第一次通過C C點(diǎn)時(shí)軌道對小物體的支持力點(diǎn)時(shí)軌道對小物體的支持力F FN N的大小;的大小;(2 2)要使小物體不從斜面頂端飛出,斜面至少要多長;)要使小物體不從斜面頂端飛出,斜面至少要多長;(3 3
45、)若斜面已經(jīng)滿足若斜面已經(jīng)滿足(2 2)要求要求,小物體從小物體從E E點(diǎn)開始下落點(diǎn)開始下落,直至最后直至最后在光滑圓弧軌道做周期性運(yùn)動,系統(tǒng)因摩擦所產(chǎn)生的熱量在光滑圓弧軌道做周期性運(yùn)動,系統(tǒng)因摩擦所產(chǎn)生的熱量Q Q的大小的大小。231515. .在平面直角坐標(biāo)系內(nèi)有在平面直角坐標(biāo)系內(nèi)有P P1 1(mm 3 ,334) 、P P2 2(mm 3 ,332) 、P P3 3(mm1,332) 、P P4 4(mm1,332) ,其平面內(nèi),其平面內(nèi)x x12.512.5m m的區(qū)域有平行的區(qū)域有平行XOYXOY平面的勻強(qiáng)電場,平面的勻強(qiáng)電場,12.5m12.5mx x12.5m+12.5m+d
46、d的區(qū)域內(nèi)有垂直于該平面的的區(qū)域內(nèi)有垂直于該平面的勻強(qiáng)磁場,且勻強(qiáng)磁場,且P P1 1、P P2 2、P P3 3的電勢分別為的電勢分別為-2000V-2000V、1000V1000V、-1000V-1000V,磁感應(yīng)強(qiáng)度為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B=0.01T=0.01T。如果有一個(gè)重力可如果有一個(gè)重力可以忽略的帶電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)以大小為以忽略的帶電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)以大小為 10106 6m/sm/s、方向與、方向與- -Y Y軸夾角軸夾角為為3030的速度射入第四象限,經(jīng)過的速度射入第四象限,經(jīng)過t t=10=10-5-5s s 時(shí)速度恰好平行時(shí)速度恰好平行X X軸,方向軸,方向與與X X軸同向。粒
47、子運(yùn)動過程中僅受電場或磁場作用。軸同向。粒子運(yùn)動過程中僅受電場或磁場作用。(1 1)求)求P P4 4點(diǎn)的電勢;點(diǎn)的電勢;(2 2)求帶電粒子的性質(zhì)及比荷)求帶電粒子的性質(zhì)及比荷mq;(3 3)勻強(qiáng)磁場的寬度勻強(qiáng)磁場的寬度d d至少多大時(shí)至少多大時(shí),該粒子才能返回電場?粒子該粒子才能返回電場?粒子從什么坐標(biāo)位置返回電場?從什么坐標(biāo)位置返回電場?24251515如圖甲所示如圖甲所示,以兩虛線以兩虛線M M、N N為邊界為邊界,中間存在平行紙面且中間存在平行紙面且與邊界垂直的水平電場,與邊界垂直的水平電場,M M、N N間電壓間電壓U UMNMN的變化圖象如圖乙所示,電的變化圖象如圖乙所示,電壓的
48、最大值為壓的最大值為U U0 0、 周期為周期為T T0 0;M M、N N兩側(cè)為相同的勻強(qiáng)磁場區(qū)域兩側(cè)為相同的勻強(qiáng)磁場區(qū)域、 ,磁場方向垂直紙面向里磁場方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B。t t0 0 時(shí)時(shí),將一帶正電的粒將一帶正電的粒子從邊界線子從邊界線M M上的上的A A處由靜止釋放處由靜止釋放,經(jīng)電場加速后進(jìn)入磁場經(jīng)電場加速后進(jìn)入磁場,粒子在粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期也為磁場中做圓周運(yùn)動的周期也為T T0 0。兩虛線。兩虛線M M、N N間寬度很小,粒子在間寬度很小,粒子在其間的運(yùn)動時(shí)間不計(jì),也不考慮粒子所受的重力其間的運(yùn)動時(shí)間不計(jì),也不考慮粒子所受的重力26(1 1)
49、求該粒子的比荷)求該粒子的比荷q qm m;(2 2)求粒子第)求粒子第 1 1 次和第次和第 2 2 次從右向左經(jīng)邊界線次從右向左經(jīng)邊界線N N離開磁場區(qū)域離開磁場區(qū)域時(shí)時(shí)兩位置間的距離兩位置間的距離d d;(3 3)若粒子的質(zhì)量增加若粒子的質(zhì)量增加1 18 8,電荷量不變電荷量不變,t t0 0 時(shí)時(shí),將其在將其在A A處由靜止處由靜止釋放,求釋放,求t t2 2T T0 0時(shí)粒子的速度。時(shí)粒子的速度。27281515. .如圖如圖a a所示所示,水平直線水平直線MNMN下方有豎直向上的勻強(qiáng)電場下方有豎直向上的勻強(qiáng)電場,現(xiàn)現(xiàn)將一重力不計(jì)、比荷將一重力不計(jì)、比荷的正電荷置于電場中的的正電荷置
50、于電場中的O O點(diǎn)由靜止點(diǎn)由靜止釋放釋放,經(jīng)過經(jīng)過后后,電荷以電荷以的速度通過的速度通過MNMN進(jìn)入其上進(jìn)入其上方的勻強(qiáng)磁場方的勻強(qiáng)磁場,磁場與紙面垂直磁場與紙面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B B按圖按圖b b所示規(guī)律周期所示規(guī)律周期性變化(圖性變化(圖b b中磁場以垂直紙面向外為正,以電荷第一次通過中磁場以垂直紙面向外為正,以電荷第一次通過MNMN時(shí)時(shí)為為t t=0=0 時(shí)刻時(shí)刻) 。計(jì)算結(jié)果可用。計(jì)算結(jié)果可用表示。表示。(1 1)求)求O O點(diǎn)與直線點(diǎn)與直線MNMN之間的電勢差;之間的電勢差;(2 2)求圖)求圖b b中中時(shí)刻電荷與時(shí)刻電荷與O O點(diǎn)的水平距離;點(diǎn)的水平距離;(3 3)如果在
51、如果在O O點(diǎn)右方點(diǎn)右方d d=67.5cm=67.5cm 處有一垂直于處有一垂直于MNMN的足夠大的擋板的足夠大的擋板,求電荷從求電荷從O O點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動到擋板所需的時(shí)間。點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動到擋板所需的時(shí)間。1570.3-0.5B/Tt/s105354151732MEN029圖 a圖 b參考答案:參考答案:一、單選題一、單選題O301 1、A A2 2、B B3 3、A A4 4、C C5 5、D D6 6、 B B二、多選題二、多選題7 7、ADAD8 8、CDCD9 9、BDBD1010、ADAD三、實(shí)驗(yàn)題三、實(shí)驗(yàn)題1 1、 (1 1)平拋運(yùn)動在豎直方向的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動()平拋運(yùn)動在豎直方向
52、的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動(2 2) 上面小上面小球落下時(shí)總碰到下面的小球球落下時(shí)總碰到下面的小球(3 3)平拋運(yùn)動在水平方向的分運(yùn)動是)平拋運(yùn)動在水平方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動勻速直線運(yùn)動2 2、 (1 1) C C(2 2)(x x4 4x x5 5x x6 6)()(x x1 1x x2 2x x3 3)9 9T T2 2(3 3)0.50.53 3、解析、解析(1 1)當(dāng)滑塊運(yùn)動到當(dāng)滑塊運(yùn)動到B B點(diǎn)時(shí)下降高度設(shè)為點(diǎn)時(shí)下降高度設(shè)為h h,此時(shí)砝碼上升的高度此時(shí)砝碼上升的高度為為x x,由幾何關(guān)系可知,由幾何關(guān)系可知h hhxhxd d,故系統(tǒng)減少的重力勢能為,故系統(tǒng)減少的重力勢能為E Ep
53、 pMghMghmgxmgx(MhMhmdmd)gxgxd d。由于系統(tǒng)從靜止開始運(yùn)動,運(yùn)動至由于系統(tǒng)從靜止開始運(yùn)動,運(yùn)動至B B點(diǎn)時(shí)的速度點(diǎn)時(shí)的速度v vB Bb bt t,故動能的增,故動能的增加量加量E Ek k1 12 2( (M Mm m) )v v2 2B B(M Mm m)b b2 22 2t t2 2。由。由E Ep pE Ek k可解得可解得1 1t t2 22 2(MhMhmdmd)g g(M Mm m)dbdb2 2x x。(2 2)描點(diǎn)及作直線見圖。在圖中直線上取相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn),讀出兩)描點(diǎn)及作直線見圖。在圖中直線上取相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn),讀出兩31點(diǎn)坐標(biāo),由點(diǎn)坐標(biāo),由k k
54、1 1t t2 2x x可得可得k k2.402.4010104 4m m1 1s s2 2. .(3 3)描點(diǎn)與作圖見解析)描點(diǎn)與作圖見解析2.402.404 4、 (3 3)2982981 1B B, C C大于大于, 系統(tǒng)系統(tǒng)電壓表電壓表 V V2 2接在滑動片與左接在滑動片與左側(cè)固定端之間。側(cè)固定端之間。a.a. 調(diào)節(jié)滑動片使電壓表調(diào)節(jié)滑動片使電壓表 V V 滿偏時(shí)記下滿偏時(shí)記下 V V2 2的示數(shù)的示數(shù); ;b.b. 斷開斷開 S S2 2調(diào)整電阻箱調(diào)整電阻箱R R0 0的阻值大小,使電壓表的阻值大小,使電壓表 V V 的指針指到滿的指針指到滿刻度的二分之一過程中刻度的二分之一過程中
55、,調(diào)節(jié)滑動片調(diào)節(jié)滑動片 P P,使電壓表使電壓表 V V2 2的示數(shù)保的示數(shù)保持不變。持不變。5 5、 (1 1)如圖所示)如圖所示(2 2)akk110kR(3 3)如圖所示)如圖所示326 6、解析、解析(1 1)電路如圖所示)電路如圖所示(2 2)開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)進(jìn)行開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)進(jìn)行連線連線滑動變阻器的滑片滑動變阻器的滑片 P P 應(yīng)撥至應(yīng)撥至 b b端端(3 3)如圖所示)如圖所示(4 4)4.04.04.54.51.72.01.72.033三、計(jì)算題參考答案三、計(jì)算題參考答案1313(1 1)在)在t t時(shí)刻時(shí)刻ABAB棒的坐標(biāo)為棒的坐標(biāo)為vtx 感應(yīng)電動勢感應(yīng)電動勢lvtl
56、vBBlve2cos0(2)(2)回路總電阻回路總電阻RRRR2321總回路感應(yīng)電流回路感應(yīng)電流RlvtlvBRei32cos20總棒勻速運(yùn)動時(shí)有棒勻速運(yùn)動時(shí)有F F= =F F安安= =B Bilil解得:解得:RlvtvlBF3)2(cos22220)20(vlt (3 3)導(dǎo)體棒)導(dǎo)體棒 ABAB 在切割磁感線的過程中產(chǎn)生半個(gè)周期的正弦交流電在切割磁感線的過程中產(chǎn)生半個(gè)周期的正弦交流電感應(yīng)電動勢的有效值為感應(yīng)電動勢的有效值為lvBE022回路產(chǎn)生的電熱回路產(chǎn)生的電熱t(yī)REQ總2通電時(shí)間通電時(shí)間vlt2解得解得RvlBQ323201313解析:解析:(1)(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有根據(jù)
57、法拉第電磁感應(yīng)定律有tE根據(jù)閉合電路歐姆定律有根據(jù)閉合電路歐姆定律有REI234又又tIq得得RBLsRsBRq222,解得,解得BLqRs2(2)(2)b b棒勻速時(shí)有棒勻速時(shí)有BILBILmgmgsinsinE EBLBL( (v va av vb b) )REI2對對a a棒向上加速的任一時(shí)刻由牛頓第二定律得棒向上加速的任一時(shí)刻由牛頓第二定律得F FBILBILmgsinmgsin mama1 1,即,即mgsinmgsin BILBILmama1 1對對b b棒向下加速的任一時(shí)刻由牛頓第二定律得棒向下加速的任一時(shí)刻由牛頓第二定律得mgsinmgsin BILBILmama2 2由由式可
58、得式可得a a1 1a a2 2,故故a a、b b棒運(yùn)動規(guī)律相似,速度同時(shí)達(dá)到最大,且最終棒運(yùn)動規(guī)律相似,速度同時(shí)達(dá)到最大,且最終v va av vb b由由式可得式可得22sinLBmgRvb(3)(3)因因a a、b b棒串聯(lián),產(chǎn)生的熱量棒串聯(lián),產(chǎn)生的熱量Q Q相同,設(shè)相同,設(shè)a a、b b棒在此過程中運(yùn)動棒在此過程中運(yùn)動的距離分別為的距離分別為l l1 1和和l l2 2,對,對a a、b b棒組成的系統(tǒng),由功能關(guān)系得棒組成的系統(tǒng),由功能關(guān)系得QmvmvlmglmgFlba22121sinsin22211l l1 1+ +l l2 2s s由由解得:解得:4422232sinsinLB
59、RgmBLmgqRQ351313解析解析(1)(1)因因a a、b b在磁場中勻速運(yùn)動在磁場中勻速運(yùn)動,其安培力等于各自的重力其安培力等于各自的重力,由由功的公式得功的公式得W Wa am ma agdgd1 1 J JW Wb bm mb bgdgd0.50.5 J.J.(2)(2)設(shè)設(shè)b b在磁場中勻速運(yùn)動時(shí)速度為在磁場中勻速運(yùn)動時(shí)速度為v vb b,總電阻,總電阻5 . 71RRRRRRaabF F1 1= =BIL=mgBIL=mgb b中的電動勢:中的電動勢:E E1 1= =BLvBLvb b電流:電流:11REIb解得:解得:B B2 2L L2 2v vb bR R1 1m m
60、b bg g同理,同理,a a棒在磁場中以速度棒在磁場中以速度v va a勻速運(yùn)動,總電阻勻速運(yùn)動,總電阻R R2 25 5 ,B B2 2L L2 2v va aR R2 2m ma ag g由由以上各式得:以上各式得:v va av vb b4 43 3(3)(3) 設(shè)設(shè)b b棒自由落體時(shí)間為棒自由落體時(shí)間為t t1 1,勻速通過,勻速通過d d的時(shí)間為的時(shí)間為t t2 2則:則:d dv vb bt t2 2v vb bgtgt1 1v va ag g(t t1 1+ +t t2 2)= =v vb bgtgt2 2由由解得:解得:m/s15bvm/s3154av由由v v2 22 2g
61、hgh得:得:m34ahm43bh361414解析解析: (1 1)物塊)物塊P P先做自由落體運(yùn)動,剛到達(dá)相互作用區(qū)時(shí)的先做自由落體運(yùn)動,剛到達(dá)相互作用區(qū)時(shí)的速度速度v v0 0= =gtgt0 0物塊物塊P P進(jìn)入相互作用區(qū)域后做勻減速運(yùn)動。加速度為進(jìn)入相互作用區(qū)域后做勻減速運(yùn)動。加速度為a a1 1= = ( (kmgkmg- -mgmg)/)/m m=(=(k k-1)-1)g g物塊物塊P P在相互作用區(qū)內(nèi)的運(yùn)動時(shí)間在相互作用區(qū)內(nèi)的運(yùn)動時(shí)間t t1 1t t1 1= =v v0 0/ /a a1 1=0.04s=0.04s物塊物塊P P從起始位置下落到剛好與從起始位置下落到剛好與B
62、B不接觸時(shí)的運(yùn)動時(shí)間不接觸時(shí)的運(yùn)動時(shí)間t t= =t t0 0+ +t t1 1=2.04s=2.04s(2 2)板)板B B在時(shí)間在時(shí)間t t0 0內(nèi)做勻減速運(yùn)動,加速度內(nèi)做勻減速運(yùn)動,加速度a aB1B1= =g g速度的改變量速度的改變量v vb1b1= =a aB1B1t t0 0=0.4m/s=0.4m/s板板B B在時(shí)間在時(shí)間t t1 1內(nèi)做勻減速運(yùn)動,加速度內(nèi)做勻減速運(yùn)動,加速度a aB2B2= =( (MgMg+ +kmgkmg)/)/M M由由得速度的改變量得速度的改變量v vb2b2= =a aB2B2t t1 1=0.0488m/s=0.0488m/s所以板所以板B B在
63、物塊在物塊P P從起始位置下落到剛好與從起始位置下落到剛好與B B不接觸時(shí)不接觸時(shí)由由得:速度的改變量得:速度的改變量37v v1 1= =v vb1b1+ +v vb2b2=0.4488m/s=0.4488m/s(3 3)當(dāng)物塊當(dāng)物塊P P的速度減到零后的速度減到零后,開始返回出發(fā)點(diǎn)開始返回出發(fā)點(diǎn),返回過程與下降返回過程與下降過程對稱,過程對稱, 故物塊故物塊P P來回一次過程中,來回一次過程中,B B板速度減少的總量為板速度減少的總量為v v=2=2v v1 1=2=2(v vb1b1+ +v vb2b2)=0.8976m/s=0.8976m/s設(shè)在物塊設(shè)在物塊P P第第n n次回到起始位
64、置,次回到起始位置,n n= =v vBoBo/ /v v=10/0.8978=11.14=10/0.8978=11.141111 次次1414解析解析(1 1)設(shè)麻袋包平拋運(yùn)動時(shí)間為)設(shè)麻袋包平拋運(yùn)動時(shí)間為t t,有:,有:221gth x xvtvt解得:解得:x x1.21.2 m m麻袋包在主動輪的最高點(diǎn)時(shí),有麻袋包在主動輪的最高點(diǎn)時(shí),有Rvmmg2解得:解得:R R0.40.4 m m(2 2)對麻袋包,設(shè)勻加速運(yùn)動時(shí)間為)對麻袋包,設(shè)勻加速運(yùn)動時(shí)間為t t1 1,勻速運(yùn)動時(shí)間為,勻速運(yùn)動時(shí)間為t t2 2,有:,有:mgmgcoscosmgmgsinsin mamav vatat1
65、 121121atx l lx x1 1vtvt2 2聯(lián)立以上各式解得:聯(lián)立以上各式解得:t tt t1 1t t2 212.512.5 s s38(3 3)設(shè)麻袋包勻加速運(yùn)動時(shí)間內(nèi)相對傳送帶的位移為設(shè)麻袋包勻加速運(yùn)動時(shí)間內(nèi)相對傳送帶的位移為x x,需額外消需額外消耗的電能為耗的電能為E E,有,有x xvtvt1 1x x1 1xmgmvmglEcos21sin2解得:解得:E E1515 400400 J J1414、 (1)(1)小物體從小物體從E E到到C C,由能量守恒得:,由能量守恒得:221)(cmvRhmg在在C C點(diǎn),由牛頓第二定律得:點(diǎn),由牛頓第二定律得:F FN Nmgm
66、gm mv v2 2c cR R,聯(lián)立聯(lián)立解得解得F FN N12.412.4 N.N.(2)(2)從從E ED DC CB BA A過程,由動能定理得:過程,由動能定理得:W WG GW Wf f0 0,W WG Gmgmg(h hR Rcos37cos37) )L LABABsinsin 3737 ,W Wf fmgmgcoscos 3737L LABAB,聯(lián)立聯(lián)立解得解得L LABAB2.42.4 m.m.(3)(3)因?yàn)橐驗(yàn)閙gmgsinsin 3737 mgmgcoscos 3737( (或或tantan 3737) ),所以,小物體不會停在斜面上小物體最后以所以,小物體不會停在斜面上小物體最后以C C為中心,為中心,B B為一為一側(cè)最高點(diǎn)沿圓弧軌道做往返運(yùn)動,側(cè)最高點(diǎn)沿圓弧軌道做往返運(yùn)動,39從從E E點(diǎn)開始直至運(yùn)動穩(wěn)定,系統(tǒng)因摩擦所產(chǎn)生的熱量,點(diǎn)開始直至運(yùn)動穩(wěn)定,系統(tǒng)因摩擦所產(chǎn)生的熱量,Q QE Ep p,E Ep pmgmg( (h hR Rcoscos 3737) ),聯(lián)立聯(lián)立解得解得Q Q4.84.8 J.J.1515解:解:(1 1)據(jù)題意據(jù)題意P P1 1P P
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