一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备,作为高中教师就要根据教学内容制定合适的教案。教案可以让学生们有一个良好的课堂环境,帮助高中教师更好的完成实现教学目标。你知道怎么写具体的高中教案内容吗?小编收集并整理了“高考物理圆周运动、航天与星体问题(2)经典考题冲刺专题复习”,大家不妨来参考。希望您能喜欢!
20xx届高考黄冈中学物理冲刺讲解、练习题、预测题06:第3专题、圆周运动、航天与星体问题(2)经典考题20xx届高考黄冈中学物理冲刺讲解、练习题、预测题18:第9专题高中物理常见的物理模型(2)能力演练
一、选择题(10×4分)
1.图示是原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系图象,下列说法正确的是()
A.若D和E结合成F,结合过程中一定会吸收核能
B.若D和E结合成F,结合过程中一定会释放核能
C.若A分裂成B和C,分裂过程中一定会吸收核能
D.若A分裂成B和C,分裂过程中一定会释放核能
【解析】D、E结合成F粒子时总质量减小,核反应释放核能;A分裂成B、C粒子时,总质量减小,核反应释放核能.
[答案]BD
2.单冷型空调器一般用来降低室内温度,其制冷系统与电冰箱的制冷系统结构基本相同.某单冷型空调器的制冷机从低温物体吸收热量Q2,向高温物体放出热量Q1,而外界(压缩机)必须对工作物质做功W,制冷系数ε=Q2W.设某一空调的制冷系数为4,若制冷机每天从房间内部吸收2.0×107J的热量,则下列说法正确的是()
A.Q1一定等于Q2
B.空调的制冷系数越大越耗能
C.制冷机每天放出的热量Q1=2.5×107J
D.制冷机每天放出的热量Q1=5.0×106J
【解析】Q1=Q2+W>Q2,选项A错误;ε越大,从室内向外传递相同热量时压缩机所需做的功(耗电)越小,越节省能量,选项B错误;又Q1=Q2+Q2ε=2.5×107J,故选项C正确.
[答案]C
3.图示为一列简谐横波的波形图象,其中实线是t1=0时刻的波形,虚线是t2=1.5s时的波形,且(t2-t1)小于一个周期.由此可判断()
A.波长一定是60cm
B.波一定向x轴正方向传播
C.波的周期一定是6s
D.波速可能是0.1m/s,也可能是0.3m/s
【解析】由题图知λ=60cm
若波向x轴正方向传播,则可知:
波传播的时间t1=T4,传播的位移s1=15cm=λ4
故知T=6s,v=0.1m/s
若波向x轴负方向传播,可知:
波传播的时间t2=34T,传播的位移s2=45cm=3λ4
故知T=2s,v=0.3m/s.
[答案]AD
4.如图所示,在水平桌面上叠放着质量均为M的A、B两块木板,在木板A的上面放着一个质量为m的物块C,木板和物块均处于静止状态.A、B、C之间以及B与地面之间的动摩擦因数都为μ.若用水平恒力F向右拉动木板A,使之从C、B之间抽出来,已知重力加速度为g,则拉力F的大小应该满足的条件是(已知最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力)()
A.F>μ(2m+M)gB.F>μ(m+2M)g
C.F>2μ(m+M)gD.F>2μmg
【解析】无论F多大,摩擦力都不能使B向右滑动,而滑动摩擦力能使C产生的最大加速度为μg,故F-μmg-μ(m+M)gM>μg时,即F>2μ(m+M)g时A可从B、C之间抽出.
[答案]C
5.如图所示,一束单色光a射向半球形玻璃砖的球心,在玻璃与空气的界面MN上同时发生反射和折射,b为反射光,c为折射光,它们与法线间的夹角分别为β和θ.逐渐增大入射角α,下列说法中正确的是()
A.β和θ两角同时增大,θ始终大于β
B.b光束的能量逐渐减弱,c光束的能量逐渐加强
C.b光在玻璃中的波长小于b光在空气中的波长
D.b光光子的能量大于c光光子的能量
【解析】三个角度之间的关系有:θ=α,sinβsinα=n>1,故随着α的增大,β、θ都增大,但是θ<β,选项A错误,且在全反射前,c光束的能量逐渐减弱,b光束的能量逐渐加强,选项B错误;又由n=sinβsinα=cv=λλ′,b光在玻璃中的波长小于在空气中的波长,但光子的能量不变,选项C正确、D错误.
[答案]C
6.如图所示,水平传送带以v=2m/s的速度匀速前进,上方漏斗中以每秒50kg的速度把煤粉竖直抖落到传送带上,然后一起随传送带运动.如果要使传送带保持原来的速度匀速前进,则传送带的电动机应增加的功率为()
A.100WB.200WC.500WD.无法确定
【解析】漏斗均匀持续将煤粉抖落在传送带上,每秒钟有50kg的煤粉被加速至2m/s,故每秒钟传送带的电动机应多做的功为:
ΔW=ΔEk+Q=12mv2+fΔs=mv2=200J
故传送带的电动机应增加的功率ΔP=ΔWt=200W.
[答案]B
7.如图所示,一根用绝缘材料制成的轻弹簧,劲度系数为k,一端固定,另一端与质量为m、带电荷量为+q的小球相连,静止在光滑绝缘水平面上.当施加水平向右的匀强电场E后,小球开始做简谐运动,下列关于小球运动情况的说法中正确的是()
A.小球的速度为零时,弹簧的伸长量为qEk
B.小球的速度为零时,弹簧的伸长量为2qEk
C.运动过程中,小球和弹簧系统的机械能守恒
D.运动过程中,小球动能变化量、弹性势能变化量以及电势能的变化量之和保持为零
【解析】由题意知,小球位于平衡位置时弹簧的伸长量x0=qEk,小球速度为零时弹簧处于原长或伸长了2x0=2qEk,选项A错误、B正确.
小球做简谐运动的过程中弹簧弹力和电场力都做功,机械能不守恒,动能、弹性势能、电势能的总和保持不变,选项D正确.
[答案]BD
8.如图所示,将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上.滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ.若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g,则[2009年高考北京理综卷]()
A.将滑块由静止释放,如果μ>tanθ,滑块将下滑
B.给滑块沿斜面向下的初速度,如果μ<tanθ,滑块将减速下滑
C.用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动,如果μ=tanθ,则拉力大小应是2mgsinθ
D.用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动,如果μ=tanθ,则拉力大小应是mgsinθ
【解析】对于静止置于斜面上的滑块,可沿斜面下滑的条件为mgsinθ>μmgcosθ;同理,当mgsinθ<μmgcosθ时,具有初速度下滑的滑块将做减速运动,选项A、B错误;当μ=tanθ时,滑块与斜面之间的动摩擦力f=mgsinθ,由平衡条件知,使滑块匀速上滑的拉力F=2mgsinθ,选项C正确、D错误.
[答案]C
9.国产“水刀”——超高压数控万能水切割机,以其神奇的切割性能在北京国际展览中心举行的第五届国际机床展览会上引起轰动,它能切割40mm厚的钢板、50mm厚的大理石等材料.
将普通的水加压,使其从口径为0.2mm的喷嘴中以800m/s~1000m/s的速度射出,这种水射流就是“水刀”.我们知道,任何材料承受的压强都有一定限度,下表列出了一些材料所能承受的压强的限度.
A.橡胶5×107Pa
B.花岗石1.2×108Pa~2.6×108Pa
C.铸铁8.8×108Pa
D.工具钢6.7×108Pa
设想一“水刀”的水射流横截面积为S,垂直入射的速度v=800m/s,水射流与材料接触后,速度为零,且不附着在材料上,水的密度ρ=1×103kg/m3,则此水刀不能切割上述材料中的()
【解析】以射到材料上的水量Δm为研究对象,以其运动方向为正方向,由动量定理得:
-pSΔt=-ρSvΔtv
得:p=ρv2=6.4×108Pa
由表中数据可知:此“水刀”不能切割材料C和D.
[答案]CD
10.如图甲所示,质量为2m的长木板静止地放在光滑的水平面上,另一质量为m的小铅块(可视为质点)以水平速度v0滑上木板的左端,恰能滑至木板的右端且与木板保持相对静止,铅块在运动过程中所受到的摩擦力始终不变.若将木板分成长度与质量均相等(即m1=m2=m)的两段1、2后,将它们紧挨着放在同一水平面上,让小铅块以相同的初速度v0由木板1的左端开始运动,如图乙所示,则下列说法正确的是()
A.小铅块滑到木板2的右端前就与之保持相对静止
B.小铅块滑到木板2的右端后与之保持相对静止
C.甲、乙两图所示的过程中产生的热量相等
D.图甲所示的过程产生的热量大于图乙所示的过程产生的热量
【解析】长木板分两段前,铅块和木板的最终速度为:
vt=mv03m=13v0
且有Q=fL=12mv02-12×3m(v03)2=13mv02
长木板分两段后,可定量计算出木板1、2和铅块的最终速度,从而可比较摩擦生热和相对滑动的距离;也可用图象法定性分析(如图丙所示)比较得到小铅块到达右端之前已与木板2保持相对静止,故图甲所示的过程产生的热量大于图乙所示的过程产生的热量.
丙
[答案]AD
二、非选择题(共60分)
11.(5分)图示为伏安法测电阻的部分电路,电路其他部分不变,当开关S接a点时,电压表的示数U1=11V,电流表的示数I1=0.2A;当开关S接b点时,U2=12V,I2=0.15A.那么,为了提高测量的准确性,开关S应接______点(填“a”或“b”),Rx的测量值为________Ω.
[答案]b(2分)80(3分)
12.(10分)如图所示,光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切,轻弹簧的一端固定在水平轨道的左端,OP是可绕O点转动的轻杆,且摆到某处就能停在该处;另有一小钢球.现在利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能.
(1)还需要的器材是________、________.
(2)以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化为对________能的测量,需要直接测量________和________.
(3)为了研究弹簧的弹性势能与劲度系数和形变量间的关系,除以上器材外,还准备了几个轻弹簧,所有弹簧的劲度系数均不相同.试设计记录数据的表格.
[答案](1)天平刻度尺(每空1分)
(2)重力势质量上升高度(每空1分)
(3)设计表格如下(5分)
小球的质量m=________kg,弹簧A
压缩量x(m)
上升高度h(m)
E=mgh(J)
压缩量x=________cm,小球的质量m=________kg
弹簧ABC
劲度系数k(N/m)
上升高度h(m)
E=mgh(J)
13.(10分)如图所示,一劲度系数k=800N/m的轻弹簧的两端各焊接着两个质量均为m=12kg的物体A、B,A、B和轻弹簧静止竖立在水平地面上.现加一竖直向上的力F在上面的物体A上,使物体A开始向上做匀加速运动,经0.4s物体B刚要离开地面,设整个过程中弹簧都处于弹性限度内,取g=10m/s2.求:
(1)此过程中所加外力F的最大值和最小值.
(2)此过程中外力F所做的功.
【解析】(1)A原来静止时有:kx1=mg(1分)
当物体A刚开始做匀加速运动时,拉力F最小,设为F1.
对物体A有:F1+kx1-mg=ma(1分)
当物体B刚要离开地面时,拉力F最大,设为F2.
对物体A有:F2-kx2-mg=ma(1分)
对物体B有:kx2=mg(1分)
对物体A有:x1+x2=12at2(1分)
解得:a=3.75m/s2
联立解得:F1=45N(1分),F2=285N.(1分)
(2)在力F作用的0.4s内,初末状态的弹性势能相等(1分)
由功能关系得:
WF=mg(x1+x2)+12m(at)2=49.5J.(2分)
[答案](1)285N45N(2)49.5J
14.(12分)如图甲所示,倾角为θ、足够长的两光滑金属导轨位于同一倾斜的平面内,导轨间距为l,与电阻R1、R2及电容器相连,电阻R1、R2的阻值均为R,电容器的电容为C,空间存在方向垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度为B.一个质量为m、阻值也为R、长度为l的导体棒MN垂直于导轨放置,将其由静止释放,下滑距离s时导体棒达到最大速度,这一过程中整个回路产生的焦耳热为Q,则:
甲
(1)导体棒稳定下滑的最大速度为多少?
(2)导体棒从释放开始到稳定下滑的过程中流过R1的电荷量为多少?
【解析】(1)当达到最大速度时,导体棒匀速运动,电容器中没有电流,设导体棒稳定下滑的最大速度为v,有:
E=Blv(1分)
I=ER2+R(1分)
所以F安=BIl=B2l2v2R(2分)
导体棒的受力情况如图乙所示,根据受力平衡条件有:
乙
F安=mgsinθ(1分)
解得:v=2mgRsinθB2l2.(2分)
(2)棒加速运动时电容器上的电压增大,电容器充电;当棒达到最大速度后,电容器上的电荷量最大并保持不变,所以流过R1的电荷量就是电容器所带的电荷量,则:
U=IR2=E2RR=E2=Blv2=mgRsinθBl(3分)
QR1=CU=mgRCsinθBl.(2分)
[答案](1)2mgRsinθB2l2(2)mgRCsinθBl
15.(13分)如图甲所示,一质量为m、电荷量为q的正离子,在D处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中,此磁场方向垂直纸面向里.结果离子正好从距A点为d的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场,此电场方向与AC平行且向上,最后离子打在G处,而G处到A点的距离为2d(直线DAG与电场方向垂直).不计离子重力,离子运动轨迹在纸面内.求:
甲
(1)正离子从D处运动到G处所需时间.
(2)正离子到达G处时的动能.
【解析】(1)正离子的运动轨迹如图乙所示,在磁场中做圆周运动的时间为:
乙
t1=13T=2πm3Bq(1分)
圆周运动半径r满足:r+rcos60°=d(1分)
解得:r=23d(1分)
设离子在磁场中运动的速度为v0,则有:r=mv0Bq(1分)
解得:v0=2Bqd3m(1分)
离子从C运动到G所需的时间t2=2dv0=3mBq(2分)
离子从D→C→G的总时间为:
t=t1+t2=(9+2π)m3Bq.(2分)
(2)设电场强度为E,对离子在电场中的运动过程,有:
qE=ma,d=12at22(1分)
由动能定理得:Eqd=EkG-12mv02(1分)
解得:EkG=4B2q2d29m.(2分)
[答案](1)(9+2π)m3Bq(2)4B2q2d29m
16.(15分)如图甲所示,质量m1=2.0kg的物块A随足够长的水平传送带一起匀速运动,传送带的速度大小v带=3.0m/s,方向如图所示;在A的右侧L=2.5m处将质量m2=3.0kg的物块B无初速度放上传送带.已知在A、B碰后瞬间B相对传送带的速度大小为1.0m/s,之后当其中某一物块相对传送带的速度为零时,传送带立即以大小为2.0m/s2的加速度制动,最后停止运动.传送带的运动情况不受物块A、B的影响,且A、B碰撞的时间极短.设两物块与传送带间的动摩擦因数均为μ=0.10.求:
甲
(1)物块B刚开始滑动时的加速度.
(2)碰撞后两物块的速度.
(3)两物块间的最大距离.
【解析】(1)物块B刚开始滑动时,加速度为:
a=μm2gm2=μg=1m/s2,方向向右.(2分)
(2)设经t1时间,A、B两物块相碰,有:
12at21+L=v带t1
解得:t1=1s,t1′=5s(由上述分析可知,t1′不合题意,舍去)
碰前B的速度v2=at1=1m/s(2分)
由题意可知:碰后B的速度v2′=2m/s或v2″=4m/s
由动量守恒定律得:
m1v带+m2v2=m1v1′+m2v2′
m1v带+m2v2=m1v1″+m2v2″
解得:碰后A的速度v1′=1.5m/s或v1″=-1.5m/s
检验:由于12m1v2带+12m2v22<12m1v1′2+12m2v2″2
故v1″=-1.5m/s、v2″=4m/s这组数据舍去
所以碰后A的速度v1′=1.5m/s,方向向右;B的速度v2′=2m/s,方向向右.(3分)
(3)因碰后两物块均做加速度运动,加速度都为a=1m/s2,所以B的速度先达到与传送带相同速度,设B达到与传送带速度相同的时间为t2.
乙
有:v带=v2′+at2,t2=1s
此时A的速度v3=v1′+at2=2.5m/s<v带
故从t2之后A继续加速运动,B和传送带开始减速运动,直到A和传送达到某个共同速度v4后,A所受的摩擦力换向,才开始减速运动.设A继续加速度的时间为t3,则:
v4=v3+at3=v带-a带t3,t3=16s
A的速度v4=v3+at3=83m/s(2分)
此时B的速度v5=v带-at3=176m/s,之后A、B均做减速运动,因为在整个过程中B的速度始终大于A的速度,所以当A、B都静止时两物块间的距离最大.(1分)
B碰后运动的总位移s2=v2带-v2′22a+0-v2带2×(-a)=7m
或s2=v2′+v带2t2+v带2×v带a=7m(2分)
A碰后运动的总位移s1=v24-v1′22×a+0-v242×(-a)≈6m(2分)
两物块间的最大距离sm=s2-s1=1m.(1分)
[答案](1)1m/s2,方向向左
(2)A的速度为1.5m/s,方向向右;B的速度为2m/s,方向向右
(3)1m
一位优秀的教师不打无准备之仗,会提前做好准备,作为教师就要早早地准备好适合的教案课件。教案可以更好的帮助学生们打好基础,帮助教师缓解教学的压力,提高教学质量。我们要如何写好一份值得称赞的教案呢?为此,小编从网络上为大家精心整理了《高考物理圆周运动、航天与星体问题冲刺专题复习》,希望能为您提供更多的参考。
20xx届高考黄冈中学物理冲刺讲解、练习题、预测题05:第3专题圆周运动、航天与星体问题(1)一位优秀的教师不打无准备之仗,会提前做好准备,准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让学生更好地进入课堂环境中来,帮助高中教师能够更轻松的上课教学。你知道如何去写好一份优秀的高中教案呢?为满足您的需求,小编特地编辑了“高考物理高考物理实验(2)经典考题冲刺专题复习”,希望能对您有所帮助,请收藏。
20xx届高考黄冈中学物理冲刺讲解、练习题、预测题14:第7专题高考物理实验(2)经典考题
纵观近三年的高考实验题,会发现以下特点.
1.对力学实验的考查基本上以创新题出现,试题源于教材,又高于教材,总体来说其变化在于:同一实验可用于不同装置,同一装置可完成不同实验.
2.高考对电学实验的考查一般书本实验稍加变化来出题,以“电阻的测量”最为常见,包括测电阻率、测伏安特性等,当然也可能会有其他电学实验出现,如测电动势与内阻、电路故障等.
1.Ⅰ.在如图所示的电路中,1、2、3、4、5、6为连接点的标号.在开关闭合后,发现小灯泡不亮.现用多用电表检查电路故障,需要检测的有:电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点.
(1)为了检测小灯泡以及3根导线,在连接点1、2已接好的情况下,应当选用多用电表的________挡.在连接点1、2同时断开的情况下,应当选用多用电表的________挡.
(2)在开关闭合情况下,若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势,则表明____________________________________可能有故障.
(3)将小灯泡拆离电路,写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤:____________________________________________________________________.
Ⅱ.某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系,设计实验装置如图甲所示.长直平板一端放在水平桌面上,另一端架在一物块上.在平板上标出A、B两点,B点处放置一光电门,用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间.
实验步骤如下:
①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d,用天平测量滑块的质量m;
②用直尺测量A、B之间的距离s,A点到水平桌面的垂直距离h1,B点到水平桌面的垂直距离h2;
③将滑块从A点静止释放,由光电计时器读出滑块的挡光时间t;
④重复步骤③数次,并求挡光时间的平均值t-;
⑤利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值cosα;
⑥多次改变斜面的倾角,重复实验步骤②③④⑤,作出f-cosα关系曲线.
(1)用测量的物理量完成下列各式(重力加速度为g):
①斜面倾角的余弦cosα=__________;
②滑块通过光电门时的速度v=________________;
③滑块运动时的加速度a=____________________;
④滑块运动时所受到的摩擦阻力f=____________.
(2)测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图乙所示,读得d=__________.
[2009年高考全国理综卷Ⅰ]
【解析】Ⅰ.在1、2两点接好的情况下,应当选用多用电表的电压挡,在1、2同时断开的情况下,应选用欧姆挡.
(2)表明5、6两点可能有故障.
(3)①调到欧姆挡;②将红黑表笔相接,检查欧姆挡能否正常工作;③测量小灯泡的电阻,如电阻无穷大,表明小灯泡有故障.
Ⅱ.物块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动,受重力、支持力和滑动摩擦力的作用.
根据三角形关系可得到cosα=s2-(h1-h2)2s
又v=xt=dt,根据运动学公式x=v22a,有s=v22a,即有a=d22st-2
根据牛顿第二定律得:
mgsinθ-f=ma
则有:f=mgh1-h2s-md22st-2.
(2)在游标卡尺中,主尺上是3.6cm,在游标尺上恰好是第1条刻度线与主尺对齐,再考虑到卡尺是10分度,所以读数为3.6cm+0.1×1mm=3.61cm或者3.62cm也对.
[答案]Ⅰ.(1)电压欧姆
(2)开关或连接点5、6
(3)①调到欧姆挡;
②将红、黑表笔相接,检查欧姆挡能否正常工作;
③测量小灯泡的电阻.如电阻无穷大,则表明小灯泡有故障.
Ⅱ.(1)①1ss2-(h1-h2)2
②dt-③d22st-2④mgh1-h2s-md22st-2
(2)3.62cm
【点评】在本实验中,r=dt-解出的为滑块画过去由门的平均速度,只是当滑块才较小时r趋近于瞬时速度,故滑块长度小点测量越准确.
2.Ⅰ.一水平放置的圆盘绕过其圆心的竖直轴匀速转动.盘边缘上固定一竖直的挡光片.盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过,如图甲所示.图乙为光电数字计时器的示意图.光源A中射出的光可照到B中的接收器上.若A、B间的光路被遮断,显示器C上可显示出光线被遮住的时间.
挡光片的宽度用螺旋测微器测得,结果如图丙所示.圆盘直径用游标卡尺测得,结果如图丁所示.由图可知:
(1)挡光片的宽度为_________mm;
(2)圆盘的直径为___________cm;
(3)若光电数字计时器所显示的时间为50.0ms,则圆盘转动的角速度为________弧度/秒.(保留3位有效数字)
Ⅱ.图示为用伏安法测量电阻的原理图.图中,为电压表,内阻为4000Ω;为电流表,内阻为50Ω;E为电源,R为电阻箱,Rx为待测电阻,S为开关.
(1)当开关闭合后电压表读数U=1.6V,电流表读数I=2.0mA.若将Rx=UI作为测量值,所得结果的百分误差是__________.
(2)若将电流表改为内接,开关闭合后,重新测得电压表读数和电流表读数,仍将电压表读数与电流表读数之比作为测量值,这时结果的百分误差是________.
(百分误差=实际值-测量值实际值×100%)
[2008年高考四川理综卷]
【解析】Ⅰ.由螺旋测微器与游标卡尺的读数规则可得两者的读数.
d=10mm+24.2×0.01mm=10.242mm
D=242mm+4×0.05mm=242.20mm=24.220cm.
圆盘转动的角速度为ω=θt,而θ=dπD×2π,综合两式并代入数据可得:ω=1.69rad/s.
(1)测量值为R=UI=800Ω,因电流表外接,所以:
R=RxRVRx+RV
故真实值为Rx=1000Ω,对应的百分误差为:
A=1000-8001000=20%.
(2)电流表内接时,百分误差A′=1050-10001000=5%.
[答案]Ⅰ.(1)10.243(2)24.220(3)1.69
Ⅱ.(1)20%(2)5%
【点评】①无论是否显示单位,螺旋测微器和游标尺主尺最小刻度一定都为mm;
②内接法的测量值R测=Rx+RA,外接法的测量值R测=Rx∥RV
能力演练
1.(16分)Ⅰ.在“利用自由落体运动验证机械能守恒定律”的实验中,若打点计时器所接交变电流的频率为50Hz,得到的甲、乙两条实验纸带(如图所示)中应选________纸带更好.若已测得点2到点4间的距离为s1,点0到点3间的距离为s2,打点周期为T,要验证重物从开始下落到打点计时器打下点3这段时间内机械能守恒,则s1、s2和T应满足的关系为:T=________________.
Ⅱ.要测量一只量程已知的电压表的内阻,所备器材如下:
甲
A.待测电压表(量程为3V,内阻未知);
B.电流表(量程为3A,内阻为0.01Ω);
C.定值电阻R(阻值为2kΩ,额定电流为50mA);
D.蓄电池E(电动势略小于3V,内阻不计);
E.多用电表;
F.开关S1、S2,导线若干.
有一同学利用上面所给器材,进行如下实验操作.
(1)首先用多用电表进行粗测,选用“×100Ω”倍率,操作方法正确.若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示,则测量的结果是________Ω.
(2)为了更精确地测出此电压表的内阻,该同学设计了如图乙、丙所示的实验电路,你认为其中较合理的电路图是________,理由是________________________.
乙丙
(3)用你选择的电路进行实验时,用所测物理量的符号表示电压表的内阻,即RV=________.
[答案]Ⅰ.甲s12gs24gs2或s122gs2(每空3分)
Ⅱ.(1)3000(3分)
(2)丙图乙中电流表测量时的示数太小,误差太大;图丙中R的阻值与电压表内阻接近,误差小(每空2分)
(3)U2U1-U2R(3分)
2.(17分)Ⅰ.某同学在做测定木块与木板间动摩擦因数的实验过程中,测滑动摩擦力时,他设计了两种实验方案.
方案一:木板固定在水平面上,用弹簧测力计水平拉动木块,如图甲所示.
方案二:用弹簧测力计水平地钩住木块,用力使木板在水平面上运动,如图乙所示.
甲乙
除了实验必需的弹簧测力计、木块、木板、细线外,该同学还准备了若干重均为2.00N的砝码.
(1)上述两种方案中,你认为更合理的方案是________(填“甲”或“乙”),理由是:(回答两个理由)
①____________________________________________;
②____________________________________________.
(2)该同学在木块上加砝码,改变木块对木板的压力,记录了5组实验数据,如下表所示.
实验次序12345
砝码个数01234
砝码对木块
的压力/N02.004.006.008.00
测力计示
数/N1.502.002.502.953.50
木块受到的
摩擦力/N1.502.002.502.953.50
请根据上述数据,在坐标纸上作出木块受到的摩擦力f和砝码对木块的压力F的关系图象(以F为横坐标).由图象可知,木块重为________N;木块与木板间的动摩擦因数为________.
Ⅱ.现有一块灵敏电流表,量程为200μA,内阻约为1000Ω,要精确测出其内阻R1,提供的器材有:
电流表(量程为1mA,内阻R2=50Ω);
电压表(量程为3V,内阻RV约为3kΩ);
滑动变阻器R(阻值范围为0~20Ω);
定值电阻R0(阻值R0=100Ω);
电源E(电动势约为4.5V,内阻很小);
单刀单掷开关S一个,导线若干.
(1)请将上述器材全部用上,设计出合理的、便于多次测量的实验电路图,并保证各电表的示数超过其量程的13.将电路图画在下面的虚框中.
(2)在所测量的数据中选一组,用测量量和已知量来计算表的内阻,表达式为R1=________,表达式中各符号表示的意义是________________________.
[答案]Ⅰ.(1)乙①乙方案测力计静止,读数误差小②乙方案木板可的不做匀速运动,便于控制(每空1分)
(2)如图甲所示(1分)6.00(2分)0.25(2分)
Ⅱ.(1)如图乙所示(5分)(供电部分用分压电路给1分;测量部分知道把表改装且正确给2分;知道将表当保护电阻使用给2分)
(2)I2(R0+R2)I1(3分)I2表示表的示数,I1表示表的示数,R2表示表内阻,R0表示定值电阻(1分)
3.(16分)Ⅰ.一量程为100μA的电流表的刻度盘如图所示.今在此电流表两端并联一电阻,其阻值等于该电流表内阻的149,使之成为一新的电流表,则图示的刻度盘上每一小格表示______________mA.
Ⅱ.已知弹簧振子做简谐运动的周期T=2πmk,其中m是振子的质量,k是弹簧的劲度系数(回复力系数).某同学设计了一个在太空站中利用弹簧振子测量物体质量的装置,如图所示,两轻弹簧分别与挡板P、Q相连,A是质量为M的带夹子的金属块,且与两弹簧固定相连,B是待测物体(可以被A上的夹子固定).
(1)为了达到实验目的,还需要提供的实验器材是:__________________.
(2)简要写出测量方法及所需测量的物理量(用字母表示)
①________________________________________;
②________________________________________.
(3)用所测物理量和已知物理量表示待测物体的质量的计算式为:mB=______________________________.
【解析】Ⅰ.改装后的量程为:
I′=I+IRAR0=100×(1+49)μA=5mA
故每小格ΔI=I′10=0.5mA.
[答案]Ⅰ.0.5(6分)
Ⅱ.(1)秒表(2分)
(2)①不放B时用秒表测出振子振动30次的时间t1(或者测出振子的周期T1)(2分)
②将B固定在A上,用秒表测出振子振动30次的时间t2(或者测出振子的周期T2)(2分)
(3)t22-t21t21M或T22-T21T21M(4分)
4.(16分)Ⅰ.小汽车正在走进我们的家庭,你对汽车了解吗?油耗标准是评价一辆汽车性能优劣的重要因素,而影响汽车油耗的一个重要原因是其在行进中所受到的空气阻力.人们发现,汽车在高速行驶过程中受到的空气阻力f(也称风阻)主要与两个因素有关:①汽车正面的投影面积S;②汽车行驶的速度v.
某研究人员在汽车风洞实验室中通过模拟实验得到下表所列数据:
(1)由上述数据可得,汽车所受的风阻f与汽车正面的投影面积S及汽车行驶的速度v之间的关系式为:f=________.(要求用k表示比例系数)
(2)由上述数据可求得k=________________.
(3)据推理或猜测,k的大小与________、________等因素有关.
Ⅱ.现有下列可供选用的器材及导线若干,要求尽可能精确地测量出待测电流表的满偏电流.
A.待测电流表(满偏电流约为700μA~800μA,内阻约为100Ω,已知表盘刻度均匀、总格数为N);
B.电流表(量程为0.6A,内阻为0.1Ω);
C.电压表(量程为3V,内阻为3kΩ);
D.滑动变阻器R(最大阻值为200Ω);
E.电源E(电动势为3V,内阻约为1.5Ω);
F.开关S一个.
(1)根据你的测量需要,“B.电流表”与“C.电压表”中应选择____________.(只需填写序号即可)
(2)在虚线框内画出你设计的实验电路图.
(3)测量过程中测出了多组数据,其中一组数据中待测电流表的指针偏转了n格,可算出满偏电流IAmax=__________________,式中除N、n外,其他字母符号代表的物理量分别是__________________________.
[答案]Ⅰ.(1)kSv2(2分)(2)0.26kg/m3(2分)
(3)空气密度车的外形车的表面情况(4分)
Ⅱ.(1)C(2分)(2)电路图如图所示(2分)
(3)NnURVU为电压表的示数,RV为电压表的内阻(每空2分)
5.(17分)Ⅰ.在“用双缝干涉测光的波长”的实验中
(1)已知双缝到光屏之间的距离为600mm,双缝之间的距离为0.20mm,单缝到双缝之间的距离是100mm.某同学在用测量头测量时,先将从测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹(记作第1条)的中心,这时手轮上的示数如图甲所示.然后他转动测量头,使分划板中心刻线对准第7条亮纹的中心,这时手轮上的示数如图乙所示.这两次的示数依次为________mm和________mm,由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长为________nm.
(2)下列操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离的是________.
A.增大单缝和双缝之间的距离
B.增大双缝和光屏之间的距离
C.将红色滤光片改为绿色滤光片
D.增大双缝之间的距离
Ⅱ.现有一块59C2型的小量程电流表(表头),满偏电流为50μA,内阻约为800~850Ω,要把它改装成1mA、10mA的两量程电流表,可供选择的器材有:
A.滑动变阻器R1(最大阻值为20Ω);
B.滑动变阻器R2(最大阻值为100kΩ);
C.电阻箱R′(最大阻值为9999Ω);
D.定值电阻R0(阻值为1kΩ);
E.电池E1(电动势为1.5V);
F.电池E2(电动势为3.0V);
G.电池E3(电动势为4.5V);
H.标准电流表(满偏电流为1.5mA);
I.单刀单掷开关S1和S2;
J.单刀双掷开关S3;
K.电阻丝及导线若干.
(所有电池的内阻均不计)
(1)采用如图甲所示的电路测量表头的内阻,为提高测量精确度,选用的滑动变阻器为________;选用的电池为______.(填序号)
甲
(2)要将改装成两量程电流表,现有两种备选电路,如图乙、丙所示.图________为合理电路,另一电路不合理的原因是_______________________________________________.
(3)将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核对(仅核对1mA量程),在下面的虚线框中画出所用电路图,图中待核对的电流表的符号用来表示.
【解析】Ⅰ.(1)测量头的读数原理与螺旋测微器的相同,所以图甲中的示数为0.640mm,图乙中的示数为10.295mm.设第1条亮条纹与第7条亮条纹间的距离为a,则a=10.295mm-0.640mm=9.655mm,由此得相邻两条亮条纹间的距离Δx=an-1,又因为Δx=Lλd,代入数据可解得光的波长λ=dΔxL=5.36×10-7m=536nm.
(2)根据相邻两条亮条纹间的距离公式Δx=Lλd可知,增大双缝和光屏之间的距离L、增大光的波长λ和减小双缝之间的距离d都可使相邻两条亮条纹间的距离增大.所以选项B正确.
[答案]Ⅰ.(1)0.64010.295536(5分)(2)B(3分)
Ⅱ.(1)BG(每空2分)
(2)乙图丙所示的电路在通电状态下更换量程,会造成两分流电阻都未并联在表头两端,以致流过表头的电流超过其满偏电流而烧坏表头(3分)
(3)电路图如图丁所示(2分)
丁
6.(18分)Ⅰ.听说水果也能做电池.某兴趣小组的同学用一个柠檬作为电源,连接电路如图甲所示.电路中R是电阻箱,其阻值可调且可读出其接入电路中电阻的大小.他们多次改变电阻箱的阻值,记录下相应的电流表的示数,算出电流的倒数,并将数据填在下面的表格中.
甲
外电阻R(Ω)电流I(mA)电流的倒数1I(mA-1)
90000.050219.92
80000.052818.93
60000.059416.84
50000.063315.80
40000.068014.71
20000.080012.50
(1)根据表格中的数据,在图乙所示的坐标纸中画出该实验的R-1I图象.
乙
(2)利用图象可求出该柠檬电池的电动势为________V,内阻为________Ω.
(3)完成实验后,该兴趣小组的同学初步得出了水果作为电池不实用的物理原因为:__________________________.
Ⅱ.某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.弧形轨道末端水平,离地面的高度为H.将钢球从轨道的不同高度h处由静止释放,钢球的落点距轨道末端的水平距离为s.
甲
(1)若轨道完全光滑,s2与h的理论关系应满足:s2=________________.(用H、h表示)
(2)该同学经实验测量得到一组数据,如下表所示.
h(×10-1m)2.003.004.005.006.00
s2(×10-1m-2)2.623.895.206.537.78
请在图乙所示的坐标纸上作出s2-h图象.
乙
(3)对比实验结果与理论计算得到的s2-h图象(图中已画出),自同一高度处由静止释放的钢球水平抛出的速率____________理论值.(填“小于”或“大于”)
(4)从s2-h图象中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著,你认为造成上述偏差的原因可能是:______________________________________________.
【解析】Ⅱ.(1)根据机械能守恒,可得钢球离开轨道时的速度为2hg,由平抛运动知识可求得钢球运动的时间为2Hg,所以s=vt=4Hh.
(2)依次描点,连线,注意不要画成折线.
(3)从图中看,同一h对应的s2值的理论值明显大于实际值,而在同一高度H下的平抛运动的水平射程由水平速率决定,可见实际水平速率小于理论速率.
(4)由于客观上,轨道与小球间存在摩擦,机械能减小,因此会导致实际值比理论值小;小球的转动也需要能量维持,而机械能守恒中没有考虑重力势能转化成转动能的这一部分,也会导致实际速率明显小于理论速率(可能很少同学会考虑到这一点).
[答案]Ⅰ.(1)如图丙所示(2分)
丙
(2)0.94(0.90~0.98均对)10000(9000~11000均对)
(3)水果电池的内阻过大(每空2分)
Ⅱ.(1)4Hh(2分)(2)如图丁所示(4分)
丁
(3)小于(2分)
(4)小球与轨道间的摩擦,小球的转动(回答任一条即可)(2分)
文章来源:http://m.jab88.com/j/75857.html
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