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一、本题共8小题,每小题6分,共48分。1―5小题为单选题,只有一个正确答案:6―8题在每小题的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对得6分,选不全的得3分,选错或不答的得0分。
1.B 2.C 3.D 4.C 5.A 6.BC 7.ACD 8.AC
二、实验题:(本题共3小题,共18分。)
9.(共计18分)
(1)(4分)
(2)(8分) ①见图1;
②4.5V ③D 理由:根据电阻
的伏安特性,电压增大至一定值,
电阻阻值会明显变大
(3)(6分):①乙;②
③不变;(实验题每空2分)
三、计算题:(54分)解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
10.(16分)解答: (1)下滑过程机械能守恒
得 ①
物体相对于小车板面滑动过程动量守恒
②
所以 ③
(2)对小车由动能定理有 ④
(3)设物体相对于小车板面滑动的距离为L由能量守恒有,摩擦生热:
⑤
代入数据解得:
11.(18分)解答:
(1)质子射入磁场后做匀速圆周运动,有
①
可得 ②
(2)质子沿轴正向射入磁场后经1/4圆弧后以速度垂直于电场方向进入电场,在磁场中运动的时间
③
进入电场后做抛物线运动,沿电场方向运动后到达轴,因此有
④
所求时间为 ⑤
(3)质子在磁场中转过120°角后从点垂直电场线进入电场,如图所示。
点距轴的距离
⑥
因此可得质子从进入电场至到达轴所需时间为
⑦
质子在电场中沿轴方向做运速直线运动因此有
⑧
质子到达轴的位置坐标为 ⑨
12.(20分)解.(1)质点从半圆弧轨道做平抛运动又回到点,设质点在点的速度为,质点从点运动到点所用的时间为。
在水平方向 ①
竖直方向上 ②
解①②式有 ③
对质点从到由动能定理有
④
解得
(2)要使力做功最少,确定的取值,由知,只要质点在点速度最小,则功就最小,就是物理极值
若质点恰好能通过点,其在点最小速度为,由牛顿第二定律有
,则 ⑤
由③⑤式有,解得时,
最小,最小的功
(3)由和④式
得
因,由极值不等式有;当时,即时
,
最小的力
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(14分)在用单摆测量重力加速度的实验中,单摆的最大摆角φ0(偏离平衡位置的角度)在满足条件下做简谐运动,从摆球经过平衡位置开始计时,测出摆球n次全振动所用的时间为t,用毫米刻度尺测量出摆线长为l,用游标卡尺测出小球的直径为d。请完成下列问题:
(1)φ0满足什么条件是摆球做简谐运动? ______________________
(2)用上述符号写出测重力加速度的表达式 g = _________________
(3)为了利用单摆较准确地测出重力加速度,可选用的器材为
A.20cm长的结实的细线、小木球、秒表、米尺、铁架台
B.100cm长的结实的细线、小钢球、秒表、米尺、铁架台
C.100cm长的结实的细线、大木球、秒表、50cm量程的刻度尺、铁架台
D.100cm长的结实的细线、大钢球、大挂钟、米尺、铁架台
(4)实验中某同学发现无论采取何种方法处理数据,测出的重力加速度值总是偏大,其可能原因是 ___________
A.实验室处在高山上,离海平面太高
B.单摆所用的摆球太重
C.测出n次全振动的时间t,误记为(n + 1)次全振动的时间进行计算
D.以摆球直径和摆线长之和作为摆长来进行计算
(5)某组同学测量的数据经处理后如下表所示:
摆长l/m | 0.400 | 0.500 | 0.600 | 0.800 | 1.200 |
周期T2/s2 | 1.60 | 2.01 | 2.39 | 3.20 | 4.80 |
根据上述数据在坐标系中描绘出l ― T2图象。
结合图像和相关知识,求出重力加速度大小g= m/s2(结果保留两位有效数字)
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如图所示,光滑水平面右端B处连接一个竖直的半径为R的光滑半圆轨道,在离B距离为x的A点,用水平恒力将质量为m的质点从静止开始推到B处后撤去恒力,质点沿半圆轨道运动到C处后又正好落回A点,求:
(1)推力对小球做了多少功?(用题中所给的量表示)
(2)x取何值时,完成上述运动所做的功最少?最小功为多少?
(3)x取何值时,完成上述运动所用的力最小?最小力为多少?
(1)推力对小球做了多少功?(用题中所给的量表示)
(2)L取何值时,完成上述运动所做的功最少?最小功为多少?
(3)L取何值时,完成上述运动所用的力最小?最小力为多少?
如图所示,光滑水平面右端B处连接一个竖直的半径为R的光滑半圆轨道,在离B距离为x的A点,用水平恒力将质量为m的质点从静止开始推到B处后撤去恒力,质点沿半圆轨道运动到C处后又正好落回A点:
(1)求推力对小球所做的功。
(2)x取何值时,完成上述运动所做的功最少?最小功为多少。
(3)x取何值时,完成上述运动用力最小?最小力为多少。
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