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一.选择题
1.C
2.A
3.B
4.C
5.B
6.B
7.D
8.BD
9.ABD
10.AC
二.实验题(18分)
11.(1)C (3分)(2)AB(3分)
12.(1)D (2)C 保持R不阻值不变,调节R′阻值 DACB R» R′ 大 小
本题共12分,其中(1)小题2分;(2)小题前三空各1分,后三空各1分,(3)小题实物连接4分。
三.计算题(52分)
13.滑沙者在斜面上下滑的过程中,受到重力mg、斜面对支持力N和摩擦力f,其中f=μN=μmgcos53°设其下滑过程中的加速度为a1,由牛顿第二定律
mgsin53°-μmgcos53°=ma1-------------------------------①
s=a1t12-----------------------------------------------------------②
v= a1t1--------------------------------------------------------------③
其中斜坡长度s= h/sin53°t1为滑沙者在斜坡上的滑行时间,v为其滑至坡底时的速度大小,由①②③式可解得
a1=
在水平沙滩上,滑沙者滑行的加速度为a2,由牛顿第二定律
μmg=ma2-----------------------------------------------------------④
设滑沙者在水平沙滩上又滑行了时间t2,由速度公式
0=v-a2 t2----------------------------------------------------------⑤
由④⑤式得 t2=7s
所以滑沙者总共滑行的时间t= t1 +t2=12s------------------⑥
本题共16分,其中①式4分,②③④⑤式各2分,⑥式4分(结果错误扣1分)。其他方法正确也给分。
14.线框被匀速拉出磁场的过程中,受到竖直向下的重力mg、安培力F及竖直向上的绳的拉力FT,线框中产生的感应电动势、感应电流分别为E、I′。
由物体的平衡条件
FT=mg+F------------------------------------------------------------------①
其中 F=BI′L------------------------------------------------------------②
I′=E/R--------------------------------------------------------------------③
E=BLv---------------------------------------------------------------------④
由①②③④式可解得
FT=mg+------------------------------------------------------------⑤
设线框被匀速拉出磁场所用时间为t,由能量转化和守恒定律
UIt=FTvt+Q-----------------------------------------------------------------⑥
其中Q为电机线圈内阻产生的热量
t=L/v-----------------------------------------------------------------------⑦
解得Q=(UI-mgv-)-------------------------------------⑧
本题共16分,①②③④⑤⑥⑦⑧式各2分。其他方法正确也给分。
15.(1)设子弹、小物块、长木板的质量分别为m0、M、m,子弹的初速度为v0,子弹击中小物块后二者的共同速度为v1,由动量守恒定律
m0 v0=(M+ m0) v1-------------------------------------------------------------------------------①
子弹击中小物块后物块的质量为M′,且M′= M+ m0.设当物块滑至第n块木板时,木板才开始运动
μ
其中μ1、μ2分别表示物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数.
由式解得n>4.3
即物块滑上第五块木板时,木板才开始在地面上滑动.
(2)设物块刚滑上第五块木板时的速度为v2,每块木板的长度为L,由动能定理
-μ
由①②式解得 v2=
物块在第五块木板表面做匀减速直线运动,木板做匀加速直线运动,设经历时间t,物块与木板能获得相同的速度v3,由动量定理
-μ
〔μ1 M′g-μ2(M′+m)〕t=m v3--------------------------------------------------------------⑥
由⑤⑥式解得v3=m/s-----------------------------------------------------------------------⑦
在此过程中,物块发生的位移为s1,由动能定理
-μ
解得s1=m<
即物块与木板获得m/s的共同速度,之后整体向前匀减速运动s2后静止.
由动能定理
-μ2 (M′+m)g s2=-(M′+m)v32 ------------------------------------------------------⑨
解得s2=m
所以物块总共发生的位移s=
解得s≈
如图所示,电源电动势E=5 V,内阻不计,定值电阻R1=R2=3 Ω,可变电阻R3的最大阻值为6 Ω.当滑动变阻器的滑片在R3上滑动时,R2上的电压取值范围为
( )
A.0~2 V B.0~3 V
C.0~3.6 V D.0~4 V
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(1)有同学按图(a)电路进行连接,他用到的6根导线是aa′、bb′、cc′、dd′、d′e和bf,由于其中混进了一根内部断开的导线,所以当他按下开关后,发现两个电表的指针均不偏转,他用多用表的电压档测量bc′间的电压,读数约为1.5V(已知电池电动势约为1.5V),根据上述现象可推得,这6根导线中可能哪几根内部是断开的?答:______(写导线编号).为了确定哪一根导线的内部是断开的,他至少还要用多用表的电压档再测量几次?答:______次
(2)排除故障后,该同学通过改变滑动变阻的电阻,测得了6组U、I的数据,根据第1、2、3、4、5和6组的数据,他在U-I图上标出了这些数据点,并且按照这些数据点的分布绘制了相应的U-I图线[如图(b)所示],由这一图线,可求得电源的电动势E为______V,内电阻r为______Ω.如果他不利用这一图线,而是利用任意两组U、I数据,那么当他选择哪二组数据时求出的E、r值误差最大?答:______(写数据组编号).
(10分)关于做“测电源电动势和内电阻”的实验
(1)有同学按图(a)电路进行连接,他用到的6根导线是aa′、bb′、cc′、dd′、d′e和bf ,由于其中混进了一根内部断开的导线,所以当他按下开关后,发现两个电表的指针均不偏转,他用多用表的电压档测量bc′ 间的电压,读数约为1.5V(已知电池电动势约为1.5V),根据上述现象可推得,这6根导线中可能哪几根内部是断开的?答:_______(写导线编号)。
(2)排除故障后,该同学通过改变滑动变阻的电阻,测得了6组U、I的数据,根据第1、2、3、4、5和6组的数据,他在U-I图上标出了这些数据点,并且按照这些数据点的分布绘制了相应的U-I图线[如图(b)所示],由这一图线,可求得电源的电动势E为_______V,内电阻r为________Ω。如果他不利用这一图线,而是利用任意两组U、I数据,那么当他选择哪二组数据时求出的E、r值误差最大?答:________________(写数据组编号) 。
(3)写出一条提高测量精确度的建议
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①为了防止误将滑动变阻器电阻调为零而损坏器材,需要在电路中接入一个保护电阻R,最适合的电阻是______
A.10Ω,5W B.10Ω,0.5W
C.20Ω,5W D.20Ω,0.5W
②由于电路中有一条导线发生了断路,闭合电键K后发现电压表、电流表均无示数,则出现断路的导线是______(填导线上的序号).
③实验中,要使电压表的示数变大,滑动变阻器的滑片应向______端移动.(填“E”或“F”)
(2)某同学用图2所示的实验装置研究小车在斜面上的运动.实验步骤如下:
a.安装好实验器材.
b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动,重复几次.选出一条点迹比较清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如图3中0,1,2…6点所示.
测量:1,2,3…..6计数点到0计数点的距离,分别记作:S1S2S3…..S6.
d.通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀变速直线运动
e.分别计算出S1、S2、S3、…S6与对应时间的比值.
f.以为纵坐标、t为横坐标,标出与对应时间t的坐标点,划出图线.
结合上述实验步骤,请你完成下列任务:
①实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,在下列所给的仪器和器材中,还必须使用的有______和______.(填选项代号)
A.电压合适的50Hz交流电源
B.电压可调的直流电源
C.刻度尺
D.秒表
E.天平
F.重锤
②将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐,0.1.2.5计数点所在位置如图4所示,则S2=______cm,S5=______cm.
③该同学在图5中已标出1.3.4.6计数点对应的坐标,请你在该图中标出与2.5两个计数点对应的坐标点,并画出.
④根据图线判断,在打0计数点时,小车的速度v=______m/s它在斜面上运动的加速度a=______m/s2.
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(1)有同学按图(a)电路进行连接,他用到的6根导线是aa′、bb′、cc′、dd′、d′e和bf,由于其中混进了一根内部断开的导线,所以当他按下开关后,发现两个电表的指针均不偏转,他用多用表的电压档测量bc′间的电压,读数约为1.5V(已知电池电动势约为1.5V),根据上述现象可推得,这6根导线中可能哪几根内部是断开的?答:______(写导线编号).为了确定哪一根导线的内部是断开的,他至少还要用多用表的电压档再测量几次?答:______次
(2)排除故障后,该同学通过改变滑动变阻的电阻,测得了6组U、I的数据,根据第1、2、3、4、5和6组的数据,他在U-I图上标出了这些数据点,并且按照这些数据点的分布绘制了相应的U-I图线[如图(b)所示],由这一图线,可求得电源的电动势E为______V,内电阻r为______Ω.如果他不利用这一图线,而是利用任意两组U、I数据,那么当他选择哪二组数据时求出的E、r值误差最大?答:______(写数据组编号).
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