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一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分.
1.C 2.B 3.A 4.D 5.C
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分.每小题有多个选项符合题意.全部选对的得 4分,选对但不全的得 2 分,错选或不答的得 0 分.
6.AB 7.ABD 8.AC 9.AD
三、简答题:本题分必做题(第10、11题)和选做题(第12题)两部分,共计42分.请将解答填在答题纸上相应的位置.
10.(1)3.00 (2分) (2)5.2±0.2 (2分)
(3)F′近似在竖直方向,且数值与F近似相等 (2分)
11.(1)如下左图 (2分) a (2分) (2)如下右图 (2分)
电流表的分压造成电阻的测量值总比真实值大.随着温度的升高,热敏电阻的阻值变小,电流表的分压作用更明显,相对误差更大.(能答出任一要点即给2分)
(3)在(2)的R-t图像中做出如图所示的图线,据其与理论图线的交点即可求得
50±2 4.8±0.3 (每空2分)
12.选做题
A.(选修模块3―3)(本题共12分,每小题4分)
(1)AC (2)6×106,75 (3)① ②A
B.(选修模块3―4) (本题共12分,每小题4分)
(1)AC (2)2 减弱 (3)或
C.(选修模块3―5) (本题共12分,每小题4分)
(1)AC (2)两球质量mA、mB
(3)udd
四、计算题:本题共 3小题,共 47分.解答时请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,答案中须明确写出数值和单位.
13.解答:(1)MN与PQ重合时,穿过线框的磁通量为零,故磁通量的变化量为
2分
(2)cd边刚过PQ的瞬间,线框中的感应电动势
2分
感应电流的大小为
1分
线框所受安培力的大小为
1分
线框加速度的大小为
2分
(3)MN到达PQ前,由能量守恒可知,线框中产生的焦耳热为
2分
MN与PQ重合的时刻,线框中的感应电动势
1分
MN经过PQ后,线框中产生的焦耳热
2分
故在整个运动过程中,线框中产生的焦耳热为
2分
说明:其它的解法若正确可相应给分
14.解:⑴工件刚放在水平传送带上的加速度为a1
由牛顿第二定律得
解得 1分
经t1时间与传送带的速度相同,则 1分
前进的位移为 1分
此后工件将与传送带一起匀速运动至B点,用时
1分
所以工件第一次到达B点所用的时间s 1分
(2)设工件上升的最大高度为h,由动能定理
2分
得 1分
(3)工件沿皮带向上运动的时间为
2分
此后由于工件在传送带的倾斜段运动时的加速度相同,在传送带的水平段运动时的加速度也相同,故工件将在传送带上将做往复运动,其周期
2分
工件从开始运动到第一次返回传送带的水平部分,且速度变为零所需时间
1分
而 1分
这说明经23s工件恰好运动到传送带的水平部分,且速度为零.
故工件在A点右侧,到A点的距离
2分
15.解:(1)由于微粒沿方向运动,可知微粒所受的合力沿方向,可得
① 2分
易知
解之得 ② 2分
(2)微粒到达点的速度可分解为水平分速度为和竖直分速度为
根据竖直方向上自由落体运动规律有,
则 ③ 1分
④ 1分
对于水平分速度,其所对应的洛伦兹力大小为,方向竖直向上
则 ⑤ 2分
即与重力恰好平衡
对于竖直分速度,其所对应的洛伦兹力大小为,方向水平向左
此力为微粒所受的合力 ⑥ 2分
(3) 由(2)可知,微粒的运动可以看作水平面内的匀速直线运动与竖直面内的匀速圆周运动的合成.能否穿出下边界取决于竖直面内的匀速圆周运动,则
⑦ 2分
解得: ⑧ 2分
所以欲使微粒不从其下边界穿出,磁场下边界的坐标值应满足
⑨ (写成“<”也给分) 2分
小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系,如图所示.此线圈与一个R=10 Ω的电阻构成闭合电路,不计电路的其他电阻.下列说法正确的是
A.交变电流的频率为8 Hz
B.在1 s内,交变电流的方向改变8次
C.此闭合回路的电流有效值为A
D.小型交流发电机的输出功率为40 W
A.待测电压表(0~3V,内阻在3.5kΩ~4.5kΩ之间);
B.电流表(0~1mA);C.滑动变阻器(0~50Ω);
D.开关;E.电源(1.5V的干电池两节);F.导线若干
要求多测几组数据,利用作图法求电压表的内阻.
(1)某同学设计了如图1所示的电路图,但根据电路图正确连接实物后,在实际测量时,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表和电流表的示数都几乎不发生变化,请你简述他在设计中存在的问题
(2)请你另外设计一个电路图,画在图2所示的方框内.
(3)根据你设计的电路图,将图3中实物连接起来.
(二)有一学生要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,他的实验如下:在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一小钢球接触.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘.如图4所示,让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行后落到水平地面,水平距离为S.
(1)请你推导出弹簧的弹性势能EP与小钢球质量m、桌面离地面高度h、水平距离s等物理量的关系式:
(2)弹簧长度的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离S的实验数据如下表所示:
弹簧长度压缩量x(cm) | 0.50 | 0.75 | 1.00 | 1.25 | 1.50 | 1.75 |
钢球飞行水平距离s(m) | 1.01 | 1.50 | 2.01 | 2.48 | 3.01 | 3.50 |
A.待测电压表(0~3V,内阻在3.5kΩ~4.5kΩ之间);
B.电流表(0~1mA);C.滑动变阻器(0~50Ω);
D.开关;E.电源(1.5V的干电池两节);F.导线若干
要求多测几组数据,利用作图法求电压表的内阻.
(1)某同学设计了如图1所示的电路图,但根据电路图正确连接实物后,在实际测量时,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表和电流表的示数都几乎不发生变化,请你简述他在设计中存在的问题______.
(2)请你另外设计一个电路图,画在图2所示的方框内.
(3)根据你设计的电路图,将图3中实物连接起来.
(二)有一学生要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,他的实验如下:在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一小钢球接触.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘.如图4所示,让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行后落到水平地面,水平距离为S.
(1)请你推导出弹簧的弹性势能EP与小钢球质量m、桌面离地面高度h、水平距离s等物理量的关系式:______.
(2)弹簧长度的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离S的实验数据如下表所示:
弹簧长度压缩量x(cm) | 0.50 | 0.75 | 1.00 | 1.25 | 1.50 | 1.75 |
钢球飞行水平距离s(m) | 1.01 | 1.50 | 2.01 | 2.48 | 3.01 | 3.50 |
A.待测电压表(0~3V,内阻在3.5kΩ~4.5kΩ之间);
B.电流表(0~1mA);C.滑动变阻器(0~50Ω);
D.开关;E.电源(1.5V的干电池两节);F.导线若干
要求多测几组数据,利用作图法求电压表的内阻.
(1)某同学设计了如图1所示的电路图,但根据电路图正确连接实物后,在实际测量时,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表和电流表的示数都几乎不发生变化,请你简述他在设计中存在的问题______.
(2)请你另外设计一个电路图,画在图2所示的方框内.
(3)根据你设计的电路图,将图3中实物连接起来.
(二)有一学生要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,他的实验如下:在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一小钢球接触.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘.如图4所示,让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行后落到水平地面,水平距离为S.
(1)请你推导出弹簧的弹性势能EP与小钢球质量m、桌面离地面高度h、水平距离s等物理量的关系式:______.
(2)弹簧长度的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离S的实验数据如下表所示:
弹簧长度压缩量x(cm) | 0.50 | 0.75 | 1.00 | 1.25 | 1.50 | 1.75 |
钢球飞行水平距离s(m) | 1.01 | 1.50 | 2.01 | 2.48 | 3.01 | 3.50 |
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(1)该小组先用多用电表粗测热敏电阻在室温下的阻值,当用“×100”倍率的挡位测量时,发现表头指针向右偏转角度过大;这时应将选择开关换成欧姆挡的“
(2)实验室提供了下列可选用的器材:
A.电流表A1(量程50mA,内阻约50Ω)
B.电流表A2(量程0.6A,内阻约1Ω)
C.电压表V1(量程5.0V,内阻约20kΩ)
D.电压表V2(量程10.0V,内阻约50kΩ)
E.滑动变阻器R(最大阻值为200Ω)
F.电源E(电动势5V,内阻可忽略)
G.开关S一个、导线若干.
①实验中要求改变滑动变阻器滑片的位置,使加在热敏电阻两端的电压从0开始逐渐增大到5V,为了尽可能提高测量准确度,请在所提供的器材中选择必需的器材,并在答题卡的方框内画出该小组设计的电路图.
应选择的器材为(只填器材前面的字母):
电流表
②作出热敏电阻的I-U图线,如图2所示.分析该小组所画出的I-U图线,说明在电流比较大的情况下热敏电阻的阻值随电流的增大而