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一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分.每小题只有一个选项符合题意.
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.
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
D
B
A
C
D
AC
BC
ABD
BD
三、简答题: 本题共4小题,共40分. 把答案填在题中的横线上或按要求作答.
10.(1)BCD(2分)
(2)错误有两处:一是步骤A中摆线长度并不是单摆的摆长,摆长应为从悬点到摆球球心的距离;二是步骤B中摆球第60次通过最低点时所记录的时间为29.5个周期,因此单摆的周期应为T=t/29.5(4分)
(3)a.如右图(2分,没有过原点,没有舍去偏离点,作成折线的均不给分) b.4π2/k(2分)
11.(1)(2分,e写成q不给分)
(2)高于(2分)
(3)自由电子受电场力与洛伦兹力平衡,有
(3分)
得 (3分)
说明:e写成q扣2分
12.(1)8 (2分) 1 (2分) 上(2分)
(2)4.5s(2分) 如右图(2分,波形正确但波前端画错得1分)
13.(1)(2分)
(2)I――t如图(4分。图线、两轴标度各2分)
(3)进出磁场过程中线框中感应电动势E=BLv(1分)
(1分)
(2分)
四、论述和演算题:本题共4小题,共49分. 解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.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.
14.(10分)
(1)光路如右图所示 (3分)
(2)由折射定率 (2分)
得r1=30° (1分)
由几何知识得i2=30°
同理可以求 r2=60° (1分)
偏向角θ= i1- r1+ r2- i2 (2分)
得θ=60° (1分)
15.(11分)
(1)0~t1时间内的感应电动势E=n= n=n (1分)
通过电阻R的电流 (1分)
电阻R的两端的电压U=I1R (1分)
联立各式得U=48V (2分)
(2)在一个周期内,电流通过电阻R产生的热量
(1分)
设感应电流的有效值为I,则一个周期内电流产生的热量Q2=I2RT (1分)
根据有效值的定义Q2= Q1 (2分)
解得I=A=1.73A (2分)
16.(14分)
(1)设磁感应强度为B,导线电阻为R,某时刻线框运动速度为v
则线框中产生的感应电动势为 E=BLv (1分)
产生的感应电流为 (1分)
线框所受安培力为 (1分)
克服安培力做功的功率为 (1分)
线框中的电功率为 (1分)
可得即,克服安培力做功的功率等于线框的电功率.
(2)线框进入磁场前速度为
进入磁场过程中匀速运动则有 (1分)
完全进入磁场后线框以加速度g加速下落,刚离开磁场时速度为v2,根据机械能守恒有
(1分)
线框刚离开磁场时,根据牛顿第二定律有
(1分)
上述关系式联立,可解得 a=5m/s2 (1分)
(3)线框在F外力作用下加速进入过程中,经t时刻速度为v,则该时刻有
根据上述方程联立,可得
设进入磁场运动时间为t0,则
得t0=0.1s
的定义域为t≤0.1s
评分说明:本小题共5分.图线2分,正确标出纵截距2分,正确标出横坐标1分.
17.(14分)
(1)粒子A在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛仑兹力提供向心力,设粒子A的速度为v0,在MN上方运动半径为R1,根据牛顿第二定律和圆周运动公式
(1分)
粒子A由P点运动到MN边界时速度与MN的夹角为60°,由几何关系得
R1 ? h = R1cos60° (1分)
得R1 = 2h (1分)
解得 (1分)
(2)在MN下方运动半径为R2,根据牛顿第二定律和圆周运动公式
(1分)
得R2 =2R1 = 4h (1分)
PQ间的距离为 PQ= 2R2sin60°- 2R1sin60°=(2分)
(3)设在MN上方运动周期为T1,设在MN下方运动周期为T2
(1分)
T2 = (1分)
粒子A从P点到Q点所用时间为
(2分)
粒子B从P点到Q做匀速直线运动,设速度为v ,则
(2分)
(2)电流表A1的量程为0~200μA、内电阻约为500Ω,现要测其内阻,除若干开关、导线之外还有器材如下:
电流表A2:与A1规格相同
滑动变阻器R1:阻值0~20Ω
电阻箱R2:阻值0~9999Ω
保护电阻R3:阻值约为3kΩ
电源:电动势E约1.5V、内电阻r约2Ω
①如图2所示,某同学想用替代法测量电流表内阻,他设计了部分测量电路,在此基础上请你将滑动变阻器接入电路中,使实验可以完成.
②电路完整后,请你完善以下测量电流表A1内电阻的实验步骤.
a.先将滑动变阻器R1的滑动端移到使电路安全的位置,再把电阻箱R2的阻值调到
b.闭合开关S1、S,调节滑动变阻器R1,使两电流表的指针在满偏附近,记录电流表A2的示数I.
c.断开S1,保持S闭合、R1不变,再闭合S2,调节电阻箱R2,使电流表A2的示数
a.游标卡尺的示数为
b.接0~3V量程时读数为
接0~15V量程时读数为
(2)对“验证机械能守恒定律”的实验步骤安排如下,其中有些是必要的,有些是错误的,根据实验的原理和目的,其中不必要和错误的步骤是
A.用天平称出重锤的质量
B.把纸带固定在重锤上,并把纸带穿过打点计时器,然后提升到一定高度
C.拆掉导线,整理仪器
D.断开电源,调换纸带,重做两次
E.用秒表测出垂锤下落的时间
F.在三条纸带中选出合适的一条,用刻度尺测出记数点与起始点的距离,记录数据,并计算出结果,得出结论
G.把打点计时器接在蓄电池两电极上
H.接通电源、释放纸带
I.把打点计时器固定在桌边的铁架台上
(3)某电阻额定电压为3V(阻值大约为10Ω).为测量其阻值,实验室提供了下列可选用的器材
A:电流表A1(量程300mA,内阻约1Ω)B:电流表A2(量程0.6A,内阻约0.3Ω)
C:电压表V1(量程3.0V,内阻约3kΩ)D:电压表V2(量程5.0V,内阻约5kΩ)
E:滑动变阻器R1(最大阻值为50Ω)F:滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω)
G:电源E(电动势4V,内阻可忽略)H:电键、导线若干.
①为了尽可能提高测量准确度,应选择的器材为(只需添器材前面的字母即可)电流表
②图2给出的测量电路中,最合适的电路是
Ⅰ.实验的部分步骤如下:
①在小车中放入砝码,把纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;
②将小车停在打点计时器附近,接通电源,释放小车,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一列点,断开开关;
③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作.
Ⅱ.图2是钩码质量为0.03kg,砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带,在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E五个计数点,可获得各计数点到O的距离s及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中的相应位置(计算结果保留两外有效数字).
Ⅲ.在小车的运动过程中,对于钩码、砝码和小车组成的系统,
Ⅳ.实验小组根据实验数据绘出了图3中的图线(其中△v2=v2-v20),根据图线可获得的结论是
表1纸带的测量结果
测量点 | s/cm | v/(m |
0 | 0.00 | 0.35 |
A | 1.51 | 0.40 |
B | 3.20 | 0.45 |
C | 5.06 5.06 |
0.49 0.49 |
D | 7.15 | 0.54 |
E | 9.41 | 0.60 |
A.电压表V1(量程3V,内阻约为15kΩ) B.电压表V2(量程l5V,内阻约为75kΩ)
C.电流表A1(量程3A,内阻约为0.2Ω) D.电流表A2(量程600mA,内阻约为1Ω)
E.滑动变阻器R1(0~100Ω,0.6A) F.滑动变阻器R2(0~2000Ω,0.1A)
G.输出电压为3V的直流稳压电源E H.螺旋测微器(千分尺)、刻度尺
I.电阻箱 J.开关S,导线若干
甲组根据选用的器材设计了(a)、(b)两个测电阻的电路图4.则:
①为减小实验误差,甲组同学还选用的实验器材有(填代号)
②若用刻度尺测得金属导线长度为l=60.00cm,用螺旋测微器测得金属丝的直径及两表的示数分别如图5所示,则金属丝的直径为d=
πUd2 |
4IL |
πUd2 |
4IL |
乙组同学仍用螺旋测微器测得金属丝的直径,记为d,实物电路如图6.实验时他们记录了在电阻箱阻值一定的情况下,金属丝接入不同的长度L和对应的电流I的值,接下来在坐标纸上画出了
1 |
I |
A.在小球运动半径相等的情况下,用质量相同的钢球做实验
B.在小球运动半径相等的情况下,用质量不同的钢球做实验
C.在小球运动半径不等的情况下,用质量不同的钢球做实验
D.在小球运动半径不等的情况下,用质量相同的钢球做实验
(2)用伏安法测量一个定值电阻的阻值,备用器材如下:
待测电阻Rx (阻值约为25kΩ) 电流表A1:(量程100μA,内阻2kΩ)
电流表A2:(量程500μA,内阻300Ω) 电压表V1:(量程10V,内阻100kΩ)
电流表V2:(量程50V,内阻500kΩ) 电源E:(电动势15V,允许最大电流1A)
滑动变阻器R:(最大阻值1kΩ) 电键S,导线若干
为了尽量减小实验误差,要求测多组数据.
①电流表应选
②在方框中画出实验电路图.并在实物图上画出末完成的连线.
(2)某待测电阻Rx的阻值约为20Ω,现要测量其阻值,实验室提供器材如下:
A.电流表A1(量程150mA,内阻r1=10Ω)
B.电流表A2(量程20mA,内阻r2=30Ω)
C.定值电阻R0=100Ω
D.滑动变阻器R,最大阻值为10Ω
E.电源E,电动势E=4V(内阻不计)
F.开关S及导线若干
①根据上述器材完成此实验,测量时要求电表读数不得小于其量程的
1 |
3 |
②实验时电流表A1的读数为I1,电流表A2的读数为I2,用已知量和测得的物理量表示Rx=
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-r | 1 |
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