题目内容
15．
如图所示为一实验小车中利用光脉冲测量车速和行程的装置的示意图，A为光源，B为光电接收器，A、B均固定在车身上，C为小车的车轮，D为与C同轴相连的齿轮．车轮转动时，A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙一次就形成一个脉冲光信号，被B接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示．若实验显示单位时间内的脉冲数为n，累计脉冲数为N，若要测出小车的速度和行程，则还必须测量的物理量或数据是（ ）| A． | 车轮的半径R和齿轮的齿数P | |
| B． | 车轮的半径R和齿轮的半径r | |
| C． | 齿轮的齿数P和齿轮的半径r | |
| D． | 车轮的半径R和齿轮上齿的间隙宽度d |
分析 小车的车轮与齿轮同轴转动，它们的周期相同，要求小车的速度必须知道周期，则要根据B接受的脉冲数来求．有题条件可知，每经过一个间隙B就接受一个脉冲信号，则知道一个间隙转动的时间$t=\frac{1}{n}$，如果知道齿轮数P，就求出转动周期T=Pt=$\frac{P}{n}$，由线速度的定义式$v=\frac{△s}{△t}$知，如果△t=T，则△s=2πR，因此再知道半径R就求出小车的速度．所以必须测量车轮的半径R和齿轮的齿数P．当脉冲总数为N时，则经过的时间t总=Nt=$\frac{N}{n}$，然后结合速度就可求出小车的行程．
解答 解：因为B在单位时间内接到的脉冲数为n，每个间隙转动的时间t=$\frac{1}{n}$，
设一周有P个齿，则有P个间隙，那么转动周期T=Pt=$\frac{P}{n}$，
小车的线速度为：v=$\frac{2πR}{T}$，联立各式得：v=$\frac{2πRn}{P}$，所以要求车速必须测量出车轮的半径R和齿轮数P．
当脉冲总数为N时，则经过的时间t总=Nt=$\frac{N}{n}$，
所以小车的行程为：s=vt总=$\frac{2πRN}{P}$．故A正确
故选：A
点评 本题是匀速圆周运动的规律在实际生活中的应用，根据脉冲信号的次数确定车轮的周期是解决问题的关键．根据要求的结论确定还要测定的其他物理量，实际上也是开放思维的体现，也是本题能力考查的方面．
练习册系列答案
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如图所示，两端开口、内表面光滑的U形管处于竖直平面内，两活塞A、B静止于左、右两管中的同一高度h处，将管内空气（可视为理想气体）密封，此时管外空气的压强p0=1.0×105Pa，左管和水平管的横截面积都为S1=10cm2，右管的横截面积为S2=20cm2，水平管的长度为2h，已知活塞A的质量mA=5kg，两活塞的厚度略大于水平管的直径，管内空气温度不变，g=10m/s2．
测量电源的内阻，提供的器材如下：
3．
“嫦娥五号”将于2017年左右在海南文昌卫星发射中心发射，登月后再从月球起飞，并以“跳跃式返回技术”返回地面．“跳跃式返回技术”是指航天器在关闭发动机后进入大气层，依靠大气升力再次冲出大气层，降低速度后再进入大气层．如图所示，虚线为大气层的边界，abcde为其运动轨迹，运动方向如图箭头所示．已知地球半径为R，d点距地心距离为r，地球表面重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
“嫦娥五号”将于2017年左右在海南文昌卫星发射中心发射，登月后再从月球起飞，并以“跳跃式返回技术”返回地面．“跳跃式返回技术”是指航天器在关闭发动机后进入大气层，依靠大气升力再次冲出大气层，降低速度后再进入大气层．如图所示，虚线为大气层的边界，abcde为其运动轨迹，运动方向如图箭头所示．已知地球半径为R，d点距地心距离为r，地球表面重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）| A． | “嫦娥五号”在d点速度为零 | |
| B． | “嫦娥五号”在d点的加速度大小等于$\frac{{R}^{2}}{{r}^{2}}$g | |
| C． | “嫦娥五号”从c点到e点的过程中机械能减少 | |
| D． | “嫦娥五号”在a点和c点的速率相等 |
10．
两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A点为MN上的一点．取无限远处的电势为零，一带负电的试探电荷q，在静电力作用下运动，则（ ）
两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A点为MN上的一点．取无限远处的电势为零，一带负电的试探电荷q，在静电力作用下运动，则（ ）| A． | 若q从A点由静止释放，由A点向O点运动的过程中，加速度大小一定先变大再减小 | |
| B． | 若q从A点由静止释放，其将以O点为对称中心做往复运动 | |
| C． | q由A点向O点运动时，其动能逐渐增大，电势能逐渐增大 | |
| D． | 若在A点给q一个合适的初速度，它可以做类平抛运动 |
20．
a、b为两个带等量正电荷的固定的小球，O为ab连线的中点，如图所示，c、d为中垂线上的两对称点，若在C点由静止释放一个电子，关于电子的运动，以下叙述错误的是（ ）
a、b为两个带等量正电荷的固定的小球，O为ab连线的中点，如图所示，c、d为中垂线上的两对称点，若在C点由静止释放一个电子，关于电子的运动，以下叙述错误的是（ ）| A． | 在C→O的过程中，加速度变小 | B． | 在C→O的过程中，做变加速度运动 | ||
| C． | 在O点速度最大，加速度为零 | D． | 电子在cd间做往复运动 |
7．
我国发射的神舟十号载人飞船与天宫一号目标飞行对接时，天宫一号需下调飞行高度迎接神舟十号载人飞船以实现顺利对接，如图所示，天宫一号调整前后做圆周运动距离地面的高度分别为h1和h2，已知地球半径为R，忽略地球自转的影响，天宫一号调整前后（ ）
我国发射的神舟十号载人飞船与天宫一号目标飞行对接时，天宫一号需下调飞行高度迎接神舟十号载人飞船以实现顺利对接，如图所示，天宫一号调整前后做圆周运动距离地面的高度分别为h1和h2，已知地球半径为R，忽略地球自转的影响，天宫一号调整前后（ ）| A． | 线速度大小之比为$\sqrt{\frac{{h}_{2}}{{h}_{1}}}$ | |
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4．下列关于物理思想、物理方法、物理实验、物理学史，说法不正确的是（ ）
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| B． | 法拉第通过实验研究发现了电磁感应现象并总结了判断感应电流方向的规律 | |
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有一个氧气袋和一个氧气瓶，当所装氧气的压强不太大，可近似当成理想气体．它们的p-T图象如图所示．