题目内容
15．
某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．频闪仪每隔0.05s闪光一次，图丙中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度取9.8m/s2，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）：| 时刻 | t2 | t3 | t4 | t5 |
| 速度v（m/s） | 4.99 | 4.48 | 3.98 | |
| v2（m2/s2） | 24.9 | 20.1 | 15.8 |
②从t2到t5时间内，重力势能增量△Ep=1.24J，动能减少量△Ek=1.28J．
③在误差允许的范围内，若△Ep与△Ek近似相等，从而验证了机械能守恒定律．由上述计算得△Ep＜△Ek（选填“＞”“＜”或“=”），造成这种结果的主要原因是由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在．
分析 根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出t5时刻小球的速度；
根据下降的高度求出重力势能的增量，结合两个时刻的瞬时速度求出动能的减小量．
解答 解：①在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以有：
v5=$\frac{0.1866+0.1614}{0.1}$m/s=3.48m/s．
②从t2到t5时间内，重力势能增量△Ep=mgh=0.2×9.8×（0.2368+0.2116+0.1866）J=1.24J．
动能减少量△Ek=$\frac{1}{2}×0.2×24.9-\frac{1}{2}×0.2×4.0{8}^{2}$=1.28J．
③由上述计算得△Ep＜△Ek，造成这种结果的主要原因是由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在．
故答案为：①3.48 ②1.24，1.28 ③＜，由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在
点评 本题考查了验证机械能守恒定律中的数据处理方法，以及有关误差分析，尤其是误差分析是难点，要学会根据可能产生误差的原因进行分析．
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6．
如图，一根长直导线竖直放置，通以向上的电流．直导线与铜圆环紧贴但相互绝缘，且导线经过环心O．下述各过程中，铜环中有感应电流的是（ ）
如图，一根长直导线竖直放置，通以向上的电流．直导线与铜圆环紧贴但相互绝缘，且导线经过环心O．下述各过程中，铜环中有感应电流的是（ ）| A． | 环竖直向上匀速运动 | B． | 环绕环心O匀速转动 | ||
| C． | 环向左匀速运动 | D． | 环以导线为轴匀速转动 |
在如图所示的圆锥摆中，已知小球质量为m，绳子长度为L，绳子转动过程中与竖直方向的夹角为θ，试求：
10．
如图甲为小型旋转电枢式交流发电机，电阻为r=2Ω的单匝矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与右侧电路连接，右侧电路中滑动变阻器R的最大阻值为R0=$\frac{40}{7}$Ω，滑动片P位于滑动变阻器中央，定值电阻R1=R0，R2=$\frac{{R}_{0}}{2}$，其它电阻不计．从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，闭合开关S，线圈转动过程中理想交流示数是10V，图乙是矩形线圈磁通量Φ随时间t变化的图象，则下列正确的是（ ）
如图甲为小型旋转电枢式交流发电机，电阻为r=2Ω的单匝矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与右侧电路连接，右侧电路中滑动变阻器R的最大阻值为R0=$\frac{40}{7}$Ω，滑动片P位于滑动变阻器中央，定值电阻R1=R0，R2=$\frac{{R}_{0}}{2}$，其它电阻不计．从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，闭合开关S，线圈转动过程中理想交流示数是10V，图乙是矩形线圈磁通量Φ随时间t变化的图象，则下列正确的是（ ）| A． | 电阻R2上的热功率为1W | |
| B． | 0.02s时滑动变阻器R两端的电压瞬时值为零 | |
| C． | 线圈产生的e随时间t变化的规律是e=10$\sqrt{2}$cos100πt（V） | |
| D． | 线圈开始转动到t=$\frac{1}{600}$s的过程中，通过R1的电荷量为$\frac{\sqrt{2}}{200π}$C |
20．结合相关物理学史实，下列说法正确的是（ ）
| A． | 库伦发现了静止的电荷间存在着静电力 | |
| B． | 卡迪文许在研究静电力规律时用到了扭秤装置 | |
| C． | 万有引力定律是一个普适规律 | |
| D． | 杨利伟在走出空间站时不再受到地球的吸引力 |
7．下列说法正确的是（ ）
| A． | 比结合能越大，原子中核子结合的越牢固，原子核越稳定 | |
| B． | 黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关 | |
| C． | 放射性元素的半衰期与原子所处的化学状态和外部条件有关 | |
| D． | γ射线在真空中传播的速度是3.0×108m/s |
4．下列说法中正确的是（ ）
| A． | 物体对支持面的压力越大，摩擦力也越大 | |
| B． | 所有物体弹力的大小都与物体的弹性形变的大小成正比 | |
| C． | 静止的物体不可能受到滑动摩擦力的作用 | |
| D． | 通常所说的压力、拉力、支持力等都是接触力，它们在本质上都是电磁相互作用 |
5．某物理小组的同学设计了一个测量玩具小车通过凹形桥最低点时速度的实验．所用器材有：玩具小车m车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器m桥（圆弧部分的半径为R=0.20m）．
完成下列填空：
（1）将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数m桥为1.00kg；
（2）将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数m桥+m车为1.40kg；
（3）将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：
（4）根据以上数据，可求出小车m车经过凹形桥最低点时对桥的压力为7.9N；小车通过最低点时的速度大小为1.4m/s．（重力加速度大小取9.80m/s2，计算结果保留2位有效数字）
完成下列填空：
（1）将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数m桥为1.00kg；
（2）将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数m桥+m车为1.40kg；
（3）将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：
| 序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| m（kg） | 1.80 | 1.75 | 1.85 | 1.75 | 1.90 |