(二)必做题

15-20题为必做题,要求考生全部作答。

15.(11分)某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性。现有器材:直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)。电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等。

(1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性,请你在下图的实物图上连线。

(2)实验的主要步骤:

①正确连接电路,在保温容器中注入适量冷水,接通电源,调节并记录电源输出的电流值;

②在保温容器中添加少量热水,待温度稳定后,闭合开关,            ,            ,断开开关;

③重复第②步操作若干次,测得多组数据。

(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值,并据此绘得下图的R-t关系图线,请根据图线写出该热敏电阻的R-t关系式:R=    +     t (Ω) (保留3位有效数字)。

16.(13分)某实验小组采用图所示的装置探究“动能定理”。图中小车中可放置砝码。实验中,小车碰到制动装置时,钩码尚未到达地面。打点计时器工作频率为50Hz.

(1)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,           ,           ,小车拖动纸带,打点计时器上打下一列点,       ;

③改变钩码或小车中砝码的数量,更换纸带,重复②的操作。

(2)下图是钩码质量为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。

(3)在小车的运动过程中,对于钩码、砝码和小车组成的系统,         做正功,        做负功。

(4)实验小组根据实验数据绘出了图中的图线(其中)。根据图线可获得的结论是                               。要验证“动能定理”还需测量的物理量是摩擦力和         。

17.(18分)

(1)为了响应国家的“节能减排”号召,某同学采用了一个家用汽车的节能方法。在符合安全行驶的要求的情况下,通过减少汽车后备箱中放置的不常用物品和控制加油量等措施,使汽车负载减少。假设汽车以72km/h的速度行驶时,负载改变前、后汽车受到的阻力分别为2000N和1950N。请计算该方法使发动机输出功率减少了多少?

(2)有一种较“飞椅”的游乐项目,示意图如图所示,长为L的钢绳一端系着座椅,另一端固定在半径为r的水平转盘边缘。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以角速度ω匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内,与竖直方向的夹角为θ。不计钢绳的重力,求转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系。

18.(17分)如图(a)所示,水平放置的两根平行金属导轨,间距L=0.3m. 导轨左端连接R=0.6Ω的电阻。区域abcd内存在垂直于导轨平面的B=0.6T的匀强磁场,磁场区域宽D=0.2m. 细金属棒A1和A2用长为2D=0.4m的轻质绝缘杆连接,放置在导轨平面上,并与导轨垂直。每根金属棒在导轨间的电阻均为r=0.3Ω,导轨电阻不计。使金属棒以恒定的速度v=1.0m/s沿导轨向右穿越磁场。计算从金属棒A1进入磁场(t=0)到A2离开磁场的时间内,不同时间段通过电阻R的电流强度,并在图(b)中画出。

19.(16分)如图(a)所示,在光滑绝缘水平面的AB区域内存在水平向右的电场,电场强度E随时间的变化如图(b)所示。不带电的绝缘小球P2静止在O点。t=0时,带正电的小球P1以速度v0从A点进入AB区域。随后与P2发生正碰后反弹,反弹速度是碰前的倍。P1的质量为m1,带电量为q,P2的质量为m2=5m1,A、O间距为L0,O、B间距为.已知,.

(1)求碰撞后小球P1向左运动的最大距离及所需时间。

(2)讨论两球能否在OB区间内再次发生碰撞。

20.(17分)如图所示,固定的凹槽水平表面光滑,其内放置U形滑板N,滑板两端为半径R=0.45m的1/4圆弧面。A和D分别是圆弧的端点,BC段表面粗糙,其余段表面光滑。小滑块P1和P2的质量均为m。滑板的质量M=4m,P1和P2与BC面的动摩擦因数分别为μ1=0.10和μ2=0.40,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。开始时滑板紧靠槽的左端,P2静止在粗糙面的B点,P1以v0=4.0m/s的初速度从A点沿弧面自由滑下,与P2发生弹性碰撞后,P1处在粗糙面B点上。当P2滑到C点时,滑板恰好与槽的右端碰撞并与槽牢固粘连,P2继续运动,到达D点时速度为零。P1与P2视为质点,取g=10m/s2. 问:

(1)P2在BC段向右滑动时,滑板的加速度为多大?

(2)BC长度为多少?N、P1和P2最终静止后,P1与P2间的距离为多少?

 0  156235  156243  156249  156253  156259  156261  156265  156271  156273  156279  156285  156289  156291  156295  156301  156303  156309  156313  156315  156319  156321  156325  156327  156329  156330  156331  156333  156334  156335  156337  156339  156343  156345  156349  156351  156355  156361  156363  156369  156373  156375  156379  156385  156391  156393  156399  156403  156405  156411  156415  156421  156429  447090 

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