(一)必考题(8题,共129分)
22.(15分)I.某物理小组采用控制变量法探究物体的加速度a与力F,质量M的关系,试回答:
(1)他们在探究物体的加速度
与力
的关系时,应保持_________不变,不断改变________,测出相对应的加速度
。
(2)本实验是通过测量砂和砂桶的重力来得到拉力F的一系列数值,但同学们发现砂和砂桶的重力并不等于细绳对小车的拉力,怎样才能测出细绳对小车的拉力呢?同学们经过认真研究、讨论,最终提出两种方案,如下图所示(不计滑轮摩擦),这两种方案,从理论上能否达到测出细绳对小车拉力的目的?(填“能”或者“不能”)
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(3)在这两种方案中,请你任选一种方案,说明它在实际测拉力时可能遇到的困难。(说出一个方面即可)
Ⅱ.某同学利用图(1)所示的实验电路,测量一段粗细均匀的金属丝在常温下的电阻,再用米尺测出金属丝的长度L,用螺旋测微器测出金属丝的直径d,如图(2)所示,进而应用
测算出金属丝的电阻率。
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下表是他慢慢移动滑动变阻器的触头,读出触头在不同位置时电压表和电流表的读数。
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0.25 |
0.30 |
0.34 |
0.38 |
0.42 |
0.44 |
0.46 |
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1.00 |
1.20 |
1.40 |
1.60 |
1.80 |
2.00 |
2.20 |
该同学又把所得数据描绘在
直角坐标系中,如图(3)所示。
通过给出的信息请回答:
(1)金属丝的直径为___________mm
(2)在给出的实物图中,用笔迹当导线连接成电路。
(3)为了根据图象获得金属丝的电阻值,该同学在坐标系中作了一条辅助直线(如图中虚线),由直线的斜率求得金属丝的电阻为:
,这个结果与金属丝的常态电阻比是偏大还是偏小?_______________(填写:偏大或偏小);你认为金属丝的电阻R取值应更接近___________
。
(4)产生这种偏差的原因可能是(填写一种):______________________________
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23.(15分)如图所示,一条长L=5m的小木船,其质量M=100 kg,静止在湖边附近的水面上,船身垂直于湖岸,船面可看作水平面,并且比湖岸高出
,在船尾处站着一个质量
的人。某时刻该人以相对于岸
的加速度向船头加速跑去,当它跑到船头时相对于岸的速度为
,并以这个速度沿水平方向离开船跳向岸边,该人恰好落到湖岸上。已知船在水中运动时受到水的恒定阻力,
=50N,重力加速度
,求:
(1)人跳离木船的水平速度
是多大?
(2)起跑前,船头与岸边的距离
是多少?
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24.(17分)如图所示,直线OA与
轴成
角,在
Ay范围内有沿
轴负方向的匀强电场,在AOx范围内有一个矩形区域的匀强磁场。该磁场区域的磁感应强度
,方向垂直纸面向里。一带电微粒电荷量
,质
量
,微粒在y轴上的某点以速度
垂直于y轴进入匀强电场,并以速度
垂直穿过直线OA,运动中经过矩形磁场区域后,最终又垂直穿过
轴。不计微粒重力,求:(结果保留两位有效数字)
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(1)带电微粒进入电场时的初速度
多大?
(2)带电微粒在磁场中做圆周运动的半径r
(3)画出粒子运动轨迹图并求出最小矩形磁场区域的长和宽。