題目列表(包括答案和解析)
實驗題:某同學想在家里做用《單擺測定重力加速度》的實驗,但沒有合適的擺球,他找到了一塊大小為3 cm左右,外形不規(guī)則的大理石塊代替小球.他設計的實驗步驟是:
A、將石塊用細尼龍線系好,結點為M,上端固定于O點
B、用刻度尺測量OM間尼龍線的長度L作為擺長
C、將石塊拉開一個大約α=30°的角度,然后由靜止釋放
D、從擺球擺到最低點時開始計時,測出30次全振動的總時間t,由T=t/30得出周期
E、改變OM間尼龍線的長度再做幾次實驗,記下相應的L和T
F、將多次實驗中測得的擺長和周期平均值、
作為計算時使用的數(shù)據(jù),代入公式
,求出g
你認為該同學以上實驗步驟中有重大錯誤的是________.(只填序號)
某種半導體元件,電路符號為“
”,其特點是具有單向?qū)щ娦裕措娏鲝恼龢O流入時電阻比較小,從負極流入時電阻比較大.
(1)某實驗興趣小組要測繪該種半導體元件的伏安特性曲線.因該半導體元件外殼所印的標識模糊,為判斷正負極,用多用電表電阻擋(黑表筆連接電表內(nèi)部電源的正極,紅表筆連接電表內(nèi)部電源的負極)測定其正反向電阻.將選擇開關旋至合適倍率,調(diào)整歐姆零點后,將黑表筆接觸二極管的左端、紅表筆接觸右端時,指針偏角比較;再將紅、黑表筆位置對調(diào)時,指針偏角比較大,由此判斷 端為該半導體元件的正極.(選填“左”、“右”)
(2)如圖是廠家提供的伏安特性曲線。該小組只對加正向電壓時的伏安特性曲線進行了測繪,以驗證與廠家提供的數(shù)據(jù)是否吻合,可選用的器材有:
A.直流電源,電動勢3V,內(nèi)阻忽略不計;
B.0~20Ω的滑動變阻器一只;
C.量程5V、內(nèi)阻約50kΩ的電壓表一只;
D.量程3V、內(nèi)阻約20kΩ的電壓表一只;
E.量程0.6A、內(nèi)阻約0.5Ω的電流表一只;
F.量程50mA、內(nèi)阻約5Ω的電流表一只;
G.待測二極管一只;
H.導線、電鍵等.
為了提高測量結果的準確度,電壓表應選用______,電流表應選用_____.(填序號字母)
(3)為了達到測量目的,請在虛線框中畫出正確的實驗電路原理圖.
(4)該小組通過實驗采集數(shù)據(jù)后描繪出了該半導體元件的伏安特性曲線,通過對比,與廠家提供的曲線基本吻合.如果將該半導體元件與一阻值R=50Ω的電阻串聯(lián),再接至電動勢E=1.5V、內(nèi)阻不計的電源上,該半導體元件處于正向?qū)顟B(tài).則此時該半導體元件的電功率為 W.
某種半導體元件,電路符號為“”,其特點是具有單向?qū)щ娦,即電流從正極流入時電阻比較小,從負極流入時電阻比較大.
(1)某實驗興趣小組要測繪該種半導體元件的伏安特性曲線.因該半導體元件外殼所印的標識模糊,為判斷正負極,用多用電表電阻擋(黑表筆連接電表內(nèi)部電源的正極,紅表筆連接電表內(nèi)部電源的負極)測定其正反向電阻.將選擇開關旋至合適倍率,調(diào)整歐姆零點后,將黑表筆接觸二極管的左端、紅表筆接觸右端時,指針偏角比較。辉賹⒓t、黑表筆位置對調(diào)時,指針偏角比較大,由此判斷________端為該半導體元件的正極.(選填“左”、“右”)
(2)如圖是廠家提供的伏安特性曲線.該小組只對加正向電壓時的伏安特性曲線進行了測繪,以驗證與廠家提供的數(shù)據(jù)是否吻合,可選用的器材有:
A.直流電源,電動勢3 V,內(nèi)阻忽略不計;
B.0~20 Ω的滑動變阻器一只;
C.量程5 V、內(nèi)阻約50 kΩ的電壓表一只;
D.量程3 V、內(nèi)阻約20 kΩ的電壓表一只;
E.量程0.6A、內(nèi)阻約0.5 Ω的電流表一只;
F.量程50 mA、內(nèi)阻約5 Ω的電流表一只;
G.待測二極管一只;
H.導線、電鍵等.
為了提高測量結果的準確度,電壓表應選用________,電流表應選用________.(填序號字母)
(3)為了達到測量目的,請在虛線框中畫出正確的實驗電路原理圖.
(4)該小組通過實驗采集數(shù)據(jù)后描繪出了該半導體元件的伏安特性曲線,通過對比,與廠家提供的曲線基本吻合.如果將該半導體元件與一阻值R=50 Ω的電阻串聯(lián),再接至電動勢E=1.5 V、內(nèi)阻不計的電源上,該半導體元件處于正向?qū)顟B(tài).則此時該半導體元件的電功率為________W.
1.答案:A 由滾輪不會打滑可知主動軸上的平盤與可隨從動軸轉(zhuǎn)動的圓柱形滾輪的接觸
點的線速度相同,所以v1=v2,由此可得,所以
,即選項A
正確.
2.答案:B 根據(jù)物體作直線運動和曲線運動的條件可知,先作初速度為零的沿合力方向的勻加速直線運動,后因速度方向跟另一個力不在一條直線上,作勻變速曲線運動.
3.答案:AC
根據(jù)運動的合成與分解,因為小船垂直岸航行,渡河時間與水的速度無關,又河水的流速與到河岸的距離x成正比,即,所以
,解得
,渡河時間為
.
4.答案:C 小球做平拋運動,豎直高度m,A正確;小球水平方向上的位移
m,小球初速度
m/s,此即第一次閃光時小車的速度,B正確;兩次閃光時間間隔內(nèi)汽車的平均速度
m/s,因此汽車應做加速運動,C不能確定,D能夠確定.
5.答案:CD 根據(jù)物體豎直上拋的運動規(guī)律,得,因此可求出該星球表面的重力加速度g.再根據(jù)
可推導出CD為正確答案.
6.答案:A 因為要提高“神舟”六號飛船的高度將考慮啟動火箭發(fā)動機向后噴氣,通過反沖作用,使飛船加速,飛船需要的向心力增大,但由于在原軌道上不變,不足以提供其所需的向心力,所以飛船做離心運動,到更高的軌道,所以A正確,B錯誤.對飛船有:
,所以
,R增大,運行速度v減小,C錯誤;由于
,所以
,
,所以R增大,T增大,但a減少,所以D錯.
7.答案:C 在理想情況下一直加速,可以達到圍繞地球表面做圓周運動,即第一宇宙速度.
8.答案:C 球的水平速度是,解得
m/s.
9.答案:C 設桿沿方向移動的速度為,根據(jù)速度分解可得,
,
,所以可得
.
10.答案:BC 較小,物體追上細桿相碰;
較大,細桿繞過一周后追上物體相碰.
第Ⅱ卷(非選擇題,共110分)
11.(1)答案:平拋運動在豎直方向上是自由落體運動 (2分)
球1落到光滑水平板上并擊中球2(2分)
平拋運動在水平方向上是勻速運動(2分)
(2)答案:如圖所示,測量R、r、R/,(2分)
自行車的速度為:.(2分)
12.解析:(1)根據(jù)游標卡尺的讀數(shù)原理,可得讀數(shù)應為主尺上的和游標尺上的刻度相加.由圖乙可知游標尺的分度為
(2)由題意知,紙帶上每兩點的時間間隔T=0.10s,打下計數(shù)點D時,紙帶運動速度大小為:cm/s2=
此時圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為=6.5rad/s
(3)紙帶運動的加速度大小為,代入數(shù)值,得a=
設角加速度為β,則=9.8rad/s2.
13.解析:對物體受力分析可知正壓力①,其中
表示氣動壓力. (3分)
②,(4分)
根據(jù)牛頓第二定律,可得③,(3分)
聯(lián)立解得,(2分)
14.解析:第一個等式(對熱氣球)不正確,因為熱氣球不同于人造衛(wèi)星,熱氣球靜止在空中是因為浮力與重力平衡,它繞地心運動的角速度應等于地球自轉(zhuǎn)的角速度. (4分)
(1)若補充地球表面的重力加速度為g,可以認為熱氣球受到的萬有引力近似等于其重力,則有(2分)
與第二個等式聯(lián)立可得(1分)
(2)若利用同步衛(wèi)星的離地高度H有:(2分)
與第二個等式聯(lián)立可得(2分)
(3)若利用第一宇宙速度v1,有(2分)
與第二個等式聯(lián)立可得(1分)
此外若利用近地衛(wèi)星運行的角速度也可求出來.
15.解析:水滴沿切線方向做平拋運動到地面上的水平位移=
落地時間s(2分)
“魔盤”的線速度m/s(2分)
其轉(zhuǎn)速滿足(2分)
r/min. (2分)
16.解析:(1)衛(wèi)星做勻速圓周運動,由萬有引力和牛頓第二定律得,(2分)
其動能為(2分)
其機械能為E=Ek+Ep= +(
)=
(4分)
衛(wèi)星繞地表運行時,r=R,且,GM=gR2,(2分)
所以E==
=-6.4×106×10×103=-3.2×1010J. (4分)
(2)要使繞地球運動的衛(wèi)星掙脫地球的引力,需添加的能量是:
ㄓE=0-E=3.2×1010J. (4分)
17.解析:(1)小球從H高處自由落下,進入軌道,沿BDO軌道做圓周運動,小球受重力和軌道的支持力.設小球通過D點的速度為v,通過D點時軌道對小球的支持力為F(大小等于小球?qū)壍赖膲毫Γ┨峁┧鰣A周運動的向心力,即 ①(2分)
小球從P點落下一直到沿光滑軌道運動的過程中,機械能守恒有,
②(2分)
由①②解得高度m(1分)
(2)設小球能夠沿豎直軌道運動到O點時的最小速度為v0,則有③(2分)
小球至少應從H0高處落下,④(1分)
由③④可得(1分)
由H>H0,小球可以通過O點. (1分)
(3)小球由H落下通過O點的速度為m/s(1分)
小球通過O點后做平拋運動,設小球經(jīng)過時間t落到AB圓弧軌道上,
建立圖示的坐標系,有 ⑤(1分)
⑥(1分) 且
⑦(1分)
由⑤⑥⑦可解得時間t=1s(負解舍去)(1分)
落到軌道上速度大小為m/s(1分)
18.解析:(1)當飛船以v0繞月球做半徑為rA=R+h的
圓周運動時,由牛頓第二定律得,
(2分)
則(2分)
式中M表示月球的質(zhì)量,R為月球的半徑,為月球表面的重力加速度,
所以代入數(shù)據(jù)得,v0=
(2)根據(jù)開普勒第二定律,飛船在A、B兩處的面積速度相等,所以有rAvA=rBvB,
即(R+h)vA=RvB ①(2分)
由機械能守恒定律得, ②(2分)
由①②式并代入數(shù)據(jù)得,vA=
故登月所需速度的改變量為m/s(2分)
飛船在A點噴氣前后動量守恒,設噴氣總質(zhì)量為ㄓm,因噴氣前的動量為mv0,噴氣后的動量為(m-ㄓm)vA+ㄓm(v0+u),前后動量相等,
故有mv0=(m-ㄓm)vA+ㄓm(v0+u),(2 分)
故噴氣所消耗的燃料的質(zhì)量為ㄓm=mㄓv/(u+ㄓv)=
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