題目列表(包括答案和解析)
在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,
(1)需要的器材有: 電磁打點(diǎn)計時器、(長木板、)復(fù)寫紙片、導(dǎo)線、 、 、
(2)下列說法正確的是
A.拖動紙帶的同時,閉合電源開關(guān)
B.先閉合電源開關(guān),讓打點(diǎn)計時器正常工作時,拖動紙帶
C.紙帶上的打點(diǎn)密集說明,紙帶運(yùn)動速度較大
D.利用打出的紙帶可以十分準(zhǔn)確的求出打下某些點(diǎn)時紙帶運(yùn)動的瞬時速度
(3)某同學(xué)拖動紙帶運(yùn)動,打點(diǎn)計時器在紙帶上打出一系列點(diǎn),電源的頻率是50Hz,處理時每隔1個點(diǎn)取一個記數(shù)點(diǎn),標(biāo)上字母A、B、C、D、E、F,A點(diǎn)與0刻度對齊。
如圖所示,某同學(xué)用mm刻度尺進(jìn)行測量,請幫忙讀出B、C在刻度尺上的位置,填到下表中:
計數(shù)點(diǎn) | B | C | D | E | F |
位置(cm) | 4.44 | 6.22 | 8.12 |
由讀出數(shù)據(jù)可計算出打下AF段紙帶時小車的平均速度為 m/s。
(4)若認(rèn)為一段時間中間時刻的瞬時速度就是這段時間內(nèi)的平均速度,則打點(diǎn)計時器打下C點(diǎn)時小車的速度VC = m/s,小車從C點(diǎn)運(yùn)動D點(diǎn)過程中的加速度a= m/s2。
(5)在右邊所給坐標(biāo)紙上建好坐標(biāo),作出紙帶運(yùn)動的打下B至E點(diǎn)的速度-時間圖像(即v-t圖像)(從打下A點(diǎn)開始計時)。
如圖(a)所示,間距為L電阻不計的光滑導(dǎo)軌固定在傾角為θ的斜面上。在區(qū)域I內(nèi)有方向垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為B不變;在區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場,其磁感應(yīng)強(qiáng)度Bt的大小隨時間t變化的規(guī)律如圖(b)所示。t=0時刻在軌道上端的金屬細(xì)棒ab從如圖位置由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑,同時下端的另一金屬細(xì)棒cd在位于區(qū)域I內(nèi)的導(dǎo)軌上也由靜止釋放。在ab棒運(yùn)動到區(qū)域Ⅱ的下邊界EF之前,cd棒始終靜止不動,兩棒均與導(dǎo)軌接觸良好。又已知cd棒的質(zhì)量為m,區(qū)域Ⅱ沿斜面的長度也是L,在t=tx時刻(tx未知)ab棒恰好進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ,重力加速度為g。求:
1.通過cd棒中的電流大小和區(qū)域I內(nèi)磁場的方向
2.ab棒開始下滑的位置離區(qū)域Ⅱ上邊界的距離s;
3.ab棒從開始到下滑至EF的過程中,回路中產(chǎn)生的總熱量。(結(jié)果均用題中的已知量表示)
如圖(a)所示,間距為L電阻不計的光滑導(dǎo)軌固定在傾角為θ的斜面上。在區(qū)域I內(nèi)有方向垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為B不變;在區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場,其磁感應(yīng)強(qiáng)度Bt的大小隨時間t變化的規(guī)律如圖(b)所示。t=0時刻在軌道上端的金屬細(xì)棒ab從如圖位置由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑,同時下端的另一金屬細(xì)棒cd在位于區(qū)域I內(nèi)的導(dǎo)軌上也由靜止釋放。在ab棒運(yùn)動到區(qū)域Ⅱ的下邊界EF之前,cd棒始終靜止不動,兩棒均與導(dǎo)軌接觸良好。又已知cd棒的質(zhì)量為m,區(qū)域Ⅱ沿斜面的長度也是L,在t=tx時刻(tx未知)ab棒恰好進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ,重力加速度為g。求:
【小題1】通過cd棒中的電流大小和區(qū)域I內(nèi)磁場的方向
【小題2】ab棒開始下滑的位置離區(qū)域Ⅱ上邊界的距離s;
【小題3】ab棒從開始到下滑至EF的過程中,回路中產(chǎn)生的總熱量。(結(jié)果均用題中的已知量表示)
如圖(a)所示,間距為L電阻不計的光滑導(dǎo)軌固定在傾角為θ的斜面上。在區(qū)域I內(nèi)有方向垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為B不變;在區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場,其磁感應(yīng)強(qiáng)度Bt的大小隨時間t變化的規(guī)律如圖(b)所示。t=0時刻在軌道上端的金屬細(xì)棒ab從如圖位置由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑,同時下端的另一金屬細(xì)棒cd在位于區(qū)域I內(nèi)的導(dǎo)軌上也由靜止釋放。在ab棒運(yùn)動到區(qū)域Ⅱ的下邊界EF之前,cd棒始終靜止不動,兩棒均與導(dǎo)軌接觸良好。又已知cd棒的質(zhì)量為m,區(qū)域Ⅱ沿斜面的長度也是L,在t=tx時刻(tx未知)ab棒恰好進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ,重力加速度為g。求:
1.通過cd棒中的電流大小和區(qū)域I內(nèi)磁場的方向
2.ab棒開始下滑的位置離區(qū)域Ⅱ上邊界的距離s;
3.ab棒從開始到下滑至EF的過程中,回路中產(chǎn)生的總熱量。(結(jié)果均用題中的已知量表示)
(10分)在科學(xué)探究活動中,對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析歸納得出結(jié)論是非常重要的環(huán)節(jié),下面的表格中的數(shù)據(jù)是某同學(xué)在物體作直線運(yùn)動過程中測得的位移s和時間t的數(shù)據(jù)記錄。
物體運(yùn)動的起止點(diǎn) |
所測的物理量 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
A→B |
時間t(s) |
0.89 |
1.24 |
1.52 |
1.76 |
1.97 |
位移s(m) |
0.25 |
0.50 |
0.75 |
1.00 |
1.25 |
⑴請你在下列甲圖的網(wǎng)格中作s-t圖象;
⑵該同學(xué)猜想圖線接近于二次函數(shù)的圖象,為了驗(yàn)證這個猜想,請你通過轉(zhuǎn)換變量在乙圖的網(wǎng)格中作相應(yīng)的圖象;
⑶通過上述處理,你認(rèn)為物體從A→B的過程中,s隨t變化的規(guī)律是: (用s、t表示,涉及數(shù)字,計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
1.B 解析:轉(zhuǎn)變成可裂變的
(金屬钚),質(zhì)量數(shù)增加1,一定是吸收一個快中子變成鈾239,再轉(zhuǎn)變成
時核電荷數(shù)增加2,因此是發(fā)生了兩次β衰變,AC錯B正確;钚239是中子數(shù)為239-94=145,鈾238的中子數(shù)為238-92=146,因此钚239比鈾238少一個中子,D錯。
2.B 解析:隨水銀柱上升,水銀柱的長度變短,氣體壓強(qiáng)變小,當(dāng)水銀被全部推出管外后,氣體壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)為最小,A錯;水銀柱緩慢上升時,氣體溫度升高,內(nèi)能增大,同時氣體體積增大,對外做功,由可知,
,B正確;在水銀被從管中突然全部推出過程中,氣體迅速膨脹對外做功,但吸熱較慢因此氣體的內(nèi)能一定減小,C錯;若在端面a上升到
前停止加熱,氣體溫度下降,V減小,水銀柱下降,但當(dāng)氣體溫度回到初始狀態(tài)時,壓強(qiáng)比初始狀態(tài)小,氣體柱比初始狀態(tài)長,D錯。
3.AC 解析:由圖可知,
車的初速度等于
,在
時間內(nèi),
車的位移為
,則
車的位移為
。若
在
時刻相遇,則
,A項(xiàng)正確;若
在
時刻相遇,由圖象可知,
為陰影部分對應(yīng)的距離,即
,由圖象中的對稱關(guān)系,下次相遇的時刻為
,C正確B項(xiàng)錯;若
在
時刻相遇,之后
,不能再次相遇,D錯。
4.B 解析:在物塊下滑過程中重力對物塊的沖量為15N?s,故下滑時間為
s,斜面對物塊的支持力
N,故支持力的沖量
,A錯;物塊從靜止下滑,斜面對物塊的滑動摩擦力
N,其沖量為
,B正確;斜面對物塊的作用力一定小于物塊的重力,所以其沖量一定小于重力的沖量,C錯;物塊到達(dá)斜面底端時的動量等于外力的總沖量,一定小于重力的沖量,D錯。
5.C 解析:水流做平拋運(yùn)動,水平位移,代入
解得
,即得
(d>0,舍去),因此當(dāng)H一定時,
與
有關(guān),A錯;若
一定,則H減小時d增大,B錯;若H一定,
增大時,d也應(yīng)該增大,C正確;若d一定,H減小時,
應(yīng)該減小,D錯。
6.ACD 解析:對A、B整體和P,受力如圖(a)(b),其中
,
。若保持B的半徑
不變,而將B改變密度較大的材料制作,則
角不變而B的質(zhì)量增大,
均增大,A正確;對B,受力如圖(c),
,
,設(shè)墻對A的支持力為
。若保持A的質(zhì)量
不變,而將A改用密度稍小的材料制作,則A的半徑增大,
角減小,
增大,C正確;(
減小,
減小,
減小,)。 若保持B的質(zhì)量
不變,而將B改用密度較小的材料制作,則B的半徑增大,
增大,
減小,
不變,
不變,
增大,D正確。
7.B 解析: O點(diǎn)第一次達(dá)到正方向最大位移所需時間為
,因此波向前傳播的距離為
,即OP、OP’為
,因此P、P’兩點(diǎn)間距離為半個波長,但由于波是以O(shè)為波源向左右傳播的,左右對稱點(diǎn)振動總相同如圖
,因此O點(diǎn)振動時間為
,所走路程為
cm,B正確;波動傳播的是振動的運(yùn)動形式,質(zhì)點(diǎn)并不沿傳播方向向前傳播,C錯;同種波在同一介質(zhì)中傳播的速度是相同的,即
,當(dāng)O質(zhì)點(diǎn)振動周期減為2s,則O第一次達(dá)到正方向最大位移的時間為0.5s,波向左、右傳播的距離為
,P點(diǎn)還沒有振動,D錯.
8.BD 9.D 10.A
11.AD 解析:AD兩圖中,當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭放在最左端時,電源被短路而燒壞;BC兩圖中,供電電路正確,B圖雖然電流表和電壓表接錯位置,但由于串聯(lián)的電壓表內(nèi)阻較大,不會燒壞電流表;C圖則可測較大電阻的阻值。
12.(1)作圖法 ;(2)畫出的s-t圖(如圖線甲)和
的s-t圖(如圖線乙)
在誤差允許的范圍內(nèi),圖線甲為直線,物體從A到B的運(yùn)動為勻速直線運(yùn)動,從圖線的斜率可求得:
,
從乙圖中無法直接判斷s、t之間的關(guān)系,但是該圖線接近于二次函數(shù)的圖像。為了驗(yàn)證這個猜想,通過轉(zhuǎn)換變量來進(jìn)行,即作s-t2圖線,為此求得表格如下:
時間t(s)
0.89
1.24
1.52
1.76
1.97
新變量t2(s2)
0.79
1.54
2.31
3.10
3.88
位移s(m)
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
依據(jù)上表中的t2、、s數(shù)據(jù)可作圖線丙。從圖像中看出s與t2、呈線性變化關(guān)系,由圖中斜率求得,即故
(3)從的過程中s隨t變化的規(guī)律是:
物體作勻速直線運(yùn)動,
從的過程中s隨t變化的規(guī)律是:物體作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,
13.解析:對質(zhì)子火箭發(fā)動機(jī),加速每一個質(zhì)子的過程
①
對任意一段時間內(nèi)通過質(zhì)子的總電荷量為q,總質(zhì)量為M,由能量關(guān)系:
②
由動量定理得 ③
聯(lián)立①②③解得
④
14.(1)輪緣轉(zhuǎn)動的線速度: (2分)
(2)板運(yùn)動的加速度: (2分)
板在輪子上做勻加速運(yùn)動的時間: (1分)
板在做勻加速運(yùn)動的全過程中其重心平動發(fā)生的位移為:
(1分)
板在做勻速運(yùn)動的全過程中其重心平動發(fā)生的位移為:
(1分)
因此,板運(yùn)動的總時間為: (2分)
(3)由功能關(guān)系知:輪子在傳送木板的過程中所消耗 的機(jī)械能一部分轉(zhuǎn)化成了木板的動能,另一部分因克服摩擦力做功轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能,即:
木板獲得的動能: (1分)
摩擦力做功產(chǎn)生的內(nèi)能: (2分)
加速過程木板與輪子間的相對位移:
(1分)
消耗的機(jī)械能: (2分)
聯(lián)立上述四個方程解得:
(1分)
15.解析:⑴正、負(fù)電子均經(jīng)過次加速后才從加速器射出,故
①
②
⑵時刻
負(fù),在
之間加速正電子,則
時刻在
之間加速負(fù)電子,且正、負(fù)電子在加速器中運(yùn)動的時間相同,因此射出的時間差即為
③
⑶由于金屬圓筒的靜電屏蔽作用,筒內(nèi)場強(qiáng)為零,電子在每個圓筒中都做勻速運(yùn)動,要使電子每經(jīng)過兩筒縫隙時都能被加速,運(yùn)動時間應(yīng)滿足 ④
電子第一次被加速后的速度即通過時的速度,因此
⑤
同理可得
…………
解得
16.解析:⑴設(shè)導(dǎo)體棒MN下滑的距離為,導(dǎo)體棒下滑時受三個力如圖所示,由牛頓第二定律得
①
②
線框被導(dǎo)體棒MN分成并聯(lián)的兩部分,對MN兩端的總電阻為
③
將時速度為
代入得
④
⑵當(dāng)導(dǎo)體棒的加速度為零時,由①得 ⑤
由②③代入得
⑥
聯(lián)立⑤⑥得 ⑦
⑶假設(shè)導(dǎo)體棒以速度勻速運(yùn)動,雖然磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與區(qū)域Ⅰ中相反,但由楞次定律和左手定則可知,安培力仍沿斜面向上,則有
⑧
由于為常量,因此當(dāng)
時
最大,而式中
,因此當(dāng)
增大時
減小,若
不變,則速度一定減小,要保持速度不變,則由⑦⑧得
⑨
⑩
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