題目列表(包括答案和解析)
(18分)
(1)如圖所示,abcd為單匝矩形線圈,邊長ab=10cm,bc=20cm。該線圈的一半位于具有理想邊界、磁感應強度為0.1T、寬為20cm的勻強磁場中,磁場方向與線圈平面垂直。若線圈繞通過ab邊的軸以100p rad/s的角速度勻速旋轉,當線圈由圖示位置轉過90°時的瞬時感應電動勢大小為___________V。
(2)某同學利用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.
(I)請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當:
① ;
② 。
(II)該同學經正確操作得到如圖乙所示的紙帶,取連續的六個點A、B、C、D、E、F為計數點,測得點A到B、C、D、E、F的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5,若打點的時間間隔為T,則打E點時重物速度的表達式為vE=
(3)冬、春季節降水量少,廣東沿海附近水位較低,漲潮時海水倒灌出現所謂咸潮現象,使沿海地區的城市自來水中的離子濃度較高,水質受到影響,為了研究咸潮出現的規律,某同學設計了一個監測河水電阻率的實驗。它在一根均勻的長玻璃管兩端裝上兩個橡膠塞和鉑電極,如下圖(1)所示,兩電極相距L=0.314m,其間充滿待測的河水。安裝前他用如下圖(2)的游標卡尺(圖為卡尺的背面)測量玻璃管的內徑,結果如下圖(3)所示。
他還選用了以下儀器:量程15V、內阻300kΩ的電壓表,量程300μA、內阻50Ω的電
流表,最大阻值為1kΩ的滑動變阻器,電動勢E=12V、內阻r=6Ω的電池組,開關等各一個,以及導線若干。下圖(4)坐標中包括坐標為(0,0)的點在內的9個點表示他測得的9組電流I、電壓U的值。
根據以上材料完成以下問題:
(a)測量玻璃管內徑時,應將上圖(2)中的游標卡尺的A、B、C三部分中的__________________與玻璃管內壁接觸(填代號);
(b)玻璃管的內徑d=___________mm;
(c)圖(4)中的9個點表示實驗中測得的9組電流I、電壓U的值,試寫出根據此圖求R值的步驟:
(d)上圖(5)中的實物儀器部分已連線,將其他部分連接成能測出上圖(4)數據的實物連接圖;
(e)開頭閉合前滑動變阻器的滑片應先滑至___________端。
(18分)
(1)如圖所示,abcd為單匝矩形線圈,邊長ab=10cm,bc=20cm。該線圈的一半位于具有理想邊界、磁感應強度為0.1T、寬為20cm的勻強磁場中,磁場方向與線圈平面垂直。若線圈繞通過ab邊的軸以100p rad/s的角速度勻速旋轉,當線圈由圖示位置轉過90°時的瞬時感應電動勢大小為___________V。
(2)某同學利用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.
(I)請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當:
① ;
② 。
(II)該同學經正確操作得到如圖乙所示的紙帶,取連續的六個點A、B、C、D、E、F為計數點,測得點A到B、C、D、E、F的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5,若打點的時間間隔為T,則打E點時重物速度的表達式為vE=
(3)冬、春季節降水量少,廣東沿海附近水位較低,漲潮時海水倒灌出現所謂咸潮現象,使沿海地區的城市自來水中的離子濃度較高,水質受到影響,為了研究咸潮出現的規律,某同學設計了一個監測河水電阻率的實驗。它在一根均勻的長玻璃管兩端裝上兩個橡膠塞和鉑電極,如下圖(1)所示,兩電極相距L=0.314m,其間充滿待測的河水。安裝前他用如下圖(2)的游標卡尺(圖為卡尺的背面)測量玻璃管的內徑,結果如下圖(3)所示。
他還選用了以下儀器:量程15V、內阻300kΩ的電壓表,量程300μA、內阻50Ω的電
流表,最大阻值為1kΩ的滑動變阻器,電動勢E=12V、內阻r=6Ω的電池組,開關等各一個,以及導線若干。下圖(4)坐標中包括坐標為(0,0)的點在內的9個點表示他測得的9組電流I、電壓U的值。
根據以上材料完成以下問題:
(a)測量玻璃管內徑時,應將上圖(2)中的游標卡尺的A、B、C三部分中的__________________與玻璃管內壁接觸(填代號);
(b)玻璃管的內徑d=___________mm;
(c)圖(4)中的9個點表示實驗中測得的9組電流I、電壓U的值,試寫出根據此圖求R值的步驟:
(d)上圖(5)中的實物儀器部分已連線,將其他部分連接成能測出上圖(4)數據的實物連接圖;
(e)開頭閉合前滑動變阻器的滑片應先滑至___________端。
(18分)
(1)如圖所示,abcd為單匝矩形線圈,邊長ab=10cm,bc=20cm。該線圈的一半位于具有理想邊界、磁感應強度為0.1T、寬為20cm的勻強磁場中,磁場方向與線圈平面垂直。若線圈繞通過ab邊的軸以100p rad/s的角速度勻速旋轉,當線圈由圖示位置轉過90°時的瞬時感應電動勢大小為___________V。
(2)某同學利用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.
(I)請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當:
① ;
② 。
(II)該同學經正確操作得到如圖乙所示的紙帶,取連續的六個點A、B、C、D、E、F為計數點,測得點A到B、C、D、E、F的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5,若打點的時間間隔為T,則打E點時重物速度的表達式為vE=
(3)冬、春季節降水量少,廣東沿海附近水位較低,漲潮時海水倒灌出現所謂咸潮現象,使沿海地區的城市自來水中的離子濃度較高,水質受到影響,為了研究咸潮出現的規律,某同學設計了一個監測河水電阻率的實驗。它在一根均勻的長玻璃管兩端裝上兩個橡膠塞和鉑電極,如下圖(1)所示,兩電極相距L=0.314m,其間充滿待測的河水。安裝前他用如下圖(2)的游標卡尺(圖為卡尺的背面)測量玻璃管的內徑,結果如下圖(3)所示。
他還選用了以下儀器:量程15V、內阻300kΩ的電壓表,量程300μA、內阻50Ω的電
流表,最大阻值為1kΩ的滑動變阻器,電動勢E=12V、內阻r=6Ω的電池組,開關等各一個,以及導線若干。下圖(4)坐標中包括坐標為(0,0)的點在內的9個點表示他測得的9組電流I、電壓U的值。
根據以上材料完成以下問題:
(a)測量玻璃管內徑時,應將上圖(2)中的游標卡尺的A、B、C三部分中的__________________與玻璃管內壁接觸(填代號);
(b)玻璃管的內徑d=___________mm;
(c)圖(4)中的9個點表示實驗中測得的9組電流I、電壓U的值,試寫出根據此圖求R值的步驟:
(d)上圖(5)中的實物儀器部分已連線,將其他部分連接成能測出上圖(4)數據的實物連接圖;
(e)開頭閉合前滑動變阻器的滑片應先滑至___________端。
一.不定項選擇題
1.BCD 2.B 3.AC 4.BC 5.B 6.A
二.實驗題
1.
設A物塊碰撞B物塊前后的速度分別為v1和v2,碰撞過程中動量守恒,
代入數據得:
(4分)
2.①14.45-14.50(4分), ②C(4分),③1.01-1.02 。(4分)
三.計算題
1、
解:(1)設A球與B球碰撞前瞬間的速度為v0,
由動能定理得, ①……………………(2分)
解得:
②
………………………(2分)
碰撞過程中動量守恒
③………………(2分)
機械能無損失,有 ④……………(2分)
解得
負號表示方向向左 ………………(1分)
方向向右 ……………………………(1分)
(2)要使m與M第二次迎面碰撞仍發生在原位置,則必有A球重新回到O處所用的時間t恰好等于B球的
………………………………(1分)
⑥ …………………………………………………………………(1分)
(n=0 、1 、2 、3 ……) ⑦ …………………………(2分)
由題意得: ⑧ …………………………(1分)
解得: (n=0 、1 、2 、3 ……) ⑨ ……………(2分)
2.
解:子彈穿過A時,子彈與A動量守恒,
由動量守恒定律: ……………………… ① 3分
而由 得:v1=300m/s
得: ………………………②
子彈穿過B時, 子彈與B動量守恒,
由動量守恒定律: ………………………③ 3分
又由 …………………④ 2分
得:v2=100m/s
由③,④得: ………………………⑤
子彈穿過B以后,彈簧開始被壓縮,A、B和彈簧所組成的系統動量守恒
由動量守恒定律: ………………………⑥ 3分
由能量關系: ……………………⑦ 3分
由② ⑤ ⑥ ⑦得: ………………………⑧ 2分
3.
解(1) 與
第一次碰撞前,A、B之間的壓力等于A的重力,即
…………1分
A對B的摩擦力…………………………………………1分
而B與地面間的壓力等于A、B重力之和,即…………1分
地面對B的最大靜摩擦力 ……………………………….1分
故
與
第一次碰撞前,B不運動………………………2分
(2)設A第一次碰前速度為v,碰后B的速度為v2
則由動能定理有………………………………………………………………..1分
……………………………………..2分
碰撞過程中動量守恒…………………………………………………………..1分
有 ………………………………………………..2分
解得………………………………………………….2分
(3)當停止運動時,
繼續向右滑行
(
)后停止,設B停止時,
的速度為
,則由動能定理……………………………………………………………………1分
得……………………………………………………..2分
解得…………………………………………………………………..1分
4.
答案:(1)整個過程中系統克服摩擦力做的總功為
Wf=µmgl(1+2+3+…+n)=…………………………..2分
整個過程中因碰撞而損失的總動能為
……………………………..1分
(2)設第i次(i≤n-1)碰撞前瞬間,前i個木塊粘合在一起的速度為vi,
動能為
與第i+1個(i≤n-1)木塊碰撞粘合在一起后瞬間的速度為vi',
由動量守恒定律 ………………………………………….2分
則
第i次(i≤n-1)碰撞中損失的動能為
…….2分
則第i次(i≤n-1)碰撞中損失的動能與碰撞前動能之比為
(i≤n-1)………………………………………………………1分
(3)n=4時,共發生了i=3次碰撞.
第1次碰前瞬間的速度為,碰撞中動量守恒:
第1次碰后瞬間的速度為……………………….3分
第2次碰前瞬間的速度為
碰撞中動量守恒:
第2次碰后瞬間的速度為……………………….3分
第3次碰前瞬間的速度為
碰撞中動量守恒:
第3次碰后瞬間的速度為………………………...3分
最后滑行到桌邊,速度恰好為零,則……………………….1分
即
整理后得,代入數據解得
………………………….1分
5.
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6.
解:(1)在彈簧彈開的過程中系統動量守恒,假設A運動的方向為正方向,則
Mv1-mv2=0 2分
設從彈開到相遇所需時間為t,則有:
v1t+v2t=2πR 2分
聯立以上兩式得:
2分
所以A球轉過的角度為θ=120° 2分
(2)以A、B及彈簧組成的系統為研究對象,在彈簧張開的過程中,系統機械能守恒,則有
2分
Mv1-mv2=0 2分
解得: v1=2m/s,v2=4m/s 2分
所以,小球B在運動過程中受到光滑軌道的側壓力是其所需向心力,即:
2分
7.
解:(1)A與B第一次碰撞前,A對B的摩擦力為
2分
地面對B的最大靜摩擦力為
2分
故A與B第一次碰撞前,B不運動
2分
(2)設A第一次碰前速度為v,碰后B的速度為v2,則由動能定理有
2分
碰撞過程中動量守恒有
2分
解得 2分
8.
(1)設A與B碰撞前A的速度為 V1 ,碰撞過程動量守恒,有:
mv1=(M+m)v (2分) 代入數據解得:v1=
(2)對A,從開始運動至碰撞B之前,根據動能定理,有:
(2分) 代入數據解得:
9.
(1)設物體從A滑落至B時速率為
(2分)
(1分)
物體與小球相互作用過程中,系統動量守恒,設共同速度為
(2分)
(1分 )
(2)設二者之間的摩擦力為
(2分)
(2分)
得 (1分)
(3)設物體從EF滑下后與車達到相對靜止,共同速度為v2相對車滑性的距離為S1,
車停后物體做勻減速運動,相對車滑行距離為S1
(1分)
(1分)
(2分)
聯立解得
(1分)
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