考点: 导体切割磁感线时的感应电动势. 专题: 电磁感应与电路结合. 分析: 本题的关键是根据几何知识求出时间内磁通量的变化△?,再根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律求出平均感应电动势和平均感应电流,由q=It求电荷量. 解答: 解:两等边三角形所夹的小三角形为等边三角形,小三角形高为: h= 根据对称性可知,小三角形的底边长为:,则小三角形的面积为S=a 22根据法拉第电磁感应定律可知:Ba 有:q==2Ba Ba ,q=来求. 22故答案为:Ba;点评: 求平均感应电动势时应用E= 25.(4分)(2015?长宁区一模)倾角为30°的直角三角形底边长为2l,底边处在水平位置,斜边为光滑绝缘导轨.现在底边中点O处固定一正电荷Q,让一个质量为m、带正电的点电荷q沿斜边顶端A滑下(不脱离斜面).测得它滑到斜边上的垂足D处时速度为υ,加速度为a,方向沿斜面向下.该点电荷滑到斜边底端C点时的速度υc= ﹣a .(重力加速度为g)
,加速度ac= g
考点: 电势差与电场强度的关系.
专题: 电场力与电势的性质专题. 分析: 根据几何知识分析得到B、C、D三点在以O为圆心的同一圆周上,三点的电势相等,电荷q从D到C过程中只有重力做功,根据动能定理求出质点滑到斜边底端C点时的速度.分析质点q在C点的受力情况,根据牛顿第二定律和库仑定律求出质点滑到斜边底端C点时加速度. 解答: 解:由题,BD⊥AC,O点是BC的中点,根据几何知识得到B、C、D三点在以O为圆心的同一圆周上,三点在点电荷Q产生的电场中是等势点,所以,q由D到C的过程中电场中电场力作功为零. 由动能定理得:mgh=而h==,所以vC= 质点在D点受三个力的作用;电场F,方向由O指向D点;重力mg,方向竖直向下;支持力N,方向垂直于斜面向上.由牛顿第二定律,有 mgsin30°﹣Fcos30°=ma…① 质点在C受三个力的作用;电场F,方向由O指向C点;重力mg,方向竖直向下;支持力N,方向垂直于斜面向上.由牛顿第二定律,有 mgsin30°+Fcos30°=maC…② 由①②解得:aC=g﹣a. 故答案为:;g﹣a. 点评: 本题难点在于分析D与C两点电势相等,根据动能定理求速度、由牛顿第二定律求加速度都常规思路. 五.实验题(共24分) 26.(4分)(2015?长宁区一模)在“研究共点力的合成”的实验中,先在水平木板上固定一张白纸,橡皮条一端固定在纸边,将带两个绳套的另一端放在纸面上,弹簧测力计拉住绳套可使橡皮条伸长.以下操作正确的是( ) A.实验前,将弹簧秤水平调零 实验中,弹簧测力计必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧测力计的刻度 B. 实验中,先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧测力C.计的拉力大小和方向,把橡皮条节点拉到记下的位置O点 D.通过细绳套用一个弹簧秤拉和用两个弹簧秤拉,只要橡皮条伸长相同长度即可 考点: 验证力的平行四边形定则. 专题: 实验题. 分析: 根据合力与分力的关系是等效的,分析橡皮筯的结点位置要求.按实验原理和方法分析实验要求. 解答: 解:A、实验前,为了避免弹簧重力的影响,应将弹簧水平调零,A正确; B、本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边定则,为了减小实验误差,弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行,否则,作出的是拉力在纸面上的分力,误差较大.读数时视线必须与刻度尺垂直,防止视觉误差.故B正确; C、为了避免弹簧测力计的弹簧超过最大限度,弹簧测力计不能拉到最大量程,C错误; D、通过细绳套用一个弹簧秤拉和用两个弹簧秤拉,需要橡皮条伸长到相同的位置,若
只是伸长相同长度但伸长的方向不同,则合力也不固定,故D错误. 故选:AB. 点评: 实验的核心是实验原理,根据原理选择器材,安排实验步骤,分析实验误差,明确注意两项,进行数据处理等等. 27.(6分)(2015?长宁区一模)在“用油膜法估测分子大小”的实验中,所用的油酸酒精溶液的浓度为1:400.用注射器和量筒测得1mL上述溶液为40滴,把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内,让油膜在水面上尽可能散开. (1)本实验中做了三点理想化假设,①将油酸分子视为球形;② 油膜看成单分子层 ;③ 油酸分子是紧挨在一起的(不考虑油酸分子间间隙) .
(2)测得油膜的面积约为150cm,则油酸分子的直径是 4.2×10 m.(结果保留两位有效数字) 考点: 用油膜法估测分子的大小. 专题: 实验题. 分析: (1)“用油膜法估测分子大小”时要建立物理模型:油酸分子视为球形;油膜为单分子层;油酸分子是紧挨在一起的. (2)根据浓度求出1滴溶液中所含的纯油酸的体积V,由d=求解油酸分子的直径. 解答: 解:(1)本实验中做了三点理想化假设,其中两点是油酸分子视为球形;油酸分子是紧挨在一起的. (2)1滴油酸酒精溶液中所含的纯油酸的体积为: V=××10m ﹣6﹣32﹣9
由于形成单分子层油膜,则油酸分子的直径为: d==m≈4.2×10m ﹣9故答案为:(1)②油膜看成单分子层.③油酸分子是紧挨在一起的(不考虑油酸分子间间隙). (2)4.2×10. 点评: 本题是以油酸分子呈球型分布在水面上,且一个靠着一个,从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度. 28.(6分)(2015?长宁区一模)图(a)为“用DIS描绘电场的等势线”的实验装置图,实验过程有如下操作步骤: ①将其中一个探针与导电纸上某一基准点接触,然后在导电纸上移动另一个探针,寻找若干个与此基准点的电势差为零的点,并将这些点压印在白纸上. ②在一块平整的木板上,自下而上依次铺放白纸、复写纸、导电纸,用图钉固定. ③取出白纸画出各条等势线. ④合上电键. ⑤在导电纸上放两个与它接触良好的圆柱形电极(图中A、B),并将两个电极分别与电源的正负极相连. ⑥重复步骤,找出其它4个基准点的等势点.
﹣9
⑦用探针压印的方法把A、B的位置标记在白纸上.在两电极的连线上选取间距大致相等的5个点作为基准点,用探针把它们的位置压印在白纸上.
(1)本实验的原理是利用导电纸上形成的 稳恒电流场 场来模拟静电场; (2)将每一步骤前的序号按正确的操作顺序填写: ②⑤⑦④①⑥③ ;
(3)实验中,在两个电极的连线上选取间距相等的a、b、c、d、e五个点作基准点,如图(b)所示,测得a、b两点间的电压为U1,b、c两点间的电压为U2,则U1 大于 U2(选填“大于”、“小于”或“等于”).
考点: 用描迹法画出电场中平面上的等势线. 专题: 实验题.
分析: (1)本题要理解电场等势线描绘的方法,采用了恒定电流场来模拟静电场. (2)根据实验中的实验原理、方法及实验要求进行正确安装和操作实验.
(3)根据等量异种电荷电场线的分布情况,确定出a、b两点间的场强与b、c两点间的场强大小,由U=Ed分析U1与U2的大小. 解答: 解:(1)本实验的原理是利用导电纸上形成的稳恒电流场模拟静电场. (2)正确的操作顺序是:②⑤⑦④①⑥③.
(3)根据等量异种电荷电场线的分布情况可知,a、b两点间电场线比b、c两点间电场线密,则a、b两点间的场强较大,由U=Ed可知,U1大于U2. 故答案为:(1)稳恒电流场.(2)②⑤⑦④①⑥③.(3)大于. 点评: 本题关键要掌握实验的原理:用电流场模拟静电场,能根据实验原理来安排实验步骤. 29.(8分)(2015?长宁区一模)某同学利用图(a)所示装置进行DIS实验来测绘小灯泡的U﹣I特性曲线,画出小灯泡的U﹣I特性曲线如图(b).请完成下列问题:
(1)电路图(a)中“A传感器”是 电压 传感器,“B传感器”是 电流 传感器; (2)由图(b)可知,小灯泡灯丝电阻的变化规律是:阻值随电流的增大而 先不变后增大 ;
(3)现将该小灯泡与一阻值为2Ω的定值电阻串联后接在电动势为3.0V,内阻为1Ω的电源两端,电路中的电流约为 0.52 A.
考点: 描绘小电珠的伏安特性曲线. 专题: 实验题.
分析: (1)根据电路图与实验原理确定传感器的类型. (2)分析图示图象,根据欧姆定律判断灯泡如何变化.
(3)在同一坐标系内作出电源的U﹣I图象,由图示图象求出灯泡的电压与电流. 解答: 解:(1)描绘灯泡伏安特性曲线,电压表测灯泡两端电压,电流表测电流,由图示可知,A是电压传感器,B是电流传感器.
(2)由图示图象可知,开始随电压与电流的增大,电压与电流的比值不变,后来随电压增大电流增大,电压与电流的比值增大,由欧姆定律可知,灯泡电阻先不变后增大,由此可知,随电流增大,灯泡电阻先不变后增大.
(3)电阻与灯泡组成等效电源,等效电源电动势为3V,内阻为3Ω,电源的U﹣I图象如图所示:
由图示图象可知,灯泡两端电压为1.4V,电流为0.52A. 故答案为:(1)电压;电流;(2)先不变后增大;(3)0.52(0.50~0.53). 点评: 知道实验原理、分析清楚图示图象应用欧姆定律即可解题,要掌握应用图象法处理实验数据的方法.
六.计算题(共50分) 30.(10分)(2015?长宁区一模)如图,一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置,横截面积S=1.0×l0m、质量m=2kg、厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分理想气体,此时活塞与气缸底部之间的距离l=36cm,在活塞的右侧距离其d=14cm处有一对与气缸固定连
5
接的卡环.气体的温度t=27℃,外界大气压强p0=l.0×10Pa.现将气缸开口向上竖直放置 (g
2
取10m/s)
(1)求此时活塞与气缸底部之间的距离h;
(2)如果将缸内气体加热到600K,求此时气体的压强p.
﹣3
2
考点: 理想气体的状态方程.