此后某时刻,将b也垂直导轨放置,a、c此刻起做匀速运动,b棒刚好能静止在导轨上.a棒在运动过程中始终与导轨垂直,两棒与导轨电接触良好,导轨电阻不计。则( )
(A)物块c的质量是2msinθ
(B)b棒放上导轨前,物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能 (C)b棒放上导轨后,物块c减少的重力势能等于回路消耗的电能 mgsinθ
(D)b棒放上导轨后,a棒中电流大小是
BL
四、填空题(每小题4分,共20分)。答案写在答题纸中指定位置,不要求写出演算过程。本大题中第22题为分叉题,分A、B两类,考生可任选一类答题。若两类试题均做,一律按A类题计分。
21.如图所示是用频闪照相的方法拍到的一个弹簧振子的振动情况,甲图是振子静止在平衡位置的照片,乙图是振子被拉伸到左侧距平衡位置1
20cm处,放手后向右运动 周期的频闪照片,
4
已知频闪的频率为10Hz,则振子的振动周期为T=________s,而在t=T/12时刻振子的位置坐标________15cm。(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
22.下列为分叉题。分A、B两组,考生可任选一组答题。若两组试题均做,一律按A类题计分。 A组
22(A)如图所示,将两条完全相同的磁铁(磁性极强)分别固定在质量相等的小车上,水平面光滑,开始时甲车速度大小为3m/s,方向水平向右,乙车速度大小为2m/s,方向水平向左,两车在同一直线上,当乙车的速度为零时,甲车速度为________m/s,方向________。 B组
S 甲 N N S 乙 — 6 —
22.(B)已知地球和月球的质量分别为M和m,半径分别为R和r。在地球上和月球上周期相等的单摆摆长之比为________,摆长相等的单摆在地球上和月球上周期之比为________。
23.如图所示,实线为一列简谐波在t=0时刻的波形,虚线表示经过?t=0.2s后它的波形图,已知T<?t<2T(T表示周期),则这列波传播速度可能值v=_________;这列波的频率可能值f=_________。
U/V A 24.图甲为某一小灯泡的U-I图线,6 R 现将两个这样的小灯泡并联后再与一5 ε r 个4Ω的定值电阻R串联,接在内阻为4 3 1Ω、电动势为5V的电源两端,如图乙
2 所示。则通过每盏小灯泡的电流强度为1 I/A S ________A,此时每盏小灯泡的电功率
O 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
为________W。
图乙 图甲
25.如图所示,河道宽L=100m,河水 B 越到河中央流速越大,假定流速大小u=0.2x m/s(x是 离河岸的垂直距离)一汽船相对水的航速是10m/s,它100m u 自A处出发,船头垂直河岸方向渡河到达对岸B处,则 A 过河时间为________s;在这段时间内汽船顺着河道向下游漂行的距离为________m。
五、实验题(本大题4小题,共24分)答案写在答题纸中指定位置,不要求写出演算过程。
26.以下是力学中的四个实验装置,由图可知哪个实验所体现的物理思想方法与其他几个不同( )
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27.(多选)某研究小组在学习了DIS实验后,设计了一个测物体瞬时速度的实验,其装置如下图所示。在小车上固定挡光片,使挡光片的前端与车头齐平、将光电门传感器固定在轨道侧面,垫高轨道的一端。小组成员将小车从该端同一位置由静止释放,获得了如下几组实验数据。
实验次数 不同的挡光片 通过光电门的时间(s) 速度(m/s) 第一次 第二次 第三次 第四次 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 0.23044 0.17464 0.11662 0.05850 0.347 0.344 0.343 0.342 则以下表述正确的是( )
(A)四个挡光片中,挡光片I的宽度最小 (B)四个挡光片中,挡光片Ⅳ的宽度最小
(C)四次实验中,第一次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度 (D)四次实验中,第四次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度
28.在“研究平抛运动”的实验中,为了得到平抛运动的轨迹,可以采用描迹法,
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也可以采用拍摄闪光照片的方法。
(1)如果采用描迹法描绘小球平抛运动的轨迹,实验时按图a安装好器材,需注意斜槽末端________,为了让小球多次重复同一平抛轨迹,每次小球需从________位置上滚下。
(2)如果采用拍摄闪光照片的方法,得到的闪光照片示意图如图b所示,照片与实际大小相比缩小到1/10。对照片中小球的位置进行测量,可得1与4闪光点竖直距离为1.5cm,4与7闪光点竖直距离为2.5cm,各闪光点之间水平距离均为0.5cm.则小球抛出时的速度大小为________m/s;抛出点距闪光点1的实际水平距离为________cm,实际竖直距离为________cm。(不计空气阻力,g取10m/s2)
29.某同学利用如图1所示电路来测量电阻Rx的阻值。将电阻箱接入a、b之间,闭合电键。适当调节滑动变阻器R′后保持其阻值不变。依次改变电阻箱的阻值R,读出相应电压表的示数U,得到如图2所示的U-R图像。
U/V
Rx R R′ a b 2.0 1.5 1.0 0.5 图1
V
0 10 20 30 40 R/Ω 图2 (1)用待测电阻Rx替换电阻箱,读得电压表示数为2.00V。利用U-R图像可得Rx
=_______Ω。
(2)若电路中使用的电源为一组新的干电池组成的电池组,其内阻可忽略不计,根据U-R图像可得该电池组的电动势为_______V;滑动变阻器R′此时的阻值为R′=_______Ω。
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(3)电池使用较长时间后,电动势可认为不变,但内阻增大。若仍用本实验装置和U-R图像测定某一电阻,则测定结果将_______(选填“偏大”、“偏小”)。为了消除这一因素造成的影响,现找来一只阻值为10Ω的定值电阻换接在a、b之间,则应________(选填“增大”或“减小”)滑动变阻器R′的阻值,并使电压表的示数为________V。经过这样调节之后,只要保持滑动变阻器R′阻值不再变化,仍可利用本实验装置,用待测电阻Rx替换定值电阻,利用U-R图像实现对待测电阻Rx的准确测定。
六.计算题(本大题有4小题,共50分)本题必须在答题纸中指定位置解答。要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。
30.(10分)如图均匀薄壁U形管,左管上端封闭,右管开口且足够长,管的截面积为S,内装有密度为?的液体。右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上,卡口与左管上端等高,活塞与管壁间无摩擦且不漏气。温度为T0时,左、右管内液面等高,两管内空气柱长度均为L,压强均为大气压强P0,重力加速度为g。现使左右两管温度同时缓慢升高,在活塞离开卡口上升前,左右两管液L 面保持不动,试求:
(1)右管活塞刚离开卡口上升时,右管封闭气体的压强P1; (2)温度升高到T1为多少时,右管活塞开始离开卡口上升。 (3)温度升高到T2为多少时,两管液面高度差为L。
31.(12分)如图所示,在水平地面上固定一倾角θ=37°、表面光滑且足够长的斜面体,物体A以v1=6m/s的初速度沿斜面上滑,同时在物体A的正上方,有一物体B以某一初速度水平抛出.如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中。(A、B均可看作质点,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2)求:
(1)物体A上滑到最高点所用的时间t; (2)物体B抛出时的初速度v2;
(3)物体A、B间初始位置的高度差h。
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