三、非选择题:包括必考题和选考题两部分,第22题?第32题为必考题,每个试题考生都必须作答.第33题?第38题为选考题,考生根据要求作答.
9. 某实验小组研究木块与某粗糙木板间的摩擦因数?,步骤如下:
(1)如图甲,在该木板上放置一木块,木块与一水平弹簧左端相连,弹簧右端连接在位置固定的传感器上.传感器与木板未接触.传感器可以测出弹簧拉力F和对应的木块位移大小x,数据(F,x)可以通过电脑实时同步保存并自动画出F-x图象。
(2)调节装置使F、x均为0.然后缓慢向左拉动木板.得到多组数据(F,x),木块与木板相对滑动后,控制木板立即静止,整个过程弹簧始终在弹性限度内.电脑中得到如图乙F-x图象。其中Fm、xm为记录数据F、x中的最大值.己知木块质量为m,重力加速度取g,滑动摩擦力等于最大静摩捸力.用图象中获得的数据和己知量表示下列物理量。 ①整个过程中弹簧弹性势能最大值为_____; ②摩擦力对木块所做的功为____: ③木块与粗糙板间摩擦因数?=______. 【答案】 (1).
(2).
(3).
【解析】①整个过程中弹簧弹性势能等于弹力F所做的功,其大小等于图像与坐标轴围成的面积,则弹性势能的最大值为
;
;
.
②缓慢拉动的过程中,弹力等于摩擦力,则摩擦力对木块所做的功等于弹力功,大小为
③F的最大值等于最大静摩擦力,等于滑动摩擦力,则Fm=μmg,则木块与粗糙板间摩擦因数?=10. 某同学只用以下给定仪器组装如图甲所示的简易多用电表,仪器不得重复使用,
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A.电流表(0?200?A,l00Ω) B.电阻箱(0?999Ω) C.电阻箱(0?9999Ω) D.定值电阻R2(lkΩ) E.变阻器(0?300Ω) F.变阻器(0?800Ω) G.干电池(1.5V,r=0) H.干电池(9V,r=0) I.导线若干;
该多用电表需设置0、1为量程0-lmA的电流档,0、3为量程0-3V的电压挡,0、2为欧姆档.该同学通过计算并选择器材(器材选择只填器材前的字母)。
(1)量程0-1mA的电流档中电阻箱R1应该选择_____,将其调节为______Ω; (2)量程0~3V的电压档中电阻箱R4应该选择_____,将其调节为______Ω; (3)0、2的欧姆档中变阻器R3应该选择_____,电源应该选择________;
(4)该同学用上述简易多用电表的欧姆档测量某—未知电阻,他首先进行了欧姆档调零,然后将电阻接在0、2之间,发现电流表指针偏转图乙所示,示数为______?A,由此可求得未知电阻为_____Ω。 【答案】 (1). B (2). 25 (3). C (4). 2980 (5). F (6). G (7). 120.0 (8). 1000 【解析】(1)量程0-1mA的电流档中电阻箱阻值为调节为25Ω;此时电流表的总电阻为rg′=20Ω; (2)量程0~3V的电压档中电阻箱阻值
,则R4应该选择C,将其调节为2980Ω;
,则 R1应该选择B,将其
(3)0、2的欧姆档中电源应该选择一节干电池G;根据闭合电路欧姆定律,则
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,则R3=480Ω,则变阻器R3应该选择F;
(4)电流表示数为120.0?A,此时电路中的电流为0.6mA,根据
。
点睛:此题考查了多用电表的原理以及电表改装的问题;关键是知道改装的原理,根据电路的结构根据闭合电路欧姆定律进行相关的计算.
11. 随着经济发展,乡村公路等级越来越高,但汽车超速问题也日益凸显,为此—些特殊路段都设立了各式减速带.现有—辆汽车发现前方有减速带,开始减速,减至某一速度,开始匀速运动,匀速通过减速带,
2
然后再加速到原来速度,总位移为80m.汽车行驶80m位移的v-x图象如图所示,其中v为汽车的行驶
由此可求得未知电阻为
速度,x为汽车行驶的距离。求汽车通过80m位移的平均速度。
【答案】8 m/ s
【解析】设初速度为v0,减速后速度为v。
则v0=15 m/ s, v=5 m/ s
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由运动学公式v0- v=2ax 2
得减速运动a1=5m/ s 2
同理加速运动a2=2.5m/ s
由运动学公式v=v0-at 得减速运动t1=2s 同理加速运动t2=4s 由运动学公式x=vt得 匀速运动t3=4s 则t总=t1+ t2+ t3=10s 则全程平均速度
12. 如图所示,两根平行光滑的金属导轨M1N1P1-M2N2P2由四分之一圆弧部分与水平部分构成,导轨末端固定两根绝缘柱,弧形部分半径r=0.8m、导轨间距L=lm,导轨水平部分处于竖直向上的匀强磁场中,
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=8 m/ s
磁感应强度大小两根完全相同的金属棒a、b分别垂直导轨静罝于圆弧顶端M1、M2处和水平导轨中某位置,两金属棒质量均m=lkg、电阻均R=2Ω。金属棒a由静止释放,沿圆弧导轨滑入水平部分,此后,金属棒b向右运动,在导轨末端与绝缘柱发生碰撞且无机械能损失,金属棒b接触绝缘柱之前两棒己匀速运动且未发生碰撞。金属棒b与绝缘柱发生碰撞后,在距绝缘柱x1=0.5m的A1A2位置与金属棒a发生碰撞,碰后停在距绝缘柱x2=0.2m的A3A4位置,整个运动过程中金属棒与导轨接触良好,导轨电阻不计,g取10m/s2.求:
(1)金属棒a刚滑入水平导轨时,受到的安培力大小;
(2)金属棒b与绝缘柱碰撞后到与金属棒a碰撞前的过程,整个回路产生的焦耳热; (3)证明金属棒a、b的碰撞是否是弹性碰撞。 【答案】(1)
(2)
(3) 不是弹性碰撞
2
【解析】(1)金属棒a下滑过程:mgr=mv
金属棒a刚滑入水平导轨时,感应电动势:回路电流:
金属棒a受到的安培力:
(2)以金属棒a、b为系统,在碰到绝缘柱之前动量守恒:mv=2mv1 解得:
金属棒b与绝缘柱发生碰撞后等速率返回,以两金属棒为系统动量仍然守恒,但总动量为零, 0=mva+mvb 即时刻有va=-vb,两金属棒相向运动到相碰,位移大小相等均为0.5m 对金属棒b由动量定理: -BILt=mv2-mv1 由法拉第电磁感应定律:
电荷量求得
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由能量转化守恒定律:
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(3) 金属棒a、b碰后,金属棒b减速到零的过程,由动量定理:由法拉第电磁感应定律:电荷量求得由于
,所碰撞不是弹性碰撞。
13. 下列说法正确的是______
A.扩散现象是由物质分子无规则运动引起的
B.只要知道某种物质的摩尔质量和密度,一走可以求出该物质的分子体积 C.布朗运动不是分子运动,但可以反映液体分子的无规则运动 D.水蒸汽凝结成水珠的过程中,分子间斥力减小,引力增大 E.—定质量的某种理想气体在等压膨胀过程中,内能一定增加 【答案】ACE
【解析】扩散现象是由物质分子无规则运动引起的,选项A正确;如果是气体,知道摩尔质量和密度,结合阿伏伽德罗常数只能求出该气体的分子运动占据的空间的体积,不能求解分子体积,选项B错误;布朗运动不是分子运动,但可以反映液体分子的无规则运动,选项C正确;水蒸汽凝结成水珠的过程中,分子距离减小,分子间斥力和引力都增大,选项D错误;—定质量的某种理想气体在等压膨胀过程中,温度升高,则内能一定增加,选项E正确;故选ACE.
14. 如图所示,下端封闭上端开口的柱形绝热气缸,高为30cm、截面积为4cm2,—个质量不计、厚度忽略的绝热活塞位于距气缸底部10cm处静止不动,活塞上下均为一个大气压、27℃的理想气体,活塞与侧壁的摩擦不能忽略,下端气缸内有一段不计体积的电热丝。由气缸上端开口缓慢注入水银,当注入20ml水银时,活塞恰好开始下降,停止注入水银.忽略外界温度变化,外界大气压始终为75cmHg.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
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