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文档介绍
物理·辽宁省本溪一中2016-2017学年高二上学期第一次月考物理试卷 Word版含解析
2016-2017学年辽宁省本溪一中高二(上)第一次月考物理试卷 一、选择题(共12题,每题4分、1-8题单选题、9-12多选) 1.a、b两物体从同一位置沿同一直线运动,它们的速度图象如图所示,下列说法正确的是( ) A.a、b加速时,物体b的加速度大于物体a的加速度 B.20s时,a、b两物体相距最远 C.40s时,a、b两物体速度相等,两物体在同一位置 D.60s时,a、b两物体在同一位置 2.如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2,中间用一原长为λ、劲度系数为k的轻弹簧连接起来,木块与地面间的动摩擦因数为μ,现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是( ) A.λ+m1g B.λ+(m1+m2)g C.λ+m2g D.λ+•() 3.如图所示,木块A质量为1kg,木块B的质量为2kg,叠放在水平地面上,AB间的最大静摩擦力为1N,B与地面间的动摩擦系数为0.1,今用水平力F作用于B,则保持AB相对静止的条件是F不超过( ) A.1N B.4N C.6N D.8N 4.已知地球质量大约是月球质量的8l倍,地球半径大约是月球半径的4倍.不考虑地球、月球自转的影响,由以上数据可推算出( ) A.地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9:8 B.地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为9:4 C.靠近地球表面运行的航天器的周期与靠近月球表面运行的航天器的周期之比约为8:9 D.靠近地球表面运行的航天器的速度与靠近月球表面运行的航天器的速度之比约为81:4 5.质量相同的两个摆球A和B,其摆线长度不同,lA>lB,当它们都从同一水平位置,而且摆线都处于水平不松驰状态由静止释放,如图所示,并以此位置为零势面,到达最低点时,以下说法正确的应是( ) A.它们对摆线拉力TA=TB B.它们的机械能EA>EB C.它们的动能EKA=EKB D.它们的加速度aA<aB 6.如图所示,在匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放着用细线相连接的质量相等的两物体A和B,它们与圆盘间的动摩擦因数相同,当圆盘转速加大到两物体刚好还未发生滑动时烧断细线,则下列判断中正确的是( ) A.两物体均沿切线方向滑动 B.两物体均沿半径方向滑动,离圆心越来越远 C.两物体仍随圆盘一起转动,不会发生滑动 D.物体A仍随圆盘一起转动,不会发生滑动 7.在光滑水平玻璃板上有一长为l的绝缘细线,一端固定在O点,另一端系一带电量为+q、质量为m的小球,当沿细线方向加上场强为E的匀强电场后,小球处于平衡状态,如图所示,如果给小球一垂直于细线的初速度υ0,要使小球围绕O点做圆周运动,υ0最小为( ) A. B. C. D. 8.四盏灯连接如图所示,灯L1、L2上标有“110V、100W”,灯L3、L4标有“110V、40W”,当在A、B两点加上220V电压时,在这四盏灯中实际消耗功率最小和最大的灯泡分别是( ) A.L1和L2 B.L1和L3 C.L3和L4 D.L2和L4 9.如图所示电路中,三只灯泡原来都正常发光,当滑动变阻器的滑动触头P向左移动时,下面判断正确的是( ) A.L1和L3变亮,L2变暗 B.L1变暗,L2变亮,L3亮度不变 C.L1中电流变化值小于L3中电流变化值 D.L1上电压变化值小于L2上的电压变化值 10.两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成以平行板电容器,与它相连接的电路如图所示,接通开关K,电源即给电容器充电( ) A.保持K接通,减小两极板间的距离,则两极板间电场的电场强度减小 B.保持K接通,在两极板间插入一块介质,则极板上的电量增大 C.断开K,减小两极板间的距离,则两极板间的电势差减小 D.断开K,在两极板间插入一块介质,则极板上的电势差增大 11.质量为m=20kg的物体,在大小恒定的水平外力F的作用下,沿水平面做直线运动.0~2.0s内F与运动方向相反,2.0s~4.0s内F与运动方向相同,物体的速度﹣时间图象如图所示,已知g取10m/s2.则( ) A.物体在0~4 s内通过的位移为8 m B.拉力F的大小为100 N C.物体与地面间的动摩擦因数为0.2 D.物体克服摩擦力做的功为480 J 12.如图所示,M、N是竖直放置的两平行金属板,分别带等量异种电荷,两极板间产生一个水平向右的匀强电场,场强为E,一质量为m、电荷量为+q的微粒,以初速度v0竖直向上从两极正中间的A点射入匀强电场中,微粒垂直打到N极板上的C点,已知AB=BC.不计空气阻力,则可知( ) A.微粒在电场中做抛物线运动 B.微粒打到C点时的速率与射入电场时的速率相等 C.MN板间的电势差为 D.MN板间的电势差为 二、实验题(每空2分,共16分) 13.在测定匀变速直线运动加速度的实验中,选定一条纸带如图所示,从0点开始,每5个点取一个计数点的纸带,其中0、1、2、3、4、5、6都为记数点.测得:x1=1.40cm,x2=1.90cm,x3=2.38cm,x4=2.88cm,x5=3.39cm,x6=3.87cm. (1)在计时器打出点4时,小车的速度分别为:V4= cm/s,加速度a= cm/s2. (2)如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比 (选填:偏大、偏小或不变). 14.用伏安法测电源电动势和内电阻,已知电流表内阻和电源内电阻相比,不可忽略,给出如图所示的(甲)、(乙)两种可供选用的测量电路. (1)为提高电动势和内电阻的测量精度,应选用的电路是 . (2)由实验数据做出如图(丙)所示图线,则该电源的电动势E= V,电源的内电阻r= Ω. (3)所测得的电源电动势E和内电阻r的测量值与真实值相比较,各是偏大还是偏小? 答:E偏 ; r偏 . 三、计算题 15.如图所示,竖直放置的半圆形绝缘光滑轨道半径R=40cm,下端与绝缘光滑的水平面平滑连接,整个装置处于方向竖直向下,大小为E=1×103V/m的匀强电场中,一质量为m=10g、带电量为q=+1×10﹣4C的小物块(可视为质点),从水平面上的A点以初速度v0水平向左运动,沿半圆形轨道恰好能通过最高点C,取g=10m/s2,试求: (1)小物块从C点抛出后落地点与B点间的水平距离; (2)v0的大小和过B点时轨道对小物块的支持力大小. 16.如图电路,变阻器R1最大值为4Ω,此时它的有效阻值为2Ω,定值电阻R2=6Ω,电源内阻r=1Ω,当开关S闭合时,电源的总功率为16W,输出功率为12W,这时灯正常发光,求: (1)电灯的电阻; (2)当开关S断开时,要使电灯仍正常发光,R1的滑片应移到什么位置?并求此时电源的输出功率及电源的效率. 17.如图所示,从A点以υ0=4m/s的水平速度抛出一质量m=1kg的小物块(可视为质点),当物块运动至B点时,恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道BC,经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上,圆弧轨道C端切线水平.已知长木板的质量M=4kg,A、B两点距C点的高度分别为H=0.6m、h=0.15m,R=0.75m,物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.5,长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2,g=10m/s2.求: (1)小物块运动至B点时的速度大小和方向; (2)小物块滑动至C点时,对圆弧轨道C点的压力; (3)长木板至少为多长,才能保证小物块不滑出长木板? 2016-2017学年辽宁省本溪一中高二(上)第一次月考物理试卷 参考答案与试题解析 一、选择题(共12题,每题4分、1-8题单选题、9-12多选) 1.a、b两物体从同一位置沿同一直线运动,它们的速度图象如图所示,下列说法正确的是( ) A.a、b加速时,物体b的加速度大于物体a的加速度 B.20s时,a、b两物体相距最远 C.40s时,a、b两物体速度相等,两物体在同一位置 D.60s时,a、b两物体在同一位置 【考点】匀变速直线运动的图像. 【分析】在速度﹣时间图象中,某一点代表此时刻的瞬时速度,时间轴上方速度是正数,时间轴下方速度是负数;图象的斜率表示加速度;图象与坐标轴围成面积代表位移,结合几何知识进行分析即可. 【解答】解:A、在速度﹣时间图象中图线的斜率表示加速度,斜率越大,加速度越大,则a、b加速时,物体b的加速度大于物体a的加速度,故A正确. B、C、a、b两物体从同一位置沿同一方向做直线运动,到40s末之前a的速度一直大于b的速度,a、b之间的间距逐渐增大,40s之后a的速度小于b的速度,b开始追赶a物体,间距减小,所以40s末两物体相距最远,故BC错误. D、根据“面积”表示位移可知60s时,a的位移大于b的位移,它们出发点位置相同,则两个物体不在同一位置,故D错误. 故选:A. 2.如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2,中间用一原长为λ、劲度系数为k的轻弹簧连接起来,木块与地面间的动摩擦因数为μ,现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是( ) A.λ+m1g B.λ+(m1+m2)g C.λ+m2g D.λ+•() 【考点】共点力平衡的条件及其应用;胡克定律;牛顿第二定律. 【分析】当两木块一起匀速运动时,木块1受到重力、弹簧的拉力、地面的支持力和摩擦力而平衡,根据平衡条件求出弹簧的弹力,由胡克定律求出弹簧伸长的长度,再求解两木块之间的距离. 【解答】解:对木块1研究.木块1受到重力、弹簧的拉力、地面的支持力和摩擦力. 根据平衡条件弹簧的弹力F=μm1g 又由胡克定律得到弹簧伸长的长度x== 所以两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是S=L+x=L+m1g. 故选:A 3.如图所示,木块A质量为1kg,木块B的质量为2kg,叠放在水平地面上,AB间的最大静摩擦力为1N,B与地面间的动摩擦系数为0.1,今用水平力F作用于B,则保持AB相对静止的条件是F不超过( ) A.1N B.4N C.6N D.8N 【考点】牛顿第二定律;牛顿运动定律的应用-连接体. 【分析】要使AB能保持相对静止,由题意可知当F最大时,AB间的摩擦力应刚好为最大静摩擦力,则以A为研究对象可求得两物体共同运动时所具有的最大加速度;再用整体法可求得F的最大值. 【解答】解:A物体具有最大加速度,当A的加速度达到最大时,根据牛顿第二定律, 对A有:Fmax=mAa; 代入数据解得:a==1m/s2; 对整体有:F﹣μ(mA+mB)g=(mA+mB)a; 代入数据解得:F=6N; 故选:C. 4.已知地球质量大约是月球质量的8l倍,地球半径大约是月球半径的4倍.不考虑地球、月球自转的影响,由以上数据可推算出( ) A.地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9:8 B.地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为9:4 C.靠近地球表面运行的航天器的周期与靠近月球表面运行的航天器的周期之比约为8:9 D.靠近地球表面运行的航天器的速度与靠近月球表面运行的航天器的速度之比约为81:4 【考点】万有引力定律及其应用. 【分析】根据密度定义表示出密度公式,再通过已知量进行比较.根据万有引力等于重力表示出重力加速度.根据万有引力提供向心力,列出等式表示出周期和线速度,再通过已知量进行比较. 【解答】解:A、密度,已知地球质量大约是月球质量的81倍,地球半径大约是月球半径的4倍,所以地球的平均密度与月球的平均密度之比约为81:64.故A错误. B、根据万有引力等于重力表示出重力加速度得得:,得g=,其中R为星球半径,M为星球质量.所以地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为81:16.故B错误. C、研究航天器做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式,解得T=,其中R为星球半径,M为星球质量.所以靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为8:9,故C正确. D、研究航天器做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式:,解得v=,其中R为星球半径,M为星球质量,所以靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器线速度之比约为9:2,故D错误. 故选:C. 5.质量相同的两个摆球A和B,其摆线长度不同,lA>lB,当它们都从同一水平位置,而且摆线都处于水平不松驰状态由静止释放,如图所示,并以此位置为零势面,到达最低点时,以下说法正确的应是( ) A.它们对摆线拉力TA=TB B.它们的机械能EA>EB C.它们的动能EKA=EKB D.它们的加速度aA<aB 【考点】机械能守恒定律;向心力. 【分析】根据机械能守恒得出到达最低点的速度,结合牛顿第二定律得出拉力的表达式,从而比较拉力的大小.根据机械能守恒,抓住初状态机械能相等,比较最低点的机械能.根据动能定理比较到达最低点的动能.根据向心加速度公式比较加速度的大小. 【解答】解:A、根据机械能守恒得:mgl=,根据牛顿第二定理得:T﹣mg=m,解得:T=mg+m=3mg,与绳长无关,则TA=TB,故A正确. B、小球下摆过程中机械能守恒,初始位置动能相同,重力势能相同,则机械能相等,可知到达最低点时,EA=EB,故B错误. C、根据动能定理得:mgl=,由于lA>lB,则EkA>EkB,故C错误. D、在最低点,加速度为:a==2g,可知aA=aB,故D错误. 故选:A. 6.如图所示,在匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放着用细线相连接的质量相等的两物体A和B,它们与圆盘间的动摩擦因数相同,当圆盘转速加大到两物体刚好还未发生滑动时烧断细线,则下列判断中正确的是( ) A.两物体均沿切线方向滑动 B.两物体均沿半径方向滑动,离圆心越来越远 C.两物体仍随圆盘一起转动,不会发生滑动 D.物体A仍随圆盘一起转动,不会发生滑动 【考点】向心力;物体的弹性和弹力. 【分析】物体刚好未发生滑动时,A恰好达到最大静摩擦力,对B有向心力FB=fB﹣T,对A有向心力FA=T+fA,烧断细线,绳子上的拉力T消失,B所受静摩擦力减小,继续保持原位置随圆盘转动,不发生滑动,A已达到最大静摩擦力,绳子拉力消失后向心力不足,所以A会做离心运动,根据以上分析可解答此题. 【解答】解:两物体刚好未发生滑动时,A恰好达到最大静摩擦力,对B有向心力FB=fB﹣T,对A有向心力FA=T+fA,烧断细线,绳子上的拉力T消失,B所受静摩擦力减小,继续保持原位置随圆盘转动,不发生滑动,A已达到最大静摩擦力,绳子拉力消失后向心力不足,所以A会做离心运动,根据以上分析并对照选项知,ABC选项错误,D选项正确. 故选:D. 7.在光滑水平玻璃板上有一长为l的绝缘细线,一端固定在O点,另一端系一带电量为+q、质量为m的小球,当沿细线方向加上场强为E的匀强电场后,小球处于平衡状态,如图所示,如果给小球一垂直于细线的初速度υ0,要使小球围绕O点做圆周运动,υ0最小为( ) A. B. C. D. 【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系. 【分析】小球竖直方向有受力平衡,水平面内受到电场力和细线的拉力,当细线的拉力恰好为零时,小球恰能做圆周运动,由牛顿第二定律求出最小的临界速度值,再根据动能定理求解即可. 【解答】解:设小球圆周运动的最小值为v,在该位置细线的拉力为零,由电场力提供向心力,则有:qE=m 根据动能定理得:2qEl=﹣ 联立解得:υ0最小值为:v0= 故选:C. 8.四盏灯连接如图所示,灯L1、L2上标有“110V、100W”,灯L3、L4标有“110V、40W”,当在A、B两点加上220V电压时,在这四盏灯中实际消耗功率最小和最大的灯泡分别是( ) A.L1和L2 B.L1和L3 C.L3和L4 D.L2和L4 【考点】电功、电功率;串联电路和并联电路. 【分析】根据额定功率和额定电压比较出灯泡的电阻大小,然后根据P=I2R和比较灯泡功率的大小. 【解答】解:根据R=,知,R1=R2=121Ω,R3=R4=302.5Ω.灯L1、L2的小于灯L3、L4的电阻.L1和L4的电流相等,根据P=I2R知,L4的功率大于L1,L2的电压与L3相等,根据知,L2的功率大于L3.L1和L2电阻相等,通过L1的电流大于L2的电流,则根据P=I2R,知L1的功率大于L2的功率,所以L3的功率最小,L4的功率最大.故C正确,A、B、D错误. 故选C. 9.如图所示电路中,三只灯泡原来都正常发光,当滑动变阻器的滑动触头P向左移动时,下面判断正确的是( ) A.L1和L3变亮,L2变暗 B.L1变暗,L2变亮,L3亮度不变 C.L1中电流变化值小于L3中电流变化值 D.L1上电压变化值小于L2上的电压变化值 【考点】闭合电路的欧姆定律. 【分析】由图可知L3与R串联后与L2并联,再与R0、L1串联;由滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化,则可知总电阻的变化;由闭合电路的欧姆定律可知电路中电流的变化,即可知L1亮度的变化;将R0、L1作为内电阻处理,由U=E﹣Ir可知并联部分电压的变化,由欧姆定律可得出两灯亮度的变化;因两灯电阻均为定值,则可由欧姆定律得出电压变化值的大小关系. 【解答】解:A、B当滑片左移时,滑动变阻器接入电阻减小,则电路中总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知电路中总电流增大,故L1变亮; 电路中总电流增大,故内电压及R0、L1两端的电压增大,而电动势不变,故并联部分的电压减小,故L2变暗; 因L2中电流减小,干路电流增大,故流过L3的电流增大,故L3变亮;故A正确,B错误; C、因L1中电流增大,L3中电流增大,而L2中电流减小;开始时有:I1=I2+I3,故I1电流的变化值一定小于L3中电流的变化值;故C正确; D、因并联部分的电压与L1、R0及内电阻上的总电压等于电源的电动势;L2两端的电压减小,L1、R0及内阻r两端的电压增大,而电动势不变,故L1上电压变化值小于L2上的电压变化值,故D正确; 故选ACD. 10.两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成以平行板电容器,与它相连接的电路如图所示,接通开关K,电源即给电容器充电( ) A.保持K接通,减小两极板间的距离,则两极板间电场的电场强度减小 B.保持K接通,在两极板间插入一块介质,则极板上的电量增大 C.断开K,减小两极板间的距离,则两极板间的电势差减小 D.断开K,在两极板间插入一块介质,则极板上的电势差增大 【考点】电容器的动态分析. 【分析】电容器与电源相连,两极板间的电势差不变,通电后断开,则两极板上的电量不变; 由平行板电容器电容C=,根据某些量的变化可知电容的变化,则由Q=UC可知电压或电量的变化,由E=可求得电场强度的变化. 【解答】解:A、保持K接通,则两板间的电势差不变,因d减小,由E=可知,两极板间的电场的电场场强增大,故A错误; B、保持K接通,两板间的电势差不变,在两极板间插入介质后,电容增大,由Q=UC可知,极板上的电量增大,故B正确; C、断开K,两板上所带电量不变,减小距离d,电容增大,由C=可得U=,则可知U减小,故C正确; D、断开K,两板上所带电量不变,插入介质后电容变大,由U=可知极板上的电势差减小,故D错误; 故选BC. 11.质量为m=20kg的物体,在大小恒定的水平外力F的作用下,沿水平面做直线运动.0~2.0s内F与运动方向相反,2.0s~4.0s内F与运动方向相同,物体的速度﹣时间图象如图所示,已知g取10m/s2.则( ) A.物体在0~4 s内通过的位移为8 m B.拉力F的大小为100 N C.物体与地面间的动摩擦因数为0.2 D.物体克服摩擦力做的功为480 J 【考点】匀变速直线运动的图像. 【分析】速度﹣时间图象的“面积”表示物体的位移,斜率表示物体的加速度.分别求出匀减速运动和匀加速运动的加速度大小,根据牛顿第二定律列方程,求解拉力大小和动摩擦因数.摩擦力的方向始终与物体的运动方向相反,总做负功,由功的公式计算物体克服摩擦力做的功. 【解答】解: A、根据v﹣t图象可知,物体在0~2s内通过的位移大小为x1==10m,在2~4s内通过的位移大小为x2=,由于物体先正方向后负方向运动,则物体在0~4s内通过的位移为x=x2﹣x1=8m.故A正确. B、0~2s内物体做匀减速直线运动,加速度大小为a1=5 m/s2,2s~4s内物体做匀加速直线运动,加速度大小为a2=1m/s2,根据牛顿第二定律得 F+Ff=ma1 ① F﹣Ff=ma2 ② 又Ff=μmg,解得:F=60N、μ=0.2.故B错误,C正确; D、由于摩擦力始终对物体做负功,根据图象可求得物体通过的路程为12m,由Wf=μmgx可得物体克服摩擦力做的功为480 J,故D正确. 故选ACD 12.如图所示,M、N是竖直放置的两平行金属板,分别带等量异种电荷,两极板间产生一个水平向右的匀强电场,场强为E,一质量为m、电荷量为+q的微粒,以初速度v0竖直向上从两极正中间的A点射入匀强电场中,微粒垂直打到N极板上的C点,已知AB=BC.不计空气阻力,则可知( ) A.微粒在电场中做抛物线运动 B.微粒打到C点时的速率与射入电场时的速率相等 C.MN板间的电势差为 D.MN板间的电势差为 【考点】带电粒子在匀强电场中的运动;匀强电场中电势差和电场强度的关系. 【分析】根据类平抛运动的特点:初速度的方向与合外力的方向垂直来判定粒子是否在电场中做类平抛运动,根据动能定理判定粒子达到C点是的速度,和MN之间的电势差. 【解答】解:A:因电场力和重力均为恒力,其合力亦为恒力,且与v0有一定夹角,故微粒做匀变速曲线运动﹣﹣即抛物线运动,所以A正确; B:因AB=BC,即,可见vC=v0.故B正确; C:由动能定理,得:W电+WG=△Ek=0,即:,而所以:,故C错误; D:由mg=qE得,代入,得.故D错误. 故选:AB 二、实验题(每空2分,共16分) 13.在测定匀变速直线运动加速度的实验中,选定一条纸带如图所示,从0点开始,每5个点取一个计数点的纸带,其中0、1、2、3、4、5、6都为记数点.测得:x1=1.40cm,x2=1.90cm,x3=2.38cm,x4=2.88cm,x5=3.39cm,x6=3.87cm. (1)在计时器打出点4时,小车的速度分别为:V4= 31.35 cm/s,加速度a= 49.6 cm/s2. (2)如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比 偏小 (选填:偏大、偏小或不变). 【考点】测定匀变速直线运动的加速度. 【分析】(1)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上4点时小车的瞬时速度大小,根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小. (2)明确周期和频率之间的关系,了解真实值和测量值之间的关系,可正确解答. 【解答】解:(1)由于其中两相邻计数点间有四个点未画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s, 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上4点时小车的瞬时速度大小; v4==31.35cm/s 根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小, 得:x4﹣x1=3a1T2 x5﹣x2=3a2T2 x6﹣x3=3a3T2 为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值 得:a=(a1+a2+a3)= 带入数据解得:a=49.6cm/s2; 故答案为:31.35,49.6. (2)如果在某次实验中,交流电的频率51Hz,f>50Hz,那么实际打点周期变小, 根据运动学公式△x=at2得:真实的加速度值就会偏大, 所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏小 故答案为:偏小. 14.用伏安法测电源电动势和内电阻,已知电流表内阻和电源内电阻相比,不可忽略,给出如图所示的(甲)、(乙)两种可供选用的测量电路. (1)为提高电动势和内电阻的测量精度,应选用的电路是 乙 . (2)由实验数据做出如图(丙)所示图线,则该电源的电动势E= 1.5 V,电源的内电阻r= 1 Ω. (3)所测得的电源电动势E和内电阻r的测量值与真实值相比较,各是偏大还是偏小? 答:E偏 偏小 ; r偏 偏小 . 【考点】测定电源的电动势和内阻. 【分析】(1)当电源内阻较小时,为减小实验误差,相对于电源电流表应采用外接法. (2)电源U﹣I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势,图象斜率的绝对值等于电源内阻. (3)根据实验电路分析实验误差. 【解答】解:(1)已知电流表内阻和电源内电阻相比,不可忽略,为减小实验误差,应采用图乙所示电路图. (2)由图2所示图象可知,图象与纵轴交点坐标值是1.5,则电源电动势E=1.5V, 电源内阻r===1.0Ω. (3)由图示可知,伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法,由于电压表分流作用,电流表测量值偏小,当外电路短路时,电流测量值等于真实值,电源的U﹣I图象如图所示,由图象可知,电动势测量值小于真实值,电源内阻测量值小于真实值. 故答案为:(1)乙;(2)1.5;1;(3)偏小;偏小. 三、计算题 15.如图所示,竖直放置的半圆形绝缘光滑轨道半径R=40cm,下端与绝缘光滑的水平面平滑连接,整个装置处于方向竖直向下,大小为E=1×103V/m的匀强电场中,一质量为m=10g、带电量为q=+1×10﹣4C的小物块(可视为质点),从水平面上的A点以初速度v0水平向左运动,沿半圆形轨道恰好能通过最高点C,取g=10m/s2,试求: (1)小物块从C点抛出后落地点与B点间的水平距离; (2)v0的大小和过B点时轨道对小物块的支持力大小. 【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系;带电粒子在匀强电场中的运动. 【分析】(1)小物块恰好通过最高点,知重力和电场力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出在最高点的速度,结合平抛运动的规律求出水平距离. (2)对B到C段运用动能定理,抓住初速度与B点的速度相同,求出初速度的大小.根据牛顿第二定律求出小物块在B点所受的支持力的大小. 【解答】解:(1)根据牛顿第二定律得:mg+qE= x=vCt 2R= 根据牛顿第二定律得加速度:a= 则解得:x=2R=0.8m. (2)小球从B至C的过程中,根据动能定理得, 对B受力分析有: v0=vB 解得 则. 答:(1)小物块从C点抛出后落地点与B点间的水平距离为0.8m. (2)v0的大小为m/s,过B点时轨道对小物块的支持力大小为1.2N. 16.如图电路,变阻器R1最大值为4Ω,此时它的有效阻值为2Ω,定值电阻R2=6Ω,电源内阻r=1Ω,当开关S闭合时,电源的总功率为16W,输出功率为12W,这时灯正常发光,求: (1)电灯的电阻; (2)当开关S断开时,要使电灯仍正常发光,R1的滑片应移到什么位置?并求此时电源的输出功率及电源的效率. 【考点】电功、电功率. 【分析】(1)电源的总功率为16W,电源的输出功率为12W,得到内电路的功率,求出电流I.由电源的总功率P=EI求出电动势E,再求出路端电压U.根据欧姆定律求解流过灯的电流和电压,最后求解电灯的电阻; (2)当电键S断开时,为使灯泡正常发光,灯泡的电流为额定电流;根据欧姆定律求出灯灯泡的电压,再求解电源的输出功率和电源的效率. 【解答】解:(1)电源的总功率为16W,电源的输出功率为12W, 则内电路的功率P=16W﹣12W=4W, 而电源内阻r=1Ω,由P=I2r得:I=2A 则有:E===8V 所以内电压为:Ur=Ir=2×1V=2V 因此外电压为:U=E﹣Ur=8V﹣2V=6V 由于电灯与滑动变阻器串联后与定值电阻R2并联,则有: +=I 解之得:RL=4Ω IL===1A (2)当开关断开时,要使灯仍能正常发光,则有: IL= 解得: U=E﹣ILr=8V﹣1V=7V 所以电源的输出功率:P输=ILU=7 W 那么,电源的效率η==×100%=87.5% 答:(1)电灯的电阻4Ω; (2)当开关断开时,要使灯仍能正常发光,R1的滑片应移到3Ω位置,此时电源的输出功率7W和电源的效率87.5% 17.如图所示,从A点以υ0=4m/s的水平速度抛出一质量m=1kg的小物块(可视为质点),当物块运动至B点时,恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道BC,经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上,圆弧轨道C端切线水平.已知长木板的质量M=4kg,A、B两点距C点的高度分别为H=0.6m、h=0.15m,R=0.75m,物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.5,长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2,g=10m/s2.求: (1)小物块运动至B点时的速度大小和方向; (2)小物块滑动至C点时,对圆弧轨道C点的压力; (3)长木板至少为多长,才能保证小物块不滑出长木板? 【考点】动能定理的应用;牛顿第二定律;向心力. 【分析】(1)已知平抛的抛出高度和落地速度方向,求落地的速度大小和方向,用运动的合成与分解求解; (2)小物块在BC间做圆周运动运动,在C点时轨道支持力和重力的合力提供圆周运动的向心力,据此求解即可; (3)根据物块在长木板上滑动时,物块的位移﹣长木板的位移应该小于等于长木板的长度这一临界条件展开讨论即可. 【解答】解:(1)物块做平抛运动:H﹣h=gt2 设到达C点时竖直分速度为vy则:vy=gt =5m/s 方向与水平面的夹角为θ:tanθ==,即θ=37° (2)从A至C点,由动能定理得mgH= ① 设C点受到的支持力为FN,则有FN﹣mg= 由①式可得v2=m/s 所以:FN=47.3 N 根据牛顿第三定律可知,物块m对圆弧轨道C点的压力大小为47.3N (3)由题意可知小物块m对长木板的摩擦力f=μ1mg=5N 长木板与地面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力f′=μ2(M+m)g=10N 因f<f′,所以小物块在长木板上滑动时,长木板静止不动 小物块在长木板上做匀减速运动,至长木板右端时速度刚好为0 则长木板长度至少为l==2.8m 答: (1)小物块运动至B点时的速度大小为5m/s,方向与水平面成37°角; (2)小物块滑动至C点时,对圆弧轨道C点的压力FN=47.3 N; (3)长木板至少为2.8m,才能保证小物块不滑出长木板. 2016年11月19日查看更多