上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP.
然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复.接下来要完成的必要步骤是______.(填选项前的符号) A.用天平测量两个小球的质量ml、m2 B.测量小球m1开始释放高度h C.测量抛出点距地面的高度H
D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N E.测量平抛射程OM,ON
(3)经测定,m1=45.0g,m2=7.5g,小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示.碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1′,则p1:p1′=______:11;若碰撞结束时m2的动量为p2′,则p1′:p2′=11:______.
P1实验结果表明,碰撞前、后总动量的比值'(此问结果保留三位有效数'为______.
P1?P2字)
16. (1)某同学通过实验探究热敏电阻阻值随温度的变化规律,他得到了该热敏电阻的伏安
特性曲线图甲,由图可知,热敏电阻的阻值随通过电流的增大升温而____________。(填变大或变小)
R1=30Ω,(2)他将这个热敏电阻接入图乙所示的电路中,已知电源电压为9V,内阻不计,
内阻不计的毫安表读数为500mA,则R2的阻值为______________Ω。
四、计算题(本大题共2小题,17题13分.18题10分,共23分)
17. 如图为远距离输电过程的示意图.已知某个小型发电机的输出功率为90kW,发电机的电
压为250V,通过升压变压器升高电压后向远处输电,输电线总电阻为5Ω,在用户端用一降压变压器把电压降为220V,要求在输电线上损失的功率控制为2kW(即用户得到的功率为88kW),求:
(1)降压变压器输出的电流和输电线上通过的电流. (2)输电线上损失的电压和升压变压器输出的电压. (3)两个变压器各自的匝数比.
18. 如图所示,同一光滑水平轨道上静止放置A、B、C三个物块,A、B两物块质量均为m,
C物块质量为2m,B物块的右端装有一轻弹簧,现让A物块以水平速度v0 向右运动,与B碰后粘在一起,再向右运动推动C(弹簧与C不粘连),弹簧没有超过弹性限度.求:
(1)A与B碰撞中的动能损失
(2)整个运动过程中,弹簧的最大弹性势能.
高二下学期物理期中考答案和解析
1.【答案】B2.【答案】A3.【答案】A4.【答案】B
5.【答案】C6.【答案】C7.【答案】D8.【答案】C9.【答案】CD 10.【答案】ABC11.【答案】ACD12.【答案】BD13.【答案】BD 14.【答案】AB15.【答案】C ADE 14 2.9 1.01 【解析】
解:(1)验证动量守恒定律实验中,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是通过落地高度不变情况下水平射程来体现速度.故选C.
(2)实验时,先让入射球ml多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP.然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复.测量平均落点的位置,找到平抛运动的水平位移,因此步骤中D、E是必须的,而且D要在E之前.至于用天平秤质量先后均可以.所以答案是:ADE. (3)若碰撞是弹性碰撞,动能是守恒的,则有碰撞前后m1动量之比:=
=
成立
=
==
=
=1.01
故答案为:①C;②ADE;③14;2.9;④1.01;
验证动量守恒定律实验中,质量可测而瞬时速度较难.因此采用了落地高度不变的情况下,水平射程来反映平抛的初速度大小,所以仅测量小球抛出的水平射程来间接测出速度.过程中小球释放高度不需要,小球抛出高度也不要求.只需满足每次入射球每次从同一点开始运动即可;最后可通过质量与水平射程乘积来验证动量是否守恒.
本题考查验证动量守恒定律的实验;在验证动量守恒定律中,要注意明确实验原理,学会实验方法;学会在相同高度下,利用平抛运动的水平射程来间接测出速度,并能推导相应的动量守恒表达式求解对应的比值. 16.【答案】(1)变小 (2)25Ω 【解析】 【分析】
(1)I-U图象上各点与原点连线的斜率的倒数等于电阻;
(2)对R1,根据欧姆定律求出通过R1的电流,由并联关系求出通过热敏电阻的电流,再由欧姆定律解答;
本题关键在于理解热敏电阻的伏安特性曲线,知道图像图象上各点与原点连线的意义; 【解答】
(1)电阻的定义式
,则知I-U图象上各点与原点连线的斜率的倒数等于电
阻,由图看出电压升高,电阻的温度升高,其电阻变小。
(2)通过R1的电流IR'=I-I1 =0.5A-0.3A=0.2A,
,则通过热敏电阻的电流
由I-U图读出热敏电阻的电压UR'=4V, 则R2的电压U2=U-UR'=9V-4V=5V,R2的阻值为故答案为(1)变小; (2)25Ω 。
17.【答案】解:(1)由于用户获得的电压与降压变压器输出电压相同,根据功率的相关公式
可知压变压器输出电流为:
I4?P88000?A?400A ……………………..2分 U4220根据输电导线线消耗的功率为P损的相关公式可知:
I2?P损2000?A?20AR5
……………………1分
(2)由欧姆定律可知输电导线消耗的电压为:
U损=I2R=20×5V=100V,………………………………………………...2根据升压变压器功率守恒可得升压变压器输出电压U2,即:
分
U2?P90000?V?4500VI220
…………………………………………..2分
(4)由输电导线上两端电压的关系可知降压变压器原线圈两端的电压为: U3=U2-U损=4500-100V=4400V,
根据理想变压器原副线圈与匝数的关系可知:
n1U12501???…………………………..3 n2U2450018分
n3I440020???n4I2201
………………………………3分
答:(1)降压变压器输出的电流为400A,输电线上通过的电流为20A. (2)输电线上损失的电压为100V,升压变压器输出的电压为4500V. (3)两个变压器各自的匝数比分别为1:18和20:1.
18.【答案】解:(1)A与B碰撞过程中,取水平向右为正方向,由动量守恒定律得:
mv0=2mv1①……………………………………….1分
得:v1= …………………………………………...1分
A与B碰撞中的动能损失: Ek= mv02- ×2mv12= ……………………………3
分
(2)当A、B、C有共同速度时,弹簧弹性势能最大。
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