下去,选项B错误,C正确;粒子被加速n次后,nUq=mvn2,且确;故选CD.
解得,选项D正
8.如图所示为某静电场中x轴上各点电势分布图,一个带电粒子在坐标原点O由静止释放,仅在电场力作用下沿x轴正向运动,则下列说法正确的是
A. 粒子一定带正电
B. 粒子运动到坐标轴上x2处速度最大
C. 粒子从坐标轴上x1处运动到x3处,电场力的冲量为零 D. 粒子从坐标轴上x1处运动到x2处,加速度先增大后减小 【答案】BC 【解析】 【分析】
沿电场线电势降低,根据电势的分布可知电场的方向,从而判断电场力的方向,从而判断电性;根据粒子受的电场力的方向判断运动情况;φ-x图像的斜率等于场强,从而判断加速度变化情况。
【详解】A.由于从坐标原点沿x轴正向电势先升高后降低,因此电场方向先向左后向右,由于带电粒子在坐标原点由静止沿x轴正向运动,因此可知粒子带负电,选项A错误;
B.粒子从O到x2做加速运动,从x2向右做减速运动,因此粒子运动到坐标轴上x2处速度最大,选项B正确;
C.由于粒子只受电场力作用,因此电势能和动能之和为一定值,即粒子在x1处和到x2处电势能相等,动能相等,由于运动方向相同,因此速度相同,根据动量定理可知,粒子从坐标轴上x1处运动到x3处,电场力的冲量为零,选项C正确; D.由
可知,坐标轴上x1处到x2处,电场强度一直减小,由a=qE/m可知,粒子的加速度一直减小,
选项D错误; 故选BC.
三、非选择题:第22-32题为必考题,每个题考生都必须作答。第3338题为选考题,考生根据要求作答。 9.如图所示为某同学设计的一种探究动量守恒定律的实验装置和原理图。长木板固定在水平桌面上,一端
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伸出桌面,另一端装有竖直挡板,轻弹簣的一端固定在竖直挡板上,另一端被入射小球从自然长度位置A点压缩至B点,释放小球,小球沿木板从右端水平抛出,落在水平地面上的记录纸上,重复10次,确定小球的落点位置;再把被碰小球放在木板的右边缘处,重复上述实验10次,在记录纸上分别确定入射小球和被碰小球的落点位置。
(1)关于实验的要点,下列说法正确的是___________。 A.入射小球的质量必须大于被碰小球的质量 B.入射小球的半径必须与被碰小球的半径相同 C.长木板必须尽可能地光滑
D.用重锤线的目的是为了确定板的右端在地面的投影位置
E.实验重复10次,是为了从小球的落地点中找出一个最清晰的点作为最终落地点
(2)入射小球前后两次的落地位置分别为原理图中的___________两点;若入射球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,则实验需要验证的表达式为________________。(用图中字母表示) 【答案】 (1). ABD (2). Q 、P (3). 【解析】 【分析】
(1)根据实验的原理及注意事项分析各个选项;
(2)实验要验证两个小球系统碰撞过程动量守恒,即要验证m1v1=m1v1′+m2v2,可以通过平抛运动将速度的测量转化为水平射程的测量;
【详解】(1)A.为了保证碰撞后两球都能从槽口飞出,入射小球的质量应该大于被碰小球的质量,选项A正确;
B.为保证两球发生正碰,两球的半径必须相同,选项B正确;
C.长木板不需要光滑,只要保持每次弹簧的压缩量相同,每次入射球与被碰球碰前的速度相同,选项C错误;
D.用重锤线的目的是为了确定板的右端在地面的投影的位置,以便准确测出小球平抛的水平位移,选项D正确;
E.实验重复10次,是为了从小球的落地点中找出小球落地点的中心位置,减小实验的误差,选项E错误; 故选ABD.
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(2)入射小球前后两次的落地点位置分别为图中的Q、P两点;两球碰撞后做平抛运动,它们抛出点的高度相等,在空中的运动时间t相等,碰撞过程动量守恒,则有:m1v2=m1v1+m2v3 两边乘以t即为:
。即实验需要验证的表达式为:
.
【点睛】本题考查了验证动量守恒实验的注意事项、实验器材的选择、数据处理,知道实验原理、实验注意事项即可正确解题;小球离开轨道后做平抛运动,它们在空中的运动时间相等,水平位移与初速度成正比,可以用水平位移表示初速度。
10.为了研究小灯泡的电阻随温度变化的规律,某同学设计了如图甲所示的电路,电路中选用的小灯泡的额定值为“2.8V 0.28A”。
(1)实验室提供的滑动变阻器有R1(50Ω,1.5A)、R2(5Ω,2A),本实验应选用___________(填“R1”或“R2”) (2)根据设计的电路图,连接好乙图中的电路图。_____________________ (3)在某次测量中,电压表的示数如图丙所示,其读数为___________V。
(4)根据测得的电压、电流值,作出U-Ⅰ图像如图丁实线所示,由图像可得,小灯泡正常发光时的电流为___________(保留三位有效数字),这个电流值与额定电流有差别的原因是___________。
(5)图中a为电压为1.00V时图线上的点的割线,b为该点的切线,要求图线上该点对应的灯泡的电阻,应求___________(填“a”或“b”)的斜率,由图线可以分析:小灯泡的电阻随温度的升高而______。
【答案】 (1). (2). (3). (4). 均可得分 (5).
电压表有分流作用 (6). (7). 增大 【解析】 【分析】
(1)滑动变阻器要接成分压电路时要选择阻值较小的; (2)根据电路图连接实物图; (3)根据电压表的量程读数; (4)根据电路的结构分析误差的原因;
(5)根据R=U/I可知灯泡在某状态的电阻值等于这点与原点连线的斜率值。
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【详解】(1)由于滑动变阻器的分压接法,为了使调节时电压表的示数变化尽可能趋于均匀,滑动变阻器应该选择阻值较小的R2; (2)实物连线如图;
(3)电压表读数为2.40V;
(4)由图像可知小灯泡正常发光时的电流约为283mA=0.283A(0.282-0.284A)这个电流值比额定电流值大的原因是电压表的分流作用;
(5)根据R=U/I可知,要求图中电压为1.00V时图像上的点对应的电阻,应求割线a的斜率;随温度升高,割线的斜率越来越大,灯泡的电阻越来越大.
【点睛】测小灯泡伏安特性曲线实验要求滑动变阻器用分压式接法,电流表用外接法,分压式时变阻器要选阻值小的,要熟记.
11.如图所示为轮滑比赛的一段模拟赛道。一个小物块从A点以一定的初速度水平抛出,刚好无碰撞地从C点进入光滑的圆弧赛道,圆弧赛道所对的圆心角为60°,圆弧半径为R,圆弧赛道的最低点与水平赛道DE平滑连接,DE长为R,物块经圆弧赛道进入水平赛道,然后在E点无碰撞地滑上左侧的斜坡,斜坡的倾角为37°,斜坡也是光滑的,物块恰好能滑到斜坡的最高点F,F、O、A三点在同一高度,重力加速度大小为g,不计空气阻力,不计物块的大小。求:
(1)物块的初速度v0大小及物块与水平赛道间的动摩擦因数;
(2)试判断物块向右返回时,能不能滑到C点,如果能,试分析物块从C点抛出后,会不会直接撞在竖直墙AB上;如果不能,试分析物块最终停在什么位置? 【答案】(1) 【解析】 【分析】
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, (2)物块刚好落在平台上的B点
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