做题破万卷,下笔如有神
C. 这列波的传播速度为2.0 m/s D. 提高振动簧片的每秒振动次数,波长将会减小 16. 如图所示,可看作质点的物体从光滑固定斜面的顶端a点以某初速度水平抛出,落在斜面底端b点,运动时间为t,合外力做功为W1,合外力的冲量大小为I1。若物体从a点由静止释放,沿斜面下滑,物体经过时间2t到达b点,合外力做功为
W2,合外力的冲量大小为I2。不计空气阻力,判断正确的是 ( )
A. W1:W2=1:1 B. I1:I2=1:2
C. 斜面与水平面的夹角为30°
D. 物体水平抛出到达b点时速度方向与水平方向的夹角为60° 三、非选择题(本题共6小题,共55分)
17.(8分) 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,采用如图甲所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带上打的点计算出。
(1) 下列做法正确的是 (填字母代号)。 A. 打点计时器使用的电源是交流电源
B. 在平衡摩擦力和其他阻力时,应将长木板右端垫高 C. 每次改变小车质量时,需要重新调节木板倾斜角度 D. 作出a-M的图像就可得到加速度a与质量M的关系
(2) 本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,实验应满足的条件是 。
(3) 图乙为实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带,纸带上A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔是0.1 s,距离如图所示,小车的加速度大小是
m/s(保留2位有效数字)。
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(4) 甲、乙两同学用同一装置做实验,各自画出了得到的a-F图线,如图丙所示,则两个同学做实验时哪一个物理量的取值不同: 。
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(5) 甲、乙两同学又在实验室用插针法对如图甲所示的同一玻璃砖做“测量玻璃折射率”的实验。图乙是甲画的光路示意图,图丙是乙两同学画的光路示意图。以下是甲、乙两同学对于实验的讨论,其中正确的是( )
A. 图乙光路恰好经过玻璃砖圆心,因此光沿P1P2从空气进入玻璃时没有发生任何变化 B. 图乙中,P1、P2及P3、P4之间的距离适当大些,可减小实验误差
C. 图丙中沿着P8P7方向看P6、P5像时发现大头针像边上有七彩颜色,那是因为光经过玻璃砖时发生了衍射现象
D. 图乙中玻璃的折射率可表示为n=sinr2/sinr1
18.(6分)在实验室某同学想测出某种金属材料的电阻率。他选用一卷用该材料制成的粗细均匀的金属丝进行测量,该金属丝长L=40.0 m、电阻约为20 Ω。实验室还备有以下实验器材:学生电源(稳压输出12 V)、电流表A(内阻约几欧)、电压表V(内阻约几千欧)、滑动变阻器(可供选择:R1,0~20 Ω,允许通过的最大电流2 A;R2,0~2 000 Ω,允许通过的最大电流1 mA)、导线和开关。
(1) 为精确测量金属丝电阻,请选择合适的器材和量程,用笔画线代替导线连好实物图(图甲)。
(2) 用10分度的游标卡尺测定金属丝直径结果如图乙所示,则金属丝直径d= cm;
若选用合适量程后,如图丙,电压表和电流表的读数分别为U= V、I= A,由以上实验数据得出这种材料的电阻率ρ= Ω·m(结果保留2位有效数字)。
19.(9分)如图所示,底座A上装有L=0.5m长的直立杆,底座和杆的总质量M=1.0kg,底座高度不计,杆上套有质量为m=0.2kg的小环B,小环与杆之间有大小恒定的摩擦力。当小环从底座上以v0=4.0m/s的初速度向上飞起时,恰好能到达杆顶,然后沿杆下降,g取10m/s,求:
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(1) 在环飞起过程中,底座对水平面的压力; (2) 此环下降过程需要多长时间。
20. (12分) 如图所示,在悬点O用长L=0.8 m的轻质细线悬挂一质量m=1 kg的小物块,悬点右侧放置有一粗糙斜面AB,斜面长l=2 m,其下端与光滑的圆弧轨道BCDE相切于B点,整个装置与O点处于同一个竖直平面内,O' 点为圆弧轨道圆心,C点为圆弧轨道最低点,θ=37°,
E点在圆心正上方。将细线水平拉直由静止释放物块,物块摆到悬点O正下方P点时,细线
刚好被拉断。拉断后小物块从P点飞出且恰能无碰撞地从A点沿着斜面AB下滑,沿着圆弧轨道刚好能到达E点。已知物块与斜面AB间的动摩擦因数为μ=0.25,g取10 m/s,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。试求: (1) 该细线能承受的最大拉力; (2) 悬点O与A点的水平距离x; (3) 圆弧轨道半径R。
21. (10分)如图所示,在第Ⅱ象限内存在电场强度为E、沿y轴负方向的匀强电场;磁感应强度为B1、垂直纸面向里的匀强磁场。在复合场中放置一线形、长为2R的带电粒子发生器,它沿x轴正方向不断地发射出速度相同的带正电粒子(已知粒子质量均为m、电荷量均为q),这些粒子能在0 2 天才出于勤奋 做题破万卷,下笔如有神 沿y轴负方向进入第Ⅳ象限。不计粒子重力和相互作用力。 可能用到的公式: tan2θ=2tanθ/(1-tanθ) (1) 求第Ⅰ象限圆形磁场区域内的磁感应强度大小和方向。 (2) 求通过圆形磁场区域的带电粒子第二次通过x轴的区域范围。 (3) 若调整粒子发生器和复合场,使粒子发射速度增大一倍,且粒子仍能垂直y轴进入第Ⅰ象限。求从a点射入的粒子第二次通过x轴时点的坐标。 22.(10分) 间距为l=0.5 m两平行金属导轨由倾斜部分和水平部分平滑连接而成,如图所示,倾斜部分导轨的倾角θ =30°,导轨上端连有阻值R=0.5 Ω的定值电阻且倾斜导轨处于大小为B1=0.5T、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。水平部分导轨足够长,图示矩形虚线框区域存在大小为B2=1T、方向竖直向上的匀强磁场,磁场区域的宽度d=3m。现将质量 2 m=0.1kg、总电阻r0=0.6Ω、长L0=0.6m的导体棒ab从倾斜导轨上端释放(导体棒电阻均匀 分布),达到稳定速度v0后进入水平导轨,当恰好穿过B2磁场时速度v=2m/s,已知导体棒穿过B2磁场的过程中速度变化量与在磁场中通过的距离满足?v?k?x(比例系数k未知),运动过程中导体棒始终与导轨垂直并接触良好,不计摩擦阻力和导轨电阻。求: (1)导体棒ab的速度v0; (2)导体棒ab穿过B2磁场过程中通过R的电荷量及导体棒ab产生的焦耳热; (3)若磁场B1大小可以调节,其他条件不变,为了使导体棒ab停留在B2磁场区域,B1需满足什么条件。 天才出于勤奋
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