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【題目】(1)用單擺測定重力加速度的實驗裝置如圖所示。
①對測量原理的理解正確的是__________。(選填選項前的字母)
A.由可知,T一定時,g與l成正比
B.由可知,l一定時,g與T2成反比
C.單擺的振動周期T和擺長l可用實驗測定,由可算出當?shù)氐闹亓铀俣?/span>
②若測量結果得到的g值偏大,可能是因為________。(選填選項前的字母)
A.組裝單擺時,選擇的擺球質量偏大
B.測量擺長時,將懸線長作為單擺的擺長
C.測量周期時,把n次全振動誤認為是(n+1)次全振動
③下表是某同學記錄的實驗數(shù)據(jù),并做了部分處理。
組次 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
擺長l/ cm | 40.00 | 50.00 | 60.00 | 80.00 | 100.00 | 120.00 |
50次全振動時t/s | 63.0 | 74.0 | 77.5 | 89.5 | 100.0 | 109.5 |
周期T/s | 1.26 | 1.48 | 1.55 | 1.79 | 2.19 | |
周期的平方T2/s2 | 1.59 | 2.01 | 2.40 | 3.20 | 4.80 |
請計算第5組實驗中的T2=____________ s2。
④將上表數(shù)據(jù)輸入計算機,可得到右圖所示的l-T2圖像,圖線經(jīng)過坐標原點,斜率k=0.25m/s2。由此求得重力加速度g=________ m/s2。(π2=9.87,此空答案保留3位有效數(shù)字)
(2)在測定電容器電容值的實驗中,將電容器、電壓傳感器、阻值為3k的電阻R、電源、單刀雙擲開關按圖甲所示電路圖進行連接。先使開關S與1端相連,電源向電容器充電,充電完畢后把開關S擲向2端,電容器放電,直至放電完畢。實驗得到的與電壓傳感器相連接的計算機所記錄的電壓隨時間變化的u-t曲線如圖乙所示,圖丙為由計算機對圖乙進行數(shù)據(jù)處理后記錄了“峰值”及曲線與時間軸所圍“面積”的圖。
①根據(jù)圖甲所示的電路,觀察圖乙可知:充電電流與放電電流方向_____________(選填“相同”或“相反”),大小都隨時間______________;(選填“增加”或“減小”)
②該電容器的電容值為____________F;(結果保留2位有效數(shù)字)
③某同學認為:仍利用上述裝置,將電壓傳感器從電阻兩端改接在電容器的兩端,也可以測出電容器的電容值。請你分析并說明該同學的說法是否正確。
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【題目】光滑斜面上,某物體在沿斜面向上的恒力作用下從靜止開始沿斜面運動,一段時間后撤去恒力,不計空氣阻力,設斜面足夠長。物體的速度用v表示,物體的動能用Ek表示,物體和地球組成系統(tǒng)的重力勢能用EP表示、機械能用E表示,運動時間用t表示、路程用l表示。對整個運動過程,下圖表示的可能是
A. v 隨t 變化的 v –t 圖像
B. EP 隨t變化的EP –t 圖像
C. E隨l變化的E–l 圖像
D. Ek 隨l變化的Ek –l 圖像
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【題目】圖中所示ox軸沿水平方向,oy軸沿豎直向上方向。在x>0,y>0的區(qū)域內存在某種分布范圍足夠廣的介質,其折射率隨著y的變化而變化。一束細光束入射到介質表面,并沿著如圖所示從a到b的一條弧形路徑傳播。下列判斷正確的是
A. 此介質的折射率隨著y的增大而減小
B. 海洋蜃景發(fā)生時空氣折射率隨高度的變化與此類似
C. 沙漠蜃景發(fā)生時空氣折射率隨高度的變化與此類似
D. 這束細光束在繼續(xù)傳播的過程中會發(fā)生全反射
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【題目】假如要撐住一扇用彈簧拉著的門,在門前地面上放一塊石頭,門往往能推動石頭慢慢滑動。然而,在門下邊緣與地面之間的縫隙處塞緊一個木楔(側面如圖所示),雖然木楔比石頭的質量更小,卻能把門卡住。不計門與木楔之間的摩擦,下列分析正確的是( )
A. 門能推動石頭是因為門對石頭的力大于石頭對門的力
B. 將門對木楔的力正交分解,其水平分力與地面給木楔的摩擦力大小相等
C. 若門對木楔的力足夠大,門就一定能推動木楔慢慢滑動
D. 塞在門下縫隙處的木楔,其頂角θ無論多大都能將門卡住
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【題目】酒后駕駛會導致許多安全隱患,其中之一是駕駛員的反應時間變長,“反應時間”是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到開始采取制動的時間.下表中“反應距離”是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到采取制動的時間內汽車行駛的距離;“剎車距離”是指駕駛員從踩下剎車踏板制動到汽車停止的時間內汽車行駛的距離.某次實驗測量數(shù)據(jù)如表所示,求:
(1)駕駛員酒后反應時間比正常情況下多多少?
(2)汽車剎車時,加速度大小。
【答案】(1)0.4s (2)7.5m/s2
【解析】(1)在制動之前汽車做勻速運動,由正常情況下的思考距離S與速度v,則由S=vt可得
在制動之前汽車做勻速運動,由酒后情況下的思考距離S與速度v,則有
則酒后比正常情況下多0.4s;
(2)汽車制動時做勻減速直線運動,初速度v0=15 m/s,末速度v=0,位移x=15 m, 由v2-v02=2ax,得 ,加速度大小為7.5 m/s2
【題型】解答題
【結束】
160
【題目】(18分)如圖,勻強磁場垂直銅環(huán)所在的平面,導體棒a的一端固定在銅環(huán)的圓心O處,另一端緊貼圓環(huán),可繞O勻速轉動.通過電刷把銅環(huán)、環(huán)心與兩豎直平行金屬板P、Q連接成如圖所示的電路,R1、R2是定值電阻.帶正電的小球通過絕緣細線掛在兩板間M點,被拉起到水平位置;合上開關K,無初速度釋放小球,小球沿圓弧經(jīng)過M點正下方的N點到另一側.
已知:磁感應強度為B;a的角速度大小為ω,長度為l,電阻為r;R1=R2=2r,銅環(huán)電阻不計;P、Q兩板間距為d;帶電的質量為m、電量為q;重力加速度為g.求:
(1)a勻速轉動的方向;
(2)P、Q間電場強度E的大;
(3)小球通過N點時對細線拉力T的大小.
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【題目】如圖所示是一透明物體的橫截面,橫截面為等腰三角形ABC,邊長AB長為a,底面AC鍍有反射膜。今有一條光線垂直AB邊從中點入射,進入透明物體后直接射到底面AC上,并恰好發(fā)生全反射,(已知光在真空中的傳播速度為c)求:
①透明物體的折射率和光在透明物體內的傳播時間;
②若光線從AB面沿平行于底面的方向射向透明物體,求光線最終離開透明物體時的出射角。
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【題目】如圖甲所示,在空間存在范圍足夠大的水平勻強磁場,磁感應強度大小為B,在磁場中豎直固定兩根足夠長的光滑平行金屬導軌,磁場方向垂直導軌平面向里,導軌間距為L,頂端接有阻值為R的電阻,導軌電阻不計。一根長度為L、質量為m、電阻為r的水平金屬棒,以初速度v0從導軌上的MN處開始豎直向上運動,且始終與導軌保持良好接觸,當棒運動到MN下方h高度處剛好開始做勻速運動,重力加速度為g,不計空氣阻力。求:
⑴金屬棒從開始運動到剛好做勻速運動的過程中,電阻R上消耗的電能;
⑵金屬棒從開始運動到剛好做勻速運動所經(jīng)歷的時間;
⑶從微觀角度看,金屬棒中的自由電荷所受的洛倫茲力在電磁感應能量轉化中起著重要作用。請在圖乙中畫出金屬棒在勻速運動過程中,自由電子所受洛倫茲力的示意圖。
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【題目】如圖甲所示,在光滑水平面上有一質量為m1=1kg的足夠長的木板,其上疊放一質量為m2=2kg的木塊,木塊和木板之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等。現(xiàn)給木塊施加一隨時間t增大的水平拉力F=3t (N),重力加速度大小g=10m/s2。
⑴求木塊和木板相對靜止一起運動的時間t1;
⑵通過計算,在圖乙中利用已經(jīng)給出的坐標數(shù)據(jù),畫出木板和木塊的加速度隨時間t變化的圖象。(取水平拉力F的方向為正方向)
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【題目】酒后駕駛會導致許多安全隱患,其中之一是駕駛員的反應時間變長,“反應時間”是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到開始采取制動的時間.下表中“反應距離”是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到采取制動的時間內汽車行駛的距離;“剎車距離”是指駕駛員從踩下剎車踏板制動到汽車停止的時間內汽車行駛的距離.某次實驗測量數(shù)據(jù)如表所示,求:
(1)駕駛員酒后反應時間比正常情況下多多少?
(2)汽車剎車時,加速度大小。
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【題目】⑴某實驗小組為了測量某一電阻Rx的阻值,他們先用多用電表進行粗測,測量出Rx的阻值約為18Ω左右。為了進一步精確測量該電阻,實驗臺上有以下器材:
A.電流表(量程15mA,內阻未知)
B.電流表(量程0.6A,內阻未知)
C.電阻箱(0~99.99Ω)
D.電阻箱(0~999.9Ω)
E.電源(電動勢約3V,內阻約1Ω)
F.單刀單擲開關2只
G.導線若干
甲同學設計了如圖甲所示的實驗原理圖并連接好實驗器材,按照如下步驟完成實驗:
a.先將電阻箱阻值調到最大,閉合S1,斷開S2,調節(jié)電阻箱阻值,使電阻箱有合適的阻值R1,此時電流表指針有較大的偏轉且示數(shù)為I;
b.保持開關S1閉合,再閉合開關S2,調節(jié)電阻箱的阻值為R2,使電流表的示數(shù)仍為I。
①根據(jù)實驗步驟和實驗器材規(guī)格可知,電流表應選擇_______,電阻箱應選擇_______ (選填器材前的字母)
②根據(jù)實驗步驟可知,待測電阻Rx= ____________________(用步驟中所測得的物理量表示)。
⑵同學乙認為該電路可以用來測電源的電動勢、內阻。若已知所選電流表的內阻RA=2.0Ω,閉合開關S2,調節(jié)電阻箱R,讀出多組電阻值R和電流I的數(shù)據(jù);由實驗數(shù)據(jù)繪出的-R圖象如圖乙所示,由此可求得電源電動勢E=________ V,內阻r= ____ Ω。(計算結果保留兩位有效數(shù)字)
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