
(滿分:100分時間:75分鐘)
一、選擇題:本題共10小題,共43分。在每小題給出的四個選項中,第1~7題只有一項符合題目要求,每小題4分;第8~10題有多項符合題目要求,每小題5分,全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。
1. 對一定質(zhì)量物體,下列說法不正確的是( )
A. 物體的動能發(fā)生變化,其動量一定變化
B. 物體的動量發(fā)生變化,其動能一定變化
C. 物體所受的合外力不為零,物體的動量一定變化,但物體的動能不一定變化
D. 物體所受的合外力為零時,物體的動量變化量一定為零
2. 關(guān)于甲、乙、丙、丁四幅圖,下列說法中正確的是( )
A. 甲圖中,當(dāng)AB、CD均向右運動且速度相等時,回路ABDC中有感應(yīng)電流
B. 乙圖中,當(dāng)ab靜止而磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時,穿過回路abPM的磁通量減小
C. 丙圖中,S保持閉合而增大R時,穿過B的磁通量增加
D. 丁圖中,保持A、B位置不動而使I增大時,穿過B的磁通量增加
3. 如圖所示,平行板電容器與電動勢為E的電流電源連接,上極板A接地,一帶負(fù)電油滴固定于電容器中的P點,現(xiàn)將平行板電容器的下極板B豎直向下移動一小段距離,則( )
A. 帶電油滴所受電場力不變B. P點的電勢將升高
C. 帶電油滴的電勢能增大D. 電容器的電容減小,極板帶電量增大
4. 如圖所示,孤立點電荷+Q固定在正方體的一個頂點上,與+Q相鄰的三個頂點分別是A、B、C,下列說法中正確的是( )
A. A、B、C三點的場強(qiáng)相同
B. A、B、C三點的電勢相等
C. A、B、C三點所在的平面為一個等勢面
D. 將電荷量為+q的檢驗電荷由A點沿直線移動到B點過程中電勢能始終保持不變
5. 如圖所示,電荷量為+q的點電荷與均勻帶電圓形薄板相距為2d,點電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心,垂線上的a、b兩點關(guān)于薄板對稱,到薄板的距離都是d。若圖中a點的電場強(qiáng)度為零,則b點的電場強(qiáng)度大小和方向分別為(靜電力常量為k)( )
A. ,垂直薄板向左B. ,垂直薄板向右
C. ,垂直薄板向左D. ,垂直薄板向左
6. 在如圖所示電路中,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時,四個理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化,電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示,電表示數(shù)變化量的大小分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。下列判斷正確的是( )
A. |ΔU1||ΔU3|
B 不變,變小
C. 變大,變大
D. 變大,變大
7. 如圖所示,將一光滑的半圓槽置于光滑水平面上,槽的左側(cè)有一固定在水平面上的物塊。今讓一小球自左側(cè)槽口的正上方從靜止開始下落,與圓弧槽相切自點進(jìn)入槽內(nèi),并從點飛出,則以下結(jié)論中正確的是( )
A. 小球在半圓槽內(nèi)運動的全過程中,只有重力對它做功
B. 小球在半圓槽內(nèi)運動的全過程中,小球與半圓槽在水平方向動量守恒
C. 小球自半圓槽的最低點向點運動的過程中,小球與半圓槽在水平方向動量守恒
D. 小球離開點以后,將做豎直上拋運動
8. 下列各圖中,已標(biāo)出電流I、磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向,其中符合安培定則的是( )
A. B.
C. D.
9. 靜電場在x軸上的場強(qiáng)E隨x的變化關(guān)系如圖所示,x軸正向為場強(qiáng)正方向,帶正電的點電荷沿x軸運動,則點電荷
A. 在和處電勢能相等
B. 由運動到的過程中電勢能增大
C. 由運動到的過程中電場力先增大后減小
D. 由運動到的過程中電場力先減小后增大
10. 質(zhì)量為m的物塊甲以3m/s的速度在光滑水平面上運動,有一輕彈簧固定在其左側(cè),另一質(zhì)量也為m的物塊乙以4m/s的速度與甲相向運動,如圖所示,兩物塊通過彈簧相互作用(未超出彈簧彈性限度)并最終彈開,則( )
A. 兩物塊在壓縮彈簧的過程中,兩物塊組成的系統(tǒng)動量守恒
B. 當(dāng)兩物塊相距最近時,甲物塊的速度為零
C. 甲物塊的速率可能為5m/s
D. 當(dāng)甲物塊的速率為1m/s時,乙物塊的速率可能為2m/s
二、非選擇題:本題共5小題,共57分。
11.
(1)用多用電表的歐姆擋測量阻值約為幾十千歐的電阻Rx,以下給出的是可能的操作步驟,其中S為選擇開關(guān),P為歐姆調(diào)零旋鈕,把你認(rèn)為正確的步驟前的字母按合理的順序填寫在橫線上________。
a.旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋×1k
b.將兩表筆分別連接到被測電阻兩端,讀出Rx的阻值后,斷開兩表筆
c.旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋×100
d.將兩表筆短接,調(diào)節(jié)P使指針對準(zhǔn)刻度盤上歐姆擋的零刻度,斷開兩表筆
e.旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)交流500V擋,并拔出兩表筆
根據(jù)圖所示指針位置,此被測電阻阻值約為________Ω。
(2)下列關(guān)于用多用電表歐姆擋測電阻的說法中正確的是________。
A. 測電阻時如果指針偏轉(zhuǎn)角過大,應(yīng)將選擇開關(guān)撥至倍率較小的擋位,重新調(diào)零后測量
B. 測量電路中的某個電阻,應(yīng)該把該電阻與電路斷開
C. 測量阻值不同的電阻時都必須重新調(diào)零
D. 測量結(jié)束后,應(yīng)把選擇開關(guān)撥到OFF擋或交流電壓最高擋
12. 某同學(xué)要測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻,他根據(jù)下面提供的器材,設(shè)計了如圖所示的原理圖。
①電壓表V(量程3V,內(nèi)阻Rv約為10k)
②電流表G(量程3mA,內(nèi)阻Rg=100)
③電流表A(量程3A,內(nèi)阻約為0.5)
④滑動變阻器R1(0~20,額定電流2A)
⑤滑動變阻器R2(0~500,額定電流1A)
⑥定值電阻R3=0.4
⑦開關(guān)S和導(dǎo)線若干
(1)該同學(xué)發(fā)現(xiàn)電流表A的量程太大,于是他將電流表G與定值電阻R3并聯(lián),實際上是進(jìn)行了電表的改裝,則他改裝后的電流表對應(yīng)的量程是_______A。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(2)為了能準(zhǔn)確地進(jìn)行測量,同時為了操作方便,實驗中應(yīng)選用的滑動變阻器是_______。(填“R1”或“R2”)
(3)該同學(xué)利用上述實驗原理圖測得數(shù)據(jù),以電流表G讀數(shù)為橫坐標(biāo),以電壓表V讀數(shù)為縱坐標(biāo)繪出了如圖所示的圖線,根據(jù)圖線可求出電源的電動勢E=_______V,電源的內(nèi)阻r=_______Ω。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(4)若實驗中電壓表內(nèi)阻的影響不能忽略,如由上述圖線求得的電動勢將比真實值_______(填“偏大”、“不變”或“偏小”)求得的內(nèi)阻將比真實值_______(填“偏大”、“不變”或“偏小”)
13. 如圖所示的電路中,電源電動勢,內(nèi)阻未知,電阻,,電容器的電容。開始時,開關(guān)閉合,斷開,電路穩(wěn)定時理想電流表的示數(shù)為。
(1)求電源內(nèi)阻;
(2)合上,求待電路穩(wěn)定后電流表的示數(shù)大小;
(3)合上,待電路穩(wěn)定后再斷開,求之后流過的總電量是多少?(結(jié)果保留2位小數(shù))
14. 空間存在一方向豎直向下的勻強(qiáng)電場,O、P是電場中的兩點.從O點沿水平方向以不同速度先后發(fā)射兩個質(zhì)量均為m的小球A、B.A不帶電,B的電荷量為q(q>0).A從O點發(fā)射時的速度大小為v0,到達(dá)P點所用時間為t;B從O點到達(dá)P點所用時間為.重力加速度為g,求
(1)電場強(qiáng)度的大??;
(2)B運動到P點時的動能.
15. 如圖所示,在光滑的水平面上,質(zhì)量為m0=3.0 kg的長木板A的左端,疊放著一個質(zhì)量為m=1.0 kg的小物塊B(可視為質(zhì)點),小物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ=0.30。在木板A的左端正上方,用長為R=0.80m不可伸長的輕繩將質(zhì)量為m=1.0 kg的小球C懸于固定點O,現(xiàn)將輕繩拉直使小球C于O點以下與水平方向成θ=30°角的位置(如圖所示)由靜止釋放。此后,小球C與B恰好發(fā)生正碰且無機(jī)械能損失。空氣阻力不計,g取10 m/s2。求:
(1)小球運動到最低點時(碰撞前)對細(xì)繩的拉力;
(2)木板長度L至少為多大時小物塊才不會滑出木板。
天水一中2022級2023-2024學(xué)年度第二學(xué)期開學(xué)考試
物理試題
(滿分:100分時間:75分鐘)
一、選擇題:本題共10小題,共43分。在每小題給出的四個選項中,第1~7題只有一項符合題目要求,每小題4分;第8~10題有多項符合題目要求,每小題5分,全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。
1. 對一定質(zhì)量的物體,下列說法不正確的是( )
A. 物體的動能發(fā)生變化,其動量一定變化
B. 物體的動量發(fā)生變化,其動能一定變化
C. 物體所受的合外力不為零,物體的動量一定變化,但物體的動能不一定變化
D. 物體所受的合外力為零時,物體的動量變化量一定為零
【答案】B
【解析】
【詳解】A、對于一定質(zhì)量的物體,物體的動能發(fā)生變化,則速度的大小一定變化,則動量一定變化,故A正確;
B、物體的動量發(fā)生變化,可能是速度的方向發(fā)生變化,若大小不變,則動能不變,故B錯誤;
C、物體所受的合外力不為零,物體的動量一定變化,但物體的動能不一定變化,如勻速圓周運動的速度大小不變速度方向不斷變化,物體的動能不變而動量變化,故C正確;
D、物體所受的合外力為零時,物體將保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài),速度不變,所以物體的動量一定不發(fā)生變化,故D正確;
說法不正確的故選B.
【點睛】解決本題關(guān)鍵知道速度變化時,可能是速度方向變化,可能是速度大小變化,可能是速度大小和方向都改變,知道動量是矢量,動能是標(biāo)量.
2. 關(guān)于甲、乙、丙、丁四幅圖,下列說法中正確的是( )
A. 甲圖中,當(dāng)AB、CD均向右運動且速度相等時,回路ABDC中有感應(yīng)電流
B. 乙圖中,當(dāng)ab靜止而磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時,穿過回路abPM的磁通量減小
C. 丙圖中,S保持閉合而增大R時,穿過B的磁通量增加
D. 丁圖中,保持A、B位置不動而使I增大時,穿過B的磁通量增加
【答案】D
【解析】
【分析】
【詳解】A.甲圖中,當(dāng)AB、CD均向右運動且速度相等時,回路ABDC中磁通量不變,則不會有感應(yīng)電流,選項A錯誤;
B.乙圖中,當(dāng)ab靜止而磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大時,穿過回路abPM的磁通量增大,選項B錯誤;
C.丙圖中,S保持閉合而增大R時,線圈A中電流減小,則穿過B的磁通量減小,選項C錯誤;
D.丁圖中,保持A、B位置不動而使I增大時,穿過B的磁通量增加,選項D正確。
故選D。
3. 如圖所示,平行板電容器與電動勢為E的電流電源連接,上極板A接地,一帶負(fù)電油滴固定于電容器中的P點,現(xiàn)將平行板電容器的下極板B豎直向下移動一小段距離,則( )
A. 帶電油滴所受電場力不變B. P點的電勢將升高
C. 帶電油滴的電勢能增大D. 電容器的電容減小,極板帶電量增大
【答案】B
【解析】
【詳解】A.下極板豎直向下移動,d增大,由于電容器兩板間電壓不變,根據(jù)
可得,金屬板間場強(qiáng)減小,則油滴所受的電場力減小,故A錯誤;
B.板間場強(qiáng)E減小,而P點與上極板間的距離不變,則由公式
可知,P點與上級板間電勢差將減小,而P點的電勢低于上級板的電勢,則知P點的電勢將升高,故B正確;
C.由于油滴帶負(fù)電,P點的電勢升高,則油滴的電勢能將減小,故C錯誤;
D.根據(jù)電容的定義式
可知,由于d增大,則電容C減小,電容器與電源保持相連U不變,根據(jù)
可知,Q減小,故D錯誤。
故選B。
4. 如圖所示,孤立點電荷+Q固定在正方體的一個頂點上,與+Q相鄰的三個頂點分別是A、B、C,下列說法中正確的是( )
A. A、B、C三點的場強(qiáng)相同
B. A、B、C三點的電勢相等
C. A、B、C三點所在的平面為一個等勢面
D. 將電荷量為+q的檢驗電荷由A點沿直線移動到B點過程中電勢能始終保持不變
【答案】B
【解析】
【詳解】AB.A、B、C三點的場強(qiáng)大小相等,方向不同,所以三點的場強(qiáng)不同,三點的電勢相同,故A錯誤,B正確;
C.A、B、C三點所決定的平面各點到+Q的距離不相等,故電勢就不全相等,所以該平面不是等勢面,故C錯誤;
D.一電荷+q的檢驗電荷由A點沿直線移動到B點的過程中,電勢先升高后降低,電勢能先增大后減?。蔇錯誤.
故選B.
【名師點睛】解答本題關(guān)鍵要掌握孤立+Q點電荷電場線和等勢面的分布,知道離正電荷距離越近的位置電勢越高,正電荷在電勢高的位置電勢能大.
5. 如圖所示,電荷量為+q的點電荷與均勻帶電圓形薄板相距為2d,點電荷到帶電薄板的垂線通過板的幾何中心,垂線上的a、b兩點關(guān)于薄板對稱,到薄板的距離都是d。若圖中a點的電場強(qiáng)度為零,則b點的電場強(qiáng)度大小和方向分別為(靜電力常量為k)( )
A. ,垂直薄板向左B. ,垂直薄板向右
C. ,垂直薄板向左D. ,垂直薄板向左
【答案】D
【解析】
【詳解】由題意可知,薄板和點電荷在a點的場強(qiáng)大小相等,方向相反,即
由對稱性可知,薄板在其左右兩側(cè)等距離處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等,方向相反,故b點的合場強(qiáng)大小為
方向垂直薄板向左。
故選D。
6. 在如圖所示電路中,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時,四個理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化,電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示,電表示數(shù)變化量的大小分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。下列判斷正確的是( )
A. |ΔU1||ΔU3|
B. 不變,變小
C. 變大,變大
D. 變大,變大
【答案】A
【解析】
【分析】
詳解】B.由歐姆定律,可得
R1保持不變,則不變,不變。故B錯誤;
C.同理,有
滑動觸頭P向下滑動,所以R2接入電阻變大,故變大。由公式
所以保持不變。故C錯誤;
D.根據(jù)公式,有
所以變大,又因為
所以不變。故D錯誤;
A.根據(jù)上面選項分析,可得
所以
|ΔU1||ΔU3|
故A正確。
故選A。
7. 如圖所示,將一光滑的半圓槽置于光滑水平面上,槽的左側(cè)有一固定在水平面上的物塊。今讓一小球自左側(cè)槽口的正上方從靜止開始下落,與圓弧槽相切自點進(jìn)入槽內(nèi),并從點飛出,則以下結(jié)論中正確的是( )
A. 小球在半圓槽內(nèi)運動的全過程中,只有重力對它做功
B. 小球在半圓槽內(nèi)運動的全過程中,小球與半圓槽在水平方向動量守恒
C. 小球自半圓槽的最低點向點運動的過程中,小球與半圓槽在水平方向動量守恒
D. 小球離開點以后,將做豎直上拋運動
【答案】C
【解析】
【詳解】ABC.小球在半圓槽內(nèi)由向運動時,由于槽的左側(cè)有一固定在水平面上的物塊,槽不會向左運動,則小球的機(jī)械能守恒,從到做圓周運動,小球和槽組成的系統(tǒng)在水平方向上所受合外力不為零,動量不守恒;小球從到運動的過程中,槽向右運動,系統(tǒng)在水平方向上合外力為零,動量守恒,槽的支持力對其做功,小球的機(jī)械能不守恒,故AB錯誤,C正確;
D.小球離開點時,既有豎直向上的分速度,又有水平分速度,小球做斜上拋運動,故D錯誤。
故選C。
8. 下列各圖中,已標(biāo)出電流I、磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向,其中符合安培定則的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【解析】
【詳解】A.圖A為環(huán)形電流的磁場,符合安培定則,故A正確;
B.圖B是直線電流的磁場,符合安培定則,故B正確;
C.圖C是直線電流的磁場,產(chǎn)生的磁場應(yīng)該是逆時針方向的,不符合安培定則,故C錯誤;
D.圖D是通過螺線管的磁場,,產(chǎn)生的磁場方向應(yīng)該向右,不符合安培定則,故D錯誤。
故選AB。
9. 靜電場在x軸上的場強(qiáng)E隨x的變化關(guān)系如圖所示,x軸正向為場強(qiáng)正方向,帶正電的點電荷沿x軸運動,則點電荷
A. 在和處電勢能相等
B. 由運動到的過程中電勢能增大
C. 由運動到的過程中電場力先增大后減小
D. 由運動到的過程中電場力先減小后增大
【答案】BC
【解析】
【分析】由圖像判斷電場線方向,再確定電勢大小的關(guān)系.
【詳解】A.由圖像可知,在0~x1之間,電場強(qiáng)度E是正的,是沿x軸正方向的;在x1~x4之間,電場強(qiáng)度E是負(fù)的,是沿x軸負(fù)方向的,故由x2到x4是逆著電場線的方向,所以x4處的電勢要大于x2處的電勢,選項A錯誤;
B.由x1運動到x3的過程中,是逆著電場線方向的,所以電勢能增大,選項B正確;
CD.由x1運動到x4的過程中,x3處的電場強(qiáng)度的大小是最大的,故電荷在該點受到的電場力也應(yīng)該是最大的,故電場力是先增大后減小,選項C正確,D錯誤.
【點晴】圖像只是向我們提供一種電場強(qiáng)度與位置的關(guān)系,需要我們通過圖像將其轉(zhuǎn)化為具有一定形態(tài)的東西,當(dāng)我們將其轉(zhuǎn)化成具體的電場線的某一個方向時,我們再去判斷就會很容易了,所以對圖像的識別很重要.
10. 質(zhì)量為m的物塊甲以3m/s的速度在光滑水平面上運動,有一輕彈簧固定在其左側(cè),另一質(zhì)量也為m的物塊乙以4m/s的速度與甲相向運動,如圖所示,兩物塊通過彈簧相互作用(未超出彈簧彈性限度)并最終彈開,則( )
A. 兩物塊在壓縮彈簧的過程中,兩物塊組成的系統(tǒng)動量守恒
B. 當(dāng)兩物塊相距最近時,甲物塊的速度為零
C. 甲物塊的速率可能為5m/s
D. 當(dāng)甲物塊的速率為1m/s時,乙物塊的速率可能為2m/s
【答案】AD
【解析】
【詳解】A.甲、乙兩物塊在壓縮彈簧的過程中,兩物塊組成的系統(tǒng)所受合外力為零,系統(tǒng)動量守恒,故A正確;
B.當(dāng)兩物塊相距最近時,兩物塊速度相等,甲物塊的速度不為零,故B錯誤;
C.若甲物塊的速率為5m/s,根據(jù)動量守恒定律可得此時乙物塊的速率為6m/s或4m/s,兩物塊組成的系統(tǒng)機(jī)械能增大,違反了能量守恒定律,故C錯誤;
D.當(dāng)甲物塊的速率為1m/s,方向向左時,選取向右為速度的正方向,根據(jù)動量守恒定律
解得乙物塊的速率
v=2m/s
故D正確。
故選AD。
二、非選擇題:本題共5小題,共57分。
11.
(1)用多用電表的歐姆擋測量阻值約為幾十千歐的電阻Rx,以下給出的是可能的操作步驟,其中S為選擇開關(guān),P為歐姆調(diào)零旋鈕,把你認(rèn)為正確的步驟前的字母按合理的順序填寫在橫線上________。
a.旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋×1k
b.將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端,讀出Rx的阻值后,斷開兩表筆
c.旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋×100
d.將兩表筆短接,調(diào)節(jié)P使指針對準(zhǔn)刻度盤上歐姆擋的零刻度,斷開兩表筆
e.旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)交流500V擋,并拔出兩表筆
根據(jù)圖所示指針位置,此被測電阻的阻值約為________Ω。
(2)下列關(guān)于用多用電表歐姆擋測電阻的說法中正確的是________。
A. 測電阻時如果指針偏轉(zhuǎn)角過大,應(yīng)將選擇開關(guān)撥至倍率較小擋位,重新調(diào)零后測量
B. 測量電路中的某個電阻,應(yīng)該把該電阻與電路斷開
C. 測量阻值不同的電阻時都必須重新調(diào)零
D. 測量結(jié)束后,應(yīng)把選擇開關(guān)撥到OFF擋或交流電壓最高擋
【答案】(1) ①. adbe ②. 1.5×104 (2)ABD
【解析】
【小問1詳解】
[1]用多用電表的歐姆擋測量阻值時將旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋×1k,將兩表筆短接,調(diào)節(jié)P使指針對準(zhǔn)刻度盤上歐姆擋的零刻度,斷開兩表筆,將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端,讀出Rx的阻值后,斷開兩表筆,旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)交流500V擋,并拔出兩表筆,故正確的步驟應(yīng)為adbe。
[2]根據(jù)多用電表的讀數(shù)原理可知此被測電阻的阻值約為
【小問2詳解】
A.測電阻時如果指針偏轉(zhuǎn)角過大,說明選擇倍率太大,應(yīng)選較小倍率,然后重新歐姆調(diào)零,故A正確;
B.因歐姆表內(nèi)部有電源,所以測量電路中的某個電阻,必須把該電阻與電路斷開,故B正確;
C.測量阻值不同的電阻若用同一倍率,則無需重新調(diào)零,不同倍率下測量不同電阻的阻值時應(yīng)重新調(diào)零,故C錯誤;
D.測量結(jié)束后,應(yīng)把選擇開關(guān)撥到OFF擋或交流電壓最高擋,故D正確。
故選ABD。
12. 某同學(xué)要測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻,他根據(jù)下面提供的器材,設(shè)計了如圖所示的原理圖。
①電壓表V(量程3V,內(nèi)阻Rv約為10k)
②電流表G(量程3mA,內(nèi)阻Rg=100)
③電流表A(量程3A,內(nèi)阻約為0.5)
④滑動變阻器R1(0~20,額定電流2A)
⑤滑動變阻器R2(0~500,額定電流1A)
⑥定值電阻R3=0.4
⑦開關(guān)S和導(dǎo)線若干
(1)該同學(xué)發(fā)現(xiàn)電流表A的量程太大,于是他將電流表G與定值電阻R3并聯(lián),實際上是進(jìn)行了電表的改裝,則他改裝后的電流表對應(yīng)的量程是_______A。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(2)為了能準(zhǔn)確地進(jìn)行測量,同時為了操作方便,實驗中應(yīng)選用的滑動變阻器是_______。(填“R1”或“R2”)
(3)該同學(xué)利用上述實驗原理圖測得數(shù)據(jù),以電流表G讀數(shù)為橫坐標(biāo),以電壓表V讀數(shù)為縱坐標(biāo)繪出了如圖所示的圖線,根據(jù)圖線可求出電源的電動勢E=_______V,電源的內(nèi)阻r=_______Ω。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(4)若實驗中電壓表內(nèi)阻的影響不能忽略,如由上述圖線求得的電動勢將比真實值_______(填“偏大”、“不變”或“偏小”)求得的內(nèi)阻將比真實值_______(填“偏大”、“不變”或“偏小”)
【答案】 ①. 0.75 ②. R1 ③. 1.5 ④. 0.80 ⑤. 偏小 ⑥. 偏小
【解析】
【分析】
【詳解】(1)[1]改裝后的電流表對應(yīng)的量程是
(2)[2]根據(jù)
為了能準(zhǔn)確地進(jìn)行測量,同時為了操作方便,實驗中應(yīng)選用的滑動變阻器是R1。
(3)[3][4]改裝后的電流表對應(yīng)的量程是電流表G的量程的250倍,根據(jù)閉合電路歐姆定律可得
變形有
根據(jù)圖像可知,電源的電動勢為
電源的內(nèi)阻為
解得
(4)[5][6]測量電路采用的是伏安法外接法,引起誤差的原因是電壓表分流,所以上述圖線求得的電動勢將比真實值偏小,求得的內(nèi)阻將比真實值偏小。
13. 如圖所示的電路中,電源電動勢,內(nèi)阻未知,電阻,,電容器的電容。開始時,開關(guān)閉合,斷開,電路穩(wěn)定時理想電流表的示數(shù)為。
(1)求電源內(nèi)阻;
(2)合上,求待電路穩(wěn)定后電流表的示數(shù)大小;
(3)合上,待電路穩(wěn)定后再斷開,求之后流過的總電量是多少?(結(jié)果保留2位小數(shù))
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【詳解】(1)開關(guān)閉合,斷開,外電路只有,此時,由閉合電路歐姆定律可得
代入數(shù)據(jù)解得
(2)合上,外電路中與并聯(lián),則由閉合電路歐姆定律可得
代入數(shù)據(jù)解得
(3)電容器板間電壓
電容器的帶電量
再斷開,電容器通過與放電,放電電流與電阻成反比,因此通過的電量為
14. 空間存在一方向豎直向下的勻強(qiáng)電場,O、P是電場中的兩點.從O點沿水平方向以不同速度先后發(fā)射兩個質(zhì)量均為m的小球A、B.A不帶電,B的電荷量為q(q>0).A從O點發(fā)射時的速度大小為v0,到達(dá)P點所用時間為t;B從O點到達(dá)P點所用時間為.重力加速度為g,求
(1)電場強(qiáng)度的大??;
(2)B運動到P點時的動能.
【答案】(1);(2)
【解析】
【詳解】(1)設(shè)電場強(qiáng)度的大小為E,小球B運動的加速度為a.根據(jù)牛頓定律、運動學(xué)公式和題給條件,有
mg+qE=ma①
②
解得
③
(2)設(shè)B從O點發(fā)射時的速度為v1,到達(dá)P點時的動能為Ek,O、P兩點的高度差為h,根據(jù)動能定理有
④
且有
⑤
⑥
聯(lián)立③④⑤⑥式得
⑦
15. 如圖所示,在光滑的水平面上,質(zhì)量為m0=3.0 kg的長木板A的左端,疊放著一個質(zhì)量為m=1.0 kg的小物塊B(可視為質(zhì)點),小物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ=0.30。在木板A的左端正上方,用長為R=0.80m不可伸長的輕繩將質(zhì)量為m=1.0 kg的小球C懸于固定點O,現(xiàn)將輕繩拉直使小球C于O點以下與水平方向成θ=30°角的位置(如圖所示)由靜止釋放。此后,小球C與B恰好發(fā)生正碰且無機(jī)械能損失。空氣阻力不計,g取10 m/s2。求:
(1)小球運動到最低點時(碰撞前)對細(xì)繩的拉力;
(2)木板長度L至少為多大時小物塊才不會滑出木板。
【答案】(1)20 N,方向豎直向下;(2)1 m
【解析】
【詳解】(1)小球C從開始下落到與B碰撞前瞬間,由動能定理得
解得
小球在最低點,有
解得
F=20 N
由牛頓第三定律得,小球?qū)?xì)繩的拉力為
F'=F=20 N
方向豎直向下。
(2)設(shè)小球C與小物塊B在碰撞后,小球C的速度為v1,小物塊B的速度為v2,由動量守恒和機(jī)械能守恒得
mv0=mv1+mv2
聯(lián)立解得
v1=0
v2=
小物塊B在木板A上滑動,小物塊B和木板A組成的系統(tǒng)動量守恒,設(shè)B滑到木板A最右端時與A共速,速度大小為v,則
mv2=(m0+m)v
小物塊B在木板A上滑動的過程中,由小物塊B和木板A組成的系統(tǒng)減小的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,由功能關(guān)系得
聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù),解得
L=1 m
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