題目列表(包括答案和解析)
如圖所示，ab和cd為兩條相距較遠(yuǎn)的平行直線，ab的左邊和cd的右邊都有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線是由兩個(gè)相同的半圓及和半圓相切的兩條線段組成．甲、乙兩帶電體分別從圖中的A、D兩點(diǎn)以不同的初速度開(kāi)始向兩邊運(yùn)動(dòng)，軌跡正好和虛線重合，它們?cè)贑點(diǎn)碰撞后結(jié)為一體向右運(yùn)動(dòng)，若整個(gè)過(guò)程中重力不計(jì)，則下面說(shuō)法正確的是（ ）
（1）（6分）甲乙兩個(gè)同學(xué)共同做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示。
①兩位同學(xué)用砝碼盤(pán)（連同砝碼）的重力作為小車(chē)受到的合力，需要平衡桌面的摩擦力對(duì)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的影響，將長(zhǎng)木板的一端適當(dāng)墊高，在不掛砝碼盤(pán)的情況下，輕推小車(chē)，能使小車(chē)做_______________運(yùn)動(dòng)。另外，還應(yīng)滿足砝碼盤(pán)（連同砝碼）的質(zhì)量m 小車(chē)的質(zhì)量M。（填“遠(yuǎn)小于”、“遠(yuǎn)大于”或“近似等于”）接下來(lái)，甲同學(xué)在保持小車(chē)質(zhì)量不變的條件下，研究加速度與合力的關(guān)系；乙同學(xué)在保持合力不變的條件下，研究小車(chē)的加速度與質(zhì)量的關(guān)系。
②甲同學(xué)通過(guò)對(duì)小車(chē)所牽引紙帶的測(cè)量，就能得出小車(chē)的加速度a。圖2是某次實(shí)驗(yàn)所打出的一條紙帶，在紙帶上標(biāo)出了5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，圖中數(shù)據(jù)的單位是cm。
實(shí)驗(yàn)中使用的電源是頻率f=50Hz的交變電流。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以算出小車(chē)的加速度a= m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（2）（12分）小明利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材測(cè)量某種電阻絲材料的電阻率，所用電阻絲的電阻約為20Ω。他首先把電阻絲拉直后將其兩端固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上，在電阻絲上夾上一個(gè)與接線柱c相連的小金屬夾，沿電阻絲移動(dòng)金屬夾，可改變其與電阻絲接觸點(diǎn)P的位置，從而改變接入電路中電阻絲的長(zhǎng)度�？晒┻x擇的器材還有：
電池組E（電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)阻約1Ω）；
電流表A1（量程0～100mA，內(nèi)阻約5W）；
電流表A2（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω）；
電阻箱R（0～999.9W）；
開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。
小明的實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：
| A．用螺旋測(cè)微器在電阻絲上三個(gè)不同的位置分別測(cè)量電阻絲的直徑d； |
| B．根據(jù)所提供的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)并連接好如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路； |
| C．調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路中的電阻值較大，閉合開(kāi)關(guān)； |
| D．將金屬夾夾在電阻絲上某位置，調(diào)整電阻箱接入電路中的電阻值，使電流表滿偏，記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長(zhǎng)度L； |
（1）（6分）甲乙兩個(gè)同學(xué)共同做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示。
①兩位同學(xué)用砝碼盤(pán)（連同砝碼）的重力作為小車(chē)受到的合力，需要平衡桌面的摩擦力對(duì)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的影響，將長(zhǎng)木板的一端適當(dāng)墊高，在不掛砝碼盤(pán)的情況下，輕推小車(chē)，能使小車(chē)做_______________運(yùn)動(dòng)。另外，還應(yīng)滿足砝碼盤(pán)（連同砝碼）的質(zhì)量m 小車(chē)的質(zhì)量M。（填“遠(yuǎn)小于”、“遠(yuǎn)大于”或“近似等于”）接下來(lái)，甲同學(xué)在保持小車(chē)質(zhì)量不變的條件下，研究加速度與合力的關(guān)系；乙同學(xué)在保持合力不變的條件下，研究小車(chē)的加速度與質(zhì)量的關(guān)系。
②甲同學(xué)通過(guò)對(duì)小車(chē)所牽引紙帶的測(cè)量，就能得出小車(chē)的加速度a。圖2是某次實(shí)驗(yàn)所打出的一條紙帶，在紙帶上標(biāo)出了5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，圖中數(shù)據(jù)的單位是cm。
實(shí)驗(yàn)中使用的電源是頻率f=50Hz的交變電流。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以算出小車(chē)的加速度a= m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（2）（12分）小明利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材測(cè)量某種電阻絲材料的電阻率，所用電阻絲的電阻約為20Ω。他首先把電阻絲拉直后將其兩端固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上，在電阻絲上夾上一個(gè)與接線柱c相連的小金屬夾，沿電阻絲移動(dòng)金屬夾，可改變其與電阻絲接觸點(diǎn)P的位置，從而改變接入電路中電阻絲的長(zhǎng)度�？晒┻x擇的器材還有：
電池組E（電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)阻約1Ω）；
電流表A1（量程0～100mA，內(nèi)阻約5W）；
電流表A2（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω）；
電阻箱R（0～999.9W）；
開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。
小明的實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：
A．用螺旋測(cè)微器在電阻絲上三個(gè)不同的位置分別測(cè)量電阻絲的直徑d；
B．根據(jù)所提供的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)并連接好如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路；
C．調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路中的電阻值較大，閉合開(kāi)關(guān)；
D．將金屬夾夾在電阻絲上某位置，調(diào)整電阻箱接入電路中的電阻值，使電流表滿偏，記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長(zhǎng)度L；
E．改變金屬夾與電阻絲接觸點(diǎn)的位置，調(diào)整電阻箱接入電路中的阻值，使電流表再次滿偏。重復(fù)多次，記錄每一次電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長(zhǎng)度L。
F．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)。
①小明某次用螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲直徑時(shí)其示數(shù)如圖乙所示，則這次測(cè)量中該電阻絲直徑的測(cè)量值d=____________ mm；
②實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選擇_____________（選填“A1”或“A2”）；
③小明用記錄的多組電阻箱的電阻值R和對(duì)應(yīng)的接入電路中電阻絲長(zhǎng)度L的數(shù)據(jù)，繪出了如圖丙所示的R-L關(guān)系圖線，圖線在R軸的截距為R0，在L軸的截距為L(zhǎng)0，再結(jié)合測(cè)出的電阻絲直徑d，可求出這種電阻絲材料的電阻率r=____________（用給定的物理量符號(hào)和已知常數(shù)表示）。
④若在本實(shí)驗(yàn)中的操作、讀數(shù)及計(jì)算均正確無(wú)誤，那么由于電流表內(nèi)阻的存在，對(duì)電阻率的測(cè)量結(jié)果是否會(huì)產(chǎn)生影響？若有影響，請(qǐng)說(shuō)明測(cè)量結(jié)果將偏大還是偏小。（不要求分析的過(guò)程，只回答出分析結(jié)果即可）
答： 。
一、1、BD 2、A 3、C 4、C 5、C 6、B 7、AC8、BC
二、實(shí)驗(yàn)題：（18分）將答案填在題目的空白處，或者要畫(huà)圖連線。
9、（6分）
10、（12分）（1）R3. R2. E. （4 分,少一個(gè)扣1 分）
（2）13.3Ω. （4 分）
（3）滑動(dòng)變阻器斷路; R2斷路或R3短路. （4 分，少一種情況扣1 分）
三、本大題共三小題共計(jì)54分．解答時(shí)請(qǐng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟．只寫(xiě)出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題．答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位
11、（16分）（1）提升夯錘的過(guò)程中需做功
J……………①（2分）
則卷?yè)P(yáng)機(jī)的輸入功率為
W………（2分）
由于是單相交流電，則
A……………③（2分）
或者用
解 ，則更簡(jiǎn)單
（2）依靠自重樁料可下沉
m ……………④（2分）
夯在打擊前的速度為
……………⑤（1分）
打擊后的共同速度為
，……………⑥（2分）
下沖過(guò)程的阻力是隨距離均勻變化的力，可用平均力求做功，下沖過(guò)程用動(dòng)能定理
……………⑦（3分）
∴
，
則第一夯打擊后樁料深入泥土的深度為1.65m ……………⑥（2分）
12、（18分）⑴小球受力如圖所示
qE=mgcotα…（2分） E=
mg/q……………………………（2分）
⑵設(shè)小球在D點(diǎn)速度為vD，在水平方向由牛頓第二定律得：
qE=max………………（1分） 
………………………………………………（2分）
小球在D點(diǎn)離開(kāi)水平面的條件是： qvDB=mg……………………………………………（2分）
得：d=
…………………………………………………………………………………（2分）
⑶當(dāng)速度方向與電場(chǎng)力和重力合力方向垂直
時(shí)，速度最大，……………………（2分）
則：
……（2分）
R = kh ………………………………（1分）
…………………（3分）
13、（20分）(1)ab棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明它受到的安培力與滑動(dòng)摩擦力是一對(duì)平衡力，故有 ：
=
所以：
（4分）
即：
（3分）
（3分）
當(dāng)ab棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，說(shuō)明它所受到的安培力不變，也就是回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變，此時(shí)cd棒也在做勻速運(yùn)動(dòng)，它受到的外力等于它受到的安培力和滑動(dòng)摩擦力之和，由于ab棒和cd棒中的電流相同，長(zhǎng)度相同，在同一磁場(chǎng)中，它們受到的安培力大小相等，方向相反，
所以：
作用在cd上的拉力F的功率為P，
（2分）
(2)當(dāng)cd棒突然停止運(yùn)動(dòng)，而ab棒做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，所產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中受到安培力(方向與剛才相反)和滑動(dòng)摩擦力的共同作用使ab棒做減速運(yùn)動(dòng)，直到停止，此過(guò)程是一個(gè)加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，令△S是ab棒運(yùn)動(dòng)時(shí)掃過(guò)的面積，
是與此面積相對(duì)應(yīng)ab棒滑動(dòng)的距離．
則：
所以: 
（4分）
此過(guò)程中克服摩擦力的功為 :
由能量守恒可知兩金屬棒上消耗的電能共為:
（4分）
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