題目列表(包括答案和解析)
一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn),電量q=2.0×10-9 C,在靜電場中,由a點(diǎn)移到b點(diǎn),在這過程中,除靜電力外,其他力做的功為W其=6.0×10-5 J,質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加了ΔEk=8.0×10-5 J,則a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab為
3×104 V
1×104 V
4×104 V
7×104 V
在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50 Hz,當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.80 m/s2,測得所用重物的質(zhì)量為1.00 kg.實(shí)驗(yàn)步驟如下:A.按照?qǐng)D示的裝置安裝儀器;
B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上;
C.用天平測量出重錘的質(zhì)量;
D.接通電源開關(guān),然后釋放重物,打出一條紙帶;
E.測量紙帶上打出的某些點(diǎn)之間的距離;
F.根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能.
按實(shí)驗(yàn)要求正確地操作并選出紙帶進(jìn)行測量,量得連續(xù)三點(diǎn)A、B、C到第一個(gè)點(diǎn)的距離如圖所示(相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02 s)。
(1)上述步驟中沒有必要進(jìn)行的的步驟是 ;操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是
(2)紙帶的________(左、右)端與重物相連;
(3)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí),物體的速度VB= m/s;(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(4)從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中重力勢(shì)能減少量是△Ep =______________J,此過程中物體動(dòng)能的增加量△Ek =_____________J;(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(5)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是 .
(6)若測出紙帶上所有各點(diǎn)到O點(diǎn)之間的距離,根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v及物體下落的高度h,則以v2/2為縱軸、以h為橫軸畫出的圖象是下圖中的
(1)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律"的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在電壓為6 V、頻率為5 0 Hz的交流 電源上,自由下落的重物質(zhì)量為lkg。圖所示為一條理想的紙帶,單位是cm,g取9.8m/s2,O、A之間有幾個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)沒畫出。
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí),物體的速度vB= 。
②從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中,重力勢(shì)能的減少量
ΔEp= ,此過程中物體動(dòng)能的增量ΔEk= 。
③如果以v2/2為縱軸,以下降高度h為橫軸,根據(jù)多組數(shù)據(jù)繪出v2/2-h的圖象,這個(gè)圖象應(yīng)該是 。且圖象上任意兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)之差與橫坐標(biāo)之差的比等于 。
(2)某同學(xué)想測量一段電阻絲的電阻率,其中使用了自己利用電流表改裝的電壓表。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程如下:
A.測量電流表的內(nèi)阻。按圖1連接電路,將電位器R調(diào)到接入電路的阻值最大。閉合開關(guān)S1,調(diào)整R的阻值,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度;然后保持R的阻值不變,合上開關(guān)S2,調(diào)整電阻箱R′的阻值,使電流表指針達(dá)到半偏,記下此時(shí)R′ 的阻值;
B.計(jì)算出改裝電壓表應(yīng)串聯(lián)的電阻R0的值。將電阻R0與電流表串聯(lián),則R0與電流表共同構(gòu)成一個(gè)新的電壓表;
C.將改裝的電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電壓表接入如圖2所示的校準(zhǔn)電路,對(duì)改裝的電壓表進(jìn)行校準(zhǔn);
D.利用校準(zhǔn)后的電壓表和另一塊電流表,采用伏安法測量電阻絲的電阻;
E.測量電阻絲的直徑和接入電路的電阻絲的長度;
F.計(jì)算出電阻絲的電阻率。
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)過程完成下列問題:
(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,選不同的位置測量3次,求出其平均值d。其中一次測量結(jié)果如圖3所示,圖中讀數(shù)為 mm;
(2) 已知電流表的滿偏電流為200??A,若當(dāng)電流表指針偏轉(zhuǎn)到正好是滿偏刻度的一半時(shí)R′的阻值為500Ω。要求改裝后的電壓表的量程為2V,則必須給電流表串聯(lián)一個(gè)阻值為R0 = Ω的電阻;
(3)在對(duì)改裝后的電壓表進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí),發(fā)現(xiàn)改裝后的電壓表的測量值總比標(biāo)準(zhǔn)電壓表的測量值小一些,造成這個(gè)現(xiàn)象的原因是( 。
A.電流表內(nèi)阻的測量值偏小,造成串聯(lián)電阻R0的阻值偏小
B.電流表內(nèi)阻的測量值偏大,造成串聯(lián)電阻R0的阻值偏小
C.電流表內(nèi)阻的測量值偏小,造成串聯(lián)電阻R0的阻值偏大
D.電流表內(nèi)阻的測量值偏大,造成串聯(lián)電阻R0的阻值偏大
(4)在利用校準(zhǔn)后的電壓表采用伏安法測量電阻絲的電阻時(shí),由于電壓表的表盤刻度仍然是改裝前電流表的刻度,因此在讀數(shù)時(shí)只能讀出電流表指示的電流值a。測量電阻絲的電阻時(shí),可以讀得一系列a和對(duì)應(yīng)流經(jīng)電阻絲的電流b。該同學(xué)根據(jù)這一系列a、b數(shù)據(jù)做出的a-b圖線如圖5所示,根據(jù)圖線可知電阻絲的電阻值為 Ω。
(1)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律"的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在電壓為6 V、頻率為5 0 Hz的交流 電源上,自由下落的重物質(zhì)量為lkg。圖所示為一條理想的紙帶,單位是cm,g取9.8m/s2,O、A之間有幾個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)沒畫出。
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí),物體的速度vB= 。
②從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中,重力勢(shì)能的減少量
ΔEp= ,此過程中物體動(dòng)能的增量ΔEk= 。
③如果以v2/2為縱軸,以下降高度h為橫軸,根據(jù)多組數(shù)據(jù)繪出v2/2-h的圖象,這個(gè)圖象應(yīng)該是 。且圖象上任意兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)之差與橫坐標(biāo)之差的比等于 。
(2)(8分)某同學(xué)想測量一段電阻絲的電阻率,其中使用了自己利用電流表改裝的電壓表。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程如下:
A.測量電流表的內(nèi)阻。按圖1連接電路,將電位器R調(diào)到接入電路的阻值最大。閉合開關(guān)S1,調(diào)整R的阻值,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度;然后保持R的阻值不變,合上開關(guān)S2,調(diào)整電阻箱R′的阻值,使電流表指針達(dá)到半偏,記下此時(shí)R′ 的阻值;
B.計(jì)算出改裝電壓表應(yīng)串聯(lián)的電阻R0的值。將電阻R0與電流表串聯(lián),則R0與電流表共同構(gòu)成一個(gè)新的電壓表;
C.將改裝的電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電壓表接入如圖2所示的校準(zhǔn)電路,對(duì)改裝的電壓表進(jìn)行校準(zhǔn);
D.利用校準(zhǔn)后的電壓表和另一塊電流表,采用伏安法測量電阻絲的電阻;
E.測量電阻絲的直徑和接入電路的電阻絲的長度;
F.計(jì)算出電阻絲的電阻率。
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)過程完成下列問題:
(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,選不同的位置測量3次,求出其平均值d。其中一次測量結(jié)果如圖3所示,圖中讀數(shù)為 mm;
(2) 已知電流表的滿偏電流為200µA,若當(dāng)電流表指針偏轉(zhuǎn)到正好是滿偏刻度的一半時(shí)R′的阻值為500Ω。要求改裝后的電壓表的量程為2V,則必須給電流表串聯(lián)一個(gè)阻值為R0 = Ω的電阻;
(3)在對(duì)改裝后的電壓表進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí),發(fā)現(xiàn)改裝后的電壓表的測量值總比標(biāo)準(zhǔn)電壓表的測量值小一些,造成這個(gè)現(xiàn)象的原因是( 。
A.電流表內(nèi)阻的測量值偏小,造成串聯(lián)電阻R0的阻值偏小
B.電流表內(nèi)阻的測量值偏大,造成串聯(lián)電阻R0的阻值偏小
C.電流表內(nèi)阻的測量值偏小,造成串聯(lián)電阻R0的阻值偏大
D.電流表內(nèi)阻的測量值偏大,造成串聯(lián)電阻R0的阻值偏大
(4)在利用校準(zhǔn)后的電壓表采用伏安法測量電阻絲的電阻時(shí),由于電壓表的表盤刻度仍然是改裝前電流表的刻度,因此在讀數(shù)時(shí)只能讀出電流表指示的電流值a。測量電阻絲的電阻時(shí),可以讀得一系列a和對(duì)應(yīng)流經(jīng)電阻絲的電流b。該同學(xué)根據(jù)這一系列a、b數(shù)據(jù)做出的a-b圖線如圖5所示,根據(jù)圖線可知電阻絲的電阻值為 Ω。
1、B C 2、C 3、A 4、A 5、B 6、B C 7、CD 8、B 9、A 10、C 11、 BD
12、 A 13、C 14、AB 15、C D
16、C
17、[⑴當(dāng)最靠近上表面的煙塵顆粒被吸附到下板時(shí),煙塵就被全部吸附。煙塵顆粒受到的電場力F=qU/L,L=at2/2=qUt2/2mL,故t=0.02s
⑵W=NALqU/2=2.5×10-4J
⑶設(shè)煙塵顆粒下落距離為x,則當(dāng)時(shí)所有煙塵顆粒的總動(dòng)能
EK=NA(L-x) mv2/2= NA(L-x) qUx/L,當(dāng)x=L/2時(shí)EK達(dá)最大,而x=at12/2,故t1=0.014s ]
18.
19.
20. 解:由圖象可知,=
(1)當(dāng)波向右傳播時(shí),點(diǎn)B的起振方向豎直向下,包括P點(diǎn)在內(nèi)的各質(zhì)點(diǎn)的起振方向均為豎直向下.
①波速,由,得.
②由t= 0至P點(diǎn)第一次到達(dá)波峰止,經(jīng)歷的時(shí)間,而t=0時(shí)O點(diǎn)的振動(dòng)方向豎直向上(沿y軸正方向),故經(jīng)時(shí)間,O點(diǎn)振動(dòng)到波谷,即
(2)當(dāng)波速v=
21解:(1)對(duì)整體由動(dòng)量守恒定律得
,則,方向向右.
(2)由功能關(guān)系得,則
(3)①物體A、B未相碰撞,B停止時(shí),A繼續(xù)運(yùn)動(dòng),此時(shí)小
車開始運(yùn)動(dòng).對(duì)小車應(yīng)用動(dòng)能定理得,則
②物體B速度為零時(shí)正好與A相撞,碰后小車開始加速,最終達(dá)到共同速度.對(duì)小車應(yīng)用動(dòng)能定理得,則
所以小車位移大小的取值范圍是
22、【解析】電子在兩極板間運(yùn)動(dòng)的V-t圖象如右圖所示。
(1)要求電子到達(dá)A板的速度最大,則電子應(yīng)該從B板一直加速運(yùn)動(dòng)到A板,即電子從B板加速運(yùn)動(dòng)到A板所用時(shí)間必須滿足:
t≤ ①
依題意知:S=××t2=d 、
綜合①、②可得:f≤。
(2)由電子在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)的受力情況及速度變化情況可知:要求電子到達(dá)A板的速度為零,則電子應(yīng)該在t=nT(n=1,2,3,…)時(shí)刻到達(dá)A板,電子在每個(gè)內(nèi)通過的位移為:
S=××()2 ③
依題意知:d=n(2S) ④
綜合③、④可得:f=(n=1,2,3,…)。
(3)在t=T/4時(shí)刻釋放電子,經(jīng)過一個(gè)周期,在t=時(shí)刻,電子剛回到出發(fā)點(diǎn)。條件是在半個(gè)周期即從(~)時(shí)間內(nèi),電子的位移小于d,亦即頻率f≥。
【本題小結(jié)】解答帶電粒子在交變電場中加速運(yùn)動(dòng)的問題,可借助于帶電粒子在交變電場中運(yùn)動(dòng)的速度圖象加以分析。
23.(12分)
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