光電門傳感器在很多實驗中應用．光電門直接測量的物理量是

 

．它能測量瞬時速度的原理是

 

．
如圖所示的實驗裝置中的橫桿能夠繞豎直軸旋轉，在橫桿的一端裝有寬度為d=0.005m的豎直“擋光圓柱”．橫桿在轉動過程中，由于摩擦阻力的作用，橫桿會越轉越慢．某同學利用光電門研究“擋光圓柱”速度大小與橫桿轉動圈數(shù)n的關系．在一次實驗中記錄下橫桿轉動圈數(shù)n和每次擋光的時間t，并計算出“擋光圓柱”在該時刻的速度以及速度的平方（部分數(shù)據(jù)如表中所示）．請計算表中當n=5時，v²=

 

m²/s²；如果繼續(xù)測量“擋光圓柱”的速度，那么當n=15時，“擋光圓柱”的速度為

 

m/s．則“擋光圓柱”速度大小與橫桿轉動圈數(shù)n的關系為

 

． 

n	t（10-3s）	v=d/t（m/s）	v2（m2/s2）
1	2.778	1.80	3.24
2	2.826	…	3.13
3	2.877	…	3.02
4	2.931	…	2.91
5	2.988	…
6	3.049	…	2.69
7	3.113	…	2.58
8	3.181	…	2.47
9	3.255	…	2.36
10	3.333	…	2.25
…	…	…	…

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光電門傳感器在很多實驗中應用．光電門直接測量的物理量是______．它能測量瞬時速度的原理是______．
如圖所示的實驗裝置中的橫桿能夠繞豎直軸旋轉，在橫桿的一端裝有寬度為d=0.005m的豎直“擋光圓柱”．橫桿在轉動過程中，由于摩擦阻力的作用，橫桿會越轉越慢．某同學利用光電門研究“擋光圓柱”速度大小與橫桿轉動圈數(shù)n的關系．在一次實驗中記錄下橫桿轉動圈數(shù)n和每次擋光的時間t，并計算出“擋光圓柱”在該時刻的速度以及速度的平方（部分數(shù)據(jù)如表中所示）．請計算表中當n=5時，v²=______m²/s²；如果繼續(xù)測量“擋光圓柱”的速度，那么當n=15時，“擋光圓柱”的速度為______m/s．則“擋光圓柱”速度大小與橫桿轉動圈數(shù)n的關系為______． 

n	t（10-3s）	v=d/t（m/s）	v2（m2/s2）
1	2.778	1.80	3.24
2	2.826	…	3.13
3	2.877	…	3.02
4	2.931	…	2.91
5	2.988	…
6	3.049	…	2.69
7	3.113	…	2.58
8	3.181	…	2.47
9	3.255	…	2.36
10	3.333	…	2.25
…	…	…	…

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光電門傳感器在很多實驗中應用．光電門直接測量的物理量是______．它能測量瞬時速度的原理是______．
如圖所示的實驗裝置中的橫桿能夠繞豎直軸旋轉，在橫桿的一端裝有寬度為d=0.005m的豎直“擋光圓柱”．橫桿在轉動過程中，由于摩擦阻力的作用，橫桿會越轉越慢．某同學利用光電門研究“擋光圓柱”速度大小與橫桿轉動圈數(shù)n的關系．在一次實驗中記錄下橫桿轉動圈數(shù)n和每次擋光的時間t，并計算出“擋光圓柱”在該時刻的速度以及速度的平方（部分數(shù)據(jù)如表中所示）．請計算表中當n=5時，v²=______m²/s²；如果繼續(xù)測量“擋光圓柱”的速度，那么當n=15時，“擋光圓柱”的速度為______m/s．則“擋光圓柱”速度大小與橫桿轉動圈數(shù)n的關系為______

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如圖甲所示的光電門傳感器是測定瞬時速度大小的儀器，其原理是發(fā)射端發(fā)出一束很細的紅外線到接收端，當固定在運動物體上的一個已知寬度為d的擋光板通過光電門擋住紅外線時，和它連接的數(shù)字計時器可記下?lián)豕獾臅r間△t，則可以求出運動物體通過光電門時的瞬時速度大�。�
（1）為了減小測量瞬時速度的誤差，應該選擇寬度比較

 

（選填“寬”或“窄”）的擋光板．
（2）如圖乙所示是某同學利用光電門傳感器探究小車加速度與力之間關系的實驗裝置，他將該光電門固定在水平軌道上的B點，用不同重物通過細線拉同一小車，小車每次都從同一位置A點由靜止釋放．
①如圖丙所示，用游標卡尺測出擋光板的寬度d=

 

mm，實驗時將小車從圖乙中的A點由靜止釋放，由數(shù)字計時器記下?lián)豕獍逋ㄟ^光電門時擋光的時問間隔△t=0.02s，則小車通過光電門時的瞬時速度大小為

 

m/s；
②實驗中設小車的質量為m₁，重物的質量為m₂，則在m₁與m₂滿足關系

 

時可近似認為細線對小車的拉力大小與重物的重力大小相等；
③測出多組重物的質量m₂和對應擋光板通過光電門的時間血，并算出小車經過光電門時的速度△t，通過描點作出線性圖象，研究小車的加速度與力之間的關系．處理數(shù)據(jù)時應作出

 

（選填“v-m₂”或“v²-m₂，”）圖象；
④某同學在③中作出的線性圖象不過坐標原點，其可能的原因是

 

．

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一、（20分）填空題．本大題共5小題，每小題4分。答案寫在題中橫線上的空白處或指定位置，不要求寫出演算過程。

1．主序星，核能或原子能       2．  3．315×10^-19，3             3．  ；10J   

4．  ；            5．    α=arctan， 9×10^-3J。

二、（40分）選擇題。

單項選擇題

6

7

8

9

10

A

C

B

D

C

多項選擇題

11

12

13

14

BD

ACD

ACD

BC

三、（30分）實驗題

15． （5分）CD

16． （5分） （1）分子是球形；分子間無空隙（此空填“把油膜看成單分子層”也可以）

（2）  

17．（4分）C 

18．（1）如圖所示（2分）

 （2）2．5~2．7V之間均給分（1分）0．9~1．1

Ω之間均給分（1分）

（3）2．5~2．8A之間均給分（2分）

（4）1．55~1．75W之間均給分（2分）

19．（8分）擋光時間   極短時間內的平均速度近 

似等于瞬時速度（或：極短位移內的平均速

近似等于瞬時速度） （2分）

2．80 m²/s²；1．31m/s；

。（n=1,2,3……30）

四、（60分）計算題

20．（10分）解：

杯子內氣體做等溫變化，由玻意耳定律得：

解得： Pa

因為氣體A的壓強加上水柱的壓強　 Pa=P₀　

　　所以，水不會流出來。

21． （12分）解：

（1）v₁=60km/h，s₁=20；v₂=120km/h，s₂=80m．

由動能定理知：-kmgs=0-，v²=2kgs  ①

    由圖像數(shù)據(jù)知：，因此v-s圖像是一條拋物線   ②

（2）利用動能定理：  ③

在圖像上取一點：v^­₁=60km/h，剎車時位移是s₁=20m  ④

  所以v₀²-45²=60²  

得v₀=75km/h ⑤

22．（12分）解：不正確。把路端電壓與電源電動勢混為一談，認為路端電壓是恒定的，不隨外電路改變而改變。

分析解答：內電阻不可忽略，

因為，r一定，當R

越大，U也越大，所以與ε不同，U不是恒定的。

設電源電動勢為s，內電阻r，

以當B連入時，用電器兩端的電壓將小于10V，它消耗的實際功率將小

于50W，有可能小于2.0W，，、

但需要滿足

可解得

，

述條件時，B的實際功率小于2．0W。

23． （12分）（1）解：（1分）

方向平行于斜面向上（1分）

（2）1～4s內向下勻加速，，

 （1分）

4～7s內向下勻減速至速度為0，

（1分）

7～8s內向上勻加速，8～9s向上勻減速至速度為0，完成一個周期，

（1分）

一個周期內向下位移

米

S=240，得（1分）

由過程分析知，5個周期未能達到，第6個周期終點時刻之前，就已經到達。

下面我們計算第6個周期開始到達底端所用的時間

第6個周期由總位移米，加速階段，

位移S1=，剩下位移，加力后它減速過程即可完成：（1分）

，

，

得    （舍）（1分）

  =40+3+1．6s=44．6s（1分）

（3）  到達底端時速度為

（3分）

24．（14分）解：

（1）設AB邊剛進入上面磁場時速度為0,線    

則mgh= m02                （1分）

AB剛進入磁場時有， =mg      

所以（2分）

（2）當GH、CD進入磁場時，當某時刻金屬框上的熱功率為P，設此時框的速度為1

E1=B（2l）1   （1分）

線框的熱功率為

，

得出1=  （2分）

（3），當AB邊出下面磁場的前一段時間內，線框在做勻速運動，此時AB和EF同時在切割，設此勻速運動的速度為2

E2=B（4l）2   （1分）

 =mg      （1分） 

2=  

在AB邊穿越兩個磁場過程中，根據(jù)能量守恒定律得：

    mg（4h）-Q= m22     （1分）

金屬框損失的機械能△E=Q= mgh  （1分）

（4）圖略