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文档介绍
福建省南平市蒲城县2017届高三上学期期中物理试卷
福建省南平市蒲城县2017届高三(上)期中物理试卷(解析版) 一、选择题 1.做曲线运动物体的速度方向、合力的方向和运动轨迹如图所示,其中正确的是( ) A. B. C. D. 2.如图所示,一根轻绳两端分别固定两个完全相同的小球a、b,每个球的重力为G,半径为R.在绳的中点施加一个竖直向上的拉力F,两球静止在空中,以下判断正确的是( ) A.轻绳越长,F越大 B.轻绳越长,轻绳对球的拉力越大 C.轻绳对球的拉力可能小于球G D.轻绳越短,a、b之间的弹力越大 3.质量为m的汽车,启动后沿平直路面行驶,如果发动机的功率恒为P,且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定,汽车速度能够达到的最大值为v,那么当汽车的车速为时,汽车的瞬时加速度的大小为( ) A. B. C. D. 4.如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,有两个质量相同的小球A和小球B紧贴圆锥筒内壁分别在水平面内做匀速圆周运动,则下列说法中正确的是( ) A.A球的线速度必定小于B球的线速度 B.A球的角速度必定大于B球的角速度 C.A球运动的周期必定大于B球的周期 D.A球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力 5.如图所示,几个倾角不同的光滑斜面具有共同的底边AB,当物体由静止沿不同的倾角从顶端滑到底端,下面说法正确的是( ) A.倾角为30°时所需时间最短 B.倾角为45°所需时间最短 C.倾角为60°所需时间最短 D.所需时间均相等 6.木块A、B分别重50N和60N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25.夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动.现用F=1N的水平拉力作用在木块B上,如图所示.则在力F作用后( ) A.木块A所受摩擦力大小是12.5N B.木块A所受摩擦力大小是11.5N C.木块B所受摩擦力大小是7N D.木块B所受摩擦力大小是9N 7.从同一地点同时开始沿同一方向做直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度图象如图所示.在0~t0时间内,下列说法中正确的是( ) A.Ⅰ、Ⅱ两个物体的加速度都在不断减小 B.Ⅰ、Ⅱ两物体的位移都在不断增大 C.Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都等于 D.Ⅰ、Ⅱ两物体的间距不断增大 8.在如图所示的电路中,当闭合开关S后,若将滑动变阻器的滑片P向下调节,则正确的是( ) A.电压表和电流表的示数都增大 B.灯L2变暗,电流表的示数减小 C.灯L1变亮,电压表的示数减小 D.电流表的示数增大,电容器的带电量减少 9.2014年4月美国宇航局科学家宣布,在距离地球约490光年的一个恒星系统中,发现一颗宜居行星,代号为开普勒﹣186f.科学家发现这颗行星表面上或存在液态水,这意味着上面可能存在外星生命.假设其半径为地球半径的a倍,质量为地球质量的b倍,则下列说法正确的是( ) A.该行星表面由引力产生的加速度与地球表面的重力加速度之比为 B.该行星表面由引力产生的加速度与地球表面的重力加速度之比为 C.该行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为 D.该行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为 10.在一水平向右匀速传输的传送带的左端A点,每隔T的时间,轻放上一个相同的工件,已知工件与传送带间动摩擦因素为μ,工件质量均为m,经测量,发现后面那些已经和传送带达到相同速度的工件之间的距离为x,下列判断正确的有( ) A.传送带的速度为 B.传送带的速度为2 C.每个工件与传送带间因摩擦而产生的热量为 D.在一段较长的时间t内,传送带因为传送工件而将多消耗的能量为 二、实验题 11.(6分)“探究功与速度变化的关系”的实验装置如图1所示,当小车在一条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的共记为W.然后用2条、3条、…橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验.每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出. (1)实验中某次得到的纸带如图2所示,小车的运动情况可描述为:AB段为 运动;BC段为 运动,应选 (选填“AB”或“BC”)来计算小车的速度v. (2)下列有关实验的说法正确的是 A.长木板要适当倾斜,以平衡小车运动中受到的阻力 B.通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值 C.每次实验中橡皮筋的额规格要相同,拉伸的长度要相同 D.本次实验的结论是W与v成正比. 12.(10分)某同学要探究一种新材料制成的圆柱体的电阻.步骤如下: (1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1,由图可知其长度为 mm. (2)用螺旋测微器测量其直径如图2,由图可知其直径为 cm. (3)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图3,则该电阻的阻值约为 Ω. (4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下: 待测圆柱体电阻R 电流表A1(量程0~4mA,内阻约50Ω) 电流表A2(量程0~10mA,内阻约30Ω) 电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ) 电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ) 直流电源E(电动势4V,内阻不计) 滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A) 滑动变阻器R2(阻值范围0~20kΩ,允许通过的最大电流0.5A) 开关S 导线若干 为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在图4方框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号. 三、计算题 13.(10分)如图所示,质量m=30kg的箱子静止于地面上,箱子与地面间的动摩擦因数μ=0.5.现一同学用大小为360N,方向与水平方向成θ=37°斜向下的恒定推力F使木箱在地面上做匀加速直线运动,3s末撤去该力,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求: (1)撤去推力时,木箱的速度大小; (2)撤去推力后,木块继续滑行的距离. 14.(10分)如图,ABCD为一竖直平面的轨道,其中BC水平,A点比BC高出10米,BC长1米,AB和CD轨道光滑.一质量为1千克的物体,从A点以4米/秒的速度开始运动,经过BC后滑到高出C点10.3m的D点速度为零.求:(g=10m/s2) (1)物体与BC轨道的滑动摩擦系数. (2)物体第5次经过B点时的速度.(结果用根式表示) (3)物体最后停止的位置(距B点). 15.(12分)如图所示,在E=103V/m的水平向左匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置,轨道与一水平绝缘轨道MN连接,半圆轨道所在竖直平面与电场线平行,其半径R=0.4m,一带正电荷q=10﹣4C的小滑块质量为m=0.04kg,小滑块与水平轨道间的动摩因数μ=0.2,g取10m/s2,求: (1)要小滑块能运动到圆轨道的最高点L,滑块应在水平轨道上离N点多远处释放? (2)这样释放的滑块通过P点时对轨道压力是多大?(P为半圆轨道中点) 16.(12分)如图所示,在高出水平地面h=1.8m的光滑平台上放置一质量M=2kg、由两种不同材料连接成一体的薄板A,其右段长度l1=0.2m且表面光滑,左段表面粗糙.在A最右端放有可视为质点的物块B,其质量m=1kg.B与A左段间动摩擦因数μ=0.4.开始时二者均静止,现对A施加F=20N水平向右的恒力,待B脱离A(A尚未露出平台)后,将A取走.B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x=1.2m.(取g=10m/s2)求 (1)B离开平台时的速度vB. (2)B从开始运动到刚脱离A时,B运动的时间tB和位移xB. (3)A左端的长度l2. 2016-2017学年福建省南平市蒲城县高三(上)期中物理试卷 参考答案与试题解析 一、选择题 1.做曲线运动物体的速度方向、合力的方向和运动轨迹如图所示,其中正确的是( ) A. B. C. D. 【考点】物体做曲线运动的条件. 【分析】质点做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,并且这个合力是物体作曲线运动的向心力的,所以合力应该指向曲线弯曲的一侧. 【解答】解:根据质点做曲线运动的条件,速度应该沿着曲线的切线的方向,合力应该指向曲线弯曲的一侧,所以B正确. 故选:B. 【点评】本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查,掌握了做曲线运动的条件,本题基本上就可以解决了. 2.如图所示,一根轻绳两端分别固定两个完全相同的小球a、b,每个球的重力为G,半径为R.在绳的中点施加一个竖直向上的拉力F,两球静止在空中,以下判断正确的是( ) A.轻绳越长,F越大 B.轻绳越长,轻绳对球的拉力越大 C.轻绳对球的拉力可能小于球G D.轻绳越短,a、b之间的弹力越大 【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用. 【分析】先对整体分析,根据平衡条件求解拉力F的表达式分析;再隔离一个球分析,根据平衡条件并结合正交分解法列式分析. 【解答】解:对两个球和细线整体,受重力和拉力,二力平衡,故F=2G,与绳子的长度无关,故A错误; BCD、两个球之间没有相对转动的趋势,故没有摩擦力,球受重力、支持力和细线的拉力,设细线与竖直方向的夹角为θ,根据平衡条件, 竖直方向,有:Tcosθ=G, 水平方向,有:Tsinθ=N, 解得:T=,N=Gtanθ; 轻绳越长,θ越小,弹力T越小,压力N越小;轻绳越短,则夹角越大,弹力T越大,N越大;由于夹角不可能大于90°,故拉力不可能小于G,故BC错误;D正确. 故选:D. 【点评】本题关键是采用整体法和隔离法灵活选择研究对象进行受力分析,然后根据平衡条件列式分析. 隔离法与整体法: ①整体法:以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解.在许多问题中用整体法比较方便,但整体法不能求解系统的内力. ②隔离法:从系统中选取一部分(其中的一个物体或两个物体组成的整体,少于系统内物体的总个数)进行分析.隔离法的原则是选取受力个数最少部分的来分析. ③通常在分析外力对系统作用时,用整体法;在分析系统内各物体之间的相互作用时,用隔离法.有时在解答一个问题时要多次选取研究对象,需要整体法与隔离法交叉使用. 3.质量为m的汽车,启动后沿平直路面行驶,如果发动机的功率恒为P,且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定,汽车速度能够达到的最大值为v,那么当汽车的车速为时,汽车的瞬时加速度的大小为( ) A. B. C. D. 【考点】功率、平均功率和瞬时功率;牛顿第二定律. 【分析】汽车速度达到最大后,将匀速前进,根据功率与速度关系公式P=Fv和共点力平衡条件,可以先求出摩擦阻力;当汽车的车速为时,先求出牵引力,再结合牛顿第二定律求解即可. 【解答】解:当汽车匀速行驶时,有f=F=. 根据P=F′,得F′=, 由牛顿第二定律得a==.故B正确,A、C、D错误 故选B 【点评】本题关键结合功率与速度关系公式P=Fv、共点力平衡条件以及牛顿第二定律联合求解. 4.如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,有两个质量相同的小球A和小球B紧贴圆锥筒内壁分别在水平面内做匀速圆周运动,则下列说法中正确的是( ) A.A球的线速度必定小于B球的线速度 B.A球的角速度必定大于B球的角速度 C.A球运动的周期必定大于B球的周期 D.A球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力 【考点】线速度、角速度和周期、转速. 【分析】小球受重力和支持力,靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力,根据F合=ma==mω2r=m比较线速度、角速度、周期的大小. 【解答】解:D、两球所受的重力大小相等,支持力方向相同,根据力的合成,知两支持力大小、合力大小相等,故D错误. A、根据得F合=,合力、质量相等,r越大线速度大,所以球A的线速度大于球B的线速度,故A错误; B、F合=mω2r合力、质量相等,r越大角速度越小,A球的角速度小于B球的角速度.故B错误; C、F合=m合力、质量相等,r越大,周期越大,A周期大于B周期.故C正确. 故选:C. 【点评】解决本题的关键知道小球做匀速圆周运动,靠重力和支持力的合力提供向心力.会通过F合==ma=mω2r=m比较线速度、角速度、周期的大小. 5.如图所示,几个倾角不同的光滑斜面具有共同的底边AB,当物体由静止沿不同的倾角从顶端滑到底端,下面说法正确的是( ) A.倾角为30°时所需时间最短 B.倾角为45°所需时间最短 C.倾角为60°所需时间最短 D.所需时间均相等 【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系. 【分析】根据牛顿第二定律求出在光滑斜面上下滑的加速度,根据匀变速直线运动的位移时间公式求出运动的时间,根据数学的三角函数求出时间的最小值. 【解答】解:设斜面的倾角为θ,则下滑的加速度,下滑的位移x=,根据x=得,.因为gsinθcosθ=,知θ=45°时,t最小.故B正确,A、C、D错误. 故选:B. 【点评】本题综合运用了牛顿第二定律和运动学知识,知道加速度是联系前后的桥梁,通过加速度可以根据力求运动. 6.木块A、B分别重50N和60N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25.夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动.现用F=1N的水平拉力作用在木块B上,如图所示.则在力F作用后( ) A.木块A所受摩擦力大小是12.5N B.木块A所受摩擦力大小是11.5N C.木块B所受摩擦力大小是7N D.木块B所受摩擦力大小是9N 【考点】共点力平衡的条件及其应用;滑动摩擦力;力的合成与分解的运用. 【分析】先求解出木块A、B的最大静摩擦力,然后求解出弹簧弹力,最后对两个木块分别受力分析后分析求解. 【解答】解:未加F时,木块AB受力平衡,所受静摩擦力等于弹簧的弹力,则弹簧弹力为: F1=kx=400N/m×0.02m=8N; B木块与地面间的最大静摩擦力为: fBm=μGB=0.25×60N=15N; 而A木块与地面间的最大静摩擦力为: fAm=μGA=0.25×50N=12.5N; 施加F后,对木块B有: F+F1<fBm; 木块B受摩擦力仍为静摩擦力,其大小为: fB=1N+8N=9N, 施加F后,木块A所受摩擦力仍为静摩擦力,大小为: fA=8N; 故选:D. 【点评】本题关键是先判断出弹簧的弹力和最大静摩擦力,然后再分别对两个木块受力分析,运用平衡条件求解静摩擦力. 7.从同一地点同时开始沿同一方向做直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度图象如图所示.在0~t0时间内,下列说法中正确的是( ) A.Ⅰ、Ⅱ两个物体的加速度都在不断减小 B.Ⅰ、Ⅱ两物体的位移都在不断增大 C.Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都等于 D.Ⅰ、Ⅱ两物体的间距不断增大 【考点】匀变速直线运动的图像. 【分析】速度时间图象上某点的切线的斜率表示该点对应时刻的加速度大小,图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小,根据平均速度的定义分析平均速度.根据两个物体速度关系判断间距的变化. 【解答】解:A、速度时间图象上某点切线的斜率表示该时刻的加速度,故Ⅰ、Ⅱ两个物体的加速度都在不断减小,故A正确; B、在v﹣t图象中与时间轴所围的面积大小表示物体通过的位移,可知两物体的位移都在不断增大,故B正确; C、速度图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小,如果物体的速度从v2均匀减小到v1,或从v1均匀增加到v2,物体的位移就等于图中梯形的面积,平均速度就等于,如图所示,由于Ⅰ物体的位移大于匀加速的位移,Ⅱ物体的位移小于匀减速的位移,所以Ⅰ的平均速度大于,Ⅱ的平均速度小于,故C错误. D、开始阶段,物体Ⅱ的速度大于I的速度,故开始阶段Ⅱ在前,I在后,两者间距不断增大.两者速度相等后,I的速度大于Ⅱ的速度,两者间距减小,故D错误; 故选:AB 【点评】本题关键是根据速度时间图象得到两物体的运动规律,然后根据平均速度的定义和图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小分析. 8.在如图所示的电路中,当闭合开关S后,若将滑动变阻器的滑片P向下调节,则正确的是( ) A.电压表和电流表的示数都增大 B.灯L2变暗,电流表的示数减小 C.灯L1变亮,电压表的示数减小 D.电流表的示数增大,电容器的带电量减少 【考点】闭合电路的欧姆定律. 【分析】将滑动变阻器的滑片P向下调节,变阻器接入电路的电阻减小,R与灯L2并联的电阻减小,外电路总电阻减小,根据欧姆定律分析干路电流和路端电压的变化.电压表的示数等于路端电压.判断灯L1亮度的变化.根据路端电压与灯L1电压的变化,分析并联部分电压的变化,判断灯L2亮度的变化.根据干路电流与灯L2电流的变化,分析电流表读数的变化. 【解答】解:ABC、将滑动变阻器的滑片P向下调节,变阻器接入电路的电阻减小,R与灯L2并联的电阻减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律分析得知,干路电流I增大,路端电压U减小,则电压表示数减小,灯L1变亮.R与灯L2并联电路的电压U并=U﹣U1,U减小,U1增大,U并减小,灯L2变暗.流过电流表的电流IA=I﹣I2,I增大,I2减小,IA增大,电流表的示数增大.故AB错误,C正确; D、电容器两端的电压等于并联部分的电压,电压变小,由Q=CU知电容器的电荷量减少,故D正确 故选:CD 【点评】本题是电路动态变化分析问题,难点在于分析电流的示数变化,往往根据干路电流与另一支路的电流变化来确定,也可以根据结论判断,即变阻器这一路电流的变化与干路电流变化情况一致. 9.2014年4月美国宇航局科学家宣布,在距离地球约490光年的一个恒星系统中,发现一颗宜居行星,代号为开普勒﹣186f.科学家发现这颗行星表面上或存在液态水,这意味着上面可能存在外星生命.假设其半径为地球半径的a倍,质量为地球质量的b倍,则下列说法正确的是( ) A.该行星表面由引力产生的加速度与地球表面的重力加速度之比为 B.该行星表面由引力产生的加速度与地球表面的重力加速度之比为 C.该行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为 D.该行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为 【考点】万有引力定律及其应用. 【分析】根据万有引力等于重力得出重力加速度的表达式,结合行星与地球的半径以及质量的关系求出重力加速度之比; 根据万有引力提供向心力求出第一宇宙速度的表达式,结合行星与地球的半径以及质量的关系求出第一宇宙速度之比. 【解答】解:A、根据得:g=,因为行星的半径为地球半径的a倍,质量为地球质量的b倍,则重力加速度与地球表面重力加速度之比为.故A正确,B错误. C、根据得第一宇宙速度为:v=,因为行星的半径为地球半径的a倍,质量为地球质量的b倍,所以行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为.故C正确,D错误. 故选:AC. 【点评】解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论:1、万有引力提供向心力,2、万有引力等于重力,并能灵活运用. 10.在一水平向右匀速传输的传送带的左端A点,每隔T的时间,轻放上一个相同的工件,已知工件与传送带间动摩擦因素为μ,工件质量均为m,经测量,发现后面那些已经和传送带达到相同速度的工件之间的距离为x,下列判断正确的有( ) A.传送带的速度为 B.传送带的速度为2 C.每个工件与传送带间因摩擦而产生的热量为 D.在一段较长的时间t内,传送带因为传送工件而将多消耗的能量为 【考点】牛顿第二定律;物理模型的特点及作用;功能关系. 【分析】工件在传送带上先做匀加速直线运动,然后做匀速直线运动,每个工件滑上传送带后运动的规律相同,通过x=vT求出传送带的速度;根据工件和传送带之间的相对路程大小,求出摩擦产生的热量;根据能量守恒知,多消耗的能量一部分转化为工件的动能,一部分转化为摩擦产生的内能. 【解答】解:A、工件在传送带上先做匀加速直线运动,然后做匀速直线运动,每个工件滑上传送带后运动的规律相同,可知x=vT,解得传送带的速度v=.故A正确. B、设每个工件匀加速运动的位移为s,根据牛顿第二定律得,工件的加速度为μg,则传送带的速度,根据题目条件无法得出s与x的关系.故B错误. C、工件与传送带相对滑动的路程为: =, 则摩擦产生的热量为:Q=.故C错误. D、根据能量守恒得,传送带因传送一个工件多消耗的能量E==,在时间t内,传送工件的个数n=,则多消耗的能量.故D正确. 故选:AD. 【点评】解决本题的关键知道工件在传送带上的运动规律,知道各个工件在传送带上的运动规律相同,结合牛顿第二定律、运动学公式、能量守恒综合求解. 二、实验题 11.“探究功与速度变化的关系”的实验装置如图1所示,当小车在一条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的共记为W.然后用2条、3条、…橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验.每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出. (1)实验中某次得到的纸带如图2所示,小车的运动情况可描述为:AB段为 加速 运动;BC段为 匀速 运动,应选 BC (选填“AB”或“BC”)来计算小车的速度v. (2)下列有关实验的说法正确的是 ABC A.长木板要适当倾斜,以平衡小车运动中受到的阻力 B.通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值 C.每次实验中橡皮筋的额规格要相同,拉伸的长度要相同 D.本次实验的结论是W与v成正比. 【考点】探究功与速度变化的关系. 【分析】(1)小车先在橡皮条的作用下做加速运动,当橡皮条松弛以后,小车由于惯性,会继续匀速前进,最后由于橡皮条的阻碍,还会做减速运动;由于要判断橡皮条所做的功与速度变化的关系,故需要测量出加速的末速度,即最大速度,也就是匀速运动的速度,所以要分析点迹均匀的一段纸带. (2)根据实验原理与实验注意事项分析答题. 【解答】解:(1)由图2所示纸带可知,在相邻相等时间间隔内,小车在AB段的位移越来越大,由此可知,在AB段小车做加速运动;在BC段,相邻点间的距离相等,小车在BC段做匀速运动,橡皮筋做功完毕,小车做匀速运动,实验时应测出橡皮筋做功完毕时小车的速度,因此应选BC来计算小车的速度v. (2)A、使用橡皮筋对小车所做功等于合外力的功,实验前要平衡摩擦力,长木板要适当倾斜,以平衡小车运动中受到的阻力,故A正确; B、选择相同的橡皮筋,实验时使橡皮筋的伸长量相同,每根橡皮筋做功相同,可以通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值,故B正确; C、每次实验中橡皮筋的额规格要相同,拉伸的长度要相同,以保证每根橡皮筋做功相同,故C正确; D、由实验可知,W与v2成正比,故D错误; 故答案为:(1)加速;匀速;BC;(2)ABC. 【点评】本题关键要明确小车的运动情况,先加速,再匀速,最后减速,橡皮条做功完毕,速度最大,做匀速运动,故需要测量匀速阶段的速度. 12.(10分)(2010秋•信阳期末)某同学要探究一种新材料制成的圆柱体的电阻.步骤如下: (1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1,由图可知其长度为 50.15 mm. (2)用螺旋测微器测量其直径如图2,由图可知其直径为 0.4700 cm. (3)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图3,则该电阻的阻值约为 220 Ω. (4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下: 待测圆柱体电阻R 电流表A1(量程0~4mA,内阻约50Ω) 电流表A2(量程0~10mA,内阻约30Ω) 电压表V1(量程0~3V,内阻约10kΩ) 电压表V2(量程0~15V,内阻约25kΩ) 直流电源E(电动势4V,内阻不计) 滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A) 滑动变阻器R2(阻值范围0~20kΩ,允许通过的最大电流0.5A) 开关S 导线若干 为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,请在图4方框中画出测量的电路图,并标明所用器材的代号. 【考点】测定金属的电阻率. 【分析】本题(1)在进行游标卡尺读数时,要分成整数部分和小数部分两部分来读,注意将整数部分单位化为mm;题(2)进行螺旋测微器读数时也要分成整数部分和小数部分两部分来读,注意“半毫米”刻度线是否露出;题(3)进行欧姆表读数时注意倍率,一般不需要估读;题(4)首先根据电源电动势大小来选择电压表量程,根据通过待测电阻的最大电流来选择电流表的量程,根据实验要求多测几组数据可知变阻器应采用分压式接法,应选择阻值小的变阻器以方便调节,根据待测电阻满足电流表外接法的条件选择外接法. 【解答】解:(1):游标卡尺的读数为:L=50mm+3×0.05mm=50.15mm; (2):螺旋测微器的读数为:d=4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm=0.4700cm; (3):欧姆表的读数为:R=22×10Ω=220Ω; (4):由于电压表量程太大(量程的大于电源的电动势),所以电压表应选择; 根据欧姆定律可求出通过待测电阻的最大电流为==≈14mA,所以电流表应选择; 根据实验要求多测几组数据可知变阻器应采用分压式接法,应选择阻值小的变阻器以方便调节; 由于待测电阻满足,电流表应用外接法,所以电路应是“分压外接”电路,如图所示: 故答案为:(1)50.15;(2)0.4700;(3)220;(4)如图 【点评】应明确:①游标卡尺和螺旋测微器读数时都要分成整数部分和小数部分两部分来读;②当实验要求电流从零调或有“要求多测几组数据”的要求时,变阻器应采用分压式接法,应选择阻值小的变阻器以方便调节;③当待测电阻满足时,电流表应用外接法,满足时,电流表应用内接法. 三、计算题 13.(10分)(2016秋•南平期中)如图所示,质量m=30kg的箱子静止于地面上,箱子与地面间的动摩擦因数μ=0.5.现一同学用大小为360N,方向与水平方向成θ=37°斜向下的恒定推力F使木箱在地面上做匀加速直线运动,3s末撤去该力,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求: (1)撤去推力时,木箱的速度大小; (2)撤去推力后,木块继续滑行的距离. 【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系. 【分析】(1)根据牛顿第二定律求出在推力作用下的加速度,结合速度时间公式求出木箱的速度. (2)根据牛顿第二定律求出撤去推力后的加速度,结合速度位移公式求出木块继续滑行的距离. 【解答】解:(1)根据牛顿第二定律得,木箱的加速度=m/s2=1m/s2. 撤去推力后木箱的速度v=a1t1=1×3m/s=3m/s. (2)撤去推力后,木箱的加速度大小, 根据速度位移公式得,木块继续滑行的距离. 答:(1)撤去推力时,木箱的速度大小为3m/s; (2)撤去推力后,木块继续滑行的距离为0.9m. 【点评】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,难度不大. 14.(10分)(2009•诸城市模拟)如图,ABCD为一竖直平面的轨道,其中BC水平,A点比BC高出10米,BC长1米,AB和CD轨道光滑.一质量为1千克的物体,从A点以4米/秒的速度开始运动,经过BC后滑到高出C点10.3m的D点速度为零.求:(g=10m/s2) (1)物体与BC轨道的滑动摩擦系数. (2)物体第5次经过B点时的速度.(结果用根式表示) (3)物体最后停止的位置(距B点). 【考点】动能定理的应用. 【分析】(1)分析从A到D过程,由动能定理求解. (2)物体第5次经过B点时,物体在BC上滑动了4次,由动能定理求解. (3)分析整个过程,由动能定理求解. 【解答】解:(1)分析从A到D过程,由动能定理得 ﹣mg(h﹣H)﹣μmgSBC=0﹣m 解得μ=0.5 (2)物体第5次经过B点时,物体在BC上滑动了4次,由动能定理得 mgH﹣μmg4SBC=﹣ 解得v2=4m/s (3)分析整个过程,由动能定理得 mgH﹣μmgs=0﹣ 解得s=21.6m 所以物体在轨道上来回了10次后,还有1.6m,故离B的距离为2m﹣1.6m=0.4m 答:(1)物体与BC轨道的滑动摩擦系数是0.5. (2)物体第5次经过B点时的速度是4m/s (3)物体最后停止的位置离B的距离为0.4m 【点评】选取研究过程,运用动能定理解题.动能定理的优点在于适用任何运动包括曲线运动. 动能定理的应用范围很广,可以求速度、力、功、位移等物理量. 15.(12分)(2016秋•南平期中)如图所示,在E=103V/m的水平向左匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置,轨道与一水平绝缘轨道MN连接,半圆轨道所在竖直平面与电场线平行,其半径R=0.4m,一带正电荷q=10﹣4C的小滑块质量为m=0.04kg,小滑块与水平轨道间的动摩因数μ=0.2,g取10m/s2,求: (1)要小滑块能运动到圆轨道的最高点L,滑块应在水平轨道上离N点多远处释放? (2)这样释放的滑块通过P点时对轨道压力是多大?(P为半圆轨道中点) 【考点】动能定理的应用;牛顿第二定律. 【分析】(1)在小滑块运动的过程中,摩擦力对滑块和重力对滑块做负功,电场力对滑块做正功,根据动能定理可以求得滑块与N点之间的距离; (2)在P点时,对滑块受力分析,由牛顿第二定律可以求得滑块受到的轨道对滑块的支持力的大小,由牛顿第三定律可以求滑块得对轨道压力; 【解答】解:(1)设滑块与N点的距离为L, 分析滑块的运动过程,由动能定理可得, qEL﹣μmgL﹣mg•2R=mv2﹣0 小滑块在L点时,重力提供向心力, 所以 mg=m 代入数据解得 v=2m/s,L=20m. (2)滑块到达P点时,对全过程应用动能定理可得, qE(L+R)﹣μmgL﹣mg•R=mvP2﹣0 在P点时由牛顿第二定律可得, N﹣qE=m 解得N=1.5N 由牛顿第三定律可得,滑块通过P点时对轨道压力是1.5N. 答:(1)要小滑块能运动到圆轨道的最高点L,滑块应在水平轨道上离N点20m处释放. (2)这样释放的滑块通过P点时对轨道压力是1.5N. 【点评】本题中涉及到的物体的运动的过程较多,对于不同的过程要注意力做功数值的不同,特别是在离开最高点之后,滑块的运动状态的分析是本题中的难点,一定要学会分不同的方向来分析和处理问题. 16.(12分)(2011•山东)如图所示,在高出水平地面h=1.8m的光滑平台上放置一质量M=2kg、由两种不同材料连接成一体的薄板A,其右段长度l1=0.2m且表面光滑,左段表面粗糙.在A最右端放有可视为质点的物块B,其质量m=1kg.B与A左段间动摩擦因数μ=0.4.开始时二者均静止,现对A施加F=20N水平向右的恒力,待B脱离A(A尚未露出平台)后,将A取走.B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x=1.2m.(取g=10m/s2)求 (1)B离开平台时的速度vB. (2)B从开始运动到刚脱离A时,B运动的时间tB和位移xB. (3)A左端的长度l2. 【考点】动能定理的应用;匀变速直线运动的位移与时间的关系;牛顿第二定律;平抛运动. 【分析】对A、B隔离受力分析,根据受力情况再做运动过程情况分析,根据运动性质结合物理规律解决问题.要注意物体运动的位移指的是相对于地面的位移.要善于画出运动过程的位置图象,有利于解题. 【解答】解:(1)设物块平抛运动的时间为t,由平抛运动规律得: h=gt2,x=vBt 联立解得vB=2m/s. (2)设B的加速度为aB,B在A的粗糙表面滑动,受向右的滑动摩擦力做匀加速直线运动. 由牛顿第二定律,F合=μmg=maB, 由匀变速直线运动规律,vB=aBtB,xB=aBtB2, 联立解得:tB=0.5s,xB=0.5m. (3)设B刚好开始运动时A的速度为v,以A为研究对象,由动能定理得Fl1=Mv12 设B运动后A的加速度为aA,由牛顿第二定律和运动学的知识得: F﹣μmg=MaA,(l2+xB)=v1tB+aAtB2, 联立解得l2=1.5m. 答:(1)B离开平台时的速度vB为2m/s. (2)B运动的时间tB为0.5s,位移xB为0.5m. (3)A左端的长度l2为1.5m. 【点评】能够根据物体的受力情况确定物体的运动情况,运用牛顿第二定律和运动学公式解决.动能定理的应用要注意过程的选取和总功的求解. 查看更多