C．上滑到最高點(diǎn)的過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱等于mv-mghD．金屬桿兩次通過(guò)斜面上的同一位置時(shí)電阻R的熱功率相同 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

精英家教網(wǎng)（1）為探究物體下落過(guò)程中機(jī)械能是否守恒，采用實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．已知重力加速度大小為g
①其設(shè)計(jì)方案如下：讓質(zhì)量為m的立方體小鐵塊從開(kāi)始端自由下落，開(kāi)始端至光電門(mén)的高度差為h，則此過(guò)程中小鐵塊重力勢(shì)能的減少量為
 
；若測(cè)出小鐵塊通過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度v，則此過(guò)程中小鐵塊動(dòng)能增加量為
 
；比較這兩個(gè)量之間的關(guān)系就可得出此過(guò)程中機(jī)械能是否守恒．
②．具體操作步驟如下：
A．用天平測(cè)定小鐵塊的質(zhì)量m；
B．用游標(biāo)卡尺測(cè)出立方體小鐵塊的邊長(zhǎng)d；
C．用刻度尺測(cè)出電磁鐵下端到光電門(mén)的距離h；
D．電磁鐵先通電（電源未畫(huà)出），讓小鐵塊吸在開(kāi)始端；
E．?dāng)嚅_(kāi)電源，讓小鐵塊自由下落；
F．計(jì)時(shí)裝置記錄小鐵塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)所用時(shí)間為t，計(jì)算出相應(yīng)速度v；
G．改變光電門(mén)的位置，重復(fù)C、D、E、F等步驟，得到七組（hi，
v
2
1
）數(shù)據(jù)；
H．將七組數(shù)據(jù)在v2-h坐標(biāo)系中找到對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，擬合得到如圖所示直線．
上述操作中有一步驟可以省略，你認(rèn)為是
 
（填步驟前的字母）；計(jì)算小鐵塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)的速度表達(dá)式v=
 
．
③．在誤差允許范圍內(nèi)，若v2-h圖線斜率k=
 
，則可判斷小鐵塊在下落過(guò)程中機(jī)械能守恒．
（2）發(fā)光二極管在生產(chǎn)和生活中得到了廣泛應(yīng)用．正常使用時(shí)，帶“+”號(hào)的一端接高電勢(shì)，帶“-”號(hào)的一端接低電勢(shì)．某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)描繪它的伏安特性曲線．
①實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：
A．電壓表（3V，內(nèi)阻約10kΩ）         B．電壓表（15V，內(nèi)阻約25kΩ）
C．電流表（50mA，內(nèi)阻約50Ω）       D．電流表（0.6A，內(nèi)阻約1Ω）
E．滑動(dòng)變阻器（0-10Ω，3A）      F．電源（6V，內(nèi)阻不計(jì)）      G．開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線
在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，電壓表選用
 
，電流表選用
 
（填選項(xiàng)字母）．
②請(qǐng)?jiān)趫D甲中以筆劃線代替導(dǎo)線，按實(shí)驗(yàn)要求將實(shí)物圖中的連線補(bǔ)充完整．
精英家教網(wǎng)
③根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)趫D乙所示的坐標(biāo)紙中畫(huà)出該發(fā)光二極管的I-U圖線．若該發(fā)光二極管的最佳工作電流為10mA，現(xiàn)將該發(fā)光二極管與電動(dòng)勢(shì)為3V、內(nèi)阻不計(jì)的電池組相連，還需串聯(lián)一個(gè)阻值R=
 
Ω的電阻，才能使它工作在最佳狀態(tài) （計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）．

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某小組利用實(shí)驗(yàn)探究通過(guò)熱敏電阻Rx的電流隨其兩端電壓變化的特點(diǎn)．
（1）該小組先用多用電表粗測(cè)熱敏電阻在室溫下的阻值，當(dāng)用“×100”倍率的擋位測(cè)量時(shí)，發(fā)現(xiàn)表頭指針向右偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大；這時(shí)應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)換成歐姆擋的“
×10
×10
”倍率的擋位（選填“×10”或“×1k”）；如果換擋后就用表筆連接熱敏電阻進(jìn)行讀數(shù)，那么欠缺的實(shí)驗(yàn)步驟是：
進(jìn)行歐姆調(diào)零
進(jìn)行歐姆調(diào)零
．補(bǔ)上該步驟后，表盤(pán)的示數(shù)如圖1所示，則它的電阻是
120
120
Ω．
（2）實(shí)驗(yàn)室提供了下列可選用的器材：
A．電流表A1（量程50mA，內(nèi)阻約50Ω）
B．電流表A2（量程0.6A，內(nèi)阻約1Ω）
C．電壓表V1（量程5.0V，內(nèi)阻約20kΩ）
D．電壓表V2（量程10.0V，內(nèi)阻約50kΩ）
E．滑動(dòng)變阻器R（最大阻值為200Ω）
F．電源E（電動(dòng)勢(shì)5V，內(nèi)阻可忽略）
G．開(kāi)關(guān)S一個(gè)、導(dǎo)線若干．
①實(shí)驗(yàn)中要求改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，使加在熱敏電阻兩端的電壓從0開(kāi)始逐漸增大到5V，為了盡可能提高測(cè)量準(zhǔn)確度，請(qǐng)?jiān)谒峁┑钠鞑闹羞x擇必需的器材，并在答題卡的方框內(nèi)畫(huà)出該小組設(shè)計(jì)的電路圖．
應(yīng)選擇的器材為（只填器材前面的字母）：
電流表
A
A
，電壓表
C
C
．
②作出熱敏電阻的I-U圖線，如圖2所示．分析該小組所畫(huà)出的I-U圖線，說(shuō)明在電流比較大的情況下熱敏電阻的阻值隨電流的增大而
減小
減小
．

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某小組利用實(shí)驗(yàn)探究通過(guò)熱敏電阻Rx的電流隨其兩端電壓變化的特點(diǎn)．
（1）該小組先用多用電表粗測(cè)熱敏電阻在室溫下的阻值，當(dāng)用“×100”倍率的擋位測(cè)量時(shí)，發(fā)現(xiàn)表頭指針向右偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大；這時(shí)應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)換成歐姆擋的“______”倍率的擋位（選填“×10”或“×1k”）；如果換擋后就用表筆連接熱敏電阻進(jìn)行讀數(shù)，那么欠缺的實(shí)驗(yàn)步驟是：______．補(bǔ)上該步驟后，表盤(pán)的示數(shù)如圖1所示，則它的電阻是______Ω．
（2）實(shí)驗(yàn)室提供了下列可選用的器材：
A．電流表A1（量程50mA，內(nèi)阻約50Ω）
B．電流表A2（量程0.6A，內(nèi)阻約1Ω）
C．電壓表V1（量程5.0V，內(nèi)阻約20kΩ）
D．電壓表V2（量程10.0V，內(nèi)阻約50kΩ）
E．滑動(dòng)變阻器R（最大阻值為200Ω）
F．電源E（電動(dòng)勢(shì)5V，內(nèi)阻可忽略）
G．開(kāi)關(guān)S一個(gè)、導(dǎo)線若干．
①實(shí)驗(yàn)中要求改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，使加在熱敏電阻兩端的電壓從0開(kāi)始逐漸增大到5V，為了盡可能提高測(cè)量準(zhǔn)確度，請(qǐng)?jiān)谒峁┑钠鞑闹羞x擇必需的器材，并在答題卡的方框內(nèi)畫(huà)出該小組設(shè)計(jì)的電路圖．
應(yīng)選擇的器材為（只填器材前面的字母）：
電流表______，電壓表______．
②作出熱敏電阻的I-U圖線，如圖2所示．分析該小組所畫(huà)出的I-U圖線，說(shuō)明在電流比較大的情況下熱敏電阻的阻值隨電流的增大而______．

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如圖所示，半徑R=0.80m的光滑圓弧軌道豎直固定，過(guò)最低點(diǎn)的半徑OC處于豎直位置．其右方有底面半徑r=0.2m的轉(zhuǎn)筒，轉(zhuǎn)筒頂端與C等高，下部有一小孔，距頂端h=0.8m．轉(zhuǎn)筒的軸線與圓弧軌道在同一豎直平面內(nèi)，開(kāi)始時(shí)小孔也在這一平面內(nèi)的圖示位置．今讓一質(zhì)量m=0.1kg的小物塊自A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下落后打在圓弧軌道上的B點(diǎn)，但未反彈，在瞬問(wèn)碰撞過(guò)程中，小物塊沿半徑方向的分速度立刻減為O，而沿切線方向的分速度不變．此后，小物塊沿圓弧軌道滑下，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)觸動(dòng)光電裝置，使轉(zhuǎn)簡(jiǎn)立刻以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，且小物塊最終正好進(jìn)入小孔．已知A、B到圓心O的距離均為R，與水平方向的夾角均為θ=30°，不計(jì)空氣阻力，g取l0m/s2．求：

（1）小物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小 FC；

（2）轉(zhuǎn)筒軸線距C點(diǎn)的距離L；

（3）轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω.

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如圖所示，半徑R=0.80m的光滑圓弧軌道豎直固定，過(guò)最低點(diǎn)的半徑OC處于豎直位置，其右方有底面半徑r=0.2m的轉(zhuǎn)筒，轉(zhuǎn)筒頂端與C等高，下部有一小孔，距頂端h=1m，轉(zhuǎn)筒的軸線與圓弧軌道在同一豎直平面內(nèi)，開(kāi)始時(shí)小孔也在這一平面內(nèi)的圖示位置．現(xiàn)使一質(zhì)量m=0.1kg的小物塊自A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下落后打在圓弧軌道上的B點(diǎn)但不反彈，在瞬間碰撞過(guò)程中，小物塊沿半徑方向的分速度立刻減為0，沿切線方向的分速度不變．此后，小物塊沿圓弧軌道滑下，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)觸動(dòng)光電裝置，使轉(zhuǎn)筒立刻以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，且小物塊最終正好進(jìn)入小孔．已知A、B到圓心O的距離均為R，與水平方向的夾角均為θ=30°，不計(jì)空氣阻力，g取l0m/s2，求：

（1）小物塊剛下落到B點(diǎn)時(shí)，在與B點(diǎn)碰撞前的瞬時(shí)速度的大��；

（2）小物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小 FC ；

（3）轉(zhuǎn)筒軸線距C點(diǎn)的距離L；

（4）轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω.

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一、本題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)是正確的。全部選對(duì)的得3分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分。

題 號(hào)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答 案

CD

AC

D

AB

C

BD

AD

BC

ABC

BC

 

二、本題共3小題，共14分。

11.（1）左；  （2分）   （2）大  （2分）

12.（1）小于；  （2分）  （2）9.4  （2分）

13.（1）R1；  （2分）  （2）見(jiàn)答圖1；（2分）
（3）BD  （2分）

三、本題共7小題，共56分。解答應(yīng)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。

14.（7分）

解：（1）金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E=Blv，…………………（1分）

根據(jù)閉合電路歐姆定律，通過(guò)電阻R的電流大小I= =0.5A…………………（2分）

（2）M、N兩端電壓為路端電壓，則UMN=IR=0.4V…………………………………(2分)

（3）每秒鐘重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能E=（R+r）t =0.25J…………………………（2分）

15.（7分）

解：（1）帶電粒子勻速通過(guò)場(chǎng)區(qū)時(shí)受到的電場(chǎng)力與洛侖茲力平衡，qE=qv0B，解得磁感應(yīng)強(qiáng)度……………………………………………………………………（2分）

（2）電子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)偏轉(zhuǎn)的距離……………………………………（2分）

（3）設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)到下極板時(shí)的動(dòng)能大小為Ek，根據(jù)動(dòng)能定理

    q?2E?d = Ek-………………………………………………………………（1分）

解得Ek =………………………………………………………………………（2分）

16．（8分）

解：（1）油滴速度為時(shí)所受阻力=k,

油滴向下勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力與阻力平衡，有=mg……………………………………（1分）

…………………………………………………………………………（1分）

則…………………………………………………………………………（2分）

（2）設(shè)油滴所帶電荷量為q，油滴受到的電場(chǎng)力F電，

油滴向上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，阻力向下，油滴受力平衡，………………（2分）

則油滴所帶電荷量 ………………………………………………（2分）

17.（8分）

解：（1）在0～0.3s時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)……………（1分）

在0.3～0.5s時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)………………………（1分）

（2）在0～0.3s時(shí)間內(nèi)………（1分）

在0.3～0.5s時(shí)間內(nèi)…………（1分）

i-t圖象如答圖2所示�！�1分）

（3）在0～0.3s時(shí)間內(nèi)，圓環(huán)中產(chǎn)生的熱量……（1分）

在0.3～0.5s時(shí)間內(nèi)，圓環(huán)中產(chǎn)生的熱量  ……（1分）在0～10s內(nèi)圓環(huán)中產(chǎn)生的熱量Q=20(Q1+Q2)=9.42×10-2J…………………………（1分）

說(shuō)明：其他解法正確也得分，數(shù)值計(jì)算問(wèn)題不重復(fù)扣分。

 

 

18.（8分）

解：（1）電子打到熒光屏上時(shí)速度的大小等于它飛出加速電場(chǎng)的速度大小，設(shè)為v,由動(dòng)能定理………（1分）

解得……………………………………（2分）

（2）當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為峰值B0時(shí)，電子束有最大偏轉(zhuǎn)，在熒光屏上打在Q點(diǎn)，。電子運(yùn)動(dòng)軌跡如答圖3所示，設(shè)此時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度為θ，由幾何關(guān)系可知，

，……………………………（1分）

根據(jù)幾何關(guān)系，電子束在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)路徑所對(duì)圓心角α=θ，而…………………（1分）

由牛頓第二定律和洛侖茲力公式得evB0=mv2/R………………………………………（1分）

解得…………………………………………………………………………（2分）

19.（9分）

解：（1）電場(chǎng)力F電與洛侖茲力f洛大小之比……………………（2分）

（2）電場(chǎng)力與場(chǎng)強(qiáng)方向相同，洛侖茲力與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向（即場(chǎng)強(qiáng)方向）垂直，帶電質(zhì)點(diǎn)受電場(chǎng)力和洛侖茲力的合力與重力平衡，故磁場(chǎng)和電場(chǎng)方向與yOz平面平行，與-y方向成53°斜向下，方向如答圖4所示。

(qE)2+(qv0B)2=(mg)2……………………………（1分）

解得q=2.0×10-5C……………………………………（2分）

（3）撤去磁場(chǎng)后，帶電質(zhì)點(diǎn)在沿x軸方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t=0.20s,沿x軸方向上的位移x=v0t=20m………………………………………………………………（1分）

帶電質(zhì)點(diǎn)受恒定合力，其大小等于洛侖茲力，方向與洛侖茲力方向相反。由幾何關(guān)系可知質(zhì)點(diǎn)受合力方向與+y方向成37°斜向下。

質(zhì)點(diǎn)的加速度，

位移s在y軸方向的分量y=scos37°=9.6cm，………………………………………（1分）

在z軸方向的分量z=-ssin37°=－7.2cm。………………………………………………（1分）

所以，經(jīng)過(guò)時(shí)間t=0.2s帶電質(zhì)點(diǎn)的位置為（20m，9.6cm，－7.2cm）……………（1分）

20.（9分）

解：(1)磁流體發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)E=Bdv ……………………………………………………(1分)

用左手定則判斷出正離子向N板偏轉(zhuǎn)，因此N板的電勢(shì)高…………………………(1分)

(2)兩板間海水的電阻，回路中的電流……………………………(1分)

磁場(chǎng)對(duì)管道內(nèi)海水的作用力F磁=BId

解得F磁=……………………………………………………………………… (1分)

方向與v方向相反(水平向東) ……………………………………………………………(1分)

(3)在t時(shí)間內(nèi)管道中海水移動(dòng)的距離為s=vt …………………………………………(1分)

在t時(shí)間內(nèi)克服摩擦阻力的功W1=kvs，克服磁場(chǎng)力做功W2=F磁s ………………(1分)

在t時(shí)間內(nèi)磁流體發(fā)電機(jī)消耗的總機(jī)械能E=W1+W2=……… (2分)

 


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