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由静止开始沿斜面上滑至最高点C,此过程中物块的动能Ek随位移s变化的关系图象如图乙所示.设物块由A运动到C的时间为t0,下列描述该过程中物块的速度v随时间t、加速度大小a随时间t、加速度大小a随位移s、机械能E随位移s变化规律的图象中,可能正确的是( )
【答案】CD
【考点】本题旨在考查动能定理的应用、牛顿第二定律。
【解析】A、根据动能随s的表达式知,动能先均匀增加,然后均匀减小,即合力先做正功再做负功,知物块先做匀加速直线运动,然后做匀减速直线运动,匀加速直线运动的位移和匀减速直线
运动的位移大小相等,匀减速直线运动的平均速度大于匀加速直线运动的平均速
度,则匀减速运动的时间小于匀加速直线运动的时间,故A错误;
B、前半段和后半段均做匀变速直线运动,两段过程中加速度分别不变,但是两段过程中的时间不等,故B错误,C正确;
D、根据除重力以外其它力做功等于机械能的增量,知前半段恒力F做正功,可知机械能随s均匀增加,后半段只有重力做功,机械能守恒,故D正确。 故选:CD
【易错警示】解决本题的关键得出物块在整个过程中的运动规律,注意前半段和后半段的运行时间不同,这是容易错误的地方。
三、简答题:本题分必做题(第lO、11题)和选做题(第12题)两部分,共计42分.请将解答填写在答题卡相应的位置. 必做题
10.(10分)某实验小组要测量电阻Rx的阻值.
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(1)首先,选用欧姆表“×10”挡进行粗测,正确操作后,表盘指针如图甲所示,则该电阻的测量值为 ▲ Ω.
(2)接着,用伏安法测量该电阻的阻值,可选用的实验器材有:电压表V(3V,内阻约3kΩ); 电流表A(20 mA,内阻约2Ω);待测电阻Rx;滑动变阻器R1(0-2kΩ);滑动变阻器R2(0-200Ω);干电池2节;开关、导线若干.在图乙、图丙电路中,应选用图 ▲ (选填“乙”或“丙”)作为测量电路,滑动变阻器应选用 ▲ (选填“R1”或“R2”).
(3)根据选择的电路和器材,在图丁中用笔画线代替导线完成测量电路的连接.
(4)为更准确测量该电阻的阻值,可采用图戊所示的电路,G为灵敏电流计(量程很小),R0为定值电阻,R、R1、R2为滑动变阻器.操作过程如下:①闭合开关S,调节R2,减小R1的阻值,多次操作使得G表的示数为零,读出此时电压表V和电流表A的示数U1、I1;②改变滑动变阻器R滑片的位置,重复①过程,分别记下U2、I2,…,Un、In;③描点作出U-I图象,根据图线斜率求出Rx的值.下列说法中正确的有 ▲ . A.闭合S前,为保护G表,R1的滑片应移至最右端 B.调节G表的示数为零时,R1的滑片应位于最左端 C.G表示数为零时,a、b两点间电势差为零 D.该实验方法避免了电压表的分流对测量结果的影响
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【答案】(1)140;(2)丙、R2;(3)如图(4)CD 【考点】本题旨在考查伏安法测电阻。
【解析】:(1)欧姆表读数=刻度盘读数×倍率,读数是:14?10??140?
(2)由于待测电阻的电阻值比较大比电流表的内阻大得多,所以电流表使用内接法;由于两个滑动变阻器的电阻值都比较大,所以要选择限流电路.所以实验电路选择丙,滑动变阻器选择容易调节的变阻器,所以选择R2;
(3)根据实验的原理图,依次连接电路如图;
(4)A.闭合S前,为保护G表,开始时R1的电阻值要最大,所以滑片应移至最左端.故A错误; B.调节G表的示数为零时,与R1的滑片的位置无关,故B错误;
C.该图实验的原理是利用惠斯通电桥法,G表示数为零时,a、b两点间电势差为零.故C正确; D.该实验方法避免了电压表的分流对测量结果的影响.故D正确。 故选:CD
故答案为:(1)140;(2)丙,R2;(3)如图(4)CD
11. (8分)用图示装置测量重锤的质量,在定滑轮两侧分别挂上重锤和n块质量均为m0的铁片,重锤下端贴一遮光片,铁架台上安装有光电门.调整重锤的高度,使其从适当的位置由静止开始下落,读出遮光片通过光电门的挡光时间t0;从定滑轮左侧依次取下1块铁片放到右侧重锤上,让重锤每次都从同一位置由静止开始下落,计时器记录的挡光时间分别为t1、t2…,计算出t0、t1….
(1)挡光时间为t0时,重锤的加速度为a0.从左侧取下i块铁片置于右侧重锤上时,对应的挡光时间为ti,重锤的加速度为ai.则(结果用t0和ti表示) (2)作出
2
2
ai= ▲ .a0ai?i的图线是一条直线,直线的斜率为k,则重锤的质量M= ▲ . a0(3)若重锤的质量约为300g,为使实验测量数据合理,铁片质量m0比较恰当的取值是 ▲ .
A.1g B.5g C.40g D.100g (4)请提出一条减小实验误差的建议: ▲ .
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2t02?nk【答案】(1)2;(2)m0;(3)C;(4)减小绳与滑轮间的摩擦力
kti【考点】本题旨在考查验证机械能守恒定律。
【解析】(1)设挡光条的宽度为d,则重锤到达光电门的速度v?当挡光时间为t0时的速度v0?d, td①, t0挡光时间为ti时的速度vi?d②, ti重锤在竖直方向做匀加速直线运动,则有: 22a0h?v0 ③ 2aih?vi2 ④ 2a0t0由①②③④解得:? aiti2(2)根据牛顿第二定律得: a0?Mg?nm0g ⑤ MMg?im0g?(n?i)m0g ⑥ ai?Ma02m0?i?1 aiM?nm0由⑤⑥解得:作出a02m0?i的图线的斜率为k,则:?k aiM?nm0解得:M?2?nkm0 k(3)重锤的质量约为300g,为了使重锤的加速度不至于太大,或把铁片取下放到重锤上时,加速度产生明显的变化,则铁片的质量不能太小,也不能太大,所以1g、5g和100g都不适合,故C正确。 故选:C (4)为了减小实验误差,我们可以减小绳与滑轮间的摩擦力或选取密度较大的重锤。 @学无止境!@
&知识就是力量!& 2t02?nk故答案为:(1)2;(2)m0;(3)C;(4)减小绳与滑轮间的摩擦力。 kti12.选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答,并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑.如都作答,则按A、B两小题评分.) A.(选修模块3-3)(12分)
在大气中,空气团竖直运动经过各气层的时间很短,因此,运动过程中空气团与周围空气热量交换极少,可看作绝热过程.潮湿空气团在山的迎风坡上升时,水汽凝结成云雨,到山顶后变得干燥,然后沿着背风坡下降时升温,气象上称这股干热的气流为焚风.(大气压强随高度的增加而减小)
(1)空气团沿背风坡下降时,下列描述其压强p随体积V变化关系的图象中,可能正确的是 ▲ (图中虚线是气体的等温线).
(2)空气团在山的迎风坡上升时温度降低,原因是空气团 ▲ (选填“对外放热”或“对外做功”);设空气团的内能U与温度T满足U=CT(C为一常数),空气团沿着背风坡下降过程中,外界对空气团做的功为W,则此过程中空气团升高的温度ΔT= ▲ .
(3)若水汽在高空凝结成小水滴的直径为d,已知水的密度为ρ、摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA.求:①一个小水滴包含的分子数n; ②水分子的大小d0.
6M??d3NAW【答案】(1)C;(2)对外做功、;(3)①、3。
6M??NAC【考点】本题旨在考查
【解析】(1)在P?V图中等温线为双曲线的一支,而且越远离坐标远点的温度越高,沿着背风坡下降时升温,所以图象应该由低温度线指向高温度线,另外在此过程中空气团的体积变化,故选:C;
(2)空气团在山的迎风坡上升时温度降低,空气团内能减小,又绝热,根据热力学第一定律可知空气团对外做功;
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