内容正文:
泰山国际学校2024级第二次月考
2025年12月
一、单选题
1. 如图,电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为△U1、△U2、△U3,理想电流表示数变化量的绝对值△I,则( )
A. A的示数减小 B. V2的示数增大
C. △U1小于△U2 D. △U3与△I的比值大于r
2. 某电源的电动势为,这表示( )
A. 电源在每秒内把其他形式的能转化为电势能
B. 电路通过的电荷量,电源把其他形式的能转化为电势能
C. 该电源比电动势为的电源做功多
D. 该电源与电动势为的电源相比,通过电荷量时转化的电势能相同
3. 甲、乙两个质量相同的物体,同时以相同的初速度分别在粗糙程度不同的水平面上滑动,甲物体先停下来,乙物体后停下来,在此过程中,下列说法正确的是
A. 两个物体受到的冲量大小相等
B. 两个物体的动量变化大小不等
C. 甲物体受到的冲量大于乙物体受到的冲量
D. 乙物体受到的冲量大于甲物体受到的冲量
4. 如图所示,一质量M=8.0 kg的长方形木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一个质量m=2.0kg的小木块A。给A和B以大小均为5.0m/s、方向相反的初速度,使A开始向左运动,B开始向右运动,A始终没有滑离B板,A、B之间的动摩擦因数是0.5,重力加速度g取10m/s2。则在整个过程中,下列说法不正确的是( )
A. 小木块A的速度减为零时,长木板B的速度大小为3.75m/s
B. 小木块A的速度方向一直向左,不可能为零
C. 小木块A与长木板B共速时速度大小为3m/s
D. 长木板的长度可能为10m
5. 如图所示,小球从O点开始做平抛运动,p为落地点,为线段Op的中点,轨迹上的m、n点分别与在同一竖直线上和水平线上,则小球( )
A. 从O到m与从O到n重力做功之比为1:2
B. 从O到m与从O到n的水平位移之比为1:2
C. 从O到m与从O到n重力冲量之比为1:2
D. 经过m、n时,速度方向与水平方向夹角的正切值之比为1:2
6. 2022年第24届冬奥会将在北京举行,其中冰壶比赛是冬奥会项目之一。在冰壶比赛中,球员手持毛刷擦刷冰面,可以改变冰壶滑行时受到的阻力。如图a所示,蓝壶静止在圆形区域内,运动员用等质量的红壶撞击蓝壶,两壶发生正碰。若碰撞前、后两壶的v-t图像如图b所示。关于冰壶的运动,下列说法正确的是( )
A. 碰撞后在冰面滑行的过程中,蓝壶受到的阻力比红壶的大
B. 碰撞后,蓝壶运动的加速度大小为0.1m/s2
C. 碰撞后两壶相距的最远距离为1.1m
D. 两壶碰撞是弹性碰撞
7. 如图所示,两个质量分布均匀的长木板A、B放置在水平桌面上,质量均为m,木板长度均为L,水平桌面以M点为界,左侧光滑、右侧粗糙,粗糙部分与两木板的动摩擦因数均为μ,粗糙部分的长度为s(s > 2L)。初始时木板B的左端恰与M点重合,现使木板A木块以初速度v0滑向B,与B碰后粘合成为一个整体(碰撞时间极短),最终两木块没有掉落桌面,则v0的最大值为( )
A. B. C. D.
8. 在如图所示电路中,电压表为理想电压表,两电流表由相同的表头改装而成,电流表A1量程为1A,电流表A2量程为0.6A,闭合开关S,滑动变阻器的滑片位于a点时,电压表的读数分别为U1、两电流表示数和为I1,滑动变阻器的滑片位于b点时,电压表的读数为U2、两电流表示数和为I2,下列判断正确的是( )
A. U1>U2,I2>I1
B. 两电流表A1与A2示数相同
C. 滑片由a滑到b,会变化
D. 两电流表A1与A2指针偏角相同
二、多选题
9. 如图所示,一个电源的电动势为ɛ,内电阻为r,将一个额定电压为U的电动机接在该电源上,电动机正常工作,通过电动机的电流为I。电动机的内阻为R,关于在时间t内的能量转化,下面的说法中正确的是( )
A. 电源释放的电能为It(U+Ir)
B. 电源释放的电能为I2t(R+r)
C. 电动机转化的机械能为It(U﹣IR)
D. 电动机转化的机械能为It[ɛ﹣I(r+R)]
10. 如图所示,在光滑水平面上有两块木块A和B,质量均为m,B的左侧固定一轻质弹簧.开始时B静止,A以初速度v0向右运动与弹簧接触,则在相互作用的过程中( )
A. 任意时刻,A、B系统的总动能恒定不变
B. 任意时刻,A、B系统的总动量恒定不变
C. 当弹簧压缩到最短长度时,A与B具有相同的速度
D. 当弹簧恢复到原长时,A与B具有相同的速度
11. 如图所示,质量为m的物块P与物块Q(质量未知)之间拴接一轻弹簧,静止在光滑的水平地面上,弹簧恰好处于原长。现给P物体一瞬时初速度,并把此时记为0时刻,规定向左为正方向,内P、Q物块运动的图像如图所示,其中t轴下方部分的面积大小为,t轴上方部分的面积大小为,则( )
A. 物体Q的质量为
B. 时刻Q物体的速度为
C. 时刻P物体的速度为
D. 时间内弹簧始终对Q物体做正功
12. 物理思想方法是高中物理学科核心素养的重要内容,等效替代法在处理许多问题时可以带来很大方便。电源的两个重要参数分别是电动势E和内阻r,我们已经知道电源电动势数值上等于电源的开路电压,如图甲所示,如果我们在电源两端M、N之间接上一个理想电压表,则理想电压表测得的数值就是电动势大小;如果在电源两端M、N之间接上一个理想电流表,则理想电流表测得的就是短路电流;而理想电压表与理想电流表读数之比为电源内阻。现有一个电动势为E、内阻为r的电源和一阻值为R的定值电阻,将它们串联或并联组成的系统视为一个新的等效电源,如图乙和丙中虚线框所示。设虚线框内电路的等效电源的电动势为,等效内电阻为,试根据以上信息,判断下列说法中正确的是( )
A. 乙图中的,
B. 乙图中的,
C. 丙图中的,
D. 丙图中的,
三、实验题
13. 某实验小组正在测定一节新型电池的电动势(约为3V)和内阻,现要选取一个定值电阻R0当作保护电阻。
(1)首先为了准确测量定值电阻R0阻值,在操作台上准备了如下实验器材:
A、电压表V(量程3V,电阻约为4kΩ)
B、电流表A1(量程1A,内阻约0.5Ω)
C、电流表A2(量程3A,内阻约0.5Ω)
D、定值电阻R0(阻值约为3Ω)
E、滑动变阻器R(0-10Ω)
F、开关S一个,导线若干
根据上述器材,在测量R0阻值时应选择________(填序号)为电流表,其实验电路图应选择图中哪种接法________(填字母a或b),经测量定值电阻R0阻值为2.9Ω。
(2)之后为了测量该新型电池的电动势和内阻,设计了如下实验,请用笔画代替导线在图中将所选器材进行连接________。
(3)根据实验记录做出U-I图线如图所示,从中可以求出待测新型电池的内阻为________Ω,电池电动势为________V(都保留两位有效数字)。
14. 某学习小组用半径相同的小球1和小球2碰撞“验证动量守恒定律”,实验装置如图甲所示.安装好实验装置,斜槽的末端水平,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下铅垂线所指的位置O.接下来的实验步骤如下:
步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上,并重复多次;
步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘处的B点,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞,并重复多次;
步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度.
(1)以下提供的器材中,本实验必需的有_______.
A.刻度尺 B.游标卡尺
C.天平 D.秒表
(2)判断斜槽末端已调节水平的方法是___________.
(3)在上述实验操作中,下列说法正确的是_______.
A.小球1的半径可以大于小球2的半径
B.小球1每次可以从斜槽的不同位置由静止滚下
C.小球在斜槽上的释放点应该越高越好,这样碰前的速度大,测量误差较小
D.复写纸铺在白纸的上面,实验过程中复写纸可以随时拿起来看印迹是否清晰并进行移动
(4)步骤1中,小球1落点的情况如图乙所示,则小球1落点的平均位置对应的毫米刻度尺读数为__________ cm.
(5)设小球1的质量为m1,小球2的质量为m2,OM的长度为l1,OP的长度为l2,ON的长度为l3,则本实验验证动量守恒定律的表达式为___________________.
四、解答题
15. 小黄家里新安装了一台电热水器,其说明书上的技术参数细表中所示,请根据该表的数据,求:
电热水器
型号
RCD40A
容量
40 L
额定电压
220 V~
额定功率
1 500 W
温度
30~75℃
额定压力
0.6 MPa
(1)该热水器正常工作时的电流;
(2)该热水器正常工作2h所消耗的电能。
16. 如图所示,,,当滑动变阻器R3的滑片滑到A端时,电压表示数为15V;当滑片滑到B端时,电流表示数为4A。求:电源的电动势和内电阻。
17. 如图所示,质量为0.5kg的木块以4m/s的速度水平地滑上静止在光滑水平地面上的平板小车,车的质量为1.5kg,木块与小车之间的摩擦系数为0.1(g取10m/s2),设小车足够长,求:
(1)木块和小车相对静止时小车的速度;
(2)从木块滑上小车到它们处于相对静止时木块在小车上滑行的距离。
18. 如图所示,质量M=1kg的长木板A静止在光滑水平面上,木板A右侧有与A等高的平台,平台与A的右端间距为s.平台最右端有一个高h=1.25 m的光滑斜坡,斜坡和平台用长度不计的小光滑圆弧连接,斜坡顶端连接另一水平面.现将质量m=1 kg的小滑块B(可视为质点)以的初速度从A的左端水平滑上A,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)若B与A板水平部分之间的动摩擦因数μ1=0.45,保证A与平台相碰前A、B能达到共同速度,则s应满足什么条件?
(2)平台上P、Q之间是一个宽度l=0.5m的特殊区域,该区域粗糙,且当滑块B进入后,滑块还会受到一个水平向右、大小F=18N的恒力作用,平台其余部分光滑.在满足第(2)问的条件下,若A与B共速时,B刚好滑到A的右端,A恰与平台相碰,此后B滑上平台,同时快速撤去A.设B与PQ之间的动摩擦因数0<μ<l,试讨论因μ的取值不同,B在PQ间通过的路程大小.
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泰山国际学校2024级第二次月考
2025年12月
一、单选题
1. 如图,电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为△U1、△U2、△U3,理想电流表示数变化量的绝对值△I,则( )
A. A的示数减小 B. V2的示数增大
C. △U1小于△U2 D. △U3与△I的比值大于r
【答案】D
【解析】
【详解】A.理想电压表内阻无穷大,相当于断路。理想电流表内阻为零,相当于短路,所以R与变阻器串联,电压表V1、V2、V3分别测量R、路端电压和变阻器两端的电压。当滑动变阻器滑片向下滑动时,接入电路的电阻减小,电路中电流增大,则A的示数增大,故A错误;B.根据闭合电路欧姆定律得
I增大,U2减小,V2的示数减小,故B错误;
C.根据
得
,
已知R>r,则
故△U1大于△U2,故C错误;
D.根据闭合电路欧姆定律得
得
则△U3与△I的比值大于r,故D正确。
故选D。
2. 某电源的电动势为,这表示( )
A. 电源在每秒内把其他形式的能转化为电势能
B. 电路通过的电荷量,电源把其他形式的能转化为电势能
C. 该电源比电动势为的电源做功多
D. 该电源与电动势为的电源相比,通过电荷量时转化的电势能相同
【答案】B
【解析】
【详解】AB.电源的电动势为,这表示电路通过的电荷量,电源把其他形式的能转化为电势能,故A错误,B正确;
C.该电源比电动势为的电源做功的本领强,在通过电荷量未知的情况下无法比较做功的多少,故C错误;
D.通过电荷量时,该电源比电动势为的电源转化的电势能多,故D错误。
故选B。
3. 甲、乙两个质量相同的物体,同时以相同的初速度分别在粗糙程度不同的水平面上滑动,甲物体先停下来,乙物体后停下来,在此过程中,下列说法正确的是
A. 两个物体受到的冲量大小相等
B. 两个物体的动量变化大小不等
C. 甲物体受到的冲量大于乙物体受到的冲量
D. 乙物体受到的冲量大于甲物体受到的冲量
【答案】A
【解析】
【详解】甲、乙两物体受到的冲量是指甲、乙两物体所受合外力的冲量,由动量定理可知,物体所受合外力的冲量等于动量的变化量,由题中可知,甲、乙两物体初、末状态的动量都相同,动量变化量相同,,所以所受的冲量均相同,A正确.
4. 如图所示,一质量M=8.0 kg的长方形木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一个质量m=2.0kg的小木块A。给A和B以大小均为5.0m/s、方向相反的初速度,使A开始向左运动,B开始向右运动,A始终没有滑离B板,A、B之间的动摩擦因数是0.5,重力加速度g取10m/s2。则在整个过程中,下列说法不正确的是( )
A. 小木块A的速度减为零时,长木板B的速度大小为3.75m/s
B. 小木块A的速度方向一直向左,不可能为零
C. 小木块A与长木板B共速时速度大小为3m/s
D. 长木板的长度可能为10m
【答案】B
【解析】
【详解】B.取水平向右为正方向,取根据动量守恒定律可得
解得
故A正确不符合题意;
BC.由于系统总动量方向向右,则小木块A先向左减速至零,后向右加速,最终与木板以共同速度向右匀速,设共速速度为,根据动量守恒定律可得
解得
故B错误符合题意,C正确不符合题意;
D.小木块与木板共速时,根据能量关系有
解得
由于A始终没有滑离B板,则木板长度必须大于或等于8m,故长木板的长度可能为10m,故D正确不符合题意。
故选B。
5. 如图所示,小球从O点开始做平抛运动,p为落地点,为线段Op的中点,轨迹上的m、n点分别与在同一竖直线上和水平线上,则小球( )
A. 从O到m与从O到n重力做功之比为1:2
B. 从O到m与从O到n的水平位移之比为1:2
C. 从O到m与从O到n重力冲量之比为1:2
D. 经过m、n时,速度方向与水平方向夹角的正切值之比为1:2
【答案】A
【解析】
【详解】A.设从到的运动的时间为,则有
由于为线段的中点,点与在同一竖直线上,则有从到的时间为
从到的竖直位移为
根据重力做功公式可得从到与从到的重力做功之比为
故A正确;
B.从到的时间为
从到与从到的水平位移之比为
故B错误;
C.根据冲量定义可知从到与从到重力冲量之比为
故C错误;
D.速度方向与水平方向夹角的正切值为
所以经过、时,速度方向与水平方向夹角的正切值之比为
故D错误;
故选A 。
6. 2022年第24届冬奥会将在北京举行,其中冰壶比赛是冬奥会项目之一。在冰壶比赛中,球员手持毛刷擦刷冰面,可以改变冰壶滑行时受到的阻力。如图a所示,蓝壶静止在圆形区域内,运动员用等质量的红壶撞击蓝壶,两壶发生正碰。若碰撞前、后两壶的v-t图像如图b所示。关于冰壶的运动,下列说法正确的是( )
A. 碰撞后在冰面滑行的过程中,蓝壶受到的阻力比红壶的大
B. 碰撞后,蓝壶运动的加速度大小为0.1m/s2
C. 碰撞后两壶相距的最远距离为1.1m
D. 两壶碰撞是弹性碰撞
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.根据图象的斜率表示加速度,知碰后红壶的加速度比蓝壶的加速度大,两壶质量相等,所以蓝壶受到的阻力比红壶的小,故A错误;
B.根据图像可得,红壶碰前的加速度为
所以蓝壶静止的时刻为
碰后蓝壶的加速度大小为
故B错误;
CD.设碰后蓝壶的速度为v,碰前红壶的速度v0 = 1.0m/s,碰后红壶的速度为0.4m/s,取碰撞前红壶的速度方向为正方向,根据动量守恒定律可得
解得
碰后两壶相距的最远距离
碰撞前两壶的总动能为
碰撞后两壶的总动能为
所以两壶碰撞为非弹性碰撞,故C正确,D错误。
故选C。
7. 如图所示,两个质量分布均匀的长木板A、B放置在水平桌面上,质量均为m,木板长度均为L,水平桌面以M点为界,左侧光滑、右侧粗糙,粗糙部分与两木板的动摩擦因数均为μ,粗糙部分的长度为s(s > 2L)。初始时木板B的左端恰与M点重合,现使木板A木块以初速度v0滑向B,与B碰后粘合成为一个整体(碰撞时间极短),最终两木块没有掉落桌面,则v0的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据动量守恒
A、B成为一个整体的速度为
从粘合成为一个整体开始到全部运动到粗糙平面,摩擦力随位移均匀增大,然后摩擦力不变,减速至零,根据动能定理
解得
即v0的最大值。
故选A。
8. 在如图所示电路中,电压表为理想电压表,两电流表由相同的表头改装而成,电流表A1量程为1A,电流表A2量程为0.6A,闭合开关S,滑动变阻器的滑片位于a点时,电压表的读数分别为U1、两电流表示数和为I1,滑动变阻器的滑片位于b点时,电压表的读数为U2、两电流表示数和为I2,下列判断正确的是( )
A. U1>U2,I2>I1
B. 两电流表A1与A2示数相同
C. 滑片由a滑到b,会变化
D. 两电流表A1与A2指针偏角相同
【答案】D
【解析】
【分析】串反并同指的是在一个闭合的电路中,当滑动变阻器的阻值发生变化时,与滑动变阻器串联的电学元件的物理量的变化与其变化趋势相反,与其串联的电学元件的物理量的变化趋势与其相同,其中串联指的是只要有电流流进流出即可。
【详解】A.让滑动变阻器的滑片从a点移动到b点,滑动变阻器的阻值增大,由串反并同规律,与滑动变阻器并联的电压表的读数增大,U2>U1 ,A错误;
B.两个电流表的量程不同,内阻不同,并联时电压相同,电流一定不同,B错误;
C.由闭合回路的欧姆定律可知
两电流表内阻的并联值
保持不变,C错误;
D.两电流表由相同的表头改装而成,并联时所加电压相同,电流相同,两电流表指针偏角一定相同,D正确。
故选D。
二、多选题
9. 如图所示,一个电源的电动势为ɛ,内电阻为r,将一个额定电压为U的电动机接在该电源上,电动机正常工作,通过电动机的电流为I。电动机的内阻为R,关于在时间t内的能量转化,下面的说法中正确的是( )
A. 电源释放的电能为It(U+Ir)
B. 电源释放的电能为I2t(R+r)
C. 电动机转化的机械能为It(U﹣IR)
D. 电动机转化的机械能为It[ɛ﹣I(r+R)]
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.根据闭合电路欧姆定律得
E=I(U+Ir)
所以电源释放的电能为
W=EIt=(U+Ir)It
故A正确;
B.电路因发热而损耗的能量为
Q=I2t(R+r)
由于电动机输出机械能,所以电源释放的电能大于I2t(R+r),故B错误;
C.电动机转化的机械能为
Q机=UIt﹣I2Rt=It(U﹣IR)
故C正确;
D.电路因发热而损耗的能量为
Q=I2t(R+r)
所以电动机转化的机械能为
Q机=W﹣Q=It[ɛ﹣I(r+R)]
故D正确。
故选ACD。
10. 如图所示,在光滑水平面上有两块木块A和B,质量均为m,B的左侧固定一轻质弹簧.开始时B静止,A以初速度v0向右运动与弹簧接触,则在相互作用的过程中( )
A. 任意时刻,A、B系统的总动能恒定不变
B. 任意时刻,A、B系统的总动量恒定不变
C. 当弹簧压缩到最短长度时,A与B具有相同的速度
D. 当弹簧恢复到原长时,A与B具有相同的速度
【答案】BC
【解析】
【分析】A、B系统合力为零,系统动量守恒,当A、B速度相同时,弹簧被压缩到最短,弹簧的势能最大,根据动量守恒定律和能量守恒定律解答.
【详解】A项:A以v0速度向右运动与B发生碰撞,根据能量守恒得弹簧的势能增大过程,A、B系统的总动能减小,故A错误;
B项:A、B系统任意时刻合力为零,所以任意时刻,A、B系统的总动量应守恒,故B正确;
C项:当弹簧压缩到最短长度时,A与B具有相同的速度,弹簧的势能最大,故C正确;
D项:当弹簧压缩到最短长度时,A与B具有相同的速度,之后在弹簧弹力作用下A减速,B加速,所以当弹簧恢复到原长时,A与B速度交换,即A的速度为零,B的速度是v0,故D错误.
故应选:BC.
【点睛】本题综合考查了动量守恒定律、能量守恒定律,综合性较强,对学生的能力要求较高,且多次运用动量守恒定律.
11. 如图所示,质量为m的物块P与物块Q(质量未知)之间拴接一轻弹簧,静止在光滑的水平地面上,弹簧恰好处于原长。现给P物体一瞬时初速度,并把此时记为0时刻,规定向左为正方向,内P、Q物块运动的图像如图所示,其中t轴下方部分的面积大小为,t轴上方部分的面积大小为,则( )
A. 物体Q的质量为
B. 时刻Q物体的速度为
C. 时刻P物体的速度为
D. 时间内弹簧始终对Q物体做正功
【答案】ACD
【解析】
【详解】AD.时间内Q所受弹力方向向左,P所受弹力方向始终向右,弹簧始终对Q物体做正功;时刻,PQ所受弹力最大且大小相等,由牛顿第二定律可得
则物体Q的质量为,故AD符合题意;
B.由a-t图像可知,时刻Q物体的速度为
故B不符合题意;
C.由a-t图像可知,时刻P物体的速度为
故C符合题意。
故选ACD。
12. 物理思想方法是高中物理学科核心素养的重要内容,等效替代法在处理许多问题时可以带来很大方便。电源的两个重要参数分别是电动势E和内阻r,我们已经知道电源电动势数值上等于电源的开路电压,如图甲所示,如果我们在电源两端M、N之间接上一个理想电压表,则理想电压表测得的数值就是电动势大小;如果在电源两端M、N之间接上一个理想电流表,则理想电流表测得的就是短路电流;而理想电压表与理想电流表读数之比为电源内阻。现有一个电动势为E、内阻为r的电源和一阻值为R的定值电阻,将它们串联或并联组成的系统视为一个新的等效电源,如图乙和丙中虚线框所示。设虚线框内电路的等效电源的电动势为,等效内电阻为,试根据以上信息,判断下列说法中正确的是( )
A. 乙图中的,
B. 乙图中的,
C. 丙图中的,
D. 丙图中的,
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.对于图乙,当M、N间断开时,电路中无电流,此时M、N两端电压为等效电源的电动势,即
E'=E-0×(R+r)=E
当M、N间短路时,短路电流为
则等效电源内阻为
故A正确,B错误;
CD.对于图丙,当M、N间断开时,此时M、N两端电压为等效电源的电动势,即
当M、N间短路时,R被短路,短路电流为
则等效电源内阻为
故C错误,D正确。
故选AD。
三、实验题
13. 某实验小组正在测定一节新型电池的电动势(约为3V)和内阻,现要选取一个定值电阻R0当作保护电阻。
(1)首先为了准确测量定值电阻R0阻值,在操作台上准备了如下实验器材:
A、电压表V(量程3V,电阻约为4kΩ)
B、电流表A1(量程1A,内阻约0.5Ω)
C、电流表A2(量程3A,内阻约0.5Ω)
D、定值电阻R0(阻值约为3Ω)
E、滑动变阻器R(0-10Ω)
F、开关S一个,导线若干
根据上述器材,在测量R0阻值时应选择________(填序号)为电流表,其实验电路图应选择图中哪种接法________(填字母a或b),经测量定值电阻R0阻值为2.9Ω。
(2)之后为了测量该新型电池的电动势和内阻,设计了如下实验,请用笔画代替导线在图中将所选器材进行连接________。
(3)根据实验记录做出U-I图线如图所示,从中可以求出待测新型电池的内阻为________Ω,电池电动势为________V(都保留两位有效数字)。
【答案】 ①. B ②. a ③. ④. 0.85 ⑤. 2.9
【解析】
【详解】(1)[1][2]定值电阻约为3Ω,电动势约为3V,则最大电流约为1A,则电流表应选择B;因电阻较小,为了精确测量,应采用电流表外接法,故选a;
(2)[3]根据原理图可得出对应的实物图
(3)[4][5]根据外电路电压
U=E-I(r+R0)
可知,从图中取两点联立方程,解得
E=2.88V≈2.9V
图象的斜率表示内阻,故内阻
14. 某学习小组用半径相同的小球1和小球2碰撞“验证动量守恒定律”,实验装置如图甲所示.安装好实验装置,斜槽的末端水平,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下铅垂线所指的位置O.接下来的实验步骤如下:
步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上,并重复多次;
步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘处的B点,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞,并重复多次;
步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度.
(1)以下提供的器材中,本实验必需的有_______.
A.刻度尺 B.游标卡尺
C.天平 D.秒表
(2)判断斜槽末端已调节水平的方法是___________.
(3)在上述实验操作中,下列说法正确的是_______.
A.小球1的半径可以大于小球2的半径
B.小球1每次可以从斜槽的不同位置由静止滚下
C.小球在斜槽上的释放点应该越高越好,这样碰前的速度大,测量误差较小
D.复写纸铺在白纸的上面,实验过程中复写纸可以随时拿起来看印迹是否清晰并进行移动
(4)步骤1中,小球1落点的情况如图乙所示,则小球1落点的平均位置对应的毫米刻度尺读数为__________ cm.
(5)设小球1的质量为m1,小球2的质量为m2,OM的长度为l1,OP的长度为l2,ON的长度为l3,则本实验验证动量守恒定律的表达式为___________________.
【答案】 ①. AC ②. 将小球轻放在斜槽平直部分末端,若小球能在平直轨道上的任意位置静止,就表明斜槽末端已调节水平 ③. D ④. 46.41(46.39~46.43) ⑤. =+
【解析】
【详解】(1)[1]AC.实验过程中需要测量入射球与被碰球的质量,因此实验需要天平;实验时需要测出小球落地点的水平位移,因此实验需要刻度尺,故A、C正确;
BD.实验过程中不需要测球的直径、不需要测小球的运动时间,因此不需要游标卡尺和秒表,故B、D错误;
故选AC。
(2)[2]将小球轻放在斜槽平直部分末端,若小球能在平直轨道上的任意位置静止,表面斜槽末端已调节水平。
(3)[3]A.验证动量守恒定律实验中,入射球1的质量一定要大于被碰球2的质量,两球的直径应相等,故A错误。
B.将小球静止放置在轨道末端,如果小球不滚动,水面斜槽轨道末端水平,否则斜槽末端不水平,故B正确。
C.小球在斜槽上的释放点高度应适当,如果释放点的高度太高,小球离开轨道后的水平位移太大,小球将落在复写纸之外,不能确定小球的落地点,小球的释放高度不是越高越好,故C错误。
D.复写纸铺在白纸的上面,实验过程中复写纸可以随时拿起看印迹是否清晰,只要不移动地面上的白纸,可以随便移动复写纸的位置,故D正确。
故选D。
(4)[4]由图示刻度尺可知,其分度值为1mm,估读到0.1mm,则示数为:46.41cm(46.39-46.43).
(5)[5]平直过程系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:
小球做平抛运动的时间t相等,两边乘以相同的平抛的运动时间t可得:
即为:
m1⋅OP=m1⋅OM+m2⋅ON
解得:
四、解答题
15. 小黄家里新安装了一台电热水器,其说明书上的技术参数细表中所示,请根据该表的数据,求:
电热水器
型号
RCD40A
容量
40 L
额定电压
220 V~
额定功率
1 500 W
温度
30~75℃
额定压力
0.6 MPa
(1)该热水器正常工作时的电流;
(2)该热水器正常工作2h所消耗的电能。
【答案】(1)6.8A
(2)1.08×107J
【解析】
【小问1详解】
根据 ,该热水器正常工作时的电流
【小问2详解】
该热水器正常工作2h所消耗的电能
16. 如图所示,,,当滑动变阻器R3的滑片滑到A端时,电压表示数为15V;当滑片滑到B端时,电流表示数为4A。求:电源的电动势和内电阻。
【答案】,
【解析】
【详解】当滑动变阻器R3的滑片滑到A端时,R2和R3串联,再与R1并联,则电路的总电阻为
又电路的路端电压为
则电路中干路电流为
由闭合电路欧姆定律可得
当滑动变阻器R3的滑片滑到B端时,R1和R3串联,再与R2并联,则电路的总电阻为
又电路中干路电流为
则电路的路端电压为
由闭合电路欧姆定律可得
联立可得
,
17. 如图所示,质量为0.5kg的木块以4m/s的速度水平地滑上静止在光滑水平地面上的平板小车,车的质量为1.5kg,木块与小车之间的摩擦系数为0.1(g取10m/s2),设小车足够长,求:
(1)木块和小车相对静止时小车的速度;
(2)从木块滑上小车到它们处于相对静止时木块在小车上滑行的距离。
【答案】(1)1m/s;(2)6m
【解析】
【详解】(1)设木块和小车相对静止速度为v,由动量守恒定律
解得
v=1m/s
(2)设木块在小车上滑行的距离为L,由能量守恒定律
解得
18. 如图所示,质量M=1kg的长木板A静止在光滑水平面上,木板A右侧有与A等高的平台,平台与A的右端间距为s.平台最右端有一个高h=1.25 m的光滑斜坡,斜坡和平台用长度不计的小光滑圆弧连接,斜坡顶端连接另一水平面.现将质量m=1 kg的小滑块B(可视为质点)以的初速度从A的左端水平滑上A,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)若B与A板水平部分之间的动摩擦因数μ1=0.45,保证A与平台相碰前A、B能达到共同速度,则s应满足什么条件?
(2)平台上P、Q之间是一个宽度l=0.5m的特殊区域,该区域粗糙,且当滑块B进入后,滑块还会受到一个水平向右、大小F=18N的恒力作用,平台其余部分光滑.在满足第(2)问的条件下,若A与B共速时,B刚好滑到A的右端,A恰与平台相碰,此后B滑上平台,同时快速撤去A.设B与PQ之间的动摩擦因数0<μ<l,试讨论因μ的取值不同,B在PQ间通过的路程大小.
【答案】(1)s应满足s>1m (2)
【解析】
【详解】(1)设AB的共同速度为,由动量守恒定律有
对A由动能定理:-0
解得s=1m,即保证A与平台相碰前AB能共速,s应满足s>1m.
(2)设滑块到达Q处的速度为,且滑块恰好达到斜坡顶端,根据机械能守恒定律:
由(2)可知滑块进入PQ间时的速度大小为,当滑块到达Q处速度为,
对滑块由动能定理:
解得:
即,滑块从斜坡顶端离开;滑块在PQ间通过的路程为0.5m;
若滑块滑上斜坡后,从斜坡返回,到达P点速度刚好为零,设此时动摩擦因数为,对滑块由动能定理:
解得:
,滑块从P左端离开,滑块在PQ间通过的路程为1m.
若,则B最终静止在Q点,设滑块在PQ间通过的路程为,对滑块由动能定理:
解得:
【点睛】解决本题的关键是要分析清楚物体的运动情况,确定滑块可能的运动状态,知道涉及力在空间的效果时运用动能定理研究.滑动摩擦力做功与路程有关.
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