物理一輪復(fù)習(xí)計(jì)算題實(shí)驗(yàn)題專練

計(jì)算題32分練(1)1.(12分)一物體(可視為質(zhì)點(diǎn))以一定的初速度沖上一傾角為θ的斜面，最后靜止在斜面上，如圖1所示，已知物體在第1s內(nèi)位移為6m，停止運(yùn)動(dòng)前的最后1s內(nèi)位移為2m，求：圖1(1)在整個(gè)減速運(yùn)動(dòng)過程中物體的位移大小；(2)整個(gè)減速過程所用的時(shí)間。2.(20分)電視機(jī)中顯像管(抽成真空玻璃管)的成像原理主要是靠電子槍產(chǎn)生高速電子束，并在變化的磁場(chǎng)作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，打在熒光屏不同位置上發(fā)出熒光而形成像。顯像管的原理示意圖(俯視圖)如圖2甲所示，在電子槍右側(cè)的偏轉(zhuǎn)線圈可以產(chǎn)生使電子束沿紙面發(fā)生偏轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)可簡(jiǎn)化為由通電螺線管產(chǎn)生的與紙面垂直的磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)分布的區(qū)域?yàn)閳A形(如圖乙所示)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝μN(yùn)I，式中μ為磁常量，N為螺線管線圈的匝數(shù)，I為線圈中電流的大小。由于電子的速度極大，同一電子穿過磁場(chǎng)的過程可認(rèn)為磁場(chǎng)沒有變化，是穩(wěn)定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，電子槍加速電壓為U，磁常量為μ，螺線管線圈的匝數(shù)為N，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)區(qū)域的半徑為r，其圓心為O點(diǎn)。當(dāng)沒有磁場(chǎng)時(shí)，電子束通過O點(diǎn)，打在熒光屏正中的M點(diǎn)，O點(diǎn)到熒光屏中心的距離OM＝L。電子被加速前的初速度、所受的重力、電子間的相互作用力以及地磁場(chǎng)對(duì)電子束的影響均可忽略不計(jì)，也不考慮相對(duì)論效應(yīng)及磁場(chǎng)變化所激發(fā)的電場(chǎng)對(duì)電子束的作用。圖2(1)求電子束經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后打到熒光屏上P點(diǎn)時(shí)的速率；(2)若電子束經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后速度的偏轉(zhuǎn)角θ＝60°，求此種情況下電子穿過磁場(chǎng)時(shí)，螺線管線圈中電流I0的大??；(3)當(dāng)線圈中通入如圖丙所示的電流，其最大值為第(2)問中電流的0.5倍。求電子束打在熒光屏上發(fā)光所形成“亮線”的長(zhǎng)度。計(jì)算題32分練(2)1.(12分)(2015·海南單科，14)如圖1所示，位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道由四分之一圓弧ab和拋物線bc組成，圓弧半徑Oa水平，b點(diǎn)為拋物線頂點(diǎn)。已知h＝2m，s＝eq\r(2)m。取重力加速度大小g＝10m/s2。圖1(1)一小環(huán)套在軌道上從a點(diǎn)由靜止滑下，當(dāng)其在bc段軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，與軌道之間無(wú)相互作用力，求圓弧軌道的半徑；(2)若環(huán)從b點(diǎn)由靜止因微小擾動(dòng)而開始滑下，求環(huán)到達(dá)c點(diǎn)時(shí)速度的水平分量的大小。2.(20分)如圖2所示，空間存在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，有兩條平行的長(zhǎng)直導(dǎo)軌MN、PQ處于同一水平面內(nèi)，間距L＝0.2m，右端連接阻值R＝0.4Ω的電阻。質(zhì)量m＝0.1kg的導(dǎo)體棒ab垂直跨接在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2。從t＝0時(shí)刻開始，通過一小型電動(dòng)機(jī)對(duì)棒施加一個(gè)水平向左的牽引力F，使棒從靜止開始沿導(dǎo)軌方向做加速運(yùn)動(dòng)，此過程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，圖乙是棒的速度－時(shí)間圖象(其中OA是直線，AC是曲線，DE是AC曲線的漸近線)，電動(dòng)機(jī)在12s末達(dá)到額定功率，此后功率保持不變。已知0～12s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量Q＝12.5J。除R以外其余部分的電阻均不計(jì)，取重力加速度大小g＝10m/s2。求：圖2(1)棒在0～12s內(nèi)的加速度大小a；(2)電動(dòng)機(jī)的額定功率P；(3)0～12s內(nèi)牽引力做的功W。計(jì)算題32分練(3)1.(12分)如圖1所示，板MNPQ上方是磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，板上有兩條寬度都為d的縫，兩縫近端相距也為d。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從左縫不同位置垂直MN進(jìn)入磁場(chǎng)，都能從右縫射出磁場(chǎng)，不計(jì)粒子的重力。求：圖1(1)該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；(2)該粒子從不同位置射入磁場(chǎng)到到達(dá)NP中垂線的時(shí)間范圍；(3)在射入后eq\f(t,2)這段時(shí)間內(nèi)，該粒子可能出現(xiàn)區(qū)域的面積。2.(20分)如圖2所示，光滑水平面與一傾斜運(yùn)輸帶MP相接，運(yùn)輸帶與水平面夾角為θ＝30°，運(yùn)輸帶順時(shí)針運(yùn)行，速率v0＝5m/s。在水平面上的N點(diǎn)處放一質(zhì)量m＝0.4kg的小物塊，N點(diǎn)與運(yùn)輸帶下端M點(diǎn)間的距離x＝2m。現(xiàn)對(duì)小物體施加水平恒力F＝10N作用至M點(diǎn)撤掉，連接點(diǎn)M處是平滑的，小物體在此處無(wú)碰撞能量損失。小物體與運(yùn)輸帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝eq\f(\r(3),6)，到達(dá)運(yùn)輸帶最高點(diǎn)P時(shí)速度恰好為零，取g＝10m/s2，求：圖2(1)小物體運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)時(shí)的速度大小；(2)MP之間的距離L；(3)小物體在運(yùn)輸帶上運(yùn)動(dòng)的過程中相對(duì)運(yùn)輸帶滑動(dòng)的距離Δs。計(jì)算題32分練(4)1.(12分)質(zhì)量為2kg的木板B靜止在水平面上，可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A從木板的左側(cè)沿木板上表面水平?jīng)_上木板，如圖1甲所示。A和B經(jīng)過1s達(dá)到同一速度，之后共同減速直至靜止，A和B的v－t圖象如圖乙所示，重力加速度g＝10m/s2，求：圖1(1)A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1；(2)B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2；(3)A的質(zhì)量。2.(20分)如圖2所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，第Ⅰ象限的等腰直角三角形MNP區(qū)域內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，y＜0的區(qū)域內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從電場(chǎng)中Q(－2h，－h(huán))點(diǎn)以速度v0水平向右射出，經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O處射入第Ⅰ象限，最后以垂直于PN的方向射出磁場(chǎng)。已知MN平行于x軸，N點(diǎn)的坐標(biāo)為(2h，2h)，不計(jì)粒子的重力，求：圖2(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小以及帶電粒子從O點(diǎn)射出勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)與水平方向夾角α的正切值；(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；(3)帶電粒子從Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到射出磁場(chǎng)的時(shí)間t。計(jì)算題32分練(5)1.(12分)某電視臺(tái)闖關(guān)競(jìng)技節(jié)目的第一關(guān)是雪滑梯，其結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)化為下圖模型。雪滑梯頂點(diǎn)距地面高h(yuǎn)＝15m，滑梯斜面部分長(zhǎng)l＝25m，在水平部分距離斜道底端為x0＝20m處有一海綿坑。比賽時(shí)參賽運(yùn)動(dòng)員乘坐一質(zhì)量為M的雪輪胎從賽道頂端滑下，在水平雪道上翻離雪輪胎滑向海綿坑，運(yùn)動(dòng)員停在距離海綿坑1m范圍內(nèi)算過關(guān)。已知雪輪胎與雪道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.3，運(yùn)動(dòng)員與雪道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝0.8，假設(shè)運(yùn)動(dòng)員離開雪輪胎的時(shí)間不計(jì)，運(yùn)動(dòng)員落到雪道上時(shí)的水平速度不變。求質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員(可視為質(zhì)點(diǎn))在水平雪道上的什么區(qū)域離開雪輪胎才能闖關(guān)成功。圖12.(20分)如圖2所示，在xOy平面坐標(biāo)系中，直線MN與y軸成30°角，M點(diǎn)的坐標(biāo)為(0，a)，在y軸與直線MN之間的區(qū)域內(nèi)，存在垂直xOy平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。電子束以相同速度v0從y軸上－eq\f(2,3)a≤y≤0的區(qū)間垂直于y軸和磁場(chǎng)射入磁場(chǎng)。已知從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)的電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡恰好與直線MN相切，忽略電子間的相互作用和電子的重力。圖2(1)求電子的比荷；(2)若在xOy坐標(biāo)系的第Ⅰ象限y>0區(qū)域內(nèi)加上沿y軸正方向大小為E＝Bv0的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在x0＝eq\f(4,3)a處垂直于x軸放置一熒光屏，計(jì)算說明熒光屏上發(fā)光區(qū)的形狀和范圍。計(jì)算題32分練(6)1.(12分)如圖1所示，左邊是一能夠發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子的離子源，離子的發(fā)射速度可以忽略。離子源的S、K電極與一N匝線圈連接，線圈放在一可以均勻變化的磁場(chǎng)中。線圈面積為S，線圈平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度B′的方向垂直。圖中所示寬度為d的范圍內(nèi)，存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在虛線PQ右側(cè)存在垂直紙面向里的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。離子經(jīng)S、K間電場(chǎng)加速后以初速度v0垂直于電場(chǎng)左邊界射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，離開右邊界虛線PQ時(shí)偏轉(zhuǎn)角度為θ，軌跡與邊界的交點(diǎn)為M。(不計(jì)離子的重力)求：圖1(1)線圈中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B′的變化率和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E；(2)離子再次運(yùn)動(dòng)到邊界虛線PQ時(shí)軌跡與邊界的交點(diǎn)到M的距離。2.(20分)如圖2所示，一個(gè)質(zhì)量為m＝15kg的特制柔軟小猴模型，從離地面高h(yuǎn)1＝6m的樹上自由下落，一輛平板車正沿著下落點(diǎn)正下方所在的平直路面以v0＝6m/s的速度勻速前進(jìn)。已知模型開始自由下落時(shí)，平板車前端恰好運(yùn)動(dòng)到距離下落點(diǎn)正下方s＝3m處，該平板車總長(zhǎng)L＝7m，平板車板面離地面高h(yuǎn)2＝1m，模型可看做質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力。假定模型落到板面后不彈起，在模型落到板面的瞬間，司機(jī)剎車使平板車開始以大小為a＝4m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，直至停止，g取10m/s2，模型下落過程中未與平板車車頭接觸，模型與平板車板面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2。求：圖2(1)模型將落在平板車上距車尾端多遠(yuǎn)處；(2)通過計(jì)算說明，模型是否會(huì)從平板車上滑下；(3)模型在平板車上相對(duì)滑動(dòng)的過程中產(chǎn)生的總熱量Q為多少。實(shí)驗(yàn)題15分練(1)1.(6分)有一金屬材料制成的圓柱形物體，當(dāng)用游標(biāo)卡尺來(lái)測(cè)它的截面直徑d時(shí)，示數(shù)如圖1甲所示，則d＝________mm。然后利用伏安法測(cè)量該物體的小電阻，此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)如圖乙、丙所示，則金屬物體兩端的電壓為U＝________V，流過該物體的電流為I＝________A。圖12.[2015·福建理綜，19(1)](6分)某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。①圖2甲是不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，其示數(shù)為7.73cm；圖乙是在彈簧下端懸掛鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量Δl為________cm；圖2②本實(shí)驗(yàn)通過在彈簧下端懸掛鉤碼的方法來(lái)改變彈簧的彈力，關(guān)于此操作，下列選項(xiàng)中規(guī)范的做法是________；(填選項(xiàng)前的字母)A.逐一增掛鉤碼，記下每增加一只鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重B.隨意增減鉤碼，記下增減鉤碼后指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度和對(duì)應(yīng)的鉤碼總重③圖丙是該同學(xué)描繪的彈簧的伸長(zhǎng)量Δl與彈力F的關(guān)系圖線，圖線的AB段明顯偏離直線OA，造成這種現(xiàn)象的主要原因是____________________________。3.(6分)某同學(xué)測(cè)量一個(gè)圓柱體的電阻率，需要測(cè)量圓柱體的直徑和電阻。試分析下列問題：(1)現(xiàn)用螺旋測(cè)微器測(cè)量該圓柱體的直徑，測(cè)量結(jié)果如圖3甲所示，則該圓柱體的直徑為d＝________mm。(2)然后該同學(xué)利用多用電表粗測(cè)該圓柱體的電阻，測(cè)量結(jié)果如圖乙所示，則此次測(cè)量結(jié)果為R＝________Ω。圖3(3)為了較精確地得到該金屬圓柱體的電阻，他設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路原理圖，實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)將該同學(xué)步驟中所缺的內(nèi)容填寫完整：①閉合開關(guān)S1，將開關(guān)S2打向a處，待電流表示數(shù)穩(wěn)定后讀出電流表的示數(shù)。某次實(shí)驗(yàn)中電流表的示數(shù)如圖4甲所示，則此次電流表的示數(shù)為I＝________A。②然后又將開關(guān)S2打向b處，調(diào)節(jié)電阻箱，________，電阻箱此時(shí)的示數(shù)如圖乙所示，則電阻箱此時(shí)的阻值為R1＝________Ω。③被測(cè)電阻Rx的阻值Rx＝________Ω。圖44.(6分)(2015·江西九江市高三一模)圖5甲所示是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)。小圓柱由一根不可伸長(zhǎng)的輕繩拴住，輕繩另一端固定。將輕繩拉至水平后由靜止釋放。在最低點(diǎn)附近放置一組光電門，測(cè)出小圓柱運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的擋光時(shí)間Δt，再用游標(biāo)卡尺測(cè)出小圓柱的直徑d，如圖乙所示，重力加速度為g。則圖5(1)小圓柱的直徑d＝________cm。(2)測(cè)出懸點(diǎn)到圓柱重心的距離l，若等式gl＝________成立，說明小圓柱下擺過程機(jī)械能守恒。(3)若在懸點(diǎn)O安裝一個(gè)拉力傳感器，測(cè)出繩子上的拉力F，則驗(yàn)證小圓柱做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)在最低點(diǎn)向心力的公式還需要測(cè)量的物理量是________(用文字和字母表示)，若等式F＝________成立，則可驗(yàn)證小圓柱做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)在最低點(diǎn)向心力的公式。5.(6分)某同學(xué)利用如圖6所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中，將一端帶滑輪的長(zhǎng)木板放在水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，實(shí)驗(yàn)小車通過輕細(xì)線跨過定滑輪與鉤碼相連，小車與紙帶相連，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為f＝50Hz。在保持實(shí)驗(yàn)小車質(zhì)量不變的情況下，放開鉤碼，小車加速運(yùn)動(dòng)，處理紙帶得到小車運(yùn)動(dòng)的加速度a；改變鉤碼的個(gè)數(shù)，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。圖6(1)實(shí)驗(yàn)過程中打出的一條紙帶如圖7所示，在紙帶上便于測(cè)量的地方選取第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在這個(gè)點(diǎn)上標(biāo)明A，第六個(gè)點(diǎn)上標(biāo)明B，第十一個(gè)點(diǎn)上標(biāo)明C，第十六個(gè)點(diǎn)上標(biāo)明D，第二十一個(gè)點(diǎn)上標(biāo)明E。測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)B點(diǎn)已模糊不清，于是測(cè)得AC的長(zhǎng)度為12.30cm，CD的長(zhǎng)度為6.60cm，DE的長(zhǎng)度為6.90cm，則小車運(yùn)動(dòng)的加速度a＝________m/s2。圖7(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，以小車運(yùn)動(dòng)的加速度a為縱軸，鉤碼的質(zhì)量m為橫軸，得到如圖8所示的a－m圖象，已知重力加速度g＝10m/s2。圖8①由圖象求出實(shí)驗(yàn)小車的質(zhì)量為________kg；②平衡摩擦力時(shí)，長(zhǎng)木板與水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)夾角的正切值約為________。6.(6分)某同學(xué)先后用兩種方法來(lái)測(cè)量一段金屬絲的阻值。(1)他先用多用電表“×1”歐姆擋測(cè)量，在正確操作的情況下，表盤指針如圖9甲所示，可讀得該金屬絲的阻值Rx＝________Ω。(2)他再用如圖乙所示的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，某次測(cè)量時(shí)兩個(gè)電表的指針如圖乙中所示，由兩電表示數(shù)可算出該金屬絲的阻值Rx＝________Ω(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。甲乙圖9(3)根據(jù)這兩個(gè)測(cè)量值可知：采用如圖乙的電路測(cè)量較小阻值的電阻時(shí)，電流表的內(nèi)阻對(duì)測(cè)量值的影響________(填“很大”或“很小”)。7.(6分)(2015·山東理綜，22)如圖甲所示的電路中，恒流源可為電路提供恒定電流I0，R為定值電阻，電流表、電壓表均可視為理想電表。某同學(xué)利用該電路研究滑動(dòng)變阻器RL消耗的電功率。改變RL的阻值，記錄多組電流、電壓的數(shù)值，得到如圖乙所示的U－I關(guān)系圖線。回答下列問題：(1)滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)________(填“增大”或“減小”)。(2)I0＝________A。(3)RL消耗的最大功率為________W(保留一位有效數(shù)字)。8.(6分)電流傳感器和電壓傳感器可以稱作真正的“理想電表”，在DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中常被用來(lái)進(jìn)行精確測(cè)定。圖11(1)在如圖11所示實(shí)物電路中，定值電阻R0＝39.5Ω，傳感器________(填“M”或“N”)為電流傳感器。(2)現(xiàn)利用此電路探究電源的輸出功率P(傳感器測(cè)得的電流I、電壓U的值的乘積)隨電阻箱電阻R的變化規(guī)律，同時(shí)為了測(cè)定電流表內(nèi)阻RA，將待測(cè)電流表A串聯(lián)在電路中。①將自由端a接在c點(diǎn)，不斷調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，傳感器測(cè)得多組電流I、電壓U的值，由計(jì)算機(jī)處理得到當(dāng)輸出功率最大時(shí)，電阻箱阻值R1＝39.0Ω，最大功率Pm1＝2.50W；②將自由端a改接d點(diǎn)，不斷調(diào)節(jié)電阻箱阻值，得到當(dāng)輸出功率最大時(shí)，電阻箱阻值R2＝41.8Ω。由此可知，電源內(nèi)阻r＝________Ω，電流表內(nèi)阻RA＝________Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E＝________V。(小數(shù)點(diǎn)后保留一位小數(shù))實(shí)驗(yàn)題15分練(2)1.(9分)根據(jù)要求，完成“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)。(1)如圖1甲所示，把白紙固定在木板上后，再把木板豎立在桌面上，用圖釘把橡皮筋的一端固定在A點(diǎn)，另一端B連有兩條輕繩，跨過定滑輪后各拴一細(xì)繩套，分別掛上3個(gè)鉤碼和4個(gè)鉤碼(每個(gè)鉤碼重1N)，調(diào)整滑輪的位置，穩(wěn)定后結(jié)點(diǎn)B位于O處，記下________和兩條輕繩的方向，取下滑輪及鉤碼。圖1(2)如圖乙所示，取某單位長(zhǎng)度表示1N，用力的圖示作出兩條輕繩的拉力F1和F2；再用一個(gè)彈簧秤把結(jié)點(diǎn)也拉至O處，記下彈簧秤的讀數(shù)F′＝________N，取下彈簧秤。(3)在圖丙中作出F1和F2的合力F及拉力F′的圖示。(4)對(duì)比F和F′的大小和方向，發(fā)現(xiàn)它們不是完全一致的，其可能的原因是_______________________________________________________________(填一個(gè)原因)。2.(9分)在“測(cè)定2節(jié)干電池組成的電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：A.待測(cè)的干電池組(電動(dòng)勢(shì)約為3.0V，內(nèi)阻小于2.0Ω)B.電流表A1(量程為0～3mA，內(nèi)阻RA1＝10Ω)C.電流表A2(量程為0～0.6A，內(nèi)阻RA2＝0.1Ω)D.滑動(dòng)變阻器R1(0～20Ω，允許通過的最大電流為10A)E.滑動(dòng)變阻器R2(0～200Ω，允許通過的最大電流為1A)F.定值電阻R0(990Ω)G.開關(guān)和導(dǎo)線若干(1)某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個(gè)電流表，于是他設(shè)計(jì)了如圖2甲所示實(shí)驗(yàn)電路，在該電路中，為了操作方便且能準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________(填寫器材前的字母代號(hào))。(2)按照?qǐng)D甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，I1為電流表A1的示數(shù)，I2為電流表A2的示數(shù)。記錄的5組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345I1/mA2.832.712.542.402.30I2/A0.080.160.250.330.38甲乙圖2根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，選擇合適的坐標(biāo)軸刻度和坐標(biāo)軸起點(diǎn)，在圖乙所示的坐標(biāo)紙上畫出I1－I2圖線。(3)根據(jù)你繪出的I1－I2圖線，可得被測(cè)電池組的電動(dòng)勢(shì)E＝________V(保留兩位有效數(shù)字)，內(nèi)阻r＝________Ω(保留三位有效數(shù)字)。3.(9分)現(xiàn)要驗(yàn)證“當(dāng)合外力一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與其質(zhì)量成反比”這一物理規(guī)律。給定的器材如下：一傾角可以調(diào)節(jié)的長(zhǎng)斜面(如圖3甲所示)、小車(假設(shè)小車的質(zhì)量為M，未具體測(cè)出)、計(jì)時(shí)器、米尺、彈簧秤，還有鉤碼若干。實(shí)驗(yàn)步驟如下(不考慮摩擦力的影響，重力加速度為g)，完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中所缺的內(nèi)容：圖3(1)按圖甲安裝好實(shí)驗(yàn)器材。(2)用彈簧秤沿斜面向上拉小車保持靜止，測(cè)出此時(shí)的拉力F。(3)讓小車自斜面上方一固定點(diǎn)A1從靜止開始下滑到斜面底端A2，記下所用的時(shí)間t，用米尺測(cè)量A1與A2之間的距離s，從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度得小車的加速度a＝________。(4)已知A1與A2之間的距離s，實(shí)驗(yàn)時(shí)在小車中加鉤碼，所加鉤碼總質(zhì)量為m，要保持小車與鉤碼的合外力F不變，可采用如下方法：用彈簧秤沿著斜面拉著小車，將斜面的________，直到彈簧秤的讀數(shù)為________為止。(5)多次增加鉤碼，然后重復(fù)步驟(4)。在小車與鉤碼的合外力保持不變的情況下，利用(3)和(4)的測(cè)量和計(jì)算結(jié)果，可得鉤碼總質(zhì)量m與小車從A1到A2時(shí)間t的關(guān)系式為m＝_____。(6)利用實(shí)驗(yàn)中所測(cè)得的數(shù)據(jù)作出了如圖乙所示的m－t2圖象，若該圖象的斜率為k，圖象在縱軸上截距的絕對(duì)值為b，那么根據(jù)該圖象求得小車的質(zhì)量M＝________，小車所受的合外力大小為F＝________。(用k、b和s表示，用其他物理量表示均不給分)4.(9分)[2015·福建理綜，19(2)]某學(xué)習(xí)小組探究一小電珠在不同電壓下的電功率大小，實(shí)驗(yàn)器材如圖4甲所示，現(xiàn)已完成部分導(dǎo)線的連接。①實(shí)驗(yàn)要求滑動(dòng)變阻器的滑片從左到右移動(dòng)過程中，電流表的示數(shù)從零開始逐漸增大，請(qǐng)按此要求用筆畫線代替導(dǎo)線在圖甲實(shí)物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接；圖4②某次測(cè)量，電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，則電流表的示數(shù)為________A；③該小組描繪出的伏安特性曲線如圖丙所示，根據(jù)圖線判斷，將________只相同的小電珠并聯(lián)后，直接與電動(dòng)勢(shì)為3V、內(nèi)阻為1Ω的電源組成閉合回路，可使小電珠的總功率最大，其總功率的值約為________W(保留兩位小數(shù))。5.(9分)(2015·鹽城市高三第三次模擬)為測(cè)量木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，將木板傾斜，木塊以不同的初速度沿木板向上滑到最高點(diǎn)后再返回，用光電門測(cè)量木塊來(lái)回的速度，用刻度尺測(cè)量從光電門向上運(yùn)動(dòng)的最大距離。為確定木塊向上運(yùn)動(dòng)的最大高度，讓木塊推動(dòng)輕質(zhì)卡到最高點(diǎn)，記錄這個(gè)位置，實(shí)驗(yàn)裝置如圖5所示。圖5(1)本實(shí)驗(yàn)中，下列操作合理的是________。A.遮光條的寬度應(yīng)盡量小些B.實(shí)驗(yàn)前將輕質(zhì)卡置于光電門附近C.為了實(shí)驗(yàn)成功，木板的傾角必須大于某一值D.光電門與輕質(zhì)卡所能達(dá)到的最高點(diǎn)間的距離即為木塊向上運(yùn)動(dòng)的最大距離(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量遮光條的寬度，如圖6所示讀數(shù)為________mm。圖6圖7(3)改變木塊的初速度，測(cè)量出它向上運(yùn)動(dòng)的最大距離與木塊來(lái)回經(jīng)過光電門時(shí)速度的平方差，結(jié)果如下表所示，試在圖7坐標(biāo)紙上作出Δv2－t的圖象。經(jīng)測(cè)量木板傾角的余弦值為0.6，重力加速度取g＝9.80m/s2，則木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為________(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。序號(hào)12345x/m16.036.060.070.088.0Δv2/(m2·s－2)0.040.090.150.190.22(4)由于輕質(zhì)卡的影響，使得測(cè)量的結(jié)果________(填“偏大”或“偏小”)。6.(9分)(2015·江蘇單科，10)小明利用如圖8所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量一干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。圖8(1)圖8中電流表的示數(shù)為________A。(2)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電壓表和電流表的示數(shù)記錄如下：U/V1.451.361.271.161.06I/A0.120.200.280.360.44請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在下面的方格紙上作出U－I圖線。圖9由圖線求得：電動(dòng)勢(shì)E＝________V；內(nèi)阻r＝________Ω。(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明進(jìn)行了多次測(cè)量，花費(fèi)了較長(zhǎng)時(shí)間，測(cè)量期間一直保持電路閉合。其實(shí)，從實(shí)驗(yàn)誤差考慮，這樣的操作不妥，因?yàn)開________________________________________。計(jì)算題32分練(1)答案1.解析(1)設(shè)物體做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，初速度為v0。由于物體停止運(yùn)動(dòng)前的最后1s內(nèi)位移為2m，則由逆向思維把整個(gè)過程當(dāng)作物體做反方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有x2＝eq\f(1,2)ateq\o\al(2,2)(2分)解得a＝4m/s2(1分)物體在第1s內(nèi)位移為6m，則有x1＝v0t1－eq\f(1,2)ateq\o\al(2,1)(2分)解得v0＝8m/s(2分)在整個(gè)減速運(yùn)動(dòng)過程中物體的位移大小為x＝eq\f(veq\o\al(2,0),2a)＝eq\f(64,2×4)m＝8m。(2分)(2)對(duì)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程有x＝eq\f(1,2)at2(1分)解得t＝eq\r(\f(2x,a))＝eq\r(\f(2×8,4))s＝2s。(2分)答案(1)8m(2)2s2.解析(1)設(shè)經(jīng)過電子槍中加速電場(chǎng)加速后，電子的速度大小為v根據(jù)動(dòng)能定理有eU＝eq\f(1,2)mv2(2分)解得v＝eq\r(\f(2eU,m))。(2分)(2)設(shè)電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系有taneq\f(θ,2)＝eq\f(r,R)(2分)洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律有evB＝eq\f(mv2,R)(2分)由題知B＝μN(yùn)I0(1分)解得I0＝eq\f(\r(6meU),3rμeN)。(1分)(3)設(shè)線圈中電流為0.5I0時(shí)，偏轉(zhuǎn)角為θ1，此時(shí)電子在屏幕上落點(diǎn)距M點(diǎn)最遠(yuǎn)此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度B1＝0.5μN(yùn)I0＝eq\f(B,2)(2分)軌跡圓半徑R1＝eq\f(mv,eB1)＝2R＝2eq\r(3)r(2分)taneq\f(θ1,2)＝eq\f(r,R1)＝eq\f(1,2\r(3))＝eq\f(\r(3),6)(2分)電子在屏幕上落點(diǎn)距M點(diǎn)最遠(yuǎn)距離y＝Ltanθ1＝eq\f(4\r(3),11)L(2分)亮線長(zhǎng)度Y＝2y＝eq\f(8\r(3),11)L。(2分)答案(1)eq\r(\f(2eU,m))(2)eq\f(\r(6meU),3rμeN)(3)eq\f(8\r(3),11)L計(jì)算題32分練(2)答案1.解析(1)一小環(huán)在bc段軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，與軌道之間無(wú)相互作用力，則說明下落到b點(diǎn)時(shí)的速度水平，小環(huán)做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡與軌道bc重合，故有s＝vbt①(1分)h＝eq\f(1,2)gt2②(1分)在ab滑落過程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得mgR＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,b)③(2分)聯(lián)立三式可得R＝eq\f(s2,4h)＝0.25m(1分)(2)下滑過程中，初速度為零，只有重力做功，根據(jù)動(dòng)能定理可得mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,c)④(2分)因?yàn)槲矬w滑到c點(diǎn)時(shí)與豎直方向的夾角等于(1)問中做平拋運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)速度與豎直方向的夾角相等，設(shè)為θ，則根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知sinθ＝eq\f(vb,\r(veq\o\al(2,b)＋2gh))⑤(2分)根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解可得sinθ＝eq\f(v水平,vc)⑥(2分)聯(lián)立①②④⑤⑥可得v水平＝eq\f(2\r(10),3)m/s。(1分)答案(1)0.25m(2)eq\f(2\r(10),3)m/s2.解析(1)由圖象知t1＝12s時(shí)的速度v1＝9m/s(2分)a＝eq\f(v1－0,t1)＝0.75m/s2。(2分)(2)當(dāng)棒達(dá)到收尾速度vm＝10m/s后，棒受力平衡，有F＝μmg＋BIL(2分)而I＝eq\f(BLvm,R)，P＝Fvm(2分)得P＝(μmg＋eq\f(B2L2vm,R))vm＝4.5W。(3分)(3)在0～12s內(nèi)F是變力，根據(jù)動(dòng)能定理有W－Wf－WB＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)－0(3分)而WB＝Q，Wf＝μmgs(2分)0～12s內(nèi)棒移動(dòng)的距離x＝eq\f(1,2)v1t1＝eq\f(1,2)×9×12m＝54m(2分)解得W＝27.35J。(2分)答案(1)0.75m/s2(2)4.5W(3)27.35J計(jì)算題32分練(3)答案1.解析(1)粒子無(wú)論從縫MN中何處進(jìn)入磁場(chǎng)，從縫PQ射出時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡都是半個(gè)圓周由qvB＝meq\f(v2,R)(2分)T＝eq\f(2πR,v)(2分)解得T＝eq\f(2πm,qB)(1分)運(yùn)動(dòng)時(shí)間t＝eq\f(1,2)T＝eq\f(πm,qB)(1分)(2)要使粒子都能從磁場(chǎng)中射出，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R＝d經(jīng)分析知，從M進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子到達(dá)NP中垂線的時(shí)間最長(zhǎng)tmax＝eq\f(1,3)T＝eq\f(2πm,3qB)(2分)從N點(diǎn)射入磁場(chǎng)的粒子到達(dá)NP中垂線的時(shí)間最短tmax＝eq\f(1,6)T＝eq\f(πm,3qB)(1分)時(shí)間范圍為eq\f(πm,3qB)≤t≤eq\f(2πm,3qB)(2分)(3)經(jīng)分析可知，在射入后eq\f(t,2)這段時(shí)間里，粒子可能出現(xiàn)區(qū)域的面積S＝d2。(1分)答案(1)eq\f(πm,qB)(2)eq\f(πm,3qB)≤t≤eq\f(2πm,3qB)(3)d22.解析(1)小物體從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至M點(diǎn)，由動(dòng)能定理得Fx＝eq\f(1,2)mv2(2分)解得v＝10m/s。(1分)(2)小物體從剛到運(yùn)輸帶上到兩者共速前，受到沿斜面向下的摩擦力作用，做勻減速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1(2分)解得a1＝7.5m/s2(1分)由veq\o\al(2,0)－v2＝－2a1L1得L1＝5m(1分)小物體與運(yùn)輸帶共速后繼續(xù)做減速運(yùn)動(dòng)，相對(duì)于運(yùn)輸帶下滑，受沿斜面向上的摩擦力，由牛頓第二定律得mgsinθ－μmgcosθ＝ma2(2分)解得a2＝2.5m/s2(1分)由0－veq\o\al(2,0)＝－2a2L2得L2＝5m(1分)則L＝L1＋L2＝10m。(1分)(3)由v0＝v－a1t1得t1＝eq\f(2,3)s(1分)所以運(yùn)輸帶運(yùn)行的位移x1＝v0t1＝eq\f(10,3)m(1分)小物體相對(duì)運(yùn)輸帶的位移Δs1＝L1－x1＝eq\f(5,3)m(1分)由0＝v0－a2t2得t2＝2s(1分)所以運(yùn)輸帶運(yùn)行的位移x2＝v0t2＝10m(1分)小物體相對(duì)運(yùn)輸帶的位移Δs2＝x2－L2＝5m(1分)所以小物體相對(duì)于運(yùn)輸帶滑動(dòng)的距離Δs＝Δs1＋Δs2＝eq\f(20,3)m。(2分)答案(1)10m/s(2)10m(3)eq\f(20,3)m計(jì)算題32分練(4)答案1.解析(1)由題圖可知，A在0～1s內(nèi)的加速度a1＝eq\f(v1－v0,t1)＝－2m/s2(1分)對(duì)A，由牛頓第二定律得－μ1mg＝ma1(2分)解得μ1＝0.2。(1分)(2)由題圖知，A、B整體在1～3s內(nèi)的加速度a3＝eq\f(v3－v1,t2)＝－1m/s2(1分)對(duì)A、B整體，由牛頓第二定律得－μ2(M＋m)g＝(M＋m)a3(2分)解得μ2＝0.1。(1分)(3)由題圖可知，B在0～1s內(nèi)的加速度a2＝eq\f(v1－0,t1)＝2m/s2(1分)對(duì)B，由牛頓第二定律得μ1mg－μ2(M＋m)g＝Ma2(2分)代入數(shù)據(jù)解得m＝6kg。(1分)答案(1)0.2(2)0.1(3)6kg2.解析(1)粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律及牛頓運(yùn)動(dòng)定律得2h＝v0t①(2分)h＝eq\f(1,2)at2②(2分)又qE＝ma③(2分)聯(lián)立①②③解得E＝eq\f(mveq\o\al(2,0),2qh)④(2分)設(shè)粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)的速度為v，沿y軸正方向的分速度為vy則有vy＝at＝eq\f(qE,m)·eq\f(2h,v0)＝v0，v＝eq\r(veq\o\al(2,0)＋veq\o\al(2,y))＝eq\r(2)v0⑤(2分)速度v與x軸正方向的夾角α滿足tanα＝eq\f(vy,v0)＝1(1分)即α＝45°，因此粒子從MP的中點(diǎn)垂直于MP進(jìn)入磁場(chǎng)。(2)又因?yàn)榱Ｗ哟怪庇赑N射出磁場(chǎng)，所以P點(diǎn)為圓心，軌道半徑R＝eq\f(1,2)MP＝eq\r(2)h⑥(2分)由牛頓第二定律有qvB＝meq\f(v2,R)⑦(2分)聯(lián)立解得B＝eq\f(mv0,qh)。(1分)(3)帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1＝eq\f(2h,v0)，從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)邊界的時(shí)間t2＝eq\f(\r(2)h,v)＝eq\f(h,v0)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t3＝eq\f(\f(π,4)R,v)＝eq\f(πh,4v0)(2分)帶電粒子從Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到射出磁場(chǎng)的時(shí)間t＝t1＋t2＋t3＝eq\f(2h,v0)＋eq\f(h,v0)＋eq\f(πh,4v0)＝(3＋eq\f(π,4))eq\f(h,v0)。(2分)答案(1)eq\f(mveq\o\al(2,0),2qh)1(2)eq\f(mv0,qh)(3)(3＋eq\f(π,4))eq\f(h,v0)計(jì)算題32分練(5)答案1.解析設(shè)運(yùn)動(dòng)員乘坐輪胎沿斜槽滑動(dòng)時(shí)的加速度為a0，滑到底端時(shí)的速度大小為v，有(M＋m)gsinθ－μ1(M＋m)gcosθ＝(M＋m)a0，v2＝2a0l，(2分)解得：v＝6eq\r(5)m/s。(1分)在水平軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員乘坐輪胎加速度為a1，翻下后加速度為a2，由牛頓第二定律得：μ1(M＋m)g＝(M＋m)a1，μ2mg＝ma2，(2分)設(shè)在距離海綿坑x1處翻下時(shí)剛好滑到海綿坑邊停下，翻下時(shí)速度為v1，則有：v2－veq\o\al(2,1)＝2a1(x0－x1)，veq\o\al(2,1)＝2a2x1，(2分)聯(lián)立解得x1＝6m。(1分)設(shè)在距離海綿坑x2處翻下時(shí)剛好滑到距離海綿坑邊1m處停下，翻下時(shí)速度為v2，則有：v2－veq\o\al(2,2)＝2a1(x0－x2)，veq\o\al(2,2)＝2a2(x2－1)，(2分)聯(lián)立解得x2＝7.6m，(1分)故選手應(yīng)該在距離海綿坑7.6m～6m之間的區(qū)域離開雪輪胎，才能闖關(guān)成功。(1分)答案見解析2.解析(1)從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)的電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系有：r＋eq\f(r,sin30°)＝a①(2分)解得：r＝eq\f(a,3)②(1分)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力等于向心力，即eBv0＝meq\f(veq\o\al(2,0),r)③(2分)聯(lián)立解得電子比荷eq\f(e,m)＝eq\f(3v0,Ba)④(2分)(2)由電子的軌道半徑可判斷，在O點(diǎn)射入磁場(chǎng)的電子從(0，eq\f(2,3)a)的位置進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，電子進(jìn)入電場(chǎng)后做類平拋運(yùn)動(dòng)，有2r＝eq\f(eE,2m)t2⑤(2分)x＝v0t⑥(1分)將E＝Bv0代入，聯(lián)立解得：x＝eq\f(2,3)a⑦(2分)設(shè)該電子穿過x軸時(shí)速度與x軸正方向成θ角，則vy＝eq\f(eE,m)t⑧(2分)tanθ＝eq\f(vy,v0)⑨(1分)解得：tanθ＝2⑩(1分)設(shè)該電子打在熒光屏上的Q點(diǎn)，Q點(diǎn)離x軸的距離為L(zhǎng)，則L＝(x0－x)tanθ＝eq\f(4,3)a?(2分)即電子打在熒光屏上離x軸的最遠(yuǎn)距離為L(zhǎng)＝eq\f(4,3)a而從(0，－eq\f(2,3)a)位置進(jìn)入磁場(chǎng)的電子恰好由O點(diǎn)過y軸，不受電場(chǎng)力，沿x軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，打在熒光屏與x軸相交的點(diǎn)上，所以熒光屏上在y坐標(biāo)分別為0、－eq\f(4,3)a的范圍內(nèi)出現(xiàn)一條長(zhǎng)亮線(2分)答案(1)eq\f(3v0,Ba)(2)在y坐標(biāo)分別為0、－eq\f(4,3)a的范圍內(nèi)出現(xiàn)一條長(zhǎng)亮線計(jì)算題32分練(6)答案1.解析(1)qU＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)(1分)U＝NSeq\f(ΔB′,Δt)(1分)聯(lián)立解得：eq\f(ΔB′,Δt)＝eq\f(mveq\o\al(2,0),2qNS)(1分)由tanθ＝eq\f(at,v0)，ma＝qE，d＝v0t(2分)聯(lián)立解得：E＝eq\f(mveq\o\al(2,0),qd)tanθ①(1分)(2)由cosθ＝eq\f(v0,v)解得離子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)速度的大小v＝eq\f(v0,cosθ)②(1分)離子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有qvB＝meq\f(v2,R)③(2分)由②③聯(lián)立解得：R＝eq\f(mv0,qBcosθ)(1分)離子再次運(yùn)動(dòng)到邊界虛線PQ時(shí)軌跡與邊界的交點(diǎn)到M的距離MN＝2Rcosθ＝eq\f(2mv0,qB)(2分)答案(1)eq\f(mveq\o\al(2,0),2qNS)eq\f(mveq\o\al(2,0),qd)tanθ(2)eq\f(2mv0,qB)2.解析(1)設(shè)模型經(jīng)時(shí)間t1下落到平板車上，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：h1－h(huán)2＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)①(2分)平板車在t1時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離為x1，則x1＝v0t1②(1分)所以模型在車上的落點(diǎn)距車尾端距離為s′＝L＋s－x1＝4m③(2分)(2)設(shè)模型落在車上后做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a1，經(jīng)過時(shí)間t2模型和平板車的速度相同為v，則：平板車的速度為v＝v0－at2④(1分)模型的速度為v＝a1t2⑤(1分)對(duì)模型應(yīng)用牛頓第二定律得μmg＝ma1⑥(2分)平板車的位移為x2＝v0t2－eq\f(1,2)ateq\o\al(2,2)⑦(1分)在這段時(shí)間內(nèi)模型的位移為x3＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,2)⑧(1分)聯(lián)立④⑤⑥⑦⑧可得，在這段時(shí)間內(nèi)模型相對(duì)車向后的位移為Δx1＝x2－x3＝3m⑨(2分)由于Δx1＜4m，故模型不會(huì)從平板車上滑下⑩(1分)(3)速度相同后模型和平板車都減速運(yùn)動(dòng)直到靜止，平板車的位移為x4＝eq\f(v2,2a)?(1分)模型的位移為x5＝eq\f(v2,2a1)?(1分)模型相對(duì)車向前的位移為Δx2＝x5－x4?(2分)模型在平板上來(lái)回摩擦產(chǎn)生的總熱量為Q＝μmg(Δx1＋Δx2)＝105J?(2分)答案(1)4m(2)不會(huì)滑下(3)105J實(shí)驗(yàn)題15分練(1)答案1.解析游標(biāo)卡尺主尺上讀的毫米數(shù)為30mm，游標(biāo)尺上第10條刻度線與主尺某刻度線對(duì)齊，由于卡尺是20分度的，所以讀數(shù)為30mm＋0.05×10mm＝30.50mm。電壓表應(yīng)選用0～3V量程，最小分度為0.1V，讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到最小分度的eq\f(1,10)，所以讀數(shù)為2.25V；電流表應(yīng)選用0～0.6A量程，最小分度為0.02A，讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到最小分度的eq\f(1,2)，所以讀數(shù)為0.42A。答案30.50(2分)2.25(2分)0.42(2分)2.解析①由乙圖知，讀數(shù)為14.66cm，所以彈簧伸長(zhǎng)(14.66－7.73)cm＝6.93cm；②若隨意增減砝碼，作圖不方便，有可能會(huì)超出彈簧的彈性限度，所以應(yīng)逐一增掛鉤碼，選項(xiàng)A正確。③由圖知AB段彈簧伸長(zhǎng)量與彈力不成線性關(guān)系，是因?yàn)殂^碼重力超過彈簧的彈性限度。答案①6.93(2分)②A(2分)③鉤碼重力超過彈簧的彈性限度(2分)3.解析(1)螺旋測(cè)微器固定刻度讀數(shù)為5.000mm，可動(dòng)刻度與固定刻度基線對(duì)齊格數(shù)為31.5(格)，讀數(shù)為0.315mm，則螺旋測(cè)微器讀數(shù)為5.000mm＋0.315mm＝5.315mm。(2)多用電表選用“×1”歐姆擋，則多用電表讀數(shù)為R＝13Ω。(3)①電流表的讀數(shù)為I＝0.30A。②電阻箱的讀數(shù)為R1＝14Ω。③此實(shí)驗(yàn)的原理是等效替代法，若開關(guān)S2接a時(shí)與開關(guān)S2接b時(shí)電流表的讀數(shù)相同，說明Rx的阻值與R1的阻值相同，可知Rx＝14Ω。答案(1)5.315(1分)(2)13(1分)(3)①0.30(1分)②使電流表讀數(shù)與S2接a時(shí)相同(1分)14(1分)③14(1分)4.解析(1)主尺讀數(shù)為1cm，游尺讀數(shù)為0.1×2＝0.2mm，故小圓柱的直徑d＝1.02cm；(2)小圓柱到達(dá)最低點(diǎn)的速度為v＝eq\f(d,Δt)，若mgl＝eq\f(1,2)mv2，即gl＝eq\f(d2,2（Δt）2)，則說明小圓柱體下擺過程機(jī)械能守恒。(3)小圓柱體在最低點(diǎn)時(shí)有F－mg＝meq\f(v2,l)，因而只需要測(cè)量出小圓柱體的質(zhì)量，就可知道繩子的拉力F。答案(1)1.02cm(1分)(2)eq\f(d2,2（Δt）2)(2分)(3)小圓柱的質(zhì)量m(1分)meq\f(d2,l（Δt）2)＋mg(2分)5.解析(1)設(shè)A、B之間的距離為x1，B、C之間的距離為x2，C、D之間的距離為x3，D、E之間的距離為x4，由Δx＝aT2得x3－x1＝2a1T2，x4－x2＝2a2T2，所以小車的加速度a＝eq\f(1,2)(a1＋a2)＝eq\f(x4＋x3－x2－x1,4T2)＝eq\f(xCE－xAC,4T2)＝0.3m/s2(2)由題意可知a＝eq\f(mg,M車)－k，故a－m圖線的斜率等于eq\f(g,M車)，由題圖8可得M車＝1.0kg；平衡摩擦力時(shí)，長(zhǎng)木板與水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)的夾角較小，其正切值近似等于正弦值，由題圖丙可知摩擦力約為0.1N，故夾角的正切值約為0.01。答案(1)0.3(2分)(2)①1.0(2分)②0.01(2分)6.解析(1)歐姆表的讀數(shù)方法是表盤讀數(shù)乘以所選的倍率。由此可知用多用電表測(cè)量的結(jié)果為Rx＝6Ω。(2)由圖乙可知金屬絲兩端的電壓為U＝2.40V，流過金屬絲的電流為I＝0.35A，根據(jù)部分電路的歐姆定律可得Rx＝eq\f(U,I)＝eq\f(2.40,0.35)Ω＝6.9Ω。(3)第(2)問中計(jì)算出來(lái)的電阻實(shí)際上是電流表和金屬絲的總電阻。電流表的內(nèi)阻約為RA＝0.9Ω，因此采用電流表內(nèi)接法測(cè)量小電阻的阻值時(shí)，電流表的內(nèi)阻對(duì)測(cè)量值的影響很大。答案(1)6(2分)(2)6.9(2分)(3)很大(2分)7.解析(1)滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)時(shí)，RL阻值減小，則總電阻減小，由于總電流不變，因此總電壓變小，則電壓表讀數(shù)變小。(2)由電路圖可知：I0＝I＋eq\f(U,R)，即U＝I0R－IR，由U－I圖線可知，I0R＝20，R＝k＝eq\f(20,1.0)Ω＝20Ω，則I0＝1.00A(0.98、0.99、1.01均正確)。(3)RL消耗的功率為P＝IU＝20I－20I2，則當(dāng)I＝0.5A時(shí)，功率的最大值為Pm＝5W。答案(1)減小(2分)(2)1.00(0.98、0.99、1.01均正確)(2分)(3)5(2分)8.解析(1)除連接計(jì)算機(jī)的導(dǎo)線外，其他電路如圖所示。N串聯(lián)在電路中為電流傳感器。(2)當(dāng)自由端a接c點(diǎn)時(shí)，外電路中電流表A與電阻箱串聯(lián)，R0等效為電源內(nèi)阻，電源輸出功率最大時(shí)r＋R0＝R1＋RA；當(dāng)自由端a接d點(diǎn)時(shí)，電源、定值電阻R0與電流表串聯(lián)成等效內(nèi)電路，電源輸出功率最大時(shí)r＋R0＋RA＝R2，聯(lián)立兩式解得r＝0.9Ω，RA＝1.4Ω。由Pm＝eq\f(E2,4r)得電源電動(dòng)勢(shì)E＝eq\r(4Pm（r＋R0）)，代入數(shù)據(jù)得E＝20.1V。答案(1)N(2分)(2)0.9(1分)1.4(1分)20.1(2分)實(shí)驗(yàn)題15分練(2)答案1.解析(1)為使兩次實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的效果相同，那么兩次拉橡皮筋，橡皮筋的伸長(zhǎng)量應(yīng)相等，為達(dá)到這一目的，開始拉橡皮筋拉到某一位置O時(shí)，要記錄這一位置，只要第二次將橡皮筋拉到同一位置即可。(2)彈簧秤的讀數(shù)為5.0N。(3)測(cè)量值與理論值是存在誤差的，因此圖中的測(cè)量值F′與理論值F是不重合的。所作的圖示如圖所示。(4)本實(shí)驗(yàn)中的誤差來(lái)源主要有測(cè)量誤差；作圖誤差；彈簧秤自身重力的影響；滑輪與輕繩之間摩擦力的影響等。答案(1)O的位置(2分)(2)5.0(2分)(3)見解析(3分)(4)測(cè)量存在誤差；作圖不準(zhǔn)；彈簧秤自身存在重力；滑輪與輕繩之間有摩擦等(寫出一個(gè)即可)(2分)2.解析(1)由于電流表A2量程為0～0.6A，電動(dòng)勢(shì)約為3.0V，為了操作方便且能準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選0～20