高考物理復習作業(yè)手冊解析第10講B 帶電粒子在磁場及復合場中地運動

高考試題庫（）我的高考我做主！第PAGE\*Arabic1頁共4頁學優(yōu)高考網(wǎng)（）我的高考我做主！高考試題庫（）我的高考我做主！專題限時集訓(十)B[第10講力學實驗](時間：40分鐘)1．下列有關課本的實驗描述中，正確的是()A.在“研究勻變速直線運動”的實驗中，應該先接通電源，再釋放小車B．在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，標記拉力方向時，要用鉛筆緊靠細繩沿繩移動鉛筆畫出C．在“探究彈力和彈簧伸長的關系”實驗中，作出彈力和彈簧長度的關系圖像也能求彈簧的勁度系數(shù)D．在“探究動能定理”的實驗中，需要平衡摩擦力E.在“驗證牛頓運動定律”的實驗中，不需要平衡摩擦力F．在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，可以由公式v＝gt求出打某點時紙帶的速度2．小翔利用如圖10－9甲所示的裝置，探究彈簧彈力F與伸長量ΔL的關系，由實驗繪出F與ΔL的關系圖線如圖乙所示，該彈簧的勁度系數(shù)為________N/m.甲乙圖10－93．如圖10－10所示為探究牛頓第二定律的實驗裝置，該裝置由氣墊導軌、兩個光電門、滑塊和沙桶等組成．光電門可以測出滑塊分別通過兩個光電門的瞬時速度，導軌標尺可以測出兩個光電門間的距離，另用天平測出滑塊和沙桶的質量分別為M和m.下列說法正確的是()圖10－10A．用該裝置可以測出滑塊的加速度B．用該裝置探究牛頓第二定律時，要保證拉力近似等于沙桶的重力，因此必須滿足mMC．可以用該裝置驗證機械能守恒定律，但必須滿足mMD．可以用該裝置探究動能定理，但不必滿足mM4．某研究性學習小組進行了如下實驗：如圖10－11甲所示，在一端封閉的光滑細玻璃管中注滿清水，水中放一個紅蠟塊做成的小圓柱體R.將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標原點以速度v0＝3m/s勻速上浮的同時，玻璃管沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運動．同學們測出某時刻R的坐標為(4，6)，此時R的速度大小為________m/s，R在上升過程中運動軌跡的示意圖是________．(甲乙圖10－115．小麗用如圖10－12甲所示的裝置驗證“力的平行四邊形定則”．用一木板豎直放在鐵架臺和彈簧所在平面后，其部分實驗操作如下，請完成下列相關內(nèi)容：甲乙圖10－12(1)如圖甲所示，在木板上記下懸掛兩個鉤碼時彈簧末端的位置O；(2)卸下鉤碼，然后將兩繩套系在彈簧下端，用兩個彈簧測力計將彈簧末端拉到同一位置O，記錄細繩套AO、BO的__________及兩個彈簧測力計相應的讀數(shù)．圖中B彈簧測力計的讀數(shù)為____________N；(3)小麗在坐標紙上畫出兩個彈簧拉力FA、FB的大小和方向如圖所示，請在圖中作出FA、FB的合力F′；(4)已知鉤碼的重力，可得彈簧所受的拉力F如圖乙所示，觀察比較F和F′，得出結論．6．利用如圖10－13所示的裝置可以做力學中的一些實驗，小車的質量為M，鉤碼及盤的質量為m.圖10－13(1)以下說法正確的是()A．在利用該裝置“研究勻變速直線運動”的實驗中，應該先接通電源，再釋放小車B．在利用該裝置來“探究物體的加速度與力、質量的關系”時，要使細線的拉力等于鉤碼及盤的總重力，應該滿足的條件是M遠大于mC．在利用該裝置來“探究物體的加速度與質量的關系”時，可以通過圖像法處理數(shù)據(jù)，畫出a－m圖像即可確定加速度與質量的關系D．在利用該裝置來做“探究功與速度變化的關系”實驗前，木板左端被墊起一些，使小車在不受拉力作用時做勻速直線運動，這樣做的目的是為了平衡摩擦力(2)在利用該裝置來“驗證小車與鉤碼組成的系統(tǒng)機械能守恒”時為盡可能消除摩擦力對小車的影響，則小車質量和鉤碼及盤的質量關系應該滿足______________．7．在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，質量為m的重物自由下落，帶動紙帶打出一系列的點，O為第一個點，如圖10－14所示．相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T.(1)紙帶的________端(填“左”或“右”)與重物相連；(2)打點器打下計數(shù)點B時，重物的速度vB＝________；(3)某同學根據(jù)veq\o\al(2,B)＝2gx2計算出B的動能Ek，根據(jù)ΔEp＝mgx2計算出重力勢能的減少量，二者恰好相等，于是該同學得出結論“重物下落過程中機械能守恒”，該同學的實驗方案是合理？________；簡述理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.圖10－148．用如圖10－15甲所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律．(1)平衡摩擦力，并用實驗裝置驗證牛頓第二定律．①取下沙桶，把木板不帶滑輪的一端墊高，接通打點計時器的電源，________(選填“靜止釋放”或“輕推”)小車，讓小車拖著紙帶運動．②如果打出的紙帶如圖乙所示，則應________(選填“增大”或“減小”)木板的傾角，反復調節(jié)，直到紙帶上打出的點跡________，平衡摩擦力才完成．(2)某同學實驗時得到如圖丙所示的a－F圖像，則該同學驗證的是在________條件下，________________________________________________________________________成正比．甲乙丙圖10－159．如圖10－16所示，某實驗小組在實驗室中利用水平氣墊導軌和兩個光電門1和2、光電計時器驗證滑塊M和鉤碼m組成的系統(tǒng)機械能守恒，已知遮光條的寬度為d，先后通過光電門1、2的時間分別為Δt1、Δt2，滑塊運動通過光電門2時，鉤碼未落地．圖10－16(1)本實驗中需要用到的器材有____________(填字母序號)．A．天平B．刻度尺C．打點計時器D．秒表E．測力計(2)驗證本系統(tǒng)機械能守恒的原理表達式為______________________________(用已知量和能直接測量的量表示)．(3)下列因素中可能增大實驗誤差的是____________(填字母序號)．A．氣墊導軌未調水平B．滑塊質量M和鉤碼質量m不滿足mMC．遮光條寬度太小D．兩個光電門間距過小

專題限時集訓(十)B1．ACD[解析]打點計時器剛接通電源時振動頻率不穩(wěn)定，所以使用打點計時器的實驗中應該先接通電源后釋放重物，選項A正確；在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，標記拉力方向時，要用鉛筆緊靠細繩在紙上記下相距較遠的兩點即可確定拉力的方向，選項B錯誤；彈力F和彈簧長度L的關系F＝kx＝k(L－L0)，即F－L圖像的斜率仍表示彈簧的勁度系數(shù)，選項C正確；在“探究動能定理”“驗證牛頓運動定律”的實驗中，摩擦力對實驗結果影響很大，必須平衡摩擦力，選項D正確，選項E錯誤；在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，即使本實驗過程機械能并不守恒，如果將由公式v＝gt求出打某點時紙帶的速度，代入重物下落過程動能的增量ΔEk＝eq\f(1,2)mv2中，也會推導出ΔEk＝eq\f(1,2)mv2＝mg·eq\f(1,2)gt2＝mgh，從而產(chǎn)生錯誤的實驗結論，選項F錯誤．2．125N/m[解析]由F＝kΔL結合圖像知，彈簧的勁度系數(shù)與圖線的斜率相等，解得彈簧勁度系數(shù)k＝eq\f(ΔF,ΔL)＝eq\f(15.0N,12×10－2m)＝125N/m.3．AB[解析]利用兩個光電門可以記錄滑塊兩個不同位置時的瞬時速度v1和v2，再測出這兩個位置的間距l(xiāng)，就可利用公式veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1)＝2al計算出滑塊的加速度a；用該裝置探究牛頓第二定律時，拉力F＝Ma＝eq\f(Mmg,M＋m)＝eq\f(1,1＋\f(m,M))mg，只有當m?M時，拉力F≈mg，若用該裝置驗證機械能守恒定律，只需驗證mgl＝eq\f(1,2)(m＋M)(veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1))，所以不需要滿足m?M，若用該裝置探究動能定理，需要滿足m?M，以保證拉力近似等于沙桶的重力，從而驗證mgl＝eq\f(1,2)M(veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1))．4．5D[解析]紅蠟塊在y方向做勻速直線運動，由y＝vyt得，運動的時間為t＝eq\f(y,vy)＝2s，紅蠟塊在x方向做勻加速直線運動，x＝eq\f(1,2)at2，加速度為a＝eq\f(2x,t2)＝2m/s2，x方向的速度為vx＝at＝4m/s，此時紅蠟塊的速度為v＝eq\r(veq\o\al(2,x)＋veq\o\al(2,y))＝5m/s；消去時間t得x＝eq\f(a,2veq\o\al(2,y))y2，圖像D正確．5．(2)方向11.40(3)如圖所示[解析](2)用兩個彈簧測力計將彈簧末端拉到同一位置O時，應記錄細繩套AO、BO的方向及兩個彈簧測力計相應的讀數(shù)；B彈簧測計力的讀數(shù)為11.40N；(3)以FA、FB為鄰邊作出平行四邊形，畫出對角線F′，如圖所示．6．(1)ABD(2)m?M[解析](1)在利用打點計時器做實驗時，都應該先接通電源，再釋放小車，選項A正確；在利用該裝置來“探究物體的加速度與力、質量的關系”時，要使細線的拉力等于鉤碼及盤的總重力，應該滿足的條件是M遠大于m，選項B正確；在利用該裝置來“探究物體的加速度與質量的關系”時，可以通過圖像法處理數(shù)據(jù)，畫出a－eq\f(1,m)關系即可確定加速度與質量的關系，選項C錯誤；在利用該裝置來做“探究功與速度變化的關系”實驗前，木板左端被墊起一些，使小車在不受拉力作用時做勻速直線運動，這樣做的目的是為了平衡摩擦力，選項D正確．(2)在利用該裝置來“驗證小車與鉤碼組成的系統(tǒng)機械能守恒”時為盡可能消除摩擦力對小車的影響，則鉤碼重力應該遠遠大于摩擦力，小車質量和鉤碼的質量關系應該滿足m?M.7．(1)左(2)eq\f(x3－x1,2T)(3)不合理理由略[解析](1)先通過打點計時器的那端計時點密集，紙帶左端與重物相連；(2)vB＝eq\f(xAC,2T)＝eq\f(x3－x1,2T)；(3)根據(jù)veq\o\al(2,B)＝2gx2計算得到的動能是重物不受阻力下落到B點時的動能(理論值)，由于空氣阻力的存在，實際動能比上述計算得出的動能的數(shù)值小，所以實驗方案不合理．8．(1)①輕推②減小間隔均勻(2)小車質量一定小車的加速度與其受到的合力[解析]驗證牛頓第二定律實驗中，要先平衡摩擦力，即把木板不帶滑輪的一端墊高，輕推小車，讓小車拖著紙帶運動，若紙帶上打出的點間隔均勻，則表明是勻速運動，若點還不均勻，則要繼續(xù)調整木板的傾角，直到紙帶上的點間隔均勻為止．該實驗采用控制變量法．研究a－F關系時，要保證小車的質量不變．研究a－M關系時，則要保證小車所受的外力不變．9．(1)AB(2)mgsAB＝eq\f(1,2)(M＋m)[eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,Δt2)))eq\s\up12(2)－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,Δt1)))eq\s\up12(2)](3)AD[解析](1)對滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)，滑塊移動一段距離xAB過程中，系統(tǒng)減少的重力勢能為ΔEp＝mgxAB，系統(tǒng)增加的動能為ΔEk＝eq\f(1,2)(M＋m)veq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)(M＋m)veq\o\al(2,1)，因此需用天平測量滑塊的質量，用刻度尺測量兩個光電門之間的距離x.(2)由第(1)問知，當ΔEp＝ΔEk時，說明運動過程中系統(tǒng)的機械能守恒，即ΔEp＝mgxA