



2021年湖北省新高考物理試卷
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這是一份2021年湖北省新高考物理試卷,共18頁。試卷主要包含了單選題,多選題,實(shí)驗(yàn)題,計(jì)算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
2021年湖北省新高考物理試卷一、單選題(本大題共7小題,共28.0分)世紀(jì)年代,我國以國防為主的尖端科技取得了突破性的發(fā)展。年,我國第一顆原子彈試爆成功;年,我國第一顆氫彈試爆成功。關(guān)于原子彈和氫彈,下列說法正確的是A. 原子彈和氫彈都是根據(jù)核裂變?cè)硌兄频?/span>
B. 原子彈和氫彈都是根據(jù)核聚變?cè)硌兄频?/span>
C. 原子彈是根據(jù)核裂變?cè)硌兄频?,氫彈是根?jù)核聚變?cè)硌兄频?/span>
D. 原子彈是根據(jù)核聚變?cè)硌兄频?,氫彈是根?jù)核裂變?cè)硌兄频?/span>年,我國運(yùn)動(dòng)員陳芋汐獲得國際泳聯(lián)世錦賽女子單人米跳臺(tái)冠軍。某輪比賽中,陳芋汐在跳臺(tái)上倒立靜止,然后下落,前完成技術(shù)動(dòng)作,隨后完成姿態(tài)調(diào)整。假設(shè)整個(gè)下落過程近似為自由落體運(yùn)動(dòng),重力加速度大小取,則她用于姿態(tài)調(diào)整的時(shí)間約為A. B. C. D. 抗日戰(zhàn)爭時(shí)期,我軍繳獲不少敵軍武器武裝自己,其中某輕機(jī)槍子彈彈頭質(zhì)量約,出膛速度大小約。某戰(zhàn)士在使用該機(jī)槍連續(xù)射擊分鐘的過程中,機(jī)槍所受子彈的平均反沖力大小約,則機(jī)槍在這分鐘內(nèi)射出子彈的數(shù)量約為A. B. C. D. 如圖所示,一物塊以一定初速度沿傾角為的固定斜面上滑,運(yùn)動(dòng)過程中摩擦力大小恒定,物塊動(dòng)能與運(yùn)動(dòng)路程的關(guān)系如圖所示。重力加速度大小取,物塊質(zhì)量和所受摩擦力大小分別為
A. , B. ,
C. , D. ,如圖所示,由波長為和的單色光組成的一束復(fù)色光,經(jīng)半反半透鏡后分成透射光和反射光。透射光經(jīng)擴(kuò)束器后垂直照射到雙縫上并在屏上形成干涉條紋。是兩單色光中央亮條紋的中心位置,和分別是波長為和的光形成的距離點(diǎn)最近的亮條紋中心位置。反射光入射到三棱鏡一側(cè)面上,從另一側(cè)面和位置出射,則
A. ,是波長為的光出射位置
B. ,是波長為的光出射位置
C. ,是波長為的光出射位置
D. ,是波長為的光出射位置如圖所示,理想變壓器原線圈接入電壓恒定的正弦交流電,副線圈接入最大阻值為的滑動(dòng)變阻器和阻值為的定值電阻。在變阻器滑片從端向端緩慢移動(dòng)的過程中
A. 電流表示數(shù)減小
B. 電流表示數(shù)增大
C. 原線圈輸入功率先增大后減小
D. 定值電阻消耗的功率先減小后增大年月,天問一號(hào)探測器軟著陸火星取得成功,邁出了我國星際探測征程的重要一步?;鹦桥c地球公轉(zhuǎn)軌道近似為圓,兩軌道平面近似重合,且火星與地球公轉(zhuǎn)方向相同?;鹦桥c地球每隔約個(gè)月相距最近,地球公轉(zhuǎn)周期為個(gè)月。由以上條件可以近似得出A. 地球與火星的動(dòng)能之比
B. 地球與火星的自轉(zhuǎn)周期之比
C. 地球表面與火星表面重力加速度大小之比
D. 地球與火星繞太陽運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小之比二、多選題(本大題共4小題,共16.0分)關(guān)于電場,下列說法正確的是A. 電場是物質(zhì)存在的一種形式
B. 電場力一定對(duì)正電荷做正功
C. 電場線是實(shí)際存在的線,反映電場強(qiáng)度的大小和方向
D. 靜電場的電場線總是與等勢面垂直,且從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面一電中性微粒靜止在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中,在某一時(shí)刻突然分裂成、和三個(gè)微粒,和在磁場中做半徑相等的勻速圓周運(yùn)動(dòng),環(huán)繞方向如圖所示,未在圖中標(biāo)出。僅考慮磁場對(duì)帶電微粒的作用力,下列說法正確的是A. 帶負(fù)電荷
B. 帶正電荷
C. 帶負(fù)電荷
D. 和的動(dòng)量大小一定相等
一列簡諧橫波沿軸傳播,在時(shí)刻和時(shí)刻的波形分別如圖中實(shí)線和虛線所示。已知處的質(zhì)點(diǎn)在內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程為。下列說法正確的是
A. 波沿軸正方向傳播
B. 波源振動(dòng)周期為
C. 波的傳播速度大小為
D. 時(shí),處的質(zhì)點(diǎn)沿軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)如圖所示,一勻強(qiáng)電場大小未知、方向水平向右。兩根長度均為的絕緣輕繩分別將小球和懸掛在電場中,懸點(diǎn)均為。兩小球質(zhì)量均為、帶等量異號(hào)電荷,電荷量大小均為。平衡時(shí)兩輕繩與豎直方向的夾角均為。若僅將兩小球的電荷量同時(shí)變?yōu)樵瓉淼?/span>倍,兩小球仍在原位置平衡。已知靜電力常量為,重力加速度大小為,下列說法正確的是
A. 帶正電荷 B. 帶正電荷 C. D. 三、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2小題,共16.0分)某同學(xué)假期在家里進(jìn)行了重力加速度測量實(shí)驗(yàn)。如圖所示,將一根米尺豎直固定,在米尺零刻度處由靜止釋放實(shí)心小鋼球,小球下落途經(jīng)某位置時(shí),使用相機(jī)對(duì)其進(jìn)行拍照,相機(jī)曝光時(shí)間為。由于小球的運(yùn)動(dòng),它在照片上留下了一條模糊的徑跡。根據(jù)照片中米尺刻度讀出小球所在位置到釋放點(diǎn)的距離、小球在曝光時(shí)間內(nèi)移動(dòng)的距離。計(jì)算出小球通過該位置時(shí)的速度大小,進(jìn)而得出重力加速度大小。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:
次數(shù) 測量該小球直徑時(shí),游標(biāo)卡尺示數(shù)如圖所示,小球直徑為______。
在第次實(shí)驗(yàn)中,小球下落時(shí)的速度大小______保留位有效數(shù)字;第次實(shí)驗(yàn)測得的當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?/span>______保留位有效數(shù)字。
可以減小本實(shí)驗(yàn)重力加速度大小測量誤差的措施有______。
A.適當(dāng)減小相機(jī)的曝光時(shí)間
B.讓小球在真空管中自由下落
C.用質(zhì)量相等的實(shí)心鋁球代替實(shí)心鋼球小明同學(xué)打算估測個(gè)相同規(guī)格電阻的阻值?,F(xiàn)有一個(gè)量程為的電流表、一個(gè)電池組電動(dòng)勢不大于、內(nèi)阻未知、一個(gè)阻值為的定值電阻、一個(gè)阻值為的定值電阻用作保護(hù)電阻、開關(guān)和導(dǎo)線若干。他設(shè)計(jì)了如圖所示的電路,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
第一步:把個(gè)待測電阻分別單獨(dú)接入、之間,發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)基本一致,據(jù)此他認(rèn)為個(gè)電阻的阻值相等,均設(shè)為。
第二步:取下待測電阻,在、之間接入定值電阻,記下電流表的示數(shù)。
第三步:取下定值電阻,將個(gè)待測電阻串聯(lián)后接入、之間,記下串聯(lián)待測電阻的個(gè)數(shù)與電流表對(duì)應(yīng)示數(shù)。
請(qǐng)完成如下計(jì)算和判斷:
根據(jù)上述第二步,與、、、的關(guān)系式是______。
定義,則與、、、的關(guān)系式是______。
已知,實(shí)驗(yàn)測得,得到數(shù)據(jù)如下表:根據(jù)上述數(shù)據(jù)作出圖像,如圖所示,可得______保留位有效數(shù)字,同時(shí)可得______保留位有效數(shù)字。
本實(shí)驗(yàn)中電流表的內(nèi)阻對(duì)表中的測量值______影響選填“有”或“無”。
四、計(jì)算題(本大題共3小題,共40.0分)質(zhì)量為的薄壁導(dǎo)熱柱形氣缸,內(nèi)壁光滑,用橫截面積為的活塞封閉一定量的理想氣體。在下述所有過程中,氣缸不漏氣且與活塞不脫離。當(dāng)氣缸如圖豎直倒立靜置時(shí),缸內(nèi)氣體體積為,溫度為。已知重力加速度大小為,大氣壓強(qiáng)為。
將氣缸如圖豎直懸掛,缸內(nèi)氣體溫度仍為,求此時(shí)缸內(nèi)氣體體積;
如圖所示,將氣缸水平放置,穩(wěn)定后對(duì)氣缸緩慢加熱,當(dāng)缸內(nèi)氣體體積為時(shí),求此時(shí)缸內(nèi)氣體的溫度。
如圖所示,一圓心為、半徑為的光滑半圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi),其下端與光滑水平面在點(diǎn)相切。在水平面上,質(zhì)量為的小物塊以某一速度向質(zhì)量也為的靜止小物塊運(yùn)動(dòng)。、發(fā)生正碰后,到達(dá)半圓弧軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力恰好為零,沿半圓弧軌道運(yùn)動(dòng)到與點(diǎn)等高的點(diǎn)時(shí)速度為零。已知重力加速度大小為,忽略空氣阻力。
求從半圓弧軌道飛出后落到水平面的位置到點(diǎn)的距離;
當(dāng)由點(diǎn)沿半圓弧軌道下滑到點(diǎn)時(shí),與夾角為,求此時(shí)所受力對(duì)做功的功率;
求碰撞過程中和損失的總動(dòng)能。
如圖所示,兩根不計(jì)電阻、間距為的足夠長平行光滑金屬導(dǎo)軌,豎直固定在勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。導(dǎo)軌上端串聯(lián)非線性電子元件和阻值為的電阻。元件的圖像如圖所示,當(dāng)流過元件的電流大于或等于時(shí),電壓穩(wěn)定為。質(zhì)量為、不計(jì)電阻的金屬棒可沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中金屬棒始終水平且與導(dǎo)軌保持良好接觸。忽略空氣阻力及回路中的電流對(duì)原磁場的影響,重力加速度大小為。為了方便計(jì)算,取,。以下計(jì)算結(jié)果只能選用、、、、表示。
閉合開關(guān),由靜止釋放金屬棒,求金屬棒下落的最大速度;
斷開開關(guān),由靜止釋放金屬棒,求金屬棒下落的最大速度;
先閉合開關(guān),由靜止釋放金屬棒,金屬棒達(dá)到最大速度后,再斷開開關(guān)。忽略回路中電流突變的時(shí)間,求斷開瞬間金屬棒的加速度大小。
答案和解析1.【答案】
【解析】解:原子彈和核反應(yīng)堆是利用重核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中能在極短時(shí)間內(nèi)釋放出巨大能量的原理制成的,發(fā)生可控的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的是核電站,不可控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的是原子彈。
氫彈則是利用輕核的聚變制成的。
故ABC錯(cuò)誤,C正確。
故選:。
核能的利用分為裂變和聚變兩種,裂變分為兩種:可控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)和不可控鏈?zhǔn)椒磻?yīng),前者主要應(yīng)用在核反應(yīng)堆中,后者應(yīng)用在原子彈中;聚變主要應(yīng)用在氫彈上。
本題直接考查了氫彈和原子彈的原理,屬于記憶性的知識(shí),要注意區(qū)分。
2.【答案】
【解析】解:陳芋汐做自由落體運(yùn)動(dòng),由可得
前的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,
整個(gè)下落過程的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,
她用于姿態(tài)調(diào)整的時(shí)間約為,
故B正確,ACD錯(cuò)誤。
故選:。
由自由落體運(yùn)動(dòng)的公式可求出前的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和整個(gè)下落過程的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,兩者相減即為后的時(shí)間。
本題關(guān)鍵是掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的基本公式,然后根據(jù)題意求解即可。
3.【答案】
【解析】解:對(duì)子彈根據(jù)動(dòng)量定理得:
代入數(shù)據(jù)解得
故ABD錯(cuò)誤,C正確
故選:。
對(duì)子彈根據(jù)動(dòng)量定理可解得。
本題考查動(dòng)量定理,列出動(dòng)量定理表達(dá)式即可解得。
4.【答案】
【解析】解:對(duì)物塊根據(jù)動(dòng)能定理可知
在上滑過程中:
變形可得
在下降過程中:
變形可得
結(jié)合圖像聯(lián)立解得,
故A正確,BCD錯(cuò)誤
故選:。
物塊在上滑和下降的過程中做動(dòng)能定理,變形結(jié)合圖像可解得。
本題考查動(dòng)能定理,解題關(guān)鍵是可以對(duì)動(dòng)能定理變形結(jié)合圖像斜率進(jìn)行分析。
5.【答案】
【解析】解:、雙透干涉的實(shí)驗(yàn)結(jié)論:,由圖可得 ,故,故AB錯(cuò)誤;
、由或知,越大越小為頻率
由光的色散實(shí)驗(yàn)知,頻率越大,穿過三棱鏡后偏折越大或頻率越大,折射率越大本題中由于 故故偏折角小的對(duì)應(yīng),偏折大的對(duì)應(yīng),所以當(dāng) 時(shí) 是射出點(diǎn),是射出點(diǎn),故C錯(cuò)誤,D正確。
故選:。
由雙透干涉的實(shí)驗(yàn)結(jié)論:和圖中實(shí)驗(yàn)結(jié)果可比較波長;由光的色散實(shí)驗(yàn)知,頻率越大,穿過三棱鏡后偏折越大,結(jié)合圖中偏折結(jié)果可判斷。
本題考查了雙縫干涉實(shí)驗(yàn)和光的色散實(shí)驗(yàn),解題關(guān)鍵是要對(duì)教材實(shí)驗(yàn)結(jié)論的記憶,平時(shí)多注意積累。
6.【答案】
【解析】解:分析右端電路可知,與滑動(dòng)變阻器右半部分并聯(lián)后,再與左半部分串聯(lián)接入電路。當(dāng)滑片從往滑動(dòng)時(shí),并聯(lián)部分總電阻減小,滑動(dòng)變阻器左半部分電阻增大,故電路中總電阻增大。
B、變壓器原線圈輸入電壓不變,副線圈輸出電壓不變,總電阻增大,則副線圈總電流減小,示數(shù)減小,故B錯(cuò)誤;
A、再由變壓器原副線圈電流關(guān)系知,示數(shù)減小,示數(shù)減小,故A正確;
C、副線圈輸出電壓不變,電流減小,故輸出功率減小,故C錯(cuò)誤;
D、滑片從往滑動(dòng)時(shí),副線圈干路電流減小,滑動(dòng)變阻器右半部分和并聯(lián)總電阻減小,則并聯(lián)部分分壓減小,定值電阻消耗電功率減小,故D錯(cuò)誤。
故選:。
分析右端電路可知,與滑動(dòng)變阻器右半部分并聯(lián)后,再與左半部分串聯(lián)接入電路,當(dāng)滑片從往滑動(dòng)時(shí),并聯(lián)部分總電阻減小,滑動(dòng)變阻器左半部分電阻增大,故電路中總電阻增大。
本題考查變壓器和動(dòng)態(tài)電路,意在考查考生對(duì)動(dòng)態(tài)電路的分析能力,滑動(dòng)變阻、可變電阻器在此類電路中出現(xiàn)較多。
7.【答案】
【解析】解:、設(shè)地球和火星的公轉(zhuǎn)周期分別為、,軌道半徑分別為、,根據(jù)開普勒第三定律,可求得地球與火星的軌道半徑之比,
由太陽的引力提供向心力,則有,得,即地球與火星的線速度之比可以求得,
但由于地球與火星的質(zhì)量關(guān)系未知,因此不能求得地球與火星的動(dòng)能之比,故A錯(cuò)誤;
B、地球和火星的角速度分別為,,
由題意知火星和地球每隔約個(gè)月相距最近一次,又火星的軌道半徑大于地球的軌道半徑,則,
由以上可解得月,則地球與火星繞太陽的公轉(zhuǎn)周期之比::,但不能求出兩星球自轉(zhuǎn)周期之比,故B錯(cuò)誤;
C、由物體在地球和火星表面的重力等于各自對(duì)物體的引力,則有,得,由于地球和火星的質(zhì)量關(guān)系以及半徑關(guān)系均未知,則兩星球表面重力加速度的關(guān)系不可求,故C錯(cuò)誤;
D、地球與火星繞太陽運(yùn)動(dòng)的向心加速度由太陽對(duì)地球和火星的引力產(chǎn)生,所以向心加速度大小則有,得,得由于兩星球的軌道半徑之比已知,則地球與火星繞太陽運(yùn)動(dòng)的向心加速度之比可以求得,故 D正確。
故選:。
由火星與地球每隔個(gè)月相距最近可以得出地球和火星的公轉(zhuǎn)周期,有公轉(zhuǎn)周期可以推出地球和火星公轉(zhuǎn)時(shí)的各項(xiàng)參數(shù)。但由于不知道地球和火星的質(zhì)量等物理量,所以沒法求解地球和火星的自轉(zhuǎn)或重力加速度、動(dòng)能等物理量。
本題主要考查了萬有引力定律的應(yīng)用,以及天體的相遇問題,解題的關(guān)鍵是分析清楚地球和火星的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)。
8.【答案】
【解析】解:、電場是電荷及變化磁場周圍空間里存在的一種特殊物質(zhì),故A正確;
B、如果電場力方向與正電荷運(yùn)動(dòng)方向相反,電場力對(duì)正電荷做負(fù)功,故B錯(cuò)誤;
C、電場線是人為假想的曲線,實(shí)際并不存在,故C錯(cuò)誤;
D、電場中電勢相等的各個(gè)點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢面,等勢面與電場線垂直,即電場線與等勢面垂直;沿著電場線電勢越來越低,即電場線由電勢高的等勢面指向低的等勢面,故D正確。
故選:。
電場是電荷及變化磁場周圍空間里存在的一種特殊物質(zhì),電場這種物質(zhì)與通常的實(shí)物不同,它不是由分子原子所組成,但它是不依賴于我們的感覺而客觀存在的;等勢面與電場線垂直,沿著電場線電勢越來越低.電場線與等勢面垂直.電場線密的地方電場的強(qiáng)度大,電場線疏的地方電場的強(qiáng)度小,沿電場線的方向,電勢降低。
該題考查了電場的性質(zhì),要注意加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí),掌握住電場線和等勢面的特點(diǎn),明確等勢面與電場線垂直,沿著電場線電勢越來越低,故電場線由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。
9.【答案】
【解析】解:、從分裂后和粒子的軌跡圖可以看出,兩粒子均做逆時(shí)針方向圓周運(yùn)動(dòng),由左手定則可判斷兩粒子均帶正電,故A錯(cuò)誤,B正確;
C、由于中性粒子一分為三,帶正電,則一定帶負(fù)電,故C正確;
D、由于中性粒子一分為三,那么分裂前后,根據(jù)動(dòng)量守恒定律可知,;根據(jù)可知,,從圖示可以看出,做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑相等,所以根據(jù)半徑公式知兩粒子的動(dòng)量與電量的比值相等,但由于不知兩粒子電量的大小,所以二者的動(dòng)量大小不一定相等。故D錯(cuò)誤。
故選:。
根據(jù)左手定則判斷的電性,根據(jù)電荷守恒判斷的電性,根據(jù)動(dòng)量守恒定律和半徑公式可判斷動(dòng)量的大小關(guān)系。
本題考查對(duì)帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)的半徑公式和周期公式以及動(dòng)量守恒定律,要注意明確分列前后電荷量守恒和質(zhì)量守恒,總動(dòng)量守恒,從而明確半徑的關(guān)系。
10.【答案】
【解析】解:、由題意知處的質(zhì)點(diǎn)在內(nèi)的運(yùn)動(dòng)路程為,所以判斷處質(zhì)點(diǎn)在時(shí)刻是向下振動(dòng)的,該波向軸正方向傳播,故A正確;
B、虛線波處此刻的位移,所以,從而,故B錯(cuò)誤;
C、波速為,故C正確;
D、從虛線波知處的質(zhì)點(diǎn)此刻正向的正方向運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。
故選:。
根據(jù)時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向,判斷波的傳播方向,根據(jù)題意求解周期,根據(jù)波速等于波長除以周期得到波速;
本題主要是考查了波的圖象;解答本題關(guān)鍵是要能夠根據(jù)圖象直接讀出振幅、波長,能夠根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向判斷出波的傳播方向,知道波速、波長和頻率之間的關(guān)系。
11.【答案】
【解析】解:、兩小球帶等量異號(hào)電荷,根據(jù)“異種電互相吸引”可知兩個(gè)小球相互吸引,所以勻強(qiáng)電場對(duì)的電場力方向向左,故帶負(fù)電;勻強(qiáng)電場對(duì)的電場力方向向右,故帶正電,故A錯(cuò)誤、B正確;
、設(shè)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為,根據(jù)幾何關(guān)系可得兩個(gè)小球之間的距離為:;
當(dāng)兩個(gè)小球帶電荷量大小均為時(shí),對(duì)受力分析如圖所示,根據(jù)平衡條件可得:
,其中
僅將兩小球的電荷量同時(shí)變?yōu)樵瓉淼?/span>倍,兩小球仍在原位置平衡,對(duì)根據(jù)平衡條件可得:
,其中
聯(lián)立解得:,故C正確、D錯(cuò)誤。
故選:。
根據(jù)“異種電互相吸引”結(jié)合平衡條件分析勻強(qiáng)電場對(duì)、的電場力方向由此確定電性;對(duì)受力分析如圖所示,根據(jù)平衡條件列方程求解。
本題主要是考查了庫侖力作用下的共點(diǎn)力的平衡問題,關(guān)鍵是能夠確定研究對(duì)象、進(jìn)行受力分析、利用平行四邊形法則進(jìn)行力的合成,然后建立平衡方程進(jìn)行解答。
12.【答案】
【解析】解:游標(biāo)尺為分度,精確度為;主尺讀數(shù)為,游標(biāo)尺第格對(duì)齊,讀數(shù)為,故小球的直徑為;
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知,在第次實(shí)驗(yàn)中,小球下落時(shí)的速度大?。?/span>
;
根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得:,解得:;
、適當(dāng)減小相機(jī)的曝光時(shí)間,使得平均速度更接近在處的瞬時(shí)速度,可以減少實(shí)驗(yàn)誤差,故A正確;
B、讓小球在真空管中自由下落,可以減少空氣的阻力,可以減少實(shí)驗(yàn)誤差,故B正確;
C、本實(shí)驗(yàn)盡量采用密度大、體積小的鋼球或鉛球做實(shí)驗(yàn),可以減少因阻力產(chǎn)生的誤差,故C錯(cuò)誤。
故選:。
故答案為:;;;。
游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù),不需估讀,由此讀數(shù);
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解速度大小,根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解重力加速度大小;
該實(shí)驗(yàn)誤差產(chǎn)生的主要原因是空氣阻力,根據(jù)減小誤差的方法進(jìn)行分析。
本題主要考查了游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論,掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和減少實(shí)驗(yàn)誤差的方法是解答本題的關(guān)鍵。
13.【答案】 無
【解析】解:根據(jù)閉合電路歐姆定律,由實(shí)驗(yàn)第二步可寫出:,變形后得到:;
同理,將個(gè)電阻串聯(lián)后接入之間,可以得到:。根據(jù)題意那么;
根據(jù)表格數(shù)據(jù)并畫出圖象,從上一問的表達(dá)式,可知直線的斜率,截距,解得:,;
考慮電流表的內(nèi)阻時(shí),可以把電流表的內(nèi)阻等效到中去,但與沒關(guān)系,所以電流表的內(nèi)阻對(duì)的測量值無影響。
故答案為:;;、;無
根據(jù)閉合電路歐姆定律寫出電流的表達(dá)式,變形后得到和的表達(dá)式;
根據(jù)閉合電路歐姆定律結(jié)合題目所給圖象的斜率和縱截距求電動(dòng)勢和內(nèi)阻;
從的函數(shù)式中進(jìn)行分析,電流表的內(nèi)阻對(duì)的值是否影響。
本題考查了類似測電源電動(dòng)勢的實(shí)驗(yàn),方法原理比較新穎,處理數(shù)據(jù)采用圖象法,這些都是方便操作的步驟。當(dāng)然抓住串聯(lián)并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律可得到結(jié)果。
14.【答案】解:在圖中對(duì)導(dǎo)熱氣缸根據(jù)平衡條件有:
在圖中對(duì)導(dǎo)熱氣缸根據(jù)平衡條件有:
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有:
由題意知:
聯(lián)立解得:
將氣缸水平放置后,氣體發(fā)生等溫膨脹,穩(wěn)定后的壓強(qiáng)
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有:
再加熱時(shí)發(fā)生等壓膨脹,
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有:
聯(lián)立解得:
答:將氣缸如圖豎直懸掛,缸內(nèi)氣體溫度仍為,此時(shí)缸內(nèi)氣體體積為;
如圖所示,將氣缸水平放置,穩(wěn)定后對(duì)氣缸緩慢加熱,當(dāng)缸內(nèi)氣體體積為時(shí),此時(shí)缸內(nèi)氣體的溫度為。
【解析】選氣缸為研究對(duì)象,對(duì)其列受力分析由平衡條件求出兩種情況下氣體的體積,由等溫規(guī)律可求;
氣缸水平放置,穩(wěn)定后再加熱,氣體發(fā)生等壓變化,由理想氣體狀態(tài)方程求此時(shí)缸內(nèi)缸體的溫度。
本題是熱力學(xué)狀態(tài)方程的應(yīng)用題,解題中要多次用用平衡條件,關(guān)鍵是要選準(zhǔn)研究對(duì)象,正確進(jìn)行受力分析,求出氣體壓強(qiáng)。
15.【答案】解:到達(dá)半圓弧軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力恰好為零,則
從半圓弧軌道飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)
水平方向:
豎直方向:
聯(lián)立解得
由點(diǎn)沿半圓弧軌道下滑到點(diǎn),根據(jù)機(jī)械能守恒由
此時(shí)所受力對(duì)做功的功率
聯(lián)立解得
從碰撞后到最高點(diǎn),根據(jù)動(dòng)能定理
從碰撞后到點(diǎn),根據(jù)動(dòng)能定理
碰撞過程中動(dòng)量守恒,規(guī)定向右為正方向,則
則碰撞過程中損失的能量
聯(lián)立解得
答:從半圓弧軌道飛出后落到水平面的位置到點(diǎn)的距離為;
當(dāng)由點(diǎn)沿半圓弧軌道下滑到點(diǎn)時(shí),與夾角為,此時(shí)所受力對(duì)做功的功率為;
碰撞過程中和損失的總動(dòng)能為。
【解析】到達(dá)半圓弧軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力恰好為零,由重力提供向心力,由牛頓第二定律求出到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律解得。
由點(diǎn)沿半圓弧軌道下滑到點(diǎn),根據(jù)機(jī)械能守恒結(jié)合功率的計(jì)算公式解得其功率;
從點(diǎn)到點(diǎn)的過程,由機(jī)械能守恒定律求出碰撞后的速度,根據(jù)動(dòng)能定理解得碰撞后的速度。再研究與碰撞過程,由動(dòng)量守恒定律結(jié)合能量守恒可解得。
解決本題時(shí),要理兩個(gè)小球的運(yùn)動(dòng)過程,把握每個(gè)過程遵循的物理規(guī)律,知道彈性碰撞過程遵守動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律兩大規(guī)律。要知道小球恰好到達(dá)圓軌道最高點(diǎn)時(shí),由重力充當(dāng)向心力。
16.【答案】解:閉合開關(guān),定值電阻與金屬棒組成回路,當(dāng)金屬棒的速度達(dá)到最大時(shí),
感應(yīng)電動(dòng)勢:
電流:
導(dǎo)體棒受到的安培力:
當(dāng)速度穩(wěn)定后,由平衡條件有:安
聯(lián)立得:
由于元件的電壓達(dá)到時(shí),保持不變,隨著金屬棒速度增加,電流也增加,當(dāng)元件的電壓穩(wěn)定時(shí),電路中的電流:
此時(shí)由平衡條件有:
代入得到:
閉合開關(guān)時(shí),金屬棒達(dá)到最大速度,此時(shí)電路中的電流。
斷開開關(guān)時(shí),由于忽略電流突變的時(shí)間,所以電流通過元件,由于,所以元件兩端的電壓為,則
那么此時(shí)電流中的電流
金屬棒受到的安培力安
所以此刻的加速度
答:閉合開關(guān),由靜止釋放金屬棒,則金屬棒下落的最大速度為;
斷開開關(guān),由靜止釋放金屬棒,求金屬棒下落的最大速度為;
先閉合開關(guān),由靜止釋放金屬棒,金屬棒達(dá)到最大速度后,再斷開開關(guān)。忽略回路中電流突變的時(shí)間,則斷開瞬間金屬棒的加速度大小為。
【解析】分兩種情況寫出當(dāng)金屬棒速度最大時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢,電流、安培力,由平衡條件求得最大速度;
當(dāng)開關(guān)由閉合到斷開時(shí),由于忽略電流的突變時(shí)間,所以此時(shí)電流也將流過元件,結(jié)合圖象求得其電阻值,計(jì)算出此時(shí)電路的電流,從而求得此時(shí)的安培力,由牛頓第二定律求得金屬棒的加速度。
本題考查電磁感應(yīng)的力學(xué)平衡問題,抓住切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢、歐姆定律、安培力公式、牛頓第二定律或平衡條件這些基本規(guī)律即可解決問題,但容易出錯(cuò)的是電路中出現(xiàn)了一個(gè)非線性元件,結(jié)合其特點(diǎn)求電路中的電流。
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