2017期末模擬物理試卷(解析版)

第第#頁(yè)(共18頁(yè))12．某同學(xué)為了研究小燈泡在不同狀態(tài)下的電阻，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：(1)用多用電表的歐姆擋測(cè)量小燈泡的電阻，當(dāng)選用x10口擋測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)偏角過大，此時(shí)應(yīng)選用X1口擋(填寫“X1”或“Xlk”)，然后需將紅、黑表筆短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零,再進(jìn)行測(cè)量.測(cè)量完成后，將選擇開關(guān)拔向OFF位置.(2)該同學(xué)用內(nèi)阻約幾十歐的電流表，內(nèi)阻約幾千歐的電壓表等儀器，測(cè)定在不同工作狀態(tài)下的小燈泡電阻，請(qǐng)?jiān)趫D1中畫出測(cè)量電路的原理圖，并根據(jù)所畫原理圖將圖2中的實(shí)物圖補(bǔ)充完整．(3)在閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭應(yīng)在左端(填寫“左”或“右”).【考點(diǎn)】伏安法測(cè)電阻.【分析】本題(1)的關(guān)鍵是明確歐姆表的指針偏角過大說明待測(cè)電阻的阻值較小，即所選的倍率較大，應(yīng)換較小的倍率，注意每次選檔后都應(yīng)重新調(diào)零；題(2)根據(jù)小燈泡的阻值較小滿足電流表外接法的條件，再根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求測(cè)量小燈泡在不同狀態(tài)下的電阻，說明電壓或電流從零調(diào)，色變阻器應(yīng)采用分壓式接法．【解答】解：(1)歐姆表的指針偏角過大，說明待測(cè)電阻阻值較小，應(yīng)選擇較小的倍率，所以應(yīng)選用X1擋，然后再將紅黑表筆短接進(jìn)行歐姆調(diào)零，測(cè)量完成后應(yīng)將選擇開關(guān)撥向OFF擋；(2)由于小燈泡的阻值較小，滿足&二:3-，所以電流表應(yīng)用外接法；由于實(shí)驗(yàn)要求測(cè)量小燈泡在不同狀態(tài)下的電阻，即要求電壓或電流從零調(diào)，所以變阻器應(yīng)采用分壓式接法，實(shí)物圖和原理圖如圖所示：(3)根據(jù)電路圖和實(shí)物圖可知，變化開關(guān)前應(yīng)將滑片置于輸出電壓最小的左端．故答案為：(1)X1,短接，OFF；(2)如圖；(3)左三、計(jì)算題(共4個(gè)題，共46分，解題要有必要的公式，步驟以及文字說明，只寫結(jié)果的不得分).如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)=2m、質(zhì)量為M=8kg的小車，放在水平地面上，小車向右運(yùn)動(dòng)的速度為6m/s時(shí)，在小車前端輕輕地放上一質(zhì)量為m=2kg的小物塊.小車與地面、物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為=0.2,g取10m/s2,求(1)小物塊及小車的加速度(2)小物塊滑離小車時(shí)的速度.IC0rl\rt/Thrit 'T_fT"T【考點(diǎn)】牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系.【分析(1)由牛頓第二定律求出小車與物塊的加速度．(2)由位移公式可以求出速度．【解答】解：(1)由牛頓第二定律得：對(duì)物塊：mg=mam,解得：am=2m/s2,方向水平向右，對(duì)小車：mg(Mm)g=MaM,解得：aM=3m/s2,方向水平向左；(2)設(shè)物塊經(jīng)t從小車滑離，滑離時(shí)物塊速度最大，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式得：1二0T]一?"lJ-J代入數(shù)據(jù)解得：]=0東(t1=2s不合題意，舍去)物塊滑離小車的速度：vm=amt1=2X0.4=0.8m/s答：(1)小物塊的加速度大小為：2m/s2,方向水平向右，小車的加速度大小為3m/s2,方向水平向左．(2)小物塊滑離小車時(shí)的速度為0.8m/s..如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距L=1m,導(dǎo)軌平面與水平面成=37°角，下端連接阻值為R=4的電阻.勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T質(zhì)量為m=0.4kg、電阻r=1的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25,金屬棒以初速度V=20m/s沿導(dǎo)軌滑下，g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求：(1)金屬棒沿導(dǎo)軌下滑的最大加速度；(2)金屬棒下滑時(shí)電阻R消耗的最小功率.【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；摩擦力的判斷與計(jì)算．【分析(1)剛開始下滑時(shí)加速度最大,導(dǎo)體棒受安培力,只受重力、支持力和摩擦力,則由牛頓第二定律可求得加速度；(2)由平衡條件可求得電流大小，則由功率公式可求電阻R的功率.【解答】解：金屬棒開始下滑時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，設(shè)對(duì)應(yīng)電流為I1,則有：E=BLv0I/金屬棒開始下滑時(shí)加速度最大，有：BI1L口mgcosD-mgsinD=mam得：am=6m/s2,方向沿導(dǎo)軌向上.(2)由平衡條件有：mgsinD-口mgcosD=BI2LR消耗的電功率為：P=I22R解得：P=10.24W答：(1)金屬棒沿導(dǎo)軌下滑的最大加速度為6m/s2；(2)金屬棒下滑時(shí)電阻R消耗的最小功率為10.24W.15.如圖所示，水平傳送帶右端與光滑水平長(zhǎng)軌道AB齊平，BCD是半徑為R=0.4m的光滑豎直半圓軌道，軌道最高點(diǎn)為D,傳送帶水平部分長(zhǎng)度L=0.9m,沿順時(shí)針方向以6m/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng).一質(zhì)量m=1kg的小物塊速度v0=4m/s沖上傳送帶，物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)D=0.5,g=10m/s2.求：(1)物塊經(jīng)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力(2)物塊落點(diǎn)到D點(diǎn)的水平距離(3)因傳送該物塊電動(dòng)機(jī)對(duì)傳送帶多提供的能量.【考點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系；牛頓第二定律.【分析】先分析判斷物快在皮帶的運(yùn)動(dòng)情況，物快在ABCD的受力和運(yùn)動(dòng)，利用機(jī)械能守恒求解；從D點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，求水平距離；利用能量守恒求多提供的能量.【解答】解：(1)設(shè)物塊從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)經(jīng)11s與帶同速，有：v=v0+gt1E此時(shí)物塊對(duì)地前進(jìn)位移x,有：一飛「二：四型[汨解得：x=0.9m故物塊一直做勻加速運(yùn)動(dòng)，則有：喘，-^^2.顯田從A至D過程機(jī)械能守恒有：;二；iw%如承田在D點(diǎn)由牛頓第二定律得：卜必「悟二田子聯(lián)立解得：Fn=12.5N田由牛頓第三定律知對(duì)軌道的壓力方向向下，大小為12.5N[⑥(2)物塊從D點(diǎn)拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)x2=vDt2田…⑧…⑧聯(lián)立解得：x2=1.2m田(3)物在帶上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：入二；口田傳送帶多輸出的機(jī)械能為：傳送帶多輸出的機(jī)械能為：聯(lián)立解得：△EuGJ答：(1)物塊經(jīng)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為12.5N(2)物塊落點(diǎn)到D點(diǎn)的水平距離1.2m(3)因傳送該物塊電動(dòng)機(jī)對(duì)傳送帶多提供的能量為6J16.如圖1,所示在xOy坐標(biāo)系內(nèi)存在周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，電場(chǎng)沿x軸正向?yàn)檎?，磁?chǎng)垂直紙面向里為正，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的變化規(guī)律如圖所示.一帶負(fù)電粒子質(zhì)量m=3.2X10-13kg,電量q=1.6X10-10C,粒子初速大小v0=6m/s.t=0時(shí)刻從O點(diǎn)沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，不計(jì)粒子重力．求圖1 圖2 圖3(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期(2)在t=20X10-3s時(shí)粒子的位置坐標(biāo)(3)在t=22X10-3s時(shí)粒子的速度.【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；向心力．【分析】由圓周運(yùn)動(dòng)的向心力公式及周期公式可求出周期；t=20X10-3s時(shí)粒子在坐標(biāo)系內(nèi)做了兩個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)和三段類平拋運(yùn)動(dòng),分方向研究?jī)蛇\(yùn)動(dòng)可求出其豎直坐標(biāo)；利用運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性來求解t=22X10-3s時(shí)粒子的速度大小和方向.【解答】解：(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為T,有：qBv=irr"-T山得：T二節(jié)44M.i。一^三t=20X10-3s時(shí)粒子在坐標(biāo)系內(nèi)做了兩個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)和三段類平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的水平位移為：x=3v0T=9.6X10-2m運(yùn)動(dòng)的豎直位移為：衿;Eq=ma代入數(shù)據(jù)解得：y=3.6X10-2mt=22X10-3s時(shí)粒子的速度大小與t=20X10-3s相同，方向