河南省周口市鄲城縣第一中學(xué)2021年高三物理期末試題含解析

河南省周口市鄲城縣第一中學(xué)2021年高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.甲乙兩個(gè)學(xué)習(xí)小組分別利用單擺測(cè)量重力加速度。（1）甲組同學(xué)采用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。①為比較準(zhǔn)確地測(cè)量出當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊臄?shù)值，除秒表外，在下列器材中，還應(yīng)該選用

；（用器材前的字母表示）a．長(zhǎng)度接近1m的細(xì)繩b.長(zhǎng)度為30cm左右的細(xì)繩c．直徑為1.8cm的塑料球d．直徑為1.8cm的鐵球e．最小刻度為1cm的米尺f．最小刻度為1mm的米尺②該組同學(xué)先測(cè)出懸點(diǎn)到小球球心的距離L，然后用秒表測(cè)出單擺完成n次全振動(dòng)所用的時(shí)間t。請(qǐng)寫出重力加速度的表達(dá)式g= 。（用所測(cè)物理量表示）③在測(cè)量擺長(zhǎng)后，測(cè)量周期時(shí)，擺球振動(dòng)過(guò)程中懸點(diǎn)O處擺線的固定出現(xiàn)松動(dòng)，擺長(zhǎng)略微變長(zhǎng)，這將會(huì)導(dǎo)致所測(cè)重力加速度的數(shù)值

。（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）（2）乙組同學(xué)在圖甲所示裝置的基礎(chǔ)上再增加一個(gè)速度傳感器，如圖乙所示。將擺球拉開一小角度使其做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，速度傳感器記錄了擺球振動(dòng)過(guò)程中速度隨時(shí)間變化的關(guān)系，如圖丙所示的v―t圖線。①由圖丙可知，該單擺的周期T=

s；②更換擺線長(zhǎng)度后，多次測(cè)量，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)作出T2―L（周期平方―擺長(zhǎng)）圖線，并根據(jù)圖線擬合得到方程。由此可以得出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝

m/s2。(取π2＝9.86，結(jié)果保留3位有效數(shù)字)參考答案：（1）①adf（2分）②（2分）③偏?。?分）（2）①2.0（2分）②9.762.（單選）如圖，在驗(yàn)證向心力公式的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量相同的鋼球①放在A盤的邊緣，鋼球②放在B盤的邊緣，A、B兩盤的半徑之比為2：1．a(chǎn)、b分別是與A盤、B盤同軸的輪．a(chǎn)輪、b輪半徑之比為1：2，當(dāng)a、b兩輪在同一皮帶帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋼球①、②受到的向心力之比為（）A．2：1B．4：1C．1：4D．8：1參考答案：考點(diǎn)：向心力．專題：實(shí)驗(yàn)題．分析：皮帶傳送，邊緣上的點(diǎn)線速度大小相等；共軸的點(diǎn)，角速度相等，再根據(jù)向心加速度a=rω2=分析．解答：解：皮帶傳送，邊緣上的點(diǎn)線速度大小相等，所以va=vb，a輪、b輪半徑之比為1：2，所以=，共軸的點(diǎn)，角速度相等，兩個(gè)鋼球的角速度分別與共軸輪子的角速度相等，則=．根據(jù)向心加速度a=rω2，=．故D正確，A、B、C錯(cuò)誤．故選D．點(diǎn)評(píng)：解決本題關(guān)鍵掌握皮帶傳送，邊緣上的點(diǎn)線速度大小相等；共軸的點(diǎn)，角速度相等．以及向心加速度的公式a=rω2=．3.用比值法定義物理量是物理學(xué)中一種重要的思想方法，下列物理量的表達(dá)式不屬于用比值法定義的是（

）A．加速度

B．功率

C．速度

D．電阻參考答案：A解析：根據(jù)牛頓第二定律得出的加速度，是加速度的決定式，不屬于用比值法定義的加速度定義式。4.如圖所示為一皮帶傳動(dòng)裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點(diǎn)，左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r，b點(diǎn)在小輪上，到小輪中心的距離為r，c點(diǎn)和d點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上。若在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，皮帶不打滑，則(

)A.a點(diǎn)與b點(diǎn)的線速度大小相等B.a點(diǎn)與b點(diǎn)的角速度大小相等C.a點(diǎn)與c點(diǎn)的線速度大小相等D.a點(diǎn)與d點(diǎn)的向心加速度大小相等參考答案：CD5.（多選）如圖所示，足夠高的豎直墻壁M、N之間有一根水平光滑細(xì)桿，在桿上A點(diǎn)的左側(cè)某位置處套有一細(xì)環(huán)，一質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩系在環(huán)上，墻壁上的B點(diǎn)與小球等高，現(xiàn)讓環(huán)與小球一起以速度v向右運(yùn)動(dòng)，環(huán)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)被擋住而立即停止．已知桿上A點(diǎn)離墻壁N的水平距離為L(zhǎng)，細(xì)繩能承受的最大拉力為2.5mg．不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．若v=，則小球與墻壁N的碰撞點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為B．若v=，小球與墻壁N碰撞時(shí)的速度為C．若v=，則小球與墻壁N的碰撞點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為D．若v=，則小球與墻壁N碰撞時(shí)的速度為參考答案：【考點(diǎn)】：向心力；動(dòng)量守恒定律．【分析】：根據(jù)牛頓第二定律，通過(guò)合力提供向心力求出繩子的拉力，判斷繩子有無(wú)斷裂．若繩子斷裂，做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出小球與N墻壁碰撞點(diǎn)與B點(diǎn)的距離，以及碰撞時(shí)的速度．：解：A、若v=，根據(jù)牛頓第二定律得：F﹣mg=m，解得：F=mg+m=3mg＞2.5mg，繩子斷裂，做平拋運(yùn)動(dòng)，在水平方向上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：t=則豎直方向上的位移為：y==，則碰撞點(diǎn)與B點(diǎn)的距離為，故A錯(cuò)誤；B、豎直方向上的分速度為：vy=gt=則合速度為：v合=，故B錯(cuò)誤；C、若v=，繩子斷裂，做平拋運(yùn)動(dòng)，同理可知，在水平方向上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：t=豎直方向上的位移為：y==，則碰撞點(diǎn)與B點(diǎn)的距離為，故C正確；D、豎直方向上的分速度為：vy=gt=則合速度為：v合=，故D正確．故選：CD【點(diǎn)評(píng)】：解決本題的關(guān)鍵知道向心力的來(lái)源，要運(yùn)用牛頓第二定律結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)進(jìn)行求解．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.用如圖1所示裝置研究平地運(yùn)動(dòng)。將白紙和復(fù)寫紙對(duì)齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點(diǎn)飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時(shí)，鋼球側(cè)面會(huì)在白紙上擠壓出一個(gè)痕跡點(diǎn)。移動(dòng)擋板，重新釋放鋼球，如此重復(fù)，白紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)。（1）下列實(shí)驗(yàn)條件必須滿足的有____________。A．斜槽軌道光滑B．斜槽軌道末段水平C．擋板高度等間距變化D．每次從斜槽上相同的位置無(wú)初速度釋放鋼球（2）為定量研究，建立以水平方向?yàn)閤軸、豎直方向?yàn)閥軸的坐標(biāo)系。a．取平拋運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，將鋼球靜置于Q點(diǎn)，鋼球的________（選填“最上端”、“最下端”或者“球心”）對(duì)應(yīng)白紙上的位置即為原點(diǎn)；在確定y軸時(shí)______（選填“需要”或者“不需要”）y軸與重錘線平行。b．若遺漏記錄平拋軌跡的起始點(diǎn)，也可按下述方法處理數(shù)據(jù)：如圖2所示，在軌跡上取A、B、C三點(diǎn)，AB和BC的水平間距相等且均為x，測(cè)得AB和BC的豎直間距分別是y1和y2，則______（選填“大于”、“等于”或者“小于”）?？汕蟮娩撉蚱綊伒某跛俣却笮開___________（已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，結(jié)果用上述字母表示）。（3）為了得到平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，同學(xué)們還提出了以下三種方案，其中可行的是____________。A．從細(xì)管水平噴出穩(wěn)定的細(xì)水柱，拍攝照片，即可得到平拋運(yùn)動(dòng)軌跡B．用頻閃照相在同一底片上記錄平拋小球在不同時(shí)刻的位置，平滑連接各位置，即可得到平拋運(yùn)動(dòng)軌跡C．將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置，筆尖緊靠白紙板，鉛筆以一定初速度水平拋出，將會(huì)在白紙上留下筆尖的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡（4）伽利略曾研究過(guò)平拋運(yùn)動(dòng)，他推斷：從同一炮臺(tái)水平發(fā)射的炮彈，如果不受空氣阻力，不論它們能射多遠(yuǎn)，在空中飛行的時(shí)間都一樣。這實(shí)際上揭示了平拋物體_________。A．在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)C．在下落過(guò)程中機(jī)械能守恒（5）牛頓設(shè)想，把物體從高山上水平拋出，速度一次比一次大，落地點(diǎn)就一次比一次遠(yuǎn)，如果速度足夠大，物體就不再落回地面，它將繞地球運(yùn)動(dòng)，成為人造地球衛(wèi)星。同樣是受地球引力，隨著拋出速度增大，物體會(huì)從做平拋運(yùn)動(dòng)逐漸變?yōu)樽鰣A周運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)分析原因。___________________________參考答案：

(1).BD

(2).球心

(3).需要

(4).大于

(5).

(6).B

(7).B

(8).利用平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡的拋物線和圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)證明即可【詳解】根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)解答。(1)本實(shí)驗(yàn)中要保證小球飛出斜槽末端時(shí)的速度為水平，即小球做平拋運(yùn)動(dòng)，且每次飛出時(shí)的速度應(yīng)相同，所以只要每次將小球從斜槽上同一位置由靜止釋放即可，故BD正確；(2)a.平拋運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)應(yīng)為鋼球靜置于Q點(diǎn)時(shí)，鋼球的球心對(duì)應(yīng)紙上的位置，由于平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以在確定y軸時(shí)需要y軸與重錘線平行；b.由初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律即在相等時(shí)間間隔內(nèi)所通過(guò)的位移之比為可知，由于A點(diǎn)不是拋出點(diǎn)，所以；設(shè)AB，BC間所用的時(shí)間為T，豎直方向有：，水平方向有：，聯(lián)立解得：；(3)A項(xiàng)：從細(xì)管水平噴出穩(wěn)定的細(xì)水柱，由于細(xì)水柱射出后受到空氣阻力的作用，所以此方案不可行；B項(xiàng)：用頻閃照相在同一底片上記錄小球不同時(shí)刻位置即平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡上的點(diǎn)，平滑連接在一起即為平拋運(yùn)動(dòng)軌跡，所以此方案可行；C項(xiàng)：將鉛筆垂直于豎直的白板放軒，以一定初速度水平拋出，筆尖與白紙間有摩擦阻力的作用，所以鉛筆作的不是平拋運(yùn)動(dòng)，故此方案不可行；(4)由平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向運(yùn)動(dòng)可知，，時(shí)間，所以只要高度相同，時(shí)間相同，故B正確；(5)由平拋運(yùn)動(dòng)可知，豎直方向：，水平方向：，聯(lián)立解得：，即拋出物體的軌跡為拋物線，當(dāng)拋出的速度越大，在拋物線上某點(diǎn)的速度足以提供該點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力時(shí)，物體的軌跡從拋物線變?yōu)閳A。7.如圖所示，水平板上有質(zhì)量m=1.0kg的物塊，受到隨時(shí)間t變化的水平拉力F作用，用力傳感器測(cè)出相應(yīng)時(shí)刻物塊所受摩擦力Ff的大小。已知9s末的速度為9.5m/s，取重力加速度g=10m/s2。則4s末物塊的加速度的大小為

▲

，4s~9s內(nèi)合外力對(duì)物塊做功為

▲

。參考答案：8.為“驗(yàn)證牛頓第二定律”，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：A．實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，一端系在滑塊上的輕質(zhì)細(xì)繩通過(guò)轉(zhuǎn)軸光滑的輕質(zhì)滑輪，另一端掛一質(zhì)量為m＝0.5kg的鉤碼，用墊塊將長(zhǎng)木板的有定滑輪的一端墊起．調(diào)整長(zhǎng)木板的傾角，直至輕推滑塊后，滑塊沿長(zhǎng)木板向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)；B．保持長(zhǎng)木板的傾角不變，取下細(xì)繩和鉤碼，接好紙帶，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，然后讓滑塊沿長(zhǎng)木板滑下，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶如圖乙所示．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)圖乙中紙帶的哪端與滑塊相連_______________________________________________________________________．(2)圖乙中相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接頻率為50Hz的交流電源，根據(jù)圖乙求出滑塊的加速度a＝________m/s2.(3)不計(jì)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的阻力，滑塊的質(zhì)量M＝________kg.(g取9.8m/s2)參考答案：(1)取下細(xì)繩和鉤碼后，滑塊加速下滑，隨著速度的增加點(diǎn)間距離逐漸加大，故紙帶的右端與滑塊相連．(2)由Δx＝aT2，得a＝＝m/s2＝1.65m/s2.(3)勻速下滑時(shí)滑塊所受合外力為零，撤去鉤碼滑塊所受合外力等于mg，由mg＝Ma得M＝2.97kg.9.如圖所示，在電場(chǎng)強(qiáng)度E＝2000V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有三點(diǎn)A、M和B，AM＝4cm，MB＝3cm，AB＝5cm，且AM邊平行于電場(chǎng)線，A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為________V。把一電荷量q＝2×10-9C的正電荷從B點(diǎn)經(jīng)M點(diǎn)移到A點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為________J參考答案：10.某同學(xué)“探究小車的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長(zhǎng)的細(xì)線，跨過(guò)固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連。開始時(shí)，小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離。啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，釋放重物，小車在重物牽引下，由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)；重物落地后，小車會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距離。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz。某次實(shí)驗(yàn)打出的紙帶如圖乙所示，圖中a、b、c是紙帶上的三段，紙帶運(yùn)動(dòng)方向如圖中箭頭所示。（1）根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計(jì)算打c段紙帶時(shí)小車的加速度大小為_______m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（2）判斷小車運(yùn)動(dòng)的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的__________兩點(diǎn)之間。參考答案：(1)5.0(2)D4、D5：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得：a==5.0m/s2．

（2）從紙帶b上可發(fā)現(xiàn)：相鄰的點(diǎn)距離先增大后減小，由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔是相等的，所以b段紙帶先加速后減速，所以最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中長(zhǎng)度為2.98cm的一段.11.如圖所示是兩個(gè)相干波源發(fā)出的水波，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷．已知兩列波的振幅都為10cm，C點(diǎn)為AB連線的中點(diǎn)．圖中A、B、C、D、E五個(gè)點(diǎn)中，振動(dòng)減弱的點(diǎn)是DE，從圖示時(shí)刻起經(jīng)過(guò)半個(gè)周期后，A點(diǎn)的位移為﹣20cm．（規(guī)定豎直向上為位移的正方向）參考答案：考點(diǎn)：波的疊加．版權(quán)所有分析：兩列波相遇時(shí)振動(dòng)情況相同時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)，振動(dòng)情況相反時(shí)振動(dòng)減弱．兩列頻率相同的相干波，當(dāng)波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)，當(dāng)波峰與波谷相遇時(shí)振動(dòng)減弱，則振動(dòng)情況相同時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)；振動(dòng)情況相反時(shí)振動(dòng)減弱．解答：解：振動(dòng)減弱的點(diǎn)為波峰和波谷相遇，由圖象知振動(dòng)減弱的點(diǎn)是DE；A點(diǎn)是波峰和波峰相遇，經(jīng)過(guò)半個(gè)周期后是波谷和波谷相遇，所以位移為﹣20cm．答案為：DE，﹣2012.如圖所示是一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s，則x=1.5m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)函數(shù)表達(dá)式y(tǒng)=

▲

cm，x=2.0m處質(zhì)點(diǎn)在0-1.5s內(nèi)通過(guò)的路程為

▲

cm。參考答案：、3013.（6分）(選修3-4)如圖所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿+x方向傳播．已知在t=0時(shí)，波傳播到x軸上的B質(zhì)點(diǎn)，在它左邊的A質(zhì)點(diǎn)位于負(fù)最大位移處；在t=0.6s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A第二次出現(xiàn)在正的最大位移處．

①這列簡(jiǎn)諧波的周期是s，波速是m/s．

②t=0.6s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)D已運(yùn)動(dòng)的路程是m．參考答案：答案：0.4，5，0.1三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某物理興趣小組在一次探究活動(dòng)中，要測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)．實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，右端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其左端與穿過(guò)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，右端通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)線與托盤連接．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源頻率為50Hz．開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在紙帶上打出一系列點(diǎn)．（1）上圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），用刻度尺測(cè)量出計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度=

（保留三位有效數(shù)字）．（2）請(qǐng)回答下列兩個(gè)問(wèn)題：

①為了測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，還需測(cè)量的物理量是

（填寫字母代號(hào)）A．木板的長(zhǎng)度

B．木板的質(zhì)量

C．滑塊的質(zhì)量

D．托盤和砝碼的總質(zhì)量

E．滑塊的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t②欲測(cè)量①中所選定的物理量，所需要的實(shí)驗(yàn)器材是

．（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，用托盤和砝碼的總重力來(lái)代替細(xì)繩對(duì)滑塊的拉力，則滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)＝

（用L、g、a、、、、t中所需要的字母表示）．與真實(shí)值相比，測(cè)量的動(dòng)摩擦因數(shù)

（填“偏大”或“偏小”）．參考答案：（1）0.497m/s2

（2）①CD，②天平（3），偏大15.[物理——選修3-5]（15分）（1）（5分）在人類對(duì)微觀世界進(jìn)行探索的過(guò)程中，科學(xué)實(shí)驗(yàn)起到了非常重要的作用。下列說(shuō)法符合歷史事實(shí)的是

。（填正確答案標(biāo)號(hào)，選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分，每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）A.密立根通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)得了基本電荷的數(shù)值B.貝克勒爾通過(guò)對(duì)天然放射現(xiàn)象的研究，發(fā)現(xiàn)了原子中存在原子核C.居里夫婦從瀝青鈾礦中分離出了釙（Po）和鐳(Ra)兩種新元素D.盧瑟福通過(guò)а粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了在原子核內(nèi)部存在質(zhì)子E.湯姆孫通過(guò)陰極射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了陰極射線是由帶負(fù)電的粒子組成的，并測(cè)出了該粒子的比荷（2）（10分）現(xiàn)利用圖（a）所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。在圖（a）中，氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個(gè)滑塊，滑塊A右側(cè)帶有一彈簧片，左側(cè)與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）的紙帶相連；滑塊B左側(cè)也帶有一彈簧片，上面固定一遮光片，光電計(jì)時(shí)器（未完全畫出）可以記錄遮光片通過(guò)光電門的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)測(cè)得滑塊A質(zhì)量m1=0.310kg，滑塊B的質(zhì)量m2=0.108kg，遮光片的寬度d=1.00cm；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的交流電的頻率為f=50Hz。將光電門固定在滑塊B的右側(cè)，啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，給滑塊A一向右的初速度，使它與B相碰；碰后光電計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間為，碰撞前后打出的紙帶如圖（b）所示。若實(shí)驗(yàn)允許的相對(duì)誤差絕對(duì)值（）最大為5℅，本實(shí)驗(yàn)是否在誤差范圍內(nèi)驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律？寫出運(yùn)算過(guò)程。參考答案：（1）ACE（5分）（2）（10分）按定義，物塊運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度大小v為v=

①式中為物塊在很短時(shí)間內(nèi)走過(guò)的路程。設(shè)紙帶上打出相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為，則==0.02s

②可視為很短。設(shè)A在碰撞前、后瞬時(shí)速度大小分別為，。將②式和圖給實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)代入①式得=2.00m/s

③=0.970m/s

④設(shè)B在碰撞后的速度大小為，由①式有=

⑤代入題給實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得=2.86m/s

⑥設(shè)兩滑塊在碰撞前、后是總動(dòng)量分別為p和p’，則

⑦⑧兩滑塊在碰撞前后總動(dòng)量相對(duì)誤差的絕對(duì)值為

⑨聯(lián)立③④⑤⑥⑦⑧⑨式并代入有關(guān)數(shù)據(jù)，得=1.7%<5%

⑩因此，本實(shí)驗(yàn)在允許的誤差范圍內(nèi)驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（19分）如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d=40cm。電源電動(dòng)勢(shì)E=24V,內(nèi)電阻r=1Ω，電阻R=15Ω。閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0=4m/s豎直向上射入板間。若小球帶電量為q=1×10-2C，質(zhì)量為m=2×10-2kg,不考慮空氣阻力。那么，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大時(shí)，小球恰能到達(dá)A板?此時(shí)，電源的輸出功率是多大？(取g=10m/s2)參考答案：解析：

（1）小球進(jìn)入板間后，受重力和電場(chǎng)力作用，且到A板時(shí)速度為零。設(shè)兩板間電壓為UAB由動(dòng)能定理得

－mgd－qUAB=0－

①

∴滑動(dòng)變阻器兩端電壓

U=UAB=8V

②

設(shè)通過(guò)滑動(dòng)變阻器電流為I，由歐姆定律得

I=