2015-2016学年陕西省咸阳市乾县一中高二(下)第二次段考物理试卷
一、选择题:(本题10小题,每小题5分,
( http: / / www.21cnjy.com )共50分.在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项符合题意.全对得5分,选不全得3分,有错选或不答的得0分).
1.关于传感器的下列说法正确的是( )
A.所有传感器的材料都是由半导体材料做成的
B.金属材料也可以制成传感器
C.传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号
D.以上说法均不正确
2.下列说法正确的是( )
A.紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应,则当增大紫外线的强度时,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大
B.金属内的每个电子可以吸收一个以上的光子,当它积累的动能足够大时,就能逸出成为光电子
C.光具有波粒二象性是指:既可以把光看成宏观概念上的波,也可以看成微观概念上的粒子
D.光的干涉、衍射现象说明光具有波动性,光电效应说明光具有粒子性
3.如图所示,在光滑水平面上,用等大异向的
( http: / / www.21cnjy.com )F1、F2分别同时作用于A、B两个静止的物体上,已知ma<mb,经过相同的时间后同时撤去两力,以后两物体相碰并粘为一体,则粘合体最终将( )
A.静止
B.向右运动
C.向左运动
D.无法确定
4.质量m的物体,从高h处以速度v0水平抛出,从抛出到落地物体所受重力的冲量为( )
A.m
B.m﹣mv0
C.m﹣mv0
D.mg
5.多数同学家里都有调光台灯、调速电风扇,
( http: / / www.21cnjy.com )过去是用变压器来实现上述调节的,缺点是成本高、体积大、效率低,且不能任意调节灯的亮度或风扇的转速.现在的调光台灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现调节的,如图所示为一个经过双向可控硅电子元件调节后加在电灯上的电压,即在正弦式电流的每一个周期中,前面的被截去,从而改变了电灯上的电压.那么现在电灯上的电压为( )
A.Um
B.
C.
D.
6.如图所示,弹簧的一端固
( http: / / www.21cnjy.com )定在竖直墙上,质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑( )
A.在以后的运动过程中,小球和槽的动量始终守恒
B.在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功
C.被弹簧反弹后,小球和槽都做速率不变的直线运动
D.被弹簧反弹后,小球和槽的机械能守恒,小球能回到槽高h处
7.一个闭合的矩形线圈放在匀强磁场中匀
( http: / / www.21cnjy.com )速转动,角速度为ω时,线圈中产生的交变电动势的最大值为E0,周期为T0,外力提供的功率为P0.若使线圈转动的角速度变为2ω,线圈中产生的交变电动势的最大值为E,周期为T,外力提供的功率为P.则E、T和P的大小为( )
A.E=2E0,T=T0,P=2P0
B.E=E0,T=T0,P=2P0
C.E=2E0,T=T0,P=2P0
D.E=2E0,T=T0,P=4P0
8.利用如图所示的电流互感器可以测
( http: / / www.21cnjy.com )量被测电路中的大电流,若互感器原副线圈的匝数比n1:n2=1:100,交流电流表A的示数是50mA则( )
A.被测电路的电流有效值为0.5A
B.被测电路的电流平均值为0.5A
C.被测电路的电流最大值为5A
D.原副线圈中的电流同时达到最大值
9.甲、乙两球在光滑的水平面上,沿
( http: / / www.21cnjy.com )同一直线同一方向运动,它们的动量分别为p甲=5kgm/s,p乙=7kgm/s,已知甲的速度大于乙的速度,当甲追上乙发生碰撞后,乙球的动量变为10kgm/s,则甲、乙两球的质量m甲:m乙的关系可能是( )
A.
B.
C.
D.
10.小车静止在光滑水平面上,站在车上的人练
( http: / / www.21cnjy.com )习打靶,靶装在车上的另一端,如图所示.已知车、人、枪和靶的总质量为M(不含子弹),每颗子弹质量为m,共n发,打靶时,枪口到靶的距离为d.若每发子弹打入靶中,就留在靶里,且待前一发打入靶中后,再打下一发.则以下说法正确的是( )
A.待打完n发子弹后,小车将以一定速度向右匀速运动
B.待打完n发子弹后,小车应停在射击之前位置的右方
C.在每一发子弹的射击过程中,小车所发生的位移相同,大小均为
D.在每一发子弹的射击过程中,小车所发生的位移不相同,应越来越大
二、实验题(共15分)
11.将金属热敏电阻、数字
( http: / / www.21cnjy.com )电流表、电源按图连接成电路.将烧杯装入的水,并用铁架台固定在加热器上.闭合开关S,当热敏电阻未放入热水中时,电流表示数为I1;将热敏电阻放入温水中,电流表示数为I2;将热敏电阻放入热水中,电流表
示数为I3.则I1、I2、I3的大小关系为 .
12.如图所示为研究光电
( http: / / www.21cnjy.com )效应规律的实验电路,利用此装置也可以进行普朗克常量的测量.只要将图中电源反接,用已知频率ν1、ν2的两种色光分别照射光电管,调节滑动变阻器,….已知电子电量为e,要能求得普朗克散量h,实验中需要测量的物理量是 ;计算普朗克常量的关系式h= (用上面的物理量表示).
13.如图所示为“验证动量守恒定律”的实验装置.
(1)下列说法中符合本实验要求的是 (选填选项前面的字母).
A.入射球比靶球质量大或者小均可,但二者的直径必须相同
B.在同一组实验的不同碰撞中,每次入射球必须从同一高度由静止释放
C.安装轨道时,轨道末端必须水平
D.需要使用的测量仪器有天平、刻度尺和秒表
实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投
( http: / / www.21cnjy.com )影为O点,经多次释放入射球,在记录纸上找到了两球平均落点位置为M、P、N,并测得它们到O点的距离分别为OM、OP和ON.已知入射球的质量为m1,靶球的质量为m2,如果测得m1+m2近似等于 ,则认为成功验证了碰撞中的动量守恒.
三、解答题:本大题共3小题,共35分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
14.理想变压器原线圈中输入电压U1=
( http: / / www.21cnjy.com )3300V,副线圈两端电压U2为220V,输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2,绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数U=2V.求:
(1)原线圈n1等于多少匝?
当开关S断开时,电流表A2的示数I2=5A.则电流表A1的示数I1为多少?
15.如图所示,A、B两个木块质量
( http: / / www.21cnjy.com )分别为2kg与0.9kg,A、B与水平地面间接触光滑,上表面粗糙,质量为0.1kg的铁块以10m/s的速度从A的左端向右滑动,最后铁块与B的共同速度大小为0.5m/s,求:
(1)A的最终速度;
铁块刚滑上B时的速度.
16.图中,轻弹簧的一端固定,另一端与滑
( http: / / www.21cnjy.com )块B相连,B静止在水平导轨上,弹簧处在原长状态.另一质量与B相同滑块A,从导轨上的P点以某一初速度向B滑行,当A滑过距离l1时,与B相碰,碰撞时间极短,碰后A、B紧贴在一起运动,但互不粘连.已知最后A恰好返回出发点P并停止.滑块A和B与导轨的滑动摩擦因数都为μ,运动过程中弹簧最大形变量为l2,求A从P出发时的初速度v0.
2015-2016学年陕西省咸阳市乾县一中高二(下)第二次段考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:(本题10小题,每小题5
( http: / / www.21cnjy.com )分,共50分.在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项符合题意.全对得5分,选不全得3分,有错选或不答的得0分).
1.关于传感器的下列说法正确的是( )
A.所有传感器的材料都是由半导体材料做成的
B.金属材料也可以制成传感器
C.传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号
D.以上说法均不正确
【考点】传感器在生产、生活中的应用.
【分析】传感器作为一种将其它形式的信号
( http: / / www.21cnjy.com )与电信号之间的转换装置,在我们的日常生活中得到了广泛应用,不同传感器所转换的信号对象不同,我们应就它的具体原理进行分析.
【解答】解:A、传感器材料分半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料,所以A错误;
B、金属材料也可以制成传感器,所以B正确;
C、传感器一定是通过非电学量转换成电学量来传递信号的,所以C错误;
D、由上可知,所以D错误;
故选:B
【点评】传感器能够将其他信号转化为电信号,它们在生产生活中应用非常广泛,在学习中要注意体会.
2.下列说法正确的是( )
A.紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应,则当增大紫外线的强度时,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大
B.金属内的每个电子可以吸收一个以上的光子,当它积累的动能足够大时,就能逸出成为光电子
C.光具有波粒二象性是指:既可以把光看成宏观概念上的波,也可以看成微观概念上的粒子
D.光的干涉、衍射现象说明光具有波动性,光电效应说明光具有粒子性
【考点】光的波粒二象性;氢原子的能级公式和跃迁.
【分析】根据光电效应方程进行判断;
根据光电效应的瞬时性进行判断;
波粒二象性中所说的粒子,是指其
( http: / / www.21cnjy.com )不连续性,是一份能量.个别光子的作用效果往往表现为粒子性;大量光子的作用效果往往表现为波动性.频率越大的光,光子的能量越大,粒子性越显著,频率越小的光其波动性越显著.
【解答】解:A、根据光电效应方程:EK
( http: / / www.21cnjy.com )=hv﹣w0,光电子的最大初动能与入射光的频率有关与光照强度无关,因此增大光照强度,光子的最大初动能不变,故A错误;
B、根据发生光电效应的特点可知,金属内的每个电子每一次只能吸收一个光子,不能积累吸收的光子的能量,故B错误;
C、光具有波粒二象性是指:个别光子的作用效
( http: / / www.21cnjy.com )果往往表现为粒子性;大量光子的作用效果往往表现为波动性.频率越大的光,粒子性越显著,频率越小的光其波动性越显著.故C错误;
D、光的干涉、衍射现象说明光具有波动性,光电效应说明光具有粒子性,故D正确;
故选:D
【点评】考查光电效应与光的波
( http: / / www.21cnjy.com )粒二象性,要理解波粒二象性中所说的波是一种概率波,对大量光子才有意义.波粒二象性中所说的粒子,是指其不连续性,是一份能量.个别光子的作用效果往往表现为粒子性;大量光子的作用效果往往表现为波动性.
3.如图所示,在光滑水平面上,用等大异
( http: / / www.21cnjy.com )向的F1、F2分别同时作用于A、B两个静止的物体上,已知ma<mb,经过相同的时间后同时撤去两力,以后两物体相碰并粘为一体,则粘合体最终将( )
A.静止
B.向右运动
C.向左运动
D.无法确定
【考点】动量守恒定律.
【分析】根据动量定理得出两物体碰前的速度,通过动量守恒定律判断粘合体的速度方向.
【解答】解:根据动量定理,F1t=ma
( http: / / www.21cnjy.com )va,F2t=mbvb,解得,,根据动量守恒定律得,mava﹣mbvb=(ma+mb)v,解得v=0.可知粘合体最终将静止.故A正确,B、C、D错误.
故选:A.
【点评】本题综合考查了动量定理和动量守恒定律的基本运用,难度不大,运用动量守恒定律时,注意碰撞前A、B的速度方向相反.
4.质量m的物体,从高h处以速度v0水平抛出,从抛出到落地物体所受重力的冲量为( )
A.m
B.m﹣mv0
C.m﹣mv0
D.mg
【考点】动量定理.
【分析】物体做平抛运动,将运动分解即可求出运动的时间,然后由冲量的公式即可求出物体受到的冲量.
【解答】解:A、D、物体做平抛运动,运动的时间:t=
所以重力的冲量:I=mgt=.故A正确,D错误;
B、C、物体落地时竖直方向的分速度:
物体在平抛运动的过程中水平方向的分速度不变,则水平方向动量的分量不变,物体动量的变化等竖直方向的动量的变化,所以:
△P=△Py=mvy
由动量定理可知:I=△P=;
所以B选项m﹣mv0为竖直方向的分动量
( http: / / www.21cnjy.com )与初动量的差,而m﹣mv0为合动量的大小与初动量的大小的差,没有考虑动量的方向性.故B错误,C错误.
故选:A
【点评】冲量与动量都是矢量,在计算冲量和动量时要考虑它们的方向,如该题中的C选项,m是物体的末动量的大小,与初动量的方向不相同.
5.多数同学家里都有调光台灯、调速电风扇,过
( http: / / www.21cnjy.com )去是用变压器来实现上述调节的,缺点是成本高、体积大、效率低,且不能任意调节灯的亮度或风扇的转速.现在的调光台灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现调节的,如图所示为一个经过双向可控硅电子元件调节后加在电灯上的电压,即在正弦式电流的每一个周期中,前面的被截去,从而改变了电灯上的电压.那么现在电灯上的电压为( )
A.Um
B.
C.
D.
【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系.
【分析】根据电流的热效应:由一个周期内交变电流通过电阻R的产生热量与直流电通过电阻R一个周期内产生热量相等,求解有效值.
【解答】解:设交流电的有效值为U,将交流电与直流电分别通过相同电阻R,分析一个周期内热量:
交流电Q1=
直流电Q2=
由Q1=Q2得
U=
故选C
【点评】求解交流电的有效值,从有效值的定义出发,根据一个周期内通过相同的电阻,发热量相同,此直流的值即为交流电的有效值.
6.如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙
( http: / / www.21cnjy.com )上,质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑( )
A.在以后的运动过程中,小球和槽的动量始终守恒
B.在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功
C.被弹簧反弹后,小球和槽都做速率不变的直线运动
D.被弹簧反弹后,小球和槽的机械能守恒,小球能回到槽高h处
【考点】动量守恒定律;功的计算;机械能守恒定律.
【分析】由动量守恒的条件可以判断动量是
( http: / / www.21cnjy.com )否守恒;由功的定义可确定小球和槽的作用力是否做功;由小球及槽的受力情况可知运动情况;由机械守恒及动量守恒可知小球能否回到最高点.
【解答】解:A、小球在槽上运动时,由于小
( http: / / www.21cnjy.com )球受重力,故两物体组成的系统外力之和不为零,故动量不守恒;当小球与弹簧接触后,小球受外力,故动量不再守恒,故A错误;
B、下滑过程中两物体都有水平方向的位移,而力是垂直于球面的,故力和位移夹角不垂直,故两力均做功,故B错误;
C、因两物体组成的系统在水平方向上
( http: / / www.21cnjy.com )合力为0,则水平方向上动量守恒,由于质量相等,所以水平方向上速度相等,故小球脱离弧形槽后,槽向后做匀速运动,而小球反弹后也会做速度相等的匀速运动,故C正确;
D、小球被反弹后,小球和槽都做匀速运动,系统的末动能不为零,所以小球不能回到槽高h处,故D错误.
故选:C.
【点评】解答本题要明确动量守恒的条件,以及在两球相互作用中同时满足机械能守恒,应结合两点进行分析判断.
7.一个闭合的矩形线圈放在匀强磁场中
( http: / / www.21cnjy.com )匀速转动,角速度为ω时,线圈中产生的交变电动势的最大值为E0,周期为T0,外力提供的功率为P0.若使线圈转动的角速度变为2ω,线圈中产生的交变电动势的最大值为E,周期为T,外力提供的功率为P.则E、T和P的大小为( )
A.E=2E0,T=T0,P=2P0
B.E=E0,T=T0,P=2P0
C.E=2E0,T=T0,P=2P0
D.E=2E0,T=T0,P=4P0
【考点】正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率.
【分析】由角速度ω可以求交流电的周期;由电动势最大值表达式与功率的表达式,即可求解.
【解答】解:由可知,ω与T成反比,因此周期为原来的一半,C选项排除;
根据交变电动势的最大值E=NBSω,所以最大值变为原来的2倍,B选项排除;
由P=公式可知,功率变为原来的4倍,A选项排除,故D正确,ABC错误;
故选D
【点评】本题考查了正弦交流电的最大值、周期及消耗的功率的关系,并掌握整个电路的电功率与外力功率相等.
8.利用如图所示的电流互感器可以测量被
( http: / / www.21cnjy.com )测电路中的大电流,若互感器原副线圈的匝数比n1:n2=1:100,交流电流表A的示数是50mA则( )
A.被测电路的电流有效值为0.5A
B.被测电路的电流平均值为0.5A
C.被测电路的电流最大值为5A
D.原副线圈中的电流同时达到最大值
【考点】变压器的构造和原理.
【分析】变器的匝数与电压成正比,与电流成反比.电表示数是交流电的有效值.
【解答】解:A、串联在火线上
( http: / / www.21cnjy.com )的是电流互感器,因为电流与匝数成反比,原、副线圈的匝数比n1:n2=1:100,交流电流表A的示数是50mA.则原线圈的电路电流为5A,所以被测电路的电流有效值为5A,最大值为5A,故C正确,AB错误;
D、原、副线圈通过相互感应,才能工作,则电流不能同时达到最大,故D错误;
故选:C
【点评】本题考查了变压器的特点,要知道电流表需要串联在电路中,同时电压与匝数成正比,电流与匝数成反比,中的电压与电流均是交流电的有效值.
9.甲、乙两球在光滑的水平
( http: / / www.21cnjy.com )面上,沿同一直线同一方向运动,它们的动量分别为p甲=5kgm/s,p乙=7kgm/s,已知甲的速度大于乙的速度,当甲追上乙发生碰撞后,乙球的动量变为10kgm/s,则甲、乙两球的质量m甲:m乙的关系可能是( )
A.
B.
C.
D.
【考点】动量守恒定律.
【分析】两球碰撞过程遵守动量守恒定律,由动
( http: / / www.21cnjy.com )量守恒求出碰撞后甲的动量.根据甲球速度大于乙球速度,以及碰撞过程中总动能不增加,列出不等式,求出甲与乙质量比值的范围进行选择.
【解答】解:因为碰撞前,甲球速度大于乙球速度,则有:
>,
得到:<
根据动量守恒得:p甲+p乙=p甲′+p乙′,
代入解得:p甲′=2kgm/s.
据碰撞过程总动能不增加得:
+≥+
代入解得:<=
碰撞后两球同向运动,甲的速度不大于乙的速度,则≤,
代入解得:≥
所以:≤≤;
故选:BC.
【点评】本题考查对碰撞规律的理解和应用能力.
( http: / / www.21cnjy.com )碰撞有三个基本规律:一、动量守恒;二、系统总动能不增加;三、碰撞后如同向运动,后面的物体的速度不大于前面物体的速度,即要符合实际运动情况.
10.小车静止在光滑水平面上,站在车上的人练
( http: / / www.21cnjy.com )习打靶,靶装在车上的另一端,如图所示.已知车、人、枪和靶的总质量为M(不含子弹),每颗子弹质量为m,共n发,打靶时,枪口到靶的距离为d.若每发子弹打入靶中,就留在靶里,且待前一发打入靶中后,再打下一发.则以下说法正确的是( )
A.待打完n发子弹后,小车将以一定速度向右匀速运动
B.待打完n发子弹后,小车应停在射击之前位置的右方
C.在每一发子弹的射击过程中,小车所发生的位移相同,大小均为
D.在每一发子弹的射击过程中,小车所发生的位移不相同,应越来越大
【考点】动量守恒定律.
【分析】子弹、枪、人、车系统
( http: / / www.21cnjy.com )水平方向不受外力,水平方向动量守恒;设子弹出口速度为v,根据动量守恒定律求解出车后退速度,计算出子弹飞到靶需要的时间和后退位移即可.
【解答】解:子弹、枪、人、车系统
( http: / / www.21cnjy.com )水平方向不受外力,水平方向动量一直守恒,子弹射击前系统总动量为零,子弹射入靶后总动量也为零,故仍然是静止的;
设子弹出口速度为v,车后退速度大小为v′,以向左为正,根据动量守恒定律,有:
0=mv﹣[M+(n﹣1)m]v′①
子弹匀速前进的同时,车匀速后退,故:
vt+v′t=d
②
联立解得
v′=
t=
故车后退距离为:
=;
每颗子弹从发射到击中靶过程,车均退△S,故n颗子弹发射完毕后,小车后退S=n△S=;
由于整个系统动量守恒,初动量为零,故打完n发后,车静止不动,后退S=n△S=;
故A错误,BC正确,D错误;
故选:BC.
【点评】本题关键根据动量守恒定律求解出从发射一颗子弹到击中靶过程小车后退的距离,此后重复这个循环.
二、实验题(共15分)
11.将金属热敏电阻、数字电流表、电源按图
( http: / / www.21cnjy.com )连接成电路.将烧杯装入的水,并用铁架台固定在加热器上.闭合开关S,当热敏电阻未放入热水中时,电流表示数为I1;将热敏电阻放入温水中,电流表示数为I2;将热敏电阻放入热水中,电流表
示数为I3.则I1、I2、I3的大小关系为 I1<I2<I3 .
【考点】闭合电路的欧姆定律.
【分析】热敏电阻的阻值随着温度的升高而降低,根据温度的变化分析电阻的变化,根据闭合电路欧姆定律分析电流的变化.
【解答】解:根据闭合电路欧姆定律得:电路中电流
I=
热敏电阻的阻值随着温度的升高而降低,则
( http: / / www.21cnjy.com )热敏电阻未放入热水中时温度最低,电阻最大,热敏电阻放在热水中时温度最高,电阻最小,所以由上式可得:I1<I2<I3
故答案为:I1<I2<I3.
【点评】本题主要考查了闭合电路欧姆定律的直接应用,关键要知道热敏电阻的特性:热敏电阻的阻值随着温度的升高而降低.
12.如图所示为研究光电效应规律的
( http: / / www.21cnjy.com )实验电路,利用此装置也可以进行普朗克常量的测量.只要将图中电源反接,用已知频率ν1、ν2的两种色光分别照射光电管,调节滑动变阻器,….已知电子电量为e,要能求得普朗克散量h,实验中需要测量的物理量是 分别要测出电流表读数为零时电压表的示数U1、U2. ;计算普朗克常量的关系式h= (用上面的物理量表示).
【考点】光电效应.
【分析】根据光电效应方程,结合遏止电压和最大初动能的关系求出普朗克常量.
【解答】解:根据光电效应方程得,Ek1=hv1﹣W0=eU1.
Ek2=hv2﹣W0=eU2
联立两式解得.
所以分别要测出电流表读数为零时电压表的示数U1、U2.
故答案为:分别要测出电流表读数为零时电压表的示数U1、U2..
【点评】解决本题的关键掌握光电效应方程以及知道遏止电压与最大初动能的关系.
13.如图所示为“验证动量守恒定律”的实验装置.
(1)下列说法中符合本实验要求的是 BC (选填选项前面的字母).
A.入射球比靶球质量大或者小均可,但二者的直径必须相同
B.在同一组实验的不同碰撞中,每次入射球必须从同一高度由静止释放
C.安装轨道时,轨道末端必须水平
D.需要使用的测量仪器有天平、刻度尺和秒表
实验中记录了轨道末端在记录纸上的
( http: / / www.21cnjy.com )竖直投影为O点,经多次释放入射球,在记录纸上找到了两球平均落点位置为M、P、N,并测得它们到O点的距离分别为OM、OP和ON.已知入射球的质量为m1,靶球的质量为m2,如果测得m1+m2近似等于 m1 ,则认为成功验证了碰撞中的动量守恒.
【考点】验证动量守恒定律.
【分析】(1)实验是要验证两个小球碰撞
( http: / / www.21cnjy.com )过程系统动量守恒,同时通过平抛运动将速度的测量转化为水平射程的测量;为防止小球反弹,还要保证入射球质量要大于被碰球质量;
实验要验证两个小球系统碰撞过程动量守恒,即要验证m1v1=m1v1′+m2v2,可以通过平抛运动将速度的测量转化为水平射程的测量;
【解答】解:(1)A、为了保证入射小球不反弹,则入射小球的质量大于被碰小球的质量;为了发生对心碰撞,两球的直径需相同.故A不符合要求.
B、在同一组实验的不同碰撞中,每次入射球必须从同一高度由静止释放,保证碰前的速度相同.故B符合要求.
C、为了保证小球做平抛运动,安装轨道时,轨道末端必须水平.故C符合要求.
D、在该实验中需要测量小球的质量以及小球的水平位移,需要的测量仪器是天平、刻度尺.故D符合要求.
本题选不符合要求的,故选:A.
放上被碰小球后小球a、b的落地点依次是图中水平面上的M点和N点.
碰撞过程中,如果水平方向动量守恒,由动量守恒定律得:m1v1=m1v1′+m2v2,
小球做平抛运动时抛出点的高度相等,它们在空中的运动时间t相等,两边同时乘以时间t,
m1v1t=m1v1′t+m2v2t
得:m1=m1+m2
因此只需验证m1+m2与m1相等即可.
故答案为:(1)BC m1
【点评】实验注意事项:(1)前提条
( http: / / www.21cnjy.com )件:保证碰撞是一维的,即保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动,碰撞之后还沿这条直线运动.利用斜槽进行实验,入射球质量要大于被碰球质量,即m1>m2,防止碰后m1被反弹.
三、解答题:本大题共3小题,共35分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
14.理想变压器原线圈中输入电压U1
( http: / / www.21cnjy.com )=3300V,副线圈两端电压U2为220V,输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2,绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数U=2V.求:
(1)原线圈n1等于多少匝?
当开关S断开时,电流表A2的示数I2=5A.则电流表A1的示数I1为多少?
【考点】变压器的构造和原理.
【分析】(1)把电压表看做一匝线圈,应用匝数之比等于电压之比求原副线圈匝数;
根据输出端电阻的等于输入端的功率即可求出.
【解答】解:(1)由电压与变压器匝数的关系可得:
则有:n1=1650匝.
当开关S断开时,有:
U1I1=U2I2,
所以:I1=
A
答:(1)原线圈n1等于1650匝;
当开关S断开时,电流表A2的示数I2=5A.则电流表A1的示数I1为A
【点评】本题考查变压器原理;只要知道变压器的特点:匝数之比等于电压之比,输入功率等于输出功率.
15.如图所示,A、B两个木块质量分别
( http: / / www.21cnjy.com )为2kg与0.9kg,A、B与水平地面间接触光滑,上表面粗糙,质量为0.1kg的铁块以10m/s的速度从A的左端向右滑动,最后铁块与B的共同速度大小为0.5m/s,求:
(1)A的最终速度;
铁块刚滑上B时的速度.
【考点】动量守恒定律.
【分析】(1)选铁块和木块A、B为一系统,由系统总动量守恒列出等式求解
此时A、B的速度相同,由系统动量守恒列出等式求解.
【解答】解:(1)选铁块和木块A、B为一系统,由系统总动量守恒得:
mv=(MB+m)vB+MAvA
可求得:vA=0.25
m/s.
设铁块刚滑上B时的速度为u,此时A、B的速度均为vA=0.25
m/s.
由系统动量守恒得:mv=mu+(MA+MB)vA
可求得:u=2.75
m/s.
答:(1)A的最终速度是0.25
m/s
铁块刚滑上B时的速度是2.75
m/s
【点评】关键是分析过程,选择研究对象,根据动量守恒定律研究速度.
16.图中,轻弹簧的一端
( http: / / www.21cnjy.com )固定,另一端与滑块B相连,B静止在水平导轨上,弹簧处在原长状态.另一质量与B相同滑块A,从导轨上的P点以某一初速度向B滑行,当A滑过距离l1时,与B相碰,碰撞时间极短,碰后A、B紧贴在一起运动,但互不粘连.已知最后A恰好返回出发点P并停止.滑块A和B与导轨的滑动摩擦因数都为μ,运动过程中弹簧最大形变量为l2,求A从P出发时的初速度v0.
【考点】动量守恒定律;功能关系.
【分析】本题首先要将整个运动的过程分割成四个分过程,然后根据动能定律和动量守恒定律对各个分过程分别列式.
木块A运动到与木块B碰撞前,木块A
( http: / / www.21cnjy.com )做减速运动,只有摩擦力做功,可根据动能定理列方程;木块A与木块B碰撞过程,由于碰撞时间极短,内力远大于外力,系统动量守恒,可根据动量守恒定律列方程;木块A、B一起向左压缩弹簧再返回原处的过程,弹簧弹力做总功为零.只有摩擦力做功,再次根据动能定理列式;此后,由于木块B与弹簧相连,木块A、B会分离开,木块A恰好返回出发位置,对木块A运用动能定理列方程;最后联立以上各个方程求解即可.
【解答】解:令A、B质量皆为m,A刚接触B时速度为v1(碰前),由功能关系,有
﹣μmgl1=m﹣m
①
A、B碰撞过程中动量守恒,令碰后A、B共同运动的速度为v2.有
mv1=2mv2
②
碰后A、B先一起向左运动
( http: / / www.21cnjy.com ),接着A、B一起被弹回,在弹簧恢复到原长时,设A、B的共同速度为v3,在这过程中,弹簧势能始末两态都为零,利用功能关系,有
③
此后A、B开始分离,A单独向右滑到P点停下,由功能关系有
④
由以上各式,解得
即A从P出发时的初速度为.
【点评】本题中除因木块与地面间的摩
( http: / / www.21cnjy.com )擦导致系统损失机械能外,两个木块的碰撞过程中系统也有机械能损失,由于碰撞过程的损失能量无法用碰撞力的功的形式直接求出来,故不能对整个过程运用动能定理列式,只有分段对各个过程运用动能定理和动量守恒定律列式,再分析求解.