題目列表(包括答案和解析)
(10分)一物理興趣小組利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究水的沖擊力F與高度H及流量Q的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.水從漏斗口無(wú)初速流下沖擊正下方的力傳感器,通過(guò)計(jì)算機(jī)可得出沖擊力F的大小,實(shí)驗(yàn)中可改變水的流量Q及漏斗口到力傳感器的高度H。
(1)該組同學(xué)首先保持水的流量Q0不變,改變漏斗口到力傳感器間的高度,得到了如下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了F-H 圖象.(圖乙)。
F(N) | 0 | 1.00 | 1.41 | 1.73 | 2.00 | 2.45 | 3.00 | 3.16 |
H(m) | 0 | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.30 | 0.45 | 0.50 |
根據(jù)上表的數(shù)據(jù)和圖乙中圖象的形狀,可猜想F和H之間的關(guān)系為 ;為驗(yàn)證猜想,請(qǐng)?jiān)趫D丙中確定縱軸所表示的物理量,并另作 圖象,若該圖象的形狀為 ,說(shuō)明猜想正確。
(2)在證實(shí)了上述關(guān)系之后,他們將水的流量分別調(diào)整為0.5 Q0、1.5 Q0,又作出了兩條F-H圖象,他們將三次實(shí)驗(yàn)得到的圖象放在一個(gè)坐標(biāo)系中,如圖丁所示.通過(guò)對(duì)三條圖象的比較、分析、討論,他們得出了F與Q的關(guān)系,你認(rèn)為F與Q之間的關(guān)系是:_________。
(3)通過(guò)上述實(shí)驗(yàn),他們得出:水的沖擊力F與水的流量Q、漏斗口到力傳感器的高度H的數(shù)學(xué)關(guān)系式是: 。
F(N) | 0 | 1.00 | 1.41 | 1.73 | 2.00 | 2.45 | 3.00 | 3.16 |
H(m) | 0 | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.30 | 0.45 | 0.50 |
v(m/s) | 1.00 | 1.41 | 1.73 | 2.00 | 2.45 | 3.00 | 3.16 | |
h(m) | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.30 | 0.45 | 0.50 |
v(m/s) | 1.00 | 1.41 | 1.73 | 2.00 | 2.45 | 3.00 | 3.16 | |
h(m) | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.30 | 0.45 | 0.50 |
測(cè)試點(diǎn)距岸距離 x/m | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
管內(nèi)外高度差 h/cm | 0.8 | 3.2 | 7.2 | 12.8 | 20.0 | 28.8 | |
相應(yīng)的水流速度 v/ms-1 | ______ | ______ | ______ | ______ | ______ | ______ | ______ |
v(m/s) | 1.00 | 1.41 | 1.73 | 2.00 | 2.45 | 3.00 | 3.16 | |
h(m) | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.30 | 0.45 | 0.50 |
測(cè)試點(diǎn)距岸距離 x/m | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
管內(nèi)外高度差 h/cm | 0.8 | 3.2 | 7.2 | 12.8 | 20.0 | 28.8 | |
相應(yīng)的水流速度 v/ms-1 | ______ | ______ | ______ | ______ | ______ | ______ | ______ |
一、單項(xiàng)選擇題:本題共5小題,每小題3分,共15分
題 號(hào)
1
2
3
4
5
答 案
B
C
D
B
B
二、多項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分.每題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意,全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,錯(cuò)選或不答的得0分.
題 號(hào)
6
7
8
9
答 案
AC
BC
CD
BC
三、簡(jiǎn)答題:本題分必做題(第10、11題)和選做題(第12題)兩部分,共計(jì)42分.請(qǐng)將解答填在答題卡相應(yīng)的位置.
10、
11、 ⑴F2正比于H 直線(xiàn)
⑵F與Q成正比 其中k為常數(shù)
12.選做題(請(qǐng)從A、B和C三小題中選定兩小題作答,并在答題卡上把所選題目對(duì)應(yīng)字母后的方框涂滿(mǎn)涂黑.如都作答則按A、B兩小題評(píng)分.)
A. (選修模塊3-3) (12分)
⑴ACD (2)放 320 (3)0.12
B. (選修模塊3-4) (12分)
⑴BC ⑵ 0.1 -0.5sin20πt ⑶ 紫 紫
C. (選修模塊3-5) (12分)
⑴AD ⑵盧瑟福 ⑶
四、計(jì)算題:本題共3小題,共47分.解答時(shí)請(qǐng)寫(xiě)出必要文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟.只寫(xiě)出最后答案的不能得分.有數(shù)值計(jì)算的題,答案中須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位.
13.(1)在紙面內(nèi)加勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),設(shè)場(chǎng)強(qiáng)為E,電子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)用時(shí)t,則
電子的加速度 ①
電子運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)在y軸方向的速度 、
沿y軸方向有 ③
④
解①②③④得 ⑤
(2)電子在x軸方向,有 、
解①④⑤⑥得 ON=
(3)如圖是電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡,圓心是O1,設(shè)半徑為R.
由幾何關(guān)系得 、
電子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛倫茲力提供,即 、
解⑧⑨得 ⑩
14.⑴木塊滑至B過(guò)程中,由動(dòng)能定理得: 得:(2分)
對(duì)木塊從A滑至B過(guò)程由能量守恒得: 解得:μ = 0.2(2分)
⑵設(shè)木塊滑動(dòng)距離x時(shí)停止,由能量守恒得:
代入數(shù)據(jù)得:x=3L …………………(2分)
另解x′=3.5L舍去,因?yàn)楫?dāng)x′=3.5L時(shí),豎直懸掛部分繩的重力為5.5mg,木塊所受的摩擦力為15μ1mg=5.25 mg<5.5mg,所以木塊不可能停止運(yùn)動(dòng)。(2分)
⑶設(shè)木塊能滑動(dòng)到E處停止,對(duì)木塊從A滑至E過(guò)程由能量守恒得:
解得:(2分)
又因此時(shí)豎直懸掛部分繩的重力為6mg,木塊所受的摩擦力為15μ2mg=mg<6mg,
所以不存在一個(gè)μ2值,能使木塊最終停在E處。(2分)
15:
⑴對(duì)C:……………………………………①
對(duì)D:…②
由①②解得:……………………………………③
………………………………………④
(2)磁場(chǎng)中速度為v,則回路中電動(dòng)勢(shì):……⑤
回路中電流:………⑥
C棒所受安培力:…⑦
C進(jìn)入磁場(chǎng)前的過(guò)程:……………………………⑧
C在磁場(chǎng)中且D尚未進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),由于都勻速運(yùn)動(dòng),則:
……………………………………⑨
聯(lián)立④⑤⑥⑦⑧⑨解得:……………………⑩
(3)由題意得,兩磁場(chǎng)的間隔大小也為d
由能量轉(zhuǎn)化與守恒定律得 :
(4)
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