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10、(9分)利用如图所示的电路测定电源的电动势和内电阻,提供的器材为
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(A)干电池两节,每节电池的电动势约为1.5V,内阻未知
(B)直流电压表V1、V2,内阻很大 (C)直流电流表A,内阻可忽略不计 (D)定值电阻R0,阻值未知,但不小于5W (E)滑动变阻器 (F)导线和开关 U/V
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0.28 (1)甲同学利用该电路完成实验时,由于某根导线发生断路故障,因此只记录了一个电压表和电流表的示数,如下表所示:
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试利用表格中的数据作出U-I图,由图像可知,该同学测得两节干电池总的电动势值为__________V,总内阻为__________W。由计算得到的数据可以判断能够正确示数的电压表应为表__________(选填“V1”或“V2”)
(2)乙同学在找出断路的导线并调换好的导线后,连接该电路继续实验时,由于电流表发生短路故障,因此只能记下两个电压表的示数,该同学利用表中的数据,以表V1的示数U1为横坐标、表V2的示数U2为纵坐标作图像,也得到一条不过原点的直线,已知直线的斜率为k,截距为b,则两节干电池总的电动势大小为__________,两节干电池的总内阻为__________(选填“可以”或“不可以”)求出。 如果该同学希望通过利用图像的截距直接得到电源的电动势,保持为纵坐标不变,应该选用__________作为横坐标作图。
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三、本大题共三小题共计54分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题.答案中必须明确写出数值和单位 11、(16分)如图所示,以O为原点建立直角坐标系Oxy,绝缘光滑水平面沿着x
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轴,y轴在竖直方向。在水平面上方存在与x轴平行的匀强电场。一个质量m = 2.0×10-3kg、电量q = 2.0×10-6C的带正电的物体(可作为质点),从O点开始以一定的初速度沿着x轴正方向做直线运动,其位移随时间的变化规律为x = 6.0 t -10 t 2,式中x的单位为m,t的单位为s。不计空气阻力,取g =10m/s2。
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(1)求匀强电场的场强大小和方向;
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y轴正方向,场强大小保持不变。求在0~0.8s 内带电物体电势能的变化量。
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12、(18分)右图为ARJ21-700飞机在上海成功实现首飞的雄姿,它是中国首架自主研制、拥有完全自主知识产权的新型涡扇支线飞机。假定飞机的质量为m,以水平速度 飞离跑道后逐渐上升,在此过程中水平速度保持不变,同时受到重力和竖直向上的恒定升力(该升力由其它力的合力提供,不含重力)。现测得当飞机从飞离地面开始算起,在水平方向的位移为s时,它的上升高度为h。求:
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(1)飞机受到的升力大小;
(2)从飞离地面开始算起,飞机上升至h高度的过程中升力所作的功及在高度h处飞机的动能。
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13、(20分)如图所示,光滑的足够长的平行水平金属导轨MN、PQ相距l,在M
、P点和N、Q点间各连接一个额定电压为U、阻值恒为R的灯泡,在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的有界匀强磁场,磁感应强度为B0,且磁场区域可以移动。一电阻也为R、长度也刚好为l的导体棒ab垂直固定在磁场左边的导轨上,离灯L1足够远。现让匀强磁场在导轨间以某一恒定速度向左移动,当棒ab刚处于磁场时两灯恰好正常工作。棒ab与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计。 (1)求磁场移动的速度; (2)求在磁场区域经过棒ab的过程中灯L1所消耗的电能; (3)若保持磁场不移动(仍在cdfe矩形区域),而是均匀改变磁感应强度,为保证两灯都不会烧坏且有电流通过,试求出均匀改变时间t时磁感应强度的可能值Bt。
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一、1、C
2、B
3、C 4、C
5、C 6、C
7、D 8、ACD 二、实验题:(18分)将答案填在题目的空白处,或者要画图连线。 9、(9分)①(2分)P ②(3分)3.66×10-3(或3.7×10-3);
0.54% 在实验误差允许范围内,可认为系统在碰前的动量和碰后的支量是相等的。 ③(2分)D ④(2分) 10、(9分)(1)(3分)2.90,3.50,V1,(2)(6分)E=b/(1-k),I不可以,U1-U2, 三、本大题共三小题共计54分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题.答案中必须明确写出数值和单位 11、(16分)(1)(4分)加速度大小 a = 20m/s2
(1分)
根据牛顿第二定律 Eq
= ma
(1分)
解得场强 E = 2.0×104N/C
(1分)
方向沿x轴负方向 (1分) (2)(6分)物体在O点的初速度 v0 = 6.0m/s (1分) 减速时间 t1 = = 0.3s
(1分) 0.3s内经过的路程 x1
= = 0.9 m (1分)
后0.2s物体做匀加速直线运动,经过的路程
x2 = = 0.4m
(1分) 0.5s内物体经过的路程 s = x1+x2 = 1.3m (2分) (3)(6分)第0.6s末带电物体回到坐标原点O (1分)
之后的0.2s物体以初速度v0做类平抛运动
在y方向根据牛顿第二定律
Eq ? mg = ma′ (1分)
(1分)
解得物体在y方向经过的距离y0 = 0.2m (1分)
电场力做功 W
= Eq y0 = 8.0×10-3J (1分)
所以电势能减少8.0×10-3J
(1分)
(或电势能的变化量为 ∆EP = ? 8.0×10-3J) 12、(18分)(1)飞机水平速度不变 (1分) y方向加速度恒定 (2分) 消去t即得 (2分) 由牛顿第二定律 (3分) (2)升力做功
(3分) 在h处 (3分) ∴ (4分) 13、(20分)(1)当ab刚处于磁场时灯正好正常工作,U外=U,U内=2U,
(6分)
(2)因为匀速移动,所以在磁场区域经过棒ab的过程中,灯一直正常工作,故等L1消耗的电能为
(6分) (3)棒与灯1并联后,再与2串联,所以要保证灯2不会烧坏就可以,即以灯2正常工作为准。 (8分)
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