11、九江大桥撞船事故后,佛山交通部门加强了对佛山市内各种大桥的检测与维修,其中对西樵大桥实施了为期近一年的封闭施工,置换了大桥上所有的斜拉悬索。某校研究性学习小组的同学们很想知道每根长50m、横截的圆面积为400cm2的新悬索能承受的最大拉力。由于悬索很长,抗断拉力又很大,直接测量很困难,同学们则取来了同种材料制成的样品进行实验探究。
由胡克定律可知,在弹性限度内,弹簧的弹力F与形变量x成正比,其比例系数与弹簧的长度、横截面积及材料有关。因而同学们猜想,悬索可能也遵循类似的规律。
(1)同学们准备象《探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间关系》的实验一样将样品竖直悬挂,再在其下端挂上不同重量的重物,来完成本实验。但有同学说悬索的重力是不可忽略的,为了避免悬索所受重力对实验的影响,你认为可行的措施应该是: 。
(2)同学们通过游标卡尺测样品的直径来测定其截面积,某次测量的结果如图所示,则该样品的直径为 。
(3)经过同学们充分的讨论,不断完善实验方案,最后实验取得数据如下:
样 品 |
长 度 |
|
200N |
400N |
600N |
800N |
样品A |
1m |
0.50cm2 |
0.02cm |
0.04cm |
0.06cm |
0.08cm |
样品B |
2m |
0.50cm2 |
0.08cm |
0.16cm |
0.24cm |
0.32cm |
样品C |
1m |
1.00cm2 |
0.01cm |
0.02cm |
0.03cm |
0.04cm |
样品D |
3m |
0.50cm2 |
0.18cm |
0.36cm |
0.54cm |
0.72cm |
样品E |
1m |
0.25cm2 |
0.04cm |
0.08cm |
0.12cm |
0.32cm |
①分析样品C的数据可知,其所受拉力F(单位N)与伸长量X(单位m)遵循的函数关系式是 。
②对比各样品的实验数据可知,悬索受到的拉力与悬索的伸长量成正比,其比例系数与悬索长度 成正比、与悬索的横截面积 成正比。
10、[解析]本题考查测电池的电动势和内阻实验、闭合电路欧姆定律等知识,考查逻辑推理能力、分析综合能力和实验探究能力。
(1)水果电池的内阻太大。(2分)
(2)(6分)晓宇的方法不正确(1分),因水果电池本身有电动势(1分),当用欧姆表直接接“土豆电池”的两极时,欧姆表内部的电源与水果电池的电动势正向或反向串联,影响测量的结果,故测不准(1分)。
小丽同学测量的误差也很大(1分)。理想状态下用电流表测得的是短路电流,伏特表测得的应当是电源电动势,但由于水果电池的内阻很大,伏特表的内阻不是远大于水果电池的内阻(1分),故其测得的电动势误差大,算得的内阻亦不准确(1分)。
(3)①B(1分)、G(1分)
②(2分)
10、同学们知道,将两个金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池,但日常生活中我们很少用“水果电池”,这是为什么呢?某学习小组的同学准备就此问题进行探究。
(1)同学们通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中,电动势大约会有1伏多一点。晓宇同学找来了一个土豆做实验,当用量程为0-3V、内阻约50kΩ的伏特表测其两极时读数为0.96V。但当他将四个这样的水果电池串起来给标称值为“3V,0.5A”的小灯泡供电时,灯泡并不发光。检查灯泡、线路均没有故障,而用伏特表测量其电压确实能达到3V多。据您猜想,出现这种现象的原因应当是: (不要求写分析、推导过程)。
(2)晓宇同学用欧姆表直接测“土豆电池”的两极,读得此时的读数为30Ω.小丽同学用灵敏电流表直接接“土豆电池”的两极,测得电流为0.32mA,根据前面用伏特表测得的0.96V电压,由全电路欧姆定律得:.因而晓宇同学说土豆的内阻为30Ω,而小丽同学则说是3kΩ。
请你判断,用晓宇或小丽同学的方法测量“土豆电池”的内阻,结果是否准确,为什么?请分别说明理由。
(3)若实验室除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:
A.电流表A1(量程为0-0.6A ,内阻为1Ω)
B. 灵敏电流表A2(量程为0-0.6mA ,内阻为800Ω)
C.灵敏电流表A3(量程为0-300μA ,内阻未知)
D.滑动变阻器R1 (最大阻值约10Ω)
E.滑动变阻器R2(最大阻值约2kΩ)
F.定值电阻(阻值2kΩ)
G.变阻箱(0-9999Ω)
①为了能尽可能准确测定“土豆电池”的电动势和内阻,实验中应选择的器材是________ (填器材前的字母代号)。
②在右方框中画出应采用的电路。
9.如图,质量为M的三角形木块A静止在水平面上.一质量为m的物体B正沿A的斜面下滑,三角形木块A仍然保持静止。则下列说法中正确的是 ( AB )
A.A对地面的压力可能小于(M+m)g
B.水平面对A的静摩擦力可能水平向左
C.水平面对A的静摩擦力不可能为零
D.B沿A的斜面下滑时突然受到一沿斜面向上的力F的作用,如果力F的大小满足一定条件时,三角形木块A可能会立刻开始滑动
8.狄拉克曾经预言,自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子,其周围磁感线呈均匀辐射 状分布(如图甲所示),距离它r处磁感应强度大小为B=(为常数),其磁场分布与负点电荷Q的电场(如图乙)分布相似。现假设磁单极子S和负点荷Q均固定,有带电小球分别在S极和Q附近做匀速圆周运动。则关于小球做匀速圆周运动的判断正确的是( ABC )
A.若小球带正电,其运动轨迹平面可在S的正上方,如图甲所示
B.若小球带正电,其运动轨迹平面可在Q的正下方,如图乙所示
C.若小球带负电,其运动轨迹平面在可S的正上方,如图甲所示
D.若小球带负电,其运动轨迹平面在可Q的正下方,如图乙所示
7.小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线。则下列说法中正确的是 ( ABD )
(A)随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大
(B)对应P点,小灯泡的电阻为R=
(C)对应P点,小灯泡的电阻为R=
(D)对应P点,小灯泡功率为图中矩形PQOM所围的面积
6.如图所示,在水平的光滑平板上的O点固定一根原长为l0的劲度系数为k的轻弹簧,在弹簧的自由端连接一个质量为m的小球(可视为质点).若弹簧始终处在弹性范围内,将平板以O为转轴在竖直面内逆时针缓慢转动,直至平板变为竖直状态,则在此过程中 BC
A.球的高度不断增大
B.若弹簧的长度l0一定,则球的质量m足够大时,总能使球的高度先增大后减小
C.若球的质量m一定,则弹簧的长度l0足够小时,总能使球的高度先增大后减小
D.球的高度变化情况仅与球的质量m有关,而与弹簧的原长l0无关
5.右图是一个将电流表改装成欧姆表的示意图,此欧姆表已经调零,用此欧姆表测一阻值为R的电阻时,指针偏转至满刻度4/5处,现用该表测一未知电阻,指针偏转到满刻度的1/5处,则该电阻的阻值为 D
A.4R B.5R C.10R D.16R
4.如图所示,小车上有一个固定支架.芰架上用长为的细线拴住一个可视为质点的小球,小车与球一直以速度”。水平向左做匀速运动,已知<<,g为当地的重力加速度。当小车突然碰到与其等高的矮墙后,小车立即停止运动,则在线未被拉断的情况下,小球升高的最大高度为( A )
A.小于 B.大于 C.等于 D.等于2L
3.自动充电式电动车的前轮装有发电机,发电机与蓄电池连接.骑车者用力蹬车或电动车自动滑行时,发电机向蓄电池充电,将其他形式的能转化成电能储存起来.现使车以500J的初动能在粗糙的水平路面上自由滑行,第一次关闭自充电装置,其动能随位移变化关系如图线①所示;第二次启动自充电装置,其动能随位移变化关系如图线②所示,则第二次向蓄电池所充的电能是 ( A )
A.200J B.250J C.300J D.500J
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