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1、第 1 页 共 6 页 非选择题定时训练非选择题定时训练 1 (限时：60 分钟) 三、实验题 13(2019云南昆明市 5 月模拟)某同学利用如图 1 甲所示的实验装置测量当地的重力加速 度将直尺竖直固定在铁架台的横杆上，光电门固定在刻度尺的下端，接通光电门电源，让 一物体从光电门正上方适当位置由静止释放，物体下落并穿过光电门 图 1 (1)实验中该同学多次改变物体下落的初始位置，记录每次物体通过光电门的挡光时间 t 及 下落的高度 h，作出()2h 图象如图乙所示，并得到了该图象的斜率 k，他还需要测量 1 t _(写出需要测量的物理量及符号)， 即可得到当地的重力加速度的表达式 g _.
2、 (2)现提供三个质量、直径均相同的木圆柱体、铁圆柱体、铝圆柱体，为减小实验误差应选用 _圆柱体 (3)若该同学已经知道当地的重力加速度为 g0，他用该装置验证机械能守恒定律，在误差允许 的范围内满足_(用直接测量的物理量的符号和 g0表示)即可验证机械能守恒 定律 答案 (1)物体的高度 d kd2 (2)铁 (3)g0h ()2 1 2 1 2 d t 第 2 页 共 6 页 解析 (1)物体自由下落，物体的重力势能转化为动能，则有 mgh mv2， 1 2 即 gh v2， 1 2 物体通过光电门的速度 v， 故还需要测量物体的高度 d； 联立可得 ： ()2h， 则()2h d t 1
3、 t 2g d2 1 t 图象的斜率 k，解得：g kd2； 2g d2 1 2 (2)为减小空气阻力对实验的影响，应选用体积小，密度大的物体来进行实验，故选铁圆柱体 来进行实验； (3)能直接测量的物理量为 t 和 h，故物体的动能为 m()2，下落过程中重力做功为 mg0h， 1 2 d t 若在误差允许的范围内 mg0h m()2，即 g0h ()2，则可验证机械能守恒定律 1 2 d t 1 2 d t 14(2019湖北武汉市二月调研)为了粗略测量电阻，某同学用量程为 15 mA 的毫安表、电动 势为 9 V 的电池、0999.9 的电阻箱制作了一块简易欧姆表，电路如图 2 所示 图
4、 2 (1)为制作欧姆表，_准确测量毫安表的内阻(填“需要”或“不需要”)； (2)欧姆调零后用该表测量某电阻，毫安表读数为 10 mA，则待测电阻阻值为_ ； (3)如果在毫安表两端并联一个电阻，其余电路均不变，新刻表盘中间刻度对应的电阻值 _(填“变大”“变小”或“不变”) 答案 (1)不需要 (2)300 (3)变小 解析 (1)因为满偏电流是确定的，通过欧姆调零，可以得到欧姆表的总内阻，然后再通过标 第 3 页 共 6 页 准电阻进行比对制定表盘，故不需要准确测量毫安表的内阻； (2)欧姆表的内阻为 Rg 600 E Ig 9 15 103 测电阻时，由闭合电路欧姆定律得： I，即 1
5、0103 A E RgRx 9 V 600 Rx 解得：Rx300 ； (3)如果在毫安表两端并联一个电阻，电阻分流，说明满偏电流变大，则由公式 Ig可知， E Rg 欧姆表的内阻变小，中值电阻变小 四、计算题 15(2019广东省“六校联盟”第四次联考)如图 3 所示，ACB 是一条足够长的绝缘水平轨道， 轨道 CB 处在方向水平向右、大小 E1.0106 N/C 的匀强电场中，一质量 m0.25 kg、电荷 量 q2.0106 C 的可视为质点的小物体，在距离 C 点 L06.0 m 的 A 点处，在拉力 F 4.0 N 的作用下由静止开始向右运动，当小物体到达 C 点时撤去拉力，小物体滑
6、入电场 中已知小物体与轨道间的动摩擦因数 0.4，取 g10 m/s2，求： 图 3 (1)小物体到达 C 点时的速度大小； (2)小物体在电场中运动的时间 答案 (1)12 m/s (2)2.7 s 解析 (1)根据牛顿第二定律，小物体的加速度大小为：a12 m/s2 Fmg m 小物体到达 C 点的过程中有：v22aL0 第 4 页 共 6 页 代入数据解得：v12 m/s (2)根据牛顿第二定律，小物体向右减速运动的加速度大小为：a112 m/s2 |q|Emg m 小物体向右运动的时间：t11.0 s v a1 小物体向右运动的位移：x1 t16.0 m v 2 由于|q|Emg，所以
7、小物体先向右减速运动，后反向向左加速运动，直到滑出电场 根据牛顿第二定律，小物体向左加速运动的加速度大小为：a24 m/s2 |q|Emg m 小物体在电场中向左运动的时间为：t2 s 2x1 a2 3 小物体在电场中运动的总时间为：tt1t2(1) s2.7 s3 16.(2019天津市滨海新区三模)如图 4，两足够长的光滑平行导轨水平放置，处于磁感应强度 为 B、方向竖直向上的匀强磁场中，导轨间距为 L，一端连接阻值为 R 的电阻一金属棒垂 直导轨放置，质量为 m，接入电路的电阻为 r.水平放置的轻弹簧左端固定，右端与金属杆中 点连接，弹簧劲度系数为 k，装置处于静止状态现给导体棒一个水平
8、向右的初速度 v0，第 一次运动到最右端时，棒的加速度为 a，棒与导轨始终接触良好，导轨电阻不计，弹簧在弹 性限度内，重力加速度为 g，求： 图 4 (1)金属棒开始运动时受到的安培力 F 的大小和方向； (2)金属棒从开始运动到第一次运动到最右端时，通过 R 的电荷量 q； (3)金属棒从开始运动到最终停止的整个过程中，R 上产生的热量 Q. 第 5 页 共 6 页 答案 (1) 方向水平向左 (2) (3) B2L2v0 Rr BLma Rrk mRv02 2Rr 解析 (1)金属棒开始运动时，感应电流 I0BLv 0 rR 安培力：FI0LB 解得：F，方向水平向左 B2L2v0 Rr
9、(2)设金属棒向右运动的最大距离为 x，则 akx m 此过程回路产生的平均感应电动势 E t BLx t 通过电阻 R 的电荷量 qt E rR 解得：q BLma kRr (3)从开始运动到最终停止的整个过程，由能量守恒定律可知回路产生的总热量 Q总 mv 1 2 02 由于 Q Q总 R Rr 解得：Q mv . 1 2 02 R Rr mRv02 2Rr 17(2019云南曲靖市第一次模拟)如图 5 所示，半径为 R 的竖直光滑半圆轨道 bc 与水平光 滑轨道 ab 在 b 点连接，开始时可视为质点的物体 A 和 B 静止在 ab 上，A、B 之间压缩有一 处于锁定状态的轻弹簧(弹簧不
10、与 A、 B 连接) 某时刻解除锁定， 在弹力作用下， A 向左运动， B 向右运动，B 沿轨道经过 c 点后水平抛出，落点 p 与 b 点间距离为 2R.已知 A 质量为 2m，B 质量为 m，重力加速度为 g，不计空气阻力，求： 第 6 页 共 6 页 图 5 (1)B 经 c 点抛出时速度的大小； (2)B 经 b 时速度的大小； (3)锁定状态的弹簧具有的弹性势能 答案 (1) (2) (3)3.75mgRgR5gR 解析 (1)B 平抛运动过程，竖直方向有 2R gt2， 1 2 水平方向：2Rvct， 解得：vc gR (2)B 从 b 到 c，由机械能守恒定律得 mv 2mgR mv 1 2 b2 1 2 c2 解得：vb 5gR (3)设弹簧完全弹开后， A 的速度为 va， 弹簧恢复原长过程中 A 与 B 组成的系统动量守恒， 2mva mvb0， 解得：va vb， 1 2 5gR 2 由能量守恒定律得，弹簧弹性势能：Ep 2mv mv 1 2 a2 1 2 b2 解得：Ep3.75mgR.