物理
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物理能力训练（60）
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1．（1）（9分）利用如图甲所示装置探究动能定理，在固定斜面上有一质量为1kg的物块，后面固定一条穿过打点计时器的纸带。先接通电源，待打点稳定后，让物块从静止开始沿斜面匀加速下滑，得到一条如图乙所示的纸带。O点为打出的第一个点，A、B、C、D、E、F、G是计数点，每相邻两计数点间还有4个点未画出，各点间距如图所示，根据相关数据进行下列处理。（打点计时器的打点频率为50Hz，g=10m/s2）
①通过传感器测得物块所受合外力是3.0N。试完成下表：
从O点到各的过程合力所做的功W
单位（J）
各点的动能Ek
单位（J）
OB
0.8838
B
0.8845
OC
1.3275
C
1.3276
OD
？
D
1.8634
OE
2.4858[来源:Zxxk.Com]
E
2.4865
OF
3.1998
F[来源:学,科,网]
？
②根据①表中的数据，实验结论是 。
（2）（10分）某同学从实验室中找到一只小灯泡，上面标称功率值为0.75W，额定电压值已模糊不清，为了得到额定电压值，他先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约为2.0Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压为1.23V。该同学怀疑所得电压值不准确，于是他利用下列实验器材设计了一个电路进行测量。
A．电压表V（量程3V，内阻约1kΩ）
B．电流表 A（量程500mA，内阻约0.6Ω）[来源:学科网ZXXK]
C．滑动变阻器R1（0－5Ω）
D．滑动变阻器R2（0－100Ω）
E．电源E（电动势4.0V，内阻不计）
F．开关S和导线若干
在实验过程中，该同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加，当电压达到1.23V时，发现灯泡亮度很弱，当达到2.70V时，发现灯泡已过亮，便立即断开开关，并将所测数据记录在下列表格中。
次数
1
2
3
4
5
6
7
U/V
0.20
0.60
1.00
1.40
1.80
2.20
2.70
I/mA
80
155
195
227
255[来源:Zxxk.Com]
279
310
[来源:学.科.网]
①请根据实验要求，在虚线框内画出电路图并标出所选滑动变阻器的字母代号。
②根据实验数据作出的U—I图线如图所示。由图象得出该灯泡的额定电压应为____ _V；这一结果大于1.23V，其原因是______ _。
．（15分）如图所示，一质量为m=2kg的滑块从半径R=0.2m的光滑四分之一圆弧轨道的顶端A处由静止滑下，A点和圆弧对应的圆心O点等高，圆弧的底端B与水平传送带平滑相接。已知传送带匀速运行速度为v0=4m/s，B点到传送带右端C点的距离为L=2m。当滑块滑到传送带的右端C时，其速度恰好与传送带的速度相同。（g=10m/s2）
（1）滑块到达底端B时对轨道的压力；
（2）滑块与传送带间的动摩擦因数μ；[来源:学科网]
（3）此过程中，由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量Q。
3．（18分）如图甲所示，两平行金属板AB间接有如图乙所示的电压，两板间的电场可看作匀强电场，且两板外无电场，板长L=0.8m，板间距离d=0.6m。在金属板右侧有一磁感应强度T，方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁场宽度为l1=0.12m，磁场足够长。MN为一竖直放置的足够大的荧光屏，荧光屏距磁场右边界的距离为l2=0.08m，MN及磁场边界均与AB两板中线垂直。现有带正电的粒子流由金属板左侧沿中线连续射入电场中。已知每个粒子的速度m/s，比荷C/kg，重力忽略不计，每个粒子通过电场区域的时间极短，电场可视为恒定不变。
（1）求t=0时刻进入电场的粒子打到荧光屏上时偏离O/点的距离；
（2）试求能离开电场的粒子的最大速度，并通过计算判断该粒子能否打在右侧的荧光屏上。
[来源:学科网]
4．（8分）［物理—选修3—3］
（1）（2分）下列说法正确的是 。
A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大
B．布朗运动和扩散现象都是分子的运动
C．在相同温度下，液体的扩散速度比固体的扩散速度快
D．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质具有各向异性
（2）（6分）太空宇航员的航天服能保持与外界绝热，为宇航员提供适宜的环境。若在地面上航天服内气体的压强为P0，体积为2L，温度为T0，到达太空后由于外部气压降低，航天服急剧膨胀，内部气体体积增大为4L。（视所研究气体为理想气体）
①宇航员由地面到太空的过程中，若不采取任何措施，航天服内气体内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），为使航天服内气体保持恒温，应给内部气体 （选填“制冷”或“加热”）。
②试求在太空航天服内气体的压强。
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1（1）（7分）①1.8615（3分） 3.1992（3分）
②在误差允许的范围内，合外力做的功等于物体动能的变化量（3分，无“在误差允许的范围内”扣1分）
（2）①如图所示（4分，不标注R1者扣1分，电路图有一处接错者不得分）
②2.5（3分）；灯泡冷态电阻小于正常工作时的电阻（或答灯泡电阻随温度升高而变大，意思对就可以给分）（3分）
2．（15分）解：（1）滑块由A到B的过程中，由机械能守恒定律得
① （1分）
物体在B点时，由牛顿第二定律得
② （2分）
由①②两式解得FB=60N
由牛顿第三定律得滑块到达底端B时对轨道的压力大小为60N （1分）
方向竖直向下 （1分）
（2）方法一：
滑块在从B到C运动过程中，由牛顿第二定律得
③ （2分）
由运动学公式得
④ （2分）
由①③④式得μ=0.3 ⑤ （1分）
方法二：
滑块从A到C运动过程中，由动能定理得
（4分）
解得μ=0.3 （1分）
（3）滑块在从B到C运动过程中，设运动时间为t，由运动学公式得
⑥ （2分）
产生的热量⑦ （2分）
由①③⑤⑥⑦得Q=4J （1分）
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