22.(12分)如圖所示裝置,封閉著一定質量氣體的燒瓶浸在水中,燒瓶通過彎管連接著兩管粗細相同的水銀壓強計,整個壓強計處于空氣中,下面是用軟橡皮管連接的,可以讓右管上下移動的。由于不慎使水銀壓強計左管水銀面下h=10cm處有一段空氣柱L。開始時,壓強計兩管的水銀柱最上端在同一水平面,溫度計示數為t1=7℃,空氣柱長為L1=5cm。后來對水加熱使水保持t2=77℃,若大氣壓強P0=75cmHg保持不變,假設室溫恒定不變,不考慮液體和固體的熱膨脹。在壓強計右管中加入水銀使左管水銀柱最上端回到原來位置時,問:
(1) 此時燒瓶中氣體的壓強p2為多少cmHg?
(2) 此時在右管中加入的水銀柱的長度為多少cm?
(3)加熱后為了使壓強計左管水銀柱最上端回到原來位置,除了用加入水銀的方法外,還可以采用什么辦法?
21.(10分)如圖所示,固定在水平面上的光滑斜面,傾角α=530,高為H,質量為m的小物體,開始時它在斜面頂端。(sin530=0.8 ,cos530=0.6)
(1)在物體上加一個水平力使物體靜止,則該該水平力的大小為多大?方向如何?
(2)辨析題:若把題(1)中的水平力反向,大小不變,然后釋放物體,則物塊落地的速度為多大?
某同學分析如下:因“光滑斜面”所以物體沿光滑斜面下滑不受摩擦力作用,故物體受到三個力:重力G、支持力N、水平力F,支持力不做功,根據動能定理得: ,解方程得到V的大小。
你認為該同學的分析正確嗎?若正確,請求出落地速度的大;若不正確,請指出錯誤處,并求出落地速度的大小。
20.(10分)質量為100kg的“勇氣”號火星車于2004年成功登陸在火星表面。若“勇氣”號在離火星表面12m時與降落傘自動脫離,此時“勇氣”號的速度為4m/s。被氣囊包裹的“勇氣”號剛接觸到火星表面時速度為16m/s,接著與火星表面碰撞且不反彈,靜止在火星表面上,若“勇氣”號碰撞火星時間為0.4s。已知火星的半徑為地球半徑的0.5倍,地球表面的重力加速度為10m/s2。求(不考慮火星表面空氣阻力)
(1) 火星表面的重力加速度;
(2)“勇氣”號與火星碰撞時地面對它的平均作用力F;(假設碰撞中火星車速度均勻變化)
(3)火星質量和地球質量之比。
19.(6分)實驗研究表明:在彈性限度范圍內,彈簧所受彈力的大小與彈簧的形變長度成正比即F=kΔx,k為勁度系數,Δx為形變量。如圖所示是一個可以用來測量磁感應強度的裝置,其上部是一根粗細均勻截面積為S的細管子,下部是一個截面積為正方形(邊長為L)的容器,其底部與大氣相通,該容器左右兩壁為導體,其他各面是絕緣的。容器內有一個正方形的金屬活塞,其邊長也為L,可在金屬容器內無摩擦滑動,活塞下方有一輕質彈簧支撐著,已知彈簧的勁度系數為k,(實驗中彈簧形變不超過彈性限度),活塞上部充滿密度為ρ的絕緣油。容器的左右兩壁與一電路連接,當被測磁場的磁感線垂直容器的外表面,閉合電鍵K后,豎直管中油柱的上表面的高度變化指示被測磁場的強弱。
(1)閉合電鍵K后,油柱的上表面如何移動?
(2)若電流表的示數為I,油柱上表面變化的高度為x,則磁感應強度B=
(3)在磁感應強度B保持不變的情況下,要使油柱的上表面高度變化更明顯,可采用什么措施?(請列舉兩條) ,
17.(1)(3分)在“DIS探究氣體的壓強和體積關系”的實驗中,下列操作錯誤的是
A.推拉活塞時,動作要慢;
B.推拉活塞時,手不能握住注射器筒;
C.活塞和針筒之間要保持潤滑又不漏氣;
D.壓強傳感器與注射器之間的軟管脫落后,應立即重新接上,繼續實驗并記錄數據。
[ ]
(2)(5分)對一定質量的氣體,在等溫條件下得出體積V與壓強P的數據如下表:
V(m3) |
1.00 |
0.50 |
0.40 |
0.25 |
0.20 |
P(×105Pa) |
1.45 |
3.10 |
3.95 |
5.98 |
7.70 |
① 根據所給數據在坐標紙上畫出P-1/V圖線,說明可得結論是
。
②由所做圖線,求P=8.85×105Pa時該氣體體積是 。
③該圖線斜率大小和溫度的關系是 。 18.(9分)為了測定電源電動勢E的大小、內電阻r和定值電阻R0的阻值,某同學利用DIS設計了如圖甲所示的電路。閉合電鍵S1,調節滑動變阻器的滑動觸頭P向某一方向移動時,用電壓傳感器1、電壓傳感器2和電流傳感器測得數據,并根據測量數據計算機分別描繪了如圖乙所示的M、N兩條U-I直線。請回答下列問題:
⑴(3分)根據圖乙中的M、N兩條直線可知
A.直線M是根據電壓傳感器1和電流傳感器的數據畫得的
B.直線M是根據電壓傳感器2和電流傳感器的數據畫得的
C.直線N是根據電壓傳感器1和電流傳感器的數據畫得的
D.直線N是根據電壓傳感器2和電流傳感器的數據畫得的
⑵(3分)圖像中兩直線交點處電路中的工作狀態是________
A.滑動變阻器的滑動頭P滑到了最左端 B.電源的輸出功率最大
C.定值電阻R0上消耗的功率為0.5W D.電源的效率達到最大值
⑶(3分)根據圖乙可以求得定值電阻R0= ____ Ω,電源電動勢E = ___ V,內電阻r = ____ Ω。
16.(4分)某同學課外研究平拋物體的運動,并將實驗中測出的兩物理量Q和S 數值填表如下,Q 和S 的單位相同但沒有寫出。
Q |
0.00 |
0.10 |
0.20 |
0.30 |
0.40 |
0.50 |
S |
0.00 |
0.05 |
0.20 |
0.45 |
0.80 |
1.25 |
(1)上表中Q表示的物理量是 ;S 表示的物理量是 。
(2)若上表中Q和S 用的都是國際單位制中的單位,則平拋物體的水平速度為 。
15.(3分)用DIS做驗證牛頓第三定律的實驗,點擊實驗菜單中“力的相互作用”。把兩個力探頭的掛鉤鉤在一起,向相反方向拉動,觀察顯示器屏幕上出現的結果如圖。觀察分析兩個力傳感器的相互作用力隨時間變化的曲線,可以得到以下實驗結論:
A.作用力與反作用力同時變化
B.作用力與反作用力作用在同一物體上
C.作用力與反作用力大小相等
D.作用力與反作用力方向相反
[ ]
14.在國際單位制中,當定義1牛頓的力就是使1千克的物體產生1米/秒2的加速度時,牛頓第二定律F=Kma簡化為F=ma。庫侖定律,式中靜電力常量k=9×109N·m2/c2。若把庫侖定律寫成更簡潔的形式
,式中距離r的單位是米,作用力F的單位是牛頓,由此定義一種電荷量q的新單位。當用米、千克、秒表示此新單位時,電荷新單位=
;新單位與庫侖的關系為1新單位=
C。
13.質量為2kg的物體,放在動摩擦因數μ=0.1的水平面上,在水平拉力F的作用下,由靜止開始運動,拉力做的功W和物體發生的位移S之間的關系如圖所示,則此物體在AB段做___________運動,且整個過程中拉力的平均功率為_________W。
12.如圖所示,A、B、C為3根無限長的直導線放在光滑、絕緣的水平面上,AB間距離小于BC間距離,恰好都處于靜止狀態。由此可以判定,3根無限長的直導線中電流最小的是__________,3根無限長的直導線中兩根的電流方向相同的是_________。
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