2011年高中物理原创试题（7）

20112011 年物理原创试题 年物理原创试题 7 7 1 4 分 某兴趣小组想通过物块在斜面上运动的实验探究 合外力做功和物体速度变化的关 系 实验开始前 他们提出了以下几种猜想 W v W v W v 2 他们的 实验装置如图甲所示 PQ 为一块倾斜放置的木板 在 Q 处固定一个速度传感器 用来 测量物体每次通过 Q 点时的速度 每次实验 物体都从初始位置 处由静止释放 1 该实验中是否需要测出物体 的质量 2 同学们设计了以下表格来记录实验数据 其中 L1 L2 L3 L4 代表物体分别从 不同高度处无初速释放时初始位置到速度传感器的距离 v 1 v 2 v 3 v 4 表示物体 每次通过 Q 点的速度 实验次数1234 LL1L2L3L4 vv 1v 2v 3v 4 他们根据实验数据绘制了如图乙所示的 L v 图象 并得出结论 W v 2 他们的做法是否 合适 你有什么好的建议 3 在此实验中 木板与物体间摩擦力的大小 填 会 或 不会 影响探究出的 结果 解析解析 1 功 W 与距离 L 成正比 得到 L 和 v 的关系即可得到 W 和 v 的关系 因此不 必测量物体的质量 2 采用表格方法记录数据 合理 绘制的 L v 图象是曲线 不能 得出结论 W v 2 为了更直观地看出 L 和 v 的变化关系 应该绘制 L v2图象 3 重力 和摩擦力的总功 W 也与距离 L 成正比 因此不会影响探究的结果 答案 1 不需要 1 分 2 不合适 应进一步绘制 L v2图象 2 分 3 不会 1 分 2 11 分 物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡 上边标称功率值为 0 75W 额定电压值已模糊不清 他们想测定其额定电压值 于是先用欧姆表直接测出该灯泡的 电阻约 2 然后根据公式计算出该灯泡的额定电压 U PR 75 02 V 1 23V 他 们怀疑所得电压值不准确 于是 再利用下面可供选择的实验器材设计了一个电路进行 测量 当电压达到 1 23V 时 发现灯泡亮度很弱 继续缓慢地增加电压 当达到 2 70V 时 发现灯泡已过亮 立即断开开关 并将数据记录在表中 A 电压表 V 量程 3V 内阻约 3k B A1电流表 量程 150mA 内阻约 2 C 电流表 A2 量程 500mA 内阻约 0 6 PL O Q v 速度传感器 甲 乙 D 滑线变阻器 R1 0 20 E 滑线变阻器 R2 0 50 F 电源 E 电动势 4 0V 内阻不计 G 开关 S 和导线若干 请你根据实验要求 帮助他们完成实验分析 1 根据表中的实验数据 在给出的方格纸内作出 U I 图线 并从图线上分析该灯的额 定电压应为 V 这一结果大于一开始的计算结果 原因是 2 从表中的实验数据可以分析 他们实验时所选择的最佳电路和器材应为下面四个电 路图中的图 电流表选择 填 A1或 A2 滑线变阻器选择 填 R1或 R2 解析解析 作出 U I 图线 如图所示 由图线得 电压等于 2 5V 时 电流约 0 3A 其功率 约为 0 75W 即该灯的额定电压为 2 5V 灯泡电 阻随温度升高而变大 故一开始的计算结果偏小 由记录的数据可知 毫安表需选用 A2 并且需 外接 在控制电路中 当采用限流式接法时 通 过表中第一组数据可以求出可变电阻 R 约为 4 0 2 0 08 47 5 故选用变阻器 R2完全 可以满足要求 电路图选 A 若采用分压式接 法 由于灯泡的最大电阻约 2 5 0 3 8 3 变阻器 R1与灯泡并联部分的最大阻值约为 16 7 电动势为 4V 滑动触头在阻值 0 16 7 间滑动 也可以比较方便地进行操作 电路图选择 C 答案 1 如图 3 分 2 5 2 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 1 分 2 A 2 分 A2 1 分 R2 2 分 说明 如果电路图选 C 且滑线变阻器 选 R1的 可以得 4 分 电路图选 C 但滑线变阻器选 R2的 只能得 2 分 3 14 分 如图所示 在倾角为 30 的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块 A B 它们的质量均为为 m 弹簧的劲度系数为 k C 为一固 次数1234567 U v0 200 601 001 401 802 202 70 I mA80155195227255279310 O 100 200 300 I mA U V 2 0 3 0 1 0 定挡板 系统处于静止状态 现开始用一沿斜面方向的力 F 拉物块 A 使之向上匀加速运 动 当物块 B 刚要离开 C 时 F 的大小恰为 2mg 求 1 从 F 开始作用到物块 B 刚要离开 C 的时间 2 到物块 B 刚要离开 C 时力 F 所做的功 解析解析 令 x1表示未加 F 时弹簧的压缩量 由胡克定律和牛顿定律可知 mgsin30 kx1 1 分 令 x2表示 B 刚要离开 C 时弹簧的伸长量 a 表示此时 A 的加速度 由胡克定律和牛顿 定律可知 kx2 mgsin30 1 分 F mgsin30 kx2 ma 2 分 将 F 2mg 和 30 代入以上各式 解得 ga 1 分 由 x1 x2 2 2 1 at 1 分 解得 t k m2 2 分 2 物块 B 刚要离开 C 时 物块 A 的速度为 k m gatv 2 2 分 此