②根据表中实验数据在坐标系内描出对应的点,然后作出图象,图象如图所示.
由图象可知,a-mg图象与纵轴相交,当盘中砝码质量为零时,小车已经具有加速度,说明此时小车所受合力不为零,这是因为求小车所受合力时,没有考虑砝码盘重力造成的.
③由图象可知,砝码重力为零时,小车加速度a=1m/s,由此可知,砝码盘的重力: G砝码盘=m车a=0.5kg×1m/s2=0.5N.
④砝码质量为m,设斜面倾角为θ,小车质量为M,小车匀速下滑,处于平衡状态,由平衡条件得:Mgsinθ=f+mg,当取下砝码盘后,小车重力沿斜面向下的分力Mgsinθ和摩擦力f不变,因此小车所受合外力为mg,由此可知,小车所受合外力与车的质量和砝码质量无关,实验不需要控制小车的质量远远大于砝码的质量.
【点睛】本题考查了作图、实验数据分析、实验注意事项等问题,要掌握描点法作图的方法;理解实验原理、对小车正确受力分析即可正确解题. 12.下列说法中正确的是 ________
A. 晶体一定具有规则形状,且有各向异性的特征
B. 空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近饱和气压,水蒸发越慢 C. 布朗运动是指在显微镜下直接观察到的液体分子的无规则运动 D. 一般说来物体的温度和体积变化时它的内能都要随之改变 【答案】BD 【解析】
【详解】单晶体一定具有规则形状,且单晶体有各向异性的特征,多晶体各向同性,没有规则的天然外形,故A错误;在一定气温条件下,大气中相对湿度越大,空气中水蒸气压强越接近饱和气压,水气蒸发也就越慢;故B正确;布朗运动是指在显微镜下观察到的固体颗粒的无规则运动,不是液体分子的无规则运动,选项C错误;物体的内能与物体的温度、体积质量有关,物体的温度和体积变化时它的内能都要随之改变,所以D正确。故选BD.
13.如图所示,一定质量的某种理想气体由状态A变为状态B,A、B两状态的相关参量数据已标于压强—
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2
体积图象上。该气体由A热量
B过程中对外做功400J,则此过程中气体内能增加了 J,从外界吸收了 J
【答案】0(2分) 400(2分) 【解析】
观察A、B两点PV的乘积不变,温度没有变,对于理想气体内能只与温度有关,所
以内能没有变,改变内能的两种形式有做功和热传递14.某地强风速v=10m/s,空气的密度
,从外界吸热等于对外做功400J
2
。若通过截面积S=400m的风能全部用于使风力发电机转
动,且风能的20%转化为电能,则通过这个截面的风的发电功率是多大? 【答案】(2分)【解析】
由AB过程中是一个等温过程,所以此过程中内能不变,则必须从外界吸收等量的热量, 由题意得t时间内发电的风的质量
,这么多质量的风具有的能量为
,因为只有
(2分)
百分之二十的风能转化为电能了,所以15.下列说法中正确的是_________
A.光电效应和电子的衍射现象说明粒子具有波动性
B.α粒子散射实验可以用来确定原子核电荷量和估算原子核半径 C.氢原子辐射出一个光子后能量减小,核外电子的运动加速度减小 D.比结合能越大,表示原子核中核子结合得越不牢靠,原子核越不稳定 【答案】B 【解析】
【详解】光电效应说明了光的粒子性,电子的衍射现象说明粒子具有波动性,选项A错误;α粒子散射实验可以用来确定原子核电荷量和估算原子核半径.故B正确.根据玻尔理论,氢原子辐射出一个光子后能
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量减小,轨道半径减小,库仑力增大,电子的加速度增大。故C错误。比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢靠,原子核越稳定,选项D错误;故选B.
16.一个高能γ光子,经过重核附近时与原子核场作用,能产生一对正负电子,请完成相应的反应方程:_______________.已知电子质量子的能量至少为___________J. 【答案】 (1). 【解析】
【详解】一个高能γ光子,经过重核附近时与原子核场作用,能产生一对正负电子,
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10-13J. 根据质能关系得,γ光子的能量至少为△mc=2mec=1.64×
,光在真空中的传播速度为速为,则γ光
(2). 1.64×10-13J.
.
17.一质量为M的航天器远离太阳和行星,正以速度在太空中飞行,某时刻航天器接到加速的指令后,发动机瞬间向后喷出质量为m的气体,气体向后喷出的速度大小为,求加速后航天器的速度大小.(为相对同一参考系的速度) 【答案】【解析】
【详解】设加速后航天器的速度大小为v,由动量守恒定律有Mv0=-mv1+(M-m)v 解得
均
四、计算题:本大题共4小题,共47分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中须明确写出数值和单位.
18.如图所示,抗震救灾运输机在某场地卸放物资时,通过倾角=30°的固定的光滑斜轨道面进行.有一件质量为m=2.0kg的小包装盒,由静止开始从斜轨道的顶端A滑至底端B,然后又在水平地面上滑行一段距离停
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下,若A点距离水平地面的高度h=5.0m,重力加速度g取10m/s ,求:
(1)包装盒由A滑到B经历的时间:
(2)若地面的动摩擦因数为0.5,包装盒在水平地面上还能滑行多远?(不计斜面与地面接触处的能量损耗)
【答案】(1)2.0s (2)10m 【解析】
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试题分析:对物体进行受力分析,由牛顿第二定律,得:
包装盒沿斜面由A到B的位移为
设包装盒由A到B做匀加速运动的时间为t 则
解得:
(2)由动能定理得:其中在B点速度
代入已知,得s=\ 考点:动能定理;牛顿第二定律.
19.已知质量为m的带电液滴,以速度垂直射入竖直向下的匀强电场E和水平向里匀强磁场B中,液滴在此空间刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动.如图所示,(重力加速度为g)求:
(1) 液滴带电荷量及电性;
(2) 液滴做匀速圆周运动的半径多大;
(3) 现撤去磁场,电场强度变为原来的两倍,有界电场的左右宽度为d,液滴仍以速度从左边界垂直射入,求偏离原来方向的竖直距离。 【答案】(1)【解析】
【详解】(1)液滴在空间受到三个力作用:重力、电场力与洛伦兹力;因带电液滴刚好做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,则液滴的重力与电场力相平衡,电场力方向竖直向上,又因电场线方向向下,所以有:液滴带负电, 由于mg=qE;
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;负电(2) (3)