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某學(xué)習(xí)小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究電器元件Z的伏安特性曲線．他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中測(cè)得電器元件Z兩端的電壓與通過(guò)它的電流的數(shù)據(jù)如下表：

U/V	0.0	0.2	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
I/A	0.000	0.050	0.100	0.150	0.180	0.195	0.205	0.215

現(xiàn)備有下列器材：A．內(nèi)阻不計(jì)的6V電源；
B．量程為0～3A的理想電流表；
C．量程為0～0.6A的理想電流表；
D．量程為0～3V的理想電壓表；
E．阻值為0～10Ω，額定電流為3A的滑動(dòng)變阻器；
F．電鍵和導(dǎo)線若干．
（1）這個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)中電流表選的是．（填器材前面的字母）
（2）分析上表內(nèi)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在方框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖
（3）利用表格中數(shù)據(jù)繪出的電器元件Z的伏安特性曲線如圖所示，分析曲線可知該電器元件Z的電阻隨U變大而
（填“變大”、“變小”或“不變”）；

（4）若把用電器Z接入如圖2所示的電路中時(shí)，電流表的讀數(shù)為0.10A，已知A、B兩端電壓恒為1.5V，則定值電阻R₀阻值為

 

Ω．

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某學(xué)習(xí)小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究用電器Z的導(dǎo)電規(guī)律．他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中測(cè)得用電器Z兩端的電壓與通過(guò)Z的電流的數(shù)據(jù)如下表：

U/V	0.0	0.2	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
I/A	0.000	0.050	0.100	0.150	0.180	0.195	0.205	0.215

（1）請(qǐng)根據(jù)上述表格中的數(shù)據(jù)，在圖（a）中用筆連線補(bǔ)充完成該電路的實(shí)物圖；
（2）利用這些數(shù)據(jù)繪出的用電器Z的伏安特性曲線如圖（b）所示，請(qǐng)根據(jù)這些數(shù)據(jù)和圖線解決下列問(wèn)題：
①若把用電器Z接入圖（c）所示的電路中時(shí)，電流表的讀數(shù)為0.100A，已知A、B兩端電壓恒為1.5V，則定值電阻R₀阻值為

10

10

Ω；
②若將兩個(gè)與上述電阻相同的定值電阻R₀并聯(lián)后接入同一電路，如圖（d），則在該電路中用電器Z的工作壓為

0.82

0.82

V．

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請(qǐng)完成以下兩小題
（1）為了測(cè)定滑塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．其中，a是質(zhì)量為m的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），b是可以固定于桌面的滑槽（滑槽末端與桌面相切）．第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑槽固定于水平桌面的右端，滑槽的末端與桌面的右端M對(duì)齊，讓滑塊a從滑槽上最高點(diǎn)由靜止釋放滑下，落在水平地面上的P點(diǎn)；第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑槽沿桌面向左移動(dòng)并固定，測(cè)出滑槽的末端N與桌面的右端M的距離為L(zhǎng)，讓滑塊a再次從滑槽上最高點(diǎn)由靜止釋放滑下，落在水平地面上的P′點(diǎn)．然后測(cè)得MO=2.5L，OP=3L，OP′=2L．不計(jì)空氣阻力．則滑塊a與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ=

 

（2）某學(xué)習(xí)小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究電器元件Z的伏安特性曲線．他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中測(cè)得電器元件Z兩端的電壓與通過(guò)它的電流的數(shù)據(jù)如下表：

U/V	0.00	0.20	0.50	1.00	1.50	2.00	2.50
I/A	0.00	0.10	0.20	0.30	0.36	0.38	0.40

現(xiàn)備有下列器材
A．低壓直流電源：電壓6V，內(nèi)阻不計(jì)
B．電流表：量程為0-0.6A-3A，0.6A內(nèi)阻約為10Ω，3A內(nèi)阻約為2Ω
C．電壓表：量程為0-3V-15V，3V內(nèi)阻約為7.2kΩ，15V內(nèi)阻約為36kΩ
E．滑動(dòng)變阻器：阻值為0～10Ω，額定電流為3A的
F．電鍵K，導(dǎo)線若干
①按提供的器材，在實(shí)物圖（a）（見(jiàn)答題紙）上連接正確的實(shí)驗(yàn)電路，要求測(cè)量誤差盡可能小
②利用這些數(shù)據(jù)繪出的電器元件Z的伏安特性曲線如圖（b）所示，分析曲線說(shuō)明通過(guò)電器元件Z的電流隨電壓變化的特點(diǎn)
③若把電器元件Z接入如圖（c）所示的電路中時(shí)，通過(guò)Z的電流為0.10A，已知A、B兩端電壓恒為1.5V，則此時(shí)燈泡L的功率為

 

W．

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一、選擇題：1、C 2、BD 3、A 4、B 5、AB 6、BCD 7、C 8、A

9、C 10、AD 11、BC 12、C

二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題共18分）將答案填在橫線上或作圖和連線.

13、（6分）CFEBAD

14、（12分）（1）E；C

（2）甲

（3）連接實(shí)物圖

（4）①變大  ②10Ω

（1）每空1分（2）2分（3）4分（4）每空2分。

三、本大題共四小題共計(jì)54分．解答時(shí)請(qǐng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟．只寫(xiě)出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題．答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位    

15、（12分）（1）兩物體第一次并排時(shí)蟑螂下降了H/2，兩物體速度大小總是相等，可以從能量角度分析。

                     （2分）

    由此得                    （2分）

   （2）蟑螂在垂直于下降物體側(cè)面跳開(kāi)時(shí)具有豎直速度，這等于它所離開(kāi)的物體的速度，這樣跳運(yùn)并不影響此物體速度。但是當(dāng)蟑螂抓住第二個(gè)物體側(cè)面后，系統(tǒng)速度變了。系統(tǒng)的一部分能量轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能。可等效處理，根據(jù)動(dòng)量守恒定律求新速度。兩物體以速度v₁一起運(yùn)動(dòng)，蟑螂以同樣大小、但相反方向的速度迎面飛去，經(jīng)這樣“碰撞”后速度為

                 （1分）

                                  （1分）

    第一物體以此初速度向下運(yùn)動(dòng)的加速度等于    （1分）

    第一物體運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)所需時(shí)間等于     （1分）

    再經(jīng)過(guò)時(shí)間t兩物體相齊，則所求時(shí)間為

          （2分）

   （3）相對(duì)相遇點(diǎn)，帶有蟑螂的物體上升高度為

                   （2分）

16、（13分）（1）質(zhì)子射入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有

evB=mv²/r                                           （2分）

    可得v=eBr/m                                        （1分）

（2）質(zhì)子沿x軸正向射入磁場(chǎng)后經(jīng)1/4圓弧后以速度v垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，周期為

                                        （1分）

在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

t₁=T/4=πm/2eB                                        （1分）

進(jìn)入電場(chǎng)后做拋物線運(yùn)動(dòng)，沿電場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)r后到達(dá)y軸，因此有

                                                       （1分）   

       t₂=                                        （1分）

所求時(shí)間為t= t₁+ t₂=                            （1分）

（3）質(zhì)子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)120°角后從P點(diǎn)垂直電場(chǎng)線進(jìn)入電場(chǎng)，如圖所示。　　

P點(diǎn)距y軸的距離

x₁=r+rsin30°=1.5r　　　                         （1分）

因此可得質(zhì)子從進(jìn)入電場(chǎng)至到達(dá)y軸所需時(shí)間為 =          （1分） 

質(zhì)子在電場(chǎng)中沿y軸方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此有

                                          （1分）

質(zhì)子到達(dá)y軸的位置坐標(biāo)為    即（0，r+）   (1分)

圖                            （1分）

17、（14分）金屬棒a b從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至X₀=6m處，曲線方程

       y′=0.8sin(X₀)m                 （1）                     （2分）

設(shè)金屬棒在X₀處的速度為V′，切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E′

E′=B y′V′                     （2）                     （2分）

此時(shí)電路中消耗的電功率為P′

P′=                             （3）                        （3分）

此過(guò)程中安培力對(duì)金屬棒做功為W_安，根據(jù)動(dòng)能定理

   mgsin37⁰•S －μmgcos37⁰ •S－ W_安 = m V′²         （4）              （4分）

由（1）~（4）式聯(lián)解得  W_安 =  3.8 J            （3分）

18

11

18、（15分）（1）滑塊到b點(diǎn)瞬間，滑塊與小車(chē)在水平方向上有共同速度，設(shè)為滑塊小車(chē)系統(tǒng)水平方向上動(dòng)量守恒：           ①（2分）

（2）滑塊至b點(diǎn)瞬間，設(shè)滑塊速度為v，取車(chē)上表面為重力勢(shì)能零勢(shì)面系統(tǒng)機(jī)械能守恒：          ②（2分）

設(shè)過(guò)程中車(chē)上表面和環(huán)的彈力對(duì)滑塊共做功W_N，對(duì)滑塊應(yīng)用動(dòng)能定理有：

           ③（2分）

   由①②③得：         ④（2分）

（3）滑塊越過(guò)b點(diǎn)后，相對(duì)小車(chē)作豎直上拋運(yùn)動(dòng)，隨后，將再度從b點(diǎn)落入圓球，小車(chē)進(jìn)一步被加速，當(dāng)滑塊滑回小車(chē)的上表面時(shí)，車(chē)速最大，設(shè)此時(shí)滑塊速度為，車(chē)速為

系統(tǒng)動(dòng)量守恒：          ⑤（2分）

系統(tǒng)機(jī)械能守恒：   ⑥（2分）

聯(lián)立⑤⑥解得：            ⑦（3分）