光電門傳感器在很多實驗中應(yīng)用．光電門直接測量的物理量是

 

．它能測量瞬時速度的原理是

 

．
如圖所示的實驗裝置中的橫桿能夠繞豎直軸旋轉(zhuǎn)，在橫桿的一端裝有寬度為d=0.005m的豎直“擋光圓柱”．橫桿在轉(zhuǎn)動過程中，由于摩擦阻力的作用，橫桿會越轉(zhuǎn)越慢．某同學(xué)利用光電門研究“擋光圓柱”速度大小與橫桿轉(zhuǎn)動圈數(shù)n的關(guān)系．在一次實驗中記錄下橫桿轉(zhuǎn)動圈數(shù)n和每次擋光的時間t，并計算出“擋光圓柱”在該時刻的速度以及速度的平方（部分?jǐn)?shù)據(jù)如表中所示）．請計算表中當(dāng)n=5時，v²=

 

m²/s²；如果繼續(xù)測量“擋光圓柱”的速度，那么當(dāng)n=15時，“擋光圓柱”的速度為

 

m/s．則“擋光圓柱”速度大小與橫桿轉(zhuǎn)動圈數(shù)n的關(guān)系為

 

． 

n	t（10-3s）	v=d/t（m/s）	v2（m2/s2）
1	2.778	1.80	3.24
2	2.826	…	3.13
3	2.877	…	3.02
4	2.931	…	2.91
5	2.988	…
6	3.049	…	2.69
7	3.113	…	2.58
8	3.181	…	2.47
9	3.255	…	2.36
10	3.333	…	2.25
…	…	…	…

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光電門傳感器在很多實驗中應(yīng)用．光電門直接測量的物理量是______．它能測量瞬時速度的原理是______．
如圖所示的實驗裝置中的橫桿能夠繞豎直軸旋轉(zhuǎn)，在橫桿的一端裝有寬度為d=0.005m的豎直“擋光圓柱”．橫桿在轉(zhuǎn)動過程中，由于摩擦阻力的作用，橫桿會越轉(zhuǎn)越慢．某同學(xué)利用光電門研究“擋光圓柱”速度大小與橫桿轉(zhuǎn)動圈數(shù)n的關(guān)系．在一次實驗中記錄下橫桿轉(zhuǎn)動圈數(shù)n和每次擋光的時間t，并計算出“擋光圓柱”在該時刻的速度以及速度的平方（部分?jǐn)?shù)據(jù)如表中所示）．請計算表中當(dāng)n=5時，v²=______m²/s²；如果繼續(xù)測量“擋光圓柱”的速度，那么當(dāng)n=15時，“擋光圓柱”的速度為______m/s．則“擋光圓柱”速度大小與橫桿轉(zhuǎn)動圈數(shù)n的關(guān)系為______． 

n	t（10-3s）	v=d/t（m/s）	v2（m2/s2）
1	2.778	1.80	3.24
2	2.826	…	3.13
3	2.877	…	3.02
4	2.931	…	2.91
5	2.988	…
6	3.049	…	2.69
7	3.113	…	2.58
8	3.181	…	2.47
9	3.255	…	2.36
10	3.333	…	2.25
…	…	…	…

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光電門傳感器在很多實驗中應(yīng)用．光電門直接測量的物理量是______．它能測量瞬時速度的原理是______．
如圖所示的實驗裝置中的橫桿能夠繞豎直軸旋轉(zhuǎn)，在橫桿的一端裝有寬度為d=0.005m的豎直“擋光圓柱”．橫桿在轉(zhuǎn)動過程中，由于摩擦阻力的作用，橫桿會越轉(zhuǎn)越慢．某同學(xué)利用光電門研究“擋光圓柱”速度大小與橫桿轉(zhuǎn)動圈數(shù)n的關(guān)系．在一次實驗中記錄下橫桿轉(zhuǎn)動圈數(shù)n和每次擋光的時間t，并計算出“擋光圓柱”在該時刻的速度以及速度的平方（部分?jǐn)?shù)據(jù)如表中所示）．請計算表中當(dāng)n=5時，v²=______m²/s²；如果繼續(xù)測量“擋光圓柱”的速度，那么當(dāng)n=15時，“擋光圓柱”的速度為______m/s．則“擋光圓柱”速度大小與橫桿轉(zhuǎn)動圈數(shù)n的關(guān)系為______

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如圖甲所示的光電門傳感器是測定瞬時速度大小的儀器，其原理是發(fā)射端發(fā)出一束很細(xì)的紅外線到接收端，當(dāng)固定在運動物體上的一個已知寬度為d的擋光板通過光電門擋住紅外線時，和它連接的數(shù)字計時器可記下?lián)豕獾臅r間△t，則可以求出運動物體通過光電門時的瞬時速度大�。�
（1）為了減小測量瞬時速度的誤差，應(yīng)該選擇寬度比較

 

（選填“寬”或“窄”）的擋光板．
（2）如圖乙所示是某同學(xué)利用光電門傳感器探究小車加速度與力之間關(guān)系的實驗裝置，他將該光電門固定在水平軌道上的B點，用不同重物通過細(xì)線拉同一小車，小車每次都從同一位置A點由靜止釋放．
①如圖丙所示，用游標(biāo)卡尺測出擋光板的寬度d=

 

mm，實驗時將小車從圖乙中的A點由靜止釋放，由數(shù)字計時器記下?lián)豕獍逋ㄟ^光電門時擋光的時問間隔△t=0.02s，則小車通過光電門時的瞬時速度大小為

 

m/s；
②實驗中設(shè)小車的質(zhì)量為m₁，重物的質(zhì)量為m₂，則在m₁與m₂滿足關(guān)系

 

時可近似認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力大小與重物的重力大小相等；
③測出多組重物的質(zhì)量m₂和對應(yīng)擋光板通過光電門的時間血，并算出小車經(jīng)過光電門時的速度△t，通過描點作出線性圖象，研究小車的加速度與力之間的關(guān)系．處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出

 

（選填“v-m₂”或“v²-m₂，”）圖象；
④某同學(xué)在③中作出的線性圖象不過坐標(biāo)原點，其可能的原因是

 

．

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一、（20分）填空題．本大題共5小題，每小題4分。答案寫在題中橫線上的空白處或指定位置，不要求寫出演算過程。

1．主序星，核能或原子能       2．  3．315×10^-19，3             3．  ；10J   

4．  ；            5．    α=arctan， 9×10^-3J。

二、（40分）選擇題。

單項選擇題

6

7

8

9

10

A

C

B

D

C

多項選擇題

11

12

13

14

BD

ACD

ACD

BC

三、（30分）實驗題

15． （5分）CD

16． （5分） （1）分子是球形；分子間無空隙（此空填“把油膜看成單分子層”也可以）

（2）  

17．（4分）C 

18．（1）如圖所示（2分）

 （2）2．5~2．7V之間均給分（1分）0．9~1．1

Ω之間均給分（1分）

（3）2．5~2．8A之間均給分（2分）

（4）1．55~1．75W之間均給分（2分）

19．（8分）擋光時間   極短時間內(nèi)的平均速度近 

似等于瞬時速度（或：極短位移內(nèi)的平均速

近似等于瞬時速度） （2分）

2．80 m²/s²；1．31m/s；

。（n=1,2,3……30）

四、（60分）計算題

20．（10分）解：

杯子內(nèi)氣體做等溫變化，由玻意耳定律得：

解得： Pa

因為氣體A的壓強加上水柱的壓強　 Pa=P₀　

　　所以，水不會流出來。

21． （12分）解：

（1）v₁=60km/h，s₁=20；v₂=120km/h，s₂=80m．

由動能定理知：-kmgs=0-，v²=2kgs  ①

    由圖像數(shù)據(jù)知：，因此v-s圖像是一條拋物線   ②

（2）利用動能定理：  ③

在圖像上取一點：v^­₁=60km/h，剎車時位移是s₁=20m  ④

  所以v₀²-45²=60²  

得v₀=75km/h ⑤

22．（12分）解：不正確。把路端電壓與電源電動勢混為一談，認(rèn)為路端電壓是恒定的，不隨外電路改變而改變。

分析解答：內(nèi)電阻不可忽略，

因為，r一定，當(dāng)R

越大，U也越大，所以與ε不同，U不是恒定的。

設(shè)電源電動勢為s，內(nèi)電阻r，

以當(dāng)B連入時，用電器兩端的電壓將小于10V，它消耗的實際功率將小

于50W，有可能小于2.0W，，、

但需要滿足

可解得

，

述條件時，B的實際功率小于2．0W。

23． （12分）（1）解：（1分）

方向平行于斜面向上（1分）

（2）1～4s內(nèi)向下勻加速，，

 （1分）

4～7s內(nèi)向下勻減速至速度為0，

（1分）

7～8s內(nèi)向上勻加速，8～9s向上勻減速至速度為0，完成一個周期，

（1分）

一個周期內(nèi)向下位移

米

S=240，得（1分）

由過程分析知，5個周期未能達(dá)到，第6個周期終點時刻之前，就已經(jīng)到達(dá)。

下面我們計算第6個周期開始到達(dá)底端所用的時間

第6個周期由總位移米，加速階段，

位移S1=，剩下位移，加力后它減速過程即可完成：（1分）

，

，

得    （舍）（1分）

  =40+3+1．6s=44．6s（1分）

（3）  到達(dá)底端時速度為

（3分）

24．（14分）解：

（1）設(shè)AB邊剛進入上面磁場時速度為0,線    

則mgh= m02                （1分）

AB剛進入磁場時有， =mg      

所以（2分）

（2）當(dāng)GH、CD進入磁場時，當(dāng)某時刻金屬框上的熱功率為P，設(shè)此時框的速度為1

E1=B（2l）1   （1分）

線框的熱功率為

，

得出1=  （2分）

（3），當(dāng)AB邊出下面磁場的前一段時間內(nèi)，線框在做勻速運動，此時AB和EF同時在切割，設(shè)此勻速運動的速度為2

E2=B（4l）2   （1分）

 =mg      （1分） 

2=  

在AB邊穿越兩個磁場過程中，根據(jù)能量守恒定律得：

    mg（4h）-Q= m22     （1分）

金屬框損失的機械能△E=Q= mgh  （1分）

（4）圖略