2011届湖北省天门市高三第一次模拟理科综合物理部分

9.

【题文】在用重锤下落来验证机械能守恒时，某同学按照正确的操作选得纸带如图所示。其中O是起始点，A、B、C、D、E是打点计时器连续打下的5个点，打点频率为f="50" Hz。该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C、D、E各点的距离，并记录在图中(单位cm)：

①这五个数据中不符合有效数字读数要求的是________(填A、B、C、D或E)点读数。
②该同学用重锤在OC段的运动来验证机械能守恒，OC距离用h来表示，他用计算与C点对应的物体的瞬时速度，得到动能的增加量，这种做法显然不对，正确的计算公式为=_________。(用题中字母表示)
③如O点到某计数点距离用H表示，重力加速度为g，该点对应重锤的瞬时速度为，则实验中要验证的等式为_________。

答案

【答案】①B(2分)；②(3分)；③

解析

【解析】
考点：验证机械能守恒定律．
分析：（1）刻度尺为毫米刻度尺，故在读数时应保留到十分之一毫米位；
（2）本实验是验证机械能守恒定律，应得出重力势能的减小量和动能的增加量，不能根据机械能守恒去求出速度；
（3）由机械能守恒定律实验的要求可得出我们实验需要验证的公式．
解：①在实验中读数时要注意有效位数，毫米刻度尺应保留到十分之一毫米位，故B的读数不符合要求；
②采用υ_C=来求速度，是用实验结论来验证实验结论，无法得出正确的结果；故不能采用．
应先利用平均速度法求出，即C点的瞬时速度为BD段的平均速度；
故应为=f；
③O点为起点，则从O到C由机械能守恒定律可知：
mgh=mv²；
变形可知：
υ²=2gH
故只需验证υ²=2gH即可；
故答案为：①B ；② ；③

10.

【题文】在《测定干电池电动势和内阻》的实验中，某同学所用的电路图如图所示，测得的数据如下表：

	1	2	3	4	5	6
U/V	1．42	1．36	1．08	1．21	1．14	1．07
I/A	0．04	0．08	0．12	0．16	0．20	0．24

①实验误差分系统误差和偶然误差两种。该实验的系统误差主要是由____________引起的，由于系统误差本实验电动势的测量值______真实值(填“大于”、“小于”或“等于”)。
用画U－I图线求电动势和内阻的优点在于可以尽量减小实验的______________误差。
②在如图所示给出的U－I坐标系中用已知的数据画出U－I图线(横、纵坐标的起点已经规定好)，从图象中可以发现该同学记录的第___________组数据有错误。

③求得电动势E=________V，内阻r=______Ω。(均保留2位有效数字)。

答案

【答案】①电压表的分流(2分)，小于(2分)，偶然(2分)；②3(1分)；③1.5(2分)，1.8(2分)。

解析

【解析】解：①该实验的系统误差主要是由电压表的分流，导致电流表测量的电流小于通过电源的真实电流；
利用等效电源分析，即可将电压表等效为电源内阻，测实验中测出的电动势应为等效电阻输出的电压，由图可知，输出电压小于电源的电动势；故可知电动势的测量值小于真实值；
而采用图象法处理实验数据可以减小实验的偶然误差，不能减小系统误差；
②如图建立坐标，采取描点连线的方法作出图象如图所示；偏离直线远的数据点记录有错误；故说明第3组纪录有误；
③图象与纵轴的交点值表示电动势，图线的斜率值表示源的内阻．由图可知电源的电动势为1.50V；
在计算斜率时在直线上取距离尽量大点的两点计算．故可以选取第1和第6组计算得：r=1.8Ω
点评：本题考查测量电动势和内电阻实验的数据的处理，要求能正确分析误差的来源，并能用图象法求出电势和内电阻．

11.

【题文】已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响。
⑴推导第一宇宙速度的表达式；
⑵若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T。

答案

【答案】解：⑴设卫星的质量为m，地球的质量为M，在地球表面附近满足：
(2分)
解得：①(2分)
卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力：②(3分)
①式代入②式，得到：(2分)
⑵考虑①式，卫星受到的万有引力为：③(3分)
由牛顿第二定律有：④(2分)
③④联立解得：(2分)

解析

【解析】略

12.

【题文】如图所示，两个圆形光滑细管在竖直平面内交叠，组成“8”字形通道，在“8”字形通道底端B处连接一内径相同的粗糙水平直管AB。已知E处距地面的高度h=3.2m，一质量m=1kg的小球a从A点以速度=12m/s的速度向右进入直管道，到达B点后沿“8”字形轨道向上运动，到达D点时恰好与轨道无作用力，直接进入DE管(DE管光滑)，并与原来静止于E处的质量为M=4kg的小球b发生正碰(ab均可视为质点)。已知碰撞后a球沿原路返回，速度大小为碰撞前速度大小的1/3，而b球从E点水平抛出，其水平射程s=0.8m。()

⑴求碰后b球的速度大小？
⑵求“8”字形管道上下两圆的半径r和R？
⑶若小球a在管道AB中运动时所受阻力为定值，请判断a球返回到BA管道中时能否从A端穿出？

答案

【答案】解：⑴b球离开DE后做平抛运动。
(1分)
(1分)
=1m/s(1分)
⑵ab碰撞过程，动量守恒，以水平向右为正方向，则有：
(2分)
=3m/s(1分)
碰前a在D处恰好与轨道无作用力，则有：(2分)
r=0.9m
=0.7m(1分)
⑶小球从B到D，机械能守恒：(2分)
解得：=36.5J(1分)
从A到B过程，由动能定理得：(2分)
解得：=35.5J(1分)
从D到B，机械能守恒：(2分)
解得：=32.5J<(1分)
所以，a球返回到BA管道中时，不能从A端穿出。

解析

【解析】略