2017届高三物理二轮复习模拟检测(二)
来源 :中华考试网 2017-03-23
中10.(9分)利用如图(a)所示电路,可以测量金属丝的电阻率ρ,所用的实验器材有:
待测的粗细均匀的电阻丝、电流表(量程0.6 A,内阻忽略不计)、电源(电动势3.0 V,内阻r未知)、保护电阻(R0=4.0 Ω)、刻度尺、开关S、导线若干、滑片P
实验步骤如下:
用螺旋测微器测得电阻丝的直径d如图(b)所示。
闭合开关,调节滑片P的位置,分别记录每次实验中aP长度x及对应的电流值I。
以为纵坐标,x为横坐标,作 x图线(用直线拟合)。
求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。
回答下列问题:
(1)螺旋测微器示数为d=________ mm。
(2)用题中字母可求得与x的关系式为________。
(3)实验得到的部分数据如表所示,其中aP长度x=0.30 m时电流表的示数如图(c)所示,读出数据,完成下表,答:____,____。
x(m) 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 I(A) 0.49 0.43 0.33 0.31 0.28 (A-1) 2.04 2.33 3.03 3.23 3.57 (4)在图(d)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率k=______A-1m-1,截距b=________ A-1。(保留小数点后两位小数)
(5)根据图线求得电阻丝的电阻率ρ=________ Ω·m,电源的内阻为r=________ Ω。(保留小数点后一位小数)
解析:(1)螺旋测微器的固定刻度为0.0 mm,可动刻度为0.01×40.0 mm=0.400 mm,所以最终读数为0.400 mm(0.400±0.001)。
(2)根据闭合电路欧姆定律,
则有:E=I,
由数学知识,可得,=x+。
(3)由图(c)可知,电流表读数为I=19×0.02 A=0.38 A;故表格中应为0.38,表格中通过计算可知,应该为2.63。
(4)在图(d)中描点作图,让直线尽量过所有的点,或让直线对称分布在直线两侧,
由图线可知,斜率为k= A-1·m-1=2.97 A-1·m-1,因此纵截距为b=1.77 A-1。
(5)由数学知识可得,k=,b=,
解得:ρ=1.1×10-6 Ω·m
r=1.3 Ω。
答案:(1)0.400(0.400±0.001)
(2)=x+
(3)0.38 2.63
(4)图线见解析图 3.00(2.92~3.10) 1.77(1.76~1.78)
(5)1.1×10-6(1.0×10-6~1.2×10-6) 1.3(1.2~1.4)
11.(14分)雾天行车经常发生车辆追尾相撞的事故,造成极大的人生伤害和财产损失。现假设某条高速公路限制速度为v=120 km/h,某种雾天的能见度(即观察者与能看见的最远目标间的距离)s0=27 m,汽车紧急制动时产生的平均制动力F=1.35×104 N,汽车质量m=1 500 kg,其制动过程可以视为匀减速运动,制动时司机的反应时间(即司机发现状况到踩下刹车的时间,该时间内汽车仍然匀速运动)为t0=0.5 s,求:
(1)当汽车速度为v1=108 km/h时,从踩下刹车到汽车停止运动,汽车滑行的距离;
(2)在该雾天,为了安全,汽车行驶的速度不能超过多少?
解析:(1)由牛顿第二定律得汽车的加速度为:a== m/s2=9 m/s2,刹车后汽车做匀减速直线运动,由匀变速直线运动的速度位移公式得:v12=2ax,
刹车后汽车滑行的距离:x== m=50 m;
(2)设最大速度为v2,从发现危险到车停止,汽车将经过匀速运动与匀减速运动,
匀速运动的位移为x1,x1=v2t0,
匀减速运动的位移为x2,v22=2ax2,
根据题意可知:s0=x1+x2,
解得最大速度:v2=18 m/s。
答案:(1)50 m (2)18 m/s