2013高考物理 考點(diǎn)訓(xùn)練例題精析 專題23 創(chuàng)新設(shè)計(jì)與新情景問題

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1、創(chuàng)新設(shè)計(jì)與新情景問題 1．（5分）照明電路中，為了安全，一般在電能表后面電路上安接一漏電保護(hù)器，如圖所示，當(dāng)漏電保護(hù)器的ef兩端未接有電壓時(shí)，脫扣開頭K能始終保持接通，當(dāng)ef兩端有一電壓時(shí)，脫扣開關(guān)K立即斷開，下列說法錯(cuò)誤的是（ ） 　　A．站在地面上的人觸及b線時(shí)（單線接觸電），脫扣開關(guān)會(huì)自動(dòng)斷開，即有觸電保護(hù)作用 　　B．當(dāng)用戶家的電流超過一定值時(shí)，脫扣開關(guān)會(huì)自動(dòng)斷開，即有過流保護(hù)作用 　　C．當(dāng)相線和零線間電壓太高時(shí)，脫扣開關(guān)會(huì)自動(dòng)斷開，即有過壓保護(hù)作用 　　D．當(dāng)站在絕緣物上的帶電工作的人兩手分別觸到b線和d線時(shí)（雙線觸電）脫扣開關(guān)會(huì)自動(dòng)斷開，即有觸電保護(hù)作用 2．

2、（5分）在新世紀(jì)來臨之際,我國天文工作者通過計(jì)算確定了我國新世紀(jì)第一道曙光的到達(dá)地—浙江溫嶺的石塘鎮(zhèn)(天文上規(guī)定:太陽發(fā)出的光線與地球相切于A點(diǎn)的時(shí)刻,就是A點(diǎn)的日出時(shí)刻,如圖所示,)但由于地球大氣層的存在,光線會(huì)發(fā)生折射,因此,地球上真實(shí)看到的日出的時(shí)刻與天文上規(guī)定的日出時(shí)刻有所不同.已知地球平均半徑為6371km,日地距離約為1.5×108km,假設(shè)A點(diǎn)為石塘鎮(zhèn),地球大氣層厚度約為20km,若認(rèn)為大氣層是均勻的,且折射率為1.00028,則由于大氣層的存在,石塘鎮(zhèn)看到的真實(shí)日出的時(shí)刻比天文上規(guī)定的第一道曙光要( )到達(dá) A.提前5s B.提前50s

3、 C.推遲5s D.推遲50s5． 3．（6分）在“長度的測量”實(shí)驗(yàn)中，調(diào)整卡尺兩測腳間距離，主尺和游標(biāo)的位置如圖所示.此時(shí)卡尺兩測腳間狹縫寬度為_____ ______ mm；若要狹縫寬度調(diào)到0.20 mm，應(yīng)使游標(biāo)上第_______ ___條刻度線與主尺上表示___ _______ mm的刻度線重合. 4．（4分）在光滑水平面上的O點(diǎn)系一長為I的絕緣細(xì)線，線的另一端系一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球.當(dāng)沿細(xì)線方向加上場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場后，小球處于平衡狀態(tài).現(xiàn)給小球一垂直于細(xì)線的初速度v0，使小球在水平面上開始運(yùn)動(dòng).若v0很小，則小球第一次回到平衡位置所需時(shí)間為

4、 . 5．（8分）給你一個(gè)長木板、一個(gè)木塊和一只彈簧秤，設(shè)計(jì)一個(gè)測定木塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)，要求實(shí)驗(yàn)方法合理，最大限度減小誤差。 （1）畫出實(shí)驗(yàn)簡圖 （2）實(shí)驗(yàn)要測量的物理量為 、 。動(dòng)摩擦因數(shù)表達(dá)式為 。 8．（8分）如圖所示的電路，Rx為電阻500Ω的負(fù)載， R1、R2為兩個(gè)用于調(diào)節(jié)負(fù)載電壓的滑線變阻器，已知AB間電壓為12V，Rx的工作電壓為8V，兩個(gè)滑線變阻器的最大阻值分別為20Ω和200Ω，則： 的作用是粗調(diào)，選擇 Ω的滑線變阻器， 的作用是微調(diào)，選擇 Ω的

5、滑線變阻器 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 ×1 ×100 ×10 ×10000 ×100000 ×1000 9．（8分）利用如圖所示的一只電壓表、一個(gè)電阻箱和一個(gè)電鍵，測量一個(gè)電池組的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻。畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并用筆畫線作導(dǎo)線將所給器材連接成實(shí)驗(yàn)電路

6、。用記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)寫出電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的表達(dá)式。 10．（10分）小燈泡燈絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而變大.某同學(xué)為研究這一現(xiàn)象，用實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù)（I和U分別表示小燈泡上的電流和電壓）： I（A） 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50 U（V） 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 （1）在左下框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖. 可用的器材有：電壓表、電流表、滑線變阻器（變化范圍0—10Ω）、電源、小燈泡、電鍵、導(dǎo)線若干.

7、 （2）在右圖中畫出小煤泡的U—I曲線. （3）如果第15題實(shí)驗(yàn)中測得電池的電動(dòng)勢是1.5V，內(nèi)阻是2.0Ω.問：將本題中的燈泡接在該電池兩端，小燈泡的實(shí)際功率是多少？（簡要寫出求解過程；若需作圖，可直接畫在第（2）小題的方格圖中） 11．（8分）圖中R為已知電阻，Rx為待測電阻，K1為單刀單擲開關(guān)，K2為單刀雙擲開關(guān)，V為電壓表（內(nèi)阻極大），E為電源（電阻不可忽略）?，F(xiàn)用圖中電路測量電源電動(dòng)勢E及電阻Rx 寫出操作步驟： 由R及測得的量，可測 俄E＝_________, =__________

8、 12．（8分）下圖為一測量燈泡發(fā)光強(qiáng)度的裝置，AB是一個(gè)有刻度的底座，兩端可裝兩個(gè)燈泡。中間帶一標(biāo)記線的光度計(jì)可在底座上移動(dòng)，通過觀察可以確定兩邊燈泡在光度計(jì)上的照度是否相同。已知照度與燈泡的發(fā)光強(qiáng)度成正比、與光度計(jì)到燈泡的距離的平方成反比。現(xiàn)有一個(gè)發(fā)光強(qiáng)度I0的燈泡a和一個(gè)待測燈泡b。分別置于底座兩端（如圖） (1) 怎樣測定待測燈泡的發(fā)光強(qiáng)度？ ___________________________________________________________________________ _______________________________________

9、____________________________________ (2) 簡單敘述一個(gè)可以減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法。 ___________________________________________________________________________。 13．（10分）2002年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)中的一項(xiàng)，是獎(jiǎng)勵(lì)戴維斯和小柴昌俊在“探測宇宙中的中微子”方面取得的成就.中微子μ是超新星爆發(fā)等巨型天體在引力坍縮過程中，由質(zhì)子和電子合并成中子的過程中產(chǎn)生出來的.1987年在大麥哲倫星云中的一顆編號為SN1987A的超新星發(fā)生爆發(fā)時(shí)，位于日本神岡町地下1km深處一個(gè)直徑10m的巨

10、大水池（其中盛有5萬噸水，放置了1.3萬個(gè)光電倍增管探測器）共捕獲了24個(gè)來自超新星的中微子.已知編號為SN1987A超新星和地球之間的距離為17萬光年（取1光年=9.46×1015m）.設(shè)中子的質(zhì)量為mn，電子的質(zhì)量為mp，中微子μ的質(zhì)量可忽略.（1）寫出12個(gè)質(zhì)子和1個(gè)電子合并成中子的核反應(yīng)方程；（2）設(shè)1個(gè)質(zhì)子和1個(gè)電子合并成1個(gè)中子過程中所吸收（或釋放）的核能為△E，寫出計(jì)算△E大小的表達(dá)式；（3）假設(shè)編號為SN1987A的超新星發(fā)生爆發(fā)時(shí)向周圍空間均習(xí)地發(fā)射中微子，且其中到達(dá)日本神岡町地下巨大水池的中微子中有50%被捕獲，試估算編號為SN1987A的超新星爆發(fā)時(shí)所釋放出的中微子的總數(shù)

11、量.（保留1位有效數(shù)字） 14．（10分）如圖甲所示，為一液體槽，、面為銅板，、面及底面為絕緣板，槽中盛滿導(dǎo)電液體(設(shè)該液體導(dǎo)電時(shí)不發(fā)生電解)．現(xiàn)用質(zhì)量不計(jì)的細(xì)銅絲在下端固定一鐵球構(gòu)成一單擺，銅絲的上端固定在點(diǎn)，下端穿出鐵球使得單擺擺動(dòng)時(shí)細(xì)銅絲始終與導(dǎo)電液體接觸，過點(diǎn)的豎直線剛好在邊的垂直平分面上．在銅板、面上接上圖示電源，電源內(nèi)阻可忽略，電動(dòng)勢＝８Ｖ，將電源負(fù)極和細(xì)銅絲的上端點(diǎn)分別連接到記憶示波器的地和輸入端（記憶示波器的輸入電阻可視為無窮大）．現(xiàn)將擺球拉離平衡位置使其在垂直于、面上振動(dòng)，閉合開關(guān)，就可通過記憶示波器觀察擺球的振動(dòng)情況．圖乙為某段時(shí)間內(nèi)記憶示波器顯示的擺球與板之間的電壓

12、波形，根據(jù)這一波形 （１）求單擺的擺長（取約π2等于10,取=10m/s2）； （２）設(shè)邊長為4cm，則擺球擺動(dòng)過程中偏離板的最大距離為多大? 地 記憶示波器 圖甲 V 6.0 4.0 2.0 0 0.5 1.0 1.5 2.0 s 圖乙 答案： 1．D 2．B D 3．BCD 4．B 5．0.65 4 4 6． 7．(1)如圖 (2)彈簧秤稱木塊重F1，拉木板時(shí)彈簧秤讀數(shù)F2 μ= F2/

13、F1 8． R1 ， 20，R2，200 9． V 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 ×1 ×100 ×10 ×10000 ×100000 ×1000 用電阻箱代替了電流表。由于電壓可測，由電壓、電阻就可以算出電流。電路圖如右。實(shí)驗(yàn)方法有兩種： ⑴改變

14、電阻箱阻值，讀出兩組外電阻和對應(yīng)的路端電壓值R1、U1、R2、U2，根據(jù)閉合電路歐姆定律列出兩種情況下的方程，。解這個(gè)方程組可得E和r：。 10．（1）見下圖 （2）見右圖 （3）作出U=圖線，可得小燈泡工作電流為0.35安，工作電壓為0.80伏，因此小燈 泡實(shí)際功率為0.28瓦 11．解析： 電壓表內(nèi)阻極大，所以可用電壓表直接測量電源電動(dòng)勢，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中涉及的未知的物理量有電動(dòng)勢、內(nèi)阻及電阻Rx，所以至少要測量三組數(shù)據(jù)。 （1）①K1斷開，K2接到a端，記下電壓表的讀數(shù)U1；②K2仍接到a端，閉合K1，記下電壓表的讀數(shù)U2；③K1仍閉合，K2接到b端，記下電壓表的讀數(shù)U3. （2）U1 12．（1）接通電源，移動(dòng)光度計(jì)，使燈泡a和一個(gè)待測燈泡b照度相等，測量出它們與光度計(jì)各自距離r1、r2則有 I/r22=I0/r12, I= I0 r22/r12 (2)減小誤差方法就是多次測量求平均值。 13．（1） 或 （2） （3） 5×1042個(gè) 14．25cm 3cm