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

創(chuàng)新設(shè)計與新情景問題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，脫扣開頭K能始終保持接通，當(dāng)ef兩端有一電壓時，脫扣開關(guān)K立即斷開，下列說法錯誤的是（ ）A站在地面上的人觸及b線時（單線接觸電），脫扣開關(guān)會自動斷開，即有觸電保護(hù)作用B當(dāng)用戶家的電流超過一定值時，脫扣開關(guān)會自動斷開，即有過流保護(hù)作用C當(dāng)相線和零線間電壓太高時，脫扣開關(guān)會自動斷開，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（雙線觸電）脫扣開關(guān)會自動斷開，即有觸電保護(hù)作用2（5分）在新世紀(jì)來臨之際,我國天文工作者通過計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)的時刻,就是A點(diǎn)的日出時刻,如圖所示,)但由于地球大氣層的存在,光線會發(fā)生折射,因此,地球上真實(shí)看到的日出的時刻與天文上規(guī)定的日出時刻有所不同.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 C.推遲5s D.推遲50s53（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.若v0很小，則小球第一次回到平衡位置所需時間為 .5（8分）給你一個長木板、一個木塊和一只彈簧秤，設(shè)計一個測定木塊與木板間動摩擦因數(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 、 。動摩擦因數(shù)表達(dá)式為 。8（8分）如圖所示的電路，Rx為電阻500的負(fù)載， R1、R2為兩個用于調(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，兩個滑線變阻器的最大阻值分別為20和200，則： 的作用是粗調(diào)，選擇 的滑線變阻器， 的作用是微調(diào)，選擇 的滑線變阻器176543289017654328901765432890176543289017654328901765432890×1×100×10×10000×100000×10009（8分）利用如圖所示的一只電壓表、一個電阻箱和一個電鍵，測量一個電池組的電動勢和內(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。用記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)寫出電動勢和內(nèi)電阻的表達(dá)式。10（10分）小燈泡燈絲的電阻會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）0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U（V）0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00（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010）、電源、小燈泡、電鍵、導(dǎo)線若干.（2）在右圖中畫出小煤泡的UI曲線.（3）如果第15題實(shí)驗(yàn)中測得電池的電動勢是1.5V，內(nèi)阻是2.0.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勢E及電阻Rx寫出操作步驟：由R及測得的量，可測俄E_,=_12（8分）下圖為一測量燈泡發(fā)光強(qiáng)度的裝置，AB是一個有刻度的底座，兩端可裝兩個燈泡。中間帶一標(biāo)記線的光度計可在底座上移動，通過觀察可以確定兩邊燈泡在光度計上的照度是否相同。已知照度與燈泡的發(fā)光強(qiáng)度成正比、與光度計到燈泡的距離的平方成反比。現(xiàn)有一個發(fā)光強(qiáng)度I0的燈泡a和一個待測燈泡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？_(2) 簡單敘述一個可以減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法。_。13（10分）2002年諾貝爾物理學(xué)獎中的一項(xiàng)，是獎勵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，位于日本神岡町地下1km深處一個直徑10m的巨大水池（其中盛有5萬噸水，放置了1.3萬個光電倍增管探測器）共捕獲了24個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，中微子的質(zhì)量可忽略.（1）寫出12個質(zhì)子和1個電子合并成中子的核反應(yīng)方程；（2）設(shè)1個質(zhì)子和1個電子合并成1個中子過程中所吸收（或釋放）的核能為E，寫出計算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)時所釋放出的中微子的總數(shù)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)電時不發(fā)生電解)現(xiàn)用質(zhì)量不計的細(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時細(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，電動勢，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，閉合開關(guān)，就可通過記憶示波器觀察擺球的振動情況圖乙為某段時間內(nèi)記憶示波器顯示的擺球與板之間的電壓波形，根據(jù)這一波形（）求單擺的擺長（取約2等于10,取=10m/s2）；（）設(shè)邊長為4cm，則擺球擺動過程中偏離板的最大距離為多大?地記憶示波器圖甲V6.04.02.0 0 0.5 1.0 1.5 2.0s圖乙答案：1D 2B D 3BCD 4B 50.65 4 4 6 7(1)如圖(2)彈簧秤稱木塊重F1，拉木板時彈簧秤讀數(shù)F2 = F2/ F18 R1 ， 20，R2，2009V176543289017654328901765432890176543289017654328901765432890×1×100×10×10000×100000×1000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：改變電阻箱阻值，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勢，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中涉及的未知的物理量有電動勢、內(nèi)阻及電阻Rx，所以至少要測量三組數(shù)據(jù)。（1）K1斷開，K2接到a端，記下電壓表的讀數(shù)U1；K2仍接到a端，閉合K1，記下電壓表的讀數(shù)U2；K1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，移動光度計，使燈泡a和一個待測燈泡b照度相等，測量出它們與光度計各自距離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1425cm 3cm