2014上海市虹口区二模物理试题答案【理科综合】(3)

     

25．如图所示，一根轻绳跨过两个轻质光滑定滑轮O1、O2，一端与一小球连接，另一端与套在足够长的光滑固定直杆上的小滑块连接，球与滑块的质量均为m，直杆与水平面间的夹角为θ=60°，且与两个定滑轮在同一竖直平面内，直杆上的C点与两个定滑轮均在同一高度，C点到定滑轮O1的距离为L，小球运动过程中不会与其他物体相碰。缓缓释放滑块，当系统平衡时，滑块离开C点的距离为_______________。若将滑块从C点由静止释放，则滑块下滑距离为L时，滑块的速度大小为_______________。

五．实验题（共24分）
26．（4分）某同学利用图（甲）所示的装置研究光的干涉和衍射，光电传感器可用测量光屏上光强的分布。某次实验时，在电脑屏幕上得到图（乙）所示的光强分布，这位同学在缝屏上安装的是_______________（选填“单缝”或“双缝”）。 当做干涉现象研究时，若要使干涉条纹的间距变大，可选用宽度较_______________的双缝（选填“宽”或“窄”），或使缝屏与光屏间的距离_______________（选填“增大”或“减小”）。
27．（6分）图（甲）所示为使用DIS系统研究斜面上小车运动的装置图。
（1）图（甲）中的C为_________________。
（2）A发出红外线和超声波的波形如图（乙）所示，B接收到的红外线和超声波的波形如图（丙）所示。超声波是______________（选填“机械波”或“电磁波”）。若超声波速度为300m/s，则小车在t=1×10-3s时的速度约为______________m/s。
28．（6分）科学探究活动通常包括以下环节：（A）搜集证据；（B）评估交流；（C）作出假设；（D）提出问题等。
（1）请将正确的探究活动按顺序重新排列___________________________（只需填写字母）。
（2）某兴趣小组的同学们对刚性物体的摆动周期产生了兴趣（这种摆称为复摆）。于是，他们用厚度和质量分布均匀的细长木板（如一把米尺）做成一个复摆，如图所示。让其在竖直平面内做小角度摆动，C点为重心，板长为L，周期用T表示。
甲同学猜想：复摆的周期应该与板的质量有关。  
乙同学猜想：复摆的摆长应该是悬点到重心的距离，即。
丙同学猜想：复摆的摆长应该大于。
为了研究以上猜想是否正确，同学们进行了下面的实验探索：
①把两个相同的木板完全重叠在一起，用透明胶（质量不计）粘好，测量其摆动周期，发现与单个木板摆动时的周期相同，重做多次仍有这样的特点。则证明了甲同学的猜想是______________________________的（选填“正确”或“错误”）。
②用T0表示板长为L的复摆看成摆长为单摆的周期计算值（T0=2），用T表示板长为L复摆的实际周期测量值。计算与测量的数据如下表：
板长L/cm 25 50 80 100 120 150
周期计算值T0/s 0.70 1.00 1.27 1.41 1.55 1.73
周期测量值T/s 0.81 1.16 1.47 1.64 1.80 2.01
由上表可知，复摆的等效摆长______________（选填“大于”、“小于”或“等于”）。

29．（8分）干电池用久后通常电动势会减小，内阻增大。某同学利用DIS系统、定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材分别研究新、旧两节干电池的电动势和内阻，实验装置如图（甲）所示。实验时多次改变R1的阻值，用电压传感器测得R1上的电压U1，在计算机上显示出如图（乙）所示的的关系图像。
（1）根据图像可以判断，图线___________对应的是新电池（选填“a”或“b”）。
（2）若定值电阻R0=2Ω，则图线a的电动势Ea=___________V，内阻ra=___________Ω。
（3）若将同一电阻R先后与电池a、电池b连接，则两电池的输出功率Pa___________Pb（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 
六．计算题（共50分） 
30．（10分）如图所示，高为H=60cm的气缸竖直放置在水平地面上，内有一质量为m=5kg、横截面积为S=25cm2的活塞。气缸的顶部装有卡环，可以阻止活塞离开气缸，气缸的右侧正中央安装一阀门，阀门细管直径不计。现打开阀门，让活塞从气缸顶部缓缓下降直至静止，气体温度保持t0=27℃不变，不计活塞与气缸间的摩擦，大气压强p0=1.0×105Pa 。求：  
（1）活塞静止时，缸内气体的压强。 
（2）活塞静止时，距离气缸底部的高度。
（3）活塞静止后关闭阀门，缓慢加热缸内气体，使温度达到t′=477℃，求活塞距离气缸底部的高度。 
31.（12分）如图所示，质量m=2kg的小物块从倾角θ=37°的光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入粗糙水平面，已知AB长度为3m，斜面末端B处与粗糙水平面平滑连接。试求：
（1）小物块滑到B点时的速度大小。
（2）若小物块从A点开始运动到C点停下，一共经历时间t=2.5s，求BC的距离。
（3）上问中，小物块与水平面的动摩擦因数μ多大？
（4）若在小物块上始终施加一个水平向左的恒力F，小物块从A点由静止出发，沿ABC路径运动到C点左侧3.1m处的D点停下。求F的大小。   （sin37°=0.6，cos37°=0.8 ）

32.（14分）两个带电量均为+q的小球，质量均为m，固定在轻质绝缘等腰直角三角形框架OAB的两个端点A、B上，另一端点用光滑铰链固定在O点，整个装置可以绕垂直于纸面的水平轴在竖直平面内自由转动。直角三角形的直角边长为L。