一、选择题
1. 如图甲所示,不计电表对电路的影响,改变滑动变阻器的滑片位置,测得电压表和随电流表的示数变化规律如图乙中a、b所示,下列判断正确的是(
)
①图线a的延长线与纵轴交点的坐标值等于电源电动势②图线b斜率的绝对值等于电源的内阻
③图线a、b交点的横、纵坐标之积等于此状态下电源的输出功率④图线a、b交点的横、纵坐标之积等于此状态下电阻R0消耗的功率A.① ③ 【答案】C【解析】
B.① ④ C.① ③④
D. ②③
2. 库仑定律是电磁学的基本定律。1766年英国的普里斯特利通过实验证实了带电金属空腔不仅对位于空腔内部的电荷没有静电力的作用,而且空腔内部也不带电。他受到万有引力定律的启发,猜想两个点电荷(电荷量保持不变)之间的静电力与它们的距离的平方成反比.1785年法国的库仑通过实验证实了两个点电荷之间的静电力与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的平方成反比。下列说法正确的是( A.普里斯特利的实验表明,处于静电平衡状态的带电金属空腔内部的电势为零B.普里斯特利的猜想运用了“对比”的思维方法
C.为了验证两个点电荷之间的静电力与它们的距离的平方成反比,库仑制作了库仑扭秤装置
D.为了验证两个点电荷之间的静电力与它们的电荷量的乘积成正比,库仑精确测定了两个点电荷的电荷量【答案】C
3. 如图所示,水平传送带A、B两端相距x=4 m,以v0=4 m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转,今将一
)
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小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至A端,由于煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送带上留下划痕。已知煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4,取重力加速度g=10 m/s2,则煤块从A运动到B的过程中
A.煤块到A运动到B的时间是2.25 sB.煤块从A运动到B的时间是1.5 sC.划痕长度是2 mD.划痕长度是0.5 m
【答案】BC【
解
析
】
【易错警示】对传送带问题,要注意区分划痕和产生热量的有效路程不同,对简单的过程,二者一般相等,但对复杂的过程,要注意前者为某段的最大位移,后者为总的相对路程。
4. 让平行板电容器充电后与电源断开,静电计的指针偏转一定角度,若减小两极板间的距离,那么静电计指针的偏转角度及板间电场强度( A.夹角减小,场强不变 C.夹角不变,场强变小 【答案】A
5. 如图,一小球放置在木板与竖直墙壁之间,设墙面对球的压力大小为N1,球对木板的压力大小为N2,以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦,在此过程中
)
B.夹角增大,场强变大 D.无法确定
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A、N1始终减小,N2始终增大B、N1始终减小,N2始终减小C、N1先增大后减小,N2始终减小D、N1先增大后减小,N2先减小后增大【答案】B【解析】
6. (2018南宁高三摸底考试)中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导轨系统,是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。预计2020年左右,北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图,已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动,a是地球同步卫星,则(
)
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A.卫星a的角速度小于c的角速度B.卫星a的加速度大于b的加速度C.卫星a的运行速度大于第一宇宙速度D.卫星b的周期等于24 h【答案】 AD
【解析】【命题意图】本题考查万有引力定律和卫星的运动、第一宇宙速度及其相关的知识点。
v2Mm所以卫星a的向心加速度等于b的向心加速度,选项B错误;由G2=m可得线速度与半径的关系:v=
rrGM,轨道半径r越大,速率v越小。而第一宇宙速度为轨道半径等于地球半径是环绕地球运动的卫星速rr3Mm22
度,所以卫星a的运行速度一定小于第一宇宙速度,选项C错误;由G2=mr(),可得周期T=2π,GMrT而卫星a的轨道半径与卫星b的轨道半径相等,所以卫星b的周期等于同步卫星的运行周期,即等于地球自转周期24h,选项D正确。
7. (2015·新课标全国Ⅱ,17)一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时,发动机的功率P随时间t的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中,可能正确的是(
)
【答案】A
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【解析】
8. 某电场区域的电场线如右图所示.把一个电子从A点移到B点时,则( A.电子所受的电场力增大,电子克服电场力做功.B.电子所受的电场力减小,电场力对电子做正功C.电子所受的电场力增大,电势能减小,动能增大D.电子所受的电场力增大,电势能增大,动能减小【答案】C
9. 下列各项中属于电磁波的是A. X射线 【答案】AD
B. 引力波 C. 湖面上的水波
D. 可见光
)
【解析】可见光、X射线都属于电磁波;湖面上的水波属于机械波,引力波不属于电磁波,故AD正确,BC错误。
10.一正弦交流电的电流随时间变化的规律如图所示.由图可知
A.该交流电的频率是50HzB.该交流电的电流有效值为22A
C.该交流电的电流瞬时值的表达式为i=2sin(50πt)(A)D.若该交流电流通过R=10Ω的电阻,则电阻消耗的功率是20W【答案】CD
【解析】由图得周期为0.04s,频率为25Hz,A错误;最大值2A,则有效值为2A,B错误;由图象知,C选项中表达式正确;电阻消耗的功率PI2R20W,D正确。11.下列四幅图中,能表示物体作匀速直线运动的图像是(
)
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A.
B.
C.
D.
【答案】BCD
12.如图所示,光滑的水平地面上有三块木块a、b、c,质量均为m,a、c之间用轻质细绳连接。现用一水平恒力F作用在b上,三者开始一起做匀加速运动,运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面,系统仍加速运动,且始终没有相对滑动。则在粘上橡皮泥并达到稳定后,下列说法正确的是(
)
A. 无论粘在哪块木块上面,系统的加速度都不变
B. 若粘在b木块上面,绳的张力和a、b间摩擦力一定都减小C. 若粘在a木块上面,绳的张力减小,a、b间摩擦力不变D. 若粘在c木块上面,绳的张力和a、b间摩擦力都增大【答案】BD【
解
析
】
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故选BD。
13.如图表示的是一条倾斜的传送轨道,B是传送货物的平台,可以沿着斜面上的直轨道运送物体。某次传送平台B沿轨道将货物A向下传送到斜轨道下端,运动过程可用如图中的速度时间图像表示。下述分析中不正确的是(
)
A. 0~t1时间内,B对A的支持力小于重力,摩擦力水平向右B. t1~t2时间内,B对A的支持力等于重力,摩擦力水平向左C. t2~t3时间内,B对A的支持力大于重力,摩擦力水平向左D. 0~t1时间内出现失重现象; t2~t3时间内出现超重现象【答案】B【
解
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析
】
14.如图所示,一根质量为m的金属棒AC,用软线悬挂在磁感强度为B的匀强磁场中,通入A→C方向的电流时,悬线张力不为零,欲使悬线张力为零,可以采用的办法是
A.不改变电流和磁场方向,适当减小电流B.不改变磁场和电流方向,适当增大磁感强度C.只改变电流方向,并适当增加电流D.只改变电流方向,并适当减小电流
【答案】B【
解
析
】
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15.高跷运动是一项新型运动,图甲为弹簧高跷。当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后。人就向上弹起,进而带动高跷跳跃,如图乙。则下列说法正确的是
A.人向上弹起过程中,先处于超重状态,后处于失重状态B.人向上弹起过程中,踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力C.弹簧压缩到最低点时,高跷对人的作用力大于人的重力D.弹簧压缩到最低点时,高跷对地的压力等于人和高跷的总重力【答案】AC【
解
析
】
对
象,弹簧压缩到最低点时,根据牛顿第二定律,地对高跷的压力大于人和高跷的总重力,再根据牛顿第三定律,可知高跷对地的压力大于人和高跷的总重力,故D项错误;综上所述本题答案是AC。
16.如图所示,绝缘粗糙斜面固定在水平地面上,斜面所在空间存在平行于斜面向上的匀强电场E,轻弹簧一端固定在斜面项端,另一端拴接一质量不计的绝缘薄板,一带正电的小滑块,从斜面上的P点由静止释放沿斜面向上运动,并能压缩弹簧至R点(图中未标出) 然后返回,则
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A. 滑块从P点运动到R点过程中,其机械能增量等于电场力与弹簧弹力做功之和
B. 滑块从P点运动到R 点过程中,电势能的减少量大于重力势能和弹簧弹性势能的增加量之和C. 滑块返回过程能到达的最低位置位于P点的上方
D. 滑块最终停下来,克服摩擦力所做的功等于电势能减少量与重力势能增加量之差【答案】BC
【解析】试题分析:由题可知,小滑块从斜面上的P点处由静止释放后,沿斜面向上运动,说明小滑块开始时受到的合力的方向向上,开始时小滑块受到重力、电场力、斜面的支持力和摩擦力的作用;小滑块开始压缩弹簧后,还受到弹簧的弹力的作用.小滑块向上运动的过程中,斜面的支持力不做功,电场力做正功,重力做负功,摩擦力做负功,弹簧的弹力做负功.在小滑块开始运动到到达R点的过程中,电场力做的功转化为小滑块的重力势能、弹簧的弹性势能以及内能.由以上的分析可知,滑块从P点运动到R点的过程中,其机械能增量等于电场力与弹簧弹力做功、摩擦力做功之和,故A错误;由以上的分析可知,电场力做的功转化为小滑块的重力势能、弹簧的弹性势能以及内能,所以电势能的减小量大于重力势能和弹簧弹性势能的增加量之和,故B正确;小滑块运动的过程中,由于摩擦力做功,小滑块的机械能与电势能的和增加减小,所以滑块返回能到达的最低位置在P点的上方,不能在返回P点,故C正确;滑块运动的过程中,由于摩擦力做功,小滑块的机械能与电势能的和逐渐减小,所以滑块最终停下时,克服摩擦力所做的功等于电势能的减小量与重力势能增加量、弹性势能增加量之差,故D错误。考点:考查了功能关系的应用
【名师点睛】该题中,小滑块的运动的过程相对是比较简单的,只是小滑块运动的过程中,对小滑块做功的力比较多,要逐个分析清楚,不能有漏掉的功,特别是摩擦力的功
二、填空题
17.“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验,供选用的器材有:A.电流表(量程:0-0.6 A,RA=1 Ω)B.电流表(量程:0-3 A,RA=0.6 Ω)C.电压表(量程:0-3 V,RV=5 kΩ)D.电压表(量程:0-15 V,RV=10 kΩ)E.滑动变阻器(0-10 Ω,额定电流1.5 A)F.滑动变阻器(0-2 kΩ,额定电流0.2 A)
G.待测电源(一节一号干电池)、开关、导线若干(1)请在下边虚线框中画出本实验的实验电路图____。
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(2)电路中电流表应选用____,电压表应选用____,滑动变阻器应选用____
。(用字母代号填写)
(3)如图所示为实验所需器材,请按原理图连接成正确的实验电路____。
【答案】 (1). (1)如解析图甲所示:; (2). (2)A; (3). C; (4)
. E; (5). (3)如解析图乙所示:
【解析】(1)电路如图甲所示:
由于在电路中只要电压表的内阻RV≫r,这种条件很容易实现,所以应选用该电路。
(2)考虑到待测电源只有一节干电池,所以电压表应选C;放电电流又不能太大,一般不超过0.5A,所以电流表应选A;滑动变阻器不能选择阻值太大的,从允许最大电流和减小实验误差的角度来看,应选择电阻较小额定电流较大的滑动变阻器E,故器材应选A、C、E。(3)如图乙所示:
18.(1)在做“探究平抛运动的规律”实验时,下列操作正确的是( )
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A.通过调节使斜槽的末端保持水平B.每次释放小球的位置可以不同
C.使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些D.将记录小球位置的纸取下后,用直尺依次将各点连成折线
(2)图6所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分,图中背景方格的边长均为4. 9cm,每秒钟闪光10次,小球平抛运动的初速度是
【答案】(1)AC(2)1.47m/s
19.物理爱好者陈向阳同学,为了深入研究“动能定理或功能关系”,利用气垫导轨设计了如图甲所示的实验裝置。劲度系数k=100N/m的弹簧一端固定在导轨左端,右端紧靠质量m=1kg的滑块,但不连接。
m/s,当地的重力加速度大小是 m/s
①测量遮光条的宽度d;利用游标卡尺测量,示数如图乙所示,则d=_________mm。
②测量弹簧的压缩量Δx:陈向阳同学打开气源,调节气垫导轨至水平,并使滑块悬浮在导轨上,向左推滑块使弹簧压缩Δx,然后释放滑块,遮光条通过光电门的时间Δt=1x10-3s,请你推断弹簧压缩量Δx=_____。(弹性势能与压缩量的关系式【答案】
(1). 4.0
,结果保留两位有效数字)
(2). 0.40
【解析】(1)由图知第10条刻度线与主尺对齐,d=3mm+10×0.1mm=4.0mm。(2)滑块通过光电门时的速度为:入数据解得:
。
,根据能量守恒得:
,即
,代
三、解答题
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20.在科学研究中,可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制。如图甲所示,M、N为间距足够大的水平极板,紧靠极板右侧放置竖直的荧光屏PQ,在MN间加上如图乙所示的匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向下,磁场方向垂直于纸面向里,图中E0、B0、k均为已知量。t=0时刻,比荷q/m=k的正粒子以一定的初速度从O点沿水平方向射入极板间,在0-t1(t115)时间内粒子恰好沿直线运动, t时kB0kB0刻粒子打到荧光屏上。不计粒子的重力,涉及图象中时间间隔时取0.8 =
4 ,1. 4 =2,求:
(1) (2) (3)
在t2在
2时刻粒子的运动速度vkB02.8时刻粒子偏离O点的竖直距离ykB0水平极板的长度L。
【答案】(1)v=2E0EE01,方向与水平方向成45o角向下(2)(2)02(3)522kB0B0kB02【解析】(1)在0~t1时间内,粒子在电磁场中做匀速直线运动,则: qv0B0qE0 得 v0=
在t1~t2时间内,粒子在电场中做类平抛运动, vy=at= 则: v=2v0= 由: tanθ第 13 页,共 16 页
2E0 B0 得: θ45 即v与水平方向成45o角向下
(3)在t3时刻进入电场时以初速度: v=v0= 做类平抛运动, vy'=at=qE02E02 =mkB0B0 再次进入磁场时, v'=2v0= 由tanv=1 vy'2E0 kB02得 θ'45 即v′与水平方向成45o角向下. 由qv'B0= 得: r2= 综上可得:长度: L=v021.现有内阻为(1)求、的阻值;
E022 r1sin452v0r2sin4552kB0kB0kB02,量程为的毫安表。要把它改装为量程为3mA和10mA的双量程毫安表,
改装电路图如下。要求使用a、c接线柱时量程为3mA,使用a、b接线柱时量程为10mA。
(2)如果将上述表头改装成我们实验室中常见的3A量程的安培表,实际中用这种安培表测量时常常忽略其内阻。请你阐述其中的道理。
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【答案】(1)接ac时:
,(2)因为同一表头改装成电流表的量程越大,表头内阻就越小。
;
【解析】(1)由欧姆定律可得,接ab时:带入数据解得:R1=15Ω;R2=35Ω
(2)因为同一表头改装成电流表的量程越大,表头内阻就越小,所以实际中用这种安培表测量时常常忽略其内阻。
点睛:此题是关于电表改装的计算;要知道电流计改装电流表要并联分流电阻,改装成电压表要串联分压电阻.
22.如图所示,两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上,其上有一光滑圆柱C,三者半径均为R。C的质量为m,A、B的质量都为,与地面间的动摩擦因数均为μ。现用水平向右的力拉A,使A缓慢移动,直至C恰好降到地面,整个过程中B保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。求: (1)未拉A时,C受到B作用力的大小F;(2)动摩擦因数的最小值
;
(3)A移动的整个过程中,拉力做的功W。
【答案】(1) (2) (3)
解得
【解析】(1)C受力平衡
(2)C恰好降落到地面时,B受C压力的水平分力最大B受地面的摩擦力(3)C下降的高度 摩擦力做功的大小根据动能定理 解得
根据题意
A的位移
,解得
第 15 页,共 16 页
............
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