一、选择题
1. 如图甲所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,在传送带上某位置轻轻放置一小木块,小木块与传送带间动摩擦因数为μ,小木块的速度随时间变化关系如图乙所示,v0、t0已知,则
A. 传送带一定逆时针转动 B.
C. 传送带的速度大于v0 D. t0后木块的加速度为【答案】AD
【解析】试题分析: A、若传送带顺时针转动,当滑块下滑(块上滑(
),将一直匀加速到底端;当滑
,由图可知
),先匀加速运动,在速度相等后将匀速运动,两种均不符合运动图象;故传送带
是逆时针转动,选项A正确.B、滑块在0~t0内,滑动摩擦力向下作匀加速下滑,
,则
,选项B错误.C、只有当滑块的速度等于传送带的速度时,滑块所受的摩擦力变成
,代入μ值得
,
斜向上,故传送带的速度等于v0,选项C错误.D、等速后的加速度选项D正确。故选AD.
考点:考查牛顿第二定律、匀变速直线运动.
【名师点睛】本题的关键1、物体的速度与传送带的速度相等时物体会继续加速下滑.2、小木块两段的加速度不一样大.
2. 如图所示,平行金属导轨与水平面成θ角,导轨与固定电阻R1和R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一导体棒ab,质量为m,导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等,与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒ab沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v时,受到安培力的大小为F. 此时
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A. 电阻R1消耗的热功率为Fv/3 B. 电阻R2消耗的热功率为Fv/6
C. 整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ D. 整个装置消耗的机械功率为(F+μmgcosθ)v
【答案】BCD 【解
析】
3. 如图所示,在原来不带电的金属细杆ab附近的P点处,放置一个正点电荷,达到静电平衡后( ) A.a端的电势比b端的低 B.b端的电势比d点的高
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C.金属细杆内c处场强为零
D.金属细杆内c处感应电荷场强的方向由a指向b 【答案】CD
4. (多选)如图所示,A、D分别是斜面的顶端、底端,B、C是斜面上的两个点,AB=BC=CD,E点在D点的正上方,与A等高。从E点以一定的水平速度抛出质量相等的两个小球,球1落在B点,球2落在C点,关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程( )
A.球1和球2运动的时间之比为2∶1 B.球1和球2动能增加量之比为1∶2 C.球1和球2抛出时初速度之比为22∶1 D.球1和球2运动时的加速度之比为1∶2 【答案】BC 【解析】
5. 一种锌汞电池的电动势为1.2V,这表示
A. 该电源与电动势为2V铅蓄电池相比非静电力做功一定慢 B. 该电源比电动势为1.5V的干电池非静电力做功一定少 C. 电源在每秒内把1.2J其他形式的能转化为电能
D. 电路通过1C的电荷量,电源把1.2J其他形式的能转化为电能 【答案】D
【解析】电动势在数值上等于将1C电量的正电荷从电源的负极移到正极过程中非静电力做的功,即一节电池
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的电动势为1.2V,表示该电池能将1C电量的正电荷由负极移送到正极的过程中,非静电力做了1.2J的功,电源把1.2J其他形式能转化为电能.电动势表示电源做功的能力的大小,不表示做功的多少,也不是表示做功的快慢,故D正确;ABC错误;故选D. 点睛:电动势:
,也是属于比值定义式,与
含义截然不同,电动势E大小表征电源把其它形式能
转化为电能本领大小,而电压U大小表征电能转化为其它形式的能的大小,要注意区分. 6. 下列物理量属于矢量的是 A. 电势 B. 电势能 C. 电场强度 D. 电动势 【答案】C
【解析】电势、电势能和电动势只有大小无方向,是标量;电场强度既有大小又有方向,是矢量,故选C. 7. 如图所示,质量为60 g的铜棒长L=20 cm,两端与等长的两细软铜线相连,吊在磁感应强度B=0.5 T、方向竖直向上的匀强磁场中。当棒中通过恒定电流I后,铜棒能够向上摆动的最大偏角θ=60°,取重力加速度g=10 m/s,则铜棒中电流I的大小是
2
A.A B.A A
C.6 A D.
【答案】A
–mgL(1–cos 60°)=0,安培力F=BIL,解得I=【解析】铜棒上摆的过程,根据动能定理有FLsin 60°A。
A,选
8. 气球以10m/s的速度匀速竖直上升,它上升到15m高处时,一重物由气球里掉落,则下列说法错误的是(不计空气阻力, g=10m/s2):( ) A. 重物要经过3s才能落到地面 B. 重物上升的最大高度是15m C. 到达地面时的速度是20m/s D. 2s末重物再次回到原抛出点 【答案】B
9. (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
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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 【
解
析
】
10.一根长为L、横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为,棒内单位体积自由电子数为n,电子的质量为m,电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为v,若已知金属棒内的电场为匀强电场,则金属棒内的电场强度大小为
A. C.
B. D.
【答案】C
【解析】电场强度可表示为E=①,其中L为金属棒长度,U为金属棒两端所加的电动势,而U=IR②,其中
视频
③,
④,联立①②③④,可得E=nevρ,故C项正确.
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11.2016年2月11日,美国科学家宣布探测到引力波,证实了爱因斯坦100年前的预测,弥补了爱因斯坦广义相对论中最后一块缺失的“拼图”。双星的运动是产生引力波的来源之一,假设宇宙中有一双星系统由a、b两颗星体组成,这两颗星绕它们连线的某一点在万有引力作用下做匀速圆周运动。测得a星的周期为T,a、b两颗星的距离为l,a、b两颗星的轨道半径之差为Δr(a星的轨道半径大于b星的),则 A. b星的周期为
B. a星的线速度大小为
C. a、b两颗星的轨道半径之比为D. a、b两颗星的质量之比为【答案】B
【解析】试题分析:a、b两颗星体是围绕同一点绕行的双星系统,故周期T相同,选项A错误。由
得
,得
考点:双星
【名师点睛】解决本题的关键知道双星系统的特点,角速度大小相等,向心力大小相等,难度适中。 12.关于电场强度和静电力,以下说法正确的是( ) A. 电荷所受静电力很大,该点的电场强度一定很大
B. 以点电荷为圆心、r为半径的球面上各点的电场强度相同
C. 若空间某点的电场强度为零,则试探电荷在该点受到的静电力也为零
D. 在电场中某点放入试探电荷q,该点的电场强度E=,取走q后,该点电场强度为0 【答案】C
,
。所以
,选项C错误;a星体的线速度
,
,选项B正确;由
,选项D错误;故选B.
【解析】A.电场强度是矢量,其性质由场源电荷决定,与试探电荷无关;而静电力则与电场强度和试探电荷都有关系,电荷所受静电力很大,未必是该点的电场强度一定大,还与电荷量q有关,选项A错误; B.以点电荷为圆心,r为半径的球面上各点的电场强度大小相同,而方向各不相同,选项B错误; C.在空间某点的电场强度为零,则试探电荷在该点受到的静电力也为零,选项C正确;
D.在电场中某点放入试探电荷q,该点的电场强度E= ,取走q后,该点电场强度不变,与是否放入试探电荷无关,选项D错误。 故选:C。
13.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( )
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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 B.① ④ C.① ③④ D. ②③ 【答案】C 【解析】
14.(2016·河南郑州高三入学考试)如图所示,MPQO为有界的竖直向下的匀强电场,电场强度为E,ACB
1
为光滑固定的半圆形轨迹,轨道半径为R,A、B为圆水平直径的两个端点,AC为圆弧。一个质量为m,电
4荷量为-q的带电小球,从A点正上方高为H处由静止释放,并从A点沿切线进入半圆轨道。不计空气阻力及一切能量损失,关于带电小球的运动情况,下列说法正确的是( )
A.小球一定能从B点离开轨道 B.小球在AC部分可能做匀速圆周运动
C.若小球能从B点离开,上升的高度一定小于H D.小球到达C点的速度可能为零 【答案】BC
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【解析】【名师解析】由于题中没有给出H与R、E的关系,所以小球不一定能从B点离开轨道,A项错误;若重力大小等于电场力,小球在AC部分做匀速圆周运动,B项正确;由于小球在AC部分运动时电场力做负功,所以若小球能从B点离开,上升的高度一定小于H,C项正确;若小球到达C点的速度为零,则电场力大于重力,小球不可能沿半圆轨道运动,所以小球到达C点的速度不可能为零,D项错误。
15.右图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。速度选择器内存在相互正交的匀强磁场和匀强电场。匀强磁场的磁感应强度为B,匀强电场的电场强度为E。平板S上有可让粒子通过 的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是( )
A. 质谱仪是分析同位素的重要工具 B. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外 C. 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷越小 【答案】ABC
【解析】A.因同位素原子的化学性质完全相同,无法用化学方法进行分析,故质谱仪就成为同位素分析的重要工具,选项A正确;
B.在速度选择器中,带电粒子所受静电力和洛伦兹力在粒子沿直线运动时应等大反向,结合左手定则可知,选项B正确;
C.再由qE=qvB有v=,选项C正确; D.在磁感应强度为B0的匀强磁场中R=故选:ABC。
点睛:带电粒子经加速后进入速度选择器,速度v=E/B的粒子可通过选择器,然后进入匀强磁场,由于比荷不同,做圆周运动的半径不同,打在S板的不同位置。
16.如图甲所示,一火警报警器的部分电路示意图,其中R2为半导体热敏材料制成的传感器,其电阻随温度T变化的图线如图乙所示,电流表为值班室的显示器,a、b之间接报警器,当传感器R2所在处出现火情时,显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是( )
,所以选项D错误。
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A. I变大,U变大 B. I变大,U变小 C. I变小,U变大 D. I变小,U变小 【答案】D
【解析】试题分析:当传感器所在处出现火情时,温度升高,由图乙知的阻值变小,外电路总电阻变小,则总电流
变大,电源的内电压变大,路端电压变小,即U变小.电路中并联部分的电压
变小,电流表示数I变小,故D正确。
,
变大,其他量不变,则
考点:闭合电路的欧姆定律.
17.在图所示的实验中,能在线圈中产生感应电流的情况是
A. 磁铁静止在线圈上方 B. 磁铁静止在线圈右侧 C. 磁铁静止在线圈里面 D. 磁铁插入或抽出线圈的过程 【答案】D
【解析】试题分析:当穿过闭合线圈的磁通量发生变化时,线圈中有感应电流产生,故磁铁插入或抽出线圈的过程,穿过线圈的磁通量发生变化,故有感应电流产生,故D正确。 考点:考查了感应电流产生条件
18.一段东西方向放置的横截面积为0.05平方厘米的导电材料中,每秒中有0.4库仑正电荷向东移动,有0.6库仑负电荷向西移动,则电流强度是:( )
A. 0.4安培; B. 0.2安培; C. 0.6安培; D. 1安培. 【答案】D
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二、填空题
19.一部电梯在t=0时由静止开始上升,电梯的加速度a随时间t的变化如图所示,电梯中的乘客处于失重状态的时间段为____________(选填“0~9 s”或“15~24 s”)。若某一乘客质量m=60 kg,重力加速度g取10 m/s,
2
电梯在上升过程中他对电梯的最大压力为____________N。
【答案】15~24 s 660(每空3分) 【
解
析
】
20.图示为简单欧姆表原理示意图,其中电流表的满偏电流IR=300A,内阻Rg=100 ,可变电阻R的最大阻值为10 k,电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 ,图中与接线柱A相颜色应是 色,按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时,指针指在刻度央,则Rx= k.若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变仍能欧姆调零,按正确使用方法再测上述Rx,其测量结果与原结果相比较 大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 红(1分)5(1分) 变大(2分)
21.如右图所示,平行的两金属板M、N与电源相连,一个带负电的小球悬挂在两板闭合开关后,悬线偏离竖直方向的角度为θ。若保持开关闭合,将N板向M板靠近,角将_____;若把开关断开,再使N板向M板靠近,θ角将______。(填“变大”、“变小”或“不变” )
【答案】变大 不变
连的表笔盘的正中大,但此表(填“变
间,θ
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三、解答题
22.如图所示,一带电为+q,质量为m的小球,从距地面高h处以一定的初速水平抛出, 在距抛出点水平距离为L处有一根管口比小球略大的竖直细管,细管的上口距地面h/2。为了使小球能无碰撞地通过管子,可在管子上方整个区域内加一水平向左的匀强电场。试求: (1)小球的初速度应为多大? (2)应加电场的场强大小?
(3)小球从抛出经多长时间落到地面上?
【答案】 解:水平方向匀减速运动到管口时速度恰为零,则 竖直方向自由落体运动到管口,则
① ②
由①②得: 水平方向由运动学公式及牛顿第二定律:
③ ④
由③④得:
竖直方向自由落体运动到地面,则
力Ff是车重的0.01倍,g取10 m/s2,求: (1)火车在水平轨道上行驶的最大速度vm;
23.一列火车总质量m=500 t,机车发动机的额定功率P=6×105W,在水平轨道上行驶时,轨道对列车的阻
(2)在水平轨道上,发动机以额定功率P工作,当行驶速度为v1=1 m/s时,列车的瞬时加速度a1; (3)在水平轨道上以36 km/h速度匀速行驶时,发动机的实际功率P′;
(4)若火车从静止开始,保持a=0.5 m/s2的加速度做匀加速运动,这一过程维持的最长时间t。
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【答案】 (1)12 m/s (2)1.1 m/s2
5
【解析】(3)5×10 W (4)4 s
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