一、选择题
1. 如图所示,正方形容器处在匀强磁场中,一束电子从孔A垂直于磁场射入容器中,其中一部分从C孔射出,一部分从D孔射出。下列叙述错误的是( )
A. 从C、D两孔射出的电子在容器中运动时的速度大小之比为2∶1 B. 从C、D两孔射出的电子在容器中运动时间之比为1∶2
C. 从C、D两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比为1∶1 D. 从C、D两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比为2∶1 【答案】C
【解析】A.从C、D两孔射出的电子轨道半径之比为2∶1,根据半径公式r=确;
,速率之比为2∶1,故A正
C.加速度a=,所以从C、D两孔射出的电子加速度大小之比为2∶1,C错误D正确。
本题选择错误答案,故选:C。
2. 质量为m的带电小球在匀强电场中以初速v0水平抛出,小球的加速度方向竖直向下,其大小为2g/3。则在小球竖直分位移为H的过程中,以下结论中正确的是( )
A. 小球的电势能增加了2mgH/3 B. 小球的动能增加了2mgH/3 C. 小球的重力势能减少了mgH/3 D. 小球的机械能减少了mgH/3 【答案】BD
3. 一斜劈静止于粗糙的水平地面上,在其斜面上放一滑块,若给一向下的初速度,则正好保持匀速下滑,斜劈依然不动。如图所示,正确的是
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A.在滑块上加一竖直向下的力F1,则滑块将保持匀速运动,斜劈对地无摩擦力的作用 B.在滑块上加一个沿斜面向下的力F2,则将做加速运动,斜劈对地有水平向左的静摩擦力作用 C.在滑块上加一个水平向右的力F3,则滑块将做减速运动,停止前对地有向右的静摩擦力作用 D.无论在滑块上加什么方向的力,在滑块停止前斜劈对地都无静摩擦力的作用
【答案】AD
【解析】滑块原来保持匀速下滑,斜劈静止,以滑块和斜劈组成的整体为研究对象,分析受力情况,根据平衡条件得知地面对斜劈没有摩擦力,对滑块有
,即
,其中是斜面的倾角,与
质量无关。当施加竖直向下的力F1时,相当于增大了滑块的质量,滑块仍将保持匀速运动,斜劈对地无摩擦力的作用,A正确;在滑块上加一沿斜面向下的力F2,则滑块所受的合力将沿斜面向下,做加速运动,但滑块与斜劈间的弹力大小不变,滑动摩擦力大小不变,斜劈对地无摩擦力作用,B错误;无论在滑块上加什么方向的力,该力均可以分解到沿竖直方向和沿斜面方向上,沿竖直方向的分力相当于改变滑块的重力,滑块向下运动时,沿斜面方向的分力都不改变滑块与斜劈间的作用力,所以在滑块停止前斜劈对地都无静摩擦力的作用,D正确;在滑块上加一个水平向右的力F3,沿斜面方向有故滑块做减速运动,停止前对地无摩擦力作用,C错误。 4. 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.
,
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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.
5. 如图所示,电压表看作理想电表,电源电动势为E,内阻为r,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片由左端向右端滑动时(灯丝电阻不变),下列说法正确的是 A.灯泡L1变暗 B.小灯泡L2变亮 C.电容器带电量减小 D.电压表读数变大 【答案】CD
6. 在电梯内的地板上,竖直放置一根轻质弹簧,弹簧上端固定一个质量为物体。当电梯匀速运动时,弹簧被压缩了x,某时刻后观察到弹簧又被继续
m的压缩
x(重力加速度为g)。则电梯在此时刻后的运动情况可能是 1011A.以大小为g的加速度加速上升
1011B.以大小为g的加速度减速上升
10gC.以大小为的加速度加速下降
10gD.以大小为的加速度减速下降
10了【答案】D 【
解
析
】
7. 在前人研究的基础上,有一位物理学家利用图示的扭秤装置进行研究,提出真空中两个静止点电荷之间相互作用的规律,这位物理学家是
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A. 牛顿 B. 伽利略 C. 库仑 D. 焦耳 【答案】C
【解析】试题分析:利用图所示的扭秤装置进行研究,提出真空中两个静止点电荷之间相互作用的规律的物理学家是库伦,故选C. 考点:物理学史
【名师点睛】此题是对物理学史的考查;对历史上物理学的发展史及物理学家的伟大贡献都要熟练掌握,尤其是课本上涉及到的物理学家更应该熟记.
8. 将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中,v﹣t图象如图所示。以下判断正确的是
A.前2 s内货物处于超重状态
B.第3 s末至第5 s末的过程中,货物完全失重 C.最后2 s内货物只受重力作用
D.前2 s内与最后2 s内货物的平均速度和加速度相同 【答案】A
【解析】A.在前2 s内,图象的斜率为正,加速度为正方向,说明加速度向上,货物处于超重状态,故A正确;B.第3 s末至第5 s末的过程中,货物匀速运动,重力等于拉力,B错误;C、最后2 s内,加速度为
v06m/s23m/s2≠g,故货物并不是只受重力,故C错误。D.前2 s内货物做匀加速直线运动,t20406m/s=2m/s,最后2 s内货物的平均速度为vm/s=3m/s,故D错误。故选A。 平均速度为v22a9. 探月卫星绕地运行一段时间后,离开地球飞向月球。如图所示是绕地飞行的三条轨道,轨道1是近地圆形轨道,2和3是变轨后的椭圆轨道。A点是2轨道的近地点,B点是2轨道的远地点,卫星在轨道1的运行速
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率为7.7 km/s,则下列说法中正确的( )
A.卫星在2轨道经过A点时的速率一定大于7.7 km/s B.卫星在2轨道经过B点时的速率一定小于7.7 km/s C.卫星在3轨道所具有的机械能小于在2轨道所具有的机械能 D.卫星在3轨道所具有的最大速率小于在2轨道所具有的最大速率 【答案】AB 【
解
析
】
考点:考查了万有引力定律的应用
【名师点睛】题要掌握离心运动的条件和近心运动的条件,能够根据这两个条件判断速度的大小.还要知道卫星的运动的轨道高度越高,需要的能量越大,具有的机械能越大. 10.在静电场中,下列说法正确的是( ) A. 电场强度处处为零的区域内,电势也一定处处为零 B. 电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同 C. 电场强度的方向可以跟等势面平行 D. 沿着电场强度的方向,电势总是不断降低的 【答案】D
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【解析】A.等量同种点电荷连线中点处的电场强度为零,但电势不一定为零,电势高低与零势面的选取有关,故A错误;
B.在匀强电场中,电场强度处处相等,但电势沿电场线方向降低,故B错误;
C.电场线方向处处与等势面垂直,即电场线上各点的切线方向与等势面垂直,各点电场强度方向就是电场线各点切线方向,故C错误;
D.电场强度方向是电势降落最快的方向,故D正确。 故选:D
11.如图所示电路中,变压器为理想变压器,a、b接在电压有效值不变的交流电源两端,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置,观察到电流表A1的示数增大了0.2 A,电流表A2的示数增大了0.8 A,则下列说法正确的是( )
A.电压表V1示数增大 B.电压表V2、V3示数均增大 C.该变压器起升压作用
D.变阻器滑片是沿c→d的方向滑动 【答案】 D 【解析】
12.如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连,弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未画出)物块的质量为m,AB=a,物块与桌面间的动摩擦因数为μ.现用水平向右的力将物块从O点缓慢拉至A点,拉力做的功为W.撤去拉力后物块由静止向左运动,经O点到达B点时速度减小为零,重力加速度为g.则上述过程中( )
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1mga 23B.物块在B点时,弹簧的弹性势能小于W-mga
2C.经O点时,物体的动能等于W-mga
A.物块在A点时,弹簧的弹性势能等于W-D.物块动能最大时,弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能 【答案】B 【解析】
13.(2016·江苏苏北四市高三联考)某踢出的足球在空中运动轨迹如图所示,足球视为质点,空气阻力不计。用v、E、Ek、P分别表示足球的速率、机械能、动能和重力的瞬时功率大小,用t表示足球在空中的运动时间,下列图象中可能正确的是( )
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【答案】D 【
解
析
】
14.如图所示,小车上有一根固定的水平横杆,横杆左端固定的轻杆与竖直方向成θ角,轻杆下端连接一小铁球;横杆右端用一根细线悬挂一相同的小铁球,当小车做匀变速直线运动时,细线保持与竖直方向成α角,若θ<α,则下列说法中正确的是
A.轻杆对小球的弹力方向沿着轻杆方向向上 B.轻杆对小球的弹力方向与细线平行向上 C.小车可能以加速度gtan α向右做匀加速运动 D.小车可能以加速度gtan θ向左做匀减速运动 【答案】BC 【
解
析
】
15.a、b两点各放有电量为Q和4Q的点电荷,a、b、c、d、e、f、g七个点在同一直线上,且为零电势,则( )
ac=cd=de=ef=fg=gb, Qacd+4 Q如图所示,取无限远处为零 电势高
A. d处的场强和电势均 B. e处的电势比f处的
efgb C. 电子在f处的电势能比在g处的电势能小
D. 电子从c移到e,电子所受电场力先做负功再做正功
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【答案】D
二、填空题
16.某待测电阻Rx的阻值约为20Ω,现要测量其阻值, 实验室提供器材如下:
A.电流表A1(量程150mA,内阻r1约10Ω) B.电流表A2(量程20mA,内阻r2=30Ω) C.定值电阻R0=100Ω
D.滑动变阻器R,最大阻值为5Ω E.电源E,电动势E=4V(内阻不计) F.开关S及导线若干
①根据上述器材完成此实验,测量时要求电表读数不得小于其量程的1/3,请你在虚线框内画出测量Rx的实验原理图(图中元件用题干中相应英文字母符号标注)。
②实验时电流表A1的读数为I1,电流表A2的读数为I2,用已知和测得的物理量表示Rx= 。 【答案】 I2(Ror2)R x I I (2分)
12 (4分)
17. 如图(1)所示的电路,金属丝固定在两接线柱a、b上,锷鱼夹c与金属丝接触良好.现用多用表测量保护电阻R0的阻值,请完成相关的内容:
(1)A.将转换开关转到“Ω×100”挡,红、黑表笔短接,调节 ,使指针恰好停在欧姆刻度线的 处. B.先 ,将红、黑表笔分别接在R0的两端,发现指针的偏转角度太大,这时他应将选择开关换成欧姆挡的“_____ ___”挡位(填“×1K”或“×10”)
C.换挡后再次进行欧姆调零后,将红、黑表笔分别接在R0的两端,测量结果如右图(2)所示,则R0的阻值为 .
(2) 现要进一步精确测量额定电压为3V的R0阻值,实验室提供了下列可选用的器材: A.电流表(量程300 mA,内阻约1 Ω) B.电流表A2(量程0.6 A,内阻约0.3 Ω) C.电压表V1(量程3.0 V,内阻约3 kΩ) D.电压表V2(量程15.0 V,内阻约5 kΩ)
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E.滑动变阻器R1(最大阻值为5 Ω) F.滑动变阻器R2(最大阻值为200 Ω) G.电源E(电动势为4 V,内阻可忽略) H.开关、导线①为了取得较多的测量数据,尽可能提高测量准确度,某同学采用电路,应选择的器材为(只需填器材前面的字母)
电流表___ __ ___.电压表____ ____.滑动变阻器__ ______. ②请根据电路图在图二所给的实物图连线。
③通过实验,电阻R0的测量值_______(填“大于”“小于”或于”)真实值。
【答案】 (1)A 调零旋钮(欧姆调零);零刻度 B 断开开关S,(或取下R0);×10 C 20Ω
(2)①A C E ②略 ③小于
18.把带电量
图一
“等若干. 如图一所示
的电荷从A点移到B点,电场力对它做功。则A、B两点间的电势差
为_______J。
为
_______V,若A点的电势为0,B点的电势为_______V,该电荷在B点具有的电势能10-6 【答案】 (1). 200 (2). -200 (3). -8×
10-6J.则A、B两点间的电势差【解析】由题意,电荷从A点移到B点时电场力做的功8×
;因UAB=φA-φB,若A点的电势为0,B点的电势为-200V;该电荷在B点具
有的电势能:
三、解答题
19. 如图所示,用一块长L1=1.0 m的木板在墙和桌面间架设斜面,桌子高H=0.8 m,长L2=1.5 m。斜面与水平桌面的倾角θ可在0~60°间调节后固定。将质量m=0.2 kg的小物块从斜面顶端静止释放,物块与斜面间的动摩擦因数μ1=0.05,物块与桌面间的动摩擦因数为μ2,忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失。(重力加速度取g=10 m/s2;最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
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(1)当θ角增大到多少时,物块能从斜面开始下滑;(用正切值表示)
(2)当θ角增大到37°时,物块恰能停在桌面边缘,求物块与桌面间的动摩擦因数μ2;(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(3)继续增大θ角,发现θ=53°时物块落地点与墙面的距离最大,求此最大距离xm。
【答案】 (1)arctan 0.05 (2)0.8 (3)1.9 m 【解析】
由动能定理得mgL1sin θ-Wf=0 代入数据得μ2=0.8。
1
(3)由动能定理得mgL1sin θ-Wf=mv2
2解得v=1 m/s
1
由平抛运动规律得H=gt2,x1=vt
2解得t=0.4 s x1=0.4 m
xm=x1+L2=1.9 m。
20.如图所示,倾斜角θ=30°的光滑倾斜导体轨道(足够长)与光滑水平导体轨道连接.轨道宽度均为L=1m,电阻忽略不计.匀强磁场I仅分布在水平轨道平面所在区域,方向水平向右,大小B1=1T;匀强磁场II仅分布在倾斜轨道平面所在区域,方向垂直于倾斜轨道平面向下,大小B2=1T.现将两质量均为m=0.2kg,电阻均
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为R=0.5Ω的相同导体棒ab和cd,垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道上,并同时由静止释放.取g=10m/s2.
(1)求导体棒cd沿斜轨道下滑的最大速度的大小;
(2)若已知从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中,ab棒产生的焦耳热Q=0.45J,求该过程中通过cd棒横截面的电荷量;
(3)若已知cd棒开始运动时距水平轨道高度h=10m,cd棒由静止释放后,为使cd棒中无感应电流,可让磁场Ⅱ的磁感应强度随时间变化,将cd棒开始运动的时刻记为t=0,此时磁场Ⅱ的磁感应强度为B0=1T,试求cd棒在倾斜轨道上下滑的这段时间内,磁场Ⅱ的磁感应强度B随时间t变化的关系式. 【答案】(1) 【
;(2)
解
;(3)
。
析
】
(2)设cd棒下滑距离为x时,ab棒产生的焦耳热Q,此时回路中总焦耳热为2Q。 根据能量守恒定律,有
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解得下滑距离
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势平均值感应电流平均值
通过cd棒横截面的电荷量
(3)若回路中没有感应电流,则cd棒匀加速下滑,加速度为初始状态回路中磁通量一段时间后,cd棒下滑距离此时回路中磁通量回路中没有感应电流,则
,即
由上可得磁感应强度
代入数据得,磁感应强度B随时间t变化的关系式为考点:电磁感应现象的综合应用
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