一、选择题
1. 如图所示,两个小球从水平地面上方同一点O分别以初速度A.抛出的初速度大小之比为1:4B.落地速度大小之比为1:3
C.落地速度与水平地面夹角的正切值之比为4:1D.通过的位移大小之比为1:
【答案】AC
2. 设物体运动的加速度为a、速度为v、位移为x、所受合外力为F。现有四个不同物体的运动过程中某物理量与时间的关系图象,如图所示。已知t=0时刻物体的速度均为零,则其中表示物体做单向直线运动的图象是:(
)
、
水平抛出,落在地面上的位置分别是
A、B,O′是O在地面上的竖直投影,且O′A:AB =1:3。若不计空气阻力,则两小球
【答案】 C【解析】
3. (2017武昌模拟)一质量为m的带电小球,在竖直方向的匀强电场中以水平速度抛出,小球的加速度竖直向下,大小为2g/3,空气阻力不计。小球在下落h个过程中,关于其能量的变化,下列说法中正确的是A.动能增加了mgh/3
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B.电势能增加了mgh/3C.重力势能减少了2mgh/3D.机械能减少了mgh/3【答案】BD【
解
析
】
4. 如图所示,让平行板电容器带上一定的电量并保持不变,利用静电计可以探究平行板电容器电容的决定因素及决定关系,下列说法正确的是
A. 静电计指针张角越大,说明电容器带电量越大B. 静电计指针张角越大,说明电容器的电容越大C. 将平行板间距离减小,会看到静电计指针张角减小D. 将平行板间正对面积减小,会看到静电计张角减小【答案】C
【解析】因平行板电容器上带的电量保持不变,故选项A错误;电容器的电容与两板带电量及电势差无关,故选项B错误;根据
可知,将平行板间距离减小,则C变大,因Q一定,根据Q=CU可知,U变小,
则会看到静电计指针张角减小,选项C正确;将平行板间正对面积减小,则C变小,因Q一定,根据Q=CU可知,U变大,则会看到静电计指针张角变大,选项D错误;故选C.点睛:对于电容器动态变化分析问题,关键根据电容的决定式住不变量.
5. 已知O是等量同种点电荷连线的中点,取无穷远处为零电势点。则下列说法中正确的是
和定义式
结合进行分析,同时要抓
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A. O点场强为零,电势不为零B. O点场强、电势都为零C. O点场强不为零,电势为零D. O点场强、电势都不为零【答案】A【解析】
点睛:本题关键要知道等量同种电荷的电场线和等势面分布情况,特别是两个电荷两线和中垂线上各点的场强和电势情况.
6. 将质量为m的圆环套在固定的水平直杆上,环的直径略大于杆的截面直径,环与杆间的动摩擦因数为μ,对环施加一位于竖直平面内斜向上且与杆夹角为θ的拉力F,使圆环以加速度a沿杆运动,则F的大小不可能是
A. B.
C. D.
【答案】C
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【解析】对环受力分析,受重力、拉力、弹力和摩擦力的作用,其中弹力可能向上,也可能向下,也可能等于零。若环受到的弹力为零,则Fcosθ=ma,Fsinθ=mg,解得
或
;若环受到的弹力的方向向
上,则:Fcosθ–μ(mg–Fsinθ)=ma,解得;若环受到的弹力的方向向下,则:
Fcosθ–μ(Fsinθ–mg)=ma,解得,故ABD是可能的,选项C是不可能的。
7. 如图所示,a、b是等量异种点电荷连线的中垂线上的两点,现将某检验电荷分别放在a、b两点,下列说法中正确的是
A. 受到电场力大小相等,方向相同B. 受到电场力大小相等,方向相反C. 受到电场力大小不相等,方向相反D. 受到电场力大小不相等,方向相同【答案】D
【解析】试题分析:由图可知看出:a处电场线密,电场强度大.两点的电场线的切线方向相同,所以电场强度方向相同,放入同种检验电荷,受到的电场力大小不等,方向相同.故选D考点:等量异种电荷的电场.
8. 如图所示,空间有一正三棱锥OABC,点A′、B′、C′分别是三条棱的中点。现在顶点O处固定一正的点电荷,则下列说法中正确的是
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A. A′、B′、C′三点的电场强度大小相等B. OABC所在平面为等势面
C. 将一正的试探电荷从A′点沿直线A′B′移到B′点,静电力对该试探电荷先做正功后做负功D. 若A′点的电势为【答案】AD
【解析】A、因为A′、B′、C′三点离顶点O处的正电荷的距离相等,故三点处的场强大小均相等,但其方向不同,A错误;
B、由于△ABC所在平面上各点到O点的距离不一定都相等,由等势面的概念可知,△ABC所在平面不是等势面,B错误;
C、由电势的概念可知,沿直线A′B′的电势变化为先增大后减小,所以当在此直线上从A′到B′移动正电荷时,电场力对该正电荷先做负功后做正功,C错误;D、因为
,即
故选D。
9. 2017年6月15日,我国在酒泉卫星发射中心用长征四号乙运载火箭成功发射硬X射线调制望远镜卫星“慧眼”。“慧眼”的成功发射将显著提升我国大型科学卫星研制水平,填补我国国X射线探测卫星的空白,实现我国在空间高能天体物理领域由地面观测向天地联合观测的超越。“慧眼”研究的对象主要是黑洞、中子星和射线暴等致密天体和爆发现象。在利用“慧眼”观测美丽的银河系时,若发现某双黑洞间的距离为L,只在彼此之间的万有引力作用下做匀速圆周运动,其运动周期为T,引力常量为G,则双黑洞总质量为(
)
,由点电荷的场强关系可知
,整理可得:
,D正确;
,又因为
,所以有
,A 点的电势为
,则A′A连线中点D处的电势
一定小于
42L342L3GL342T3A. B. C. D.
GT23GT242T2GL2【答案】A 【
解
析
】
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10.(2018·洛阳联考)如图所示,一个电荷量为-Q的点电荷甲,固定在绝缘水平面上的O点。另一个电荷量为+q、质量为m的点电荷乙,从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动,运动到B点时速度为v,且为运动过程中速度的最小值。已知点电荷乙受到的阻力大小恒为f,A、B两点间距离为L0,静电力常量为k,则下列说法正确的是(
)
A.点电荷乙从A点向甲运动的过程中,加速度先增大后减小B.点电荷乙从A点向甲运动的过程中,其电势能先增大再减小
kQqC.O、B两点间的距离为
f1fL0+mv2
2
D.在点电荷甲形成的电场中,A、B两点间的电势差为UAB=
q
【答案】.C【
解
析
】
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11.下图是一个说明示波管工作原理的示意图,电子经电压U1加速后垂直进入偏转电场,离开电场时的偏转量是h,两平行板间的距离为d,电势差为U2,板长为L。为了提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量),可采用的方法是(
)
A. 增大两板间的电势差U2B. 尽可能使板长L短些C. 尽可能使板间距离d小一些D. 使加速电压U1升高一些【答案】C
【解析】试题分析:带电粒子加速时应满足:qU1=h=
at2
;联立以上各式可得
mv02;带电粒子偏转时,由类平抛规律,应满足:L=v0t ,即
,可见,灵敏度与U2无关,增大L、
减小d或减小U1均可增大灵敏度,所以C正确,ABD错误.故选C.考点:带电粒子在电场中的运动
【名师点睛】本题是信息的给予题,根据所给的信息,根据动能定理和类平抛运动规律求出示波管灵敏度的表达式即可解决本题。
12.(多选)如图所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的P点,固定一电荷量为+Q的点电荷.一质量为m、带电荷量为+q的物块(可视为质点的检验电荷),从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动,当运动到P点正下方B点时速度为v.已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ(取无穷远处电势为零),P到物块的重心竖直距离为h,P、A连线与水平轨道的夹角为60°,k为静电常数,下列说法正确的是
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( )
A.物块在A点的电势能EPA =+QφB.物块在A点时受到轨道的支持力大小为mg33kqQ8h2C.点电荷+Q产生的电场在B点的电场强度大小EBkQh2D.点电荷+Q产生的电场在B点的电势B【答案】BCD【解析】
m22(v0-v)+2q
13..(2018江苏淮安宿迁质检)2017年4月,我国第一艘货运飞船天舟一号顺利升空,随后与天宫二号交会对接.假设天舟一号从B点发射经过椭圆轨道运动到天宫二号的圆轨道上完成交会,如图所示.已知天宫二号的轨道半径为r,天舟一号沿椭圆轨道运动的周期为T,A、B两点分别为椭圆轨道的远地点和近地点,地球半径为R,引力常量为G.则
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A.天宫二号的运行速度小于7.9km/sB.天舟一号的发射速度大于11.2km/sC.根据题中信息可以求出地球的质量
D.天舟一号在A点的速度大于天宫二号的运行速度【答案】 AC【
解
析
】
14.下列关于电场强度E的表达式,在任何电场中都成立的是A. C.
B.
D. 以上都不是
【答案】C
【解析】电场强度E=表达式,在任何电场中都成立;C.
15.下面说法正确是(
)
只适用点电荷电场;
只适用匀强电场;故选
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A.感抗仅与电源频率有关,与线圈自感系数无关B.容抗仅与电源频率有关,与电容无关
C.感抗.容抗和电阻等效,对不同交变电流都是一个定值
D.感抗是由于电流变化时在线圈中产生了自感电动势而对电流的变化产生的阻碍作用【答案】D
【解析】由公式XL2fL得感抗与线圈自感系数有关,A错误。根据公式XC1,得容抗与电容也2Cf有关系,B错误。感抗.容抗和电阻等效,对不同交变电流由不同的值,所以C错。感抗是由于电流变化时在线圈中产生了自感电动势而对电流的变化产生的阻碍作用,D正确。
16.一斜劈A静止在粗糙的水平面,在其斜面上放着一滑块B,若给滑块B一平行斜面向下的初速度v0,则B正好保持匀速下滑。如图所示,现在B下滑过程中再加一个作用力,则以下说法正确的是:
A. 在B上加一竖直向下的力F1,则B将保持匀速运动,A对地无摩擦力的作用
B. 在B上加一沿斜面向下的力F2,则B将加速运动,A对地有水平向左的静摩擦力的作用C. 在B上加一水平向右的力F3,则B将减速运动,在B停止前A对地有向右的摩擦力的作用D. 无论在B上加什么方向的力,在B停止前A对地都无静摩擦力的作用【答案】AD
【解析】物块B原来保持匀速下滑,A静止,以滑块和斜面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面没有摩擦力,如有摩擦力,整体的合力不为零,将破坏平衡状态与题矛盾,对B,有:
mgsinfmgcos,即得sincos, 是斜面的倾角;
A、当施加竖直向下的力F1时,对整体受力分析,在竖直方向合力为零,水平方向合力为零,故地面对A无摩擦力,对B受力分析可知, (mgF)sin(mgF)cos0,所以B做匀速运动,故A正确;B、在B上加一沿斜面向下的力F2,如图,物块所受的合力将沿斜面向下,故做加速运动,但B与斜面间的弹力大小不变,故滑动摩擦力大小不变,即物块所受支持力与摩擦力的合力仍然竖直向上,则斜面所受摩擦力与物块的压力的合力竖直向下,则斜面水平方向仍无运动趋势,故仍对地无摩擦力作用,故B错误;C、在B上加一水平向右的力F3,沿斜面方向: mgsinF3cos(mgcosF3sin)<0,故物体做减速运动;对物块,所受支持力增加了F3sin,则摩擦力增加F3sin,即支持力与摩擦力均成比例的增加,其合力方向还是竖直向上,如图:
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则斜面所受的摩擦力与压力的合力放还是竖直向下,水平放向仍无运动趋势,则不受地面的摩擦力,故C错误;
D、无论在B上加上什么方向的力,B对斜面的压力与B对斜面的摩擦力都是以1:的比例增加,则其合力的方向始终竖直向下,斜面便没有运动趋势,始终对地面无摩擦力作用,故D正确。
点睛:滑块原来匀速下滑,合力为零,斜面保持静止状态,合力也为零,以滑块和斜面整体为研究对象,分析受力情况,根据平衡条件分析地面对斜面的摩擦力和支持力,木块可能受两个力作用,也可能受到四个力作用。17.(2018广州一模)如图,在匀强电场中,质量为m、电荷量为+q的小球由静止释放沿斜向下做直线运动,轨迹与竖直方向的夹角为θ,则
A.场强最小值为
mgqB.电场方向可能水平向左C.电场力对小球可能不做功D.小球的电势能可能增加【答案】CD
【解析】本题考查物体做直线运动的条件,受力分析,电场力,极值问题,电场力做功和电势能变化及其相关的知识点。
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18.(2015·聊城二模,17)探月工程三期飞行试验器于2014年10月24日2时在中国西昌卫星发射中心发射升空,最终进入距月球表面高为h的圆形工作轨道。设月球半径为R,月球表面的重力加速度为g,万有引力常量为G,则下列说法正确的是(
)R2
A.飞行试验器在工作轨道上的加速度为g
R+hRB.飞行试验器绕月球运行的周期为2π
g
()C.飞行试验器在工作轨道上的绕行速度为 gR+hD.月球的平均密度为【答案】 AD
MmMm
=mg,在高为h的圆形工作轨道,有:G=mg′,
R+h2R2
R2Mmv24π2GM得:g′=g,故A正确;.根据万有引力提供向心力,即:G2=m=m2r,解得:v= ,T=
R+hrrTrr3
2π ,飞行试验器的轨道半径为r=R+h,结合黄金代换公式:GM=gR2,代入线速度和周期公式得:v=
GM
R+h3gR2R2g
,T=2π ,故B、C错误;由黄金代换公式得中心天体的质量:M=,月球的体积:V=
GR+hgR2
4M3gπR3,则月球的密度:ρ==,故D正确.3V4πGR【解析】月球表面万有引力等于重力,则:G
3g
4πGR
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二、填空题
19.一多用电表的电阻挡有三个倍率,分别是“×1”“×10”“×100”。用“×10”挡测量某电阻时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,应换到__挡。如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数,那么缺少的步骤是__,若补上该步骤后测量,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值是___ Ω。
【答案】 ;
(1). “×100”; (2). 欧姆调零(或重新欧姆调零); (3). 2.2×103(或2.2 k)
【解析】选电阻挡测电阻时指针偏转角度很小,说明所选倍率太小,应选用更高倍率挡,使指针尽可能偏转到表盘的中间位置附近,该位置附近有较高的精度。欧姆挡每换一次倍率,需重新进行欧姆调零。由表盘的示数可知,该电阻的阻值为2.2×103Ω。
20. 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
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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)E.滑动变阻器R1(最大阻值为5 Ω) G.电源E(电动势为4 V,内阻可忽略)
F.滑动变阻器R2(最大阻值为200 Ω)H.开关、导线若
干.如图一所示
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。
图一
“等
【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);×10C 20Ω(2)①A C E ②略③小于
21.有一正弦交流电,它的电压随时间变化的情况如图所示,则电压的峰值为________ V;有效值为________ V;交流电的;频率为________ Hz.
【解析】
第22题
V或7.07 v
;
2.5Hz
第23题
【答案】10 v ;
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试题分析:由图可知,该交流电的电压最大值为:Um10V,所以有效值为:U0.4s,所以有:f1052V,周期为212.5HzT考点:正弦式电流的图象和三角函数表达式;正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率
三、解答题
22.如图所示,分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从磁场边缘A点沿圆的半径AO方向射入磁场,离开磁场时速度方向偏转了60°角。试求:
(1)粒子做圆周运动的半径;(2)粒子的入射速度;(3)粒子在磁场中运动的时间。
【答案】(1)r;(2);(3)。【解析】带电的粒子从磁场射出时速度反向延长线会交于O点,画出粒子在磁场中的运动轨迹如图所示,粒子转过的圆心角θ=60°。
(1)由几何知识得R=rtan 60°=
r。
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(2)由(3)由T=t=T=
,因此v=。
在磁场中运动时间为
。点睛:电荷在匀强磁场中做匀速圆周运动,画出轨迹,由几何知识求出半径.洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律求出速度.定圆心角,求时间.
23.如图所示,轨道ABCD的AB段为一半径R=0.2m的光滑1/4圆形轨道,BC段为高为h=5m的竖直轨道,CD段为水平轨道。一质量为0.1kg的小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小为2m/s,离开B点做平抛运动(g取10m/s2),求:
①小球离开B点后,在CD轨道上的落地点到C的水平距离; ②小球到达B点时对圆形轨道的压力大小?
③如果在BCD轨道上放置一个倾角=45°的斜面(如图中虚线所示),那么小球离开B点后能否落到斜面上?如果能,求它第一次落在斜面上的位置。
【答案】(1)2m;(2)3N ;(3)离B点1.13m【解析】
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(3)如图,斜面BEC的倾角θ=45°,CE长d=h=5m
因为d>s,所以小球离开B点后能落在斜面上
假设小球第一次落在斜面上F点,BF长为L,小球从B点到F点的时间为t2 Lcosθ=vBt2 ①
Lsinθ=
12
gt2 ②2联立①、②两式得t2=0.4s
L
vBt220.4m0.82m1.13mcos22第 17 页,共 17 页
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