一、选择题
1. 如图所示,虚线是小球由空中某点水平抛出的运动轨迹,A、B 为其运动轨迹上的两点。小球经过A点时,速度大小为10 m/s、与竖直方向夹角为60°;它运动到B点时速度方向与竖直方向夹角为30°。不计空气阻力,重力加速度取10m/s²,下列叙述正确的是
A. 小球通过B点的速度为12m/s B. 小球的抛出速度为5m/s
C. 小球从A点运动到B点的时间为1s D. A、B之间的距离为6m 【答案】C
【解析】根据速度的分解与合成可得小球平抛运动的初速度为:B点的速度为:
,小球通过
,故AB错误;根据速度的分解与合成可得小球在A点时竖直分速度为:
,在B点的竖直分速度为:
,则小球从A点到B点的时间为:
,故C正确;根据速度位移公式可得A、B之间的竖直距离为:
,A、B间的水平距离为:
,故D错误。所以C正确,ABD错误。
2. 质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2(各物理量均采用国际单位),则该质点( ) A. 第1s内的位移是5m B. 前2s内的平均速度是6m/s
C. 任意相邻的1s 内位移差都是1m D. 任意1s内的速度增量都是2m/s 【答案】D
3. 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
,则A、B之间的距离为:
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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
4. 下列选项不符合历史事实的是( ) A、富兰克林命名了正、负电荷
B、库仑在前人工作的基础上通过库仑扭秤实验确定库仑定律 C、麦克斯韦提出电荷周围存在一种特殊的物质--电场 D、法拉第为了简洁形象描述电场,提出电场线这一辅助手段 【答案】C
5. 在如图所示的点电荷Q的电场中,一试探电荷从A点分别移动到B、C、D、E各点,B、C、D、E在以Q为圆心的圆周上,则电场力
A. 从A到B做功最大 B. 从A到C做功最大 C. 从A到E做功最大 D. 做功都一样大 【答案】D
【解析】试题分析:由点电荷的电场分布特点可知,B、C、D、E四点位于对场源电荷为圆心的同一个圆上,即位于同一等势面上,将试探电荷从A点移到同一等势面上电场力做功相等,所以只有选项D正确; 考点:等势面、静电力做功
6. 远距离输电中,发电厂输送的电功率相同,如果分别采用输电电压为输电。则两种情况中,输电线上通过的电流之比I1∶I2等于( ) A.1∶1 B.3∶1 C.1∶3 D.9∶1 【答案】B 【解析】由公式
和输电电压为
n1U1I2可知B对; n2U2I17. 如图所示,在真空中匀强电场的方向竖直向下,匀强磁场的方向垂直纸面向里,三个油滴a、b、c带有等量同种电荷,其中a静止,b向左做匀速直线运动,c向右做匀速直线运动。比较它们所受的重力ma、mb、mc间的关系,正确的是
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A.ma最大 B.mb最大 C.mc最大 D.mc最小
【答案】BD
【解析】 a球受力平衡,有mag=qE,重力和电场力等值、反向、共线,故电场力向上,由于电场强度向下,故球带负电,b球受力平衡,有mbg=qvB+qE;c球受力平衡,有mcg+qvB=qE,解得:mb>ma>mc,故选BD。 8. 在日光灯的连接线路中,关于启动器的作用,以下说法正确的是( ) A.日光灯启动时,为灯管提供瞬时高压 B.日光灯正常工作时,起降压限流的作用
C.起到一个自动开关的作用,实际上可用一个弹片开关代替(按下接通,放手断开) D.以上说法均不正确 【答案】C
【解析】镇流器的作用是在日光灯启动时,为灯管提供瞬时高压,在日光灯正常工作时,起降压限流的作用 所以AB错误。启动器起到一个自动开关的作用,实际上可用一个弹片开关代替(按下接通,放手断开) 9. 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. 10.图示为一正弦式交变电流的电流i随时间t变化的图象,由图可知,这个交流电的
A. 有效值为10V B. 频率为50Hz
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C. 有效值为【答案】B
D. 频率为0.02Hz
【解析】根据图象可知,交流电的最大电流为10A,周期为0.02s,频率为:D错误;电流有效值:
,故AC错误。所以B正确,ACD错误。
,故B正确,
11.如图所示,一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上,右侧放置一个电荷量为+Q的点电荷,点电荷与金属球球心处在同一水平线上,且点电荷到金属球表面的最近距离为2r。达到静电平衡后,下列说法正确的是
A. 金属球左边会感应出正电荷,右边会感应出负电荷,所以左侧电势比右侧高 B. 左侧的正电荷与右侧负电荷电量相等
C. 点电荷Q在金属球球心处产生的电场场强大小为D. 感应电荷在金属球球心处产生的电场场强为零 【答案】BC
【解析】由于静电感应,则金属球左边会感应出正电荷,右边会感应出等量的负电荷;静电平衡的导体是一个等势体,导体表面是一个等势面,所以金属球左、右两侧表面的电势相等.故A错误,B正确;点电荷Q在金属球球心处产生的电场场强大小为
,选项C正确;金属球内部合电场为零,电荷+Q与感应
电荷在金属球内任意位置激发的电场场强都是等大且反向,所以金属球上感应电荷在球心激发的电场强度不为0,故D错误;故选BC.
点睛:处于静电感应现象的导体,内部电场强度处处为零,电荷全部分布在表面.且导体是等势体. 12.如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一个固定在P点的点电荷,以E表示两板间的电场强度,Ep表示点电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则 A.θ增大,E增大 B.θ增大,Ep不变 C.θ减小,Ep增大 D.θ减小,E不变 【答案】D
13.一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的
图线如图所示,以竖
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直向上为a的正方向,则人对地板的压力
A.t=2 s时最小 B.t=2 s时最大 C.t=6 s时最小 D.t=8.5 s时最大 【答案】B 【
解析】
14.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v22a15.(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,
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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】
二、填空题
16.在伏安法测电阻的实验中,待测电阻Rx约200Ω,,电压表V的内阻约为2kΩ,电流表A的内阻约为10Ω,测量电路中电流表的连接方式如图甲或图乙所示,结果由公式
计算得出,公式中U与I分别为电压表和
电流表的示数。若将用图甲和图乙电路图测得Rx的电阻值分别记为Rx1和Rx2,则______(填“Rx1”或“Rx2”) 真实值。真更接近待测电阻的真实值,且测量值Rx1_______(填“大于”“等于”或“小于”)测量值Rx2_____ (填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
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(2)图丙所示是消除伏安法系统误差的电路图。该实验的第一步是闭合开关S1,将开关,2接2,调节滑动变阻器Rp′和Rp,使得电压表的示数尽量接近满量程,读出此时电压表和电流表的示数U1、I1。接着让两滑动变阻器的滑片位置不动,将开关S2接1,再次读出电压表和电流表的示数U2、I2,则待测电阻R的真实值为__________。 【答案】 (1). 【解析】(1)因为
(2). 大于 (3). 小于 (4).
,电流表应采用内接法,则R x1更接近待测电阻的真实值,电流表采用内接法,电
压的测量值偏大,由欧姆定律可知,电阻测量值大于真实值,同理电流表采用外接法,电流的测量值偏大,由欧姆定律可知,测量值Rx2小于真实值。 (2)由欧姆定律得:
,
,联立可得:
。
17.(1)在做“探究平抛运动的规律”实验时,下列操作正确的是( ) 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 m/s,当地的重力加速度大小是 m/s
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【答案】(1)AC(2)1.47m/s
18.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)
三、解答题
19.如图所示,光滑的水平面AB与半径R=0.4m的光滑竖直半圆轨道BCD在B点相切,D点为半圆轨道最高点, A右侧连接一粗糙.用细线连接甲、乙两物体,中问夹一轻质压缩弹簧,弹簧甲、乙两物体不拴接,甲质量为m1=4kg,乙质量m2=5kg,甲、乙均静止.若固定乙,烧断细线,甲离开弹簧后经过进入,过D时对压力恰好零.取g=10m/s2,甲、乙两物体均可看作质,求:
(1)甲离开弹簧后经过B时速度大小vB;
(2)弹簧压缩量相同情况下,若固定甲,烧断细线,乙物体离开弹簧后从A进入动摩擦因数μ=0.4的粗糙水平面,则乙物体在粗糙水平面上运动位移S. 【答案】(1)25m/s(2)2m
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vD2【解析】(1)甲在最高点D,由牛顿第二定律得:m1g=m1,
R11设甲离开弹簧运动至D点的过程中机械能守恒得:m1vB2=m1g•2R+m1vD2.
22代入数据联立解得:vB=25m/s.
20.如图所示,一质量m=0.4 kg的小物块,以v0=2 m/s的初速度,在与斜面某一夹角的拉力F作用下,沿斜面向上做匀加速运动,经t=2 s的时间物块由A点运动到B点,A、B之间的距离L=10 m。已知斜面倾角θ=30°,物块与斜面之间的动摩擦因数μ=
3
。重力加速度g取10 m/s2。 3
(1)求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小;
(2)拉力F与斜面夹角多大时,拉力F最小?拉力F的最小值是多少?
【审题探究】
①从A到B,做什么运动?满足什么规律?
②拉力F的大小与F和斜面夹角α的关系式是怎样的?
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【答案】(1)3 m/s2 8 m/s (2)30° 【解析】
133
N 5
(2)设物块所受支持力为F,所受摩擦力为F,拉力与斜面间的夹角为α,受力分析如图所示
Nf
由牛顿第二定律得
Fcos α-mgsin θ-F=ma⑤ f
Fsin α+F-mgcos θ=0⑥
N
又F=μF⑦
fN联立⑤⑥⑦式得
mg(sin θ+μcos θ)+maF=⑧
cos α+μsin α由数学知识得
323cosα+sin α=sin (60°+α)⑨
33由⑧⑨式可知对应F最小时与斜面间的夹角 α=30°⑩
联立③⑧⑩式,代入数据得F的最小值为
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Fmin=
133 N。 5
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