一、选择题
1. 放在粗糙水平面上的物块A、B用轻质弹簧秤相连,如图所示,物块与水平面间的动摩擦因数均为μ,今对物块A施加一水平向左的恒力F,使A、B一起向左匀加速运动,设A、B的质量分别为m、M,则弹簧秤的示数
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据牛顿第二定律得:对整体:故选C。
2. 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
,对B:F弹–μMg=Ma,解得,
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
,A 点的电势为
,则A′A连线中点D处的电势
一定小于
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【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。3. 对于电容
,以下说法正确的是
,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. 一只电容器所充电荷量越大,电容就越大
B. 对于固定电容器,它的带电量跟两极板间所加电压的比值保持不变C. 电容器的带电量跟加在两极间的电压成反比D. 如果一个电容器没有带电,也就没有电容【答案】B
【解析】解:A、电容器带电荷量越大,板间电压越大,而电容不变.故A错误.
B、电容表征电容器容纳电荷本领的大小,对于固定电容器,电容C不变,由定义式C=可知,则带电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变.故B正确.
C、电容器的带电荷量Q=CU,当电容C一定时,电量与电压成正比.当电容C变化时,电量与电压不成正比.故C错误.
D、电容表征电容器容纳电荷本领的大小,与电容器的电量、电压无关.故D错误.故选:B
【点评】本题考查对电容的理解能力,抓住电容的物理意义和定义式是关键.4. 下列说法中正确的是
A. 在家庭电路中洗衣机和电冰箱是串联的B. 节能灯比白炽灯的发光效率高C. 变压器是用于改变直流电压的装置D. 交流电的周期越长,频率也越高【答案】B
【解析】试题分析:在家庭电路中各用电器之间是并联关系,A错误;节能灯是通过发热而发光的,比白炽灯
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的发光效率高,B正确;变压器是用于改变交流电压的装置,C错误;根据公式D错误。
考点:考查了家庭电路,变压器,交流电
可得周期越长,频率越小,
5. 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
】
6. (2016·河北仙桃高三开学检测)某蹦床运动员在一次蹦床运动中仅在竖直方向运动,如图为蹦床对该运动员的作用力F随时间t的变化图象。不考虑空气阻力的影响,下列说法正确的是(
)
A.t1至t2过程内运动员和蹦床构成的系统机械能守恒B.t1到t2过程内运动员和蹦床构成的系统机械能增加C.t3至t4过程内运动员和蹦床的势能之和增加
D.t3至t4过程内运动员和蹦床的势能之和先减小后增加
【答案】BD【
解
析
】
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7.
如图,一充电后的平行板电容器的两极板相距l。在正极板附近有一质量为M、电荷量为q(q>0)的粒子;在负极板附近有另一质量为m、电荷量为-q的粒子。在电场力的作用下,两粒子同时从静止开始运动。已知
2
两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距l的平面。若两粒子间相互作用力可忽略,不计重力,则M∶m
5
为( )
A.3∶2 C.5∶2 【答案】 A
B.2∶1D.3∶1
【解析】 设极板间电场强度为E,两粒子的运动时间相同,对M,由牛顿第二定律有:qE=MaM,由运动学
21
公式得:l=aMt2;
52
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对m,由牛顿第二定律有qE=mam31
根据运动学公式得:l=amt2
52
M3
由以上几式解之得:=,故A正确。
m2
8. (2018天星金考卷)目前,在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转,其中一些卫星的轨道可近似为圆,且轨道半径逐渐变小.若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中,只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用,则下列判断正确的是( A.卫星的动能逐渐减小
B.由于地球引力做正功,引力势能一定减小
C.由于气体阻力做负功,地球引力做正功,机械能保持不变D.卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小【答案】BD
【解析】【参考答案】BD
【命题意图】本题考查卫星的运动,功能关系及其相关的知识点。
)
9. (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/3B.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
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【解析】
10.(2016·山东师大附中高三月考)质量为m的物体放在水平面上,它与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。用水平力拉物体,运动一段时间后撤去此力,最终物体停止运动。物体运动的v-t图象如图所示。下列说法正确的是(
)
v0
A.水平拉力大小为F=m0
t
3
B.物体在3t0时间内位移大小为v0t0
210
C.在0~3t0时间内水平拉力做的功为mv2
2
1
D.在0~3t0时间内物体克服摩擦力做功的平均功率为μmgv0
2
【答案】BD
v0
【解析】根据v-t图象的斜率表示加速度,则匀加速运动的加速度大小a1=0,匀减速运动的加速度大小a2=
t
v03mv0
,根据牛顿第二定律得,F-Ff=ma1, Ff=ma2,解得,F=0,A错误;根据图象与坐标轴围成的面积2t02t
31
表示位移,则物体在3t0时间内位移大小为x=v0t0,B正确;0~t0时间内的位移x′=v0t0,则0~3t0时间内
22
303
水平拉力做的功W=Fx′=mv2,故C错误;0~3t0时间内物体克服摩擦力做功W=Ffx=v0t0μmg,则在0~
42
-W1
3t0时间内物体克服摩擦力做功的平均功率为P==μmgv0,故D正确。
t2
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11.一根长为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
12.如图所示的电路中,A、B是平行板电容器的两金属板。先将电键S闭合,定后将S断开,并将B板向下平移一小段距离,保持两板间的某点P与A板的不变。则下列说法正确的是( A.电容器的电容变小 B.电容器内部电场强度大小变大C.电容器两极板电压变小 D.P点电势升高【答案】AD
13.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
)
)
等电路稳距离
③,
④,联立①②③④,可得E=nevρ,故C项正确.
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【答案】C
14.某物体从O点开始做初速度为零的匀加速直线运动,依次通过A、B、C三点,OA、AB、BC过程经历的时间和发生的位移分别对应如图,经过A、B、C三点时速度分别为𝑣𝐴、𝑣𝐵、𝑣𝐶,以下说法不正确的是(
)
A. 若t1:t2:t31:2:3,则vA:vB:vc1:3:6B. 若t1:t2:t31:2:3,则s1:s2:s31:8:27C. 若s1:s2:s31:2:3,则vA:vB:vc1:3:6D. 若s1:s2:s31:2:3,则t1:t2:t31:3:6【答案】D
15.如图所示为一质点从t=0时刻开始,做初速度为零的匀加速直线运动的位移—时间图象,图中斜虚线为t=4 s时对应图象中的点的切线,交时间轴于t=2 s处,由此可知该质点做匀加速运动的加速度为(
)
A. 2m/s2 【答案】B
B.
132m/s2 C. m/s2 . D. m/s222316.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
A. 牛顿 【答案】C
B. 伽利略 C. 库仑 D. 焦耳
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【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.
二、填空题
17.如图所示,一个变压器原副线圈的匝数比为3∶1,原线圈两端与平行导轨相接,今把原线圈的导轨置于垂直纸面向里、磁感应强度为B=2T的匀强磁场中,并在导轨上垂直放一根长为L=30cm的导线ab,当导线以速度v=5m/s做切割磁感线的匀速运动时(平动),副线圈cd两端的电压为________V。
【答案】0
【解析】由于是匀速运动,产生恒定的电流,则变压器副线圈电压为零
18.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”)真更接近待测电阻的真实值,且测量值Rx1_______(填“大于”“等于”或“小于”) 真实值。测量值Rx2_____ (填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
(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__________。
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【答案】 (1). (2). 大于 (3). 小于 (4).
【解析】(1)因为,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:
。
三、解答题
19.一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块;在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5 m,如图(a)所示。t=0时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至t=1 s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)。碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后1 s时间内小物块的v t图线如图(b)所示。木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g取10 m/s2。求:
(1)木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2;(2)木板的最小长度;
(3)木板右端离墙壁的最终距离。
【答案】 (1)0.1 0.4 (2)6.0 m (3)6.5 m
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【解析】
联
立①②③式和题给条件得
μ1=0.1④
在木板与墙壁碰撞后,木板以-v1的初速度向左做匀变速运动,小物块以v1的初速度向右做匀变速运动。设小物块的加速度为a2,由牛顿第二定律有-μ2mg=ma2由题图(b)可得v2-v1a2=21
t-t
⑥⑤
式中,t2=2 s,v2=0,联立⑤⑥式和题给条件得
μ2=0.4。⑦
(2)设碰撞后木板的加速度为a3,经过时间Δt,木板和小物块刚好具有共同速度v3。由牛顿第二定律及运动学公式得
μ2mg+μ1(M+m)g=Ma3
v3=-v1+a3Δtv3=v1+a2Δt
⑧⑨⑩
碰撞后至木板和小物块刚好达到共同速度的过程中,木板运动的位移为
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(3)在小物块和木板具有共同速度后,两者向左做匀变速运动直至停止,设加速度为a4,此过程中小物块和木板运动的位移为x3。由牛顿第二定律及运动学公式得
μ1(m+M)g=(m+M)a4
0-v32=2a4x3
碰后木板运动的位移为x=x1+x3
联立⑥⑧⑨⑩⑪⑮⑯⑰式,并代入数值得x=-6.5 m
⑮⑯
⑰
⑱
木板右端离墙壁的最终距离为6.5 m。
20.一根质量为m通有电流I的直铜棒PQ用软导线挂在如图所示匀强磁场中,铜棒在磁场中的长度为L,此时悬线中的拉力恰好等于零。
(1)在图中画出在磁场中的直铜棒受到的安培力的方向;(2)求出磁场的磁感应强度大小。
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【答案】(1)向上 (2)
【解析】试题分析:根据安培力的定义式即可解题。(1)安培力方向如图所示:
(2)铜棒受重力和安培力,如图所示:
根据平衡条件可得:安培力为:联立可得:
点睛:本题主要考查了安培力的大小和方向,对铜棒受力分析在结合平衡条件即可解题。
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