一、选择题
1. 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v22a2. 一个矿泉水瓶底部有一小孔。静止时用手指堵住小孔不让它漏水,假设水瓶在下述几种运动过程中没有转动且忽略空气阻力,则
A.水瓶自由下落时,小孔向下漏水
B.将水瓶竖直向上抛出,水瓶向上运动时,小孔向下漏水;水瓶向下运动时,小孔不向下漏水 C.将水瓶水平抛出,水瓶在运动中小孔不向下漏水 D.将水瓶斜向上抛出,水瓶在运动中小孔向下漏水
【答案】C
【解析】无论向哪个方向抛出,抛出之后的物体都只受到重力的作用,加速度为g,处于完全失重状态,此时水和容器的运动状态相同,它们之间没有相互作用,水不会流出,所以C正确。
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3. 如图所示,在租糙水平面上A处平滑连接一半径R=0.1m、竖直放置的光滑半圆轨道,半圆轨道的直径AB垂直于水平面,一质量为m的小滑块从与A点相距为x(x≥0)处以初速度v0向左运动,并冲上半圆轨道,小滑块从B点飞出后落在水平地面上,落点到A点的距离为y。保持初速度vO不变,多次改变x的大小,测出对应的y的大小,通过数据分析得出了y与x的函数关系式为取 g=10m/s²。则有
,其中x和y的单位均为m,
A. 小滑块的初速度vO=4m/s
B. 小滑块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.5
C. 小滑块在水平地面上的落点与A点的最小距离ymin=0.2m
D. 如果让小滑块进入半圆轨道后不脱离半圆轨道(A、B两端除外),x应满足0≤x≤2.75m 【答案】AC
【解析】滑块从出发点运动到B的过程,由动能定理得:运动,则有:
,
,联立得:
,代入数据解得:
,滑块从B离开后做平抛
与
比较系数可得:μ=0.2,v0=4m/s,故A正确,B错误;当滑块通过B点时,在水平地面上的
落点与A点的最小距离,则在B点有:
,滑块从B离开后做平抛运动,则有:
,
,联
立并代入数据解得最小距离为:ymin=0.2m,故C正确;滑块通过B点的临界条件是重力等于向心力,则在B点有:
,滑块从出发点运动到B的过程,由动能定理得:
,联立解得 x=2.5m,
所以x的取值范围是 0<x≤2.5m,故D错误。所以AC正确,BD错误。
4. (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
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A.场强最小值为
mg qB.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。
5. (2015·宝鸡三检,17)如图所示是嫦娥三号奔月过程中某阶段的运动示意图,嫦娥三号沿椭圆轨道Ⅰ运动到近月点P处变轨进入圆轨道Ⅱ,嫦娥三号在圆轨道Ⅱ做圆周运动的轨道半径为r,周期为T,已知引力常量为G,下列说法中正确的是( )
A.由题中(含图中)信息可求得月球的质量
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B.由题中(含图中)信息可求得月球第一宇宙速度 C.嫦娥三号在P处变轨时必须点火加速
D.嫦娥三号沿椭圈轨道Ⅰ运动到P处时的加速度大于沿圆轨道Ⅱ运动到P处时的加速度 【答案】 A 【
解
析
】
6. 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( )
42L342L3GL342T3A. B. C. D.
GT23GT242T2GL2【答案】A 【
解析】
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7. 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U2 B. 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=
mv02;带电粒子偏转时,由类平抛规律,应满足:L=v0t
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h=
at2;联立以上各式可得,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。
8. 在图示的四幅图中,正确标明了带正电的粒子所受洛伦兹力f方向的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由左手定则可知,在A图中,粒子所受洛伦兹力竖直向下,故A错误;由左手定则可知,在B图中,粒子所受洛伦兹力竖直向上,故B正确;由左手定则可知,在C图中,粒子运动的方向与磁场的方向平行,不受洛伦兹力作用,故C错误;由左手定则可知,在D图中,粒子运动的方向与磁场的方向平行,不受洛伦兹力作用,故D错误。所以B正确,ACD错误。
9. 矩形线圈绕垂直磁场线的轴匀速转动,对于线圈中产生的交变电流( ) A.交变电流的周期等于线圈转动周期 B.交变电流的频率等于线圈的转速
C.线圈每次通过中性面,交变电流改变一次方向 D.线圈每次通过中性面,交变电流达到最大值 【答案】ABC 【解析】
试题分析:线圈绕垂直磁感线的轴匀速转动,产生正弦交流电,其周期等于线圈的转动周期,故A正确;频率为周期的倒数,故频率应相等线圈的转速;故B正确;在中性面上时,磁通量最大,但磁通量的变化率为零,即产生感应电动势为零,电流将改变方向,故C正确,D错误. 考点:考查了交流电的产生
10.真空中有两个静止的点电荷,它们之间静电力的大小为F。如果保持这两个点电荷的带电量不变,而将它们之间的距离变为原来的4倍,那么它们之间的静电力的大小为 A.
B. C.
D.
【答案】D
【解析】在距离改变之前库仑力为:
,带电量不变,而将它们之间的距离变为原来的4倍时库仑力为:
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,故D正确,ABC错误。
11.如图甲一质量为M的长木板静置于光滑水平面上,其上放一质量为m的小滑块。木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时,用传感器测出其加速度a,得到如图乙所示的a-F图象。取g=10 m/s2,则 A.滑块的质量m=4 kg B.木板的质量M=6 kg
C.当F=8 N时滑块的加速度为2 m/s2 D.滑块与木板间的动摩擦因数为0.1
8如图所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,当小车匀速向左运动时,物体M的受力和运动情况是 A.绳的拉力等于M的重力 B.绳的拉力大于M的重力 C.物体M向上匀速运动 D.物体M向上加速运动
【答案】AD
12.下列物理量中,属于矢量的是
A. 电场强度 B. 电势差 C. 电阻 D. 电功率 【答案】A 【解析】
13.如图甲所示,两平行金属板A、B放在真空中,间距为d,P点在A、B板间,A板接地,B板的电势随时间t的变化情况如图乙所示,t=0时,在P点由静止释放一质量为m、电荷量为e的电子,当=2T时,电子回到P点。电子运动过程中未与极板相碰,不计重力,则下列说法正确的是
A.: =1:2 B.: =1:3
C. 在0~2T时间内,当t=T时电子的电势能最小 D. 在0~2T 时间内,电子的电势能减小了【答案】BD
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【解析】根据场强公式可得0~T时间内平行板间的电场强度为:向上做匀加速直线运动,经过时间T的位移为:度为:
,加速度为:
,电子的加速度为:,且
,速度为:v1=a1T,同理在T~2T内平行板间电场强
,
,电子以v1的速度向上做匀变速度直线运动,位移为:
由题意2T时刻回到P点,则有:x1+x2=0,联立可得:φ2=3φ1,故A错误,B正确;当速度最大时,动能最大,电势能最小,而0~T内电子做匀加速运动,之后做匀减速直线运动,因φ2=3φ1,所以在2T时刻电势能最小,故C错误;电子在2T时刻回到P点,此时速度为:能为:确,AC错误。
14.(多选)在如图所示的电路中,开关闭合后,灯泡L能正常发光.当滑动变阻器的滑片向右移动时,下列判断正确的是
,(负号表示方向向下),电子的动
,根据能量守恒定律,电势能的减小量等于动能的增加量,故D正确。所以BD正
A.滑动变阻器R的阻值变小 B.灯泡L变暗 C.电源消耗的功率增大 D.电容器C的电荷量增大 【答案】BD 【解析】
★
15.如图,A、B两球用劲度系数为k1的轻弹簧相连,B球用长为L的细绳悬于O点,A球固定在O点正下方,且O、A间的距离恰为L,此时绳子所受的拉力为T1,弹簧的弹力为F1,现把A、B间的弹簧换成劲度系数为k2(k1>k2)的轻弹簧,仍使系统平衡,此时绳子所受的拉力为T2, 弹簧的弹力为F2,则下列说法正确的是( )
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A. T1<T2 B. F1<F2 C. T1=T2 D. F1=F2 【答案】C
【解析】
解:对小球B受力分析,由平衡条件得,弹簧的弹力N和绳子的拉力F的合力与重力mg大小相等、方向相反,即F合=mg,作出力的合成图,并由三角形相似得:
F合TF,又由题, OAOBL,得OAOBABTF合mg,绳子的拉力T只与小球B的重力有关,与弹簧的劲度系数k无关,所以得到T1=T2,故C项
F合TF正确。换成K2以后AB减小由可知F1>F2,B错误 OAOBAB综上所述,本题正确答案为C。
16.如图所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流。A、O、B在M、N的连线上,O为MN的中点,C、D位于MN的中垂线上,且A、B、C、D到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场,下列说法错误的是( )
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A. O点处的磁感应强度为0
B. A、B两点处的磁感应强度大小相等、方向相反 C. C、D两点处的磁感应强度大小相等、方向相同 D. A、C两点处的磁感应强度的方向不同 【答案】ABD
【解析】A.根据安培定则判断:两直线电流在O点产生的磁场方向均垂直于MN向下,O点的磁感应强度不为0,故选项A错误;
B.A、B两点处的磁感应强度大小相等、方向相同,故选项B错误;
C.根据对称性,C、D两点处的磁感应强度大小相等、方向相同,故C选项正确; D.A、C两点处的磁感应强度方向相同,故选项D错误。 故选:ABD。
点睛:根据安培定则判断磁场方向,再结合矢量的合成知识求解。
二、填空题
17.在“伏安法测电阻”实验中,所用测量仪器均已校准。其中某一次测量结果如图所示,其电压表的读数为________V,电流表的读数为______A。
【答案】 (1). 0.80 (2). 0.42
【解析】电压表的读数为0.80V,电流表的读数为0.42A。 18. 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
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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) 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
图一
“等若干. 如图一所示
三、解答题
19.发射宇宙飞船的过程要克服引力做功,已知将质量为m的飞船在距地球中心无限远处移到距地球中心为r处的过程中,引力做功为W=G
MmMm,飞船在距地球中心为r处的引力势能公式为Ep=- G,式中G为万rr有引力恒量,M为地球质量。若在地球的表面发射一颗人造地球卫星,如果发身的速度很大,此卫星可以上
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升到离地心无穷远处(即地球引力作用范围之外)这个速度称为第二宇宙速度(也称逃逸速度)。 (1)试推导第二宇宙速度的表达式?
(2)已知逃逸速度大于真空中光速的天体叫黑洞,设某黑洞的质量等于太阳的质量M=1.98×1030kg,求它的可能最大半径? 【答案】 【解析】
(1)设无穷远处的引力势能为零,地球半径为R,第二宇宙速度为v,则由机械能守恒定律得:
12Mmmv- G=0, 2R2GM 解得:v=. R
20.如图所示,理想变压器原线圈输入电压为220 V,副线圈输出电压为36 V,两只灯泡的额定电压均为36 V,L1额定功率为12 W,L2额定功率为6 W.试求:
(1)原副线圈的匝数比是多少?
(2)S闭合后,两灯均工作时原线圈的电流。 【答案】(1)【解析】
55(2)0.082A 9n1u122055===nu369 2试题分析:(1)原副线圈的匝数比2(2)通过L1的电流为:通过L2的电流为:
I1=P1211=AAu2363
I2=P261=AAu2366
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副线圈电流为I=I1+I2=0.5A
I0n2In1
设原线圈电流为I0:
9解得:I0=110A=0.082A
考点:变压器的构造和原理
点评:只要知道变压器的特点,本题不难,但是要注意解题格式要规范.
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