一、选择题
1. 一根光滑金属杆,一部分为直线形状并与x轴负方向重合,另一部分弯成图示形状,相应的曲线方程为
y5x2。(单位:m),一质量为0.1Kg的金属小环套在上面.t=0时刻从x1m处以v01m/s向右
运动,并相继经过x1m的A点和x2m的B点,下列说法正确的是
A. 小环在B点与金属环间的弹力大于A点的弹力B. 小环经过B点的加速度大于A点时的加速度C. 小环经过B点时重力的瞬时功率为20WD. 小环经过B点的时刻为t=2s【答案】C
【解析】A、若金属小环做平抛运动,则有xv0t, h12ggt2x25x2,故平抛运动轨迹方程与曲线22v0方程一样,所以金属小环做平抛运动,与金属环间的弹力为0,故A错误;
B、金属小环做平抛运动,小环经过B点的加速度等于A点时的加速度,故B错误;C、小环经过B点的时间tvygt120m/s,所以小环经过B点时重力的瞬时功率为Pmgvy20w,故C正确,D错误;
故选C。
x21s3s,所以小环经过B点的时刻为t=3s,小环经过B点时
v012. 阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。开关S闭合且电流稳定
时,C所带的电荷量为Q1,;断开开关S,电流再次稳定后,C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为
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A.
55 B. 23
D.
C.
【答案】B【
解
析
】
3. (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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4. 放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用,在0~6s内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图象分别如图所示.下列说法正确的是(
)
A. 0~6s内物体的位移大小为30mB. 0~6s内拉力做的功为70J
C. 合外力在0~6s内做的功与0~2s内做的功相等D. 滑动摩擦力的大小为5N【答案】ABC
【解析】A项:0~6s内物体的位移大小x= B项:在0~2s内,物体的加速度a=
=30m.故A正确.
=3m/s2,由图,当P=30W时,v=6m/s,得到牵引力F==5N.在
0~2s内物体的位移为x1=6m,则拉力做功为W1=Fx1=5×6J=30J.2~6s内拉力做的功W2=Pt=10×4J=40J.所以0~6s内拉力做的功为W=W1+W2=70J.故B正确.
C项:在2~6s内,物体做匀速运动,合力做零,则合外力在0~6s内做的功与0~2s内做的功相等.故C正确.
D项:在2~6s内,v=6m/s,P=10W,物体做匀速运动,摩擦力f=F,得到f=F==
.故D错误.
点晴:速度图象的“面积”表示位移.0~2s内物体做匀加速运动,由速度图象的斜率求出加速度,2~6s内物体做匀速运动,拉力等于摩擦力,由P=Fv求出摩擦力,再由图读出P=30W时,v=6m/s,由F=求出0~2s内的拉力,由W=Fx求出0~2s内的拉力做的功,由W=Pt求出2~6s内拉力做的功.
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5. 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.
6. 物体由静止开始沿直线运动,其加速度随时间的变化规律如图所示,取开始时的运动方向为正方向,则物体运动的v–t图象是
和定义式
结合进行分析,同时要抓
A. B.
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C.【答案】C
D.
【解析】 在0~1 s内,物体从静止开始沿加速度方向匀加速运动,在1~2 s内,加速度反向,速度方向与加速度方向相反,所以做匀减速运动,到2 s末时速度为零。2~3 s内加速度变为正向,物体又从静止开始沿加速度方向匀加速运动,重复0~1 s内运动情况,3~4 s内重复1~2 s内运动情况。在0~1 s内静止开始正向匀加速运动,速度图象是一条直线,1 s末速度物体将仍沿正方向运动,但做减速运动,2 s末时速度s内重复1~2 s内运动情况,综上正确的图象为C。
7. 在点电荷Q的电场中,一个质子通过时的轨迹如图带箭头的线所示,a、b为两个等势面,则下列判断中正确的是(
)
A.Q可能为正电荷,也可能为负电荷B.运动中.粒子总是克服电场力做功C.质子经过两等势面的动能Eka>Ekb D.质子在两等势面上的电势能Epa>Epb【答案】C
8. 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
,在1~2 s内,
,物体从
,
,2~3 s内重复0~1 s内运动情况,3~4
ac=cd=de=ef=fg=gb,
为零电势,则(
)
A. d处的场强和电势均B. e处的电势比f处的
Q+4Q如图所示,取无限远处为零电势高
acdefgbC. 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
【答案】D
9. 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(
)
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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
10. 如图甲,水平地面上有一静止平板车,车上放一物块,物块与平板车的动摩擦因数为0.2,t=0时,车开始沿水平面做直线运动,其v﹣t图象如图乙所示,g取10 m/s2,若平板车足够长,关于物块的运动,以下描述正确的是
A.0~6 s加速,加速度大小为2 m/s2,6~12 s减速,加速度大小为2 m/s2B.0~8 s加速,加速度大小为2 m/s2,8~16 s减速,加速度大小为2 m/s2C.0~8 s加速,加速度大小为2 m/s2,8~12 s减速,加速度大小为4 m/s2D.0~12 s加速,加速度大小为1.5 m/s2,12~16 s减速,加速度大小为4 m/s2
【答案】 B
【解析】 根据速度与时间的图象的斜率表示加速度,则有车先以4 m/s2的加速度做匀加速直线运动,后以–4 m/s2的加速度做匀减速直线运动,根据物块与车的动摩擦因数可知,物块与车的滑动摩擦力产生的加速度为2 m/s2,因此当车的速度大于物块的速度时,物块受到滑动摩擦动力,相反则受到滑动摩擦阻力;6 s时,车的速度为24 m/s,而物块的速度v=2×6=12 m/s;物块的速度仍小于车的速度;故速度相同的时间在6 s之后,从6 s开始分析则有:24–4(t–6)=2t,解得:t=8 s;则说明,当0~8 s时,车的速度大于物块,因此物块受到滑动摩擦力,则其加速度为2 m/s2,当8~16 s时,车的速度小于物块,因此物块仍受到滑动摩擦阻力,则其加速度为2 m/s2,方向与运动方向相反,做减速运动,故B正确,ACD错误;故选B。
11.如图甲所示,倾角为θ的足够长传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t=0时,将质量m=1 kg的物
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体(可视为质点)轻放在传送带上,物体相对地面的v–t图象如图乙所示。设沿传送带向下为正方向,取重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。则
A.传送带的速率v0=10 m/sB.传送带的倾角θ=30°C.传送带的倾角θ=37°
D.物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5
【答案】ACD
【解析】ACD 由图象可以得出物体先做匀加速直线运动,当速度达到传送带速度后,由于重力沿斜面向下的分力大于摩擦力,物块继续向下做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律,结合加速度的大小求出动摩擦因数的大小和传送带的夹角。由于刚放到传送带上时,物体的相对传送带斜向上运动,故受到的摩擦力方向为沿传送带向下,从图乙中可知,当物体的速度达到10 m/s后,物体的运动加速度发生变化,但仍是加速运动,所以由此可知10 m/s为传送带的速度,即
沿传送带向上,在0~1 s内物块的加速度
,之后物体相对传送带斜向下运动,受到的摩擦力方向为
,由牛顿第二定律得
,在1~2 s内,
,解得:μ=0.5,θ=37°,故ACD正确。
12.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
)
,由牛顿第二定律得:
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
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【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)13.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
【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
14.下图所示是两个不同电阻的I-U图象,则从图象中可知
A. B. C. D. 表示小电阻值的图象,且阻值恒定表示小电阻值的图象,且阻值恒定表示大电阻值的图象,且阻值恒定表示大电阻值的图象,且阻值恒定
【答案】AD
【解析】I-U图线的斜率等于电阻的倒数,图线是直线表示电阻恒定;由图线看出图线R1的斜率大于图线R2的斜率,根据欧姆定律分析得知,图线R2的电阻较大,图线R1的电阻较小,且两个电阻都是阻值恒定的电阻,故BC错误,AD正确.故选AD.
点睛:本题关键理解两点:一是I-U图线的斜率等于电阻的倒数.二是图线是直线表示电阻恒定.
15.高跷运动是一项新型运动,图甲为弹簧高跷。当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后。人就向上弹起,进而带动高跷跳跃,如图乙。则下列说法正确的是
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A.人向上弹起过程中,先处于超重状态,后处于失重状态B.人向上弹起过程中,踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力C.弹簧压缩到最低点时,高跷对人的作用力大于人的重力D.弹簧压缩到最低点时,高跷对地的压力等于人和高跷的总重力【答案】AC【
解
析
】
对
象,弹簧压缩到最低点时,根据牛顿第二定律,地对高跷的压力大于人和高跷的总重力,再根据牛顿第三定律,可知高跷对地的压力大于人和高跷的总重力,故D项错误;综上所述本题答案是AC。
16.(2016·河南郑州高三入学考试)如图所示,MPQO为有界的竖直向下的匀强电场,电场强度为E,ACB
1
为光滑固定的半圆形轨迹,轨道半径为R,A、B为圆水平直径的两个端点,AC为圆弧。一个质量为m,电
4
荷量为-q的带电小球,从A点正上方高为H处由静止释放,并从A点沿切线进入半圆轨道。不计空气阻力及一切能量损失,关于带电小球的运动情况,下列说法正确的是(
)
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A.小球一定能从B点离开轨道B.小球在AC部分可能做匀速圆周运动
C.若小球能从B点离开,上升的高度一定小于HD.小球到达C点的速度可能为零【答案】BC
【解析】【名师解析】由于题中没有给出H与R、E的关系,所以小球不一定能从B点离开轨道,A项错误;若重力大小等于电场力,小球在AC部分做匀速圆周运动,B项正确;由于小球在AC部分运动时电场力做负功,所以若小球能从B点离开,上升的高度一定小于H,C项正确;若小球到达C点的速度为零,则电场力大于重力,小球不可能沿半圆轨道运动,所以小球到达C点的速度不可能为零,D项错误。
17.如图(a),一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运动的v–t图象如图(b)所示。若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量,则可求出
A.斜面的倾角B.物块的质量
C.物块与斜面间的动摩擦因数D.物块沿斜面向上滑行的最大高度
【答案】ACD
【解析】由图(b)可知,物块先向上做匀减速运动到达最高,再向下做匀加速运动,上滑过程有
,下滑过程有
,联立可得斜面倾角θ及动摩擦因数
μ,AC正确;v–t图线与时间轴围成的面积为物块经过的位移,则物块沿斜面向上滑行的最大高度
,可求出,D正确;质量m可消去,无法求出,B错误。
【名师点睛】本题考查牛顿第二定律及图象的应用,要注意图象中的斜率表示加速度,面积表示位移;同时注
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意正确的受力分析,根据牛顿第二定律明确力和运动的关系。
二、填空题
18. 在测量金属丝电阻率的实验中,可供选用的器材如下
待测金属丝:Rx(阻值约4 Ω,额定电流约0.5 A);电压表:V(量程3 V,内阻约3 kΩ);
电流表:A1(量程0.6 A,内阻约0.2 Ω);A2(量程3 A,内阻约0.05 Ω);电源:E1(电动势3 V,内阻不计);E2(电动势12 V,内阻不计);滑动变阻器:R(最大阻值约20 Ω);螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导线.
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示,读数为________mm.
(2)若滑动变阻器采用限流接法,为使测量尽量精确,电流表应选________、电源应选________(均填器材代号),在虚线框内完成电路原理图.
【答案】 (1)1.773[1.771~1.775间均正确](2)A1;E1;实验电路图如图所示:
19.有些机床为了安全,照明电灯用的电压是36V,这个电压是把380V的交流电压经变压器降压后得到的。将变压器视为理想变压器,如图所示,如果原线圈是1140匝,则副线圈的匝数是 线圈的电流之比为 【答案】108;9:95。【解析】
试题分析:由于原线圈的电压为380V,副线圈的电压为36V,则原副线圈的匝数之比为
。
匝,变压器原、副9n91140n1U1380V95=108匝;变压器原、副线圈的电流之比为9:,故副线圈的匝数n2=19595n2U236V9第 11 页,共 14 页
95。
考点:变压器。
20.在“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实3 W”, 还备有下列器材
电流表Al(量程3A,内阻0.2Ω) 电流表A2(量程0.6 A,内阻1Ω) 电压表V1(量程3V,内阻20kΩ) 电压表V2(量程15V,内阻60KΩ) 变阻器R1(0—1000Ω,0.5 A) 变阻器R2(0~20Ω,2A)
学生电源(6~8V), 开关S及导线若干.
在上述器材中,电流表应选用_______,电压表应选用 变阻器应选用 ,在上面的方框中画出实验的电路图。【答案】A2 ,V2,R2
验中,使用的小灯泡为“6 V,
×VA三、解答题
21.如图所示,物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在C点。每隔0.2 s通过速度传感器测量物体的瞬时速度。下表给出了部分测量数据。若物体与斜面之间、物体与水平面之间的动摩擦因数都相同,求:
0.00.00
0.20.80
0.41.60
……
0.81.25
1.00.75
……
(1)物体在斜面上运动的加速度大小a;(2)物体在斜面上运动的时间t;(3)斜面与水平面之间的夹角【答案】【
解
析
】
。
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设物体在斜面上运动的时间t,则:t=0.15 s;
(3)根据牛顿第二定律:
,
,
解得:
=37°。
,
22.如图所示,光滑、足够长的平行金属导轨MN、PQ的间距为l,所在平面与水平面成θ角,处于磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。两导轨的一端接有阻值为R的电阻。质量为m、电阻为r的金属棒ab垂直放置于导轨上,且m由一根轻绳通过一个定滑轮与质量为M的静止物块相连,物块被释放后,拉动金属棒ab加速运动H距离后,金属棒以速度v匀速运动。求:(导轨电阻不计)
(1)金属棒αb以速度v匀速运动时两端的电势差Uab;(2)物块运动H距离过程中电阻R产生的焦耳热QR。【答案】(1)Uab【
1BlvRR(2)QMmsingHMmv2Rr2Rr解
析
】
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