一、选择题
1. 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( )
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
正确。换成K2以后AB减小由
F合TF可知F1>F2,B错误 OAOBAB综上所述,本题正确答案为C。
2. 电磁波在空中的传播速度为v,北京交通广播电台的频率为f,该电台所发射电磁波的波长为
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A. B. 【答案】A
C. D.
【解析】根据光速、频率、波长之间关系有:v=λf,所以波长为:,故A正确,BCD错误。
3. 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
A.
55 B. 23
C. D. 【答案】B 【
解析】
4. 如图所示,光滑的水平地面上有三块木块a、b、c,质量均为m,a、c之间用轻质细绳连接。现用一水平恒力F作用在b上,三者开始一起做匀加速运动,运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面,系统仍加速运动,且始终没有相对滑动。则在粘上橡皮泥并达到稳定后,下列说法正确的是( )
A. 无论粘在哪块木块上面,系统的加速度都不变
B. 若粘在b木块上面,绳的张力和a、b间摩擦力一定都减小 C. 若粘在a木块上面,绳的张力减小,a、b间摩擦力不变 D. 若粘在c木块上面,绳的张力和a、b间摩擦力都增大 【答案】BD
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【
解析】
故选BD。
5. 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=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。
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6. 一个电热水壶的铭牌上所列的主要技术参数如下表所示,根据表中提供的数据,计算出此电热水壶在额定电压下工作时,通过电热水壶的电流约为 额定功率 额定电压 1500W 220V 额定频率 容量 50Hz 1.6L
A. 2.1A B. 3.2A C. 4.1A D. 6.8A 【答案】D
【解析】试题分析:额定功率等于额定电压与额定电流的乘积;由铭牌读出额定功率和额定电压,由公式P=UI求解额定电流.
解:由铭牌读出额定功率为P=1500W,额定电压为U=220V,由P=UI,得,通过电热水壶的电流为: I==故选:D.
7. 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
A≈6.8A
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
,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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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。
8. 如图所示,在水平长直轨道上,有一长木板在外力控制下始终保持向右做匀速直线运动,小物块(视为质点)P、Q由通过定滑轮且不可伸长的光滑轻绳相连处于静止状态,且AQ水平,OP、OQ与竖直方向的夹角均为
。若物块Q的质量为m,物块P与长木板间的动摩擦因数
,重力加速度为g,则下列说
,由点电荷的场强关系可知
,整理可得:
,D正确;
,又因为
,所以有
法中正确的是
A.水平绳AQ的拉力大小为mg B.小物块P的质量为
x/kw
C.若水平绳被剪断,则在剪断瞬间,小物块Q的加速度大小为g D.长木板对小物块P的作用力与小物块P对长木板的作用力大小相等
【答案】ABD
【解析】ABD 对Q分析,受到竖直向下的重力,AQ的拉力力的合成与分解可得水平绳AQ中拉力
,以及OQ的拉力
,三力平衡如图,根据
,A正确;OQ绳子的拉力为
,
,对P分析,受到竖直向下的重力Mg,竖直向上的支持力N,向右的滑动摩擦力
同一条绳子上的拉力相同,所以OP绳子的拉力也是
,联立解得:
,处于平衡状态;受力如图,又知道
,B正确;若水平绳被剪断,
则在剪断瞬间,小物块Q只受到重力和绳子OQ的拉力,由于绳子的拉力的大小会发生突变,所以物块Q的加速度的方向与OQ的方向垂直,所以加速度大小为
,C错误;长木板对小物块P的作
用力和小物块P对长木板的作用力是一对作用力与反作用力,所以它们大小相等,D正确。
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9. 如图所示,一个带正电的物体,从固定的粗糙斜面顶端沿斜面滑到底端时的速度为v,若加上一个垂直纸面向外的匀强磁场,则物体沿斜面滑到底端时的速度
A.变小 B.变大 C.不变 D.不能确定
【答案】B
由左手定则可知物块受到垂直于斜面向上的洛伦兹力,物块与斜面之间的压力减小,所以摩擦力减小,【解析】由动能定理得
10.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】
11.如图所示,质量为60 g的铜棒长L=20 cm,两端与等长的两细软铜线相连,吊在磁感应强度B=0.5 T、方向竖直向上的匀强磁场中。当棒中通过恒定电流I后,铜棒能够向上摆动的最大偏角θ=60°,取重力加速度g=10 m/s2,则铜棒中电流I的大小是
,由于Ff减小,故vt增大,故B正确。
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A.A B.A A
C.6 A D.
【答案】A
–mgL(1–cos 60°)=0,安培力F=BIL,解得I=【解析】铜棒上摆的过程,根据动能定理有FLsin 60°A。
A,选
12.2016年2月11日,美国科学家宣布探测到引力波,证实了爱因斯坦100年前的预测,弥补了爱因斯坦广义相对论中最后一块缺失的“拼图”。双星的运动是产生引力波的来源之一,假设宇宙中有一双星系统由a、b两颗星体组成,这两颗星绕它们连线的某一点在万有引力作用下做匀速圆周运动。测得a星的周期为T,a、b两颗星的距离为l,a、b两颗星的轨道半径之差为Δr(a星的轨道半径大于b星的),则 A. b星的周期为
B. a星的线速度大小为
C. a、b两颗星的轨道半径之比为D. a、b两颗星的质量之比为【答案】B
【解析】试题分析:a、b两颗星体是围绕同一点绕行的双星系统,故周期T相同,选项A错误。由
得
,得
考点:双星
【名师点睛】解决本题的关键知道双星系统的特点,角速度大小相等,向心力大小相等,难度适中。
,
。所以
,选项C错误;a星体的线速度
,
,选项B正确;由
,选项D错误;故选B.
13.如图所示,光滑斜面AE被分成四个长度相等的部分即AB=BC=CD=DE,一物体由A点静止释放,下列结论正确的是( )
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A. 物体到达各点的速率vB:vC:vD:vE=1: C. 物体从A运动到E的全过程平均速度v=vC
2: 3: 2
B. 物体到达各点所经历的时间tB:tC:tD:tE=1:2:3:4 D. 物体通过每一部分时,其速度增量vB-vA=vC-vB=vD-vC=vE-vD 【答案】A
14.真空中保持一定距离的两个点电荷,若其中一个点电荷的电荷量增加了2,但仍然保持它们之间的相互作用力不变,则另一点电荷的电量一定减少了( ) A.2 【答案】B
m 的汽车在平直路面上启动,t1 时15.(2018江西赣中南五校联考)质量为 启动过程的速度—时间图象如图所示.从 刻 起汽车的功率保持不变,整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff,则
11 B.3
1
C.4
1 D.
124
A.0~t1 时间内,汽车的牵引力做功的大小等于汽车动能的增加量 B.t1~t2 时间内,汽车的功率等于(m
v1+Ff)v1 t1C.汽车运动的最大速度v2=(
mv1+1)v1 Fft1D.t1~t2 时间内,汽车的平均速度等于【答案】BC
【解析】【参考答案】BC
v1v2 2【命题意图】本题考查汽车的启动、动能定理、速度图象、功率及其相关的知识点,意在考查运用相关知识解决实际问题的能力。
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二、填空题
16.如图所示,在以O点为圆心、r为半径的圆形区域内,在磁感强度直纸面向里的匀强磁场,a、b、c为圆形磁场区域边界上的3点,其中∠boc=600,一束质量为m,电量为e而速率不同的电子从a点沿ao方向域,其中从bc两点的弧形边界穿出磁场区的电子,其速率取值范围【答案】
(4分)
17.如图所示,实线为电场线,虚线为等势面,且相邻两等势面的电势差相等,一正电荷在等势面φ3上时具mm mm 大小为____ J。 【答案】 18
为B,方向垂aob=
∠
射人磁场区是 .
有动能60J,它运动到等势面φ1上时,速度恰好为零,令φ2=0,那么,当该电荷的电势能为12 J时,其动能
三、解答题
18.有一小型直流电动机,把它接入U1=0.3 V的电路中时,电动机不转,测得流过电动机的电流为I1=0.6 A;若把电动机接入U2=3.0 V的电路中时,电动机正常工作,工作电流是I2=1.0 A,求: (1)电动机正常工作时的输出功率是多少?
(2)如果电动机正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率是多大?
【答案】 (1)2.5 W (2)18 W
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【解析】 (1)当U1=0.3 V,I1=0.6 A时,电动机不转,此时电动机为纯电阻,故电动机的内电阻为r==0.5 Ω。
当U2=3.0 V,I2=1.0 A时,电动机正常工作,此时电动机为非纯电阻,则电动机的输出功率为 P出=U2I2-I22r=2.5 W。
U22
(2)当电动机正常工作被卡住时,电动机又为纯电阻,其热功率为P热==18 W。
r
U1I1
19.在水平轨道上有两列火车A和B相距x,A车在后面做初速度为v、加速度大小为2a的匀减速直线运动,
0
而B车同时做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动,两车运动方向相同。要使两车不相撞,求A车的初速度v满足什么条件。
0
【答案】 v0<6ax
【解析】要使两车不相撞,A车追上B车时其速度最大只能与B车相等。设A、B两车从相距x到A车追上B车时,A车的位移为x、末速度为v、所用时间为t;B车的位移为x、末速度为v、运动过程如图所示,
AABB
现用三种方法解答如下:
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解法三 图象法 利用v-t图象求解,先作A、B两车的v-t图象,如图所示,设经过t时间两车刚好不相撞,则对A车有v=v=v-2at,
A0
对B车有v=v=at,
B
v0
以上两式联立解得t=。
3a
经t时间两车发生的位移之差为原来两车间的距离x,它可用图中的阴影面积表示,由图象可知 11v0x=v0·t=v0· 223a
所以要使两车不相撞,A车的初速度v0应满足的条件是v0<6ax。
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