高考必考内容冲刺天天练

2017-08-22 05:33教学考试物理命题研究中心
教学考试(高考物理) 2017年3期
关键词:斜面滑块小球

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第1题组

1.(多选)(2017·安徽省淮北市第一中学四模)如图所示,M、N两物体叠放在一起,在恒力F作用下,一起向上做匀加速直线运动,则关于两物体受力情况的说法正确的是 ( )

A.物体M一定受到4个力

B.物体N可能受到4个力

C.物体M与墙之间一定有弹力和摩擦力

D.物体M与N之间一定有摩擦力

2.(2017·甘肃省兰州第一中学月考)如图,一带电粒子从小孔A以一定的初速度射入平行板P和Q之间的真空区域,经偏转后打在Q板上如图所示的位置。在其他条件不变的情况下要使该粒子能从Q板上的小孔B射出,下列操作中可能实现的是(不计粒子重力) ( )

A.保持开关S闭合,适当上移P极板

B.保持开关S闭合,适当左移P极板

C.先断开开关S,再适当上移P极板

D.先断开开关S,再适当左移P极板

A.弹簧长度等于R时,小球的动能最大

C.小球在A、B两点时对圆环的压力差为4 mg

D.小球从A到C的过程中,弹簧对小球做的功等于小球机械能的增加量

4.利用如图甲所示电路,可以测量金属丝的电阻率ρ,所用的实验器材有:

待测的粗细均匀的电阻丝、电流表(量程0.6A,内阻忽略不计)、电源(电动势3.0V,内阻r未知)、保护电阻(R0=4.0Ω)、刻度尺、开关S、导线若干、滑片P

实验步骤如下:

①用螺旋测微器测得电阻丝的直径d如图乙所示。

②闭合开关,调节滑片P的位置,分别记录每次实验中aP长度x及对应的电流值I。

④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。

回答下列问题:

(1)螺旋测微器示数为d=________mm。

(3)实验得到的部分数据如表所示,其中aP长度x=0.30m时电流表的示数如图丙所示,读出数据,完成表格,

答:①________,②________。

__x(m) 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 I(A) 0.49 0.43 ① 0.33 0.31 0.57 I_(A-1) 2.04 2.33 ② 3.03 3.23 3.28 1

(4)在图丁的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率k=________A-1·m-1,截距b=________A-1。(保留小数点后两位小数)

(5)根据图线求得电阻丝的电阻率ρ=________Ω·m,电源的内阻为r=________Ω。(保留小数点后一位小数)

5.(2017·广东省中山一中七校联合体第二次联考)如图所示,半径R=0.2m的光滑四分之一圆轨道MN竖直固定放置,M与圆心O等高,末端N与一长L=0.8m的水平传送带相切,水平衔接部分摩擦不计,传动轮(轮半径很小)做顺时针转动,带动传送带以恒定的速度v0运动。传送带离地面的高度h=1.25m,其右侧地面上有一直径D=0.5m的圆形洞,洞口最左端的A点离传送带右端的水平距离s=1m,B点在洞口的最右端。现使质量为m=0.5kg的小物块从M点由静止开始释放,经过传送带后做平抛运动,最终落入洞中,传送带与小物块之间的动摩擦因数μ=0.5。g取10m/s2。求:

(1)小物块到达圆轨道末端N时对轨道的压力;

(2)若v0=3m/s,求物块在传送带上运动的时间;

(3)若要使小物块能落入洞中,求v0应满足的条件。

第2题组

1.竖直上抛物体的初速度大小与返回抛出点时速度大小的比值为k,物体返回抛出点时速度大小为v,若在运动过程中空气阻力大小不变,重力加速度为g,则物体从抛出到返回抛出点所经历的时间为 ( )

2.(2017·甘肃省兰州第一中学月考)一物体仅受重力和竖直向上的拉力作用,沿竖直方向向上做减速运动。此过程中物体速度的平方和上升高度的关系如图所示。若取h=0处为重力势能等于零的参考平面,则此过程中物体的机械能随高度变化的图象可能正确的是 ( )

4.为了验证动量守恒定律(探究碰撞中的不变量),某同学选取了两个材质相同、体积不等的长立方体滑块A和B,按下述步骤做了如下实验:

步骤1:在A、B的相撞面分别装上尼龙拉扣,以便二者相撞以后能够立刻结为整体;

步骤2:安装好实验装置如下图,铝质轨道槽的左端是倾斜槽,右端是长直水平槽,倾斜槽和水平槽由一小段弧面连接,轨道槽被固定在水平桌面上,在轨道槽的侧面与轨道等高且适当远处装一台数码频闪照相机;

步骤3:让滑块B静置于水平槽的某处,滑块A从斜槽某处静止释放,同时开始频闪拍摄,直到A、B停止运动,得到一幅多次曝光的数码照片;

步骤4:多次重复步骤3,得到多幅照片,挑出其中最理想的一幅,打印出来,将刻度尺紧靠照片放置,如图所示。

(1)由图分析可知,滑块A与滑块B碰撞发生的位置是________。

①A、B相撞的位置在P5、P6之间

②A、B相撞的位置在P6处

③A、B相撞的位置在P6、P7之间

(2)为了探究碰撞中动量是否守恒,需要直接测量或者读取的物理量是________。

①A、B两个滑块的质量m1和m2

②滑块A释放时距桌面的高度

③频闪照相的周期

④照片尺寸和实际尺寸的比例

⑤照片上测得的s45、s56和s67、s78

⑥照片上测得的s34、s45、s56和s67、s78、s89

⑦滑块与桌面间的动摩擦因数

(3)写出验证动量守恒的表达式:___________________。

(4)为了提高实验准确度,以下措施中有效的是___________________________________________________________。

①使用更平整的轨道槽

②使用更光滑的轨道槽

③在足够成像的前提下,缩短频闪照相每次曝光的时间

④适当增大相机和轨道槽的距离

(5)请你再写出一条有利于提高实验准确度或改进试验原理的建议:______________________________________________________________________________________________。

5.(2016·德州模拟)如图所示,在xOy平面第Ⅱ象限内的射线OM是电场与磁场的分界线,OM与x轴的负方向成45°角。在x<0且OM的左侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B,磁感应强度大小为0.1T,在y>0且OM的右侧空间存在着沿y轴正方向的匀强电场E,场强大小为0.32N/C。一不计重力的带负电微粒,从坐标原点O沿x轴负方向以v0=2×103m/s的初速度进入磁场,最终离开磁、电场区域。已知微粒所带的电荷量q=5×10-18C,质量m=1×10-24kg,求:

(1)带电微粒在磁场中做圆周运动的半径。

(2)带电微粒第一次进入电场前运动的时间。

(3)带电微粒第二次进入电场后在电场中运动的水平位移。

第3题组

1.(2016·青岛模拟)如图所示,上表面水平的圆盘固定在水平地面上,一小物块从圆盘边缘上的P点,以大小恒定的初速度v0在圆盘上沿与直径PQ成不同夹角θ的方向开始滑动,小物块运动到圆盘另一边缘时的速度大小为v,则v2-cosθ图象应为 ( )

2.12根长直导线并排成长为l的直导线带ab,P1、P2是位于ab所在直线上的两点,位置如图所示,P1到导线带左端的距离等于P2到导线带右端的距离,所有长直导线中均通有大小相等、方向垂直纸面向外的恒定电流,ab上所有直导线产生的磁场在P1处的磁感应强度大小为B1,在P2处的磁感应强度大小为B2,若仅将右边6根直导线移走,则P2处的磁感应强度大小为 ( )

3.(多选)(2017·广西桂林中学月考)如图所示,在匀强磁场区域的上方有一半径为R、质量为m的导体圆环,将圆环由静止释放,圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相等。已知圆环的电阻为r,匀强磁场的磁感应强度为B,重力加速度为g,则 ( )

A.圆环进入磁场的过程中,圆环中的电流为逆时针

B.圆环进入磁场的过程可能做匀速直线运动

D.圆环进入磁场的过程中,电阻产生的热量为2 mgR

4.(2017·内蒙古赤峰二中第三次模拟考试)某同学用电阻箱、多用电表、开关和导线测一节旧干电池的电动势和内阻。

(1)在使用多用表时指针位置如图甲所示,若电表的选择开关指在电阻“×10”挡,则读数结果为________Ω;若多用表的选择开关指在“2.5V”挡,然后直接接在电源两极,则电源电动势约为________V。

(2)为了更准确地测量电源的电动势和内电阻,他用多用表的“直流100mA”挡设计了如图乙的测量电路,在方框里画出实验电路图。(电流表符号“”,电阻箱符号

(3)将多用电表的选择开关从OFF旋转至“直流100mA”挡,调节电阻箱到合适的值并记录其读数R,合上开关从多用表上读出相应的示数I。

(5)由图线得干电池的电动势E=________V(保留三位有效数字),内阻r=________Ω(取整数)。

5.如图所示为仓储公司常采用的“自动化”货物装卸装置,两个相互垂直的斜面固定在地面上,货箱A(含货物)和配重B通过与斜面平行的轻绳跨过光滑滑轮相连。A装载货物后从h=8.0m高处由静止释放,运动到底端时,A和B同时被锁定,卸货后解除锁定,A在B的牵引下被拉回原高度处,再次被锁定。已知θ=53°,B的质量M 为1.0×103kg,A、B与斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5,滑动摩擦力与最大静摩擦力相等,g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。

(1)为使A由静止释放后能沿斜面下滑,其质量m需要满足什么条件?

(2)若A的质量m=4.0×103kg,求它到达底端时的速度v;

(3)为了保证能被安全锁定,A到达底端的速率不能大于12m/s。请通过计算判断:当A的质量m不断增加时,该装置能否被安全锁定。

第4题组

1.如图所示,一根质量为m、长为L的匀质链条,一端位于光滑的水平桌面上,另一端少许下垂于桌子边缘,并绕过光滑的定滑轮从静止开始下滑。设桌面足够高,则链条在下滑的过程中,对滑轮产生的最大压力是( )

2.(2017·南平质检)如图所示,a为静止在地球赤道上的物体,b为近地卫星,c为同步卫星,d为高空探测卫星,a向为它们的向心加速度,r为它们到地心的距离,T为周期,l、θ分别为相同时间内通过的弧长和转过的圆心角,则下列图象正确的是 ( )

3.(多选)某电场沿x轴上各点的电场强度大小变化如图所示。场强方向与x轴平行,规定沿x轴正方向为正,一负点电荷从坐标原点O以一定的初速度沿x轴负方向运动,到达x1位置时速度第一次为零,到达x2位置时速度第二次为零,不计粒子的重力。下列说法正确的是 ( )

A.点电荷从x1运动到x2的过程中,速度先保持不变,然后均匀增大再均匀减小

B.点电荷从O沿x轴正方向运动到x2的过程中,加速度先均匀增大再均匀减小

C.电势差Uox1<Uox2

D.在整个运动过程中,点电荷在x1、x2位置的电势能最大

4.(2017·河南省南阳市第一中学第三次周考)借助计算机,力传感器的挂钩与其他物体间的弹力大小能够在屏幕上显示出。为了探究最大静摩擦力的大小跟哪些因素有关,某同学在老师的指导下做了一系列实验:将滑块平放在长木板上,用力传感器沿长木板水平拉滑块,改变拉力直到将滑块拉动;再在长木板上铺上毛巾,并在滑块上放上砝码,重复前一个过程,得到的图线分别如图甲、乙所示。

(1)由图线乙知:在t1~t2这段时间内,滑块的运动状态是________(填“运动”或“静止”),滑块受到的最大静摩擦力为________(填“F1”或“F2”)。

(2)结合甲、乙两图线,________(填“能”或“不能”)得出最大静摩擦力与两物体接触面的粗糙程度和接触面的压力均有关的结论。

(1)粒子在第一象限运动时速度大小和第二象限电场E2的大小;

(3)当t=nT时,离子的坐标(n=1、2、3…)。

第5题组

1.(2017·山东省潍坊实验中学第三次检测)如图所示,水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ处于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ,垂直于ab且指向右斜上方。导轨宽度为L,M和P之间接入的电流为I(不计内阻),垂直于导轨搁一根质量为m、接入导轨间的电阻为R的金属棒ab,当ab棒静止时,ab棒受到的摩擦力的大小为 ( )

A.BILsinθ B.BILcosθ

C.μ(mg-BILsinθ) D.μ(mg+BILsinθ)

2.(多选)(2017·内蒙古赤峰二中第三次模拟考试)如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为5∶1,原线圈接交流电源和交流电压表,副线圈与热水器、抽油烟机连接。已知副线圈上的电压按图乙所示规律变化,现闭合开关S接通抽油烟机,下列说法正确的是 ( )

A.电压表示数为220V

C.热水器消耗的功率变大

D.变压器的输入功率增大

A.3μmg B.6μmg

C.12μmg D.26μmg

4.目前汽车上都有车载电瓶作为备用电源,用久以后性能会下降,表现之一为电瓶的电动势变小,内阻变大。某兴趣小组将一块旧的车载电瓶充满电,准备利用下列器材测量电瓶的电动势和内电阻。

A.待测电瓶,电动势约为3V,内阻约几欧姆

B.直流电压表V1、V2,量程均为3V,内阻约为3kΩ

C.定值电阻R0未知

D.滑动变阻器R,最大阻值Rm

E.导线和开关

(1)根据如图甲所示的实物连接图,在图乙方框中画出相应的电路图。

(2)实验之前,需要利用该电路图测出定值电阻R0的阻值,方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值Rm,再闭合开关,电压表 V1和 V2的读数分别为U10,U20,则R0=________(用U10、U20、Rm表示)。

(3)实验中移动滑动变阻器触头,读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1-U2图象如图丙所示,图中直线斜率为k,与横轴的截距为a,则电瓶的电动势E=________,内阻r=________(用k、a、R0表示)。

5.(2016·江淮名校第二次联考)如图所示,一个截面为直角三角形的劈形光滑物块固定在水平地面上。物块高h=4m,α=37°,一小球以v0=9m/s的初速度由C点冲上斜面AC,由A点飞出落在AB面上。不计空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2。求:

(1)小球到达A点的速度大小;

(2)小球由A点飞出至第一次落到AB面所用时间;

(3)小球第一次落到AB面时的速度与AB面的夹角θ的正切值。

第6题组

1.(多选)t=0时刻A、B两质点从同一地点沿同一方向开始做直线运动,在时间t内平均速度为,它们的-t图线分别为图中的直线A、B,下列判断正确的是( )

A.质点A的加速度大小为1m/s2

B.质点B的加速度大小为1m/s2

C.t=2s时,质点A、B相遇

D.t=4s时,质点A、B相遇

2.(多选)(2017·黄冈中学限时训练)如图所示,在地面上方的水平匀强电场中,一个质量为m、电荷量为+q的小球,系在一根长为L的绝缘细线一端,可以在竖直平面内绕O点做圆周运动。AB为圆周的水平直径,CD为竖直直径。已知重力加速度为g,电场强度E=mg/q,不计空气阻力,下列说法正确的是 ( )

A.若小球在竖直平面内绕O点做完整的圆周运动,则它运动过程中的最小速度

B.若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动,则小球运动到B点时的机械能最大

C.若将小球在A点由静止开始释放,它将在ACBD圆弧上做往复运动

3.(2017·贵州省贵阳市第一中学第四次适应性考试)假设地球可视为质量均匀分布的球体,由于地球的自转,地球表面上不同纬度的重力加速度有所差别,已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0,在赤道的大小为g1,则在纬度为30°的地球表面上重力加速度为 ( )

4.(2017·贵州省遵义航天高级中学第四次模拟)在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中:

(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有(填选项代号) ( )

A.电压合适的50Hz交流电源

B.电压可调的直流电源

C.刻度尺

D.秒表

E.天平

(2)实验过程中,下列做法正确的是 ( )

A.先接通电源,再使纸带运动

B.先使纸带运动,再接通电源

C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处

D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处

(3)图示为一次实验得到的一条纸带,纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出,按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点,测出1、2、3、4、5、6点到0点的距离如图所示(单位:cm)。由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度大小v4=________m/s,小车的加速度大小a=________m/s2。(保留两位有效数字)

5.(2016·济南期末考试)如图所示,电阻不计的“∠”形足够长且平行的导轨,间距L=1m,导轨倾斜部分的倾角θ=53°,并与定值电阻R相连。整个空间存在着B=5T、方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场。金属棒ab、cd的阻值Rab=Rcd=R,cd棒质量m=1kg。ab棒光滑,cd棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.3,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。

(1)ab 棒 由 静 止 释放,当滑至某一位置时,cd棒恰好开始滑动,求这一时刻ab棒中的电流。

(2)若ab棒无论从多高的位置释放,cd棒都不动,分析ab棒质量应满足的条件。

(3)若ab棒无论质量多大、从多高位置释放,cd棒始终不动,求cd棒与导轨间的动摩擦因数μ应满足的条件。

第7题组

1.(多选)(2017·黑龙江省牡丹江市第一高级中学高三12月月考)钚的一种同位素衰变时释放巨大能量,如图所示,其衰变方程为2并伴随γ光子辐射,则下列说法中正确的是 ( )

A.核燃料总是利用比结合能小的核

2.(多选)(2017·黑龙江省大庆实验中学考前得分训练)如图所示,两质量相等的长方形物块A、B通过一水平轻质弹簧连接,B足够长,放置在水平面上,所有接触面均光滑,开始时弹簧处于原长。现在A上施加一个水平恒力,A、B从静止开始运动到弹簧第一次达到最长的过程中,下列说法中正确的有(弹簧处在弹性限度内) ( )

A.当A、B加速度相等时,系统的机械能最大

B.当A、B加速度相等时,A、B的速度差最大

C.当A、B速度相等时,A的速度达到最大

D.当A、B速度相等时,弹簧弹性势能最大

3.(多选)(2017·江西省吉安市第一中学第二次段考)正负电子对撞机的最后部分的简化示意图如图所示(俯视图)。位于水平面内的粗实线所示的圆环形真空管道是正、负电子做圆周运动的“容器”,经过加速器加速后,质量均为m的正、负电子被分别引入该管道时,具有相等的速率v,它们沿着管道向相反的方向运动。在管道中控制它们转变的是一系列圆形电磁铁,即图甲中的A1、A2、A3…An共有n个,均匀分布在整个圆环上,每组电磁铁内的磁场都是磁感应强度相同的匀强磁场,并且方向竖直向下,磁场区域的直径为d(如图乙),改变电磁铁内电流的大小,就可改变磁场的磁感应强度,从而改变电子偏转的角度。经过精确的调整,首先实现电子在环形管道中沿图甲中虚线所示的轨迹运动,这时电子经过每个电磁场区域时,射入点和射出点都是电磁场区域的同一直径的两端,如图乙所示。若电子的重力可不计,则下列相关说法正确的是 ( )

A.负电子在管道内沿顺时针方向运动

C.碰撞点为过入射点所在直径的另一端

4.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,小灯泡的规格为“3.8V,0.3A”,除了开关、导线外,还有如下器材:

电压表V:量程0~5V,内阻约5kΩ

电流表A1:量程0~500mA,内阻约0.5Ω

电流表A2:量程0~100mA,内阻约4Ω

滑动变阻器R1:最大阻值10Ω,额定电流2.0A

滑动变阻器R2:最大阻值100Ω,额定电流1.0A

直流电源E:电动势约6V,内阻约0.5Ω

(1)上述器材中,电流表应选________,滑动变阻器应选________(填器材符号)。

(2)如图甲所示,在电路中所有元器件都完好,且电压表和电流表已调零,闭合开关后,发现反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表的示数不能调为零,则断路的导线为(用图中给出的导线符号表示)。

(3)通过实验得出了小灯泡的I-U图线如图乙所示,可知在小灯泡上的电压为2.0V时,小灯泡的电阻是________Ω。

(4)如果把该小灯泡直接接在电动势是2V、内阻是8Ω的电源上组成闭合回路,则通过小灯泡的电流为________A。

5.(2017·江西省吉安市第一中学高三上学期第二次段考)某中学的部分学生组成了一个课题小组,对海啸威力进行了模拟研究,他们设计了如下的模型:如图甲在水平地面上放置一个质量为m=4kg的物体,让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动,推力F随位移x变化的图象如图乙所示,已知物体与地面之间的动摩擦因数为μ=0.5,g=10m/s2,则:

(1)运动过程中物体的最大加速度为多少?

(2)在距出发点什么位置时物体的速度达到最大?

(3)物体在水平面上运动的最大位移是多少?

第8题组

1.(2017·黑龙江省双鸭山市第一高级中学月考)元素X是Y的同位素,分别进行下列衰变过程则下列说法错误的是( )

A.Q与S是同位素

B.X与R原子序数相同

C.R的质子数多于上述任何元素

D.R比S的中子数多2

2.(多选)(2017·湖南省长沙市长郡中学高三月考)如图所示,A、B、C三个小球(可视为质点)的质量分别为m、2 m、3 m,B小球带负电,电荷量为q,A、C两小球不带电(不考虑小球间的静电感应),不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在O点,三个小球均处于竖直向上的匀强电场中,电场强度大小为E,以下说法正确的是 ( )

A.静止时,A、B两小球间细线的拉力为5 mg+Eq

B.静止时,A、B两小球间细线的拉力为5 mg-Eq

3.(2016·银川模拟)一辆跑车在行驶过程中的最大输出功率与速度大小的关系如图所示,已知该车质量为2×103kg,在某平直路面上行驶,阻力恒为3×103N。若汽车从静止开始以恒定加速度2m/s2做匀加速运动,则此匀加速过程能持续的时间大约为 ( )

A.8s B.14s C.26s D.38s

4.(2017·湖南省长沙市长郡中学月考)某探究性学习小组欲探究光滑斜面上物体的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关,实验室提供如下器材:

A.表面光滑的长木板(长度为L)

B.小车

C.质量为m的钩码若干个

D.方木块(备用垫木板)

E.米尺

F.秒表

实验过程:

第一步,在保持斜面倾角不变时,探究加速度与质量的关系,实验中,通过向小车放入钩码来改变物体质量,只要测出小车由斜面顶端滑至底端所用时间t,就可以由公式a=________求出a,某同学记录了数据如下表所示:根据以上信息,我们发现,在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间________(填“改变”或“不改变”)。

时间 质量M M+m M+2m__次数_______1_________________________1.421.411.42________2 1.40 1.42 1.39________3 1.41 1.38 1.42_

5.(2017·江西省吉安市第一中学第二次段考)如图所示,线圈焊接车间的水平传送带不停地传送边长为L,质量为m,电阻为R的正方形线圈。传送带始终以恒定速度v匀速运动,在传送带的左端将线圈无初速度地放在传送带上,经过一段时间,达到与传送带相同的速度,已知当一个线圈刚好开始匀速运动时,下一个线圈恰好放在传送带上,线圈匀速运动时,相邻两个线圈的间距为L,线圈均以速度v通过磁感应强度为B,竖直方向的匀强磁场,匀强磁场的宽度为3L。求:

(1)每个线圈通过磁场区域产生的热量Q;

(2)电动机对传送带做功的功率P;

(3)要实现上述传动过程,磁感应强度B的大小应满足什么条件?(用题中的m、B、L、v表示)

第9题组

1.(多选)(2017·广东省五校协作体第一次联考)如图甲所示,轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球,现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为F,小球在最高点的速度大小为v,其F-v2图象如图乙图所示。则 ( )

A.小球的质量为bR/a

B.当地的重力加速度大小为b/R

C.v2=c时,小球对杆的弹力方向向上

D.v2=2b时,小球受到的弹力的大小大于重力的大小

2.(2017·宁夏罗平中学适应性考试)如图,匀强电场水平向左,带正电物体沿绝缘、粗糙水平板向右运动,经A点时动能为100J,到B点时动能减少到80J,减少的动能中有12J转化为电势能,则它再经过B点时动能大小是 ( )

A.4J B.16J

C.32J D.64J

3.(多选)(2017·山东省寿光现代中学月考)一个足够长的绝缘斜面,倾角为θ,置于匀强磁场中,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里,与水平面平行,如图所示,现有一带电荷量为q,质量为m的小球在斜面顶端由静止开始释放,小球与斜面间的动摩擦因数为μ,则 ( )

4.(2017·贵州省贵阳市第一中学第四次适应性考试)如图甲所示,是测量待测电阻Rx的电路图,由于电压表、电流表有内阻会对实验产生影响,使测量值出现误差,为使测量值更准确,分别测有两组数据:S接a时,电压表、电流表示数分别为U1、I1;S接b时,电压表、电流表示数分别为U2、I2。

(1)在如图乙所示实物图上将电路连接完整;

(2)两次测量中,发现电压表示数几乎不变,电流表示数变化较大,采用误差较小的测量方法,待测电阻的测量值Rx=________(用题中所给物理量的符号表示);测量结果________(填“偏大”“不变”或“偏小”)。

(3)如果已知电流表内阻为RA,电压表内阻为RV,则当S接a时,待测电阻的真实值Rx=________;当S接b时,待测电阻的真实值Rx=________(均用题中所给物理量的符号表示)。

5.(2017·黑龙江省双鸭山市第一高级中学月考)如图所示,两个半径为R的四分之一圆弧构成的光滑细管道ABC竖直放置,且固定在光滑水平面上,圆心连线O1O2水平。轻弹簧左端固定在竖直挡板上,右端与质量为m的小球接触(不拴接,小球的直径略小于管的内径),长为R的薄板DE置于水平面上,板的左端D到管道右端C的水平距离为R。开始时弹簧处于锁定状态,具有的弹性势能为3 mgR,其中g为重力加速度。解除锁定,小球离开弹簧后进入管道,最后从C点抛出。

(1)求小球经C点时的动能和小球经C点时所受的弹力;

(2)讨论弹簧锁定时弹性势能满足什么条件,从C点抛出的小球才能击中薄板DE。

第10题组

1.(多选)(2016·安徽师大附中最后一卷改编)已知氢原子的基态能量为E1,n=2、3能级所对应的能量分别为E2和E3,大量处于第3能级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子,依据玻尔理论,下列说法正确的是 ( )

B.当氢原子从能级n=2跃迁到n=1时,对应的电子的轨道半径变小,能量也变小

C.若氢原子从能级n=2跃迁到n=1时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应,则当氢原子从能级n=3跃迁到n=1时放出的光子照到该金属表面时,逸出的光电子的最大初动能为E3-E2

D.若要使处于能级n=3的氢原子电离,可以采用两种方法:一是用能量为-E3的电子撞击氢原子,二是用能量为-E3的光子照射氢原子

2.(2017·重庆市永川中学第一次模拟)如题图所示,下列有关运动的说法正确的是 ( )

A.图甲中撤掉挡板A的瞬间,小球的加速度竖直向下

B.图乙中固定在竖直面内的圆环内径r=1.6m,小球沿环的内表面通过最高点的速度可以为2m/s

C.图丙中皮带轮上b点的加速度大小等于a点的加速度大小(a点的半径为r,b点的半径为4r,c点的半径为2r)

D.图丁中用铁锤水平打击弹簧片后,B球比A球先着地

3.(多选)(2016·武汉月考)有一系列斜面,倾角各不相同,它们的底端相同,都是O点,如图所示。有一系列完全相同的滑块(可视为质点)从这些斜面上的A、B、C、D…各点同时由静止释放,下列判断正确的是 ( )

A.若各斜面均光滑,且这些滑块到达O点的速率相同,则A、B、C、D…各点处在同一水平线上

B.若各斜面均光滑,且这些滑块到达O点的速率相同,则A、B、C、D…各点处在同一竖直面内的圆周上

C.若各斜面均光滑,且这些滑块到达O点的时间相同,则A、B、C、D…各点处在同一竖直面内的圆周上

D.若各斜面与这些滑块间有相同的摩擦因数,滑块到达O点的过程中,各滑块损失的机械能相同,则A、B、C、D…各点处在同一竖直线上

4.利用如图甲实验装置探究重锤下落过程中重力势能与动能的转化问题。

(1)图乙为一条符合实验要求的纸带,O点为打点计时器打下的第一点。分别测出若干连续点A、B、C…与O点之间的距离h1、h2、h3…。已知打点计时器的打点周期为T,重锤质量为m,重力加速度为g,可得重锤下落到B点时的速度大小为________。

(2)取打下O点时重锤的重力势能为零,计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep。建立坐标系,横轴表示h,纵轴表示Ek和Ep,根据以上数据在图丙中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ。已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k1=2.94J/m,图线Ⅱ的斜率k2=2.80J/m。重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为________(用k1和k2表示)。

5.(2017·天津市河北区质量检测)如图所示是计算机模拟出的一种宇宙空间的情景,在此宇宙空间存在这样一个远离其他空间的区域(在该区域内不考虑区域外的任何物质对区域内物体的引力),以MN为界,上部分匀强磁场的磁感应强度为B1,下部分的匀强磁场的磁感应强度为B2,B1=2B2=2B0,方向相同,且磁场区域足够大。在距离界线为h的P点有一宇航员处于静止状态,宇航员以平行于界线的速度推出一质量为m,带电量为-q的物体,发现物体在界线处速度方向与界线成60°角,进入下部分磁场,然后由于反冲宇航员沿与界线平行的直线匀速运动到达目标Q点时,刚好又接住物体而静止,求:

(1)PQ间距离d是多大?

(2)宇航员质量M是多少?

第11题组

1.(2017·湖北省黄冈市黄冈中学限时训练)某卫星在半径为r的轨道1上做圆周运动,动能为Ek,变轨到轨道2上后,动能比在轨道1上减小了ΔE,在轨道2上也做圆周运动,则轨道2的半径为 ( )

2.(多选)A、B 连接一恒定电压,两个质量相等的电荷M和N同时分别从极板A的边缘和两极板的正中间沿水平方向进入板间电场,两电荷恰好在板间某点相遇。若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用,则下列说法正确的是 ( )

A.电荷M的电荷量大于电荷N的电荷量

B.两电荷在电场中运动的加速度相等

C.从两电荷进入电场到两电荷相遇,电场力对电荷M做的功大于电场力对电荷N做的功

D.电荷M进入电场的初速度大小与电荷N进入电场的初速度大小一定相同

3.(多选)(2017·黑龙江省大庆市第一中学第三次模拟)图甲中的变压器为理想变压器,原线圈匝数n1与副线圈匝数n2之比为10∶1,变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式交流电,电阻R1=R2=R3=20Ω,和电容器C连接成如图所示甲的电路,其中电容器的击穿电压为8V,电压表○V为理想交流电表,开关S处于断开状态,则 ( )

A.电压表 ○V的读数约为7.07V

B.电流表 ○V的读数为0.05A

C.电阻R2上消耗的功率为2.5W

D.若闭合开关S,电容器会被击穿

4.为了测量阻值范围在200~300Ω之间的电阻Rx的阻值,实验室提供了如下器材:

A.电阻箱R(阻值范围0~999.9Ω)

B.毫安表(量程0~3mA,内阻约100Ω)

C.直流电源(电动势约3V,内阻不计)

D.两个单刀单掷开关,导线足量

(1)甲同学根据实验目的和提供的实验器材设计出如图甲所示的实验电路,设计的操作步骤如下。

①按电路图连好电路,闭合开关K1,记下毫安表的读数。

②断开K1,闭合开关K2,调节电阻箱R的阻值,使毫安表的读数和①中相同,记下此时电阻箱的示数R1。

假设该同学的设计合理,则待测电阻Rx=________。

(2)乙同学根据实验目的和提供的实验器材设计出如图乙所示的实验电路,设计的操作步骤如下。

①按电路图连好电路,将R调到最大,然后闭合K1、K2,调节R,使毫安表达到满偏,记下此时电阻箱的示数R2。

②断开K2,调节R,仍使毫安表满偏,记下此时电阻箱的示数R3。假设该同学的设计合理,则待测电阻Rx=_______。

(3)上述两位同学的设计中有一位是不合理的,不合理的是________,理由:__________________________________。

5.(2017·湖南师范大学附属中学月考)如图甲所示,PNQ为竖直放置的半径为0.1m的半圆形轨道,在轨道的最低点P和最高点Q各安装了一个压力传感器,可测定小球在轨道内侧通过这两点时对轨道的压力FP和FQ。轨道的下端与一光滑水平轨道相切,水平轨道上有一质量为0.06kg的小球A,以不同的初速度v0与静止在轨道最低点P处稍右侧的另一质量为0.04kg的小球B发生碰撞,碰后形成一整体(记为小球C)以共同速度v冲入PNQ轨道(A、B、C三小球均可视为质点,g取10m/s2)。

(1)若FP和FQ的关系图线如图乙所示,求:当FP=13N时所对应的入射小球A的初速度v0为多大?

(2)当FP=13N时,AB所组成的系统从A 球开始向左运动到整体达到轨道最高点Q全过程中所损失的总机械能为多少?

(3)若轨道PNQ光滑,小球C均能通过Q点。试推导FP随FQ变化的关系式,并在图丙中画出其图线。

第12题组

1.(多选)(2016·衡水模拟)如图甲所示,质量为m的物块放在竖直升降机的地板上,升降机从静止开始匀加速运动一段距离s后,速度为v,测得物块对地板的压力大小为F,改变升降机的加速度,匀加速运动相同的距离,可以得到多组对应的v与F,作出F-v2的关系图象,如图乙所示,则下列说法正确的是 ( )

B.当v2=c时,物块一定处于完全失重状态

D.d=2b

3.(2017·江西省吉安市第一中学第二次段考)两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点,两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示,其中A、N两点的电势均为零,ND段中的C点电势最高,则 ( )

A.q1与q2带同种电荷

B.A、N点的电场强度大小为零

C.NC间场强方向向x轴正方向

D.将一负点电荷从N点移到D点,电场力先做正功后做负功

4.传感器是一种将非电学量转换成电信号的检测装置,它是实现自动检测和自动控制的首要环节。某物理课外活动小组利用力传感器和位移传感器进一步探究变力作用下的动能定理。如图甲所示,他们用力传感器通过定滑轮直接拉固定在小车上的细绳,测出拉力F;用位移传感器测出小车的位移x和瞬时速度v。已知小车质量为200g。

(1)某次实验得出拉力F随位移x变化规律如图乙所示,速度v随位移x变化规律如图丙所示。利用所得的F-x图象,求出x=0.30m到0.52m过程中力F做功W=________J,此过程动能的变化ΔEk=________J(保留两位有效数字)。

(2)下列情况中可减小实验误差的操作是________(填选项前的字母,可能不止一个选项)。

A.使拉力F要远小于小车的重力

B.实验时要先平衡摩擦力

C.要使细绳与滑板表面平行

5.控制带电粒子的运动在现代科学实验、生产生活、仪器电器等方面有广泛的应用。现有这样一个简化模型:如图所示,y轴左、右两边均存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,右边磁场的磁感应强度始终为左边的2倍。在坐标原点O处,一个电荷量为+q、质量为m的粒子a,在t=0时以大小为v0的初速度沿x轴正方向射出,另一与a相同的粒子b某时刻也从原点O以大小为v0的初速度沿x轴负方向射出。不计粒子重力及粒子间的相互作用,粒子相遇时互不影响。

(2)为使粒子a、b能在y 轴上Q(0,-l0)点相遇,求y轴右边磁场的磁感应强度的最小值B2;

(3)若y轴右边磁场的磁感应强度为B0,求粒子a、b在运动过程中可能相遇的坐标值。

参考答案及解析

第1题组

1.AD 【解析】M、N两物体一起向上做匀加速直线运动,合力向上,对MN整体进行受力分析,受到重力和F,墙对M没有弹力,否则合力不能向上,也就不可能有摩擦力;对N进行受力分析得,N受到重力,M对N 的支持力,这两个力的合力不能向上,所以还受到M对N 向上的静摩擦力,则N也给M 一个沿斜面向下的静摩擦力,再对M进行受力分析得,M受到重力、推力F、N对M 的压力以及N给M沿斜面向下的静动摩擦力,一共4个力,故A、D项正确。

2.A 【解析】粒子做类斜抛运动,水平分运动是匀速直线运动,要使该粒子能从Q板上的小孔B射出,即要增加水平分位移,由于水平分速度不变,只能增加运动的时间。保持开关S闭合,适当上移P极板,根据U=Ed,d增加,场强E减小,故加速度a=qE/m 减小,根据t=2vy0/a,时间延长,可能从小孔B射出,故A项正确;保持开关S闭合,适当左移P极板,场强不变,故粒子加速度不变,运动轨迹不变,故B项错误;先断开开关S,再适当上移P极板,电荷的面密度不变,场强不变,故粒子加速度不变,运动轨迹不变,故C项错误;先断开开关S,再适当左移P极板,电荷的面密度增加,场强变大,故粒子加速度变大,故时间缩短,水平分位移减小,不可能从小孔B射出,故D项错误。

4.(1)0.400(0.400±0.001)

(3)①0.38 ②2.63

(4)图线见解析图 3.00(2.92~3.10) 1.77(1.76~1.78)

(5)1.1×10-6(1.0×10-6~1.2×10-6) 1.3(1.2~1.4)

【解析】(1)螺旋测微器的固定刻度为0.0mm,可动刻度为0.01×40.0mm=0.400mm,所以最终读数为0.400mm(0.400±0.001)。

(3)由图丙可知,电流表读数为I=19×0.02A=0.38A,故表格①中应为0.38,表格②中通过计算可知,应该为2.63。

(4)在图丁中描点作图,让直线尽量过所有的点,或让直线对称分布在直线两侧。

5.(1)15N (2)0.3s (3)3m/s>v0>2m/s

设物块在轨道末端所受支持力的大小为F,

得F=15N

由牛顿第三定律,小物块对轨道压力大小为15N,方向竖直向下。

(2)物块在传送带上加速运动时,由μmg=ma,

得a=μg=5m/s2

加速到与传送带同速所需要的时间

故T=t1+t2=0.3s。

恰好落到A 点:s=v2t,得v2=2m/s;

恰好落到B点:D+s=v3t,得v3=3m/s;

故v0应满足的条件是2m/s<v0<3m/s。

第2题组

2.B 【解析】拉力竖直向上,与物体的位移方向相同,则拉力对物体做正功,由功能关系知物体的机械能增加,A、D项错误;由匀变速运动的速度位移关系公式v2-v20=2ah得到v2=+2ah,由此得到图象的斜率为2a,因为直线的斜率不变,所以加速度a不变,因此物体向上做匀减速直线运动,由牛顿第二定律知拉力恒定,由功能关系知FΔh=ΔE,即得所以E-h图象的斜率等于拉力F,F一定,因此E-h图象应是向上倾斜的直线。

4.(1)② (2)①⑥

(3)m1(2s56+s45-s34)=(m1+m2)(2s67+s78-s89)

(4)①③④

(5)将轨道的一端垫起少许,平衡摩擦力,使得滑块碰撞前后都做匀速运动(其他合理答案也参照给分)。

5.(1)4×10-3m (2)3.14×10-6s (3)0.2m

(3)微粒从C点垂直y轴方向进入电场,做类平抛运动,设在电场中运动的水平位移为Δx,竖直位移为Δy,则

x方向上:Δx=v0t1

而Δy=2r

又有qE=ma

代入数据解得Δx=0.2m。

第3题组

2.B 【解析】由于所有直导线中的电流一样,将直导线一分为二,由右手螺旋定则及对称性知左边6根直导线电流在P1点产生的磁场互相抵消,所有直导线电流在P1点产生的磁场,仅相当于右边6根直导线电流在P1处产生的磁场,磁感应强度大小为B1,方向垂直ab向下;由对称性知右边6根直导线电流在P2处产生的磁场的磁感应强度大小为B1,方向垂直ab向上,而所有直导线的电流在P2处产生的磁场的磁感应强度大小为B2,方向垂直ab向上,所以将右边6根直导线移走后,由磁场的叠加原理知左边6根直导线电流在P2处产生的磁场的磁感应强度大小为B2-B1,B项正确。

4.(1)140Ω 1.3(1.30也可) (2)如图所示(5)1.45(1.40~1.48均可) 8

【解析】(1)由图可知,指针的示数为14,则读数为14×10Ω=140Ω;量程选2.5V,则最小分度为0.05;故读数为1.30V;

(2)采用电流表和电阻箱完成实验,故只需将电流表和电阻串联即可,故原理图如图所示。

【解析】(1)设右斜面倾角为β,货箱由静止释放后能沿斜面下滑,则F合>0

解得m>2.0×103kg。

(2)对系统应用动能定理有

(3)当A的质量m与B的质量M 之间关系满足mM时,货箱下滑的加速度最大,到达斜面底端的速度也最大,此时有mgsinθ-μmgcosθ=mam

货箱到达斜面底端的最大速度vm=10m/s<12m/s

所以,当A的质量m不断增加时,该运输装置均能被安全锁定。

第4题组

4.(1)静止 F1(2)不能

【解析】(1)图线乙中t1~t2这段时间内,滑块所受摩擦力逐渐增大,滑块应处于静止状态,之后滑块开始运动,最大静摩擦力对应拉力F1。

(2)因同时改变接触面的粗糙程度和接触面的压力得出甲、乙两图,故根据两图的图形区别,无法确定最大静摩擦力的变化是由哪个因素变化引起的。

(2)粒子进入第四象限后,在水平方向上,有

(3)由(2)分析知粒子在第四象限中运动时,y方向上做匀速直线运动,x方向上前半个周期向右匀加速运动,后半个周期向右匀减速运动直到速度为0。每个周期向右运动的平均速度为,每个周期前进

因为开始计时时离子坐标为x0

所以nT时,离子的横坐标为x=x0+4nx0=(4n+1)x0

第5题组

1.A 【解析】根据左手定则可知,棒ab所受到的安培力方向垂直于棒斜向上,受力图如图所示,Fx合=F摩-Fsinθ=0,F=BIL,解得F摩=BILsinθ。

【解析】(1)滑动变阻器和定值电阻串联,电压表V1测量滑动变阻器电压,电压表V2测路端电压,电路如图所示。

【解析】(1)从C到A对小球运用动能定理

解得vA=1m/s。

(2)将小球由A点飞出至落到AB面的运动分解为沿斜面(x轴)和垂直于斜面(y轴)两个方向,则落回斜面的时间等于垂直于斜面方向的时间

(3)小球落回斜面时沿斜面方向速度

vx=axt=gsin37°·t=1.5m/s

垂直斜面方向速度vy=1m/s

第6题组

4.(1)AC (2)AD (3)0.41 0.76

【解析】(1)本实验需要的电源是低压交流电源,还需要用刻度尺测量纸带点迹间的距离,故选A、C。

(2)实验过程中,要先接通电源,等到打点稳定后,再使纸带运动,要将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处,这样可以打较多的点,故选A、D。

【解析】(1)cd棒刚要开始滑动时,对其受力分析如图所示。

由平衡条件得

BIcdLcos53°-f=0

FN-mg-BIcdLsin53°=0

又f=μFN

(2)ab棒在足够长的轨道上下滑时,最大安培力

由以上两式联立解得mab≤2.08kg。

(3)ab棒下滑时,cd 棒始终静止,有

第7题组

1.AD 【解析】比结合能越大,越稳定,则核燃料总是利用比结合能小的核,A项正确;核反应中γ的能量就是的结合能,B项错误核比核更稳定,说明的比结合能大,所以衰变时会释放巨大的能量,C项错误,D项正确。

3.ACD 【解析】电子在运动的过程中受力的方向指向圆心,根据左手定则可知,电子在管道内沿顺时针方向运动,A项正确;电子经过n个磁场偏转后转过的角度为2π,经过每个电磁铁,偏转角度是故B项错误;由题意,首先实现电子在环形管道中沿甲图虚线所示的轨迹运动,这时候电子经过每个电磁场区域时射入点和射出点都是电磁场区域的同一直径的两端,所以碰撞点为过入射点所在直径的另一端,C项正确;由B分析知电子经过每个电磁铁,偏转角为,所以,解得D项正确。

4.(1)A1R1(2)c (3)7.69 (4)0.16

5.(1)20m/s2(2)3.2m (3)10m

【解析】(1)由牛顿第二定律,得F-μmg=ma,

(2)由图象可得推力随位移x是变化的,当推力等于摩擦力时,加速度为0,速度最大

则F=μmg=20N

由图得到F与x的函数关系式F=100-25x

则得到x=3.2m。

(3)由图象得到推力对物体做功等于“面积”,得推力做功W=200J

根据动能定理W-μmgxm=0

代入数据得xm=10m。

第8题组

1.B 【解析】根据衰变方程知X、Y都经历了α、β衰变,质子数都减少了1,Q和S也是同位素,A项正确;Y经过β衰变,质子数比原来多1,所以X的原子序数比R少1,B项错误;X的质子数比P 多2,比Q多1,R的质子数比X 多1,故R的质子数多于前述任何元素,C项正确;R比S的质量数多4,质子数多2,则中子数多2,D项正确。

3.B 【解析】由图象可知,机车的最大功率约为P=200kW,在加速阶段由牛顿第二定律可知F-F阻=ma,即F=F阻+ma=3 000N+2 000×2N=7 000N,再由P=Fv可知由v=at,解得t=,故B项正确。

【解析】小车做初速度为零的匀加速直线运动,根据匀变速直线运动规律有,所以有,根据以上信息,我们发现,在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间不改变,经过分析得出当斜面倾角一定时,加速度与物体质量无关。光滑斜面上物体下滑时的合力是重力沿斜面向下的分力,即F合=mgsinα,根据牛顿第二定律得gsinα,所以加速度a与sinα的图象斜率代表当地的重力加速度,所以g=10m/s2。

而摩擦力生热:Q摩擦=fx相对=fL,

焦耳热:Q焦耳=I2Rt,

设线圈从放到传送带到与传送带具有相同速度经历的时间为T,由牛顿第二定律得f=ma②,

由速度公式v=aT③,

第9题组

4.(1)如图所示

【解析】(1)见答案

(2)电流表示数变化较大,说明电压表分流作用较大,采用内接法,误差较小。测量结果为电流表内阻与待测电阻的串联值,故测量结果偏大。

5.(1)mgR mg 方向向下

【解析】(1)解除弹簧锁定后小球运动到C点过程,弹簧和小球系统机械能守恒,

由机械能守恒定律得3 mgR=2 mgR+Ek,

解得Ek=mgR,

设小球经过C点时轨道对小球的作用力为F,

(2)小球离开C点后做平抛运动,

若要小球击中薄板,应满足R≤x1≤2R,

第10题组

【解析】(1)根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度,即可得

同理,物体在MN下方运动半径R2和周期T2分别为

物体由P点运动到MN 边界时与MN 的夹角为60°,如图所示

则有R1-h=R1cos60°得到R1=2h,R2=4h

(2)物体从点P到Q点所用的时间为

设宇航员的质量为M,从点P到Q的速度为v,

根据动量守恒定律mv0-Mv=0

第11题组

3.AC 【解析】开关断开时,副线圈为R1和R2串联,电压表测量R2的电压,由图可知原线圈电压为,所以副线圈电压为,则电压表的读数是R2的电压为,故A项正确;由A的分析可知,副线圈电流为,所以原线圈电流为,故B项错误;电阻R1、R2上消耗的功率为,故C项正确;当开关闭合时,R1与R3并联后和R2串联,电容器的电压为并联部分的电压,并联部分电阻为R并=10Ω,所以并联部分的电压为,最大值为,所以电容器不会被击穿,故D项错误。

4.(1)R1

(2)R2-R3

(3)甲 超过电流表量程

【解析】(1)根据甲同学的实验电路,该同学采用了等效替代法,故待测电阻Rx=R1;

(2)根据乙同学的实验步骤可知R2=R3+Rx,则Rx=R2-R3;

(2)0.6J

(3)FQ=FP-6(N),图象见解析

【解析】(1)设A球的质量为M,B球的质量为m,由牛顿第三定律可知,小球在P、Q两点所受轨道的弹力大小FNP=FP,FNQ=FQ①

解得

AB相碰,Mv0=(M+m)vP③

(2)AB相碰所损失的机械能

球C在Q点由牛顿第二定律得

球C从P运动至Q的过程,由动能定理得

联立并代入数据解得Wf=-0.2J

故球C上升过程中所损失的机械能ΔE2=0.2J

故整个系统在全过程中所损失的机械能

(3)因轨道光滑,小球C由P至Q的过程中机械能守恒

联立①②⑤⑧得FNP-FNQ=6(M+m)g

即FQ=FP-6(N),得到图线如下图。

第12题组

3.D 【解析】由图象可知,两点的电势一正一负,则q1与q2带异种电荷,故A项错误;该图象的斜率等于场强E,则知A、N两点电场强度不为零,故B项错误;由图可知N→C段中,电势升高,所以场强方向沿x轴负方向,故C项错误;因N→D段中,电势先高升后降低,所以场强方向先沿x轴负方向,后沿x轴正方向,则将一负点电荷从N点移到D点,电场力先做正功后负功,故D项正确。

4.(1)0.18 0.17 (2)BC

(2)该实验中不是利用悬挂的重物的重力表示绳子的拉力,而是直接测量出绳子的拉力,因此不需要使拉力F要远小于小车的重力,故A项错误;当平衡了摩擦力并保证细绳与滑板表面平行时,绳子上的拉力才等于小车所受合外力,故B、C项正确。

(3)由图丙可见,只有在两轨迹相交或相切的那些点,才有相遇的可能性,所以有y轴上的相切点和y轴左侧的相交点。经分析可知,只要a、b粒子从O点出发的时间差满足一定的条件,这些相交或相切的点均能相遇。

②y轴左侧的相交点相遇

由丙图可知,OA=AC=OC=r2

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