《教學考試》物理命題研究中心
高考必考內(nèi)容沖刺天天練
《教學考試》物理命題研究中心
第1題組
1.(多選)(2017·安徽省淮北市第一中學四模)如圖所示,M、N兩物體疊放在一起,在恒力F作用下,一起向上做勻加速直線運動,則關于兩物體受力情況的說法正確的是 ( )
A.物體M一定受到4個力
B.物體N可能受到4個力
C.物體M與墻之間一定有彈力和摩擦力
D.物體M與N之間一定有摩擦力
2.(2017·甘肅省蘭州第一中學月考)如圖,一帶電粒子從小孔A以一定的初速度射入平行板P和Q之間的真空區(qū)域,經(jīng)偏轉(zhuǎn)后打在Q板上如圖所示的位置。在其他條件不變的情況下要使該粒子能從Q板上的小孔B射出,下列操作中可能實現(xiàn)的是(不計粒子重力) ( )
A.保持開關S閉合,適當上移P極板
B.保持開關S閉合,適當左移P極板
C.先斷開開關S,再適當上移P極板
D.先斷開開關S,再適當左移P極板
A.彈簧長度等于R時,小球的動能最大
C.小球在A、B兩點時對圓環(huán)的壓力差為4 mg
D.小球從A到C的過程中,彈簧對小球做的功等于小球機械能的增加量
4.利用如圖甲所示電路,可以測量金屬絲的電阻率ρ,所用的實驗器材有:
待測的粗細均勻的電阻絲、電流表(量程0.6A,內(nèi)阻忽略不計)、電源(電動勢3.0V,內(nèi)阻r未知)、保護電阻(R0=4.0Ω)、刻度尺、開關S、導線若干、滑片P
實驗步驟如下:
①用螺旋測微器測得電阻絲的直徑d如圖乙所示。
②閉合開關,調(diào)節(jié)滑片P的位置,分別記錄每次實驗中aP長度x及對應的電流值I。
④求出直線的斜率k和在縱軸上的截距b。
回答下列問題:
(1)螺旋測微器示數(shù)為d=________mm。
(3)實驗得到的部分數(shù)據(jù)如表所示,其中aP長度x=0.30m時電流表的示數(shù)如圖丙所示,讀出數(shù)據(jù),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)在圖丁的坐標紙上將所缺數(shù)據(jù)點補充完整并作圖,根據(jù)圖線求得斜率k=________A-1·m-1,截距b=________A-1。(保留小數(shù)點后兩位小數(shù))
(5)根據(jù)圖線求得電阻絲的電阻率ρ=________Ω·m,電源的內(nèi)阻為r=________Ω。(保留小數(shù)點后一位小數(shù))
5.(2017·廣東省中山一中七校聯(lián)合體第二次聯(lián)考)如圖所示,半徑R=0.2m的光滑四分之一圓軌道MN豎直固定放置,M與圓心O等高,末端N與一長L=0.8m的水平傳送帶相切,水平銜接部分摩擦不計,傳動輪(輪半徑很?。┳鲰槙r針轉(zhuǎn)動,帶動傳送帶以恒定的速度v0運動。傳送帶離地面的高度h=1.25m,其右側(cè)地面上有一直徑D=0.5m的圓形洞,洞口最左端的A點離傳送帶右端的水平距離s=1m,B點在洞口的最右端。現(xiàn)使質(zhì)量為m=0.5kg的小物塊從M點由靜止開始釋放,經(jīng)過傳送帶后做平拋運動,最終落入洞中,傳送帶與小物塊之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5。g取10m/s2。求:
(1)小物塊到達圓軌道末端N時對軌道的壓力;
(2)若v0=3m/s,求物塊在傳送帶上運動的時間;
(3)若要使小物塊能落入洞中,求v0應滿足的條件。
第2題組
1.豎直上拋物體的初速度大小與返回拋出點時速度大小的比值為k,物體返回拋出點時速度大小為v,若在運動過程中空氣阻力大小不變,重力加速度為g,則物體從拋出到返回拋出點所經(jīng)歷的時間為 ( )
2.(2017·甘肅省蘭州第一中學月考)一物體僅受重力和豎直向上的拉力作用,沿豎直方向向上做減速運動。此過程中物體速度的平方和上升高度的關系如圖所示。若取h=0處為重力勢能等于零的參考平面,則此過程中物體的機械能隨高度變化的圖象可能正確的是 ( )
4.為了驗證動量守恒定律(探究碰撞中的不變量),某同學選取了兩個材質(zhì)相同、體積不等的長立方體滑塊A和B,按下述步驟做了如下實驗:
步驟1:在A、B的相撞面分別裝上尼龍拉扣,以便二者相撞以后能夠立刻結為整體;
步驟2:安裝好實驗裝置如下圖,鋁質(zhì)軌道槽的左端是傾斜槽,右端是長直水平槽,傾斜槽和水平槽由一小段弧面連接,軌道槽被固定在水平桌面上,在軌道槽的側(cè)面與軌道等高且適當遠處裝一臺數(shù)碼頻閃照相機;
步驟3:讓滑塊B靜置于水平槽的某處,滑塊A從斜槽某處靜止釋放,同時開始頻閃拍攝,直到A、B停止運動,得到一幅多次曝光的數(shù)碼照片;
步驟4:多次重復步驟3,得到多幅照片,挑出其中最理想的一幅,打印出來,將刻度尺緊靠照片放置,如圖所示。
(1)由圖分析可知,滑塊A與滑塊B碰撞發(fā)生的位置是________。
①A、B相撞的位置在P5、P6之間
②A、B相撞的位置在P6處
③A、B相撞的位置在P6、P7之間
(2)為了探究碰撞中動量是否守恒,需要直接測量或者讀取的物理量是________。
①A、B兩個滑塊的質(zhì)量m1和m2
②滑塊A釋放時距桌面的高度
③頻閃照相的周期
④照片尺寸和實際尺寸的比例
⑤照片上測得的s45、s56和s67、s78
⑥照片上測得的s34、s45、s56和s67、s78、s89
⑦滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)
(3)寫出驗證動量守恒的表達式:___________________。
(4)為了提高實驗準確度,以下措施中有效的是___________________________________________________________。
①使用更平整的軌道槽
②使用更光滑的軌道槽
③在足夠成像的前提下,縮短頻閃照相每次曝光的時間
④適當增大相機和軌道槽的距離
(5)請你再寫出一條有利于提高實驗準確度或改進試驗原理的建議:______________________________________________________________________________________________。
5.(2016·德州模擬)如圖所示,在xOy平面第Ⅱ象限內(nèi)的射線OM是電場與磁場的分界線,OM與x軸的負方向成45°角。在x<0且OM的左側(cè)空間存在著垂直紙面向里的勻強磁場B,磁感應強度大小為0.1T,在y>0且OM的右側(cè)空間存在著沿y軸正方向的勻強電場E,場強大小為0.32N/C。一不計重力的帶負電微粒,從坐標原點O沿x軸負方向以v0=2×103m/s的初速度進入磁場,最終離開磁、電場區(qū)域。已知微粒所帶的電荷量q=5×10-18C,質(zhì)量m=1×10-24kg,求:
(1)帶電微粒在磁場中做圓周運動的半徑。
(2)帶電微粒第一次進入電場前運動的時間。
(3)帶電微粒第二次進入電場后在電場中運動的水平位移。
第3題組
1.(2016·青島模擬)如圖所示,上表面水平的圓盤固定在水平地面上,一小物塊從圓盤邊緣上的P點,以大小恒定的初速度v0在圓盤上沿與直徑PQ成不同夾角θ的方向開始滑動,小物塊運動到圓盤另一邊緣時的速度大小為v,則v2-cosθ圖象應為 ( )
2.12根長直導線并排成長為l的直導線帶ab,P1、P2是位于ab所在直線上的兩點,位置如圖所示,P1到導線帶左端的距離等于P2到導線帶右端的距離,所有長直導線中均通有大小相等、方向垂直紙面向外的恒定電流,ab上所有直導線產(chǎn)生的磁場在P1處的磁感應強度大小為B1,在P2處的磁感應強度大小為B2,若僅將右邊6根直導線移走,則P2處的磁感應強度大小為 ( )
3.(多選)(2017·廣西桂林中學月考)如圖所示,在勻強磁場區(qū)域的上方有一半徑為R、質(zhì)量為m的導體圓環(huán),將圓環(huán)由靜止釋放,圓環(huán)剛進入磁場的瞬間和完全進入磁場的瞬間速度相等。已知圓環(huán)的電阻為r,勻強磁場的磁感應強度為B,重力加速度為g,則 ( )
A.圓環(huán)進入磁場的過程中,圓環(huán)中的電流為逆時針
B.圓環(huán)進入磁場的過程可能做勻速直線運動
D.圓環(huán)進入磁場的過程中,電阻產(chǎn)生的熱量為2 mgR
4.(2017·內(nèi)蒙古赤峰二中第三次模擬考試)某同學用電阻箱、多用電表、開關和導線測一節(jié)舊干電池的電動勢和內(nèi)阻。
(1)在使用多用表時指針位置如圖甲所示,若電表的選擇開關指在電阻“×10”擋,則讀數(shù)結果為________Ω;若多用表的選擇開關指在“2.5V”擋,然后直接接在電源兩極,則電源電動勢約為________V。
(2)為了更準確地測量電源的電動勢和內(nèi)電阻,他用多用表的“直流100mA”擋設計了如圖乙的測量電路,在方框里畫出實驗電路圖。(電流表符號“”,電阻箱符號
(3)將多用電表的選擇開關從OFF旋轉(zhuǎn)至“直流100mA”擋,調(diào)節(jié)電阻箱到合適的值并記錄其讀數(shù)R,合上開關從多用表上讀出相應的示數(shù)I。
(5)由圖線得干電池的電動勢E=________V(保留三位有效數(shù)字),內(nèi)阻r=________Ω(取整數(shù))。
5.如圖所示為倉儲公司常采用的“自動化”貨物裝卸裝置,兩個相互垂直的斜面固定在地面上,貨箱A(含貨物)和配重B通過與斜面平行的輕繩跨過光滑滑輪相連。A裝載貨物后從h=8.0m高處由靜止釋放,運動到底端時,A和B同時被鎖定,卸貨后解除鎖定,A在B的牽引下被拉回原高度處,再次被鎖定。已知θ=53°,B的質(zhì)量M 為1.0×103kg,A、B與斜面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5,滑動摩擦力與最大靜摩擦力相等,g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。
(1)為使A由靜止釋放后能沿斜面下滑,其質(zhì)量m需要滿足什么條件?
(2)若A的質(zhì)量m=4.0×103kg,求它到達底端時的速度v;
(3)為了保證能被安全鎖定,A到達底端的速率不能大于12m/s。請通過計算判斷:當A的質(zhì)量m不斷增加時,該裝置能否被安全鎖定。
第4題組
1.如圖所示,一根質(zhì)量為m、長為L的勻質(zhì)鏈條,一端位于光滑的水平桌面上,另一端少許下垂于桌子邊緣,并繞過光滑的定滑輪從靜止開始下滑。設桌面足夠高,則鏈條在下滑的過程中,對滑輪產(chǎn)生的最大壓力是( )
2.(2017·南平質(zhì)檢)如圖所示,a為靜止在地球赤道上的物體,b為近地衛(wèi)星,c為同步衛(wèi)星,d為高空探測衛(wèi)星,a向為它們的向心加速度,r為它們到地心的距離,T為周期,l、θ分別為相同時間內(nèi)通過的弧長和轉(zhuǎn)過的圓心角,則下列圖象正確的是 ( )
3.(多選)某電場沿x軸上各點的電場強度大小變化如圖所示。場強方向與x軸平行,規(guī)定沿x軸正方向為正,一負點電荷從坐標原點O以一定的初速度沿x軸負方向運動,到達x1位置時速度第一次為零,到達x2位置時速度第二次為零,不計粒子的重力。下列說法正確的是 ( )
A.點電荷從x1運動到x2的過程中,速度先保持不變,然后均勻增大再均勻減小
B.點電荷從O沿x軸正方向運動到x2的過程中,加速度先均勻增大再均勻減小
C.電勢差Uox1<Uox2
D.在整個運動過程中,點電荷在x1、x2位置的電勢能最大
4.(2017·河南省南陽市第一中學第三次周考)借助計算機,力傳感器的掛鉤與其他物體間的彈力大小能夠在屏幕上顯示出。為了探究最大靜摩擦力的大小跟哪些因素有關,某同學在老師的指導下做了一系列實驗:將滑塊平放在長木板上,用力傳感器沿長木板水平拉滑塊,改變拉力直到將滑塊拉動;再在長木板上鋪上毛巾,并在滑塊上放上砝碼,重復前一個過程,得到的圖線分別如圖甲、乙所示。
(1)由圖線乙知:在t1~t2這段時間內(nèi),滑塊的運動狀態(tài)是________(填“運動”或“靜止”),滑塊受到的最大靜摩擦力為________(填“F1”或“F2”)。
(2)結合甲、乙兩圖線,________(填“能”或“不能”)得出最大靜摩擦力與兩物體接觸面的粗糙程度和接觸面的壓力均有關的結論。
(1)粒子在第一象限運動時速度大小和第二象限電場E2的大小;
(3)當t=nT時,離子的坐標(n=1、2、3…)。
第5題組
1.(2017·山東省濰坊實驗中學第三次檢測)如圖所示,水平面上有電阻不計的U形導軌NMPQ處于勻強磁場中,磁感應強度大小為B,方向與水平面夾角為θ,垂直于ab且指向右斜上方。導軌寬度為L,M和P之間接入的電流為I(不計內(nèi)阻),垂直于導軌擱一根質(zhì)量為m、接入導軌間的電阻為R的金屬棒ab,當ab棒靜止時,ab棒受到的摩擦力的大小為 ( )
A.BILsinθ B.BILcosθ
C.μ(mg-BILsinθ) D.μ(mg+BILsinθ)
2.(多選)(2017·內(nèi)蒙古赤峰二中第三次模擬考試)如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為5∶1,原線圈接交流電源和交流電壓表,副線圈與熱水器、抽油煙機連接。已知副線圈上的電壓按圖乙所示規(guī)律變化,現(xiàn)閉合開關S接通抽油煙機,下列說法正確的是 ( )
A.電壓表示數(shù)為220V
C.熱水器消耗的功率變大
D.變壓器的輸入功率增大
A.3μmg B.6μmg
C.12μmg D.26μmg
4.目前汽車上都有車載電瓶作為備用電源,用久以后性能會下降,表現(xiàn)之一為電瓶的電動勢變小,內(nèi)阻變大。某興趣小組將一塊舊的車載電瓶充滿電,準備利用下列器材測量電瓶的電動勢和內(nèi)電阻。
A.待測電瓶,電動勢約為3V,內(nèi)阻約幾歐姆
B.直流電壓表V1、V2,量程均為3V,內(nèi)阻約為3kΩ
C.定值電阻R0未知
D.滑動變阻器R,最大阻值Rm
E.導線和開關
(1)根據(jù)如圖甲所示的實物連接圖,在圖乙方框中畫出相應的電路圖。
(2)實驗之前,需要利用該電路圖測出定值電阻R0的阻值,方法是先把滑動變阻器R調(diào)到最大阻值Rm,再閉合開關,電壓表 V1和 V2的讀數(shù)分別為U10,U20,則R0=________(用U10、U20、Rm表示)。
(3)實驗中移動滑動變阻器觸頭,讀出電壓表V1和V2的多組數(shù)據(jù)U1、U2,描繪出U1-U2圖象如圖丙所示,圖中直線斜率為k,與橫軸的截距為a,則電瓶的電動勢E=________,內(nèi)阻r=________(用k、a、R0表示)。
5.(2016·江淮名校第二次聯(lián)考)如圖所示,一個截面為直角三角形的劈形光滑物塊固定在水平地面上。物塊高h=4m,α=37°,一小球以v0=9m/s的初速度由C點沖上斜面AC,由A點飛出落在AB面上。不計空氣阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2。求:
(1)小球到達A點的速度大??;
(2)小球由A點飛出至第一次落到AB面所用時間;
(3)小球第一次落到AB面時的速度與AB面的夾角θ的正切值。
第6題組
1.(多選)t=0時刻A、B兩質(zhì)點從同一地點沿同一方向開始做直線運動,在時間t內(nèi)平均速度為,它們的-t圖線分別為圖中的直線A、B,下列判斷正確的是( )
A.質(zhì)點A的加速度大小為1m/s2
B.質(zhì)點B的加速度大小為1m/s2
C.t=2s時,質(zhì)點A、B相遇
D.t=4s時,質(zhì)點A、B相遇
2.(多選)(2017·黃岡中學限時訓練)如圖所示,在地面上方的水平勻強電場中,一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球,系在一根長為L的絕緣細線一端,可以在豎直平面內(nèi)繞O點做圓周運動。AB為圓周的水平直徑,CD為豎直直徑。已知重力加速度為g,電場強度E=mg/q,不計空氣阻力,下列說法正確的是 ( )
A.若小球在豎直平面內(nèi)繞O點做完整的圓周運動,則它運動過程中的最小速度
B.若小球在豎直平面內(nèi)繞O點做圓周運動,則小球運動到B點時的機械能最大
C.若將小球在A點由靜止開始釋放,它將在ACBD圓弧上做往復運動
3.(2017·貴州省貴陽市第一中學第四次適應性考試)假設地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體,由于地球的自轉(zhuǎn),地球表面上不同緯度的重力加速度有所差別,已知地球表面的重力加速度在兩極的大小為g0,在赤道的大小為g1,則在緯度為30°的地球表面上重力加速度為 ( )
4.(2017·貴州省遵義航天高級中學第四次模擬)在“測定勻變速直線運動加速度”的實驗中:
(1)除打點計時器(含紙帶、復寫紙)、小車、一端附有滑輪的長木板、細繩、鉤碼、導線及開關外,在下面的儀器和器材中,必須使用的有(填選項代號) ( )
A.電壓合適的50Hz交流電源
B.電壓可調(diào)的直流電源
C.刻度尺
D.秒表
E.天平
(2)實驗過程中,下列做法正確的是 ( )
A.先接通電源,再使紙帶運動
B.先使紙帶運動,再接通電源
C.將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處
D.將接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處
(3)圖示為一次實驗得到的一條紙帶,紙帶上每相鄰的兩計數(shù)點間都有四個點未畫出,按時間順序取0、1、2、3、4、5、6七個計數(shù)點,測出1、2、3、4、5、6點到0點的距離如圖所示(單位:cm)。由紙帶數(shù)據(jù)計算可得計數(shù)點4所代表時刻的瞬時速度大小v4=________m/s,小車的加速度大小a=________m/s2。(保留兩位有效數(shù)字)
5.(2016·濟南期末考試)如圖所示,電阻不計的“∠”形足夠長且平行的導軌,間距L=1m,導軌傾斜部分的傾角θ=53°,并與定值電阻R相連。整個空間存在著B=5T、方向垂直傾斜導軌平面向上的勻強磁場。金屬棒ab、cd的阻值Rab=Rcd=R,cd棒質(zhì)量m=1kg。ab棒光滑,cd棒與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。
(1)ab 棒 由 靜 止 釋放,當滑至某一位置時,cd棒恰好開始滑動,求這一時刻ab棒中的電流。
(2)若ab棒無論從多高的位置釋放,cd棒都不動,分析ab棒質(zhì)量應滿足的條件。
(3)若ab棒無論質(zhì)量多大、從多高位置釋放,cd棒始終不動,求cd棒與導軌間的動摩擦因數(shù)μ應滿足的條件。
第7題組
1.(多選)(2017·黑龍江省牡丹江市第一高級中學高三12月月考)钚的一種同位素衰變時釋放巨大能量,如圖所示,其衰變方程為2并伴隨γ光子輻射,則下列說法中正確的是 ( )
A.核燃料總是利用比結合能小的核
2.(多選)(2017·黑龍江省大慶實驗中學考前得分訓練)如圖所示,兩質(zhì)量相等的長方形物塊A、B通過一水平輕質(zhì)彈簧連接,B足夠長,放置在水平面上,所有接觸面均光滑,開始時彈簧處于原長。現(xiàn)在A上施加一個水平恒力,A、B從靜止開始運動到彈簧第一次達到最長的過程中,下列說法中正確的有(彈簧處在彈性限度內(nèi)) ( )
A.當A、B加速度相等時,系統(tǒng)的機械能最大
B.當A、B加速度相等時,A、B的速度差最大
C.當A、B速度相等時,A的速度達到最大
D.當A、B速度相等時,彈簧彈性勢能最大
3.(多選)(2017·江西省吉安市第一中學第二次段考)正負電子對撞機的最后部分的簡化示意圖如圖所示(俯視圖)。位于水平面內(nèi)的粗實線所示的圓環(huán)形真空管道是正、負電子做圓周運動的“容器”,經(jīng)過加速器加速后,質(zhì)量均為m的正、負電子被分別引入該管道時,具有相等的速率v,它們沿著管道向相反的方向運動。在管道中控制它們轉(zhuǎn)變的是一系列圓形電磁鐵,即圖甲中的A1、A2、A3…An共有n個,均勻分布在整個圓環(huán)上,每組電磁鐵內(nèi)的磁場都是磁感應強度相同的勻強磁場,并且方向豎直向下,磁場區(qū)域的直徑為d(如圖乙),改變電磁鐵內(nèi)電流的大小,就可改變磁場的磁感應強度,從而改變電子偏轉(zhuǎn)的角度。經(jīng)過精確的調(diào)整,首先實現(xiàn)電子在環(huán)形管道中沿圖甲中虛線所示的軌跡運動,這時電子經(jīng)過每個電磁場區(qū)域時,射入點和射出點都是電磁場區(qū)域的同一直徑的兩端,如圖乙所示。若電子的重力可不計,則下列相關說法正確的是 ( )
A.負電子在管道內(nèi)沿順時針方向運動
C.碰撞點為過入射點所在直徑的另一端
4.在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中,小燈泡的規(guī)格為“3.8V,0.3A”,除了開關、導線外,還有如下器材:
電壓表V:量程0~5V,內(nèi)阻約5kΩ
電流表A1:量程0~500mA,內(nèi)阻約0.5Ω
電流表A2:量程0~100mA,內(nèi)阻約4Ω
滑動變阻器R1:最大阻值10Ω,額定電流2.0A
滑動變阻器R2:最大阻值100Ω,額定電流1.0A
直流電源E:電動勢約6V,內(nèi)阻約0.5Ω
(1)上述器材中,電流表應選________,滑動變阻器應選________(填器材符號)。
(2)如圖甲所示,在電路中所有元器件都完好,且電壓表和電流表已調(diào)零,閉合開關后,發(fā)現(xiàn)反復調(diào)節(jié)滑動變阻器,小燈泡亮度發(fā)生變化,但電壓表、電流表的示數(shù)不能調(diào)為零,則斷路的導線為(用圖中給出的導線符號表示)。
(3)通過實驗得出了小燈泡的I-U圖線如圖乙所示,可知在小燈泡上的電壓為2.0V時,小燈泡的電阻是________Ω。
(4)如果把該小燈泡直接接在電動勢是2V、內(nèi)阻是8Ω的電源上組成閉合回路,則通過小燈泡的電流為________A。
5.(2017·江西省吉安市第一中學高三上學期第二次段考)某中學的部分學生組成了一個課題小組,對海嘯威力進行了模擬研究,他們設計了如下的模型:如圖甲在水平地面上放置一個質(zhì)量為m=4kg的物體,讓其在隨位移均勻減小的水平推力作用下運動,推力F隨位移x變化的圖象如圖乙所示,已知物體與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,g=10m/s2,則:
(1)運動過程中物體的最大加速度為多少?
(2)在距出發(fā)點什么位置時物體的速度達到最大?
(3)物體在水平面上運動的最大位移是多少?
第8題組
1.(2017·黑龍江省雙鴨山市第一高級中學月考)元素X是Y的同位素,分別進行下列衰變過程則下列說法錯誤的是( )
A.Q與S是同位素
B.X與R原子序數(shù)相同
C.R的質(zhì)子數(shù)多于上述任何元素
D.R比S的中子數(shù)多2
2.(多選)(2017·湖南省長沙市長郡中學高三月考)如圖所示,A、B、C三個小球(可視為質(zhì)點)的質(zhì)量分別為m、2 m、3 m,B小球帶負電,電荷量為q,A、C兩小球不帶電(不考慮小球間的靜電感應),不可伸長的絕緣細線將三個小球連接起來懸掛在O點,三個小球均處于豎直向上的勻強電場中,電場強度大小為E,以下說法正確的是 ( )
A.靜止時,A、B兩小球間細線的拉力為5 mg+Eq
B.靜止時,A、B兩小球間細線的拉力為5 mg-Eq
3.(2016·銀川模擬)一輛跑車在行駛過程中的最大輸出功率與速度大小的關系如圖所示,已知該車質(zhì)量為2×103kg,在某平直路面上行駛,阻力恒為3×103N。若汽車從靜止開始以恒定加速度2m/s2做勻加速運動,則此勻加速過程能持續(xù)的時間大約為 ( )
A.8s B.14s C.26s D.38s
4.(2017·湖南省長沙市長郡中學月考)某探究性學習小組欲探究光滑斜面上物體的加速度與物體質(zhì)量及斜面傾角是否有關,實驗室提供如下器材:
A.表面光滑的長木板(長度為L)
B.小車
C.質(zhì)量為m的鉤碼若干個
D.方木塊(備用墊木板)
E.米尺
F.秒表
實驗過程:
第一步,在保持斜面傾角不變時,探究加速度與質(zhì)量的關系,實驗中,通過向小車放入鉤碼來改變物體質(zhì)量,只要測出小車由斜面頂端滑至底端所用時間t,就可以由公式a=________求出a,某同學記錄了數(shù)據(jù)如下表所示:根據(jù)以上信息,我們發(fā)現(xiàn),在實驗誤差范圍內(nèi)質(zhì)量改變之后平均下滑時間________(填“改變”或“不改變”)。
時間 質(zhì)量M M+m M+2m__次數(shù)_______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學第二次段考)如圖所示,線圈焊接車間的水平傳送帶不停地傳送邊長為L,質(zhì)量為m,電阻為R的正方形線圈。傳送帶始終以恒定速度v勻速運動,在傳送帶的左端將線圈無初速度地放在傳送帶上,經(jīng)過一段時間,達到與傳送帶相同的速度,已知當一個線圈剛好開始勻速運動時,下一個線圈恰好放在傳送帶上,線圈勻速運動時,相鄰兩個線圈的間距為L,線圈均以速度v通過磁感應強度為B,豎直方向的勻強磁場,勻強磁場的寬度為3L。求:
(1)每個線圈通過磁場區(qū)域產(chǎn)生的熱量Q;
(2)電動機對傳送帶做功的功率P;
(3)要實現(xiàn)上述傳動過程,磁感應強度B的大小應滿足什么條件?(用題中的m、B、L、v表示)
第9題組
1.(多選)(2017·廣東省五校協(xié)作體第一次聯(lián)考)如圖甲所示,輕桿一端固定在O點,另一端固定一小球,現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動。小球運動到最高點時,桿與小球間彈力大小為F,小球在最高點的速度大小為v,其F-v2圖象如圖乙圖所示。則 ( )
A.小球的質(zhì)量為bR/a
B.當?shù)氐闹亓铀俣却笮閎/R
C.v2=c時,小球?qū)U的彈力方向向上
D.v2=2b時,小球受到的彈力的大小大于重力的大小
2.(2017·寧夏羅平中學適應性考試)如圖,勻強電場水平向左,帶正電物體沿絕緣、粗糙水平板向右運動,經(jīng)A點時動能為100J,到B點時動能減少到80J,減少的動能中有12J轉(zhuǎn)化為電勢能,則它再經(jīng)過B點時動能大小是 ( )
A.4J B.16J
C.32J D.64J
3.(多選)(2017·山東省壽光現(xiàn)代中學月考)一個足夠長的絕緣斜面,傾角為θ,置于勻強磁場中,磁感應強度為B,方向垂直于紙面向里,與水平面平行,如圖所示,現(xiàn)有一帶電荷量為q,質(zhì)量為m的小球在斜面頂端由靜止開始釋放,小球與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,則 ( )
4.(2017·貴州省貴陽市第一中學第四次適應性考試)如圖甲所示,是測量待測電阻Rx的電路圖,由于電壓表、電流表有內(nèi)阻會對實驗產(chǎn)生影響,使測量值出現(xiàn)誤差,為使測量值更準確,分別測有兩組數(shù)據(jù):S接a時,電壓表、電流表示數(shù)分別為U1、I1;S接b時,電壓表、電流表示數(shù)分別為U2、I2。
(1)在如圖乙所示實物圖上將電路連接完整;
(2)兩次測量中,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)幾乎不變,電流表示數(shù)變化較大,采用誤差較小的測量方法,待測電阻的測量值Rx=________(用題中所給物理量的符號表示);測量結果________(填“偏大”“不變”或“偏小”)。
(3)如果已知電流表內(nèi)阻為RA,電壓表內(nèi)阻為RV,則當S接a時,待測電阻的真實值Rx=________;當S接b時,待測電阻的真實值Rx=________(均用題中所給物理量的符號表示)。
5.(2017·黑龍江省雙鴨山市第一高級中學月考)如圖所示,兩個半徑為R的四分之一圓弧構成的光滑細管道ABC豎直放置,且固定在光滑水平面上,圓心連線O1O2水平。輕彈簧左端固定在豎直擋板上,右端與質(zhì)量為m的小球接觸(不拴接,小球的直徑略小于管的內(nèi)徑),長為R的薄板DE置于水平面上,板的左端D到管道右端C的水平距離為R。開始時彈簧處于鎖定狀態(tài),具有的彈性勢能為3 mgR,其中g為重力加速度。解除鎖定,小球離開彈簧后進入管道,最后從C點拋出。
(1)求小球經(jīng)C點時的動能和小球經(jīng)C點時所受的彈力;
(2)討論彈簧鎖定時彈性勢能滿足什么條件,從C點拋出的小球才能擊中薄板DE。
第10題組
1.(多選)(2016·安徽師大附中最后一卷改編)已知氫原子的基態(tài)能量為E1,n=2、3能級所對應的能量分別為E2和E3,大量處于第3能級的氫原子向低能級躍遷放出若干頻率的光子,依據(jù)玻爾理論,下列說法正確的是 ( )
B.當氫原子從能級n=2躍遷到n=1時,對應的電子的軌道半徑變小,能量也變小
C.若氫原子從能級n=2躍遷到n=1時放出的光子恰好能使某金屬發(fā)生光電效應,則當氫原子從能級n=3躍遷到n=1時放出的光子照到該金屬表面時,逸出的光電子的最大初動能為E3-E2
D.若要使處于能級n=3的氫原子電離,可以采用兩種方法:一是用能量為-E3的電子撞擊氫原子,二是用能量為-E3的光子照射氫原子
2.(2017·重慶市永川中學第一次模擬)如題圖所示,下列有關運動的說法正確的是 ( )
A.圖甲中撤掉擋板A的瞬間,小球的加速度豎直向下
B.圖乙中固定在豎直面內(nèi)的圓環(huán)內(nèi)徑r=1.6m,小球沿環(huán)的內(nèi)表面通過最高點的速度可以為2m/s
C.圖丙中皮帶輪上b點的加速度大小等于a點的加速度大?。╝點的半徑為r,b點的半徑為4r,c點的半徑為2r)
D.圖丁中用鐵錘水平打擊彈簧片后,B球比A球先著地
3.(多選)(2016·武漢月考)有一系列斜面,傾角各不相同,它們的底端相同,都是O點,如圖所示。有一系列完全相同的滑塊(可視為質(zhì)點)從這些斜面上的A、B、C、D…各點同時由靜止釋放,下列判斷正確的是 ( )
A.若各斜面均光滑,且這些滑塊到達O點的速率相同,則A、B、C、D…各點處在同一水平線上
B.若各斜面均光滑,且這些滑塊到達O點的速率相同,則A、B、C、D…各點處在同一豎直面內(nèi)的圓周上
C.若各斜面均光滑,且這些滑塊到達O點的時間相同,則A、B、C、D…各點處在同一豎直面內(nèi)的圓周上
D.若各斜面與這些滑塊間有相同的摩擦因數(shù),滑塊到達O點的過程中,各滑塊損失的機械能相同,則A、B、C、D…各點處在同一豎直線上
4.利用如圖甲實驗裝置探究重錘下落過程中重力勢能與動能的轉(zhuǎn)化問題。
(1)圖乙為一條符合實驗要求的紙帶,O點為打點計時器打下的第一點。分別測出若干連續(xù)點A、B、C…與O點之間的距離h1、h2、h3…。已知打點計時器的打點周期為T,重錘質(zhì)量為m,重力加速度為g,可得重錘下落到B點時的速度大小為________。
(2)取打下O點時重錘的重力勢能為零,計算出該重錘下落不同高度h時所對應的動能Ek和重力勢能Ep。建立坐標系,橫軸表示h,縱軸表示Ek和Ep,根據(jù)以上數(shù)據(jù)在圖丙中繪出圖線Ⅰ和圖線Ⅱ。已求得圖線Ⅰ斜率的絕對值k1=2.94J/m,圖線Ⅱ的斜率k2=2.80J/m。重錘和紙帶在下落過程中所受平均阻力與重錘所受重力的比值為________(用k1和k2表示)。
5.(2017·天津市河北區(qū)質(zhì)量檢測)如圖所示是計算機模擬出的一種宇宙空間的情景,在此宇宙空間存在這樣一個遠離其他空間的區(qū)域(在該區(qū)域內(nèi)不考慮區(qū)域外的任何物質(zhì)對區(qū)域內(nèi)物體的引力),以MN為界,上部分勻強磁場的磁感應強度為B1,下部分的勻強磁場的磁感應強度為B2,B1=2B2=2B0,方向相同,且磁場區(qū)域足夠大。在距離界線為h的P點有一宇航員處于靜止狀態(tài),宇航員以平行于界線的速度推出一質(zhì)量為m,帶電量為-q的物體,發(fā)現(xiàn)物體在界線處速度方向與界線成60°角,進入下部分磁場,然后由于反沖宇航員沿與界線平行的直線勻速運動到達目標Q點時,剛好又接住物體而靜止,求:
(1)PQ間距離d是多大?
(2)宇航員質(zhì)量M是多少?
第11題組
1.(2017·湖北省黃岡市黃岡中學限時訓練)某衛(wèi)星在半徑為r的軌道1上做圓周運動,動能為Ek,變軌到軌道2上后,動能比在軌道1上減小了ΔE,在軌道2上也做圓周運動,則軌道2的半徑為 ( )
2.(多選)A、B 連接一恒定電壓,兩個質(zhì)量相等的電荷M和N同時分別從極板A的邊緣和兩極板的正中間沿水平方向進入板間電場,兩電荷恰好在板間某點相遇。若不考慮電荷的重力和它們之間的相互作用,則下列說法正確的是 ( )
A.電荷M的電荷量大于電荷N的電荷量
B.兩電荷在電場中運動的加速度相等
C.從兩電荷進入電場到兩電荷相遇,電場力對電荷M做的功大于電場力對電荷N做的功
D.電荷M進入電場的初速度大小與電荷N進入電場的初速度大小一定相同
3.(多選)(2017·黑龍江省大慶市第一中學第三次模擬)圖甲中的變壓器為理想變壓器,原線圈匝數(shù)n1與副線圈匝數(shù)n2之比為10∶1,變壓器的原線圈接如圖乙所示的正弦式交流電,電阻R1=R2=R3=20Ω,和電容器C連接成如圖所示甲的電路,其中電容器的擊穿電壓為8V,電壓表○V為理想交流電表,開關S處于斷開狀態(tài),則 ( )
A.電壓表 ○V的讀數(shù)約為7.07V
B.電流表 ○V的讀數(shù)為0.05A
C.電阻R2上消耗的功率為2.5W
D.若閉合開關S,電容器會被擊穿
4.為了測量阻值范圍在200~300Ω之間的電阻Rx的阻值,實驗室提供了如下器材:
A.電阻箱R(阻值范圍0~999.9Ω)
B.毫安表(量程0~3mA,內(nèi)阻約100Ω)
C.直流電源(電動勢約3V,內(nèi)阻不計)
D.兩個單刀單擲開關,導線足量
(1)甲同學根據(jù)實驗目的和提供的實驗器材設計出如圖甲所示的實驗電路,設計的操作步驟如下。
①按電路圖連好電路,閉合開關K1,記下毫安表的讀數(shù)。
②斷開K1,閉合開關K2,調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值,使毫安表的讀數(shù)和①中相同,記下此時電阻箱的示數(shù)R1。
假設該同學的設計合理,則待測電阻Rx=________。
(2)乙同學根據(jù)實驗目的和提供的實驗器材設計出如圖乙所示的實驗電路,設計的操作步驟如下。
①按電路圖連好電路,將R調(diào)到最大,然后閉合K1、K2,調(diào)節(jié)R,使毫安表達到滿偏,記下此時電阻箱的示數(shù)R2。
②斷開K2,調(diào)節(jié)R,仍使毫安表滿偏,記下此時電阻箱的示數(shù)R3。假設該同學的設計合理,則待測電阻Rx=_______。
(3)上述兩位同學的設計中有一位是不合理的,不合理的是________,理由:__________________________________。
5.(2017·湖南師范大學附屬中學月考)如圖甲所示,PNQ為豎直放置的半徑為0.1m的半圓形軌道,在軌道的最低點P和最高點Q各安裝了一個壓力傳感器,可測定小球在軌道內(nèi)側(cè)通過這兩點時對軌道的壓力FP和FQ。軌道的下端與一光滑水平軌道相切,水平軌道上有一質(zhì)量為0.06kg的小球A,以不同的初速度v0與靜止在軌道最低點P處稍右側(cè)的另一質(zhì)量為0.04kg的小球B發(fā)生碰撞,碰后形成一整體(記為小球C)以共同速度v沖入PNQ軌道(A、B、C三小球均可視為質(zhì)點,g取10m/s2)。
(1)若FP和FQ的關系圖線如圖乙所示,求:當FP=13N時所對應的入射小球A的初速度v0為多大?
(2)當FP=13N時,AB所組成的系統(tǒng)從A 球開始向左運動到整體達到軌道最高點Q全過程中所損失的總機械能為多少?
(3)若軌道PNQ光滑,小球C均能通過Q點。試推導FP隨FQ變化的關系式,并在圖丙中畫出其圖線。
第12題組
1.(多選)(2016·衡水模擬)如圖甲所示,質(zhì)量為m的物塊放在豎直升降機的地板上,升降機從靜止開始勻加速運動一段距離s后,速度為v,測得物塊對地板的壓力大小為F,改變升降機的加速度,勻加速運動相同的距離,可以得到多組對應的v與F,作出F-v2的關系圖象,如圖乙所示,則下列說法正確的是 ( )
B.當v2=c時,物塊一定處于完全失重狀態(tài)
D.d=2b
3.(2017·江西省吉安市第一中學第二次段考)兩電荷量分別為q1和q2的點電荷放在x軸上的O、M兩點,兩電荷連線上各點電勢φ隨x變化的關系如圖所示,其中A、N兩點的電勢均為零,ND段中的C點電勢最高,則 ( )
A.q1與q2帶同種電荷
B.A、N點的電場強度大小為零
C.NC間場強方向向x軸正方向
D.將一負點電荷從N點移到D點,電場力先做正功后做負功
4.傳感器是一種將非電學量轉(zhuǎn)換成電信號的檢測裝置,它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。某物理課外活動小組利用力傳感器和位移傳感器進一步探究變力作用下的動能定理。如圖甲所示,他們用力傳感器通過定滑輪直接拉固定在小車上的細繩,測出拉力F;用位移傳感器測出小車的位移x和瞬時速度v。已知小車質(zhì)量為200g。
(1)某次實驗得出拉力F隨位移x變化規(guī)律如圖乙所示,速度v隨位移x變化規(guī)律如圖丙所示。利用所得的F-x圖象,求出x=0.30m到0.52m過程中力F做功W=________J,此過程動能的變化ΔEk=________J(保留兩位有效數(shù)字)。
(2)下列情況中可減小實驗誤差的操作是________(填選項前的字母,可能不止一個選項)。
A.使拉力F要遠小于小車的重力
B.實驗時要先平衡摩擦力
C.要使細繩與滑板表面平行
5.控制帶電粒子的運動在現(xiàn)代科學實驗、生產(chǎn)生活、儀器電器等方面有廣泛的應用?,F(xiàn)有這樣一個簡化模型:如圖所示,y軸左、右兩邊均存在方向垂直紙面向里的勻強磁場,右邊磁場的磁感應強度始終為左邊的2倍。在坐標原點O處,一個電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子a,在t=0時以大小為v0的初速度沿x軸正方向射出,另一與a相同的粒子b某時刻也從原點O以大小為v0的初速度沿x軸負方向射出。不計粒子重力及粒子間的相互作用,粒子相遇時互不影響。
(2)為使粒子a、b能在y 軸上Q(0,-l0)點相遇,求y軸右邊磁場的磁感應強度的最小值B2;
(3)若y軸右邊磁場的磁感應強度為B0,求粒子a、b在運動過程中可能相遇的坐標值。
參考答案及解析
第1題組
1.AD 【解析】M、N兩物體一起向上做勻加速直線運動,合力向上,對MN整體進行受力分析,受到重力和F,墻對M沒有彈力,否則合力不能向上,也就不可能有摩擦力;對N進行受力分析得,N受到重力,M對N 的支持力,這兩個力的合力不能向上,所以還受到M對N 向上的靜摩擦力,則N也給M 一個沿斜面向下的靜摩擦力,再對M進行受力分析得,M受到重力、推力F、N對M 的壓力以及N給M沿斜面向下的靜動摩擦力,一共4個力,故A、D項正確。
2.A 【解析】粒子做類斜拋運動,水平分運動是勻速直線運動,要使該粒子能從Q板上的小孔B射出,即要增加水平分位移,由于水平分速度不變,只能增加運動的時間。保持開關S閉合,適當上移P極板,根據(jù)U=Ed,d增加,場強E減小,故加速度a=qE/m 減小,根據(jù)t=2vy0/a,時間延長,可能從小孔B射出,故A項正確;保持開關S閉合,適當左移P極板,場強不變,故粒子加速度不變,運動軌跡不變,故B項錯誤;先斷開開關S,再適當上移P極板,電荷的面密度不變,場強不變,故粒子加速度不變,運動軌跡不變,故C項錯誤;先斷開開關S,再適當左移P極板,電荷的面密度增加,場強變大,故粒子加速度變大,故時間縮短,水平分位移減小,不可能從小孔B射出,故D項錯誤。
4.(1)0.400(0.400±0.001)
(3)①0.38 ②2.63
(4)圖線見解析圖 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)螺旋測微器的固定刻度為0.0mm,可動刻度為0.01×40.0mm=0.400mm,所以最終讀數(shù)為0.400mm(0.400±0.001)。
(3)由圖丙可知,電流表讀數(shù)為I=19×0.02A=0.38A,故表格①中應為0.38,表格②中通過計算可知,應該為2.63。
(4)在圖丁中描點作圖,讓直線盡量過所有的點,或讓直線對稱分布在直線兩側(cè)。
5.(1)15N (2)0.3s (3)3m/s>v0>2m/s
設物塊在軌道末端所受支持力的大小為F,
得F=15N
由牛頓第三定律,小物塊對軌道壓力大小為15N,方向豎直向下。
(2)物塊在傳送帶上加速運動時,由μmg=ma,
得a=μg=5m/s2
加速到與傳送帶同速所需要的時間
故T=t1+t2=0.3s。
恰好落到A 點:s=v2t,得v2=2m/s;
恰好落到B點:D+s=v3t,得v3=3m/s;
故v0應滿足的條件是2m/s<v0<3m/s。
第2題組
2.B 【解析】拉力豎直向上,與物體的位移方向相同,則拉力對物體做正功,由功能關系知物體的機械能增加,A、D項錯誤;由勻變速運動的速度位移關系公式v2-v20=2ah得到v2=+2ah,由此得到圖象的斜率為2a,因為直線的斜率不變,所以加速度a不變,因此物體向上做勻減速直線運動,由牛頓第二定律知拉力恒定,由功能關系知FΔh=ΔE,即得所以E-h(huán)圖象的斜率等于拉力F,F(xiàn)一定,因此E-h(huán)圖象應是向上傾斜的直線。
4.(1)② (2)①⑥
(3)m1(2s56+s45-s34)=(m1+m2)(2s67+s78-s89)
(4)①③④
(5)將軌道的一端墊起少許,平衡摩擦力,使得滑塊碰撞前后都做勻速運動(其他合理答案也參照給分)。
5.(1)4×10-3m (2)3.14×10-6s (3)0.2m
(3)微粒從C點垂直y軸方向進入電場,做類平拋運動,設在電場中運動的水平位移為Δx,豎直位移為Δy,則
x方向上:Δx=v0t1
而Δy=2r
又有qE=ma
代入數(shù)據(jù)解得Δx=0.2m。
第3題組
2.B 【解析】由于所有直導線中的電流一樣,將直導線一分為二,由右手螺旋定則及對稱性知左邊6根直導線電流在P1點產(chǎn)生的磁場互相抵消,所有直導線電流在P1點產(chǎn)生的磁場,僅相當于右邊6根直導線電流在P1處產(chǎn)生的磁場,磁感應強度大小為B1,方向垂直ab向下;由對稱性知右邊6根直導線電流在P2處產(chǎn)生的磁場的磁感應強度大小為B1,方向垂直ab向上,而所有直導線的電流在P2處產(chǎn)生的磁場的磁感應強度大小為B2,方向垂直ab向上,所以將右邊6根直導線移走后,由磁場的疊加原理知左邊6根直導線電流在P2處產(chǎn)生的磁場的磁感應強度大小為B2-B1,B項正確。
4.(1)140Ω 1.3(1.30也可) (2)如圖所示(5)1.45(1.40~1.48均可) 8
【解析】(1)由圖可知,指針的示數(shù)為14,則讀數(shù)為14×10Ω=140Ω;量程選2.5V,則最小分度為0.05;故讀數(shù)為1.30V;
(2)采用電流表和電阻箱完成實驗,故只需將電流表和電阻串聯(lián)即可,故原理圖如圖所示。
【解析】(1)設右斜面傾角為β,貨箱由靜止釋放后能沿斜面下滑,則F合>0
解得m>2.0×103kg。
(2)對系統(tǒng)應用動能定理有
(3)當A的質(zhì)量m與B的質(zhì)量M 之間關系滿足mM時,貨箱下滑的加速度最大,到達斜面底端的速度也最大,此時有mgsinθ-μmgcosθ=mam
貨箱到達斜面底端的最大速度vm=10m/s<12m/s
所以,當A的質(zhì)量m不斷增加時,該運輸裝置均能被安全鎖定。
第4題組
4.(1)靜止 F1(2)不能
【解析】(1)圖線乙中t1~t2這段時間內(nèi),滑塊所受摩擦力逐漸增大,滑塊應處于靜止狀態(tài),之后滑塊開始運動,最大靜摩擦力對應拉力F1。
(2)因同時改變接觸面的粗糙程度和接觸面的壓力得出甲、乙兩圖,故根據(jù)兩圖的圖形區(qū)別,無法確定最大靜摩擦力的變化是由哪個因素變化引起的。
(2)粒子進入第四象限后,在水平方向上,有
(3)由(2)分析知粒子在第四象限中運動時,y方向上做勻速直線運動,x方向上前半個周期向右勻加速運動,后半個周期向右勻減速運動直到速度為0。每個周期向右運動的平均速度為,每個周期前進
因為開始計時時離子坐標為x0
所以nT時,離子的橫坐標為x=x0+4nx0=(4n+1)x0
第5題組
1.A 【解析】根據(jù)左手定則可知,棒ab所受到的安培力方向垂直于棒斜向上,受力圖如圖所示,F(xiàn)x合=F摩-Fsinθ=0,F(xiàn)=BIL,解得F摩=BILsinθ。
【解析】(1)滑動變阻器和定值電阻串聯(lián),電壓表V1測量滑動變阻器電壓,電壓表V2測路端電壓,電路如圖所示。
【解析】(1)從C到A對小球運用動能定理
解得vA=1m/s。
(2)將小球由A點飛出至落到AB面的運動分解為沿斜面(x軸)和垂直于斜面(y軸)兩個方向,則落回斜面的時間等于垂直于斜面方向的時間
(3)小球落回斜面時沿斜面方向速度
vx=axt=gsin37°·t=1.5m/s
垂直斜面方向速度vy=1m/s
第6題組
4.(1)AC (2)AD (3)0.41 0.76
【解析】(1)本實驗需要的電源是低壓交流電源,還需要用刻度尺測量紙帶點跡間的距離,故選A、C。
(2)實驗過程中,要先接通電源,等到打點穩(wěn)定后,再使紙帶運動,要將接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處,這樣可以打較多的點,故選A、D。
【解析】(1)cd棒剛要開始滑動時,對其受力分析如圖所示。
由平衡條件得
BIcdLcos53°-f=0
FN-mg-BIcdLsin53°=0
又f=μFN
(2)ab棒在足夠長的軌道上下滑時,最大安培力
由以上兩式聯(lián)立解得mab≤2.08kg。
(3)ab棒下滑時,cd 棒始終靜止,有
第7題組
1.AD 【解析】比結合能越大,越穩(wěn)定,則核燃料總是利用比結合能小的核,A項正確;核反應中γ的能量就是的結合能,B項錯誤核比核更穩(wěn)定,說明的比結合能大,所以衰變時會釋放巨大的能量,C項錯誤,D項正確。
3.ACD 【解析】電子在運動的過程中受力的方向指向圓心,根據(jù)左手定則可知,電子在管道內(nèi)沿順時針方向運動,A項正確;電子經(jīng)過n個磁場偏轉(zhuǎn)后轉(zhuǎn)過的角度為2π,經(jīng)過每個電磁鐵,偏轉(zhuǎn)角度是故B項錯誤;由題意,首先實現(xiàn)電子在環(huán)形管道中沿甲圖虛線所示的軌跡運動,這時候電子經(jīng)過每個電磁場區(qū)域時射入點和射出點都是電磁場區(qū)域的同一直徑的兩端,所以碰撞點為過入射點所在直徑的另一端,C項正確;由B分析知電子經(jīng)過每個電磁鐵,偏轉(zhuǎn)角為,所以,解得D項正確。
4.(1)A1R1(2)c (3)7.69 (4)0.16
5.(1)20m/s2(2)3.2m (3)10m
【解析】(1)由牛頓第二定律,得F-μmg=ma,
(2)由圖象可得推力隨位移x是變化的,當推力等于摩擦力時,加速度為0,速度最大
則F=μmg=20N
由圖得到F與x的函數(shù)關系式F=100-25x
則得到x=3.2m。
(3)由圖象得到推力對物體做功等于“面積”,得推力做功W=200J
根據(jù)動能定理W-μmgxm=0
代入數(shù)據(jù)得xm=10m。
第8題組
1.B 【解析】根據(jù)衰變方程知X、Y都經(jīng)歷了α、β衰變,質(zhì)子數(shù)都減少了1,Q和S也是同位素,A項正確;Y經(jīng)過β衰變,質(zhì)子數(shù)比原來多1,所以X的原子序數(shù)比R少1,B項錯誤;X的質(zhì)子數(shù)比P 多2,比Q多1,R的質(zhì)子數(shù)比X 多1,故R的質(zhì)子數(shù)多于前述任何元素,C項正確;R比S的質(zhì)量數(shù)多4,質(zhì)子數(shù)多2,則中子數(shù)多2,D項正確。
3.B 【解析】由圖象可知,機車的最大功率約為P=200kW,在加速階段由牛頓第二定律可知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項正確。
【解析】小車做初速度為零的勻加速直線運動,根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律有,所以有,根據(jù)以上信息,我們發(fā)現(xiàn),在實驗誤差范圍內(nèi)質(zhì)量改變之后平均下滑時間不改變,經(jīng)過分析得出當斜面傾角一定時,加速度與物體質(zhì)量無關。光滑斜面上物體下滑時的合力是重力沿斜面向下的分力,即F合=mgsinα,根據(jù)牛頓第二定律得gsinα,所以加速度a與sinα的圖象斜率代表當?shù)氐闹亓铀俣?,所以g=10m/s2。
而摩擦力生熱:Q摩擦=fx相對=fL,
焦耳熱:Q焦耳=I2Rt,
設線圈從放到傳送帶到與傳送帶具有相同速度經(jīng)歷的時間為T,由牛頓第二定律得f=ma②,
由速度公式v=aT③,
第9題組
4.(1)如圖所示
【解析】(1)見答案
(2)電流表示數(shù)變化較大,說明電壓表分流作用較大,采用內(nèi)接法,誤差較小。測量結果為電流表內(nèi)阻與待測電阻的串聯(lián)值,故測量結果偏大。
5.(1)mgR mg 方向向下
【解析】(1)解除彈簧鎖定后小球運動到C點過程,彈簧和小球系統(tǒng)機械能守恒,
由機械能守恒定律得3 mgR=2 mgR+Ek,
解得Ek=mgR,
設小球經(jīng)過C點時軌道對小球的作用力為F,
(2)小球離開C點后做平拋運動,
若要小球擊中薄板,應滿足R≤x1≤2R,
第10題組
【解析】(1)根據(jù)勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度,即可得
同理,物體在MN下方運動半徑R2和周期T2分別為
物體由P點運動到MN 邊界時與MN 的夾角為60°,如圖所示
則有R1-h(huán)=R1cos60°得到R1=2h,R2=4h
(2)物體從點P到Q點所用的時間為
設宇航員的質(zhì)量為M,從點P到Q的速度為v,
根據(jù)動量守恒定律mv0-Mv=0
第11題組
3.AC 【解析】開關斷開時,副線圈為R1和R2串聯(lián),電壓表測量R2的電壓,由圖可知原線圈電壓為,所以副線圈電壓為,則電壓表的讀數(shù)是R2的電壓為,故A項正確;由A的分析可知,副線圈電流為,所以原線圈電流為,故B項錯誤;電阻R1、R2上消耗的功率為,故C項正確;當開關閉合時,R1與R3并聯(lián)后和R2串聯(lián),電容器的電壓為并聯(lián)部分的電壓,并聯(lián)部分電阻為R并=10Ω,所以并聯(lián)部分的電壓為,最大值為,所以電容器不會被擊穿,故D項錯誤。
4.(1)R1
(2)R2-R3
(3)甲 超過電流表量程
【解析】(1)根據(jù)甲同學的實驗電路,該同學采用了等效替代法,故待測電阻Rx=R1;
(2)根據(jù)乙同學的實驗步驟可知R2=R3+Rx,則Rx=R2-R3;
(2)0.6J
(3)FQ=FP-6(N),圖象見解析
【解析】(1)設A球的質(zhì)量為M,B球的質(zhì)量為m,由牛頓第三定律可知,小球在P、Q兩點所受軌道的彈力大小FNP=FP,F(xiàn)NQ=FQ①
解得
AB相碰,Mv0=(M+m)vP③
(2)AB相碰所損失的機械能
球C在Q點由牛頓第二定律得
球C從P運動至Q的過程,由動能定理得
聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得Wf=-0.2J
故球C上升過程中所損失的機械能ΔE2=0.2J
故整個系統(tǒng)在全過程中所損失的機械能
(3)因軌道光滑,小球C由P至Q的過程中機械能守恒
聯(lián)立①②⑤⑧得FNP-FNQ=6(M+m)g
即FQ=FP-6(N),得到圖線如下圖。
第12題組
3.D 【解析】由圖象可知,兩點的電勢一正一負,則q1與q2帶異種電荷,故A項錯誤;該圖象的斜率等于場強E,則知A、N兩點電場強度不為零,故B項錯誤;由圖可知N→C段中,電勢升高,所以場強方向沿x軸負方向,故C項錯誤;因N→D段中,電勢先高升后降低,所以場強方向先沿x軸負方向,后沿x軸正方向,則將一負點電荷從N點移到D點,電場力先做正功后負功,故D項正確。
4.(1)0.18 0.17 (2)BC
(2)該實驗中不是利用懸掛的重物的重力表示繩子的拉力,而是直接測量出繩子的拉力,因此不需要使拉力F要遠小于小車的重力,故A項錯誤;當平衡了摩擦力并保證細繩與滑板表面平行時,繩子上的拉力才等于小車所受合外力,故B、C項正確。
(3)由圖丙可見,只有在兩軌跡相交或相切的那些點,才有相遇的可能性,所以有y軸上的相切點和y軸左側(cè)的相交點。經(jīng)分析可知,只要a、b粒子從O點出發(fā)的時間差滿足一定的條件,這些相交或相切的點均能相遇。
②y軸左側(cè)的相交點相遇
由丙圖可知,OA=AC=OC=r2