一、选择题
1. 图中a、b、c是匀强电场中同一平面上的三个点,各点的电势分别是Ua=5V,Ub=2V,Uc=
3V,则在下列各示意图中能表示该电场强度的方向是(
)
【答案】D
2. 如图,平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电
源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子( A.所受重力与电场力平衡B.电势能逐渐增加C.动能逐渐增加D.做匀变速直线运动【答案】BD
3. 如图所示,m=1.0kg的小滑块以v0=4m/s的初速度从倾角为37°的斜面AB的底端A滑上斜面,滑块与斜面间的动摩擦因数为之间的距离为
A.0.8m B.0.76m C.0.64m D.0.6m
,取g=10m/s2,sin37°=0.6。若从滑块滑上斜面起,经0.6s正好通过B点,则AB
)
【答案】B
4. 图示为一电场的的电场线图,关于A、B两点的电场强度,下列说法正确的是
A. A点的电场强度小于B点的电场强度B. A点的电场强度大于B点的电场强度C. B点的电场强度度方向向左,A点的向右D. 负电荷在B点受到的电场力向左
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【答案】B
【解析】电场线的疏密代表场强的强弱,根据图象可知,在电场的A点的电场线较密,所以在A点的电场强度要比B点的电场强度大,故A错误,B正确;电场线的方向就是电场强度的方向,由图可知B点的电场线的方向向左,A点沿着该点切线方向,指向左方,故C错误;负电荷在B点受到的电场力方向与电场强度方向相反,所以受到向右的电场力,故D错误。所以B正确,ACD错误。
5. (2016·河北沧州高三月考)某物体在竖直方向上的力F和重力作用下,由静止向上运动,物体动能随位移变化图象如图所示,已知0~h1段F不为零,h1~h2段F=0,则关于功率下列说法正确的是(
)
A.0~h2段,重力的功率一直增大B.0~h1段, F的功率可能先增大后减小C.0~h2段,合力的功率可能先增大后减小D.h1~h2段,合力的功率可能先增大后减小【答案】BC
【解析】【参考答案】BC
6. 如图所示,虚线是小球由空中某点水平抛出的运动轨迹,A、B 为其运动轨迹上的两点。小球经过A点时,速度大小为10 m/s、与竖直方向夹角为60°;它运动到B点时速度方向与竖直方向夹角为30°。不计空气阻力,重力加速度取10m/s²,下列叙述正确的是
A. 小球通过B点的速度为12m/s
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B. 小球的抛出速度为5m/s
C. 小球从A点运动到B点的时间为1sD. A、B之间的距离为6【答案】C
【解析】根据速度的分解与合成可得小球平抛运动的初速度为:点的速度为:
,小球通过B
m
,故AB错误;根据速度的分解与合成可得小球在A点时竖直分速度为:
,在B点的竖直分速度为:
,则小球从A点到B点的时间为:
,故C正确;根据速度位移公式可得A、B之间的竖直距离为:
,A、B间的水平距离为:
,故D错误。所以C正确,ABD错误。
7. 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(
)
,则A、B之间的距离为:
A. T1<T2 【答案】C
B. F1<F2 C. T1=T2 D. F1=F2
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【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。
8. 如图所示,甲、乙两质量不同的物体,分别受到恒力作用后,其动量p与时间t的关系图象。则甲、乙所受合外力F甲与F乙的关系是(图中直线平行)( A.F甲<F乙B.F甲=F乙C.F甲>F乙
D.无法比较F甲和F乙的大小 【答案】B
9. 一质点在一直线上运动,第1s内通过1m,第2s内通过2m,第3s内通过3m,第4s内通过4m.该质点的运动可能是( A. 变加速运动
B. 初速度为零的匀加速运动C. 匀速运动
D. 初速度不为零的匀加速运动【答案】AD
10.关于电流激发的磁场,下列四个图中,磁场方向跟电流方向标注正确的是
)
)
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A. B. C. D.
【答案】AB
【解析】根据安培右手定则可知,A图的电流方向向上,产生从上往下看逆时针方向的磁场,故A正确;同理B图符合安培右手定则,故B正确;根据安培右手定则可知,小磁针的N极应该指向左方,故C错误;根据安培右手定则可知,D图中小磁针的N极应该垂直纸面向外,故D错误。所以AB正确,CD错误。11.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。
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12.如图所示,绝缘粗糙斜面固定在水平地面上,斜面所在空间存在平行于斜面向上的匀强电场E,轻弹簧一端固定在斜面项端,另一端拴接一质量不计的绝缘薄板,一带正电的小滑块,从斜面上的P点由静止释放沿斜面向上运动,并能压缩弹簧至R点(图中未标出) 然后返回,则
A. 滑块从P点运动到R点过程中,其机械能增量等于电场力与弹簧弹力做功之和
B. 滑块从P点运动到R 点过程中,电势能的减少量大于重力势能和弹簧弹性势能的增加量之和C. 滑块返回过程能到达的最低位置位于P点的上方
D. 滑块最终停下来,克服摩擦力所做的功等于电势能减少量与重力势能增加量之差【答案】BC
【解析】试题分析:由题可知,小滑块从斜面上的P点处由静止释放后,沿斜面向上运动,说明小滑块开始时受到的合力的方向向上,开始时小滑块受到重力、电场力、斜面的支持力和摩擦力的作用;小滑块开始压缩弹簧后,还受到弹簧的弹力的作用.小滑块向上运动的过程中,斜面的支持力不做功,电场力做正功,重力做负功,摩擦力做负功,弹簧的弹力做负功.在小滑块开始运动到到达R点的过程中,电场力做的功转化为小滑块的重力势能、弹簧的弹性势能以及内能.由以上的分析可知,滑块从P点运动到R点的过程中,其机械能增量等于电场力与弹簧弹力做功、摩擦力做功之和,故A错误;由以上的分析可知,电场力做的功转化为小滑块的重力势能、弹簧的弹性势能以及内能,所以电势能的减小量大于重力势能和弹簧弹性势能的增加量之和,故B正确;小滑块运动的过程中,由于摩擦力做功,小滑块的机械能与电势能的和增加减小,所以滑块返回能到达的最低位置在P点的上方,不能在返回P点,故C正确;滑块运动的过程中,由于摩擦力做功,小滑块的机械能与电势能的和逐渐减小,所以滑块最终停下时,克服摩擦力所做的功等于电势能的减小量与重力势能增加量、弹性势能增加量之差,故D错误。考点:考查了功能关系的应用
【名师点睛】该题中,小滑块的运动的过程相对是比较简单的,只是小滑块运动的过程中,对小滑块做功的力比较多,要逐个分析清楚,不能有漏掉的功,特别是摩擦力的功
13.(2016河南名校质检)如图甲所示,物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动.通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙所示.取g=10 m/s2.则(
)
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A.物体的质量m=1.0 kg
B.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.20C.第2 s内物体克服摩擦力做的功W=2.0 JD.前2 s内推力F做功的平均功率P=1.5 W【答案】CD 【
解
析
】
14.小型登月器连接在航天站上,一起绕月球做圆周运动,其轨道半径为月球半径的3倍,某时刻,航天站使登月器减速分离,登月器沿如图所示的椭圆轨道登月,在月球表面逗留一段时间完成科考工作后,经快速启动仍沿原椭圆轨道返回,当第一次回到分离点时恰与航天站对接,登月器快速启动时间可以忽略不计,整个过程中航天站保持原轨道绕月运行。已知月球表面的重力加速度为g,月球半径为R,不考虑月球自转的影响,则登月器可以在月球上停留的最短时间约为(
)
R gRC.1.7π
gA.4.7π【答案】 A【
解
RgR D.1.4π
gB.3.6π
析
】
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设登月器在小椭圆轨道运行的周期为T1,航天站在大圆轨道运行的周期为T2。
对登月器和航天站依据开普勒第三定律分别有T2T12T22
== ②3R32R33R3
为使登月器仍沿原椭圆轨道回到分离点与航天站实现对接,登月器可以在月球表面逗留的时间t应满足t=nT2-T1 ③(其中,n=1、2、3、…)
3R2R
联立①②③得t=6πn -4π (其中,n=1、2、3、…)
gg
R当n=1时,登月器可以在月球上停留的时间最短,即t=4.7π,故A正确。
g
15.如图所示为直升飞机由地面垂直起飞过程的速度时间图象,则关于飞机的运动,下面说法正确的是(
)
A. 0~5s内飞机做匀加速直线运动B. 5~15s内飞机在空中处于悬停状态C. 15~20s内飞机匀减速下降
D. 0~25s内飞机上升的最大高度为300m【答案】AD
16.(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
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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
】
17.(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
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】
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★
18.如图所示,a、b是等量异种点电荷连线的中垂线上的两点,现将某检验电荷分别放在a、b两点,下列说法中正确的是
A. 受到电场力大小相等,方向相同B. 受到电场力大小相等,方向相反C. 受到电场力大小不相等,方向相反D. 受到电场力大小不相等,方向相同【答案】D
【解析】试题分析:由图可知看出:a处电场线密,电场强度大.两点的电场线的切线方向相同,所以电场强度方向相同,放入同种检验电荷,受到的电场力大小不等,方向相同.故选D考点:等量异种电荷的电场.
二、填空题
19.如图所示,将一个电流表G和另一个电阻连接可以改装成伏特表或安培表,则甲图对应的是 要使它的量程加大,应使R1 使R2
(填“增大”或“减
(填“增大”或“减小”);乙图是 小”)。
表,表,要使它的量程加大,应【答案】安培;减小;伏特;增大
20.(1)在做“探究平抛运动的规律”实验(
)
时,下列操作正确的是
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
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B.每次释放小球的位置可以不同
C.使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些D.将记录小球位置的纸取下后,用直尺依次将各点连成折线
(2)图6所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分,图中背景方格的边长均为4. 9cm,每秒钟闪光10次,小球平抛运动的初速度是
【答案】(1)AC(2)1.47m/s
m/s,当地的重力加速度大小是 m/s
21.输送1.0×l05瓦的电功率,用发1.0×l04伏的高压送电,输电导线的电阻共计1.0欧,输电导线中的电流是 A,输电导线上因发热损失的电功率是 【答案】10;100
【解析】由PUI,得输电导线中的电流I2W。
P=10AU输电导线上因发热损失的电功率: PIr=100×1=100W
三、解答题
22. 如图所示,用一块长L1=1.0 m的木板在墙和桌面间架设斜面,桌子高H=0.8 m,长L2=1.5 m。斜面与水平桌面的倾角θ可在0~60°间调节后固定。将质量m=0.2 kg的小物块从斜面顶端静止释放,物块与斜面间的动摩擦因数μ1=0.05,物块与桌面间的动摩擦因数为μ2,忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失。(重力加速度取g=10 m/s2;最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
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(1)当θ角增大到多少时,物块能从斜面开始下滑;(用正切值表示)
(2)当θ角增大到37°时,物块恰能停在桌面边缘,求物块与桌面间的动摩擦因数μ2;(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(3)继续增大θ角,发现θ=53°时物块落地点与墙面的距离最大,求此最大距离xm。
【答案】 (1)arctan 0.05 (2)0.8 (3)1.9 m【解析】
由动能定理得mgL1sin θ-Wf=0代入数据得μ2=0.8。
1
(3)由动能定理得mgL1sin θ-Wf=mv2
2
解得v=1 m/s
1
由平抛运动规律得H=gt2,x1=vt
2
解得t=0.4 sx1=0.4 m
xm=x1+L2=1.9 m。
23.如图所示,半径为R的光滑半圆轨道ABC与倾角θ=37°的粗糙斜面轨道DC相切于C,圆轨道的直径AC与斜面垂直。质量为m的小球从A点左上方距A高为h的斜上方P点以某一速度水平抛出,刚好与半圆轨道的A点相切进入半圆轨道内侧,之后经半圆轨道沿斜面刚好滑到与抛出点等高的D处。已知当地的重力
50
加速度为g,取R=h,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,不计空气阻力,求:
9
(1)小球被抛出时的速度v;
(2)小球到达半圆轨道最低点B时,对轨道的压力大小;(3)小球从C到D过程中克服摩擦力做的功W。
0
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16【答案】 (1) 42gh (2)5.6mg (3) mgh
39
【解析】
(2)A、B间竖直高度H=R(1+cos θ)
11
设小球到达B点时的速度为v,则从抛出点到B过程中有mv02+mg(H+h)= mv2
22
2v
在B点,有FN-mg=m
R
解得FN=5.6mg
由牛顿第三定律知,小球在B点对轨道的压力大小是5.6mg。
(3)小球沿斜面上滑过程中克服摩擦力做的功等于小球做平抛运动的初动能,有
116W=mv02=mgh。
29
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