一、选择题
1. 如图甲所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,在传送带上某位置轻轻放置一小木块,小木块与传送带间动摩擦因数为μ,小木块的速度随时间变化关系如图乙所示,v0、t0已知,则
A. 传送带一定逆时针转动 B.
C. 传送带的速度大于v0 D. t0后木块的加速度为【答案】AD
【解析】试题分析: A、若传送带顺时针转动,当滑块下滑(块上滑(
),将一直匀加速到底端;当滑
,由图可知
),先匀加速运动,在速度相等后将匀速运动,两种均不符合运动图象;故传送带
是逆时针转动,选项A正确.B、滑块在0~t0内,滑动摩擦力向下作匀加速下滑,
,则
,选项B错误.C、只有当滑块的速度等于传送带的速度时,滑块所受的摩擦力变成
,代入μ值得
,
斜向上,故传送带的速度等于v0,选项C错误.D、等速后的加速度选项D正确。故选AD.
考点:考查牛顿第二定律、匀变速直线运动.
【名师点睛】本题的关键1、物体的速度与传送带的速度相等时物体会继续加速下滑.2、小木块两段的加速度不一样大.
2. 质量为m的木块位于粗糙水平桌面上,若用大小为F的水平恒力拉木块,其加速度为a1。当拉力方向不变,大小变为2F时,木块的加速度为a2,则
A.a1=a2 B.a2<2a1 C.a2>2a1 D.a2=2a1
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【答案】C
【解析】由牛顿第二定律得:即
不变,所以
,
,由于物体所受的摩擦力,
,故选项C正确。
的理解能力,F是物体受到的合力,不能简单认为加速度与水
,
【名师点睛】本题考查对牛顿第二定律平恒力F成正比。
于该变压器,下列说法正确的是( ) A.原、副线圈的匝数之比等于4:1 B.原、副线圈的匝数之比等于1:4 C.原、副线圈的匝数之比等于2:1 D.原、副线圈的匝数之比等于1:2 【答案】A
3. 如图4所示,一理想变压器,当原线圈两端接U1=220V的正弦式交变电压时,副线圈两端的电压U2=55V.对
U1n1Un2,A对
【解析】24. 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
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。 5. 如图所示,圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确
a b 的是( ) c A.a粒子动能最大
A B.c粒子速率最大
C.c粒子在磁场中运动时间最长 D.它们做圆周运动的周期TaTbTc 【答案】B
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O 6. 如图所示,磁场方向竖直向下,通电直导线ab由水平位置1绕a点在竖直平面内转到位置2的过程中,通电导线所受安培力是
A.数值变大,方向不变 B.数值变小,方向不变 C.数值不变,方向改变 D.数值,方向均改变
【答案】B
【解析】安培力F=BIL,电流不变,垂直直导线的有效长度减小,安培力减小,安培力的方向总是垂直BI所构成的平面,所以安培力的方向不变,B正确。
7. 如图所示电路中,三个相同的灯泡额定功率是40 W,在不损坏灯泡的情况三个灯泡消耗的总功率最大不应超过
A.40 W B.60 W C.80 W D.120 W 【答案】B 8. 对于电容
,以下说法正确的是
下,这
A. 一只电容器所充电荷量越大,电容就越大
B. 对于固定电容器,它的带电量跟两极板间所加电压的比值保持不变 C. 电容器的带电量跟加在两极间的电压成反比 D. 如果一个电容器没有带电,也就没有电容 【答案】B
【解析】解:A、电容器带电荷量越大,板间电压越大,而电容不变.故A错误.
B、电容表征电容器容纳电荷本领的大小,对于固定电容器,电容C不变,由定义式C=可知,则带电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变.故B正确.
C、电容器的带电荷量Q=CU,当电容C一定时,电量与电压成正比.当电容C变化时,电量与电压不成正比.故C错误.
D、电容表征电容器容纳电荷本领的大小,与电容器的电量、电压无关.故D错误.
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故选:B
【点评】本题考查对电容的理解能力,抓住电容的物理意义和定义式是关键. 9. 下列选项不符合历史事实的是( ) A、富兰克林命名了正、负电荷
B、库仑在前人工作的基础上通过库仑扭秤实验确定库仑定律 C、麦克斯韦提出电荷周围存在一种特殊的物质--电场 D、法拉第为了简洁形象描述电场,提出电场线这一辅助手段 【答案】C
10.如图所示为一质点从t=0时刻开始,做初速度为零的匀加速直线运动的位移—时间图象,图中斜虚线为t=4 s时对应图象中的点的切线,交时间轴于t=2 s处,由此可知该质点做匀加速运动的加速度为( )
2A. 2m/s B.
132m/s2 C. m/s2 . D. m/s2 223【答案】B
11.如图所示,A、B、C、D为匀强电场中相邻的等势面,一个电子垂直经过等势面D时的动能为20 eV,经过等势面C时的电势能为-10 eV,到达等势面B时的速度恰好为零。已知相邻等势面间的距离为5 cm,不计电子的重力,下列说法中正确的是( )
A. C等势面的电势为10 V B. 匀强电场的电场强度为200 V/m C. 电子再次经过D等势面时,动能为10 eV D. 电子的运动是匀变速曲线运动 【答案】AB
【解析】试题分析:只有电场力做功,电势能和动能之和保持不变.根据题目所给条件,C等势面的电势为
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A错;,故A等势面电势不为10V,电子在相邻等势面间运动时,电场力做功W=qU
相等,因为电子在D等势面的动能为20eV,到达等势面B时的速度恰好为零,电子在D到C等势面间运动时,电场力做功大小为
,
,匀强电场的场强为
,B项正确。电子再次经过D等势面时,动能不变仍为20eV,C项错误。 电
子在匀强电场中受恒力作用,运动方向和电场力方向共线电子的运动是匀变速直线运动,D项错误,故选B 考点:电势能、能的转化和守恒
点评:难度中等,学习电场中的功能关系时可以类比在重力场的功能关系,如只有重力做功,动能和电势能之和保持不变;那么只有电场力做功,电势能和动能之和保持不变
12.如图所示,倾角为的斜面静置于地面上,斜面上表面光滑,A、B、C三球的质量分别为m、2m、3m,轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连,A、B间固定一个轻杆,B、C间由一轻质细线连接。弹簧、轻杆与细线均平行于斜面,初始系统处于静止状态,现突然剪断细线或弹簧。下列判断正确的是
A.弹簧被剪断的瞬间,A、B、C三个小球的加速度均为零 B.弹簧被剪断的瞬间,A、B之间杆的弹力大小为零
C.细线被剪断的瞬间,A、B球的加速度沿斜面向上,大小为gsin D.细线被剪断的瞬间,A、B之间杆的弹力大小为4mgsin
【答案】BCD
【解析】若是弹簧被剪断,将三个小球看做一个整体,整体的加速度为设杆的作用力为F,则
,解得
,然后隔离A,对A分析,
,A错误,B正确;剪断细线前,以A、B、C组成的
,
系统为研究对象,系统静止,处于平衡状态,合力为零,则弹簧的弹力为
以C为研究对象知,细线的拉力为3mgsin θ。剪断细线的瞬间,由于弹簧弹力不能突变,弹簧弹力不变,以A、B组成的系统为研究对象,由牛顿第二定律得
,解得A、B两个小球
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的加速度为解得杆的拉力为
,方向沿斜面向上,以B为研究对象,由牛顿第二定律得:
,故CD正确。
,
13.(2015·永州三模,19)如图所示,两星球相距为L,质量比为mA∶mB=1∶9,两星球半径远小于L。从星球A沿A、B连线向星球B以某一初速度发射一探测器,只考虑星球A、B对探测器的作用,下列说法正确的是( )
A.探测器的速度一直减小
L
B.探测器在距星球A为处加速度为零
4
C.若探测器能到达星球B,其速度可能恰好为零
D.若探测器能到达星球B,其速度一定大于发射时的初速度
【答案】BD 【
解
析
】
14.已知元电荷数值为A. C. 【答案】D
B. D.
,某个物体带电量不可能是 ...
【解析】任何物体的带电量都是元电荷电量的整数倍,故D物体带的电量不可能,故选D.
15.如图所示,两个线圈套在同一个铁芯上,线圈的绕向如图甲所示,左线圈连着正方形线框abcd,线框所在区域存在变化的磁场,取垂直纸面向里为正,磁感应强度随时间变化如图乙所示,不计线框以外的感生电场,
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右侧线圈连接一定值电阻R,下列说法中正确的是( )
A. t1时刻ab边中电流方向由a→b,e点电势高于f点
B. 设t1、t3时刻ab边中电流大小分别为i1、i3,则有i1<i3,e点与f点电势相等 C. t2~t4时间内通过ab边电量为0,定值电阻R中无电流 D. t5时刻ab边中电流方向由a→b,f点电势高于e点 【答案】B
【解析】:A、 时刻磁场方向向里且均匀增加,根据楞次定律,线框中感应电流沿逆时针方向,ab边中电流方向由
,根据法拉第电磁感应定律知,正方形线框中的感应电动势是恒定值,原线圈中电流值恒定,副线圈中不产生感应电动势,e点电势等于f点电势,故A错误; B、根据法拉第电磁感应定律率,C、
,根据欧姆定律
,知
,
时刻磁感应强度的变化率小于时刻的磁感应强度变化
,所以B选项是正确的;
时间内磁感应强度均匀变化,磁通量均匀变化,有恒定感应电流通过ab,通过ab边的电量不为0,副线圈
,
磁通量不变,定值电阻中无电流,故C错误;
D、时刻磁场方向垂直纸面向外,磁场变小,磁通量减小,根据楞次定律得感应电流逆时针,ab边中电流方向上正下负,因此e点电势高于f点,故D错误; 所以B选项是正确的 综上所述本题的答案是:B
16.在如图所示的点电荷Q的电场中,一试探电荷从A点分别移动到B、C、D、E各点,B、C、D、E在以Q为圆心的圆周上,则电场力
磁感应强度的变化率增大,感应电流大小变大,穿过原副线圈的磁通量增大,根据楞次定律,副线圈中感应电动势
A. 从A到B做功最大 B. 从A到C做功最大 C. 从A到E做功最大 D. 做功都一样大 【答案】D
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【解析】试题分析:由点电荷的电场分布特点可知,B、C、D、E四点位于对场源电荷为圆心的同一个圆上,即位于同一等势面上,将试探电荷从A点移到同一等势面上电场力做功相等,所以只有选项D正确; 考点:等势面、静电力做功
二、填空题
17. 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:
18.一部电梯在t=0时由静止开始上升,电梯的加速度a随时间t的变化如图所示,电梯中的乘客处于失重状态的时间段为____________(选填“0~9 s”或“15~24 s”)。若某一乘客质量m=60 kg,重力加速度g取10 m/s,
2
电梯在上升过程中他对电梯的最大压力为____________N。
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【答案】15~24 s 660(每空3分) 【
解
析
】
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 表,要使它的量程加大,应使R1 (填“增大”或“减小”);乙图是 表,要使它的量程加大,应使R2 (填“增大”或“减小”)。
【答案】安培;减小;伏特;增大
三、解答题
20.如图所示,一质量m=0.4 kg的小物块,以v0=2 m/s的初的拉力F作用下,沿斜面向上做匀加速运动,经t=2 s的时间A、B之间的距离L=10 m。已知斜面倾角θ=30°,物块与斜面3
。重力加速度g取10 m/s2。 3
(1)求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小;
(2)拉力F与斜面夹角多大时,拉力F最小?拉力F的最小值是多少?
速度,在与斜面某一夹角物块由A点运动到B点,之间的动摩擦因数μ=
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【审题探究】
①从A到B,做什么运动?满足什么规律?
②拉力F的大小与F和斜面夹角α的关系式是怎样的?
133
【答案】(1)3 m/s2 8 m/s (2)30° N
5【解析】
(2)设物块所受支持力为F,所受摩擦力为F,拉力与斜面间的夹角为α,受力分析如图所示
Nf
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由牛顿第二定律得
Fcos α-mgsin θ-F=ma⑤
f
Fsin α+F-mgcos θ=0⑥
N
又F=μF⑦
fN联立⑤⑥⑦式得
mg(sin θ+μcos θ)+maF=⑧
cos α+μsin α由数学知识得 cosα+
323sin α=sin (60°+α)⑨ 33
由⑧⑨式可知对应F最小时与斜面间的夹角 α=30°⑩
联立③⑧⑩式,代入数据得F的最小值为 Fmin=
133
N。 5
kg的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块与质量
kg的小球B相连。今用跟
N,拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,取
21.如图所示,质量水平方向成=300角的力g=10m/s2。求:
(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角Ѳ; (2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ。
(3)当角为多大时,力F使球和木块一起向右匀速运动的拉力最小?最小拉力为多少?(只要求写出角度的函数值)
Mmg33【答案】(1)30 (2) (3) tan 25510
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【解析】(1)设细绳对B的拉力为T.以小球为研究对象,分析受力,作出力图如图1,由平衡条件可得:
Fcos30°=Tcosθ ① Fsin30+Tsinθ=mg ② 代入解得, tan
3,即θ=30° 3(3)以木块和小球组成的整体为研究对象,分析受力情况,如图2.再平衡条件得 Fcosα=f
N+Fsinα=(M+m)g 又f=μN 联立得F当tan
Mmg
cossinMmg3时,F有最小值,F= 25122.如图所示为一升降机由静止开始下降过程中的速度图象,升降机及其载重总质量为2.0 t。
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(1)由图象判断出升降机在哪段时间内出现超重、失重现象;
2
(2)分别求出第2 s内、第5 s内、第7 s内悬挂升降机的钢索的拉力大小。(g取10 m/s) 4 2.8×104 N 【答案】(1)6~8 s超重;0~2 s失重 (2)1.2104N 210N【解析】(1)由速度时间图象可知,0~2 s内,升降机向下做匀加速运动,加速度向下,处于失重状态,6~8 s内升降机减速下降,加速度方向向上,处于超重状态。(3分)
v tv8m/s24m/s2(2分) 根据图象得0~2 s内a1t24根据牛顿第二定律得:F1mgma11.210N(2分)
(2)由加速度定义:a2~6 s内,加速度a2=0,即匀速运动
4
悬挂升降机的钢索的拉力F2=mg=2×10N(2分)
v08m/s24m/s2(2分) t24根据牛顿第二定律得:F3mgma32.810N(2分)
6~8 s内,加速度为:a3
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