一、选择题
1. 如图所示,AB、CD 为两个光滑的平台,一倾角为 37°,长为 5 m 的传送带与两平台平 滑连接。现有一小煤块以 10 m/s 的速度沿平台 AB 向右运动,当传送带静止时,小煤块恰好能滑到平台 CD 上,则下列说法正确的是(重力加速度 g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8)(
)
A. 小煤块跟传送带间的动摩擦因数ì=0.5
B. 当小煤块在平台 AB 上的运动速度 v=4 m/s 时,无论传送带匀速运动的速度多大,小物体都不能到达平台 CD
C. 若小煤块以 v=8 m/s 的速度沿平台 AB 向右运动,传送带至少要以 3m/s 的速度顺时针 运动,才能使小物体到达平台 CD
D. 若小煤块以 v=8m/s 的速度沿平台 AB 向右运动,传送带以 4m/s 的速度顺时针运动时, 传送带上留下的痕迹长度为 2.4m【答案】ABC
【解析】A、传送带静止时,小煤块受力如图甲所示
据牛顿第二定律得umgcosmgsinma ,B→C过程有v22al ,解得a10m/s2, 0.5,故A正确;
B、当小煤块受到的摩擦力始终向上时,最容易到达传送带顶端,此时,小物体受力如图乙所示,据牛顿第二定律得mgsinumgcosma, 若恰好能到达高台时,有v22al ,解得v25m/s4m/s,即当小煤块在AB平台上向右滑动速度小于4m/s,无论传带顺时针传动的速度多大,小煤块总也不能到达高台CD,故B正确;
C、以v表示传送带顺时针传动的速度大小,对从小煤块滑上传送带到小物体速度减小到传送带速度过程有
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v2v22ax1, 对从小煤块速度减小到运动到恰滑上CD高台过程,有v22ax2, x1x2l, 解得
v3m/s,即传送带至少以3 m/s的速度顺时针运动,小物体才能到达高台CD,故C正确;
1vvD、对小煤块煤块的位移x12m, x2lx1vtat2,t=1s,传送带的位移s1v1.6m,
2as2vt4m,传送带上留下的痕迹长度x2s21m,故D错误;
故选ABC。
2. 已知电场线分布如下图,则以下说法正确的是
A. 场强B. 电势
C. 把一正电荷从A移到B,电场力做正功D. 同一负电荷在两点受的电场力【答案】BCD
【解析】电场线的疏密表示场强大小,则EA>EB,同一负电荷在两点受的电场力确;顺着电场线电势降低,则
电场力做正功,选项C正确;故选BCD.
点睛:明确电场线的疏密程度反映场强的相对大小,电场线的切线方向表示电场强度的方向,顺着电场线电势降低是解答本题的关键.3. 下面说法正确是(
)
A.感抗仅与电源频率有关,与线圈自感系数无关B.容抗仅与电源频率有关,与电容无关
C.感抗.容抗和电阻等效,对不同交变电流都是一个定值
D.感抗是由于电流变化时在线圈中产生了自感电动势而对电流的变化产生的阻碍作用【答案】D
【解析】由公式XL2fL得感抗与线圈自感系数有关,A错误。根据公式XC,选项A错误,D正
,选项B正确;把一正电荷从A移到B,电场力的方向与位移同向,则
1,得容抗与电容也2Cf有关系,B错误。感抗.容抗和电阻等效,对不同交变电流由不同的值,所以C错。感抗是由于电流变化时在线圈中产生了自感电动势而对电流的变化产生的阻碍作用,D正确。
4. 某同学站在电梯地板上,利用速度传感器和计算机研究一观光电梯升降过程中的情况,如图所示的v–t图象是计算机显示的观光电梯在某一段时间内的速度变化情况(向上为正方向)。根据图象提供的信息,可以判
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断下列说法中正确的是
A.0~5 s内,观光电梯在加速上升,该同学处于失重状态B.5~10 s内,该同学对电梯地板的压力等于他所受的重力C.10~20 s内,观光电梯在加速下降,该同学处于失重状态D.20~25 s内,观光电梯在加速下降,该同学处于失重状态
【答案】BD
【解析】 在0~5 s内,从速度—时间图象可知,此时的加速度为正,说明电梯的加速度向上,此时人处于超重状态,故A错误;5~10 s内,该同学做匀速运动,故其对电梯地板的压力等于他所受的重力,故B正确;在10~20 s内,电梯向上做匀减速运动,加速度向下,处于失重状态,故C错误;在20~25 s内,电梯向下做匀加速运动,加速度向下,故处于失重状态度,故D正确。
5. 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
6. (2018广州一模)如图,在匀强电场中,质量为m、电荷量为+q的小球由静止释放沿斜向下做直线运动,轨迹与竖直方向的夹角为θ,则
A.场强最小值为
mgqB.电场方向可能水平向左C.电场力对小球可能不做功D.小球的电势能可能增加【答案】CD
【解析】本题考查物体做直线运动的条件,受力分析,电场力,极值问题,电场力做功和电势能变化及其相关的知识点。
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7. (2016·江苏苏北四市高三联考)某踢出的足球在空中运动轨迹如图所示,足球视为质点,空气阻力不计。用v、E、Ek、P分别表示足球的速率、机械能、动能和重力的瞬时功率大小,用t表示足球在空中的运动时间,下列图象中可能正确的是(
)
【答案】D【
解
析
】
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8. 下列关于电场强度E的表达式,在任何电场中都成立的是A. C.
B.
D. 以上都不是
【答案】C
【解析】电场强度E=表达式,在任何电场中都成立;C.
9. 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作用力不变,则另一点电荷的电量一定减少了(
A.
1212只适用点电荷电场;只适用匀强电场;故选
,但仍然保持它们之间的相互
)
D.
124
B.31 C.
14【答案】B
10.(2018中原名校联盟质检)如图甲所示,水平面上一质量为m的物体在水平力F作用下开始加速运动,力F的功率P保持恒定,运动过程中物体所受的阻力f大小不变,物体速度最终达到稳定值vm,作用过程物体速度的倒数
1与加速度a的关系图像如图乙所示.仅在已知功率P的情况下,根据图像所给信息可知以下v说法中正确的是
A.可求出m、f和vm C.不能求出f
B.不能求出mD.可求出加速运动时间
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【答案】A
【解析】【题型分析】此题以物体速度的倒数
1与加速度a的关系图像给出解题信息,考查功率、牛顿运动定v律及其相关知识点,意在考查灵活运用相关知识分析问题的能力。
11.如图所示,甲带负电,乙是不带电的绝缘物块,甲乙叠放在一起,置于粗糙的水平地板上,地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场,现加一水平向左的匀强电场,发现甲、乙间无相对滑动,并一起向右加速运动。在加速运动阶段
A.甲、乙两物块间的摩擦力不变B.甲、乙两物块做加速度减小的加速运动C.乙物块与地面之间的摩擦力不断变大D.甲、乙两物体可能做匀加速直线运动
【答案】BC
【解析】 甲带负电,向右运动的过程中根据左手定则可知洛伦兹力的方向向下,对整体分析,速度增大,洛伦兹力增大,则正压力增大,地面对乙的滑动摩擦力f增大,电场力F一定,根据牛顿第二定律得,加速度a减小,对甲研究得到,乙对甲的摩擦力f甲=m甲a,则得到f甲减小,甲、乙两物块间的静摩擦力不断减小,故AD错误,BC正确。
12.甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v-t图像如图所示。已知两车在t=0时并排行驶,则( )
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A. 两车另一次并排行驶的时刻是t=2sB. 在t=3s时,甲车在乙车前7.5mC. 在t=1s时,甲车在乙车后
D. 甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m【答案】C
13.下图所示是两个不同电阻的I-U图象,则从图象中可知
A. B. C. D. 表示小电阻值的图象,且阻值恒定表示小电阻值的图象,且阻值恒定表示大电阻值的图象,且阻值恒定表示大电阻值的图象,且阻值恒定
【答案】AD
【解析】I-U图线的斜率等于电阻的倒数,图线是直线表示电阻恒定;由图线看出图线R1的斜率大于图线R2的斜率,根据欧姆定律分析得知,图线R2的电阻较大,图线R1的电阻较小,且两个电阻都是阻值恒定的电阻,故BC错误,AD正确.故选AD.
点睛:本题关键理解两点:一是I-U图线的斜率等于电阻的倒数.二是图线是直线表示电阻恒定.
14.为了研究超重与失重现象,某同学把一体重秤放在电梯的地板上,他站在体重秤上随电梯运动并观察体重秤示数的变化。下表记录了几个特定时刻体重秤的示数。下列说法正确的是
A.t1和t2时刻该同学的质量并没有变化,但所受重力发生变化B.t1和t2时刻电梯的加速度方向一定相反
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C.t1和t2时刻电梯运动的加速度大小相等;但运动的速度方向一定相反D.t3时刻电梯可能向上运动【答案】BD【
解
析
】
15.设物体运动的加速度为a、速度为v、位移为x、所受合外力为F。现有四个不同物体的运动过程中某物理量与时间的关系图象,如图所示。已知t=0时刻物体的速度均为零,则其中表示物体做单向直线运动的图象是:(
)
【答案】 C【解析】
16.(2015·江苏南通高三期末)2012年10月15日著名极限运动员鲍姆加特纳从3.9万米的高空跳下,并成功着陆。假设他沿竖直方向下落,其v-t图象如图所示,则下列说法中正确的是(
)
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A.0~t1时间内运动员及其装备机械能守恒B.t1~t2时间内运动员处于超重状态v1+v2
C.t1~t2时间内运动员的平均速度v <2
-
D.t2~t4时间内重力对运动员所做的功等于他克服阻力所做的功
【答案】BC
【解析】0~t1内速度图线的斜率在减小,说明运动员做加速度逐渐减小的加速运动,加速度方向向下,所以运动员及其装备一定受到阻力作用,机械能不守恒,故A错误;t1~t2时间内由于图象的斜率在减小,斜率为负值,说明加速度方向向上,根据牛顿运动定律得知运动员处于超重状态,B正确;t1~t2时间内,若运动员
v1+v2
做匀减速运动,平均速度等于,而根据“面积”表示位移得知,此过程的位移小于匀减速运动的位移,
2
-v1+v2
所以此过程的平均速度v,C正确;t2~t4时间内重力做正功,阻力做负功,由于动能减小,根据动能 <2
定理得知,外力对运动员做的总功为负值,说明重力对运动员所做的功小于他克服阻力所做的功,D错误。17.一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内a、b、c三点的位置如图所示,三点的电势分别为10 V、17 V、26 V。下列说法正确的是( A.电场强度的大小为2.5 V/cmB.坐标原点处的电势为1 V
C.电子在a点的电势能比在b点的低7 eVD.电子从b点运动到c点,电场力做功为9 eV【答案】ABD
18.横截面积为S的铜导线,流过的电流为I,设单位体积的导体中有n个自由电子,电子的电荷量为e,此时电子的定向移动的平均速率设为v,在时间内,通过导线横截面的自由电子数为A. B. C.
D.
)
【答案】A
【解析】根据电流的微观表达式I=nevS,在△t时间内通过导体横截面的自由电子的电量Q=I△t,
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则在△t时间内,通过导体横截面的自由电子的数目为选项A正确,BCD错误;故选A.
,将I=nevS代入得,
点睛:本题考查电流的微观表达式和定义式综合应用的能力,电流的微观表达式I=nqvs,是联系宏观与微观的桥梁,常常用到.
二、填空题
19.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,其动能大小为____ J。【答案】 18
20.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,除了电火花打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有光滑定滑轮的长木板级两根导线外,还有下列器材供选择:
A.天平, B.弹簧秤, C.钩码, D.秒表, E.刻度尺, F.蓄电池, G.交流电源(1)其中电火花打点计时器的作用是____________;
(2)将实验所需的器材前面的字母代号填在横线上___________;
(3)如图为某次实验中记录的纸带,测得s1=2.60cm,s2=4.10cm,s3=5.60cm,s4=7.10cm.s5=8.60cm。图中每相邻两个计数点间还有4个点未画出,则小车做匀加速直线运动的加速度a=_______m/s2,其中打点计时器在打D点时,小车的瞬时速度vD=_________m/s,在DF段平均速度vDF________m/s(电源为220V,50Hz,结果保留两位有效数字)
【答案】 记录小车的位置及对应时间 CEG 1.5 0. 0.79 (1)电火花打点计时器的作用是打点并记录所用的时间;
(2)打点计时器还需要交流电源,而蓄电池是直流电;钩码的质量与重力不需要测量,但长度需要刻度尺来测量,最后打点计时器具有计时作用,不需要秒表.故选CEG;
(3)每两个记数点之间还有四个振针留下的点迹未画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,由纸带的数据得出相邻的计数点间的位移之差相等,即△x=1.5cm,根据匀变速直线运动的推式△x=aT2可以求出加
0.0152,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,1.5m/s20.1x0.0560.071可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小vDCE0.m/s.在DF段平均速度
2T20.1x0.0710.086vDFDF0.79m/s
2T20.1速度的大小,得: a第 11 页,共 13 页
21.一多用电表的电阻挡有三个倍率,分别是“×1”“×10”“×100”。用“×10”挡测量某电阻时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,应换到__挡。如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数,那么缺少的步骤是__,若补上该步骤后测量,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值是___ Ω。
【答案】 ;
(1). “×100”; (2). 欧姆调零(或重新欧姆调零); (3). 2.2×103(或2.2 k)
【解析】选电阻挡测电阻时指针偏转角度很小,说明所选倍率太小,应选用更高倍率挡,使指针尽可能偏转到表盘的中间位置附近,该位置附近有较高的精度。欧姆挡每换一次倍率,需重新进行欧姆调零。由表盘的示数可知,该电阻的阻值为2.2×103Ω。
三、解答题
22.我国“辽宁号”航空母舰经过艰苦努力终于提前服役,势必会对南海问题产生积极影响。有些航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统,已知某型号战机在跑道上加速时可能产生的最大加速度为5.0m/s2,当飞机的速度达到50m/s时才能离开航空母舰起飞。设航空母舰处于静止状态。试求:(1)若要求该飞机滑行160m后起飞,弹射系统必须使飞机具有多大的初速度?
(2)若舰上无弹射系统,要求该飞机仍能从此舰上正常起飞,问该舰甲板至少应为多长?
(3)若航空母舰上不装弹射系统,设航空母舰甲板长为L=160m,为使飞机仍能从此舰上正常起飞,这时可以先让航空母舰沿飞机起飞方向以某一速度匀速航行,则这个速度至少为多少?【答案】(1) v030m/s (2) x250m (3)v1=10m/s【解析】 (1)根据速度位移公式得,v2-v02=2ax,代入数据解得:v0=30m/s.
(2)不装弹射系统时,有:v2=2aL,
v22500m250m解得: L2a25(3)设飞机起飞所用的时间为t,在时间t内航空母舰航行的距离为L1,航空母舰的最小速度为v1.对航空母舰有:L1=v1t
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对飞机有:v=v1+atv2-v12=2a(L+L1)联立解得:v1=10m/s.
23.如图所示,在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m、质量为6×10-2 kg的通电直导线,电流I=1 A,方向垂直纸面向外,导线用平行于斜面的轻绳拴住不动,整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T、方向竖直向上的磁场中,设t=0时,B=0,则需要多长时间斜面对导线的支持力为零?(g取10 m/s2)
【答案】5s;
【解析】试题分析:斜面对导线的支持力为零时导线的受力如图所示.由平衡条件,有:
…①,
由①②解得:由由于
解得:,故
;
…②
,
考点:考查了安培力的计算
...............
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