一、选择题
1. 如图所示,以o为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f。等量正、负点电荷分别放置在a、
d两处时,在圆心o处产生的电场强度大小为E。现改变a处点电荷的位置,使o点的电场强度改变,下列叙
述正确的是( )
A. 移至b处,o处的电场强度大小减半,方向沿od B. 移至c处,o处的电场强度大小不变,方向沿oe C. 移至f处,o处的电场强度大小不变,方向沿oe D. 移至e处,o处的电场强度大小减半,方向沿oc 【答案】D
2. 一正弦交流电的电流随时间变化的规律如图所示.由图可知
A.该交流电的频率是50Hz B.该交流电的电流有效值为22A C.该交流电的电流瞬时值的表达式为i=2sin(50πt)(A) D.若该交流电流通过R=10Ω的电阻,则电阻消耗的功率是20W 【答案】CD
【解析】由图得周期为0.04s,频率为25Hz,A错误;最大值2A,则有效值为2A,B错误;由图象知,C
2选项中表达式正确;电阻消耗的功率PIR20W,D正确。
3. (2018成都一诊)2016年8月16日,我国成功发射世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”,该卫星的发射将使我国在国际上率先实现高速量子通信,初步构建量子通信网络。“墨子号”卫星的质量为m(约64okg),运行在高度为h(约500km)的极地轨道上,假定该卫星的轨道是圆,地球表面的重力加速度为g,地球半径为R。则关于运行在轨道上的该卫星,下列说法正确的是 A.运行的速度大小为gR B.运行的向心加速度大小为g C.运行的周期为2π
Rh gmgR2D.运行的动能为
2Rh第 1 页,共 10 页
【答案】D
【解析】由万有引力等于向心力,G
MmRh2Mmv2=m,在地球表面,万有引力等于重力,G2=mg,联
RRh立解得卫星运行的速度:v=GG
MmRhMm2=ma,G
Mm=mg,联立解得向心加速度a=,选项B错误;由万有引力等于向心力,2R2RhgR2,选项A错误;根据牛顿第二定律,由万有引力等于向心力,RhgR2Rh2=m(R+h)(
322Mm),在地球表面,万有引力等于重力,G2=mg,联立解得卫星运行的周期:TRT=2π
RhgR212mgR2,选项C错误;卫星运行的动能Ek=mv=,选项D正确。
22Rh4. 库仑定律是电磁学的基本定律。1766年英国的普里斯特利通过实验证实了带电金属空腔不仅对位于空腔内部的电荷没有静电力的作用,而且空腔内部也不带电。他受到万有引力定律的启发,猜想两个点电荷(电荷量保持不变)之间的静电力与它们的距离的平方成反比.1785年法国的库仑通过实验证实了两个点电荷之间的静电力与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的平方成反比。下列说法正确的是( ) A.普里斯特利的实验表明,处于静电平衡状态的带电金属空腔内部的电势为零 B.普里斯特利的猜想运用了“对比”的思维方法
C.为了验证两个点电荷之间的静电力与它们的距离的平方成反比,库仑制作了库仑扭秤装置
D.为了验证两个点电荷之间的静电力与它们的电荷量的乘积成正比,库仑精确测定了两个点电荷的电荷量 【答案】C
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
O 6. (多选)有a、b、c、d四颗地球卫星,a还未发射,在赤道表面上随地球一起转动,b是近地轨道卫星,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,它们均做匀速圆周运动,各卫星排列位置如图所示,则( )
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A.a的向心加速度等于重力加速度g B.在相同时间内b转过的弧长最长 C.c在2小时内转过的圆心角是 【答案】BC 【解析】
D.d的运动周期有可能是20小时 6
7. 如图所示,MN是某一正点电荷电场中的电场线,一带负电的粒子(重力不计)从a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示.则( ) A.正点电荷位于N点右侧
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B.带电粒子从a运动到b的过程中动能逐渐增大 C.带电粒子在a点的电势能大于在b点的电势能 D.带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度 【答案】D
8. (多选)如图所示,氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场E1,之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转,最后打在屏上。整个装置处于真空中,不计粒子重力及其相互作用,那么( )
A.偏转电场E2对三种粒子做功一样多 B.三种粒子打到屏上时的速度一样大 C.三种粒子运动到屏上所用时间相同 D.三种粒子一定打到屏上的同一位置
【答案】 AD 【解析】
9. 已知O是等量同种点电荷连线的中点,取无穷远处为零电势点。则下列说法中正确的是
A. O点场强为零,电势不为零 B. O点场强、电势都为零 C. O点场强不为零,电势为零 D. O点场强、电势都不为零 【答案】A
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【解析】
点睛:本题关键要知道等量同种电荷的电场线和等势面分布情况,特别是两个电荷两线和中垂线上各点的场强和电势情况.
10.如图所示的电路中,A、B是平行板电容器的两金属板。先将电键S闭合,路稳定后将S断开,并将B板向下平移一小段距离,保持两板间的某点P与A距离不变。则下列说法正确的是( ) A.电容器的电容变小 B.电容器内部电场强度大小变大 C.电容器两极板电压变小 D.P点电势升高 【答案】AD
11.下列关于电场的叙述错误的是 A. 静止电荷的周围存在的电场称为静电场 B. 只有电荷发生相互作用时电荷才产生电场 C. 只要有电荷存在,其周围就存在电场
D. A电荷受到B电荷的作用,是B电荷的电场对A电荷的作用 【答案】B
【解析】静止电荷的周围存在的电场称为静电场,选项A正确;电荷的周围存在电场,无论电荷之间是否发生相互作用,选项B错误;只要有电荷存在,其周围就存在电场,选项C正确;A电荷受到B电荷的作用,是B电荷的电场对A电荷的作用,选项D正确;故选B.
12.桌面上放着一个10匝矩形线圈,如图所示,线圈中心上方一定高度上有一竖立的条形磁体,此时穿过线圈内的磁通量为0.01Wb. 把条形磁体竖放在线圈内的桌面上时,穿过线圈内磁通量为0.12Wb. 如果把条形磁体从图中位置在0.5s内放到线圈内的桌面上,计算可得该过程线圈中的感应电动势的平均值为
等电板的
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A. 2.2V B. 0.55V C. 0.22V D. 2.0V 【答案】A
【解析】由法拉第电磁感应定律:
,故A正确,BCD错误。
13.如图所示,一均匀带电+Q细棍,在过中点c垂直于细棍的直线上有a、b、c三点,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷.已知b点处的场强为零,则d点处场强的大小为(k为静电力常量) A.k3Q10qQq9Qq B. C. D. kkkR29R2R29R2行研制的全
【答案】B
14.(2018南宁高三摸底考试)中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自
球卫星导轨系统,是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。预计2020年左右,北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图,已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动,a是地球同步卫星,则( )
A.卫星a的角速度小于c的角速度 B.卫星a的加速度大于b的加速度 C.卫星a的运行速度大于第一宇宙速度 D.卫星b的周期等于24 h 【答案】 AD
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【解析】【命题意图】本题考查万有引力定律和卫星的运动、第一宇宙速度及其相关的知识点。
v2Mm所以卫星a的向心加速度等于b的向心加速度,选项B错误;由G2=m可得线速度与半径的关系:
rrGMv=,轨道半径r越大,速率v越小。而第一宇宙速度为轨道半径等于地球半径是环绕地球运动的卫星
rMm22
速度,所以卫星a的运行速度一定小于第一宇宙速度,选项C错误;由G2=mr(),可得周期
rTT=2π
r3,而卫星a的轨道半径与卫星b的轨道半径相等,所以卫星b的周期等于同步卫星的运行周期,GM即等于地球自转周期24h,选项D正确。
15.(2017武昌模拟)一质量为m的带电小球,在竖直方向的匀强电场中以水平速度抛出,小球的加速度竖直向下,大小为2g/3,空气阻力不计。小球在下落h个过程中,关于其能量的变化,下列说法中正确的是 A.动能增加了mgh/3 B.电势能增加了mgh/3 C.重力势能减少了2mgh/3 D.机械能减少了mgh/3 【答案】BD 【
解
析
】
二、填空题
16.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
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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 0.64 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论公式△x=aT2可以求出加
0.0151.5m/s2,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,20.1x0.0560.0710.64m/s.在DF段平均速度可以求出打纸带上D点时小车的瞬时速度大小vDCE2T20.1x0.0710.086vDFDF0.79m/s
2T20.1速度的大小,得: a17.(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 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
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(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 m/s,当地的重力加速度大小是 m/s
【答案】(1)AC(2)1.47m/s
18.如图所示,质量是m=10g的铜导线ab放在光滑的宽度为0.5m的 金属滑轨上,滑轨平面与水平面倾角为30°,ab静止时通过电流为10A,要使ab静止,磁感强度至少等于_____,方向为______。(取g=10m/s2) 【答案】 0.01T (2分) 垂直斜面向上(2分)
3eBr 3eBr三、解答题v3mm19.甲、乙两车在同一直线轨道上同向行驶,甲车在前,速度为8m/s,乙车在后,速度为16m/s,当两车相距s=16m时,甲车因故开始刹车,加速度大小为a=2m/s2,求 (1)如果乙车不采取措施,乙车经过多长时间追上甲车?
(2)为避免相撞,乙车立即开始刹车,乙车的加速度大小为6m/s2时,此种情况能否相碰,如果不能相碰,请求出甲乙之间的距离存在的最值(最大值或最小值)? (3)为避免两车相碰,乙车加速度至少为多大?
【答案】(1)(424)s1.66s;(2)不能相碰,xmin8m;(3)a4m/s
2【解析】
20. 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
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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)
(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 s x1=0.4 m
xm=x1+L2=1.9 m。
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