一、选择题
1. 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
【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.
2. 一交流电压为u=1002sin100πt V,由此表达式可知( ) A.用电压表测该电压其示数为100 V B.该交流电压的周期为0.02 s
C.将该电压加在100 Ω的电阻两端,电阻消耗的电功率为200 W D.t=1/400 s时,该交流电压的瞬时值为100 V 【答案】ABD 【解析】
UM220.02s,故B,故A正确;100,周期T1002U210021s时,代入表达式u1002sin100(100W,故C错误;把ttV)100V,正确;由P400R100试题分析:电压表显示的是有效值,U故D正确;
考点:正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率.
3. 如图甲一质量为M的长木板静置于光滑水平面上,其上放一质量为m的小滑块。木板受到随时间t变化
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的水平拉力F作用时,用传感器测出其加速度a,得到如图乙所示的a-F图象。取g=10 m/s2,
则
A.滑块的质量m=4 kg B.木板的质量M=6 kg
C.当F=8 N时滑块的加速度为2 m/s2 D.滑块与木板间的动摩擦因数为0.1
8如图所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,当小车匀速向左运动时,物体M的受力和运动情况是 A.绳的拉力等于M的重力 B.绳的拉力大于M的重力 C.物体M向上匀速运动 D.物体M向上加速运动
【答案】AD
4. 如图所示,一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上,右侧放置一个电荷量为+Q的点电荷,点电荷与金属球球心处在同一水平线上,且点电荷到金属球表面的最近距离为2r。达到静电平衡后,下列说法正确的是
A. 金属球左边会感应出正电荷,右边会感应出负电荷,所以左侧电势比右侧高 B. 左侧的正电荷与右侧负电荷电量相等
C. 点电荷Q在金属球球心处产生的电场场强大小为D. 感应电荷在金属球球心处产生的电场场强为零 【答案】BC
【解析】由于静电感应,则金属球左边会感应出正电荷,右边会感应出等量的负电荷;静电平衡的导体是一个等势体,导体表面是一个等势面,所以金属球左、右两侧表面的电势相等.故A错误,B正确;点电荷Q在金属球球心处产生的电场场强大小为
,选项C正确;金属球内部合电场为零,电荷+Q与感应
电荷在金属球内任意位置激发的电场场强都是等大且反向,所以金属球上感应电荷在球心激发的电场强度不为0,故D错误;故选BC.
点睛:处于静电感应现象的导体,内部电场强度处处为零,电荷全部分布在表面.且导体是等势体. 5. 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
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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。
6. 下列各项中属于电磁波的是
A. X射线 B. 引力波 C. 湖面上的水波 D. 可见光 【答案】AD
【解析】可见光、X射线都属于电磁波;湖面上的水波属于机械波,引力波不属于电磁波,故AD正确,BC错误。
7. 如图所示,平行金属导轨与水平面成θ角,导轨与固定电阻R1和R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一导体棒ab,质量为m,导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等,与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒ab沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v时,受到安培力的大小为F. 此时
A. 电阻R1消耗的热功率为Fv/3 B. 电阻R2消耗的热功率为Fv/6
C. 整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ D. 整个装置消耗的机械功率为(F+μmgcosθ)v
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【答案】BCD 【
解析】
8. 甲、乙两汽车在某平直公路上做直线运动,某时刻经过同一地点,从该时刻开始计时,其v-t图象如图所示。根据图象提供的信息可知( )
A. 从t=0时刻起,开始时甲在前,6 s末乙追上甲
B. 从t=0时刻起,开始时甲在前,在乙追上甲前,甲、乙相距最远为12.5 m C. 8 s末甲、乙相遇,且距离t=0时的位置45 m D. 在0~4 s内与4~6 s内甲的平均速度相等 【答案】B
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【解析】
9. 如图甲所示,倾角为θ的足够长传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。t=0时,将质量m=1 kg的物体(可视为质点)轻放在传送带上,物体相对地面的v–t图象如图乙所示。设沿传送带向下为正方向,取重力=0.6,cos 37°=0.8。则 加速度g=10 m/s,sin 37°
2
A.传送带的速率v0=10 m/s B.传送带的倾角θ=30° C.传送带的倾角θ=37°
D.物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5
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【答案】ACD
【解析】ACD 由图象可以得出物体先做匀加速直线运动,当速度达到传送带速度后,由于重力沿斜面向下的分力大于摩擦力,物块继续向下做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律,结合加速度的大小求出动摩擦因数的大小和传送带的夹角。由于刚放到传送带上时,物体的相对传送带斜向上运动,故受到的摩擦力方向为沿传送带向下,从图乙中可知,当物体的速度达到10 m/s后,物体的运动加速度发生变化,但仍是加速运动,所以由此可知10 m/s为传送带的速度,即
沿传送带向上,在0~1 s内物块的加速度
,之后物体相对传送带斜向下运动,受到的摩擦力方向为
,由牛顿第二定律得
,在1~2 s内,
,解得:μ=0.5,θ=37°,故ACD正确。
,由牛顿第二定律得:
10. 如图所示,物块A、B叠放在粗糙的水平桌面上,从零开始缓慢增大的水平外力F作用在B上,使A在B上的运动情况分为三段:0~t1有时间内A、B都保持静止,t1~t2时间内A、B保持相对静止一起加速,t2~t3时间段内A、B之间发生相对运动。下列说法正确的是(设A、B之间的摩擦力为f1,B与水平桌面间的摩擦力为f2)
A.t1时刻后A一直做匀加速运动,t2时刻后B一直做匀加速运动 B.f1一直变大,f2始终不变
C.0~t1时间f1为零,t1~t2时间f1逐渐增大,t2~t3时间f1不变 D.0~t1时间f2一直增大,t1~t3时间段内f2不变
【答案】CD 【
解
析
】
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11.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
12.如图所示,一劲度系数为k的轻质弹簧,上端固定,下端连一质量为m的物块A,A放在质量也为m的托盘B上,以N表示B对A的作用力,x表示弹簧的伸长量。初始时,在竖直向上的力F作用下系统静止,且弹簧处于自然状态(x=0)。现改变力F的大小,使B以气阻力不计),此过程中N或F随x变化的图象正确的是
的加速度匀加速向下运动(g为重力加速度,空
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A.B.C.
D.
【答案】D
【解析】设物块和托盘间的压力为零时弹簧的伸长量为,则有:
,解得:
;在此之
前,根据可知,二者之间的压力N由开始运动时的线性减小到零,而力F由开始时的
线性减小到;此后托盘与物块分离,力F保持不变,故选项ABC错误,D正确。
【名师点睛】本题主要是考查了牛顿第二定律的知识;利用牛顿第二定律答题时的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、进行正交分解、在坐标轴上利用牛顿第二定律建立方程进行解答。
13.如图所示,将平行板电容器与电池组相连,两板间的带电尘埃恰好处于静止状态.若将两板缓慢地错开一些,其他条件不变,则( ) A.电容器带电量不变 C.检流计中有a→b的电流
【答案】BC
14.(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( )
B.尘埃仍静止
D.检流计中有b→a的电流
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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
15.将质量为m的圆环套在固定的水平直杆上,环的直径略大于杆的截面直径,环与杆间的动摩擦因数为μ,对环施加一位于竖直平面内斜向上且与杆夹角为θ的拉力F,使圆环以加速度a沿杆运动,则F的大小不可能是
A. B.
C. D.
【答案】C
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对环受力分析,受重力、拉力、弹力和摩擦力的作用,其中弹力可能向上,也可能向下,也可能等于【解析】
零。若环受到的弹力为零,则Fcosθ=ma,Fsinθ=mg,解得
或
;若环受到的弹力的方向
向上,则:Fcosθ–μ(mg–Fsinθ)=ma,解得;若环受到的弹力的方向向下,则:
Fcosθ–μ(Fsinθ–mg)=ma,解得,故ABD是可能的,选项C是不可能的。
二、填空题
A,输电导线上因发热损失的电功率是 W。 【答案】10;100
【解析】由PUI,得输电导线中的电流I216.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
P=10A U输电导线上因发热损失的电功率: PIr=100×1=100W
17.图示为简单欧姆表原理示意图,其中电流表的满偏电流IR=300A,内阻Rg=100 ,可变电阻R的最大阻值为10 k,电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 ,图中与接线柱A相颜色应是 色,按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时,指针指在刻度央,则Rx= k.若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变仍能欧姆调零,按正确使用方法再测上述Rx,其测量结果与原结果相比较 大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 红(1分)5(1分) 变大(2分)
连的表笔盘的正中大,但此表(填“变
三、解答题
18.某放置在真空中的装置如图甲所示,水平放置的平行金属板A、B中间开有小孔,小孔的连线与竖直放置的平行金属板C、D的中心线重合。在C、D的下方有如图所示的、范围足够大的匀强磁场,磁场的理想上边界与金属板C、D下端重合,其磁感应强度随时间变化的图象如图乙所示,图乙中的期T0未知。已知金属板A、B之间的电势差为
为已知,但其变化周
。质量
,金属板C、D的长度均为L,间距为
为m、电荷量为q的带正电粒子P(初速度不计、重力不计)进入A、B两板之间被加速后,再进入C、D两板之间被偏转,恰能从D极下边缘射出。忽略偏转电场的边界效应。
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(1)求金属板C、D之间的电势差UCD; (2)求粒子离开偏转电场时速度的大小和方向;
(3)规定垂直纸面向里的磁场方向为正方向,在图乙中t=0时刻该粒子进入磁场,并在速度方向恰好水平,求磁场的变化周期T0和该粒子从射入磁场到离开磁场的总时间t总。 【答案】 【解析】(1)
(2)
偏转角为30° (3)
时刻粒子的
(l)设粒子在加速电场中被加速后获得的速度为由动能定理得:
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(2)设粒子离开偏转电场时的速度大小为,由动能定理得:
解得:
设粒子由k点离开电场时偏转角为,由平行四边形定则得:解得:
x*kw
(3)由作图和分析可得,粒子在磁场中的运动轨迹如图所示
粒子在磁场中做圆周运动的周期为:
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粒子从k进入磁场,沿逆时针方向运动,由“时刻的速度方向恰好水平”可知,轨迹对应的图心角为
;即
故有:
即:t总=
19.(2016·江苏南通高三期末) (20分)如图所示,光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形,固定在竖直面内,管口B、C的连线是水平直径。现有一带正电的小球(可视为质点)从B点正上方的A点自由下落,A、B两点间距离为4R。从小球进入管口开始,整个空间中突然加上一个匀强电场,电场力的竖直向上的分力大小与重力大小相等,结果小球从管口C处脱离圆管后,其运动轨迹经过A点,设小球运动过程中带电荷量没有改变,重力加速度为g,求:
(1)小球到达B点的速度大小; (2)小球受到的电场力大小;
(3)小球经过管口C处时对圆管壁的压力。
【答案】【答案】(1)8gR (2)2mg (3)3mg,方向水平向右
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【解析】
(2)设电场力的竖直向上分力为Fy,水平分力为Fx,则Fy=mg
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从B到C,由动能定理得-Fx·2R=m(v2C-vB)① 2小球从管口C到A,做类平抛,竖直方向匀速运动y=4R=vC·t②
1Fx水平方向匀加速直线运动x=2R=··t2③
2m由①②③得Fx=mg 故电场力大小为F=2
F2x+Fy=2mg
方向与水平向左成45°斜向上。
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