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2.在平直公路上行驶的甲车和乙车,其位移—时间图象分别为图中直线a和曲线b,由图可知()
正确答案
解析
A、b图线切线斜率先为正值,然后为负值,知b的运动方向发生变化.故A错误.
B、在t1时刻,两车的位移相等.故B错误.
C、t1到t2时间内,两车的位移相同,时间相同,则平均速度相同.故C错误.
D、t1到t2时间内,b图线的切线斜率在某时刻与a相同,则两车的速度可能相同.故D正确.
考查方向
解题思路
先看横纵坐标,再看斜率方向,注意斜率代表速度,速度为矢量,其中斜率的正负代表方向
易错点
明确题为位移-时间图,平均速度是有方向的矢量
3.将一只苹果水平抛出,苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3,图中曲线为苹果在空中运行的轨迹,不计空气阻力。下列说法正确的是()
正确答案
解析
A、苹果在竖直方向上做匀加速直线运动,速度越来越大,1、2、3个窗户的高度一样,所以苹果通过三个窗户所用的时间越来越短,那么苹果通过第3个窗户所用的时间最短,因此A选项错误.
B、苹果通过第三个窗户的过程中,由于时间最少,则竖直方向的平均速度最大,因此B选项错误.
C、苹果通过三个窗户时的竖直位移h一样,由功的公式W=mgh知通过三个窗户重力做功一样多,因此C选项错误.
D、苹果通过三个窗户时重力做功一样多,第三个窗户通过的时间短,由平均功率公式P=mgh/t知苹果通过第3个窗户重力的平均功率最大,因此D选项正确.
考查方向
解题思路
苹果水平抛出,做平抛运动,根据竖直方向上的运动规律确定苹果经过各个窗户所用时间的长短,根据重力做功的大小比较平均功率大小
易错点
忽略苹果在竖直方向做匀加速直线运动
1. 如图甲、乙、丙所示,三个物块质量相同且均处于静止状态。若弹簧秤、绳和滑轮的重力均不计,绳与滑轮、物块与半球面间的摩擦均不计,在图甲、乙、丙三种情况下,弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3则()
正确答案
解析
甲图:物体静止,弹簧的拉力F1=mg;
乙图:对物块为研究对象,作出受力分析图
根据平衡条件有:F2=mgsin60°=mg
丙图:以动滑轮为研究对象,受力如图.由几何知识得F3=mg.故F3=F1>F2
故选C.F3= F1> F2
考查方向
解题思路
明确研究对象,明确物体的运动状态,建立好坐标系
易错点
对处于静止状态物块的受力分析,要选好研究对象,分清动滑轮和定滑轮的区别
4.如图所示,一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=5:l,其原线圈接一交流电源,电压,副线圈接一电动机,电阻为11。若电流表A2示数为1A,电表对电路的影响忽略不计,则()
正确答案
解析
A、原线圈中接一交变电源,交变电源电压u=220sin100πt,故最大值为220V,有效值为220V,角频率为100πrad/s,故频率为f=ω/2π=50Hz,因此A选项错误.
B、根据变压比公式,有:U1/ U2=n1/n2
解得:U2=44V
电动机的输出功率为:P出=UI-I2r=44×1-12×11=33W
因此B选项正确.
C、根据变流比公式,有:I1/ I2=n2/ n1
故I1/1=200/1000 解得:I1=0.2A,因此C选项错误.
D、P入=UI=220V×0.2A=44W,因此D选项错误.
考查方向
解题思路
已知变压器的变压比和输入电压,根据变压比公式求解输出电压;根据P=UI求解电功率,根据P出=UI-I2r求解变压器的输出功率.
易错点
注意需考虑电动机的特殊情况
5.2015年9月30日7时13分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功将第4颗新一代北斗导航卫星送入倾角55°的倾斜地球同步轨道,新一代北斗导航卫星的发射,标志着我国在卫星研制、发射方面取得里程碑式的成功。关于该卫星到地球表面的距离h可由公式求出,已知式中G为引力常量,则下列关于物理量a、b、c的描述,正确的是()
正确答案
解析
卫星绕地球做圆周运动时,周期等于地球自转周期,由万有引力提供向心力,则有:GMm/r2
=mr4π2/T2可得:r=3√GMT2/4π2=3√G•ρ•πR3T2/4π2
=3√GρT2R3/3π
则可知a是地球平均密度,b是地球自转周期,c是地球半径,则C正确
考查方向
解题思路
掌握万有引力部分公式,ρ为中心天体密度,T为周期,R为半径
易错点
对中心天体密度的公式的把握
7.如图所示,空间存在一水平向的匀强电场和一水平方向的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,电场强度大小为,电场方向和磁场方向相互垂直。在此电磁场正交的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆,与电场正方向成60°夹角且处于竖直平面内。一质量为m,带电量为+q的小球套在绝缘杆上。若给小球一沿杆向下的初速度v0,小球恰好做匀速运动,且小球电量保持不变,重力加速度为g,则下列说法正确的是()
正确答案
解析
A、由于带电小球刚开始受重力mg、电场力及磁场力的作用,电场力为F电=Eq=mg,而重力与电场力的合力刚好与杆垂直,合力的大小为2mg,故此时要使小球做匀速运动,摩擦力应该为0,即磁场力与电场力、重力的合力相平衡,即F磁=2mg,根据F磁 =BqV0可知,小球初速度的大小为V0=2mg/qB,因此A选项正确
B、若小球的初速度为3mg/qB,故F磁>2mg,小球会受到摩擦力的作用,该力阻碍小球的运动,故小球的速度会减小,但当小球的速度减小到V0=2mg/qB时,小球受到的力就成了平衡力,以后小球做匀速运动,因此B选项错误.
C、若小球的初速度为mg/qB,则F磁<mg,小球将受到摩擦力的作用,故其速度会逐渐减小,速度越小,磁场力就会越小,小球对杆的压力就会越大,及摩擦力也就越大,加速度不断增大,故它将做加速度不断增大的减速运动,最后停止,因此C选项正确.
D、若小球的初速度为mg/qB,则运动中重力、电场力、和磁场力的合力总与杆垂直,故它们对球不做功,只有摩擦阻力对小球做功,根据动能定理,克服摩擦力做功为m V02=m3g2/2q2B2,因此D选项正确.
考查方向
解题思路
明确研究对象,对其受力分析,列平衡方程
易错点
明确受力分析,切勿漏掉受力,看清研究对象运动状态
8.如图所示,一质量为m的小球以初动能Ek0从地面竖直向上抛出,己知运动过程中受到恒定阻力f=kmg作用(k为常数且满足0<k<1)。图中两条图线分别表示小球在上升过程中动能和重力势能与其上升高度之间的关系(以地面为零势能面),h0表示上升的最大高度。则由图可知,下列结论正确的是()
正确答案
解析
A、B:对于小球上升过程,根据动能定理可得:0-Ek0=-(mg+f)h0,又f=kmg,得上升的最大高度h0= Ek0/(k+1)mg,则最大的势能为E1=mg h0= Ek0/(k+1),故A错误,B正确.
C:下落过程,由动能定理得:Ek=(mg-f)h0,又f=kmg,解得落地时的动能Ek=(1-k) Ek0/(k+1),因此C选项错误.
D:设h高度时重力势能和动能相等,由动能定理得:Ek- Ek0=-(mg+f)h1,又mgh1= Ek,解得h1= Ek0/(k+2)mg,因此D选项正确.
考查方向
解题思路
观察图像,明确小球的运动状态,列动能定理等式
易错点
注意列方程之前选好运动状态,注意公式中符号的正负关系
6.如图所示,A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点,所有棱长都为a。现在C、D两点分别固定电荷量均为+q的两个点电荷,静电力常量为k,下列说法正确的是()
正确答案
解析
A:A、B两点的场强都与等势面垂直,场强方向相反,故A、B两点的场强不相同,
因此A选项错误.
B:两个电荷在A点产生的场强:E1=E2=kq/a2,A点的合场强E=2E1 cos30°=kq/a2
因此B选项正确.
C:由题,通过CD的中垂面是一等势面,A、B在同一等势面上,电势相等,因此C选项正确.
D:由题,通过CD的中垂面是一等势面,A、B在同一等势面上,电势相等,将一正电荷从A点移动到B点,电场力不做功.因此D选项错误.
考查方向
解题思路
画出两个正点电荷形成的电场图观察即可
易错点
明确两个正点电荷所形成的电场分布图
某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E及电阻Rl和R2的阻值。
实验器材有:待测电源E(不计内阻),待测电阻Rl,待测电阻R2,电压表V(量程为3V,内阻很大),电阻箱R(0—99.99),单刀单掷开关Sl,单刀双掷开关S2,导线若干。
12.先测电阻R1的阻值。请将该同学的操作补充完整:A.闭合Sl,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数R0和对应的电压表示数U1。B.保持电阻箱示数不变,_________,读出电压表的示数U2。C.则电阳R1的表达式为R1=___________。
13.该同学已经测得电阻Rl=3.2,继续测电源电动势E和电阻R2的阻值,其做法是:闭合Sl,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图乙所示的图线,则电源电动势E=____V,电阻R2=______。
正确答案
将S2切换到b (U2-U1)R0/U1
解析
要测得R1的阻值,应知道R1两端的电压及流过R1的电流;故可以将S2切换到b,测出串联电路的两端的电压.
由串联电路可知U=U2-U1,电流I=U1/R0,由欧姆定律可知:R1=(U2-U1)/(U1/R0)=(U2-U1)R0/U1
考查方向
解题思路
画出简易电路图,根据串并联列出欧姆定律
易错点
明确电路图中电压表电流表所测数值
正确答案
2.0 0.8
解析
电压表测量电阻箱两端的电压;由闭合电路欧姆定律可知:U= ER /(R1+R+R2)
变形得: 1/U = 1/R ×(R1+R+R2)/E = 1/E + 1/R ×(R1+R2 )/E
由图象可知,图象与纵坐标的交点等于 1/E =0.5
解得E=2.0V
图像的斜率(R1+R2)/E =(1.5-0.5)/0.5
解得R2=0.8Ω
考查方向
解题思路
欧姆定律
易错点
明确电压表测哪两端的电压
某实验小组用图甲所示的实验装置“探究加速度与力、质量的关系”。图甲中A为小车,B为装有砝码的小盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电磁打点计时器相连,小车的质量为ml,小盘及砝码的总质量为m2。
9.下列说法正确的是( )
10.实验得到如图乙所示的一条纸带,A、B、C、D、E为计数点,相邻两个计数点的时间间隔为T,B、C两点的间距x2和D、E两点的间距x4己量出,利用这两段间距计算小车加速度的表达式为a=______。
11.某同学平衡好摩擦阻力后,在保持小车质量不变的情况下,通过改变砝码个数,得到多组数据,但该同学误将砝码的重力当作绳子对小车的拉力,作出了小车加速度a与砝码重力F的图象如图丙所示。据此图象分析可得,小车的质量为___kg,小盘的质量为 ____kg。(g=10m/s2,保留两位有效数字)
正确答案
解析
A、实验时应先接通电源后释放小车,故A错误.
B、平衡摩擦力,假设木板倾角为θ,则有:f=mgsinθ=μmgcosθ,m约掉了,故不需要重新平衡摩擦力.故B错误.
C、让小车的质量m1远远大于小盘和重物的质量m2,因为:际上绳子的拉力F=Ma= m2g/[1+(m2/m1)],故应该是m2<<m1,即实验中应满足小盘和重物的质量远小于小车的质量,故C正确.
D、F=ma,所以:a= F/ m,所以在用图象探究小车的加速度与质量的关系时,通常作a-1/m图象,故D错误.
考查方向
解题思路
实验时需要提前做的工作有两个:①平衡摩擦力,且每次改变小车质量时,不用重新平衡摩擦力,因为f=mgsinθ=μmgcosθ,m约掉了.②让小车的质量M远远大于小盘和重物的质量m.
易错点
先接电源再放小车,砝码重量需远小于小车质量
正确答案
(x4-x2)/2T2
解析
用两端不连续位移求加速度a=x4-x2=(4-2)T2
考查方向
解题思路
a=∆x/T2
易错点
看清是不相邻的两端位移
正确答案
0.61 6.1×10-3
解析
对a﹣F图来说,图象的斜率表示小车质量的倒数,故小车质量为m1=0.55÷0.9=0.61kg
F=0时,产生的加速度是由于托盘作用产生的,故有mg=m1a0,解得m=0.61×0.1/10=6.1×10-3kg
考查方向
解题思路
由F﹣a图的斜率等于小车质量,可得到小车质量,F=0时,产生的加速度是由于托盘作用产生的,可得托盘质量
易错点
仔细观察图像的起止点坐标
如图甲所示,用固定的电动机水平拉着质量m=4kg的小物块和质量M=2kg的平板以相同的速度一起向右匀速运动,物块位于平板左侧,可视为质点。在平板的右侧一定距离处有台阶阻挡,平板撞上后会立刻停止运动。电动机功率保持P=6W不变。从某时刻t=0起,测得物块的速度随时间的变化关系如图乙所示,t=6s后可视为匀速运动,t=10s时物块离开木板。重力加速度g=10m/s2,求
14.平板与地面间的动摩擦因数;
15.平板长度L。
正确答案
μ=0.2
解析
(1)在0~2s内两物体一起以0.5m/s的速度匀速运动,则有:
P=F1v1
根据两物体匀速运动则有拉力等于摩擦力即:F1=f1
而地面的摩擦力为:f1=μN=μ(M+m)g
代入数据得:μ=0.2
考查方向
解题思路
观察图像,选取研究对象及运动状态
易错点
因为匀速运动所以拉力等于摩擦力
正确答案
L=2.416m
解析
(2)6s-10s内小物块匀速运动,则有P=F2v2
根据两物体匀速运动则有拉力等于摩擦力即:F2=f2
依题意,物块在2s末之后一直到10s时,物块从平板的一端运动到另一端,对物块由动能定理得:P∆t- f2L=mv22/2-mv12/2
联立各式并代入解得:L=2.416m
考查方向
解题思路
观察图像,选取研究对象及运动状态
易错点
因为匀速运动所以拉力等于摩擦力
如图甲,间距L=1.0m的平行长直导轨MN、PQ水平放置,两导轨左端MP之间接有一阻值为R=0.1的定值电阻,导轨电阻忽略不计。一导体棒ab垂直于导轨放在距离导轨左端d=1.0m,其质量m=0.1kg,接入电路的电阻为r=0.1,导体棒与导轨间的动摩擦因数,整个装置处在范围足够大的竖直方向的匀强磁场中。选竖直向下为正方向,从t=0时刻开始,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示,导体棒ab一直处于静止状态。不计感应电流磁场的影响,当t=3s时,突然使ab棒获得向右的速度v0=10m/s,同时在棒上施加一方向水平、大小可变化的外力F,保持ab棒具有大小恒为a=5m/s2方向向左的加速度,取g=10m/s2。
16.求前3s内电路中感应电流的大小和方向。
17.求ab棒向右运动且位移x1=6.4m时的外力F。
18.从t=0时刻开始,当通过电阻R的电量q=5.7C时,ab棒正在向右运动,此时撤去外力F,且磁场的磁感应强度大小也开始变化(图乙中未画出),ab棒又运动了x2=3m后停止。求撤去外力F后电阻R上产生的热量Q。
正确答案
I=0.5A 电路中电流方向为a→b→P→M→a
解析
由图b知:△B/△t=0.2/2.0=0.1T/s
则回路中产生的感应电动势为:E=△Φ/△t=△B Ld /△t
I=E/R+r 联立各式并代入数据得I=0.5A
根据楞次定律判断知感应电流方向为a→b→P→M→a
考查方向
解题思路
由图b的斜率读出△B/△t,由法拉第电磁感应定律求出回路中感应电动势,由欧姆定律求解感应电流的大小,根据楞次定律判断感应电流的方向.
易错点
对法拉第电磁感应定律的把握不熟练
正确答案
F=0.1N,方向水平向左
解析
设ab棒向右运动且位移x1=6.4m时,速度为V1,外力F方向水平向左,则
F+F安+μmg=ma
F安=BIL
E=BLV1
v02-v12=2ax1
联立以上各式及(1)式并代入数据得F=0.1N,方向水平向左
考查方向
解题思路
t=3s后,ab棒做匀变速运动,位移x1=6.4m时,由公式v02-v12=2ax1求出速度大小,由安培力公式F=BIL和感应电动势公式E=BLv、欧姆定律求出安培力的大小,再由牛顿第二定律求解外力F.
易错点
外力F既有大小又有方向
正确答案
QR=0.25J
解析
前3s内通过电阻R的电量 q1=I△t
撤去外力前,棒发生位移x过程中通过电阻R电量为q2,棒瞬时速度为v2,则
q2=q-q1
q2=△Φ△t /△t(R+r)
△Φ=BLx
v02-v22=2ax
由能量守恒可得
m v22/2=2QR+μmgx2
联立各式并代入数据得QR=0.25J
考查方向
解题思路
由法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电量公式结合求出3s后到撤去外力F时导体棒运动的位移x,再由能量守恒定律求解热量.
易错点
明确运动状态,掌握能量守恒公式
[物理—选修3-3]
19.下列说法正确的是____(填正确答案标号,选对一个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错一个扣3分,最低得分为0分)
20.某一定质量的理想气体的压强p与体积V的变化关系如图所示。气体先经过等压变化由状态A变为状态B,再经过等容变化由状态B变为状态C。其中在状态A时的压强为po、体积为V0,热力学温度为T0,在状态B时的压强为po、体积为2 V0,在状态C时的压强为2po,体积为2V0。已知该气体内能与温度成正比U=CVT(CV为比例系数)。求
①气体在C状态时的热力学温度;
②气体从状态A变化到状态C的过程中,吸收的热量。
正确答案
解析
A、液晶像液体一样可以流动,又具有某些晶体结构特征的一类物质.所以液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性,故A正确.
B、要让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜,而不是油酸溶液,故B错误.
C、表面张力是液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力.通常,处于液体表面层的分子较为稀薄,其分子间距较大,液体分子之间的引力大于斥力,合力表现为平行于液体界面的引力.故A正确.
D、根据热力学第二定律,一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行.故A正确.
E、蔗糖受潮后会粘在一起,虽然没有确定的几何形状,但有确定的熔点,是多晶体,故E错误.
考查方向
解题思路
掌握并记忆
易错点
知识点混淆
正确答案
①TC=4 T0 ②Q吸=P0V0+3CVT0
解析
①设状态C热力学温度为Tc,则对A、C两状态有P0V0/T0=2P0·2V0/TC
TC=4 T0
②气体由状态A到状态B再到状态C,对外做功
W=W1+W2
W1+P0V0
W2=0
气体由状态A到状态C,内能的增加
△U=CV·△T
△T=4T0-T0
由热力学第一定律:△U=Q吸-W
联立各式得Q吸=P0V0+3CVT0
考查方向
解题思路
利用气体状态方程解决问题,首先要确定气体状态和各状态下的状态参量,选择相应的气体变化规律解答
易错点
在利用热力学第一定律解决问题时,要注意气体的做功情况,区分对内做功和对外做功,同时要注意区分吸热还是放热.