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15.如图所示,光滑水平地面上固定一带滑轮的竖直杆,用轻绳系着小滑块绕过滑轮,用恒力F1 水平向左拉滑块的同时,用恒力F2拉绳,使滑块从A点起由静止开始向右运动, B和C是A点右方的两点,且AB=BC,则以下说法正确的是( )
正确答案
解析
A、B物体受力如图所示,由于物体被绕过光滑定滑轮的轻绳系着,拉力为恒力,所以拉力做的功等于细绳对物体所做的功。根据功的定义式W=F2Lcosθ,θ增大,F不变,在相同位移L上拉力F做的功减小,所以从A点至B点F2做的功大于从B点至C点F2做的功,故A错误,B正确;
C、物体从A到C过程,可能先加速后减速,物体在A点与C点速率可能相等,根据动能定理得知,物体从A运动到C过程中动能的变化量为零,总功为零,则从A点至C点F2做的功可能等于滑块克服F1做的功.故C错误。
D、物体从A到C过程,可能一直加速,物体在C点的速率大于在C点的速率,根据动能定理得知,物体从A运动到C过程中动能的变化量大于零,总功大于零,则从A点至C点F2做的功可能大于滑块克服F1做的功.故D错误。
考查方向
解题思路
对物体进行受力分析,运用某个方向上平衡状态求出正压力,根据滑动摩擦力的公式表示出该力。根据细绳与水平方向夹角θ角增大去判断摩擦力的变化。运用功的定义式定性分析功的变化,抓住其中的不变量。
易错点
判断一个力的变化,我们应该先把这个力运用物理规律表示出来,再根据关系式里的物理量的变化找出这个力的变化。
17.据《科技日报》报道,2020年前我国将发射8颗海洋系列卫星,包括4颗海洋水色卫星、2颗海洋动力环境卫星和2颗海陆雷达卫星,以加强对黄岩岛、钓鱼岛及西沙群岛全部岛屿附近海域的监测。设海陆雷达卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径是海洋动力环境卫星的n倍,则在相同的时间内( )
正确答案
解析
卫星与地心的连线扫过的是扇形,由解得卫星的环绕速度,所以在时间t内扫过的弧长,卫星扫过的面积,即与卫星的轨道半径的平方根成正比,故选项C正确。
考查方向
解题思路
根据万有引力提供向心力得出角速度之比,结合轨道半径得出扫过面积的表达式,从而得出扫过的面积之比。
易错点
解决本题的关键知道角速度与轨道半径的关系,通过推导出扫过的面积表达式是解决本题的关键。
18.电阻非线性变化的滑动变阻器R2接入图1的电路中,移动滑动变阻器触头改变接入电路中的长度x(x为图中a与触头之间的距离),定值电阻R1两端的电压U1与x间的关系如图2,a、b、c为滑动变阻器上等间距的三个点,当触头从a移到b和从b移到c的这两过程中,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
A、根据欧姆定律得到电阻R 1 两端的电压U 1 =IR 1 ,由图看出,电压U 1 变化相等,R 1 一定,则知电流的变化相等,即得电流表示数变化相等。故A正确。
B、电压表V 2 的示数U 2 =E-Ir,电流I的变化相等,E、r一定,则△U 2 相等。故B错误。
C、电阻R 1 的功率 P 1 = I 2 R 1 ,其功率的变化量为△P 1 =2IR 1 •△I,由上知△I相等,而I减小,则知,从a移到b功率变化量较大。故C错误。
D、由图2知,U 1 减小,电路中电流减小,总电阻增大,由于外电路总与电源内阻的关系未知,无法确定电源的输出功率如何变化。故D错误。
考查方向
解题思路
对于电阻R1,根据欧姆定律得到U1=IR1,电阻R1一定,由图象读出电压变化关系,分析电流变化关系。电压表V2的示数U2=E-Ir,根据电流变化关系,分析V2的示数变化关系.根据电阻R1的功率P1=I2R1分析R1的功率变化关系;由图读出电压的变化,分析电流的变化情况,根据外电阻与电源内阻的关系,分析电源输出功率如何变化。
易错点
分析电路图,得出滑动变阻器和定值电阻串联,利用好串联电路的特点和欧姆定律是基础,关键要利用好从U1-x图象得出的信息.
14.结合你所学知识和图中描述的物理学史,判断下列说
法错误的是( )
正确答案
解析
A、“力学”高峰期的代表是指牛顿动力学的理论的创立;故A正确;
B、由图可知,“电磁学”理论的完备晚于“力学”知识;故B正确;
C、伽俐略将他的“斜面实验”记录在他的《两种新科学的对话》一书中;而不是《自然哲学的数学原理》,同时“比萨斜塔实验”找不到具体的记录;故C错误;
D、法拉第经历时间的时发现了电磁感应现象规律;故D正确;
本题选错误的,故选:C。
考查方向
解题思路
A、“力学”高峰期的代表是指牛顿动力学的理论的创立;
B、由图可知,“电磁学”理论的完备晚于“力学”知识;
C、伽俐略将他的“斜面实验”记录在他的《两种新科学的对话》一书中;而不是《自然哲学的数学原理》,同时“比萨斜塔实验”找不到具体的记录;
D、法拉第经历时间的时发现了电磁感应现象规律。
易错点
《自然哲学的数学原理》是牛顿的著作。
16一小球从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动(小球可视为质点),飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点。O为半圆轨道圆心,半圆轨道半径为R,OB与水平方向夹角为60°,重力加速度为g,则小球抛出时的初速度为 ( )
正确答案
解析
小球飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点,则在B点时速度方向即为轨道的切线方向,由几何知识可知速度与水平方向的夹角为30∘,设位移与水平方向的夹角为θ,则,而竖直位移,根据可得,而,则,故C正确。
考查方向
解题思路
根据平抛运动速度与水平方向夹角的正切值等于位移与水平方向夹角正切值的2倍,求出竖直方向上的位移,从而求出竖直方向上的分速度,根据速度方向求出平抛运动的初速度.
易错点
解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,抓住速度方向,结合位移关系、速度关系进行求解.
19.如图所示,某无限长粗糙绝缘直杆与等量异种电荷连线的中垂线重合,杆竖直放置。杆上有A、B、O三点,其中O为等量异种电荷连线的中点,AO=BO。现有一带电小圆环从杆上A点以初速度v0向B点滑动,滑到B点时速度恰好为0。则关于小圆环的运动,下列说法正确的是 ( )
正确答案
解析
A、等量异号电荷的连线的中垂线上,从A到B电场强度先增大后减小,O点的电场强度最大,所以小圆环受到的电场力先增大后减小,小圆环受到的摩擦力:f=μFN=μqE,所以小圆环受到的摩擦力先增大后减小,它的加速度:,则a先增大后减小.故A正确;
B、一对等量异号电荷的连线的中垂线是等势面,故小圆环从A到B过程电场力不做功,故B错误;
C、设AB之间的距离为2L,摩擦力做功为2Wf,小圆环从A到B的过程中,电场力不做功,重力和摩擦力做功,根据动能定理得:
,即运动到O点的动能为初动能的一半,运动到O点的速度大于。故C正确,D错误。
考查方向
解题思路
一对等量异号电荷的连线的中垂线是等势面,电荷从等势面上的一点移动到另一点,电场力做功为零.根据受力分析得出加速度的变化;小圆环从A向B运动的过程中重力和摩擦力做功,根据动能定律即可得出动能和速度的变化.
易错点
本题关键是明确一对等量异号电荷的电场线分布图和等势面分布图,要做到胸中有图;同时要特别注意两个电荷的连线和中垂线上的电场情况.能够熟练运用动能定理研究速度和动能.
20.如图所示,相距为d的两水平线L1和L2分别是水平向里的匀强磁场的边界,磁场的磁感应强度为B,正方形线框abcd边长为L(L<d)、质量为m,电阻为R。将线框在磁场上方高h处由静止释放,ab边刚进入磁场和穿出磁场时的速度恰好相等。则在线框全部穿过磁场的过程中 ( )
正确答案
解析
A、ab两端的电势差为:
B、C根据能量守恒,分析从ab边刚进入磁场到ab边刚穿出磁场的过程:动能变化为0,线框的重力势能减小转化为线框产生的热量,则 Q=mgd;
ab边刚进入磁场速度为v0,穿出磁场时的速度也为v0,所以从ab边刚穿出磁场到cd边刚离开磁场的过程,线框产生的热量与从ab边刚进入磁场到ab边刚穿出磁场的过程产生的热量相等,所以线框从ab边进入磁场到cd边离开磁场的过程,产生的热量为 Q′=2mgd,则感应电流做功为 W=Q′=2mgd.故C正确,B错误。
D、因为线框进磁场时要减速,即此时的安培力大于重力,速度减小,安培力也减小,当安培力减至等于重力时,线框做匀速运动,全部进入磁场将匀加速运动,设线框的最小速度为vm,知全部进入磁场的瞬间速度最小。
由动能定理得:从ab边刚进入磁场到线框完全进入磁场时,则有:
解得:vm=,故D正确.
考查方向
解题思路
从ab边刚进入磁场到ab边刚穿出磁场的整个过程中,根据能量守恒定律求解线圈产生的热量,即可得到感应电流做功.线框完全进入磁场后,到ab边刚出磁场,没有感应电流,线框不受安培力,做匀加速运动,ab边进入磁场时速度为v0,cd边刚穿出磁场时速度也为v0,说明线框出磁场过程一定有减速运动,dc刚进入磁场时速度最小,根据动能定理求解最小速度.
易错点
本题关键要认真分析题设的条件,抓住ab边进入磁场时速度和ab边刚穿出磁场时速度相同是分析的突破口,来分析线框的运动情况。
21.如图所示,理想变压器原线圈中正弦式交变电源的输出电压和电流分别为和,两个副线圈的输出电压和电流分别为和、和.接在原副线圈中的五个完全相同的灯泡均正常发光。则下列表述正确的是( )
正确答案
解析
A、设灯泡均正常发光时的电压为U,由图可知,则有:U2=U,U3=2U,理想变压器的输入功率和输出功率相等,所以输入的功率为I1U1,输出的功率为两个副线圈的功率的和,所以I1U1=I2U2+I3U3,所以U1:U2:U3=4:1:2,故A错误。
B、设灯泡均正常发光时的电流I,由图可知,则有:I1=I,I2=2I,I3=I;所以有:I1:I2:I3=1:2:1,故B正确。
C、理想变压器的电压与匝数成正比,由U1:U2:U3=4:1:2,可知:n1:n2:n3=4:1:2,故C错误。
D、根据原线圈与电灯L1串联电流相等,则有电压关系:U:U1=5:4,所以D正确。
考查方向
解题思路
理想变压器的输入功率和输出功率相等,电压与匝数成正比,当有多个副线圈时,根据输入的功率和输出的功率相等,并结合五个完全相同的灯泡均正常发光,可以判断电流之间的关系,进而可判定电压及匝数关系.
易错点
掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系,本题即可得到解决,注意根据灯泡的正常发光电流与电压值恒定,是解题的关键之处.
在物理课外活动中,王聪明同学制作了一个简单的多用电表,图甲为电表的电路原理图。已知选用的电流表内阻Rg=10 Ω、满偏电流Ig=10 mA,当选择开关接3时为量程250 V的电压表。该多用电表表盘如图乙所示,下排刻度均匀,C为上排刻度线的中间刻度,由于粗心上排刻度线对应数值没有标出。
25.指在图乙所示位置,选择开关接1时其读数为________;选择开关接3时其读数为________。
26.该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势,刘聪同学在实验室找到了一个电阻箱,设计了如下实验:
①将选择开关接2,红黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针满偏。
②将多用电表红黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使多用电表指针指在C处,此时电阻箱如图丙所示,则C处刻度应为________Ω。
③计算得到多用电表内电池的电动势为________V。(保留2位有效数字)
27.将电表红黑表笔与某一待测电阻相连,若指针指在图乙所示位置,则待测电阻的阻值为______Ω.(保留2位有效数字)
正确答案
6.9 mA 173 V(172~174 V间均可)
解析
选择开关接1时,多用电表是量程为的电流表,读数为。选择开关接时,多用电表是量程为的电压表,电压表读数为。
考查方向
本题主要考查了实验:练习使用多用电表。
解题思路
根据电表量程由图示电表确定其分度值,根据指针位置读出其示数。
易错点
知道多用电表的原理是正确解题的前提与关键;对电表读数时,要先确定其量程与分度值,然后再读数。
正确答案
②150 ③1.5
解析
②电阻箱作为被测量电阻,欧姆表指针所指的就是被测量的电阻值,电阻箱示数为,所以C处刻度应为。③设欧姆表内阻为R(R= 电流表内阻+电源内阻+调零电阻)。两表笔短接时,电流表满偏电流。两表笔间接入的电阻箱时,电流表指针指到C处,则半偏电流。从而得到欧姆表内阻,所以电动势。
考查方向
本题主要考查了实验:练习使用多用电表。
解题思路
电阻箱各指针示数与所对应倍率的乘积之和是电阻箱示数;由闭合电路欧姆定律可以求出电源电动势。
易错点
知道多用电表的原理是正确解题的前提与关键;对电表读数时,要先确定其量程与分度值,然后再读数。
正确答案
67(66---69均可)
解析
图乙所示的电流值,由, 可解得
考查方向
本题主要考查了实验:练习使用多用电表。
易错点
知道多用电表的原理是正确解题的前提与关键;对电表读数时,要先确定其量程与分度值,然后再读数。
某实验小组利用拉力传感器和打点计时器“探究加速度与力的关系”。他们将拉力传感器固定在小车上记录小车静止时受到拉力的大小,下面按照甲图进行实验,t=0时,小车处于甲图所示的位置。
22.该同学按甲图完成实验,请指出至少一处错误: ;
图乙是实验中获得的一条纸带的某部分,选取A、B、C、D、E计数点(每两个计数点间还有4个点未画出),AC间的距离为 cm;
若打点计时器使用的交流电频率为50 Hz,则小车的加速度大小为_______m/s2。(结果保留两位有效数字)
正确答案
打点计时器的电源接了直流电;小车释放时离打点计时器太远;实验前未平衡摩擦阻力。(任意写到一点均给2分)。
解析
打点计时器的电源应接交流电,而图中接了直流电
考查方向
本题主要考查了探究加速度与物体质量、物体受力的关系。
解题思路
打点计时器是使用交流电的计时仪器
易错点
教科书本上的实验,我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚。
正确答案
3.10(3.09~3.11均正确。)
解析
由图读出AC的距离x=77.5px
考查方向
本题主要考查了探究加速度与物体质量、物体受力的关系。
解题思路
实验前要平衡摩擦力且应调节滑轮的高度使细线与木板平行,实验时应先接通电源,然后再释放小车,在砝码及砝码盘B的质量远小于小车A的质量时,小车受到的拉力近似等于砝码及砝码盘受到的重力。
易错点
教科书本上的实验,我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚。
正确答案
1.0 (0.96~1.2)
解析
根据作差法得:
考查方向
本题主要考查了探究加速度与物体质量、物体受力的关系。
解题思路
根据图象读出AC的距离,根据作差法求出加速度。
易错点
教科书本上的实验,我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚。
翼型降落伞有很好的飞行性能。它被看作飞机的机翼,跳伞运动员可方便地控制转弯等动作。其原理是通过对降落伞的调节,使空气升力和空气摩擦力都受到影响。已知:空气升力F1与飞行方向垂直,大小与速度的平方成正比,F1=C1v2;空气摩擦力F2与飞行方向相反,大小与速度的平方成正比,F2=C2v2。其中C1、C2相互影响,可由运动员调节,C1 C2满足如图b所示的关系。试求:
28.画出了运动员携带翼型伞跳伞后的两条大致运动轨迹。试对两位置的运动员画出受力示意图并判断,①、②两轨迹中哪条是不可能的,并简要说明理由;
29.伞最终匀速飞行的速度v与地平线的夹角为a,试从力平衡的角度证明:
tana=C2/C1;
装备的总质量为70kg,匀速飞行的速度v与地平线的夹角a约20°(取tan200=4/11),匀速飞行的速度v多大?(g取10m/s2,结果保留3位有效数字)
正确答案
②轨迹是不可能的
解析
①位置,三力可能平衡(或三力的合力可能与速度在一直线),运动员做直线运动
②位置,合力方向与速度方向不可能在一直线,所以不会沿竖直方向做直线运动
②轨迹不可能存在
考查方向
本题主要考查了机械能守恒定律;牛顿第二定律;向心力。
解题思路
物体做直线运动的条件是所受的合力方向与速度方向在一条直线上,根据运动员和翼型伞的受力情况进行判断。
易错点
能正确的理解题目所提示的信息,并有一定的数据解读能力是解决该题的关键。
正确答案
以上已经证明;
解析
由①位置的受力分析可知,匀速运动时
F1=mg.cosa=C1v2……⑴
F2=mg.sina=C2v2……⑵
两式消去mg和v得tana=C2/C1
考查方向
本题主要考查了机械能守恒定律;牛顿第二定律;向心力。
解题思路
由①位置的受力分析,匀速运动时对重力进行分解,根据平衡条件求解。
易错点
能正确的理解题目所提示的信息,并有一定的数据解读能力是解决该题的关键。
正确答案
匀速飞行的速度是10.9m/s
解析
在图b中过原点作直线,正确得到直线与曲线的交点C2=2,C1=5.5(5.5~5.6均正确)根据F2=mgsina=C2v2 或F1=mgcosa=C1v2上两式任取其一解得
v=10.9m/s(在10.7~11.0之间均可)
考查方向
本题主要考查了机械能守恒定律;牛顿第二定律;向心力。
解题思路
在图b中过原点作直线C2=411C1,正确得到直线与曲线的交点后求解。
易错点
能正确的理解题目所提示的信息,并有一定的数据解读能力是解决该题的关键。
如图所示,在坐标系Oxy的第一象限中存在沿y轴正方向的匀强电场,场强大小为E.在其它象限中存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里。A是y轴上的一点,它到坐标原点O的距离为h;C是x轴上的一点,到O的距离为l.一质量为m,电荷量为q的带负电的粒子以某一初速度沿x轴方向从A点进入电场区域,继而通过C点进入磁场区域,并再次通过A点,此时速度方向与y轴正方向成锐角。不计重力作用。
31.过C点速度的大小和方向;
32.强度的大小B。
33.下列说法中正确的是 。(填正确答案字母.选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分.每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.布朗运动反映的是液体分子的无规则运动
B.根据热力学第二定律可知,热量不可能从低温物体传到高温物体
C.物体放出热量,温度一定降低
D.气体对容器壁的压强是由于大量气体分子对器壁的碰撞作用产生的
E. 热量是热传递过程中,物体间内能的转移量;温度是物体分子平均动能大小的量度
34.如图所示,“13”形状的各处连通且粗细相同的细玻璃管竖直放置在水平地面上,只有竖直玻璃管FG中的顶端G开口,并与大气相通,水银面刚好与顶端G平齐。AB = CD = L,BD = DE =,FG =。管内用水银封闭有两部分理想气体,气体1长度为L,气体2长度为L/2,L = 1900px。已知大气压强P0 = 1900pxHg,环境温度始终为t0 = 27℃,现在仅对气体1缓慢加热,直到使BD管中的水银恰好降到D点,求此时:(计算结果保留三位有效数字)气体2的压强P2为多少厘米汞柱?气体1的温度需加热到多少摄氏度?
正确答案
v1= α=arctan
考查方向
本题主要考查了带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力。
解题思路
粒子在电场作用下做类平抛运动,加速度沿y轴负方向,根据平抛运动的基本公式可求出初速度,再根据圆周运动的对称性求出C点进入磁场时的速度为v,方向可通过几何关系求解。
易错点
本题主要考查了带电粒子在混合场中运动的问题,要求同学们能正确分析粒子的受力情况,再通过受力情况分析粒子的运动情况,熟练掌握平抛运动和圆周运动的基本公式,并几何几何关系解题,难度较大。
正确答案
考查方向
本题主要考查了带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力。
解题思路
粒子从C点进入磁场后在磁场中做速率为v的圆周运动.理论重量通过向心力,通过几何关系表示出轨道半径R,进而求出B。
易错点
本题主要考查了带电粒子在混合场中运动的问题,要求同学们能正确分析粒子的受力情况,再通过受力情况分析粒子的运动情况,熟练掌握平抛运动和圆周运动的基本公式,并几何几何关系解题,难度较大。
正确答案
ADE
考查方向
本题主要考查了理想气体的状态方程。
解题思路
本题关键找出气体1和气体2的体积、压强、温度的已知量,然后根据气体实验定律列式求解。
正确答案
考查方向
本题主要考查了理想气体的状态方程。
解题思路
气体2发生等温变化,由图示求出气体压强。先找出气体1的初末状态的体积、压强、温度的已知量,然后根据理想气体状态方程列式求解
易错点
本题关键找出气体1和气体2的体积、压强、温度的已知量,然后根据气体实验定律列式求解。
一列沿x轴正方向传播的简谐横波t时刻的波形图象如图所示,已知该波的周期为T,a、b、c、d为沿波传播方向上的四个质点。
35.则下列说法中正确的是 (填入正确选项前的字母。选对1个给3分,选对2个给4分,选对3个给6分。每错1个扣3分,最低得分为0分)。
A.在时,质点c的速度达到最大值
B.在t+2T时,质点d的加速度达到最大值
C.从t到t+2T的时间间隔内,质点d通过的路程为150px
D.t时刻后,质点b比质点a先回到平衡位置
E.从t时刻起,在一个周期的时间内,a、b、c、d四个质点沿x轴通过的路程均为一个波长。
36.如图所示是一个透明圆柱的横截面,其半径为R,折射率是,AB是一条直径,今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体,若一条入射光经折射后恰经过B点,试求:这条入射光线到AB的距离是多少?这条入射光线在圆柱体中运动的时间是多少?
正确答案
BCD
考查方向
本题主要考查了光的折射定律.
解题思路
根据折射定律结合几何关系求出入射光线到AB的距离。
易错点
解决几何光学问题的关键画出光路图,结合折射定律和几何关系进行求解.
正确答案
考查方向
本题主要考查了光的折射定律
解题思路
求出光在介质中的速度,结合几何关系求出光在圆柱体中运行的位移,从而求出运动的时间。
易错点
解决几何光学问题的关键画出光路图,结合折射定律和几何关系进行求解。