物理 闵行区2016年高三第二次模拟考试
精品
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单选题 本大题共16小题,每小题2分,共32分。在每小题给出的4个选项中,有且只有一项是符合题目要求。
1
题型: 单选题
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分值: 2分

1.人类关于物质结构的认识,下列说法中正确的是(   )

A电子的发现使人们认识到原子具有核式结构

B天然放射现象说明原子核是有结构的

C粒子散射实验的结果表明原子核是由质子和中子构成

D密立根油滴实验表明电子是有结构的

正确答案

B

解析

A、通过α粒子散射实验使人们认识到原子具有核式结构模型,但是不能说明原子核由质子和中子构成,故A错误、C错误.B、天然放射现象中的射线来自原子核,说明原子核内部有复杂结构,故B正确.D、密立根油滴实验表明电子有电量,故D错误.

考查方向

天然放射现象;粒子散射实验

解题思路

本题是原子物理学史问题,α粒子散射实验使人们认识到原子具有核式结构模型,天然放射现象说明原子核内部有复杂结构,密立根油滴实验测出了电子的电荷量,发现了电荷量的量子化

易错点

考查了原子核的知识和物理学史,象、原子的核式结构学说、α粒子散射实验、密立根油滴实验都是考查的重点

知识点

原子的核式结构
1
题型: 单选题
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分值: 2分

4.C14鉴年法是利用C14衰变规律对古生物进行年代测定的方法。若以横坐标表示时间t,纵坐标表示任意时刻C14的质量mm0t=0时C14的质量。下面图像中能正确反映C14衰变规律的是(   )

A

B

C

D

正确答案

C

解析

设衰变周期为T,那么任意时刻14C的质量m=m0,可见,随着t的增长物体的质量越来越小,且变化越来越慢,很显然C项图线符合衰变规律.

考查方向

原子核衰变及半衰期、衰变速度

解题思路

根据半衰期的定义求出任意时刻14C的质量的表达式

易错点

根据衰变规律表示出两个物理量之间的关系再选择对应的函数图象.

知识点

原子核衰变及半衰期、衰变速度
1
题型: 单选题
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分值: 2分

6. 关于伽利略的两个斜面实验,下面说法中正确的是:(   )

A伽利略在图(a)中使用了光滑斜面进行实验

B伽利略在图(b)中使用了光滑斜面进行实验

C伽利略从图(a)中得出:自由落体运动是匀加速直线运动

D伽利略从图(b)中得出:力是维持物体运动的原因

正确答案

C

解析

A、伽利略在图(a)和图(b)中都使用了光滑斜面进行实验.故B错误;

C、伽利略从图(a)中将斜面实验的结论外推到斜面倾角90°的情形,从而间接证明了自由落体运动是匀加速直线运动.故C正确;

D、伽利略理想斜面实验图(b)中,由于空气阻力和摩擦力的作用,小球在B面运动能到达的高度,一定会略小于它开始运动时的高度,只有在斜面绝对光滑的理想条件下,小球滚上的高度才与释放的高度相同.所以可以设想,在伽利略斜面实验中,若斜面光滑,并且使斜面变成水平面,则可以使小球沿水平面运动到无穷远处.得出:力不是维持物体运动的原因.故D错误.

考查方向

伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法

解题思路

如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略,伽利略推断出小球在B面运动能到达原来下滑时的高度,存在某个守恒量

易错点

考查对伽利略的理想实验的理解,解决本题的关键要理解伽利略理想斜面实验的意义,把握守恒量:机械能

知识点

伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法
1
题型: 单选题
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分值: 2分

7.右图为雅各布天梯实验装置。接通电源后可以看到两根金属电极间可以产生明亮的电弧。则下列说法正确的是(   )

A两根金属电极之间的电压是220V

B电弧首先从下部产生并随热空气上升

C两根金属电极被安装在高度真空罩中

D两根金属电极之间可以同时产生两根以上的电弧

正确答案

B

解析

在2-5万伏高压下,两电极最近处的空气首先被击穿,形成大量的正负等离子体,即产生电弧放电.空气对流加上电动力的驱使,使电弧向上升,随着电弧被拉长,电弧通过的电阻加大,当电流送给电弧的能量小于由弧道向周围空气散出的热量时,电弧就会自行熄灭.在高压下,电极间距最小处的空气还会再次被击穿,发生第二次电弧放电,如此周而复始.所以答案为B

考查方向

静电现象

解题思路

理解放电现象的过程

易错点

考察对高压放电现象的理解

知识点

静电现象
1
题型: 单选题
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分值: 2分

2.如图所示的光电管电路中,用紫光照射光电管,灵敏电流计G指针未发生偏转,为使指针发生偏转,可以(   )

A改用紫外线照射

B增加光照射时间

C改用红外线照射

D增大照射光强度

正确答案

A

解析

由图可知,光电管的阴极接电源的负极,用紫光照射光电管,灵敏电流计G指针未发生偏转,说明用紫色光照射不能发生光电效应.要使指针发生偏转,在该电路中只要能发生光电效应即可,所以要增大入射光的频率.

A、改用紫外线照射,紫外线的频率大于紫色光的频率,所以能发生光电效应,能使指针发生偏转.故A正确;

B、增加光照射时间,仍然不能发生光电效应,不能使指针发生偏转.故B错误;

C、改用红外线照射,红外线的频率小于紫色光的频率,所以不能发生光电效应,不能使指针发生偏转.故C错误;

D、增大照射光强度,仍然不能发生光电效应,不能使指针发生偏转.故DC错误.

考查方向

光电效应

解题思路

发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率,光的强度影响单位时间内发出光电子的数目,即影响光电流的大小

易错点

考查光电效应的实验,解决本题的关键知道光电效应的过程中,电发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率;另外,需要知道光的强度影响单位时间内发出光电子的数目.

知识点

光电效应
1
题型: 单选题
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分值: 2分

3.下列核反应方程中,属于α衰变的是(   )

A

B

C

D

正确答案

B

解析

根据题意,衰变后是氦原子核的只有B

考查方向

核反应方程

解题思路

α衰变指的是衰变后粒子为氦原子核

易错点

核反应方程在配平时要注意核电荷数守恒和质量数守恒

知识点

原子核衰变及半衰期、衰变速度
1
题型: 单选题
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分值: 2分

5.奥斯特深信电和磁有某种联系。为了研究这种联系,有一次他拿一根细铂丝接到电源上,在它的前面放一枚磁针,试图用铂丝来吸引磁针。结果铂丝变灼热,甚至发光了,磁针却纹丝不动。你认为,奥斯特该次实验失败的主要原因可能是(   )

A电源的正负极颠倒了

B磁针的磁性颠倒了

C地球磁场的干扰

D磁针位置不正确

正确答案

D

解析

在地球的周围存在沿南北方向的磁场,所以小磁针静止时沿南北方向,若奥斯特实验时,电流的磁场方向也沿南北方向,则小磁针不能发生偏转.所以奥斯特该次实验失败的主要原因可能是由于电流的方向沿东西方向,电流的磁场受到地球的磁场的干扰.

考查方向

通电直导线和通电线圈周围磁场的方向

解题思路

由于小磁针静止时沿南北方向,若电流的磁场方向也沿南北方向,则不能发现电流的磁场.

易错点

在奥斯特的电流磁效应的实验中,通电后导线附近的小磁针的偏转是由于受到了电流产生的磁场的影响;当电流的方向沿南北方向时实验的效果最明显

知识点

磁现象和磁场磁感应强度
1
题型: 单选题
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分值: 2分

8.水平地面上有一个倾角为θ的斜面,其表面绝缘。另一个带正电的滑块放在斜面上,两物体均处于静止状态,如图所示。当加上水平向右的匀强电场后,滑块与斜面仍相对地面静止,则与没加电场前相比(   )

A滑块与斜面间的摩擦力一定变大

B滑块对斜面的压力一定变大

C斜面与地面间的摩擦力可能不变

D斜面对地面的压力一定变大

正确答案

B

解析

A、滑块开始受重力、支持力和静摩擦力处于平衡,加上匀强电场后,滑块多了一个水平向右的电场力,所受的静摩擦力方向可能沿斜面向上,可能沿斜面向下,则摩擦力的大小可能减小、可能增大,可能不变.故A错误.

B、未加电场前,斜面体对滑块的支持力N=mgcosθ,加上电场后,支持力的大小变为N′=mgcosθ+qEsinθ,知滑块对斜面的压力变大.故B正确.

CD、对整体分析,未加电场时,水平方向上不受力,斜面体与地面的摩擦力为零,加上电场后,整体受到水平向左的摩擦力,知斜面体与地面间的摩擦力增大.

竖直方向支持力的大小仍然等于总重力,所以斜面体与地面间的压力不变.故CD错误.

考查方向

共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用;电场强度

解题思路

对物体受力分析,根据共点力平衡分别求出加上电场前后滑块所受摩擦力和支持力的大小,从而进行比较.对整体分析,得出斜面体与地面压力和摩擦力的变化.

易错点

本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡进行求解,掌握整体法和隔离法的运用.

知识点

力的合成与分解的运用共点力平衡的条件及其应用
1
题型: 单选题
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分值: 3分

9.热敏电阻是由半导体材料制成的,其电阻值随着温度的升高将按指数规律迅速减小。如图所示的电路图是一个应用“非”门构成的一个简易火警报警电路,则图中X框,Y框中应是 (   )

AX为热敏电阻,Y为定值电阻

BX为热敏电阻,Y为开关

CX为定值电阻,Y为热敏电阻

DX和Y均为热敏电阻

正确答案

C

解析

由图可知,D点接地,电势为0.当温度较低时,由于Y的电阻非常大,A点的电势接近5V,非门的输入端为高电势,因此非门的输出端为低电势,蜂呜器两端没有电压,蜂鸣器不报警.当火警发生时,温度升高导致Y的阻值变得很小,从而使输入端A点的电势接近0,非门输出端为高电势,这样蜂鸣器两端获得一个能发声的工作电压,蜂鸣器就会发出声音报警.所以Y为热敏电阻,X为定值电阻,用来调节报警器的灵敏度.故C正确;

考查方向

简单的逻辑电路

解题思路

门电路可以看作是一种条件开关.它有一个或多个输入端和一个输出端.只有当输入信号满足一定的条件时,门才开启,信号才能通过.条件得不到满足,门就关闭,信号就不能通过.换句话说,门电路的输出和输入之间存在着一定的逻辑关系.不同的门电路,输出与输入之间的逻辑关系也不同.

易错点

考查热敏电阻的特点与常见的逻辑电路,这部分内容相对比较抽象,理解三种逻辑电路的基本逻辑关系是重点

知识点

传感器的应用
1
题型: 单选题
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分值: 3分

10.图(a)为一列简谐横波在某一时刻的波形图,ab两质点的横坐标分别为,图(b)为质点b从该时刻开始计时的振动图像,下列说法正确的是(   )

A该波沿+x方向传播,波速为1m/s

B质点a经过4s振动的路程为4m

C此时刻质点a的速度沿+y方向

D质点at=2s时速度为零

正确答案

D

解析

A、ab两点间的距离为x=xb﹣xa=6﹣2=4m,振动从a传播到b的时间为半个周期,为t==4s,所以波速为:v===1m/s,但是b点该时刻的振动方向是沿y轴正方向,由微平移法可知波向﹣x轴方向传播,选项A错误.B、质点a振动4s,是经过了半个周期,质点运动过的路程为振幅的2倍,即为1m,选项B错误C、此时刻b的振动方向是向y轴正方向,ab间相隔半个波长,振动步调完全相反,所以此时刻质点a的速度沿﹣y方向,选项C错误.D、在t=2s时,质点b在正的最大位移处,ab两质点的振动步调完全相反,所以质点a在负的最大位移处,此时a的速度为零,选项D正确.

考查方向

波长、频率和波速的关系.

解题思路

考察了简谐波的传播和质点的振动,解答该题要熟练的掌握波传播方向的判断,常用的方法有“微平移法”、“带动法”、“上下坡法”、“振向波向同侧法”

易错点

振动图像与波动图像区别于联系

知识点

简谐运动的振动图象波的图象波长、频率和波速的关系
1
题型: 单选题
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分值: 3分

11.未来的星际航行中,宇航员长期处于零重力状态,为缓解这种状态带来的不适,有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”,如图所示。当旋转舱绕其轴线匀速旋转时,宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上,可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力,为达到目的,下列说法正确的是(   )

A旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越大

B旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越小

C宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越大

D宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越小

正确答案

B

解析

为了使宇航员在航天器上受到与他站在地球表面时相同大小的支持力,即为使宇航员随旋转舱转动的向心加速度为定值,且有a=g,

宇航员随旋转舱转动的加速度为:a=ω2R,由此式可知,旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越小,此加速度与宇航员的质量没有关系,所以选项ACD错误,B正确.

考查方向

万有引力定律及其应用

解题思路

首先分析出该题要考察的知识点,就是对向心加速度的大小有影响的因素的分析,列出向心加速度的表达式,进行分析即可得知正确选项.

易错点

关键是从相关描述中提起有用的东西,对于该题,就是得知在向心加速度不变的情况下,影响向心加速度大小的物理量之间的变化关系,该题还要熟练的掌握有关匀速圆周运动的各个物理量的关系式,并会应用其进行正确的计算和分析.

知识点

匀速圆周运动向心加速度向心力
1
题型: 单选题
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分值: 3分

13.公交一卡通(IC卡)内部有一个特定频率的电磁波接收电路。公交车上的读卡机(刷卡时“嘀”的响一声的机器)向外发射某一特定频率的电磁波。刷卡时,IC卡接收读卡机发出的电磁波能量,驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是(   )

A仅当读卡机发射电磁波的频率与IC卡内部接收电路的频率相等时,IC卡才能有效工作

B若读卡机发射的电磁波频率偏离IC卡内部接收频率,则IC卡中不会接收到电磁波

CIC卡只能接收读卡机发射的电磁波,而不能向读卡机传输自身的数据信息

DIC卡工作所需要的能量来源于卡内的电池

正确答案

A

解析

A、为了使IC卡中的感应电流达最大,应使LC电路产生电谐振,故只有发射特定频率的电磁波时,IC卡才能有效工作;故A正确;B、若电磁波的频率偏离该频率,L中仍可出现感应电流,但不会达到电谐振;故B错误;C、IC卡接收到读卡机发射的电磁波,同时将自身数据信息发送给读卡机进行处理;故C错误;D、IC卡中没有电池,工作所需要的能量来源于人刷卡时消耗的机械能;故D错误;

考查方向

电磁感应在生活和生产中的应用

解题思路

明确题意,根据电磁感应及电谐振规律进行分析,即可明确能量及IC卡的工作原理,即可解答本题.

易错点

考查电磁感应现象,要注意在学习中注意掌握物理规律在生活中的应用.

知识点

电磁感应中的能量转化
1
题型: 单选题
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分值: 3分

15.如图所示,竖直放置的弯曲玻璃管a端封闭,b端开口,水银将两段空气封闭在管内,管内各液面间高度差为h1h2h3h1=h2=h3;K1、K2为两个阀门,K2位置与b管水银面等高,打开阀门后可与外界大气相通。打开K1或K2,下列判断正确的是(   )

A打开K1h1h2h3均变为零

B打开K1h1增大,h2h3均变为零

C打开K2h1h2h3均变为零

D打开K2h1h2h3的长度均保持不变

正确答案

D

解析

设h1=h2=h3=h,由图示可知,中间封闭气体的压强p=p0﹣h2=p0﹣h<p0,左边气体压强

pa=p﹣h3=p﹣h=p0﹣2h<p0

A、打开K1,中间部分气体压强等于大气压p0,则h2和h3均变为零,左边气体压强变大,气体体积减小,h3增大,故AB错误;

C、打开K2,各部分气体压强均不变,则h1、h2、h3均不变,故C错误,D正确;

考查方向

理想气体的状态方程

解题思路

根据图示判断各部分气体压强与大气压的关系,然后分析打开阀门后各部分气体压强如何变化,然后根据压强的变化分析答题.

易错点

本题有两个结论可以直接应用①同一气体的压强处处相等 ②同一液体内部不同点间的压强差由高度差决定.分析清楚气体压强如何变化是正确解题的关键.

知识点

理想气体的状态方程
1
题型: 单选题
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分值: 3分

12.如图所示,质量为m的小球A沿高度为h倾角为θ的光滑斜面以初速v0滑下,另一质量与A相同的小球B自相同高度同时由静止落下,结果两球同时落地。下列说法正确的是:(   )

A重力对两球做的功不等

B落地前的瞬间A球的速度等于B球的速度

C落地前的瞬间A球重力的瞬时功率大于B球重力的瞬时功率

D两球重力的平均功率相同

正确答案

D

解析

根据W=mgh知,重力对两球做功相同.故A错;对A球,根据动能定理得,mgh=,对B球,根据动能定理得,mgh=,知vA>vB.故B错;两球都做匀变速直线运动,运动时间相等,vA=v0+gsinθt,vB=gt,A球重力做功的瞬时功率P=mg(v0+gsinθt)sinθ,B球重力做功的瞬时功率P′=mgvB=mg2t.知A球的重力瞬时功率小于B球重力的瞬时功率.故C错误.两球重力做功相等,时间相等,根据知,重力的平均功率相等.故D正确.

考查方向

功率、平均功率和瞬时功率;重力势能的变化与重力做功的关系

解题思路

重力做功跟路径无关,只与首末位置的高度差有关;根据动能定理,比较两球落地的速度大小;根据P=mgvcosα及比较重力的瞬时功率和平均功率.

易错点

关键掌握重力做功的特点,以及掌握瞬时功率和平均功率的表达式

知识点

功率动能 动能定理
1
题型: 单选题
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分值: 3分

14.直角坐标系xOy中,M、N两点位于x轴上,G、H两点坐标如图,M、N两点各固定一负点电荷,一电量为Q的正点电荷置于O点时,G点处的电场强度恰好为零。静电力常量用k表示。若将该正点电荷移到G点,则H点处场强的大小和方向分别为(   )

A,沿y轴正向

B,沿y轴负向

C,沿y轴正向

D,沿y轴负向

正确答案

B

解析

G点处的电场强度恰好为零,说明负电荷在G点产生的合场强与正电荷在G点产生的场强大小相等方向相反,

根据点电荷的场强公式可得,正电荷在G点的场强为,负电荷在G点的合场强也为,当正点电荷移到G点时,正电荷与H点的距离为2a,正电荷在H点产生的场强为,方向沿y轴正向,由于GH对称,所以负电荷在G点和H点产生的场强的相等方向相反,大小为,方向沿y轴负向,所以H点处场合强的大小为,方向沿y轴负向,所以B正确;

考查方向

电势差与电场强度的关系;电场强度

解题思路

根据点电荷的场强公式和场强叠加的原理,可以知道在G点的时候负电荷在G点产生的合场强与正电荷在G点产生的场强大小相等反向相反,在H点同意根据场强的叠加来计算合场强的大小即可.

易错点

本题是对场强叠加原理的考查,同时注意点电荷的场强公式的应用,本题的关键的是理解G点处的电场强度恰好为零的含义

知识点

电场强度及其叠加
1
题型: 单选题
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分值: 3分

16.某物体以初速度v0从固定斜面的底端沿斜面上滑,斜面足够长,斜面与物体间的动摩擦因数μ=0.5,其动能Ek随离开斜面底端的距离s变化的图线如图所示,g取10m/s2,不计空气阻力,则以下说法正确的是(   )

A物体的质量为m=1kg

B斜面与物体间的摩擦力大小f=4N

C物体在斜面上运动的总时间t=2s

D斜面的倾角θ=37o

正确答案

D

解析

A、B、D、设斜面的倾角是θ,物体的质量是m,物体向上运动的过程中受到重力、支持力和向下的摩擦力;物体向下滑动的过程中受到重力.支持力和向上的摩擦力,由图象可知物体向上滑动的过程中,EK1=25J,EK2=0J,位移x=5m,下滑回到原位置时的动能,EK3=5J向上滑动的过程中,由动能定理得:EK2﹣EK1=﹣mgsinθ•x﹣fx,向下滑动的过程中,由动能定理得:EK3﹣EK2=mgsinθ•x﹣fx,代入数据解得f=2N

mgsinθ=3N又:f=μmgcosθ,所以:N,,所以:θ=37°,kg.故AB错误, D正确;C、物体向上时的加速度m/s2,物体向下时的加速度:m/s2,物体的初速度:m/s=10m/s物体回到原点的速度:m/s,向上运动时间t1=s,向下运动的时间:s,物体在斜面上运动的总时间t=s.故C错误.

考查方向

功能关系;摩擦力的判断与计算;动能定理

解题思路

对物体进行受力分析,得出物体向上滑动的过程中的受力与物体下滑的过程中的受力,运用动能定理把动能和位移的关系表示出来.

把物理表达式与图象结合起来,根据图象中的数据求出未知物理量.

易错点

利用数学图象处理物理问题的方法就是把物理表达式与图象结合起来,根据图象中的数据求解.一般我们通过图象的特殊值和斜率进行求解

知识点

匀变速直线运动规律的综合运用牛顿第二定律动能 动能定理
多选题 本大题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的4个选项中,有多项符合题目要求,全对得4分,选对但不全得2分,有选错的得0分。
1
题型: 多选题
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分值: 4分

19.在如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R2R3均为定值电阻,R1为滑动变阻器.已知R1的总阻值大于R2R2=R3=r 。合上开关S,V示数为U,A1和A2示数分别为I1I2,现将R1的滑动触点由最左端向右端移动的过程中,则下列判断正确的是(   )

AU一直减小, I1一直增大

BU先减小后增大,I2先减小后增大

CU先增大后减小,I1一直增大

DUI2的乘积先减小后增大

正确答案

C,D

解析

已知R1的总阻值大于R2,R2的滑动触点由最左端向右端移动的过程中,外电路的总电阻先增大后减小,总电流先减小后增大,内电压先减小后增大,路端电压先增大后减小,即电压表示数U先增大后减小,I2先减小后增大.

R1与R2并联的电压先增大后减小.并联电压增大时,滑动触点右端电阻减小,则I1增大.当并联电压减小时,通过的R2的电流减小,而总电流增大,所以I1增大,因此I1一直增大.

U与I2的乘积等于电源的输出功率.由于R2=R3=r,外电阻总电阻大于r,且大于外电路的总电阻先增大后减小,所以U与I2的乘积先减小后增大.故A、B错误,CD正确.

考查方向

闭合电路的欧姆定律

解题思路

理清电路,确定电压表测得什么电压,电流表测得什么电流,抓住电动势和内阻不变,采用局部→整体→局部的方法,利用闭合电路欧姆定律进行分析

易错点

关键抓住电动势和内电阻不变,结合闭合电路欧姆定律求解.注意做题前一定要理清电路,看电压表测的是什么电压,电流表测的是什么电流

知识点

闭合电路的欧姆定律串联电路和并联电路
1
题型: 多选题
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分值: 4分

17.如图,固定的导热气缸内用活塞密封一定质量的理想气体。现用力使活塞缓慢地向上移动。用pVE分别表示封闭气体的压强、体积、内能和气体分子的平均动能,n表示单位体积内气体的分子数,图中a、d为双曲线,设环境温度不变。正确描述上述过程的是(    )

A

B

C

D

正确答案

A,B,D

解析

A、气缸和活塞导热性能良好,气缸内气体温度与环境温度相同,所以气体发生等温变化,所以p﹣V图象是双曲线,故A正确.B、气缸内气体温度与环境温度相同,保持环境温度不变,则气体的内能保持不变,故B正确.C、温度是分子平均动能变化的标志,温度不变,所以该气体分子的平均动能不变,故C错误.D、一定质量的理想气体,所以n=,N为所有气体的分子总数,N一定,所以n﹣V的图象是双曲线,故D正确.

考查方向

理想气体的状态方程

解题思路

气缸和活塞导热性能良好,气缸内气体的温度与环境温度相同,保持环境温度不变,气体发生等温变化.一定质量的理想的内能只跟温度有关.现用力使活塞缓慢地向上移动,气体对外界做功,根据热力学第一定律分析吸放热情况.根据气体状态方程和已知的变化量去判断其它的物理量.

易错点

关键要判断气体状态过程,知道等温变化遵守玻意耳定律,掌握温度的微观意义,能运用数学知识研究物理图象的形状和物理意义.

知识点

理想气体的状态方程
1
题型: 多选题
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分值: 4分

18.如图所示,两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播,两波源S1和S2分别位于x轴上-0.2m和1.2m处,两列波的波速均为v=0.4m/s、振幅均为A=2cm。图示为t=0时刻两列波的图像,此刻平衡位置处于x轴上0.2m和0.8m的P、Q两质点刚开始振动,质点M的平衡位置处于x=0.5m。则下列判断正确的是(   )

A两列波的周期均为1s

Bt=0.75s时刻,质点P、Q都运动到M点

Ct=1s时刻,质点M的位移为-4cm

D在两列波叠加的过程中,质点M是振动的加强点,位移始终是-4cm

正确答案

A,C

解析

有图像可知,波长相等,波速也相等,所以周期相等 所以周期都为1s;机械波中的质点不可能随波迁移,B错;由图知波长λ=0.4m,由v=得,波的周期为T==1s,两质点传到M的时间为T,当t=1s时刻,两波的波谷恰好传到质点M,所以位移为﹣4cm,C对;再叠加过程中,质点依然在振动,不可能始终静止在最高点,所以D错

考查方向

波长、频率和波速的关系

解题思路

由波的传播方向来确定质点的振动方向.两列频率相同的相干波,当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强,当波峰与波谷相遇时振动减弱,则振动情况相同时振动加强;振动情况相反时振动减弱.由图读出波长,从而算出波的周期.根据所给的时间与周期的关系,分析质点M的位置,确定其位移.

易错点

机械波以及振动图像容易弄混淆,区别的方式是看横坐标代表的物理量

知识点

波的图象波长、频率和波速的关系
1
题型: 多选题
|
分值: 4分

20.如右图所示,两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计。两质量、长度均相同的导体棒c、d,置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处。磁场宽为3h,方向与导轨平面垂直。先由静止释放c,c刚进入磁场即匀速运动,此时再由静止释放d,两导体棒与导轨始终保持良好接触。用ac表示c的加速度,Ekd表示d的动能,xcxd分别表示c、d相对释放点的位移。图中正确的是 (   )

A

B

C

D

正确答案

B,D

解析

A、B,设c、d刚进磁场时速度为v,c刚进入磁场做匀速运动,此时由静止释放d.设d经时间t进入磁场,并设这段时间内c的位移为x则

由于h=,x=vt,得到x=2h,则d进入磁场时,c相对释放点的位移为3h.

d进入磁场后,cd二者都做匀速运动,且速度相同,二者与导轨组成的回路磁通量不变,感应电流为零,不受安培力,两导体棒均做加速度为g的匀加速运动,故A错误,B正确;

C、D,c出磁场时d下落2h,c出磁场后,只有导体棒d切割磁感线,此时d的速度大于进磁场时的速度,d受到安培力作用做减速运动,动能减小,d出磁场后动能随下 落高度的增加而均 匀增大,故C错误,D正确.

考查方向

电磁感应中的能量转化

解题思路

未进入磁场时,c、d做自由落体运动,到达磁场上边界时速度相同.c、d都进入磁场后,同时在磁场中运动时,两者速度相同,没有感应电流产生,只受重力,都做匀加速直线运动,加速度为g.c出磁场后,d在切割磁感线时,此时d的速度比进磁场时大,产生感应电动势增大,感应电流增大,受到的安培力增大,则d做匀减速直线运动.根据动能与高度的关系选择动能图象.

易错点

关键在于分析两导体的受力情况和运动情况,抓住安培力大小与速度大小成正比这个结论,分析只有d切割磁感线过程d的运动情况

知识点

感生电动势、动生电动势
填空题 本大题共6小题,每小题4分,共24分。把答案填写在题中横线上。
1
题型:填空题
|
分值: 4分

21.在国际单位制中,频率的单位用基本单位表示是         ,磁通量的单位用基本单位表示是          

正确答案

s-1   kgm2/As2

解析

频率的基本单位表示为s-1磁通量 , 因此其基本单位为kgm2/As2

考查方向

基本物理量

解题思路

知道国际基本单位中七个基本物理量和其他单位导出

易错点

国际基本单位中七个基本物理量和其他单位导出

知识点

力学单位制
1
题型:填空题
|
分值: 4分

23.两个质量相同的小球A和B,分别从水平地面上O点正上方高度分别为4LL两处水平抛出,恰好击中距离O点2L的地面上同一目标,空气阻力不计。以地面为零势能面,两小球抛出时的初速度大小之比为vA:vB=________,落地时的机械能之比为EA:EB=________。

正确答案

1∶2;17∶8。

解析

平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,所以A球有:4L=gtA2;解得:tA=2。初速度 vA==。B球有:L=gtB2;解得:tB=。初速度 vB==。所以vA:vB=1:2。以水平面为零势能面,则A球刚抛出时的机械能为:EA=mvA2+mg•4L=mgL,在运动过程中机械能守恒,所以落地时的机械能也为mgL,B球刚抛出时的机械能为EB=mvB2+mgL=2mgL,在运动过程中机械能守恒,所以落地时的机械能也为2mgL所以落地时的机械能之比 EA:EB=17:8

考查方向

机械能守恒定律;平抛运动

解题思路

平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,在水平方向上做匀速直线运动,根据平抛运动的特点即可求解,在运动过程中机械能守恒,由机械能守恒定律求机械能之比.

易错点

关键知道平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,在水平方向上做匀速直线运动,两运动具有等时性

知识点

平抛运动机械能守恒定律
1
题型:填空题
|
分值: 4分

22.一个质量为50kg的人,站立在静止于平静水面上的质量为400kg船上,现船上人以相对水面2m/s的水平速度跳向岸,不计水的阻力。则船以________m/s的速度后退,若该人竖直向上跳起,则人船系统动量不守恒的原因是:_____________________。

正确答案

0.25   在该过程中人船系统所受合外力不为零;

解析

由于不计水的阻力,人和船组成的系统水平方向动量守恒,以人前进方向为正,所以有:mv﹣MV=0,带入数据得V=0.25m/s,若人向上跳起,人船系统在竖直方向上合外力不为零,故其动量不守恒.

考查方向

动量守恒定律

解题思路

本题考查了动量守恒条件和动量守恒定律的应用,比较简单,直接利用动量守恒定律即可求解.

易错点

应用动量守恒公式时注意公式的矢量性,同时注意动量守恒的条件强调的是系统外力为零,系统内部物体之间的作用力不影响动量守恒

知识点

动量守恒定律
1
题型:填空题
|
分值: 4分

24.利用标有“6V,3W”的灯泡L1、“6V,6W”的灯泡L2与理想电压表和理想电流表连接成如图(a)所示的实验电路,其中电源电动势E=9V。图(b)是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线。当其中一个灯泡正常发光时,电路输出功率为      W,电源内阻为    Ω。

正确答案

4;  2  ;

解析

由图象可知,L2正常发光的电流为1A,L1的正常发光电流为0.5A,所以,两灯串联在电路中,只有一灯正常发光,则一定是L1,此时电路中的电流为0.5A,由图可知:L2的电压为U2′=2V,此时电压表测L2两端的电压,即电压表的示数为2V;此时电源的输出电压为U=U1′+U2′=2V+6V=8V,电源的输出功率P=UI=8V×0.5A=4W.电源的内阻r=

考查方向

电功、电功率;闭合电路的欧姆定律

解题思路

由图可知A的电流大于B的电流,故只能L2正常发光,正常发光时的电压为额定电压,根据串联电路电流规律可知两灯电流相等,结合串并联电路的特点和闭合欧姆定律进行求解.

易错点

考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用;关键是电压和电流不成正比,即电阻为变化的,应直接从图中找出电流对应的电压和电压对应的电流进行求解.

知识点

描绘小电珠的伏安特性曲线
1
题型:填空题
|
分值: 4分

25.如图(a)所示,某同学在水平面上用水平力拉一质量为1kg的物块由静止开始运动。借助力传感器和位移传感器,该同学测得不同时刻物块的速度v和拉力F,并绘出v-1/F图像,见图(b),其中线段AB与v轴平行,所用时间为2s,线段BC的延长线过原点,所用时间为4s,v2为物块能达到的最大速度,此后物块的速度和拉力保持不变。不计空气阻力,则2s末(B点)拉力的功率为        W,这6s内物块的位移为           m。

正确答案

7.68    15.5 。

解析

C点速度最大,此时牵引力等于阻力,则:f=F=2N。AB阶段牵引力不变,物体做匀加速运动,则:a=。根据牛顿第二定律得:a=解得:F=3.2N所以2s末(B点)拉力的功率为:P=Fv=7.68W因为BC为直线,且沿长线过原的,即动力F恒功率输出,PB=PC,当牵引力等于阻力时,速度最大,则:m/s前2s的位移:=2.4m。从B到C的过程中运用动能定理得:Pt2﹣fs2=解得:s2=13.1m所以6s内的位移为s=s1+s2=15.5m。

考查方向

功率、平均功率和瞬时功率;牛顿第二定律

解题思路

当速度取最大值时,牵引力等于阻力,求出阻力大小,线段AB与v轴平行,说明AB阶段牵引力不变,物体做匀加速运动,根据运动学基本公式可以求出加速度,再根据牛顿第二定律可以求牵引力,拉力的功率P=Fv.根据匀加速直线运动基本公式及动能定理即可求解6s内的位移.

易错点

考查了牛顿第二定律、运动学基本公式、牵引力与功率的关系,知道当牵引力等于阻力时,速度最大

知识点

牛顿第二定律功率
1
题型:填空题
|
分值: 4分

26.在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列实验步骤:

①往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。

②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定。

③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。

④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。

⑤将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用笔描绘在玻璃板上。

完成下列填空:

(1)上述步骤中,正确的顺序是_________________。(填写步骤前面的数字)

(2)将1.0cm3的油酸溶于酒精,制成300 cm3的油酸酒精溶液;测得1.0 cm3的油酸酒精溶液有28滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜的面积是0.10 m2。由此估算出油酸分子的直径为________m。(结果保留2位有效数字)

正确答案

(1)④①②⑤③ (或①④②⑤③),

 (2) 1.2×10-9

解析

(1)配置油酸,然后取其中一部分滴入水中,利用扩散面积求解,然后根据公式V=Sh求解,所以步骤是41253;(2)滴入的油酸体积为 根据公式V=Sh可知,其直径约为1.2×10-9m

考查方向

油膜法估测油酸分子的大小

解题思路

首先是配置混合溶液,然后利用油酸与水不互溶,利用V=Sh求解

易错点

滴入水中的油酸溶液体积并不是油酸的体积

知识点

用油膜法估测分子的大小
简答题(综合题) 本大题共70分。简答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
1
题型:简答题
|
分值: 7分

如图,E为直流电源,G为灵敏电流计,A、B为两个圆柱形电极,P是木板,C、D为两个探针,S为开关,现用上述实验器材进行“用描迹法画出等量异号点电荷电场中平面上的等势线”的实验。

30.木板P上有白纸、导电纸和复写纸,最上面的应该是___________纸;

31.用实线代表导线将实验器材正确连接。

32.如想描绘孤立点电荷电场中平面上的等势线,应如何改变电极?如何放置?

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

导电(纸)

解析

本实验的原理是用恒定电流场模拟静电场,在导电纸上寻找等势点,作出等势线,所以导电纸应铺在最上面;

考查方向

用描迹法画出电场中平面上的等势线.菁优网版权所

解题思路

本实验利用恒定电流场模拟静电场,A电极相当于负点电荷,B相当于正点电荷,导电纸铺在最上面;

易错点

关键是明确实验原理,明确两个异种电荷电场及单个电荷形成电场的分布情况,从而根据电流进行模拟对应的电场.

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

见解析

解析

灵敏电流计与两个探针组合,用来找到等势点;将两个圆柱形电极A、B与开关和电源组成闭合电路,用来模拟静电场.电路如图所示.

考查方向

用描迹法画出电场中平面上的等势线.菁优网版权所

解题思路

将两个圆柱形电极A、B与开关和电源组成闭合电路,灵敏电流计与C、D两个探针连接.

易错点

关键是明确实验原理,明确两个异种电荷电场及单个电荷形成电场的分布情况,从而根据电流进行模拟对应的电场.

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

中间一个圆柱型电极,外侧一个圆形电极,柱形电极放在圆心处。

解析

为了模拟点电荷的电场分布,可以在中间一个圆柱型电极,外侧一个圆形电极,柱形电极放在圆心处即可

考查方向

用描迹法画出电场中平面上的等势线.菁优网版权所

解题思路

明确点电荷的电场分布情况即可明确如何进行模拟对应的电场.

易错点

关键是明确实验原理,明确两个异种电荷电场及单个电荷形成电场的分布情况,从而根据电流进行模拟对应的电场.

1
题型:简答题
|
分值: 7分

如图所示是探究电源电动势和电源内、外电压关系的实验装置,下部是可调高内阻电池。提高或降低挡板,可改变A、B两电极间电解液通道的横截面积,从而改变电池内阻。电池的两极A、B与电压传感器2相连,位于两个电极内侧的探针a、b与电压传感器1相连,R是滑动变阻器。(实验前已给电源充足了电)下表是某实验小组在固定挡板位置不变,改变R进行实验过程中所记录的实验数据

33.该小组仔细检查仪器和研究实验过程,并没发现错误。重复上述实验所得数据仍为上述数据。则该实验U逐渐变化的原因是:_________。

34.为了证实33中推断,该小组在获得序号6的数据时,用电流传感器测得流过R的电流为9mA。由此计算出两探针之间的电阻是___________Ω,该高内电阻电源在此挡板位置的实际内阻是___________Ω。

35.根据以上判断和计算出的两个阻值,将序号4的实验数据补全。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

探针离开电极距离过大(或有部分内阻没有测量在内)

解析

理论上,无论R的滑臂移动到哪里,传感器1和传感器2的示数之和总不变都为电源电动势,现在发现总和不断变小,有可能是因为部分电阻的电压没有计算在内,即探针离开电极较远;

考查方向

测定电源的电动势和内阻

解题思路

电压传感器1测量内电压,电压传感器2测量路端电压;挡板上提,内电阻变小.

易错点

考查测量电动势和内电阻的方法,关键是明确电压传感器1和传感器2的作用,然后根据闭合电路欧姆定律列式分析

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

50 ;60

解析

根据闭合电路欧姆定律,此时内阻总电阻为 ,测量的电极的内阻为0.45V/0.009A=50欧姆。

考查方向

测定电源的电动势和内阻

解题思路

明确两传感器所测电压,再根据闭合电路欧姆定律列式分析即可

易错点

考查测量电动势和内电阻的方法,关键是明确电压传感器1和传感器2的作用,然后根据闭合电路欧姆定律列式分析

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

1.73  0.35

解析

根据第2问,此时电流为 电极测量的电阻为50欧姆,所以传感器2测量电压为 所以传感器2测量电压为1.73V

考查方向

测定电源的电动势和内阻

解题思路

易错点

考查测量电动势和内电阻的方法,关键是明确电压传感器1和传感器2的作用,然后根据闭合电路欧姆定律列式分析

1
题型:简答题
|
分值: 10分

如图所示,长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置。将一质量为m的小球固定在管底,用一轻质光滑细线将小球与质量为M=km(k是已知常数)的小物块相连,小物块悬挂于管口。现将小球释放,一段时间后,小物块落地静止不动,小球继续向上运动,通过管口的转向装置后做平抛运动,小球在转向过程中速率不变。(重力加速度为g)

36.求小球从管口抛出时的速度大小;

37.试证明小球平抛运动的水平位移总小于

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

   (k>2)

解析

设M落地时的速度为v,,得(或),设m飞出管口速度为v1对球m:

 (

(解法二)或者从牛二出发解得:  设M落地时的速度大小为v,m射出管口时速度大小为v1,M落地后m的加速度为a1。根据牛顿第二定律  ,匀变速直线运动  。解得   (k>2)

考查方向

牛顿第二定律;匀变速直线运动的公式;平抛运动

解题思路

开始时小球沿斜面向上做匀加速,小物块向下也做匀加速,两者的加速度大小相等.对各自受力分析,运用牛顿第二定律列出等式,解出方程.

小物块落地静止不动,小球继续向上做匀减速运动,对其受力分析,运用牛顿第二定律解出此时的加速度(与前一阶段加速度不等),结合运动学公式求出小球从管口抛出时的速度大小.

运用平抛运动的规律表示出小球平抛运动的水平位移,利用数学知识证明问题.

易错点

考查牛顿第二定律,匀加速运动的公式及平抛运动规律.

要注意分M落地前和落地后两段计算,因为两段的m加速度不相等.

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

见解析

解析

平抛运动,解得,因为   ,所以,得证。

考查方向

牛顿第二定律;匀变速直线运动的公式;平抛运动

解题思路

开始时小球沿斜面向上做匀加速,小物块向下也做匀加速,两者的加速度大小相等.对各自受力分析,运用牛顿第二定律列出等式,解出方程.

小物块落地静止不动,小球继续向上做匀减速运动,对其受力分析,运用牛顿第二定律解出此时的加速度(与前一阶段加速度不等),结合运动学公式求出小球从管口抛出时的速度大小.

运用平抛运动的规律表示出小球平抛运动的水平位移,利用数学知识证明问题.

易错点

考查牛顿第二定律,匀加速运动的公式及平抛运动规律.

要注意分M落地前和落地后两段计算,因为两段的m加速度不相等.

1
题型:简答题
|
分值: 6分

验证机械能守恒定律的实验装置如图所示。

27.关于实验的下列做法中正确的是(   )

A摆锤释放器在每次释放后都要调整高度

B光电门传感器始终放在最低点

C每次要用测平器使光电门传感器的光电孔对应于所要求高度的水平线

D摆锤线长应调整到使摆线在摆动时能通过光电孔

28.设摆锤速度为v,摆锤所在位置的高度h,以h为横坐标, v2/2为纵坐标,作出的图线应是下图中的

29.所选图线的斜率绝对值表示的物理量是            

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

C

解析

(1)A.摆锤释放器在每次释放后不需要调整高度,故A错误.B.光电门传感器不一定放在最低点,也可以在其他位置测量,故B错误.C.每次要用测平器使光电传感器的红外发射孔对应于所要求高度的水平线,故C正确.D.摆锤线长应调整到使摆锤在摆动时能通过光电孔,故D错误.故选:C.

考查方向

验证机械能守恒定律

解题思路

解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项.根据物理规律找出变量间的关系,再从数学角度确定图象.

易错点

利用图象问题结合数学知识处理物理数据是实验研究常用的方法.研究直线图形,找出其直线的斜率和截距.

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

D

解析

利用v2﹣h图线处理数据,如果mg(h0﹣h)=mv2,作出的图线应是图中的D

考查方向

验证机械能守恒定律

解题思路

解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项.根据物理规律找出变量间的关系,再从数学角度确定图象.

易错点

利用图象问题结合数学知识处理物理数据是实验研究常用的方法.研究直线图形,找出其直线的斜率和截距.

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

重力加速度(或g)

解析

由公式mg(h0﹣h)=mv2,那么v2﹣h图线的斜率就等于g.

考查方向

验证机械能守恒定律

解题思路

解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项.根据物理规律找出变量间的关系,再从数学角度确定图象.

易错点

利用图象问题结合数学知识处理物理数据是实验研究常用的方法.研究直线图形,找出其直线的斜率和截距.

1
题型:简答题
|
分值: 10分

如图,在柱形容器中密闭有一定质量气体,一具有质量的光滑导热活塞将容器分为A、B两部分,离气缸底部高为49cm处开有一小孔(孔宽度小于活塞厚度),与U形水银管相连,容器顶端有一阀门K。先将阀门打开与大气相通,外界大气压等于p0=75cmHg,室温t0=27°C,稳定后U形管两边水银面的高度差为Δh=25cm,此时活塞离容器底部为L=50cm。闭合阀门,使整个容器内温度降至-57°C,发现U形管左管水银面比右管水银面高25cm。求:

38.此时活塞离容器底部高度L′

39.整个柱形容器的高度H

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

48cm

解析

U形管内两边水银面的高度差为:Δh=25cm, A、B中气体初态压强分别为:pA1p0pΔh=75+25=100cmHg,pB1=75cmHg,所以活塞产生的压强为:p=25cmHg,闭合阀门后,两部分气体温度降低,活塞将下移。设此时U形管测量的是A中压强,则:pA2p0pΔh=75-25=50cmHg,对A中气体由气态方程得:  代入数据解得:LA2=72cm>50cm,假设不成立。说明此时U形管测量的是B中气体的压强,即pB2=50cmHg,此时A中气体压强为:pA2pB2p=50+25=75cmHg,对A中气体由气态方程得: ,代入数据解得:LA2=48cm,即此时活塞离容器底部高度为:L′LA2=48cm

考查方向

理想气体的状态方程

解题思路

以A中气体为研究对象,找出初末状态参量利用理想气体状态方程列式求解;

易错点

本题是理想气体状态方程的应用,关键是第1问中温度降低后U管表示的是A还是B中压强,只要利用假设法对A种气体分析即可判断

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

48cm;75cm

解析

对B中气体由气态方程得:  ,代入数据解得:H=75cm。

考查方向

理想气体的状态方程

解题思路

以B中气体为研究对象,找出初末状态参量利用理想气体状态方程列式求解;

易错点

本题是理想气体状态方程的应用,关键是第1问中温度降低后U管表示的是A还是B中压强,只要利用假设法对A种气体分析即可判断

1
题型:简答题
|
分值: 14分

在平行金属板间的水平匀强电场中,有一长为L的轻质绝缘棒OA,其一端可绕O点在竖直平面内自由转动,另一端A处有一带电量为-q且不计重力的小球,质量为m的绝缘小球固定在OA棒中点处,当变阻器滑片在P点处时,棒静止在与竖直方向成30°角的位置,如图所示。已知此时BP段的电阻为R,平行金属板间的水平距离为d

40.求此时金属板间电场的场强大小E

41.若金属板旋转△α=30°(图中虚线表示),并移动滑片位置,欲使棒与竖直方向的夹角不变,BP段的电阻应调节为多大?

42.若金属板不转动,将BP段的电阻突然调节为R,带电小球初始位置视为零势能点,求带电小球电势能的最小值。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

金属板间电场的场强大小E=

解析

轻杆力矩平衡:EqL cos30=mgLsin30,场强大小E= 。

考查方向

动能定理的应用;力矩的平衡条件;匀强电场中电势差和电场强度的关系;闭合电路的欧姆定律

解题思路

根据力矩平衡求出金属板间电场的场强大小E.

易错点

考查了力矩平衡,动能定理以及闭合电路欧姆定律,综合性较强,对学生能力要求较高,运用动能定理解题时要确定好研究的过程.

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

BP段的电阻应调节为R.

解析

旋转前两金属板间电势差UEd=,金属板旋转30°后杆仍平衡,Eq Lcos60=mgLsin30,E′=,板旋转后,板距d′=d cos30,U′=Ed′=,金属板间电势差与变阻器BP电阻成正比, = ,得R′=R

考查方向

动能定理的应用;力矩的平衡条件;匀强电场中电势差和电场强度的关系;闭合电路的欧姆定律

解题思路

金属板旋转30°后,电场强度的方向发生改变,板距发生了变化,根据力矩平衡,结合闭合电路欧姆定律求出BP段的电阻的大小.

易错点

考查了力矩平衡,动能定理以及闭合电路欧姆定律,综合性较强,对学生能力要求较高,运用动能定理解题时要确定好研究的过程.

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

带电小球电势能的最小值为﹣mgL.

解析

电阻调节为R后,E′′=,F′′=mg ,杆逆时针旋转,至小球速度为零时,带电小球电势能最小,设此时杆与竖直角度为θ,根据动能定理,mgL(sinθ-sin30)-mgL(cos30-cosθ)=0,由题意可得,θ=60,所以电场力做功的最大值WmmgL(sin60-sin30)=mgL,即电势能的最小值εm=-mgL

考查方向

动能定理的应用;力矩的平衡条件;匀强电场中电势差和电场强度的关系;闭合电路的欧姆定律

解题思路

金属板不转动,将BP段的电阻突然调节为R,得出电场强度的大小以及电场力的大小,运用动能定理求出电场力做功的最大值,根据电场力做功与电势能的关系得出电势能的最小值.

易错点

考查了力矩平衡,动能定理以及闭合电路欧姆定律,综合性较强,对学生能力要求较高,运用动能定理解题时要确定好研究的过程.

1
题型:简答题
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分值: 16分

相距L=1.5 m的足够长金属导轨竖直放置,质量为m1=1 kg的金属棒ab和质量为m2=0.27 kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上,如图(a)所示,虚线上方磁场方向垂直纸面向里,虚线下方磁场方向竖直向下,两处磁场磁感应强度大小相同。ab棒光滑,cd棒与导轨间动摩擦因数为μ=0.75,两棒总电阻为1.8Ω,导轨电阻不计。t=0时刻起,ab棒在方向竖直向上,大小按图(b)所示规律变化的外力F作用下,由静止沿导轨向上匀加速运动,同时也由静止释放cd棒。

43.求磁感应强度B的大小和ab棒加速度大小;

44.已知在2 s内外力F做功40 J,求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热;

45.①判断cd棒的运动过程,②求出cd棒达到最大速度所对应的时刻t1,③在图(c)中画出前5秒内cd棒所受摩擦力fcd随时间变化的图像。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

经过时间t,金属棒ab的速率    此时,回路中的感应电流为       对金属棒ab,由牛顿第二定律得由以上各式整理得:       ,在图线上取两点:t1=0,F1=11N; t2=2s,F2=14.6s ,或者通过图线的斜率和截距(1.8 和 11),代入上式得      B=1.2T  。

考查方向

导体切割磁感线时的感应电动势;牛顿第二定律;电磁感应中的能量转化.

解题思路

ab棒沿竖直向上运动,切割磁感线产生感应电流,由右手定则判断感应电流的方向,由左手定则判断cd棒受到的安培力方向.

易错点

关键是根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力公式、牛顿第二定律、运动学公式推导出拉力与时间的关系式

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

18J;

解析

在2s末金属棒ab的速率      ,所发生的位移    ,由动能定律得    ,又  ,联立以上方程,解得

考查方向

导体切割磁感线时的感应电动势;牛顿第二定律;电磁感应中的能量转化.

解题思路

由E=BLv、I=、F=BIL、v=at,及牛顿第二定律得到F与时间t的关系式,再根据数学知识研究图象(b)斜率和截距的意义,即可求磁感应强度B的大小和ab棒加速度大小.

易错点

关键是根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力公式、牛顿第二定律、运动学公式推导出拉力与时间的关系式

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

见解析

解析

cd棒先做加速度逐渐减小的加速运动,当cd棒所受重力与滑动摩擦力相等时,速度达到最大;然后做加速度逐渐增大的减速运动,最后停止运动。②当cd棒速度达到最大时,有:

又                

整理得③,fcd随时间变化的图象如图c所示。

考查方向

导体切割磁感线时的感应电动势;牛顿第二定律;电磁感应中的能量转化.

解题思路

由运动学公式求出2s末金属棒ab的速率和位移,根据动能定理求出两金属棒产生的总焦耳热.

易错点

关键是根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力公式、牛顿第二定律、运动学公式推导出拉力与时间的关系式

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