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2.甲、乙两车从同一地点沿相同方向由静止开始做直线运动,它们运动的加速度随时间变化图象如图所示。关于两车的运动情况,下列说法正确的是
正确答案
解析
A、根据图象可知,乙的加速度逐渐减小,不是匀减速直线运动,故A错误;
B、据加速度时间图象知道图象与时间轴所围的面积表示速度.据图象可知,当t=4s时,两图象与t轴所围的面积相等,即该时刻两辆车的速度相等;在4秒前乙车的速度大于甲车的速度,所以乙车在甲车的前方,所以两车逐渐远离,当t=4s时,两车速度相等即相距最远,故BD错误;
C、在t=2s时乙车速度为,甲车速度为v甲=1.5×2=3m/s,故C正确.
考查方向
解题思路
根据图象可知,乙的加速度逐渐减小,不是匀减速直线运动,根据加速度时间图象知道图象与时间轴所围的面积表示速度,然后据甲乙物体的速度关系判断选项.
易错点
容易思维定式的影响,将a-t图象看做v-t图象
知识点
3.A、B两颗卫星围绕地球做匀速圆周运动,A卫星运行的周期为T1,轨道半径为r1;B卫 星运行的周期为T2,且T1> T2。下列说法正确的是
正确答案
解析
A、根据开普勒第三定律可得 =,则得B卫星的轨道半径为.故A错误.
B、因T1>T2.由上分析知,r1>r2,根据将卫星从低轨道进入高轨道,火箭要点火加速做功,但由于A与B的质量都未知,故无法判定谁的机械能更大.故B错误.
C、A、B卫星在轨道上运行时由万有引力提供向心力,处于完全失重状态,但仍受万有引力的作用.故C错误.
D、设从两卫星相距最近到再次相距最近经历时间为t.则有 ,得 t=.故D正确.
考查方向
解题思路
根据开普勒第三定律求B卫星的轨道半径.由卫星从第轨道进入高轨道需要加速度,由于不知道各自的质量.故不能研究机械能的大小.当卫星转过的圈数相差一圈时两卫星再次最近.由此列式分析.
易错点
区分出卫星是在轨的问题,满足圆周运动知识,而地球上的物体不仅仅只有万有引力,还有支持力。
知识点
4. 一个质量为lkg的小球竖直向上抛出,最终落回抛出点,假如小球所受空气阻力大小恒定,该过程的位移一时间图象如图所示,g=l0m/s2,下列说法正确的是
正确答案
解析
A、由图知,小球上升的位移 x=24m,用时 t1=2s,平均速度 ==12m/s.由==得初速度 v0=24m/s.故A错误.
B、上升时加速度大小为 a1===12m/s2;由牛顿第二定律得:mg+f=ma1;解得空气阻力的大小 f=2N
对于下落过程,由牛顿第二定律得 mg﹣f=ma2;解得 a2=8m/s2;则 a1:a2=3:2
根据位移公式x=,及上升和下落的位移大小相等,可知上升和下落的时间之比为 t1:t2=:=:.故B错误.
C、由上可得下落时间 t2=s,小球落回到抛出点时速度为 v=a2t2=8m/s
所受合力 F合=mg﹣f=8N,此时合力的功率为 P=64W.故C正确.
D、小球上升和下落两个过程克服空气阻力做功相等,由功能原理知,球上升过程的机械能损失等于下降过程的机械能损失.故D错误.
考查方向
解题思路
根据图象读出上升过程的位移和时间,求得平均速度,由公式=求解初速度,由速度公式求出上升时的加速度,由牛顿第二定律求出空气阻力,再由牛顿第二定律求得下落时的加速度,即可由位移公式求上升和下落时间之比.由公式P=Fv求合力的瞬时功率.由功能关系分析上升和下落机械能损失的关系.
易错点
机械能的损失与除重力之外的其他力的关系
知识点
5.如图甲所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一匝数为n,面积为S,总电阻为r的矩形线圈abcd绕轴OO’做角速度为ω的匀速转动,矩形线圈在转动中可以保持和外电路电阻R形成闭合电路,回路中接有一理想交流电流表。图乙是线圈转动过程中产生的感应电动势e随时间t变化的图象,下列说法中正确的是
正确答案
解析
A、由图可知,tl和t3这两时刻的磁通量大小为BS,方向相反;故穿过线圈磁通量的变化量为2BS;故A错误;
B、从t3到t4这段时间磁通量的变化为BS,则平均电动势=;因此通过电阻R的电荷量为q==;故B错误;
C、t3时刻电动势E=NBSω;则由法拉第电磁感应定律可知:E=;则穿过线圈的磁通量变化率为BSω;故C错误;
D、电流表的示数为有效值,则有:I==;故D正确;
考查方向
解题思路
明确交流电的产生过程,能由法拉第电磁感应定律分析平均电动势,再由欧姆定律求出平均电流,由Q=It可求出电荷量
由图得出交流电的最大值,再由有效值与最大值的关系即可求出电流的有效值;
易错点
交流电的表达都是指有效值。而求电量时用平均感应电动势
知识点
1. 如图所示为伽利略研究自由落体运动规律时设计的斜面实验,他让铜球沿阻力很小的斜面从静止滚下,利用滴水计时记录铜球运动的时间。关于伽利略的“斜面实验”,下列说法正确的是
正确答案
解析
A、伽利略测定了铜球运动的位移与时间,进而得出了位移x与t平方的成正比,就可以检验这个物体的速度是否随时间均匀变化,小球是否做匀变速运动.故A错误;
B、在伽利略时代,没有先进的计时仪器,因此伽利略让小球从斜面上滚下来用米“冲淡”重力,铜球在斜面上运动的加速度比自由落体下落的加速度小,所用时间长得多,时间容易测量.故B正确;
C、若斜面长度一定,铜球从顶端滚动到底端所需时间随倾角的增大而减小.故C错误.
D、他得到的结论是,若斜面倾角一定,铜球沿斜面运动的位移与所用时间的平方成正比,故D错误.
考查方向
解题思路
本题考查了伽利略对自由落体运动的研究,只要了解其研究过程、采用的方法以及其科学的思维即可正确解答本题.
易错点
在不清楚物理学史的前提下,容易将该选项记混淆
知识点
7.如图所示,由一段外皮绝缘的导线扭成两个半径为R和r圆形平面形成的闭合回路,R>r,导线单位长度的电阻为A,导线截面半径远小于R和r。圆形区域内存在垂直平面向里、磁感应强度大小随时间按B=kt(k>0,为常数)的规律变化的磁场,单位长度的电阻为a,且R>r,下列说法正确的是
正确答案
解析
根据穿过整个回路的磁通量增大,依据楞次定律,及R>r,则大圆环中电流的方向为逆时针,小圆环中电流的方向为顺时针,故A错误,B正确;
根据法拉第电磁感应定律,则有:E=kπ(R2﹣r2),由闭合电路欧姆定律,那么回路中感应电流大小为I===,故C错,D对;
考查方向
解题思路
根据楞次定律来判定感应电流的方向,依据法拉第电磁感应定律,来确定感应电动势的大小,再求得整个回路的感应电动势,依据闭合电路欧姆定律,从而即可求解.
易错点
理解整个回路的感应电动势大小的计算,应该是两环的感应电动势之差,并掌握闭合电路欧姆定律的内容.
知识点
6.如图所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,坐标系内有A、B、C三点,坐标分别为( 6cm,0)、(0,cm)、(3cm,0)。O、A、B三点的电势分别为OV、 4V、2V。现有一带电粒子从坐标原点O处以某一速度垂直电场方向射入 ,恰好通过B点,不计粒子所受重力。下列说法正确的是
正确答案
解析
A、已知O点的电势为0,A点的电势为4V,根据U=Ed可得AO的中点C的电势为 φC==2V.故A正确.
BC、B、C两点的电势相等,连接BC,BC线是一条等势线.所以匀强电场的方向垂直于BC斜向下,过O点作BC的垂线相交BC于D点,由几何关系得:=•sin∠ BCO=0.03×sin30°=1.5cm
则电场强度为:E===×l02V/m.故B错误,C正确.
D、带电粒子从坐标原点O处垂直电场方向射入,恰好通过B点,做类平抛运动,粒子受到的电场力逆着电场线,所以粒子带负电.故D错误.
考查方向
解题思路
根据题中的数据找出x轴方向上电势与B点相等的C点,可知B、C两点连线是一条等势线,根据电场线与等势线垂直,且指向电势低的等势线,分析电场强度的方向.通过几何关系,求出O点到BC的距离,由匀强电场中电势差与电场强度的关系可得出电场强度的大小.由粒子在电场中偏转方向,判断粒子的电性.
易错点
通过等势线来判断电场的大小和方向
知识点
8.如图所示,直流电源、滑动变阻器、平行板电容器与理想二极管(正向电阻为0,反向电阻为∝)连接,电源负极接地。开始时电容器不带电,闭合开关S,稳定后,一带电油滴恰能静止在电容器中P点。在开关S保持接通的状态下,下列说法正确的是
正确答案
解析
A、当滑动变阻器的滑片向上滑动时,变阻器有效阻值增大,R的电压增大,则电容器板间电压增大,场强增大,油滴所受的电场力增大,所以带电油滴会向上运动.故A正确.
B、当电容器的上极板向上移动时,由电容的决定式C==知,电容减小,而电容器的电压不变,由C=知,Q要减小,电容器要放电,由于二极管的单向导电性,所以电容器不能放电,则电容器的带电量不变,根据推论可知电容器板间场强不变,油滴所受的电场力不变,所以带电油滴仍静止不动,故B错误.
C、当电容器的下极板向下移动时,电容器所带的电量Q不变,由E=知电容器板间场强不变,由U=Ed知,P与下极板间的电势差变大,P点的电势会升高.故C错误.
D、当电容器的下极板向左移动时,C=,电容器的电容减小,由C=知,Q要减小,电容器要放电,由于二极管的单向导电性,所以电容器不能放电,则电容器的带电量不变,那么只能是极板间U增大,由E=知电容器板间场强变大,则P与下极板间的电势差变大,P点的电势升高.故D正确.
考查方向
解题思路
根据平行板电容器的电容的决定式、电容的定义式与匀强电场场强与电势差的关系求出极板间的电场强度,根据题意判断极板间的电场强度如何变化,然后判断P点电势、油滴的电势能如何变化,判断油滴如何运动.
易错点
电容器的极板在变化过程中关于电量,场强大小,是否充放电的判断
知识点
用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验时接通电源,质量为m2的重物从高处由静止释放,质量为m1的重物拖着纸带打出一系列的点,图乙是实验中打出的一条纸带,A是打下的第1个点,量出计数点E、F、G到4点距离分别为d1、d2、d3,每相邻两计数点的计时间隔为T,当地重力加速度为g。(以下所求物理量均用已知符号表达)
9.在打点A~F的过程中,系统动能的增加量△Ek=_ ,系统重力势能的减少量
△Ep=_ ,比较△Ek、△Ep大小即可验证机械能守恒定律。
10.某同学根据纸带算出各计数点速度,并作出一d图象如图丙所示,若图线的斜率
k= ,即可验证机械能守恒定律。
正确答案
(2分) (m2-m1)gd2(2分)
解析
由于每相邻两计数点的计时间隔为T,根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点F的瞬时速度:vF=.在A~F过程中系统动能的增量△EK=(m1+m2)vF2=.系统重力势能的减小量为△EP=(m2﹣m1)gd2.
考查方向
解题思路
根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度,可以求出打下记数点F时的速度大小。
易错点
损失速度的求解,以及机械能守恒定律的利用
正确答案
(2分)
解析
本题中根据机械能守恒可知,(m2﹣m1)gd=(m1+m2)v2,即有:v2=gd,所以v2﹣d图象中图象的斜率表示重力加速度,那么斜率k=,故答案为; (m2﹣m1)gd2;(2).
考查方向
解题思路
根据物体的初末动能大小可以求出动能的增加量,根据物体重力做功和重力势能之间的关系可以求出系统重力势能的减小量.
易错点
损失速度的求解,以及机械能守恒定律的利用
用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,所用器材如下:
电源E(电动势约为3V,内阻可忽略)
电压表Vl(量程为3V,内阻很大)
电压表V2(量程为3V,内阻很大)
定值电阻R1(阻值为400Ω)
定值电阻R2(阻值为200Ω)
电阻箱R(最大阻值为999.9Ω)
单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干。
11.请将图乙中的实物按图甲所示的电路进行连线;
12.开关Sl闭合,将S2拨到1位置,记录电压表Vl示数;再将S2拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表V2示数与电压表Vl示数相同,记录电阻箱的阻值R如图丙所示,则R=____ Ω;
13.根据以上操作可算出未知电阻Rx=______Ω(结果保留两位有效数字)。
正确答案
】如图所示 (3分)
解析
根据原理图可得出对应的实物图如图所示;
考查方向
解题思路
据原理图可明确对应的实物图;
易错点
实验原理、电路的结构,有效数字的保留等
正确答案
(3分)
解析
根据电阻箱的读数原理可知,电阻箱的读数为3×100=300.0Ω;
考查方向
解题思路
根据电阻箱的读数方法可明确电阻箱的读数;
易错点
实验原理、电路的结构,有效数字的保留等
正确答案
(3分)
解析
由电路图可知,R与R2串联;RX与R1串联;两次实验中电压不变;当两电压表示数相等时,根据串并联电路规律可知:
=
解得:RX===2.7×102Ω;
考查方向
解题思路
明确电路结构,明确两次实验中两支路上的电压相等,则根据串联电路电压规律可明确电阻关系,从而求出未知电阻.
易错点
实验原理、电路的结构,有效数字的保留等
如图所示,质量均为m=3kg的物块A、B紧挨着放置在粗糙的水平地面上,物块A的左侧连接一劲度系数为k=l00N/m的轻质弹簧,弹簧另一端固定在竖直墙壁上。开始时两物块压紧弹簧并恰好处于静止状态,现使物块口在水平外力F作用下向右做a= 2m/s2的匀加速直线运动直至与A分离,已知两物块与地面的动摩擦因数均为μ=0.5,g=l0m/s2。求:
14.物块A、B分离时,所加外力F的大小;
15.物块A、B由静止开始运动到分离所用的时间。
正确答案
21N
解析
物块A、B分离时,对B:(3分)解得:F=21N (2分)
考查方向
解题思路
利用整体法求出外力F,然后隔离B物体。
易错点
AB两物体的分离条件
正确答案
0.3s
解析
A、B静止时,对A、B:(2分)
A、B分离时,对A:(2分)
此过程中 (2分) 解得:t=0.3s(2分)
考查方向
解题思路
利用整体法求出外力F,然后隔离B物体。
易错点
AB两物体的分离条件
一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C,其p-V图象如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27℃,求:
20.该气体在状态B和C时的温度分别为多少K?
21.该气体从状态A经B再到C的全过程中是吸热还是放热?传递的热量是多少?
正确答案
300K
解析
对一定质量的理想气体由图象可知,A→B为等容变化,
由查理定律得= (2分)
即代入数据得TB=600 K (1分)
A→C由理想气体状态方程得= (2分)
代入数据得 TC=300 K (1分)
考查方向
解题思路
首先根据理想气体状态方程求出温度,然后利用热力学第一定律求出释放热量
易错点
理想气体状态方程的应用
正确答案
放热 1000J
解析
②从A到C气体体积减小,外界对气体做正功,由p-V图线与横轴所围成的面积可得
W==1000 J (2分)
由于TA=TC,该气体在状态A和状态C内能相等,ΔU=0
由热力学第一定律ΔU=W+Q (1分)
可得Q=-1000J,即气体向外界放出热量,传递的热量为1000 J (1分)
考查方向
解题思路
首先根据理想气体状态方程求出温度,然后利用热力学第一定律求出释放热量
易错点
理想气体状态方程的应用
如图所示,以O为圆心、半径为R的圆形区域内存在垂直圆面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,一粒子源位于圆周上的M点,可向磁场区域内垂直磁场沿各个方向发射质量为m、电荷量为-q的粒子,不计粒子重力,Ⅳ为圆周上另一点,半径OM和ON间的夹角θ,且满足tan=0.5。
16.若某一粒子以速率,沿与MO成60°角斜向上方向射入磁场,求此粒子在磁场中运动的时间;
17.若某一粒子以速率v2,沿MO方向射人磁场,恰能从N点离开磁场,求此粒子的速率移v2;
18.若由M点射人磁场各个方向的所有粒子速率均为v2,求磁场中有粒子通过的区域面积。
正确答案
解析
粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,设轨迹半径为r1,由牛顿第二定律可得(2分)解得:(2分)
粒子沿与与MO成方向摄入磁场,设粒子从区域边界P射出,其运动轨迹如图所示。由图中几何关系可知粒子轨迹所对应的圆心角为,(2分)
方法1:故粒子在磁场中的运动的时间(3分)
方法2:粒子运动周期 (1分)
粒子在磁场中的运动的时间(1分) 得(1分)
考查方向
解题思路
确定粒子运动形式求解。
易错点
题意不明。
正确答案
解析
粒子以速率v2沿MO方向射入磁场,在磁场中做匀速圆周运动,恰好从N点离开磁场,其运动轨迹如图,
设粒子轨迹半径为r2 ,由图中几何关系可得:(2分)
由牛顿第二定律可得 (2分)
解得:粒子的速度(1分)
考查方向
解题思路
确定粒子运动形式求解。
易错点
题意不明。
正确答案
解析
粒子沿各个方向以v2进入磁场做匀速圆周时的轨迹半径都为,且不变。由图可知,粒子在磁场中通过的面积S等于以O3为圆心的扇形MO3O的面积S1、以M为圆心的扇形MOQ的面积S2和以O点为圆心的圆弧MQ与直线MQ围成的面积S3之和。
(1分) (1分)
(1分)
则 (2分)
考查方向
解题思路
确定粒子运动形式求解。
易错点
题意不明。
19.下列说法正确的是____(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
正确答案
【答案】BCD
解析
A、液面上部的蒸汽达到饱和时,液体分子从液面飞出,同时有蒸汽分子进入液体中;从宏观上看,液体不再蒸发.故A错误;
B、液态萘凝固成80℃的固态萘的过程中放出热量,温度不变.温度不变则分子的平均动能不变,萘放出热量的过程中内能减小,而分子平均动能不变,所以一定是分子势能减小.故B正确;
C、根据多晶体与单晶体的特点可知,单晶体的某些物理性质表现为各向异性,多晶体和非晶体的物理性质表现为各向同性.故C正确;
D、液体表面层的分子比液体内部的分子之间的距离大,分子之间的作用力表现为引力,分子之间的距离又缩小的趋势,可知液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的分子势能,故D正确;
E、根据热力学第二定律,理想气体等温膨胀时从单一热源吸收的热量可以全部用来对外做功,但会引起其他的变化,这一过程不违反了热力学第二定律.故E错误.
故选:BCD
考查方向
解题思路
根据饱和汽的定义和特点进行分析;温度是分子的平均动能的标志,然后结合熔化的过程中向上热量,解释质量相等的80℃的液态萘和80℃的固态萘相比,具有不同的分子势能的原因;多晶体和非晶体的物理性质表现为各向同性,单晶体的某些物理性质表现为各向异性;结合分子之间的距离故选与分子力的关系和分子力做功,分析分子势能;理想气体等温膨胀时从单一热源吸收的热量可以全部用来对外做功,这一过程不违反了热力学第二定律.
易错点
确理解饱和蒸汽压的意义,和加深对热力学第二定律的理解是