物理 河东区2016年高三第二次模拟考试
精品
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单选题 本大题共5小题,每小题6分,共30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。
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题型: 单选题
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分值: 6分

2.为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平,如图所示。当此车加速上坡时,盘腿坐在座椅上的一位乘客( )

A处于始终超重状态

B不受摩擦力的作用

C受到向前(水平向右)的摩擦力作用

D所受力的合力竖直向上迎访问“高中试卷

正确答案

C

解析

当车加速上坡时,加速度方向沿斜坡向上,人的加速度与车的加速度相同,根据牛顿第二定律知人的合力沿斜面向上,合力的大小不变.

人受重力、支持力和水平向左的静摩擦力,如图.

将加速度沿竖直方向和水平方向分解,则有竖直向上的加速度,则:

mg﹣N=may.N<mg,乘客处于超重状态.

故A错误,B错误,C正确,D错误.

故选:C

考查方向

牛顿运动定律的应用-超重和失重;力的合成与分解的运用

解题思路

当车加速上坡时,加速度方向沿斜坡向上,人的加速度与车的加速度相同,根据对人受力分析,判断合力以及摩擦力的方向

易错点

关键知道乘客和车具有相同的加速度,通过汽车的加速度得出乘客的加速度.以及能够正确地进行受力分析,运用牛顿第二定律求解

1
题型: 单选题
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分值: 6分

5.图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图,P是平衡位置为x=1.0m处的质点,Q是平衡位置为x=4.0m处的质点,图乙为质点Q的振动图象,则( )

At=0.15s时,质点Q的加速度达到负向最大

B质点Q简谐运动的表达式为x=10sint (cm)

Ct=0.10s到t=0.25s,该波沿x轴负方向传播了6m

Dt=0.10s到t=0.25s,质点P通过的路程为30m访问“高中试卷

正确答案

C

解析

:A、由乙图中Q点的振动图象可知t=0.15s时Q点在负的最大位移处,故具有正向最大加速度,故A错误;

B、根据公式x=Asin,质点Q简谐运动的表达式为(cm),故B错误;

C、根据甲乙两图可知波长和周期,则波速:v===40m/s,故从t=0.10s到t=0.25s,波沿x负方向传播了6m,故C正确;

D、质点在一个周期内通过个路程为4个振幅长度,故t=0.10s到t=0.25s的四分之三周期内,但P点的起始位置不在平衡位置,也不在最大位移处,故质点P通过的路程不为3倍振幅,即不是30m,故D错误.

考查方向

波长、频率和波速的关系;横波的图象

解题思路

根据甲乙两图可以求出该波的波长和周期,从而求出波速,t=0.10s时Q点在平衡位置上,由乙图知下一时刻向下振动,从而确定了该波向左传播

易错点

考察了波动和振动图象问题,关键是会根据振动情况来判定波的传播方向

1
题型: 单选题
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分值: 6分

1.下列说法正确的是( )

A波源与接收者相互靠近会使波源的发射频率变高

Bα粒子散射实验证实了原子核的结构

C贝克勒尔发现的β射线为核外电子流

D比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢,原子核越稳定访问“高中试卷

正确答案

D

解析

A、根据多普勒效应,波源与接收者相互靠近会使接受者接受到的频率增大,但波源的发射频率不变.故A错误;

B、卢瑟福根据α粒子散射提出了原子核的结构,而不是实验证实了原子核的结构.故B错误;

C、汤姆生发现的β射线为核外电子流.故C错误;

D、原子核中,核子的比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢,原子核越稳定.故D正确.

故选:D

考查方向

多普勒效应;粒子散射实验;原子核的结合能

解题思路

波源与接收者相互靠近会使接受者接受到的频率增大,但波源的发射频率不变;卢瑟福根据α粒子散射提出了原子核的结构;汤姆生发现的β射线为核外电子流;比结合能越大,表示原子核中核子结合得越牢,原子核越稳定.

易错点

考查到3﹣4中的多普勒效应与3﹣5中的原子物理的部分知识,都是一些记忆性的知识,对这部分的知识要牢记

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题型: 单选题
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分值: 6分

3.质点做直线运动的位移x和时间平方t2的关系图象如图所示,则该质点( )

A速度大小为1m/s2

B任意相邻1s内的位移差都为2m

C第2s内的位移是2m

D第3s内的平均速度大小为3m/s问“高中试卷

正确答案

B

解析

A、根据x和时间平方t2的关系图象得出位移时间关系式为:x=t2,所以,解得:a=2m/s2,故A错误;

B、任意相邻1s内的位移差△x=aT2=2×1=2m,故B正确;

C、第2s内的位移等于2s内的位移减去第一秒的位移,即x2=22﹣12=3m,故C错误;

D、同理求得物体第3s内的位移x3=32﹣22=5m,平均速度,故D错误;

考查方向

匀变速直线运动的图像

解题思路

根据x和时间平方t2的关系图象写出函数关系式,进而求出加速度,位移等,平均速度等于位移除以时间.

易错点

要求能根据图象写出函数表达式,从而求出加速度,能根据匀变速直线运动的推论求出任意相邻1s内的位移差

1
题型: 单选题
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分值: 6分

4.如图所示,容器中盛有水,PM为水面,从A点发出一束白光,射到水面上的O点后,折射光发生了色散,照到器壁上ab之间,对应ab两种颜色的单色光,则( )

AAOa光的传播时间等于b光的传播时间

B若发光点A不变而入射点O向左移,则b光可能发生全反射

Cb光比a光更容易发生明显的衍射现象

Da光是氢原子从第4能级跃迁到第2能级发出的光,则b

光可能是氢原子从第6能级跃迁到第2能级发出的光迎访问“高中试卷

正确答案

D

解析

由图可知,两光在水中的角度相同,而a光在真空的角度较小,故可知a光的折射率要小于b光的折射率;

A、由v=可知,a光的传播速度要大于b光,故A到O,a光的传播时间小于b光的传播时间,故A错误;

B、发光点A不变而入射点O向左移,则入射角减小,不会发生全反射,故B错误;

C、由C=λf可知,因a光的折射率小,故a光的波长要长,故a光更容易衍射,C错;

D、氢原子从第4能级跃迁到第2能级发出的光能量要比是氢原子从第6能级跃迁到第2能级发出的光能量要小,所以D正确。

考查方向

光的折射定律;光的干涉;氢原子的能级公式和跃迁

解题思路

由光离开水面后的偏折,利用折射定律可求得两光的折射率,则可求得两光的介质中的光速及波长关系等

易错点

要注意光学中知识点的联系,将光的直线传播与光的二象性紧密地联系起来

多选题 本大题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全得3分,有选错的得0分。
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题型: 多选题
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分值: 6分

7.如图所示,单匝矩形闭合导线框abcd全部处于水平方向的匀强磁场中,线框面积为S,电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω从中性面开始匀速转动,线框转过时的感应电流为I,下列说法正确的是( )

A线框中感应电流的有效值为2I

B线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为

C从中性面开始转过的过程中,通过导线横截面的电荷量为

D线框转一周的过程中,产生的热量为 访问“高中试卷

正确答案

B,C

解析

A、从中性面开始计时,电流瞬时值表达式为:i=Imsinωt,据题ωt=时,i=I,代入得电流的最大值为:Im=2I,有效值为:I=Im=I,故A错误.

B、感应电动势最大值为:Em=ImR=2IR

由Em=BSω,则穿过线框的磁通量的最大值为:Φm=BS=,故B正确.

C、中性面开始转过的过程中,通过导线横截面的电荷量为:q===,故C正确.

D、电流的有效值为:I=I,则线框转一周的过程中,产生的热量为:Q=RT=,故D错误.

考查方向

交流的峰值、有效值以及它们的关系

解题思路

由线框转过时的感应电流为I,确定电流的最大值,由欧姆定律得到电动势的最大值.根据感应电动势最大值,Em=nBSω,得到BS,即为磁通量的最大值.由q=求电荷量.由焦耳定律求热量

易错点

考查交变电流最大值、有效值的理解和应用的能力,对于交流电表的测量值、计算交流电功率、电功等都用到有效值.注意感应电动势的最大值的求法,并掌握交流电的最大值与有效值的关系

1
题型: 多选题
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分值: 6分

8.如图所示,高为h的光滑绝缘曲面处于匀强电场中,匀强电场的方向平行于竖直平面,一带电荷量为+q,质量为m的小球,以初速度v0从曲面底端的A点开始沿曲面表面上滑,到达曲面顶端B点的速度大小仍为v0,则( )

A电场力对小球做功为mgh+mv02

BAB两点的电势差为

C电场强度的最小值为

D小球在B点的电势能小于在A点的电势能迎访问“高中试卷

正确答案

B,D

解析

A、小球上滑过程中,由动能定理得:W﹣mgh= 得,W=mgh.故A错误.

B、由W=qU得,A、B两点的电势差为U=.故B正确.

C、由U=Ed得,E=,若电场线沿AB时,d>h,则E=.故C错误.

D、由于电场力做正功,小球的电势能减小,则小球在B点的电势能小于在A点的电势能.故D正确.

故选BD

考查方向

电势能;动能定理的应用

解题思路

小球从曲面底端的A点开始沿曲面表面上滑过程中,重力做负功,电场力做正功,动能变化量为零,由动能定理求解电场力做功.由电场力做功公式W=qU求出电势差.由U=Ed分析场强的最小值.根据电场力做功正负,判断电势能的变化.

易错点

运用动能定理求解电场力做功.只要掌握W=qU、U=Ed两个公式,此题就不难解答.

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题型: 多选题
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分值: 6分

6.科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一行星,并测得它围绕该恒星运行一周所用时间为1200年,它与该恒星的距离为地球到太阳距离的100倍,假设该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆周,仅利用以上两个数据可以求出的量有( )

A恒星质量和太阳质量之比

B恒星密度和太阳密度之比

C行星质量与地球质量之比

D行星运行速度与地球公转速度之比访问“高中试卷

正确答案

A,D

解析

行星绕恒星做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,设恒星质量为M,行星质量为m,轨道半径为r,有

G=m(2r ①

解得

M=

同理,太阳质量为

M′=

由于地球的公转周期为1年,故可以求得恒星质量与太阳质量之比,故A正确;

又由于

v=

故可以求得行星运行速度与地球公转速度之比,故D正确;

由于①式中,行星质量可以约去,故无法求得行星质量,故C错误;

由于恒星与太阳的体积均不知,故无法求出它们的密度之比,故B错误;

故选AD.

考查方向

人造卫星的加速度、周期和轨道的关系

解题思路

根据行星的万有引力等于向心力,结合行星的轨道半径和公转周期列式求出恒星质量的表达式进行讨论即可

易错点

根据行星做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,列方程求出太阳和恒星的质量.

填空题 本大题共3小题,每小题6分,共18分。把答案填写在题中横线上。
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题型:填空题
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分值: 6分

10.某同学用下图所示装置探究AB两球在碰撞中动量是否守恒。该同学利用平抛运动测量两球碰撞前后的速度,实验装置和具体做法如下,图中PQ是斜槽,QR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滑下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滑下,和B球碰撞后,AB球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次,并画出实验中AB两小球落点的平均位置。图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点,EFJ是实验中小球落点的平均位置。

①为了使两球碰撞为一维碰撞,所选两球的直径关系为:A球的直径             B球的直径(“大于”、“等于”或“小于”);为减小实验误差,在两球碰撞后使A球不反弹,所选用的两小球质量关系应为mA              mB(选填“大于”、“等于”或“小于”);

②在以下选项中,本次实验必须进行的测量是              

A.水平槽上未放B球时,A球落点位置到O点的距离

B.A球与B球碰撞后, A球、B球落点位置分别到O点的距离

C.A球和B球在空中飞行的时间

D.测量G点相对于水平槽面的高

③已知两小球质量mAmB,该同学通过实验数据证实AB两球在碰撞过程中动量守恒,请你用图中的字母写出该同学判断动量守恒的表达式是                           。高中试卷

正确答案

①等于; 大于 ② AB ③ mA·=mA·+mB·

解析

(1)为了使两球碰撞为一维碰撞,即实现对心碰撞,则A球的直径等于B球的直径.

在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律,故有mAv0=mAv1+mBv2

在碰撞过程中动能守恒,故有

联立解得,要碰后入射小球的速度v1>0,即mA﹣mB>0,故mA>mB

(2)根据动量守恒有:mAv0=mAv1+mBv2,因为.因为时间相同,可以用水平位移代替速度,所以需要测量水平槽上未放B球时,A球落点位置到O点的距离,A球与B球碰撞后,A球与B球落点位置到O点的距离.故A、B正确.

故选:AB.

(3)A球与B球碰后,A球的速度减小,可知A球没有碰撞B球时的落点是F点,A球与B球碰撞后A球的落点是E点.用水平位移代替速度,动量守恒的表达式为:mA·=mA·+mB·

考查方向

验证动量守恒定律

解题思路

(1)为了实现对心碰撞,两球的直径需相同,为零使碰撞后A球不反弹,则A球的质量大于B球的质量.

(2)根据实验的原理确定需要测量的物理量.

(3)根据碰撞前后小球的速度大小确定落点的位置.根据动量守恒列出表达式.

易错点

关键明确验证动量守恒定律实验的实验原理,注意等效替代在实验中的运用

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题型:填空题
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分值: 6分

9.2013年6月11日,神州十号航天员聂海胜、张晓光和王亚平在“天宫一号”首次为青少年进行太空授课,开辟了我国太空教育的新篇章。中国人民大学附属中学报告厅作为“地面课堂”,利用__________(选填“电磁波”或“超声波”)与神十航天员“天地连线”,从而传递信息。授课中,指令长聂海胜竟能盘起腿漂浮在空中,玩起了“悬空打坐”,此时______(选填“能”或“不能”)用普通的体重计测量航天员的质量卷

正确答案

电磁波; 不能

解析

宇航员与地面的通话是通过电磁波,天空中的宇航员处于完全失重,所以无法用普通的方法称出人的质量

考查方向

物理学的常识

解题思路

直到物理学的基本常识

易错点

物理学的基本常识

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题型:填空题
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分值: 6分

11.小明利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率,所用电阻丝的电阻约为20Ω。他首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱ab上,在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有:

电池组E(电动势为3.0V,内阻约1Ω);

电流表A1(量程0~100mA,内阻约5);

电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω);

电阻箱R(0~999.9);

开关、导线若干。

小明的实验操作步骤如下:A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径;B.根据所提供的实验器材,设计并连接好如图甲所示的实验电路;C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关;D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;E.改变金属夹与电阻丝接触点的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏。重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;F.断开开关。

①小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示,则这次测量中该电阻丝直径的测量值d=____________ mm;

②实验中电流表应选择_____________(选填“A1”或“A2”);

③小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图丙所示的R-L关系图线,图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距为L0,再结合测出的电阻丝直径d,可求出这种电阻丝材料的电阻率 =______________(用给定的物理量符号和已知常数表示);

④若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误,那么由于电流表内阻的存在,对电阻率的测量结果是否会产生影响?若有影响,请说明测量结果将偏大还是偏小。(不要求分析过程,只回答出分析结果即可)

答:                      

正确答案

①0.730 ② A1 ③ ④不产生影响

解析

(1)由图示螺旋测微器可知,固定刻度是0.5mm,可动刻度是23.0×0.01mm=0.230mm,

金属丝直径d=0.5mm+0.230mm=0.730mm(0.728﹣0.732mm均正确).

(2)电路最大电流约为I==≈0.14A,不到0.6A的四分之一,

如果使用电流表A2实验误差较大,因此电流表应选A1

(3)由实验步骤可知,外电路电阻不变,由串联电路特点可知,

外电路总电阻R=R+R电阻丝=R+ρ=R+ρ=R+ρ

由图象可知,当电阻丝接入电路的长度为零是,电路总电阻R=R0

则R+ρ=R0,R=R0﹣ρ,图象斜率k==,则电阻率ρ=

(4)应用图象法处理实验数据,电流表内阻对实验结果没有影响.

故答案为:(1)0.730;(2)A1;(3);(4)不产生影响.

考查方向

测定金属的电阻率

解题思路

(1)螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数.

(2)根据电路最大电流选择电流表.

(3)由实验步骤可知,电源电动势不变,电路电流始终等于电流表的满偏电流,电路电流不变,由此可知,电路总电阻不变,由图象及串联电路特点可以求出电路总电阻,由电阻定律及实验数据可以求出电阻率的表达式.

(4)应用图象法求电阻率,电流表内阻对实验结果没有影响.

易错点

(1)螺旋测微器示数等于固定刻度与可动刻度示数之和,对螺旋测微器读数时要注意估读;

(2)为减小读数误差,电表量程选择要合适,在保证安全的前提下,量程不能过大;

(3)知道外电路电阻不变,熟练应用电阻定律即可正确解题

简答题(综合题) 本大题共54分。简答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
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题型:简答题
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分值: 16分

如图所示,质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上,其右端固定一根轻质弹簧,弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m,这段滑板与木块A(可视为质点)之间的动摩擦因数μ=0.2,而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑。小木块A以速度v0=10m/s由滑板B左端开始沿滑板B表面向右运动.已知木块A的质量m=1kg,g取10m/s2。求:

12.弹簧被压缩到最短时木块A的速度v的大小;

13.木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能EP。试卷

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

v=2m/s;Ep= 39J

解析

AB组成的系统在水平方向所受合外力为零,系统动量守恒,弹簧被压缩到最短时,木块A与滑板B具有相同的速度,设为v,从木块A开始沿滑板B表面向右运动至弹簧被压缩到最短的过程中,根据动量守恒得:

mv0=(M+m) v …………………………………………………①

解得:v= v0

代入数据得木块A的速度大小:v=2m/s ……………………②

考查方向

动量守恒定律;机械能守恒定律

解题思路

A、B组成的系统在水平方向所受合外力为零,系统动量守恒,由动量守恒定律可以求出木块A的速度.

易错点

考查了求速度与弹性势能问题,分析清楚物体的运动过程,应用动量守恒定律与能量守恒定律即可正确解题

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

v=2m/s;Ep= 39J

解析

木块A压缩弹簧过程中,弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性势能最大。

根据能量守恒定律可得:

最大弹性势能为:Ep= mv02 - (M+m) v2-Q ………………③

该过程由于摩擦产生的热量Q=μmgL ………………………④

代入数据解得:Ep= 39J ………………………………………⑤

考查方向

动量守恒定律;机械能守恒定律

解题思路

在整个过程中,系统机械能守恒,由能量守恒定律(或机械能守恒定律)可以求出弹簧的弹性势能.

易错点

考查了求速度与弹性势能问题,分析清楚物体的运动过程,应用动量守恒定律与能量守恒定律即可正确解题

1
题型:简答题
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分值: 18分

如图所示,在平面直角坐标系xOy的第二象限内有平行于y轴的匀强电场,方向沿y轴负方向。在第一、四象限内有一个圆,圆心O'坐标为(r,0),圆内有方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子(不计粒子所受的重力),从P (-2hh)点,以大小为v0的速度沿平行于x轴正方向射入电场,通过坐标原点O进入第四象限,又经过磁场从x轴上的Q点离开磁场。求:

14.电场强度E的大小;

15.圆内磁场的磁感应强度B的大小;

16.带电粒子从P点进入电场到从Q点射出磁场的总时间t 。迎访问“高中试卷

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

考查方向

带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力;带电粒子在匀强电场中的运动.菁优网版权所有

解题思路

由动能定理求得粒子加速获得的末速度,做类平抛运动列方程求电场强度;

易错点

匀强电场中做匀加速直线运动,类平抛运动,在磁场中做匀速圆周运动,分析清楚粒子的运动过程,应用动能定理、牛顿第二定律即可正确解题

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

考查方向

带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力;带电粒子在匀强电场中的运动.菁优网版权所有

解题思路

作出象限内圆周运动的轨迹,由几何知识确定半径,由牛顿第二定律求B;

易错点

匀强电场中做匀加速直线运动,类平抛运动,在磁场中做匀速圆周运动,分析清楚粒子的运动过程,应用动能定理、牛顿第二定律即可正确解题

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

考查方向

带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力;带电粒子在匀强电场中的运动.菁优网版权所有

解题思路

粒子从P到0经历的时间为几个阶段运动时间之和

易错点

匀强电场中做匀加速直线运动,类平抛运动,在磁场中做匀速圆周运动,分析清楚粒子的运动过程,应用动能定理、牛顿第二定律即可正确解题

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题型:简答题
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分值: 20分

如图所示,虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图,其主要部件为缓冲滑块 K和质量为m的“U”框型缓冲车厢。在车厢的底板上固定着两个光滑水平绝缘导轨PQMN,缓冲车的底部固定有电磁铁(图中未画出),能产生垂直于导轨平面并随车厢一起运动的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,设导轨右端QN是磁场的右边界。导轨内的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成,滑块K上绕有闭合矩形线圈abcd,线圈的总电阻为R,匝数为nab边长为L。假设缓冲车以速度v0与障碍物C碰撞后,滑块K立即停下(碰前车厢与滑块相对静止),此后线圈与轨道磁场的作用使车厢减速运动,从而实现缓冲。 不计一切摩擦阻力。

17.求滑块K的线圈中最大感应电动势Em的大小;

18.若缓冲车厢向前移动距离L后速度为零(导轨未碰到障碍物),则此过程线圈abcd中通过的电荷量q和产生的焦耳热Q各是多少?

19.若缓冲车以某一速度v0(未知)与障碍物C碰撞后,滑块K立即停下,缓冲车厢所受的最大水平磁场力为Fm。缓冲车在滑块K停下后,其速度v随位移x的变化规律满足:v= v0- x 。要使导轨右端不碰到障碍物,则缓冲车与障碍物C碰撞前,导轨右端与滑块Kcd边距离至少多大?

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

滑块K的线圈中最大感应电动势的大小是nBLv0

解析

缓冲车以速度v0与障碍物C碰撞后,滑块K立即停下,滑块相对磁场的速度大小为v0,线圈中产生的感应电动势最大,则有Em=nBLv0 ………①

考查方向

导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律;安培力

解题思路

缓冲车以速度v0与障碍物C碰撞后,滑块相对磁场的速度大小为v0,此时线框中产生的感应电动势最大,由公式Em=nBLv0求出最大感应电热势.

易错点

考查学生分析和理解科技成果的能力,运用电磁感应、电路及力学的基本规律进行分析

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

若缓冲车厢向前移动距离L后速度为零,则此过程线圈abcd中通过的电量和产生的焦耳热各是n

解析

由法拉第电磁感应定律得

E=n,其中△Φ=BL2 ……………………………………………②

由闭合电路欧姆定律得 :I= …………………………………③

q=It ……………………………………………………………④

联立①②③④得: q=n ………………………………………⑤

由能量守恒得:线圈产生的焦耳热为:Q = mv02 ………………⑥

考查方向

导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律;安培力

解题思路

根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电流的定义式结合求电量.缓冲车厢向前移动距离L后速度为零,缓冲车厢的动能全部转化为内能,根据能量守恒求线圈中产生的热量;

易错点

考查学生分析和理解科技成果的能力,运用电磁感应、电路及力学的基本规律进行分析

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

缓冲车与障碍物C碰撞前,导轨右端与滑块K的cd边距离至少为

解析

考查方向

导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律;安培力

解题思路

根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和安培力公式得到缓冲车厢所受的最大水平磁场力Fm的关系式,根据题意,,当v=0时,求出x.

易错点

考查学生分析和理解科技成果的能力,运用电磁感应、电路及力学的基本规律进行分析

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