一、选择题
1. (2018中原名校联盟质检)如图甲所示,水平面上一质量为m的物体在水平力F作用下开始加速运动,力F的功率P保持恒定,运动过程中物体所受的阻力f大小不变,物体速度最终达到稳定值vm,作用过程物体速度的倒数
1与加速度a的关系图像如图乙所示.仅在已知功率P的情况下,根据图像所给信息可知以下v说法中正确的是
A.可求出m、f和vm B.不能求出m C.不能求出f D.可求出加速运动时间
【答案】A
【解析】【题型分析】此题以物体速度的倒数
1与加速度a的关系图像给出解题信息,考查功率、牛顿运动定v律及其相关知识点,意在考查灵活运用相关知识分析问题的能力。
2. 如图所示,质量为60 g的铜棒长L=20 cm,两端与等长的两细软铜线相连,吊在磁感应强度B=0.5 T、方向竖直向上的匀强磁场中。当棒中通过恒定电流I后,铜棒能够向上摆动的最大偏角θ=60°,取重力加速度g=10 m/s,则铜棒中电流I的大小是
2
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A.A B.A A
C.6 A D.
【答案】A
–mgL(1–cos 60°)=0,安培力F=BIL,解得I=【解析】铜棒上摆的过程,根据动能定理有FLsin 60°A。
A,选
3. 如图所示,在原来不带电的金属细杆ab附近的P点处,放置一个正点电荷,达到静电平衡后( ) A.a端的电势比b端的低 B.b端的电势比d点的高
C.金属细杆内c处场强为零
D.金属细杆内c处感应电荷场强的方向由a指向b 【答案】CD
4. 在匀强磁场中,一矩形金属框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动, 如图甲所示,产生的交变电动势的图象如图乙所示,则( ) A.t=0.005 s时线框的磁通量变化率为零 B.t=0.01 s时线框平面与中性面重合 C.线框产生的交变电动势有效值为311 V D.线框产生的交变电动势频率为100 Hz 【答案】 B
【解析】解析:由题图知,该交变电流电动势峰值为311V,交变电动势频率为f=50Hz,C、D错;t=0.005s时,e=311V,磁通量变化最快,t=0.01s时,e=0,磁通量最大,线圈处于中性面位置,A错,B对。
5. 如图所示,质量为m、长为L的导体棒电阻为R,初始时静止于光滑的水平轨道上,电源电动势为E,内阻不计。匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向与轨道平面成θ角斜向右上方,开关S闭合后导体棒开始运动,则
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A.导体棒向左运动
B.开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为C.开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为D.开关闭合瞬间导体棒MN的加速度为
【答案】B
【解析】开关闭合后,由左手定则可知,导体棒受到的安培力斜向右下方,导体棒只可能向右运动,A错误;开关闭合后瞬间,根据安培力公式
,且
,可得
,B正确,C错误;开关闭合后瞬间,
由牛顿第二定律有,可得,D错误。
6. 如图所示,将平行板电容器与电池组相连,两板间的带电尘埃恰好处于静止状态.若将两板缓慢地错开一些,其他条件不变,则( ) A.电容器带电量不变 C.检流计中有a→b的电流
【答案】BC
7. 设物体运动的加速度为a、速度为v、位移为x、所受合外力为F。现有四个不同物体的运动过程中某物理量与时间的关系图象,如图所示。已知t=0时刻物体的速度均为零,则其中表示物体做单向直线运动的图象是:( )
B.尘埃仍静止
D.检流计中有b→a的电流
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【答案】 C 【解析】
8. 一个质量为m的人站在电梯中,电梯加速上升,加速度大小为g/4(g为重力加速度),人对电梯底部的压力大小为
A.mg B.2mg C.5mg/4 D.mg/4
【答案】C 【
解
析
】
9. 2017年6月15日,我国在酒泉卫星发射中心用长征四号乙运载火箭成功发射硬X射线调制望远镜卫星“慧眼”。“慧眼”的成功发射将显著提升我国大型科学卫星研制水平,填补我国国X射线探测卫星的空白,实现我国在空间高能天体物理领域由地面观测向天地联合观测的超越。“慧眼”研究的对象主要是黑洞、中子星和射线暴等致密天体和爆发现象。在利用“慧眼”观测美丽的银河系时,若发现某双黑洞间的距离为L,只在彼此之间的万有引力作用下做匀速圆周运动,其运动周期为T,引力常量为G,则双黑洞总质量为( )
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42L342L3GL342T3A. B. C. D.
GT23GT242T2GL2【答案】A 【
解析】
10.如图所示,MN是某一正点电荷电场中的电场线,一带负电的粒子(重力不计)从a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示.则( ) A.正点电荷位于N点右侧
B.带电粒子从a运动到b的过程中动能逐渐增大 C.带电粒子在a点的电势能大于在b点的电势能 D.带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度 【答案】D
11.如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一个固定在P点的点电荷,以E表示两板间的电场强度,Ep表示点电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则 A.θ增大,E增大 B.θ增大,Ep不变
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C.θ减小,Ep增大 D.θ减小,E不变 【答案】D
12.高跷运动是一项新型运动,图甲为弹簧高跷。当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后。人就向上弹起,进而带动高跷跳跃,如图乙。则下列说法正确的是
A.人向上弹起过程中,先处于超重状态,后处于失重状态 B.人向上弹起过程中,踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力 C.弹簧压缩到最低点时,高跷对人的作用力大于人的重力 D.弹簧压缩到最低点时,高跷对地的压力等于人和高跷的总重力 【答案】AC 【
解
析
】
对
象,弹簧压缩到最低点时,根据牛顿第二定律,地对高跷的压力大于人和高跷的总重力,再根据牛顿第三定律,可知高跷对地的压力大于人和高跷的总重力,故D项错误;综上所述本题答案是AC。
13.如图质量为3 kg 的物体A静止在竖直的轻弹簧上面。质量为2 kg的物体B用细线悬挂, A、B紧挨在一起
2
但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断,则细线剪断瞬间,B对A的压力大小为(g取10 m/s) A.0 B. 12 N C. 8 N D.50 N
【答案】B
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14.如图所示为一质点从t=0时刻开始,做初速度为零的匀加速直线运动的位移—时间图象,图中斜虚线为t=4 s时对应图象中的点的切线,交时间轴于t=2 s处,由此可知该质点做匀加速运动的加速度为( )
A. 2m/s2 B. 【答案】B
132m/s2 C. m/s2 . D. m/s2 22315. 如图所示,物块A、B叠放在粗糙的水平桌面上,从零开始缓慢增大的水平外力F作用在B上,使A在B上的运动情况分为三段:0~t1有时间内A、B都保持静止,t1~t2时间内A、B保持相对静止一起加速,t2~t3时间段内A、B之间发生相对运动。下列说法正确的是(设A、B之间的摩擦力为f1,B与水平桌面间的摩擦力为f2)
A.t1时刻后A一直做匀加速运动,t2时刻后B一直做匀加速运动 B.f1一直变大,f2始终不变
C.0~t1时间f1为零,t1~t2时间f1逐渐增大,t2~t3时间f1不变 D.0~t1时间f2一直增大,t1~t3时间段内f2不变
【答案】CD 【
解
析
】
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16.两个物体具有相同的动量,则它们一定具有( )A.相同的速度 【答案】C
17.已知电场线分布如下图,则以下说法正确的是
B.相同的质量 D.相同的加速度
C.相同的运动方向
A. 场强B. 电势
,选项A错误,D正
C. 把一正电荷从A移到B,电场力做正功 D. 同一负电荷在两点受的电场力【答案】BCD
【解析】电场线的疏密表示场强大小,则EA>EB,同一负电荷在两点受的电场力确;顺着电场线电势降低,则
电场力做正功,选项C正确;故选BCD.
点睛:明确电场线的疏密程度反映场强的相对大小,电场线的切线方向表示电场强度的方向,顺着电场线电势降低是解答本题的关键.
,选项B正确;把一正电荷从A移到B,电场力的方向与位移同向,则
二、填空题
18.如图所示,在以O点为圆心、r为半径的圆形区域内,在磁感强度
为B,方向垂
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直纸面向里的匀强磁场,a、b、c为圆形磁场区域边界上的3点,其中∠aob=∠boc=600,一束质量为m,电量为e而速率不同的电子从a点沿ao方向射人磁场区域,其中从bc两点的弧形边界穿出磁场区的电子,其速率取值范围是 . 【答案】
(4分)
19.图示为简单欧姆表原理示意图,其中电流表的满偏电流IR=300A,内阻Rg=100 ,可变电阻R的最大阻值为10 k,电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 ,图中与接线柱A相颜色应是 色,按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时,指针指在刻度央,则Rx= k.若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变仍能欧姆调零,按正确使用方法再测上述Rx,其测量结果与原结果相比较 大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 红(1分)5(1分) 变大(2分)
20.如图所示,一个变压器原副线圈的匝数比为3∶1,原线圈两端与平行导轨相接,今把原线圈的导轨置于垂直纸面向里、磁感应强度为B=2T的匀强磁场中,并在导轨上垂直放一根长为L=30cm的导线ab,当导线以速度v=5m/s做切割磁感线的匀速运动时(平动),副线圈cd两端的电压为________V。
连的表笔盘的正中大,但此表(填“变
【答案】0
【解析】由于是匀速运动,产生恒定的电流,则变压器副线圈电压为零
三、解答题
21.如图所示,倾斜角θ=30°的光滑倾斜导体轨道(足够长)与光滑水平导体轨道连接.轨道宽度均为L=1m,电阻忽略不计.匀强磁场I仅分布在水平轨道平面所在区域,方向水平向右,大小B1=1T;匀强磁场II仅分布在倾斜轨道平面所在区域,方向垂直于倾斜轨道平面向下,大小B2=1T.现将两质量均为m=0.2kg,电阻均为R=0.5Ω的相同导体棒ab和cd,垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道上,并同时由静止释放.取g=10m/s2.
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(1)求导体棒cd沿斜轨道下滑的最大速度的大小;
(2)若已知从开始运动到cd棒达到最大速度的过程中,ab棒产生的焦耳热Q=0.45J,求该过程中通过cd棒横截面的电荷量;
(3)若已知cd棒开始运动时距水平轨道高度h=10m,cd棒由静止释放后,为使cd棒中无感应电流,可让磁场Ⅱ的磁感应强度随时间变化,将cd棒开始运动的时刻记为t=0,此时磁场Ⅱ的磁感应强度为B0=1T,试求cd棒在倾斜轨道上下滑的这段时间内,磁场Ⅱ的磁感应强度B随时间t变化的关系式. 【答案】(1) 【
;(2)
解
;(3)
。
析
】
(2)设cd棒下滑距离为x时,ab棒产生的焦耳热Q,此时回路中总焦耳热为2Q。 根据能量守恒定律,有
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解得下滑距离
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势平均值感应电流平均值
通过cd棒横截面的电荷量
(3)若回路中没有感应电流,则cd棒匀加速下滑,加速度为初始状态回路中磁通量一段时间后,cd棒下滑距离此时回路中磁通量回路中没有感应电流,则
,即
由上可得磁感应强度
代入数据得,磁感应强度B随时间t变化的关系式为考点:电磁感应现象的综合应用
22.某同学研究电梯上升过程的运动规律,乘电梯上楼时他携带了一个质量为5 kg的重物和一套便携式DIS实验系统,重物悬挂在力传感器上。电梯从第一层开始启动,中间不间断一直到最高层停止。在这个过程中,
2
显示器上显示出的力随时间变化的关系如图所示。重力加速度g取10 m/s。根据图象中的数据,求:
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(1)电梯在最初加速阶段的加速度a1的大小; (2)电梯在在19.0 s内上升的髙度H。
2
【答案】(1)2 m/s (2)87 m
【解析】
F2–mg=ma2,解得a2=–1 m/s2。上升的高度h3=v1t3+在19.0 s内上升的髙度H=h1+h2+h3=87 m
a2t32=18 m
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