考试范围:xxx;考试时间:xxx分钟;出题人:xxx 姓名:___________班级:___________考号:___________
题号 一 二 三 四 得分 注意事项: 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上
评卷人 五 六 总分 得 分 一、选择题
1.将两个质量均为m的小球a、b用细线相连悬挂于O点,用力F拉小球a,使整个装置处于平衡状态,且悬线Oa与竖直方向的夹角θ=30°,如图所示,则F的大小
A.可能为mg
B.可能为mg C.可能为D.可能为
mg mg
2.如图所示,在某一峡谷的两侧存在与水平面成相同角度的山坡,某人站在左侧山坡上的P点向对面的山坡上水平抛出三个质量不等的石块,分别落在A、B、C三处,不计空气阻力,A、C两处在同一水平面上,则下列说法正确的是( )
A.落到A、B、C三处的石块落地速度方向相同 B.落到A、B两处的石块落地速度方向相同 C.落到B、C两处的石块落地速度大小可能相同 D.落到C处的石块在空中运动的时间最长
3.如图所示,电源电动势为E,内 电 阻为 r。两电压表可看作是理想电表,当闭合开关,将滑动变阻器的滑片由左端向右端滑动时(设灯丝电阻不变),下列说法中正确的是
A.小灯泡L2变暗,V1表的示数变小,V2表的示数变大 B.小灯泡L2变亮,V1表的示数变大,V2表的示数变小 C.小灯泡L1变亮,V1表的示数变大,V2表的示数变小 D.小灯泡L1变暗,V1表的示数变小,V2表的示数变大
4.带电粒子以初速度V0从a点进入匀强磁场,如图所示,运动中经过b点,0a=0b,若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场,仍以V0从a点进入电场,粒子仍能通过b点,那么电场强度E与磁感应强度B之比为 A. B.1 C.
D.
5.如图所示,将卫星发射至近地圆轨道1,然后再次点火,将卫星送入同步轨道3,轨道1、2相切于Q,2、3相切于P点,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是 ( )
A.卫星在轨道2上经过Q点时的速度小于它在轨道2上经过P点时的速度 B.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度 C.卫星在轨道1上的向心加速度小于它在轨道3上的向心加速度 D.卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度
6.如图所示,两木块的质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2,上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态.现缓慢向上提上面的木块,直到它刚离开上面弹簧.在这过程中下面木块移动的距离为( )
A. B. C. D.
7.如图,A、B、C是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星,下列说法不正确的是( )
A.B、C的线速度大小相等,且小于A的线速度 B.B、C 的向心加速度大小相等,且小于A的向心加速度 C.C加速可追上同一轨道上的B,B减速可等候同一轨道上的C D.A卫星由于某原因,轨道半径缓慢减小,其线速度将增大
8.某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论,其中的两个核反应方程为;
,方程中Q1、Q2表示释放的能量,相关的原子核质量见下表,下列判断正
确的是( )
A.X是B.X是C.X是D.X是
,Q2>Q1 ,Q2>Q1 ,Q2<Q1 ,Q2<Q1
9. 如图所示,用相同材料做成的质量分别为m1、m2的两个物体中间用一轻弹簧连接。在下列四种情况下,相同的拉力F均作用在m1上,使m1、m2作加速运动:①拉力水平,m1、m2在光滑的水平面上加速运动。②拉力水平,m1、m2在粗糙的水平面上加速运动。③拉力平行于倾角为θ的斜面,m1、m2沿光滑的斜面向上加速运动。④拉力平行于倾角为θ的斜面,m1、m2沿粗糙的斜面向上加速运动。以△L1、△L2、△L3、△L3依次表示弹簧在四种情况下的伸长量,则有 ( )
A.△L2>△L1、 B.△L4>△L3 C.△L1>△L3 D.△L2=△L4
10.以下是必修1课本中四幅插图,关于这四幅插图下列说法正确的是( )
A.甲图中学生从如图姿势起立到直立站于体重计的过程中,体重计示数先减少后增加 B.乙图中运动员推开冰壶后,冰壶在冰面运动时受到的阻力很小,可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变
C.丙图中赛车的质量不很大,却安装着强大的发动机,可以获得很大的加速度
D.丁图中高大的桥要造很长的引桥,从而减小桥面的坡度,来减小车辆重力沿桥面方向的分力,保证行车方便与安全 评卷人 得 分 二、多选题
11.如图所示,A.B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上,A、B间的动摩擦因数为,B与地面间的动摩擦因数为g,现对A施加一个水平拉力F,则( )
,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为
A. 当时,A、B都相对地面静止
B. 当C. 当
时,A的加速度为时,A相对B滑动
D. 无论F为何值,B的加速度不会超过
12.在大型物流货场,广泛的应用传送带搬运货物。如图甲所示,与水平面倾斜的传送带以恒定的速率运动,皮带始终是绷紧的,将m=\"1\" kg的货物放在传送带上的A端,经过1.2 s到达传送带的B端。用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化的图象如图乙所示。已知重力加速度,则可知
A.货物与传送带间的动摩擦因数为0.5 B.A、B两点的距离为2.4 m
C.货物从A运动到B过程中,传送带对货物做功的大小为12.8 J D.货物从A运动到B过程中,货物与传送带摩擦产生的热量为4.8 J
13.如图所示,O1O2是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线,A、B是关于O1O2轴等距且平行的两束不同单色细光束,从玻璃体右方射出后的光路图如图所示。MN是垂直于O1O2放置的光屏,沿O1O2方向不断左右移动光屏,可在光屏上得到一个光斑P,根据该光路图,下列说法正确的是( )
A.该玻璃体对A光的折射率比对B光的折射率小 B.A光的频率比B光的频率高 C.在该玻璃体中,A光比B光的速度大 D.在真空中,A光的波长比B光的波长长 E.A光从空气进入该玻璃体后,其频率变高 14.下列说法正确的是 .
A.放射性元素的半衰期与元素所处环境的温度有关 B.α、β、γ三种射线中,γ射线的穿透能力最强
C.放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性 D.卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为
E.质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3,那么质子和中子结合成一个α粒子,所释放的核能为 15.如图甲所示,同一均匀介质中的一条直线上有相距10m的两质点A、B,C为AB的中点。从0时刻起,A、B同时开始振动,且都只振动了一个周期。图乙为A的振动图象,图丙为B的振动图象。若A向右传播的波与B向左传播的波在0.5s时相遇,则下列说法正确的是( )
A. 两列坡的坡长都是5m
B. 两列波在A、B间的传播速度均为10m/s C. 在两列波相遇过程中,C为振动加强点 D. 在1s时,质点B经过平衡位置且振动方向向上 E. 1 s内,C经过的路程为0 评卷人 得 分 三、计算题
16.如图所示,质量M=2kg的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块A与质量m=kg的小球相连.今用跟水平方向成α=30°角的力F=10N,拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,取g=10m/s2.求:
(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角θ; (2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ.
17.如图所示,质量mB=3.5kg的物体B通过一轻弹簧固连在地面上,弹簧的劲度系数k=100N/m。一轻绳一端与物体B连接,绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2后,另一端与套在光滑直杆顶端的、质量mA=1.6kg的小球A连接。已知斜杆固定,杆长L为0.8m,且与水平面的夹角θ=37°。初始时使小球A静止不动,与A端相连的绳子保持水平,此时绳子中的张力F为45N。已知AO1=0.5m,g取10m/s2,弹簧的弹性势能表达式为球A从静止释放,则:
。现将小
(1)在释放小球A之前弹簧的形变量;
(2)若直线CO1与杆垂直,求物体A运动到C点的过程中绳子拉力对物体A所做的功; (3)求小球A运动到底端D点时的速度。 评卷人 得 分 四、实验题
18.测金属电阻率实验
①测长度时,金属丝的起点、终点位置如图(a),则长度为:__________cm ②用螺旋测微器测金属丝直径,示数如图(b),则直径为:____________mm ③用多用表“Ω×1”挡估测其电阻,示数如图(c),则阻值为:__________Ω ④在图d中完成实物连线
⑤闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移至最______________ (填“左”或“右”)端。
19.如图1所示,一端封闭的两条平行光滑长导轨相距L,距左端L处的右侧一段被弯成半径为的四分之一圆弧,圆弧导轨的左、右两段处于高度相差的水平面上。以弧形导轨的末端点O为坐标原点,水平向右为x轴正方向,建立Ox坐标轴。圆弧导轨所在区域无磁场;左段区域存在空间上均匀分布,但随时间t均匀变化的磁场B(t),如图2所示;右段区域存在磁感应强度大小不随时间变化,只沿x方向均匀变化的磁场B(x),如图3所示;磁场B(t)和B(x)的方向均竖直向上。在圆弧导轨最上端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路,金属棒由静止开始下滑时左段磁场B(t)开始变化,金属棒与导轨始终接触良好,经过时间t0金属棒恰好滑到圆弧导轨底端。已知金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g.
(1)求金属棒在圆弧轨道上滑动过程中,回路中产生的感应电动势E;
(2)如果根据已知条件,金属棒能离开右段磁场B(x)区域,离开时的速度为v,求金属棒从开始滑动到离开右段磁场过程中产生的焦耳热Q; (3)如果根据已知条件,金属棒滑行到x=x1位置时停下来, a. 求金属棒在水平轨道上滑动过程中通过导体棒的电荷量q; b. 通过计算,确定金属棒在全部运动过程中感应电流最大时的位置。 评卷人
得 分
五、简答题
20.如图甲所示,质量为m的导体棒ab垂直放在相距为l的平行且无限长的金属导轨上,导体棒ab与平行金属导轨的摩擦因数为μ,导轨平面与水平面的夹角为θ,并处于磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。R和Rx分别表示定值电阻和滑动变阻器连入电路的阻值,不计其他电阻。现由静止释放导体棒,当通过R的电荷量达到q时,导体棒ab刚好达到最大速度。重力加速度为g。
(1)求导体棒达到最大速度vm
(2)求从释放导体棒到棒达到最大速度时下滑的距离s
(3)若将左侧的定值电阻和滑动变阻器换为水平放置的电容为C的平行板电容器,如图乙所示,导体棒ab由静止释放到达到(1)中的速度vm需要多少时间(用vm表示最大速度)?
21.如图所示,宽度为L的平行光滑的金属轨道,左端为半径为r1的四分之一圆弧轨道,右端为半径为r2的半圆轨道,中部为与它们相切的水平轨道。水平轨道所在的区域有磁感应强度为B的竖直向上的匀强磁场。一根质量为m的金属杆a置于水平轨道上,另一根质量为M的金属杆b由静止开始自左端轨道最高点滑下,当b滑入水平轨道某位置时,a就滑上了右端半圆轨道最高点(b始终运动且a、b未相撞),并且a在最高点对轨道的压力大小为mg,此过程中通过a的电荷量为q,a、b棒的电阻分别为R1、R2,其余部分电阻不计。在b由静止释放到a运动到右端半圆轨道最高点过程中,求:
(1)在水平轨道上运动时b的最大加速度是多大?
(2)自b释放到a到达右端半圆轨道最高点过程中系统产生的焦耳热是多少? (3)a刚到达右端半圆轨道最低点时b的速度是多大? 评卷人 得 分 六、作图题
22.(7分)如图所示,一截面为直角三角形的玻璃棱镜ABC,A=30o。一条光线以45o的入射角从AC边上的D点射入棱镜,光线垂直BC边射出。求玻璃的折射率;画出光在玻璃棱镜中的传播路线。
参考答案
1 .AB 【解析】
试题分析:以两个小球组成的整体为研究对象,分析受力,作出F在三个方向时整体的受力图,根据平衡条件得知:F与T的合力与重力mg总是大小相等、方向相反,由力的合成图
可知,当F与绳子oa垂直时,F有最小值,即图中2位置,F的最小值为:Fmin=2mgsinθ=mg.
当F竖直向上时,F=2mg;当F水平向右时,由平衡条件得2mg≥F≥mg,而
mg和mg在这个范围内,所以F可能为AB;故选AB.
,则
考点:物体的平衡
【名师点睛】本题关于物体的平衡问题,是隐含的临界问题,关键是对物体进行受力分析,运用图解法确定出F的范围,再进行选择。 2 .BC
【解析】试题分析:平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据高度比较运动的时间,结合水平位移和时间比较初速度.知道速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍.
解:A、因为速度方向与水平方向的夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍,A、B两点的位移方向相同,与落在C点的位移方向不同,所以A、B两点的速度方向相同,与C点的速度方向不同,故A错误,B正确.
C、落在B点的石块竖直分速度比C点竖直分速度大,但是B点的水平分速度比C点水平分速度小,根据平行四边形定则可知,两点的速度大小可能相同,故C正确. D、高度决定平抛运动的时间,可知落在B点的石块运动时间最长.故D错误. 故选:BC.
点评:解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,知道速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍. 3 . C 【解析】
试题分析:由电阻定律
可知影响电阻的因素是①与导线的长度成正比,②与导线的
,总电流减小,所以小灯泡L2变暗,由
,
横截面积成反比,所以当滑动变阻器的滑片由左端向右端滑动时,L变长,R变大,故外电路总电阻增大,由闭合电路欧姆定律
路端电压增大,所以V1表的示数变大,由,减小,V2表的示数变小,而所以灯L1的电压增大,小灯泡L1变亮,所以C选项正确,ABD均错。 考点:闭合电路欧姆定律 电阻定律 串并联电路的动态分析 4 .A 【解析】略 5 .BD 【解析】
试题分析:根据开普勒第三定律,在远地点的速度小于在近地点的速度,A错误; 研究卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,解得v=
,
可知:卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度,B正确; 可知:卫星在轨道1上的向心加速度大于它在轨道3上的向心加速度,C错误; 可知ω3>ω1,即“天宫一号”在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度,故D正确。 考点:本题考查万有引力在天体运动中的应用。 6 .C 【解析】
试题分析:系统原来处于平衡状态,两个弹簧均被压缩,弹簧k2的弹力等于两物体的总重力.缓慢向上提上面的木块,直到它刚离开上面弹簧时弹簧k2的弹力等于m2g,根据胡克定律分别求出下面弹簧两种状态下压缩的长度,下面木块移动的距离等于弹簧两种状态下压缩的长度之差.
解:系统处于原来状态时,下面弹簧k2的弹力F1=(m1+m2)g,被压缩的长度x1=
=
当上面的木块离开上面弹簧时,下面弹簧k2的弹力F2=m2g,被压缩的长度x2=所以下面木块移动的距离为S=x1﹣x2=故选C
【点评】对于弹簧问题,往往先分析弹簧原来的状态,再分析变化后弹簧的状态,找出物体移动距离与弹簧形变之间的关系. 7 .C
=
【解析】
试题分析:由线速度公式力提供,所以向心加速度为
可知半径越大线速度越小,A对;由向心加速度由万有引,半径越大向心加速度越小,B对;C加速后发生离心运
动,到更高的轨道,不能追上卫星B,同理卫星B减速不能等候同一轨道上的C,C错;A卫星由于某原因,轨道半径缓慢减小,进入低轨道后线速度增大,D对;故选C 考点:考查天体运动规律
点评:本题难度较小,掌握线速度、周期、加速度大小与半径的关系是求解本题的关键 8 .B 【解析】
试题分析:根据核反应方程的质量数和电荷数守恒可判断出X是那种原子核,根据爱因斯坦质能方程可知质量亏损大的释放能量大.中质量亏损为:△m1=1.0078+12.0000﹣13.0057=0.0021(u),
根据根据电荷数守恒和质量数守恒可知:中X的电荷数为2、质量数为4,故X为α粒子即,质量亏损为:△m2=1.0078+15.0001﹣12.0000﹣4.0026=0.0053(u).根据爱因斯坦的质能方程可知:Q1=△m1c2,Q2=△m2c2,则Q1<Q2,故B正确,ACD错误;故选B.
考点:核反应方程;核能 9 .D 【解析】
10 .BCD 【解析】
试题分析: 甲图中学生从如图姿势起立到直立站于体重计的过程中,先向上加速,加速度向上,为超重,再向上减速,加速度向下,为失重,由超重和失重的概念可知,体重计的示数先增大后减小,A错误;当冰壶运动过程中不受外力作用,将做匀速直线运动,B正确;由牛顿第二定律可知C对;高大的桥要造很长的引桥,从而减小桥面的坡度,这样可以减小车辆重力沿桥面方向的分力,保证行车方便与安全,所以D正确; 考点:超重、失重,牛顿第一定律、力的合成与分解以及牛顿第二定律 11 .BCD
【解析】试题分析:根据A、B之间的最大静摩擦力,隔离对B分析求出整体的临界加速度,通过牛顿第二定律求出A、B不发生相对滑动时的最大拉力.然后通过整体法隔离法逐项分析.
设B对A的摩擦力为,A对B的摩擦力为,地面对B的摩擦力为,由牛顿第三定律可知与
大小相等,方向相反,和
的最大值均为
,的最大值为
,故当
时,AB均保持静止;继续增大F,在一定范围内A、B将相对静止以共同的加速
度开始运动,故A错误;设当A、B恰好发生相对滑动时的拉力为有确;当
,对A、B整体,有
,解得
时,A相对于B静止,二者以共同的加速度开始运动;当
,加速度为,则对A,,故当
时,A相对于B滑动,C正
时,A、B以共同的加速度开始运动,将A、B看作整体,由牛顿第二定律有,解得
,B正确;对B来说,其所受合力的最大值,即B的加速度不会超过
,D正确.
12 .AD
【解析】A、在时间内,货物的速度小于传送带速度,货物受到沿斜面向下的滑动摩擦力作用,由牛顿第二定律有,由图乙可得,货物加速到与传送带速度相等后,在时间内,货物速度大于传送带速度,故有
,由图乙可得,联立解得,,故A正确; B、v–t图象与t轴所围的面积表示位移,货物的位移等于传送带的长度,由图乙可知传送带
的长度为,B错误; C、货物受到的摩擦力为,时间内的位移为知摩擦力沿传送带向下,摩擦力对货物做正功,,同理的位移为,摩擦力沿传送带向上,对货物做的负功为传送带对货物做功的大小为12 J–0.8 J=\"11.2\" J,C错误;
,对货物受力分析 时间内,货物,所以整个过程,
D、货物与传送带摩擦产生的热量等于摩擦力乘以相对路程,时间内,传送带的位移为,时间内,传送带的位移为,总相对路程为,货物与传送带摩擦产生的热量为,故D正确。 点睛:本题一方面要分析工件的运动情况,由图象结合求解加速度,再结合牛顿第二定律分两个过程列式求解摩擦因数及斜面倾角是关键,求摩擦产生的热量注意找两物体的相对位移。 13 .ACD 【解析】
试题分析:B光的偏折程度比A光大,则B光的折射率大于A光的折射率,说明B光的频率较大,由
知,A光的波长较长,故A、D正确,B错误;根据
得,A光的折射率较
小,则A光在玻璃砖中的速度较大,故C正确;光由一种介质进入另一种介质时频率不变,故E错误。 考点:光的折射定律
【名师点睛】解决本题的突破口在于通过光的偏折程度比较光的折射率,知道折射率、频率、波长以及光在介质中的速度等大小关系。 14 .BCD 【解析】
试题分析:A、放射性元素的半衰期由原子核决定,与外界的温度无关,故A错误.B、α、β和γ三种射线,γ射线的穿透力最强,电离能力最弱,故B正确.C、放射性元素的放射性与核外电子无关,故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性,故C正确.D、卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程,选项D正确.E、质子和中子结合成一个α粒子,需要两个质子和两个中子,质量亏损△m=2m1+2m2-m3,由质能方程可知,释放的能量
,选项E错误;故选BCD. 考点:考查天然放射现象、核反应、质能方程.
【名师点睛】本题关键是明确原子核衰变的特征、种类、快慢,熟悉三种射线的特征.爱因斯坦质能方程为人类利用核能打开了大门,要正确理解质能方程中各个物理量是含义;知道两个质子与两个中子结合成一个α粒子是正确解题的关键. 15 .BDE
【解析】两波在均匀介质中传播波速相同,设为v,则有2vt=xAB,代入解得:
.由图T=0.2s,则波长为:λ=vT=2m.故A错误,B正确.当A的波峰
(或波谷)传到C时,恰好B的波谷(或波峰)传到C点的振动始终减弱.故C错误.质点A处产生的振动传递到B的时间:,所以在1s时,质点A处产生的振动恰好传播到B点,由于A处的振动起振的方向向上,所以质点B从平衡位置且振动方向向上.故D正确.由于C点的振动始终减弱,而且两侧的振动的振幅相等,所以在1s内,C经过的路程为0,故E正确.故选BDE。
点睛:本题解题关键是要抓住在均匀介质中传播的同类波波速相同,而且两波匀速传播这个特点.
16 .(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角θ=30°; (2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ=【解析】
试题分析:(1)以小球为研究对象,分析受力,作出力图,根据平衡条件求解轻绳与水平方向夹角θ;
(2)以木块和小球组成的整体为研究对象,分析受力情况,由平衡条件和摩擦力公式求解木块与水平杆间的动摩擦因数μ.
解:(1)设细绳对B的拉力为T.以小球为研究对象,分析受力,作出力图如图1,由平衡条件可得: Fcos30°=\"Tcosθ\" ① Fsin30+Tsinθ=\"mg\" ② 代入解得,T=10
,tanθ=
,即θ=30°
.
(2)以木块和小球组成的整体为研究对象,分析受力情况,如图2.再平衡条件得 Fcos30°=f
N+Fsin30°=(M+m)g 又f=μN 得到,μ=代入解得,μ=答:
(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角θ=30°; (2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ=
.
【点评】本题涉及两个物体的平衡问题,研究对象的选择要灵活,此题采用隔离法与整体相结合的方法,也可以就采用隔离法研究. 17 .(1)0.1m (2)7J (3)2m/s 【解析】
试题分析:(1)释放小球A前,物体B处于平衡状态:故弹簧被拉长了0.1m
(2)小球从杆顶端运动到C点的过程,由动能定理:且
,又
得
物体B下降的高度
由此可知,此时弹簧被压缩了0.1m,则弹簧的弹性势能在初、末状态相同。 再以A、B和弹簧为系统,由机械能守恒:
对小球进行速度分解可知,小球运动到C点时物体B的速度由以上几式联立可得:(3)因杆长
,故
故,弹簧的伸长量依然为0.1m.,与最初状态相比,弹簧的弹性势能相同,物体B又回到了初始位置,其重力势能也与最初状态相同。 在D点对A的速度进行分解可得:由机械能守恒:
联立可得小球A运动到杆的底端D点时的速度:
考点:运动的合成与分解、机械能守恒定律、弹性势能,功能关系。
【名师点睛】(1)释放A球前,系统处于静止状态,隔离物体B便可求出弹簧的弹力,进而由胡克定律求得弹簧的形变量
(2)小球运动到C点的过程中,绳的拉力为变力,应用动能定理求解变力的功,同时考虑A、B及弹簧组成的相互作用的系统机械能守恒
(3)A球的下降过程,A、B及弹簧组成的相互作用的系统机械能守恒,注意A、B的速度之间的牵连关系,列出机械能守恒的方程可解.
18 .(2)①60.50(60.45—60.55均可)(2分);②1.980(1.976—1.984均可) (2分); ③5(有估读的不扣分) (2分);④连图如图(2分);⑤左(2分).
【解析】略 19 .(1)【解析】
试题分析:(1)由图2可知,
(2)
(3)
,x= 0处,感应电流最大
①
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势
(2)金属棒在弧形轨道上滑行过程中,产生的焦耳热金属棒在弧形轨道上滑行过程中,根据机械能守恒定律金属棒在水平轨道上滑行的过程中,产生的焦耳热为
②
,根据能量守恒定律
所以,金属棒在全部运动过程中产生的焦耳热(3)a.根据图3,x=x1(x1﹤x0)处磁场的磁感应强度滑行时间为
。设金属棒在水平轨道上
。由于磁场B(x)沿x方向均匀变化,根据法拉第电磁感应定律
时间内的平均感应电动势
所以,通过金属棒电荷量
b. 金属棒在弧形轨道上滑行过程中,根据①式,
金属棒在水平轨道上滑行过程中,由于滑行速度和磁场的磁感应强度都在减小,所以,此过程中,金属棒刚进入磁场时,感应电流最大。 根据②式,刚进入水平轨道时,金属棒的速度所以,水平轨道上滑行过程中的最大电流若金属棒自由下落高度,经历时间
,显然t0﹥t
所以,
综上所述,金属棒刚进入水平轨道时,即金属棒在x= 0处,感应电流最大。 考点:考查了电磁感应切割类问题 20 .(1)
(2)
(3)
【解析】试题分析:对ab棒受力分析,由牛顿第二定律即可求出最大速度;在导体棒下滑过程中根据法拉第电磁感应定律和电量公式,即可求得下滑的距离;换成电容后,根据牛顿第二定律和电容的定义式可求出ab下滑的加速度,在根据速度时间公式求出运动时间。 (1)在ab加速下滑的过程中,根据牛顿第二定律: mgsinθ-μmgcosθ-FA=ma 式中安培力FA=BIl 其中
当加速度为0时,ab的速度v=vm 以上联立解得:
对于闭合回路,在全过程中,根据法拉第电磁感应定律得ab中的平均
感应电动势:
由闭合电路欧姆定律得通过R的平均电流:通过R的电荷量联立以上解得:
(3)设ab下滑的速度大小为v时经历的时间为t,通过ab的电流为i,则:
设在时间间隔Δt内平行板电容器增加的电荷量为ΔQ,则:此时平行板电容器两端的电压的增量为ΔU=BlΔv 根据电容的定义而Δv=aΔt
联立上面各式得ab下滑的加速度
上式表明ab做初速度为0的匀加速运动,所以
点睛:本题主要考查导体棒在磁场里的切割问题,应用牛顿第二定律、法拉第电磁感应定律和电容的定义式解题,此题有一定的难度。 21 .(1)
(2)
(3) ∴,
【解析】(1)由机械能守恒定律:b刚滑到水平轨道时加速度最大,E=BLvb1,由牛顿第二定律有:F安=BIL=Ma ∴
(2)由动量定理有: -BILt=Mvb2–Mvb1, 即:-BLq=Mvb2–Mvb1 ∴根据牛顿第三定律得:N=N΄=mg,∵
(3)∵能量守恒有∵动量守恒定律22 .
∴ ∴
∴
∴
【解析】
试题分析:由题意可作出光由AC面射入,从BC面射出的传播路线如图所示(2分) 由几何关系可知,光线进入AC面的折射角为30o(1分) AB面的入射角为60o(1分)
对光在AC面的折射,由折射定律可知则棱镜对空气的临界角为因此,AB面无光线射出(1分) 考点:本题考查光的折射
(1分)
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