【名师伴你行】2016年高考二轮复习物理习题考前保温训练7.doc
【名师伴你行】2016年高考二轮复习物理第二部分 考前保温训练4 电场和带电粒子在电场中的运动
【名师伴你行】2016年高考二轮复习物理第二部分考前保温训练 4 电场和带电粒子在电场中的运动考前保温训练(四)电场和带电粒子在电场中的运动(限时30分钟)1.如图所示,电荷量为+q 和-q 的点电荷分别位于正方体的顶点,正方体范围内电场强度为零的点有( )A .体中心、各面中心和各边中点B .体中心和各边中点C .各面中心和各边中点D .体中心和各面中心答案:D解析:根据点电荷场强公式E =kq r 2及正方体的对称性可知正方体内中心点及各面的中心点处场强为零,故答案为D.2.(多选)关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是( )A .电场强度的方向处处与等电势面垂直B .电场强度为零的地方,电势也为零C .随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降低D .任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向答案:AD解析:电场中场强为零的位置是绝对的,而电势为零的位置是人为选取的;再者场强的大小表征着电势随空间的变化率,而与电势的大小无关,故B错误.由沿电场线方向电势降低,可知电势的升降取决于场强的方向而与场强的大小无关,故C错误.3.(多选)如图所示,竖直放置的平行板电容器的极板A与静电计G相连,极板B与静电计G的金属外壳均接地,闭合开关S给电容器充电后,静电计指针张开一个角度,下述做法可使指针张角增大的是()A.保持S闭合,使A、B两板靠近一些B.保持S闭合,使A、B两板正对面积错开一些C.断开S后,使B板向右平移拉开一些D.断开S后,使A、B正对面积错开一些答案:CD解析:题图中静电计的金属球接电源正极,外壳和极板B均接地,静电计显示的是A、B两极板间的电压,指针张角越大,表示两板间的电压越高.保持S闭合,则A、B两极与电源两极相连,板间电压等于电源电压不变,静电计指针张角不变,A、B两项都不正确;断开S后,板间距离增大,正对面积减小,都将使A、B两板间的电容变小,而电容器电荷量不变,由C=QU可知,板间电压U增大,从而静电计指针张角增大,C、D正确.4.(多选)如图所示,A、B是带有同种电荷的两小球(可视为质点),两球所带电荷量不等,A球用轻细线悬挂于O点,B球被固定在O点正下方的B点,A球在力的作用下,偏离B球d1的距离静止(即图中A、B两球间的距离为d1).随着时间的推移,两球均出现漏电现象,A、B两球的带电荷量分别变为原来的23和49,A、B两球间的距离变为d2,则d1∶d2为()A.2∶3 B.3∶2C.22∶3 3 D.33∶2 2答案:B解析:对A球进行受力分析如图所示,设A球的重力为G,漏电前后A、B的带电荷量分别为Q A、Q B,Q A′、Q B′,A、B两球间的作用力分别为F 、F ′,则有Q A ′=23Q A ,Q B ′=49Q B ,F =k Q A Q B d 21,F ′=k Q A ′Q B ′d 22,式中k 为静电力常量;设O 、B 两点间的距离为L 1,由相似三角形法有G L 1=F d 1,G L 1=F ′d 2,即F d 1=F ′d 2,联立解得d 1∶d 2=3∶2.故选B.5.(多选)如图所示,在两等量异种点电荷连线上有c 、O 、f 三点,虚线M 、L 、K 是分别过c 、O 、f 三点的等差等势面,一不计重力带负电粒子从a 点射入电场,只在电场力作用下沿abcde 运动,轨迹如图中实线所示,下列说法中正确是( )A .电势φK <φL <φMB .场强E a <E bC .a 点与e 点的场强大小相等,方向相同D .粒子在c 点的电势能大于在e 点的电势能答案:BD解析:根据曲线运动的特点,轨迹向合外力的方向弯曲,可知粒子在c 点受到向左的力,由于粒子带负电,可知c 点的电场线方向向右,可知选项A 错误;等势面的疏密表示电场的强弱,故E a <E b ,选项B 正确;a 点与e 点的场强大小相等,但方向不同,选项C 错误;带负电粒子在较低等势面电势能较大,c点电势低于e点电势,选项D正确.6.(多选)在x轴上电场强度E与x的关系如图所示,O为坐标原点,a、b、c为x轴上的点,a、c之间的距离为d,a、c两点的电场强度大小均为E0,则下列说法中正确的是()A.φb>φa=φc>φOB.φO>φa>φb>φcC.将质子从a点移到c点,电场力做功大于eE0dD.将质子从a点移到c点,质子的电势能增加答案:BC解析:在E-x图象中,图象与x轴所围面积表示电势差,由图可以看出x轴上Oc段与图线所围面积大于ac段与图线所围面积,ac 段与图线所围面积大于bc段与图线所围面积,即U Oc>U ac>U bc>0,所以φO>φa>φb>φc,故B正确,A错误;ac段与图线所围面积大于E0d,即U ac>E0d,所以将质子从a点移到c点,电场力做功大于eE0d,故C正确;将质子从a点移到c点,电场力做正功,质子的电势能减少,D错误.7.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,其中坐标原点O处的电势为0 V,点A处的电势为6 V,点B处的电势为3 V,则电场强度的大小为()A.200 V/m B.200 3 V/m C.100 V/m D.100 3 V/m 答案:A解析:设OA中点为C,由U ACAC=U COCO可得C点的电势φC=3 V,φC=φB,即B、C在同一等势面上,如图,由电场线与等势面的关系和几何关系知:d=1.5 cm.则E=Ud=31.5×10-2V/m=200 V/m,A正确.8.(多选)如图所示,电场强度方向水平向右的匀强电场中有a、b、c三点,三点的连线恰好组成一个边长为l的正三角形.一质量为m、电荷量为q的带正电小球(重力不计)以速度v0从a点射入电场,入射方向与b、c两点的连线垂直,一段时间后带电小球经过c点.则下列判断正确的是()A .带电小球从a 点运动到c 点的时间为3l 2v 0B .该匀强电场的电场强度大小为4m v 203qlC .带电小球到达c 点时的动能为23m v 20D .b 、c 两点之间的电势差为2m v 203q答案:AB解析:在竖直方向上小球做匀速直线运动,当小球运动到c 点时,由运动学规律可得t =3l 2v 0,选项A 正确;小球在水平方向上运动的距离为l 2,由运动学规律有l 2=qEt 22m ,代入数据可解得E =4m v 203ql,选项B 正确;由动能定理可得E k c =qE ·l 2+12m v 20=76m v 20,选项C 错误;由电势差公式可知U bc =E ·l =4m v 203q,选项D 错误. 9.如图所示,两平行金属板之间有一匀强电场,金属板长为L ,一带电粒子以速度v 0垂直于场强方向沿上极板边缘射入匀强电场,刚好贴下极板边缘飞出,如果带电粒子以某一垂直于场强方向的初速度v 1沿上极板边缘射入电场并能从其中射出,当它的竖直位移等于板间距d 时,它的水平射程为2L (轨迹未画出).则粒子进入电场的初速度v 1等于( )A .v 0B.2v 0C.3v 0D .2v 0答案:C 解析:设粒子在电场中的加速度为a .第一次,粒子恰好从下极板的边缘飞出,粒子做类平抛运动,有L =v 0t ,d =12at 2,解得v 0=L a 2d.第二次,设粒子飞出电场时的竖直位移为y 1,所用时间为t 1,飞出电场后的竖直位移为y 2,所用时间为t 2,则y 1=12at 21,L =v 1t 1,y 2=at 1·t 2,L =v 1t 2,解得v 1=L 3a 2d=3v 0,故C 正确.10.如图所示,x 轴上方有宽为L 、方向水平向右的匀强电场,一质量为m (重力不计)、带电荷量为q (q >0)的粒子从y 轴上的A 点以初速度v 0沿y 轴负方向射入电场,粒子从x 轴上的B 点沿与x 轴正方向成37°角的方向射出电场,并打在x 轴下方的接收屏上C 点(没画出),已知粒子从B 到C 的运行时间与粒子在电场中的运行时间相同,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.(1)求匀强电场的电场强度E 的大小;(2)求粒子接收屏上C 点到y 轴的水平距离;(3)若粒子是质量为m 、带电荷量为+q 的液滴,重力加速度为g ,若要求液滴也能通过B 点,则液滴的初速度应为多少?答案:(1)4m v 203qL (2)2L (3)v 0-gL 2v 0解析:(1)粒子从A 到B 做类平抛运动,由类平抛规律知L =v 0t ,v x =qE m t ,OB =v x 2t ,v B =v 20+v 2x 在B 点有tan 37°=v 0v x,即v x =43v 0 联立得E =4m v 203qL ,OB =23L ,v B =53v 0. (2)粒子从B 到C 做匀速直线运动,由题意知BC =v B t =53L 所以接收屏上C 点到y 轴的水平距离s =OB +BC ·cos 37°=2L .(3)若粒子变为液滴,设液滴的初速度为v ,则液滴沿y 轴做初速度为v 的匀加速直线运动,沿x 轴做初速度为零的匀加速直线运动,因水平方向各量均没变,所以液滴的运行时间仍为t ,则L =v t +12gt 2,代入t值得v=v0-gL 2v0.11.如图所示,区域Ⅰ内有电场强度为E、方向竖直向上的匀强电场;区域Ⅱ中有一光滑绝缘圆弧轨道,轨道半径为R=5v20g,轨道在A点的切线与水平方向成60°角,在B点的切线与竖直线CD垂直;在Ⅲ区域内有一宽为d的有界匀强电场,电场强度大小未知,方向水平向右.一质量为m、带电荷量为-q的小球(可看成质点)从左边界的O点正上方的M点以速度v0水平射入区域Ⅰ,恰好从A点沿圆弧轨道切线进入轨道且恰好不能从电场右边界穿出,求:(1)OM的长L;(2)区域Ⅲ中电场强度的大小E′;(3)小球到达区域Ⅲ中电场的右边界上的点与OO′的距离s.答案:(1)3m v202(qE+mg)(2)9m v202qd(3)5v202g+2gd29v20解析:(1)小球在区域Ⅰ中做类平抛运动,设小球在A点时的速度为v A,竖直分速度为v y,则有cos 60°=v0v A,即v A=2v0tan 60°=v y v 0,即v y =3v 0 由牛顿第二定律知a =qE +mg m由v 2y =2aL 知L =3m v 202(qE +mg ).(2)在区域Ⅱ中,由图可知BC =R 2所以从A 点到B 点,由动能定理得mg ·R 2=12m v 2B -12m v 2A 得v B =3v 0在区域Ⅲ中,小球在水平方向上做匀减速运动,到达右边界时水平速度刚好减为零,由运动学规律知v 2B =2qE ′m d ,得E ′=9m v 202qd. (3)v B =qE ′m t ,所以t =2d 3v 0小球在竖直方向上做自由落体运动,即h =12gt 2=2gd 29v 20所以小球到达右边界上的点与OO ′的距离s =BC +h =5v 202g+2gd2 9v20.。
【小初高学习】2016高考物理二轮复习 考前保温训练1 相互作用和牛顿运动定律(含解析)
相互作用和牛顿运动定律(限时30分钟)1.(多选)下列关于摩擦力的说法,正确的是( )A.作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速,不可能使物体加速B.作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速,不可能使物体减速C.作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速,也可能使物体加速D.作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速,也可能使物体减速答案:CD解析:摩擦力总是阻碍物体的相对运动(或相对运动趋势),而物体间的相对运动与物体的实际运动无关.当摩擦力的方向与物体的运动方向一致时,摩擦力是动力,方向相反时为阻力,故C、D项正确.2.如图所示,小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球.当小车和小球相对静止,一起在水平面上运动时,下列说法正确的是( )A.细绳一定对小球有拉力的作用B.轻弹簧一定对小球有弹力的作用C.细绳不一定对小球有拉力的作用,但是轻弹簧对小球一定有弹力D.细绳不一定对小球有拉力的作用,轻弹簧对小球也不一定有弹力答案:D解析:若小球与小车一起匀速运动,则细绳对小球无拉力;若小球与小车有向右的加速度a=g tan α,则轻弹簧对小球无弹力,D正确.3.如图所示,A、B两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B受到的摩擦力( )A.方向向左,大小不变B .方向向左,逐渐减小C .方向向右,大小不变D .方向向右,逐渐减小 答案:A解析:B 向右做匀减速直线运动,加速度大小不变、方向向左,故所受摩擦力的方向向左,大小不变,即A 正确,B 、C 、D 均错误.4.如图所示,与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m =1.0 kg 的物体.细绳的一端与物体相连,另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连.物体静止在斜面上,弹簧秤的示数为4.9 N .关于物体受力的判断(取g =9.8 m/s 2),下列说法正确的是( )A .斜面对物体的摩擦力大小为零B .斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N ,方向沿斜面向上C .斜面对物体的支持力大小为4.9 3 N ,方向竖直向上D .斜面对物体的支持力大小为4.9 N ,方向垂直斜面向上 答案:A解析:物体重力在斜面方向上的分力:G x =mg sin 30°=4.9 N ,由此可推断f =0,即A 正确,B 错误.物体重力在垂直斜面方向上的分力:G y = mg cos 30°=4.9 3 N ,方向垂直斜面向下,即支持力大小为4.9 3 N ,方向垂直斜面向上,故C 、D 均错误.5.如图所示,石拱桥的正中央有一质量为m 的对称楔形石块,侧面与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g .若接触面间的摩擦力忽略不计,则石块侧面所受弹力的大小为( )A.mg2sin αB.mg2cos αC.12mg tan α D.12mg cot α 答案:A解析:石块受力如图所示,由对称性可知两侧面所受弹力大小相等,设为F N ,由三力平衡可知四边形OABC 为菱形,故△ODC 为直角三角形,且∠OCD =α,则由12mg =F N sin α可得F N =mg2sin α,故A 正确.6.(多选)用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点,在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q,如图所示.P、Q均处于静止状态,则下列相关说法正确的是( )A.P受4个力B.Q受3个力C.若绳子变长,绳子的拉力将变小D.若绳子变短,Q受到的静摩擦力将增大答案:AC解析:先研究Q,水平方向上Q受墙壁和小球P的弹力而平衡,竖直方向上Q受重力和P对它的竖直向上的摩擦力而平衡,故Q受到的静摩擦力始终等于其重力,选项B、D错误;再研究P,P受重力、绳子拉力、Q对它的支持力和竖直向下的摩擦力作用,选项A正确;以P、O整体为研究对象,设绳子与墙壁之间的夹角为θ,若绳子变长,θ将变小,根据平衡条件在竖直方向上有:F cos θ=G总,则绳子的拉力将变小,选项C正确.7.如图所示,轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连,下端与另一质量为M的木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态.现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为a1、a2.重力加速度大小为g.则有( )A .a 1=0,a 2=gB .a 1=g ,a 2=gC .a 1=0,a 2=m +MM g D .a 1=g ,a 2=m +MMg 答案:C解析:木板抽出前,由平衡条件可知弹簧被压缩产生的弹力大小为mg .木板抽出后瞬间,弹簧弹力保持不变,仍为mg .由平衡条件和牛顿第二定律可得a 1=0,a 2=m +MMg .答案为C. 8.(多选)如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪,用于对旅客的行李进行安全检查.其传送装置可简化为如图乙的模型,紧绷的传送带始终保持v =1 m/s 的恒定速率运行.旅客把行李无初速度地放在A 处,设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,A 、B 间的距离为2 m ,取g =10 m/s 2.若乘客把行李放到传送带的同时也以v =1 m/s 的恒定速率平行于传送带运动到B 处取行李,则( )甲 乙A .乘客与行李同时到达B 处 B .乘客提前0.5 s 到达B 处C .行李提前0.5 s 到达B 处D .若传送带速度足够大,行李最快也要2 s 才能到达B 处 答案:BD解析:行李放在传送带上,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动.加速度为a =μg =1 m/s 2,历时t 1=va=1 s 与传送带达到共同速度,位移x 1=v 2t 1=0.5 m ,此后行李匀速运动历时t 2=2 m -x 1v=1.5 s到达B 处,共用时间2.5 s ;乘客到达B 处历时t 2=2 mv=2 s ,故B 正确,A 、C 错误.若传送带速度足够大,行李一直加速运动,最短运动时间t min =2×21s =2 s ,D 正确. 9.如图所示,质量分别为m 1、m 2的物块A 、B 用一轻质绳相连置于粗糙水平面上,用一水平力F (F =kt ,k 为大于0的常数)向右拉A ,已知A 、B 与水平面间的动摩擦因数相等且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,绳的承受力足够大,则下列关于绳中弹力大小F N 随时间t 的变化关系的图象中正确的是( )答案:A解析:当μm 1g ≥F =kt 时,绳中无弹力,C 错;当μ(m 1+m 2)g ≥kt >μm 1g 时,由力的平衡知F N +μm 1g =kt ,即F N 与时间成线性关系,当F >μ(m 1+m 2)g 时,A 、B 一起向右加速,a =F -μm 1+m 2g m 1+m 2,而F N -μm 2g =m 2a ,联立得F N =m 2m 1+m 2kt ,即F N 随时间变化的图线是一条过原点的直线,A 对,B 、D 错.10.中央电视台推出了一个游戏节目——推矿泉水瓶.选手们从起点开始用力推瓶一段时间后,放手让瓶向前滑动,若瓶最后停在桌上有效区域内,视为成功;若瓶最后不能停在桌上有效区域内或在滑行过程中倒下,均视为失败.其简化模型如图所示,AC 是长度为L 1=5 m 的水平桌面,选手们可将瓶子放在A 点,从A 点开始用一恒定不变的水平推力推瓶,BC 为有效区域.已知BC 长度为L 2=1 m ,瓶子质量为m =0.5 kg ,瓶子与桌面间的动摩擦因数μ=0.4.某选手作用在瓶子上的水平推力F =20 N ,瓶子沿AC 做直线运动,假设瓶子可视为质点,那么该选手要想游戏获得成功,试问:(取g =10 m/s 2)(1)推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少? (2)推力作用在瓶子上的距离最小为多少?答案:(1)16s (2)0.4 m解析:(1)要想游戏获得成功,瓶滑到C 点速度正好为零时,推力作用时间最长,设最长作用时间为t 1,有推力作用时瓶做匀加速运动,设加速度为a 1,t 1时刻瓶的速度为v ,推力停止作用后瓶做匀减速运动,设此时加速度大小为a 2,由牛顿第二定律得:F -μmg =ma 1μmg =ma 2加速运动过程中的位移x 1=v 22a 1减速运动过程中的位移x 2=v 22a 2位移关系满足:x 1+x 2=L 1 又:v =a 1t 1由以上各式解得:t 1=16s.(2)要想游戏获得成功,瓶滑到B 点速度正好为零时,推力作用距离最小,设最小距离为d ,则:v ′22a 1+v ′22a 2=L 1-L 2 v ′2=2a 1d联立解得:d =0.4 m.11.如图所示,一儿童玩具船静止在水平地面上,一个儿童用与水平面成53°角的恒力拉着船沿水平面运动,已知拉力F =4.0 N ,玩具船的质量m =0.5 kg ,经过时间t =2.0 s ,船移动的距离x =4.2 m ,这时儿童松开手,船又滑行了一段距离后停下(取g =10 m/s 2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6).(1)求船与水平地面间的动摩擦因数以及松开手后船还能运动的距离.(2)若拉力与水平面成53°角不变,为使船能始终在地面上运动,求拉力F 的取值范围.若拉力与水平面之间夹角不定,使船能在地面上运动的最小拉力是多少?答案:(1)1.176 m (2)见解析 解析:(1)由牛顿第二定律得F cos 53°-μ(mg -F sin 53°)=ma根据运动学公式知x =12at 2解得μ=0.75松手时船滑行的速度v m =2xt=4.2 m/s松手后船滑行的加速度大小a 1=μg =7.5 m/s 2滑行距离s =v 2m2a 1=1.176 m.(2)为使船始终在地面上滑行,最小的拉力应使它在地面上匀速运动,由牛顿第二定律得F 1cos 53°-μ(mg -F 1sin 53°)=0,解得F 1=3.125 N拉力取最大值时,它的竖直分量等于重力F 2sin 53°=mg ,F 2=6.25 N所以拉力的取值范围是3.125 N≤F ≤6.25 N取船为研究对象,其在与水平面夹角为θ、斜向右上方的拉力F 作用下,沿水平面向右做匀速直线运动,此时,船的受力情况如图所示,沿两坐标轴方向列出平衡方程:F cos θ-f =0 F sin θ+N -mg =0考虑到滑动摩擦力f 与正压力N 间的关系f =μN由上述三式消去未知量N 和f ,将F 表示为θ的函数,得F =μmgcos θ+μsin θ对上述表达式作变换,得F =μmg θ-α1+μ2,其中tan α=μ由此可知,当θ=α=arctan μ时,拉力F 可取得最小值F min =μmg 1+μ2.。
【名师伴你行】2016年高考二轮复习物理第一部分 专题突破篇专题六 选考部分第1讲 热 学
提 能 演 练
第一部分 专题六 第1讲
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3.必 须 明 确 的 六 个 易 错 易 混 点
高 频 考 点 一
1 () 布 朗 运 动 不 是 分 子 的 运 动 . 2 () 温 度 升 高 不 是 每 个 分 子 的 动 能 都 增 加 . 3 () 具 有 各 向 同 性 的 不 都 是 非 晶 体 .
高 频 考 点 三
高 频 考 点 二
4 () 表 面 张 力 是 分 子 间 的 作 用 力 . 5 () 热 量 可 以 由 低 温 物 体 传 递 到 高 温 物 体 . 6 () 可 以 从 单 一 热 源 吸 收 热 量 并 全 部 用 来 做 功 .
提 能 演 练
第一部分 专题六 第1讲
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-9
提 能 演 练
m)减 小 到 很 难 再
大 ; 分 子 势 能 不 断 增 大
第一部分 专题六 第1讲
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D. 温 度 升 高 , 分 子 热 运 动 的 平 均 动 能 一 定 增 大 , 但 并 非 所
高 频 考 点 一
有分子的速率都增大 E.一定质量的理想气体经等温压缩后,其压强一定增大
高 频 考 点 三
高 频 考 点 二
提 能 演 练
第一部分 专题六 第1讲
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思 路 点 拨 :
高 频 考 点 一
1 () 阿 伏 加 德 罗 常 数 在 宏 观 量 、 微 观 量 的 计 算 中
高 频 考 点 三
起什么作用? 2 () 布 朗 运 动 的 剧 烈 程 度 和 哪 些 因 素 有 关 ? 3 () 分 子 间 的 作 用 力 有 什 么 特 点 ? 分 子 力 做 功 与 分 子 势 能 改
【名师伴你行】2016年高考二轮复习物理第一部分 专题突破篇专题六 选考部分第2讲 振动和波 光
提 能 演 练
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高 频 考 点 一
高 频 考 点 三
高 频 考 点 ( 一 )
高 频 考 点 二
波 动 图 象 和 振 动 图 象 的 综合
提 能 演 练
第一部分 专题六 第2讲
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高 频 考 点 一
名师 三
高 频 考 点 二
⊳第一部分
专题突破篇
提 能 演 练
第一部分 专题六 第2讲
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高 频 考 点 一
高 频 考 点 三
高 频 考 点 二
专题六
选考部分
提 能 演 练
第一部分 专题六 第2讲
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高 频 考 点 三
高 频 考 点 二
2 () 波 动 图 象 : 能 读 出 波 长
λ、 质 点 振 动 的 振
幅 A、 该 时 刻 各
λ 质点的位移等,再结合其他题给条件,运用 v= 等公式和规律 T 进一步计算出波速、周期.
提 能 演 练
第一部分 专题六 第2讲
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提 能 演 练
3 () 频 率 : 波 的 频 率 , 即 波 源 振 动 的 频 率 , 只 与 波 源 有 关 , 与 介 质 无 关 . 4 () 波 速 与 波 长 、 频 率 的 关 系 : v=λ f .
第一部分 专题六 第2讲
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3.振动图象与波的图象的比较
名 师 点 睛 :
1.怎 么 考 : 以 选 择 题 或 计 算 题 的 形 式 考 查 . 的 多 解 问 题 等 .
【名师伴你行】2016年高考二轮复习物理第一部分 专题突破篇专题四 电路和电磁感应第1讲 恒定电流
高 频 考 点 一
高 频 考 点 三
高 频 考 点 二
⊳第一部分
专题突破篇
高 频 考 点 四
提 能 演 练
第一部分 专题四 第1讲
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名师伴你行 ·高考二轮复习 ·物理
高 频 考 点 一
高 频 考 点 三
高 频 考 点 二
专题四
电路和电磁感应
高 频 考 点 四
提 能 演 练
第一部分 专题四 第1讲
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循 专 题 线 索 、 查 思 维 断 点
高 频 考 点 一
高 频 考 点 三
高 频 考 点 二
高 频 考 点 四
提 能 演 练
第一部分 专题四 第1讲
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依 知 识 纲 要 、 启 发 散 思 维 1.必须掌握的概念、公式、定律
高 频 考 点 一
高 频 考 点 三
第 1讲
高 频 考 点 二
恒定电流和交变电流
高 频 考 点 四
提 能 演 练
第一部分 专题四 第1讲
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高 频 考 点 一
高 频 考 点 三
高 频 考 点 ( 一 )
高 频 考 点 二
直 流 电 路 的 动 态 分 析
高 频 考 点 四
提 能 演 练
第一部分 专题四 第1讲
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[知 能 必 备
高 频 考 点 一
]
一 、 基 础 必 备 1.部 分 电 路 的 欧 姆 定 律 : 2.闭 合 电 路 的 欧 姆 定 律 : U I=R . E I= . R+ r U=E-Ir.
考前保温训练
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(3)如果刹车时两车的加速度交换,这时由于甲车的加速度为 a2 =6 m/s2,乙车的加速度为 a1=4 m/s2 说明运行过程中甲车要比乙车先停下来, 所以两车的位移大小关 v0 2 v0 2 系应满足:v0t0+ =x0′+ , 2a1 2a2 55 代入数据解得 x0′= m≈9.17 m。 6
答案:(1)30 N
(2)1 m
(3)6 J 返回
考前保温训练(三)
1.选 BD 运动员动能与重力势能均增加,A错误,B正确; 重力做负功,C错误;地面对运动员不做功,运动员通过 自身肌肉和骨骼的运动使自身储存能量转化为机械能,根 据动能定理知,D正确。
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2.选 C 取m、M为一整体,在两物块间开始相对滑动之 前,整体一直处于平衡状态,故有F=kx,由能量守恒 定律可知,推力F做的功全部转化为弹簧的弹性势能, C正确;隔离m分析,由平衡条件得:F=kx,故随x增 大,m受到的摩擦力增大,当x=40 cm时,F最大,大
说明到达斜面时速度方向与斜面垂直,将 速度如图所示分解为 v1=v0,v2=gtA,由 v1 v0 图可得:tan θ= =gt ;而 B 球落到斜面上的位移最短,则说 v2 A 明小球 B 从抛出到斜面的位移与斜面垂直,将位移分解可得:x v0 1 2 x v0tB =v0tB,y= gtB ,由图可得 tan θ=y = = ,故可知选项 2 1 2 1 gt gt 2 B 2 B C 正确。
4 P 7.5×10 牵引力 F=Ff,所以 P=Fv=Ffvm,vm= = m/s Ff 2.5×103
=30 m/s。
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(2)求 100 s 内的位移的方法有以下两种: 法一:直接判断法:从开始到 100 s 时刻依据动能定理得: 1 1 2 Pt-Ffx= mvm - mv0 2,解得: 2 2 2Pt-mvm2+mv0 2 x= =2 200 m。 2Ff
【名师伴你行】2016年高考二轮复习物理第二部分 考前冲刺篇 专题二 三大题型的解题方略 第3讲
第二部分 专题二 第3讲
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所 以 粒 子 从 R2 ( . 分) [答案]
P到M所 用 的 总 时 间
2 π R 8- 3 t=t1+t2+t3= + 3v0 2v0
v2 0 1 () 3RE
3E 2 () v0
2 π R 8- 3 3 () + R 3v0 2v0
第二部分 专题二 第3讲
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3 () 析规律 “析规律”就 是 指 在 解 答 物 理 计 算 题 时 , 在 透 彻 分 析 题 给 物 理情境的 基 础 上 , 灵 活 选 用 规 律 , 如 力 学 计 算 题 可 用 力 的 观 点 , 即 牛 顿 运 动 定 律 与 运 动 学 公 式 联 立 求 解 , 也 可 用 能 量 观 点 , 即 功 能 关 系 、 机 械 能 守 恒 定 律 和 能 量 守 恒 定 律 联 立 求 解 .
第二部分 专题二 第3讲
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2.计 算 题 的
“规 范 解 答
”要 抓 住 两 点
1 () 分 步 列 式 、 联 立 求 解 解 答 高 考 试 题 一 定 要 分 步 列 式 , 因 高 考 阅 卷 实 行 按 步 给 分 , 每 一 步 的 关 键 方 程 都 是 得 分 点 . 分 步 列 式 一 定 要 注 意 以 下 几 点 : ①列 原 始 方 程 , 与 原 始 规 律 公 式 相 对 应 的 具 体 形 式 , 而 不 是 移 项 变 形 后 的 公 式 . ②方 程 中 的 字 母 要 与 题 目 中 的 字 母 吻 合 , 同 一 字 母 的 物 理 意 义 要 唯 一 . 出 现 同 类 物 理 量 , 要 用 不 同 下 标 或 上 标 区 分 .
【名师伴你行】2016年高考二轮复习物理第一部分 专题突破篇专题三 电场和磁场第3讲 带电粒子的运动
高 频 考 点 二
1E1q 2 MT= m t1 2 联 立 上 述 三 式 解 得 : 1 MT= L. 2
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第一部分 专题三 第3讲
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2 () 欲 使 孔 处 射 出 , 粒 子 运 动 的 半 径 为
r,则
高 频 考 点 二
偏转 角度
若 没 有 磁 场 边 界 限 制 , 粒 子 所 能 偏 转 的 角 度 不 受 限 制
平 抛 运 动 , 在 相 等 的 时 间 内 偏 转 角 度 往 往 不 等
提 能 演 练
动能 变化
动 能 不 变
动 能 发 生 变 化
第一部分 专题三 第3讲
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第一部分 专题三 第3讲
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为 m.通过 PT 上的某点 R 进 入 匀 强 电 场
高 频 考 点 一
Ⅰ后从 CD 边 上 的 M点 2L, 不 计 粒 子 的 重
高 频 考 点 三
水 平 射 出 , 其 轨 迹 如 图 . 若 力 , 试 求 :
PR 两 点 的 距 离 为
①v 垂 直 于 B 时, FB=qvB 受力 ②v 不 垂 直 于 B 时, 无论 v 是否与 E 垂直, FE=qE,FE 为恒力
提 能 演 练
特征 FB<qvB,FB 为 变 力 , 只 改 变 v 的方向
第一部分 专题三 第3讲
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项目 匀 强 磁 场 中 的
高 频 考 点 二
提 能 演 练
第一部分 专题三 第3讲
《名师伴你行》2016高考二轮复习物理专题限时训练2Word版含解析
专题限时训练(二) 直线运动和牛顿运动定律(限时45分钟)一、单项选择题(每小题6分,共30分)1.(2015·重庆理综)高空作业须系安全带,如果质量为m 的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h (可视为自由落体运动),此后经历时间t 安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大小为( ) A.m 2gh t +mg B.m 2gh t -mg C.m gh t +mgD.m gh t -mg 答案:A解析:设高空作业人员自由下落h 时的速度为v ,则v 2=2gh ,得v =2gh ,设安全带对人的平均作用力为F ,由牛顿第二定律得F -mg =ma又v =at解得F =m 2gh t +mg .2.(2015·烟台模拟)在某次海试活动中,“蛟龙号”潜水器完成任务后从海底竖直上浮,从上浮速度为v 时开始计时,此后匀减速上浮,经过时间t 上浮到海面,速度恰好减为零,则“蛟龙号”在t 0(t 0<t )时刻距离海平面的深度为( )A.v t 2B .v t 0⎝ ⎛⎭⎪⎫1-t 02t C.v t 202t D.v (t -t 0)22t答案:D解析:“蛟龙号”上浮时的加速度大小a =v t ,根据逆向思维可知“蛟龙号”在t 0时刻距离海平面的深度h =12a (t -t 0)2=v (t -t 0)22t,D 正确.3.(2015·南昌模拟)从地面上以初速度v 0竖直上抛一个质量为m 的小球,从此时刻开始计时,若t 1时刻到达最高点,且落地前小球已经做匀速运动.已知重力加速度为g ,小球在运动过程中受到的空气阻力f 与其速度v 的大小成正比,即f =k v (k >0),以竖直向上为速度的正方向,则下列描述小球运动的v -t 图象正确的是( )答案:B解析:小球上升时:a 1=mg +k v m ,随着v 减小,加速度减小,对应的v -t 图线的斜率减小;小球下落时:a 2=mg -k v m ,随着v 增大,加速度减小,匀速运动时有mg =k v 1,即v 1=mg k ,所以选项B 正确.4.(2015·江苏单科)如图所示,某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8 m 设有一个关卡,各关卡同步放行和关闭,放行和关闭的时间分别为5 s 和2 s .关卡刚放行时,一同学立即在关卡1处以加速度2 m/s 2由静止加速到2 m/s ,然后匀速向前,则最先挡住他前进的关卡是( )A .关卡2B .关卡3C .关卡4D .关卡5答案:C解析:同学加速到2 m/s时所用时间为t1,由v1=at1,得t1=v1 a=1 s,通过的位移x1=12at21=1 m,然后匀速前进的位移x2=v1(t-t1)=8 m,因x1+x2=9 m>8 m,即这位同学已通过关卡2,距该关卡1 m,当关卡关闭t2=2 s时,此同学在关卡2、3之间通过了x3=v1t2=4 m 的位移,接着关卡放行t= 5 s,同学通过的位移x4=v1t=10 m,此时距离关卡4为x5=16 m-(1+4+10) m=1 m,关卡关闭2 s,经过t3=x5v1=0.5 s后关卡4最先挡住他前进.5.(2015·南京二模)如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量均为m的物体A、B接触(A与B 和弹簧均未连接),弹簧水平且无形变.用水平力F缓慢推动物体B,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0,此时物体A、B静止.已知物体A 与水平面间的动摩擦因数为μ,物体B与水平面间的摩擦不计.撤去F后,物体A、B开始向左运动,A运动的最大距离为4x0,重力加速度为g.则()A.撤去F后,物体A和B先做匀加速运动,再做匀减速运动B.撤去F瞬间,物体A、B的加速度大小为kx0m-μgC.物体A、B一起向左运动距离x0后相互分离D.物体A、B一起向左运动距离x=x0-μmgk后相互分离答案:D解析:A、B一起先做加速度减小的加速运动,当加速度减为零时,B与A分离,B做匀速运动,A做加速度增大的减速运动,当弹簧达到原长后,A与弹簧分离,做匀减速直线运动,故选项A错误;撤去F瞬间,由kx0-μmg=2ma可知,选项B错误;当物体A、B相互分离时,加速度为零,速度最大,此时弹簧弹力F弹=μmg=kx,x=μmg k,所以物体A、B一起向左运动距离x=x0-μmgk后相互分离,选项D正确,C错误.二、多项选择题(每小题6分,共18分)6.(2014·山东理综)一质点在外力作用下做直线运动,其速度v随时间t变化的图象如图所示.在图中标出的时刻中,质点所受合外力的方向与速度方向相同的时刻有()A.t1B.t2C.t3D.t4答案:AC解析:当物体做加速运动时,加速度的方向和速度方向相同,合外力的方向与加速度的方向相同,v-t图象中t1和t3时刻质点所受合外力的方向与速度方向相同,t2和t4时刻二者方向相反,故正确选项为A、C.7.(2015·江苏单科)一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a 随时间t变化的图线如图所示,以竖直向上为a的正方向,则人对地板的压力()A.t=2 s时最大B.t=2 s时最小C.t=8.5 s时最大D.t=8.5 s时最小答案:AD解析:人受重力mg和支持力F N的作用,由牛顿第二定律得F N -mg=ma.由牛顿第三定律得人对地板的压力F N′=F N=mg+ma,当t=2 s时a有最大值,F N′最大;当t=8.5 s时,a有最小值,F N′最小,选项A、D正确.8.如图甲所示,一质量为m=1 kg的物体在水平拉力F的作用下沿水平面做匀速直线运动,从某时刻开始,拉力F随时间均匀减小,物体受到的摩擦力随时间变化的规律如图乙所示.则下列关于物体运动的说法中正确的是()甲乙A.t=1 s时物体开始做加速运动B.t=2 s时物体做减速运动的加速度大小为2 m/s2C.t=3 s时物体刚好停止运动D.物体在1~3 s内做匀减速直线运动答案:C解析:由题意可知,物体开始时做匀速直线运动,所以拉力F=F f=4 N,t=1 s时拉力F开始减小,但摩擦力仍为F f=4 N,故此时物体开始做减速运动,选项A错误;t=2 s时物体受到的拉力大小为F =3 N,而摩擦力仍为F f=4 N,故物体做减速运动的加速度大小为a=F合m=1 m/s2,选项B错误;由题图乙可以看出,在t=3 s之前物体受到的摩擦力不变,故物体在运动,而t=3 s之后物体受到的摩擦力逐渐减小,由摩擦力的特点可知其为静摩擦力,所以在t=3 s时物体刚好停止运动,选项C正确;在1~3 s内,由于摩擦力不变而拉力F 逐渐减小,所以物体做加速度逐渐增大的减速运动,选项D错误.三、计算题(每小题16分,共32分)9.(2015·天津理综)某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意如图,皮带在电动机的带动下保持v=1 m/s的恒定速度向右运动.现将一质量为m=2 kg的邮件轻放在皮带上,邮件和皮带间的动摩擦因数μ=0.5.设皮带足够长,取g=10 m/s2,在邮件与皮带发生相对滑动的过程中,求:(1)邮件滑动的时间t;(2)邮件对地的位移大小x;(3)邮件与皮带间的摩擦力对皮带做的功W.答案:(1)0.2 s(2)0.1 m(3)-2 J解析:(1)邮件放到皮带上与皮带发生相对滑动的过程中受到向右的滑动摩擦力,由牛顿第二定律得μmg=ma由运动学公式得v=at解得a=5 m/s2,t=0.2 s.(2)由运动学公式得v2=2ax代入数据解得x=0.1 m.(3)皮带受到向左的摩擦力f=μmg邮件与皮带相对滑动的过程中皮带的位移为s=v t=0.2 m摩擦力对皮带所做的功为W=-fs=-2 J.10.(2015·全国理综Ⅱ)下暴雨时,有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害.某地有一倾角为θ=37°(sin 37°=35)的山坡C,上面有一质量为m的石板B,其上下表面与斜坡平行;B上有一碎石堆A(含有大量泥土),A和B均处于静止状态,如图所示.假设某次暴雨中,A 浸透雨水后总质量也为m(可视为质量不变的滑块),在极短时间内,A、B间的动摩擦因数μ1减小为38,B、C间的动摩擦因数μ2减小为0.5,A、B开始运动,此时刻为计时起点;在第2 s末,B的上表面突然变为光滑,μ2保持不变.已知A开始运动时,A离B下边缘的距离l=27 m,C足够长,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.取重力加速度大小g=10 m/s2.求:(1)在0~2 s时间内A和B加速度的大小;(2)A在B上总的运动时间.答案:(1)3 m/s2 1 m/s2(2)4 s解析:(1)在0~2 s时间内,A和B的受力如图所示,其中f1、N1是A与B之间的摩擦力和正压力的大小,f2、N2是B与C之间的摩擦力和正压力的大小,方向如图所示.由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得f1=μ1N1①N1=mg cos θ②f2=μ2N2③N2=N1′+mg cos θ④规定沿斜面向下为正.设A和B的加速度分别为a1和a2,由牛顿第二定律得mg sin θ-f1=ma1⑤mg sin θ-f2+f1′=ma2⑥N1=N1′⑦f1=f1′⑧联立①②③④⑤⑥⑦⑧式,并代入题给数据得 a 1=3 m/s 2⑨a 2=1 m/s 2.⑩(2)在t 1=2 s 时,设A 和B 的速度分别为v 1和v 2,则 v 1=a 1t 1=6 m/s ⑪v 2=a 2t 1=2 m/s ⑫t >t 1时,设A 和B 的加速度分别为a 1′和a 2′.此时A 与B 之间的摩擦力为零,同理可得a 1′=6 m/s 2⑬a 2′=-2 m/s 2⑭B 做减速运动.设经过时间t 2,B 的速度减为零,则有 v 2+a 2′t 2=0⑮联立⑫⑭⑮式得t 2=1 s ⑯在t 1+t 2时间内,A 相对于B 运动的距离为s =⎝ ⎛⎭⎪⎫12a 1t 21+v 1t 2+12a 1′t 22-⎝ ⎛⎭⎪⎫12a 2t 21+v 2t 2+12a 2′t 22 =12 m<27 m ⑰此后B 静止,A 继续在B 上滑动.设再经过时间t 3后A 离开B ,则有l -s =(v 1+a 1′t 2)t 3+12a 1′t 23⑱ 可得t 3=1 s(另一解不合题意,舍去)⑲ 设A 在B 上总的运动时间为t 总,有t 总=t 1+t 2+t 3=4 s.。
《名师伴你行》2016年高考二轮复习物理专题突破篇1-5-1物理实验习题
[真题再现]1.(2015·全国理综Ⅱ)某同学用图(a)所示的实验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数.已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz,物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图(b)所示,图中标出了五个连续点之间的距离.(a)(b)(1)物块下滑时的加速度a=________ m/s2,打C点时物块的速度v=________ m/s.(2)已知重力加速度大小为g,为求出动摩擦因数,还必须测量的物理量是________(填正确答案标号).A.物块的质量B.斜面的高度C.斜面的倾角答案:(1)3.25 1.79(2)C解析:(1)物块沿斜面下滑做匀加速运动,根据纸带可得连续两段距离之差为0.13 cm,由a=ΔxT2得a=0.13×10-2(0.02)2m/s2=3.25 m/s2,其中C点速度v=x BDt BD=(3.65+3.52)×10-22×0.02m/s=1.79 m/s.(2)对物块进行受力分析如图所示,则物块所受合外力为F合=mg sinθ-μmg cosθ,即a=g sinθ-μg cosθ得μ=g sinθ-ag cosθ,所以还需测量的物理量是斜面的倾角θ.2.(2014·新课标全国卷Ⅰ)某同学利用图(a)所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图,如图(b)所示.实验中小车(含发射器)的质量为200 g,实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮,小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到.回答下列问题:(1)根据该同学的结果,小车的加速度与钩码的质量成________(填“线性”或“非线性”)关系.(2)由图(b)可知,a-m图线不经过原点,可能的原因是________.(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下,小车的加速度与作用力成正比”的结论,并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力,则实验中应采取的改进措施是______________,钩码的质量应满足的条件是________________.答案:(1)非线性(2)存在摩擦力(3)调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力远小于小车的质量解析:(1)根据题图(b)坐标系中给出的数据,连线,小车的加速度与钩码的质量成非线性关系.(2)根据题图(b)中数据,小车受到钩码的拉力的作用,但没有加速度,故未平衡摩擦力或倾角过小,没有完全平衡摩擦力.(3)在实验中要求“直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力”需要满足两个条件:①平衡摩擦力;②钩码的质量远小于小车(含发射器)的质量.3.(2014·新课标全国卷Ⅱ)某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度(圈数)的关系.实验装置如图甲所示:一均匀长弹簧竖直悬挂,7个指针P 0、P 1、P 2、P 3、P 4、P 5、P 6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处;通过旁边竖直放置的刻度尺,可以读出指针的位置,P 0指向0刻度.设弹簧下端未挂重物时,各指针的位置记为x 0;挂有质量为0.100 kg 的砝码时,各指针的位置记为x .测量结果及部分计算结果如下表所示(n 为弹簧的圈数,取重力加速度为 9.80 m/s 2).已知实验所用弹簧总圈数为60,整个弹簧的自由长度为11.88 cm.(2)以n 为横坐标,1k 为纵坐标,在图乙给出的坐标纸上画出1k -n 图象.乙(3)图乙中画出的直线可近似认为通过原点.若从实验中所用的弹簧截取圈数为n 的一段弹簧,该弹簧的劲度系数k 与其圈数n 的关系的表达式为k =________N/m ;该弹簧的劲度系数k 与其自由长度l 0(单位为m)的关系的表达式为k =________N/m.答案:(1)①81.7 ②0.012 2 (2)见解析图 (3)③1.75×103n ⎝⎛ 在1.67×103n ~⎭⎪⎫1.83×103n 之间均正确 3.47l 0⎝ ⎛⎭⎪⎫在3.31l 0~3.62l 0之间均正确解析:根据胡克定律解题.(1)根据胡克定律有mg =k (x -x 0), 解得k =mgx -x 0=0.100×9.80(5.26-4.06)×10-2 N/m ≈81.7 N/m ,1k =0.012 2.(2)1k -n 图象如图所示.(3)根据图象可知,k 与n 的关系表达式为k =1.75×103n ,k 与l 0的关系表达式为k =3.47l 0.规律探寻分析近几年高考试题不难看出命题规律:1.“常规实验题”:该小题命题立足教材,侧重考查完成实验的能力.涉及基本仪器的使用(含读数)、实验原理和测量方法的理解、实验条件的控制、实验步骤的编排、实验数据的处理、实验误差的分析.2.“能力迁移题”:该命题立足迁移,侧重考查设计简单实验方案的能力.突出实验原理的迁移、测量方法的迁移、数据处理方法的迁移(图象法和平均值法)等.3.“创新实验题”:“新”可以更加有效地考查学生分析问题的能力,区分度也很明显.其实这类题依然是以实验基础为依据,只不过在新的背景、新的命题方式下进行考查.[考题预测]某同学验证动能定理的实验装置如图甲所示.水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带遮光片的长方形滑块,其总质量为M,实验步骤如下:甲①用游标卡尺测出遮光片的宽度d;②安装好实验器材,给气垫导轨接上气源,然后读出拉力传感器的示数,记为F,同时从气垫导轨刻度尺上读出滑块与光电门之间的距离L;③剪断细绳,让滑块滑向光电门,并记录滑块通过光电门的时间t;④多次改变滑块与光电门之间的距离,记录相应的L与t的值,结果如下表所示:(1)用游标卡尺测量遮光片宽度d的测量结果如图乙所示,则d=________cm.乙(2)剪断细绳后,滑块开始加速下滑,则其受到的合外力为________.(3)剪断细绳后,在滑块从A运动至B的过程中,合外力对滑块、遮光片组成的系统做的功可表示为W=________,动能的增加量可表示为ΔE k=________;若动能定理成立,则在本实验中1t2与L的关系式为1t2=________.(4)以L为横坐标,1t2为纵坐标,请在图丙所示的坐标系中描点,并作出1t2-L图象,根据你所作的图象,本实验________(填“能”或“不能”)验证动能定理,理由是____________________________.丙答案:(1)1.00 (2)F (3)见解析 (4)能 得到的实验图象为线性图象解析:(1)宽度d =10 mm +0×0.1 mm =1.00 cm.(2)剪断细绳前拉力传感器的示数便是剪断细绳后滑块沿斜面滑动所受到的合外力,即F .(3)合外力做的功为W =FL ,动能的增加量为ΔE k =12M v 2=12M ⎝ ⎛⎭⎪⎫d t 2,由动能定理得FL =12M v 2=12M ⎝ ⎛⎭⎪⎫d t 2.解得1t 2=2FL Md2.(4)所作的图象如图所示.由1t2=2FMd2·L可知1t2∝L,即1t2与L是线性关系.从1t2-L图象中可看出作出的图象为一条直线,因此该实验能验证动能定理.。
【名师伴你行】2016年高考二轮复习物理第一部分 专题突破篇专题一 力与运动第3讲 抛体运动和圆周运动
高 频 考 点 二
两 物 体 用 绳 、 杆 相 牵 连 时 , 将 物 体
(绳头或杆头)的 速 度 沿 绳 、
杆 和 垂 直 于 绳 、 杆 方 向 分 解 , 两 物 体 沿 绳 、 杆 方 向 的 分 速 度 大 小 相等.
提 能 演 练
第一部分 专题一 第3讲
第11页
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高 频 考 点 二
大小为(
) v B. 1-k2 v D. 2 k -1
第一部分 专题一 第3讲
kv A. 2 k -1 kv C. 1 - k2
提 能 演 练
第13页
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思路点拨:1 () “去 程 时 船 头 指 向 始 终 与 河 岸 垂 直
高 频 考 点 一
”说 明 过
高 频 考 点 二
提 能 演 练
甲
乙
第一部分 专题一 第3讲
第10页
名师伴你行 ·高考二轮复习 ·物理
②当 船 在 静 水 中 的 速 度
高 频 考 点 一
v1 小 于 水 流 速 度
v2 时 , 过 河 的 最 短 θ=
高 频 考 点 三
位移为 x , 如 图 乙 所 示 , 船 头 指 向 上 游 与 河 岸 的 夹 角 为 a r c c o s v1 , 最 短 位 移 v2 3. 绳 、 杆 相 牵 连 物 v2 x= d . v1 体 的 速 度 关 系 的 分 析 方 法
高 频 考 点 一
A 点,则河 v1 =
高 频 考 点 三
水流速 u=vc o s6 0 ° vs n i6 0 ° =
v = ; 甲 船 渡 河 时 垂 直 河 岸 的 分 速 度 为 2 L 2L t= = ; 甲 船 沿 水 流 方 向 v1 3v
高考物理二轮专题复习 (7)
名师伴你行 ·高考二轮复习 ·物理
2.(2015·湖北八校联考)如图所示,可看做质点的小物块放 在长木板正中间,已知长木板质量为 M=4 kg,长度为 L=2 m, 小物块质量为 m=1 kg,长木板置于光滑水平地面上,两物体皆 静止.现在用一大小为 F 的水平恒力作用于小物块上,发现只 有当 F 超过 2.5 N 时,才能让两物体间产生相对滑动.设两物体 间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小,重力加速度取 g= 10 m/s2,试求:
第二部分 专题一 第2讲 第33页
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解析:因为未剪断轻绳时水平面对小球的弹力为零,所以小球 在绳没有断时受到轻绳的拉力 FT、重力 mg 和弹簧的弹力 F 作用 而处于平衡状态.依据平衡条件得:竖直方向有 FTcos θ=mg,水 平方向有 FTsin θ=F.解得轻弹簧的弹力为 F=mgtan θ=20 N,故 选项 A 正确;剪断轻绳后小球在竖直方向仍平衡,水平面支持力 与小球所受重力平衡,即 FN=mg,由牛顿第二定律得小球的加速 度为 a=F-mμFN=20-02.2×20 m/s2=8 m/s2 ,方向向左,选项 B 正确;当剪断弹簧的瞬间,小球立即受地面支持力和重力作用,且 二力平衡,加速度为 0,选项 C 错误,D 正确.
第二部分 专题一 第2讲 第16页
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解析:以小球为研究对象,其受力情况为:重力 G 和杆对 它的弹力 FN.
(1)当小车静止时,小球处于平衡状态,由平衡条件可知:G 与 FN 必为一对平衡力,即大小相等、方向相反,故弹力 FN 的大 小等于 mg,方向竖直向上,如图甲所示.
忽略不计(合力始终为零)
《名师伴你行》2016高考二轮复习物理考前保温训练2Word版含解析
考前保温训练(二)质点运动的基本规律(限时30分钟)1.质点做直线运动的v-t图象如图所示,规定向右为正方向,则该质点在前8 s内平均速度的大小和方向分别为()A.0.25 m/s,向右B.0.25 m/s,向左C.1 m/s,向右D.1 m/s,向左答案:B解析:由图象面积计算0~3 s内质点的位移s1=2×3×12m=3 m,方向向右;3~8 s内位移s2=2×5×12m=5 m,方向向左,所以前8 s内的总位移s=s1-s2=-2 m.v=st=-28m/s=-0.25 m/s,即大小为0.25 m/s,方向向左.B正确.2.(多选)一质点沿x轴运动,其位置x随时间t变化的规律为:x =15+10t-5t2(m),t的单位为s.下列关于该质点运动的说法正确的是()A.该质点的加速度大小为5 m/s2B.t=3 s时刻该质点速度为零C.0~3 s内该质点的平均速度大小为5 m/sD.物体处于x=0处时其速度大小为20 m/s答案:CD解析:由x=15+10t-5t2(m)可知,初速度v0=10 m/s,加速度a =-10 m/s2,则A错;由速度公式v=v0+at得t=3 s时,v=-20 m/s,B 错;t =3 s 时,x =0 m ,t =0时,x =15 m ,则0~3 s 内该质点的平均速度v =Δx Δt =0-15 m 3 s=-5 m/s ,大小为5 m/s ,C 对;当x =0时,得t =3 s ,则v =-20 m/s ,速度大小为20 m/s ,D 对.3.(多选)酒后驾驶会导致许多隐患,其中之一是驾驶员的反应时间变长,“反应时间”是指驾驶员从发现情况到开始采取制动的时间.下表中“反应距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离;“刹车距离”是指驾驶员从踩下刹车踏板制动到汽车停止的时间内汽车行驶的距离.分析下表可知,下列说法正确的是( )A.B .驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5 sC .汽车刹车时,加速度大小为10 m/s 2D .汽车刹车时,加速度大小为7.5 m/s 2答案:AD解析:驾驶员正常情况下反应时间t 1=615s =0.4 s ,酒后反应时间t 2=1215s =0.8 s ,比正常情况多0.4 s ,A 项正确,B 项错;在刹车过程中0-v 2=2ax ,即0-152=-2×a ×15,解得a =7.5 m/s 2,所以C 项错,D 项正确.4.如图所示,自行车的小齿轮A 、大齿轮B 、后轮C 是相互关联的三个转动部分,且半径R B =4R A 、R C =8R A .当自行车正常骑行时,A 、B 、C 三轮边缘的向心加速度的大小之比a A ∶a B ∶a C 等于( )A .1∶1∶8B .4∶1∶4C .4∶1∶32D .1∶2∶4答案:C解析:小齿轮A 和大齿轮B 通过链条传动,齿轮边缘线速度相等,即v A =v B ,小齿轮A 和后轮C 同轴转动,角速度相等,有ωA =ωC .由a =v 2R 可判断a A ∶a B =R B ∶R A =4∶1,同时由a =ω2R 可判断a A ∶a C =R A ∶R C =1∶8,所以有a A ∶a B ∶a C =4∶1∶32,C 正确.5.CTMD(中国战区导弹防御体系)是一种战术型导弹防御系统,可以拦截各类型的短程及中程超音速导弹.在某次演习中,检测系统测得关闭发动机的导弹在距地面高为H 处,其速度为v 且恰好水平,反应灵敏的地面拦截系统同时以初速度v 0竖直向上发射一颗炮弹成功拦截.已知发射时炮弹与导弹的水平距离为s ,不计空气阻力,则( )A .v 0=H s vB .v 0=H s vC .v 0=s H vD .v 0=v答案:A解析:炮弹做竖直上抛运动有:h1=v0t-12gt2,导弹做平抛运动有:s=v t,h2=12gt 2,且h1+h2=H,联立得:v0=Hsv,所以只有A项正确.6.(多选)摩擦传动是传动装置中的一个重要模型,如图所示,甲、乙两个水平放置的轮盘靠摩擦传动,其中O、O′分别为两轮盘的轴心,已知r甲∶r乙=3∶1,且在正常工作时两轮盘不打滑.今在两轮盘上分别放置两个同种材料制成的滑块A、B,两滑块与轮盘间的动摩擦因数相等,两滑块到轴心O、O′的距离分别为R A、R B,且R A=2R B.若轮盘乙由静止开始缓慢地转动,且转速逐渐增大,则下列叙述正确的是()A.滑块相对轮盘开始滑动前,A、B的角速度大小之比为ωA∶ωB =1∶3B.滑块相对轮盘开始滑动前,A、B的向心加速度大小之比为a A∶a B=1∶3C.转速增大后最终滑块A先发生相对滑动D.转速增大后最终滑块B先发生相对滑动答案:AD解析:由题意可知两轮盘边缘的线速度大小相等,有ω甲r 甲=ω乙r 乙,则ω甲∶ω乙=r 乙∶r 甲=1∶3,所以滑块相对轮盘开始滑动前,A 、B 的角速度大小之比为1∶3,A 正确;滑块相对轮盘开始滑动前,根据a =ω2r 得A 、B 的向心加速度大小之比为a A ∶a B =(ω2甲R A )∶(ω2乙R B )=2∶9,B 错误;据题意可得两滑块所受的最大静摩擦力分别为f A =μm A g ,f B =μm B g ,最大静摩擦力之比为f A ∶f B =m A ∶m B ,转动中两滑块所受的静摩擦力之比为f A ′∶f B ′=(m A a A )∶(m B a B )=(2m A )∶(9m B ),由此可知,当轮盘乙的转速缓慢增大时,滑块B 的静摩擦力先达到最大,先开始滑动,C 错误,D 正确.7.如图所示,乘坐游乐园的翻滚过山车时,质量为m 的人随车在竖直平面内旋转,下列说法正确的是( )A .车在最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,没有保险带,人就会掉下来B .人在最高点时对座位不可能产生大小为mg 的压力C .人在最低点时对座位的压力等于mgD .人在最低点时对座位的压力大于mg答案:D解析:人在最低点,由向心力公式可得:F -mg =m v 2R ,即F =mg +m v 2R >mg ,故选项C 错误,D 正确;人在最高点,由向心力公式可得:F +mg =m v 2R ,可知当v 大于某一值时,满足:F ≥0,则没有保险带,人也不会掉下来,选项A 错误;F >0,人对座位能产生压力,压力随速度的增大而增大,大小可能等于mg ,F <0,安全带对人产生拉力,选项B 错误.8.利用探测器探测某行星,先让探测器贴近该行星表面飞行,测得探测器做圆周运动的周期为T 1,然后调节探测器离行星表面的高度,当离行星表面高度为h 时,探测器做圆周运动运行一周的时间为T 2.已知引力常量为G ,则下列判断正确的是( )A .不能求出该行星的质量B .不能求出该行星的密度C .可求出探测器贴近行星表面飞行时,行星对它的引力D .可求出该行星的第一宇宙速度答案:D解析:由开普勒第三定律得T 21R 3=T 22(R +h )3,可求得行星的半径R ,由G Mm R 2=m ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 12R 可求得行星的质量M ,A 错误;由ρ=M 43πR 3可求得行星的密度,B 错误;由F =G Mm R 2可知,由于探测器的质量未知,无法求出行星对探测器的引力,C 错误;由G Mm R 2=m v 2R 可求出该行星的第一宇宙速度,D 正确.9.2014年12月2日,国防科工局探月与航天工程中心副主任表示,探月工程三期再入返回飞行试验器的返回舱安全着陆在预定着陆点,任务取得圆满成功,这是我国首次实施再入返回飞行试验,飞行试验器经历地月转移、月球近旁转向、月地转移、再入返回、着陆回收五个阶段,假设飞行试验器返回地球时,经历如图所示的变轨过程,则下列说法正确的是()A.飞行试验器在轨道Ⅱ上运动时,在P点的速度小于在Q点的速度B.飞行试验器在轨道Ⅰ上运动时,在P点的速度大于在轨道Ⅱ上运动时在P点的速度C.飞行试验器在轨道Ⅰ上运动到P点时的加速度等于飞行试验器在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度D.飞行试验器绕月球在轨道Ⅰ上的运动周期跟飞行试验器的返回器返回地面的过程中绕地球以与轨道Ⅰ同样半径运动的周期相同答案:C解析:由飞行试验器在轨道Ⅱ上运动时机械能守恒可知,飞行试验器在P点的速度大于在Q点的速度,选项A错误;飞行试验器从轨道Ⅰ加速即可进入到轨道Ⅱ,所以飞行试验器在轨道Ⅰ上运动时经过P 点的速度小于在轨道Ⅱ上运动时经过P点的速度,选项B错误;飞行试验器在空间同一点所受万有引力相同,所以飞行试验器在轨道Ⅰ上运动到P点时的加速度等于飞行试验器在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度,选项C正确;飞行试验器绕月球在轨道Ⅰ上的运动周期跟飞行试验器的返回器返回地面的过程中绕地球以与轨道Ⅰ同样半径运动的周期不相同,选项D错误.10.如图所示,B为竖直圆轨道的左端点,它和圆心O的连线与竖直方向的夹角为α.一小球在圆轨道左侧的A 点以速度v 0平抛,恰好沿B 点的切线方向进入圆轨道.已知重力加速度为g ,则A 、B 之间的水平距离为( )A.v 20tan αgB.2v 20tan αgC.v 20g tan αD.2v 20g tan α答案:A解析:设小球到B 点时速度为v ,如图所示,在B 点分解其速度可知:v x =v 0,v y =v 0tan α,又知小球在竖直方向做自由落体运动,则有v y =gt ,联立得:t =v 0tan αg ,A 、B 之间的水平距离为x AB =v 0t =v 20tan αg,所以只有A 项正确. 11.人类第一次登上月球时,宇航员在月球表面做了一个实验:将一片羽毛和一个铁锤从同一高度由静止同时释放,二者几乎同时落地.若羽毛和铁锤是从高度为h 处下落,经时间t 落到月球表面.已知引力常量为G ,月球的半径为R .(1)求月球表面的自由落体加速度大小g 月;(2)若不考虑月球自转的影响,求:①月球的质量M ;②月球的“第一宇宙速度”大小v .答案:(1)2h t 2 (2)①2hR 2Gt 2 ②2hR t 解析:(1)月球表面附近的物体做自由落体运动h =12g 月t 2 月球表面的自由落体加速度大小g 月=2h t 2. (2)①若不考虑月球自转的影响,有G Mm R2=mg 月 月球的质量M =2hR 2Gt2. ②质量为m ′的飞行器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动,有m ′g 月=m ′v 2R月球的“第一宇宙速度”大小v =g 月R =2hR t .12.一足够长的水平传送带,以v 1=2 m/s 的速度匀速运动.将一粉笔头无初速度地放在传送带上,当其达到与传送带相对静止时产生的划痕长L 1=4 m.(1)求粉笔头与传送带之间的动摩擦因数;(2)若关闭发动机让传送带以a 2=1.5 m/s 2的加速度减速运动,同时将该粉笔头无初速度地放在传送带上,求粉笔头相对传送带滑动的位移大小L 2.(取g =10 m/s 2)答案:(1)0.05 (2)0.83 m解析:(1)设二者之间的动摩擦因数为μ,第一次粉笔头打滑的时间为t ,则依据传送带比粉笔头位移大L 1得v 1t -v 12t =L 1 粉笔头的加速度a 1=μg =v 1t解得μ=0.05.(2)传送带减速运动时,粉笔头先加速到与传送带速度相同,然后减速到零.设二者达到的共同速度为v 共,由运动的等时性得v 1-v 共a 2=v 共a 1解得v 共=0.5 m/s此过程中传送带比粉笔头多走的位移x 1=v 21-v 2共2a 2-v 2共2a 1=1 m 粉笔头减速到零的过程中粉笔头比传送带多走的位移x 2=v 2共2a 1-v 2共2a 2=16m. 粉笔头相对传送带滑动的位移大小为L 2=x 1-x 2=0.83 m.。
【名师伴你行】2016年高考二轮复习物理第二部分 考前保温训练7 电磁感应和交变电流.
考前保温训练(七)电磁感应和交变电流(限时30分钟)1.某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律.当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时,通过电流计的感应电流方向是()A.a→G→bB.先a→G→b,后b→G→aC.b→G→aD.先b→G→a,后a→G→b答案:D解析:①确定原磁场的方向:条形磁铁在穿入线圈的过程中,磁场方向向下.②明确回路中磁通量变化的情况:向下的磁通量增加.③由楞次定律的“增反减同”可知:线圈中感应电流产生的磁场方向向上.④应用安培定则可以判断感应电流的方向为逆时针(俯视),即:从b→G→a.同理可以判断出条形磁铁穿出线圈过程中,向下的磁通量减小,由楞次定律可得:线圈中将产生顺时针的感应电流(俯视),电流从a→G→b.2.如图所示,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周,在线框中产生感应电流.现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化.为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变化率ΔB Δt的大小应为( )A.4ωB 0πB.2ωB 0πC.ωB 0πD.ωB 02π答案:C解析:设圆的半径为L ,电阻为R ,当线框以角速度ω匀速转动时产生的感应电动势E 1=12B 0ωL 2.当线框不动,而磁感应强度随时间变化时E 2=12πL 2ΔB Δt ,由E 1R =E 2R 得12B 0ωL 2=12πL 2ΔB Δt ,即ΔB Δt =ωB 0π,故C 项正确.3.(多选)一个矩形线框在匀强磁场中绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,产生的感应电动势随时间变化的关系图象如图所示,下列说法中正确的是( )A .线框中产生的感应电动势瞬时值表达式为e =311sin 100πt (V)B .t =0.01 s 时穿过线框的磁通量变化率为0C .t =0.005 s 时穿过线框的磁通量最大D .线框转动的角速度为100π rad/s答案:CD解析:由图象知,感应电动势最大值E m =311 V ,周期T =0.02 s ,角速度ω=2πT = 100π rad/s ,选项D 正确;由图知线框从与磁场平行的位置开始转动,感应电动势瞬时值表达式为e =311cos 100πt (V),选项A错误;t=0.01 s 时感应电动势最大,穿过线框的磁通量变化率最大,选项B错误;t=0.005 s时感应电动势为0,线圈处于中性面位置,穿过线框的磁通量最大,选项C正确.4.(多选)如图所示,一根导线制成的斜边AB长为2L的等腰直角三角形线框ABC以速度v匀速穿过宽度为2L的匀强磁场,电流以逆时针方向为正,回路中的感应电流I和AB两端的电压U AB随线框位移x变化的关系图象正确的是()答案:AD解析:线框进入磁场过程中,穿过线框垂直于纸面向里的磁通量增加,感应电流沿逆时针方向,线框出磁场过程中,穿过线框垂直于纸面向里的磁通量减少,感应电流沿顺时针方向;线框进入磁场过程中切割磁感线的有效长度先增大后减小,感应电动势先增大后减小,感应电流先增大后减小;线框出磁场过程中,切割磁感线的有效长度先增大后减小,感应电动势先增大后减小,感应电流先增大后减小,选项A正确,B错误;线框进入磁场过程,电流方向从A到B,U AB>0,大小随电流先增大后减小,线框出磁场过程,电流方向从B到A,U AB<0,大小随电流先增大后减小,选项C错误,D正确.5.(多选)图甲为远距离输电示意图,升压变压器原、副线圈匝数比为1∶100,降压变压器原、副线圈匝数比为100∶1,远距离输电线的总电阻为100 Ω.若升压变压器的输入电压如图乙所示,输入功率为750 kW.下列说法中正确的是()甲乙A.用户端交流电的频率为50 HzB.用户端电压为250 VC.输电线中的电流为30 AD.输电线路损耗功率为180 kW答案:AC解析:由题图乙知交流电的周期为0.02 s,频率为50 Hz,选项A 正确.由图乙知升压变压器输入端电压有效值为250 V ,根据电压与匝数成正比知升压变压器副线圈电压为25 000 V ,由P =UI 得输电线中的电流为I =30 A ,输电线上损失的电压为ΔU =IR =3 000 V ,降压变压器输入端电压为22 000 V ,用户端电压为220 V ,选项B 错误,C 正确.输电线路损耗功率为ΔP =ΔUI =90 kW ,选项D 错误.6.如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd ,ab 边长大于bc 边长,置于垂直纸面向里、边界为MN 的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于MN .第一次ab 边平行MN 进入磁场,线框上产生的热量为Q 1,通过线框导体横截面的电荷量为q 1;第二次bc 边平行MN 进入磁场,线框上产生的热量为Q 2,通过线框导体横截面的电荷量为q 2,则( )A .Q 1>Q 2,q 1=q 2B .Q 1>Q 2,q 1>q 2C .Q 1=Q 2,q 1=q 2D .Q 1=Q 2,q 1>q 2答案:A解析:第一次ab 边是电源,第二次bc 边是电源.设线框ab 、bc 边长分别为l 1、l 2,第一次时线框中产生的热量Q 1=I 21Rt =⎝ ⎛⎭⎪⎫Bl 1v R 2·R ·l 2v =B 2l 21l 2v R =B 2l 1l 2v R l 1,同理第二次时线框中产生的热量Q 2=B 2l 1l 2v R l 2,由于l 1>l 2,所以Q 1>Q 2.通过线框导体横截面的电荷量q =n ΔΦR =Bl 1l 2R ,故q 1=q 2,A 选项正确.7.如图所示,有一矩形线圈的面积为S ,匝数为N ,电阻不计,绕OO ′轴在水平方向的磁感应强度为B 的匀强磁场中以角速度ω做匀速转动,从图示位置开始计时.矩形线圈通过滑环接一理想变压器,滑动触头P 上下移动时可改变输出电压,副线圈接有可调电阻R ,下列判断正确的是( )A .矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e =NBSωcos ωtB .矩形线圈从图示位置经过π2ω时间时,通过电流表的电荷量为0C .当P 不动、R 增大时,电压表读数也增大D .当P 向上移动、R 不变时,电流表读数减小答案:A解析:矩形线圈切割磁感线产生的感应电流为正弦式交变电流,题图示时刻线圈切割磁感线产生的感应电动势最大,最大值为E m =NBSω,则其瞬时值表达式为e =NBSωcos ωt ,选项A 正确;矩形线圈从图示位置经过π2ω时间,刚好为14周期,磁通量的变化量不为0,通过电流表的电荷量不为0,选项B 错误;电压表读数为电压的有效值,矩形线圈的电阻不计,故电压表的示数为交流电压的有效值,恒定不变,选项C 错误;当P 向上移动、R 不变时,原线圈的电压不变,副线圈的电压增大,输出功率变大,故原线圈中的电流增大,选项D 错误.器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变.若输送功率增大,下列说法中正确的有( )A .升压变压器的输出电压增大B .降压变压器的输出电压增大C .输电线上损耗的功率增大D .输电线上损耗的功率占总功率的比例增大答案:CD解析:已知发电厂的输出电压不变,升压变压器的原、副线圈匝数比不变,则由n 1n 2=U 1U 2知,升压变压器的输出电压U 2不变,A 错;若输送功率增大,输电电压U 2不变,则由P =U 2I 2知,输电线上电流I 2增大,又输电线的电阻不变,由U 损=I 2R 知输电线上损失电压增大,则降压变压器输出电压减小,B 错.因输电电流增大,则由P =I 22R 知,输电线上损耗的功率变大,C 对.输电线上损耗功率占总功率的比例⎝ ⎛⎭⎪⎫I 22R U 2I 2=I 2R U 2增大,D 对.9.(多选)如图所示,空间存在一有边界的条形匀强磁场区域,磁场方向与竖直平面(纸面)垂直,磁场边界的间距为L .一个质量为m 、电阻为R、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动,线框所在平面始终与磁场方向垂直,且线框上、下边始终与磁场的边界平行.t =0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合,导线框的速度为v0.经历一段时间后,当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时,导线框的速度刚好为零.此后,导线框下落,经过一段时间回到初始位置(不计空气阻力),则()A.上升过程中,导线框的加速度逐渐减小B.上升过程中克服重力做功的平均功率小于下降过程中重力做功的平均功率C.上升过程中线框产生的热量比下降过程中线框产生的热量多D.上升过程中合力做的功与下降过程中合力做的功相等答案:AC解析:上升过程中,导线框的加速度a1=mg+B2L2vRm随速度v的减小而减小,选项A正确;下降过程中,导线框的加速度a2=mg-B2L2v Rm随速度v的增大而减小,平均加速度a1>a2,由h=12a t2,可得上升时间短,P=mght,因此上升过程中克服重力做功的平均功率大,选项B错误;由于安培力做负功,线框在下降过程中的速度小于同一高度上升时的速度,因此上升过程中合力做的功大于下降过程中合力做的功,选项D错误;下降过程的安培力小于同一高度上升时的安培力,上升过程克服安培力做功多,选项C正确.10.(多选)两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L ,底端接阻值为R 的电阻.将质量为m 的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直,如图所示,除电阻R 外其余电阻不计.现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则( )A .释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB .金属棒向下运动时,流过电阻R 的电流方向为a →bC .金属捧的速度为v 时,电路中的电功率为B 2L 2v 2RD .电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量答案:AC解析:刚释放瞬间金属棒只受重力,故加速度a =g ,A 项正确.金属棒向下运动时用右手定则判断,电流沿顺时针方向,B 项错误.当金属棒的速度为v 时,E =Bl v ,P =E 2R =B 2L 2v 2R ,C 项正确.根据能量守恒可知,电阻R 上产生的总热量等于减少的重力势能与增加的动能之差,D 项错误.11.如图所示,倾角θ=60°的倾斜平行直轨道与竖直面内的平行圆形轨道平滑对接,轨道之间距离为L,圆形轨道的半径为r.在倾斜平行轨道上半部分处有磁感应强度为B的垂直于轨道平面的匀强磁场,磁场区域足够大,圆形轨道末端接有一阻值为R的电阻.质量为m的金属棒从距轨道最低点C高度为H处静止释放,运动到最低点C时的速度大小v C=6gr,金属棒及轨道电阻不计,摩擦不计,求:(1)金属棒中产生感应电动势的最大值E m;(2)金属棒下滑过程中电阻R上产生的热量Q;(3)金属棒能否能通过圆形轨道的最高点D?若能通过,求在此点时金属棒对轨道的压力.答案:见解析解析:(1)磁场区域足够大,金属棒由静止开始先做变加速运动,当重力沿导轨向下的分力与安培力平衡时,金属棒在磁场中运动的速度最大,产生的感应电动势也最大.设在磁场中达到的最大速度为v m,有E m=BL v m根据闭合电路欧姆定律有I m=E m R根据平衡条件有mg sin θ=BI m L解得E m=3mgR 2BL.(2)根据能量守恒定律,金属棒下滑过程中电阻R上产生的热量等于金属棒损失的机械能,所以有Q =mgH -12m v 2C 解得Q =mg (H -3r ).(3)假设金属棒能通过圆形轨道的最高点D ,则金属棒由C 点运动到D 点机械能守恒,根据机械能守恒定律有12m v 2C =12m v 2D+mg ·2r 解得v D =2gr金属棒通过圆形轨道最高点D 时,根据牛顿第二定律及向心力公式有F N D +mg =m v 2D r解得F N D =mg ,所以金属棒能通过最高点.由牛顿第三定律可知,金属棒通过圆形轨道最高点D 时对轨道的压力F ′N D =F N D -mg ,方向竖直向上.考前保温训练(八) 物理实验(限时30分钟)1.某同学用图甲所示装置进行“探究恒力做功与动能改变的关系”实验.平衡摩擦力后,通过实验得到图乙所示的纸带.纸带上O为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1 s 的相邻计数点A 、B 、C 、D 、E 、F .实验时小车的质量为0.390 kg ,小车受到细绳的拉力为0.40 N .回答下列问题:(计算结果保留3位有效数字)甲乙(1)小车从O 到E ,所受合力做的功W =________J ;动能变化量ΔE k =________J.(2)实验中该同学发现W 略大于ΔE k ,其主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(写出一条即可).答案:(1)0.188 0.180 (2)小车受到空气阻力的作用(纸带阻力等,从系统误差的角度回答)解析:(1)合力做的功W =Fx OE =0.4×46.90×10-2 J =0.188 J动能的变化量ΔE k =12m v 2E -0=12×0.390×⎣⎢⎡⎦⎥⎤(57.00-37.80)2×0.1×10-22 J -0=0.180 J. (2)虽然平衡了摩擦力,但是每次运动中空气或纸带的阻力做负功,所以W 略大于ΔE k .2.(1)用20分度的游标卡尺测量某工件的内径时,示数如图甲所示,由图可知其长度为________cm;用螺旋测微器测量某圆柱体的直径时,示数如图乙所示,由图可知其直径为________mm.(2)某同学采用如图丙所示的装置探究物体的加速度与所受合力的关系.用砂桶和砂的重力充当小车所受合力F;通过分析打点计时器打出的纸带,测量加速度a.分别以合力F和加速度a作为横轴和纵轴,建立坐标系.根据实验中得到的数据描出如图丁所示的点迹,结果跟教材中的结论不完全一致.该同学列举产生这种结果的可能原因如下:①在平衡摩擦力时将木板右端垫得过高;②没有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力时将木板右端垫得过低;③砂桶和砂的质量过大,不满足砂桶和砂的质量远小于小车质量的实验条件;④测量小车的质量或者加速度时的偶然误差过大.通过进一步分析,你认为比较合理的原因可能是()A.①和④B.②和③C.①和③D.②和④答案:(1)5.015 4.700(2)C解析:(1)游标卡尺读数50 mm+0.05×3 mm=50.15 mm=5.015 cm.螺旋测微器读数4.5 mm+0.01×20.0 mm=4.700 mm.(2)由题图丁可知当F=0时,a≠0,则Mg sin θ>f,说明θ角偏大,右端垫得过高;图象的末端不是直线说明砂桶和砂的总质量m0和小车质量M不满足m0≪M的关系,所以只有C选项正确.3.已知电阻丝的电阻约为10 Ω,现备有下列器材供测量该电阻丝的电阻时选用,应选用的器材有________(只填代号).画出用伏安法测上述电阻丝的电阻时的电路图.A.量程是0.6 A,内阻是0.5 Ω的电流表;B.量程是3 A,内阻是0.1 Ω的电流表;C.量程是3 V,内阻是6 kΩ的电压表;D.量程是15 V,内阻是30 kΩ的电压表;E.阻值为0~1 kΩ,额定电流为0.5 A的滑动变阻器;F.阻值为0~10 Ω,额定电流为2 A的滑动变阻器;G.蓄电池(6 V);H.开关一个,导线若干.答案:ACFGH电路图如图所示解析:①先选H和电源G.②选电流表电源选定后可估算总电流,不连入滑动变阻器时干路电流最大值I max=610A=0.6 A,因此电流表选A.若选B表,会有以下不足:首先0.6 A电流太小,指针偏转范围不足总刻度的三分之一,读数时误差较大;其次电流表的满偏电流越大,分度值即精确度越低,故不选B.③选电压表若选C表,量程3 V,则流过R的电流要被控制在0.3 A以下,由上面所选A电流表的量程知,此时其指针可偏转较大.若选D表,电压表为15 V量程时,精确度太低,为实现电压表和电流表精确度的匹配,应选C表而不选D表.④选变阻器由于上面所选的是量程为3 V的电压表,滑动变阻器用限流接法时,选0~10 Ω的变阻器时阻值太小(电阻丝电压超过电压表量程),选用0~1 000 Ω的变阻器时阻值太大(调节不方便),因此决定滑动变阻器采用分压电路的连接方式.由于电阻丝阻值约为10 Ω,为在3 V、0.3 A以下范围内调节滑动变阻器,读取几组测量值,滑动变阻器应选0~10 Ω的.不选用0~1 000 Ω的滑动变阻器,一是因为其阻值太大,调压不灵敏;二是在满足要求的情况下,应尽量选用小规格的器材.⑤确定电流表的接法由R x=10 Ω,R A=0.5 Ω,R V=6 kΩ分析可知,为减小R A分压带来的误差,应选用电流表外接法.选用实验器材一般应根据实验原理掌握“可行”“精确”和“方便”的原则.“可行”是指选用的实验器材要能保持实验的正常进行;“精确”是指选用的实验器材要考虑尽可能地减小实验误差(如电表的指针偏转要求较大);“方便”是指选用的实验器材要便于操作.4.某同学为了测定一只电阻的阻值,采用了如下方法:(1)用多用电表粗测:多用电表电阻挡有4个倍率:分别为×1 k、×100、×10、×1,该同学选择×100倍率,用正确的操作步骤测量时,发现指针偏转角度太大(指针位置如图中虚线所示).为了较准确地进行测量,请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤:a.____________________________________________________ ____________________.b.两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在0 Ω处.c.重新测量并读数,若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示,测量结果是________Ω.(2)为了尽量准确测该电阻,要求测量时,电表指针有较大偏转,测量多组数据.除被测电阻外,还备有如下实验仪器,请选择仪器,设计实验电路.A.电压表V(量程50 V、内阻约为25 kΩ)B.电流表A1(量程500 mA、内电阻r1=20 Ω)C.电流表A2(量程100 mA、内电阻约5 Ω)D.定值电阻R0(80 Ω)E.滑动变阻器R(0~10 Ω)F.电源:电动势E=6 V,内电阻较小G.导线、开关若干请在虚线框内画出能准确测量电阻R的电路图(要求在电路图上标出元件符号).请根据设计的电路图写出R x的测量值表达式R x=________.答案:(1)a.换用×10倍率的挡位c.120(2)电路图见解析I1I2-I1(R0+r)解析:(1)由题知选择×100倍率的电阻挡,正确操作时,发现多用电表的指针偏转角度太大,由多用电表的电阻刻度特点可知,为了使读数准确,指针要摆到表盘中央附近,则要把×100倍率挡换成×10倍率挡.由欧姆表盘的读数规则可知测量结果为12.0×10 Ω=120 Ω.(2)已知电源电动势E=6 V,而电压表V的量程为50 V,相比较可得知,此电压表不可选,误差太大;由电源电动势E=6 V,被测阻值约120 Ω,可知:通过R x的最大电流约为I=ER x=50 mA;此题要用伏安法测电阻,测量中表的指针要有较大角度偏转误差才会较小,同时知A1的量程和内电阻,可将定值电阻R0与A1串联改装成一电压表测R x两端的电压;滑动变阻器R=10 Ω比被测电阻R x小得多,则采取分压式接法,则电路图如图所示:由电路图可知,R x两端电压U x=I1(R0+r1) R x中的电流I x=I2-I1则R x=U xI x=I1I2-I1(R0+r1).数,其中,a是滑块(可视为质点),b是可以固定于桌面的滑槽(滑槽末端与桌面相切).实验操作步骤如下:A.将滑槽固定于水平桌面的右端,滑槽的末端与桌面的右端M 对齐,让滑块a从滑槽上最高点由静止滑下,落在水平地面上的P 点,并测出桌面的高度MO为h,OP距离为x0;B.将滑槽沿桌面向左移动一段距离,测出滑槽的末端N与桌面的右端M的距离为L,让滑块a再次从滑槽上最高点由静止滑下,落在水平地面上的P′点,测出OP′距离为x;改变L,重复上述步骤,分别记录实验数据.不计空气阻力.请回答下列问题:(1)实验________(填“需要”或“不需要”)测量滑块的质量m.(2)根据实验记录的数据作出x2-L关系的图象如图所示,若图中纵截距为x20,横截距为L0,则可求出滑块a与桌面间的动摩擦因数的表达式是μ=________.(3)若更换不同材料的滑槽使滑块a与滑槽b间摩擦阻力减小,则滑块a与桌面间的动摩擦因数的测量结果将________(填“偏大”、“偏小”或“不变”).答案:(1)不需要(2)x204hL0(3)不变解析:滑块a从滑槽上最高点由静止滑到M点时的速度为v0,则根据平抛运动的知识可得x0=v0t,h=12gt2,将滑槽左移一段距离L后,让滑块a再次从滑槽上最高点由静止滑下,运动到M点的速度为v,则有x=v t,h=12gt2,根据动能定理得-μmgL=12m v2-12m v2,联立各式可解得x2=x20-4μhL,由此式可知不需测量滑块的质量.再联系x2-L图象有x20L0=4μh,即μ=x204hL0.若更换不同材料的滑槽使滑块a与滑槽b间摩擦阻力减小,滑块a与桌面间的动摩擦因数的测量结果将不变.甲6.有些材料的电阻率随压力作用而变化,这种现象称为“压阻效应”,这种材料可以制成压力传感器.现用如图甲所示的电路先研究某长薄板电阻R x的压阻效应,然后将其改装为传感器.已知R x 的阻值变化范围为几欧到十几欧,实验室中有下列器材:A.电源E(3 V,内阻不计)B.电流表A1(3 mA,内阻r1=10 Ω)C.电流表A2(300 mA,内阻r2约为1 Ω)D.电压表V(15 V,内阻约5 kΩ)E.电阻箱R1(最大阻值为10 000 Ω)F.定值电阻R0=3 ΩG.开关S及若干导线(1)为了比较准确地测量电阻R x,请完成图甲中虚线框内电路图的设计.(2)要测量电阻R x,在电阻R x上加一个竖直向上的力F(设竖直向下为正方向),闭合开关S后,需要读取的数据为________________________(用字母表示,并指明字母表示的测量量),求解电阻R x的表达式为R x=________(用所测物理量的字母表示).(3)根据实验测量结果,作出压阻元件的R x-F图象,如图乙所示,将这种压阻元件与一个电流表串联接入如图丙所示电路将电流表改装成测量压力的仪表.若定值电阻R0=14 Ω,电源和电流表内阻不计,电源电动势为3 V,则应将电流表刻度为________A处改为0 N,将电流表刻度为________A处改为4.5 N.乙丙答案:(1)如图所示(2)电流表A1的示数I1,电流表A2的示数I2,电阻箱的示数R1 I1(r1+R1)(3)0.10.143I2-I1解析:(1)由题图乙知,被测电阻R x大小在7~16 Ω之间,则电路中电流最大为0.43 A,电路中有保护电阻R0,电流小于0.3 A,电流表选A2.电源电动势为3 V,电压表量程太大,不能准确测量,应将电流表A1与电阻箱串联,改装成量程为3 V的电压表,需要串联阻值为990 Ω的电阻,改装后电压表总内阻为1 000 Ω,被测量电阻为小电阻,电流表A2采用外接法.(2)闭合开关后,需要读出电流表A1的示数I1,电流表A2的示数I2,电阻箱的示数R1,则电阻R x的表达式为R x=I1(r1+R1) I2-I1.(3)压力为0 N时,压阻元件的电阻为16 Ω,由欧姆定律得电流为0.1 A;当压力为4.5 N时,压阻元件的电阻为7 Ω,电流为0.143 A.考前保温训练(九)物理学史(限时30分钟)1.在物理学的发展过程中,许多科学家做出了巨大的贡献,下列说法中符合史实的是()A.牛顿发现了万有引力定律并测出了引力常量B.奥斯特发现了电流的磁现象和电磁感应现象C.开普勒通过研究第谷的观测数据得出了开普勒定律D.库仑发现了点电荷间的相互作用规律,并通过油滴实验测定了元电荷的数值答案:C解析:牛顿发现了万有引力定律,卡文迪许测出了引力常量,选项A错误;奥斯特发现了电流的磁现象,法拉第发现了电磁感应现象,选项B错误;开普勒通过研究第谷的观测数据得出了开普勒定律,选项C正确;库仑发现了点电荷间的相互作用规律,密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值,选项D错误.2.在物理学的发展史上,许多物理学家做出了卓越的贡献,下列说法中符合史实的是()A.伽利略猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证B.麦克斯韦提出了电磁场理论并预言了电磁波的存在,赫兹用实验证明了电磁波的存在C.安培首先提出了场的概念并发现了通电导线在磁场中受力方向的规律D.楞次发现了电磁感应现象并总结出了判断感应电流方向的规律答案:B解析:伽利略猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比,但没有直接用实验进行验证,选项A错误;麦克斯韦提出了电磁场理论并预言了电磁波的存在,赫兹用实验证明了电磁波的存在,选项B 正确;法拉第首先提出了场的概念,安培发现了通电导线在磁场中受力方向的规律,选项C错误;法拉第发现了电磁感应现象,楞次总结出了判断感应电流方向的规律,选项D错误.3.(多选)伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法,利用这种方法伽利略发现的规律有() A.力不是维持物体运动的原因B.物体之间普遍存在相互吸引力C.忽略空气阻力,重物与轻物下落得同样快D.物体间的相互作用力总是大小相等,方向相反答案:AC解析:伽利略利用理想斜面实验和逻辑推理相结合的方法否定了亚里士多德“力是维持物体运动状态的原因”的错误结论,正确地指出力不是维持物体运动状态的原因,A项正确;牛顿提出万有引力定律,B项错;伽利略首先运用逻辑推理的方法发现物体下落的快慢和它的重量无关,C项正确;牛顿提出了物体间的相互作用力总是等大反向的结论,D项错.4.(2014·北京理综)伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展.利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升.斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是()A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小答案:A解析:题述要求根据三次实验结果的对比,得到最直接的结论.由于斜面上先后铺垫粗糙程度逐渐降低的材料,可理解为斜面越来越光滑,小球沿右侧斜面上升的最高位置依次为1、2、3,即依次升高,所以得到的最直接的结论是:如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置,选项A正确.B、C、D选项都不能根据三次实验结果。
【名师伴你行】2016年高考二轮复习物理第一部分专题突破篇专题四电路和电磁感应第2讲电磁感应定律
甲
乙
提
高
频
(1)棒进入磁场前,回路中的电动势 E;
考
能 演 练
点 二
(2)棒在运动过程中受到的最大安培力 F,以及棒通过三角形
专
abd 区域时电流 i 与时间 t 的关系式.
题 限
时
训
练
第一部分 专题四 第2讲 第12页
名师伴你行 ·高考二轮复习 ·物理
思路点拨:(1)导体棒向右运动进入磁场前回路中的电动势
解析:由安培定则得,载有恒定电流的直导线产生的磁场在
高 频 考 点 一
线圈处的方向为垂直纸面向里,当线框由图示位置向右匀速运动 的过程中,穿过线框的磁通量在减少,由楞次定律可得,线圈中
高 频 考 点 三
产生的感应电流的磁场与原磁场同向,再由安培定则可知,线框
提
高 频 考
中的感应电流方向为 dcbad,故 A 错误,B 正确;线框向右匀速 运动的过程中,由于磁感应强度在逐渐减小,而线框切割的速度
名师伴你行 ·高考二轮复习 ·物理
A.线圈中的感应电流方向是 abcda
高 频
B.线圈中的感应电流方向是 dcbad
考
点 一
C.线圈中的感应电流大小不变
高 频 考 点 三
D.线圈中的感应电流大小逐渐减小
提
高
频 考
答案:BD
能 演 练
点
二
专 题 限 时 训 练
第一部分 专题四 第2讲 第18页
名师伴你行 ·高考二轮复习 ·物理
高 频 考 点 一
[题组突破]
高 频
考
1.(多选)(2015·西安摸底)如图所示,导线框 abcd 与固定直
点 三
【名师伴你行】2016高考物理二轮复习考前保温训练8物理实验(含解析)全解
考前训练(八) 物理实验(限时30分钟)1.某同学用图甲所示装置进行“探究恒力做功与动能改变的关系”实验.平衡摩擦力后,通过实验得到图乙所示的纸带.纸带上O为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1 s的相邻计数点A、B、C、D、E、F.实验时小车的质量为0.390 kg,小车受到细绳的拉力为0.40 N.回答下列问题:(计算结果保留3位有效数字)甲乙(1)小车从O到E,所受合力做的功W=________J;动能变化量ΔE k=________J.(2)实验中该同学发现W略大于ΔE k,其主要原因是_________(写出一条即可).2.(1)用20分度的游标卡尺测量某工件的内径时,示数如图甲所示,由图可知其长度为________cm;用螺旋测微器测量某圆柱体的直径时,示数如图乙所示,由图可知其直径为________mm.(2)某同学采用如图丙所示的装置探究物体的加速度与所受合力的关系.用砂桶和砂的重力充当小车所受合力F;通过分析打点计时器打出的纸带,测量加速度a.分别以合力F和加速度a作为横轴和纵轴,建立坐标系.根据实验中得到的数据描出如图丁所示的点迹,结果跟教材中的结论不完全一致.该同学列举产生这种结果的可能原因如下:①在平衡摩擦力时将木板右端垫得过高;②没有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力时将木板右端垫得过低;③砂桶和砂的质量过大,不满足砂桶和砂的质量远小于小车质量的实验条件;④测量小车的质量或者加速度时的偶然误差过大.通过进一步分析,你认为比较合理的原因可能是( )A.①和④ B.②和③C.①和③ D.②和④3.已知电阻丝的电阻约为10 Ω,现备有下列器材供测量该电阻丝的电阻时选用,应选用的器材有________(只填代号).画出用伏安法测上述电阻丝的电阻时的电路图.A.量程是0.6 A,内阻是0.5 Ω的电流表;B.量程是3 A,内阻是0.1 Ω的电流表;C.量程是3 V,内阻是6 kΩ的电压表;D.量程是15 V,内阻是30 kΩ的电压表;E.阻值为0~1 kΩ,额定电流为0.5 A的滑动变阻器;F.阻值为0~10 Ω,额定电流为2 A的滑动变阻器;G.蓄电池(6 V);H.开关一个,导线若干.4.某同学为了测定一只电阻的阻值,采用了如下方法:(1)用多用电表粗测:多用电表电阻挡有4个倍率:分别为×1 k、×100、×10、×1,该同学选择×100倍率,用正确的操作步骤测量时,发现指针偏转角度太大(指针位置如图中虚线所示).为了较准确地进行测量,请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤:a.___________________________________________________.b.两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在0 Ω处.c.重新测量并读数,若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示,测量结果是________Ω.(2)为了尽量准确测该电阻,要求测量时,电表指针有较大偏转,测量多组数据.除被测电阻外,还备有如下实验仪器,请选择仪器,设计实验电路.A.电压表V(量程50 V、内阻约为25 kΩ)B.电流表A1(量程500 mA、内电阻r1=20 Ω)C.电流表A2(量程100 mA、内电阻约5 Ω)D.定值电阻R0(80 Ω)E.滑动变阻器R(0~10 Ω)F.电源:电动势E=6 V,内电阻较小G.导线、开关若干请在虚线框内画出能准确测量电阻R的电路图(要求在电路图上标出元件符号).请根据设计的电路图写出R x的测量值表达式R x=________.5.某小组利用图示实验装置来测定滑块与桌面之间的动摩擦因数,其中,a是滑块(可视为质点),b 是可以固定于桌面的滑槽(滑槽末端与桌面相切).实验操作步骤如下:A.将滑槽固定于水平桌面的右端,滑槽的末端与桌面的右端M对齐,让滑块a从滑槽上最高点由静止滑下,落在水平地面上的P点,并测出桌面的高度MO为h,OP距离为x0;B.将滑槽沿桌面向左移动一段距离,测出滑槽的末端N与桌面的右端M的距离为L,让滑块a再次从滑槽上最高点由静止滑下,落在水平地面上的P′点,测出OP′距离为x;改变L,重复上述步骤,分别记录实验数据.不计空气阻力.请回答下列问题:(1)实验________(填“需要”或“不需要”)测量滑块的质量m.(2)根据实验记录的数据作出x2L关系的图象如图所示,若图中纵截距为x20,横截距为L0,则可求出滑块a与桌面间的动摩擦因数的表达式是μ=________.(3)若更换不同材料的滑槽使滑块a与滑槽b间摩擦阻力减小,则滑块a与桌面间的动摩擦因数的测量结果将________(填“偏大”、“偏小”或“不变”).6.有些材料的电阻率随压力作用而变化,这种现象称为“压阻效应”,这种材料可以制成压力传感器.现用如图甲所示的电路先研究某长薄板电阻R x的压阻效应,然后将其改装为传感器.已知R x的阻值变化范围为几欧到十几欧,实验室中有下列器材:甲A.电源E(3 V,内阻不计)B.电流表A1(3 mA,内阻r1=10 Ω)C.电流表A2(300 mA,内阻r2约为1 Ω)D.电压表V(15 V,内阻约5 kΩ)E.电阻箱R1(最大阻值为10 000 Ω)F.定值电阻R0=3 ΩG.开关S及若干导线(1)为了比较准确地测量电阻R x,请完成图甲中虚线框内电路图的设计.(2)要测量电阻R x,在电阻R x上加一个竖直向上的力F(设竖直向下为正方向),闭合开关S后,需要读取的数据为_______(用字母表示,并指明字母表示的测量量),求解电阻R x的表达式为R x=________(用所测物理量的字母表示).(3)根据实验测量结果,作出压阻元件的R xF图象,如图乙所示,将这种压阻元件与一个电流表串联接入如图丙所示电路将电流表改装成测量压力的仪表.若定值电阻R0=14 Ω,电源和电流表内阻不计,电源电动势为3 V,则应将电流表刻度为________A处改为0 N,将电流表刻度为________A处改为4.5 N.乙参考答案:1.答案:(1)0.188 0.180 (2)小车受到空气阻力的作用(纸带阻力等,从系统误差的角度回答) 解析:(1)合力做的功W =Fx OE =0.4×46.90×10-2J =0.188 J动能的变化量ΔE k =12mv 2E -0=12×0.390× ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2×0.1×10-22 J -0=0.180 J. (2)虽然平衡了摩擦力,但是每次运动中空气或纸带的阻力做负功,所以W 略大于ΔE k .2.答案:(1)5.015 4.700 (2)C解析:(1)游标卡尺读数50 mm +0.05×3 mm=50.15 mm =5.015 cm.螺旋测微器读数4.5 mm +0.01×20.0 mm=4.700 mm.(2)由题图丁可知当F =0时,a ≠0,则Mg sin θ>f ,说明θ角偏大,右端垫得过高;图象的末端不是直线说明砂桶和砂的总质量m 0和小车质量M 不满足m 0≪M 的关系,所以只有C 选项正确.3.3.答案:ACFGH 电路图如图所示解析:①先选H 和电源G.②选电流表电源选定后可估算总电流,不连入滑动变阻器时干路电流最大值I max =610A =0.6 A ,因此电流表选A.若选B 表,会有以下不足:首先0.6 A 电流太小,指针偏转范围不足总刻度的三分之一,读数时误差较大;其次电流表的满偏电流越大,分度值即精确度越低,故不选B.③选电压表若选C 表,量程3 V ,则流过R 的电流要被控制在0.3 A 以下,由上面所选A 电流表的量程知,此时其指针可偏转较大.若选D 表,电压表为15 V 量程时,精确度太低,为实现电压表和电流表精确度的匹配,应选C 表而不选D 表.④选变阻器由于上面所选的是量程为3 V 的电压表,滑动变阻器用限流接法时,选0~10 Ω的变阻器时阻值太小(电阻丝电压超过电压表量程),选用0~1 000 Ω的变阻器时阻值太大(调节不方便),因此决定滑动变阻器采用分压电路的连接方式.由于电阻丝阻值约为10 Ω,为在3 V 、0.3 A 以下范围内调节滑动变阻器,读取几组测量值,滑动变阻器应选0~10 Ω的.不选用0~1 000 Ω的滑动变阻器,一是因为其阻值太大,调压不灵敏;二是在满足要求的情况下,应尽量选用小规格的器材.⑤确定电流表的接法由R x = 10 Ω,R A =0.5 Ω,R V =6 k Ω分析可知,为减小R A 分压带来的误差,应选用电流表外接法. 选用实验器材一般应根据实验原理掌握“可行”“精确”和“方便”的原则.“可行”是指选用的实验器材要能保持实验的正常进行;“精确”是指选用的实验器材要考虑尽可能地减小实验误差(如电表的指针偏转要求较大);“方便”是指选用的实验器材要便于操作.4.答案:(1)a.换用×10倍率的挡位 c .120 (2)电路图见解析 I 1I 2-I 1(R 0+r )解析:(1)由题知选择×100倍率的电阻挡,正确操作时,发现多用电表的指针偏转角度太大,由多用电表的电阻刻度特点可知,为了使读数准确,指针要摆到表盘中央附近,则要把×100倍率挡换成×10倍率挡.由欧姆表盘的读数规则可知测量结果为12.0×10 Ω=120 Ω.(2)已知电源电动势E =6 V ,而电压表V 的量程为50 V ,相比较可得知,此电压表不可选,误差太大;由电源电动势E =6 V ,被测阻值约120 Ω,可知:通过R x 的最大电流约为I =E R x=50 mA ;此题要用伏安法测电阻,测量中表的指针要有较大角度偏转误差才会较小,同时知A 1的量程和内电阻,可将定值电阻R 0与A 1串联改装成一电压表测R x 两端的电压;滑动变阻器R =10 Ω比被测电阻R x 小得多,则采取分压式接法,则电路图如图所示:由电路图可知,R x 两端电压U x =I 1(R 0+r 1)R x 中的电流I x =I 2-I 1则R x =U x I x =I 1I 2-I 1(R 0+r 1).5.答案:(1)不需要 (2)x 204hL 0(3)不变 解析:滑块a 从滑槽上最高点由静止滑到M 点时的速度为v 0,则根据平抛运动的知识可得x 0=v 0t ,h =12gt 2,将滑槽左移一段距离L 后,让滑块a 再次从滑槽上最高点由静止滑下,运动到M 点的速度为v ,则有x =vt ,h =12gt 2,根据动能定理得-μmgL =12mv 2-12mv 20,联立各式可解得x 2=x 20-4μhL ,由此式可知不需测量滑块的质量.再联系x 2L 图象有x 20L 0=4μh ,即μ=x 204hL 0.若更换不同材料的滑槽使滑块a 与滑槽b 间摩擦阻力减小,滑块a 与桌面间的动摩擦因数的测量结果将不变.6.答案:(1)如图所示(2)电流表A 1的示数I 1,电流表A 2的示数I 2,电阻箱的示数R 1 I 1r 1+R 1I 2-I 1(3)0.1 0.143 解析:(1)由题图乙知,被测电阻R x 大小在7~16 Ω之间,则电路中电流最大为0.43 A ,电路中有保护电阻R 0,电流小于0.3 A ,电流表选A 2.电源电动势为3 V ,电压表量程太大,不能准确测量,应将电流表A 1与电阻箱串联,改装成量程为3 V 的电压表,需要串联阻值为990 Ω的电阻,改装后电压表总内阻为1 000 Ω,被测量电阻为小电阻,电流表A 2采用外接法.(2)闭合开关后,需要读出电流表A 1的示数I 1,电流表A 2的示数I 2,电阻箱的示数R 1,则电阻R x 的表达式为R x =I 1r 1+R 1I 2-I 1. (3)压力为0 N 时,压阻元件的电阻为16 Ω,由欧姆定律得电流为0.1 A ;当压力为4.5 N 时,压阻元件的电阻为7 Ω,电流为 0.143 A.。
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考前保温训练(七) 电磁感应和交变电流(限时30分钟)1.某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律.当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时,通过电流计的感应电流方向是( )A .a →G→bB .先a →G→b ,后b →G→aC .b →G→aD .先b →G→a ,后a →G→b答案:D解析:①确定原磁场的方向:条形磁铁在穿入线圈的过程中,磁场方向向下.②明确回路中磁通量变化的情况:向下的磁通量增加.③由楞次定律的“增反减同”可知:线圈中感应电流产生的磁场方向向上.④应用安培定则可以判断感应电流的方向为逆时针(俯视),即:从b →G→a .同理可以判断出条形磁铁穿出线圈过程中,向下的磁通量减小,由楞次定律可得:线圈中将产生顺时针的感应电流(俯视),电流从a →G→b .2.如图所示,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B 0.使该线框从静止开始绕过圆心O 、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周,在线框中产生感应电流.现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化.为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变化率ΔB Δt的大小应为( ) A.4ωB 0π B.2ωB 0π C.ωB 0π D.ωB 02π答案:C解析:设圆的半径为L ,电阻为R ,当线框以角速度ω匀速转动时产生的感应电动势E 1=12B 0ωL 2.当线框不动,而磁感应强度随时间变化时E 2=12πL 2ΔB Δt ,由E 1R =E 2R 得12B 0ωL 2=12πL 2ΔB Δt ,即ΔB Δt =ωB 0π,故C 项正确.3.(多选)一个矩形线框在匀强磁场中绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,产生的感应电动势随时间变化的关系图象如图所示,下列说法中正确的是( )A .线框中产生的感应电动势瞬时值表达式为e =311sin 100πt (V)B .t =0.01 s 时穿过线框的磁通量变化率为0C .t =0.005 s 时穿过线框的磁通量最大D .线框转动的角速度为100π rad/s答案:CD解析:由图象知,感应电动势最大值E m =311 V ,周期T =0.02 s ,角速度ω=2πT = 100πrad/s ,选项D 正确;由图知线框从与磁场平行的位置开始转动,感应电动势瞬时值表达式为e =311cos 100πt (V),选项A 错误;t =0.01 s 时感应电动势最大,穿过线框的磁通量变化率最大,选项B 错误;t =0.005 s 时感应电动势为0,线圈处于中性面位置,穿过线框的磁通量最大,选项C 正确.4.(多选)如图所示,一根导线制成的斜边AB 长为2L 的等腰直角三角形线框ABC 以速度v 匀速穿过宽度为2L 的匀强磁场,电流以逆时针方向为正,回路中的感应电流I 和AB 两端的电压U AB 随线框位移x 变化的关系图象正确的是( )答案:AD解析:线框进入磁场过程中,穿过线框垂直于纸面向里的磁通量增加,感应电流沿逆时针方向,线框出磁场过程中,穿过线框垂直于纸面向里的磁通量减少,感应电流沿顺时针方向;线框进入磁场过程中切割磁感线的有效长度先增大后减小,感应电动势先增大后减小,感应电流先增大后减小;线框出磁场过程中,切割磁感线的有效长度先增大后减小,感应电动势先增大后减小,感应电流先增大后减小,选项A正确,B错误;线框进入磁场过程,电流方向从A到B,U AB>0,大小随电流先增大后减小,线框出磁场过程,电流方向从B到A,U AB<0,大小随电流先增大后减小,选项C错误,D正确.5.(多选)图甲为远距离输电示意图,升压变压器原、副线圈匝数比为1∶100,降压变压器原、副线圈匝数比为100∶1,远距离输电线的总电阻为100 Ω.若升压变压器的输入电压如图乙所示,输入功率为750 kW.下列说法中正确的是()甲乙A.用户端交流电的频率为50 HzB.用户端电压为250 VC.输电线中的电流为30 AD.输电线路损耗功率为180 kW答案:AC解析:由题图乙知交流电的周期为0.02 s,频率为50 Hz,选项A正确.由图乙知升压变压器输入端电压有效值为250 V,根据电压与匝数成正比知升压变压器副线圈电压为25 000 V,由P=UI得输电线中的电流为I=30 A,输电线上损失的电压为ΔU=IR=3 000 V,降压变压器输入端电压为22 000 V,用户端电压为220 V,选项B错误,C正确.输电线路损耗功率为ΔP =ΔUI =90 kW ,选项D 错误.6.如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd ,ab 边长大于bc 边长,置于垂直纸面向里、边界为MN 的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于MN .第一次ab 边平行MN 进入磁场,线框上产生的热量为Q 1,通过线框导体横截面的电荷量为q 1;第二次bc 边平行MN 进入磁场,线框上产生的热量为Q 2,通过线框导体横截面的电荷量为q 2,则( )A .Q 1>Q 2,q 1=q 2B .Q 1>Q 2,q 1>q 2C .Q 1=Q 2,q 1=q 2D .Q 1=Q 2,q 1>q 2答案:A解析:第一次ab 边是电源,第二次bc 边是电源.设线框ab 、bc 边长分别为l 1、l 2,第一次时线框中产生的热量Q 1=I 21Rt =⎝⎛⎭⎫Bl 1v R 2·R ·l 2v =B 2l 21l 2v R =B 2l 1l 2v R l 1,同理第二次时线框中产生的热量Q 2=B 2l 1l 2v R l 2,由于l 1>l 2,所以Q 1>Q 2.通过线框导体横截面的电荷量q =n ΔΦR=Bl 1l 2R ,故q 1=q 2,A 选项正确.7.如图所示,有一矩形线圈的面积为S ,匝数为N ,电阻不计,绕OO ′轴在水平方向的磁感应强度为B 的匀强磁场中以角速度ω做匀速转动,从图示位置开始计时.矩形线圈通过滑环接一理想变压器,滑动触头P 上下移动时可改变输出电压,副线圈接有可调电阻R ,下列判断正确的是( )A .矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e =NBSωcos ωtB .矩形线圈从图示位置经过π2ω时间时,通过电流表的电荷量为0 C .当P 不动、R 增大时,电压表读数也增大D .当P 向上移动、R 不变时,电流表读数减小答案:A解析:矩形线圈切割磁感线产生的感应电流为正弦式交变电流,题图示时刻线圈切割磁感线产生的感应电动势最大,最大值为E m =NBSω,则其瞬时值表达式为e =NBSωcos ωt ,选项A 正确;矩形线圈从图示位置经过π2ω时间,刚好为14周期,磁通量的变化量不为0,通过电流表的电荷量不为0,选项B 错误;电压表读数为电压的有效值,矩形线圈的电阻不计,故电压表的示数为交流电压的有效值,恒定不变,选项C 错误;当P 向上移动、R 不变时,原线圈的电压不变,副线圈的电压增大,输出功率变大,故原线圈中的电流增大,选项D 错误.想变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变.若输送功率增大,下列说法中正确的有( )A .升压变压器的输出电压增大B .降压变压器的输出电压增大C .输电线上损耗的功率增大D .输电线上损耗的功率占总功率的比例增大答案:CD解析:已知发电厂的输出电压不变,升压变压器的原、副线圈匝数比不变,则由n 1n 2=U 1U 2知,升压变压器的输出电压U 2不变,A 错;若输送功率增大,输电电压U 2不变,则由P =U 2I 2知,输电线上电流I 2增大,又输电线的电阻不变,由U 损=I 2R 知输电线上损失电压增大,则降压变压器输出电压减小,B 错.因输电电流增大,则由P =I 22R 知,输电线上损耗的功率变大,C 对.输电线上损耗功率占总功率的比例⎝⎛⎭⎫I 22R U 2I 2=I 2R U 2增大,D 对.9.(多选)如图所示,空间存在一有边界的条形匀强磁场区域,磁场方向与竖直平面(纸面)垂直,磁场边界的间距为L .一个质量为m 、电阻为R 、边长也为L 的正方形导线框沿竖直方向运动,线框所在平面始终与磁场方向垂直,且线框上、下边始终与磁场的边界平行.t =0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合,导线框的速度为v 0.经历一段时间后,当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时,导线框的速度刚好为零.此后,导线框下落,经过一段时间回到初始位置(不计空气阻力),则( )A .上升过程中,导线框的加速度逐渐减小B .上升过程中克服重力做功的平均功率小于下降过程中重力做功的平均功率C .上升过程中线框产生的热量比下降过程中线框产生的热量多D .上升过程中合力做的功与下降过程中合力做的功相等答案:AC解析:上升过程中,导线框的加速度a 1=mg +B 2L 2v R m随速度v 的减小而减小,选项A 正确;下降过程中,导线框的加速度a 2=mg -B 2L 2v R m随速度v 的增大而减小,平均加速度a 1>a 2,由h =12a t 2,可得上升时间短,P =mgh t ,因此上升过程中克服重力做功的平均功率大,选项B 错误;由于安培力做负功,线框在下降过程中的速度小于同一高度上升时的速度,因此上升过程中合力做的功大于下降过程中合力做的功,选项D 错误;下降过程的安培力小于同一高度上升时的安培力,上升过程克服安培力做功多,选项C 正确.10.(多选)两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L ,底端接阻值为R 的电阻.将质量为m 的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直,如图所示,除电阻R 外其余电阻不计.现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则( )A .释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB .金属棒向下运动时,流过电阻R 的电流方向为a →bC .金属捧的速度为v 时,电路中的电功率为B 2L 2v 2RD .电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量答案:AC解析:刚释放瞬间金属棒只受重力,故加速度a =g ,A 项正确.金属棒向下运动时用右手定则判断,电流沿顺时针方向,B 项错误.当金属棒的速度为v 时,E =Blv ,P =E 2R =B 2L 2v 2R ,C 项正确.根据能量守恒可知,电阻R 上产生的总热量等于减少的重力势能与增加的动能之差,D项错误.11.如图所示,倾角θ=60°的倾斜平行直轨道与竖直面内的平行圆形轨道平滑对接,轨道之间距离为L,圆形轨道的半径为r.在倾斜平行轨道上半部分处有磁感应强度为B的垂直于轨道平面的匀强磁场,磁场区域足够大,圆形轨道末端接有一阻值为R的电阻.质量为m的金属棒从距轨道最低点C高度为H处静止释放,运动到最低点C时的速度大小v C=6gr,金属棒及轨道电阻不计,摩擦不计,求:(1)金属棒中产生感应电动势的最大值E m;(2)金属棒下滑过程中电阻R上产生的热量Q;(3)金属棒能否能通过圆形轨道的最高点D?若能通过,求在此点时金属棒对轨道的压力.答案:见解析解析:(1)磁场区域足够大,金属棒由静止开始先做变加速运动,当重力沿导轨向下的分力与安培力平衡时,金属棒在磁场中运动的速度最大,产生的感应电动势也最大.设在磁场中达到的最大速度为v m,有E m=BLv m根据闭合电路欧姆定律有I m=E m R根据平衡条件有mg sin θ=BI m L解得E m=3mgR 2BL.(2)根据能量守恒定律,金属棒下滑过程中电阻R上产生的热量等于金属棒损失的机械能,所以有Q=mgH-12mv2C解得Q=mg(H-3r).(3)假设金属棒能通过圆形轨道的最高点D,则金属棒由C点运动到D点机械能守恒,根据机械能守恒定律有12mv 2C =12mv 2D+mg ·2r 解得v D =2gr金属棒通过圆形轨道最高点D 时,根据牛顿第二定律及向心力公式有F N D +mg =m v 2D r解得F N D =mg ,所以金属棒能通过最高点.由牛顿第三定律可知,金属棒通过圆形轨道最高点D 时对轨道的压力F ′N D =F N D -mg ,方向竖直向上.考前保温训练(八) 物理实验(限时30分钟)1.某同学用图甲所示装置进行“探究恒力做功与动能改变的关系”实验.平衡摩擦力后,通过实验得到图乙所示的纸带.纸带上O 为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0.1 s 的相邻计数点A 、B 、C 、D 、E 、F .实验时小车的质量为0.390 kg ,小车受到细绳的拉力为0.40 N .回答下列问题:(计算结果保留3位有效数字)甲乙(1)小车从O 到E ,所受合力做的功W =________J ;动能变化量ΔE k =________J.(2)实验中该同学发现W 略大于ΔE k ,其主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(写出一条即可).答案:(1)0.1880.180(2)小车受到空气阻力的作用(纸带阻力等,从系统误差的角度回答)解析:(1)合力做的功W=Fx OE=0.4×46.90×10-2 J=0.188 J动能的变化量ΔE k=12mv2E-0=12×0.390×⎣⎡⎦⎤57.00-37.802×0.1×10-22 J-0=0.180 J.(2)虽然平衡了摩擦力,但是每次运动中空气或纸带的阻力做负功,所以W略大于ΔE k.2.(1)用20分度的游标卡尺测量某工件的内径时,示数如图甲所示,由图可知其长度为________cm;用螺旋测微器测量某圆柱体的直径时,示数如图乙所示,由图可知其直径为________mm.(2)某同学采用如图丙所示的装置探究物体的加速度与所受合力的关系.用砂桶和砂的重力充当小车所受合力F;通过分析打点计时器打出的纸带,测量加速度a.分别以合力F 和加速度a作为横轴和纵轴,建立坐标系.根据实验中得到的数据描出如图丁所示的点迹,结果跟教材中的结论不完全一致.该同学列举产生这种结果的可能原因如下:①在平衡摩擦力时将木板右端垫得过高;②没有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力时将木板右端垫得过低;③砂桶和砂的质量过大,不满足砂桶和砂的质量远小于小车质量的实验条件;④测量小车的质量或者加速度时的偶然误差过大.通过进一步分析,你认为比较合理的原因可能是()A.①和④B.②和③C.①和③D.②和④答案:(1)5.015 4.700(2)C解析:(1)游标卡尺读数50 mm+0.05×3 mm=50.15 mm=5.015 cm.螺旋测微器读数4.5 mm+0.01×20.0 mm=4.700 mm.(2)由题图丁可知当F=0时,a≠0,则Mg sin θ>f,说明θ角偏大,右端垫得过高;图象的末端不是直线说明砂桶和砂的总质量m0和小车质量M不满足m0≪M的关系,所以只有C选项正确.3.已知电阻丝的电阻约为10 Ω,现备有下列器材供测量该电阻丝的电阻时选用,应选用的器材有________(只填代号).画出用伏安法测上述电阻丝的电阻时的电路图.A.量程是0.6 A,内阻是0.5 Ω的电流表;B.量程是3 A,内阻是0.1 Ω的电流表;C.量程是3 V,内阻是6 kΩ的电压表;D.量程是15 V,内阻是30 kΩ的电压表;E.阻值为0~1 kΩ,额定电流为0.5 A的滑动变阻器;F.阻值为0~10 Ω,额定电流为2 A的滑动变阻器;G.蓄电池(6 V);H.开关一个,导线若干.答案:ACFGH电路图如图所示解析:①先选H和电源G.②选电流表电源选定后可估算总电流,不连入滑动变阻器时干路电流最大值I max=610A=0.6 A,因此电流表选A.若选B表,会有以下不足:首先0.6 A电流太小,指针偏转范围不足总刻度的三分之一,读数时误差较大;其次电流表的满偏电流越大,分度值即精确度越低,故不选B.③选电压表若选C表,量程3 V,则流过R的电流要被控制在0.3 A以下,由上面所选A电流表的量程知,此时其指针可偏转较大.若选D表,电压表为15 V量程时,精确度太低,为实现电压表和电流表精确度的匹配,应选C表而不选D表.④选变阻器由于上面所选的是量程为3 V的电压表,滑动变阻器用限流接法时,选0~10 Ω的变阻器时阻值太小(电阻丝电压超过电压表量程),选用0~1 000 Ω的变阻器时阻值太大(调节不方便),因此决定滑动变阻器采用分压电路的连接方式.由于电阻丝阻值约为10 Ω,为在3 V、0.3 A以下范围内调节滑动变阻器,读取几组测量值,滑动变阻器应选0~10 Ω的.不选用0~1 000 Ω的滑动变阻器,一是因为其阻值太大,调压不灵敏;二是在满足要求的情况下,应尽量选用小规格的器材.⑤确定电流表的接法由R x=10 Ω,R A=0.5 Ω,R V=6 kΩ分析可知,为减小R A分压带来的误差,应选用电流表外接法.选用实验器材一般应根据实验原理掌握“可行”“精确”和“方便”的原则.“可行”是指选用的实验器材要能保持实验的正常进行;“精确”是指选用的实验器材要考虑尽可能地减小实验误差(如电表的指针偏转要求较大);“方便”是指选用的实验器材要便于操作.4.某同学为了测定一只电阻的阻值,采用了如下方法:(1)用多用电表粗测:多用电表电阻挡有4个倍率:分别为×1 k、×100、×10、×1,该同学选择×100倍率,用正确的操作步骤测量时,发现指针偏转角度太大(指针位置如图中虚线所示).为了较准确地进行测量,请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤:a.________________________________________________________________________.b.两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在0 Ω处.c.重新测量并读数,若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示,测量结果是________Ω.(2)为了尽量准确测该电阻,要求测量时,电表指针有较大偏转,测量多组数据.除被测电阻外,还备有如下实验仪器,请选择仪器,设计实验电路.A.电压表V(量程50 V、内阻约为25 kΩ)B.电流表A1(量程500 mA、内电阻r1=20 Ω)C.电流表A2(量程100 mA、内电阻约5 Ω)D.定值电阻R0(80 Ω)E.滑动变阻器R(0~10 Ω)F.电源:电动势E=6 V,内电阻较小G.导线、开关若干请在虚线框内画出能准确测量电阻R的电路图(要求在电路图上标出元件符号).请根据设计的电路图写出R x的测量值表达式R x=________.答案:(1)a.换用×10倍率的挡位c.120(2)电路图见解析I1I2-I1(R0+r)解析:(1)由题知选择×100倍率的电阻挡,正确操作时,发现多用电表的指针偏转角度太大,由多用电表的电阻刻度特点可知,为了使读数准确,指针要摆到表盘中央附近,则要把×100倍率挡换成×10倍率挡.由欧姆表盘的读数规则可知测量结果为12.0×10 Ω=120 Ω.(2)已知电源电动势E=6 V,而电压表V的量程为50 V,相比较可得知,此电压表不可选,误差太大;由电源电动势E=6 V,被测阻值约120 Ω,可知:通过R x的最大电流约为I=ER x=50 mA;此题要用伏安法测电阻,测量中表的指针要有较大角度偏转误差才会较小,同时知A1的量程和内电阻,可将定值电阻R0与A1串联改装成一电压表测R x两端的电压;滑动变阻器R=10 Ω比被测电阻R x小得多,则采取分压式接法,则电路图如图所示:由电路图可知,R x两端电压U x=I1(R0+r1)R x中的电流I x=I2-I1则R x=U xI x=I1I2-I1(R0+r1).为质点),b是可以固定于桌面的滑槽(滑槽末端与桌面相切).实验操作步骤如下:A.将滑槽固定于水平桌面的右端,滑槽的末端与桌面的右端M对齐,让滑块a从滑槽上最高点由静止滑下,落在水平地面上的P点,并测出桌面的高度MO为h,OP距离为x0;B.将滑槽沿桌面向左移动一段距离,测出滑槽的末端N与桌面的右端M的距离为L,让滑块a再次从滑槽上最高点由静止滑下,落在水平地面上的P′点,测出OP′距离为x;改变L,重复上述步骤,分别记录实验数据.不计空气阻力.请回答下列问题:(1)实验________(填“需要”或“不需要”)测量滑块的质量m.(2)根据实验记录的数据作出x2-L关系的图象如图所示,若图中纵截距为x20,横截距为L0,则可求出滑块a与桌面间的动摩擦因数的表达式是μ=________.(3)若更换不同材料的滑槽使滑块a与滑槽b间摩擦阻力减小,则滑块a与桌面间的动摩擦因数的测量结果将________(填“偏大”、“偏小”或“不变”).答案:(1)不需要(2)x204hL0(3)不变解析:滑块a从滑槽上最高点由静止滑到M点时的速度为v0,则根据平抛运动的知识可得x0=v0t,h=12gt2,将滑槽左移一段距离L后,让滑块a再次从滑槽上最高点由静止滑下,运动到M点的速度为v,则有x=vt,h=12gt2,根据动能定理得-μmgL=12mv2-12mv2,联立各式可解得x2=x20-4μhL,由此式可知不需测量滑块的质量.再联系x2-L图象有x20 L0=4μh,即μ=x204hL0.若更换不同材料的滑槽使滑块a与滑槽b间摩擦阻力减小,滑块a与桌面间的动摩擦因数的测量结果将不变.甲6.有些材料的电阻率随压力作用而变化,这种现象称为“压阻效应”,这种材料可以制成压力传感器.现用如图甲所示的电路先研究某长薄板电阻R x的压阻效应,然后将其改装为传感器.已知R x的阻值变化范围为几欧到十几欧,实验室中有下列器材:A.电源E(3 V,内阻不计)B.电流表A1(3 mA,内阻r1=10 Ω)C.电流表A2(300 mA,内阻r2约为1 Ω)D.电压表V(15 V,内阻约5 kΩ)E.电阻箱R1(最大阻值为10 000 Ω)F.定值电阻R0=3 ΩG.开关S及若干导线(1)为了比较准确地测量电阻R x,请完成图甲中虚线框内电路图的设计.(2)要测量电阻R x,在电阻R x上加一个竖直向上的力F(设竖直向下为正方向),闭合开关S后,需要读取的数据为________________________(用字母表示,并指明字母表示的测量量),求解电阻R x的表达式为R x=________(用所测物理量的字母表示).(3)根据实验测量结果,作出压阻元件的R x-F图象,如图乙所示,将这种压阻元件与一个电流表串联接入如图丙所示电路将电流表改装成测量压力的仪表.若定值电阻R0=14 Ω,电源和电流表内阻不计,电源电动势为3 V,则应将电流表刻度为________A处改为0 N,将电流表刻度为________A处改为4.5 N.乙丙答案:(1)如图所示(2)电流表A1的示数I1,电流表A2的示数I2,电阻箱的示数R1I1 r1+R1I2-I1(3)0.10.143解析:(1)由题图乙知,被测电阻R x大小在7~16 Ω之间,则电路中电流最大为0.43 A,电路中有保护电阻R0,电流小于0.3 A,电流表选A2.电源电动势为3 V,电压表量程太大,不能准确测量,应将电流表A1与电阻箱串联,改装成量程为3 V的电压表,需要串联阻值为990 Ω的电阻,改装后电压表总内阻为1 000 Ω,被测量电阻为小电阻,电流表A2采用外接法.(2)闭合开关后,需要读出电流表A1的示数I1,电流表A2的示数I2,电阻箱的示数R1,则电阻R x的表达式为R x=I1 r1+R1I2-I1.(3)压力为0 N时,压阻元件的电阻为16 Ω,由欧姆定律得电流为0.1 A;当压力为4.5 N 时,压阻元件的电阻为7 Ω,电流为0.143 A.考前保温训练(九)物理学史(限时30分钟)1.在物理学的发展过程中,许多科学家做出了巨大的贡献,下列说法中符合史实的是()A.牛顿发现了万有引力定律并测出了引力常量B.奥斯特发现了电流的磁现象和电磁感应现象C.开普勒通过研究第谷的观测数据得出了开普勒定律D.库仑发现了点电荷间的相互作用规律,并通过油滴实验测定了元电荷的数值答案:C解析:牛顿发现了万有引力定律,卡文迪许测出了引力常量,选项A错误;奥斯特发现了电流的磁现象,法拉第发现了电磁感应现象,选项B错误;开普勒通过研究第谷的观测数据得出了开普勒定律,选项C正确;库仑发现了点电荷间的相互作用规律,密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值,选项D错误.2.在物理学的发展史上,许多物理学家做出了卓越的贡献,下列说法中符合史实的是()A.伽利略猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比,并直接用实验进行了验证B.麦克斯韦提出了电磁场理论并预言了电磁波的存在,赫兹用实验证明了电磁波的存在C.安培首先提出了场的概念并发现了通电导线在磁场中受力方向的规律D.楞次发现了电磁感应现象并总结出了判断感应电流方向的规律答案:B解析:伽利略猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比,但没有直接用实验进行验证,选项A错误;麦克斯韦提出了电磁场理论并预言了电磁波的存在,赫兹用实验证明了电磁波的存在,选项B正确;法拉第首先提出了场的概念,安培发现了通电导线在磁场中受力方向的规律,选项C错误;法拉第发现了电磁感应现象,楞次总结出了判断感应电流方向的规律,选项D错误.3.(多选)伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法,利用这种方法伽利略发现的规律有()A.力不是维持物体运动的原因B.物体之间普遍存在相互吸引力C.忽略空气阻力,重物与轻物下落得同样快D.物体间的相互作用力总是大小相等,方向相反答案:AC解析:伽利略利用理想斜面实验和逻辑推理相结合的方法否定了亚里士多德“力是维持物体运动状态的原因”的错误结论,正确地指出力不是维持物体运动状态的原因,A项正确;牛顿提出万有引力定律,B项错;伽利略首先运用逻辑推理的方法发现物体下落的快慢和它的重量无关,C项正确;牛顿提出了物体间的相互作用力总是等大反向的结论,D项错.4.(2014·北京理综)伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展.利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点。