高三基础知识天天练 物理12-2人教版
人教版高三物理练习册及答案
人教版高三物理练习册及答案### 人教版高三物理练习册及答案#### 一、选择题1. 关于牛顿第二定律,下列说法正确的是()A. 力是改变物体运动状态的原因B. 力是维持物体运动的原因C. 力是产生加速度的原因D. 力是维持物体速度的原因2. 一个物体在水平面上做匀速直线运动,下列说法正确的是()A. 物体受到的合外力为零B. 物体受到的合外力不为零C. 物体受到的摩擦力为零D. 物体受到的摩擦力不为零#### 二、填空题1. 根据牛顿第三定律,作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在不同的物体上,并且具有______的性质。
2. 根据能量守恒定律,一个物体的动能和势能之和在没有外力做功的情况下保持不变,这个总能量称为物体的______。
#### 三、计算题1. 一个质量为5kg的物体在水平面上以2m/s的速度做匀速直线运动,受到的摩擦力为10N,求物体受到的合外力。
解:由牛顿第二定律可知,物体受到的合外力等于物体质量乘以加速度,即F=ma。
由于物体做匀速直线运动,所以加速度a=0,因此物体受到的合外力F=0。
2. 一个质量为10kg的物体从10m高处自由落下,忽略空气阻力,求物体落地时的速度。
解:根据机械能守恒定律,物体的重力势能转化为动能,即mgh=1/2mv^2。
代入数据可得:10kg×9.8m/s^2×10m=1/2×10kg×v^2,解得v=14.7m/s。
#### 四、实验题1. 在验证牛顿第二定律的实验中,需要测量小车的质量、小车的加速度和拉力的大小。
请简述实验步骤。
答:首先,将小车和砝码放在光滑的水平面上,用弹簧秤测量拉力的大小。
然后,用打点计时器测量小车的加速度。
最后,测量小车和砝码的总质量。
通过这些数据,可以验证牛顿第二定律F=ma。
#### 五、简答题1. 简述能量守恒定律的内容及其在物理学中的应用。
答:能量守恒定律指出,在一个封闭系统中,能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而总能量保持不变。
人教版高中物理必修第3册基础过关练 第十二章 电能 能量守恒定律 2 闭合电路的欧姆定律
2闭合电路的欧姆定律基础过关练题组一电动势1.(2020湖南益阳高三期末)(多选)铅蓄电池的电动势为2V,内阻不为零,以下说法中正确的是()A.电路中每通过1C电荷量,铅蓄电池能把2J的化学能转化为电能B.体积大的铅蓄电池比体积小的铅蓄电池的电动势大C.电路中每通过1C电荷量,铅蓄电池内部非静电力做功为2JD.该铅蓄电池把其他形式的能转化为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5V)的强2.(多选)在新冠肺炎疫情出现后,全国上下纷纷参与到了这场没有硝烟的“战争”中。
某厂家生产的医用监护仪紧急发往疫区医院,其配套的电池如图所示,某同学根据电池上的标识,所做判断正确的是()A.电源接入电路时两极间的电压为12VB.电源没有接入电路时两极间的电压为12VC.该电池充电一次可以提供的最大电能为2.76×104JD.该电池充电一次可以提供的最大电能为9.936×104J3.(2020湖北宜昌当阳高级中学高二期末)关于电压和电动势,下列说法正确的是()A.电动势就是电源两极间的电压B.电压和电动势的单位都是伏特,所以电压和电动势是同一物理量的不同叫法C.电压U=和电动势E=中的W是一样的,都是静电力所做的功D.电压和电动势有本质的区别,反映的能量转化方向不同题组二闭合电路欧姆定律的理解与应用4.如图所示的电路中,把R由2Ω改变为6Ω时,电流减小为原来的一半,则电源的内电阻应为()A.4ΩB.8ΩC.6ΩD.2Ω5.在如图所示的电路中,当开关S1断开、开关S2闭合时,电压表的读数为3V;当开关S1、S2均闭合时,电压表的读数为1.8V。
已知电压表为理想电表,外接电阻为R,电源内阻为r。
由以上数据可知为()A. B. C. D.6.(多选)如图所示电路中,电源电动势E=9V、内阻r=3Ω,R=15Ω,下列说法中正确的是()A.当S断开时,U AC=9VB.当S闭合时,U AC=9VC.当S闭合时,U AB=7.5V,U BC=0D.当S断开时,U AB=0,U BC=0题组三闭合电路的动态分析7.如图所示,电源的内阻不能忽略,当电路中点亮的电灯数目增多时,下面说法正确的是()A.外电路的总电阻逐渐变大,电灯两端的电压逐渐变小B.外电路的总电阻逐渐变大,电灯两端的电压不变C.外电路的总电阻逐渐变小,电灯两端的电压不变D.外电路的总电阻逐渐变小,电灯两端的电压逐渐变小8.(2018湖南常德一中月考)(多选)如图所示,闭合开关S并调节滑动变阻器滑片P 的位置,使A、B、C三灯亮度相同。
高三基础知识天天练 物理2章末综合检测人教版
第二章章末综合检测一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有错选的得0分)1.如图1所示,质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上.关于物体之所以能静止在斜面上的原因,同学之间有不同的看法,你认为正确的是()图1A.物体所受的重力小于物体所受的摩擦力B.物体所受的下滑力小于物体所受的摩擦力C.物体所受的重力和弹力的合力小于或等于物体与斜面间的最大静摩擦力D.物体所受的弹力和最大静摩擦力的合力等于物体所受的重力解析:物体受重力、弹力、摩擦力这三个力,故B错;这三个力合力为零,所以摩擦力等于重力沿斜面方向的分力,故A错;但摩擦力不一定就是最大静摩擦力,故D错.答案:C2.如图2所示,在水平力作用下,木块A、B保持静止.若木块A与B的接触面是水平的,且F≠0.则关于木块B的受力个数可能是()图2A.3个或4个B.3个或5个C.4个或5个D.4个或6个解析:木块B静止,必受到重力、斜面的支持力、A给的压力和水平向左的摩擦力这4个力,斜面给的摩擦力可有可无,故C正确.答案:C3.如图3所示,质量均为m的甲、乙两同学,分别静止于水平地面的台秤P、Q上,他们用手分别竖直牵拉一只弹簧秤的两端,稳定后弹簧秤的示数为F,若弹簧秤的质量不计,下列说法正确的是()图3A.甲同学处于超重状态,乙同学处于失重状态B.台秤P的读数等于mg-FC.台秤Q的读数为mg-2FD.两台秤的读数之和为2mg解析:甲、乙均静止(无加速度),故A错;对甲、乙分别受力分析可知,台秤P的读数等于mg+F,台秤Q的读数为mg-F,故BC错,D对.答案:D4.如图4所示,倾角为30°,重为80 N的斜面体静止在水平面上.一根弹性轻杆一端垂直固定在斜面体上,杆的另一端固定一个重为2 N的小球,小球处于静止状态时,下列说法正确的是()图4A.斜面有向左运动的趋势B.地面对斜面的支持力为80 NC.球对弹性轻杆的作用力为2 N,方向竖直向下D.弹性轻杆对小球的作用力为2 N,方向垂直斜面向上解析:把小球、杆和斜面作为整体受力分析可知,仅受重力和地面的支持力,且二力平衡,故A、B错;对小球受力分析知,只受竖直向下的重力和杆给的竖直向上的弹力(杆对小球的力不一定沿杆),故C对D错.答案:C5.如图5所示是给墙壁粉刷涂料用的“涂料滚”的示意图.使用时,用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动,把涂料均匀地粉刷到墙上.撑竿的重力和墙壁的摩擦均不计,且撑竿足够长,粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚,设该过程中撑竿对涂料滚的推力为F1,涂料滚对墙壁的压力为F2,则()A.F1增大,F2减小B.F1增大,F2增大C.F1减小,F2减小D.F1减小,F2增大解析:如图6,设撑竿与竖直方向的夹角为α,涂料滚的重力为G.涂料滚受力平衡,对其受力分析可得,推力F1=G/cosα,涂料滚对墙的压力等于墙对涂料滚的弹力,则F2=G tanα,撑竿上升过程α角变小,则F1减小,F2也减小,故C正确.图5 图6答案:C6.如图7所示,水平地面上固定着一竖直立柱,某人通过柱顶的定滑轮将200 N 的重物拉住不动,已知人拉着绳的一端,绳与水平地面夹角为30°,则定滑轮所受的压力大小为( )图7A .400 NB .200 3 NC .300 ND .200 N解析:两绳对定滑轮作用力如图8,图8F =mg =200 N 由几何关系 F 合=2F cos30°=200 3 N滑轮受的压力F N =F 合=200 3 N. 答案:B7.如图9中弹簧测力计、绳和滑轮的重量均不计,绳与滑轮间的摩擦力不计,物体的重力都是G ,在图(甲)、(乙)、(丙)三种情况下,弹簧测力计的读数分别是F 1、F 2、F 3,则以下判断正确的是( )图9A .F 3>F 1=F 2B .F 3=F 1>F 2C .F 1=F 2=F 3D .F 1>F 2=F 3解析:弹簧测力计的示数即为与其挂钩相连的细线的拉力大小,对三种情况下的物体各自进行受力分析,由平衡条件得题图(甲)中F 1=G ,题图(乙)中F 2=G cos30°,题图(丙)中F 3=G,故B正确.答案:B8.如图10所示,一个重为30 N的物体,放在倾角θ=30°的斜面上静止不动,若用F =5 N的竖直向上的力提物体,物体仍静止,下述结论正确的是()图10A.物体受到的摩擦力减小2.5 NB.物体对斜面的作用力减小5 NC.斜面受到的压力减小5 ND.物体受到的合外力减小5 N解析:对物体受力分析可知,没施加F前,摩擦力F f=G sinθ=15 N,支持力F N=G cosθ=15 3 N,物体对斜面的作用力大于等于G=30 N.施加F后,摩擦力变为F f=(G-F)sinθ=12.5 N,支持力变为F N=(G-F)cosθ=12.5 3 N,物体对斜面的作用力大小变为G-F=25 N,故A、B对C错;物体始终静止在斜面上,合外力始终为0,故D错.答案:AB9.如图11所示,横截面为直角三角形斜劈A,放在粗糙的水平地面上,在劈与竖直墙壁之间放置一光滑球B,系统处于静止状态.在球B上施一通过球心的力F,系统仍保持静止,下列说法正确的是()图11A.B所受合外力增大B.B对竖直墙壁的压力增大C.地面对A的摩擦力减小D.A对地面的摩擦力将小于B对墙壁的压力解析:球B始终静止,则其所受合外力始终为0,故A错;以A、B为整体受力分析可知,墙给B的压力始终等于地面对A的摩擦力,故D错;对B受力分析易得墙对B的压力变大,结合牛顿第三定律可知B对C错.答案:B10.如图12所示,将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上.滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ.若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g,则()图12A.将滑块由静止释放,如果μ>tanθ,滑块将下滑B.给滑块沿斜面向下的初速度,如果μ<tanθ,滑块将减速下滑C.用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动,如果μ=tanθ,拉力大小应是2mg sinθD.用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动,如果μ=tanθ,拉力大小应是mg sinθ解析:由μ=tanθ条件可知μmg cosθ=mg sinθ,即滑动摩擦力等于重力沿斜面向下的分力,在沿斜面向上的拉力作用下滑块匀速上滑,滑块沿斜面方向合力为零,即拉力F拉=mg sinθ+μmg cosθ=2mg sinθ.答案:C二、实验题(本题包括2小题,共10分)11.某同学为了验证力的平行四边形定则,在一块竖直放置的木板上钉了一枚大头针A,将一根橡皮筋的一端拴在A上.第一次通过细线悬吊4个钩码时,橡皮筋的另一端被拉伸到O处(如图13甲);第二次在木板上固定了两个光滑小轮B和C,细绳通过两轮分别悬挂2个和3个钩码,他发现橡皮筋沿AO方向伸长但另一端O′与O还未重合(如图13乙).已知该同学使用的钩码质量均相同,为了使O′与O点能够重合,他采取了以下措施,其中合理的是________.图13A.在小轮B、C下继续增加钩码B.将小轮B、C适当向下方移动C.将小轮B、C适当向下方移动,同时减小B、C间距D.将小轮B适当向左方移动,同时将C适当向下方移动解析:第二次O′未与O重合,说明此时两绳的合力比第一次小,为使O′与O重合,应增大合力.题中两分力大小一定,使两分力夹角减小可增大合力,可知B、C均可达到目的,故B、C正确.答案:BC12.做“验证力的平行四边形定则”实验时,其中的三个实验步骤是:(1)在水平放置的木板上铺一张白纸,把橡皮条的一端固定在木板上,另一端拴两根细线,通过细线同时用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条,使它与细线的结点达到某一位置O,在白纸上记下O点和两弹簧测力计的读数F1和F2.(2)在纸上根据F1和F2的大小,应用平行四边形定则作图求出合力F.(3)只用一个弹簧测力计通过细线拉橡皮条,使它的伸长量与两个弹簧测力计拉时相同,记下此时弹簧测力计的读数F′及细绳的方向.以上三个步骤中均有错误或疏漏,指出错在哪里?在(1)中是_________________________在(2)中是______________________________在(3)中是___________________________________解析:本题主要考查该实验的重要步骤,(1)中读取F1和F2时,还应描绘F1、F2的方向;(2)中在“大小”后面加“方向”;(3)中“使它的……相同”改为“把橡皮条与细线的结点拉至O点”.答案:(1)中读取F1和F2时,还应描绘F1、F2的方向;(2)中在“大小”后面加“方向”;(3)中“使它的……相同”改为“把橡皮条与细线的结点拉至O点”.三、计算题(本题包括5小题,共50分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13.如图14所示,位于竖直侧面的物体A的质量m A=0.2 kg,放在水平面上的物体B 的质量m B=1.0 kg,绳和滑轮间的摩擦均不计,且绳的OB部分水平,OA部分竖直,A和B 恰好一起匀速运动,取g=10 m/s2.图14(1)求物体B 与桌面间的动摩擦因数;(2)如果用水平力F 向左拉物体B ,使物体A 和B 做匀速运动需多大的拉力?解析:(1)因物体A 和B 恰好一起匀速运动,所以物体B 受到的水平绳的拉力T 与滑动摩擦力F 1的大小相等,且等于物体A 的重力m A g .物体B 对桌面的压力F N 等于物体B 的重力m B g .所以有F 1=μF N ,F N =m B g ,解得μ=0.2. T =F 1=m A g .(2)如果用水平力F 向左拉物体B ,使物体A 和B 做匀速运动,此时水平绳的拉力T 与滑动摩擦力F 1的大小均不变,根据物体B 水平方向受力平衡有F =T +F 1=2m A g =4 N.答案:(1)0.2 (2)4 N14.如图15所示,倾角α=60°的斜面上,放一质量为1 kg 的物体,用k =100 N/m 的轻质弹簧平行于斜面拉着,物体放在PQ 之间任何位置都能处于静止状态,而超过这一范围,物体就会沿斜面滑动.若AP =22 cm ,AQ =8 cm ,试求物体与斜面间的最大静摩擦力的大小.(取g =10 m/s 2)图15解析:P 、Q 两点应是静摩擦力最大的两个临界位置,在P 点弹簧处于伸长状态,受力分析如图16(1)所示.图16F f =F 1-mg sin α①在Q 点弹簧处于压缩状态,受力分析如图16(2)所示. F f =F 2+mg sin α②设弹簧原长x ,则有F 1=k (0.22-x )③ F 2=k (x -0.08)④由①②得⎩⎪⎨⎪⎧F f =F 1-mg sin αF f =F 2+mg sin α所以2F f =F 1+F 2=k (0.22-0.08)F f =12×100×0.14 N =7 N.答案:7 N15.如图17所示,轻杆BC 的C 点用光滑铰链与墙壁固定,杆的B 点通过水平细绳AB 使杆与竖直墙壁保持30°的夹角.若在B 点悬挂一个定滑轮(不计重力),某人用它匀速地提起重物.已知重物的质量m =30 kg ,人的质量M =50 kg ,g 取10 m/s 2.试求:图17(1)此时地面对人的支持力的大小; (2)轻杆BC 和绳AB 所受的力. 解析:(1)绳对人的拉力为mg ,所以地面对人的支持力为:F N =Mg -mg =(50-30)×10 N =200 N方向竖直向上.(2)定滑轮对B 点的拉力方向竖直向下,大小为2mg ,杆对B 点的弹力方向沿杆的方向,由共点力平衡条件得:F AB =2mg tan30°=2×30×10×33N =200 3 NF BC =2mg cos30°=2×30×1032 N =4003 N答案:(1)200 N (2)400 3 N 200 3 N16.如图18所示,一根弹性细绳劲度系数为k ,将其一端固定,另一端穿过一光滑小孔O 系住一质量为m 的滑块,滑块放在水平地面上.当细绳竖直时,小孔O 到悬点的距离恰为弹性细绳原长,小孔O 到水平地面的距离为h (h <mgk),滑块与水平地面间的动摩擦因数为μ,试求当滑块静止时,可处于什么样的位置?图18解析:设滑块静止时离开O 的距离为x ,离开O 的水平距离为r ,在此位置处受到4个力的作用,如图19所示.图19F N =mg -F cos α,F sin α=F f ,F =kx 刚好静止时,F f =μF Ncos α=h x ,sin α=r x ,r =μ(mgk-h )这表明,滑块可静止于以O ′为圆心,以μ(mgk-h )为半径的圆区域内的任意位置处.答案:可处于以O ′为圆心,以μ(mgk-h )为半径的圆区域内的任意位置处17.在倾角为α的斜面上,一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端,另一端绕过一中间有一圈凹槽的圆柱体,并用与斜面夹角为β的力拉住,使整个装置处于静止状态,如图20所示.不计一切摩擦,圆柱体质量为m ,求拉力F 的大小和斜面对圆柱体的弹力F N 的大小.某同学分析过程如下:图20将拉力F 沿斜面和垂直于斜面方向进行分解. 沿斜面方向:F cos β=mg sin α①沿垂直于斜面方向:F sin β+F N =mg cos α②问:你同意上述分析过程吗?若同意,按照这种分析方法求出F 及F N 的大小;若不同意,指明错误之处并求出你认为正确的结果.图21解析:不同意.平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用,其受力如图21所示. ①式应改为:F cos β+F =mg sin α③由③得F =mg sin α1+cos β④将④代入②,解得F N =mg cos α-F sin β=mg cos α-mg sin βsin α1+cos β答案:不同意.①式应改为F cos β+F =mg sin αF N =mg cos α-mg sin βsin α1+cos β。
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第四模块第10章第2单元一、选择题1.如图13所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5,原线圈两端的交变电压为u =202sin 100πt V.氖泡在两端电压达到100 V时开始发光.下列说法中正确的有()图13A.开关接通后,氖泡的发光频率为100 HzB.开关接通后,电压表的示数为100 VC.开关断开后,电压表的示数变大D.开关断开后,变压器的输出功率不变解析:由u=202sin100πt V可知,u m=20 2 V, f=50 Hz,氖泡在一个周期内发光两次,故其发光频率为100 Hz,A选项正确.电压表示数为U=u m×5=100 V,B选项正确.开2关断开后电压表示数不变,输出功率变小,故C、D两选项错误.答案:AB2.一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=11∶5,原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u如图14所示.副线圈仅接入一个10 Ω的电阻.则()图14A.流过电阻的电流是20 AB.与电阻并联的电压表的示数是100 2 VC.经过1分钟电阻发出的热量是6×103 JD.变压器的输入功率是1×103 W解析:原线圈中电压的有效值是220 V.由变压比知副线圈中电压为100 V,流过电阻的电流是10 A;与电阻并联的电压表的示数是100 V;经过1分钟电阻发出的热量是6×104J ;P 入=P 出=U 22R =100210V =1×103 W ,D 项正确.答案:D3.如图15所示,T 为理想变压器,副线圈回路中的输电线ab 和cd 的电阻不可忽略,其余输电线电阻可不计,则当电键S 闭合时( )图15A .交流电压表V 1和V 2的示数一定都变小B .交流电压表只有V 2的示数变小C .交流电流表A 1、A 2和A 3的示数一定都变大D .只有A 1的示数变大解析:闭合S 时,输出电路电阻减小,副线圈中电流增大,V 1示数不变,V 2示数变小,A 2示数变大,则A 1示数也变大,由于V 1示数不变,A 2示数变大,则V 2示数变小,A 3示数变小.故B 正确.答案:B4.钳形电流表的外形和结构如图16(a)所示.图(a)中电流表的读数为1.2 A .图(b)中用同一电缆线绕了3匝,则( )图16A .这种电流表能测直流电流,图16(b)的读数为2.4 AB .这种电流表能测交流电流,图16(b)的读数为0.4 AC .这种电流表能测交流电流,图16(b)的读数为3.6 AD .这种电流表既能测直流电流,又能测交流电流,图16(b)的读数为3.6 A解析:该钳形电流表的工作原理为电磁感应现象,所以只能测交流电流,且电流与匝数成反比,故C 项正确.答案:C5.在某交流电路中,有一正在工作的变压器,原、副线圈的匝数分别为n 1=600匝、n 2=120匝,电源的电压为U =311sin100πt (V),原线圈中串联一个额定电流为0.2 A 的保险丝,为保证保险丝不被烧毁,则( )A .负载功率不能超过44 WB .副线圈电流的最大值不能超过1 AC .副线圈电流的有效值不能超过1 AD .无论副线圈电流有多大,保险丝总不会被烧毁解析:保险丝的额定电流指有效值,由电流与线圈匝数的关系I 1I 2=n 2n 1及原线圈中电流的有效值I 1≤0.2 A 得副线圈中的电流的有效值I 2≤1 A ,则副线圈电流的最大值不能超过2I 2= 2 A .再由电压与线圈匝数的关系U 1U 2=n 1n 2及原线圈两端的电压的有效值U 1=U 1m2=220 V得副线圈两端电压的有效值U 2=44 V ,则有P =U 2I 2≤44 W ,故A 、C 选项正确,B 、D 选项错误.答案:AC6.某小型水电站的电能输送示意图如图17,发电机的输出电压为200 V ,输电线总电阻为r ,升压变压器原副线圈匝数分别为n 1、n 2,降压变压器原副线圈匝数分别为n 3、n 4(变压器均为理想变压器).要使额定电压为220 V 的用电器正常工作,则( )图17A.n 2n 1>n 3n 4 B.n 2n 1<n 3n 4C .升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D .升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率解析:由于输电线上的功率损耗,故升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率.P 出-P 损=P 入,故D 正确.U 2U 1=n 2n 1,U 3U 4=n 3n 4,因为U 1=200 V<U 4=220 V ,U 2>U 3=U 2-U 线,故n 2n 1>n 3n 4,选项A 正确.答案:AD7.如图18所示,理想变压器原副线圈匝数之比为4∶1.原线圈接入一电压为u =U 0sin ωt 的交流电源,副线圈接一个R =27.5 Ω的负载电阻.若U 0=220 2 V ,ω=100π rad/s ,则下述结论正确的是( )图18A .副线圈中电压表的读数为55 VB .副线圈中输出交流电的周期为1100π sC .原线圈中电流表的读数为0.5 AD .原线圈中的输入功率为110 2 W解析:原线圈电压有效值U 1=220 V ,由电压比等于匝数比可得副线圈电压U 2=55 V ,A 对;电阻R 上的电流为2 A ,由原副线圈电流比等于匝数的反比,可得电流表示数为0.5 A ,C 对;输入功率为P =220×0.5 W =110 W ,D 错;周期T =2πω=0.02 s ,B 错.答案:AC8.在远距离输电时,输送的电功率为P ,输电电压为U ,所用导线电阻率为ρ,横截面积为S ,总长度为L ,输电线损失的电功率为P ′,用户得到的电功率为P 用,则P ′、P用的关系式正确的是( )A .P ′=U 2SρLB .P ′=P 2ρLU 2SC .P 用=P -U 2SρLD .P 用=P (1-PρLU 2S)解析:输电线电阻 R =ρL S ,输电电流为I =PU故输电线上损失的电功率为:P ′=I 2R =(P U )2ρL S =P 2ρLU 2S用户得到的电功率为P 用=P -P ′=P (1-PρLU 2S ).故B 、D 正确.答案:BD9.理想变压器连接电路如图19甲所示,已知原副线圈匝数比为10∶1,当输入电压波形如图乙时,电流表读数2 A ,则( )图19A .电压表读数282 VB .电压表读数28.2 VC .输入功率为56.4 WD .输入功率为40 W解析:由图乙可知,U m =282 V ,则输入电压有效值U 1=U m 2=200 V .根据U 1U 2=n 1n 2,U 2=20 V ,再根据I 1I 2=n 2n 1,I 1=0.2 A ,输入功率P =U 1I 1=40 W ,故A 、B 、C 错,D 正确.答案:D10.如图20所示是霓虹灯的供电电路,电路中的变压器可视为理想变压器.已知变压器原线圈与副线圈匝数比n 1n 2=120,加在原线圈的电压为u 1=311 sin100πt (V),霓虹灯正常工作的电阻R =440 kΩ,I 1、I 2表示原、副线圈中的电流.下列判断正确的是( )图20A .副线圈两端电压6220 V ,副线圈中的电流14.1 mAB .副线圈两端电压4400 V ,副线圈中的电流10.0 mAC .I 1<I 2D .I 1>I 2解析:原线圈电压的有效值为220 V , 由U 1U 2=n 1n 2解得副线圈电压U 2=4400 V ; 由I 2=U 2R 得I 2=10.0 mA ,选项B 对.根据n 1<n 2,而I 1I 2=n 2n 1,故I 1>I 2,选项D 对.答案:BD 二、计算题11.交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO ′匀速转动.一小型发电机的线圈共220匝,线圈面积S =0.05 m 2,线圈转动的频率为50 Hz ,线圈内阻不计,磁场的磁感应强度B =2πT .为用此发电机所发出交流电带动两个标有“220 V ,11 kW ”的电机正常工作,需在发电机的输出端a 、b 与电机之间接一个理想变压器,电路如图21所示,求:图21(1)发电机的输出电压有效值为多少? (2)变压器原、副线圈的匝数比为多少?(3)与变压器原线圈串联的交流电流表的示数为多大? 解析:(1)根据E m =NBSω=1100 2 V 得输出电压的有效值为U 1=E m2=1100 V . (2)根据U 1U 2=n 1n 2得n 1n 2=51.(3)根据P 入=P 出=2.2×104 W 再根据P 入=U 1I 1,解得I 1=20 A. 答案:(1)1100 V (2)5∶1 (3)20 A12.发电机的端电压为220 V ,输出功率为44 kW ,输电导线的电阻为0.2 Ω,如果用初、次级匝数之比为1∶10的升压器升压,经输电线路后,再用初、次级匝数比为10∶1的降压器降压供给用户.(1)画出全过程的线路示意图. (2)求用户得到的电压和功率.(3)若不经过变压而直接送到用户,求用户得到的功率和电压. 解析:(1)线路图如图22所示. (2)升压器次级的输出电压为 U 2=n 2n 1U 1=101×220 V =2200 V.图22升压器次级输出电流为I 2=n 1n 2I 1,升压器初级输入电流由P =I 1U 1, 得I 1=P U 1=44×103220 A =200 A ,所以I 2=n 1n 2I 1=20 A输电线路上的电压损失和功率损失分别为 U R =I 2R =20×0.2 V =4 V ,P R =I 22R =202×0.2 W =80 W =0.08 kW加到降压器的初级线圈上的输入电流和电压为 I 3=I 2=20 A ,U 3=U 2-U R =2200 V -4 V =2196 V 降压变压器次级线圈的输出电压和电流分别为 U 4=n 4U 3n 3=110×2196 V =219.6 V ,I 4=n 3n 4I 3=10×20 A =200 A ,用户得到的功率P 4=U 4I 4=43.92 kW.(3)若不采用高压输电,线路损失电压为U R′=I1R=200×0.2 V=40 V 用户得到的电压U′=U1-U R′=220 V-40 V=180 V用户得到的功率为P′=I1U′=200×180 W=36 kW.答案:(1)见图22(2)219.6 V43.92 kW(3)36 kW180 V。
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1.(2012上海)如图,低电位报警器由两个基本门电路与蜂鸣器组成,该报警器只有当输入电压过低时蜂鸣器才会发出警报。
其中 ( )(A)甲是“与门”,乙是“非门”(B)甲是“或门”,乙是“非门”(C)甲是“与门”,乙是“或门”(D)甲是“或门”,乙是“与门”2.(2012上海)如图,光滑斜面固定于水平面,滑块A、B叠放后一起冲上斜面,且始终保持相对静止,A上表面水平。
则在斜面上运动时,B受力的示意图为( )3.(2012上海)小球每隔0.2s从同一高度抛出,做初速为6m/s的竖直上抛运动,设它们在空中不相碰。
第1个小球在抛出点以上能遇到的小球个数为,( )(g取10m/s2 )(A) 三个 (B)四个(C)五个 (D)六个4.(2009上海)(多选)如图为竖直放置的上细下粗的密闭细管,水银柱将气体分隔成A、B两部分,初始温度相同。
使A、B升高相同温度达到稳定后,体积变化量为V A、V B,压强变化量为p A、p B,对液面压力的变化量为F A、F B,则()(A)水银柱向上移动了一段距离(B)V A<V B(C)p A>p B(D)F A=F B5.(2012上海)质点做直线运动,其s-t关系如图所示。
质点在0-20s内的平均速度大小为____________m/s;质点在____________时的瞬时速度等于它在6-20s内的平均速度。
6.(2009上海) 如图为某报警装置示意图,该报警装置在一扇门、两扇窗上各装有一个联动开关,门、窗未关上时,开关不闭合,只要有一个开关未闭合,报警器就会报警。
该报警装置中用了两个串联的逻辑电路,虚线框甲内应选用_________门电路,虚线框乙内应选用_________门电路(填与、非、或)。
7.(2009上海)弹性绳沿x轴放置,左端位于坐标原点,用手握住绳的左端,当t=0时使其开始沿y轴做振幅为8cm的简谐振动,在t=0.25s 时,绳上形成如图所示的波形,则该波的波速为___________cm/s,t=___________时,位于x2=45cm的质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置。
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第一模块 第1章 第2单元一、选择题1.某一列车,其首端从站台的A 点出发到尾端完全出站都在做匀加速直线运动,站在站台上A 点一侧的观察者,测得第一节车厢全部通过A 点需要的时间为t 1,那么第二节车厢(每节车厢都相同)全部通过A 点需要的时间为( )A.22t 1 B .(2-1)t 1 C .(3-1)t 1 D .(3-2)t 1解析:以列车为参考系,观察者从A 点反方向做匀加速直线运动,设每节车厢长为L ,观察者通过第一节车厢L =12at 21,通过前两节车厢2L =12at 2.通过第二节车厢所需时间t 2=t-t 1,由以上式子可解得t 2=(2-1)t 1,故选B.答案:B2.物体做匀变速直线运动,经过A 点的速度是v A ,经过B 点的速度是v B ,C 为AB 中点,则经C 点的速度的大小是( )A.v A +v B 2B.v A v BC.v A +v B 2D.v 2A +v 2B2解析:由v 2B -v 2A =2axv 2C -v 2A =2a ·x 2得v C =v 2A +v 2B2,D 正确.答案:D3.匀速运动的汽车从某时刻开始做匀减速刹车直到停止,若测得刹车时间为t ,刹车位移为x ,根据这些测量结果,可以( )A .求出汽车刹车的初速度,不能求出加速度B .求出汽车刹车的加速度,不能求出初速度C .求出汽车刹车的初速度、加速度及平均速度D .只能求出汽车刹车的平均速度解析:汽车匀减速到零,其逆运动是初速度为零的匀加速直线运动,由v =v 02=x t =a t2,可以求初速度、加速度及平均速度.答案:C4.A 与B 两个质点向同一方向运动,A 做初速度为零的匀加速直线运动,B 做匀速直线运动.开始计时时,A 、B 位于同一位置,则当它们再次位于同一位置时( )A .两质点速度相等B .A 与B 在这段时间内的平均速度相等C .A 的瞬时速度是B 的2倍D .A 与B 的位移相等解析:由题意可知二者位移相同,所用的时间也相同,则平均速度相同,再由v =v A2=v B ,所以A 的瞬时速度是B 的2倍,选B 、C 、D.答案:BCD5.某驾驶员手册规定具有良好刹车性能的汽车在以80 km/h 的速率行驶时,可以在56 m 的距离内被刹住,在以48 km/h 的速率行驶时,可以在24 m 的距离内被刹住,假设对于这两种速率,驾驶员所允许的反应时间(在反应时间内驾驶员来不及使用刹车,车速不变)刹车产生的加速度都相同,则允许驾驶员的反应时间约为( )A .0.5 sB .0.7 sC .1.5 sD .2 s解析:设驾驶员反应时间为t ,加速度为a ,则v 1t +v 212a =x 1,v 2t +v 222a=x 2.由以上两式并代入数值解得t =0.7 s ,故选项B 正确. 答案:B6.一个质点正在做匀加速直线运动,用固定的照相机对该质点进行闪光照相,闪光时间间隔为1 s .分析照片得到的数据,发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了2 m ;在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了8 m ,由此不可..求得 ( )A .第1次闪光时质点的速度B .质点运动的加速度C .从第2次闪光到第3次闪光这段时间内质点的位移D .质点运动的初速度解析:如图4,x 3-x 1=2aT 2,可求得a ,而v 1=x 1T -a ·T2可求.x 2=x 1+aT 2=x 1+x 3-x 12=x 1+x 32也可求,因不知第一次闪光时已运动的时间和位移,故初速度v 0不可求.所以选D.答案:D 7.一人看到闪电12.3 s 后听到雷声,已知空气中的声速约为330~340 m/s ,光速为3×108 m/s ,于是他用12.3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离为4.1 km.根据你所学的物理知识可以判断( )A .这种估算方法是错误的,不可采用B .这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与观察者间的距离C .这种估算方法没有考虑光的传播时间,结果误差很大D .即使声速增大2倍以上,本题的估算结果依然正确解析:由于光速为3×108 m/s ,故光传播到人的时间可忽略,C 错;而x =12.3×3351000km=12.3×13 km =4.1 km ,此种方法可行,B 正确A 错误.而当声速增大2倍后,x =12.3×2×3351000km =8.2 km ,再用此法不行,故D 错.答案:B8.一列车队从同一地点先后开出n 辆汽车在平直的公路上排成直线行驶,各车均由静止出发先做加速度为a 的匀加速直线运动,达到同一速度v 后改做匀速直线运动,欲使n 辆车都匀速行驶时彼此距离均为x ,则各辆车依次启动的时间间隔为(不计汽车的大小)( )A.2v aB.v 2aC.x 2vD.x v 解析:取相邻两车考虑:以后一辆车开始运动时为计时起点,设经时间t 达到匀速运动,则前一辆车已经运动的时间为t +Δt .设两车加速的时间为t 0,前、后两车的位移分别为:x 前=v2t 0+v (t +Δt -t 0)x 后=v2t 0+v (t -t 0)由x 前-x 后=x 即v 2t 0+v (t +Δt -t 0)-v2t 0-v (t -t 0)=x 得Δt =xv . 答案:D 二、计算题9.据国外报道,科学家正在研制一种可以发射小型人造卫星的超级大炮,它能够将一个体积约为2 m 3(底面面积为0.8 m 2)、质量为400 kg 的人造卫星从大炮中以300 m/s 的速度发射出去,再加上辅助火箭的推进,将卫星最终送入轨道.发射部分有长650 m 左右的加速管道,内部分隔成许多起气室,当卫星每进入一个气室,该气室的甲烷、空气混合气体便点燃产生推力,推动卫星加速,其加速度可以看作是恒定的.请估算一下这种大炮的加速度的大小.(保留三位有效数字)解析:根据v 2-v 20=2ax 得v 2=2ax ① 又v =300 m/s ② x =650 m ③联立①②③得a =69.2 m/s 2. 答案:69.2 m/s 2 10.因测试需要,一辆汽车在某雷达测速区,沿平直路面从静止开始匀加速一段时间后,又接着做匀减速运动直到最后停止.下表中给出了雷达测出的各个时刻对应的汽车速度数值.求:(1)汽车匀加速和匀减速两阶段的加速度a 1、a 2分别是多大?前4 s 内汽车做匀加速运动,加速度大小a 1=Δv 1Δt 1=6-32-1m/s 2=3 m/s 2汽车做匀减速运动时的加速度a 2=Δv 2Δt 2=2-49-8 m/s 2=-2 m/s 2知大小为2 m/s 2(2)由表可知匀加速的最大速度是v =12 m/s根据运动学规律,匀加速的位移x 1=v 2-02a 1=24 m同理可求得匀减速的位移x 2=0-v 22a 2=36 m所以总位移x =x 1+x 2=60 m. 答案:(1)3 m/s 2 2 m/s 2 (2)60 m11.如图5所示,一辆长为12 m 的客车沿平直公路以8.0 m/s 的速度匀速向北行驶,一辆长为10 m 的货车由静止开始以2.0 m/s 2的加速度由北向南匀加速行驶,已知货车刚启动时两车相距180 m ,求两车错车所用的时间.解析:设货车启动后经过时间t 1时两车开始错车,则有x 1+x 2=180 m其中x 1=12at 21x 2=v t 1解之可得t 1=10 s设货车从开始运动到两车错车结束所用时间为t 2,在数值上有 x 1′+x 2′=(180+10+12) m =202 m.其中x 1′=12at 22x 2′=v t 2解得t 2=10.8 s故两车错车时间Δt =t 2-t 1=0.8 s. 答案:0.8 s12.上海磁悬浮列车已于2003年10月1日正式运营.据报道,列车从上海龙阳路车站到浦东机场车站,全程30 km.列车开出后先加速,直到最大速度432 km/h ,然后保持最大速度行驶50 s ,立即开始减速直到停止,恰好到达车站.假设列车启动和减速的加速度大小相等且恒定,列车做直线运动.试由以上数据估算磁悬浮列车运行的平均速度的大小是多少?北京和天津之间的距离是120 km ,若以上海磁悬浮列车的运行方式行驶,最高时速和加速度都相同,由北京到天津要用多长时间?解析:列车的最大速度v =432 km/h =120 m/s ,匀速行驶的位移为x 0=v t =6000 m .列车加速阶段与减速阶段的加速度大小相等,因此加速段与减速段通过的位移应相等,设为x 1,所用的时间相等,设为t 1,则x 1=x -x 02=12×103 m所用时间t 1=x 1v 2=200 s列车全程的平均速度为v =x2t 1+t 0=66.7 m/s若磁悬浮列车以相同的加速度和最大速度从北京到天津,则加速段和减速段所用的时间和通过的位移相同,其余的位移是其以最大速度匀速行驶通过的距离,所用的时间为t ′=x ′-2x 1v=800 s ,北京到天津所用时间t =t ′+2t 1=1200s =20 min. 答案:66.7 m/s 20 min。
2023人教版带答案高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律微公式版知识点总结(超全)
2023人教版带答案高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律微公式版知识点总结(超全)单选题1、用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻的实验中,根据某次实验记录数据画出的U-I图像如图所示,下列关于这个图像的说法中正确的是()A.纵轴截距表示待测电池的电动势,即E=3.0 VB.横轴截距表示短路电流,即I短=0.6 A,计算出待测电池内阻为5 ΩC.根据r=EI短|,计算出待测电池内电阻为0.5 ΩD.根据r=|ΔUΔI答案:AA.U-I图像的纵截距为I=0时的路端电压,其大小等于电动势,故E=3.0 V故A正确;B.横轴截距表示路端电压为2.4 V时的电流,并非短路电流,B错误;CD.U-I图像的斜率的绝对值表示电池内电阻,故r =|ΔU ΔI |=|2.4−3.00.6−0|Ω=1.0Ω 故CD 错误。
故选A 。
2、热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象。
所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把散失的能量重新收集、加以利用。
下列关于能量耗散的说法中正确的是( )A .能量耗散说明能量不守恒B .由于能量的转化过程符合能量守恒定律,所以不会发生能源危机C .能量耗散过程中能量不守恒D .能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中涉及热运动的宏观过程具有方向性答案:D能量耗散是指能量在转化和转移的过程中扩散到周围环境中无法再收集起来,其满足能量守恒定律,能量在数量上并未减少,但在可利用的品质上降低了。
能量耗散反映了涉及热运动的宏观过程都具有方向性,故D 正确,ABC 错误。
故选D 。
3、下列关于电功的说法中错误的是( )A .导体内静电力移动电荷所做的功叫作电功B .电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程C .电流做功消耗的能量由电源提供D .电功就是电能答案:DA .导体内静电力移动电荷所做的功即为电功,故A 正确;B.电流做功的过程是将电能转化为其他形式能的过程,故B正确;C.电源是把其他形式的能转化为电能的装置,所以电流做功消耗的能量由电源提供,故C正确;D.电功是过程量,电能是状态量;在纯电阻电路中,虽然电功的数值等于消耗的电能,但电功不是电能,故D错误。
古田中学高三物理天天练12
A古田中学07届高三物理天天练121.以下说法中正确的是 ( ) A .在水中的潜水员斜向上看岸边的物体时,看到的物体将比物体所处的实际位置低 B .在杨氏双缝干涉实验中,在其它条件下变的情况下,若提高入射光的频率,则其干涉条纹变宽 C .关于电磁波谱,若紫外线能使一金属板发生光电效应,则X 射线不一定能使该金属板发生光电效应 D .半衰期是大量的放射性元素的原子核有关数发生衰变需要的时间 2.下列说法中正确的是 ( ) A .要使气体分子的平均动能增大,外界必须向气体传热 B .设两个分子相距很远时分子势能为零,则分子势能随分子之间距离的增加而减小 C .热量只能从高温物体向低温物体传递 D .一定质量的理想气体,温度升高时,压强可能增大 3.关于人造地球卫星,以下说法正确的是 ( ) A .任何人造地球卫星绕地球运行的轨道都是圆 B .在所有匀速圆周运动中,卫星运行的速度不可能大于7.9km/s C .卫星中水银气压计的读数不为零 D .同步卫星的速度等于地球赤道上某建筑物随地球转动地速度4.在一点电荷Q 产生的电场中,一个带正电粒子通过时的轨迹如图所示,图中虚线 表示电场的两个等势面a 、b ,以下说法中正确的是( ) A .粒子经过两等势面的动能E ka >E kbB .粒子在两等势面上的电势能E pa >E pbC .运动中粒子总是克服电场力做功D .Q 可能为正电荷,也可能为负电荷5.内阻不计的交流发电机产生电动势e=10sin50πtV ,接有负电阻 R=10Ω,现在把发电机的转速增加一倍,则 ( ) A .负载两端电压的有效值将变为28.2V B .交流电的频率将变为100Hz C .负载消耗的功率将变为20W D .负载消耗的功率将变为40W 6.A 、B 两列简谐横波在某时刻的波形如图所示,经过t =T A 时间(T A 为波A的周期),两波再次出现如图波形,则两波的波速之比为v A :v B 不可能的是( A .1:1 B .2:1 C .3:1 D .3:27.如图所示电路中,电阻R 1=R 2=R 3=10Ω,电源内阻r =5Ω,电压表可视为理想电表。
人教版高中物理必修第3册基础过关练 第十二章 电能 能量守恒定律 4 能源与可持续发展
4能源与可持续发展基础过关练题组一能量守恒定律1.(多选)下列关于能量的说法中正确的是()A.能量的概念是牛顿最早提出来的B.能量有不同的表现形式,并可以相互转化,但总量不变C.伽利略的斜面实验表明了小球在运动过程中某个量是守恒的D.以上说法均不正确2.(2019广东汕头达濠华侨中学、东厦中学高二上月考)下列关于能量的转化和守恒的说法中错误的是()A.高山上滚下的石块越来越快,说明重力势能转化为动能B.酒精燃烧时,将化学能转化为内能C.发电机发电时,将机械能转化为电能D.人们对太阳能的开发和利用,说明能量可以凭空产生题组二能量转移或转化的方向性3.(2018江苏姜堰中学高二下月考)下列说法中正确的是()A.随着科技的发展,永动机是可以制成的B.能量守恒表明节约能源是无意义的C.机械能守恒是自然界遵循的普遍规律D.能量的耗散反映出自然界宏观过程的方向性4.关于能量和能源,下列表述正确的是()A.能量可以从一种形式转化为另一种形式B.能量不能从一个物体转移到另一个物体C.自然界的能量是守恒的,所以人类可以利用的能源永不枯竭D.能源在利用过程中存在能量耗散现象,这表明自然界的能量不守恒5.热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象,所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把流散的能量重新收集利用。
关于能量的耗散,下列说法中正确的是()A.能量耗散是指在一定条件下,能量在转化过程中总量减少了B.能量耗散表明,能量守恒定律具有一定的局限性C.能量耗散表明,在能源的利用过程中,在可利用的品质上降低了D.以上说法都不对6.下列哪些现象属于能量耗散()A.利用水流能发电,将水能转化为电能B.电能通过灯泡中的电阻丝转化为光能C.电池的化学能转化为电能D.火炉把房子烤暖题组三能源的分类与应用7.(2018山东聊城三中高二下月考)下列关于能源的说法中,正确的是()A.由于能量不会凭空消失,也不会凭空产生,总是守恒的,所以节约能源意义不大B.煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能C.节约能源只要提高节能意识就行,与科技进步无关D.水能是不可再生能源8.目前,共享单车作为绿色出行的交通工具,成为一种时尚。
新教材高中物理第十二章电能能量守恒定律2闭合电路的欧姆定律课后练习含解析新人教版必修第三册
闭合电路的欧姆定律合格考达标练1.如下图为某电池的铭牌,第一行标有“3.8 V3 000 mA·h(11.4 W·h)〞。
对该铭牌参数的分析,以下说法中正确的选项是()A.铭牌中的W·h是能量的单位B.铭牌中的mA·h是功率的单位C.该电池放电时输出的总能量约为11.4 JD.该电池放电时输出的总电荷量约为1.08×105 C,功和能量单位相同,故功率的单位乘以时间的单位是能量的单位,故A正确;电流乘以时间得到电荷量,故电流的单位乘以时间的单位是电荷量的单位,故铭牌中的 mA·h是电荷量的单位,故B错误;该电池放电时输出的总能量约为11.4W·h=11.4×3600J=4.104×104J,C 错误;该电池放电时输出的总电荷量约为3000mA·h=3000×10-3×3600C=1.08×104C,故D错误。
2.如下图为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图像,那么以下说法正确的选项是()A.电动势E1=E2,短路电流I1>I2B.电动势E1=E2,内阻r1>r2C.电动势E1>E2,内阻r1<r2D.当两电源的工作电流变化量相同时,电源1的路端电压变化较大U-I图线交纵轴于一点,那么说明两电源的电动势相同;交横轴于两不同的点,可判断出电源1的短路电流大于电源2的短路电流,那么A项正确,C项错误。
又由两图线的倾斜程度可知图线2的斜率的绝对值大于图线1的斜率的绝对值,即电源2的内阻大于电源1的内阻,那么可知B项错误。
由图像可判断当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压的变化量大于电源1的路端电压的变化量,可知D项错误。
3.关于电源电动势,以下说法正确的选项是()A.电动势就是电源供应电路的能量B.电源与外电路断开时,电动势等于其两端电压C.电源接入电路时,其两端的电压就是电源电动势D.电动势的大小一定等于电路中的电流与全电路电阻的乘积A错误;电源与外电路断开时,电源电动势在数值上才等于其两端电压,故B 正确,C错误;当外电路有非纯电阻时,电动势的大小不等于电路中的电流与全电路电阻的乘积,故D 错误。
人教版高中物理第十二章 电能 能量守恒定律精选试卷训练(Word版 含解析)
人教版高中物理第十二章电能能量守恒定律精选试卷训练(Word版含解析)一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优(难)1.可将光能转换为电能的硅光电池已经得到了广泛的应用.某同学利用如图甲所示的器材探究在一定光照强度下硅光电池的路端电压U与总电流I的关系.电表视为理想电表.(1)在图甲中实物图上用笔画线代替导线进行连接___________;(2)用一定强度的光照射硅光电池,调节滑动变阻器,通过测量得到该电池的U-I图象如图乙所示,由此可知在该光照强度下,硅光电池内阻________(填“是”或“不是”)常数,短路电流为________mA,电动势为________V.(结果保留三位有效数字)(3)若将R=10kΩ的电阻接在该硅光电池两极上,用同样强度的光照射该硅光电池,则该电阻消耗的功率为________ W,此时该硅光电池的内阻为________ kΩ.(结果保留两位有效数字)【答案】不是0.295(0.293~0.297)2.68(2.66~2.69)3.0×10-4(2.9×10-4~3.1×10-4) 5.4(4.9~5.6)【解析】【详解】(1)[1]本实验中测量电源的电动势和内电阻,故采用限流接法,而电流表采用相对电源的外接法;连接实物电路图,如图所示.(2)[2][3][4]因图象的斜率是变化的,所以电池的内阻不是定值;在硅光电池的U-I图象,图象与横轴的交点表示短路电流,由图可知,短路电流为295μA=0.295mA;当I=0,U=E,图线斜率的绝对值表示内阻.由图线a可知E=2.68V;(3)[5][6]在图乙中作出电阻的伏安特性曲线如图所示,与电源的伏安特性曲线的交点表示电压和电流,由图可知,I =175μA ,U =1.7V ;故电源的输出功率P =UI =1.7×175×10-6=3.0×10-4W ;根据闭合电路欧姆定律可得:362.68 1.7 5.610 5.617510E U r k I ---===⨯Ω=Ω⨯2.一研究学习小组,为了测定两节串联干电池组的电动势E 和内电阻r ,实验器材有:一只DIS 电流传感器(可视为理想电流表,测得的电流用I 表示),一只电阻箱(阻值用R 表示),一只开关和导线若干。
2021年新教材高中物理第十二章电能能量守恒定律2闭合电路的欧姆定律练习含解析新人教版必修3
闭合电路的欧姆定律【基础巩固】1.一台发电机以0.5 A的电流向外输电,在1 min内将180 J的机械能转化为电能,则发电机的电动势为( )A.6 VB.360 VC.120 VD.12 V答案:A2.(多选)下列说法正确的是( )A.由关系式E=I(R+r)可知,电源电动势由通过它的电流和电路的总电阻共同决定B.由关系式R=U可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比I可知,电路中的电流跟电源电动势成正比,跟电路的总电阻成反比C.由关系式I=ER+rD.由关系式R=U可知,对一个阻值不变的导体来说,导体两端的电压跟通过导体的电流的比值是I一定值答案:CD3.如图所示的电路中,把R由2 Ω改为6 Ω时,闭合开关,电流减小为原来的一半,则电源的内阻应为( )A.4 ΩB.8 ΩC.6 ΩD.2 Ω答案:D4.(多选)欧姆表的内部电路如图所示,已知表头的电阻为R g,滑动变阻器接入电路的阻值为R0,电源的电动势和内阻分别为E、r.下列说法正确的是( )A.欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律B.电路图中左侧的表笔为黑表笔C.欧姆表表盘的最左端为电阻“0”刻度D.欧姆表表盘的中间刻度值为R中=r+R g+R0解析:欧姆表是根据闭合电路的欧姆定律制成的,选项A正确;测量电阻时,电流从黑表笔出,红表笔进,选项B错误;“∞”刻度在刻度盘的左端,选项C错误;当欧姆表指针指在中间位置时,I g2=ER0+R g+r+R x,I g=ER0+r+R g,所以R x=R g+R0+r,即欧姆表中间刻度值为R中=r+R g+R0,选项D正确.答案:AD5.(多选)某一电源路端电压的U-I图像如图所示,由图可知( )A.电源电动势为2 VB.电源内阻为13ΩC.电源短路时电流为6 AD.电源的路端电压为1 V时,电路中电流为5 A答案:AD6.(多选)如图所示的电路由电源、电阻箱和电流表等组成,电源电动势E=4 V,内阻r =2 Ω.电流表内阻忽略不计,闭合开关,调节电阻箱,当电阻箱读数分别等于R 1和R 2时,电流表对应的读数分别为I 1和I 2.这两种情况下电源的输出功率相等.下列说法正确的是( )A.I 1+I 2=2 AB.I 1-I 2=2 AC.R 1=1Ω2R 2D.R 1=4Ω2R 2答案:AD【拓展提高】7.(多选)如图所示的电路中,闭合开关S,灯泡L 1和L 2均正常发光,由于某种原因灯泡L 2的灯丝突然烧断,其余用电器均不会损坏,则下列结论正确的是( )A.电流表的示数变大,电压表的示数变小B.灯泡L 1变亮C.电阻R 的功率变大D.电容器上的电荷量增大 答案:CD8.(多选)如图所示的电路中,电源电动势为E ,内阻为r ,R 1、R 2为定值电阻,L 为小灯泡,R 3为光敏电阻.当光照减弱时,R 3阻值增大,则 ( )A.电压表的示数增大B.R2中的电流增大C.L的功率减小D.路端电压增大解析:由题图可知,L与R3串联后与R2并联,再与R1串联.当光照减弱时,R3阻值增大,电路总电阻增大,总电流减小,由U=E-Ir可知,路端电压增大;总电流减小,R1两端的电压减小,电压表的示数减小;并联部分电压增大,R2中的电流增大,流过L的电流减小,故L的功率减小.选项A错误,选项B、C、D正确.答案:BCD9.如图所示的电路中,电阻R1=R2=R3=10 Ω,电源内阻r=5 Ω,电压表可视为理想电压表.当开关S1和S2均闭合时,电压表的示数为10 V.(1)通过电阻R2的电流为多大?(2)路端电压为多大?(3)电源的电动势为多大?(4)当开关S1闭合而S2断开时,电压表的示数变为多大?答案:(1)1 A (2)15 V (3)20 V (4)16 V【挑战创新】10.(多选)某手机用锂电池铭牌如图甲所示,某型号超级电容器铭牌如图乙所示,二者的内阻均不计.如果将充满电的锂电池和电容器的电荷量放完,锂电池可以释放电荷量Q1,同时对外做功W1;电容器可以释放电荷量Q2,同时对外做功W2.则下列关系正确的是 ( )甲乙A.Q1>Q2B.Q1<Q2C.W1>W2D.W1<W2解析:手机锂电池电荷量放完释放的电荷量Q1=It=2 000 mA·h=7 200 C,电容器电荷量放完释放的电荷量Q2=CU=10 800 C,比较可得Q1<Q2,故选项A错误,选项B正确;锂电池对外做功W1=EQ1=2.664×104J,电容器对外做功W2=Q2U=2.916×104J,比较可得W1<W2,故选项C 错误,选项D正确.答案:BD。
新教材高中物理第12章电能能量守恒定律2闭合电路的欧姆定律夯基提能作业新人教版必修第三册
第十二章 2合格考训练25分钟·满分60分一、选择题(本题共7小题,每题6分,共42分)1.(新疆实验中学高二第一学期期末)一节干电池的电动势为1.5 V,这表示( B )A .该电池接入电路工作时,电池两极间的电压恒为1.5 VB .电池中每通过1C 的电荷量,该电池能将1.5 J 的化学能转变成电势能C .该电池存储的电能一定比电动势为1.2 V 的电池存储的电能多D .将1 C 的电子由该电池负极移送到正极的过程中,非静电力做了1.5 J 的功解析:接入电路后,两极电压为路端电压,若外电路正常工作,则路端电压小于电动势,故A 错误;电源是把其他形式的能转化为电能的装置,电路中每通过1 C 的电量,该电池能将1.5 J 的化学能转变成电能,故B 正确;电动势表示电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量,电动势大储存的电能不一定多,故C 错误;一节干电池的电动势为1.5 V,表示该电池能将1 C 的正电荷由负极移送到正极的过程中,非静电力做了1.5 J 的功,故D 错误。
2.飞行器在太空飞行,主要靠太阳能电池提供能量。
有一太阳能电池板,测得它的开路电压为800 mV,短路电流为40 mA 。
若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻连成一闭合电路,则它的路端电压是( D )A .0.1 VB .0.2 VC .0.3 VD .0.4 V解析:电池没有接入外电路时,路端电压等于电池电动势,所以电动势E =800 mV 。
由闭合电路欧姆定律得短路电流I 短=E r ,所以电池内阻r =E I 短=800×10-340×10-3Ω=20 Ω,该电池与20 Ω的电阻连成闭合电路时,电路中电流I =ER +r =80020+20 mA =20 mA,所以路端电压U =IR =400 mV =0.4 V,D 项正确。
3.如图所示,用两节干电池点亮几个小灯泡,当逐一闭合开关,接入灯泡增多时,以下说法错误的是( D )A .灯少时各灯较亮,灯多时各灯较暗B .各灯两端电压在灯多时较低C .通过电池的电流在灯多时较大D .电池输出功率灯多时较大解析:由于电灯并联在电路中,所以接入电路的电灯越多,总电阻越小,电路的总电流越大,电源的内电压越大,路端电压越低,流过每个灯的电流越小,每个电灯越暗,由于未知电池的内阻,故无法判断电池何时输出功率最大,选项A、B、C正确,选项D错。
学年人教版高中物理选修12第二章能量的守恒和耗散单元测试
学年人教版高中物理选修12第二章能量的守恒和耗散单元测试一、单项选择题1.以下说法中正确的选项是〔〕A. 做功和热传递是改植物体内能的两种实质不同的物理进程,做功是其他方式的能和内能之间的转化;热传递那么是物体内能的转移B. 外界对物体做功,物体的内能一定增大C. 温度高的物体其热量肯定多,内能肯定大D. 热水的内能比冷水的内能多2.以下说法中不正确的选项是〔〕A. 随着技术提高,热机的效率可以到达100%;制冷机也可以使温度到达﹣280℃B. 一定质量的理想气体,先坚持压强不变而收缩,再停止绝热紧缩,其内能肯定添加C. 在热机中,燃气的内能不能够全部变为机械能而不惹起其他变化D. 在热传导中,热量不能够自发地从高温物体传递给高温物体而不惹起其他变化3.以下说法正确的选项是〔〕A. 伽利略经过〝斜面实验〞,证明了〝力是维持运动的缘由〞B. 一切的永动机都违犯了能量守恒定律,都不能制形成功C. 爱因斯坦提出〝光子〞实际,成功地对光电效应停止了解释D. 在相对论中,运动中的时钟会比运动时走得快4.以下说法正确的选项是〔〕A. 晶体都具有确定的熔点B. 空气相对湿度大,就是空气中水蒸气含量高C. 物体从外界吸收热量,其内能一定添加D. 空调机在制冷进程中,从室内吸收的热量等于向室外放出的热量5.磊磊陪爸爸看车展,看到了新款红旗轿车,他想知道中国消费的第一辆红旗轿车四冲程热机任务时提供动力的是〔〕A. 做功冲程B. 吸气冲程C. 紧缩冲程D. 排气冲程6.以下表达正确的选项是〔〕A. 凡触及热现象的微观进程都具有方向性B. 气体的压强越大,分子的平均动能越大C. 外界对气体做正功,气体的内能一定增大D. 温度降低,物体内的每一个分子的热运动速率都增大7.以下说法正确的选项是〔〕A. 布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规那么运动B. 物体吸热时,它的内能一定添加C. 分子间距离增大时,分子间的引力、斥力都减小D. 用阿伏伽德罗常数和某种气体的密度,就可以求出该种气体的分子质量二、多项选择题8.以下说法中正确的选项是〔〕A. 除了一些无机物质的大分子外,大少数分子的大小数量级为10﹣10cmB. 两个分子间距离增大时,它们之间的分子势能一定减小C. 在绝热进程中,外界对理想气体做功,气体的内能一定添加D. 水的饱和汽压随温度的降低而增大E. 液体外表层中分子间的距离比液体外局部子间的距离大,所以液体外表存在张力9.以下说法中,正确的选项是〔〕A. 一杯热茶在翻开杯盖后,茶会自动变得更热B. 电冰箱通电后把箱内高温物体的热量传到箱外高温物体C. 气体的分散进程具有方向性D. 一切方式的能量间的相互转化都不具有方向性10.在以下说法中,正确的选项是〔〕。
2023人教版带答案高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律微公式版基础知识手册
2023人教版带答案高中物理必修三第十二章电能能量守恒定律微公式版基础知识手册单选题1、能源可划分为一次能源和二次能源。
自然界以现成形式提供的能源称为一次能源;需要依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二次能源。
下列叙述正确的是()A.水能是二次能源B.电能是二次能源C.天然气是二次能源D.焦炉气是一次能源答案:BA.水能从自然界直接获取,是一次能源,A错误;B.电能是需要其他能源转化的,是二次能源,B正确;C.天然气可以直接从自然界获取,是一次能源,C错误;D.焦炉气是经过加工转化的,属于通过其他能源的能量间接制取,是二次能源,D错误。
故选B。
2、如图所示,在测电源电动势和内阻的实验中,闭合开关S,改变滑动变阻器的阻值,读出电压表示数U和电流表示数I,下列说法正确的是()A .电压表读数U 增大时电流表读数I 也必定增大B .电压表与电流表读数变化量的比值的绝对值|ΔUΔI |是滑动变阻器的电阻 C .电压表与电流表读数的比值UI 是电源内阻D .电压表与电流表读数变化量比值的绝对值|ΔUΔI |是电源内阻 答案:DA .电压表读数U 增大时,电源内部电压减小,而电源内阻不变,由I =U 内r知回路中电流减小,电流表示数减小,故A 错误;BD .由闭合电路的欧姆定律U =E -Ir 可知U 1=E -I 1r U 2=E -I 2r两式相减可得|ΔU ΔI|=r 故D 正确B 错误;C .由电路图可知,电压表与电流表读数的比值U I是滑动变阻器的阻值,故C 错误。
故选D 。
3、某家庭使用的智能电饭煲,其铭牌如图所示。
假如用此电饭煲煮饭时,均在额定功率下工作30min ,则该电饭煲煮饭时消耗的电能数量级为( )A .102B .104C .106D .108答案:C根据题意,由公式W=Pt可得,该电饭煲煮饭时消耗电能为W=Pt=640×30×60J=1.15×106J 故选C。
人教版(2019)高二物理必修第三册第12章电能能量守恒定律练习含答案【可修改文字】
可编辑修改精选全文完整版人教版(2019)高二物理必修第三册第12章电能能量守恒定律练习含答案2020--2021人教(新教材)物理必修第三册第12章电能能量守恒定律练习含答案(新教材)人教必修第三册第12章电能能量守恒定律1、有四盏电灯,按如图所示连接在电路中,L1和L2都标有“220 V100 W”字样,L3和L4都标有“220 V40 W”字样,电路接通后,亮度最暗的灯泡是()A.L1B.L2C.L3D.L42、两个电源a、b的路端电压和电流的变化关系曲线如图所示,由图可知()A.电源a的内阻较小,电动势较大B.电源a的内阻较大,电动势较大C.电源b的内阻较大,电动势较小D.电源b的内阻较大,电动势较大3、(双选)在用如图所示的电路测量电池电动势和内阻的实验中,若有两只电压表V1和V2且量程相同,内阻R V1>R V2;两只电流表A1、A2且量程相同,内阻R A1>R A2,在该实验中,为了使E、r的测量精确些,选择的电表可以是()A.V1和A2B.V2和A2C.V2和A1D.V1和A14、关于能量和能源,下列说法中正确的是()A.化石能源是清洁能源;水能是可再生能源B.人类在不断地开发和利用新能源,所以能量可以被创造C.在能源的利用过程中,由于能量在数量上并未减少,所以不需要节约能源D.能量耗散现象说明:在能量转化的过程中,虽然能量的总量并不减少,但能量品质降低了5、如图所示,电源电动势E=12 V,内阻r=3 Ω,R0=1 Ω,直流电动机内阻R0′=1 Ω,当调节滑动变阻器R1为某值时可使甲电路输出功率最大,调节R2为某值时可使乙电路输出功率最大,且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P0=2 W),则R1和R2的值分别为()A.2 Ω,2 Ω B.2 Ω,1.5 ΩC.1.5 Ω,1.5 Ω D.1.5 Ω,2 Ω*6、在如图所示的电路中,电阻R=2.0 Ω,电源的电动势E=3.0 V,内电阻r =1.0 Ω。
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第六模块第12章第2单元一、选择题图221.一简谐机械波沿x轴正方向传播,周期为T,波长为λ.若在x=0处质点的振动图象如图22所示,则该波在t=T/2时刻的波形曲线为下图中的()解析:根据振动图象,可知x=0处的质点,在t=T/2时刻在平衡位置,向下振动,只有选项A中波的图象在x=0处的质点满足条件,故选A.答案:A图232.如图23所示,沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为200 m/s,则有()A .图中质点b 的加速度在增大B .从图示时刻开始,经0.01 s 质点a 通过的路程为4 cm ,相对平衡位置的位移为零C .若此波遇到另一列波,并产生稳定的干涉现象,则另一列波的频率为50 HzD .若产生明显的衍射现象,该波所遇到障碍物的尺寸一般不小于200 m解析:判断A 项可先由“上下坡法”得出质点b 此时的运动方向向下,即正在远离平衡位置,回复力增大,加速度增大,A 正确;由图得波长为4 m ,只要障碍物的尺寸不大于4 m 或相差不大,就能产生明显的衍射现象,所以D 错误;根据波长、波速和频率的关系是f =vλ=50 Hz ,所以,若该波遇到另一列波发生稳定的干涉现象,则另一列波的频率必定与这列波频率相同,为50 Hz ,C 正确;另外由频率得这列波的周期为0.02 s ,经过0.01 s 后,质点a 应运动到负方向最大位移处,通过的路程为4 cm ,相对平衡位置的位移为-2 cm ,B 错误,选AC.答案:AC图243.一列波长大于1 m 的横波沿着x 轴正方向传播.处在x 1=1 m 和x 2=2 m 的两质点A 、B 的振动图象如图24所示.由此可知( )A .波长为43mB .波速为1 m/sC .3 s 末A 、B 两质点的位移相同D .1 s 末A 点的振动速度大于B 点的振动速度图25解析:由A 、B 两质点的振动图象及传播可画出t =0时刻的波动图象如右图25,由此可得λ=43 m ,A 选项正确;由振动图象得周期T =4 s ,故v =λT =43×4 m/s =13m/s ,B 选项错误;由振动图象3 s 末A 点位移为-2 cm ,B 点位移为0,故C 选项错误;由振动图象知1 s 末A 点处于波峰,振动速度为零,1 s 末B 点处于平衡位置,振动速度最大,故D 选项错误.答案:A 二、计算题图264.弹性绳沿x 轴放置,左端位于坐标原点,用手握住绳的左端,当t =0时使其开始沿y 轴做振幅8 cm 的简谐振动,在t =0.25 s 时,绳上形成如图26所示的波形,则该波的波速为________cm/s ;在t =__________s 时,位于x 2=45 cm 处的质点N 恰好第一次沿y 轴正向通过平衡位置.解析:由图象可知,A =8 cm ,T =4t =1 s ,λ=20 cm ,所以波速v =λT =201cm/s =20 cm/s ,绳上的每个质点刚开始振动的方向是沿y 轴负方向,故波传到N 点所用的时间为:t 1=x 2v =4520 s=2.25 s ,所以质点N 第一次沿y 轴正向通过平衡位置时,t =t 1+T2=2.75 s.图27答案:20 2.755.如图27所示,A 处放一频率为40 Hz 的音叉,经过橡皮管ACB 和ADB 连通到B 处,在B 处完全听不到音叉振动的声音,已知管ACB 的长度为0.4 m ,声音在空气中传播速度为320 m/s ,那么管ADB 的长度至少为多少米?解析:声波的波长为:λ=v f =32040 m =8 m.由波的干涉原理知:l ADB -l ACB =λ2所以l ADB =λ2+l ACB =4 m +0.4 m =4.4 m.答案:4.4 m图286.一列沿x 轴正方向传播的横波在某一时刻的波形图象如图28所示,已知波的传播速度是16 m/s.(1)指出这列波中质点振动的振幅是多少? (2)画出再经过0.125 s 时的波形图象.解析:(1)由图象可以看出,质点振动的最大位移是10 cm ,因此振幅是10 cm.图29(2)经0.125 s 波形沿x 轴正方向移动的距离为Δx =v Δt =16×0.125 m =2 m ,所以经过0.125 s 后的波形图象如图29中的虚线所示.答案:(1)10 cm (2)如图29虚线所示.图307.如图30所示,一列向右传播的简谐横波,波速大小为0.6 m/s ,P 质点的横坐标为x =0.96 m .从图示时刻开始计时,求:(1)P 质点刚开始振动时振动方向如何? (2)P 质点开始振动后,其振动周期为多少? (3)经过多长时间P 质点第二次到达波峰?解析:(1)波上每一点开始振动的方向都与此刻波上最前端质点的振动方向相同,即向下振动.(2)P 质点开始振动后,其振动周期等于振源的振动周期,由v =λ/T ,可得:T =λ/v =0.4 s. (3)P 质点第二次到达波峰也就是第二个波峰传到P 点,第二个波峰到P 点的距离为s =x +34λ=1.14 m ,所以t =s v =1.140.6s =1.9 s. 答案:(1)向下振动 (2)0.4 s (3)1.9 s图318.如图31所示为一列简谐波在t 1=0时刻的图象.此时波中质点M 的运动方向沿y 轴负方向,且t 2=0.55 s 时质点M 恰好第3次到达y 轴正方向最大位移处.试求:(1)此波沿什么方向传播? (2)波速是多大?(3)从t 1=0至t 3=1.2 s ,质点N 运动的路程和相对于平衡位置的位移分别是多少? 解析:(1)此波沿x 轴负方向传播.(2)在t 1=0到t 2=0.55 s 这段时间时,质点M 恰好第3次到达沿y 轴正方向的最大位移处,则有:(2+34)T =0.55 s ,得T =0.2 s.由图象得简谐波的波长为λ=0.4 m ,则波速v =λT=2 m/s.(3)在t 1=0至t 3=1.2 s 这段时间,波中质点N 经过了6个周期,即质点N 回到始点,所以走过的路程为s =6×5×4 cm =120 cm.相对于平衡位置的位移为2.5 cm. 答案:(1)沿x 轴负方向 (2)2 m/s (3)120 cm 2.5 cm图329.如图32所示中实线是一列简谐横波在t 1=0时刻的波形,虚线是这列波在t 2=0.5 s 时刻的波形,这列波的周期T 符合:3T <t 2-t 1<4T ,问:(1)若波速向右,波速多大? (2)若波速向左,波速多大?(3)若波速大小为74 m/s ,波速方向如何?解析:由图象知:λ=8 m ,又因为3T <t 2-t 1<4T , (1)当波向右传播时,t 2-t 1=3T +38T ,所以T =8(t 2-t 1)27=8×0.527 s =427 s ,由v =λT 得v =84/27m/s =54 m/s.(2)当波向左传播时t 2-t 1=3T +58T ,所以T =8(t 2-t 1)29=8×0.529 s =429 s ,由v =λT 得v =84/29m/s =58 m/s.(3)当波速为74 m/s 时,在0.5 s 内波传播的距离为s =74×0.5 m =37 m =458λ,故此波向左传播.答案:(1)若波向右传播时其波速为54 m/s (2)当波向左传播时其波速为58 m/s (3)当波速为74 m/s 时波向左传播10.甲、乙两列完全相同的横波分别从波源A 、B 两点沿直线Ox 相向传播,t =0时的波形图象如图33所示,如果两列波的波速都是10 m/s ,求:图33(1)甲、乙两列波的频率各是多少?(2)第几秒末两列波相遇,相遇时C 、D 两点间有哪些点位移最大?解析:(1)由图知:λ=4 m ,又因v =10 m/s ,所以由f =v λ得f =104 Hz =2.5 Hz ,故甲、乙两列波的频率均为2.5 Hz.图34(2)设经t 时间两波相遇,则2v t =4 m ,所以t =42×10 s =0.2 s ,又因T =1f =12.5 s =0.4 s ,故波分别向前传播λ2相遇,此时两列波的波形如图34中的虚线所示.故CD 间有x =5m 和x =7m 处的点位移最大. 答案:(1)2.5 Hz 2.5 Hz (2)x =5 m 和x =7 m11.质量为m 的均匀方形木块在平静的水面上处于平衡状态,用力F 向下压木块使之向下移动距离d ,然后松开手,不计水的粘滞作用,木块做简谐振动.(1)当木块正好经过平衡位置向下运动时,某同学开始观察木块的振动过程,该同学发现经过0.5 s 后木块第一次回到平衡位置.已知d =2 cm ,取竖直向上为正方向,请将该同学观察到的木块的振动过程用振动图象描述出来(在图35甲中画出).另一位同学在该同学观察3.5 s 后开始计时.请在图乙中画出后一位同学观察的振动图象.图35(2)如果由于该木块的振动,在水面形成机械波,3.5 s 内传播了3.5 m ,则该波的波长是多少?(3)画出该同学在3.5 s 时观察到的某一方向的波形图.(至少画出一个周期) 解析:(1)图象如图36所示.(2)因为水波3.5 s 内传播了3.5 m ,所以波速为v =st =1 m/s ,又由图象得T =1 s ,根据v=λT,所以λ=1 m. (3)如图37所示. 答案:(1)图象如下图36图36(2)1 m (3)如图37所示图3712.一列简谐波沿x 轴方向传播,已知x 轴上x 1=0和x 2=1 m 两处质点的振动图线分别如图38(a)(b)所示,求此波的传播速度.图38解析:(a)由所给出的振动的题图知周期T =4×10-3s.(b)由题图可知,t =0时刻,x =0的质点P [其振动图象即为(a)]在正最大位移处,x =1的质点Q [其振动图象即为(b)]在平衡位置向y 轴负方向运动,所以当简谐波沿x 轴正向传播时PQ 间距离为(nλ1+34λ1),当波沿x 轴负方向传播时PQ 间距离为(nλ2+14λ2).因为(n +34)λ1=1,所以λ1=43+4n m因为(n +14)λ2=1,所以λ2=41+4nm波沿x 轴正向传播时的波速v 1=λ1T 1=1033+4n m/s(n =0,1,2…)波沿x 轴负向传播时的波速v 2=λ2T 2=1031+4n m/s(n =0,1,2…)答案:沿x 轴正向传播时,v 1=1033+4n m/s(n =0,1,2…)沿x 轴负向传播时:v 2=1031+4n m/s(n =0,1,2…)。