2011届高考物理第一轮复习同步训练题44
2011年高考物理(高考真题+模拟新题)分类汇编--光学-电磁波-相对论
2011年高考物理(高考真题+模拟新题)分类汇编(huìbiān)--光学-电磁波-相对论2011年高考(ɡāo kǎo)物理(高考真题+模拟新题)分类汇编--光学-电磁波-相对论2011年高考物理(高考真题+模拟新题)分类(fēn lèi)汇编--光学-电磁波-相对论2011年高考(ɡāo kǎo)物理(高考真题+模拟新题)分类汇编--光学-电磁波-相对论N单元(dānyuán)光学电磁波相对论N1光的传播(chuánbō)34．[2011·课标全国(quán ɡuó)卷]N1(2)一半(yībàn)圆柱形透明物体横截面如图1－16所示，底面AOB镀银(dù yín)(图中粗线)，O表示半圆截面的圆心．一束光线在横截面内从M点入射，经过AB面反射后从N点射出．已知光线在M点的入射角为30°，∠MOA＝60°，∠NOB ＝30°.求：(ⅰ)光线在M点的折射角；(ⅱ)透明物体的折射率．图1－16【解析】 (ⅰ)如图所示，透明物体内部的光路为折线MPN，Q、M两点相对于底面EF对称，Q、P和N三点共线．设在M点处，光的入射角为i，折射角为r，∠OMQ＝α，∠PNF＝β.根据题意有α＝30°①由几何关系得，∠PNO＝∠PQO＝r，于是β＋r＝60°②且α＋r＝β③由①②③式得r＝15°④(ⅱ)根据折射率公式有sin i＝n sin r⑤i＝30°⑥由④⑤⑥式得n＝6＋2 2⑦15．N1、N3[2011·四川卷]下列说法(shuōfǎ)正确的是()A．甲乙在同一(tóngyī)明亮空间，甲从平面镜中看见(kàn jiàn)乙的眼睛时，乙一定(yīdìng)能从镜中看见甲的眼睛B．我们能从某位置通过固定的任意(rènyì)透明介质看见另一侧的所有景物C．可见光的传播速度总是大于电磁波的传播速度D．在介质中光总是沿直线传播【解析】A根据光路传播的可逆性，甲从平面镜中看到乙的眼睛，乙也一定能从镜中看到甲的眼睛，A正确；光线通过透明介质要发生反射和折射，反射光线和折射光线都存在于一定的空间范围，从某位置通过固定的透明介质并不能看见另一侧的所有景物，B错误；在真空中，可见光的传播速度与电磁波的传播速度均相同，都等于c＝3×108m/s，C错误；在同一种均匀介质中光才是沿直线传播的，D错误．图1－216．N1[2011·全国(quán ɡuó)卷]雨后太阳光入射到水滴中发生色散(sèsàn)而形成彩虹．设水滴(shuǐ dī)是球形的，图中的圆代表水滴过球心(qiúxīn)的截面，入射光线在过此截面(jiémiàn)的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是()A．紫光、黄光、蓝光和红光B．紫光、蓝光、黄光和红光C．红光、蓝光、黄光和紫光D．红光、黄光、蓝光和紫光【解析】B由太阳光第一次进入水珠时的色散即可作出判断，把水珠看作三棱镜，向下偏折程度最大的光线一定是紫光，偏折程度最小的是红光，从图上可看出，a是紫光，d是红光，则b是蓝光，c是黄光，所以正确答案是B.12．[2011·江苏物理卷]【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两．．．．．．．．．．．题．，并在相应的答．．题．区域内作答．．．．．，若三题都做，则按A、B两题评分．B．(选修模块3－4)(12分)(2)N1[2011·江苏物理卷]一束光从空气射向折射率为3的某种介质，若反射光线与折射光线垂直，则入射角为________．真空中的光速为c，则光在该介质中的传播速度为________.(2)N1[2011·江苏物理(wùlǐ)卷]【答案(dáàn)】60°33c【解析(jiě xī)】设入射角、折射角分别(fēnbié)为θ1、θ2，则θ1＋θ2＝90°，由n＝sinθ1sinθ2，可得tanθ1＝3，即入射角为60°；由n＝cv，所以(suǒyǐ)v＝cn＝33c.N2光的波动性18．N2[2011·重庆卷] 在一次讨论中，老师问道：“假如水中相同深度处有a、b、c三种不同颜色的单色点光源，有人在水面上方同等条件下观测发现，b在水下的像最深，c照亮水面的面积比a的大．关于这三种光在水中的性质，同学们能做出什么判断？”有同学回答如下：①c光的频率最大②a光的传播速度最小③b光的折射率最大④a光的波长比b光的短根据老师的假定，以上回答正确的是() A．①②B．①③C．②④D．③④18．N2[2011·重庆(zhònɡ qìnɡ)卷] C【解析(jiě xī)】b在水下(shuǐ xià)的像最深，b光偏折得最小，b的折射率最小，c光照亮(zhào liànɡ)水面的面积比a的大，c的临界角比a的大，由sin C＝1n知，c光的折射率比a小，即a光的折射率最大，故a光的频率(pínlǜ)最大，因n＝cv，故在水中a光中传播速度最小，又c＝λf，知a光的波长最短，综上可知C正确．N3电磁场电磁波15．N1、N3[2011·四川卷]下列说法正确的是()A．甲乙在同一明亮空间，甲从平面镜中看见乙的眼睛时，乙一定能从镜中看见甲的眼睛B．我们能从某位置通过固定的任意透明介质看见另一侧的所有景物C．可见光的传播速度总是大于电磁波的传播速度D．在介质中光总是沿直线传播【解析(jiě xī)】A根据(gēnjù)光路传播的可逆性，甲从平面镜中看到乙的眼睛(yǎn jing)，乙也一定(yīdìng)能从镜中看到甲的眼睛，A正确(zhèngquè)；光线通过透明介质要发生反射和折射，反射光线和折射光线都存在于一定的空间范围，从某位置通过固定的透明介质并不能看见另一侧的所有景物，B错误；在真空中，可见光的传播速度与电磁波的传播速度均相同，都等于c＝3×108m/s，C错误；在同一种均匀介质中光才是沿直线传播的，D错误．6．N3[2011·天津卷]甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，设相邻两个亮条纹的中心距离为Δx，若Δx甲>Δx乙，则下列说法正确的是()A．甲光能发生偏振现象，乙光则不能发生B．真空中甲光的波长一定大于乙光的波长C．甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量D．在同一均匀介质中甲光的传播速度大于乙光6．[2011·天津卷]BD【解析】只要是横波就都能发生偏振，偏振与光的频率无关，A错；由Δx＝ldλ和Δx甲＞Δx乙可得：λ甲>λ乙，所以ν甲＜ν乙、n甲＜n乙，B对；光子能量E＝hν，显然E甲＜E乙，C错；折射率n＝cv，故v甲＞v乙，D对．9.N3[2011·天津(tiān jīn)卷] (3)某同学(tóng xué)用大头针、三角板、量角器等器材(qìcái)测量半圆形玻璃砖的折射率．开始(kāishǐ)玻璃砖的位置如图中实线所示，使大头针P1、P2与圆心(yuánxīn)O在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察P1、P2的像，且P2的像挡住P1的像．如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失．此时只需测量出_______________，即可计算出玻璃砖的折射率．请用你的测量量表示出折射率n ＝________.图69．(3)[2011·天津卷]【答案】玻璃砖沿O点转过的角度θ1sinθ【解析(jiě xī)】看不到P1、P2两根针，说明(shuōmíng)沿P1P2的光线(guāngxiàn)发生了全反射，如图所示，入射角i＝θ＝C，由sin C＝1n得n＝1sin C＝1sinθ.N4相对论12．[2011·江苏物理(wùlǐ)卷]【选做题】本题包括(bāokuò)A、B、C三小题，请选定其中．．．．．两．题．，并在相应的答．．．．．．．题．区域内作答．．．．．，若三题都做，则按A、B两题评分．B．(选修模块3－4)(12分)(1)N4[2011·江苏物理卷]如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C.假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶，当铁塔B发出一个闪光，列车上的观测者测定A、C两铁塔被照亮的顺序是()图10A．同时被照亮B．A先被照亮C．C先被照亮D．无法判断(1)N4[2011·江苏物理卷]【答案】C【解析(jiě xī)】火车上的观察者以火车为参考系，那么(nà me)灯塔A、B、C均沿向CA方向(fāngxiàng)运动．B发出(fāchū)的光向A、C 传播(chuánbō)的过程中，A是远离光线运动，C 是向着光线运动，所以在火车上的观察者看来，光线是先传播到C的，即C先被照亮，C 正确．N5实验：测玻璃砖的折射率N6实验：用双缝干涉实验测量光的波长14．N6[2011·北京卷]如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹．要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以()A．增大S1与S2的间距B．减小双缝屏到光屏的距离C．将绿光换为红光D．将绿光换为紫光14．N6[2011·北京卷]C【解析】由Δx＝ldλ可知，要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以增大双缝与屏之间的距离l、减小双缝的距离d或换用波长比绿光长的光．增大S1和S2的距离，即增大了双缝的距离d，A项错误．减小双缝屏与光屏之间的距离，即l变小，B项错误．红光的波长比绿光长，紫光的波长比绿光短，C项正确，D项错误．N7光学(guāngxué)综合15．N7[2011·安徽卷]实验(shíyàn)表明，可见光通过(tōngguò)三棱镜时各色光的折射率n 随波长(bōcháng)λ的变化符合科西经验(jīngyàn)公式：n＝A＋Bλ2＋Cλ4，其中A、B、C是正的常量．太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如下图1－7所示．则()图1－7A．屏上c处是紫光B．屏上d处是红光C．屏上b处是紫光D．屏上a处是红光【解析】D由科西经验公式可知，各色光波长λ越长，折射率n越小．当太阳光进入三棱镜后发生色散，由光路图可知，a光折射率最小，d光折射率最大；故a光波长最长，d光波长最短；因此a光是可见光中的红光，d光是可见光中的紫光．故选项D正确，选项A、B、C错误．14．N7[2011·福建卷]如图1－1所示，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方．一束白光沿半径(bànjìng)方向从A点射入(shè rù)玻图1－1璃砖，在O点发生反射(fǎnshè)和折射，折射光在光屏上呈现(chéngxiàn)七色光带．若入射点由A向B缓慢(huǎnmàn)移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，观察到各色光在光屏上陆续消失．在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是() A．减弱，紫光B．减弱，红光C．增强，紫光D．增强，红光14．N7[2011·福建卷]C【解析】入射点由A 向B缓慢移动时，入射角增加，折射光线减弱，反射光线增强，当入射角增大到临界角C时，发生全反射，折射光线消失，反射光线最强．紫光折射率最大，由sin C ＝1n 可知，紫光的临界角最小，紫光最容易发生全发射，最先消失．1.【2011·盐城模拟(mónǐ)】电磁波与声波(shēnɡ bō)比较( )A ．电磁波的传播(chuánbō)不需要介质，声波的传播(chuánbō)需要介质B ．由空气(kōngqì)进入水中时，电磁波速度变小，声波速度变大C ．由空气进入水中时，电磁波波长变小，声波波长变大D ．电磁波和声波在介质中的传播速度都是由介质决定的，与频率无关1．ABC 【解析】可以根据电磁波的特点和声波的特点进行分析，选项A 、B 均与事实相符，所以A 、B 项正确；根据λ＝v f ，电磁波速度变小，频率不变，波长变小，声波速度变大，频率不变，波长变大，所以选项C 正确；电磁波在介质中的速度与介质有关，也与频率有关，所以选项D 错误．2．【2011·南京模拟】关于电磁波谱，下列说法中正确的是( )A．红外线比红光波长长，它的热作用很强B．X射线就是伦琴射线C．阴极射线是一种频率极高的电磁波D．紫外线的波长(bōcháng)比伦琴射线长，它的显著作用(zuòyòng)是荧光作用2．ABD【解析(jiě xī)】在电磁波谱中，红外线的波长(bōcháng)比可见光长，而红光属于(shǔyú)可见光，故选项A正确．阴极射线与电磁波有着本质不同，电磁波在电场、磁场中不偏转，而阴极射线在电场、磁场中会偏转，电磁波在真空中的速度是3×108m/s，而阴极射线的速度总是小于3×108m/s，阴极射线的实质是高速电子流，故选项C错误．X射线就是伦琴射线，是高速电子流射到固体上产生的一种波长很短的电磁波，故B项正确．紫外线的显著作用是荧光作用，而伦琴射线的显著作用是穿透作用，故选项D正确．3．【2011·镇江模拟】对相对论的基本认识，下列说法正确的是()A．相对论认为：真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的B．爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量C．在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的钟走得比地球上的快D．我们发现竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了3．A【解析(jiě xī)】爱因斯坦的质能方程阐明了质量和能量(néngliàng)的相互联系，质量和能量(néngliàng)是物体存在的两种形式，质量和能量是不同(bù tónɡ)的概念，B错误(cuòwù)．再由相对论的基本原理可知，选项A 正确，C、D错误．4．【2011·湖北模拟】△OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面．a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN，在棱镜侧面OM、ON 上反射和折射的情况如图X49－1所示．由此可知()图X29－1A．棱镜内a光的传播速度比b光的小B．棱镜内a光的传播速度比b光的大C．玻璃棱镜对a光的折射率比对b光的大D．玻璃棱镜对a光的折射率比对b光的小4．BD【解析】a、b两束光射到OM、ON 上的入射角是相同的，由图可知b光已发生全反射，而a光仍有折射，说明b光的全反射临界角比a光的全反射临界角小，所以b光的折射率大于a光的折射率，即n b＞n a，故D正确；在介质内的传播速度v ＝c n ，所以棱镜内a 光的传播速度v a 比b 光的传播速度v b 大，故B 正确．5．【2011·锦州模拟(mónǐ)】如图X49－2所示，半圆(bànyuán)玻璃砖的半径R ＝10cm ，折射率为n ＝3，直径(zhíjìng)AB 与屏幕垂直(chuízhí)并接触于A 点．激光(jīguāng)a 以入射角i ＝30°射向半圆玻璃砖的圆心O ，结果在水平屏幕MN 上出现两个光斑．求两个光斑之间的距离L .图X29－25．【解析】画出如图所示光路图，设折射角为r ，根据折射定律n ＝sin r sin i解得r ＝60°由几何知识得，△OPQ 为直角三角形，所以两个光斑PQ 之间的距离L ＝PA ＋AQ ＝R tan30°＋R tan60°解得L ＝4033cm 6．【2011·苏北模拟】(1)一台激光器发出一束单色光，如果已知这束单色光在某介质中的传播速度为v ，那么这束单色光从该介质射向真空发生全反射的临界角为多少？(2)由于激光是亮度高、平行度好、单色性好的相干光，所以光导纤维中用激光作为信息高速传输的载体．要使射到粗细均匀的圆形光导纤维一个端面上的激光束都能从另一个端面射出，而不会从侧壁“泄漏”出来，光导纤维所用材料的折射率至少应为多大？6．【解析(jiě xī)】 (1)由n ＝c v ，sin C ＝1n ，则C ＝arcsin v c .(2)设激光束在光导纤维(ɡuānɡ dǎo xiān wéi)端面的入射角为i ，折射角为r ，折射(zhéshè)光线射向侧面时的入射角为i ′，折射角为r ′，如图所示．由折射(zhéshè)定律：n ＝sin i sin r， 由几何(jǐ hé)关系：r ＋i ′＝90°，则sin r ＝cos i ′.由全反射临界角的公式：sin i ′＝1n ，cos i ′＝1－1n2， 要保证从端面射入的任何光线都能发生全反射，应有i ＝r ′＝90°，sin i ＝1.故n＝sin isin r＝sin icos i′＝11－1n2，解得n＝2，故光导纤维(ɡuānɡ dǎo xiān wéi)的折射率至少应为 2.7.【2011·杭州模拟(mónǐ)】如图X29－5所示的4种明暗相间(xiāngjiàn)的条纹分别是红光、蓝光各自通过(tōn gguò)同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过(tōngguò)同一个单缝形成的衍射图样(灰黑色部分表示亮纹)．则在下面的四个图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是()图X29－5A．红黄蓝紫B．红紫蓝黄C．蓝紫红黄D．蓝黄红紫7．B【解析】双缝干涉条纹平行等距，且波长越大，条纹间距越大，红光波长大于蓝光波长，故第一幅图为红光，第三幅图为蓝光；单缝衍射条纹是中间宽两边窄的平行条纹，且波长越大，中央明纹越宽，黄光波长比紫光波长大，故第四幅图为黄光的衍射图样，第二幅为紫光的衍射图样．故B正确．8．【2011·大连模拟】把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入，如图X29－6所示，这时可以看到明暗相间的条纹．下面关于条纹的说法中正确的是()图X29－6A．干涉条纹的产生是由于光在空气(kōngqì)劈尖膜的前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果B．干涉条纹(tiáo wén)中的暗纹是由于上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果C．将上玻璃板平行(píngxíng)上移，条纹(tiáo wén)向着劈尖移动D．观察(guānchá)薄膜干涉条纹时，应在入射光的另一侧8．AC【解析】根据薄膜干涉的产生原理，上述现象是由空气劈尖膜前后表面反射的两列光叠加而成，当波峰与波峰、波谷与波谷相遇叠加时，振动加强，形成亮条纹，所以A项对，B项错；因相干光是反射光，故观察薄膜干涉时，应在入射光的同一侧，故D项错误；根据条纹的位置与空气膜的厚度是对应的，当上玻璃板平行上移时，同一厚度的空气膜向劈尖移动，故条纹向着劈尖移动，故C项正确．9.【2011·锦州模拟】光的偏振现象说明光是横波．下列现象中不能反映光的偏振特性的是()A．一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化B．一束自然光入射到两种介质的分界(fēn jiè)面上，当反射光线(guāngxiàn)与折射光线之间的夹角恰好是90°时，反射光是偏振光C．日落时分，拍摄水面(shuǐ miàn)下的景物，在照相机镜头(jìngtóu)前装上偏振滤光片可以使景象更清晰D．通过手指间的缝隙(fèngxì)观察日光灯，可以看到彩色条纹9．D【解析】通过手指的缝隙观察日光灯，看到彩色条纹，是光的衍射现象，D不正确．10．【2011·扬州质检】下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象．请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上．(1)X光机__________．(2)紫外线灯____________．(3)理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好．这里的“神灯”是利用__________．A．光的全反射B．紫外线具有很强的荧光作用C．紫外线具有杀菌消毒作用D．X射线具有很强的贯穿力E．红外线具有显著的热效应F．红外线波长较长，易发生衍射10．(1) D(2)C(3)E【解析(jiě xī)】 (1)X光机是用来(yònɡ lái)透视人的体内器官的，因此(yīncǐ)需要具有较强穿透力的电磁波，但又不能对人体(réntǐ)造成太大的伤害，因此采用了穿透能力比较(bǐjiào)强又不会给人体造成太大的伤害的X射线，选择D.(2)紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用，因此选择C.(3)“神灯”又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快，因此选择E.内容总结（1）2011年高考物理(高考真题+模拟新题)分类汇编--光学-电磁波-相对论。
2011年高考物理一轮复习
2011年高考物理一轮复习力学习题精选四（侧重实验）1.在“研究匀变速直线运动”的实验中,下列方法中有助于减少实验误差的是 ( ) A.选取计数点,把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位 B.使小车运动的加速度尽量小些C.舍去纸带上开始时密集的点,只利用点迹清晰、点间隔适当的那一部分进行测量、计算D.适当增加挂在细绳下钩码的个数2.在一次实验中,某同学不知道所使用的交流电源的实际频率已超过50 Hz,那么,他计算出来的加速度值与真实值相比 ( ) A.偏大 B.偏小 C.相等D.不能确定2.某同学在做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实 验中,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长l 0,再把弹簧竖直悬挂起来，挂上 钩码后测出弹簧伸长后的长度l,把l-l 0作为弹簧的伸长量x.这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画 出的图线可能是下图中的哪一个()4.在“验证力的平行四边形定则”中,采取下列哪些方法和步骤可减小实验误差( )A.两个分力F 1、F 2间的夹角要适当大些B.两个分力F 1、F 2的大小要适当大些C.拉橡皮条的细绳要稍长一些D.实验前先把两个弹簧秤的钩子互相钩住,平放在桌子上,向相反方向拉动,检查读数是否相同5.在“验证牛顿运动定律”的实验中,在研究加速度a 与小车的质量M 的关系时,由于没有注意始终满足 M ＞＞m 的条件,结果得到的图象应是下图中的 ()6.关于验证牛顿运动定律的实验,下列说法中符合实际的是( )A.通过同时改变小车的质量m 及受到的拉力F 的研究, 能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系B.通过保持小车质量不变,只改变小车的拉力的研究,就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系C.通过保持小车受力不变,只改变小车质量的研究, 就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系D.先不改变小车质量,研究加速度与力的关系;再不改变力,研究加速度与质量的关系,最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系7.在利用打点计时器和小车来做“验证牛顿运动定律”的实验时,下列说法中正确的是 ( )A.平衡摩擦力时,应将砝码及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上B.连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行C.平衡摩擦力后,长木板的位置不能移动D.小车释放前应靠近打点计时器,且应先接通电源再释放小车8.关于“探究动能定理”的实验中,下列叙述正确的是( )A.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值B.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致C.放小车的长木板应该尽量使其水平D.先接通打点计时器电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出9.在用图所示装置做“探究动能定理”的实验时,下列说法正确的是()A.通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值B.通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值C.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度D.通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度10.在“探究功与速度变化的关系”的实验中,某同学是用下面的方法和器材进行实验的:放在长木板上的小车由静止开始在几条完全相同的橡皮筋的作用下沿木板运动,小车拉动固定在它上面的纸带,纸带穿过打点计时器.关于这一实验,下列说法中正确的是( )A.长木板要适当倾斜,以平衡小车运动中受到的阻力B.重复实验时,虽然用到橡皮筋的条数不同,但每次应使橡皮筋拉伸的长度相同C.利用纸带上的点计算小车的速度时,应选用纸带上打点最密集的部分进行计算D.利用纸带上的点计算小车的速度时,应选用纸带上打点最稀疏的部分进行计算11.下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差分析,正确的是( )A.重物质量的称量不准,会造成较大误差B.重物质量选用得大些,有利于减小误差C.重物质量选用得小些,有利于减小误差D.先释放纸带后接通电源会造成较大误差12.在做验证机械能守恒定律实验时,发现重物减少的势能总是大于重物增加的动能,造成这种现象的原因是( )A.选用的重物质量过大B.选用的重物质量过小C.空气对重物的阻力和打点计时器对纸带的阻力D.实验时操作不太细,实验数据测量不准确13.在“验证机械能守恒定律”的实验中,下列物理量中需要用工具测量的有( ),通过计算得到的有( )A.重物的质量B.重力加速度C.重物下落的高度D.与重物下落高度对应的重物瞬时速度14.某位同学做“验证机械能守恒定律”的实验,下列操作步骤中错误的是( )A.把打点计时器固定在铁架台上,用导线连接到低压交流电源B.将连有重物的纸带穿过限位孔,将纸带和重物提升到一定高度C.先释放纸带,再接通电源D.更换纸带,重复实验,根据记录处理数据15、用图所示的实验装置测量物体沿斜面匀加速下滑的加速度.打点计时器打出的纸带如图所示.已知纸带上各相邻点的时间间隔为T,则可以得出打点计时器在打D点时小车的速度的表达式为,小车运动的加速度的表达式为.16.某同学在做“验证力的平行四边形定则”的实验中,主要实验步骤如下:A.在桌面上放一块木板,在木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在木板上B.用图钉把橡皮条的一端固定在木板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端打成绳套C.用两个弹簧秤分别勾住绳套,平行于木板且互成角度地拉橡皮条,把橡皮条的结点拉到某一位置O,记录下O点的位置和两条细绳的方向，读出两个弹簧秤的示数D.按选好的比例,用铅笔和刻度尺作出两个弹簧秤的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力FE.只用一个弹簧秤,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧秤的示数,记下细绳的方向，按同一比例作出这个力F′的图示F.比较力F′和F的大小和方向,看它们是否相同, 得出结论上述步骤中:(1)有重要遗漏的步骤序号是____________;(2)遗漏的内容是_________________________.17.在做“验证力的平行四边形定则”的实验中，在水平放置的木板上垫一张白纸,把橡皮条的一端固定在A点上,另一端连接两根细线,然后通过细线用两个互成角度的弹簧秤来拉橡皮条,使橡皮条伸长到某一点O,此时需记录下：(1)________________________________________,(2)________________________________________,(3)________________________________________.然后改用一个弹簧秤把橡皮条拉到O点后再记录下：(4)________________________________________, (5)________________________________________.(6)如图所示,是该同学完成验证力的平行四边形定则实验操作后得到的数据图,请选好比例在方框中作图完成该同学未完成的实验数据处理.18、某学习小组的同学在用打点计时器探究物体的加速度与物体的质量之间的关系实验中,不改变拉力,只改变物体的质量,得到了如下表所示的几组数据,其中第3组数据还未算出加速度,但对应该组已打出了纸带,如图4所示(长度单位:cm),图中各点为每5个打点选出的计数点(两计数点间还有4个打点未标出).1.00 1.672.00 2.503.335.00 小车质量的倒数(kg -1)0.400.67 0.79 1.332.00 小车加速度(m/s 2)700600 500 400 300 200 小车质量(g) 65 4 3 2 1 实验次数(1)请由纸带上的数据,计算出缺少的加速度值并填入表中(小数点后保留两位数). (2)请在图5中建立合适的坐标,将表中各组数据用小黑点描在坐标纸上,并作出平滑的图线.(3)由图象得出的结论是: .19.在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中,某实验小组采用如图所示的实验装置和实验器材.(1)为了用细线的拉力表示小车受到的合外力,可以改变木板的倾角,使重力的一个分力平衡小车及 纸带受到的摩擦力.简要说明你平衡摩擦力的实验判断方法 . (2)用沙和沙桶的重力大小来表示小车受到的合外力,必须满足的条件是 .(3)除实验装置中的仪器外,还需要的测量仪器有. (4)如图所示为实验中打出的一条纸带,现选取纸带中的A 、B 两点来探究恒力做功与动能改变的关系.已知打点计时器的打点周期为T,重力加速度为g.请你用字母表示需要测量的物理量,说明其物理意义(用文字说明或在图中标明),并把探究结果的表达式写出来. .20.光电计时器是物理实验中经常用到的一种精密计时仪器,它由光电门和计时器两部分组成,光电门的一臂的内侧附有发光装置(发射激光的装置是激光二极管,发出的光束很细),如图中的A 和A ′,另一臂的内侧附有接收激光的装置,如图中的B 和B ′,当物体在它们之间通过时,二极管发出的激光被物体挡住,接收装置不能接收到激光信号,同时计时器就开始计时,直到挡光结束光电计时器停止计时,故此装置能精确地记录物体通过光电门所用的时间.现有一小球从两光电门的正上方开始自由下落,如图所示.(1)若要用这套装置来验证机械能守恒定律,则要测量的物理量有 每个物理量均用文字和字母表示,如高度H)(2)验证机械能守恒定律的关系式为力学习题精选四答案1、ACD2、A3、C4、ABC D 5、D 6、D7、BCD 8、D 9、AC 10、ABD 11、BD 12、C 13、C 、D14、C 15、16、(1)E(2)E 中未说明是否把橡皮条的结点拉到了O 点17、(1)两弹簧秤的读数 (2)结点O 的位置 (3)两细线的方向 (4)弹簧秤的读数 (5)细线的方向(6)18、(1)0.99 (2)(3)在拉力一定时,物体的加速度与质量成反比(与质量的倒数成正比)19、(1)在长木板的右端放一个小木楔,移动木楔的位置以改变木板的倾角,在不挂砂桶的情况下,给小车一个初速度,如果打出的纸带点迹均匀,可认为已平衡摩擦力. (2)沙和沙桶的总质量应远远小于小车的质量 (3)刻度尺、天平(4)需要测量的物理量有:沙和沙桶的总质量m,小车的质量M,如图所示的三段位移x 1、221434342T x x x x T x x --++x 2和x,对应A 点的速度T x v A 21=,B 点的速度为Txv A 22= 恒力做功与动能改变的表达式为:21Tx v A =,22T x v B =.-=2122)2(21)2(21T x m T x M mgx20、(1)小球直径D 、两光电门间的竖直高度H 、小球通过上下两光电门的时间1t ∆、2t ∆ （2）gH t D t D 2)()(2221=∆-∆。
2011届高考物理第一轮复习同步训练题7
贵州省普安一中2011届高三物理一轮复习同步练习7：力的合成与分解一、选择题(本大题共10个小题，共70分，每小题至少有一个选项正确，全部选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分)1.手握轻杆，杆的另一端安装有一个小滑轮C，[来源:学科网ZXXK]支持着悬挂重物的绳子，如图1所示，现保持[来源:学。
科。
网]滑轮C的位置不变，使杆向下转动一个角度，则杆对滑轮C的作用力将() 图1A．变大B．不变C．变小D．无法确定解析：杆对滑轮C的作用力大小等于两绳的合力，由于两绳的合力不变，故杆对滑轮C 的作用力不变．答案：B2.如图2所示，一个物体由绕过定滑轮的绳拉着，分别用图中所示的三种情况拉住，在这三种情况下，若绳的张力分别为F1、F2、F3，轴心对定滑轮的支持力分别为F N1、F N2、F N3.滑轮的摩擦、质量均不计，则() 图 2A．F1＝F2＝F3，F N1＞F N2＞F N3B．F1＞F2＞F3，F N1＝F N2＝F N3C．F1＝F2＝F3，F N1＝F N2＝F N3D．F1＜F2＜F3，F N1＜F N2＜F N3解析：由于定滑轮只改变力的方向，不改变力的大小，所以F1＝F2＝F3＝G，又轴心对定滑轮的支持力等于绳对定滑轮的合力．而已知两个分力的大小，其合力与两分力的夹角θ满足关系式：F＝G2＋G2＋2GG cosθ＝G2(1＋cosθ)，θ越大，F越小，故F N1＞F N2＞F N3，只有选项A正确．答案：A3.如图3所示，用一根长为l的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向夹30°角且绷紧，小球A处于静止，对小球施加的最小的力是() 图3A.3mgB.32mg C.12mg D.33mg[来源:学+科+网] 解析：将mg 在沿绳方向与垂直于绳方向分解，如图所示．所以施加的力与F 1等大反向即可使小球静止，故F min =mgsin30°=12mg ，故选C. 答案：C4．(2010·长沙模拟) 如图4所示是用来粉刷[来源:学§科§网]墙壁的涂料滚的示意图．使用时，用撑竿推着涂料滚沿墙壁上下滚动，把涂料均匀地粉刷到墙壁上．撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计，而且撑竿足够长．粉刷工人站在离墙壁某一距离处缓缓上推 图4涂料滚，使撑竿与墙壁间的夹角越来越小．该过程中撑竿对涂料滚的推力为F 1，墙壁对涂料滚的支持力为F 2，下列说法正确的是 ( )A ．F 1、F 2均减小B ．F 1、F 2均增大C ．F 1减小，F 2增大D ．F 1增大，F 2减小解析：在缓缓上推过程中涂料滚受力如图所示．由平衡条件可知：F 1sinθ-F 2=0F 1cosθ-G =0解得F 1=cos GF 2=G tan θ由于θ减小，所以F 1减小，F 2减小，故正确答案为A.答案：A5.如图5所示，轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体A 与B ，物体B 放在水平地面上，A 、B 均静止．已知A 和B 的质量分别为m A 、m B ，绳与水平方向的夹角为θ，则 ( ) 图5A ．物体B 受到的摩擦力可能为0B ．物体B 受到的摩擦力为m A g cos θC ．物体B 对地面的压力可能为0D ．物体B 对地面的压力为m B g －m A g sin θ解析： 对B 受力分析如右图所示，则水平方向上：F f =F T ·cos θ由于F T =mAg所以F f =mAg cos θ，故A 错B 对；竖直方向上：F NB +F T sin θ=mBg所以F NB =m B g -F T sin θ=m B g-m A g sin θ，故C 错D 对．答案：BD6．如图6甲所示为杂技表演的安全网示意图，网绳的结构为正方格形，O 、a 、b 、c 、d …等为网绳的结点．安全网水平张紧后，若质量为m 的运动员从高处落下，并恰好落在O 点上．该处下凹至最低点时，网绳dOe 、bOg 均成120°向上的张角，如图乙所示，此时O 点受到的向下的冲击力大小为F ，则这时O 点周围每根网绳承受的力的大小为( )图6A ．F B.F 2C ．F ＋mg D.F ＋mg 2解析：O 点周围共有4根绳子，设每根绳子的力为F ′，则4根绳子的合力大小为2F ′，所以F ＝2F ′，所以F ′＝F 2，应选B. 答案：B7. (2009·浙江高考)如图7所示，质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上．已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ，斜面的倾角为30°，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为 ( ) 图7A.32mg和12mg B.12mg和32mgC.12mg和12μmg D.32mg和32μmg解析：三棱柱受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用而平衡，故F N＝mg cos30°＝3 2mg，F f＝mg sinθ＝12mg，A正确．答案：A8．如图8所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态．则该力可能为图中的()图8A．F1B．F2C．F3D．F4解析：由于小球B处于静止状态，且细线OB沿竖直方向，因此细线AB无弹力，对小球A受力分析，由于它受力平衡，并根据小球A受到的细线的拉力和重力的方向可知，施加给小球A的力F应沿F2或F3的方向，故选B、C.答案：BC9．(2010·天津模拟)如图9所示，A、B两物体的质量分别为m A、m B，且m A＞m B，整个系统处于静止状态．滑轮的质量和一切摩擦均不计，如果绳一端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ变化情况是()图9A．物体A的高度升高，θ角变大B．物体A的高度降低，θ角变小C．物体A的高度升高，θ角不变D．物体A的高度不变，θ角变小解析：最终平衡时，绳的拉力F大小仍为m A g，由二力平衡可得2F sinθ＝m B g，故θ角不变，但因悬点由Q到P，左侧部分绳子变长，故A应升高，所以C正确．答案：C10. 在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处送到低处，为此工人们设计了一种如图10所示的简易滑轨：两根圆柱形木杆AB 和CD 相互平行，斜靠在竖直墙壁上，把一摞弧形瓦放在两木杆构成的滑轨上，瓦将沿滑轨滑到低处．在实际操作 图10中发现瓦滑到底端时速度较大，有时会摔碎，为了防止瓦被损坏，下列措施中可行的是 ( )A ．增加每次运送瓦的块数B ．减少每次运送瓦的块数C ．增大两杆之间的距离D ．减小两杆之间的距离解析：沿两个杆的方向仰视或俯视，弧形瓦受到两个杆各自提供的两个支持力，且支持力垂直于瓦面和杆倾斜向上，如图所示．因为瓦在垂直两杆的平面内受力平衡，即其垂直分量不变，所以两杆之间距离越大支持力的方向就越倾斜，支持力也就越大，滑动摩擦力F f 随着支持力的增大而增大；根据牛顿第二定律得弧形瓦下滑的加速度a =g sin α-fF m ，其值会随F f 增大而减小；因为弧形瓦滑到底端的路程即木杆的长度一定，所以加速度越小，到达底端的速度就越小，C 正确．答案：C二、非选择题(本大题共2个小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11．(15分)(2008·重庆高考)滑板运动是一项非常刺激的水上运动，研究表明，在进行滑板运动时，水对滑板的作用力F N 垂直于板面，大小为k v 2，其中v 为滑板速率(水可视为静止)．某次运动中，在水平牵引力作用下，当滑板和水面的夹角θ＝37°时(如图11所示)，滑板做匀速直线运动，相应的k ＝54 kg/m ，人和滑板的总质量为108 kg ，试求(重力加速度g 取10 m/s 2，sin37°＝35，忽略空气阻力)：图11(1)水平牵引力的大小；(2)滑板的速率．解析： (1)以滑板和运动员为研究对象，其受力如图所示由共点力平衡条件可得F N cosθ=mg ①F N sin θ＝F ②由①、②联立，得F ＝810 N(2)F N ＝mg /cos θF N ＝k v 2得v ＝ mg k cos θ＝5 m/s. 答案：(1)810 N (2)5 m/s12．(15分)榨油在我国已有上千年的历史，较早时期使用的是直接加压式榨油方法．而现在已有较先进的榨油方法，某压榨 图 12机的结构示意图如图12所示，其中B 点为固定铰链，若在A 铰链处作用一垂直于壁的力F ，则由于力F 的作用，使滑块C压紧物体D ，设C 与D 光滑接触，杆的重力及滑块C 的重力不计．压榨机的尺寸如图所示，l ＝0.5 m ，b ＝0.05 m ．求物体D 所受压力的大小是F 的多少倍？ 解析：按力F 的作用效果沿AB 、AC 方向分解为F 1、F 2，如图甲所示，则F 1=F 2= 2cos F由几何知识得tan θ=lb =10.按力F 2的作用效果沿水平向左和竖直向下分解为F N ′、F N ，如图乙所示，则F N=F2sinθ以上各式联立解得F N=5F所以物体D所受压力的大小是F的5倍．答案：5倍。
2011高考理综全国卷1物理部分真题及参考答案
2011年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试二、选择题：本大题共8小题。
在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求。
全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
14．关于一定量的气体，下列叙述正确的是 A ．气体吸收的热量可以完全转化为功 B ．气体体积增大时，其内能一定减少C ．气体从外界吸收热量，其内能一定增加D ．外界对气体做功，气体内能可能减少 15．如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流1I 和2I ，且12I I >；a 、b 、c 、d 为导线某一横截面所在平面内的四点，且a 、b 、c 与两导线共面；b 点在两导线之间，b 、d的连线与导线所在平面垂直。
磁感应强度可能为零的点是 A ．a 点 B ．b 点 C ．c 点 D ．d 点16．雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。
设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a 、b 、c 、d 代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是 A ．紫光、黄光、蓝光和红光 B ．紫光、蓝光、黄光和红光 C ．红光、蓝光、黄光和紫光 D ．红光、黄光、蓝光和紫光17．通常一次闪电过程历时约0．2～O ．3s ，它由若干个相继发生的闪击构成。
每个闪击持续时间仅40～80μs ，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中。
在某一次闪电前云地之间的电势差约为1．0×910v ，云地间距离约为l km ；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C ，闪击持续时间约为60μs 。
假定闪电前云地间的电场是均匀的。
根据以上数据，下列判断正确的是 A ．闪电电流的瞬时值可达到1×510A B ．整个闪电过程的平均功率约为l×1410W C ．闪电前云地间的电场强度约为l×106V/mD ．整个闪电过程向外释放的能量约为6×610 j18．已知氢原子的基态能量为E 1，激发态能量21/n E E n =，其中n=2,3…。
2011年高考物理一轮复习单元测试题(17套)
单元测试(一)：直线运动时量：60分钟 满分：100分一、本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不选的得0分．1.下列关于平均速度和瞬时速度的说法中正确的是（ ）A ．做变速运动的物体在相同时间间隔里的平均速度是相同的B ．瞬时速度就是运动的物体在一段较短的时间内的平均速度C ．平均速度就是初、末时刻瞬时速度的平均值D ．某物体在某段时间内的瞬时速度都为零，则该物体在这段时间内静止2．如图1-1所示的是两个从同一地点出发沿同一方向运动的物体A 和B 的速度图象，由图可知（ ）A ．A 物体先做匀速直线运动，t 1后处于静止状态B ．B 物体做的是初速度为零的匀加速直线运动C ．t 2时，A 、B 两物体相遇D ．t 2时，A 、B 速度相等，A 在B 前面，仍未被B 追上，但此后总要被追上的3．沿直线做匀加速运动的质点在第一个0.5s 内的平均速度比它在第一个1.5s 内的平均速度大2.45m/s ，以质点的运动方向为正方向，则质点的加速度为（ ）A. 2.45m/s 2B. -2.45m/s 2C. 4.90m/s 2D. -4.90m/s 24．汽车进行刹车试验，若速度从8 m/s 匀减速到零所用的时间为1s ，按规定速率为8 m/s 的汽车刹车后位移不得超过5.9 m,那么上述刹车试验是否符合规定（ ）A.位移为8m ，符合规定B.位移为8m ，不符合规定C.位移为4 m ，符合规定D.位移为4m ，不符合规定5．做匀加速直线运动的物体，依次通过A 、B 、C 三点，位移x AB ＝x BC ，已知物体在AB 段的平均速度大小为3m/s ，在BC 段的平均速度大小为6m/s ，那么，物体在B 点的瞬时速度的大小为（ ）A. 4 m/sB. 4.5 m/sC. 5 m/sD. 5.5 m/s6．一只气球以10m/s 的速度匀速上升，某时刻在气球正下方距气球6m 处有一小石子以20m/s 的初速度竖直上抛，若g 取10 m/s 2，不计空气阻力，则以下说法正确的是 （ ）A.石子一定能追上气球B.石子一定追不上气球C.若气球上升速度等于9m/s ，其余条件不变，则石子在抛出后1s 末追上气球D.若气球上升速度等于7m/s;其余条件不变，则右子在到达最高点时追上气球图1-1图1-37．一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 ．2υaB ．υ2aC ．x 2υD ．x υ8. 做初速度为零的匀加速直线运动的物体，由静止开始，通过连续三段位移所用的时间分别为1s 、2s 、3s ，这三段位移长度之比和三段位移的平均速度之比是（ ）A ．1: 2 : 3 , 1: 1: 1B ．1: 4 : 9 , 1: 2 : 3C ．1: 3 : 5 , 1: 2 : 3D ．1: 8 : 27 , 1: 4 : 9二．本题共2小题，共16分．把答案填在相应的横线上或按题目要求做答．9．某同学在研究小车运动实验中，获得一条点迹清晰的纸带．每隔0.02s 打一个点，该同学选择A 、B 、C 、D 四个计数点，测量数据如图1-2所示，单位是cm ．(1)小车在B 点的速度是＿＿rn/s;(2)小车的加速度是＿＿＿m/s 2．10．一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，用下面的方法测量它匀速转动时的角速度．实验器材：电磁打点计时器，米尺，纸带，复写纸．实验步骤：A ．如图1-3所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上．B ．启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点．C ．经过一段时间，停止转动和打点，取了纸带，进行测量．(1)由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω＝＿＿＿＿＿＿，式中各量的意义是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．(2)某次实验测得圆盘半径r =5.50×10-2m ，得到的纸带的一段如图1-4所示，求得角速度为＿＿＿．三．本题共3个小题，每小题12分，共36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．11．天空有近似等高的浓云层。
2011届高考物理一轮复习精品同步练习牛顿第二定律课时作业
第二讲牛顿第二定律两类动力学问题一、单项选择题（本题共5小题，每小题7分，共35分） 1 •如图1所示，足够长的传送带与水平面夹角为0,以速度v 0逆时针匀速转动•在传送带的上端轻轻放置一个质量为 m 的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数卩< tan 0则图2中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是（）解析：小木块被释放后的开始阶段做匀加速直线运动，所受摩擦力沿斜面向下，加速度为a i .当小木块的速度与传送带速度相同后，小木块开始以 a 2的加速度做匀加速直线运动，此时小木块所受摩擦力沿斜面向上，所以 a i >a ?,在v -1图象中，图线的斜率表示加速度，故选项 D 对. 答案：D2 .如图3所示，车内绳 AB 与绳BC 拴住一小球，BC 水平，车由原 来的静止状态变为向右加速直线运动，小球仍处于图中所示的位 置，则 （）A. AB 绳、BC 绳拉力都变大B. AB 绳拉力变大，BC 绳拉力变小 C . AB 绳拉力变大，BC 绳拉力不变 D . AB 绳拉力不变，BC 绳拉力变大解析：如图所示，车加速时，球的位置不变，则AB 绳拉力沿竖G直方向的分力仍为 F TI COS B,且等于重力 G ,即F TI = COS 0，故F TI 不变.向右的加速度只能是由 BC 绳上增加的拉力提供，故F T 2增加，所以D 正确. 答案：DI ）3 .如图4所示，在光滑的水平面上，质量分别为m i和m2的木卜丄块A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F作用下，以加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B图4的加速度为a i 和a 2,则 A . a i = a 2= 0解析：首先研究整体，求出拉力 F 的大小F = （m i + m 2）a.突然撤去F ，以A 为研究对 象，由于弹簧在短时间内弹力不会发生突变，所以A 物体受力不变，其加速度a i = a.以B 为研究对象，在没有撤去 F 时有：F — F ' = m 2a ，而F = （m i + m 2）a ，所以F '=mia.撤去F 则有：—F ' =m2a2,所以a2=-m 2a .D 项正确.答案：D4. （2010 •州模拟）如图5所示，质量为 m 的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板 AB 托住，小球恰好处于静止状态.当木板AB 突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为（解析：撤离木板时，小球所受重力和弹簧弹力没变，二者合力的大小等于撤离木板前F N ，由于F N = cO^o = _2^3mg ,所以撤离木板后，小球加速度5. （2009 •东高考）某物体做直线运动的 v — t 图象如图6甲所示，据此判断图乙（F 表示图6解析：由v — t 图象知，0〜2 s 匀加速，2 s 〜4 s 匀减速，4 s 〜6 s 反向匀加速，6 s 〜8a i =mimi + m 2a ，m 2m i + m 2am iD . ai =a ，a2=—m?B . a 1 = a , a 2= 0D. 3T g大小为： a= m =努g.B 项正确.物体所受合力, x 表示物体的位移）所示的四个选项中正确的是木板对小球的支持力 答案：Bs匀减速，且2 s〜6 s内加速度恒定，由此可知：0〜2 s内，F恒定，2 s〜6 s内，F 反向，大小恒定，6 s〜8 s内，F又反向且大小恒定，故B正确，A错.C、D图中0〜2 s内分别表示物体做匀速运动和减速运动，所以C、D错.答案：B、双项选择题（本题共5小题，共35分•在每小题给出的四个选项中，只有两个选项正确，全部选对的得7分，只选一个且正确的得2分，有选错或不答的得0分）6. （2010滨州模拟）如图7所示，在汽车中悬挂一小球，实验表明，当汽车做匀变速直线运动时，悬线将与竖直方向成某一稳定角度.若在汽车底板上还有一个跟其相对静止的物体m i,则关于汽车的运动情况和物体m i的受力情况正确的是（）A .汽车一定向右做加速运动B. 汽车可能向左运动C. m i除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向右的摩擦力作用D. m i除受到重力、底板的支持力作用外，还可能受到向左的摩擦力的作用解析：根据题图可知汽车的加速度为 a = gtan 0且方向向右，汽车可能向右做加速运动或向左做减速运动，故A错误，B正确.m i所受合力方向应向右. m i除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向右的摩擦力作用，C正确，D错误.答案：BC7 •斜面上的物体受到平行于斜面向下的力F的作用，力F随时间变化的图象及物体运动的v-1图象如图8所示•由图象中的信息能够求出的量或可以确定的关系是i0 m/s2）F/Nv/ (nvs !)32: 2A1liII/I . 一O A .物体的质量m ~2 4 m &图82 4 6B.斜面的倾角0C .物体与斜面间的动摩擦因数卩D. tan 0解析：设物体的质量为m,斜面的倾角为(g取( ) 0,由v —t图象可得0〜2 s内物体的加速图7度为a i= i m/s2;由F —t图象可知0〜2 s内力F i = 3 N，在0〜2 s内对物体应用牛顿v解析：由G — t 图象知：t 0〜t 1时间内具有向下的加速度，t 1〜t 2时间内匀速或静止，t 2〜 t 3时间内具有向上的加速度，因此其运动情况可能是：t o 〜t 3时间内 向上减速，静止，向上加速 $，故A 、D 正确.向下加速，匀速，向下减速 答案：AD9. （2010莆田模拟）如图11所示，传送带的水平部分长为 L ,传动速率为v ,在其左端无初速释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为 ii,则木块从左端运动到右端的时间可能是（A .L + 乂v ug2L D.2L解析：因木块运动到右端的过程不同,对应的时间也不同,若一直匀加速至右端，则L =11 gt 得：t =、y i C 正确;若一直加速到右端时的速度恰好与传送带速度0 + v 相等，则L = 2L—t ，有：t =「, D 正确；若先匀加速到传送带速度 v ,再匀速到右 第二定律得：F 1+ mgsin 0— i mgos 0= ma 1 .由v — t 图象可得2 s 后物体的加速度为 a 2=0,物体做匀速直线运动；由F — t 图象可知2 s 后力F 2= 2 N ，由平衡条件可得：F 20.2+ mgsin B —卩mgos 0= 0,代入数据联立解得：m = 1 kg , 尸tan 0+ -------- >tan 0,综合COSH得出，正确选项为 A 、D. 答案：AD'G/N8. （2009广东高考）某人在地面上用弹簧测力计称得其体重为490 N .他将弹簧测力计移至电梯内称其体重，t 0至t 3时间段内，弹簧测力计的示数如图 9所示，电梯运行的 v — t 图象 可能是图10中的（取电梯向上运动的方向为正方向）（ ）S40 490 440图10图11C.F — F f = ma 物 F f ' = Ma 车其中 F f = F f ' = i mg端，v 2 v—广V（一才L ，有:t = 一+ , A 错误；木块不可能一直匀速至右端，V 2 （igB 错误. 答案：CD10. （2009宁夏高考）如图12所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦•现拎力A 枫仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木板和物块相对于水平面的运动情况为 A .物块先向左运动，再向右运动B .物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动C .木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动D •木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零解析：撤去拉力时，物块的速度小于木板的速度，物块相对于木板向左滑，受向右的 摩擦力而向右加速，而木板受向左的摩擦力向右减速， 当二者速度相等时，再一起做匀速运动，故B 、C 正确. 答案：BC三、非选择题（本题共2小题，共30分）11. （14分）如图13所示，有一长度 x = 1 m 、质量 M = 10 kg 的平板小车，静止在光滑的水平面上，在小车一端放置一质量 m = 4 kg 的小物块，物块与小车间的动摩擦因数i= 0.25，要使物块在2 s 内运动到小车的另一端，求作用在物块上的水平力 m/s 2）解析：由下图中的受力分析，根据牛顿第二定律有图13F 是多少？ （g 取10图121 2由分析图结合运动学公式有x i = ；a车t2X2= 2a 物t2X2 —X i = X由②③解得a车=1 m/s22由④⑤⑥⑦ 解得a物=1.5 m/s所以 F = F f+ ma 物=m（（ig+ a 物）=4X （0.25 x 10+ 1.5） N = 16 N.答案：16 N12. （16分）（2009上海高考）如图14（a）所示，质量m= 1 kg的物体沿倾角0= 37的固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风对物体的作用力沿水平方向向右，其大小与风速v成正比, 比例系数用k表示，物体加速度a与风速v的。
2011届高考物理一轮复习精品同步练习章末质量检测
第十三章(时间60分钟，满分100分)一、选择题(本题共9小题，每小题5分，共45分)1．关于麦克斯韦电磁理论，下列说法正确的是() A．任何电场都能在周围产生磁场B．任何均匀变化的磁场均在其周围产生稳定的电场C．均匀变化的电场在其周围产生均匀变化的磁场D．周期性变化的磁场在其周围产生周期性变化的电场解析：根据麦克斯韦电磁场理论，静电场周围没有产生磁场，均匀变化的电场在其周围产生稳定的磁场，而不是产生均匀变化的磁场，A错误，B正确；所以周期性变化的磁场在周围产生周期性变化的电场，C项错误，D项正确．答案：BD2．(2010·咸宁模拟)为了监测变电站向外输电情况，要在变电站安装互感器，其接线如图1所示，两变压器匝数分别为N1、N2和N3、N4，a和b是交流电表，则()A．N1＞N2B．N3＞N4C．a为交流电流表，b为交流电压表D．a为交流电压表，b为交流电流表解析：题图左半部分中变压器与导线并联为电压互感器，为获得低电压，N1＞N2；题图右半部分中变压器与导线串联为电流互感器，为获得小电流，N3＜N4.故A、D 选项正确．答案：AD3．雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备，雷达所发射出去的电磁波应具有的特点是() A．发射波长很长的无线电波，因为长波可以在地球表面传播的很远B．发射波长较短的无线电波，因为短波可以以天波的方式传播C．发射波长极短的微波，因为微波直线性好，定位准确D．发射的无线电波包括所有波长范围，这样可以探测任何种类的物体解析：使用雷达的目的是用来准确测定物体的位置．微波波长极短，沿直线传播，可以通过反射准确确定目标位置，故选C.答案：C4．一个矩形线圈在匀强磁场中匀角速度转动，产生交变电动势的瞬时值表达式为e ＝102sin4πt V ，则 ( )A ．该交变电动势的频率为2 HzB ．零时刻线圈平面与磁场垂直C ．t ＝0.25 s 时，e 达到最大值D ．在1 s 时间内，线圈中电流方向改变100次解析：由题中给出的电动势的表达式可以得到该交变电动势的角速度是4π，由角速 度和周期、频率的关系ω＝2πT＝2πf 得到此交变电动势的频率为2 Hz ，周期是0.5 s ， 所以选项A 正确．周期是0.5 s ，所以1 s 内线圈中的电流方向改变4次，选项D 错 误．代入表达式t ＝0.25 s ，得到e ＝0，选项C 错误．零时刻，电动势为零，此时穿 过线圈的磁通量最大，选项B 正确．综上所述，本题的正确选项为A 、B.答案：AB5．如图2所示为交变电流的电流随时间而变化的图象，此交变电流的有效值是 ( )图2A ．5 2 AB ．5 A C.722A D ．3.5 A 解析：题图所示图象中的交变电流在一个周期内产生的热量：Q ＝I 12R T 2＋I 22R T 2＝ (42)2R T 2＋(32)2R T 2＝25RT . 令此交变电流的有效值为I ，应有Q ＝I 2RT ，故I 2RT ＝25RT ，解得I ＝5 A ．B 项正确． 答案：B6．(2010·重庆模拟)如图3所示，2008年1月10日开始的低温雨雪冰冻造成我国部分地区严重灾害，其中高压输电线因结冰而损毁严重．此次灾害牵动亿万人的心．为消除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰．若在正常供电时，高压线上送电电压为U ，电流为I ，热耗功率为ΔP ；除冰时，输电线上的热耗功率需变为9ΔP ，则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变) ( )图3A ．输电电流为3IB ．输电电流为9IC ．输电电压为3UD ．输电电压为13U 解析：高压线上的热耗功率ΔP ＝I 2R 线 ① 若热耗功率变为9ΔP ，则9ΔP ＝I ′2R 线 ②由①②得I ′＝3I ，A 对．又输送功率不变，由P ＝UI ＝U ′I ′得U ′＝13U ，所以D 对．答案：AD7．一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图4甲所示，则下列说法正确的是 ( )图4A ．t ＝0时刻，线圈平面与中性面垂直B ．t ＝0.01 s 时刻，Φ的变化率最大C ．t ＝0.02 s 时刻，交流电动势达到最大D ．该线圈相应产生的交流电动势的图象如图4乙所示解析：由Φ－t 图知，t ＝0时，Φ最大，即线圈处于中性面位置，此时e ＝0，故A 、 D 两项错误；由图知T ＝0.04 s ，在t ＝0.01 s 时，Φ＝0，ΔΦΔt 最大，e 最大，则B 项 正确；在t ＝0.02 s 时，Φ最大，ΔΦΔt＝0，e ＝0，则C 项错误． 答案：B8．如图5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5A ．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，V 2示数变小， 则A 3示数变小．只有B 项正确．答案：B9．(2010·荆门模拟)如图6所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n ，原线圈接正弦交流电压U ，输出端接有一个交流电流表和一个电动机．电动机线圈电阻为R .当输入端接通电源后，电流表读数为I ，电动机带动一重物匀速上升，下列判断正确的是 ( )图6A ．原线圈中的电流为nIB ．变压器的输入功率为UI /nC ．电动机输出的总功率为I 2RD ．电动机两端电压为IR解析：电流表的读数为副线圈电流，所以原线圈电流为I n，故A 错误；原线圈的输入 功率则为U I n ，故B 对；电动机上的热功率为I 2R ，电动机消耗功率为U I n ，两端电压为U n，故C 、D 错误． 答案：B二、实验题(本题共2小题，共14分)10．(6分)某同学练习使用示波器时，欲按要求先在荧光屏上调出亮斑，为此，他进行了如下操作：首先将辉度调节旋钮逆时针转到底，竖直位移和水平位移旋钮转到某位置，将衰减调节旋钮置于1000挡，扫描范围旋钮置于“外X ”挡．然后打开电源开关(指示灯亮)，过2 min 后，顺时针旋转辉度调节旋钮，结果屏上始终无亮斑出现(示波器完好)．那么，他应完成下列________操作才有可能在屏上出现亮斑．A ．竖直位移旋钮B ．水平位移旋钮C ．聚焦调节旋钮D ．辅助聚焦旋钮解析：屏上没有亮斑出现，不是聚焦不好，而是亮斑偏出了屏幕，故应调节竖直 位移旋钮和水平位移旋钮，故应完成A 、B 操作才可能在屏上出现亮斑．答案：AB11．(8分)如图7是“练习使用示波器”实验的示意图，图中“X 输入”、“Y 输入”、“地”为信号输入接线柱．实验要求用示波器测乙图b 、c 间的直流电压．把b 接“地”接线柱，欲使P 滑动时，亮斑在竖直方向移动，则c 端应接________接线柱．实 验发现，当P 滑到最左端时，亮斑恰好在荧光屏的中心；当P 滑到最右端时，亮斑向下偏离中心3.0格．当P 滑到某点时，亮斑向下偏离中心2.5格，则此时b 、c 间的电压为________V .(图中电源是一节电动势为1.5 V ，内阻不计的干电池)图7解析：根据示波器接线柱的基础知识，c 端应接“Y 输入”接线柱，根据示波器的工作原理，亮斑在荧光屏上的偏移距离与偏转电压成正比，由于U 1.5＝2.53.0，所以U ＝1.25 V .答案：Y 输入 1.25三、计算题(本题共3小题，共41分)12．(13分)如图8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＝311sin100πt (V)，霓虹灯正常工作的电阻R ＝440 kΩ，求通过原、副线圈中的电流．图8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＝4 400 V ； 由I 2＝U 2R 得流过副线圈的电流I 2＝10.0 mA.由I 1I 2＝n 2n 1， 得I 1＝n 2n 1I 2＝200 mA. 答案：200 mA 10.0 mA13．(14分)如图9所示，一台模型发电机的电枢是矩形导线框abcd ，其ab 和cd 边长l 1＝0.4 m ，ad 和bc 边长l 2＝0.2 m ，匝数n ＝100匝，它在磁感应强度B ＝0.2 T 的匀强磁场中绕通过线框对称中心线且垂直于磁场方向的轴OO ′匀速转动，当开关S 断开时，电压表的示数为10 2 V ，开关S 闭合时，外电路上标有“10 V ,10 W ”的灯泡恰好正常发光．求：(1)导线框abcd 在磁场中转动的角速度；(2)S 闭合后，当导线框从图示位置转过θ＝60° 时的过程中通过灯泡的电荷量．解析：(1)E ＝10 2 V ，E m ＝2E ＝20 V ，又E m ＝nBωS ，则：ω＝E m nBl 1l 2＝20100×0.2×0.4×0.2rad/s ＝12.5 rad/s.(2)S 闭合后，U L ＝10 V ，P L ＝10 W ，I ＝P L U L＝1 A ， R 总＝E I ＝10 2 Ω，q ＝n ΔΦR 总＝n 12Bl 1l 2R 总＝100×12×0.2×0.2×0.4102C ＝225 C. 答案：(1)12.5 rad/s (2)225C 14．(14分)(2010·兰州模拟)如图10甲所示，在两根水平放置的平行金属导轨两端各接一只R＝1 Ω的电阻，导轨间距L ＝0.2 m ，导轨的电阻忽略不计，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B ＝0.8 T ．一根电阻r ＝0.3 Ω的导体棒ab 置于导轨上，且始终与导轨良好接触，若导体棒沿平行于导轨的方向在PQ 和MN 之间运动，其速度图象如图乙所示(正弦曲线)．求：图10(1)导体棒产生的感应电动势的瞬时值表达式．(2)整个电路在1分钟内产生的热量．解析：(1)由速度图象得，某时刻导体棒运动速度表达式v＝10sin10πt m/s导体棒产生的感应电动势的瞬时值表达式为e＝BL v＝10BL sin10πt＝1.6sin10πt V(2)感应电动势的最大值为E m＝10BL＝1.6 V感应电动势的有效值为E＝E m2＝45 2 V回路中的总电阻为R′＝r＋R2＝0.8 Ω电流I＝ER′＝ 2 A整个电路在1分钟内产生的热量为Q＝I2R′t＝96 J. 答案：(1)e＝1.6sin10πt V(2)96 J。
2011高考物理第一轮总复习满分练兵测试题5
2011届高考第一轮总复习满分练兵场第一章综合测试题本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，考试时间90分钟．第Ⅰ卷(选择题 共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．下列关于平均速度和瞬时速度的说法中正确的是( )A ．做变速运动的物体在相同时间间隔里的平均速度是相同的B ．瞬时速度就是运动的物体在一段较短的时间内的平均速度C ．平均速度就是初、末时刻瞬时速度的平均值D ．某物体在某段时间内的瞬时速度都为零，则该物体在这段时间内静止[答案] D[解析] 平均速度对应一段时间或一段位移，不同段的平均速度一般不同，所以A 错误；瞬时速度对应某一时刻，所以B 错D 对；平均速度等于对应某过程的总位移与总时间的比值，一般不能用初、末瞬时速度的平均值来表示(匀变速直线运动除外)，所以C 错．2．(2009·江苏启东高三调研)第29届奥运会已于2008年8月在北京举行，跳水比赛是我国的传统优势项目．某运动员进行10m 跳台比赛时，下列说法正确的是(不计空气阻力)( )A ．为了研究运动员的技术动作，可将正在比赛的运动员视为质点B ．运动员在下落过程中，感觉水面在匀加速上升C ．前一半时间内位移大，后一半时间内位移小D ．前一半位移用的时间长，后一半位移用的时间短[答案] BD[解析] 为了研究运动员的技术动作不能把运动员看成质点；根据运动的相对性，运动员匀加速下降，以运动员为参考系，看到水面匀加速上升；前一半时间内平均速度小，位移小；前一半位移内平均速度小，时间长．3．(2009·阳谷一中高三物理第一次月考)在以速度v 上升的电梯内竖直向上抛出小球，电梯内的人看见小球经t 秒后到达最高点，则有( )A ．地面上的人看见小球抛出时的初速度为v 0＝gtB ．电梯中的人看见小球抛出的初速度为v 0＝gtC ．地面上的人看见小球上升的最大高度为h ＝12gt 2 D ．地面上的人看见小球上升的时间也为t[答案] B[解析] 电梯匀速上升，电梯中上抛一个小球，小球相对电梯做竖直上抛运动，相对电梯的初速度为gt ，B 正确；地面上的人看到小球抛出时的初速度为v ＋gt ，A 错误；地面上的人看到小球上升的时间为t ＋v g ，因此，地面上的人看到球上升的最大高度为12g ⎝⎛⎭⎫t ＋v g 2，C 、D 错误．4．沿直线做匀加速运动的质点在第一个0.5s 内的平均速度比它在第一个1.5s 内的平均速度大2.45m/s ，以质点的运动方向为正方向，则质点的加速度为( ) A ．2.45m/s 2 B ．－2.45m/s 2C ．4.90m/s 2D ．－4.90m/s 2[答案] D[解析] 做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度，所以原题意可解释为：0.25s 时刻的瞬时速度v 1比0.75s 时刻的瞬时速度v 2大2.45m/s ，即v 2－v 1＝at ，加速度a ＝v 2－v 1t ＝－2.45m/s 0.5s＝－4.90m/s 2. 5．如图所示，为甲、乙两物体相对于同一坐标的x －t 图象，则下列说法正确的是( )A ．甲、乙均做匀变速直线运动B ．甲比乙早出发时间t 0C ．甲、乙运动的出发点相距x 0D ．甲的速率大于乙的速率[答案] BC[解析] 图象是x －t 图线，甲、乙均做匀速直线运动；乙与横坐标的交点表示甲比乙早出发时间t 0；甲与纵坐标的交点表示甲、乙运动的出发点相距x 0；甲、乙运动的速率大小用图线的斜率的绝对值大小表示，由图可知甲的速率小于乙的速率，故B 、C 正确．6．汽车刹车后开始做匀减速运动，第1s 内和第2s 内的位移分别为3m 和2m ，那么从2s 末开始，汽车还能继续向前滑行的最大距离是( )A ．1.5mB ．1.25mC ．1.125mD ．1m[答案] C[解析] 由平均速度求0.5s 、1.5s 时的速度分别为3m/s 和2m/s ，得a ＝－1m/s 2.由v ＝v 0＋at 得v 0＝3.5m/s ，共运动3.5s,2s 末后汽车还运动1.5s ，由x ＝12at 2得x ＝1.125m. 7．一杂技演员，用一只手抛球、接球，他每隔0.4s 抛出一球，接到球便立即把球抛出，已知除抛、接球的时刻外，空中总有4个球，将球的运动近似看作是竖直方向的运动，球到达的最大高度是(高度从抛球点算起，取g ＝10m/s 2)( )A ．1.6mB ．2.4mC ．3.2mD ．4.0m[答案] C[解析] 由演员刚接到球的状态分析，此时空中有三个球，由于相邻球的运动时间间隔皆为0.40s ，考虑到运动特点知，此时最高点有一个球．因此，球单向运动时间为0.80s ，故所求高度为：h ＝12gt 2＝12×10×(0.80)2m ＝3.2m.8．(2010·潍坊期中考试)某实验装置将速度传感器与计算机相结合，可以自动作出物体运动的图象．某同学在一次实验中得到的运动小车的速度—时间图象如图所示，由此图象可知 ( )A ．小车先做匀加速运动，后做匀减速运动B ．小车运动的最大速度约为0.8m/sC ．小车的最大位移在数值上等于图象中曲线与t 轴所围的面积D ．小车做曲线运动[答案] BC[解析] 速度—时间图象中图线的斜率表示加速度，图线与坐标轴所围面积表示位移，选项C 正确；因为图线是一段曲线，选项A 错误；据图象知小车运动的最大速度约为0.8m/s ，选项B 正确；据图象知速度始终不小于零，说明小车做直线运动，选项D 错误．9．在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中，需要精确的重力加速度g 值，g 值可由实验精确测定．近年来测g 值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g 归于测长度和时间，以稳定的氦氖激光为长度标准，用光学干涉的方法测距离，以铷原子钟或其他手段测时间，能将g 值测得很准，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O 点向上抛小球又落到原处的时间为T 2，在小球运动过程中经过比O 点高H 的P 点，小球离开P 点到又回到P 点所用的时间为T 1，测得T 1、T 2和H ，可求得g 等于( )A.8H T 22－T 21B.4H T 22－T 21C.8H (T 2－T 1)2D.H 4(T 2－T 1)2[答案] A[解析] 小球从O 点能上升的最大高度为12g ⎝⎛⎭⎫T 222，小球从P 点能上升的高度为12g ⎝⎛⎭⎫T 122，所以有H ＝12g ⎝⎛⎭⎫T 222－12g ⎝⎛⎭⎫T 122，由此得g ＝8H T 22－T 21，正确答案为A. 10．如图所示，某轴承厂有一条滚珠传送带，传送带与水平面间的夹角为θ，上方A 处有一滚珠送料口，欲使滚珠从送料口沿无摩擦的斜槽最快地送到传送带上，应采取的方法是( )A ．沿AB 所在的竖直方向安放斜槽B ．过A 点向传送带做垂线，得垂足C ，应沿AC 方向安放斜槽C ．考虑路程和加速度两方面的因素，应在AB 和AC 之间某一适当位置安放斜槽D ．上述三种方法，滚珠滑到传送带上所用的时间相同[答案] C[解析] 以AB 为直径做圆，该圆必过C 点，从A 点沿不同弦滑至圆周上各点的时间相等．故选C.第Ⅱ卷(非选择题 共60分)二、填空题(共3小题，每小题6分，共18分．把答案直接填在横线上)11．(6分)某同学在研究小车运动实验中，获得一条点迹清晰的纸带．每隔0.02s打一个点，该同学选择A 、B 、C 、D 四个计数点，测量数据如图所示，单位是cm.(1)小车在B 点的速度是________m/s ；(2)小车的加速度是________m/s 2.[答案] (1)0.415 (2)2.00[解析] (1)v B ＝0.015＋0.01824×0.02m/s ＝0.415m/s ； (2)a ＝x BC －x AB t 2＝0.0182－0.015(0.02×2)2m/s 2＝2.00m/s 2. 12．(6分)(2009·安徽芜湖质量检测)2007年10月24日，中国用长征运载火箭成功地发射了“嫦娥1号”卫星．如图是某监测系统每隔2.5s 拍摄的，关于起始匀加速阶段火箭的一组照片．已知火箭的长度为40m ，用刻度尺测量照片上的长度关系，结果如图所示．火箭的加速度大小a ＝________m/s 2，火箭在照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度大小v ＝________m/s.[答案] 8 42[解析] 由题图知每厘米代表402m ＝20mΔh ＝h 2－h 1＝[(10.5－4)－(4－0)]×20m ＝50m.a ＝Δh T 2＝502.52m/s 2＝8m/s 2v ＝h 1＋h 22T ＝10.5×205m/s ＝42m/s.13．(6分)一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动．用下面的方法测量它匀速转动时的角速度．(1)如图所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上．(2)启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点．(3)经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量．①由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω＝________.式中各量的意义是________．②某次实验测得圆盘半径r ＝5.50×10－2m ，得到的纸带的一段如下图所示．求出角速度为____________________________________________________________________________________________________________________________________.[答案] (3)①x 2－x 1T (n －1)rT 为电磁打点计时器打点的时间间隔，r 为圆盘的半径，x 2、x 1是纸带上选定的两点分别对应的米尺上的刻度值，n 为选定的两点间的打点数(含两点)．②6.8rad/s(6.75～6.84)三、论述计算题(共4小题，共42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)14．(10分)一辆汽车以72km/h 速率行驶，现因故紧急刹车并最终停止运动，已知汽车刹车过程加速度的大小为5m/s 2，则从开始刹车经过5s ，汽车通过的位移是多大？[答案] 40m[解析] 在汽车刹车的过程中，汽车做匀减速直线运动并最终停止，汽车停止运动后加速度消失．故题给的时间内汽车是否一直减速，还需要判定．设汽车由刹车开始至停止运动所用的时间为t 0，选初速方向为正方向．v 0＝72km/h ＝20m/s由t 0＝v －v 0a ＝0－20－5s ＝4s 可见，该汽车刹车后经4s 停止．∴刹车后5s 内通过的位移x ＝v 0t 0＋12at 20＝20×4m ＋12×(－5)×42m ＝40m 因为汽车最终静止，也可由v 2－v 20＝2ax 求解x ＝v 2－v 202a ＝0－2022×(－5)m ＝40m 15．(10分)(2009·南京质检)如图所示，A 、B 两棒长均为L ＝1m ，A 的下端和B 的上端相距s ＝20m ，若同时A 做自由落体运动，B 做初速度为v 0＝40m/s 的竖直上抛运动，求：(1)A 、B 两棒何时相遇；(2)从相遇开始到分离所需时间．[答案] (1)0.5s (2)0.05s[解析] 以A 为参考系，B 以v 0向上匀速运动(1)t ＝s v 0＝0.5s (2)Δt ＝2L v 0＝0.05s. 16．(11分)汽车正以10m/s 的速度在平直的公路上前进，突然发现正前方有一辆自行车以4m/s 的速度做同方向的匀速直线运动，汽车立即关闭油门做加速度大小为6m/s 2的匀减速直线运动，汽车恰好不碰上自行车，求关闭油门时汽车离自行车多远？[答案] 3m[解析] 汽车在关闭油门减速后的一段时间内，其速度大于自行车的速度，因此汽车和自行车之间的距离在不断缩小，当这个距离缩小到零时，若汽车的速度减至与自行车相同，则能满足题设的汽车恰好不碰上自行车的条件，所以本题要求的汽车关闭油门时离自行车的距离x ，应是汽车从关闭油门减速运动，直到速度与自行车速度相等时发生的位移x 汽与自行车在这段时间内发生的位移x 自之差，如图所示汽车减速到4m/s 时发生的位移和运动的时间分别为x 汽＝v 2汽－v 2自2a ＝100－162×6m ＝7m ， t ＝v 汽－v 自a ＝10－46s ＝1s. 这段时间内自行车发生的位移x 自＝v 自t ＝4×1m ＝4m ，汽车关闭油门时离自行车的距离x ＝x 汽－x 自＝7m －4m ＝3m.17．(11分)(2009·安徽师大附中模拟)某高速公路单向有两条车道，最高限速分别为120km/h 、100km/h.按规定在高速公路上行驶车辆的最小间距(单位：m)应为车速(单位：km/h)的2倍，即限速为100km/h 的车道，前后车距至少应为200m.求：(1)两条车道中限定的车流量(每小时通过某一位置的车辆总数)之比；(2)若此高速公路总长80km ，则车流量达最大允许值时，全路(考虑双向共四车道)拥有的最少车辆总数．[答案] (1)1:1 (2)1466辆[解析] (1)设车辆速度为v ，前后车距为d ，则车辆1h 内通过的位移s ＝v t ，车流量n ＝s d， 而d ＝2v ，得n ＝t 2， 则两车道中限定的车流量之比n 1:n 2＝1:1.(2)设高速公路总长为L ，一条车道中车辆总数为N 1，另一条车道中车辆总数为N 2，则车与车的最小间距分别为240m 和200m ，则N 1＝80×103240＝10003，在此车道中同时存在333辆车， N 2＝8×103200＝400， 全路拥有的车辆总数为N ＝2(N 1＋N 2)，代入数据联立解得N ＝1466.。
2011高考物理一轮复习考点演练：第4章 曲线运动 万有引力定律与航天(解析版)
第四章曲线运动万有引力定律与航天第1节曲线运动运动的合成与分解班级姓名成绩(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题7分，每题只有一个答案正确，共70分)1. 关于曲线运动的性质，下列说法中正确的是( )A. 曲线运动一定是变速运动B. 曲线运动一定是变加速运动C. 圆周运动一定是匀变速运动D. 变力作用下的物体一定做曲线运动2. 一质点在xOy平面内从O点开始运动的轨迹如图所示，则质点的速度( )①若x方向始终匀速，则y方向先加速后减速②x方向始终匀速，则y方向先减速后加速③若y方向始终匀速，则x方向先减速后加速④若y方向始终匀速，则x方向先加速后减速A. ①③B. ①④C. ②③D. ②④3. （2010·广东实验中学模拟）某人游珠江，他以一定速度面部始终垂直河岸向对岸游去.江中各处水流速度相等，他游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是( )A. 水速大时，路程长，时间长B. 水速大时，路程长，时间短C. 水速大时，路程长，时间不变D. 路程、时间与水速无关4. (2010·肇庆模拟)河水的流速随离河岸的距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示，若要使船以最短时间渡河，则( )A. 船渡河的最短时间是60 sB. 船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直C. 船在河水中航行的轨迹是一条直线D. 船在河水中的最大速度是7 m/s5. 如图所示，在一次救灾工作中，一架沿水平直线飞行的直升飞机A，用悬索(重力可忽略不计)救助困在湖水中的伤员B. 在直升飞机A和伤员B以相同的水平速度匀速运动的同时，悬索将伤员提起，在某一段时间内，A、B之间的距离以l=H-t2(式中H 为直升飞机A 离地面的高度，各物理量的单位均为国际单位制单位)规律变化，则在这段时间内，下面判断中正确的是(不计空气作用力) ( )A. 悬索的拉力小于伤员的重力B. 悬索成倾斜直线C. 伤员做速度减小的曲线运动D. 伤员做加速度大小、方向均不变的曲线运动6. 如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知在B 点的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是 ( )A. D 点的速率比C 点的速率大B. A 点的加速度与速度的夹角小于90°C. A 点的加速度比D 点的加速度大D. 从A 到D 加速度与速度的夹角先增大后减小7. （2010·山东师大附中模拟）如图所示，小朋友在玩一种运动中投掷的游戏，目的是在运动中将手中的球投进离地面高3 m 的吊环，他在车上和车一起以2 m/s 的速度向吊环运动，小朋友抛球时手离地面1.2 m ，当他在离吊环的水平距离为2 m时将球相对于自己竖直上抛，球刚好进入吊环，他将球竖直向上抛出时的速度是（g 取10 m/s 2）（）A ．1.8 m/sB ． 3.2 m/sC ．6.8m/sD ． 3.6m/s8. 一物体在光滑的水平桌面上运动，在相互垂直的x方向和y 方向上的分运动速度随时间变化的规律如图所示.关于物体的运动，下列说法正确的是 ( )①物体做曲线运动②物体做直线运动③物体运动的初速度大小是50 m/s④物体运动的初速度大小是10 m/sA. ①③B. ①④C. ②③D. ②④9. (2010·衡水模拟)民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驶的马背上，弯弓放箭射击侧向的固定目标．假设运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出的弓箭速度为v2,跑道离固定目标的最近距离为d.要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则()A. 运动员放箭处离目标的距离为dv 2/v 1B.2vC. 箭射到靶的最短时间为d/v 1D.10. 如图所示，沿竖直杆以速度v 匀速下滑的物体A 通过轻质细绳拉光滑水平面上的物体B ，细绳与竖直杆间的夹角为θ，则以下说法正确的是 ( )A. 物体B 向右匀速运动B. 物体B 向右匀加速运动C. 细绳对A 的拉力逐渐变小D. 细绳对B 的拉力逐渐变大二、计算题(本题共2小题，共30分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11. (14分)河宽d ＝60 m ，水流速度v1＝6 m ／s ，小船在静水中的速度v2=3 m ／s ，问：(1)要使它渡河的时间最短，则小船应如何渡河?最短时间是多少?(2)要使它渡河的航程最短，则小船应如何渡河?最短的航程是多少?12. (16分)如图甲所示，在一端封闭、长约1 m 的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡烛做的蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧．然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动．假设从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内每1 s 上升的距离都是10 cm ，玻璃管向右匀加速平移，每1 s 通过的水平位移依次是2.5 cm 、7.5 cm 、12.5 cm 、17.5 cm ．图乙中，y 表示蜡块竖直方向的位移，x 表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，t=0时蜡块位于坐标原点．(1)请在图乙中画出蜡块4 s 内的轨迹.(2)求出玻璃管向右平移的加速度.(3)求t=2 s 时蜡块的速度v ．第2节平抛运动及其应用班级姓名成绩(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题7分，每题只有一个答案正确，共70分)1. 物体做平抛运动时，它的速度方向与水平方向的夹角α的正切tan α随时间t 变化的图象是图中的( )2. (2009·广东理科基础)滑雪运动员以20 m ／s 的速度从一平台水平飞出，落地点与飞出点的高度差3.2 m.不计空气阻力，g 取10 m ／s 2.运动员飞过的水平距离为s ，所用时间为t ，则下列结果正确的是( )A. s=16 m ，t=0．50 sB. s=16 m ，t=0．80 sC. s=20 m ，t=0．50 sD. s=20 m ，t=0．80 s3. 一物体从某高度以初速度v0水平抛出，落地时速度大小为v ，则它运动的时间为( )A.0v v g - B.02v v g - C.2202v v g - D.g 4. 如图所示，从一根空心竖直钢管A 的上端边缘沿直径方向向管内水平抛入一钢球，球与管壁多次相碰后落地(球与管壁相碰时间不计).若换一根等高但较粗的钢管B ，用同样方法抛入此钢球，则运动时间 ( )A. 在A 管中的球运动时间长B. 在B 管中的球运动时间长C. 在两管中的运动时间一样长D. 无法确定5. 如图所示，斜面上有a 、b 、c 、d 四个点，ab=bc=cd.从a 点正上方的O 点以速度v 0水平抛出一个小球，它落在斜面上b 点.若小球从O 点以速度2v 0水平抛出，不计空气阻力，则它会落在斜面上的 ( )A. b 与c 之间某一点B. c点C. c与d之间某一点D. d点6. 如图所示，A、B两质点以相同的水平速度v0抛出，A在竖直平面内运动，落地点为P1，B在光滑斜面上运动，落地点为P2，不计阻力，比较P1、P2在x轴方向上的远近关系是( )A. P1较远B. P2较远C. P1、P2等远D. A、B都有可能7. 甲乙两人在一幢楼的三层窗口比赛掷垒球，他们都尽力沿水平方向掷出同样的垒球，不计空气阻力.甲掷的水平距离正好是乙的两倍.若乙要想水平掷出相当于甲在三层窗口掷出的距离，则乙应( )A. 在5层窗口水平掷出B. 在6层窗口水平掷出C. 在9层窗口水平掷出D. 在12层窗口水平掷出8. 如图所示，一战斗机由东向西沿水平方向匀速飞行，发现地面目标P后，开始瞄准并投掷炸弹，若炸弹恰好击中目标P，假设投弹后，飞机仍以原速度水平匀速飞行，则(不计空气阻力) ( )①炸弹击中目标P时飞机正处在P点正上方②炸弹击中目标P时飞机是否处在P点正上方取决于飞机飞行速度的大小③飞行员听到爆炸声时，飞机正处在P点正上方④飞行员听到爆炸声时，飞机正处在P点偏西一些的位置A. ①③B. ①④C. ②③D. ②④9. (2010·苏州模拟)如图所示，取稍长的细杆，其一端固定一枚铁钉，另一端用羽毛做一个尾翼，做成A、B两只“飞镖”，将一软木板挂在竖直墙壁上作为镖靶.在离墙壁一定距离的同一处，将它们水平掷出，不计空气阻力，两只“飞镖”插在靶上的状态如图所示(侧视图).则下列说法中正确的是( )A. A镖掷出时的初速度比B镖掷出时的初速度小B. B镖插入靶时的末速度比A镖插入靶时的末速度大C. B镖的运动时间比A镖的运动时间长D. A镖的质量一定比B镖的质量大10. 如图所示，在一次空地演习中，离地H高处的飞机以水平速度v1发射一颗炮弹欲轰炸地面目标P，反应灵敏的地面拦截系统同时以速度v2竖直向上发射炮弹拦截，设拦截系统与飞机的水平距离为x，若拦截成功，不计空气阻力，则v1、v2的关系应满足()A. v 1=v 2B. v 1=2Hv x C. v 12D. v 1=2xv H二、计算题(本题共2小题，共30分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11. (14分)在一次扑灭森林大火的行动中，一架专用直升机载有足量的水悬停在火场上空320 m 高处，机身可绕旋翼轴原地旋转，机身下出水管可以从水平方向到竖直向下方向旋转90°，水流喷出速度为30 m/s ，不计空气阻力，取g=10 m/s 2，请估算能扑灭地面上火的面积.12. (16分)抛体运动在各类体育运动项目中很常见，如乒乓球运动.现讨论乒乓球发球问题，设球台长2L 、网高h ，乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力.(设重力加速度为g)(1)若球在球台边缘O 点正上方高度为h 1处以速度v 1水平发出，落在球台的P 1点(如图实线所示)，求P 1点距O 点的距离x 1.(2)若球在O 点正上方某高度处以速度v 2水平发出，恰好在最高点时越过球网落在球台的P 2点(如图虚线所示)，求v 2的大小.第3节圆周运动及其应用班级姓名成绩(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题7分，每题只有一个答案正确，共70分)1. 如图所示为A、B两质点做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图象，其中A为双曲线的一个分支，由图可知()A. A物体运动线速度大小不变B. A物体运动角速度大小不变C. B物体运动线速度大小不变D. B物体运动角速度与半径成正比2. 如图所示,一物块沿曲线从M点向N点运动的过程中，速度逐渐减小．在此过程中物块在某一位置所受合力方向可能的是( )3. 如图所示，光滑水平面上，小球m在拉力作用下做匀速圆周运动，若小球运动到P点时，拉力F发生变化，关于小球运动情况的说法正确的是( )A．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动C．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动D．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pc做离心运动4. 如图所示，绳子的一端固定在O点，另一端拴一重物在水平面上做匀速圆周运动( )①周期相同时，绳长的容易断②周期相同时，绳短的容易断③线速度大小相等时，绳短的容易断④线速度大小相等时，绳长的容易断A. ①③B. ①④C. ②③D. ②④5. (2010·广州调研)如图所示，小球以初速度为v0从光滑斜面底部向上滑动，恰能到达最大高度为h的斜面顶部.图中①是内轨半径大于h的光滑轨道，②是内轨半径小于h的光滑轨道，③是内轨直径等于h的光滑轨道，④是长为1/2h 的轻杆(可绕固定点O转动，小球与杆的下端相碰后粘在一起).小球在底端时的初速度都为v0，则小球在以上四种情况中能到达高度h的有( )①②③④A. ①③B. ①④C. ②③D. ②④6. (2010·广州调研)如图所示，质量不计的轻质弹性杆P插入桌面上的小孔中，杆的另一端套有一个质量为m的小球，今使小球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，且角速度为ω，则杆的上端受到球对其作用力的大小为( )A. mω2RB.C. D. 条件不足，无法确定7. 申雪赵宏博在温哥华冬奥会的夺冠使双人花样滑冰得到了更大的关注.如图所示，在双人花样滑冰运动中，有时会看到男运动员拉着女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面，目测体重为G的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为30°，重力加速度为g,估算该女运动员( )A.B.C.D.8. (2010·韶关调研)如图所示，光滑半球的半径为R，球心为O，固定在水平面上，其上方有一个光滑曲面轨道AB，高度为R/2．轨道底端水平并与半球顶端相切．质量为m的小球由A点静止滑下．小球在水平面上的落点为C，则( )A．小球将沿半球表面做一段圆周运动后抛至C点B．小球将从B点开始做平抛运动到达C点C．OC之间的距离为2RD. OC之间的距离为R29. 如图所示，水平的木板B托着木块A一起在竖直平面内做匀速圆周运动，从水平位置a沿逆时针方向运动到最高点b的过程中( )①B对A的支持力越来越大②B对A的支持力越来越小③B对A的摩擦力越来越大④B对A的摩擦力越来越小A. ①③B. ①④C. ②③D. ②④10. 在光滑的水平面上相距40 cm的两个钉子A和B，如图所示，长1 m的细绳一端系着质量为0.4 kg的小球，另一端固定在钉子A上，开始时，小球和钉子A、B在同一直线上，小球始终以2 m/s的速率在水平面上做匀速圆周运动．若细绳能承受的最大拉力是 4 N，那么从开始到细绳断开所经历的时间是( )A. 0.9π sB. 0.8π sC. 1.2π sD. 1.6π s二、计算题(本题共2小题，共30分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11. (14分)如图所示，在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上，离轴心r=20 cm处放置一小物块A，其质量为m＝2 kg，A与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的k倍(k＝0.5)，试求:(1)当圆盘转动的角速度ω＝2 rad/s时，物块与圆盘间的摩擦力大小为多大？方向如何？(2)欲使A与盘面间不发生相对滑动，则圆盘转动的最大角速度为多大？(取g=10 m/s2)12. (16分)一根轻绳一端系一小球，另一端固定在O点，在O点有一个能测量绳的拉力大小的力传感器，让小球绕O 点在竖直平面内做圆周运动，由传感器测出拉力F随时间t变化图象如图所示，已知小球在最低点A的速度v A＝6 m/s，g=9.8 m/s2取π2=g,求：(1)小球做圆周运动的周期T；(2)小球的质量m；(3)轻绳的长度L.第4节万有引力与航天班级姓名成绩(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题7分，每题只有一个答案正确，共70分)1. (改编题)在讨论地球潮汐成因时，地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨道可视为圆轨道.已知太阳质量约为月球质量的2.7×107倍，地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行的轨道半径的400倍.关于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力，以下说法正确的是( )A. 太阳引力远小于月球引力B. 太阳引力与月球引力相差不大C. 月球对不同区域海水的吸引力大小相等D. 月球对不同区域海水的吸引力大小有差异2. 下列各组物理数据中，能够估算出月球质量的是()①月球绕地球运行的周期及月、地中心间的距离②绕月球表面运行的飞船的周期及月球的半径③绕月球表面运行的飞船的周期及线速度④月球表面的重力加速度A. ①②B. ③④C. ②③D. ①④3. (2009·广东理科基础)宇宙飞船在半径为r1的轨道上运行，变轨后的半径为r2，且知r1>r2,宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，则变轨后宇宙飞船的( )A. 线速度变小B. 角速度变小C. 周期变大D. 向心加速度变大4. 下列关于地球同步通信卫星的说法中，正确的是( )A. 为避免通信卫星在轨道上相撞，应使它们运行在不同的轨道上B. 通信卫星定点在地球上空某处，各个通信卫星的角速度相同，但线速度大小可以不同C. 不同国家发射通信卫星的地点不同，这些卫星轨道不一定在同一平面内D. 通信卫星只能运行在赤道上空某一恒定高度上5. 如图所示，在同一轨道平面上，绕地球做圆周运动的卫星A、B和C，某时刻恰好在同一直线上，当卫星B运转一周时，下列说法正确的有()A. 因为各卫星的角速度ωA=ωB=ωC，所以各卫星仍在原位置上B. 因为各卫星运转周期T A＜T B＜T C，所以卫星A超前于卫星B，卫星C滞后于卫星BC. 因为各卫星运转频率f A＞f B＞f C,所以卫星A滞后于卫星B，卫星C超前于卫星BD. 因为各卫星的线速度v A＜v B＜v C，所以卫星A超前于卫星B，卫星C滞后于卫星B6. 土星外层上有一个环,为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群，可以测量环中各层的线速度v与该层到土星中心的距离R之间的关系来判断.①若v ∝R，则该层是土星的一部分②若v2∝R，则该层是土星的卫星群③若v ∝1/R，则该层是土星的一部分④若v2∝1/R，则该层是土星的卫星群以上判断正确的是( )[来源: ]A. ①②B. ③④C. ②③D. ①④7. 宇宙飞船要与轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间站，可以采取的措施是( )A. 只能从较低轨道上加速B. 只能从较高轨道上加速C. 只能从同一空间同一高度轨道上加速D. 无论在什么轨道上，只要加速都行8. (创新题)在研究宇宙发展演变的理论中，有一种学说叫做“宇宙膨胀说”，这种学说认为引力常量G在缓慢地减小，根据这一理论，在很久很久以前，太阳系中地球的公转情况与现在相比( )A. 公转半径R较大B. 公转周期T较大C. 公转速率v较大D. 公转角速度ω较小9. (2009·福建)“嫦娥一号”月球探测器在环绕月球运行过程中，设探测器运行的轨道半径为r，运行速率为v，当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时( )A. r、v都将略为减小B. r、v都将保持不变C. r将略为减小，v将略为增大D. r将略为增大，v将略为减小10. (改编题)2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载人航天飞行并实现了航天员首次出舱.飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343 km处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343 km的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟.下列判断错误的是( )A．飞船变轨后机械能增大B．飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态C．飞船在此圆轨道上运动的角速度大于同步卫星运动的角速度D．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度二、计算题(本题共2小题，共30分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11. (2010·北京崇文区模拟)(14分)2008年9月我国成功发射“神舟”七号载人航天飞船.如图所示为“神舟”七号绕地球飞行时的电视直播画面，图中数据显示，飞船距地面的高度约为地球半径的1/20.已知地球半径为R，地面附近的重力加速度为g，设飞船、大西洋星绕地球均做匀速圆周运动.(1)估算“神舟”七号飞船在轨运行的加速度大小；(2)已知大西洋星距地面的高度约为地球半径的6倍，估算大西洋星的速率.12. (2010·青岛模拟)(16分)宇航员在月球表面完成下面的实验：在一固定的竖直光滑圆轨道内部最低点有一静止的质量为m的小球(可视为质点)，如图所示.当给小球一瞬间的速度v时，刚好能使小球在竖直平面内做完整的圆周运动，已知圆弧的轨道半径为r，月球的半径为R，引力常量为G.求：(1)若在月球表面上发射一颗环月卫星，所需最小发射速度为多大？(2)轨道半径为2R的环月卫星周期为多大？参考答案第四章第1节曲线运动运动的合成与分解1. 解析：曲线运动的速度方向发生变化，故具有加速度，其加速度可以变化也可以恒定，所以A正确BD错误；圆周运动的加速度方向发生变化，是变加速运动，故C错误.答案：A2. 解析:由轨迹图线可知，若x方向始终匀速，则开始所受合力沿－y方向，后来沿＋y方向，如图甲所示，可以判断应是先减速后加速，故①错误、②正确；若y方向匀速，则受力先沿＋x方向，后沿－x方向，如图乙所示，故先加速后减速，所以③错误，④正确．答案:D3. 解析：游泳者相对于岸的速度为他相对于水的速度和水流速度的合速度，水流速度越大，其合速度与岸的夹角越小，，与水速无关，故A、B、D均错误，C正确.路程越长，但过河时间t=d/v人答案：C4. 解析：当船头垂直河岸时过河时间最短，由图可看出河宽300 m，船速为3 m/s，由t=x/v可知最短时间为100 s，由于水速是变化的，故航行的轨迹是一条曲线.船速最大时v =5 m/s.答案：B5.解析：飞机和伤员水平方向以相同的速度匀速运动，A、B之间的距离以l=H-t2的规律变化，故伤员在竖直方向上做匀加速运动，伤员的合运动为匀变速曲线运动.所以A、B、C错误，D正确.答案：D6. 解析：质点做匀变速曲线运动，合力的大小方向均不变，加速度不变，故C错误；由B点速度与加速度相互垂直可知，合力方向与B点切线垂直且向下，故质点由C到D点的过程中，合力做正功，速率增大，A正确；A点的加速度方向与过A的切线即速度方向夹角大于90°，B错误；从A到D加速度与速度的夹角一直变小，D错误.答案：A7. 解析：对于小球，水平方向，x=v0t，对于竖直方向，有vt-gt2/2=H-h，将x=2 m，v0=2 m/s，H=3 m,h=1.2 m，g=10 m/s2代入前面两式并联立解得，v=6.8 m/s.答案：C8. 解析：由v-t图象可以看出，物体在x方向做匀速直线运动，在y方向做匀变速直线运动，故物体做曲线运动，①正确，②错误；物体的初速度是两个初速度的矢量和，即v0=50m/s，③正确，④错误.答案：A9. 解析：要想以箭在空中飞行的时间最短的情况下击中目标，v2必须垂直于v1，并且v1、v2的合速度方向指向目标，如图所示.故箭射到靶的最短时间为d/v2，C、D又x=v1t=v1·d/v2，故2v 错误，B 正确.答案：B10. 解析：物体A 沿绳的分速度与物体B 运动的速度大小相等，故有v B =vcos θ，随物体A 下滑，θ角减小，v B 增加，但不是均匀增加，θ越小，cos θ增加越慢，v B 增加越慢，也即B 的加速度越来越小，由F T =m B a B 可知，细绳的拉力逐渐变小，故只有C 正确.答案：C11. 解析：(1)要使小船渡河时间最短，则小船船头应垂直河岸渡河， 渡河的最短时间t=d/v 2=60/3s=20 s(2)此时v 2<v 1，合速度v 不可能与河岸垂直，只有当合速度v 方向越接近垂直河岸方向，航程越短.由几何知识可得，即以v 1的末端为圆心，以v 2的长度为半径作圆，从v 1的始端作此圆的切线，该切线方向即为最短航程的方向，如图所示.设航程最短时，船头应偏向上游河岸,与河岸成θ角，则 cos θ=v2/v1=3/6=1/2，θ=60° 最短行程s=d/cos θ=120 m即小船的船头与上游河岸成60°角时，渡河的最短航程为120 m. 12. 解析：（1）如图所示：（2）蜡块水平方向做匀加速运动 Δx=at 2a=Δx /t 2=5×10-2 m/s2. （3）竖直方向上的速度v y =y/t=0.1 m/s水平方向的速度v x =（x 2+x3）/2T=0.1 m/s 合速度=0.14 m/s.第2节平抛运动及其应用1.解析：由图可看出平抛物体速度与水平方向夹角α的正切tan α＝v y/v0=gt/v0，则tan α与t成正比.答案：B2. 解析:做平抛运动的时间由高度决定，根据竖直方向做自由落体运动得根据水平方向做匀速直线运动可知s=v0t=20×0.80 m=16 m，故B正确.答案：B3. 解析：物体平抛运动的时间t=v y/g，由速度的合成与分解可知v y t=v yg选项D正确.答案：D4. 解析：物体平抛运动的时间由竖直高度决定，在A钢管中的运动利用对称性可以看成一个平抛运动的轨迹，所以C 正确.答案：C5.解析:当水平速度变为2v0时，如果作过b点的直线be，小球将落在c的正下方的直线上一点，连接O点和e点的曲线，和斜面相交于bc间的一点，故A正确.答案：A6. 解析：因为a A=g,a B=gsin θ,x=v0t,由h=1/2gt2A及h/sin θ=1/2a B t2B，可得t A B即t B>t A,可得x2>x1,B 项正确.答案：B7. 解析：由于h甲=h乙，x甲=2x乙，所以v甲=2v乙；由x=v0t,要使x甲′=x乙′，则t甲′=1/2t乙′；由h=1/2gt2得h甲′=1/4h乙′，故为使甲、乙掷出球的水平距离相等乙应在12层窗口水平掷出.答案:D8. 解析：投弹后，炸弹在水平方向的速度与飞机的速度相同，根据运动的独立性和等时性可知①正确.从击中目标到飞行员听到爆炸声需要一定时间，飞机向前运动一段位移，则④正确.答案：B9.解析：飞镖A、B都做平抛运动，由h=1/2gt2得t=B镖运动时间比A镖运动时间长，C正确；由v0=x/t知A镖掷出时的初速度比B镖掷出时的初速度大，A错误；由A、B镖插入靶时的末速度大小，B错误；也不能比较A、B镖的质量大小.答案:C10.解析：炮弹拦截成功，即两炮弹同时运动到同一位置，设此位置距地面的高度为h，则x=v1t,h=v2t-1/2gt2,H-h=1/2gt2.由以上各式联立解得:v1=xv2/H.答案：D11.解析：已知h=320 m,v0=30 m/s，当水流沿水平方向射出时，在水平地面上落地点最远，扑灭地面上火的面积最大.由平抛物体的运动规律有x=v0t,h=1/2gt2,联立以上两式并代入数据可得x=x由于水管可从水平方向到竖直方向旋转90°，所以灭火面积是半径为x的圆面积，其大小为S=πx2=3.14×2402m2≈1.81×105 m2.12. 解析：(1)如图所示,设乒乓球飞行时间为t1，根据平抛运动的规律，则h1=1/2gt21①x1=v1t1②解得x1=v(2)由题意可知水平三段应是对称的，所以开始击球点的高度恰好为网的高度h，x2=1/2L同理h=1/2gt2x2=v2t解得v2。
2011届高考物理第一轮复习单元复习训练题50
A P BS O2010—2011学年度上学期高三一轮复习物理单元验收试题（11）【新人教】命题范围：选修3—4本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。
考试时间90分钟。
第Ⅰ卷（选择题 共40分）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，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。
全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。
）1．太阳光照射在平坦的大沙漠上，我们在沙漠中向前看去，发现前方某处射来亮光，好像太阳光从远处水面反射来的一样，我们认为前方有水，但走到该处仍是干燥的沙漠，这现象在夏天城市中太阳光照射沥青路面时也能观察到，对这种现象正确的解释是（ ） A ．越靠近地面空气的折射率越大 B ．这是光的干涉形成的 C ．越靠近地面空气的折射率越小 D ．这是光的衍射形成的 2．如图所示，共振装置中，当用外力首先使A 球振动起来后，通过水平弹性绳使B 、C 两球振动，下列说法正确的是 （ ） A ．B 、C 两球做的是受迫振动 B ．只有A 、C 的振动周期相等 C ．C 的振幅比B 的振幅大 D ．A 、B 、C 三球的振动周期相等3．利用旋光仪这种仪器可以用来测量糖溶液的浓度，从而测定含糖量。
其原理是：偏振光通过糖的水溶液后，若迎着射来的光线看，偏振方向会以传播方向为轴线，旋转一个角度θ，这一角度称为“旋光角”，θ的值与糖溶液的浓度有关。
将θ的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品的含糖量了。
如图所示，S 是自然光源，A 、B 是偏振片，转动B ，使到达O 处的光最强，然后将被测样品P 置于A 、B 之间，则下列说法中正确的是： （ ） A ．到达O 处光的强度会明显减弱 B ．到达O 处光的强度不会明显减弱 C ．将偏振片B 转动一个角度，使得O 处光的强度最大，偏振片B 转过的角度等于θ D ．将偏振片A 转动一个角度，使得O 处光的强度最大，偏振片A 转过的角度等于θ 4．如图所示的4种明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（灰黑色部分表示亮纹）。
2011届高考物理第一轮复习同步训练题51
贵州省普安一中2011届高三物理一轮复习同步练习51：分子动理论热力学定律与能量守恒1．(2010·广州模拟)利用所学的热学知识回答下列问题：(1)我们知道分子热运动的速率是比较大的，常温下能达几百米/秒．将香水瓶盖打开后，离瓶较远的人，为什么不能立刻闻到香味呢？(2)随着科学技术的不断发展，近几年来，也出现了许多新的焊接方式，如摩擦焊接、爆炸焊接等．摩擦焊接是使焊件的两个接触面高速地向相反方向旋转，同时加上很大的压力(约每平方厘米加几千到几万牛顿的力)，瞬间就焊接成一个整体了．试用所学知识分析摩擦焊接的原理．解析：(1)分子热运动的速率虽然比较大，但分子之间的碰撞是很频繁的，由于频繁的碰撞使得分子的运动不再是匀速直线运动，香水分子从瓶子到鼻孔走过了一段曲折的路程，况且引起人的嗅觉需要一定量的分子，故将香水瓶盖打开后，离得较远的人不能立刻闻到香味．(2)摩擦焊接是利用分子引力的作用．当焊件的两个接触面高速地向相反方向旋转且加上很大的压力时，可以使两个接触面上的大多数分子之间的距离达到分子力发生明显作用的范围，靠分子力的作用使这两个焊件成为一个整体．答案：见解析2．如图11－1－3所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F＞0为斥力，F＜0为引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置．现在把乙分子从a处静止释放，若规定无穷远处分子势能为零，则：(1)乙分子在何处势能最小？是正值还是负值？(2)在乙分子运动的哪个范围内分子力和分子势能都随距离的减小而增加？解析：(1)由于乙分子由静止开始，在ac间一直受到甲分子的引力而做加速运动，引力做正功，分子势能一直在减小，到达c点时所受分子力为零，加速度为零，速度最大，动能最大，分子势能最小且为负值．(2)在分子力表现为斥力的那一段上，即乙分子由c向d运动的过程中，分子力做负功，分子势能增加．答案：(1)c处负值(2)c到d阶段3．(2009·广东高考)(1)远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃．随着人类文明的进步，出现了“钻木取火”等方法．“钻木取火”是通过________方式改变物体的内能，把________转变成内能．(2)某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密地套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图11－1－4所示．这是因为烧瓶里的气体吸收了水的________，温度________，体积________．解析：(1)“钻木”的过程是做功的过程，是把机械能转化为内能的过程．(2)烧瓶里的气体吸收热量后，由热力学第一定律知，气体的内能增加，因而温度升高，体积增大．答案：(1)做功机械能(2)热量升高增大4．某同学为测量地表植物吸收太阳能的本领，做了如下实验：用一面积为0.1 m2的面盆盛6 kg的水，经太阳垂直照射15 min，温度升高5℃，若地表植物每秒吸收太阳能的能力与水相等，试计算：(1)每平方米绿色植物每秒吸收的太阳能为多少焦耳？(2)若绿色植物在光合作用下每吸收1 kJ的太阳能可放出0.05 L的氧气，则每公顷绿地每秒可放出多少升的氧气？[1公顷＝104 m2，水的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)]解析：(1)单位面积单位时间吸收的太阳能为W＝cmΔtSt＝4.2×103×6×50.1×15×60J＝1.4×103 J(2)氧气的体积为V＝104×1.4×103103×0.05 L＝700 L.答案：(1)1.4×103 J(2)700 L5．1 mol铜的质量为63.5 g，铜的密度是8.9×103 kg/m3，试计算(N A＝6.02×1023 mol－1)(1)一个铜原子的体积；(2)假若铜原子为球形，求铜原子的直径；(3)铜原子的质量．解析：(1)1 mol铜的体积即摩尔体积V m＝Mρ＝6.35×10－28.9×103m3≈7.1×10－6 m3而1 mol的任何物质中含有N A个粒子，因此每个铜原子的体积为V0＝V mN A≈1.2×10－29m3.(2)假设铜原子为球形，其直径为d，则V0＝43π(d2)3，d＝36Vπ≈2.8×10－10 m(3)一个铜原子的质量m0＝MN A＝6.35×10－26.02×1023kg≈1.05×10－25 kg.答案：(1)1.2×10－29 m3(2)2.8×10－10 m(3)1.05×10－25 kg6．一定量的气体内能增加了3×105 J.(1)若吸收了2×105 J的热量，则是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做了多少焦耳的功？(2)若气体对外界做了4×105 J的功，则是气体放热还是从外界吸热？放出或吸收的热量是多少？解析：(1)由热力学第一定律ΔU＝Q＋W得W＝ΔU－Q＝3×105 J－2×105 J＝1×105 J外界对气体做功．(2)由ΔU＝Q＋W得Q＝ΔU－W＝3×105 J－(－4×105 J)＝7×105 J气体从外界吸热．答案：(1)外界对气体做功1×105 J(2)气体从外界吸热7×105 J7．已知水的密度为ρ＝1.0×103 kg/m3，水的摩尔质量M＝1.8×10－2 kg/mol，求：(保留两位有效数字，N A＝6×1023 mol－1)(1)1 cm3的水中有多少个水分子？(2)水分子的直径有多大？解析：水的摩尔体积为V m＝Mρ＝1.8×10－21.0×103m3/mol＝1.8×10－5 m3/mol(1)1 cm3水中的水分子数：N＝N AV m V≈6×10231.8×10－5×106个≈3.3×1022个(2)建立水分子的球模型有：16πd3＝V mN A水分子直径：d＝36VmπN A＝36×1.8×10－53.14×6×1023m≈3.9×10－10 m答案：(1)3.3×1022个(2)3.9×10－10 m8．下表为0℃和100℃时氧分子的速率分布[不同温度下各速率区间的分子数占总分子数的百分比(%)]，仔细观察下表，对于气体分子的无规则运动，你能得出哪些结论？答案：随着温度的升高，分子的平均运动速率增大；各分子的运动速率(平均动能) 并不相同；但其速率分布遵循中间多两边少的规律．9．如图11－1－5所示为电冰箱的工作原理示意图．图11－1－5压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环．在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外．(1)下列说法正确的是______．A．热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外B．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能C．电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律D．电冰箱的工作原理违反热力学第一定律(2)电冰箱的制冷系统从冰箱内吸收的热量与释放到外界的热量相比，有怎样的关系？解析：(1)热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化规律，是能量守恒定律的具体表现，适用于所有的热学过程，故C正确，D错误；由热力学第二定律可知，热量不能自发地从低温物体传给高温物体，除非有外界的影响或帮助．电冰箱把热量从低温的内部传到高温的外部，需要压缩机的帮助并消耗电能，故应选B、C.(2)由热力学第一定律可知，电冰箱从冰箱内吸了热量，同时消耗了电能，释放到外界的热量比从冰箱内吸收的热量多．答案：见解析10．重1000 kg的气锤从2.5 m高处落下，打在质量为200 kg的铁块上，要使铁块的温度升高40℃以上，气锤至少应落下多少次？[设气锤撞击铁块时做的功有60%用来使铁块温度升高，且铁的比热容c＝0.11 cal/(g·℃)，g取10 m/s2，1 cal＝4.2 J]解析：气锤下落过程中只有重力做功，机械能守恒，因而气锤撞击铁块时动能为E k＝mgh＝103×10×2.5 J＝2.5×104 J由动能定理知气锤撞击铁块所做的功为W＝E k－0＝2.5×104 J使铁块温度升高所需的热量(升高40℃)Q＝cmΔt＝0.11×200×103×40 cal＝3.696×106 J设气锤下落n次才能使铁块温度升高40℃，由能量守恒定律有：n·W·η＝Qn＝QW·η＝3.696×1062.5×104×60%次＝246.4次故气锤至少要下落247次．答案：247次。
2011届高考物理第一轮复习同步训练题8
贵州省普安一中2011届高三物理一轮复习同步练习8：受力分析共点力的平衡一、选择题(本大题共10个小题，共70分，每小题至少有一个选项正确，全部选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分)1．如图1所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P连接，P的斜面与固定挡板MN接触且处于静止状态，则斜面体P此刻所受的外力个数有可能为() 图1A．2个B．3个C．4个D．5个解析：若斜面体P受到的弹簧弹力F等于其重力mg，则MN对P没有力的作用，如图(a)所示，P受到2个力，A对；若弹簧弹力大于P的重力，则MN对P有压力FN，只有压力F N则P不能平衡，一定存在向右的力，只能是MN对P的摩擦力F f，因此P此时受到4个力，如图(b)所示，C对．答案：AC2．(2009·天津高考)物块静止在固定的斜面上，分别按如图2所示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上，B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D 中F竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是()图2解析：物体在重力和F的合力沿斜面向下分力的作用下将受到沿斜面向上的静摩擦力，故知，竖直向下的力F会使其所受到的静摩擦力增大，D正确．答案：D3．如图3所示，一倾角为45°的斜面固定于竖直墙上，为使一光滑的铁球静止，需加一水平力F，且F过球心，下列说法正确的是()A．球一定受墙的弹力且水平向左图3B．球可能受墙的弹力且水平向左C．球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上D．球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上解析：对球受力分析，可以确定的力是水平力F和重力mg，根据平衡条件，斜面对球一定有弹力的作用，墙对球可能有弹力，也可能没有弹力．答案：BC4．(2008·海南高考) 如图4所示，质量为M的楔形物块静止在水平地面上，其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦．用恒力F沿图4斜面向上拉小物块，使之匀速上滑．在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止．地面对楔形物块的支持力为() A．(M＋m)g B．(M＋m)g－FC．(M＋m)g＋F sinθD．(M＋m)g－F sinθ解析：楔形物块静止，小物块匀速上滑，二者都处于平衡状态，取二者整体为研究对象，由受力分析得F N+F sinθ=(M+m)g，所以F N=(M+m)g-F sinθ，故选项D正确．答案：D5.如图5所示，A、B两物体紧靠着放在粗糙水平面上，A、B间接触面光滑．在水平推力F作用下两物体一起加速运动，物体A恰好不离开地面，则物体A的受力个数为() 图5A．3 B．4C．5 D．6解析：A恰好不离开地面，即A与地面无作用力，故A受重力、F和B对A的作用力，共三个力，正确选项为A.答案：A6. (2009·山东高考)如图6所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心．一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点．设滑块所受支持力为F N，图6OP与水平方向的夹角为θ.下列关系正确的是()A．F＝mgtanθB．F＝mg tanθC．F N＝mgtanθD．F N＝mg tanθ解析：滑块受力如图，由平衡条件知：F mg=cot θ⇒F =mg cot θ=mg tan θ， F N = sin mg. 答案：A7．(2010·日照模拟) 如图7所示，A 、B 两球用劲度系数为k 1的轻弹簧相连，B 球用长为L 的细线悬于O 点，A 球固定在O 点正下方，且O 、A 间的距离恰为L ，此时绳子所受的拉力为F 1，现把A 、B 间的弹簧换成 图7劲度系数为k 2的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为F 2，则F 1与F 2的大小关系为 ( )A ．F 1＜F 2B ．F 1＞F 2C ．F 1＝F 2D ．因k 1、k 2大小关系未知，故无法确定解析：对B 球受力分析如图所示，则由相似三角形特点知：F 1L ＝mg L ＝F 2L所以F 1＝F 2＝mg .答案：C8.如图8所示，A 是一质量为M 的盒子，B 的质量为M 2，A 、B 用细绳相连，跨过 光滑的定滑轮，A 置于倾角θ＝30°的斜面上，B 悬于斜面之外而处于静止状态． 图8现在向A 中缓慢加入沙子，整个系统始终保持静止，则在加入沙子的过程中 ( )A ．绳子拉力逐渐减小B ．A 对斜面的压力逐渐增大C ．A 所受的摩擦力逐渐增大D ．A 所受的合力不变解析：以B 为研究对象，由二力平衡条件可知，绳子的拉力F T 始终等于B 的重力的大小，即F T ＝12Mg ，选项A 错误． 以A 为研究对象，未加沙子前，绳子拉力F T 与A 的重力沿斜面方向的分力平衡，A 与斜面间没有摩擦力的作用；加入沙子后，相当于A 的重力增加，A 对斜面的压力增大，为了平衡加入沙子的重力沿斜面方向的分力，A 将受到沿斜面向上的静摩擦力，且随着沙子的加入而逐渐增大，所以选项B 、C 正确．因为A 一直处于静止状态，所受的合力为零，保持不变，选项D 正确．答案：BCD9．如图9所示，固定在水平面上的斜面倾角为θ，长方体木块A 的质量为M ，其PQ[来源:学&科&网]面上钉着一枚小钉子，质量为m 的小球B通过一细线与小钉子相连接，细线与斜面 图9垂直，木块与斜面间的动摩擦因数为μ，以下说法正确的是 ( )A ．若木块匀速下滑，则小球对木块的压力为零B ．若木块匀速下滑，则小球对木块的压力为mg sin θC ．若木块匀加速下滑，则小球对木块的压力为零D ．若木块匀加速下滑，则小球对木块的压力为μmg cos θ解析：当木块匀速下滑时，对小球受力分析可求得小球对木块的压力为mg sin θ，B 正确；当木块匀加速下滑时，将小球和木块看做一个整体，根据牛顿第二定律可得a ＝g sin θ－μg cos θ，选小球为研究对象，可求得小球对木块的压力为μmg cos θ，D 正确． 答案：BD10. 如图10所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O 点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的．一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m 1和m 2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m 1的小球 图10与O 点的连线与水平线的夹角为α＝60°，则两小球的质量比m 2m 1为 ( ) A.33 B.23 C.32 D.22解析：质量为m 1的小球受重力m 1g 、绳拉力F 2=m 2g 和支持力F 1的作用而平衡．如图所示，由平衡条件得，F 1=F 2,2F 2cos30°=m 1g ，得m 2m 1=33.故选项A 正确． 答案：A二、非选择题(本大题共2个小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11．(15分)在倾角α＝37°的斜面上，一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端，另一端绕过一质量m＝3 kg、中间有一圈凹槽的圆柱体，并用与斜面夹角β＝37°的力F拉住，使整个装置处于静止状态，如图11所示．图11不计一切摩擦，求拉力F和斜面对圆柱体的弹力F N的大小．(g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)某同学分析过程如下：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 cosβ＝mg sinα垂直于斜面方向：F sinβ＋F N＝mg cosα问：你认为上述分析过程正确吗？若正确，按照这种分析方法求出F及F N的大小；若不正确，指明错误之处并求出认为正确的结果．解析：不正确，该同学没想到平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用．沿斜面方向：F cosβ＋F＝mg sinα垂直于斜面方向：F sinβ＋F N＝mg cosα得：F＝sinα1＋cosβmg＝0.61＋0.8×30 N＝10 NF N＝mg cosα－F sinβ＝30×0.8 N－10×0.6 N＝18 N.答案：不正确没想到平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用10 N18 N 12．(15分)(2010·广州模拟)鸵鸟是当今世界上最大的鸟，有人说，如果鸵鸟能长出一副与身材大小成比例的翅膀，就能飞起来．生物学研究的结论指出：鸟的质量与鸟的体长立方成正比．鸟扇动翅膀，获得向上的升力的大小可以表示为F＝cS v2，式中S 是翅膀展开后的面积，v为鸟的运动速度，c是比例常数．我们不妨以燕子和鸵鸟为例，假设鸵鸟能长出和燕子同样比例的大翅膀，已知燕子的最小飞行速度是5.5 m/s，鸵鸟的最大奔跑速度为22 m/s，又测得鸵鸟的体长是燕子的25倍，试分析鸵鸟能飞起来吗？解析：燕子以最小速度飞行时，m1g＝cS1v12.而鸵鸟展翅以最大速度奔跑时，获得的升力为：F2＝cS2v22又S2S1＝252，v2v1＝4可得F2＝10000 m1g而鸵鸟重力m2g＝253m1g故F2＜m2g，鸵鸟不能飞起来．答案：鸵鸟不能飞起来。
2011高考物理试题及答案
2011高考物理试题及答案一、选择题1.以下关于牛顿第一定律的叙述正确的是（）。
A.任何物体都一直保持匀速直线运动，直到有合外力作用B.只有受到合外力的物体才能保持匀速直线运动C.任何物体都一直保持匀速直线运动，不受合外力的影响D.只有受到合外力的物体才能保持匀速直线运动答案：A2.质点从原点沿x轴正方向做匀速直线运动，把速度v反向后，质点在t时间后的位移与在t时间前的位移之比是（）。
A.1B.0C.-1D.-2答案：C3.一只质量为m的物体，下落2m的高度，则重力做功为（）。
A.2mgB.0C.-2mgD.mg答案：B4.一电子从一个具有2V的高压区中飞到具有6V的低压区中去，电子所得到的动能与电场力做的功之比为（）。
A.9:4B.4:9C.1:9D.1:4答案：B5.一音叉被悬挂在支架上，敲击后发生振动，空气中的声波传到支架上，声波的传播属于（）。
A.声震B.音叉振动C.弹性波D.重力波答案：C6.一个发声体要想发出较低频率的声音，以下做法不正确的是（）。
A.振动频率减小B.发声体表面积增大C.发声体质量增大D.发声体弹性劲度增大答案：A7.将一个容器里的气体从0°C加热到200°C，根据理想气体状态方程P=ρRT，以下哪个量不变（）。
A.气体分子数量nB.气体的温度TC.气体的压强PD.气体的体积ρ答案：C8.在电路中加入电阻后，导体的电流与所加电压的关系为（）。
A.正比B.反比C.无关D.正反比是不确定的答案：A9.在下图所示的电路中，滑动变阻器Rx从0Ω开始逐渐增加，相应的电流I记录于下表。
则电动势E与电流I之间的关系图像最接近（）。
答案：D10.以下图中，眼睛所见到的图像是（）。
A.1物体“物”放大，“像”倒立B.1物体“物”放大，“像”正立C.2物体“物”缩小，“像”倒立D.2物体“物”缩小，“像”正立答案：A二、非选择题11.将一个单摆从最大摆角位置释放，经过3s后，振幅减为原值的1/2.则单摆周围挥动的周期T是多少？（）解析：由于振幅减小到原来的1/2，说明能量减小到原来的(1/2)^2=1/4。
2011届高考物理一轮复习精品同步练习第1讲课时作业
第十三章第一讲交变电流的产生和描述1如图1所示的线圈中产生了交变电流的是解析：当线圈绕垂直于磁场的轴转动，磁通量发生变化，才能产生交变电流， B 、C 、D 均符合要求，A 项中线圈的磁通量不发生变化，故不产生交变电流. 答案：BCD2•正弦交变电源与电阻 R 、交流电压表按照图 2甲所示的方式连接， R = 10 Q 交流电压表的示数是10 V •图乙是交变电源输出电压u 随时间t 变化的图象•则解析：交流电压表示数为10 V ，是有效值，故 U m = 10 2 V ，电阻上的交变电流与交 变电压的变化趋势相同，电阻R 上电流的最大值为 10 2/10 A = ,2 A ，又因t = 0 时,u = u m ,故 i R = , 2cos100n （A ） , U R = 10 2cos100n （V ），故选 A. 答案：A3 •家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去一部分来实现的，由截去部分的多少来调节电压，从而实现灯光的可调，比过去用变压器调 压方便且体积较小•某电子调光灯经调整后的电压波形如图 3所示，若用多用表测灯泡的两端的电压，多用电表示数为V厂、\ .厂、T/2T3T/21图3A •通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是 i R = 2cos100n （A ）B .通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是 i R = 2cos50n （A ）C . R 两端的电压U R 随时间t 变化的规律是 u R = 5』2cos100n （V ） D . R 两端的电压U R 随时间t 变化的规律是U R = 5 2cos50n （V ）AB1 D・lU m解析：多用电表测得的电压值为有效值，根据电流的热效应 1U 有=2U m , C 正确. 答案：C 4.把一个电热器接到10 V 直流电源上，产生的热量为Q ,若把它接到按正弦规律变化的交流电源上，在相同时间内产生的热量为 Q/2.则该交变电流的（ ）A .峰值是10 2 VB .角速度一定是 100n rad/sC .峰值是10 VD .有效值是10 V解析：Q = Rt , Q =旨t ，所以U 有=岂，所以U m = U = 10 V . C 项正确. 答案：C5.某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生 交变电流的图象如图 4所示，由图中信息可以判断 （A .在A 和C 时刻线圈处于中性面位置 B. 在B 和D 时刻穿过线圈的磁通量为零C .从A 〜D 时刻线圈转过的角度为2nD .若从0〜D 时刻历时0.02 S ,则在1 s 内交变电流的方向改变 100次 解析：根据图象，首先判断出感应电流的数学表达式i = I m Sin ®其中I m 是感应电流的最大值，3是线圈旋转的角速度.另外应该进一步认识到线圈是从中性面开始旋转，而 且线圈旋转一周，两次经过中性面，经过中性面的位置时电流改变方向.从该图形来 看，在O 、B 、D 时刻电流为零，所以此时线圈恰好在中性面的位置，且穿过线圈的磁 通量最大；在 A 、C 时刻电流最大，线圈处于和中性面垂直的位置，此时磁通量为零； 从A 到D 时刻，线圈旋转3/4周，转过的角度为 3n 2;如果从O 到D 时刻历时0.02 s , 恰好为一个周期，所以 1 s 内线圈转动50个周期，100次经过中性面，电流方向改变 100次.综合以上分析可得，只有选项 D 正确.答案：D6•通有电流i = I m sin ot 的长直导线OO '与断开的圆形导线圈在同一平面内，如图5 所示（设电流由O 至O '为正），为使A 端的电势高于 B 端的电势且U AB 减小，交变电流必须处A.C.1U mU m 2亠蚯、TU 有2_Q = X _ = ---------- T，田4于每个周期的A •第一个4周期B .第二个4周期C •第三个4周期 D •第四个4周期解析：由E X 晋X 弓可知，要E 减小，即要£减小，题中要求 E A >E B ，由楞次定律知， 第一个周期内在0〜夕才符合要求，A 项正确.4 答案：A7 .电阻R i 、R 2与交流电源按照图 6甲所示方式连接，R i = 10 Q, R 2= 20 Q 合上开关S 后, 通过电阻R 2的正弦交变电流i 随时间t 变化的情况如图乙所示•则（ ）6愛流电源6局—甲一 6A .通过R i 的电流有效值是6 A5 B . R i 两端的电压有效值是6 VC .通过R 2的电流最大值是 6 2AD . R 2两端的电压最大值是 6 2 V解析：首先从交变电流图象中找出交变电流的最大值即为通过R 2的电流的最大值，为32 A ，由正弦交变电流最大值与有效值的关系 I m = ■. 2I ，可知其有效值为 0.6 A ，由于R i 与R 2串联，所以通过 R i 的电流的有效值也是 0.6 A , A 、C 错误；R i 两端电压的 有效值为U i = IR i = 6 V , B 正确；R 2两端电压的最大值为 U m2= I m R 2= 5 ■ 2 X 20 V = 12 2 V , D 错误. 答案：B8 •在两块金属板上加交变电压 U = U m sinTt ，当t = 0时，板间有一个电子正好处于静止状态，下面关于电子以后运动情况的判断哪些是正确的解由B — t 图可A. t = T 时，电子回到原出发点 B. 电子始终向一个方向运动C . t = 2时，电子将有最大速度D . t = 2时，电子的位移最大解析：电子在电场中受到变化的电场力的作用 F = Eq ，电压变，故场强变.在第一个半周期内电子从静止开始做正向的变加速运动，第二个半周期内做正向的变减速运动， 一个周期结束时电子速度恰减为零.如此电子一直向一个方向周期性运动，在t = (2 k)2(k = 0,1,2,…)时刻速度有最大值.综上所述,B 、C 项正确.答案：BC9. (2010宜昌一模)一个边长为6 cm 的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，电 阻为0.36 Q 磁感应强度B 随时间t 的变化关系如 图7所示，则线框中感应电流的有效值为 A. 2 X 10“ A C. -^ X 10「5 AB. 6X 10-5 A D. 3^ 10「5 A12=AB疋R 6 X 10 3X 36X 10「40.36一 5A = 2 X 10 AAB 疋R一36 X 102X 36X 10一40.36一 5A = 3 X 10 A由电流的热效应 l 12Rt 1+ l 22Rt 2= l 2Rt ，即（2X 10一5）2X 0.36 X 3+ （3X10一5）2X 0.36X2=I 2X 0.36X 5, 得I = _6X 105A ,故选项B 正确.答案：B10.将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为B 、方向如图8所示的匀强磁场中匀速转动，转速为 处通过电刷与外电路连接，外电路接有额定功率为P 的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为A. （2『nB 2 PB2（ n 2nBI ,它在磁感应强度为 n ,导线在a 、b 两2 2l nB D.-P-解析：单匝正方形线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，将产生正弦式交变电流，则 电动势的最大值E m = B 心2 M ，其有效值E = E ；= 2嗔计算小灯泡的额定功 率P 要用其有效值，即P = ER.2 2 2 R= P =2帯，故只有B 选项正确.答案：B把电压u = 120 2sin«tV 、频率为50 Hz 的交变电流加在激发电压和熄灭电压均为u o=60 2 V 的霓虹灯的两端.(1) 求在一个小时内，霓虹灯发光时间有多长? (2) 试分析为什么人眼不能感到这种忽明忽暗的现象?解析：⑴如图所示，画出一个周期内交变电流的 u — t 图象，其中阴影部分对应的时间t i 表示霓虹灯不能发光的时间，根据对称性，一个周期内霓虹灯不能发光的时间为再由对称性知一个周期内能发光的时间: 一1 1t = T - 4t1 =50 S —4X 600 s = 75 s再由比例关系求得一个小时内霓虹灯发光的时间为:3600 , 1t =0.02 % 75 s =2400 s.(2)很明显霓虹灯在工作过程中是忽明忽暗的，而熄灭的时间间隔只有 + t 3那段时间)，由于人的眼睛具有视觉暂留现象，而这个视觉暂留时间约为 1于300 S ,因此经过灯光刺激的人眼不会因为短暂的熄灭而有所感觉.11. (已知人眼的视觉暂留时间约为当 u = u 0= 60 2 V 时, 由哙120谑Sinm 求得：⑴6^01莎S (如图中t 2答案：(1)2400 s ⑵见解析12•如图9所示，一个半径为 r 的半圆形线圈，以直径 ab 为轴匀速转动，转速为n , ab 的左侧有垂直于纸面向里 (与ab 垂直)的匀强磁场，磁感应强度为 B.M 和N 是两个集流环， 负载电阻为R ，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，求:(1)从图示位置起转过 1/4转的时间内负载电阻 R 上产生的热量； ⑵从图示位置起转过 1/4转的时间内通过负载电阻 R 的电荷量;(3) 电流表的示数.解析：线圈绕轴匀速转动时，在电路中产生如图所示的交变电流.此交变电动势的最2大值为 E m = BSw = B n^ • 2ri7F= n Bn 上XT /IT T T T \^/T ST t(1)在线圈从图示位置转过 E m V2 <Bnr 2E= 2=电阻R 上产生的热量 E 2 T_ n 4B 2r 4n Q = (R ) R7= 8R .通过R 的电荷量q = I •△① R冗Br 2 2R .(3)设此交变电动势在一个周期内的有效值为E '，由有效值的定义得E m 2⑥工R 22TE m 2 ■故电流表的示数为2 2n r nB2R .1/4转的时间内，电动势的有效值为(2)在线圈从图示位置转过1/4转的时间内，电动势的平均值为△① & .图9答案：4 2 4 2 2 2 -⑴栄⑵寫⑶卞B。
2011届高考物理第一轮复习同步训练题421
贵州省普安一中2011届高三物理一轮复习同步练习42：磁场一、选择题(本大题共12个小题，共60分，每小题至少有一个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．(2008·广东高考)带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示其运动轨迹．图1所示是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹，a和b是轨迹上的两点，匀强磁场B垂直于纸面向里．该粒子在运动时，其质量和电荷量不变，而动能逐渐减少，下列说法正确的是()A．粒子先经过a点，再经过b点B．粒子先经过b点，再经过a点C．粒子带负电D．粒子带正电解析：由于粒子的速度减小，所以轨道半径不断减小，所以A对B错；由左手定则得粒子应带负电，C对D错．答案：AC2．两根通电的长直导线平行放置，电流分别为I1和I2，电流的方向如图2所示，在与导线垂直的平面上有a、b、c、d四点，其中a、b在导线横截面连线的延长线上，c、d在导线横截面连线的垂直平分线上．则导线中的电流在这四点产生的磁场的磁感应强度可能为零的是()A．a点B．b点C．c点D．d点解析：由安培定则可知，直线电流的磁场是以导线为圆心的同心圆，I1产生的磁场方向为逆时针方向，I2产生的磁场方向为顺时针方向，则I1在a点产生的磁场竖直向下，I2在a点产生的磁场竖直向上，在a点磁感应强度可能为零，此时需满足I2>I1；同理，在b点磁感应强度也可能为零，此时需满足I1>I2.I1在c点产生的磁场斜向左上方，I2在c点产生的磁场斜向右上方，则c点的磁感应强度不可能为零，同理，在d点的磁感应强度也不可能为零，故选项A、B正确．答案：AB3．回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图3所示．它的核心部分是两个D 形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速．两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出．如果用同一回旋加速器分别加速氚核(13H)和α粒子(24He)，比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小，有 ( )A ．加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能也较大B ．加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较小C ．加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能也较小D ．加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能较大解析：由题意知m H m α＝34，q H q α＝12，回旋加速器交流电源的周期应与带电粒子在磁场中 做圆周运动的周期相等．由T ＝2πm Bq 可得T H T α＝32，故加速氚核的交流电源的周期较大， 因为粒子最后直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出，由R ＝m v Bq ＝2mE k qB可 得氚核和α粒子的最大动能之比E kH E kα＝13，氚核获得的最大动能较小．故选项B 正确． 答案：B4．如图4所示，一带电小球质量为m ，用丝线悬挂于O 点，并在竖直平面内摆动，最大摆角为60°，水平磁场垂直于小球摆动的平面，当小球自左方摆到最低点时，悬线上的张力恰为零，则小球自右方摆到最低点时悬线上的张力为( )A ．0B ．2mgC ．4mgD ．6mg解析：若没有磁场，则到达最低点绳子的张力为F ，则F －mg ＝m v 2l ①由能量守恒得：mgl (1－cos60°)＝12m v 2 ②联立①②得F ＝2mg .当有磁场存在时，由于洛伦兹力不做功，在最低点悬线张力为零，则F 洛＝2mg 当小球自右方摆到最低点时洛伦兹力大小不变，方向必向下可得F ′－F 洛－mg ＝m v 2l所以此时绳中的张力F ′＝4mg .C 项正确．答案：C5．如图5所示，在x 轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子从坐标原点O 处以速度v 进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x 轴正方向成120°角，若粒子穿过y 轴正半轴后在磁场中到x 轴的最大距离为a ，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是( ) A.3v 2aB，正电荷 B.v 2aB ，正电荷 C.3v 2aB ，负电荷 D.v 2aB，负电荷 解析：从“粒子穿过y 轴正半轴后……”可知粒子向右侧偏转，洛伦兹力指向运动方向的右侧，由左手定则可判定粒子带负电，作出粒子运动轨迹示意图如右图．根据几何关系有r ＋r sin30°＝a ，再结合半径表达式r ＝m v qB 可得q m ＝3v 2aB，故C 项正确． 答案：C6．如图6所示，相距为d 的水平金属板M 、N 的左侧有一对竖直金属板P 、Q ，板P 上的小孔S 正对板Q上的小孔O ，M 、N 间有垂直于纸面向里的匀强磁场，在小孔S 处有一带负电粒子，其重力和初速度均不计，当滑动变阻器的滑片在AB 的中点时，带负电粒子恰能在M 、N 间做直线运动，当滑动变阻器的滑片滑到A 点后 ( )A ．粒子在M 、N 间运动过程中，动能一定不变B ．粒子在M 、N 间运动过程中，动能一定增大C ．粒子在M 、N 间运动过程中，动能一定减小D ．以上说法都不对解析：当滑片向上滑动时，两个极板间的电压减小，粒子所受电场力减小，当滑到A 处时，偏转电场的电压为零，粒子进入此区域后做圆周运动．而加在PQ 间的电压始 终没有变化，所以进入偏转磁场后动能也就不发生变化了．综上所述，A 项正确． 答案：A7．如图7所示，一个质量为m 、电荷量为＋q 的带电粒子，不计重力，在a 点以某一初速度水平向左射入磁场区域Ⅰ，沿曲线abcd 运动，ab 、bc 、cd 都是半径为R 的圆弧．粒子在每段圆弧上运动的时间都为t .规定垂直于纸面向外的磁感应强度为正，则磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分的磁感应强度B 随x 变化的关系可能是图8中的 ( )图8解析：由左手定则可判断出磁感应强度B 在磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ内磁场方向分别为向外、向里、向外，在三个区域中均运动14圆周，故t ＝T 4，由于T ＝2πm qB ，求得B ＝πm 2qt. 只有C 选项正确．答案：C8．(2010·黄冈模拟)如图9所示，在平面直角坐标系中有一个垂直于纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O 和y 轴上的点a (0，L )．一质量为m 、电荷量为e 的电子从a 点以初速度v 0平行于x 轴正方向射入磁场，并从x 轴上的b 点射出磁场，此时速度方向与x 轴正方向的夹角为60°.下列说法中正确的是( ) A ．电子在磁场中运动的时间为πL v 0 B ．电子在磁场中运动的时间为2πL 3v 0 C ．磁场区域的圆心坐标(3L 2，L 2) D ．电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0，－2L )解析：由图可以计算出电子做圆周运动的半径为2L ，故在磁场中运动的时间为t ＝ π3·2L v 0＝2πL 3v 0，A 错，B 正确；ab 是磁场区域圆的直径，故圆心坐标为(32L ，L 2)，电子 在磁场中做圆周运动的圆心为O ′，计算出其坐标为(0，－L )，所以C 正确，D 错、 误．答案：BC9．(2010·泰安模拟)如图10所示，为了科学研究的需要，常常将质子(11H)和α粒子(24He)等带电粒子储存在圆环状空腔中，圆环状空腔置于一个与圆环平面垂直的匀强磁场(偏转磁场)中，磁感应强度为B .如果质子和α粒子在空腔中做圆周运动的轨迹相同(如图中虚线所示)，偏转磁场也相同，则质子和α粒子在圆环状空腔中运动的动能E H 和E α、运动的周期T H 和T α的大小关系是( ) A ．E H ＝E α，T H ≠T αB ．E H ＝E α，T H ＝T αC ．E H ≠E α，T H ≠T αD ．E H ≠E α，T H ＝T α解析：由m v 2R ＝q v B 可得：R ＝m v qB ＝2mE k qB ，T ＝2πm qB ，又因为m αq α∶m H q H＝1∶1， m αq α∶m H q H＝2∶1，故E H ＝E α，T H ≠T α.A 项正确． 答案：A10．一电子以与磁场垂直的速度v 从P 处沿PQ 方向进入长为d 、宽为h 的匀强磁场区域，从N 点射出，如图11所示，若电子质量为m ，电荷量为e ，磁感应强度为B ，则( )A ．h ＝dB ．电子在磁场中运动的时间为d vC ．电子在磁场中运动的时间为PNvD ．洛伦兹力对电子做的功为Be v h解析：过P 点和N 点作速度的垂线，两垂线的交点即为电子在磁场中做匀速圆周运 动时PN 的圆心O ，由勾股定理可得(R －h )2＋d 2＝R 2，整理知d ＝2Rh －h 2，而R ＝m v eB ，故d ＝2m v h eB－h 2，所以A 错误．由带电粒子在有界磁场中做匀速圆周运动，得t ＝PN v ，故B 错误，C 正确．又由于洛伦兹力和粒子运动的速度总垂直，对粒子永远也不做功，故D 错误．答案：C11.用一金属窄片折成一矩形框架水平放置，框架右边上有一极小开口．匀强磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面向里，如图12所示，框架以速度v 1向右匀速运动，一带电油滴质量为m ，电荷量为q ，以速度v 2从右边开口处水平向左射入，若油滴恰能在框架内做匀速圆周运动，则 ( )A ．油滴带正电，且逆时针做匀速圆周运动B ．油滴带负电，且顺时针做匀速圆周运动C ．圆周运动的半径一定等于m v 1BqD ．油滴做圆周运动的周期等于2πv 1g 解析：金属框架在磁场中切割磁感线运动，由右手定则可知上板带正电，下板带负 电．油滴恰能在框架内做匀速圆周运动，说明油滴受的重力与电场力平衡，可判定 油滴带负电．由左手定则可知，油滴沿顺时针方向做匀速圆周运动，A 错B 对；r ＝ m v 2qB，C 错；设框架宽为l ，F ＝Eq ＝ q Bl v 1l ＝qB v 1＝mg ，T ＝2πm qB ＝2πq ·q v 1g ＝2πv 1g，D 对． 答案：BD12．带电粒子以速度v 沿CB 方向射入一横截面为正方形的区域．C 、B 均为该正方形两边的中点，如图13所示，不计粒子的重力．当区域内有竖直方向的匀强电场E 时，粒子从A 点飞出，所用时间为t 1；当区域内有垂直于纸面向里的磁感应强度为B 的匀强磁场时，粒子也从A 点飞出，所用时间为t 2，下列说法正确的是( )A ．t 1<t 2B ．t 1>t 2 C.E B ＝45v D.E B ＝54v 解析：带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，水平方向上做匀速运动，而在匀强磁场中做匀速圆周运动，水平方向上做减速运动，所以t 2>t 1，A 项正确，B 项错；设正方形区域的边长为l ，则当加电场时，有l ＝v t 1和l 2＝qE 2mt 12，得E ＝m v 2ql .当加磁场 时，根据几何关系，有(R －l 2)2＋l 2＝R 2，得R ＝54l ，再由R ＝m v qB 得B ＝4m v 5ql .所以E B ＝54v ，D 项对，C 项错．答案：AD二、计算题(本大题共4个小题，共40分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演 算步骤，有数值计算的要注明单位)13．(8分)如图14所示，回旋加速器D 形盒的半径为R ，用来加速质量为m 、电荷量为q 的质子，使质子由静止加速到能量为E 后，由A 孔射出，求：(1)加速器中匀强磁场B 的方向和大小；(2)设两D 形盒间距为d ，其间电压为U ，电场视为匀强电场，质子每次经电场加速后能量增加，加速到上述能量所需回旋周数；(3)加速到上述能量所需时间．解析：(1)带电粒子在磁场中做匀圆周运动，由Bq v ＝m v 2R 得，v ＝BqR m ，又E ＝12m v 2 ＝12m (BqR m )2， 所以B ＝2mE Rq ，方向垂直于纸面向里．(2)带电粒子每经过一个周期被电场加速二次，能量增加2qU ，则：E ＝2qUn ，n ＝E 2qU. (3)可以忽略带电粒子在电场中运动的时间，又带电粒子在磁场中运行周期T ＝2πm Bq ，所以t 总＝nT ＝E 2qU ×2πm Bq ＝πmE q 2BU ＝πR 2mE 2qU. 答案：(1)2mE Rq 方向垂直于纸面向里(2)E 2qU (3)πR 2mE 2qU14．(10分)据报道，最近已研制出一种可以投入使用的电磁轨道炮，其原理如图15所示．炮弹(可视为长方形导体)置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接．开始时炮弹在导轨的一端，通电流后，炮弹会被磁场力加速，最后从位于导轨另一端的出口高速射出．设两导轨之间的距离d ＝0.10 m ，导 轨长 L ＝5.0 m ，炮弹质量m ＝0.30 kg.导轨上的电流I 的方向如图中箭头所示．可认 为，炮弹在轨道内运动时，它所在处磁场的磁感应强度始终为B ＝2.0 T ，方向垂直 于纸面向里．若炮弹出口速度为 v ＝2.0×103 m/s ，求通过导轨的电流I .(忽略摩擦力 与重力的影响)解析：当导轨通有电流I 时，炮弹作为导体受到磁场施加的安培力为F ＝IdB ① 设炮弹加速度的大小为a ，则有F ＝ma ② 炮弹在两导轨间做匀加速运动，因而v 2＝2aL ③ 联立①②③式得I ＝12m v 2BdL代入题给数据得I ＝6.0×105 A.答案：6.0×105 A15．(10分)一质量为m 、电荷量为q 的带负电的带电粒子，从A 点射入宽度为d 、磁感应强度为B 的匀强磁场，MN 、PQ 为该磁场的边界线，磁感线垂直于纸面向里，磁场区域足够长．如图16所示．带电粒子射入时的初速度与PQ 成45°角，且粒子恰好没有从MN 射出．(不计粒子所受重力)求：(1)该带电粒子的初速度v 0；(2)该带电粒子从PQ 边界射出的射出点到A 点的距离x .解析：(1)若初速度向右上方，设轨道半径为R 1，如图甲所示．则R 1＝(R 1－d )/cos45°，R 1＝(2＋2)d .又R 1＝m v 0qB ，解得v 0＝(2＋2)dqB m.若初速度向左上方，设轨道半径为R 2，如图乙所示．则(d －R 2)/cos45°＝R 2，R 2＝(2－2)d ，v 0＝(2－2)dqB m. (2)若初速度向右上方，设射出点C 到A 点的距离为x 1，则x 1＝2R 1＝2(2＋1)d .若初速度向左上方，设射出点到A 点的距离为x 2，则x 2＝2R 2＝2(2－1)d .答案：见解析16．(12分)(2009·江苏高考)1932年，劳伦斯和利文斯顿设计出了回旋加速器．回旋加 速器的工作原理如图17所示，置于高真空中的D 形金属盒半径为R ，两盒间的狭缝 很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计，磁感应强度为B 的匀强磁场与盒面垂直， A 处粒子源产生的粒子，质量为m ，电荷量为＋q ，在加速器中被加速，加速电压为 U .加速过程中不考虑相对论效应和重力作用．图17(1)求粒子第2次和第1次经过两D 形盒间狭缝后轨道半径之比；(2)求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t ；(3)实际使用中，磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制．若某一加速器磁感 应强度和加速电场频率的最大值分别为B m 、f m ，试讨论粒子能获得的最大动能E km . 解析：(1)设粒子第1次经过狭缝后的半径为r 1，速度为v 1qU ＝12m v 12q v 1B ＝m v 12r 1解得r 1＝1B 2mUq同理，粒子第2次经过狭缝后的半径r 2＝1B 4mU q 则r 2∶r 1＝2∶1.(2)设粒子到出口处时被加速了n 圈2nqU ＝12m v 2 q v B ＝m v 2RT ＝2πm qBt ＝nT解得t ＝πBR 22U. (3)加速电场的频率应等于粒子在磁场中做圆周运动的频率，即f ＝qB 2πm当磁感应强度为B m 时，加速电场的频率为f B m ＝qB m 2πm 粒子的动能E k ＝12m v 2 当f B m ≤f m 时，粒子的最大动能由B m 决定q v m B m ＝m v m 2R解得E km ＝q 2B m 2R 22m当f B m ≥f m 时，粒子的最大动能由f m 决定v m ＝2πf m R解得E km ＝2π2mf m 2R 2.答案：(1)2∶1 (2)πBR 22U (3)见解析。
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贵州省普安一中2011届高三物理一轮复习同步练习44：法拉第电磁感应定律 自感和涡流一、选择题(本大题共9个小题，共63分，每小题至少有一个选项正确，全部选对的得 7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分)1．(2010·银川模拟)在图1所示的电路中，两个灵敏电流表 G 1和G 2的零点都在刻度盘中央，当电流从“＋”接线 柱流入时，指针向右摆；电流从“－”接线柱流入时， 指针向左摆．在电路接通后再断开的瞬间，下列说法中 符合实际情况的是( )A ．G 1表指针向左摆，G 2表指针向右摆B ．G 1表指针向右摆，G 2表指针向左摆C ．G 1、G 2表的指针都向左摆D ．G 1、G 2表的指针都向右摆解析：电路接通后线圈中电流方向向右，当电路断开时，线圈中电流减小，产生与 原方向相同的自感电动势，与G 2和电阻组成闭合回路，所以G 1中电流方向向右， G 2中电流方向向左，即G 1指针向右摆，G 2指针向左摆．B 项正确． 答案：B2．(2009·山东高考)如图2所示，一导线弯成半径为a 的半圆形闭合回路．虚线MN 右 侧有磁感应强度为B 的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v 向右 匀速进入磁场，直径CD 始终与MN 垂直．从D 点到达边界开始到C 点进入磁场为 止，下列结论正确的是( )图2A ．感应电流方向不变B ．CD 段直导线始终不受安培力C ．感应电动势最大值E m ＝Ba vD ．感应电动势平均值＝14πBa v解析：导体切割磁感线产生电动势，由右手定则可知，感应电流方向不变．A 正确． 感应电动势的最大值即切割磁感线等效长度最大时的电动势，故E m ＝Ba v ，C 正确．＝ΔΦΔt ① ΔΦ＝B ·12πa 2 ②Δt ＝2av ③由①②③得＝14πBa v ，D 正确．答案：ACD3．如图3所示，长为L 的金属导线弯成一圆环，导线的两端 接在电容为C 的平行板电容器上，P 、Q 为电容器的两个极 板，磁场垂直于环面向里，磁感应强度以B ＝B 0＋Kt (K >0) 随时间变化，t ＝0时，P 、Q 两板电势相等．两板间的距离 远小于环的半径，经时间t ，电容器P 板( )A ．不带电B ．所带电荷量与t 成正比C ．带正电，电荷量是KL 2C4πD ．带负电，电荷量是KL 2C4π解析：磁感应强度以B ＝B 0＋Kt (K >0)随时间变化，由法拉第电磁感应定律E ＝ΔΦΔt ＝S ΔB Δt ＝KS ，而S ＝L 24π，经时间t 电容器P 板所带电荷量Q ＝EC ＝KL 2C 4π；由楞次定律 知电容器P 板带负电，故D 选项正确． 答案：D4．如图4甲所示，水平面上的平行导轨MN 、PQ 上放着两根导体棒ab 、cd ，两棒中 间用绝缘丝线系住．开始，匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度B 随时间t 的变 化如图4乙所示．I 和F T 分别表示流过导体棒中的电流和丝线的拉力．则在t 0时刻( )图4A ．I ＝0，F T ＝0B ．I ＝0，F T ≠0C ．I ≠0，F T ＝0D ．I ≠0，F T ≠0解析：t 0时刻，磁场变化，磁通量变化，故I ≠0；由于B ＝0，故ab 、cd 所受安培力 均为零，丝线的拉力为零．C 项正确． 答案：C5．如图5所示是法拉第做成的世界上第一台发电机模型 的原理图．将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜 盘；图中a 、b 导线与铜盘的中轴线处在同一竖直平面 内；转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流．若图中 铜盘半径为L ，匀强磁场的磁感应强度为B ，回路总电 阻为R ，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω. 则下列说法正确的是( )A ．回路中有大小和方向周期性变化的电流B ．回路中电流大小恒定，且等于BL 2ω2RC ．回路中电流方向不变，且从b 导线流进灯泡，再从a 导线流向旋转的铜盘D ．若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的正弦变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中也 会有电流流过解析：把铜盘看做若干条由中心指向边缘的铜棒组合而成，当铜盘转动时，每根铜 棒都在切割磁感线，相当于电源，由右手定则知，中心为电源正极，盘边缘为负极， 若干个相同的电源并联对外供电，电流方向由b 经灯泡再从a 流回铜盘，方向不变， C 对，A 错．回路中感应电动势为E ＝BL v ＝12BωL 2，所以电流I ＝E R ＝BωL 22R ，B 对．当铜盘不动，磁场按正弦规律变化时，铜盘中形成涡流，但没有电流通过灯泡，D 错． 答案：BC6．(2009·安徽高考)如图6甲所示，一个电阻为R 、面积为S 的矩形导线框abcd ，水平 放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B ，方向与ad 边垂直并与线框平面成45° 角，O 、O ′分别是ab 边和cd 边的中点．现将线框右半边ObcO ′绕OO ′逆时针旋 转90°到图6乙所示位置．在这一过程中，导线中通过的电荷量是 ( )图6A.2BS2RB.2BS RC.BS RD ．0解析：甲图中，磁通量Φ1＝22BS ，乙图中穿过线圈的磁通量等于零，根据公式q ＝ ΔΦR ＝2BS 2R ，A 正确． 答案：A7．如图7所示是测定自感系数很大的线圈L 的直流电阻 的电路，L 两端并联一只电压表，用来测自感线圈的直 流电压，在测量完毕后，将电路解体时应先 ( ) A ．断开S 1 B ．断开S 2 C ．拆除电流表 D ．拆除电阻R解析：当S 1、S 2均闭合时，电压表与线圈L 并联；当S 2闭合而S 1断开时，电压表 与线圈L 串联，所以在干路断开前后自感线圈L 中电流方向相同而电压表中电流方 向相反．只要不断开S 2，线圈L 与电压表就会组成回路，在断开干路时，L 中产生与原来电 流同方向的自感电流，使电压表中指针反向转动而可能损坏电压表．正确答案为B. 答案：B8．如图8所示，两根相距为l 的平行直导轨ab 、cd ，b 、d间连有一固定电阻R ，导轨电阻可忽略不计．MN 为放在 ab 和cd 上的一导体杆，与ab 垂直，其电阻也为R .整个装 置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B ，方向垂直于 导轨所在平面(指向图中纸面内)．现对杆MN 施力使它沿导轨方向以速度v 做匀速运动．令U 表示MN 两端电压的大小，则( )A ．U ＝12Bl v ，流过固定电阻R 的感应电流由b 到dB ．U ＝12Bl v ，流过固定电阻R 的感应电流由d 到bC ．U ＝Bl v ，流过固定电阻R 的感应电流由b 到dD ．U ＝Bl v ，流过固定电阻R 的感应电流由d 到b解析：导体杆向右匀速运动产生的感应电动势为Bl v ，R 和导体杆形成一串联电路，由分压原理得U ＝Bl v R ＋R ·R ＝12Bl v ，由右手定则可判断出感应电流方向由N →M →b →d ，所以A 选项正确． 答案：A9．如图9所示，金属棒ab 置于水平放置的光滑框架cdef 上，棒与框架接触良好，匀强磁场垂直于ab 棒斜向下．从某时 刻开始磁感应强度均匀减小(假设不会减至零)，同时施加一 个水平外力F 使金属棒ab 保持静止，则F( )A ．方向向右，且为恒力B ．方向向右，且为变力C ．方向向左，且为变力D ．方向向左，且为恒力解析：根据楞次定律，B 减小时，磁通量Φ减小，为阻碍Φ减小，ab 产生向右运动 的趋势，故外力F 方向向左．再根据电磁感应定律，E ＝ΔΦΔt ＝ΔBSΔt ，B 均匀减小，故ΔBΔt 不变，E 不变，I 不变．F 安＝BIL 均匀减小，故F 为变力．C 项正确． 答案：C二、非选择题(本大题共3个小题，共37分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和 演算步骤，有数值计算的要注明单位)10．(11分)(2010·盐城模拟)如图10甲所示，一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域 内，线框的右边紧贴着边界．t ＝0时刻对线框施加一水平向右的外力F ，让线框从 静止开始做匀加速直线运动，经过时间t 0穿出磁场．图10乙所示为外力F 随时间t 变化的图象．若线框质量为m 、电阻R 及图象中的F 0、t 0均为已知量，则根据上述 条件，请你推出：图 10(1)磁感应强度B 的表达式；(2)线框左边刚离开磁场前瞬间的感应电动势E 的表达式． 解析：(1)线框运动的加速度：a ＝F 0m① 线框边长：l ＝12at 02②线框离开磁场前瞬间速度： v ＝at 0③由牛顿第二定律知： 3F 0－B 2l 2vR ＝ma④解①②③④式得， B ＝8m 3RF 02t 05⑤(2)线框离开磁场前瞬间感应电动势： E ＝Bl v ⑥解①②③⑤⑥式得：E ＝ 2Rt 0F 02m . 答案：(1)8m 3RF 02t 05(2) 2Rt 0F 02m11．(12分)如图11甲所示，竖直向下的匀强磁场垂直于光滑的桌面，图甲中的虚线为 磁场的边界线，边界线右侧的磁场区域足够大；质量为m 、电阻为R 的矩形金属线 圈abcd 平放在桌面上，线圈的长和宽分别为l 和2l ，线圈的一半在磁场内，一半在 磁场外；t ＝0时刻磁感应强度从B 0开始均匀减小，线圈中产生感应电流，在磁场力 作用下线圈的v －t 图象如图11乙所示，图乙中的斜向虚线为t ＝0时刻速度图线的 切线，数据由图中给出．求：图11(1)t ＝0时刻金属线圈的加速度； (2)磁感应强度的变化率ΔBΔt.解析：(1)由v －t 图象知，t ＝0时刻的加速度为 a ＝Δv Δt ＝v 0t 1. (2)t ＝0时刻 E ＝ΔB Δt ·S ＝ΔB Δt·l 2回路中电流I ＝ER此时安培力F ＝B 0Il 由牛顿第二定律得F ＝ma 联立上述各式得ΔB Δt ＝m v 0RB 0l 3t 1.答案：(1)v 0t 1 (2)m v 0RB 0l 3t 112．(14分)(2009·全国卷Ⅱ)如图12所示，匀强磁场的磁感应 强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率ΔBΔt ＝k ，k为负的常量．用电阻率为ρ、横截面积为S 的硬导线做成 一边长为l 的方框，将方框固定于纸面内，其右半部位于 磁场区域中．求：(1)导线中感应电流的大小；(2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率． 解析：(1)导线框的感应电动势为 E ＝ΔΦΔt① ΔΦ＝12l 2ΔB②导线框中的电流为 I ＝E R③式中R 是导线框的电阻，根据电阻率公式有 R ＝ρ4l S④联立①②③④式，将ΔBΔt ＝k 代入得I ＝klS 8ρ⑤(2)导线框所受磁场的作用力的大小为 F ＝BIl⑥它随时间的变化率为ΔF Δt ＝Il ΔB Δt ⑦由⑤⑦式得 ΔF Δt ＝k 2l 2S 8ρ. 答案：(1)klS 8ρ (2)k 2l 2S 8ρ。