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福建省龙岩市长汀二中2015-2016学年上学期高三(上)第二次月考物理试卷(解析版).doc


2015-2016 学年福建省龙岩市长汀二中高三(上)第二次月 考物理试卷
一、选择题:本题共 8 小题,每小题 6 分.在每小题给出的四个选项中.第 1~5 题只有一项 符合题目要求,第 6~8 题有多项符合题目要求.全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分, 有选错的得 0 分. 1.在物理学的发展过程中,科学的物理思想与方法对物理学的发展起到了重要作用,下列 关于物理思想和方法说法错误的是( A.质点和点电荷是同一种思想方法 B.重心、合力和分力、总电阻都体现了等效替换的思想 C.加速度、电场强度、电势都是采取比值法定义的物理量 D.伽利略用小球在斜面上的运动验证了速度与位移成正比 2.下面各图中,实线为河岸,虚线为小船从河岸 M 驶向对岸的实际航线,小船船头指向如 图所示,河水的流动方向为图中 v 的箭头所指,以下各图可能正确的是( ) )

A.

B.

C.

D.

3.如图,滑块 A 置于水平地面上,滑块 B 在一水平力作用下紧靠滑块 A(A、B 接触面竖 直) ,此时 A 恰好不滑动,B 刚好不下滑.已知 A 与 B 间的动摩擦因数为 μ1,A 与地面间 的动摩擦因数为 μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A 与 B 的质量之比为( )

A.

B.

C.

D.

4.如图所示,半径为 R 的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场.重力不计、电荷量一 定的带电粒子以速度 v 正对着圆心 O 射入磁场,若粒子射入、射出磁场点间的距离为 R, 则粒子在磁场中的运动时间为( )

A.

B.

C.

D.

5.如图所示,物体 A 以速度 v 沿竖直杆匀速下滑,经细绳通过定滑轮拉动物体 B 在水平方 向上运动,当细绳与水平方向成 θ 角时,物体 B 的运动速度为( )

A.vcosθ

B.vsinθ

C.vtanθ

D.vctgθ

6.如图所示,平行金属板中带电质点 P 处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影 响,当滑动变阻器 R4 的滑片向 b 端移动时,则( )

A.质点 P 将向下运动 C.电流表读数减小

B.R3 上消耗的功率逐渐增大 D.电压表读数减小

7. 如图所示, 在某一区域有水平向右的匀强电场, 在竖直平面内有初速度为 vo 的带电微粒, 恰能沿图示虚线由 A 向 B 做直线运动.不计空气阻力,则( )

A.微粒做匀加速直线运动 C.微粒电势能减少 D.微粒带正电

B.微粒做匀减速直线运动

8.如图是某缓冲装置,劲度系数足够大的轻质弹簧与直杆相连,直杆可在固定的槽内移动, 与槽间的滑动摩擦力恒为 f,直杆质量不可忽略.一质量为 m 的小车以速度 v0 撞击弹簧,

最终以速度 v 弹回.直杆足够长,且直杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计小车 与地面的摩擦.则( )

A.小车被弹回时速度 v 一定小于 v0 B.直杆在槽内移动的距离等于 ( mv02﹣ mv2) C.直杆在槽内向右运动时,小车与直杆始终保持相对静止 D.弹簧的弹力可能大于直杆与槽间的最大静摩擦力

三、非选择题;包括必考题和选考顺两部分.第 9 题~第 12 题为必考题,每个试题考生都 必须作答.第 13 题~第 14 题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题 9.如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置,他在气垫导轨上安装了一个光 电门 B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传 感器下方悬挂钩码,每次滑块都从 A 处静止释放 ①该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度 d,如图乙所示,则 d= mm.

②实验时,将滑块从 A 位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门 B 的时间 t, 若要得到滑块的加速度,还需要测量的物理量是 ③下列不必要的一项实验要求是 .

. (请填写选项前对应的字母)

A.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量 B.应使 A 位置与光电门间的距离适当大些 C.应将气垫导轨调节水平 D.应使细线与气垫导轨平行

10.在“测定金属丝的电阻率”的实验中,需要测出金属丝的电阻 Rx,甲乙两同学分别采用 了不同的方法进行测量: (1)甲同学直接用多用电表测其电阻,该同学选择×10Ω 倍率,用正确的操作方法测量时, 发现指针转过角度太大.为了准确地进行测量,请你从以下给出的操作步骤中,选择必要的 步骤,并排出合理顺序: A.旋转选择开关至欧姆挡“×lΩ” B.旋转选择开关至欧姆挡“×100Ω” C.旋转选择开关至“OFF”,并拔出两表笔 D.将两表笔分别连接到 Rx 的两端,读出阻值后,断开两表笔 E.将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔 按正确步骤测量时,指针指在图示位置,Rx 的测量值为 (2)乙同学则利用实验室里下列器材进行了测量: 电压表 V(量程 0~5V,内电阻约 10kΩ) 电流表 A1(量程 0~500mA,内电阻约 20Ω) 电流表 A2(量程 0~300mA,内电阻约 4Ω) 滑动变阻器 R1(最大阻值为 10Ω,额定电流为 2A) 滑动变阻器 R2(最大阻值为 250Ω,额定电流为 0.1A) 直流电源 E(电动势为 4.5V,内电阻约为 0.5Ω) 电键及导线若干 Ω. . (填步骤前的字母)

为了较精确画出 I﹣U 图线,需要多测出几组电流、电压值,故电流表应选用 滑动变阻器选用 (选填器材代号) ,乙同学测量电阻的值比真实值



(选填“偏大”“偏小”“相等”) .

11.如图所示,小球甲从倾角 θ=30°的光滑斜面上高 h=5cm 的 A 点由静止释放,同时小球 C 点与斜面底端 B 处的距离 L=0.4m. 乙自 C 点以速度 v0 沿光滑水平面向左匀速运动, 甲滑 下后能沿斜面底部的光滑小圆弧平稳地朝乙追去. (取 g=10m/s )求: (1)小球甲从 A 运动到 B 所用的时间. (2)若释放后经过 t=1s 刚好追上乙,则小球乙的速度 v0 多大?
2

12.如图所示,水平绝缘轨道 AB 与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道 BC 平滑连接, 半圆形轨道的半径 R=0.40m. 轨道所在空间存在水平向右的匀强电场, 电场强度 E=1.0×10
4

N/C.现有一电荷量 q=+1.0×10﹣4C,质量 m=0.10kg 的带电体(可视为质点) ,在水平轨道 上的 P 点由静止释放,带电体运动到圆形轨道最低点 B 时的速度 vB=5.0m/s.已知带电体与 水平轨道间的动摩擦因数 μ=0.50,重力加速度 g=10m/s .求: (1)带电体运动到圆形轨道的最低点 B 时,圆形轨道对带电体支持力的大小; (2)带电体在水平轨道上的释放点 P 到 B 点的距离; (3)带电体第一次经过 C 点后,落在水平轨道上的位置到 B 点的距离.
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(二)选考题【物理选修 3-4】

13.如图所示,abcd 为水平放置的平行“匸”形光滑金属导轨,间距为 l,导轨间有垂直与导 轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为 B,导轨电阻不计.已知金属杆 MN 倾斜放置,与导 轨成 θ 角,单位长度的电阻为 r,保持金属杆以速度 v 沿平行于 cd 的方向滑动(金属杆滑动 过程中与导轨接触良好) .则下列说法中错误的是( )

A.电路中感应电动势的大小为 B.电路中感应电流的大小为 C.金属杆所受安培力的大小为 D.金属杆的热功率为 14.如图 1 所示,长木板 B 固定在光滑水平面上;可看做质点的物体 A 静止叠放在 B 的最 左端,现用 F=6N 的水平力向右拉物体 A,A 经过 5s 运动到 B 的最右端,其 v﹣t 图象如图 2 所示,已知 A、B 的质量分别为 l kg 和 4kg,A、B 间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力. (1)求物体 A、B 间的动摩擦因数; (2)若 B 不固定,求 A 运动到 B 的最右端所用的时间.

2015-2016 学年福建省龙岩市长汀二中高三(上)第二次月考物理试卷 参考答案与试题解析

一、选择题:本题共 8 小题,每小题 6 分.在每小题给出的四个选项中.第 1~5 题只有一项 符合题目要求,第 6~8 题有多项符合题目要求.全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分, 有选错的得 0 分. 1.在物理学的发展过程中,科学的物理思想与方法对物理学的发展起到了重要作用,下列 关于物理思想和方法说法错误的是( A.质点和点电荷是同一种思想方法 B.重心、合力和分力、总电阻都体现了等效替换的思想 C.加速度、电场强度、电势都是采取比值法定义的物理量 D.伽利略用小球在斜面上的运动验证了速度与位移成正比 【考点】物理学史. 【分析】质点及点电荷采用了理想化的物理模型的方法,合力与分力能够等效替代,采用了 等效替代的思想;伽利略提出“落体运动的速度 v 与时间 t 成正比”的观点.加速度、电场强 度、电势都采取比值法定义. 【解答】解:A、质点及点电荷采用了理想化的物理模型的方法,所以质点和点电荷是同一 种思想方法,故 A 正确; B、重心、合力和分力、总电阻都采用了等效替代的思想,故 B 正确; C、加速度、电场强度、电势的定义式分别为:a= 义的物理量,故 C 正确; D、伽利略提出了“落体运动的速度 v 与时间 t 成正比”的观点,不是速度跟位移成正比,故 D 错误; 本题选错误的,故选:D 【点评】对于物理学上重要的实验和发现,可根据实验的原理、内容、结论及相应的物理学 家等等一起记忆,不能混淆. 、E= 、φ= ,都是采取比值法定 )

2.下面各图中,实线为河岸,虚线为小船从河岸 M 驶向对岸的实际航线,小船船头指向如 图所示,河水的流动方向为图中 v 的箭头所指,以下各图可能正确的是( )

A.

B.

C.

D.

【考点】运动的合成和分解. 【分析】AC、船头垂直指向对岸时,由速度的合成可知,合速度应是偏向下游的,由此可 知船的实际轨迹,继而可知选项 AC 的正误. B、当船头斜向上游时,对船在静水中的速度进行正交分解,判断能否满足合速度垂直于河 岸,继而可知选项 B 的正误. D、 当船头斜向下游时, 对其速度进行合成, 即可得知其实际路径, 从而可知选项 D 的正误. 【解答】解:AC、当船头垂直于河岸渡河时,由于船还要随河水向下运动,所以船的实际 运动轨迹应是向下游偏的直线,选项 AC 错误. B、船要想垂直渡河,船头就应向上游有一定的偏角,使得船在静水中的速度沿河岸的分量 与河水的速度大小相等,方向相反,所以选项 B 正确. D: 船头偏向下游时, 合速度的方向与河水流动的方向键的夹角应为锐角, 所以选项 D 错误. 故选:B 【点评】该题通过渡河的模型考察了运动的合成与分解,关于渡河问题,应注意几种渡河方 式,一是垂直渡河,此时渡河位移最短,但是所用时间不是最短的,此种情况要求船的合速 度与河岸垂直,二是船头始终指向对岸的渡河,此种情况下渡河时间最短,但是渡河位移不 是最短;关于渡河问题,还要会判断能否垂直渡河,其条件是船在静水中的速度大小要大于 河水流动的速度大小.

3.如图,滑块 A 置于水平地面上,滑块 B 在一水平力作用下紧靠滑块 A(A、B 接触面竖 直) ,此时 A 恰好不滑动,B 刚好不下滑.已知 A 与 B 间的动摩擦因数为 μ1,A 与地面间 的动摩擦因数为 μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A 与 B 的质量之比为( )

A.

B.

C.

D.

【考点】共点力平衡的条件及其应用;摩擦力的判断与计算. 【分析】对 A、B 整体和 B 物体分别受力分析,然后根据平衡条件列式后联立求解即可. 【解答】解:对 A、B 整体分析,受重力、支持力、推力和最大静摩擦力,根据平衡条件, 有: F=μ2(m1+m2)g ①

再对物体 B 分析,受推力、重力、向左的支持力和向上的最大静摩擦力,根据平衡条件, 有: 水平方向:F=N 竖直方向:m2g=f 其中:f=μ1N 联立有:m2g=μ1F 联立①②解得: = 故选:B 【点评】 本题关键是采用整体法和隔离法灵活选择研究对象, 受力分析后根据平衡条件列式 求解,注意最大静摩擦力约等于滑动摩擦力. ②

4.如图所示,半径为 R 的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场.重力不计、电荷量一 定的带电粒子以速度 v 正对着圆心 O 射入磁场,若粒子射入、射出磁场点间的距离为 R, 则粒子在磁场中的运动时间为( )

A.

B.

C.

D.

【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动. 【分析】粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,画出轨迹,求解出半径,然 后根据牛顿第二定律列式分析即可. 【解答】解:粒子在磁场中做匀速圆周运动,画出轨迹,如图所示:

故轨道半径:r=

R

根据牛顿第二定律,有: qvB=m 解得:r= 联立解得: v= 故在磁场中的运动时间: t= =

故选:A. 【点评】本题关键是结合几何关系得到轨道半径,画出轨迹是基础,根据牛顿第二定律列式 可以求解粒子的比荷.

5.如图所示,物体 A 以速度 v 沿竖直杆匀速下滑,经细绳通过定滑轮拉动物体 B 在水平方 向上运动,当细绳与水平方向成 θ 角时,物体 B 的运动速度为( )

A.vcosθ

B.vsinθ

C.vtanθ

D.vctgθ

【考点】运动的合成和分解. 【分析】将物体 A 的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向的速度等于 B 的速度. 【解答】解:将 A 的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向的两个分速度,如图所示:

根据平行四边形定则得: vB=vsinθ. 故选:B. 【点评】解决本题的关键知道物体 A 沿绳子方向的分速度等于 B 的速度大小,根据平行四 边形定则进行分析.

6.如图所示,平行金属板中带电质点 P 处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影 响,当滑动变阻器 R4 的滑片向 b 端移动时,则( )

A.质点 P 将向下运动 C.电流表读数减小

B.R3 上消耗的功率逐渐增大 D.电压表读数减小

【考点】闭合电路的欧姆定律. 【分析】对电路进行分析,滑片的移动可知电路中总电阻的变化,由闭合欧姆定律可求得电 路中电流及路端电压的变化;再对并联部分分析可知电容器两端的电压变化,则可知 P 的 受力变化,则可知质点的运动情况.根据并联部分电压的变化,分析 R3 功率的变化. 【解答】解:由图可知,R2 与滑动变阻器 R4 串联后与 R3 并联后,再由 R1 串连接在电源两 端;电容器与 R3 并联,当滑片向 b 移动时,滑动变阻器接入电阻减小,则电路中总电阻减

小,由闭合电路欧姆定律可知,电路中电流增大,路端电压减小,同时 R1 两端的电压也增 大;故并联部分的电压减小,由欧姆定律可知流过 R3 的电流减小,则流过并联部分的电流 增大,故电流表示数增大,因并联部分电压减小,而 R2 中电压增大,故电压表示数减小, 因电容器两端电压减小, 故电荷受到的向上电场力减小, 则重力大于电场力, 电荷向下运动, 因 R3 两端的电压减小,由公式 P= 故选:AD 【点评】本题考查闭合电路的欧姆定律,一般可以先将分析电路结构,电容器看作开路;再 按部分﹣整体﹣部分的分析思路进行分析. 可知,R3 上消耗的功率减小,故 AD 正确,BC 错误;

7. 如图所示, 在某一区域有水平向右的匀强电场, 在竖直平面内有初速度为 vo 的带电微粒, 恰能沿图示虚线由 A 向 B 做直线运动.不计空气阻力,则( )

A.微粒做匀加速直线运动 C.微粒电势能减少 D.微粒带正电

B.微粒做匀减速直线运动

【考点】带电粒子在匀强电场中的运动;电势能. 【分析】带点微粒做直线运动,所以所受合力方向与运动方向在同一直线上,根据重力和电 场力的方向可确定微粒运动的性质. 【解答】解:A、由于电场力方向总是与电场方向在一条直线上,电场力不可能与重力平衡, 微粒不可能匀速运动,由于重力、电场力均恒定,其合力也恒定.由于微粒做直线运动,合 力必与速度方向在一条直线上.因重力竖直向下,电场力沿电场线的方向,由平行四边形定 则可知,电场力水平向左时,微粒所受电场力与重力的合力方向与速度方向相反.因此微粒 做匀减速运动,带负电;故 AD 错误,B 正确; C、电场力的方向与运动方向夹角为钝角,则说明运动中电场力做负功,电势能增加.故 C 错误; 故选:B. 【点评】 本题考查了重力做功与重力势能和电场力做功与电势能的关系, 要注意明确力的分 析方法,明确合力只能与运动方向相反是解题的关键.

8.如图是某缓冲装置,劲度系数足够大的轻质弹簧与直杆相连,直杆可在固定的槽内移动, 与槽间的滑动摩擦力恒为 f,直杆质量不可忽略.一质量为 m 的小车以速度 v0 撞击弹簧, 最终以速度 v 弹回.直杆足够长,且直杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计小车 与地面的摩擦.则( )

A.小车被弹回时速度 v 一定小于 v0 B.直杆在槽内移动的距离等于 ( mv02﹣ mv2) C.直杆在槽内向右运动时,小车与直杆始终保持相对静止 D.弹簧的弹力可能大于直杆与槽间的最大静摩擦力 【考点】动能定理. 【分析】小车把弹簧压缩到 x= 时,两者一起推动杆向右减速运动,这个过程中,杆受到 的摩擦力不变,弹簧的压缩量 x 先增大,到车与杆的速度相等时 x 保持不变,直到杆的速度 减为 0,小车才被弹簧反弹. 【解答】解:A、小车在向右运动的过程中,弹簧的形变量若始终小于 x= 时,直杆和槽间 无相对运动,小车被弹回时速度 υ 一定等于 υ0;若形变量等于 x= 时,杆和槽间出现相对 运动,克服摩擦力做功,小车的动能减小,所以小车被弹回时速度 υ 一定小于 υ0,A 错误; B、整个过程应用动能定理:fs=△EK,直杆在槽内移动的距离 s= ( mv02﹣ mv2) ,B 正 确; C、 直杆在槽内向右运动时, 开始小车速度比杆的大, 所以不可能与直杆始终保持相对静止, C 错误; D、当弹力等于最大静摩擦力时杆即开始运动,此时车的速度大于杆的速度,弹簧进一步被 压缩,弹簧的弹力大于最大静摩擦力,D 正确; 故选:BD.

【点评】正缓冲装置是一种实用装置,在生产和生活中有着广泛的应用,本题就是根据某种 缓冲装置改编的一道物理试题,试题设计新颖,物理思想深刻.正确解答这道试题,要求考 生具有扎实的高中物理基础以及很强的分析和解决问题的能力.

三、非选择题;包括必考题和选考顺两部分.第 9 题~第 12 题为必考题,每个试题考生都 必须作答.第 13 题~第 14 题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题 9.如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置,他在气垫导轨上安装了一个光 电门 B,滑块上固定一遮光条,滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连,传 感器下方悬挂钩码,每次滑块都从 A 处静止释放 ①该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度 d,如图乙所示,则 d= 2.25 mm. ②实验时,将滑块从 A 位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门 B 的时间 t, 若要得到滑块的加速度,还需要测量的物理量是 遮光条到光电门的距离 L . ③下列不必要的一项实验要求是 A . (请填写选项前对应的字母) A.应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量 B.应使 A 位置与光电门间的距离适当大些 C.应将气垫导轨调节水平 D.应使细线与气垫导轨平行

【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系. 【分析】游标卡尺读数结果等于固定刻度读数加上可动刻度读数,不需要估读.

滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度. 根据运动学公式解 答. 【解答】解: (1)由图知第 5 条刻度线与主尺对齐,有:d=2mm+5×0.05mm=2.25 mm; (2)实验时,将滑块从 A 位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门 B 的时间 t,滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度.即 v= , 根据运动学公式 v ﹣0=2ax,若要得到滑块的加速度,还需要测量的物理量是遮光条到光电 门的距离 L. (3)A、拉力是直接通过传感器测量的,故与小车质量和钩码质量大小关系无关,故 A 不 需要; B、应使 A 位置与光电门间的距离适当大些,有利于减小误差,故 B 必要; C、应将气垫导轨调节水平,使拉力才等于合力,故 C 必要; D、要保持拉线方向与导轨平行,拉力才等于合力,故 D 必要; 故选:A. 故答案为:①2.25mm;②遮光条到光电门的距离 L;③A. 【点评】常用仪器的读数要掌握,这是物理实验的基础.处理实验时一定要找出实验原理, 根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项.
2

10.在“测定金属丝的电阻率”的实验中,需要测出金属丝的电阻 Rx,甲乙两同学分别采用 了不同的方法进行测量: (1)甲同学直接用多用电表测其电阻,该同学选择×10Ω 倍率,用正确的操作方法测量时, 发现指针转过角度太大.为了准确地进行测量,请你从以下给出的操作步骤中,选择必要的 步骤,并排出合理顺序: AEDC . (填步骤前的字母) A.旋转选择开关至欧姆挡“×lΩ” B.旋转选择开关至欧姆挡“×100Ω” C.旋转选择开关至“OFF”,并拔出两表笔 D.将两表笔分别连接到 Rx 的两端,读出阻值后,断开两表笔 E.将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔 按正确步骤测量时,指针指在图示位置,Rx 的测量值为 22 (2)乙同学则利用实验室里下列器材进行了测量: Ω.

电压表 V(量程 0~5V,内电阻约 10kΩ) 电流表 A1(量程 0~500mA,内电阻约 20Ω) 电流表 A2(量程 0~300mA,内电阻约 4Ω) 滑动变阻器 R1(最大阻值为 10Ω,额定电流为 2A) 滑动变阻器 R2(最大阻值为 250Ω,额定电流为 0.1A) 直流电源 E(电动势为 4.5V,内电阻约为 0.5Ω) 电键及导线若干 为了较精确画出 I﹣U 图线,需要多测出几组电流、电压值,故电流表应选用 A2 ,滑动 变阻器选用 R1 (选填器材代号) , 乙同学测量电阻的值比真实值 偏小 (选填“偏大”“偏 小”“相等”) .

【考点】测定金属的电阻率. 【分析】 (1)欧姆表的零刻度在右边,偏角小说明电阻大,换挡后要重新调零,欧姆表的读 数为示数乘以倍率. (2)器材选取的原则是安全、精确.根据通过电阻电流的大约值确定电流表的量程,从测 量误差角度确定滑动变阻器.通过测量电阻的大小确定电流表的内外接. 【解答】 解: (1) 发现指针转过角度太大, 知电阻较小, 则换用“×lΩ”, 换挡后需重新调零. 然 后去测电阻,最后将旋钮旋至“OFF”挡或交流电压的最高挡.故合理顺序为:AEDC. 由图所示可知,Rx 的测量值为:22×1Ω=22Ω. (2)通过电阻电流的最大值大约为:I= = 表测量比较准确. 总阻值为 250Ω 的滑动变阻器阻值相对较大, 测量时误差大, 所以选择总阻值为 10Ω 的滑动 变阻器. 由于待测电阻远小于电压表的内阻,属于小电阻,所以电流表采用外接法.若采用限流法, 电路中的电流较大, 容易超过电流表的量程,所以滑动变阻器采用分压式接法, ≈0.23A=230mA,选择量程为 300mA 的电流

由于采用外接法,测电流表示数偏大,则由欧姆定律可知,测量值偏小. 故答案为: (1)AEDC,22; (2)A2,R1,偏小. 【点评】 解决本题的关键掌握器材选取的原则, 知道滑动变阻器分压式接法和限流式接法的 区别,以及知道电流表内外接的区别.

11.如图所示,小球甲从倾角 θ=30°的光滑斜面上高 h=5cm 的 A 点由静止释放,同时小球 C 点与斜面底端 B 处的距离 L=0.4m. 乙自 C 点以速度 v0 沿光滑水平面向左匀速运动, 甲滑 下后能沿斜面底部的光滑小圆弧平稳地朝乙追去. (取 g=10m/s )求: (1)小球甲从 A 运动到 B 所用的时间. (2)若释放后经过 t=1s 刚好追上乙,则小球乙的速度 v0 多大?
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【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系. 【分析】根据牛顿第二定律求出小球甲的加速度大小,根据位移时间公式求出小球甲从 A 运动到 B 的时间.根据甲乙的位移关系,结合追及的时间求出小球乙的速度大小. 【解答】解: (1)设小球甲在光滑斜面上运动的加速度为 a,运动时间为 t1,运动到 B 处时 的速度为 v1,从 B 处到追上小球乙所用时间为 t2, =5 m/s 则 a=gsin30° 由 得:t1= (2)t2=t﹣t1=1﹣0.2s=0.8 s v1=at1=5×0.2m/s=1 m/s v0t+L=v1t2 代入数据解得:v0=0.4 m/s,方向水平向左. 答: (1)小球甲从 A 运动到 B 所用的时间为 0.2s. (2)小球乙的速度为 0.4m/s. 【点评】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用,关键理清甲乙的运动规律,结 合运动学公式灵活求解. = ,
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12.如图所示,水平绝缘轨道 AB 与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道 BC 平滑连接, 半圆形轨道的半径 R=0.40m. 轨道所在空间存在水平向右的匀强电场, 电场强度 E=1.0×10
4

N/C.现有一电荷量 q=+1.0×10﹣4C,质量 m=0.10kg 的带电体(可视为质点) ,在水平轨道 上的 P 点由静止释放,带电体运动到圆形轨道最低点 B 时的速度 vB=5.0m/s.已知带电体与 水平轨道间的动摩擦因数 μ=0.50,重力加速度 g=10m/s .求: (1)带电体运动到圆形轨道的最低点 B 时,圆形轨道对带电体支持力的大小; (2)带电体在水平轨道上的释放点 P 到 B 点的距离; (3)带电体第一次经过 C 点后,落在水平轨道上的位置到 B 点的距离.
2

【考点】带电粒子在匀强电场中的运动;动能定理的应用. 【分析】 (1)带电体运动到圆形轨道的最低点 B 时,由重力和轨道的支持力的合力提供带 电体的向心力,由牛顿第二定律求出轨道的支持力; (2)带电体从 P 运动到 B 过程,运用动能定理即可求出 PB 间的距离; (3)带电体从 B 运动到 C 的过程中,由动能定理求出经过 C 点时的速度大小.带电体离开 C 点后,受到重力和电场力作用,运用运动的分解法研究:在竖直方向上做自由落体运动, 水平方向做匀减速运动,根据牛顿第二定律和运动学公式结合,即可进行求解. 【解答】解: (1)设带电体在 B 点受到的支持力为 FN, 由牛顿第二定律得:FN﹣mg=m ,解得:FN=7.25N;

(2)设 PB 间的距离为 s,由于动能定理得:
2 (qE﹣μmg)s= mvB ﹣0,解得:s=2.5m;

(3)设带电体运动到 C 点的速度为 vC, 由动能定理得: ,

2 带电体离开 C 点后在竖直方向上做自由落体运动,2R= gt ,

在水平方向上做匀减速运动,设在水平方向的加速度大小为 a,

依据牛顿第二定律:qE=ma, 设落在水平轨道上的位置到 B 点的距离为 x,
2 水平方向位移:x=vct﹣ at ,解得:x=0.40m;

答: (1)带电体运动到圆形轨道的最低点 B 时,圆形轨道对带电体支持力的大小为 7.25N; (2)带电体在水平轨道上的释放点 P 到 B 点的距离为 2.5m; (3)带电体第一次经过 C 点后,落在水平轨道上的位置到 B 点的距离为 0.40m. 【点评】本题是动能定理与圆周运动的向心力、运动的合成与分解知识的综合,关键是运用 分解法研究带电体在复合场中运动的过程.

(二)选考题【物理选修 3-4】 13.如图所示,abcd 为水平放置的平行“匸”形光滑金属导轨,间距为 l,导轨间有垂直与导 轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为 B,导轨电阻不计.已知金属杆 MN 倾斜放置,与导 轨成 θ 角,单位长度的电阻为 r,保持金属杆以速度 v 沿平行于 cd 的方向滑动(金属杆滑动 过程中与导轨接触良好) .则下列说法中错误的是( )

A.电路中感应电动势的大小为 B.电路中感应电流的大小为 C.金属杆所受安培力的大小为 D.金属杆的热功率为 【考点】导体切割磁感线时的感应电动势;电磁感应中的能量转化. 【分析】根据 E=BLv,L 是有效的切割长度,求解感应电动势.根据闭合电路欧姆定律求 感应电流的大小.由 F=BIL 求安培力,由功率公式求解金属杆的热功率. 【解答】解:A、电路中感应电动势为:E=B sinαv=Blv,故 A 错误.

B、电路中感应电流的大小为:I=

=

,故 B 正确.

C、金属杆所受安培力的大小为:F=BI D、金属杆的热功率为:P=EI= 本题选择不正确的,故选:ACD

= ,故 D 错误.

,故 C 错误.

【点评】本题考查导体切割磁感线中的电动势和安培力公式的应用,要注意明确 E=BLv 和 F=BIL 均为导轨宽度,即导线的有效切割长度.

14.如图 1 所示,长木板 B 固定在光滑水平面上;可看做质点的物体 A 静止叠放在 B 的最 左端,现用 F=6N 的水平力向右拉物体 A,A 经过 5s 运动到 B 的最右端,其 v﹣t 图象如图 2 所示,已知 A、B 的质量分别为 l kg 和 4kg,A、B 间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力. (1)求物体 A、B 间的动摩擦因数; (2)若 B 不固定,求 A 运动到 B 的最右端所用的时间.

【考点】牛顿第二定律;滑动摩擦力. 【分析】 (1)根据速度时间图线求出 A 滑动的加速度,根据牛顿第二定律求出物体 A、B 间的动摩擦因数; (2)根据速度时间图线围成的面积表示位移求出木板 B 的长度,根据牛顿第二定律分别求 出 A、B 的加速度,结合位移之差等于木板 B 的长度,通过位移时间公式求出 A 运动到 B 的最右端所用的时间. 【解答】解: (1)根据 v﹣t 图象可知,物体 A 的加速度为: 以 A 为研究对象,根据牛顿第二定律可得:F﹣μmAg=mAaA 代入数据得:μ=0.4. (2)由图象知,木板 B 的长度为:l= ; ,

若 B 不固定,B 的加速度为:

=1m/s2,

设 A 运动到 B 的最右端所用的时间为 t,根据题意可得: 代入数据解得:t=7.07s. 答: (1)物体 A、B 间的动摩擦因数为 0.4; (2)若 B 不固定,A 运动到 B 的最右端所用的时间为 7.07s. B 的运动规律, 【点评】 解决本题的关键理清 A、 结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解, 知道加速度是联系力学和运动学的桥梁.


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