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1、
小卷沖刺練(8+2實驗)(二)
一、選擇題(共8小題,每小題6分。在每小題給出的四個選項中,第14~17題只有一項符合題目要求,第18~21題有多項符合題目要求。全選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。)
14.如圖1所示,中國三一重工的一臺62米長的泵車,參與某次消防救火冷卻作業(yè),對泵車在水平路面上以加速度a做勻加速運動的過程,下列分析正確的是( )
圖1
A.泵車受到的重力和泵車對地面的壓力是一對平衡力
B.輪胎上凹凸不平的花紋是為了增加車對地面的壓力
C.開車時要求系安全帶是為了減小司機的慣性
D.若泵車發(fā)動機的牽引力增為原來的2倍時,泵車的加速度將大
2、于2a
答案 D
15.如圖2所示,在豎直向上的勻強磁場中,金屬棒ab兩端系有等長輕質絕緣軟導線且水平懸掛,平衡時兩導線與豎直方向的夾角均為θ,兩懸點間接有電池和滑動變阻器,改變滑動變阻器的滑片位置,則下列各圖象能正確反映通過金屬棒ab的電流I與θ的變化關系的是( )
圖2
解析 根據左手定則判斷,通電金屬棒ab在磁場中受到水平向左的安培力作用,金屬棒ab還受到拉力、重力的作用,處于平衡狀態(tài)時,根據平衡條件有tan θ=,
得I=tan θ,選項B正確。
答案 B
16.如圖3所示,空間存在垂直于紙面的勻強磁場,在半徑為a的圓形區(qū)域內部及外部,磁場方向相反,磁感應強
3、度的大小均為B。一半徑為b,電阻為R的圓形導線環(huán)放置在紙面內,其圓心與圓形區(qū)域的中心重合。當內、外磁場同時由B均勻地減小到零的過程中,通過導線截面的電荷量q為( )
圖3
A. B.
C. D.
解析 由題意知Φ1=B|π(b2-2a2)|,Φ2=0,所以ΔΦ=|Φ2-Φ1|=πB|b2-2a2|,由q=,得q=,選項C正確。
答案 C
17.如圖4所示,兩滑塊A、B在光滑水平面上沿同一直線相向運動,滑塊A的質量為m,速度大小為2v0,方向向右,滑塊B的質量為2m,速度大小為v0,方向向左,兩滑塊發(fā)生彈性碰撞后的運動狀態(tài)是( )
圖4
A.A和B都向左運動 B
4、.A和B都向右運動
C.A靜止,B向右運動 D.A向左運動,B向右運動
解析 以滑塊A、B為系統(tǒng),碰前動量矢量和為零,選項A、B、C所述碰后動量不為零,據動量守恒定律可知選項A、B、C錯誤;由于發(fā)生彈性碰撞,系統(tǒng)機械能守恒,故D正確。
答案 D
18.如圖5所示,虛線a、b、c表示電場中的三個等勢面與紙平面的交線,且相鄰等勢面之間的電勢差相等。實線為一帶正電荷粒子僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡,M、N是這條軌跡上的兩點,則下列說法中正確的是( )
圖5
A.三個等勢面中,a的電勢最高
B.對于M、N兩點,帶電粒子通過M點時電勢能較大
C.對于M、N兩點,帶電粒子
5、通過M點時動能較大
D.帶電粒子由M點運動到N點時,加速度增大
解析 由于帶電粒子做曲線運動,所受電場力的方向必定指向軌道的凹側,且和等勢面垂直,所以電場線方向是由c指向b再指向a。根據電場線的方向指向電勢降低的方向,故φc>φb>φa,選項A錯誤;正電荷在電勢高處電勢能大,M點的電勢比N點電勢低,故在M點電勢能小,選項B錯誤;根據能量守恒定律,電荷的動能和電勢能之和保持不變,故粒子在M點的動能較大,選項C正確;由于相鄰等勢面之間電勢差相等,且N點等勢面較密,則EN>EM,即qEN>qEM,由牛頓第二定律知,帶電粒子從M點運動到N點時,加速度增大,選項D正確。
答案 CD
19.水平路
6、面上有甲、乙兩輛小車,它們從同一地點沿著同一方向做勻變速直線運動。在如圖6所示的圖線中僅僅畫出了兩輛小車運動的前1.00 s的情況,則下列說法中正確的是( )
圖6
A.甲車的加速度大小為20 m/s2
B.1.00 s時刻兩車相距最近
C.相遇前兩車在1.00 s時相距最遠
D.兩車相遇時甲車的速度為0
解析 由題中圖象可知,甲車加速度的大小a=16 m/s2,選項A錯誤;1.00 s時刻兩車的速度相等,相距最遠,選項B錯誤,選項C正確;甲車停止時運動的時間t= s=1.25 s,運動的位移x甲=×1.25 m=12.5 m,而乙車運動的位移x乙=a′t2=×4×1.252
7、 m=3.125 m<12.5 m,即乙車是在甲車停止后才追上甲車的,選項D正確。
答案 CD
20.(2017·西北工大附中適應性考試)手搖發(fā)電機產生的正弦交流電經變壓器給燈泡L供電,其電路如圖7。當線圈以角速度ω勻速轉動時,電壓表示數為U,燈泡正常發(fā)光。已知發(fā)電機線圈的電阻為r,燈泡正常發(fā)光時的電阻為R,其他電阻可忽略,變壓器原線圈與副線圈的匝數比為k,變壓器可視為理想變壓器。則( )
圖7
A.燈泡的額定電壓為
B.燈泡的額定功率為
C.發(fā)電機的線圈中產生的電動勢最大值為U
D.從中性面開始計時,原線圈輸入電壓的瞬時值表達式為u=Usin ωt
解析 電壓表測量的是
8、原線圈的電壓有效值,因為此時燈泡正常發(fā)光,則燈泡的額定電壓等于此時副線圈的電壓,則由=k得燈泡的額定電壓UL=,A正確;燈泡的額定功率PL==,B錯誤;副線圈的電流IL==,則原、副線圈的電流之比=,故原線圈的電流I1=,因此發(fā)電機的線圈中產生的電動勢的有效值E=U+I1r,最大值Em=E=U,C錯誤;輸入電壓最大值為U,則從中性面開始計時,原線圈輸入電壓的瞬時值表達式為u=Usin ωt,D正確。
答案 AD
21.如圖8所示,一質量為m的衛(wèi)星繞地球在橢圓軌道Ⅰ上運轉,運轉周期為T0,軌道Ⅰ上的近地點A到地球球心的距離為a,遠地點C到地球球心的距離為b,BD為橢圓軌道的短軸,A、C兩點的
9、曲率半徑均為ka(通過該點和曲線上緊鄰該點兩側的兩點作一圓,在極限情況下,這個圓就叫做該點的曲率圓,如圖9中的虛線圓,其半徑ρ叫做該點的曲率半徑)。若地球的質量為M,引力常量為G。則( )
圖8 圖9
A.衛(wèi)星在軌道Ⅰ上運行時的機械能小于在軌道Ⅱ上運行時的機械能
B.如果衛(wèi)星要從軌道Ⅱ返回到軌道Ⅰ,則在C位置時動力氣源要向后噴氣
C.衛(wèi)星從C―→D―→A的運動過程中,萬有引力對其做的功為GMmk
D.衛(wèi)星從C―→D―→A的運動過程中,萬有引力對其做的功為GMmk
解析 由題圖8可知,衛(wèi)星從軌道Ⅰ變軌到軌道Ⅱ,要有外力對衛(wèi)星做功,所以衛(wèi)星在軌道Ⅰ上的機械能
10、小于其在軌道Ⅱ上的,A正確;若衛(wèi)星要從軌道Ⅱ上的C位置變軌到軌道Ⅰ上,則在C位置時衛(wèi)星要減速,動力氣源要向前噴氣,B錯誤;在A、C兩點衛(wèi)星的運動可近似看做半徑均為ka,速度分別為vA、vC的圓周運動,則有G=m,G=m,從C―→D―→A的運動過程中,由動能定理得W=mv-mv,解以上三式得W=GMmk,D正確,C錯誤。
答案 AD
二、非選擇題
22.(5分)在學習了伏安法測電阻之后,某課外活動小組想通過圖10所示的實驗電路測定一個阻值約為幾十歐的電阻Rx的阻值。圖中定值電阻R0=10 Ω,R是總阻值為50 Ω的滑動變阻器,A1和A2是電流表,電源電動勢E=4 V,電源內阻忽略不計。
11、
圖10 圖11
(1)該課外活動小組現(xiàn)有四只可供選擇的電流表:
A.電流表(0~3 mA,內阻為2.0 Ω)
B.電流表(0~0.3 A,內阻為5.0 Ω)
C.電流表(0~3 mA,內阻未知)
D.電流表(0~0.6 A,內阻未知)
則電流表A1應選________。(填器材前的字母)
(2)該課外活動小組利用圖10所示的電路,通過改變滑動變阻器接入電路中的阻值,得到了若干組電流表A1、A2的示數I1、I2,然后在坐標紙上描點、連線,得到的圖線如圖11所示,由圖可知,該待測電阻Rx的阻值為________Ω(結果保留三位有效數字)。
解析 (1)由于該
12、實驗電路中沒有電壓表,所以要將定值電阻R0和電流表A1改裝成電壓表使用,因此A1的內阻應已知,如果采用A選項的電流表,則流經該電流表的最大電流約為 A,超過了該電流表的量程,如果采用B選項電流表,則流經該電流表的最大電流約為 A,所以選B。
(2)由電路圖可知,(R0+r1)I1=Rx(I2-I1),整理可得=,而為題圖乙中I1-I2圖線的斜率,由圖線可知,=0.7,代入數據可得Rx=35.0 Ω。
答案 (1)B(2分) (2)35.0(31.0~39.0均正確)(3分)
23.(10分)(2017·湖北襄陽5月模擬)如圖12所示為利用自由落體“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置。
13、圖12
(1)安裝好實驗裝置,正確進行實驗操作,從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶,如圖13所示(其中一段紙帶圖中未畫出)。圖中O點為打出的起始點,且速度為零。選取在紙帶上連續(xù)打出的點A、B、C、D、E、F、G作為計數點。其中測出D、E、F點距起始點O的距離如圖13所示。已知打點計時器打點周期為T=0.02 s。由此可計算出物體下落到E點時的瞬時速度vE=________m/s(結果保留3位有效數字)。
(2)若已知當地重力加速度為g,代入圖13中所測的數據進行計算,并將v與________(用題中所給字母表示)進行比較,即可在誤差范圍內驗證從O點到E點的過程中機械能是否守恒。
圖13
14、
(3)某同學進行數據處理時不慎將紙帶前半部分損壞,找不到打出的起始點O了,如圖14所示。于是他利用剩余的紙帶進行如下測量:以A點為起點,測量各點到A點的距離h,計算出物體下落到各點的速度v,并作出v2-h(huán)圖象。圖15中給出了a、b、c三條直線,他作出的圖象應該是直線________;由圖象得出,A點到起始點O的距離為________cm(結果保留3位有效數字)。
(4)某同學在家里做“驗證機械能守恒定律”的實驗,他設計的實驗裝置如圖16所示,用細線的一端系住一個較重的小鐵鎖(可看成質點),另一端纏系在一支筆上,將筆放在水平桌面的邊上,用較重的書壓住。將鐵鎖拉至與桌面等高處(細線拉直)
15、,然后自由釋放。在筆的正下方某合適位置放一小刀,鐵鎖經過時,細線立即被割斷,鐵鎖繼續(xù)向前運動,落在水平地面上。測得水平桌面高度為h,筆到鐵鎖的距離為l,筆到鐵鎖落地的水平距離為s。若滿足s2=________(用l、h表示),即可驗證鐵鎖從釋放至運動到筆的正下方的過程中機械能守恒。
圖16
解析 (1)E點的瞬時速度
vE== m/s=3.04 m/s。
(2)從O點到E點,動能的變化量為mv,重力勢能的減小量為mgh2,可知將v與gh2進行比較,即可在誤差范圍內驗證,從O點到E點的過程中機械能是否守恒。
(3)以A點為起點,測量各點到A點的距離h,由于A點速度不為零,可知h=0時,縱軸坐標不為零,可知正確的圖線為a。在初始位置O點速度為零,由圖15可知A點到起始點O的距離為10.0 cm。
(4)平拋運動的高度h-l,根據h-l=gt2得t=,則繩斷時,鐵鎖的速度v==s,根據機械能守恒得mgl=mv2有:gl=s2,整理得:s2=4l(h-l)。
答案 (1)3.04(2分) (2)gh2(2分) (3)a(2分)
10.0(2分) (4)4l(h-l)(2分)
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