辽宁省沈阳二中高一物理下学期期末试卷（含解析）.docVIP

2014-2015学年辽宁省沈 阳二中高一（下）期末物理试卷一、选择题（第1-6题为单选题，第7-12题为多选题，每题4分）1在国际单位制中，电容的单位是法拉（farad），简称法，符号是f下列关于该单位的关系式中正确的是（）a 1f=1v/cb 1f=1c/nmc 1f=1c2s2/kgm2d 1f=1a2s2/kgm22一根长为l、横截面积为s的金属棒，其材料的电阻率为，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e，在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为（）a b c nevd 3如图所示，a为电解槽，m为电动机，n为电炉子，恒定电压u，电解槽内阻ra，当k1闭合，k2、k3断开时，示数i1；当k2闭合，k1、k3断开时，示数i2，且电动机输出功率为p；当k3闭合，k1、k2断开时，示数为i3则下列选项正确的是（）a 如果i1=i2=i3，则电炉子、电解槽、电动机工作时具有相同的电热功率b 在电解槽工作时，其电热功率为ui3i32rac 在电动机工作时，其输出功率p等于ui2d 在电动机工作时，电能转化为机械能的效率为4直角坐标系xoy中，m、n两点位于x轴上，g、h两点坐标如图m、n两点各固定一负点电荷，一电量为q的正点电荷置于o点时，g点处的电场强度恰好为零静电力常量用k表示若将该正点电荷移离该区域，并将另一个电荷量为q的点电荷固定至h点，则g点处场强的大小和方向分别为（）a ，沿y轴正向b ，沿y轴负向c ，沿y轴正向d ，沿y轴负向5若用假想的引力场线描绘质量相等的两星球之间的引力场分布，使其它质点在该引力场中任意一点所受引力的方向沿该点引力场线的切线上，指向箭头方向则描述该引力场的引力场线分布图是（）a b c d 6地球上极地处的重力加速度为a，赤道处的重力加速度为g，地球自转的角速度为1要使赤道上的物体“飘”起来，则地球自转的角速度需达到2则1与2的比值为（）a b c d 7下列选项中正确的是（）a 卡文迪许利用放大法测定了静电力常量b 焦耳利用欧姆定律推导出了焦耳定律c 电源的电动势在数值上等于电路中某一横截面通过单位电荷量，电源内部非静电力所做的功d 电势和电势差的单位相同，但前者是状态量，后者是过程量8平行板电容器一个极板与静电计的金属杆相连，另一极板与静电计外壳相连给电容器充电后，静电计偏转一个角度下列哪种情况中，静电计指针偏角将变小？（）a 减小两板间的距离b 减小两板的正对面积c 在两板间插入有机玻璃板d 在两板间平行插入大小相同有一定厚度的金属板9静电场方向平行于x轴，其电势随的分布可简化为如图所示的折线，下列说法中正确的是（）a x轴上x2到o之间的电场强度大于o到x3之间的电场强度b x轴上x2到o之间的电场强度的方向与o到x3之间的电场强度的方向相同c 正电荷沿x轴从x1运动到o的过程中，电场力做正功，电势能减少d 负电荷沿x轴从o运动到x3的过程中，电场力做负功，电势能增加10如图甲所示，物块与质量为m的小球通过不可伸长的轻质细绳跨过两个定滑轮连接物块置于左侧滑轮正下方的表面水平的压力传感装置上小球与右侧滑轮的距离为l现给小球施加一个与l段细绳垂直的力，将小球缓慢拉起至细绳与竖直方向成60度角，此时传感装置的示数为f1；再将小球由静止释放，当运动至最低位置时，传感装置的示数为f2不计滑轮的大小和摩擦，重力加速度的大小为g则下列说法正确的是（）a f1f2b f1f2c f1f2=1.5mgd f1+f2=2.5mg11如图甲所示，利用平台上的电动机向上提拉一个质量一定的物块，使物块由静止开始运动该同学测得不同时刻物块的速度v和拉力f，并给出v图象（图乙），其中线段ab与v轴平行，所用时间为2s，线段bc的延长线过原点，所用时间为4s，v2为物块能达到的最大速度此后，物块的速度和拉力保持不变不计空气阻力，g取10m/s2下列选项正确的有（）a ab段物体做匀加速直线运动b bc段物体的功率逐渐增大c b点拉力的功率为40wd v2的大小为0.202m/s12由三颗星体构成的系统，忽略其他星体对它们的作用，存在一种运动形式：三颗星体在互相之间的万有引力作用下，分别位于等边三角形的三个顶点上，绕某一共同的圆心o在三角形所在的平面内做相同角速度的圆周运动（图示为abc三颗星体质量不相同时的一般情况）若a星体质量为2m，b、c两星体的质量均为m，三角形的边长为a，则下列说法中正确的有（）a a星体受到的b、c两星体万有引力的合力充当a星体圆周运动的向心力b b、c两星体圆周运动的半径相同c a星体受到的合力大小为gd b星体受到的合力大小为g二、填空题（本题共3小题，共18分）13如图所示，灵敏电流计g的量程为3ma，内电阻为200，若将其改装成3v的电压表，需利用电阻（填r1或r2），其阻值为14如图为验证机械能守恒定律的实验装置实验采用电磁打点计时器，实验所用的电源为学生电源重物从高处由静止开始下落，重物拖着纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：a按照图示的装置安装器件；b将打点计时器接到电源的低压交流输出端；c用天平测量出重物的质量；d释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；e测量打出的纸带上某些点间的距离；f根据测量的结果计算重物下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能请指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤的序号，并说明理由：（2）在上述验证机械能守恒定律的实验中发现，重物减小的重力势能总是大于重物增加的动能，请分析其原因：15某同学得到一个未知元件，想要描绘它的伏安特性曲线（1）图1是实验器材，请画线将其连成实验电路要求：实验过程中，滑动变阻器的滑片从a端滑到b端，电压表的示数逐渐变大；测量电路采用电流表外接法（2）实验测得该元件两端的电压u和通过它的电流i的数据如下表所示u/v00.400.801.201.602.002.402.80i/ma00.92.34.36.812.019.030.0根据表中数据，在图2坐标纸上选择恰当标度，画出该元件的iu图线（3）根据该元件的iu图线，请描述该元件的电阻随加在该元件两端电压的变化规律：三、计算题（本题共3小题，16题10分、17题12分、18题12分，共34分，要求有必要的文字说明、公式和解答过程）16现有一颗质量为m的人造地球卫星以半径r1的圆轨道环绕地球匀速飞行已知地球质量为m，万有引力常量为g（1）求：该卫星运行的线速度（2）如果该卫星做匀速圆周运动的轨道半径增大为r2，求：则卫星上的发动机所消耗的最小能量（假设卫星质量始终不变，不计空气阻力及其它星体的影响物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能若取两物体相距无穷远时的引力势能为零，一个质量为m0的质点到质量为m0的引力源中心的距离为r0，其万有引力势能ep=g，式中g为引力常量）17如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图在oxy平面的oabc区域内，存在一个匀强电场区域i和一个无电场区域，两个区域的边界都是边长为l的正方形另有一个加速电压为u的加速电场（图中未画出），可以在oa间任意位置处，将电子加速后，垂直oa射入区域，不计电子所受重力，已知电子质量为me，电子电量为e（1）如果从oa中点射入的电子恰能从oabc区域左下角c处离开，请计算i区域匀强电场的电场强度（2）现将加速电场的加速电压增大到2u，电场i场强不变请计算在oa间哪些位置将电子射入区域，才能使电子在bc间离开oabc区域（3）现加速电场的加速电压为2u，电场i场强不变从oa中点将电子射入区域，若要使电子从oabc区域左下角c处离开，请计算需要将匀强电场i整体水平向右移动的距离（c不随电场移动）18如图，绝缘粗糙的竖直平面mn左侧分布水平向右的匀强电场，电场强度大小为e一质量为m，电荷量为q的带正电的小滑块从a点由静止开始沿mn下滑下滑过程中，该滑块始终受到一个与滑块速度垂直且指向远离墙壁方向的作用力f，f的大小与滑块速度的大小成正比，比例系数为k，即f=kv滑块到达c点时离开mn做曲线运动a，c两点间距离为h，重力加速度为g（1）求小滑块运动到c点时的速度大小vc（2）求小滑块从a点运动到c点过程中克服摩擦力做的功（3）若d点为小滑块在电场力，f力及重力作用下合力为零的位置，当小滑块运动到d点时撤去f力，此后小滑块继续运动到水平地面上的p点已知小滑块在d点时的速度大小为vd，从d点运动到p 点的时间为t，求小滑块运动到p 点时速度的大小vp2014-2015学年辽宁省沈阳二中高一（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（第1-6题为单选题，第7-12题为多选题，每题4分）1在国际单位制中，电容的单位是法拉（farad），简称法，符号是f下列关于该单位的关系式中正确的是（）a 1f=1v/cb 1f=1c/nmc 1f=1c2s2/kgm2d 1f=1a2s2/kgm2考点：力学单位制分析：先判断每一个单位是什么物理量的单位，然后根据物理公式进行推导，能推导出的就是正确的解答：解：a、根据c=得1f=1c/v，故a错误；b、根据u=ed得1v=1nm/c，所以1f=1c2/nm，故b错误；c、根据f=ma得1n=1m/s2，所以1f=1c2s2/kgm2，故c正确，d错误；故选：c点评：对于单位关系，往往要根据物理规律即公式进行推导2一根长为l、横截面积为s的金属棒，其材料的电阻率为，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e，在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为（）a b c nevd 考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系；电流、电压概念专题：电场力与电势的性质专题分析：利用电流的微观表达式求的电流，由电阻的定义式求的电阻，由e=求的电场强度解答：解：导体中的电流为i=nesv导体的电阻为r=导体两端的电压为u=ri场强为e=联立解得e=nev故选：c点评：本题主要考查了电流的微观表达式，根据电阻的决定式求的电阻，由e=求的场强3如图所示，a为电解槽，m为电动机，n为电炉子，恒定电压u，电解槽内阻ra，当k1闭合，k2、k3断开时，示数i1；当k2闭合，k1、k3断开时，示数i2，且电动机输出功率为p；当k3闭合，k1、k2断开时，示数为i3则下列选项正确的是（）a 如果i1=i2=i3，则电炉子、电解槽、电动机工作时具有相同的电热功率b 在电解槽工作时，其电热功率为ui3i32rac 在电动机工作时，其输出功率p等于ui2d 在电动机工作时，电能转化为机械能的效率为考点：电功、电功率专题：恒定电流专题分析：明确纯电阻电路和非纯电阻电路的区别，区分常用功率公式，并能正确应用即可求解解答：解：a、由于电解槽、电动机不是纯电阻电路，内阻不同；相同电流下，发热功率不相同；故a错误；b、在电解槽中工作时，热功率p=i32ra；故b错误；c、电动机的输出功率p出=ui2i32r；故c错误；d、在电动机工作时，电动机的输出功率为p，总功率为ui2；故电能转化为机械能的效率为；故d正确；故选：d点评：本题考查功率公式的应用；总功率公式p=ui求解总功率；p=i2r求解热功率；对于纯电阻电路二者相等；而对于非纯电阻电路，uii2r4直角坐标系xoy中，m、n两点位于x轴上，g、h两点坐标如图m、n两点各固定一负点电荷，一电量为q的正点电荷置于o点时，g点处的电场强度恰好为零静电力常量用k表示若将该正点电荷移离该区域，并将另一个电荷量为q的点电荷固定至h点，则g点处场强的大小和方向分别为（）a ，沿y轴正向b ，沿y轴负向c ，沿y轴正向d ，沿y轴负向考点：电势差与电场强度的关系专题：电场力与电势的性质专题分析：根据点电荷的场强公式和场强叠加的原理，可以知道在g点的时候负电荷在g点产生的合场强与正电荷在g点产生的场强大小相等反向相反，在g点同意根据场强的叠加来计算合场强的大小即可解答：解：g点处的电场强度恰好为零，说明负电荷在g点产生的合场强与正电荷在g点产生的场强大小相等反向相反，根据点电荷的场强公式可得，正电荷在g点的场强为，负电荷在g点的合场强也为，当正点电荷移到g点时，正电荷与h点的距离为2a，正电荷在h点产生的场强为，方向沿y轴正向，所以h点处场合强的大小为，方向沿y轴正向，所以c正确；故选：c点评：本题是对场强叠加原理的考查，同时注意点电荷的场强公式的应用，本题的关键的是理解g点处的电场强度恰好为零的含义5若用假想的引力场线描绘质量相等的两星球之间的引力场分布，使其它质点在该引力场中任意一点所受引力的方向沿该点引力场线的切线上，指向箭头方向则描述该引力场的引力场线分布图是（）a b c d 考点：电场线分析：用假想的引力场线描绘质量相等的两星球之间的引力场分布，与用假想的电场线描绘带电量相等的两点电荷之间的电场力的性质的分布特点有异曲同工之妙两者对比，可以很快得出正确的结论解答：解：用假想的引力场线描绘质量相等的两星球之间的引力场分布与用假想的电场线描绘带电量相等的两点电荷之间的电场力的性质的分布特点非常相似，两个等量同种正电荷的电场线分布如图：考虑到正电荷对正的试探电荷的作用是排斥力，而星球与星球之间是引力，故方向与上图的方向相反对比abcd四个选项，正确的应该是c故选：c点评：在课本的阅读材料中，曾提到过引力场，但是，把引力场与静电场对比是一种能力的迁移，对学生的理解能力有较高的要求属于中档题目6地球上极地处的重力加速度为a，赤道处的重力加速度为g，地球自转的角速度为1要使赤道上的物体“飘”起来，则地球自转的角速度需达到2则1与2的比值为（）a b c d 考点：万有引力定律及其应用专题：万有引力定律的应用专题分析：当物体“飘”起来时，不受地面的支持力，由重力提供向心力，向心加速度增大了g，根据向心加速度公式a=2r即可求解解答：解：物体在赤道上随地球自转时，有a=；物体随地球自转时，赤道上物体受万有引力和支持力，支持力等于重力，即：fmg=ma；物体“飘”起来时只受万有引力，故有：f=ma故a=g+a，即当物体“飘”起来时，物体的加速度为g+a，则有g+a=解得：（）2=解得：故选：c点评：本题直接根据向心加速度的表达式进行比较，关键要知道物体“飘”起来时的加速度，熟悉向心加速度公式a=2r7下列选项中正确的是（）a 卡文迪许利用放大法测定了静电力常量b 焦耳利用欧姆定律推导出了焦耳定律c 电源的电动势在数值上等于电路中某一横截面通过单位电荷量，电源内部非静电力所做的功d 电势和电势差的单位相同，但前者是状态量，后者是过程量考点：焦耳定律；电源的电动势和内阻分析：文迪许利用放大法测定了引力常量；电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，电动势与外电路无关；解答：解：a、卡文迪许利用放大法测定了引力常量，故a错误；b、焦耳利用能量守恒定律推导出了焦耳定律，故b错误；c、其大小在数值上等于非静电力把1c正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功，也等于电源没有接入电路时两极间的电压，故c正确；d、电势差等于电势之差，那么两者的单位相同，且前者是状态量，后者是过程量，故d正确；故选：cd点评：本题考查对电源电动势的理解，要抓住电动势的物理意义、定义和闭合电路欧姆定律来加深理解，注意引力常量与静电力常量的区别，理解电势差等于电势之差8平行板电容器一个极板与静电计的金属杆相连，另一极板与静电计外壳相连给电容器充电后，静电计偏转一个角度下列哪种情况中，静电计指针偏角将变小？（）a 减小两板间的距离b 减小两板的正对面积c 在两板间插入有机玻璃板d 在两板间平行插入大小相同有一定厚度的金属板考点：电容器的动态分析专题：电容器专题分析：静电计测定电容器两板间的电势差，电势差越大，静电计指针偏转角度越大电容器充电后，与静电计相连，电量不变，减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，电容增大，根据公式c=分析板间电势差的变化，判断静电计指针偏转角度的变化解答：解：减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，增大两板的正对面积，电容器的电容c增大，而电容器的电量q不变，由公式c=分析可知，板间电势差减小，则静电计指针的偏转角度一定减小acd正确故选acd点评：本题考查对电容器动态变化问题的分析和判断能力，抓住不变量和电容与哪些因素有关是关键9静电场方向平行于x轴，其电势随的分布可简化为如图所示的折线，下列说法中正确的是（）a x轴上x2到o之间的电场强度大于o到x3之间的电场强度b x轴上x2到o之间的电场强度的方向与o到x3之间的电场强度的方向相同c 正电荷沿x轴从x1运动到o的过程中，电场力做正功，电势能减少d 负电荷沿x轴从o运动到x3的过程中，电场力做负功，电势能增加考点：电势差与电场强度的关系；电势专题：电场力与电势的性质专题分析：电势随x均匀变化时，电场强度的大小不变，但不是匀强电场；由电势差与电场强度的关系可求得电场强度大小，根据顺着电场线方向电势降低，判断场强的方向根据动能定理研究动能根据负电荷在电势高处电势能小，分析电势能的变化解答：解：a、由图可知，x轴上x2到o之间的电势降落大于o到x3之间的电势降落；故x2到o之间的电场强度大于o到x3之间的电场强度；故a正确；b错误c、正电荷x轴从x1运动到o的过程中，由低电势到高电势；故电场力做负功；故电势能增加；故c错误；d、负电荷沿x轴从o运动到x3的过程中，由高电势和低电势；故电场力做负功，电势能增加；故d正确；故选：ad点评：本题关键抓住图线的斜率表示场强，再从题干中找出可用的信息，同时能从图象中判断出电场的性质；明确沿电场线的方向电势降落10如图甲所示，物块与质量为m的小球通过不可伸长的轻质细绳跨过两个定滑轮连接物块置于左侧滑轮正下方的表面水平的压力传感装置上小球与右侧滑轮的距离为l现给小球施加一个与l段细绳垂直的力，将小球缓慢拉起至细绳与竖直方向成60度角，此时传感装置的示数为f1；再将小球由静止释放，当运动至最低位置时，传感装置的示数为f2不计滑轮的大小和摩擦，重力加速度的大小为g则下列说法正确的是（）a f1f2b f1f2c f1f2=1.5mgd f1+f2=2.5mg考点：向心力专题：匀速圆周运动专题分析：对夹角为60度时进行受力分析，由共点力平衡列式，联立可求得f1；小球由静止释放，当运动至最低位置时，根据动能定理求出瞬时速度，根据牛顿第二定律求得f2解答：解：当细绳与竖直方向的夹角为60时，设细绳的拉力大小为t1，传感装置的示数为f1，由平衡条件可得：对小球：t1=mgcos60=mg，对物块：f1+t2=mgf1=mgmg，设物块经过最低位置时速度大小为v，从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服阻力做功为wf，由动能定理得：mgl（1cos60）=mv2在最低位置时，设细绳的拉力大小为t2，传感装置的示数为f2，据题意可知，对小球，由牛顿第二定律得：t2mg=mt2=2mg对物块由平衡条件可得：f2+t2=mgf2=mg2mg，所以f1f2，f1f2=1.5mg，f1+f2=2mg2.5mg，故ac正确，bd错误；故选：ac点评：本题考查动能定理及共点力的平衡条件的应用，要注意正确选择研究对象，做好受力分析及过程分析；进而选择正确的物理规律求解；要注意在学习中要对多个方程联立求解的方法多加训练11如图甲所示，利用平台上的电动机向上提拉一个质量一定的物块，使物块由静止开始运动该同学测得不同时刻物块的速度v和拉力f，并给出v图象（图乙），其中线段ab与v轴平行，所用时间为2s，线段bc的延长线过原点，所用时间为4s，v2为物块能达到的最大速度此后，物块的速度和拉力保持不变不计空气阻力，g取10m/s2下列选项正确的有（）a ab段物体做匀加速直线运动b bc段物体的功率逐渐增大c b点拉力的功率为40wd v2的大小为0.202m/s考点：功率、平均功率和瞬时功率专题：功率的计算专题分析：重物在ab段做匀加速直线运动，bc段做变加速直线运动，到达c点速度最大根据平衡求出物体的质量，再根据牛顿第二定律求出匀加速运动的加速度，由牛顿第二定律求的ab段的拉力，由pfv求的功率即可解答：解：a、在ab段受到的拉力恒定，根据牛顿定律可判断物体做匀加速运动，故a正确；b、在bc段v与成正比，故fv恒定，故bc段功率不变，故b错误；c、当拉力等于重力时速度达到最大，f=mg=200n，在ab段加速度为a=由牛顿第二定律可得：f=mg+ma=202nb点功率为：p=fv=2020.2w=40.4w，选项c错误d、在bc段功率不变，故，故d正确故选：ad点评：本题考查动能定理、功率公式及运动学公式，注意正确选择研究过程，做好受力分析，正确选择物理规律求解即可，是道好题12由三颗星体构成的系统，忽略其他星体对它们的作用，存在一种运动形式：三颗星体在互相之间的万有引力作用下，分别位于等边三角形的三个顶点上，绕某一共同的圆心o在三角形所在的平面内做相同角速度的圆周运动（图示为abc三颗星体质量不相同时的一般情况）若a星体质量为2m，b、c两星体的质量均为m，三角形的边长为a，则下列说法中正确的有（）a a星体受到的b、c两星体万有引力的合力充当a星体圆周运动的向心力b b、c两星体圆周运动的半径相同c a星体受到的合力大小为gd b星体受到的合力大小为g考点：万有引力定律及其应用；向心力专题：万有引力定律的应用专题分析：由万有引力定律，a星受到b、c的引力的合力充当a星体圆周运动的向心力c与b的质量相等，所以运行的规律也相等，然后结合向心力的公式即可求出c的轨道半径；由万有引力定律，分别求出单个的力，然后求出a、b受到的合力即可；解答：解：a、由万有引力定律，a星受到b、c的引力的合力充当a星体圆周运动的向心力故a正确；b、c与b的质量相等，所以运行的规律也相等，所以b、c两星体圆周运动的半径相同故b正确；c、由万有引力定律，a星受到b、c的引力的大小：方向如图，则合力的大小为：故c错误；d、同上，b星受到的引力分别为：，方向如图；沿x方向：沿y方向：可得：=故d正确故选：abd点评：该题借助于三星模型考查万有引力定律，其中b与c的质量相等，则运行的规律、运动的半径是相等的画出它们的受力的图象，在结合图象和万有引力定律即可正确解答二、填空题（本题共3小题，共18分）13如图所示，灵敏电流计g的量程为3ma，内电阻为200，若将其改装成3v的电压表，需利用电阻r2（填r1或r2），其阻值为800考点：把电流表改装成电压表专题：实验题；恒定电流专题分析：把电流表改装成电压表需要串联一个分压电阻，应用串联电路特点与欧姆定律可以求出电阻阻值解答：解：把电流表改装成3v的电压表需要串联一个分压电阻，由图示电路图可知需要用到电阻r2，串联电阻阻值：r2=rg=200=800；故答案为：r2；800点评：本题考查了电压表的改装，知道电压表的改装原理、应用串联电路特点与欧姆定律即可正确解题14如图为验证机械能守恒定律的实验装置实验采用电磁打点计时器，实验所用的电源为学生电源重物从高处由静止开始下落，重物拖着纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：a按照图示的装置安装器件；b将打点计时器接到电源的低压交流输出端；c用天平测量出重物的质量；d释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；e测量打出的纸带上某些点间的距离；f根据测量的结果计算重物下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能请指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤的序号，并说明理由：c、本实验无须测量重物的质量；d、应先接通电源，再释放纸带（2）在上述验证机械能守恒定律的实验中发现，重物减小的重力势能总是大于重物增加的动能，请分析其原因：由于存在空气阻力及纸带与打点计时器限位孔的摩擦力，整个系统机械能减小考点：验证机械能守恒定律专题：实验题；机械能守恒定律应用专题分析：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项，只有理解了这些才能真正了解具体实验操作的含义由于存在空气阻力和纸带的摩擦阻力，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能解答：解：（1）c：因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平，故c错误d：开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故d错误所以没有必要进行的或者操作不恰当的步骤是c、本实验无须测量重物的质量；d、应先接通电源，再释放纸带（2）在上述验证机械能守恒定律的实验中发现，重物减小的重力势能总是大于重物增加的动能，原因是：由于存在空气阻力及纸带与打点计时器限位孔的摩擦力，整个系统机械能减小故答案为：（1）c、本实验无须测量重物的质量；d、应先接通电源，再释放纸带 （2）由于存在空气阻力及纸带与打点计时器限位孔的摩擦力，整个系统机械能减小点评：要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能15某同学得到一个未知元件，想要描绘它的伏安特性曲线（1）图1是实验器材，请画线将其连成实验电路要求：实验过程中，滑动变阻器的滑片从a端滑到b端，电压表的示数逐渐变大；测量电路采用电流表外接法（2）实验测得该元件两端的电压u和通过它的电流i的数据如下表所示u/v00.400.801.201.602.002.402.80i/ma00.92.34.36.812.019.030.0根据表中数据，在图2坐标纸上选择恰当标度，画出该元件的iu图线（3）根据该元件的iu图线，请描述该元件的电阻随加在该元件两端电压的变化规律：该元件的电阻随元件两端电压的增大而减小考点：描绘小电珠的伏安特性曲线专题：实验题；恒定电流专题分析：（1）根据题意确定各电路元件的连接方式，然后连接实物电路图（2）应用描点法作出图象（3）分析图示图象，根据图示图象分析答题解答：解：（1）实验过程中，滑动变阻器的滑片从a端滑到b端，电压表的示数逐渐变大，滑动变阻器应采用限流接法，且接右下接线柱，测量电路采用电流表外接法，实物电路图如图所示：（2）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象如图所示：（3）由图示图象可知，随电压增大，通过元件的电流增大，电压与电流的比值减小，元件的电阻减小，由此可知：该元件的电阻随元件两端电压的增大而减小故答案为：（1）电路图如图所示；（2）图象如图所示；（3）该元件的电阻随元件两端电压的增大而减小点评：本题考查了连接实物电路图、作图象、实验数据处理，要掌握描点法作图的方法，要掌握应用图象法处理实验数据的方法三、计算题（本题共3小题，16题10分、17题12分、18题12分，共34分，要求有必要的文字说明、公式和解答过程）16现有一颗质量为m的人造地球卫星以半径r1的圆轨道环绕地球匀速飞行已知地球质量为m，万有引力常量为g（1）求：该卫星运行的线速度（2）如果该卫星做匀速圆周运动的轨道半径增大为r2，求：则卫星上的发动机所消耗的最小能量（假设卫星质量始终不变，不计空气阻力及其它星体的影响物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能若取两物体相距无穷远时的引力势能为零，一个质量为m0的质点到质量为m0的引力源中心的距离为r0，其万有引力势能ep=g，式中g为引力常量）考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用专题：人造卫星问题分析：（1）万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律可以求出卫星的线速度（2）求出卫星的动能，然后应用能量守恒定律求出发电机做的功解答：解：（1）卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：g=m，解得：v1=；（2）以卫星与地球组成的系统作为研究对象，根据能量守恒定律得：w=mv22mv12+g（g），解得：w=（）；答：（1）该卫星运行的线速度为（2）卫星上的发动机所消耗的最小能量为（）点评：本题是一道信息给予题，认真审题，由题意获取所需信息，应用万有引力定律、牛顿第二定律与能量守恒定律可以解题，本题难度不大17如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图在oxy平面的oabc区域内，存在一个匀强电场区域i和一个无电场区域，两个区域的边界都是边长为l的正方形另有一个加速电压为u的加速电场（图中未画出），可以在oa间任意位置处，将电子加速后，垂直oa射入区域，不计电子所受重力，已知电子质量为me，电子电量为e（1）如果从oa中点射入的电子恰能从oabc区域左下角c处离开，请计算i区域匀强电场的电场强度（2）现将加速电场的加速电压增大到2u，电场i场强不变请计算在oa间哪些位置将电子射入区域，才能使电子在bc间离开oabc区域（3）现加速电场的加速电压为2u，电场i场强不变从oa中点将电子射入区域，若要使电子从oabc区域左下角c处离开，请计算需要将匀强电场i整体水平向右移动的距离（c不随电场移