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1、2015-2016学年湖南省长沙一中高三(下)月考物理试卷(八)二、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1417题只有一项符合题目要求;第1821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运动学中有人认为引入“加速度的变化率”没有必要,然而现在有人指出“加速度的变化率”能引起人的心理效应,车辆的平稳加速(即加速度基本不变)使人感到舒服,否则人感到不舒服,关于“加速度的变化率”,下列说法正确的是()A从运动学角度的定义,“加速度的变化率”的单位应是m/s3B加速度的变化率为0的运动是匀速直线运动C若加速度与速度同方向,如图所示的at图象
2、,表示的是物体的速度在减小D若加速度与速度同方向,如图所示的at图象,已知物体在t=0时速度为5m/s,则2s末的速度大小为8m/s2在粗糙水平面上,一切物体在水平拉力F作用下,做直线运动,其vt图线如图所示,则()A在0t1秒内,加速度大小不断增大B在t1时刻,拉力F为零C在t1t2秒内,拉力F大小可能不断减小D在t1t2秒内,加速度大小一直减小3如图所示,电源的电动势为E,内阻r不能忽略A、B是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈关于这个电路的以下说法正确的是()A开关闭合到电路中电流稳定的时间内,A灯立刻亮,而后逐渐变暗,最后亮度稳定B开关闭合到电路中电流稳定的时间内,B灯立刻
3、亮,而后逐渐变暗,最后亮度稳定C开关由闭合到断开瞬间,A灯闪亮一下再熄灭D开关由闭合到断开瞬间,电流自左向右通过A灯4如图所示,一辆有四分之一圆弧的小车停在不光滑的水平地面上,质量为m的小球从静止开始由车的顶端无摩擦滑下,且小车始终保持静止状态,地面对小车的静摩擦力最大值是()ABCmgD5如图所示,光滑的长直金属杆上套两个金属环与一个完整正弦图象的金属导线ab连接,其余部分未与杆接触杆电阻不计,导线电阻为R,ab间距离为2L,导线组成的正弦图形顶部或底部到杆距离都是d,在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域,磁场的宽度为L,磁感强度为B,现在外力F作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动,t=0时
4、刻导线开始进入磁场,直到全部穿过磁场过程中,外力F所做功为()ABCD62012年6月18日,神州九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343km的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接对接轨道所处的空间存在及其稀薄的大气,下面说法正确的是()A两者运行速度都小于第一宇宙速度B如不加干预,在运行一段时间后,天宫一号的动能可能会增加C如不加干预,天宫一号的轨道高度将缓慢升高D航天员在天宫一号中处于完全失重状态,说明航天员不受地球引力作用7如图所示,MN和PQ为两个光滑的电阻不计的水平金属导轨,变压器为理想变压器,今在水平导轨部分加一竖直向上的匀强磁场,则以下说法正确的是()A若ab棒匀速运
5、动,则IR0,IL0,IC=0B若ab棒匀速运动,则IR0,IL=0,IC=0C若ab棒在某一中心位置两侧做往复运动,速度随时间的变化规律是v=vmsint则IR0,IL0,IC0D若ab棒做匀加速运动,IR0,IL0,IC=08如图所示,在水平匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中,有一竖直足够长固定绝缘杆MN,小球P套在杆上,已知P的质量为m,电量为+q,电场强度为E、磁感应强度为B,P与杆间的动摩擦因数为,重力加速度为g小球由静止开始下滑直到稳定的过程中()A小球的加速度一直减小B小球的机械能和电势能的总和保持不变C下滑加速度为最大加速度一半时的速度可能是v=D下滑加速度为最大加速度一半时的
6、速度可能是v=三、非选择题:包括必考题和选考题两部分(一)必考题9某同学利用如图(甲)所示的装置探究加速度与合外力的关系小车质量为M,桶和砂子的总质量为m,通过改变m改变小车所受的合外力大小,小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出现保持小车质量M不变,逐渐增大砂桶和砂的总质量m进行多次实验,得到多组a、F值(F为弹簧秤的示数)图(丙)为上述实验中打下的一条纸带,A点为小车刚释放时打下的起始点,每两点间还有四个计时点未画出,打点计时器的频率为50Hz,则C点的速度为m/s,小车的加速度m/s 2(以上两空保留一位有效数字)根据实验数据画出了如图(乙)所示的一条过坐标原点的倾斜直线,其中纵轴为小车
7、的加速度大小,横轴应为(选填字母代号)A B Cmg DF当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时,关于(乙)图的说法,正确的是(选填字母代号)A图线逐渐偏向纵轴 B图线逐渐偏向横轴 C图线仍保持原方向不变10用图所示电路,测量一节干电池的电动势和内阻电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R0起保护作用除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:A电流表(量程0.6A、3A);B电压表(量程3V、15V);C定值电阻(阻值1、额定功率5W);D定值电阻(阻值10、额定功率10W);E滑动变阻器(阻值范围010、额定电流2A);F滑动变阻器(阻值范围0100、额定电
8、流1A)那么:(1)要正确完成实验,电压表的量程应选择 V,电流表的量程应选择 A;R应选择阻值范围是的滑动变阻器(2)引起该实验系统误差的主要原因是11如图所示,固定的光滑圆弧轨道ABC的半径为0.8m,A点与圆心O在同一水平线上,圆弧轨道底端B点与圆心在同一竖直线上C点离B点的竖直高度为0.2m,物块从轨道上的A点由静止释放,滑过B点后进入足够长的水平传送带,传送带由电动机驱动按图示方向运转,不计物块通过轨道与传送带交接处的动能损失,物块与传送带间的动摩擦因数为0.1,g取10m/s2(1)求物块从A点下滑到B点时速度的大小;(2)若物块从A点下滑到传送带上后,又恰能返回到C点,求物块在传
9、送带上第一次往返所用的时间12如图所示,一带电粒子以某一速度在竖直平面内做直线运动,经过一段时间后进入一垂直于纸面向里、磁感应强度为B的圆形匀强磁场(图中未画出磁场区域),粒子飞出磁场后垂直电场方向进入宽为L的匀强电场,电场强度大小为E,方向竖直向上当粒子穿出电场时速度大小变为原来的倍,已知带电粒子的质量为m,电量为q,重力不计粒子进入磁场时的速度如图所示与水平方向60°角试解答:(1)粒子带什么性质的电?(2)带电粒子在磁场中运动时速度多大?(3)圆形磁场区域的最小面积为多大?物理选修3-313某气体在T1、T2两种不同温度下的分子速率分布图象如图所示,纵坐标f()表示各速率区间的
10、分子数占总分子数的百分比,横坐标表示分子的速率可见,T1T2(选填“”或“”),温度升高,分子的平均速率(选填“增大”或“减小”)14在一密封的啤酒瓶中,下方为溶有CO2的啤酒,上方为纯CO2气体在20时,溶于啤酒中的CO2的质量为mA=1.050×103kg,上方气体状态CO2的质量为mB=0.137×103kg,压强为p0=1标准大气压当温度升高到40时,啤酒中溶解的CO2的质量有所减少,变为mA=mAm,瓶中气体CO2的压强上升到p1已知:,啤酒的体积不因溶入CO2而变化,且不考虑容器体积的啤酒体积随温度的变化又知对同种气体,在体积不变的情况下与m成正比试计算p1等于
11、多少标准大气压(结果保留两位有效数学)物理选修3-415如图所示,Sl、S2为两个振动情况完全相同的波源,两列波的波长都为,它们在介质中产生干涉现象,Sl、S2在空间中共形成了5个振动加强的区域,如图中虚线所示P是振动加强区域中的一点,从图中可看出()AP点到两波源的距离差等于1.5BS1的传播速度大于S2的传播速度CP点此时刻振动最强,过半个周期后,振动变为最弱D两波源之间的距离一定在2个波长到3个波长之间16为从军事工事内部观察外面的目标,在工事壁上开一长方形孔,设工事壁厚d=20cm,孔的宽度L=20cm,孔内嵌入折射率为n=的玻璃砖如图所示,试求:(1)嵌入玻璃砖后,工事内部人员观察到
12、外界的视野的最大张角为多少?(2)要想使外界180°范围内景物全被观察到,则应嵌入多大折射率的玻璃砖?物理选修3-517人和冰车的总质量为M,另有一木球,质量为m,M:m=31:2,人坐在静止与水平冰面的冰车上,以速度v(相对地面)将原来静止的木球沿冰面推向正前方的固定挡板,球与冰面、车与冰面的摩擦均可不计,空气阻力也忽略不计,设球与挡板碰撞后,球被反向弹回,速率与碰前相等,人接住球后再以同样的速度v(相对地面)将球沿冰面向正前方推向挡板,则人推球多少次后不能再接到球?18核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少,但安全是核电站面临的非常严峻的问题核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性
13、的超铀元素,钚的危险性在于它对人体的毒性,与其他放射性元素相比钚在这方面更强,一旦侵入人体,就会潜伏人体肺部、骨骼等组织细胞中,破坏细胞基因,提高罹患癌症的风险已知钚的一种同位素Pu的半衰期为24100年,其衰变方程为Pu,下列有关说法正确的是()AX原子核中含有143个中子B100个Pu经过24100年后一定还剩余50个C由于衰变时释放巨大能量,根据E=mC2,衰变过程总质量增加D衰变发出的放射线是波长很短的光子,具有很强的穿透能力2015-2016学年湖南省长沙一中高三(下)月考物理试卷(八)参考答案与试题解析二、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1417题只有
14、一项符合题目要求;第1821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运动学中有人认为引入“加速度的变化率”没有必要,然而现在有人指出“加速度的变化率”能引起人的心理效应,车辆的平稳加速(即加速度基本不变)使人感到舒服,否则人感到不舒服,关于“加速度的变化率”,下列说法正确的是()A从运动学角度的定义,“加速度的变化率”的单位应是m/s3B加速度的变化率为0的运动是匀速直线运动C若加速度与速度同方向,如图所示的at图象,表示的是物体的速度在减小D若加速度与速度同方向,如图所示的at图象,已知物体在t=0时速度为5m/s,则2s末的速度大小为8m/s【考点】加速
15、度【分析】速度的变化率是指加速度的变化与所用时间的比值,加速度变化率为0的运动是指加速度保持不变的运动,加速与速度同向物体做加速运动,加速度与速度反向做减速运动【解答】解:A、加速度的变化率是指加速度的变化与所用时间的比值,即,根据单位制知,其单位为m/s3,故A正确;B、加速度变化率为0是指加速度保持不变,如果加速度为0则物体做匀速直线运动,如果加速度不为0,则物体做匀变速运动,故B错误;C、若加速度与速度同向,则物体作加速运动,如图示加速度减小,则物体速度增加得变慢了,但仍是加速运动,故C错误;D、根据vt图象可知,图象与时间轴所围图形面积表示物体的位移,同理在at图象中可知图象与时间轴所
16、围图形的面积表示物体速度的变化量即v,则得:v=m/s=3m/s由于加速度与速度同向,故物体做变加速直线运动,已知初速度为5m/s,则小球在2s末的速度为8m/s,故D正确故选:AD【点评】本题主要考查物体运动时加速度的定义,知道在at图象中图象与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量,能理解加速运动与减速运动由加速度与速度方向决定而不是由加速度的大小变化决定2在粗糙水平面上,一切物体在水平拉力F作用下,做直线运动,其vt图线如图所示,则()A在0t1秒内,加速度大小不断增大B在t1时刻,拉力F为零C在t1t2秒内,拉力F大小可能不断减小D在t1t2秒内,加速度大小一直减小【考点】匀变速直线
17、运动的图像;匀变速直线运动的速度与时间的关系【分析】速度时间图线的切线斜率表示瞬时加速度大小,根据加速度的变化,结合牛顿第二定律得出外力F的变化【解答】解:A、在0t1时间内,物体做变加速运动,图线的斜率减小,则加速度减小,故A错误B、在t1时刻,图线的切线斜率为零,加速度为零,则外力F等于阻力,不为零故B错误C、在t1t2时间内,物体做减速运动,切线的斜率逐渐增大,则加速度增大,根据牛顿第二定律得fF=ma,若外力F的方向与速度方向相同,则外力F不断减小故C正确,D错误故选:C【点评】解决本题的关键是知道速度时间图线的切线斜率表示加速度,抓住阻力不变,结合牛顿第二定律分析求解3如图所示,电源
18、的电动势为E,内阻r不能忽略A、B是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈关于这个电路的以下说法正确的是()A开关闭合到电路中电流稳定的时间内,A灯立刻亮,而后逐渐变暗,最后亮度稳定B开关闭合到电路中电流稳定的时间内,B灯立刻亮,而后逐渐变暗,最后亮度稳定C开关由闭合到断开瞬间,A灯闪亮一下再熄灭D开关由闭合到断开瞬间,电流自左向右通过A灯【考点】自感现象和自感系数【分析】电路中有线圈,当通过线圈的电流发生变化时,会产生感应电动势去阻碍线圈中电流变化但阻碍不等于阻止,就使其慢慢的变化【解答】解:A、开关闭合到电路中电流稳定的时间内,A灯立刻亮,当线圈电流阻碍较小后A灯逐渐变暗,当线圈对
19、电流没有阻碍时,灯泡亮度稳定故A正确;B、开关闭合到电路中电流稳定的时间内,A灯立刻亮,当线圈电流阻碍较小后A灯逐渐变暗,当线圈对电流没有阻碍时,灯泡亮度稳定故B错误;C、开关处于闭合状态,在断开瞬间,线圈提供瞬间电压给两灯泡供电,由于两灯泡完全一样,所以不会出现电流比之前还大的现象,因此A灯不会闪亮一下,只会一同慢慢熄灭故C错误;D、开关处于闭合状态,在断开瞬间,线圈相当于电源,电流方向仍不变,所以电流自右向左通过A灯,故D错误;故选:A【点评】线圈电流增加,相当于一个电源接入电路,线圈左端是电源正极当电流减小时,相当于一个电源,线圈左端是电源负极4如图所示,一辆有四分之一圆弧的小车停在不光
20、滑的水平地面上,质量为m的小球从静止开始由车的顶端无摩擦滑下,且小车始终保持静止状态,地面对小车的静摩擦力最大值是()ABCmgD【考点】机械能守恒定律;共点力平衡的条件及其应用;牛顿第二定律;向心力【分析】因为小球只有重力做功故小球机械能守恒,由机械能守恒可求得任一位置时的速度,由向心力公式可求得小球受到的支持力;对小车受力分析可求得静摩擦力的最大值【解答】解:设圆弧半径为R,当小球运动到重力与半径夹角为时,速度为v根据机械能守恒定律和牛顿第二定律有: mv2=mgRcosNmgcos=m解得小球对小车的压力为:N=3mgcos其水平分量为Nx=3mgcossin=mgsin2根据平衡条件,
21、地面对小车的静摩擦力水平向右,大小为:f=Nx=mgsin2可以看出:当sin2=1,即=45°时,地面对车的静摩擦力最大,其值为fmax=mg;故选A【点评】本题中需要分别对小球和小车进行分析,找出两者间的关系;本题的难点在于对极值的分析,需要根据题意建立出摩擦力的表达式,再由数学知识求出极值5如图所示,光滑的长直金属杆上套两个金属环与一个完整正弦图象的金属导线ab连接,其余部分未与杆接触杆电阻不计,导线电阻为R,ab间距离为2L,导线组成的正弦图形顶部或底部到杆距离都是d,在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域,磁场的宽度为L,磁感强度为B,现在外力F作用下导线沿杆以恒定的速度v向
22、右运动,t=0时刻导线开始进入磁场,直到全部穿过磁场过程中,外力F所做功为()ABCD【考点】动能定理的应用;导体切割磁感线时的感应电动势【分析】金属导线向右一共移动了3L,把全过程分为三个阶段,因导线切割磁力线的有效长度是随正弦规律变化的,所以产生的电流也是按正弦规律变化的正弦交流电,分别求出在这三段中的有效电动势,结合运动时间可求出每段运动过程上产生的内能,外力F所做的功全部转化为了内能【解答】解:金属导线在磁场中运动时,产生的电动势为:e=Bvy,y为导线切割磁力线的有效长度在导线运动的过程中,y随时间的变化为:y=dsint, =则导线从开始向右运动到L的过程中(如图)有: =Bvds
23、int则此过程中电动势的最大值为:E1max=Bvd此过程中电动势的有效值为:导线从L向右运动到2L的过程中(如图)有: =2Bvdsint即:E2max=2Bvd所以:导线从2L向右运动到3L的过程与导线从开始向右运动L的过程相同(如图),则在这三段中运动的时间各为t,在整个过程中产生的内能为:Q=因导线在拉力F的作用下匀速运动,所以拉力F所做的功全部转化为内能,即:W=Q=故选C【点评】该题是以另外一种形式考察了交变电流的做功问题,解决此题的关键是把整个过程进行合理分段,分别求出各段的电动势的有效值,即可求出全过程的电功了难度较大62012年6月18日,神州九号飞船与天宫一号目标飞行器在离
24、地面343km的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接对接轨道所处的空间存在及其稀薄的大气,下面说法正确的是()A两者运行速度都小于第一宇宙速度B如不加干预,在运行一段时间后,天宫一号的动能可能会增加C如不加干预,天宫一号的轨道高度将缓慢升高D航天员在天宫一号中处于完全失重状态,说明航天员不受地球引力作用【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【分析】万有引力提供圆周运动的向心力,所以第一宇宙速度是围绕地球圆周运动的最大速度,由于空气阻力作用,轨道高度将降低,运行速度增大,根据相应知识点展开分析即可【解答】解:A、第一宇宙速度为最大环绕速度,则两者运行速度都小于第一宇宙速度故A正确;
25、B、如不干涉,由于空气阻力作用,使得天宫一号的速度减小,做近向心运动,轨道高度将降低,根据万有引力提供向心力有:解得:v=得,轨道高度降低,卫星的线速度增大,故动能将增大,所以B正确,C错误;D、飞船由万有引力提供向心力,航天员在天宫一号中处于失重状态,但航天员仍受地球引力作用,所以D错误故选:AB【点评】解决卫星运行规律问题的核心原理是万有引力提供向心力,通过选择不同的向心力公式,来研究不同的物理量与轨道半径的关系7如图所示,MN和PQ为两个光滑的电阻不计的水平金属导轨,变压器为理想变压器,今在水平导轨部分加一竖直向上的匀强磁场,则以下说法正确的是()A若ab棒匀速运动,则IR0,IL0,I
26、C=0B若ab棒匀速运动,则IR0,IL=0,IC=0C若ab棒在某一中心位置两侧做往复运动,速度随时间的变化规律是v=vmsint则IR0,IL0,IC0D若ab棒做匀加速运动,IR0,IL0,IC=0【考点】变压器的构造和原理【分析】变压器是根据磁通量的变化来工作的,当原线圈的磁通量恒定时,副线圈是没有感应电流的,根据变压器的工作的原理分析原线圈中的电流的变化情况即可的出结论【解答】解:A、若ab棒匀速运动,则ab棒切割磁场产生的电流时恒定的,线圈产生的磁通量也是恒定的,不会引起副线圈的磁通量的变化,所以副线圈不会有感应电流产生,所以副线圈的电流全为零,即IR=0,IL=0,IC=0所以A
27、、B错误;C、当ab棒的速度随时间的变化规律是v=vmsint时,根据感应电动势E=BLv可知,ab棒产生的电动势是按照正弦规律变化的,是交流电,所以副线圈能够产生正弦式的感应电动势,所以副线圈的电流都不为零,所以C正确;D、若ab棒做匀加速运动,在原线圈中会产生不断增大的电动势,原线圈的磁通量在增加,所以副线圈能够产生感应电流,但是,由于原线圈的电流是均匀增加的,在副线圈中产生的感应电流是恒定的,所以IR0,IL0,由于电容器有通交流阻直流的特点,所以电容器中不会有电流即,IC=0所以D正确故选CD【点评】变压器只能在交流电路中工作,变压器是根据磁通量的变化来工作的,知道变压器的工作的原理就
28、可以解决本题8如图所示,在水平匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中,有一竖直足够长固定绝缘杆MN,小球P套在杆上,已知P的质量为m,电量为+q,电场强度为E、磁感应强度为B,P与杆间的动摩擦因数为,重力加速度为g小球由静止开始下滑直到稳定的过程中()A小球的加速度一直减小B小球的机械能和电势能的总和保持不变C下滑加速度为最大加速度一半时的速度可能是v=D下滑加速度为最大加速度一半时的速度可能是v=【考点】牛顿第二定律;带电粒子在混合场中的运动【分析】对小球进行受力分析,再根据各力的变化,可以找出合力及加速度的变化;即可以找出小球最大速度及最大加速度的状态【解答】解:小球静止时只受电场力、重力、支
29、持力及摩擦力,电场力水平向左,摩擦力竖直向上;开始时,小球的加速度应为a=; 小球速度将增大,产生洛仑兹力,由左手定则可知,洛仑兹力向右,故水平方向合力将减小,摩擦力减小,故加速度增大;故A错误;当洛仑兹力等于电场力时,摩擦力为零,此时加速度为g,达最大;此后速度继续增大,则洛仑兹力增大,水平方向上的合力增大,摩擦力将增大;加速度将减小,故最大加速度的一半会有两种情况,一是在洛仑兹力小于电场力的时间内,另一种是在洛仑兹力大于电场力的情况下,则:=,解得,V1=,故C正确;同理有: =,解得V2=,故D正确;而在下降过程中有摩擦力做功,故有部分能量转化为内能,故机械能和电势能的总和将减小;故B错
30、误;故选CD【点评】本题要注意分析带电小球的运动过程,属于牛顿第二定律的动态应用与电磁场结合的题目,此类问题要求能准确找出物体的运动过程,并能分析各力的变化,对学生要求较高三、非选择题:包括必考题和选考题两部分(一)必考题9某同学利用如图(甲)所示的装置探究加速度与合外力的关系小车质量为M,桶和砂子的总质量为m,通过改变m改变小车所受的合外力大小,小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出现保持小车质量M不变,逐渐增大砂桶和砂的总质量m进行多次实验,得到多组a、F值(F为弹簧秤的示数)图(丙)为上述实验中打下的一条纸带,A点为小车刚释放时打下的起始点,每两点间还有四个计时点未画出,打点计时器的频率
31、为50Hz,则C点的速度为0.8m/s,小车的加速度4m/s 2(以上两空保留一位有效数字)根据实验数据画出了如图(乙)所示的一条过坐标原点的倾斜直线,其中纵轴为小车的加速度大小,横轴应为D(选填字母代号)A B Cmg DF当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时,关于(乙)图的说法,正确的是C(选填字母代号)A图线逐渐偏向纵轴 B图线逐渐偏向横轴 C图线仍保持原方向不变【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚对小车列出牛顿第二定律方程和平衡方程,解出加速度a的函数表达
32、式,然后即可得出横轴坐标与斜率与什么物理量有关,从而得出结论根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2可以求出加速度的大小,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小【解答】解:纸带上面每打一点的时间间隔是0.02s,且每两个记数点间还有四个计时点未画出,T=0.1s根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上3点时小车的瞬时速度大小vC=0.8m/s连续相等时间内的位移差为x=4cm=0.04m,根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2可得:a=4m/s2对小车分析,应有F=ma,解得:a=F,由于图线经过坐标原
33、点,所以横轴应为F,故D正确故选:D由于图象的斜率为k=,所以增大沙和沙桶质量,k不变,仍保持原方向不变,所以C正确故选:C故答案为:0.8,4;D;C【点评】解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项,能利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用,提高解决问题能力10用图所示电路,测量一节干电池的电动势和内阻电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R0起保护作用除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:A电流表(量程0.6A、3A);B电压表(量程3V、15V);C定值电阻(阻值1
34、、额定功率5W);D定值电阻(阻值10、额定功率10W);E滑动变阻器(阻值范围010、额定电流2A);F滑动变阻器(阻值范围0100、额定电流1A)那么:(1)要正确完成实验,电压表的量程应选择3 V,电流表的量程应选择0.6 A;R应选择阻值范围是010的滑动变阻器(2)引起该实验系统误差的主要原因是由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小【考点】测定电源的电动势和内阻【分析】本题(1)的关键是明确为防止温度对电池内阻的影响,要求通过电池的电流不能过大;可由电流表的最小电流结合闭合电路欧姆定律求出电路中需要的最大电阻即可选择变阻器题(2)的关键是根据闭合电路欧姆定律可知,
35、造成误差的原因是由电压表的分流作用引起【解答】解:(1):由于电源电动势为1.5V,所以电压表量程应选3V;由于通过待测电池的电流不能过大,所以电流表量程应选0.6A;根据闭合电路欧姆定律可知,电路中的最大电阻应为:,所以变阻器应选择的阻值范围是010;(2):根据闭合电路欧姆定律可知,由于电压表的分流作用,造成电流表的读数总是比电池实际输出电流小故答案为:(1)3,0.6,010(2)由于电压表的分流作用,造成电流表的读数总是比电池实际输出电流小【点评】伏安法测量电池内阻实验要求通过待测的电流不能过大,应根据电路中需要的最大电阻来选择变阻器阻值大小11如图所示,固定的光滑圆弧轨道ABC的半径
36、为0.8m,A点与圆心O在同一水平线上,圆弧轨道底端B点与圆心在同一竖直线上C点离B点的竖直高度为0.2m,物块从轨道上的A点由静止释放,滑过B点后进入足够长的水平传送带,传送带由电动机驱动按图示方向运转,不计物块通过轨道与传送带交接处的动能损失,物块与传送带间的动摩擦因数为0.1,g取10m/s2(1)求物块从A点下滑到B点时速度的大小;(2)若物块从A点下滑到传送带上后,又恰能返回到C点,求物块在传送带上第一次往返所用的时间【考点】机械能守恒定律;牛顿第二定律;动能定理的应用【分析】由机械能守恒可求得物体到达B点时的速度;物体以此速度在传送带上减速运动,由牛顿第二定律可求得加速度;则由运动
37、学公式可求得减速到零的时间和位移;物体再反向做加速运动,由机械能守恒可求得返回到B点的速度;根据运动学公式可判断出物体反向加速的运动情况,从而求得传送带的速度;分段求出物体运动的时间,则可求得总时间【解答】解:(1)由机械能守恒定律得mgr=mvB2解得vB=4m/s;(2)物块先在传送带上做匀减速直线运动,运动时间为t1=4s 通过的位移为x1=8m;物块再在传送带上做匀加速直线运动,其末速度由mgh=mv12解得v1=2m/s则匀加速直线运动的时间为t2=2s通过的位移为x2=2m然后再做匀速运动,通过的位移为x3=x1x2=82=6m匀速运动的时间为t3=3s所以物块在传送带上第一次往返
38、所用的时间为t=t1+t2+t3=4+2+3=9s答:(1)物块从A点下滑到B点时速度的大小为4m/s;(2)物块在传送带上第一次往返所用的时间为9s【点评】本题难点在于对过程的分析,要弄清楚物体在传送带上运动的全过程,特别是最后一段的先加速再匀速过程12如图所示,一带电粒子以某一速度在竖直平面内做直线运动,经过一段时间后进入一垂直于纸面向里、磁感应强度为B的圆形匀强磁场(图中未画出磁场区域),粒子飞出磁场后垂直电场方向进入宽为L的匀强电场,电场强度大小为E,方向竖直向上当粒子穿出电场时速度大小变为原来的倍,已知带电粒子的质量为m,电量为q,重力不计粒子进入磁场时的速度如图所示与水平方向60&
39、#176;角试解答:(1)粒子带什么性质的电?(2)带电粒子在磁场中运动时速度多大?(3)圆形磁场区域的最小面积为多大?【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;匀速圆周运动;向心力;带电粒子在匀强电场中的运动【分析】由粒子在磁场中的运动轨迹及左手定则可确定粒子的电性因洛伦兹力对粒子不做功,则粒子进入电场做类平抛运动,将运动分解,从而求出初速度大小由粒子在磁场中运动轨道从而求出轨道半径,并以入射点与出射点连线作为直径,得出最小圆形磁场区域【解答】解:(1)粒子在磁场中偏转的情况和左手定则可知,粒子带负电 (2)由于洛伦兹力对粒子不做功,故粒子以原来的速率进入电场中,设带电粒子进入电场的
40、初速度为v0,在电场中偏转时做类平抛运动,由题意知粒子离开电场时的末速度大小为,将vt分解为平行电场方向和垂直电场方向的两个分速度:由几何关系知 vy=v0 vy=at F=Eq 联立以上五式求解得:(3)如图所示,带电粒子在磁场中所受到洛伦兹力作为向心力,设在磁场中做圆周运动的半径为R,圆形磁场区域的半径为r,则有:解得:由几何关系可得:r=Rsin30° 磁场区域的最小面积为S=r2联立以上三式可得:S=【点评】本题考查带电粒子在电场、磁场中两运动模型:匀速圆周运动与类平抛运动,及相关的综合分析能力,以及空间想像的能力,应用数学知识解决物理问题的能力物理选修3-313某气体在T1
41、、T2两种不同温度下的分子速率分布图象如图所示,纵坐标f()表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比,横坐标表示分子的速率可见,T1T2(选填“”或“”),温度升高,分子的平均速率增大(选填“增大”或“减小”)【考点】分子运动速率的统计分布规律;温度是分子平均动能的标志【分析】温度是分子热运动平均动能的标志;气体的分子的运动的统计规律:中间多,两头少;即大多数的分子的速率是比较接近的,但不是说速率大的和速率小的就没有了,也是同时存在的,但是分子的个数要少很多【解答】解:气体的分子的运动的统计规律:中间多,两头少;温度高,最可几速率向速度较大的方向移动;故T1T2;温度升高,分子热运动的平均动能
42、增加,故平均速率增加;故答案为:,增大【点评】本题关键是明确温度的微观意义和速率的分布规律,基础问题14在一密封的啤酒瓶中,下方为溶有CO2的啤酒,上方为纯CO2气体在20时,溶于啤酒中的CO2的质量为mA=1.050×103kg,上方气体状态CO2的质量为mB=0.137×103kg,压强为p0=1标准大气压当温度升高到40时,啤酒中溶解的CO2的质量有所减少,变为mA=mAm,瓶中气体CO2的压强上升到p1已知:,啤酒的体积不因溶入CO2而变化,且不考虑容器体积的啤酒体积随温度的变化又知对同种气体,在体积不变的情况下与m成正比试计算p1等于多少标准大气压(结果保留两位有
43、效数学)【考点】能量守恒定律;理想气体的状态方程【分析】要求当温度升高到40时瓶中气体CO2的压强p1,根据“同种气体,体积不变时,与m成正比”需求40时瓶中气体CO2的质量,结合=0.60×即可求出P1【解答】解:在40时,溶入啤酒的CO2的质量为mA=mAm因质量守恒,在40时气态CO2的质量为mB=mB+m由题设,=0.60×由于对同种气体,体积不变时,与m成正比,可得=×由以上各式解得P1=()P0=1.6标准大气压【点评】该题属于信息题,解决此类题目的诀窍是:努力从题目当中寻找解题方法和状态变化遵循的规律如本题中“由于对同种气体,体积不变时,与m成正比”
44、和“=0.60×”物理选修3-415如图所示,Sl、S2为两个振动情况完全相同的波源,两列波的波长都为,它们在介质中产生干涉现象,Sl、S2在空间中共形成了5个振动加强的区域,如图中虚线所示P是振动加强区域中的一点,从图中可看出()AP点到两波源的距离差等于1.5BS1的传播速度大于S2的传播速度CP点此时刻振动最强,过半个周期后,振动变为最弱D两波源之间的距离一定在2个波长到3个波长之间【考点】波的叠加【分析】两列波相遇时振动情况相同时振动加强,振动情况相反时振动减弱;当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强,当波峰与波谷相遇时振动减弱,则振动情况相同时振动加强;振动情况相反时振
45、动减弱【解答】解:A、由题意可知,S1、S2在空间共形成5个振动加强的区域,则P点到两波源的距离差等于故A错误;B、S1、S2为振动情况完全相同的波源,则S1的传播速度等于S2的传播速度故B错误;C、若P点此时刻振动最强,过半个周期后,振动仍为最强故C错误;D、因为Sl、S2在空间共形成了5个振动加强的区域,所以波程差最大达到2个波长,但又小于3个波长,所以两波源之间的距离一定在2个波长到3个波长之间,故D正确;故选:D【点评】波的叠加满足矢量法则,当振动情况相同则相加,振动情况相反时则相减,且两列波互不干扰注意振动减弱区的条件:路程差是半个波长的奇数倍16为从军事工事内部观察外面的目标,在工事壁上开一长方形孔,设工事壁厚d=20cm,孔的宽度L=20cm,孔内嵌入折射率为n=的玻璃砖如图所示,试求:(1)嵌入玻璃砖后,工事内部人员观察到外界的视野的最大张角为多少?(2)要想使外界180°范围内景物全被观察到,则应嵌入多大折射率的玻璃砖?【考点】光的折射定律【分析
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