13.下图是用同一曝光时间拍摄自行车运动的一组照片。通过照片,我们可以判断自行车运动最快的是下列图中的
14.如图所示,两根间距为d的平行光滑金属导轨间接有电源E,导轨平面与水平面的夹角
=30°。金属杆ab垂直导轨放置,导轨与金属杆接触良好。整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中。当磁场方向垂直导轨平面向上时,金属杆ab刚好处于静止状态。若将磁场方向改为竖直向上后,要使金属
杆仍保持静止状态,可以采取的措施是
A.减小磁感应强度B B.调节滑动变阻器使电流减小
C.减小导轨平面倾角夹角
D.将电源正负极对调使电流方向改变
15.有三颗质量相同的人造地球卫星1、2、3,1是放置在赤道附近还未发射的卫星,2是靠近地球表面做圆周运动的卫星,3是在高空的一颗地球同步卫星。比较1、2、3三颗人造卫星的运动周期T、线速度v、角速度
和向心力F,下列判断正确的是
A.T
1<T
2<T
3 B.
1=
3<
2 C.v
1=v
3<v
2 D.F
1>F
2>F
3 16.图中B为理想变压器,接在原线圈上的交变电压有效值保持不变。灯泡L
1和L
2完全相同(阻值恒定不变),R是一个定值电阻,电压表、电流表都为理想电表。开始时开关S是闭合的。
当S断开后,下列说法正确的是
A.电压表的示数变大 B.电流表A
1的示数变大
C.电流表A
2的示数变大 D.灯泡L
1的亮度变亮
17.如图中的虚线为某电场的等势面,今有两个带电粒子(重力不计),以相同的速率
,沿不同的方向,从A点飞入电场后,沿不同的径迹1和2运动,由轨迹可以断定:
A.两粒子带电多少一定相同
B.两粒的电性一定相同
C.粒子1的动能和粒子2的电势能都是先减少后增大
D.经过B、C两点,两粒子的速率可能不等
18.一列向右传播的简谐横波在某一时刻的波形如图所示,该时刻,两个质量
相同的质点P、Q到平衡位置的距离相等。关于P、Q两个质点,以下说法正确的是
A.P较Q先回到平衡位置
B.再经
周期,两个质点到平衡位置的距离相等
C.两个质点在任意时刻的动量相同
D.两个质点在任意时刻的加速度相同
19.一闭合线圈放在匀强磁场里,若通过线圈平面的磁感强度随时间的变化如图示,则线圈的感应电动势的图象为(线圈面积不变)
20.水平面上有质量相等的a、b两个物体,水平推力F
1、F
2分别作用在a、b上。一段时间后撤去推力,物体继续运动一段距离后停下。两物体的v-t图线如图所示,图中AB∥CD。则整个过程
中
A.F
1的冲量等于F
2的冲量
B.F
1的冲量大于F
2的冲量
C.摩擦力对a物体的冲量等于摩擦力对b物体的冲量
D.合外力对a物体的冲量等于合外力对b物体的冲量
21.(18分)
(1)用如图1所示的实验装置研究电磁感应现象。当有电流从电流表的正极流入时,指针向右偏转。下列说法哪些是正确的( )
A.当把磁铁N极向下插入线圈时,电流表指针向左偏转
B.保持磁铁在线圈中静止,电流表指针不发生偏转
C.磁铁插入线圈后,将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动,电流表指针向左偏转
D.当把磁铁N极从线圈中拔出时,电流表指针向右偏转
(2)某同学用如图所示电路,测绘标有“3.8 V,0.3 A”的小灯泡的灯丝电阻R随电
压U变化的图象。
①除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:
电流表:A
1(量程100 mA,内阻约2Ω);
A
2(量0.6 A,内阻约0.3Ω)
电压表:V
1(量程5 V,内阻约5 kΩ);
V
2(量程15 V,内阻约15 kΩ);
滑动变阻器:R
1(阻值范围0~10Ω);
R
2(阻值范围0~2kΩ);
电源:E
1(电动势为1.5 V,内阻为0.2Ω)
E
2(电动势为4 V,内阻约为0.04Ω)。
为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表________,电压表________,滑动变阻器________,电源________。(填器材的符号)
②根据实验数据,计算并描绘出R—U的图象如图所示。由图象可知,此灯泡在不工作时,灯丝电阻为________Ω;当所加电压为3.00 V时,灯丝电阻为________Ω,灯泡实际消耗的电功率为________W。
③根据R—U图象,可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系。符合该关系的示意图是下列图中的________。
22.(16分)
如图所示,半径R=0.1 m的竖直半圆形光滑轨道bc与水平面ab相切。质量m=0.1 kg的小滑块B放在半圆形轨道末端的b点,另一质量也为m=0.1 kg的小滑块A,以
的水平初速度向B滑行,滑过s=1 m的距离,与B相碰,碰撞时间极短,碰后A、B粘在一起运动。已知木块A与水平面之
间的动摩擦因数
。取重力加速度g=10 m / s
2。A、B均可视为质点,求:
(1)A与B碰撞前瞬间的速度大小v
A;
(2)碰后瞬间,A、B共同的速度大小v;
(3)在半圆形轨道的最高点c,轨道对A、B的作用力N的大小。
23.(18分)
如图所示,在y>0的区域内有沿y轴正方向的匀强电场,在y<0的区域内有垂直坐标平面向里的匀强磁场。一电子(质量为m、电量为e)从y轴上A点以沿x轴正方向的初速度v
0开始运动。当电子第一次穿越x轴时,恰好到达C点;当电子第二次穿越x轴时,恰好到达坐标原点;当电子第三次穿越x轴时,恰好到达D点。C、D两点均未在图中标出。已知A、C点到坐标原点的距离分别为d、2d。不计电子
的重力。求:
(1)电场强度E的大小;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)电子从A运动到D经历的时间t。
24.(20分)
某种小发电机的内部结构截面图如图1所示,永久磁体的内侧为半圆柱面形状,它与共轴的圆柱形铁芯间的缝隙中存在沿半径方向、大小近似均匀的辐向磁场,磁感应强度B=0.5 T。磁极间的缺口很小,可忽略。单匝矩形导线框abcd绕在铁芯上构成转子,如图2所示。ab=cd=0.4 m,bc=0.2 m。铁芯的轴线OO'在线框所在平面内,线框可随铁芯绕轴线转动。将线框的两个端M、N接入图中装置A,在线框转动的过程中,装置A能使端点M始终与P相连,而端点N始终与Q相连。现使转子以
=200
rad / s的角速度匀速转动。在图1中看,转动方向是顺时针的,设线框经过图1位置时t=0。(取
=3)
(1)求
时刻线框产生的感应电动势;
(2)在图3给出的坐标平面内,画出P、Q两点电势差U
PQ随时间变化的关系图线(要求标出横、纵坐标标度,至少画出一个周期);
(3)如图4所示为竖直放置的两块平行金属板X、Y,两板间距d=0.17 m。将电压U
PQ加在两板上,P与X相连,Q与Y相连。将一个质量m=2.4×10
-12 kg,电量q=+1.7×10
-10 C的带电粒子,在t
0=6.00×10
-3 s时刻,从紧临X板处无初速释放。求粒子从X板运动到Y板经历的时间。(不计粒子重力)
答案与解析 13.D
分析:在相同的曝光时间内,自行车运动越快,前进的位移越大,体现在照片上出现的“拖尾”越明显,图象越模糊,故选D。
14.C
分析:金属杆静止时受力如图,由平衡条件知F=mgsin
,若磁场改为竖直向上,安培力变为水平方向,若仍保持静止,则F'=mgtan
>F,即应使F=BIL增大,可增大磁感强度B,或增大电流I,若保持F大小不变,则可减小倾角
。
15.B
分析:2,3同为地球卫星,遵循相同的规律,
,可知
,
,
,而1,3具有相同的周期,即T
1=T
3,
1=
3,由v=
r得v
1<v
3。由F=m
2r得F
1<F
3。综上有T
1=T
3>T
2,
1=
3<
2,v
1<v
3<v
2,F
1<F
3<F
2。
16.D
分析:由
知伏特表示数不变。当开关S断开后,变压器负载电阻变大,故电流表A
2的示数变小,由
知电流表A
1的示数也变小。而灯泡L
1两端的电压由串联电路特点知应增大,故L
1的亮度变亮。
17.C
分析:由轨迹可知,1与中心电荷排斥,电场力先做负功后做正功,动能先减小,后增大;2与中心电荷吸引,电场力先做正功后做负功,电势能先减小,后增大。而B、C处于同一等势面上,故有U
AB=U
AC,而1,2电性不同,故电场力对1、2做功为一正一负,动能一增一减,两粒子在B、C点的速率一定不等。
18.B
分析:由图知P、Q平衡位置相距
,故P、Q的振动情况总呈相反,其振动的位移、速度、动量、加速度等矢量总是等值反向,P、Q将同时回到各自的平衡位置。
19.A
分析:
。
20.D
分析:v-t图中AB∥CD,故a、b撤去推力后加速度相同,所以
,又a、b质量相等,故
。由图知运动过程中
,故摩擦力冲量
。而a、b的初末状态均为静止,故合力冲量
,进而有
。
21.(1)ABD
(2)①A
2,V
1,R
1,E
2 ②1.5,11.5,0.78 ③A
22.(16分)
解:(1)A做匀减速运动
(2分)
求出
(2分)
(1分)
(2)以A、B为研究对象,根据动量守恒定律
(4分)
求出 v=3 m / s (1分)
(3)以A、B研究对象,从b到c,根据机械能守恒定律
(2分)
在C点,A、B受力如图所示 (1分)
根据牛顿第二定律
(2分)
求出 N=8 N (1分)
23.(18分)
解:电子的运动轨迹如图所示(2分)
(若画出类平抛和圆运动轨迹给1分)
(1)电子在电场中做类平抛运动
设电子从A到C的时间为t
1 (1分)
(1分)
(1分)
求出
(1分)
(2)设电子进入磁场时速度为v,v与x轴的夹角为
,则
(1分)
求出
(1分)
电子进入磁场后做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力
(1分)
由图可知
(2分)
求出
(1分)
(3)由抛物线的对称关系,电子在电场中运动的时间为
(2分)
电子在磁场中运动的时间
(2分)
电子从A运动到D的时间
(2分)
24.(20分)
解:(1)感应电动势
(4分)
代入数据得 E=24 V (2分)
(2)正确标出横坐标、纵坐标标度、画出图象(6分)(共三项,每项各占2分)
评分标准:
①若只有以上其中一项均不给分;
②若横坐标按
,
……标出扣1分;
③若只画出半个周期图象扣2分。
(3)粒子开始运动后一个周期内的运动示意图如图所示
加速度
(1分)
向Y板加速的距离
(1分)
向X板加速的距离
(1分)
一个周期内前进的距离
(1分)
由于S<d,d-S=0.02 m<S
1,所以粒子将在下一周期向Y板加速过程中到达Y板
设这次加速时间为t
(2分)
求出总时间
(2分)
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