C.电势φa>φbD.电势φa<φb
2.如图所示,取稍长的细杆,其一端固定一枚铁钉,另一端用羽毛做一个羽翼,做成AB两只飞镖,将一软木板挂在竖直墙壁上,作为镖靶.在离墙壁一定距离的同一处,将它们水平掷出,不计空气阻力,两只“飞镖”插在靶上的状态如图所示(侧视图).不计空气阻力,则下列说法中正确的是()
A.A镖掷出时的初速度比B镖掷出时的初速度小
B.B镖的运动时间比A镖的运动时间长
C.A镖的质量一定比B镖的质量大
D.B镖插入靶时的末速度比A镖插入靶时的末速度大
3.如图所示,某健身爱好者手拉着轻绳,在粗糙的水平地面上缓慢地移动,保持绳索始终平行于地面.为了锻炼自己的臂力和腿部力量,可以在O点悬挂不同的重物G,则:
A.若健身者缓慢向右移动,绳OA拉力变小
B.若健身者缓慢向左移动,健身者受地面作用力方向不变
C.若健身者缓慢向右移动,绳OA、OB拉力的合力变大
D.若健身者缓慢向左移动,健身者与地面间的摩擦力变小
4.如图所示,在光滑水平面上有两个质量分别为m1和m2的物体A、B,m1>m2.A、B间水平连接着一轻质弹簧秤.若用大小为F的水平力向右拉B.稳定后B的加速度大为a1,弹簧秤示数为F1;如果改用大小为F的水平力向左拉A.稳定后A的加速度大小为a2,弹簧秤示数为F2.则以下关系式正确的是()
A.a1=a2,F1F2
C.a1a2,F1>F2
5.卫星发射进入预定轨道往往需要进行多次轨道调整.如图所示,某次发射任务中先将卫星送至近地轨道,然后再控制卫星进入椭圆轨道.图中O点为地心,A点是近地轨道和椭圆轨道的交点,远地点B离地面高度为6R(R为地球半径).设卫星在近地轨道运动的周期为T,下列对卫星在椭圆轨道上运动的分析,其中正确的是()
A.控制卫星从图中低轨道进入椭圆轨道需要使卫星减速
B.卫星通过A点时的速度是通过B点时速度的6倍
C.卫星通过A点时的加速度是通过B点时加速度的6倍
D.卫星从A点经4T的时间刚好能到达B点
二、多选题
6.如图所示,质量相同的两个带电粒子M、N以相同的速度同时沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中,M从两极板正中央射入,N从下极板边缘处射入,它们最后打在同一点
不计带电粒子重力和带电粒子间的相互作用,则从开始射入到打在上极板的过程中
A.它们运动的时间
B.它们电势能减少量之比
:
:
2
C.它们的动能增量之比
:
:
2
D.它们所带的电荷量之比
:
:
2
7.如图所示,半径为R、内壁光滑的硬质小圆桶固定在小车上,小车以速度v在光滑的水平公路上做匀速运动,有一质量为m、可视为质点的光滑小铅球在小圆桶底端与小车保持相对静止。
当小车与固定在地面的障碍物相碰后,小车的速度立即变为零.关于碰后的运动(小车始终没有离开地面),下列说法正确的是()
A.铅球能上升的最大高度一定等于
B.无论v多大,铅球上升的最大高度不超过
C.要使铅球一直不脱离圆桶,v的最小速度为
D.若铅球能到达圆桶最高点,则铅球在最高点的速度大小可以等于零
三、实验题
8.如图(甲)所示,一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验.有一直径为d、质量为m的金属小球由A处从静止释放,下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门,测得A、B间的距离为H(H>>d),光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t,当地的重力加速度为g.则:
(1)如图(乙)所示,用游标卡尺测得小球的直径d=________mm.
(2)小球经过光电门B时的速度表达式为__________.
(3)多次改变高度H,重复上述实验,作出随H的变化图象如图(丙)所示,当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式:
_______时,可判断小球下落过程中机械能守恒.
9.在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:
A.待测的干电池(电动势约为1.5V,内电阻小于1.0Ω)
B.电流表A1(量程0—3mA,内阻=10Ω)
C.电流表A2(量程0—0.6A,内阻=0.1Ω)
D.滑动变阻器R1(0—20Ω,10A)
E.滑动变阻器R2(0—200Ω,lA)
F.定值电阻R0(990Ω)
G.开关和导线若干
(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图甲所示的(a)、(b)两个参考实验电路,其中合理的是______图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选______(填写器材前的字母代号)。
(2)图乙为该同学根据
(1)中选出的合理的实验电路,利用测出的数据绘出的I1-I2图线(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数,且I2的数值远大于I1的数值),则由图线可得被测电池的电动势E=____________V,内阻r=____________Ω。
(结果保留小数点后2位)
(3)所测得电池的电动势E测电动势的真实值E真。
(填“大于”、“小于”或者“等于”)
10.下列说法中正确的是_____.
A.雨水不能透过布雨伞是因为液体表面存在张力
B.分子间的距离r增大,分子间的作用力做负功,分子势能增大
C.悬浮在液体中的微粒越大,在某一时间撞击它的液体分子数越多,布朗运动越明显
D.温度升高,分子热运动的平均动能增大,但并非每个分子的速率都增大
E.热量可以从低温物体传到高温物体
四、解答题
11.如图所示,在水平平面内有一固定的光滑绝缘圆环,半径r=0.3m,圆环上套有一质量m=1×10-2kg、带电量q=+5×l0-5C的小球.匀强电场方向水平向右且与圆轨道所在平面平行.A为圆环最高点,B、C与圆心O在同一条水平线上.小球从A点以初速度v0=
m/s向右运动,运动到B点时的速度
3m/s.重力加速度g取10m/s2.A、B、C在同一水平面上.求:
(1)电场强度E的大小;
(2)小球最小速度大小及此处对圆环的作用力大小.
12.某工地某一传输工件的装置可简化为如图所示的情形,AB为一段足够长的曲线轨道,BC为一段足够长的水平轨道,CD为一段
圆弧轨道,圆弧半径r=1m,三段轨道均光滑。
一长为L=2m、质量为M=1kg的平板小车最初停在BC轨道的最左端,小车上表面刚好与AB轨道相切,且与CD轨道最低点处于同一水平面。
一可视为质点、质量为m=2kg的工件从距AB轨道最低点h高处沿轨道自由滑下,滑上小车后带动小车也向右运动,小车与CD轨道左端碰撞(碰撞时间极短)后即被粘在C处。
工件只有从CD轨道最高点飞出,才能被站在台面DE上的工人接住。
工件与小车的动摩擦因数为μ=0.5,取g=10m/s2,
(1)若h=2.8m,则工件滑到圆弧底端B点时对轨道的压力为多大?
(2)要使工件能被站在台面DE上的工人接住,求h的取值范围.
13.如图所示,内壁光滑的圆柱形气缸竖直放置,内有一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体.己知活塞截面积为S.外界大气压强为p0,缸内气体的温度为T、体积为V.现对气缸缓慢降温,使活塞下移高度为h,该过程中气体放出的热量为Q;停止降温并“锁定”活塞,使活塞不再移动,再对气体缓慢加热到温度T.己知重力加速度为g,求:
(1)加热到温度T时气体的压强;
(2)加热过程中气体吸收的热量。
参考答案
1.C
【解析】
两个等量同种电荷连线中点O的电场强度为零,无穷远处电场强度也为零,故从O点沿着中垂线向上到无穷远处电场强度先增大后减小,由于ab间电场线的分布情况不能确定,所以ab两点的场强大小不能确定;故AB错误.根据电场的叠加原理可知,bO上电场方向向上,根据顺着电场线方向电势降低,可知a点电势一定高于b点电势,故C正确,D错误;故选C.
2.B
【解析】
试题分析:
由于两个飞镖从同一个点抛出,水平位移相同,但是B在A的下面,说明B在竖直方向上的位移比A的大,由h=
gt2得,B的运动的时间要比A的长,所以A初速度要比B的大,故A错误,B正确.平抛运动的规律与物体的质量无关,所以不能判断AB质量的关系,故C错误.两个镖的末速度为
,A镖初速度大,而下降的高度小,而B的初速度小,下降的高度大,所以不能比较末速度的大小.故D错误.故选B.
考点:
平抛运动
【名师点睛】AB两个飞镖都做平抛运动,并且从同一个点抛出,抓住它们速度的合成研究末速度的关系。
3.D
【解析】
设OA的拉力为
,OB的拉力为
,重物C的质量为m,因O点始终处于平衡状态,根据平衡条件有:
,
,解得:
,
;当健身者缓慢向右移动时,
角变大,则
均变大;当健身者缓慢向左移动时,
角变小,则
均变小,故健身者缓慢向左移动或向右移动时,健身者受地面作用力方向会变化,因为健身者所受到的摩擦力与OB绳拉力相等,故健身者与地面间的摩擦力变小;不论健身者向哪个方向移动,绳OA、OB拉力的合力一定等于重物C的重力mg,保持不变,故ABC错误,D正确.故选D.
【点睛】对结点O进行分析,根据平衡条件可得出两绳子拉力与C的重力之间的关系,再根据人走动时夹角的变化分析OA和OB两绳上拉力的变化,从而分析人受地面的摩擦力的变化情况.
4.B
【解析】先以整体为研究对象可知两加速度大小关系为a1=a2,由整体的加速度等于各部分加速度可知
,由于m1>m2,所以F1>F2
5.D
【解析】
控制卫星从图中低轨道进入椭圆轨道需要使卫星加速,选项A错误;根据开普勒行星运动第二定律可得:
,则卫星通过A点时的速度是通过B点时速度的7倍,选项B错误;根据
,则
则卫星通过A点时的加速度是通过B点时加速度的49倍,选项C错误;根据开普勒第三定律,
,解得
则卫星从A点经4T的时间刚好能到达B点,选项D正确;故选D.
点睛:
此题主要是对开普勒行星运动定律的考查;关键要掌握第二和第三定律;注意绕同一个中心天体做圆周或椭圆周运动的卫星的
是定值.
6.AD
【解析】
A、由题可知,两个带电粒子都做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,而且它们的水平位移相等、初速度相等,则在电场中的运动时间相等,即tN=tM,A正确;BD、由竖直位移y==
,m、t、E相等,则带电荷量之比qM:
qN=yM:
yN=1:
2,电荷在电场中运动时,由功能关系可知,电势能减小量等于电场力做功,则电势能减少量之比△EM:
△EN=qMEyM:
qNEyN=1:
4.故B错误、D正确;C、带电粒子在电场中的运动,只受电场力作用,动能的增量等于电场力所做的功,故C错误.故选AD.
【名师点睛】两个带电粒子都垂直于电场射入匀强电场中,都做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,由题可知,水平位移相等、初速度相等,即可知运动时间相等,由竖直位移的关系,由牛顿定律和位移公式即可求解电量之比.由动能定理求解电场力做功之比,得到电势能减少量之比和动能增量之比.
7.BC
【解析】
试题分析:
小球和车有共同的速度,当小车遇到障碍物突然停止后,小球由于惯性会继续运动,小球冲上圆弧槽,则有两种可能,一是速度较小,滑到某处小球速度为0,根据机械能守恒此时有
,解得
,另一可能是速度较大,小球滑出弧面做斜抛,到最高点还有水平速度,则此时小球所能达到的最大高度要小于
,A错误B正确;要使铅球一直不脱离圆桶,则在最高点重力完全充当向心力,故有
,此时速度
,即在最高点的最小速度为
,从最低点到最高点机械能守恒,故有
,解得
,C正确;
考点:
考查了圆周运动规律的应用
8.7.25d/t
或2gH0t02=d2
【解析】
【详解】
(1)[1]游标卡尺的主尺读数为7mm,游标读数为0.05×5mm=0.25mm,则小球的直径d=7.25mm.
(2)[2]根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知,小球在B处的瞬时速度
;
(3)[3]小球下落过程中重力势能的减小量为mgH0,动能的增加量
若机械能守恒,有:
即
9.
(1)b,D;
(2)1.50(1.49也给分);1.00;(3)小于
【解析】
试题分析:
(1)上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,将电流表G串联一个电阻,可以改装成较大量程的电压表.a、b两个参考实验电路,其中合理的是b,因为电源的内阻较小,所以应该采用总阻值较小的滑动变阻器,有利于数据的测量和误差的减小.滑动变阻器应选D.
(2)由图示电源U-I图象可知,图象与纵轴交点坐标值是1.5,电源电动势:
E=0.0015(Rg1+R0)=0.0015×(10+990)=1.50V,
图象斜率:
,
解得:
r=0.001(Rg1+R0)=0.001×(10+990)=1.00Ω;
(3)由图甲可知,由于电压表的分流,电流表测量出来的电流总是小于电源的总电流,而且电压表示数越大,电流的测量值与真实值差异越大,作出U-I的真实图象,如图蓝线所示,图象与纵坐标的交点表示电源的电动势,则电池电动势测量值小于真实值;
考点:
测定电源的电动势及内阻
【名师点睛】本题考查电源电动势和内电阻的测量,要注意明确实验原理,注意本题中需要对电表进行改装;然后再根据闭合电路欧姆定律列式对数据进行处理,同时明确误差情况即可。
10.ADE
【解析】
由于液体表面存在张力,故雨水不能透过布雨伞,故A正确;当分子间距离小于平衡距离时,随分子距离的增大,分子力做正功,分子势能减少,当分子间距离大于平衡距离时,随分子距离的增大,分子力做负功,分子势能增加,故B错误;悬浮在液体中的微粒越大,在某一瞬间无规则撞击它的液体分子数越多,抵消越多,布朗运动越不明显,故C错误;温度是分子平均动能的标志,温度升高分子的平均动能增大,分子热运动加剧,但个别分子的速率可能还会减小,故D正确;热量可以从低温物体传到高温物体,但要引起其它变化,故E正确.故选ADE.
11.
(1)1000N/C
(2)
m/s,0.05N
【详解】
(1)小球从A到B,只有电场力做功,由动能定理得:
代入数据解得:
E=1000N/C
(2)由题分析,可知小球在C点时速度最小,则小球从A到C由动能定理得:
解得:
m/s
在C点,由牛顿第二定律得:
解得:
0.05N
根据牛顿第三定律知,小球运动到C点时对圆环的作用力大小为0.05N
12.
(1)
(2)
【解析】
(1)工件从起点滑到圆弧轨道底端B点,设到B点时的速度为vB,根据动能定理:
工件做圆周运动,在B点,由牛顿第二定律得:
由①②两式可解得:
N=40N
由牛顿第三定律知,工件滑到圆弧底端B点时对轨道的压力为N′=N=40N
(2)①由于BC轨道足够长,要使工件能到达CD轨道,工件与小车必须能达共速,设工件刚滑上小车时的速度为v0,工件与小车达共速时的速度为v1,假设工件到达小车最右端才与其共速,规定向右为正方向,则对于工件与小车组成的系统,由动量守恒定律得:
mv0=(m+M)v1
由能量守恒定律得:
对于工件从AB轨道滑下的过程,由机械能守恒定律得:
代入数据解得:
h1=3m.
②要使工件能从CD轨道最高点飞出,h1=3m为其从AB轨道滑下的最大高度,设其最小高度为h′,刚滑上小车的速度为v′0,与小车达共速时的速度为v′1,刚滑上CD轨道的速度为v′2,规定向右为正方向,由动量守恒定律得:
mv′0=(m+M)v′1…⑥
由能量守恒定律得:
工件恰好滑到CD轨道最高点,由机械能守恒定律得:
工件在AB轨道滑动的过程,由机械能守恒定律得:
联立。
⑥⑦⑧⑨,代入数据解得:
h′=
m
综上所述,要使工件能到达CD轨道最高点,应使h满足:
m【名师点睛】
(1)工件在光滑圆弧上下滑的过程,运用机械能守恒定律或动能定理求出工件滑到圆弧底端B点时的速度.在B点,由合力提供向心力,由牛顿第二定律求出轨道对工件的支持力,从而得到工件对轨道的压力.
(2)由于BC轨道足够长,要使工件能到达CD轨道,工件与小车必须能达共速,根据动量守恒定律、能量守恒定律求出滑上小车的初速度大小,根据机械能守恒求出下滑的高度h=3m,要使工件能从CD轨道最高点飞出,h=3m为其从AB轨道滑下的最大高度,结合动量守恒定律和能量守恒定律、机械能守恒定律求出最小高度,从而得出高度的范围.
13.
(1)
(2)Q-(P0S+mg)h
【解析】试题分析:
(1)气体最初和最终两个状态温度相同,运用玻意耳定律,即可求出加热到温度T时气体的压强;
(2)因为是一定质量的理想气体,根据两个过程的温度变化量相同,可知内能变化量也相同,根据热力学第一定律,即可求出加热过程中气体吸收的热量.
(1)气体最初和最终两个状态温度相同,初态封闭气体压强:
,末态封闭气体体积:
根据玻意耳定律可得:
解得:
加热到温度T时气体的压强
(2)在降温过程中,根据热力学第一定律可得:
其中外界对气体做功:
加温过程中:
理想气体内能与温度成正比,故
解得: