人教版物理必修一试题自主招生陪优检测12docxWord文件下载.docx
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小球带电量为q=10-2C,质量为m=1×
10-2kg,不考虑空气阻力。
若调节滑动变阻器,使小球的最高点恰能达到两板中间,则电源的输出功率为(g=10m/s2)
A.36WB.51WC.57WD.64W
6.平抛运动可以分解为水平和竖直两个方向的直线运动,在同一坐标系中作出这两个分运动的速率-时间图像,如图所示,假若平抛运动的时间大于2t1,则下列说法中正确的是
A.图线2表示竖直分运动的速率-时间图线
B.t1时刻的速度方向与初速度方向夹角为30°
C.t1时间内的竖直位移与水平位移大小之比为1:
2
D.2t1时刻的速度方向与初速度方向的夹角为60°
7.从“嫦娥奔月”的美丽传说,到“飞天壁画”上的婀娜身影;
从战国时期屈原面向长空的“天问”,到明代万户乘坐绑在一起的火箭开始人类飞向空中的首次尝试,2011年9月29日,中国在酒泉卫星发射中心用长征二号F运载火箭将天宫一号目标飞行器发射升空。
北京时间11月1日清晨5时58分07秒,中国“长征二号F”遥八运载火箭在酒泉卫星发射中心载人航天发射场点火发射,火箭飞行583秒后,将“神舟八号”飞船成功送入近地点200公里、远地点330公里的预定轨道,之后,我国还将连续发射“神九”、“神十”飞船与天宫一号交会对接,从而建立第一个中国空间实验室。
这个神话将在中国实现。
已知地球和月球的质量分别为M1和M2,月球半径为R,月球绕地球公转的轨道半径为r,引力常量为G,假设已探测到在月球的环境温度下,水蒸气分子无规则热运动的平均速率为v.则:
A.月球表面重力加速度为
B.表面重力加速度为
C.若
>
,就表明月球表面无水D.若
,就表明月球表面无水
8.如图为一匀强电场,某带电粒子从A点运动到B点.在这一运动过程中克服重力做的功大小为1.0J,电场力做的功大小为0.5J.(只受电场力、重力作用),则下列说法正确的是:
A.粒子带负电
B.粒子在A点的电势能比在B点少0.5J
C.粒子在A点的动能比在B点多0.5J
D.粒子在A点的机械能比在B点少0.5J
9.如图所示,空间坐标系o-xyz的z轴方向竖直向上,所在空间存在沿x轴负方向的匀强电场,电场场强E=mg/q。
一质量为m、电荷量为-q的小球从z轴上的A点以速度
沿y轴正方向抛出,A点坐标为(0,0,L),重力加速度为g,下列说法正确的是
A.小球运动中机械能增大
B.小球运动轨迹所在的平面与xoy平面的夹角为45°
C.小球的轨迹与xoy平面交点的坐标为(L,2L,0)
D.小球到达xoy平面时的速度大小为
10.如图所示,套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球,其质量为m,带电量为q,小球可在棒上滑动,现将此棒竖直放入沿水平方向的且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中.设小球电量不变,小球由棒的下端以某一速度上滑的过程中一定有
A.小球加速度一直减小
B.小球速度先减小,直到最后匀速
C.杆对小球的弹力一直减少
D.小球所受洛伦兹力一直减小
11.如图所示的电路中,电源电动势E=6V,内电阻r=1Ω,M为一小电动机,其内部线圈的导线电阻RM=2Ω。
R为一只保护电阻,R=3Ω。
电动机正常运转时,电压表(可当作理想电表)的示数为1.5V,则电动机的输出功率为:
A.0.5WB.1.5WC.2.5WD.3.0W
12.两个正点电荷Q和8Q分别置于固定在光滑绝缘水平面上的A、B两点,A、B相距2R,且A、B两点正好位于水平光滑绝缘半圆细管的两个端点出口处,如图所示,若把一点电荷放于绝缘管内靠近A点处由静止释放,则它在管内运动过程中电势能最小的位置为M,则图中θ的正切值为
A.0.5B.1.5C.2.0D.2.5
二、实验题(根据题目要求进行作图或把正确答案填在答题卷的相应横线上,总计16分)
13.在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”活动中,某学习小组设计了如图所示的实验装置。
图中上下两层水平轨道表面光滑,两小车前端系上细线,细线跨过滑轮并挂上砝码盘,将砝码和砝码盘的总重作为小车所受合外力,两小车尾部细线连到控制装置上,实验时通过控制装置使两小车同时开始运动,并同时停止。
(1)本实验可通过比较两小车的位移X1和X2来比较两小车的加速度a1和a2大小,请写出比较的依据。
(2)在安装实验装置时,应调整滑轮的高度,使细线与平行;
在实验时,为减小误差,应使砝码盘和砝码的总质量小车的质量(选填“远大于”、“远小于”或“等于”)。
(3)在一次实验中获得数据如下表所示:
(小车Ⅰ、Ⅱ的质量m均为200g)
实验次数
小车
合外力F/N
位移s/cm
1
Ⅰ
0.1
23.36
Ⅱ
0.2
46.51
29.04
0.3
43.63
3
41.16
0.4
44.80
4
36.43
0.5
45.56
通过分析,可知表中第次实验数据存在明显错误,应舍弃。
14.实验室有一破损的双量程电压表,两量程分别是3V和15V,其内部电路如图所示.因电压表的表头G已烧坏,无法知道其电学特性,但两个精密电阻R1、R2完好,测得R1=2.9kΩ,R2=14.9kΩ.现有两个表头,外形都与原表头G相同,已知表头G1的满偏电流为1mA,内阻为70Ω;
表头G2的满偏电流0.5mA,内阻为100Ω,又有两个定值电阻r1=40Ω,r2=30Ω.若保留R1、R2的情况下,对电压表进行修复,则:
(1)原表头G满偏电流I=________,内阻r=_________.
(2)用于修复电压表的器材有:
____________________(填器材符号).
(3)在虚线框中画出修复后的电路.
(4)在利用修复的电压表,某学习小组用伏安法测量一未知电阻Rx的阻值,又提供器材及规格为:
电流表A量程0~5mA,内阻未知;
最大阻值约为100Ω的滑动变阻器;
电源E(电动势约3V);
开关S、导线若干。
由于不知道未知电阻的阻值范围,学习小组为较精确测出未知电阻的阻值,选择了合适的电路,并在实物图中正确连线后(图中并没有实际连接)读得了电压表示数为2.0V,电流表示数为4.0mA,则未知电阻阻值Rx为___________Ω
三、计算题(本题共4小题,共36分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的,答案中必须明确写出数值和单位.)
15.(6分)从地面上以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的球,若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比关系,球运动的速率随时间变化规律如图所示,t1时刻到达最高点,再落回地面,落地时速率为v1,且落地前球已经做匀速运动.求:
(1)球从抛出到落地过程中克服空气阻力所做的功;
(2)球抛出瞬间的加速度大小;
16.(8分)风力发电是目前可再生能源中技术比较成熟,具有规模化开发条件和商业发展前景的发电技术。
小型独立风力发电系统一般不并网发电,只能独立使用,单台装机容量通常不超过10KW。
它的构成为:
风力发电机+充电器+数字逆变器。
风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。
叶片用来接受风力并通过机头转为电能;
尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能;
转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能;
机头的转子是永磁体,定子是绕组切割磁感线产生电能。
因风量不稳定,故小型风力发电机输出的是13-25V变化的交流电,须经充电器整流再对蓄电池充电,使风力发电机的产生的电能变能化学能。
最后经逆变处理后供给用户使用。
某学习小组对一小型风力发电机进行测定风速实验:
将一铜棒与风力发电系统的输出端构成回路(注:
风力发电机与铜棒直接相连,连接导线末画出)如图所示。
铜棒ab长为0.5m,质量0.2Kg,两端用轻铜线相连。
整个装置处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=2T.当有风速4m/s吹向风叶,铜棒与竖直方向成37°
角且偏向纸内的位置时,铜棒处于受力平衡状态。
(1)此时铜棒中通过的电流大小与方向。
(2)如风力发电机能把风能的30%转化为发电机的机械能,发电系统的效率为50%(其他能量损失一概不计),已知此小型风力发电系统输出电压恒定为24V,问当铜棒与竖直方向成53°
角平衡时风速为多少m/s?
(g取10m/s2,ρ空气=1.29Kg/m3,sin370=0.6,cos370=0.8,答案可以用根式表示)
17.(10分)有一足够长的倾角θ=53°
的斜面固定在水平地面上,一质量为0.5Kg的物体以v0=6.4m/s的初速度,从斜面底端向上滑行,该物体与斜面间的动摩擦因数0.8,如图所示。
(sin53°
=0.8,cos53°
=0.6,g取10m/s2)求:
⑴ 物体上滑的最大距离
⑵ 物体从开始到再次返回斜面底端所需的时间
⑶ 物体从开始到再次返回斜面底端过程中产生的热量
18.(12分)如图甲所示,两平行金属板间接有如图乙所示的随时间t变化的交流电压u,金属板间电场可看做均匀、且两板外无电场,板长L=0.2m,板间距离d=0.1m,在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场,MN与两板中线OO′垂直,磁感应强度B=5×
10-3T,方向垂直纸面向里。
现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中,已知每个粒子的速度v0=105m/s,比荷
=108C/kg,重力忽略不计,在每个粒子通过电场区域的极短时间内,电场可视为恒定不变。
求:
(1)带电粒子刚好从极板边缘射出时两金属板间的电压;
(2)带电粒子进入磁场时粒子最大速度的大小;
(本问可以用根式表示)
(3)证明:
任意时刻从电场射出的带电粒子,进入磁场时在MN上的入射点和出磁场时在MN上的出射点间的距离为定值,并计算两点间的距离。
参考答案:
一、选择题:
1-6:
DAAAAAC
7-12ACACDABCDBC
二、实验题:
13.
(1)
(2)轨道;
远小于
(3)3
14.
(1)1mA,100Ω.
(2)G1和r2.
(3)见右图(4)600Ω
三、计算题:
15.
(1)对球从出发到落地由动能定理得
克服空气阻力做功
(2)依题有空气阻力f=kv
对球落地前的匀速有mg-kv1=0
设刚抛出时球加速度大小为a0,
则由牛顿第二定律有
联立以上各式解得
16.
(1)对棒根据左手定则:
电流方向为b指向a
由力平衡得BIL=mgtanθ代入数据得得据儿8×
0.5×
10×
0.6×
2×
1.6,则电源的输出功率为(I=1.5A
(2)依题
而
再结合
及
可得
利用37°
时风速4m/s可得53°
时风速
m/s
17.
(1)上滑过程根据牛顿第二定律:
mgsinθ+μmgcosθ=ma1
根据运动学公式:
V2=2a1Xm
联立上两式并代入数据解得:
Xm=1.6m
(2)上滑过程由运动公式有Vt=V0+a1t1
下滑过程由牛顿第二定律有mgsinθ-μmgcosθ=ma2
上滑过程由运动公式有Xm=
at22
依题意所求时间t=t1+t2
由以上各式解得:
t=1.5s
(3)整个过程中产生的热量:
Q=μmgcosθ×
2Xm
代入数据得Q=7.68J
18、
(1)设带电粒子刚好从极板边缘射出电场时电压为U
由
及
联立代入数据解得:
U=25V
(2)带电粒子刚好从极板边缘射出电场时速度最大,设最大速度为vm,
由动能定理
代入数据解得:
m/s
(3)设粒子进入磁场时速度方向与OO'
的夹角为θ
则任意时刻粒子进入磁场的速度大小
粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为R
设带电粒子从磁场中飞出的位置与进入磁场的位置之间的距离为l
由上式可知,射出电场的任何一个带电粒子,进入磁场时的入射点与射出磁场时的出射点间距离为定值,
与θ无关,与所加电压值无关
两点间的距离为
=0.4m