D.B点电势可能高于A点电势
7.在如图所示电路中,电压表,电流表均为理想电表,电源内阻不可忽略.开关S闭合后,在滑动变阻器R1的滑片P向右端滑动的过程中( )
A.电压表的示数减小
B.电压表的示数增大
C.电流表的示数减小
D.电流表的示数增大
8.(多选)如图是磁流体发电机的示意图,在间距为d的平行金属板A、C间,存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场,两金属板通过导线与变阻器R相连,等离子体以速度v平行于两金属板垂直射入磁场.若要增大该发电机的电动势,可采取的方法是()
A.增大d
B.增大R
C.增大B
D.增大v
三、实验题(共2小题,共14分)
9.在一次课外活动中,某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与金属板B间的动摩擦因数。
已知铁块A的质量mA=0.5kg,金属板B的质量mB=1kg。
用水平力F向左拉金属板B,使其一直向左运动,稳定后弹簧秤示数的放大情况如图甲所示,则A,B间的摩擦力Ff=______N,A,B间的动摩擦因数μ=。
(g取10m/s2)。
该同学还将纸带连接在金属板B的后面,通过打点计时器连续打下一系列的点,测量结果如图乙所示,图中各计数点间的时间间隔为0.1s,可求得拉金属板的水平力F=N
10.某探究小组要尽可能精确地测量电流表A1的满偏电流,可供选用的器材如下:
A.待测电流表A1(满偏电流Im为800
A,内阻r1约为100
,表盘刻度均匀,总格数为N)
B.电流表A2(量程为0.6A,内阻r2=0.1
)
C.电压表V(量程为3V,内阻Rv=3k
)
D.滑动变阻器R(最大阻值为20
)E.电源E(电动势为3V.内阻r约为1.5
)
F.开关S一个,导线若干
①该小组设计了甲,乙两个电路图,其中合理的是(选填“甲,或“乙”);
②所选合理电路中虚线圈处应接人电表(选填“B”或“C”);
③在开关S闭合前应把滑动变阻器的滑片P置于_____端(选填“a”或“b");
④在实验中,若所选电表的读数为Z,电流表A1的指针偏转了k格,则可算出待测电流表A1的满偏电流Im=___。
四、计算题
11(12分).如图,一质量为m=10kg的物体,由
圆弧轨道上端从静止开始下滑,到达底端时的速度v=2m/s,然后沿水平面向右滑动1m距离后停止.已知轨道半径R=0.4m,g=10m/s2,则:
(1)物体滑至圆弧底端时对轨道的压力是多大?
(2)物体与水平面间的动摩擦因数μ是多少?
(3)物体沿圆弧轨道下滑过程中摩擦力做多少功?
12(20分).如图所示,光滑绝缘水平面上方有两个方向相反的水平方向匀强磁场,竖直虚线为其边界,磁场范围足够大,磁感应强度的大小分别为B1=B,B2=3B.竖直放置的正方形金属线框边长为L,电阻为R,质量为m.线框通过一绝缘细线与套在光滑竖直杆上的质量为M的物块相连,滑轮左侧细线水平.开始时,线框与物块静止在图中虚线位置且细线水平伸直.将物块由图中虚线位置由静止释放,当物块下滑h时速度大小为v0,此时细线与水平方向夹角θ=30°,线框刚好有一半处于右侧磁场中.(已知重力加速度g,不计一切摩擦)求:
(1)此过程中通过线框截面的电荷量q;
(2)此时安培力的功率;
(3)此过程在线框中产生的焦耳热Q.
【物理选修3-3】
(1)下列说法正确的是( )
A.布朗运动就是液体分子的热运动
B.在实验室中可以得到-273.15℃的低温
C.一定质量的气体被压缩时,气体压强不一定增大
D.热量一定是从高温物体传送到低温物体
E.液晶具有光学各项异性的特点
13.如图所示,一圆柱形绝热容器竖直放置,通过绝热活塞封闭着温度为T1的理想气体,活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距h。
现通过电热丝给气体加热一段时间,使活塞缓慢上升且气体温度上升到T2,若这段时间内气体吸收的热量为Q,已知大气压强为P0,重力加速度为g,求:
①气体的压强.
②这段时间内活塞缓慢上升的距离是多少?
③这段时间内气体的内能变化了多少?
【物理选修3-4】
14.
(1)一列简谐横波沿
轴正方向传播,在
秒与
秒两个时刻,在
轴上(-3m,3m)区间的波形完全相同,如图所示.并且图中M,N两质点在t秒时位移均为
,下列说法中不正确的是( )
A.该波的最大波速为20m/s
B.(t+0.1)秒时刻,x=-2m处的质点位移一定是a
C.从t秒时刻起,x=2m处的质点比x=2.5m的质点先回到平衡位置
D.从t秒时刻起,在质点M第一次到达平衡位置时,质点N恰好到达波峰
E.该列波在传播过程中遇到宽度为d=3m的狭缝时会发生明显的衍射现象
(2)某种光学元件有两种不同透明物质I和透明物质II制成,其横截面积如图所示,O为AB中点,∠BAC=30°,半圆形透明物质I的折射率为
,透明物质II的折射率为n2。
一束光线在纸面内沿O点方向射入元件,光线与AB面垂线的夹角到θ时,通过观察发现此时从AC面恰好无光线射出,在BC面有光线垂直射出;
①该透明物质II的折射率n2;
②光线在透明物质II中的传播速率大小
;
③光线与AB面垂线的夹角θ的正弦值。
答案解析
1.【答案】D
【解析】两秒前甲运动的快,两秒时甲、乙速度相等,两秒后乙运动的快,故A错;在v-t图象中速度与时间所围的“面积”表示位移,知B错,D对;由
=
知0~4s,甲与乙的平均速度相等,C错.
2.【答案】C
【解析】如图所示,
小球受三个力而处于平衡状态,重力mg的大小和方向都不变,绳子拉力FT方向不变,因为绳子拉力FT和外力F的合力等于重力,通过作图法知,当F的方向与绳子方向垂直时,由于垂线段最短,所以F最小,则由几何知识得θ=30°.故C正确,A、B、D错误.
3.【答案】C
【解析】质量为2m的木块受到重力、质量为m的木块的压力、m对其作用的向后的摩擦力、轻绳的拉力、地面的支持力五个力的作用,故A错误;对整体,由牛顿第二定律可知,a=
;隔离后面的叠加体,由牛顿第二定律可知,轻绳中拉力为F′=3ma=
.由此可知,当F逐渐增大到2T时,轻绳中拉力等于T,轻绳才刚好被拉断,选项B错误,C正确;轻绳刚要被拉断时,物块加速度a′=
,质量为m和2m的木块间的摩擦力为f=ma′=
,故D错误.
4.【答案】B
【解析】两球所受的重力大小相等,支持力方向相同,根据力的合成,知两支持力大小、合力大小相等.根据F合=m
得,
,合力、质量相等,r大线速度大,所以球A的线速度大于球B的线速度.故A正确,D错误.根据F合=mrω2,得
,r大角速度小.所以球A的角速度小于球B的角速度.故B正确.根据F合=mA,知向心加速度相等.故C错误.
5.【答案】C
【解析】c处的导线位于a、b两通电导线的合磁场中,根据右手定则可得在c处的合磁场方向竖直向下,故根据左手定则可得:
c点的导线所受安培力的方向与ab边垂直,指向左边,C正确.
6.【答案】BC
【解析】 电子在电场中做曲线运动,虚线AB是电子只在电场力作用下的运动轨迹,电场力沿电场线指向曲线的凹侧,电场的方向与电子所受电场力的方向相反,如图所示.由所给条件无法判断电子的运动方向,故A错误;若aA>aB,说明电子在A点受到的电场力较大,A点的电场强度较大,根据点电荷的电场分布可知,靠近M端为场源电荷的位置,应为正电荷,故B正确;无论Q为正电荷还是负电荷,一定有电势φA>φB,电子电势能Ep=-eφ,电势能是标量,所以一定有EpA7.【答案】BD.
【解析】当滑片右移时,滑动变阻器接入电阻增大,则外电路总电阻增大,电路中总电流减小,电源的内电压减小,则由闭合电路欧姆定律可知,电路的路端电压增大,故电压表示数增大;由欧姆定律可知,R3上的分压减小,而路端电压减小,故并联部分的电压增大,则电流表示数增大,故BD正确,AC错误;
8.【答案】ACD
【解析】根据平衡条件得,qvB=q
,解得电动势E=Bdv,所以可以通过增大B,d,v来增大电动势.故A,C,D正确,B错误。
9.【答案】2.50;0.50;4.50
【解析】A,B间的摩擦力Ff=2.50N,A,B间的动摩擦因数
;由纸带可知
,根据
可得
,根据牛顿第二定律F-Ff=mBa,解得F=4.50N
10.【答案】
(1)①甲②C③b④Im=
【解析】:
电压表量程3V,内阻3KΩ,满偏电流为Ig=0.001A=1000μA,与待测电流表类似,可以当作电流表使用,与待测电流表串联即可;题目中的电流表量程0.6安,偏大,不需要;电表选择表C;电压表和待测电流表的总电阻三千多欧姆大于滑动变阻器的阻值20欧姆,采用滑动变阻器分压式接法,电压可以连续调节;电路图选择甲图;在开关S闭合前,为了电路安全电路电阻最大,所以应把滑动变阻器的滑片P置于b端;待测电流表与电压表串联,电流相等,故:
11.【答案】
(1)200N
(2)0.2 (3)-20J
【解析】
(1)以物体为研究对象,在圆弧底端时,重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律得:
FN-mg=m
解得:
FN=200N
由牛顿第三定律:
物体对轨道的压力大小FN′=FN=200N
(2)对物体研究,从底端到停止过程,受到重力、支持力和滑动摩擦力作用,重力、支持力都不做功,只有滑动摩擦力做负功,根据动能定理得:
-μmgx=0-mv2 解得:
μ=0.2
(3)对物体研究,从圆弧轨道上端到底端过程,重力做正功、支持力不做功、滑动摩擦力做功,根据动能定理得:
mgR+Wf=mv2-0
解得:
Wf=20J 负号说明滑动摩擦力做负功
12.【答案】
(1)
(2)
(3)Mgh-
Mv02-
mv02
【解析】
(1)此过程的平均感应电动势为:
=
=
,
通过线框截面的电量q=
Δt=
Δt=
,
解得:
q=
.
(2)此时线框的速度为:
v=v0cos60°=
,
线框中的感应电动势E=B1lv+B2lv=2BLv0,
线框中的感应电流I=
,
此时的安培力功率P=I2R=
.
(3)对于系统由功能关系:
Q=Mgh-
Mv02-
mv2=Mgh-
Mv02-
mv02.
13.
(1)CE
(2))【答案】
(1)
(2)
(3)
【解析】
(1)活塞受力分析如图,
由平衡条件得
;
(2)设温度为t2时活塞与容器底部相距
.因为气体做等压变化,
由盖—吕萨克定律
得:
;
由此得:
活塞上升了
;
(3)气体对外做功为
;
由热力学第一定律可知
;
14.【答案】
(1)ABD
(2)①
②
③
【解析】
(1)由题意知,0.2s=nT,传播速度
,所以该波的最小波速为20m/s,故A错误;由0.2s=nT,当n=2时,T=0.1s,所以(t+0.1)秒时刻,x=-2m处的质点位移是-a,故B错误;由t时刻波形图知,x=2m处的质点在波谷向上振动,x=2.5m的质点向下运动,所以x=2m处的质点先回到平衡位置,故C正确;由于质点的振动是非匀变速运动,所以当质点M第一次到达平衡位置时,质点N还没有到达波峰,故D错误;该波的波长等于4m大于狭缝的尺寸,故能发生明显的衍射现象,所以E正确,所以本题错误的选择ABD。
(2)①由题意可知,光线射向AC面恰好发生全反射,反射光线垂直于BC面从棱镜射出,光路图如下图。
设该透明物质的临界角为C,由几何关系可知
,
得:
;
②由
得:
;
③由几何关系得:
r=30°;
由相对折射率定义得:
光由透明物质Ⅰ射入透明物质Ⅱ时,相对折射率:
,
,
解得:
;