图3
A.全过程中重力做功为零
B.全过程中摩擦力做功为零
C.在上滑和下滑两过程中,机械能减少量相等
D.在上滑和下滑两过程中,摩擦力做功的平均功率不相等
答案 B
解析 重力做功等于重力与竖直位移的乘积,全程竖直位移为零,所以重力做功为零,A正确;上滑时,摩擦力沿斜面向下,做负功,下滑时,摩擦力沿斜面向上,做负功,所以全程始终做负功,总功不为零,B错误;因为上滑和下滑过程摩擦力大小相等,且位移大小相等,始终做负功,所以上滑和下滑过程克服摩擦力做功相同,机械能减少量相同,C正确;上滑过程的加速度:
a=
=gsinθ+μgcosθ;下滑时加速度:
a′=
=gsinθ-μgcosθ,位移大小相同,下滑时加速度小,所以下滑时间长,而上滑和下滑克服摩擦力做功相同,所以由P=
可知,平均功率不同,D正确.
17.(2019·广西梧州市2月联考)如图4,在水平地面上放置一个质量为M的斜面体(斜面光滑),斜面体上放置一个质量为m的物块,物块与固定墙面上的轻质弹簧相连,弹簧的轴线始终与斜面平行,若物块在斜面上做往复运动的过程中,斜面体始终保持静止,则图中画出的关于地面对斜面体的摩擦力Ff与时间的关系图象正确的是( )
图4
答案 A
解析 因为斜面光滑,所以斜面体的受力如图所示,
地面对斜面体的摩擦力为定值,且方向始终向右,故选A.
18.(2019·辽宁大连市第二次模拟)如图5所示,AC是四分之一圆弧,O为圆心,D为圆弧中点,A、D、C处各有一垂直纸面的通电直导线,电流大小相等,方向垂直纸面向里,整个空间还存在一个磁感应强度大小为B的匀强磁场,O处的磁感应强度恰好为零.如果将D处电流反向,其他条件都不变,则O处的磁感应强度大小为( )
图5
A.2(
-1)BB.2(
+1)B
C.2BD.0
答案 A
解析 O点的实际磁感应强度是A、D、C处电流产生的磁感应强度与空间大小为B的磁感应强度的矢量和,O处的磁感应强度恰好为零,则A、C在O点产生的磁场与空间磁场的矢量和一定与D单独产生的磁感应强度等大反向,根据合成可得:
D电流在O点产生的磁感应强度BD=
;所以将D处电流反向,其他条件都不变,O处磁感应强度:
B′=2BD=2(
-1)B,B、C、D错误,A正确.
19.(2019·东北三省三校第二次联合模拟)如图6所示,甲为演示光电效应的实验装置;乙图为a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线;丙图为氢原子的能级图;丁图给出了几种金属的逸出功和截止频率的关系.以下说法正确的是( )
图6
A.若b光为绿光,c光可能是紫光
B.若a光为绿光,c光可能是紫光
C.若b光光子能量为2.81eV,用它照射由金属铷制成的阴极,所产生的大量具有最大初动能的光电子去撞击大量处于n=3激发态的氢原子,可以产生6种不同频率的光
D.若b光光子能量为2.81eV,用它直接照射大量处于n=2激发态的氢原子,可以产生6种不同频率的光
答案 BC
解析 由光电效应方程Ek=hν-W0和eU=Ek,联立解得eU=hν-W0,即光子照射同一块金属的时候,只要遏止电压一样,说明光子的频率一样,遏止电压越大,光子的频率越大,因此可知b光和c光的频率一样,大于a光的频率,故A错误,B正确;b光的光电效应方程为Ek=hν-W0=(2.81-2.13)eV=0.68eV,电子撞击氢原子,氢原子只吸收两个能级差的能量,因此n=3能级的氢原子吸收的能量为ΔEk=-0.85eV-(-1.51eV)=0.66eV,这时氢原子处在n=4的能级上,可辐射6种频率的光,C正确;若用光子照射氢原子,氢原子只能吸收光子能量恰好为能级能量差的光子,2.81eV能量的光子不被吸收,D错误.
20.(2019·山西临汾市二轮复习模拟)水平面上有质量相等的a、b两个物体,水平推力F1、F2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7所示,图中AB∥CD.则整个过程中( )
图7
A.水平推力F1、F2大小可能相等
B.a的平均速度大于b的平均速度
C.合外力对a物体的冲量等于合外力对b物体的冲量
D.摩擦力对a物体做的功小于摩擦力对b物体做的功
答案 CD
解析 由题图知,AB与CD平行,说明撤去推力后两物体的加速度相同,而撤去推力后物体的合力等于摩擦力,根据牛顿第二定律可知,两物体受到的摩擦力大小相等.水平推力作用时,由图象可知a的加速度大于b的加速度,根据F-Ff=ma可知水平推力F1大于F2,故A错误;设两物体的最大速度为v,加水平推力时两物体的平均速度均为
,撤去水平推力后两物体的平均速度仍为
,可知a的平均速度等于b的平均速度,故B错误;根据动量定理可知,合外力的冲量等于动量的变化量,即IF-If=0,故C正确;由题图可知,a的位移小于b的位移,因两物体的摩擦力相等,可知摩擦力对a物体做的功小于摩擦力对b物体做的功,故D正确.
21.(2019·安徽安庆市下学期第二次模拟)有一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内a、b、c、d四点的位置如图8所示,cd、cb分别垂直于x轴、y轴,其中a、b、c三点电势分别为:
4V、8V、10V,使一电荷量为q=-2×10-5C的负点电荷由a点开始沿abcd路线运动,则下列判断正确的是( )
图8
A.坐标原点O的电势为6V
B.电场强度的大小为
V/m
C.该点电荷在c点的电势能为2×10-5J
D.该点电荷从a点移到d点过程中,电场力做功为8×10-5J
答案 AD
解析 由于是匀强电场,所以沿同一方向前进相同距离电势的变化量相等,所以φc-φb=φO-φa,代入数据解得:
φO=6V,故A正确;ab中点e的电势为φe=6V,连接Oe则为等势面,如图所示,
由几何关系可知,ab垂直于Oe,则ab为一条电场线,且方向由b指向a,电场强度为:
E=
=
V/m=100
V/m,故B错误;该点电荷在c点的电势能为:
Epc=qφc=-2×10-4J,故C错误;b、d在同一等势面上,该点电荷从a点移动到d点电场力做功为:
Wad=qUad=qUab=(4-8)×(-2×10-5)J=8×10-5J,故D正确.
三、非选择题(共62分.第22~25题为必考题,33~34题为选考题.)
22.(6分)(2019·辽宁大连市第二次模拟)某同学为了验证“力的平行四边形定则”,设计了如下实验,实验原理如图9甲所示.将三根细绳套系于同一点O,然后与同学配合,同时用三个弹簧秤分别拉住三根细绳套,以合适的角度向三个不同方向拉开.当稳定后,分别记录三个弹簧秤的读数.
(1)关于下列实验操作不必要的步骤是:
________.
A.要保证三根细绳套长度相等
B.实验时需要注意保证各弹簧秤及细绳套在同一水平面内
C.改变拉力重复实验,每次必须保证O点在同一位置
D.记录弹簧秤读数的同时,必须记录各拉力的方向
E.为完成平行四边形定则的验证,实验时还需要测量各拉力间的夹角
(2)某次实验测得弹簧秤读数分别为FA=2.2N,FB=2.4N,FC=3.2N,请根据图乙记录的各力的方向,结合实验原理,在虚线框内画出力的图示,并作出相应的平行四边形,加以验证.
图9
答案
(1)ACE
(2)见解析
解析
(1)细绳套连接弹簧秤与结点,取合适长度即可,没必要等长,A没有必要;实验时,需要各弹簧秤及细绳套在同一水平面内,保证各个力在同一个水平面内,才可以进行合成验证,B有必要;三力平衡条件下,无论结点在什么位置,都满足任意两个力的合力与第三个力等大反向,所以没必要每次必须保证O点在同一位置,C没有必要;力的合成需要知道分力的大小和方向,所以必须记录各拉力的方向,D有必要;通过合成平行四边形,合力与分力方向可以通过作图确定,没必要测量夹角,E没有必要.
(2)根据图乙作出力的图示,如下:
通过测量,F合与FB在误差允许的范围内等大反向,平行四边形定则成立.
23.(9分)(2019·河南八市重点高中联盟第三次模拟)某同学将电流表A与一电源和滑动变阻器串联改装成欧姆表.并测定电源的电动势E和内阻r,如图10甲所示,已知电流表内阻Rg=7.5Ω,满偏电流Ig=10mA.电流表的表盘如图乙所示,该同学做如下操作:
图10
(1)首先,将两表笔短接后,调节滑动变阻器R,使电流表A达到满偏.移开两表笔,若用电阻箱替代滑动变阻器R.仍使电流表满偏.电阻箱读数如图丙所示,则R=________.
(2)保持滑动变阻器R接入电路阻