3.I1[2013·江苏卷]下列选项中的各
圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各
圆环间彼此绝缘.坐标原点O处电场强度最大的是( )
A B C D
3.B [解析]设每个
圆环产生的电场的场强大小为E,则图A产生的电场的场强如图甲所示;图B中两个
圆环各自产生的电场如图乙所示,合场强的大小为
E;图C中第一、三象限产生的电场的场强大小相等,方向相反,合场强为0,整个
圆环产生的电场就相当于第二象限的
圆环产生的电场,如图丙所示;图D中产生的电场的合场强为零,故选项B正确.
4.J2[2013·江苏卷]在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,设计了一种报警装置,电路如图所示.M是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻RM发生变化,导致S两端电压U增大,装置发出警报,此时( )
A.RM变大,且R越大,U增大越明显
B.RM变大,且R越小,U增大越明显
C.RM变小,且R越大,U增大越明显
D.RM变小,且R越小,U增大越明显
4.C [解析]此装置电路中RM先与R并联后与RS串联.根据闭合电路的欧姆定律得I=
,S两端的电压U=IRS增大,则电流I增大,故R并减小,所以并联的一条支路电阻减小,即RM必减小,故排除选项A和B.由于
=
+
,即R并=
=
,当RRM时,
→0,则R并≈RM,RM变化了多少,R并也变化了多少.对U的变化影响明显,即R越大,U增大越明显,选项C正确,选项D错误.
5.A1E2[2013·江苏卷]水平面上,一白球与一静止的灰球碰撞,两球质量相等.碰撞过程的频闪照片如图所示,据此可推断,碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的( )
A.30% B.50%
C.70%D.90%
5.A [解析]从图中可看出,左边的白球间隔大,表示在相等的时间里运动的位移大,即速度大,右边的白球间隔小,表示速度小,所以白球是从左向右运动碰到静止的灰球,碰撞后分开运动.用刻度尺量出左边白球(碰撞前)的位移大小,约为1.35cm,可算作135等份;再用刻度尺量出右边灰球和白球(碰撞后)的位移大小,均约为1.15cm,可算作115等份.设照相机每隔时间t闪光一次,小球的质量为m,每等份的长度为L,则白球碰撞前的动能为
Ek0=
mv2=
m
白球碰撞后的动能为
Ek1=
m
灰球的动能与碰撞后的白球动能相等,这样就可算出损失的动能为Ek0-2Ek1,代入数据进而算出结果:
=0.36≈30%,故选项A正确.
二、多项选择题:
本题共4小题,每小题4分,共计16分.每小题有多个选项符合题意.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分.
6.I1、I2[2013·江苏卷]将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等.a、b为电场中的两点,则( )
A.a点的电场强度比b点的大
B.a点的电势比b点的高
C.检验电荷-q在a点的电势能比在b点的大
D.将检验电荷-q从a点移到b点的过程中,电场力做负功
6.ABD [解析]在电场中电场线越密的地方电场越强,故选项A正确;电场线总是指向电势降低的方向,故选项B正确;在电场中移动电荷时,负电荷顺着电场线移动时,电场力做负功,电势能增加,故选项C错误,选项D正确.
7.D1D2[2013·江苏卷]如图所示,从地面上同一位置抛出两小球A、B,分别落在地面上的M、N点,两球运动的最大高度相同.空气阻力不计,则( )
A.B的加速度比A的大
B.B的飞行时间比A的长
C.B在最高点的速度比A在最高点的大
D.B在落地时的速度比A在落地时的大
7.CD [解析]抛体运动是匀变速运动,加速度始终为重力加速度g,故选项A错误;抛体运动的空中运动时间仅由高度决定,两小球的运动时间相等,故选项B错误;抛体运动在水平方向的运动是匀速直线运动,相同时间内小球B的水平位移大,故其水平分速度大,两小球运动到最高点时,小球只有方向水平的速度,显然B的速度大,故选项C正确;由于下降的高度相等,故两小球落地时在竖直方向的分速度大小相等,由运动的的合成可知,B球落地时的速度大,故选项D正确.
8.M1M2M3[2013·江苏卷]如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源,当副线圈上的滑片P处于图示位置时,灯泡L能发光.要使灯泡变亮,可以采取的方法有( )
A.向下滑动P
B.增大交流电源的电压
C.增大交流电源的频率
D.减小电容器C的电容
8.BC [解析]因为原、副线圈两端的电压与它们的匝数成正比,当向下滑动P时,相当于减少副线圈的匝数,导致副线圈两端的电压减小,流过灯泡L的电流也减小,灯泡变暗,选项A错误;增大交流电源的电压,则会使副线圈两端的电压也随之增大,灯泡变亮,选项B正确;电容器的电容越大,交流电源的频率越高,电容器对交变电流的阻碍作用就越小,灯泡就越亮,选项C正确,选项D错误.
9.C5、E6[2013·江苏卷]如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连.弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未标出).物块的质量为m,AB=a,物块与桌面间的动摩擦因数为μ.现用水平向右的力将物块从O点拉至A点,拉力做的功为W.撤去拉力后物块由静止向左运动,经O点到达B点时速度为零.重力加速度为g.则上述过程中( )
A.物块在A点时,弹簧的弹性势能等于W-
μmga
B.物块在B点时,弹簧的弹性势能小于W-
μmga
C.经O点时,物块的动能小于W-μmga
D.物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能
甲
9.BC [解析]先大致画出O点所在位置,如图甲所示,设OA的距离为b.当物块从A由静止向左运动时,受力如图乙所示,f=μmg,此过程中,弹簧在缩短,弹簧拉力FT变小;当到达O点右侧某点P时,FT与f相等,此时合力为0,由于惯性,物块继续向左运动;当物块到达O点时,水平方向只受摩擦力f,但仍向左运动至B停止.在AP段,物块除受摩擦阻力外,还受弹簧拉力这一个动力作用,而在OB段,物块除受到摩擦阻力外,还受弹簧弹力这一个阻力作用,所以物块很快停止,OB
当拉力把物块从O点由静止拉至A点时,根据动能定理得W-μmgb=EpA,即EpA=W-μmgbμmga,选项A错误;对物块从A运动至B的过程中运用动能定理得EpA-EpB-μmg=0,即EpB=W-μmgb-μmgaμmga,选项B正确;经O点时,物块的动能是EpO=EpA-μmgb=W-2μmgb三、简答题:
本题分必做题(第10、11题)和选做题(第12题)两部分,共计42分.请将解答填写在答题卡相应的位置.
10.J10[2013·江苏卷](8分)为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系,小明测量小灯泡的电压U和电流I,利用P=UI得到电功率.实验所使用的小灯泡规格为“3.0V 1.8W”,电源为12V的电池,滑动变阻器的最大阻值为10Ω.
(1)准备使用的实物电路如图所示.请将滑动变阻器接入电路的正确位置.(用笔画线代替导线)
图1
(2)现有10Ω、20Ω和50Ω的定值电阻,电路中的电阻R1应选________Ω的定值电阻.
(3)测量结束后,应先断开开关,拆除________两端的导线,再拆除其他导线,最后整理好器材.
(4)小明处理数据后将P、U2描点在坐标纸上,并作出了一条直线,如图所示.请指出图象中不恰当的地方.
图2
10.
(1)如图所示
(2)10 (3)电池
(4)图线不应画为直线;横坐标的标度不恰当.
[解析]
(1)由第(3)小问中小明所描的点来看,电压是从0开始变化的,故滑动变阻器应采用分压式接法.
(2)小灯泡的额定电流为
=0.6A,故通过R1的电流应大于0.6A,由R=
可得,总电阻R应小于20Ω,所以R1只能取10Ω.
(3)应先拆电池,再拆除其他部分的导线,要养成良好的习惯.
(4)应尊重实验数据,按照所描的点用一条平滑的曲线拟合这些点.横坐标U2最大值为9,图中横坐标的标度选取不合适,应使图象尽可能分布开,充分利用坐标纸.
11.A3[2013·江苏卷](10分)某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度,实验装置如图所示.倾斜的球槽中放有若干个小铁球,闭合开关K,电磁铁吸住第1个小球.手动敲击弹性金属片M,M与触头瞬间分开,第1个小球开始下落,M迅速恢复,电磁铁又吸住第2个小球.当第1个小球撞击M时,M与触头分开,第2个小球开始下落…….这样,就可测出多个小球下落的总时间.
(1)在实验中,下列做法正确的有________.
A.电路中的电源只能选用交流电源
B.实验前应将M调整到电磁铁的正下方
C.用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度
D.手动敲击M的同时按下秒表开始计时
(2)实验测得小球下落的高度H=1.980m,10个小球下落的总时间T=6.5s.可求出重力加速度g=________m/s2.(结果保留两位有效数字)
(3)在不增加实验器材的情况下,请提出减小实验误差的两个办法.
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