D.两次经过D点时速度大小相等
解析:
物体做圆周运动时,其对地面的压力大小分别为FN=mg+m
和FN=mg-m
,由于整个过程中摩擦力一直做负功,所以速度一直减小.从而可以定性分析出vA>vB.故A正确.
答案:
A
6.“神舟”七号绕地球做匀速圆周运动时,距地面高度为343km,运行周期为90分钟;“嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动时,距月球表面高度为200km,运行周期为127分钟.已知地球半径为6400km,月球半径为1750km.“嫦娥一号”与“神舟”七号相比较,以下说法正确的是( )
A.“嫦娥一号”的线速度大
B.“嫦娥一号”的角速度小
C.“嫦娥一号”的向心加速度大
D.两者轨道半径的三次方与周期平方的比值相等
解析:
由v=
可以判断A不正确;由ω=
可知B正确;由a=r
可知C不正确;由
=mr
可知
=
,由于M地≠M月,所以D不正确.
答案:
B
7.如图所示为大型电子地磅电路图,电源电动势为E,内阻不计.不称物体时,滑片P在A端,滑动变阻器接入电路的有效电阻最大,电流较小;称重物时,在压力作用下使滑片P下滑,滑动变阻器有效电阻变小,电流变大,这样把电流对应的重量值刻在刻度盘上,就可以读出被称物体的重量值.若滑动变阻器上A、B间距离为L,最大阻值等于电阻阻值R0,已知两只弹簧的总弹力与形变量成正比,其比例系数为k,所称重物的重量G与电流大小I的关系为( )
A.G=2kL-
B.G=2kL+
C.G=
+
D.G=kIL
解析:
当不称重物时,电路中的电流为I=
;当重物的重量为G时,下降的距离x=
,此时滑动变阻器接入电路的电阻R1=
(L-x)=R0-
,此时的电流I=
,由此可得A正确.
答案:
A
8.如图所示,图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图像,当调整线圈转速后,所产生正弦交流电的图象如图线b所示,以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是( )
A.在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零
B.线圈先后两次转速之比为32
C.交流电a的瞬时值为u=10sin5πtV
D.交流电b的最大值为
V
解析:
由图像可知Ta=0.4s,Tb=0.6s,ua=10sin5πt,故B、C正确;t=0时刻产生的电压为零,说明线框处于中性面的位置,磁通量最大,A不正确;由Um=NBSω可知,交流电b的最大值为
V,D正确.
答案:
BCD
第Ⅱ卷 (必考48分+选考24分 共72分)
[必做部分]
二、非选择题
9.(2009·福建卷)
(1)测量滑块在运动过程中所受的合外力是“探究动能定理”实验要解决的一个重要问题.为此,某同学设计了如下实验方案:
A.实验装置如图所示,一端系在滑块上的细绳通过转轴光滑的轻质滑轮挂上钩码,用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫起.调整长木板的倾角,直至轻推滑块后,滑块沿长木板向下做匀速直线运动;
B.保持长木板的倾角不变,取下细绳和钩码,让滑块沿长木板向下做匀加速直线运动.
请回答下列问题:
①滑块做匀速直线运动时,打点计时器在纸带上所打出点的分布应该是________;
②滑块在匀加速下滑过程中所受的合外力大小________钩码的重力大小(选填“大于”“等于”或“小于”);
(2)某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验,实验室提供了下表中的器材.
小灯泡L(额定电压2.5V,额定电流250mA)
直流电源E(电动势3V,内阻不计)
电流表A1(量程300mA,内阻约0.5Ω)
电流表A2(量程500mA,内阻约0.2Ω)
电压表V1(量程3V,内阻约3kΩ)
电压表V2(量程6V,内阻约6kΩ)
滑动变阻器(最大阻值约10Ω)
开关S,导线若干
①为了使实验误差尽可能小,应选用的电流表是________、电压表是________;
②若该同学已正确选用器材,并连接好部分实验电路,如下图.请在下图中完成其他的电流连接,要求小灯泡两端的电压能在0~2.5V范围内连续变化,且尽可能减少实验误差;
③该同学在正确完成实验后得到右图所示的伏安特性曲线,他从图线中得到“通过小灯泡的电流随电压的增大而增大”的规律.请你分析图线再写出两条规律:
a.______________________;b.______________________.
解析:
(1)本题是探究动量定理的实验,考查实验现象、实验分析.挂着钩码时滑块匀速下滑,绳的拉力等于钩码的重力,等于滑块的重力与摩擦力的合力,即取下细绳和钩码后滑块的合力.
(2)本题是描绘小灯泡的伏安特性曲线实验,考查实验器材的选用、实验实物图的连接及实验结果的分析.①小灯泡的额定电流为250mA,因此安培表用A1,小灯泡的额定电压为2.5V,因此电压表选用V1.②要求小灯泡两端的电压能在0~2.5V范围内连续变化,滑动变阻器用分压式接法,尽可能减小实验误差,电流表用外接法.
答案:
(1)①等间距(或均匀) ②等于
(2)①A1 V1
②如下图
③通过小灯泡的电流与电压的变化关系是非线性关系;小灯泡的电阻随温度的升高而增大;小灯泡的功率随电压的增大而增大等.(任选其中两条即可)
10.如图所示,光滑水平面MN上放两相同小物块A、B,右端N处与水平传送带相切,传送带水平部分长度L=8m,沿逆时针方向以恒定速度v=6m/s匀速转动.物块A、B(大小不计)与传送带间的动摩擦因数μ=0.2.物块A、B质量mA=mB=1kg.开始时A、B静止,A、B间压缩一轻质弹簧,贮有弹性势能Ep=16J.现解除锁定,弹开A、B,A与挡板P碰后即停止运动.求:
(1)物块B沿传送带向右滑动的最远距离;
(2)物块B滑回水平面MN的速度v′B.
解析:
(1)解除锁定,A、B弹开过程中,系统机械能守恒:
Ep=
mAv
+
mBv
,
由动量守恒有mAvA=mBvB,
得vA=4m/s,vB=4m/s,
B滑上传送带匀减速运动,当速度为零时,滑动的距离最远.
由动能定理得-μmBgsm=0-
mBv
,
所以sm=
=4m.
(2)物块B沿传送带向左返回时,先匀加速运动,物块速度与传送带速度相同时一起匀速运动,物块B加速到传送带速度v需要滑动的距离设为s′,由μmBgs′=
mBv2,得s′=
=9m>sm
说明物块B滑回水平面MN的速度没有达到传送带的速度,v′B=
=4m/s.
11.如图甲所示,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,底边bc水平,金属线框的质量为m,电阻为R.在金属线框的下方有一水平方向的匀强磁场区域,MN和M′N′是匀强磁场区域的上下边界,并与线框的bc边平行,磁场方向与线框平面垂直.现金属线框从磁场上方某一高度处由静止开始下落,图乙是金属线框由开始下落到完全穿过磁场区域瞬间的速度—时间图像,图像中坐标轴上所标出的字母均为已知量,重力加速度为g,忽略空气阻力.求:
(1)金属框的边长以及磁场的磁感应强度;
(2)金属线框在离开磁场过程中所产生的热量.
解析:
(1)由图像可知,金属框进入磁场过程中做匀速直线运动,速度为v1,运动时间为t2-t1所以金属框的边长L=v1(t2-t1),
在金属框进入磁场的过程中,金属框所受安培力等于重力,
mg=BIL,I=
,E=BLv1,
解得B=
.
(2)在离开磁场过程中金属框产生的热为Q,由能量守恒得
Q=mgL+
mv
-
mv
=mgv1(t2-t1)+
mv
-
mv
.
[选做部分]
12.[选修3-3试题]
(1)右图是氧气分子在不同温度(0℃和100℃)下的速率分布,由图可得信息( )
A.同一温度下,氧气分子速率呈现出“中间多,两头少”的分布规律
B.随着温度的升高,每一个氧气分子的速率都增大
C.随着温度的升高,氧气分子中速率小的分子所占的比例高
D.随着温度的升高,氧气分子的平均速率变小
(2)如下图所示,在固定的汽缸A和B中分别用活塞封闭有一定质量的理想气体,活塞面积之比SASB=12.两活塞以穿过B的底部的刚性细杆相连,可沿水平方向无摩擦滑动.两个汽缸都不漏气.