所以沿轨迹3运动的石子落水时速度最小,故B正确;
C.由运动学公式:
h=
,则得:
t=
,则知三个球运动的时间相等,故C错误;
D.根据功率P=mgvy,三个石子质量相同,vy相同,重力的功率相同,故D错误;
故选:
B
4.“恒流源”是一种特殊的电源,其输出的电流能始终保持不变.如图所示的电路中电源是恒流源,当滑动变阻器滑动触头P向左移动时,下列说法中正确的是( )
A.R0上的电压变小
B.R2上的电压变大
C.R1上的电压变小
D.R1上电压变化量大于R0上的电压变化量
【答案】A
【解析】
【分析】
由电路图可知,R0与R1串联后再与R2并联,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,然后得出电路中总电阻的变化;因电源输出的电流始终保持不变(即干路电流不变),根据欧姆定律可知电源电压的变化,根据欧姆定律可知通过R2电流的变化,根据并联电路的电流特点可知通过R0和R1支路的电流变化,根据欧姆定律可知R1上的电压变化,根据串联电路的电压特点R0上的电压变化以及R1上电压变化量与R0上的电压变化量的关系。
【详解】B.由电路图可知,R0与R1串联后再与R2并联,当滑动变阻器滑动触头P向左移动时,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,
因电源输出的电流始终保持不变(即干路电流不变),由U=IR可知,电源的电压变小,即R2上的电压变小,R0和R1支路的总电压变小。
故B错误;
AC.由I=U/R可知,通过定值电阻R2的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,R0和R1支路的电流变大,由U=IR可知,R1上的电压变大。
R0与R1串联,因串联电路中总电压等于各分电压之和,且电源电压增小,R1上的电压变大,所以,R0上的电压变小。
故A正确,C错误;
D.因串联电路中总电压减小,且R0两端电压的减少量大于R1两端电压的增加量,即R1上电压变化量小于R0上的电压变化量,故D错误。
故选:
A。
5.如图所示,A、B是构成平行板电容器的两金属极板,当开关S闭合时,在P点处有一个带电液滴处于静止状态.现将开关S断开后,再将A、B板分别沿水平方向向左、右平移一小段距离,此过程中下列说法正确的是( )
A.电容器的电容增加
B.电阻R中有电流流过
C.两极板间的电场强度不变
D.若带电液滴仍在P点其电势能减小
【答案】D
【解析】
【分析】
在电容器的电量不变的情况下,将A板左移、B右移,则导致电容变化,电压变化,根据E=U/d与C=
相结合可得E=
,从而确定电场强度是否变化.根据EP=qψ,和U=Ex,可确定电势能的变化.
【详解】A.根据C=
,当A板向左平移一小段距离,B板向右平移一小段,S减小,电容器电容C减小,故A错误;
B.因开关S断开,电容器无法充、放电,电阻R中无电流流过,故B错误;
C.根据E=U/d与C=
相结合可得E=
,因电量Q不变,S减小,故电场强度E增大,故C错误;
D.因场强增大,导致P点与B板的电势差增大,因B板接地,电势为零,即P点电势升高,带电粒子带负电,根据EP=qψ,带电液滴仍在P点时电势能减小,故D正确;
故选:
D.
6.图甲为兴趣小组制作的无线充电装置中受电线圈示意图,已知线圈匝数n=100匝、电阻r=1Ω、横截面积S=1.5×10-3m2,外接电阻R=7Ω.线圈处在平行于线圈轴线的磁场中,磁场的磁感应强度随时间变化如图乙所示,设磁场的正方向水平向左,则( )
A.在t=0.005s时通过电阻R的电流大小为0
B.在t=0.005s时通过电阻R的电流方向由a流向b
C.在0~0.01s内通过电阻R的电荷量q=1.5×10-3C
D.在0.02~0.03s内电阻R产生的焦耳热为Q=1.8×10-3J
【答案】C
【解析】
【分析】
根据法拉第电磁感应定律公式E=n
,当面积一定时,有:
E=nS
,据此列式求解电动势;依据楞次定律,即可判定感应电流方向;根据平均感应电动势和欧姆定律求解电流,根据q=It求解电荷量;类比交流电的产生,求解求解感应电动势,0.02~0.03s内,根据焦耳定律列式求解电阻R上产生的热量Q。
【详解】A.在t=0.005s时,磁通量变化最快,根据法拉第电磁感应定律,感应电动势最大,通过R的感应电流最大,故A错误;
B.在t=0.005s时,穿过线圈的磁通量向左减小,根据“楞次定律”可知,感应电流方向由b流向a,故B错误;
C.根据法拉第电磁感应定律E=n
,I=
,q=I△t,
联立可得q=
=1.5×10-3C,故C正确;
D.由于磁感应强度按正弦规律变化,ω=
=100πrad/s,所以产生的感应电动势的最大值Em=nφmω=100×4×10-2×1.5×10-3×100πV=0.6πV,电流的有效值为
A=0.15A,在0.02~0.03s内电阻R产生的焦耳热为Q=I2Rt=0.152×7×0.01J=1.575×10-3J,故D错误。
故选:
C。
7.如图所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接)处于静止状态.现用力F拉物体使其竖直向上做匀加速运动,刚开始时拉力为F=10N,运动4cm后物体恰好脱离弹簧,此时拉力F=30N.则下列说法中不正确的是(取g=10m/s2)( )
A.物体的加速度为5m/s2
B.物体的质量为2kg
C.弹簧做的功为0.5J
D.物体在弹簧上运动的过程中,物体机械能增加了1.2J
【答案】C
【解析】
【分析】
物体与弹簧分离时,弹簧处于原长状态.由图读出x=0时和x=4cm时F的值,由这两个状态,由牛顿第二定律分别列式,联立可求得物体的质量和加速度.由于合力不变,弹力和拉力都随位移均匀变化,平均力与位移乘积等于力所做的功,根据功能关系,可求机械能的变化。
【详解】AB、初始时物体处于静止状态,合力为0,
当x=0时,当施加F时物体的合力等于此时F的值为F1=10N,由牛顿第二定律得:
F1=ma,
当x=4cm时,拉力F的值为F2=30N,由牛顿第二定律得:
F2−mg=ma,
联立以上两式可解得:
m=2kg,a=5m/s2.故A正确,B正确;
C.初状态弹簧弹力T1=mg=20N,末状态弹簧弹力为零,弹力随位移均匀减小,所以上升过程中弹力做功W1=
J=0.4J,故C错误;
D.初状态拉力F1=10N,末状态拉力为F2=30N,上升过程中拉力做功W2=
J=0.8J。
根据功能关系,机械能增加量△E=W1+W2=1.2J。
故D正确。
本题选择错误答案,故选:
C.
二、多项选择题:
本题共5小题,每小题4分,共计20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.
8.如图甲所示为理想变压器的示意图,其原、副线圈的匝数比为10∶1,V为交流电压表,C和L分别为电容器和带铁芯的电感线圈,D1、D2均为灯泡.若发电机向原线圈输入如图乙所示的正弦交流电,则下列说法中正确的是( )
A.输入电压的表达式u=311sin100πtV
B.仅增大输入电压的频率,D1亮度变亮,D2亮度变暗
C.仅拔出电感线圈L的铁芯,D1亮度变亮,D2亮度变暗
D.t=0.005s时,电压表示数为22V,发电机的线圈平面与磁场方向垂直
【答案】AB
【解析】
【分析】
电压表测的是电流的有效值,根据电压与匝数成正比求解,根据图乙所示图象求出交变电流的峰值、角频率初位相,然后写出交变电流的瞬时值表达式,电容通高频阻低频,则频率越大,阻碍作用越小,电感线圈通低频阻高频,则频率越大,阻碍作用越大;电动势最大时,发电机的线圈平面与磁场方向平行。
【详解】A.根据乙图可知,原线圈电压的最大值为311V,ω=2π/T=100πrad/s,则电压u的表达式u=311sin100πt(V),故A正确;
B.原线圈电压不变,线圈匝数不变,仅增大电压u的频率,电压表示数不变,则电容通高频阻低频,D1亮度变亮;电感线圈通低频阻高频,则频率越大,阻碍作用越大,所以D2变暗,故B正确;
C.仅拔出电感线圈L的铁芯,自感系数减小,D1亮度