对A受力分析如下图:
由图可知,重力、支持力、摩擦力以及推力合力为零,则支持力与摩擦力的合力斜向左上方,由牛顿第三定律可知A对B反作用力斜向右下方,故斜面有向右的运动趋势,必然受到地面向左的摩擦力,即
向左;
由于支持力、摩擦力以及推力的合力与A的重力等大,则由正交分解可知支持力、摩擦力在竖直方向的分力的合力必然小于A的重力,则A对B反作用力在竖直方向的分力也一定小于A的重力,则地面对B的支持力必然小于A、B的总重力,故选项B正确。
【题型】单选题【备注】【结束】
16.【题文】如图所示,粗糙且绝缘的斜面体ABC在水平地面上始终静止。
在斜面体AB边上靠近B点固定一点电荷,从A点无初速释放带负电且电荷量保持不变的小物块(视为质点),运动到P点时速度恰为零。
则小物块从A到P运动的过程
A.水平地面对斜面体没有静摩擦作用力
B.小物块的电势能先增大后减小
C.小物块所受到的合外力一直减小
D.小物块损失的机械能大于增加的电势能【答案】D【解析】本题主要考查牛顿运动定律、电场、以及功能关系;
选项A,由题意知,开始小物块能够下滑,后来又能静止,因此小物块先加速后减速,则加速阶段物块的加速度沿着斜面向下,受到的摩擦力与支持力的合力斜向左上方,由牛顿第三定律可知物块对斜面的反作用力斜向右下方,故斜面有向右的运动趋势,受到地面的摩擦力向左;在减速阶段,物块的加速度沿着斜面向上,物块受到的摩擦力与支持力的合力斜向右上方,由牛顿第三定律可知物块对斜面的反作用力斜向右左下方,故斜面有向左的运动趋势,受到地面的摩擦力向右,故斜向A错误;
选项B,开始小物块能够下滑,后来又能静止,说明两电荷之间一定为库伦斥力,且随着二者距离的减小,斥力在增大,故二者带同种电荷,在二者靠近的过程中,电势能一直增大,故斜向B错误;
选项C,由题意知,加速阶段
,由于
增大,故
减小,减速阶段
,由于
增大,故
增大,即
先减小后增大,故选项C错误;
选项D,由功能关系可知,减少的重力势能转化为电势能以及摩擦产生的热量,因此损失的机械能大于增加的电势能,选项D正确;
本题正确选项为D。
【题型】单选题【备注】【结束】
17.【题文】如图所示,在MNPQ间同时存在匀强磁场和匀强电场,磁场方向垂直纸面水平向外,电场在图中没有标出。
一带电小球从a点射入场区,并在竖直平面内沿直线运动至b点,则小球
A.一定带正电
B.受到电场力的方向一定水平向右
C.从a到b过程中,克服电场力做功
D.从a到b过程中可能做匀加速运动【答案】C【解析】本题主要考查共点力平衡以及带电粒子在复合场中的运动;
选项A,洛伦兹力垂直于ab,重力、电场力、磁场力三个力平衡,而小球带正电或负电都有可能,故选项A错误;
选项B,小球带正电时,电场力方向大致向右,带负电时,电场力斜向左上方,与重力和洛伦兹力的合力平衡,故选项B错误;
选项C,两种情况下,小球从a向b运动,重力均做正功,洛伦兹力不做功,则由动能定理可知电场力一定做负功,小球电能才可以保持不变,故选项C正确;
选项D,重力、电场力、磁场力三力平衡,其中重力、电场力为恒力,则洛伦兹力必须也是恒力,由
可知小球速度不能变化,即做匀速直线运动,故选项D错误;
本题正确选项为C。
【题型】单选题【备注】【结束】
18.【题文】在光滑的绝缘水平面上方,有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,PQ为磁场边界。
一个半径为a.、质量为m、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向放置于磁场中A处。
现给金属圆环一水平向右的初速度v,当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时的速度为
,则下列说法正确的是
A.此时圆环中的电功率为
B.此时圆环的加速度为
C.此过程回路中产生的电能为0.75mv2
D.此过程中通过圆环截面的电荷量为
【答案】D【解析】本题主要考查电磁感应定律、牛顿第二定律以及功能关系;
选项A,运动至直径与磁场边界重合时,感应电动势为
,则此时的电功率为
,故选项A错误;
选项B,此时受到的安培力为
解得
,故选项B错误;
选项C,由功能关系可知系统减少的动能等于产生的电能,即
,故选项C错误;
选项D,通过的电荷量为
,故选项D正确;
本题正确选项为D.【题型】单选题【备注】【结束】
19.【题文】如图所示,图象a是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的图象,调整线圈转速后,所产生的正弦交流电的图象如图象b所示。
以下关于这两个正弦交流电的说法中正确的是
A.线圈先后两次转速之比为1:
2
B.交流电a的电压瞬时值u=10sin0.4πtV
C.交流电b的最大值为
V
D.在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量为零【答案】C【解析】本题主要考查交流电的产生以及四值问题;
选项A,由
结合图像可知角速度之比为3:
2,即转速之比为3:
2故选项A错误;
选项B,由
、
可知a的电压瞬时值为
V,故选项B错误;
选项C,由
结合二者角速度之比可知
,故选项C正确;
选项D,由图可知线圈转动的起始位置为中性面,则磁通量变化规律为
,因此当t=0时,
最大,故选项D错误;
本题正确选项为C。
【题型】单选题【备注】【结束】20.【题文】假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体,设想以地心为圆心.半径为r处开凿一圆形隧道,在隧道内有一小球绕地心做匀速圆周运动,且对隧道内外壁的压力为零,如图所示。
已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,地球的第一宇宙速度为v1,小球的线速度为v2,则v1/v2等于
A.r/RB.R/rC.r2/R2D.R2/r2
【答案】B
【解析】本题主要考查万有引力定律以及宇宙速度;
由
,则
,故选项B正确。
【题型】单选题
【备注】
【结束】
第Ⅱ卷非选择题
21.【题文】I.为了“探究加速度与力、质量的关系”,现提供如图所示的实验装置。
请思考探究思路并回答下列问题:
(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取的做法是________;
A.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B.将木板带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
C.将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D.将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车能够静止在木板上
(2)在实验中,得到一条打点的纸带,如图所示,已知相邻计数点间的时间间隔为T,且间距s1、s2、s3、s4、s5、s6已量出,则小车加速度的表示式为a=________;
(3)有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定,探究加速度a与所受外力F的关系,他们在轨道水平和倾斜两种情况下分别做了实验,得到了两条a—F图线,如图所示。
图线________是在轨道倾斜情况下得到的(选填“①”或“②”);小车及车中的砝码总质量m=________kg。
【答案】
(1)C
(2)
(3)① 0.5【解析】本题主要考查探究加速度与力、质量的关系;
(1)要平衡摩擦力,首先应该知道摩擦力的来源,本实验摩擦力来源于小车与木板之间以及纸带与打点计时器之间,故应该让小车拖着纸带,并且不挂重物时能够匀速运动即可;
(2)应该充分利用数据,即使用逐差法计算加速度,故
;
(3)图线1中,当外力F为零时,加速度不为零,故斜面必然倾斜,且重力沿着斜面的分力大于摩擦力,因此①是在轨道倾斜情况下得到的;当木板水平时,由牛顿第二定律可得F-f=ma,结合图像2可知当a=0时,F=f=1N,当F=0时,-f=ma=-2m=-1N,解得m=0.5Kg。
【题型】实验题【备注】【结束】
21.【题文】Ⅱ.用图甲所示的电路,测定某蓄电池的电动势和内阻,R为电阻箱,阻值范围0~9999Ω,R0是定值电阻,电压表内阻对电路的影响忽略不计。
该同学连接好电路后,闭合开关S,改变电阻箱接入电路的电阻值,读取电压表的示数。
根据读取的多组数据,他画出了图乙所示的图象。
(1)电路中定值电阻R0的作用是________________________________________。
(2)请根据图甲电路图,连接实物图。
(3)在图乙所示图象中,当
=0.10V-1时,外电路处于________状态。
(填“通路”“断路”或“短路”)
(4)根据该图象可求得该电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω。
(结果保留两位有效数字)
【答案】
(1)保护电源,防止短路;
(2)如图所示;(3)断路;(4)10(结果在9.5~10.5之间均可),5.2(结果在4.5~5.5之间均可)
【解析】本题主要考查测量电源的电动势和内阻;
(1)当R为零时,电源被短路,有可能烧坏,接入
是为了保护电源,防止短路;
(2)如图所示
(3)本实验原理是伏欧法测电源的电动势与内阻,由闭合电路欧姆定律可得
解得
,有图像可知当
,故
无穷大,即外电路断开;(4)当
,由
,即E=10V,(结果在9.5~10.5之间均可);同时,有图像可得斜率为
解得
(结果在4.5~5.5之间均可)。
【题型】实验题
【备注】
【结束】
22.【题文】如图所示,一质量
为0.99kg的木块静止在水平轨道AB的B端,水平轨道与半径为10m的光滑弧形轨道BC相切。
现有一质量为10g的子弹以500m/s的水平速度从左边射入木块且未穿出。
已知木块与水平轨道的动摩擦因数μ=0.5,g=10m/s2。
求:
⑴子弹射入木块与木块获得的共同速率;
⑵子弹射入后与木块在圆弧轨道上升的最大高度;
⑶从木块返回B点到静止在水平面上,摩擦阻力的冲量的大小。
【答案】
(1)
;
(2)
;(3)I=5N·S【解析】本题主要考查动量守恒定律、机械能守恒定律、牛顿第二定律以及动量定理;
(1)设子弹射入木块与木块获得的共同速度为v,子弹射入木块前后系统动量守恒
解得
(2)设木块上升最大高度为h,子弹与木块在光滑弧形轨道BC上运动,到达最高点的过程中系统机械能守恒
⑶木块返回B点进入水平轨道上作匀减速运动最终静止,摩擦力的