1、小卷40分钟抢分练1小卷40分钟抢分练(1)一、单项选择题1.(2019天津市宝坻一中模拟)如图1所示,在研究光电效应实验的电路中,设光电管阴极K的逸出功为W0,电源的电动势E4.0 V,内阻可忽略。滑动变阻器的金属丝电阻均匀,总有效长度为L。滑动触头P置于金属电阻丝的正中央c点,闭合开关,用光子能量为3.5 eV的一束单色光照射光电管阴极K,发现灵敏电流计示数不为零;将滑动触头P从c点向左移动L,电流计示数刚好减小到零。若将滑动触头P从c点向右移动L,光电子到达阳极A的最大动能为Ekmax,则()图1A.W02.5 eV,Ekmax1.0 eVB.W02.5 eV,Ekmax2.0 eVC.
2、W01.0 eV,Ekmax1.0 eVD.W01.0 eV,Ekmax2.0 eV解析入射光的光子能量h3.5 eV,阴极K的逸出功为W0,则逸出光电子的最大初动能Ek1hW0;P从c点向左移动L,光电管上加有反向电压UE1.0 V,电流计示数刚好减小到零,故eU0Ek1,Ek11.0 eV,W03.5 eV1.0 eV2.5 eV;触头P从c点向右移动L时,光电管上加有正向电压UE1.0 V,则光电子到达阳极A的最大动能EkmaxEk1eU2.0 eV,故选项B正确。答案B2.(2019上海金山区模拟)2017年6月19日,长征三号乙遥二十八火箭发射中星9 A卫星过程中运载火箭出现异常,未
3、能将卫星送入预定轨道。中国航天科技集团公司在西安卫星测控中心的密切配合下,通过准确实施10次轨道调整,卫星于2017年7月5日成功定点于东经101.4赤道上空的预定轨道。如图2是卫星变轨前后的两个轨道,对于此次变轨前后卫星的运动,下列说法正确的是()图2A.从近地点到远地点,卫星受到的万有引力变大B.变轨后,卫星的运行周期变小C.在近地点,卫星要点火加速才能到达更高轨道D.变轨后,卫星可能处于地球同步卫星轨道解析从近地点到远地点,卫星受到的万有引力减小,选项A错误;变轨后,卫星的运行周期变大,选项B错误;在近地点,卫星要点火加速才能到达更高轨道,选项C正确;变轨后,卫星处于椭圆轨道,不可能处于
4、地球同步卫星轨道,选项D错误。答案C3.相距15 m的甲、乙两质点在t0时刻开始沿同一直线相向运动,它们运动的vt图象如图3所示。下列说法正确的是()图3A.03 s内,甲的平均速度比乙的小B.t3 s时,甲的加速度为零C.05 s时,甲和乙的平均速度相等D.t5 s时,甲、乙相遇解析由题中图线与坐标轴所围的面积表示质点位移,所以前3 s内甲的位移大于乙的位移,则甲的平均速度比乙的大,选项A错误;vt图线的斜率的绝对值表示加速度大小,t3 s时甲的加速度不为零,选项B错误;前5 s内乙质点位移为10 m,乙的平均速度为2 m/s,甲质点位移为5 m,平均速度为1 m/s,负号表示方向与正方向相
5、反,又两质点相向运动,开始时相距15 m,所以5 s末两质点相遇,选项C错误,D正确。答案D4.(2019山东省实验中学模拟)质量为m的物体P置于倾角为1的固定光滑斜面上,轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车,P与滑轮间的细绳平行于斜面,小车以速率v水平向右做匀速直线运动,重力加速度大小为g。当小车与滑轮间的细绳和水平方向的夹角为2时(如图4),下列判断正确的是()图4A.P的速率为vB.P的速率为vcos 2C.细绳的拉力等于mgsin 1D.细绳的拉力小于mgsin 1解析将小车速度分解为沿细绳和垂直细绳方向的v1、v2,P的速率v1vcos 2,A错误,B正确;小车向右做匀速直线运动,
6、2减小,P的速率增大,P具有沿斜面方向向上的加速度,故细绳的拉力大于mgsin 1,C、D错误。答案B5.如图5所示,理想变压器原、副线圈上分别接有定值电阻R1、R2,其中R18 ,R210 ,原、副线圈的匝数之比为n1n241,电阻R2两端的电压为U210 V,则交流电源电压U为()图5A.42 V B.48 VC.45 V D.40 V解析在副线圈中,电流为I21 A,根据,可得原线圈中的电流为I10.25 A,故R1两端电压为UR1I1R12 V,根据,可得原线圈两端的电压U140 V,则交流电源的电压UU1UR142 V。选项A正确。答案A二、多项选择题6.(2019浙江余姚中学调研)
7、如图6所示,P、Q为两个等量的异种电荷,以靠近电荷P的O点为原点,沿两电荷的连线建立x轴,沿直线向右为x轴正方向,一带正电的粒子从O点由静止开始仅在电场力作用下运动到A点,已知A点与O点关于P、Q两电荷连线的中点对称,粒子的重力忽略不计。在从O点到A点的运动过程中,下列关于粒子的运动速度v和加速度a随时间的变化、粒子的动能Ek和运动径迹上电势随位移x的变化图线可能正确的是()图6解析等量异种电荷的电场线如图所示。根据沿着电场线方向电势逐渐降低,电场强度E,由图可知E先减小后增大,所以x图象切线的斜率先减小后增大,故A错误;沿两点电荷连线从O到A,电场强度先变小后变大,一带正电的粒子从O点由静止
8、开始在电场力作用下运动到A点的过程中,电场力一直做正功,粒子的速度一直在增大。电场力先变小后变大,则加速度先变小后变大。vt 图象切线的斜率先变小后变大,故C、D可能,故C、D正确;粒子的动能EkqEx,电场强度先变小后变大,则Ekx 图象切线的斜率先变小后变大,则B图不可能,故B错误。答案CD7.如图7所示,物体A置于物体B上,一轻质弹簧一端固定,另一端与B相连,在弹性限度范围内,A和B一起在光滑水平面上做往复运动(不计空气阻力)。则下列说法正确的是()图7A.物体A和B一起做简谐运动B.作用在A上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比C.B对A的静摩擦力对A做功,而A对B的静摩擦力对B不做功D
9、.物体A和B组成的系统机械能守恒解析A和B一起在光滑水平面上做往复运动,对整体研究,整体在水平方向上只受弹簧的弹力,因为弹簧的弹力和位移成正比,所以回复力Fkx,而对A,在B给的静摩擦力作用下,做往返运动,设弹簧的形变量为x,弹簧的劲度系数为k,A、B的质量分别为M和m,根据牛顿第二定律得到整体的加速度为a,对A:f|Ma|,可见,作用在A上的静摩擦力大小f与弹簧的形变量x成正比,满足Fkx形式,故两者都做简谐运动,A、B正确;在简谐运动过程中,B对A的静摩擦力与位移方向相同或相反,B对A的静摩擦力对A做功,同理,A对B的静摩擦力对B也做功,C错误;由于A、B组成的系统中弹簧对系统做功,所以机
10、械能不守恒,D错误。答案AB8.(2019湖南常德市模拟)如图8所示,在光滑水平面内,虚线右侧存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,一正方形金属线框质量为m、电阻为R、边长为L,从线框右侧边进入磁场时开始计时,在外力作用下,线框由静止开始,以垂直于磁场的恒定加速度a进入磁场区域,t1时刻线框全部进入磁场,规定顺时针方向为感应电流i的正方向,外力大小为F,线框中电功率的瞬时值为P,通过线框导线横截面的电荷量为q,其中Pt和qt图象均为抛物线,则表示这些量随时间变化的图象正确的是()图8解析线框右侧边切割磁感线,运动速度vat,产生的感应电动势eBLv,产生的感应电流i,i与t成正比,图线为倾斜直线
11、,故A错误;对线框受力分析,由牛顿第二定律,有FF安ma,其中F安BLi,得Fma,F与t为一次函数关系,图线为F轴截距大于零的倾斜直线,故B错误;功率Pi2R,P与t的二次方成正比,图线为抛物线,故C正确;由电荷量表达式q,有q,q与t的二次方成正比,图线为抛物线,故D正确。答案CD三、实验题9.某同学用如图9甲所示实验装置来测量重力加速度。在水平放置的气垫导轨上有一带有方盒的滑块,质量为M,气垫导轨右端固定一定滑轮,细线绕过滑轮,一端与滑块相连,另一端挂有8个钩码,每个钩码的质量为m。图9(1)用游标卡尺测出滑块上的挡光片的宽度如图乙所示,则宽度d_ cm。(2)某同学打开气源,将滑块由静
12、止释放,滑块上的挡光片通过光电门的时间为t,则滑块通过光电门的速度为_(用题中所给字母表示)。图10(3)每次实验时将所挂钩码中的1个移放到滑块上的方盒中且从同一位置释放滑块,测得挡光片距光电门的距离为L。若所挂钩码的个数为n,挡光片通过光电门的时间为t,通过多次实验测得的数据绘出如图10所示的n图线,已知图线斜率为k,则当地的重力加速度g_(用题中所给字母表示)。解析(1)游标卡尺的读数为5 mm40.05 mm5.20 mm0.520 cm,所以宽度d0.520 cm。(2)极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小,则滑块通过光电门的速度v。(3)滑块通过光电门的速度v根据v202aL得2a
13、L,因为nmgTnma,TM(8n)ma,得a,代入计算得出n,图线的斜率k,计算得出g。答案(1)0.520(2)(3)10.(2019上海青浦区期末)某同学在做“用单摆测量重力加速度的大小”实验时,(1)摆线偏离竖直方向的角度要控制在_之内;实验中他测得摆线的长度为l0,摆球的直径为d,然后记录了单摆完成n次全振动所用时间为t,则重力加速度的表达式g_(用题中物理量的字母表示)。(2)他在实验中通过改变摆长l并测出相应的周期T,再以T2为纵坐标、l为横坐标,作出T2l图象,但在测量摆长l时没有加小球的半径,由此绘制的图线是图中的_。(3)如果实验测得的g值偏大,可能的原因是_。A.开始计时
14、时,早按秒表B.测摆线长度时摆线拉得过紧C.摆线上端悬点未固定,振动中出现松动使摆线长度增大了D.实验中误将n次全振动记为n1次全振动解析(1)单摆看作简谐运动的条件是摆角要尽量小一些,一般要求摆角小于5;单摆的周期T,单摆的周期公式为T2,ll0,联立解得g。(2)根据单摆周期公式T2,有T2l,故图象的斜率为,没有加小球的半径,不影响g的计算;但在测量摆长l时没有加小球的半径,l0时对应的周期T20,故A正确,B、C、D错误。(3)开始计时时,早按秒表则时间偏大,周期偏大,根据g,重力加速度的测量值偏小,故A错误;根据g,测摆线长度时摆线拉得过紧,使摆线测量值偏大,知摆长的测量值偏大,导致
15、重力加速度的测量值偏大,故B正确;根据g,摆线上端未牢固地固定于O点,振动中出现松动,使摆线越摆越长,知摆长的测量值偏小,导致重力加速度的测量值偏小,故C错误;根据g,测量周期时,误将摆球n次全振动的时间t记为了(n1)次全振动的时间,知周期的测量值偏大,导致重力加速度的测量值偏小,故D错误。答案(1)5(2)A(3)B四、计算题11.(2019天津市杨村一中调研)如图11所示,OAC为正三棱柱框架在xOy平面的一个截面,OA与x轴正方向的夹角为30。OA上方空间存在沿y轴负方向、电场强度大小为E的匀强电场,框架内存在方向垂直OAC平面向外的匀强磁场。在y轴上的P点有一离子源,每隔相同时间以速
16、度v0沿x轴正方向射出质量为m,电荷量为q的正离子,不考虑离子间的相互作用,离子恰好从OA正中间的小孔Q垂直于OA射入框架。若离子每次与框架内壁碰撞后等速率反弹,碰撞时间忽略不计,经过数次碰撞后又恰好从小孔Q沿与OA垂直的方向射出框架,离子电荷量始终不变且离子的重力不计。已知第一个离子刚从Q处射入框架时,第二个离子恰好从P处射出,框架内磁感应强度大小不超过。图11 (1)求OQ间的距离;(2)求匀强磁场的磁感应强度的大小;(3)第一个离子从框架射出前框架内最多可能有多少个离子。解析(1)设离子从P点到Q点的时间为t1,到Q点时,速度沿y方向的分量为vy,有tan 30,vyt1解得t1设OQ长为L,由几何关系有Lcos 30v0t1解得L。(2)设离子在磁场中做圆周运动的半径为r,依题意有,Ln2rr,其中n0,1,2,3,离子在磁场中运动的速度v2v0又qvBm,B联立解得B,n0,1,2,3,15。(3)离子在磁场中做圆周运动的周期T设第一个离子进入框架到离开框架经历的时间为t2,经分析有t23,其中n0,1,2,3,15解得t2,当n15时该式取最大值,max5.3所以第一个离子从框架射出前框架内最多可能有6个离子。答案(1)(2)(n0,1,2,3,15)(3)6
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