【題目】(18分)如圖,勻強(qiáng)磁場垂直銅環(huán)所在的平面,導(dǎo)體棒a的一端固定在銅環(huán)的圓心O處,另一端緊貼圓環(huán),可繞O勻速轉(zhuǎn)動(dòng).通過電刷把銅環(huán)、環(huán)心與兩豎直平行金屬板P、Q連接成如圖所示的電路,R1、R2是定值電阻.帶正電的小球通過絕緣細(xì)線掛在兩板間M點(diǎn),被拉起到水平位置;合上開關(guān)K,無初速度釋放小球,小球沿圓弧經(jīng)過M點(diǎn)正下方的N點(diǎn)到另一側(cè).
已知:磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;a的角速度大小為ω,長度為l,電阻為r;R1=R2=2r,銅環(huán)電阻不計(jì);P、Q兩板間距為d;帶電的質(zhì)量為m、電量為q;重力加速度為g.求:
(1)a勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的方向;
(2)P、Q間電場強(qiáng)度E的大。
(3)小球通過N點(diǎn)時(shí)對細(xì)線拉力T的大。
【答案】 見試題分析
【解析】
試題分析:
(1)依題意,小球從水平位置釋放后,能沿圓弧向下擺動(dòng),故小球受到電場力的方向水平向右,P板帶正電,Q板帶負(fù)電。由右手定則可知,導(dǎo)體棒a順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。(2分)
(2)導(dǎo)體棒a轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線,由法拉第電磁感應(yīng)定律得電動(dòng)勢大。
= ①(2分,若缺中間推導(dǎo)式只得1分)
由閉合電路歐姆定律: ②(2分)
由歐姆定律可知,PQ的電壓為:UPQ= ③(2分)
故PQ間勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大。 ④(2分)
聯(lián)立①②③④,代入R1=R2=2r,可得:⑤(2分)
(3)設(shè)細(xì)繩長度為L,小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度為v,由動(dòng)能定理可得:
⑥(2分)
又 ⑦(2分)
由⑤⑥⑦得: ⑧(2分)
【評分說明:第(1)問給2分,若在圖中標(biāo)明方向且正確也可,若答“從圖示位置向上轉(zhuǎn)動(dòng)”或“從圖示位置向右轉(zhuǎn)動(dòng)”也可;①②③④⑤⑥⑦⑧各2分。共18分。】
考點(diǎn):法拉第電磁感應(yīng)定律 閉合電路歐姆定律 動(dòng)能定理
【題型】解答題
【結(jié)束】
161
【題目】如圖所示,甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O處,乙分子從O與M間的某處由靜止開始沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),甲、乙兩分子的分子勢能Ep與兩分子間距離x的關(guān)系如圖中曲線所示.若M、N、P三點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為x1、x2、x3,乙分子經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為2E0,則下列說法正確的是________
A.乙分子在M點(diǎn)時(shí),甲、乙兩分子間的分子力表現(xiàn)為斥力
B.乙分子在N點(diǎn)時(shí),加速度最小
C.乙分子在M點(diǎn)時(shí),動(dòng)能為E0
D.乙分子在P點(diǎn)時(shí),速度為零
E.乙分子在P點(diǎn)時(shí),分子力的功率為零
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖是在高山湖泊邊拍攝的一張風(fēng)景照片,湖水清澈見底,近處湖面水下的景物(石塊、砂礫等)都看得很清楚,而遠(yuǎn)處則只看到對岸山峰和天空彩虹的倒影,水面下的景物則根本看不到。下列說法中正確的是
A. 遠(yuǎn)處山峰的倒影非常清晰,是因?yàn)樯椒宓墓饩在水面上發(fā)生了全反射
B. 光線由水射入空氣,光的波速變大,波長變小
C. 遠(yuǎn)處水面下景物的光線射到水面處,入射角很大,可能發(fā)生了全反射,所以看不見
D. 近處水面下景物的光線到水面處,入射角較小,反射光強(qiáng)而折射光弱,因此有較多的能量射出水面而進(jìn)入人眼睛中
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,虛線圓所圍的區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場和另一未知?jiǎng)驈?qiáng)電場(未畫),一電子從A點(diǎn)沿直徑AO方向以速度v射入該區(qū)域。已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,不計(jì)電子所受的重力。
(1)若電子做直線運(yùn)動(dòng),求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大小和方向;
(2)若撤掉電場,其它條件不變,電子束經(jīng)過磁場區(qū)域后其運(yùn)動(dòng)方向與原入射方向的夾角為θ,求圓形磁場區(qū)域的半徑r和電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一圓柱形絕熱容器豎直放置,通過絕熱活塞封閉著溫度為T1的理想氣體,活塞的質(zhì)量為m,橫截面積為S,與容器底部相距h.現(xiàn)通過電熱絲給氣體加熱一段時(shí)間,使活塞緩慢上升且氣體溫度上升到T2,若這段時(shí)間內(nèi)氣體吸收的熱量為Q,已知大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g,求:
①氣體的壓強(qiáng).
②這段時(shí)間內(nèi)活塞緩慢上升的距離是多少?
③這段時(shí)間內(nèi)氣體的內(nèi)能變化了多少?
【答案】① ② ③
【解析】①活塞受力分析如圖,由平衡條件得P=P0+mg/S
②設(shè)溫度為t2時(shí)活塞與容器底部相距h2.因?yàn)闅怏w做等壓變化,由蓋—呂薩克定律 得:
由此得:
活塞上升了Δh=h2-h1=
③ 氣體對外做功為W=PS·Δh=(p0+)·S·=(P0S+mg)
由熱力學(xué)第一定律可知ΔU=Q-W=Q-(P0S+mg)
【題型】解答題
【結(jié)束】
112
【題目】一列簡諧橫波,某時(shí)刻的圖象如圖甲所示,從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí),波上A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示,則以下說法正確的是_______
A.這列波沿x軸負(fù)向傳播
B.這列波的波速是25 m/s
C.質(zhì)點(diǎn)P將比質(zhì)點(diǎn)Q先回到平衡位置
D.經(jīng)過Δt=0.4 s,A質(zhì)點(diǎn)通過的路程為4 m
E.經(jīng)過Δt=0.8 s,A質(zhì)點(diǎn)通過的位移為8 m
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】電動(dòng)汽車由于節(jié)能環(huán)保的重要優(yōu)勢,越來越被大家認(rèn)可。電動(dòng)汽車儲(chǔ)能部件是由多個(gè)蓄電池串聯(lián)疊置組成的電池組,如圖所示。某品牌電動(dòng)小轎車蓄電池的數(shù)據(jù)如下表所示。下列說法正確的是
電池只數(shù) | 輸入電壓 | 充電參數(shù) | 放電時(shí)平均電壓/只 | 電池容量/只 |
100只 | 交流220 | 420V,20A | 3.3V | 120Ah |
A. 將電池組的兩極直接接在交流電上進(jìn)行充電
B. 電池容量的單位Ah就是能量單位
C. 該電池組充電時(shí)的功率為4.4kW
D. 該電池組充滿電所儲(chǔ)存的能量為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,一質(zhì)量為m的活塞將理想氣體密封在足夠高的導(dǎo)熱汽缸內(nèi),活塞用勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧懸掛于天花板上,系統(tǒng)靜止時(shí),活塞與汽缸底部高度差為L0,彈簧的彈力為3mg.現(xiàn)用左手托住質(zhì)量為2m的物塊,右手將物塊用輕繩掛于汽缸底部,然后左手緩慢下移,直至離開物塊.外界大氣壓恒為p0,活塞的橫截面積為S,重力加速度大小為g,不計(jì)一切摩擦和缸內(nèi)氣體的質(zhì)量,環(huán)境溫度保持不變.求汽缸底部掛上物塊后穩(wěn)定時(shí),汽缸下降的高度h.
【答案】
【解析】設(shè)汽缸的質(zhì)量為M,則Mg+mg=3mg,得M=2m
汽缸底部掛上物塊穩(wěn)定后,以活塞和汽缸為研究對象,由受力平衡得
得
掛物塊前,缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)
掛上物塊后穩(wěn)定時(shí),缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)
根據(jù)玻意耳定律有
掛物塊前,彈簧的伸長量
掛上物塊后穩(wěn)定時(shí),汽缸下降的高度
【題型】解答題
【結(jié)束】
163
【題目】在以下各種說法中,正確的是________
A.變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場;變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場
B.相對論認(rèn)為:真空中的光速大小在不同慣性參照系中都是相同的
C.橫波在傳播過程中,波峰上的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到相鄰的波峰所用的時(shí)間為一個(gè)周期
D.機(jī)械波和電磁波本質(zhì)上不相同,但它們都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象
E.如果測量到來自遙遠(yuǎn)星系上某些元素發(fā)出的光波波長比地球上這些元素靜止時(shí)發(fā)出的光波波長長,這說明該星系正在遠(yuǎn)離我們而去
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,在水平道路上,質(zhì)量為5×103kg的拖車將另一同質(zhì)量的故障車拖移。用一根不可伸長的輕繩將兩車連接。行駛時(shí)車所受阻力為車重的0.25倍。當(dāng)拖車拖動(dòng)故障車一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),拖車輸出功率為2×105W。在勻速行駛過程中,拖車司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方有一障礙物便緊急剎車,司機(jī)反應(yīng)時(shí)間為0.4s,此后拖車水平方向只受到阻力,大小為其重力的0.5倍。故障車所受阻力保持不變。重力加速度g大小取10m/s2。
(1)若拖車停止時(shí)恰好與前方的障礙物不相撞,求拖車司機(jī)看到障礙物時(shí)距障礙物多遠(yuǎn);
(2)在這一過程中,拖車和故障車不能相撞,則拖車的繩長至少是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖為“驗(yàn)證動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)裝置.鉤碼質(zhì)量為m,小車和砝碼的總質(zhì)量M=300g.實(shí)驗(yàn)中用鉤碼重力的大小作為細(xì)繩對小車?yán)Φ拇笮。畬?shí)驗(yàn)主要過程如下:
①安裝實(shí)驗(yàn)裝置;
②分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶,求出小車的速度;
③計(jì)算小車的動(dòng)能增量和對應(yīng)細(xì)繩拉力做的功,判斷兩者是否相等.
(1)以下關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法中正確的是________.
A.調(diào)整滑輪高度使細(xì)繩與木板平行
B.為消除阻力的影響,應(yīng)使木板右端適當(dāng)傾斜
C.在質(zhì)量為10g、50g、80g的三種鉤碼中,挑選質(zhì)量為80g的鉤碼掛在掛鉤P上最為合理
D.先釋放小車,然后接通電源,打出一條紙帶
(2)在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中選擇點(diǎn)跡清晰的一條.測量如圖,打點(diǎn)周期為T,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g.用題中的有關(guān)字母寫出驗(yàn)證動(dòng)能定理的表達(dá)式________.
(3)寫出兩條引起實(shí)驗(yàn)誤差的原因________________________;________________________.
【答案】 AB 長度測量的誤差 用mg代替繩子的拉力
【解析】解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理,了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng),了解平衡摩擦力的方法;由勻變速運(yùn)動(dòng)的推論求出滑塊的瞬時(shí)速度,代入動(dòng)能定理表達(dá)式即可正確解題。
(1)小車運(yùn)動(dòng)中受到重力、支持力、繩的拉力、摩擦力四個(gè)力的作用.首先若要使小車受到合力等于繩上的拉力,必須保證:摩擦力被平衡、繩的拉力平行于接觸面,故A、B正確;在保證鉤碼重力等于細(xì)繩上的拉力及上述前提下對小車有:,對鉤碼:,解之有,可見只有當(dāng)時(shí)才有 ,故應(yīng)選用10g的鉤碼最為合理,C錯(cuò)誤.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用要求是先接通電源,待其工作穩(wěn)定后再釋放小車,D錯(cuò)誤.
(2)由題圖知、,故動(dòng)能變化量為,合力所做功,故需驗(yàn)證的式子為
(3)從產(chǎn)生的偶然誤差考慮有長度測量的誤差;從系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的角度考慮有用mg代替繩子的拉力、電源頻率不穩(wěn)定、摩擦力未完全被平衡等引起的誤差(答案合理皆可).
【題型】實(shí)驗(yàn)題
【結(jié)束】
90
【題目】某探究小組要盡可能精確地測量電流表○A1 的滿偏電流,可供選用的器材如下:
A.待測電流表A1 (滿偏電流Imax約為800 μA、內(nèi)阻r1約為100Ω,表盤刻度均勻、總格數(shù)為N)
B.電流表A2 (量程為0.6 A、內(nèi)阻r2=0.1Ω)
C.電壓表V (量程為3V、內(nèi)阻RV=3kΩ)
D.滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為20 Ω)
E.電源E(電動(dòng)勢有3V、內(nèi)阻r約為1.5Ω)
F.開關(guān)S一個(gè),導(dǎo)線若干
(1)該小組設(shè)計(jì)了圖甲、圖乙兩個(gè)電路圖,其中合理的是________(選填“圖甲”或“圖乙”).
(2)所選合理電路中虛線圈處應(yīng)接入電表________(選填“B”或“C”).
(3)在開關(guān)S閉合前,應(yīng)把滑動(dòng)變阻器的滑片P置于________端(選填“a”或“b”).
(4)在實(shí)驗(yàn)中,若所選電表的讀數(shù)為Z,電流表A1的指針偏轉(zhuǎn)了n格,則可算出待測電流表A1的偏電流Imax=________.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示為測量電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的實(shí)驗(yàn)裝置,半徑不大的圓形卡紙固定在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上,在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在圓形卡紙的旁邊垂直安裝一個(gè)改裝了的電火花計(jì)時(shí)器,它的打點(diǎn)時(shí)間間隔為t,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①使電火花計(jì)時(shí)器與圓形卡紙保持良好接觸
②啟動(dòng)電動(dòng)機(jī),使圓形卡紙轉(zhuǎn)動(dòng)起來
③接通電火花計(jì)時(shí)器的電源,使它工作起來
④關(guān)閉電動(dòng)機(jī),拆除電火花計(jì)時(shí)器,研究卡紙上留下的一段痕跡(如圖乙所示)
如測出n個(gè)點(diǎn)對應(yīng)的圓心角θ弧度,則可寫出角速度的表達(dá)式,代入數(shù)據(jù),得出的測量值
(1)要得到角速度的測量值,還缺少一種必要的測量工具,它是________。
A.秒表 B.螺旋測微器 C.圓規(guī) D.量角器
(2)寫出的表達(dá)式:________.
(3)為了避免在卡紙連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中出現(xiàn)打點(diǎn)重疊,在電火花計(jì)時(shí)器與盤面保持良好接觸的同時(shí),可以緩慢地將電火花計(jì)時(shí)器沿圓形卡紙半徑方向向卡紙中心移動(dòng),則卡紙上打下的點(diǎn)的分布曲線不是一個(gè)圓,而是類似一種螺旋線,如圖丙所示,這對測量結(jié)果有影響嗎?_____(選填“是”或“否”)
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