选择题(本大题包括8小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选的得0分)
1.如图在发射地球同步卫星的过程中,卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ,然后在Q 点通过改变卫星速度,让卫星进入地球同步轨道Ⅱ,则 ( ) A .该卫星的发射速度必定大于11.2km/s
B .卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于7.9km/s
C .在轨道Ⅰ上,卫星在P 点速度大于在Q 点的速度
D .卫星在Q 点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ
2.如图所示,物体A 和B 的质量均为m ,且分别与轻绳连接跨过定滑轮,现用力拉物体B 使它沿水平面向右做匀速运动,物体B 从C 点运动到D 点拉力做功为W1,从D 点运动到E 点拉力做功为W2,且CD 的距离与DE 的距离相等,在此过程中,绳子对A 的拉力大小为FT ,则( )
(A )W1<W2,FT >mg
( B )W1<W2,FT <mg
(C )W1>W2,FT =mg (D )W1=W2,FT >mg
3.虚线为两区域的分界线。一根金属棒ab 放在导轨上并与其正交,棒和导轨的电阻均不计。金属棒在水平向右的恒定拉力作用下,在左面区域中恰好以速度为υ做匀速直线运动,则( )
A .若B2=B1时,棒进入右面区域中后先做加速运动,最后以速度2v
作
匀速直线运动
B .若B2=B1时,棒进入右面区域中时仍以速度υ作匀速直线运动
C .若B2=2B1时,棒进入右面区域后先做减速运动,最后以速度2v
作 匀速运动
D .若B2=2B1时,棒进入右面区域后先做加速运动,最后以速度4υ作匀速运动
4.如图,电源内阻不能忽略,电流表和电压表为理想电表,下列说法正确的是 A .若R1断路,表的读数均减小 B .若R2断路,表的读数均减小
C .若R3断路,电流表读数为0,电压表读数变大
D .若R4断路,表的读数均变大
5.生活中处处用电,而我们需要的电都是通过变压器进行转换的,为了测一个已知额定电压为100V 的灯泡的额定功率,如图,理想变压器的原、副线圈分别接有理想电流表A 和
灯泡L ,滑动变阻器的电阻值范围时0-100Ω不考虑温度对灯泡电阻
的影响,原、副线圈的匝数比为2:1,交流电源的电压为U0=440V ,
适当调节滑动变阻器的触片位置,当灯泡在额定电压下正常工作时,测得电流表A 的示数为1.2A ,则
A.灯泡的额定功率为40W
B.灯泡的额定电流为2.4A
C.滑动变阻器上部分接入的电阻值为50Ω
D.滑动变阻器消耗的电功率为240W
(a)
(b)
6.如图,A 、B 、C 、D 、E 、F 为匀强电场中一个边长为10cm 的正六边形的 六个顶点,A 、B 、C 三点电势分别为1.0V 、2.0V 、3.0V ,则下列说法正确的是( )
A .匀强电场的场强大小为10V/m
B .匀强电场的场强大小为33
20V/m
C .电荷量为1.6×10-19C 的正点电荷从E 点移到F 点,电荷克服 电场力做功为1.6×10-19J
D .电荷量为1.6×10-19C 的负点电荷从F 点移到D 点,电荷的电势能减少4.8×10-19J 7.如图甲所示,质量为M 的木板静止在光滑水平面上,一个质量为m 的小滑块以初速度υ0从木板的左端向右滑上木板.滑块和木板速度随时间变化的图象如图乙所示,某同学根据 图象作出如下一些判断,正确的是( ) A .滑块与木板间始终存在相对运动 B .滑块始终未离开木板
C .滑块的质量大于木板的质量
D .在t1时刻滑块从木板上滑出
8.某种位移传感器的工作原理如图(a)所示,物体M 在导轨上平移时,带动滑动变阻器的滑片P 一起平移,通过理想电压表的示数来反映物体M 的位移x 。已知电源电动势为E ,内阻不计,滑动变阻器的总长为L ,物体M 以O 为平衡位置做简谐运动(取向右为正方
向),振幅为2L
,物体经过O 时P 恰好位于滑动变阻器的中点。若电压表的示数U 随时
间t 的变化关系如图(b)所示,则在图示0—t1时间内,下列说法正确的是( )
A .物体M 的速度为正方向且不断增大
B .物体M 的速度为负方向且不断减小
C .物体M 的加速度为正方向且不断增大
D .物体M 的加速度为负方向且不断减小
二、填空题(共18分) 9.(8分)某同学用图示实验装置研究电流在磁场中的受力方向与电流方向、磁场方向之间的关系。
(1)该同学将观察到的实验现象记录如下表,在表中部分记录缺失,请补充完整。
__________________________________________________。
10. (10分)如图15中R 为已知电阻,Rx 为待测电阻,s1为单刀单掷并关,s2为单刀双掷开关,V 为电压表(内阻极大),E 为电源(内阻不可忽略)。现用图中电路测量电源电动势ε及电阻Rx 。
(1)根据图15的电路图,在图16中完成完整的实物图连接; (2)写出连接电路图后的实验步骤:
a._______________________________________________________________;
b._______________________________________________________________;
c._______________________________________________________________。 (3)由R 及测得的物理量,可得ε=______________,Rx=________________。
三、计算题(共54分)
11. (16分)如图11所示,在水平面上有A 、B 两滑块,相距s=27. 5m ,质量mA=1kg ,mB=2kg 。A 以初速度V0向右滑行与静止的B 正碰,碰后A 反向向左运动,B 向右运动,从碰撞结束算起,A 经5s 停止运动,B 经15s 停止运动。A 、B 与地面动摩擦因数都为0.02,g 取10m/s2。碰撞瞬间两物体与地面摩擦力不计。求: (1)物块A 运动的初速度V0。
⑵A 与B 碰撞中损失的机械能。
12.(18分)质量m=2.0×10-4kg 、电荷量q=1.0×10-6C 的带正电微粒静止在空间范围足够大的匀强电场中,电场强度大小为E1。在t=0时刻,电场强度突然增加到E2=4.0×103N/C ,到t=0.20s 时再把电场方向改为水平向右,场强大小保持不变。取g=10m/s2。求:
(1)t=0.20s 时间内带电微粒上升的高度; (2)t=0.20s 时间内带电微粒增加的电势能;
(3)电场方向改为水平向右后带电微粒最小的的动能。
图15 图16
13.(20分)在光滑绝缘的水平面上建有如图所示的平面直角坐标系,在此水平面上可视为质点的不带电小球a静止于坐标系的原点O,可视为质点的带正电小球b静止在坐标为(0,﹣h)的位置上.现加一方向沿y轴正方
向、电场强度大小为E、范围足够大的匀强电场,
同时给a球以某一速度使其沿x轴正方向运动.当
b球到达坐标系原点O时速度为v0,此时立即撤去
电场而改加一方向垂直于绝缘水平面向上、磁感应
强度大小为B、范围足够大的匀强磁场,最终b球能与a
球相遇.求:
(1)b球的比荷q m;
(2)从b球到达原点O开始至b球与a球相遇所需的时间;(3)b球从开始位置运动到原点O时,a球的位置.
·
O
b球
a球
·
y
x
9.(1)
(2)__金属棒受到的摩擦力太大,金属棒与导轨接触不良,磁场太弱,电流太小等__。
(2)、 (1)图略(2分);
(2) a 打开S 1,闭合S 2至a ,读出电压表读数为U (1分)
b 闭合S 1,闭合S 2至a ,读出电压表读数为U 1 (1分)
c 闭合S 1,闭合S 2至b ,读出电压表读数为U 2 (1分)
(3)U (1分); 2
12
U R U U - (2分)
11.(1)A 、B 在地面上滑行过程中加速度大小
2
/2.0s m g m
mg
a ===
μμ
设A 与B 碰前A 的速度为υ,碰后A 的速度为υA 、B 的速度为υB 则:s m at A A /152.0=?==υ 方向向左
s m at B B /3152.0=?==υ 方向向右
A 与
B 碰撞,动量守恒:B B A A A m m m υυυ+-= 可得υ=5 m/s A 的初速度
s
m as /6220=+=υυ
(2)ΔE=
J m m m E B B A A A 32121212
22=--=
?υυυ
12.(1)在E2电场中,设带电微粒向上的加速度为a1,根据牛顿第二定律 q E2-mg=ma1
解得:a1=10m/s2
设0.20s 时间内带电微粒上升的高度为h ,则
2121t a h =
解得:h=0.20m
(2)在t=0.20s 时间内电场力对带电微粒做正功,电势能减少
2E qE h ?=-
解得:ΔE=-8.0×10-2J
(3)在t=0.20s 时带点微粒的速度v1=a1t=2.0m/s
把电场E2改为水平向右后,设带电微粒在竖直方向做匀减速运动的速度为vy ,水平方向作匀加速运动的速度为vx ,带电微粒的动能达到最小时所用时间为t1,则 vy=v1-gt1 vx=a2t1,
a2=m qE 2
=20m/s
解得:vy=2.0-10t1, vx=20t1
带点微粒的动能Ek=)(2122y x v v m + ])()[(21
212211t a gt v m E k +-=
]
2)[(2121112122
2v gt v t g a m E k +-+=
当
22211g a g v t +=
=0.04 s 时,Ek 有最小值
解得:Ek=3.2×10-4J
13.(16分)解:(1) b球受电场力作用做匀加速运动,由动能定理得:
201
2qEh mv =
(2分)
则b球的比荷为202v q
m Eh =
(1分)
(2) b球运动到原点后将在水平面上做匀速圆周运动 所以有:
2
00v qv B m
R = (1分
周期
02R
T v π=
(1分) 联立得:
2024m hE
T qB Bv ππ=
= (1分)
b 球只能与a 球相遇在图中的S 处,相遇所需时间为
2011422hE t k T k Bv π???
?=+=+ ? ?
???
? (1分) 012k =、、、…… (1分)
(3) a 球开始运动到与b 球相遇所用时间为:
1t t t '=+ (1分)
其中
102h
t v =
(1分)
a 球通过的路程为OS=2R (1分)
所以可得a 球的速度:v=OS
t ' (1分)
故v=
()0
0221Ev Bv k E
π++ (1分)
则a 球在x 轴上的坐标为
()010421Eh
x vt Bv k E
π==
++ (1分)
012k =、、、…… (1分)
a 球的位置为(()0421Eh
Bv k E
π++, 0) (1分)