【题目】如图所示,有一半圆,其直径水平且与另一圆的底部相切于O点,O点恰好是下半圆的圆心,它们处在同一竖直平面内.现有三条光滑轨道AOB、COD、EOF,它们的两端分别位于上下两圆的圆周上,轨道与竖直直径的夹角关系为α>β>θ,现让一小物块先后从三条轨道顶端由静止下滑至底端,则小物块在每一条倾斜轨道上滑动时所经历的时间关系为( )
A. tAB=tCD=tEF
B. tAB>tCD>tEF
C. tAB<tCD<tEF
D. tAB=tCD<tEF
【答案】B
【解析】试题分析:设上面圆的半径为,下面圆的半径为,则轨道的长度,下滑的加速度,根据位移时间公式得,,则,因为,则,故B正确,A、C、D错误。
考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系
【名师点睛】根据几何关系求出轨道的长度,结合牛顿第二定律求出物块下滑的加速度,根据位移时间公式求出物块在滑动时经历的时间大小关系。
【题型】单选题
【结束】
134
【题目】在竖直平面内有一方向斜向上且与水平方向成α=30°角的匀强电场,电场中有一质量为m,电荷量为q的带电小球,用长为L的不可伸长的绝缘细线悬挂于O点,如图所示.开始时小球静止在M点,细线恰好水平.现用外力将小球拉到最低点P,然后由静止释放,则以下判断正确的是( )
A. 小球再次到M点时,速度刚好为零
B. 小球从P到M过程中,合外力对它做的功为
C. 小球从P到M过程中,其机械能增加了
D. 如果小球运动到M点时,细线突然断裂,小球将做匀变速直线运动
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】某研究小组的同学们准备测量15℃自来水的电阻率.以判断该自来水是否符合国际标准(国标规定自来水在15℃时电阻率应大于13Ωm).他们先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极,电极间装满密封的待测自来水,同学们设计了实验方案并分工进行了以下测量:
(1)同学们用游标卡尺测量玻璃管的内径d;向玻璃管内注满自来水,并用刻度尺测量水柱长度L;用多用电表的电阻“×100”档,按正确的操作步骤测量此水柱体的电阻R,表盘的示数如图所示;由图所示可知玻璃管的内径d=_______mm,水柱体的电阻R=______Ω.
(2)该小组同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
电压表V(量程15V,内阻约30kΩ);电流表A(量程300mA,内阻约50Ω);滑动变阻器R0(0~100Ω,允许最大电流1A);电池组E(电动势E=12V,内阻r=6Ω);开关一个、导线若干.请根据情况补全电路原理图(并不是所有的接线点都要连接)________
(3)如果测出水柱的长度L、玻璃管的内径d和水柱的电阻R,则自来水电阻率的表达式为ρ=________.(用符号表示)
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科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,在绝热圆柱形汽缸中用光滑绝热活塞密闭有一定质量的理想气体,在汽缸底部开有一小孔,与U形水银管相连,外界大气压为P0=75cmHg,缸内气体温度t0=27℃,稳定后两边水银面的高度差为△h=1.5cm,此时活塞离容器底部的高度为L=50cm(U形管内气体的体积忽略不计).已知柱形容器横截面S=0.01m2,取75cmHg压强为1.0×105Pa,重力加速度g=10m/s2.
(i)求活塞的质量;
(ii)若容器内气体温度缓慢降至-3℃,求此时U形管两侧水银面的高度差△h′和活塞离容器底部的高度L′.
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科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,10匝矩形线框,在磁感应强度为0.4 T的匀强磁场中,绕垂直磁场的轴OO′以角速度为100 rad/s匀速转动,线框电阻不计,面积为0.5m2,线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连,副线圈接有两只灯泡L1和L2.已知变压器原、副线圈的匝数比为10:1,开关断开时L1正常发光,且电流表示数为0.01A,则( )
A. 若从图示位置开始计时,线框中感应电动势的瞬时值为200sin100t V
B. 灯泡L1的额定功率为2W
C. 若开关S闭合,灯泡L1将更亮
D. 若开关S闭合,电流表示数将增大
【答案】D
【解析】试题分析:先根据公式Um=NBSω求解输入电压的最大值,然后根据理想变压器的变压比公式和变流比公式列式求解.
解:A、变压器的输入电压的最大值为:Um=NBSω=10×0.4×0.5×100=200V
从垂直中性面位置开始计时,故线框中感应电动势的瞬时值为:u=Umcosωt=200cos100t(V),故A错误;
B、变压器输入电压的有效值为:
U1===100V
开关断开时L1正常发光,且电流表示数为0.01A,根据变流比公式,有:
故I1=0.1A
灯泡L1的额定功率等于此时变压器的输入功率,为:
P=U1I1=100×0.1=10W,故B错误;
C、若开关S闭合,输出电压不变,故灯泡L1亮度不变;故C错误;
D、若开关S闭合,输出电压不变,输出端电阻减小,故输出电流增加,故输入电流也增加,输入功率增加,灯泡L1将更亮;故D正确;
故选:D.
点评:本题关键是记住交流发电机最大电动势表达式Um=NBSω,同时要明确输入电压决定输出电压,输出电流决定输入电流,输出功率决定输入功率.
【题型】单选题
【结束】
153
【题目】在如图所示的电路中,开关闭合后,当滑动变阻器的触头P向下滑动时,有( )
A. 灯L1变亮
B. 灯L2变暗
C. 电源的总功率变大
D. 电阻R1有从b到a方向的电流
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科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图为“验证动能定理”的实验装置.钩码质量为m,小车和砝码的总质量M=300g.实验中用钩码重力的大小作为细绳对小车拉力的大小.实验主要过程如下:
①安装实验装置;
②分析打点计时器打出的纸带,求出小车的速度;
③计算小车的动能增量和对应细绳拉力做的功,判断两者是否相等.
(1)以下关于该实验的说法中正确的是________.
A.调整滑轮高度使细绳与木板平行
B.为消除阻力的影响,应使木板右端适当倾斜
C.在质量为10g、50g、80g的三种钩码中,挑选质量为80g的钩码挂在挂钩P上最为合理
D.先释放小车,然后接通电源,打出一条纸带
(2)在多次重复实验得到的纸带中选择点迹清晰的一条.测量如图,打点周期为T,当地重力加速度为g.用题中的有关字母写出验证动能定理的表达式________.
(3)写出两条引起实验误差的原因________________________;________________________.
【答案】 AB 长度测量的误差 用mg代替绳子的拉力
【解析】解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项,了解平衡摩擦力的方法;由匀变速运动的推论求出滑块的瞬时速度,代入动能定理表达式即可正确解题。
(1)小车运动中受到重力、支持力、绳的拉力、摩擦力四个力的作用.首先若要使小车受到合力等于绳上的拉力,必须保证:摩擦力被平衡、绳的拉力平行于接触面,故A、B正确;在保证钩码重力等于细绳上的拉力及上述前提下对小车有:,对钩码:,解之有,可见只有当时才有 ,故应选用10g的钩码最为合理,C错误.打点计时器的使用要求是先接通电源,待其工作稳定后再释放小车,D错误.
(2)由题图知、,故动能变化量为,合力所做功,故需验证的式子为
(3)从产生的偶然误差考虑有长度测量的误差;从系统误差产生的角度考虑有用mg代替绳子的拉力、电源频率不稳定、摩擦力未完全被平衡等引起的误差(答案合理皆可).
【题型】实验题
【结束】
90
【题目】某探究小组要尽可能精确地测量电流表○A1 的满偏电流,可供选用的器材如下:
A.待测电流表A1 (满偏电流Imax约为800 μA、内阻r1约为100Ω,表盘刻度均匀、总格数为N)
B.电流表A2 (量程为0.6 A、内阻r2=0.1Ω)
C.电压表V (量程为3V、内阻RV=3kΩ)
D.滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω)
E.电源E(电动势有3V、内阻r约为1.5Ω)
F.开关S一个,导线若干
(1)该小组设计了图甲、图乙两个电路图,其中合理的是________(选填“图甲”或“图乙”).
(2)所选合理电路中虚线圈处应接入电表________(选填“B”或“C”).
(3)在开关S闭合前,应把滑动变阻器的滑片P置于________端(选填“a”或“b”).
(4)在实验中,若所选电表的读数为Z,电流表A1的指针偏转了n格,则可算出待测电流表A1的满偏电流Imax=________.
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科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】倾角θ=30°的斜面体固定在水平面上,在斜面体的底端附近固定一挡板,一质量不计的弹簧下端固定在挡板上,弹簧自然伸长时其上端位于斜面体上的O点处.质量分别为4m、m的物块甲和乙用一质量不计的细绳连接,跨过固定在斜面体顶端的光滑定滑轮,如图所示.开始物块甲位于斜面体上的M处,且MO=L,物块乙开始距离水平面足够远,现将物块甲和乙由静止释放,物块甲沿斜面下滑,当物块甲将弹簧压缩到N点时,物块甲、乙的速度减为零,ON=.已知物块甲与斜面体之间的动摩擦因数为μ=,重力加速度取g=10 m/s2,忽略空气的阻力,整个过程细绳始终没有松弛.则下列说法正确的是( )
A. 物块甲由静止释放到斜面体上N点的过程,物块甲先做匀加速直线运动,紧接着做匀减速直线运动直到速度减为零
B. 物块甲在与弹簧接触前的加速度大小为0.5 m/s2
C. 物块甲位于N点时,弹簧所储存的弹性势能的最大值为mgL
D. 物块甲位于N点时,弹簧所储存的弹性势能的最大值为mgL
【答案】BC
【解析】释放物块甲、乙后,物块甲沿斜面加速下滑,当与弹簧接触时,开始压缩弹簧,弹簧产生沿斜面向上的弹力,物块甲做加速度减小的加速运动,当把弹簧压缩到某一位置时,物块甲沿斜面受力平衡,速度达到最大,之后物块甲做加速度增大的减速运动,A错误;对物块甲、乙,根据牛顿第二定律有,其中,解得,B正确;以物块甲和乙为研究对象,从M点运动到N点,在N点弹簧压缩最短,弹性势能最大,由动能定理得,解得 ,弹性势能的变化量,C正确,D错误。
【题型】多选题
【结束】
74
【题目】为测量物块和木板间的动摩擦因数,某同学做了如下实验:
实验器材:两个同样的长木板,小滑块,垫块,刻度尺.
实验步骤:
a.按照图示将一个长木板水平放置,另一个长木板用垫块将左端垫高.
b.在倾斜长木板的斜面上某一位置作一标记A,使小滑块从该位置由静止释放,小滑块沿倾斜长木板下滑,再滑上水平长木板,最后停在水平长木板上,在停止位置作一标记B.
c.用刻度尺测量________和________,则可求出小滑块和长木板间的动摩擦因数μ=________(用所测物理量的符号表示).
误差分析:影响实验测量准确性的主要原因有:________________(任意写一条).
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【题目】把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动。从水星与金星和太阳在一条直线上开始计时,若测得在相同时间内水星,金星转过的角度分别为、(均为锐角),则由此条件可求得水星和金星
A. 质量之比
B. 绕太阳运动的轨道半径之比
C. 绕太阳运动的动能之比
D. 受到太阳的引力之比
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科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示一轻质弹簧下端悬挂一质量为m的小球,用手托着,使弹簧处于原长,放手后,弹簧被拉至最长的过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球先失重后超重
B. 小球机械能守恒
C. 小球所受的重力做的功大于弹簧的弹力对小球所做的功
D. 弹簧最长时,弹簧的弹性势能、小球的重力势能之和最大
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科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,xoy坐标系建在光滑绝缘的水平面上,x轴下方存在范围足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直水平面向外。A、C、D坐标分别为(0,2L)、(0,L)、 (a,0),A、C两点分别固定一平行于x轴放置的长度小于a的相同绝缘弹性挡板PQ和MN,A、C均为挡板中点,A、D两处分别放有两个相同的绝缘小球(可视为质点),小球质量为m,且A处小球不带电,D处小球带电量为q(q>0).若A处小球以某一水平速度v0飞向D,带电小球被碰后与挡板MN发生两次碰撞,并能经过A点与档板PQ发生碰撞,设球与球发生弹性碰撞,球与挡板碰撞前后沿板方向分速度不变,垂直板方向分速度等大反向,求:
(l)A处小球的初速度v0的大小?
(2)弹性档板MN的最小长度?
(3)若a= ,则带电小球运动的时间?
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