(浙江选考)最新2020-2021届高考物理二轮复习 19-23题:20题专练小卷
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23题专练小卷1.如图所示,在空间xOy的第一象限内存在一沿x轴负方向,大小为E的匀强电场。
现有一质量为m,电量为+q的带电微粒(重力不计),在A(L,L)点无初速度释放,通过y轴上的P点进入第二象限,在第二象限内存在沿y轴负方向匀强电场,带电微粒最终从C(0,-2L)点离开第二象限。
(1)则第二象限内电场强度大小?带电微粒从C点离开的速度是多少?(2)若第二象限内仅存在沿垂直纸面的匀强磁场,使带电微粒仍从C(0,-2L)点离开,则磁感应强度大小?(3)若改变带电微粒释放点的位置从P点进入磁场,在第二象限有垂直纸面的圆形匀强磁场,使得粒子从C点离开的速度与只在电场时完全相同,则第二象限内圆形匀强磁场的磁感应强度是多少?圆形匀强磁场的面积是多少?2.如图所示,在无限长的竖直边界NS和MT间充满匀强电场,同时该区域上、下部分分别充满方向垂直于NSTM平面向外和向内的匀强磁场,磁感应强度大小分别为B和2B,KL为上下磁场的水平分界线。
在NS和MT边界上,距KL高h处分别有P、Q两点,NS和MT间距为1.8h,质量为m、电荷量为+q的粒子从P点垂直于NS边界射入该区域,在两边界之间做圆周运动,重力加速度为g。
(1)求电场强度的大小和方向。
(2)要使粒子不从NS边界飞出,求粒子入射速度的最小值。
(3)若粒子能经过Q点从MT边界飞出,求粒子入射速度的所有可能值。
23题专练小卷1.答案 (1)(2)(3)πL2解析 (1)粒子运动轨迹如图所示:在第一象限内:根据动能定理得:qEL=进入第二象限,在水平方向:2L=v P t在竖直方向:L=at2加速度为:a=联立可得:E'=在C点的竖直速度为:v Cy=at水平速度为:v Cx=v P联立可得:v C=方向与x轴负方向夹角45°(2)做圆周运动到达C点,如图所示:半径满足:R2=4L2+(R-L)2解得:R=2.5L洛伦兹力提供向心力:qv P B=可得:B=(3)因在磁场中速度大小不变,故改变带电微粒释放点的位置到P点时速度已经达到:v P=v C=要使磁感应强度B最小,则半径最大,如图所示:粒子进入第二象限时就进入磁场,从D点离开,过C点速度的反向延长线过水平位移的中点,由几何关系有,=L,所以轨迹半径:R=(+1)L根据洛伦兹力提供向心力:qBv P=m所以可得:B=圆形磁场的半径为r=,所以r=L所以面积为:S=πL22.答案 (1),方向竖直向上(2)(9-6(3)解析 (1)设电场强度大小为E。
2020年浙江省高三7月选考(高考)物理试题一、选择题Ⅰ(本题共13小题,每小题3分,共39分。
每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.国际单位制中电荷量的单位符号是C,如果用国际单位制基本单位的符号来表示,正确的是()⋅A. F V⋅ B. A s⋅ C. J/V D. N m/V2.如图所示,底部均有4个轮子的行李箱a竖立、b平卧放置在公交车上,箱子四周有一定空间。
当公交车()A. 缓慢起动时,两只行李箱一定相对车子向后运动B. 急刹车时,行李箱a一定相对车子向前运动C. 缓慢转弯时,两只行李箱一定相对车子向外侧运动D. 急转弯时,行李箱b一定相对车子向内侧运动3.矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。
当歼20隐形战斗机以速度v斜向上飞行时,其矢量发动机的喷口如图所示。
已知飞机受到重力G、发动机推力1F、与速度方向垂直的升力2F和与速度方向相反的空气阻力f F。
下列受力分析示意图可能正确的是()A. B.C. D.4.在抗击新冠病毒的过程中,广泛使用了红外体温计测量体温,如图所示。
下列说法正确的是( )A. 当体温超过37.3℃时人体才辐射红外线B. 当体温超过周围空气温度时人体才辐射红外线C. 红外体温计是依据体温计发射红外线来测体温的D. 红外体温计是依据人体温度越高,辐射的红外线强度越大来测体温的5.下列说法正确的是( )A. 质子的德布罗意波长与其动能成正比B. 天然放射的三种射线,穿透能力最强的是α射线C. 光电效应实验中的截止频率与入射光的频率有关D. 电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电子具有波动性6.如图所示,一质量为m 、电荷量为q (0q >)的粒子以速度0v 从MN 连线上的P 点水平向右射入大小为E 、方向竖直向下的匀强电场中。
已知MN 与水平方向成45°角,粒子的重力可以忽略,则粒子到达MN 连线上的某点时( )A. 所用时间为0mv qEB. 速度大小为03vC. 与P 点的距离为2022mv qED. 速度方向与竖直方向的夹角为30°7.火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。
2021届浙江省高考选考科目联考物理试题(2020年9月)一、选择题I(本题共13小题,每小题3分,共39分.每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.关于物理学家和他们的贡献,下列说法错误的是( )A.库仑提出了库仑定律,密立根最早通过油滴实验测出了元电荷的数值B.法拉第发现了电磁感应现象,纽曼、韦伯等人总结出法拉第电磁感应定律C.玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域,提出了定态和跃迁的概念,成功地解释了氢原子光谱的实验规律D.伽利略发现了自由落体运动规律,牛顿首先提出了把实验和逻辑推理有机地结合起来的科学研究方法1.D【命题意图】本题考查物理学史.【解题思路】伽利略首先提出了把实验和逻辑推理有机地结合起来的科学研究方法,不是牛顿,故D符合题意,ABC不符合题意.2.2020年7月23日,中国首颗火星探测器“天问一号”搭载着“胖五”(长征五号)重型运载火箭在海南文昌发射场顺利发射升空,火箭点火升空,燃料连续燃烧的燃气以很大的速度从火箭喷口喷出,火箭获得推力而升空,则( )A.火箭获得的推力来自空气B.火箭对喷出燃气的作用力与喷出燃气对火箭的作用力是一对作用力与反作用力C.喷出的燃气对火箭的作用力与火箭的重力是一对作用力与反作用力D.火箭飞离大气层后,不受重力作用2.B【命题意图】本题考查受力分析.【解题思路】火箭获得的推力来自于燃气,故A错误;火箭对喷出燃气的作用力与喷出燃气对火箭的作用力是一对作用力与反作用力,故B正确,C错误;火箭飞离大气层后,仍受重力作用,故D错误.3.2020年7月4日,羽毛球运动员林丹宣布退役,如图是林丹在某次羽毛球比赛中跃起的动作,将羽毛球以原速率斜向上击回,球在空中运动一段时间后落至对方的界面内.林丹运动过程中空气阻力不计,则下列说法正确的是( )A.林丹在起跳过程中地面对他的支持力做正功B.林丹在最高点速度为零,处于平衡状态C.林丹在空中的运动过程处于失重状态D.林丹击球过程中合外力对羽毛球做正功3.C【命题意图】本题考查功、力与运动、失重.【解题思路】起跳过程中,支持力作用时作用点没有位移,因此支持力不做功,故A错误;林丹在最高点速度为零,但合外力不为零,故不是平衡状态,故B错误;林丹在空中运动的过程中,只受重力作用,重力加速度向下,处于失重状态,故C 正确;击球前后,羽毛球的动能没有发生改变,合外力做功为零,故D 错误.4.飞行员驾驶飞机飞行的过程中都承受着很大的作用力,如图是某次训练中,飞机在空中水平面内匀速盘旋时的情况.飞行员能承受座椅对他的最大作用力为自身重力的9倍,则当飞机盘旋时的速度大小为v 时,飞机盘旋的最小半径是多少( ) A.5v 220g B. 5v 210g C. v 29g D. v 28g4.A 【命题意图】本题考查圆周运动.【解题思路】飞机在空中水平面内匀速盘旋时,座椅对飞行员的作用力一部分抵消飞行员的重力,一部分提供飞行员做圆周运动的向心力,设座椅对飞行员的作用力与竖直方向的夹角为0,对飞行员受力分析如图所示,有F cos θ=mg ,F sin θ=mv 2r代入F max =9mg ,解得r min =5v 220g,A 正确。
2024年浙江二次选考物理高频考点总复习考前仿真押题练(六)一、单选题 (共7题)第(1)题如图所示,是一果农分拣水果的简易装置,两轨道在同一倾斜面内,上窄下宽。
让水果由轨道上端静止释放,大小水果在不同位置落到不同的水果框(未画出)内,视水果为球形,忽略轨道摩擦,空气阻力及水果的滚动情况。
关于水果沿轨道下滑过程中,下列说法正确的是( )A.大小水果均做匀加速运动且大水果的加速度较大B.大小水果均做变加速运动且水果的加速度均渐渐变大C.水果对每根轨道的压力保持不变D.轨道对水果的作用力保持不变第(2)题在地球表面,被轻质细线悬挂而处于静止状态的质量为m的小球,所受地球的万有引力作用效果分解示意图如图所示,已知小球所处的纬度为θ(),重力为F1,万有引力为F,地球的半径为R,自转周期为T,下列说法正确的是( )A.细线的拉力F T与F是一对平衡力B.地球的第一宇宙速度为C.小球所需的向心力为D.地球赤道处的重力加速度为第(3)题下图为蹦极运动的示意图。
弹性绳的一端固定在点,另一端和运动员相连。
运动员从点自由下落,至点弹性绳自然伸直,经过合力为零的点到达最低点,然后弹起。
整个过程中忽略空气阻力。
分析这一过程,下列表述正确的是()①经过点时,运动员的速率最大②经过点时,运动员的速率最大③从点到点,运动员的加速度增大④从点到点,运动员的加速度不变A.①③B.②③C.①④D.②④第(4)题一质点沿一边长为的正方形轨道运动,每秒钟匀速移动,初始位置在边的中点A,沿逆时针方向运动,如图所示,A、B、C、D分别是边的中点,则下列说法正确的是( )A.第末的瞬时速度为B.前内的平均速度为C.前内的平均速度为D.前内的平均速率为第(5)题为了对火星及其周围的空间环境进行探测,我国预计于2011年10月发射第一颗火星探测器萤火一号.假设探测器在离火星表面高度分别为和的圆轨道上运动时,周期分别为和.火星可视为质量分布均匀的球体,且忽略火星的自转影响,万有引力常量为G.仅利用以上数据,可以计算出()A.火星的密度和火星表面的重力加速度B.火星的质量和火星对萤火一号的引力C.火星的半径和萤火一号的质量D.火星表面的重力加速度和火星对萤火一号的引力第(6)题“雨过闲田地,重重落叶红”,深红色的落叶层层叠叠地在空中或左或右、上上下下飞舞,关于飞舞的落叶,下列说法正确的是()A.落叶处于平衡状态B.落叶的加速度为g C.落叶只受重力作用D.落叶受到空气对它的作用第(7)题如图所示,一带负电粒子(不计重力)质量为m、电荷量大小为q,以初速度沿两板中央水平方向射入水平放置、距离为d、电势差为U的一对平行金属板间,经过一段时间从两板间飞出,在此过程中,已知粒子动量变化量的大小为,下列说法中不正确的是( )A.粒子在两板间运动的加速度大小为B.粒子从两板间离开时的速度大小为C.金属板的长度为D.入射点与出射点间的电势差为二、多选题 (共3题)第(1)题如图所示的坐标系,x轴水平向右,质量为m=0.5kg的小球从坐标原点O处,以初速度斜向右上方抛出,同时受到斜向右上方恒定的风力的作用,风力与的夹角为30°,风力与x轴正方向的夹角也为30°,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是( )A.小球的加速度大小为10m/s2B.加速度与初速度的夹角为60°C.小球做类斜抛运动D.当小球运动到x轴上的P点(图中未标出),则小球在P点的横坐标为第(2)题关于近代物理,下列说法正确的是()A.氢原子中,电子处在不同的定态轨道时,原子的能量均相同B.食盐被灼烧时发出黄色的光是钠原子核发生变化而造成的C.光子既具有能量又具有动量,与电子发生碰撞时光子的动量可以发生改变D.任何物质在红外线照射下都不会发出可见光第(3)题图甲是用力传感器对单摆做小角度摆动过程进行测量的装置图,图乙是与力传感器连接的计算机屏幕所显示的图像,其中F的最大值,已知摆球质量,重力加速度取,取,不计摆线质量及空气阻力。
2021届浙江省高考选考科目联考物理试题(2020年9月)一、选择题I(本题共13小题,每小题3分,共39分.每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.关于物理学家和他们的贡献,下列说法错误的是( )A.库仑提出了库仑定律,密立根最早通过油滴实验测出了元电荷的数值B.法拉第发现了电磁感应现象,纽曼、韦伯等人总结出法拉第电磁感应定律C.玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域,提出了定态和跃迁的概念,成功地解释了氢原子光谱的实验规律D.伽利略发现了自由落体运动规律,牛顿首先提出了把实验和逻辑推理有机地结合起来的科学研究方法1.D【命题意图】本题考查物理学史.【解题思路】伽利略首先提出了把实验和逻辑推理有机地结合起来的科学研究方法,不是牛顿,故D符合题意,ABC不符合题意.2.2020年7月23日,中国首颗火星探测器“天问一号”搭载着“胖五”(长征五号)重型运载火箭在海南文昌发射场顺利发射升空,火箭点火升空,燃料连续燃烧的燃气以很大的速度从火箭喷口喷出,火箭获得推力而升空,则( )A.火箭获得的推力来自空气B.火箭对喷出燃气的作用力与喷出燃气对火箭的作用力是一对作用力与反作用力C.喷出的燃气对火箭的作用力与火箭的重力是一对作用力与反作用力D.火箭飞离大气层后,不受重力作用2.B【命题意图】本题考查受力分析.【解题思路】火箭获得的推力来自于燃气,故A错误;火箭对喷出燃气的作用力与喷出燃气对火箭的作用力是一对作用力与反作用力,故B正确,C错误;火箭飞离大气层后,仍受重力作用,故D错误. 3.2020年7月4日,羽毛球运动员林丹宣布退役,如图是林丹在某次羽毛球比赛中跃起的动作,将羽毛球以原速率斜向上击回,球在空中运动一段时间后落至对方的界面内.林丹运动过程中空气阻力不计,则下列说法正确的是( )A.林丹在起跳过程中地面对他的支持力做正功B.林丹在最高点速度为零,处于平衡状态C.林丹在空中的运动过程处于失重状态D.林丹击球过程中合外力对羽毛球做正功3.C【命题意图】本题考查功、力与运动、失重.【解题思路】起跳过程中,支持力作用时作用点没有位移,因此支持力不做功,故A错误;林丹在最高点速度为零,但合外力不为零,故不是平衡状态,故B错误;林丹在空中运动的过程中,只受重力作用,重力加速度向下,处于失重状态,故C正确;击球前后,羽毛球的动能没有发生改变,合外力做功为零,故D错误.4.飞行员驾驶飞机飞行的过程中都承受着很大的作用力,如图是某次训练中,飞机在空中水平面内匀速盘旋时的情况.飞行员能承受座椅对他的最大作用力为自身重力的9倍,则当飞机盘旋时的速度大小为v 时,飞机盘旋的最小半径是多少( )A.5v 220gB. 5v 210gC. v 29gD. v 28g4.A 【命题意图】本题考查圆周运动.【解题思路】飞机在空中水平面内匀速盘旋时,座椅对飞行员的作用力一部分抵消飞行员的重力,一部分提供飞行员做圆周运动的向心力,设座椅对飞行员的作用力与竖直方向的夹角为θ,对飞行员受力分析如图所示,有F cos θ=mg ,F sin θ=mv 2r代入F max =9mg ,解得r min =5v 220g,A 正确。
2021年6月浙江省物理选考真题卷一、选择题Ⅰ(本题共13小题,每小题3分,共39分。
每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1. 据《自然》杂志2021年5月17日报道,中国科学家在稻城“拉索”基地(如图)探测到迄今为止最高能量的γ射线,能量值为151.4010eV ⨯,即( ) A. 151.4010V ⨯ B. 42.2410C -⨯C. 42.2410W -⨯D. 42.2410J -⨯2. 用高速摄影机拍摄的四张照片如图所示,下列说法正确的是( )A. 研究甲图中猫在地板上行走的速度时,猫可视为质点B. 研究乙图中水珠形状形成的原因时,旋转球可视为质点C. 研究丙图中飞翔鸟儿能否停在树桩上时,鸟儿可视为质点D. 研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时,马可视为质点3. 如图所示,在火箭发射塔周围有钢铁制成四座高塔,高塔的功能最有可能的是( ) A. 探测发射台周围风力的大小B. 发射与航天器联系的电磁波C. 预防雷电击中待发射的火箭D. 测量火箭发射过程的速度和加速度4. 2021年5月15日,天问一号着陆器在成功着陆火星表面的过程中,经大气层290s 的减速,速度从34.910m/s ⨯减为24.610m/s ⨯;打开降落伞后,经过90s 速度进一步减为21.010m/s ⨯;与降落伞分离,打开发动机减速后处于悬停状态;经过对着陆点的探测后平稳着陆。
若打开降落伞至分离前的运动可视为竖直向下运动,则着陆器( )A. 打开降落伞前,只受到气体阻力的作用B. 打开降落伞至分离前,受到的合力方向竖直向上C. 打开降落伞至分离前,只受到浮力和气体阻力的作用D. 悬停状态中,发动机喷火的反作用力与气体阻力是平衡力5. 如图所示,虚线是正弦交流电的图像,实线是另一交流电的图像,它们的周期T 和最大值m U 相同,则实线所对应的交流电的有效值U 满足( ) A. 2mU U =B. 2mU U =C. 2mU U > D. 2mU U <6. 某书中有如图所示的图,用来表示横截面是“<”形导体右侧的电场线和等势面,其中a 、b 是同一条实线上的两点,c 是另一条实线上的一点,d 是导体尖角右侧表面附近的一点。
提升训练19 波粒二象性和原子物理1.下列叙述中正确的是()A.一切物体都在辐射电磁波B.一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关D.黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波2.某金属在光的照射下产生光电效应,其遏止电压U c与入射光频率ν的关系图象如图所示,则由图象可知()A.若已知电子电荷量e,就可以求出普朗克常量hB.遏止电压是确定的,与照射光的频率无关C.入射光的频率为2ν0时,产生的光电子的最大初动能为hν0D.入射光的频率为3ν0时,产生的光电子的最大初动能为hν03.如图所示是氢原子的能级图,大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时,一共可以辐射出6种不同频率的光子,其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n=2能级跃迁时释放的光子,则()A.6种光子中波长最长的是n=4激发态跃迁到基态时产生的B.在6种光子中,从n=4能级跃迁到n=1能级释放的光子康普顿效应最明显C.使n=4能级的氢原子电离至少要0.85 eV的能量D.若从n=2能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应,则从n=3能级跃迁到n=2能级释放的光子也一定能使该板发生光电效应4.如图甲所示,合上开关,用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极K,发现电流表读数不为零。
调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于0.60 V时,电流表读数仍不为零,当电压表读数大于或等于0.60 V时,电流表读数为零。
把电路改为图乙,当电压表读数为2 V时,则逸出功及电子到达阳极时的最大动能为()A.1.5 eV,0.6 eVB.1.7 eV,1.9 eVC.1.9 eV,2.6 eVD.3.1 eV,4.5 eV5.下列说法正确的是()A.汤姆生做了α散射实验,表明原子具有核式结构B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应C.光电效应的发生几乎是瞬时的,产生电流的时间不超过10-9 sD.β衰变的实质是核内的中子转化成了一个质子和一个电子6.下列说法正确的是()A.图甲中,当弧光灯发出的光照射到锌板上时,与锌板相连的验电器铝箔有张角,证明光具有粒子性B.图乙为某金属在光的照射下,光电子最大初动能E k与入射光频率ν的关系图象,当入射光的频率为2ν0时,产生的光电子的最大初动能为EC.图丙中,用从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂,不能发生光电效应D.图丁是放射性元素发出的射线在磁场中偏转示意图,射线c是β粒子流,它产生的机理是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的7.2017年年初,我国研制的“大连光源”——极紫外自由电子激光装置,发生了波长在100 nm(1 nm=10-9m)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲,“大连光源”因其光子的能量大、密度高,可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用。
考点12 选修3-4考试标准知识内容考试要求简谐运动b简谐运动的描述c简谐运动的回复力和能量b单摆c外力作用下的振动b波的形成和传播b波的图象b波长、频率和波速c波的衍射和干涉b多普勒效应b惠更斯原理b光的反射与折射c全反射c光的颜色、色散b光的干涉c光的衍射b光的偏振b第 1 页共11 页激光a 电磁波的发现a 电磁振荡c 电磁波的发射和接收b 电磁波与信息化社会a 电磁波谱a第 2 页共11 页第 3 页 共 11页简谐运动的描述描述简谐运动的物理量物理量定义意义位移由平衡位置指向质点所在位置的有向线段描述质点振动中某时刻的位置相对于平衡位置的位移振幅振动物体离开平衡位置的最大距离描述振动的强弱和能量周期振动物体完成一次全振动所需时间频率振动物体单位时间内完成全振动的次数描述振动的快慢,两者互为倒数:T =1f简谐运动的回复力和能量1.回复力(1)方向:总是指向平衡位置.(2)来源:属于效果力,可以是某一个力,也可以是几个力的合力或某个力的分力.2.能量特点弹簧振子运动的过程就是动能和势能相互转化的过程.(1)在最大位移处,势能最大,动能为零.(2)在平衡位置处,动能最大,势能最小.(3)在简谐运动中,振动系统的机械能守恒.简谐运动的两种模型第 4 页 共 11 页模型弹簧振子单摆示意图简谐运动条件(1)弹簧质量可忽略(2)无摩擦等阻力(3)弹簧在弹性限度内(1)摆线为不可伸长的轻细线(2)无空气阻力(3)最大摆角小于或等于5°回复力由弹簧的弹力提供摆球重力沿圆弧切线方向的分力平衡位置弹簧原长处最低点周期与振幅无关T =2πl g能量转化弹性势能与动能的相互转化,机械能守恒重力势能与动能的相互转化,机械能守恒自由振动、受迫振动和共振的比较 振动项目自由振动受迫振动共振受力情况指向平衡位置的合力提供回复力受驱动力作用受驱动力作用振动周期和频率由系统本身性质决定,有固有周期T 0和由驱动力的周期或频率决定,即T =T 驱,f =T 驱=T 0,f 驱=f 0固有频率f0f驱振动能量振动系统的机械能不变由产生驱动力的物体提供 振动物体获得的能量最大波的形成和传播1.产生条件(1)有波源.(2)有介质,如空气、水、绳子等.2.传播特点(1)传播振动形式、能量和信息.(2)质点不随波迁移.(3)介质中各质点振动频率、振幅、起振方向等都与波源相同.(4)一个周期内,质点完成一次全振动(振幅为A),通过的路程为4A,位移为0.波的图象1.波的图象波的图象反映了在某时刻介质中的各质点离开平衡位置的位移,图象的横轴表示各质点的平衡位置,纵轴表示该时刻各质点的位移.2.图象的应用(如图所示)(1)直接读取振幅A和波长λ,以及该时刻各质点的位移.第 5 页共11 页第 6 页 共 11 页(2)确定某时刻各质点加速度的方向,并能比较其大小.(3)结合波的传播方向可确定各质点的振动方向,结合各质点的振动方向可确定波的传播方向.波长、频率和波速1.波长λ:在波动中,振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离.2.频率f :在波动中,介质中各质点的振动频率都是相同的,都等于波源的振动频率.3.波速v 、波长λ和频率f 、周期T 的关系(1)公式:v ==λf .λT(2)机械波的传播速度大小由介质决定,与机械波的频率无关.波的干涉和衍射 多普勒效应1.波的干涉和衍射波的干涉波的衍射条件两列波的频率必须相同发生明显衍射的条件:障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多现象形成加强区和减弱区相互隔开的稳定的干涉图样波能够绕过障碍物或孔继续传播2.多普勒效应(1)条件:波源和观察者之间有相对运动(距离发生变化).(2)现象:观察者感到频率发生变化.(3)实质:波源频率不变,观察者接收到的频率变化.光的反射与折射第 7 页 共 11 页1.反射定律反射光线与入射光线、法线处在同一平面内,反射光线与入射光线分别位于法线的两侧;反射角等于入射角.2.折射定律(1)内容:如图所示,折射光线与入射光线、法线处在同一平面内,折射光线与入射光线分别位于法线的两侧;入射角的正弦与折射角的正弦成正比.(2)表达式:=n .sin θ1sin θ2(3)在光的折射现象中,光路是可逆的.3.折射率(1)折射率是一个反映介质的光学性质的物理量.(2)定义式:n =.sin θ1sin θ2(3)计算公式:n =,因为v <c ,所以任何介质的折射率都大于1.cv(4)当光从真空(或空气)斜射入某种介质时,入射角大于折射角;当光由介质斜射入真空(或空气)时,入射角小于折射角.全反射1.条件:(1)光从光密介质射入光疏介质.(2)入射角大于或等于临界角.2.临界角:折射角等于90°时的入射角.若光从光密介质(折射率为n )射向真空或空气时,第 8 页 共 11 页发生全反射的临界角为C ,则sin C =.介质的折射率越大,发生全反射的临界角越小.1n光的颜色 色散1.色散现象白光通过三棱镜会形成由红到紫七种色光组成的彩色光谱.2.成因由于不同色光折射率不同,它们射到分界面时,折射率大的光,偏折角也大.3.光的色散现象说明(1)白光为复色光;(2)同一介质对不同色光的折射率不同,频率越大的色光折射率越大;(3)不同色光在同一介质中的传播速度不同,波长越短,波速越慢.光的干涉1.产生条件两列光的频率相同,振动方向相同,且具有恒定的相位差,则能产生稳定的干涉图样.2.杨氏双缝干涉(1)原理如图所示.(2)条纹特点①单色光:形成明暗相间的条纹,中央为亮条纹.②白光:光屏上出现彩色条纹,且中央亮条纹是白色.第 9 页 共 11 页(3)条纹间距公式:Δx =λ.ld 3.薄膜干涉(1)相干光:光照射到透明薄膜上,从薄膜的两个表面反射的两列光波.(2)图样特点:同双缝干涉,同一条亮(或暗)条纹对应的薄膜的厚度相等.单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹,白光照射薄膜时形成彩色条纹.光的衍射1.发生明显衍射的条件只有当障碍物的尺寸与光的波长相差不多,或比光的波长还小时,衍射现象才会明显.2.衍射条纹的特点(1)单缝衍射和圆孔衍射图样的比较单缝衍射圆孔衍射单色光中央为亮且宽的条纹,两侧为明暗相间的条纹,且越靠外,亮条纹的亮度越弱,宽度越小①中央是大且亮的圆形亮斑,周围分布着明暗相间的同心圆环,且越靠外,圆形亮条纹的亮度越弱,宽度越小.②亮环或暗环间的距离随圆孔半径的增大而减小白光中央为亮且宽的白色条纹,两侧为亮度逐渐变暗、宽度逐渐变窄的彩色条纹,其中最靠近中央的色光是紫光,离中央最远的是红光中央是大且亮的白色亮斑,周围是不等间距的彩色的同心圆环(2)泊松亮斑(圆盘衍射):当光照到不透明的半径很小的小圆盘上时,在圆盘的阴影中心出现亮斑(在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环).第 10 页 共 11页光的偏振现象1.偏振:光波只沿某个特定的方向振动.2.偏振光:在垂直于传播方向的平面上,只沿某个特定方向振动的光.光的偏振证明光是横波.自然光通过偏振片后,就得到了偏振光.电磁振荡和电磁波1.LC 振荡电路和图象(如图所示):2.LC 电路的周期、频率公式:T =2π,f = .LC 12πLC 3.麦克斯韦电磁场理论变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场.变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个完整的整体,这就是电磁场.4.电磁波电磁场(电磁能量)由近及远地向周围传播形成电磁波.(1)电磁波是横波,在空间传播不需要介质;(2)真空中电磁波的速度为3.0×108 m/s ;第 11 页 共 11页(3)v =λf 对电磁波同样适用;(4)电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象.5.发射电磁波的条件(1)要有足够高的振荡频率;(2)电路必须开放,使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间.6.电磁波谱:按电磁波的波长从长到短分布是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线和γ射线,形成电磁波谱;递变规律:直线传播能力增强,衍射能力减弱.。
浙江省绍兴市2021届新高考第二次适应性考试物理试题一、单项选择题:本题共6小题,每小题5分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.如图,两束单色光A、B分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖,出射时合成一束复色光P,下列说法正确的是A.A光的频率小于B光的频率B.在玻璃砖中A光的传播速度小于B光的传播速度C.玻璃砖对A光的折射率大于对B光的折射率D.两种单色光由玻璃射向空气时,A光的临界角较小【答案】A【解析】【详解】由题图可知,玻璃砖对B光的折射程度大,则n B>n A,故B光的频率较大,故A正确、C错误;由v=c/n 知,在玻璃砖中,v B<v A,故B错误;两种单色光由玻璃射向空气时,由于sinC=1/n,所以,C B<C A,故D错误;故选A。
2.在竖直平衡(截面)内固定三根平行的长直导线a、b、c,通有大小相等、方向如图所示的电流.若在三根导线所在空间内加一匀强磁场后,导线a所受安培力的合力恰好为零,则所加磁场的方向可能是()A.垂直导线向左B.垂直导线向右C.垂直纸面向里D.垂直纸面向外【答案】D【解析】【详解】根据安培定则可知,导线b在a处的磁场向里,导线c在a处的磁场向外,因b离a较近,可知bc在a 处的合磁场垂直纸面向里;因导线a所受安培力的合力恰好为零,可知a处所加磁场的方向为垂直纸面向外;A.垂直导线向左,与结论不相符,选项A错误;B.垂直导线向右,与结论不相符,选项B错误;C.垂直纸面向里,与结论不相符,选项C错误;D.垂直纸面向外,与结论相符,选项D正确;3.如图所示,一个有矩形边界的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向内.一个三角形闭合导线框,由位置1(左)沿纸面匀速运动到位置2(右).取线框刚到达磁场边界的时刻为计时起点(t=0),规定逆时针方向为电流的正方向,则图中能正确反映线框中电流号时间关系的是()A.B.C.D.【答案】A【解析】【分析】=和欧姆定律,分先由楞次定律依据磁通量的变化可以判定感应电流的方向,再由感应电动势公式E BLv段分析感应电流的大小,即可选择图象.【详解】线框进入磁场的过程,磁通量向里增加,根据楞次定律得知感应电流的磁场向外,由安培定则可知感应电流方向为逆时针,电流i应为正方向,故BC错误;线框进入磁场的过程,线框有效的切割长度先均匀增大后均匀减小,由E=BLv,可知感应电动势先均匀增大后均匀减小;线框完全进入磁场的过程,磁通量不变,没有感应电流产生.线框穿出磁场的过程,磁通量向里减小,根据楞次定律得知感应电流的磁场向里,由安培定则可知感应电流方向为顺时针,电流i应为负方向;线框有效的切割长度先均匀增大后均匀=,可知感应电动势先均匀增大后均匀减小,故A正确,D错误.减小,由E BLv4.如图所示为某质点运动的速度一时间图像(若将AB段图线以AB连线为轴翻转180︒,图线形状与OA 段相对于虚线对称),则关于OA段和AB图线描述的运动,下列说法正确的是()A .两段的运动时间相同B .两段的平均速度相同C .两段的速度变化量相同D .两段的平均加速度相同【答案】A【解析】【分析】【详解】 A .根据几何关系可知,两段在时间轴上投影的长度相同,因此两段的运动时间相同,故A 正确; B .由图像下方面积可知,两段位移不等,因此平均速度不同,故B 错误;C .两段的速度变化量大小相等,方向相反,故C 错误;D .由∆=∆v a t可知,两段的平均加速度大小相等,方向相反,故D 错误。
浙江省杭州市五校联盟高考物理二诊试卷一、选择题:本大题共7小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.下列说法正确的是()A.楞次通过实验研究,总结出了电磁感应定律B.法拉第通过实验研究,发现了电流周围存在磁场C.亚里士多德最先验证了轻重不同的物体在真空中下落快慢相同D.伽利略根据理想斜面实验,提出了力不是维持物体运动的原因2.一个做匀加速直线运动的物体先后经过A.B两点的速度分别为v1和v2,则下列结论中不正确的有()A.物体经过AB位移中点的速度大小为B.物体经过AB位移中点的速度大小为C.物体通过AB这段位移的平均速度为D.物体通过AB这段位移所用的中间时刻的速度为3.如图所示的实验装置中,极板A接地,平行板电容器的极板B与一个灵敏的静电计相接.将A极板向左移动,增大电容器两极板间的距离时,电容器所带的电量Q、电容C、两极间的电压U,电容器两极板间的场强E的变化情况是()A.Q变小,C不变,U不变,E变小 B.Q变小,C变小,U不变,E不变C.Q不变,C变小,U变大,E不变 D.Q不变,C变小,U变大,E变小4.如图所示,把小车放在倾角为30°的光滑斜面上,用轻绳跨过定滑轮使之与盛有沙子的小桶相连,不计滑轮质量及摩擦,已知小车的质量为3m,小桶与沙子的总质量为m,小车从静止释放后,在小桶上升竖直高度为h的过程中()A.小桶处于失重状态B.小桶的最大速度为C.小车受绳的拉力等于mg D.小车的最大动能为mgh5.如图1所示,小物块静止在倾角θ=37°的粗糙斜面上.现对物块施加一个沿斜面向下的推力F,力F的大小随时间t的变化情况如图2所示,物块的速率υ随时间t的变化规律如图3所示,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2.下列说法正确的是()A.物块的质量为1kgB.物块与斜面间的动摩擦因数为0.7C.0~3s时间内力F做功的平均功率为0.32WD.0~3s时间内物体克服摩擦力做的功为5.12J6.质量为m的物体沿着半径为R的半球形金属球壳滑到最低点时的速度大小为υ,如图所示,若物体与球壳之间的摩擦因数为μ,则物体在最低点时的()A.向心加速度为B.向心力为m(g+)C.对球壳的压力为D.受到的摩擦力为μm(g+)7.如图所示,在一竖直平面内,BCDF段是半径为R的圆弧挡板,AB段为直线型挡板(长为4R),两者在B点相切,θ=37°,C,F两点与圆心等高,D在圆弧形挡板的最低点,所有接触面均光滑,绝缘挡板处于水平方向场强为E的匀强电场中.现将带电量为+q,质量为m的小球从挡板内侧的A点由静止释放,小球沿挡板内侧ABCDF运动到F点后抛出,在这段运动过程中,下列说法正确的是(sin37°=0.6,cos37°=0.8)()A.匀强电场的场强大小可能是B.小球运动到D点时动能一定不是最大C.小球机械能增加量的最大值是2.6qERD.小球从B到D运动过程中,动能的增量为1.8mgR﹣0.8EqR二、非选择题(共78分)8.用如图1实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.图2给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图2所示.已知m1=50g、m2=150g,则(g取10m/s2,结果保留两位有效数字)(1)在纸带上打下记数点5时的速度v= m/s;(2)在打点0~5过程中系统动能的增量△E K= J,系统势能的减少量△E P=J,由此得出的结论是;(3)若某同学作出v2﹣h图象如图3,则当地的实际重力加速度g= m/s2.9.在“测电池的电动势和内阻”的实验中,测量对象为一节新的干电池.(1)用图(a)所示电路测量时,在较大范围内调节滑动变阻器,发现电压表读数变化不明显,原因是:.(2)为了提高实验精度,采用图乙所示电路,提供的器材:量程3V的电压表V,量程0.6A的电流表A(具有一定内阻),定值电阻R0(阻值未知,约几欧姆),滑动变阻:R1(0~10Ω)滑动变阻器R2(0~200Ω),单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S,导线若干①电路中,加接电阻凰有两方面的作用,一是方便实验操作和数据测量,二是②为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用(填R1或R2).③开始实验之前,S1、S2都处于断开状态.现在开始实验:A.闭合S1,S2打向1,测得电压表的读数U0,电流表的读数为I0,则= .(电流表内阻用R A表示)B.闭合S1,S2打向2,改变滑动变阻器的阻值,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2.则新电池电动势的表达式为E= ,内阻的表达式r= .10.足够长光滑斜面BC的倾角α=53°,小物块与水平面间的动摩擦因数为0.5,水平面与斜面之间B点有一小段弧形连接,一质量m=2kg的小物块静止于A点.现在AB段对小物块施加与水平方向成α=53°的恒力F作用,如图(a)所示,小物块在AB段运动的速度﹣时间图象如图(b)所示,到达B点迅速撤去恒力F.(已知sin53°=0.8,cos53°=0.6).求:(1)小物块所受到的恒力F;(2)小物块从B点沿斜面向上运动,到返回B点所用的时间;(3)小物块能否返回到A点?若能,计算小物块通过A点时的速度;若不能,计算小物块停止运动时离B点的距离.11.如图所示,M、N为中心开有小孔的平行板电容器的两极板,相距为D,其右侧有一边长为2a的正三角形区域,区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,在极板M、N之间加上电压U后,M 板电势高于N板电势.现有一带正电的粒子,质量为m、电荷量为q,其重力和初速度均忽略不计,粒子从极板M的中央小孔S1处射入电容器,穿过小孔S2后从距三角形A点a的P处垂直AB方向进入磁场,试求:(1)粒子到达小孔S2时的速度;(2)若粒子从P点进入磁场后经时间t从AP间离开磁场,求粒子的运动半径和磁感应强度的大小;(3)若粒子能从AC间离开磁场,磁感应强度应满足什么条件?12.在同一水平面中的光滑平行导轨P、Q相距L=1m,导轨左端接有如图所示的电路.其中水平放置的平行板电容器两极板M、N间距离d=10mm,定值电阻R1=R2=12Ω,R3=2Ω,金属棒ab 电阻r=2Ω,其它电阻不计.磁感应强度B=1T的匀强磁场竖直穿过导轨平面,当金属棒ab沿导轨向右匀速运动时,悬浮于电容器两极板之间,质量m=1×10﹣14kg,带电量q=﹣1×10﹣14C的微粒恰好静止不动.取g=10m/s2,在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好.且运动速度保持恒定.试求:(1)匀强磁场的方向;(2)ab两端的路端电压;(3)金属棒ab运动的速度.浙江省杭州市五校联盟高考物理二诊试卷参考答案与试题解析一、选择题:本大题共7小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.下列说法正确的是()A.楞次通过实验研究,总结出了电磁感应定律B.法拉第通过实验研究,发现了电流周围存在磁场C.亚里士多德最先验证了轻重不同的物体在真空中下落快慢相同D.伽利略根据理想斜面实验,提出了力不是维持物体运动的原因【考点】法拉第电磁感应定律;物理学史.【分析】法拉第通过实验研究,总结出了电磁感应定律.奥斯特通过实验研究,发现了电流周围存在磁场.伽利略最先验证了轻重不同的物体在真空中下落快慢相同.伽利略根据理想斜面实验,提出了力不是维持物体运动的原因.【解答】解:A、英国物理学家法拉第通过实验研究,总结出了电磁感应定律.故A错误.B、丹麦物理学家奥斯特通过实验研究,发现了电流周围存在磁场.故B错误.C、伽利略最先验证了轻重不同的物体在真空中下落快慢相同.故C错误.D、伽利略根据理想斜面实验,提出了力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因.故D正确.故选:D.2.一个做匀加速直线运动的物体先后经过A.B两点的速度分别为v1和v2,则下列结论中不正确的有()A.物体经过AB位移中点的速度大小为B.物体经过AB位移中点的速度大小为C.物体通过AB这段位移的平均速度为D.物体通过AB这段位移所用的中间时刻的速度为【考点】平均速度;匀变速直线运动的速度与时间的关系.【分析】对于匀变速直线运动,平均速度等于中间时刻的速度,也等于初末速度的平均值,对于匀变速直线运动,中间位置的速度等于初末速度的方均根.【解答】解:物体做匀加速直线运动,先后经过A、B两点时的速度分别为v1和v2,对于匀变速直线运动,中间位置的速度等于初末速度的方均根,故物体经过AB位移中点的速度大小为;故物体通过AB这段位移的平均速度为=;而平均速度等于中间时刻的速度,故物体经过AB中间时刻的速度大小应为;故A错误,BCD正确.本题选不正确的,故选:A3.如图所示的实验装置中,极板A接地,平行板电容器的极板B与一个灵敏的静电计相接.将A极板向左移动,增大电容器两极板间的距离时,电容器所带的电量Q、电容C、两极间的电压U,电容器两极板间的场强E的变化情况是()A.Q变小,C不变,U不变,E变小 B.Q变小,C变小,U不变,E不变C.Q不变,C变小,U变大,E不变 D.Q不变,C变小,U变大,E变小【考点】电容器的动态分析.【分析】题中平行板电容器与静电计相接,电容器的电量不变,改变板间距离,由C=,分析电容的变化,根据C=分析电压U的变化,根据E=分析场强的变化.【解答】解:A、B,平行板电容器与静电计并联,电容器所带电量不变.故A、B错误.C、D,增大电容器两极板间的距离d时,由C=知,电容C变小,Q不变,根据C=知,U变大,而E===,Q、k、ɛ、S均不变,则E不变.故C正确,D错误.故选C4.如图所示,把小车放在倾角为30°的光滑斜面上,用轻绳跨过定滑轮使之与盛有沙子的小桶相连,不计滑轮质量及摩擦,已知小车的质量为3m,小桶与沙子的总质量为m,小车从静止释放后,在小桶上升竖直高度为h的过程中()A.小桶处于失重状态B.小桶的最大速度为C.小车受绳的拉力等于mg D.小车的最大动能为mgh【考点】机械能守恒定律;牛顿第二定律.【分析】先小桶的加速度,分析其状态.根据A、B的位移之间的关系,分别以A、B为研究对象,根据动能定理列式可求得最大速度.【解答】解:AC、在整个运动过程中,小桶向上做加速运动,所以小桶受到的拉力大于重力,小桶处于超重状态.故A、C错误;B、在小桶上升竖直高度为h的过程中只有重力对小车和小桶做功,由动能定律得:3mg•h•sin30°﹣mgh=(3m+m)v2;解得小桶的最大速度:v=,故B正确;D、小车和小桶具有相等的最大速度,所以小车的最大动能为:E Km=•3mv2=mgh,故D错误.故选:B5.如图1所示,小物块静止在倾角θ=37°的粗糙斜面上.现对物块施加一个沿斜面向下的推力F,力F的大小随时间t的变化情况如图2所示,物块的速率υ随时间t的变化规律如图3所示,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2.下列说法正确的是()A.物块的质量为1kgB.物块与斜面间的动摩擦因数为0.7C.0~3s时间内力F做功的平均功率为0.32WD.0~3s时间内物体克服摩擦力做的功为5.12J【考点】动能定理的应用;功率、平均功率和瞬时功率.【分析】由F﹣t图象求出力的大小,由v﹣t图象判断物体的运动状态,应用牛顿第二定律、平衡条件与滑动摩擦力公式求出物块的质量与动摩擦因数;由运动学公式求出物块的位移,由功的计算公式求出功,由功率公式可以求出功率.【解答】解:A、由速度图象知在1~3s时间内,物块做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得:0.8+mgsinθ﹣μmgcosθ=ma,由v﹣t图象可知,加速度:a=m/s2=0.4m/s2.在3~4s时间内,物块做匀速直线运动,由平衡条件得:μmgcosθ﹣mgsinθ=0.4N,解得:m=1kg,μ=0.8,故A正确,B错误;C、由v﹣t图象可知,0~1s时间内,物块静止,力F不做功,1~3s时间内,力F=0.8N,物块的位移x=×0.4×22m=0.8m,0~3s内力F做功的平均功率为:P===W=0.213W,故C错误;D、0~3s时间内物体克服摩擦力做的功为:W f=μmgcosθ•x=0.8×1×10×cos37°×0.8=5.12J,故D 正确.故选:AD.6.质量为m的物体沿着半径为R的半球形金属球壳滑到最低点时的速度大小为υ,如图所示,若物体与球壳之间的摩擦因数为μ,则物体在最低点时的()A.向心加速度为B.向心力为m(g+)C.对球壳的压力为D.受到的摩擦力为μm(g+)【考点】牛顿第二定律;向心力.【分析】物体滑到半球形金属球壳最低点时,速度大小为v,半径为R,向心加速度为a n=,此时由重力和支持力提供向心力.根据牛顿第二定律求出支持力,由公式f=μN求出摩擦力.【解答】解:A、物体滑到半球形金属球壳最低点时,速度大小为v,半径为R,向心加速度为a n=.故A正确.B、根据牛顿第二定律得知,物体在最低点时的向心力F n=ma n=m.故B错误.C、根据牛顿第二定律得N﹣mg=m,得到金属球壳对小球的支持力N=m(g+),由牛顿第三定律可知,小球对金属球壳的压力大小N′=m(g+).故C错误.D、物体在最低点时,受到的摩擦力为f=μN=μm(g+).故D正确.故选AD7.如图所示,在一竖直平面内,BCDF段是半径为R的圆弧挡板,AB段为直线型挡板(长为4R),两者在B点相切,θ=37°,C,F两点与圆心等高,D在圆弧形挡板的最低点,所有接触面均光滑,绝缘挡板处于水平方向场强为E的匀强电场中.现将带电量为+q,质量为m的小球从挡板内侧的A点由静止释放,小球沿挡板内侧ABCDF运动到F点后抛出,在这段运动过程中,下列说法正确的是(sin37°=0.6,cos37°=0.8)()A.匀强电场的场强大小可能是B.小球运动到D点时动能一定不是最大C.小球机械能增加量的最大值是2.6qERD.小球从B到D运动过程中,动能的增量为1.8mgR﹣0.8EqR【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系.【分析】小球能沿挡板内侧ABC内侧运动,电场力垂直AB方向的分力必定大于等于重力垂直AB 方向的分力,列式可得到场强的大小范围;根据小球的运动情况,分析小球的合力方向,判断什么位置动能最大;根据动能定理求解小球从B到D运动过程中动能的增量.【解答】解:A、小球能沿挡板内侧ABC内侧运动,则有:qEcos37°≥mgsin37°,则得:E≥,故场强大小不可能等于.故A错误.B、小球在复合场中受重力和电场力,所以小球运动到合力方向上时动能最大,则知在CD之间的某一点上时动能最大,故B正确;C、小球运动到C点时,电场力做正功最多,小球的机械能增加量最大,所以小球机械能增加量的最大值为△E=qE[4Rcos53°+R(1﹣cos37°)]=2.6qER,故C正确.D、小球从B到D运动过程中,根据动能定理得:动能的增量为△E k=mgR(1+sin37°)﹣qERcos37°=1.6mgR﹣0.8qER,故D错误.故选:BC.二、非选择题(共78分)8.用如图1实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.图2给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图2所示.已知m1=50g、m2=150g,则(g取10m/s2,结果保留两位有效数字)(1)在纸带上打下记数点5时的速度v= 2.4 m/s;(2)在打点0~5过程中系统动能的增量△E K= 0.576 J,系统势能的减少量△E P= 0.600 J,由此得出的结论是在误差允许的范围内,系统机械能守恒;(3)若某同学作出v2﹣h图象如图3,则当地的实际重力加速度g= 9.7 m/s2.【考点】验证机械能守恒定律.【分析】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出计数点5的瞬时速度,从而得出动能的增加量,结合下降的高度求出重力势能的减小量.根据机械能守恒得出v2﹣h的关系式,结合图线的斜率求出当地的重力加速度.【解答】解:(1)在纸带上打下记数点5时的速度v=.(2)则打点0~5过程中系统动能的增量△E K==0.576J.系统重力势能的减小量△E P=(m2﹣m1)gh=0.1×10×(0.216+0.384)=0.600J,在误差允许的范围内,系统机械能守恒.(3)根据系统机械能守恒得,,解得,图线的斜率k==,解得g=9.7m/s2.故答案为:(1)2.4;(2)0.576,0.600,在误差允许的范围内,系统机械能守恒.(3)9.7.9.在“测电池的电动势和内阻”的实验中,测量对象为一节新的干电池.(1)用图(a)所示电路测量时,在较大范围内调节滑动变阻器,发现电压表读数变化不明显,原因是:电源内阻很小.(2)为了提高实验精度,采用图乙所示电路,提供的器材:量程3V的电压表V,量程0.6A的电流表A(具有一定内阻),定值电阻R0(阻值未知,约几欧姆),滑动变阻:R1(0~10Ω)滑动变阻器R2(0~200Ω),单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S,导线若干①电路中,加接电阻凰有两方面的作用,一是方便实验操作和数据测量,二是防止变阻器电阻过小时,电池被短路或电流表被烧坏②为方便实验调节且能较准确地进行测量,滑动变阻器应选用R1(填R1或R2).③开始实验之前,S1、S2都处于断开状态.现在开始实验:A.闭合S1,S2打向1,测得电压表的读数U0,电流表的读数为I0,则= R0+R A.(电流表内阻用R A表示)B.闭合S1,S2打向2,改变滑动变阻器的阻值,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2.则新电池电动势的表达式为E= ,内阻的表达式r= ﹣.【考点】测定电源的电动势和内阻.【分析】(1)作出电源的U﹣I图象,根据闭合电路欧姆定律分析可知,图象的斜率等于电源的内阻,再分析电压表读数变化不明显的原因.(2)①加接电阻R0,起保护作用,限制电流,防止电池被短路或电流表被烧坏.②由于电表的读数在刻度盘中央附近,误差较小,则要求电路中电流较大,在确保安全的前提下,可选择阻值较小的变阻器.③根据欧姆定律分析A所测量的物理量.根据闭合电路欧姆定律列方程组,可求出新电池电动势和内阻的表达式.【解答】解:(1)作出电源的U﹣I图象,根据闭合电路欧姆定律分析可知,图象的斜率等于电源的内阻,如图,图线1的斜率小于图线2的斜率,则对应的电源的内阻图线1的较小,由图可以看出,图线1电压随电流变化较慢.本实验中发现电压表读数变化不明显,原因是:电源内阻很小.Ⅱ①加接电阻R0,起保护作用,限制电流,防止变阻器电阻过小时,电池被短路或电流表被烧坏②滑动变阻器应选用R1.因为R1的总电阻较小,使电路中电流较大,电流表指针能在刻度盘中央附近,测量误差较小.③根据欧姆定律可知,可以测出的物理量是定值电阻R0和电流表内阻之和,用测量写出表达式为:R0+R A=.B、根据闭合电路欧姆定律得E=U1+I1(R0+R A+r)…①E=U2+I2(R0+R A+r)…②联立解得:E=;r=故答案为:Ⅰ、电源内阻很小;Ⅱ、①防止变阻器电阻过小时,电池被短路或电流表被烧坏;②R0+R A.③;﹣10.足够长光滑斜面BC的倾角α=53°,小物块与水平面间的动摩擦因数为0.5,水平面与斜面之间B点有一小段弧形连接,一质量m=2kg的小物块静止于A点.现在AB段对小物块施加与水平方向成α=53°的恒力F作用,如图(a)所示,小物块在AB段运动的速度﹣时间图象如图(b)所示,到达B点迅速撤去恒力F.(已知sin53°=0.8,cos53°=0.6).求:(1)小物块所受到的恒力F;(2)小物块从B点沿斜面向上运动,到返回B点所用的时间;(3)小物块能否返回到A点?若能,计算小物块通过A点时的速度;若不能,计算小物块停止运动时离B点的距离.【考点】牛顿第二定律;加速度;匀变速直线运动的速度与位移的关系.【分析】(1)根据v﹣t图象得到运动情况,结合速度时间关系公式求解加速度;然后对物体受力分析,并根据牛顿第二定律列式求解拉力F;(2)先受力分析并根据牛顿第二定律求解加速度,然后根据速度时间关系公式求解;(3)对小物块从B向A运动过程中,求解出最大位移后比较,即可得到结论.【解答】解:(1)由图(b)可知,AB段加速度根据牛顿第二定律,有Fcosα﹣μ(mg﹣Fsinα)=ma得(2)在BC段mgsinα=ma2解得小物块从B到C所用时间与从C到B所用时间相等,有(3)小物块从B向A运动过程中,有μmg=ma3解得滑行的位移所以小物块不能返回到A点,停止运动时,离B点的距离为0.4m.答:(1)小物块所受到的恒力F为11N;(2)小物块从B点沿斜面向上运动,到返回B点所用的时间为0.5s;(3)小物块不能返回到A点,停止运动时,离B点的距离为0.4m.11.如图所示,M、N为中心开有小孔的平行板电容器的两极板,相距为D,其右侧有一边长为2a的正三角形区域,区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,在极板M、N之间加上电压U后,M 板电势高于N板电势.现有一带正电的粒子,质量为m、电荷量为q,其重力和初速度均忽略不计,粒子从极板M的中央小孔S1处射入电容器,穿过小孔S2后从距三角形A点a的P处垂直AB方向进入磁场,试求:(1)粒子到达小孔S2时的速度;(2)若粒子从P点进入磁场后经时间t从AP间离开磁场,求粒子的运动半径和磁感应强度的大小;(3)若粒子能从AC间离开磁场,磁感应强度应满足什么条件?【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动.【分析】(1)粒子在加速电场中,电场力做功,由动能定理求出速度v,根据运动学公式求出所以时间.(2)粒子从进入磁场到从AD间离开,根据半径公式,周期公式结合几何关系即可求解;(3)粒子从进入磁场到从AC间离开,画出运动轨迹,找出临界状态,根据半径公式结合几何关系即可求解;【解答】解:(1)带电粒子在电场中运动时,由动能定理得,qU=,解得粒子进入磁场时的速度大小为v=.(2)粒子的轨迹图如图所示,粒子从进入磁场到AP间离开,由牛顿第二定律可得,,粒子在磁场中运动的时间为t=,由以上两式可得轨道半径R=,磁感应强度B=.(3)粒子从进入磁场到从AC间离开,若粒子恰能到达BC边界,如图所示,设此时的磁感应强度为B1,根据几何关系有此时粒子的轨道半径为,由牛顿第二定律可得,,由以上两式可得,粒子从进入磁场到从AC间离开,若粒子恰能到达AC边界,如图所示,设此时的磁感应强度为B2,由牛顿第二定律可得,,由以上两式解得.综上所述要使粒子能从AC间离开磁场,磁感应强度应满足:.答:(1)粒子到达小孔S2时的速度为.(2)粒子的运动半径为,磁感应强度的大小为.(3)磁感应强度应满足.12.在同一水平面中的光滑平行导轨P、Q相距L=1m,导轨左端接有如图所示的电路.其中水平放置的平行板电容器两极板M、N间距离d=10mm,定值电阻R1=R2=12Ω,R3=2Ω,金属棒ab 电阻r=2Ω,其它电阻不计.磁感应强度B=1T的匀强磁场竖直穿过导轨平面,当金属棒ab沿导轨向右匀速运动时,悬浮于电容器两极板之间,质量m=1×10﹣14kg,带电量q=﹣1×10﹣14C的微粒恰好静止不动.取g=10m/s2,在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好.且运动速度保持恒定.试求:(1)匀强磁场的方向;(2)ab两端的路端电压;(3)金属棒ab运动的速度.【考点】导体切割磁感线时的感应电动势;电容;闭合电路的欧姆定律.【分析】(1)悬浮于电容器两极板之间的微粒静止,重力与电场力平衡,可判断电容器两板带电情况,来确定电路感应电流方向,再由右手定则确定磁场方向.(2)由粒子平衡,求出电容器的电压,根据串并联电路特点,求出ab两端的路端电压.(3)由欧姆定律和感应电动势公式求出速度.【解答】解:(1)带负电的微粒受到重力和电场力处于静止状态,因重力竖直向下,则电场力竖直向上,故M板带正电.ab棒向右切割磁感线产生感应电动势,ab棒等效于电源,感应电流方向由b→a,其a端为电源的正极,由右手定则可判断,磁场方向竖直向下.(2)由由平衡条件,得mg=Eq又E=所以MN间的电压:U MN==V=0.1VR3两端电压与电容器两端电压相等,由欧姆定律得通过R3的电流I==A=0.05Aab棒两端的电压为U ab=U MN+I =0.1+0.05×6=0.4V(3)由闭合电路欧姆定律得ab棒产生的感应电动势为:E感=U ab+Ir=0.4+0.05×2V=0.5V由法拉第电磁感应定律得感应电动势E感=BLv联立上两式得v=0.5m/s答:(1)匀强磁场的方向竖直向下;。
专题三电场与磁场专题综合训练(三)1.如图所示,某区域电场线左右对称分布,M、N为对称线上两点。
下列说法正确的是()A.M点电势一定高于N点电势B.M点电场强度一定大于N点电场强度C.正电荷在M点的电势能小于在N点的电势能D.将电子从M点移动到N点,静电力做正功2.如图所示,菱形ABCD的对角线相交于O点,两个等量异种点电荷分别固定在AC连线上的M点与N点,且OM=ON,则()A.A、C两处电势、电场强度均相同B.A、C两处电势、电场强度均不相同C.B、D两处电势、电场强度均相同D.B、D两处电势、电场强度均不相同3.如图所示,正方形线框由边长为L的粗细均匀的绝缘棒组成,O是线框的中心,线框上均匀地分布着正电荷,现在线框上边框中点A处取下足够短的带电量为q的一小段,将其沿OA连线延长线向上移动的距离到B点处,若线框的其他部分的带电量与电荷分布保持不变,则此时O点的电场强度大小为()A.kB.kC.kD.k4.如图,在竖直方向的匀强电场中有一带负电荷的小球(初速度不为零),其运动轨迹在竖直平面(纸面)内,截取一段轨迹发现其相对于过轨迹最高点O的竖直虚线对称,A、B为运动轨迹上的点,忽略空气阻力,下列说法不正确的是()A.B点的电势比A点高B.小球在A点的动能比它在B点的大C.小球在最高点的加速度不可能为零D.小球在B点的电势能可能比它在A点的大5.如图所示,真空中同一平面内MN直线上固定电荷量分别为-9Q和+Q的两个点电荷,两者相距为L,以+Q点电荷为圆心,半径为画圆,a、b、c、d是圆周上四点,其中a、b在MN直线上,c、d 两点连线垂直于MN,一电荷量为q的负点电荷在圆周上运动,比较a、b、c、d四点,则下列说法错误的是()A.a点电场强度最大B.负点电荷q在b点的电势能最大C.c、d两点的电势相等D.移动负点电荷q从a点到c点过程中静电力做正功6.真空中,两个固定点电荷A、B所带电荷量分别为Q1和Q2,在它们共同形成的电场中,有一条电场线如图实线所示,实线上的箭头表示电场线的方向,电场线上标出了C、D两点,其中D点的切线与AB连线平行,O点为AB连线的中点,则()A.B带正电,A带负电,且|Q1|>|Q2|B.O点电势比D点电势高C.负检验电荷在C点的电势能大于在D点的电势能D.在C点静止释放一带正电的检验电荷,只在电场力作用下将沿电场线运动到D点7.如图所示,矩形虚线框的真空区域内存在着沿纸面方向的匀强电场(具体方向未画出),一粒子从bc边上的M点以速度v0垂直于bc边射入电场,从cd边上的Q点飞出电场,不计粒子重力。
2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.如图所示,在水平地面上O点正上方的A、B两点水平抛出两个相同小球,两小球同时落在水平面上的C点,不计空气阻力。
则两球A.可能同时抛出B.落在C点的速度方向可能相同C.落在C点的速度大小一定不同D.落在C点时重力的瞬时功率一定不同2.图为氢原子的能级示意图。
处于n=4能级的一群氢原子向低能级跃迁时,辐射出的光子再照射列逸出功为2.29eV的某金属板上,下列说法正确的是()A.共有10种不同频率的光子辐射出来B.共有6种不同频率的光子能使该金属发生光电效应现象C.入射光子的频率越高,逸出光电子的最大初动能越大D.从金属板中逸出的光电子就是 粒子3.关于功的概念,下列说法中正确的是()A.因为功有正负,所以功是矢量B.力对物体不做功,说明物体一定无位移C.滑动摩擦力可能做负功,也可能做正功D.若作用力对物体做正功,则反作用力一定做负功4.发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步卫星轨道3(如图所示)。
则卫星分别在1、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是()A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B.卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度C.卫星在轨道3上具有的机械能大于它在轨道1上具有的机械能D.卫星在轨道3上经过P点的加速度大于它在轨道2上经过P点的加速度5.如图所示,一足够长的木板在光滑的水平面上以速度向右匀速运动,现将质量为的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的右端,已知物体和木板之间的动摩擦因数为。
为保持木板的速度不变,从物体放到木板上到它相对木板静止的过程中,须对木板施加一水平向右的作用力,那么力对木板做功的数值为()A.B.C.D.6.一额定电压U额=150V的电动机接在电压U1=5V的直流电源上时未转动,测得此时流过电动机的电流I1=0.5A。
2021届高考物理:恒定电流(二轮)练习含答案一、选择题1、如图甲,电路中电源电动势为3.0 V,内阻不计,L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡,小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。
当开关闭合后,下列说法中正确的是()A.L1中的电流为L2中电流的2倍B.L3的电阻约为1.875 ΩC.L3的电功率约为0.75 WD.L2和L3的总功率约为3 W2、(多选)如图所示电路中,电源电动势E恒定,内阻r=1 Ω,定值电阻R3=5 Ω。
开关S断开与闭合时,ab段电路消耗的电功率相等。
则以下说法中正确的是( )A.电阻R1、R2可能分别为4 Ω、5 ΩB.电阻R1、R2可能分别为3 Ω、6 ΩC.开关S断开时理想电压表的示数一定小于S闭合时的示数D.开关S断开与闭合时,理想电压表的示数变化量大小与理想电流表的示数变化量大小之比一定等于6 Ω3、在显像管的电子枪中,从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场,设其初速度为零,经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束.已知电子的电荷量为e、质量为m,则在刚射出加速电场时,一小段长为Δl的电子束内的电子个数是()A.IΔleSm2eU B.IΔlem2eUC.IeSm2eU D.ISΔlem2eU4、(多选)如图所示,电源电动势E=3 V,小灯泡L的规格为“2 V0.4 W”,开关S接1,当滑动变阻器调到R=4 Ω时,小灯泡L正常发光,现将开关S接2,小灯泡L和电动机M均正常工作。
则()A.电源内阻为1 ΩB.电动机的内阻为4 ΩC.电动机正常工作电压为1 VD.电源效率约为93.3%5、(多选)如图所示的电路中,电源电动势为12 V,内阻为2 Ω,四个电阻的阻值已在图中标出.闭合开关S,下列说法正确的有()A.路端电压为10 VB.电源的总功率为10 WC.a、b间电压的大小为5 VD.a、b间用导线连接后,电路的总电流为1 A6、一个电源接8 Ω电阻时,通过电源的电流为0.15 A,接13 Ω电阻时,通过电源的电流为0.10 A,则电源的电动势和内阻分别为()A.2 V 1.5 ΩB.1.5 V 2 ΩC.2 V 2 ΩD.1.5 V 1.5 Ω7、某金属导线的电阻率为ρ,电阻为R,现将它均匀拉长到直径为原来的一半,那么该导线的电阻率和电阻分别变为()A.4ρ和4R B.ρ和4RC.ρ和16R D.16ρ和16R8、(双选)如图所示,直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象;直线B 为电源b的路端电压与电流的关系图象;直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图象.如果将这个电阻R分别接到a、b两电源上,那么有()A.R接到a电源上,电源的效率较高B.R接到b电源上,电源的输出功率较小C.R接到a电源上,电源的输出功率较大,但电源效率较低D.R接到b电源上,电阻的发热功率和电源的效率都较高9、如图所示的电路中,两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态,电流表和电压表均为理想电表,由于某种原因L2的灯丝突然烧断,其余用电器均不会损坏,下列说法正确的是()A.电流表、电压表的读数均变小B.电源内阻消耗的功率变大C.带电液滴将向上运动D.电源的输出功率变大*10、(多选)某电路如图所示,电源电动势为E、内阻为r,定值电阻分别为R1、R2,电位器(滑动变阻器)为R,L1是小灯泡,电压表和电流表都为理想电表。
浙江省丽水市2021届新高考第二次大联考物理试卷一、单项选择题:本题共6小题,每小题5分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.下列说法中正确的是()A.伽利略研究自由落体运动的核心方法是把实验和逻辑推理结合起来B.自然界的四种基本相互作用是强相互作用,弱相互作用,电相互作用和磁相互作用C.“月-地检验”证明了一切场力都遵循“平方反比”的规律D.一对相互作用力做功,总功一定为零【答案】A【解析】【详解】A.伽利略研究自由落体运动的核心方法是把实验和逻辑推理结合起来,故A正确;B.自然界中的四种基本相互作用是万有引力、强相互作用、电磁力、弱相互作用,故B错误;C.“月-地检验”证明了地面上的重力、地球吸引月球与太阳吸引行星的力遵循同样的“距离平方反比”规律,故C错误;D.一对作用力和反作用力分别作用在两个不同物体上,它们可能分别对两个物体都做正功,其代数和为正值,比如在光滑水平面由静止释放的两个带同种电荷的小球,库仑力对两个小球都做正功,作用力和反作用力所做的功的代数和为正值,故物体间的一对相互作用力做功的代数和不一定为零,故D错误。
故选A。
2.我国高铁舒适、平稳、快捷。
设列车高速运行时所受的空气阻力与车速成正比,高铁分别以300km/h 和350km/h 的速度匀速运行时克服空气阻力的功率之比为()A.6∶7 B.7∶6 C.36∶49 D.49∶36【答案】C【解析】【分析】【详解】列车高速运行时所受的空气阻力与车速成正比,则f kv=则克服阻力的功率为2p fv kv==所以高铁分别以300km/h和350km/h 的速度匀速运行时克服空气阻力的功率之比为2 112 2236 49p kvp kv==故ABD错误,错C正确。
故选C。
3.在如图所示的位移(x)—时间(t)图象和速度(v)—时间(t)图象中,给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是()A.0~t1时间内,乙车的速度一直大于甲车的速度B.0~t1时间内,甲车与乙车之间的距离先增大后减小C.0~t2时间内,丙、丁两车的距离逐渐减小D.0~t2时间内,丁车的速度先大于丙车,后小于丙车【答案】B【解析】【详解】A.根据位移-时间图象的斜率表示速度,由图象可知,乙车的速度在0~t1时间内并不是一直大于甲车的速度,故A错误;B.根据位移-时间图象的斜率表示速度,由图象可知,甲图线的斜率不变,说明甲的速度不变,做匀速直线运动,乙车的速度先大于甲车的速度后小于甲车的速度,且由同一地点向同一方向运动,则0~t1时间内,甲车与乙车之间的距离先增大后减小,故B正确;CD.由速度-时间图像可知,0~t2时间内,丁车的速度一直比丙车速度大,且由同一地点向同一方向运动,则两车间的距离一直增大,故CD错误。
20题专练小卷
1.如图甲所示为一景区游乐滑道,游客坐在坐垫上沿着花岗岩滑道下滑,他可依靠手、脚与侧壁间的摩擦来控制下滑速度。
滑道简化图如乙所示,滑道由AB、BC、CD三段组成,各段之间平滑连接。
AB段和CD段与水平面夹角为θ1,竖直距离均为h0,BC段与水平面夹角为θ2,竖直距
离为h0。
一质量为m的游客从A点由静止开始下滑,到达底端D点时的安全速度不得大于
,已知sinθ1=、sinθ2=,坐垫与滑道底面间摩擦及空气阻力均不计,若未使用坐垫,游
客与滑道底面间的摩擦力大小F f恒为重力的,运动过程中游客始终不离开滑道,问:
(1)游客使用坐垫自由下滑(即与侧壁间无摩擦),则游客在BC段增加的动能ΔE k多大?
(2)若游客未使用坐垫且与侧壁间无摩擦下滑,则游客到达D点时是否安全?
(3)若游客使用坐垫下滑,则克服侧壁摩擦力做功的最小值是多少?
2.如图所示,在水平轨道右侧安放半径为R=0.2 m的竖直圆形光滑轨道,水平轨道的PQ段铺设特殊材料,调节其初始长度为L=1 m,水平轨道左侧有一轻质弹簧,弹簧左端固定,弹簧处于自然状态。
质量为m=1 kg的小物块A(可视为质点)从轨道右侧以初速度v0=2 m/s冲上轨道,通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧并被弹簧以原速率弹回,经水平轨道返回圆形轨道。
物块A 与PQ段间的动摩擦因数μ=0.2,轨道其他部分摩擦不计,重力加速度g取10 m/s2。
求:
(1)物块A与弹簧刚接触时的速度大小v1;
(2)物块A被弹簧以原速率弹回返回到圆形轨道的高度h1;
(3)调节PQ段的长度L,A仍以v0从轨道右侧冲上轨道,当L满足什么条件时,物块A能第一次返回圆形轨道且能沿轨道运动而不脱离轨道。
20题专练小卷
1.答案 (1)mgh0(2)不安全(3)mgh0
解析 (1)重力在BC段做的功即为增加的动能ΔE k
可得ΔE k=W G=mgh0
(2)在AD段,由动能定理,得
mg-12F f h0=
v D=到达D点时不安全
(3)到达D点的速度为,对应的功最小。
在AD段,由动能定理,得
mg(h0+h0+h0)-W=,
解得W=mgh0
2.答案 (1)v1=2 m/s(2)h1=0.2 m=R
(3)1 m≤L<1.5 m或L≤0.25 m
解析 (1)设物块A与弹簧刚接触时的速度大小为v1,物块从开始运动到P的过程,由动能定理,可得:
-μmgL=
代入数据解得:v1=2 m/s
(2)物块A被弹簧以原速率弹回返回到圆形轨道的高度为h1,由动能定理得:
-μmgL-mgh1=0-
代入数据解得:h1=0.2 m=R,符合实际
(3)①若A沿轨道上滑至最大高度h2时,速度减为0,则h2满足:0<h2≤R
由动能定理得:-2μmgL1-mgh2=0-
联立解得:1 m≤L1<1.5 m
②若A能沿轨道上滑至最高点,则满足:
m≥mg
由动能定理得:
-2μmgL2-mg2R=
联立解得:L2≤0.25 m
综上所述,要使物块A能第一次返回圆形轨道并沿轨道运动而不脱离轨道,L满足的条件是:1 m≤L<1.5 m或L≤0.25 m。