高三物理第一轮复习单元检测试题7
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新课标高三物理第一轮复习质量检测及答案二、选择题(本题包括7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,全部选对的得4分,选对但不全的得2分。
有选错或不答的得0分) 16.如图甲所示,滑雪运动员由斜坡高速向下滑行时其速度 时间图象如图乙所示,则由图象中AB 段曲线可知,运动员在此过程中A .做加速度逐渐增大的加速运动B .做加速度逐渐减小的加速运动C .t 时间内的平均速度是122v v + D .所受力的合力不断增大17.我国成功实施了“神舟”七号载人航天飞行并实现了航天员首次出舱。
若飞船先沿椭圆轨道1飞行,后在远地点343km 处点火加速,由椭圆轨道1变成高度为343km 的圆轨道2,在圆轨道2上飞船的运行周期约为90min 。
下列判断正确的是 A .飞船变轨前后的机械能相等B .飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态C .飞船在此圆轨道上运动的角速度等于同步卫星运动的角速度D .飞船变轨前通过椭圆轨道远地点P 时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度 18.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,b 是屑线圈的中心抽头,电压表和电流表均为理想电 表,从某时刻开始在原线圈cd 、两端加上交变电压,其瞬时值表达式为1u tV π=,则 A .当单刀双掷开关与a 连接时.电压表的示数为22VB .当1600t s =时,c d 、间的电压瞬时值为110V C .单刀双掷开关与a 连接,在滑动变阻器触头P 向上移动的过程中,电压表和电流表的示数均变小D .保持滑动变阻器触头P 不动,当单刀双掷开关由a 扳向b 时,电压表和电流表的示数均变大19.如图所示,在斜面上,木块A 与B 的接触面是水平的。
绳子呈水平状态,木块A B 、均保持静止。
则关于木块A 和木块B 可能的受力个数分别为A .2个和4个B .3个和4个C .4个和4个D .4个和5个20.如图所示的虚线区域内,充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直 向下的匀强电场,一带电粒子a (不计重力)以一定的初速度由左 边界的O 点射入磁场、电场区域,恰好沿直线由区域右边界的O '点(图中未标出)穿出。
2高三物理一轮复习检测一、选择题1.了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要。
以下符合事实的是( )A .牛顿将斜面实验的结论合理外推,间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动B .伽利略将斜面实验的结论合理外推,间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动C .亚里士多德设计了理想斜面实验,论证了运动不需要力产生,也不需要力维持D .笛卡尔设计了理想斜面实验,论证了运动不需要力产生,也不需要力维持 2.下列说法正确的是( )A.做曲线运动物体的速度必定变化B.速度变化的运动必定是曲线运动C.加速度恒定的运动不可能是曲线运动 D .加速度变化的运动必定是曲线运动3.一物体做匀加速直线运动,在某时刻前的t 1内的位移是s 1,在该时刻后的t 2内的位移是s 2,则物体的加速度是:( )A.()()212121122t t t t t s t s +- B. ()()21212112t t t t t s t s +- C. ()()212112212t t t t t s t s +- D. ()()21211221t t t t t s t s +-4.我国蹦床队组建时间不长,但已经在国际大赛中取得了骄人的成绩,前不久又取得北京奥运会的金牌,假如运动员从某一高处下落到蹦床后又被弹回到原来的高度,其整个过程中的速度随时间的变化规律如图所示,其中oa 段和cd 段为直线,则根据此图象可知运动员( ) A .在t ~t 2时间内所受合力逐渐增大 B .在t 2时刻处于平衡位置 C .在t 3时刻处于平衡状态 D.在t 4时刻所受的弹力最大5.如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平, O 点为其球心,碗的内表面及碗口光滑。
一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为m1和m2的小球。
当它们处于平衡状态时,质量为m1的小球与O 点的连线与水平线的夹角为α=90°,质量为m2的小球位于水平地面上,设此时质量为m2的小球对地面压力大小为N ,细线的拉力大小为T ,则 ( )A .N =g m m )(12-B .N =m 2gC .T =g m 122D .T =g m m )22(12-6. 如图所示,小车上有一直立木板,木板上方有一槽,槽内固定一定滑轮, 跨过定滑轮的轻绳上一端系一重球,另一端系在弹簧秤上,弹簧秤固定在小车上,开始时小车处在静止状态,重球紧挨直立木板,则下列说法正确的是 ( ) A.若小车匀加速向右运动,弹簧秤读数及小车对地面压力均增大 B.若小车匀加速向左运动,弹簧秤读数及小车对地面压力均增大 C.若小车匀加速向右运动,弹簧秤读数变大,小车对地面的压力不变 D.若小车匀加速向左运动,弹簧秤读数变大,小车对地面的压力不变7.一支架固定于放于水平地面上的小车上,细线上一端系着质量为m 的小球,另一端系在支架上,当小车向左做直线运动时,细线与竖直方向的夹角为θ,此时放在小车上质量M 的A 物体跟小车相对静止,如图所示,则A 受到的摩擦力大小和方向是 ( )A .Mgsin θ,向左B .Mgtan θ,向右C .Mgcos θ,向右D .Mgtan θ,向左8.如图4-3-11所示,长为L 的细绳一端固定,另一端系一质量为m 的小球.给小球一个合适的初速度,小球便可在水平面内做匀速圆周运动,这样就构成了个圆锥摆,设细绳与竖直方向的夹角为θ.下列说法中正确的是()A .小球受重力、绳的拉力和向心力作用B .小球只受重力和绳的拉力作用C .θ越大,小球运动的速度越大D .θ越大,小球运动的周期越大9.从伽利略的“窥天”创举,到20世纪发射太空望远镜——天文卫星,天文学发生了巨大飞跃。
微专题11一、单项选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分)1.(68520228)一个带正电的粒子,在xOy平面内以速度v0从O点进入一个匀强电场,重力不计.粒子只在电场力作用下继续在xOy平面内沿图中的虚线轨迹运动到A点,且在A点时的速度方向与y轴平行,则电场强度的方向可能是()A.沿x轴正方向B.沿x轴负方向C.沿y轴正方向D.垂直于xOy平面向里解析:B[在O点粒子速度有水平向右的分量,而到A点的水平分量变为零,说明该粒子所受电场力向左或有向左的分量,又因为粒子带正电,故只有B正确.]2.某区域的电场线分布如图所示,其中间一根电场线是直线,一带正电的粒子从直线上的O 点由静止开始在电场力作用下运动到A点.取O点为坐标原点,沿直线向右为x轴正方向,粒子的重力忽略不计.在O到A运动过程中,下列关于粒子运动速度v和加速度a随时间t的变化、粒子的动能E k和运动径迹上电势φ随位移x的变化图线可能正确的是()解析:B[由题图可知,从O到A点,电场线先由密到疏,再由疏到密,电场强度先减小后增大,方向不变,因此粒子受到的电场力先减小后增大,则加速度先减小后增大,故A错误,B 正确;沿着电场线方向电势降低,而电势与位移的图象的斜率表示电场强度,因此C错误;由于电场力做正功,导致粒子电势能减小,则动能增加,且图象的斜率先减小后增大,故D错误.] 3.两带电荷量分别为+q和-q的点电荷放在x轴上,相距为L,能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的图是()解析:A [越靠近两电荷的地方场强越大,两等量异种点电荷连线的中点处场强最小,但不是零,B 、D 错;两电荷的电荷量大小相等,场强大小关于中点对称分布,C 错,应选A.]4.(2017·龙岩市一级达标学校联合测试)半径为R 、电荷量为Q 的均匀带正电的球体在空间产生球对称的电场;场强大小沿半径分布如图所示,图中E0已知;取无穷远处电势为零,距球心r 处的电势为φ=k Q r(r ≥R ),式中k 为静电力常量.下列说法错误的是( )A .球心处的电势最高B .球心与球表面间的电势差等于12E 0R C .只在电场力作用下,紧靠球体表面一带电荷量为-q (q >0)的粒子能挣脱带电球的引力的最小初动能为kQq RD .只在电场力作用下,紧靠球体表面一带电荷量为-q (q >0)的粒子能挣脱带电球的引力的最小初动能为12E 0Rq 解析:D [沿着电场线,电势降低,则球心处的电势最高,由E -r 图象可得,球心与球表面间的电势差等于12E 0R ,选项A 、B 正确;只在电场力作用下,紧靠球体表面的粒子-q 能挣脱带电球的引力的最小初动能为kQq R,选项C 正确,选项D 错误.] 5.(2017·保定调研)某静电场中的一条电场线与x 轴重合,其电势的变化规律如图所示,在O 点由静止释放一电子,电子仅受电场力的作用,则在-x 0~x 0区间内 ( )A .该静电场是匀强电场B .该静电场是非匀强电场C .电子将沿x 轴正方向运动,加速度逐渐减小D .电子将沿x 轴正方向运动,加速度逐渐增大解析:A [图线斜率的大小等于电场线上各点的电场强度的大小,故该条电场线上各点的场强大小相等,又沿着电场线的方向电势降低,可知静电场方向沿x 轴负方向,故该静电场为匀强电场,A 正确,B 错误;负点电荷受到沿x 轴正方向的电场力,且电场力为恒力,所以负点电荷将沿x 轴正方向运动,C 、D 错误.]二、多项选择题(本题共3小题,每小题7分,共21分.全部选对的得7分,部分选对的得3分,有选错或不答的得0分)6.(2017·山西康杰中学、临汾一中、忻州一中、长治二中四校第二次联考)在光滑的绝缘水平面内有一沿x 轴的静电场,其电势φ随坐标x 的变化而变化,变化的图线如图所示(图中φ0已知).有一质量为m 、带电荷量为q 的带负电小球(可视为质点)从O 点以某一未知速度v 0沿x 轴正向移动到点x 4.则下列叙述正确的是( )A .带电小球从O 运动到x 1的过程中,所受电场力逐渐增大B .带电小球从x 1运动到x 3的过程中,电势能一直增大C .若小球的初速度v 0=2φ0q m,则运动过程中的最大速度为 6φ0q m D .要使小球能运动到x 4处,则初速度v 0至少为2φ0q m 解析:BC [φ-x 图象的斜率表示电场强度E =ΔφΔx,所以带电小球从O 运动到x 1的过程中,所受电场力不变,A 错误;由W =Uq 可知,带电小球从x 1运动到x 3的过程中,电场力做负功,电势能增加,B 正确;从O 点以某一未知速度v 0沿x 轴正向移动到点x 4,电场力先做正功后做负功,在x 1时,动能最大,对0~x 1过程应用动能定理,有φ0q =12m v 2-12m v 20,解得v =6φ0q m,C 正确;当小球到达x 4处速度为零时,初速度v 0最小,对全过程应用动能定理得-φ02q =0-12m v 20,解得v 0=φ0q m,D 错误.] 7.(2017·辽宁沈阳教学质量检测)如图甲所示,有一绝缘圆环,圆环上均匀分布着正电荷,圆环平面与竖直平面重合.一光滑细杆沿垂直圆环平面的轴线穿过圆环,细杆上套有一个质量为m =10 g 的带正电的小球,小球所带电荷量q =5.0×10-4 C .小球从C 点由静止释放,其沿细杆由C 经B 向A 运动的v -t 图象如图乙所示.小球运动到B 点时,v -t 图象的切线的斜率最大(图中标出了该切线).则下列说法正确的是( )A .在O 点右侧杆上,B 点场强最大,场强大小为E =1.2 V/mB .由C 到A 的过程中,小球的电势能先减小后增大C .由C 到A 电势逐渐降低D .C 、B 两点间的电势差U CB =0.9 V解析:ACD [由图乙可知,在B 点带电小球的加速度最大,则B 点的场强最大,Eq m =Δv Δt=0.35m/s 2,解得E =1.2 V/m ,A 正确;细杆上电场强度的方向沿杆从C 指向A ,所以带正电小球从C 到A 的过程中,电场力做正功,电势能减小,B 错误;由C 到A 电势逐渐降低,C 正确;带正电小球由C 到B 的过程中,由动能定理得qU CB =12m v 2B -0,解得U CB =0.9 V ,D 正确.] 8.(2017·江西师大附中、临川一中联考)如图所示,Q 1、Q 2为两个被固定在坐标轴x 上的点电荷,其中Q 1带负电,在O 点,Q 1、Q 2相距为L ,a 、b 两点在它们连线的延长线上,其中b 点与O 相距3L .现有一带电的粒子以一定的初速度沿直线从a 点开始经b 点向远处运动(粒子只受电场力作用),粒子经过a 、b 两点时的速度分别为v a 、v b ,其v -x 图象如图所示,以下说法中正确的是( )A .Q 2一定带正电B .Q 1电荷量与Q 2电荷量之比为|Q 1||Q 2|=49C .b 点的电场强度一定为零,电势最高D .整个运动过程中,粒子的电势能先增大后减小解析:AD [粒子在到达b 点之前做减速运动,在b 点之后做加速运动,可见在b 点的加速度为零,则在b 点受到两点电荷的电场力平衡,可知Q 2带正电,有k |Q 1|q (3L )2=k |Q 2|q (2L )2,所以|Q 1||Q 2|=94,故A 正确,B 错误.该粒子从a 点先做减速运动,知该粒子带负电荷,在整个过程中,电场力先做负功后做正功,所以电势能先增大后减小,移动的是负电荷,所以电势先减小后增大,所以b 点电势不是最高,故C 错误,D 正确.]三、非选择题(本题共2小题,共44分.写出必要的文字说明和重要的演算步骤,有数值计算的要注明单位)9.(68520229)(22分)(2017·北京朝阳区期末)反射式速调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似.已知静电场的方向平行于x 轴,其电势φ随x 的分布如图所示.一质量m =1.0×10-20kg 、电荷量q =1.0×10-9 C 的带负电的粒子从(-1,0)点由静止开始,仅在电场力作用下在x 轴上往返运动.忽略粒子的重力等因素.求:(1)x 轴左侧电场强度E 1和右侧电场强度E 2的大小之比E 1E 2; (2)该粒子运动的最大动能E km ;(3)该粒子运动的周期T .解析:(1)由图可知:左侧电场强度大小E 1=201×10-2 V/m =2.0×103 V/m ① 右侧电场强度大小E 2=200.5×10-2 V/m =4.0×103 V/m ② 所以E 1E 2=12. (2)粒子运动到原点时速度最大,根据动能定理有qE 1x =E km ③其中x =1.0×10-2 m. 联立①③式并代入相关数据可得E km =2.0×10-8 J. (3)设粒子在原点左右两侧运动的时间分别为t 1、t 2,在原点时的速度为v m ,由运动学公式有v m =qE 1m t 1④ v m =qE 2m t 2⑤E km =12m v 2m⑥ T =2(t 1+t 2)⑦联立①②④⑤⑥⑦式并代入相关数据可得T =3.0×10-8 s. 答案:(1)12(2)2.0×10-8 J (3)3.0×10-8 s 10.(68520230)(22分)(2017·山东临沂期中)如图甲所示,竖直放置的直角三角形NMP (MP 边水平),∠NMP =θ,MP 中点处固定一电荷量为Q 的正点电荷,MN 是长为a 的光滑绝缘杆,杆上穿有一带正电的小球(可视为点电荷),小球自N 点由静止释放,小球的重力势能和电势能随位置x (取M 点处x =0)的变化图象如图乙所示(图中E 0、E 1、E 2为已知量),重力加速度为g ,设无限远处电势为零,M 点所处的水平面为重力零势能面.(1)图乙中表示电势能随位置变化的是哪条图线?(2)求重力势能为E 1时的横坐标x 1和带电小球的质量m ;(3)求小球从N 点运动到M 点时的动能E k .解析:(1)正Q 电荷的电势分布规律是离它越近电势越高,带正电的小球的电势能为E =qφ,可知正电荷从N 点到M 点的电势能先增大后减小,故图乙中表示电势能随位置变化的是图线Ⅱ.(2)电势能为E 1时,距M 点的距离为x 1=(a cos θ)·12·cos θ=a cos 2θ2, x 1处重力势能E 1=mgx 1sin θ.可得m =E 1gx 1sin θ=2E 1ga sin θcos 2θ. (3)在小球从N 点运动到M 点的过程中,根据动能定理得mga sin θ+E 2-E 0=E k -0,解得E k =2E 1cos 2θ+E 2-E 0. 答案:(1)图线Ⅱ (2)a cos 2θ2 2E 1ga sin θcos 2θ(3)2E1cos2θ+E2-E0情感语录1.爱情合适就好,不要委屈将就,只要随意,彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边,在此之前,你要做的,是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体,但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天,你会遇上那个人,陪你看日出,直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了,原来只因为想到了你7.会离开的都是废品,能抢走的都是垃圾8.其实你不知道,如果可以,我愿意把整颗心都刻满你的名字9.女人谁不愿意青春永驻,但我愿意用来换一个疼我的你10.我们和好吧,我想和你拌嘴吵架,想闹小脾气,想为了你哭鼻子,我想你了11.如此情深,却难以启齿。
章末检测(七)(时间:60分钟,分值:100分)一、单项选择题(本大题共5小题,每小题6分,共30分,每小题只有一个选项符合题意)1.如图所示的电路中,电源电动势为12 V,电源内阻为1.0 Ω,电路中的电阻R0为1.5 Ω,小型直流电动机M的内阻为0.5 Ω.闭合开关S后,电动机转动,电流表的示数为2.0 A.则以下判断中正确的是()A.电动机的输出功率为14 WB.电动机两端的电压为7 VC.电动机产生的热功率为4 WD.电源输出的电功率为24 W2.如图为多用表欧姆挡的原理示意图,其中电流表的满偏电流为300 μA,内阻r g=100 Ω,调零电阻最大阻值R=50 kΩ,串联的固定电阻R0=50 Ω,电池电动势E=1.5 V,用它测量电阻R x,能准确测量的阻值范围是()A.30 kΩ~80 kΩB.3 kΩ~8 kΩC.300 kΩ~800 kΩD.3 000 kΩ~8 000 kΩ3.如图,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3为定值电阻,S0、S为开关,V与A分别为电压表与电流表.初始时S0与S均闭合,现将S断开,则()A.V的读数变大,A的读数变小B.V的读数变大,A的读数变大C.V的读数变小,A的读数变小D.V的读数变小,A的读数变大4.如图所示电路中,电源E 的电动势为3.2 V ,电阻R 的阻值为30 Ω,小灯泡L 的额定电压为3 V ,额定功率为4.5 W .当开关S 接位置1时,电压表的读数为3 V ,那么当开关S 接到位置2时,小灯泡L 的发光情况是( )A .正常发光B .有可能被烧坏C .比正常发光略亮D .很暗,甚至不亮 5.用图示的电路可以测量电阻的阻值.图中R x 是待测电阻,R 0是定值电阻,G 是灵敏度很高的电流表,MN 是一段均匀的电阻丝.闭合开关,改变滑动头P 的位置,当通过电流表G 的电流为零时,测得MP =l 1,PN =l 2,则R x 的阻值为( )A.l 1l 2R 0B.l 1l 1+l 2R 0C.l 2l 1R 0D.l 2l 1+l 2R 0二、多项选择题(本大题共4小题,每小题6分,共24分,每小题有多个选项符合题意) 6.截面积为S 的导线中通有电流I .已知导线每单位体积中有n 个自由电子,每个自由电子的电荷量是e ,自由电子定向移动的速率是v ,则在时间Δt 内通过导线截面的自由电子数是( )A .nS v ΔtB .n v Δt C.I Δt e D.I Δt Se 7.如图电路中,电源电动势为E 、内阻为r ,R 0为定值电阻,电容器的电容为C .闭合开关S ,增大可变电阻R 的阻值,电压表示数的变化量为ΔU ,电流表示数的变化量为ΔI ,则( )A .变化过程中ΔU 和ΔI 的比值保持不变B .电压表示数U 和电流表示数I 的比值不变C .电阻R 0两端电压减小,减小量为ΔUD .电容器的带电量增大,增加量为C ΔU 8.某同学用如图所示电路测量一电阻丝的电阻R x .他先闭合S 1、断开S 2,调节R 1和R 2,使电流表和电压表的读数合理,记下两电表的示数I 1和U 1;再保持R 2不变,闭合S 2,记下两电表的示数I 2和U 2,则( )A .R x =U 1-U 2I 2-I 1B .R x =U 1U 2I 2U 1-I 1U 2C .被测电阻值大于真实值D .被测电阻值等于真实值9.某同学设计了一个探究电容器所带电荷量与电容器两极板间电压关系的实验,实验电路如图甲所示,其中P 为电流传感器,V 为理想电压表.实验时,先将开关S 1闭合,单刀双掷开关S 2掷向a ,调节滑动变阻器的滑动头到某位置使电容器C 充电,当电路稳定后记录理想电压表的示数.再迅速将开关S 2掷向b ,使电容器放电.电流传感器P 将电容器充、放电过程中的电流数据传送给计算机,在计算机上可显示出电流i 随时间t 变化的图象如图乙所示.然后改变滑动变阻器滑动头的位置,重复上述步骤,记录多组电流随时间变化的图象和电压表的示数.对于这个实验过程和由图象及数据所得出的结果,下列说法中正确的是( )A .流过电流传感器P 的充电电流和放电电流方向相同B .图乙中的第①段(充电阶段)电流曲线与横轴所围图形的面积表示电容器充电结束时所带的电荷量C .电容器所带电荷量与电容器两极板间电压的关系图象应为一条过原点的倾斜直线D .电容器充电结束时所带电荷量与滑动变阻器滑动头的位置无关三、非选择题(本大题共3小题,共46分,要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)10.(14分)(1)①在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图甲所示,校零时的读数为________mm ,合金丝的直径为________mm.②为了精确测量合金丝的电阻R x ,设计出如图乙所示的实验电路图,按照该电路图完成图丙中的实物电路连接.(2)为了测量某电池的电动势E (约3 V)和内阻r (约5 Ω),可供选择的器材如下: A .电流表G 1(2 mA 100 Ω) B .电流表G 2(1 mA 内阻未知) C .电阻箱R 1(0~999.9 Ω) D .电阻箱R 2(0~9 999 Ω)E .滑动变阻器R 3(0~10 Ω 1 A)F.滑动变阻器R4(0~1 000 Ω10 mA)G.定值电阻R0(800 Ω0.1 A)H.待测电池I.导线、电键若干①采用如图甲所示的电路,测定电流表G2的内阻,得到电流表G1的示数I1、电流表G2的示数I2如下表所示:I1(mA)0.400.81 1.20 1.59 2.00I2(mA)0.200.400.600.80 1.0012由图得到电流表G2的内阻等于________Ω.丙②在现有器材的条件下,测量该电池的电动势和内阻,采用如图丙所示的电路,图中滑动变阻器①应该选________,电阻箱②选________(均填写器材代号).11.(15分)如图所示,R为电阻箱,V为理想电压表.当电阻箱读数R1=2 Ω时,电压表读数U1=4 V;当电阻箱读数R2=5 Ω时,电压表读数U2=5 V.求:(1)电源的电动势E和内阻r;(2)当电阻箱R读数为多少时,电源的输出功率最大?最大值P m为多少?12.(17分)下表为一辆电动自行车的部分技术指标.其中额定车速是指自行车在满载的额定车速18 km/h电动机额定输出功率180 W整车质量40 kg载重上限160 kg电源输 出电压 36 V 电动机额定工作电压、电流 36 V/6 A若已知在行驶的过程中车受到的阻力与车重(包括载重)成正比,g 取10 m/s 2.请根据表中数据,求一个体重为60 kg 的人骑此电动自行车以额定功率行驶,当速度为3 m/s 时的加速度是多少?章末检测(七)1.[解析]选B.根据题意,由电路图可知:电动机与定值电阻R 0流过的电流相等,大小等于电流表示数2.0 A .由闭合电路欧姆定律可得电动机两端电压的大小为U M =E -I (r +R 0)=7 V ,所以电动机的输出功率为P =U M I -I 2R M =12 W ,则A 错误、B 正确;电动机的热功率为P M =I 2R M =2 W ,选项C 错误;电源的输出功率为P 出=EI -I 2r =20 W ,选项D 错误.2.[解析]选B.当红、黑表笔短接调零时I g =ER +r g +R 0R +r g +R 0=E I g = 1.5300×10-6Ω=5 000 Ω.当指针指中间(中值电阻)时,设被测电阻阻值为R x ,则 I g 2=E R +r g +R 0+R x,R x =5 000 Ω. 使用欧姆表读数时在中值电阻5 kΩ左右读数最为准确,所以能准确测量的阻值范围是3 kΩ~8 kΩ,故B 项正确.3.[解析]选B.故B 正确.4.[解析]选D.电压表和电阻R 并联后分压3 V ,而灯泡正常工作时的电阻为R ′=U 2P=2 Ω,该电阻远小于电压表和电阻R 并联后的电阻,因而分得的电压要比灯泡的额定电压低,因而灯泡发光很暗,甚至不发光,选项D 正确.5.[解析]选C.当灵敏电流表的电流为零时,有R 0l 1=R x l 2,可得R x =l 2l 1R 0.6.[解析]选AC.因为I =q Δt ,所以q =I ·Δt ,自由电子数为:N =q e =IΔte,则选项C 正确.又因为电流的微观表达式为I =ne v S ,所以自由电子数为N =q e =IΔt e =nevSΔte=n v SΔt ,选项A 正确.7.[解析]选AD.闭合开关S ,增大可变电阻R 的阻值,电流表示数减小,电压表示数增大,变化过程中ΔU 和ΔI 的比值等于定值电阻R 0与电源内阻r 之和,保持不变;电压表示数U 和电流表示数I 的比值等于可变电阻R 的阻值,逐渐增大,选项A 正确、B 错误;电阻R 0两端电压减小,减小量小于ΔU ,选项C 错误;电容器的带电量增大,增加量为C ΔU ,选项D 正确.8.[解析]选BD.先闭合S 1、断开S 2,应用欧姆定律可知此时电阻R 2与电压表内阻R V 并联总电阻为R 0=U 1I 1.保持R 2不变,闭合S 2,R 2、电压表内阻R V 和R x 并联总电阻为R =U 2I 2,根据并联电路特点有1R =1R 0+1R x ,解得R x =U 1U 2I 2U 1-I 1U 2,A 错,B 对;由实验原理可知被测电阻值等于真实值,C 错,D 对.9.[解析]选BC.由题图乙可知流过电流传感器P 的充电电流和放电电流方向相反,A 错误;第①段(充电阶段)电流曲线与横轴所围的面积表示电容器充电结束时所带的电荷量Q ,B 正确;因Q =C U ,Q 与U 成正比,故Q -U 图象是一条过原点的倾斜直线,斜率表示电容器的电容,C 正确;电容器两端的电压等于与其并联部分的滑动变阻器两端的电压,而Q =C U ,所以电容器充电结束时所带电荷量与滑动变阻器滑动头的位置有关,D 错误.10.[解析](1)①由于螺旋测微器校零有误差,估读为0.005 mm ,测量后要去掉校零时的误差.②将电表连入电路时注意电流要从正接线柱流入,滑动变阻器采用分压式接法.(2)①根据数据在题图乙中描点连线,如答案图所示,由并联电路的特点可得,I 1r 1=I 2r 2,I 1=r 2r 1I 2,则图线斜率k =r 2r 1=2,r 2=200 Ω.②如题图丙所示,滑动变阻器在电路中起限流作用,其阻值跟电路中电源内阻相当,测量数据较准确,故滑动变阻器选用R 3;电阻箱②是用来将G 2改造成电压表的,故选用电阻值较大的R 2.[答案](1)①0.005 0.640 ②如图所示(2)①如图 200 ②R 3 R 211.[解析](1)由闭合电路欧姆定律得:E =U 1+U 1R 1r ,E =U 2+U 2R 2r (4分)联立上述方程,代入数据解得 E =6 V ,r =1 Ω.(2分)(2)由电源的输出电功率表达式P =E 2(R +r )2R 变形为P =E 2(R -r )2R+4r (5分)由上式可知当R =r =1 Ω时,P 有最大值(2分)P m =E 24r=9 W .(2分)[答案](1)6 V 1 Ω (2)1 Ω 9 W12.[解析]电动自行车满载匀速行驶时,有P 额=F 1v m (2分) F 1-f 1=0(2分)f 1=k (M +m 1)g (2分)由题图表可知P 额=180 W ,v m =18 km /h =5 m /s ,M =40 kg ,m 1=160 kg 解得:k =0.018 (2分)当m 2=60 kg 的人骑车行驶时有f2=k(M+m2)g,得f2=18 N(3分)P额=F2v2,得F2=60 N(3分)F2-f2=(M+m2)a,得a=0.42 m/s2.(3分) [答案]0.42 m/s2。
2021届高三一轮复习单元训练卷·物理(A)卷第七单元静电场注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、(本题共13小题,每小题4分,共52分。
在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~13题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.下列关于物理学家的贡献的说法中,正确的是()A.物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷间的相互作用规律B.物理学家法拉第通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量C.物理学家密立根最早引入了电场概念,并提出用电场线表示电场D.物理学家卡文迪许测出了静电力常量k2.如图所示,M、N是以MN为直径的半圆弧上的两点,O点为半圆弧的圆心。
将带电荷量相等、电性相反的两个点电荷分别置于M、N两点,这时O点电场强度的大小为E1;若将N点处的点电荷移至O点正下方,则O点的电场强度大小变为E2,E1与E2之比为()A.1∶ 2 B.2∶1 C.2∶ 3 D.4∶ 33.三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径。
球1的带电荷量为q,球2的带电荷量为nq,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间作用力的大小为F。
现使球3先与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此时1、2之间作用力的大小仍为F,方向不变。
由此可知()A.n=3 B.n=4 C.n=5 D.n=64.一电子只在电场力作用下从电场中的A点移动到B点的过程中,电子克服电场力做了3 eV 的功,则()A.A点的电势比B点的电势高3 V B.A点的电势比B点的电势低3 VC.电子的电势能减少了3 eV D.电子的动能增加了3 eV5.如图所示,一电荷量为+Q的点电荷甲固定在光滑绝缘的水平面上的O点,另一电荷量为+q、质量为m的点电荷乙从A点经C以v0=2 m/s的初速度沿它们的连线向甲运动,到达B点时的速度为零,已知AC=CB,φA=3 V,φB=5 V,静电力常量为k,则()A.φC>4 V B.φC=4 VC.点电荷乙的比荷为1 C/kg D.点电荷乙的比荷为2 C/kg6.示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图所示。
一轮单元训练金卷·高三·物理卷(A)第七单元动量注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、(本题共10小题,每小题6分,在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1. 若物体在运动过程中受到的合力不为零,则()A. 物体的动能不可能总是不变的B. 物体的动量不可能总是不变的C. 物体的加速度一定变化D. 物体的速度方向一定变化2.如图所示,两木块A、B用轻质弹簧连在一起,置于光滑的水平面上。
一颗子弹水平射入木块A,并留在其中。
在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统,下列说法中正确的是()A.动量守恒、机械能守恒B.动量不守恒、机械能守恒C.动量守恒、机械能不守恒D.动量、机械能都不守恒3.斜向上抛出一个爆竹,到达最高点时(速度水平向东)立即爆炸成质量相等的三块,前面一块速度水平向东,后面一块速度水平向西,前、后两块的水平速度(相对地面)大小相等、方向相反。
则以下说法中正确的是()A.爆炸后的瞬间,中间那块的速度大于爆炸前瞬间爆竹的速度B.爆炸后的瞬间,中间那块的速度可能水平向西C.爆炸后三块将同时落到水平地面上,并且落地时的动量相同D.爆炸后的瞬间,中间那块的动能可能小于爆炸前的瞬间爆竹的总动能4.质量为m 的物体沿平直的路面做直线运动,其速度—时间图象,如图所示。
则此物体在0~t 0和t 0~2t 0时间内受到的合外力冲量分别为( )A. 2mv 0 0B. mv 0 0C. 0 2mv 0D. 0 −2mv 05.如图所示,一质量M = 3.0 kg 的长方形木板B 放在光滑水平地面上,在其右端放一个质量m =1.0 kg 的小木块A (可视为质点),同时给A 和B 以大小均为2.0 m/s ,方向相反的初速度,使A 开始向左运动,B 开始向右运动,要使小木块A 不滑离长木板B 板,已知小木块与长木板之间的动摩擦因数为0.6,则长木板B 的最小长度和小物块向左运动的最大距离为( )A. 1.2 m 1.0 mB. 0.8 m 1.0 mC. 1.0 m1m 3 D. 1.5 m 4m 36.如图所示,光滑水平面上有一质量为M = 2.0 kg 的滑块,滑块左侧是四分之一光滑圆弧轨道,圆弧半径为R =1 m ,E 点切线水平。
单元质检七静电场(时间:45分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共5小题,每小题6分,共30分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1.(湖南永州高三一模)关于静电场,下列说法正确的是( )A.电场强度为零的点,电势一定为零B.负电荷沿电场线方向移动时,电势能一定增加C.在同一个等势面上的各点,电场强度的大小必然是相等的D.电势降低的方向就是电场强度的方向2.空间存在着平行于纸面的匀强电场,但电场的具体方向未知,现用仪器在纸面内沿互成60°角的OA、OB两个方向探测该静电场中各点电势,得到各点电势φ与到O点距离的函数关系如图所示,则下列关于该电场的电场强度E的说法中,正确的是( )A.E=2 V/m,沿OA方向B.E=200 V/m,沿BO方向V/m,沿∠AOB角平分线向左C.E=400√33D.E=200√3 V/m,沿∠AOB角平分线向左3.(河南郑州高三模拟)真空中,在x轴上处分别固定两个点电荷Q1和Q2。
电荷间连线上的电场强度E随处由静止释放(重力不计,取无穷远处电势为零)。
则( )A.Q1、Q2为等量同种电荷B.Q1、Q2电荷量之比为9∶25C.在x=3 m处电势等于0D.该试探电荷向x轴正方向运动时,电势能一直减小4.(湖南长沙十五校高三联考)如图所示,有一带正电粒子沿着x轴正方向运动在x1与x2间只受到静电力F(x)作用,若不计该带电粒子的重力,电势φ(x)与位置x关系为抛物线,其中x0处为抛物线最低点。
如果规定静电力沿x轴正方向为正,在下列选项中,可定性反映该带电粒子在x1与x2之间所受静电力F(x)与位置x的关系的是( )5.(广东珠海高三质检)如图所示,在O点固定一点电荷,带电粒子A运动轨迹如图中实线所示,虚线b、c是以O为圆心的同心圆,忽略粒子A对O处点电荷电场的影响。
下列说法正确的是( )A.粒子A与O处点电荷是异种电荷B.虚线b处的电势低于虚线c处的电势C.粒子A的加速度先增大后减小D.粒子A的动能先增大后减小二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。
第七章恒定电流第1节部分电路、电功、电功率一、单项选择题1.有一段长1 m的电阻丝,电阻是10 Ω,现把它均匀拉伸到长为5 m的电阻丝,则电阻变为()A.10 ΩB.50 ΩC.150 ΩD.250 Ω2.把两根电阻相同的电热丝先串联后并联分别接在内阻不计的同一电源上,若要产生相等的热量,则两种方法所需的时间之比t串∶t并为()A.1∶1B.2∶1C.4∶1D.1∶43.一个内电阻可以忽略的电源,给一个绝缘的圆管子内装满的水银供电,电流为0.1 A,若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管子里,那么通过的电流将是() A.0.4 A B.0.8 AC.1.6 A D.3.2 A4.某一导体的伏安特性曲线如图AB段(曲线)所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是()A.B点的电阻为12 ΩB.B点的电阻为40 ΩC.导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD.导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω5.在如图所示电路中,E为电源,其电动势E=9 V,内阻可以忽略不计;AB为滑动变阻器,其电阻R=30 Ω;L为一小灯泡,其额定电压U=6 V,额定功率P=1.8 W;S为开关,开始时滑动变阻器的触头位于B端.现在接通开关,然后将触头缓慢地向A端滑动,当到达某一位置C时,小灯泡刚好正常发光,则CB之间的电阻应为() A.10 ΩB.20 ΩC.15 ΩD.5 Ω6.一个用半导体材料制成的电阻器D,其电流I随它两端的电压U的关系图象如图甲所示,将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源上,如图乙所示,三个用电器消耗的电功率均为P.现将它们连接成如图丙所示的电路,仍然接在该电源的两端,设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为P D、P1、P2,它们之间的大小关系为()A.P1=4P2B.P D<P2C.P1>4P2D.P D>P27.(2013·北京调研)额定电压均为220 V的白炽灯L1和L2的U-I特性曲线如图甲所示,现将和L2完全相同的L3与L1和L2一起按如图乙所示电路接入220 V电路中,则下列说法错误的是()A.L2的额定功率为99 WB.L2的实际功率为17 WC.L2的实际功率比L3的实际功率小17 WD.L2的实际功率比L3的实际功率小82 W8.(2013·北京海淀区模拟)如图所示的电路中,输入电压U恒为12 V,灯泡L上标有“6 V、12 W”字样,电动机线圈的电阻R M=0.50 Ω.若灯泡恰能正常发光,下列说法正确的是()A.电动机的输入功率为12 WB.电动机的输出功率为12 WC.电动机的热功率为12 WD.整个电路消耗的电功率为22 W二、多项选择题9.一根粗细均匀的金属导线,两端加上恒定电压U 时,通过金属导线的电流强度为I ,金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v ,若将金属导线均匀拉长,使其长度变为原来的2倍,仍给它两端加上恒定电压U ,则此时 ( )A .通过金属导线的电流为I 2B .通过金属导线的电流为I4C .自由电子定向移动的平均速率为v2D .自由电子定向移动的平均速率为v4三、非选择题10.(2013·长沙模拟)如图所示,相距40 km 的A 、B 两地架起两条输电线,电阻共800 Ω,如果在A 、B 间某处短路,这时接在A 处的电压表示数为10 V ,电流表示数为40 mA ,求发生短路处距A 有多远?11.(2013·上海模拟)一台小型电动机在3 V 电压下工作,用此电动机提升所受重力为4 N 的物体时,通过它的电流是0.2 A .在30 s 内可使该物体被匀速提升3 m .若不计除电动机线圈生热之外的能量损失,求:(1)电动机的输入功率;(2)在提升重物的30 s内,电动机线圈所产生的热量;(3)线圈的电阻.第2节闭合电路欧姆定律及其应用一、单项选择题1.如图所示,直线A是电源的路端电压和电流的关系图线,直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线,若将这两个电阻分别接到该电源上,则() A.R1接在电源上时,电源的效率高B.R2接在电源上时,电源的效率高C.R1接在电源上时,电源的输出功率大D.电源的输出功率一样大2.如图所示为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线.用此电源与三个阻值均为3Ω的电阻连接成电路,测得路端电压为4.8V.则该电路可能为()3.有一个电动势为3 V、内阻为1 Ω的电源.下列电阻与其连接后,使电阻的功率大于2 W,且使该电源的效率大于50%的是()A.0.5 ΩB.1 ΩC.1.5 ΩD.2 Ω4.(2013·六校联考)如图所示,A和B为竖直放置的平行金属板,在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球.开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动触头P在a处,此时绝缘线向右偏离竖直方向,电源的内阻不能忽略,则下列判断正确的是()A.小球带负电B.当滑动触头从a向b滑动时,绝缘线的偏角θ变大C.当滑动触头从a向b滑动时,电流表中有电流,方向从上向下D.当滑动触头停在b处时,电源的输出功率一定大于滑动触头在a处时电源的输出功率5.在如图所示的电路中,两个灯泡均发光,当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时,则()A.A灯变亮,B灯变暗B.A灯和B灯都变亮C.电源的输出功率减小D.电源的工作效率降低二、多项选择题6.(2013·西城区模拟)用如图所示的电路来测量电池电动势和内电阻,根据测得的数据作出了如图所示的U-I图线,由图可知()A.电池电动势的测量值为1.40 VB.电池内阻的测量值为3.50 ΩC.外电路发生短路时的电流为0.40 AD.电压表的示数为1.20 V时,电流表的示数I′=0.20 A7.如图所示的电路中,电源电动势E =6V ,内阻r =1Ω,电阻R 1=6Ω,R 2=5Ω,R 3=3Ω,电容器的电容C =2×10-5F.若将开关S 闭合,电路稳定时通过R 2的电流为I ;断开开关S 后,通过R 1的电荷量为q .则( )A .I =0.75AB .I =0.5AC .q =2×10-5C D .q =1×10-5C8.一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U ,额定电流为I ,线圈电阻为R ,将它接在电动势为E ,内阻为r 的直流电源的两极间,电动机恰好能正常工作,则( )A .电动机消耗的总功率为UIB .电动机消耗的热功率为U 2RC .电源的输出功率为EID .电源的效率为1-IrE9.如图所示的电路中,电源电动势E =3 V ,内电阻r =1 Ω,定值电阻R 1=3 Ω,R 2=2 Ω,电容器的电容C =100 μF ,则下列说法正确的是 ( )A .闭合开关S ,电路稳定后电容器两端的电压为1.5 VB .闭合开关S ,电路稳定后电容器所带电荷量为3.0×10-4CC .闭合开关S ,电路稳定后电容器极板a 所带电荷量为1.5×10-4CD .先闭合开关S ,电路稳定后断开开关S ,通过电阻R 1的电荷量为3.0×10-4C10.如图甲所示,其中R 两端电压u 随通过该电阻的直流电流I 的变化关系如图乙所示,电源电动势为7.0 V(内阻不计),且R 1=1 000 Ω(不随温度变化).若改变R 2,使AB 与BC 间的电压相等,这时 ( )A .R 的阻值为1 000 ΩB .R 的阻值为1 300 ΩC .通过R 的电流为1.5 mAD .通过R 的电流为2.0 mA三、非选择题11.在如图所示的电路中,R1=2Ω,R2=R3=4Ω,当开关S接a时,R2上消耗的电功率为4W,当开关S接b时,电压表示数为4.5V,试求:(1)开关S接a时,通过电源的电流和电源两端的电压;(2)开关S接b时,电源的电动势和内电阻;(3)开关S接c时,通过R2的电流.12.如图所示,电源电动势E=10 V,内阻r=1 Ω,R1=3 Ω,R2=6 Ω,C=30 μF.(1)闭合开关S,求稳定后通过R1的电流.(2)然后将开关S断开,求电容器两端的电压变化量和流过R1的总电荷量.(3)如果把R2换成一个可变电阻,其阻值可以在0~10 Ω范围变化,求开关闭合并且电路稳定时,R2消耗的最大电功率.第3节实验:测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器) 实验:描绘小电珠的伏安特性曲线1.(单选)在“测定金属的电阻率”的实验中,由ρ=πd2U4π可知,对实验结果的准确性影响最大的是()A.导线直径d的测量B.电压U的测量C.电流I的测量D.导线长度的测量2.(多选)在“测定金属的电阻率”的实验中,以下操作正确的是()A.用米尺测量金属丝的全长,且测量三次,算出其平均值,然后再将金属丝接入电路中B.用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径,算出其平均值C.用伏安法测电阻时采用电流表内接法,多次测量后算出平均值D.实验中应保持金属丝的温度不变3.如图所示是一些准备用来测量待测电阻R x阻值的实验器材,器材及其规格列表如下:电压表电压表电流表A滑动变阻器、导线若干程的一半,而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化.请用实线代替导线,在所给的实验器材图中选择若干合适的器材,连成满足要求的测量R x阻值的电路.4.在“测定金属丝的电阻率”的实验中,某同学进行了如下测量:(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,测量3次,求出其平均值L,其中一次测量结果如图(甲)所示,金属丝的一端与刻度尺的零刻线对齐,图中读数为24.12 cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径,选不同的位置测量3次,求出其平均值d.其中一次测量结果如图(乙)所示,图中读数为0.511mm.(2)采用如图(丙)所示的电路测量金属丝的电阻.电阻的测量值比真实值偏小(填“偏大”或“偏小”).最后由公式ρ=πd2U计算出金属丝的电阻率(用直接测量的物理量表示).5.在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验中,为了探究3根材料未知,横截面积均为S=0.20mm2的金属丝a、b、c的电阻率,采用如图所示的实验电路,M为金属丝c的左端点,O为金属丝a的右端点,P是金属丝上可移动的接触点.在实验过程中,电流表读数始终为I=1.25A.电压表读数U随OP间距离x的变化如下表:(1)绘出电压表读数U随OP间距离x变化的图线;(2)求出金属丝的电阻率ρ,并进行比较.6.在测量小灯泡伏安特性实验中,同学们连接的电路中有四个错误电路,如图所示.电源内阻不计,导线连接良好,若将滑动的变阻器的触头置于左端,闭合S,在向右端滑动触头过程中,会分别出现如下四种现象:a.小灯泡L不亮;电流表示数几乎为零b.小灯泡L亮度增加;电流表示数增大c.小灯泡L开始不亮后来忽然发光;电流表从示数不为零到线圈烧断d.小灯泡L不亮;电流表从示数增大到线圈烧断与上述abcd四种现象对应的电路序号为()A.③①②④B.③④②①C.③①④②D.②①④③7.某同学测绘标有“4.8V,0.3A”小灯泡的电功率随电压变化的图像,要使小灯泡两端电压从0至4.8V连续变化,为了使测量尽可能地准确,除了导线和开关外,可供选择的仪器还有:A.电流表:量程0~0.6A,内阻约为1ΩB.电流表:量程0~3A,内阻约为0.2ΩC.电压表:量程0~6V,内阻约为2kΩD.电压表:量程0~15V,内阻约为4.5kΩE.滑动变阻器:阻值范围0~20Ω,额定电流2AF.滑动变阻器:阻值范围0~2kΩ,额定电流0.5AG.电池组:电动势6V,内阻约为1Ω(1)选用的器材代号为ACEG;(2)画出实验电路图;(3)如果根据实验测量的数据描出P-U图线如图所示,则小灯泡在1.5V电压下的电阻值为R= 2.25Ω.8.我们平常所用的铅笔芯中含有石墨,能导电.某同学设计了探究铅笔芯伏安特性曲线的实验,得到如下数据(I和U分别表示通过铅笔芯的电流和其两端的电压):A.电流表A1(量程0.6A,内阻约为1.0Ω)B.电流表A2(量程3A,内阻约为0.1Ω)C.电压表V1(量程3V,内阻3kΩ)D.电压表V2(量程15V,内阻15kΩ)E.滑动变阻器R1(最大阻值10Ω,额定电流2A)F.滑动变阻器R2(最大阻值2kΩ,额定电流0.5A)(1)除长约14cm的中华绘图2BD铅笔芯、稳压直流电源G(6V)、开关和带夹子的导线若干外,还需选用的其他器材有ACE(填选项前字母);(2)在虚线方框中画出实验电路图;(3)根据表格中数据在坐标纸上画出铅笔芯的I-U图线.9.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,所用器材有:小灯泡(2.5V,0.6W),滑动变阻器,多用电表,电流表,学生电源,开关,导线若干.(1)实验中使用多用电表测量电压,请根据实验原理图甲完成实物图乙中的连线.图甲图乙(2)开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片P置于a(或端,为使小灯泡亮度增加,P应由中点向b(或端滑动.(3)下表为电压等间隔变化测得的数据,为了获得更准确的实验图像,必须在相邻数据点ab间多测几组数据(请填写“ab”“bc”“cd”“de”或“ef”)定电压为2.5V.(1)完成下列实验步骤:①闭合开关前,调节滑动变阻器的滑片,使它靠近变阻器左端的接线柱;②闭合开关后,逐渐移动变阻器的滑片,增加小灯泡两端的电压,记录电流表和电压表的多组读数,直至电压达到额定电压;③断开开关……根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线.(2)在虚线框中画出与实物电路相应的电路图.第4节实验:测定电源的电动势和内阻实验:练习使用多用电表1.(单选)下面给出了多种用伏安法测电源电动势和内阻的数据处理方法.其中既能减小偶然误差,又直观、简便的方法是()A.测出两组I、U的数据,代入方程组E=U1+I1r和E=U2+I2r,求出E、rB.多测几组I、U的数据,求出几组E、r,最后分别求出其平均值C.测出多组I、U的数据,画出U-I图像,再根据图像求E、rD.多测出几组I、U的数据,分别求出I和U的平均值,用电压表测出断路时的路端电压即为电动势,再用闭合电路欧姆定律求出内阻r2.(单选)两个电源a、b的U-I图像如图所示,由图可知()A.电源a的内阻较小,电动势较大B.电源a的内阻较大,电动势较大C.电源b的电阻较小,电动势较大D.电源b的内阻较大,电动势较大3.用如图所示的电路,测定一节干电池的电动势和内阻.电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R0起保护作用.除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:(a)电流表(量程0.6A3A)(b)电压表(量程3V15V)(c)定值电阻(阻值1Ω,额定功率5W)(d)定值电阻(阻值10Ω,额定功率10W)(e)滑动变阻器(阻值范围0~10Ω、额定电流2A)(f)滑动变阻器(阻值范围0~100Ω、额定电流1A)那么:(1)要正确完成实验,电压表的量程应选择3V,电流表的量程应选择0.6A;R0应选择1Ω的定值电阻,R应选择阻值范围是0~10Ω的滑动变阻器.(2)引起该实验系统误差的主要原因是由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小.4.某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内阻,已知干电池的电动势为1.5V 左右,内阻为1Ω左右,电压表(0~3V,3kΩ),电流表(0~0.6A,1.0Ω),滑动变阻器有R1(0~10Ω,2A)和R2(0~100Ω,0.1A)各一只.(1)在实验中滑动变阻器应选用R1(填“R1”或“R2”).(2)在图乙中用笔画线代替导线连接实物图.乙5.用电流表和电压表测定电池的电动势E和内阻r,所用电路如图甲所示,一位同学测得的6组数据如下表所示.甲(1)乙(2)根据图线求出电池的电动势E= 1.46V,电池的内电阻r=0.71Ω.(3)若不作出图线,只选用其中两组U和I的数据,用公式E=U+Ir,列方程求E和r,这样做可能得出误差很大的结果,其中选用第3组和第4组的数据,求得E和r误差最大.6.某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E.(1)先直接用多用电表测定该电池电动势.在操作无误的情况下,多用电表表盘示数如图,其示数为9.4V.(2)然后,用电压表、电阻箱R、定值电阻R0、开关S、若干导线和该电池组成电路,测定该电池电动势.(Ⅰ)根据电路图,用笔画线代替导线,将实物图连接成完整电路.(Ⅱ)闭合开关S,调整电阻箱阻值R,读出电压表相应示数U.该学习小组测出大量数据,分析筛选出下表所示的R、U数据,并计算出相应的1/R与1/U的值.请用表中数据在坐标纸上描点,并作出1/U-1/R图线.(Ⅲ)从图线中可求得E=9.5~11.1V.第七章恒定电流第1节部分电路、电功、电功率1.D 2.C 3.C 4.B 5.B 6.B7.C8.A9.BC10.解析:设短路处发生在C 处,AC 间导线总长为2x ,电阻为R x . R x =U I =1040×10-3Ω=250 Ω.AB 间:R AB =ρ·2l S ,AC 间:R x =ρ·2xS .两式相比得x =R x R AB ·l =250800×40 km =12.5 km.11.解析:(1)电动机的输入功率 P 入=UI =0.2×3 W =0.6 W. (2)电动机提升重物的机械功率 P 机=F v =(4×3/30) W =0.4 W.根据能量关系P 入=P 机+P Q ,得产生热的功率 P Q =P 入-P 机=(0.6-0.4) W =0.2 W. 产生热量Q =P Q t =0.2×30 J =6 J. (3)根据焦耳定律Q =I 2Rt , 得线圈电阻R =5 Ω.第2节 闭合电路欧姆定律及其应用1.A 2.B 3.C 4.C 5.A 6.AD 7.AD 8.AD 9.AC 10.BC 11.解析:(1)S 接a 时,R 1被短路,外电阻为R 2,根据电功率公式可得 通过电源的电流I 1=PR 22=1A ,电源两端的电压U 1=PR 2=4V . (2)S 接a 时,有E =U 1+I 1r =4+r ,① S 接b 时,R 1和R 2串联, R 外′=R 1+R 2=6Ω,通过电源的电流I 2=U 2R 1+R 2=0.75A ,这时有:E =U 2+I 2r =4.5+0.75r .② 联立①②式得:E =6V ,r =2Ω. (3)S 接c 时,R 总=R 1+r +R 23=6Ω, 总电流I 3=E /R 总=1A , 通过R 2的电流I ′=12I 3=0.5A.12.解析:(1)稳定时,电容器看做断开状态,电路中的电流: I =Er +R 1+R 2=1 A(2)S 闭合,电路处于稳定状态时,电容器两端的电压:U =IR 2=1×6 V =6 V断开后,电容器两端的电压为10 V 所以ΔU =4 V流过R 1的总电荷量为:ΔQ =ΔU ·C =1.2×10-4C(3)P R 2=(E r +R 1+R 2)2·R 2=E 2[R 2-(R 1+r )]2R 2+4(R 1+r )可见当R 2=R 1+r 时,R 2消耗的功率最大P R 2=E 24(R 1+r )=6.25 W.第3节 实验:测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)实验:描绘小电珠的伏安特性曲线1.A 2.BD3.解析:通过待测电阻的最大电流I m =0.01A =10mA ,故电流表A 不能大角度偏转,故不能选电流表.可考虑用电压表测电流,V 1的最大电流I V1=0.002A =2mA ,V 2的最大电流I V2=0.002A =2mA.若将V 1与R x 串联再与V 2并联,则两支路电阻相差不大,两电压表指针偏角比较接近,且能够大角度偏转.要求调节滑动变阻器能使电表读数有明显的变化,应采用滑动变阻器的分压式接法.4.(1)24.12 0.511 (2)偏小 πd 2U4IL解析:(1)金属丝的长度为24.12cm ~24.14cm 均可,直径读数为0.510mm ~0.513mm 均可.(2)采用电流表外接法,由于电压表的内阻不是无穷大,电压表有分流,从而电流表的测量值大于真实值,由R =UI可知,电阻的测量值小于真实值.由R =ρl S ,R =U I ,可得ρ=πd 2U4IL .5.解析:(1)图略: (2)ρ=USIlρa =(6.5-3.9)×0.20×10-61.25×(100-60)×10-2Ω·m =1.04×10-6Ω/m ρb =(7.1-6.5)×0.20×10-61.25×(200-100)×10-2Ω·m =9.6×10-8Ω/m ρc =(9.7-7.1)×0.20×10-61.25×(240-200)×10-2Ω·m =1.04×10-6Ω/m 通过计算可知,金属丝a 与c 电阻率相同,远大于金属丝b 的电阻率. 电阻率的允许范围ρa :0.96×10-6~1.10×10-6Ω/mρb :8.5×10-8~1.10×10-7Ω/mρc :0.96×10-6~1.10×10-6Ω/m6.A 解析:①图当向右滑动过程中,L 电压逐渐增大,小灯泡亮度将增加,电流表示数将增大(电阻减小);②图中开始电流表示数不为0且将灯短路,灯不发光,当电阻减小到一定值时,电表流被烧坏断路,灯泡会突然发光;③图中电压表内阻很大,流过电流表的电流很小几乎为0,灯电流更小,不发光;④图中电流表将灯泡短路,灯泡不发光,而当向右移动滑片,电流表示数将增大最后被烧坏.7.(1)ACEG (3)2.25解析:(1)根据小灯泡的额定电压为4.8V ,额定电流为0.3A ,电压表选择C ,电流表选择A.由于使小灯泡两端电压由0至4.8V 连续变化,应采用分压电路,滑动变阻器阻值不宜太大,应选E ;(2)小灯泡正常发光时的电阻R =16Ω,R V R >RR A ,因此选用电流表外接法,电路如图所示;(3)由图像可得小灯泡在电压为1.5V 时功率为1.0W ,故此时小灯泡的电阻为R =U 2P =2.25Ω.8.(1)ACE 解析:(1)实验所得数据中,电压值小于3V ,电流值都小于0.6A ,又由于稳压直流电源G 电动势为6V ,所以电压表应选V 1,电流表选A 1.因电压、电流值均从0调节,故滑动变阻器应采用分压式接法,且选用小阻值的滑动变阻器R 1.(2)从表中数据可看出,铅笔芯的阻值大约为4Ω<R A ·R V ,所以应采用电流表外接法.图略(3)因本实验为探究铅笔芯伏安特性曲线的实验,所以所测数据在坐标纸中找出后应用一条平滑的曲线去连接各点,可以得出,铅笔芯的I -U 图线应是一条斜率不变的直线.图略9.(2)a(或左)b(或右)(3)ab解析:(1)与电压表几千欧相比,小灯泡的电阻算小电阻,所以电流表必须外接,伏安特性曲线要求电压从0开始逐渐变大,所以滑动变阻器必须与电源分压连接.(2)从a端开始,小灯泡电压为零,向b端移动,对小灯泡所加电压逐渐变大.(3)ab之间电流增加了0.122A,其他段电流增加了0.03A左右.所以需要在ab之间将电流分为0.030A、0.060A、0.090A,分别测量相应的电压值.10.(1)①使它靠近变阻器左端的接线柱②增加小灯泡两端的电压,记录电流表和电压表的多组读数,直至电压达到额定电压(2)图略第4节实验:测定电源的电动势和内阻实验:练习使用多用电表1.C 2.B3.(1)30.610~10(2)由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小4.(1)R1(2)实物连接图如上图所示.5.(2)图略解析:(1)图略(2)由直线与纵轴的交点可读出电动势E=1.46V,再读出直线与横轴的交点的坐标(0.65,1.0),连同得出的E值代入E=U+Ir中,得r=E-UI≈0.71Ω.(3)选用第3组和第4组数据求得的E和r误差最大.选用这两组数据求E和r,相当于过图中3和4的两点作一直线,利用此直线求出E和r,而此直线与所画的直线偏离最大,实际上,第4组数据不合理,已经排除.6.(1)9.4(2)(Ⅲ)9.5~11.1第21 页共21 页。
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的或不答的得0分)1.如图所示,直线A是电源的路端电压和电流的关系图线,直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线,若将这两个电阻分别接到该电源上,则( )A.R1接在电源上时,电源的效率高B.R2接在电源上时,电源的效率高C.r1接在电源上时,电源的输出功率大D.电源的输出功率一样大答案 A2.电动自行车因轻便、价格相对低廉、污染和噪音小而受到市民喜爱.某国产品牌电动自行车的铭牌如下,则此车所配电机的内阻为( )规格后轮驱动直流永磁电机车型:20″电动自行车电机输出功率:175W电源输出电压:≥36V额定工作电压/电流:36V/5 A整车质量:40kg额定转速:240r/minC.7.0Ω D.7.4Ω解析根据“额定工作电压/电流:36V/5 A”可以求出电动机消耗的总功率,然后,减掉“电动机输出功率:175W”即为产生的热功率,利用焦耳定律,就可以求出电动机内阻.答案 B3.电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中U为路端电压,I为干路电流,a、b 为图线上的两点,相应状态下电源的效率ηa、ηb.由图可知ηa、ηb的值分别为( )A.34、14B.13、23C.12、12D.23、13解析 电源的效率η=UI EI ×100%=U E×100%.a 点对应的路端电压U 为4个格,而电动势E 为6个格.因此ηa =23;b 点对应的路端电压为2个格,因此ηb =13.故D 项正确.答案 D4.两位同学在实验室利用如图①所示的电路测定定值电阻R 0、电源的电动势E 和内电阻r ,调节滑动变阻器的滑动触头P 向某一方向移动时,一个同学记录了电流表A 和电压表V 1的测量数据,另一同学记录的是电流表A 和电压表V 2的测量数据.并根据数据描绘了如图②所示的两条U -I 图线.则图像中两图线的交点表示的物理意义是( )A .滑动变阻器的滑动触头P 滑到了最右端B .电源的输出功率最大C .定值电阻R 0上消耗的功率为0.5WD .电源的效率达到最大值解析 由图像可得,电源的电动势E =1.5V ,r =1Ω,交点位置R +R 0=U 1I =2Ω,R 0=U 2I=2Ω,R =0,滑动变阻器的滑动触头P 滑到了最左端,A 项错误;当电路中外电阻等于内电阻时,电源输出功率最大,但本题R 0>r ,改变滑动变阻器无法达到电路中内、外电阻相等,此时当外电阻越接近内电阻时,电源输出功率越大,B 项正确;P =IU 2=0.5W ,C 项正确;电源的效率η=IE -I 2rIE,电流越小效率越大,可见滑动变阻器的滑动触头P 并没有滑到最右端时效率最大,D 项错误.答案 BC5.如图所示,电键K闭合,电流表、电压表均为理想电表,若电阻R1断路,则下列说法中正确的是( )A.电流表示数变小B.电压表示数变大C.电源内电路消耗的功率变大D.r3消耗的功率变大解析电阻R1断路,回路总电阻增大,干路电流减小,U内减小,UR2+R3增大,UR2增大,电压表示数变大,电流表示数也变大,故A错,B对;同理UR3也增大,故选项D正确;由P=EI干,得C错误.答案BD6.如图所示,是一氧化碳报警器的一部分电路示意图.其中R2为氧化锡传感器,其技术资料中给出的是电导(即电阻的倒数)——浓度曲线如图所示,电流表A为值班室的显示器,a、b之间接报警器.当传感器R2所在处的一氧化碳浓度增大时,显示器A的电流I、报警器两端的电压U的变化情况( )A.I变大,U变大B.I变小,U变小C.I变小,U变大D.I变大,U变小解析本题考查感应器的应用,属容易题.如题图:当传感器R2所在处的一氧化碳浓度增大时,R2减小,则回路中电流增大,路端电压减小,R2和R3两端电压减小,则电流表A示数变小,B对.答案 B7.在如图所示的电路中,电容器C的上极板带正电,为了使该极板仍带正电且电荷量增大,下列办法中可以采用的是( )A.增大R1,其他电阻不变B.增大R2,其他电阻不变C.增大R3,其他电阻不变D.增大R4,其他电阻不变解析此题主要考查电压的分配变化对电容器两极板电势高低的影响.由电路结构可知,R2和R4上电压分配越多,电容器上、下极板的电势就越低.要想让上极板是正极且电荷量增大,则R2上的电压降应减小,可采用的方法是电阻R2变小或电阻R1变大;也可以让R4上的电压降变大,采用的方法是让R4的电阻变大或R3的电阻变小.由以上分析可知,应选A、D.答案AD8.在如下图图像中,直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图像,直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线.用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路.由图像可知( )A.电源电动势为3V,内阻为0.5ΩB .电阻R 的阻值为1ΩC .电源的输出功率为2WD .电源的效率为66.7%解析 图像Ⅰ与纵轴交点表示电源电动势,为3V ,图像Ⅰ斜率的绝对值表示电源内阻为0.5Ω,选项A 正确;图像Ⅱ的斜率表示电阻R 的阻值为1Ω,选项B 正确;电源输出电压为U =2V ,电流为2 A ,电源输出功率为4W ,选项C 错误;电源效率η=P 出P 总=U E =23×100%=66.7%,选项D 正确.答案 ABD9.一个T 型电路如图所示,电路中的电阻R 1=10Ω,R 2=120Ω,R 3=40Ω,另有一测试电源,电动势为100V ,内阻忽略不计,则( )A .当cd 端短路时,ab 之间的等效电阻是40ΩB .当ab 端短路时,cd 之间的等效电阻是40ΩC .当ab 两端接通测试电源时,cd 两端的电压为80VD .当cd 两端接通测试电源时,ab 两端的电压为80V 解析 本题考查对电路基本规律的理解.根据电路串、并联特点,cd 端短路时,ab 间等效电阻是40Ω,A 正确;ab 端短路时,cd 间等效电阻是128Ω,B 错误;ab 接电源时,cd 端电压为45E =80V ,C 正确;cd 端接电源时,ab 端电压为E4=25V ,D 错误.答案 AC10.如图所示是某居住小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置,R 1为光敏电阻、R 2为定值电阻,A 、B 接监控装置.则( )A.当有人通过而遮蔽光线时,A、B之间电压升高B.当有人通过而遮蔽光线时,A、B之间电压降低C.当仅增大R2的阻值时,可增大A、B之间的电压D.当仅减小R2的阻值时,可增大A、B之间的电压解析当有人通过而遮蔽光线时,R1变大,则R2两端电压减小,故A错,而B对;当R2阻值增大时,A、B之间的电压增大,故C对,而D错.答案BC二、本题共6小题,共60分.按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.11.(5分)在如图所示的电路中,电阻R1=12Ω,R2=8Ω,R3=4Ω.当电键K断开时,电流表示数为0.25A,当K闭合时,电流表示数为0.36A,则电源的电动势为________;内电阻为________.解析当电键断开时,R外=R1R2+R3R1+R2+R3=6Ω,I1=Er+R外·R1R1+R2+R3;当电键闭合时,R′外=R1R2R1+R2=4.8Ω,I2=Er+R′外·R1R1+R2,代入数据得E=3.6V,r=1.2Ω.答案 3.6V 1.2Ω12.(8分)在测量电源的电动势和内阻的实验中,由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小,某同学设计了如图所示的实物电路.(1)实验时,应先将电阻箱的电阻调到________.(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)(2)改变电阻箱的阻值R,分别测出阻值R0=10Ω的定值电阻两端的电压U.下列两组R 的取值方案中,比较合理的方案是______.(选填“1”或“2”).方案编号电阻箱的阻值R/Ω1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0(3)根据实验数据描点,绘出的U -R图像是一条直线.若直线的斜率为k,在U坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E=________,内阻r=________.(用k、b和R0表示) 解析(1)电阻箱接入回路中的电阻越大,回路电流越小,起保护电源,防止烧坏电压表的作用.(2)方案1中电阻箱接入电路的电阻太大,电压表示数太小,误差太大.因此采用方案2.(3)由闭合电路欧姆定律可知ER0+R+r=UR0,1U=1ER0R+R0+rER0,所以1ER0=k,R0+rER0=b,解之得E=1kR0,r=bk-R0.答案(1)最大值(2)2(3)1kR0bk-R013.(10分)用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻R T,在给定温度范围内,其阻值随温度的变化是非线性的.某同学将R T和两个适当的固定电阻R1、R2连成图①虚线框内所示的电路,以使该电路的等效电阻R L的阻值随R T所处环境温度的变化近似为线性的,且具有合适的阻值范围.为了验证这个设计,他采用伏安法测量在不同温度下R L的阻值,测量电路如图①所示,图中的电压表内阻很大.R L的测量结果如下表所示.①温度t(℃)30.040.050.060.070.080.090.0 R L阻值(Ω)54.351.548.344.741.437.934.7(1)根据图①所示的电路,在图②所示的实物图上连线.(2)为了检验R L与t之间近似为线性关系,在坐标纸上作出R L-t关系图线.(3)在某一温度下,电路中的电流表、电压表的示数如图③、④所示.电流表的读数为________,电压表的读数为________.此时等效电阻R L的阻值为________;热敏电阻所处环境的温度约为______.解析(3)读出电压U=5.00V,I=115mA.R L=UI=43.5Ω,再由R L-t关系曲线找出R L=43.5Ω对应的温度t=64.0 ℃左右,也可由表中数据来求出,具体方法是:由图像我们可以看出R L随温度均匀变化,当R L=43.5Ω时温度t=60℃+1044.7-41.4×(44.7-43.5)℃=64.0℃.答案(1)连线如图所示(2)R L-t关系曲线如图所示(3)115mA 5.00V 43.5Ω64.0℃(62~66℃)14.(12分)如图所示,M为一线圈电阻r=0.4Ω的电动机,电阻R=24Ω,电池电动势E=40V.当电键S断开时,理想电流表的示数I1=1.6A;当电键S闭合时,电流表的示数I2=4.0A.求电键S闭合时电动机发热消耗的功率和转化为机械能的功率.解析 设电源内阻为r ′,当S 断开时,I 1=E R +r ′, 即1.6=40 24+r ′,得r ′=1Ω. 当S 闭合时,I 2=4 A ,则U 内=I 2·r ′=4V U 外=E -U 内=40V -4V =36V ,即电动机两端电压为36VP 热=I 2r =⎝ ⎛⎭⎪⎫I 2-U 外R 2r =⎝ ⎛⎭⎪⎫4-36242×0.4W=2.5W P 机=P 总-P 热=⎝⎛⎭⎪⎫I 2-U 外R ×U 外-2.5W =87.5W. 答案 2.5W 87.5W15.(12分)如图所示电路中,已知电阻R 1=2Ω,R 2=5Ω,灯泡L 标有“3V 1.5W”字样,电源内阻r =1Ω,滑动变阻器的最大阻值为R x .当滑片P 滑至a 端时,电流表的示数为1 A ,此时灯泡L 恰好正常发光.求:(1)当滑片P 滑至b 端时,电流表的示数;(2)当滑动变阻器Pb 段的电阻为0.5r x 时,变阻器上消耗的功率.某同学的部分解答如下.灯L 的电阻R L =U 2灯P =321.5Ω=6Ω, 滑片P 滑至b 端时,灯L 和(R x +R 2)并联,并联电阻为R 并=R L R x +R 2R L +R x +R 2, 由R L ·I A =(R x +R 2)·I 2(I A 、I 2分别为通过电流表和R 2的电流)得I 2=R L I A R x +R 2,流过电源的电流为I =I A +I 2. 上述解法是否正确?若正确,请求出最后结果;若不正确,请指出错在何处,纠正后求出最后结果.解析 灯L 的电阻R L =6Ω正确,错在没有看出R Pa 和R 2串联部分已被短路E =I (R 1+r )+U 0=1×(2+1)V +3V =6VI 0=P U 0=0.5A I x =I -I 0=0.5AR x =U 0I x=6Ω (1)当P 滑至b 端时,电流表示数为I ′=ER 1+r =2A.(2)当R Pb =3Ω时,R 并=2Ω电流表示数为I ″=E R 1+R 并+r=1.2A U 并=E -I ″(R 1+r )=2.4VPR Pb =U 2并R Pb=1.92W. 答案 (1)2A(2)不正确,没有看出R Pa 和R 2串联部分已短路1.92W16.(13分)如图所示,定值电阻R 0=2Ω,A 和V 均为理想电表,闭合开关S ,当滑动变阻器的滑片P 从b 端滑到a 端时,发现电压表变化范围为0~3V ,电流表的变化范围为0.75A ~1.0A .求:(1)电源的E 和r ;(2)滑片P 移到什么位置时,电源的输出功率最大,其最大值为多少? 解析 (1)设滑动变阻器接入电路部分电阻为R x则当R x =0时,U V =0,对应电流I A =1.0A由闭合电路欧姆定律得E =I A (R 0+r )当R x 最大时,U ′V =3V ,对应电流I ′A =0.75A则变阻器最大值R max =U ′VI ′A =30.75Ω=4Ω由闭合电路欧姆定律有E =I ′A (R 0+r )+U ′V由以上几式解得E =12V r =10Ω.(2)电源的输出功率为P 输出=⎝ ⎛⎭⎪⎫ER x +R 0+r 2(R x +R 0)当R x +R 0=r 时,电源输出功率最大,但R x +R 0恒小于r ,故只有当R x 取最大值时,电源的输出功率最大 即P 输出=⎝ ⎛⎭⎪⎫ER max +R 0+r 2(R max +R 0)=⎝ ⎛⎭⎪⎫124+2+102×(4+2)W =278W.答案 (1)12V 10Ω(2)滑片滑到a 端时,电源的输出功率最大278W。
第一章 三种力专题知识达标:1、力的概念:力是 间的 作用。
注意要点:(1)一些不接触的物体也能产生力。
例如 (2)任一个力都有受力物体和 ,力不能离开物体而存在。
(3)力的作用效果:使物体 或改变物体运动状态。
(4)力的测量工具是 。
2、重力:(1)定义:重力是物体由于受地球吸引而使 的力。
(2)重力的大小G= 。
(3)重力的方向 。
3、弹力:(1)定义:物体由于要 形变,对跟它接触的物体产生的力。
(2)产生条件:相互接触且 。
(3)方向:垂直于接触面(切面)或沿绳的方向(又称张力),注意:杆受到的弹力不一定沿杆。
4、摩擦力:(1)滑动摩擦力:①方向:和 方向相反;②大小:F= 。
(2)静摩擦力:①方向:和 方向相反。
②大小:0~最大静摩擦力,常用二力平衡条件判断和求解。
注意:最大静摩擦力稍大于滑动摩擦力,通常认为近似相等。
5、重心由物体 、 两个因素决定。
经典题型1、如图1-1所示,物体静止在斜面上,则物体受力情况是)A 、受重力、下滑力、弹力、摩擦力B 、受重力、弹力、摩擦力C 、受重力、下滑力、对斜面的压力、摩擦力D 、受重力、对斜面的压力、摩擦力2、如图1-2所示,重力为100N 的物体,在水平面上向右运动,物体和水平面之间μ=0.2与此同时,物体受到一个向左的力F 的作用,F=20N ,以下结论正确的是…………( )A、物体所受的滑动摩擦力方向向左B、物体所受的滑动摩擦力方向向右C 、物体所受的合外力为40ND 、物体所受的合外力为零 3、由胡克定律f=kx 可知:K=f/x 下列判断正确的是………………………………( )A 、f 越大,k 越小B 、x 越大,k 越小C 、k 与x 和f 有关D 、在弹性限度内,无论弹簧拉长或缩短,k 值不变4、把一重为G 的物体,用一个水平推力F=kt (k 为常数,t 为时间)压在竖直的足够高的平整的墙上,如图1-3所示,从t=0开始物体所受的摩擦力F ‘随时间的变化关系是图1-2 图1-1A B C Dt ’ t’ t ’ t ’5、两个弹簧称平放在光滑的水平桌面上,乙的一端系于墙上,两个弹簧秤挂勾相连,当在甲的右端挂勾上用100N的水平拉力拉甲时,则甲、乙两个弹簧秤读数分别是……() A、100N;0 B、 100N;100N C、0;100N D、200N;100N6、A、B、C三物体质量分别为M、m、m0,作如图所示的连接,绳子不可伸长,且绳子和滑轮的摩擦均不计,若B随A一起沿水平桌面向右做匀速运动,则可以断定………()A、物体A与桌面之间有摩擦力,大小为m0gB、物体A与B之间有摩擦力,大小为m0gC、桌面对A,B对A,都有摩擦力,两者方向相同,大小均为m0gD、桌面对A,B对A,都有摩擦力,两者方向相反,大小均为m0g7、关于摩擦力,下列说法正确的是………………………………………………()A、由F=μN可知,若μ≠0 N≠0,则F≠0B、摩擦力大小与接触面大小有关C、当N增大,F静和F滑都增大D、只要N=0 ,则F静和F滑一定为零8、如图所示,重35N的物体沿倾角为370的斜面恰好能匀速下滑,物体与斜面间的动动摩擦因数μ=.如果要使物体能沿斜面匀速向上滑动,则作用拓物体上的水平恒力F的大小是.9、如图所示,物体A、B的质量m A=6kg,m B=4kg,A与B、B与地面之间的动摩擦因数都等于0.3在外力F的作用下,A和B一起做匀速运动,求A对B和地面对B的摩擦力的大小和方向(g=10m/s2)F参考答案:知识达标:1、物体相互(1)万有引力(2)施力物体(3)发生形变(4)测力计2、(1)物体受到(2)mg(3)竖直向下3、(1)恢复(2)挤压)4、(1)相对运动(2)相对运动趋势方向5、形状、质量分布经典题型:1、B 2、AC 3、D 4、B 5、B 6、A 7、D 8、0.75 120N 9、15N 向右;30N 向左综合训练1、关于力的下列说法中正确的是…………………………………………( )A 、力可以脱离物体而独立存在B 、只要有物体存在就一定有力存在C 、物体做曲线运动,则该物体一定受力作用D 、物体的形状改变,物体不一定受力2、下面有关重力的说法中正确的是…………………………………………( )A 、重力是物体的固有属性B 、重力的方向总是垂直于支持面C 、天平不是称物体重力的仪器D 、千克是重力的单位3、关于弹力,下列说法中正确的是…………………………………………( )A 、压力是物体对支持物的弹力B 、放在桌面上的皮球受到的弹力是由于皮球发生形变产生的C 、支持力不一定垂直于支持面D 、绳的拉力是弹力,其方向沿着绳子指向绳子收缩的方向4、下列有关摩擦力的说法中正确的是…………………………………………( )A 、阻碍物体运动的力称为摩擦力B 、滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反C 、静摩擦力的方向可能与物体运动的方向垂直D 、摩擦力的方向一定与压力的方向垂直5、如图所示,物体m 恰能沿静止的斜面匀速下滑,现用一个力F 作用在物体m 上,力F 过物体的重心,且方向竖直向下,则不正确的说法是)A 、物体对斜面的压力增大B 、斜面对物体的摩擦力增大C 、物体沿斜面加速下滑D 、物体仍能保持匀速运动6、假设物体的重力消失了,将会发生的情况是…………………………………( )A 、天不会下雨,也不会刮风B 、一切物体都没有质量C 、河水不会流动D 、天平仍可测出物体质量7、下列各种情况,物体一定受力的是…………………………………………( )A 、 物体匀速地从M 点运动到N 点B 、 物体运动方向改变但速度大小不变C 、 物体的位置改变D 、 物体有加速度存在,但加速度不变8、下面图中,静止的小球m 分别与两个物体(或面)接触,设各接触面光滑,则A 受到两个弹力的是……………………………………………………………………( )A B C D9、一质量为M 的直角劈放在水平面上,保持静止,在劈的斜面上放一个质量为m 的物体A ,用一沿斜面向上的力F 作用于A 上,使其沿斜面匀速下滑的过程中,地面对劈的摩擦力f 及支持力N 是…………( )A 、f=0 N=(M+m)gB 、f 向左;N< (M+m)gC 、f 向右;N< (M+m)gD 、f 向左;N= (M+m)g10、一圆盘可绕一通过圆盘中心O 且垂直于圆盘面的竖直轴转动,在圆盘上放一木块A ,当圆盘匀速转动时,木块随圆盘一起运动,则木块受力情况是…………( )A 、重力、支持力、指向圆心的摩擦力B 、重力、支持力、背离圆心的力C 、重力、支持力、指向圆心的摩擦力和背离圆心的力D 、重力、支持力 11、分析图中B 物体受几个力?(各面均不光滑)并画出B 受力示意图 (1)A 沿B 斜面匀速下滑,B 不动 (2)A 沿B 斜面加速下滑,B 不动12、如右图所示,与水平面成θ角的皮带传送机,把质量为m 的物体以速度V 匀向上传送,皮带作用于物体的摩擦力大小为;支持力大小为 ;这两个力的合力大小为 。
曲线运动万有引力与航天(时间60分钟,满分100分)一、选择题(本题共9小题,每小题5分,共45分)1.(2018·浙江高考)在讨论地球潮汐成因时,地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨道可视为圆轨道.已知太阳质量约为月球质量的2.7×107倍,地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行的轨道半径的400倍.关于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力,以下说法正确的是( ) A .太阳引力远大于月球引力B .太阳引力与月球引力相差不大C .月球对不同区域海水的吸引力大小相等D .月球对不同区域海水的吸引力大小有差异解析:设太阳质量为M ,月球质量为m ,海水质量为m ′,太阳与地球之间距离为r 1,月球与地球之间距离为r 2,由题意M m=2.7×107,r 1r 2=400,由万有引力公式,太阳对海水的引力F 1=GMm ′r 12,月球对海水的引力F 2=Gmm ′r 22,则F 1F 2=Mr 22mr 12=2.7×107(400)2=270016,故A 正确,B 错误;月球到地球上不同区域的海水距离不同,所以引力大小有差异,C 错误,D 正确.答案:AD2.质量m=4 kg的质点静止在光滑水平面上的直角坐标系的原点O处,先用沿x轴正方向的力F1=8 N作用了2 s,然后撤去F1;再用沿y轴正方向的力F2=24 N作用了1 s.则质点在这 3 s内的轨迹为图1中的()图1解析:质点在前2 s内做匀加速直线运动,2 s末的速度为v=4 m/s;2 s~3 s做类平抛运动,加速度大小为6 m/s2,这1 s内沿x轴方向的位移是4 m,沿y轴方向的位移是3 m,故D 正确.答案:D3.(2018·河南省实验中学模拟)如图2所示,小球P在A点从静止开始沿光滑的斜面AB运动到B点所用的时间为t1,在A点以一定的初速度水平向右抛出,恰好落在B点所用时间为t2,在A点以较大图2的初速度水平向右抛出,落在水平面BC上所用时间为t3,则t1、t2和t3的大小关系正确的是()A .t 1>t 2=t 3B .t 1<t 2=t 3C .t 1>t 2>t 3D .t 1<t 2<t 3解析:设斜面倾角为θ,A 点到BC 面的高度为h ,则h sin θ=12g sin θ·t 12;以一定的初速度平抛落到B 点时,h =12gt 22;以较大的初速度平抛落到BC 面上时,h =12gt 32,可得出:t 1= 2hg sin 2θ> 2hg =t 2=t 3,故A 正确.答案:A4.(2018·郑州模拟)如图3所示,倾斜轨道AC 与有缺口的圆轨道BCD相切于C ,圆轨道半径为R ,两轨道在同一竖直平面内,D 是圆轨道的最高点,缺口DB 所对的圆心角为90°,把一个小球从斜轨道上某处由静止释放,它下滑到C 点后便进入圆轨道,要想使它上升到D 点后再落到B 点,不计摩擦,则下列说法正确的是( ) 图3A .释放点须与D 点等高B .释放点须比D 点高R /4C .释放点须比D 点高R /2D .使小球经D 点后再落到B 点是不可能的解析:设小球刚好过D 点的速度为v D ,由mg =m v D 2R 得v D =gR ,当落到与B 点等高的水平面上时,平抛的水平位移x =v 0t ,又t=2Rg,所以x=v D2Rg=2R>R,故经过D点后小球不可能落到B点,只有D正确.答案:D5.如图4所示,物体A、B随水平圆盘绕轴匀速转动,物体B在水平方向所受的作用力有()A.圆盘对B及A对B的摩擦力,两力都指向圆心B.圆盘对B的摩擦力指向圆心,A对B的摩擦力背离圆心图4C.圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力D.圆盘对B的摩擦力和向心力解析:A随B做匀速圆周运动,它所需的向心力由B对A的静摩擦力来提供,因此B对A的摩擦力指向圆心;A对B的摩擦力背离圆心,只有圆盘对B的摩擦力指向圆心,才能使B受到指向圆心的合力,所以正确选项为B.答案:B6.一位同学为了测算卫星在月球表面附近做匀速圆周运动的环绕速度,提出了如下实验方案:在月球表面以初速度v0竖直上抛一个物体,测出物体上升的最大高度h,已知月球的半径为R,便可测算出绕月卫星的环绕速度.按这位同学的方案,绕月卫星的环绕速度为()A.v02hR B.v0h2R C.v02RhD.v0R 2h解析:由h=v022g月和mg月=GMmR2、GMmR2=mv2R可得:v=v0R2h,故D正确.答案:D7.(2018·南京模拟)2018年9月27日“神舟”七号宇航员翟志刚顺利完成出舱活动任务,他的第一次太空行走标志着中国航天事业全新时代的到来.“神舟”七号绕地球做近似匀速圆周运动,其轨道半径为r,若另有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的半径为2r,则可以确定() 图5A.卫星与“神舟”七号的向心加速度大小之比为1∶4B.卫星与“神舟”七号的线速度大小之比为1∶ 2C.翟志刚出舱后不再受地球引力D.翟志刚出舱任务之一是取回外挂的实验样品,假如不小心实验样品脱手,则实验样品做自由落体运动解析:向心加速度计算公式为a=Fm=GMr2,所以卫星和“神舟”七号的向心加速度之比为1∶4,A选项正确;线速度计算公式为v=GMr,所以卫星和“神舟”七号的线速度之比为1∶2,B选项正确;翟志刚出舱后依然受到地球的引力,引力提供其做匀速圆周运动所需的向心力,C选项错误;实验样品脱手后依然做匀速圆周运动,相对飞船静止,D选项错误.答案:AB8.(2018·玉溪模拟)据报道,我国数据中继卫星“天链一号01星”于2018年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空,经过4次变轨控制后,于5月1日成功定点在东经77°赤道上空的同步轨道.关于成功定点后的“天链一号01星”,下列说法正确的是)A .运行速度大于7.9 km/sB .离地面高度一定,相对地面静止C .绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大D .向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等解析:由万有引力提供向心力得:GMm r 2=m v 2r ,v =GMr ,即线速度v 随轨道半径 r 的增大而减小,v =7.9 km/s 为第一宇宙速度,即围绕地球表面运行的速度;因同步卫星轨道半径比地球半径大很多,因此其线速度应小于7.9 km/s ,故A 错;因同步卫星与地球自转同步,即T 、ω相同,因此其相对地面静止,由公式GMm (R +h )2=m (R +h )ω2得:h =3GM ω2-R ,因G 、 M 、ω、R 均为定值,因此h 一定为定值,故B 对;因同步卫星周期T 同=24小时,月球绕地球转动周期T 月=27天,即T同<T 月,由公式ω=2πT 得ω同>ω月,故C 对;同步卫星与静止在赤道上的物体具有共同的角速度,由公式a 向=rω2,可得:a 同a 物=R +h R ,因轨道半径不同,故其向心加速度不同,D 错误. 答案:BC9.(2018·湖南省长沙市调研)一宇航员到达半径为R 、密度均匀的某星球表面,做如下实验:用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球,上端固定在O 点,如图6甲所示,在最低点给小球某一初速度,使其绕O 点的竖直面内做圆周运动,测得绳的拉力F 大小随时间t 的变化规律如图乙所示.F 1=7F 2,设R 、m 、引力常量G 以及F 1为已知量,忽略各种阻力.以下说法正确的是 ( )图6A .该星球表面的重力加速度为F 17mB .卫星绕该星球的第一宇宙速度为 Gm RC .星球的质量为F 1R 27GmD .小球在最高点的最小速度为零解析:小球在最低点有F 1-mg =m v 12R ;小球在最高点有F 2+mg =m v 22R ;小球从最低点到最高点的过程中遵循机械能守恒定律12m v 12=mg 2R +12m v 22,又F 1=7F 2,联立解得该星球表面的重力加速度为g =F 17m ,选项A 正确;由G m 星m R 2=m v 12R 得卫星绕该星球的第一宇宙速度为Gm 星R ,选项B 错误;由G m 星mR 2=mg和g=F17m解得星球的质量为F1R27Gm,选项C正确.答案:AC二、实验题(本题共2小题,共12分)10.(4分)(2018·潍坊质检)某同学利用如图7所示的两种装置探究平抛运动,方案如下:图7装置1:用小锤打击金属片,A球水平抛出,同时B球自由下落.仔细观察A、B两球是否同时落到水平地面上.若同时落地,则说明水平分运动是匀速运动,竖直分运动是自由落体运动.装置2:竖直管A上端要高于水面,这样可在较长时间内得到稳定的细水柱.水平管B喷出水流,在紧靠水流、平行于水流的玻璃板上用彩笔描出水流的轨迹,这就是平抛运动的轨迹.找出以上叙述中不当之处并写到下面:(1)_____________________________________________________________ _________;(2)___________________________________________________ ___________________.解析:(1)若同时落地,不能说明水平分运动是匀速运动,只能说明竖直方向为自由落体运动.(2)竖直管A上端要高于水面(应低于).答案:见解析11.(8分)(2018·陕西省西安铁一中月考)某同学在做平抛运动实得出如图8所示的小球运动轨迹,a 、b 、c 三点的位置在运动轨迹上已标出.则:(g 取10 m/s 2)(1)小球平抛的初速度为________ m/s.(2)小球开始做平抛运动的位置坐标为________ cm. 图8y =________ cm.(3)小球运动到b 点的速度为________ m/s.解析:(1)小球由a 到b ,b 到c ,水平方向做匀速运动,时间间隔相同,竖直方向上做匀加速运动,则由Δy =g Δt 2得出Δt=0.1 s .再根据水平方向的位移x =v 0Δt ,解得v 0=0.20.1 m/s =2m/s.(2)小球在b 点的竖直速度为v =0.32Δt =1.5 m/s.由v =gt 1得t 1=0.15 s ,则从抛物点到a 点的时间为t 2=0.15 s -0.1 s =0.05 s ,水平初速度为2 m/s ,从抛物点到a 点的水平距离x =v 0t 2=2m/s ×0.05 s =0.1 m =10 cm ,竖直距离y =12gt 22=0.012 5 m =1.25 cm ,所以抛物点坐标为(-10,-1.25).(3)小球运动到b 点的速度为水平方向做匀速运动的速度2 m/s和竖直方向运动的速度1.5 m/s 的矢量和,应为2.5 m/s.答案:(1)2 (2)-10 -1.25 (3)2.5三、计算题(本题共3小题,共43分)12.(13分)如图9所示,有一倾角为30°的光滑斜面,斜面长L 为10 m,一小球从斜面顶端以10 m/s的速度在斜面上沿水平方向抛出.求:(g取10 m/s2)(1)小球沿斜面滑到底端时的水平位移x;图9(2)小球到达斜面底端时的速度大小.解析:(1)沿初速度方向:x=v0t①沿斜面向下:a=g sinα②L=12at2③联立①②③代入数据得:x=20 m.(2)沿斜面向下:v⊥=at ④则:v=v⊥2+v02⑤联立②③④⑤解得:v=10 2 m/s=14.1 m/s.答案:(1)20 m(2)14.1 m/s13.(15分)如图10所示,水平转盘上放有质量为m 的物块,当物块到转轴的距离为r 时,连接物块和转轴的绳刚好被拉直(绳上张力图10为零).物块和转盘间最大静摩擦力是其正压力的μ倍.求:(1)当转盘的角速度ω1= μg2r 时,细绳的拉力F 1;(2)当转盘的角速度ω2= 3μg2r 时,细绳的拉力F 2.解析:设角速度为ω0时,物块所受静摩擦力为最大静摩擦力,有μmg =m ω02r得ω0= μgr(1)由于ω1= μg2r <ω0,故绳未拉紧,此时静摩擦力未达到最大值,F 1=0.(2)由于ω2=3μg2r >ω0,故绳被拉紧,由F 2+μmg =m ω22r得F 2=12μmg .答案:(1)0 (2)12μmg14.(15分)(2018·天津高考)2018年12月,天文学家们通过观测的数据确认了银河系中央的黑洞“人马座A *”的质量与太阳质量的倍数关系.研究发现,有一星体S2绕人马座A *做椭圆运动,其轨道半长轴为9.50×102天文单位(地球公转轨道的半径为一个天文单位),人马座A *就处在该椭圆的一个焦点上.观测得到S2星的运行周期为15.2年.若将S2星的运行轨道视为半径r =9.50×102天文单位的圆轨道,试估算人马座A *的质量M A 是太阳质量M S 的多少倍(结果保留一位有效数字).解析:S2星绕人马座A *做圆周运动的向心力由人马座A *对S2星的万有引力提供,设S2星的质量为m S2,角速度为ω,周期为T ,则G M A m S2r 2=m S2ω2r①ω=2πT②设地球质量为m E ,公转轨道半径为r E ,周期为T E ,则 G M S m E r E 2=m E (2πT E)2r E ③ 综合上述三式得M A M S =(r r E)3(T E T )2 式中T E =1年,r E =1天文单位代入数据可得M A M S=4×106. 答案:4×106倍。