1、1选择题+实验题+计算题(3)1.(2018 江苏泰兴中学高三一检)有一个质量为 2 kg 的质点在 x-y 平面上运动,在 x 方向的速度图像和y 方向的位移图像分别如图甲、乙所示,下列说法正确的是( )A.质点所受的合外力为 3 NB.质点的初速度为 3 m/sC.质点做匀变速直线运动D.质点初速度的方向与合外力的方向垂直2.(2018 江苏无锡锡山中学月考)已知地球和火星绕太阳公转的轨道半径分别为 R1和 R2(公转轨迹近似为圆),如果把行星与太阳连线扫过的面积与其所用时间的比值定义为扫过的面积速率。则地球和火星绕太阳公转过程中扫过的面积速率之比是( ) A. B. C. D.R1R2
2、R1R2 R2R1 R2R13.(多选)(2018 江苏南通高三一调)如图所示,竖直平面内固定以半径为 R 的光滑绝缘圆环,环上套有两个相同的带电小球 P 和 Q,静止时 P、Q 两球分别位于 a、b 两点,两球间的距离为 R,现用力缓慢推动 P球至圆环最低点 c,Q 球由 b 点缓慢运动至 d 点(图中未画出),则此过程中( )A.Q 球在 d 点受到圆环的支持力比在 b 点处小B.Q 球在 d 点受到的静电力比在 b 点处大C.P、Q 两球电势能减小D.推力做的功等于 P、Q 两球增加的机械能4.(2018 江苏扬州第一学期期末)某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。将气垫导轨
3、固定在水平桌面上,调节旋钮使其水平。在气垫导轨的左端固定一光滑的定滑轮,在 B 处固定一光电门,测出滑块及遮光条的总质量为 M,将质量为 m 的钩码通过细线与滑块连接。打开气源,滑块从 A 处由静止2释放,宽度为 b 的遮光条经过光电门的挡光时间为 t,取挡光时间 t 内的平均速度作为滑块经过 B 处的速度,A、B 之间的距离为 d,重力加速度为 g。(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度,示数如图乙所示,其读数为 mm。 (2)调整光电门的位置,使得滑块通过 B 点时钩码没有落地。滑块由 A 点运动到 B 点的过程中,系统动能增加量 E k为 ,系统重力势能减少量 E p为 。(以上结果均用题中所
4、给字母表示)(3)若实验结果发现 E k总是略大于 E p,可能的原因是 。 A.存在空气阻力B.滑块没有到达 B 点时钩码已经落地C.测出滑块左端与光电门 B 之间的距离作为 dD.测出滑块右端与光电门 B 之间的距离作为 d5.甲、乙两位同学要测量一未知电阻 Rx的阻值(阻值约 1 k),实验室提供的器材如下:A.待测电阻 RxB.电源 E:电动势约为 3 VC.电流表 A1:量程为 05 mA,内阻 r1不超过 10 D.电流表 A2:量程为 01 mA,内阻 r2为 50 E.滑动变阻器 R:最大阻值为 50 F.电阻箱 R:阻值为 09 999.9 G.开关、导线若干(1)由 于 没
5、 有 电 压 表 ,甲 同 学 利 用 电 流 表 A2和 电 阻 箱 改 装 成 一 个 量 程 为 3 V 的 电 压 表 ,则 电 流 表 A2应 与电 阻 箱 (选 填 “串 联 ”或 “并 联 ”),电 阻 箱 的 阻 值 应 为 。 用 表示 A2改装后的电压表,在测量 Rx的以下实验电路中误差较小的是 。 3(2)为测量电阻 Rx,乙同学设计了如图所示的电路,实验中只要保持滑动变阻器的滑片 P 位置固定,无论怎样调节电阻箱,分压电路的输出电压变化都很小。他的操作步骤如下:A.将滑动变阻器的滑片 P 放在最左端,闭合开关 S;B.将电阻箱的阻值调节到零,调节滑动变阻器,使电流表 A
6、2的指针达到满偏;C.保持滑动变阻器的滑片不动,调节电阻箱,使电流表的指针达到半偏;D.读出电阻箱的示数,记为 R0;E.断开开关,整理器材。请你根据已知量与测量量,写出待测电阻 Rx的表达式:R x= 。该测量值与真实值相比 (选填“偏大”或“偏小”)。 6.(2018 江苏扬州第一学期期末)在如图所示的坐标系内,PQ 是垂直于 x 轴的分界线,PQ 左侧的等腰直角三角形区域内分布着匀强磁场,磁感应强度为 B,方向垂直纸面向里,AC 边有一挡板可吸收电子,AC 长为d。PQ 右侧为偏转电场,两极板长度为 d,间距为 d。电场右侧的 x 轴上有足够长的荧光屏。现有速率不12同的电子在纸面内从坐
7、标原点 O 沿 y 轴正方向射入磁场,电子能打在荧光屏上的最远处为 M 点,M 到下极板右端的距离为 d,电子电荷量为 e,质量为 m,不考虑电子间的相互作用以及偏转电场边缘效应,求:124(1)电子通过磁场区域的时间 t1;(2)偏转电场的电压 U;(3)电子至少以多大速率从 O 点射出时才能打到荧光屏上。5答案精解精析1.A 由图甲知质点的加速度 a= = m/s2=1.5 m/s2,根据牛顿第二定律有 F=ma=21.5 N=3 N,A 项 v t6-32正确;由图知,质点在 x 方向上初速度为 3 m/s,在 y 方向上初速度为 4 m/s,根据运动的合成,则质点的初速度的大小为 v=
8、 m/s=5 m/s,故 B 项错误;质点做匀变速曲线运动,C 项错误;质点合外力的32+42方向沿 x 方向,初速度方向与 x 方向的夹角正切值为 tan = ,=53,不垂直,D 项错误。432.B 公转的轨迹近似为圆,地球和火星的运动可以看做匀速圆周运动,根据开普勒第三定律知, =C,运R3T2动的周期之比 = ,在一个周期内扫过的面积之比为 = = ,面积速率为 ,可知面积速率之比为 ,T1T2 R31R32 S1S2 R21 R22R21R22 ST R1R2故 B 正确,A、C、D 错误。3.AB 因为 P、Q 带相同的电荷,当左球 P 到达 c 点的过程中,Q 向上运动至 d 点
9、,其所受的重力与库仑力夹角变大,其合力变小,则圆环对 Q 球的支持力变小,A 项正确;左球 P 到达 c 点的过程中,两球的距离变小,故两球间的库仑力增大,故 B 项正确;左球 P 到达 c 点的过程中,两球的距离变小,外力做正功,电场力做负功,电势能增加,故 C 项错误;推力做的功等于 P、Q 两球增加的机械能和 P、Q 两球增加的电势能之和,故 D 项错误。4. 答案 (1)9.4(2) mgd(M+m)b22t2(3)C解析 (1)游标卡尺的主尺读数为 9 mm,游标尺上第 4 个刻度与主尺上某一刻度对齐,故其读数为0.14 mm=0.4 mm,所以最终读数为 9 mm+0.4 mm=9
10、.4 mm。(2)滑块通过 B 点时速度 v= ,系统动能增加量 E k= (M+m)v2= ;质量为 m 的钩码下落的距离bt 12 (M+m)b22t2为 d,系统重力势能减少量 E p=mgd。(3)存在空气阻力,E k应小于 E p,故 A 项错误;滑块没有到达 B 点时钩码已经落地,拉力对滑块做的功会减小,E k应小于 E p,故 B 项错误;将滑块左端与光电门 B 之间的距离作为 d,钩码下落的高度算少了,E k将大于 E p,故 C 项正确;将滑块右端与光电门 B 之间的距离作为 d,钩码下落的高度算多了,E k将小于 E p,故 D 项错误。5. 答案 (1)串联 2 950
11、B6(2)R0-r2 偏大解析 (1)根据串联电阻具有分压作用可知,应将电流表 A2与电阻箱串联;由 U=I2(r2+R),解得 R= -UI2r2=2 950 。由于改装成的电压表内阻已知,所以电流表 A1应采用内接法;由于滑动变阻器的全电阻远小于待测电阻,所以变阻器应采用分压式接法,应选 B 电路。(2)根据串并联规律,当电流表满偏时应有IA2= URx+r2电流表半偏时应有 IA2= 12 URx+r2+R0联立以上两式解得 Rx=R0-r2由于以上实验是在认为滑动变阻器的输出电压不变的情况下得出的,实际上当电阻箱阻值从零变大后,由电路动态分析可知滑动变阻器的输出电压应变大,所以当电流表
12、半偏时,式应为 IA2= 12 URx+r2+R0因为 UU,所以 Rx+r2R0即 RxR0-r2,测量值偏大6. 答案 (1) (2) (3) m2eB 8eB2d23m eBd33m解析 (1) 电子在磁场区域运动周期为 T=2meB通过磁场区域的时间为 t1= T=90360 m2eB(2) 由几何知识得 r=d,又 r=mveB解得 v=eBdm通过电场的时间 t2= ,解得 t2=d2v m2eB电子离开电场后做匀速直线运动到达 M 点= = ,又 y1+y2=dy1y214d12d12解得 y1= d13故 = d12 eUmdt2213解得 U=8eB2d23m7(3) 电子恰好打在下极板右边缘磁场中 r=mveB电场中水平方向 d=vt12竖直方向 r= t212 eUmd由上述三式解得 v= 。eBd33m
