【详解】A、C、位移—时间图象为抛物线结合匀变速直线运动的位移公式,而,时间
t=2s时的位移得x=12m,代入解得
为2m/s2;故A、C正确. B、2s时的瞬时速度为
D、由位移公式可得1s内的位移故选AC.
,则函数为,即质点做匀减速直线运动,加速度大小
;或求P点的斜率;故D错误.
;故B错误.
8.如图所示,位于同一绝缘水平面内的两根固定金属导轨MN、M′N′,电阻不计,两导轨之间存在竖直向下的匀强磁场。现将两根粗细均匀、电阻分布均匀的相同铜棒ab、cd放在两导轨上,若两棒从图示位置以相同的速度沿MN方向做匀速直线运动,运动过程中始终与两导轨接触良好,且始终与导轨MN垂直,不计一切摩擦,则下列说法正确的是
A. 回路中有顺时针方向的感应电流 B. 回路中的感应电流不断减小 C. 回路中的热功率不断增大 D. 两棒所受安培力的合力不断减小 【答案】BD 【解析】 【分析】
分析回路磁通量的变化,由楞次定律判断感应电流方向。由E=BLv求得两棒产生的感应电动势,回路中总的感应电动势等于cd棒和ab棒感应电动势之差。根据欧姆定律分析感应电流是否变化,再研究回路的热功率如何变化。
【详解】A.两棒以相同的速度沿MN方向做匀速直线运动,回路的磁通量不断增大,根据楞次定律可知,感应电流方向沿逆时针,故A错误;
B.设两棒原来相距的距离为S,M′N′与MN的夹角为α.回路中总的感应电动势 E=BLcdv-BLabv=Bv?(Lcd-Lab)=Bv?Stanα=BvStanα,保持不变,由于回路的电阻不断增大,而总的感应电动势不变,所以回路中的感应电流不断减小,故B正确;
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C.回路中的热功率为 ,E不变,R增大,则P不断减小,故C错误;
D.设两棒原来相距的距离为S,M′N′与MN的夹角为α,安培力之差等于
,由于电流减小,所以两棒所受安培力的合力不断减小,故D正确。
故选:BD。
【点睛】本题中两棒同向运动,要知道回路中总的感应电动势等于cd棒和ab棒感应电动势之差。要能熟练运用电路知识研究电磁感应问题。
第Ⅱ卷 非选择题
三、非选择题 (一)必考题
9.某物理兴趣小组在“探究功与速度变化关系”的实验中采用的实验装置如图甲所示。
(1)用游标卡尺测遮光条的宽度,测量结果如图乙所示,游标卡尺主尺的最小刻度为1mm,则由该图可得遮光条的宽度d=________cm。
(2)将气垫导轨接通气泵,通过调平螺丝调整气垫导轨使之水平;并把实验所需的器材都安装无误。将橡皮条挂在滑块的挂钩上,向后拉伸一定的距离,并做好标记,以保证每次拉伸的距离均相同。现测得挂一根橡皮条时,滑块弹离橡皮条后,经过光电门的时间为t,则滑块最后做匀速运动的速度表达式为v=________(用对应物理量的字母表示)。
(3)保持橡皮条的拉伸距离不变,逐根增加橡皮条的数目,记录每次遮光条经过光电门的时间,并计算出对应的速度,则在操作正确的情况下,作出的W-v2图象应为________(填“过坐标原点的一条倾斜直线”或“过坐标原点的一条抛物线”)。
【答案】 (1). 0.975 (2). d/t (3). 过坐标原点的一条倾斜的直线 【解析】 【分析】
游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数,不需估读; 由于遮光条通过光电门的时间极短,可以用平均速度表示瞬时速度.
【详解】(1)游标卡尺的读数等于9mm+0.05×15mm=9.75mm=0.975cm,
(2)滑块经过光电门时,挡住光的时间极短,故可用平均速度代替为滑块经过光电门位置的瞬时速度,
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;
(3)根据动能定理可知,合外力做的功应等于物体动能的变化量,有是过坐标原点的一条倾斜直线.
【点睛】解决本题的关键知道游标卡尺的读数方法,以及知道在极短时间内的平均速度可以表示瞬时速度. 10.某同学想将满偏电流Ig=100μA、内阻未知的微安表改装成电压表。
(1)该同学设计了图甲所示电路测量该微安表的内阻,所用电源的电动势为4V。请帮助该同学按图甲所示电路完成实物图乙的连接。
(2)该同学先闭合开关S1,调节R2的阻值,使微安表的指针偏转到满刻度;保持开关S1闭合,再闭合开关S2,保持R2的阻值不变,调节R1的阻值,当微安表的指针偏转到满刻度的时,R1的阻值如图丙所示,则该微安表内阻的测量值Rg=________Ω,该测量值________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。 (3)若要将该微安表改装成量程为1V的电压表,需________(填“串联”或“并联”)阻值R0=________Ω的电阻。
,所以画出的W-v2图象应
【答案】 (1). 如图所示
(2). 142; (3). 小于 (4). 串联 (5). 9858
【解析】 【分析】
(1)根据电路图连线;(2)结合电路串并电压、电流特点以及电流与电阻关系求解电流表的内阻.(3)利用电流的改装原理,电压表利用串联分压,根据U=Ug+IgR计算电阻R0. 【详解】(1)实物连线如图所示;
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(2)由电路图可知,当微安表的读数偏转到2Ig/3时,通过电阻箱的电流为Ig/3,则电阻箱的阻值等于微安表内阻的2倍,由图可知电阻箱的读数为284Ω,则微安表的内阻为142Ω;
闭合S2后,电路总电阻变小,电路总电流变大,通过电阻箱的电流大于Ig/3,则该实验测出的电表内阻偏小;
(2)若要将该微安表改装成量程为1V的电压表,需串联阻值
的电阻。
11.如图所示,轻弹簧的一端固定,另一端与静置在水平导轨上质量m=0.5kg的滑块B相连,弹簧处在原长状态,B最初静止位置的左侧导轨光滑、右侧导轨粗糙,另一质量与B相同的滑块A,从B的右端到B的距离L=2.5m处以某一初速度开始向B滑行,与B相碰(碰撞时间极短)后A、B粘在一起运动压缩弹簧,该过程中弹簧的最大弹性势能EP=2J。A与导轨粗糙部分间的动摩擦因数μ=0.4。求: (1)A、B碰撞后的瞬间的速度大小v; (2)A的初速度大小v0。
【答案】(1)2m/s(2)6m/s 【解析】 【分析】
(1)根据机械能守恒定律求解A、B碰撞后的瞬间的速度大小v;(2)根据动量守恒定律,结合运动公式求解A的初速度.
【详解】(1)对AB碰后压缩弹簧的过程,由机械能守恒定律:解得v=2m/s
(2)在AB碰撞过程中,由动量守恒定律:mv′=2mv
AB碰前,A的加速度大小为a=μg,对A在碰撞前的运动过程,由匀变速直线运动的规律可知:v02-v′2=2aL 解得v0=6m/s.
【点睛】本题结合弹簧问题考查了动量守恒和功能关系的应用,分析清楚物体运动过程是解题的关键,应用动能定理与动量守恒定律、能量守恒定律可以解题。
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