右为ad边所受安培力F的正方向.下列图象正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】BD 【解析】
A、B项:线圈中的感应电流决定于磁感应强度B随t的变化率.由图可知,0~1s时间内,B增大,Φ增大,感应磁场与原磁场方向相反(感应磁场的磁感应强度的方向向外),由右手定则感应电流是逆时针的,因而
是负值,由磁场均匀变化,所以产生的感应电流恒定,故A错误,B正确;
C、D项:0~1s时间内,ad边感应电流是向下的,ad边所受的安培力F=BIL,根据左手定则得安培力方向向右为正值,由于B随时间均匀增大,I不变,所以安培力F随时间t均匀增大,故C错误,D正确。 7.如图所示,飞行器在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ上运动,到达轨道A点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达轨道近月点B再次点火进入近月轨道Ⅲ并绕月球做圆周运动.假设月球半径为R,月球表面的重力加速度为g,则
A. 飞行器在B点处点火后,动能增加
B. 由已知条件可求出飞行器在轨道Ⅱ上的运行周期为5π
C. 仅在万有引力作用情况下,飞行器在轨道Ⅱ上通过B点的加速度大于在轨道Ⅲ上通过B点的加速度 D. 飞行器在轨道Ⅲ上绕月球运行一周所需的时间为2π【答案】BD 【解析】 【分析】
在月球表面,重力等于万有引力,在任意轨道,万有引力提供向心力,联立方程即可求解, 卫星变轨也就是近心运动或离心运动,根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定速度关系;
飞船在近月轨道Ⅲ绕月球运行,重力提供向心力,根据向心力周期公式即可求解,在根据开普勒第三定律求解轨道Ⅱ上的周期;
无论在什么轨道上,只要是同一个点,引力必定相同,加速度必定相同;
【详解】A、在圆轨道实施变轨成椭圆轨道远地点或是由椭圆轨道变轨到圆形轨道都是做逐渐靠近圆心的运动,要实现这个运动必须万有引力大于飞船所需向心力,所以应给飞船点火减速,减小所需的向心力,故点火后动能减小,故A错误;
B、设飞船在近月轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间为,则:
,解得:
,根据几何
关系可知,Ⅱ轨道的半长轴正确;
,根据开普勒第三定律,则可以得到:,故BD
C、只有万有引力作用下,飞行器在轨道Ⅱ上通过B点的加速度大于在轨道Ⅲ在B点的距离相等,万有引力相同,则加速度故相等,故C错误。
【点睛】该题考查了万有引力公式及向心力基本公式的应用,要熟知卫星的变轨,尤其注意无论在什么轨道上,只要是同一个点,引力必定相同,加速度必定相同。
8.如图甲所示,轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上.一质量为m的小球,从离弹簧上端高h处由静止释放,某同学在研究小球落到弹簧后向下运动到最低点的过程,他以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下方向建立坐标轴Ox,做出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示.不计空气阻力,重力加速度为g.以下判断正确的是
A. 当x=h+x0,重力势能与弹性势能之和最小 B. 小球到达最低点的坐标为x=h+2x0 C. 小球受到的弹力最大值大于2mg D. 小球动能的最大值为mgh+mgx0 【答案】ACD 【解析】
【详解】根据乙图可知,当x=h+x0,小球的重力等于弹簧的弹力,此时小球具有最大速度,以弹簧和小球组成的系统,机械能守恒可知,重力势能与弹性势能之和最小,故A正确;根据运动的对称性可知,小球运动的最低点大于h+2x0,小球受到的弹力最大值大于2mg,故B错误,C正确;小球达到最大速度的过程
2
中,根据动能定理可知mg(h+x0)?mg?x0=mv,故小球动能的最大值为mgh+mgx0,故D正确;故选ACD。
三、非选择题:共174分。第22~32题为必考题,每个学生都必须作答。第33~第38为选
考题,考生根据要求作答。
9.用如图甲所示装置来探究功和动能变化的关系,木板上固定两个完全相同的遮光条A、B,用不可伸长的细线将木板通过两个滑轮与弹簧测力计C相连,木板放在安装有定滑轮和光电门的轨道D上,轨道放在水平桌面上,P为小桶(内有砂子),滑轮质量、摩擦不计,
(1)实验中轨道应倾斜一定角度,这样做的目的是___________.
(2)用游标卡尺测量遮光条的宽度,如图乙所示,则遮光条的宽度d=_____cm. (3)实验主要步骤如下:
①测量木板(含遮光条)的质量M,测量两遮光条间的距离L,按图甲所示正确连接器材;
②将木板左端与轨道左端对齐,静止释放木板,木板在细线拉动下运动,记录弹簧测力计示数F及遮光条B、A先后经过光电门的时间为t1、t2,则遮光条B、A通过光电门的过程中木板动能的变化量ΔEk=________,合外力对木板做功W=________.(以上两空用字母M、t1、t2、d、L、F表示) ③在小桶中增加砂子,重复②的操作,比较W、ΔEk的大小,可得出实验结论. 【答案】 (1). 平衡木板受到的摩擦力 (2). 0.560 (3). 【解析】
【详解】(1) 为了使绳子拉力充当合力,即细线拉力做的功等于合力对木板做的功应先平衡摩擦力,即实验中轨道应倾斜一定角度,这样做的目的是平衡摩擦力;
(2)游标卡尺的读数先读出主尺的刻度数:5mm,游标尺的刻度第12个刻度与上边的刻度对齐,所以游12=0.60mm,总读数为:5mm+0.60mm=5.60mm=0.560cm 标读数为:0.05×
(3)木板通过A时的速度:vA=;通过B时的速度:vB=;则木板通过A、B过程中动能的变化量
;合力对木板所做的功:W=FL;
10.为了测定电阻的阻值,实验室提供下列器材:待测电阻R(阻值约100 Ω)、滑动变阻器R1(0~100 Ω)、滑动变阻器R2(0~10 Ω)、电阻箱R0(0~9 999.9 Ω)、理想电流表A(量程50mA)、直流电源E(3 V,内
(4). FL
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