【名师点睛】变力的冲量的求法是动量定理应用的重点,也是难点。F-t图象中的面积表示这段时间内力的冲量是求变力的冲量的常用方法
21.一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内a、b、c三点的位置如图所示,三点的电势分别为10 V、17 V、26 V。下列说法正确的是
A.电场强度的大小为2.5 V/cm B.坐标原点处的电势为1 V
C.电子在a点的电势能比在b点的低7 eV D.电子从b点运动到c点,电场力做功为9 eV 【答案】ABD
低7V,电子带负电,所以电子在a点的电势能比在b点的高7 eV。故C错误;b点电势比c点电势低9V,电子从b点运动到c点,电场力做功为9 eV,故D正确。 【考点定位】匀强电场中电场强度与电势差的关系;电势;电势能
【名师点睛】在匀强电场中将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分;在匀强电场中电场线平行且均匀分布故等势线平行且均匀分布.以上两点是解决此类题目的金钥匙。电势与电势能之间的关系,也是常考的问题,要知道负电荷在电势高的电势能低。
二、非选择题:共174分。第22~32题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题,考生
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根据要求作答。
(一)必考题:共129分。 22.(6分)
某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验,将画有坐标轴(横轴为x轴,纵轴为y轴,最小刻度表示1 mm)的纸贴在桌面上,如图(a)所示。将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位于图示部分除外),另一端P位于y轴上的A点时,橡皮筋处于原长。
(1)用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O,此时拉力F的大小可由测力计读出。测力计的示数如图(b)所示,F的大小为 N。
(2)撤去(1)中的拉力,橡皮筋P端回到A点;现使用两个测力计同时拉橡皮筋,再次将P端拉至O点,此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向,由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为
F1=4.2 N和F2=5.6 N。
(i)用5 mm长度的线段表示1 N的力,以O点为作用点,在图(a)中画出力F1、F2的图示,然后按平形四边形定则画出它们的合力F合;
(ii)F合的大小为 N,F合与拉力F的夹角的正切值为 。
若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内,则该实验验证了力的平行四边形定则。 【答案】(1)4.0N;(2)(i)见解析;(ii)4.0;0.05 【解析】(1)由图可知,F的大小为4.0N (2)(i)如图所示
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(ii)用刻度尺量出F合的线段长为20mm,所以F合大小为4.0N,F合与拉力F的夹角的正切值为0.05 【考点定位】验证力的平行四边形定则
【名师点睛】验证力的平行四边形定则中的作图法中要注意的问题:注意标度、方向。作图要细心认真就可以得较好的成绩。 23.(9分)
图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头
的满偏电流为250 μA,内阻为480 Ω。虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别于
两表笔相连。该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1 V挡和5 V挡,直流电流1 mA挡和2.5 mA挡,欧姆×100 Ω挡。
(1)图(a)中的A端与___________(填“红”或“黑”)色表笔相连接。 (2)关于R6的使用,下列说法正确的是__________________(填正确答案标号)。 A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置 C.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置 (3)根据题给条件可得R1+R2=________Ω,R4=_____________Ω。
(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。若此时B端是与“1”连接的,则多用电表读数为_____________;若此时B端是与“3”连接的,则读数为_____________;若此时B端是与“5”连接的,则读数为____________。(结果均保留3为有效数字)
【答案】(1)黑;(2)B;(3)160Ω;880Ω;(4)1.47mA;1.10×10Ω;2.95V 【解析】(1)与欧姆表内电源正极相连的是黑表笔。
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【考点定位】多用电表的使用;电表的改装
【名师点睛】会规范使用多用电表,能正确读出多用电表的示数,是解决本题的关键,在平时实验训练过程中要多加注意规范操作和正确使用,多用电表的读数,重点是分清测量的物理量不同,读数方法不同,电压、电流对应量程、电阻是倍率;本题考查了电表的改装,要特别注意,用电压表和欧姆表时,表头的内阻和量程变了,也就是R1和R2与表头Rg并联组成新的表头(电流表)。 24.(12分)
如图,空间存在方向垂直于纸面(xOy平面)向里的磁场。在x≥0区域,磁感应强度的大小为B0;x<0区域,磁感应强度的大小为λB0(常数λ>1)。一质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子以速度v0从坐标原点O沿x轴正向射入磁场,此时开始计时,当粒子的速度方向再次沿x轴正向时,求(不计重力)
(1)粒子运动的时间; (2)粒子与O点间的距离。 【答案】(1)
2(??1)mv0(??1)?m;(2)d?
?qB0?qB0【解析】粒子的运动轨迹如图所示。带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供,设在x?0 区域,圆周半径R1;设在x?0 区域,圆周半径R2;由洛伦兹力公式及牛顿运动定律得
2mv0 qvB0?R12mv0 qv(?B0)?R2 ①
o
②
粒子速度方向转过180时,所用时间t1为
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t1??R1v0 ③
【考点定位】带电粒子在磁场中的运动
【名师点睛】对于带电粒子在磁场中运动类型,要画出轨迹,善于运用几何知识帮助分析和求解,这是轨迹问题的解题关键。关于带电粒子在匀强磁场中的运动问题。解题时要分析粒子受到的洛伦兹力的情况,找到粒子做圆周运动的圆心及半径,画出几何图形,并借助与几何关系分析解答。此题有一定的难度,考查学生的综合能力。 25.(20分)
如图,两个滑块A和B的质量分别为mA=1 kg和mB=5 kg,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5;木板的质量为m=4 kg,与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1。某时刻A、B两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v0=3 m/s。A、B相遇时,A与木板恰好相对静止。设最大静摩擦力等
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