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一、选择题(本题共10小题在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,有选错的得0分)
1.下列关于运动和力的叙述中,正确的是()
A.做曲线运动的物体,其加速度方向一定是变化的
B.物体做圆周运动,所受的合力一定指向圆心
C.物体所受合力方向与运动方向相反,该物体一定做直线运动
D.物体运动的速率在增加,所受合力方向一定与运动方向相同
2.质量为m的物体在水平传送带上由静止释放,传送带由电动机带动,始终保持以速度v匀速运动,物体与传送带间的动摩擦因数为μ,物体经过一段时间能保持与传送带相对静止,对于物体从静止释放到相对静止这一过程,下列说法正确的是()
A.电动机多做的功为B.传送带克服摩擦力做的功为
C.电动机增加的功率为D.物体在传送带上的划痕长为
3.一端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上,A、B两物体通过细绳连接,并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦),如图所示现用水平力F作用于物体B上,缓慢拉开一角度,此过程中斜面体与物体A仍然静止,则下列说法正确的是()
A.在缓慢拉开B的过程中,水平力F不变
B.斜面体所受地面的支持力一定不变
C.斜面对物体A的作用力一定变大
D.物体A所受斜面体的摩擦力一定变大
4.下列四个图象中,较能正确地表示家庭常用的白炽灯泡在不同电压下消耗的电功率P与电压平方U2之间的函数关系是()
5.自动充电式电动车的前轮装有发电机,发电机与蓄电池连接,骑车者用力蹬车或电动车自动滑行时,发电机向蓄电池充电,将其他形式的能转化成电能储存起来,现使车以500J的初动能在粗糙的水平路面上自由滑行(设电动车所受阻力不变),先进次关闭自动充电装置,其动能随位移变化关系如图线①所示;第二次启动自动充电装置,其动能随位移变化关系如图线②所示,则第二次向蓄电池所充的电能是()
A.200JB.250JC.300JD.500J
6.如图所示电路,闭合开关时灯不亮,已经确定是灯泡断路或短路引起的,在不能拆开电路的情况下(开关可闭合,可断开),现用一个多用电表的直流电压挡、直流电流挡和欧姆挡分别对故障作出如下判断(如表所示):
次序操作步骤现象和结论
1闭合开关,选直流电压挡,红黑表笔分别接a、b有示数,灯断路;无示数,灯短路
2闭合开关,选直流电流挡,红黑表笔分别接a、b有示数,灯断路;无示数,灯短路
3闭合开关,选欧姆挡,红黑表笔分别接a、b指针不动,灯断路;指针偏转,灯短路
4断开开关,选欧姆挡,红黑表笔分别接a、b指针不动,灯断路;指针偏转,灯短路
以上判断,正确的是()
A.只有1、2对B.只有3、4对C.只有1、2、4对D.全对
7.如图所示,在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷+Q和-Q,x轴上的P点位于-Q的右侧.下列判断正确的是()
A.在x轴上还有一点与P点电场强度相同
B.在x轴上还有两点与P点电场强度相同
C.若将一试探电荷+q从P点移至O点,电势能增大
D.若将一试探电荷+q从P点移至O点,电场力做正功
8.如图所示,在场强大小为E的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球,另一端固定在O点.把小球拉到使细线水平的位置A,然后将小球由静止释放,小球沿弧线运动到细线与水平成θ=60°的位置B时速度为零.以下说法正确的是()
A.小球重力与电场力的关系是mg=3Eq
B.小球重力与电场力的关系是Eq=3mg
C.小球在B点时,细线拉力为FT=3mg
D.小球在B点时,细线拉力为FT=2Eq
9.如图所示,真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷Q,坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.2m和0.7m.在A点放一个带正电的试探电荷,在B点放一个带负电的试探电荷,A、B两点的试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同,电场力的大小F跟试探电荷电荷量q的关系分别如图中直线a、b所示.下列说法正确的是()
A.B点的电场强度的大小为0.25N/C
B.A点的电场强度的方向沿x轴负方向
C.点电荷Q是正电荷
D.点电荷Q的位置坐标为0.3m
10.一个质量为4kg的物体静止在足够大的光滑水平地面上.从t=0开始,物体受到一个大小和方向周期性变化的水平力F作用,力F的变化规律如图所示.则()
A.t=2s时物体沿负方向运动的位移
B.t=4s时物体运动的位移达较小值
C.每个周期内物体的速度变化为一定值
D.从t=0开始相邻的两个周期内物体的位移之差为一定值
二、填空题(本题共10空,每空2分,共20分.)
11.如图所示,长为的水平导体棒原来不带电,现将一带电量为Q的点电荷放在距棒左端R处,当达到静电平衡后,棒上感应电荷在棒内距离左端处产生的场强大小等于___________,方向____________
12.如图所示为一磁流体发电机示意图,A、B是平行正对的金属板,等离子体(电离的气体,由自由电子和阳离子构成,整体呈电中性)从左侧进入,在t时间内有n个自由电子落在B板上(电子电量为e),则R中的电流大小为________方向为_________
13.若将标称值分别为“100W、100Ω”和“200W、200Ω”的电阻串联后作为一个用电器使用,两端所加电压的值是___________,在电路中两电阻两端的电压之比为
14.如下图所示的电路中,,,,,U=2.4V.在a、b间接一只理想的电压表,它的示数是______
15.氢原子中电子绕核做匀速圆周运动,当电子运动轨道半径增大时,电子的电势能,电子的动能(填增大、减小或不变)
16.如图,D为一理想二极管(正向电阻为0,反向电阻无穷大),平行板电容器通过二极管与电动势不变的电源相连,下列是有关极板上的电量Q、极板间的电场强度E随板间距离变化的说法:①板间距离变小,Q增大;②板间距离变小,E增大;③板间距离变大,Q减小;④板间距离变大,E不变,其中正确的是___________
三、题(本题共5小题,共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出较后答案的不能得分.有数值的题,答案中必须明确写出数值和单位.)
17.(6分)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,如图所示,在虚线MN两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场,一带电微粒从A点由静止开始,在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动已知电场强度的大小分别是E1=2.0×103N/C和E2=4.0×103N/C,方向如图所示,带电微粒质量m=1.0×10-20kg,带电量q=-1.0×10-9C,A点距虚线MN的距离d1=1.0cm,不计带电微粒的重力,忽略相对论效应,求:
(1)B点到虚线MN的距离d2;
(2)带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t
18.(6分)在一次执行特殊任务的过程中,飞行员小明在距地面80m高的水平面上做匀加速直线运动的某波音轻型飞机上依次抛出a、b、c三个物体,抛出的时间间隔为1s,抛出点a、b与b、c间距分别为45m和55m,三个物体分别落在水平地面上的A、B、C三处.求:(1)飞机飞行的加速度;
(2)刚抛出b物体时飞机的速度大小;
(3)b、c两物体落地点B、C间的距离.
19.(8分)如图所示,一内壁光滑的细管弯成半径为R=0.4m的半圆形轨道CD,竖直放置,其内径略大于小球的直径,水平轨道与竖直半圆轨道在C点连接完好.置于水平轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连,B处为弹簧的自然状态.将一个质量为m=0.8kg的小球放在弹簧的右侧后,用力向左侧推小球而压缩弹簧至A处,然后将小球由静止释放,小球运动到C处后对轨道的压力为F1=58N.水平轨道以B处为界,左侧AB段长为x=0.3m,与小球的动摩擦因数为μ=0.5,右侧BC段光滑.g=10m/s2,求:(1)弹簧在压缩时所储存的弹性势能.
(2)小球运动到轨道处D点时对轨道的压力.
20.(8分)一电路如图所示,电源电动势E=28V,内阻r=2Ω,电阻R1=12Ω,R2=R4=4Ω,R3=8Ω,C为平行板电容器,其电容C=3.0pF,虚线到两极板间距离相等,极板长L=0.20m,两极板的间距d=1.0×10-2m.
(1)若开关S处于断开状态,则当其闭合后,求流过R4的总电荷量为多少?
(2)若开关S断开时,有一带电微粒沿虚线方向以v0=2.0m/s的初速度射入C的电场中,刚好沿虚线匀速运动,问:当开关S闭合后,此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中,能否从C的电场中射出?(要求写出和分析过程,g取10m/s2)
21.(12分)如图所示,绝缘长方体B置于水平面上,两端固定一对平行带电极板,极板间形成匀强电场E长方体B的上表面光滑,下表面与水平面的动摩擦因数=0.05(设静摩擦力与滑动摩擦力相同),B与极板的总质量=1.0kg带正电的小滑块A质量=0.60kg,其受到的电场力大小F=1.2N,假设A所带的电量不影响极板间的电场分布,t=0时刻,小滑块A从B表面上的a点以相对地面的速度=1.6m/s向左运动,同时,B(连同极板)以相对地面的速度=0.40m/s向右运动(g取10m/s2)问:
(1)A和B刚开始运动时的加速度大小分别为多少?
(2)若A较远能到达b点,a、b的距离L应为多少?从t=0时刻至A运动到b点时,摩擦力对B做的功为多少?
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