一.选择题(本题含15小题,共60分)
1.某人造卫星运动的轨道可近似看作是以地心为中心的圆.由于阻力作用,人造卫星到地心的距离从r1慢慢变到r2,用el、e2分别表示卫星在这两个轨道上的机械能,则( )
a.r1<r2,e1<e2 b.r1>r2,e1<e2
c.r1>r2,e1>e2 d.r1<r2,e1>e2
2.图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极n、s间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,a为交流电流表.线圈绕垂直于磁场方向的水平轴oo′沿逆时针方向匀速转动.从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示.以下判断正确的是( )
a.电流表的示数为10a
b.线圈转动的角速度为50πrad/s
c.0.01s时线圈平面与磁场方向平行。
d.0.02s时电阻r中电流的方向自右向左。
3.如图所示,在x轴上相距为l的两点固定两个等量异种点电荷+q、-q,虚线是以+q所在点为圆心、为半径的圆,a、b、c、d是圆上的四个点,其中a、c两点在x轴上,b、d两点关于x轴对称.下列判断正确的是( )
a.b、d两点处的电势相同。
b.四点中c点处的电势最低。
c.b、d两点处的电场强度相同。
d.将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点,+q的电势能减小。
4.如图所示,两相同轻质硬杆oo1、oo2可绕其两端垂直纸面的水平轴o、o1、o2转动,o点悬挂一重物m,将两相同木块m紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持静止.ff表示木块与挡板间摩擦力的大小,fn表示木块与挡板间正压力的大小.若挡板间的距离稍许增大后,系统仍静止且o1、o2始终等高,则( )
a.ff变小。
b.ff变大。
c.fn 变小。
d.fn变大。
5.如图所示,将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时,将另一相同质量的小球b从距地面h处由静止释放,两球恰在处相遇(不计空气阻力).则( )
a.两球同时落地。
b.相遇时两球速度大小相等。
c.从开始运动到相遇,球a动能的减少量等于球b动能的增加量。
d.相遇后的任意时刻,重力对球a做功功率和对球b做功功率相等。
6.为保证用户电压稳定在220v,变电所需适时进行调压,图甲为调压变压器示意图.保持输入电压u1不变,当滑动接头p上下移动时可改变输出电压.某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示.以下正确的是( )
a. b.
c.为使用户电压稳定在220v,应将p适当下移。
d.为使用户电压稳定在220v,应将p适当上移。
7.如图所示,在两等量异种点电荷的电场中,mn为两电荷连线的中垂线,a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线,且a与c关于mn对称,b点位于mn上,d点位于两电荷的连线上.以下判断正确的是( )
a.b点场强大于d点场强。
b.b点场强小于d点场强。
c.a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差。
8.如图所示,物体沿斜面由静止滑下,在水平面上滑行一段距离后停止,物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同,斜面与水平面平滑连接.图中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程.图中正确的是( )
9.如图所示,倾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上,长为l,质量为m,粗细均匀,质量分布均匀的软绳置于斜面上,其上端下斜面顶端齐平.用细线将物块与软绳连接,物块由静止释放后向下运动,直到软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达地面),在此过程中( )
a.物块的机械能逐渐增加。
b.软绳重力势能共减少了。
c.物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功。
d.软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功的和。
10.图示为某**活动小组设计的节能运动系统.斜面轨道倾角为30°,质量为m的木箱与轨道的动摩擦因数为.木箱在轨道顶端时,自动装货装置将质量为m的货物装入木箱,然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下,与轻弹簧被压缩至最短时,自动卸货装置立刻将货物卸下,然后木箱恰好被弹回到轨道顶端,再重复上述过程.下列选项正确的是( )
a.m=mb.m=2m
c.木箱不与弹簧接触时,上滑的加速度大于下滑的加速度。
d.在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中,减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能。
11.图1、图2分别表示两种电压的波形,其中图1所示电压按正弦规律变化,下列说法正确的是( )
a.图1表示交流电,图2表示直流电。
b.两种电压的有效值相等。
c.图1所示电压的瞬时值表达式位u=311sin100πtv
d.图1所示电压经匝数比为10:1的变压器变压后,频率变为原来的。
12.如图所示,物体a靠在竖直墙面上,在力f作用下,a、b保持静止.物体b的受力个数为( )
a.2 b.3 c.4 d.5
13.下列实例属于超重现象的是( )
a.汽车驶过拱形桥顶端。
b.荡秋千的小孩通过最低点。
c.跳水运动员被跳板弹起,离开跳板向上运动。
d.火箭点火后加速升空。
14.用相同导线绕制的边长为l或2l的四个闭合导体线框,以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场,如图所示.在每个线框进入磁场的过程中,m、n两点间的电压分别为ua、ub、uc和ud.下列判断正确的是( )
a.ua<ub<uc<ud
b.ua<ub<ud<uc
c.ua=ub<uc=ud
d.ub<ua<ud<uc
15.如图所示,两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l,磁场方向垂直纸面向里,abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为l,t=0时刻,bc边与磁场区域左边界重合.现令线圈以向右的恒定速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域,取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正,则**圈穿越磁场区域的过程中,感应电流i随时间t变化的图线是( )
二.非选择题(40分)
16.(18分)如图所示,质量m=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上,质量m=1kg的小球通过长l=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴o连接,小球和轻杆可在竖直平面内绕o轴自由转动,开始轻杆处于水平状态,现给小球一个竖直向上的初速度v0=4m/s,g取10m/s2.
1)若锁定滑块,试求小球通过最高点p时对轻杆的作用力大小和方向.
2)若解除对滑块的锁定,试求小球通过最高点时的速度大小.
3)在满足(2)的条件下,试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离.
17.(22分)如图所示,待测区域中存在匀强电场和匀强磁场,根据带电粒子射入时的受力情况可推测其电场和磁场.图中装置由加速器和平移器组成,平移器由两对水平放置、相距为l的相同平行金属板构成,极板长度为l、间距为d,两对极板间偏转电压大小相等、电场方向相反.质量为m、电荷量为+q的粒子经加速电压u0加速后,水平射入偏转电压为u1的平移器,最终从a点水平射入待测区域.不考虑粒子受到的重力.
1)求粒子射出平移器时的速度大小v1;
2)当加速电压变为4u0时,欲使粒子仍从a点射入待测区域,求此时的偏转电压u;
3)已知粒子以不同速度水平向右射入待测区域,刚进入时的受力大小均为f.现取水平向右为x轴正方向,建立如图所示的直角坐标系oxyz.保持加速电压为u0不变,移动装置使粒子沿不同的坐标轴方向射入待测区域,粒子刚射入时的受力大小如下表所示.
答案。16. (1)小球通过最高点p时对轻杆的作用力大小为2n,方向竖直向上.
2)小球通过最高点时的速度v2=2m/s.
3)小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离。
17.(1)粒子射出平移器时的速度大小v1为.
2)当加速电压变为4u0时,欲使粒子仍从a点射入待测区域,此时的偏转电压u为4u1;
3)该区域中电场强度和磁感应强度的大小及可能的方向为:
a)由沿x轴方向射入时的受力情况可知:b平行于x轴,且;
b)由沿±y轴方向射入时的受力情况可知:e与oxy平面平行,;
c)e与oxy平面平行且与x轴方向的夹角为300或1500.若b沿-x轴方向,e与oxy平面平行且与x轴方向的夹角为-30°或-150°.
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