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1、选择题+实验题+计算题(6)1.如图所示,小球绕O点做匀速圆周运动,以圆心为坐标原点建立Ox坐标轴,若小球从x轴上顺时针转动,则下列表示小球在x轴方向的位移s、加速度a、速度v、合力F随时间t变化的图像正确的是()答案D设小球绕O点做匀速圆周运动的半径为R。做匀速圆周运动的角速度恒定,即其角位移=t,那么,小球在x轴方向的位移s=R cos =R cos t,故s是t的余弦函数,故A项错误;小球做匀速圆周运动,速度在x轴上的分量一直在变化,故B项错误;匀速圆周运动的向心力与位移方向相反,大小不变,由A的分析可知,F在x轴上的分量应为负的余弦函数形式,故C项错误;由C和牛顿第二定律可知,加速度a
2、在x轴上的分量也应为负的余弦函数形式,故D项正确。2.(多选)(2018江苏扬州摸底)图甲为一台小型发电机构造示意图,内阻r=5 ,外电路电阻R=95 ,电路中其余电阻不计。发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动,线圈匝数N=100匝。转动过程中穿过每匝线圈的磁通量随时间t按正弦规律变化,如图乙所示,则()A.t=3.1410-2 s时,该小型发电机的电动势为零B.该小型发电机电动势的最大值为200 VC.电路中电流最大值为2 AD.串联在外电路中的交流电流表的读数为2 A答案BCt=3.1410-2 s时,磁通量的变化率最大,该小型发电机的电动势为最大值,选
3、项A错误;从题中-t图像可以看出,max=1.010-2 Wb,T=3.1410-2 s,=2T,感应电动势的最大值Emax=Nmax=200 V,选项B正确;电路中电流最大值Imax=EmaxR+r=2 A,选项C正确;交流电流表读数是交变电流的有效值,即I=Imax2=1.4 A,选项D错误。3.(多选)(2018江苏南京三模)如图所示,轻弹簧一端固定于O点,另一端与可视为质点的小滑块连接,把滑块放在光滑斜面上的A点,此时弹簧恰好水平,将滑块从A点由静止释放,经B点到达位于O点正下方的C点,当滑块运动到B点时弹簧与斜面垂直,运动到C点时弹簧恰好处于原长,已知OC的距离为L,斜面倾角为=30
4、,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g。则滑块由A点运动到C点的过程中()A.滑块的加速度一直减小B.滑块经过B点时的速度一定最大C.滑块经过C点的速度大于2gLD.滑块的加速度大小等于g2的位置一共有三处答案CD滑块下滑过程中受到重力,斜面对它的支持力,还有弹簧弹力。在C点弹簧恰处于原长,故在C点加速度大小为aC=mgsin30m=g2,当滑块运动到B点时弹簧与斜面垂直,在B点加速度大小为aB=mgsin30m=g2,滑块从A点到B点过程中,与C点关于B点对称的D点位置,弹簧恰处于原长,加速度大小aD=mgsin30m=g2,故A错误,D正确;当加速度为零时,速度最大或最小,由于在B点加速度
5、大小不为零,滑块经过B点时的速度不是最大,故B错误;A点到D点阶段弹力做正功,D点到C点阶段弹簧不做功;设整个过程弹力做功为W,滑块到达C点时速度为v,则由动能定理有mg2L sin 30+W=12mv2,可得滑块经过C点的速度v2gL,故C正确。4.(2018江苏盐城三模)小明测量LED(发光二极管)在额定电压(2.5 V)时的电阻。他选择的器材有:滑动变阻器(010 )、电压表(量程03 V,内阻03 k)、电动势为3.0 V的电源、多用电表(电流挡:量程01 mA,内阻约为40 ;量程010 mA,内阻约为4 ;量程0100 mA,内阻约为0.4 )。(1) 在判断LED极性时,小明先将
6、多用电表选择开关旋至“10”挡,调节好多用电表,将二极管两极与表笔相接,多用电表的示数如图甲所示时,多用电表红表笔与二极管的(选填“正”或“负”)极相接触。甲乙(2) 再将多用电表的选择开关旋至“100 mA”挡,将其接入图乙所示电路。多用电表红表笔应与(选填“1”或“2”)连接。(3) 闭合开关,移动滑片,电压表示数为2.50 V时,多用电表示数为8 mA,则该LED在额定电压时的电阻为 。(4) 为了更准确地测出LED在额定电压时的电阻,在不更换实验器材的条件下,对小明的实验提出两点改进建议:;。答案(1)负(2)2(3)312.5(4)将多用电表的选择开关旋至“10 mA”测量电流改用多
7、用电表(电流挡)内接法解析(1)多用电表的电流从红表笔流进、黑表笔流出,二极管发光时电流从正极流进,故用黑表笔接二极管的正极,红表笔接负极。(2)多用电表的电流从红表笔流进,由题图乙可知,导线2接电源正极,电流流入多用电表。(3)根据题意可知电阻R=UI=2.50810-3 =312.5 。(4)二极管中电流为8 mA,电流较小,应选择较小量程测量电流,以减小误差;二极管电阻较大,应采用电流表内接法,以减小实验误差。5.利用频闪照相和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验,步骤如下:用天平测出滑块A、B的质量分别为200 g和300 g;安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;向气
8、垫导轨通入压缩空气;把A、B两滑块放到导轨上,并给它们一个初速度,同时开始闪光照相,闪光的时间间隔设定为t=0.2 s,照片如图所示:结合实验过程和图像分析知:该图像是闪光4次所得的照片,在这4次闪光的瞬间,A、B两滑块均在080 cm刻度范围内;第一次闪光时,滑块A恰好通过x=55 cm处,滑块B恰好通过x=70 cm处;碰撞后有一个滑块处于静止状态。设向右为正方向,试分析:滑块碰撞时间发生在第一次闪光后s,碰撞前两滑块的质量与速度乘积之和是kgm/s,碰撞后两滑块的质量与速度乘积之和是kgm/s。以上实验结果说明,在碰撞过程中保持不变的物理量是。答案0.1-0.2-0.2碰撞前后两物体的质
9、量与速度的乘积之和解析由题意及题图易知,第二次、第三次和第四次闪光时,B始终在x=60 cm处,说明碰后B静止,滑块碰撞位置发生在60 cm处;第一次闪光时A在x=55 cm处,第二次闪光时A在x=50 cm处,说明碰前位移为5 cm,碰后位移为10 cm,由题图可知vAt=20 cm,vAt1=10 cm,所以t1=12t=0.1 s,所以滑块碰撞时间发生在第一次闪光后0.1 s;向右为正方向,碰前A的速度vA=510-20.1 m/s=0.5 m/s,A的动量pA=mAvA=0.20.5 kgm/s=0.1 kgm/s;碰前B的速度vB=-1010-20.1 m/s=-1 m/s,B的动量
10、pB=mBvB=0.3(-1)kgm/s=-0.3 kgm/s,碰撞前两滑块的质量与速度乘积之和是-0.2 kgm/s;碰后A的速度vA=-2010-20.2 m/s=-1 m/s,A的动量pA=mAvA=0.2(-1)kgm/s=-0.2 kgm/s;以上实验结果说明,在碰撞过程中保持不变的物理量是碰撞前后两物体的质量与速度的乘积之和。6.(2019江苏南京、盐城二模联考)如图所示,绝缘斜面倾角为,虚线下方有方向垂直于斜面向上、磁感应强度为B的匀强磁场,虚线与斜面底边平行。将质量为m、电阻为R、边长为l的正方形金属框abcd从斜面上由静止释放,释放时cd边与磁场边界距离为x0,不计摩擦,重力
11、加速度为g,求:(1)金属框cd边进入磁场时,金属框中的电动势大小E;(2)金属框cd边进入磁场时的加速度大小a;(3)金属框进入磁场的整个过程中,通过金属框某一截面的电荷量q。答案(1)Bl2gx0 sin(2)g sin -B2l2mR2gx0 sin(3)Bl2R解析(1) 金属框进入磁场前机械能守恒,有mgx0 sin =12mv2cd边刚进入磁场时,金属框中感应电动势大小为E=Blv联立解得E=Bl2gx0 sin(2)感应电流I=ER安培力F安=IlB取沿斜面向下为正方向,对于金属框,根据牛顿第二定律,有mg sin -F安=ma解得a=g sin -B2l2mR2gx0 sin(3)金属框进入磁场过程中的平均电动势