人教版高中物理必修12选修3132练习题文档格式.docx
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设物体水平抛出的初速度为v0,抛出时的高度为h,则
,则
物体落地的竖直速度
,则落地时速度方向与水平方向的夹角
,选项B正确。
3.一物体静止在粗糙水平地面上,现用一大小为F1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v,若将水平拉力的大小改为F2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v,对于上述两个过程,用
、
分别表示拉力F1、F2所做的功,
分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则(
)
A.
,
B.
-
C.
D.
试题分析:
两次物体均做匀加速运动,由于时间相等,两次的末速度之比为1∶2,则由v=at可知两次的加速度之比为1∶2,
,故两次的平均速度分别为
、v,两次的位移之比为1∶2,由于两次的摩擦阻力相等,故由Wf=fx可知,
;
因为W合=WF-Wf,故WF
=W合+Wf;
故WF2
=W2合+W2f=4W1合+2W1f<4W1合+4W1f=4WF1,选项C正确。
4.如图,一质量为M的光滑大圆环,用一细轻杆固定在竖直平面内;
套在大圆环上的质量为m的小环(可视为质点),从大圆环的最高处由静止滑下,重力加速度为g。
当小圆环滑到大圆环的最低点时,大圆环对轻杆拉力的大小为:
A.Mg-5mgB.Mg+mgC.Mg+5mgD.Mg+10mg
小圆环到达大圆环低端时满足:
,对小圆环在最低点,有牛顿定律可得:
对大圆环,由平衡可知:
,解得
,选项C正确
5.如图,MN为铝质薄平板,铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出)。
一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出,从Q点穿过铝板后到达PQ的中点O,已知粒子穿越铝板时,其动能损失一半,速度方向和电荷量不变,不计重力。
铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为(
A.2B.
C.1D.
粒子垂直于磁场方向进入磁场,在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,在薄板上方,
,在薄板下方
,即可得
,根据粒子穿越铝板时动能损失一半,可得
,即
,带入可得
.对照选项D对。
6.如图,场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd,水平边ab长为s,竖直边ad长为h。
质量均为m、带电量分别为+q和-q的两粒子,由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形
区(两粒子不同时出现在电场中)。
不计重力。
若两粒子轨迹恰好相切,则v0等于(
A、
B、
C、
D、
粒子轨迹恰好相切,由对称性可知,切点为矩形的几何中心,由
,可得,
,正确选项B。
7.如图,半径为R的均匀带正电薄球壳,其上有一小孔A。
已知壳内的场强处处为零;
壳外空间的电场与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场一样。
一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能Ek0沿OA方向射出。
下列关于试探电荷的动能Ek与离开球心的距离r的关系图象,可能正确的是
由于在球壳内场强处处为零,因此从O向A运动的过程中电荷不受电场力,做匀速直线运动,动能不发生变化,图象为一条水平直线,C、D错误;
通过A点后,电荷做加速运动,但场强逐渐减小,通过相同的位移,电场力做功逐渐减小,根据动能定理,试探电荷的动能的增量逐渐减小,即图象的斜率逐渐减小,A正确,B错误。
考点:
动能定理,点电荷的电场
8.如图所示,一正方形线圈的匝数为n,边长为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中,在Δt时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B均匀地增大到2B,在此过程中,线圈中产生的感应电动势为(
B.
C.
D.
根据法拉第电磁感应定律有:
E=
=
,故选项B正确。
9.远距离输电的原理图如图所示,升托变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,电压分别为U1
U2,电流分别为I1、
I2,输电线上的电阻为R.变压器为理想变压器,则下列关系式中正确的是
10.如图所示,一圆环上均匀分布着正电荷,x轴垂直于环面且过圆心O,下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是(
A.O点的电场强度为零,电势最低
B.O点的电场强度为零,电势最高
C.从O点沿x轴正方向,电场强度减小,电势升高
D.从O点沿x轴正方向,电场强度增大,电势降低
将圆环等分成若干微小段,每一小段和与它关于O点对称的一小段在O点,产生的电场的电场强度总大小相等、方向相反,矢量和为零,即最终在O点的总矢量和为零,即在O点处,电场强度为零。
因为圆环带正电,因此,每一小段和与它关于O点对称的一小段在O点的左右两侧,产生大小相等、方向分别向外与x轴成相等角的电场,矢量和沿着x轴,由O点向两侧发散,各段叠加后总矢量和仍然沿着x轴,由O点向两侧发散,根据沿着电场线方向电势逐点降低的规律可知,O点的电势最高,故选项A、C错误,选项B正确;
当从O点沿x轴正方向,趋于无穷远时,电场强度也为零,因此从O点沿x轴正方向,电场强度先变大,后变小,故选项D错误。
11如图,在正点电荷Q的电场中有M、N、P,F四点,M、N、P为直角三角形的三个顶点.F为MN的中点.∠M=30°
M、N、P、F四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示。
已知φM=φN,
φP=φF,点电荷Q在M、N、P三点所在面内,则
A.点电荷O一定在MP的连线上
B.连接PF的线段一定在同一等势面上
C.将正试探电荷从P点搬运到N点,电场力做负功
D.φP大于φM
【答案】:
AD
【解析】:
因为M、N电势相等,P、F电势相等,M、N处在同一个圆上,同理P、F处在同一个圆上,连接M、N和P、F分别作他们的垂直平分线,必交于一点,则由几何关系得到交于PM上,A对的;
这是点电荷电场,不是匀强电场,B错误的;
这是正电荷,距离点电荷越远,电势越小,电势能越小,C错D对的。
12如图,一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内,通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定,导体棒与轨道垂直且接触良好。
在向右匀速通过M、N两区的过程中,导体棒所受安培力分别
用FM、FN表示。
不计轨道电阻。
以下叙述正确的是(
A、FM向右
B、FN向左
C、FM逐渐增大
D、FM逐渐减小
BCD
【解析】由安培定则可知,通电导线在M、N区产生的磁场方向分别为垂直纸面向外、垂直纸面向里,导体棒向右通过M区时,由右手定则可知产生的电流方向向下,由左手定则可知,FM向左,同理可以判断,FN向左,越靠近通电导线磁场越强,导体棒匀速运动,由
可知,FM逐渐增大,,FN逐渐减小,正确选项BCD。
13.如图,将额定电压为60V的用电器,通过一理想变压器接在正弦交变电源上。
闭合开关S后,用电器正常工作,交流电压表和交流电流表(均为理想电表)的示数分别为220V和2.2A。
以下判断正确的是
A.变压器输入功率为484W
B.通过原线圈的电流的有效值为0.6A
C.通过副线圈的电流的最大值为2.2A
D.变压器原、副线圈的电流匝数比
BD
【解析】
变压器为理想变压器,因此输入功率等于输出功率,即
,A错误;
根据
可知,变压器的匝数比为
,D正确;
,可得通过原线圈的电流的有效值
,B正确;
通过副线圈电流的有效值为
,因此通过副线圈电流的最大值为
,C错误。
变压器,交变电流的有效值
14.如图所示,不计电阻的光滑U形金属框水平放置,光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上,H、P的间距很小。
质量为0.2kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间,与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形,其有效电阻为0.1Ω。
此时在整个空间加方向与水平面成30°
角且与金属杆垂直的匀强磁场,磁感应强度随时间变化规律是B=(0.4-0.2t)T,图示磁场方向为正方向。
框、挡板和杆不计形变。
则:
A.t=1s时,金属杆中感应电流方向从C至D
B.t=3s时,金属杆中感应电流方向从D至C
C.t=1s时,金属杆对挡板P的压力大小为0.1N
D.t=3s时,金属杆对挡板H的压力大小为l.2N
AC
由楞次定律的“增反减同”的原理,可判断出
s时金属杆中的电流方向时从C到D,A选项正确,
s时磁场反向增强,金属杆中的电流方向仍是从C到D,B选项错误;
由法拉第电磁感应定律
=0.1V,感应电流为
=1A,当
s时,B1=0.2T,安培力F1=ILB1方向斜向右上方的,则金属杆受到P的弹力
=0.1N,故C选项正确;
当
s时,B2=-0.2T,安培力F2=ILB2方向斜向右下方的,则金属杆受到H的弹力
=0.1N,故D选项错误。
法拉第电磁感应定律欧姆定律物体平衡安培力
15.某同学测定一金属杆的长度和直径,示数如图甲、乙所示,则该金属杆的长度和直径分别为
cm和
mm
(1)60.104.20
16.利用如图所示电路,可以测量电源的电动势和内阻,所用的实验器材有:
待测电源,电阻箱R(最大阻值999.9Ω),电阻R0(阻值为3.0
),电阻R1(阻值为3.0Ω),电流表(量程为200mA,内阻为RA=6.0Ω),开关
。
实验步骤如下:
①将电阻箱阻值调到最大,闭合开关
②多次调节电阻箱,记下电流表的示数
和电阻箱对应的阻值
③以
为纵坐标,R为横坐标,作
图线(用直线拟合);
④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。
回答下列问题
(1)分别用
和
表示电源的电动势和内阻,则
与
的关系式为
(2)实验得到的部分数据如下表所示,其中电阻
时电流表的示数如图(b)所示,读出数据,完成下表。
答:
①
,②
(3)在图(c)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率
=
A-1Ω-1,截距
A-1。
(4)根据图线求得电源电动势
V,内阻
Ω。
(1)
(2)0.110
9.09(3)图线如下
(4)
(1)电流表和电阻
并联构成大量程电流表,电流表读数为
,根据
可得电路的总电流为
,大量程电流表电阻为
,电路总电阻为
,电流
,所以
(2)根据图(b)可得电流表示数为
(3)描点作图见答案,为一条倾斜的直线,根据图
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