高考物理选择题
(2011 江苏)如图所示,倾角为 α 的等腰三角形斜面固定在水平面上,一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧,绸带与斜面间无摩擦。现将质量分别为 M、m(M>m)的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上。两物块与绸带间的动摩擦因数相等,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。在 α 角取不同值的情况下,下列说法正确的有 A.两物块所受摩擦力的大小总是相等 B.两物块不可能同时相对绸带静止 C.M 不可能相对绸带发生滑动 D.m 不可能相对斜面向上滑动(2014江苏)如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上。
A、B 间 的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为12。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F,则 A.当F < 2μmg 时,A、B 都相对地面静止 B.当F =52mg 时,A的加速度为13g C.当F > 3 μmg 时,A相对B滑动 D.无论 F 为何值,B 的加速度不会超过12g (2014 四川理综)如图所示,水平传送带以速度 v 1 匀速运动,小物体 P、Q 由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,t=0 时刻 P 在传送带左端具有速度 v 2 ,P 与定滑轮间的绳水平,t=t 0 时刻P离开传送带。不计定滑轮质量和摩擦,绳足够长。正确描述小物体 P 速度随时间变化的图像可能是()(2014 新课标 I)太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线的现象,天文学称为“行星冲日”。据报道,2014 年各行星冲日时间分别是:1 月 6 日木星冲日;4 月 9 日火里冲日;5 月11 日土星冲日;8 月 29 日海王星冲日;10 月 8 日天王星冲日。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示,则下列判断正确的是 A.各地外行星每年都会出现冲日现象 α α M m 绸带
B.在 2015 年内一定会出现木星冲日 C.天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半 D.地外行星中,海王星相邻两次冲日的时间间隔最短
(2011 四川)据报道,天文学家近日发现了一颗距地球 40 光年的“超级地球”,名为“55 Cancri e”,该行星绕母星(中心天体)运行的周期约为地球绕太阳运行周期的1480,母星的体积约为太阳的 60 倍。假设母星与太阳密度相同,“55 Cancri e”与地球均做匀速圆周运动,则“55 Cancri e”与地球的 A.轨道半径之比约为 360480 B.轨道半径之比约为 3260480 C.向心加速度之比约为3 260 480 D.向心加速度之比约为360 480 (2015 江苏)如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与一质量为 m、套在粗糙竖直固定杆 A 处的圆环相连,弹簧水平且处于原长。圆环从 A 处由静止开始下滑,经过 B 处的速度最大,到达 C 处的速度为零,AC=h。圆环在 C 处获得一竖直向上的速度 v,恰好能回到 A。弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为 g。则圆环()A.下滑过程中,加速度一直减小 B.下滑过程中,克服摩擦力做的功为14mv2 C.在 C 处,弹簧的弹性势能为14mv2-mgh D.上滑经过 B 的速度大于下滑经过 B 的速度((2014 新课标 II)如图,一理想变压器原、副线圈的匝数分别为 n 1、n 2。原线圈通过一理想电流表○ A接正弦交流电源,一个二极管和阻值为 R 的负载电阻串联后接到副线圈的两端。假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大。用交流电压表测得 a、b 端和 c、d 端的电压分别为 U ab 和 U cd,则 A.U ab :U cd =n 1 :n 2 B.增大负载电阻的阻值 R,电流表的读数变小 C.负载电阻的阻值越小,cd 间的电压 U cd 越大 D.将二极管短路,电流表的读数加倍(2013 海南)三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线搭成一等边三角形。在导线中通过的电流均为 I,电流方向如图所示。a、b 和 c 三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上,且到相应顶点的距离相等。将 a、b 和 c 处的磁感应强度大小分别记为 B 1、B 2 和 B 3。下列说法正确的是()A.B 1 =B 2
(2013 安徽).图中 a、b、c、d 为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于正方形的四个顶点上,导线中通有大小相同的电流,方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心 O 点沿垂直于纸面的方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向是()A.向上 B.向下 C.向左 D.向右(2014江苏)如图所示,导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间,线圈中电流为I,线圈间产生匀强磁场,磁感应强度大小B与I成正比,方向垂直于霍尔元件的两侧面,此时通过霍尔元件的电流为I H,与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压U H 满足:HHI BU kd,式中k为霍尔系数,d为霍尔元件两侧面间的距离。电阻R远大于R L,霍尔元件的电阻可以忽略,则 A.霍尔元件前表面的电势低于后表面 B.若电源的正负极对调,电压表将反偏 C.I H 与I成正比 D.电压表的示数与 R L 消耗的电功率成正比(2015 山东)直角坐标系 xOy 中,M、N 两点位于 x 轴上,G、H 两点坐标如图。M、N 两点各固定一负点电荷,一电量为 Q 的正点电荷置于 O 点时,G 点处的电场强度恰好为零。静电力常量用 k 表示。若将该正点电荷移到 G 点,则 H 点处场强的大小和方向分别为()A.23kQ4a,沿 y 轴正向 B.23kQ4a,沿 y 轴负向 C.25kQ4a,沿 y 轴正向 D.25kQ4a,沿 y 轴负向(2013 新课标 I)如图,一半径为 R 的圆盘上均匀分布着电荷量为 Q 的电荷,在垂直于圆盘且过圆心 c 的轴线上有 a、b、d 三个点,a 和 b、b 和 c、c 和 d 间的距离均为 R,在 a 点处有一电荷量为 q(q>0)的固定点电荷。已知 b 点处的场强为零,则 d 点处场强的大小为(k 为静电力常量)()A.k23Rq B.k2910Rq C.k2Rq Q D.kRq Q 9
(2013 安徽)如图所示,xOy平面是无穷大导体的表面,该导体充满 z<0 的空间,z>0 的空间为真空。将电荷量为 q 的点电荷置于 z 轴上 z=h 处,则在 xOy平面上会产生感应电荷。空间任意一点处的电场皆是由点电荷q 和导体表面上的感应电荷共同激发的。已知静电平衡时导体内部场强处处为零,则在 z 轴上 z=2h处的场强大小为(k 为静电力常量)()A.k24hq B.k294hq C.k2932hq D.k2940hq(2015 四川)如图所示,半圆槽光滑、绝缘、固定,圆心是 O,最低点是 P,直径 MN 水平。a、b 是两个完全相同的带正电小球(视为点电荷),b 固定在 M 点,a 从 N 点静止释放,沿半圆槽运动经过 P 点到达某点 Q(图中未画出)时速度为零。则小球 a()A.从 N 到 Q 的过程中,重力与库仑力的合力先增大后减小 B.从 N 到 P 的过程中,速率先增大后减小 C.从 N 到 Q 的过程中,电势能一直增加 D.从 P 到 Q 的过程中,动能减少量小于电势能增加量(2014 新课标 I)如图,在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒 ab、ac 和 MN,其中 ab、ac 在 a 点接触,构成“V”字型导轨。空间存在垂直于纸面的均匀磁场。用力使 MN 向右匀速运动,从图示位置开始计时,运动中 MN 始终与∠bac 的平分线垂直且和导轨保持良好接触。下列关于回路中电流 i 与时间 t 的关系图线,可能正确的是()(2015山东)如图,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑。已知A与B间的动摩擦因数为μ 1 ,A与地面间的动摩擦因数为μ 2 ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A与B的质量之比为()A.1 21 B.1 21 21 C.1 21 21 D.1 21 22
(2013 福建)如图,矩形闭合导体线框在匀强磁场上方,由不同高度静止释放,用 t 1、t 2 分别表示线框 ab 边和 cd 边刚进入磁场的时刻。线框下落过程形状不变,ab边始终保持与磁场水平边界线OO"平行,线框平面与磁场方向垂直。设OO"下方磁场区域足够大,不计空气影响,则下列哪一个图像不可能反映线框下落过程中速度 v 随时间 t 变化的规律()(某模拟)如图所示,光滑的水平地面上有三块木块 a、b、c,质量均为 m,a、c 之间用轻质细绳连接.现用一水平恒力 F 作用在 b 上,三者开始一起做匀加速运动.运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面,系统仍加速运动,且始终没有相对滑动.则在粘上橡皮泥并达到稳定后,下列说法正确的是()A.无论粘在哪块木块上面,系统的加速度一定减小 B.若粘在 a 木板上面,绳的张力减小,a、b 间摩擦力不变 C.若粘在 b 木板上面,绳的张力和 a、b 间摩擦力一定都减小 D.若粘在 c 木板上面,绳的张力和 a、b 间摩擦力一定都增大(某模拟)两个中间有孔的质量为 M 的小球 A、B 用一轻弹簧相连,套在水平光滑横杆上。两个小球下面分别连一轻弹簧。两轻弹簧下端系在一质量为 m 的小球 C 上,如图所示。已知三根轻弹簧的劲度系数都为k,三根轻弹簧刚好构成一等边三角形。下列说法正确的是:()A.水平横杆对质量为 M 的小球的支持力为 Mg+mg B.连接质量为 m 小球的轻弹簧的弹力为3mg C.连接质量为 m 小球的轻弹簧的伸长量为kmg33 D.套在水平光滑横杆上的轻弹簧的形变量为kmg33
(2013 江苏)如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连,弹簧处于自然长度时物块位于 O 点(图中未标出)。物块的质量为 m,AB=a,物块与桌面间的动摩擦因数为μ。现用水平向右的力将物块从 O 点拉至 A 点,拉力做的功为 W。撤去拉力后物块由静止向左运动,经 O 点到达 B 点时速度为零。重力加速度为 g。则上述过程中()A.物块在 A 点时,弹簧的弹性势能等于 W-21μmga B.物块在 B 点时,弹簧的弹性势能小于 W-21μmga C.经 O 点时,物块的动能小于 W-μmga D.物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在 B 点时弹簧的弹性势能(2014 新课标 I)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 0.M、N、P、F 四点处的电势分别用M、N、P、F 表示。己知M =N,P =F,点电荷 Q 在 M、N、P 三点所在平面内,则 A.点电荷 Q 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.P 大于M(2015 四川)用实验测一电池的内阻 r 和一待测电阻的阻值 R x。已知电池的电动势约 6V,电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧。可选用的实验器材有: 电流表A 1(量程0~30mA);电流表A 2(量程0~100mA);电压表V(量程0~6V);滑动变阻器 R 1(阻值 0~5Ω);滑动变阻器 R 2(阻值 0~300Ω);开关 S 一个,导线若干条。
某同学的实验过程如下:
Ⅰ.设计如图甲所示的电路图,正确连接电路。
Ⅱ.将 R 的阻值调到最大,闭合开关,逐次调小 R 的阻值,测出多组 U和 I 的值,并记录。以 U 为纵轴,I 为横轴,得到如图乙所示的图线。
Ⅲ.断开开关,将 R x 改接在 B、C 之间,A 与 B 直接相连,其他部分保持不变。重复Ⅱ的步骤,得到另一条 U-I 图线,图线与横轴 I 的交点坐标为(I 0 ,0),与纵轴 U 的交点坐标为(0,U 0)。
回答下列问题: ①电流表应选用 ,滑动变阻器应选用。
②由图乙的图线,得电源内阻 r= Ω。
③用 I 0、U 0 和 r 表示待测电阻的关系式 R x = ,代入数值可得 R x。
④若电表为理想电表,R x 接在 B、C 之间与接在 A、B 之间,滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置,两种情况相比,电流表示数变化范围 ,电压表示数变化范围。(选填“相同”或“不同”)
(2014 四川)如图是测量阻值约几十欧的未知电阻 R x 的原理图,图中 R 0 是保护电阻(10Ω),R 1是电阻箱(0~99.9Ω),R 是滑动变阻器,A 1 和 A 2 是电流表,E 是电源(电动势 10V,内阻很小)。
在保证安全和满足要求的情况下,使测量范围尽可能大。实验具体步骤如下:(ⅰ)连接好电路,将滑动变阻器 R 调到最大;(ⅱ)闭合 S,从最大值开始调节电阻箱 R 1 ,先调 R 1 为适当值,再调节滑动变阻器 R,使 A 1 示数I 1 =0.15A,记下此时电阻箱的阻值 R 1 和 A 2 的示数 I 2;(ⅲ)重复步骤(ⅱ),再测量 6 组 R 1 和 I 2 值;(ⅳ)将实验测得的 7 组数据在坐标纸上描点。
根据实验回答以下问题: ①现有四只供选用的电流表: A.电流表(0~3mA,内阻为 2.0Ω); B.电流表(0~3mA,内阻未知); C.电流表(0~0.3A,内阻为 5.0Ω)D.电流表(0~0.3A,内阻未知)A 1 应选用 ,A 2 应选用。
②测得一组 R 1 和 I 2 值后,调整电阻箱 R 1 ,使其阻值变小,要使 A 1 示数 I 1 =0.15A,应让滑动变阻器R 接入电路的阻值(选填“不变”“变大”或“变小”)。
③在坐标纸上画出 R 1 与 I 2 的关系图。
④根据以上实验得出 R x = Ω。
(2014 北京)利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。
(1)应该选择的实验电路是图 1 中的(选填“甲”或“乙”)。
(2)现有电流表(0~0.6A)、开关和导线若干以及以下器材: A.电压表(0~15 V); B.电压表(0~3 V); C.滑动变阻器(0~50Ω); D.滑动变阻器(0~500Ω)实验中电压表应选用;滑动变阻器应选用。(选填相应器材前的字母)(3)某位同学记录的 6 组数据如下表所示,其中 5 组数据的对应点已经标在图 2 的坐标纸上,请标出余下一组数据的对应点,并画出 U-I 图线。
序号 1 2 3 4 5 6 电压 U/V 1.45 1.40 1.30 1.25 1.20 1.10 电流 I/A 0.060 0.120 0.240 0.260 0.360 0.480(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势 E= V,内电阻 r= Ω。
(5)实验中,随着滑动变阻器滑片的移动,电压表的示数 U 及干电池的输出功率 P 都会发生变化。图 3 的各示意图中正确反映 P-U 关系的是。
(2014 新课标 I)利用如图(a)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 999.90 ).电阻 R 0(阻值为 3.0 ),电阻 R 1 ,(阻值为 3.0 ).电流表○ A(量程为 200mA.内阻为 R A = 6.0 ).开关 S.实验步骤如下:
①将电阻箱阻值调到最大.闭合开关 S; ②多次调节电阻箱,记下电流表的示数 I 和电阻箱相应的阻值 R; ③以I1为纵坐标,R 为横坐标,作 RI-1图线(用直线线拟合); 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 E 和 r 表示电源的电动势和内阻,则I1与 R 的关系式为。
(2)实脸得到的部分数据如下表所示,其中电阻 R = 3.O )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 k= A-1 -1,截距 b= A-1,.(4)根据图线求得电源电动势 E= V,内阻 r= 。
R/Ω 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 I/A 0.143 0.125 ① 0.100 0.091 0.084 0.077 I-1 /A-1 6.99 8.00 ② 10.0 11.0 11.9 13.0(2011 四川)为测量一电源的电动势及内阻 ① 在下列三个电压表中选一个改装成量程为 9V 的电压表 A. 量程为 1V、内阻大约为 1k 的电压表 B. 量程为 2V、内阻大约为 2k 的电压表 C. 量程为 3V、内阻大约为 3k 的电压表 选择电压表 串联 k 的电阻可以改转成量程为 9V 的电压表 ② 利用一个电阻箱、一只开关、若开关导线和改装好的电压表(此表用符号、或 与一个电阻串联来表示,且可视为理想电压表),在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的试验原理示图 ③根据以上试验原理电路图进行实验读出电压表示数为1.50V 时、电阻箱值为 15.0 ;电压表示数为 2.00V 时、电阻箱的阻值为 40.0 ,则电源的电动势 E= V、内V 3 V 2 V 1 V 3 V 2 V 1
阻 r=___________ 【天津高考】磁悬浮列车是一种高速低耗的新型交通工具。它的驱动系统简化为如下模型,固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形纯电阻金属框,电阻为 R,金属框置于 xOy平面内,长边 MN 长为 l,平行于 y 轴,宽为 d 的 NP 边平行于 x 轴,如图所示。列车轨道沿 Ox 方向,轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场,磁感应强度 B 沿 Ox 方向按正弦规律分布,其空间周期为 λ,最大值为 B 0,如图 b 所示,金属框同一长边上各处的磁感应强度相同,整个磁场以速度 v 0 沿 Ox 方向匀速平移。设在短暂时间内,MN、PQ 边所在位置的磁感应强度随时间的变化可以忽略,并忽略一切阻力。列车在驱动系统作用下沿 Ox 方向加速行驶,某时刻速度为 v(v (1)简要叙述列车运行中获得驱动力的原理;(2)为使列车获得最大驱动力,写出 MN、PQ 边应处于磁场中的什么位置及 λ 与 d 之间应满足的关系式: (3)计算在满足第(2)问的条件下列车速度为 v 时驱动力的大小。 解:(l)由于列车速度与磁场平移速度不同,导致穿过金属框的磁通量发生变化,由于电磁感应,金属框中会产生感应电流,该电流受到的安培力即为驱动力(2)为使列车得最大驱动力,MN、PQ 应位于磁场中磁感应强度同为最大值且反向的地方,这会使得金属框所围面积的磁通量变化率最大,导致框中电流最强,也会使得金属框长边中电流受到的安培力最大。因此,d 应为 的奇数倍,即 d=(2k+1)或 λ=(k∈N)①(3)由于满足第(2)问条件,则 MN、PQ 边所在处的磁感就强度大小均为 B 0 且方向总相反,经短暂时间 Δt,磁场沿 Ox 方向平移,同时,金属框沿 Ox 方向移动的距离为 vΔt 因为 v 0 >v,所以在 Δt 时间内 MN 边扫过的磁场面积 S=(v 0 -v)lΔt 在此 Δt 时间内,MN 边左侧穿过 S 的磁通移进金属框而引起框内磁通量变化 =B 0 l(v 0 -v)Δt ② 同理,该 Δt 时间内,PQ 边左侧移出金属框的磁场引起框内磁通量变化 =B 0 l(v 0 -v)Δt ③ 故在内金属框所围面积的磁通时变化 = + ④ 根据法拉第电磁感应定律,金属框中感应电动势大小 E= ⑤ 根据闭合电路欧姆定律有 I= ⑥ 根据安培力公式,MN 边所受的安培力 F MN =B 0 Il PQ 边所受的安培力 F PQ =B 0 Il 根据左手定则,MN、PQ 边所受的安培力方向,此时列车驱动力的大小 F=F MN +F PQ =2B 0 Il ⑦ 联立解得 F= ⑧
