内容正文:
1.29m/s:因弹簧的弹性势能转化为物体的动能,则可知离
开时速度越大,则弹簧的弹性势能越大:由题目中的图可
知,M中的速度要大于L中速度,故说明M纸带对应的弹
性势能大。
17.(1)D(2)0.276(0.274-0.278均可)B
【解析】(2)重物重力势能变化量的绝对值为△E。=mgh=
0.2×10.0×13.8×10-2J=0.276J。存在阻力时.重物下落过程
中重力势能一部分转化为动能,则重力势能的减小量的绝
对值应大于重物在点7时的动能,A错误:先释放纸带,再
接通电源,说明打点计时器开始工作时,纸带已经具有一
定的速度,则出现重力势能的减小量的绝对值小于重物在
点7时的动能,B正确:电源电压不稳定,不会影响两者的
关系,C错误。
三、计算题
18.(1)小球落到斜面上并且速度方向与斜面平行,所以有v,=
vdan53°,又v,2=2gh,代人数据解得v,=4m/s,vo=3m/s。
(2)根据v,=g1,可得t=0.4s,则s=d1=1.2m。
(3)小球沿光滑斜面做匀加速直线运动,根据牛顿第二定
律,有mgin53°=ma,解得加速度大小为a=8mls,到达斜
面顶端的初速度大小为v=V+,=5ms,根据,H
sin 530-
t+了,代入数据解得=2s,2=-是s(舍去),所以小
、4
球离开平台后到达斜面底端的时间为t=t1+t=2.4s。
19.(1)甲算珠的初动能E甲=2mw1.6x103J。
(2)由-2ax=2-v62,umg=ma,解得U1=0.3mls。
(3)设碰撞后乙的速度大小为v3,由-2ax2=0-v2,解得v3=
02ms,所以损失的机械能AE=)m-(分m+分mu时)=
4×104J。
20.(1)小球从A到B由动能定理得-umgl=】
2m02,解
得U=3ml/s。
tu2=气s,小球在BCD
(2)小球在AB段运动的时间=L一
2
2
。=2s,小球在管道内运动的时间
段运动的时间2=R=1。
=4
(3)小球运动到C时,管道对小球的作用力和重力的合力
提供水平方向的向心力,为F=m"?,竖直方向有G=mg,
则管道对小球的作用力F=VG+F2=4V106N。
21.(1)从C到D做平抛运动,水平方向做匀速运动,则有s=
d,竖直方向做自由落体运动,则h=),联立解得c
8ms,=1s,士兵落到D点时速度的大小为v广V+(g)严=
V82+(10x1)Pm/s=2V4Tm/s。
(2)士兵刚到C点时满足所受重力与绳的拉力的合力提供
圆周运动向心力有P-mg=四,可得F=mg+m,士兵
在C点的速度越大,则绳承受的拉力越大,又因为绳所承受
最大拉力F=1800N,所以士兵在C点的最大速度为vcm=
1VmgL=VL80060x105ms=10mk。士兵在
m
60
竖直平面内摆动过程中,绳子不断,士兵不落人水中,安全到
236
达岸上,则士兵在C点的速度满足:8ms≤c≤10m/s,在
A一C整个过程中根据动能定理有mg(H-h)-W=m2-)
mwa2,代入数据及vc的范围可解得2m/s≤v4≤2V√10ms。
高中学业水平物理专题突破卷(三)】
必修第三册
一、选择题
1.B【解析】奥斯特发现电流的磁效应,安培提出分子电流假
说,A错误:库仑发现库仑定律,但他没有测出静电力常量
k,C错误:法拉第发现电磁感应现象,纽曼和韦伯得出法拉
第电磁感应定律,D错误。
2.B(解析】感应电流产生条件为:①磁通量发生变化:②闭合
回路。A、C、D中磁通量都不变,故不产生感应电流。
3.B(解析】根据安培定则,当线圈中通以图示方向的电流(逆
时针方向)时,线圈内的磁场方向向外,则小磁针N极垂直
纸面向外转。
4.A【解析】原子核的能量是不连续的,能级越高,越不稳定,B
错误:麦克斯韦建立了经典电磁场理论,赫兹通过实验证实
了电磁波的存在,C错误:普朗克提出的能量子假说,爱因斯
坦提出的光子说,D错误。
5.D[解析】飞机在飞行时与大气摩擦在表面产生静电,采用尖
端放电的原理释放静电,D正确。
6.A【解析】紫外线能消杀病毒是因为紫外线频率大,具有较高
的能量,B错误:红外线的波长比无线电波短,C错误:一切
物体都能向外辐射红外线,D错误
7.B[解析】I-U图像中直线的斜率表示电阻的倒数,则可知α
的阻值要大于b的阻值;再由R=p、可知,材料和长度均相
同的两导体,横截面积越小则电阻越大,故说明α的横截面
积要小于b的横截面积,B正确。
8.B[解析】电压表为非理想电表,电压表测的是路端电压,则
水果电池电动势大于2.5V,B正确,A错误:小灯泡接在电
池两端,其电压为电池路端电压,小灯泡不亮,说明其两端
电压太小或者灯泡断路,水果电池的内阻与小灯泡的阻值
在题设条件下无法比较,C、D错误。
9.C【解析】感应起电,两验电羽应该带异种电荷,A错误:两验
电羽电性无法判断,电势高低无法判断,B错误;靠近带电
体,电场强度大,C正确:验电羽羽毛并不代表电场线方向,
D错误。
10.C
11.A【解析】根据对称性可知,A、A'两点场强大小相同,方向相
反,A错误。
12.B(解析】磁感线越密集的地方磁感应强度越大,故可知B>
B.>Bco
13.D(解析】电动机消耗的总功率为P二UI,A错误;电动机消耗
的热功率为P热=PR,B错误;电源的输出功率为P出=EI-Pr,
C错误:电源的效率为化-名:士=1名,D正确。
E
14.C[解析】单位时间内冲击风力发电机叶片圆面的气流的体
积为Vo=S=v×TR2=4×T×102m3≈1256m3,动能为E=
乞m2p230624J,依题意,此风力发电机发电的功
率为P-20%×13062.4W≈2.6kW,A错误:每秒钟水流机
械能增加约为△E=mgh+7m,解得△E=2.04×10J,B错
误:水泵正常工作每秒钟耗电为△E=4E=2.55x10J,风力
80%
发电机一天的发电量为E'=P=2.6×103×24×60×60J≈2.2×
10J,解得=E≈2.4h,C正确:风力发电机的发电功率
△E
为Pem=mx2pV2=n×2pr记,若风速变为8ms,则该
风力发电机的发电功率变为原来的8倍,D错误。
15.B【解析】无人机电池充电时,从无电状态到满电状态所需
时问约为号=4900-08h,A错误:无人机电池充
满电后,总电荷量为q=4000mAh=4×3600C=1.44×10C,
B正确:无人机正常飞行时电池的输出功率P-U=15×4W=
60W,电池的输出功率一部分转化为机械功率,另一部分
转化为电动机内部产热的功率,可知无人机正常飞行时的
机械功率小于60W,C错误:电池可供无人机持续飞行时间
1-无-60c=1h,D错误。
60W
二、实验题
16.(1)S(2)×100(3)T0(4)1900
【解析】(1)实验前,先要进行机械调零,即调节指针定位螺
丝S,使指针对准电流的“0”刻线。(2)为了减小读数误差,
指针应该指在中央刻线附近,则应将部件K旋转到“Ω”挡
的“×100”位置。(3)选择倍率后,需要进行欧姆调零,即将
红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,并将两表笔短接,调节欧
姆调零旋钮T,使指针对准电阻的“0”。
17.(1)电流电压a(2)1.481.29
【解析】(1)测量一电池的电动势和内阻,需要测量路端电
压和干路电流,电流传感器应串联接人电路,电压传感器
应并联接入电路:滑动变阻器采用限流接法,为了保护电
路,闭合开关前滑片P置于阻值最大处,由图可知,滑片P
应置于a端。(2)由闭合电路欧姆定律得:U=E-r,可知U-l
图像的纵截距表示电源电动势,则E=1.48V,图像斜率的
绝对值表示电源内阻,则=1.48-130≈1.29。
0.140
18.(1)需要欧姆挡(2)C
【解析】(1)欧姆表内部有电源,因此用电表的欧姆挡对电
流表进行测试。(2)强磁铁快速插人线圈,磁通量变化,灵
敏电流计有偏转,后保持静止,此时灵敏电流计回到“0”位
置,C正确。
三、计算题
19.(1)根据公式E=F,A点电场强度大小为E=x10C=
2×106
2×10N/C,在A点放一个带正电的试探电荷,受到电场力的
方向跟x轴正方向相同,则A点的电场强度的方向沿x轴正
方向。
2)E2X10NC5x10NWC,B点的电场强度方向沿
轴负方向。根据A、B两点的电场强度方向可知,该点电荷
Q只能在A、B之间,且为负电荷。
(3)根据点电荷电场公式E=?,A点的电场强度大小为
2
E=品y,B点的电场强度大小为E=0,则有
么--8.解得03
20.(1)小球自由下落过程,据运动学公式可得2=2g2d,解得
小球到达小孔处的速度大小为=2Vgd。
(2)由位移公式可得2d=2g,解得自由下落时间为
2√,在电场中减速下落过程有号-号,解得6
:√侵小球从开蛤下落运动到最低点的时间为
VE
(3)极板间运动时,据牛顿第二定律可得qE-mg=ma,其中
a=”,联立解得极板间电场强度大小为E=5mg。
t2
21.(1)由机械能守恒得,mg=)m,解得=2ms。
(2)到达B点时小球刚好与圆弧管间没有作用力,设小球
所带电荷量为q,由牛顿第二定律得-mg=m足,解得
r
q=8×10-3C。
(3)设电容器两端电压为U,电动机两端电压为U,由小
球在平行板间做匀速直线运动得9=mg,由欧姆定律得
1上只,所以电动机两端电压=E-U-r,P=P8-Pa
IUw-M,联立各式代入数据解得P机=4.5W。
22.(1)路端电压为U=E-=5.5V,即理想电压表的读数为
5.5V。
(2)电动机两端的电压为Uo=U-R=4V,电动机的输入功
率为P=Ud=2W,电动机的热功率为P热=Pr=0.5W,则电
动机输出功率为P出=Po-P热=1.5W。
(3)设重物匀速上升时的速度大小为v,则有P出=mg,解得
v=1.5m/s。
237高中学业水平物理专题突破卷(三)
必修第三册
一、选择题(本大题共15小题。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的)
1.下列有关说法正确的是
A.安培发现电流的磁效应
B.麦克斯韦预言电磁波的存在,赫兹捕捉到了电磁波
C.库仑发现库仑定律并测出静电力常量
D.法拉第发现电磁感应现象并得出法拉第电磁感应定律
2.如图所示,矩形线框在磁场中做的各种运动中,能够产生感应电流的是
×××B×
B.·
”××××
XX×X
o"
3.如图所示,在线圈中心处放置一个小磁针,且与线圈在同一平面内,当线圈中通以图
示方向的电流(逆时针方向)时
()
A.小磁针N极垂直纸面向里转
B.小磁针N极垂直纸面向外转
C.小磁针N极在纸面内向上转动
D.小磁针N极在纸面内向下转动
4.下列说法正确的是
A.电磁波具有能量
B.能级越高的原子越稳定
C.赫兹建立了经典电磁场理论
D.爱因斯坦提出了能量子的假说
5.如图所示,小明同学在坐飞机的时候发现机翼末端边缘有一条条针一样的装置,此装
置的作用是
()
A.防止闪电击中飞机,起到避雷针的作用
B.加强电磁通讯信号,起到天线的作用
C.通过尖端放电使云层中的电荷消失
D.释放飞机表面的静电
6.公共场所常用自动控制开关的紫外线灯消杀病毒,这种灯装有红外线感应开关,通过感应人体发出的红外
线实现人来灯灭人走灯亮。下列说法正确的是
()
A.红外线和紫外线都是电磁波
B.紫外线能消杀病毒是因为紫外线频率小
C.红外线的波长比无线电波长
D.只有热的物体才能辐射红外线
7.两根材料和长度均相同的合金丝a、b的伏安特性曲线分别如图中A、B所示,则a、b◆1
电阻R、R,以及横截面积S、S,的关系正确的是
()
A.R>RSS
B.R>Ri;S<S
C.R<RiS>S
D.R<R,S<S
8.如图所示,兴趣小组的同学们利用某水果电池进行实验,他们用电压表(非理
想电压表)直接测得电池两端的电压为2.5V,接着同学们把标称值为“2.5V
03A”的小灯泡直接连到电池两端,小灯泡却不能发光。下列说法正确的是
()
A.水果电池的电动势等于2.5V
-315
B.水果电池的电动势大于2.5V
C.水果电池的内阻一定比小灯泡的阻值小
D.小灯泡一定断路
9.[2025宁波期末]用感应起电机使两个相互靠近的验电羽带上电后,出现如图
所示的现象,图中M、V、P分别为丝线上的三个点,下列说法正确的是()
A.两验电羽带同种电荷
B.图中M点位置的电势高于N点
C.图中M点位置的电场强度大于P点
D.图中N点位置的电场强度的方向沿所在丝线的切线方向
165
10.如图所示的电场线,可能是下列哪种情况产生的
A.单个正点电荷
B.单个负点电荷
C.等量同种点电荷
D.等量异种点电荷
11.用电场线能直观又方便地描述电场的强弱。如图是等量同种点电荷的电场线,
A、A'、B、B分别关于中垂线和连线对称,且各点到两电荷连线中点O的距离相
等。下列说法错误的是
A.A、A'两点场强相同
B.B、B两点电势相等
C.电子在A点的电势能小于在B点的电势能
D.将一点电荷从A点移动到B点电场力做的功等于把它从A'点移动到B'点电场力做的功
12.[2025·江苏高考]某“冰箱贴”背面的磁性材料磁感线如图所示,下列判断
正确的是
A.a点的磁感应强度大于b点
B.b点的磁感应强度大于c点
磁性材料
C.c点的磁感应强度大于a点
D.a、b、c点的磁感应强度一样大
9O99o
3.智能机器人可以服务人类生活。如图甲所示为一款新型送餐机器人,内部
C
电路如图乙所示,它的直流电动机额定电压为·,额定电流为I,线圈电阻
为R,将它接在电动势为E,内阻为r的直流电源两极间,电动机恰好能正
常工作。下列说法正确的是
(
A.电动机消耗的总功率为E1
B.电动机消耗的热功率为UI
C.电源的输出功率为EI-PR
D.电源的效率为1-
E
图甲
图乙
14.[2025·东阳模拟]某地区常年有风,风速基本保持在4m/s,该地区有一风力发电机,其叶片转动可形成半
径为10m的圆面,若保持风垂直吹向叶片,空气密度为1.3kg/m3,风的动能转化为电能的效率为20%。现
用这台风力发电机给一水泵供电,使水泵从地下10m深处抽水,水泵能将水抽到地面并以2ms的速度射
出,出水口的横截面积为0.1m2,水的密度为1×103kgm3,水泵及电机组成的抽水系统效率为80%,则下列
说法正确的是
()
A.该风力发电机的发电功率约为12.8kW
B.每秒钟水流机械能增加400J
C.风力发电机一天的发电量可供该水泵正常工作约2.5h
D.若风速变为8ms,则该风力发电机的发电功率变为原来的4倍
15.某地举行建党100周年纪念活动。如图所示为400架无人机的飞行表演。表格
中是该款无人机铭牌上的参数,下列说法正确的是
(
)
充电器输出电压
20V
充电器输出电流
5A
无人机电池额定电压
15V
无人机电池额定电流
4A
无人机电池能量
60W.h
无人机电池容量
4000mA.h
A.无人机电池充电时,从无电状态到满电状态所需时间约为8h
B.无人机电池充满电后,总电荷量为1.44×104C
C.无人机正常飞行时的机械功率为100W
D.无人机电池充满电后可供无人机持续飞行约2h
二、实验题(本大题共3小题)
16.用图甲所示的多用电表测量一个阻值约为2k2的电阻,要用到图中三个部件
K、S和T。测量步骤如下:
(1)旋动部件
(填“K”“S”或“T”),使指针对准电流的“0”刻线。
(2)将部件K旋转到“2”挡的」
(填“×10”“×100”或“×1k”)位置。
(3)将红、黑表笔分别插入“+”“_”插孔,并将两表笔短接,旋动部件
(填“K”“S或“T”),使指针对准电阻的“
”(填“0”或“∞”)刻线。
图甲
166
(4)将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触,若多用电表读数如图乙所示,该电阻的测量值为
no
测量完毕,将部件K旋转到OFF位置。
2015.10
500
2o⊙、948、3是之·上人2人P
王
0
30
0
V-0
2.5
25002/y
图乙
17.[2025·嘉兴模拟]某小组同学用图甲所示的实验电路测量一电池的电动势E和内阻。
AUN
1.45
1.40
A传感器
1.35
B传感器
1.30020406080001201407/mA
图甲
图乙
(1)图中A、B分别为
传感器和
传感器。闭合开关前,滑动变阻器的滑动头P应
置于
(填“a”或“b”)端。
(2)闭合开关后,调节滑动变阻器,测得两个电表的多组数据,作出的U-1图像如图乙所示。根据图像可求
出该电池的电动势E=
V,内阻r=
2。(均保留2位小数)
18.[2025·绍兴二模]如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置。
(1)判断感应电流的方向时
(填“需要”或“不需要)确定线圈的绕
强磁铁
法,为了弄清楚灵敏电流计指针偏转方向与电流流向的关系,可以用多用电
灵敏电流计
表的
(填“电压挡”“电流挡”或“欧姆挡”)进行检测。
(2)强磁铁快速插入线圈后保持静止,此过程中灵敏电流计指针的偏转情况可
线匿
能是
A.一直在“0”刻度位置
B.从“0“刻度开始向右偏转到最大并维持此角度不变
C.从“0”刻度开始向右偏转再向左偏转并越过“0”最后右偏回到“0”位置
三、计算题(本大题共4小题)
19.[2025·北仑模拟]在如图甲所示的x轴上有一个点电荷Q,轴上A、B两点的坐标分别为0.2m和0.5m。在
A、B两点分别放置带正电的检验电荷(检验电荷间的相互作用可忽略不计),改变检验电荷的电量,检验电
荷受到的电场力与所带电量的关系如图乙所示,电场力的正方向与x轴正方向相同。求:
(1)A点的电场强度大小及方向。
奉(×10-3N)
(2)点电荷Q的正负。
(3)点电荷Q的位置坐标x。
0
1
234g1×106C)
-2
_3
图甲
图乙
167
20.[2025·金华期中]如图所示,充电后的平行板电容器水平放置,极板间的距离为d,上极板正中有一小孔。质
量为m、电荷量+g的小球从小孔正上方高2d处由静止开始下落,穿过小孔后到达两极板间的中点处速度
恰好为零(忽略空气阻力,极板间电场可视为匀强电场,重力加速度为g)。求:
(1)小球到达小孔处的速度大小。
(2)小球从开始下落运动到最低点的时间。
+g
(3)极板间电场强度大小。
21.如图所示,内壁光滑、内径很小的1圆弧管固定在竖直平面内,圆弧的半径r为0.2m,在圆心0处固定一
个电荷量为-1.0x109C的点电荷Q。质量为0.06kg、直径略小于圆管截面直径的带电小球,从与0点等高
的A点沿圆管内径由静止运动到最低点B点,到达B点时小球刚好与圆弧管间没有作用力,然后从B点进
入板间距d=0.08的平行板电容器后刚好能在水平方向上做匀速直线运动,且此时电路中的电动机刚好
能正常工作(开关闭合)。已知电源的电动势为12V,内阻为12,定值电阻R的阻值为62,电动机的内阻
为0.52,静电力常量k=9x10Nm21C2,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)小球到达B点时的速度大小。
(2)小球所带的电荷量。
A1●
00
(3)电动机的机械功率。
22.利用电动机通过如图所示的电路提升重物,已知电源电动势E=6V,电源内阻=12,电动机内阻ro=22,
电阻R=32,重物质量m=0.1kg。当电动机以稳定的速度匀速提升重物时,流经电源电流为0.5A。不计空
气阻力和摩擦,重力加速度g取10ms2。求:
(1)理想电压表读数。
(2)电动机输出功率。
(3)重物匀速上升时的速度大小。
入
2106
电动机
白
168