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選擇題+實驗題+計算題(1) 1.(2018江蘇徐州期中抽測)小朋友在搭積木時,將重為G的玩具汽車靜置在薄板上,薄板發(fā)生了明顯彎曲,如圖所示。關(guān)于玩具汽車受到的作用力,下列說法正確的是(　　) A.每個車輪受到薄板的彈力為G2 B.每個車輪受到薄板的彈力為G4 C.薄板彎曲程度越大,車輪受到的彈力越小 D.玩具汽車受到的合力為零 2.(2018江蘇徐州豐縣中學月考)如圖所示,MN為鋁質(zhì)薄平板,鋁板上方和下方分別有垂直于圖平面的勻強磁場(未畫出)。一帶電粒子從緊貼鋁板上表面的P點垂直于鋁板向上射出,從Q點穿越鋁板后到達PQ的中點O。已知粒子穿越鋁板時,其動能損失一半,速度方向和電荷量不變。不計重力,鋁板上方和下方的磁感應(yīng)強度大小之比為(　　) A.2　　　　　B.2　　　　　C.1　　　　　D.22 3.(多選)(2018江蘇南京、鹽城一模)電荷量為Q1 和Q2 的兩點電荷分別固定在x 軸上的O、C 兩點,規(guī)定無窮遠處電勢為零,x軸上各點電勢隨x的變化關(guān)系如圖所示。則(　　) A.Q1 的電荷量小于Q2 的電荷量 B.G點處電場強度的方向沿x 軸負方向 C.將一帶負電的試探電荷自G 點靜止釋放,僅在電場力作用下一定能到達D 點 D.將一帶負電的試探電荷從D點移到J點,電場力先做正功后做負功 4.(2018江蘇無錫期末)在做“測電源電動勢與內(nèi)阻”的實驗中, (1)先用多用電表粗測了干電池的電動勢。如圖1所示是測量時選擇開關(guān)與表頭指針所處的位置,則該電池的電動勢為　　　　V,實驗結(jié)束后,應(yīng)將選擇開關(guān)撥到圖中的　　　　擋位(選填“A”“B”“C”或“D”)。 圖1 (2)設(shè)計如圖2電路進行測量。在實驗中發(fā)現(xiàn)變阻器的滑片由M端向N端逐漸滑動時,電流表示數(shù)逐漸增大,電壓表的示數(shù)接近1.5 V并且?guī)缀醪蛔?當滑片臨近N時,電壓表示數(shù)急劇變化。出現(xiàn)這種問題,應(yīng)更換一個總阻值比原來　　　　(選填“大”或“小”)的變阻器。 圖2 　　(3)更換(2)中變阻器后,記錄分布均勻的8組電流表示數(shù)(I)以及電壓表示數(shù)(U),在數(shù)據(jù)處理軟件中,以U為縱軸,以I為橫軸,經(jīng)擬合得到直線U=1.487 5-1.502 5I,則電動勢的測量值是　　　　V,內(nèi)電阻的測量值是　　　　Ω。(均需保留三位有效數(shù)字) 5.(2017內(nèi)蒙古包頭模擬)某同學利用如圖甲所示的實驗裝置測定鐵塊與木板之間的動摩擦因數(shù),實驗步驟如下: A.將斜槽軌道的末端調(diào)整水平 B.使木板緊靠槽口末端O點,其上表面與槽口在同一水平面上 C.使鐵塊從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,鐵塊最終停在木板上的B點,測出OB間的距離L D.去掉木板,再使鐵塊從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,測出鐵塊做平拋運動的水平位移x和槽口離地面的高度h E.改變擋板的位置,以獲取多組L、x數(shù)據(jù) (1)本實驗中,斜槽表面粗糙對實驗結(jié)果是否有影響?　　　　(選填“是”或“否”)。 (2)該同學根據(jù)測得的數(shù)據(jù),作出x2-L圖像如圖乙所示,如果圖線的斜率為k,則鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=　　　　。 6.(2018江蘇蘇州調(diào)研)如圖甲所示的陀螺可在圓軌道外側(cè)旋轉(zhuǎn)而不脫落,好像軌道對它施加了魔法一樣,被稱為“魔力陀螺”。它可等效為如圖乙所示的模型:豎直固定的磁性軌道半徑為R,質(zhì)量為m的質(zhì)點在軌道外側(cè)做完整的圓周運動,A、B兩點分別為軌道上的最高與最低點,質(zhì)點受軌道的磁性引力始終指向圓心O且大小恒定,不計摩擦和空氣阻力,重力加速度為g。 (1)判斷質(zhì)點運動過程中機械能是否守恒,并說明理由; (2)若磁性引力的大小為10mg,質(zhì)點在A點的速度為gR,求質(zhì)點在該點對軌道的彈力; (3)求滿足質(zhì)點做完整圓周運動時磁性引力的極小值。 答案精解精析 1.D　因為薄板發(fā)生了明顯彎曲,每個輪子所受彈力大小相等都為F,設(shè)彈力與水平方向的夾角為θ,則受力分析如圖所示: 汽車靜置在薄板上,所受合力為零,由平衡條件可知:4F sin θ=G,得F=G4sinθ>G4,當薄板彎曲程度越大,θ越小,sin θ越小,F越大,故A、B、C項錯誤,D項正確。 2.D　設(shè)粒子在鋁板上、下方的軌道半徑分別為r1、r2,速度分別為v1、v2。由題意可知,粒子軌道半徑:r1=2r2,由題意可知,穿過鋁板時粒子動能損失一半,即:12mv22=1212mv12,v1=2v2,粒子在磁場中做勻速圓周運動,由牛頓第二定律得qvB=mv2r,磁感應(yīng)強度B=mvqr,磁感應(yīng)強度之比:B1B2=mv1qr1∶mv2qr2=v1r2v2r1=2v2v2r22r2=22,故選D。 3.BD　圖線斜率表示場強大小,由圖可知在H點的場強為零,即Q1和Q2兩電荷在H的合場強為零,由公式E=kQr2可知,Q1的電荷量大于Q2的電荷量,故A項錯誤;由圖知B點的電勢為零,由于沿著電場線方向電勢降低,所以在B點左邊場強方向沿x軸正方向,在B點右邊場強方向沿x軸負方向,故B項正確;由于在G點場強方向沿x軸向左,負電荷所受電場力向右,所以負電荷沿x軸向右運動,故C項錯誤;由圖像可知從D點到J點電勢先升高再降低,負電荷的電勢能先減小后增大,電場力先做正功后做負功,故D項正確。 4.答案　(1)1.46(1.46～1.49)(2分)　A(2分) (2)小(2分)　(3)1.49(2分)　1.50(2分) 解析　(1)由圖甲可知,選擇開關(guān)所選量程為2.5 V,分度值為0.05 V,則讀出電池電動勢為1.46 V;測量結(jié)束后,應(yīng)將選擇開關(guān)接在交流高壓擋或OFF擋,即圖中的A擋位。 (2)變阻器的滑片由M端向N端逐漸滑動時,電流表示數(shù)逐漸增大,電壓表的示數(shù)接近1.5 V并且?guī)缀醪蛔?表明外電阻幾乎一直遠大于內(nèi)電阻,當滑片接近N端外電阻幾乎為零時,才與內(nèi)電阻相差不大,電壓才明顯變化,為了使電流、電壓變化明顯,則應(yīng)選總阻值更小些的變阻器。 (3)由閉合電路歐姆定律可得U=E-Ir,則電源電動勢E=1.49 V,內(nèi)阻r=1.50 Ω。 5.答案　(1)否　(2)k4h 解析　(1)鐵塊不管是做平拋運動還是在木板上滑動,都是直接利用其在斜槽末端的速度,斜槽表面粗糙對實驗結(jié)果沒有影響。 (2)鐵塊在木板上滑動,利用動能定理得-μmgL=0-12mv2,從斜槽末端做平拋運動,則有x=vt,h=12gt2,聯(lián)立解得x2=4μhL,在x2-L圖線中斜率為k,則k=4μh,解得μ=k4h。 6.答案　見解析 解析　(1)因為質(zhì)點運動過程中只有重力做功,所以質(zhì)點的機械能守恒。(4分) (2)設(shè)在A點軌道對質(zhì)點向上的彈力大小為FN,根據(jù)牛頓第二定律得10mg+mg-FN=mv2R,(2分) 解得FN=10mg,(2分) 由牛頓第三定律得,質(zhì)點在A點對軌道的彈力大小為10mg,方向豎直向下。(1分) (3)質(zhì)點在B點不脫軌即可,當vA=0時,質(zhì)點到達B處速度最小,由動能定理得mg2R=12mvB2-0,(2分) 根據(jù)牛頓第二定律得FB-mg-FN=mvB2R,(2分) 可得FB=5mg+FN,(1分) 故當FN=0時磁性引力最小,即FBmin=5mg。(2分)