高考物理复习六章静电场章末验收卷
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第六章 静电场
章末验收卷(六) (限时:45分钟) 一、单项选择题
1.(2020·诸暨市期末)如图1甲所示,一块有机玻璃板和一块塑料板,手持有机玻璃棒用力快速摩擦两板后分开;接着将塑料板插入箔片验电器上端的空心金属球中,没有接触金属球,发现金属箔片张开,如图乙所示;然后抽回塑料板,再将有机玻璃板和塑料板互相平行但不接触,同时插入空心金属球,仍没有接触金属球,发现金属箔片没有张开,如图丙所示.关于这一实验现象,下列的说法正确的是( )
图1
A .两板摩擦后带电说明创造了新的电荷
B .图乙验电器箔片张开是因为发生了电磁感应
C .图乙验电器箔片张开是因为板上电荷转移到箔片上
D .图丙验电器箔片没有张开是因为两板带等量异种电荷 答案 D
2.两个分别带有电荷量为-Q 和+3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r 的两处,它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定,距离变为r
2,则两球间库仑力的大小为( )
A.1
12
F B.34F C.43F D .12F
答案 C
解析 根据库仑定律:F =k 3Q·Q
r 2,当两球接触时,电荷先中和后均分,因此最后两个小球带电荷量均为
+Q ,此时相互作用力变为F′=k Q·Q (r 2)2=4F
3,因此C 正确.
3.关于电容器的电容,下列说法中正确的是( )
A .电容器所带电荷量越多,电容越大
B .电容器两板间电压越低,其电容越大
C .电容器不带电时,其电容为零
D .电容器的电容只由它本身的特性决定 答案 D
4.在研究影响平行板电容器电容大小因素的实验中,一已充电的平行板电容器与静电计连接如图2所示.现保持B 板不动,适当移动A 板,发现静电计指针张角变小,则A 板可能是( )
图2 A .右移 B .左移 C .上移 D .下移
答案 A
解析 电荷量一定,静电计指针张角变小,说明电压变小,由C =Q
U 分析得知,电容器电容增大,由C =
εr S
4πkd
,要使电容增大,正对面积增大或板间距离减小, 故A 正确. 5.(2020·茅盾中学月考)某电场的电场线分布如图3所示,A 、B 是直电场线上的两点,一带负电粒子仅在电场力作用下以一定初速度从A 点沿电场线运动到B 点且到B 点时速率不为零,则其在A 、B 间的v -t 图线可能是( )
图3
答案 B
6.如图4甲所示,x 轴上固定两个点电荷Q 1、Q 2(Q 2位于坐标原点O),其上有M 、N 、P 三点,间距MN =NP.Q 1、Q 2在x 轴上产生的电势φ随x 变化的关系如图乙(N 点对应图线的最低点).则( )
图4
A .M 点电场场强大小为零
B .N 点电场场强大小为零
C .M 、N 之间电场方向沿x 轴负方向
D .一正试探电荷从P 移到M 过程中,电场力做功|W PN |=|W NM | 答案 B
解析 由题图可知,由M 到N 电势降低,由无限远处到N 电势降低,根据沿着电场线方向电势逐渐降低,可以判断M 、N 之间电场方向沿着x 轴正方向,无限远处到N 点电场方向沿x 轴负方向,且N 点场强为零,选项A 、C 错误,B 正确;|W PN |=|qU PN |=|q(φP -φN )|<|q(φN -φM )|=|W NM |,选项D 错误.
7.如图5所示为科学家研究粒子特性时所做实验的示意图,中心点为一固定的正点电荷,虚线表示该点电荷形成电场的等势线,将一未知粒子射入电场中,发现粒子的运动轨迹是从a 运动到b ,再运动到c.不计粒子重力.下列有关未知粒子的说法正确的是( )
图5
A .电势能先减小,后增大
B .加速度先减小,后增大
C .b 点的速度最大
D .一定带正电 答案 D
解析 做曲线运动的物体,受到的合外力指向曲线的内侧,由运动轨迹可得,粒子受到的电场力为斥力,该粒子带正电,选项D 正确;由a 到b 的过程中,电场力做负功,电势能增大,由b 到c 的过程中,电场力做正功,电势能减小,选项A 错误;根据库仑力公式F =k q 1q 2
r 2可得,越靠近点电荷,库仑力越大,
粒子的加速度越大,所以加速度是先增大后减小,选项B 错误;由a 到b 的过程中,电场力做负功,粒子动能减小,由b 到c 的过程中,电场力做正功,粒子动能增大,则粒子在b 点速度最小,选项C 错误.
8.如图6所示,匀强电场的场强方向与竖直方向成α角,一带电荷量为q ,质量为m 的小球,用绝缘细线固定在竖直墙上,小球恰好静止在水平位置,重力加速度为g.则( )
图6
A .小球带正电
B .匀强电场场强的大小为mgcos α
q
C .若某时刻t =0将细线突然剪断,在之后的T 时间内电场力对小球做功为12mg 2T 2tan 2
α
D .将细线剪断后,小球运动过程中机械能守恒 答案 C
解析 小球处于静止状态,受到的电场力沿电场线斜向右上方,所以小球带负电,选项A 错误;根据竖直方向合力为零,qEcos α=mg ,解得匀强电场场强的大小为E =mg
qcos α,选项B 错误;若某时刻t =0
将细线突然剪断,小球受到的合力方向水平向右,小球向右做匀加速直线运动,加速度a =qEsin α
m =
gtan α,在之后的T 时间内,小球的位移为x =12aT 2,电场力对小球做功为W =qEsin α·x=
1
2mg 2T 2
tan 2
α,选项C 正确;将细线剪断后,电场力对小球做功,小球运动过程中机械能不守恒,选项D 错误.
9.如图7所示的交变电压加在平行板电容器A 、B 两极板上,开始B 板电势比A 板电势高,这时有一个原来静止的电子正处在两板的中间,它在电场力作用下开始运动.设A 、B 两极板间的距离足够大,下列说法正确的是( )
图7
A .电子一直向着A 板运动
B .电子一直向着B 板运动
C .电子先向A 板运动,然后返回向B 板运动,之后在A 、B 两板间做周期性往复运动
D .电子先向B 板运动,然后返回向A 板运动,之后在A 、B 两板间做周期性往复运动 答案 D
解析 电子在第一个T 4内做匀加速运动,第二个T
4内做匀减速运动,因初始B 板电势比A 板电势高,所以电
子在这半个周期内向B 板运动.在第三个T 4内做匀加速运动,第四个T
4内做匀减速运动,但在这半个周期
内运动方向与前半个周期相反,向A 板运动,所以电子做往复运动,故选D.
10.(2020·台州市联考)如图8所示,带电的平行金属板电容器水平放置,质量相同、重力不计的带电微粒A 、B 以平行于极板的相同初速度从不同位置射入电场,结果打在极板上同一点P.不计两微粒之间的库仑力,下列说法正确的是( )
图8
A .在电场中微粒A 运动的时间比
B 长 B .在电场中微粒A 、B 运动的时间相同
C .微粒A 所带的电荷量比B 少
D .电场力对微粒A 做的功比B 少 答案 B
解析 设P 点到金属板左端的水平距离为x ,微粒初速度为v 0,带电微粒进入电场中,做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,则微粒在电场中的运动时间为t =x
v 0,由此可知两微粒在电场中的运动时间相
同,选项B 正确,A 错误;竖直方向做匀加速直线运动,y =12at 2
,由于t 相同,y A >y B ,可得a A >a B ,即
q A E m A >q B E
m B
,则q A >q B ,选项C 错误;由W =qU ,可知电场力对微粒A 做的功比B 多,选项D 错误. 11.如图9所示,竖直向上的匀强电场中,绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上,上面放一质量为m 的带负电小球,施加外力F 将小球向下压至某位置静止.现撤去F ,小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中,小球克服重力和克服电场力所做的功分别为W 1和W 2,小球离开弹簧时速度为v ,不计空气阻力,则上述过程中( )
图9
A .小球与弹簧组成的系统机械能守恒
B .小球所受合力做功为-W 1-W 2
C .小球的机械能增加W 1+12mv 2
D .小球的电势能减少W 2 答案 C
解析 小球和弹簧组成的系统,除重力和弹力做功外,还有电场力做功,系统机械能不守恒,选项A 错误;在上述过程中,弹力、重力、电场力对小球做功,故小球所受合力做功为W 合=W 弹-W 1-W 2,选项B 错误;小球机械能的增加量为重力势能的增加量和动能的增加量之和,即ΔE=W 1+12mv 2
,选项C 正确;小
球向上运动的过程中,电场力对小球做负功,小球电势能增加,选项D 错误. 二、计算题
12.(2020·湖州市期末)如图10所示,用一条长为1 m 的绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球质量为1.0×10-2
kg ,所带电荷量为+2.0×10-8
C ,现加一水平向右的匀强电场,平衡时绝缘绳与竖直方向成30°角,g 取10 m/s 2
.
图10
(1)求该匀强电场的电场强度大小;
(2)在外力作用下,使小球从位置A 移到位置B ,求电场力所做的功及小球电势能的变化. 答案 (1)
36×107
N/C (2)-360 J 电势能增加360
J 解析 (1)小球受力平衡:qE =mgtan 30° 解得:E =mgtan 30°q =36×107
N/C
(2)W 电=-qELsin 30° 解得:W 电=-
360
J 由功能关系得ΔE p =-W 电 解得:ΔE p =
360
J 13.一束电子流从A 极板中间的小孔由静止进入并经U =880 V 的加速电压加速后,从B 极板中间的小孔以速度v 0飞出,在与两极板C 、D 等距处垂直进入平行板C 、D 间的匀强电场,如图11所示,若两板间距d =1.0 cm ,板长l =5 cm.已知电子的电荷量与其质量的比值e m =1.76×1011
C/kg ,不计电子重力影
响.求:
图11
(1)电子从B 极板小孔飞出的速度v 0的大小;
(2)电子在C 、D 平行板间电场中的运动类似于哪种运动; (3)要使电子恰好从D 极板边缘飞出,C 、D 间的电压大小. 答案 (1)1.76×107
m/s (2)平抛运动 (3)70.4 V 解析 (1)在加速电场中,由动能定理得: eU =12
mv 02
-0,
解得:v 0=1.76×107 m/s ;
(2)电子在水平方向不受力且具有初速度,在水平方向做匀速直线运动,电子在竖直方向受到恒定的电场力作用且初速度为零,做初速度为零的匀加速直线运动,电子在C 、D 平行板间的运动类似于平抛运动,
即电子做类平抛运动;
(3)电子在C 、D 板间做类平抛运动,电子恰好从D 板边缘飞出时: 水平方向:l =v 0t , 竖直方向:12d =12·eU′md t 2
,
解得:U′=70.4 V.
14.如图12所示,在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑离心轨道,一个带负电的小球从斜轨道上的A 点由静止释放,沿轨道滑下,已知小球的质量为m ,电荷量为-q ,匀强电场的场强大小为E ,斜轨道的倾角为α(小球的重力大于所受的电场力).
图12
(1)求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小.
(2)若使小球通过圆轨道顶端的B 点,求A 点距水平地面的高度h 至少应为多大?
(3)若小球从斜轨道h =5R 处由静止释放.假设其能够通过B 点,求小球从静止开始沿轨道运动到B 点的过程中小球机械能的改变量.
答案 (1)(mg -qE )sin α
m (2) 2.5R (3)-3EqR
解析 (1)根据牛顿第二定律得: (mg -qE)sin α=ma , 解得:a =(mg -qE )sin α
m
;
(2)若小球刚好通过B 点,根据牛顿第二定律有: mg -qE =m v
2
R
①
小球由A 到B ,据动能定理: (mg -qE)(h -2R)=12mv 2
-0
②
①②式联立,得h =2.5R ;
(3)小球从静止开始沿轨道运动到B 点的过程中,由功能关系知,机械能的变化量为: ΔE 机=W 电,W 电=-3EqR , 故ΔE 机=-3EqR
2019-2020学年高考物理模拟试卷
一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1.如图所示,将一篮球从地面上方B点斜向上抛出,刚好垂直击中篮板上A点,不计空气阻力,若抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离,仍使抛出的篮球垂直击中A点,则可行的是
A.增大抛射速度
v,同时减小抛射角θ
B.增大抛射角θ,同时减小抛出速度
v
C.减小抛射速度
v,同时减小抛射角θ
D.增大抛射角θ,同时增大抛出速度
v
2.如图,光滑圆轨道固定在竖直面内,一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动.已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1,在高点时对轨道的压力大小为N2.重力加速度大小为g,则N1–N2的值为
A.3mg B.4mg C.5mg D.6mg
3.如图所示,“嫦娥三号”的环月轨道可近似看成是圆轨道,观察“嫦娥三号”在环月轨道上的运动,发现经过时间t通过的弧长为l,该弧长对应的圆心角为θ弧度。
已知万有引力常量为G,则月球的质量为()
A.
2
3
l
G t
θ
B.
3
2
l
G tθ
C.
2
3
Gl t
θ
D.
2
3
t
G lθ
4.一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴线匀速转动时产生正弦式交变电流,其电动势的变化规律如图甲中的线a所示,用此线圈给图乙中电路供电,发现三个完全相同的灯泡亮度均相同。
当调整线圈转速后,电动势的变化规律如图甲中的线b所示,以下说法正确的是
A.t=0时刻,线圈平面恰好与磁场方向平行
B.图线b电动势的瞬时值表达式为e=40 sin(20
3
t
π
)V
C.线圈先后两次转速之比为2∶3
D.转速调整后,三个灯泡的亮度仍然相同
5.下列说法正确的是()
A.单摆的摆球在通过最低点时合外力等于零
B.有些昆虫薄而透明的翅翼上出现彩色光带是薄膜干涉现象
C.变化的电场一定产生变化的磁场,变化的磁场一定产生变化的电场
D.一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比杆静止时的长度大
6.如图所示,轻绳一端固定在O点,另一端拴有质量为m的球。
在最低点给小球一水平初速度,使其在竖直平面内做圆周运动。
小球运动到某一位置时,轻绳与竖直方向成θ角。
关于轻绳的拉力T和θ角的关系式你可能不知道,但是利用你所学过的知识可以确定下列哪个表达式是正确的()
A.T=a+3mgsinθ(a为常数)B.T=a+3
sin
mg
θ
(a为常数)
C.T=a+3mgcosθ(a为常数)D.T=a+3
cos
mg
θ
(a为常数)
7.“太极球”运动是一项较流行的健身运动。
做该项运动时,健身者半马步站立,手持太极球拍,拍上放一橡胶太极球,健身者舞动球拍时,太极球却不会掉到地上。
现将太极球拍和球简化成如图所示的平板和小球,熟练的健身者让小球在竖直面内始终不脱离平板且做匀速圆周运动,则()
A.小球的机械能保持不变
B.平板对小球的弹力在B处最小,在D处最大
C.在B、D两处小球一定受到沿平板向上的摩擦力
D.只要平板与水平面的夹角合适,小球在B、D两处就有可能不受平板的摩擦力作用
8.战斗机离舰执行任务,若战斗机离开甲板时的水平分速度大小为40m/s,竖直分速度大小为20m/s,离舰后它在水平方向做加速度大小为1m/s2的匀加速运动,在竖直方向做加速度大小为2m/s2的匀加速运动,以战斗机离开甲板时的位置为坐标原点,水平方向为x轴,竖直方向为y轴建立直角坐标系,则在它离舰后的一段时间内,下列轨迹正确的是()
A.B.
C.D.
9.甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶.在t=0到t=t1的时间内,它们的v-t图象如图所示.在这段时间内
A.汽车甲的平均速度比乙大
B.汽车乙的平均速度等于
C.甲乙两汽车的位移相同
D.汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大
10.在离地高h处,同时自由下落和竖直向上抛出各一个小球,其中竖直上抛的小球初速度大小为v,不计空气阻力,重力加速度为g,两球落地的时间差为()
A.h
v
B.
2h
v
C.
2v
g
D.
2
2
22
v v h h
g g g g
+
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分
11.如图所示为“感知向心力”实验示意图,细绳一端拴着一个小砂桶,用手在空中抡动细绳另一端,使小砂桶在水平面内做圆周运动,体会绳子拉力的大小,则下列说法正确的是()
A.细绳所提供的力就是向心力
B.只增大砂桶的线速度,则细绳上拉力将会增大
C.只增大旋转角速度,则细绳上拉力将会增大
D.突然放开绳子,小砂桶将做直线运动
B 、方向与纸面垂直的匀强磁场,一正方形12.如图甲所示,两平行虚线间存在磁感应强度大小0.05T
导线框abcd位于纸面内,cd边与磁场边界平行。
已知导线框一直向右做匀速直线运动,速度大小为1m/s,cd边进入磁场时开始计时,导线框中感应电动势随时间变化的图线如图乙所示(感应电流的方向为顺时针时,感应电动势取正)。
下列说法正确的是()
A.导线框的边长为0.2m
B.匀强磁场的宽度为0.6m
C.磁感应强度的方向垂直纸面向外
D.在t=0.2s至t=0.4s这段时间内,c、d间电势差为零
13.一列简谐横波在介质中传播,在t=0时刻刚好形成如图所示的波形。
已知波源的振动周期T=0.4s,A、B两质点平衡位置间相距2m。
下列各种说法中正确的是()
A.若振源在A处,则P质点从开始运动到第一次到达波谷位置需要0.1s
B.若振源在A处,则P质点从开始运动到第一次到达波谷位置需要0.3s
C.若振源在A处,则P质点比Q质点提前0.06s第一次到达波谷位置
D.若振源在B处,则P质点比Q质点滞后0.06s第一次到达波谷位置
E.若振源在B处,则Q质点经过一段时间后一定会到达图中P质点所在位置
14.如图所示,一弹性轻绳(绳的弹力与其伸长量成正比)一端固定在A点,弹性绳自然长度等于AB,跨过由轻杆OB固定的定滑轮连接一个质量为m的绝缘带正电、电荷量为q的小球。
空间中还存在着水平
向右的匀强电场(图中未画出),且电场强度E=mg
q。
初始时A、B、C在一条竖直线上,小球穿过水平
固定的杆从C点由静止开始运动,滑到E点时速度恰好为零。
已知C、E两点间距离为L,D为CE的中
点,小球在C点时弹性绳的拉力为3
2
mg
,小球与杆之间的动摩擦因数为0.5,弹性绳始终处在弹性限度内。
下列说法正确的是
A.小球在D点时速度最大
B.若在E点给小球一个向左的速度v,小球恰好能回到C点,则v=gL
C.弹性绳在小球从C到D阶段做的功等于在小球从D到E阶段做的功
D.若保持电场强度不变,仅把小球电荷量变为2q,则小球到达E点时的速度大小v=2gL
15.图是某绳波形成过程的示意图.质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动质点2、3、4,… 各个质点依次上下振动,把振动从绳的左端传到右端.t=T/4时,质点5刚要开始运动.下列说法正确的是
A.t=T/4时,质点5开始向下运动
B.t=T/4时,质点3的加速度方向向下
C.从t=T/2开始的一小段时间内,质点8的速度正在减小
D.从t=T/2开始的一小段时间内,质点8的加速度正在减小
三、实验题:共2小题
16.某同学通过实验探究热敏电阻T R的阻值随温度变化的非线性规律。
实验室有器材如下:毫安表mA(0~300mA),电压表V(0~15V),滑动变阻器R(最大阻值为10Ω),开关S,导线,烧杯,水,温度计等。
(1)按图甲所示的电路图进行实验,请依据此电路图,用笔画线代表导线正确连接图乙中的元件___;
(2)某一次实验中,电压表与电流表的读数如图丙所示。
则电流表的读数为_________A,电压表的读数为_________V。
由上述电流值、电压值计算的电阻值为_________Ω;
(3)该实验电路因电流表的外接造成实验的系统误差,使电阻的测量值_________(选填“大于”或“小于”)真实值;
(4)实验中测量出不同温度下的电阻值,画出该热敏电阻的T R t-图像如图丁示。
则上述(2)中电阻值对应的温度为_________℃;
︒时,其电阻值为_________Ω。
(5)当热敏电阻的温度为70C
17.如图甲所示装置,可以进行以下实验:
A.“研究匀变速直线运动”
B.“验证牛顿第二定律”
C.“研究合外力做功和物体动能变化关系
(1)在A 、B 、C 这三个实验中,______需要平衡摩擦阻力.
(2)已知小车的质量为M ,盘和砝码的总质量为m ,且将mg 视为细绳对小车的拉力;为此需要满足.m M <<前述A 、B 、C 三个实验中,______不需要满足此要求.
(3)如果用此装置做“研究合外力做功和物体动能变化关系这个实验,由此可求得如图乙纸带上由O 点到D 点所对应的运动过程中,盘和砝码受到的重力所做功的表达式W =______,该小车动能改变量的表达式k E =______.由于实验中存在系统误差,所以W______.(k E 选填“小于”、“等于”或“大于”).
四、解答题:本题共3题
18.如图所示,在倾角为37︒的斜面上有质量均为1kg m =的物块A B 、,两物块用平行于斜面的细线连接,细线伸直。
若由静止释放两物块,两物块沿斜面下滑的加速度大小为22m/s ;若用水平向左的恒力F 作用在物块A 上,两物块可沿斜面向上匀速运动,已知两物块与斜面间的动摩擦因数相同,重力加速度210m/s g =,sin370.6︒=,cos370.8︒=,求:
(1)物块与斜面间的动摩擦因数;
(2)作用在物块A 上的水平恒力F 的大小。
19.(6分)如图所示,空间内有一磁感应强度0.8T B =的水平匀强磁场,其上下水平边界的间距为H ,磁场的正上方有一长方形导线框,其长和宽分别为2m L =、()0.8m d d H =<,质量0.4kg m =,电阻3.2ΩR =。
将线框从距磁场高0.8m h =处由静止释放,线框平面始终与磁场方向垂直,线框上下边始终
保持水平,重力加速度取210m/s g =。
求:
(1)线框下边缘刚进入磁场时加速度的大小;
(2)若在线框上边缘进入磁场之前,线框已经开始匀速运动。
求线框进入磁场过程中产生的焦耳热Q ;
(3)请画出从线框由静止开始下落到线框上边缘进入磁场的过程中,线框速度v 随t 变化的图像(定性画出)。
20.(6分)如图所示,有一玻璃做成的工件,上半部分是半径为R 的半球体,球心为O 。
下半部分是半径为R ,高157h R =的圆柱体。
圆柱体底面是一层发光面。
发光面向上竖直发出平行于中心轴OO '的光线,有些光线能够从上半部的球面射出(不考虑半球的内表面反射后的光线)。
已知从球面射出的光线对应的入射光线间的最大距离为32
L R =。
(取sin370.6︒=,cos370.8︒=) (1)求该玻璃工件的折射率;
(2)求从发射面发出的光线中入射角都为37︒的入射光线经球面折射后交于中心轴OO '的交点离发光面中心O '的距离。
参考答案
一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1.B
【解析】
【详解】
由于篮球垂直击中A 点,其逆过程是平抛运动,抛射点B 向篮板方向水平移动一小段距离,由于平抛运动的高度不变,运动时间不变,水平位移减小,初速度减小。
水平速度减小,则落地速度变小,但与水平面的夹角变大。
因此只有增大抛射角,同时减小抛出速度,才能仍垂直打到篮板上。
A.增大抛射速度0v ,同时减小抛射角θ。
与上述结论不符,故A 错误;
B.增大抛射角θ,同时减小抛出速度0v 。
与上述结论相符,故B 正确;
C.减小抛射速度0v ,同时减小抛射角θ。
与上述结论不符,故C 错误;
D. 增大抛射角θ,同时增大抛出速度0v 。
与上述结论不符,故D 错误。
故选:B 。
2.D
【解析】 试题分析:在最高点,根据牛顿第二定律可得222v N mg m r
+=,在最低点,根据牛顿第二定律可得211v N mg m r
-=,从最高点到最低点过程中,机械能守恒,故有221211222mg r mv mv ⋅=-,联立三式可得126N N mg -=
考点:考查机械能守恒定律以及向心力公式
【名师点睛】根据机械能守恒定律可明确最低点和最高点的速度关系;再根据向心力公式可求得小球在最高点和最低点时的压力大小,则可求得压力的差值.要注意明确小球在圆环内部运动可视为绳模型;最高点时压力只能竖直向下.
3.B
【解析】
【详解】
卫星的线速度为
l v t
= 角速度为
t
θ
ω= 可得卫星的运行半径为 v l
R ωθ==
由万有引力定律及牛顿第二定律得
2
2GMm mv R R
= 故月球的质量
23
2Rv l M G G t
θ== 故B 正确,ACD 错误。
故选B 。
4.B
【解析】
【分析】
本题考察交变电流表达式,最大值为NBSω,由此得出改变转速后的最大值,电感和电容都对交流电由阻碍作用。
【详解】
A.t =0时刻电动势为0,故线圈平面恰好与磁场方向垂直,A 错误;
B.由图中可知,改变后的角速度为-1220s 3
πωT ==,故电动势的最大值为40V ,故表达式为2040sin V 3πe t ⎛⎫= ⎪⎝⎭
,B 正确; C.由1T n
=可知线圈先后两次转速之比为3∶2; D.中转速调整后交流电的频率发生变化,电感对交变电流的阻碍减小、电容对交变电流的阻碍增大,三个灯泡的亮度各不相同。
故选B 。
5.B
【解析】
【详解】
A .单摆的摆球在通过最低点时,回复力等于零,而合外力一定不等于零,故A 错误;
B .薄而透明的羽翼上出现彩色光带,是由于羽翼前后表面反射,进行相互叠加,是薄膜干涉现象,故B 正确;
C .均匀变化的电场产生稳定磁场,非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场,故C 错误;
D .根据相对论,则有沿自身长度方向运动的杆,其长度总比杆静止时的长度短,故D 错误。
故选:B 。
6.C
【解析】
【分析】
【详解】
当θ=0°时(最低点),L 为绳长,根据牛顿第二定律 211mv T mg L -=
当θ=180°时(最高点)
22
2mv T mg L +=
从最高点到最低点的过程,由动能定理得
221211222
mv mv mgL -= 可以得出
126T T mg -=
因此利用特殊值代入法可知C 选项满足上述结论,ABD 错误,C 正确。
故选C 。
7.D
【解析】
【详解】
小球做匀速圆周运动,动能不变,重力势能不断改变,所以小球的机械能不断变化,故A 错误;小球做匀速圆周运动,向心力大小不变,而在最高点和最低点时,弹力和重力共线且合力提供向心力,最高点失重,最低点超重,所以平板对小球的弹力在A 处最小,在C 处最大,故B 错误;小球在BD 处可以不受摩擦力作用,即重力和健身者对球作用力F 的合力提供向心力受力分析如图所示。