1.A 提示:隔離物體a進行受力分析,物體a受到重力,墻壁對物體a向上的摩擦力、物體b對a向下的摩擦力,墻壁的支持力,物體b對a的壓力,因此物體a共受到五個力的作用,且墻壁對物體a的摩擦力大于物體b對a的摩擦力,選項A正確,B錯誤。隔離物體b進行受力分析,物體b受到重力,物體a對b的支持力,物體a對b的向上的摩擦力,物體c對b的壓力,物體c對b向下的摩擦力,因此物體b共受到五個力的作用,選項C錯誤。把a、b、c三個物體視為整體,墻壁對物體a的摩擦力大小等于三者重力之和,是一恒量,選項D錯誤。
2.A 3.B
4.C 提示:無線充電時手機接收線圈部分的工作原理是電磁感應現(xiàn)象,不是“電流的磁效應”現(xiàn)象,選項A錯誤。當充電設備通以直流時,無線充電設備不會產(chǎn)生交變磁場,也就不能夠正常使用,選項B錯誤。接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中交變電流的頻率是相同的,選項C正確。無線充電技術利用的是電磁感應現(xiàn)象,并不違背能量守恒定律,選項D錯誤。
5.D 提示:因為粒子經(jīng)A、B兩點時的速度大小相等,所以φA=φB。如圖1所示,連接AB,AB為一條等勢線,過O點作直線與AB垂直,交劣弧AB于C點,因為粒子帶正電,所以電場方向為由C到O,粒子在從A點運動到B點的過程中,靜電力為恒力,粒子不可能做圓周運動,其動能先減小后增大,選項A、B錯誤。電場強度E=,圓周上,電勢最高的點是C點,且,選項C錯誤,D正確。
圖1
6.AD 7.BD
圖2
11.設物塊A經(jīng)過時間t追上物塊B,作出A、B兩物塊的運動示意圖如圖3所示,對物塊A有,對物塊B有,解得aA=4m/s2,aB=2m/s2。物塊A恰好追上B的條件是物塊A追上B時兩物塊的速度相等,則v=v0-aAt,v=aBt,xA-xB=l,解得t=0.5s,l=0.75m。因此l應滿足的條件為l≤0.75m。
圖3
圖4
13.(1)ABE(2)①B中氣體做等容變化,由查理定律得,解得T′=900K。A中氣體做等壓變化,由于隔板導熱,A、B中氣體溫度相等,由蓋-呂薩克定律得,解得VA′=0.9HS,因此H′=0.9H。②當A中氣體壓強為1.5p0時,活塞將頂在卡環(huán)處,對A中氣體有,解得T″=1500K。因為隔板導熱性能良好,所以此時B中氣體的溫度也為1500K。
14.(1)ADE(2)①質(zhì)點P第一次到達波峰所需的時間,就是初始時刻平衡位置坐標x=0.06m處的質(zhì)點的振動狀態(tài)傳到P點所需的時間。由波動圖像知Δx=0.96m-0.06m=0.9m,所以。②由波動圖像知振幅A=5cm,波長λ=0.24m,所以波上質(zhì)點的振動周期。由波動圖像知從質(zhì)點P起振到第一次到達波峰所需的時間,所以質(zhì)點P通過的路程s=3A=15cm。
1.A 提示:根據(jù)單位時間內(nèi)通過任意橫截面的水的體積均相等得,解得vB=4v1,水流束從A到B做勻加速直線運動,由運動學公式得,解得v1=1m/s。
2.B 3.A
4.B 提示:物體A在運動到左側(cè)滑輪正下方的臺面處之前,輕繩對物體A的拉力做正功,物體A的速度變大,因為臺面是光滑的,物體A所受水平方向的力只有輕繩提供的分力,當拴接物體A的輕繩變成豎直時,水平分力為0,所以左側(cè)滑輪正下方的臺面處為物體A的平衡位置,物體A過平衡位置后,輕繩對物體A的拉力做負功,物體A的速度變小。物體A的最大速度出現(xiàn)在左側(cè)滑輪正下方的臺面處,此時物體B的速度剛好為0,由機械能守恒定律得,解得vmax=。
5.A
6.ABD 提示:質(zhì)點受重力mg,彈簧a、b、c的彈力Fa、Fb、Fc四個力作用,四力的合力為零,因為彈簧a、b對質(zhì)點的作用力方向未知,所以存在多解。當彈簧a、b的彈力均斜向上或斜向下時,因為二者的夾角等于120°,所以彈簧a、b的彈力的合力大小為F,且豎直向上或豎直向下。當彈簧a、b處于拉伸狀態(tài)時,二者彈力的合力豎直向上,此時彈簧c處于壓縮狀態(tài),彈力方向向上,F(xiàn)c=mg-F,當mg=2F時,F(xiàn)c=F,選項A、D正確,C錯誤。當彈簧a、b彈力的合力豎直向下,彈簧c的彈力向上時,F(xiàn)c=F+mg,選項B正確。
7.ABC 提示:兩個等量異種點電荷連線的中垂面是一個零勢面。電荷量為+q和-q的點電荷分別位于正方體的頂點處,正負電荷分布對稱,則體中心、各面中心和各邊中點均在零勢面內(nèi),故選項A、B、C正確,D錯誤。
8.AC 提示:金屬棒ab和cd向右勻速穿過磁場區(qū)域,先后切割磁感線,由右手定則可確定金屬棒ab中感應電流方向先負后正;因為兩金屬棒在切割磁感線的過程中切割長度均勻增大,由感應電動勢的“切割式”E=Blv可知,感應電動勢均勻增大,感應電流均勻增大,故i-t圖像正確的是A。在金屬棒cd進入磁場區(qū)域前,由金屬棒cd勻速運動知F=0;在金屬棒cd進入磁場區(qū)域運動階段,因感應電流的出現(xiàn),使得金屬棒cd受到向左的安培力,由F安=Bil可知,i、l均在均勻增大,則F=F安的變化越來越大,F(xiàn)-t圖像可能正確的是C。
9.(1)打點計時器接了直流重物離打點計時器太遠(2)9.75m/s210m/s2
10.(1)ACDFH(2)外如圖1所示(3)0.900提示:(1)因為電源電動勢為3V,所以電壓表選D;由可知,電路中最大電流約為0.5A,因此電流表選C;因為精測金屬絲的電阻時,要求記錄盡可能多的數(shù)據(jù),滑動變阻器采用分壓接法,所以滑動變阻器的最大電阻不能太大,選F。(2)因為,所以電流表應采用外接法;設計的電路如圖1所示。(3)由題圖可以看出螺旋測微器固定刻度值為0.5mm,可動刻度為40×0.01mm,則讀數(shù)為0.900mm。(4)由及S=,解得。
圖1
12.(1)粒子繞行第1圈又回到P點時獲得的動能Ek=2qEb。(2)設粒子經(jīng)過電場區(qū)域Ⅰ后的速度為v1,經(jīng)過電場區(qū)域Ⅱ后的速度為v2,則,,解得。粒子經(jīng)過電場區(qū)域Ⅰ所用的時間,粒子在磁場區(qū)域Ⅲ中做勻速圓周運動時的半徑,所用時間,粒子經(jīng)過電場區(qū)域Ⅱ所用的時間,粒子在磁場區(qū)域Ⅳ中做勻速圓周運動時的半徑R=b=,所用時間。因此粒子繞行第1圈又回到P點所用的時間t=。(3)設粒子第n次進入磁場區(qū)域Ⅲ時的速度為v,則,粒子第n次在磁場區(qū)域Ⅲ內(nèi)做勻速圓周運動時有,解得。設粒子第n次進入磁場區(qū)域Ⅳ時的速度為v′,則,粒子第n次在磁場區(qū)域Ⅳ內(nèi)做勻速圓周運動時有,解得。因此磁感應強度B和磁感應強度B′之間應滿足的比例關系式為。
13.(1)ABD(2)①汽缸豎直放置時,設缸內(nèi)氣體壓強為p1,對于活塞和桿,根據(jù)力的平衡條件得p0SA+(mA+mB)g+p1SB=p1SA+p0SB,解得1.1×105Pa。②汽缸順時針轉(zhuǎn)動60°后,設缸內(nèi)氣體壓強為p2,對于活塞和桿,根據(jù)力的平衡條件得p0SA+(mA+mB)gcos60°+p2SB=p2SA+p0SB,解得p2=p0+。
14.(1)BCE 提示:當入射光按題圖中順時針方向逐漸偏轉(zhuǎn)時,進入棱鏡中的折射光線也按順時針方向逐漸偏轉(zhuǎn),它再射到ab面上時的入射角將逐漸變小,當減小到臨界角以下時,從ab面上就會有光線射出。不同的色光的頻率不同,折射率也不同,從而臨界角也不同,其中紅光的頻率最小,折射率也最小,臨界角最大。在入射光按順時針方向逐漸偏轉(zhuǎn)的過程中,紅光將首先不滿足全反射條件,必是紅光首先射出ab面。當入射光按題圖中逆時針方向逐漸偏轉(zhuǎn)時,射到ab面上時的入射角逐漸變大,不可能有色光從ab面射出。
(2)根據(jù)題目中A點和B點的位置,作出A、B兩質(zhì)點間的兩種最簡波形圖①和②,如圖2所示,由最簡波形圖①寫出這種情況下的通式為,得70m=,所以波長通式為0、1、2、3、…),將n=0、1、2、3、…依次代入通式解得λ=280m、56m、、…,由20m<λ<40m的限制條件可知,波長應為,且該波向x軸負方向傳播,波速。由最簡波形圖②寫出這種情況下的通式為,得70m=,所以波長通式為(n=0、1、2、3、…),將n=0、1、2、3、…依次代入通式解得、40m、、…,由20m<λ<40m的限制條件可知,波長應為,且該波向x軸正方向傳播,波速。
圖2