2016届高考物理一轮复习：课时强化作业42

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高考物理一轮总复习-课时强化作业23-实验六-验证机械能守恒定律-新人教版

课时强化作业二十三实验六验证机械能守恒定律1. (2016届安徽皖南八校联考)如图1所示, 将打点计时器固定在铁架台上, 用重物带动纸带从静止开始自由下落, 利用此装置可验证机械能守恒定律.(1)已准备的器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物, 此外还需要的器材是________(填字母代号)．A. 直流电源、天平及砝码B. 直流电源、毫米刻度尺C. 交流电源、天平及砝码D. 交流电源、毫米刻度尺(2)安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图2所示．图中O 点为打点起始点，且速度为零．选取纸带上打出的连续点A、B、C、…作为计数点，测出其中E、F、G点距起始点O的距离分别为h1、h2、h3.已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，计时器打点周期为T.为了验证此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从O点到F点的过程中，重锤重力势能的减少量ΔEp＝________，动能的增加量ΔEk＝________.用题中所给字母表.).(3)(多选)实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量, 关于这个误差下列说法正确的是________.A. 该误差属于偶然误差B. 该误差属于系统误差C. 可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差D. 可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差(4)某同学在实验中发现重锤增加的动能略小于重锤减少的重力势能，于是深入研究阻力对本实验的影响．他测出各计数点到起始点的距离h，并计算出各计数点的速度v，用实验测得的数据绘制出v2h图线，如图3所示．图象是一条直线，此直线斜率的物理含义是________．已知当地的重力加速度g＝9..m/s2，由图线求得重锤下落时受到阻力与重锤所受重力的百分比为＝________%(保留2位有效数字).解析: (1)打点计时器使用交流电源才可以正常工作；实验中重锤下降的高度可以通过刻度尺测量纸带上点与点间的距离得到；瞬时速度可以根据匀变速直线运动规律, 通过纸带上两点的距离, 求出平均速度, 进而得到瞬时速度；纸带上相邻两计时点的时间间隔已知, 所以不需要秒表, 重锤的质量可以不测, D选项正确.(2)从O点到F点的过程中, 重锤重力势能的减少量ΔEp＝mgh2.根据匀变速直线运动的规律得, F点的瞬时速度: vF＝ , 动能的增加量ΔEk＝ .(3)实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量, 这个误差是由于空气阻力和摩擦阻力的存在, 消耗了机械能, 属于是系统误差, 可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差, B.D 选项正确.(4)根据机械能守恒定律得, mgh＝ mv2得, v2＝2gh, 可知图线的斜率等于k＝2g, 即直线斜率的物理含义是重锤下落加速度的2倍.根据牛顿第二定律, 重锤下落过程中, mg－f＝ma, 解得f＝mg－ma＝m , ＝ , 根据图象可知, 斜率k＝19.2, 则＝2.0%.答案: (1)D (2)mgh2 (3)BD (4)重锤下落加速度的2倍 2.02．(2016届浙江省余姚中学月考)某活动小组利用图甲装置验证机械能守恒定律．钢球自由下落过程中，先后通过光电门A、B，计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tA、tB.用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度．测出两光电门间的距离为h，当地的重力加速度为g.(1)用游标卡尺测量钢球的直径, 读数如图乙所示, 钢球直径为D＝________cm.(2)要验证机械能守恒, 只要比较________．A. D2 与gh是否相等B. D2 与2gh是否相等C. D2 与gh是否相等D. D2 与2gh是否相等(3)钢球通过光电门的平均速度________(选填“＞”或“＜”)钢球球心通过光电门的瞬时速度, 由此产生的误差________(选填“能”或“不能”)通过增加实验次数减小.解析: (1)游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数, 不需估读, 故钢球直径为D＝0.9 cm＋0.05×10 mm＝0.950 cm.(2)利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度, 由此可以求出小铁球通过光电门时的瞬时速度, v＝ , 由机械能守恒的表达式得, mgh＝ mD2 , 即比较D2 与2gh是否相等, D选项正确.(3)根据匀变速直线运动的规律得钢球通过光电门的平均速度等于中间时刻的瞬时速度, 所以钢球通过光电门的平均速度小于钢球球心通过光电门的瞬时速度, 该误差属于系统误差, 由此产生的误差不能通过增加实验次数减小．答案: (1)0.950 (2)D (3)＜不能3．(2016届山东省临沂市质检)某实验小组利用如图所示的装置进行实验，钩码A和B分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，钩码质量均为M，在A的上面套一个比它大一点的环形金属块C，在距地面为h1处有一宽度略比A大一点的狭缝，钩码A能通过狭缝，环形金属块C不能通过．开始时A距离狭缝的高度为h2，放手后，A、B、C从静止开始运动.(1)利用计时仪器测得钩码A通过狭缝后到落地用时t1, 则钩码A通过狭缝的速度为________(用题中字母表示).(2)若通过此装置验证机械能守恒定律, 还需测出环形金属块C的质量m, 当地重力加速度为g.若系统的机械能守恒, 则需满足的等式为________(用题中字母表示).(3)为减小测量时间的误差, 有同学提出如下方案：实验时调节h1＝h2＝h, 测出钩码A从释放到落地的总时间t, 来计算钩码A通过狭缝的速度, 你认为可行吗？若可行, 写出钩码A通过狭缝时的速度表达式；若不可行, 请简要说明理由.解析: (1)钩码A、B的质量相等, 故通过狭缝后, 环形金属块C不能通过, 钩码A、B做匀速直线运动, 根据匀速直线运动公式得, v＝ .(2)钩码A.B和金属块C组成的系统机械能守恒, 重力势能的减少量等于动能的增加量, mgh2＝ (2M ＋m) 2.(3)系统在运动过程中, 前一段做匀加速直线运动, 后一段做匀速直线运动, 通过狭缝时的速度为v, 则h＝ t1；h＝vt2；t1＋t2＝t, 联立解得, t2＝ , 下落速度v＝＝ .此方法可行．答案: (1) (2)mgh2＝ (2M＋m) 2 (3)可行v＝4．(2016届衡水中学第三次调研)通过理论分析可得出弹簧的弹性势能公式Ep＝ kl2(式中k为弹簧的劲度系数, l为弹簧长度的变化量)．为验证这一结论, A、B两位同学设计了以下的实验：①两位同学首先都进行了如图甲所示的实验: 将一根轻质弹簧竖直挂起, 在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球, 稳定后测得弹簧伸长d.②A同学完成步骤①后, 接着进行了如图乙所示的实验: 将这根弹簧竖直地固定在水平桌面上, 并把小铁球放在弹簧上, 然后竖直地套上一根带有插销孔的长透明塑料管, 利用插销压缩弹簧. 拔掉插销时, 弹簧对小球做功, 使小球弹起, 测得弹簧的压缩量l和小铁球上升的最大高度H.③B同学完成步骤①后, 接着进行了如图丙所示的实验: 将这根弹簧放在水平桌面上, 一端固定在竖直墙上, 另一端被小铁球压缩, 测得压缩量为l, 释放弹簧后, 小铁球从高为h的桌面上水平抛出, 抛出的水平距离为x.(1)A.B两位同学进行图甲所示的实验目的是为了确定什么物理量？ ________.请用m、d、g表示所求的物理量________________.(2)如果 Ep＝ kx2成立, A同学测出的物理量x与d、H的关系式是: x＝________.B同学测出的物理量x与d、h、l的关系式是: x＝________.解析：(1)A、B两位同学进行图甲所示的实验都进行了形变量的测量, 目的是为了确定弹簧的劲度系数. 根据胡克定律得, k＝＝ .(2)A同学运用弹簧的弹性势能转化为重力势能来测量形变量, B同学运用弹簧的弹性势能转化为动能, 并借助于做平抛运动来算出初速度, 从而即可求解水平距离x.对于A同学, kx2＝mgH, k＝ , 联立解得, x＝ .对于B同学, 初速度v0＝＝l , 得 k 2＝ m 2, 解得x＝l .答案: (1)确定弹簧的劲度系数k k＝(2) l5．(2016届衡水中学第三次调研)某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律, 实验装置如图甲所示．当气垫导轨正常工作时导轨两侧喷出的气体使滑块悬浮在导轨上方, 滑块运动时与导轨间的阻力可忽略不计．在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B, 滑块P上固定一遮光条, 若光线被遮光条遮挡, 光电传感器会输出高电压, 两光电传感器采集数据后与计算机相连．滑块在细线的牵引下向左加速运动, 遮光条经过光电传感器A、B时, 通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图线．(1)当采用图甲的实验装置进行实验时, 下列说法中正确的是________.A. 滑块P机械能守恒B. 钩码Q机械能守恒C. 滑块P和钩码Q组成的系统机械能守恒D. 以上三种说法都正确(2)实验前, 接通电源, 将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上, 轻推滑块, 当图乙中的Δt1________Δt2(选填“＞”“＝”或“＜”)时, 说明气垫导轨已经水平.(3)滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连, 将滑块P由图甲所示位置释放, 通过计算机得到的图象如图乙所示, 若Δt1.Δt2.遮光条宽度d、AB间距L、滑块质量M、钩码质量m 已知, 若上述物理量间满足关系式________, 则表明在上述过程中, 滑块和钩码组成的系统机械能守恒.(4)若遮光条宽度d＝8.400 mm, A.B间的距离L＝160.00 cm, Δt1＝8.40×10－3 s, Δt2＝4.20×10－3 s, 滑块质量M＝180 g, 钩码Q质量m＝20 g, 则滑块从A运动到B的过程中系统势能的减少量ΔEp＝________J, 系统动能的增量ΔEk＝________J. (g＝9.80 m/s2, 计算结果保留3位有效数字) 解析: (1)滑块P和钩码Q运动过程中, 细线拉力做功, 各自的机械能不守恒, 但是系统的机械能守恒, 故该实验装置验证滑块P和钩码Q组成的系统机械能是否守恒, C选项正确.(2)如果遮光条通过光电门的时间相等, 即Δt1＝Δt2, 说明遮光条做匀速运动, 即说明气垫导轨已经水平.(3)要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒, 应该求出动能的增加量和重力势能的减小量, 光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法. 由于光电门的宽度很小, 可以用很短时间内的平均速度代替瞬时速度, vB＝ , vA＝ , 系统动能的增加量为ΔEk＝ (M＋m) 2－ (M＋m) 2.系统重力势能的减少量, ΔEp＝mgL, 只要mgL＝ (M＋m) 2－ (M＋m) 2, 即验证机械能守恒．(4)系统重力势能的减小量ΔEp＝mgL＝0.02×9.8×1.60 J＝0.314 J. 系统动能的增加量ΔEk＝ (M ＋m) 2－ (M＋m) 2＝ (0.18＋0.02) 2－ 2 J＝0.300 J.答案: (1)C (2)＝(3)mgL＝ (M＋m) 2－ (M＋m) 2 (4)0.314 0.3006．(2016届牡丹江市第一中学月考)下图所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落, m1上拖着的纸带打出一系列的点, 对纸带上的点迹进行测量, 即可验证机械能守恒定律．如图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点, 每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出), 计数点间的距离如图所示．已知m1＝50 g、m2＝150 g, 则(结果均保留2位有效数字)(1)在纸带上打下计数点5时的速度v＝________m/s.(2)在打下第“0”到打下第“5”点的过程中系统动能的增量ΔEk＝________J, 系统势能的减少量ΔEp ＝________J. (取当地的重力加速度g＝10 m/s2)(3)若某同学作出 v2h图象如图所示, 则当地的重力加速度g＝________m/s2.解析: (1)根据在匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度, 可以求出打下记数点5时的速度大小, v5＝＝ m/s＝2.4 m/s.(2)根据物体的初、末动能大小可以求出动能的增加量, ΔEk＝ (m1＋m2)v －0＝×(0.05＋0.15)×2.42 J＝0.58 J.根据物体重力做功和重力势能之间的关系可以求出系统重力势能的减少量, ΔEp＝W＝(m2－m1)gh＝(0.15－0.05)×10×(0.384＋0.216) J＝0.60 J.(3)根据机械能守恒可知, m2gh－m1gh＝ (m1＋m2)v2, 解得, ＝ gh＝ , 即 v2h图象中图象的斜率表示重力加速度的一半, 由图可知, 斜率k＝4.85, 故当地的实际重力加速度为g＝2k＝9.7 m/s2.答案: (1)2.4(2)0.580.60(3)9.7。

高考物理复习高三一轮复习：课时跟踪检测40固体、液体和气体

高考物理复习课时跟踪检测(四十) 固体、液体和气体高考常考题型：选择题＋计算题1．下列说法正确的是( )A．露珠呈球形是由于表面张力所致B．不浸润现象说明固体分子对液体分子的吸引力大于液体分子之间的吸引力C．在一定温度下当气体容纳某种液体分子的个数达到极值时，这种气体就成为饱和汽，此时液体就不再蒸发D．给自行车打气时气筒压下后反弹，是由分子斥力造成的2．(2013·潍坊模拟)下列说法中正确的是( )A．随着温度升高，气体分子的平均速率将增大B．多晶体在物理性质上也有各向异性C．一定量的气体，在与外界没有发生热量交换的过程中，内能一定不变D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势3．(2012·重庆高考)题图1为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气。

若玻璃管内水柱上升，则外界大气的变化可能是( )图1A．温度降低，压强增大B．温度升高，压强不变C．温度升高，压强减小D．温度不变，压强减小4．(2011·广东高考)如图2为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中( )A．外界对气体做功，气体内能增大B．外界对气体做功，气体内能减小C．气体对外界做功，气体内能增大D．气体对外界做功，气体内能减小5．(2011·重庆高考)某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成。

开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图3所示。

在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体( )图3A．对外做正功，分子的平均动能减小B．对外做正功，内能增大C．对外做负功，分子的平均动能增大D．对外做负功，内能减少6．(2011·新课标全国高考)对于一定量的理想气体，下列说法正确的是________。

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课时作业(一)基本概念1．(11年辽宁模拟)在下面研究的各个问题中可以被看做质点的是()A．奥运会乒乓球男单冠军王励勤打出的弧旋球B．奥运会冠军王军霞在万米长跑中C．跳水冠军郭晶晶在跳水比赛中D．研究一列火车通过某一路标的时间2．参照如图所示时间坐标轴，下列关于时刻和时间的说法中正确的是()第2题图A．t2表示时刻，称为第2秒末或第3秒初，也可以称为2秒内B．t2～t3表示时间，称为第3秒内C．0～t2表示时间，称为最初2秒内或第2秒内D．t n－1～t n表示时间，称为第n－1秒内3．(10年山东模拟)关于位移和路程，下列说法中正确的是()A．在某段时间内，质点运动的位移为零，该质点不一定是静止的B．在某段时间内，质点运动的路程为零，该质点不一定是静止的C．在直线运动中，质点位移的大小一定等于其路程D．在直线运动中，质点位移的大小一定小于其路程4．(10年浙江模拟)在直线运动中，关于速度和加速度的说法，正确的是()A．物体的速度大，加速度就大B．物体速度的改变量大，加速度就大C．物体的速度改变快，加速度就大D．物体的速度为零时，加速度一定为零5．甲、乙两小分队进行代号为“猎狐”的军事演习，指挥部通过现代通讯设备，第5题图在屏幕上观察到两小分队的行军路线如图所示．两小分队同时从同一处O出发，最后同时捕“狐”于A点，则()A．两队行军路程x甲＞x乙B．两队行军位移x甲＞x乙C．两队平均速度v甲＝v乙D．两队平均速度v甲＞v乙6．甲、乙、丙3人各乘一个热气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降，那么，从地面上看甲、乙、丙的运动情况可能是() A．甲、乙匀速下降，v乙＞v甲，丙停在空中B．甲、乙匀速下降，v乙＞v甲，丙匀速上升C．甲、乙匀速下降，v乙＞v甲，丙匀速下降，且v丙＞v甲D．以上说法均不对第7题图7．三个质点A、B、C的运动轨迹如图所示，三质点同时从N点出发，同时到达M点，下列说法中正确的是()A．三个质点从N到M的平均速度相同B．B质点从N到M的平均速度方向与任意时刻瞬时速度方向相同C．到达M点时的瞬时速度一定是A的最大D．三个质点从N到M的平均速率相同8．为了传递信息，周朝形成邮驿制度，宋朝增设“急递铺”．设金牌、银牌、铜牌三种，“金牌”一昼夜行500里(一里＝500m)，每到一驿站换人换马接力传递．“金牌”的平均速度()A．与成年人步行的速度相当B．与人骑自行车的速度相当C．与高速公路上汽车的速度相当D．与磁悬浮列车的速度相当9．n辆汽车从同一地点先后开出，在平直的公路上排成一直线行驶．各车均由静止出发先做加速度为a的匀加速直线运动，达到同一速度v后做匀速直线运动．欲使汽车都匀速行驶时彼此间距均为s，则各辆车依次启动的时间间隔为(不计汽车长度)() A． eq \f(v,2a) B． eq \f(v,a)C． eq \f(2v,a) D． eq \f(s,v)第10题图10．(11年江西模拟)在街头的理发店门口，常可以看到有这样的标志：一个转动的圆筒，外表有彩色螺旋斜条纹，我们感觉条纹在沿竖直方向运动，但实际上条纹在竖直方向并没有升降，这是由于圆筒的转动而使我们的眼睛产生的错觉．如图所示，假设圆筒上的条纹是围绕圆筒的一条宽带，相邻两圈条纹在沿圆筒轴线方向的距离(即螺距)为L＝10 cm，圆筒沿逆时针方向(从俯视方向看)，以2 r/s的转速匀速转动，我们感觉到的升降方向和速度大小分别为()A．向上10 cm/s B．向上20 cm/sC．向下10 cm/s D．向下20 cm/s11．中国经济的腾飞加快了铁路运输的发展．有一段用固定镜头拍摄的一列动车组视频．小张通过播放该视频来测算机车运行速度．已知机车长度是s，测算的步骤包括第11题图①记下机车头到达观测点的时刻②计算整列车通过观测点所用时间t③在画面上选择一个观测点④用公式v＝ eq \f(s,t) 计算出机车运行的速度⑤记下机车尾到达观测点的时刻完成测算步骤的合理顺序是________(填序号)．12．某同学在百米赛跑中，以6m/s的速度从起点冲出，在50m处的速度为8.2m/s，在他跑到全程的中间时刻t＝6.25s时速度为8.3m/s，最后8.4m/s冲过终点，他的平均速度为多大？13．F1是英文Formula One的缩写，即一级方程式赛车，是仅次于奥运会和世界杯的世界第三大赛事．F1赛车的变速系统非常强劲，从时速0加速到100km/h仅需2.3秒，此时加速度仍达10m/s2，时速为200km/h时的加速度仍有3m/s2，从0加速到200km/h再急停到0只需12秒．假定F1赛车加速时的加速度随时间的增大而均匀减小，急停时的加速度大小恒为9.2m/s2.上海F1赛道全长5.451km，比赛要求选手跑完56圈决出胜负．求：(1)若某车手平均时速为210km/h，则跑完全程用多长时间？(2)该车手的F1赛车的最大加速度．第13题图14．(10年全国高考)短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100m和200m短跑项目的新世界纪录，他的成绩分别是9.69s和19.30s.假定他在100m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15s，起跑后做匀加速运动，达到最大速率后做匀速运动.200m比赛时，反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与100m比赛时相同，但由于弯道和体力等因素的影响，以后的平均速率只有跑100m时最大速率的96%.求：(1)加速所用时间和达到的最大速率．(2)起跑后做匀加速运动的加速度．(结果保留两位小数)课时作业(二)匀变速直线运动的规律1．关于自由落体运动，下列说法正确的是()A．物体竖直向下的运动就是自由落体运动B．加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动C．在自由落体运动过程中，不同质量的物体运动规律相同D．物体做自由落体运动位移与时间成反比2．一个做匀减速直线运动的物体，经3.0s速度减为零，若测出它在最后1.0s内的位移是1.0m.那么该物体在这3.0s内的平均速度是()A．1.0m/s B．3.0m/sC．5.0m/s D．9.0m/s3．美国“肯尼迪号”航空母舰上有帮助飞机起飞的弹射系统，已知“F18”型战斗机在跑道上加速时产生的加速度为4.5m/s2，起飞速度为50m/s，若该飞机滑行100m时起飞，则弹射系统必须使飞机具有的初速度为()A．30m/s B．40m/sC．20m/s D．10m/s4．一辆汽车由车站开出，沿平直公路做初速度为零的匀变速直线运动，至第10s末开始刹车，再经5s便完全停下．设刹车过程汽车也做匀变速直线运动，那么加速和减速过程车的加速度大小之比是()A．1∶2 B．2∶1 C．1∶4 D．4∶15．(11年广东模拟)一辆汽车从静止开始匀加速开出，然后保持匀速运动，最后匀减速运动直到停止．从汽车开始运动起计时，表中给出了某些时刻汽车的瞬时速度．根据表中的数据通过分析、计算可以得出()时刻(s),1.0,2.0,3.0,5.0,7.0,9.5,10.5速度(m/s),3.0,6.0,9.0,12,12,9.0,3.0 A．汽车加速运动经历的时间为4sB．汽车加速运动经历的时间为5sC．汽车匀速运动的时间为2sD．汽车减速运动的时间为2s6．空降兵从飞机上跳伞时，为了保证安全着陆，着陆前最后阶段降落伞匀速下落的速度约为6m/s.空降兵平时模拟训练时，经常从高台上跳下，则训练高台的合适高度约为(g取10m/s2)()A．0.5m B．1.0mC．1.8m D．5.0m7．杂技演员用一只手把四只球依次向上抛出，为了使节目能持续表演下去，该演员必须让回到手中的小球隔一个相等的时间再向上抛出，假如抛出每一个球上升的最大高度都是1.25m，那么球在手中停留的最长时间是(不考虑空气阻力，g取10m/s2，演员抛球同时即刻接球)()A．1/3s B．1/4sC．1/5s D．1/6s8．(11年上海模拟)一枚火箭由地面竖直向上发射，其vt图象如图所示，则()第8题图A．火箭在t2t3时间内向下运动B．火箭能上升的最大高度为4v1t1C．火箭上升阶段的平均速度大小为 eq \f(1,2) v2D．火箭运动过程中的最大加速度大小为 eq \f(v2,t3)9．有一种“傻瓜”相机的曝光时间(快门从打开到关闭的时间)是固定不变的．为了估测相机的曝光时间，有位同学提出了下述实验方案：第9题图他从墙面上A点的正上方与A相距H＝1.5m处，使一个小石子自由落下，在小石子下落通过A点后，按动快门，对小石子照相，得到如图所示的照片．由于石子在运动，它在照片上留下一条模糊的径迹CD.已知每块砖的平均厚度约为6cm.利用这些信息估算该相机的曝光时间最接近()A．0.5s B．0.06sC．0.02s D．0.008s10．为了安全，汽车在行驶途中，车与车之间必须保持一定的距离，这是因为从驾驶员看见某一情况到采取制动动作的反应时间里，汽车仍然要通过一段距离(称为反应距离)，而从采取制动动作到汽车安全静止的时间里，汽车又要通过一段距离(称为制动距离)．下列给出了某驾驶员汽车在不同速度下的反应距离和制动距离的部分数据，根据分析计算，表中未给数据X、Y应是()速度m/s,反应距离m,制动距离m10,12,2015,18,X20,Y,8025,30,125 A．X＝40，Y＝24 B．X＝45，Y＝24C．X＝50，Y＝22 D．X＝60，Y＝2211．在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中，需要精确的重力加速度g 值，g值可由实验精确测定，以铷原子钟或其他手段测时间，能将g值测得很准．具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点竖直向上抛出小球，小球又落至原处O点的时间为T2，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点后又回到P点所用的时间为T1，测得T1、T2和H，可求得g等于()A． eq \f(8H,T\o\al(2,2)－T\o\al(2,1)) B． eq \f(4H,T\o\al(2,2)－T\o\al(2,1))C． eq \f(8H,(T2－T1)2) D． eq \f(H,4(T2－T1)2)12．(10年广东模拟)让钢球从某一高度竖直落下进入液体中，图中表示的是闪光照相机拍摄的钢球在液体中的不同位置．则下列说法正确的是()第12题图A．钢球进入液体中先做加速运动，后做减速运动B．钢球进入液体中先做加速运动，后做减速运动C．钢球在液体中所受到的阻力先大于重力，后等于重力D．钢球在液体中所受到的阻力先小于重力，后等于重力13．一些同学乘坐动力组列车外出旅游，当火车在一段平直轨道上匀加速行驶时，一同学提议说：“我们能否用身边的器材测出火车的加速度？”许多同学参与了测量工作，测量过程如下：他们一边看着窗外每隔100m的路标，一边用手表记录着时间，他们观测到从第一根路标运动到第二根路标的时间间隔为5s，从第一根路标运动到第三根路标的时间间隔为9s，请你根据他们的测量情况，求：(1)火车的加速度大小；(2)他们到第三根路标时的速度大小．14．“刹车防抱死”装置是目前一种先进的汽车制动装置，该装置可以保证车轮在制动时不被抱死，使车轮仍有一定的滚动，安装了此装置的汽车在紧急刹车时可获得比车轮抱死更大的制动力，从而使刹车距离大大减小．假设某汽车安装此装置后刹车制动力恒为车重的0.50倍，汽车行驶的速度为72km/h，驾驶员的反应时间为0.40s，试求驾驶员从发现前方情况到车停止过程中，汽车前进的距离．(g取10m/s2)15．辨析题：要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道，然后驶入一段半圆形的弯道，但在弯道上行驶时车速不能太快，以免因离心作用而偏出车道．求摩托车在直道上行驶所用的最短时间．有关数据见表格．启动加速度a1,4m/s2制动加速度a2,8m/s2直道最大速度v1,40m/s弯道最大速度v2,20m/s直道长度x,218m某同学是这样解的：要使摩托车所用时间最短，应先由静止加速到最大速度v1＝40m/s，然后再减速到v2＝20m/s.t1＝ eq \f(v1,a1) …；t2＝ eq \f(v1－v2,a2) …；t＝t1＋t2你认为这位同学的解法是否合理？若合理，请完成计算；若不合理，请说明理由，并用你自己的方法正确得出结果．课时作业(三)图象、追击和相遇问题第1题图1．(10年上海模拟)如图是某运动物体的st图象，则它的运动情况是()A．开始静止，然后沿斜面下滚B．以恒定的速度运动，然后逐渐变慢C．开始静止，然后向s的负方向运动D．先沿一个平面滚动，然后沿斜面下滚2．如图所示的位移(s)－时间(t)图象和速度(v)－时间(t)图象中，给出四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是()第2题图A．图线1表示物体做曲线运动B．st图象中t1时刻v1＞v2C．vt图象中0至t3时间内3和4的平均速度大小相等D．两图象中，t2、t4时刻分别表示2、4开始反向运动3．甲乙两车在一平直道路上同向运动．其vt图象如图所示，第3题图图中△OPQ和△OQT的面积分别为s1和s2(s2＞s1)．初始时，甲车在乙车前方s0处() A．若s0＝s1＋s2，两车不会相遇B．若s0＜s1，两车相遇2次C．若s0＝s1，两车相遇2次D．若s0＝s2，两车相遇1次4．t＝0时，甲乙两汽车从相距70km的两地开始相向行驶，它们的vt图象如图所示．忽略汽车掉头所需时间．下列对汽车运动状况的描述正确的是()A．在第1小时末，乙车改变运动方向B．在第2小时末，甲乙两车相距10kmC．在前4小时内，乙车运动加速度的大小总比甲车的大D．在第4小时末，甲乙两车相遇第4题图第5题图5．(10年山东模拟)如图所示为某质点作直线运动的vt图象，关于这个质点在4s内的运动情况，下列说法中正确的是()A．质点始终向同一方向运动B．4s末物体离出发点最远C．加速度大小不变，方向与初速度方向相同D．4s内通过的路程为4m，而位移为零6．某人在静止的湖面上竖直上抛一小铁球，小铁球上升到最高点后自由下落，穿过湖水并陷入湖底的淤泥中．不计空气阻力，取向上为正方向，在如图所示的vt图象中，最能反映小铁球运动过程的是()第7题图7．如图所示的是描述一个小球从水平桌面正上方的一点无初速度自由下落，与桌面经多次碰撞后，最终静止在桌面上的运动过程，则图线是反映下列哪个物理量随时间的变化过程()A．位移B．路程C．速度D．速度的变化率8．一个小孩在蹦床上作游戏，他从高处落到蹦床上后又弹起到原高度．小孩从高处开始下落到弹回的整个过程中，他的运动速度随时间变化的图象如图所示，图中Oa段和cd 段为直线．根据此图象可知，小孩和蹦床相接触的时间为()A．t2～t4B．t1～t4C．t1～t5D．t2～t5第8题图第9题图9．在军事演习中，某空降兵从飞机上跳下，先做自由落体运动，在t1时刻，速度达较大值v1时打开降落伞，做减速运动，在t2时刻以较小速度v2着地．他的速度图象如图所示．下列关于该空降兵在0～t2和t1～t2时间内的平均速度v eq \a\vs4\al(－) 的结论正确的是()A．0～t2，v eq \a\vs4\al(－) ＝ eq \f(v1,2) B．t1～t2，v eq \a\vs4\al(－) ＝ eq \f(v1＋v2,2)C．t1～t2，v eq \a\vs4\al(－) ＞ eq \f(v1＋v2,2) D．t1～t2, v eq \a\vs4\al(－) ＜ eq \f(v1＋v2,2)10．(11年广东模拟)第10题图某高速列车沿直线运动的v－t图象如图，则该列车()A．0～30s时间内的位移小于9×102mB．30s时间速度等于30m/sC．0～60s时间内做匀加速运动D．90s～120s时间内做匀速运动11．(10年湖南模拟)在平直道路上，甲汽车以速度v匀速行驶．当甲车司机发现前方距离为d处的乙汽车时，立即以大小为a1的加速度匀减速行驶，与此同时，乙车司机也发现了甲，立即从静止开始以大小为a2的加速度沿甲运动的方向匀加速运动．则() A．甲、乙两车之间的距离一定不断减小B．甲、乙两车之间的距离一定不断增大C．若v> eq \r(2(a1＋a2)d) ，则两车一定不会相撞D．v< eq \r(2(a1＋a2)d) ，则两车一定不会相撞12．空间探测器从某一星球表面竖直升空．已知探测器质量为1500kg，发动机推动力为恒力．探测器升空后发动机因故障突然关闭，如图所示是探测器从升空到落回星球表面的速度随时间变化的图线，则由图象可判断该探测器在星球表面达到的最大高度Hm为多少？第12题图13．一辆汽车在十字路口等待绿灯，当绿灯亮时汽车以3m/s2的加速度开始行驶，恰在这时一辆自行车以6m/s的速度匀速驶来，从后边超过汽车．试问：汽车从路口开动后，在赶上自行车之前经过多长时间两车相距最远？此时距离是多少？14．(11年湖南模拟)猎狗能以最大速度v1＝10m/s持续地奔跑，野兔只能以最大速度v2＝8m/s的速度持续奔跑．一只野兔在离洞窟x1＝200m处的草地上玩耍，被猎狗发现后径直朝野兔追来．野兔发现猎狗时，与猎狗相距x2＝60m，野兔立即掉头跑向洞窟．设猎狗、野兔、洞窟总在同一直线上，求：野兔的加速度至少要多大才能保证安全回到洞窟．课时作业(四)实验：研究匀变速直线运动的规律1．在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中，为了减小测量小车运动加速度的相对误差，下列措施中哪些是有益的()A．使小车运动的加速度尽量小一些B．适当减小挂在细绳下的钩码的个数C．在同样条件下，打出多条纸带，然后选取一条最理想的进行测量和计算D．舍去纸带上较密集的点，然后选取计数点，进行计算2．(09年广东高考)“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50Hz)，得到如图所示的纸带．图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是()第2题图A．实验时应先放开纸带再接通电源B．(s6－s1)等于(s2－s1)的6倍C．从纸带可求出计数点B对应的速率D．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s3．关于“测定匀变速直线运动的加速度”实验的操作，下列说法中错误的是()A．长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低B．在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器上C．应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动4．(10年山东模拟)某同学在做“研究匀变速直线运动”实验时，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条(每两点间还有4个点没有画出来)，图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离．打点计时器的电源频率为50Hz.第4题图如果用s1、s2、s3、s4、s5、s6来表示各相邻两个计数点间的距离，则该匀变速直线运动的加速度的表达式为a＝________________________________________________________________________ (用符号写出表达式，不要求计算)．与纸带上D点相对应的瞬时速度v＝________ m/s.(答案要求保留三位有效数字)5．在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，某同学测量数据后，通过计算得到了小车运动过程中各计时时刻的速度如表所示．位置编号,0,1,2,3,4,5时间t/s,0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5速度v/m·s－1,0.38,0.63,0.88,1.12,1.38,1.63(1)分析表中数据可知，在误差允许的范围内，小车做________运动．(2)由于此次实验的原始纸带没有保存，另一同学想估算小车从位置0到位置5的位移，其估算方法如下：x＝(0.38×0.1＋0.63×0.1＋0.88×0.1＋1.12×0.1＋1.38×0.1)m＝…那么，该同学得到的位移________(填“大于”、“等于”或“小于”)实际位移，为了使计算位移的误差尽可能小，你认为采取什么方法更合适？(不必算出具体数据)______________．6．如图为小球做自由落体运动的闪光照片，它是每隔 eq \f(1,30) s的时间拍摄的，从某个稍大些的位置间隔开始测量，照片上边数字表示的是这些相邻间隔的序号，下边的数值是用刻度尺量出的其中两个间隔的长度，根据所给两个数值求出小球下落加速度的测量值g＝________m/s2(结果保留3位有效数字)．第6题图第7题图7．一个小球沿斜面向下运动，用每间隔1/10s曝光一次的频闪相机拍摄不同时刻小球位置的照片，如图所示，即照片上出现的相邻两个小球的像之间的时间间隔为1/10s，测得小球在几个连续相等时间内位移(数据见表)，则s1(cm),s2(cm),s3(cm),s4(cm)8.20,9.30,10.40,11.50(1)小球在相邻的相等时间内的位移差__________(填“相等”或“不相等”)，小球的运动性质属__________直线运动．(2)有甲、乙两同学计算小球加速度方法如下：甲同学：a1＝ eq \f(s2－s1,T2) ，a2＝ eq \f(s3－s2,T2) ，a3＝ eq \f(s4－s3,T2) ，a＝ eq \f(a1＋a2＋a3,3)乙同学：a1＝ eq \f(s3－s1,2T2) ，a2＝ eq \f(s4－s2,2T2) ，a＝ eq \f(a1＋a2,2)你认为甲、乙中哪位同学的计算方法正确？________________________________________________________________________，加速度值为__________．8．如图所示是某同学测量匀变速直线运动的加速度时，从打点计时器打出的若干纸带中选出的一条纸带的一部分(电源频率为50Hz)．他每隔4个点取一个计数点，且在图中注明了他对各个计数点间距离的测量结果．(单位：cm)第8题图(1)为了验证小车的运动是匀变速直线运动，请进行下列计算，将数据填入表内．(单位：cm)x2－x1,x3－x2,x4－x3,x5－x4,x6－x5,Δx各段位移之差与其平均值最多相差__________cm，即各段位移之差与其平均值最多相差__________%.由此可得出结论：小车在__________________的位移之差，在________________________________________________________________________ ______允许的范围内相等，所以小车的运动是________________________________________________________________________．(2)根据a＝ eq \f(x n－x n－3,3T2) ，可以求出：a1＝ eq \f(x4－x1,3T2) ＝__________m/s2，a2＝ eq \f(x5－x2,3T2) ＝__________m/s2，a3＝ eq \f(x6－x3,3T2) ＝__________m/s2，所以a＝ eq \f(a1＋a2＋a3,3) ＝__________m/s2.9．(10年重庆高考)某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f＝50Hz在线带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，如图所示，A、B、C、D是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：s A＝16.6mm s B＝126.5mm s D＝624.5mm第9题图若无法再做实验，可由以上信息推知：(1)相邻两计数点的时间间隔为________ s.(2)打C点时物体的速度大小为________ m/s(取两位有效数字)．(3)物体的加速度大小为________(用s A、s B、s C、s D和f表示)．10．(11年浙江模拟)做匀变速直线运动的小车，牵引一条通过打点计时器的纸带，交流电源的频率是50Hz，由纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带．如图所示，每一小段纸带的一端与x轴相重合，两边与y轴平行，将纸带贴在坐标系中．第10题图(1)仔细研究坐标图，找出小车在相邻时间内位移存在的关系．(2)设Δt＝0.1s，请画出该小车的v－t图象．(3)根据图象求其加速度．课时作业(五)重力、弹力和摩擦力1．关于重力，下列说法中正确的是()A．重力的施力物体是地球B．重力的方向总是垂直向下的C．重力的大小可以用弹簧秤和杆秤直接测量D．把物体放在水平支持物上，静止时物体对水平支持物的压力就是物体受到的重力2．关于弹力下面说法不正确的是()A．通常所说的压力、支持力和拉力都是弹力B．轻绳、轻杆上产生的弹力方向总是在绳、杆的直线上C．两物体相互接触，一定有弹力产生D．压力和支持力的方向总是垂直于接触面3．下列关于摩擦力的说法，正确的是()A．相互接触的两物体间一定存在摩擦力B．摩擦力总是阻碍物体的运动C．相对静止的物体间，也可能存在摩擦力作用D．只有静止的物体才受静摩擦力作用，运动的物体不会受静摩擦力作用4．(11年广东调研)下列几个关于力学问题的说法中正确的是()A．手压桌面时，由于手发生了形变，所以受到向上的支持力B．放在斜面上的物体，其重力沿垂直斜面的分力就是物体对斜面的压力C．伽利略的理想斜面实验说明力不是维持物体运动的原因D．摩擦力的方向一定与物体的运动方向在同一直线上5．物块静止在固定的斜面上，分别按图所示的方向对物块施加大小相等的力F, A中F 垂直于斜面向上，B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是()第6题图6．物体b在水平推力F作用下，将物体a挤压在竖直墙壁上，如图所示，a、b处于静止状态，关于a、b两物体的受力情况，下列说法正确的是()A．a受到两个摩擦力的作用B．a共受到四个力的作用C．b共受到三个力的作用D．a受到墙壁摩擦力的大小不随F的增大而增大7．三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相等的光滑圆球a、b、c，支点P、Q 在同一水平面上，a球的重心O a位于球心，b球和c球的重心O b、O c分别位于球心的正上方和正下方，如图所示，三球均处于平衡状态，支点P对a、b、c球的弹力分别为F Na、F Nb、F Nc，则()第7题图A．F Na＝F Nb＝F Nc B．F Na＞F Nb＞F NcC．F Na＜F Nb＜F Nc D．F Na＞F Nb＝F Nc8．人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀速运动，如图所示．以下说法正确的是()A．人受到重力和支持力的作用B．人受到重力、支持力和摩擦力的作用C．人受到的合外力不为零D．人受到的合外力方向与速度方向相同第8题图第9题图9．把一重为G的物体，用一个水平推力F＝kt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整的墙上如图所示，从t＝0开始，物体受的摩擦力F摩随t的变化关系是图中的()。

2016届高三物理一轮复习-机械能守恒定律及其应用

答案：C
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机械能守恒定律的应用
【互动探究】 1．机械能守恒定律的表达式有哪几种？常在什么情况下应用？ 2．应用机械能守恒定律的基本思路和步骤是什么？【核心突破】 1．机械能守恒定律的表达式比较
第19页，共42页。
第20页，共42页。
2.应用机械能守恒定律解题的一般步骤
(1)选取研究对象单多个个物物体体组成的系统系统内有弹簧
第8页，共42页。
3．如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连接着一轻弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去力F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是( )
A．弹簧的弹性势能逐渐减少 B．物体的机械能不变 C．弹簧的弹性势能先增加后减少 D．弹簧的弹性势能先减少后增加解析：开始时弹簧处于压缩状态，撤去力F后，物体先向右加速运动后向右减速运动，所以物体的机械能先增大后减小，所以B 错．弹簧先恢复原长后又逐渐伸长，所以弹簧的弹性势能先减少后增加，D对，A、C错．答案：D
第3单元机械能守恒定律及其应用
基础探究重力势能与弹性势能
【想一想】如图所示，小球质量为m，从A点由静止下落，到达C点的速度为零．请思考以下问题：
第1页，共42页。
(1)此过程中小球重力做的功是多少？小球重力势能如何变化？变化量为多大？
(2)弹簧对小球做正功还是负功？弹簧的弹性势能是增大了还是减小了？
提示：(1)重力做功为mg(h＋x)，小球重力势能减小了mg(h＋x)． (2)弹簧对小球做负功，弹簧的弹性势能增大了．【填一填】 1．重力势能 (1)定义：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积． (2)表达式：Ep＝ mgh . (3)矢标性：重力势能是标量，但有正负，其意义表示物体的重力势能比它在参考平面大还是小．

高考物理第一轮复习资料(知识点梳理)

学习必备欢迎下载高考物理第一轮复习资料（知识点梳理）学好物理要记住：最基本的知识、方法才是最重要的。

学好物理重在理解（概念、规律的确切含义，能用不同的形式进行表达，理解其适用条件）(最基础的概念、公式、定理、定律最重要)每一题弄清楚(对象、条件、状态、过程)是解题关健力的种类 : （ 13 个性质力）说明：凡矢量式中用“重力：G = mg弹力： F= Kx滑动摩擦力： F 滑 = N静摩擦力：O f 静f m浮力： F 浮 = gV 排压力 : F= PS =ghs+”号都为合成符号“受力分析的基础”万有引力：m 1 m 2电场力： F 电 =q E =qu q1 q2(真空中、点电荷 ) F 引=G2库仑力： F=Kr 2r d磁场力： (1) 、安培力：磁场对电流的作用力。

公式： F= BIL（ B I ）方向 :左手定则(2) 、洛仑兹力：磁场对运动电荷的作用力。

公式：f=BqV (B V) 方向 : 左手定则分子力：分子间的引力和斥力同时存在,都随距离的增大而减小,随距离的减小而增大 ,但斥力变化得快。

核力：只有相邻的核子之间才有核力，是一种短程强力。

运动分类：（各种运动产生的力学和运动学条件、及运动规律）重点难点高考中常出现多种运动形式的组合匀速直线运动 F 合=0V0≠0静止匀变速直线运动：初速为零，初速不为零，匀变速直曲线运动(决于 F 合与 V0的方向关系 ) 但 F 合=恒力只受重力作用下的几种运动：自由落体，竖直下抛，竖直上抛，平抛，斜抛等圆周运动：竖直平面内的圆周运动(最低点和最高点 )；匀速圆周运动 (是什么力提供作向心力)简谐运动；单摆运动；波动及共振；分子热运动；类平抛运动；带电粒子在f洛作用下的匀速圆周运动物理解题的依据：力的公式各物理量的定义各种运动规律的公式物理中的定理定律及数学几何关系FF12F222F1 F2COS F1－ F2F∣ F1 +F 2∣、三力平衡： F3=F1 +F2非平行的三个力作用于物体而平衡，则这三个力一定共点，按比例可平移为一个封闭的矢量三角形多个共点力作用于物体而平衡，其中任意几个力的合力与剩余几个力的合力一定等值反向匀变速直线运动：基本规律：V t = V 0 + a t S = v o t + a t2几个重要推论：(1)推论： V t2－ V 02 = 2as （匀加速直线运动： a 为正值匀减速直线运动： a 为正值）(2) A B 段中间时刻的即时速度:(3) AB段位移中点的即时速度 :V t/ 2 = V =S N 1S NV s/2 = = == VN2T(4) S 第 t 秒 = St-S t-1= (v o t + a t2) － [ v o( t－ 1) + a (t－ 1)2]= V 0 + a (t －)(5)初速为零的匀加速直线运动规律①在 1s 末、 2s 末、 3s 末⋯⋯ ns 末的速度比为1： 2： 3⋯⋯ n；②在 1s 、 2s、 3s⋯⋯ ns 内的位移之比为12： 22： 32⋯⋯ n2；③在第 1s 内、第2s 内、第 3s 内⋯⋯第ns 内的位移之比为1： 3： 5⋯⋯ (2n-1);④从静止开始通过连续相等位移所用时间之比为1：：⋯⋯(⑤通过连续相等位移末速度比为1： 2 ： 3 ⋯⋯n(6) 匀减速直线运动至停可等效认为反方向初速为零的匀加速直线运动.(7)通过打点计时器在纸带上打点（或照像法记录在底片上）来研究物体的运动规律初速无论是否为零 ,匀变速直线运动的质点 ,在连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差为一常数；匀变速直线运动的物体中时刻的即时速度等于这段的平均速度⑴是判断物体是否作匀变速直线运动的方法。

天之骄子高考物理一轮总复习课时强化作业42 变压器

课时强化作业四十二变压器电能的输送1．(2016届漳州模拟)直流输电网技术在近期尚不具备大规模工程应用能力，因此在2030年前，近距离输电将主要采用高压交流输电方式，远距离则主要采用高压直流输电方式，则下列说法正确的是( )A ．高压直流输电方式可以不用变压器B ．高压直流输电是利用变压器把交流电变为直流电C ．高压交流输电的输送电压越高，电能的输送损失越小D ．高压交流输电过程中的主要电能输送损失元件是变压器解析：远距离高压输电时也需要升压和降压，也必须用到变压器，故A 选项错误；变压器只能改变电压，不能将交流变成直流，B 选项错误；根据公式P ＝UI 及P ＝I 2R 可知，输送电压越高，电能的输送损失就越小，故C 选项正确；远距离输电中电能的损失主要是在导线上，变压器损失电能很少，故D 选项错误．答案：C2．(2016届江苏期末)关于减小远距离输电线上的功率损耗，下列说法正确的是( )A ．由功率P ＝U 2R，应降低输电电压，增大导线电阻B ．由P ＝IU ，应低电压小电流输电C ．由P ＝I 2R ，应减小导线电阻或减小输电电流 D ．上述说法均不对解析：根据电功率公式P ＝UI 及P ＝I 2R 可得，输电线上功率损耗ΔP ＝⎝⎛⎭⎪⎫P 送U 送2R ，输送电压越高，电能的输送损失就越小，减小输电线的电流和电阻，电能的输送损失减小，C 选项正确．答案：C3．(2016届忻州一中，长治二中、康杰中学、临沂中学联考)如图所示，理想变压器的原线圈接在u ＝220 2 sin100πt (V)的交流电源上，副线圈接有R ＝55 Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是( )A ．原线圈中电流表的读数为1 AB ．原线圈中的输入功率为220 2 WC ．副线圈中电压表的读数为110 VD ．副线圈中输出交流电的周期为50 s解析：根据理想变压器输入电压的瞬时值表达式可知，原线圈两端的电压有效值为U 1＝220 V ，由电压与匝数成正比的规律可知，副线圈两端电压的有效值为U 2＝110 V ，根据理想变压器输入功率和输出功率相等可得，U 1I 1＝U 22R，解得变压器的输入电流I 1＝1 A ，所以原线圈中电流表的读数为1 A ，A 选项正确；原线圈中的输入功率P 1＝U 1I 1＝220 W ，B 选项错误；电压表的读数为电压的有效值，副线圈的有效值为110 V ，电压表的读数为110 V ，C 选项错误；变压器不会改变交流电的周期和频率，副线圈中输出交流电的周期为T ＝0.02 s ，D 选项错误．答案：A4．(2016届武汉模拟)心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可以等效为虚线框内的交流电源和定值电阻R 0串联，如图所示．心电图仪与一理想变压器的原线圈连接，一可变电阻R 与该变压器的副线圈连接．在交流电源的电压有效值U 0不变的情况下，将可变电阻R 的阻值调大的过程中( )A ．通过原线圈的电流不变，通过副线圈的电流不变B ．通过原线圈的电流不变，通过副线圈的电流变小C ．通过原线圈的电流变小，通过副线圈的电流变小D ．通过原线圈的电流变大，通过副线圈的电流变大解析：设原线圈两端电压为U 1，通过原线圈的电流为I 1，副线圈两端电压为U 2，通过副线圈的电流为I 2，电压关系为U 0＝I 1R 0＋U 1，U 1∶U 2＝n 1∶n 2，电流关系为I 1∶I 2＝n 2∶n 1，联立解得U 0＝n 2n 1I 2R 0＋n 1n 2U 2，其中I 2＝U 2R ，所以U 0＝U 2⎝ ⎛⎭⎪⎫n 2R 0n 1R ＋n 1n 2，R 增大，U 2增大，匝数不变，U 1也增大，U 2R 减小，即电流I 2减小，I 1也减小．C选项正确．答案：C5．(2016届新乡、许昌、平顶山联考)图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n 1∶n 2＝5∶1，电阻R ＝20 Ω，L 1、L 2为规格相同的两只小灯泡，阻值均为10 Ω，S 1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压U 随时间t 的变化关系如图乙所示．现将S 1接1、S 2闭合，此时L 2正常发光．下列说法正确的是 ( )A ．输入电压的表达式u ＝202sin50πt VB ．只断开S 2后，L 1、L 2均正常发光C ．只断开S 2后，原线圈的输入功率为0.8 WD ．若S 1换接到2后，R 消耗的电功率为0.4 W解析：分析图乙可知，输入电压的周期T ＝0.02 s ，角速度ω＝2πT＝100π rad/s ，则输入电压的表达式u ＝20 2 sin100πt V ，A 选项错误；只断开S 2后，L 1、L 2串联连接，灯泡两端电压减小，则L 1、L 2均不能正常发光，B 选项错误；只断开S 2后，负载电阻变为原来的2倍，副线圈两端电压的有效值U 2＝n 2n 1U 1＝4 V ，输入功率等于输出功率P ＝U 222R L ＝0.8 W ，C 选项正确；若S 1换接到2后，电阻R 两端电压为4 V ，消耗的电功率为P ＝U 22R＝0.8 W ，D 选项错误．答案：C6．(多选)如图是自耦变压器的示意图．负载变化时输入电压不会有大的波动．输电线的电阻用R 0表示．如果变压器上的能量损失可以忽略，以下说法正确的是( )A ．开关S 1接a ，闭合开关S 后，电压表V 示数减小，电流表A 示数增大B ．开关S 1接a ，闭合开关S 后，原线圈输入功率减小C ．断开开关S ，开关S 1接a 时电流表的示数为I 1，开关S 1接b 时电流表的示数为I 2，则I 1＞I 2D ．断开开关S ，开关S 1接a 时原线圈输入功率为P 1，开关S 1接b 时原线圈输入功率为P 2，则P 1＜P 2 解析：开关S 1接a 时，闭合开关S ，负载变化时，输入电压几乎不变，原、副线圈的电压比等于匝数之比，副线圈两端电压几乎不变，闭合开关S 后，总电阻减小，干路电流增大，电流表A 示数增大，R 0分压增大，电压表V 示数减小，故A 选项正确；负载增加，则副线圈消耗的功率变大，即变压器的输出功率变大，根据理想变压器输入功率等于输出功率可知，原线圈的输入功率增大，故B 选项错误；开关S 1接a 比开关S 1接b 时原线圈的匝数多，副线圈的电压接b 时大，则I 1＜I 2，C 选项错误；根据功率公式P ＝I 2R 可知，开关S 1接a 时副线圈输出功率小于开关S 1接b 时副线圈输出功率，即P 1＜P 2，故D 选项正确．答案：AD7．(2016届延吉市期末)图示电路中，变压器为理想变压器，a 、b 接在电压有效值不变的交流电源两端，R 0为定值电阻，R 为滑动变阻器，现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A 1的示数增大了0.2 A ，电流表A 2的示数增大了0.8 A ，则下列说法正确的是( )A ．电压表V 1示数增大B ．电压表V 2，V 3示数均增大C ．该变压器起升压作用D ．变阻器滑片是沿c →d 的方向滑动解析：a 、b 接在电压有效值不变的交流电源两端，原、副线圈匝数不变，则原、副线圈两端电压不变，即电压表V 1、V 2示数不变，A 、B 选项错误；电流表A 1、A 2分别测量流过原、副线圈的电流，根据理想变压器规律可知，电流之比等于匝数的反比，电流表A 1的示数增大了0.2 A ，电流表A 2的示数增大了0.8 A ，该变压器起降压作用，C 选项错误；根据欧姆定律可知，负载电阻减小，变阻器滑片是沿c →d 的方向滑动，D 选项正确．答案：D8．(多选)如图所示，某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端接电压为一最大值不变的正弦交流电，在其他条件不变的情况下，为了使变压器输入功率增大，可使( )A ．原线圈匝数n 1增加B ．副线圈匝数n 2增加C ．负载电阻R 的阻值减小D.负载电阻R 的阻值增大解析：理想变压器输出功率决定输入功率，原线圈匝数n 1增加，根据电压和匝数关系可知，副线圈电压减小，输出功率减小，输入功率也减小，A 选项错误；副线圈匝数n 2增加，副线圈的电压和电流都增加，输出功率增加，故B 选项正确；负载电阻R 减小，副线圈电压不变，但电流增大，输出功率和输入功率都增大，故C 选项正确；负载电阻R 增大，而电压不变，输出功率和输入功率都减小，故D 选项错误．答案：BC9. (多选)(2016届吉林省东北师范大学附属中学模拟)如图，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n ∶1，原线圈接正弦交流电，电压为U ，输出端接有一个交流电流表和一个电动机．电动机线圈电阻为R ，当输入端接通电源后，电流表读数为I ，电动机带动一质量为m 的重物匀速上升，重力加速度为g .下列判断正确的是( )A ．原线圈中的电流的有效值为nIB ．电动机消耗的功率为I 2R C ．变压器的输入功率为UInD ．物体匀速上升的速度为I U －nIRnmg解析：根据电流和匝数关系I 1∶I 2＝n 2∶n 1可知，原线圈中的电流的有效值为In，A 选项错误；I 2R 为电动机内阻消耗的功率，不是电动机消耗的功率，B 选项错误；变压器的输入功率P ＝IU n，C 选项正确；变压器的输出功率等于输入功率，电动机消耗的功率等于变压器的输出功率，根据能量守恒可知，IU n＝I 2R ＋mgv ，解得物体匀速上升的速度为v ＝I U －nIRnmg，D 选项正确．答案：CD10. (2016届邛崃市模拟)如图所示的电路中，L 1、L 2、L 3均为“6 V 3 W”的灯泡，变压器为理想变压器，各电表均为理想电表，当a 、b 端接在u ＝U m sin100πt 的交变电压时，三只灯泡均正常发光．下列说法中正确的是( )A ．交流电的频率为100 HzB ．变压器原、副线圈的匝数比为3∶1C ．电压表的示数为18 VD ．电流表的示数为0.5 A解析：根据交变电压的瞬时值表达式可知，交流电的周期为0.02 s ，频率为50 Hz ，A 选项错误；副线圈中两灯泡并联，故原、副线圈电流之比为1∶2，则变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，B 选项错误；电表的示数为有效值，根据电压和匝数的关系可知，原线圈的电压为副线圈电压的2倍，三只灯泡均正常发光，则副线圈两端电压为6 V ，原线圈两端电压为12 V ．电压表的示数为18 V ，C 选项正确；每只灯泡的电流为I ＝P U＝0.5 A ，故电流表示数为1 A ，D 选项错误．答案：C11. (2016届东城区模拟)如图所示，匝数n ＝60的线圈绕在变压器的闭合铁芯上，通过A 、B 两端在线圈内通有随时间变化的电流．有两个互相连接的金属环，细环的电阻是粗环的3倍，将细环套在铁芯的另一端．已知某一时刻细环和粗环的连接处CD 间的电压U ＝0.2 V ，并知道粗环的电阻R ＝1.0 Ω，求此时刻线圈AB 的感应电动势．(CD 间距很小，可认为磁感线都集中在铁芯内)解析：当CD 间电压为0.2 V 时，粗环中的电流I ＝U R＝0.2 A ，设此刻细环中的感应电动势为E ，根据欧姆定律可知，E ＝I (R ＋r )＝0.8 V ，根据法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt 可知，同一时刻线圈AB 中的感应电动势为E AB ＝nE ＝48 V.答案：48 V12．(2016届扬州期末)如图所示，一匝数为N ＝100的矩形线圈，面积S ＝0.01 m 2，内阻不计，绕垂直于磁感线的对称轴OO ′匀速转动．设线圈经过的磁场为匀强磁场，磁感应强度B ＝2 T ，线圈通过一理想变压器后，接一标有“6 V 3 W”字样的灯泡L ，变压器原线圈的总匝数为n 1＝200匝，b 是原线圈的中心抽头，副线圈的匝数为n 2＝20匝．当开关S 拨到b 位置时，小灯泡恰好正常发光，求：(1)此时电路中两电表的读数； (2)线圈转动的角速度ω；(3)若将开关S 拨到a 位置，并将一个理想二极管D 接到MN 之间，其他条件不变，则此时线圈提供的功率为多少？(设小灯泡的电阻不随温度发生变化)解析：(1)小灯泡两端电压即副线圈两端电压，流过小灯泡的电流即变压器输出电流，根据功率公式可求得灯泡的电流和电压，U 2＝6 V ，I 2＝PU 2＝0.5 A ，根据理想变压器电压、电流和匝数的关系可知，电压表示数为U 1＝n 1n 2U 2＝30 V ，电流表示数为I 1＝n 2n 1I 2＝0.1 A.(2)电压表示数即交变电压的有效值，根据最大值和有效值关系可知，最大值U m ＝2U 1，其中U m ＝NBS ω，联立解得角速度ω＝15 2 rad/s.(3)当开关S 拨到a 位置时，副线圈两端电压U 2′＝n 2n 1U 1＝3 V ，电路中加入二极管后，小灯泡两端只有单向电压，其最大值为U m ＝3 2 V ，小灯泡两端电压的有效值为U L ＝U m 2 ＝322 V ，小灯泡电阻为R ＝12 Ω，此时小灯泡的功率为P ′＝U 2LR ＝38W ，即线圈提供的功率为38W.答案：(1)30 V 和0.1 A (2)15 2 rad/s (3)38W。

高中物理第一轮复习课时强化作业 (51)

课时强化作业五十一光的波动性、电磁波、相对论1．(多选)(2016届东营模拟)关于在竖直放置的肥皂膜上产生的干涉现象，下列说法正确的是( )A ．干涉条纹的产生是由于光线在膜前后表面反射形成的两列光波的叠加B ．用绿光照射产生的干涉条纹比黄光照射时产生的条纹窄C ．干涉条纹间的暗线是由于两反射光波波谷与波谷的叠加D ．干涉条纹间的暗线是由于两反射光波波峰与波谷的叠加解析：由于重力的作用，肥皂膜形成了上薄下厚的薄膜，光线通过薄膜时频率不变，干涉条纹的产生是由于光线在薄膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加，A 选项正确；根据干涉条纹间距公式Δx ＝L dλ可知，条纹间距与光的波长成正比，由于绿光波长比黄光的短，故绿光干涉条纹间距小，B 选项正确；干涉条纹间的暗线是由于两反射光波波峰与波谷的叠加形成的，两反射光波波谷与波谷的叠加形成亮纹，C 选项错误，D 选项正确．答案：ABD2．(2016届龙海市模拟)音乐喷泉一般都会在水池底安装一些彩灯来营造气氛，吸引游人驻足观赏．仔细观察会发现水下的灯照亮水面都刚好形成一个圆．若水下的各色彩灯均为同种大小规格，只是发光颜色不同，安装在水下同一深度，且都可看为点光源，则下面说法正确的是( )A ．这是光的干涉现象B ．这是光的衍射现象C ．每个彩灯照亮水面形成的圆半径相同D ．彩灯照亮水面形成的圆半径红色的比黄色的大解析：这是光的折射现象，根据临界角公式sin C ＝1n可知，红光的折射率最小，则红光发生全反射的临界角最大，在红光照在水面上产生的圆的半径最大，则被照亮的水面面积较大．C 选项错误，D 选项正确．答案：D3．(多选)(2016届德阳模拟)19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦在法拉第等人研究成果的基础上，进行总结，并加以发展，提出了系统的电磁理论并预言了电磁波的存在．以下有关电磁理论和电磁波的说法不正确的是( )A ．只要有磁场在变化，它的周围就一定会产生电场B ．空间某区域有均匀变化的电场，则一定会产生电磁波C ．电磁波不同于机械波之处是电磁波能在真空中传播D ．紫外线是一种比所有可见光波长更长的电磁波解析：变化的磁场周围一定产生电场，A选项正确；空间某区域有均匀变化的电场，一定产生恒定的磁场，不会产生电磁波，B选项错误；电磁波可以在真空中传播，机械波传播需要介质，C选项正确；紫外线比可见光的波长短，D选项错误．答案：BD4．(多选)(2016届太原模拟)下列说法正确的是()A．我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长，可以判断该星球正在离我们远去B．为了从高频电流中取出所携带的声音信号就要进行调制C．用光导纤维束传输图象和信息，这是利用了光的全反射原理D．根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场一定可以产生电磁波E．利用红外摄影可以不受天气(阴雨、大雾等)的影响，因为红外线比可见光波长长，更容易绕过障碍物解析：根据多普勒效应可知，接收到光波的波长变长，则频率变小，说明该星球正在距离我们远去，A选项正确；从高频电流中取出所携带的声音信号就要进行解调，而加载信号过程是调制，B选项错误；光导纤维运用了光的全反射原理，C选项正确；根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产生磁场，该磁场不一定可以产生电场，不一定形成电磁波，D选项错误；波长越长，越容易发生衍射现象，红外线比可见光波长长，更容易绕过障碍物，E选项正确．答案：ACE5．(多选)(2016届云南省昆明市高三摸底调研)下列说法中正确的是()A．光的偏振现象说明光是横波B．只有波长足够长的光才能发生衍射现象C．利用光的干涉现象可以检查光学平面的平整程度D．光导纤维内芯的折射率比外套的小E．不管光源和观察者是否存在相对运动，观察者观察到的光速是不变的解析：横波才可以发生偏振现象，A选项正确；衍射现象是波特有的，光是一种波，任何波长的光均能发生衍射现象，B选项错误；利用光的薄膜干涉现象可以检查光学平面的平整程度，C选项正确；光线在光导纤维中发生全反射现象，故内芯的折射率比外套的大，D选项错误；根据相对论原理可知，不管光源和观察者是否存在相对运动，观察者观察到的光速是不变的，E选项正确．答案：ACE6．(多选)(2016届吉林省东北师范大学附属中学高三第四次模拟)下列说法正确的是()A．对于受迫振动，驱动力频率越大，受迫振动的振幅一定越大B ．一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象C ．波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的频率会发生变化D ．紫外线具有较高的能量，许多物质在紫外线的照射下会发出荧光E ．光速在任何条件下都是3×108 m/s 解析：对于受迫振动，驱动力频率等于物体的固有频率时，受迫振动的振幅最大，A 选项错误；一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象，B 选项正确；根据多普勒效应可知，波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的频率会发生变化，C 选项正确；紫外线具有较高的能量，许多物质在紫外线的照射下会发出荧光，D 选项正确；光速由介质决定，光在真空中传播速度为3×108 m/s ，E 选项错误．答案：BCD7．(2016届福安市模拟)在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件如图所示，(1)图中②③④光学元件应分别是( )A ．滤光片、单缝、双缝B ．单缝、双缝、滤光片C ．双缝、滤光片、单缝D ．单缝、滤光片、双缝(2)以下操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是( )A ．将红色滤光片改为绿色滤光片B ．增大双缝之间的距离C ．减小④和⑥之间的距离D ．增大④和⑥之间的距离解析：(1)根据光具座上的前后顺序可知，②③④光学元件分别是滤光片、单缝、双缝，A 选项正确．(2)根据双缝干涉条纹间距公式得，Δx ＝L dλ，可知要使干涉条纹的间距变大，需要改用波长更长的单色光或增大双缝与屏之间的距离L ，故D 选项正确．答案：(1)A (2)D8．(2016届北京模拟)如图甲所示，利用激光器发射出的激光照射到双缝上，在双缝后面的光屏上能呈现出明、暗相间的干涉条纹．若实验中仅改变某一个实验条件、而其他条件均不变的情况下，得到的干涉图样分别如图乙和丙所示．对于这两次实验，下列说法中正确的是( )A ．由于选用的激光器不同，乙图对应的激光的频率较高B ．双缝到光屏的距离L 不同，乙图对应的L 较大C ．双缝的间距不同，乙图对应的间距较大D ．激光器到双缝的距离不同，乙图对应的距离较大解析：根据双缝干涉条纹的间距公式Δx ＝L dλ可知，波长大的双缝间距大，乙图对应光的波长长，频率小，A 选项错误；乙图对应的双缝间距大，则乙图双缝到光屏的距离大，B 选项正确；乙图的干涉条纹间距大，可能是乙图对应的双缝间距较小，C 选项错误；光源到双缝的距离不影响双缝干涉条纹的间距，D 选项错误．答案：B9．(多选)(2016届石家庄模拟)以下说法中正确的是( )A ．图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a 束光在水珠中传播的速度一定大于b 束光在水珠中传播的速度B ．图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i 逐渐增大到某一值后不再会有光线从bb ′面射出C ．图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间距离L ，两相邻亮条纹间距离Δx 将减小D ．图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的E ．图戊中的M 、N 是偏振片，P 是光屏．当M 固定不动缓慢转动N 时，光屏P 上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是横波解析：根据折射率和光的传播速度之间的关系v ＝c n可知，折射率越大，传播速度越小，从图中可以看出，b 光线在水中偏折得厉害，即b 的折射率大于a 的折射率，则a 在水中的传播速度大于b 的传播速度，A 选项正确；当入射角i 逐渐增大折射角逐渐增大，由于折射角小于入射角，不论入射角如何增大，玻璃砖中的光线不会消失，肯定有光线从bb ′面射出，B 选项错误；根据双缝干涉条纹间距公式Δx ＝L dλ可知，只减小屏到挡板间距离L，两相邻亮条纹间距离Δx将减小，C选项正确；由于不知道被测样表的放置方向，不能判断此处是凸起的，D选项错误；只有横波才能产生偏振现象，光的偏振现象表明光是一种横波，E 选项正确．答案：ACE10．相对论认为时间和空间与物体的速度有关．在高速前进中的列车的中点处，某乘客突然按亮电灯，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为c；站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度________(选填“相等”或“不等”)．车上的乘客认为电灯的闪光同时到达列车的前、后壁；地面上的观察者认为电灯的闪光先到达列车的________(选填“前”或“后”)壁．解析：地面上的人、车厢中的人选择的惯性系不一样，但是光向前传播和向后传播的速度相同，从而发现传播到前后壁的快慢不一样．车厢中的人认为，车厢是个惯性系，光向前向后传播的速度相等，光源在车厢中央，闪光同时到达前后两壁．地面上人以地面是一个惯性系，光向前向后传播的速度相等，向前传播的路程长些，到达前壁的时刻晚些．答案：相等后11.电磁波遇到平滑的金属表面会像光遇到平面镜一样发生反射，反射过程遵循光的反射定律．小明与叔叔一起去参观救生艇时，发现救生艇的上方悬挂着一个由三块相互垂直的正方形薄金属平板组成的“角反射器”，如图所示．请你简述角反射器的工作原理以及该救生艇悬挂角反射器的原因．解析：电磁波的反射与光的反射相似，遵守反射定律，无论雷达波从哪个角度射向角反射器，反射波最终都会沿与入射方向平行的直线返回；救生艇悬挂角反射器是为了让雷达能够尽快发现救生艇，开展营救．答案：见解析12．麦克斯韦在1865年发表的《电磁场的动力学理论》一文中揭示了电、磁现象与光的内在联系及统一性，即光是电磁波．(1)一单色光波在折射率为1.5的介质中传播，某时刻电场横波图象如图所示，求该光波的频率；(2)用该单色光在真空中做双缝干涉实验时，已知双缝间距离为0.25 mm，在距离双缝1.2 m处的光屏上，则相邻亮纹间的距离为多少？解析：(1)光在介质中的传播速度v ＝c n ，根据波长、波速和频率的关系式得v ＝λf ，联立解得频率f ＝c nλ，由图可知波长λ＝4×10－7 m ，代入数据解得，f ＝5×1014 Hz.(2)真空中光的波长λ0＝c f ＝6×10－7 m ，根据双缝干涉条纹间距公式Δx ＝L dλ0可得，Δx ＝2.88×10－3 m. 答案：(1)5×1014 Hz (2)2.88×10－3 m。

《高考核动力》2016届高三物理一轮复习课时作业28(Word版含解析)

课时作业(二十八)(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分，每小题至少有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后括号内)1．(2015·福建泉州高三月考)粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行．现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框一边a 、b 两点间的电势差绝对值最大的是( )【解析】线框各边电阻相等，切割磁感线的那个边为电源，电动势相同均为Bl v .在A 、C 、D 中，U ab ＝14Bl v ，B 中，U ab ＝34Bl v ，选项B 正确．【答案】 B2．(2015·广东韶关高三质检)如图所示，MN 、PQ 是间距为L 的平行金属导轨，置于磁感应强度为B 、方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M 、P 间接有一阻值为R 的电阻．一根与导轨接触良好、有效阻值为R 2的金属导线ab 垂直导轨放置，并在水平外力F 的作用下以速度v 向右匀速运动，则(不计导轨电阻)( )A ．通过电阻R 的电流方向为P →R →MB ．a 、b 两点间的电压为BL vC ．a 端电势比b 端电势高D ．外力F 做的功等于电阻R 上产生的焦耳热【解析】由右手定则可知通过金属导线的电流由b 到a ，即通过电阻R 的电流方向为M →R →P ，A 错误；金属导线产生的感应电动势为BL v ，而a 、b 两点间的电压为等效电路路端电压，由闭合电路欧姆定律可知，a 、b 两点间电压为23BL v ，B 错误；金属导线可等效为电源，在电源内部，电流从低电势流向高电势，所以a 端电势高于b 端电势，C 正确；根据能量守恒定律可知，外力F 做的功等于电阻R 和金属导线产生的焦耳热之和，D 错误．【答案】 C3.如图所示，在光滑的水平面上，一质量为m ＝0.1 kg ，半径为r ＝0.5 m ，电阻为R ＝0.5 Ω的均匀金属圆环，以v 0＝5 m/s 的初速度向一磁感应强度为B ＝0.1 T 的有界匀强磁场滑去(磁场宽度d >2r )．圆环的一半进入磁场历时2秒，圆环上产生的焦耳热为0.5 J ，则2秒末圆环中感应电流的瞬时功率为( )A ．0.15 WB ．0.2 WC ．0.3 WD ．0.6 W【解析】圆环刚好有一半进入磁场时，设瞬时速度为v ，由Q ＝12m v 20－12m v 2，解得v ＝15 m/s ，此时环上的瞬时感应电动势为E ＝B v ×2r ，故瞬时功率为P ＝E 2/R ＝0.3 W.【答案】 C4.(2013·安徽卷，16)如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5 m ，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1 Ω.一导体棒MN 垂直于导轨放置，质量为0.2 kg ，接入电路的电阻为1 Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为0.8 T ．将导体棒MN 由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN 的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6)( )A ．2.5 m/s 1 WB ．5 m/s 1 WC ．7.5 m/s 9 WD ．15 m/s 9 W【解析】当小灯泡稳定发光时，导体棒MN 匀速运动，受力如图所示．根据受力平衡可得，mg sin θ＝μmg cos θ＋B 2L 2v 2R ，代入数据得，v ＝5 m/s ；小灯泡消耗的电功率为P ＝(BL v 2R)2R ＝1 W ，B 项正确．【答案】 B5.如图所示，有界匀强磁场与斜面垂直，质量为m 的正方形线框静止在倾角为30°的绝缘斜面上(位于磁场外)，现使线框获得速度v 向下运动，恰好穿出磁场，线框的边长小于磁场的宽度，线框与斜面间的动摩擦因数为μ＝33，则下列说法正确的是( )A ．线框完全进入磁场后做减速运动B ．线框进入磁场的过程中电流做的功小于穿出磁场的过程中电流做的功C ．线框进入和穿出磁场时，速度变化量与运动距离成正比D ．线框进入和穿出磁场时，速度变化量与运动时间成正比【解析】由于μ＝tan 30°，可知线框在磁场外做匀速运动，进入和穿出磁场时，线框减速，线框完全进入磁场后不受安培力，做匀速运动，A 错误；由牛顿第二定律有：BIL ＝ma ，又有I ＝E R ，E ＝BL v ，a ＝Δv Δt ，联立得：B 2L 2mR ＝Δv v Δt，在很短的时间内，速度大小可认为不变，线框运动距离为x ，则有：Δv x ＝B 2L 2mR，此式表明：线框进入和穿出磁场时，速度变化量与运动距离成正比，可知进入磁场后的速度大小为v 2，电流做的功等于动能的减少量，进入磁场的过程中电流做的功为：W 1＝12m v 2－12m ⎝⎛⎭⎫v 22＝38m v 2，穿出磁场的过程中电流做的功为：W 2＝12m ⎝⎛⎭⎫v 22＝18m v 2，可知W 1>W 2 ，B 错误，C 正确；进入和穿出磁场的过程中，线框受到的合外力等于安培力，加速度越来越小，D 错误．【答案】 C6.(2013·全国新课标卷Ⅱ，16)如图，在光滑水平桌面上有一边长为L 、电阻为R 的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d (d ＞L )的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下．导线框以某一初速度向右运动，t ＝0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域．下列v －t 图像中，可能正确描述上述过程的是( )【解析】根据楞次定律可知，线框进入磁场及离开磁场的过程受到安培力，从而做变减速运动，由牛顿第二定律得，BIL ＝B 2L 2v R＝ma ，线框的速度减小，线框的加速度减小；线框完全进入到磁场中运动时，做匀速直线运动，D 项正确．【答案】 D7．如图甲所示，MN 、PQ 两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ＝30°角固定，间距为L ＝1 m ，质量为m 的金属杆ab 水平放置在轨道上，其阻值忽略不计．空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B ＝0.5 T ．P 、M 间接有阻值R 1的定值电阻，Q 、N 间接变阻箱R .现从静止释放ab ，改变变阻箱的阻值R ，测得最大速度为v m ，得到1v m与1R 的关系如图乙所示．若轨道足够长且电阻不计，重力加速度g 取10 m/s 2.则( )A ．金属杆中感应电流方向为a 指向bB ．金属杆所受安培力沿斜面向下C ．定值电阻的阻值为1 ΩD ．金属杆的质量为1 kg【解析】由受力平衡知，金属杆所受安培力沿斜面向上，由左手定则判断，金属杆中感应电流方向由b 指向a ，所以AB 错误；总电阻为R 总＝R 1R /(R 1＋R )，I ＝BL v /R 总，当达到最大速度时金属杆受力平衡，mg sin θ＝BIL ＝B 2L 2v m R 1R ·(R 1＋R )，1v m ＝B 2L 2mg sin θR ＋B 2L 2mg sin θR 1，根据图乙代入数据，可以得到杆的质量m ＝0.1 kg ，R 1＝1 Ω，C 正确．【答案】 C8.如图所示，abcd 为一边长为l 、具有质量的刚性导线框，位于水平面内，bc 边串接有电阻R .虚线表示一匀强磁场区域的边界，它与线框ab 边平行，磁场区域的宽度为2l ，磁场方向竖直向下．线框在一垂直于ab 边的水平恒定拉力F 作用下，沿光滑水平面运动，直到通过磁场区域．已知ab 边刚进入磁场时，线框做匀速运动，下面定性画出的回路中电流i 大小与位移x 图象可能正确的是( )【解析】由题意知，当线框在x ＝0至x ＝l 间运动时电流恒为i 0；当线框在x ＝l 至x ＝2l 间运动时，磁通量不变化，故i ＝0，线框做匀加速运动；当ab 边刚出磁场(x ＝2l )时，线框的速度大于刚进磁场时的速度，cd 边切割磁感线产生的电流i >i 0，同时受到的安培力大于F ，线框做减速运动，随着速度的减小，安培力变小，加速度变小，故选项C 错；当cd 边刚出磁场时，线框速度可能还没减速到ab 边刚进磁场时的速度，故选项B 对；也可能恰好减速到ab 边刚进磁场时的速度，故选项D 对；还可能早就减速到ab 边刚进磁场时的速度以后做匀速运动，故选项A 对．【答案】 ABD9．如图(a)所示为磁悬浮列车模型，质量M ＝1 kg 的绝缘板底座静止在动摩擦因数μ1＝0.1的粗糙水平地面上．位于磁场中的正方形金属框ABCD 为动力源，其质量m ＝1 kg ，边长为1 m ，电阻为116Ω，与绝缘板间的动摩擦因数μ2＝0.4.OO ′为AD 、BC 的中线．在金属框内有可随金属框同步移动的磁场，OO ′CD 区域内磁场如图(b)所示，CD 恰在磁场边缘以外；OO ′BA 区域内磁场如图(c)所示，AB 恰在磁场边缘以内(g ＝10 m/s 2)．若绝缘板足够长且认为绝缘板与地面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则金属框从静止释放后( )A ．若金属框固定在绝缘板上，金属框的加速度为 3 m/s 2B ．若金属框固定在绝缘板上，金属框的加速度为 7 m/s 2C ．若金属框不固定，金属框的加速度为4 m/s 2，绝缘板仍静止D ．若金属框不固定，金属框的加速度为4 m/s 2，绝缘板的加速度为2 m/s 2【解析】若金属框固定在绝缘板上，由题意得E ＝ΔB 1Δt ·12S ABCD ＝1×12×1×1 V ＝0.5 V ，I ＝E R＝8 A ，F AB ＝B 2IL ＝8 N ，取绝缘板和金属框整体进行受力分析，由牛顿第二定律：F AB －μ(M ＋m )g ＝(M ＋m )a ，解得a ＝3 m/s 2，A 对，B 错；若金属框不固定，对金属框进行受力分析，假设其相对绝缘板滑动，F f 1＝μ2mg ＝0.4×1×10 N ＝4 N<F AB ，假设正确．对金属框应用牛顿第二定律得F AB －F f 1＝ma 1，a 1＝4 m/s 2；对绝缘板应用牛顿第二定律得F f 1－F f 2＝Ma 2，F f 2＝μ1(M ＋m )g ＝2 N ，解得a 2＝2 m/s 2，C 错，D 对．【答案】 AD10.如图，两根足够长光滑平行金属导轨PP ′、QQ ′倾斜放置，匀强磁场垂直于导轨平面，导轨的上端与水平放置的两金属板M 、N 相连，板间距离足够大，板间有一带电微粒，金属棒ab 水平跨放在导轨上，下滑过程中与导轨接触良好．现同时由静止释放带电微粒和金属棒ab ，则( )A ．金属棒ab 最终可能匀速下滑B ．金属棒ab 一直加速下滑C ．金属棒ab 下滑过程中M 板电势高于N 板电势D ．带电微粒不可能先向N 板运动后向M 板运动【解析】金属棒沿光滑导轨加速下滑，棒中有感应电动势而对金属板M 、N 充电，充电电流通过金属棒时金属棒受安培力作用，只有金属棒速度增大时才有充电电流，因此总有mg sin θ－BIL >0，金属棒将一直加速下滑，A 错，B 对；由右手定则可知，金属棒a 端(即M 板)电势高，C 对；若微粒带负电，则电场力向上，与重力反向，开始时电场力为0，微粒向下加速，当电场力增大到大于重力时，微粒的加速度向上，可能向N 板减速运动到零后再向M 板运动，D 错．【答案】 BC二、综合应用(本题共2小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明，方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11．(12分)如图所示，匀强磁场B ＝0.1 T ，金属棒AB 长0.4 m ，与框架宽度相同，电阻为13Ω，框架电阻不计，电阻R 1＝2 Ω，R 2 ＝1 Ω，当金属棒以5 m/s 的速度匀速向左运动时，求：(1)流过金属棒的感应电流多大？(2)若图中电容器C 为0.3 μF ，则充电荷量是多少？【解析】 (1)由E ＝BL v 得E ＝0.1×0.4×5 V ＝0.2 VR ＝R 1·R 2R 1＋R 2＝2×12＋1Ω＝23 ΩI ＝E R ＋r ＝0.223＋13A ＝0.2 A. (2)路端电压U ＝IR ＝0.2×23 V ＝0.43V Q ＝CU 2＝CU ＝0.3×10－6×0.43C ＝4×10－8 C. 【答案】 (1)0.2 A (2)4×10－8 C12．(18分)如图甲所示，磁感应强度B ＝2 T 、方向竖直向下的匀强磁场以虚线MN 为左边界，MN 的左侧有一质量m ＝0.1 kg ，bc 边长L 1＝0.2 m ，电阻R ＝2 Ω的矩形线圈abcd 放置于绝缘光滑水平面上，t ＝0时，用一恒定拉力F 拉线圈，使其由静止开始向右做匀加速运动，经过时间1 s ，线圈的bc 边到达磁场边界MN ，此时立即将拉力F 改为变力，又经过1 s ，线圈恰好完全进入磁场，整个运动过程中，线圈中感应电流i 随时间t 变化的图象如图乙所示．(1)求线圈bc 边刚进入磁场时的速度v 1的大小和线圈在第1 s 内运动的距离x ；(2)写出第2 s 内变力F 随时间t 变化的关系式；(3)求出线圈ab 边的长度L 2.【解析】 (1)由题图乙可知，线圈刚进入磁场时的感应电流I 1＝0.1 A ，由E ＝BL 1v 1及I 1＝E R得 v 1＝I 1R BL 1＝0.1×22×0.2 m/s ＝0.5 m/s ，x ＝v 12t ＝0.25 m. (2)由题图乙知，在第2 s 时间内，线圈中的电流随时间均匀增加，有i ＝(0.2t －0.1)A ，线圈速度随时间均匀增加，线圈所受安培力随时间均匀增加，则F 安＝BiL 1＝(0.08t －0.04)Nt ＝2 s 时线圈的速度v 2＝I 2R BL 1＝0.3×22×0.2m/s ＝1.5 m/s 线圈在第2 s 时间内的加速度a 2＝v 2－v 1Δt ＝1.5－0.51m/s 2＝1 m/s 2. 由牛顿第二定律得F ＝F 安＋ma 2＝(0.08t ＋0.06)N.(3)在第2 s 时间内，线圈的平均速度 v ＝v 1＋v 22＝0.5＋1.52m/s ＝1 m/s L 2＝v ·Δt ＝1×1 m ＝1 m.【答案】 (1)0.5 m/s 0.25 m (2)F ＝(0.08t ＋0.06)N(3)1 m。

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课时强化作业四十二实验：传感器的简单应用一、选择题1．关于传感器工作的一般流程，下列说法中正确的是( )A ．非电学量→敏感元件→转换电路→电学量→转换元件B ．电学量→敏感元件→转换电路→转换元件→非电学量C ．非电学量→敏感元件→转换元件→转换电路→电学量D ．非电学量→转换电路→转换元件→敏感元件→电学量解析：传感器是将非电量转化成电学量的元件．一般流程是非电学量被敏感元件感知，然后通过转化元件转化成电信号，再通过转换电路将此信号转换成易于传输或测量的电学量，故选项C 正确．答案：C2．利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况，如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光传感器B 能接收到发光元件A 发出的光，每当工件挡住A 发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图乙所示．若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离为0.2 m ，则下列说法正确的是( )A ．传送带运动的速度是0.1 m/sB ．传送带运动的速度是0.2 m/sC ．该传送带每小时输送3 600个工件D ．该传送带每小时输送7 200个工件解析：从乙图可知，每隔1秒的时间光传感器就输出一个电信号，而在这一段时间内传送带运动了两个工件之间的距离，所以传送带的运动速度v ＝0.21m/s ＝0.2 m/s ，选项A 错误，选项B 正确；传送带每小时传送的距离为s ＝v t ＝0.2×3 600 m ＝720 m ，工作数n ＝s L＝3 600个，故选项C 正确，选项D 错误．答案：BC3.如图所示，电源两端的电压恒定，L 为小灯泡，R 为光敏电阻，D 为发光二极管(电流越大，发光越强)，且R 与D 距离不变，下列说法中正确的是( )A ．当滑动触头向左移动时，L 消耗的功率增大B ．当滑动触头向左移动时，L 消耗的功率减小C ．当滑动触头向右移动时，L 消耗的功率可能不变D ．无论怎样移动滑动触头，L 消耗的功率不变解析：电源电压恒定，也就是说，并联电路两端的电压恒定，当滑动触头向左移动时，发光二极管发光变强，光敏电阻的电阻变小，所以电流变大，则L 的功率变大．答案：A4．如图所示，M 是一小型理想变压器，接线柱a 、b 接在电压u ＝311sin314t (V)的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统电路图，其中R 2为用半导体热敏材料制成的传感器(该热敏材料的电阻率随温度升高而减小)，电流表A 2为值班室的显示器，显示通过R 1的电流，电压表V 2显示加在报警器上的电压，R 3为一定值电阻．当传感器R 2所在处出现火警时，以下说法中正确的是( )A ．变压器输出端的交变电流的频率为314 HzB ．V 1的示数是311 VC ．A 1的示数不变，A 2的示数减小D ．V 1的示数不变，V 2的示数减小解析：U 1＝U m 2＝220 V ，f ＝50 Hz 不变，A 、B 错误；因U 1、U 2不变，出现火警时R 2变小，R 总变小，I 2变大， UR 3变大，U 2′变小，IR 1变小，I 1变大，故C 错误，D 正确．答案：D5.酒精测试仪的工作原理如图所示，其中P 是半导体型酒精气体传感器，该传感器电阻r ′的倒数与酒精气体的浓度c 成正比，R 0为定值电阻．如图所示关于电压表示数的倒数⎝⎛⎭⎫1U 与酒精气体浓度的倒数⎝⎛⎭⎫1c 之间关系的图象正确的是( )解析：由于二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，则1r ′＝kc ，电路中U ＝IR 0＝ER 0R 0＋r ＋r ′，则1U ＝R 0＋r ＋1kc ER 0，即1U 随1c 变化的函数关系为线性关系，但图象不过坐标原点，选项A 正确．答案：A二、非选择题6．青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电，为路灯提供电能．用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关，实现自动控制．光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，作为简化模型，可以近似认为，照射光较强(如白天)时电阻几乎为0；照射光线较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大．利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，黑天打开．电磁开关的内部结构如图所示.1、2两接线柱之间是励磁线圈，3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接．当励磁线圈中电流大于50 mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开；电流小于50 mA时，3、4接通．励磁线圈中允许通过的最大电流为100 mA.(1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图．光敏电阻R1，符号灯泡L，额定功率40 W，额定电压36 V，符号保护电阻R2，符号电磁开关，符号蓄电池E，电压36 V，内阻很小；开关S，导线若干．(2)回答下列问题：①如果励磁线圈的电阻为200 Ω，励磁线圈允许加的最大电压为________V，保护电阻R2的阻值范围为________Ω.②在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱3、4之间从断开变为接通．为此，电磁开关内部结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说明．________________________________________________________________________.解析：(1)电路原理如下图所示．(2)①U磁m＝I m R磁＝200×100×10－3 V＝20 V.由题知，欲使电路起到自动控制作用，励磁线圈中电流I应满足50 mA＜I≤100 mA，则由闭合电路欧姆定律有：E＝(R2＋R磁)I，即36＝(R2＋200)I，0．05 A≤I≤0.1 A，则R2的取值范围为160～520 Ω.②把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，可保证当电磁铁吸合铁片时，3、4间接通；不吸合时，3、4间断开．答案：(1)见解析(2)①20160～520②把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证当电磁铁吸合铁片时，3、4之间接通；不吸合时，3、4之间断开放在控温容器M内；A为毫安表，量程6 mA，内7.如图所示，一热敏电阻R阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3 V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值为999.9 Ω；S为开关．已知R T在95 ℃时的阻值为150 Ω，在20 ℃时的阻值约为550 Ω.现要求在降温过程中测量在95～20 ℃之间的多个温度下R T的阻值．(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图；(2)完成下列实验步骤中的填空：a．依照实验原理电路图连线．b．调节控温容器M内的温度，使得R T的温度为95 ℃.c．把电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全．d．闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录________．e．将R T的温度降为T1(20 ℃＜T1＜95 ℃)；调节电阻箱，使得电流表的读数________，记录________．f．温度为T1时热敏电阻的电阻值R T1＝________.g．逐步降低T1的数值，直至20 ℃为止；在每一温度下重复步骤e、f.解析：(1)电阻箱的最大阻值与热敏电阻的最大阻值相差不大，因此电阻箱应与热敏电阻串联．(2)本实验原理是当电路的电流相等时，外电路的总电阻相等，所以95 ℃和T1时R T对应的电路的电阻相等，有150 Ω＋R0＝R T1＋R1，即R T1＝R0－R1＋150 Ω.答案：(1)实验原理电路图如图所示(2)d.电阻箱的读数R 0e ．仍为I 0 电阻箱的读数R 1f ．R 0－R 1＋150 Ω8．图中虚线框内存在一沿水平方向且与纸面垂直的匀强磁场．现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小并判定其方向．所用部分器材已在图中给出，其中D 为位于纸面内的U 形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E 为直流电源；R 为电阻箱；A 为电流表；S 为开关．此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线．(1)在图中画线连接成实验电路图．(2)完成下列主要实验步骤中的填空：①按图接线．②保持开关S 断开，在托盘内加入适量细沙，使D 处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m 1.③闭合开关S ，调节R 的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D ____________；然后读出____________，并用天平称出____________．④用米尺测量________________．(3)用测量的物理量和重力加速度g 表示磁感应强度的大小，可以得出B ＝____________.(4)判定磁感应强度方向的方法是：若____________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里．解析：(1)本实验的原理是：通过测量D 的安培力的大小和方向、电流的大小和方向、D 的底边长度，根据F ＝BIL ，测出B 的大小和方向；因此把电流表、滑动变阻器、开关、电源和D 串联即可，如答案图所示．(2)根据步骤②可知D 的重力G ＝m 1g ，步骤③为让电流流过D ，使D 在重力、安培力和细线的拉力下重新平衡．要测出安培力，需要测出拉力，即用天平称出重新加入细沙的总质量；要测出B ，需要测出电流的大小和D 的底边的长度．(3)安培力F ＝|m 2－m 1|g ，又F ＝BIL 可得B ＝|m 2－m 1|g IL.(4)由电路图知电流的方向水平向右，磁感应强度B 方向若垂直纸面向外，则安培力方向为竖直向下，有F ＋m 1g ＝m 2g ，即m 2>m 1.答案：(1)如图所示(2)③重新处于平衡状态电流表的示数I 此时细沙的质量m 2 ④D 的底边长度L (3)|m 2－m 1|g IL (4)m 2>m 1。