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- 2021-04-12 发布
小综合练(四)
一、单项选择题
1．(2018·江都中学等六校联考)如图1甲喷出的水做斜抛运动，图乙为斜抛物体的轨迹，对轨迹上的两点A、B，下列说法正确的是(不计空气阻力)( )
图1
A．A点的速度方向沿切线向下，合力方向竖直向下
B．A点的速度方向沿切线向上，合力方向竖直向下
C．B点的速度方向沿切线向上，合力方向竖直向下
D．B点的速度方向沿切线向下，合力方向竖直向上
答案 B
2．(2018·丹阳高级中学模拟)如图2所示，滑块以初速度v0滑上表面粗糙程度相同的固定斜面，到达最高点后又返回到出发点．则下列能大致描述滑块整个运动过程中的速度v、加速度a、动能Ek、重力对滑块所做的功W与时间t或位移x之间关系的图象是(取初速度方向为正方向)( )
图2
答案 D
解析 设斜面倾角为θ，滑块质量为m，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，则滑块上滑时的加
速度大小 a1＝＝gsin θ＋μgcos θ，方向沿斜面向下．下滑时的加速度大小 a2＝＝gsin θ－μgcos θ，方向沿斜面向下，则知a1＞a2，方向相同，均为负方向．因v－t图线的斜率表示加速度，可知选项A、B错误；动能是标量，不存在负值，故C错误．重力做功W＝－mgh＝－mgxsin θ，故D正确．
二、多项选择题
3．如图3所示是玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图．大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子，设普朗克常量为h，下列说法正确的是( )
图3
A．能产生3种不同频率的光子
B．产生的光子的最大频率为
C．当氢原子从能级n＝2跃迁到n＝1时，氢原子的能量变大
D．若氢原子从能级n＝2跃迁到n＝1时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应，则当氢原子从能级n＝3跃迁到n＝1时放出的光子照到该金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为E3－E2
答案 ABD
三、实验题
4．(2018·江苏押题卷) 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现除了有一个标有“5 V,2.5 W”的小灯泡、导线和开关外，还有：
A．直流电源(电动势约为5 V，内阻可不计)
B．直流电流表(量程0～3 A，内阻约为0.1 Ω)
C．直流电压表(量程0～3 V，内阻约为15 kΩ)
D．直流电压表(量程0～6 V，内阻约为30 kΩ)
E．滑动变阻器(最大阻值10 Ω，允许通过的最大电流为2 A)
F．滑动变阻器(最大阻值1 kΩ，允许通过的最大电流为0.5 A)
G．定值电阻R0＝8 Ω
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据．
(1)实验中应选用的器材有_____________(均用序号字母表示)．
(2)在虚线框中画出实验原理电路图；
(3)某次实验测得两表的读数如图4所示，则此时小灯泡的电阻是________Ω.(结果保留两位有效数字)
图4
(4)另一实验小组选用另外的器材，通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图5甲所示．现把实验中使用的小灯泡接到如图乙所示的电路中，其中电源电动势E＝4 V，内阻r＝1 Ω，定值电阻R＝9 Ω的电路中，此时小灯泡的实际功率为________W．(结果保留两位有效数字)
图5
答案 (1)ACDEG (2)见解析图 (3)6.3 (4)0.34
解析 (1)标有“5 V,2.5 W”的小灯泡，IL＝＝0.5 A，电流表量程太大，不宜采用，电表内阻不确定，不宜改装，所以可以通过测量定值电阻的电流来测量通过灯泡的电流，小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据，滑动变阻器采用分压式接法，滑动变阻器应选用E，所以选用的器材有：ACDEG.
(2)实验原理电路图如图所示．
(3)由题图知U1＝2.20 V，U2＝5.0 V，则R＝≈6.3 Ω.
(4)小灯泡接到电路中，电源电动势E＝4 V，内阻r＝1 Ω，小灯泡两端电压与电流的关系为UL
＝E－I(R＋r)＝4－10I，在小灯泡的伏安特性曲线上再画UL－I图线，两者交点表示小灯泡的工作电压与电流，由图可得小灯泡此时的工作电压为1.2 V，工作电流为0.28 A，此时小灯泡的实际功率P＝UI＝1.2×0.28 W≈0.34 W.
四、计算题
5.如图6所示，有一倾斜的光滑平行金属导轨，导轨平面与水平面的夹角θ＝30°，导轨间距为L＝0.5 m，在导轨的中间矩形区域内存在垂直斜面向上的匀强磁场．一质量m＝0.05 kg、接入电路的电阻r＝2 Ω的导体棒从距磁场上边缘d处静止释放，当它进入磁场时刚好匀速运动，整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持与导轨垂直．已知d＝0.4 m，接在两导轨间的电阻R＝6 Ω，不计导轨的电阻，取g＝10 m/s2.求：
图6
(1)导体棒刚进入磁场时的速度v的大小；
(2)导体棒通过磁场过程中，电阻R上产生的热量QR；
(3)导体棒通过磁场过程中，通过电阻R的电荷量q.
答案 (1)2 m/s (2)0.075 J (3)0.05 C
解析 (1)导体棒从静止下滑距离d的过程中，由动能定理得mgdsin θ＝mv2，
解得v＝＝2 m/s.
(2)导体棒通过磁场过程中，由能量守恒定律ΔE减＝ΔE增，
mgdsin θ＝Q总
解得Q总＝0.1 J
则电阻R上产生的热量QR＝Q总＝Q总＝0.075 J.
(3)导体棒进入磁场后，E＝BLv，I＝，F安＝BIL＝，
由刚进入磁场时F安＝mgsin θ得B＝2 T，
＝，＝，则q＝·Δt＝＝＝0.05 C.