2008-2017年江苏高考物理卷题型分类汇总
选择题部分
一.万有引力与航天
(08年高考)1.火星的质量和半径分别约为地球的
101和2
1
,地球表面的重力加速度为g ,则火星表面的重力加速度约为 ( ) A .0.2g B .0.4g C .2.5g D .5g
【解析】考查万有引力定律。星球表面重力等于万有引力,G Mm
R 2 = mg ,故火星表面的重力加速度g 火g
= M 火R 地2
M 地R 火2
= 0.4,故B 正确。 答案:B 。
(09年高考)2.英国《新科学家(New Scientist )》杂志评选出了2008年度世界8项科学之最,在XTEJ1650-500双星系统中发现的最小黑洞位列其中,若某黑洞的半径R 约45km ,质量M 和半径R 的关
系满足2
2M c R G
=(其中c 为光速,G 为引力常量),则该黑洞表面重力加速度的数量级为 ( )
A .8
2
10m/s B .10
2
10m/s C .12
2
10m/s D .14
2
10m/s
C 【解析】处理本题要从所给的材料中,提炼出有用信息,构建好物理模型,选择合适的物理方法求解。黑洞实际为一天体,天体表面的物体受到的重力近似等于物体与该天体之间的万有引力,对黑洞表面的某一质量为m 物体有:
mg R Mm G =2,又有22M c R G =,联立解得R
c g 22=,带入数据得重力加速度的数量级为12
2
10m/s ,C 项正确。
(10年高考)3.2009年5月,航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后,在A 点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ,B 为轨道Ⅱ上的一点,如图所示,关于航天飞机的运动,下列说法中正确的有( ) (A )在轨道Ⅱ上经过A 的速度小于经过B 的速度
(B )在轨道Ⅱ上经过A 的动能小于在轨道Ⅰ上经过A 的动能 (C )在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
(D )在轨道Ⅱ上经过A 的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A 的加速度
(11年高考)4.一行星绕恒星作圆周运动。由天文观测,其运动周期为T ,速度为v ,引力常量为G ,( )
A .恒星的质量为32v T G π
B .行星的质量为23
2
4v GT
π C .行星运动的轨道半径为
2vT π D .行星运动的加速度为2v
T
π 【答案】ABC
【解析】根据开普勒定律,近地点的速度大于远地点的速度,A 正确。由I 轨道变到II 轨道要减速,所以
B 正确。根据开普勒定律,3
2R c T
=,R R <ⅡⅠ,所以T T <ⅡⅠ。C 正确。根据2Mm G ma R =得:2
GM a R =,又R R <ⅡⅠ,所以a
a >ⅡⅠ,D 错误 (12年高考)5.2011年8月,“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道,我国成为世
界上第三个造访该点的国家。如图所示,该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上,一飞行器处于该点,在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动.则此飞行器的 ( )
(A )线速度大于地球的线速度
(B )向心加速度大于地球的向心加速度 (C )向心力仅有太阳的引力提供 (D )向心力仅由地球的引力提供 【答案】AB
【考点】万有引力、天体的运动
【解析】嫦娥二号与地球同步绕太阳做圆周运动,两者角速度相等,由v r ω=可知,A 项对,由2
a r ω=可知,B 项对,嫦娥二号的向心力由太阳和地球共同提供,CD 项错。
(13年高考)6.火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知 ( )
(A )太阳位于木星运行轨道的中心
(B )火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
(C )火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方
(D )相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 答案:C
解析:太阳位于木星运行轨道的一个焦点上,故A 错;火星和木星绕太阳运行的轨道不同,运行速度的大小不等,根据开普勒第二定律,相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积不等于木星与太阳连线扫过的面积,故B 、D 错;根据开普勒第三定律,火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方,故C 对。
(14年高考)7 . 已知地球的质量约为火星质量的 10 倍,地球的半径约为火星半径的 2 倍,则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为
( A)3 . 5 km / s ( B)5 . 0 km / s ( C)17 . 7 km / s ( D)35 . 2 km / s 【答案】A
【考点】第一宇宙速度 万有引力 牛顿第二定律
【解析】 航天器在星球表面飞行的速度即其第一宇宙速度
2
2
GMm mv R
R
=
解得v =
所以
v v =
火地
7.9/ 3.5/v km s km s =
=火地
A项正确
(15年高考)8. 过去几千年来, 人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内, 行星“51 peg b冶的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕. “51peg b冶绕其中心恒星做匀速圆周运动, 周期约为 4 天, 轨道半径约为地球绕太阳运动半径的 1/20. 该中心恒星与太阳的质量比约为
( A) 1/10 ( B) 1 ( C) 5 ( D) 10
(16年高考)9.如图所示,两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动,用R、T、E k、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积.下列关系式正确的有()
(A)T A>T B(B)E k A>E k B(C)S A=S B(D)
33
22
A B A B R R T T
【答案】
AD
(17年高考多选)10.“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空,与“天宫二号”空间实验室对接前,“天舟一号”在距离地面约380 km的圆轨道上飞行,则其()(A)角速度小于地球自转角速度
(B )线速度小于第一宇宙速度 (C )周期小于地球自转周期
(D )向心加速度小于地面的重力加速度 【答案】BCD
二.静电场性质(场强、电势、电势差、电势能、电场线、等势面等概念)
(08年高考)1.如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且AB =BC ,电场中的A 、B 、C 三点的场强分别为E A 、E B 、E C ,电势分别为A ?、B ?、C ?,AB 、BC 间的电势差分别为U AB 、U BC ,则下列关系中正确的有( )
A .A ?>
B ?>
C ? B .E C >E B >E A C .U AB <U BC
D .U AB =U BC
【解析】考查静电场中的电场线、等势面的分布知识和规律。A 、B 、C 三点处在一根电场线上,沿着电场线的方向电势降落,故φA >φB >φC ,A 正确;由电场线的密集程度可看出电场强度大小关系为E C >E B >E A ,B 对;电场线密集的地方电势降落较快,故U BC >U AB ,C 对D 错。此类问题要在平时注重对电场线与场强、等势面与场强和电场线的关系的掌握,熟练理解常见电场线和等势面的分布规律。
答案:ABC 。
(09年高考)2.空间某一静电场的电势?在x 轴上分布如图所示,x 轴上两点B 、C
点电场强度在x 方向上的分量分别是Bx E 、Cx E ,下列说法中正确的有( ) A .Bx E 的大小大于Cx E 的大小 B .Bx E 的方向沿x 轴正方向 C .电荷在O 点受到的电场力在x 方向上的分量最大
D .负电荷沿x 轴从B 移到C 的过程中,电场力先做正功,后做负功
AD 【解析】本题的入手点在于如何判断Bx E 和Cx E 的大小,由图象可知在x
轴上各点的电场强度在x 方向的分量不相同,如果在x 方向上取极小的一段,可以把此段看做是匀强磁场,用匀强磁场的处理方法思考,从而得到结论,此方法为微元法;需要对电场力的性质和能的性质由较为全面的理解。在B 点和C 点附近分别取很小的一段d ,由图象,B 点段对应的电势差大于C 点段对应的电势差,看做匀强电场有d
E ?
?=
,可见Bx E >Cx E ,A 项正确;同理可知O 点场强最小,电荷在该点受到的电场力最小,C 项错误;沿电场方向电势降低,在O 点左侧,Bx E 的方向沿x 轴负方向,在O 点右侧,Cx E 的方向沿x 轴正方向,所以B 项错误,D 项正确。
(10年高考)3.空间有一沿x 轴对称分布的电场,其电场强度E 随x 变化
的图像如图所示。下列说法正确的是( )
(A )O 点的电势最低 (B )x 2点的电势最高
(C )x 1和-x 1两点的电势相等 (D )x 1和x 3两点的电势相等 【答案】C
【解析】沿x 轴对称分布的电场,由题图可得其电场线以O 点为中心指向正、负方向,沿电场线电势降落(最快),所以O 点电势最高,A 错误,B 错误;根据U=Ed ,电场强度是变量,可用E -x 图象面积表示,所以C 正确;两点电场强度大小相等,电势不相等,D 错误。 (13年高考)4.下列选项中的各
41圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各4
1
圆环间彼此绝缘. 坐标原点o 处电场强度最大的是
答案:B 解析:将
14圆环视为点电荷,圆环半径为r ,由E =k 2r Q 可求每个点电荷的场强E =k 2r
q
,根据场强的合成满足平行四边形定则,可知选项A 和C 的场强为E =k 2r q ,选项B 的场强为E =
k 2
2r q
,选项,D 的场强为0,故B 对。
(13年高考)5.将一电荷量为+Q 的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球
表面的电势处处相等. a 、b 为电场中的两点,则 (A )a 点的电场强度比b 点的大 (B )a 点的电势比b 点的高
(C )检验电荷-q 在a 点的电势能比在b 点的大
(D )将检验电荷-q 从a 点移到b 点的过程中,电场力做负功 答案:ABD
解析:电场线的疏密表示场强的大小,a 点的电场强度比b 点的大,故A 对;沿电场线电势降落,a 点的电势比b 点的高,故B 对;负电荷在电势低的地方电势能打,故C 错:将检验电荷-q 从a 点移到b 点的过程中,电场力与位移方向相反,做负功,故D 对。
(14年高考)6 . 如图所示,一圆环上均匀分布着正电荷, x 轴垂直于环面且过圆心 O. 下列关于 x 轴上的电场强度和电势的说法中正确的是 ( A) O 点的电场强度为零,电势最低 ( B) O 点的电场强度为零,电势最高
( C) 从 O 点沿 x 轴正方向,电场强度减小,电势升高 ( D) 从 O 点沿 x 轴正方向,电场强度增大,电势降低
A B C D
【答案】B
【考点】电场的叠加、电势和场强的关系
【解析】O点合场强为零,在O点右侧每一点合场强方向向右,在O点左侧每一点合场强方向向左,沿电场方向电势降低,所以O点电势最高,B项正确;ACD错误。
(15年高考)7. 静电现象在自然界中普遍存在, 我国早在西汉末年已有对静电现象的记载, 《春秋纬· 考异邮》中有“ 玳瑁吸”之说, 但下列不属于静电现象的是
( A) 梳过头发的塑料梳子吸起纸屑
( B) 带电小球移至不带电金属球附近, 两者相互吸引
( C) 小线圈接近通电线圈过程中, 小线圈中产生电流
( D) 从干燥的地毯上走过, 手碰到金属把手时有被电击的感觉
(15年高考)8. 两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示. c 是两负电荷连线的中点, d 点在正电荷的正上方, c、d 到正电荷的距离相等, 则
( A) a 点的电场强度比 b 点的大
( B) a 点的电势比 b 点的高
( C) c 点的电场强度比 d 点的大
( D) c 点的电势比 d 点的低
(16年高考)9一金属容器置于绝缘板上,带电小球用绝缘细线悬挂于容器中,容器内的电场线分布如图所示。容器内表面为等势面,A、B为容器内表面上的两点,下列说法正确的是()
(A)A点的电场强度比B点的大
(B)小球表面的电势比容器内表面的低
(C)B点的电场强度方向与该处内表面垂直
(D)将检验电荷从A点沿不同路径到B点,电场力所做的功不同
【答案】C
(17年高考)10.在x轴上有两个点电荷q1、q2,其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示。下列说法正确有()
(A)q1和q2带有异种电荷
(B)x1处的电场强度为零
(C)负电荷从x1移到x2,电势能减小
(D)负电荷从x1移到x2,受到的电场力增大
【答案】AC
三.电磁感应的应用(自感现象、导体棒、框问题)
(08年高考)1.如图所示的电路中,三个相同的灯泡a、b、c和
电感L1、L2与直流电源连接,电感的电阻忽略不计.电键K从闭合
状态突然断开时,下列判断正确的有()
A.a先变亮,然后逐渐变暗B.b先变亮,然后逐渐变暗
C.c先变亮,然后逐渐变暗D.b、c都逐渐变暗
【解析】考查自感现象。电键K闭合时,电感L1和L2的电
流均等于三个灯泡的电流,断开电键K的瞬间,电感上的电流i突然减小,三个灯泡均处于回路中,故b、c灯泡由电流i逐渐减小,B、C均错,D对;原来每个电感线圈产生感应电动势均加载于灯泡a上,故灯泡a先变亮,然后逐渐变暗,A对。本题涉及到自感现象中的“亮一下”现象,平时要注意透彻理解。
答案:AD。
(10年高考)2.如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计,电阻R的阻值大于灯泡D的阻值,在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后,在t=t1时刻断开S,下列表示A、B两点间电压U AB随时间t变化的图像中,正确的是()
【答案】B
【解析】开关闭合时,线圈由于自感对电流的阻碍作用,可看做电阻,线圈电阻逐渐减小,并联电路电阻逐渐减小,电压U AB逐渐减小;开关闭合后再断开时,线圈的感应电流与原电流方向相同,形成回路,灯泡的电流与原电流方向相反,并逐渐减小到0,所以正确选项B。
(11年高考)3.如图所示,固定的水平长直导线中通有电流I,矩形线框与导线
在同一竖直平面内,且一边与导线平行。线框由静止释放,在下落过程中()
A.穿过线框的磁通量保持不变B.线框中感应电流方向保持不变
C.线框所受安掊力的合力为零D.线框的机械能不断增大
答案:B
解析:因为磁感应强度随线框下落而减小,所以磁通量也减小,A错误;因为磁通量随线框下落而减小,根据楞次定律,感应电流的磁场与原磁场方向相同,不变,所以感应电流的方向不变,本题选B;感应电流在磁场中受安培力作用,上框边比下框边始终处于较强的磁场区域,线框所受安掊力的合力向上不
为零,C 错误;下落过程中克服安培力做功,机械能转化为内能,机械能减少,D 错误。
(11年高考)4.如图所示,水平面内有一平行金属导轨,导轨光滑且电阻不计。匀强磁场与导轨一闪身垂直。阻值为R 的导体棒垂直于导轨静止放置,且与导轨接触。T=0时,将形状S 由1掷到2。Q 、i 、v 和a 分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度。下列图象正确的是( )
答案:D
解析:t=0时,将形状S 由1掷到2,电容器放电,开始时E
i R
=
,因安培力作用使导体棒产生加速度,导体棒速度增大,产生反向感应电动势,使电流减小,安培力减小,加速度减小,减小至零时,速度达最大值v m 做匀速运动,电容器两极电压为BL v m (L 为导轨宽度),A 、B 、C 错误,D 正确。
(14年高考) 5. 如图所示,一正方形线圈的匝数为 n,边长为 a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中. 在 Δt 时间内,磁感应强度的方向不变,大小由 B 均匀地增大到 2 B.在此过程中,线圈中产生的感应电动势为
( A) 22Ba t ? ( B) 2
2nBa t ?
( C) 2nBa t
? ( D) 2
2nBa t ?
1.【答案】B
【考点】法拉第电磁感应定律
【解析】当磁场增强时线圈中产生感生电动势:
2
12
B B E n
n S n a t t t ??????===,B 项正确
(15年高考)6. 如图所示, 用天平测量匀强磁场的磁感应强度. 下列各选项所示的载流线圈匝数相同, 边长 MN 相等, 将它们分别挂在天平的右臂下方. 线圈中通有大小相同的电流, 天平处于平衡状态. 若磁场发生微小变化, 天平最容易失去平衡的是
(16年高考)8.电吉他中电拾音器的基本结构如图所示,磁体附近的金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,电流经电路放大后传送到音箱发生声音,下列说法正确的有()
(A)选用铜质弦,电吉他仍能正常工作
(B)取走磁体,电吉他将不能正常工作
(C)增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势
(D)磁振动过程中,线圈中的电流方向不断变化
【答案】BCD
【解析】
试题分析:因铜质弦不能被磁化,所以A错误;若取走磁铁,金属弦无法磁化,电吉他将不能正常工作,所以B正确;根据法拉第电磁感应定律知,增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势,所以C正确;磁振动过程中,线圈中的磁通量一会增大一会减速,所以电流方向不断变化,D正确。
四.交流电(变压器、远距离输电、电感电容对交流电的影响)
(09年高考)1.如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为1:5,原线圈两端
的交变电压为V u t π= 氖泡在两端电压达到100V 时开始发光,下列
说法中正确的有( )
A .开关接通后,氖泡的发光频率为100Hz
B .开关接通后,电压表的示数为100 V
C .开关断开后,电压表的示数变大
D .开关断开后,变压器的输出功率不变 AB
【解析】本题主要考查变压器的知识,要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解。由交变电压的瞬时值表达式知,原线圈两端电压的有效值为2
2201=
U V=20V ,由
2
1
21U U n n =
得副线圈两端的电压为1002=U V ,电压表的示数为交流电的有效值,B 项正确;交变电压的频率为502100==
π
π
f Hz ,一个周期内电压两次大于100V ,即一个周期内氖泡能两次发光,所以其发光频率为100Hz ,A 项正确;开关断开前后,输入电压不变,变压器的变压比不变,故输出电压不变,C 项错误;断开后,电路消耗的功率减小,输出功率决定输入功率,D 项错误。
(10年高考)2.在如图所示的远距离输电电路图中,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变,随着发电厂输出功率的增大,下列说法中正确的有 ( ) (A )升压变压器的输出电压增大 (B )降压变压器的输出电压增大 (C )输电线上损耗的功率增大
(D )输电线上损耗的功率占总功率的比例增大 【答案】CD
【解析】变压器作用是变压,发电厂的输出电压不变,升压变压器输出的电压U 2应不变,A 错误。由于输电线电流2
P I U =
,输电线电压损失IR U =损,降压变压器的初级电压32U U U =-损,因P 变大,I 变大,所以U 损变大,所以降压变压器初级电压U 3变小,B 错误。输电线功率损失2
2
P (
)R U P =损,因P 变大,所以P 损变大,C 正确;2
222
P (
)R
P U PR P P U ==损,因P 变大,所以比值变大,D 正确; (12年高考)3.某同学设计的家庭电路保护装置如图所示,铁芯左侧线圈L 1由火线和零线并行绕成.当
右侧线圈L 2中产生电流时,电流经放大器放大后,使电磁铁吸起铁质开关K ,从而切断家庭电路.仅考虑L 1,在铁芯中产生的磁场,下列说法正确的有 ( ) (A )家庭电路正常工作时, L 2中的磁通量为零
(B )家庭电路中使用的电器增多时,L 2中的磁通量不变 (C )家庭电路发生短路时,开关K 将被电磁铁吸起
(D )地面上的人接触火线发生触电时,开关 K 将被电磁铁吸起
【答案】ABD 【考点】电磁感应
【解析】家庭电路正常工作时,零线和火线中的电流大小相等、方向始终相反,在L1 中产生的磁场方向始终相反,磁场相互叠加,L1 、L2 中的磁通量为零,A 项对,家庭电路中使用的电器增多及电路发生短路时, 零线和火线中的电流变大但大小仍然相等,电流方向始终相反,L1 、L2 中的磁通量仍为零,不变,B 项正确,C 项错,地面上的人接触火线发生触电时, 零线和火线中的电流大小不相等,L1 中的磁通量不为零,发生变化,L2 中的磁通量不为零发生变化,线圈L2 中产生电流,此时开关K 将被电磁铁吸起D 项对。
(13年高考)4.如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源,当副线圈上的滑片P 处于图示位置时,灯泡L 能发光. 要使灯泡变亮,可以采取的方法有 ( )
(A )向下滑动P
(B )增大交流电源的电压 (C )增大交流电源的频率 (D )减小电容器C 的电容 答案:BC 解析:根据n 2
12
1U =
有 ,向下滑动P 时,n 2减小导致U 2减小 ,灯泡变暗,故A 错;增大交流电源的电
压 U 1可使U 2增大,灯泡变亮,故B 对;增大交流电源的频率,可减小容抗,增大通过灯泡的电流,灯
泡变亮,故C 对;减小电容器C 的电容,增加容抗,减小通过灯泡的电流,灯泡变暗,故D 错。
(14年高考)5. 远距离输电的原理图如图所示, 升压变压器原、 副线圈的匝数分别为 n 1、 n 2, 电压分别为U 1、U 2,电流分别为 I 1、I 2,输电线上的电阻为 R. 变压器为理想变压器,则下列关系式中正确的是 ( A)
11
22
I n I n = ( B)22U I R =
( C) 2
112I U I R = ( D) 1122I U I U =
【答案】D
【考点】远程输电 变压器
【解析】根据变压器的变压原理1221I n I n =,A 项错误;2R U I R
=,因为R U U >,B 项错误;11U I 为电路输入的总功率,2
2R I 为电线上损耗的功率,2
112U R I I >,C 项错误,D 项正确。
(14年高考)6 . 如图所示,在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯,现接通交流电源,过了几分钟,杯内的水沸
腾起来. 若要缩短上述加热时间,下列措施可行的有 ( A) 增加线圈的匝数 ( B) 提高交流电源的频率 ( C) 将金属杯换为瓷杯 ( D) 取走线圈中的铁芯 【答案】AB
【考点】电磁感应
【解析】此电路为磁炉模型的简化,利用的是电磁感应现象。当铁芯通交流电时,金属杯底可以看做金属环拼接而成,内部会产生感应电流。增加线圈的匝数,磁场增强,感应电流变大,加热功率变大,水沸腾的更快,A 项正确。提高电流的频率,可以提高磁场的变化率,同样可使感应电流变大,B
项正确;换成
瓷杯,不能发生电磁感应现象,不能加热水,C 项错误;取走铁芯,磁场变弱,电磁感应现象变弱,D 项错误。
(15年高考)7. 一电器中的变压器可视为理想变压器, 它将 220 V 交变电流改变为 110 V. 已知变压器原线圈匝数为 800, 则副线圈匝数为
( A) 200 ( B) 400 ( C) 1600 ( D) 3200
(16年高考)8.一自耦变压器如图所示,环形铁芯上只饶有一个线圈,将其接在a 、b 间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分,接在c 、d 间作为副线圈。在a 、b 间输入电压为U 1的交变电流时,c 、d 间的输出电压为U 2,在将滑动触头从M 点顺时针旋转到N 点的过程中()
(A )U 2>U 1,U 2降低 (B )U 2>U 1,U 2升高 (C )U 2
试题分析:由图知自耦变压器原线圈的匝数大于副线圈的匝数,根据变压规律
2
1
21n n U U 可知,U 2
(17年高考)9.某音响电路的简化电路图如图所示,输入信号既有高频成分,也有低频成分,则( )
(A )电感L 1的作用是通高频
(B )电容G 2的作用是通高频 (C )扬声器甲用于输出高频成分 (D )扬声器乙用于输出高频成分 【答案】BD
【解析】电感线圈对交流电的阻碍作用由感抗描述,错误!未找到引用源。,频率越高阻碍作用越大,对输入端的高频和低频交流信号的作用是通低频阻高频,所以A 错误;电容对交流的阻碍作用错误!未找到引用源。,频率越高阻碍作用越小,所以是通高频阻低频,故BD 正确;C 错误。
五.静力学平衡问题
(08年高考)1.一质量为M 的探空气球在匀速下降,若气球所受浮力F 始终保持不变,气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关,重力加速度为g .现欲使该气球以同样速率匀速上升,则需从气球吊篮中减少的质量为( ) A. )(2g
F M -
B .g F M 2-
C .g F
M -2 D . 0
【解析】考查牛顿运动定律。设减少的质量为△m ,匀速下降时:Mg =F +kv ,匀速上升时:Mg -△mg +kv = F ,解得△mg = 2(M -F
g
),A 正确。本题要注意受力分析各个力的方向。
答案:A 。
(09年高考)2.用一根长1m 的轻质细绳将一副质量为1kg 的画框对称悬挂在墙壁上,已知绳能承受的最大张力为10N ,为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大为(g 取2
10m/s )
A B .m 2 C .1m 2 D
A 【解析】熟练应用力的合成和分解以及合成与分解中的一些规律,是解决本题的根本;一个大小方向
确定的力分解为两个等大的力时,合力在分力的角平分线上,且两分力的夹角越大,分力越大。题中当绳子拉力达到F =10N 的时候,绳子间的张角最大,即两个挂钉间的距离最大;画框受到重力和绳子的拉力,三个力为共点力,受力如图。绳子与竖直方向的夹角为θ,绳子长为L 0=1m,则有
θco s 2F mg =,两个挂钉的间距离θsin 220L L ?
=,解得2
3
=L m ,A 项正确。
(10年高考)3.如图所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m 的照相机,三脚
架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成30?角,则每根支架中承受的压力大小为( )
(A )
13mg (B )23mg (C (D
【答案】D
【解析】由力的合成及平衡可得
:0
3cos309
F mg F mg ==
,,选项D 正确。 (11年高考)4.如图所示,石拱桥的正中央有一质量为m 的对称楔形石块,侧面与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g ,若接触面间的摩擦力忽略不计,旵石块侧面所受弹力的大小为( ) A .2sin mg α B . 2s mg co α C . 1tan 2mg α D .1
t 2
mgco α
答案:A
解析:楔形石块受力如图,根据力的合成可得:
02cos(90)mg F α=?-,所以0
2cos(90)2sin mg mg
F αα
=
=-, A 正确。
六.动力学和功能问题(单个研究对象)
(08年高考)1.如图所示,粗糙的斜面与光滑的水平面相连接,滑块沿水平面以速度0v 运动.设滑块运动到A 点的时刻为t =0,距A 点的水平距离为x ,水平速度为x v .由于0v 不同,从A 点到B 点的几种可能的运动图象如下列选项所示,其中表示摩擦力做功最大的是 ( )
【解析】考查平抛运动的分解与牛顿运动定律。从A 选项的水平位移与时间的正比关系可知,滑块做平抛运动,摩擦力必定为零;B 选项先平抛后在水平地面运动,水平速度突然增大,摩擦力依然为零;对C 选项,水平速度不变,为平抛运动,摩擦力为零;对D 选项水平速度与时间成正比,说明滑块在斜面上做匀加速直线运动,有摩擦力,故摩擦力做功最大的是D 图像所显示的情景,D 对。本题考查非常灵活,但考查内容非常基础,抓住水平位移与水平速度与时间的关系,然后与平抛运动的思想结合起来,是为破解点。
答案:D 。
(09年高考)2.在无风的情况下,跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞,下落过程中受到空气阻力,下列描绘下落速度的水平分量大小x v 、竖直分量大小y v 与时间t 的图像,可能正确的是 ( )
B
【解析】跳伞运动员下落过程中受到的空气阻力并非为恒力,与速度有关,且速度越大受到的阻力越
大,知道速度与所受阻力的规律是解决本题的关键。竖直方向运动员受重力和空气阻力,速度逐渐增大,阻力增大合力减小,加速度减小,水平方向只受阻力,速度减小,阻力减小,加速度减小。在v-t 图象中图线的斜率表示加速度,B 项正确。
(12年高考)3.一只皮球竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比.下列描
绘将皮球在上升过程中加速度大小a 与时间t 关系的图象,可能正确的是 ( )
【答案】C
【考点】受力分析、牛顿定律
【解析】皮球竖直向上抛出过程受力分析如图,由牛顿第二定律可知:皮球的加速度为
G f kv
a g m m +=
=+,皮球的速度逐渐减小,加速度逐渐减小,当皮球的速度为零时,
加速度为g ,C 项正确。
(10年高考)4.如图所示,平直木板AB 倾斜放置,板上的P 点距A 端较近,小
物块与木板间的动摩擦因数由A 到B 逐渐减小,先让物块从A 由静止开始滑到B 。然后,将A 着地,抬高B ,使木板的倾角与前一过程相同,再让物块从B 由静止开始滑到A 。上述两过程相比较,下列说法中一定正确的有( ) (A )物块经过P 点的动能,前一过程较小
(B )物块从顶端滑到P 点的过程中因摩擦产生的热量,前一过程较少 (C )物块滑到底端的速度,前一过程较大
(D )物块从顶端滑到底端的时间,前一过程较长 【答案】AD
【解析】由于(sin cos )a g αμα=-,动摩擦因数μ由A 到B 逐渐减小,两过程倾角相同,前一过程加
速度a 1逐渐增大,后一过程加速度a 2逐渐减小,即a 1< a 2。根据v =P 点距A 端较近,2
12
k E mv =
,所以12k k E E < ,选项A 正确。由于cos Q mgs μα=,且12μμ>,P 点距A 端较近,无法确定两过程中Q 的大小,选项B 错误。因cos f W mgl μα=,动摩擦因数μ由A 到B 或由B 到A 变化相同,W f 相同,由动能定理:
2
12
f mv mgh W =-,所以物块滑到底端的速度相同。C 错误。由于前一过程加速度a 1逐渐增大,后一过程加速度a 2逐渐减小,物块从顶端滑到底端的时间,前一过程较长,选项D 正确。
(11年高考)5.如图所示,演员正在进行杂技表演。由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于( )
A .0.3J
B .3J
C .30J
D .300J
答案:A
解析:生活经验告诉我们:10个鸡蛋大约1斤即0.5kg ,则一个鸡蛋的质量约为0.5
0.0510
m kg ==,鸡蛋大约能抛高度h =0.6m ,则做功约为W=mgh =0.05×10×0.6J=0.3J ,A 正确。
(12年高考)6.如图所示,细线的一端固定于O 点,另一端系一小球。在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A 点运动到B 点。在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是( )
(A )逐渐增大 (B )逐渐减小
(C )先增大,后减小 (D )先减小,后增大
【答案】A
【考点】考查受力分析、功率公式
【解析】小球以恒定速率在竖直平面内由A 点运动到B 点,小球处在动态平衡中,对小球
受力分析如图,tan F mgc α=,由cos P Fv θ=,
2π
αθ+=
,可得,sin P mgv θ=,θ逐渐变大,功
率P 逐渐变大,A 项正确。
(13年高考)7.如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连. 弹簧处于自然长度时物块位于O 点(图中未标出). 物块的质量为m,AB =a,物块与桌面间的动摩擦因数为μ. 现用水平向右的力将物块从O 点拉至A 点,拉力做的功为W. 撤去拉力后物块由静止向左运动, 经O 点到达B 点时速度为零. 重力加速度为g. 则上述过程中 ( ) (A )物块在A 点时,弹簧的弹性势能等于mga W
μ21
- (B )物块在B 点时,弹簧的弹性势能小于mga W μ2
3
- (C )经O 点时,物块的动能小于mga W
μ-
(D )物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B 点时弹簧的弹性势能 答案:BC
解析:将物块从O 点拉倒A 点,根据功能关系有, E PA mg W =-x μ,x>2
a ,弹簧的弹性势能小于
1
2
W mga μ-,故A 错;将物块从O 点拉倒A 点,然后到O 点,再到B
点,根据功能关系有,
E PB
mg mg W =-a -x μμ,x>2
a ,弹簧的弹性势能小于3
2
W mga μ-
,故B 对;将物块从O 点拉倒A 点,然后到O 点,根据动能定理有,0x 22
-=-E K mg W μ,x>2
a ,物块的动能小于W mga μ-,故C 对;物块动