第一篇:高中物理 课后优化训练全解全析(2.2 自由落体运动的规律)沪科版必修1
高中物理 课后优化训练全解全析(2.2 自由落体运动的规律)沪科版
必修1
我夯基 我达标
1.下面关于自由落体运动的说法中正确的是()A.自由落体运动就是初速度为零的运动 B.自由落体运动就是加速度为g的运动
C.自由落体运动是初速度为零、加速度为g的运动 D.自由落体运动就是速度与时间成正比的运动
解析:自由落体就是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动,这两个条件必须同时达到。而速度和时间成正比的运动为初速度为零的匀加速运动,不一定就是自由落体运动。答案:C 2.以下对物体做自由落体运动的说法中正确的是()A.物体自由下落时,速度为零,加速度也为零 B.物体下落过程中速度增加,加速度保持不变 C.物体下落过程中,速度和加速度同时增大 D.物体下落过程中,速度的变化率是个恒量
解析:做自由落体运动的物体,加速度不变,速度增大,而速度的变化率为加速度,是恒量。答案:BD 3.做自由落体运动的物体运动的时间取决于()
A.物体的重力 B.物体下落的高度
C.物体的速度 D.物体的加速度[解析:由位移时间关系式h=122hgt,得t=,所以自由落体时间由下落的高度决定。2g答案:B 4.如图2-2-3中,下列图像可能表示物体做自由落体运动的是()
图2-2-3 解析:自由落体运动是初速度为零,加速度恒定的匀加速直线运动。答案:BC 5.关于上海、北京、哈尔滨三地的重力加速度大小的比较正确的是()A.g上海>g北京>g哈尔滨 B.g北京>g上海>g哈尔滨 C.g哈尔滨>g北京>g上海 D.g哈尔滨>g上海>g北京
解析:重力加速度的值与纬度有关,纬度越高,重力加速度越大,哈尔滨的纬度比北京高,然后找出两者运动的时间关系和位移关系,解方程即可。若无特殊说明,取g=9.8 m/s。设A比B早下落t s,则 hA=
21122g(t+2),hB=gt0,t0=2 s 22hA-hB=24.5 m,解得t=1 s。答案:1
我综合 我发展
12.为了求某高层建筑物的高度,从其顶上自由落下一光滑的石子,除了知道当地的重力加速度外,还需要知道下述哪个量()
A.第一秒末的速度 B.第一秒内位移 C.最后一秒内位移 D.最后一秒的初速度
解析:要求建筑物的高度,若只知第1 s末的速度,则只能求第1 s内的位移,所以选项A错。若只知第1 s内的位移,则只能求第1 s末的速度,所以选项B错。若知道最后1 s内的位移,根据公式:1212gt-g(t-1)=h,可求得小球下落的时间,可以求出建筑物的高度,22所以选项C正确。若知道最后1 s的初速度,也可求出小球下落的时间,同样满足题意,所以选项D正确。
答案:CD13.做自由落体运动的物体第1 s内通过的位移为_____________;前2 s内的位移是___________;第2 s内的位移是_____________;第n s内的位移比第(n-1)s内的位移多_____________;若该物体是从离地高度为45 m处开始释放的,试画出其做自由落体运动
2的v-t图像。(g取10 m/s)[解析:根据自由落体运动是匀加速直线运动的特点,所以在连
2续相等的时间内的位移之差为一定值即Δs=gt,当t取1 s时,有Δs为10 m。由速度时间关系vt=gt,可以作出速度时间图像。
答案:5 m 20 m 15 m 10 m 图像如下图所示
14.从某电视塔顶附近的平台处释放一个小球,不计空气阻力和风的作用,小球自由下落。若小球在落地前最后2 s内的位移是80 m,则该平台离地面的高度是_____________,该小球落地
2时的瞬时速度大小是_____________m/s(取g=10 m/s)。解析:根据题意可知,h=解得t=5 s。所以H=
121
2gt-g(t-2)=80 m,2212gt=125 m,v=gt=50 m/s。2答案:80 m 50 15.(经典回放)屋檐每隔一定时间滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第一滴刚好落到地面,而第3滴与第2滴分别位于高1 m的窗子的上、下沿,如图2-2-4所示,问:
图2-2-4(1)滴水的时间间隔是多少?(2)此屋檐离地面多高? 解析:(1)设屋檐离地面高为x,滴水间隔为T。
那么由h=122gt得: 第2滴水得位移x122=2g(3T),①
第3滴水得位移x=12g(2T)23,②
又因为x2-x3=1 m③
所以联立①②③三式,解得T=0.2 s。(2)该屋檐高 x=12g(4T)2=122×10×(4×0.2)m=3.2 m。答案:(1)0.2 s(2)3.2 m
第二篇:物理:2.2《自由落体运动的规律》学案(沪科版必修1)
2.2 自由落体运动的规律 学案(3)学习目标:
班级________姓名________学号_____1.理解什么是自由落体运动,知道它是初速为零的匀加速直线运动。2.知道自由落体运动的产生条件、特点。3.知道什么是自由落体加速度,知道它的方向,知道在地球上的不同地方,重力加速度大小不同。4.掌握自由落体运动的规律。学习重点: 自由落体运动的规律及应用。
学习难点主要内容:
一、自由落体运动
1.定义:只受重力作用,从静止开始的下落运动。
2.特点: ①初速V0=0②只受一个力,即重力作用。当空气阻力很小,可以忽略不计时,物体的下落可以看作自由落体运动。
3.性质:初速为零的匀加速直线运动。4.自由落体运动的规律:
①速度公式:vtgt②位移公式:s12gt22③速度位移关系:vt2gs④平均速度公式:vvt2⑤△s=gT
2二、重力加速度:同一地点,任何物体的自由落体加速度相同,跟物体的轻重无关。
重力加速度的方向始终竖直向下,大小跟高度和纬度有关。地面附近通常取22g=9.8m/s,粗略计算时,可取10 m/s。【例一】甲、乙两球从同一高度处相隔 1秒先后自由下落,则在下落过程中()A.两球速度差始终不变
B.两球速度差越来越大C.两球距离始终不变
D.两球距离越来越大
【例二】从离地500m的空中自由落下一个小球,不计空气阻力,取g=10m/s2,求:
①经过多少时间落到地面;
②从开始落下的时刻起,在第1s内的位移、最后1s内的位移;③落下一半时间的位移.
【例三】一个小球从塔顶自由下落,最后1s内落下的距离是塔高的16/25,求塔高。(取g=10m/s2)【例四】 一物体从某一高度自由下落,经过一高度为2m的窗户用时间0.4s,g取10 m/s。则物体开始下落时的位置距窗户上沿的高度是多少?
2【例五】如图所示,一个吊在房顶长为1m的铁链,在距离悬点 O正下方21m处有一点A。今将悬点剪断,铁链作自由落体运动,铁链(本身)完全通过A点需多长时间?(g=lOm/s)
2课堂训练: 1.以下对物体做自由落体运动的说法中正确的是哪些?()A.物体开始下落时,速度为零,加速度也为零。B.物体下落过程中速度增加,加速度保持不变 C.物体下落过程中,速度和加速度同时增大 D.物体下落过程中,速度的变化率是个恒量2.将自由落体运动分成位移相等的4段,最后一段位移所用时间是2s,那么下落的第l段位移所用时间是下面的哪个值?()A.0.5s B.1.7s C.8s D.7.5s
3.自由落体运动中,物体在第______s内下落的距离是它在第ls内下落距离的9倍。物体在从t=_____s到______s的ls内下落的距离是第ls内下落距离的20倍。课后作业: 1.关于自由落体运动,下列说法中正确的是()。A.从静止下落的运动就是自由落体运动。B.自由落体运动是竖直方向的匀加速直线运动。C.做自由落体运动的物体,在开始的连续三个2s内的位移之比是1:3:5。D.做自由落体运动的物体,在开始的连续三个2s末的速度之比是1:2:3。2.甲、乙两个物体做自由落体运动,已知甲的重力是乙的重力的2倍,甲距地面高度是乙距地面高度的1/2,则()A.甲的加速度是乙的2倍. B.甲落地的速度是乙的1/2 C.各落下ls时,甲、乙的速度相等.D.各落下lm时,甲、乙的速度相等 3.自由下落的物体,它下落一半高度所用的时间和全程所用的时间之比是()A.1/2 B.2 C.2/2 D.2 4.在一根轻绳的两端各拴一个小球,一人用手拿着绳上端的小球站在三层楼的阳台上,放手让小球自由下落,两个球相继落地的时间差为△t,如果站在四层楼的阳台上,同样放手让小球自由下落,则两球相继落地的时间差将会()A.不变 B.变大 C.变小 D.由于层高不知,无法比较 5.从高为H的塔顶,自由落下一物体P,ls后从塔上另一较低的高度h处自由落下另一物体Q,若P从开始下落处算起下落了45m后赶上Q,并且再过ls落地,则Q从开始下落到着地所经历的时间为()A.3s B.约3.3s C.约3.7s D.约4.3s 6.一矿井深125m,在井口每隔一定时间自由下落一个小球。当第11个小球刚从井口开始下落时,第一个小球恰好到达井底,则相邻小球开始下落的时间间隔
2为________ s,这时第3个小球和第5个小球相距__________m.(g取10m/S)
7.跳伞运动员作低空跳伞表演。他们离开飞机后先作自由落体,离地面125m时
2打开降落伞。开伞后,由于受到很大的阻力,运动员以14.3m/S的平均加速度作匀减速运动,到达地面时的速度为5m/S。求: ①运动员离飞机时的高度是多少?②离开飞机后,经过多少时间到达地面?(取g=10m/s)
2阅读材料:伽利略生平伽利略(1564~1642)生于意大利北部佛罗伦萨一个贵族的家庭。他在科学上的创造才能,在青年时代就显示出来了。当他还是比萨大学医科学生时,就发明了能测量脉搏速率的摆式计时装置。后来,他的兴趣转向了数学和物理学,26岁就担任了比萨大学的数学教授。由于他在科学上的独创精神,不久就跟拥护亚里士多德传统观点的人们发生了冲突,遭到对手们的排挤,不得不在1591年辞去比萨大学的职务,转而到威尼斯的帕多瓦大学任教。在帕多瓦,伽利略开始研究天文学,成为哥白尼的日心说的热烈支持者。他制造了望远镜,观测到木星的四颗卫星,证明了地球并不是一切天体运动环绕的中心。用望远镜进行观测,他发现了月面的凹凸不平以及乳带似的银河原来是由许许多多独立的恒星组成的。他还制成了空气温度计,这是世界上最早的温度计。这些光辉的成就,使他获得了巨大的声望。1610年,伽利略接受了图斯卡尼大公爵的邀请,回到他的故乡,担当了大公爵的宫廷数学家兼哲学家。伽利略这样做的目的是希望大公爵对他的科学研究给予资助.但是不久,他就受到了教会的迫害。由于他勇敢地宣传哥白尼的学说,1616年,被传唤到罗马的宗教裁判所.宗教裁判所谴责了哥白尼的学说,并责令伽利略保持沉默。1632年,伽利略发表《两种世界观的对话》一书,被教会认为违反了1616年的禁令.伽利略被召到罗马囚禁了几个月,受到缺席审判,遭到苦刑和恐吓,并被迫当众跪地表示“公开放弃、诅咒和痛恨地动说的错误和异端”,最后被判处终身监禁,他的书也被列为禁书。1632年以后,伽利略专心致志于力学的研究,并于1638年完成了《两种新科学的对话》。由于教会的禁令,这部书无法在意大利出版,只能在荷兰秘密刊行。这部著作是伽利略最伟大和最重要的著作。伽利略最先研究了惯性运动和落体运动的规律,为牛顿第一定律和第二定律的研究铺平了道路。他坚持“自然科学书籍要用数学来写”的观点,倡导实验和理论计算相结合,用实验检验理论的推导。这种研究方法对以后的科学研究工作具有重大的指导意义。1642年,伽利略在贫病交加中逝世,享年78岁。1983年,罗马教延正式承认,350年前宗教裁判所对伽利略的审判是错误的。
第三篇:物理必修Ⅰ沪科版2.2自由落体运动的规律学案4
第二章 研究匀变速直线运动的规律
第2节.自由落体运动的规律
[要点导学] 1.物体只在___________________________________________叫做自由落体运动。这种运动只在没有空气的空间里才能发生,我们所研究的自由落体运动是实际运动的一种抽象,是一种理想化的运动模型:忽略次要因素(空气阻力)、突出主要因素(重力)。生活中的很多落体问题,如果空气阻力的作用比较小,可以忽略,物体的下落也可以近似看作自由落体运动。因此,对生活中的落体运动进行理想化处理是有实际意义的。
2.自由落体运动的特点:物体仅受重力作用;初速度v0=____,加速度a=____,即初速度为零的匀加速直线运动。
3.叫做自由落体加速度,也叫
,通常用符号_____表示。重力加速度g的方向总是_______________;g的大小随地点的不同而略有变化,在地球表面上赤道处重力加速度最小,数值为________,南、北两极处重力加速度_______,数值为_______;g的大小还随高度的变化而变化,高度越大,g值______。但这些差异并不是太大,在通常计算中,地面附近的g取9.8m/s,在粗略的计算中,g还可以取10m/s。
4.自由落体运动是匀变速直线运动在v0=0、a=g时的一个特例,因此其运动规律可由匀变速直线运动的一般规律来推导。
速度公式:vt=gt
位移公式:h=gt/2 速度与位移的关系式:vt=2gh
在应用自由落体运动的规律解题时,通常选取
方向为正方向。5.重力加速度的测量
研究自由落体运动通常有两种方法:用打点计时器研究自由落体运动和用频闪摄影法研究自由落体运动。研究的原理和过程与前面对小车运动的研究相同,在对纸带或照片进行数据处理,计算物体运动的加速时,可以有下面两种方法:
(1)图象法求重力加速度
以打点计时器研究自由落体运动为例,对实验得到如图2-4-1所示的纸带进行研究。
2根据匀变速直线运动的一个推论:在一段时间t内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,有v1=(x1+x2)/2T,v2=(x2+x3)/2T„„求出各计数点的瞬时速度后,由加速度的定义:a=Δv/Δt计算出该物体做匀变速直线运动的加速度;或选好计时起点作v-t图象,图象的斜率即为该匀变速直线运动的加速度。
(2)逐差法求重力加速度
图2-4-1中x1、x2、x3、„、xn是相邻两计数点间的距离,Δx表示两个连续相等的时间里的位移之差,即Δx1= x2-x1, Δx2= x3-x2, „„T是两相邻计数点间的时间间隔且T=0.02n(n为两相邻计数点间的间隔数)。
设物体做匀变速直线运动经过计数点0时的初速度为v0,加速度为a,由位移公式得: x1= v0T+aT2/2,x2= v1T+aT2/2,又因为v1=v0+aT,所以Δx= x2-x1= aT2。因为时间T是个恒量,物体的加速度a也是个恒量,因此,Δx必然是个恒量。这表明,只要物体做匀变速直线运动,它在任意两个连续相等时间里的位移之差就一定相等。
根据x4-x1=(x4-x3)+(x3-x2)+(x2-x1)=3aT,可得:
a1=(x4-x1)/3T,同理可得:a2=(x5-x2)/3T ;a3=(x6-x3)/3T。
加速度的平均值为:
222
2a=(a1+a2+a3)/3=[(x4-x1)/3T2+(x5-x2)/3T2+(x6-x3)/3T2]/3 =[(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)] /9T 这种计算加速度的方法叫做“逐差法”。
如果不用此法,而用相邻的各x值之差计算加速度再求平均值可得:
2a=[(x2-x1)/T2+(x3-x2)/T2+(x4-x3)/T2+(x5-x4)/T2+(x6-x5)/T2]/5=(x6-x1)/5T2
比较可知,逐差法将x1到x6各实验数据都利用了,而后一种方法只用上了x1和x6两个实验数据,所以失去了多个数据正负偶然误差互相抵消的作用,算出的a值误差较大,因此实验中要采用逐差法。
[范例精析]
例1:甲球的重力是乙球的5倍,甲、乙分别从高H、2H处同时自由落下(H足够大),下列说法正确的是()
A.同一时刻甲的速度比乙大 B.下落1m时,甲、乙的速度相同 C.下落过程中甲的加速度大小是乙的5倍 D.在自由下落的全过程,两球平均速度大小相等
解析:甲、乙两球同时作初速度为零、加速度为g的直线运动,所以下落过程的任一时刻两者加速度相同、速度相同,但整个过程中的平均速度等于末速度的一半,与下落高度有关。所以正确选项为B。
拓展:自由落体运动是匀加速直线运动的一个特例,其初速度为零、加速度为g,g的大小与重力大小无关。当问题指明(或有明显暗示)空气阻力不能忽略不计时,物体运动就不再是自由落体运动。
例2:水滴由屋檐自由下落,当它通过屋檐下高为1.4m的窗户时,用时0.2s,不计空气阻力,g取10m/s,求窗台下沿距屋檐的高度。
解析:雨滴自由下落,由题意画出雨滴下落运动的示意图如图2-4-2所示,利用自由落体运动的特点和图中的几何关系求解。
如图2-4-2所示h1=gt/2„„①
22h2=gt2/2„„② t2=t1+0.2s„„③ h2=h1+L„„④
由①②③④解得:g(t1+0.2)/2=gt1/2+L代入数据得t1=0.6s 所以, h2=g(t1+0.2)=10×0.8/2=3.2m
拓展:由该问题的解题过程可以看出,利用平均速度来解题比较方便、简捷。请思考:本题有无其它解题方法,如有,请验证答案。
222
例3:升降机以速度v=4.9m/s匀速竖直上升,升降机内的天花板上有一个螺丝帽突然松脱,脱离天花板。已知升降机天花板到其地板的高度为h=14.7m。求螺丝帽落到升降机地板所需时间。
解析:解法一:以地面为参照物求解
(1)上升过程:螺丝帽脱离升降机后以v=4.9m/s初速度竖直向上运动 上升到最高点时间:t1=-v/(-g)=4.9/9.8=0.5s
上升到最高点的位移:h1=(0-v)/(-2g)=(0-4.9)/(-2×9.8)=1.225m 螺丝帽的运动过程如图2-4-3所示,由图中位移约束关系得:
22h1+h=h2+v(t1+t2)即v2/2g+h=gt22/2+v(t1+t2)
v2/2g+h=gt22/2+v(v/g+t2)代入数据化简得:t22+t2-2.75=0 解得:t2=1.23 s 因此,螺丝帽落到升降机地板所需时间t=t1+t2 =1.73s 解法二:以升降机为参照物求解
我们以升降机为参考系,即在升降机内观察螺丝帽的运动,因为升降机做匀速直线运动,所以相对于升降机而言,螺丝帽的下落加速度仍然是重力加速度。显然,螺丝帽相对于升降机的运动是自由落体运动,相对位移大小即升降机天花板到其地板的高度。由自由落体运动的规律可得
h=gt2/2 t=1.73s 拓展:参考系选择不同,不仅物体的运动形式不同,求解时所用的物理规律也可能不同。选择适当的参考系,往往可以使问题的求解过程得到简化。
[能力训练] 1.某物体从某一较高处自由下落,第1s内的位移是_______m,第2s末的速度是______m/s,前3s 内的平均速度是_________m/s(g取10m/s)。5,20,15
22.小球做自由落体运动,它在前ns内通过的位移与前(n+1)s内通过的位移之比是_____________。n/(n+1)
3.一物体从高处A点自由下落,经B点到达C点,已知B点的速度是C点速度的3/4,BC间距离是7m,则AC间距离是__________m(g取10m/s)。16 4.一物体从高H处自由下落,当其下落x时,物体的速度恰好是着地时速度的一半,由它下落的位移x=__________H/4 5.关于自由落体运动的加速度g,下列说法中正确的是(B)A.重的物体的g值大
B.同一地点,轻重物体的g值一样大 C.g值在地球上任何地方都一样大 D.g值在赤道处大于在北极处
6.一个铁钉与一个小棉花团同时从同一高处下落,总是铁钉先落地,这是因为(C)A.铁钉比棉花团重 B.铁钉比棉花团密度大
C.棉花团的加速度比重力加速度小得多 D.铁钉的重力加速度比棉花团的大
7.甲物体的重力是乙物体重力的3倍,它们从同一高度处同时自由下落,由下列说法正确的是(C)
A.甲比乙先着地 B.甲比乙的加速度大 C.甲、乙同时着地 D.无法确定谁先着地
8.自由下落的物体,自起点开始依次下落相等高度所用的时间之比是(D)A.1/2 B.1/3 C.1/4 D.(+1):1
29.自由落体运动的v-t图象应是图2-4-4中的(B)
10.一个物体从20m高的地方下落,到达地面时的速度是多大?落到地面用了多长时间?(取g=10m/s)20m/s,2s 11.气球以4m/s的速度匀速竖直上升,它上升到217m高处时,一重物由气球里掉落,则重物要经过多长时间才能落到地面?到达地面时的速度是多少?(不计空气阻力, g=10m/s)。7.0s,66m/s 12.如图2-4-5所示,把一直杆AB自然下垂地悬挂在天花板上,放开后直杆做自由落体运动,已知直杆通过A点下方3.2m处一点C历时0.5s,求直杆的长度是多少?(不计空气阻力, g=10m/s).2.75m 2
13.某同学利用打点时器测量学校所在地的重力加速度,得到如图2-4-6所示的一条纸带,测得相邻计数点间的距离在纸带上已标出,已知打点计时器的周期为0.02s;请根据纸带记录的数据,计算该学校所在地的重力加速度为多少?
第四篇:2014地理高考模拟试题全解全析
2014地理高考模拟试题全解全析
参考答案
高考模拟试题精编(十二)
1.C 2.D 第1题,根据题干“天安门广场升降旗时间与北京日出日落时间相同”可知,升旗时间即日出时间,降旗时间即日落时间,可以计算出昼长时间。第一天的昼长为9小时31分钟,第二天的昼长为9小时32分钟,第三天为9小时34分钟,这三天中,都是昼短夜长,所以,C选项正确。第2题,通过上题的计算可知,该三天中昼短夜长,说明太阳直射点位于南半球;这三天的昼长越来越长,说明太阳直射点正在向北移动,所以,D选项正确。
3.D 4.B 主要考查气候和等压线。第3题,③地位于内陆,②④两地位于沿海地区,与海洋比较,陆地升温快,降温快,所以③地气温日较差和年较差均大于②④两地,1月均温低于②④两地,7月均温高于②④两地。第4题,由等压面的形状可知,同一水平面上,陆地气压高于海洋,风由陆地吹向海洋。
5.D 根据图中各个岩层之间的关系可知,岩浆岩侵入到沉积岩的内部,所以沉积岩的形成较早,岩浆岩的形成较晚。地表的沉积物首先经过风化、侵蚀、搬运、沉积、固结成岩等外力作用形成沉积岩;沉积岩在内力作用下发生了褶皱变形;以后又发生了断层运动。根据断层两侧岩层的关系可知,岩浆侵入在前,发生断层在后。
6.B 7.D 8.C 图示区域为北美洲东北部拉布拉多半岛沿海地区,濒临大西洋,图中洋流a为拉布拉多寒流,对沿岸有降温减湿作用;洋流b为墨西哥湾暖流,对沿岸有增温增湿作用,在这两个洋流交汇处形成了纽芬兰渔场。
9.C 10.C 第9题,结合商业区、住宅区与工业区付租能力可知,图中曲线a为商业用地付租能力,曲线b为住宅用地付租能力,曲线c为工业用地付租能力。在各“距离段”中,②和④段住宅用地付租能力最高,因此为住宅区。①、③和⑤段商业用地的付租能力较高,因此为商业区。第10题,③和⑤段为地租较高的次高峰,并且不位于市中心,因此是受交通通达度的影响,可能位于主干道的交汇处。
11.A 12.D 第11题,该题考查西班牙农业的分布。农业受气候的影响较大,一般可根据气候来判断。做这类题可以用排除法做较简单。甲地为温带海洋性气候,适宜发展乳肉畜牧业,丙地位于地中海沿岸,属于地中海气候,适宜发展葡萄、柑橘、橄榄和蔬菜。第12题,甲农业区属于温带海洋性气候,温和湿润,利于牧草生长,适宜发展畜牧业。
13.D 14.D 第13题,西江干线主要位于广西、广东地区,由于地势高差较大,河流的落差大,水流湍急,不利于航行,因此,船闸建成前,限制了西江干线成为“水上高速公路”。第14题,西江下游地区主要为平原地区,应该加固大堤,疏浚河道,控制当地的洪水灾害。发展水电和开采矿产都与减轻洪涝灾害关系不大;开发旅游、兴建大坝主要在河流的上游;发展林业、改善气候主要在上游。
15.A 16.A 17.C 第15题,甲国为巴西,位于南美洲东部,受海洋影响明显,无沙漠分布。第16题,巴西北部为亚马孙平原,南部为巴西高原,故A所述甲国地势西高东低错误;乙国为印度,热带季风气候为主,旱雨季分明;丙国为澳大利亚,该国中部热带荒漠和草原广布,气候干燥,无高大山脉分布,河流较少,但中部地区为大自流盆地,地下水丰富;丁国为埃及,有世界最长的河流——尼罗河流经。第17题,巴西是世界最大的咖啡生产国,世界最大的天然橡胶生产国是马来西亚;印度工业集中分布在东北部的加尔各答和西部的孟买;澳大利亚是工矿业和农牧业发达的国家;埃及的长绒棉是重要的传统的出口商品,主要的经济支柱是石油、苏伊士运河航运业、侨汇、旅游业。
18.C 19.D 第18题,根据题意和图示信息,常流性河道频率最小值出现在河流较少的地区。第19题,图中a—b段常流性河道频率最高的主要原因是该地区地势低平,河网密布。
20.C21.D 第20题,本题考查可持续发展的知识,考查考生获取和解读信息的能力。在红心蜜柚等水果林地中套种玉米草等牧草属于空间上的合理利用,养黄粉虫作为贵妃鸡、孔雀等珍禽的饲料是养殖业的生产需要,二者都不属于废弃物的再利用;食品加工产生的废弃物和秸秆、粪便用于生产沼气,收集珍禽的羽毛制作成标本都属于循环经济中对废弃物的再利用。第21题,本题考查发展生态农业的意义,考查考生调动和运用知识的能力。延长产业链,提高产品附加值和促进餐饮、休闲旅游等第三产业的发展属于经济效益,而本题考查的是生态效益。
22.D 23.C 第22题,A选项错误,没有经过我国第一阶梯,也就是青藏高原地区;B选项错误,没有经过阴山,阴山在中卫以北地区,呈东西走向;C选项错误,没有经过寒带地区,因为我国没有处于寒带的地区,注意寒带和寒温带的差别。第23题,A选项错误,二线工程是从中亚土库曼斯坦运输油气,不会加快新疆的开采;B选项错误,滑坡、泥石流主要在我国的西南地区,不是该工程的主要显著影响;D选项错误,管道运输,对于促进中国和中亚地区国家人民社会文化交流方面的作用较弱;C正确,缓解我国珠三角能源短缺问题,并且能优化能源的消费结构。
24.D 25.A 第24题,由图可知,①地区主要位于山东半岛,②地区位于长江三角洲地区;③地区主要位于长江中游地区,④地区主要位于珠江三角洲地区。该电子制造企业在中国大陆投资,首先选择东南沿海地区,然后逐渐向中国中西部地区转移,因此,子公司集中分布区形成的时间顺序是④②①③。珠江三角洲地区最早建立子公司的主导区位优势是改革开放的政策优势和侨乡优势。①②两地经济相对发达,技术水平相对较高,工业基础好,协作条件好,水路交通便利,这些都是吸引子公司建立的共同区位优势。长江中游地区经济相对落后,劳动力成本、土地成本低,因此,子公司由④地向③地转移主要受廉价土地和劳动力的吸引。第25题,电子制造企业属于技术指向型产业,该企业在我国建立子公司,利于当地产业结构的升级;该电子制造企业的进入,会给当地的环境带来一定的负面影响,环境质量有可能会因此下降;该电子制造企业的进入,使得城市的规模变大,不利于城市规模的控制;该电子制造企业的进入,也会消耗能源,会加剧能源紧张的状况。
26.解析:本题考查等高线地形图的综合分析。第(1)题,河流堆积地貌一般是在河流的出山口和河流的入海口,图中四点中,②地位于河流的出山口,易形成冲积扇平原,③④位于河流的凹岸,河流的侵蚀作用大于堆积作用。第(2)题,甲、乙两地由于所处地形不同,河流的水文特征存在较大差异。第(3)题,从图中等高线数值可知,A处海拔低于40,A为湖泊,对河流径流起到一定的调节作用。
答案:(1)B
(2)甲:位于平原上,水流平缓,是地上河,无支流汇入;乙:位于山谷中,水流急,支流多,水量大。
(3)湖泊或洼地。作用:分洪、蓄洪。
27.解析:第(1)题,金昌是我国最大的镍钴生产基地,原料丰富;附近水电站林立,在加上石油、天然气等能源资源丰富,为发展有色金属冶炼提供动力;从图中可以看出,该地交通便利。该题主要考查有色金属冶炼工业的区位因素。做该类题应该掌握工业的区位因素,工业的区位因素包括土地、水源、原料、燃料(动力)、交通运输、劳动力、市场、政策等。分析时不一定要面面俱到,要抓住主要因素。第(2)题,老工业城市往往生产结构单一,技术力量差,设备落后、陈旧等,因此,要振兴老工业城市,实施可持续发展应该做到:改造传统产业,大力发展新兴产业和第三产业,实现产业结构多元化;加大科技投入,实施产业升级改造; 延长产业链,提高产品附加值。此外,政策加强扶持力度。
答案:(1)有色金属矿产(镍矿)资源丰富;靠近能源产地(水电、煤炭、天然气等);依附宝兰线、兰新线两大铁路线路,交通便利。
(2)加大科技投入,实施产业升级改造;延长产业链,提高产品附加值;大力发展新兴产业和第三产业;加强政策的扶持等。(任答其中三点即可)
28.解析:本题考查气温的影响因素、工业区位、自然灾害的防治等,考查考生获取和解读信息、调动和运用知识、论证和探讨问题的能力。第(1)题,气温差异可以直接从柱状图中获取,自然原因可从山脉的坡向(迎风坡与背风坡、阴坡和阳坡)及海陆分布情况考虑。第(2)题,从地理位置、交通、政策、市场等方面分析。第(3)题,福建省位于东南沿海,台风是其最主要的气象灾害,防治措施需要结合其特征来考虑,同时注意加强监测和预警。
答案:(1)差异:武夷山12月气温N坡高于M坡,6月气温M坡高于N坡。原因:12月M坡位于冬季风迎风坡,冷空气聚集;N坡位于冬季风背风坡,且N地距海较近,受海洋调节作用更强;冬季N坡为向阳坡,光照时间较长。6月N坡位于东南季风的迎风坡,云量大,雨日多,对太阳辐射的反射较强,气温较低;M坡位于东南季风的背风坡,气流下沉,气温升高得快(焚风效应)。(2)①临近港澳台地区;②海运便利;③改革开放政策享受早;④与发达地区相比劳动力丰富廉价;⑤全国最大的侨乡优势;⑥我国巨大的市场需求;⑦产业结构调整,吸引劳动力导向型产业迁入。(3)台风。措施:①建立和完善台风预警机制,加强对台风的预报预警和动态监测;②严格控制人类不合理的海岸开发活动;③建设沿海防波堤;④营造沿海防护林带;⑤提高居民的防灾意识;⑥启动灾后应急预案,做好社会保障工作。
29.解析:第(1)题,西班牙东部沿海平原地带是柑橘的优良产地,该地气候条件良好、地形平坦、土壤肥沃、灌溉便利,非常适宜柑橘的生长。第(2)题,从农业生产方式、生产技术、市场、科技力量等方面回答即可。第(3)题,从地形、气候、市场、科技等方面分析,要抓住区位因素、饲料因素、市场因素来作答。
答案:(1)主要分布在东部沿海地带。优势自然条件:地处地中海气候区,气候温和,光照充足,热量丰富,降水适中,气候条件得天独厚;地势平坦,土壤肥沃;靠近水源,灌溉方便等。(2)规模化、集约化程度高;人口少,产量高,商品率高;靠近欧洲,销售市场广阔;重视科技研发,科技力量雄厚。(3)乳畜业 有利条件:①以温带海洋性气候为主,气候温凉潮湿,多雨雾天气,日照少,不利于谷物的生长,有利于多汁牧草的生长,畜牧业发达;②地处欧盟,周边地区经济发达,人口稠密,城市化水平高,食物结构中乳畜产品比重大,乳畜产品的市场需求量大;③科研机构多,机械化程度高,商品率高,经济效益好。
30.解析:第(1)题,题中这句话体现了时刻不同景观不同,则观赏要把握时机;形成原因的分析,首先要理解水汽凝结而形成雾凇,然后结合材料分析冬季水汽来源。第(2)题,依上题分析,水汽主要来自松花湖,若无该水库,则河水封冻,自然不会形成雾凇。
答案:(1)注意把握观赏时机 冬季,松花湖流出的江水水温较高,水汽大量蒸发;地处山谷,风力较弱,水汽不易消散;气温低于-20℃,水汽遇寒冷的空气及树枝而凝结。(2)河流封冻。
31.解析:第(1)题,从图中很容易得出答案。第(2)题,气温升高、降水减少,必然会出现高温、干旱天气;危害可从对农业、工业等生产部门的影响和生活用水等角度分析,另外干旱易引发森林火灾。
答案:(1)气温呈上升趋势;降水总体上减少。(2)高温、干旱 供电紧张,造成部分工业企业停产、减产;危害农作物生长,农作物减产;蒸发量增加,可用水源减少;森林火险等级偏高。(答出三点即可)
32.解析:第(1)题,野生动物能够在此生存必有相类似的生存条件,即气候、森林、草原条件;另外材料中提示了技术条件。第(2)题,该题可从生物多样性和生态平衡角度分析。
答案:(1)与原栖息地纬度数相同、气候条件相似;有广阔茂密的森林草原;地广人稀、土地租金低;有优秀的野生动物保护专家,野保技术和经验丰富。(2)保护生物多样性和生态系统,维护生态平衡和人类生存环境。
第五篇:2018年高考物理试题分册全解全析:3-2
(2018·全国卷I)25.如图,在y>0的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场,场强大小
12为E,在y<0的区域存在方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。一个氕核1H和一个氘核1H1先后从y轴上y=h点以相同的动能射出,速度方向沿x轴正方向。已知1H进入磁场时,速1度方向与x轴正方向的夹角为60°,并从坐标原点O处第一次射出磁场。1H的质量为m,电荷量为q不计重力。求
1(1)1H第一次进入磁场的位置到原点O的距离
(2)磁场的磁感应强度大小
2(3)1H第一次离开磁场的位置到原点O的距离
【答案】(1);(2);(3)
【解析】本题考查带电粒子在电场中的类平抛运动、在匀强磁场中的匀速圆周运动及其相关的知识点,意在考查考生灵活运用相关知识解决问题的的能力。(1)在电场中做类平抛运动,在磁场中做圆周运动,运动轨迹如图所示。设
在电场中的加速度大小为,初速度大小为,它在电场中的运动时间为,第一次进入磁场的位置到原点O的距离为。由运动学公式有
①
②
由题给条件,的y分量的大小为 进入磁场时速度的方向与x轴正方向夹角。
进入磁场时速度
③
联立以上各式得
④
(2)在电场中运动时,由牛顿第二定律有
⑤
设进入磁场时速度的大小为,由速度合成法则有
⑥
设磁感应强度大小为B,在磁场中运动的圆轨道半径为,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有
⑦
由几何关系得
⑧
联立以上各式得
⑨
(3)设题给条件得
⑩
由牛顿第二定律有
⑪
设第一次射入磁场时的速度大小为,速度的方向与x轴正方向夹角为,入射点到在电场中沿x轴正方向射出的速度大小为,在电场中的加速度大小为,由原点的距离为,在电场中运动的时间为。由运动学公式有 学科&网
⑫
⑬
⑭
⑮
联立以上各式得,设,⑯
在磁场中做圆周运动的半径为,由⑦⑯式及粒子在匀强磁场中做圆周运动的半径公式得
⑰
所以出射点在原点左侧。设由几何关系有
⑱
联立④⑧⑯⑰⑱式得,第一次离开磁场时的位置到原点O的距离为
进入磁场的入射点到第一次离开磁场的出射点的距离为,⑲
【点睛】此题与2004年全国理综卷第25题情景类似,都是带电粒子在匀强电场中类平抛运动后进入匀强磁场中做匀速圆周运动,且都是在第一象限和第二象限设置了竖直向下的匀强电场,在第三象限和第四象限设置了方向垂直纸面向外的匀强磁场,解答需要的知识都是带电粒子在匀强电场中的类平抛运动规律和洛伦兹力等于向心力、几何关系等知识点。带电粒子在匀强电场中的类平抛运动和在匀强磁场中的匀速圆周运动是教材例题和练习中的常见试题,此题可认为是由两个课本例题或习题组合而成。
(2018·全国卷I)19.如图,两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接,另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方,开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是()
A.开关闭合后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动 B.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向 C.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向
D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动 【答案】AD 【解析】本题考查电磁感应、安培定则及其相关的知识点。
开关闭合的瞬间,左侧的线圈中磁通量变化,产生感应电动势和感应电流,由楞次定律可判断出直导线中电流方向为由南向北,由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向里,小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动,选项A正确;开关闭合并保持一段时间后,左侧线圈中磁通量不变,线圈中感应电动势和感应电流为零,直导线中电流为零,小磁针恢复到原来状态,选项BC错误;开关闭合并保持一段时间后再断开后的瞬间,左侧的线圈中磁通量变化,产生感应电动势和感应电流,由楞次定律可判断出直导线中电流方向为由北向南,由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向外,小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动,选项D正确。
【点睛】此题中套在一根铁芯上的两个线圈,实际上构成一个变压器。
(2018·全国卷I)17.如图,导体轨道OPQS固定,其中PQS是半圆弧,Q为半圆弧的中心,O为圆心。轨道的电阻忽略不计。OM是有一定电阻。可绕O转动的金属杆。M端位于PQS上,OM与轨道接触良好。空间存在半圆所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,现使OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定(过程Ⅰ);再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到B'(过程Ⅱ)。在过程Ⅰ、Ⅱ中,流过OM的电荷量相等,则等于()
A.B.C.D.2 【答案】B 【解析】本题考查电磁感应及其相关的知识点。
过程I回路中磁通量变化△Φ1=BπR2,设OM的电阻为R,流过OM的电荷量Q1=△Φ1/R。过程II回路中磁通量变化△Φ2=(B’-B)πR2,流过OM的电荷量Q2=△Φ2/R。Q2= Q1,联立解得:B’/B=3/2,选项B正确。
【点睛】此题将导体转动切割磁感线产生感应电动势和磁场变化产生感应电动势有机融合,经典中创新。
(2018·全国卷II)18.如图,在同一平面内有两根平行长导轨,导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域,区域宽度均为l,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下。一边长为的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动,线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是()
A.B.C.D.【答案】D 【解析】试题分析:找到线框在移动过程中谁切割磁感线,并根据右手定则判断电流的方向,从而判断整个回路中总电流的方向。要分过程处理本题。第一过程从①移动②的过程中
左边导体棒切割产生的电流方向是顺时针,右边切割磁感线产生的电流方向也是顺时针,两根棒切割产生电动势方向相同所以时针,再从②移动到③的过程中左右两根棒切割磁感线产生的电流大小相等,方向相反,所以回路中电流表现为零,则电流为
,电流恒定且方向为顺
然后从③到④的过程中,左边切割产生的电流方向逆时针,而右边切割产生的电流方向也是逆时针,所以电流的大小为,方向是逆时针
当线框再向左运动时,左边切割产生的电流方向顺时针,右边切割产生的电流方向是逆时针,此时回路中电流表现为零,故线圈在运动过程中电流是周期性变化,故D正确; 故选D 点睛:根据线圈的运动利用楞次定律找到电流的方向,并计算电流的大小从而找到符合题意的图像。
(2018·全国卷III)20.如图(a),在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R,R在PQ的右侧。导线PQ中通有正弦交流电流i,i的变化如图(b)所示,规定从Q到P为电流的正方向。导线框R中的感应电动势
A.在B.在C.在D.在时为零 时改变方向
时最大,且沿顺时针方向 时最大,且沿顺时针方向
【答案】AC 【解析】试题分析
本题考查交变电流图象、法拉第电磁感应定律、楞次定律及其相关的知识点。
解析 由图(b)可知,导线PQ中电流在t=T/4时达到最大值,变化率为零,导线框R中磁通量变化率为零,根据法拉第电磁感应定律,在t=T/4时导线框中产生的感应电动势为零,选项A正确;在t=T/2时,导线PQ中电流图象斜率方向不变,导致导线框R中磁通量变化率的正负不变,根据楞次定律,所以在t=T/2时,导线框中产生的感应电动势方向不变,选项B错误;由于在t=T/2时,导线PQ中电流图象斜率最大,电流变化率最大,导致导线框R中磁通量变化率最大,根据法拉第电磁感应定律,在t=T/2时导线框中产生的感应电动势最大,由楞次定律可判断出感应电动势的方向为顺时针方向,选项C正确;由楞次定律可判断出在t=T时感应电动势的方向为逆时针方向,选项D错误。
点睛 此题以交变电流图象给出解题信息,考查电磁感应及其相关知识点。解答此题常见错误主要有四方面:一是由于题目以交变电流图象给出解题信息,导致一些同学看到题后,不知如何入手;二是不能正确运用法拉第电磁感应定律分析判断;三是不能正确运用楞次定律分析判断,陷入误区。
(2018·全国卷III)16.一电阻接到方波交流电源上,在一个周期内产生的热量为Q方;若该电阻接到正弦交变电源上,在一个周期内产生的热量为Q正。该电阻上电压的峰值为u0,周期为T,如图所示。则Q方: Q正等于
A.B.C.1:2 D.2:1
【答案】D 【解析】试题分析 本题考查交变电流的图线、正弦交变电流的有效值、焦耳定律及其相关的知识点。解析 根据题述,正弦交变电流的电压有效值为
2根据焦耳定律和欧姆定律,Q=IRT=,而方波交流电的有效值为u0,T,可知在一个周期T内产生的热量与电压有效值的)2=2∶1,选项D正确。
2二次方成正比,Q方∶Q正= u0∶(点睛
此题将正弦交变电流和方波 交变电流、有效值、焦耳定律有机融合。解答此题常见错误是:一是把方波交变电流视为正弦交变电流;二是认为在一个周期T内产生的热量与电压有效值,导致错选B;三是比值颠倒,导致错选C。
(2018·江苏卷)2.采用220 kV高压向远方的城市输电.当输送功率一定时,为使输电线上损耗的功率减小为原来的,输电电压应变为()A.55 kV B.110 kV C.440 kV D.880 kV 【答案】C 【解析】本意考查输电线路的电能损失,意在考查考生的分析能力。当输电功率P=UI,U
2I为输电线路中的电流,为输电电压,输电线路损失的功率为P损=IR,R为输电线路的电阻,即P损=。当输电功率一定时,输电线路损失的功率为原来的,则输电电压为原来的2倍,即440V,故选项C正确。
点睛:本意以远距离输电为背景考查输电线路的电能损失,解题时要根据输送电功率不变,2利用输电线路损失的功率P损=IR解题。
(2018·江苏卷)9.如图所示,竖直放置的形光滑导轨宽为L,矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d,磁感应强度为B.质量为m的水平金属杆由静止释放,进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等.金属杆在导轨间的电阻为R,与导轨接触良好,其余电阻不计,重力加速度为g.金属杆()
A.刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下
B.穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间 C.穿过两磁场产生的总热量为4mgd D.释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于【答案】BC
【解析】本题考查电磁感应的应用,意在考查考生综合分析问题的能力。由于金属棒进入两个磁场的速度相等,而穿出磁场后金属杆做加速度为g的加速运动,所以金属感进入磁场时应做减速运动,选项A错误;对金属杆受力分析,根据
可知,金属杆做加速度减小的减速运动,其进出磁场的v-t图象如图所示,由于0~t1和t1~t2图线与t轴包围的面积相等(都为d),所以t1>(t2-t1),选项B正确;从进入Ⅰ磁场到进入Ⅱ磁场之前过程中,根据能量守恒,金属棒减小的机械能全部转化为焦耳热,所以Q1=mg.2d,所以穿过两个磁场过程中产生的热量为4mgd,选项C正确;若金属杆进入磁场做匀速运动,则,得,有前面分析可知金属杆进入磁场的速度大于,根据
得金属杆进入磁场的高度应大于,选项D错误。
点睛:本题以金属杆在两个间隔磁场中运动时间相等为背景,考查电磁感应的应用,解题的突破点是金属棒进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等,而金属棒在两磁场间运动时只受重力是匀加速运动,所以金属棒进入磁场时必做减速运动。
(2018·江苏卷)21.如图所示,两条平行的光滑金属导轨所在平面与水平面的夹角为,间距为d.导轨处于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向与导轨平面垂直.质量为m的金属棒被固定在导轨上,距底端的距离为s,导轨与外接电源相连,使金属棒通有电流.金属棒被松开后,以加速度a沿导轨匀加速下滑,金属棒中的电流始终保持恒定,重力加速度为g.求下滑到底端的过程中,金属棒
(1)末速度的大小v;(2)通过的电流大小I;(3)通过的电荷量Q. 【答案】(1)(2)
(3)
2【解析】(1)匀加速直线运动v=2as
解得(2)安培力F安=IdB
金属棒所受合力牛顿运动定律F=ma 解得(3)运动时间解得
电荷量Q=It
点睛:本题是通电金属棒在磁场中匀加速运动的问题,考生易误认为是电磁感应问题而用电磁感应规律求解。
(2018·天津卷)14.真空管道超高速列车的动力系统是一种将电能直接转换成平动动能的装置。图1是某种动力系统的简化模型,图中粗实线表示固定在水平面上间距为l的两条平行光滑金属导轨,电阻忽略不计,ab和cd是两根与导轨垂直,长度均为l,电阻均为R的金属棒,通过绝缘材料固定在列车底部,并与导轨良好接触,其间距也为l,列车的总质量为m。列车启动前,ab、cd处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下,如图1所示,为使列车启动,需在M、N间连接电动势为E的直流电源,电源内阻及导线电阻忽略不计,列车启动后电源自动关闭。
(1)要使列车向右运行,启动时图1中M、N哪个接电源正极,并简要说明理由;(2)求刚接通电源时列车加速度a的大小;
(3)列车减速时,需在前方设置如图2所示的一系列磁感应强度为B的匀强磁场区域,磁场宽度和相邻磁场间距均大于l。若某时刻列车的速度为,此时ab、cd均在无磁场区域,试讨论:要使列车停下来,前方至少需要多少块这样的有界磁场? 【答案】(1)M接电源正极,理由见解析(2)
(3)若
恰好为整数,设其为n,则需设置n块有界磁场,若不是整数,设的整数部分为N,则需设置N+1块有界磁场
【解析】试题分析:结合列车的运动方向,应用左手定则判断电流方向,从而判断哪一个接电源正极;对导体棒受力分析,根据闭合回路欧姆定律以及牛顿第二定律求解加速度;根据动量定理分析列车进入和穿出磁场时动量变化,据此分析;
(1)M接电源正极,列车要向右运动,安培力方向应向右,根据左手定则,接通电源后,金属棒中电流方向由a到b,由c到d,故M接电源正极。(2)由题意,启动时ab、cd并联,设回路总电阻为设回路总电流为I,根据闭合电路欧姆定律有设两根金属棒所受安培力之和为F,有F=BIl③ 根据牛顿第二定律有F=ma④,联立①②③④式得
⑤,由电阻的串并联知识得
①;
②
(3)设列车减速时,cd进入磁场后经时间ab恰好进入磁场,此过程中穿过两金属棒与导轨所围回路的磁通量的变化为⑥,其中
⑦;
⑧,平均感应电动势为,由法拉第电磁感应定律有设回路中平均电流为,由闭合电路欧姆定律有设cd受到的平均安培力为,有
⑨ 以向右为正方向,设时间内cd受安培力冲量为,有⑩
同理可知,回路出磁场时ab受安培力冲量仍为上述值,设回路进出一块有界磁场区域安培力冲量为,有⑪,由动量定理有
⑬
⑫ 设列车停下来受到的总冲量为联立⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫式得讨论:若恰好为整数,设其为n,则需设置n块有界磁场,若不是整数,设的整数部分为N,则需设置N+1块有界磁场。⑭.
【点睛】如图所示,在电磁感应中,电量q与安培力的冲量之间的关系,如图所示,以电量为桥梁,直接把图中左右两边的物理量联系起来,如把导体棒的位移 和速度联系起来,但由于这类问题导体棒的运动一般都不是匀变速直线运动,无法直接使用匀变速直线运动的运动学公式进行求解,所以这种方法就显得十分巧妙,这种题型难度最大。
(2018·天津卷)4.教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电,电路如图所示,理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U,R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来的,则
A.R消耗的功率变为 B.电压表V的读数变为
C.电流表A的读数变为2I D.通过R的交变电流频率不变 【答案】B 【解析】试题分析:根据公式率的变化情况;根据
分析电动机产生的交流电的最大值以及有效值、频
判断原副线圈中电流电压的变化情况,根据副线圈中功率的变化判断原线圈中功率的变化; 根据可知转速变为原来的,则角速度变为原来的,根据
可知电动机产生的最大电动势为原来的,根据可知发电机的输出电压有效值变为原来的,即原线圈的输出电压变为原来的,根据可知副线圈的输入电压变为原来的,即电压表示数变为原来的,根据可知R消耗的电功率变为,A错误B正确;副线圈中的电流为,即变为原来的,根据可知原线圈中的电流也变为原来的,C错误;转速减小为原来的,则频率变为原来的,D错误.
【点睛】本题考查了交流电最大值,有效值,频率,变压器等;需要知道交流电路中电表的示数为有效值,在理想变压器中,恒有功率.,副线圈消耗的功率决定了原线圈的输入