高三物理步步高21-30(基礎訓練)

PAGE—PAGE1—基礎訓練21機械波（時間60分鐘，賦分100分）訓練指要本套試題訓練和考查的重點是：理解波的形成及傳播特點，能區(qū)別縱波和橫波，掌握波的圖象和波長、頻率及波速的關系.第14題、第15題為創(chuàng)新題.解這類題要特別注意波長、波速、周期的多解性，不要漏解.一、選擇題（每小題5分，共40分）1.M、N為介質(zhì)中波的傳播方向上的兩點，間距s=1.5m，它們的振動圖象如圖1—21—圖1—21—1A.15m/s B.7.5m/sC.5m/s D.3m/s2.（2001年全國高考試題）如圖1—21—2所示，在平面xy內(nèi)有一沿水平軸x正向傳播的簡諧橫波，波速為3.0m/s,頻率為2.5Hz,振幅為8.0×10-2m.已知t=0時刻P點質(zhì)元的位移為y=4.0×10-2m,速度沿y軸正向.Q點在P點右方9.0×10-1m處，對于圖1—21—2A.在t=0時，位移為y=-4.0×10-2mB.在t=0時，速度沿y軸負方向C.在t=0.1s時，位移為y=-4.0×10-2mD.在t=0.1s時，速度沿y軸正方向3.如圖1—21—3所示，S為振源，其振動頻率f=100Hz，所產(chǎn)生的簡諧橫波向右傳播，波速v=80m/s，P、Q為波的傳播途徑中的兩點，已知SP=4.2m，SQ=5.4m，當S點通過平衡位置向上運動時，則圖1—21—3A.P在波峰，Q在波谷B.P在波谷，Q在波峰C.P通過平衡位置向上運動，Q通過平衡位置向下運動D.P、Q都在波峰4.圖1—21—4所示是一列向右傳播的橫波在某一時刻的波形圖象.如果此列波的波速為2.4m/s，則在傳播過程中位于x軸上0.3m～0.6m間的某質(zhì)點P，從這一時刻起在1s內(nèi)所經(jīng)過的路程為圖1—21—4A.2.56cm B.2.4cm C.0.16m D.5.（2001年全國高考綜合能力試題）如圖1—21—5（a）所示為一列簡諧橫波在t=20s時的波形圖，圖（b）是這列波中P點的振動圖線，那么該波的傳播速度和傳播方向是A.v=25cm/s,向左傳播 B.v=50cm/s,向左傳播C.v=25cm/s,向右傳播 D.v=50cm/s,向右傳播圖1—21—5圖1—21—6A.T=,v= B.T=t,v=C.T=t,v= D.T=t,v=7.一列沿x正方向傳播的橫波，其振幅為A，波長為λ，某時刻波的圖象如圖1—21—7所示，在該時刻，某一質(zhì)點的坐標為（λ,0），經(jīng)過四分之一周期后，該質(zhì)點的坐標為12.由t=0時M點的運動方向可判斷出波是沿x軸負方向傳播的，經(jīng)t=0.5s波傳播的距離s=v·t=50×0.5m=25m，波長λ=20m，因此波向x軸負方向傳播的距離是1λ，而波形每傳播一個波長恢復原形一次，故只需將A圖中各點相應左移λ即5m，即可得到新的波形圖，如圖所示.三、13.(1)當a、b小于一個波長時，設波由a→ｂ，則λ=saｂ，λ==8mv=λf=8×25m/s=200m/s設波由ｂ→a，則λ=sabλ=4sab=4×6m=24mv=λf=24×25m/s=600m/s(2)若ab間距離大于一個波長當波由a→ｂ時，nλ+λ=sabλ=（n=1、2、3……）故波速v=λf=（24×25）/（4n+3）=600/（4n+3）（n=1、2、3……）當波由b→a時，nλ+λ=sabλ=（n=1、2、3……）故波速v=λf=600/（4n+1）（n=1、2、3……）14.(1)向左傳播時傳播的距離為s=（n+）λ=（n+）×4m=（4n+3)m（n=0、1、2…）(2)根據(jù)t=（n+）T得T=在所有可能的周期中，當n=0時的最大，故Tm=0.8s(3)波在0.2s內(nèi)傳播的距離s=vt=7m，等于個波長，故可判得波向左傳播.15.P點兩次出現(xiàn)波峰的最短時間是0.4s，所以這列波的周期T=0.4s.(1)由波速公式得v=x/T=4/0.4m/s=10m/s(2)由t=0時刻到R第一次出現(xiàn)波峰，波移動的距離s=(9-2)m=7m.則t=s=0.7s(3)在上述時間內(nèi)，R實際振動時間t1=0.7s-0.4s=0.3s,因此R通過的路程為s路=4×2×cm=6cm.

基礎訓練22分子動理論熱和功（時間60分鐘，賦分100分）訓練指要本套試題訓練和考查的重點是：理解分子動理論的內(nèi)容，掌握分子間斥力、引力和分子力的概念以及它們與分子間距離的關系.理解內(nèi)能的概念及內(nèi)能和機械能的區(qū)別，掌握熱力學第一定律.第14題、第15題為創(chuàng)新題，解答此種類型的題可以培養(yǎng)、提高學生讀取信息、分析、處理信息的能力.一、選擇題（每小題5分，共40分）1.根據(jù)分子動理論，物質(zhì)分子間距離為r0時分子所受到的引力與斥力相等，以下關于分子勢能的說法正確的是A.當分子間距離是r0時，分子具有最大勢能，距離增大或減小時勢能都變小B.當分子間距離是r0時，分子具有最小勢能，距離增大或減小時勢能都變大C.分子距離越大，分子勢能越大，分子距離越小，分子勢能越小D.分子距離越大，分子勢能越小，分子距離越小，分子勢能越大2.在下列敘述中，正確的是A.物體的溫度越高，分子熱運動越劇烈，分子平均動能越大B.布朗運動就是液體分子的熱運動C.對一定質(zhì)量的氣體加熱，其內(nèi)能一定增加3.下列說法中正確的是A.溫度高的物體比溫度低的物體熱量多B.溫度高的物體不一定比溫度低的物體的內(nèi)能多C.溫度高的物體比溫度低的物體分子熱運動的平均速率大D.相互間達到熱平衡的兩物體的內(nèi)能一定相等4.如圖1—22—1所示，用鋸條在木板上鋸出一道縫.已知拉動鋸條所用的力F=200N，所鋸的縫長為0.5m,鋸出這樣一道縫需要來回拉動鋸條50次，拉動鋸條所做的功有50%用來增大鋸條的內(nèi)能.則在鋸這道縫的過程中，鋸條內(nèi)能的增量是圖1—22—1A.100J B.50JC.2500J D.無法確定5.一定質(zhì)量的氣體做等容變化，溫度升高時，氣體的壓強增大，下列說法中不正確的是A.分子的平均動能增大B.分子與器壁碰撞時，對器壁的總沖量增加C.氣體的密度變大了D.單位時間內(nèi)分子對器壁單位面積的碰撞次數(shù)增多6.如圖1—22—2所示，A、B兩球完全相同，分別浸沒在水和水銀的同一深度，A、B用同一種特殊材料制作.當溫度稍微升高，球的體積就明顯增大，如果水和水銀的初溫及緩慢升高后的末溫都相同，且兩球熱膨脹后體積也相等，兩球也不上升，則圖1—22—2A.A球吸收的熱量多B.B球吸收的熱量多C.A、B球吸收的熱量一樣多D.不能確定吸收熱量的多少7.如圖1—22—3所示，一端封閉的薄壁玻璃管中，有一段水銀柱封閉一段空氣柱，將它倒置在水銀槽中，管口不與槽底接觸，管頂與彈簧秤的提手環(huán)相連.將彈簧秤的掛鉤懸掛于支架上，則彈簧秤的示數(shù)F為圖1—22—3A.玻璃管的重力與彈簧秤的重力之和B.玻璃管的重力與露出槽中液面的水銀柱的重力之和C.大氣壓力向上的壓力減去玻璃管的重力D.玻璃管、彈簧秤及露出槽中液面的水銀柱的重力之和8.如圖1—22—4所示，食鹽（NaCl）的晶體是由鈉離子和氯離子組成的.這兩種離子在空間中三個互相垂直的方向上，都是等距離地交錯排列的.已知食鹽的摩爾質(zhì)量是58.5g·mol-1，食鹽的密度是2.2g/cm3,阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023mol-1.在食鹽晶體中，兩個距離最近的鈉離子中心間的距離的數(shù)值最接近于（就下面四個數(shù)值相比）圖1—22—4A.3.0×10-8cm B.3.5×10-C.4.0×10-8cm D.5.0×10-8二、填空題（每小題6分，共24分）9.某種油劑的密度為8×102kg/m3，取該油劑0.8mg滴在水面上，最后形成的油膜面積最大可達_______m10.分子間同時存在著引力和斥力，若分子間引力、斥力隨分子間距離r的變化規(guī)律分別為f引=，f斥=，分子力表現(xiàn)為斥力時，r滿足的條件是_______.11.質(zhì)量為Mkg的鉛塊固定不動，質(zhì)量為mkg的鉛彈以一定的水平速度擊中鉛塊并留在其中，它們的溫度升高了12℃，若把鉛塊置于光滑水平面上，同樣的鉛彈擊中它并留在其中，它們的溫度升高了11℃.則鉛塊和鉛彈的質(zhì)量之比M12.一容器內(nèi)貯有稀薄空氣，在0℃時其壓強為3.73×10-3Pa，則此時容器內(nèi)氣體分子間的平均距離為_______m.（結(jié)果只要求保留1位有效數(shù)字，大氣壓強p0=1.0×105Pa，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol-1）三、計算題（共36分）13.（12分）已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，水的摩爾質(zhì)量M=1.8×10-2(1)1cm3的水中有多少個水分子.(2)估算一個分子的線度多大.14.(12分）某瀑布落差為50m，頂部流速為2m/s，水流面積為6m2，用它發(fā)電有65%的機械能轉(zhuǎn)化為電能，其電功率為多大？15.（12分）（2001年全國高考試題）“和平號”空間站已于2001年3月23日成功地墜落在南太平洋海域，墜落過程可簡化為從一個近圓軌道（可近似看做圓軌道）開始，經(jīng)過與大氣摩擦，空間站的大部分經(jīng)過升溫、熔化、最后汽化而銷毀，剩下的殘片墜入大海.此過程中，空間站原來的機械能中除一部分用于銷毀和一部分被殘片帶走外，還有一部分能量E′通過其他方式散失（不考慮墜落過程中化學反應的能量）.（1）試導出以下各物理量的符號表示散失能量E′的公式.（2）算出E′的數(shù)值（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.墜落開始時空間站的質(zhì)量M=1.17×105kg軌道離地面的高度h=146km;地球半徑為R=6.4×106m墜落空間范圍內(nèi)重力加速度可看做g=10m/s2;入海殘片的質(zhì)量m=1.2×104kg入海殘片的溫度升高ΔT=3000K;入海殘片的入海速度為聲速v=340m/s;空間站材料每1kg升溫1K平均所需能量C=1.0×103J;每銷毀1kg材料平均所需能量μ=1.0×107J參考答案一、1.B2.AD3.B4.D設來回拉動一次鋸條，通過的路程為s，則來回拉動鋸條一次力F做的功為W1=Fs.鋸出這道縫，力F做的總功為W=50W1=50Fs,由于s未知，故無法確定鋸條內(nèi)能的增量.5.C6.B因為水銀密度大于水的密度，對A、B兩球浸沒深度相同，所以B球所受壓力大于A球.要使B球膨脹到等于A球體積，B球克服壓力做的功多，故吸收熱量也多.7.D8.C二、9.S=10m210.r＞11.11/112.1×10-8三、13.（1）3.3×1022(2)3.1×10-10m14.設在時間t內(nèi)落下的水的質(zhì)量為m，則m=ρSvt.質(zhì)量為m的水落下時損失的機械能為：E機=mgh+mv2由題意65%E機=E電=Pt所以P==3.9×106W15.（1）根據(jù)題目所給條件，從近圓軌道到地面的空間中重力加速度g=10m/s2.若以地面為重力勢能零點，墜落過程開始時空間站在近圓軌道的勢能為Ep=Mgh ①以v表示空間站在近圓軌道上的速度，有引力提供向心力，由牛頓定律得Mg=M ②由②式可得空間站在近圓軌道上的動能為Ek=Mg(R+h) ③由①、③式得，在近圓軌道上空間站的機械能E=Mg(h) ④在墜落過程中，用于一部分銷毀所需的能量為Q汽=（M-m）μ ⑤用于殘片升溫所需的能量Q殘=CmΔT ⑥殘片入海時的動能為E殘=mv2 ⑦以E′表示其他方式散失的能量，則由能量守恒得E=Q汽+E殘+Q殘+E′ ⑧將④⑤⑥⑦式代入⑧式整理得E′=Mg(R+h)-(M-m)μ-mv2-CmΔT ⑩（2）將題目所給的數(shù)據(jù)代入⑩式解得E′=2.9×1012J

基礎訓練23庫侖定律（時間60分鐘，賦分100分）訓練指要庫侖定律和電荷守恒定律是靜電場的兩個最基本的規(guī)律，點電荷是最基本的物理模型.本套試題的重點是訓練和考查對點電荷模型的認識，訓練和考查對兩個基本規(guī)律的內(nèi)容、適用條件的理解及應用.其中第13題、第14題為創(chuàng)新題，訓練考生運用數(shù)學知識處理物理問題，從而提高分析問題、解決問題的能力.一、選擇題(每小題5分，共40分)1.關于庫侖定律，下列說法正確的是A.庫侖定律適用于點電荷，點電荷其實就是體積很小的球體B.根據(jù)F=k，當兩點電荷間的距離趨近于零時，電場力將趨向無窮大C.若點電荷Q1的電荷量大于Q2的電荷量，則Q1對Q2的電場力大于Q2對Q1的電場力D.庫侖定律和萬有引力定律的表達式相似，都是平方反比定律2.下面關于點電荷的說法正確的是A.大小、形狀可以忽略的帶電體可看成點電荷B.點電荷所帶的電荷量一定很小C.點電荷的體積一定很小D.點電荷所帶電荷量可多也可少3.兩個半徑為R，所帶電荷量分別為+Q1、+Q2的帶電球體，當兩球心相距50R時，相互作用的庫侖力大小為F0，當兩球心相距為5R時，相互作用的庫侖力大小為A.F=F0/25 B.F＞F0/25C.F=100F0 D.F＜100F4.宇航員在探測某星球時，發(fā)現(xiàn)該星球均勻帶電，且電性為負，電荷量為Q，表面無大氣.在一次實驗中，宇航員將一帶電-q(q<<Q)的粉塵置于離該星球表面h高處，該粉塵恰處于懸浮狀態(tài)；宇航員又將此粉塵帶到距該星球表面2h處，無初速釋放，則此帶電粉塵將A.背向星球球心方向飛向太空B.仍處于懸浮狀態(tài)C.沿星球自轉(zhuǎn)的線速度方向飛向太空D.向星球球心方向下落5.兩個可視為點電荷的完全相同的小金屬球的電荷量之比為5∶1，它們在真空中相距一定距離時相互作用的庫侖力為F1，如果讓它們接觸后再放回各自原來的位置上，此時它們相互作用的庫侖力變?yōu)镕2，則F1∶F2可能為①5∶2②5∶4③5∶6④5∶9A.只有①② B.只有③④C.只有②③ D.只有②④6.在絕緣光滑水平面上，相隔一定距離有兩個帶同種電荷的小球，同時從靜止釋放，則兩個小球的加速度大小和速度大小隨時間變化的情況是A.速度變大，加速度變大B.速度變小，加速度變小C.速度變大，加速度變小D.速度變小，加速度變大7.如圖1—23—1所示，質(zhì)量分別是m1和m2，電荷量分別是q1和q2的小球，用長度不等的輕絲線懸掛起來，兩絲線與豎直方向的夾角分別是α和β（α＞β），兩小球恰在同一水平線上，那么圖1—23—1A.兩球一定帶異種電荷B.q1一定大于q2C.m1一定小于m2D.m1所受的電場力一定大于m2所受的電場力8.光滑絕緣的水平面上，一個帶電粒子在半徑為r的圓周上繞圓心處一固定不動的帶電質(zhì)點做勻速圓周運動，若運動中帶電顆粒與另一質(zhì)量相同、原來靜止的顆粒合并，另一顆粒的所帶電荷量是做圓周運動顆粒所帶電荷量的一半，且與圓心處帶電質(zhì)點的電性相同，則合并之后的顆粒A.仍在原軌道上做勻速圓周運動B.開始做勻速直線運動C.開始做不是圓周的曲線運動，且離圓心越來越近D.開始做不是圓周的曲線運動，且離圓心越來越遠二、填空題(每小題6分，共24分)9.有兩個完全相同的金屬小球，分別帶有正負電荷，所帶電荷量分別為Q和-9Q.當它們相距為L時，相互作用的靜電力為36N.現(xiàn)使兩球接觸以后再分開，讓它們間距變?yōu)?L,那么它們之間相互作用的靜電力變?yōu)開______N.10.有3個完全相同的金屬小球A、B、C，其中，A球所帶電荷量為7Q，B球所帶電荷量為-Q，C球不帶電，將A和B固定起來，然后讓C球反復與A球和B球接觸，最后移去C球，則A和B間的相互作用力將變?yōu)樵瓉淼腳______倍.11.（2001年全國高考試題）如圖1—23—2所示，q1、q2、q3分別表示在一條直線上的三個點電荷，已知q1與q2之間的距離為l1,q2與q3之間的距離為l2,且每個電荷都處于平衡狀態(tài).圖1—23—2（1）如q2為正電荷，則q1為_______電荷，q3為_______電荷.(2)q1、q2、q3三者電荷量大小之比是_______∶_______∶_______.圖1—23—312.如圖1—23—3所示，在絕緣的光滑水平面上固定著等質(zhì)量的三個帶電小球(可視為質(zhì)點)，A、B、C三小球排成一條直線，若只釋放A球，則釋放A球的瞬間它的加速度為1m/s2，方向向左.若只釋放C球，則C的瞬間加速度為2m/s2，方向向右.現(xiàn)同時釋放三球，則釋放瞬間B球的加速度大小為_______m/s2圖1—23—313.(9分)已知兩個位置固定的點電荷之間有相互作用的斥力，它們的電荷量分別為q1和q2，若將這些電荷量在它們之間重新分配，以使它們間的斥力最大，則它們所帶的電荷量應分別為多大?圖1—23—414.（9分）如圖1—23—4所示，A、B是帶有等量同種電荷的兩小球，它們的質(zhì)量都是m，它們的絕緣懸線長度都是L，懸線上端都固定在同一點O上，B球懸線豎直且被固定，A球因受庫侖力而偏離B球x距離處靜止平衡，此時A球受到線的拉力為FT.現(xiàn)保持其他條件不變，用改變A球質(zhì)量的方法，使A球在距B為圖1—23—415.(9分)在光滑絕緣的水平面上有兩個被束縛著的帶有同種電荷的帶電粒子A和B，已知它們的質(zhì)量之比mA∶mB=1∶3，撤除束縛后，它們從靜止起開始運動，在開始的瞬間A的加速度為a，則此時B的加速度為多大?過一段時間后A的加速度為a/2，速度為v0，則此時B的加速度及速度分別為多大?16.（9分）如圖1—23—5所示，真空中有兩根絕緣細棒組成V字形裝置，處于豎直平面內(nèi)，棒上各穿一個質(zhì)量為mkg的小球，球可沿棒無摩擦地滑下，兩球都帶+Q庫侖的電荷量，現(xiàn)讓兩小球從同一高度由靜止開始滑下.問兩球相距多遠時速度最大.圖1—23—5參考答案一、1.D2.AD3.D4.B5.D6.C8.A運動顆粒滿足k,合并后由動量守恒得速度為v/2，在原軌道運行所需向心力為2m·()2/r=mv2/2r,庫侖引力kQ·()2/r2=kQ·q/2r2,兩者仍相等.二、9.1610.4/711.（1）負，負（2）()2∶1∶()212.1，方向向左采用隔離體法進行受力分析，由牛頓第二定律列出方程，結(jié)合牛頓第三定律進行求解.三、13.因為q1+q2=q1′+q2′,而當q1′=q2′時，庫侖力F最大，所以有q1′=q2′=(q1+q2)/2.14.8FTA球所受重力G、B對A的庫侖力FC、線的拉力FT，三力平衡，構(gòu)成一個封閉的矢量三角形，該三角形與三角形OBA15.aB=a/3;aB′=a/6,vB′=v0/3.基礎訓練24電場的力的性質(zhì)（時間60分鐘，賦分100分）訓練指要電場的最基本性質(zhì)是對放于其中的電荷有力的作用，電場強度和電場線便應用來描述電場力性質(zhì)的兩個基本概念.本訓練點便是訓練和考查對兩基本概念的理解和掌握，并綜合運用其他有關知識分析帶電體在電場中運動的規(guī)律.第6題、第15題為創(chuàng)新題，使我們熟悉利用等效場的思維方法去分析解決類似問題.一、選擇題(每小題5分，共40分)1.電場強度E的定義式為E=F/q，根據(jù)此式，下列說法中正確的是①此式只適用于點電荷產(chǎn)生的電場②式中q是放入電場中的點電荷的電荷量，F(xiàn)是該點電荷在電場中某點受到的電場力，E是該點的電場強度③式中q是產(chǎn)生電場的點電荷的電荷量，F(xiàn)是放在電場中的點電荷受到的電場力，E是電場強度④在庫侖定律的表達式F=kq1q2/r2中，可以把kq2/r2看作是點電荷q2產(chǎn)生的電場在點電荷q1處的場強大小，也可以把kq1/r2看作是點電荷q1產(chǎn)生的電場在點電荷q2處的場強大小A.只有①② B.只有①③ C.只有②④ D.只有③④2.一個檢驗電荷q在電場中某點受到的電場力為F，以及這點的電場強度為E，圖1—24—1中能正確反映q、E、F三者關系的是圖1—24—13.處在如圖1—24—2所示的四種電場中P點的帶電粒子，由靜止釋放后只受電場力作用，其加速度一定變大的是圖1—24—24.如圖1—24—3所示，一電子沿等量異種電荷的中垂線由A→O→B勻速飛過，電子重力不計，則電子所受另一個力的大小和方向變化情況是圖1—24—3A.先變大后變小，方向水平向左B.先變大后變小，方向水平向右C.先變小后變大，方向水平向左D.先變小后變大，方向水平向右5.如圖1—24—4所示，帶箭頭的線段表示某一電場中的電場線的分布情況.一帶電粒子在電場中運動的軌跡如圖中虛線所示.若不考慮其他力，則下列判斷中正確的是圖1—24—4A.若粒子是從A運動到B，則粒子帶正電；若粒子是從B運動到A，則粒子帶負電B.不論粒子是從A運動到B，還是從B運動到A，粒子必帶負電C.若粒子是從B運動到A，則其加速度減小D.若粒子是從B運動到A，則其速度減小6.如圖1—24—5所示，一根長為2m的絕緣細管AB被置于勻強電場E中，其A、B兩端正好處于電場的左右邊界上，傾角α=37°,電場強度E=103V/m，方向豎直向下，管內(nèi)有一個帶負電的小球，重G=10-3N,電荷量q=2×10-6C，從A點由靜止開始運動，已知小球與管壁的動摩擦因數(shù)為0.5，則小球從B點射出時的速度是（取g=10m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8）圖1—24—5A.2m/s B.3m/s C.2m/s D.2m/s7.在圖1—24—6所示的豎直向下的勻強電場中，用絕緣的細線拴住的帶電小球在豎直平面內(nèi)繞懸點O做圓周運動，下列說法正確的是圖1—24—6①帶電小球有可能做勻速率圓周運動②帶電小球有可能做變速率圓周運動③帶電小球通過最高點時，細線拉力一定最?、軒щ娦∏蛲ㄟ^最低點時，細線拉力有可能最小A.② B.①② C.①②③ D.①②④8.質(zhì)量為m的帶正電小球A懸掛在絕緣細線上，且處在場強為E的勻強電場中，當小球A靜止時，細線與豎直方向成30°角，已知此電場方向恰使小球受到的電場力最小，則小球所帶的電量應為A. B.C. D.二、填空題(每小題6分，共24分)9.帶負電的兩個點電荷A、B固定在相距10cm的地方，如果將第三個點電荷C放在AB連線間距A為2cm的地方，C恰好靜止不動，則A、B兩個點電荷的電荷量之比為_______.AB之間距A為2cm處的電場強度E=_______.10.有一水平方向的勻強電場，場強大小為9×103N/C，在電場內(nèi)作一半徑為10cm的圓，圓周上取A、B兩點，如圖1—24—7所示，連線AO沿E方向，BO⊥AO，另在圓心O處放一電荷量為10-8C的正電荷，則A處的場強大小為______；圖1—24—711.在場強為E，方向豎直向下的勻強電場中，有兩個質(zhì)量均為m的帶電小球，電荷量分別為+2q和-q，兩小球用長為L的絕緣細線相連，另用絕緣細線系住帶正電的小球懸掛于O點處于平衡狀態(tài)，如圖1—24—8所示，重力加速度為g，則細繩對懸點O的作用力大小為_______.圖1—24—812.長為L的平行金屬板，板間形成勻強電場，一個帶電為+q，質(zhì)量為m的帶電粒子，以初速度v0緊貼上板垂直于電場線方向射入該電場，剛好從下板邊緣射出，末速度恰與下板成30°角，如圖1—24—9所示，則：（1）粒子末速度的大小為_______；（2）勻強電場的場強為_______；（3）兩板間的距離d為_______.圖1—24—9三、計算題(共36分)圖1—24—1013.(12分)如圖1—24—10所示，在正點電荷Q的電場中，A點處的電場強度為81N/C，C點處的電場強度為16N/C，B點是在A、C連線上距離A點為五分之一AC長度處，且A、B、C圖1—24—1014.(12分)在一高為h的絕緣光滑水平桌面上，有一個帶電量為+q、質(zhì)量為m的帶電小球靜止，小球到桌子右邊緣的距離為s，突然在空間中施加一個水平向右的勻強電場E，且qE=2mg，如圖1—24—11所示，求：圖1—24—11（1）小球經(jīng)多長時間落地？（2）小球落地時的速度.15.(12分)如圖1—24—12所示，一半徑為R的絕緣圓形軌道豎直放置，圓軌道最低點與一條水平軌道相連，軌道都是光滑的.軌道所在空間存在水平向右的勻強電場，場強為E.從水平軌道上的A點由靜止釋放一質(zhì)量為m的帶正電的小球，為使小球剛好在圓軌道內(nèi)做圓周運動，求釋放點A距圓軌道最低點B的距離s.已知小球受到的電場力大小等于小球重力的倍.圖1—24—12參考答案一、1.C2.D3.D4.B根據(jù)電場線分布和平衡條件判斷.5.BC6.C利用等效場處理.7.D8.D依題意做出帶正電小球A的受力圖，電場力最小時，電場力方向應與絕緣細線垂直，qE=mgsin30°，從而得出結(jié)論.二、9.1∶16；010.0；9×103N/C；方向與E成45°角斜向右下方11.2mg+Eq先以兩球整體作為研究對象，根據(jù)平衡條件求出懸線O對整體的拉力，再由牛頓第三定律即可求出細線對O點的拉力大小.12.（1）v0（2）（3）L三、13.約為52N/C14.（1）小球在桌面上做勻加速運動，t1=,小球在豎直方向做自由落體運動，t2=,小球從靜止出發(fā)到落地所經(jīng)過的時間：t=t1+t2=.(2)小球落地時vy=gt2=,vx=at=·t=2gt=2.落地速度v=.15.R將電場和重力場等效為一個新的重力場，小球剛好沿圓軌道做圓周運動可視為小球到達等效重力場“最高點”時剛好由等效重力提供向心力.求出等效重力加速度g′及其方向角，再對全過程運用動能定理即可求解.

基礎訓練25電場的能的性質(zhì)（時間60分鐘，賦分100分）訓練指要用能量的觀點來研究問題，是現(xiàn)代物理學中更重要更普遍的方法.本訓練點側(cè)重于訓練和考查描述電場能的性質(zhì)的基本概念：電勢、電勢差、等勢面等.不僅能深刻理解這些概念，還會用這些概念及有關規(guī)律分析解決帶電體運動問題.第9題屬電場能的知識在實際中的應用.一、選擇題(每小題5分，共40分)圖1—25—11.電場中有A、B兩點，一個點電荷在A點的電勢能為1.2×10-8J，在B點的電勢能為0.80×10-8J.已知A、B兩點在同一條電場線上，如圖1—25—1所示，該點電荷的電荷量為1.0×圖1—25—1A.該電荷為負電荷B.該電荷為正電荷C.A、B兩點的電勢差UAB=4.0VD.把電荷從A移到B，電場力做功為W=4.0J2.某電場中等勢面分布如圖1—25—2所示，圖中虛線表示等勢面，過a、b兩點的等勢面電勢分別為40V和10V，則a、b連線的中點C處的電勢應圖1—25—2A.肯定等于25VB.大于25VC.小于25VD.可能等于25V圖1—25—33.如圖1—25—3所示，a、b、c是一條電場線的三點，電場線的方向由a到c，a、b間距離等于b、c間距離，用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分別表示a、b圖1—25—3A.φa＞φb＞φcB.Ea＞Eb＞EcC.φa–φb=φb–φaD.Ea=Eb=Ec圖1—25—44.（2002年上海高考試題）如圖1—25—4所示，在粗糙水平面上固定一點電荷Q，在M點無初速釋放一帶有恒定電荷量的小物塊，小物塊在Q的電場中運動到N點靜止，則從M圖1—25—4A.小物塊所受電場力逐漸減小B.小物塊具有的電勢能逐漸減小C.M點的電勢一定高于N點的電勢D.小物塊電勢能變化量的大小一定等于克服摩擦力做的功5.如圖1—25—5所示，M、N兩點分別放置兩個等量種異電荷，A為它們連線的中點，B為連線上靠近N的一點，C為連線中垂線上處于A點上方的一點，在A、B、C三點中圖1—25—5A.場強最小的點是A點，電勢最高的點是B點B.場強最小的點是A點，電勢最高的點是C點C.場強最小的點是C點，電勢最高的點是B點D.場強最小的點是C點，電勢最高的點是A點6.AB連線是某電場中的一條電場線，一正電荷從A點處自由釋放，電荷僅在電場力作用下沿電場線從A點到B點運動過程中的速度圖象如圖1—25—6所示，比較A、B兩點電勢φ的高低和場強E的大小，下列說法中正確的是圖1—25—6A.φA＞φB，EA＞EBB.φA＞φB，EA＜EBC.φA＜φB，EA＞EBD.φA＜φB，EA＜EB7.如圖1—25—7所示，平行的實線代表電場線，方向未知，電荷量為1×10-2C的正電荷在電場中只受電場力作用，該電荷由A點移到B點，動能損失了0.1J，若A點電勢為-10V，則圖1—25—7①B點電勢為零②電場線方向向左③電荷運動的軌跡可能是圖中曲線①④電荷運動的軌跡可能是圖中曲線②A.① B.①② C.①②③ D.①②④圖1—25—88.如圖1—25—8所示，光滑絕緣的水平面上M、N兩點各放一電荷量分別為+q和+2q，完全相同的金屬球A和B，給A和B以大小相等的初動能E0（此時動量大小均為p0）使其相向運動剛好能發(fā)生碰撞，碰后返回M、N兩點時的動能分別為E1和E2，動量大小分別為p1和圖1—25—8A.E1=E2=E0p1=p2=p0B.E1=E2＞E0p1=p2＞p0C.碰撞發(fā)生在M、N中點的左側(cè)D.兩球不同時返回M、N兩點二、填空題(每小題6分，共24分)9.已知空氣的擊穿電場強度為2×106V/m，測得某次閃電火花長為600m，則發(fā)生這次閃電時放電路徑兩端的電勢差U=_______.若這次閃電通過的電荷量為20C,則釋放的能量為_______.（設閃電的火花路徑為直徑）10.如圖1—25—9所示，在勻強電場中分布著A、B、C三點，且BC=20cm.當把一個電荷量q=10-5C的正電荷從A點沿AB線移到B點時，電場力做功為零.從B點移到C點時，電場力做功為-1.73×10-3J，則電場的方向為_______,場強的大小為______.圖1—25—9圖1—25—1011.如圖1—25—10所示中，A、B、C、D是勻強電場中一正方形的四個頂點，已知A、B、C三點的電勢分別為φA=15V，φB=3V,φC=-3V，由此可得D點的電勢φD=_______V.12.質(zhì)量為m、電荷量為q的質(zhì)點，在靜電力作用下以恒定速率v沿圓弧從A點運動到B點，其速度方向改變的角度為θ(rad)，AB弧長為s，則A、B兩點間的電勢差φA-φB=_______,AB弧中點的場強大小E=_______.三、計算題(共36分)13.(12分)有兩個帶電小球m1與m2，分別帶電+Q1和+Q2，在絕緣光滑水平面上，沿同一直線相向運動，當它們相距r時，速率分別為v1與v2，電勢能為E，在整個運動過程中(不相碰)電勢能的最大值為多少?圖1—25—1114.(12分)傾角為30°的直角三角形底邊長為2L，底邊處在水平位置，斜邊為光滑絕緣導軌，現(xiàn)在底邊中點O處固定一正電荷Q，讓一個質(zhì)量為m的帶正電質(zhì)點q從斜面頂端A沿斜邊滑下(不脫離斜面)，如圖1—25—11所示，已測得它滑到B在斜面上的垂足D處時速度為v，加速度為圖1—25—1115.（12分）如圖1—25—12所示，小平板車B靜止在光滑水平面上，一可以忽略大小的小物塊A靜止在小車B的左端，已知物塊A的質(zhì)量為m，電荷量為+Q；小車B的質(zhì)量為M，電荷量為-Q，上表面絕緣，長度足夠長；A、B間的動摩擦因數(shù)為μ，A、B間的庫侖力不計，A、B始終都處在場強大小為E、方向水平向左的勻強電場中.在t=0時刻物塊A受到一大小為I，方向水平向右的沖量作用開始向小車B的右端滑行.求：圖1—25—12（1）物塊A的最終速度大??；（2）物塊A距小車B左端的最大距離.參考答案一、1.A2.C3.A只有一條電場線，不能確定具體的電場，無法比較電場強弱及兩點間的電勢差.4.ABD5.C6.A7.C正電荷從A點移到B點，動能減少，電場力做負功，電勢能增加，電勢升高，UBA=V=10V=φB-φA.得φB=0.電荷所受電場力方向向左，軌跡為曲線①.8.B完全相同的兩金屬球初動能、動量大小相同，則初速度大小相同，于M、N中點相碰時速度均減為零，之后由于庫侖斥力變大，同時返回M、N兩點時速度大小同時變大但彼此相等，方向相反.二、9.1.2×109V；2.4×1010J10.垂直于A、B線斜向下；1000V/m11.912.0；A、B位于同一條等勢圓弧線上，圓弧線上每一點場強大小相同，由牛頓運動定律及圓的有關知識即可求解.三、13.Em=E+由動量守恒定律可得兩球最接近，即電勢能最大時二者的共同速度，再由能量守恒定律可求得電勢能的最大值.14.vC=,aC=g-a在D點：mgsin30°-FDsin30°=ma,在C點：mgsin30°+FDcos30°=maC,D和C在同一等勢面上，F(xiàn)D=FC，得aC=2gsin30°-a=g-a.質(zhì)點從D到C的過程中運用動能定理可得：mgLsin60°=m(vC2-v2),從而得出結(jié)論.15.(1)(2),由動量守恒定律和能的轉(zhuǎn)化和守恒定律求解.

基礎訓練26電容器帶電粒子在電場中的運動（時間60分鐘，賦分100分）訓練指要電容器是一種重要的電學元件，我們要了解其結(jié)構(gòu)，對于平行板電容器，要理想其電容決定式的意義.帶電粒子在電場中運動，綜合了電場知識、力學知識，通過訓練使我們能結(jié)合力學知識和方法，分析和把握帶電粒子在電場中運動的規(guī)律.第1題、第4題、第9題為創(chuàng)新題，使我們了解本部分知識在現(xiàn)代技術(shù)中的應用.一、選擇題(每小題5分，共40分)1.1999年7月12日日本原子能公司所屬敦賀灣核電站由于水管破裂導致高輻射冷卻劑外流，在檢測此次重大事故中應用了非電量變化（冷卻劑外泄使管中液面變化）轉(zhuǎn)移為電信號的自動化測量技術(shù).圖1—26—1是一種通過檢測電容器電容的變化來檢測液面高低的儀器原理圖，容器中裝有導電液體，是電容器的一個電極，中間的芯柱是電容器的另一個電極，芯柱外面套有絕緣管（塑料或橡皮）作為電介質(zhì)，電容器的兩個電極分別用導線接在指示器上，指示器上顯示的是電容的大小，但從電容的大小就可知容器中液面位置的高低，為此，以下說法中正確的是圖1—26—1A.如果指示器顯示出電容增大了，則兩電極正對面積增大，必液面升高B.如果指示器顯示電容減小了，則兩電極正對面積增大，必液面升高C.如果指示器顯示出電容增大了，則兩電極正對面積減小，液面必降低D.如果指示器顯示出電容減小了，則兩電極正對面積增大，液面必降低圖1—26—22.如圖1—26—2所示，平行板電容器經(jīng)開關S與電池連接，a處有一電荷量非常小的點電荷，S是閉合的，φa表示a點的電勢，F(xiàn)圖1—26—2A.φa變大，F(xiàn)變大 B.φa變大，F(xiàn)變小C.φa不變，F(xiàn)不變 D.φa不變，F(xiàn)變小3.(2001年全國高考試題)如圖1—26—3所示，虛線a、b和c是某靜電場中的三個等勢面，它們的電勢分別為φa、φb和φc，φa＞φb＞φc，一帶正電的粒子射入電場中，其運動軌跡如實線KLMN所示，由圖可知圖1—26—3A.粒子從K到L的過程中，電場力做負功B.粒子從L到M的過程中，電場力做負功C.粒子從K到L的過程中，靜電勢能增加D.粒子從L到M的過程中，動能減小4.離子發(fā)動機飛船，其原理是用電壓U加速一價惰性氣體離子，將它高速噴出后，飛船得到加速，在氦、氖、氬、氪、氙中選用了氙，理由是用同樣電壓加速，它噴出時A.速度大 B.動量大C.動能大 D.質(zhì)量大5.如圖1—26—4所示，從F處釋放一個無初速的電子向B極方向運動，指出下列對電子運動的描述中哪句是錯誤的(設電源電動勢為U)圖1—26—4A.電子到達B板時的動能是UeVB.電子從B板到達C板動能變化量為零C.電子到達D板時動能是3eVD.電子在A板和D板之間做往復運動6.a、b、c三個α粒子由同一點垂直場強方向進入偏轉(zhuǎn)電場，其軌跡如圖1—26—5所示，其中b恰好飛出電場，由此可以肯定圖1—26—5①在b飛離電場的同時，a剛好打在負極板上②b和c同時飛離電場③進入電場時，c的速度最大，a的速度最?、軇幽艿脑隽肯啾龋琧的最小，a和b的一樣大A.① B.①② C.③④ D.①③④7.在圖1—26—6所示的實驗裝置中，充電后的平行板電容器的A極板與靈敏的靜電計相接，極板B接地.若極板B稍向上移動一點，由觀察到靜電計指針的變化，作出電容器電容變小的依據(jù)是圖1—26—6A.兩極間的電壓不變，極板上電荷量變小B.兩極間的電壓不變，極板上電荷量變大C.極板上的電荷量幾乎不變，兩極間的電壓變小D.極板上的電荷量幾乎不變，兩極間的電壓變大8.如圖1—26—7所示，電子在電勢差為U1的加速電場中由靜止開始運動，然后射入電勢差為U2的兩塊平行極板間的電場中，射入方向跟極板平行，整個裝置處在真空中，重力可忽略，在滿足電子能射出平行板區(qū)的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角θ變大的是圖1—26—7A.U1變大、U2變大 B.U1變小、U2變大C.U1變大、U2變小 D.U1變小、U2變小二、填空題(每小題6分，共24分)9.密立根油滴實驗進一步證實了電子的存在，揭示了電荷的非連續(xù)性.如圖1—26—8所示是密立根實驗的原理示意圖，設小油滴質(zhì)量為m，調(diào)節(jié)兩板間電勢差為U,當小油滴懸浮不動時，測出兩板間距離為d.可求出小油滴的電荷量q=_______.圖1—26—810.水平放置的平行板電容器的電容為C，板間距離為d，極板足夠長，當其帶電荷量為Q時，沿兩板中央水平射入的帶電荷量為q的微粒恰好做勻速直線運動.若使電容器電荷量增大一倍，則該帶電微粒落到某一極板上所需的時間_______.12.如圖1—26—9所示，一絕緣細圓環(huán)半徑為r，其環(huán)面固定在水平面上，場強為E的勻強電場與圓環(huán)平面平行，環(huán)上穿有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的小球，可沿圓環(huán)做無摩擦的圓周運動，若小球經(jīng)A點時速度vA的方向恰與電場垂直，且圓環(huán)與小球間沿水平方向無力的作用，則速度vA=_______.當小球運動到與A點對稱的B點時，小球?qū)A環(huán)在水平方向的作用力NB=_______.圖1—26—9三、計算題(共36分)13.（12分）證明：在帶電的平行金屬板電容器中，只要帶電粒子垂直電場方向射入（不一定在正中間），且能從電場中射出（如圖1—26—10所示），則粒子射入速度v0的方向與射出速度vt的方向的交點O必定在板長L的中點.圖1—26—10圖1—26—1114.（12分）如圖1—26—11所示，一對豎直放置的平行金屬板A、B構(gòu)成電容器，電容為C.電容器的A板接地，且中間有一個小孔S.一個被加熱的燈絲K與S位于同一水平線，從燈絲上可以不斷地發(fā)射出電子，電子經(jīng)過電壓U0加速后通過小孔S沿水平方向射入A、B兩極板間.設電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，電子從燈絲發(fā)射時的初速度不計.如果到達B板的電子都被B板吸收，且單位時間內(nèi)射入電容器的電子數(shù)為n，隨著電子的射入，兩極板間的電勢差逐漸增加，最終使電子無法到達B板.求：（1）當B板吸收了N個電子時，A、B兩板間的電勢差.（2）A、B兩板間可達到的最大電勢差.（3）從電子射入小孔S開始到A、B兩板間的電勢差達到最大值所經(jīng)歷的時間.15.（12分）在光滑水平面上有一質(zhì)量m=1.0×10-3kg、電荷量q=1.0×10-10C的帶正電小球，靜止在O點，以O點為原點，在該水平面內(nèi)建立直角坐標系Oxy,現(xiàn)突然加一沿x軸正方向、場強大小E=2.0×106V/m的勻強電場，使小球開始運動，經(jīng)過1.0s，所加電場突然變?yōu)檠貀軸正方向、場強大小仍為E=2.0×10參考答案一、1.A該儀器類似于平行板電容器，且芯柱進入液體深度h越大，相當于兩平行板的正對面積越大，電容越大.2.B3.AC4.B5.C電子從A到B做加速運動，從B到C做勻速運動，從C到D做減速運動，在D板時速度減為零之后返回，在A、D板間做往復運動.6.D7.D靜電計是用來測帶電體和大地之間電勢差的，指針偏角大小反映了電容器A、B兩極板間電勢差大小，由Q幾乎不變，Q=CU即可得出結(jié)論.8.B二、9.10.11.6.25×1015個，2/1，n=I/e=6.25×1015個，設質(zhì)子在與質(zhì)子源相距l(xiāng)和4l的兩處的速度分別為v1、v2，則v1/v2==1/2,極短的相等長度質(zhì)子流中質(zhì)子數(shù)之比為.12.,6Eq三、13.從偏移量y與偏轉(zhuǎn)角θ的關系即可得到證明.14.(1)(2)U0(3)15.第3s內(nèi)所加電場方向指向第三象限，與x軸與225°角；小球速度變?yōu)榱愕奈恢?0.40m,0.20m).小球在第1s內(nèi)沿x軸正方向做勻加速直線運動；第2s內(nèi)沿x軸正方向做勻速運動，沿y軸正方向做初速度為零的勻加速運動；第3s內(nèi)做勻減速直線運動，至速度減小到零.

基礎訓練27用單擺測重力加速度等勢線的描繪與研究(實驗四)（時間60分鐘，賦分100分）訓練指要通過訓練進一步理解掌握用單擺測重力加速度的實驗原理和方法.掌握用“模擬”靜電場方法描繪等勢線，學會用圖象處理實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論.第12題、第13題、第15題為創(chuàng)新題，提供了測重力加速度的其他途徑，或單擺的其他方面靈活運用，開闊我們的眼界，激發(fā)了我們的思維.一、選擇題(每小題5分，共35分)1.在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，單擺的擺角必須小于5°，其原因是因為A.單擺的周期與振幅有關，擺角超過5°時，測出的周期偏大B.擺角越大，受空氣阻力越大，影響實驗結(jié)果C.因為簡諧運動的周期與振幅無關.擺角小些給實驗帶來很大方便D.擺角超過5°，單擺的振動不再是簡諧運動，周期公式失效2.利用單擺測重力加速度的實驗中，誤差主要來自A.擺長測量中的誤差B.周期測量中的誤差C.擺角超過5°時產(chǎn)生的誤差D.由于π值的近似取值而帶來的誤差3.在用單擺測重力加速度的實驗中，擺球應在同一豎直平面內(nèi)運動.某同學在做實驗時，單擺不在同一豎直平面內(nèi)，成一圓錐擺，如果在其他方面及測量中均無差錯，他測出的g值與當?shù)刂亓铀俣鹊臉藴手礸0比較，有A.g=g0 B.g＞g0C.g＜g0 D.無法比較其大小4.為了提高周期的測量精度，下列哪種做法是可取的A.用秒表直接測量一次全振動的時間B.用秒表測30至50次全振動的時間，計算出平均周期C.在平衡位置啟動秒表和結(jié)束計時D.在最大位移處啟動秒表和結(jié)束計時E.用秒表測100次全振動的時間，計算平均周期F.在平衡位置啟動秒表，并開始計數(shù)，當擺球第30次經(jīng)過平衡位置時制動秒表，若讀數(shù)為t，則T=5.在電場中等勢線的描繪實驗中所用靈敏電流表的指針偏轉(zhuǎn)方向與電流的關系是：當電流從正接線柱流入電流表G時，指針偏向正接線柱一側(cè).某同學用這個電表探測基準點2兩側(cè)的等勢點時，把接電流表正接線柱的E1探針觸在基準點2上，把接負接線柱的E2探針接觸在紙上某一點，如圖1—27—1所示，若發(fā)現(xiàn)電表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，該同學移動E2的方向正確的是圖1—27—1A.若電表指針偏向正接線柱一側(cè)，E2向右移動B.若電表指針偏向正接線柱一側(cè)，E2向左移動C.若電表指針偏向負接線柱一側(cè)，E2向右移動D.若電表指針偏向負接線柱一側(cè)，E2向左移動6.電場中等勢線的描繪中，根據(jù)不同的實驗原理應相應選取不同的測量電表，下列選擇正確的是A.若用“等電勢”描繪等勢線，則選用靈敏電流表B.若用“等電勢”描繪等勢線，則選用電壓表C.若用“等電勢差”描繪等勢線，則選用電壓表D.若用“等電勢差”描繪等勢線，則選用電流表7.在電場中等勢線的描繪的實驗中，先在導電紙上畫出電極a、b(模擬點電荷)的連線，在連線上選取間距大致相同的5個點c、d、e、f、g，如圖1—27—2所示，G為靈敏電流表，甲、乙為兩探針，則實驗中圖1—27—2A.探針甲不動，移動乙B.探針乙不動，移動甲C.電流表示數(shù)為零時說明電流計斷路D.圖中虛線表示電場線二、填空題(共42分)8.（4分）某同學在做“利用單擺測重力加速度”實驗中，先測得擺長為97.50cm，擺球直徑為2.00cm，然后用秒表記錄了單擺振動50次所用的時間如圖1—27—3所示，則該擺擺長為_______cm，秒表所示讀數(shù)為_______s.圖1—27—39.(6分)在用單擺測定重力加速度的實驗中：（1）擺動時偏角應滿足的條件是_________.為了減小測量周期的誤差，計時開始時，擺球應是經(jīng)過最_______（填“高”或“低”）點的位置，且用秒表測量單擺完成多次振動所用的時間，求出周期；（2）用最小刻度為1mm的刻度尺測擺長，測量情況如圖1—27—4所示，O為懸掛點，從圖1—27—4中可知單擺的擺長為_______m；（3）若用l表示擺長，T表示周期，那么重力加速度的表達式為g=_________.圖1—27—410.(6分）在利用單擺測定重力加速度的實驗中，由單擺做簡諧運動的周期公式得到g=·L.只要測出多組單擺的擺長L和運動周期T，作出T2-L圖象，就可以求出當?shù)氐闹亓铀俣?理論上T2-L圖象是一條過坐標原點的直線，某同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的圖象如圖1—27—5所示.（1）造成圖象不過坐標原點的原因是______________；（2）由圖象求出的重力加速度g=_______m/s2.(取π2=9.87)圖1—27—511.(9分)在用電流場摸擬靜電場描繪電場等勢線的實驗中，在下列所給出的器材中：(1)應選用的是________；(用器材前的字母表示)A.6V的交流電源B.6V的直流電源C.100V的直流電源D.量程0～0.5V，零刻度在刻度盤中央的電壓表E.量程0～300μA，零刻度在刻度盤中央的電流表(2)在實驗過程中，要把復寫紙、導電紙、白紙鋪放在木板上，它們鋪放的順序(自下而上)應是①_______、②_______、③_______.(3)在實驗中，按下電鍵，接通電路，若有一個探針與基準點O接觸，另一探針已在基準點兩側(cè)找到了實驗所需要的兩點a、b.如圖1—27—6所示，則此探針在與a點接觸時，電表的指針應_______(選填“左偏”“右偏”“指零”)；當此探針與b點接觸時，電表指針應_______.(選填“左偏”“右偏”“指零”)圖1—27—612.(9分)現(xiàn)給定以下器材：A.閃光照相機B.秒表C.打點計時器D.交流電源4V~6VE.導線若干F.紙帶G.復寫紙H.鐵架臺I.游標卡尺J.重物K.刻度尺L.直徑1cm的鋼球M.1m長彈性細線N.照相底片設計一個測當?shù)刂亓铀俣萭的實驗方案.（1）從給定器材中選（填器材前面的字母）___________，作為實驗器材；（2）需要測量的物理量是______________；（3）用你測量出的物理量寫出重力加速度g的表達式:g=___________.13.（8分）用滴水法可以測定重力加速度的值，方法是：在自來水龍頭下面固定一塊擋板A，使水一滴一滴斷續(xù)地滴落到擋板上，如圖1—27—7所示.仔細調(diào)節(jié)水龍頭，使得耳朵剛好聽到前一個水滴滴在擋板上的聲音的同時，下一個水滴剛好開始下落.首先量出水龍頭口離擋板的高度h，再用秒表計時，計時方法是：當聽到某一水滴滴在擋板上的聲音的同時，開啟秒表開始計時，并數(shù)“1”，以后每聽到一聲水滴聲，依次數(shù)“2，3…”，一直數(shù)到“n”時，按下秒表按鈕停止時，讀出秒表的示數(shù)為t.圖1—27—7圖1—27—8（1）寫出用上述測量量計算重力加速度g的表達式.g=___________________.(2)為了減小誤差，改變h的數(shù)值，測出多組數(shù)據(jù)，次數(shù)高度h/cm空中運動時間t′/s120.100.20225.00.23332.430.26438.450.28544.000.30650.120.32記錄在表格中（表中t′是水滴從水龍頭口到A板所用的時間，即水滴在空中運動的時間），請在圖1—27—8中所示的坐標紙上作出適當?shù)膱D象，并利用圖象求出重力加速度g的值.g=_______（要求2位有效數(shù)字）.三、論述、計算題（共23分）14.（10分）某同學利用單擺測重力加速度的實驗獲得如下數(shù)據(jù)：擺長l/m0.5000.6000.8001.100周期T/s1.431.551.792.09請你用“T2—l”圖線的方法求出當?shù)氐闹亓铀俣?，并寫出處理過程和畫“T2—l”圖線.15.（13分）從一座高大建筑物頂端下垂一條輕質(zhì)長繩至地面，長繩上端固定，測量工具僅限用秒表、米尺，其他實驗器材根據(jù)需要自選.請回答下面兩個問題：（1）如果已知當?shù)氐闹亓铀俣萭，請設計測量該建筑物高度的方案；（2）如果不知當?shù)氐闹亓铀俣萭，請設計測量該建筑物高度的方案.參考答案一、1.D2.B3.B單擺振動周期：T=2π,g=.圓錐擺周期：T=2π,g=.實際的是g0=,而測出的是g=,h＜l,故g＞g0.4.BC5.BC6.AC7.A二、8.98.50;99.89.(1)偏角小于5°，低（2）0.9960(3)4π210.(1)測單擺擺長時漏掉了擺球的半徑或所測得擺長偏短（2）9.8711.(1)BE(2)白紙，復寫紙，導電紙（3）指零，指零12.方案（一）：（1）器材CDEFGHJK（2）測相鄰的相等時間（t）段位移差Δs(3)g=方案（二）：（1）器材：ALNK（2）測量相鄰兩點間的長度差Δs(3)g=(k為相機的物像比，t為閃光周期）13.(1)（2）作圖略，9.8m·s-2三、14.圖略g=≈9.96m·s-215.(1)選一個金屬重錘固定在長繩的下端，構(gòu)成一個單擺，給擺球一個初速度使其做簡諧運動，用秒表測得n次全振動的時間t,則其周期是T=,代入單擺周期公式T=2π即可求出h=.(2)①選一個金屬重錘固定在長繩的下端，構(gòu)成一個單擺，給擺球一個初速度使其做簡諧運動，用秒表測n1次全振動的時間t1，則其周期是T1=，代入單擺周期公式T1=2π;②長繩末端截去一小段Δl，與金屬重錘構(gòu)成一個單擺，給擺球一個初速度使其做簡諧運動，用秒表測n2次全振動的時間t2，則其周期是T2=,代入單擺周期公式T2=2π,綜合可求得h1=.

基礎訓練28部分電路歐姆定律電阻定律（時間60分鐘，賦分100分）訓練指要電流、電壓、電阻是電路的最基本概念，歐姆定律、電阻定律也是電路的兩個基本規(guī)律，通過訓練，達到深刻理解和掌握這些基本概念和基本規(guī)律，了解超導現(xiàn)象.第8題、第15題為創(chuàng)新題，不僅將理論和實際聯(lián)系起來，也將我們所學的力學知識、電路知識有機地結(jié)合起來，從而提高分析問題、解決問題的能力.一、選擇題(每小題5分，共40分)1.關于電阻率，下列說法中不正確的是A.電阻率是表征材料導電性能好壞的物理量，電阻率越大，其導電性能越好B.各種材料的電阻率都與溫度有關，金屬的電阻率隨溫度升高而增大C.所謂超導體，當其溫度降低到接近絕對零度的某個臨界溫度時，它的電阻率突然變?yōu)榱鉊.某些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，通常都用它們制作標準電阻圖1—28—1A.4A B.2A C.A D.A3.如圖1—28—2所示，兩段材料相同、長度相等、但橫截面積不等的導體接在電路中，總電壓為U，則圖1—28—2①通過兩段導體的電流相等②兩段導體內(nèi)的自由電子定向移動的平均速率不同③細導體兩端的電壓U1大于粗導體兩端的電壓U2④細導體內(nèi)的電場強度大于粗導體內(nèi)的電場強度A.① B.①② C.①②③ D.①②③④4.如圖1—28—3所示，a、b、c、d是滑動變阻器的4個接線柱，現(xiàn)把此變阻器串聯(lián)接入電路中并要求滑片P向接線柱c移動時，電路中的電流減小，則接入電路的接線柱可能是圖1—28—3A.a和b B.a和c C.b和c D.b和d5.一個標有“220V、60W”的白熾燈泡，加上的電壓U由零逐漸增大到220V，在此過程中，電壓(U)和電流(I)的關系可用圖象表示，題中給出的四個圖線(圖1—28—4)中，肯定不符合實際的是圖1—28—46.一根粗細均勻的導線，兩端加上電壓U時，通過導線中的電流強度為I，導線中自由電子定向移動的平均速度為v，若導線均勻拉長，使其半徑變?yōu)樵瓉淼?，再給它兩端加上電壓U，則A.通過導線的電流為B.通過導線的電流為C.自由電子定向移動的平均速率為D.自由電子定向移動的平均速率為7.如圖1—28—5所示，當滑動變阻器的滑鍵從最左端向右滑過2R/3時，電壓表的讀數(shù)由U0增大到2U0，若電源內(nèi)阻不計，則下列說法中正確的是圖1—28—5A.通過變阻器R的電流增大為原來的2倍B.變阻器兩端的電壓減小為原來的倍C.若R的阻值減小到零，則電壓表的示數(shù)為4U0D.以上說法都正確8.家用電熱滅蚊器電熱部分的主要器件是PCT元件，PCT元件是由鈦酸鋇等導體材料制成的電阻器，其電阻率ρ與溫度t的關系如圖1—28—6所示.由于這種特性，PCT元件具有發(fā)熱、控溫雙重功能.對此，以下判斷中正確的是圖1—28—6A.通電后，其電功率先增大后減小B.通電后，其電功率先減小后增大C.當其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時，溫度保持在t1或t2不變D.當其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時，溫度保持在t1至t2間的某一值不變二、填空題(每小題6分，共24分)9.在電解槽中，1min內(nèi)通過橫截面的一價正離子和一價負離子的個數(shù)分別為1.125×1021和7.5×1020，則通過電解槽的電流為_______.10.若加在導體兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼臅r，導體中的電流減小0.2A，如果所加電壓變?yōu)樵瓉淼?倍，則導體中的電流將變?yōu)開______.11.如圖1—28—7所示，電源可提供U=6V的恒定電壓，R0為定值電阻，某同學實驗時誤將一電流表(內(nèi)阻忽略)并聯(lián)于Rx兩端，其示數(shù)為2A，當將電流表換成電壓表(內(nèi)阻無限大)后，示數(shù)為3V，則Rx的阻值為_______Ω.圖1—28—7圖1—28—812.將阻值為16Ω的均勻電阻絲變成一閉合圓環(huán)，在圓環(huán)上取Q為固定點，P為滑鍵，構(gòu)成一圓形滑動變阻器，如圖1—28—8所示，要使Q、P間的電阻先后為4Ω和3Ω，則對應的θ角應分別是_______和_______.三、計算題(共36分)13.(12分)甲、乙兩地相距6km，兩地間架設兩條電阻都是6Ω的導線.當兩條導線在甲、乙兩地間的某處發(fā)生短路時，接在甲地的電壓表（如圖1—28—9所示）讀數(shù)為6V，電流表的讀數(shù)為1.2A，則發(fā)生短路處距甲地多遠？圖1—28—914.(12分)某用電器離電源Lm，線路上電流為IA，若要求線路上電壓不超過UV，輸電線電阻率為ρΩ·m，則該輸電線的橫截面積需滿足什么條件?15.(12分)如圖1—28—10所示是一種懸球式加速度儀.它可以用來測定沿水平軌道做勻加速直線運動的列車的加速度.m是一個金屬球，它系在細金屬絲的下端，金屬絲的上端懸掛在O點，AB是一根長為l的電阻絲，其阻值為R.金屬絲與電阻絲接觸良好，摩擦不計.電阻絲的中點C焊接一根導線.從O點也引出一根導線，兩線之間接入一個電壓表eq\o\ac(○,V)(金屬絲和導線電阻不計).圖中虛線OC與AB相垂直，且OC=h，電阻絲AB接在電壓恒為U的直流穩(wěn)壓電源上.整個裝置固定在列車中使AB沿著車前進的方向.列車靜止時金屬絲呈豎直狀態(tài).當列車加速或減速前進時，金屬線將偏離豎直方向θ，從電壓表的讀數(shù)變化可以測出加速度的大小.圖1—28—10(1)當列車向右做勻加速直線運動時，試寫出加速度a與θ角的關系及加速度a與電壓表讀數(shù)U′的對應關系.(2)這個裝置能測得的最大加速度是多少?參考答案一、1.A2.A3.D利用I=neSv及R=ρ進行分析.4.CD5.ACD6.BC7.ABCD實際中的電壓表接在電路中可以看成一個電阻，其表的示數(shù)則為這個電阻兩端的電壓，結(jié)合電源兩端電壓不變進行分析.8.AD由圖知，常溫下其電阻較小，通入電流后，隨著溫度升高，其電阻率先變小，然后迅速增大，其功率先變大后變小，當其產(chǎn)生的熱量與放出的熱量相等時，溫度保持在t1~t2之間的某一值不變，如果溫度再升高，電阻率變大，導致電流變小，那么溫度隨之會降低；如果溫度降低，電阻率變小，導致電流變大，溫度又會升上去.二、9.5A10.1.2A11.312.π;或π.圓形滑動變阻器Q、P之間的電阻為兩段圓弧的電阻R1、R2并聯(lián)所得的總電阻，找出總電阻與θ關系即可求解.三、13.2.5km14.S（2）因CD間的電壓最大值為U/2，即Umax′=U/2,所以amax=g.

基礎訓練29電功和電功率（時間60分鐘，賦分100分）訓練指要電功和電功率是電路的兩個重要概念，焦耳定律是關于電熱的基本規(guī)律.通過訓練使我們更好地理解掌握這些概念和規(guī)律，學會分析電路中能量轉(zhuǎn)化關系，掌握電功、電功率及電熱的計算方法.第5題、第12題、第15題為創(chuàng)新題，使我們學會運用本訓練點知識解決實際問題，提高實踐能力.一、選擇題(每小題5分，共40分)1.標有“220V、15W”和“12V、15W”的甲、乙兩燈泡相比較，下列說法正確的是A.甲燈絲短而粗，乙燈絲細而長B.正常發(fā)光時，甲比乙更亮些C.正常發(fā)光時，甲燈的電流比乙燈大D.甲、乙燈串聯(lián)使用時，甲燈兩端的電壓比乙燈大2.如圖1—29—1所示的電路中，六個電阻的阻值均相同，由于對稱性，電阻R2上無電流通過.已知電阻R6所消耗的電功率為1W，則六個電阻所消耗的總功率為圖1—29—1A.6W B.5W C.3W D.2W3.一臺直流電動機額定電壓為100V，正常工作時電流為20A，線圈內(nèi)阻為0.5Ω，那么在1min內(nèi)A.電動機線圈產(chǎn)生的熱量為1.2×105JB.電動機消耗的電能為1.2×105JC.電動機的機械功率不大于1.8×103WD.電源輸入給電動機的功率為2.0kW4.如圖1—29—2所示，A、B間電壓恒定，三只燈泡亮度相同，設它們的電阻分別為R1、R2、R3，則下列判斷正確的是圖1—29—2A.R1＜R2＜R3 B.R1＜R3＜R2C.P向下滑時，L1和L3變亮，L2變暗D.P向下滑時，L3變亮，L1和L2變暗5.有一只電熨斗，內(nèi)部電路如圖1—29—3甲所示，其中M為旋鈕的內(nèi)部接線端子，旋鈕有“高”“中”“低”“關”四個擋，每個擋內(nèi)部接線有如圖乙中所示的四種方式，下列判斷中正確的是圖1—29—3A.a方式為“高”擋 B.b方式為“低”擋C.c方式為“關”擋 D.d方式為“中”擋6.如圖1—29—4所示，R1=R2=R3，AC和BC之間可接用電器，電阻R1、R2、R3應選擇的功率規(guī)格分別為P1、P2、P3，則合理的選擇是圖1—29—4A.P1=P2=P3 B.P2＞P1=P3C.P1＜P2＜P3 D.P1＞P2＞P37.如圖1—29—5所示，將電阻R接在恒壓電源的端點A、B時，消耗的功率為8W；若將R用導線接在較遠的P、Q時，R消耗的功率為2W，那么AP、BQ消耗的總功率為A.2W B.3W C.4W D.6W圖1—29—5圖1—29—68.由阻值均為100Ω的電阻，R1、R2、R3組成如圖1—29—6所示的部分電路.已知R1、R2允許的最大發(fā)熱功率為4W，R3允許的最大發(fā)熱功率為1W.現(xiàn)將a、b、c三點中的任意兩點接入某電路中去，這個部分電路允許消耗的最大功率是A.9W B.6W C.3W D.1.5W二、填空題(每小題6分，共24分)9.如圖1—29—7所示，將A、B兩端接到輸出電壓為9V的電源上時，已知通過R1的電流I1=2A，R2=2Ω.電阻R3上消耗的功率為P3=15W，則R1=________Ω，R3=______Ω.圖1—29—710.如圖1—29—8所示的(甲)、(乙)中的小燈泡都相同，(甲)圖中電壓恒定為6V，(乙)圖中電壓恒定為12V，調(diào)節(jié)可變電阻R1、R2使四只小燈泡都恰好正常發(fā)光(功率相同)，這時可變電阻接入電路中的電阻值之比R1∶R2=_______它們消耗的電功率之比P1∶P2=_______.圖1—29—811.某商場安裝了一臺傾角為30°的自動扶梯，該扶梯在電壓為380V的電動機帶動下以0.4m/s的恒定速率向斜上方移動，電動機的最大輸出功率為4.9kW，不載人時測得電動機中的電流為5A，若載人時扶梯可同時乘載的最多人數(shù)為_______(設人的平均質(zhì)量為60kg，g=10m/s2).12.太陽能汽車是利用太陽能電池將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能，再利用電動機驅(qū)動汽車的一種新型汽車，目前正處在實驗階段.實驗車的形狀都比較怪，有一個幾乎布滿全部車身的太陽能電池板，還有流線型的外形，僅有的一位乘員（駕駛員）擁有的空間也極為有限.今后隨著太陽能電池板效率的提高和輕型高強度的車體材料的出現(xiàn)，實用型的太陽能汽車必將會出現(xiàn)在我們的生活中.某輛實驗車，太陽能電池板的總面積為S=8m2，電池組提供的電壓為U=120V，提供給電動機的工作電流為I=10A，電動機內(nèi)阻為R=2Ω，太陽光照射到電池板上單位面積上的輻射功率為P0=1kW/m2，已知電動機的效率為η=90%，在水平路面行駛時車受的阻力為Ff=150N.那么這輛實驗車在該路面上行駛的最大速度大小是_______，它所用的太陽能電池板的效率η′三、計算題(共36分)13.(12分)如圖1—29—9所示，分壓電路的輸入端電壓為U=6V，電燈L上標有“4V、4W”，滑動變阻器的總電阻Rab=13.5Ω，求當電燈正常發(fā)光時，滑動變阻器消耗的總功率.圖1—29—914.(10分)小型直流電動機，線框電阻為20Ω，接在電壓為120V的電源上，求：當輸入電動機的電流多大時，電動機可以得到最大的輸出功率?且最大的輸出功率多大?15.(14分)圖1—29—10是電飯煲的電路圖，S1是一個控溫開關，手動閉合后，當此開關溫度達到居里點（103℃）時，會自動斷開，S2是一個自動控溫開關，當溫度低于70℃時，會自動閉合；溫度高于80℃時，會自動斷開.紅燈是加熱時的指示燈，黃燈是保溫時的指示燈.分流電阻R1=R2=500Ω，加熱電阻絲R3=50圖1—29—10（1）分析電飯煲的工作原理.（2）簡要回答，如果不閉合開關S1，能將飯煮熟嗎？（3）計算加熱和保溫兩種狀態(tài)下，電飯煲消耗的電功率之比.參考答案一、1.D2.D3.BCD4.BC5.B在電壓一定的情況下，電阻越小，消耗的功率越大.7.A原輸出功率P1=UI1，改接后輸出功率P2=UI2=U·UI1=4W，AP、BQ消耗的總功率為2W.8.B由三個已知電阻允許的最大發(fā)熱功率分別計算出每個電阻允許承受的最大電壓，再結(jié)合對a、b、c三點中任意兩點接入某電路中去的三種情況逐一進行討論，從而得出結(jié)論.二、9.3,0.610.1∶4,1∶112.6m/s,15%.設太陽能汽車的最大行駛速度為vm，則（UI-I2R）×90%=Ff·vm，代入數(shù)據(jù)得vm=6m/s,太陽能電池板效率η==15%.三、13.4W14.I=3.0A時，Pmax=180W15.（1）電飯煲盛上食物后，接上電源，S2自動閉合，同時手動閉合S1，這時黃燈短路，紅燈亮，電飯煲處于加熱狀態(tài)，加熱到80℃時，S2自動斷開，S1仍閉合；水燒開后，溫度升高到103℃時，開關S1自動斷開，這時飯已煮熟，黃燈亮，電飯煲處于保溫狀態(tài)，由于散熱，待溫度降至70℃時，S2自動閉合，電飯煲重新加熱，溫度達到80℃時，(2)如果不閉合開關S1，則不能將飯煮熟，因為只能加熱到80℃.(3)加熱時電飯煲消耗的電功率P1=，保溫時電飯煲消耗的電功率P2=，兩式中R并=Ω.從而有P1∶P2==12∶1基礎訓練30閉合電路歐姆定律（時間60分鐘，賦分100分）訓練指要閉合電路歐姆定律是恒定電路中最基本、最重要的規(guī)律，是我們解決電路問題的關鍵.本套訓練題重點訓練我們了解電動勢概念，深刻理解閉合電路中能量轉(zhuǎn)化關系，牢固掌握閉合電路歐姆定律，會用閉合電路歐姆定律分析電路動態(tài)問題、含電容電路問題及電路故障分析等.第15題為創(chuàng)新題，為力學、電路知識綜合題，提高我們綜合分析問題的能力.一、選擇題(每小題5分，共40分)1.關于閉合電路，下列說法中正確的是A.閉合電路中，電流總是從電勢高的地方流向電勢低的地方B.閉合電路中，電源的路端電壓越大，電源的輸出功率就越大C.閉合電路中，電流越大，電源的路端電壓就越大D.閉合電路中，外電阻越大，電源的路端電壓就越大2.用電動