14.(2016·怀化三模)关于物理学的研究方法,以下说法错误的是( )
A.伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法
B.卡文迪许在利用扭秤实验装置测量万有引力常量时,应用了放大法
C.合力与分力、总电阻、交流电的有效值用的是“等效替代”的方法
D.电场强度是用比值法定义的,因而电场强度与电场力成正比,与试探电荷的电量成反比
解析:选D 16世纪末,伽利略对运动的研究,不仅确立了许多用于描述运动的基本概念,而且创造了一套对近代科学发展极为有益的方法。这些方法的核心是把逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法,故A正确;扭秤实验可以测量微弱的作用,关键在于它把微弱的作用经过了两次放大:一方面微小的力通过较长的力臂可以产生较大的力矩,使悬丝产生一定角度的扭转;另一方面在悬丝上固定一平面镜,它可以把入射光线反射到距离平面镜较远的刻度尺上,从反射光线射到刻度尺上的光点的移动,就可以把悬丝的微小扭转显现出来,故B正确;合力与分力、总电阻、交流电的有效值用的是“等效替代”的方法,故C正确;电场强度是用比值法定义的,但是电场强度与电场力不成正比,与试探电荷的电量不成反比,电场强度由电场本身的性质确定。故D错误。
15.(2016·惠州模拟)如图,光滑斜面C静止在粗糙的水平地面上,质量均为m的滑块A、B叠放在一起后由静止开始下滑,此过程中斜面保持静止。则下列说法正确的是( )
A.A对B的压力等于mg
B.A、B间没有摩擦力的作用
C.地面对C的摩擦力方向水平向左
D.若将A撤去,则B下滑的加速度变小
解析:选C A具有沿斜面向下的加速度,由于在竖直方向有向下的分加速度且向下,所以处于失重状态,所以A对B的压力小于mg,由于在水平方向具有分加速度,故在水平方向必受摩擦力,故A、B错误;把ABC看成一个整体,则整体具有水平向左的分加速度,所以C受到地面对C水平向左的静摩擦力,故C正确;若将A撤去,B的加速度仍为gsin θ,故D错误。
16.如图甲所示,在绝缘水平面内有一固定的光滑金属导轨cd、eg,端点d、e之间连接一电阻R,金属杆ab静止在金属框架上,整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中。导轨及杆ab的电阻忽略不计。现对杆ab施加一沿dc方向的外力F,使杆ab中的电流i随时间t变化的图像如图乙所示。运动中杆ab始终垂直于导轨且接触良好。下列关于外力F、杆ab受到的安培力功率大小P随时间t变化的图像,可能正确的是( )
解析:选C 杆ab切割磁感线产生的感应电动势e=BLv,感应电流i=,由乙图得i=kt,解得杆ab的速率v=t,可见杆ab的加速度a=不变,对杆ab根据牛顿第二定律有F-BiL=ma,得F=BLkt+ma,选项A、B均错误;杆ab受到的安培力功率大小P=BiL·v=k2Rt2,选项C正确,D错误。
17.如图所示,理想变压器原线圈通以u=220sin 100πt (V)的正弦交流电,与副线圈相连的两个灯泡完全相同,电表都是理想电表,电路正常工作。下列说法正确的是( )
A.交流电的频率为100π Hz
B.开关S闭合后与断开时相比,电压表示数增大
C.开关S闭合后与断开时相比,电流表示数变小
D.开关S闭合后与断开时相比,变压器的输入功率增大
解析:选D 理想变压器原线圈通以u=200sin 100πt (V)的正弦交流电,知角频率ω=100π Hz,根据ω==2πf,得f== Hz=50 Hz,故A错误;开关S闭合与断开时相比,根据=,因匝数比不变,原线圈电压一定,副线圈两端电压不变,电压表示数不变,故B错误;开关S闭合后与断开时相比,根据欧姆定律,电流表示数不变,故C错误;开关S闭合后,副线圈回路电阻变小,根据P2=,知输出功率增大,根据理想变压器输入功率等于输出功率,所以输入功率增大,故D正确。
18.(2016·兰州一中考前实战演练)目前我国正在研制“萤火二号”某星球探测器,假设其发射过程为:先让运载火箭将其送入太空,以第一宇宙速度环绕地球飞行,再调整速度进入地球和该星球的转移轨道,最后再一次调整速度以线速度v在该星球表面附近环绕飞行,若认为地球和该星球都是质量分布均匀的球体,已知地球和该星球的半径之比为21,密度之比为75,则v大约为( )
A.6.9 km/s B.3.3 km/s
C.4.7 km/s D.18.9 km/s
解析:选B 探测器绕地球表面运行和绕某星球表面运行都是由万有引力充当向心力,根据牛顿第二定律有:G=m,解得v=,M为中心天体质量,R为中心天体半径,M=ρ·πR3,由得:v= ,已知地球和某星球的半径之比为21,密度之比为75,所以探测器绕地球表面运行和某星球表面运行线速度大小之比=,第一宇宙速度大小是环绕星球表面飞行的线速度大小,地球第一宇宙速度v=7.9 km/s,所以探测器绕某星球表面运行的速度大小是3.3 km/s,B正确,A、C、D错误。
19.如图是某同学设想的防止电梯坠落的应急安全装置,在电梯轿厢上安装上永久磁铁,电梯的井壁上铺设线圈,能在电梯突然坠落时减小对人员的伤害。关于该装置,下列说法正确的是( )
A.若电梯突然坠落,将线圈闭合可起到应急避险作用
B.若电梯突然坠落,将线圈闭合可以使电梯悬浮在空中
C.当电梯坠落至如图位置时,闭合线圈A、B中电流方向相同
D.当电梯坠落至如图位置时,闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落
解析:选AD 若电梯突然坠落,将线圈闭合时,线圈内的磁感应强度发生变化,将在线圈中产生感应电流,感应电流会阻碍磁铁的相对运动,可起到应急避险作用,故A正确;感应电流会阻碍磁铁的相对运动,但不能阻止磁铁的运动,故B错误;当电梯坠落至如图位置时,闭合线圈A中向上的磁场减弱,感应电流的方向从上向下看是逆时针方向,B中向上的磁场增强,感应电流的方向从上向下看是顺时针方向,可知A与B中感应电流方向相反,故C错误;结合A的分析可知,当电梯坠落至如图位置时,闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落,故D正确。
20.(2015·浙江高考)如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道,转弯处为圆心在O点的半圆,内外半径分别为r和2r。一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达A′B′线,有如图所示的、、三条路线,其中路线是以O′为圆心的半圆,OO′=r。赛车沿圆弧路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力为Fmax。选择路线,赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变,发动机功率足够大),则( )
A.选择路线,赛车经过的路程最短
B.选择路线,赛车的速率最小
C.选择路线,赛车所用时间最短
D.、、三条路线的圆弧上,赛车的向心加速度大小相等
解析:选ACD 由几何关系可得,路线、、赛车通过的路程分别为:(πr+2r)、(2πr+2r)和2πr,可知路线的路程最短,选项A正确;圆周运动时的最大速率对应着最大静摩擦力提供向心力的情形,即μmg=m,可得最大速率v=,则知和的速率相等,且大于的速率,选项B错误;根据t=,可得、、所用的时间分别为t1=,t2=,t3=,其中t3最小,可知线路所用时间最短,选项C正确;在圆弧轨道上,由牛顿第二定律可得:μmg=ma向,a向=μg,可知三条路线上的向心加速度大小均为μg,选项D正确。
21.等离子气流由左方连续以v0射入P1和P2两板间的匀强磁场中,ab直导线与P1、P2相连接,线圈A与直导线cd连接。线圈A内有随图乙所示的变化磁场,且磁场B的正方向规定为向左,如图甲所示,则下列叙述正确的是( )
A.0~1 s内,ab、cd导线互相排斥
B.1~2 s内,ab、cd导线互相吸引
C.2~3 s内,ab、cd导线互相吸引
D.3~4 s内,ab、cd导线互相排斥
解析:选BD 左侧实际上为等离子体发电机,将在ab中形成从a到b的电流,由图乙可知,0~2 s内磁场均匀变化,根据楞次定律可知将形成从c到d的电流,同理2~4 s形成从d到c的电流,且电流大小不变,故0~2 s秒内电流同向,相互吸引,2~4 s电流反向,相互排斥,故A、C错误,B、D正确。