高中物理第三章牛顿运动定律1牛顿运动第一定律教案扫描版教科版必修1Word格式.docx
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D．有一个卫星绕月球表面运行周期
3．如图所示，理想变压器的原线圈接在一个交流电源上，交流电压瞬时值随时间变化的规律为u=220
sin100πt（V），副线圈所在电路中接有灯泡、电动机、理想交流电压表和理想交流电流表。
已知理想变压器原、副线圈匝数比为10：
1，灯泡的电阻为22Ω，电动机内阻为1Ω，电流表示数为3A，各用电器均正常工作。
则
A．通过副线圈的电流方向每秒钟改变50次
B．电压表示数为22
V
C．变压器原线圈的输入功率为66
W
D．电动机的输出功率为40W
4．如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，产生交流电的电动势图象如图乙所示，通过原、副线圈的匝数比为1∶10的理想变压器给一灯泡供电如图丙所示，副线圈电路中灯泡额定功率为22W，现闭合开关，灯泡正常发光．则（）
A．t＝0．01s时刻穿过线框回路的磁通量为零
B．交流发电机的转速为100r/s
C．变压器原线圈中电流表示数为1A
D．灯泡的额定电压为220
5．如图所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上。
一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动。
小球从开始下落到小球第一次运动到最低点的过程中，下列关于小球的速度ν、加速度a随时间t变化的图象中符合实际情况的是
A．
B．
C．
D．
6．一均匀带负电的半球壳，球心为O点，AB为其对称轴，平面L垂直AB把半球壳一分为二，L与AB相交于M点，对称轴AB上的N点和M点关于O点对称。
已知一均匀带电球壳内部任一点的电场强度为零.取无穷远处电势为零，点电荷q在距离其为r处的电势为
.假设左侧部分在M点的电场强度为E1，电势为φ1；
右侧部分在M点的电场强度为E2，电势为φ2；
整个半球壳在M点的电场强度为E3，在N点的电场强度为E4.下列说法中正确的是（）
A．若左右两部分的表面积相等，有E1＞E2，φ1＞φ2
B．若左右两部分的表面积相等，有E1＜E2，φ1＜φ2
C．只有左右两部分的表面积相等，才有E1＞E2，E3＝E4
D．不论左右两部分的表面积是否相等，总有E1＞E2，E3＝E4
二、多项选择题
7．下图是密闭在钢瓶中的理想气体，在温度T1、T2时的分子速率分布图象，则T1____T2（选填“＞”、“=”或“＜”）；
若在温度T1、T2时理想气体的体积相同，则温度为__（选填“T1”或“T2”）时的压强大.
8．如图所示，在OA和OC两射线间存在着匀强磁场，∠AOC为30°
，正负电子（质量、电荷量大小相同，电性相反）以相同的速度均从M点以垂直于OA的方向垂直射入匀强磁场，下列说法可能正确的是
A．若正电子不从OC边射出，正负电子在磁场中运动时间之比可能为3∶1
B．若正电子不从OC边射出，正负电子在磁场中运动时间之比可能为6∶1
C．若负电子不从OC边射出，正负电子在磁场中运动时间之比可能为1∶1
D．若负电子不从OC边射出，正负电子在磁场中运动时间之比可能为1∶6
9．如图所示，两根光滑金属导轨平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨间距为L，导轨下端接有阻值为R的电阻，导轨电阻不计。
斜面处在方向竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中，电阻不计的金属棒ab质量为m，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F作用。
已知金属棒从静止开始沿导轨下滑，它在滑下高度h时的速度大小为v，重力加速度为g，则在此过程中（）
A．金属棒损失的机械能为
B．金属棒克服安培力做的功为
C．电阻R上产生的焦耳热为
D．电阻R通过的电荷量为
10．如图所示，以
匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2s将熄灭，此时汽车距离停车线18m。
该车加速时最大加速度大小为
，减速时最大加速度大小为
。
此路段允许行驶的最大速度为
，下列说法中正确的有
A．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线
B．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速
C．如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线
D．如果距停车线
处减速，汽车能停在停车线处
三、实验题
11．如图所示，在正点电荷Q的电场中有a、b两点，它们到点电荷Q的距离r1<
r2.求：
（1）a、b两点哪点的电势高？
（2）将一负电荷放在a、b两点，哪点的电势能较大？
（3）若a、b两点间的电势差为100V，将q＝－2×
1.6×
10－19C由a点移到b点是电场力对电荷做功还是电荷克服电场力做功？
做功多少？
12．某电阻额定电压为3V（阻值大约为10Ω），为测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材：
A．电流表A1（量程300mA，内阻约1Ω）
B．电流表A2（量程0.6A，内阻约0.3Ω）
C．电压表V1（量程3.0V，内阻约3kΩ）
D．电压表V2（量程5.0V，内阻约5kΩ）
E.滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω）
F.滑动变阻器R2（最大阻值为1kΩ）
G.电源E（电动势4V，内阻可忽略）
H.电键、导线若干
（1）为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（只需添器材前面的字母即可）：
电流表_____，电压表_____，滑动变阻器_____。
（2）画出该实验电路图_____。
四、解答题
13．如图所示，质量M=1kg的木板置于足够长的水平合上，木板的左端与平台左端对齐。
在平台的左侧有一水平面，水平面上有一固定的滑块，滑块的上表面有一段光滑水平面和一段光滑圆弧PQ，圆弧和水平面平滑相切于P点，圆弧半径R=1m，所对圆心角为θ=37°
，滑块上表面左端有一质量m=2kg的小物块，小物块和滑块左端的固定直挡板间有一根压缩的轻弹簧，小物块和挡板间通过细线连接。
Q点与平台间的高度差为h=0.45m。
现剪断细线，小物块滑到P点时已经与弹簧脱离，小物块从Q点飞出后恰好沿水平方向从木板左端滑上木板。
木板长x=2.5m，小物块与木板间的动摩擦因数μ1=0.2，木板与平台间以及小物块与平台间的动摩擦因数均为μ2=0.1。
设小物块滑到平台的瞬间速度没有变化，木板的厚度不计。
取g=10m/s2，sin37°
=0.6，cos37°
=0.8，求：
（1）小物块在Q点时对滑块的压力大小；
（2）弹簧的最大弹性势能；
（3）小物块滑离木板后，木板的右端与小物块间的最大距离。
14．如图1所示是某质谱仪的模型简化图，P点为质子源，初速度不计的质子经电压加速后从O点垂直磁场边界射入，在边界OS的上方有足够大的垂直纸面的匀强磁场区域，B＝0.2T。
a、b间放有一个宽度为Lab＝0.1cm的粒子接收器S，oa长度为2m。
质子的比荷
，质子经电场、磁场后正好打在接收器上。
（1）磁场的方向是垂直纸面向里还是向外？
（2）质子进入磁场的角度范围如图2所示，向左向右最大偏角
，所有的质子要打在接收板上，求加速电压的范围（结果保留三位有效数字，取cos80＝0.99,
）。
（3）将质子源P换成气态的碳I2与碳14原子单体，气体在P点电离后均帯一个单位正电（初速度不计），碳12的比荷
C／kg，碳14的比荷
保持磁感应强度不变，从O点入射的角度范围
不变，加速电压可以在足够大的范围内改变。
要使在任一电压下接收器上最多只能接收到一种粒子，求oa的最小值（结果保留三位有效数字，取
）
（4）第（3）问中的电离体经电压加速后，单位时间内从O点进入的粒子数保持不变，其中碳12占80％、碳14占20％。
通过控制加速电压，使碳14在磁场中做圆周运动的半径与时间的关系R14＝0.9＋0.1t（cm）。
请在图3中描绘出接收器上的亮度随时间的变化的图像（每毫秒内接收到的粒子越多越亮，1表示在这一过程中最亮时的亮度）。
【参考答案】
题号
1
2
3
4
5
6
答案
B
C
D
A
7．<
；
T2
8．CD
9．AD
10．AC
11．
（1）a
（2）b（3）克服电场力做功，做功为3.2×
10－17J
12．ACE
13．
（1）
（2）
（3）
14．
（1）垂直纸面向外
（2）
（3）
（4）如图所示：
1．在平面直角坐标系的x轴上关于原点O对称的P、Q两点各放一个等量点电荷后，x轴上各点电场强度E随坐标x的变化曲线如图所示。
规定沿x轴正向为场强的正方向，则下列说法正确的是
A．将一个正试探电荷从P点沿x轴移向Q点的过程中电势能先增大后减小
B．x轴上从P点到Q点的电势先降低后升高
C．若将一个正试探电荷从两点电荷连线的垂直平分线上的一侧移至另一侧对称点的过程中一定是电场力先做正功后做负功
D．若将一个正试探电荷从两点电荷连线的垂直平分线上的一侧移至另一侧对称点的过程中受到的电场力可能先增大后减小
2．如图所示，在光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a照射光电管阴极k，电流计G的指针发生偏转，而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么（）
A．用a光照射光电管阴极K时，通过电流计G的电流方向由d到c
B．增加b光的强度可以使电流计G的指针发生偏转
C．用同一装置做双缝干涉实验，a光的相邻亮纹间距大于b光的相邻亮纹间距
D．两束光以相同的入射角从水中斜射入空气，若出射光线只有一束，则一定是b光
3．将两个点电荷A、B分别固定在水平面上x轴的两个不同位置上，将一带负电的试探电荷在水平面内由A点的附近沿x轴的正方向移动到B点附近的过程中，该试探电荷的电势能随位置变化的图象如图所示，已知xAC>
xCB，图中的水平虚线在C点与图线相切，两固定点电荷带电量的多少分别用qA、qB表示。
则下列分析正确的是
A．两固定点电荷都带正电，且qA>
qB
B．在AB连线内，C点的电场强度最小但不等于零
C．因试探电荷的电势能始终为正值，可知AB两点间沿x轴方向的电场强度始终向右
D．如果将试探电荷的电性改为正电，则该电荷在C点的电势能最大
4．如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平面上，B置于斜面C上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态．则（）
A．水平面对C的支持力等于B、C的总重力
B．B一定受到C的摩擦力
C．C一定受到水平面的摩擦力
D．若将细绳剪断，B物体开始沿斜面向下滑动，则水平面对C的摩擦力可能为零
5．如图所示，10匝矩形线框，在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴OO′以角速度为100rad/s匀速转动，线框电阻不计，面积为0.5m2，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只灯泡L1和L2.已知变压器原、副线圈的匝数比为10：
1，开关断开时L1正常发光，且电流表示数为0.01A，则（）
A．若从图示位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为200sin100tV
B．灯泡L1的额定功率为2W
C．若开关S闭合，灯泡L1将更亮
D．若开关S闭合，电流表示数将增大
6．如图所示,水平面上固定一个斜面,从斜面顶端向右平抛一个小球,当初速庋为
时,小球恰好落到斜面底端,小球在空中运动的时间为
.现用不同的初速度
从该斜面顶端向右平抛该小球,以下哪个图像能正确表示小球在空中运动的时间t随初速度
变化的关系（）
C．
7．如甲图所示，是一列简谐横波在均匀介质中传播时t=0时刻的波动图象，质点A的振动图象如图乙所示。
A、B两点皆在x轴上，两者相距s=20m。
求：
①此简谐波的传播速度；
②t=20s时质点B运动的路程。
8．在如图甲所示的电路中,螺线管匝数n=1500匝,横截面积S=20cm2。
环绕螺线管的导线电阻r=1.0Ω，R1=4.0Ω，滑动变阻器全电阻R2=5.0Ω,电压表可看作理想表,螺线管内磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。
则下列说法中正确的是
A．S断开时,电压表示数为1.2V
B．闭合S稳定后,电压表示数为1.2V
C．闭合S稳定后,电阻R1的消耗的最大功率为0.36W
D．闭合S稳定后,电阻R1的消耗的最大功率为0.2304W
9．在电场强度大小为E的匀强电场中，将一个质量为m、电荷量为+q的带电小球由静止开始释放，带电小球沿与水平方向成θ<
450的方向斜向下做直线运动。
则下列判断正确的是
A．若cosθ<
，则小球机械能一定增加B．若cosθ＝
，则小球机械能一定不变
C．若cosθ<
，则小球机械能一定减小D．若tanθ＝
，则小球机械能一定增加
10．现在城市的滑板运动非常流行，在水平地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定速度向前滑行，在横杆前起跳并越过杆，从而使人与滑板分别从杆的上方、下方通过，如图所示，假设人和滑板运动过程中受到的各种阻力忽略不计，若运动员顺利地完成了该动作，最终仍落在滑板原来的位置上，则
A．运动员起跳时，双脚对滑板作用力的合力竖直向下
B．起跳时双脚对滑板作用力的合力向下偏后
C．运动员在空中最高点时处于失重状态
D．运动员在空中运动时，单位时间内速度的变化相同
11．中国著名科幻作家刘慈欣在其作品《人间大炮》中展现了前人所提出的“地心隧道”设想，即开通一条穿过地心的笔直隧道，如图所示。
下面是《人间大炮》中的一段文字：
沈华北的本意是想把话题从政治上引开去，他成功了，贝加纳来了兴趣：
“沈，你的思维方式总是与众不同……让我们看看：
我跳进去（指跳进地心隧道）后会一直加速，虽然我的加速度会随坠落深度的增加而减小，但确实会一直加速到地心，通过地心时我的速度达到最大值，加速度为零；
然后开始减速上升，这种减速度的值会随着上升而不断增加，当到达地球的另一面阿根廷的地面时，我的速度正好为零。
如果我想回中国，只需从那面再跳下去就行了，如果我愿意，可以在南北半球之间做永恒的简谐振动，嗯，妙极了，可是旅行时间……”假设地球质量分布均匀地球半径为R，地表附近重力加速度为g，物体从隧道口由静止释放，不计空气阻力，请完成以下问题
（1）指出物体做简谐运动的平衡位置。
（不需证明）
（2）已知均匀球壳对壳内物体引力为零，请证明物体在地心隧道中的运动为简谐运动。
（3）做简谐运动的物体回复力为F=-kx，其周期为
，其中m为物体的质量，请求出物体从隧道一端静止释放后到达另一端需要多少分钟。
（地球半径R=6400km，地表重力加速为g=10m/s2，π=3.14，最终结果请保留一位小数）
12．如图甲所示，一半径R＝1m、圆心角等于143°
的竖直圆弧形光滑轨道，与斜面相切于B处，圆弧轨道的最高点为M，斜面倾角θ＝37°
，t＝0时刻有一物块沿斜面上滑，其在斜面上运动的速度变化规律如图乙所示，若物块恰能到达M点，取g＝10m/s2，sin37°
＝0.6，cos37°
＝0.8，求：
（1）物块经过M点的速度大小；
（2）物块经过B点的速度大小；
13．如图所示，真空中一半径为R、质量分布均匀的玻璃球，频率一定的细激光束在真空中沿直线AB传播，于玻璃球表面的B点经折射进入玻璃球，并在玻璃表面的D点又以折射进入真空中，已知∠B0D=1200，玻璃球对该激光束的折射率为
，光在真空中的传播速度为C。
（1）激光束在B点的入射角
（2）激光束在玻璃球中穿越的时间
（3）试分析改变入射角，光线能在射出玻璃球的表面时发生全反射吗？
14．如图所示，固定在水平地面上的透明球体的折射率n=
、半径为R。
O为透明球体的球心，其底部P点有一点光源（可向各个方向发射光线），过透明球体的顶点Q有一足够大的水平光屏，已知真空中的光速为c。
（1）求光从P点传播到Q点的最短时间；
（2）若不考虑光在透明球体中的反射，求光屏上光照面积S。
7．①10m/s；
波沿x轴正向传播②18.2m
8．AD
9．BD
10．ACD
11．
（1）地心为物体做简谐运动的平衡位置
（2）地表：
以地心为位移起点，设某时刻位移为x，如图所示，此处为万有引力提供回复力，由于均匀球壳对壳内物体引力为零，则有：
，整理可得：
，
为常数，即该物体运动为简谐运动（3）41.9分钟
12．
（1）
13．
（1）60°
（2）3R/c（3）不可能发生全反射
14．
（1）
（2）
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