物理 西安市2017年高三第二次模拟考试
精品
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单选题 本大题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的4个选项中,有且只有一项是符合题目要求。
1
题型: 单选题
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分值: 3分

1.如图所示的实验装置为库仑扭秤.细银丝的下端悬挂一根绝缘棒,棒的一端是一个带电的金属小球A,另一端有一个不带电的球B,B与A所受的重力平衡,当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时,A和C之间的作用力使悬丝扭转,通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小,便可找到力F与距离r和电量q的关系.这一实验中用到了下列哪些方法(       )

①微小量放大法    ②极限法

③控制变量法      ④逐差法

A①②

B①③

C③④

D②④

正确答案

B

解析

当小球C靠近小球A时,旋转小角度,因此通过微小放大,能比较准确的测出转动角度.同时体现了控制变量法,即控制了电荷量,去研究库仑力与间距的关系.故①③说法正确。综上本题答案选B。

考查方向

本题考查了库仑定律知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与电场的性质等知识点交汇命题。

解题思路

绝缘棒两端固定一个带电另一个不带电质量相同的小球,处于平衡状态时,让一带电小球C靠近,通过悬丝旋转角度可比较力的大小,从而得出力与距离和电量的关系。

易错点

本题难度不大,但是可能不少学生误认为极限法正确。

1
题型: 单选题
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分值: 3分

5.如图所示为一台非铁性物质制成的天平。天平左盘中的A是一铁块,B是电磁铁。未通电时天平平衡,给B通以图示方向的电流(a端接电源正极,b端接电源负极),调节线圈中电流的大小,使电磁铁对铁块A的吸引力大于铁块受到的重力,铁块A被吸起。当铁块A向上加速运动的过程中,下列判断正确的是(     )

A电磁铁B的上端为S极,天平仍保持平衡

B电磁铁B的上端为S极,天平右盘下降

C电磁铁B的下端为N极,天平左盘下降

D电磁铁B的下端为N极,无法判断天平的平衡状态

正确答案

C

解析

由右手螺旋定则可知,电磁铁B的上端为S极,且使得铁块A向上加速运动的过程中,物块处于超重状态,故天平的左盘下降,选项C正确,ABD错误。综上本题选C。

考查方向

本题考查了右手螺旋定则和天平的平衡等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率稍高,常与电磁感应等知识点交汇命题。

解题思路

根据电源的正负极判断磁铁的N、S极。通过物块A的加速运动判断天平的平衡。

易错点

没抓住解题关键,,A加速上升。读不懂题目,无从下手。

1
题型: 单选题
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分值: 3分

6.如图所示,甲是一个带正电的小物块,乙是一个不带电的绝缘物块,甲、乙叠放在一起静置于粗糙的水平地板上,地板上方空间有水平方向的匀强磁场。现用水平恒力拉乙物块,使甲、乙无相对滑动地一起水平向左加速运动, 在加速运动阶段  (     )

A甲、乙两物块做匀加速运动

B甲、乙两物块间的摩擦力不断减小

C乙物块与地板间的摩擦力大小不变

D甲、乙两物块间的摩擦力不断增大

正确答案

B

解析

甲带正电,在向左运动的过程中,受到的洛伦兹力的方向向下,所以对乙的压力变大,乙与地面之间的为滑动摩擦力,压力变大,所以乙与地面之间的滑动摩擦力也变大,甲、乙两物块间没有相对的滑动,是静摩擦力,由于乙与地面之间的滑动摩擦力的增大,整体的加速度减小,选项A错误;对于甲来说,静摩擦力作为合力产生加速度,由于整体的加速度减小,所以甲、乙两物块间的摩擦力不断减小,所以B正确C、D错误。综上本题选B。

考查方向

本题考查了洛伦兹力知、牛顿第二定律等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与电场力重力等知识点交汇命题。

解题思路

甲带正电,在向左运动的过程中,要受到洛伦兹力的作用,根据左手定则可以判断洛伦兹力的方向,根据受力再判断摩擦力的变化。

易错点

不能考虑甲对乙的压力增大,使得滑动摩擦力增大。

1
题型: 单选题
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分值: 3分

9.如图所示,虚线空间存在由匀强电场E和匀强磁场B组成的正交或平行的电场和磁场,有一个带正电小球(电荷量为+q,质量为m)从正交或平行的电磁复合场上方的某一高度自由落下,那么带电小球可能沿直线通过的是(       )

A①②

B③④

C①③

D②④

正确答案

B

解析

①小球受重力、向左的电场力、向右的洛伦兹力,下降过程中速度一定变大,故洛伦兹力一定变化,不可能一直与电场力平衡,故合力不可能一直向下,一定做曲线运动,故错误;②小球受重力、向上的电场力、垂直向外的洛伦兹力,合力与速度一定不共线,故一定做曲线运动,故错误;③小球受重力、向左上方的电场力、水平向右的洛伦兹力,若三力平衡,则粒子做匀速直线运动,故正确;

④粒子受向下的重力和向上的电场力,合力一定与速度共线,故粒子一定做直线运动,故正确;所以可知选项B正确,选项ACD错误。综上本题选B。

考查方向

本题考查了带电粒子在复合场中的运动等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与牛顿运动定律及能量守恒定律等知识点交汇命题。

解题思路

当粒子不受洛伦兹力或者三力平衡时物体有可能沿着直线通过电磁场区域。

易错点

忽略洛伦兹力随速度的变化而变化

1
题型: 单选题
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分值: 3分

2.如图,水平传送带两端点A、B间距离L=5m,传送带以v0=2m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转.现将一质量为m=lkg的小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至A点处,已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为 0.2,g取10m/s2.由于小煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送带上留下划痕. 则小煤块从A运动到B的过程中(  )

A小煤块从A运动到B的时间是s

B划痕长度是0.5m

C皮带对物块的摩擦力做的功为10J

D由于传送煤块而使电动机多输出的能量为4J

正确答案

D

解析

根据牛顿第二定律得,小煤块的加速度a=μg=2m/s2,则匀加速运动的时间,匀加速运动的位移.则小煤块匀速运动的位移,则匀速运动的时间,所以小煤块从A运动到B的时间,选项A错误;在煤块匀加速运动的过程中,传送带的位移,则划痕的长度,选项B错误;

由动能定理得:皮带对物块的摩擦力做的功,选项C错误;由于传送煤块而使电动机多输出的能量等于产生的内能和煤块获得的动能之和,为,选项D正确.综上本题选D。

考查方向

本题考查了功能关系;牛顿第二定律知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与动能定理等知识点交汇命题。

解题思路

小煤块滑上传送带后先做匀加速直线运动,当速度达到传送带速度后做匀速直线运动,根据位移公式求出滑块和传送带的相对位移大小,即划痕的长度;根据运动学公式分别求出匀加速和匀速运动的时间,从而得出小煤块从A运动到B的时间.根据动能定理求皮带对物块的摩擦力做的功。

易错点

煤块在传送带上的运动规律不能判断清楚,划痕求不出来。

1
题型: 单选题
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分值: 3分

3.某人在O点将质量为m的飞镖以不同大小的初速度沿OA水平投出,A为靶心且与O在同一高度,如图所示,飞镖水平初速度分别是v1、v2时打在档板上的位置分别是B、C,且AB:BC=1:3 则(  )

A两次飞镖从投出后到达靶心的时间之比t1:t2=l:3

B两次飞镖投出的初速度大小之比v1:v2=2:1

C两次飞镖的速度变化量大小之比△V1:△V2=3:1

D适当减小m可使飞镖投中靶心

正确答案

B

解析

忽略空气阻力,则飞镖被抛出后做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,根据得:,所以两次飞镖运动的时间比,选项 A错误;根据,位移x相等,得:,选项B正确;

速度变化量:,所以根据选项B两次飞镖的速度变化量大小之比,选项C错误.质量对平抛运动的过程没有影响,所以减小m不能使飞镖投中靶心.选项D错误。综上本题选B。

考查方向

本题考查了平抛运动知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与圆周运动等知识点交汇命题。

解题思路

忽略空气阻力,则飞镖被抛出后做平抛运动.由题意可知两次飞镖的水平距离相同,可根据竖直方向的位移比求出时间比,再根据水平速度等于水平位移与时间的比值,就可以得到水平速度的比值。

易错点

弄不清质量与平抛运动的规律无关,误选D。

1
题型: 单选题
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分值: 3分

4.北京时间2016年10月19日凌晨“神舟十一号”载人飞船与“天宫二号”成功进行对接。在对接前,“神舟十一号”的运行轨道高度为341km,“天宫二号”的运行轨道高度为393km,它们在各自轨道上作匀速圆周运动时,下列判断正确的是(  )

A“神舟十一号”比“天宫二号”的运行周期短

B“神舟十一号”比“天宫二号”的加速度小

C“神舟十一号”比“天宫二号”运行速度小

D“神舟十一号”里面的宇航员受地球的吸引力为零

正确答案

A

解析

由万有引力提供向心力,得:,得 ,可知,则“神舟十一号”比“天宫二号”的运行周期短,选项A正确;由,解得:,因为天宫二号的轨道半径大于神舟十一号的轨道半径,则知“神舟十一号”比“天宫二号”的加速度大,选项B错误;由,解得:,则知“神舟十一号”比“天宫二号”运行速度大,选项C错误; “神舟十一号”里面的宇航员随飞船做匀速圆周运动,吸引力提供向心力,选项D错误。综上本题选A。

考查方向

本题考查了万有引力的人造卫星知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与能量守恒等知识点交汇命题。

解题思路

根据万有引力提供向心力,结合万有引力公式与牛顿第二定律可以求出周期、线速度、角速度与向心速度的表达式,再分析答题即可。

易错点

找不到提供向心力的来源及圆周运动的表达式的变形公式记不清。

1
题型: 单选题
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分值: 3分

7.一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动,其电势能E随位移x变化的关系如图所示,其中Ox2段是对称的曲线,x2x3段是直线,则下列说法正确的是(  )

Ax1x3带电粒子的加速度一直增大

Bx1x3带电粒子的速度一直增大

C粒子在Ox2段做匀变速运动,x2x3段做匀速直线运动

Dx1、x2、x3处电势φ1、φ2、φ3的关系为φ1>φ2>φ3

正确答案

D

解析

根据电势能与电势的关系:Ep=qφ,场强与电势的关系:,得:,由数学知识可知Ep﹣x图象切线的斜率等于,x1处切线斜率为零,则x1处电场强度为零。由图看出在x1~x2段图象切线的斜率不断增大,场强增大,粒子所受的电场力增大,做非匀变速运动.x2~x3段斜率不变,场强不变,即电场强度大小和方向均不变,所以加速度先增大后不变,选项A错误;从x1x3电势能在增加,,故电场力做负功,速度减小,选项B错误;匀强电0~x1段图象切线的斜率不断减小,由上式知场强减小,粒子所受的电场力减小,加速度减小,做非匀变速运动,由上述分析知x1~x2段做非匀变速运动.x2~x3段做匀变速直线运动,粒子在Ox2段做非变速运动,x2x3段做匀变速直线运动,选项C错误;根据电势能与电势的关系:Ep=qφ,粒子带负电,q<0,则知:电势能越大,粒子所在处的电势越低,所以有:φ1>φ2>φ3.选项D正确。综上本题选D。

考查方向

本题考查了电场力与电势性质等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与动能定理等知识点交汇命题。

解题思路

据电势能与电势的关系:Ep=qφ,场强与电势的关系:,结合分析图象斜率与场强的关系,即可求得x1处的电场强度;根据能量守恒判断速度的变化;由Ep=qφ,分析电势的高低.由牛顿第二定律判断加速度的变化,即可分析粒子的运动性质.根据斜率读出场强的变化,由F=qE,分析电场力的变化。

易错点

分析不清斜率的物理意义。找不到解题思路。

1
题型: 单选题
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分值: 3分

8.如图所示,圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度的大小为B1,P为磁场边界上的一点.相同的带正电的粒子,以相同的速率从P点射人磁场区域,速度方向沿位于纸面内的各个方向.这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段弧上,这段圆弧的弧长是圆周长的1/3.若将磁感应强度的大小变为B2,结果相应的弧长变为圆周长的1/4,不计粒子的重力和粒子间的相互影响,则B2/B1等于(    )

A

B

C

D

正确答案

A

解析

设圆的半径为r

磁感应强度为B1时,从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为M,最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点,∠POM=120°,如图所示:

所以粒子做圆周运动的半径R为: ,解得:

磁感应强度为B2时,从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为N,最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点,∠PON=90°,如图所示:

所以粒子做圆周运动的半径R′为:

由带电粒子做圆周运动的半径:,由于v、m、q相等,

则得:;选项A正确,BCD错误。综上本题选A。

考查方向

本题考查了带电粒子在磁场中的运动知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与向心力等知识点交汇命题。

解题思路

画出导电粒子的运动轨迹,找出临界条件角度关系,利用圆周运动由洛仑兹力充当向心力,分别表示出圆周运动的半径,进行比较即可。

易错点

不能根据题意画出粒子的运动轨迹。

1
题型: 单选题
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分值: 3分

10.有一种电荷控制式喷墨打印机的打印头的结构简图如图所示.其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒,此微粒经过带电室后以一定的初速度垂直射入偏转电场,再经偏转电场后打到纸上,显示出字符.已知偏移量越小打在纸上的字迹越小,现要缩小字迹,下列措施可行的是(    )

A增大墨汁微粒的比荷

B减小墨汁微粒进入偏转电场时的初动能

C减小偏转极板的长度

D增大偏转极板间的电压

正确答案

C

解析

微粒以一定的初速度垂直射入偏转电场做类平抛运动,则有:

水平方向:L=v0t;

竖直方向:

联立得

要缩小字迹,就要减小微粒通过偏转电场的偏移量y,由上式分析可知,采用的方法有:减小比荷、增大墨汁微粒进入偏转电场时的初动能、减小极板的长度L、减小偏转极板间的电压U,所以选项C正确,ABD错误。综上本题选C。

考查方向

本题考查了带电粒子在电场中的偏转等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与磁场运动等知识点交汇命题。

解题思路

要缩小字迹,就要减小微粒通过偏转电场的偏转角y,根据牛顿第二定律和运动学公式结合推导出偏转量y的表达式,再进行分析

易错点

不熟练带电粒子在电场中的偏转,不能推导其偏移量的表达式。

多选题 本大题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的4个选项中,有多项符合题目要求,全对得3分,选对但不全得1.5分,有选错的得0分。
1
题型: 多选题
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分值: 3分

11.如图所示,质量为m的小环套在竖直固定的光滑直杆上,用轻绳跨过质量不计的光滑定滑轮与质量为2m的重物相连,定滑轮与直杆的距离为d,现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放,下列说法正确的是(重力加速度为g)(    )

A小环下滑过程中小环和重物组成的系统机械能守恒

B当小环下落d的距离到达B点时,它的速度与重物上升速度大小之比为

C小环到达B处时,重物上升的距离为d

D重物从开始运动到上升到最高的过程中,轻绳的张力始终大于2mg

正确答案

A,B

解析

根据题意小环下滑过程中小环和重物组成的系统,只有重力做功,系统的机械能守恒,选项A正确;由几何关系可得,重物上升的高度:,选项C错误;因为两个物体沿着绳子方向的分速度相等,有,所以环在B处的速度与重物上升的速度大小之比为:1,选项B正确;小环刚释放时小环向下加速运动,则重物将加速上升,对重物由牛顿第二定律可知绳中张力一定大于重力2mg,后来,重物减速下降,绳子的张力小于2mg,选项D错误。综上本题选AB。

考查方向

本题考查了机械能守恒定律、牛顿第二定律等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与物体的运动、力的合成与分解等知识点交汇命题。

解题思路

由几何关系求出重物上升的高度.题中小环和重物组成的系统机械能守恒,小环的机械能不守恒,重物的机械能也不守恒,根据两个物体沿着绳子方向的分速度相等,求速度大小之比

易错点

不能明确沿绳子方向上的速度是相等的。

1
题型: 多选题
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分值: 3分

12.如图所示,截面为正方形的容器在匀强磁场中,一束电子从a孔垂直于磁场射入容器中,其中一部分从c孔射出,一部分从d孔射出,忽略电子间的作用,下列说法正确的是  (     )

A从cd两孔射出的电子速度之比为v1v2=2∶1

B从cd两孔射出的电子在容器中运动所用的时间之比为t1∶t2=1∶2

C从cd两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比为a1∶a2=2∶1

D从cd两孔射出电子在容器中运动时的加速度大小之比为a1∶a2=∶1

正确答案

A,B,C

解析

设磁场边长为a,如图所示,粒子从c点离开,其半径为人,粒子从d点离开,其半径为

,得出半径公式,又由运动轨迹知所以,选项A正确;

,根据圆心角求出运行时间,运行时间,所以则,选项B正确;由向心加速度,可知,选项C正确,D错误。综上本题选ABC。

考查方向

本题考查了带电粒子的磁场中的偏转等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与电场、重力场等知识点交汇命题。

解题思路

由几何关系可知从两孔射出的粒子的运动半径,则由洛仑兹力充当向心力可得出粒子的速度关系;由周期公式及转过的角度可求得时间之比;由向心力公式可求得加速度之比。

易错点

不能正确画出带电粒子运动的轨迹,轨道半径的表达式和周期的表达式。

1
题型: 多选题
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分值: 3分

13.霍尔元件广泛应用于测量和自动控制等领域,霍尔元件一般用半导体材料做成,有的半导体中的载流子(自由电荷)是自由电子,有的半导体中的载流子是空穴(相当于正电荷)。如图所示为用半导体材料做成的霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下,通入电流I的方向如图所示,CD两侧面会形成电势差。则下列说法中正确的是 (    )

A若元件的载流子是自由电子,则D侧面的电势高于C侧面的电势

B若元件的载流子是空穴,则D侧面的电势高于C侧面的电势

C在测地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持竖直

D在测地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平

正确答案

A,C

解析

若载流子为自由电子,由左手定则可判断电子受洛伦兹力作用使其偏向C侧面,则C侧面的电势会低于D侧面,选项A正确;若载流子为空穴,根据左手定则,空穴在洛伦兹力的作用下也是向C侧面聚集,C侧面的电势会高于D侧面,选项B错误;地球赤道上方的地磁场的方向水平向北,霍尔元件的工作面应保持竖直才能让地磁场垂直其工作面,选项C正确,D错误。

考查方向

本题考查了霍尔效应及其应用等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与电路等知识点交汇命题。

解题思路

根据左手定则判断洛伦兹力的方向,确定电子的偏转方向,从而确定侧面电势的高低.测量地磁场强弱时,让地磁场垂直通过元件的工作面,通过地磁场的方向确定工作面的位置。

易错点

没有注意到带电粒子最终是受到平衡力及地磁场的方向。

1
题型: 多选题
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分值: 3分

14.如图所示,MPQO为有界的竖直向下的匀强电场,电场强度为EACB为光滑固定的半圆形轨道,圆轨道半径为RAB为圆水平直径的两个端点,AC为圆弧。一个质量为m、电荷量为-q的带电小球,从A点正上方高为H处由静止释放,并从A点沿切线进入半圆轨道。不计空气阻力及一切能量损失,关于带电小球的运动情况,下列说法正确的是(     )

A小球一定能从B点离开轨道

B小球在AC部分可能做匀速圆周运动

C若小球能从B点离开,上升的高度一定小于H

D小球到达C点的速度可能为零

正确答案

B,C

解析

由于题中没有给出H与R、m、E的关系,所以小球是否从B点离开轨道不能判断,选项A错误;若重力大小等于电场力,小球在AC部分做匀速圆周运动,选项B正确;由于小球在AC部分运动时电场力做负功,所以若小球能从B点离开,上升的高度一定小于H,选项C正确;若小球到达C点的速度为零,则电场力大于重力,则小球不可能沿半圆轨道运动,所以小球到达C点的速度不可能为零.选项D错误。综上本题选BC。

考查方向

本题考查了带电粒子在复合场中的运动,向心力及牛顿定律等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与磁场等知识点交汇命题。

解题思路

当小球的重力与电场力平衡,小球进入轨道,靠弹力提供向心力,做匀速圆周运动.根据动能定律判断上升的高度与H的关系..通过假设法判断小球到达C点的速度能否为零,若能为零,根据动能定理知,电场力做功做功等于重力做功,则电场力大于重力,无法做圆周运动

易错点

不能结合圆周运动的特点和动能定理判断各个选项是正确性。

1
题型: 多选题
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分值: 3分

15.如图所示,垂直纸面向外的V形有界匀强磁场磁感应强度大小为B,左边界AC是一块竖直放置的挡板,其上开有小孔Q,一束电荷量为+q,质量为m(不计重力)的带电粒子,以不同的速率垂直挡板从小孔Q射入右侧磁场中,CD为磁场右边界,它与挡板的夹角θ=30°,小孔Q到板的下端C的距离为L,若速率最大的粒子恰好垂直CD边射出,则(  )

A恰好不从CD边射出的粒子的速率

B粒子动能的最大值

C能够从CD边射出的粒子在磁场中运动的最长时间

DCD边上有粒子打到的区域长度为

正确答案

B,C

解析

根据,粒子的速度越大,轨道半径越大;恰好不从CD边射出的粒子的轨迹与CD相切,如图所示:

结合几何关系,有:,解得:

根据,有,选项A错误;若速率最大的粒子恰好垂直CD边射出,故C为圆心,轨道半径为r=L,

根据,有,故最大动能为,选项B正确;恰好能够从CD边射出的粒子轨迹与CD相切,根据A选项分析,半径,对应的圆心角为120°,所以,选项C正确;根据选项A的分析,如果是粒子的轨迹与CD边相切,则切点与C点的距离为

如果速度最大,轨迹与CD的交点与C点的距离为L;故CD边上有粒子打到的区域长度为,选项D错误;

考查方向

本题考查了在有界磁场中的运动等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与有界电场等知识点交汇命题。

解题思路

粒子垂直射入磁场,做匀速圆周运动,洛仑兹力提供向心力,根据,解得,所以速度越大,轨道半径越大,作出轨迹与CD相切的临界情况分析.

易错点

不能画出粒子运动的轨迹

简答题(综合题) 本大题共55分。简答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
1
题型:简答题
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分值: 6分

某同学做“测定金属丝电阻率”的实验。

16.这位同学采用伏安法测量一段阻值约为5 Ω的金属丝的电阻。有以下器材可供选择:(要求测量结果尽量准确)

A电池组(3 V,内阻约1 Ω)

B电流表(0~3 A,内阻约0.025 Ω)

C电流表(0~0.6 A,内阻约0.125 Ω)

D电压表(0~3 V,内阻约3 kΩ)

E电压表(0~15 V,内阻约15 kΩ)

F滑动变阻器(0~20 Ω,额定电流1 A)

G滑动变阻器(0~1 000 Ω,额定电流0.3 A)

H.开关、导线

实验时应选用的器材是_____________________(填写各器材的字母代号)。

17.这位同学在一次测量时,电流表、电压表的示数如图所示。由图中电流表、电压表的读数可计算出金属丝的电阻为________Ω;(保留两位有效数字)

18.用伏安法测金属丝电阻存在系统误差。为了减小系统误差,有人设计了如图所示的实验方案。其中Rx是待测电阻,R是电阻箱,R1R2是已知阻值的定值电阻。合上开关S,灵敏电流计的指针偏转。将R调至阻值为R0时,灵敏电流计的示数为零。由此可计算出待测电阻Rx=________(用R1R2R0表示)。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

A,C,D,F

解析

根据欧姆定律,电阻定律,可得电阻率,可见需要通过实验直接测量的物理量有:加在金属丝两端的电压U,通过金属丝的电流I,金属丝的长度L,金属丝的直径D.因采用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属丝的电阻,本实验要求通过的电流不能太大,电流表应选C,又电动势为3V,电压表应选D,当然应选电源A,因滑动变阻器最大电阻大于待测电阻,考虑变阻器用限流式接法,由,可求外电路最小电阻为R≥7.5Ω,故可选变阻器F,当然还应选H;综上本题答案为ACDFH

考查方向

本题考查了测定金属的电阻率等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与电学实验相关内容等知识点交汇命题。

解题思路

通过公式写出电阻率的最终表达式,即可确定需要选择的器材;

易错点

不能理解灵敏电流计的示数为零的意义是什么。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

5.2

解析

根据电表读数原理及要求可读出U=2.40V,I=0.46A,则。根据串并联电路特点及欧姆定律,若电流表示数为零,应满足,及,两式联立可得;综上本题答案为5.2

解题思路

根据欧姆定律;【考查方向】本题考查了测定金属的电阻率等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与电学实验相关内容等知识点交汇命题。

易错点

不能理解灵敏电流计的示数为零的意义是什么。

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

根据串并联电路特点及欧姆定律,若电流表示数为零,应满足,及,两式联立可得;综上本题答案为

考查方向

本题考查了测定金属的电阻率等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与电学实验相关内容等知识点交汇命题。

解题思路

根据欧姆定律和串并联电路的特点可知,若灵敏电阻计的示数为零,即说明电流表两端电势相等,即变阻箱两端电压R1两端电压应相等,求出Rx的表达式。

易错点

不能理解灵敏电流计的示数为零的意义是什么。

1
题型:简答题
|
分值: 8分

用下列器材组装成一个电路,既能测量出电池组的电动势E和内阻r,又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线.

A.电压表V1(量程6V、内阻很大)

B.电压表V2(量程3V、内阻很大)

C.电流表A(量程3A、内阻很小)

D.滑动变阻器R(最大阻值10Ω、额定电流4A)

E.小灯泡(2A、5W)

F.电池组(电动势E、内阻r)

G.开关一只,导线若干

实验时,调节滑动变阻器的阻值,多次测量后发现:若电压表V1的示数增大,则电压表V2的示数减小.

19.请将设计的实验电路图在虚线方框中补充完整

20.每一次操作后,同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数,组成两个坐标点(I1,U1)、(I1U2),标到UI坐标中,经过多次测量,最后描绘出两条图线,如图所示,则电池组的电动势E=________V、内阻r=________Ω.(结果保留两位有效数字)

21.在UI坐标中两条图线在P点相交,此时滑动变阻器连入电路的阻值应为________Ω.

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

伏安法测电源电动势与内阻实验中,电压表测路端电压,电压表示数随滑动变阻器接入电路阻值的增大而增大;描绘小灯泡伏安特性曲线实验中,电流表测流过灯泡的电流,灯泡两端电压随滑动变阻器接入电路电阻的增大而减小;调节滑动变阻器时,电压表V1的示数增大,则电压表V2的示数减小,则V1测路端电压,V2测灯泡两端电压,所以电路图如图所示;

综上本题答案为:如图所示

考查方向

本题考查了测量电源电动势等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与恒定电流的电路动态分析等知识点交汇命题。

解题思路

测电源电动势与内阻实验时,电压表测路端电压,随滑动变阻器接入电路阻值的增大,电压表示数增大;灯泡两端电压随滑动变阻器阻值增大而减小;根据电压表示数变化确定各电路元件的连接方式,然后作出实验电路图。

易错点

不能理解图像中交点的物理意义。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

4.5;1.0;

解析

电源的U﹣I图象是一条倾斜的直线,由图象可知,电源电动势E=4.5V,电源内阻;由图象可知,两图象的交点坐标,即灯泡电压UL=2.5V,此时电路电流I=2.0A,

综上本题答案为:4.5;1.0

考查方向

本题考查了测量电源电动势等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与恒定电流的电路动态分析等知识点交汇命题。

解题思路

电源的U﹣I图象与纵轴的交点示数是电源的电动势,图象斜率的绝对值等于电源内阻。

易错点

不能理解图像中交点的物理意义。

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

0.0

解析

电源电动势E=Ir+UL+IR,即4.5V=2.0A×1Ω+2.5V+2.0A×R,则R=0.0Ω.

综上本题答案为:0.0

考查方向

本题考查了测量电源电动势等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与恒定电流的电路动态分析等知识点交汇命题。

解题思路

由图象求出两图线的交点对应的电压与电流,然后根据闭合电路中内外电压的关系及欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值

易错点

不能理解图像中交点的物理意义。

1
题型:简答题
|
分值: 10分

如图所示,水平光滑地面上停放着一辆小车,左侧靠在竖直墙壁上,小车的四分之一圆弧轨道AB光滑,在最低点B与水平轨道BC相切,BC的长度L=2m,圆弧半径R=1m,整个轨道处于同一竖直平面内,可视为质点的物块从C点以8m/s初速度向左运动,物块与BC部分的动摩擦因数μ=0.7,已知物块质量为m=1kg,小车的质量M=3.5kg(g=10m/s2)求:


22.物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力及离开B点上升的最大高度;


23.物块滑回B点后再经多长时间离开小车及小车运动的最大速度.

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

FN′═46N,方向竖直向下;h=1.8m;

解析

物块由C到B的过程对物块由动能定理得:

代入数据,解得:vB=6m/s;根据牛顿第二定律,在B点有

代入数据,解得:FN=46N

由牛顿第三定律,物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力FN′═46N,方向竖直向下;

到达B后继续上升,由机械能守恒定律:

解得:h=1.8m

考查方向

本题考查了动能定理、牛顿运动定律、匀变速直线运动等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与圆周运动、平抛运动等知识点交汇命题。

解题思路

CB过程由动能定理可求得物体在B点的速度,根据牛顿第二定律即牛顿第三定律列方程,可求得物体对轨道压力;AB段由机械能守恒定律可求得物体上升的最大高度.

由牛顿第二定律可求得物体及小车的加速度,物块滑回B点至轨道末端C处分离时,二者相对位移解L,由运动学公式列方程可求解。

易错点

找不到物块和小车分离的条件。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

 ,v=1.33 m/s

解析

设物块滑回B点至轨道末端C处分离用时t,

由牛顿第二定律对物块

对小车有

解得

分离时小车速度最大

解得:v=1.33 m/s

综上本题答案为 ,v=1.33 m/s

考查方向

本题考查了动能定理、牛顿运动定律、匀变速直线运动等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与圆周运动、平抛运动等知识点交汇命题。

解题思路

CB过程由动能定理可求得物体在B点的速度,根据牛顿第二定律即牛顿第三定律列方程,可求得物体对轨道压力;AB段由机械能守恒定律可求得物体上升的最大高度.

由牛顿第二定律可求得物体及小车的加速度,物块滑回B点至轨道末端C处分离时,二者相对位移解L,由运动学公式列方程可求解。

易错点

找不到物块和小车分离的条件。

1
题型:简答题
|
分值: 10分

空间有一竖直向下沿x轴方向的静电场,电场的场强大小按Ekx分布(x是轴上某点到O点的距离),k=。x轴上,有一长为L的绝缘细线连接AB两个小球,两球质量均为mB球带负电,带电荷量为qA球距O点的距离为L。两球现处于静止状态,不计两球之间的静电力作用。

24.求A球的带电荷量qA

25.剪断细线后,求B球的最大速度vm

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

qA=﹣4q

解析

A、B两球静止时,A球所处位置场强为

B球所处位置场强为;对A、B由整体法得

解得:qA=﹣4q

综上本题答案为:qA=﹣4q

考查方向

本题考查了电场的性质、动能定理等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与物体在电场中的运动等知识点交汇命题。

解题思路

选取AB组成的整体为研究的对象,写出平衡方程,即可求得A的电量;

易错点

没有考虑力是变力,找不到运动规律。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

当B球下落速度达到最大时,B球距O点距离为x0,则有mg=qE,

解得:x0=3L

当B球下落速度达到最大时,B球距O点距离为3L

运动过程中,电场力大小线性变化,所以由动能定理得:

解得

综上本题答案为:

考查方向

本题考查了电场的性质、动能定理等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与物体在电场中的运动等知识点交汇命题。

解题思路

根据电场强度大小按E=kx分布,画出A球所受电场力F与x的图象;当B球受到的重力与电场力相等时,受到最大;根据动能定理即可求得B球运动的最大速度。

易错点

没有考虑力是变力,找不到运动规律。

1
题型:简答题
|
分值: 10分

如图,在0≤x≤d的空间,存在垂直xOy平面的匀强磁场,方向垂直xOy平面向里。y轴上P点有一小孔,可以向y轴右侧垂直于磁场方向不断发射速率均为v、与y轴所成夹角θ可在0~180°范围内变化的带负电的粒子。已知θ=45°时,粒子恰好从磁场右边界与P点等高的Q点射出磁场,不计重力及粒子间的相互作用。求:

26.磁场的磁感应强度。

27.若θ=30°,粒子射出磁场时与磁场边界的夹角(可用三角函数、根式表示)。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

当θ=45°时,粒子恰好从磁场右边界与P点等高的Q点射出磁场,

由几何关系可得,d=2Rcos45°

解得

粒子仅在洛伦兹力作用下,则有

所以

综上本题答案为

解题思路

根据θ=45°时,粒子恰好从磁场右边界与P点等高的Q点射出磁场,粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,由几何关系确定已知长度与轨道半径的关系,从而根据半径公式,可求出磁场的感应强度。【考查方向】本题考查了带电粒子在有界磁场中的运动及圆周运动等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与电场等知识点交汇命题。

易错点

不能作出粒子运动轨迹。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

根据半径的大小与入射角30°,可画出右图,如图,由几何关系

d=Rcos300+Rcosα

     即

综上本题答案为

考查方向

本题考查了带电粒子在有界磁场中的运动及圆周运动等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与电场等知识点交汇命题。

解题思路

由已知入射角与半径的长度,根据几何关系,借助于三角形的正弦定理,可确定粒子射出磁场时与磁场边界的夹角。

易错点

不能作出粒子运动轨迹。

1
题型:简答题
|
分值: 11分

如图所示,坐标系xOy在竖直平面内,x轴沿水平方向.x>0的区域有垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B1;第三象限同时存在着垂直于坐标平面向外的匀强磁场和竖直向上的匀强电场,磁感应强度大小为B2,电场强度大小为E.x>0的区域固定一与x轴成θ=30°角的绝缘细杆.一穿在细杆上的带电小球a沿细杆匀速滑下,从N点恰能沿圆周轨道运动到x轴上的Q点,且速度方向垂直于x轴.已知Q点到坐标原点O的距离为,重力加速度为g。空气阻力忽略不计,求:

28.带电小球a的电性及其比荷

29.带电小球a与绝缘细杆的动摩擦因数μ

30.当带电小球a刚离开N点时,从y轴正半轴距原点O为P点(图中未画出)以某一初速度平抛一个不带电的绝缘小球bb球刚好运动到x轴与向上运动的a球相碰,则b球的初速度为多大?

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

带电小球带正电    且   解得:

解析

由带电小球在第三象限内做匀速圆周运动可知电场力竖直向上故带电小球带正电    且   解得:

考查方向

本题考查了带电粒子在复合场中的运动等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与圆周运动、平抛运动等知识点交汇命题。

解题思路

粒子在第三象限做匀速圆周运动,重力和电场力平衡,洛伦兹力提供向心力,根据平衡条件求解电场强度判断电荷种类;

易错点

粒子的运动具有多过程,多规律,而往往找不完整每个物体的运动规律就不能求解。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

带电小球从N点运动到Q点的过程中,有:

由几何关系有:       联解得:

小球在杆上匀速时,由平衡条件有:    解得:

考查方向

本题考查了带电粒子在复合场中的运动等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与圆周运动、平抛运动等知识点交汇命题。

解题思路

带电小球在第三象限做匀速圆周运动,画出轨迹,结合几何关系得到半径,然后结合牛顿第二定律求解速度;带电小球a穿在细杆上匀速下滑,受重力、支持力和洛伦兹力,三力平衡,根据共点力平衡条件并结合合成法列式求解

易错点

粒子的运动具有多过程,多规律,而往往找不完整每个物体的运动规律就不能求解。

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

小球匀速圆周运动的周期:

第一次在第二象限竖直上下运动的总时间为:

绝缘小球b平抛运动x轴上的时间为:

两球相碰有:    联解得:

设绝缘小球b平抛的初速度为v0,则:

解得:

考查方向

本题考查了带电粒子在复合场中的运动等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与圆周运动、平抛运动等知识点交汇命题。

解题思路

绝缘小球b做平抛运动,根据平抛运动的分运动公式求解运动到x轴的时间;小球a在第3象限做圆周运动,第2象限做竖直上抛运动,分阶段求解出其经过x轴的时间,然后根据等时性列式。

易错点

粒子的运动具有多过程,多规律,而往往找不完整每个物体的运动规律就不能求解。

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