2019-2020年高三物理上学期第四次考试试卷（含解析）.doc

2019-2020年高三物理上学期第四次考试试卷（含解析）一、选择题（本题共12个题；每题4分，共计48分第1题第6题只有一项符合题目要求，第7题第12题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对不全得2分）1三角形传送带以1m/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2m且与水平方向的夹角均为37现有两个小物块A、B从传送带顶端都以1m/s的初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5，（g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）下列说法正确的是（）A 物块A先到达传送带底端B 物块B先到达传送带底端C 传送带对物块A做正功，对B均做负功D 物块A、B在传送带上的划痕长度之比为1：32如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（）A 电压表读数减小B 电流表读数减小C 质点P将向上运动D R3上消耗的功率逐渐增大3如图所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d，极板面积为S，这两个电极与可变电阻R相连在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为B发电导管内有电阻率为的高温电离气体，气体以速度v向右流动，并通过专用管道导出由于运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势（设电阻定律适用于此物理过程）不计离子间相互作用及气体流动时的阻力，则可变电阻R消耗电功率的最大值为（）A B C D 4如图所示是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，并分别与高频电源相连，已知加速电压为U，D形金属盒的半径为R，两盒之间狭缝距离为d若在D形盒中心处粒子源产生质量为m，电荷量为+q的质子在加速器中被加速，（忽略粒子质量变化，忽略粒子重力）则下列判断中正确的是（）A 质子获得最大速度B 质子每次加速经过D形盒间的狭缝轨道半径是加速前轨道半径的2倍C 质子在电场中与磁场中运动总时间为t=+D 不改变磁感应强度B和交变电流的频率f，该回旋加速器也能用于加速氘核5摄制组在某大楼边拍摄武打片，要求特技演员从地面飞到屋顶如图所示，若特技演员质量m=50kg，导演在某房顶离地H=12m处架设了轮轴（轮与轴有相同的角速度），轮和轴的直径之比为3：2（人和车均视为质点，且轮轴直径远小于H），若轨道车从图中A前进到B，在B处时，速度v=10m/s，绳BO与水平方向的夹角为53，则由于绕在轮上细钢丝的拉动，使演员由地面从静止开始向上运动在车从A运动到B的过程中（g取10m/s2）（）A 演员上升的高度为3mB 演员最大速度为6m/sC 以地面为重力势能的零点，演员最大机械能为2400JD 钢丝在这一过程中对演员做功为4275J6特种兵过山谷的一种方法可化简为如图所示的模型：将一根长为2d、不可伸长的细绳的两端固定在相距为d的A、B两等高处，悬绳上有小滑轮P，战士们相互配合，可沿着细绳滑到对面开始时，战士甲拉住滑轮，质量为m的战士乙吊在滑轮上，处于静止状态，AP竖直（不计滑轮与绳的质量，不计滑轮的大小及摩擦），则此时甲对滑轮的水平拉力为多少；若甲将滑轮由静止释放，则乙在滑动中速度的最大值为多少；下列结果正确的是（）A mg，B mg，C mg，D mg，7如图所示，在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，金属框架ABC固定在水平面内，AB与BC间夹角为，光滑导体棒DE在框架上从B点开始在外力作用下以速度v向右匀速运动，导体棒与框架足够长且构成等腰三角形电路若框架与导体棒单位长度的电阻均为R，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触，下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是（）A B C D 8长为L的轻杆可绕O在竖直平面内无摩擦转动，质量为M的小球A固定于杆端点，质点为m的小球B固定于杆中点，且M=2m，开始杆处于水平，由静止释放，当杆转到竖直位置时（）A 由于Mm，球A对轻杆做正功B 球A在最低点速度为C OB杆的拉力大于BA杆的拉力D 球B对轻杆做功mgL9如图是磁流体发电机的示意图，在间距为d的平行金属板A，C间，存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，两金属板通过导线与滑动变阻器相连，变阻器接入电路的电阻为R等离子体连续以速度v平行于两金属板垂直射入磁场，理想电流表A的读数为I，发电机内阻为r，则（）A 回路的路端电压为U=BdvIrB 发电机的内电阻消耗的电功率为I2（r）C 发电机的效率为=D 变阻器触头P向上滑动时，单位时间内到达金属板A，C的等离子体数目减少10如图：abcd是一正方形区域，处于匀强电场中，并与电场方向平行大量电子从正方形的中心O，以相同速率v向各个方向发射，电子从正方形边界上的不同点射出，其中到达c点的电子速度恰好为零，不计电子的重力，下面判断正确的是（）A 在正方形边界上c点电势最高B 到达a点的电子电势能最小，速率是2vC 到达b、d两点的电子电势能相等，速率均是vD 到达dc边中点的电子速率是v11如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度V1从M点沿斜面上滑，到达N点时速度为零，然后下滑回到M点，此时速度为V2（V2V1）若小物体电荷量保持不变，OM=ON，则（）A 小物体上升的最大高度为B 从N到M的过程中，小物体的电势能逐渐减小C 从M到N的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功D 从N到M的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小12“嫦娥二号”进入环月轨道后，分别在距月球表面最远100km，最近15km高度的轨道上做圆周运动，此高度远小于月球的半径，设“嫦娥二号”绕月与月绕地的转动方向同向已知地球的质量为月球质量的k倍，月球绕地球运行的轨道半径为月球的半径的n倍，月球绕地球运行的周期为T若某时刻“嫦娥二号”距地球最远，经t时间“嫦娥二号”距地球最近，则t不可能为（）A B C D 二、实验题，共14分，13题4分，14题10分，答案填在题中的横线上13某学习小组利用自行车的运动“探究阻力做功与速度变化的关系”人骑自行车在平直的路面上运动，当人停止蹬车后，由于受到阻力作用，自行车的速度会逐渐减小至零，如图1所示在此过程中，阻力做功使自行车的速度发生变化设自行车无动力后受到的阻力恒定（1）在实验中使自行车在平直的公路上获得某一速度后停止蹬车，需要测出人停止蹬车后自行车向前滑行的距离s，为了计算自行车的初速度v，还需要测量（填写物理量的名称及符号）（2）设自行车受到的阻力恒为f，计算出阻力做的功及自行车的初速度改变人停止蹬车时自行车的速度，重复实验，可以得到多组测量值以阻力对自行车做功的大小为纵坐标，自行车初速度为横坐标，作出W一V曲线分析这条曲线，就可以得到阻力做的功与自行车速度变化的定性关系在实验中作出WV图象如图2所示，其中符合实际情况的是14某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：小灯泡L，规格“4.0V 0.7A”；电流表A1，量程3A，内阻约为0.1；电流表A2，量程0.6A，内阻r2=0.2；电压表V，量程3V，内阻rV=9k；标准电阻R1，阻值1；标准电阻R2，阻值3k；滑动变阻器R，阻值范围010；学生电源E，电动势4.5V，内阻不计；开关S及导线若干（1）甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量，当通过L的电流为0.46A时，电压表的示数如图2所示，此时L的电阻为；（2）乙同学又设计了如图3所示的电路来进行测量，电压表指针指在最大刻度时，加在L上的电压值是V；（3）学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线，需要重新设计电路请你在乙同学的基础上利用所提供器材，在图4所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号三、本题共4小题，共48分，答案写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题必须明确写出数值和单位15如图所示，光滑绝缘水平桌面上固定一个光滑绝缘的挡板ABCD、AB段为直线，BCD段是半径为R的圆弧，挡板处在场强为E的匀强电场中，电场方向与圆环直径MN平行现使一带电荷量为+q，质量为m的小球由静止从斜挡板内侧上某点释放，为使小球沿挡板内侧运动，从D点抛出，求：（1）小球从释放点到N点沿电场强度方向的最小距离（2）在上问中小球经过N点时对挡板压力大小16如图，直线MN上方有平行于纸面且与MN成45的有界匀强电场，电场强度大小未知；MN下方为方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B今从MN上的O点向磁场中射入一个速度大小为v、方向与MN成45角的带正电粒子，该粒子在磁场中运动时的轨道半径为R若该粒子从O点出发记为第一次经过直线MN，而第五次经过直线MN时恰好又通过O点不计粒子的重力求：（1）电场强度的大小；（2）该粒子再次从O点进入磁场后，运动轨道的半径；（3）该粒子从O点出发到再次回到O点所需的时间17如图甲所示，在y轴右侧加有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B=1T从原点O处向第象限发射一比荷=1104C/kg的带正电的粒子（重力不计），速度大小v0=103m/s，方向垂直于磁场且与x轴正方向成30角（1）求粒子在该匀强磁场中做匀速圆周运动的半径R和在该磁场中运动的时间t1（2）若磁场随时间变化的规律如图乙所示（垂直于纸面向外为正方向），t=104s后空间不存在磁场在t=0时刻，粒子仍从O点以与原来相同的速度v0射入，求粒子从O点射出后第2次经过x轴时的坐标18坐标原点O处有一点状的放射源，它向xoy平面内的x轴上方各个方向发射粒子，粒子的速度大小都是v0，在0yd的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场，场强大小为，其中q与m分别为粒子的电量和质量；在dy2d的区域内分布有垂直于xoy平面的匀强磁场ab为一块很大的平面感光板，放置于y=2d处，如图所示观察发现此时恰无粒子打到ab板上（不考虑a粒子的重力）（1）求粒子刚进人磁场时的动能；（2）求磁感应强度B的大小；（3）将ab板平移到什么位置时所有粒子均能打到板上？并求出此时ab板上被粒子打中的区域的长度xx学年内蒙古赤峰二中高三（上）第四次考试物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共12个题；每题4分，共计48分第1题第6题只有一项符合题目要求，第7题第12题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对不全得2分）1三角形传送带以1m/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2m且与水平方向的夹角均为37现有两个小物块A、B从传送带顶端都以1m/s的初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5，（g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）下列说法正确的是（）A 物块A先到达传送带底端B 物块B先到达传送带底端C 传送带对物块A做正功，对B均做负功D 物块A、B在传送带上的划痕长度之比为1：3考点：动能定理的应用分析：分析A重力沿斜面向下的分力与摩擦力的关系，判断A物体的运动规律，B所受的摩擦力沿斜面向上，向下做匀变速直线运动，结合运动学公式分析求解解答：解：A、对A，因为mgsin37mgcos37，则A物体所受摩擦力沿斜面向上，向下做匀加速直线运动，B所受摩擦力沿斜面向上，向下做匀加速直线运动，两物体匀加速直线运动的加速度相等，位移相等，则运动的时间相等，故AB错误C、传送带对A、B的摩擦力方向与速度方向相反，都做负功，故C错误D、对A，划痕的长度等于A的位移减为传送带的位移，以A为研究对象，由牛顿第二定律得：a=2m/s2由运动学公式得运动时间分别为：t=1s所以皮带运动的位移为x=vt=1m所以A对皮带的划痕为：x1=2m1m=1m对B，划痕的长度等于B的位移加上传送带的位移，同理得出B对皮带 的划痕为x2=3m所以划痕之比为1：3，故D正确故选：D点评：解决本题的关键能正确对其受力分析，判断A、B在传送带上的运动规律，结合运动学公式分析求解；特别分析划痕时，找出物理量间的关系是解据划痕的关键2如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（）A 电压表读数减小B 电流表读数减小C 质点P将向上运动D R3上消耗的功率逐渐增大考点：闭合电路的欧姆定律专题：压轴题；恒定电流专题分析：由图可知电路结构，由滑片的移动可知电路中电阻的变化，再由闭合电路欧姆定律可知各电表示数的变化及电容器两端的电压变化；再分析质点的受力情况可知质点的运动情况解答：解：由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再由R1串联接在电源两端；电容器与R3并联；当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；路端电压减小，同时R1两端的电压也增大；故并联部分的电压减小；由欧姆定律可知流过R3的电流减小，则流过并联部分的电流增大，故电流表示数增大；故B错误；因并联部分电压减小，而R2中电压增大，故电压表示数减小，故A正确；因电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，合力向下，电荷向下运动，故C错误；因R3两端的电压减小，由P=可知，R3上消耗的功率减小； 故D错误；故选A点评：解决闭合电路欧姆定律的题目，一般可以按照整体局部整体的思路进行分析，注意电路中某一部分电阻减小时，无论电路的连接方式如何，总电阻均是减小的3如图所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d，极板面积为S，这两个电极与可变电阻R相连在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为B发电导管内有电阻率为的高温电离气体，气体以速度v向右流动，并通过专用管道导出由于运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势（设电阻定律适用于此物理过程）不计离子间相互作用及气体流动时的阻力，则可变电阻R消耗电功率的最大值为（）A B C D 考点：霍尔效应及其应用分析：由题，运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源，根据数学知识可知，当外电阻等于电源的内阻时，外电阻消耗的电功率最大，根据电阻定律求出此时的内阻，代入求出R消耗电功率的最值解答：解：运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源，其内阻为r=根据数学知识可知，当外电阻等于电源的内阻，即R=r时，外电阻消耗的电功率最大此时R=，代入电功率P=（）2R中得到最大电功率为：Pm=故选：B点评：本题关键是根据电阻定律求出电源的内阻，要注意电阻定律中导体的长度是导体顺着电流方向的长度，图中内电路是导体长度是d，容易搞错4如图所示是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，并分别与高频电源相连，已知加速电压为U，D形金属盒的半径为R，两盒之间狭缝距离为d若在D形盒中心处粒子源产生质量为m，电荷量为+q的质子在加速器中被加速，（忽略粒子质量变化，忽略粒子重力）则下列判断中正确的是（）A 质子获得最大速度B 质子每次加速经过D形盒间的狭缝轨道半径是加速前轨道半径的2倍C 质子在电场中与磁场中运动总时间为t=+D 不改变磁感应强度B和交变电流的频率f，该回旋加速器也能用于加速氘核考点：质谱仪和回旋加速器的工作原理分析：根据动能定理，结合D形金属盒的半径为R，即可求解加速的最大动能；由洛伦兹力提供向心力，结合周期公式，即可求得加速器的回转频率的关系式，从而即可求解解答：解：A、由qvmB= 得R=那么vm=，粒子获得的最大动能Ekm=，故A错误；B、由动能定理可得Ek=qU，可知每次加速动能增加相同，但速度增加不是相同，根据R=，可知，狭缝轨道半径不是加速前轨道半径的2倍，故B错误；C、设粒子加速的次数为N，由动能定理可得：NqU=Ekm=，则有：N=，故在磁场中运动的时间为：tB=T=，在电场中匀加速运动：Nd=tE2解得：tE=d，故在电磁场中运动的总时间为：t=+d=+，故C正确；D、加速粒子的周期等于交变电流的周期，故不改变磁感应强度B和交变电流的频率f，该回旋加速度器不能用于加速氘核，故D错误；故选：C点评：考查粒子在电场中加速与在磁场偏转，掌握动能定理与牛顿第二定律及向心力表达式的综合应用，注意加速度的最大动能与加速电压无关，而加速的回转频率与粒子的比荷有关，是解题的关键5摄制组在某大楼边拍摄武打片，要求特技演员从地面飞到屋顶如图所示，若特技演员质量m=50kg，导演在某房顶离地H=12m处架设了轮轴（轮与轴有相同的角速度），轮和轴的直径之比为3：2（人和车均视为质点，且轮轴直径远小于H），若轨道车从图中A前进到B，在B处时，速度v=10m/s，绳BO与水平方向的夹角为53，则由于绕在轮上细钢丝的拉动，使演员由地面从静止开始向上运动在车从A运动到B的过程中（g取10m/s2）（）A 演员上升的高度为3mB 演员最大速度为6m/sC 以地面为重力势能的零点，演员最大机械能为2400JD 钢丝在这一过程中对演员做功为4275J考点：功能关系分析：由汽车的速度利用速度的合成与分解可求得人的速度，由几何关系可求得人上升的高度，由能量关系可求得最大机械能及钢丝对演员所做的功解答：解：A、设轮的半径为R，轴的半径为r在车由A到B的过程中，轮和轴转过的角度相等即 =，h为人上升的高度，由题，R：r=3：2，则得h=4.5 m故A错误：B、将汽车的速度v分解为如图所示的情况，则得绳子的伸长速度v1=vcos53=100.6=6 m/s，由于轮轴的角速度相等设人的上升速度为v3，则有 =，得v3=9 m/s，故B错误C、钢丝在这一过程中对人所做的功也就是人具有的最大机械能 E=mv32+mgh=4275 J，故C错误，D正确故选：D点评：解决本题要注意两点：1、轮和轴的角速度相同，根据轮和轴的直径之比知道线速度关系2、掌握速度分解找出分速度和合速度的关系6特种兵过山谷的一种方法可化简为如图所示的模型：将一根长为2d、不可伸长的细绳的两端固定在相距为d的A、B两等高处，悬绳上有小滑轮P，战士们相互配合，可沿着细绳滑到对面开始时，战士甲拉住滑轮，质量为m的战士乙吊在滑轮上，处于静止状态，AP竖直（不计滑轮与绳的质量，不计滑轮的大小及摩擦），则此时甲对滑轮的水平拉力为多少；若甲将滑轮由静止释放，则乙在滑动中速度的最大值为多少；下列结果正确的是（）A mg，B mg，C mg，D mg，考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用专题：共点力作用下物体平衡专题分析：（1）战士甲拉住滑轮，质量为m的战士乙吊在滑轮上，处于静止状态，对滑轮受力分析应用平衡条件可求出甲的拉力（2）甲将滑轮由静止释放后，战士乙只有重力对其做功，所以下落到最低点是速度最大，求出最大的下落高度，应用动能定理可求出战士乙的最大速度解答：解：对滑轮受力分析并正交分解如图：同一根绳上的拉力相等，故AP，BP绳上的拉力均为F设AP的长度为：x，则BP长度为：2dx在直角三角形ABP中：即：（2dx）2=d2+x2解得：x=，即：AP长度为：，BP长度为：即：APB=53所以：F1=Fcos53=0.6FF2=Fsin53=0.8F由滑轮平衡得：y方向：mg=F+F1=F+0.6F解得：F=x方向：F2=F拉，即：F拉=0.8甲将滑轮由静止释放后，战士乙只有重力对其做功，所以下落到最低点是速度最大，下落到最低点时，绳子如图此时三条边均为d，三角形为正三角形，即：每个角为60所以此时P距离A点的竖直高度OP为：dsin60=从静止到此状态战士乙共下落的高度h为：h=设此时的速度为v，在下落过程中只有重力做功，做的功为：mgh由动能定理得：mgh=代入数据得：v=故选：C点评：此题主要考察平衡条件的应用，难点在于根据绳子的长度算出直角三角形的角度，需要细细品味在下落的过程中最低点速度是最大的，难点在求出下落到最低点时下落的高度是多少，需要数形结合，总体来说是个难题，每一步都需要仔细推敲7如图所示，在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，金属框架ABC固定在水平面内，AB与BC间夹角为，光滑导体棒DE在框架上从B点开始在外力作用下以速度v向右匀速运动，导体棒与框架足够长且构成等腰三角形电路若框架与导体棒单位长度的电阻均为R，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触，下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是（）A B C D 考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化专题：电磁感应与图像结合分析：由法拉第电磁感应定律列出电流与时间的表达式和功率与时间的表达式，找出相应的图象即可解答：解：运动时间为t时，完成的位移为x，则连入电路的导体的长度为：2xtan，连入电路的框架的长度为：2， 则电流与t的关系式为：I=，为一定值，故A正确，B错误 运动x时的功率为：P=，则与x成正比，故D正确故选：AD点评：本题考查根据物理规律推导解析式的能力由解析式确定图象，这是常用的研究方法8长为L的轻杆可绕O在竖直平面内无摩擦转动，质量为M的小球A固定于杆端点，质点为m的小球B固定于杆中点，且M=2m，开始杆处于水平，由静止释放，当杆转到竖直位置时（）A 由于Mm，球A对轻杆做正功B 球A在最低点速度为C OB杆的拉力大于BA杆的拉力D 球B对轻杆做功mgL考点：机械能守恒定律；功的计算专题：机械能守恒定律应用专题分析：两个小球组成的A、B系统中，只有重力势能和动能相互转化，机械能守恒，根据机械能守恒定律列式求解球A在最低点速度在转动过程中，A、B两球的角速度相同根据两球机械能的变化，分析做功情况以B球为研究对象，根据合力提供向心力，分析OB杆与BA杆拉力关系解答：解：ABD、在转动过程中，A、B两球的角速度相同，设C球的速度为vC，B球的速度为vB，则有vA=2vB以A、B和杆组成的系统机械能守恒，由机械能守恒定律，得 mgL+2mgL=+联立可以求出：vA=，vB=设杆对A、B两球作功分别为WA，WB根据动能定理得：对A：2mgL+WA=对B：mgL+WB=解得：WA=mgL，WB=mgL，则球A对轻杆做负功，球B对轻杆做功mgL，故BD正确，A错误C、当杆转到竖直位置时B的向心力向上，而向心力由B的合力提供，可知OB杆的拉力大于BA杆的拉力故C正确故选：BCD点评：本题关键是系统内部只有重力势能和动能相互转化，机械能守恒，根据守恒定律列方程求解出速度，根据动能定理求解做功9如图是磁流体发电机的示意图，在间距为d的平行金属板A，C间，存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场，两金属板通过导线与滑动变阻器相连，变阻器接入电路的电阻为R等离子体连续以速度v平行于两金属板垂直射入磁场，理想电流表A的读数为I，发电机内阻为r，则（）A 回路的路端电压为U=BdvIrB 发电机的内电阻消耗的电功率为I2（r）C 发电机的效率为=D 变阻器触头P向上滑动时，单位时间内到达金属板A，C的等离子体数目减少考点：霍尔效应及其应用；闭合电路的欧姆定律分析：抓住带电粒子在复合场中受电场力和洛伦兹力平衡求出发电机的电动势根据闭合电路欧姆定律求出发电机的内电阻解答：解：A、根据qvB=q得，E=Bdv则路端电压为U=BdvIr，故A正确B、根据功率表达式，发电机的内电阻消耗的电功率为I2r故B错误C、发电机的效率=故C正确D、变阻器触头P向上滑动时，总电阻减小，则总电流增加，单位时间内流过的电荷数增大，则单位时间内到达金属板A、C的等离子体数目增大故D错误故选：AC点评：解决本题的关键知道稳定时，电荷所受洛伦兹力和电场力平衡，电路中电流越大，则单位时间内到达金属板A、C的等离子体数目增多10如图：abcd是一正方形区域，处于匀强电场中，并与电场方向平行大量电子从正方形的中心O，以相同速率v向各个方向发射，电子从正方形边界上的不同点射出，其中到达c点的电子速度恰好为零，不计电子的重力，下面判断正确的是（）A 在正方形边界上c点电势最高B 到达a点的电子电势能最小，速率是2vC 到达b、d两点的电子电势能相等，速率均是vD 到达dc边中点的电子速率是v考点：电势能；电场强度；电势专题：电场力与电势的性质专题分析：根据到达c点的电子速度恰好为零，判断场强的方向，由电场线的方向确定电势的高低；根据动能定理求解到达a点的电子速率和到达a、d两点的电子的速率解答：解：A、由题意，到达c点的电子速度恰好为零，该电子所受的电场力方向必定沿ca方向，则电场方向沿ac方向，故c点电势最低故A错误B、电场力对到达a点的电子做正功最多，电势能最小，设速率是va根据动能定理得 oc：Woc=0 oa：Woa=而Woc=Woa，解得，v=v故B错误C、由于b、d两点的电势相等，电场力对到达b、d两点的电子做功为零，则到达b、d两点的电子电势能相等，速率均是v故C正确D、设dc边中点为e，电子到达e的速率为ve，根据动能定理得：Woe=又Woc=2Woe联立得，ve=v故D正确故选CD点评：本题的解题关键是判断电场方向，根据电场线与等势面垂直的特点分析电势差的关系，由动能定理求解速率11如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度V1从M点沿斜面上滑，到达N点时速度为零，然后下滑回到M点，此时速度为V2（V2V1）若小物体电荷量保持不变，OM=ON，则（）A 小物体上升的最大高度为B 从N到M的过程中，小物体的电势能逐渐减小C 从M到N的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功D 从N到M的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小考点：动能定理的应用；库仑定律；电势能专题：压轴题分析：根据电场力做功的特点可求得电场力做功的大小，由动能定理可分别列出上滑及下滑过程中的表达式，联立即可解得最大高度；由电场力做功与电势能关系要得出电势能的变化及电场力做功的特点；分析小球运动中压力的变化，由滑动摩擦力的计算公式可分析摩擦力的变化解答：解：设斜面倾角为、上升过程沿斜面运动的最大距离为L因为OM=ON，则MN两点电势相等，小物体从M到N、从N到M电场力做功均为0上滑和下滑经过同一个位置时，垂直斜面方向上电场力的分力相等，则经过相等的一小段位移在上滑和下滑过程中电场力分力对应的摩擦力所作的功均为相等的负功，所以上滑和下滑过程克服电场力产生的摩擦力所作的功相等、并设为W1在上滑和下滑过程，对小物体，摩擦力做功相等，则应用动能定理分别有：mgsinLWfW1=和mgsinLWfW1=，上两式相减可得h=sinL=，A正确；由OM=ON，可知电场力对小物体先作正功后作负功，电势能先减小后增大，BC错；从N到M的过程中，小物体受到的电场力垂直斜面的分力先增大后减小，而重力分力不变，则摩擦力先增大后减小，在此过程中小物体到O的距离先减小后增大，根据库仑定律可知小物体受到的电场力先增大后减小，D对故选AD点评：本题考查动能定理的应用、摩擦力及电场力做功的特点，涉及能量变化的题目一般都要优先考虑动能定理的应用，并要求学生能明确几种特殊力做功的特点，如摩擦力、电场力、洛仑兹力等12“嫦娥二号”进入环月轨道后，分别在距月球表面最远100km，最近15km高度的轨道上做圆周运动，此高度远小于月球的半径，设“嫦娥二号”绕月与月绕地的转动方向同向已知地球的质量为月球质量的k倍，月球绕地球运行的轨道半径为月球的半径的n倍，月球绕地球运行的周期为T若某时刻“嫦娥二号”距地球最远，经t时间“嫦娥二号”距地球最近，则t不可能为（）A B C D 考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用专题：人造卫星问题分析：根据万有引力提供向心力，列出等式，解出“嫦娥二号”绕月球运动的周期与月球绕地球运动的周期的关系，进一步计算出月球的角速度和“嫦娥二号”的角速度由于“嫦娥二号”绕月与月绕地的转动方向同向，所以有=（）t，代入数据化简，可得到t的值解答：解：对于月球绕地球运动，根据万有引力提供向心力，即又因为已知地球的质量为月球质量的k倍，所以对于“嫦娥二号”绕月球运动，即所以T=所以月球的角速度=，“嫦娥二号”的角速度=由于“嫦娥二号”绕月与月绕地的转动方向同向，所以有=（）t即所以t=，故A正确，BCD错误故选：A点评：本题首先要注意向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用，其次要注意“嫦娥二号”绕月与月绕地的转动方向同向，所以从“嫦娥二号”距地球最远到距离地球最近转过的角度为，有=（）t二、实验题，共14分，13题4分，14题10分，答案填在题中的横线上13某学习小组利用自行车的运动“探究阻力做功与速度变化的关系”人骑自行车在平直的路面上运动，当人停止蹬车后，由于受到阻力作用，自行车的速度会逐渐减小至零，如图1所示在此过程中，阻力做功使自行车的速度发生变化设自行车无动力后受到的阻力恒定（1）在实验中使自行车在平直的公路上获得某一速度后停止蹬车，需要测出人停止蹬车后自行车向前滑行的距离s，为了计算自行车的初速度v，还需要测量人停止蹬车后自行车滑行的时间t（填写物理量的名称及符号）（2）设自行车受到的阻力恒为f，计算出阻力做的功及自行车的初速度改变人停止蹬车时自行车的速度，重复实验，可以得到多组测量值以阻力对自行车做功的大小为纵坐标，自行车初速度为横坐标，作出W一V曲线分析这条曲线，就可以得到阻力做的功与自行车速度变化的定性关系在实验中作出WV图象如图2所示，其中符合实际情况的是C考点：探究功与速度变化的关系专题：实验题分析：根据动能定理得出人停止蹬车后，阻力做功与自行车速度的关系从而判断W与v图线解答：解：（1）人停止蹬车后，人和车组成的系统做匀减速直线运动，由匀变速直线运动规律得：v2=2as；且有v=at，故需要测出人停止蹬车后自行车向前滑行的时间t；（2）根据动能定理得：W=0mv2，故知W与v成二次函数关系，且抛物线开口向上故C正确故答案为：（1）人停止蹬车后自行车滑行的时间t；（2）C点评：解决本题的关键根据动能定理得出阻力做功与速度的关系14某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：小灯泡L，规格“4.0V 0.7A”；电流表A1，量程3A，内阻约为0.1；电流表A2，量程0.6A，内阻r2=0.2；电压表V，量程3V，内阻rV=9k；标准电阻R1，阻值1；标准电阻R2，阻值3k；滑动变阻器R，阻值范围010；学生电源E，电动势4.5V，内阻不计；开关S及导线若干（1）甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量，当通过L的电流为0.46A时，电压表的示数如图2所示，此时L的电阻为5；（2）乙同学又设计了如图3所示的电路来进行测量，电压表指针指在最大刻度时，加在L上的电压值是4V；（3）学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线，需要重新设计电路请你在乙同学的基础上利用所提供器材，在图4所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号考点：伏安法测电阻专题：实验题分析：（1）由图示电压表确定其分度值，读出电压表示数，然后由欧姆定律求出灯泡电阻阻值（2）由图3所示电路图可知，电压表与电阻R2串联，根据串联电路特点求出电阻R2的电压，然后求出灯泡两端电压（3）电流表A1量程太大，读数误差太大，为减小误差，应该选用电流表A2，给电流表A2并联一个分流电阻，据此设计实验电路解答：解：（1）由图2所示可知，电压表分度值是0.1V，电压表示数为2.3V，此时灯泡电阻RL=5（2）电压表内阻为9k，标准电阻R2阻值为3k，电压表最大示数为3V，由串联电路特点可知，标准电阻R2电压为1V，灯泡两端电压为：3V+1V=4V（3）电流表A1量程太大，读数误差太大，为减小误差，应该选用电流表A2，给电流表A2并联一个分流电阻，实验电路图如图1或图2所示故答案为：（1）5；（2）4；（3）实验电路图如图所示点评：对电表读数时要先确定电表量程的分度值，读数时视线要与电表刻度线垂直；应用串联电路特点即可求出灯泡两端电压三、本题共4小题，共48分，答案写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题必须明确写出数值和单位15如图所示，光滑绝缘水平桌面上固定一个光滑绝缘的挡板ABCD、AB段为直线，BCD段是半径为R的圆弧，挡板处在场强为E的匀强电场中，电场方向与圆环直径MN平行现使一带电荷量为+q，质量为m的小球由静止从斜挡板内侧上某点释放，为使小球沿挡板内侧运动，从D点抛出，求：（1）小球从释放点到N点沿电场强度方向的最小距离（2）在上问中小球经过N点时对挡板压力大小考点：带电粒子在匀强电场中的运动；带电粒子在匀强磁场中的运动分析：小球恰能从D点通过，知在M点对轨道的压力为零，靠电场力提供向心力，根据牛顿第二定律求出最小速度，从而根据动能定理求出小球从释放点到C点沿电场强度方向的最小距离；从开始到N点利用动能定律结合向心力公式可求出小球经过N点时对挡板的压力大小解答：解：（1）小球经BCD段圆弧的M点时可以电场力提供向心力，对圆弧无挤压；由牛顿第二定律得：qE=m，解得：v=，根据题意分析可知，小球过M点对挡板恰好无压力时，s最小，根据牛顿第二定律有：qE=m，由动能定理得：qE（s2R）=mvM2，联立解得：s=R；（3）小球过N点时，根据牛顿第二定律，有：FNqE=m，由动能定理得：qEs=mvN2，联立解得：FN=6qE由牛顿第三定律可知，小球对挡板的压力大小为6qE答：（1）小球从释放点到N点沿电场强度方向的最小距离为R（2）在上问中小球经过N点时对挡板压力大小为6qE点评：本题考查了动能定理和牛顿第二定律的综合运用，关键理清圆周运动的临界状态，求出临界速度的大小16如图，直线MN上方有平行于纸面且与MN成45的有界匀强电场，电场强度大小未知；MN下方为方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B今从MN上的O点向磁场中射入一个速度大小为v、方向与MN成45角的带正电粒子，该粒子在磁场中运动时的轨道半径为R若该粒子从O点出发记为第一次经过直线MN，而第五次经过直线MN时恰好又通过O点不计粒子的重力求：（1）电场强度的大小；（2）该粒子再次从O点进入磁场后，运动轨道的半径；（3）该粒子从O点出发到再次回到O点所需的时间考点：带电粒子在混合场中的运动；平抛运动；带电粒子在匀强磁场中的运动专题：带电粒子在复合场中的运动专题分析：首先分析带电粒子的运动情况，先是一段半径为R的圆弧到a点，接着恰好逆电场线匀减速运动到b点速度为零再返回a点速度仍为v，再在磁场中运动一段圆弧到c点，之后垂直电场线进入电场作类平抛运动，再根据平抛运动和匀速圆周运动的基本公式及几何关系即可解题解答：解：粒子的运动轨迹如图，先是一段半径为R的圆弧到a点，接着恰好逆电场线匀减速运动到b点速度为零再返回a点速度仍为v，再在磁场中运动一段圆弧到c点，之后垂直电场线进入电场作类平抛运动（1）易知，带电粒子类平抛运动的垂直和平行电场方向的位移都为 所以类平抛运动时间为 又 再者 由可得：E=vB （2）由平抛知识得：tan=2tan=2 所以 v=vtan=2v 则第五次过MN进入磁场后的圆弧半径 R=（3）粒子在磁场中运动的总时间为 粒子在电场中的加速度为 粒子做直线运动所需时间为 由式求得粒子从出发到第五次到达O点所需时间 答：（1）电场强度的大小为vB；（2）该粒子再次从O点进入磁场后，运动轨道的半径为；（3）该粒子从O点出发到再次回到O点所需的时间为点评：该题主要考查带电粒子在电场和磁场中的运动问题，对同学们对粒子运动轨迹的分析要求较高，并要熟练掌握平抛运动及匀速圆周运动的基本公式，难度较大17如图甲所示，在y轴右侧加有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B=1T从原点O处向第象限发射一比荷=1104C/kg的带正电的粒子（重力不计），速度大小v0=103m/s，方向垂直于磁场且与x轴正方向成30角（1）求粒子在该匀强磁场中做匀速圆周运动的半径R和在该磁场中运动的时间t1（2）若磁场随时间变化的规律如图乙所示（垂直于纸面向外为正方向），t=104s后空间不存在磁场在t=0时刻，粒子仍从O点以与原来相同的速度v0射入，求粒子从O点射出后第2次经过x轴时的坐标考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律分析：（1）由洛伦兹力提供向心力列方程求运动半径，根据公式t=求运动时间（2）后面不存在磁场则粒子做匀速直线运动，画出轨迹结合几何知识求再次经过x轴的坐标解答：解：（1）轨迹如图甲所示由得轨迹半径=0.1m，粒子运动周期T=2104s粒子在磁场中轨迹所对的圆心角为240，所以粒子在磁场中运动的时间为t1=（2）磁场变化的半周期为在图乙中，OO1C=CO2D=120，且O1O2平行于x轴OE=2（R+Rsin30）=3R=0.3m RtEDP中，EDP=60，DE=2Rsin60 EP=DEtan60=3R=0.3m 则粒子从O点射出后第2次经过x轴时的坐标xp=OE+EP=0.6m 答：（1）求粒子在该匀强磁场中做匀速圆周运动的半径R未0.1m，在该磁场中运动的时间t1为（2）若磁场随时间变化的规律如图乙所示（垂直于纸面向外为正方向），t=104s后空间不存在磁场在t=0时刻，粒子仍从O点以与原来相同的速度0射入，粒子从O点射出后第2次经过x轴时的坐标为0.6m点评：该题考查带电粒子在匀强磁场中的运动，洛伦兹力提供向心力是基础，正确画出粒子运动的轨迹是解决问题的关键18坐标原点O处有一点状的放射源，它向xoy平面内的x轴上方各个方向发射粒子，粒子的速度大小都是v0，在0yd的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场，场强大小为，其中q与m分别为粒子的电量和质量；在dy2d的区域内分布有垂直于xoy平面的匀强磁场ab为一块很大的平面感光板，放置于y=2d处，如图所示观察发现此时恰无粒子打到ab板上（不考虑a粒子的重力）（1）求粒子刚进人磁场时的动能；（2）求磁感应强度B的大小；（3）将ab板平移到什么位置时所有粒子均能打到板上？并求出此时ab板上被粒子打中的区域的长度考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；动能定理的应用；带电粒子在匀强电场中的运动专题：压轴题；带电粒子在磁场中的运动专题分析：（1）根据动能定理求出粒子刚进人磁场时的动能（2）粒子沿x轴正方向射出的粒子进入磁场偏转的角度最大，若该粒子进入磁场不能打在ab板上，则所有粒子均不能打在ab板上根据带电粒子在电场中类平抛运动，求出进入磁场中的偏转角度，结合几何关系得出轨道半径，从而得出磁感应强度的大小（3）沿x轴负方向射出的粒子若能打到ab板上，则所有粒子均能打到板上其临界情况就是此粒子轨迹恰好与ab板相切根据带电粒子在磁场中运动的轨道半径大小得出磁场的宽度，从而确定出ab板移动的位置，根据几何关系求出ab板上被粒子打中的区域的长度解答：解：（1）根据动能定理：可得末动能（2）根据上题结果可知vt=2v0，对于沿x轴正方向射出的粒子进入磁场时与x轴正方向夹角，其在电场中沿x方向的位移，易知若此粒子不能打到ab板上，则所有粒子均不能打到ab板，因此此粒子轨迹必与ab板相切，可得其圆周运动的半径又根据洛伦兹力提供向心力可得（3）易知沿x轴负方向射出的粒子若能打到ab板上，则所有粒子均能打到板上其临界情况就是此粒子轨迹恰好与ab板相切由图可知此时磁场宽度为原来的，即当ab板位于的位置时，恰好所有粒子均能打到板上；ab板上被打中区域的长度答：（1）粒子刚进人磁场时的动能为（2）磁感应强度B的大小为（3）当ab板位于的位置时，恰好所有粒子均能打到板上，打中区域的长度为点评：本题考查了带电粒子在电场和磁场中的运动，关键确定粒子运动的临界情况，通过几何关系解决，对学生数学几何能力要求较高