专题09 恒定电流、磁场、带电粒子的运动
1．（2020届河南省焦作市高三第三次模拟）如图所示，A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 、H 是一正方体的8个顶点，正方体边长为d ，AE 边竖直向下。空间有一沿AB 方向的匀强电场，从A 点沿AD 方向水平抛出一质量为m 、带电量为＋q 的小球，小球恰好落到G 点，重力加速度为g ，则（ ）
A ．电场强度大小为mg
E q
＝
B ．小球抛出的速度大小为0v gd ＝
C ．小球从A 点运动到G 点的时间为d t g
＝
D ．小球运动到G 点时速度方向与水平面的夹角θ满足5tan θ＝【答案】A
【解析】小球在正方体内做类平抛运动，只有当重力等于电场力时，小球才可以到达G 点，故
qE mg =
mg q
E =
，A 正确；
由运动学公式可得
=2F mg ma =合
212
d at =
02d v t =
02v gd =
B 错误；
由B 可得
2d
t g
=
，C 错误; 小球运动到G 点时速度方向与水平面的夹角θ满足
tan y x
v v θ=
22y v gd =
22tan 22gd gd
θ=
=
D 错误。故选A 。
2．（2020届河南省十所名校高三阶段性测试）如图所示，三角形ABC 内有垂直于三角形平面向外的匀强磁场，AB 边长为L ，∠A ＝30°，∠B ＝90°，D 是AB 边的中点。现在DB 段上向磁场内射入速度大小相同、方向平行于BC 的同种粒子（不考虑粒子间的相互作用和粒子重力），若从D 点射入的粒子恰好能垂直AC 边射出磁场，则AC 边上有粒子射出的区域长度为（ ）
A ．1
4L B ．13
L
C 31
－L D ．
31
3
－L 【答案】C
【解析】从D 点射入和B 点射入的粒子的运动轨迹如图所示
设两个粒子在AC 边上的出射点分别为E 、F 点，由于从D 点射出的粒子恰好能垂直AC 边射出磁场，所以A 点为该粒子做圆周运动的圆心，则粒子做圆周运动的半径为：12
R L = 则有12
AE L =
因为D 点是AB 的中点，所以D 点是从B 点射出的粒子做圆周运动的圆心，所以有：AD =DF ，则根据几何知识有：132cos302L
AF L ?=?
?=
所以有粒子射出的区域为：
31
2
EF AF AE L -=-=
故ABD 错误，C 正确。故选C 。
3．（2020届福建省南平市高三第一次合质检）如图所示，一水平放置的平行板电容器与电源相连。开始时开关闭合，一带电油滴沿两极板中心线方向以某一初速度射入，恰好沿中心线通过电容器。则下列判断正确的是
A ．保持开关闭合，将
B 板竖直向上平移一小段距离，粒子可能打在电容器的A 板上 B ．保持开关闭合，将B 板竖直向上平移一小段距离，粒子仍能沿原中心线通过电容器
C ．断开开关，将B 板竖直向上平移一小段距离，粒子可能打在电容器的A 板上
D ．断开开关，将B 板竖直向上平移一小段距离，粒子仍能沿原中心线通过电容器 【答案】AD
【解析】开始时，油滴能沿直线飞过两板，可知油滴受向下的重力和向上的电场力平衡，油滴带负电；若
保持开关闭合，将B板竖直向上平移一小段距离，根据
U
E
d
=可知，两板间场强变大，粒子受向上的电场
力变大，粒子向上偏转，则粒子可能打在电容器的A板上，选项A正确，B错误；断开开关，则两板带电量不变，根据
Q
C
U
=、
U
E
d
=以及
4
S
C
kd
ε
π
=可知
4kQ
E
S
π
ε
=，则将B板竖直向上平移一小段距离，两板间场强不变，粒子受电场力不变，则粒子仍能沿原中心线通过电容器，选项C错误，D正确；故选AD。4．（2020届广东省佛山市高三二模）如图所示，在y>0的区域内存在两个匀强磁场。以坐标原点O为圆心，半径为R的半圆形区域内磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B2；其余区域的磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小B1。一比荷为k的带电粒子在加速电场的下极板处无初速释放，经加速后从坐标为（-2R，0）的a点进入磁场，又从坐标为（2R，0）的b点离开磁场，且粒子经过各磁场边界时的速度方向均与该边界线垂直。不计粒子的重力，且不用考虑粒子多次进入B2磁场的情况，则加速电场的电压大小可能为（）
A．22
1
2kB R B．
22
1
9
16
kB R
C．
22
1
9
32
kB R
D．
2
12
2
kB B R
【答案】ACD
【解析】当粒子在电场中加速
2
1
2
Uq mv
=
当粒子速度较大时，粒子在磁场B1中直接从a点经半圆周到达b点，此时粒子运动的轨道半径为
r1=2R
由
2
01
1
v
qv B m
r
=
联立解得22
12U kB R =
粒子运动的轨迹如图，设进入磁场B 1的半径为r 2，则由几何关系
22222R
r r R =++
解得23
4
r R = 则θ=37°
则粒子在B 2中的运动半径为
343
r R =
由
20
012v qv B m r =
20
023
v qv B m r =
联立解得
222
1129=
322
kB R kB B R U =
则选项ACD 正确，B 错误。故选ACD 。
5．（2020届东北三省四市教研联合体高三模拟）如图所示，真空中O 点固定一个带正电的点电荷，同一平面内距离点电荷r 处有一个带负电的粒子P （不计重力），该粒子在纸面内沿垂直于它们连线的方向入射，已知空间同时存在垂直纸面向里的匀强磁场，则关于粒子在电、磁场中的运动轨迹，不可能的是（ ）
A ．在纸面内以O 点为圆心，r 为半径的圆
B ．初始阶段为在纸面内向右偏的曲线
C ．初始阶段为在纸面内向左偏的曲线
D ．沿初速度方向的直线
【答案】D
【解析】粒子受到向左的正点电荷的库仑力，由左手定则可知，粒子同时受到向右的洛伦兹力，开始时，当库仑力与洛伦兹力的合力刚好提供向心力则粒子在纸面内以O 点为圆心，r 为半径的圆周运动，当库仑力与洛伦兹力的合力大于粒子做圆周运动的向心力时，粒子在初始阶段为在纸面内向左偏的曲线，当库仑力与洛伦兹力的合力向右时，粒子初始阶段为在纸面内向右偏的曲线，故ABC 正确；粒子沿初速度方向做直线运动时，粒子与正点电荷间的库仑力变化，则粒子受到的合力变化，则粒子不可能沿初速度方向的直线，故D 错误。本题选不正确的，故选D 。
6．（2020届广东省模拟）如图，虚线a 、b 、c 、d 、e 为某有界匀强电场区域的五个等势面，各等势面间的距离相等。质子（1
1H ）、α粒子（42He ）以相同的初动能，沿c 射入该电场区域，其中一束粒子从d 离开电场，另一束粒子从下边界e 离开电场。则质子和α粒子从进人到离开电场的过程中，下列说法正确的是（ ）
A ．从e 等势面离开电场的是α粒子
B ．质子与α粒子的动能增量之比为?E kH :?E kα=1:2
C ．质子与α粒子的动量改变量之比为?P H :?P α=1:2
D ．质子与α粒子在电场中运动的时间之比为q H :t α=1:2 【答案】AD 【解析】
A ．由于粒子在电场中的只受竖直方向的电场力，做类平抛运动
0x v t =
F qE
a m m == 2k001
2
E mv =
212
y at =
联立解得
2
k0
1
4
qEx y E =
由于质子与α粒子初动能一样、水平位移也一样，所以竖直方向上的位移由粒子本身电荷量所决定，一个α粒子带两个正电荷，质子带一个正电荷，故α粒子在竖直方向上的位移是质子的两倍，所以从e 等势面离开电场的是α粒子，故A 正确； B ．由动能定理
k qU E =?
质子与α粒子的动能增量之比
kH k αH H αα::1:4E E q U q U ??==
故B 错误； C ．由动量定理
2
k 2p E m ??= H α:1:4m m =
质子与α粒子的动量改变量之比为
H α:1:4p p ??===
故C 错误； D ．初速度之比为
H α:2:1v v =
== 由
0x v t =
得
H αH α
::1:2x x
t t v v =
= 故D 正确。故选AD 。
7．（2020届广东省深圳市高三第一次调研）如图，仅在第一象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，一个带负电的微粒a 从坐标(0,)L 处射入磁场，射入方向与y 轴正方向夹角为45?，经时间t 与静止在坐标(,)L L 处的不带电微粒b 发生碰撞，碰后瞬间结合为微粒c 。已知a 、b 质量相同（重力均不计），则c 在磁场中运动的时间为（ ）
A ．0.25t
B ．0.5t
C ．t
D ．2t
【答案】D
【解析】a 粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可得
2v Bqv m r
=
可求得mv r Bq
=
a b 两粒子碰后瞬间结合为微粒c ，碰撞前后系统动量守恒，由动量守恒定律可知
2a c mv mv =
可求得12
c a v v =
碰撞后动量大小、电量都不变，说明c 粒子轨迹半径和a 粒子轨迹半径相同，画得轨迹如下图所示
由几何关系可知a 粒子运动时间
112442a a
a
R
R t T v v ππ==?=
由几何关系可知c 在磁场中运动的时间为也为1
4
c T ，所以运动时间为
112442c c c c
R R t T v v ππ==?=
联立可得2c t t =
故D 正确，ABC 错误。故选D 。
8．（2020届江西省吉安市高三一模）科学家预言，自然界存在只有一个磁极的磁单极子，磁单极N 的磁场分布如图甲所示，它与如图乙所示正点电荷Q 的电场分布相似。假设磁单极子N 和正点电荷Q 均固定，有相同的带电小球分别在N 和Q 附近 （图示位置）沿水平面做匀速圆周运动，则下列判断正确的是（ ）
A ．从上往下看，图甲中带电小球一定沿逆时针方向运动
B ．从上往下看，图甲中带电小球一定沿顺时针方向运动
C ．从上往下看，图乙中带电小球一定沿顺时针方向运动
D ．从上往下看，图乙中带电小球一定沿逆时针方向运动 【答案】A
【解析】根据圆周运动的受力条件可以从图乙中判断带电小球带的一定是负电，且在电场中小球的运动方向与电场力的方向无关；由甲图中洛仑兹力方向，根据左手定则可知，带电小球一定沿逆时针方向运动。 故选A 。
9．（2020届江西省吉安市高三一模）如图所示，在水平边界OP 上方有磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向外的匀强磁场，OP 距离为l ，PQ 是一足够长的挡板，OP 延长线与PQ 的夹角为θ，粒子打在挡板上均被吸收。在O 、P 之间有大量质量、电荷量和速度都相同的粒子，速度方向均垂直于边界OP ，且在纸面内。其中从OP 中点射入的粒子恰能垂直打在挡板上（不计粒子重力及其相互作用）。则下列说法正确的是（ ）
A ．当θ＝30°3
B ．当θ＝45°时，粒子打中挡板的长度为
1
2l C ．当θ＝60°3D ．当θ＝90°时，粒子打中挡板的长度为22
l 【答案】AC
【解析】由OP 中点射入的粒子垂直打在挡板上，可知带电粒子在磁场中运动半径
12
r l =
当30θ=o 时，P 点射出的粒子打在PQ 的最高点，打中的长度为
332
S r l ==
选项A 正确；
B ．当45θ=o 时，P 点射出的粒子仍打在最高点，打中的长度为
222
S r l ==
选项B 错误；
C ．当60θ=o 时，P 点左侧某个粒子打在PQ 上的最高点，其速度方向平行OP ，打中长度为
3
sin 603
r S =
=o
选项C 正确；
D ．当90θ=o 时，不难判断打中的长度为1
2
S r l ==
选项D 错误。 故选AC 。
10．（2020届辽宁省大连市高三第一次模拟）如图所示，真空中O 点固定一个带正电的点电荷，同一平面内距离点电荷r 处有一个带负电的粒子P （不计重力），该粒子在纸面内沿垂直于它们连线的方向入射，已知空间同时存在垂直纸面向里的匀强磁场，则关于粒子在电、磁场中的运动轨迹，不可能的是（ ）
A ．在纸面内以O 点为圆心，r 为半径的圆
B ．初始阶段为在纸面内向右偏的曲线
C ．初始阶段为在纸面内向左偏的曲线
D ．沿初速度方向的直线
【答案】D
【解析】粒子受到向左的正点电荷的库仑力，由左手定则可知，粒子同时受到向右的洛伦兹力，开始时，当库仑力与洛伦兹力的合力刚好提供向心力则粒子在纸面内以O 点为圆心，r 为半径的圆周运动，当库仑力与洛伦兹力的合力大于粒子做圆周运动的向心力时，粒子在初始阶段为在纸面内向左偏的曲线，当库仑力与洛伦兹力的合力向右时，粒子初始阶段为在纸面内向右偏的曲线，故ABC 正确；粒子沿初速度方向做直线运动时，粒子与正点电荷间的库仑力变化，则粒子受到的合力变化，则粒子不可能沿初速度方向的直线，故D 错误。本题选不正确的，故选D 。
11．（2020届陕西省西安中学高三第三次模拟）据有关资料介绍，受控核聚变装置中有极高的温度，因而带电粒子将没有通常意义上的“容器”可装，而是由磁场约束带电粒子运动，使之束缚在某个区域内。如图所示，环状磁场的内半径为R 1，外半径为R 2，被束缚的带电粒子的比荷为k ，中空区域内带电粒子具有各个方向的速度，速度大小为v 。中空区域中的带电粒子都不会穿出磁场的外边缘而被约束在半径为R 2的区域内，则环状区域内磁场的磁感应强度大小可能是（ ）
A ．
()
22
212-R v k R R
B ．()
22
2
212R v
k R R - C ．()213v
k R R -
D ．()
21v
k R R -
【答案】AC
【解析】由题意可知，粒子的比荷为k ，要使所有的粒子都不能穿出磁场，与内圆相切的方向进入磁场的粒子在磁场运动的轨迹刚好与外圆相切，运动轨迹如图所示，由几何知识可知，粒子最大轨道半径
21
2
R R r -=
粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得
2
v qvB m r
=
解得212()
v
B k R R =
-
要使粒子不离开磁场
212()
v
B k R
R ≥
-
由于R 1 ()222 221212121222=()() R v R v v k R R R R k R R k R R ?<-+-- 故AC 正确，BD 错误。故选AC 。 12．（2020届四川省绵阳市高三第三次诊断）如图所示，在边长为L 的正方形区域ABCD 内存在磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向外的匀强磁场。质量为m ，电荷量为q 的带电粒子（不计重力），分别以相同的速率v 从A 点沿不同方向垂直磁场方向射入磁场，当沿AC 方向射入时，垂直于BC 边射出磁场。则粒子（ ） A ．带负电 B ．运动速率2qBL v = C ．在磁场中运动的最长时间3m m T qB π= D ．在磁场中运动的最长时间m m T qB π= 【答案】BC 【解析】由左手定则可知粒子带正电，选项A 错误； 根据粒子的运动轨迹可知=2R L 由2 v qvB m R = 可得2BqL v = ，选项B 正确； 从C 点射出的粒子在磁场中运动的时间最长，圆弧所对的圆心角为60°，则最长时间为 m 6023603m m T qB qB ππ=?=o o 选项C 正确，D 错误。故选BC 。 13．（2020届重庆市高三第二次调研）如图所示，一个带正电的小球沿光滑的水平绝缘桌面向右运动，速度的方向垂直于水平方向的匀强磁场，小球飞离桌子边缘进入磁场，最后落到地板上，设其飞行时间为t 1，水平射程为s 1，落地动能为E k1，落地速率为v 1。撤去磁场，其余条件不变，小球飞行时间为t 2，水平射程为s 2，落地动能为E k2，落地速率为v 2。不计空起阻力，则（ ） A ．t 1＜t 2 B ．s 1＞s 2 C ．v 1＜v 2 D ． E k1＞E k2 【答案】B 【解析】有磁场时，小球下落过程中要受重力和洛仑兹力共同作用，重力方向竖直向下，大小方向都不变；洛仑兹力的大小和方向都随速度的变化而变化，但在能落到地面的前提下洛仑兹力的方向跟速度方向垂直，总是指向右上方某个方向，其水平分力f x 水平向右，竖直分力f y 竖直向上，如图所示 竖直方向的加速度仍向下，但小于重力加速度g ，从而使运动时间比撤去磁场后要长，即t 1＞t 2，故A 错误； 小球水平方向也将加速运动，从而使水平距离比撤去磁场后要大，即s 1＞s 2，故B 正确；在有磁场，重力和洛仑兹力共同作用时，其洛仑兹力的方向每时每刻都跟速度方向垂直，不对粒子做功，不改变粒子的动能，有磁场和无磁场都只有重力作功，动能的增加是相同的。有磁场和无磁场，小球落地时速度方向并不相同，但速度的大小是相等的，故CD 错误。故选B 。 14．（2020届重庆市高三第二次调研）如图所示，一个质量为m 、带电量为q 的粒子，从两带电平行板的正中间沿与匀强电场垂直的方向射入，当粒子的入射速度为v 时，它恰能穿过两平行板间的电场区域而不碰到金属板上。现欲使质量为m 、入射速度为 2 v 的粒子也能恰好穿过这一电场区域而不碰到金属板，不计粒子所受的重力。在以下的仅改变某一物理量的方案中，可行的是（ ） A ．使粒子的带电量减少为原来的 14 B ．使两板间所接电源的电压减小到原来的一半 C ．使两板间的距离增加到原来的2倍 D ．使两极板的长度减小为原来的一半 【答案】ACD 【解析】设平行板长度为l ，宽度为2d ，板间电压为U ，粒子恰能穿过一电场区域而不碰到金属板上，则沿初速度方向做匀速运动，有：l t v = ，垂直初速度方向做匀加速运动，有：2qU a md =得： 2 22 124qUl d at mdv == 现欲使质量为m 、入射速度为2 v 的粒子也能恰好穿过这一电场区域而不碰到金属板，则沿初速度方向水平距离仍是l ，垂直初速度方向距离仍为d 。由上知：可使粒子的带电量减少为原来的1 4 ，故A 正确；由上知： 可使两板间所接电源的电压减小到原来的1 4 ，故B 错误；使两板间的距离增加到原来的2倍，此时垂直初 速度方向距离应为2d ， 22 2422qUl y d v m d = =??? ? ?? ，粒子恰好穿过这一电场区域而不碰到金属板，故C 正确； 由上知：可使两极板的长度减小为原来的一半。故D 正确。故选ACD 。 2019年高考物理试题分类汇编（热学部分） 全国卷 I 33． [物理—选修 3–3]（ 15 分） （1）（ 5 分）某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视 为理想气体。初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界。现使活塞缓慢移动，直 至容器中的空气压强与外界相同。此时，容器中空气的温度__________ （填“高于”“低于”或“等于”）外界温度，容器中空气的密度__________ （填“大于”“小于”或“等于”）外界空气 的密度。 （2）（ 10分）热等静压设备广泛用于材料加工中。该设备工作时，先在室温下把惰性 气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔 中的材料加工处理，改善其性能。一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的 容积为 m3，炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中。已知每瓶氩气的 容积为×10-2 m3，使用前瓶中气体压强为×107Pa，使用后瓶中剩余气体压强为×106Pa；室温温度为 27 ℃。氩气可视为理想气体。 （i）求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强； （i i ）将压入氩气后的炉腔加热到 1 227 ℃，求此时炉腔中气体的压强。 全国卷 II 33． [ 物理—选修 3-3] （ 15 分） （1）（ 5分）如 p-V 图所示， 1、2、 3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同 状态，对应的温度分别是 T1、T2、 T3。用 N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位 时间内撞击容器壁上单位面积的次数，则N1______N2， T1______T3， N2 ______N3。（填“大于”“小于”或“等于”） 2017高考物理选修3-3真题汇总及详细解析 全国卷1 33．［物理——选修3–3］（15分） （1）（5分）氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是________。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分） A．图中两条曲线下面积相等 B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形 C．图中实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形 D．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目 E．与0 ℃时相比，100 ℃时氧气分子速率出现在0~400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大 【答案】ABC （2）（10分）如图，容积均为V的汽缸A、B下端有细管（容积可忽略）连通，阀门K2位于细管的中部，A、B的顶部各有一阀门K1、K3，B中有一可自由滑动的活塞（质量、体积均可忽略）。初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭K2、K3，通过K1给汽缸充气，使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1。已知室温为27 ℃，汽缸导热。 （i ）打开K 2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强； （ii ）接着打开K 3，求稳定时活塞的位置； （iii ）再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20 ℃，求此时活塞下方气体的压强。 【答案】（i ） v/2 2p 0 （i i ） 顶部 （i i i ） 1.6 p 0 【解析】（i ）设打开K 2后，稳定时活塞上方气体的压强为p 1，体积为V 1。依题意，被活塞分开的两部分气体都经历等温过程。由玻意耳定律得 011p V pV =① 01(3)(2)p V p V V =-② 联立①②式得 12 V V = ③ 102p p =④ （ii ）打开K 3后，由④式知，活塞必定上升。设在活塞下方气体与A 中气体的体积之和为 V 2（22V V ≤）时，活塞下气体压强为p 2由玻意耳定律得 022(3)p V p V =⑤ 由⑤式得 202 3V p p V = ⑥ 由⑥式知，打开K 3后活塞上升直到B 的顶部为止；此时p 2为2 032 p p '= 2020年高考物理试题分类汇编：电路（带详细解析） 〔新课标卷〕19.电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如下图，图中U 为路端电压，I 为干路电流，a 、b 为图线上的两点，相应状态下电源的效率分不为a η、b η.由图可知a η、b η的值分不为 A 、34、14 B 、13、23 C 、12、12 D 、23、13 答案：D 解析：电源效率E U = η，E 为电源的总电压〔即电动势〕，依照图象可知U a =E 32 U b =E 3 1，因此选项D 正确。 〔上海理综〕41．中国馆、世博中心和主题馆等要紧场馆，太阳能的利用规模达到了历届世博会之最，总发电装机容量达到4.6×103kW 。设太阳能电池板的发电效率为18%，地球表 面每平方米接收太阳能的平均辐射功率为 1.353kW ，那么所使用的太阳能电池板的总面积为 m 2。 答案：1.9×1014 〔上海理综〕42．各场馆的机器人专门引人注目。在以下图设计的机器人模块中，分不填入传感器和逻辑门的名称，使该机器人能够在明亮的条件下，听到呼吁声就来为你服务。 答案：光；声；与〔&〕 〔上海理综〕44．在世博园区，运行着许多氢燃料汽车，其动力来源是氢燃料电池〔结构如图〕。 〔1〕以下是估测氢燃料电池输出功率的实验步骤： ①把多用表的选择开关调至电流档，并选择恰当量程，串联在电路中。读出电流I； ②把多用表的选择开关调至电压档，把红、黑表笔并联在电动机两端，其中红表笔应该接在图中〔填〝A〞或〝B〞〕端。读出电压U； ③重复步骤①和②，多次测量，取平均值； ④依照公式P= 运算氢燃料电池输出功率。 〔2〕在上述第②步中遗漏的操作是； 〔3〕假如该电动机的效率为η，汽车运动的速度为v，那么汽车的牵引力为。 答案：〔1〕A；UI；(2)选择恰当量程；〔3〕 UI v η 〔上海物理〕5. 在图的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是 〔A〕○A变大，○V变大〔B〕○A变小，○V变大 〔C〕○A变大，○V变小〔D〕○A变小，○V变小答案：B 2019高考物理题分类汇编 一、直线运动 18．（卷一）如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高 度为H 。上升第一个4H 所用的时间为t 1，第四个4H 所用的时间为t 2。不计空气阻力，则21 t t 满足（） A ．1<21t t <2 B ．2<21 t t <3 C ．3<21t t <4 D ．4<21t t <5 25. （卷二）（2）汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶司机忽然发现前方有一警示牌立即刹车。从刹车系统稳定工作开始计时，已知汽车第1s 内的位移为24m ，第4s 内的位移为1m 。求汽车刹车系统稳定工开始计时的速度大小及此后的加速度大小。 二、力与平衡 16．（卷二）物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为3，重力加速度取10m/s 2。若轻绳能承受的最大张力为1500N ，则物块的质量最大为（） A ．150kg B ．1003kg C ．200kg D ．2003kg 16．（卷三）用卡车运输质量为m 的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于 两光滑斜面之间，如图所示。两斜面I 、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°。重力加速度为g 。当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I 、Ⅱ压力的大小分别为F 1、F 2，则（） A ．1233= =F mg F mg ， B ．1233==F mg F mg ， C ．121 3== 2F mg F mg ， D ．1231==2 F mg F mg ， 19．（卷一）如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N。另一端与斜面上的物 块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力 缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。已 知M始终保持静止，则在此过程中（） A．水平拉力的大小可能保持不变 B．M所受细绳的拉力大小一定一直增加 C．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加 D．M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加 三、牛顿运动定律 20．（卷三）如图（a），物块和木板叠放在实验台上，木板与实验台之间的摩擦可以忽略。物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t=0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t=4s时 撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关 系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如 图（c）所示。重力加速度取g=10m/s2。由题给数 据可以得出（） A．木板的质量为1kgB．2s~4s内，力F的大小为 C．0~2s内，力F的大小保持不变D．物块与木板之间的动摩擦因数为 四、曲线与天体 19.（卷二）如图（a），在跳台滑雪比赛中，运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离。某运动员先后两次从同一跳台 起跳，每次都从离开跳台开始计时，用v表示他在竖直方向 的速度，其v-t图像如图（b）所示，t1和t2是他落在倾斜雪 道上的时刻。（） A．第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小 B．第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大 C．第一次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次 的大 D．竖直方向速度大小为v1时，第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大 高考物理专题物理学史知识点难题汇编含答案 一、选择题 1．万有引力的发现实现了物理学史上第一次大统一：“地上物理学”和“天上物理学”的统一．它表明天体运动和地面上物体的运动遵从相同的规律．牛顿发现万有引力定律的过程中将行星的椭圆轨道简化为圆轨道，还应用到了其他的规律和结论．下面的规律和结论没有被用到的是( ) A．开普勒的研究成果 B．卡文迪许通过扭秤实验得出的引力常量 C．牛顿第二定律 D．牛顿第三定律 2．在物理学的发展过程中，许多物理学家都做出了重要的贡献，他们也创造出了许多物理学研究方法。下列关于物理学史与物理学研究方法的叙述中正确的是（） A．物理学中所有物理量都是采用比值法定义的 B．元电荷、点电荷都是理想化模型 C．奥斯特首先发现了电磁感应现象 D．法拉第最早提出了“电场”的概念 3．电闪雷鸣是自然界常见的现象，古人认为那是“天神之火”，是天神对罪恶的惩罚，下面哪位科学家（）冒着生命危险在美国费城进行了著名的风筝实验，把天电引了下来，才使人类摆脱了对雷电现象的迷信。 A．库仑 B．安培 C．富兰克林 D．伏打 4．在物理学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是() A．自然界的电荷只有两种，美国科学家密立根将其命名为正电荷和负电荷，美国物理学家富兰克林通过油滴实验比较精确地测定了电荷量e的数值 B．卡文迪许用扭秤实验测定了引力常量G和静电力常量k的数值 C．奥斯特发现了电流间的相互作用规律，同时找到了带电粒子在磁场中的受力规律D．开普勒提出了三大行星运动定律后，牛顿发现了万有引力定律 5．发明白炽灯的科学家是() A．伏打 B．法拉第 C．爱迪生 D．西门子 6．在物理学发展的历程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。以下对几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的是 A．牛顿运用理想实验法得出“力不是维持物体运动的原因” B．安培总结出了真空中两个静止点电荷之间的作用规律 C．爱因斯坦创立相对论，提出了一种崭新的时空观 D．第谷通过大量的观测数据，归纳得到了行星的运行规律 7．自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。下列说法不．正确的是（） A．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系 B．欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系 磁场 1．【 2017·江苏卷】如图所示，两个单匝线圈a、 b 的半径分别为r 和2r ．圆形匀强磁场 B 的边缘恰好与 a 线圈重合，则穿过a、 b 两线圈的磁通量之比为 （A）1:1 （ B）1:2 （ C）1:4 （ D）4:1 【答案】 A 【考点定位】磁通量 【名师点睛】本题主要注意磁通量的计算公式中 S 的含义，它指的是有磁感线穿过区域的垂直 面积． 2．【2017 ·新课标Ⅰ卷】如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与 纸面平行），磁场方向垂直于纸面向里，三个带正电的微粒 a、 b、 c 电荷量相等，质量分别 为m a、 m b、 m c。已知在该区域内， a 在纸面内做匀速圆周运动， b 在纸面内向右做匀速直线运动， c 在纸面内向左做匀速直线运动。下列选项正确的是 A．m a m b m c B．m b m a m c C．m c m a m b D．m c m b m a 【答案】 B 【解析】由题意知，m a g=qE， m b g=qE+Bqv， m c g+Bqv=qE，所以m b m a m c，故 B 正确，ACD 错误。 【考点定位】带电粒子在复合场中的运动 【名师点睛】三种场力同时存在，做匀速圆周运动的条件是m a g=qE，两个匀速直线运动， 合外力为零，重点是洛伦兹力的方向判断。 3．【 2017·新课标Ⅲ卷】如图，在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，两长直导线P 和 Q 垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l 。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流 I 时，纸面内与两导线距离均为l 的 a 点处的磁感应强度为零。如果让P 中的电流反向、其 他条件不变，则 a 点处磁感应强度的大小为 A．0 3 2 3 0 B．B0 C．B0 D． 2B 3 3 【答案】 C 【考点定位】磁场叠加、安培定则 【名师点睛】本题关键为利用安培定则判断磁场的方向，在根据几何关系进行磁场的叠加和 计算。 4．【 2017·新课标Ⅰ卷】如图，三根相互平行的固定长直导线L1、 L2和 L3两两等距，均通 有电流， L1中电流方向与L2中的相同，与L3中的相反，下列说法正确的是 历年高考物理试题分类汇编 牛顿运动定律选择题 08年高考全国I理综 15.如图，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连，设在某一段时间内小球与小车相对静 止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的 摩擦力，则在此段时间内小车可能是AD A.向右做加速运动 B.向右做减速运动 C.向左做加速运动 D.向左做减速运动 08年高考全国II理综 16.如图，一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧 挨着匀速下滑，A与B的接触面光滑。已知A与斜面之间 的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍，斜面倾 角为α。B与斜面之间的动摩擦因数是A A. 2 tan 3 α B. 2 cot .3 α C. tanαD.cotα 08年高考全国II理综 18.如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳 两端各系一小球a和b。a球质量为m，静置于地面；b球质量为 3m，用手托往，高度为h，此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放 b后，a可能达到的最大高度为B A.h B.1.5h C.2h D.2.5h 08年高考北京卷理综 20.有一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断。例如从解的物理量单位，解随某些已知量变化的趋势，解在一跸特殊条件下的结果等方面进 行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或正确性。 举例如下：如图所示。质量为M 、倾角为θ的滑块A 放于水平地面上。把质量为m 的滑块 B 放在A 的斜面上。忽略一切摩擦，有人求得B 相对地面的加 速度a=2 sin sin M m g M m θθ++,式中g 为重力加速度。 对于上述解，某同学首先分析了等号右侧量的单位，没发现问题。他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断，所得结论都是“解可能是对的”。但是，其中有一项是错误的。请你指出该项。D A. 当θ?时，该解给出a=0，这符合常识，说明该解可能是对的 B. 当θ＝90?时，该解给出a=g,这符合实验结论，说明该解可能是对的 C. 当M ≥m 时，该解给出a=gsin θ,这符合预期的结果，说明该解可能是对的 D. 当m ≥M 时，该解给出a=sin B θ,这符合预期的结果，说明该解可能是对的 08年高考山东卷理综 19.直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所 示。设投放初速度为零．箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态。在箱子下落过程中．下列说法正确的是C A.箱内物体对箱子底部始终没有压力 B.箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大 C.箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大 D.若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来” 08年高考宁夏卷理综 20.一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动，小球通 过细绳与车顶相连。小球某时刻正处于图示状态。设斜面对小球的支持力为N ，细绳对小球的拉力为T ，关于此时刻小球的受力情况，下列说法正确的是AB 普通高校招生考试试题汇编-选修3-5 18 （全国卷1）.已知氢原子的基态能量为E ，激发态能量2 1/n E E n =，其中n=2,3…。用 h 表示普朗克常量，c 表示真空中的光速。能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为 A. 143hc E - B.12hc E - C.14hc E - D. 1 9hc E - 解析：原子从n=2跃迁到+∞所以 1 24 E hc E E λ +∞=-=- 故：14hc E λ=-选C 19（海南）.模块3-5试题（12分） （1）（4分）3月11日，日本发生九级大地震，造成福岛核电站的核泄漏事故。在泄露的污染物中含有131I 和137Cs 两种放射性核素，它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射。在下列四个式子中，有两个能分别反映 131I 和137Cs 衰变过程，它们分别是_______和 __________（填入正确选项前的字母）。131I 和137Cs 原子核中的中子数分别是________和 _______. A.X 1→ 137 156 0Ba n + B.X 2→1310541Xe e -+ C.X 3→137 56Ba + 1 e - D.X 4→13154Xe +1 1p 解析：由质量数和核电荷数守恒可以得出正确选项 B C 78 82 （2）（8分）一质量为2m 的物体P 静止于光滑水平地面上，其截面如图所示。图中ab 为粗糙的水平面，长度为L ；bc 为一光滑斜面，斜面和水平面通过与ab 和bc 均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接。现有一质量为m 的木块以大小为v 0的水平初速度从a 点向左运动，在斜面上上升的最大高度为h ，返回后在到达a 点前与物体P 相对静止。重力加速度为g 。求 （i ）木块在ab 段受到的摩擦力f ； （ii ）木块最后距a 点的距离s 。 解析：（i ）设木块和物体P 共同速度为v,两物体从开始到第一次到达共同速度过程由动量和能量守恒得：0(2)mv m m v =+ ① 22011 (2)22 mv m m v mgh fL =+++② 由①②得：20(3) 3m v gh f L -=③ （ii ）木块返回与物体P 第二次达到共同速度与第一次相同（动量守恒）全过程能量守恒 2012年高考物理试题分类汇编：磁场 1．（2012天津卷）．如图所示，金属棒MN 两端由等长的轻质细线水平悬挂，处 于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M 向N 的电流，平衡时两悬线与竖直方（ ） 向夹角均为θ，如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是A ．棒中的电流变大，θ角变大 B ．两悬线等长变短，θ角变小 C ．金属棒质量变大，θ角变大 D ．磁感应强度变大，θ角变小 解析：水平的直线电流在竖直磁场中受到水平的安培力而偏转，与竖直方向形成夹角，此时它受拉力、重力和安培力而达到平衡，根据平衡条件有mg BIL mg F = = 安θtan ，所以棒子中的电流增大θ角度变大；两悬线变短，不影响平衡状态，θ角度不变；金属质量变大θ角度变小；磁感应强度变大θ角度变大。答案A 。 2．(2012全国理综)质量分别为m 1和m 2、电荷量分别为q 1和q 2的两粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，已知两粒子的动量大小相等。下列说法正确的是 A.若q 1=q 2，则它们作圆周运动的半径一定相等 B.若m 1=m 2，则它们作圆周运动的周期一定相等 C. 若q 1≠q 2，则它们作圆周运动的半径一定不相等 D. 若m 1≠m 2，则它们作圆周运动的周期一定不相等 【解析】根据半径公式qB mv r = 及周期公式qB m T π2=知AC 正确。 【答案】AC 3．(2012全国理综).如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M 、N 两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a 、o 、b 在M 、N 的连线上，o 为MN 的中点，c 、d 位于MN 的中垂线上，且a 、b 、c 、d 到o 点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是 A.o 点处的磁感应强度为零 B.a 、b 两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 C.c 、d 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 D.a 、c 两点处磁感应强度的方向不同 【解析】A 错误，两磁场方向都向下，不能 ；a 、b 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，B 错误；c 、d 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，C 正确；c 、d 两点处的磁感应强度方向相同，都向下，D 错误。 高中物理学习材料 （马鸣风萧萧**整理制作） 2011年高考物理真题分类汇编（详解） 功和能 1．（2011年高考·江苏理综卷）如图所示，演员正在进行杂技表演。由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于 A ．0.3J B ．3J C ．30J D ．300J 1.A 解析：生活经验告诉我们：10个鸡蛋大约1斤即0.5kg ，则一个鸡蛋的质量约为 0.5 0.0510 m kg = =，鸡蛋大约能抛高度h =0.6m ，则做功约为W=mgh =0.05×10×0.6J=0.3J ，A 正确。 2．（2011年高考·海南理综卷）一物体自t =0时开始做直线运动，其速度图线如图所示。下列选项正确的是（ ） A ．在0～6s 内，物体离出发点最远为30m B ．在0～6s 内，物体经过的路程为40m C ．在0～4s 内，物体的平均速率为7.5m/s D ．在5～6s 内，物体所受的合外力做负功 v/m ·s -1 10 2.BC 解析：在0~5s,物体向正向运动，5~6s向负向运动，故5s末离出发点最远，A错；由面积法求出0~5s的位移s1＝35m, 5~6s的位移s2＝－5m,总路程为：40m，B对；由面积法求出0~4s的位移s=30m，平度速度为：v＝s/t＝7.5m/s C对；由图像知5～6s过程物体加速，合力和位移同向，合力做正功，D错 3．（2011年高考·四川理综卷）如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则 A．火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B．返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力 C．返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D．返回舱在喷气过程中处于失重状态 3.A 解析：在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，加速度方向向上，返回舱处于超重状态，动能减小，返回舱所受合外力做负功，返回舱在喷气过程中减速的主要原因是缓冲火箭向下喷气而获得向上的反冲力。火箭开始喷气前匀速下降拉力等于重力减去返回舱受到的空气阻力，火箭开始喷气瞬间反冲力直接对返回舱作用因而伞绳对返回舱的拉力变小。 4．（2011年高考·全国卷新课标版）一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用。此后，该质点的动能可能 A．一直增大 B．先逐渐减小至零，再逐渐增大 C．先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小 D．先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大 4.ABD 解析：当恒力方向与速度在一条直线上，质点的动能可能一直增大，也可能先逐渐减小至零，再逐渐增大。当恒力方向与速度不在一条直线上，质点的动能可能一直增大，也可能先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大。所以正确答案是ABD。 高考真题：25题汇编 2017年（全国1卷20分）真空中存在电场强度大小为1E 的匀强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度大小为0v 。在油滴处于位置A 时，将电场强度的大小突然增大到某值，但保持其方向不变。持续一段时间1t 后，又突然将电场反向，但保持其大小不变；再持续同样一段时间后，油滴运动到B 点。重力加速度大小为g 。 （1）求油滴运动到B 点时的速度 （2）求增大后的电场强度的大小；为保证后来的电场强度比原来的大，试给出相应的1t 和0v 应满足的条件。已知不存在电场时，油滴以初速度0v 做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B 、A 两点间距离的两倍。 2017年（全国2卷20分）如图，两水平面（虚线）之间的距离为H ，其间的区域存在方向水平向右的匀强电场。自该区域上方的A 点将质量为m 、电荷量分别为q 和–q （q>0）的带电小球M 、N 先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出。小球在重力作用下进入电场区域，并从该区域的下边界离开。已知N 离开电场时的速度方向竖直向下；M 在电场中做直线运动，刚离开电场时的动能为N 刚离开电场时动能的1.5倍。不计空气阻力，重力加速度大小为g 。求 （1）M 与N 在电场中沿水平方向的位移之比； （2）A 点距电场上边界的高度； （3）该电场的电场强度大小。 2017年（全国3卷20分）如图，两个滑块A 和B 的质量分别为kg m A 1=和kg m B 5=，放在静止于水平地面上的木板的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为5.01=μ；木板的质量为kg m 4=，与地面间的动摩擦因数为1.02=μ。某时刻A 、B 两滑块开始相向滑动，初速度大小均为s m v /30=。A 、B 相遇时，A 与木板恰好相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小2 /10s m g =。求 （1）B 与木板相对静止时，木板的速度； （2）A 、B 开始运动时，两者之间的距离。 高考物理专题汇编物理带电粒子在电场中的运动(一) 一、高考物理精讲专题带电粒子在电场中的运动 1．在如图甲所示的直角坐标系中，两平行极板MN 垂直于y 轴，N 板在x 轴上且其左端与坐标原点O 重合，极板长度l =0.08m ，板间距离d =0.09m ，两板间加上如图乙所示的周期性变化电压，两板间电场可看作匀强电场．在y 轴上(0，d /2)处有一粒子源，垂直于y 轴连续不断向x 轴正方向发射相同的带正电的粒子，粒子比荷为 q m =5×107C ／kg ，速度为v 0=8×105m/s ．t =0时刻射入板间的粒子恰好经N 板右边缘打在x 轴上.不计粒子重力及粒子间的相互作用，求: (1)电压U 0的大小； (2)若沿x 轴水平放置一荧光屏，要使粒子全部打在荧光屏上，求荧光屏的最小长度； (3)若在第四象限加一个与x 轴相切的圆形匀强磁场，半径为r =0.03m ，切点A 的坐标为(0.12m ，0)，磁场的磁感应强度大小B =23 T ，方向垂直于坐标平面向里．求粒子出磁场后与x 轴交点坐标的范围． 【答案】(1)4 0 2.1610V U =? (2)0.04m x ?= (3)0.1425m x ≥ 【解析】 【分析】 【详解】 (1)对于t =0时刻射入极板间的粒子： 0l v T = 7110T s -=? 211()22T y a = 2y T v a = 22 y T y v = 122 d y y =+ Eq ma = U E d = 解得：4 0 2.1610V U =? (2)2T t nT =+ 时刻射出的粒子打在x 轴上水平位移最大：032 A T x v = 所放荧光屏的最小长度A x x l ?=-即：0.04x m ?= (3)不同时刻射出极板的粒子沿垂直于极板方向的速度均为v y . 速度偏转角的正切值均为：0 tan y v v β= 37β=o cos37v v = o 6110m/s v =? 即：所有的粒子射出极板时速度的大小和方向均相同. 2 v qvB m R = 0.03m R r == 由分析得，如图所示，所有粒子在磁场中运动后发生磁聚焦由磁场中的一点B 离开磁场. 由几何关系，恰好经N 板右边缘的粒子经x 轴后沿磁场圆半径方向射入磁场，一定沿磁场圆半径方向射出磁场；从x 轴射出点的横坐标：tan 53C A R x x ? =+ 0.1425m C x =. 由几何关系，过A 点的粒子经x 轴后进入磁场由B 点沿x 轴正向运动. 综上所述，粒子经过磁场后第二次打在x 轴上的范围为：0.1425m x ≥ 2．如图所示，在空间坐标系x <0区域中有竖直向上的匀强电场E 1，在一、四象限的正方形区域CDEF 内有方向如图所示的正交的匀强电场E 2和匀强磁场B ，已知CD =2L ，OC =L ，E 2 1 专题十、磁场 电磁感应（B 卷） 一、单项选择题（每小题2分）。 1、如图所示，两个闭合正方形线框A 、B 的中心重合，放在同一水平面内。当小线框A 中 通有不断增大的顺时针方向的电流时，对于线框B ，下列说法中正确的是（ ）D （A ）有顺时针方向的电流且有收缩的趋势 （B ）有顺时针方向的电流且有扩张的趋势 （C ）有逆时针方向的电流且有收缩的趋势 （D ）有逆时针方向的电流且有扩张的趋势 二、单项选择题（每小题3分） 2、如图(甲)，闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁， 铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合。若取磁铁中心O 为坐标 原点，建立竖直向下为正方向的x 轴，则图(乙)中最能正确反映环中感应电流 i 随环心位置坐标x 变化的关系图像是 答案：B 3、如图所示，一圆形闭合小铜环从高处由静止开始下落，穿过一根竖直悬挂 的、质量为m 的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中心轴线始终保持 重合。则细绳中弹力F 随时间t 的变化关系图像可能是 （ ） B 4、如图所示，两同心圆环A 、B 置于同一光滑水平桌面上，其中A 为均匀带电绝缘环，B 为导体环，若A 环以图示的顺时针方向转动，且转速逐渐增大，则C (A) B 环将顺时针转动起来 (B) B 环对桌面的压力将增大 (C) B 环将有沿半径方向扩张的趋势 (D) B 环中有顺时针方向的电流 5、 两根相距为L 的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一部分在同一水平面内， 另一部分垂直于水平面。质量均为m 的金属细杆ab 、cd 与导轨垂直 接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不 计，回路总电阻为2R 。整个装置处于磁感应强度大小为B ，方向竖 直向上的匀强磁场中．当ab 杆在平行于水平导轨的拉力F 作用下以 速度v 1沿导轨匀速运动时，cd 杆也正好以速度v 2向下匀速运动．重 力加速度为g ．下列说法中正确的是D （A ）ab 杆所受拉力F 的大小为 R v L B 2122 （B ） cd 杆所受摩擦力为零 （C ）回路中的电流强度为 R v v BL 2)(21+ （D ） μ与v 1大小的关系为1222v L B Rmg =μ 6、如图所示，条形磁铁放在光滑水平桌面上，在其中央正上方固定一根长直导线，导线与 B A ω θ F 2020普通高校招生考试试题汇编-相互作用 1（2020安徽第1题）．一质量为m 的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上。现对物块施加一个竖直向下的恒力F ，如图所示。则物块 A ．仍处于静止状态 B ．沿斜面加速下滑 C ．受到的摩擦力不便 D ．受到的合外力增大 答案：A 解析：由于质量为m 的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上，说明斜面对物块的作用力与物块的重力平衡，斜面与物块的动摩擦因数μ=tan θ。对物块施加一个竖直向下的恒力F ，使得合力仍然为零，故物块仍处于静止状态，A 正确，B 、D 错误。摩擦力由mg sin θ增大到(F +mg )sin θ，C 错误。 2（2020海南第4题）.如图，墙上有两个钉子a 和b,它们的连 线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l 。一条不可伸长 的轻质细绳一端固定于a 点，另一端跨过光滑钉子b 悬挂一质量 为m1的重物。在绳子距a 端2 l 得c 点有一固定绳圈。若绳圈上悬挂质量为m2的钩码，平衡后绳的ac 段正好水平，则重物和钩 码的质量比12 m m 为 A.5 B. 2 C. 52 D.2 解析：平衡后设绳的BC 段与水平方向成α角，则：tan 2,sin 5 αα== 对节点C 分析三力平衡，在竖直方向上有：21sin m g m g α=得：1215sin 2 m m α==，选C 3 (广东第16题).如图5所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连 接两根弹簧，连接点P 在F 1、F 2和F 3三力作用下保持静止。下列判断正 确的是 A. F 1 > F 2> F 3 B. F 3 > F 1> F 2 C. F 2> F 3 > F 1 D. F 3> F 2 > F 1 4(北京理综第18题)．“蹦极”就是跳跃者把一 端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高 处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动，所受 绳子拉力F 的大小随时间t 变化的情况如图所示。 将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速 度为g 。据图可知，此人在蹦极过程中最大加速 三年高考（2017-2019）各地高考物理真题分类汇总：磁场 本文档中含有大量公式，在网页显示可能会出现位置错误的情况，下载后均能正常显示，欢迎下载！ 选择题： 1.(2019?全国Ⅱ卷?T4)如图，边长为l 的正方形abcd 内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面(abcd 所在平面)向外。ab 边中点有一电子发源O ，可向磁场内沿垂直于ab 边的方向发射电子。已知电子的比荷为k 。则从a 、d 两点射出的电子的速度大小分别为 A. B. ， C. D. ， 【答案】B 【解析】 【详解】a 点射出粒子半径R a = =，得：v a = =， d 点射出粒子半径为 ，R = 故v d = =，故B 选项符合题意 14kBl 14kBl 5 4kBl 12kBl 12kBl 5 4 kBl 4l a mv Bq 4Bql m 4Blk 2 2 2 2l R l R ??=+- ?? ?54l 54Bql m 54 klB 2.(2019?全国Ⅲ卷?T5)如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为 和B 、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为m 、电荷量为q (q >0)的粒子垂直于x 轴射入第二象限，随后垂直于y 轴进入第一象限，最后经过x 轴离开第一象限。粒子在磁场中运动的时间为 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 运动轨迹如图: 即运动由两部分组成,第一部分是 个周期,第二部分是个周期,故总时间为B 选项的结果. 3.(2019?全国Ⅰ卷?T4)如图，等边三角形线框LMN 由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M 、N 与直流电源两端相接，已如导体棒MN 受到的安培力大小为F ，则线框LMN 受到的安培力的大小为 A. 2F B. 1.5F C. 0.5F D. 0 【答案】B 【解析】 12 B 5π6m qB 7π6m qB 11π6m qB 13π6m qB 141 6 2020年高考物理试题分类汇编—磁场（后附答案） 26．（21分）如下图，在0x ≤≤ 区域内存在与xy 平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为 B.在t=0时刻，一位于坐标原点的粒子源在xy 平面内发射出大量同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与y 轴正方向的夹角分布在0～180°范围内。已知沿y 轴正方向发射的粒子在0t t =时刻刚好从磁 场边界上,)P a 点离开磁场。求： ⑴ 粒子在磁场中做圆周运动的半径R 及粒子的比荷q ／m ； ⑵ 此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y 轴正方向夹角的取值范围； ⑶ 从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间。 【答案】⑴a R 332= 32Bt m q π = ⑵速度与y 轴的正方向的夹角范围是60°到120° ⑶从粒子发射到全部离开所用 时间 为02t 【解析】 ⑴粒子沿y 轴的正方向进入磁场，从P 点经过做OP 的垂直平分线与x 轴的交点为圆心，根 据直角三角形有2 22)3(R a a R -+= 解得a R 3 3 2= 2 3sin == R a θ，则粒子做圆周运动的的圆心角为120°，周期为 03t T = 粒子做圆周运动的向心力由洛仑兹力提供，根据牛顿第二 定律得 R T m Bqv 2)2( π=，T R v π2= ，化简得0 32Bt m q π= ⑵仍在磁场中的粒子其圆心角一定大于120°，这样粒子角度最小时从磁场右边界穿出；角度最大时从磁场左边界穿出。 角度最小时从磁场右边界穿出圆心角120°，所经过圆弧的弦与⑴中相等穿出点如图，根据弦与半径、x 轴的夹角都是30°，所以此时速度与y 轴的正方向的夹角是60°。 角度最大时从磁场左边界穿出，半径与y 轴的的夹角是60°，则此时速度与y 轴的正方向的夹角是120°。 所以速度与y 轴的正方向的夹角范围是60°到120° ⑶在磁场中运动时间最长的粒子的轨迹应该与磁场的右边界相切，在三角形中两个相等的腰为a R 3 3 2= ，而它的高是 a a a h 3 3 3323=- =，半径与y 轴的的夹角是30°，这种粒子的圆心角是 240°。所用 时间 为02t 。 所以从粒子发射到全部离开所用 时间 为02t 。 26（21分）图中左边有一对平行金属板，两板相距为d ，电压为V;两板之间有匀强磁场，磁场应强度 大小为B 0，方向平行于板面并垂直于纸面朝里。图中右边有一边长为a 的正三角形区域EFG(EF 边与金属板垂直)，在此区域内及其边界上也有匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面朝里。假设一系列电荷量为q 的正离子沿平行于金属板面，垂直于磁场的方向射入金属板之间，沿同一方向射出金属板之间的区域，并经EF 边中点H 射入磁场区域。不计重力 （1）已知这些离子中的离子甲到达磁场边界EG 后，从边界EF 穿出磁场，求离子甲的质量。 （2）已知这些离子中的离子乙从EG 边上的I 点（图中未画出）穿出磁场，且GI 长为 3 4 a ，求离子乙的质量。 （3）若这些离子中的最轻离子的质量等于离子甲质量的一半，而离子乙的质量是最大的，问磁场边界上什么区域内可能有离子到达。 2017年全国各省高考物理试题及答案汇总（共七份）（word版） 江苏卷------------------- 2～14 全国卷Ⅰ-----------------15～25 全国卷Ⅱ-----------------26～36 全国卷Ⅲ-----------------37～47 北京卷-------------------48～55 天津卷-------------------56～66 海南卷-------------------67～76 2017年江苏省高考物理试题与答案 注意事项： 1. 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。试卷满分120分，考试时间100分钟；答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2. 回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3. 回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4. 考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个 ．．．．选项符合题意． 1．如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为 A.1:1 B.1:2 C.1:4 D.4:1 2．如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，经过时间t在空中相遇，若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为 A.t B. 2 C. 2 t D. 4 t 3．一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处.物块初动能为 k0 E，与斜面间的动摩擦因数不变， 高考物理专题汇编动量定理(一) 一、高考物理精讲专题动量定理 1．如图所示，静置于水平地面上的二辆手推车沿一直线排列，质量均为m ，人在极短的时间内给第一辆车一水平冲量使其运动，当车运动了距离L 时与第二辆车相碰，两车以共同速度继续运动了距离L 时停。车运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k 倍，重力加速度为g ，若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用，碰撞吋间很短，忽咯空气阻力，求： (1)整个过程中摩擦阻力所做的总功； (2)人给第一辆车水平冲量的大小。 【答案】(1)-3kmgL ；(2)10m kgL 【解析】 【分析】 【详解】 (1)设运动过程中摩擦阻力做的总功为W ，则 W =-kmgL -2kmgL =-3kmgL 即整个过程中摩擦阻力所做的总功为-3kmgL 。 (2)设第一辆车的初速度为v 0，第一次碰前速度为v 1，碰后共同速度为v 2，则由动量守恒得 mv 1=2mv 2 22101122 kmgL mv mv -= - 2 21(2)0(2)2 k m gL m v -=- 由以上各式得 010v kgL = 所以人给第一辆车水平冲量的大小 010I mv m kgL == 2．质量为m 的小球，从沙坑上方自由下落，经过时间t 1到达沙坑表面，又经过时间t 2停 在沙坑里．求： ⑴沙对小球的平均阻力F ； ⑵小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I ． 【答案】(1) 122 () mg t t t (2)1mgt 【解析】 试题分析：设刚开始下落的位置为A ，刚好接触沙的位置为B ，在沙中到达的最低点为C.⑴在下落的全过程对小球用动量定理：重力作用时间为t 1+t 2，而阻力作用时间仅为t 2，以竖直向下为正方向，有： mg(t 1+t 2)-Ft 2=0, 解得： 方向竖直向上 ⑵仍然在下落的全过程对小球用动量定理：在t 1时间内只有重力的冲量，在t 2时间内只有总冲量（已包括重力冲量在内），以竖直向下为正方向，有： mgt 1-I=0,∴I=mgt 1方向竖直向上 考点：冲量定理 点评：本题考查了利用冲量定理计算物体所受力的方法． 3．如图甲所示，物块A 、B 的质量分别是m A ＝4.0kg 和m B ＝3.0kg ．用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块B 右侧与竖直墙壁相接触．另有一物块C 从t ＝0时以一定速度向右运动，在t ＝4s 时与物块 A 相碰，并立即与A 粘在一起不分开，C 的v －t 图象如图乙所示．求： （1）C 的质量m C ； （2）t ＝8s 时弹簧具有的弹性势能E p 1 （3）4—12s 内墙壁对物块B 的冲量大小I 【答案】(1) 2kg (2) 27J (3) 36N s × 【解析】 【详解】 （1）由题图乙知，C 与A 碰前速度为v 1＝9m/s ，碰后速度大小为v 2＝3m/s ，C 与A 碰撞过程动量守恒 m C v 1＝(m A ＋m C )v 2高中高考物理试卷试题分类汇编.doc
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