2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练专题1.34近三年高考真题精选精练(基础篇)(电磁部分)含解析)
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2020年百师联盟高三物理高频考点模拟试卷四(全国卷Ⅰ)(基础必刷)一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题物理学中通常运用科学方法建立概念,如“理想模型法”“等效替代法”“比值定义法”等。
下列概念的建立与运用的科学方法相对应的是( )A.总电阻——等效替代法B.点电荷——控制变量法C.合力与分力——比值定义法D.加速度——理想模型法第(2)题2024年,“嫦娥六号”将出征月球,它要飞往月球背面采样并返回地球。
以下是嫦娥六号取样后,在P处由圆形轨道Ⅰ变轨到椭圆轨道Ⅱ,准备返回地球的示意图。
则嫦娥六号()A.在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时均处于超重状态B.在轨道Ⅰ经过P处的速率大于在轨道Ⅱ经过P处的速率C.在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ运行至P处时加速度大小相等D.在轨道Ⅰ的机械能大于在轨道Ⅱ的机械能第(3)题若甲、乙两束单色光,经过同一单缝后的衍射图样如图甲、乙所示。
下列说法正确的是( )A.若单缝宽度变窄,则两种衍射条纹宽度均变窄,条纹亮度均变暗B.若单缝宽度变窄,则两种衍射条纹宽度均变宽,条纹亮度均变亮C.甲、乙两光照射同一双缝得到的干涉图样,甲光对应的相邻条纹间距小D.若甲光照射某种金属能够发生光电效应,乙光照射该金属一定能发生光电效应第(4)题如图所示,边长为l的正三角形线框abc用两根绝缘细线对称悬挂,静止时ab直线水平,线框中通有沿顺时针方向的电流,图中水平虚线通过ac边和bc边的中点e、f,在虚线的下方有匀强磁场,匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于导线框向里,此时每根细线的拉力大小为现保持其他条件不变,将虚线下方的磁场移至虚线上方,使虚线为匀强磁场的下边界,此时每根细线的拉力大小为则导线框中的电流大小为( )A.B.C.D.第(5)题通电直导线的质量为、长为,用两根细线把导线水平吊起,导线上的电流为,方向如图所示。
在竖直方向加一个方向向上的匀强磁场,磁感应强度大小为,导线处于平衡时悬线与竖直方向成,已知,,重力加速度为。
2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练(选修3-2)第四部分 电磁感应专题4.34 近三年高考真题精选精练(基础篇)一.选择题1.(2019全国理综III 卷14)楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现?A .电阻定律B .库仑定律C .欧姆定律D .能量守恒定律2.(2019全国理综III 卷19)如图,方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨,两相同的光滑导体棒ab 、cd 静止在导轨上。
t =0时,棒ab 以初速度v 0向右滑动。
运动过程中,ab 、cd 始终与导轨垂直并接触良好,两者速度分别用v 1、v 2表示,回路中的电流用I 表示。
下列图像中可能正确的是3.(2019全国理综I 卷20)空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场,其边界如图(a )中虚线MN 所示,一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S ,将该导线做成半径为r 的圆环固定在纸面内,圆心O 在MN 上。
t =0时磁感应强度的方向如图(a )所示:磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图(b )所示,则在t =0到t =t 1的时间间隔内()A .圆环所受安培力的方向始终不变B .圆环中的感应电流始终沿顺时针方向C .圆环中的感应电流大小为004B rS tD .圆环中的感应电动势大小为200π4B r t 4.(2019全国理综II 卷14)如图,两条光滑平行金属导轨固定,所在平面与水平面夹角为θ,导轨电阻忽略不计。
虚线ab 、cd 均与导轨垂直,在ab 与cd 之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场。
将两根相同的导体棒PQ 、MN 先后自导轨上同一位置由静止释放,两者始终与导轨垂直且接触良好。
已知PQ 进入磁场开始计时,到MN 离开磁场区域为止,流过PQ 的电流随时间变化的图像可能正确的是5.(2018·全国卷Ⅱ·18)如图,在同一水平面内有两根平行长导轨,导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域,区域宽度均为l ,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下.一边长为32l 的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动.线框中感应电流i 随时间t 变化的正确图线可能是( )6.(2016·北京理综,16)如图2所示,匀强磁场中有两个导体圆环a 、b ,磁场方向与圆环所在平面垂直。
2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练(选修3-5)第六部分 原子物理专题6.17.近三年高考真题精选精练(基础篇)一.选择题1.【加试题】(2018年11月浙江选考物理)处于较高能级的氢原子向较低能级跃迁时,能辐射出a 、b 两种可见光,a 光照射某金属表面时有光电子逸出,b 光照射该金属表面时没有光电子逸出,则 A. 以相同的入射角射向一平行玻璃砖,a 光的侧移量小于b 光的 B. 垂直入射到同一单缝衍射装置,a 光的衍射中央亮条纹宽度小于b 光的 C. a 光和b 光的频率之比可能是20/27 D. a 光子的动量大于b 光子的 【参考答案】.BD【命题意图】此题氢原子能级跃迁辐射的两种光照射金属是否逸出光电子切入,考查光电效应、光的折射、单缝衍射、光子能量公式、光子动量公式。
【解题思路】根据题述,a 光照射某金属表面时有光电子逸出,b 光照射某金属表面时有光电子逸出,根据光电效应产生条件可知a 光子的能量大于b 光子的能量,根据光子能量与频率成正比可知a 光的频率大于b 光的频率,a 光和b 光的频率之比不可能是20/27,选项C 错误;根据光的频率越大折射率越大,可知a 光的折射率较大,根据折射定律,n=sin sin ir以相同的入射角i 射向同一平行玻璃砖,a 光的折射角r 较小,所以以相同的入射角射向同一平行玻璃砖,a 光的侧移量大于b 光的侧移量,选项A 错误;根据光的频率与波长的关系,νλ=c ,可知a 光的波长小于b 光的波长。
由于波长越长衍射现象越明显,所以a 光和b 光垂直入射到同一单缝衍射装置,a 光的衍射中央亮条纹宽度小于b 光的衍射中央亮条纹宽度,选项B 正确;根据光子动量与波长的关系,p=h/λ,由于a 光的波长小于b 光的波长,所以a 光子的动量大于b 光子的动量,选项D 正确。
【方法归纳】解答以光电效应为情景切入的光学综合题的方法是:首先根据题述情景判断哪种光的频率较大,然后根据光的频率与折射率的关系得出哪种光的折射率较大,利用光的折射定律分析解答有关光的折射和全反射问题;根据光的频率与波长的关系,利用波长越长衍射现象越明显,波长越长干涉条纹间隔越大分析光的干涉和衍射问题;根据光子的能量和动量与频率和波长的关系分析光子能量和动量问题。
2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练(选修3-2)第四部分电磁感应专题4.36 近三年高考真题精选精练(能力篇)一.选择题1.(2018高考全国理综I)如图,导体轨道OPQS固定,其中PQS是半圆弧,Q为半圆弧的中心,O为圆心。
轨道的电阻忽略不计。
OM是有一定电阻。
可绕O转动的金属杆。
M端位于PQS上,OM与轨道接触良好。
空间存在半圆所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,现使OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定(过程Ⅰ);再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到B'(过程Ⅱ)。
在过程Ⅰ、Ⅱ中,流过OM的电荷量相等,则BB等于()A.54B.32C.74D.22.(2018高考全国理综I)如图,两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接,另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。
将一小磁针悬挂在直导线正上方,开关未闭合时小磁针处于静止状态。
下列说法正确的是()A.开关闭合后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动3.(2017海南物理)如图,空间中存在一匀强磁场区域,磁场方向与竖直面(纸面)垂直,磁场的上、下边界(虚线)均为水平面;纸面内磁场上方有一个正方形导线框abcd,其上、下两边均为磁场边界平行,边长小于磁场上、下边界的间距。
若线框自由下落,从ab边进入磁场时开始,直至ab边到达磁场下边界为止,线框下落的速度大小可能()A.始终减小B.始终不变C.始终增加D.先减小后增加4.(2018全国卷II)如图,在同一平面内有两根平行长导轨,导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域,区域宽度均为l,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下。
2020年高考100考点最新模拟题千题精练第二部分相互作用十九、近三年高考真题精选精练一.选择题1.(2019全国理综I卷19)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【参考答案】BD【命题意图】本题考查动态平衡及其相关知识点。
【解题思路】用水平向左的拉力缓慢拉动N,水平拉力一定逐渐增大,细绳对N的拉力一定一直增大,由于定滑轮两侧细绳中拉力相等,所以M所受细绳的拉力大小一定一直增大,选项A错误B正确;由于题述没有给出M、N的质量关系,所以M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增大,选项C错误D正确。
【方法归纳】解答此题也可设出用水平向左的拉力缓慢拉动N后细绳与竖直方向的夹角,分析受力列出解析式,得出细绳的拉力随细绳与竖直方向的夹角表达式,进行讨论。
2.(2019全国理综II卷16)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。
,重力加速度取10m/s2。
若轻绳能承受的最大张力为1 500 N,则物块的质量最大为)()A.150kg B..200 kg D.【参考答案】B【命题意图】 本题考查力的分解、平衡条件,考查的核心素养是分析解决问题的能力。
【解题思路】设物块的最大质量为m ,将倾角30°斜面上物块的重力沿斜面方向和垂直斜面方向分解, 由平衡条件,在沿斜面方向,F=mgsin30°+μmgcos30°,解得:m=150kg , B 项正确。
【试题拓展】此题中用平行于斜面的力匀速向上拉物块,若题述改为用平行于斜面的力拉住物块,使物块保持静止状态,则物块的最大质量为多大?3. (2019全国理综III 卷16).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。
2020年百师联盟高三物理高频考点模拟试卷四(全国卷Ⅰ)(基础必刷)一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题如图所示,水平地面上有一车厢,车厢内固定的平台通过相同的弹簧把相同的物块A、B压在竖直侧壁和水平的顶板上,已知A、B与接触面间的动摩擦因数均为,车厢静止时,两弹簧长度相同,A恰好不下滑,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,现使车厢沿水平方向加速运动,为保证A、B仍相对车厢静止,则()A.速度可能向左,加速度可大于B.加速度一定向右,不能超过C.加速度一定向左,不能超过D.加速度一定向左,不能超过第(2)题轻杆的两端固定有可视为质点的小球A和B,不可伸长的轻质细绳两端与两小球连接,轻绳挂在光滑水平固定的细杆O上,平衡时的状态如图所示。
已知A的质量是B的质量的2倍,则OA与OB的长度之比为( )A.B.C.D.第(3)题下列陈述中,与分子热运动有关的是 ( )A.酒香不怕巷子深B.天光云影共徘徊C.隔墙花影动,疑是玉人来D.隔墙有耳第(4)题华为mate60实现了手机卫星通信,只要有卫星信号覆盖的地方,就可以实现通话。
如图所示三颗赤道上空的通信卫星就能实现环赤道全球通信,已知三颗卫星离地高度均为h,地球的半径为R,地球表面重力加速度为g,引力常量为G,下列说法正确的是()A.三颗通信卫星受到地球的万有引力的大小一定相等B.其中一颗质量为m的通信卫星的动能为C.能实现赤道全球通信时,卫星离地高度至少为D.同一卫星在高轨道的动能大于在低轨道的动能第(5)题下列叙述中正确的是()A.由F=ma可知,物体受到的合外力与物体质量和加速度成正比B.由F=ma可知,物体的加速度与物体受到的合外力不成正比C.由F=ma可知,物体的加速度与物体受到的合外力方向一致D.由m=可知,物体的质量与物体所受的合外力成正比,与物体的加速度成反比第(6)题如图所示,两个质量均为m的木块A、B(均可视为质点)由劲度系数为的轻质弹簧拴接,木块B通过另一劲度系数为的轻质弹簧与地面拴接,一根轻绳绕过定滑轮与木块A相连,初始整个系统静止,滑轮左侧绳子刚好保持竖直,重力加速度为g。
2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练(选修3-2)第五部分 交变电流专题5.23 近三年高考真题精选精练一、选择题1.(2019高考理综天津卷)单匝闭合矩形线框电阻为R ,在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动,穿过线框的磁通量Φ与时间t 的关系图像如图所示。
下列说法正确的是( )A.2T 时刻线框平面与中性面重合 B.线框的感应电动势有效值为m T Φ C.线框转一周外力所做的功为22m 2πRT Φ D.从0t =到4T t =过程中线框的平均感应电动势为m πTΦ 【参考答案】BC 【名师解析】2T 时刻线框中磁通量为零,线框平面与中性面垂直,选项A 错误;产生的感应电动势最大值E m =BSω=Φm `2π/T ,有效值E=E m ,选项B 正确;根据功能关系,线框转一周外力所做的功等于线框产生的焦耳热,W=2E R T=22m 2πRT Φ,选项C 正确;从0t =到4T t =过程中线框中磁通量变化为△Φ=Φm ,产生的平均感应电动势为E=/4T ∆Φ=m T4Φ,选项D 错误。
2. (2019高考理综天津卷)笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。
当显示屏开启时磁体远离霍尔元件,电脑正常工作:当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件,屏幕熄灭,电脑进入休眠状态。
如图所示,一块宽为a 、长为c 的矩形半导体霍尔元件,元件内的导电粒子是电荷量为e 的自由电子,通入方向向右的电流时,电子的定向移动速度为υ。
当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中,于是元件的前、后表面间出现电压U ,以此控制屏幕的熄灭。
则元件的( )A.前表面的电势比后表面的低B.前、后表面间的电压U 与υ无关C.前、后表面间的电压U 与c 成正比D.自由电子受到的洛伦兹力大小为eU a 【参考答案】D【名师解析】矩形半导体霍尔元件中电流方向向右,元件内的导电粒子(自由电子)向左运动,由左手定则可判断出自由电子所受洛伦兹力方向指向后表面,自由电子汇集与后表面,使后表面电势较低,所以前表面的电势比后表面的高,选项A 错误;由eU/a=evB 解得U=Bva ,所以前、后表面间的电压U 与υ成正比,与a 成正比,选项BC 错误;自由电子受到的洛伦兹力大小为evB=eU a,选项D 正确。
2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练(必修部分)第五部分 万有引力与航天专题5.25三年高考真题精选精练(提高篇)一.选择题1.(2019高考江苏卷物理4)1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星,该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动.如图所示,设卫星在近地点、远地点的速度分别为v 1、v 2,近地点到地心的距离为r ,地球质量为M ,引力常量为G .则( )A .121,v v v > B.121,v v v >121,v v v < D.121,v v v < 【参考答案】B 【名师解析】“东方红一号”从近地点到远地点万有引力做负功,动能减小,所以12v v >,过近地点圆周运动的速度为v =,由于“东方红一号”在椭圆上运动,所以1v >,故选项B 正确。
2.(2019高考北京理综卷18)2019年5月17日,我国成功发射第45颗北斗导航卫星,该卫星属于地球静止轨道卫星(同步卫星)。
该卫星( )A .入轨后可以位于北京正上方B .入轨后的速度大于第一宇宙速度C .发射速度大于第二宇宙速度D .若发射到近地圆轨道所需能量较少 【参考答案】D【名师解析】由同步卫星的特点和卫星发射到越高的轨道所需的能量越大解答。
由于卫星为同步卫星,所以入轨后一定只能与赤道在同一平面内,故A 错误;由于第一宇宙速度为卫星绕地球运行的最大速度,所以卫星入轨后的速度一定小于第一宇宙速度,故B 错误;由于第二宇宙速度为卫星脱离地球引力的最小发射速度,所以卫星的发射速度一定小于第二宇宙速度,故C 错误;将卫星发射到越高的轨道克服引力所作的功越大,所以发射到近地圆轨道所需能量较小,故D 正确。
3.(2019全国理综III 卷15)金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动,它们的向心加速度大小分别为a 金、a 地、a 火,它们沿轨道运行的速率分别为v 金、v 地、v 火。
2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练(物理实验)物理力学实验专题7.23 近三年高考真题精选精练(基础篇)1.(2017·全国理综I卷·22)某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间。
实验前,将该计时器固定在小车旁,如图(a)所示。
实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车。
在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置。
(已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴)(1)由图(b)可知,小车在桌面上是__________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的。
(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动。
小车运动到图(b)中的A点位置时速度大小为_____m/s,加速度大小为_____m/s2(结果均保留2位有效数字)【参考答案】(1)从右向左(1分)(2)0.19 (2分)0.037(2分)【命题意图】本题主要考查匀变速直线运动的研究及其相关的知识点,意在考查考生灵活运用教材上研究匀变速直线运动相关实验知识的能力。
【解题思路】(1)由于水平桌面上小车运动时必然受到阻力作用,一定做匀减速直线运动,所以由图(b)可知,小车在桌面上是从右向左运动的。
(2)根据题述滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴,共有45个时间间隔,其滴水的时间间隔为T=3045s=2/3s。
根据做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于在中间时刻的瞬时速度,可得小车运动到图(b)中的A点位置时速度大小为v A=0.1170.1332Tm/s=0.19m/s。
由△x=aT2和逐差法可得,小车运动的加速度大小为a=0.037m/s2。
2.(2017年4月浙江选考)(5分)在“研究平抛运动”实验中,(1)图是横挡条卡住平拋小球,用铅笔标注小球最高点,确定平抛运动轨迹的方法,坐标原点应选小球在斜槽末端点时的_______。
2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练(选修3-2)第四部分 电磁感应专题4.35 近三年高考真题精选精练(提高篇)一.选择题1.(2019·新课标全国Ⅰ卷)空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场,其边界如图(a )中虚线MN 所示,一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S ,将该导线做成半径为r 的圆环固定在纸面内,圆心O 在MN 上。
t =0时磁感应强度的方向如图(a )所示。
磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图(b )所示,则在t =0到t =t 1的时间间隔内( )A .圆环所受安培力的方向始终不变B .圆环中的感应电流始终沿顺时针方向C .圆环中的感应电流大小为004B rS tD .圆环中的感应电动势大小为200π4B r t 2.(2018·全国卷Ⅲ·20)如图甲,在同一平面内固定有一长直导线PQ 和一导线框R ,R 在PQ 的右侧.导线PQ 中通有正弦交流电i ,i 的变化如图乙所示,规定从Q 到P 为电流正方向.导线框R 中的感应电动势()A.在t =T 4时为零B.在t =T 2时改变方向 C.在t =T 2时最大,且沿顺时针方向 D.在t =T 时最大,且沿顺时针方向 3.(2017·全国卷Ⅰ,18)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。
为了有效隔离外界振动对STM 的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如图16所示。
无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及其左右振动的衰减最有效的方案是()4.(2017全国卷Ⅲ)如图,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直.金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内,线框与导轨共面.现让金属杆PQ突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是()A.PQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向B.PQRS中沿顺时针方向,T中沿顺时针方向C.PQRS中沿逆时针方向,T中沿逆时针方向D.PQRS中沿逆时针方向,T中沿顺时针方向5.(2017北京卷)图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图,L1和L2为电感线圈.实验时,断开开关S1瞬间,灯A1突然闪亮,随后逐渐变暗;闭合开关S2,灯A2逐渐变亮,而另一个相同的灯A3立即变亮,最终A2与A3的亮度相同.下列说法正确的是()A.图1中,A1与L1的电阻值相同B.图1中,闭合S1,电路稳定后,A1中电流大于L1中电流C.图2中,变阻器R与L2的电阻值相同D.图2中,闭合S2瞬间,L2中电流与变阻器R中电流相等6.(2017全国卷Ⅱ)两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直.边长为0.1 m、总电阻为0.005 Ω的正方形导线框abcd位于纸面内,cd边与磁场边界平行,如图(a)所示.已知导线框一直向右做匀速直线运动,cd边于t=0时刻进入磁场.线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针时,感应电动势取正).下列说法正确的是()A.磁感应强度的大小为0.5 TB.导线框运动速度的大小为0.5 m/sC.磁感应强度的方向垂直于纸面向外D.在t=0.4 s至t=0.6 s这段时间内,导线框所受的安培力大小为0.1 N7.(2018年11月浙江选考物理)磁流体发电的原理如图所示。
专题1.34 近三年高考真题精选精练(基础篇)
一.选择题
1.(2019全国理综I卷15)如图,空间存在一方向水平向右的匀强磁场,两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则()
A.P和Q都带正电荷 B.P和Q都带负电荷
C.P带正电荷,Q带负电荷 D.P带负电荷,Q带正电荷
【答案】D
【命题意图】本题考查电场力、平衡条件及其相关知识点。
【解题思路】分别对两带电小球受力分析,由平衡条件可知P带负电荷,Q带正电荷,选项D正确。
【易错提醒】解答此题常见错误是把两个小球看作整体受力分析,陷入误区。
2. (2019年4月浙江选考)质子疗法进行治疗,该疗法用一定能量的质子束照射肿瘤杀死癌细胞。
现用一直线加速器来加速质子,使其从静止开始被加速到1.0×107m/s。
已知加速电场的场强为1.3×105N/C,质子的质量为1.67×10-27kg,电荷量为1.6×10-19C,则下列说法正确的是()
A. 加速过程中质子电势能增加
B. 质子所受到的电场力约为2×10-15N
C. 质子加速需要的时间约为8×10-6s
D. 加速器加速的直线长度约为4m
【答案】D
【详解】加速过程中电场力对质子做正功,则质子电势能减小,选项A错误;质子所受到的电场力约为F=Eq=1.3×105×1.6×10-19N=2×10-14N,选项B错误;加速度,
则质子加速需要的时间约为,选项C错误;加速器加速的直线长度约为
,选项D正确;故选D.
3.(2019全国理综II卷14)静电场中,一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静止开始运动,N为粒子运动轨迹上的另外一点,则()
A.运动过程中,粒子的速度大小可能先增大后减小
B.在M、N两点间,粒子的轨迹一定与某条电场线重合
C.粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能
D.粒子在N点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行
【答案】AC
【命题意图】本题考查带电粒子在静电场中的运动,考查的核心素养是思维的周密性,对各种可能情景的分析,都“可能”、“一定”选项的甄别和分析。
【解题思路】【正确项分析】由于题述没有给出静电场是匀强电场还是非匀强电场,需要考虑选项中的可能性。
若是同种点电荷的电场,一带同种电荷的粒子沿两电荷的连线自M点由静止开始运动,粒子的速度先增大后减小,选项A正确;带电粒子仅在电场力作用下运动,若运动到N点的动能为零,则N、M两点的电势能相等;根据仅在电场力作用下运动,带电粒子动能和电势能保持不变,可知若运动到N点的动能不为零,则N点的电势能小于M点的电势能,即粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能,选项C正确;【错误项分析】若静电场的电场线不是直线,带电粒子仅在电场力作用下,其运动轨迹不会与电场线重合,选项B错误;若粒子运动轨迹为曲线,根据粒子做曲线运动的条件,则粒子在N点所受电场力的方向一定不与粒子轨迹在该点的切线平行,选项D错误。
【易错剖析】此题选项中“可能”、“一定”,需要考虑各种可能情况认真分析。
只要是题述情景的可能情况中可能发生的,则“可能”选项即为正确;只要是题述情景的可能情况中有可能不发生的,则“一定”选项即为错误。
4.(2019全国理综III卷21)如图,电荷量分别为q和–q(q>0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上,a、b是正方体的另外两个顶点。
则()
A.a点和b点的电势相等 B.a点和b点的电场强度大小相等
C.a点和b点的电场强度方向相同 D.将负电荷从a点移到b点,电势能增加
【参考答案】BC【名师解析】根据等量异种点电荷电场特点可知,a点和b点的电势不相等,a点电势低于b点的电势,选项A错误;由对称性可知,a点和b点的电场强度大小相等,方向相同,选项BC正确;将
负电荷从a 点移到b 点,电场力做功,电势能减小,选项D 错误。
5. (2019高考理综天津卷)如图所示,在水平向右的匀强电场中,质量为m 的带电小球,以初速度υ从M 点竖直向上运动,通过N 点时,速度大小为2υ,方向与电场方向相反,则小球从M 运动到N 的过程( )
A.动能增加212
m υ B.机械能增加2
2m υ C.重力势能增加232m υ D.电势能增加22m υ 【参考答案】B 【名师解析】小球从M 运动到N 的过程,动能增加△Ek=()2122m υ-212m υ=232
m υ。
选项A 错误;小球从M 运动到N 的过程,在竖直方向做竖直上抛运动,由v2=2gh 解得NM 之间高度差h=v 2/2g ,
重力势能增加△Ep=212m υ,选项C 错误;机械能增加△E=△Ek+△Ep=232m υ+212
m υ=22m υ,选项B 正确;根据功能关系,电场力对小球做功,机械能增加,电势能减小,机械能与电势能之和保持不变,所以机械能增加22m υ,电势能减小2
2m υ,选项D 错误。
6.(2019·天津卷)如图所示,在水平向右的匀强电场中,质量为m 的带电小球,以
初速度v 从M 点竖直向上运动,通过N 点时,速度大小为2v ,方向与电场方向相反,则小
球从M 运动到N 的过程( )
A .动能增加
212mv B .机械能增加22mv C .重力势能增加232
mv D .电势能增加22mv 【答案】B
【解析】由动能的表达式2k 12E mv =可知带电小球在M 点的动能为,在N 点的动能为
,所以动能的增量为,故A 错误;带电小球在电场中做类平抛运动,
竖直方向受重力做匀减速运动,水平方向受电场力做匀加速运动,由运动学公式有。