【物理】湖南省长沙市长郡中学2014届高三上学期12月周测(2)
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2013-2014 学年湖南省长沙市长郡中学高三(上)同步练习物理试卷一、选择题1.( 3 分)( 2011?惠州三模)如图所示圆形区域内,有垂直于纸面方向的匀强磁场,一束质量和电荷量都相同的带电粒子,以不同的速率,沿着相同的方向,对准圆心O射入匀强磁场,又都从该磁场中射出,若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用,则在磁场中运动时间越长的带电粒子()A.速率一定越小B.速率一定越大C.在磁场中通过的路程越长D.在磁场中的周期一定越大2.( 3 分)( 2014?宿州模拟)如图,在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于纸面向里.许多质量为m带电量为 +q 的粒子,以相同的速率 v 沿位于纸面内的各个方向,由小孔O射入磁场区域.不计重力,不计粒子间的相互影响.下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域,其中R=.哪个图是正确的()A.B.C.D.3.( 3 分)如右图所示,纸面内有宽为L 水平向右飞行的带电粒子流,粒子质量为m,电荷量为﹣ q,速率为v0,不考虑粒子的重力及相互间的作用,要使粒子都汇聚到一点,可以在粒子流的右侧虚线框内设计一匀强磁场区域,则磁场区域的形状及对应的磁感应强度可以是(其中 B0=,A、C、D选项中曲线均为半径是L 的圆弧,B选项中曲线为半径是的圆)()A.B.C.D.二、解答题4.如图所示, A、B 为水平放置的无限长平行板,板间距离为d,A 板上有一电子源P,Q点为P 点正上方 B 板上的一点,在纸面内从 P 点向 Q点发射速度大小不限的电子,若垂直纸面向里方向加一匀强磁场,磁场感应强度为B,已知电子质量为 m,电量为 q,不计电子重力及电子间的相互作用力,且电子打到板上均被吸收,并转移到大地,求电子击在A、 B 两板上的范围?5.如图所示,等腰直角三角形OPQ,直角边 OP、 OQ长度均为L,直角平面内(包括边界)有一垂直平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B.在 PQ边下方放置一带电粒子发射装置,它沿垂直PQ边的方向发射出一束具有相同质量、电荷量和速度v 的带正电粒子,已知带电粒子的比荷为:=.(1)粒子在磁场中运动的半径;(2)粒子从OQ边射出的区域长度.6.如图所示,在0≤x≤a、0≤y≤范围内有垂直于xy 平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为 B,坐标原点O处有一个粒子源,在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q 的带正电粒子,它们的速度大小相同,速度方向均在xy 平面内,与 y 轴正方向的夹角分布在0~90°范围内,已知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于到 a 之间,从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一,求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的速度的大小及方向?7.如图所示,在xOy 平面内有许多电子(质量为m,电量为 e),从坐标原点O不断的以相同大小的速度v 沿不同方向射入I 象限,现加一个垂直于xOy 平面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,要求这些电子穿过该磁场后都能平行于x 轴向 +x 方向运动,试求符合该条件的磁场的最小面积?三、解答题(共 3 小题,满分0 分)8.如图所示,在正方形ABCD的适当区域中有匀强磁场.现有一放射源放置于正方形ABCD 顶点 A 处,可由 A点向正方形区域内的各个方向放射质量为m、速度为 v0、带电量为 e 的电子.若沿AD方向发射的电子经磁场偏转后恰好可由 C 点射出.要使放射源由 A 放射的所有电子穿出匀强磁场时,都只能垂直于BC向右射出,试求匀强磁场区域分布的最小面积S.(粒子重力忽略不计)9.( 2011 秋?乌兰浩特市校级期末)一带电质点,质量为m,电荷量为q,以平行于x 轴的速度 v 从 y 轴上的 a 点射入如图所示的第一象限所示的区域、为了使该质点能从x 轴上的 b 点以垂直于x 轴的速度v射出,可在适当地方加一个垂直于xOy 平面磁感应强度为 B 的匀强磁场.若此磁场仅分布在一个圆形区域内,试求这个圆形磁场区域的最小半径,重力忽略不计.10.如图所示,一质量为 m、带电量为 q 的粒子以速度 v0从 A 点沿等边三角形 ABC的 AB方向射入磁感应强度为 B.方向垂直于纸面的圆形匀强磁场区域中,要使该粒子飞出磁场后沿BC方向,求圆形磁场区域的最小面积.(粒子重力忽略不计)2013-2014 学年湖南省长沙市长郡中学高三(上)同步练习物理试卷参考答案与试题解析一、选择题1.( 3 分)( 2011?惠州三模)如图所示圆形区域内,有垂直于纸面方向的匀强磁场,一束质量和电荷量都相同的带电粒子,以不同的速率,沿着相同的方向,对准圆心O射入匀强磁场,又都从该磁场中射出,若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用,则在磁场中运动时间越长的带电粒子()A.速率一定越小B.速率一定越大C.在磁场中通过的路程越长D.在磁场中的周期一定越大考点:带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力.专题:带电粒子在磁场中的运动专题.分析:三个质量和电荷量都相同的带电粒子,以不同的速率垂直进入匀强磁场中,则运动半径的不同,导致运动轨迹也不同.因此运动轨迹对应的半径越大,则粒子的速率也越大.而运动周期它们均一样,但运动时间却由圆弧对应的圆心角决定.解答:解:由周期公式得:T=由于带电粒子们的B、 q、m均相同,所以T 相同,故 D 错误.根据 t=可知,在磁场中运动时间越长的带电粒子,圆心角越大,半径越小,由r=知速率一定越小, A 正确, B错误.通过的路程即圆弧的长度l=r θ,与半径r 和圆心角θ 有关,故 C 错误.故选 A点评:带电粒子在磁场、质量及电量相同情况下,运动的半径与速率成正比,从而根据运动圆弧来确定速率的大小;运动的周期均相同的情况下,可根据圆弧的对应圆心角来确定运动的时间的长短.2.( 3 分)( 2014?宿州模拟)如图,在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场,磁感应强度的大小为 B,磁场方向垂直于纸面向里.许多质量为 m带电量为 +q 的粒子,以相同的速率 v 沿位于纸面内的各个方向,由小孔 O射入磁场区域.不计重力,不计粒子间的相互影响.下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域,其中R=.哪个图是正确的()A.B.C.D.考点:带电粒子在匀强磁场中的运动.专题:带电粒子在磁场中的运动专题.分析:相同速率的粒子在磁场中圆周运动的半径相同,根据带电粒子的进入磁场的方向可确定出圆心的位置,则可得出所有粒子能到达的最远位置,即可确定出粒子的范围.解答:解:据题:所有粒子的速率相等,由r=可知所有粒子在磁场中圆周运动半径相同,由图可知,由O点射入水平向右的粒子恰好应为最右端边界,MO=2r=2R;随着粒子的速度方向偏转,粒子转动的轨迹圆可认为是以O点为圆心以2R 为半径转动;则可得出符合题意的范围应为A;故 A 正确.故选: A.点评:确定带电粒子轨迹的范围一般应用画图的方法找出,结合几何知识进行分析,可以用最快的速度求出结论.3.( 3 分)如右图所示,纸面内有宽为 L 水平向右飞行的带电粒子流,粒子质量为 m,电荷量为﹣q,速率为 v0,不考虑粒子的重力及相互间的作用,要使粒子都汇聚到一点,可以在粒子流的右侧虚线框内设计一匀强磁场区域,则磁场区域的形状及对应的磁感应强度可以是(其中 B0=,A、C、D选项中曲线均为半径是L 的圆弧,B选项中曲线为半径是的圆)()A.B.C.D.考点:带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动.专题:带电粒子在复合场中的运动专题.分析:带电粒子流水平向右飞入匀强磁场做匀速圆周运动,由于不同的位置,但速度大小方向均相同,则它们的运动轨迹的半径相同.而它们的圆弧长度不一,则飞行时间则不同.解答:解:由于带电粒子流的速度均相同,则当飞入A、B、C 这三个选项中的磁场时,它们的轨迹对应的半径均相同.唯有D选项因为磁场是2B0,它的半径是之前半径的 2 倍.然而当粒子射入B、 C两选项时,均不可能汇聚于同一点.而 D 选项粒子是向上偏转,但仍不能汇聚一点.所以只有 A 选项,能汇聚于一点.故选: A点评:带电粒子以相同的速度方向,沿不同位置进入匀强磁场时,轨迹的圆弧长度不同,则运动的时间不同,但半径仍相同.二、解答题4.如图所示, A、B 为水平放置的无限长平行板,板间距离为d,A 板上有一电子源P,Q点为P 点正上方 B 板上的一点,在纸面内从 P 点向 Q点发射速度大小不限的电子,若垂直纸面向里方向加一匀强磁场,磁场感应强度为B,已知电子质量为 m,电量为 q,不计电子重力及电子间的相互作用力,且电子打到板上均被吸收,并转移到大地,求电子击在A、 B 两板上的范围?考点:带电粒子在匀强磁场中的运动.专题:带电粒子在磁场中的运动专题.分析:电子在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律求出电子的轨道半径,然后求出电子的临界速度,最后确定电子打击的范围.解答:解:电子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,电子恰好与 B 板相切时,电子轨道半径r 0=d,由牛顿第二定律得:qv0B=m,解得:v0=,当电子速度: v≥v0=时电子打在 B 板上,距 Q点的距离为:大于等于d,当电子速度:v< v0=时,电子打在 A 板上,到 P 点的距离小于等于:2d;答:电子击在 A 板上的范围是:在P 点右侧距P 点的最大距离为2d 的范围内;电子打在 B 两板上的范围是:距Q点距离为 d 的右侧范围内.点评:本题考查了求电子打在板上的范围,分析清楚电子的运动过程,求出电子的临界速度即可正确解题.5.如图所示,等腰直角三角形OPQ,直角边 OP、 OQ长度均为L,直角平面内(包括边界)有一垂直平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B.在 PQ边下方放置一带电粒子发射装置,它沿垂直PQ边的方向发射出一束具有相同质量、电荷量和速度v 的带正电粒子,已知带电粒子的比荷为:=.(1)粒子在磁场中运动的半径;(2)粒子从 OQ边射出的区域长度.考点:带电粒子在匀强磁场中的运动.专题:带电粒子在磁场中的运动专题.分析:( 1)带电粒子垂直进入磁场中,由洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律可求出粒子在磁场中运动的半径;(2)粒子在磁场中运动时轨迹对应的圆心角越大,运动时间越长,运用作图法得到粒子从 OQ边射出的区域,由几何知识求出长度.解答:解:( 1)带电粒子垂直进入磁场中,由洛伦兹力提供向心力,设其运动半径为r ,根据牛顿第二定律得:qvB=m,将=代入解得:r=;( 2)由上知: r=,而PQ=L,则由粒子运动轨迹和几何关系可知,粒子在磁场中最大能做半圆弧运动,通过作图(如图)分析可知,粒子从 OQ边射出的区域为aQ,如图所示,由几何知识得:aQ= L.答:( 1)粒子在磁场中运动的半径是;( 2)粒子从OQ边射出的区域长度是L.点评:本题的解题关键是画出粒子运动的轨迹,运用几何知识确定轨迹半径和粒子从OQ边射出的区域长度.6.如图所示,在0≤x≤a、0≤y≤范围内有垂直于xy 平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为 B,坐标原点O处有一个粒子源,在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q 的带正电粒子,它们的速度大小相同,速度方向均在xy 平面内,与 y 轴正方向的夹角分布在0~90°范围内,已知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于到 a 之间,从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一,求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的速度的大小及方向?考点:带电粒子在匀强磁场中的运动.专题:带电粒子在磁场中的运动专题.分析:最后离开磁场的粒子在磁场中运动的时间最长,故其轨迹圆弧对应的圆心角最大;画出临界轨迹,确定轨道半径,然后根据牛顿第二定律列式求解其速度的大小及方向.10解答:解:设粒子的发射速度为v,粒子做圆周运动的轨道半径为R,根据洛伦兹力提供向心力,得:qvB=m解得R=当a2< R< a 时,在磁场中运动的时间最长的粒子,其轨迹是圆心为 C 的圆弧,圆弧与磁场的边界相切,如图所示,设该粒子在磁场中运动的时间为t ,依题意, t=,回旋角度为∠ OCA=设最后离开磁场的粒子的发射方向与y 轴正方向的夹角为α ,由几何关系得:Rsin α =R﹣,Rsinα=a﹣Rcosα ,且sin2α +cos2α =1解得:R=( 2﹣)a,v=(2﹣),sinα =故最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的速度大小为:v= ( 2﹣)最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的速度方向与y 轴正方向夹角的正弦为:sin α =故α =20.8 °答:最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的速度的大小为(2﹣),方向与y 轴正方向夹角为20.8 °.点评:本题关键是找出粒子的运动轨迹的临界情况图,注意轨迹对应的弦长越长,圆心角越大,运动的时间越长.7.如图所示,在xOy 平面内有许多电子(质量为m,电量为 e),从坐标原点O不断的以相同大小的速度v 沿不同方向射入I 象限,现加一个垂直于xOy 平面向里的磁感应强度为B 的匀强磁场,要求这些电子穿过该磁场后都能平行于x 轴向 +x 方向运动,试求符合该条件的磁场的最小面积?考点:带电粒子在匀强磁场中的运动.专题:带电粒子在磁场中的运动专题.分析:由洛仑兹力充当向心力可求得半径大小;再根据粒子在磁场中运动的物理规律利用数学知识确定上下边界;则可求得磁场的面积.解答:解:如图所示,电子在磁场中做匀速圆周运动,半径为R=.在由O点射入第I象限的所有电子中,沿y 轴正方向射出的电子转过圆周,速度变为沿x 轴正方向,这条轨迹为磁场区域的上边界.下面确定磁场区域的下边界.设某电子做匀速圆周运动的圆心 O′与 O点的连线与y 轴正方向夹角为θ ,若离开磁场时电子速度变为沿x 轴正方向,其射出点(也就是轨迹与磁场边界的交点)的坐标为(x, y).由图中几何关系可得x=Rsin θ, y=R﹣ Rcosθ,消去参数θ 可知磁场区域的下边界满足的方程为:x2+( R﹣ y)2=R2,( x>0, y> 0)这是一个圆的方程,圆心在(0,R)处.磁场区域为图中两条圆弧所围成的面积.磁场的最小面积为;S=2(π R2﹣R2) =答:符合该条件的磁场的最小面积为.点评:本题考查带电粒子在磁场中的运动,要注意明确圆心和半径的确定方法,同时掌握利用数学规律求解物理问题的方法,这需要多加练习.三、解答题(共 3 小题,满分0 分)8.如图所示,在正方形ABCD的适当区域中有匀强磁场.现有一放射源放置于正方形ABCD 顶点 A 处,可由 A点向正方形区域内的各个方向放射质量为m、速度为 v0、带电量为 e 的电子.若沿AD方向发射的电子经磁场偏转后恰好可由 C 点射出.要使放射源由 A 放射的所有电子穿出匀强磁场时,都只能垂直于BC向右射出,试求匀强磁场区域分布的最小面积S.(粒子重力忽略不计)考点:带电粒子在匀强磁场中的运动.专题:带电粒子在磁场中的运动专题.分析:电子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律求出电子的轨道半径,然后根据题意确定磁场区域范围,再求出磁场的面积.解答:解:电子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:ev0B=m,解得,电子轨道半径:r=,沿 AD方向发射的电子经磁场偏转后恰好可由C点射出,则正方形的边长:L=r=,以 A 为原点,以AD方向为 y 轴正方向, AB方向为 x 轴正方向建立直角坐标系,设与 AD夹角为θ的电子运动轨迹上与磁场的交点坐标为P( x, y),电子都垂直于BC边射出,由几何知识可得:x=rsin θ, y=r ﹣ rcos θ,整理得: x2+( y﹣ r )2=r 2,则电子运动轨迹与磁场的交点轨迹为以 D 点为圆心r 为半径的圆弧,如图AFC所示,磁场范围的上边界是圆弧AEC,磁场的最小面积:S=2(π r2﹣L2),将 L=r=代入解得:S=;答:匀强磁场区域分布的最小面积S 为.点评:本题考查了求磁场的最小面积,分析清楚电子的运动过程,应用牛顿第二定律求出电子的轨道半径,根据题意确定磁场的边界,然后可以求出磁场的面积,确定磁场边界范围是正确解题的前提与关键.9.( 2011 秋?乌兰浩特市校级期末)一带电质点,质量为m,电荷量为q,以平行于x 轴的速度 v 从 y 轴上的 a 点射入如图所示的第一象限所示的区域、为了使该质点能从x 轴上的 b 点以垂直于x 轴的速度v射出,可在适当地方加一个垂直于xOy 平面磁感应强度为 B 的匀强磁场.若此磁场仅分布在一个圆形区域内,试求这个圆形磁场区域的最小半径,重力忽略不计.考点:带电粒子在匀强磁场中的运动.专题:带电粒子在磁场中的运动专题.分析:粒子的速度的偏向角为900,则其完成的圆心角也是900,故其完成了一个四分之一圆周.能覆盖这一四分之一圆周所对应的圆弧的最小圆即为所求.解答:解:粒子完成的是一个四分之一圆周,如图所示:则其运动半径为R=能覆盖 MN这一四分之一圆周的圆弧最小的圆的半径为r ,则r=答:圆形磁场区域的最小半径为.点评:做圆周运动的粒子的速度偏向角=所转过的圆心角.这是解题的关键.10.如图所示,一质量为m、带电量为q 的粒子以速度 v0从 A 点沿等边三角形ABC的 AB方向射入磁感应强度为 B.方向垂直于纸面的圆形匀强磁场区域中,要使该粒子飞出磁场后沿BC方向,求圆形磁场区域的最小面积.(粒子重力忽略不计)考点:带电粒子在匀强磁场中的运动.专题:带电粒子在磁场中的运动专题.分析:根据带电粒子在磁场中运动时,洛仑兹力提供向心力即可求得半径,由几何知识求出粒子转过的圆心角,以粒子在磁场区入射点和出射点的弦长为半径的圆,面积最小,求出磁场的半径,然后求出磁场的最小面积.解答:解:带电粒子在磁场中运动时,洛仑兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qv 0B=m,解得, r=,带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,粒子转过的圆心角:θ =120°,以粒子入射点与出射点连线为半径的圆面积最小,由几何知识得:2rsin60 °=2R,磁场半径: R=,磁场的最小面积:S min =πR2=;答:圆形磁场区域的最小面积为.点评:本题主要考查了带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的问题,知道向心力由洛伦兹力提供,学会利用圆心角去求运动时间,并能运用几何知识求解相关长度.。
湖南省(长郡中学高一 上学期物理12月月月考考试及答案一、选择题1.一物体挂在弹簧秤下,弹簧秤的上端固定在电梯的天花板上,在下列哪种情况下弹簧秤的读数最小( )A .电梯匀加速上升,且3g a =B .电梯匀加速下降,且3g a =C .电梯匀减速上升,且2g a = D .电梯匀减速下降,且2g a = 2.如图所示,4个箭头均表示船头的指向,每相邻两个头之间的夹角都是30o ,已知船在静水中的速度是4m/s ,水速是2m/s ,要使船能垂直河岸渡过河,那么船头的指向应为A .①方向B .②方向C .③方向D .④方向3.如图所示,小明用与水平方向成θ角的轻绳拉木箱,沿水平面做匀速直线运动,此时绳中拉力为F ,则木箱所受合力大小为( )A .FsinθB .FC .FcosθD .04.在中国海军护舰编队“巢湖”“千岛湖”舰护送下,“河北锦绣”“银河”等13艘货轮顺利抵达亚丁湾西部预定海域,此次护航总航程4500海里.若所有船只运动速度相同,则下列说法正确的是( )A .“4500海里”指的是护航舰艇的位移B .用GPS 定位系统研究“千岛湖”舰位置时,可将“千岛湖”舰看作质点C .以“千岛湖”舰为参考系,“巢湖”舰一定是运动的D .根据本题给出的条件可以求出护舰编队此次航行过程中的平均速度5.如图所示,A 、B 两物体紧贴在圆筒的竖直内壁上,且随圆筒一起做匀速圆周运动,则A.周期T A<T B B.周期T A>T BC.线速度v A=v B D.线速度v A>v B6.竖直升空的火箭,其v-t图像如图所示,由图可知以下说法中正确的是( )A.火箭上升的最大高度为16000mB.火箭上升的最大高度为48000mC.火箭经过120s落回地面D.火箭上升过程中的加速度始终是20m/s27.某物体运动的v﹣t图象如图所示,则物体做()A.往复运动B.匀变速直线运动C.朝某一方向直线运动D.不能确定物体运动情况8.一小孩在地面上用玩具枪竖直向上射出初速度为比的塑料小球,若小球运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比,小球运动的速率随时间变化的规律如图所示,t1时刻球到达最高点,再落回地面,落地速率为v1,下列说法中正确的是()vA.小球上升过程中的平均速率小于02vB.小球下降过程中的平均速率小于12C.小球射出时的加速度值最大,到达最高点的加速度值为零D.小球的加速度在上升过程中逐渐增大,在下降过程中逐渐减小9.如图所示,物块A、B叠放在粗糙的水平桌面上,水平外力F作用在B上,使A、B一起沿水平桌面向右加速运动.设A、B之间的摩擦力大小为f1,B与水平桌面间的摩擦力大小为f2,保持A、B相对静止,逐渐增大F,则 ( )A.f1不变、f2变大B.f1变大、f2不变C.f1和f2都不变D.f1和f2都变大10.在滑冰场上,甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上,原来静止不动,在相互猛推一下后分别向相反方向运动,甲在冰上滑行的距离比乙远。
高三(上)第二次月考物理试卷(1)一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分.每小题给出的四个选项中,1-6题只有一个选项正确,7-10题有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.(5分)(2012•安徽一模)如图所示,是A、B两质点从同一地点运动的x﹣t图象,则下列说法错误的是()2.(5分)(2013秋•武城县校级期末)如图所示,物体A、B用细绳连接后跨过定滑轮.A静止在倾角为30°的斜面上,B被悬挂着.已知质量m A=2m B,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角由30°增大到50°,但物体仍保持静止,那么下列说法中正确的是()3.(5分)(2013秋•天心区校级月考)额定功率为80kW的汽车,在平直公路上行驶的最大速度为20m/s,汽车的质量为2吨,如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小是2m/s2,运动过程中阻力不变,则下列说法不正确的是()4.(5分)(2013•长春四模)横截面为直角三角形的两个相同斜面如图紧靠在一起,固定在水平面上,它们的竖直边长都是底边长的一半.小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛,最后落在斜面上.其中有三次的落点分别是a、b、c.下列判断正确的是()5.(5分)(2013•商丘三模)极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极(轨道可视为圆轨道).如图所示,若某极地卫星从北纬30°的正上方按图示方向第一次运行至南纬60°正上方,所用时间为t,已知地球半径为R(地球可看做球体),地球表面的重力加速度为g,引力常量为G,由以上条件可知()6.(5分)(2013秋•天心区校级月考)将一弹性绳(质量不计)一端固定在某一高处O点,另一端系在一个物体上,现将物体从O点处由静止释放,测出物体在不同时刻的速度v和到O 点的距离s,得到v﹣s图象如图所示.已知物体质量为5kg,弹性绳的自然长度为12m,(弹性绳的伸长在弹性限度内,遵循胡克定律,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2),则可知()7.(5分)(2014•市中区校级二模)如图甲所示,在升降机顶部安装了一个能够显示拉力的传感器,传感器下方挂一轻质弹簧,弹簧下端挂一质量为m的小球,若升降机在匀速运行过程中突然停止,以此时为零时刻,在后面一段时间内传感器所显示的弹力F的大小随时间t变化的图象如图乙所示,g为重力加速度,则下列选项正确的是()8.(5分)(2014秋•丰城市校级月考)2013年2月16日,直径约50米、质量约13万吨的小行星“2012DAl4”,以大约每小时2.8万公里的速度由印度洋苏门答腊岛上空掠过,与地球表面最近距离约为2.7万公里,这一距离已经低于地球同步卫星的轨道.这颗小行星围绕太阳飞行,其运行轨道与地球非常相似,据天文学家估算,它下一次接近地球大约是在2046年.假设图中的P、Q是地球与小行星最近时的位置,已知地球绕太阳圆周运动的线速度是29.8km/s,下列说法正确的是()9.(5分)(2013春•江西期末)在竖直平面内有一个半径为R的光滑圆环轨道,一个质量为m的小球穿在圆环轨道上做圆周运动,如图所示,到达最高点C时的速率是v C=,则下列说法中正确的是()点为C,在其内壁上有两个质量相同的小球(可视为质点)A和B,在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动,A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面,A、B两球与O点的连线与竖直线OC 间的夹角分别为α=53°和β=37°,以最低点C所在的水平面为重力势能的参考平面,则(;)()二、实验题(共12分)11.(6分)(2014•庄浪县校级一模)某探究学习小组的同学试图以图中的滑块为对象验证“动能定理”,他们在实验室组装了如图所示的一套装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、小木块、细沙.当滑块连上纸带,沙桶中不放沙子时,释放沙桶,滑块不动.要完成该实验,你认为:(1)还需要的实验器材有.(2)实验时首先要做的步骤是,为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的条件是.(3)在上述的基础上,某同学测得滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,测得此时沙和沙桶的总质量m.接通电源,释放沙桶,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L 和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2).则对滑块,本实验最终要验证的数学表达式为(用题中的字母表示,已知重力加速度为g).12.(6分)(2014•双流县校级模拟)为了简单测量小木块与水平桌面之间的动摩擦因数,按以下步骤进行:a.将一端固定在木板P上的轻弹簧置于水平桌面上,固定木板P,在桌面上标记弹簧自由端位置O,将小木块接触弹簧自由端(不栓接)并使其缓慢移至A位置,如图1所示.b.将小木块从静止开始释放,小木块运动至B位置静止.c.将弹簧移至桌边,使弹簧自由端位置O与桌边缘对齐,如图2所示.固定木板P,使小木块接触弹簧自由端(不栓接)并使其缓慢移至C位置,使OC=OA.将小木块从静止开始释放,小木块落至水平地面D处.若已经测得OB距离为L,OD的竖直高度为h.小木块可看作质点,不计空气阻力.①为测量小木块与水平桌面的动摩擦因数,还需要测量的物理量是.②写出小木块与桌面间的动摩擦因数的表达式:μ=.三、选考题:(共14分)选做一题14.(8分)(2013•长春四模)投影仪的镜头是一个半球形的玻璃体,光源产生的单色平行光投射到平面上,经半球形镜头折射后在光屏MN上形成一个圆形光斑.已知镜头半径为R,光屏MN到球心O的距离为d(d>3R),玻璃对该单色光的折射率为n,不考虑光的干涉和衍射.求光屏MN上被照亮的圆形光斑的半径.选做题16.(2014•泰安二模)如图所示,两个木块的质量分别为m1=0.2kg、m2=0.6kg中间用轻弹簧相连接放在光滑的水平面上,且m1左侧靠一固定竖直挡板.某一瞬间敲击木块m2使其获得0.2m/s 的水平向左速度,木块m2向左压缩弹簧然后被弹簧弹回,弹回时带动木块m1运动.求:①当弹簧拉伸到最长时,木块m1的速度多大?②在以后的运动过程中,木块m1速度的最大值为多少?四、解答题(本题共3小题,满分34分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.)17.(8分)(2014•孝感校级模拟)我国某城市某交通路口绿灯即将结束时会持续闪烁3s,而后才会变成黄灯,再3秒黄灯提示后再转为红灯.(本题中的刹车过程均视为匀减速直线运动)(1)若某车在黄灯开始闪烁时刹车,要使车在黄灯闪烁的时间内停下来且刹车距离不得大于18m,该车刹车前的行驶速度不能超过多少?(2)若某车正以v0=15m/s的速度驶向路口,此时车距停车线的距离为L=48.75m,当驾驶员看到绿灯开始闪烁时,经短暂考虑后开始刹车,该车在红灯刚亮时恰停在停车线以内.求该车驾驶员的允许的考虑时间.18.(12分)(2014•怀化一模)如图所示,木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变,当θ=30°时,可视为质点的一小木块恰好能沿着木板匀速下滑.若让该小木块从木板的底端以大小恒定的初速率v0的速度沿木板向上运动,随着θ的改变,小物块沿木板滑行的距离s将发生变化,重力加速度为g.(1)求小物块与木板间的动摩擦因数;(2)当θ角满足什么条件时,小物块沿木板上滑的距离最小,并求出此最小值.19.(14分)(2013秋•天心区校级月考)如图所示,轮半径r=10cm的传送带,水平部分AB 的长度L=1.5m,与一圆心在O点半径R=1m的竖直光滑圆轨道的末端相切于A点,AB高出水平地面H=1.25m.一质量m=0.1kg的小滑块(可视为质点),由圆轨道上的P点从静止释放,OP与竖直线的夹角θ=37°.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,滑块与传送带的动摩擦因数μ=0.1,不计空气阻力.(1)求滑块对圆轨道末端的压力.(2)若传送带一直保持静止,求滑块的落地点与B间的水平距离.(3)若传送带以v0=0.5m/s的速度沿逆时针方向运行(传送带上部分由B到A运动),求滑块在皮带上滑行过程中产生的内能.2013-2014学年湖南省长沙市长郡中学高三(上)第二次月考物理试卷(1)参考答案与试题解析一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分.每小题给出的四个选项中,1-6题只有一个选项正确,7-10题有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.(5分)(2012•安徽一模)如图所示,是A、B两质点从同一地点运动的x﹣t图象,则下列说法错误的是()2.(5分)(2013秋•武城县校级期末)如图所示,物体A、B用细绳连接后跨过定滑轮.A静止在倾角为30°的斜面上,B被悬挂着.已知质量m A=2m B,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角由30°增大到50°,但物体仍保持静止,那么下列说法中正确的是()3.(5分)(2013秋•天心区校级月考)额定功率为80kW的汽车,在平直公路上行驶的最大速度为20m/s,汽车的质量为2吨,如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小是2m/s2,运动过程中阻力不变,则下列说法不正确的是(),t=4.(5分)(2013•长春四模)横截面为直角三角形的两个相同斜面如图紧靠在一起,固定在水平面上,它们的竖直边长都是底边长的一半.小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛,最后落在斜面上.其中有三次的落点分别是a、b、c.下列判断正确的是(),所以此时运动的时间最长,所以5.(5分)(2013•商丘三模)极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极(轨道可视为圆轨道).如图所示,若某极地卫星从北纬30°的正上方按图示方向第一次运行至南纬60°正上方,所用时间为t,已知地球半径为R(地球可看做球体),地球表面的重力加速度为g,引力常量为G,由以上条件可知()θ=ω=⇒而卫星距地面的高度6.(5分)(2013秋•天心区校级月考)将一弹性绳(质量不计)一端固定在某一高处O点,另一端系在一个物体上,现将物体从O点处由静止释放,测出物体在不同时刻的速度v和到O点的距离s,得到v﹣s图象如图所示.已知物体质量为5kg,弹性绳的自然长度为12m,(弹性绳的伸长在弹性限度内,遵循胡克定律,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2),则可知()==×时,绳子伸长量为7.(5分)(2014•市中区校级二模)如图甲所示,在升降机顶部安装了一个能够显示拉力的传感器,传感器下方挂一轻质弹簧,弹簧下端挂一质量为m的小球,若升降机在匀速运行过程中突然停止,以此时为零时刻,在后面一段时间内传感器所显示的弹力F的大小随时间t变化的图象如图乙所示,g为重力加速度,则下列选项正确的是()8.(5分)(2014秋•丰城市校级月考)2013年2月16日,直径约50米、质量约13万吨的小行星“2012DAl4”,以大约每小时2.8万公里的速度由印度洋苏门答腊岛上空掠过,与地球表面最近距离约为2.7万公里,这一距离已经低于地球同步卫星的轨道.这颗小行星围绕太阳飞行,其运行轨道与地球非常相似,据天文学家估算,它下一次接近地球大约是在2046年.假设图中的P、Q是地球与小行星最近时的位置,已知地球绕太阳圆周运动的线速度是29.8km/s,下列说法正确的是()=m=maa=,只考虑太阳的引力,地球在a=,由图可知,小行星比同步卫星距地球近,故小行星在9.(5分)(2013春•江西期末)在竖直平面内有一个半径为R的光滑圆环轨道,一个质量为m的小球穿在圆环轨道上做圆周运动,如图所示,到达最高点C时的速率是v C=,则下列说法中正确的是()mV mVcV==T=m mg,当速度最小时,代入计算可得10.(5分)(2013•长春一模)如图所示,有一固定的且内壁光滑的半球面,球心为O,最低点为C,在其内壁上有两个质量相同的小球(可视为质点)A和B,在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动,A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面,A、B两球与O点的连线与竖直线OC 间的夹角分别为α=53°和β=37°,以最低点C所在的水平面为重力势能的参考平面,则(;)()N=.故,.则.则动能之比为,重力势能E=二、实验题(共12分)11.(6分)(2014•庄浪县校级一模)某探究学习小组的同学试图以图中的滑块为对象验证“动能定理”,他们在实验室组装了如图所示的一套装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、小木块、细沙.当滑块连上纸带,沙桶中不放沙子时,释放沙桶,滑块不动.要完成该实验,你认为:(1)还需要的实验器材有天平、刻度尺.(2)实验时首先要做的步骤是平衡摩擦力,为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的条件是沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量.(3)在上述的基础上,某同学测得滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,测得此时沙和沙桶的总质量m.接通电源,释放沙桶,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L 和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2).则对滑块,本实验最终要验证的数学表达式为(用题中的字母表示,已知重力加速度为g).g﹣;.12.(6分)(2014•双流县校级模拟)为了简单测量小木块与水平桌面之间的动摩擦因数,按以下步骤进行:a.将一端固定在木板P上的轻弹簧置于水平桌面上,固定木板P,在桌面上标记弹簧自由端位置O,将小木块接触弹簧自由端(不栓接)并使其缓慢移至A位置,如图1所示.b.将小木块从静止开始释放,小木块运动至B位置静止.c.将弹簧移至桌边,使弹簧自由端位置O与桌边缘对齐,如图2所示.固定木板P,使小木块接触弹簧自由端(不栓接)并使其缓慢移至C位置,使OC=OA.将小木块从静止开始释放,小木块落至水平地面D处.若已经测得OB距离为L,OD的竖直高度为h.小木块可看作质点,不计空气阻力.①为测量小木块与水平桌面的动摩擦因数,还需要测量的物理量是O′与D点的距离x.②写出小木块与桌面间的动摩擦因数的表达式:μ=.所以还需要测量的物理量是:三、选考题:(共14分)选做一题;,若单摆的摆长不变,则单摆振动的频率将不变;摆球经过14.(8分)(2013•长春四模)投影仪的镜头是一个半球形的玻璃体,光源产生的单色平行光投射到平面上,经半球形镜头折射后在光屏MN上形成一个圆形光斑.已知镜头半径为R,光屏MN到球心O的距离为d(d>3R),玻璃对该单色光的折射率为n,不考虑光的干涉和衍射.求光屏MN上被照亮的圆形光斑的半径.sinC=选做题知,核外电子的动能增加.故16.(2014•泰安二模)如图所示,两个木块的质量分别为m1=0.2kg、m2=0.6kg中间用轻弹簧相连接放在光滑的水平面上,且m1左侧靠一固定竖直挡板.某一瞬间敲击木块m2使其获得0.2m/s 的水平向左速度,木块m2向左压缩弹簧然后被弹簧弹回,弹回时带动木块m1运动.求:①当弹簧拉伸到最长时,木块m1的速度多大?②在以后的运动过程中,木块m1速度的最大值为多少?四、解答题(本题共3小题,满分34分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.)17.(8分)(2014•孝感校级模拟)我国某城市某交通路口绿灯即将结束时会持续闪烁3s,而后才会变成黄灯,再3秒黄灯提示后再转为红灯.(本题中的刹车过程均视为匀减速直线运动)(1)若某车在黄灯开始闪烁时刹车,要使车在黄灯闪烁的时间内停下来且刹车距离不得大于18m,该车刹车前的行驶速度不能超过多少?(2)若某车正以v0=15m/s的速度驶向路口,此时车距停车线的距离为L=48.75m,当驾驶员看到绿灯开始闪烁时,经短暂考虑后开始刹车,该车在红灯刚亮时恰停在停车线以内.求该车驾驶员的允许的考虑时间.===t18.(12分)(2014•怀化一模)如图所示,木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变,当θ=30°时,可视为质点的一小木块恰好能沿着木板匀速下滑.若让该小木块从木板的底端以大小恒定的初速率v0的速度沿木板向上运动,随着θ的改变,小物块沿木板滑行的距离s将发生变化,重力加速度为g.(1)求小物块与木板间的动摩擦因数;(2)当θ角满足什么条件时,小物块沿木板上滑的距离最小,并求出此最小值.==;19.(14分)(2013秋•天心区校级月考)如图所示,轮半径r=10cm的传送带,水平部分AB 的长度L=1.5m,与一圆心在O点半径R=1m的竖直光滑圆轨道的末端相切于A点,AB高出水平地面H=1.25m.一质量m=0.1kg的小滑块(可视为质点),由圆轨道上的P点从静止释放,OP与竖直线的夹角θ=37°.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,滑块与传送带的动摩擦因数μ=0.1,不计空气阻力.(1)求滑块对圆轨道末端的压力.(2)若传送带一直保持静止,求滑块的落地点与B间的水平距离.(3)若传送带以v0=0.5m/s的速度沿逆时针方向运行(传送带上部分由B到A运动),求滑块在皮带上滑行过程中产生的内能.=0.1×,所以滑块恰好从。
期末模拟复习一、选择题(每小题3分,共36分)1. 下列情况不属于机械运动的是()A.小鸟在空中飞行 B.河水流动C.水凝固成冰 D.雨滴下落2.“神舟飞船”与“天宫一号”成功对接后,遨游太空.下列说法正确的是() A.“神舟飞船”相对于“天宫一号”是运动的B.“神舟飞船”和“天宫一号”相对于地球是静止的C.“神舟飞船”和“天宫一号”相对于地球是运动的D.“神舟飞船”相对于地球是运动的,“天宫一号”相对于地球是静止的3.下列各图描述的实验中,用来说明声音的传播需要介质的是()A.发声的音叉激起水花 B.音叉发出的声音越响,乒乓球被弹开的越远C.钢尺伸出桌边的长度变短, D.抽取玻璃罩内的空气,振动时声音的音调变高听到罩内的音乐声减小4. 小红同学喜欢利用复读机进行英语听力训练,在音量不变的情况下,如果让复读机先正常播放一段录音,然后再快速播放同一段录音,则发出的录音()A.响度增大,音调不变 B.响度减小,音调不变C.响度不变,音调升高 D.响度不变,音调降低5. 关于物态变化说法错误的是()A.北方冬天早晨玻璃上冰花的形成是凝固现象B.放在衣柜里的樟脑丸,一段时间后会变小,是升华现象C.夏天,从冰箱里取出的饮料罐会“出汗”,是液化现象D.冰雪消融是熔化现象6. 如图是“探究某物质熔化和凝固规律”的实验图象.下列说法正确的是()A.在t时=5min时,该物质处于液态B.在BC段,该物质不吸热C.该物质凝固过程持续了5minD.该物质的凝固点是45℃7. 小明同学在课外用易拉罐做成如图所示的装置做小孔成像实验,如果易拉罐底部有一个很小的三角形小孔,则他在半透明纸上看到的像是()A.蜡烛的正立像 B.蜡烛的倒立像C.三角形光斑 D.圆形光斑8. 如下图左所示是从平面镜中看到的表盘,此时实际时刻是( )A.5点40分 B.5点20分C.8点27分 D.6点40分9. 2008年北京奥运会全面运用了人脸识别系统,人们进入场馆距门0.5~ 1.2 m处时,安装在门上的人脸识别系统的摄像机就可以对其面部特征进行快速核对.由此判断,人脸识别系统的摄像机的镜头 ( )A.相当于凸透镜,焦距可能为0.5 mB.相当于凸透镜,焦距可能为0.1 mC.相当于凹透镜,焦距可能为0.5 mD.相当于凹透镜,焦距可能为0.5 m10. 老奶奶用放大镜看报纸时,为了看到更大的清晰的像,应( )A.报纸与眼睛不动,放大镜离报纸远一些B.报纸与眼睛不动,放大镜离报纸近一些C.报纸与放大镜不动,眼睛离报纸近一些D.报纸与放大镜不动,眼睛离报纸远一些11. 如图所示,甲、乙、丙是三个完全相同的圆柱形容器,现将质量相等的酒精、硫酸和盐水分别装在这三个容器中,已知ρ硫酸>ρ盐水>ρ酒精,则这三个容器中依次分别装的是( )A.硫酸、盐水、酒精 B.盐水、酒精、硫酸C.酒精、硫酸、盐水 D.硫酸、酒精、盐水12. 要想一次尽可能准确地量出100g密度为0.8×103kg/m3的酒精,下列4种规格的量筒(第一个数字是测量范围,第二个数字是最小刻度)中比较合适的是()A.50mL,5mL B.100mL,2mLC.250mL,5mL D.500mL,10mL二、填空题(每空1分,共22分)13. 如图所示,该木块的长度为。
2013-2014学年湖南省长沙市长郡中学高三(上)周测物理试卷(12月份)(1)一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分.每小题给出的四个选项中,1-9只有一个选项正确,10-12有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.(4分)(2013•大连模拟)在物理学发展的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献.关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是()A.安培首先提出了磁场对运动电荷的作用力公式B.法拉第根据小磁针在通电导线周围的偏转而发现了电流的磁效应C.楞次发现了电磁感应现象,并研究得出了判断感应电流方向的方法﹣﹣楞次定律D.法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律﹣﹣库仑定律2.(4分)如图所示,铁板AB与水平地面间的夹角为θ,一块磁铁吸附在铁板下方.现缓慢抬起铁板B端使θ角增大(始终小于90°的过程中,磁铁始终相对铁板静止.下列说法正确的是()A.磁铁所受合外力逐渐减小B.磁铁始终受到三个力的作用C.磁铁受到的摩擦力逐渐减小D.铁板对磁铁的弹力逐渐增大3.(4分)(2014秋•蚌山区校级期中)如图为湖边一倾角为30°的大坝横截面示意图,水面与大坝的交点为O.一人站在A点以速度v0沿水平方向扔一小石子,已知AO=40m,不计空气阻力(g取10m/s2),下列说法正确的是()A.若v0>18m/s,则石块可以落入水中B.若v0<20m/s,则石块不能落入水中C.若石子能落入水中,则v0越大,落水时速度方向与水平面的夹角越大D.若石子不能落入水中,则v0越大,落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大4.(4分)(2014•安徽模拟)在中间位置有固定转动轴的长2l轻质杆两端固定两完全相同的质量为m、电荷量为+q的小球1和2,装置放在如图所示的关于竖直线对称的电场中,开始时杆在水平位置静止.现给小球1一个竖直向上的速度,让小球1、2绕转动轴各自转动到B、A位置,A、B间电势差是U,小球1、2构成的系统动能减小量是()A.一定大于UqB.一定等于2(Uq+mgl)C.一定小于Uq D.一定大于Uq+mgl5.(4分)(2014•乐亭县二模)双星系统由两颗恒星组成,两恒星在相互引力的作用下,分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动.研究发现,双星系统演化过程中,两星的总质量、距离和周期均可能发生变化.若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T,经过一段时间演化后,两星总质量变为原来的k倍,两星之间的距离变为原来的n倍,则此时圆周运动的周期为()A.T B.TC.TD.T6.(4分)(2013•洛阳三模)如图所示,金属棒MN两端由等长的轻质绝缘细线水平悬挂,处于垂直纸面水平向里的匀强磁场中,棒中通有由M到N的恒定电流,细线中拉力不为零,两细线竖直.保持匀强磁场磁感应强度大小不变,方向缓慢地转过90°变为竖直向下,在这个过程中()A.细线向纸面内偏转,其中的拉力一直增大B.细线向纸面外偏转,其中的拉力一直增大C.细线向纸面内偏转,其中的拉力先增大后减小D.细线向纸面外偏转,其中的拉力先增大后减小7.(4分)(2014•吉林一模)如图所示,有三个斜面a、b、c,底边长分别为L、L、2L,高度分别为2h、h、h.某一物体与三个斜面间的动摩擦因数都相同,这个物体分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端.三种情况相比较,下列说法正确的是()A.物体损失的机械能△E c=2△E b=4△E aB.因摩擦产生的热量2Q a=2Q b=Q cC.物体到达底端的动能E ka=2E kb=2E kcD.物体运动的时间4t a=2t b=t c8.(4分)(2011•江苏校级模拟)空间某区域内存在电场,电场线在某竖直平面内的分布如图所示.一个质量为m、电量为q的小球在该电场中运动,小球经过A点时的速度大小为v1,方向水平向右,运动至B点时的速度大小为v2,运动方向与水平方向之间的夹角为α.若A、B两点之间的高度差为h,水平距离为S,则以下判断中正确的是()A.A、B两点的电场强度和电势大小关系为E A<E B、φA<φBB.如果v2>v1,则说明电场力一定做正功C.A、B两点间的电势差为D.小球从A运动到B点的过程中电场力做的功为9.(4分)(2014•安徽模拟)如图所示,MN、PQ为水平放置的平行导轨,通电导体棒ab垂直放置在导轨上,已知导体棒的质量m=1kg、长L=2.0m,通过的电流I=5.0A,方向如图所示,导体棒与导轨间的动摩擦因数μ=.当加一竖直向上的匀强磁场时,导体棒水平向右运动,随着磁感应强度的增大,导体棒运动的加速度增大;若减小磁感应强度方向与速度方向的夹角,当该夹角减小到某一值θ时,无论怎样增大磁感应强度,导体棒ab均不会运动,则θ为()A.30°B.45°C.60°D.90°10.(4分)(2010秋•临潼区校级月考)如图所示,在竖直放置的金属板M上放一个放射源C,可向纸面内各个方向射出速率均为v的α粒子,P是与金属板M 平行的足够大的荧光屏,到M的距离为d.现在 P与金属板M间加上垂直纸面的匀强磁场,调整磁感应强度的大小,恰使沿M板向上射出的α粒子刚好垂直打在荧光屏上.若α粒子的质量为m,电荷量为+2e.则()A.磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B的大小为B.磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度B的大小为C.在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为2dD.在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为4d11.(4分)(2015•绵阳校级模拟)如图所示,AOB为一个边界为四分之一圆的匀强磁场,O 点为圆心,D点为边界OB的中点,C点为边界上一点,且CD平行AO.现有两个完全相同的带电粒子以相同的速度射入磁场(不计粒子重力),其中粒子1从A点正对圆心射入,恰从B 点射出,粒子2从C点沿CD射入,从某点离开磁场,则可判断()A.粒子2在BC之间某点射出磁场B.粒子2必在B点射出磁场C.粒子1与粒子2在磁场中的运行时间之比为3:2D.粒子1与粒子2的速度偏转角度应相同12.(4分)(2014•开封二模)如图所示,MPQO为有界的竖直向下的匀强电场,电场强度为E,ACB为光滑固定的半圆形轨道,圆轨道半径为R,AB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,关于带电粒子的运动情况,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HD.小球到达C点的速度可能为零二、实验题(共18分)13.(6分)(2013秋•潍坊期中)小球自由下落时,记录小球每隔相同时间的位置有以下两种方式:一种是图(a)所示的频闪照相记录,另一种是图(b)所示的利用打点计时器记录.两种记录方式都能用来验证机械能守恒定律,但两种方式相比,图(a)比图(b)的误差更小(选填“偶然”或“系统”);图(a)中所标数据为小球自A点释放后频闪仪每隔T=0.04s 闪光一次,各时刻的位置到A的距离,单位为厘米,验证图(a)中小球自A到E过程中的机械能守恒,还需要知道小球到达E处的速度,此速度有两种计算方式:第一种是根据自由落体速度公式v=gt求得(g为当地重力加速度),第二种是利用v=求得,应选第种.14.(12分)用伏安法测量电阻R的阻值,并求出电阻率ρ.给定的实验器材有:电压表(内阻约为50kΩ)、电流表(内阻约为40Ω)、滑动变阻器(最大电阻为20Ω)、电源、开关、待测电阻(约为250Ω)及导线若干.(1)试在虚线框内画出测量R的电路图.(2)某同学测出多组U、I值后,要进一步得出待测电阻的阻值,为了直观和简便,他可以采用什么方法处理实验数据?.(3)若该同学测出待测电阻R=229Ω,并用游标为50分度的游标卡尺测量其长度与直径,记录的结果为:长度L=0.80cm,直径D=0.194cm.他的实验数据记录是否有误,请简要说明理由.(4)用该同学测量的数据可求出电阻率ρ=.(保留3位有效数字)三、解答题(本题共3小题,满分44分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.)15.(13分)(2013•江西校级模拟)频闪照相是研究物理过程的重要手段,如图所示是某同学研究一质量为m=0.5kg的小滑块从光滑水平面滑上粗糙斜面并向上滑动时的频闪照片.已知斜面足够长,倾角为α=37°,闪光频率为10Hz.经测量换算获得实景数据:s l=s2=40cm,s3=35cm,s4=25cm,s5=15cm.取g=l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,设滑块通过平面与斜面连接处时没有能量损失.求:(1)滑块与斜面间的动摩擦因数μ,并说明滑块在斜面上运动到最高点后能否自行沿斜面下滑;(2)滑块在斜面上运动过程中克服摩擦力所做的功.16.(15分)(2010•安徽)如图1所示,宽度为d的竖直狭长区域内(边界为L1、L2),存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场(如图2所示),电场强度的大小为E0,E>0表示电场方向竖直向上.t=0时,一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N1点以水平速度v射入该区域,沿直线运动到Q点后,做一次完整的圆周运动,再沿直线运动到右边界上的N2点.Q为线段N1N2的中点,重力加速度为g.上述d、E0、m、v、g为已知量.(1)求微粒所带电荷量q和磁感应强度B的大小;(2)求电场变化的周期T;(3)改变宽度d,使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域,求T的最小值.17.(16分)(2014•忠县校级模拟)如图所示,在x轴上方有一竖直向下的匀强电场区域,电场强度为E=500V/m.x轴下方分布有很多磁感应强度为B=1T的条形匀强磁场区域,其宽度均为d1=3cm,相邻两磁场区域的间距为d2=4cm.现将一质量为m=5×10﹣13kg、电荷量为q=1×10﹣8C的带正电的粒子(不计重力)从y轴上的某处静止释放.(1)若粒子从坐标(0,h1)点由静止释放,要使它经过x轴下方时,不会进入第二磁场区,h1应满足什么条件?(2)若粒子从坐标(0,5cm)点由静止释放,求自释放到第二次过x轴的时间(π取3.14).2013-2014学年湖南省长沙市长郡中学高三(上)周测物理试卷(12月份)(1)参考答案与试题解析一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分.每小题给出的四个选项中,1-9只有一个选项正确,10-12有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.(4分)(2013•大连模拟)在物理学发展的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献.关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是()A.安培首先提出了磁场对运动电荷的作用力公式B.法拉第根据小磁针在通电导线周围的偏转而发现了电流的磁效应C.楞次发现了电磁感应现象,并研究得出了判断感应电流方向的方法﹣﹣楞次定律D.法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律﹣﹣库仑定律考点:物理学史.专题:常规题型.分析:根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可.解答:解:A、洛伦兹首先提出了磁场对运动电荷的作用力公式,故A错误B、奥斯特根据小磁针在通电导线周围的偏转而发现了电流的磁效应,故B错误C、法拉第发现了电磁感应现象,故C错误D、法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律﹣﹣库仑定律,故D正确故选D.点评:本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一.2.(4分)如图所示,铁板AB与水平地面间的夹角为θ,一块磁铁吸附在铁板下方.现缓慢抬起铁板B端使θ角增大(始终小于90°的过程中,磁铁始终相对铁板静止.下列说法正确的是()A.磁铁所受合外力逐渐减小B.磁铁始终受到三个力的作用C.磁铁受到的摩擦力逐渐减小D.铁板对磁铁的弹力逐渐增大考点:物体的弹性和弹力.专题:共点力作用下物体平衡专题.分析:对铁块受力分析,受重力、磁力支持力和摩擦力,根据平衡条件列式求解出支持力和摩擦力的表达式后分析.解答:解:对铁块受力分析,受重力G、磁力F、支持力N和摩擦力f,如图由于始终平衡,故合力为零,故A错误,B错误;根据平衡条件,有:mgsinθ﹣f=0F﹣mgcosθ﹣N=0解得:f=mgsinθN=F﹣mgcosθ由于θ不断变大,故f不断变大,N不断变大,故C错误,D正确;故选:D.点评:本题关键是对滑块受力分析,然后根据平衡条件并运用正交分解法列式求解,注意三力平衡通常用合成法,三力以上用正交分解法.3.(4分)(2014秋•蚌山区校级期中)如图为湖边一倾角为30°的大坝横截面示意图,水面与大坝的交点为O.一人站在A点以速度v0沿水平方向扔一小石子,已知AO=40m,不计空气阻力(g取10m/s2),下列说法正确的是()A.若v0>18m/s,则石块可以落入水中B.若v0<20m/s,则石块不能落入水中C.若石子能落入水中,则v0越大,落水时速度方向与水平面的夹角越大D.若石子不能落入水中,则v0越大,落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大考点:平抛运动.专题:平抛运动专题.分析:平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据高度求出运动的时间,结合水平位移求出石块落在水中的最小速度.石块能落在水中,则下落的高度一定,竖直分速度一定,结合平行四边形定则判断速度方向与水平面夹角与初速度的大小关系.石块不能落在水中,石块竖直位移与水平位移的比值是定值,结合平抛运动的规律分析落在斜面上的速度方向与斜面倾角与什么因素有关.解答:解:A、根据得,t=s,则石块不落入水中的最大速度m/s=17.3m/s.知初速度v0>17.3m/s,则石块可以落入水中.故A正确,B错误.C、若石块能落入水中,则下落的高度一定,可知竖直分速度一定,根据知,初速度越大,则落水时速度方向与水平面的夹角越小.故C错误.D、若石块不能落入水中,速度方向与水平方向的夹角的正切值,位移方向与水平方向夹角的正切值,可知tanθ=2tanβ,因为β一定,则速度与水平方向的夹角一定,可知石块落到斜面时速度方向与斜面的夹角一定,与初速度无关.故D错误.故选:A.点评:解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式和推论灵活求解.4.(4分)(2014•安徽模拟)在中间位置有固定转动轴的长2l轻质杆两端固定两完全相同的质量为m、电荷量为+q的小球1和2,装置放在如图所示的关于竖直线对称的电场中,开始时杆在水平位置静止.现给小球1一个竖直向上的速度,让小球1、2绕转动轴各自转动到B、A位置,A、B间电势差是U,小球1、2构成的系统动能减小量是()B.一定等于2(Uq+mgl)A.一定大于UqC.一定小于Uq D.一定大于Uq+mgl考点:电势差与电场强度的关系;电势差.专题:电场力与电势的性质专题.分析:分析电场力和重力做功,根据动能定理求解系统动能减小量.电场力做功由公式W=qU 和U=Ed定性分析.解答:解:杆由水平位置转到竖直位置的过程中,重力对系统做功为0;根据对称性知开始时两个小球处于同一等势面上,转动后,小球1所在位置的电势较低,电势能减少,小球2所在位置的电势较高,根据等势面线电场线的关系知道,A、2间电势差大于1、B间的电势差,小球2的电势升高量大于小球1电势降低量,所以小球2的电势能增加超过qU,系统的重力势能未变,则动能减少,由能量守恒可知,系统动能减小量一定小于Uq.故C正确.故选:C点评:本题关键要能正确分析小球能量如何转化,运用W=qU和U=Ed定性分析两球电势能的变化关系,由能量守恒定律分析即可.5.(4分)(2014•乐亭县二模)双星系统由两颗恒星组成,两恒星在相互引力的作用下,分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动.研究发现,双星系统演化过程中,两星的总质量、距离和周期均可能发生变化.若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T,经过一段时间演化后,两星总质量变为原来的k倍,两星之间的距离变为原来的n倍,则此时圆周运动的周期为()A.T B.TC.TD.T考点:万有引力定律及其应用.专题:万有引力定律的应用专题.分析:双星靠相互间的万有引力提供向心力,具有相同的角速度,根据牛顿第二定律和向心力公式,分别对两星进行列式,即可来求解.解答:解:设m1的轨道半径为R1,m2的轨道半径为R2.两星之间的距离为L.由于它们之间的距离恒定,因此双星在空间的绕向一定相同,同时角速度和周期也都相同.由向心力公式可得:对m1:G=m1…①对m2:G=m2…②又因为R1+R2=L,m1+m2=M由①②式可得:T=2π所以当两星总质量变为KM,两星之间的距离变为原来的n倍,圆周运动的周期为T′=2π=T,故ACD错误,B正确.故选:B.点评:解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力,具有相同的角速度,能运用万有引力提供向心力进行解题.6.(4分)(2013•洛阳三模)如图所示,金属棒MN两端由等长的轻质绝缘细线水平悬挂,处于垂直纸面水平向里的匀强磁场中,棒中通有由M到N的恒定电流,细线中拉力不为零,两细线竖直.保持匀强磁场磁感应强度大小不变,方向缓慢地转过90°变为竖直向下,在这个过程中()A.细线向纸面内偏转,其中的拉力一直增大B.细线向纸面外偏转,其中的拉力一直增大C.细线向纸面内偏转,其中的拉力先增大后减小D.细线向纸面外偏转,其中的拉力先增大后减小考点:法拉第电磁感应定律;安培力.专题:电磁感应中的力学问题.分析:根据左手定则判断出安培力的方向,根据安培力方向的变化,结合共点力平衡判断拉力方向和大小的变化.解答:解:初始状态时,金属棒受重力、拉力和安培力平衡.当磁场方向由垂直纸面向里缓慢地转过90°变为竖直向下,知安培力的大小F A=BIL不变,方向由竖直向上向里变为垂直纸面向里.根据共点力平衡知,细线向纸面内偏转.因为金属棒受重力、拉力和安培力平衡,重力和安培力的合力于拉力大小等值方向,重力和安培力的大小不变,之间的夹角由180°变为90°,知两个力的合力一直增大,所以拉力一直增大.故A正确,B、C、D 错误.故选A.点评:解决本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡进行分析,注意由于磁场的方向始终与金属棒垂直,安培力的大小始终不变.7.(4分)(2014•吉林一模)如图所示,有三个斜面a、b、c,底边长分别为L、L、2L,高度分别为2h、h、h.某一物体与三个斜面间的动摩擦因数都相同,这个物体分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端.三种情况相比较,下列说法正确的是()A.物体损失的机械能△E c=2△E b=4△E aB.因摩擦产生的热量2Q a=2Q b=Q cC.物体到达底端的动能E ka=2E kb=2E kcD.物体运动的时间4t a=2t b=t c考点:功能关系;机械能守恒定律.分析:损失的机械能转化成摩擦产生的内能.物体从斜面下滑过程中,重力做正功,摩擦力做负功,根据动能定理可以比较三者动能大小,注意物体在运动过程中克服摩擦力所做功等于因摩擦产生热量,据此可以比较摩擦生热大小.解答:解:设斜面和水平方向夹角为θ,斜面长度为X,则物体下滑过程中克服摩擦力做功为:W=mgμXcosθ,Xcosθ即为底边长度.A、物体下滑,除重力外有摩擦力做功,根据能量守恒,损失的机械能转化成摩擦产生的内能.由图可知a和b底边相等且等于c的一半,故摩擦生热关系为:Q a=Q b=Q c,所以损失的机械能△E a=△E b=△E c故A错误.B、克服摩擦力所做功等于因摩擦产生热量,所以2Q a=2Q b=Q c,故B正确.C、设物体滑到底端时的速度为v,根据动能定理得:mgH﹣mgμXcosθ=mv2﹣0,E ka=2mgh﹣mgμL,E kb=mgh﹣mgμL,E kc=mgh﹣mgμ•2L,根据图中斜面高度和底边长度可知滑到底边时动能大小关系为:E ka>E Kb>E kc,故C错误.D、沿斜面运动的时间t==,θb>θc,L b<L c,所以t b<t c,由于动摩擦因数和斜面a、b的倾角关系未知,无法确定t a和t b,故D错误;故选:B.点评:本题比较简单直接利用功能关系即可求解,易错点在于写出表达式后的数学运算,因此学生要加强练习,提高利用数学知识解决物理问题的能力.8.(4分)(2011•江苏校级模拟)空间某区域内存在电场,电场线在某竖直平面内的分布如图所示.一个质量为m、电量为q的小球在该电场中运动,小球经过A点时的速度大小为v1,方向水平向右,运动至B点时的速度大小为v2,运动方向与水平方向之间的夹角为α.若A、B两点之间的高度差为h,水平距离为S,则以下判断中正确的是()A.A、B两点的电场强度和电势大小关系为E A<E B、φA<φBB.如果v2>v1,则说明电场力一定做正功C.A、B两点间的电势差为D.小球从A运动到B点的过程中电场力做的功为考点:电势能;动能定理的应用.专题:电场力与电势的性质专题.分析:根据电场线的疏密判断场强的大小,由电场线的方向分析电势的高低.小球运动过程中,重力做正功,电场力做功可正可负.根据动能定理求解A、B两点间的电势差和电场力做功.解答:解:A、由电场线的疏密可判断出E A<E B.由电场线的方向可判断出φA>φB.所以E A<E B、φA>φB,故A错误.B、在运动的过程中,由动能定理得,,若v2>v1,qU可正可负,故B错误.C、由B得,A、B两点间的电势差U=(﹣)≠(),可见C选项未考虑重力做功,故C错误;D、由上式得,电场力做功W=qU=.故D正确.故选D点评:本题首先要掌握电场线两个意义可判断场强和电势的大小;其次根据动能定理研究曲线运动中功的问题.9.(4分)(2014•安徽模拟)如图所示,MN、PQ为水平放置的平行导轨,通电导体棒ab垂直放置在导轨上,已知导体棒的质量m=1kg、长L=2.0m,通过的电流I=5.0A,方向如图所示,导体棒与导轨间的动摩擦因数μ=.当加一竖直向上的匀强磁场时,导体棒水平向右运动,随着磁感应强度的增大,导体棒运动的加速度增大;若减小磁感应强度方向与速度方向的夹角,当该夹角减小到某一值θ时,无论怎样增大磁感应强度,导体棒ab均不会运动,则θ为()A.30°B.45°C.60°D.90°考点:牛顿第二定律;安培力.分析:对导体棒进行受力分析,导体棒受重力、轨道支持力和安培力以及摩擦力作用,增大磁感应强度就是增大导体棒所受安培力,根据平衡有安培力在水平方向的分力小于导体棒与导轨间的摩擦力即可保证导体棒ab不会运动.解答:解:如图对导体棒进行受力分析如下图所示:由题意知增大磁感应强度时,根据F=BIL知,导体棒所受安培力F增加,使导体棒不会运动满足:安培力F的水平分量小于导体棒与导轨间的最大静摩擦力,如图即满足:Fsinθ≤μ(mg+Fcosθ)…①当磁感应强度B足够大时,即F足够大,由数学关系可知,mg+Fcosθ≈Fcosθ…②即当tanθ≤μ时,无论安培力多大,导体棒都不能运动,因为,得:θ=30°故选:A点评:解答本题的关键是根据导体棒所处平衡状态列出导体棒不动时所满足的方程,然后根据有关数学知识求解,难点是三角函数知识的应用.10.(4分)(2010秋•临潼区校级月考)如图所示,在竖直放置的金属板M上放一个放射源C,可向纸面内各个方向射出速率均为v的α粒子,P是与金属板M 平行的足够大的荧光屏,到M的距离为d.现在 P与金属板M间加上垂直纸面的匀强磁场,调整磁感应强度的大小,恰使沿M板向上射出的α粒子刚好垂直打在荧光屏上.若α粒子的质量为m,电荷量为+2e.则()A.磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B的大小为B.磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度B的大小为C.在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为2dD.在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为4d考点:带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力;左手定则.专题:带电粒子在磁场中的运动专题.分析:α粒子在匀强磁场中,由于不考虑重力,因此仅在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动.由题意:恰使沿M板向上射出的α粒子刚好垂直打在荧光屏上,可得洛伦兹力的方向,从而确定磁场方向,由MP间距结合半径公式可求出磁感应强度.解答:解:A、α粒子带正电,由左手定则可知,磁场方向垂直纸面向外,α粒子的轨道半。
2023-2024学年湖南省长沙市长郡中学高三(上)月考物理试卷(二)一、单选题:本大题共6小题,共24分。
1.城市进入高楼时代后,高空坠物已成为危害极大的社会安全问题。
如图所示为一则安全警示广告,非常形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。
某同学用下面的实例来检验广告词的科学性:设一个50g的鸡蛋从16楼的窗户自由落下,相邻楼层的高度差为3m,与地面撞击时间约为3ms,不计空气阻力,从16楼下落的鸡蛋对地面的平均冲击力约为()一个鸡蛋的威力从4楼抛下会让人起肿包从8楼抛下可以砸破人的头皮从18楼抛下可以砸裂行人头骨从25楼抛下可能使人当场死亡A.5000NB.900NC.500ND.250N2.抚顺海洋极地馆最初想设计水滑梯项目,简化模型如图,一游客可视为质点以某一水平速度从A点出发沿光滑圆轨道运动,至B点时脱离轨道,最终落在水面上的C点,不计空气阻力.下列说法中正确的是()A.在A点时,游客对圆轨道压力等于其重力B.在B点时,游客的向心加速度为gC.B到C过程,游客做变加速运动D.A到B过程,游客水平方向的加速度先增加后减小3.如图所示,倾角为的光滑斜面体始终静止在水平地面上,其上有一斜劈A,A的上表面水平且放有一斜劈B,B的上表面上有一物块C,A、B、C一起沿斜面匀加速下滑.已知A、B、C的质量均为m,重力加速度为g,下列说法正确的是()A.A、B间摩擦力为零B.A加速度大小为C.C可能只受两个力作用D.斜面体受到地面的摩擦力为零4.在一次足球比赛中,球从位于球门正前方的罚球点踢出后,在空中飞行的速率与时间的关系如图所示.已知球在t2时刻刚好飞入球门,不计空气阻力,则罚球点到球门的距离为()A.v2t2B.v1t2C.v3t2D.5.如图所示,真空中有一匀强电场图中未画出,电场方向与圆周在同一平面内,是圆的内接直角三角形,,O为圆心,半径。
位于A处的粒子源向平面内各个方向发射初动能均为8eV、电荷量为的粒子,这些粒子会经过圆周上不同的点,其中到达B点的粒子动能为12eV,到达C 点的粒子动能也为12eV。
炎德·英才大联考长郡中学2014届高三月考试卷(二)物理长郡中学高三物理备课组组稿(考试范围:必修l、必修2、选修3-3、选修3-4、选修3-5)本试题卷分选择题和非选择题两部分,共8页.时量90分钟,满分110分.第I卷选择题(共48分)一、单项选择题:本题共9小题,每小题4分,共计36分.每小题只有一个选项符合题意.1.物理学家通过艰辛的实验和理论研究探究自然规律,为人类的科学做出了巨大贡献,值得我们敬仰,下列描述中符合物理学史实的是A.开普勒发现了行星运动三定律,从而提出了日心学说B.牛顿发现了万有引力定律并测定出引力常量GC.卡文迪许在测量静电力恒量时运用了将微小量放大的方法D.胡克认为只有在一定的条件下,弹簧的弹力才与形变量成正比【答案】DA、哥白尼提出了日心学,开普勒发现了行星运动三定律,故A错误;B、牛顿发现了万有引力定律,但未测定出引力常量G,是卡文迪许测定了引力常量G,故B错误;C、卡文迪许在测量万有引力恒量时运用了将微小量放大的方法,故C错误;D、胡克认为只有在一定的条件下,弹簧的弹力才与形变量成正比,故D正确。
故选D。
【考点】物理学史2.如图在倾斜的滑杆上套一个质量为m的圆环,圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体,在圆环沿滑杆向下滑动的过程中,悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向,则A.环只受三个力作用B.环一定受四个力作用C.物体做匀加速运动D.悬绳对物体的拉力小于物体的重力【答案】BABC 、以物体为研究对象,物体沿滑杆向下做直线运动,加速度为零,或加速度与速度在同一直线上,而物体受到竖直向下重力和绳子竖直向上的拉力,这两个力的合力必为零,说明物体做匀速直线运动,则环也做匀速直线运动,环受到重力、绳子竖直向下的拉力、滑杆的支持力和滑动摩擦力,共四个力作用,故AC 错误B 正确;D 、由平衡得到,悬绳对物体的拉力等于物体的重力,故D 错误。
故选B 。
【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解3.细绳拴一个质量为m 的小球,小球用固定在墙上的水平弹簧支撑,小球与弹簧不粘连,平衡时细绳与竖直方向的夹角为53,如图所示.以下说法正确的是A .小球静止时弹簧的弹力大小为34mg B .小球静止时细绳的拉力大小为35mg C .细线烧断瞬间小球的加速度立即为53g D .细线烧断瞬间小球的加速度立即为g 【答案】CAB 、小球静止时,分析受力情况,如图,由平衡条件得: 弹簧的弹力大小为:4F mgtan53mg 3=︒=细绳的拉力大小为:mg 5T mg cos533==︒,故A 正确B 错误; CD 、细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变,则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反,则此瞬间小球的加速度大小为:T 5a g m 3==,故CD 均错误。
2013-2014学年湖南省长沙市长郡中学高三〔上〕周测物理试卷〔12月份〕〔2〕一、选择题〔此题包括12小题,每一小题4分,共48分.每一小题给出的四个选项中,1-9只有一个选项正确,10-12有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分〕1.〔4分〕〔2013秋•潍坊期中〕许多物理学家的科学研究推动了物理学的开展,促进了人类文明.以下对几位物理学家所作的科学探究,表示正确的答案是〔〕A.牛顿用实验的方法测出引力常量GB.伽利略用斜面实验和逻辑推理证明了所有自由落体运动的加速度一样C.开普勒用数据归纳的研究方法发现了万有引力定律D.胡克用逻辑推理的方法得出了胡克定律2.〔4分〕〔2010•扬州四模〕质点仅在恒力F的作用下,由O点运动到A点的轨迹如下列图,在A点时速度的方向与x轴平行,如此恒力F的方向可能沿〔〕A.x轴正方向B.x轴负方向C.y轴正方向D.y轴负方向3.〔4分〕〔2014春•桦甸市校级月考〕火星的质量和半径分别约为地球的和,地球外表的重力加速度为g,如此火星外表的重力加速度约为〔〕A.0.2 g B.0.4 g C.0.8 g D.2.5 g4.〔4分〕如下列图,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球,小球与一轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,杆与水平面之间的夹角θ<45°,当小球位于B点时,弹簧与杆垂直,此时弹簧处于原长.现让小球自C点由静止释放,在小球滑到杆底端的整个过程中,关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能,如下说法正确的答案是〔〕A.小球的动能与重力势能之和保持不变B.小球的动能与重力势能之和先增大后减少C.小球的动能与弹簧的弹性势能之和先减少后增大D.小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变5.〔4分〕〔2010秋•杨浦区校级期末〕如下列图,电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接.只合上开关S1,三个灯泡都能正常工作.如果再合上S2,如此如下表述正确的答案是〔〕A.电源输出功率减小B.L1上消耗的功率增大C.通过R1上的电流增大D.通过R3上的电流增大6.〔4分〕〔2008•普陀区一模〕如图,一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个边长也为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直,虚线框的对角线ba与导线框的一条边垂直,ab的延长线平分导线框.在t=0时,使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动,直到整个导线框离开磁场区域.以i表示导线框中感应电流的强度,取逆时针方向为正.如下表示i﹣t 关系的图示中,可能正确的答案是〔〕A.B.C.D.7.〔4分〕〔2013秋•潍坊期中〕足够长的木板质量为m1,沿水平地面做匀减速运动.t=0时刻,在木板上无初速放一质量为m2的物块,物块与木板、木板与地面间的动摩擦因数一样.分别用v1和v2表示木板和物块的速度,如下反映v1和v2变化的图线中正确的答案是〔〕A.B.C.D.8.〔4分〕〔2010•海淀区一模〕如上右图所示,在光滑的水平面上有一质量为M、倾角为θ的光滑斜面体,斜面上有一质量为m的物块沿斜面下滑.关于物块下滑过程中对斜面压力大小的解答,有如下四个表达式.要判断这四个表达式是否合理,你可以不必进展复杂的计算,而是根据所学的物理知识和物理方法进展分析,从而判断解的合理性.根据你的判断,下述表达式中可能正确的答案是〔〕A.B.C.D.9.〔4分〕〔2008•海南〕一航天飞机下有一细金属杆,杆指向地心.假设仅考虑地磁场的影响,如此当航天飞机位于赤道上空〔〕A.由东向西水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由上向下B.由西向东水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由上向下C.沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由下向上D.沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时,金属杆中一定没有感应电动势10.〔4分〕〔2009•福建〕如下列图,固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场中.一质量为m〔质量分布均匀〕的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时,速度恰好达到最大〔运动过程中杆始终与导轨保持垂直〕.设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g.如此此过程〔〕A.杆的速度最大值为B.流过电阻R的电荷量为C.恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D.恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量11.〔4分〕〔2013秋•潍坊期中〕如下列图,一轻弹簧上端固定,下端自由悬垂到A点.在其下端拴一质量为m的小球后,用手托住小球缓慢下降至B点,松手后小球静止在B点.再用一竖直向下的恒力F拉小球,当小球运动到C点时速度变为0,此时撤掉拉力,AB=BC=l,以下判断正确的答案是〔〕A.小球由B至C过程,弹簧和小球组成系统的机械能增加FlB.小球由B至C过程,弹簧弹性势能增加FlC.撤掉F后小球运动到B点的动能最大,最大值为FlD.撤掉F时,弹簧具有的最大弹性势能为2mgl+Fl12.〔4分〕〔2014•文峰区校级模拟〕如下列图,MN是纸面内的一条直线,其所在空间充满与纸面平行的匀强电场或与纸面垂直的匀强磁场〔场区都足够大〕,现有一个重力不计的带电粒子从MN上的O点以水平初速度v0射入场区,如下判断正确的答案是〔〕A.如果粒子回到MN上时速度增大,如此该空间存在的场一定是电场B.如果粒子回到MN上时速度大小不变,如此该空间存在的场可能是电场C.假设只改变粒子的初速度大小,发现粒子再回到MN上时与其所成的锐角夹角不变,如此该空间存在的场一定是磁场D.假设只改变粒子的初速度大小,发现粒子再回到MN上所用的时间不变,如此该空间存在的场一定是磁场二、实验题〔共18分〕13.〔6分〕〔2013秋•潍坊期中〕一小组用如下列图装置测定滑块与斜面间的动摩擦因数.斜面下端固定一光电门,上端由静止释放一带有遮光条的滑块,滑块沿斜面加速通过光电门.〔1〕要测量木板与斜面间的动摩擦因数,除了当地重力加速度g与遮光条宽度d、遮光时间t,还应测量的物理量是如下选项中的;A.滑块的长度LB.斜面的倾角θC.滑块的质量mD.释放滑块时遮光条到光电门间的距离x〔2〕用上述物理量表示滑块与斜面间动摩擦因数μ=.14.〔12分〕〔2013秋•曲阜市校级期中〕如图为一电学实验的实物连线图,该实验可用来测量待测电阻R x的阻值〔约500Ω〕,图中两个电压表量程一样,内阻都很大.实验步骤如下:①调节电阻箱,使它的阻值R0与待测电阻的阻值接近.将滑动变阻器的滑动头调到最右端;②合上开关S;③将滑动变阻器的滑动头向左端滑动,使两个电压表指针都有明显偏转;④记下两个电压表的示数U1和U2;⑤屡次改变滑动变阻器的滑动头位置,记下两个电压表的多组示数U1和U2;⑥求R x的平均值.回答如下问题:〔Ⅰ〕根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图,其中电阻箱的符号为:滑动变阻器的符号为:其余器材用通用的符号表示.〔Ⅱ〕不计电压表内阻的影响,用U1、U2和R0表示R x的公式为R x=.〔Ⅲ〕考虑电压表内阻的影响,用U1、U2、R0、电压表内阻r1和r2表示R x的公式为R x=.三、解答题〔此题共3小题,总分为44分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.〕15.〔12分〕如图甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°固定斜面上〔斜面足够长〕,对物体施加平行于斜面向上的恒力F,作用时间t1=1s时撤去拉力,物体运动的局部v ﹣t图象如图乙所示,设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10m/s2.〔sin37°=0.6,cos37°=0.8〕试求:〔1〕物体与斜面间的动摩擦因数;〔2〕拉力F的大小;〔3〕t=4s时物体的速度.16.〔14分〕〔2005•某某〕如下列图,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距lm,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.求:〔1〕求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;〔2〕当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,求该速度的大小;〔3〕在上问中,假设R=2Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向.〔g=10rn/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8〕17.〔18分〕〔2013•九江二模〕如下列图,在xoy平面直角坐标系的第一象限有射线OA,OA与x轴正方向夹角为30°,OA与y轴所夹区域内有沿y轴负方向的匀强电场E1,第二象限存在水平向右的匀强电场E2,其它区域存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场.有一质量为m、电量为q的带正电粒子,从y轴上的P点沿着x轴正方向以初速度v0射入电场,运动一段时间后经过Q点垂直于射线OA进入磁场,经磁场垂直x轴进入偏转电场E2,过y轴正半轴上的P点再次进入匀强电场E1,OP=h,不计粒子重力,求:〔1〕粒子经过Q点时的速度大小;〔2〕匀强电场电场强度E1的大小;〔3〕粒子从Q点运动到P点所用的时间.2013-2014学年湖南省长沙市长郡中学高三〔上〕周测物理试卷〔12月份〕〔2〕参考答案与试题解析一、选择题〔此题包括12小题,每一小题4分,共48分.每一小题给出的四个选项中,1-9只有一个选项正确,10-12有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分〕1.〔4分〕〔2013秋•潍坊期中〕许多物理学家的科学研究推动了物理学的开展,促进了人类文明.以下对几位物理学家所作的科学探究,表示正确的答案是〔〕A.牛顿用实验的方法测出引力常量GB.伽利略用斜面实验和逻辑推理证明了所有自由落体运动的加速度一样C.开普勒用数据归纳的研究方法发现了万有引力定律D.胡克用逻辑推理的方法得出了胡克定律考点:物理学史.专题:常规题型.分析:根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可.解答:解:A、卡文迪许用实验的方法测出引力常量G,故A错误B、伽利略用斜面实验和逻辑推理证明了所有自由落体运动的加速度一样,故B正确C、开普勒用数据归纳的研究方法发现了行星运动规律,牛顿发现了万有引力定律,故C错误D、胡克用实验的方法得出了胡克定律,故D错误应当选:B.点评:此题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一.2.〔4分〕〔2010•扬州四模〕质点仅在恒力F的作用下,由O点运动到A点的轨迹如下列图,在A点时速度的方向与x轴平行,如此恒力F的方向可能沿〔〕A.x轴正方向B.x轴负方向C.y轴正方向D.y轴负方向考点:物体做曲线运动的条件.专题:物体做曲线运动条件专题.分析:物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,合外力大小和方向不一定变化,由此可以分析得出结论.解答:解:由于物体做的是曲线运动,根据物体做曲线运动的条件可知,物体受到的恒力的方向应该斜向右下方,所以只有D符合题意.应当选D.点评:此题关键是对质点做曲线运动的条件的考查,掌握了做曲线运动的条件,此题根本上就可以解决了.3.〔4分〕〔2014春•桦甸市校级月考〕火星的质量和半径分别约为地球的和,地球外表的重力加速度为g,如此火星外表的重力加速度约为〔〕A.0.2 g B.0.4 g C.0.8 g D.2.5 g考点:万有引力定律与其应用.专题:万有引力定律的应用专题.分析:根据星球外表的万有引力等于重力列出等式表示出重力加速度.通过火星的质量和半径与地球的关系找出重力加速度的关系.解答:解:根据星球外表的万有引力等于重力知道得出:g=火星的质量和半径分别约为地球的和所以==0.4故g火=0.4g故B正确、ACD错误.应当选:B.点评:求一个物理量之比,我们应该把这个物理量先根据物理规律用的物理量表示出来,再进展之比.4.〔4分〕如下列图,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球,小球与一轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,杆与水平面之间的夹角θ<45°,当小球位于B点时,弹簧与杆垂直,此时弹簧处于原长.现让小球自C点由静止释放,在小球滑到杆底端的整个过程中,关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能,如下说法正确的答案是〔〕A.小球的动能与重力势能之和保持不变B.小球的动能与重力势能之和先增大后减少C.小球的动能与弹簧的弹性势能之和先减少后增大D.小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变考点:共点力平衡的条件与其应用;物体的弹性和弹力.专题:共点力作用下物体平衡专题.分析:分析小球沿杆下滑的过程的受力和做功情况,重力和弹簧的拉力做功,所以小球机械能不守恒,但是小球和弹簧组成的系统的机械能守恒.解答:解:A、小球沿杆下滑的过程的受重力、杆的弹力和弹簧的拉力,重力和弹簧的拉力做功,所以小球机械能不守恒,故A错误.B、根据除了重力之外的力做功量度机械能守恒得:小球自C点由静止释放到B的过程中弹簧的拉力做正功,所以小球的机械能增大,从B点向下,弹簧的拉力与速度方向成钝角,做负功,小球的机械能减小,故B正确.C、小球和弹簧组成的系统的机械能守恒,而小球的重力势能减小,所以小球的动能与弹簧的弹性势能之和增大,故C错误.D、小球和弹簧组成的系统的机械能守恒,而小球的动能在变化,所以小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和也在变化,故D错误.应当选:B.点评:对物理过程进展受力、运动、做功分析,是解决问题的根本方法.这是一道考查系统机械能守恒的好题.5.〔4分〕〔2010秋•杨浦区校级期末〕如下列图,电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接.只合上开关S1,三个灯泡都能正常工作.如果再合上S2,如此如下表述正确的答案是〔〕A.电源输出功率减小B.L1上消耗的功率增大C.通过R1上的电流增大D.通过R3上的电流增大考点:电功、电功率;闭合电路的欧姆定律.专题:恒定电流专题.分析:由题,只合上开关S1,三个灯泡都能正常工作,再合上S2,并联局部的电阻减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律分析干路电流的变化.由于电源的内阻不计,电源的输出功率P=EI,与电流成正比.L1的电压等于并联局部总电压,并联局部的电压随着其电阻的减小而减小,分析L1上消耗的功率变化,判断通过R3上的电流变化.解答:解:A、只合上开关S1,三个灯泡都能正常工作,再合上S2,并联局部的电阻减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律得知,干路电流增大.由于电源的内阻不计,电源的输出功率P=EI,与电流成正比,如此电源输出功率增大.故A错误.B、由于并联局部的电阻减小,根据串联电路的特点,并联局部分担的电压减小,L1两端的电压减小,其消耗的功率减小.故B错误.C、再合上S2,外电路总电阻减小,干路电流增大,而R1在干路中,通过R1上的电流增大.故C正确.D、并联局部的电压减小,通过R3上的电流将减小.故D错误.应当选:C.点评:此题要抓住并联的支路增加时,并联的总电阻将减小.同时要注意电源的内阻不计,电源的输出功率P=EI.6.〔4分〕〔2008•普陀区一模〕如图,一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个边长也为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直,虚线框的对角线ba与导线框的一条边垂直,ab的延长线平分导线框.在t=0时,使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动,直到整个导线框离开磁场区域.以i表示导线框中感应电流的强度,取逆时针方向为正.如下表示i﹣t关系的图示中,可能正确的答案是〔〕A.B.C.D.考点:导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律.专题:压轴题;电磁感应与电路结合.分析:根据右手定如此判断感应电流的方向,根据切割磁感线的有效切割长度的变化得出电流的大小变化.解答:解:A、从正方形线框下边开始进入到下边完全进入过程中,线框切割磁感线的有效长度逐渐增大,所以感应电流也逐渐拉增大,故A错误;B、从正方形线框下边完全进入至下边刚穿出磁场边界时,切割磁感线有效长度不变,故感应电流不变,故B错误;C、当正方形线框下边离开磁场,上边未进入磁场的过程比正方形线框上边进入磁场过程中,磁通量减少的稍慢,故这两个过程中感应电动势不相等,感应电流也不相等,故D错误,C正确.应当选:C.点评:此题的难点在于根据几何关系求出有效切割长度,注意当导线框的前条边出磁场后条边开始进磁场的过程中线框中的电流大小继续减小,且减小的情况比前一阶段减小情况更快,这是学生在练习中经常出错的地方.7.〔4分〕〔2013秋•潍坊期中〕足够长的木板质量为m1,沿水平地面做匀减速运动.t=0时刻,在木板上无初速放一质量为m2的物块,物块与木板、木板与地面间的动摩擦因数一样.分别用v1和v2表示木板和物块的速度,如下反映v1和v2变化的图线中正确的答案是〔〕A.B.C.D.考点:匀变速直线运动的图像.专题:运动学中的图像专题.分析:先采用隔离法分别对两木块受力分析,m1沿水平地面做匀减速运动,m2做匀加速直线运动,当二者速度相等后一起匀减速,运用牛顿第二定律分别表示出其加速度的大小进展比拟.解答:解:开始时m1的速度大于m2的速度,故m2受向前的摩擦力,根据牛顿第二定律:μm2g=m2a2得:a2=μg对m1受力分析,根据牛顿第二定律:μ〔m1g+m2g〕+μm1g=m2a,得:a=μg+g当二者速度相等后一起匀减速,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律:μ〔m1g+m2g〕=〔m1+m2〕a得:a=μg即二者发生相对运动的时间内m1的加速度大小大于m2的加速度,二者共同匀减速时加速度大小等于原来的m2的加速度的大小,v﹣t图象的斜率大小表示加速度大小,从而判断B正确.应当选:B.点评:此题的关键是正确的运用牛顿第二定律表示出各加速度大小,然后知道v﹣t图象的斜率表示加速度.8.〔4分〕〔2010•海淀区一模〕如上右图所示,在光滑的水平面上有一质量为M、倾角为θ的光滑斜面体,斜面上有一质量为m的物块沿斜面下滑.关于物块下滑过程中对斜面压力大小的解答,有如下四个表达式.要判断这四个表达式是否合理,你可以不必进展复杂的计算,而是根据所学的物理知识和物理方法进展分析,从而判断解的合理性.根据你的判断,下述表达式中可能正确的答案是〔〕A.B.C.D.考点:牛顿第二定律.分析:此题要求定性的分析即可,所以可以采用特殊值的方法来快速的得到答案.解答:解:如果物体不是放在斜面上,而是在水平面上,即θ=0的时候,此时Mm之间的作用力应该是mg,此时的sinθ=0,AB选项的结果为0,所以AB错误;对于C选项,M=msin2θ是可能的,而在C选项中,此时的结果为无穷大,所以C错误;所以正确的为D选项.应当选:D.点评:由于斜面是在光滑的水平面上,并没有固定,物体与斜面相互作用会使斜面后退,由于斜面后退,物体沿着斜面下滑路线与地面夹角>θ,与物体沿着固定斜面下滑截然不同.9.〔4分〕〔2008•海南〕一航天飞机下有一细金属杆,杆指向地心.假设仅考虑地磁场的影响,如此当航天飞机位于赤道上空〔〕A.由东向西水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由上向下B.由西向东水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由上向下C.沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由下向上D.沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时,金属杆中一定没有感应电动势考点:右手定如此;导体切割磁感线时的感应电动势.专题:应用题;压轴题.分析:假设金属杆中产生了感应电流,金属杆相当于电源,在电源内部电流从低电势点流向高电势点;由右手定如此判断出感应电流的方向,从而判断电势的上下.解答:解:在地球赤道上空,地磁感线水平由南指向北;A、B、飞机由东向西水平飞行时,由右手定如此可知,感应电流从上向下,因此金属杆中感应电动势的方向一定由上向下,故A正确,B错误;C、D、飞机沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时,飞机的速度方向与磁感线方向平行,金属杆不切割磁感线,不产生感应电动势,故C错误,D正确;应当选AD.点评:知道赤道上方磁感线的方向、熟练应用右手定如此即可正确解题,此题是一道根底题.10.〔4分〕〔2009•福建〕如下列图,固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场中.一质量为m〔质量分布均匀〕的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时,速度恰好达到最大〔运动过程中杆始终与导轨保持垂直〕.设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g.如此此过程〔〕A.杆的速度最大值为B.流过电阻R的电荷量为C.恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D.恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量考点: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:压轴题;电磁感应——功能问题.分析:导体在恒力作用下向左先做加速运动后做匀速运动,此时速度达到最大,根据平衡条件和安培力的表达式F A=求解最大速度.由q=求解电量.根据功能关系分析恒力F做的功与摩擦力做的功之和与动能的变化量、恒力F做的功与安培力做的功之和与动能变化量的关系.解答:解:A、设杆的速度最大值为v,此时杆所受的安培力为F A==,而且杆受力平衡,如此有F=F A+μmg,解得,v=.故A错误.B、流过电阻R的电荷量为q==.故B正确.C、D根据动能定理得:恒力F做的功、摩擦力做的功、安培力做的功之和等于杆动能的变化量,而摩擦力做负功,安培力也做负功,如此知恒力F做的功与摩擦力做的功之和大于杆动能的变化量,恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量.故C错误,D正确.应当选BD点评:此题是收尾速度问题,从力和能两个角度分析,关键掌握两个经验公式:安培力F A=,感应电量q=.11.〔4分〕〔2013秋•潍坊期中〕如下列图,一轻弹簧上端固定,下端自由悬垂到A点.在其下端拴一质量为m的小球后,用手托住小球缓慢下降至B点,松手后小球静止在B点.再用一竖直向下的恒力F拉小球,当小球运动到C点时速度变为0,此时撤掉拉力,AB=BC=l,以下判断正确的答案是〔〕A.小球由B至C过程,弹簧和小球组成系统的机械能增加FlB.小球由B至C过程,弹簧弹性势能增加FlC.撤掉F后小球运动到B点的动能最大,最大值为FlD.撤掉F时,弹簧具有的最大弹性势能为2mgl+Fl考点:机械能守恒定律;动能定理.专题:机械能守恒定律应用专题.分析:首先要对小球进展正确的受力分析,了解各力在各个过程中做功情况,利用动能定理。
1、修建房屋时,常用如图所示的装置提运建筑材料,当人向右运动的过程中,建筑材料A 被缓缓提起,此过程中,设人对地面的压力为F N ,人受到地面的摩擦力F f ,人拉绳的力为F ,则下列说法中正确的是()A 。
F N 、F f 和F 都增大B 。
F N 、F f 增大,F 不变C 。
F N 、F f 和F 都减小D 。
F N 增大,F f 减小,F 不变2、水平抛出的小球,t 秒末的速度方向与水平方向的夹角为θ1,t+t 0秒末速度方向与水平方向的夹角为θ2,忽略空气阻力,则小球初速度的大小为()A 。
gt 0(cosθ1-cos θ2) B.210cos cos θθ-gt C.gt 0(tanθ1—tanθ2) D 。
021gt tan tan θθ-3、如图所示,A 、B 、C 、D 是真空中一正四面体的四个顶点。
现在在A、B两点分别固定电量为+q、—q的两个点电荷,则关于C、D 两点的场强和电势,下列说法正确的是()A.C、D两点的场强、电势均相同B.C、D两点的场强、电势均不同C.C、D两点的场强相同,电势不同D.C、D两点的场强不同,电势相同4、如图甲所示,一轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球,在竖直平面内做半径为R的圆周运动。
小球运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为N,小球在最高点的速度大小为v,N-2v图像如乙图所示.下列说法正确的是()A、当地的重力加速度大小为RbB、小球的质量为a RbC 、2v c =时,杆对小球弹力方向向上D 、若2c b =,则杆对小球弹力大小为2a【解析】5、如图所示,一只半球形碗倒扣在水平桌面上处于静止状态,球的半径为R .质量为m 的蚂蚁只有在离桌面高度大于或等于R 54时,才能停在碗上。
那么蚂蚁和碗面间的最大静摩擦力为()A .25mgB .45mgC . 35mgD .34mg6、如图所示,质量为M=5kg的箱子B置于光滑水平面上,箱子底板上放一质量为m2=1kg的物体C,质量为m1=2kg的物体A经跨过定滑轮的轻绳与箱子B相连,在A加速下落的过程中,C与箱子B始终保持相对静止。
2013-2014学年湖南省长沙市长郡中学
高三(上)周测物理试卷(12月份)(2)
一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分.每小题给出的四个选项中,1-9只有一个选项正确,10-12有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.(4分)(2013秋•潍坊期中)许多物理学家的科学研究推动了物理学的发展,促进了人类文明.以下对几位物理学家所作的科学探究,叙述正确的是()
2.(4分)(2010•扬州四模)质点仅在恒力F的作用下,由O点运动到A点的轨迹如图所示,在A点时速度的方向与x轴平行,则恒力F的方向可能沿()
3.(4分)(2014春•桦甸市校级月考)火星的质量和半径分别约为地球的和,地球表面的重力加速度为g,则火星表面的重力加速度约为()
4.(4分)如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球,小球与一轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,已知杆与水平面之间的夹角θ<45°,当小球位于B点时,弹簧与杆垂直,此时弹簧处于原长.现让小球自C点由静止释放,在小球滑到杆底端的整个过程中,关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能,下列说法正确的是()
5.(4分)(2010秋•杨浦区校级期末)如图所示,电动势为E 、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接.只合上开关S 1,三个灯泡都能正常工作.如果再合上S 2,则下列表述正确的是(
)
6.(4分)(2008•普陀区一模)如图,一个边长为l 的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一个边长也为l 的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直,虚线框的对角线ba 与导线框的一条边垂直,ab 的延长线平分导线框.在t=0时,使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab 方向移动,直到整个导线框离开磁场区域.以i 表示导线框中感应电流的强度,取逆时针方向为正.下列表示i ﹣t 关系的图示中,可能正确的是( )
. . . .
7.(4分)(2013秋•潍坊期中)足够长的木板质量为m1,沿水平地面做匀减速运动.t=0时刻,在木板上无初速放一质量为m2的物块,物块与木板、木板与地面间的动摩擦因数相同.分别用v1和v2表示木板和物块的速度,下列反映v1和v2变化的图线中正确的是()
8.(4分)(2010•海淀区一模)如上右图所示,在光滑的水平面上有一质量为M、倾角为θ的光滑斜面体,斜面上有一质量为m的物块沿斜面下滑.关于物块下滑过程中对斜面压力大小的解答,有如下四个表达式.要判断这四个表达式是否合理,你可以不必进行复杂的计算,而是根据所学的物理知识和物理方法进行分析,从而判断解的合理性.根据你的判断,下述表达式中可能正确的是()
9.(4分)(2008•海南)一航天飞机下有一细金属杆,杆指向地心.若仅考虑地磁场的影响,则当航天飞机位于赤道上空()
10.(4分)(2009•福建)如图所示,固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场中.一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直).设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g.则此过程()
杆的速度最大值为
的电荷量为
11.(4分)(2013秋•潍坊期中)如图所示,一轻弹簧上端固定,下端自由悬垂到A点.在其下端拴一质量为m的小球后,用手托住小球缓慢下降至B点,松手后小球静止在B点.再用一竖直向下的恒力F拉小球,当小球运动到C点时速度变为0,此时撤掉拉力,已知
AB=BC=l,以下判断正确的是()
12.(4分)(2014•文峰区校级模拟)如图所示,MN是纸面内的一条直线,其所在空间充满与纸面平行的匀强电场或与纸面垂直的匀强磁场(场区都足够大),现有一个重力不计的带电粒子从MN上的O点以水平初速度v0射入场区,下列判断正确的是()
二、实验题(共18分)
13.(6分)(2013秋•潍坊期中)一小组用如图所示装置测定滑块与斜面间的动摩擦因数.斜面下端固定一光电门,上端由静止释放一带有遮光条的滑块,滑块沿斜面加速通过光电门.(1)要测量木板与斜面间的动摩擦因数,除了已知当地重力加速度g及遮光条宽度d、遮光时间t,还应测量的物理量是下列选项中的;
A.滑块的长度L
B.斜面的倾角θ
C.滑块的质量m
D.释放滑块时遮光条到光电门间的距离x
(2)用上述物理量表示滑块与斜面间动摩擦因数μ= .
14.(12分)(2013秋•曲阜市校级期中)如图为一电学实验的实物连线图,该实验可用来测量待测电阻R x的阻值(约500Ω),图中两个电压表量程相同,内阻都很大.实验步骤如下:
①调节电阻箱,使它的阻值R0与待测电阻的阻值接近.将滑动变阻器的滑动头调到最右端;
②合上开关S;
③将滑动变阻器的滑动头向左端滑动,使两个电压表指针都有明显偏转;
④记下两个电压表的示数U1和U2;
⑤多次改变滑动变阻器的滑动头位置,记下两个电压表的多组示数U1和U2;
⑥求R x的平均值.
回答下列问题:
(Ⅰ)根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图,其中电阻箱的符号为:
滑动变阻器的符号为:其余器材用通用的符号表示.
(Ⅱ)不计电压表内阻的影响,用U1、U2和R0表示R x的公式为R x= .
(Ⅲ)考虑电压表内阻的影响,用U1、U2、R0、电压表内阻r1和r2表示R x的公式为
R x= .
三、解答题(本题共3小题,满分44分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.)15.(12分)如图甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°固定斜面上(斜面足够长),对物体施加平行于斜面向上的恒力F,作用时间t1=1s时撤去拉力,物体运动的部分v﹣t图象如图乙所示,设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取
g=10m/s2.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)试求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数;
(2)拉力F的大小;
(3)t=4s时物体的速度.
16.(14分)(2005•上海)如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距lm,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.求:
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,求该速度的大小;
(3)在上问中,若R=2Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向.(g=10rn/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
17.(18分)(2013•九江二模)如图所示,在xoy平面直角坐标系的第一象限有射线OA,OA与x轴正方向夹角为30°,OA与y轴所夹区域内有沿y轴负方向的匀强电场E1,第二象限存在水平向右的匀强电场E2,其它区域存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场.有一质量为m、电量为q的带正电粒子,从y轴上的P点沿着x轴正方向以初速度v0射入电场,运动一段时间后经过Q点垂直于射线OA进入磁场,经磁场垂直x轴进入偏转电场E2,过y轴正半轴上的P点再次进入匀强电场E1,已知OP=h,不计粒子重力,求:
(1)粒子经过Q点时的速度大小;
(2)匀强电场电场强度E1的大小;
(3)粒子从Q点运动到P点所用的时间.
2013-2014学年湖南省长沙市长郡中学
高三(上)周测物理试卷(12月份)(2)
参考答案与试题解析
一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分.每小题给出的四个选项中,1-9只有一个选项正确,10-12有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.(4分)(2013秋•潍坊期中)许多物理学家的科学研究推动了物理学的发展,促进了人类文明.以下对几位物理学家所作的科学探究,叙述正确的是()
2.(4分)(2010•扬州四模)质点仅在恒力F的作用下,由O点运动到A点的轨迹如图所示,在A点时速度的方向与x轴平行,则恒力F的方向可能沿()
3.(4分)(2014春•桦甸市校级月考)火星的质量和半径分别约为地球的和,地球表面的重力加速度为g,则火星表面的重力加速度约为()
g=
和
=。