全国高考物理总复习精准练:选择题专练(八)
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2021年高考物理【热点·重点·难点】专练(山东专用)热点08 电学实验仪器选择问题【热点解读】(1)、实验仪器的选择根据实验原理和实验室条件选择仪器是进行正确测量的前提,一般遵循以下三原则:①安全性原则:要能够根据实验要求和客观条件选用合适的仪器,使实验切实可行,能达到预期目标。
另外还要注意测量仪器的量程,电阻类器件的电流不能超过其最大允许电流等。
②准确性原则:根据实验的需要,选用精度合适的测量工具,但对某个实验来讲,精确程度够用即可,并不是精度越高越好。
③操作性原则:实验时需考虑调节方便,便于操作,如滑动变阻器的选择,既要考虑它的额定电流,又要考虑它的阻值范围,在二者都能满足实验要求的情况下,还要考虑阻值大小对实验操作中是否调节方便的影响。
根据教学大纲及高考考核的要求,选择电学实验仪器主要是选择电表、滑动变阻器、电源等器件,通常可以从以下三方面人手:a.根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表.首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程.然后合理选择量程。
务必使指针有较大偏转(一般取满偏的1/3-2/3左右),以减少测读的误差.b.根据电路中可能出现的电流或电压范围需选择滑动变阻器.注意流过滑动变阻器的电流不超过它额定值.对高阻值的变阻器,如果滑动头稍有移动,使电流电压有很大变化的,不宜采用.c.应根据实验的基本要求来选择仪器.对于这种情况.只有熟悉实验原理.才能做出恰当的选择.对器材的选择的一般步骤是:①找出唯一性的器材;②草画电路图(暂不把电表接入);③估算最大值(在限流电路中把滑动变阻器触头推向最小值);④考虑能否都使电表达到满偏的1/3以上。
※在“伏安法测电阻”和“伏安法测电池电动势和内电阻”的实验中,一般选用总阻值较小的滑动变阻器,前者可方便调节,后者可减少误差。
※①在滑动变阻器作限流作用时,为使负载R X既能得到较宽的电流调节范围,又能使电流变化均匀,选择变阻器时,应使其总电阻,R0大于R X,一般在2—5倍为好。
高考物理近代物理选择题专练(历年高考真题近代物理选择题精选,共100题,含解析)一、单选题1.光电管是一种利用光照射产生电流的装置,当入射光照在管中金属板上时,可能形由表中数据得出的论断中不正确的是A.两组实验采用了不同频率的入射光B.两组实验所用的金属板材质不同C.若入射光子的能量为5.0 eV,逸出光电子的最大动能为1.9 eVD.若入射光子的能量为5.0 eV,相对光强越强,光电流越大2.在光电效应实验中,飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光),如图所示.则可判断出( )A.甲光的频率大于乙光的频率B.乙光的波长大于丙光的波长C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能3.在同位素氢、氘,氚的核内具有相同的()A.核子数 B.电子数 C.中子数 D.质子数4.用波长为300nm的光照射锌板,电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10-19J,已知普朗克常量为6. 63×10-34J.s,真空中的光速为3×108m/s,能使锌产生光电效应单色光的最低频率()A.1×1014HzB.8×1015HzC..2×1015HzD.8×1014Hz5.下列现象中,与原子核内部变化有关的是A .粒子散射现象B .天然放射现象C .光电效应现象D .原子发光现象6.在核反应方程H 24e+N 714→O 817+X 中,X 表示的是 A .质子 B .中子 C .电子 D .α粒子 7.如图所示,一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心O ,经折射后分为两束单色光a 和b 。
下列判断正确的是( )A .玻璃对a 光的折射率小于对b 光的折射率B .a 光的频率大于b 光的频率C .在真空中a 光的波长大于b 光的波长D .a 光光子能量小于b 光光子能量8.某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论,其中的两个核反应方程为11H +126C →137N +1Q 11H +157N→126C +X+方程式中Q 1、表示释放的能量,相关的原子核质量见下表:A .X 是32H e ,21Q Q > B .X 是42H e ,21Q Q > C .X 是32H e ,21Q Q <D .X 是42H e ,21Q Q <9.氢原子能级示意图如图所示.光子能量在1.63 eV~3.10 eV 的光为可见光.要使处于基态(n =1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子,最少应给氢原子提供的能量为A .12.09 eVB .10.20 eVC .1.89 eVD .1.5l eV10.下列有关原子结构和原子核的认识,其中正确的是 . A .γ射线是高速运动的电子流B .氢原子辐射光子后,其绕核运动的电子动能增大C .太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D .21083Bi 的半衰期是5天,100克21083Bi 经过10天后还剩下50克11.氢原子从能级m 跃迁到能级n 时辐射红光的频率为v 1,从能级n 跃迁到能级k 时吸收紫光的频率为v 2,已知普朗克常量为h ,若氢原子从能级k 跃迁到能级m ,则 A .吸收光子的能量为hv 1 + hv 2 B .辐射光子的能量为hv 1 + hv 2 C .吸收光子的能量为hv 1 - hv 2 D .辐射光子的能量为hv 1 - hv 212.2017年年初,我国研制的“大连光源”——极紫外自由电子激光装置,发出了波长在100 nm (1 nm=10–9 m )附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲.大连光源因其光子的能量大、密度高,可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用.一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子,但又不会把分子打碎.据此判断,能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量h =6.6×10–34 J ·s ,真空光速c =3×108 m/s ) A .10–21 J B .10–18 J C .10–15 J D .10–12 J13.已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz 和5.44×1014Hz ,在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应,比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子,钙逸出的光电子具有较大的( ) A .波长 B .频率 C .能量 D .动量 14.氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线H α、H β、H γ、H δ,都是氢原子中电子从量子数n >2的能级跃迁到n =2的能级发出的光,它们在真空中的波长由长到短,可以判定A .H α对应的前后能级之差最小B .同一介质对H α的折射率最大C .同一介质中H δ的传播速度最大D .用H γ照射某一金属能发生光电效应,则H β也一定能15.大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电,氘核聚变反应方程是12H+12H →23He+11n ,已知12H 的质量为2.0136u ,23He 的质量为3.0150u ,01n 的质量为1.0087u ,1u=931MeV/c 2。
选择题专练(九)(限时:20分钟)二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.14.用极微弱的可见光做双缝干涉实验,随着时间的增加,在胶片上先后出现如图1甲、乙、丙所示的图象,则下列说法错误的是()图1A.图象甲表明光具有粒子性B.实验表明光是一种概率波C.用紫外线做实验,观察不到类似的图象D.光的波动性不是光子间相互作用引起的答案C解析题图甲是一个个的亮点,这表明光是一份一份传播的,说明光具有粒子性,故A正确;因为单个光子所能到达的位置不能确定,但大量光子却表现出波动性,即光子到达哪个位置是一个概率问题,故此实验表明了光是一种概率波,故B正确;因为紫外线是不可见光,所以直接用眼睛观察不到类似的图象,但是用感光胶片就能观察到类似现象,故C错误;在光的双缝干涉实验中,减小光的强度,让光子通过双缝后,光子只能一个接一个地到达光屏,经过足够长时间,仍然发现相同的干涉条纹,这表明光的波动性不是由光子之间的相互作用引起的,故D正确;本题选说法错误的,故选C.15.一质点做匀变速直线运动,已知初速度为v,经过一段时间速度大小变为2v,加速度大小为a,这段时间内的路程与位移大小之比为5∶3,则下列叙述正确的是()A.在该段时间内质点运动方向不变B.这段时间为C.这段时间的路程为D.再经过相同的时间质点速度大小为3v答案B解析根据题意可知这段时间内质点的路程与位移不同,加速度又恒定,则质点运动方向一定改变,故A错误;末速度与初速度方向相反,可得运动时间为:t ==,故B正确;根据速度位移关系:v-v=2ax,可得位移为,则路程为,故C错误;根据v′=v0+at,可得v′=2v+a·=5v,所以再经过相同时间质点速度大小为5v,故D错误.16.如图2所示,空间存在一垂直于纸面向里的匀强磁场,在纸面内,一正三角形导体线框沿着垂直于磁场边界的虚线匀速穿过磁场区域.已知虚线垂直于AB边,且正三角形的高为磁场宽度的两倍.从C点进入磁场开始计时,以电流沿逆时针方向为正.关于线框中感应电流i随时间t变化的关系,下列四幅图可能正确的是()图2答案A17.课堂上,老师准备了“∟”型光滑木板和三个完全相同、外表面光滑的匀质圆柱形积木,要将三个积木按图3所示(截面图)方式堆放在木板上,则木板与水平面夹角θ的最大值为()图3A.30°B.45°C.60°D.90°答案A解析θ取0°时,下面两圆柱将会分开,无法稳定,应适当增大θ以保持系统稳定,此时下面两圆柱之间有弹力;当下面两圆柱之间的弹力恰好为0时,对应的θ为最小值;继续增大θ,右圆柱和上圆柱之间弹力减小,若θ太大,此两圆柱将分开,临界情况为θ取30°时,左边两圆柱的圆心连线在竖直方向上,保证上圆柱只受到两个力的作用恰好处于平衡状态,此时上圆柱与右圆柱间相互接触且无弹力,故A正确,B、C、D错误.18.如图4所示,一个正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,在磁场内有一边长为l、阻值为R的正方形线框,线框所在平面与磁场垂直,如果以垂直于线框边和磁场的速度v将线框从磁场中匀速拉出,下列说法不正确的是()图4A.如果将线框水平向右拉出磁场,线框经过磁场边界过程中将产生顺时针方向的感应电流B.在纸面内无论沿哪个方向将线框拉出磁场,流过线框某一截面的电荷量都相同C.其他条件不变,将线框水平拉出磁场时产生的焦耳热Q与速度v成正比D.其他条件不变,将线框水平拉出磁场时产生的焦耳热Q与速度v2成正比答案D解析如果将线框水平向右拉出磁场,根据右手定则可以判断,线框经过磁场边界过程中将产生顺时针方向的感应电流,故A正确;由法拉第电磁感应定律可知,=,由闭合电路欧姆定律可知,=,又q=·Δt,联立解得q=,可见在纸面内无论沿哪个方向将线框拉出磁场,流过线框某一横截面的电荷量都相同,故B 正确;将线框水平拉出磁场时,安培力F=BIL=Bl=,产生的焦耳热等于克服安培力做的功Q=Fl=,将线框水平拉出磁场时产生的焦耳热与速度v成正比,故C正确,D错误.19.如图5所示,光滑绝缘的水平面上有一带电荷量为-q的点电荷,在距水平面高h处的空间内存在一场源点电荷+Q,两电荷连线与水平面间的夹角θ=30°,现给-q一水平初速度,使其恰好能在水平面上做匀速圆周运动,已知重力加速度为g,静电力常量为k,则()图5A.点电荷-q做匀速圆周运动的向心力为B.点电荷-q做匀速圆周运动的向心力为C.点电荷-q做匀速圆周运动的线速度为D.点电荷-q做匀速圆周运动的线速度为答案BC解析因恰好能在水平面上做匀速圆周运动,点电荷-q受到竖直向下的重力以及点电荷Q的引力,如图所示,电荷之间的引力在水平方向上的分力充当向心力,tan θ=,l=,F n=k·cos θ,联立解得F n=,A错误,B正确;因为F n=,根据F n=m可得v=,C正确,D错误.20.如图6所示,在直角坐标系xOy中,曲线ACD是以坐标原点O为圆心、以AD=0.2 m为直径的半圆,AD在x轴上,在y≥0的空间内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.667 T.在半圆弧ACD上某处有一质子源S,当S在ACD上的不同位置时,总是沿+y方向发射速度为v=1.6×106m/s的质子,质子的质量m=6.67×10-27kg,电荷量q=1.6×10-19C,不计质子重力.设圆心角∠AOS=θ,下列说法正确的是()图6A.当θ≤90°时,质子源发射的质子在磁场中运动时都经过D点B.当θ=120°时,质子源发射的质子在磁场中运动的时间为×10-6 sC.质子源发射的质子在磁场中运动的最短时间为×10-6 sD.质子源发射的质子在磁场中运动最短时间为×10-6 s答案AD解析根据半径公式R==0.1 m,可知质子轨迹半径与圆弧半径相同,质子轨迹如图甲,根据几何关系可知,质子恰好过D点,故A正确;当θ=120°时,画出质子轨迹如图乙,由几何关系可知圆心角为240°,质子源发射的质子在磁场中运动的时间为t=×=×10-6 s,故B错误;质子源发射的质子在磁场中运动的最短时间,则对应的弧长最短,由几何关系可得最小圆心角为180°,质子源发射的质子在磁场中运动最短时间为t==×10-6s,故C错误,D正确.21.(2018·河南省商丘市上学期期末)如图7甲所示,质量为2m、足够长的木板B放在粗糙水平面上,质量为m的物块A放在木板B的右端,且A与B、B 与地面间的动摩擦因数均为μ.现对木板B施加一水平变力F,F随t变化的关系如图乙所示,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.下列说法正确的是()图7A.在t=3 s以前,A受到的摩擦力水平向右B.在t=4 s时,A的加速度大小为μgC.在t=5 s时,A受到的摩擦力大小为0.5μmgD.在t=6 s以后,A受到的摩擦力大小为μmg答案BD解析A即将相对B滑动时,A的加速度为a A=μg,B的加速度为a B=,且有a A=a B,解得F=6μmg,所以F>6μmg时,A相对B滑动,即在t=6 s以后,A受到的摩擦力大小为μmg,故D正确;A随B一起将滑动时,a AB=≥0,解得F≥3μmg,所以在t=3 s以前,A、B静止不动,A受到的摩擦力为0,故A错误;当t=4 s时,A随B一起滑动,A的加速度大小为a AB′===μg,故B正确;在t=5 s时,A随B一起滑动,A受到的摩擦力大小F f=ma AB″=m×=μmg,故C错误.。
专题08 牛顿第二定律-2021年高考物理一轮复习基础夯实专练1.某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。
图中,置于实验台上的长木板水平放置,其右端固定一轻滑轮:轻绳跨过滑轮,一段与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码。
本实验中可用的钩码共有N=5个,每个质量均为0.010kg。
实验步骤如下:(1)将5个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物块,使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑。
(2)将n(依次取n=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端,其余N-n各钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行。
释放小车,同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s,绘制s-t图像,经数据处理后可得到相应的加速度a。
(3)对应于不同的n的a值见下表。
n=2时的s-t图像如图(b)所示:由图(b)求出此时小车的加速度(保留2位有效数字),将结果填入下表。
(4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点,并作出a-n图像。
从图像可以看出:当物体质量一定时,物体的加速度与其所受的合外力成正比。
(5)利用a–n图像求得小车(空载)的质量为_______kg(保留2位有效数字,重力加速度取g=9.8 m·s–2)。
(6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1),下列说法正确的是_______(填入正确选项前的标号)A.a–n图线不再是直线B.a–n图线仍是直线,但该直线不过原点C.a–n图线仍是直线,但该直线的斜率变大【答案】:(3)(0.38-0.40)(4)a-n图线如图(5)0.45 kg(6)BC【解析】:(3)根据公式212s at =可以代入数据得0.39a =; (4)在图C 中作出点(2,0.39),作图如上所示;(5)由图C 可知,当n=4时,加速度为0.78,由牛顿第二定律可得:40.019.8(50.01)0.78m ⨯⨯=+⨯⨯解得m=0.45kg ;(6)若木板水平,则物体将受到木板的摩擦力,根据牛顿第二定律得:00000000000[(5)](5)[(5)]5555nm g m n m g m m a nm g m n m g m g m g mga n m m m m m m m m μμμμ-+-=++-+=-=-++++关于a -n 的图像仍为直线,但不过原点,与原来相比斜率变大,因此BC 选项正确。
2019届全国高考物理总复习选训练导(8)★祝考试顺利★注意事项:1、考试范围:高考考查范围。
2、答题前,请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置,并请认真核准条形码上的准考证号、姓名和科目。
将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
用2B铅笔将答题卡上试卷类型A后的方框涂黑。
3、选择题的作答:每个小题选出答案后,用2B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。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。
4、主观题的作答:用0.5毫米黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不能使用涂改液、胶带纸、修正带等。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非主观题答题区域的答案一律无效。
5、选考题的作答:先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B铅笔涂黑。
答案用0.5毫米黑色签字笔写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选修题答题区域的答案一律无效。
6.保持卡面清洁,不折叠,不破损。
7、考试结束后,请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并上交。
一、选择题1、频闪照相是每隔相等时间曝光一次的照相方法,在同一张相片上记录运动物体在不同时刻的位置。
如图所示是小球在竖直方向运动过程中拍摄的频闪照片,相机的频闪周期为T,利用刻度尺测量相片上2、3、4、5 与1 位置之间的距离分别为x1、x2、x3、x4。
下列说法正确的是()A.小球一定处于下落状态B.小球在2位置的速度大小为C.小球的加速度大小为D.频闪照相法可用于验证机械能守恒定律【答案】D【链接】(2017·安阳二模)如图所示,一质量为m 的沙袋用不可伸长的轻绳悬挂在支架上,一练功队员用垂直于绳的力将沙袋缓慢拉起,使绳与竖直方向的夹角为θ=30°,且绳绷紧,则练功队员对沙袋施加的作用力大小为( )A.mg2 B.32mg C.33 mgD.3mg解析:选A.如图,建立直角坐标系对沙袋进行受力分析:由平衡条件有:Fcos 30°-F T sin 30°=0,F T cos 30°+Fsin 30°-mg =0,联立可解得:F =mg2,故选A.2、(2018四川省成都市新都区摸底)假设宇宙中有两颗相距无限远的行星A 和B ,半径分别为R A 和R B 。
热点08 比例法比例法是指两个物理量之间存在着一定的比例关系,它们的比例系数是一个相等的值。
优点:省时,不需要复杂的运算。
例题1. (多选)几个水球可以挡住一颗子弹?《国家地理频道》的实验结果是:四个水球足够!完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,恰好能穿出第4个水球,则下列判断正确的是()A.子弹在每个水球中运动的时间不同B.子弹在每个水球中的速度变化相同C32D3221【答案】AC【解析】由题意得,子弹传出第四个水球的速度为零,所以整个过程可以看做是反向的初速度为零的匀加速直线运动,子弹穿过每个水球的位移相同,所以根据初速度为零的匀变速直线运动规律可知,穿过每个32,穿过每个水球的时间比为233221:1。
因此穿过每个水球的速度变化和运动时间变化均不同。
故选AC。
例题2.(多选)如图甲所示,固定粗糙斜面的倾角为37°,与斜面平行的轻弹簧下端固定在C处,上端连接质量为1kg的小滑块(视为质点),BC为弹簧的原长。
现将滑块从A处由静止释放,在滑块从释放至第一次到达最低点D(图中未画出)的过程中,其加速度a随弹簧的形变量x的变化规律如图乙所示(取沿斜面向下为正方向),取sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度大小g=10m/s2,下列说法正确的是()A .弹簧的劲度系数为10N/mB .滑块与斜面间的动摩擦因数为0.25C .滑块从A 点运动至B 点,滑块的重力势能减少了1.6JD .滑块从A 点运动至D 点,滑块的重力势能减少了4.8J 【答案】AD【解析】AB .由图乙可知,当弹簧恢复原长时,物体加速度为212m/s a =,此时有1sin 37cos37mg mg ma μ︒-︒=当弹簧被压缩10.2m x =时,加速度为0,此时有1sin 37=cos37+mg mg kx μ︒︒解得0.510N/m k μ==,故A 正确,B 错误;C .由图乙可知,物块从A 运动到B ,物块运动距离10.2m s =,重力势能减少量为P11sin 37 1.2J E mg s ∆=︒=故C 错误;D .由图乙可知,物块从A 运动到D ,物块运动距离20.8m s =,重力势能减少量为P22sin 37 4.8J E mg s ∆=︒=故D 正确。
力学综合训练一、选择题:(本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,其中第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求,全部答对得6分,选对但不全得3分,错选得0分)1.甲、乙两物体同时从同一位置开始做直线运动,其运动的v -t 图象如图所示,在0~t 0时间内下列说法正确的是( )A .甲的位移大于乙的位移B .甲的加速度先增大后减小C .甲的平均速度等于乙的平均速度D .t 0时刻甲、乙相遇解析:选A. v -t 图象中图线与横轴所围图形的面积表示位移,所以甲的位移大于乙的位移,故A 项正确; v -t 图象中切线的斜率表示加速度,所以甲的加速度一直减小,故B 项错误;由于甲的位移大于乙的位移,而时间相同,所以甲的平均速度大于乙的平均速度,故C 项错误;甲乙从同一位置开始运动,t 0时间内甲的位移大于乙的位移,所以t 0时刻甲在乙的前面,故D 项错误.2.假设我国宇航员在2022年,首次实现月球登陆和月面巡视勘察,并开展了月表形貌与地质构造调查等科学探测,若在地面上测得小球自由下落某一高度所用的时间为t 1,在月面上小球自由下落相同高度所用的时间为t 2,地球、月球的半径分别为R 1、R 2,不计空气阻力,则地球和月球的第一宇宙速度之比为( )A.R 1t 22R 2t 12 B . R 1t 1R 2t 2 C.t 1t 2R 1R 2D .t 2t 1R 1R 2解析:选D.对小球自由下落过程有:h =12gt 2,又天体表面上有G MmR 2=mg ,第一宇宙速度v =gR ,则有v 地v 月= g 地R 地g 月R 月=t 2t 1 R 1R 2,故D 项正确. 3.一物块从某一高度水平抛出,从抛出点到落地点的水平距离是下落高度的2倍,不计空气阻力,该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为( )A.π6 B .π4C.π3D .5π12解析:选B.物块平抛运动的过程中,水平方向有x =v 0t ,竖直方向有h =v y t2,又x =2h ,则有tan θ=v y v 0=1,即θ=π4,故B 项正确.4.一串质量为50 g 的钥匙从橱柜上1.8 m 高的位置由静止开始下落,掉在水平地板上,钥匙与地板作用的时间为0.05 s ,且不反弹.重力加速度g =10 m/s2,此过程中钥匙对地板的平均作用力的大小为( )A .5 NB .5.5 NC .6 ND .6.5 N解析:选D.钥匙落地时的速度v =2gh =6 m/s ,以竖直向上为正方向,钥匙与地面作用前后由动量定理得:(F N -mg )t =0-(-mv ) ,解得F N =6.5 N ,故D 项正确.5.如图所示,质量分别为0.1 kg 和0.2 kg 的A 、B 两物体用一根轻质弹簧连接,在一个竖直向上、大小为6 N 的拉力F 作用下以相同的加速度向上做匀加速直线运动,已知弹簧的劲度系数为1 N/cm ,取g =10 m/s 2.则弹簧的形变量为( )A .1 cmB .2 cmC .3 cmD .4 cm解析:选D.本题考查了连接体问题的分析.对AB 两物体由牛顿第二定律得F -(m A +m B )g =(m A +m B )a ,对B 物体由牛顿第二定律得F T -m B g =m B a ,又F T =kx ,解得x =4 cm ,故D 项正确.6.如图所示,P 、Q 两物体保持相对静止,且一起沿倾角为θ的固定光滑斜面下滑,Q 的上表面水平,则下列说法正确的是( )A .Q 处于失重状态B .P 受到的支持力大小等于其重力C .P 受到的摩擦力方向水平向右D .Q 受到的摩擦力方向水平向右解析:选AD.由于P 、Q 一起沿着固定光滑斜面下滑,具有相同的沿斜面向下的加速度,该加速度有竖直向下的分量,所以Q 处于失重状态,故A 项正确;P 也处于失重状态,所以受到的支持力小于重力,故B 项错误;由于P 的加速度有水平向左的分量,所以水平方向受到的合力方向水平向左,即P 受到的摩擦力方向水平向左,故C 项错误;由牛顿第三定律可知,P 对Q 的摩擦力水平向右,故D 项正确.7.如图甲所示,有一倾角θ=37°足够长的斜面固定在水平面上,质量m =1 kg 的物体静止于斜面底端固定挡板处,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,物体受到一个沿斜面向上的拉力F 作用由静止开始运动,用x 表示物体从起始位置沿斜面向上的位移,F 与x 的关系如图乙所示,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取g =10 m/s 2.则物体沿斜面向上运动过程中,下列说法正确的是( )A .机械能先增大后减小,在x =3.2 m 处,物体机械能最大B .机械能一直增大,在x =4 m 处,物体机械能最大C .动能先增大后减小,在x =2 m 处,物体动能最大D .动能一直增大,在x =4 m 处,物体动能最大解析:选AC.物体所受滑动摩擦力的大小为F f =μmg cos θ=4 N ,所以当F 减小到4 N 之前,物体的机械能一直增加,当F 从4 N 减小到0的过程中,物体的机械能在减小,由F x 图象可知,当F =4 N 时,位移为3.2 m ,故A 项正确,B 项错误;当F =mg sin θ+μmg cosθ=10 N 时动能最大,由F x 图象知此时x =2 m ,此后动能减小,故C 项正确,D 项错误.8.绷紧的传送带与水平方向夹角为37°,传送带的v t 图象如图所示.t =0时刻质量为1 kg 的楔形物体从B 点滑上传送带并沿传送带向上做匀速运动,2 s 后开始减速,在t =4 s 时物体恰好到达最高点A 点.重力加速度为10 m/s 2.对物体从B 点运动到A 点的过程中,下列说法正确的是(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)( )A .物体与传送带间的摩擦因数为0.75B .物体重力势能增加48 JC .摩擦力对物体做功12 JD .物块在传送带上运动过程中产生的热量为12 J解析:选AD.物体前两秒内沿传送带向上匀速运动,则有mg sin θ=μmg cos θ ,解得μ=0.75 ,故A 项正确;经分析可知,2 s 时物体速度与传送带相同,由图象可知等于2 m/s ,2 s 后物体的加速度a =g sin θ+μg cos θ=12 m/s 2>1 m/s 2,故物体和传送带相对静止,加速度为1 m/s 2,所以物体上滑的总位移为x =vt 1+v 22a=6 m ,物体的重力势能增加E p =mgx sin θ=36 J ,故B 项错误;由能量守恒得摩擦力对物体做功W =E p -12mv 2=34 J ,故C 项错误;物块在传送带上运动过程产生的热量为Q =μmg cos θΔx 1,结合图象可得Δx 1=x 带1-vt 1=2 m ,Q =12 J ,选项D 对.二、非选择题(本题共3小题,共52分)9.(9分)某同学用如图所示装置验证动量守恒定律.在上方沿斜面向下推一下滑块A,滑块A匀速通过光电门甲,与静止在两光电门间的滑块B相碰,碰后滑块A、B先后通过光电门乙,采集相关数据进行验证.(最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力)(1)下列所列物理量哪些是必须测量的______.A.滑块A的质量m A,滑块B的质量m B.B.遮光片的的宽度d(滑块A与滑块B上的遮光片宽度相等)C.本地的重力加速度gD.滑块AB与长木板间的摩擦因数μE.滑块A、B上遮光片通过光电门的时间(2)滑块A、B与斜面间的摩擦因数μA、μB,质量m A、m B,要完成本实验,它们需要满足的条件是________.A.μA>μB m A>m B B.μA>μB m A<m BC.μA=μB m A>m B D.μA<μB m A<m B(3)实验时,要先调节斜面的倾角,应该如何调节?________________.(4)若光电门甲的读数为t1,光电门乙先后的读数为t2,t3,用题目中给定的物理量符号写出动量守恒的表达式________.解析:(1)本实验中要验证两滑块碰撞前后动量是否守恒,需要验证m Adt A甲=m Adt A乙+m Bdt B乙,故选项A、E正确.(2)由于滑块A匀速通过光电门甲,则有mg sin θ=μmg cos θ,要通过光电门验证两滑块碰撞前后动量是否守恒,需要滑块B也满足mg sin θ=μmg cos θ,即μ=tan θ,所以有μA=μB,又因为碰后两滑块先后通过光电门乙,所以A的质量大于B的质量,故C 项正确.(3)实验过程要求两滑块匀速运动,所以调整斜面的倾角,当滑块下滑通过两光电门所用时间相等时,表示滑块在斜面上做匀速运动.(4)由第(1)问解析可得两滑块碰撞前后动量守恒的表达式为:m A dt1=m Adt3+m Bdt2.答案:(1)AE (2)C(3)滑块下滑通过两光电门所用时间相等(意思相近的叙述均可给分)(4)m A dt 1=m A d t 3+m B d t 2(或m A t 1=m A t 3+m B t 2)10.(20分)如图所示,一质量为m 1=1 kg 的长直木板放在粗糙的水平地面上,木板与地面之间的动摩擦因数μ1=0.1,木板最右端放有一质量为m 2=1 kg 、大小可忽略不计的物块,物块与木板间的动摩擦因数μ2=0.2.现给木板左端施加一大小为F =12 N 、方向水平向右的推力,经时间t 1=0.5 s 后撤去推力F ,再经过一段时间,木板和物块均停止运动,整个过程中物块始终未脱离木板,取g =10 m/s 2,求:(1)撤去推力F 瞬间,木板的速度大小v 1和物块的速度大小v 2; (2)木板至少多长;(3)整个过程中因摩擦产生的热量.解析:(1)假设木板和物块有相对滑动,撤F 前, 对木板:F -μ1(m 1+m 2)g -μ2m 2g =m 1a 1 解得:a 1=8 m/s 2对物块:μ2m 2g =m 2a 2 解得:a 2=2 m/s 2因a 1>a 2,故假设成立,撤去F 时,木板、物块的速度大小分别为:v 1=a 1t 1=4 m/s v 2=a 2t 1=1 m/s(2)撤去F 后,对木板:μ1(m 1+m 2)g +μ2m 2g =m 1a 3 解得:a 3=4 m/s 2对物块:μ2m 2g =m 2a 4 解得:a 4=2 m/s 2撤去F 后,设经过t 2时间木板和物块速度相同: 对木板有:v =v 1-a 3t 2 对物块有:v =v 2+a 4t 2 得:t 2=0.5 s ,v =2 m/s撤去F 前,物块相对木板向左滑行了 Δx 1=v 12t 1-v 22t 1=0.75 m撤去F 后至两者共速,物块相对木板又向左滑行了Δx 2=v 1+v 2t 2-v 2+v2t 2=0.75 m之后二者之间再无相对滑动,故板长至少为:L =Δx 1+Δx 2=1.5 m(3)解法一:物块与木板间因摩擦产生的热量:Q 1=μ2m 2gL =3 J共速后,两者共同减速至停止运动,设加速度为a ,有:a =μ1g =1 m/s 2全过程中木板对地位移为:s =v 12t 1+v 1+v 2t 2+v 22a =4.5 m木板与地面间因摩擦产生的热量为:Q 2=μ1(m 1+m 2)gs =9 J故全过程中因摩擦产生的热量为:Q =Q 1+Q 2=12 J解法二:由功能关系可得:Q =Fx 1x 1=v 12t 1Q =12 J答案:(1)4 m/s 1 m/s (2)1.5 m (3)12 J11.(23分)如图所示,竖直平面内,固定一半径为R 的光滑圆环,圆心为O ,O 点正上方固定一根竖直的光滑杆,质量为m 的小球A 套在圆环上,上端固定在杆上的轻质弹簧与质量为m 的滑块B 一起套在杆上,小球A 和滑块B 之间再用长为2R 的轻杆通过铰链分别连接,当小球A 位于圆环最高点时,弹簧处于原长;当小球A 位于圆环最右端时,装置能够保持静止,若将小球A 置于圆环的最高点并给它一个微小扰动(初速度视为0),使小球沿环顺时针滑下,到达圆环最右端时小球A 的速度v A =gR (g 为重力加速度),不计一切摩擦,A 、B 均可视为质点,求:(1)此时滑块B 的速度大小;(2)此过程中,弹簧对滑块B 所做的功; (3)小球A 滑到圆环最低点时,弹簧弹力的大小.解析:(1)由于此时A 、B 速度方向都是竖直向下的,即此时它们与轻杆的夹角大小相等,又因为A 、B 沿轻杆方向的分速度大小相等,所以此时滑块B 的速度大小为:v B =v A =gR .(2)对系统,由最高点→图示位置有:(W GA +W GB )+W 弹=⎝ ⎛⎭⎪⎫12m A v 2A +12m B v 2B -0其中:W GA =m A g ·Δh A =mgRW GB =m B g ·Δh B =mg ·(3R -3R )解得:W 弹=(3-3)mgR .(3)图示位置系统能够保持静止,对系统进行受力分析,如图所示kx 1=(m A +m B )g x 1=Δh B =(3-3)R小球A 滑到圆环最低点时弹簧的伸长量为:x 2=2R ,所以在最低点时,弹簧的弹力大小为:F 弹=kx 2解得:F 弹=+23mg3答案:(1)gR (2)(3-3)mgR (3)+23mg3。
选考题专练(二)(限时:10分钟)[选修3-3](15分)33.(1)(5分)下列说法中正确的是________.A.一定质量的0 ℃的水变成0 ℃的冰,体积膨胀,分子势能减小B.硬币可以浮在平静的水面上是因为液体表面存在表面张力C.用油膜法估测分子的大小实验中D=的V是指油滴溶液的体积D.热平衡是指一个系统内部的状态不再改变时所处的状态E.当两个分子间的距离为r0(平衡位置)时,分子间作用力为零,分子势能最小(2)(10分)如图1所示,一个圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置,内有活塞,其横截面积为S=1×10-4m2,质量为m=1 kg,活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气,其内密封有一定质量的理想气体,气柱高度h=0.2 m.已知大气压强p0=1.0×105 Pa,取g=10 m/s2.图1①如果在活塞上缓慢堆放一定质量的细砂,气柱高度变为原来的,求砂子的质量并判断此过程理想气体是吸热还是放热;②如果在①基础上给汽缸底缓慢加热,使活塞恢复到原高度,此过程中气体吸收热量5 J,求气体内能的增量.答案(1)ABE(2)见解析解析(1)0 ℃的水变成0 ℃的冰,体积膨胀,对外做功,同时放出热量,内能减小,分子平均动能不变,分子势能减小,故A正确;水面能托住小硬币不下沉主要是因为液体表面存在表面张力,故B正确;用油膜法估测分子的大小实验中D=的V是指一滴溶液中纯油酸的体积,故C错误;热平衡是指一个系统内部各部分温度相等的状态,故D错误;设分子的平衡距离为r0,分子间的距离为r,当r>r0,分子力表现为引力,分子距离越大,分子势能越大.当r<r0,分子力表现为斥力,分子距离越小,分子势能越大.故当r=r0时,分子力为0,分子势能最小,故E正确.(2)①因为缓慢放置砂子,气体发生等温变化,根据玻意耳定律,有p1V1=p2V2p1=p0+,p2=p0+V1=hS,V2=hS代入数据解得m=1 kg砂因为气体体积减小,外界对气体做功,理想气体温度不变,内能不变,所以此过程理想气体放热.②使活塞恢复到原高度的过程,气体压强不变,气体对外做功W=-p2ΔV=-2 J由热力学第一定律ΔU=W+Q所以气体内能的增量为3 J.[选修3-4](15分)34.(1)(5分)关于光的折射、全反射以及光的波动性,下面说法中正确的是________.A.光由光密介质射入光疏介质一定发生会全反射B.光在两种不同介质的界面上发生折射时,光速一定发生改变C.光的偏振现象说明光是一种纵波D.不同色光通过棱镜,光的频率越大,折射率越大,偏折角度越大E.利用激光可以测距(2)(10分)如图2甲所示,是一列简谐横波在均匀介质中传播时t=0时刻的波动图象,质点A的振动图象如图乙所示.A、B两点皆在x轴上,两者相距s=20 m.求:图2①此简谐横波的传播速度;②t=20 s时质点B运动的路程.答案(1)BDE(2)见解析解析(1)只有光由光密介质射入光疏介质,且入射角大于临界角时,才会发生全反射,选项A错误;根据v=,不同介质折射率不同,光速不同,选项B正确;光的偏振现象说明光是一种横波,选项C错误;不同色光通过棱镜,光的频率越大,折射率越大,偏折角度越大,选项D正确;激光方向性好,平行度高,可以远距离测距,选项E正确.(2)①由题图甲可知,此波的波长为λ=4 m由题图乙可知,此波的周期T=0.4 s所以v==10 m/s根据t=0时刻质点A的振动方向可知,此波沿x轴正方向传播②此波传播到B点所需的时间t==1.8 s=4T由题图可知此波的振幅A=0.1 m质点B每个周期运动的路程为0.4 m所以t=20 s时质点B运动的路程为s=(50-4.5)×0.4 m=18.2 m.。
2024年普通高中学业水平选择性考试 江西卷物理试卷养成良好的答题习惯,是决定成败的决定性因素之一。
做题前,要认真阅读题目要求、题干和选项,并对答案内容作出合理预测;答题时,切忌跟着感觉走,最好按照题目序号来做,不会的或存在疑问的,要做好标记,要善于发现,找到题目的题眼所在,规范答题,书写工整;答题完毕时,要认真检查,查漏补缺,纠正错误。
1.极板间一蜡烛火焰带有正离子、电子以及其他的带电粒子,两极板电压保持不变,当电极板距离减小时,电场强度如何变?电子受力方向?A .电场强度增大,方向向左B .电场强度增大,方向向右C .电场强度减小,方向向左D .电场强度减小,方向向右3.某物体位置随时间的关系为2123x t t =++,则关于其速度与1s 内的位移大小,下列说法正确的是( )A .速度是刻画物体位置变化快慢的物理量,1s 内的位移大小为6mB .速度是刻画物体位移变化快慢的物理量,1s 内的位移大小为6mC .速度是刻画物体位置变化快慢的物理量,1s 内的位移大小为5mD .速度是刻画物体位移变化快慢的物理量,1s 内的位移大小为5m4.两个质量相同的卫星绕月球做匀速圆周运动,半径分别为1r 、2r ,则动能和周期的比值为( ) A .3112132122,K K r E r T E r T r == B .3111132222,K K r E r T E r T r == C .3212132121,K K r E r T E r T r == D .3211132221,K K r E r T E r T r == 5.庐山瀑布“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”瀑布高150m ,水流量310m /s ,假设利用瀑布来发电,能量转化效率为70%,则发电功率为( )A .910B .710C .510D .310 3310m /s 10000dm /s 10000kg /s ==0.7mgh W =可求得数量级为7次方15.(大题)加图甲所示轨道,左侧料面导轨倾斜角满足1sin 0.6θ=,摩擦因数1320μ=,足够长的光滑水平导轨处于磁感应强度为0.5B T =的匀强磁场中,磁场方向竖直向上,右侧斜面导轨倾角满足2sin 0.8θ=,摩擦因数244183μ=。
选择题专练(八)(限时:20分钟)二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.14.用光照射某种金属,有光电子从金属表面逸出,如果换一种频率更大的光照射该金属,但光的强度减弱,则( )A .单位时间内逸出的光电子数减少,光电子的最大初动能减小B .单位时间内逸出的光电子数增大,光电子的最大初动能减小C .单位时间内逸出的光电子数减少,光电子的最大初动能增大D .单位时间内逸出的光电子数增大,光电子的最大初动能增大答案 C解析 根据光电效应方程E km =h ν-W 0得,光的强度不影响光电子的最大初动能,对某种特定的金属光电子的最大初动能与入射光的频率有关,入射光的强度影响单位时间内发出光电子的数目,光的强度减弱,单位时间内逸出的光电子数目减少,故A 、B 、D 错误,C 正确.15.假设宇宙中有两颗相距无限远的行星A 和B ,A 、B 星球半径分别为R A 和R B ,两颗行星各自周围的卫星的轨道半径的三次方(r 3)与运行公转周期的平方(T 2)的关系如图1所示,T 0为卫星环绕各自行星表面运行的周期.则( )图1A .行星A 的质量小于行星B 的质量B .行星A 的密度小于行星B 的密度C .行星A 的第一宇宙速度等于行星B 的第一宇宙速度D .当两行星周围的卫星的运动轨道半径相同时,行星A 的卫星的向心加速度大于行星B 的卫星的向心加速度答案 D解析 根据万有引力提供向心力,有GMm r 2=m 4π2T 2r , 解得:T =4π2r 3GM ,对于环绕行星A 表面运行的卫星,有:T 0=4π2R A 3GM A ①对于环绕行星B 表面运行的卫星,有:T 0=4π2R B 3GM B ②联立①②得:R A 3M A =R B 3M B③ 由题图知,R A >R B ,所以M A >M B ,故A 错误;A 行星质量为:M A =ρA ·43πR A 3B 行星的质量为:M B =ρB ·43πR B 3,代入③解得:ρA =ρB ,故B 错误;在行星表面附近运行的卫星的线速度即此行星的第一宇宙速度,根据万有引力提供向心力,有:GMm R 2=m v 2R解得:v =GM R =43G ρπR ∝R , 因为R A >R B ,所以v A >v B ,故C 错误;根据GMm r 2=ma 知,a =GMr2,由于M A >M B ,卫星运动的轨道半径相等,则行星A 的卫星的向心加速度大于行星B 的卫星的向心加速度,故D 正确.16.如图2所示,半径为R 的竖直半球形碗固定于水平面上,碗口水平且AB 为直径,O 点为碗的球心.将一弹性小球(可视为质点)从AO 连线上的某点C 沿CO 方向以某初速度水平抛出,经历时间t =R g(g 为重力加速度),小球与碗内壁第一次碰撞,之后可以恰好返回C 点,假设小球与碗内壁碰撞前后瞬间小球的切向速度不变,法向速度等大反向.不计空气阻力,则C 、O 两点间的距离为( )图2A.2R 3B.3R 3C.3R 2D.2R 2答案 C解析 小球在竖直方向的位移为h =12gt 2=12R ,设小球与半球形碗碰撞点为D 点,则DO 的连线与水平方向的夹角为30°,过D 点作CO 连线的垂线交于CO 连线E 点,小球与半球形碗碰撞前速度方向垂直于半球形碗在D 点的切线方向, 则OE =R 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫R 22=32R , 小球下落h 时竖直方向的速度为v y =gt =gR ,则水平方向的速度v 0=v y tan 60°=3gR ,所以水平方向的位移为x =v 0t =3R ,由几何关系可知,CO =3R -32R =32R ,故C 正确. 17.如图3所示,足够长的宽度为d 的竖直条形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,直角三角形金属线框ABC 的BC 边水平且长度为L ,已知L >d .现令线框在外力作用下以速度v 0匀速穿过磁场区域,以B 点进入磁场的时刻为计时起点,规定线框中电流沿逆时针方向为正方向,则在线框穿过磁场的过程中,线框中的电流i 随时间t 的变化情况可能是( )图3答案 C解析 B 点进入磁场后直至线框位移为d 的过程中,线框的有效切割长度随时间均匀增大,线框中电流随时间均匀增大至I 0,方向为逆时针方向,已知L >d ,线框位移大于d 小于L 的过程中,其有效切割长度不变,线框中的电流不变,仍为逆时针,线框出磁场的过程中,有效切割长度随时间均匀增大,电流随时间均匀增大,选项A 、D 错误;由B 项的横轴可知L =2d ,由几何关系可知线框位移为L 时的有效切割长度与位移为d 时的有效切割长度相等,故电流等大,但方向为顺时针方向,位移为L +d 时,有效长度是位移为d 时的2倍,电流为-2I 0,选项B 错误;由C 项的横轴可知L =3d ,由几何关系可知线框位移为L 时的有效切割长度是位移为d 时的2倍,故电流为-2I 0,位移为L +d 时,有效长度是位移为d 时的3倍,电流为-3I 0,选项C 正确.18.如图4甲所示,Q 1、Q 2为两个固定着的点电荷,a 、b 是它们连线的延长线上的两点,现有一电子,只在电场力作用下,以一定的初速度沿直线从a 点开始经b 点向远处运动,其v -t 图象如图乙所示,电子经过a 、b 两点的速度分别为v a 、v b ,则( )图4A .Q 1一定带负电B .Q 1的电荷量一定小于Q 2的电荷量C .b 点的电势高于a 点的电势D .电子离开b 点后所受静电力一直减小答案 C解析 由题图乙可知,电子从a 到b 做加速度减小的加速运动,所以a 、b 之间电场的方向向左,b 点的电势高于a 点的电势;在b 点时粒子运动的加速度为零,则电场力为零,所以该点场强为零.过b 点后点电荷做减速运动,所以电场的方向向右,Q 2一定带负电,Q 1一定带正电,故A 错误,C 正确;b 点场强为零,可见两点电荷在b 点产生的场强大小相等,方向相反,根据E =kQ r 2,b 到Q 1的距离大于到Q 2的距离,所以Q 1的电荷量大于Q 2的电荷量,故B 错误;离开b 点后v -t 图象的斜率先增大后减小,即加速度先增大后减小,电子所受静电力先增加后减小,故D 错误.19.如图5所示,在Ⅰ、Ⅱ两个区域内存在磁感应强度大小均为B 的匀强磁场,磁场方向分别垂直于纸面向外和向里,AD 、AC 边界的夹角∠DAC =30°,边界AC 与边界MN 平行,Ⅰ区磁场右边界距A 点无限远,Ⅱ区域宽度为d ,长度无限大.质量为m 、带电荷量为q 的正粒子可在边界AD 上的不同点射入,入射速度垂直于AD 且垂直于磁场,若入射速度大小为qBd m,不计粒子重力,则( )图5A .粒子距A 点0.5d 处射入,不会进入Ⅱ区B .粒子在磁场区域内运动的最长时间为πm qBC .粒子在磁场区域内运动的最短时间为2πm 3qBD .从MN 边界出射粒子的区域长为(3+1)d答案 BD解析 粒子做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律,有:qvB =m v 2r 得:r =mv Bq=d ,画出恰好不进入Ⅱ区的临界轨迹,如图甲所示:结合几何关系,有:AO =r sin 30°=2r =2d ; 故从距A 点0.5d 处射入,会进入Ⅱ区,故A 错误;粒子在磁场中转过的最大的圆心角为180°,即在Ⅰ区内运动的轨迹为半个圆周,故最长时间为t =T 2=πm qB, 故B 正确;从A 点进入的粒子在磁场中运动的轨迹最短(弦长也最短),时间最短,轨迹如图乙所示:轨迹对应的圆心角为60°,故时间为:t =T 6=πm 3qB,故C 错误; 临界轨迹情况如图丙所示:根据几何关系可得从MN 边界出射粒子的区域长为l =r tan 30°+r =(3+1)d ,故D 正确. 20.如图6所示,将小砝码放在桌面上的薄纸板上,若砝码和纸板的质量分别为M 和m ,各接触面间的动摩擦因数均为μ,砝码到纸板左端的距离和到桌面右端的距离均为d .现用水平向右的恒定拉力F 拉动纸板,g 为重力加速度,下列说法正确的是( )图6A .纸板相对砝码运动时,纸板所受摩擦力的大小为μ(M +m )gB .要使纸板相对砝码运动,F 一定大于2μ(M +m )gC .若砝码与纸板分离时的速度小于μgd ,砝码不会从桌面上掉下D .当F =μ(2M +3m )g 时,砝码恰好到达桌面边缘答案 BCD解析 对纸板分析,当纸板相对砝码运动时,所受的摩擦力为μ(2M +m )g ,故A 错误.设砝码的加速度为a 1,纸板的加速度为a 2,则有:F f1=Ma 1,F -F f1-F f2=ma 2,F f1=μMg ,F f2=μ(M +m )g ,发生相对运动需要a 2>a 1,代入数据解得:F >2μ(M +m )g ,故B 正确.若砝码与纸板分离时的速度小于μgd ,砝码匀加速运动的位移小于v 22a =μgd 2μg =d 2,匀减速运动的位移小于v 22a =μgd 2μg =d 2,则总位移小于d ,不会从桌面掉下,故C 正确. 当F =μ(2M +3m )g 时,砝码未脱离时的加速度a 1=μg ,纸板的加速度a 2=F -μ(m +M )g -μMg m=2μg , 根据12a 2t 2-12a 1t 2=d , 解得t =2d μg, 则此时砝码的速度v =a 1t =2μgd ,砝码脱离纸板后做匀减速运动,匀减速运动的加速度大小a ′=μg ,则匀减速运动的位移x =v 22a ′=2μgd 2μg =d ,而匀加速运动的位移x ′=12a 1t 2=d ,可知砝码恰好到达桌面边缘,故D 正确.21.空间分布有竖直方向的匀强电场,现将一质量为m 的带电小球A 从O 点斜向上抛出,小球沿如图7所示的轨迹击中绝缘竖直墙壁的P 点.将另一质量相同、电荷量不变、电性相反的小球B 仍从O 点以相同的速度抛出,该球垂直击中墙壁的Q 点(图中未画出).对于上述两个过程,下列叙述中正确的是( )图7A .球A 的加速度大于球B 的加速度B .P 点位置高于Q 点C .球A 的电势能增大,球B 的电势能减小D .电场力对球A 的冲量大小等于对球B 的冲量大小答案 ACD解析 水平方向做匀速运动,水平速度相同,两次水平方向位移相同,时间相同,根据加速度a =Δv t ,A 球速度变化量大,加速度大,故A 正确;竖直最大高度为h =v y 22a,由于球A 的加速度大于球B 的加速度,所以球A 的最高点低于球B 的最高点,P 点位置低于Q 点,故B 错误;球A 加速度大,所受电场力向下,电场力做负功,电势能增大;球B 加速度小,所受电场力向上,电场力做正功,电势能减小,故C 正确;由于运动时间相等,电场力大小相等,电场力对球A 的冲量大小等于对球B 的冲量大小,故D 正确.。