北京市崇文区高考物理易错100题解答题题
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【word文档可编辑】北京市崇文区新高考物理精选多选题100题汇总精选高考物理多选题100题含答案有解析1.如图所示,竖直放置的半圆形轨道与水平轨道平滑连接,不计一切摩擦.圆心O点正下方放置为2m 的小球A,质量为m的小球B以初速度v0向左运动,与小球A发生弹性碰撞.碰后小球A在半圆形轨道运动时不脱离轨道,则小球B的初速度v0可能为()A.22gR B.2gR C.25gR D.5gR2.如图所示,某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中A.所受滑道的支持力逐渐增大B.所受合力保持不变C.机械能保持不变D.克服摩擦力做功和重力做功相等3.某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2.4s内物体的()A.路程为50m B.位移大小为40m,方向向上C.速度改变量的大小为20m/s,方向向下D.平均速度大小为10m/s,方向向上4.如图,理想变压器上接有3个完全相同的灯泡,其中1个灯泡与原线圈串联,另外2个灯泡并联后接在副线圈两端。
已知交流电源的电压u=182sin100πt(V),3个灯泡均正常发光,忽略导线电阻,则变压器()A.副线圈电压的频率为100HzB.原线圈两端的电压为12VC.原副线圈的电流比为2︰1D.原副线圈的匝数比为2︰15.下列说法正确的是()A.只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数,就可以算出气体分子的体积B.第二类永动机不能制成是因为它违反了能量守恒定律C.一定质量的理想气体经历缓慢的绝热膨胀过程,气体的内能减小D.1kg的0℃的冰比1kg的0℃的水的内能小些E.干湿泡温度计的干泡与湿泡的示数差越大,相对湿度越小6.竖直悬挂的弹簧振子由最低点B开始作简谐运动,O为平衡位置,C为最高点,规定竖直向上为正方向,振动图像如图所示。
则以下说法中正确的是()A.弹簧振子的振动周期为2.0sB.t=0.5s时,振子的合力为零C.t=1.5s时,振子的速度最大,且竖直向下D.t=2.0s时,振子的加速度最大,且竖直向下7.一空间有垂直纸面向里的匀强磁场B,两条电阻不计的平行光滑导轨竖直放置在磁场内,如图所示,磁感应强度B=0.5 T,导体棒ab、cd长度均为0.2 m,电阻均为0.1 Ω,重力均为0.1 N,现用力向上拉动导体棒ab,使之匀速上升(导体棒ab、cd与导轨接触良好),此时cd静止不动,则ab上升时,下列说法正确的是()A.ab受到的拉力大小为2 NB.ab向上运动的速度为2 m/sC.在2 s内,拉力做功,有0.4 J的机械能转化为电能D.在2 s内,拉力做功为0.6 J8.在某空间建立如图所示的平面直角坐标系,该空间有垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场的粒子(不计重力)从坐标原点和沿某个方向的匀强电场(图中均未画出)。
北京市崇文区高考物理精编100解答题合集一、解答题1.如图甲所示,以 O 为坐标原点建立坐标系,等边三角形 OMN 内部存在垂直纸面向里的匀强磁场,三角形外侧有沿 x 轴负方向的匀强电场。
现有一质量m=1×10-18kg,电荷量q=+1×10-15C 的带电粒子从坐标为(0,-0.5m)的 Q 点,以某一初速度 v0 沿某一方向入射,从 x 轴上的P 点(1.0m,0)以v=200m/s 的速度垂直 x 轴进入三角形区域。
同时,将电场换成垂直纸面向外的匀强磁场(如图乙所示),两磁场的磁感应强度大小相等。
已知三角形的边长 L=4m,带电粒子的重力不计。
求:(1)匀强电场的电场强度大小及带电粒子的初速度大小;(2)若两磁场的磁感应强度大小B=0.2T,求该粒子在乙图中运动一个周期的时间;(3)乙图中若粒子能再次回到 P点,则匀强磁场的磁感应强度大小应满足什么条件。
2.如图所示,光滑水平面上,质量为2m的小球B连接着轻质弹簧,处于静止状态;质量为m的小球A 以速度v0向右匀速运动,接着逐渐压缩弹簧并使B运动,过一段时间后,A与弹簧分离。
设小球A、B 与弹簧相互作用过程中无机械能损失,弹簧始终处于弹性限度以内。
(1)求当弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性势能E;(2)若开始时在小球B的右侧某位置固定一块挡板(图中未画出),在小球A与弹簧分离前使小球B与挡板发生正碰,并在碰后立刻将挡板撤走。
设小球B与固定挡板的碰撞时间极短。
碰后小球B的速度大小不变,但方向相反。
设此后弹簧弹性势能的最大值为Em,求Em可能值的范围。
3.如图甲所示,粗糙水平面上放置一块长L=2m,质量M=2kg的薄木板,一质量为m=1kg的木块放在木板的右端,轻质细线左端固定在墙上,右端通过力传感器连在木块上。
现对木板施加一水平向右的力F,利用传感器连接计算机绘制出细线拉力(F)与时间(t)的关系如图乙所示。
(g=10m/s2) 试分析(1)木块与木板之间的动摩擦因数多大:(2)已知木块与地面、木板与地面之间的动摩擦因数均为=0.2,现剪断细线,对木板施加向右的恒力F=11N,并开始计时,则t=4s时,木块的速度多大?4.如图所示,两端开口的U形导热玻璃管两边粗细不同,粗管横截面积是细管横截面积的2倍。
易错点30 分子动理论 内能易错总结1.与阿伏加德罗常数相关的物理量宏观量:摩尔质量M 、摩尔体积V mol 、物质的质量m 、物质的体积V 、物质的密度ρ; 微观量:单个分子的质量m 0、单个分子的体积V 0其中密度ρ=m V =M V mol ,但是切记ρ=m 0V 0是没有物理意义的.2.微观量与宏观量的关系 (1)分子质量:m 0=M N A =ρV molN A.(2)分子体积:V 0=V mol N A =MρN A (适用于固体和液体).(对于气体,V 0表示每个气体分子所占空间的体积) (3)物质所含的分子数:N =nN A =m M N A =VV mol N A .3.两种分子模型 (1)球体模型固体和液体可看作一个一个紧挨着的球形分子排列而成,忽略分子间空隙,如图甲所示.d =36V 0π=36V molπN A (V 0为分子体积). (1)立方体模型气体分子间的空隙很大,把气体分成若干个小立方体,气体分子位于每个小立方体的中心,每个小立方体是每个气体分子平均占有的活动空间,忽略气体分子的大小,如图乙所示.d =3V 0=3V molN A (V 0为每个气体分子所占据空间的体积). 4.扩散现象(1)扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的.(2)气体物质的扩散现象最显著;常温下物质处于固态时扩散现象不明显.(3)扩散现象发生的显著程度与物质的温度有关,温度越高,扩散现象越显著,这表明温度越高,分子运动得越剧烈. (4)分子运动的特点 ①永不停息;②无规则.5.布朗运动(1)微粒的大小:做布朗运动的微粒是由许多分子组成的固体颗粒而不是单个分子.其大小直接用人眼观察不到,但在光学显微镜下可以看到(其大小在10-6 m的数量级).(2)布朗运动产生的原因:液体分子不停地做无规则运动,不断地撞击微粒.如图,悬浮的微粒足够小时,来自各个方向的液体分子撞击作用力不平衡,在某一瞬间,微粒在某个方向受到的撞击作用较强,在下一瞬间,微粒受到另一方向的撞击作用较强,这样,就引起了微粒的无规则运动.(3)实质及意义:布朗运动实质是由液体分子与悬浮微粒间相互作用引起的,反映了液体分子的无规则运动.(4)影响因素①悬浮的微粒越小,布朗运动越明显.②温度越高,布朗运动越激烈.6.热运动(1)分子的“无规则运动”,是指由于分子之间的相互碰撞,每个分子的运动速度无论是方向还是大小都在不断地变化.(2)热运动是对于大量分子的整体而言的,对个别分子无意义.(3)分子热运动的剧烈程度虽然受到温度影响,温度高分子热运动快,温度低分子热运动慢,但分子热运动永远不会停息.7.气体压强的产生单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的,但是大量分子频繁地碰撞器壁,就会对器壁产生持续、均匀的压力.所以从分子动理论的观点来看,气体的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力.8.决定气体压强大小的因素(1)微观因素①与气体分子的数密度有关:气体分子数密度(即单位体积内气体分子的数目)越大,在单位时间内,与单位面积器壁碰撞的分子数就越多,气体压强就越大.②与气体分子的平均速率有关:气体的温度越高,气体分子的平均速率就越大,每个气体分子与器壁碰撞时(可视为弹性碰撞)给器壁的冲力就越大;从另一方面讲,分子的平均速率越大,在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就越多,累计冲力就越大,气体压强就越大.(2)宏观因素①与温度有关:体积一定时,温度越高,气体的压强越大.②与体积有关:温度一定时,体积越小,气体的压强越大.9.气体压强与大气压强的区别与联系气体压强大气压强区别①因密闭容器内的气体分子的数密度一般很小,由气体自身重力产生的压强极小,可忽略不计,故气体压强由气体分子碰撞器壁产生②大小由气体分子的数密度和温度决定,与地球的引力无关③气体对上下左右器壁的压强大小都是相等的①由于空气受到重力作用紧紧包围地球而对浸在它里面的物体产生的压强.如果没有地球引力作用,地球表面就没有大气,从而也不会有大气压强②地面大气压强的值与地球表面积的乘积,近似等于地球大气层所受的重力值③大气压强最终也是通过分子碰撞实现对放入其中的物体产生压强联系两种压强最终都是通过气体分子碰撞器壁或碰撞放入其中的物体而产生的10.分子力、分子势能与分子间距离的关系(如图所示)分子间距离r r=r0r>r0r<r0分子力F 等于零表现为引力表现为斥力分子力做功W 分子间距增大时,分子力做负功分子间距减小时,分子力做负功分子势能E p最小随分子间距的增大而增大随分子间距的减小而增大由分子间的相对位置决定,随分子间距离的变化而变化.分子势能是标量,正、负表示的是大小,具体的值与零势能点的选取有关.12.分子势能的影响因素(1)宏观上:分子势能跟物体的体积有关.(2)微观上:分子势能跟分子间距离r有关,分子势能与r的关系不是单调变化的.13.内能的决定因素(1)宏观因素:物体内能的大小由物质的量、温度和体积三个因素决定,同时也受物态变化的影响.(2)微观因素:物体内能的大小由物体所含的分子总数、分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定.14.温度、内能和热量的比较(1)温度宏观上表示物体的冷热程度,是分子平均动能的标志.(2)内能是物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和.(3)热量指在热传递过程中,物体吸收或放出热的多少.15.内能和机械能的区别与联系易错类型:对物理概念理解不透彻1.(2021·全国高三课时练习)以下所述现象中,属于通过热传递改变了物体内能的是()A.将一段铁丝反复弯折,弯折处会发热B.放在空气中的一杯热水会冷却C.在转动的砂轮上磨车刀,车刀发热D.电流通过电阻丝【答案】B【详解】弯折铁丝是用力对物体做功,在转动的砂轮上磨车刀是摩擦力做功,电流通过电阻丝做功,三者都是通过做功改变物体的内能,热水放在空气中,通过热辐射等方式向外传递了热量,自身的内能减少,温度下降,是通过热传递方式改变的内能。
高考物理物理学史知识点易错题汇编附答案解析一、选择题1.许多科学家对物理学的发展做出了巨大贡献,下列选项中说法全部正确的是( )①牛顿发现了万有引力定律,他被誉为第一个“称出”地球质量的人②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③法拉第提出了场的概念并用电场线形象地描述电场④麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在⑤汤姆孙根据α粒子散射实验现象提出了原子的核式结构模型⑥库仑利用扭秤测出了静电力常量k的数值A.①③④ B.②③⑥ C.④⑤⑥ D.③④⑥2.在伽利略的斜面实验中,小球从斜面A上离斜面底端为h高处滚下斜面,通过最低点后继续滚上另一个斜面B,小球最后会在斜面B上某点速度变为零,这点距斜面底端的竖直高度仍为h.在小球运动过程中,下面的叙述正确的是( )①小球在A斜面上运动时,离斜面底端的竖直高度越来越小,小球的运动速度越来越大②小球在A斜面上运动时,动能越来越小,势能越来越大③小球在B斜面上运动时,速度越来越大,离斜面底端的高度越来越小④小球在B斜面上运动时,动能越来越小,势能越来越大A.①② B.②③ C.①④ D.③④3.在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程.以下有关物理学史的说法中正确的是 ( )A.伽利略总结并得出了惯性定律B.地心说的代表人物是哥白尼,日心说的代表人物是托勒密C.出色的天文观测家第谷通过观测积累的大量资料,为开普勒的研究及开普勒最终得到行星运动的三大定律提供了坚实的基础D.英国物理学家牛顿发现了万有引力定律并通过实验的方法测出万有引力常量G的值4.在人类对微观世界的探索中科学实验起到了非常重要的作用。
下列说法符合史实的是A.密立根通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验,发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的,并测出了该粒子的比荷B.贝克勒尔通过对天然放射现象的研究,发现了原子中存在原子核C.居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素D.卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子5.在前人工作的基础上,利用如图所示装置进行定量研究,进而提出两个静止的点电荷之间相互作用规律的物理学家是A.库仑B.安培C.洛伦兹D.奥斯特6.下面说法中正确的是()A.库仑定律是通过实验总结出来的关于点电荷相互作用力跟它们间的距离和电荷量关系的一条物理规律B.库仑定律适用于点电荷,点电荷就是很小的带电体C.库仑定律和万有引力定律很相似,它们都不是平方反比规律D.当两个点电荷距离趋近于零时,库仑力则趋向无穷7.物理学中最早使用理想实验方法、发现万有引力定律、最早引入了电场概念并提出用电场线表示电场和发现电流磁效应分别由不同的物理学家完成,他们依次是()A.伽利略、牛顿、法拉第和奥斯特B.牛顿、卡文迪许、洛伦兹和安培C.伽利略、卡文迪许、库仑和奥斯特D.伽利略、牛顿、库仑和洛伦兹.8.了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要。
高考物理易错题集锦(大全)(总20页)-本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-高考物理易错题集锦(大全)第一单元:质点的运动例1.有一个物体在h高处,以水平初速度v0抛出,落地时的速度为v1,竖直分速度为v y,下列公式能用来计算该物体在空中运动时间的是[ ]形成以上错误有两个原因。
第一是模型与规律配套。
V t=v0+gt是匀加速直线运动的速度公式,而平抛运动是曲线运动,不能用此公式。
第二不理解运动的合成与分解。
平抛运动可分解为水平的匀速直线运动和竖直的自由落体运动。
每个分运动都对应自身运动规律。
【正确解答】本题的正确选项为A,C,D。
平抛运动可分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体,分运动与合运动时间具有等时性。
水平方向:x=v0t ①据式①~⑤知A,C,D正确。
例2.正在高空水平匀速飞行的飞机,每隔1s释放一个重球,先后共释放5个,不计空气阻力,则 [ ]A.这5个小球在空中排成一条直线B.这5个小球在空中处在同一抛物线上C.在空中,第1,2两个球间的距离保持不变D.相邻两球的落地间距相等【错解分析】错解:因为5个球先后释放,所以5个球在空中处在同一抛物线上,又因为小球都做自由落体运动,所以C选项正确。
形成错解的原因是只注意到球做平抛运动,但没有理解小球做平抛的时间不同,所以它们在不同的抛物线上,小球在竖直方向做自由落体运动,但是先后不同。
所以C选项不对。
【正确解答】释放的每个小球都做平抛运动。
水平方向的速度与飞机的飞行速度相等,在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,只是开始的时刻不同。
飞机和小球的位置如图1-7可以看出A,D选项正确。
【小结】解这类题时,决不应是想当然,而应依据物理规律画出运动草图,这样会有很大的帮助。
如本题水平方向每隔1s过位移一样,投小球水平间距相同,抓住特点画出各个球的轨迹图,这样答案就呈现出来了。
例3.物块从光滑曲面上的P点自由滑下,通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上的Q点,若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来,使传送带随之运动,如图1-16所示,再把物块放到P点自由滑下则 [ ]A.物块将仍落在Q点B.物块将会落在Q点的左边C.物块将会落在Q点的右边D.物块有可能落不到地面上【错解分析】错解:因为皮带轮转动起来以后,物块在皮带轮上的时间长,相对皮带位移变大,摩擦力做功将比皮带轮不转动时多,物块在皮带右端的速度将小于皮带轮不动时,所以落在Q点左边,应选B选项。
易错点21 带点粒子在磁场、组合场和叠加场中的运动易错总结一、带电粒子在匀强磁场中的运动1.若v∥B,带电粒子以速度v做匀速直线运动,其所受洛伦兹力F=0.2.若v⊥B,此时初速度方向、洛伦兹力的方向均与磁场方向垂直,粒子在垂直于磁场方向的平面内运动.(1)洛伦兹力与粒子的运动方向垂直,只改变粒子速度的方向,不改变粒子速度的大小.(2)带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力.二、复合场1.复合场的分类(1)叠加场:电场、磁场、重力场共存,或其中某两场共存.(2)组合场:电场与磁场各位于一定的区域内,并不重叠或相邻或在同一区域,电场、磁场交替出现.2.三种场的比较1.静止或匀速直线运动当带电粒子在复合场中所受合外力为零时,将处于静止状态或做匀速直线运动.2.匀速圆周运动当带电粒子所受的重力与电场力大小相等,方向相反时,带电粒子在洛伦兹力的作用下,在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动.3.较复杂的曲线运动当带电粒子所受合外力的大小和方向均变化,且与初速度方向不在同一直线上,粒子做非匀变速曲线运动,这时粒子运动轨迹既不是圆弧,也不是抛物线.4.分阶段运动带电粒子可能依次通过几个情况不同的组合场区域,其运动情况随区域发生变化,其运动过程由几种不同的运动阶段组成.解题方法一、带电粒子在匀强磁场中的圆周运动1.圆心的确定圆心位置的确定通常有以下两种基本方法:(1)已知入射方向和出射方向时,可以过入射点和出射点作垂直于入射方向和出射方向的直线,两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图甲所示,P为入射点,M为出射点).(2)已知入射方向和出射点的位置时,可以过入射点作入射方向的垂线,连线入射点和出射点,作其中垂线,这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图乙所示,P为入射点,M为出射点).2.半径的确定半径的计算一般利用几何知识解直角三角形.做题时一定要作好辅助线,由圆的半径和其他几何边构成直角三角形.由直角三角形的边角关系或勾股定理求解.3.粒子在匀强磁场中运动时间的确定(1)粒子在匀强磁场中运动一周的时间为T,当粒子运动轨迹的圆弧所对应的圆心角为α时,其运动时间t=α360°T(或t=α2πT).确定圆心角时,利用好几个角的关系,即圆心角=偏向角=2倍弦切角.(2)当v一定时,粒子在匀强磁场中运动的时间t=lv,l为带电粒子通过的弧长.二、带电粒子在组合场中的运动1.组合场:电场与磁场各位于一定的区域内,并不重叠,一般为两场相邻或在同一区域电场、磁场交替出现.2.解题时要弄清楚场的性质、场的方向、强弱、范围等.3.要正确进行受力分析,确定带电粒子的运动状态.(1)仅在电场中运动①若初速度v0与电场线平行,粒子做匀变速直线运动;②若初速度v0与电场线垂直,粒子做类平抛运动.(2)仅在磁场中运动①若初速度v0与磁感线平行,粒子做匀速直线运动;②若初速度v0与磁感线垂直,粒子做匀速圆周运动.4.分析带电粒子的运动过程,画出运动轨迹是解题的关键.特别提醒从一个场射出的末速度是进入另一个场的初速度,因此两场界面处的速度(大小和方向)是联系两运动的桥梁,求解速度是重中之重.三、带电粒子在叠加场中的运动1.带电粒子在叠加场中无约束情况下的运动情况分类(1)磁场力、重力并存①若重力和洛伦兹力平衡,则带电体做匀速直线运动.②若重力和洛伦兹力不平衡,则带电体将做复杂的曲线运动,因洛伦兹力不做功,故机械能守恒,由此可求解问题.(2)电场力、磁场力并存(不计重力的微观粒子)①若电场力和洛伦兹力平衡,则带电体做匀速直线运动.②若电场力和洛伦兹力不平衡,则带电体将做复杂的曲线运动,因洛伦兹力不做功,可用动能定理求解问题.(3)电场力、磁场力、重力并存①若三力平衡,一定做匀速直线运动.②若重力与电场力平衡,一定做匀速圆周运动.③若合力不为零且与速度方向不垂直,将做复杂的曲线运动,因洛伦兹力不做功,可用能量守恒或动能定理求解问题.2.带电粒子在叠加场中有约束情况下的运动带电体在复合场中受轻杆、轻绳、圆环、轨道等约束的情况下,常见的运动形式有直线运动和圆周运动,此时解题要通过受力分析明确变力、恒力做功情况,并注意洛伦兹力不做功的特点,运用动能定理、能量守恒定律结合牛顿运动定律求出结果.3.处理带电粒子在叠加场中的运动的基本思路(1)弄清叠加场的组成.(2)进行受力分析,确定带电粒子的运动状态,注意运动情况和受力情况的结合.(3)画出粒子运动轨迹,灵活选择不同的运动规律.○1当带电粒子在叠加场中做匀速直线运动时,根据受力平衡列方程求解.○2当带电粒子在叠加场中做匀速圆周运动时,一定是电场力和重力平衡,洛伦兹力提供向心力,应用平衡条件和牛顿运动定律分别列方程求解.○3当带电粒子做复杂曲线运动时,一般用动能定理或能量守恒定律求解.【易错跟踪训练】易错类型1:对物理概念理解不透彻1.(2020·全国高三课时练习)用洛伦兹力演示仪可以观察电子在磁场中的运动径迹.图(甲)是洛伦兹力演示仪的实物图,图(乙)是结构示意图.励磁线圈通电后可以产生垂直纸面的匀强磁场,励磁线圈中的电流越大,产生的磁场越强.图(乙)中电子经电子枪中的加速电场加速后水平向左垂直磁感线方向射入磁场.下列关于实验现象和分析正确的是()A.仅增大励磁线圈中的电流,电子束径迹的半径变小B.仅升高电子枪加速电场的电压,电子束径迹的半径变小C.仅升高电子枪加速电场的电压,电子做圆周运动的周期将变小D.要使电子形成如图(乙)中的运动径迹,励磁线圈应通以逆时针方向的电流【答案】A【详解】AB.电子在加速电场中加速,由动能定理有:eU=12mv02;电子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力充当向心力,有:e B v0=m2vr,解得:012mv mUreB B e==电压不变,B不变,增加加速电压,电子束形成圆周的半径增大.保持加速电压不变,增加励磁电流,B增大,电子束形成圆周的半径减小,故A正确,B错误;C.电子在磁场中运动的周期:2rTvπ=,与电子的速度无关,与加速电场的大小无关.故C错误;D.若励磁线圈通以逆时针方向的电流,由安培定则知,产生的磁场向外,根据左手定则判断知,电子进入磁场时所受的洛伦兹力向下,电子的运动轨迹不可能是图中所示,同理,可得励磁线圈通以顺时针方向的电流,则能形成结构示意图中的电子运动径迹.故D错误。
北京市崇文区高三物理精编100解答题合集一、解答题1.如图所示,空间充满了磁感应强度为B的匀强磁场其方向垂直纸面向里。
在平面内固定放置一绝缘材料制成的边长为L的刚性等边三角形框架△DEF,DE边中点S处有一带正电的粒子,电量为q,质量为m,现给粒子一个垂直于DE边向下的速度,若粒子每一次与三角形框架的碰撞时速度方向垂直于被碰的边,且碰撞均为弹性碰撞,当速度的大小取某些特殊数值时可使由S点发出的粒子最终又回到S点。
求:(1)若粒子只与三角形框架碰撞两次就回到S点,粒子的速度大小。
(2)若S点不在DE边的中点,而是距D点的距离DS=L/4,仍然使粒子能回到S点,求满足条件的粒子的速度大小。
2.U形管两臂粗细不同,开口向上,封闭的粗管横截面积是开口的细管的三倍,管中装入水银,大气压为76 cmHg.开口管中水银面到管口距离为11 cm,且水银面比封闭管内高4 cm,封闭管内空气柱长为11 cm,如图所示.现在开口端用小活塞封住,并缓慢推动活塞,使两管液面相平,推动过程中两管的气体温度始终不变,试求:(1)粗管中气体的最终压强;(2)活塞推动的距离.3.如图所示,在风洞实验室里,光滑直细杆倾斜放置,一小球穿在细杆上,风对小球的作用力的方向水平向右,作用力的大小与吹到小球表面的风速大小成正比。
当细杆与水平面之间的倾角为45°、风速为v0时,小球与细杆保持相对静止。
重力加速度为g。
(1)若风速从v0开始以加速度α均匀增大,要保持小球与细杆相对静止,求细杆的倾角θ的正切值随时间t变化的关系式。
(2)若细杆倾角调整为45°+α,风以速度v0吹到小球上,小球会沿细杆加速下滑,并在T时间内从静止开始下滑了L的距离,则α应满足怎样的关系式?(不计小球在斜杆上的运动引起空气阻力的变化)4.折射率为的二棱镜ABC截面如图所示,其中∠A=90°,∠B=30°,AC边长为2a,将单色光从AB边上的某点射入棱镜,其折射光在AC中点发生全反射并垂直于BC面射出棱镜,光在真空中速度为c,求:(1)画出单色光从进入到离开三棱镜的光路图并标出进入棱镜时的入射角和折射角的大小;(2)计算单色光在棱镜中传播的时间。
易错点11 功、功率、动能定理及其应用易错总结1.选取不同的参考系时,物体产生的位移可能不同,用公式求出的功就存在不确定性。
因此在高中阶段计算功时,一般以地面为参考系。
2.判断力对物体是否做功时,不仅要看力和位移,还要注意力与位移之间的夹角,小于900做正功,大于90°做负功。
(3.计算某个力的功时,要注意这个力是否始终作用在物体上,也就是说要注意力和位移的同时性。
4.能量是标量,动能只有正值没有负值,最小值为零。
5.重力势能具有相对性,是因为高度具有相对性,因此零势能面的选择尤为重要。
6.势能的正、负不表示方向,只表示大小。
7.比较两物体势能大小时必须选同一零势能面。
8.物体势能大小与零势能面的选取有关,但两位置的势能之差与零势能面的选取无关。
9.重力做功与路径无关,只与始末位置有关。
10.求合力的总功时要注意各个功的正负,进行代数求和。
11.功能变化量一定是末动能减初动能。
12.要严格按动能定理的一般表达形式列方程,即等号的一边是合力的总功,另一边是动能变化量(末减初)13.为了忽略空气阻力.在描述对物体的要求时应该说“质量大,体积小”.即较小的大密度重物,不能只说成“密度大”。
14.用自由落体法验证机械能守恒定律实验中来瞬时速度要用纸带来求,而不能由gh v 2 来求。
15.功率表示的是做功的快慢,而不是做功的多少。
16.汽车的额定功率是其正常工作时的最大功率,实际功率可以小于或等于额定功率。
17.功率和效率是两个不同的概念,二者无必然的联系,功率大的效率不一定高,效率高的功率也不一定大。
(效率一定小于100%)18.在计算汽车匀加速运动可维持的时同时,如果用汽车在水平路门上的最大速度除以加速度这种方法即认为汽车可以一直保持匀加速直至达到最大速度的观点,是错误的。
因为有额定功率限制,功率不能无限增大;实际上当汽车匀加速运动达最大功率时,牵引力开始减小,做加速度减小的加速运动,直到牵引力等于阻力,达到最大速度。
易错点02 运动图像 追击相遇问题易错总结1.物体的速度大小不变时,加速度不一定为零(运动方向可能改变)。
2.t v 图上两曲线相交的点,不一定是两物体相遇点,只是两物体在这一时刻速率相等。
若两物体同时刻同地点出发,图像与x 轴围成的面积相等则两者位移相等,即相遇。
3.匀变速运动的各公式都是矢量式,列方程解题时要注意各物理量的方向。
正方向用“+"表示,反方向用“-"表示。
4.位移图像不是物体的运动轨迹,路程图像也不是物体运动轨迹。
(位移图像只能表示直线运动,不能表示曲线运动)5通常取初速度0v 的方向为正方向,但这并不是一定的,也可取与0v 相反的方向为正方向;具体的正方向选取应方便于解题。
6.解图像题前先明确两坐标轴各代表什么物理量,不要把位移图像与速度图像混淆。
7.在汽车刹车问题时,应先判断汽车何时停止运动,不要盲目套用匀减速直线运动公式直接使用已知量求解。
8.追及相遇问题:(更多免费资源关注公众号拾穗者的杂货铺) (1)速度大者减速(如匀减速直线运动)追速度小者(如匀速运动):(2)速度小者加速(如初速度为零的匀加速直线运动)追速度大者(如匀速运动):(3)相遇问题的常见情况:○1同向运动的两物体追及即相遇; ○2相向运动的物体,当各自发生的位移大小和等于开始时两物体的距离时即相遇。
解题方法 1..两种常考题型题型一:识图——通过题目所给图像获取信息此题型往往通过所给图像,求解或判断物体的位移、平均速度、加速度等,还可以比较两个物体的运动,难度大的还要根据图像斜率来判断运动情况。
题型二:选图——根据题目情景选择物理图像此题型是根据题目情景或结合函数解析式选择物理图像。
2.运动图像要点分析类别 t x -图像t v -图像t a -图像纵轴 位移 速度 加速度 横轴 时间时间时间线运动物体的位移与时间的关系运动物体的速度与时间的关系 运动物体的加速度与时间的关系 某点斜率 表示该点的瞬时速度表示该点的加速度表示该点的加速度的变化率两线交点 表示两物体相遇 表示两物体该时刻速表示两物体该时刻加度相同速度相同 面积无意义线和横轴所围面积表示物体运动的位移线和横轴所围面积表示物体的速度变化量 纵轴截距表示0=t 时的位移表示0=t 时的速度表示0=t 时的加速度【易错跟踪训练】易错类型1:逻辑推理不严密1.在人工智能机器人跑步比赛中,0t =时两机器人位于同一起跑线上,机器人甲、乙运动的速度-时间图像如图所示,则下列说法正确的是( )A .机器人乙起跑时,机器人甲正好跑了2mB .机器人乙从起跑开始,经3s 后刚好追上机器人甲C .机器人甲、乙相遇之前的最大距离为4mD .机器人乙超过机器人甲后,甲、乙可能再次相遇 【答案】B 【详解】A .根据v —t 图像与t 轴所围面积表示位移,可知机器人乙在2s t =时起跑,此时,机器人甲跑过的距离121m 2x m ⨯== 选项A 错误;B .机器人乙起跑3s 后,甲通过的位移531m 4m 2x +=⨯= 乙通过的位移132m 4m 2x +=⨯= 可知x x =乙甲说明机器人乙追上甲,选项B 正确;C .两机器人在速度相等(即3s t =)时相距最远,两者间的最大距离等于03s ~内的位移之差,则max 1211m m 1.5m 22x ⨯⨯=+= 选项C 错误;D .机器人乙超过机器人甲后,乙的速度总比甲的大,则甲、乙不可能再次相遇,选项D 错误。
第一章质点的运动例1汽车以10 m/s的速度行使5分钟后突然刹车;如刹车过程是做匀变速运动,加速度大小为5m/s2 ,则刹车后3秒钟内汽车所走的距离是多少例2气球以10m/s的速度匀速竖直上升,从气球上掉下一个物体,经17s到达地面;求物体刚脱离气球时气球的高度;g=10m/s2例3经检测汽车A的制动性能:以标准速度20m/s在平直公路上行使时,制动后40s停下来;现A在平直公路上以20m/s的速度行使发现前方180m处有一货车B以6m/s的速度同向匀速行使,司机立即制动,能否发生撞车事故例4如图1-7所示,一人站在岸上,利用绳和定滑轮,拉船靠岸,在某一时刻绳的速度为v,绳AO段与水平面夹角为θ,不计摩擦和轮的质量,则此时小船的水平速度多大例5一条宽为L的河流,河水流速为v1,船在静水中的速度为v2,要使船划到对岸时航程最短,船头应指向什么方向最短航程是多少例6有一个物体在h高处,以水平初速度v0抛出,落地时的速度为v1,竖直分速度为v y,下列公式能用来计算该物体在空中运动时间的是例7一个物体从塔顶落下,在到达地面前最后一秒内通过的位移为整个位移的9/25,求塔例8正在距地面Rm高空水平匀速飞行的飞机,每隔1s释放一个小球,先后共释放5个,不计空气阻力,则A.这5个小球在空中排成一条直线B.这5个小球在空中处在同一抛物线上C.在空中,第1,2两个球间的距离保持不变D.相邻两球的落地间距相等例9物块从光滑曲面上的P点自由滑下,通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上的Q点,若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来,使传送带随之运动,如图1-16所示,再把物块放到P点自由滑下则A.物块将仍落在Q点B.物块将会落在Q点的左边C.物块将会落在Q点的右边D.物块有可能落不到地面上第二章牛顿定律例1甲、乙两人手拉手玩拔河游戏,结果甲胜乙败,那么甲乙两人谁受拉力大例2如图2-1所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向上共受三个力,F1,F2和摩擦力,处于静止状态;其中F1=10N,F2=2N;若撤去力F1则木块在水平方向受到的合外力为向左向右向左例3 如图2-2所示水平放置的粗糙的长木板上放置一个物体m,当用于缓慢抬起一端时,木板受到的压力和摩擦力将怎样变化例4如图2-9物体静止在斜面上,现用水平外力F推物体,在外力F由零逐渐增加的过程中,物体始终保持静止,物体所受摩擦力怎样变化例5 如图2-12,m和M保持相对静止,一起沿倾角为θ的光滑斜面下滑,则M和m间的摩擦力大小是多少例6 如图2-17物体A叠放在物体B上,B置于光滑水平面上;A,B质量分别为m A=6kg,m B=2kg,A,B之间的动摩擦因数μ=,开始时F=10N,此后逐渐增加,在增大到45N的过程中,则例7 如图2-20,用绳AC和 BC吊起一重物,绳与竖直方向夹角分别为30°和60°,AC绳能承受的最大的拉力为150N,而BC绳能承受的最大的拉力为100N,求物体最大重力不能超过多少例8 如图2-22质量为M,倾角为α的楔形物A放在水平地面上;质量为m的B物体从楔形物的光滑斜面上由静止释放,在B物体加速下滑过程中,A物体保持静止;地面受到的压力多大例9 如图2-25天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的两个质量相同的小球;两小球均保持静止;当突然剪断细绳时,上面小球A与下面小球B的加速度为A.a1=g a2=g B.a1=g a2=g C.a1=2g a2=0 D.a1=0 a2=g例10 如图2-28,有一水平传送带以2m/s的速度匀速运动,现将一物体轻轻放在传送带上,若物体与传送带间的动摩擦因数为,则传送带将该物体传送10m的距离所需时间为多少例11 如图2-30,一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都可以不计,盘内放一个物体P 处于静止;P的质量为12kg,弹簧的劲度系数k=800N/m;现给P施加一个竖直向上的力F,使P 从静止开始向上做匀加速运动;已知在前内F是变化的,在以后F是恒力,则F的最小值是多少,最大值是多少第三章机械能例1 如图3-1,小物块位于光滑斜面上,斜面位于光滑水平地面上,在小物块沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力A.垂直于接触面,做功为零B.垂直于接触面,做功不为零C.不垂直于接触面,做功为零D.不垂直于接触面,做功不为零例2 以20m/s的初速度,从地面竖直向上势出一物体,它上升的最大高度是18m;如果物体在运动过程中所受阻力的大小不变,则物体在离地面多高处,物体的动能与重力势能相等;g=10m/s2例3 如图3-6,质量为M的木块放在光滑水平面上,现有一质量为m的子弹以速度v0射入木块中;设子弹在木块中所受阻力不变,大小为f,且子弹未射穿木块;若子弹射入木块的深度为D,则木块向前移动距离是多少系统损失的机械能是多少例4 如图3-9一质量为M、长为l的长方形木板B放在光滑的水平地面上,在其右端放一质量为m的小木块A,m<M;现以地面为参考系,给A和B以大小相同,方向相反的初速度,使A开始向左运动,B开始向右运动,但最后A刚好没有滑离B板;求小木块A向左运动到达最远处对地离出发点的距离;例5下列说法正确的是A.合外力对质点做的功为零,则质点的动能、动量都不变B.合外力对质点施的冲量不为零,则质点动量必将改变,动能也一定变C.某质点受到合力不为零,其动量、动能都改变D.某质点的动量、动能都改变,它所受到的合外力一定不为零;例6物体m从倾角为α的固定的光滑斜面由静止开始下滑,斜面高为h,当物体滑至斜面底端,重力做功的瞬时功率为例7一列火车由机车牵引沿水平轨道行使,经过时间t,其速度由0增大到v;已知列车总质量为M,机车功率P保持不变,列车所受阻力f为恒力;求:这段时间内列车通过的路程;例8如图3-13,质量分别为m和2m的两个小球A和B,中间用轻质杆相连,在杆的中点O处有一固定转动轴,把杆置于水平位置后释放,在B球顺时针摆动到最低位置的过程中A.B球的重力势能减少,动能增加,B球和地球组成的系统机械能守恒B.A球的重力势能增加,动能也增加,A球和地球组成的系统机械能不守恒;C.A球、B球和地球组成的系统机械能守恒D.A球、B球和地球组成的系统机械不守恒例9:如图3-16所示劲度系数为k1的轻质弹簧分别与质量为m1,m2的物体1,2,栓接系数为k2的轻弹簧上端与物体2栓接,下端压在桌面上不栓接;整个系统处于平衡状态,现施力将物体1缓慢地竖直上提,直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面,在此过程中,物体2的重力势能增大了多少物体1的重力势能增大了多少例10如图3-18所示,轻质弹簧竖直放置在水平地面上,它的正上方有一金属块从高处自由下落,从金属块自由下落到第一次速度为零的过程中A.重力先做正功,后做负功B.弹力没有做正功C.金属块的动能最大时,弹力与重力相平衡D.金属块的动能为零时,弹簧的弹性势能最大;第四章圆周运动例1假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍,仍做圆周运动,则A.根据公式v=ωr,可知卫星运动的线速度增大到原来的2倍;D.根据上述选项B和C给出的公式,可知卫星运动的线速度将减例2一内壁光滑的环形细圆管,位于竖直平面内,环的半径为R比细管的半径大得多,圆管中有两个直径与细管内径相同的小球可视为质点;A球的质量为m1, B球的质量为m2;它们沿环形圆管顺时针运动,经过最低点时的速度都为v0;设A球运动到最低点时,球恰好运动到最高点,若要此时两球作用于圆管的合力为零,那么m1,m2,R与v0应满足关系式是;例3从地球上发射的两颗人造地球卫星A和B,绕地球做匀速圆周运动的半径之比为R A∶R B=4∶1,求它们的线速度之比和运动周期之比;例4使一小球沿半径为R的圆形轨道从最低点上升,那么需给它最小速度为多大时,才能使它达到轨道的最高点第七章热学例1 设一氢气球可以自由膨胀以保持球内外的压强相等,则随着气球的不断升高,因大气压强随高度而减小,气球将不断膨胀;如果氢气和大气皆可视为理想气体,大气的温度、平均摩尔质量以及重力和速度随高度变化皆可忽略,则氢所球在上升过程中所受的浮力将______填“变大”“变小”“不变”例2 如图7-1所示,已知一定质量的理想气体,从状态1变化到状态2;问:气体对外是否做功例3 一定质量的理想气体的三个状态在V-T图上用A,B,C三个点表示,如图7-3所示;试比较气体在这三个状态时的压强p A,p B,p C的大小关系有:A.p C>p B>p CB.p A<p C<p BC.p C>p A>p BD.无法判断;例4 如图7-5,A,B是体积相同的气缸,B内有一导热的、可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞C,D为不导热的阀门;起初,阀门关闭,A内装有压强p1=×105a温度T1=300K的氮气;B内装有压强P2=×105Pa,温度T2=600K的氧气;打开阀门D,活塞C向右移动,最后达到平衡,以V1和V2分别表示平衡后氮气和氧气的体积,则V1∶V2=______假定氧气和氮气均为理想气体,并与外界无热交换,连接气缸的管道体积可忽略例5 如图7-6所示,一个横截面积为S的圆筒型容器竖直放置,金属圆板A的上表面是水平的,下表面是倾斜的,下表面与水平面的夹角为θ,圆板的质量为M,不计圆板A与容器内壁之间的摩擦,若大气压强为P0,则被圆板封闭在容器中气体的压强p等于例6 如图7-9所示,在一个圆柱形导热的气缸中,用活塞封闭了一部分空气,活塞与气缸壁间是密封而光滑的,一弹簧秤挂在活塞上,将整个气缸悬吊在天花板上;当外界气温升高大气压不变时,A.弹簧秤示数变大B.弹簧秤示数变小C.弹簧秤示数不变D.条件不足,无法判断例7 如图7-12所示,两端封闭、粗细均匀的细玻璃管,中间用长为h的水银柱将其分为两部分,分别充有空气,现将玻璃管竖直放置,两段空气柱长度分别为l1,l2,已知l1>l2,如同时对它们均匀加热,使之升高相同的温度,这时出现的情况是:A.水银柱上升B.水银柱下降C.水银柱不动D.无法确定例8 把一根两端开口带有活塞的直管的下端浸入水中,活塞开始时刚好与水面平齐,现将活塞缓慢地提升到离水面H=15m高处,如图7-13所示,求在这过程中外力做功为多少已知活塞面积S=,大气压户p0=×105Pa,活塞的厚度和质量不计,取g=10m/s2例9 如图7-14所示,A,B两容器容积相同,用细长直导管相连,二者均封入压强为户,温度为T的一定质量的理想气体,现使A内气体温度升温至T',稳定后A容器的压强为多少例10 一端封闭一端开口,内径均匀的直玻璃管注入一段60mm的水银柱,当管水平放置达到平衡时,闭端空气柱长140mm,开口端空气柱长140mm,如图7-16所示;若将管轻轻倒转后再竖直插入水银槽内,达到平衡时,管中封闭端空气柱A长133mm,如图7-17所示设大气压强为×105Pa760mmHg,温度保持不变,求槽中水银进入管中的长度H=例11 如图7-18所示,一根一端封闭的玻璃管,当l=0.96m,内有一段长h1=0.20m的水银柱;当温度为t1=27℃,开口端竖直向上时,封闭空气柱h2=0.60m;问温度至少升到多高时,水银柱才能从管中全部溢出外界大气压相当于l0=0.76m高的水银柱产生的压强错解原因上述解答中有一个错误,就是存在“潜在假设”;即认为:水银柱在外溢过程中,气体体积越大,对应温度越高,当气体充满整个玻璃管即水银全部溢出时,所对应的温度是最高的;事实是:例14圆柱形气缸筒长2l,截面积为S,缸内有活塞,活塞可以沿缸壁无摩擦不漏气的滑动,气缸置于水平面上,缸筒内有压强为p0,温度为T0的理想气体,气体体积恰好占缸筒容积的一半,如图7-25所示;此时大气压也是p0,弹簧的劲度系数为k,气缸与地面的最大静摩擦力为f,求:1当kl<f,对气缸缓慢加热到活塞移至缸筒口时,气缸内气体温度是多少2当kl>f,对气缸缓慢加热到活塞移至缸筒口时,气缸内气体的温度又是多少例16容积V=201的钢瓶充满氧气后,压强为p=30个大气压,打开钢瓶阀门,让氧气分装到容积为V'=51的小瓶子中去;若小瓶子已抽成真空,分装到小瓶中的氧气压强均为P'=2个大气压;在分装过程中无漏气现象,且温度保持不变,那么最多可能装的瓶数是:A.4瓶 B.50瓶C.56瓶 D.60瓶例18下列说法中正确的是A.温度低的物体内能小B.温度低的物体分子运动的平均速率小C.做加速运动的物体,由于速度越来越大,因此物体分子的平均动能越来越大D.外界对物体做功时,物体的内能不一定增加例20将一装有压缩空气的金属瓶的瓶塞突然打开,使压缩空气迅速跑出,当瓶内气体压强降至等于大气压p0时,立即盖紧瓶塞,过一段时间后,瓶内压强将:设瓶外环境温度不变A.仍为p0 B.大于p0C.小于p0 D.无法确定第八章电场例1如图8-1所示,实线是一个电场中的电场线,虚线是一个负检验电荷在这个电场中的轨迹,若电荷是从a处运动到b处,以下判断正确的是:A.电荷从a到b加速度减小B.b处电势能大C.b处电势高D.电荷在b处速度小例2将一电量为q=2×106C的点电荷从电场外一点移至电场中某点,电场力做功4×10-5J,求A点的电势;例3点电荷A和B,分别带正电和负电,电量分别为4Q和Q,在AB连线上,如图8-2,电场强度为零的地方在A.A和B之间 B.A右侧C.B左侧D.A的右侧及B的左侧例4如图8-3所示,Q A=3×10-8C,Q B=-3×10-8C,A,B两球相距5cm,在水平方向外电场作用下,A,B保持静止,悬线竖直,求A,B连线中点场强;两带电小球可看作质点例5在电场中有一条电场线,其上两点a和b,如图8-4所示,比较a,b两点电势高低和电场强度的大小;如规定无穷远处电势为零,则a,b处电势是大于零还是小于零,为什么例6如图8-5所示,把一个不带电的枕型导体靠近带正电的小球,由于静电感应,在a,b端分别出现负、正电荷,则以下说法正确的是:A.闭合K1,有电子从枕型导体流向地B.闭合K2,有电子从枕型导体流向地C.闭合K1,有电子从地流向枕型导体D.闭合K2,没有电子通过K2例7如图8-6所示,两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支座上,两球心间的距离为l,为球半径的3倍;若使它们带上等量异种电荷,使其电量的绝对值均为Q,那么,a、b两球之间的万有引力F引库仑力F库分别为:例8如图8-7中接地的金属球A的半径为R,A点电荷的电量Q,到球心距离为r,该点电荷的电场在球心O处的场强等于:例9如图8-8所示,当带正电的绝缘空腔导体A的内部通过导线与验电器的小球B连接时,问验电器是否带电例12 如图8-11所示,质量为m,带电量为q的粒子,以初速度v0,从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中,粒子通过电场中B点时,速率v B=2v0,方向与电场的方向一致,则A,B两点的电势差为:例13 在边长为30cm的正三角形的两个顶点A,B上各放一个带电小球,其中Q1=4×10-6 Q2=-4×10-6C,求它们在三角形另一顶点C处所产生的电场强度;例14 置于真空中的两块带电的金属板,相距1cm,面积均为10cm2,带电量分别为Q1=2×10-8C,Q2=-2×10-8C,若在两板之间的中点放一个电量q=5×10-9C的点电荷,求金属板对点电荷的作用力是多大例15 如图8-14,光滑平面上固定金属小球A,用长l0的绝缘弹簧将A与另一个金属小球B连接,让它们带上等量同种电荷,弹簧伸长量为x1,若两球电量各漏掉一半,弹簧伸长量变为x2,则有:例16 有两个带电量相等的平行板电容器A和B,它们的正对面积之比S A∶S B=3∶1,板长之比∶l A∶l B=2∶1,两板距离之比d A∶d B=4∶1,两个电子以相同的初速度沿与场强垂直的方向分别射入两电容器的匀强电场中,并顺利穿过电场,求两电子穿越电场的偏移距离之比;例18 在平行板电容器之间有匀强电场,一带电粒子以速度v垂直电场线射入电场,在穿越电场的过程中,粒子的动能由E k增加到2E k,若这个带电粒子以速度2v垂直进入该电场,则粒子穿出电场时的动能为多少例20 如图8-20电路中,电键K1,K2,K3,K4均闭合,在平行板电容器C的极板间悬浮着一带电油滴P,1若断开K1,则P将__________;2若断开K2,则P将________;3若断开K3,则P将_________;4若断开K4,则P将_______;例21 一个质量为m,带有电荷-q的小物块,可在水平轨道Ox上运动,O端有一与轨道垂直的固定墙,轨道处于匀强电场中,场强大小为E,方向沿Ox轴正方向,如图8-21所示,小物体以初速v0从x0沿Ox轨道运动,运动时受到大小不变的摩擦力f作用,且f<qE;设小物体与墙碰撞时不损失机械能且电量保持不变;求它在停止运动前所通过的总路程s;例22 1000eV的电子流在两极板中央斜向上方进入匀强电场,电场方向竖直向上,它的初速度与水平方向夹角为30°,如图8-22;为了使电子不打到上面的金属板上,应该在两金属板上加多大电压U例23 如图8-23,一个电子以速度v0=×106m/s和仰角α=45°从带电平行板电容器的下板边缘向上板飞行;两板间场强E=×104V/m,方向自下向上;若板间距离d=×10-2m,板长L=10cm,问此电子能否从下板射至上板它将击中极板的什么地方第九章稳恒电流例1 如图9-1所示电路,已知电源电动势ε=,内电阻r=Ω,固定电阻R1=2Ω,R2=3Ω,R3是阻值为5Ω的滑动变阻器;按下电键K,调节滑动变阻器的触点,求通过电源的电流范围;例2 如图9-14所示, 已知电源电动势ε=20V,内阻r=1Ω,当接入固定电阻R=4Ω时,电路中标有“3V ”的灯泡L和内阻r′=Ω的小型直流电动机恰能正常工作,求1电路中的电流强度2电动机的额定工作电压3电源的总功率例3 如图9-16,外电路由一个可变电阻R和一个固定电阻R0串联构成,电源电动势为ε,电源内阻为r,问:R调到什么时候,R0上将得到最大功率;例4 输电线的电阻共计10Ω,输送的电功率是100kw,用400V的低压送电,输电线上发热损失的功率是多少kw改用10kV的高压送电,发热功率损失又是多少kw例5 图9-18所示,为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需要的器材实物图,器材规格如下:1待测电阻R X约100Ω2直流毫安表量程0~10mA,内阻50Ω3直流电压表量程0~3V,内阻5kΩ4直流电源输出电压4V,允许最大电流1A5滑动变阻器阻值范围0~15Ω,允许最大电流1A6电键一个,导线若干条;根据器材的规格和实验要求,在本题的实物图上连线;例6 如图9-28所示电路的三根导线中有一根是断的;电源电阻器R1·R2及另外两根导线都是好的;为了查出断导线,某学生想先用万用表的红表笔连接在电源的正极a,再将黑表笔分别连接在电阻器R l的b端和R2的c端,并观察万用表指针的示数;在下列选挡中,符合操作规程的是:A.直流10V挡 B.直流0.5A挡C.直流挡 D.欧姆挡第十章磁场例1 如图10-1所示,螺线管两端加上交流电压,沿着螺线管轴线方向有一电子射入,则该电子在螺线管内将做:A.加速直线运动 B.匀速直线运动C.匀速圆周运动 D.简谐运动例2 如图10-2,条形磁铁平放于水平桌面上,在它的正中央上方固定一根直导线,导线与磁场垂直,现给导线中通以垂直于纸面向外的电流,则下列说法正确的是:A.磁铁对桌面的压力减小B.磁铁对桌面的压力增大C.磁铁对桌面的压力不变D.以上说法都不可能例3 如图10-5所示,水平放置的扁平条形磁铁,在磁铁的左端正上方有一线框,线框平面与磁铁垂直,当线框从左端正上方沿水平方向平移到右端正上方的过程中,穿过它的磁通量的变化是:A.先减小后增大B.始终减小C.始终增大D.先增大后减小例4 质量为m的通电导体棒ab置于倾角为θ的导轨上,如图10-7所示;已知导体与导轨间的动摩擦因数为μ,在图10-8所加各种磁场中,导体均静止,则导体与导轨间摩擦力为零的可能情况是:例5有一自由的矩形导体线圈,通以电流I′;将其移入通以恒定电流I的长直导线的右侧;其ab与cd边跟长直导体AB在同一平面内且互相平行,如图10-9所示;试判断将该线圈从静止开始释放后的受力和运动情况;不计重力例6 如图10-11所示,用绝缘丝线悬挂着的环形导体,位于与其所在平面垂直且向右的匀强磁场中,若环形导体通有如图所示方向的电流I,试判断环形导体的运动情况;例7设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,如图10-12所示,已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C点是运动的最低点,忽略重力,以下说法正确的是:A.这离子必带正电荷B.A点和B点位于同一高度C.离子在C点时速度最大D.离子到达B点时,将沿原曲线返回A点例8摆长为ι的单摆在匀强磁场中摆动,摆动平面与磁场方向垂直,如图10-14所示;摆动中摆线始终绷紧,若摆球带正电,电量为q,质量为m,磁感应强度为B,当球从最高处摆到最低处时,摆线上的拉力T多大例9 如图10-16所示,带负电的粒子垂直磁场方向进入圆形匀强磁场区域,出磁场时速度偏离原方向60°角,已知带电粒子质量m=3×10-20kg,电量q=10-13C,速度v0=105m/s,磁场区域的半径R=3×10-1m,不计重力,求磁场的磁感应强度;错解原因例10如图10-18所示,带电粒子在真空环境中的匀强磁场里按图示径迹运动;径迹为互相衔接的两段半径不等的半圆弧,中间是一块薄金属片,粒子穿过时有动能损失;试判断粒子在上、下两段半圆径迹中哪段所需时间较长粒子重力不计例11 如图10-19所示,空中有水平向右的匀强电场和垂直于纸面向外的匀强磁场,质量为m,带电量为+q的滑块沿水平向右做匀速直线运动,滑块和水平面间的动摩擦因数为μ,滑块与墙碰撞后速度为原来的一半;滑块返回时,去掉了电场,恰好也做匀速直线运动,求原来电场强度的大小;例12 如图10-20所示,一块铜块左右两面接入电路中;有电流I自左向右流过铜块,当一磁感应强度为B的匀强磁场垂直前表面穿入铜块,从后表面垂直穿出时,在铜块上、下两面之间产生电势差,若铜块前、后两面间距为d,上、下两面间距为l;铜块单位体积内的自由电子数为n,电子电量为e,求铜板上、下两面之间的电势差U为多少并说明哪个面的电势高;例13如图10-22所示;在x轴上有垂直于xy平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B;在x轴下方有沿y铀负方向的匀强电场,场强为E;一质最为m,电荷量为q的粒子从坐标原点;沿着y轴正方向射出;射出之后,第3次到达X轴时,它与点O的距离为L,求此粒子射出时的速度v和运动的总路程s,重力不计;例14一个负离子的质量为m,电量大小为q,以速度v0垂直于屏S经过小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中,如图10-25所示;磁感应强度B方向与离子的初速度方向垂直,并垂直于纸面向里;如果离子进入磁场后经过时间t到这位置P,证明:直线OP与离子入射方向之间的夹角θ跟t。
北京市崇文区高考物理易错100题解答题题一、解答题1.近年来我们国家倡导节能减排,促进绿色环保,作为一名公民也要从身边力所能及的小事做起,少开车多骑自行车.一般设计自行车内胎的压强不能高于1.8atm,否则易爆胎,另外自行车长时间骑行,会使内胎温度比外界高5℃,所以夏天充气压强要低点.一辆自行车内胎压强降到1.1atm,在27℃的室温下用200mL的微型打气筒给内胎充气,外界大气压强视为1.0atm,内胎容积3000mL,充气过程视为温度不变、内胎容积不变.则:①将内胎气压充到1.5atm,需要用微型打气筒打多少次?②在室温下充气到1.75atm,能在外界40℃高温下长时间骑行吗?2.如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形轨道在B点衔接,导轨半径为R,一个质量为m的静止物块在A处压缩弹簧,在弹力的作用下获某一向右速度,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能完成半圆周运动到达C点,求:(1)开始时弹簧储存的弹性势能;(2)物块从B到C克服阻力做的功;(3)物块离开C点后落回水平面时的水平距离及动能的大小。
3.如图所示,有一比荷=2×1010C/kg的带电粒子,由静止从Q板经电场加速后,从M板的狭缝垂直直线边界a进入磁感应强度为B=1.2×10-2T的有界矩形匀强磁场区域后恰好未飞出直线边界b,匀强磁场方向垂直平面向里,a、b间距d=2×10-2m(忽略粒子重力与空气阻力)求:(1)带电粒子射入磁场区域时速度v;(2)Q、M两板间的电势差U QM。
4.如图所示,在xOy平面的第一象限有一匀强磁场,方向垂直于纸面向外;在第四象限有一匀强电场,方向平行于y轴向下.一电子以速度v0从y轴上的P点垂直于y轴向右飞入电场,经过x轴上M点进入磁场区域,又恰能从y轴上的Q点垂直于y轴向左飞出磁场已知P点坐标为(0,-L),M点的坐标为(L,0).求(1)电子飞出磁场时的速度大小v(2)电子在磁场中运动的时间t5.如图所示,一汽缸固定在水平地面上,通过活塞封闭有一定质量的理想气体,活塞与缸壁的摩擦可忽略不计,活塞的截面积S=100cm2.活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接,在平台上有另一未知质量的物块B,A的质量为m1=62.5kg,物块与平台间的动摩擦因数μ=0.8.两物块间距为d=10cm.开始时活塞距缸底L1=10cm,缸内气体压强p1等于外界大气压强p0=1×105Pa,温度t1=27 ℃.现对汽缸内的气体缓慢加热,g=10m/s2求:①物块A开始移动时,汽缸内的热力学温度;②物块B恰好开始移动时汽缸内的热力学温度为1200K,求物块B的质量.6.半径为R的玻璃圆柱体,截面如图所示,圆心为O.在同一截面内,两束相互垂直的同种单色光射向圆柱表面的A、B两点,其中一束沿AO方向,∠AOB=30°,玻璃对此单色光的折射率n=.(1)求出B光第一次射出圆柱时的折射角.(本题中当光线射向柱面时,如有折射光线则不考虑反射光线)(2)求两条光线经圆柱体后第一次射出的光线的交点(或延长线的交点)与A点的距离.7.如图所示,在纸面内建立直角坐标系xOy,以第Ⅲ象限内的直线OM(与负x轴成45°角)和正y轴为界,在x<0的区域建立匀强电场,方向水平向左,场强大小E=2 V/m;以直线OM和正x轴为界,在y<0的区域建立垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.1T。
一不计重力的带负电粒子从坐标原点O 沿y轴负方向以v0=2×103m/s的初速度射入磁场。
己知粒子的比荷为q/m=5×104C/kg,求:(1)粒子经过1/4圆弧第一次经过磁场边界时的位置坐标?(2)粒子在磁场区域运动的总时间?(3)粒子最终将从电场区域D点离开电,则D点离O点的距离是多少?8.如图甲所示,倾角的粗糙斜面固定在水平面上,斜面足够长.一根轻弹簧一端固定在斜面的底端,另一端与质量m=1.0kg的小滑块(可视为质点)接触,滑块与弹簧不相连,开始时弹簧处于压缩状态.当t=0时释放滑块,在0~0.24s时间内,滑块的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示.已知弹簧的劲度系数,当t=0.14s时,滑块的速度.g取,,.弹簧弹性势能的表达式为(式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量).求:(1)斜面对滑块摩擦力的大小;(2)t=0.14s时滑块与出发点间的距离d;(3)在0~0.44s时间内,摩擦力做的功W.9.如图所示是一个半球形透明物体的侧视图,现在有一细束单色光沿半径OA方向入射,保持入射方向不变,不考虑光线在透明物体内部的反射.①将细光束平移到距O点处的C点,此时透明体左侧恰好不再有光线射出,求透明体对该单色光的折射率;②若细光束平移到距O点0.5R处,求出射光线与OA轴线的交点距O点的距离.10.如图甲所示,圆盒为质子发射器。
M处是质子出射口。
其正视截面如图乙所示,D为绝缘外壳,整个装置处于真空中,半径为R的金属圆柱A可沿半径向外均匀发射速率为V的低能质子;与A同轴放置的金属网C的半径为3R。
不需要质子射出时,可用磁场将质子封闭在金属网以内;若需要低能质子射出时,可撤去磁场,让质子直接射出;若需要高能质子,撤去磁场,并在A,c间加一径向电场,使其加速后射出。
不考虑A、C的静电感应电荷对质子的作用和质子之间的相互作用,忽略质子的重力和相对论效应,已知质子质量为m,电荷量为e(1)若需要速度为2v的质子通过金属网C发射出来,在A、C间所加电压是多大?(2)若A、C间不加电压,要使由A发射的质子不从金属网C射出,可在金属网内环形区域加垂直于圆盒平面向里的匀强磁场,求所加磁场磁感应强度B的最小值;11.如图所示,在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,有两条相互平行且相距为d的光滑固定金属导轨P1P2P3和Q1Q2Q3,两导轨间用阻值为R的电阻连接,导轨P1P2、Q1Q2的倾角均为θ,导轨P2P3、 Q2Q3在同一水平面上,P2Q2⊥P2 P3,倾斜导轨和水平导轨用相切的小段光滑圆弧连接。
质量为m的金属杆CD从与P2Q2处时的速度恰好达到最大,然后沿水平导轨滑动一段距离后停下。
杆CD始终垂直导轨并与导轨保持良好接触,空气阻力、导轨和杆CD的电阻均不计,重力加速度大小为g,求:(1)杆CD到达P2Q2处的速度大小v m;(2)杆CD沿倾斜导轨下滑的过程通过电阻R的电荷量q1以及全过程中电阻R上产生的焦耳热Q;(3)杆CD沿倾斜导轨下滑的时间Δt1及其停止处到P2Q2的距离s。
12.一内外半径分别为R1和R2的空心玻璃圆柱体的横截面如图所示,已知玻璃的折射率为n,真空中光速为c。
(i)当R2=2R1,n=时,入射光线a的折射光恰好与圆柱体的内表面相切,求a光线在外表面的入射角。
(ii)当R1、R2和折射率n满足一定的关系时,与外圆相切的入射光线b的折射光线也恰好与圆柱体的内表面相切,求光从外表面到达内表面的传播时间。
13.如图所示,光滑半圆形轨道MNP竖直固定在水平面上,直径MP垂直于水平面,轨道半径R=0.5 m。
质量为m1的小球A静止于轨道最低点M,质量为m2的小球B用长度为2R的细线悬挂于轨道最高点P。
现将小球B向左拉起,使细线水平,以竖直向下的速度v0=4 m/s释放小球B,小球B与小球A碰后粘在一起恰能沿半圆形轨道运动到P点。
两球可视为质点,g=10 m/s2,试求:(1)B球与A球相碰前的速度大小;(2)A、B两球的质量之比m1∶m2。
14.如图所示,固定的光滑圆弧面与质量为6kg的小车C的上表面平滑相接,在圆弧面上有一个质量为2kg的滑块A,在小车C的左端有一个质量为2kg的滑块B,滑块A与B均可看做质点.现使滑块A从距小车的上表面高h=1.25m处由静止下滑,与B碰撞后瞬间粘合在一起共同运动,最终没有从小车C上滑出.已知滑块A、B与小车C的动摩擦因数均为μ=0.5,小车C与水平地面的摩擦忽略不计,取g=10m/s2.求:(1)滑块A与B弹性碰撞后瞬间的共同速度的大小;(2)小车C上表面的最短长度.15.已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R,空气平均摩尔质量为M,阿伏伽德罗常数为N A,地面大气压强为p0,重力加速度大小为g.①估算地球大气层空气的分子数n②求空气分子之间的平均距离d(大气总体积可看着V=4πR2h)16.如图所示,完全相同的导热活塞A、B用轻杆连接,一定质量的理想气体被活塞A、B分成I、II两部分,封闭在导热性能良好的气缸内,活塞A与气缸底部的距离=10 cm。
初始时刻,气体II的压强与外界大气压强相同,温度T1=300 K。
已知活塞A、B的质量均为m=1 kg,横截面积均为S=10 cm2,外界大气压强p0=1×105 Pa,取重力加速度g=10 m/s2,不计活塞与气缸之间的摩擦且密封良好。
现将环境温度缓慢升高至T2=360 K,求此时:①活塞A与气缸底部的距离;②气体II的压强;③轻杆对活塞B作用力的大小。
17.一列沿x轴负方向传播的简谐横波,在t=0时刻的波形图如图所示,此时坐标为(1,0)的质点刚好开始振动,在时刻,P质点在t=0时刻首次位于波峰位置。
Q点的坐标是(-3,0),求:(i)这列波的传播速度;(ii)质点Q第三次位于波峰的时刻。
18.某水银气压计的玻璃管顶端高出水银槽液面 1m,如图所示,因上部混入少量空气,使其示数不准,当气温为 27℃,实际气压为 76cmHg 时,该气压计示数为 70cmHg.①在相同气温下,若用该气压计测量气压,测得示数为 71cmHg,则实际气压应为多少?②若在气温为-3℃时,用该气压计测得气压示数仍为 70cmHg,则实际气压应为多少?19.如图所示,某透明介质的截面由直角三角形AOC和圆心为O、半径为R的四分之一圆BOC组成,其中∠OAC=53°.现让一组平行光由AB边上OD部分垂直射介质。
已知该介质的折射率n=,光在真空中的传播速度为c,si n53°=0.8,cos53°=0.6。
(i)若让这组平行光均能从BC边出射,求这组平行光的最大宽度;(ii)若OD=0.6R,由D点人射的光线将途经AC边上E点,且AE=0.65R,求该光线在介质中的传播时间。
(结果可用根号表示)20.如图所示,x轴正方向有以(0,0.10m)为圆心、半径为r=0.10m的圆形磁场区域,磁感应强度B=2.0×10-3T,方向垂直纸面向里。
PQ为足够大的荧光屏,在MN和PQ之间有方向竖直向下、宽度为2r 的匀强电场(MN与磁场的右边界相切)。
粒子源中有带正电的粒子不断地由静止电压U=800V的加速电场加速。