(圆梦高考)2014高考物理 五一冲刺练3
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物理部分 物理参考答案和评分标准 A卷 题号1415161718192021答案BDCBDABCBDAD B卷 题号1415161718192021答案BCDBCABCCDAD 22.(1)(3分)BCD 设滑块由桌面落到地面的时间为t,第一次实验时d1=v1tH=gt2 第二次实验时d2=v2t且由N到M,由动能定理-μmgL=m-m 解得μ=,因此还需要测量d1、d2、H. r1-r2 (1分) ②2.0 (2分) 4.0 (2分) ③不变 (2分) 偏大 (2分) 24.(13分)(1)圆筒边缘线速度与物块前进速度大小相同 根据v=ωR=Rβt,线速度与时间成正比 物块做初速为零的匀加速直线运动 (分) (2)由(1)问分析结论,物块加速度为a=Rβ (分) 根据物块受力,由牛顿第二定律得 T-μmg=ma (2分) 则细线拉力为 T=μmg+mRβ (1分) (3)对整体运用动能定理,有 W电+Wf= (分) 其中Wf=-μmgs=-μmg (分) 则电动机做的功为 W电=μmg + (分) 设a、c到达y轴时间差为t0,由运动的对称性可知,它们离开磁场到达y轴的时间相等,在磁场中a转过300的圆心角,时间,(1分) c转过1500的圆心角,时间,(1分) 又,(1分) (1分) 故 (1分) (2)电子在磁场中运动 (2分) 电场中由动能定理 (2分) (2分) (3)电子离开电场再次返回磁场的轨迹如图所示,坐标为((-2l0,2l0) 由运动的对称性可知a、c同时到达, (1分) 三者在磁场中的时间都是半周期,电场中的时间也相等,差别在无场区. b在无场区用时 (1分) a、c在无场区用时 (1分) 故b先到达,时间差 (1分) 33.分 ACE (2)(9分)① …2分…1分②设活塞下移的距离为h cm,由玻意尔定理, 对右管封闭气体 …2分 …2分 …2分h=6.6cm …1分34.(1)分 (2)(9分)①由题意可知,光线射向AC面恰好发生全反射,反射光线垂直于BC面从棱镜射出,光路图如下图. 设该透明物质的临界角为C,由几何关系可知…1分 …1分 …1分 ②介质Ⅰ中光速…1分 …1分 Ⅱ中光速…1分,…1分Ⅱ中用时…1分…1分35.(1)(分)BE ()(9分) 2分v1,有 2分 2分 2分 1分 : :B Ⅰ Ⅱ θ θ θ E a c b P O Q y x θ θ E a c b P O Q y xC A O P Q M。
2014年5月高考物理最后冲刺精品押题及答案解析1、如图所示,有一质量不计的杆AO,长为R,可绕A自由转动.用绳在O点悬挂一个重为G的物体,另一根绳一端系在O点,另一端系在圆弧形墙壁上的C点.当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB移动过程中(保持OA与地面夹角不变),OC绳所受拉力的大小变化情况是()A.逐渐减小B.逐渐增大C.先减小后增大D.先增大后减小答案:C2A.0.6小时B.1.6小时C.4.0小时D.24小时解析:由开普勒行星运动定律可知:=恒量,所以对哈勃望远镜和地球同步卫星有其中r为地球的半径,h1、T1、h2、T2分别表示望远镜到地表的距离、望远镜的周期、同步卫星距地表的距离、同步卫星的周期(24 h),代入数据解得t1=1.6 h,所以本题正确选项为B.答案:B3、图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图,P是平衡位置为x=1m处的质点,Q是平衡位置为x=4m处的质点,图乙为质点Q的振动图象,则()A.t=0.15s时,质点Q的加速度达到负向最大B.t=0.15s时,质点P的运动方向沿y轴负方向C.从t=0.10s到t=0.25s,该波沿x轴正方向传播了6mD.从t=0.10s到t=0.25s,质点P通过的路程为30cm【解析】本题考查简谐运动和简谐波的规律、图象及其应用;意在考查考生利用图象获取信息的能力和应用信息分析判断的能力及其对简谐运动和简谐波的理解.A选项,由题图乙看出,t=0.15s时,质点Q位于负方向的最大位移处,而简谐运动的加速度大小与位移成正比,方向与位移方向相反,所以加速度为正向最大值;B选项中,由题图乙看出,简谐运动的周期为T=0.20s,t=0.10s时,质点Q的速度方向沿y轴负方向,由题图甲可以看出,波的传播方向应该沿x轴负方向,因题图甲是t=0.10s的波形,所以t=0.15s时,经历了0.05s=的时间,题图甲的波形向x轴负方向平移了=2m的距离,如图所示,因波向x 轴负方向传播,则此时P点的运动方向沿y轴负方向;D选项中,由题图甲可以看出,由于t=0.10s时刻质点P不处于平衡位置,故从t=0.10s到t=0.25s质点P通过的路程不是30cm,本题正确选项为B.【答案】 B4、如图所示,竖直放置的固定容器及质量为m的可动光滑活塞P都是不导热的,中间有一导热的固定隔板Q,Q的上下两边盛有温度和体积均相同的同种气体甲和乙,现用外力F将活塞P缓慢向下移动一段距离,则在移动P的过程中()A.外力F对活塞做功,甲的内能不变B.甲传热给乙,乙的内能增加C.甲气体与乙气体相比,甲气体在单位时间内与隔板Q碰撞的分子数一定较少D.甲气体对乙气体传递的热量,大于外界对甲做的功,【答案】 B5、如图所示,半圆形玻璃砖的半径为R,直径为MN,一束白光从Q点以垂直于直径MN 的方向射入半圆环玻璃砖,从玻璃砖的圆弧面射出后,打到光屏上得到由红到紫的彩色光带.已知QM=.如果保持入射光线和光屏的位置不变,而使半圆形玻璃砖沿直径方向向上或向下移动,移动的距离小于,则有()A.半圆形玻璃砖向上移动的过程中,屏上红光最先消失B.半圆形玻璃砖向上移动的过程中,屏上紫光最先消失C.半圆形玻璃砖向下移动的过程中,屏上红光最先消失D.半圆形玻璃砖向下移动的过程中,屏上紫光最先消失【解析】当玻璃砖上移时,从玻璃进入空气的光线的入射角在减小,所以不管哪种色光都不会发生全反射,故A、B错.在向下移动时,由于从玻璃进入空气的光线的入射角在增大,紫光的临界角最小,入射角增大后,先达到紫光的临界角,最后达到红光的临界角.所以紫光首先发生全反射,在屏上消失,故C错,D对.【答案】 D6、某理想变压器原、副线圈的匝数比为55:9,原线圈所接电源电压按图示规律变化,副线圈接有一灯泡,此时灯泡消耗的功率为40W,则下列判断正确的是A.副线圈两端输出的电压为B.原线圈中电流表的示数约为0.18 AC.变压器的输入、输出功率之比为55;9D.原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=220sin100πt(V)解析:根据变压器的原、副线圈的电压之比等于匝数之比,故副线圈两端输出的电压为,A错;根据理想变压器知P1=P2,故有,B选项正确,C错;原线圈两端电压的瞬时值表达式为,D错.只有B选项正确. 答案:B7、一足够大的正方形区域ABCD内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁场应强度为B,其顶点A在直线MN上,且AB、AD与MN的夹角为45°,如图所示,一边长为a的正方形导线框从图示位置沿图示直线MN以速度v匀速穿过磁场区域,以逆时针方向为电流正方向,下图中能够正确表示电流—时间关系的是答案:C8、如图所示,质量分别为m1和m2的两个小球A、B,带有等量异种电荷,通过绝缘轻弹簧相连接,置于绝缘光滑的水平面上。
2014物理五一冲刺圆梦高考13考前冲刺模拟卷三1.已知长直通电导线在其周围某点产生磁场的磁感应强度与该导线中的电流成正比,与该点到导线的距离成反比.如图所示,a、b、c、d四根长直通电导体棒平行放置,它们的横截面构成一个正方形,O为正方形的中心,a、b、d中电流方向垂直纸面向里,c中电流方向垂直纸面向外,电流大小满足:Ia=Ic=Id<Ib,则关于a、b、c、d长直通电导线在O点产生合磁场的方向可能是( )A.由O点指向aOb区域B.由O点指向bOc区域C.由O点指向cOd区域D.由O点指向aOd区域解析a、c两根长直通电导体棒在O点产生合磁场的方向由O指向d;b、d两根长直通电导体棒在O点产生合磁场的方向由O指向a;a、b、c、d四根长直通电导体棒在O点产生合磁场的方向可能是由O点指向aOd区域,选项D正确.答案 D2.(多选题)如图所示,分别用恒力F1、F2将质量为m的物体,由静止开始,沿相同的、固定、粗糙斜面由底端推到顶端,F1沿斜面向上,F2沿水平方向.已知两次所用时间相等,则在两个过程中( )A.物体加速度相同B.物体机械能增量相同C.物体克服摩擦力做功相同D.恒力F1、F2对物体做功相同解析根据两次所用时间相等,都是沿相同的、固定、粗糙斜面由底端推到顶端,则在两个过程中物体加速度相同,物体机械能增量相同,选项A、B正确.F2沿水平方向时,摩擦力较大,物体克服摩擦力做功较多,选项C错误.由于F2沿水平方向,此种情况下,物体受的摩擦力较大,由动能定理得,恒力F1对物体做功较多,选项D错误.答案AB3.(多选题)如图所示,绝缘斜面固定在水平地面上,斜面所在空间存在竖直向下的匀强电场.一带负电荷的滑块以初速度v0沿斜面上滑.已知滑块始终在斜面上运动,下面四个图象分别表示滑块运动过程中的速度—时间图象,其中可能正确的是( )解析若滑块受的重力等于电场力,则滑块做匀速直线运动,选项A正确;若滑块受的重力大于电场力,则滑块做匀减速直线运动,斜面光滑时,选项B正确.斜面粗糙时,若(mg-Eq)sinθ<fm(最大静摩擦力),则选项C正确.若(mg-Eq)sinθ>fm,则选项D正确.答案ABCD4.(多选题)一物体放在水平面上,在水平拉力的作用下由静止开始运动,水平拉力做的功W和物体发生的位移l之间的关系如图所示,物体的质量为2 kg,物体与水平面之间的动摩擦因数μ=0.1,重力加速度g取10 m/s2,则此物体( )A.在OA段运动的加速度是2.5 m/s2B.在OA段运动的加速度是1.5 m/s2C.在位移为l=9 m时的速度是5 m/sD .在位移为l =9 m 时的速度是3 m/s解析 0~3 m 内,由公式W =Fx 可知,OA 段的斜率即为水平拉力F ,故F =153=5 N ,又F -f=ma ,f =μmg =2 N ,联立解出a =1.5 m/s2,故A 错误,B 正确;对AB 段,x′=9-3=6(m),由图象水平拉力做的功W′=27 J -15 J =12 J ,由W′=F′x′,解出F′=2 N ,故F′=f ,故AB 段匀速,在位移为l =9 m 时的速度等于位移为l =3 m 时的速度v ,x =3 m ,由v2=2ax ,解出v =3 m/s ,故C 错误,D 正确. 答案 BD 5.某电源输出的电流中既有交流又有直流成分,如果需要在R 上得到直流成分,应在如图所示电路中的A 、B 两处连接合适的元件.合理的连接方式是( ) A .A 、B 处均接电感 B .A 、B 处均接电容C .A 处接电感,B 处接电容D .A 处接电容,B 处接电感解析 如果需要在R 上得到直流成分,应在如图所示电路中连接合适的元件是A 处接电感,B 处接电容,选项C 正确. 答案 C6.物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能.取两物体相距无穷远时的引力势能为零,一个质量为m0的质点距离质量为M0的引力源中心为r0时.其引力势能为-GM0m0r0(式中G 为引力常数),一颗质量为m 的人造地球卫星以圆形轨道环绕地球飞行,已知地球的质量为M ,由于受高空稀薄空气的阻力作用,卫星的圆轨道半径从r1逐渐减小到r2.若在这个过程中空气阻力做功为Wf ,则在下面给出的Wf 的四个表达式中正确的是( )A .Wf =-GMm ⎝ ⎛⎭⎪⎫1r1-1r2 B .Wf =-GMm 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1r2-1r1C .Wf =-GMm 3⎝ ⎛⎭⎪⎫1r1-1r2D .Wf =-GMm 3⎝ ⎛⎭⎪⎫1r2-1r1解析 卫星运行轨道半径为r1时,G Mm r21=m v21r1,动能Ek1=12mv21=GMm2r1,机械能为E1=Ep1+Ek1=-GMm2r1,同理卫星在轨道半径为r2上运动时,机械能为E2=Ep2+Ek2=-GMm 2r2,由能量守恒可知Wf =-GMm 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1r2-1r1,B 正确.答案 B7.(多选题)如图所示,螺线管匝数n =1 500匝,横截面积S =20 cm2,螺线管导线电阻r =1 Ω,电阻R =4 Ω,磁感应强度B 的Bt 图象如图所示(以向右为正方向),下列说法正确的是( )A .电阻R 的电流方向是从A 到CB .感应电流的大小保持不变C .电阻R 的电压为6 VD .C 点的电势为4.8 V解析 由楞次定律,电阻R 的电流方向是从C 到A ,选项A 错误.由于磁感应强度均匀增大,根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律,感应电流的大小保持不变,选项B 正确.螺线管内产生的感应电动势E =nS ΔBΔt =1 500×20×10-4×2 V=6 V ,电流I =1.2 A ,电阻R的电压为U =IR =4.8 V ,C 点的电势为4.8 V ,选项C 错误、D 正确. 答案 BD8.(多选题)机动车的尾气含有铅等大量有害物质,并且也是造成地球“温室效应”的重要因素之一.电动汽车因其无尾气排放且噪音小等因素,正在逐渐被人们接受.某国产品牌电动B .电动机的内阻为0.05 ΩC .蓄电池充满电后储存的电能不小于2.88×104 JD .充满电后在额定功率下连续行驶的时间不小于16 h解析 电动汽车正常工作时消耗的电功率为P =36 V×50 A=1 800 W ,故选项A 错误;电动机的内阻r =P -P 出I2=0.05 Ω,故选项B 正确;蓄电池充满电后储存的电能E =IUt≥36 V×800Ah =36 V×800 A×3 600 s=1.04×108 J,故选项C 错误;设充满电后在额定功率下连续行驶的时间为t′,则Pt′=E(蓄电池充满电后储存的电能),即1 800 W×t′≥36 V×800 Ah,解出t′≥16 h,故选项D正确.答案BD9.(1)(多选题)在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳.实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条.下列说法正确的是________.A.两次拉伸橡皮条,需将橡皮条沿相同方向拉到相同长度B.两次拉伸橡皮条,需将橡皮条和绳的结点拉到相同位置C.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些D.弹簧秤、细绳、橡皮条都要与木板平行(2)市场上新出现了一种新式的游标卡尺,这种“新式”游标卡尺上的刻度与传统的游标卡尺明显不同,新式游标卡尺中游标尺的刻度看起来很稀疏,使得读数时清晰明了,便于正确读数.已知某“新式”游标卡尺的10分度游标尺总长19 mm.用这种“新式”游标卡尺测某物体的厚度,示数如图,则该物体的厚度为________ cm.解析(1)本实验的目的是探究合力产生的效果与分力产生的效果相同,故A、B对;对C,可减少确定力的方向时产生的误差;对D,可保证合力与分力在同一个平面内.(2)10分度的游标卡尺其精度为0.1 mm,主尺上读出整毫米数为31 mm,游标尺读数为刻度数乘以精度为5×0.1 mm,该物体的厚度为31 mm+0.5 mm=31.5 mm=3.15 cm.答案(1)ABCD(2)3.1510.某课外活动小组的同学想测量出某一待测电阻R比较准确的阻值.(1)他们首先使用多用电表粗测该电阻为30×103 Ω,为了减少实验误差,他们又利用下面的器材来测量该待测电阻.A.电源(电动势3 V,内阻0.5 Ω)B.电源(电动势16 V,内阻2 Ω)C.电流表(量程0~1 mA,内阻250 Ω)D.电流表(量程0~500 μA,内阻500 Ω)E.电压表(量程0~3 V,内阻10 kΩ)F.电压表(量程0~15 V,内阻50 kΩ)G.滑动变阻器R′(阻值0~20 Ω)I.开关和导线若干①实验电路应选取的仪器是________(用字母表示);②画出实验电路图.(2)按画出的实验电路图连接实物图.(3)下面是对测量数据记录和进行处理所设计的两个表格,其中正确的是________.解析 (1)若电源选A ,流过待测电阻的最大电流330×103 A =100 μA ,两电流表偏角均太小,故电源只能选B ;因此电压表选F ;流过待测电阻的最大电流1530×103A =500 μA ,故电流表选D.因为RV Rx <RxRA ,故应采用电流表内接;滑动变阻器R′的最大阻值远小于待测电阻,故应采用滑动变阻器的分压式接法.用电压、电流的平均值求电阻的平均值是错误的,乙图正确. 答案 (1)①BDFGI ②如下图所示(2)如下图所示(3)乙11.一段凹槽A 内侧之间的距离为l ,倒扣在水平长木板C 上,槽内有一个可看成质点的小物块B ,它紧贴槽A 内的左侧,如图所示,木板位于光滑水平的桌面上,槽与木板间的摩擦不计,小物块与木板间的动摩擦因数为μ.B 、C 二者质量相等,原来都静止,现使B 以大小为v0的初速度向右运动,已知v0<2μgl.求:(1)在A 、B 发生碰撞前,B 、C 能否达到共同速度?(2)从B 开始运动到A 、B 发生碰撞的时间内,木板C 运动的位移?解析 (1)槽与木板间的摩擦不计,因此B 在C 上滑动时,槽A 不动,B 向右匀减速、C 向右匀加速.由a =Fm ,因为B 、C 二者质量相等,设为m ,故它们的加速度大小相等.用v1表示它们的共同速度, 则对C :v1=at ① 则对B :v1=v0-at ②设B 、C 达到共同速度时,B 移动的位移为x1,对B 由动能定理得μmgx1=12mv20-12mv21③解①②③得x1=3v208μg ④根据题设条件v0<2μgl ,可解得x1<34l<l ⑤可见,B 、C 达到共同速度v1时,B 尚未与A 发生碰撞.(2)B 、C 达到共同速度后,B 、C 一起匀速运动(l -x1)距离,B 才能与A 的右端发生碰撞.设C 的速度由0增到v1的过程中,C 前进的位移为x2.对C 由动能定理得 μmgx2=12mv21⑥解得x2=v208μg⑦ 从B 开始运动到A 、B 发生碰撞的时间内,木板C 运动的位移 x =x2+(l -x1)⑧ 联立④⑦⑧解得x =l -v204μg. 答案 (1)已达到共同速度 (2)l -v204μg12.如图所示,在半径为1110a 的圆形区域中存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B 的匀强磁场.在圆形区域中固定放置一绝缘材料制成的边长为3a 的刚性等边三角形框架DEF ,其中心位于圆心O 上,DE 边上中点S 处有一粒子源,可沿垂直于DE 边向下,以不同速率发射质量为m 、电荷量为q 的正电粒子.若这些粒子与三角形框架发生碰撞时,粒子速度方向均垂直于被碰的边并以原速率返回、电荷量不变,不考虑粒子间相互作用及重力,求:(1)带电粒子速度v 的大小取哪些数值时,可使S 点发出的粒子最终又回到S 点? (2)这些粒子中,回到S 点所用的最短时间是多少?解析 (1)带电粒子从S 点垂直于DE 边以速度v 射出后,在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,其圆心一定位于DE 边上,其半径R 可由 qvB =mv2R ①求得R =mvqB要求此粒子每次与△DEF 的三条边碰撞时都与边垂直,且能回到S 点,则R 和v 应满足以下条件:由于碰撞时速度v 与边垂直,粒子运动轨迹圆的圆心一定位于△DEF 的边上,粒子绕过△DEF 顶点D 、E 、F 时的圆弧的圆心就一定要在相邻边的交点(即D 、E 、F)上.粒子从S 点开始向右做圆周运动,其轨迹为一系列半径为R 的半圆,在SE 边上最后一次的碰撞点与E 点的距离应为R ,所以SE 的长度应是R 的奇数倍.即 SE =32a =(2n +1)R ,n =0,1,2,3…② 由几何关系得:OE =SEcos30°=a ③延长OE 至圆形区域交于M ,EM =1.1a -OE =0.1a 若使粒子不射出磁场,有R≤0.1a④ 由②④ 解得 n≥3.83,即n =4,5,6… 由①② 解得 v =qB m R =3qBa22n +1m ,n =4,5,6…(2)这些粒子在磁场中做圆周运动的周期为T =2πmqB⑤在B 及q/m 给定时T 与v 无关.粒子从S 点出发最后回到S 点的过程中,与△DEF 的边碰撞次数愈少,所经历的时间就愈少,可见,当n =4时,所用时间最短.如图所示(图中只画出SE 间的碰撞情况),由对称性可知该粒子的轨迹包括3×8个半圆和3个圆心角为300°的圆弧,所需时间为:t =3×8×T 2+3×56T =292T ⑥将⑤式代入得:t =29πmqB答案 (1)3qBa22n +1m ,n =4,5,6…(2)29πm qB13.[物理—选修3-3](1)气体膨胀对外做功100 J ,同时从外界吸收了120 J 的热量.它的内能的变化是( ) A .减小20 J B .增大20 J C .减小220 J D .增大220 J(2)某医院使用的一只氧气瓶,容积为32升,在温度为27 ℃时,瓶内压强为150个大气压,按规定当使用到17 ℃、压强降为10个大气压时,便应重新充气.这个医院在27 ℃时,平均每天要用压强为1个大气压的氧气439升,求: ①这一瓶氧气在17 ℃、10个大气压时体积为多少? ②这一瓶氧气能用多少天? ③若上述氧气瓶的开关坏了,使高压氧气迅速向外喷出,当瓶内外压强相等时,才关好开关.过一段较长时间再次打开开关,这时瓶内氧气是否还会喷出?解析 (1)气体对外做功,W 应取-100 J ,从外界吸收热量,Q 应取+120 J ,故内能的变化量ΔU =W +Q =-100 J +120 J =20 J ,故内能应增大20 J. (2)①氧气瓶内氧气初态参量:V1=32 dm3,T1=273+27=300(K),p1=150个大气压;设这一瓶氧气在17 ℃、10个大气压时体积为V2,T2=273+17=290(K),p2=10个大气压,则 p1V1T1=p2V2T2, 解出V2=464 dm3.②对跑出的气体,设在T3=273+27=300(K),p3=1个大气压时占的体积为V3,则 p2V2-V1T2=p3V3T3. 这一瓶氧气能用的天数n =V3÷(439 dm3), 联立解得n =10.2(天),取n =10(天).③因高压氧气迅速向外喷出,氧气来不及与外界进行热交换,可近似看成绝热膨胀.Q =0,故ΔU =W ,又氧气对外做功,所以瓶内氧气内能减少,温度降低.关上开关时,瓶内氧气温度低于外界,当过一段较长时间后,瓶内氧气温度又等于外界温度,即瓶内剩余气体做等容升温变化,所以pT =C ,T 变大,则p 变大(大于外界大气压),故再次打开开关时,氧气会喷出.答案 (1)B(2)①464 L ②10 ③还会喷出 14.[物理—选修3-4](1)为了体现高考的公平公正,近年来高考时在考场上使用了手机信号屏蔽器(右图是其中的一种),该屏蔽器在工作过程中频率以一定的速度由信道的低端频率向高端扫描,就可以在手机接收报文信号中形成乱码干扰,手机不能检测出从基站发出的正常数据,使手机不能与基站建立连接,达到屏蔽手机信号的目的,手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象.由以上知识可知________.A .屏蔽器是利用静电屏蔽的原理来工作的B .电磁波必须在介质中才能传播C .屏蔽器工作时基站发出的电磁波不能传播到考场内D .屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的(2)潜水员在水下某一深度,看到水面上和岸上的所有景物,都出现在水面上半径R =3 m 的范围内,若水的折射率为n =43,求该潜水员眼睛所在处水的深度h 为多少? 解析 (1)静电屏蔽是利用电场来工作的,而手机信号屏蔽器是利用电磁场来工作的,故A 错误;电磁波可以在真空中传播,B 错误;由题意知手机信号屏蔽器工作过程中以一定的速度由信道的低端频率向高端扫描,形成电磁波干扰由基站发出的电磁波信号,使手机不能正常工作,故C 错误而D 正确.(2)如图所示,sinC =RR2+h2,又sinC =1/n ,联立解得h =7 m.答案 (1)D(2)7 m15.[物理—选修3-5](1)下列说法正确的是________.A .卢瑟福首先发现了电子B .汤姆生首先发现原子具有核式结构C .查德威克首先发现了质子D .氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,原子总能量增加(2)某些建筑材料可产生放射性气体——氡,氡可以发生α或β衰变,如果人长期生活在氡浓度过高的环境中,那么,氡经过人的呼吸道沉积在肺部,并放出大量的射线,从而危害人体健康.原来静止的氡核(222 86Rn)发生一次α衰变生成新核钋(Po),并放出一个能量为E0=0.09 MeV 的光子.已知放出的α粒子动能为E α=5.55 MeV ,忽略放出光子的动量,但考虑其能量.①写出衰变的核反应方程;②衰变过程中总的质量亏损为多少?(保留三位有效数字)解析 (2)①衰变方程为:222 86Rn―→218 84Po +42He +γ.②忽略放出光子的动量,根据动量守恒定律,0=p α+pPo ,即新核钋(Po)的动量与α粒子的动量大小相等,又Ek =p22m, 可求出新核钋(Po)的动能为EPo =4218E α. 由题意,质量亏损对应的能量以光子的能量和新核、α粒子动能形式出现.衰变时释放出的总能量为ΔE =E α+EPo +E0,根据爱因斯坦质能方程ΔE =Δmc2,故衰变过程中总的质量亏损是Δm =111E α+109E0109c2, 又1 uc2=931.5 MeV ,故解出Δm =0.006 16 u. 答案 (1)D(2)①222 86Rn―→218 84Po +42He +γ②0.006 16 u。
2014年普通高等学校招生全国统一考试高考物理冲刺卷试题一(含解析)二、选择题(本题共8小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,有的只有一项符合题目要求,有的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.如图所示,在光滑的绝缘水平面上,由两个质量均为m 带电量分别为+q 和-q 的甲、乙两个小球,在力F 的作用下匀加速直线运动,则甲、乙两球之间的距离r 为( ) A. q k F B .q 2k F C .2q k F D .2q F k15.如图所示,有一光滑斜面倾角为θ,固定在水平面上,竖直挡板与斜面夹住一个质量为m 光滑球,现使挡板以恒定的加速度a 向右运动,则小球的加速度为( )A .aB .acos θ C.a cos θD .asin θ16.如图所示一轻质弹簧下端悬挂一质量为m 的小球,用手托着,使弹簧处于原长,放手后,弹簧被拉至最大形变过程中,下列说法正确的是( )A .小球先失重后超重B .小球机械能守恒C .小球所受的重力做的功大于弹簧的弹力对小球所做的功D .弹簧被拉至最大形变时,弹簧的弹性势能、小球的重力势能之和最大17.一竖直放置的平行板电容器,两极板与一直流电源相连。
一带电粒子沿图中直线由A 运动到B ,下列叙述错误的是( )A .粒子带正电B .粒子做匀加速直线运动C .粒子动能增加D .粒子电势能减少18.如图所示,M 为理想变压器,各电表均可视为理想电表.电路输入端a 、b 接正弦交流电压,则在滑动变阻器的滑片P 向下滑动的过程中( )A .A1的示数不变,A2的示数增大B .A1的示数增大,A2的示数增大C .V1的示数增大,V2的示数增大D .V1的示数不变,V2的示数减小19.有甲乙两颗近地卫星均在赤道平面内自西向东绕地球做匀速圆周运动,甲处于高轨道,乙处于低轨道,并用绳子连接在一起,下面关于这两颗卫星的说法错误的是( )A .甲卫星一定处在乙卫星的正上方B .甲卫星的线速度小于乙卫星的线速度C .甲卫星的加速度大于乙卫星的加速度D .若甲乙之间用导电缆绳相连,则缆绳两端会产生电势差20.如图所示为垂直纸面方向的圆形匀强磁场,半径为R 。
武汉市2014届高中毕业生五月供题训练(三)理科综合试卷(物理部分)武汉市教育科学研究院命制2014.5二、选择题:本题共8小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,第14~17题只有一项符合题目要求,第18~21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。
(2014年5月3套)14.在“探究弹性势能的表达式”的活动中,为计算弹簧弹力所做的功,把拉伸弹簧的过程分为很多小段,拉力在每小段可以认为是恒力,用各小段做功的代数和代表弹力在整个过程所做的功,物理学中把这种研究方法叫做“微元法”。
下列实例应用到这一方法的是A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用点来代替物体,即质点B.一个物体受到几个力共同作用产生的效果与某一个力产生的效果相同,这个力叫做那几个力的合力C.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加D.在探究加速度与力、质量的关系时,先保持质量不变探究加速度与力的关系,再保持力不变探究加速度与质量的关系(2014年5月3套)15.我国将于2020年前后发射月球登陆器,采集月球表面的样本后返回地球。
月球登陆器返回时,先由月球表面发射,后绕月球在近月圆轨道Ⅰ上飞行,再经轨道调整后与停留在较高圆轨道Ⅱ的轨道舱对接,对接完成后经加速脱离月球飞回地球。
下列关于此过程的描述正确的是A.登陆器在轨道Ⅰ上运行的速度小于月球上的第一宇宙速度B.轨道舱在轨道Ⅱ上的周期小于登陆器在轨道Ⅰ上的周期C.登陆器与轨道舱对接,登陆器必须先减速再加速D.登陆器在轨道Ⅰ上的运行速度小于轨道舱在轨道Ⅱ上的运行速度(2014年5月3套)16.如图所示,质量为m、电荷量为e、动能为E k的质子以某一初速度从坐标原点O沿x轴正方向进入场区。
若场区仅存在平行于y轴向上的匀强电场时,质子通过P(d,d)点时的动能为5E k。
若场区仅存在垂直于xOy平面的匀强磁场时,质子也能通过P点。
2014物理五一冲刺圆梦高考2带电粒子在复合场中的运动1.如图所示,一束质量、速度和电荷量不全相等的离子,经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后,进入另一个匀强磁场中并分裂为A 、B 束,下列说法中正确的是( )A .组成A 、B 束的离子都带负电 B .组成A 、B 束的离子质量一定不同C .A 束离子的比荷qm大于B 束离子的比荷 D .速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外解析 由左手定则可知,组成A 、B 束的离子都带正电,选项A 错误.经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后,离子速度相等,在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径不同,由r =mv qB 可知组成A 、B 束的离子比荷q m一定不同,质量有可能相同,A 束离子的比荷大于B 束离子的比荷,选项B 错误,C 正确.由于离子带正电,所受电场力向右,所受洛伦兹力一定向左,由左手定则,速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里,选项D 错误.答案 C 2.(多选题)如图所示,一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场(B )和匀强电场(E )组成的速度选择器,然后粒子通过平板S 上的狭缝P ,进入另一匀强磁场(B ′),最终打在A 1A 2上.下列表述正确的是( )A .粒子带负电B .所有打在A 1A 2上的粒子,在磁场B ′中运动时间都相同C .能通过狭缝P 的带电粒子的速率等于E BD .粒子打在A 1A 2上的位置越靠近P ,粒子的比荷q m越大解析 粒子在匀强磁场B ′中向左偏转,根据左手定则可知粒子带正电,选项A 错误;打在A 1A 2上的粒子的运动时间t =T 2=πmBq,与粒子的比荷有关,粒子的比荷不同,在磁场B ′中运动时间不同,选项B 错误;粒子在复合场中做直线运动,Eq =Bvq ,所以v =EB,选项C 正确;粒子打在A 1A 2上的位置越靠近P ,粒子在磁场B ′中做圆周运动的轨道半径r 越小,根据r =mv Bq可得q m =v Br ∝1r ,所以粒子的比荷qm越大,选项D 正确. 答案 CD 3.如图所示的虚线区域内,充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场.一带电粒子a (不计重力)以一定的初速度由左边界的O 点射入磁场、电场区域,恰好沿直线由区域右边界的O ′点(图中未标出)穿出.若撤去该区域内的磁场而保留电场不变,另一个同样的粒子b (不计重力)仍以相同初速度由O 点射入,从区域右边界穿出,则粒子b ( )A .穿出位置一定在O 点下方B .穿出位置一定在O ′点上方C .运动时,在电场中的电势能一定减小D .在电场中运动时,动能一定减小解析 若粒子b 带正电荷,其向下偏转做类平抛运动,穿出位置一定在O 点下方,相反,若其带负电荷,其向上偏转做类平抛运动,穿出位置一定在O ′点上方,选项A 、B 错误;在电场中运动时,电场力做正功,动能一定增大,电势能一定减小,选项C 正确,D 错误.答案 C4.(多选题)如图所示的电路中,电源电动势为E 、内阻为r ,两平行金属板间有匀强磁场.开关S 闭合后,当滑动变阻器滑片位于图示位置时,一带电粒子恰好以速度v 匀速穿过两板.若不计重力,以下说法正确是( )A .如果将开关断开,粒子将继续沿直线运动B .保持开关闭合,将a 极板向下移动一点,粒子可能向上偏转C .保持开关闭合,将滑片P 向上滑动一点,粒子将可能从下极板边缘射出D .保持开关闭合,将滑片P 向下滑动一点,粒子将可能从下极板边缘射出解析 如果将开关断开,粒子将在洛伦兹力作用下偏转,选项A 错误.保持开关闭合,将a 极板向下移动一点,电容增大,电容器充电,两极板之间电场强度增大,粒子所受电场力增大,粒子可能向上偏转,选项B 正确.保持开关闭合,将滑片P 向上滑动一点,平行金属板间电压降低,粒子所受电场力小于洛伦兹力.若粒子带负电,粒子将可能从下极板边缘射出,选项C 正确.保持开关闭合,将滑片P 向下滑动一点,平行金属板间电压升高,粒子所受电场力大于洛伦兹力.若粒子带正电,粒子将可能从下极板边缘射出,选项D 正确.答案 BCD5.如图所示,在水平地面上方附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场区域.磁场的磁感应强度为B ,方向水平并垂直纸面向里.一质量为m 、带电荷量为q 的带正电微粒在此区域内沿竖直平面(垂直于磁场方向的平面)做速度大小为v 的匀速圆周运动,重力加速度为g .(1)求此区域内电场强度的大小和方向;(2)若某时刻微粒在场中运动到P 点时,速度与水平方向的夹角为60°,且已知P 点与水平地面间的距离等于其做圆周运动的半径.求该微粒运动到最高点时与水平地面间的距离;(3)当带电微粒运动至最高点时,将电场强度的大小变为原来的12(不计电场变化对原磁场的影响),且带电微粒能落至地面.求带电微粒落至地面时的速度大小.解析 (1)微粒所受的电场力和重力等大反向,因此电场强度的方向竖直向上,mg =qE ,即E =mgq(2)由牛顿第二定律和洛伦兹力公式,qvB =mv 2R ,解得R =mv qB由几何关系可知,该微粒运动到最高点时与水平地面间的距离 h m =5R 2=5mv 2qB(3)电场力变为F电=mg2,带电微粒从最高点运动至地面的过程中,只有重力和电场力做功.设微粒落地时速度大小为v t ,由动能定理,mgh m -F 电h m =12mv 2t -12mv 2,解得v t =v 2+5mgv2qB答案 (1)mgq,方向竖直向上 (2)5mv 2qB (3) v 2+5mgv2qB6.如图所示,在xOy 坐标系中,x 轴上N 点到O 点的距离是12 cm ,虚线NP 与x 轴负向的夹角是30°.第Ⅰ象限内NP 的上方有匀强磁场,磁感应强度B =1T ,第Ⅳ象限有匀强电场,方向沿y 轴正向.一质量m =8×10-10kg 、电荷量q =1×10-4C 的带正电粒子,从电场中M (12,-8)点由静止释放,经电场加速后从N 点进入磁场,又从y 轴上P 点穿出磁场.不计粒子重力,取π=3,求:(1)粒子在磁场中运动的速度v ; (2)粒子在磁场中运动的时间t ; (3)匀强电场的电场强度E . 解析(1)粒子在磁场中的轨迹如图,由几何关系,得粒子做圆周运动的轨道半径R =23×12 cm=0.08 m 由qvB =m v 2R得v =104m/s.(2)粒子在磁场中运动轨迹所对圆心角为120°,则有t =120°360°×2πm qB =1.6×10-5s.(3)由qEd =12mv 2得E =mv 22qd =5×103V/m.答案 (1)104m/s (2)1.6×10-5 s (3)5×103V/m 7.如图所示,现在有一个小物块,质量为m =80 g ,带上正电荷q =2×10-4C .与水平的轨道之间的动摩擦因数μ=0.2,在一个水平向左的匀强电场中,E =4×103 V/m ,在水平轨道的末端N 处,连接一个光滑的半圆形轨道,半径为R =40 cm ,取g =10 m/s 2,求:(1)小物块恰好能够运动到轨道的最高点L ,那么小物块应该从水平轨道哪个位置释放?(2)如果在上小题的位置释放小物块,当它运动到P (轨道中点)点时轨道对它的支持力等于多少?(3)同位置释放,当物体运动到N 点时,突然撤去电场,撤去电场的同时,加一匀强磁场,磁感应强度B =2 T ,方向垂直纸面向里,能否运动到L 点?请说明理由.如果最后能落回到水平面MN 上,则刚到达MN 时小物块的速度大小为多少?解析 (1)物块能通过轨道最高点的条件是mg =m v 2R ,v =2 m/sEqs =μmgs +12mv 2+mg ·2R解得s =1.25 m(2)物块到P 点时12mv 2+mgR +EqR =12mv 2Pv P =2 5 m/s ,F N -Eq =mv 2PR,F N =4.8 N(3)能达到.因为洛伦兹力不做功,到达最高点速度仍为v =2 m/s ,所受洛伦兹力背离圆心,轨道对小物块会产生向下的支持力,所以能到达最高点L .落回到MN 水平面时,重力做功为零,洛伦磁力做功为零,所以速度的大小v t 等于第一次经过N 点时的速度大小.Eqs =μmgs +12mv 2N v t =v N =2 5 m/s答案 (1)1.25 m (2)4.8 N(3)能达到,2 5 m/s8.如图所示,两块很大的平行导体板MN 、PQ 产生竖直向上的匀强电场,两平行导体板与一半径为r 的单匝线圈连接,在线圈内有一方向垂直线圈平面向里、磁感应强度变化率为ΔB 1Δt的磁场B 1,在两导体板间还存在有理想边界的匀强磁场,该磁场分为Ⅰ、Ⅱ两个区域,其边界为MN 、ST 、PQ ,磁感应强度的大小均为B 2,方向如图.Ⅰ区域高度为d 1,Ⅱ区域高度为d 2;一个质量为m 、电量为q 的带正电的小球从MN 板上方的O 点由静止开始下落,穿过MN 板的小孔进入复合场后,恰能做匀速圆周运动,Ⅱ区域的高度d 2足够大,带电小球在运动中不会与PQ 板相碰,重力加速度为g ,求:(1)线圈内磁感应强度的变化率ΔB 1Δt;(2)若带电小球运动后恰能回到O 点,求带电小球释放时距MN 的高度h ;(3)若带电小球从距MN 的高度为3h 的O ′点由静止开始下落,为使带电小球运动后仍能回到O ′点,在磁场方向不改变的情况下对两导体板之间的匀强磁场作适当的调整,请你设计出两种方案并定量表示出来.解析 (1)带电小球进入复合场恰能做匀速圆周运动,则电场力与重力平衡,得mg =qE=qUd 1+d 2=q πr 2ΔB 1d 1+d 2Δt, 所以,ΔB 1Δt =mg d 1+d 2q πr 2.(2)只有小球从进入磁场的位置离开磁场,做竖直上抛运动,才能恰好回到O 点,由于两个磁场区的磁感应强度大小相等,所以半径都为R ,由图可知△O 1O 2O 3是等边三角形mgh =12mv 2 qvB 2=m v 2RR =233d 1 解得h =2d 21q 2B 223gm2.(3)方案一:改变磁感应强度B 2由h =2d 21q 2B 223gm2,可知要使h 变为3h ,应使B 2′=3B 2. 方案二:改变磁场的宽度d 1由h =2d 21q 2B 223gm2可知,要使h 变为3h ,应使d 1′=3d 1由于mg =qE 的条件必须得到满足,因此必须满足d 1′+d 2′=d 1+d 2(否则两导体板间的电压会发生变化),所以:d 2′=d 1+d 2-d 2′=(1-3)d 1+d 2=d 2-(3-1)d 1.答案 (1)mg d 1+d 2q πr 2(2)2d 21q 2B 223gm 2(3)见解析9.如图甲所示,光滑、绝缘直角三角形斜面MON 固定在水平地面上,ON 边长s =12 m ,θ=37°;虚线左、右空间存在磁感应强度为B 1=2πm q (T)、B 2=4πmq(T)的匀强磁场,方向分别垂直于纸面向外、向里;整个空间存在着竖直方向的、随时间交替变化的匀强电场(如图乙所示,竖直向上方向为正方向).在距O 点L =6π(m)处的P 点有一物块抛射器,在t =0时刻将一质量为m 、带电荷量为q (q >0)的小物块(可视为质点)抛入电磁场,小物块恰好能在O 点切入ON 斜面.设小物块在ON 面上滑行时无电荷损失且所受洛伦兹力小于2mg cos θ,求:(1)小物块抛出速度的大小;(2)小物块从抛出到运动至N 点所用时间.解析 (1)t =0时刻小物块进入电磁场,由乙图知,电场方向向上,且有Eq =mg ,所以小物块在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动小物块恰好由O 点切入斜面,小物块被抛出时的速度方向必垂直于MO ,设此过程中小物块运动的时间为t 1,有qBv =mv 2R ,T =2πR v ,R =L 2,t 1=T 2代入数据解得,小物块的抛出速度的大小v =6m/s ,运动周期T =1 s ,在磁场B 1中运动的时间t 1=0.5 s.(2)小物块切入ON 时,电场方向变为向下,有 (mg +Eq )sin θ=ma ,将E =mgq代入,解得a =12 m/s 2当电场变为竖直向上后小物块正好做一个完整的圆周运动,然后电场方向又变为竖直向下,小物块继续沿斜面以a =12 m/s 2的加速度下滑,故设小物块在斜面上滑行的总时间为t 2,则有s =vt 2+12at 22代入数据得t 2=1 s(t 2=-2 s 舍去)分析知,小物块沿斜面下滑0.5 s 后,做一个完整的圆周运动,然后又沿斜面下滑0.5 s 到达N 点,设做圆周运动的时间是t 3,因为T =2πm qB 1,T ′=2πm qB 2,又B 2=2B 1,所以T =T ′2,则t 3=T =T ′2=0.5 s小物块从P 点运动到N 点所用时间为t =t 1+t 2+t 3=2.0 s.答案 (1)6 m/s (2)2.0 s 10.如图所示,方向垂直纸面向里的匀强磁场的边界是一个半径为r 的圆,圆心O 1在x 轴上,OO 1距离等于圆的半径.虚线MN 平行于x 轴且与圆相切于P 点,在MN 的上方是正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度的大小为E ,方向沿x 轴的负方向,磁感应强度为B ,方向垂直纸面向外.有一群相同的正粒子,以相同的速率,在纸面内沿不同方向从原点O 射入第Ⅰ象限,粒子的速度方向在与x 轴成θ=30°角的范围内,其中沿x 轴正方向进入磁场的粒子经过P 点射入MN 后,恰好在正交的电磁场中做直线运动.粒子的质量为m ,电荷量为q (不计粒子的重力).求:(1)粒子的初速率;(2)圆形有界磁场的磁感应强度;(3)若只撤去虚线MN 上面的磁场B ,这些粒子经过y 轴的坐标范围. 解析 (1)由Eq =qv 0B ,得v 0=E B.(2)设正粒子在圆形有界磁场中做匀速圆周运动的半径为R ,有R =r ,qv 0B ′=mv 20R,得B ′=mE qBr. (3)沿x 轴正方向进入圆形有界磁场的粒子经电场E 偏转后,过y 轴上点的坐标最大, r =12·Eq m t 21,Δy 1=v 0t 1,y 1=Δy 1+r 得y 1=r +E B2mrEq.沿与x 轴正方向成θ=30°角进入圆形有界磁场的粒子经电场E 偏转后,过y 轴上点的坐标最小,12r =12·Eq m t 22,Δy 2=v 0t 2,y 2=Δy 2+r 得y 2=r +E B mr Eq 即:r +E Bmr Eq ≤y ≤r +E B2mrEq.答案 (1)E B(2)mE qBr (3)r +E Bmr Eq ≤y ≤r +E B2mrEq。
2014届5月份高三年级理综练习物理试题13.如图所示,一正弦交流电瞬时值为V 100sin 2220t e π=,通过一个理想电流表,接在一个理想的降压变压器两端。
以下说法正确的是 A .流过r 的电流方向每秒钟变化50次 B .变压器原线圈匝数小于副线圈匝数 C .开关从断开到闭合时,电流表示数变小 D .开关闭合前后,AB 两端电功率可能相等14.如图为一个透明均匀玻璃圆柱,其横截面如图所示,由a 、b 两种单色光组成的复色光通过A 点射入,分别从B 、C 射出,则下列说法正确的是 A .a 光的折射率大于b 光的折射率B .在玻璃中,a 光的传播速度小于b 光的传播速度C .a 、b 两种单色光分别从B 、C 射出时折射角相等D .a 、b 两种单色光分别通过同一个双缝干涉装置获得的干涉条纹间距b 的较大15.一列横波沿水平绳传播,绳的一端在t =0时开始做周期为T 的简谐运动,经过时间t (T /2<t <3T /4),绳上某点位于平衡位置下方的最大位移处。
则2t 时刻,该点位于平衡位置和运动状态 A .上方,加速向下运动 B .上方,减速向上运动 C .下方,加速向上运动 D .下方,减速向下运动16. 2013年12月2日,嫦娥三号探月卫星沿地月转移轨道直奔月球,从环月圆轨道上的P 点实施变轨进入椭圆轨道,再由 近月点 Q 开始进行动力下降,最后于2013年12月14日成 功落月。
假设嫦娥三号在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动 时,只受到月球的万有引力。
下列说法正确的是A .若已知环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量,则可以计算出月球的密度B .在环月段圆轨道上运行周期比在环月段椭圆轨道上的周期大C .在环月段圆轨道上经过P 点时开动发动机加速才能进入环月段椭圆轨道D .沿环月段椭圆轨道运行时,在P 点的加速度大于在Q 点的加速度17 .如图所示斜面,除AB 段粗糙外,其余部分都是光滑的,一个物体从顶端滑下,经过A 、C 两点时的速度相等,且AB=BC ,整个过程斜面体始终静止在水平地面上。
2014届同心圆梦高考预测试题1. 如图所示,光滑物体A 与不光滑的物体B 、C 通过轻绳相连,A 、B 在斜面上,C 悬在空中,A 、B 的质量都是m ,C 的质量是2m 。
开始时按住B 使它们静止,释放后A 、B 沿斜面加速上升。
若不计空气的阻力及定滑轮的摩擦,则 ( )A .物体A 及地球系统的机械能守恒,物体A 、B 、C 及地球系统的机械能减少 B .物体A 与B 的机械能总量减少,物体A 、B 、C 及地球系统的机械能不变 C .物体A 及地球系统的机械能不守恒,物体A 与B 的机械能总量增加D .重力对物体C 做的功等于物体C 克服B 、C 间轻绳的拉力所做的功 【答案】C【解析】由于需要克服斜面对B 的滑动摩擦力做功,物体A 、B 、C 及地球系统的机械能减少;对于物体A 与地球系统,由于B 、A 间轻绳拉力做功,机械能不守恒;A 、B 沿斜面加速上升,高度、速度均增大,总机械能增加;物体C 加速下降,重力的功大于克服BC 间轻绳拉力所做的功。
2. 如图甲所示,一个理想变压器原、副线圈的匝数比n 1:n 2=6:1,副线圈两端接有灯泡(3V ,3W ),定值电阻R 1=3Ω,R 2=6Ω,理想二极管D ,当原线圈两端接有电压按如图乙所示规律变化的交变电源时,则 ( )A .电阻R 2两端电压的有效值为V 2B .通过灯泡的电流的有效值为0.75AsC .变压器副线圈两端电压的有效值为10VD .通过灯泡的电流每秒方向改变50次 【答案】A【解析】由图可知,原线圈两端电压的有效值为36V ,又原、副线圈的匝数比n 1:n 2=6:1,则变压器副线圈两端电压的有效值为6V ,选项C 错误;由2U P R=知,灯泡电阻为3Ω,因二极管的单向导电性,电阻R 2两端电压在半个周期内为3V ,在另半个周期内为0V ,由22212=22U U U T T T R R R ? 得,电阻R 2,选项A 正确;由=UI R 知,通过灯泡的电流在半个周期内为1A ,在另半个周期内为0.5A ,由有效值的定义可得,通过灯泡的电流的有效值为4,选项B 错误;由题图知,交变电流的周期T =0.02s ,一个周期内电流方向改变两次,所以通过灯泡的电流每秒方向改变100次,选项D 错误。
2014物理五一冲刺圆梦高考3电场1.如图所示,A、B为平行板电容器的金属板,G为静电计,开始时开关S闭合,静电计指针张开一定角度.下述结论正确的是( )A.若保持开关S闭合,将A、B两极板靠近些,指针张开角度将变小B.若保持开关S闭合,将A、B两极板正对面积变小些,指针张开角度将不变C.若断开开关S后,将A、B两极板靠近些,指针张开角度将变大D.若断开开关S后,将A、B两极板正对面积变小些,指针张开角度将不变解析静电计指针张开角度与A、B两极板间的电压成正比.若保持开关S闭合,无论是将A、B两极板靠近些,还是将A、B两极板正对面积变小些,A、B两极板间的电压都等于电源电压,所以指针张开角度将不变,选项A错误,B正确;若断开开关S后,将A、B两极板靠近些,则两极板所带电荷量Q保持不变,而其电容C变大,所以U=Q/C将变小,指针张开角度将变小,选项C错误;同理分析,若断开开关S后,将A、B两极板正对面积变小些,则Q不变,C变小,所以U=Q/C将变大,指针张开角度将变大,选项D错误.答案 B2.(多选题)如图所示,A 、B 、C 为一正三角形的三个顶点,O 为三条高的交点,D 为AB 边的中点,正三角形所在空间存在一静电场.一电子从A 点运动到C 点,电势能增加了E ,又从C 点运动到B 点,电势能减少了E ,若E>0,则此静电场可能是( ) A .方向垂直于AB 并由O 指向C 的匀强电场 B .方向垂直于AB 并由C 指向O 的匀强电场 C .位于O 点的正点电荷产生的电场 D .位于D 点的正点电荷产生的电场 解析 根据题述,若为匀强电场,则此静电场可能是方向垂直于AB 并由O 指向C 的匀强电场,选项A 正确,B 错误.若为点电荷产生的电场,AB 处于同一等势面,则此静电场可能是位于D 点的正点电荷产生的电场,选项C 错误,D 正确. 答案 AD 3.如图所示,在绝缘平面上方存在着足够大的水平向右的匀强电场,带正电的小金属块以一定初速度从A 点开始沿水平面向左做直线运动,经L 长度到达B 点,速度变为零.此过程中,金属块损失的动能有23转化为电势能.金属块继续运动到某点C(图中未标出)时的动能和A 点时的动能相同,则金属块从A 开始运动到C 整个过程中经过的总路程为( ) A .1.5L B .2L C .3L D .4L解析 小金属块从A 运动到B ,克服摩擦力做功Wf =13Ek =fL ,克服电场力做功WE =23Ek =qEL.设小金属块从B 运动到C 经过的路程为s ,由动能定理,qEs -fs =Ek ,解得s =3L.金属块从A 开始运动到C 整个过程中经过的总路程为L +s =4L ,选项D 正确. 答案 D 4.(多选题)在光滑绝缘水平面的P 点正上方O 点固定一个电荷量为+Q 的点电荷,在水平面上的N 点,由静止释放质量为m 、电荷量为-q 的负检验电荷,该检验电荷经过P 点时速度为v ,图中θ=60°,规定电场中P 点的电势为零.则在+Q 形成的电场中( ) A .N 点电势高于P 点电势 B .N 点电势为-mv22qC .P 点电场强度大小是N 点的4倍D .检验电荷在N 点具有的电势能为-12mv2解析 根据点电荷电场特点,N 点电势低于P 点电势,选项A 错误;根据动能定理,-q φ=12mv2,解得N 点电势为φ=-mv22q,选项B 正确;由于N 点到O 点的距离是P 点到O 点的2倍,根据点电荷电场强度公式可知,P 点电场强度大小是N 点的4倍,选项C 正确;检验电荷在N 点具有的电势能为-q φ=12mv2,选项D 错误.答案 BC 5.如图所示,两等量负点电荷固定在A 、B 两点.以A 、B 连线的中点为原点O ,沿A 、B 连线的中垂线建立x 轴.选无穷远处的电势为零.则关于x 轴上各处的电场强度E 、电势φ随x 轴坐标的变化规律,下列图象较合理的是( )解析原点O电场强度为零,x轴上各处关于原点O对称,各点的电场强度方向均指向原点O,在x轴负方向,电场强度为正值;在x轴正方向,电场强度为负值,所以选项A正确,B错误.选无穷远处的电势为零,各点电势均小于零,原点O电势最低,选项C、D错误.答案 A6.如图所示,金属圆筒左侧接在电源的正极上,电源的负极接在金属板B上(B板接地),AB间为匀强电场.一带负电粒子(重力不计)以某一速度自圆筒O点经小孔A运动到B板上,则这一过程中带电粒子的电势能E随位置x变化的图象为( )A .甲B .乙C .丙D .丁解析 金属圆筒为等势体,从O 到A ,带电粒子的电势能不变,且为负值,从A 到B 粒子的电势能增加,到B 板时为零,所以正确选项为A. 答案 A 7.匀强电场中有一等边三角形,a 、b 、c 是它的三个顶点,电场方向与三角形所在平面平行.已知a 、b 和c 点的电势分别为- 3 V 、 3 V 和0.则该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为( ) A .- 3 V3 V B .-2 V 2 VC .-433 V 433VD .03 V解析 根据题述可知,匀强电场方向沿ba 方向,电场强度E =23/ab.由2Rcos30°=ab ,解得外接圆半径R =ab/ 3.外接圆上最高电势为ER =2 V ,外接圆上最低电势为-ER =-2 V ,选项B 正确. 答案 B8.让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物经过同一加速电场由静止开始加速,然后在同一偏转电场里偏转,(忽略离子重力影响)则它们会分离成几股离子流( ) A .一股 B .二股 C .三股 D .无法确定解析 设离子的质量为m ,电荷量为q ,加速电场的电压为U ,偏转电场的场强为E ,加速后的速度大小为v ,离子在偏转电场中做平抛运动时沿初速度方向的位移为l 时的偏转距离为y ,则Uq =12mv2,y =12·Eq m ·⎝ ⎛⎭⎪⎫l v 2,整理可得y =El24U ,显然,离子的运动轨迹与其质量和电荷量无关,即它们不会分离,选项A 正确.答案 A 9.(多选题)如图所示,一带正电的离子P ,在只受某一点电荷Q(Q 未画出)的电场力作用下,从A 经过B 运动到C 的轨迹,轨迹关于水平轴线MN 对称,B 点是轨迹曲线的最右端.则以下说法正确的是( ) A .B 点速率可能最大 B .B 点加速度一定最大C .B 到C 过程电势能可能减小D .A 到B 过程电势能一定减小解析 带正电的离子P 在只受某一点电荷Q(Q 未画出)的电场力作用下,从A 经过B 运动到C ,根据图示的轨迹,若点电荷Q 在左侧带负电,则带正电的离子P 经过B 点速率可能最大,也可能最小;若电荷Q 在右侧带正电,则带正电的离子P 经过B 点速率可能最小,选项A 正确.若带正电的离子P 经过B 点速率最大,则B 点加速度最大;若带正电的离子P 经过B 点速率最小,则B 点加速度最小,选项B 错误.若点电荷Q 在右侧带正电,则带正电的离子由B 到C 过程电场力做功,电势能减小,选项C 正确.若点电荷Q 在左侧带负电,带正电的离子由A 到B 过程可能克服电场力做功,电势能增加,选项D 错误. 答案 AC 10.如图所示,倾斜角度为θ的粗糙程度均匀的绝缘斜面,下方O 点处有一带电量为+Q 的点电荷,质量为m 、带电量为-q 的小物体(可看成质点)与斜面间的动摩擦因数为μ.现使小物体以初速度v0从斜面上的A 点沿斜面上滑,到达B 点时速度为零,然后又下滑回到A 点.小物体所带电荷量保持不变,静电力常数为k ,重力加速度为g ,OA =OB =l.求: (1)小物体沿斜面上滑经过AB 中点时的加速度; (2)小物体返回到斜面上的A 点时的速度.解析 (1)物体沿斜面上滑经过AB 中点时,其受到重力、垂直于斜面向上的支持力、垂直于斜面向下的电场力和沿斜面向下的摩擦力作用,根据物体沿垂直于斜面方向上的平衡条件可知,物体与斜面间的正压力FN =mgcos θ+k Qqlsin θ2,根据牛顿第二定律mgsin θ+μFN =ma可得:a =mgsin θ+μ⎝⎛⎭⎪⎫mgcos θ+k Qq lsin θ2m.(2)设小物体上滑过程中摩擦力做功Wf ,根据动能定理有0-12mv20=-mglsin2θ+Wf ,下滑过程中,根据动能定理有12mv2=mglsin2θ+Wf ,可得v = 4glsin2θ-v20.答案 (1)mgsin θ+μ⎝ ⎛⎭⎪⎫mgcos θ+kQq lsin θ2m(2)4glsin2θ-v20 11.如图所示,一个电荷量为-Q 的点电荷甲,固定在绝缘水平面上的O 点.另一个电荷量为+q 、质量为m 的点电荷乙,从A 点以初速度v0沿它们的连线向甲运动,到B 点时的速度减小到最小为v.已知点电荷乙与水平面的动摩擦因数为μ,A 、B 间距离为L0,静电力常量为k ,求: (1)点电荷甲所产生的电场在B 点处的场强大小及方向; (2)O 、B 间的距离rOB ; (3)A 、B 间的电势差UAB.解析 (1)由题意可知点电荷乙在B 点是达到瞬时受力平衡,即有qE =μmg ,解得B 点处的场强大小E =μmgq,方向水平向左.(2)由点电荷产生的场强公式得E =kQr2O B ,与上式联立解得rOB =kQqμmg(3)从A 到B 应用动能定理得 qUAB -μmgL0=12mv2-12mv20解得UAB =mv2-v20+2μgL02q答案 (1)μmgq ,方向水平向左(2)kQqμmg(3)mv2-v20+2μgL02q12.如图所示,在光滑绝缘水平面上,用长为2L 的绝缘轻杆连接两个质量均为m 的带电小球A 和B.A 球的带电量为+2q ,B 球的带电量为-3q ,两球组成一带电系统.虚线MN 与PQ 平行且相距3L ,开始时A 和B 分别静止于虚线MN 的两侧,虚线MN 恰为AB 两球连线的垂直平分线.若视小球为质点,不计轻杆的质量,在虚线MN 、PQ 间加上水平向右的电场强度为E 的匀强电场后,系统开始运动.试求:(1)B 球刚进入电场时,带电系统的速度大小;(2)带电系统向右运动的最大距离和此过程中B 球电势能的变化量; (3)A 球从开始运动至刚离开电场所用的时间.解析 (1)设B 球刚进入电场时带电系统速度为v1,由动能定理得 2qEL =12·2mv 21解得v1=2qELm. (2)带电系统向右运动分三段:B 球进入电场前、带电系统在电场中、A 球出电场. 设A 球出电场的最大位移为x ,由动能定理得 2qEL -qEL -3qEx =0解得x =L3则s 总=73LB 球从刚进入电场到带电系统从开始运动到速度第一次为零时位移为43L其电势能的变化量为ΔEp =-W =3qE·43L =4qEL(3)取向右为正方向,第一段加速 a1=2qE 2m =qE m ,t1=v1a1=2mL qE第二段减速 a2=-qE2m设A 球刚出电场速度为v2,由动能定理得 -qEL =12×2m(v 2-v21)解得 v2=qELmt2=v2-v1a2=2(2-1)mL qE解得总时间t =t1+t2=(32-2) mL qE 答案 (1) 2qELm(2)4qEL (3)(32-2) mL qE。