【物理】2010年高考试题分类汇编——电路
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2010年高考物理试卷分类汇编——电场(全国卷1)16.关于静电场,下列结论普遍成立的是 A .电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关 B .电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低C .将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功为零D .在正电荷或负电荷产生的静电场中,场强方向都指向电势降低最快的方向 【答案】C【解读】在正电荷的电场中,离正电荷近,电场强度大,电势高,离正电荷远,电场强度小,电势低;而在负电荷的电场中,离正电荷近,电场强度大,电势低,离负电荷远,电场强度小,电势高,A 错误。
电势差的大小决定于两点间距和电场强度,B 错误;沿电场方向电势降低,而且速度最快,C 正确;场强为零,电势不一定为零,如从带正电荷的导体球上将正电荷移动到另一带负电荷的导体球上,电场力做正功。
【命题意图与考点定位】考查静电场中电场强度和电势的特点,应该根据所学知识举例逐个排除。
(全国卷2)17. 在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为410V/m.已知一半径为1mm 的雨滴在此电场中不会下落,取重力加速度大小为10m/2s ,水的密度为310kg/3m 。
这雨滴携带的电荷量的最小值约为A .2⨯910-C B. 4⨯910-C C. 6⨯910-C D. 8⨯910-C【答案】B【解读】带电雨滴在电场力和重力最用下保持静止,根据平衡条件电场力和重力必然等大反向mg=Eq ,则339944410 3.14103341010r mgq C EEρπ--⨯⨯⨯====⨯。
【命题意图与考点定位】电场力与平衡条件的结合。
(新课标卷)17.静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器.某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图中直线ab 为该收尘板的横截面.工作时收尘板带正电,其左侧的电场线分布如图所示;粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板运动,最后落在收尘板上.若用粗黑曲线表示原来静止于P 点的带电粉尘颗粒的运动轨迹,下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)答案:A解读:粉尘受力方向应该是电场线的切线方向,从静止开始运动时,只能是A 图那样,不可能出现BCD 图的情况。
2010年高考二轮复习物理经典例题专题剖析:电路 例1.(天津高考)在显像管的电子枪中,从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U 的加速电场,设其初速度为零,经加速后形成横截面积为S ,电流为I 的电子束。
已知电子的电量为e ,质量为m ,则刚射出加速电场时,一小段长为△L 的电子束内的电子数为( )A .eUm eS L I 2∆ B .eU m e L I 2∆ C .eU m eS I2 D .eUm e L IS 2∆ 解析:根据动能定理可以知道,电子束经过加速电场后的速度为:m eU v 2=电子束运行△L 所需要的时间:t=△L /v=eUm L 2∆ 由电流定义式I=Q/t=Ne/t 可以知道:N=It/e=eU m e L I 2∆,所以答案B 正确。
答案:B点评:此题考查了电流的定义式,由此题可以看出高考并不都是高难度的题,其实大多数都是中等难度以下的试题,对此种题,我们应该对基本概念、基本规律给予重视,抓住基础,从基础出发,对于高考来说还是很有效的,注重基础。
例2.(全国卷I )实验题22题,用示波器观察频率为900Hz 的正弦电压信号,把电压信号接入示波器Y 输入。
(1)当屏幕上出现如图1所示的波形时,应该调节 钮,如果正弦波正负半周均超出了屏幕的范围,应调节 钮或 钮,或这两个组配合使用,以使正弦波的整个波形出现在屏幕内。
(2)如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形,则将 位置于 位置,然后调节 钮。
解析:(1)应该调节竖直位移或;衰减或衰减调节,Y增益(2)扫描范围,1k档位,扫描微调。
点评:此题考查学生对示波器的掌握情况,对于示波器,只要求学生对示波器面板的各个按钮非常的熟悉,掌握各个按钮的功能和具体用法。
在具体问题中会进行调节波形x增益和y增益,水平位移和竖直位移等。
例3.(武汉三摸)在如图所示的电路中,由于某一电阻发生断路或短路,使A灯变暗,B 灯变亮,则故障可能是()A.R1短路B.R2断路C.R3断路D.R4短路解析:由于A串联于干路中,且故障发生后,A灯变暗,故知道电路中的总电流变小,即电路总电阻变大,由此推知,故障应该为某一电阻断路,排除A、D。
高三物理典型例题集锦三电学部分25、如图22-1所示,A 、B 为平行金属板,两板相距为d ,分别与电源两极相连,两板的中央各有小孔M 、N 。
今有一带电质点,自A 板上方相距为d 的P 点由静止自由下落(P 、M 、N 三点在同一竖直线上),空气阻力不计,到达N 点时速度恰好为零,然后按原路径返回。
若保持两板间的电压不变,则:A. 若把A 板向上平移一小段距离,质点自P 点下落仍能返回。
B. 若把B 板向下平移一小段距离,质点自P 点下落仍能返回。
C. 若把A 板向上平移一小段距离,质点自P 点下落后将穿过N 孔继续下落。
D. 若把B 板向下平移一小段距离,质点自P 点下落后将穿过N 孔继续下落。
分析与解:当开关S 一直闭合时,A 、B 两板间的电压保持不变,当带电质点从M 向N 运动时,要克服电场力做功,W=qU AB ,由题设条件知:带电质点由P 到N 的运动过程中,重力做的功与质点克服电场力做的功相等,即:mg2d=qU AB若把A 板向上平移一小段距离,因U AB 保持不变,上述等式仍成立,故沿原路返回,应选A 。
若把B 板下移一小段距离,因U AB 保持不变,质点克服电场力做功不变,而重力做功增加,所以它将一直下落,应选D 。
由上述分析可知:选项A 和D 是正确的。
想一想:在上题中若断开开关S 后,再移动金属板,则问题又如何?(选A 、B)。
26、两平行金属板相距为d ,加上如图23-1(b)所示的方波形电压,电压的最大值为U0,周期为T 。
现有一离子束,其中每个离子的质量为m ,电量为q ,从与两板等距处沿着与板平行的方向连续地射入两板间的电场中。
设离子通过平行板所需的时间恰为 T(与电压变化周期相同),且所有离子都能通过两板间的空间打在右端的荧光屏上。
试求:离子击中荧光屏上的位置的范围。
(也就是与O‘点的最大距离与最小距离)。
重力忽略不计。
分析与解:各个离子在电场中运动时,其水平分运动都是匀速直线运动,而经过电场所需时图22-1图23-1 图23-1(b) 图23-2间都是T,但不同的离子进入电场的时刻不同,由于两极间电压变化,因此它们的侧向位移也会不同。
弄死我咯,搞了一个多钟2010年全国高考物理试卷(新课标卷)一、选择题(共8小题,每小题6分,满分48分)1.(6分)(2010•宁夏)在电磁学发展过程中,许多科学家做出了贡献.下列说法正确的是()A.奥斯特发现了电流磁效应;法拉第发现了电磁感应现象B.麦克斯韦预言了电磁波;楞次用实验证实了电磁波的存在C.库仑发现了点电荷的相互作用规律:密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值D.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律:洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律2.(6分)(2010•宁夏)一根轻质弹簧一端固定,用大小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l1;改用大小为F2的力拉弹簧,平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为()A.B.C.D.3.(6分)(2010•宁夏)如图所示,在外力作用下某质点运动的υ﹣t图象为正弦曲线.从图中可以判断()A.在0~t1时间内,外力做正功B.在0~t1时间内,外力的功率逐渐增大C.在t2时刻,外力的功率最大D.在t1~t3时间内,外力做的总功为零4.(6分)(2010•宁夏)静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器.某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图中直线ab为该收尘板的横截面.工作时收尘板带正电,其左侧的电场线分布如图所示;粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板运动,最后落在收尘板上.若用粗黑曲线表示原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹,下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)()A.B.C.D.5.(6分)(2010•宁夏)如图所示,一物块置于水平地面上.当用与水平方向成60°的力F1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°的力F2推物块时,物块仍做匀速直线运动.若F1和F2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为()A.﹣1 B.2﹣C.﹣D.1﹣6.(6分)(2010•宁夏)电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中u为路端电压,I为干路电流,a、b为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb.由图可知ηa、ηb的值分别为()A.、B.、C.、D.、7.(6分)(2010•宁夏)太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道.下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图象.图中坐标系的横轴是lg (),纵轴是lg ();这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径,T O和R0分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径.下列4幅图中正确的是()A.B.C.D.8.(6分)(2010•宁夏)如图所示,两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置,相对的端面之间有一缝隙,铁芯上绕导线并与电源连接,在缝隙中形成一匀强磁场.一铜质细直棒ab水平置于缝隙中,且与圆柱轴线等高、垂直.让铜棒从静止开始自由下落,铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为E1,下落距离为0.8R时电动势大小为E2.忽略涡流损耗和边缘效应.关于E1、E2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性,下列判断正确的是()A.E1>E2,a端为正B.E1>E2,b端为正C.E1<E2,a端为正D.E1<E2,b端为正二、解答题(共7小题,满分92分)9.(4分)(2010•宁夏)图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平.回答下列问题:(1)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有_________.(填入正确选项前的字母)A.米尺B.秒表C.0~12V的直流电源D.0~I2V的交流电源(2)实验中误差产生的原因有_________.(写出两个原因)10.(11分)(2010•宁夏)用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻R T,在给定温度范围内,其阻值随温度的变化是非线性的.某同学将R T和两个适当的固定电阻R1、R2连成图1虚线框内所示的电路,以使该电路的等效电阻R L的阻值随R T所处环境温度的变化近似为线性的,且具有合适的阻值范围.为了验证这个设计,他采用伏安法测量在不同温度下R L的阻值,测量电路如图1所示,图中的电压表内阻很大.R L的测量结果如表所示.t(℃)30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0R L(Ω)54.3 51.0 47.5 44.3 41.0 37.9 34.7回答下列问题:(1)根据图1所示的电路,在图2所示的实物图上连线.(2)为了检验R L与t之间近似为线性关系,在坐标纸上作R L﹣t关系图线(3)在某一温度下,电路中的电流表、电压表的示数如图所示.电流表的读数为_________,电压表的读数为_________.此时等效电阻R L的阻值为_________:热敏电阻所处环境的温度约为_________.11.(14分)(2010•宁夏)短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100m和200m短跑项目的新世界纪录,他的成绩分别是9.69s和l9.30s.假定他在100m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15s,起跑后做匀加速运动,达到最大速率后做匀速运动.200m比赛时,反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与l00m比赛时相同,但由于弯道和体力等因素的影响,以后的平均速率只有跑l00m时最大速率的96%.求:(1)加速所用时间和达到的最大速率.(2)起跑后做匀加速运动的加速度.(结果保留两位小数)12.(18分)(2010•宁夏)如图所示,在0≤x≤a、o≤y≤范围内有垂直手xy平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B.坐标原点0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0~900范围内.己知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于a/2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(1)速度的大小:(2)速度方向与y轴正方向夹角的正弦.13.(15分)(2010•宁夏)(1)关于晶体和非晶体,下列说法正确的是_________(填入正确选项前的字母)A.金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体B.晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的C.单晶体和多晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点D.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的,非晶体是各向同性的(2)如图所示,一开口气缸内盛有密度为ρ的某种液体;一长为l的粗细均匀的小平底朝上漂浮在液体中,平衡时小瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为.现用活塞将气缸封闭(图中未画出),使活塞缓慢向下运动,各部分气体的温度均保持不变.当小瓶的底部恰好与液面相平时,进入小瓶中的液柱长度为,求此时气缸内气体的压强.大气压强为ρ0,重力加速度为g.14.(15分)(2010•宁夏)(1)如图,一个三棱镜的截面为等腰直角△ABC,∠A为直角.此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边,进入棱镜后直接射到AC边上,并刚好能发生全反射.该棱镜材料的折射率为_________.(填入正确选项前的字母)A. B. C. D.(2)波源S1和S2振动方向相同,频率均为4Hz,分别置于均匀介质中x轴上的O、A两点处,OA=2m,如图所示.两波源产生的简谐横波沿x轴相向传播,波速为4m/s.己知两波源振动的初始相位相同.求:(i)简谐横波的波长:(ii)OA间合振动振幅最小的点的位置.15.(15分)(2010•宁夏)(1)用频率为v0的光照射大量处于基态的氢原子,在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为v1、v2、v3的三条谱线,且v3>v2>v1,则_________.(填入正确选项前的字母)A.v0<v1 B.v3=v2+v1 C.v0=v1+v2+v3 D.(2)如图所示,光滑的水平地面上有一木板,其左端放有一重物,右方有一竖直的墙.重物质量为木板质量的2倍,重物与木板间的动摩擦因数为μ.使木板与重物以共同的速度v0向右运动,某时刻木板与墙发生弹性碰撞,碰撞时间极短.求木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间.设木板足够长,重物始终在木板上.重力加速度为g.2010年全国高考物理试卷(新课标卷)参考答案与试题解析一、选择题(共8小题,每小题6分,满分48分)1.(6分)(2010•宁夏)在电磁学发展过程中,许多科学家做出了贡献.下列说法正确的是()A.奥斯特发现了电流磁效应;法拉第发现了电磁感应现象B.麦克斯韦预言了电磁波;楞次用实验证实了电磁波的存在C.库仑发现了点电荷的相互作用规律:密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值D.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律:洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律考点:物理学史;库仑定律;磁场对电流的作用;电磁波的产生.分析:本题考查电磁学中的相关物理学史,应掌握在电磁学发展中作出突出贡献的科学家的名字及主要发现.解答:解:A、奥斯特发现了电磁感应效应,法拉第发现了电磁感应现象,故A正确;B、麦克斯韦预言了电磁波,赫兹用实验证实了电磁波的存在;楞次是发现了电磁感应中的感应电流的方向,故B错误;C、库仑发现了点电荷的相互作用规律,密立根测定了元电荷的数值,故C正确;D、洛仑兹发现磁场对运动电荷作用规律,安培发现了磁场对电流的作用规律,故D错误;故AC正确,BD错误;故选AC.点评:近几年高考中增加了对物理学史的考查,在学习中要注意掌握科学家们的主要贡献,要求能熟记.2.(6分)(2010•宁夏)一根轻质弹簧一端固定,用大小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l1;改用大小为F2的力拉弹簧,平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为()A.B.C.D.考点:胡克定律.分析:根据弹簧受F1F2两个力的作用时的弹簧的长度,分别由胡克定律列出方程联立求解即可.解答:解:由胡克定律得F=kx,式中x为形变量,设弹簧原长为l0,则有F1=k(l0﹣l1),F2=k(l2﹣l0),联立方程组可以解得k=,所以C项正确.故选C.点评:本题考查胡克定律的计算,在利用胡克定律F=kx计算时,一定要注意式中x为弹簧的形变量,不是弹簧的长度,这是同学常出差的一个地方.3.(6分)(2010•宁夏)如图所示,在外力作用下某质点运动的υ﹣t图象为正弦曲线.从图中可以判断()A.在0~t1时间内,外力做正功B.在0~t1时间内,外力的功率逐渐增大C.在t2时刻,外力的功率最大D.在t1~t3时间内,外力做的总功为零考点:功的计算;功率、平均功率和瞬时功率.分析:由v﹣t图象可知物体的运动方向,由图象的斜率可知拉力的方向,则由功的公式可得出外力做功的情况,由P=Fv可求得功率的变化情况.解答:解:A、在0~t1时间内,由图象可知,物体的速度沿正方向,加速度为正值且减小,故力与速度方向相同,故外力做正功;故A正确;B、图象斜率表示加速度,加速度对应合外力,合外力减小,速度增大;由图象可知0时刻速度为零,t1时刻速度最大但拉力为零,由P=Fv可知外力的功率在0时刻功率为零,t1时刻功率也为零,可知功率先增大后减小,B错误.C、t2时刻物体的速度为零,由P=Fv可知外力的功率为零,故C错误.D、在t1~t3时间内物体的动能变化为零,由动能定理可知外力做的总功为零,故D正确;故选AD.点评:本题要求学生能熟练掌握图象的分析方法,由图象得出我们需要的信息.B答案中采用极限分析法,因开始为零,后来为零,而中间有功率,故功率应先增大,后减小.4.(6分)(2010•宁夏)静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器.某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图中直线ab为该收尘板的横截面.工作时收尘板带正电,其左侧的电场线分布如图所示;粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板运动,最后落在收尘板上.若用粗黑曲线表示原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹,下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)()A.B.C.D.考点:带电粒子在匀强电场中的运动;物体做曲线运动的条件;电场线.分析:电场线的切线方向表示该点电场强度的方向,而负电荷受力的方向与电场强度方向相反;根据粒子受力的变化可得出其大致轨迹.解答:解:粉尘受力方向为电场线方向,故P点受力沿切线方向,从静止开始运动时应沿P点的切线运动,但运动方向不可能沿电场线方向;故C、D错误;此后粒子受力偏向右,故粒子应从P点的切线方向向右下偏,但运动轨迹一定在P所在电场线的上方,故B错误,A正确;故选A.点评:本题应注意物体做曲线运动的轨迹与受力的关系,只有明确了受力才能由动力学知识确定粒子的运动轨迹.5.(6分)(2010•宁夏)如图所示,一物块置于水平地面上.当用与水平方向成60°的力F1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°的力F2推物块时,物块仍做匀速直线运动.若F1和F2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为()A.﹣1 B.2﹣C.﹣D.1﹣考点:共点力平衡的条件及其应用.专题:计算题.分析:在两种情况下分别对物体受力分析,根据共点力平衡条件,运用正交分解法列式求解,即可得出结论.解答:解:对两种情况下的物体分别受力分析,如图将F1正交分解为F3和F4,F2正交分解为F5和F6,则有:F滑=F3mg=F4+F N;F滑′=F5mg+F6=F N′而F滑=μF NF滑′=μF N′则有F1cos60°=μ(mg﹣F1sin60°)①F2cos30°=μ(mg+F2sin30°)②又根据题意F1=F2 ③联立①②③解得:μ=2﹣故选B.点评:本题关键要对物体受力分析后,运用共点力平衡条件联立方程组求解,运算量较大,要有足够的耐心,更要细心.6.(6分)(2010•宁夏)电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中u为路端电压,I为干路电流,a、b为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb.由图可知ηa、ηb的值分别为()A.、B.、C.、D.、考点:电源的电动势和内阻;测定电源的电动势和内阻.分析:电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.η===.所以电源的效率等于外电压与电动势之比.外电压和电动势可以从图象上读出.解答:解:电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.η===.E为电源的总电压(即电动势),在U﹣I图象中,纵轴截距表示电动势,根据图象可知U a =、U b =,则ηa =,ηb =.所以A、B、C错误,D正确.故选D.点评:解决本题的关键知道电源的效率也等于外电压与电动势之比以及会从U﹣I图象中读出电动势和外电压.7.(6分)(2010•宁夏)太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道.下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图象.图中坐标系的横轴是lg (),纵轴是lg ();这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径,T O和R0分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径.下列4幅图中正确的是()A.B.C.D.考点:开普勒定律.专题:压轴题.分析:根据开普勒行星运动的第三定律,按照题目的要求列示整理即可得出结论.解答:解:根据开普勒周期定律:T2=kR3,T02=kR03两式相除后取对数,得:,整理得:,所以B正确.故选B.点评:本题要求学生对数学知识要比较熟悉,并且要有一定的计算能力,主要是数学的计算问题.8.(6分)(2010•宁夏)如图所示,两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置,相对的端面之间有一缝隙,铁芯上绕导线并与电源连接,在缝隙中形成一匀强磁场.一铜质细直棒ab水平置于缝隙中,且与圆柱轴线等高、垂直.让铜棒从静止开始自由下落,铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为E1,下落距离为0.8R时电动势大小为E2.忽略涡流损耗和边缘效应.关于E1、E2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性,下列判断正确的是()A.E1>E2,a端为正B.E1>E2,b端为正C.E1<E2,a端为正D.E1<E2,b端为正考点:导体切割磁感线时的感应电动势;右手定则.专题:压轴题.分析:根据题意分析知道由铜棒下落,切割磁感线产生感应电动势.由于下落距离不同,根据磁感线的分布求出铜棒切割磁感线时的有效长度.再根据E=BLv进行对比.最后根据右手定则判断出电流方向,根据电源内部电流方向特点找出电源的正负极.解答:解:根据法拉第电磁感应定律:E=BLv,如下图,L1=2=2R,L2=2=2R,又根据v=,v1==2,v2==4,所以E1=4BR,E2=8BR=4BR,所以E1<E2.再根据右手定则判定电流方向从a到b,在电源内部电流时从电源负极流向正极,故D正确.点评:由于铜棒切割磁感线时没有形成回路,所以铜棒做的是自由下落.对于电源而言,电源内部电流是从电源负极流向正极.二、解答题(共7小题,满分92分)9.(4分)(2010•宁夏)图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平.回答下列问题:(1)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有AD.(填入正确选项前的字母)A.米尺B.秒表C.0~12V的直流电源D.0~I2V的交流电源(2)实验中误差产生的原因有纸带与打点计时器之间有摩擦,用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差,.(写出两个原因)考点:验证机械能守恒定律.分析:解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项.我们要从仪器的使用和长度的测量去考虑器材.解答:解:(1)用A项米尺测量长度,用D项交流电源供打点计时器使用.(2)纸带与打点计时器之间有摩擦,用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差,计算势能变化时,选取始末两点距离过近,交流电频率不稳定.故答案为:(1)AD(2)纸带与打点计时器之间有摩擦,用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差,计算势能变化时,选取始末两点距离过近,交流电频率不稳定.点评:对于误差我们要分析为什么会存在误差以及怎么减小误差.其中减少纸带与打点计时器之间有摩擦,我们打点计时器安装时,面板要竖直.计算势能变化时,选取始末两点距离不能过近,减小读数的相对误差.10.(11分)(2010•宁夏)用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻R T,在给定温度范围内,其阻值随温度的变化是非线性的.某同学将R T和两个适当的固定电阻R1、R2连成图1虚线框内所示的电路,以使该电路的等效电阻R L的阻值随R T所处环境温度的变化近似为线性的,且具有合适的阻值范围.为了验证这个设计,他采用伏安法测量在不同温度下R L的阻值,测量电路如图1所示,图中的电压表内阻很大.R L的测量结果如表所示.t(℃)30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0R L(Ω)54.3 51.0 47.5 44.3 41.0 37.9 34.7回答下列问题:(1)根据图1所示的电路,在图2所示的实物图上连线.(2)为了检验R L与t之间近似为线性关系,在坐标纸上作R L﹣t关系图线(3)在某一温度下,电路中的电流表、电压表的示数如图所示.电流表的读数为115.0mA,电压表的读数为 5.0V.此时等效电阻R L的阻值为43.5Ω:热敏电阻所处环境的温度约为64.0℃.考点:电阻率与温度的关系.专题:恒定电流专题.分析:(1)根据原理图连接即可,注意电表的正负极不要和电源连反了.(2)用直线将在坐标上描述的点连接,直线尽量多穿过点.(3)从电表中读出电压和电流表示数,然后根据欧姆定律求出等效电阻阻值,结合图象可求出此时的温度.解答:解:(1)根据电路图连接电路,电路图如下所示;(2)根据数据描出点,连接成直线,图象如下所示.(3)根据电表示数可知,电流大小为:mA,电压大小为:V由部分电路欧姆定律得:,对照图找出相应的温度为64.0℃.故答案为:115.0mA,5.00V,43.5Ω,64.0℃.点评:本题通过实验考查了温度对电阻率的影响,注意连接实物图的方法和作图原则等基本知识理解和应用.11.(14分)(2010•宁夏)短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100m和200m短跑项目的新世界纪录,他的成绩分别是9.69s和l9.30s.假定他在100m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15s,起跑后做匀加速运动,达到最大速率后做匀速运动.200m比赛时,反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与l00m比赛时相同,但由于弯道和体力等因素的影响,以后的平均速率只有跑l00m时最大速率的96%.求:(1)加速所用时间和达到的最大速率.(2)起跑后做匀加速运动的加速度.(结果保留两位小数)考点:匀变速直线运动规律的综合运用.分析:(1)由100m和200m比赛时的运动过程,列方程即可求得加速所用时间和达到的最大速率.(2)由匀加速运动的速度公式可以求得加速度的大小.解答:解:(1)设加速所用时间t和达到的最大速率v,,200m比赛时有,联立解得:t=1.29s,v=11.24m/s(2)设起跑后做匀加速运动的加速度a,则v=at,解得:a=8.71m/s2答:(1)加速所用时间是1.29s,达到的最大速率是11.24m/s.(2)起跑后做匀加速运动的加速度是8.71m/s2.点评:分析清楚运动过程,应用运动规律可以直接求出,注意题目要求是结果保留两位小数,题目比较简单.12.(18分)(2010•宁夏)如图所示,在0≤x≤a、o≤y≤范围内有垂直手xy平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B.坐标原点0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0~900范围内.己知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于a/2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(1)速度的大小:(2)速度方向与y轴正方向夹角的正弦.考点:带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律.专题:带电粒子在磁场中的运动专题.分析:(1)根据题意,粒子运动时间最长时,其回旋的角度最大,画出运动轨迹,根据几何关系列出方程求解出轨道半径,再根据洛伦兹力提供向心力得出速度大小;(2)最后离开磁场的粒子,其运动时间最长,即为第一问中轨迹,故可以根据几何关系列出方程求解出其速度方向与y轴正方向夹角的正弦.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:解得当<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:22解得:故最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的速度大小为;(2)由第一问可知,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.点评:本题关键是画出运动时间最长的粒子的运动轨迹,然后根据几何关系得到轨道半径,再根据洛仑兹力提供向心力得到速度大小.13.(15分)(2010•宁夏)(1)关于晶体和非晶体,下列说法正确的是BC(填入正确选项前的字母)A.金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体B.晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的C.单晶体和多晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点D.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的,非晶体是各向同性的(2)如图所示,一开口气缸内盛有密度为ρ的某种液体;一长为l的粗细均匀的小平底朝上漂浮在液体中,平衡时小瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为.现用活塞将气缸封闭(图中未画出),使活塞缓慢向下运动,各部分气体的温度均保持不变.当小瓶的底部恰好与液面相平时,进入小瓶中的液柱长度为,求此时气缸内气体的压强.大气压强为ρ0,重力加速度为g.考点:* 晶体和非晶体;气体的等温变化.专题:分子运动论专题;气体的状态参量和实验定律专题.分析:(1)晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,单晶体的物理性质是各向异性的,而多晶体和非晶体是各向同性的,晶体的分子排列是有规则的,而非晶体的分子排列是无规则的.(2)要求气缸内气体的压强p3,根据需求瓶内气体的压强p2,就必需以瓶内气体为研究对象,根据玻意耳定律P1V1=P2V2,需求P1,V1,V2,而根据题意P1,V1,V2不难求出.解答:解:(1)A、金刚石、食盐是晶体,而玻璃是非晶体,水是液体,故A错误.B、晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的,而非晶体的分子(或原子、离子)排列是无规则的,故。
十年高考真题分类汇编(2010-2019) 物理专题10恒定电流选择题:1.(2019•江苏卷•T3)如图所示的电路中,电阻R=2Ω.断开S后,电压表的读数为3V;闭合S 后,电压表的读数为2V,则电源的内阻r为A.1ΩB.2ΩC.3ΩD.4Ω2.(2016·上海卷)电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力,因此A.电动势是一种非静电力B.电动势越大,表明电源储存的电能越多C.电动势的大小是非静电力做功能力的反映D.电动势就是闭合电路中电源两端的电压3.(2016·北京卷·T19)某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻,他们提出的实验方案中有如下四种器材组合。
为使实验结果尽可能准确,最不可取的一组器材是A.一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器B.一个伏特表和多个定值电阻C.一个安培表和一个电阻箱D.两个安培表和一个滑动变阻器4.(2015·安徽卷·T17)一根长为L,横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为ρ。
棒内单位体积自由电子数为n,电子的质量为m,电荷量为e。
在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流、自由电子定向运动的平均速率为v。
则金属棒内的电场强度大小为A.22meLv B.2m Snev C.ρnev D.evSL5.(2016·全国新课标Ⅱ卷·T17)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。
开关S断开且电流稳定时,C所带的电荷量为Q1;闭合开关S,电流再次稳定后,C所带的电荷量为Q2。
Q1与Q2的比值为A.25B.12C.35D.236.(2012·上海卷)当电阻两端加上某一稳定电压时,通过该电阻的电荷量为0.3C,消耗的电能为0.9J。
为在相同时间内使0.6C的电荷量通过该电阻,在其两端需加的电压和消耗的电能分别是( )A.3V,1.8JB.3V,3.6JC.6V,l.8JD.6V,3.6J7.(2011·重庆卷)在测量电珠伏安特性实验中,同学们连接的电路中有四个错误电路,如图所示。
2010年普通高等学校招生全国统一考试(全国Ⅰ)理科综合能力测试本试卷分第I 卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分,第I 卷1至4页,第Ⅱ卷5至12页。
考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
第I 卷注意事项:1.答题前,考生在答题卡上务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将自己的姓名、准考证号填写2.每小题选出答案后,用2B 擦干净后,再选涂其他答案标号,3.第I 卷共21小题,每小题6分,共126二、选择题(本题共8项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得314.原子核U 23892经放射性衰变①变为原子Th 23490,再经放射性衰变③变为原子核U 23492A .αC .β【答案】A【解析】2,说明①为α衰变.Pa Th 2349123490−→−②,质子数加1,U 23492−→−③,质子数加1,说明③为β衰变,中子转化成质子【考点】15M 的木块2相连,整个2重力加速度大小为g 。
则有 A .10a =,C .120,m M a a g M +==D .1a g =,2m Ma g M+= 【答案】C【解析】在抽出木板的瞬时,弹簧对1的支持力和对2的压力并未改变。
对1物体受重力和支持力,mg=F ,a 1=0。
对2物体受重力和压力,根据牛顿第二定律F Mg M ma g M M++==【考点】牛顿第二定律应用的瞬时加速度问题。
16.关于静电场,下列结论普遍成立的是A .电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低B .电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C .在正电荷或负电荷产生的静电场中,场强方向都指向电势降低最快的方向D .将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功这零 【答案】C【解析】在正电荷的电场中,离正电荷近,电场强度大,电势高,离正电荷远,电场强度小,电势低;而在负电荷的电场中,离正电荷近,电场强度大,电势低,离负电荷远,电场强度小,电势高,A 错误。
12010年全国统一高考物理试卷(全国卷Ⅰ)一、选择题(在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)1.(6分)原子核92238U经放射性衰变①变为原子90234Th,继而经放射性衰变②变为原子核91234Pa,再经放射性衰变③变为原子核92234U.放射性衰变①、②和③依次为()A.α衰变、β衰变和β衰变B.β衰变、α衰变和β衰变C.β衰变、β衰变和α衰变D.α衰变、β衰变和α衰变2.(6分)如图,轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连,下端与另一质量为M的木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态.现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为a1、a2.重力加速度大小为g.则有()A .a1=g,a2=g B.a1=0,a2=g C.a1=0,a2=gD.a1=g,a2=g3.(6分)关于静电场,下列结论普遍成立的是()A.电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关B.电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低C.将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功为零D.在正电荷或负电荷产生的静电场中,场强方向都指向电势降低最快的方向4.(6分)某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下,大小为4.5×10﹣5T.一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸,河宽100m,该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过.设落潮时,海水自西向东流,流速为2m/s.下列说法正确的是()A .电压表记录的电压为5mV B.电压表记录的电压为9mVC .河南岸的电势较高D.河北岸的电势较高5.(6分)一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如右图中虚线所示.小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为()6.(6分)右图为两分子系统的势能E p与两分子间距离r的关系曲线.下列说法正确的是()A.当r大于r1时,分子间的作用力表现为引力B.当r等于r2时,分子间的作用力为零C.当r等于r1时,分子间的作用力为零D.在r由r1变到r2的过程中,分子间的作用力做正功7.(6分)某人手持边长为6cm的正方形平面镜测量身后一棵树的高度.测量时保持镜面与地面垂直,镜子与眼睛的距离为0.4m.在某位置时,他在镜中恰好能够看到整棵树的像;然后他向前走了6.0m,发现用这个镜子长度的就能看到整棵树的像,这棵树的高度约为()A .5.5m B.5.0m C.4.5m D.4.0m8.(6分)一简谐振子沿x轴振动,平衡位置在坐标原点.t=0时刻振子的位移x=﹣0.1m;时刻x=0.1m;t=4s 时刻x=0.1m.该振子的振幅和周期可能为()A .0.2m,B.0.2m,8s C.0.1m,D.0.1m,8s二、实验题(共2小题,共18分)9.(6分)图1是利用激光测转的原理示意图,图中圆盘可绕固定轴转动,盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料.当盘转到某一位置时,接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束,并将所收到的光信号转变成电信号,在示波器显示屏上显示出来(如图2所示).(1)若图2中示波器显示屏横向的每大格(5小格)对应的时间为5.00×10﹣2 s,则圆盘的转速为_________转/s.(保留3位有效数字)(2)若测得圆盘直径为10.20cm,则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为_________cm.(保留3位有效数字)所用器材有:量程不准的电流表A1,内阻r1=10.0Ω,量程标称为5.0mA;标准电流表A2,内阻r2=45.0Ω,量程1.0mA;标准电阻R1,阻值10.0Ω;滑动变阻器R,总电阻为300.0Ω;电源E,电动势3.0V,内阻不计;保护电阻R2;开关S;导线.回答下列问题:(1)在图2所示的实物图上画出连线.(2)开关S闭合前,滑动变阻器的滑动端c应滑动至_________端.(3)开关S闭合后,调节滑动变阻器的滑动端,使电流表A1满偏;若此时电流表A2的读数为I2,则A1的量程I m= _________.(4)若测量时,A1未调到满偏,两电流表的示数如图3所示,从图中读出A1的示数I1=_________,A2的示数I2=_________;由读出的数据计算得I m=_________.(保留3位有效数字)(5)写出一条提高测量准确度的建议:_________.三、解答题(共3小题,满分54分)11.(15分)汽车由静止开始在平直的公路上行驶,0~60s内汽车的加速度随时间变化的图如图所示,求(1)画出汽车在0~60s内的v~t图线;(2)求在这60s内汽车行驶的路程.12.(18分)如图,质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速周运动,星球A和B两者中心之间距离为L.已知A、B的中心和O三点始终共线,A和B分别在O的两侧.引力常数为G.(1)求两星球做圆周运动的周期.(2)在地月系统中,若忽略其它星球的影响,可以将月球和地球看成上述星球A和B,月球绕其轨道中心运行为的周期记为T1.但在近似处理问题时,常常认为月球是绕地心做圆周运动的,这样算得的运行周T2.已知地球和月球的质量分别为5.98×1024kg 和7.35×1022kg.求T2与T1两者平方之比.(结果保留3位小数)13.(21分)如图,在区域内存在与xy平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B.在t=0时刻,一位于坐标原点的粒子源在xy平面内发射出大量同种带电粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向与y轴正方向的夹角分布在0~180°范围内.已知沿y轴正方向发射的粒子在t=t0时刻刚好从磁场边界上点离开磁场.求:(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷;(2)此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的取值范围;(3)从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间.2010年全国统一高考物理试卷(全国卷Ⅰ)参考答案与试题解析一、选择题(在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)1.(6分)考点:原子核衰变及半衰期、衰变速度.分析:该题考察了α、β衰变特点,只要写出衰变方程即可求解.解答:解:根据α、β衰变特点可知:92238U经过一次α衰变变为90234Th,90234Th经过1次β衰变变为91234Pa,91234Pa再经过一次β衰变变为92234U,故BCD错误,A正确.故选A.点评:本意很简单,直接考察了α、β衰变特点,注意衰变过程中满足质量数、电荷数守恒.2.(6分)考点:牛顿第二定律.专题:压轴题.分析:木板抽出前,木块1和木块2都受力平衡,根据共点力平衡条件求出各个力;木板抽出后,木板对木块2的支持力突然减小为零,其余力均不变,根据牛顿第二定律可求出两个木块的加速度.解答:解:在抽出木板的瞬时,弹簧对1的支持力和对2的压力并未改变.对1物体受重力和支持力,mg=F,a1=0.对2物体受重力和弹簧的向下的压力,根据牛顿第二定律a==故选C.点评:本题属于牛顿第二定律应用的瞬时加速度问题,关键是区分瞬时力与延时力;弹簧的弹力通常来不及变化,为延时力,轻绳的弹力为瞬时力,绳子断开即消失.3.(6分)考点:匀强电场中电势差和电场强度的关系;电场强度;电势.分析:本题主要考查静电场中电场强度和电势的特点,可根据所涉及的知识逐个分析.解答:解:A、电势差的大小决定于电场线方向上两点间距和电场强度,所以A错误;B、在正电荷的电场中,离正电荷近,电场强度大,电势高,离正电荷远,电场强度小,电势低;而在负电荷的电场中,离负电荷近,电场强度大,电势低,离负电荷远,电场强度小,电势高,所以B错误;C、场强为零,电势不一定为零,电场中肯定存在场强都为零、电势又不相等的两个点,在这样的两个点之间移动电荷,电场力将做功,所以C错误;D、沿电场方向电势降低,而且速度最快,所以D正确;故选D.点评:本题以静电场中电场强度和电势比较容易混淆的性质为选项内容,体现对物理量基本概念和基本性质的记忆、理解仍是高考命题的重点之一.4.(6分)专题:电磁感应与电路结合.分析:本题可等效为长度为100米,速度为2m/s的导体切割磁感线,根据右手定责可以判断两岸电势的高低,根据E=BLv可以求出两端电压.解答:解:海水在落潮时自西向东流,该过程可以理解为:自西向东运动的导体棒在切割竖直向下的磁场.根据右手定则,右岸即北岸是正极电势高,南岸电势低,D正确,C错误;根据法拉第电磁感应定律E=BLv=4.5×10﹣5×100×2=9×10﹣3V,B正确,A错误.故选BD.点评:本题考查了导体棒切割磁感线的实际应用,在平时的训练中要注意物理知识在实际生活中的应用并能处理一些简单问题.5.(6分)考点:平抛运动.分析:物体做平抛运动,我们可以把平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动,和竖直方向上的自由落体运动来求解,两个方向上运动的时间相同.解答:解:如图平抛的末速度与竖直方向的夹角等于斜面倾角θ,则有:tanθ=.则下落高度与水平射程之比为===,所以B正确.故选B.点评:本题就是对平抛运动规律的直接考查,掌握住平抛运动的规律就能轻松解决.6.(6分)考点:分子间的相互作用力;分子势能.专题:应用题.分析:从分子势能图象可知,当分子势能最小时,即r=r2时分子间的引力等于斥力,分子间作用力为零.当r<r2时,分子间表现为斥力,当r>r2时,表现为引力,所以当r由r1变到r2时分子间的作用力做正功.解答:解:从分子势能图象可知,A、当r1<r<r2时,分子间表现为斥力,当r>r2时,表现为引力,故A错.B、当分子势能最小时,即r=r2时分子间的引力等于斥力,分子间作用力为零,故B对.C、当r等于r1时,分子间表现为斥力,故C错.D、当r<r2时,分子间表现为斥力,当r>r2时,表现为引力,所以当r由r1变到r2时分子间表现为斥力,分子间的作用力做正功,故D对.故选BD点评:本题主要考察分子势能图象的理解,知道分子势能随距离增大关系.7.(6分)考点:平面镜成像.专压轴题.析:解答:解:设树高为H,树到镜的距离为L,如图所示,是恰好看到树时的反射光路图,由图中的三角形可得即.人离树越远,视野越开阔,看到树的全部所需镜面越小,同理有,以上两式解得:L=29.6m、H=4.5m.所以选项ABD是错误的.选项C是正确的.故选C.点评:平面镜的反射成像,通常要正确的转化为三角形求解.8.(6分)考点:简谐运动的振幅、周期和频率.专题:压轴题.分析:时刻x=0.1m;t=4s时刻x=0.1m.经过s又回到原位置,知是周期的整数倍,t=0时刻振子的位移x=﹣0.1m,时刻x=0.1m,知道周期大于,从而可知道振子的周期,也可知道振幅.解答:解:经过周期的整数倍,振子会回到原位置,知道是周期的整数倍,经过振子运动到对称位置,可知,单摆的周期为s,则为半个周期,则振幅为0.1m.可能振幅大于0.1m,则周期T=.当周期为时,经过s运动到与平衡位置对称的位置,振幅可以大于0.1m.故A、B、C正确、D错误.故选:ABC.点评:解决本题的关键知道经过周期的整数倍,振子回到原位置.二、实验题(共2小题,共18分)9.(6分)考点:线速度、角速度和周期、转速;匀速圆周运动.专压轴题.分析:从图象中能够看出圆盘的转动周期即图象中电流的周期,根据转速与周期的关系式T=,即可求出转速,反光时间即为电流的产生时间;解答:解:(1)从图2显示圆盘转动一周在横轴上显示20格,由题意知道,每格表示1.00×10﹣2s,所以圆盘转动的周期为0.20秒,则转速为5.00r/s;(2)反光中引起的电流图象在图2中横坐标上每次一小格,说明反光涂层的长度占圆盘周长的20分之一,故圆盘上反光涂层的长度为==1.60cm;故答案为:5.00,1.60.点评:本题要注意保留3位有效数字,同时要明确圆盘的转动周期与图象中电流的周期相等,还要能灵活运用转速与周期的关系公式!10.(12分)考点:串联电路和并联电路;欧姆定律.专题:实验题;压轴题.分析:(1)由电路图可画出实物图,注意电表及滑动变阻器的接法;(2)由滑动变阻器的连接方式,注意开始时应让滑动变阻器接入阻值最大;(3)由串并联电路的电流及电压规律可得出A1的最大量程;(4)根据电流表的最小分度可读出指针所指的示数;(5)根据实验中存在的误差可以提出合理化的建议.解答:解:(1)实物连线图如图所示:(2)要求滑动变阻器闭合开关前应接入最大电阻,故滑片应滑到b处;(3)由原理图可知,A2与R1串联后与A1并联,并联部分总电压U=I(r2+R1)=55I;故电流表A1中的电流I1==5.5I2,此时电流表满偏,故量程为5.5I2;(4)由表可读出I1=3.00mA,I2=0.660mA,由(3)的计算可知,此时I1应为5.5×0.660mA=3.63mA;故可知:=解得:I m=6.05mA;(5)实验中可以多次测量取平均值;或测量时,电流表指针偏转大于满刻度的.故答案为;(1)如图所示;(2)b;(3)5.5I2;(4)3.00;0.660mA;6.05;(4)多次测量取平均值.点评:现在实验题的考查更注重了探究实验,在解题时注意通过审题找出实验中含有的信息,并能灵活应用所学过的物理规律求解.三、解答题(共3小题,满分54分)11.(15分)考匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的位移与时间的关系.分析:(1)由0~60s内汽车的加速度随时间变化的图象可知,0~10s内汽车做初速度等于零加速度为2m/s2的匀加速直线运动,10~40s内做匀速直线运动,40~60s内做加速度为=﹣1m/s2的匀加速直线运动.(2)由画出的v~t图象可知60s内的位移即为60s内图象与时间轴所围成的面积.解答:解:(1)由a﹣t图象知:0~10s内物体做初速度为零的匀加速直线运动,a1=2m/s2,10s末的速度v=a1t1=20m/s;10s~40s内物体做匀速直线运动;40s~60s内物体做匀减速直线运动,a2=﹣1m/s2,60s末的速度v t=v+a2t3=0.(2)由v~t图象知,60s内的位移:.答:(1)汽车在0~60s内的v~t图象如图所示;(2)在这60s内汽车行驶的路程为900m.点评:该题要求同学们根据加速度﹣时间图象画出速度﹣时间图象,对同学们分析物体运动情况的要求较高,速度﹣时间图象中倾斜的直线表示匀变速直线运动,与时间轴平行的直线表示匀速,图象与时间轴所围成的面积表示位移.该题难度适中.12.(18分)考点:万有引力定律及其应用.专题:压轴题.分析:这是一个双星的问题,A和B绕O做匀速圆周运动,它们之间的万有引力提供各自的向心力,A和B有相同的角速度和周期,结合牛顿第二定律和万有引力定律解决问题.解答:解:(1)A和B绕O做匀速圆周运动,它们之间的万有引力提供向心力,则A和B的向心力大小相等,且A和B和O始终共线,说明A和B有相同的角速度和周期,因此有:mω2r=Mω2R,r+R=L联立解得:R=L,r=L对A根据牛顿第二定律和万有引力定律得:=m•L化简得:T=2π(2)将地月看成双星,由(1)得T1=2π将月球看作绕地心做圆周运动,根据牛顿第二定律和万有引力定律得:=m L化简得:T2=2π故答案为:(1)两星球做圆周运动的周期是2π;(2)T2与T1两者平方之比为1.01.点评:对于双星问题,我们要抓住它的特点,即两星球的万有引力提供各自的向心力和两星球具有共同的周期.13.(21分)考点:带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;洛仑兹力.专题:压轴题;带电粒子在磁场中的运动专题.分析:(1)由几何关系可确定粒子飞出磁场所用到的时间及半径,再由洛仑兹力充当向心力关系,联立可求得荷质比;(2)由几何关系可确定仍在磁场中的粒子位置,则可由几何关系得出夹角范围;(3)最后飞出的粒子转过的圆心角应为最大,由几何关系可知,其轨迹应与右边界相切,则由几何关系可确定其对应的圆心角,则可求得飞出的时间.解答:解:(1)初速度与y轴方向平行的粒子在磁场中的运动轨迹如图1中的弧OP所示,其圆心为C.由几何关系可知,∠POC=30°;△OCP为等腰三角形故∠OCP=①此粒子飞出磁场所用的时间为t0=②式中T为粒子做圆周运动的周期.设粒子运动速度的大小为v,半径为R,由几何关系可得R= a ③由洛仑兹力公式和牛顿第二定律有qvB=m④T=⑤联立②③④⑤解得⑥(2)仍在磁场中的粒子其圆心角一定大于120°,这样粒子角度最小时从磁场右边界穿出;角度最大时从磁场左边界穿出.依题意,同一时刻仍在磁场内的粒子到O点距离相同.在t0时刻仍在磁场中的粒子应位于以O点为圆心、OP为半径的弧上.如图所示.设此时位于P、M、N三点的粒子的初速度分别为v P、v M、v N.由对称性可知v P与OP、v M与OM、v N 与ON的夹角均为.设v M、v N与y轴正向的夹角分别为θM、θN,由几何关系有⑦⑧对于所有此时仍在磁场中的粒子,其初速度与y轴正方向所成的夹角θ应满足≤θ≤1111 OM=OP由对称性可知ME=OP 由图可知,圆的圆心角为240°,从粒子发射到全部粒子飞出磁场所用的时间2t 0;点评: 本题考查带电粒子在磁场中的运动,解题的关键在于确定圆心和半径,并能根据几何关系确定可能的运动轨迹.。
2010年物理试题分类汇编——电路(新课标卷)19.电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中U 为路端电压,I 为干路电流,a 、b 为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为a η、b η.由图可知a η、b η的值分别为A 、34、14B 、13、23C 、12、12D 、23、13答案:D 解析:电源效率E U =η,E 为电源的总电压(即电动势),根据图象可知U a =E 32 U b =E 31,所以选项D 正确。
(海南卷)9.如右图,一理想变压器原副线圈匝数之比为4:1 ,原线圈两端接入一正弦交流电源;副线圈电路中R 为负载电阻,交流电压表和交流电流表都是理想电表.下列结论正确的是A .若电压表读数为6V ,则输入电压的最大值为B .若输入电压不变,副线圈匝数增加到原来的2倍,则电流表的读数减小到原来的一半C .若输入电压不变,负载电阻的阻值增加到原来的2倍,则输入功率也增加到原来的2倍D .若保持负载电阻的阻值不变.输入电压增加到原来的2倍,则输出功率增加到原来的4倍答案:AD解析:若电压表读数为6V ,则输入电压为146V 24V 1U =⨯=是有效值,因此其最大值为,A 正确;若输入电压不变,副线圈匝数增加到原来的2倍,则输出电压也增加到原来的2倍,电流表示数应增加到原来的2倍,B 错;若输入电压不变,负载电阻的阻值增加到原来的2倍,则输出电流减小到原来的一半,输入功率等于输出功率即P IU=也减小到原来的一半,C错;若保持负载电阻的阻值不变.输入电压增加到原来的2倍,输出电压增大到原来的2倍,则由2UPR=可知输出功率增加到原来的4倍,D正确。
(上海理综)41.中国馆、世博中心和主题馆等主要场馆,太阳能的利用规模达到了历届世博会之最,总发电装机容量达到4.6×103kW。
设太阳能电池板的发电效率为18%,已知地球表面每平方米接收太阳能的平均辐射功率为1.353kW,那么所使用的太阳能电池板的总面积为m2。
2010年高考物理试题分类汇编——电路(新课标卷)19.电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测 电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中U 为路端电压,I 为干路 电流,a 、b 为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为a η、b η.由图可知a η、b η 的值分别为A 、34、14B 、13、23C 、12、12D 、23、13答案:D 解析:电源效率E U =η,E 为电源的总电压(即电动势),根据图象可知U a =E 32 U b =E 31,所以选项D 正确。
(上海理综)41.中国馆、世博中心和主题馆等主要场馆,太阳能的利用规模达到了历 届世博会之最,总发电装机容量达到4.6×103kW 。
设太阳能电池板的发电效率为18%, 已知地球表面每平方米接收太阳能的平均辐射功率为1.353kW ,那么所使用的太阳能电 池板的总面积为 m 2。
答案:1.9×1014(上海理综)42.各场馆的机器人非常引人注目。
在下图设计的机器人模块中,分别填 入传感器和逻辑门的名称,使该机器人能够在明亮的条件下,听到呼唤声就来为你服务。
答案:光;声;与(&)(上海理综)44.在世博园区,运行着许多氢燃料汽车,其动力来源是氢燃料电池(结构如图)。
(1)以下是估测氢燃料电池输出功率的实验步骤:①把多用表的选择开关调至电流档,并选择恰当量程,串联在电路中。
读出电流I;②把多用表的选择开关调至电压档,把红、黑表笔并联在电动机两端,其中红表笔应该接在图中(填“A”或“B”)端。
读出电压U;③重复步骤①和②,多次测量,取平均值;④根据公式P= 计算氢燃料电池输出功率。
(2)在上述第②步中遗漏的操作是;(3)如果该电动机的效率为η,汽车运动的速度为v,则汽车的牵引力为。
答案:(1)A;UI;(2)选择恰当量程;(3)UI v η(上海物理)5. 在图的闭合电路中,当滑片P向右移动时,两电表读数的变化是(A)○A变大,○V变大(B)○A变小,○V变大(C)○A变大,○V变小(D)○A变小,○V变小答案:B解析:电阻变大,电流变小,电压变大。
(上海物理)23.电动机的自动控制电路如图所示,其中H R 为热敏电阻,1R 为光敏电 阻,当温度升高时,H R 的阻值远小于1R ;当光照射1R 时,其阻值远小于2R ,为使电 动机在温度升高或受到光照时能自动启动,电路中的虚线框内应选____门逻辑电路;若 要提高光照时电动机启动的灵敏度,可以___2R 的阻值(填“增大”或“减小”)。
【解析】为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动,即热敏电阻或光敏电阻的电阻值小时,输入为1,输出为1,所以是“或门”。
因为若要提高光照时电动机启动的灵敏度,需要在光照较小即光敏电阻较大时输入为1,输出为1,所以要增大2R 。
(上海物理)32.(14分)如图,宽度L=0.5m 的光滑金属框架MNPQ 固定板个与水平面内,并处在磁感应强度大小B=0.4T ,方向竖直向下的匀强磁场中,框架的电阻非均匀分布,将质量m=0.1kg ,电阻可忽略的金属棒ab 放置在框架上,并且框架接触良好,以P 为坐标原点,PQ 方向为x 轴正方向建立坐标,金属棒从01x m =处以02/v m s =的初速度,沿x 轴负方向做22/a m s =的匀减速直线运动,运动中金属棒仅受安培力作用。
求:(1)金属棒ab 运动0.5m ,框架产生的焦耳热Q ;(2)框架中aNPb 部分的电阻R 随金属棒ab 的位置x 变化的函数关系;(3)为求金属棒ab 沿x 轴负方向运动0.4s 过程中通过ab 的电量q ,某同学解法为:先算出金属棒的运动距离s ,以及0.4s 时回路内的电阻R ,然后代入 q=BLs R R ϕ=2'02212222240318.85*10/MBLs R S cm p pal ml m R R q SE c N m E θθϕμμεε-=======⋅求解。
指出该同 学解法的错误之处,并用正确的方法解出结果。
解析:(1)F a m=,0.2F ma N == 因为运动中金属棒仅受安培力作用,所以F=BIL 又E BLv I R R ==,所以0.4BLv BLat R t I I ===且212S at =,得t s == 所以2220.40.2Q I Rt I t J ==∙=(2)221112x at t =-=-,得t =R = (3)错误之处:因框架的电阻非均匀分布,所求R 是0.4s 时回路内的电阻R ,不是平均值。
正确解法:因电流不变,所以c c It q 4.04.01=⨯==。
本题考查电磁感应、电路与牛顿定律、运动学公式的综合应用。
难度:难。
(天津卷)11.(18分)如图所示,质量m 1=0.1kg ,电阻R 1=0.3Ω,长度l=0.4m 的导体棒ab 横放在U 型金属框架上。
框架质量m 2=0.2kg ,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,相距0.4m 的MM ’、NN ’相互平行,电阻不计且足够长。
电阻R 2=0.1Ω的MN 垂直于MM ’。
整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T 。
垂直于ab 施加F=2N 的水平恒力,ab 从静止开始无摩擦地运动,始终与MM ’、NN ’保持良好接触,当ab 运动到某处时,框架开始运动。
设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g 取10m/s 2.(1)求框架开始运动时ab 速度v 的大小;(2)从ab 开始运动到框架开始运动的过程中,MN 上产生的热量Q=0.1J ,求该过程ab位移x 的大小。
解析:(1)ab 对框架的压力11F m g = ①框架受水平面的支持力21N F m g F =+ ②依题意,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则框架受到最大静摩擦力2N F F μ= ③ab 中的感应电动势E Blv =④ MN 中电流12E I R R =+ ⑤MN 受到的安培力F IlB =安 ⑥框架开始运动时2F F =安 ⑦由上述各式代入数据解得6/v m s =⑧ (2)闭合回路中产生的总热量122R R Q Q R +=总 ⑨由能量守恒定律,得2112Fx m v Q =+总 ⑩代入数据解得1.1x m =⑾(重庆卷)23.(16分)法拉第曾提出一种利用河流发电的设想,并进行了实验研究。
实验装置的示意图可用题23图表示,两块面积均为S 的矩形金属板,平行、正对、竖 直地全部浸在河水中,间距为d 。
水流速度处处相同,大小为v ,方向水平。
金属板与 水流方向平行。
地磁场磁感应强度的竖直分量为B ,水的电阻为p ,水面上方有一阻值为R 的电阻通过 绝缘导线和电建K 连接到两金属板上。
忽略边缘效应,求:(1)该发电装置的电动势;(2)通过电阻R 的电流强度;(3)电阻R 消耗的电功率。
解析:(1)由法拉第电磁感应定律,有E Bdv =(2)两板间河水的电阻 d r S ρ= 由闭合电路欧姆定律,有 E BdvS I r R d RSρ==++ (3)由电功率公式,2P I R =得 2BdvS P R d RS ρ⎛⎫= ⎪+⎝⎭(四川卷)24.(19分)如图所示,电源电动势015E V =。
内阻01r =Ω,电阻 1230,60R R =Ω=Ω。
间距0.2d m =的两平行金属板水平放置,板间分布有垂直于纸 面向里、磁感应强度1B T =的匀强磁场。
闭合开关S ,板间电场视为匀强电场,将一 带正电的小球以初速度0.1/m s υ=沿两板间中线水平射入板间。
设滑动变阻器接入电 路的阻值为R x ,忽略空气对小球的作用,取210/g m s =。
(1)当R x =29Ω时,电阻2R 消耗的电功率是多大?(2)若小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰,碰时速度与初速度的夹角为60︒, 则R x 是多少?【答案】⑴0.6W ;⑵54Ω。
【解析】⑴闭合电路的外电阻为4960306030292121=+⨯+=++=R R R R R R x Ω ① 根据闭合电路的欧姆定律3.014915=+=+=r R E I A ② R 2两端的电压为6303.015)(2=⨯-=+-=r R I E U x V ③R 2消耗的功率为6.060622222===R U P W ④ ⑵小球进入电磁场做匀速圆周运动,说明重力和电场力等大反向,洛仑兹力提供向心力,根据牛顿第二定律Rv m Bqv 2= ⑤ mg q dU =2 ⑥ 连立⑤⑥化简得vBRdg U =2 ⑦ 小球做匀速圆周运动的初末速的夹角等于圆心角为60°,根据几何关系得d R = ⑧连立⑦⑧带入数据41.01004.0122=⨯⨯==v g Bd U V 干路电流为2.0204122===R U I A ⑨ 5412.04152=--=--=r I U E R x Ω ⑩ (安徽卷)20.如图所示,水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,两 个边长相等的但匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ,分别用相同材料,不同粗细的导线绕制(Ⅰ 为细导线)。
两线圈在距磁场上界面h 高处由静止开始自由下落,再进入磁场,最后落 到地面。
运动过程中,线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界。
设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为1v 、2v ,在磁场中运动时产生的热量分别为1Q 、2Q 。
不计空气阻力,则A .1212,v v Q Q <<B .1212,v v Q Q ==C .1212,v v Q Q <>D .1212,v v Q Q =<答案:D解析:由于从同一高度下落,到达磁场边界时具有相同的速度v ,切割磁感线产生感应电流同时受到磁场的安培力22B l v F R =,又4l R Sρ=(ρ为材料的电阻率,l 为线圈的边长),所以安培力224B l vS F ρ=,此时加速度F a g m==,且04m S l ρ=⋅ (0ρ为材料的密度),所以加速度2016B v a g ρρ=-是定值,线圈Ⅰ和Ⅱ同步运动,落地速度相等v 1 =v 2。
由能量守恒可得:21()2Q mg h H mv =+-,(H 是磁场区域的高度),Ⅰ为细导线m 小,产生的热量小,所以Q 1< Q 2。
正确选项D 。