2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练（物理实验）
第七部分力学实验
专题7.11 打点计时器验证机械能守恒定律
1.（6分）（2019湖北黄冈三模）某同学从实验室天花板处自由释放一钢球，用频闪摄影手段验证机械能守恒。频闪仪每隔相等时间短暂闪光一次，照片上记录了钢球在各个时刻的位置。
（1）操作时比较合理的做法是。
A．先打开频闪仪再释放钢球B．先释放钢球再打开频闪仪
（2）频闪仪闪光频率为f，拍到整个下落过程中的频闪照片如图（a），结合实验场景估算f可能值为
A.0.1HZ
B.1Hz
C.10Hz
D.100Hz
（3）用刻度尺在照片上测量钢球各位置到释放点O的距离分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6、s7、s8及钢球直径，重力加速度为g。用游标卡尺测出钢球实际直径D，如图（b），则D＝cm．已知实际直径与照片上钢球直径之比为k。
（4）选用以上各物理量符号，验证从O到A过程中钢球机械能守恒成立的关系式为：2gs5＝。【名师解析】（1）从实验室天花板处自由释放一钢球，由于钢球下落时间很短，用频闪摄影手段验证机械能守恒，因此必须先打开频闪仪再释放钢球，故A正确，B错误；
（2）频闪仪闪光频率为f，而从天花板到地面约为3m，依据自由落体位移公式，即h＝；解得：t
总＝0.8s；由于从天花板到地面有8个间隔，因此频闪仪闪光周期T＝0.1s，那么频闪仪闪光频率为10Hz，故ABD错误，C正确；
（3）游标卡尺的主尺读数为：45mm，游标尺上第5个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为0.1×5mm ＝0.5mm，所以最终读数为：45+0.5＝45.5mm＝4.55cm；
（4）在OA段运动过程中，A点的速度为：v A＝＝k
则动能的增加量为：△E k＝E kA﹣0＝＝×。
而减小的重力势能：△E P＝mgks5；
验证从O到A过程中钢球机械能守恒成立的关系式为：2gs5＝。
【参考答案】（1）A；（2）C；（3）4.55；（4）。
2．（6分）（2019湖北武汉武昌5月调研）某同学利用如图所示装置验证机械能守恒定律，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落。
（1）装置安装完毕后，该同学先接通打点计时器，紧接着释放纸带进行实验。重复该步骤两次，然后在打出的纸带中选取一条点迹清晰的纸带。
（2）该同学选取的纸带如图所示，在纸带上间距较大处开始每两个间隔取一个计数点，标记为1、2、3、4、5、6，测出相邻两个计数点的间距，分别表示为x l、x2、x3、x4、x5．已知重物质量为m，当地重力加速度为g，计时器打点周期为T．为了验证此实验从打计数点2到打计数点5的过程中机械能守恒，需要计算出此过程中重物重力势能的减少量△E p和动能的增加量△E k，则△E p＝，△E k。
（3）本次测量的百分比误差（即相对误差）表达式为×l00%．（用△E k、△E p表示）
【参考答案】（2）mg（x2+x3+x4）（3）
【命题意图】本题考查落体法验证机械能守恒定律实验和纸带数据处理方法及其相关知识点。
【解题思路】（2）重力势能的减小量：△E P＝mgh＝mg（x2+x3+x4）
由做匀变速直线运动的质点在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得打点计时器打2点时的速度：v2＝，
打5点时的速度：v5＝，
重物下落从2点到5点过程中动能增加
△E K＝1
2
mv52-
1
2
mv22＝
（3）相对误差：×100%
3.（2019河南示范性高中联考）采用重物自由下落“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.80m/s2。
(1)实验室可供选择的重物如下，最合理的是___________。
A质量为10g的石块
B质量为100g的钩码
C.质量为200g的木球
D.质量为500g的塑料球
(2)用正确选择的重物进行实验，得到一条符合实验要求的纸带如图乙所示，O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点。重物由O点运动到B点的过程中，动能的增加量为___________J，重力势能的减少量为___________J(以上两空计算结果均保留三位有效数字)。这两者不相等的原因可能是
______________________(任意答一条即可)。
【参考答案】(1). （1）B (2). （2）0.450 (3). 0.453
(4). 重物下落过程中有空气阻力或纸带受到的摩擦力的影响.
【名师解析】
（1）为减小空气阻力对实验的影响，为减小实验误差，应选择体积小而质量大的重物。
（2）根据实验数据应用匀变速直线运动的推论求出B点的速度，然后根据重力势能与动能的计算公式分析答题。
（1）为减小空气阻力对实验的影响，为减小实验误差，应选择质量为100g的钩码作为重物，故选B；（2）打B点时的速度：，重物由O运动到B点时动能的增加量：
△E K=m v B2=×0.100×32=0.450J，
重力势能减少量：△E P =mgh=0.100×
9.8×0.4625=0.453J 。 这两者不相等的原因可能是：重物下落过程中有空气阻力或纸带受到的摩擦力的影响.
【点睛】纸带问题的处理是力学实验中常见的问题。在纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，计算过程中要注意单位的换算。
4.“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示，采用重物自由下落的方法：
(1)已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz ，当地的重力加速度g ＝9.80 m/s 2，所用重物的质量为 200 g 。实验中选取一条符合实验要求的纸带如图乙所示，O 为纸带下落的起始点，A 、B 、C 为纸带上选取的三个连续点。
甲
计算B 点瞬时速度时，甲同学用v 2B ＝2gx OB ，乙同学用v B ＝x AC 2T
，其中所选方法正确的是________(填“甲”或“乙”)同学；根据以上数据，可知重物由O 运动到B 点时动能的增加量等于____________ J ，重力势能减少量等于________ J(计算结果均保留3位有效数字)。
乙
(2)实验中，发现重物减少的势能总是大于重物增加的动能，造成这种现象的主要原因是______________________________________________________________。
【名师解析】：(1)重物由静止开始自由下落过程中受到空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力作用，不是
自由落体运动，v 2B ＝2gx OB ，是自由落体运动的公式，故甲同学错误。
打B 点重物速度v ＝x AC 2T ＝0.232 3－0.155 52×0.02
m/s ＝1.92 m/s 重物动能的增加量ΔE k ＝12
mv 2＝0.5×0.200×1.922 J≈0.369 J 重物重力势能的减少量
ΔE p ＝mgh ＝0.200×9.80×0.192 0 J≈0.376 J
(2)克服空气对重物和打点计时器对纸带的阻力做功。
【参考答案】(1)乙 0.369 0.376 (2)见解析
5．(2016·张掖模拟)如图所示装置可用来验证机械能守恒定律。摆锤A 栓在长L 的轻绳一端，另一端固定在O 点，在A 上放一个小铁片，现将摆锤拉起，使绳偏离竖直方向成θ角时由静止开始释放摆锤，当其到达最低位置时，受到竖直挡板P 阻挡而停止运动，之后铁片将飞离摆锤而做平抛运动。
(1)为了验证摆锤在运动中机械能守恒，必须求出摆锤在最低点的速度。为了求出这一速度，实验中还应该测量的物理量：___________________________________。
(2)根据测得的物理量表示摆锤在最低点的速度v ＝______________________。
(3)根据已知的和测得的物理量，写出摆锤在运动中机械能守恒的关系式为________。
【名师解析】：(1)铁片在最低点飞出时做平抛运动，平抛的初速度即为铁片在最低点的速度，根据平抛运动
规律可知：x ＝v 0t ，y ＝12
gt 2，因此要想求出平抛的初速度，应该测量遇到挡板后铁片的水平位移x 和竖直下落高度h 。
(2)根据铁片做平抛运动有：
x ＝v 0t ①
h ＝12
gt 2② 联立①②可解得：v ＝x g 2h
。 (3)下落到最低点过程中，铁片重力势能的减小量等于其重力做功，因此有：
ΔE p ＝mgh ＝mgL (1－cos θ)
动能的增量为：ΔE k ＝12mv 20
根据ΔE p ＝ΔE k 得机械能守恒的关系式为：gx 2
4h
＝gL (1－cos θ) 【参考答案】(1)铁片遇到挡板后铁片的水平位移x 和竖直下落高度h (2)x g 2h (3)gx 2
4h
＝gL (1－cos θ)
6. （9分）某同学利用图甲的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验。在尽量减小摩擦阻力的情况下，先接通打点计时器的电源，再释放纸带，让质量 1.00m kg =的重物由静止下落，在纸带上打出一系列的点，如图乙所示，A 、B 、C 分别为所选取的计数点，且O 为开始打出的第一点，A 是打出的第二个点，AB 之间有若干点未标出，打点计时器工作频率为50Hz ，重力加速度g 取29.80/m s 。
（1）释放纸带前，纸带的____________（选填“O ”或“C ”）端在上面；OA 两点间距应接近 cm （取一位有效数字）
（2）重物从O 运动到C 的过程中，动能的变化量△___________J K E =，从开始下落起至C 点，重锤的重力势能减少量是p ___________J E ?=，因此可以得出的结论是 ．（结果取两位有效数字）；
(3).即使在实验操作规范，数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验求得的ΔE P 也一定略 ΔE K (填大于或小于)，这是实验存在系统误差的必然结果，该系统误差产生的主要原因是 。
（4）在实验数据处理时，如果以22v 为纵轴，以O 到该点的距离d 为横轴，根据实验数据绘出2
2
v d - 图象，其图线的斜率表示的物理量的表达式为___________．
【参考答案】 (1)C ；0.2cm ； （2）0.67 ；0.68；在重力的作用下，物体的动能和势能相互转化，但总的机械能守恒；(3) 大于； 重锤下落时受到空气阻力以及纸带受到打点计时器的阻力作用，重锤机械能减小。(4) 重力加速度g
【名师解析】
试题分析：（1）因纸带打出的第一点是O 点，故释放纸带前，纸带的C 端在上面；由自由落体运动2211100.02m 0.2cm 22
h gt ==??=，所选择的纸带第１，２两点间距应接近0.2cm
（2）B 动能的变化量02
12-=?mv E k =0.67J ； 重锤的重力势能减少量是||0.68J p E mg OC ?==，因此可以得出的结论是：在重力的作用下，物体的动能和势能相互转化，但总的机械能守恒
（3）由于要克服阻力做功，因此重力势能的减小量要大于动能增加
（4）由自由落体运动规律得：2
2v gd = 得：22v gd =，所以2
2v d - 图象斜率就是重力加速度g 7．（10分）某实验小组进行“验证机械能守恒定律”的实验。
（1）甲同学用图1所示的实验装置验证机械能守恒定律，将电火花计时器固定在铁架台上，把纸带的下端固定在重锤上，纸带穿过电火花计时器，上端用纸带夹夹住，接通电源后释放纸带，纸带上打出一系列的点，所用电源的频率为50 Hz ，实验中该同学得到一条点迹清晰的纸带如图2所示，其中O 点为打点计时器打下的第一个点。纸带连续的计时点A 、B 、C 、D 至第1个点O 的距离如图2所示，已知重锤的质量为1.00 kg ，当地的重力加速度为g =9.8 m/s 2，从起始点O 到打下C 点的过程中，重锤重力势能的减少量为?E p =_________J ，重锤动能的增加量为ΔE k =_________J ，从以上数据可以得到的结论是
______________________________________。（结果保留3位有效数字）。
（2）乙同学利用上述实验装置测定当地的重力加速度。他打出了一条纸带后，利用纸带测量出了各计数点
到打点计时器打下的第一个点的距离h ，算出了各计数点对应的速度v ，以h 为横轴，以212
v 为纵轴画出了如图3所示的图线。由于图线明显偏离原点，若测量和计算都没有问题，其原因可能是___________________。乙同学测出该图线的斜率为k ，如果阻力不可忽略，则当地的重力加速度g _____k （选填“大于”、“等于”或“小于”）。
（3）丙同学用如图4所示的气垫导轨装置来验证机械能守恒定律，由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离L ，窄遮光板的宽度为d ，窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为t 1、t 2，经分析讨论，由于滑块在
气垫导轨上运动时空气阻力很小，为此还需测量的物理量是 ，机械能守恒的表达式为 。
【参考答案】（10分）
（1）5.50（2分） 5.45（2分） 在实验误差允许的范围内重锤下落的过程中机械能守恒（1分） （2）先释放重锤，后接通电源（1分） 大于（1分） （3）滑块的质量M 和砂桶的质量m （1分）
2221
11()()()()22d d mgL m M m M t t =+-+（2分） 【名师解析】（1）重锤重力势能的减少量为?E p =mgh C =1.00×9.8×0.561 J≈5.50 J ；重锤动能的增加量为
?E k =22110.6280.4961.00()2220.02
C mv -=???≈5.45 J ；由以上数据可得到如下结论：在实验误差允许的范围内重锤下落的过程中机械能守恒。
（2）从图中可以看出，当重锤下落的高度为0时，重锤的速度不为0，说明了操作中先释放重锤，后接通
电源。若无阻力，则根据机械能守恒定律知，mgh =212mv ，则212
v =gh ，斜率k=g 。若有阻力则测得的重力加速度k 小于当地的重力加速度g ，即g 大于k 。
（3）滑块和砂桶组成的系统机械能守恒，为此还需用天平测出滑块的质量M 和砂桶的质量m 。滑块通过两个光电门的速度大小分别为11d v t =、22
d v t =，系统减少的重力势能等于系统增加的动能，所以系统机械能守恒的表达式为22222121
1111()()()()()()2222d d mgL m M v m M v m M m M t t =+-+=+-+。 8.（6分）富通中学用如图1所示的装置来探究由m 1、m 2组成的系统的机械能。通过光滑的定滑轮用轻绳的两端连接着质量为m 1和m 2的两物块，m 1下端与穿过打点计时器的纸带相连接。如果让m 2从高处由静止开始下落，m 1上拖着的纸带被打出一系列的点，如图2所示是实验中获取的一条纸带，O 是打下的第一个点，每相邻两计数点间的时间间隔为T ，测得OC =h ，BC =h 1，CD =h 2，m 1 图1 图2 （1）如果B 点是从计时开始的第5个计数点，在纸带上打下计数点C 时物块的速度v C = ； （2）从打下O 点到打下C 点的过程中系统动能的增量ΔE k = ；系统势能的减少量 ΔE p = 。 （3）通过测量纸带上各计数点的数据，如何判定系统机械能的变化关系 。 【参考答案】（6分） （1）122h h T +（2分） （2）2 12122 ()()8m m h h T ++（1分） (m 2–m 1)gh （1分） （3）在误差允许范围内，若ΔE k =ΔE p ，则系统机械能守恒（2分） 【名师解析】（1）根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得，纸带在BD 段的平均速度为122C h h v T +=； （2）从打下O 点到打下C 点的过程中系统动能的增量221212k 122 ()()1()28C m m h h E m m v T ++=+=；系统势能的减少量ΔE p =(m 2–m 1)gh ； （3）通过测量纸带上各计数点的数据，根据上面的计算判定系统机械能的变化关系，在误差允许范围内，若ΔE k =ΔE p ，则系统机械能守恒。 9.（9分）某同学利用图甲的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验。在尽量减小摩擦阻力的情况 下，先接通打点计时器的电源，再释放纸带，让质量 1.00m kg =的重物由静止下落，在纸带上打出一系列的 点，如图乙所示，A 、B 、C 分别为所选取的计数点，且O 为开始打出的第一点，A 是打出的第二个点，AB 之间有若干点未标出，打点计时器工作频率为50Hz ，重力加速度g 取29.80/m s 。 （1）释放纸带前，纸带的____________（选填“O ”或“C ”）端在上面；OA 两点间距应接近 cm （取一位有效数字） （2）重物从O 运动到C 的过程中，动能的变化量△___________J K E =，从开始下落起至C 点，重锤的重力势能减少量是p ___________J E ?=，因此可以得出的结论是 ．（结果取两位有效数字）； （3）即使在实验操作规范，数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验求得的ΔE P 也一定略 ΔE K (填大于或小于)，这是实验存在系统误差的必然结果，该系统误差产生的主要原因是 。 （4）在实验数据处理时，如果以22v 为纵轴，以O 到该点的距离d 为横轴，根据实验数据绘出2 2 v d - 图象，其图线的斜率表示的物理量的表达式为___________． 【参考答案】 (1)C ；0.2cm ； （2）0.67 ；0.68；在重力的作用下，物体的动能和势能相互转化，但总的机械能守恒； (3) 大于； 重锤下落时受到空气阻力以及纸带受到打点计时器的阻力作用，重锤机械能减小。 (4) 重力加速度g 【名师解析】 （1）因纸带打出的第一点是O 点，故释放纸带前，纸带的C 端在上面；由自由落体运动2211100.02m 0.2cm 22 h gt ==??=，所选择的纸带第１，２两点间距应接近0.2cm （2）B 动能的变化量02 12-=?mv E k =0.67J ； 重锤的重力势能减少量是||0.68J p E mg OC ?==，因此可以得出的结论是：在重力的作用下，物体的动能和势能相互转化，但总的机械能守恒 （3）由于要克服阻力做功，因此重力势能的减小量要大于动能增加 （4）由自由落体运动规律得：2 2v gd = 得：22v gd =，所以2 2v d - 图象斜率就是重力加速度g 10．（6分）在“验证机械能守恒定律”的实验中： （1）纸带将被释放瞬间的四种情景如照片所示，其中操作最规范的是______。 A ． B ． C ． D ． （2）实验室提供了铁架台、夹子、导线、纸带等器材。为完成此实验，除了所给的器材，从下图还必须选 取的实验器材是__________，可选择的实验器材是_________。（填字母代号） （3）若实验中所用重物的质量为m ，某次实验打出的一条纸带如图所示．在纸带上选取五个连续的点A 、 B 、 C 、 D 和 E ，量得相邻点间的距离分别为，当地的重力加速度为g ．本实验所用电源的频率为f ．从打下点B 到打下点D 的过程中，重锤重力势能减小量△Ep=______，重锤动能增加量△Ek=_____。在误差允许的范围内，通过比较就可以验证重物下落过程中机械能是否守恒． 【参考答案】（1）D ；（2）AEF ； D ；（3）23()p E mg s s ?=+；22234121[()()]8 k E mf s s s s ?=+-+ 【名师解析】（1）在验证机械能守恒定律的实验中，实验时，应让重物紧靠打点计时器，手拉着纸带的上方，保持纸带竖直，由静止释放；故符合要求的只有D ； (2)在实验中需要刻度尺测量纸带上点与点间的距离从而可知道重锤下降的距离，以及通过纸带上两点的距离，求出平均速度，从而可知瞬时速度。纸带上相邻两计时点的时间间隔已知，所以不需要秒表。用电火花计时器的就不用学生电源。必须选取的实验器材其名称是重物、电火花计时器、毫米刻度尺。 重锤的质量可以测量也可以不测量，可选择的实验器材其名称天平。 (3)从打下点B 到打下点D 的过程中，重锤重力势能减小量:23()p BD E mgh mg s s ?==+ 重锤动能增加量222223412111[()()]228 k D B E mv mv mf s s s s ?=-=+-+ 11. 在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，电源的频率为50 Hz ，依次打出的点为0、1、2、3、4、…、n 。则： (1)如用第2点到第6点之间的纸带来验证，必须直接测量的物理量为________、________、________，必须计算出的物理量为________、________，验证的表达式为___________________。 (2)下列实验步骤操作合理的排列顺序是__________(填写步骤前面的字母)。 A ．将打点计时器竖直安装在铁架台上 B ．接通电源，再松开纸带，让重物自由下落 C ．取下纸带，更换新纸带(或将纸带翻转)重新做实验 D ．将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提着纸带 E ．选择一条纸带，用刻度尺测出物体下落的高度h 1、h 2、h 3、…h n ，计算出对应的瞬时速度v 1、v 2、v 3、…v n F ．分别算出12mv 2n 和mgh n ，在实验误差允许的范围内看是否相等 【名师解析】 (1)要验证从第2点到第6点之间的纸带对应重物运动的过程中机械能守恒，应测出第2点到第6点的距离h 26，要计算第2点和第6点的瞬时速度v 2和v 6，必须测出第1点到第3点之间的距离h 13和第5点到第7点之间的距离h 57，机械能守恒的表达式为 mgh 26＝12mv 26－12mv 22 。 (2)实验操作顺序为ADBCEF 。 【参考答案】 (1)第2点到第6点之间的距离h 26 第1点到第3点之间的距离h 13 第5点到第7点之间的距离h 57 第2点的瞬时速度v 2 第6点的瞬时速度v 6 mgh 26＝12mv 26－12 mv 22 (2)ADBCEF 高考物理实验 读数练习专题（1） ——游标卡尺 1、结构 2、读数方法 第一步：看游标尺总刻度确定精确定度（10分度、20分度、50分度的精确度见上表） 第二步：读出游标尺和主尺对齐的刻度．．．．．．．．．．．数． （n ）； 第三步：读出对齐处主尺读数（Xmm ）和游标尺读数(n ×0.9或0.95或0.98mm)。 0.9或0.95或 [读数经验之谈] （1）看清游标的精确度； （2）游标卡尺都是根据刻线对齐来读数的，所以都不再往下一位估读。计算出来的“0”也不能舍去。 读数练习【练习1】读出下列游标卡尺测量的读数； ⑴ ⑵ ⑶ 【练习2】有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm 游标卡尺读数练习 3 4 cm 678 20 cm 0 12345 6 0123456789 cm 高考物理实验 读数练习专题（2）——螺旋测微器 读数公式：测量值=固定刻度值+固定刻度的中心水平线与可动刻度对齐的位置的读数×0.01mm [经验之谈]： （1）看半刻度是否漏出，固定刻度上的刻度值是以mm 为单位； （2）可动刻度要估读,小数点后应保留三位有效数字。 如右图读数时，从固定刻度上读取整、半毫米数，然后从可动刻度上读取剩余 部分（因为是10分度，所以在最小刻度后应再估读一位），再把两部分读数相 加，得测量值。右图中的读数应该是6.702mm 。 测量值=6.5＋20.3×0.01mm ＝6.703mm （6.702mm ～6.704mm 均正确） 例1、 ⑴ ⑵ 练习1、 e f g h i 读数 mm 读数 mm 读数 mm 练习3、用螺旋测微器测量某一物体厚度时，示数如图甲所示，读数是______mm 。 用游标卡尺可以测量某些工件的外径。在测量时，示数如图乙所示，则读数分别为_______ mm 练习4、 （1）用螺旋测微器测一金属丝的直径，示数如图所示．由图可读出金属丝的直径为 mm ． （2）现用游标为50分度的卡尺的 （填图中的A 或B ）测脚，测定某圆筒的内径，卡尺上的示数如图，可读出圆筒的内径为 mm ． 高考试题回顾 1． 某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度l ，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径d ，示数如图。由图可读出 l = d = 示数 ______ 高三物理第一轮专题复习——电磁场 在以坐标原点O 为圆心、半径为r 的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x 轴的交点A 处以速度v 沿－x 方向射入磁场，恰好从磁场边界与y 轴的交点C 处沿＋y 方向飞出。 （1）请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷q/m ； （2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B ’，该粒子仍从A 处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度B ’多大？此次粒子在磁场中运动所用时间t 是多少？ 电子自静止开始经M 、N 板间（两板间的电压 为U ）的电场加速后从A 点垂直于磁场边界射入宽度为d 的匀强磁场中， 电子离开磁场时的位置P 偏离入射方向的距离为L ，如图所示．求匀强磁 场的磁感应强度．（已知电子的质量为m ，电量为e ） 高考）如图所示，abcd 为一正方形区域，正离子束从a 点沿ad 方向以0 =80m/s 的初速度射入，若在该区域中加上一个沿ab 方向的匀强电场，电场强度为E ，则离子束刚好从c 点射出；若撒去电场，在该区域中加上一个垂直于abcd 平面的匀强磁砀，磁感应强度为B ，则离子束刚好从bc 的中点e 射出，忽略离子束中离子间的相互作用，不计离子的重力，试判断和计算： （1）所加磁场的方向如何？（2）E 与B 的比值B E /为多少？ 制D 型金属扁盒组成，两个D 形盒正中间开有一条窄缝。两个D 型盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压。图乙为俯视图，在D 型盒上半面中心S 处有一正离子源，它发出的正离子，经狭缝电压加速后，进入D 型盒中。在磁场力的作用下运动半周，再经狭缝电压加速。如此周而复始，最后到达D 型盒的边缘，获得最大速度，由导出装置导出。已知正离子的电荷量为q ，质量为m ，加速时电极间电压大小为U ，磁场的磁感应强度为B ，D 型盒的半径为R 。每次加速的时间很短，可以忽略不计。正离子从离子源出发时的初速度为零。 （1）为了使正离子每经过窄缝都被加速，求交变电压的频率； （2）求离子能获得的最大动能； （3）求离子第1次与第n 次在下半盒中运动的轨道半径之比。 如图甲所示，图的右侧MN 为一竖直放置的荧光屏，O 为它的中点，OO’与荧光屏垂直，且长度为l 。在MN 的左侧空间内存在着方向水平向里的匀强电场，场强大小为E 。乙图是从甲图的左边去看荧光屏得到的平面图，在荧光屏上以O 为原点建立如图的直角坐标系。一细束质量为m 、电荷为q 的带电粒子以相同的初速度 v 0从O’点沿O’O 方向射入电场区域。粒子的重力和粒子间的相互作用都可忽略不计。 （1）若再在MN 左侧空间加一个匀强磁场，使得荧光屏上的亮点恰好位于原点O 处，求这个磁场的磁感强度的大小和方向。 （2）如果磁感强度的大小保持不变，但把方向变为与电场方向相同，则荧光屏上的亮点位于图中A 点处，已知A 点的纵坐标 l y 3 3 ，求它的横坐标的数值。 E 、方向水平向右，电场宽度为L ；中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向里。一个质量为m 、电量为q 、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的O 点由静止开始运动，穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后，又回到O 点，然后重复上述运动过程。求： （1）中间磁场区域的宽度d ； （2）带电粒子从O 点开始运动到第一次回到O 点所用时间t 。 如下图所示，PR 是一块长为L= 4m 的绝缘平板，固定在水平地面上，整个空间有一个平行 B B l O 甲 乙 2013年高三物理选择题专项训练（一） 14．如图所示，直线I、Ⅱ分别表示A、B两物体从同一地点开始运动的v-t图 象，下列说法中正确的是 A．A物体的加速度小于B物体的加速度B．t0时刻，两物体相遇 C．t0时刻，两物体相距最近D．A物体的加速度大于B物体的加速度 15．如图所示，物块A、B通过一根不可伸长的细线连接，A静止在斜面上， 细线绕过光滑的滑轮拉住B，A与滑轮之间的细线与斜面平行。则物块 A受力的个数可能是 A．3个B．4个C．5个D．2个 16．如图所示，A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点。现在在A、B两 点分别固定电量为+q、-q的两个点电荷，则关于C、D两点的场强和电势， 下列说法正确的是 A．C、D两点的场强不同，电势相同B．C、D两点的场强相同，电势不同 C．C、D两点的场强、电势均不同D．C、D两点的场强、电势均相同 17．图示为某种小型旋转电枢式发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强 度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′以角速度ω匀 速转动，线圈的面积为S、匝数为n、线圈总电阻为r，线圈的两端经 两个半圆形的集流环（缺口所在平面与磁场垂直）和电刷与电阻R连 接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表。在t=0时刻，线圈平面 与磁场方向平行（如图所示），则下列说法正确的是 A．通过电阻R的是直流电B．发电机产生电动势的最大值E m= nBSω C．电压表的示数为D．线圈内产生的是交流电 18．2009年5月，英国特技演员史蒂夫·特鲁加里亚飞车挑战世界最大环形车道。如图所示，环形车道竖直放置，直径达12m，若汽车在车道上以12m/s恒定的速率运动， 演员与摩托车的总质量为1000kg，车轮与轨道间的动摩擦因数为0.1， 重力加速度g取10m／s2，则 A．汽车发动机的功率恒定为4.08×104W B．汽车通过最高点时对环形车道的压力为1.4×l04N C．若要挑战成功，汽车不可能以低于12 m/s的恒定速率运动 D．汽车在环形车道上的角速度为1 rad/s 19．如图所示，一竖直绝缘轻弹簧的下端固定在地面上，上端连接一带正电小球P，小球所处的空间存在着竖直向上的匀强电场，小球平衡时，弹簧恰好处于原长 高三物理电磁场测试题 一、本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分． 1．如图1所示，两根相互平行放置的长直导线a 和b 通有大小相等、方向相反的电流，a 受到磁场力的大小为F 1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a 受到的磁场力大小变为F 2.则此时b 受到的磁场力大小为（ ） A ．F 2 B ．F 1－F 2 C ．F 1+F 2 D ．2F 1－F 2 2．如图2所示，某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，已知一离子在电场力和磁场力作用下， 从静止开始沿曲线acb 运动，到达b 点时速度为 零，c 为运动的最低点.则 （ ） A ．离子必带负电 B ．a 、b 两点位于同一高度 C ．离子在c 点速度最大 D ．离子到达b 点后将沿原曲线返回 3．如图3所示，带负电的橡胶环绕轴OO ′以角速 a I I 图 图3 图2 度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是（） A．N极竖直向下 B．N极竖直向上 C．N极沿轴线向左 D．N极沿轴线向右 4．每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球 射来，幸好地球磁场可以有效地改变这些 宇宙射线中大多数射线粒子的运动方向， 使它们不能到达地面，这对地球上的生命 有十分重要的意义。假设有一个带正电的 宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来（如图4，地球由西向东转，虚线表示地球自转轴，上方为地理北极），在地球磁场的作用下，它将向什么方向偏转？（）A．向东B．向南C．向西D．向北 5．如图5所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起静置于粗糙的水平 地板上，地板上方空间有水平方向的匀强磁 场。现用水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相 对滑动地一起水平向左加速运动， 在加速运动阶段（）图5 图4 高考物理多用表读数练习专题 多用电表 【例】（2008年宁夏理综） 图1为一正在测量中的多用电表表盘. （1）如果是用×10Ω档测量电阻，则读数为Ω。 （2）如果是用直流10 mA档测量电流，则读数为 mA。 （3）如果是用直流5 V档测量电压，则读数为 V。 答案: (1)60 (2)7.18 (3)3.59 练习1、某人用多用电表按正确步骤测量一电阻的阻值，当选择欧姆挡“×1”挡测量时，指针指示位置如图2所示，则其电阻值是__________。如果要用这只多用电表测量一个约200欧的电阻，为了使测量比较精确，选择开关应选的欧姆挡是_________。改变挡位调整倍率后，要特别注意重新____________________。 练习2、用多用表测量电流、电压或电阻时，表盘指 针的位置如图21＇-3所示。如果选择开关指在“ｖ—2.5” 位置时，测量结果为；如果选择开关指在“ｍ Ａ—10”位置时，测量结果为；如果选择开 关指在“Ω×100”位置时，测量结果为。 练习3、（08上海长宁区一模）如图所示是学生实验 用的多用表刻度盘，当选用量程为25V的电压档测量电压 时，表针指于图示位置，则所测电压为_____V；若选用倍 率为“×100”的电阻档测电阻时，表针也指于同一位置， 则所测电阻的阻值为_______Ω；用多用表测电阻所运用 的原理是___________________________________． 练习4、（（08上海浦东新区一模）如图是多用表的刻度盘，当选用量程为50mA的电流档测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_____mＡ；若选 用倍率为“×100”的电阻档测电阻时，表针 也指示在图示同一位置，则所测电阻的阻值 为_______Ω。如果要用此多用表测量一个约 2.0×104Ω的电阻，为了使测量比较精确， 应选的欧姆档是_________（选填“×10”、 “×100”或“×1K”）。换档结束后，实验操 作上首先要进行的步骤是____________。 参考答案 练习1、12Ω，“×10挡”，调整欧姆零点 练习2、0.860V（或0.855V ，或0.865V）；3.44mA（或3.42mA ，或3.46mA）；2.8kΩ 。 练习3、15.5 1400 闭合电路欧姆定律 练习4、30.7-30.9 mＡ；1.5×103 Ω。×1K ，调零 第十一章、磁场 一、磁场： 1、基本性质：对放入其中的磁极、电流有力的作用。 磁极间、电流间的作用通过磁场产生，磁场是客观存在的一种特殊形态的物质。 2、方向：放入其中小磁针N极的受力方向（静止时N极的指向） 放入其中小磁针S极的受力的反方向（静止时S极的反指向） 3、磁感线：形象描述磁场强弱和方向的假想的曲线。 磁体外部：Ｎ极到Ｓ极；磁体内部：Ｓ极到Ｎ极。 磁感线上某点的切线方向为该点的磁场方向；磁感线的疏密表示磁场的强弱。 ４、安培定则：（右手四指为环绕方向，大拇指为单独走向） 二、安培力： １、定义：磁场对电流的作用力。 ２、计算公式：Ｆ＝ＩＬＢsinθ＝Ｉ⊥ＬＢ式中：θ是Ｉ与Ｂ的夹角。 电流与磁场平行时，电流在磁场中不受安培力；电流与磁场垂直时，电流在磁场中受安培力最大：Ｆ＝ＩＬＢ 0≤F≤ＩＬＢ ３、安培力的方向：左手定则——左手掌放入磁场中，磁感线穿过掌心，四指指向电流方向，大拇指指向为通电导线所受安培力的方向。 三、磁感应强度Ｂ： １、定义：放入磁场中的电流元与磁场垂直时，所受安培力Ｆ跟电流元ＩＬ的比值。 qB m v r =２、公式： 磁感应强度Ｂ是磁场的一种特性，与Ｆ、Ｉ、Ｌ等无关。 注：匀强磁场中，Ｂ与Ｉ垂直时，Ｌ为导线的长度； 非匀强磁场中，Ｂ与Ｉ垂直时，Ｌ为短导线长度。 ３、国际单位：特斯拉（Ｔ）。 ４、磁感应强度Ｂ是矢量，方向即磁场方向。 磁感线方向为Ｂ方向，疏密表示Ｂ的强弱。 ５、匀强磁场：磁感应强度Ｂ的大小和方向处处相同的磁场。磁感线是分布均匀的平行直线。例：靠近的两个异名磁极之间的部分磁场；通电螺线管内的磁场。 四、电流表（辐向式磁场） 线圈所受力矩：M=NBIS ∥=k θ 五、磁场对运动电荷的作用： 1、洛伦兹力：运动电荷在磁场中所受的力。 2、方向：用左手定则判断——磁感线穿过掌心，四指所指为正电荷运动方向（负电荷运动的反方向），大拇指所指方向为洛伦兹力方向。 3、大小：F=qv ⊥B 4、洛伦兹力始终与电荷运动方向垂直，只改变电荷的运动方向，不对电荷做功。 5、电荷垂直进入磁场时，运动轨迹是一个圆。 IL F B = 2021模拟模拟-选择题专项训练之交变电流 本考点是电磁感应的应用和延伸．高考对本章知识的考查主要体现在“三突出”：一是突出考查交变电流的产生过程；二是突出考查交变电流的图象和交变电流的四值；三是突出考查变压器．一般试题难度不大，且多以选择题的形式出现．对于电磁场和电磁波只作一般的了解．本考点知识易与力学和电学知识综合，如带电粒子在加有交变电压的平行金属板间的运动，交变电路的分析与计算等．同时，本考点知识也易与现代科技和信息技术相联系，如“电动自行车”、“磁悬浮列车”等．另外，远距离输电也要引起重视．尤其是不同情况下的有效值计算是高考考查的主要内容；对变压器的原理理解的同时，还要掌握变压器的静态计算和动态分析． 北京近5年高考真题 05北京18．正弦交变电源与电阻R、交流电压表按照图1所示的方式连接，R=10Ω，交流电压表的示数是10V。图2是交变电源输出电压u随时间t变化的图象。则( ) Ａ．通过R的电流i R随时间t变化的规律是i R=2cos100πt (A) Ｂ．通过R的电流 i R 随时间t变化的规律是i R=2cos50πt (A) Ｃ．R两端的电压u R随时间t变化的规律是u R=52cos100πt (V) Ｄ．R两端的电压u R随时间t变化的规律是u R=52cos50πt (V) 07北京17、电阻R1、R2交流电源按照图1所示方式连接，R1=10Ω，R2=20Ω。合上开关后S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图2所示。则（） A、通过R1的电流的有效值是1.2A B、R1两端的电压有效值是6V C、通过R2的电流的有效值是1.22A D、R2两端的电压有效值是62V 08北京18.一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5。原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示。副线圈仅接入一个10 Ω的电阻。则（） A.流过电阻的电流是20 A B.与电阻并联的电压表的示数是1002V C.经过1分钟电阻发出的热量是6×103 J D.变压器的输入功率是1×103 W 北京08——09模拟题 08朝阳二模16．在电路的MN间加一如图所示正弦交流电，负载电阻为100Ω，若不考 虑电表内阻对电路的影响，则交流电压表和交流电流表的读数分别为（）A．220V，2.20 AB．311V，2.20 AC．220V，3.11A D．311V，3.11A t/×10-2s U/V 311 -311 1 2 3 4 A V M ~ R V 交变电源 ~ 图1 u/V t/×10-2s O U m -U m 12 图2 高中物理磁场大题 一．解答题（共30小题） 1．如图甲所示，建立Oxy坐标系，两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称，极板长度和板间距均为l，第一四象限有磁场，方向垂直于Oxy平面向里．位于极板左侧的粒子源沿x轴间右连续发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子在0～3t0时间内两板间加上如图乙所示的电压（不考虑极边缘的影响）．已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时刻经极板边缘射入磁场．上述m、q、l、t0、B为已知量．（不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况） （1）求电压U0的大小． （2）求t0时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径． （3）何时射入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间．2．如图所示，在xOy平面内，0＜x＜2L的区域内有一方向竖直向上的匀强电场，2L＜x＜3L的区域内有一方向竖直向下的匀强电场，两电场强度大小相等．x＞3L 的区域内有一方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场．某时刻，一带正电的粒子从坐标原点以沿x轴正方向的初速度v0进入电场；之后的另一时刻，一带负电粒子以同样的初速度从坐标原点进入电场．正、负粒子从电场进入磁场时速度方向与电场和磁场边界的夹角分别为60°和30°，两粒子在磁场中分别运动半周后在某点相遇．已经两粒子的重力以及两粒子之间的相互作用都可忽略不计，两粒子带电量大小相等．求： （1）正、负粒子的质量之比m1：m2； （2）两粒子相遇的位置P点的坐标； （3）两粒子先后进入电场的时间差． 3．如图所示，相距为R的两块平行金属板M、N正对着放置，s1、s2分别为M、N板上的小孔，s1、s2、O三点共线，它们的连线垂直M、N，且s2O=R．以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场．D为收集板，板上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R，板两端点的连线垂直M、N板．质量为m、带电量为+q的粒子，经s1进入M、N间的电场后，通过s2进入磁场．粒子在s1处的速度和粒子所受的重力均不计． （1）当M、N间的电压为U时，求粒子进入磁场时速度的大小υ； （2）若粒子恰好打在收集板D的中点上，求M、N间的电压值U0； （3）当M、N间的电压不同时，粒子从s1到打在D上经历的时间t会不同，求t的最小值． 4．如图所示，直角坐标系xoy位于竖直平面内，在?m≤x≤0的区域内有磁感应强度大小B=4.0×10﹣4T、方向垂直于纸面向里的条形匀强磁场，其左边界与x轴交于P点；在x＞0的区域内有电场强度大小E=4N/C、方向沿y轴正方向的条形匀强电场，其宽度d=2m．一质量m=6.4×10﹣27kg、电荷量q=﹣3.2×10?19C 的带电粒子从P点以速度v=4×104m/s，沿与x轴正方向成α=60°角射入磁场，经电场偏转最终通过x轴上的Q点（图中未标出），不计粒子重力．求： 高考物理实验 读数练习专题（1） ——游标卡尺 1、结构 可以方便地 测量外径、内径、 深度。 2、读数 方法 第一步：看游标尺总刻度确定精确定度（10分度、20分度、50分度的精确度见 上表） 第二步：读出游标尺零．刻度．．线．左侧的主尺整．毫米．．数． （X ）；如：以下例题中为X=41mm 第三步：找出游标尺与主尺刻度线“正对”的位置，并在游标尺上读出对齐线．．． 到零刻度线的小格数(n)（不要估读）；如：以下例题中为10小格, 即n=10； 读数公式：测量值（L ）=主尺读数（X ）+游标尺读数（n×精确度） 例1、一种游标卡尺，它的游标尺上有50个小的等分刻度，总长度为49 mm 。用它测量某物体长度，卡尺示数如图所示，则该物体的长度是________ cm 。 答案：（漏掉末位有效数字“0”不给分） 读数举例 由于画图存在误差的原因，所以对齐的线段以作标记的为准。 游标卡尺读数练习 10分度（） 1读数：＿＿＿＿＿＿＿＿ 2读数：＿＿＿＿＿＿＿＿ 卡尺分类 主尺最小刻度（mm ） 游标刻度总长(mm) 精确度(mm) 10分度 1 9 0．1 20分度 1 19 0．05 50分度 1 49 0．02 10 11 c m 0 10 3 4 cm 0 10 高考物理实验 读数练习专题（2） ——螺旋测微器 读数公式： 如下图读数时，从固定刻度上读取整、半毫米数，然后从可动刻度上读取剩余部分（因为是10分度，所以在最小刻度后应再估读一位），再把两部分读数相加，得测量值。 测量值=＋×＝（～均正确） 读数举例 读数练习 练习1、 a b c d d e f i 练习2、 练习3、用螺旋测微器测量某一物体厚度时，示数如图甲所示，读数是______mm 。 用游标卡尺可以测量某些工件的外径。在测量时，示数如图乙所示，则读数分别为_______ mm 15 20 5 10 0 30 35 40 读数为______ cm 15 20 5 10 45 5 读数为 ______ mm 读数 mm 读数 mm 读数 mm 磁场 1.如图所示，表面粗糙的水平传递带在电动机的带动下以速度v 匀速运动，在空间中边长为2L的正方形固定区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为m，电阻为R，边长为L的正方形金属线圈abcd平放在传送带上，与传送带始终无相对运动，下列说法中正确的是 A．在线圈进入磁场过程与穿出磁场过程中，感应电流的方向都沿abcda方向B．在线圈穿过磁场区域的过程中，线圈始终受到水平向左的安培力 C．在线圈进入磁场过程中，线圈所受静摩擦力的功率为 23 B L R v D．在线圈穿过磁场区域的过程中，电动机多消耗的电能为 23 2B L R v 2.如图所示，甲、乙两个带等量异种电荷而质量不同的带电粒子，以相同的速率经小孔P垂直磁场边界MN，进入方向垂直纸面向外的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动，并垂直磁场边界MN射出磁场，运动轨迹如图中虚线所示.不计粒子所受重力及空气阻力，下列说法正确的是（） A．甲带负电荷，乙带正电荷 B．甲的质量大于乙的质量 C．洛伦兹力对甲做正功 D．甲在磁场中运动的时间等于乙在磁场中运动的时间 3. 对磁现象的研究中有一种“磁荷观点”。人们假定，在N 极上聚集着正磁荷，在 S 极上聚集着负磁荷。由此可以将磁现象与电现象类比，得出一系列相似的定律，引入相似的概念。例如磁的库仑定律、磁场强度、磁偶极矩等。在磁荷观点中磁场强度定义为：其大小等于点磁荷在该处所受磁场力与点磁荷所带磁荷量的比值，其方向与正磁荷在该处所受磁场力方向相同。则一个磁荷量为6Nm/A （磁荷量的单位是“牛米每安”）的磁荷在磁场强度为3A/m （磁场强度的单位是“安每米”）的磁场中受到的磁场力为： A ．18N B ．0.5N C ．2N D ．3N 4. 如图所示为一种自动跳闸的闸刀开关示意图，O 是转动轴，A 是绝缘手柄，C 是闸刀卡 口，M 、N 接电源线。闸刀处于垂直纸面向里B ＝0.1 T 的匀强磁场中，CO 间距离10 cm 。当磁场力为0.2 N 时，闸刀开关会自动跳开。则要使闸刀开关能跳开，通过绝缘手柄CO 中的电流的大小和方向为 A ．电流大小为20A ，电流方向O →C B ．电流大小为20 A ，电流方向 C →O C ．电流大小为2 A ，电流方向O →C D ．电流大小为2 A ，电流方向C →O 5. 环形对撞机是研究高能粒子的重要装置，如图所示正、负粒子由静止经过电压为U 的直线加速器加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内，空腔内存在与圆环平面垂直的匀强磁场，调节磁感应强度的大小可使两种带电粒子被局限在环状空腔内，沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动，并在碰撞区内迎面 甲 乙 P B M N o o 高三物理专题训练 —连接体 一、选择题 1. 如图1-23所示，质量分别为m1=2kg，m2=3kg的二个物体置于光滑的水平面上，中间用一 轻弹簧秤连接。水平力F1=30N和F2=20N分别作用在m1和m2上。以下叙述正确的是： A. 弹簧秤的示数是10N。 B. 弹簧秤的示数是50N。 C. 在同时撤出水平力F 1、F2的瞬时，m1加速度的大小 13m/S2。 D. 若在只撤去水平力F1的瞬间，m1加速度的大小为13m/S2。 2. 如图1-24所示的装置中，物体A在斜面上保持静止，由此可知： A. 物体A所受摩擦力的方向可能沿斜面向上。 B. 物体A所受摩擦力的方向可能沿斜面向下。 C. 物体A可能不受摩擦力作用。 D. 物体A一定受摩擦力作用，但摩擦力的方向无法判定。 3. 两个质量相同的物体1和2紧靠在一起放在光滑水平桌面上，如图1-25所示。如果它们 分别受到水平推力F1和F2，且F1>F2，则1施于2的作用力的大小为： A. F 1 B. F2 C. (F1+F2)/2 D. (F1-F2)2 4. 两物体A和B，质量分别为m1和m2，互相接触放在光滑水平面上，如图1-26所示，对物 体A施于水平推力F，则物体A对物体B的作用力等于： A. m1F/(m1+m2) B. m2F/(m1+m2) C. F D. m1F/m2 5. 如图1-27所示，在倾角为θ的斜面上有A、B两个长方形物块，质量分别为m A、m B，在平 行于斜面向上的恒力F的推动下，两物体一起沿斜面向上做加速运动。A、B与斜面间的动摩擦因数为μ。设A、B之间的相互作用为T，则当它们一起向上加速运动过程中： A. T=m B F/(m A+m B) B. T=m B F/(m A+m B)+m B g(Sinθ+μCosθ) C. 若斜面倾角θ如有增减，T值也随之增减。 D. 不论斜面倾角θ如何变化（0?≤θ<90?），T值都保持不变。 6. 如图1-28所示，两个物体中间用一个不计质量的轻杆相连，A、 B质量分别为m1和m2，它们与斜面间的动摩擦因数分别为μ1和μ2。当它们在斜面上加速下滑时，关于杆的受力情况，以下说法中正确的是： A. 若μ1>μ2，则杆一定受到压力。 B. 若μ1=μ2，m1 1．如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v 从A 点沿直径AOB 方向射入磁场，经过Δt 时间从C 点射出磁场，OC 与OB 成600 角。现将带电粒子的速度变为v/3，仍从A 点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为 A ． 12 t ? B ．2t ? C ．13 t ? D ．3t ? 2．半径为a 右端开小口的导体圆环和长为2a 的导体直杆，单位长度电阻均为R 0。圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B 。杆在圆环上以速度v 平行于直径CD 向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O 开始，杆的位置由θ确定，如图所示。则 A ．θ=0时，杆产生的电动势为2Bav B ．3π θ=3Bav C ．θ=0时，杆受的安培力大小为20 3(2)R B av π+ D ．3π θ=时，杆受的安培力大小为203(53)R B av π+ 3．如图，质量分别为m A 和m B 的两小球带有同种电荷，电荷最分别为q A 和q B ，用绝缘细线悬挂在天花板上。平衡时，两小球恰处于同一水平位置，细线与竖直方向间夹角分别为θ1与θ2（θ1＞θ2）。两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动，最大速度分别v A 和v B ，最大动能分别为E kA 和E kB 。则 （ ） （A ）m A 一定小于m B （B ）q A 一定大于q B （C ）v A 一定大于v B （D ）E kA 一定大于E kB 4．如图，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，两个标有“12V ，6W ”的小灯泡并联在副线圈的两端。当两灯泡都正常工作时，原线圈中电压表和电流表（可视为理想的）的示数分别是 A ．120V ，0.10A B ．240V ，0.025A C ．120V ，0.05A D ．240V ，0.05A 5．如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B 0.使该线框从静止开始绕过圆心O 、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率t B ??的大小应为 A.πω0 4B B.πω0 2B C.πω0B D.π ω20B 螺旋测微器 专题练习 读数公式： [经验之谈]： （1）看半刻度是否漏出，固定刻度．．．．上的刻度值是以mm 为单位； （2）可动刻度要估读,小数点后应保留三位有效数字。 如右图读数时，从固定刻度上读取整、半毫米数，然后从可动刻度上读取剩余部分（因为是10分度，所以在最小刻度后应再估读一位），再把两部分读数相加，得测量值。右图中的读数应该是6.702mm 。 测量值=6.5＋20.3×0.01mm ＝6.703mm （6.702mm ～6.704mm 均正确） 例1、 读出下列螺旋测微器测量的读数。 ⑴ ⑵ 答案：⑴0.642mm ⑵10.294mm 读数举例 读数练习 练习1、 a b c d mm mm mm mm e f g h i mm mm mm mm mm 练习2、 读数 9.270 mm 读数 5.804 mm 读数 7.500 mm 练习3、用螺旋测微器测量某一物体厚度时，示数如图甲所示，读数是______mm 。 用游标卡尺可以测量某些工件的外径。在测量时，示数如图乙所示，则读数分别为_______ mm 练习4、 （1）用螺旋测微器测一金属丝的直径，示数如图所示．由图可读出金属丝的直径为 mm ． （2）现用游标为50分度的卡尺的 （填图中的A 或B ）测脚，测定某圆筒的内径，卡尺上的示数如图，可读出圆筒的内径为 mm ． 高考试题回顾 示数 ______ mm （2009年宁夏卷）22．某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度l ，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径d ，示数如图。由图可读出l = cm , d = mm （2009年浙江卷）22．Ⅱ.（1）在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示。测量方法正确的是___________（选填“甲”或“乙”）。 （2009年重庆卷）23．（1）某同学在探究影响单摆周期的因素时，用螺旋测微器测量其中 一个摆球直径的示数见题22图1。该球的直径为 mm 。 请自觉使用参考答案 练习1答案 a ．0.483 (最后一位估读数为2～4均算对，下同) b ． 0.532 (1～3) c ． 4.078 (7～9) d ． 5.666 (5～7) e ． 0.048 (7～9) f ． 0.989 (8～0) g ． 1.025 (4～6) h ． 3.374 (3～5) i ． 2.988 (7～9) 练习2答案 10.002 0.5365 练习3答案：（1）1.193 11.50 练习4答案：（1）1.555mm （2）A 11.14mm 2009年宁夏卷答案2.25，6.860【解析】游标卡尺的读数220.1522.5 2.25x mm mm mm cm =+?==； 螺旋测微器的读数2009年浙江卷答案 乙 2009年重庆卷答案：20.685(20.683-20.687) 图甲 图乙 高考物理大题常考题型专项练习 题型一：追击问题 题型二：牛顿运动问题 题型三：牛顿运动和能量结合问题 题型四：单机械能问题 题型五：动量和能量的结合 题型六：安培力/电磁感应相关问题 题型七：电场和能量相关问题 题型八：带电粒子在电场/磁场/复合场中的运动 题型一：追击问题3 1. （2014年全国卷1，24，12分★★★）公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离。 当前车突然停止时，后车司机以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰。通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s。当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时，安全距离为120m。设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5,若要求安全距离仍为120m，求汽车在雨天安全行驶的最大速度。 答案：v=20m/s 2．（2018年全国卷II，4，12分★★★★★）汽车A在水平冰雪路面上行驶，驾驶员发现其 正前方停有汽车B，立即采取制动措施，但仍然撞上了汽车B．两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示，碰撞后B车向前滑动了4.5 m，A车向前滑动了2.0 m，已知A和B 的质量分别为2.0×103 kg和1.5×103kg，两车与该冰雪路面 间的动摩擦因数均为0.10，两车碰撞时间极短，在碰撞后车 轮均没有滚动，重力加速度大小g = 10m/s2．求： （1）碰撞后的瞬间B车速度的大小； （2）碰撞前的瞬间A车速度的大小． 答案．（1）v B′ = 3.0 m/s （2）v A = 4.3m/s 3．（2019年全国卷II，25，20分★★★★★）一质量为m＝2000kg的汽车以某一速度在平直 一、法拉第电磁感应定律 1．如图所示，在倾角30o θ=的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小相等、方向分别 垂直斜面向上和垂直斜面向下的匀强磁场，两磁场宽度均为L 。一质量为m 、边长为L 的正方形线框距磁场上边界L 处由静止沿斜面下滑，ab 边刚进入上侧磁场时，线框恰好做匀速直线运动。ab 边进入下侧磁场运动一段时间后也做匀速度直线运动。重力加速度为g 。求： （1）线框ab 边刚越过两磁场的分界线ff′时受到的安培力； （2）线框穿过上侧磁场的过程中产生的热量Q 和所用的时间t 。 【答案】(1)安培力大小2mg ，方向沿斜面向上(2)4732mgL Q = 7 2L t g = 【解析】 【详解】 (1）线框开始时沿斜面做匀加速运动，根据机械能守恒有 2 1sin 302 mgL mv ?= ， 则线框进入磁场时的速度 2sin30v g L gL =?= 线框ab 边进入磁场时产生的电动势E =BLv 线框中电流 E I R = ab 边受到的安培力 22B L v F BIL R == 线框匀速进入磁场，则有 22sin 30B L v mg R ?= ab 边刚越过ff '时，cd 也同时越过了ee '，则线框上产生的电动势E '=2BLv 线框所受的安培力变为 22422B L v F BI L mg R ==''= 方向沿斜面向上 （2）设线框再次做匀速运动时速度为v '，则 224sin 30B L v mg R ?= ' 解得 4v v = '=根据能量守恒定律有 2211 sin 30222 mg L mv mv Q ?'?+=+ 解得4732 mgL Q = 线框ab 边在上侧磁扬中运动的过程所用的时间1L t v = 设线框ab 通过ff '后开始做匀速时到gg '的距离为0x ，由动量定理可知： 22sin 302mg t BLIt mv mv ?-='- 其中 ()022BL L x I t R -= 联立以上两式解得 ()02432L x v t v g -= - 线框ab 在下侧磁场匀速运动的过程中，有 00 34x x t v v ='= 所以线框穿过上侧磁场所用的总时间为 123t t t t =++= 2．如图()a ，平行长直导轨MN 、PQ 水平放置，两导轨间距0.5L m =，导轨左端MP 间接有一阻值为0.2R =Ω的定值电阻，导体棒ab 质量0.1m kg =，与导轨间的动摩擦因数 0.1μ=，导体棒垂直于导轨放在距离左端 1.0d m =处，导轨和导体棒电阻均忽略不计.整 个装置处在范围足够大的匀强磁场中，0t =时刻，磁场方向竖直向下，此后，磁感应强度B 随时间t 的变化如图()b 所示，不计感应电流磁场的影响.当3t s =时，突然使ab 棒获得 图甲 5 10 20 25 15 2017高考复习专题 高考物理实验读数练习专题 一、螺旋测微器 读数举例 读数练习 练习1、 mm mm mm mm 练习2、用螺旋测微器测量某一物体厚度时，示数如图甲所示，读数是______mm。 用螺旋测微器测一金属丝的直径，示数如图所示．由图甲可读出金属丝的直径为mm． 二、游标卡尺 （1）现用游标为50分度的卡尺的（填图中的A或B） 测脚，测定某圆筒的内径，卡尺上的示数如图，可读出圆筒 的内径为 mm． 读数 9.270 mm 读数 5.804 mm 读数 7.500 mm 图乙 （2）用游标卡尺可以测量某些工件的外径。在测量时，示数如图所示，则读数分别为 _______ mm 三、多用电表 【例】（2008年宁夏理综） 图1为一正在测量中的多用电表表盘. （1）如果是用×10Ω档测量电阻，则读数为Ω。 （2）如果是用直流10 mA档测量电流，则读数为 mA。 （3）如果是用直流5 V档测量电压，则读数为 V。 答案: (1)60 (2)7.18 (3)3.59 练习1、某人用多用电表按正确步骤测量一电阻的阻值，当选择欧姆挡“×1”挡测量时，指针指示位置如图2所示，则其电阻值是__________。如果要用这只多用电表测量一个约200欧的电阻，为了使测量比较精确，选择开关应选的欧姆挡是_________。改变挡位调整倍率后，要特别注意重新____________________。 0 10 20 0 1 2 3 4 5 主尺 游标尺 练习2、用多用表测量电流、电压或电阻时，表盘指 针的位置如图21＇-3所示。如果选择开关指在“ｖ—2.5” 位置时，测量结果为；如果选择开关指在“ｍ Ａ—10”位置时，测量结果为；如果选择开 关指在“Ω×100”位置时，测量结果为。 练习3、（08上海长宁区一模）如图所示是学生实验 用的多用表刻度盘，当选用量程为25V的电压档测量电压 时，表针指于图示位置，则所测电压为_____V；若选用倍 率为“×100”的电阻档测电阻时，表针也指于同一位置， 则所测电阻的阻值为_______Ω；用多用表测电阻所运用 的原理是___________________________________． 练习4、（（08上海浦东新区一模）如图是多用表的刻度盘，当选用量程为50mA的电流档测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_____mＡ；若选 用倍率为“×100”的电阻档测电阻时，表针 也指示在图示同一位置，则所测电阻的阻值 为_______Ω。如果要用此多用表测量一个约 2.0×104Ω的电阻，为了使测量比较精确， 应选的欧姆档是_________（选填“×10”、 “×100”或“×1K”）。换档结束后，实验操 作上首先要进行的步骤是____________。 参考答案 练习1、12Ω，“×10挡”，调整欧姆零点 练习2、0.860V（或0.855V ，或0.865V）；3.44mA（或3.42mA ，或3.46mA）；2.8kΩ 。 练习3、15.5 1400 闭合电路欧姆定律 练习4、30.7-30.9 mＡ；1.5×103 Ω。×1K ，调零 四、电流表、电压表的读数 练习1、 专题测试 【满分：100分时间：90分钟】 一、选择题（本题共包括10小题，每小题5分，共50分） 1．(2020·江西临川一中高三调研)如图所示，三根通电长直导线P、Q、R均垂直纸面放置，ab为直导线P、Q连线的中垂线，P、Q中电流强度的大小相等、方向均垂直纸面向里，R中电流的方向垂直纸面向外，则R受到的磁场力可能是() A．F1B．F2C．F3D．F4 2．(2020·福建泉州二中模拟)如图，光滑斜面上放置一根通有恒定电流的导体棒，空间有垂直斜面向上的匀强磁场B，导体棒处于静止状态。现将匀强磁场的方向沿图示方向缓慢旋转到水平方向，为了使导体棒始终保持静止状态，匀强磁场的磁感应强度应同步() A．增大B．减小 C．先增大，后减小D．先减小，后增大 3．(2020·辽宁大连质检)如图所示，AC是四分之一圆弧，O为圆心，D为圆弧中点，A、D、C处各有一垂直纸面的通电直导线，电流大小相等，方向垂直纸面向里，整个空间还存在一个磁感应强度大小为B 的匀强磁场，O处的磁感应强度恰好为零。如果将D处电流反向，其他条件都不变，则O处的磁感应强度大小为() A．2(2－1)B B．2(2＋1)B C．2B D．0 4．(2020·河南郑州模拟)如图所示，边界OM与ON之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界ON上有一粒子源S。某一时刻，从粒子源S沿平行于纸面，向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子 的重力及粒子间的相互作用)，所有粒子的初速度大小相等，经过一段时间后有大量粒子从边界OM 射出磁场。已知∠MON ＝30°，从边界OM 射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于T 2(T 为粒子在磁场中运动的周 期)，则从边界OM 射出的粒子在磁场中运动的最短时间为( ) A.T 3 B.T 4 C.T 6 D.T 8 5．(2020·重庆巴蜀中学一诊)如图所示，两根平行固定放置的长直导线a 和b 载有大小、方向均相同的电流，a 受到的磁场力大小为F ，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a 受到的磁场力大小变为2F ，则此时b 受到的磁场力大小可能为( ) A ．4F B ．3F C ．2F D ．0 6．(2020·江西南昌调研)如图所示，三条长直导线a 、b 、c 都通以垂直纸面的电流，其中a 、b 两条导线中的电流方向垂直纸面向外。O 点与a 、b 、c 三条导线距离相等，且Oc ⊥ab 。现在O 点垂直纸面放置一2016届高中物理实验读数练习全面总结
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