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河南省焦作市武陟一中东区2016届高三上学期第一次月考物理试卷


河南省焦作市武陟一中东区2016 届高三上学期第一次月考物理试卷
一、 选择题: 本题包括1~12 小题, 每题5 分, 共60 分. 1~8 小题只有一个选项正确, 9~12 小题 有 多个选项正确.全部选对得5 分,选不全的得3 分,有选错或不答的得0 分. 1. 如图所示为一物体做直线运动时的图象, 但纵坐标表示的物理量未标出. 已知物体在前2s 时间 内 向东运

动,则以下判断错误的是( )

A.若纵坐标表示速度,则物体在4s 内的位移为零 B.若纵坐标表示速度,则物体在4s 内的加速度大小不变,方向始终向西 C.若纵坐标表示位移,则物体在4s 内的运动方向始终向东 D.若纵坐标表示位移,则物体在4s 内的位移为零 2.如图所示,斜劈ABC 放在粗糙的水平地面上,在斜劈上放一重为G 的物块,物块和斜劈均处于 静 止状态.今用一竖直向下且逐渐增大的力F 作用于物块上,则下列说法正确的是( )

A.斜劈对物块的支持力增大 B.物块所受的合力变大 C.当力F 足够大时斜劈将沿水平地面向右滑动 D.斜劈ABC 受到水平地面向左的摩擦力作用,且随力F 的增大而增大 3.如图所示,质量为m 的小球置于正方体的光滑盒子中,盒子的边长略大于球的直径.某同学拿 着 该盒子在竖直平面内做半径为R 的匀速圆周运动,已知重力加速度为g,空气阻力不计,要使在 最高 点时盒子与小球之间恰好无作用力,则( )

A.该盒子做匀速圆周运动的周期一定小于2π

B.该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于2π C.盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能小于2mg D.盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能等于2mg 4.全球定位系统(GPS)有 24 颗卫星分布在绕地球的 6 个轨道上运行,距地面的高度都为 2 万千 米. 已知地球同步卫星离地面的高度为3.6 万千米, 地球半径约为6 400km, 则全球定位系统的这些 卫 星的运行速度约为( ) A.3.1 km/s B.3.9 km/s C.7.9 km/s D.11.2 km/s 5. 如图所示, 用长为L 的轻绳把一个小铁球悬挂在高2L 的O 点处, 小铁球以O 为圆心在竖直平面 内 做圆周运动且恰能到达最高点B 处,若运动中轻绳断开,则小铁球落到地面时的速度大小为 ( )

A. D.

B.

C.

6. 如图所示, a、 b 两带电小球电荷量分别为+q 和﹣q, 质量均为m. 两球用绝缘细线相连, a 球又 用 绝缘细线挂在O 点.加一个向左的匀强电场,平衡后两线都拉紧,则两球所处位置可能是 ( )

A.

B.

C. H) 和二价氦离子 (

D. He) 的混合体,经同一加速电场U1 同时加速 )

7.如图所示,一价氢离子 (

后,垂直射入同一偏转U2 电场中,偏转后,打在同一荧光屏上,则它们(

A.同时到达屏上同一点 B.先后到达屏上同一点 C.同时到达屏上不同点 D.先后到达屏上不同点

8. 小灯泡通电后, 其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示, P 为图线上一点, PN 为P 点的切 线, PQ 为U 轴的垂线,PM 为I 轴的垂线,则下列说法不正确的是( )

A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大 B.对应P 点,小灯泡的电阻为R=

C.对应P 点,小灯泡的电阻为R= D.对应P 点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的面积 9.某空间存在水平方向的匀强电场(图中未画出),带电小球沿如图所示的直线斜向下由A 点沿 直 线向B 点运动,此空间同时存在由A 指向B 的匀强磁场,则下列说法正确的是( )

A.小球一定带正电 B. 小球可能做匀 速直线运动 C.带电小球一定做匀加 速直线运动 D.运动过程中,小球的 机械能增大 10. 质量为m 的通电细杆置于倾角为θ 的导轨上, 导轨的宽度为d, 杆与导轨间的动摩擦因数为 , 有 电流通过杆,杆恰好静止于导轨上.如图所示的A、B、C、D 四个图中,杆与导轨间的摩擦力一 定不 为零的是( )

A.

B.

C.

D. 11.如图所示的电路中,当半导体材料做成的热敏电阻浸泡到热水中时,电流表示数增大,则说明 ( )

A.热敏电阻在温度越高时,电阻越大 B.热 敏电阻在温度越高时,电阻越小 C.半导体 材料温度升高时,导电性能变差 D.半导体 材材温度升高时,导电性能变好 12.如图甲所示,光滑的平行水平金属导轨 MN、PQ 相距 L,在 MP 之间接一个阻值为 R 的电阻, 在 两导轨间cdfe 矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d 的匀强磁场,磁感应强度为B.一质 量为 m、电阻为 r、长度也刚好为 L 的导体棒 ab 垂直搁在导轨上,与磁场左边界相距 d0.现用一个 水平向 右的力F 拉棒ab,使它由静止开始运动,棒ab 离开磁场区域前已做匀速直线运动,棒ab 与 导轨始终 保持良好接触,导轨电阻不计,F 随 ab 与初始位置的距离 x 变化的情况如图乙所示,F0 已 知.下列 判断正确的是( )

A.棒ab 在ac 之间的运动是匀加速直线运动 B.棒ab 在ce 之间可能先做加速度减小的运动,再做匀速运动 C.棒ab 在ce 之间不可能一直做匀速运动 D.棒ab 经过磁场的过程中,通过电阻R 的电荷量为

二、非选择题:本题包括13~15 小题,共40 分. 13.为测量一电源的电动势及内阻 (1)在下列三个电压表中选一个改装成量程为9V 的电压表 A.量程为1V、内阻约为1kΩ 的电压表V1 B.量程为2V、内阻约为2kΩ 的电压表V2 C.量程为3V、内阻为3kΩ 的电压表V3 选择电压表 串联 kΩ 的电阻可以改装成量程为9V 的电压表. 利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号V1、V2 或V3 与一个电阻串 联 来表示,且可视为理想电压表),画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图. (3) 根据以上实验原理电路图进行实验,读出电压表示数为1.50V 时,电阻箱的阻值为15.0Ω; 电 压

表示数为 2.00V 时,电阻箱的阻值为 40.0Ω,则电源的电动势 E= Ω.

V,内阻 r=

14.如图所示,一小球自平台上水平抛出,恰好落在临近平台的一倾角为α=53°的光滑斜面顶端, 并 2 刚好沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m,重力加速度g=10m/s , sin53°=0.8, cos53°=0.6,求: (1)小球水平抛出的初速度v0 是多少? 斜 面顶端与平台边缘的水平距离s 是多少? (3)若斜面顶端离地高H=20.8m,则小球离开平台后经多长时间t 到达斜面底端?

15. 如图所示, MN 是一段在竖直平面内半径为1m 的光滑的1/4 圆弧轨道, 轨道上存在水平向右的 匀 强电场.轨道的右侧有一垂直纸面向内的匀强磁场,磁感应强度为B1=0.1T.现有一带电量为 +1C、质量为100g 的空心带电小球,小球套在MN 上从M 点由静止开始自由下滑,恰能沿NP 方向 做直线运动,并进入右侧的复合场.(NP 沿复合场的中心线) 已知AB 板间的电压为UBA=2V, 板间 2 距离d=2m,板的长度L=3m,若小球恰能从板的边沿飞出,NP 沿复合场的中心线,g 取10m/s 试求: (1) 小球运动到N 点时的速度v; 水 平向右的匀强电场电场强度E; (3)复合场中的匀强磁场的磁感应强度B2.

河南省焦作市武陟一中东区2016 届高三上学期第一次月考物 理试卷
参考答案与试题解析

一、 选择题: 本题包括1~12 小题, 每题5 分, 共60 分. 1~8 小题只有一个选项正确, 9~12 小题 有 多个选项正确.全部选对得5 分,选不全的得3 分,有选错或不答的得0 分. 1. 如图所示为一物体做直线运动时的图象, 但纵坐标表示的物理量未标出. 已知物体在前2s 时间 内 向东运动,则以下判断错误的是( )

A.若纵坐标表示速度,则物体在4s 内的位移为零 B.若纵坐标表示速度, 则物体在4s 内的加速度大小不变,方向始终向西 C.若纵坐标表示位移, 则物体在4s 内的运动方向始终向东 D.若纵坐标表示位移,则物体在4s 内 的位移为零 【考点】匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的速度与时间的关系. 【专题】运动学中的图像专题. 【分析】若纵坐标是位移,该图象为位移时间图象,通过初末位置的坐标,求出物体的位移.若纵 坐 标表示速度,该图象为速度时间图线,图线与时间轴所围成的面积表示位移. 【解答】 解: A、 若纵坐标表示速度, 图线与时间轴围成的面积表示位移, 则4s 内围成的面积为 零, 位移为零.故A 正确. B、若纵坐标表示速度,图线的斜率表示加速度,可知4s 内的加速度大小和方向都不变,图线的斜 率 为正值,可知加速度的方向向西.故B 正确. C、若纵坐标表示位移,图线的斜率表示速度,因为图 线的斜率不变,则运动方向不变,图线斜率 为正值,知运动方向始终向东.故C 正确. D、若纵坐 标表示位移,则可知初末位置坐标不同,位移不为零.故D 错误. 本题选错误的,故选:D. 【点评】 解决本题的关键知道速度时间图线和位移时间图线的物理意义, 能够从图线中获取信息, 知 道两个图象的区别. 2.如图所示,斜劈ABC 放在粗糙的水平地面上,在斜劈上放一重为G 的物块,物块和斜劈均处于 静 止状态.今用一竖直向下且逐渐增大的力F 作用于物块上,则下列说法正确的是( )

A.斜劈对物块的支持力增大

B.物块所受的合力变大 C.当力F 足够大时斜劈将沿水平地面向右滑动 D.斜劈ABC 受到水平地面向左的摩擦力作用,且随力F 的增大而增大 【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用. 【专题】共点力作用下物体平衡专题. 【分析】以物块为研究对象,分析受力情况,作出力图, 根据平衡条件分析斜劈对物块和摩擦力的 弹 力如何变化.物块静止在斜劈上时,重力沿斜面向下的分力小于等于最大静摩擦力.判断斜劈是 否 受摩擦力要以整体为研究对象. 【解答】解:A、设斜面的倾角为θ,物块与斜面间的动摩擦因数为 .以物块为研究对象,未加F 时物块静止在斜劈上,则有 Gsinθ≤μGcosθ,即有sinθ≤μcosθ. 当用竖直向下的力F 作用于物块上时, 受力情况如图, 沿 斜面向下的分力为(G+F)sinθ 最大静摩擦力为fm= (G+F)cosθ 由于sinθ≤μcosθ,则(G+F)sinθ≤fm,所以当力F 增大到一定程度时,物体不会运动,物块所受的 合 力为零,保持不变. 根据平衡条件得 N=(G+F)cosθ>Gcosθ,则斜劈对物块的支持力增大.故A 正确,B 错误; C、以斜劈和物块整体为 研究对象受力分析,受重力、向下的力F、地面给的向上的支持力,力F 再 增大,但水平方向上没有 分量,所以斜劈不会运动也没有运动趋势,所以也不会受水平地面的摩擦 力作用,故CD 错误; 故选:A.

【点评】 本题关键要根据沿斜面向下的外力与最大静摩擦力的关系判断物块能否运动. 只有外力大 于 静摩擦力时物块才能向下运动. 3.如图所示,质量为m 的小球置于正方体的光滑盒子中,盒子的边长略大于球的直径.某同学拿 着 该盒子在竖直平面内做半径为R 的匀速圆周运动,已知重力加速度为g,空气阻力不计,要使在 最高 点时盒子与小球之间恰好无作用力,则( )

A.该盒子做匀速圆周运动的周期一定小于2π

B.该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于2π C.盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能小于2mg D.盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能等于2mg 【考点】牛顿第二定律;向心力. 【专题】牛顿第二定律在圆周运动中的应用. 【分析】小球在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,说明此时恰好只有小球的重力作为向心 力, 由此可以求得小球的运动周期,在最低点时对物体受力分析,利用向心力的公式可以求得盒子 与小 球之间的作用力大小. 【解答】解:1、对于A、B 选项: 在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,说明此时恰 好只有小球的重力作为向心力,由 mg=mR 得,周期T=2π ,所以A 错误,而B 正确.

2、对于C、D 选项: 盒子在最低点时受重力和支持力的作用,由F﹣mg=mR D 均错误. 故选:B. 【点评】 物体做匀速圆周运动, 小球在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力, 说明此时恰好只有 小 球的重力作为向心力,这是解决这道题的关键,再根据最高点和最低点时受力的不同,根据向心 力 的公式列方程求解即可. 4. 全球定位系统 (GPS) 有24 颗卫星分布在绕地球的6 个轨道上运行, 距地面的高度都为2 万千 米. 已 知地球同步卫星离地面的高度为 3.6 万千米,地球半径约为 6 400km,则全球定位系统的这些 卫星的 运行速度约为( ) A.3.1 km/s B.3.9 km/s C.7.9 km/s D.11.2 km/s 【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用. 【专题】人造卫星问题. 【分析】研究同步卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力, 列出等式. 根 据圆周运动知识,利用同步卫星的周期表示出同步卫星的线速度. 【解答】解:设M 为地球质量,m1 为同步卫星,m2 为GPS 卫星质量,地球半径为R=6400000m, 地 球同步卫星离地面的高度R1=36000m,R2 为GPS 卫星距地面的高度R2=20000m,v1 为同步卫星 的速 度,v2 为GPS 卫星速度. 研究同步卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等 式: …① 根据圆周运动知识得: v1= T=24×3600s, …② ,和mg=mR 可得,F=2mg,所 以C、

研究GPS 卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式: …③ 由①②③解得: v2=3900m/s=3.9 km/s 故选:B. 【点评】 向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用. 要注意轨道 半 径r 是卫星到地球中心的距离. 5.如图所示,用长为L 的轻绳把一个小铁球悬挂在高2L 的O 点处,小铁球以O 为圆心在竖直平面 内 做圆周运动且恰能到达最高点B 处,若运动中轻绳断开,则小铁球落到地面时的速度大小为 ( )

A.

B.

C.

D.

【考点】平抛运动;牛顿第二定律;向心力;机械能守恒定律. 【专题】平抛运动专题. 【分析】小球恰好能通过最高点B,重力提供向心力,根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解得 到 B 点速度;然后根据机械能守恒定律列式求解落地速度. 【解答】解:小球恰好能通过最高点B,重力提供向心力, 根据牛顿第二定律,有:mg=m ①

整个运动过程只有重力做功,机械能守恒, 根据守 恒定律,有: ②

联立解得: ; 故选D. 【点评】本题突破口在于小球恰好经过B 点,重力提供向心力,根据牛顿第二定律列式求解速度; 然 后机械能守恒定律列式求解落地速度,不难. 6.如图所示,a、b 两带电小球电荷量分别为+q 和﹣q,质量均为m.两球用绝缘细线相连,a 球又 用 绝缘细线挂在O 点.加一个向左的匀强电场,平衡后两线都拉紧,则两球所处位置可能是 ( )

A.

B.

C.

D.

【考点】共点力平衡的条件及其应用;电场强度. 【分析】 先运用整体法研究上面绳与竖直方向的夹角; 再隔离下面研究, 分析下面绳与竖直方向的 夹 角. 【解答】 解: 首先取整体为研究对象, 整体受到重力、 电场力和绳子的拉力, 两个电场力方向相 反, 故电场力合力为零, 所以上边的绳子对小球的拉力在竖直方向上, 所以上边的绳子保持在竖直方向 上.故A 图正确, BCD 图都错误. 故选:A. 【点评】本题采用整体法,由平衡条件分析物体的状态,考查灵活选择研究对象的能力.若有两个 在 竖直方向上的图,还需要分析下边的绳子,现在不用了. 7.如图所示,一价氢离子 ( H) 和二价氦离子 ( He) 的混合体,经同一加速电场U1 同时加速 后, )

垂直射入同一偏转U2 电场中,偏转后,打在同一荧光屏上,则它们(

A.同时到达屏上同一点

B.先后到达屏上同一点

C.同时到达屏上不同点 D.先后到达屏上不同点 【考点】带电粒子在匀强电场中的运动. 【专题】带电粒子在电场中的运动专题. 【分析】 本题中带电粒子先加速后偏转. 先根据动能定理求出加速获得的速度表达式. 两种粒子在 偏 转电场中做类平抛运动,垂直于电场方向上做匀速直线运动,沿电场方向做匀加速运动,根据牛 顿 第二定律和运动学得到粒子偏转距离与加速电压和偏转电压的关系,从而得出偏转位移的关系即 可 判断粒子打在屏上的位置关系. 【解答】解:设加速电压为U1,偏转电压为U2,偏转极板的长度为L,板间距离为d. 在加 速电场中,由动能定理得:qU1= ①

两种粒子在偏转电场中,水平方向做速度为v0 的匀速直线运动,由于两种粒子的比荷不同,则v0 不同,所以两粒子在偏转电场中运动的时间t= 不同.两种粒子在加速电场中的加速度不同,位 移

相同,则运动的时间也不同,所以两粒子是先后离开偏转电场. 在偏转电场中的偏转位移y= ②

联立①②得 y=

同理可得到偏转角度的正切tanθ=

, 可见y 和tanθ 与电荷的电量和质量无关. 所以出射点的位 置

相同,出射速度的方向也相同.故两种粒子打屏上同一点.故B 正确,A、C、D 错误. 故选:B. 【点评】 解决本题的关键知道带电粒子在加速电场和偏转电场中的运动情况, 知道从静止开始经过 同 一加速电场加速,垂直打入偏转电场,运动轨迹相同.做选择题时,这个结论可直接运用,节省 时 间. 8. 小灯泡通电后, 其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示, P 为图线上一点, PN 为P 点的切 线, PQ 为U 轴的垂线,PM 为I 轴的垂线,则下列说法不正确的是( )

A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大 B.对应P 点,小灯泡的电阻为R=

C.对应P 点,小灯泡的电阻为R= D.对应P 点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的面积 【考点】路端电压与负载的关系;欧姆定律. 【专题】恒定电流专题. 【分析】 该小灯泡是非线性元件, 其电阻等于图线上的点与原点连线斜率的倒数, 根据斜率的变化 分 析电阻的变化;找到 P 点对应的电压和电流,根据欧姆定律求出此时灯泡的电阻;由功率公式可 对 应图线的“面积”. 【解答】解: A、由电阻R= 可知,灯泡的电阻等于图线上的点与原点连线斜率的倒数,电压增大,斜率减小, 则 电阻增大,故A 正确;

B、C、由图象可知,P 点对应的电压为U1,电流为I2,则灯泡的电阻R=

,故B 正确,C 错误;

D、因为P=UI,所以图象中矩形PQOM 所围的面积为对应P 点小灯泡的实际功率,故D 正确. 本 题选错误的,故选:C 【点评】对于线性元件,其电阻R= = ,非线性元件,R= ≠ ;对于U﹣I 图与I﹣U 图要区 分

清楚,电阻等于斜率,还是等于斜率的倒数不能搞错. 9.某空间存在水平方向的匀强电场(图中未画出),带电小球沿如图所示的直线斜向下由A 点沿 直 线向B 点运动,此空间同时存在由A 指向B 的匀强磁场,则下列说法正确的是( )

A.小球一定带正电 B. 小球可能做匀 速直线运动 C.带电小球一定做匀加 速直线运动 D.运动过程中,小球的 机械能增大 【考点】机械能守恒定律;牛顿第二定律;电场强度. 【专题】机械能守恒定律应用专题. 【分析】由于磁场的方向与运动的方向平行, 小球不受洛伦兹力, 仅受重力和电场力, 知小球做匀 加 速直线运动,通过除重力以外其它力做功等于机械能的增量判断机械能的变化. 【解答】解:小球不受洛伦兹力,仅受重力和电场力,做直线运动,知两个力的合力与速度方向在 同 一条直线上,做匀加速直线运动,因为电场的方向未知,故无法判断小球的电性.电场力的方向 水 平向右,从A 到B,电场力做正功,知小球的机械能增大.故C、D 正确,A、B 错误. 故选CD. 【点评】 解决本题的关键知道速度方向与磁场方向平行, 不受洛伦兹力, 知道当合力的方向与速度 方 向在同一条直线上时,小球做直线运动,以及会根据功能关系判断机械能的变化. 10. 质量为m 的通电细杆置于倾角为θ 的导轨上, 导轨的宽度为d, 杆与导轨间的动摩擦因数为 , 有 电流通过杆,杆恰好静止于导轨上.如图所示的A、B、C、D 四个图中,杆与导轨间的摩擦力一 定不 为零的是( )

A. C.

B.

D. 【考点】安培力;力的合成与分解的运用. 【专题】共点力作用下物体平衡专题.

【分析】通过受力分析,根据杆子所处的状态为平衡状态,合力为0,去判断是否有摩擦力. 【解答】 解: A、 杆子受重力、 支持力, 水平向右的安培力, 可知, 杆子可能受摩擦力, 也可能不 受. 故 A 错误. B、若杆子受的重力与所受的竖直向上的安培力相等,杆子不受摩擦力.若重力大于安培力, 则 受重力、支持力,安培力、摩擦力.所以杆子可能受摩擦力,可能不受摩擦力.故B 错误. C、杆子受重力、竖直向下的安培力、支持力,若要处于平衡,一定受摩擦力.故C 正确. D、杆子受重力水平向左的安培力、支持力,若要处于平衡,一定受摩擦力.故D 正确. 故 选CD. 【点评】解决本题的关键会正确地进行受力分析,能够根据受力平衡判断摩擦力的存在. 11.如图所示的电路中,当半导体材料做成的热敏电阻浸泡到热水中时,电流表示数增大,则说明 ( )

A.热敏电阻在温度越高时,电阻越大 B.热 敏电阻在温度越高时,电阻越小 C.半导体 材料温度升高时,导电性能变差 D.半导体 材材温度升高时,导电性能变好 【考点】闭合电路的欧姆定律;传感器在生产、生活中的应用. 【专题】恒定电流专题. 【分析】根据欧姆定律,由电路中电流的变化,分析热敏电阻阻值随温度如何变化. 【解答】解: A、B 由题意知,当半导体材料做成的热敏电阻浸泡到热水中时,电流表示数增大,根据欧姆定律 可 知,热敏电阻减小,说明热敏电阻在温度越高时,电阻越小,故A 错误,B 正确. C、D 热敏电阻是由半导体材料做成的,说明半导体材料温度升高时,电阻减小,导电性能变好, 故 C 错误,D 正确. 故选:BD 【点评】本题是探究性实验,要能根据实验现象,运用欧姆定律分析热敏电阻的特性. 12.如图甲所示,光滑的平行水平金属导轨 MN、PQ 相距 L,在 MP 之间接一个阻值为 R 的电阻, 在 两导轨间cdfe 矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d 的匀强磁场,磁感应强度为B.一质 量为 m、电阻为 r、长度也刚好为 L 的导体棒 ab 垂直搁在导轨上,与磁场左边界相距 d0.现用一个 水平向 右的力F 拉棒ab,使它由静止开始运动,棒ab 离开磁场区域前已做匀速直线运动,棒ab 与 导轨始终 保持良好接触,导轨电阻不计,F 随 ab 与初始位置的距离 x 变化的情况如图乙所示,F0 已 知.下列 判断正确的是( )

A.棒ab 在ac 之间的运动是匀加速直线运动 B.棒ab 在ce 之间可能先做加速度减小的运动,再做匀速运动 C.棒ab 在ce 之间不可能一直做匀速运动 D.棒ab 经过磁场的过程中,通过电阻R 的电荷量为 【考点】导体切割磁感线时的感应电动势. 【专题】电磁感应中的力学问题. 【分析】 棒ab 在ac 之间运动时, 水平方向只受到水平拉力的作用, 做匀加速运动; 进入磁场后受 到 水平拉力和安培力的作用,根据两个力的大小关系,可能存在三种情况; 金属棒通过磁场的过程通过R 上的电量 .

【解答】解:A:棒ab 在ac 之间运动时,水平方向只受到水平拉力的作用,做匀加速运动;故A 正确; B、 C: 棒ab 进入磁场后受到水平拉力和安培力的作用, 根据两个力的大小关系, 可能存在三种情 况: ①拉力大于安培力,则棒先做加速运动,但随速度的增大,安培力增大,合力减小,所以棒做加 速 度减小的加速运动,直到安培力等于拉力,开始做匀速运动;故B 正确; ②安培力等于拉力,棒在磁场中始终做匀速运动;故C 错误; ③拉力小于安培力,则棒先做减速运动,但随速度的减小,安培力减小,合力减小,所以棒做加 速 度减小的减速运动,直到安培力等于拉力,开始做匀速运动; D:金属棒通过磁场的过程通过R 上的电量 选:AB 【点评】 本题考查了电磁感应与力学和功能关系的结合, 对于这类问题一定要正确分析安培力的大 小 和方向然后根据运动状态列出牛顿第二定律方程求解,注意金属棒通过磁场的过程通过R 上的电 量 . .故D 错误. 故

二、非选择题:本题包括13~15 小题,共40 分. 13.为测量一电源的电动势及内阻 (1)在下列三个电压表中选一个改装成量程为9V 的电压表 A.量程为1V、内阻约为1kΩ 的电压表V1 B.量程为2V、内阻约为2kΩ 的电压表V2 C.量程为3V、内阻为3kΩ 的电压表V3 选择电压表 C 串联 6 kΩ 的电阻可以改装成量程为9V 的电压表.

利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号V1、V2 或V3 与一个电阻串 联 来表示,且可视为理想电压表),画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图. (3) 根据以上实验原理电路图进行实验,读出电压表示数为1.50V 时,电阻箱的阻值为15.0Ω; 电 压 表示数为2.00V 时,电阻箱的阻值为40.0Ω,则电源的电动势E= 7.5 V,内阻r= 10 Ω. 【考点】测定电源的电动势和内阻. 【专题】实验题;恒定电流专题. 【分析】①改装中要进行量程的换算,故可以选量程成整数倍的电表; ②由闭合电路的欧姆定律的实验方法可知实验电路图; ③由闭合电路的欧姆定律可列式求得电动势及内阻. 【解答】解:(1)要改装一个量程为9V 的电压表,应该选择C, 改 装成电压表要串联电阻的RX:则
﹣3

Ig(Rg+Rx)=UV

即:1×10 (3kΩ+R )=9 解得:Rx=6kΩ 实验原理电路图,如图:

(3) 电压表由量程为3V 改装为9V,量程扩大了3 倍,示数为1.50V 时,路端电压为3×1.5V=4.5V, 根据 闭合电路的欧姆定律 , .

同理示数为2.0V 时,路端电压为3×2.0V=6.0V,有 联立二式解得 E=7.50V r=10.0Ω 故答案为:(1)C;6 电路如图所示;(3)7.50,10.0.

【点评】本题考查电压表的改装,熟悉电压表的改装原理后不难做出解答. 14.如图所示,一小球自平台上水平抛出,恰好落在临近平台的一倾角为α=53°的光滑斜面顶端, 并 2 刚好沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m,重力加速度g=10m/s , sin53°=0.8, cos53°=0.6,求: (1)小球水平抛出的初速度v0 是多少? 斜 面顶端与平台边缘的水平距离s 是多少? (3)若斜面顶端离地高H=20.8m,则小球离开平台后经多长时间t 到达斜面底端?

【考点】平抛运动;匀变速直线运动的位移与时间的关系;牛顿第二定律. 【专题】平抛运动专题. 【分析】 (1)小球水平抛出后刚好能沿光滑斜面下滑,说明此时小球的速度的方向恰好沿着斜面的 方 向,由此可以求得初速度的大小; 小球在接触斜面之前做的是平抛运动,根据平抛运动的规律可以 求得接触斜面之前的水平方向的位 移,即为斜面顶端与平台边缘的水平距离;

(3) 小球在竖直方向上做的是自由落体运动, 根据自由落体的规律可以求得到达斜面用的时间, 到 达 斜面之后做的是匀加速直线运动,求得两段的总时间即可. 【解答】 解: (1) 由题意可知: 小球落到斜面上并沿斜面下滑, 说明此时小球速度方向与斜面平行, 否则 小球会弹起, 所以vy=v0tan 53°, =2gh, 解

得 vy=4 m/s,v0=3 m/s. 由vy=gt1 解得t1=0.4s, 所以水平距离 s=v0t1=3×0.4 m=1.2 m. (3)对物体受力分析,根据牛顿第二定律可得, 小球沿斜面做匀加速直线运动的加速度a=gsin 53°, 初速度为平抛运动的末速度v= 则 =vt2+ a =5 m/s. s 不合题意舍去) 所

,解得t2=2s. (或t2=﹣

以t=t1+t2=2.4 s. 答:(1)小球水平抛出的初速度v0 是3 m/s; 斜面顶端与平台边缘的水平距离s 是1.2 m; (3)若斜面顶端离地高H=20.8m,则小球离开平台后到达斜面底端的时间是2.4s. 【点评】 小球在接触斜面之前做的是平抛运动, 在斜面上时小球做匀加速直线运动, 根据两个不同 的 运动的过程,分段求解即可. 15. 如图所示, MN 是一段在竖直平面内半径为1m 的光滑的1/4 圆弧轨道, 轨道上存在水平向右的 匀 强电场.轨道的右侧有一垂直纸面向内的匀强磁场,磁感应强度为B1=0.1T.现有一带电量为 +1C、质量为100g 的空心带电小球,小球套在MN 上从M 点由静止开始自由下滑,恰能沿NP 方向 做直线运动,并进入右侧的复合场.(NP 沿复合场的中心线) 已知AB 板间的电压为UBA=2V, 板间 2 距离d=2m,板的长度L=3m,若小球恰能从板的边沿飞出,NP 沿复合场的中心线,g 取10m/s 试求: (1) 小球运动到N 点时的速度v; 水 平向右的匀强电场电场强度E; (3)复合场中的匀强磁场的磁感应强度B2.

【考点】动能定理的应用;共点力平衡的条件及其应用;牛顿第二定律;向心力. 【专题】动能定理的应用专题. 【分析】带电小球进入磁场后,受到洛伦兹力,因为直线运动,又由于洛伦兹力与速度有关,所以 一 定做匀速直线运动.由平衡可求出速度大小.当带电小球从M 到N 过程中,由动能定理可求出电

场强度大小. 当带电小球在复合场中时, 电场力与重力平衡, 洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运 动, 同时由几何关系可求出磁感应强度. 【解答】解:(1)小球沿NP 做直线运动,由平衡条件: 即 mg=qvB1 得速度v=10 m/s 小球从M 到N 的过程中,由动能定理: mgR+qER= 带入数据,得:E=4N/C (3)在板间复合场小球受电场力E= 设运动半径为R,由几何知识: R =L +(R﹣ ) 得R=5m 由qvB2= 得:B2=0.2T 答:(1)小球运动到N 点时的速度10m/s; 水平向右的匀强电场电场强度4N/C; (3)复合场中的匀强磁场的磁感应强度B2 为0.2T. 【点评】洛伦兹力是与速度有关的一种特殊力,所以若是直线运动,则一定是匀速直线运动.同时 电场力做功与重力作功有相似之处, 重力做功只与初末位置高度有关, 而电场力做功与初末位置沿 电 场强度方向的距离有关.
2 2 2

与重力平衡,故小球做匀速圆周运动

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