tceic.com
简单学习网 让学习变简单
当前位置:首页 >> 高中教育 >>

【名师解析】浙江省杭州市萧山二中等三校2014-2015学年高二上学期期末考试物理试卷


2014-2015 学年浙江省杭州市萧山二中等三校联考 高二(上)期末物理试卷
一、单项选择题(本题共 10 小题,每小题 3 分,共 30 分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,有选 错或不答的得 0 分. ) 1. (3 分)如图甲,笔记本电脑底座一般设置有四个卡位用来调节角度.某同学将电脑放在散热底座上,为了获得 更好的舒适度,由原卡为 1 调至卡位 4

(如图乙) ,电脑始终处于静止状态,则( )

A. B. C. D.

电脑受到的支持力变小 电脑受到的摩擦力变大 散热底座对电脑的作用力的合力不变 电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和等于其重力 共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力. 共点力作用下物体平衡专题. 笔记本电脑受重力、支持力和静摩擦力,根据平衡条件求解静摩擦力和支持力. 解:笔记本电脑受重力、支持力和静摩擦力,如图所示:

【考点】 : 【专题】 : 【分析】 : 【解析】 :

根据平衡条件,有: N=mgcosθ ① f=mgsinθ ② A、由原卡位 1 调至卡位 4,角度 θ 减小,根据① 式,支持力 N 增加,故 A 错误; B、由原卡位 1 调至卡位 4,角度 θ 减小,根据② 式,静摩擦力减小,故 B 错误; C、散热底座对电脑的作用力的合力是支持力和静摩擦力的合力,与重力平衡,始终是不变的,故 C 正确; D、电脑受到的支持力与摩擦力两力的矢量和与重力平衡,但大小的和是变化的,故 D 错误; 故选:C. 【点评】 : 本题是力平衡中的三力平衡问题,关键是建立物理模型,然后运用共点力平衡条件列式求解,基础问题. 2. (3 分)我国“蛟龙号”深潜器经过多次试验,终于在 2012 年以 7020m 深度创下世界最新纪录,预示着它可以征 服全球 99.8%的海底世界. 假设在某次实验时, 深潜器内的显示屏上显示出了从水面开始下潜到最后返回水面 10min 内全过程的深度曲线(a)和速度图象(b) ,则有( )

A. B. C. D.

(a)图中 h3 代表本次最大深度,应为 360m 2 全过程中最大加速度是 0.025m/s 潜水员感到超重发生在 0﹣1min 和 8﹣10min 的时间段内 3﹣4min 时间段内深潜器正在上浮

【考点】 : 匀变速直线运动的图像. 【专题】 : 运动学中的图像专题. 【分析】 : 根据 v﹣t 图象的面积表示位移,由几何知识可求得最大深度;v﹣t 图象的物理意义:其斜率表示加速度 的大小,求解最大加速度;判断超重和失重的方法主要看物体的加速度方向. 【解析】 : 解: A、根据深度曲线(a)得 h3 代表本次最大深度,在 t=4min 时到达最大深度,根据 v﹣t 图象的面积得:0﹣4min 位 移是 360m,即最大深度为 360m,故 A 正确. B、v﹣t 图象的斜率表示加速度,0﹣1min 内和 3﹣4min 内加速度最大,最大加速度是 a= =0.033m/s ,
2

故 B 错误. C、潜水员在 0﹣1min 和 8﹣10min 的时间段内,根据度图象(b)得加速度方向向下,所以处于失重状态,故 C 错 误. D、3﹣4min 时间段内深潜器速度为负,仍在下潜,故 D 错误. 故选:A. 【点评】 : 本题是一道图象题,关键要理解速度图象的物理意义,能通过图象去挖掘信息,处理图象题时,要把图 象与相对应的物理知识结合起来分析. 3. (3 分)如图所示,在探究摩擦力的实验中,用轻质弹簧测力计水平拉一质量为 m=0.2Kg 的放在水平桌面上的小 木块,小木块的运动状态与弹簧测力计的读数如表所示(每次实验时,木块与桌面的接触面相同)则由下表分析可 2 知,g 取 10m/s ,下列选项正确的是( ) 实验次数 小木块的运动状态 弹簧测力计读数(N) 1 静止 0.4 2 静止 0.6 3 直线加速 0.7 4 匀速直线 0.5 5 直线减速 0.3

A. B. C. D.

木块受到的最大摩擦力为 0.7N 木块受到最大静摩擦力可能为 0.6N 在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小只有两次是相同的 小木块与水平桌面间的动摩擦因数为 0.30

【考点】 : 探究影响摩擦力的大小的因素. 【专题】 : 实验题;摩擦力专题.

【分析】 : 物体静止或做匀速直线运动时,物体处于平衡状态,由平衡条件可知,物体受到的摩擦力等于弹簧测力 计的拉力; 物体相对于地面运动时受到的摩擦力是滑动摩擦力,滑动摩擦力由物体间的动摩擦因素与物体间的压力决定, 在该实验中,物体间的动摩擦因素与物体间的压力保持不变,则物体受到的滑动摩擦力不变. 静摩擦力的取值范围 0﹣﹣最大静摩擦力,且与外力有关,有平衡条件可求静摩擦力的大小,物体即将运动时的摩 擦力视为最大静摩擦力,1、2 次是静摩擦力不同,3、4、5 是滑动摩擦力相同. 【解析】 : 解:A、木块受到静摩擦力 0.6N 时不动,0.7N 时加速直线运动,而 0.5N 时,木块做匀速直线运动,则 最大静摩擦力可能为 0.6N,故 A 错误,B 正确; C、在五次实验中,在 3、4、5 三次实验中,木块受到的摩擦力是滑动摩擦力,由于实验过程中物体间的动摩擦因 素与物体间的压力不变,则木块受到的滑动摩擦力不变,这五次实验中,木块受到的摩擦力大小有三次是相同的, 故 C 错误, D、 = =0.25,故 D 错误;

故选:B. 【点评】 : 本题考查了求摩擦力大小问题,由平衡条件可以求出摩擦力大小,知道滑动摩擦力的决定因素即可正确 解题. 4. (3 分)2012 年 9 月,中国具有了自己的第一艘航母“辽宁号”.航空母舰是大规模战争中的重要武器,灵活起降 的飞机是它主要的攻击力之一. 民航客机起飞时需在 150s 内使飞机从静止加速到 40m/s, 而航载飞机借助助推设备, 在 3s 内就可使飞机加速到 80m/s,设起飞时飞机在跑道上做匀加速运动,供客机起飞的跑道的长度为航空母舰的甲 板跑道长度的( )

A. 25 倍 B. 50 倍 C. 250 倍 D. 500 倍 【考点】 : 匀变速直线运动的位移与时间的关系. 【专题】 : 直线运动规律专题. 【分析】 : 根据匀变速直线运动的平均速度公式求出飞机的位移,从而得出跑道的长度关系. 【解析】 : 解:民航客机的位移 舰载飞机的位移 .



.故 A 正确,B、C、D 错误.

故选 A. 【点评】 : 解决本题的关键掌握匀变速直线运动的公式和推论,并能灵活运用. 5. (3 分) (2011?太原模拟)游乐场中有一种叫“空中飞椅”的设施,其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上, 绳子下端连接座椅,人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋,若将人和座椅看成质点,简化为如图所示的模型,其 中 P 为处于水平面内的转盘,可绕竖直转轴 OO′ 转动,已知绳长为 l,质点的质量为 m,转盘静止时悬绳与转轴间 的距离为 d.让转盘由静止逐渐加速转动,经过一段时间后质点与转盘一起做匀逮圆周运动,此时绳与竖直方向的 夹角为 θ,不计空气阻力及绳重,绳子不可伸长,则质点从静止到做匀速圆周运动的过程中,绳子对质点做的功为 ( )

A. C.

mg(d+lsinθ)tanθ+mgl(l﹣cosθ) B. mg(d+lsinθ)tanθ D. mgdtanθ

mgdtanθ+mgl(l﹣cosθ)

【考点】 : 动能定理的应用;惯性;向心力. 【专题】 : 动能定理的应用专题. 【分析】 : 质点与转盘一起做匀速圆周运动时,由重力和绳子的拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律此时的 速度,根据动能定理研究质点从静止到做匀速圆周运动的过程中,得到绳子对质点做的功. 【解析】 : 解:设质点与转盘一起做匀速圆周运动时速度大小为 v,由重力和绳子的拉力的合力提供质点圆周运动 的向心力,如图,则有 mgtanθ=m ①

对于质点从静止到做匀速圆周运动的过程中,重力做功为﹣mgl(1﹣cosθ) ,设绳子拉力做功为 W,则根据动能定 理得: W﹣mgl(1﹣cosθ)= ②

联立① ② 得:W=mgl(1﹣cosθ)+ 故选 A

【点评】 : 质点从静止到做匀速圆周运动的过程中,绳子拉力是变力,要首先考虑运用动能定理求解变力的功. 6. (3 分)如图所示,通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨 MN 和 PQ 之间,ab 和 cd 是放在导轨上的两根 金属棒, 它们分别静止在螺线管的左右两侧, 现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动时, ab 和 cd 棒的运动情况是 ( )

A. ab 向左,cd 向右 B. ab 向右,cd 向左 C. ab、cd 都向右运动 D. ab、cd 保持静止 【考点】 : 楞次定律. 【专题】 : 电磁感应与电路结合. 【分析】 : 当电路的阻值变化,导致电流变化从而使线圈产生的磁场变化.所以两棒所围成的磁通量变化,从而产 生感应电流,最终导致两棒运动.

【解析】 : 解:当变阻器滑片向左滑动时,电路的电流大小变大,线圈的磁场增加;根据安培定则由电流方向可确 定线圈的磁场方向垂直于导轨向下.由于线圈处于两棒中间,所以穿过两棒所围成的磁通量变大,由楞次定律:增 反减同可得,线框 abdc 产生逆时针方向感应电流.最后根据左手定则可确定安培力的方向:ab 棒处于垂直向上的 磁场,且电流方向 ab,则安培力方向向左.cd 棒处于垂直向上的磁场,且电流方向 dc,则安培力方向向右. 故选:A 【点评】 : 两棒将线圈围在中间, 则穿过两棒所围成的面积的磁场方向是竖直向下. 原因是线圈内部磁场方向向下, 而外部磁场方向向上,且向下强于向上. 7. (3 分)物理课上,教师做了一个奇妙的“电磁阻尼”实验.如图所示,A 是由铜片和绝缘细杆组成的摆,其摆动 平面通过电磁铁的两极之间,当绕在电磁铁上的线圈未通电时,铜片可自由摆动,要经过较长时间才会停下来.当 线圈通电时,铜片迅速停止摆动.某同学另找来器材再探究此实验,他连接好电路,经重复试验,均没出现迅速停 止摆动的现象.对比老师的演示实验,导致实验失败的原因可能是( )

A. 电源的电压过高 B. 所选线圈的匝数过多 C. 线圈接在了交流电源上 D. 摆的材料与老师的不同 【考点】 : 电磁感应中的能量转化. 【分析】 : 分析实验结构,明确教师实验的原理,即可得出学生失败的原因. 【解析】 : 解:电磁阻尼是利用电磁感应得出的,要使铜片能快速停下应使线圈中通以电流,则 A 通过线圈产生的 磁场时,产生感应电流,由楞次定律可知,感应电流应阻碍线圈的运动,从而使线圈快速停下来;这与是否为交流 电源、电压及匝数无关;学生失败只能是因为摆不是金属材料制成; 故选:D. 【点评】 : 本题考查楞次定律的应用,但要求学生能通过较多的文字描述得出相应的物理模型,才能顺利求解. 8. (3 分)如图所示,洛伦兹力演示仪由励磁线圈、玻璃泡、电子枪等部分组成.励磁线圈是一对彼此平行的共轴 的圆形线圈,它能够在两线圈之间产生匀强磁场.玻璃泡内充有稀薄的气体,电子枪在加速电压下发射电子,电子 束通过泡内气体时能够显示出电子运动的径迹.若电子枪垂直磁场方向发射电子,给励磁线圈通电后,能看到电子 束的径迹呈圆形.若只增大电子枪的加速电压或励磁线圈中的电流,下列说法正确的是( )

A. B. C. D.

增大电子枪的加速电压,电子束的轨道半径变小 增大电子枪的加速电压,电子束的轨道半径不变 增大励磁线圈中的电流,电子束的轨道半径变小 增大励磁线圈中的电流,电子束的轨道半径不变

【考点】 : 带电粒子在匀强磁场中的运动. 【分析】 : 根据动能定理表示出加速后获得的速度,然后根据洛伦兹力提供向心力推导出半径的表达式.

【解析】 : 解:A、B、根据电子所受洛伦兹力的方向结合右手定则判断励磁线圈中电流方向是顺时针方向,电子 在加速电场中加速,由动能定理有: eU= mv0 …①
2

电子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力充当向心力,有:eBv0=

…②

解得:

=

…③

增大电子枪的加速电压,电子束的轨道半径变大.故 AB 错误; C、D、增大励磁线圈中的电流,电流产生的磁场增强,由③ 式可得,电子束的轨道半径变小.故 C 正确,D 错误. 故选:C 【点评】 : 本题考查了粒子在磁场中运动在实际生活中的应用,正确分析出仪器的原理是关键. 9. (3 分)如图所示,在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,ab 是圆的直径.一不计重力的带电粒子从 a 点 射入磁场,速度大小为 v,当速度方向与 ab 成 30°角时,粒子在磁场中运动的时间最长,且为 t;若相同的带电粒子 从 a 点沿 ab 方向射入磁场,也经时间 t 飞出磁场,则其速度大小为( )

A.

B.

C.

D.

【考点】 : 带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力. 【专题】 : 带电粒子在磁场中的运动专题. 【分析】 : 粒子在磁场中运动,运动的时间周期与粒子的速度的大小无关,分析粒子的运动的情况,可以判断第二 个粒子的运动轨迹半径,即可根据牛顿第二定律求出速度大小. 【解析】 : 解:设圆形区域的半径为 R. 带电粒子进入磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,则有: qvB=m ,得 r= ,r∝v.①

当粒子从 b 点飞出磁场时,入射速度与出射速度与 ab 的夹角相等,所以速度的偏转角为 60°,轨迹对应的圆心角为 60°. 根据几何知识得知:轨迹半径为 r1=2R;② 当粒子从 a 点沿 ab 方向射入磁场时,经过磁场的时间也是 t,说明轨迹对应的圆心角与第一种情况相等,也是 60°. 根据几何知识得,粒子的轨迹半径为 r2= R;③ 则由① 得: = =

则得,v′ = 故选:D.

v;

【点评】 : 根据粒子的运动的轨迹的情况, 找出粒子运动的轨迹所对应的圆心角的大小可以求得粒子的运动的时间. 10. (3 分)如图所示,两根电阻不计的光滑金属导轨竖直放置,导轨上端接电阻 R,宽度相同的水平条形区域 I 和 II 内有方向垂直导轨平面向里的匀强磁场 B,I 和 II 之间无磁场.一导体棒两端套在导轨上,并与两导轨始终保持 良好接触,导体棒从距区域 I 上边界 H 处由静止释放,在穿过两段磁场区域的过程中,流过电阻 R 上的电流及其变 化情况相同.下面四个图象能定性描述导体棒速度大小与时间关系的是( )

A.

B.

C.

D.

【考点】 : 导体切割磁感线时的感应电动势. 【专题】 : 电磁感应与电路结合. 【分析】 : 根据导体棒在穿过两段磁场区域的过程中,流过电阻 R 上的电流及其变化情况相同,说明导体棒穿过磁 场的过程必定做减速运动,分析安培力的变化,判断合力和加速度的变化,即可解答. 【解析】 : 解:据题导体棒从距区域Ⅰ上边界 H 处由静止释放,做自由落体运动,做匀加速运动,由于导体棒在穿 过两段磁场区域的过程中,流过电阻 R 上的电流及其变化情况相同,说明导体棒穿过磁场的过程必定做减速运动, 导体棒所受的安培力大于重力,而速度减小,产生的感应电动势减小,感应电流减小,导体棒所受的安培力减小, 合力减小,则导体棒的加速度减小,v﹣t 图象的斜率逐渐减小,而且根据两个过程的相似性可知进磁场和出磁场的 速度相同,故 C 正确,ABD 错误. 故选:C 【点评】 : 对于电磁感应中动态分析问题,关键要抓住安培力与速度的关系进行分析,知道速度减小,安培力即减 小,再进一步分析加速度的变化,即可进行解答. 二、不定项选择题(本题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分.在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是正确 的.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. ) 11. (4 分) (2013?嘉定区一模)如图 D、E、F、G 为地面上水平间距相等的四点,三个质量相同的小球 A、B、C 分别在 E、F、G 的正上方不同高度处,以相同的水平初速度向左抛出,最后均落到 D 点.若不计空气阻力,则可 判断 A、B、C 三个小球( )

A. B. C. D.

初始离地面的高度之比为 1:2:3 落地时重力的瞬时功率之比为 1:2:3 落地时三个小球的速度大小之比为 1:2:3 从抛出到落地过程中,动能的变化量之比为 1:4:9

【考点】 : 机械能守恒定律;平抛运动. 【专题】 : 机械能守恒定律应用专题. 【分析】 : 研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究,水平方向做匀速直线运动,竖直 方向做自由落体运动,由于抛出速度相同,根据水平位移可确定各自运动的时间之比,从而求出各自抛出高度之 比.由功率表达式可得重力的瞬时功率之比即为竖直方向的速度之比.由动能定理可求出在抛出的过程中的动能的 变化量. 【解析】 : 解:A、相同的初速度抛出,而 A、B、C 三个小球的水平位移之比 1:2:3,可得运动的时间之比为 1: 2:3,再由 h= 可得,A、B、C 三个小球抛出高度之比为 1:4:9,故 A 错误;

B、相同的初速度抛出,而 A、B、C 三个小球的水平位移之比 1:2:3,可得运动的时间之比为 1:2:3,由 v 竖 =gt 可得竖直方向的速度之比为 1:2:3,由 P=Gv,那么落地时重力的瞬时功率之比 1:2:3,故 B 正确; C、由于相同的初动能抛出,根据动能定理 mv ﹣ mv0 =mgh,由不同的高度,可得落地时的速度大小之比不可能 为 1:2:3,若没有初速度,则之比为 1:2:3,故 C 错误; D、根据动能定理 mv ﹣ mv0 =mgh,由于质量相等且已知高度之比,可得落地时动能的变化量之比即为 1:4:9, 故 D 正确; 故选:BD 【点评】 : 本题就是对平抛运动规律的直接考查,突破口是由相同的抛出速度,不同的水平位移从而确定运动的时 间.所以掌握住平抛运动的规律及运动学公式就能轻松解决.
2 2 2 2

12. (4 分)如图所示,光滑半球的半径为 R,球心为 O,其上方有一个光滑曲面轨道 AB,高度为 .轨道底端水 平并与半球顶端相切.质量为 m 的小球由 A 点静止滑下.小球在水平面上的落点为 C,则( )

A. B. C. D.

小球将沿半球表面做一段圆周运动后抛至 C 点 小球将从 B 点开始做平抛运动到达 C 点 OC 之间的距离为 R OC 之间的距离为 R

【考点】 : 机械能守恒定律;平抛运动;向心力. 【专题】 : 机械能守恒定律应用专题. 【分析】 : 从 A 到 B 的过程中,根据机械能守恒可以求得到达 B 点时的速度,根据圆周运动的向心力公式可以判 断离开 B 点后的运动情况.

【解析】 : 解:AB、从 A 到 B 的过程中,根据机械能守恒可得:mg

R= mv ,解得 v=

2

在 B 点,当重力恰好作为向心力时,由 mg=m

,解得 vB=

,则 v=vB

所以当小球到达 B 点时,重力恰好作为向心力,所以小球将从 B 点开始做平抛运动到达 C,故 A 错误,B 正确. CD、根据平抛运动的规律, 水平方向上:x=vBt 竖直方向上:R= gt
2

解得 OC 之间的距离为 x= R,故 C 正确,D 错误. 故选:BC. 【点评】 : 本题的关键地方是判断小球在离开 B 点后的运动情况,根据小球在 B 点时速度的大小,小球的重力恰 好作为圆周运动的向心力,所以离开 B 后将做平抛运动. 13. (4 分)电源、开关 S、S′ 、定值电阻 R1、光敏电阻 R2 和电容器连接成如图所示电路,电容器的两平行板水平 放置.当开关 S、S′ 闭合,并且无光照射光敏电阻 R2 时,一带电液滴恰好静止在电容器两板间的 M 点.当用强光 照射光敏电阻 R2 时,光敏电阻的阻值变小,则( )

A. 液滴向下运动 B. 液滴向上运动 C. R2 两端的电势差是否升高无法分析 D. 当光照强度不变时断开 S′ ,把电容器的上极板向上移一小段距离,则上极板的电势比 A 点的电势高 【考点】 : 闭合电路的欧姆定律;匀强电场中电势差和电场强度的关系. 【专题】 : 恒定电流专题. 【分析】 : 该电路 R1 和 R2 串联,电容器两端间的电压等于 R1 两端间的电压,当用强光照射光敏电阻 R2 时,光敏 电阻的阻值变小,根据闭合电路欧姆定律分析电流的变化,得到两个电阻的电压变化和电容器两端的电压变化,从 而知道电场的变化. 【解析】 : 解:A、B、当用强光照射光敏电阻 R2 时,光敏电阻的阻值变小,电路中电流增大,R1 两端间的电压增 大,电容器的电压增大,板间场强增大,液滴所受的电场力增大,液滴向上运动;故 A 错误,B 正确; C、当用强光照射光敏电阻 R2 时,光敏电阻的阻值变小,电路中电流增大,R2 两端间的电压:UR2=E﹣I(R1+r) 一定减小,故 C 错误; D、当光照强度不变时断开 S′ ,电容器的带电量不变,电势差:UR1= ,把电容器的上极板向上

移一小段距离,d 变大,故电势差 UR1 变大,由于下极板电势为零,故上极板的电势比 A 点的电势高,故 D 正确; 故选:BD. 【点评】 : 本题关键是明确电路结构,根据闭合电路欧姆定律、电容器的定义式和决定式列式分析. 14. (4 分)如图所示,一个电量为+Q 的点电荷甲,固定在绝缘水平面上的 O 点,另一个电量为﹣q、质量为 m 的 点电荷乙从 A 点以初速度 v0 沿它们的连线向甲滑动,到 B 点时速度最小且为 v.已知静电力常量为 k,点电荷乙与 水平面的动摩擦因数为 μ,AB 间距离为 L,则以下说法不正确的是( )

A. OB 间的距离为 B. 从开始运动到碰到甲之前的瞬间,乙的加速度逐渐减小 C. 从 A 到 B 的过程中,电场力对点电荷乙做的功为 W=μmgL+ mv ﹣ mv0 D. 从 A 到 B 的过程中,乙的电势能减少 【考点】 : 电势差与电场强度的关系;电势能. 【专题】 : 电场力与电势的性质专题. 【分析】 : 本题首先要正确分析物体受力特点,明确力和运动的关系,在本题中注意滑动摩擦力的大小方向不变, 两球靠近过程中库仑力逐渐增大,小球先减速后加速,根据牛顿第二定律和功能关系可正确解答. 【解析】 : 解: A、 由题意, 乙到达 B 点时速度最小, 乙先减速运动后做加速运动, 当速度最小时有: mgμ=F 库=k ,
2 2

解得 OB 间的距离 r=

,故 A 正确;

B、滑动摩擦力的大小方向不变,两球靠近过程中库仑力逐渐增大,小球在运动到 B 点之前,有 mgμ﹣F 库=ma,因 此物体的加速度逐渐减小.当越过 B 点后,库仑力大于滑动摩擦力,由 F 库﹣mgμ=ma,知加速度逐渐增大,因此 从开始运动到碰到甲之前的瞬间,乙的加速度先逐渐减小后逐渐增大,故 B 错误. C、从 A 到 B 的过程中,根据动能定理得:W﹣μmgL= ﹣ ,得 W=μmgL+ mv ﹣ mv0 ,故 C 正确.
2 2

D、从 A 到 B 的过程中,电场力对乙做正功,乙的电势能减少,故 D 正确. 本题选不正确的,故选:B. 【点评】 : 本题在借助库仑力的基础知识,考查了力与运动、牛顿第二定理、动能定理等基础知识的综合应用,是 考查学生综合能力的好题. 15. (4 分)如图所示为一种质谱仪示意图,由加速电场、静电分析器和磁分析器组成.若静电分析器通道中心线的 半径为 R,通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为 E,磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场,磁感应 强度大小为 B、方向垂直纸面向外.一质量为 m、电荷量为 q 的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静 电分析器,由 P 点垂直边界进入磁分析器,最终打到胶片上的 Q 点.不计粒子重力.下列说法正确的是( )

A. 极板 M 比极板 N 电势高 B. 加速电场的电压 U= ER C. 直径 PQ=2B D. 若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点,则该群离子有相同的比荷 【考点】 : 带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力. 【专题】 : 带电粒子在磁场中的运动专题.

【分析】 : 带电粒子在电场中,在电场力做正功的情况下,被加速运动.后垂直于电场线,在电场力提供向心力作 用下,做匀速圆周运动.最后进入匀强磁场,在洛伦兹力作用下,做匀速圆周运动.根据洛伦兹力的方向,从而可 确定电性,进而可确定极板的电势高低.根据牛顿第二定律可得在电场力作用下做匀速圆周运动的表达式,从而求 出加速电压.最后再由牛顿第二定律,洛伦兹力等于向心力可知,运动的半径公式,即影响半径的大小因素. 【解析】 : 解:A、粒子进入静电分析器后在电场力作用下偏转,故可知粒子带正电,极板 M 比极板 N 电势高才 能使粒子加速,故 A 正确. B、对于加速过程,有 故 B 正确. C、在磁分析器中粒子由 P 到 Q,直径 ,故 C 错误. ,在静电分析器中,由电场力充当向心力,则有 ,由上两式可知 ,

D、若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点说明运动的直径相同,由于磁场,电场与静电分析器 的半径不变,则该群离子具有相同的比荷,由上式可知,故 D 正确. 故选:ABD. 【点评】 : 考查粒子在电场中加速与匀速圆周运动,及在磁场中做匀速圆周运动.掌握电场力与洛伦兹力在各自场 中应用,注意粒子在静电分析器中电场力不做功. 三、实验题(16 题每空 2 分,17 题(1)小题 6 分, (2)小题 4 分,共 20 分) 16. (10 分)两辆相同的小车并排放在两相同的直轨道上,如图 1 所示,左侧小盘里分别放有不同质量的砂子.实 验时先接通接线板的电源使两打点计时器同时开始打点,然后同时释放两辆小车,当其中一辆小车快接近导轨末端 时,断开接线板的电源,两打点计时器同时停止工作.

图 2 为某次实验得到的两条纸带,纸带上的 O 点、E 点分别为打点计时器接通电源和断开电源时打下的点,它们之 间的距离分别为:① 号纸带 OE=42.40cm、② 号纸带 OE=63.40cm.纸带上的 0、1、2、3、4、5、6 为所选取的测量点 (相邻两点间还有四个打点未画出) ,两相邻测量点间的距离如图 2 所示,单位为 cm.打点计时器所用电源的频率 为 50Hz. (1)① 利用此装置,研究质量一定时,加速度与力的关系,是否必须求出小车运动加速度的确切值? 否 (选填 “是”或“否”) ,若是,请根据实验中打出的其中一条纸带求出加速度的值,若否,请说明理由. 因两打点计时器同 时开始、停止工作,故两小车运动的时间相等,可以用纸带上打点的总位移大小之比表示加速度大小之比 ,根据 图 2 的两条纸带,求出① 号纸带和② 号纸带对应的加速度值之比为 212:317 . ② 物体速度可以通过打出的纸带求出,任选上述其中一条纸带,求出测量点 5 的速度 v5= 0.24 或 0.30 m/s; (结果 保留两位有效数字) (2)利用此装置可以做力学中的许多实验,以下说法正确的是 BD . A.用此装置“研究匀变速直线运动”时,必须设法消除小车和滑轨间的摩擦阻力的影响 B.用此装置“研究匀变速直线运动”时,必须调整滑轮高度使连接小车的细线与滑轨平行 C.用此装置“探究小车加速度 a 与力 F 的关系”每次改变砝码及砝码盘总质量之后,需要重新平衡摩擦力 D.用此装置“探究小车加速度 a 与力 F 的关系”应使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量.

【考点】 : 探究加速度与物体质量、物体受力的关系. 【专题】 : 实验题. 【分析】 : (1)① 小车做初速度为零的匀加速直线运动,结合位移时间关系公式分析即可;② 匀变速直线运动中, 平均速度等于中间时刻的瞬时速度; (2)采用倍增法使功成倍增加时,如果改变位移,保证力恒定即可;如果改变拉力,使拉力成倍增加即可. 【解析】 : 解: (1)小车做初速度为零的匀加速直线运动,结合位移时间关系公式,有:

=



故不需要求出小车运动加速度的确切值; 理由:因两打点计时器同时开始、停止工作,故两小车运动的时间相等,可以用纸带上打点的总位移大小之比表示 加速度大小之比; (2)① 匀变速直线运动中,平均速度等于中间时刻的瞬时速度; 对于第一条纸带,有: 对于第二条纸带,有: ② A、B、采用倍增法使功成倍增加,通过改变小车运动的距离来改变外力做功时,根据 W=Fx,由于合力恒定,故 不需要平衡摩擦力,也不需要保证 M 远大于 m,故 A 错误,B 正确; C、D、采用倍增法使功成倍增加,通过改变小车上砝码的质量来改变外力做功时,根据 W=Fx,采用 mg 来表示拉 力 F;如果把(M+m)作为整体来研究动能定理,就不需要必须满足 M 远大于 m;当然,如果对小车 M 进行动能 定理研究,肯定要满足 M 远大于 m;故 C 错误,D 正确; 故选:BD. 故答案为: (1)① 否;因两打点计时器同时开始、停止工作,故两小车运动的时间相等,可以用纸带上打点的总位移大小之比 表示加速度大小之比;212:317; ② 0.24 或 0.30; (2)BD. 【点评】 : 【点评】 :本题关键是明确实验的原理,会通过运动学公式求解加速度之比和瞬时速度大小,要明确实 验的误差来源. 17. (10 分) (1)某同学用多用电表测量某一电阻,以下是该同学实验过程中的主要操作步骤. a.将“选择开关”置于如图甲所示的位置; b.将红、黑表笔短接,调节电阻调零旋钮,进行欧姆调零; c.如图乙所示把两表笔接触待测电阻的两端进行测量,表盘指针如图丙所示; d.记下读数,实验完毕.

指出该同学操作中不合理或遗漏的地方,并加以指正. (2)该同学想采用“伏安法”更精确地测量该电阻的阻值,选用了如图丁所示的实验器材,其中电压表量程 3V、内 阻约为 3kΩ,电流表量程 15mA、内阻约为 4Ω,滑动变阻器总阻值 20Ω,电源电动势 3V.图中已经完成部分导线 的连接,请你在实物接线图中完成余下导线的连接.

【考点】 : 伏安法测电阻. 【专题】 : 实验题. 【分析】 : 本题(1)的关键是明确:当欧姆表指针偏角过大时说明待测电阻阻值较小,选择开关应选择较小的倍 率;每次选档后都应重新调零;测量时不能用手与表笔的金属部分接触;测量完后选择开关应置于“OFF 档”或交流 电压最高档.题(2)的关键是根据闭合电路欧姆定律求出电路中需要的最大电阻,由变阻器的全电阻过小可知变 阻器应采用分压式接法;再根据待测电阻满足 可知电流表应用外接法.

【解析】 : 解: (1) :根据欧姆表的使用方法可知,欧姆表指针偏角过大,说明待测电阻阻值过小,应选择较小的 倍率,所以甲图中选择开关应置于×10 档,且需要重新调零; 乙图中,不能将两只手同时接触表笔,否则测量的是待测电阻与人体电阻的并联电阻; 读数完后应将选择开关置于“OFF”档或交流电压最高档,实验才能完毕. (2) :从丙图可读出待测电阻 R=4×10Ω=40Ω,若变阻器采用限流式接法,电路中的最大电阻应为 ,由于变阻器的全电阻过小,所以变阻器应采用分压式接法;

由于待测电阻满足

,所以电流表应用外接法,实物连线图如图所示:

故答案为: (1)甲图中选择开关应置于×10 档,且欧姆档重新调零;乙图中,不能将两只手同时接触表笔;读数后 应将选择开关置于“OFF”档或交流电压最高档. (2)如图 【点评】 : 应明确:① 欧姆表的使用方法:选档时若指针偏角过大说明待测电阻过小,应选择较小倍率的档位;每 次选档后都应重新调零;测量完后应将选择开关置于“OFF”档或交流电压最高档.② 当变阻器的全电阻过小时,变阻 器应采用分压式接法;③ 待测电阻满足 时,电流表应用外接法.

四、计算题(本题共 3 小题,每小题 10 分,共 30 分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写 出最后答案的不能得分. )

18. (10 分)利用传感器研究物块在斜面上的运动.如图所示,在固定斜面的顶端安装测速仪,当物块从斜面底端 向上滑行时,测速仪启动,某次记录的数据如表.取 g=10m/s ,求: 时刻 t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 速度 v/ms 3.2 2.4 1.6 0.8 0 ﹣0.4 ﹣0.8 ﹣1.2 ﹣1.6 (1)物块在斜面上运动时的加速度大小; (2)物块与斜面之间的动摩擦因数; (3)木块回到斜面底端时的速度大小.
﹣1

2

【考点】 : 牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系. 【专题】 : 牛顿运动定律综合专题. 【分析】 : 根据加速度的定义式结合表中数据求加速度大小; 根据牛顿第二定律列方程组求摩擦因数. 【解析】 : 解: (1)由表中数据可知,0﹣0.4 s 内物块向上滑行,0.4s 后物块向下滑行,设前后两次的加速度大小 分别为 a1、a2,据
2


2

代入数据得:a1=8 m/s ,a2=4 m/s (2)设动摩擦因数为 μ,物块的质量为 m, 在上滑过程中 mg?sinθ+μ mgcosθ=ma1 在下滑过程中 mg?sinθ﹣μ mgcosθ=ma2 代入数据,联立两式解得 sinθ=0.6,则 cosθ=0.8, 从而得:μ=0.25 (3)物块上滑的距离 下滑过程,据:vt =2a2l 代入数据得:vt≈2.2 m/s 2 2 答: (1)物块在斜面上运动时的加速度大小为 8 m/s 和 4 m/s ; (2)物块与斜面之间的动摩擦因数为 0.25; (3)木块回到斜面底端时的速度大小为 2.2m/s. 【点评】 : 本题关键根据速度时间表格得到物体上滑和下滑的加速度, 然后受力分析并根据牛顿第二定律列式求解. 19. (10 分)如图所示,空间内存在着相互正交的匀强电场和匀强磁场,其中匀强电场沿 y 轴负方向,匀强磁场垂 直于 xOy 平面向里.图中虚线框内为由粒子源 S 和电压为 U0 的加速电场组成的装置,其出口位于 O 点,并可作为 一个整体在纸面内绕 O 点转动.粒子源 S 不断地产生质量为 m、电荷量为+q 的粒子(初速不计) ,经电场加速后从 O 点射出,且沿 x 轴正方向射出的粒子恰好能沿直线运动.不计粒子的重力及彼此间的作用力,粒子从 O 点射出前 的运动不受外界正交电场、磁场的影响. (1)求粒子从 O 点射出时速度 v 的大小. (2)若只撤去磁场,从 O 点沿 x 轴正方向射出的粒子刚好经过坐标为(L, )的 N 点,求匀强电场的场强 E;
2

(3)若只撤去电场,要使粒子能够经过坐标为(L,0)的 P 点,粒子应从 O 点沿什么方向射出?

【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】 : (1)粒子在电场中加速时,电场力做功,粒子的动能增加; (2)只有电场时,粒子在电场中做类平抛运动,水平方向匀速,竖直方向加速; (3)电场和磁场同时存在时,洛伦兹力等于电场力;只有磁场时,粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供 向心力. 【解析】 : 解: (1)粒子在电场中加速时,电场力做功, ,

整理得: (2)只有电场时,粒子在电场中做类平抛运动,水平方向匀速:L=vt 竖直方向:

拉力以上 3 公式.得: (3)电场和磁场同时存在时,洛伦兹力等于电场力;方向向上,大小:qvB=qE 得: 只有磁场时,粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力.

联立以上几个公式得:

所以粒子运动的轨迹如图,在磁场中的偏转是 60°,所以射入的方向与 x 轴的夹角是 30°,如图.

答: (1)

(2)

(3)射入的方向与 x 轴的夹角是 30°,如图.

【点评】 : 该题中,电场和磁场同时存在时,沿 x 轴正方向射出的粒子恰好能沿直线运动.说明了洛伦兹力等于电 场力是解题的关键.要求有一定的综合判断能力. 20. (10 分) (2014?大兴区模拟)有人设计了一种可测速的跑步机.测速原理如图所示,该机底面固定有间距为 L、 长度为 d 的平行金属电极.电极间充满磁感应强度为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,理想伏特表和电阻 R 并联 后接在电极的两端.绝缘橡胶带上固定有间距为 d 的平行细金属条,橡胶带在电动机带动下运动时,金属条将随着 橡胶带进入磁场区域,金属条跟电极接触良好,金属条的电阻均为 r,其他部分的电阻均可忽略不计.

(1)写出橡胶带运动速度 v 跟伏特表示数 U 之间的表达式; (2)橡胶带以速度 v1 匀速运动时,每根金属条穿过磁场区域克服安培力做的功; (3)关闭电动机,运动员在跑步机上跑步时对橡胶带的静摩擦力也可以带动橡胶带运动,这种跑步机被称为机械 2 式跑步机.假定橡胶带在此种情况下运动时受到的机械阻力跟速度的平方成正比,即 f=kv ,k 为比例常数,并且运 动员消耗的体能全部用来维持橡胶带匀速运动.求橡胶带以速度 v2 匀速运动时运动员消耗的功率. 【考点】 : 导体切割磁感线时的感应电动势;电磁感应中的能量转化. 【专题】 : 电磁感应——功能问题. 【分析】 : (1)磁场中始终有一根金属条切割磁感线产生感应电动势,相当于电源,电压表测量路端电压.由感 应电动势公式 E=BLv 和欧姆定律等等知识求解. (2)根据感应电动势公式 E=BLv、欧姆定律和安培力公式 F=BIL,求出安培力的大小,即可由功的公式求解. (3)橡胶带匀速运动,运动员对橡胶带的摩擦力大小:F=f+F2,据题 f=kv2 ,安培力 F2=BI2L= 消耗的最小功率:P=Fv2,结合求解橡胶带以速度 v2 匀速运动时运动员消耗的功率 P. 【解析】 : 解: (1)金属条做切割磁感线运动产生的电动势大小: E=BLv 回路中的电流大小为: 伏特表的示数为 U=IR 解得: (2)金属条中的电流: 金属条受的安培力大小:
2

,运动员

金属条克服安培力做功:

(3)运动员对橡胶带的摩擦力大小:F=f+F2 据题有:

金属带所受的安培力 F2=BI2L= 运动员消耗的最小功率:P=Fv2 解得: 答: (1)橡胶带运动速度 v 跟伏特表示数 U 之间的表达式为 ;

(2)橡胶带以速度 v1 匀速运动时,每根金属条穿过磁场区域克服安培力做的功为 (3)橡胶带以速度 v2 匀速运动时运动员消耗的功率为 .



【点评】 : 本题是理论联系实际问题,关键是建立物理模型,综合运用电磁感应知识、电路知识、力学知识解题, 考查分析和解决实际问题的能力.


推荐相关:

【名师解析】浙江省杭州市萧山二中等三校2014-2015学年高二上学期期末考试物理试卷

【名师解析】浙江省杭州市萧山二中等三校2014-2015学年高二上学期期末考试物理试卷...2014-2015 学年浙江省杭州市萧山二中等三校联考 高二(上)期末物理试卷一、单项...


山西省长治市襄垣一中等三校联考2014-2015学年高二上学期期中物理试卷【解析版】(文科)

山西省长治市襄垣一中等三校联考2014-2015学年高二上学期期中物理试卷【解析版】(文科)_数学_高中教育_教育专区。高中物理高一上期末考试试卷及答案 ...


山西省长治市襄垣一中等三校联考2014-2015学年高二上学期期中考试物理(文)试卷

山西省长治市襄垣一中等三校联考2014-2015学年高二上学期期中考试物理(文)试卷_...分析:根据力的合成法则可知:三个力的合力为零时,则第三个力肯定在第一二两...


浙江省桐乡二中等三校2014-2015学年高二上学期期中考试政治试卷

浙江省桐乡二中等三校2014-2015学年高二上学期期中考试政治试卷_数学_高中教育_教育专区。2014—2015 学年第一学期期中试卷 高二政治试题满分:100 分 考试时间:60...


浙江省舟山二中等三校2012-2013学年高一上学期期末联考物理试题 Word版含答案

2012 学年第一学期期末三校联考 高一物理试题一、单项选择题 (每小题 3 分,共 12 小题,36 分,每小题只有一个正确答案) 1、下列物理量中,属于矢量的是( ...


辽宁省协作校(本溪市高级中学、沈阳二中等)2014-2015学年高二物理上学期期末考试试题(扫描版)

辽宁省协作(本溪市高级中学、沈阳二中等)2014-2015学年高二物理上学期期末考试试题(扫描版)_高三理化生_理化生_高中教育_教育专区。辽宁省协作 (辽师大附中、...


山西省襄垣县一中2014-2015学年高二上学期三校联考(期中)物理(理科)试题(附答案)

绝密★启用前 2014-2015 学年度第一学期期中三校联考 高二年级物理试题(理科) 考试范围:3-1 一、二章(前六节) 注意事项: 1.答题前填写好自己的姓名、班级、...


山西省长治市襄垣一中等三校联考2014-2015学年高一上学期期中考试物理试卷

山西省长治市襄垣一中等三校联考2014-2015学年高一上学期期中考试物理试卷_高一...分析:根据力的合成法则可知:三个力的合力为零时,则第三个力肯定在第一二两...


福建省长乐二中等五校2013-2014学年高二上学期期中联考物理试题 Word版含答案

1/2 相关文档推荐 【试卷解析】福建福建省... ...已知 a、b、c 三点的连线组成 直角三角形,ab=20...2013—2014 学年第一学期高二年段 物理(理科)学科...

网站首页 | 网站地图
All rights reserved Powered by 简单学习网 www.tceic.com
copyright ©right 2010-2021。
文档资料库内容来自网络,如有侵犯请联系客服。zhit325@126.com