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2019-2020年高三12月校际联合检测物理试题含解析xx.12本试卷分第I卷和第II卷两部分,共6页,满分100分,考试时间90分钟答卷前,考生务必用
0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、座号、准考证号填写在答题卡上规定的位置考试结束后,将答题卡交回注意事项1.第I卷共12小题,每小题选出答案后,须用2B铅笔把答题卡上对应题号的答案标号涂黑,如需改动,必须先用橡皮擦干净后,再改涂其他答案标号只能涂在答题卡上,答在试卷上无效
2.第II卷共6小题,所有题目的答案,考生须用
0.5毫米的黑色签字笔答在答题卡上各题目指定的区域内,在试卷上答题无效;作图时先用铅笔作出正确图形,然后再用黑色签字笔描黑;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案【试卷综析】本试卷是高三模拟试题,包含了高中物理的必修
一、必修二选修3—
1、3—
4、3--5内容,主要包含受力分析、牛顿运动定律、动能定理、机械能守恒、欧姆定律、光的干涉http://www.jyeoo.com/physics2/ques/detail/f4aee142-4b32-4b0f-80b5-de65af1f61c6、狭义相对论http://www.jyeoo.com/physics2/ques/detail/f4aee142-4b32-4b0f-80b5-de65af1f61c6、裂变反应和聚变反应http://www.jyeoo.com/physics2/ques/detail/2353c7f0-ce3f-40c9-a9a9-034572562b50、带电粒子在匀强磁场中的运动http://www.jyeoo.com/physics2/ques/detail/62073a6c-9b8f-4a4e-b8c0-28ef252846fc、带电粒子在匀强电场中的运动http://www.jyeoo.com/physics2/ques/detail/62073a6c-9b8f-4a4e-b8c0-28ef252846fc等内容,在考查问题上以基本定义、基本规律为主,重视生素养的考查,注重主干知识,兼顾覆盖面第I卷选择题共36分
一、本题包括12小题,每小题3分,共36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3分,选对但不全的得2分,选错或不答的得0分1.伽利略为了研究自由落体运动的规律,将落体实验转化为著名的“斜面实验”,从而创造了一种科学研究的方法利用斜面实验主要是考虑到A.实验时便于测量小球运动的路程B.实验时便于测量小球运动的速度C.实验时便于测量小球运动的时间D.斜面实验可以通过观察与计算直接得到落体的运动规律【知识点】自由落体运动http://www.jyeoo.com/physics2/ques/detail/aab762b3-f5d5-438a-80b4-6951ba1751b1A3【答案解析】C解析伽利略最初假设自由落体运动的速度是随着时间均匀增大,但是他所在的那个时代还无法直接测定物体的瞬时速度,所以不能直接得到速度随时间的变化规律.伽利略通过数学运算得到结论如果物体的初速度为零,而且速度随时间的变化是均匀的,那么它通过的位移与所用的时间的二次方成正比,这样,只要测出物体通过通过不同位移所用的时间,就可以检验这个物体的速度是否随时间均匀变化.但是物体下落很快,当时只能靠滴水计时,这样的计时工具还不能测量自由落体运动所用的较短的时间.伽利略采用了一个巧妙的方法,用来“冲淡”重力.他让铜球沿阻力很小的斜面滚下,二小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多,所以时间长,所以容易测量.故选C.【思路点拨】伽利略对自由落体运动规律研究应当结和当时科学发展的实际水平,应当加深对物理学史的研究.【题文】2.如图是给墙壁粉刷涂料用的“涂料滚”的示意图使用时,用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动,把涂料均匀地粉刷到墙上撑竿的重力和墙壁的摩擦均忽略不计,而且撑竿足够长,粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚,关于此过程中撑竿对涂料滚的推力F1,涂料滚对墙壁的压力,下列说法中正确的是A.增大,减小B.减小,增大C.、均增大D.、均减小【知识点】共点力平衡的条件及其应用http://www.jyeoo.com/physics2/ques/detail/f83a753d-7288-4f35-927c-b72091ad7eca.B4【答案解析】D解析对涂料滚受力分析如图有G=F1•cosαF2′=G•tanα由于α变小,则F1减小,F2减小.由牛顿第三定律知,F2=F2,故F2减小.故选D.【思路点拨】将研究涂料滚对墙壁的压力为F2,转换为研究墙壁对涂料滚的压力F2,对涂料滚受力分析可得各力之间的关系,再利用角度变化来研究各力变化.【题文】3.某位溜冰爱好者先在岸上从O点由静止开始匀加速助地,2s后到达岸边A处,接着进入冰面冰面与岸边相平开始滑行,又经3s停在了冰上的B点,如图所示则该过程中,他的速度、位移、所受的合外力F以及机械能E随时间变化规律的图象正确的是【知识点】功能关系http://www.jyeoo.com/physics2/ques/detail/007d1aa8-25b3-4124-a6d3-fa5a2487a83f;匀变速直线运动的图像http://www.jyeoo.com/physics2/ques/detail/007d1aa8-25b3-4124-a6d3-fa5a2487a83f;牛顿第二定律http://www.jyeoo.com/physics2/ques/detail/007d1aa8-25b3-4124-a6d3-fa5a2487a83f.E6A5C2【答案解析】AC解析A、前2s内v=a1t,后3s内v=vm-a2(t-2),故A正确;B、前2s内该人做匀加速直线运动,后3s内做匀减速直线运动,位移分别为x=a1t2,x=vm(t-2)-a2t-22,可见,x与t是二次函数关系,x-t图象应是抛物线.故B错误.C、根据动量定理得前2s内F1t1=mvm…
①后3s内-F2t2=0-mvm…
②则
①②得F1F2=t2t1=32,方向相反.故C正确.D、重力势能没变,动能先增加后减小,则其机械能先增大后减小.故D错误.故选AC【思路点拨】由题分析得知此人先做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动,根据运动学公式得出位移与时间、速度与时间的关系式.在匀变速直线运动过程中,人所受的合力一定,根据动量定理研究两个过程合力大小方向关系.根据动能的变化,确定该人的机械能的变化.【题文】4.如图所示,质量为的木块在质量为M的长木板上受到水平向右的拉力F作用向右滑行,长木板处于静止状态已知木块与木板间的动摩擦因数为,木板与地面间的动摩擦因数为下列说法正确的是A.木板受到地面的摩擦力的大小一定是B.木板受到地面的摩擦力的大小一定是C.当时,木板发生运动D.无论怎样改变F的大小,木板都不可能运动【知识点】摩擦力的判断与计算http://www.jyeoo.com/physics2/ques/detail/3f5954e7-162f-4fa5-959b-b7aa1ff5fcc1.B2【答案解析】D解析A、m所受M的滑动摩擦力大小f1=μ1mg,方向水平向左,根据牛顿第三定律得知木板受到m的摩擦力方向水平向右,大小等于μ1mg.M处于静止状态,水平方向受到m的滑动摩擦力和地面的静摩擦力,根据平衡条件木板受到地面的摩擦力的大小是μ1mg.故AB错误.C、由于木板相对于地面是否刚滑动不清楚,地面的静摩擦力不一定达到最大,则木板受到地面的摩擦力的大小不一定是μ2(m+M)g.故C错误.D、由题,分析可知,木块对木板的摩擦力f1不大于地面对木板的最大静摩擦力,当F改变时,f1不变,则木板不可能运动.故D正确.故选D.【思路点拨】m对M的压力等于mg,m所受M的滑动摩擦力f1=μmg,方向水平向左,M处于静止状态,水平方向受到m的滑动摩擦力和地面的静摩擦力,根据平衡条件分析木板受到地面的摩擦力的大小和方向.【题文】5.如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为的小球,小球与一轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地而上的A点,已知杆与水平而之间的夹角,当小球位于B点时,弹簧与杆垂直,此时弹簧处于原长现让小球自C点由静止释放,在小球滑到杆底端的整个过程中,关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能,下列说法正确的是A.小球的动能与重力势能之和保持不变B.小球的动能与重力势能之和先增大后减少C.小球的动能与弹簧的弹性势能之和保持不变D.小球的机械能与弹簧的弹性势能之和保持不变【知识点】机械能守恒定律http://www.jyeoo.com/physics2/ques/detail/9bd2b914-8c56-4604-b0d4-144e47e91bc5.E3【答案解析】BD解析A、小球沿杆下滑的过程的受重力、杆的弹力和弹簧的拉力,重力和弹簧的拉力做功,所以小球机械能不守恒,故A错误.B、根据除了重力之外的力做功量度机械能守恒得小球自C点由静止释放到B的过程中弹簧的拉力做正功,所以小球的机械能增大,从B点向下,弹簧的拉力与速度方向成钝角,做负功,小球的机械能减小,故B正确.C、小球和弹簧组成的系统的机械能守恒,而小球的重力势能减小,所以小球的动能与弹簧的弹性势能之和增大,故C错误.D、小球和弹簧组成的系统的机械能守恒,故D正确.故选BD.【思路点拨】分析小球沿杆下滑的过程的受力和做功情况,重力和弹簧的拉力做功,所以小球机械能不守恒,但是小球和弹簧组成的系统的机械能守恒.【题文】6.如图所示,甲是不带电的绝缘物块,乙是带正电的物块,甲、乙叠放在一起,置于粗糙的绝缘水平地板上,地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场,现加一水平向左的匀强电场,发现甲、乙无相对滑动一起向左加速运动在加速运动阶段A.甲、乙两物块间的摩擦力不变B.乙物块与地而之间的摩擦力不断增大C.甲、乙两物块一起做加速度减小的加速运动D.甲、乙两物体可能做匀加速直线运动【知识点】带电粒子在混合场中的运动http://www.jyeoo.com/physics2/ques/detail/e4213b70-831e-4242-983f-cda04e752150;摩擦力的判断与计算http://www.jyeoo.com/physics2/ques/detail/e4213b70-831e-4242-983f-cda04e752150.K3B2【答案解析】BC解析A、由于f增大,F一定,根据牛顿第二定律得,加速度a减小,对甲研究得到,乙对甲的摩擦力f甲=m甲a,则得到f甲减小,甲、乙两物块间的静摩擦力不断减小.故A错误.B、以甲乙整体为研究对象,分析受力如图,则有N=F洛+(m甲+m乙)g,当甲乙一起加速运动时,洛伦兹力F洛增大,N增大,则地面对乙的滑动摩擦力f增大,故B错误.C、D、甲乙整体受到的摩擦力逐渐增加,故做加速度不断减小的加速运动,最后是一起匀速运动;故B正确,D错误.故选BC.【思路点拨】以甲乙整体为研究对象,分析受力情况,根据洛伦兹力随着速度的增大而增大,分析地面对乙物块的支持力如何变化,来分析乙物块与地之间的摩擦力如何变化,根据牛顿第二定律分析加速度如何变化,再对甲研究,由牛顿第二定律研究甲所受摩擦力如何变化.【题文】7.如图所示,无限大均匀带正电薄板竖直放置,其周围空间的电场可认为是匀强电场光滑绝缘细管垂直于板穿过中间小孔,一个视为质点的带负电小球在细管内运动细管绝缘且光滑以小孔为原点建立轴,规定轴正方向为加速度、速度的正方向,下图分别表示轴上各点的电势,小球的加速度、速度和动能随x的变化图象,其中正确的是【知识点】带电粒子在匀强电场中的运动http://www.jyeoo.com/physics2/ques/detail/971875ac-696e-480a-997f-178eac6d9eba;匀强电场中电势差和电场强度的关系http://www.jyeoo.com/physics2/ques/detail/971875ac-696e-480a-997f-178eac6d9eba.I3I2【答案解析】AB解析A、在x<0范围内,当x增大时,由U=Ed=Ex,可知,电势差均匀增大,φ-x应为向上倾斜的直线;在x>0范围内,当x增大时,由U=Ed=Ex,可知,电势差均匀减小,φ-x也应为向下倾斜的直线,故A正确;B、在x<0范围内,电场力向右,加速度向右,为正值;在x>0范围内,电场力向左,加速度向左,为负值;故B正确;C、在x<0范围内,根据动能定理得qEx=mv2,v-x图象应是曲线;同理,在x>0范围内,图线也为曲线,故C错误;D、在x<0范围内,根据动能定理得qEx=Ek,Ek-x图象应是倾斜的直线;同理,在x>0范围内,图线也为倾斜的直线,故D错误.故选D.【思路点拨】根据匀强电场中电势差与场强的关系公式U=Ed,分析电势与x的关系;根据牛顿第二定律分析加速度的大小和方向;根据动能定理分析速度和动能与x的关系.【题文】8.探月工程三期飞行试验器于2014年10月24日2时在中国西昌卫星发射中心发射升窄,飞行试验器飞抵距月球6万千米附近进入月球引力影响区,开始月球近旁转向飞行,最终进入距月球表面的圆形工作轨道设月球半径为R,月球表面的重力加速度为g,万有引力常量为G,则下列说法正确的是A.飞行试验器绕月球运行的周期为B.在飞行试验器的工作轨道处的重力加速度为C.一匕行试验器在工作轨道上的绕行速度为D.由题目条件可知月球的平均密度为【知识点】万有引力定律及其应用http://www.jyeoo.com/physics2/ques/detail/ba1a25cd-96d3-47f8-b5bc-81783f6bc7bd.D5【答案解析】BD解析AC、根据万有引力提供向心力,即G=m=mr,解得v=,T=2π飞行试验器的轨道半径为r=R+h,结合黄金代换公式GM=gR2,代入线速度和周期公式得v=,T=2π,故AC错误;D、由黄金代换公式得中心天体的质量M=,月球的体积V=πR3,则月球的密度ρ=,故D正确;B、月球表面万有引力等于重力,则G=mg′,得g′=2g,故B正确;故选BD【思路点拨】根据万有引力提供向心力,推导出线速度和角速度及周期的公式,得出选项.【题文】9.如图所示,E为电源,其内阻为r,L为小灯泡其灯丝电阻可视为不变,、为定值电阻,为光敏电阻闭合开关S后,若照射R3的光强度减弱,则A.两端的电压变大B.小灯泡消耗的功率变小C.通过的电流变小D.电源两极间的电压变小【知识点】闭合电路的欧姆定律http://www.jyeoo.com/physics2/ques/detail/0c81a622-9947-4111-a8cd-3f2ab99c27e1.J2【答案解析】B解析A、将光照强度减弱,光敏电阻的阻值增大,电路中的总电阻增大;由闭合电路欧姆定律可得,电路中干路电流减小,故R1两端的电压减小,故A错误;B、C因干路电流减小,电耗的内电压减小,路端电压增大,同时R1两端的电压减小,故并联电路部分电压增大;则流过R2的电流增大,故C错误;由并联电路的电流规律可知,流过灯泡的电流一定减小,故由P=I2R可知,小灯泡消耗的功率变小,故B正确;D、电源两端的电压为路端电压,由上分析可知,电源两端的电压变大,故D错误;故选B.【思路点拨】由光敏电阻的性质可知电路中电阻的变化,则由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流的变化,由欧姆定律可得出R1两端的电压的变化;同时还可得出路端电压的变化;由串联电路的规律可得出并联部分电压的变化,再由并联电路的规律可得出通过小灯泡的电流的变化,由功率公式即可得出灯泡功率的变化.【题文】10.如图所示,一木块在光滑水平面上受一恒力F作用,前方固定一足够长的弹簧,则当木块接触弹簧后A.木块立即做减速运动B.术块在一段时间内速度仍可增大C.当F等于弹簧弹力时,木块速度最大D.弹簧压缩量最大时,木块加速度为零【知识点】牛顿第二定律http://www.jyeoo.com/physics2/ques/detail/48dc80c2-6f55-4597-8ddc-5cb756a4a89e;胡克定律http://www.jyeoo.com/physics2/ques/detail/48dc80c2-6f55-4597-8ddc-5cb756a4a89e.C2B1【答案解析】BC解析木块与弹簧接触后,开始推力F大于弹簧的弹力,加速度方向向右,木块做加速运动,弹力增大,加速度减小,当F等于弹力时,加速度为零,速度最大,然后弹力大于F,加速度方向向左,木块做减速运动,弹簧压缩最大时,速度为零.故B正确,A、D错误.故选BC.【思路点拨】根据木块所受的合力判断加速度的变化,结合加速度方向与速度方向的关系判断速度的变化.【题文】11.火星直径约为地球的一半,质量约为地球的十分之一,它绕太阳公转的轨道半径约为地球公转半径的
1.5倍则下列说法正确的是A.火星表面重力加速度的数值比地球表面的小B.火星公转的周期比地球的大C.火星公转的线速度比地球的大D.火星公转的向心加速度比地球的大【知识点】万有引力定律及其应用http://www.jyeoo.com/physics2/ques/detail/52872bde-5c41-4b5f-af03-8814c5a0f6be.D5【答案解析】AB解析A、根据万有引力等于重力得出G=mg得g=G,根据火星直径约为地球的一半,质量约为地球的十分之一,计算得出火星表面的重力加速度约为地球表面的,故A正确;B、研究火星和地球绕太阳公转,根据万有引力提供向心力得出G=m2R得T=2π,M为太阳的质量,R为轨道半径.火星的轨道半径大于地球的轨道半径,通过T的表达式发现公转轨道半径大的周期长,故B正确;C、研究火星和地球绕太阳公转,根据万有引力提供向心力得出G=m,得v=.M为太阳的质量,R为轨道半径.火星的轨道半径大于地球的轨道半径,通过v的表达式发现公转轨道半径大的线速度小,故C错误;D、研究火星和地球绕太阳公转,根据万有引力提供向心力得出G=ma,得a=G.M为太阳的质量,R为轨道半径.火星的轨道半径大于地球的轨道半径,通过a的表达式发现公转轨道半径大的向心加速度小,故D错误;故选AB.【思路点拨】根据万有引力等于重力表示出重力加速度,再去进行比较.研究火星和地球绕太阳公转,根据万有引力提供向心力,列出等式再去进行比较.【题文】12.如图所示,匀强磁场垂直于纸面向里,匀强电场平行于斜面向下,斜面是粗糙的一带正电物块以某一初速度沿斜面向上滑动,经a点后到b点时速度减为零,接着又滑了下来设物块带电荷量保持不变,则从a到b和从b回到a两过程相比较A.加速度大小相等B.摩擦产生热量不相同C.电势能变化量的绝对值相同D.动能变化量的绝对值相同【知识点】功能关系http://www.jyeoo.com/physics2/ques/detail/c3ed54d3-e97f-45fe-a0e5-4471a578da38;带电粒子在匀强磁场中的运动http://www.jyeoo.com/physics2/ques/detail/c3ed54d3-e97f-45fe-a0e5-4471a578da38.E6K3【答案解析】BC解析A、因为有磁场存在,由左手定做可知,当向上运动时受到的磁场力垂直于斜面向上,而当物块下滑时受到的磁场力垂直于斜面向下,故摩擦力不相等,加速度大小不相等故A错误;B、因为有磁场存在,由左手定做可知,当向上运动时受到的磁场力垂直于斜面向上,而当物块下滑时受到的磁场力垂直于斜面向下,故摩擦力不相等,其产生的热量也不想等,故B正确;C、从a到b和从b回到a两过程,沿电场线运动的距离相等,所以电势能变化量大小相同,故C正确;D、上滑过程和下滑过程,都是重力、摩擦力及电场力做功,但是上滑时摩擦力小于下滑时的摩擦力,由动能定理得,动能变化量大小不相同,故D错误.故选BC【思路点拨】图中存在电场、磁场、重力场,分别对上滑和下滑过程运用动能定理即可求解.第II卷非选择题共64分
二、本题包括2小题,共16分【题文】13.7分在做“探究做功和物体速度变化关系”的实验前,某探究小组的同学们通过讨论提出了以下几种猜想
①,
②,
③,……为了验证猜想,他们设计了如图甲所示的实验装置PQ为一块倾斜放置的木板,在Q处固定一个速度传感器用来测量物体每次通过Q点的速度在刚开始实验时,有位同学提出,不需要测出物体质量,只要测出物体从初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的示数就行了,大家经过讨论采纳了该同学的建议1本实验中不需要测量物体的质量,理由是什么____________________2让小球分别从不同高度无初速释入,测出物体从初位置到速度传感器的距离……,读出小球每次通过速度传感器Q的速度……,并绘制了如图乙所示的图象根据绘制出的图象,若为了更直观地看出L和的变化关系,他们下一步应该作出________________A.图象B.图象C.图象D.图象3本实验中,木板与物体间摩擦力的大小会不会影响探究出的结果_____________【知识点】探究功与速度变化的关系http://www.jyeoo.com/physics2/ques/detail/3270d6c6-7029-4f58-b12a-f137eaead487.E4【答案解析】
(1)若只有重力做功,则mgLsinθ=mv2,等号的两边都有m,可以约掉,故不需要测出物体的质量.
(2)D
(3)不会.解析
(1)若只有重力做功,则mgLsinθ=mv2,等号的两边都有m,可以约掉,故不需要测出物体的质量.
(2)采用表格方法记录数据,合理绘制的L-v图象是曲线,不能得出结论W∝v2.为了更直观地看出L和v的变化关系,应该绘制L-v2图象.
(3)重力和摩擦力的总功W也与距离L成正比,因此不会影响探究的结果.【思路点拨】
(1)通过实验来探究“合外力做功和物体速度变化的关系”,根据实验原理可知,物体质量可以约掉;
(2)根据实验数据列出数据表并描点作出L-v2图象,从而找到位移与速度变化的关系;
(3)在运动过程中,由于物体受力是恒定的,所以得出合外力做功与物体速度变化的关系.因此在实验中物体与木板间的摩擦力不会影响探究的结果.【题文】14.9分在“测定金属的电阻率”的实验中,所测金属丝的电阻大约为5,先用伏安法测出该金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率用米尺测出该金属丝的长度L,用螺旋测微器测量该金属丝直径时的刻度位置如图所示1从图中读出金属丝的直径为______________mm2实验时,取来两节新的干电池、开关、若干导线和下列器材A.电压表0~3V,内阻10kB.电压表0~15V,内阻50kC.电流表0~
0.6A,内阻
0.05D.电流表0~3A,内阻
0.01E.滑动变阻器,0~10F.滑动变阻器,0~100
①要较准确地测出该金属丝的电阻值,电压表应选_______________,电流表应选______________,滑动变阻器选_____________填序号
②实验中,某同学的实物接线如图所示,请指出该实物接线中的两处明显错误错误l_____________________________;错误2_____________________________【知识点】测定金属的电阻率J5【答案解析】
(1)
0.680(
0.678~
0.682 mm均可);
(2)
①A,C,E;
②导线连接在滑动变阻器的滑片上;采用了电流表内接法测电阻.解析
(1)固定刻度读数0;半刻度读数
0.5mm;可动刻度读数
0.01mm×
17.9=
0.179mm;故螺旋测微器读数为
0.679mm;
(2)
①两节干电池电动势共为3V,为减小读数误差,选小量程电压表,故选A;根据欧姆定律,I≈=,A=
0.6A,电流不超过
0.6A,故电流表同样选择小量程的,即选C;滑动变阻器的特点是电阻大的调节精度低,电阻变化快,操作不方便,故选小电阻的,即选E;故选A,C,E;
②伏安法测电阻时,测量较大电阻用安培表内接法,测量较小电阻用安培表外接法,本题待测电阻与安培表电阻相接进,故采用安培表外接法;同时导线连接在滑动变阻器的滑片上;【思路点拨】
(1)螺旋测微器读数=固定刻度读数+半刻度读数+可动刻度读数;
(2)
①两节干电池电动势共为3V,为减小读数误差,选小量程电压表;根据欧姆定律,电流不超过
0.6A,故电流表同样选择小量程的;为使操作方便,滑动变阻器选择与电阻接进的,选10Ω的.
②连线电路要注意电表极性不能接反,量程选择恰当的,安培表内外接法的选择.
三、本题包括4小题,共48分解答时应写出必要的文字说明、主要公式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位【题文】15.9分如图所示,一带电荷量为、质最为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上,当整个装置置于一水平向右的匀强电场中,小物块恰好静止已知重力加速度为g,1求水平向右匀强电场的电场强度大小;2若将电场强度减小为原来的,求电场强度变化后物块沿斜面下滑距离L时的动能【知识点】匀强电场中电势差和电场强度的关系http://www.jyeoo.com/physics2/ques/detail/2cc781ec-4cb0-46e2-8c5b-bc62b879466f;电场强度http://www.jyeoo.com/physics2/ques/detail/2cc781ec-4cb0-46e2-8c5b-bc62b879466f.I2【答案解析】
(1)E=
(2)Ek=
0.3mgL解析1小物块静止在斜面上,受重力、电场力和斜面支持力,受力图如图所示则有FNsin37°=qE
①(2分)FNcos37°=mg
②(2分)由
①②可得E=(1分)2若电场强度减小为原来的,即E′=(1分)电场强度变化后物块下滑距离L时,重力做正功,电场力做负功,由动能定理得mgLsin37°-qE′Lcos37°=Ek-0(2分)可得Ek=
0.3mgL(1分)【思路点拨】
(1)利用平衡列方程求出电场强度;
(2)电场强度变化后物块下滑距离L时,重力做正功,电场力做负功,利用动能定理求出物体下滑的距离L时的动能.【题文】16.13分如图所示,有同学做实验时不慎将圆柱形试管塞卡于试管底部,该试管塞中轴穿孔为了拿出试管塞而不损坏试管,该同学紧握试管让其倒立由静开始竖直向下做匀加速直线运动,t=
0.20s后立即停止,此时试管下降H=
0.80m,试管塞将恰好能从试管口滑出已知试管总长l=
21.0cm,底部球冠的高度h=
1.0cm,试管塞的长度为d=
2.0cm,设试管塞相对试管壁滑动时受到的的摩擦力恒定,不计空气阻力,重力加速度g=l0m/s2求1试管塞从静止开始到离开试管口的总位移;2试管塞受到的滑动摩擦力与其重力的比值【知识点】牛顿第二定律http://www.jyeoo.com/physics2/ques/detail/9e8e6bd1-86cd-4ad2-87d8-e0de6cf78fde;匀变速直线运动的位移与时间的关系http://www.jyeoo.com/physics2/ques/detail/9e8e6bd1-86cd-4ad2-87d8-e0de6cf78fde.C2A2【答案解析】
(1)
1.0m
(2)17∶1解析
(1)试管塞开始与试管一起运动了位移x1=H=
0.80m之后又独立运动了位移x2=l-h=
0.21-
0.01m=
0.20m(1分)所以总位移x=x1+x2=
0.80+
0.20m=
1.0m(1分)
(2)设试管塞质量为m,与试管一起做匀加速直线运动的加速度大小为a1,末速度为v,之后滑动过程中的摩擦力大小为Ff,加速度大小为a2,由运动学公式有x1=a1t2
①(2分)v=a1t
② (2分)由
①②解得v=8m/s(1分)试管塞在试管中做匀减速运动时有-2a2x2=0-v2
③(2分)由牛顿第二定律Ff-mg=ma2
④(2分)由
③④解得Ff=17mg(1分)故滑动摩擦力与重力的比值为17∶1(1分)【思路点拨】
(1)试管塞先与试管一起运动了位移H,试管停止运动后又运动了位移l-h,两段相加求出总位移.
(2)试管停止运动后,试管塞做匀减速运动,由题得知,它滑到管口时速度恰好为零.由平均速度公式求出试管停止运动前的速度,根据动能定理求出试管塞受到的滑动摩擦力,得出滑动摩擦力与重力的比值.【题文】17.13分如图所示,坐标平面第1象限内存在大小为、方向水平向左的匀强电场,在第II象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场质荷比的带正电的粒子,以初速度从x轴上的A点垂直x轴射入电场,OA=
0.2m,不计粒子的重力1求粒子经过y轴时的位置到原点O的距离2若要使粒子不能进入第三象限,求磁感应强度B的取值范围不考虑粒子第二次进入电场后的运动情况【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动http://www.jyeoo.com/physics2/ques/detail/c3b9452b-16b9-4af6-a663-c8c01919bc7b;牛顿第二定律http://www.jyeoo.com/physics2/ques/detail/c3b9452b-16b9-4af6-a663-c8c01919bc7b;向心力http://www.jyeoo.com/physics2/ques/detail/c3b9452b-16b9-4af6-a663-c8c01919bc7b;带电粒子在匀强电场中的运动http://www.jyeoo.com/physics2/ques/detail/c3b9452b-16b9-4af6-a663-c8c01919bc7b.K3C2D4I3【答案解析】
(1)
0.4m
(2)B≥2+2×10-2T解析1设粒子在电场中运动的时间为t,粒子经过y轴时的位置与原点O的距离为y,则sOA=at2a=E=y=v0t联立解得a=
1.0×1015m/s2;t=
2.0×10-8s;y=
0.4m2粒子经过y轴时在电场方向的分速度为vx=at=2×107m/s粒子经过y轴时的速度大小为v==2×107m/s与y轴正方向的夹角为θ,θ=arctan=45°要使粒子不进入第三象限,如图所示,此时粒子做匀速圆周运动的轨道半径为R,则R+R≤yqvB=m联立解得B≥2+2×10-2T(1分)【思路点拨】
(1)粒子在电场中做类平抛运动,x方向上做匀加速运动,y方向做匀速运动,根据平抛运动的基本公式求解粒子经过y轴时的位置到原点O的距离;
(2)设粒子在磁场中做匀速圆周运动,画出运动的轨迹,结合临界条件和向心力公式可求磁场强度.【题文】18.13分如图所示,M是水平放置的半径足够大的圆盘,绕过其圆心的竖直轴匀速转动,规定经过圆心O点且水平向右为x轴正方向在O点正上方距盘面高为h=5m处有一个可间断滴水的容器,从t=0时刻开始,容器沿水平轨道向x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动已知t=0时刻滴下第一滴水,以后每当前一滴水刚好落到盘面时再滴下一滴水则取g=10m/s21每一滴水离开容器后经过多长时间滴落到盘面上2要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上,圆盘的角速度应为多大3当圆盘的角速度为
1.5时,第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的距离为2m,求容器的容器加速度【知识点】匀速圆周运动http://www.jyeoo.com/physics2/ques/detail/b9b33bed-f1c0-4efc-8c04-3ff5c8aae934;自由落体运动http://www.jyeoo.com/physics2/ques/detail/b9b33bed-f1c0-4efc-8c04-3ff5c8aae934.D4A3【答案解析】
(1)1s
(2),其中k=123
(3)解析
(1)离开容器后,每一滴水在竖直方向上做自由落体运动则每一滴水滴落到盘面上所用时间s(2分)
(2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线,则圆盘在1s内转过的弧度为,k为不为零的正整数由(2分)即,其中k=123,……(1分)
(3)第二滴水离开O点的距离为(2分)第三滴水离开O点的距离为(2分)又(1分)即第二滴水和第三滴水分别滴落在圆盘上x轴方向及垂直x轴的方向上,所以(1分)即(1分)解得m/s2(1分)【思路点拨】
(1)离开容器后,每一滴水在竖直方向上做自由落体运动,水平方向做匀加速直线运动,水滴运动的时间等于竖直方向运动的时间,由高度决定;
(2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上,则圆盘在t秒内转过的弧度为kπ,k为不为零的正整数;
(3)通过匀加速直线运动的公式求出两个水滴在水平方向上的位移,再算出两个位移之间的夹角,根据位移关系算出容器的加速度.。