一、选择题
1. 下列各项中属于电磁波的是
A. X射线 B. 引力波 C. 湖面上的水波 D. 可见光 【答案】AD
【解析】可见光、X射线都属于电磁波;湖面上的水波属于机械波,引力波不属于电磁波,故AD正确,BC错误。
2. 如图所示,质量为m、长为L的导体棒电阻为R,初始时静止于光滑的水平轨道上,电源电动势为E,内阻不计。匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向与轨道平面成θ角斜向右上方,开关S闭合后导体棒开始运动,则
A.导体棒向左运动
B.开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为
C.开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为D.开关闭合瞬间导体棒MN的加速度为
【答案】B
【解析】开关闭合后,由左手定则可知,导体棒受到的安培力斜向右下方,导体棒只可能向右运动,A错误;开关闭合后瞬间,根据安培力公式
,且
,可得
,B正确,C错误;开关闭合后瞬间,
由牛顿第二定律有,可得,D错误。
3. 如图所示,斜面小车M静止在光滑水平面上,一边紧贴墙壁.若再在斜面上加一物体m,且M、m相对
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静止,此时小车受力个数为 A.3
【答案】B
B.4 C.5
D.6
4. 如图所示,虚线是小球由空中某点水平抛出的运动轨迹,A、B 为其运动轨迹上的两点。小球经过A点时,速度大小为10 m/s、与竖直方向夹角为60°;它运动到B点时速度方向与竖直方向夹角为30°。不计空气阻力,重力加速度取10m/s²,下列叙述正确的是
A. 小球通过B点的速度为12m/s B. 小球的抛出速度为5m/s
C. 小球从A点运动到B点的时间为1s D. A、B之间的距离为6m 【答案】C
【解析】根据速度的分解与合成可得小球平抛运动的初速度为:B点的速度为:
,小球通过
,故AB错误;根据速度的分解与合成可得小球在A点时竖直分速度为:
,在B点的竖直分速度为:
,则小球从A点到B点的时间为:
,故C正确;根据速度位移公式可得A、B之间的竖直距离为:
,A、B间的水平距离为:
,故D错误。所以C正确,ABD错误。
5. 如图所示,平行金属导轨与水平面成θ角,导轨与固定电阻R1和R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一导体棒ab,质量为m,导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等,与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒ab沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v时,受到安培力的大小为F. 此时
,则A、B之间的距离为:
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A. 电阻R1消耗的热功率为Fv/3 B. 电阻R2消耗的热功率为Fv/6
C. 整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ D. 整个装置消耗的机械功率为(F+μmgcosθ)v
【答案】BCD 【解
析】
6. 如图所示,图中实线是一簇未标明方向的点电荷的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可作出正确判断的是( ) A.
带电粒子所带电荷的电性;
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B. C. D. 7.
带电粒子在a、b两点的受力方向; 带电粒子在a、b两点的加速度何处较大; 带电粒子在a、b两点的电势能何处较大。
【答案】BCD
如图,一充电后的平行板电容器的两极板相距l。在正极板附近有一质量为M、电荷量为q(q>0)的粒子;在负极板附近有另一质量为m、电荷量为-q的粒子。在电场力的作用下,两粒子同时从静止开始运动。已知
2
两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距l的平面。若两粒子间相互作用力可忽略,不计重力,则M∶m为
5( )
A.3∶2 C.5∶2 【答案】 A
【解析】 设极板间电场强度为E,两粒子的运动时间相同,对M,由牛顿第二定律有:qE=MaM,由运动学
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公式得:l=aMt2;
52对m,由牛顿第二定律有qE=mam
31
根据运动学公式得:l=amt2
52M3
由以上几式解之得:=,故A正确。
m2
B.2∶1 D.3∶1
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8. 如图,平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子( ) A.所受重力与电场力平衡 B.电势能逐渐增加 C.动能逐渐增加 D.做匀变速直线运动 【答案】BD
9. 如图所示,以o为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f。等量正、负点电荷分别放置在a、
d两处时,在圆心o处产生的电场强度大小为E。现改变a处点电荷的位置,使o点的电场强度改变,下列叙
述正确的是( )
A. 移至b处,o处的电场强度大小减半,方向沿od B. 移至c处,o处的电场强度大小不变,方向沿oe C. 移至f处,o处的电场强度大小不变,方向沿oe D. 移至e处,o处的电场强度大小减半,方向沿oc 【答案】D
10.(2018中原名校联盟质检)如图甲所示,水平面上一质量为m的物体在水平力F作用下开始加速运动,力F的功率P保持恒定,运动过程中物体所受的阻力f大小不变,物体速度最终达到稳定值vm,作用过程物体速度的倒数
1与加速度a的关系图像如图乙所示.仅在已知功率P的情况下,根据图像所给信息可知以下v说法中正确的是
A.可求出m、f和vm B.不能求出m C.不能求出f D.可求出加速运动时间
【答案】A
【解析】【题型分析】此题以物体速度的倒数
1与加速度a的关系图像给出解题信息,考查功率、牛顿运动定v第 5 页,共 13 页
律及其相关知识点,意在考查灵活运用相关知识分析问题的能力。
11.示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图所示。如果在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的( ) A.极板x应带正电 B.极板x´应带正电 C.极板y应带正电
D.极板y´应带正电
【答案】AC
12.家用电吹风中,有一个小电动机和与它串联的一段电热丝。电热丝加热动机带动风叶转动,送出热风。设电动机线圈的电阻为,电热丝的电阻为。
空气,电将电吹
风接到直流电源上,电源输出电压为U,输出电流为I,电吹风消耗的电功率为P。以下表达式中正确的是 A. B. C. D. 【答案】AD
【解析】A、电吹风机消耗的电功率P是总的功率,总功率的大小应该是用P=IU来计算,所以总功率P=IU,
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故A正确,B错误;电吹风机中发热的功率要用IR来计算,所以总的发热功率为P=I(R1+R2),吹风机的
总功率P=IU要大于发热部分的功率,所以C错误,D正确;故选AD.
点睛:对于电功率的计算,一定要分析清楚是不是纯电阻电路,对于非纯电阻电路,总功率和发热功率的计算公式是不一样的.
13.如图所示,一辆小车静止在水平地面上,bc是固定在小车上的水平横杆,物块M穿在杆上,M通过细线悬吊着小物体m,m在小车的水平底板上,小车未动时细线恰好在竖直方向上.现使小车向右运动,全过程中M始终未相对杆bc移动,M、m与小车保持相对静止,已知a1∶a2∶a3∶a4=1∶2∶3∶4,M受到的摩擦力大小依次为Ff1、Ff2、Ff3、Ff4,则以下结论正确的是( ). A.Ff1∶Ff2=1∶2 B.Ff2∶Ff3=1∶2
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C.Ff3∶Ff4=1∶2 D.tan α=tan θ
【答案】AD
14.如图所示,一平行板电容器的两个极板竖直放置,在两极板间有一带电小球,小球用一绝缘轻线悬挂于O点。现给电容器缓慢充电,使两极板所带电荷量分别为+Q和-Q ,此时悬线与竖直方向的夹角为π/6。再给电容器缓慢充电,直到悬线与竖直方向的夹角增加到π/3,且小球与两极板不接触。则第二次充电使电容器正极板增加的电量是( )
A.Q/2 B.Q C.3Q D.2Q 【答案】D
15.质量为m的木块位于粗糙水平桌面上,若用大小为F的水平恒力拉木块,其加速度为a1。当拉力方向不变,大小变为2F时,木块的加速度为a2,则
A.a1=a2 B.a2<2a1 C.a2>2a1 D.a2=2a1
【答案】C
【解析】由牛顿第二定律得:即
不变,所以
,
,由于物体所受的摩擦力,
,故选项C正确。
的理解能力,F是物体受到的合力,不能简单认为加速度与水
,
【名师点睛】本题考查对牛顿第二定律平恒力F成正比。
16.甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v-t图像如图所示。已知两车在t=0时并排行驶,则( )
A. 两车另一次并排行驶的时刻是t=2s B. 在t=3s时,甲车在乙车前7.5m C. 在t=1s时,甲车在乙车后
D. 甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m
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【答案】C
17.(多选)如图所示,氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场E1,之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转,最后打在屏上。整个装置处于真空中,不计粒子重力及其相互作用,那么( )
A.偏转电场E2对三种粒子做功一样多 B.三种粒子打到屏上时的速度一样大 C.三种粒子运动到屏上所用时间相同 D.三种粒子一定打到屏上的同一位置
【答案】 AD 【解析】
18.2007年10月24日,“嫦娥一号”成功发射,11月5日进入38万公里以外的环月轨道,11月24日传回首张图片,这是我国航天事业的又一成功。“嫦娥一号”围绕月球的运动可以看作匀速圆周运动,万有引力常量已知,如果在这次探测工程中要测量月球的质量,则需要知道的物理量有( ) A.“嫦娥一号”的质量和月球的半径
B. “嫦娥一号”绕月球运动的周期和轨道半径 C.月球的半径和“嫦娥一号”绕月球运动的周期
D.“嫦娥一号”的质量、月球的半径和“嫦娥一号”绕月球运动的周期 【答案】B 【解析】
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二、填空题
19.如右图所示,平行的两金属板M、N与电源相连,一个带负电的小球悬挂在两板闭合开关后,悬线偏离竖直方向的角度为θ。若保持开关闭合,将N板向M板靠近,角将_____;若把开关断开,再使N板向M板靠近,θ角将______。(填“变大”、
“变小”或“不变” )
【答案】变大 不变
20.如图所示,质量是m=10g的铜导线ab放在光滑的宽度为0.5m的 金属滑轨上,滑轨平面与水平面倾角为30°,ab静止时通过电流为10A,要使ab静止,磁感强度至少等于_____,方向为______。(取g=10m/s2) 【答案】 0.01T (2分) 垂直斜面向上(2分)
3eBr3eBr21.如图所示,在以vO点为圆心、r为半径的圆形区域内,在磁感强度
间,θ
为B,方向垂aob=
∠
射人磁场区是 .
3mma、b、c为圆形磁场区域边界上的3点,其中∠直纸面向里的匀强磁场,
boc=600,一束质量为m,电量为e而速率不同的电子从a点沿ao方向域,其中从bc两点的弧形边界穿出磁场区的电子,其速率取值范围【答案】
(4分)
三、解答题
mm mm
22.发电机和电动机具有装置上的类似性,源于它们机理上的类似性。直流发电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图1、图2所示的情景。
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在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内,相距为L,电阻不计。电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好,以速度v(v平行于MN)向右做匀速运动。
图1轨道端点MP间接有阻值为r的电阻,导体棒ab受到水平向右的外力作用。图2轨道端点MP间接有直流电源,导体棒ab通过滑轮匀速提升重物,电路中的电流为I。
(1)求在Δt时间内,图1“发电机”产生的电能和图2“电动机”输出的机械能。
(2)从微观角度看,导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力在上述能量转化中起着重要作用。为了方便,可认为导体棒中的自由电荷为正电荷。
a.请在图3(图1的导体棒ab)、图4(图2的导体棒ab)中,分别画出自由电荷所受洛伦兹力的示意图。 b.我们知道,洛伦兹力对运动电荷不做功。那么,导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢?请以图2“电动机”为例,通过计算分析说明。
【答案】(1)
(2)a.如图3、图4 b.见解析
【
解
析
】
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如图4所示,沿棒方向的洛伦兹力垂直棒方向的洛伦兹力所示
,做正功
,做负功
,即导体棒中一个自由电荷所受的洛伦兹力做功为零。
做
做负功,阻碍自由电荷的定向移动,宏观上表现为“反电动势”,消耗电源的电能;
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23.一根质量为m通有电流I的直铜棒PQ用软导线挂在如图所示匀强磁场中,铜棒在磁场中的长度为L,此时悬线中的拉力恰好等于零。
(1)在图中画出在磁场中的直铜棒受到的安培力的方向; (2)求出磁场的磁感应强度大小。 【答案】(1)向上 (2)
【解析】试题分析:根据安培力的定义式即可解题。 (1)安培力方向如图所示:
(2)铜棒受重力和安培力,如图所示:
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根据平衡条件可得:安培力为:联立可得:
点睛:本题主要考查了安培力的大小和方向,对铜棒受力分析在结合平衡条件即可解题。
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