北京高考物理压轴单选题汇编(解析)

10. 如图，光滑斜面的倾角为 ，斜面上放置一矩形导体线框 ， 边的边长为 ， 边的边长为 ，线框的质量为 ，电阻为 ，线框通过绝缘细线绕过光滑的滑轮与重物相连，重物质量为 ，斜面上
线（ 平行底边）的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为 ，如果线框从静止开始运 动，进入磁场的最初一段时间是做匀速运动的，且线框的 边始终平行底边，则下列说法正确的是（ ）
2. 某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻，他们提出的实验方案中有如下四种器材组
合．为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是（ ）
A. 一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器 B. 一个伏特表和多个定值电阻
C. 一个安培表和一个电阻箱
D. 两个安培表和一个滑动变阻器
1
【答案】 D
解析:
，联立两式得，
，匀速运动的时间为
，故BC均错误；
D．线框进入磁场的过程做匀速运动， 的重力势能减小转化为 的重力势能和线框中的内能，根
据能量守恒定律得：焦耳热为 = （
） ，故D正确．
故选D．
11. 如图，一半径为 ，粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径 水平，一质量为 的质点自 点上方高度 处由静止开始下落，恰好从 点进入轨道，质点滑到轨道最低点 时，对轨道 的压力为 ， 为重力加速度的大小，用 表示质点从 点运动到 点的过程中克服摩擦力所做的 功，则（ ）
A．已知 时刻导体棒上滑的速度为 ，此时电阻 消耗的电功率为 ；此时电动势： ɛ
流过金属棒的电流：
金属棒受到的安培力： 安
①
内
外
此时电阻 消耗的电功率为 ：
②
由①②解得：
故A错误；
5
B． 时刻导体棒上滑的速度为 ，此时电阻 消耗的电功率为 ，由于电阻 与 阻值相同，
所以消耗功率相同，也为 ；由于
，而此时通过金属棒的电流为 ，金属棒的电阻为
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A. B. C. D.
【答案】 C
，质点恰好可以到达 点 ，质点不能到达 点 ，质点到达 点后，继续上升一段距离 ，质点到达 点后，继续上升一段距离
解析:
在 点，根据牛顿第二定律有：
，解得
，
对质点从下落到 点的过程运用动能定理得，
，
解得
，
由于 段速度大于 段速度，所以 段的支持力小于 段的支持力，
4. 如图 所示，虚线 、
为一匀强磁场区域的左右边界，磁场宽度为 ，方向竖直向下．边长
为 的正方形闭合金属线框 ，以初速度 沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动，经过一段时间线框通
过了磁场区域．已知
，甲、乙两位同学对该过程进行了分析，当线框的 边与 重合时记为
，分别定性画出了线框所受安培力 随时间 变化的图线，如图 、图 所示，图中 、 、 和
．
在电磁感应的过程中，动能转化为电能，速度减小，安培力减小，加速度减小，所以导体棒做加速度
减小的减速运动，故
图上， 的变化是曲线，不是直线．
（2）在图象中， 与 的积表示的是面积 ，公式：
，从
公式可以看出， 与 的积是一个定值，即面积的大小与时间无关，是一个定值，故 = 是正确
3
的． 故选D．
5. 质子和中子是由更基本的粒子即所谓“夸克”组成的．两个强作用电荷相反（类似于正负电荷）的夸 克在距离很近时几乎没有相互作用（称为“渐近自由”）；在距离较远时，它们之间就会出现很强的引 力（导致所谓“夸克禁闭”）．作为一个简单的模型，设这样的两个夸克之间的相互作用力 与它们之
【答案】 B
解析:
A．整个过程根据动能定理得：
，所以速度不能达到
故A错误；
B．当木板静止时，小物块在长木板上继续往复运动时，只有弹簧弹力做功，系统机械能守恒，所以
当木板刚静止时，系统具有的机械能为
，从开始到木板刚静止的过程中，根据能量守恒得：
解得：
，故B正确；
C．长木板静止后，对木板进行受力分析，水平方向受地面的静摩擦力和弹簧弹力，弹簧弹力随木块 的运动而发生改变，所以木板受的静摩擦力也发生改变，故C错误； D．若将长木板改放在光滑地面上，系统所受合外力为零，动量守恒，则运动过程中物块和木板的速 度方向肯定相反，故D错误． 故选B．
小，在
之后，
，势能不变，恒定为 ．由引力做功等于势能减少量，故
，B正确．
故选B．
6. 如图所示，平行金属导轨 和 与水平面成 角，导轨两端各与阻值均为 的固定电阻 和 相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．质量为 、电阻为 的导体棒以一定的初速度沿导轨向上滑动， 在滑动过程中导体棒与金属导轨始终垂直并接触良好．已知 时刻导体棒上滑的速度为 ，此时电阻
北京高考物理压轴单选题汇编
1. 在我们生活的地球周围，每时每刻都会有大量的由带电粒子组成的宇宙射线向地球射来，地球磁场可 以有效地改变这些宇宙射线中大多数带电粒子的运动方 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．若有一束宇宙射线在赤道上方沿垂直于地磁场方向射向地球，如图所示，在地磁场的 作用下，射线方向发生改变的情况是（ ）
是图线与 轴围成的面积．关于两图线的判断以及 、 、 和 应具有的大小关系，下列说法正
确的是（ ）
A. 图 正确，且 > C. 图 正确，且 >
【答案】 D
B. 图 正确，且 = D. 图 正确，且 =
解析:
（1）设切割磁感线的速度是 ，产生的电流为 ，电动势为 ，则：
，
，则 =
=
，导体棒上的加速度：
阻，故C可取；
D．两个安培表和一个滑动变阻器，不管怎么组合，不能测出路端电压，故不能测出电动势和内阻，
故D最不可取．
本题选最不可取的一组器材．
故选D．
3. 图甲中的三个装置均在水平面内且处于竖直向下的匀强磁场中，足够长的光滑导轨固定不动，图 中 电容器不带电．现使导体棒 以水平初速度 向右运动，导体棒 在运动过程中始终与导轨垂直，且 接触良好．某同学定性画出了导体棒 的 图像，如图乙所示．则他画出的是（ ）
，所以金属棒消耗的电功率为：
，则在 时刻消耗的总功率为 ，由于导体棒
克服安培力做功就等于产生的电能，也等于消耗的总电能，故 时刻导体棒克服安培力做功的功率
为 ，同理 时刻导体棒克服安培力做功的功率为 ，故B正确；
C．在
这段时间内导体棒上升过程速度减小，产生的电动势减小，所以从 往后的时间里，金
属棒产生的电能小于 ，即在 这段时间内导体棒克服安培力做的功小于 （
消耗的电功率为 ； 时刻导体棒上滑的速度为 ，此时电阻 消耗的电功率为 ，忽略平行金 属导轨 和 的电阻且不计空气阻力．则（ ）
A. 时刻导体棒受到的安培力的大小为
B. 时刻导体棒克服安培力做功的功率为
C.
这段时间内导体棒克服安培力做的功为
D.
这段时间内导体棒受到的安培力的冲量大小为
【答案】 B
解析:
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A. 线框进入磁场前运动的加速度为 B. 线框进入磁场时匀速运动的速度为 C. 线框做匀速运动的总时间为 D. 该匀速运动过程产生的焦耳热为
【答案】 D
解析: A．线框进入磁场前，对整体，根据牛顿第二定律得：
，故A错误；
BC．设线框匀速运动的速度大小为 ，则线框受到的安培力大小为
，根据平衡条件得：
通过改变电路的阻值从而获得多组数据，根据
图象与坐标轴的交点求解电动势和内阻．
A．安培表测电流，伏特表测路端电压，滑动变阻改变电路的阻值从而获得多组数据，故A可取；
B．伏特表测路端电压，电流可由路端电压和定值电阻求得，通过改变接入定值电阻的个数改变电路
的电阻，故B可取；
C．安培表测电流，再由电流和定值电阻可得路端电压，通过改变接入定值电阻的个数改变电路的电
A. 对于给定的加速电压，带电粒子的比荷 越大，磁感应强度 越小 B. 对于给定的加速电压，带电粒子的比荷 越大，磁感应强度 越大 C. 对于给定的带电粒子，加速电压 越大，粒子做圆周运动的周期越大 D. 对于给定的带电粒子，粒子做圆周运动的周期与加速电压 无关
【答案】 A
解析: 给定电压，由 荷越大， 越小； 故选A．
），故C错
误；
D．
这段时间内导体棒受到的重力和安培力的冲量大小为 （
），故D错误．
故选B．
7. 电动自行车是一种应用广泛的交通工具，其速度控制是通过转动右把手实现的，这种转动把手称“霍 尔转把”，属于传感器非接触控制．转把内部有永久磁铁和霍尔器件等，截面如图（甲）．开启电源 时，在霍尔器件的上下面之间加一定的电压，形成电流，如图（乙）．随着转把的转动，其内部的永久 磁铁也跟着转动，霍尔器件能输出控制车速的电压，已知电压与车速关系如图（丙）．以下关于“霍尔 转把”叙述正确的是（ ）
A. 为提高控制的灵敏度，永久磁铁的上、下端分别为 、 极 B. 按图甲顺时针转动电动车的右把手，车速将变快 C. 图乙中从霍尔器件的左右侧面输出控制车速的霍尔电压 D. 若霍尔器件的上下面之间所加电压正负极性对调，将影响车速控制 【答案】
B 解析:
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当按图甲顺时针转动把手，导致霍尔器件周围的磁场增加，那么霍尔器件输出控制车速的电势差增 大，因此车速变快 故 正确
A. 若这束射线是由带正电荷的粒子组成，它将向南偏移 B. 若这束射线是由带正电荷的粒子组成，它将向北偏移 C. 若这束射线是由带负电荷的粒子组成，它将向东偏移 D. 若这束射线是由带负电荷的粒子组成，它将向西偏移
【答案】 D
解析: 地球的磁场由南向北，当带负电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来时，根据左手定则可以判断粒 子的受力的方向为向西，所以粒子将向西偏转；当带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来时， 根据左手定则可以判断粒子的受力的方向为向东，所以粒子将向东偏转，所以D正确． 故选D．
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已知地面对长木板的滑动摩擦力大小为 ．当弹簧的形变量为 时，弹性势能 簧的劲度系数．由上述信息可以判断（ ）
，式中 为弹
A. 整个过程中小物块的速度可以达到 B. 整个过程中木板在地面上运动的路程为 C. 长木板静止后，木板所受的静摩擦力的大小不变 D. 若将长木板改放在光滑地面上，重复上述操作，则运动过程中物块和木板的速度方向可能相同
A. 图 中导体棒 的 C. 图 中导体棒 的
图像 图像
【答案】 B
B. 图 中导体棒 的 图像 D. 图 和图 中导体棒 的 图像
解析: 图甲中，导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流，通过电阻R转化为内能， 棒速度减小，当 棒的动能全部转化为内能时， 棒静止，最终速度变为零；
2Leabharlann 图乙中，导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流而使电容器充电，当电容器 极板间电压与导体棒 产生的感应电动势相等时，电路中没有电流， 棒不受安培力，向右做匀速运动； 图丙中，导体棒先受到向左的安培力作用向右做减速运动，速度减为零后再在安培力作用下向左做加 速运动，当导体棒产生的感应电动势与电源的电动势相等时，电路中没有电流， 棒向左做匀速运 动，即导体棒先做减速运动，速度减为零后，反向做加速运动，最后做匀速运动； 由以上分析可知，图乙所示图象是图 中导体棒 的 图象，故B正确． 故选B．
8. 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 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 撞区内迎面相撞．为维持带电粒子沿环状空腔的中心线做匀速圆周运动，下列说法正确是（ ）
则在 段克服摩擦力做功小于在 段克服摩擦力做功，
对 段运用动能定理得，
，
因为
，可知
，所以质点到达 点后，继续上升一段距离，故C正确，A、B、D错
误；
故选C．
间的距离 的关系为：
．式中 为大于零的常量，负号表示引力．用 表示夸
克间的势能，令
，取无穷远为势能零点．下列
图示中正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】 B
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解析:
从无穷远处电势为零开始到
位置，由 的表达式可知，两夸克之间的相互作用力
，势能
恒定为 ，在
到
过程中，恒定引力做正功，势能逐渐均匀减小，即势能为负值且越来越
，知
，进入磁场，半径
，电压越大，周期越小．
，半径相同，比
9. 如图所示，一长木板放置在水平地面上，一根轻弹簧右端固定在长木板上，左端连接一个质量为 的小物块，小物块可以在木板上无摩擦滑动．现在用手固定长木板，把小物块向左移动，弹簧的形变量 为 ；然后，同时释放小物块和木板，木板在水平地面上滑动，小物块在木板上滑动；经过一段时间 后，长木板达到静止状态，小物块在长木板上继续往复运动．长木板静止后，弹簧的最大形变量为 ．