2019-2020学年宁夏固原市高考物理检测试题
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2019-2020学年高考物理模拟试卷
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,只有一项是符合题目要求的
1.如图所示,真空中有一个半径为R ,质量分布均匀的玻璃球,频率为γ的细激光束在真空中沿直线BC 传播,并于玻璃球表面的C 点经折射进入玻璃球,并在玻璃球表面的D 点又经折射进入真空中,已知
120COD ︒∠=,玻璃球对该激光的折射率为3,则下列说法中正确的是( )
A .出射光线的频率变小
B .改变入射角α的大小,细激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射
C .此激光束在玻璃中穿越的时间为3t R
c
=(c 为真空中的光速) D .激光束的入射角为α=45°
2.如图,两个小球分别被两根长度不同的细绳悬于等高的悬点,现将细绳拉至水平后由静止释放小球,当两小球通过最低点时,两球一定有相同的 ( )
A .速度
B .角速度
C .加速度
D .机械能
3.AB 是固定在空中的光滑水平横杆,一质量为M 的物块穿在杆AB 上,物块通过细线悬吊着一质量为m 的小球.现用沿杆的恒力F 拉物块使物块、小球一起(保持相对静止)向右运动,细线与竖直方向夹角为θ,则以下说法正确的是( )
A .杆对物块的支持力为Mg
B .细线上的拉力为
sin mg
θ
C .()tan F M m g θ=+
D .物块和小球的加速度为sin g θ
4.有一种灌浆机可以将某种涂料以速度v 持续喷在墙壁上,假设涂料打在墙壁上后便完全附着在墙壁上,
涂料的密度为ρ,若涂料产生的压强为p ,不计涂料重力的作用,则墙壁上涂料厚度增加的速度u 为( ) A .
p v
ρ B .
p v
ρ C .
pv
ρ D .
pv
ρ
5.如图所示,足够长的竖直绝缘管内壁的粗糙程度处处相同,处于方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场中.一带正电的小球从静止开始沿管下滑,下列小球运动速度v 和时间t 、小球所受弹力F N 和速度v 的关系图像中正确的是
A .
B .
C .
D .
6.如图所示,真空中ab 、cd 四点共线且ab=b=cd 在a 点和d 点分别固定有等量的异种点电荷,则下列说法正确的是
A .b 、c 两点的电场强度大小相等,方向相反
B .b 、c 两点的电场强度大小不相等,但方向相同
C .同一负点电荷在b 点的电势能比在c 点的小
D .把正点电荷从b 点沿直线移到c 点,电场力对其先做正功后做负功
7.如图甲所示,线圈abcd 固定于分布均匀的磁场中,磁场方向垂直线圈平面向里。
当磁场的磁感应强度大小B 随时间t 变化时,ab 边的热功率与时间的关系为2
ab P kt =(k 为定值)。
图乙为关于磁感应强度大小B 随时间t 变化的图象,其中可能正确的是( )
A.B.C. D.
8.相传我国早在5000多年前的黄帝时代就已经发明了一种指南车。
如图所示为一种指南车模型,该指南车利用机械齿轮传动的原理,在任意转弯的情况下确保指南车上的小木人右手臂始终指向南方。
关于该指南车模型,以下说法正确的是()
A.以指南车为参照物,车上的小木人始终是静止的
B.如果研究指南车的工作原理,可以把车看成质点
C.在任意情况下,指南车两个车轮轮缘的线速度大小都相等
D.在任意情况下,车转弯的角速度跟小木人的角速度大小相等
9.如图所示,A、B是两个带电小球,质量相等,A球用绝缘细线悬挂于O点,A、B球用绝缘细线相连,两线长度相等,整个装置处于水平向右的匀强电场中,平衡时B球恰好处于O点正下方,OA和AB绳中拉力大小分别为T OA和T AB,则()
A.两球的带电量相等
B.T OA=2T AB
C.增大电场强度,B球上移,仍在O点正下方
D .增大电场强度,B 球左移,在O 点正下方的左侧
10.如图所示,一段长方体形导电材料,左右两端面的边长都为a 和b ,内有带电量为q 的某种自由运动电荷.导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中,内部磁感应强度大小为B .当通以从左到右的稳恒电流I 时,测得导电材料上、下表面之间的电压为U ,且上表面的电势比下表面的低.由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为
A .I
B q aU ,负
B .IB q aU ,正
C .
IB
q bU ,负 D .
IB
q bU
,正 二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分
11.有一个原副线圈匝数比为10:1的理想变压器,如图所示,原线圈所接交流电源的电压瞬时值表达式为u=3002sin50πt (V )副线圈所接电路如图所示,灯L 1、L 2为均标有“20V.10W”的灯泡,当S 闭合时,两灯恰好正常发光。
则( )
A .电阻R=10Ω
B .流过R 的交流电的周期为0.02s
C .断开S 后,原线圈的输入功率减小
D .断开S 后,灯L 1仍能正常发光
12.一个电子在电场力作用下做直线运动(不计重力)。
从0时刻起运动依次经历0t 、02t 、03t 时刻。
其运动的v t -图象如图所示。
对此下列判断正确的是( )
A .0时刻与02t 时刻电子在同一位置
B .0时刻、0t 时刻、03t 时刻电子所在位置的电势分别为0ϕ、1ϕ、3ϕ,其大小比较有103ϕϕϕ>>
C .0时刻、0t 时刻、03t 时刻电子所在位置的场强大小分别为0E 、1E 、3E ,其大小比较有301E E E <<
D.电子从0时刻运动至0t时刻,连续运动至03t时刻,电场力先做正功后做负功
13.如图所示,轻弹簧一端固定在O点,另一端连接在一个小球上,小球套在光滑、水平的直杆上,开始时弹簧与杆垂直且处于原长。
现给小球一个水平向右的拉力F,使小球从杆上A点由静止开始向右运动,运动到B点时速度最大,运动到C点时速度为零。
则下列说法正确的是()
A.小球由A到B的过程中,拉力做的功大于小球动能的增量
B.小球由B到C的过程中,拉力做的功大于弹簧弹性势能的增量
C.小球由A到C的过程中,拉力做的功等于弹簧弹性势能的增量
D.小球由A到C的过程中,小球所受合力的功先减小后增大
14.如图,水平面内固定有两根平行的粗糙长直金属导轨,两根相同的导体棒AB、CD置于导轨上并与导轨垂直,整个装置处于竖直方向的匀强磁场中。
从t=0时开始,对AB棒施加一与导轨平行的水平外力F,使AB棒从静止开始向右做加速度大小为a0的匀加速直线运动。
导轨电阻不计,两棒均与导轨接触良好,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。
下列关于CD棒的速度v、加速度a、安培力F安和外力F随时间t变化的关系图线可能正确的是()
A.B.C.
D.
15.拉格朗日点又称平动点。
地球和月球连线之间,存在一个拉格朗日点,处在该点的空间站在地球和月球引力的共同作用下,可与月球一起以相同的周期绕地球做匀速圆周运动。
已知空间站、月球围绕地球做匀速圆周运动的轨道半径分别约为3.2×105km和3.8×105,月球围绕地球公转周期约为27天。
g取10 m/s2,下列说法正确的是()
A.地球的同步卫星轨道半径约为4.2×104km
B.空间站的线速度与月球的线速度之比约为0.84
C.地球的同步卫星的向心加速度大于空间站的向心加速度D.月球的向心加速度小于空间站向心加速度
三、实验题:共2小题
16.某实验小组在实验室做“验证牛顿运动定律”实验:
(1)在物体所受合外力不变时,改变物体的质量,得到数据并作出
1
a
m
-图象如图甲所示.由
1
a
m
-图象,
你得出的结论为____________
(2)物体受到的合力大约为______(结果保留三位有效数字)
(3)保持小车的质量不变,改变所挂钩码的数量,多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组数据在坐标纸上画出a-F关系的点迹如图乙所示.经过分析,发现这些点迹存在一些问题,产生这些问题的主要原因可能是______
A.轨道与水平方向夹角太大
B.轨道保持了水平状态,没有平衡摩擦力
C.所挂钩码的总质量太大,造成上部点迹有向下弯曲趋势
D.所用小车的质量太大,造成上部点迹有向下弯曲趋势
17.某学习小组的同学探究小灯泡L的伏安特性曲线,可供选用的器材如下∶
小灯泡L,规格“3.6V、0.3A”;
电流表A,量程0.2A,内阻r1=0.6Ω;
电压表V,量程3V,内阻r2=3kΩ;
标准电阻R1阻值1.2Ω;
标准电阻R2阻值1kΩ;
标准电阻R3阻值10kΩ;
滑动变阻器R,阻值范围0~10Ω;
学生电源E,电动势4V,内阻不计;
开关S及导线若干。
(1)甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该置于_____(填“a”或“b”)端。
闭合开关后移动滑片,发现电流表几乎无示数,电压表示数接近3V,其故障原因可能是
__________(填“cd 间L 支路短路”或“cd 间L 支路断路”);
(2)排除故障后,某次电压表的示数如图2所示,其读数为______V ;
(3)学习小组认为要想更准确地描绘出L 完整的伏安特性曲线,需要重新设计电路。
请你在甲同学的基础上利用所供器材,在图3所示的虚线框内补画出实验电路图,并在图上标明所选器材代号;________ (4)按图3重新连接好电路,移动滑片在某个位置,读出电压表、电流表示数分别为U 、I ,如果不考虑电压表的分流,则此时刻灯泡L 的电阻R=______(用U 、I 及数字表示)。
四、解答题:本题共3题
18.如图所示,在xOy 坐标系中,在y d <的区域内分布由指向y 轴正方向的匀强电场,在3d y d ≤≤的区域内分布有垂直于xOy 平面向里的匀强磁场,MN 为电场和磁场的边界,在3y d =处放置一垂直于y 轴的足够大金属挡板ab ,带电粒子打到板上即被吸收(设轨迹圆与挡板ab 相切的粒子刚好不会被吸收),一质量为m.电量为q +的粒子以初速度0v 由坐标原点O 处沿x 轴正方向射入电场,已知电场强度大小为
2
089mv E qd
=,粒子的重力不计.
(1)要使粒子不打到挡板上,磁感应强度应满足什么条件?
(2)通过调节磁感应强度的大小,可让粒子刚好通过点()4,0P d (图中未画出),求磁感应强度的大小. 19.(6分)如图所示,质量为6kg m =、足够长的长木板放在水平面上,其上表面水平,质量为13kg m =的物块A 放在长木板上距板右端13m L =处,质量为23kg m =的物块B 放在长木板上左端,地面上离长木板的右端23m L =处固定- -竖直挡板。
开始时,A B 、长木板均处于静止状态,现用一水平拉力F 作用在物块A 上,使物块A 相对于长木板滑动,当长木板刚要与挡板相碰时,物块A 刚好脱离木板,已知两物块与长木板间的动摩擦因数均为10.5μ=,长木板与地面间的动摩擦因数为20.1μ=,重力加速度
2
10m/s
g ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计物块大小,求拉力F的大小。
20.(6分)受控核聚变是当前研究的热点。
我国的“东方超环”世界领先,将氘氚燃料用特殊的加热方法加
热到聚变反应温区(即1亿度以上)以点燃氘氚反应[一个氘核(2
1H)和一个氚核(3
1
H)发生聚变核反
应,生成一个氦核(4
2
He),放出一个中子],利用特殊设计的“笼子”将它们稳定地约束在该真空容器内。
使聚变反应能够稳定进行,其中一种方法是磁约束,围绕这种"磁笼子"的设计和建道,人类已经走过了半个多世纪艰苦的历程。
某校的研究小组进行了以下的设计,如图所示,矩形abcd的ab边长为2L,ab与
ac夹角为30,矩形对角线ac上下方分别分布着磁感应强度大小为B的匀强磁场,一个氚核(3
1
H)从ab
边中点P处以某一速度垂直ab边进入下方磁场恰好不从对角线ac边射出,一个氘核(2
1
H)从c点以某
一速度水平向左进入上方磁场并与氚核(3
1H)在对角线ac上相遇并发生聚变反应,生成一个氦核(4
2
He),
放出一个中子,生成的氢核(4
2
He)速度方向竖直向下。
已知一个核子的质量为m,质子的电量为q,求:
(1)氘核(2
1H)与氚核(3
1
H)射入磁场时的速度大小之比
12
:
v v;
(2)先后释放氚核(3
1H)与氘核(2
1
H)的时间差;
(3)生成的氢核(4
2
He)速度v应满足的条件。
使之偏转后恰好到达矩形的a点。
参考答案
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,只有一项是符合题目要求的
1.C
【解析】
【详解】
A.光在不同介质中传播时,频率不会发生改变,所以出射光线的频率不变,故A 错误;
B. 激光束从C 点进入玻璃球时,无论怎样改变入射角,折射角都小于临界角,根据几何知识可知光线在玻璃球内表面的入射角不可能大于临界角,所以都不可能发生全反射,故B 错误;
C. 此激光束在玻璃中的波速为
c v n =
=CD 间的距离为
260S Rsin =︒=
则光束在玻璃球中从C 到D 传播的时间为
3S R t v c
=
= 故C 正确;
D. 由几何知识得到激光束在在C 点折射角30r =︒,由
sin n sinr
α
=
可得入射角60α=︒,故D 错误。
2.C 【解析】
试题分析:根据动能定理得:mgL=
12
mv 2
,解得:v L 不等.所以速度不等,故A 错误; B 、根据2
v a L
=解得:a=2g ,所以两球加速度相等,又a=Lω2,所以角速度不等,故B 错误C 正确;因为
两球的质量关系未知,初始位置它们的重力势能不一定相等,所以在最低点,两球的机械能不一定相等,故D 错误;故选C.
考点:动能定理;向心加速度.
【名师点睛】此题考查了动能定理的应用以及向心加速度及角速度的知识;解决本题的关键掌握动能定理和机械能守恒定律,知道摆球在最低点靠合力提供做圆周运动的向心力,列的式子即可解答;此题是基础题,意在考查基础知识的应用. 3.C 【解析】 【分析】 【详解】
对小球和物块组成的整体,分析受力如图1所示,
根据牛顿第二定律得:水平方向:,竖直方向:
.故A 错误;以小球为研究对象,分析受力情况如图2所示,由牛顿第二定律得:;
,故B 错误;对整体在水平
方向:,故选项C 正确,选项D 错误.
【点睛】
以小球和物块整体为研究对象,分析受力,根据牛顿第二定律研究横杆对M 的摩擦力、弹力与加速度的关系.对小球研究,根据牛顿第二定律,采用合成法研究细线与竖直方向的夹角、细线的拉力与加速度的关系. 4.B 【解析】 【详解】
涂料持续飞向墙壁并不断附着在墙壁上的过程,速度从v 变为0,其动量的变化源于墙壁对它的冲量,以极短时间Δt 内喷到墙壁上面积为ΔS 、质量为Δm 的涂料(微元)为研究对象,设墙壁对它的作用力为F ,涂料增加的厚度为h 。
由动量定理得 F·Δt =Δm·v 又有 Δm =ρ·ΔSh 所以
F hv p S t
ρ=
=∆∆ 涂料厚度增加的速度为 u =
h t
∆ 联立解得 u =
p v ρ
故选B 。
5.D 【解析】
【分析】
由题中“足够长的竖直绝缘管内壁的粗糙程度处处相同”可知,本题考查带电物体在复合场中的受力分析,根据电场力性质和洛伦兹力以及受力分析可解答本题。
【详解】
AB 、当粒子速度足够大时,有
()f Bqv F μ=-电
会有
f G =
此时,速度不再增加,故AB 错误;
CD 、根据受力分析,小球在水平方向受力平衡,即
N =F F Bqv -电
故C 错误,D 正确。
6.C
【解析】
【分析】
【详解】
A 、
B 项:由等量异种电荷的电场线分布可知,b 、c 两点的场强大小相等,方向相同,故A 、B 错误;
C 项:由电场线从正电荷指向负电荷即电场线由b 指向c ,所以b 点的电势高于c 点电势,根据负电荷在电势低处电势能大,即负电荷在b 点的电势更小,故C 正确;
D 项:由C 分析可知,电场线从b 指向c ,正电荷从b 沿直线运动到c ,电场力一直做正功,故D 错误. 故应选:C .
7.D
【解析】
【分析】
【详解】
当磁感应强度发生变化时,线框内产生感应电动势为
B S E t t
∆Φ∆⋅∆∆== 感应电流为
E I R
= ab 边的热功率
2
222ab ab ab S R P I R R B t ⎛⎫==⋅ ⎝∆⎪⎭
∆
由2
ab P kt =可知
B t ∆=∆ 可知图像的斜率与时间成正比,所以四个图象中只有D 正确,AB
C 错误。
故选D 。
8.A
【解析】
【详解】
A .以指南车为参照物,车上的小木人相对于小车的位置不变,所以始终是静止的,故A 正确;
B .在研究指南车的工作原理时,不可以把车看成质点,否则车上的小木人右手臂始终指向南方的特点不能体现,故B 错误;
C .在指南车转弯时,两个车轮的角速度相等,线速度不一定相等,故C 错误;
D .由题,车转弯时,车转动,但车上的小木人右手臂始终指向南方,可知小木人是不转动的,所以它们的角速度是不相等的,故D 错误;
故选A 。
9.C
【解析】
【分析】
【详解】
A .若两球带电量相等,整体受力分析可知,两小球带异种电荷,且OA 绳应竖直,A 错误;
B .取B 和AB 整体为研究对象,对B 有
AB C cos mg T F α
+= 其中C F 表示A 、B 之间的库仑力,θ为OA 、OB 绳与竖直方向的夹角;对整体
OA 2cos m T g α
=
故 C OA AB 22T T F =+
B 错误;
CD .对B 有
2tan q E mg
α= 对整体有
()12tan 2q q E
mg α-=
故增大E 之后OA 、AB 与竖直方向夹角变大,且夹角相等,故B 球上移,仍在O 点正下方,C 正确,D 错误。
故选C 。
10.C
【解析】
【详解】
因为上表面的电势比下表面的低,根据左手定则,知道移动的电荷为负电荷;根据电荷所受的洛伦兹力和电场力平衡可得:
U qvB q a
= 解得:
U v Ba
= 因为电流为:
I nqvs nqvab ==
解得: IB n q bU
A.与分析不符,故A 错误;
B.与分析不符,故B 错误;
C.与分析相符,故C 正确;
D.与分析不符,故D 错误.
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分
11.AC
【解析】
【详解】
A .原线圈所接交流电压的有效值U 1
V=300V ,根据变压比可知,副线圈两端电压 U 2=1
12U n n ⋅=30V 灯泡正常发光,则电阻R 两端电压为10V ,流过的电流I 2=10220
⨯A=1A ,根据欧姆定律可知
R=2
R U I =10Ω 故A 正确。
B .输入电压的角速度ω=50πrad/s ,则周期T=2π
ω=0.04s ,则流过R 的交流电的周期为0.04s ,故B 错误。
C .断开S 后,副线圈电阻增大,根据欧姆定律可知,电流减小,故输出功率减小,则输入功率减小,故C 正确。
D .断开S 后,灯泡L 1两端电压增大,不能正常发光,故D 错误。
故选AC 。
12.AC
【解析】
【分析】
【详解】
A .电子只受电场力作用沿直线运动,该直线为一条电场线。
结合其v t -图象知其运动情景如图所示。
则0时刻与02t 时刻电子在同一位置。
所以A 正确;
B .电子受电场力向左,则场强方向向右,沿电场线方向电势逐渐降低,则有
103ϕϕϕ<<
所以B 错误;
C .v t -图象的斜率为加速度。
由图象知00t →过程加速度增大,003t t →过程加速度减小。
又有 qE ma =
则有
301E E E <<
所以C 正确;
D .由图象知00t →过程速度减小,003t t →过程速度增大,则其动能先减小、后增大。
由动能定理知电场力先做负功,后做正功。
所以D 错误。
故选AC 。
13.AC
【解析】
【详解】
A.小球由A 到B 的过程中,小球的动能增加,弹簧的弹性势能增加,根据功能关系可知,拉力做的功大于小球动能的增量,故A 正确;
B.小球由B 到C 的过程中,小球的动能减少,弹簧的弹性势能增加,根据功能关系可知,拉力做的功与小球减少的动能之和等于弹簧弹性势能的增量,则拉力做的功小于弹簧弹性势能的增量,故B 错误;
C.小球由A 到C 的过程中,动能的增量为零,根据功能关系可知,拉力做的功等于弹簧弹性势能的增量,故C 正确;
D.根据动能定理知:小球所受合力的功等于小球动能的变化量,小球的动能先增大后减小,所以合力的功先增大后减小,故D 错误。
14.BD
【解析】
【分析】
【详解】
A .因金属棒与导轨之间有摩擦力,可知开始时导体棒CD 的速度为零,当所受的安培力等于最大静摩擦力时才开始运动,故A 错误;
B .开始时,CD 棒的速度为零,加速度为零;当CD 开始运动后加速度从0开始逐渐变大,与AB 的速度差逐渐变大,则回路中感应电流逐渐变大,导体棒所受的向右的安培力逐渐变大,加速度逐渐变大,当CD 的加速度与AB 加速度相等时,两棒的速度差保持不变,安培力保持不变,加速度保持不变,故B 正确;
C .在开始C
D 棒不动时,安培力
2222BLat B L a F BL t R R
==安 即安培力随时间成正比关系增加;当CD 开始运动后,导体棒所受的向右的安培力逐渐变大,但非线性增加,最后保持不变,故C 错误;
D .对AB 外力
2200=2B L a F ma f F ma f t R
=++++安 开始时CD 加速度为零,AB 加速度为a=a 0,则此时外力F 随时间t 线性增加;当CD 开始运动后加速度从0开始逐渐变大,导体棒AB 所受的向左的安培力逐渐变大,但非线性增加,最后保持不变,故D 正确。
故选BD 。
15.ABC
【解析】
【详解】
A .由题知,月球的周期T 2=27天=648h ,轨道半径约为r 2=3.8×105km ,地球同步卫星的周期T 1=24h ,轨道半径约r 1,根据开普勒第三定律有:
33122212
r r T T = 代入数据解得:r 1=4.2×104km ,A 正确;
B .空间站与月球相对静止,角速度相同,根据
v r ω=
得两者线速度之比为:
55
3.2100.843.810v v ⨯=≈⨯空月 B 正确;
C .根据万有引力提供向心力有:
2Mm G
ma r
= 解得:2GM a r =,地球同步卫星的轨道半径小于空间站的轨道半径,所以地球的同步卫星的向心加速度大于空间站的向心加速度,C 正确;
D .空间站与月球相对静止,角速度相同,根据
2a r ω=
月球的轨道半径大于同步卫星的轨道半径,所以月球的向心加速度大于空间站向心加速度,D 错误。
故选ABC 。
三、实验题:共2小题
16.在物体所受合外力不变时,物体的加速度与质量成反比 0.150N 至0.160N 之间均对 BC
【解析】
【详解】
(1)[1] 由1a m
-
图象,得出在物体所受合外力不变时,物体的加速度与质量成反比。
(2)[2]由牛顿第二定律F ma =得1a F m
=⋅,即图线的斜率等于小车所受的合外力,大小为 0.78N 0.156N 5.0F == (3)[3]AB .拉力不为零时,加速度仍为零,可能有平衡摩擦力,故A 错误B 正确;
CD .造成上部点迹有向下弯曲趋势,原因是没有满足所挂钩码的总质量远远小于小车质量,选项C 正确D 错误。
17.a cd 间L 支路断路 2.30 89U I
【解析】
【详解】
(1)[1][2]闭合开关前,为了保证电路安全,滑动变阻器的滑片应该置于a端,闭合开关后移动滑片,发现电流表几乎无示数,电压表示数接近3V,其故障原因可能是cd间L支路断路;
(2)[3]电压表最小分度为0.1V,则电压表读数为2.30V;
(3)[4]电压表、电流表需要扩大量程,结合灯泡的额定电压和电流,电流表并联R1,量程扩大到0.3A,电压表串联R2,量程扩大到4.0V,根据扩程后的电表内阻和灯泡的额定电压下的内阻,选用电流表外接法。
如图
(4)[5]根据图3电路图,可以得到灯泡两端的电压为
4
3
U,电流为3
2
I,根据欧姆定律得8
9
U
R
I
=
四、解答题:本题共3题
18.(1)0
4
3
mv
B
qd
≥(2) 0
4
3
mv
B
qd
=
【解析】
(1)粒子先在电场中做类平抛运动,
x t
v=,2
1
2
d a t
=,其中
2
8
9
v
qE
a
m d
==,得到:
3
2
x d
=
速度与x轴夹角
4
tan
3
at
v
θ==,0
53
θ=,进入磁场速度
5
3
v v
=
粒子刚好不打到挡板上,轨迹与板相切;设粒子在磁场中运动半径为R,洛伦兹力提供向心力:
2
qvB m
r
v
=
由几何关系:0
cos532
r r d
+=,得到:
5
4
r d
=
得到:0
4
3
mv
B
qd
=,故要使粒子不打到挡板上,0
4
3
mv
B
qd
≥;
(2)粒子再次回到x轴上,沿x轴前进的距离'0'
8
22sin533
5
x r r d r
∆=-=-
调节磁场'
5
4
r d
<≤,所以3
d x d
≤∆<
粒子通过P点,回旋次数
4d
n
r
=
∆
,所以
4
4
3
n
<≤
N为整数,只能取2
n=、3
n=、4
n=
2n =时,2x d ∆=,此时磁场083mv B qd
= 3n =时,43
x d ∆=,此时磁场085mv B qd = 4n =时,x d ∆=,此时磁场043mv B qd
= 点睛:本题的难点在于第二问,由于改变磁感应强度则粒子做匀速圆周运动的半径随之改变,粒子返回MN 的位置也将变化,回到电场中做斜抛运动到达x 轴的位置也将发生相应的变化,那么就要找到回旋次数N 与每回旋一次向前移动距离s 之间的关系.
19.17N
【解析】
【详解】
物块A 在拉力F 的作用下做初速度为零的匀加速运动,设加速度大小为1a
根据牛顿第二定律有
1111F m g m a μ-=
设物块A 从开始运动到滑离长木板所用的时间为1t ,根据运动学公式有
2121112
L L a t += 假设开始时物块B 与长木板不会发生相对滑动,一.起做加速运动的加速度为2a
则
()()1121222m g m m m g m m a μμ-++=+ 求得221m /s 3
a = 由于22121N 15N m a m g μ=<=假设成立 根据运动学公式有222112L a t =
求得17N F =
20.(1)12:2v v =;(2)3m t qB π∆=
;(3)(1,2,3)4qBL v n nm
== 【解析】
【分析】
【详解】
(1)从P 点射入的氚核(3
1H )轨迹如图甲所示
由几何关系知圆心在b 处,轨迹半径
1r L =
2111
3mv qv B r = 从c 点射入的氘核(21
H ),轨迹半径 233
L r = 2222
2mv qv B r = 解得
12:2:3v v =
(2)从P 点射入的氟核(31H ),运动周期 123m T qB
π⨯= 从c 点射入的氘核(21
H ),运动周期 222m T qB
π⨯= ()1216
t T T ∆=- 3m
t qB π∆=
(3)氘核(21H )和氚核(31H )在e 点相遇有3ae L =
氦核的运动轨迹如图乙所示
2cos302(1,2,3)r n ae n ︒⋅==
2
42mv qvB r
= 解得
(1,2,3)4qBL v n nm ==
2019-2020学年高考物理模拟试卷
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,只有一项是符合题目要求的
1.如图,吊桥AB长L,质量均匀分布,重G1。
A端由铰链支于地面,B端由绳拉住,绳绕过小滑轮C挂重物,重G2。
重力作用线沿铅垂线AC,AC=AB。
当吊桥平衡时,吊桥与铅垂线的夹角θ为
A.2arcsin2
1
G
G B.arcsin
2
1
G
G C.2arctan
2
1
2G
G D.arctan
2
1
2
G
G
2.两辆汽车a、b在两条平行的直道上行驶。
t=0时两车并排在同一位置,之后它们运动的v-t图像如图所示。
下列说法正确的是()
A.汽车a在10s末向反方向运动
B.汽车b一直在物体a的前面
C.5s到10s两车的平均速度相等
D.10s末两车相距最近
3.放置于固定斜面上的物块,在平行于斜面向上的拉力F作用下,沿斜面向上做直线运动。
拉力F和物块速度v随时间t变化的图象如图,则不正确的是:()
A.第1s内物块受到的合外力为0.5N
B.物块的质量为11kg
C.第1s内拉力F的功率逐渐增大
D.前3s内物块机械能一直增大。