10年高考全国1卷物理试题分类解析(2010-2019)专题10 磁场(解析版)
-十年高考物理分类解析:磁场
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2005-2014十年高考物理分类解析:磁场15.[2014·新课标全国卷Ⅰ]关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是( )A .安培力的方向可以不垂直于直导线B .安培力的方向总是垂直于磁场的方向C .安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D .将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原的一半15.B [解析]本题考查安培力的大小和方向.安培力总是垂直于磁场与电流所决定的平面,因此,安培力总与磁场和电流垂直,A 错误,B 正确;安培力F =BIL sin θ,其中θ是电流方向与磁场方向的夹角,C 错误;将直导线从中点折成直角,导线受到安培力的情况与直角导线在磁场中的放置情况有关,并不一定变为原的一半,D 错误.16.[2014·新课标全国卷Ⅰ]如图所示,MN 为铝质薄平板,铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未面出),一带电粒子从紧贴铝板上表面的P 点垂直于铝板向上射出,从Q 点穿越铝板后到达PQ 的中点O ,已知粒子穿越铝板时,其动能损失一半,速度方向和电荷量不变.不计重力.铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为( )A .2B.2C .1D.2216.D [解析]本题考查了带电粒子在磁场中的运动.根据qvB =mv 2r 有B 1B 2=r 2r 1·v 1v 2,穿过铝板后粒子动能减半,则v 1v 2=2,穿过铝板后粒子运动半径减半,则r 2r 1=12,因此B 1B 2=22,D 正确.18.[2014·山东卷]如图所示,场强大小为E 、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd ,水平边ab 长为s ,竖直边ad 长为h .质量均为m 、带电荷量分别为+q 和-q 的两粒子,由a 、c 两点先后沿ab 和cd 方向以速率v 0进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中).不计重力.若两粒子轨迹恰好相切,则v 0等于( )A.s 22qE mh B.s 2qE mh C.s 42qE mh D.s 4qE mh 18.B [解析]两个粒子都做类平抛运动.两个粒子在竖直方向上都做加速度大小相等的匀加速直线运动,因为竖直位移大小相等,所以它们的运动时间相等.两个粒子在水平方向上都做速度大小相等的匀速直线运动,因为运动时间相等,所以水平位移大小相等.综合判断,两个粒子运动到轨迹相切点的水平位移都为s 2,竖直位移都为h 2,由h 2=Eq 2m t 2,s 2=v 0t 得v 0=s 2Eq mh,选项B 正确. 20.[2014·新课标Ⅱ卷]图为某磁谱仪部分构件的示意图.图中,永磁铁提供匀强磁场,硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹.宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子.当这些粒子从上部垂直进入磁场时,下列说法正确的是( )A .电子与正电子的偏转方向一定不同B .电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同C .仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子D .粒子的动能越大,它在磁场中运动轨迹的半径越小20.AC [解析]电子、正电子和质子垂直进入磁场时,所受的重力均可忽略,受到的洛伦兹力的方向与其电性有关,由左手定则可知A 正确;由轨道公式R =mv Bq 知,若电子与正电子与进入磁场时的速度不同,则其运动的轨迹半径也不相同,故B 错误.由R =mvBq =2mE k Bq 知,D 错误.因质子和正电子均带正电,且半径大小无法计算出,故依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子,C 正确. 9.[2014·江苏卷]如图所示,导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间,线圈中电流为I ,线圈间产生匀强磁场,磁感应强度大小B 与I 成正比,方向垂直于霍尔元件的两侧面,此时通过霍尔元件的电流为I H ,与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压U H 满足:U H =k I H B d,式中k 为霍尔系数,d 为霍尔元件两侧面间的距离.电阻R 远大于R L ,霍尔元件的电阻可以忽略,则( )A .霍尔元件前表面的电势低于后表面B .若电的正负极对调,电压表将反偏C .I H 与I 成正比D .电压表的示数与R L 消耗的电功率成正比9.CD [解析]由于导电物质为电子,在霍尔元件中,电子是向上做定向移动的,根据左手定则可判断电子受到的洛伦兹力方向向后表面,故霍尔元件的后表面相当于电的负极,霍尔元件前表面的电势应高于后表面,A 选项错误;若电的正负极对调,则I H 与B 都反向,由左手定则可判断电子运动的方向不变,B 选项错误;由于电阻R 和R L 都是固定的,且R 和R L 并联,故I H =R L R +R L I ,则C 正确;因B 与I 成正比,I H 与I 成正比,则U H =k I H B d∝I 2,R L 又是定值电阻,所以D 正确.、18.[2014·安徽卷]“人造小太阳”托卡马克装置使用强磁场约束高温等离子体,使其中的带电粒子被尽可能限制在装置内部,而不与装置器壁碰撞.已知等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T 成正比,为约束更高温度的等离子体,则需要更强的磁场,以使带电粒子在磁场中的运动半径不变.由此可判断所需的磁感应强度B 正比于( ) A.T B .TC.T 3D .T 218.A [解析]本题是“信息题”:考查对题目新信息的理解能力和解决问题的能力.根据洛伦兹力提供向心力有qvB =m v 2r 解得带电粒子在磁场中做圆周运动的半径r =mv qB .由动能的定义式E k =12mv 2,可得r =2mE k qB,结合题目信息可得B ∝T ,选项A 正确。
10年高考全国1卷物理试题分类解析(2010-2019)专题01 直线运动(解析版)
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10年高考(2010-2019年)全国1卷物理试题分类解析专题01直线运动一、选择题1.(2013年)19.如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置-时间(x-t)图线,由图可知A.在时刻t1,a车追上b车B.在时刻t2,a、b两车运动方向相反C.在t1到t2这段时间内,b车的速率先减少后增加D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车大【解析】本题考查直线运动的s-t图象。
较容易。
t1时刻,a、b两车的位置相同,此前a车在前b车在后,由图象斜率可知,b车速度大于a车,因此,是b车追上a车。
由于s-t图象的斜率表示速度的大小及方向,因此,a车速度不变,是匀速直线运动,b车先是减速运动,速度减至零后又开始反方向的加速运动。
t2时刻两图象的斜率一正一负,两车速度方向相反。
选项AD错误BC正确。
【答案】BC【注意】注意s-t图像斜率的正负。
2.(2016年)21.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=3s时并排行驶,则A.在t=1s时,甲车在乙车后B.在t=0时,甲车在乙车前7.5mC.两车另一次并排行驶的时刻是t=2sD.甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m【解析】设在t =3s 时两车的位置坐标为0,则因为从t=1s 到t=3s ,两车位移相等(图象中的面积相等),所以在t=1s 时,甲车和乙车并排行驶,A 错误;从t=0到t=1s ,甲车的位移为m 52110=⨯,乙车的位移为m 5.12121510=⨯+,所以在t=0时,甲车在乙车前7.5m ,B 正确;t =2s 时,两车速度相等。
并不是并排行驶,况从t=2s 到t=3s ,两车的位移不等,所以C 错误;甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为t=1s 到t=3s 两车的位移大小,即m x 40223010=⨯+=(以甲车计算),所以D 正确。
【答案】BD【点评】本题考查v -t 图像的理解和应用,难度:中等。
十年高考真题分类汇编(2010-2019) 物理 专题 电磁感应 详细解析校对版
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A.
B.
C.
D.
【答案】AD
【解析】
【详解】由于 PQ 进入磁场时加速度为零,
AB.若 PQ 出磁场时 MN 仍然没有进入磁场,则 PQ 出磁场后至 MN 进入磁场的这段时间,
由于磁通量 φ 不变,无感应电流。由于 PQ、MN 同一位置释放,故 MN 进入磁场时与 PQ
进入磁场时的速度相同,所以电流大小也应该相同,A 正确 B 错误;
十年高考真题分类汇编(2010-2019) 物理 专题 13 电磁感应
选择题: 1.(2019•天津卷•T8)单匝闭合矩形线框电阻为 R,在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转 动,穿过线框的磁通量 Φ 与时间 t 的关系图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. T 时刻线框平面与中性面垂直 2
B. 线框的感应电动势有效值为 2πm T
CD、由闭合电路欧姆定律得:I E ,又根据法拉第电磁感应定律得:E B r2 ,
R
t t 2
又根据电阻定律得: R
2 r S
,联立得: I
B0rS 4t0
,则
C
正确,D
错误。
故本题选 BC。
6.(2019•全国Ⅲ卷•T2)金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动,它们的向心
加速度大小分别为 a 金、a 地、a 火,它们沿轨道运行的速率分别为 v 金、v 地、v 火。已知它们的
A. 开关闭合后的瞬间,小磁针的 N 极朝垂直纸面向里的方向转动 B. 开关闭合并保持一段时间后,小磁针的 N 极指向垂直纸面向里的方向 C. 开关闭合并保持一段时间后,小磁针的 N 极指向垂直纸面向外的方向 D. 开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的 N 极朝垂直纸面向外的方向转动
高考物理十年(2010-2019)真题分类与解析19---电磁学实验
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80.0
100.0
8 / 158
请根据表中的数据,在方格纸上作出 U2–I2 图象.___
(5)由此,可求得电阻丝的 Rx=______Ω.根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率. 【答案】(1).C (2).不同 (3).
(4).
(5).23.5(23.0~24.0 都算对)
【解析】 (1)在测量时,为了不损坏被测物体,最后也改用微调方旋钮即 C,直到听见“喀喀”的 响声; (2)为了减小测量误差,应选用电阻丝不同位置进行多次测量; (3)按照原理图,将实物图连线如图:
(2)刻度欧姆表表盘
通过计算,对整个表盘进行电阻刻度,如图(b)所示。表盘上 a、b 处的电流刻度分别
为 25 和 75,则 a、b 处的电阻刻度分别为____、____。
6 / 158
(3)校准 红、黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指向___kΩ 处;将红、黑表笔与电 阻箱连接,记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值,完成校准数 据 测 量 。 若 校 准 某 刻 度 时 , 电 阻 箱 旋 钮 位 置 如 图 (c) 所 示 , 则 电 阻 箱 接 入 的 阻 值 为 _______Ω。
时
,
实际
量
程
为
:
250 ×10−3 ×100 = 25mA ,故本小题选 C;
( ) (3)根据 Ig Rg =
I − Ig
R
,得:
I
=
1+
Rg R
Ig
,改装后的量程偏大的原因可能是,原
微安表内阻测量值偏小,即电表实际内阻 Rg 真实值,大于 1200Ω;或者因为定值电阻
R 的计算有误,计算值偏大,实际接入定值电阻 R 阻值偏小。故本小题选 AC;
十年高考分类解析电磁感应.docx
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高中物理学习材料(鼎尚**整理制作)十年高考分类解析电磁感应总题数:72 题第1题(2006年普通高等学校夏季招生考试理综全国卷Ⅰ(新课程))题目21.如图,在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aob(在纸面内),磁场方向垂直纸面朝里,另有两根金属导轨c、d分别平行于oa、ob放置。
保持导轨之间接触良好,金属导轨的电阻不计。
现经历以下四个过程:①以速率v移动d,使它与ob的距离增大一倍;②再以速率v移动c,使它与oa的距离减小一半;③然后,再以速率2v移动c,使它回到原处;④最后以速率2v移动d,使它也回到原处。
设上述四个过程中通过电阻R的电量的大小依次为Q1、Q2、Q3和Q4,则A. Q1=Q2=Q3=Q4B. Q1=Q2=2Q3=2Q4C. 2Q1=2Q2=Q3=Q4D. Q1≠Q2=Q3≠Q4答案A解析:由,可知,在四种移动情况下变化的面积是相同的,则磁通量的变化相同,跟移动的速度无关,跟移动的时间也无关,所以A选项正确。
第2题(2006年普通高等学校夏季招生考试理综全国卷Ⅱ(新课程))题目20.如图所示,位于一水平面内的、两根平行的光滑金属导轨,处在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨所在的平面,导轨的一端与一电阻相连;具有一定质量的金属杆ab放在导轨上并与导轨垂直。
现用一平行于导轨的恒力F拉杆ab,使它由静止开始向右运动。
杆和导轨的电阻、感应电流产生的磁场均可不计。
用E表示回路中的感应电动势,i表示回路中的感应电流,在i随时间增大的过程中,电阻消耗的功率等于A F的功率B 安培力的功率的绝对值C F与安培力的合力的功率D iE答案BD解析:ab棒在匀强磁场中运动,切割磁感线,产生感应电动势,产生感应电流,从而使ab 棒在磁场中受到安培力作用,电路中所产生的电能是通过克服安培力做功实现的,电流通过电阻产生热量,电能转化为热量,遵循能量守恒,所以电阻消耗的功率就是ab棒上的电功率,,也就是安培力的功率,由于安培力做负功,所以为安培力的功率的绝对值,所以B、D选项正确。
2010年全国统一高考物理试卷(新课标ⅰ)(含解析版)
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2010年全国高考物理试卷(新课标Ⅰ)一、选择题目(共8小题,每小题6分,满分48分)1.(6分)在电磁学发展过程中,许多科学家做出了贡献.下列说法正确的是()A.奥斯特发现了电流磁效应;法拉第发现了电磁感应现象B.麦克斯韦预言了电磁波;楞次用实验证实了电磁波的存在C.库仑发现了点电荷的相互作用规律:密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值D.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律:洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律2.(6分)一根轻质弹簧一端固定,用大小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l1;改用大小为F2的力拉弹簧,平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为()A.B.C.D.3.(6分)如图所示,在外力作用下某质点运动的υ﹣t图象为正弦曲线。
从图中可以判断()A.在0~t1时间内,外力做正功B.在0~t1时间内,外力的功率逐渐增大C.在t2时刻,外力的功率最大D.在t1~t2时间内,外力做的总功为零4.(6分)静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器.某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图中直线ab为该收尘板的横截面.工作时收尘板带正电,其左侧的电场线分布如图所示;粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板运动,最后落在收尘板上.若用粗黑曲线表示原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹,下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)()A.B.C.D.5.(6分)如图所示,一物块置于水平地面上.当用与水平方向成60°的力F1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°的力F2推物块时,物块仍做匀速直线运动.若F1和F2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为()A.﹣1B.2﹣C.﹣D.1﹣6.(6分)电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中u为路端电压,I为干路电流,a、b为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb.由图可知ηa、ηb的值分别为()A.、B.、C.、D.、7.(6分)太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道.下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图象.图中坐标系的横轴是lg(),纵轴是lg();这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径,T O和R0分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径.下列4幅图中正确的是()A.B.C.D.8.(6分)如图所示,两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置,相对的端面之间有一缝隙,铁芯上绕导线并与电源连接,在缝隙中形成一匀强磁场。
--2019年十年全国 新课标i 卷高考物理考点分析
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电学物理学史
15
电场力、力的平衡
动力学图象
平抛运动的基本规律
质谱仪应用
电场性质和粒子运动
安培力的理解
电场强度
平抛运动
匀变速运动
胡克定律
16
动量定理
库仑定律及受力分析
带电粒子在叠加场中的运动
变压器压题分析
变压器问题
粒子在磁场中的运动
粒子在电场中的运动
物体平衡、动态分析
机械能
v-t图象
17
电路、安培力
折射率全反射.
3-5
改为必修
光电效庶的理解、动量理
的应用
光电效应和动量与能量问
核反应和动量与能量观点的应用
核反应方程、动量守恒定律、匀变速直线运动
爱因斯坦质能方程、动量守恒定律、机械能守恒定律
爱因斯坦光电效应方程、动量守恒定律、机械能守恒定律
牛顿第二定律;动量定理;动量守恒定律
研究匀变速直线动
研究匀变速直线运动
圓周运动分析
验证牛頓第二定律
测木块与水平面间的动摩擦因数
螺旋测微器
测安培表内阻
验证机械能守恒定律
23
微安表改装为电流表、实物连接、读数误差分析
探究热敏电阻的温度特性
描绘小灯泡的伏安特性曲线
含传感器的电路设计
电表改装与
校准
测电动势和
内阻
测多用电表内电池的电动势和内阻
电路连接、安培力与力的平衡
3-4
振动图像、波形图折射定律
折射定律及波动和振动图象的理解和应用
波的传播及折射定律的应用
机波和光的
折射与全反射
双缝干诗实验和机械波
机械振动、机
2010年全国高考卷1物理试题及参考答案(精编清晰)
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2010年普通高等学校招生全国统一考试(全国Ⅰ)理科综合能力测试本试卷分第I 卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分,第I 卷1至4页,第Ⅱ卷5至12页。
考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
第I 卷注意事项:1.答题前,考生在答题卡上务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将自己的姓名、准考证号填写2.每小题选出答案后,用2B 擦干净后,再选涂其他答案标号,3.第I 卷共21小题,每小题6分,共126二、选择题(本题共8项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得314.原子核U 23892经放射性衰变①变为原子Th 23490,再经放射性衰变③变为原子核U 23492A .αC .β【答案】A【解析】2,说明①为α衰变.Pa Th 2349123490−→−②,质子数加1,U 23492−→−③,质子数加1,说明③为β衰变,中子转化成质子【考点】15M 的木块2相连,整个2重力加速度大小为g 。
则有 A .10a =,C .120,m M a a g M +==D .1a g =,2m Ma g M+= 【答案】C【解析】在抽出木板的瞬时,弹簧对1的支持力和对2的压力并未改变。
对1物体受重力和支持力,mg=F ,a 1=0。
对2物体受重力和压力,根据牛顿第二定律F Mg M ma g M M++==【考点】牛顿第二定律应用的瞬时加速度问题。
16.关于静电场,下列结论普遍成立的是A .电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低B .电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C .在正电荷或负电荷产生的静电场中,场强方向都指向电势降低最快的方向D .将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功这零 【答案】C【解析】在正电荷的电场中,离正电荷近,电场强度大,电势高,离正电荷远,电场强度小,电势低;而在负电荷的电场中,离正电荷近,电场强度大,电势低,离负电荷远,电场强度小,电势高,A 错误。
2010年全国统一高考物理试卷(全国卷Ⅰ)及解析

12010年全国统一高考物理试卷(全国卷Ⅰ)一、选择题(在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)1.(6分)原子核92238U经放射性衰变①变为原子90234Th,继而经放射性衰变②变为原子核91234Pa,再经放射性衰变③变为原子核92234U.放射性衰变①、②和③依次为()A.α衰变、β衰变和β衰变B.β衰变、α衰变和β衰变C.β衰变、β衰变和α衰变D.α衰变、β衰变和α衰变2.(6分)如图,轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连,下端与另一质量为M的木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态.现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为a1、a2.重力加速度大小为g.则有()A .a1=g,a2=g B.a1=0,a2=g C.a1=0,a2=gD.a1=g,a2=g3.(6分)关于静电场,下列结论普遍成立的是()A.电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关B.电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低C.将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功为零D.在正电荷或负电荷产生的静电场中,场强方向都指向电势降低最快的方向4.(6分)某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下,大小为4.5×10﹣5T.一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸,河宽100m,该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过.设落潮时,海水自西向东流,流速为2m/s.下列说法正确的是()A .电压表记录的电压为5mV B.电压表记录的电压为9mVC .河南岸的电势较高D.河北岸的电势较高5.(6分)一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如右图中虚线所示.小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为()6.(6分)右图为两分子系统的势能E p与两分子间距离r的关系曲线.下列说法正确的是()A.当r大于r1时,分子间的作用力表现为引力B.当r等于r2时,分子间的作用力为零C.当r等于r1时,分子间的作用力为零D.在r由r1变到r2的过程中,分子间的作用力做正功7.(6分)某人手持边长为6cm的正方形平面镜测量身后一棵树的高度.测量时保持镜面与地面垂直,镜子与眼睛的距离为0.4m.在某位置时,他在镜中恰好能够看到整棵树的像;然后他向前走了6.0m,发现用这个镜子长度的就能看到整棵树的像,这棵树的高度约为()A .5.5m B.5.0m C.4.5m D.4.0m8.(6分)一简谐振子沿x轴振动,平衡位置在坐标原点.t=0时刻振子的位移x=﹣0.1m;时刻x=0.1m;t=4s 时刻x=0.1m.该振子的振幅和周期可能为()A .0.2m,B.0.2m,8s C.0.1m,D.0.1m,8s二、实验题(共2小题,共18分)9.(6分)图1是利用激光测转的原理示意图,图中圆盘可绕固定轴转动,盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料.当盘转到某一位置时,接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束,并将所收到的光信号转变成电信号,在示波器显示屏上显示出来(如图2所示).(1)若图2中示波器显示屏横向的每大格(5小格)对应的时间为5.00×10﹣2 s,则圆盘的转速为_________转/s.(保留3位有效数字)(2)若测得圆盘直径为10.20cm,则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为_________cm.(保留3位有效数字)所用器材有:量程不准的电流表A1,内阻r1=10.0Ω,量程标称为5.0mA;标准电流表A2,内阻r2=45.0Ω,量程1.0mA;标准电阻R1,阻值10.0Ω;滑动变阻器R,总电阻为300.0Ω;电源E,电动势3.0V,内阻不计;保护电阻R2;开关S;导线.回答下列问题:(1)在图2所示的实物图上画出连线.(2)开关S闭合前,滑动变阻器的滑动端c应滑动至_________端.(3)开关S闭合后,调节滑动变阻器的滑动端,使电流表A1满偏;若此时电流表A2的读数为I2,则A1的量程I m= _________.(4)若测量时,A1未调到满偏,两电流表的示数如图3所示,从图中读出A1的示数I1=_________,A2的示数I2=_________;由读出的数据计算得I m=_________.(保留3位有效数字)(5)写出一条提高测量准确度的建议:_________.三、解答题(共3小题,满分54分)11.(15分)汽车由静止开始在平直的公路上行驶,0~60s内汽车的加速度随时间变化的图如图所示,求(1)画出汽车在0~60s内的v~t图线;(2)求在这60s内汽车行驶的路程.12.(18分)如图,质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速周运动,星球A和B两者中心之间距离为L.已知A、B的中心和O三点始终共线,A和B分别在O的两侧.引力常数为G.(1)求两星球做圆周运动的周期.(2)在地月系统中,若忽略其它星球的影响,可以将月球和地球看成上述星球A和B,月球绕其轨道中心运行为的周期记为T1.但在近似处理问题时,常常认为月球是绕地心做圆周运动的,这样算得的运行周T2.已知地球和月球的质量分别为5.98×1024kg 和7.35×1022kg.求T2与T1两者平方之比.(结果保留3位小数)13.(21分)如图,在区域内存在与xy平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B.在t=0时刻,一位于坐标原点的粒子源在xy平面内发射出大量同种带电粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向与y轴正方向的夹角分布在0~180°范围内.已知沿y轴正方向发射的粒子在t=t0时刻刚好从磁场边界上点离开磁场.求:(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷;(2)此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的取值范围;(3)从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间.2010年全国统一高考物理试卷(全国卷Ⅰ)参考答案与试题解析一、选择题(在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)1.(6分)考点:原子核衰变及半衰期、衰变速度.分析:该题考察了α、β衰变特点,只要写出衰变方程即可求解.解答:解:根据α、β衰变特点可知:92238U经过一次α衰变变为90234Th,90234Th经过1次β衰变变为91234Pa,91234Pa再经过一次β衰变变为92234U,故BCD错误,A正确.故选A.点评:本意很简单,直接考察了α、β衰变特点,注意衰变过程中满足质量数、电荷数守恒.2.(6分)考点:牛顿第二定律.专题:压轴题.分析:木板抽出前,木块1和木块2都受力平衡,根据共点力平衡条件求出各个力;木板抽出后,木板对木块2的支持力突然减小为零,其余力均不变,根据牛顿第二定律可求出两个木块的加速度.解答:解:在抽出木板的瞬时,弹簧对1的支持力和对2的压力并未改变.对1物体受重力和支持力,mg=F,a1=0.对2物体受重力和弹簧的向下的压力,根据牛顿第二定律a==故选C.点评:本题属于牛顿第二定律应用的瞬时加速度问题,关键是区分瞬时力与延时力;弹簧的弹力通常来不及变化,为延时力,轻绳的弹力为瞬时力,绳子断开即消失.3.(6分)考点:匀强电场中电势差和电场强度的关系;电场强度;电势.分析:本题主要考查静电场中电场强度和电势的特点,可根据所涉及的知识逐个分析.解答:解:A、电势差的大小决定于电场线方向上两点间距和电场强度,所以A错误;B、在正电荷的电场中,离正电荷近,电场强度大,电势高,离正电荷远,电场强度小,电势低;而在负电荷的电场中,离负电荷近,电场强度大,电势低,离负电荷远,电场强度小,电势高,所以B错误;C、场强为零,电势不一定为零,电场中肯定存在场强都为零、电势又不相等的两个点,在这样的两个点之间移动电荷,电场力将做功,所以C错误;D、沿电场方向电势降低,而且速度最快,所以D正确;故选D.点评:本题以静电场中电场强度和电势比较容易混淆的性质为选项内容,体现对物理量基本概念和基本性质的记忆、理解仍是高考命题的重点之一.4.(6分)专题:电磁感应与电路结合.分析:本题可等效为长度为100米,速度为2m/s的导体切割磁感线,根据右手定责可以判断两岸电势的高低,根据E=BLv可以求出两端电压.解答:解:海水在落潮时自西向东流,该过程可以理解为:自西向东运动的导体棒在切割竖直向下的磁场.根据右手定则,右岸即北岸是正极电势高,南岸电势低,D正确,C错误;根据法拉第电磁感应定律E=BLv=4.5×10﹣5×100×2=9×10﹣3V,B正确,A错误.故选BD.点评:本题考查了导体棒切割磁感线的实际应用,在平时的训练中要注意物理知识在实际生活中的应用并能处理一些简单问题.5.(6分)考点:平抛运动.分析:物体做平抛运动,我们可以把平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动,和竖直方向上的自由落体运动来求解,两个方向上运动的时间相同.解答:解:如图平抛的末速度与竖直方向的夹角等于斜面倾角θ,则有:tanθ=.则下落高度与水平射程之比为===,所以B正确.故选B.点评:本题就是对平抛运动规律的直接考查,掌握住平抛运动的规律就能轻松解决.6.(6分)考点:分子间的相互作用力;分子势能.专题:应用题.分析:从分子势能图象可知,当分子势能最小时,即r=r2时分子间的引力等于斥力,分子间作用力为零.当r<r2时,分子间表现为斥力,当r>r2时,表现为引力,所以当r由r1变到r2时分子间的作用力做正功.解答:解:从分子势能图象可知,A、当r1<r<r2时,分子间表现为斥力,当r>r2时,表现为引力,故A错.B、当分子势能最小时,即r=r2时分子间的引力等于斥力,分子间作用力为零,故B对.C、当r等于r1时,分子间表现为斥力,故C错.D、当r<r2时,分子间表现为斥力,当r>r2时,表现为引力,所以当r由r1变到r2时分子间表现为斥力,分子间的作用力做正功,故D对.故选BD点评:本题主要考察分子势能图象的理解,知道分子势能随距离增大关系.7.(6分)考点:平面镜成像.专压轴题.析:解答:解:设树高为H,树到镜的距离为L,如图所示,是恰好看到树时的反射光路图,由图中的三角形可得即.人离树越远,视野越开阔,看到树的全部所需镜面越小,同理有,以上两式解得:L=29.6m、H=4.5m.所以选项ABD是错误的.选项C是正确的.故选C.点评:平面镜的反射成像,通常要正确的转化为三角形求解.8.(6分)考点:简谐运动的振幅、周期和频率.专题:压轴题.分析:时刻x=0.1m;t=4s时刻x=0.1m.经过s又回到原位置,知是周期的整数倍,t=0时刻振子的位移x=﹣0.1m,时刻x=0.1m,知道周期大于,从而可知道振子的周期,也可知道振幅.解答:解:经过周期的整数倍,振子会回到原位置,知道是周期的整数倍,经过振子运动到对称位置,可知,单摆的周期为s,则为半个周期,则振幅为0.1m.可能振幅大于0.1m,则周期T=.当周期为时,经过s运动到与平衡位置对称的位置,振幅可以大于0.1m.故A、B、C正确、D错误.故选:ABC.点评:解决本题的关键知道经过周期的整数倍,振子回到原位置.二、实验题(共2小题,共18分)9.(6分)考点:线速度、角速度和周期、转速;匀速圆周运动.专压轴题.分析:从图象中能够看出圆盘的转动周期即图象中电流的周期,根据转速与周期的关系式T=,即可求出转速,反光时间即为电流的产生时间;解答:解:(1)从图2显示圆盘转动一周在横轴上显示20格,由题意知道,每格表示1.00×10﹣2s,所以圆盘转动的周期为0.20秒,则转速为5.00r/s;(2)反光中引起的电流图象在图2中横坐标上每次一小格,说明反光涂层的长度占圆盘周长的20分之一,故圆盘上反光涂层的长度为==1.60cm;故答案为:5.00,1.60.点评:本题要注意保留3位有效数字,同时要明确圆盘的转动周期与图象中电流的周期相等,还要能灵活运用转速与周期的关系公式!10.(12分)考点:串联电路和并联电路;欧姆定律.专题:实验题;压轴题.分析:(1)由电路图可画出实物图,注意电表及滑动变阻器的接法;(2)由滑动变阻器的连接方式,注意开始时应让滑动变阻器接入阻值最大;(3)由串并联电路的电流及电压规律可得出A1的最大量程;(4)根据电流表的最小分度可读出指针所指的示数;(5)根据实验中存在的误差可以提出合理化的建议.解答:解:(1)实物连线图如图所示:(2)要求滑动变阻器闭合开关前应接入最大电阻,故滑片应滑到b处;(3)由原理图可知,A2与R1串联后与A1并联,并联部分总电压U=I(r2+R1)=55I;故电流表A1中的电流I1==5.5I2,此时电流表满偏,故量程为5.5I2;(4)由表可读出I1=3.00mA,I2=0.660mA,由(3)的计算可知,此时I1应为5.5×0.660mA=3.63mA;故可知:=解得:I m=6.05mA;(5)实验中可以多次测量取平均值;或测量时,电流表指针偏转大于满刻度的.故答案为;(1)如图所示;(2)b;(3)5.5I2;(4)3.00;0.660mA;6.05;(4)多次测量取平均值.点评:现在实验题的考查更注重了探究实验,在解题时注意通过审题找出实验中含有的信息,并能灵活应用所学过的物理规律求解.三、解答题(共3小题,满分54分)11.(15分)考匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的位移与时间的关系.分析:(1)由0~60s内汽车的加速度随时间变化的图象可知,0~10s内汽车做初速度等于零加速度为2m/s2的匀加速直线运动,10~40s内做匀速直线运动,40~60s内做加速度为=﹣1m/s2的匀加速直线运动.(2)由画出的v~t图象可知60s内的位移即为60s内图象与时间轴所围成的面积.解答:解:(1)由a﹣t图象知:0~10s内物体做初速度为零的匀加速直线运动,a1=2m/s2,10s末的速度v=a1t1=20m/s;10s~40s内物体做匀速直线运动;40s~60s内物体做匀减速直线运动,a2=﹣1m/s2,60s末的速度v t=v+a2t3=0.(2)由v~t图象知,60s内的位移:.答:(1)汽车在0~60s内的v~t图象如图所示;(2)在这60s内汽车行驶的路程为900m.点评:该题要求同学们根据加速度﹣时间图象画出速度﹣时间图象,对同学们分析物体运动情况的要求较高,速度﹣时间图象中倾斜的直线表示匀变速直线运动,与时间轴平行的直线表示匀速,图象与时间轴所围成的面积表示位移.该题难度适中.12.(18分)考点:万有引力定律及其应用.专题:压轴题.分析:这是一个双星的问题,A和B绕O做匀速圆周运动,它们之间的万有引力提供各自的向心力,A和B有相同的角速度和周期,结合牛顿第二定律和万有引力定律解决问题.解答:解:(1)A和B绕O做匀速圆周运动,它们之间的万有引力提供向心力,则A和B的向心力大小相等,且A和B和O始终共线,说明A和B有相同的角速度和周期,因此有:mω2r=Mω2R,r+R=L联立解得:R=L,r=L对A根据牛顿第二定律和万有引力定律得:=m•L化简得:T=2π(2)将地月看成双星,由(1)得T1=2π将月球看作绕地心做圆周运动,根据牛顿第二定律和万有引力定律得:=m L化简得:T2=2π故答案为:(1)两星球做圆周运动的周期是2π;(2)T2与T1两者平方之比为1.01.点评:对于双星问题,我们要抓住它的特点,即两星球的万有引力提供各自的向心力和两星球具有共同的周期.13.(21分)考点:带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;洛仑兹力.专题:压轴题;带电粒子在磁场中的运动专题.分析:(1)由几何关系可确定粒子飞出磁场所用到的时间及半径,再由洛仑兹力充当向心力关系,联立可求得荷质比;(2)由几何关系可确定仍在磁场中的粒子位置,则可由几何关系得出夹角范围;(3)最后飞出的粒子转过的圆心角应为最大,由几何关系可知,其轨迹应与右边界相切,则由几何关系可确定其对应的圆心角,则可求得飞出的时间.解答:解:(1)初速度与y轴方向平行的粒子在磁场中的运动轨迹如图1中的弧OP所示,其圆心为C.由几何关系可知,∠POC=30°;△OCP为等腰三角形故∠OCP=①此粒子飞出磁场所用的时间为t0=②式中T为粒子做圆周运动的周期.设粒子运动速度的大小为v,半径为R,由几何关系可得R= a ③由洛仑兹力公式和牛顿第二定律有qvB=m④T=⑤联立②③④⑤解得⑥(2)仍在磁场中的粒子其圆心角一定大于120°,这样粒子角度最小时从磁场右边界穿出;角度最大时从磁场左边界穿出.依题意,同一时刻仍在磁场内的粒子到O点距离相同.在t0时刻仍在磁场中的粒子应位于以O点为圆心、OP为半径的弧上.如图所示.设此时位于P、M、N三点的粒子的初速度分别为v P、v M、v N.由对称性可知v P与OP、v M与OM、v N 与ON的夹角均为.设v M、v N与y轴正向的夹角分别为θM、θN,由几何关系有⑦⑧对于所有此时仍在磁场中的粒子,其初速度与y轴正方向所成的夹角θ应满足≤θ≤1111 OM=OP由对称性可知ME=OP 由图可知,圆的圆心角为240°,从粒子发射到全部粒子飞出磁场所用的时间2t 0;点评: 本题考查带电粒子在磁场中的运动,解题的关键在于确定圆心和半径,并能根据几何关系确定可能的运动轨迹.。
十年高考物理分类解析:磁场综述
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十年高考物理分类解析:恒定电流第1题(2006年普通高等学校夏季招生考试理综天津卷(新课程))题目19.如图所示的电路中,电池的电动势为E,内阻为r,电路中的电阻R1、R2和R3的阻值都相同。
在电键S处于闭合状态下,若将电键S1由位置1切换到位置2,则A.电压表的示数变大B.电池内部消耗的功率变大C.电阻R2两端的电压变大D.电池的效率变大答案 B解析:设电阻,当电键S1接1时,电路中总电阻为,当电键S1接2时,电路中总电阻为,总电阻变小,由,变小,变大,路端电压,电源的不变,则路端电压减小,即伏特表读数减小,选项A错误,电源内部消耗的功率,变大,增大,B选项正确,当电键S1接1时,两端电压,当电键S1接2时,两端电压,两端电压变小,C选项错误,电池的效率,则当电键S1由接1改为接2时,总电阻变小,电池的效率减小,D选项错误,所以B选项正确。
第2题(2006年普通高等学校夏季招生考试物理上海卷)题目11.在如图所示电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列比值正确的是(A)U1/I不变,ΔU1/ΔI不变.(B)U2/I变大,ΔU2/ΔI变大.(C)U2/I变大,ΔU2/ΔI不变.(D)U3/I变大,ΔU3/ΔI不变.答案 ACD第3题(2005年普通高等学校夏季招生考试大综辽宁卷(新课程))题目32.图3中B为电源,R1、R2为电阻,K为电键。
现用多用电表测量流过电阻R2的电流。
将多用电表的选择开关调至直流电流挡(内阻很小)以后,正确的接法是A.保持K闭合,将红表笔接在a处,黑表笔接在b处B.保持K闭合,将红表笔接在b处,黑表笔接在a处C.将K断开,红表笔接在a处,黑表笔接在b处D.将K断开,红表笔接在b处,黑表笔接在a处答案 C解析:电流表应串联在电路中,将K断开,多用电表的两个表笔,接入电路时应遵循“红正黑负”的原则,所以红表笔接在a 处,黑表笔接在b处,所以C选项正确。
10年高考全国1卷物理试题分类解析(2010-2019)专题10 磁场(原卷版)
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10年高考(2010-2019)全国1卷物理试题分类解析专题10 磁场一、选择题1.(2011年)14.为了解释地球的磁性,19世纪安培假设:地球的磁场是由绕过地心的环形电流I引起的。
在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是2.(2013年)18.如图,是半径为R的圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面),磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,一电荷量为q(q>0)。
质量为m的粒子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域,射入点与ab的距离为,已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°,则粒子的速率为(不计重力)A. B.C. D.3(2014年)15.关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是()A.安培力的方向可以不垂直于直导线B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D.将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半4.(2014年)16.如图,MN为铝质薄平板,铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出)。
一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出,从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O。
已知粒子穿越铝板时,其动能损失一半,速度方向和电荷量不变。
不计重力。
铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为()A.2B.2C.12D.25.(2015年)14.两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。
一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力),从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后,粒子的A.轨道半径减小,角速度增大B.轨道半径减小,角速度减小C.轨道半径增大,角速度增大D.轨道半径增大,角速度减小6.(2012年)18.电磁轨道炮工作原理如图所示。
待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触。
电流I从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回。
轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I成正比。
2010年高考物理真题电场、磁场汇编资料
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2010年高考真题电场、磁场汇编(全国卷1)16.关于静电场,下列结论普遍成立的是 A .电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关 B .电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低C .将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功为零D .在正电荷或负电荷产生的静电场中,场强方向都指向电势降低最快的方向 【答案】C【解析】在正电荷的电场中,离正电荷近,电场强度大,电势高,离正电荷远,电场强度小,电势低;而在负电荷的电场中,离正电荷近,电场强度大,电势低,离负电荷远,电场强度小,电势高,A 错误。
电势差的大小决定于两点间距和电场强度,B 错误;沿电场方向电势降低,而且速度最快,C 正确;场强为零,电势不一定为零,如从带正电荷的导体球上将正电荷移动到另一带负电荷的导体球上,电场力做正功。
【命题意图与考点定位】考查静电场中电场强度和电势的特点,应该根据所学知识举例逐个排除。
(全国卷2)17. 在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为410V/m.已知一半径为1mm 的雨滴在此电场中不会下落,取重力加速度大小为10m/2s ,水的密度为310kg/3m 。
这雨滴携带的电荷量的最小值约为A .2⨯910-C B. 4⨯910-C C. 6⨯910-C D. 8⨯910-C【答案】B 【解析】带电雨滴在电场力和重力最用下保持静止,根据平衡条件电场力和重力必然等大反向mg=Eq ,则339944410 3.14103341010r mgq C EEρπ--⨯⨯⨯====⨯。
【命题意图与考点定位】电场力与平衡条件的结合。
(新课标卷)17.静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器.某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图中直线ab 为该收尘板的横截面.工作时收尘板带正电,其左侧的电场线分布如图所示;粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板运动,最后落在收尘板上.若用粗黑曲线表示原来静止于P 点的带电粉尘颗粒的运动轨迹,下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)答案:A解析:粉尘受力方向应该是电场线的切线方向,从静止开始运动时,只能是A 图那样,不可能出现BCD 图的情况。
2010年高考物理试题分析一

,粒子做圆周运动的轨道半径为 R,由牛顿第二定律和洛伦磁力公式,得 mv
② 当 a / 2 <R< a 时,在磁场中运动时间最长的粒子,其轨迹是圆心为 qB
C 的圆
弧,圆弧与磁场的边界相切, 如图所示, 设该粒子在磁场中运动的时间为 t,依题意, t T / 4 时,得 OCA ③ 2
设最后离开磁场的粒子的发射方向与 y 轴正方向的夹角为 α,由几何关系可得 R sin
R sin a R cos
⑤
又 sin2 cos2 1
⑥
a R④
2
由 ④⑤⑥ 式得 R (2
6 )a
⑦
2
6 aqB
由 ②⑦ 式得 (2
)
⑧
2m
66
由 ④⑦ 式得 sin
⑨
10
5.(2010 年上海高考物理 13 题) 如图,长为 2l 的直导线拆成边长相等,夹角为
60o 的 V 形,并置于与其所在平面相垂
q B0 qE0
①
2 (物理 )
式中 v 是离子运动的速度, E0 是平衡金属板之间的匀强电场的强度,有
E0
②
d
由①② 式得
V ③
B0d
在正三角形磁场区域,离子甲做匀速圆周运动。设离子甲为
v2 qvB m
r
m,由洛伦玆力公式和牛顿第二定律有 ④
式中, r 是离子甲做圆周运动的半径、离子甲在磁场中的运动轨迹为半圆,圆心为
B ,方向垂直于纸面朝里。假设一系列电荷量为 q 的正离子沿平
行于金属板面,垂直于磁场的方向射入金属板之间,沿同一方向射出金属板之间的区域,并经
EF 边中点 H 射入磁场
区域。不计重力
E
H
10年高考物理真题2010--2019年(新课标Ⅰ)

2010年全国高考物理试卷(新课标)一、选择题(共8小题,每小题6分,满分48分)1.(6分)在电磁学发展过程中,许多科学家做出了贡献.下列说法正确的是()A.奥斯特发现了电流磁效应;法拉第发现电磁感应现象B.麦克斯韦预言了电磁波;楞次用实验证实了电磁波的存在C.库仑发现了点电荷的相互作用规律:密立根通过油滴实验测定元电荷的数值D.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律:洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律2.(6分)一根轻质弹簧一端固定,用大小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l1;改用大小为F2的力拉弹簧,平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为()A.B.C.D.3.(6分)如图所示,在外力作用下某质点运动的υ﹣t图象为正弦曲线。
从图中可以判断()A.在0~t1时间内,外力做正功B.在0~t1时间内,外力的功率逐渐增大C.在t2时刻,外力的功率最大D.在t1~t2时间内,外力做的总功为零4.(6分)静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器.某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图中直线ab为该收尘板的横截面.工作时收尘板带正电,其左侧的电场线分布如图所示;粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板运动,最后落在收尘板上.若用粗黑曲线表示原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹,下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)()A.B.C.D.5.(6分)如图所示,一物块置于水平地面上.当用与水平方向成60°的力F1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°的力F2推物块时,物块仍做匀速直线运动.若F1和F2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为()A.﹣1B.2﹣C.﹣D.1﹣6.(6分)电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中U为路端电压,I为干路电流,a、b为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb.由图可知ηa、ηb的值分别为()A.、B.、C.、D.、7.(6分)太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道.下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图象.图中坐标系的横轴是lg(),纵轴是lg();这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径,T O和R0分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径.下列4幅图中正确的是()A.B.C.D.8.(6分)如图所示,两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置,相对的端面之间有一缝隙,铁芯上绕导线并与电源连接,在缝隙中形成一匀强磁场。
2010年全国高考物理试卷(新课标一)及答案
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2010年全国高考物理试卷(新课标Ⅰ)一、选择题(共8小题,每小题6分,满分48分)1.(6分)在电磁学发展过程中,许多科学家做出了贡献.下列说法正确的是()A.奥斯特发现了电流磁效应;法拉第发现了电磁感应现象B.麦克斯韦预言了电磁波;楞次用实验证实了电磁波的存在C.库仑发现了点电荷的相互作用规律:密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值D.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律:洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律2.(6分)一根轻质弹簧一端固定,用大小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l1;改用大小为F2的力拉弹簧,平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为()A.B.C.D.3.(6分)如图所示,在外力作用下某质点运动的υ﹣t图象为正弦曲线.从图中可以判断()A.在0~t1时间内,外力做正功B.在0~t1时间内,外力的功率逐渐增大C.在t2时刻,外力的功率最大D.在t1~t3时间内,外力做的总功为零4.(6分)静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器.某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图中直线ab为该收尘板的横截面.工作时收尘板带正电,其左侧的电场线分布如图所示;粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板运动,最后落在收尘板上.若用粗黑曲线表示原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹,下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)()A.B.C.D.5.(6分)如图所示,一物块置于水平地面上.当用与水平方向成60°的力F1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°的力F2推物块时,物块仍做匀速直线运动.若F1和F2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为()A.﹣1 B.2﹣C.﹣D.1﹣6.(6分)电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中u为路端电压,I为干路电流,a、b为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb.由图可知ηa、ηb的值分别为()A.、B.、C.、D.、7.(6分)太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道.下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图象.图中坐标系的横轴是lg(),纵轴是lg();这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径,T O和R0分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径.下列4幅图中正确的是()A. B. C.D.8.(6分)如图所示,两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置,相对的端面之间有一缝隙,铁芯上绕导线并与电源连接,在缝隙中形成一匀强磁场.一铜质细直棒ab水平置于缝隙中,且与圆柱轴线等高、垂直.让铜棒从静止开始自由下落,铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为E1,下落距离为0.8R时电动势大小为E2.忽略涡流损耗和边缘效应.关于E1、E2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性,下列判断正确的是()A.E1>E2,a端为正B.E1>E2,b端为正C.E1<E2,a端为正D.E1<E2,b端为正二、解答题(共7小题,满分92分)9.(4分)图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平.回答下列问题:(1)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有.(填入正确选项前的字母)A.米尺B.秒表C.0~12V的直流电源D.0~12V的交流电源(2)实验中误差产生的原因有.(写出两个原因)10.(11分)用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻R T,在给定温度范围内,其阻值随温度的变化是非线性的.某同学将R T和两个适当的固定电阻R1、R2连成图1虚线框内所示的电路,以使该电路的等效电阻R L的阻值随R T所处环境温度的变化近似为线性的,且具有合适的阻值范围.为了验证这个设计,他采用伏安法测量在不同温度下R L的阻值,测量电路如图1所示,图中的电压表内阻很大.R L的测量结果如表所示.t(℃)30.040.50.60.70.80.90.R L(Ω)54.351.47.544.341.37.934.7回答下列问题:(1)根据图1所示的电路,在图2所示的实物图上连线.(2)为了检验R L与t之间近似为线性关系,在坐标纸上作R L﹣t关系图线(3)在某一温度下,电路中的电流表、电压表的示数如图所示.电流表的读数为,电压表的读数为.此时等效电阻R L的阻值为:热敏电阻所处环境的温度约为.11.(14分)短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100m和200m短跑项目的新世界纪录,他的成绩分别是9.69s和l9.30s.假定他在100m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15s,起跑后做匀加速运动,达到最大速率后做匀速运动.200m比赛时,反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与l00m比赛时相同,但由于弯道和体力等因素的影响,以后的平均速率只有跑l00m时最大速率的96%.求:(1)加速所用时间和达到的最大速率.(2)起跑后做匀加速运动的加速度.(结果保留两位小数)12.(18分)如图所示,在0≤x≤a、o≤y≤范围内有垂直手xy平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B.坐标原点0处有一个粒子源,在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子,它们的速度大小相同,速度方向均在xy 平面内,与y轴正方向的夹角分布在0~900范围内.己知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于a/2到a之间,从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一.求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的(1)速度的大小:(2)速度方向与y轴正方向夹角的正弦.13.(15分)(1)关于晶体和非晶体,下列说法正确的是(填入正确选项前的字母)A.金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体B.晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的C.单晶体和多晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点D.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的,非晶体是各向同性的(2)如图所示,一开口气缸内盛有密度为ρ的某种液体;一长为l的粗细均匀的小瓶底朝上漂浮在液体中,平衡时小瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为.现用活塞将气缸封闭(图中未画出),使活塞缓慢向下运动,各部分气体的温度均保持不变.当小瓶的底部恰好与液面相平时,进入小瓶中的液柱长度为,求此时气缸内气体的压强.大气压强为ρ0,重力加速度为g.14.(15分)(1)如图,一个三棱镜的截面为等腰直角△ABC,∠A为直角.此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边,进入棱镜后直接射到AC边上,并刚好能发生全反射.该棱镜材料的折射率为.(填入正确选项前的字母)A. B. C. D.(2)波源S1和S2振动方向相同,频率均为4Hz,分别置于均匀介质中x轴上的O、A两点处,OA=2m,如图所示.两波源产生的简谐横波沿x轴相向传播,波速为4m/s.己知两波源振动的初始相位相同.求:(i)简谐横波的波长:(ii)OA间合振动振幅最小的点的位置.15.(15分)(1)用频率为v0的光照射大量处于基态的氢原子,在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为v1、v2、v3的三条谱线,且v3>v2>v1,则.(填入正确选项前的字母)A.v0<v1 B.v3=v2+v1 C.v0=v1+v2+v3 D.(2)如图所示,光滑的水平地面上有一木板,其左端放有一重物,右方有一竖直的墙.重物质量为木板质量的2倍,重物与木板间的动摩擦因数为μ.使木板与重物以共同的速度v0向右运动,某时刻木板与墙发生弹性碰撞,碰撞时间极短.求木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间.设木板足够长,重物始终在木板上.重力加速度为g.2010年全国高考物理试卷(新课标Ⅰ)参考答案与试题解析一、选择题(共8小题,每小题6分,满分48分)1.(6分)(2010•湖南)在电磁学发展过程中,许多科学家做出了贡献.下列说法正确的是()A.奥斯特发现了电流磁效应;法拉第发现了电磁感应现象B.麦克斯韦预言了电磁波;楞次用实验证实了电磁波的存在C.库仑发现了点电荷的相互作用规律:密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值D.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律:洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律【分析】本题考查电磁学中的相关物理学史,应掌握在电磁学发展中作出突出贡献的科学家的名字及主要发现.【解答】解:A、奥斯特发现了电流磁效应,法拉第发现了电磁感应现象,故A 正确;B、麦克斯韦预言了电磁波,赫兹用实验证实了电磁波的存在;楞次是发现了电磁感应中的感应电流的方向,故B错误;C、库仑发现了点电荷的相互作用规律,密立根测定了元电荷的数值,故C正确;D、洛仑兹发现磁场对运动电荷作用规律,安培发现了磁场对电流的作用规律,故D错误;故AC正确,BD错误;故选AC.2.(6分)(2010•湖南)一根轻质弹簧一端固定,用大小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l1;改用大小为F2的力拉弹簧,平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为()A.B.C.D.【分析】根据弹簧受F1F2两个力的作用时的弹簧的长度,分别由胡克定律列出方程联立求解即可.【解答】解:由胡克定律得F=kx,式中x为形变量,设弹簧原长为l0,则有F1=k(l0﹣l1),F2=k(l2﹣l0),联立方程组可以解得k=,所以C项正确.故选C.3.(6分)(2010•湖南)如图所示,在外力作用下某质点运动的υ﹣t图象为正弦曲线.从图中可以判断()A.在0~t1时间内,外力做正功B.在0~t1时间内,外力的功率逐渐增大C.在t2时刻,外力的功率最大D.在t1~t3时间内,外力做的总功为零【分析】由v﹣t图象可知物体的运动方向,由图象的斜率可知拉力的方向,则由功的公式可得出外力做功的情况,由P=Fv可求得功率的变化情况.【解答】解:A、在0~t1时间内,由图象可知,物体的速度沿正方向,加速度为正值且减小,故力与速度方向相同,故外力做正功;故A正确;B、图象斜率表示加速度,加速度对应合外力,合外力减小,速度增大;由图象可知0时刻速度为零,t1时刻速度最大但拉力为零,由P=Fv可知外力的功率在0时刻功率为零,t1时刻功率也为零,可知功率先增大后减小,B错误.C、t2时刻物体的速度为零,由P=Fv可知外力的功率为零,故C错误.D、在t1~t3时间内物体的动能变化为零,由动能定理可知外力做的总功为零,故D正确;故选AD.4.(6分)(2010•湖南)静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器.某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图中直线ab为该收尘板的横截面.工作时收尘板带正电,其左侧的电场线分布如图所示;粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板运动,最后落在收尘板上.若用粗黑曲线表示原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹,下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)()A.B.C.D.【分析】电场线的切线方向表示该点电场强度的方向,而负电荷受力的方向与电场强度方向相反;根据粒子受力的变化可得出其大致轨迹.【解答】解:粉尘受力方向为电场线方向,故P点受力沿切线方向,从静止开始运动时应沿P点的切线运动,但运动方向不可能沿电场线方向;故C、D错误;此后粒子受力偏向右,故粒子应从P点的切线方向向右下偏,但运动轨迹一定在P所在电场线的上方,故B错误,A正确;故选A.5.(6分)(2010•湖南)如图所示,一物块置于水平地面上.当用与水平方向成60°的力F1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°的力F2推物块时,物块仍做匀速直线运动.若F1和F2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为()A.﹣1 B.2﹣C.﹣D.1﹣【分析】在两种情况下分别对物体受力分析,根据共点力平衡条件,运用正交分解法列式求解,即可得出结论.【解答】解:对两种情况下的物体分别受力分析,如图将F1正交分解为F3和F4,F2正交分解为F5和F6,则有:F滑=F3mg=F4+F N;F滑′=F5mg+F6=F N′而F滑=μF NF滑′=μF N′则有F1cos60°=μ(mg﹣F1sin60°)①F2cos30°=μ(mg+F2sin30°)②又根据题意F1=F2 ③联立①②③解得:μ=2﹣故选B.6.(6分)(2010•湖南)电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中u 为路端电压,I为干路电流,a、b为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb.由图可知ηa、ηb的值分别为()A.、B.、C.、D.、【分析】电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.η===.所以电源的效率等于外电压与电动势之比.外电压和电动势可以从图象上读出.【解答】解:电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.η===.E为电源的总电压(即电动势),在U﹣I图象中,纵轴截距表示电动势,根据图象可知U a=、U b=,则ηa=,ηb=.所以A、B、C错误,D正确.故选D.7.(6分)(2010•湖南)太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道.下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图象.图中坐标系的横轴是lg(),纵轴是lg();这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径,T O和R0分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径.下列4幅图中正确的是()A. B. C.D.【分析】根据开普勒行星运动的第三定律,按照题目的要求列示整理即可得出结论.【解答】解:根据开普勒周期定律:T2=kR3,T02=kR03两式相除后取对数,得:,整理得:,所以B正确.故选B.8.(6分)(2010•湖南)如图所示,两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置,相对的端面之间有一缝隙,铁芯上绕导线并与电源连接,在缝隙中形成一匀强磁场.一铜质细直棒ab水平置于缝隙中,且与圆柱轴线等高、垂直.让铜棒从静止开始自由下落,铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为E1,下落距离为0.8R时电动势大小为E2.忽略涡流损耗和边缘效应.关于E1、E2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性,下列判断正确的是()A.E1>E2,a端为正B.E1>E2,b端为正C.E1<E2,a端为正D.E1<E2,b端为正【分析】根据题意分析知道由铜棒下落,切割磁感线产生感应电动势.由于下落距离不同,根据磁感线的分布求出铜棒切割磁感线时的有效长度.再根据E=BLv进行对比.最后根据右手定则判断出电流方向,根据电源内部电流方向特点找出电源的正负极.【解答】解:根据法拉第电磁感应定律:E=BLv,如下图,L1=2=2R,L2=2=2R,又根据v=,v1==2,v2==4,所以E1=4BR,E2=8BR=4BR,所以E1<E2.再根据右手定则判定电流方向从a到b,在电源内部电流时从电源负极流向正极,故D正确.二、解答题(共7小题,满分92分)9.(4分)(2010•湖南)图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平.回答下列问题:(1)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有AD.(填入正确选项前的字母)A.米尺B.秒表C.0~12V的直流电源D.0~12V的交流电源(2)实验中误差产生的原因有纸带与打点计时器之间有摩擦,用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差,.(写出两个原因)【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项.我们要从仪器的使用和长度的测量去考虑器材.【解答】解:(1)用A项米尺测量长度,用D项交流电源供打点计时器使用.(2)纸带与打点计时器之间有摩擦,用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差,计算势能变化时,选取始末两点距离过近,交流电频率不稳定.故答案为:(1)AD(2)纸带与打点计时器之间有摩擦,用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差,计算势能变化时,选取始末两点距离过近,交流电频率不稳定.10.(11分)(2010•湖南)用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻R T,在给定温度范围内,其阻值随温度的变化是非线性的.某同学将R T和两个适当的固定电阻R1、R2连成图1虚线框内所示的电路,以使该电路的等效电阻R L的阻值随R T所处环境温度的变化近似为线性的,且具有合适的阻值范围.为了验证这个设计,他采用伏安法测量在不同温度下R L的阻值,测量电路如图1所示,图中的电压表内阻很大.R L的测量结果如表所示.t(℃)30.040.50.60.70.80.90.R L(Ω)54.351.47.544.341.37.934.7回答下列问题:(1)根据图1所示的电路,在图2所示的实物图上连线.(2)为了检验R L与t之间近似为线性关系,在坐标纸上作R L﹣t关系图线(3)在某一温度下,电路中的电流表、电压表的示数如图所示.电流表的读数为115.0mA,电压表的读数为 5.00V.此时等效电阻R L的阻值为43.5Ω:热敏电阻所处环境的温度约为64.0℃.【分析】(1)根据原理图连接即可,注意电表的正负极不要和电源连反了.(2)用直线将在坐标上描述的点连接,直线尽量多穿过点.(3)从电表中读出电压和电流表示数,然后根据欧姆定律求出等效电阻阻值,结合图象可求出此时的温度.【解答】解:(1)根据电路图连接电路,电路图如下所示;(2)根据数据描出点,连接成直线,图象如下所示.(3)根据电表示数可知,电流大小为:mA,电压大小为:V由部分电路欧姆定律得:,对照图找出相应的温度为64.0℃.故答案为:115.0mA,5.00V,43.5Ω,64.0℃.11.(14分)(2010•湖南)短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100m和200m 短跑项目的新世界纪录,他的成绩分别是9.69s和l9.30s.假定他在100m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15s,起跑后做匀加速运动,达到最大速率后做匀速运动.200m比赛时,反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与l00m 比赛时相同,但由于弯道和体力等因素的影响,以后的平均速率只有跑l00m时最大速率的96%.求:(1)加速所用时间和达到的最大速率.(2)起跑后做匀加速运动的加速度.(结果保留两位小数)【分析】(1)由100m和200m比赛时的运动过程,列方程即可求得加速所用时间和达到的最大速率.(2)由匀加速运动的速度公式可以求得加速度的大小.【解答】解:(1)设加速所用时间t和达到的最大速率v,100m比赛时有,,200m比赛时有,联立解得:t=1.29s,v=11.24m/s(2)设起跑后做匀加速运动的加速度a,则v=at,解得:a=8.71m/s2答:(1)加速所用时间是1.29s,达到的最大速率是11.24m/s.(2)起跑后做匀加速运动的加速度是8.71m/s2.12.(18分)(2010•湖南)如图所示,在0≤x≤a、o≤y≤范围内有垂直手xy 平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B.坐标原点0处有一个粒子源,在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子,它们的速度大小相同,速度方向均在xy平面内,与y轴正方向的夹角分布在0~900范围内.己知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于a/2到a之间,从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一.求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的(1)速度的大小:(2)速度方向与y轴正方向夹角的正弦.【分析】(1)根据题意,粒子运动时间最长时,其回旋的角度最大,画出运动轨迹,根据几何关系列出方程求解出轨道半径,再根据洛伦兹力提供向心力得出速度大小;(2)最后离开磁场的粒子,其运动时间最长,即为第一问中轨迹,故可以根据几何关系列出方程求解出其速度方向与y轴正方向夹角的正弦.【解答】解:设粒子的发射速度为v,粒子做圆周运动的轨道半径为R,根据洛伦兹力提供向心力,得:解得当<R<a时,在磁场中运动的时间最长的粒子,其轨迹是圆心为C的圆弧,圆弧与磁场的边界相切,如图所示,设该粒子在磁场中运动的时间为t,依题意,t=,回旋角度为∠OCA=设最后离开磁场的粒子的发射方向与y轴正方向的夹角为α,由几何关系得:,且sin2α+cos2α=1解得:故最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的速度大小为;(2)由第一问可知,最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的速度方向与y轴正方向夹角的正弦为.13.(15分)(2010•新课标Ⅰ)(1)关于晶体和非晶体,下列说法正确的是BC (填入正确选项前的字母)A.金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体B.晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的C.单晶体和多晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点D.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的,非晶体是各向同性的(2)如图所示,一开口气缸内盛有密度为ρ的某种液体;一长为l的粗细均匀的小瓶底朝上漂浮在液体中,平衡时小瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为.现用活塞将气缸封闭(图中未画出),使活塞缓慢向下运动,各部分气体的温度均保持不变.当小瓶的底部恰好与液面相平时,进入小瓶中的液柱长度为,求此时气缸内气体的压强.大气压强为ρ0,重力加速度为g.【分析】(1)晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,单晶体的物理性质是各向异性的,而多晶体和非晶体是各向同性的,晶体的分子排列是有规则的,而非晶体的分子排列是无规则的.(2)要求气缸内气体的压强p3,根据需求瓶内气体的压强p2,就必需以瓶内气体为研究对象,根据玻意耳定律P1V1=P2V2,需求P1,V1,V2,而根据题意P1,V1,V2不难求出.【解答】解:(1)A、金刚石、食盐、水晶是晶体,而玻璃是非晶体,故A错误.B、晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的,而非晶体的分子(或原子、离子)排列是无规则的,故B正确.C、单晶体和多晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,故C正确.D、单晶体的物理性质是各向异性的,而多晶体和非晶体是各向同性的.故D错误.故选BC.(2)设当小瓶内气体的长度为时,封闭气体的压强为p1;当小瓶的底部恰好与液面相平时,瓶内气体的压强为p2,气缸内气体的压强为p3.依题意P1=P0+ρgh…①由玻意耳定律…②式中S为小瓶的横截面积.联立①②两式,得…③又有…④联立③④式,得…⑤故答案为(1)BC;(2)此时气缸内气体的压强.14.(15分)(2010•湖南)(1)如图,一个三棱镜的截面为等腰直角△ABC,∠A 为直角.此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边,进入棱镜后直接射到AC边上,并刚好能发生全反射.该棱镜材料的折射率为A.(填入正确选项前的字母)A. B. C. D.(2)波源S1和S2振动方向相同,频率均为4Hz,分别置于均匀介质中x轴上的O、A两点处,OA=2m,如图所示.两波源产生的简谐横波沿x轴相向传播,波速为4m/s.己知两波源振动的初始相位相同.求:(i)简谐横波的波长:(ii)OA间合振动振幅最小的点的位置.【分析】(1)由题意可知各角的大小,则由折射定律及全反射可得出角与折射率的关系,联立可求得折射率;(2)已知频率及波速,则由波速公式可求得波长;要使振动振幅最小,则该点到两波源的波程差应为半波长的奇数倍,设距O点为x,则可得出波程差的表达式,联立可解得位置.【解答】解:如图所示,根据折射率定义有,sin∠1=nsin∠2,nsin∠3=1,已知∠1=45°∠2+∠3=90°,联立解得:n=故选A;(2)(i)设波长为λ,频率为ν,则v=λν,代入已知数据得:λ=1m;(ii)以O为坐标原点,设P为OA间任一点,其坐标为x,则两波源到P点的波程差△l=x﹣(2﹣x),0≤x≤2.其中x、△l以m为单位.合振动振幅最小的点的位置满足,k为整数则可解得:x=0.25m.0.75m,1.25m,1.75m.故最小点的位置可以为0.25m,0.75m,1.25m,1.75m.15.(15分)(2010•湖南)(1)用频率为v0的光照射大量处于基态的氢原子,在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为v1、v2、v3的三条谱线,且v3>v2>v1,则B.(填入正确选项前的字母)A.v0<v1 B.v3=v2+v1 C.v0=v1+v2+v3 D.。
高考全国1卷物理试题分类解析(解析版)--电磁感应
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高考全国1卷物理试题分类解析(解析版)专题11 电磁感应一、选择题(2020年第8题)8.如图,U 形光滑金属框abcd 置于水平绝缘平台上,ab 和dc 边平行,和bc 边垂直。
ab 、dc 足够长,整个金属框电阻可忽略。
一根具有一定电阻的导体棒MN 置于金属框上,用水平恒力F 向右拉动金属框,运动过程中,装置始终处于竖直向下的匀强磁场中,MN 与金属框保持良好接触,且与bc 边保持平行。
经过一段时间后( )A. 金属框的速度大小趋于恒定值B. 金属框的加速度大小趋于恒定值C. 导体棒所受安培力的大小趋于恒定值D. 导体棒到金属框bc 边的距离趋于恒定值 【答案】BC 【解析】由bc 边切割磁感线产生电动势,形成电流,使得导体棒MN 受到向右的安培力,做加速运动,bc 边受到向左的安培力,向右做加速运动。
当MN 运动时,金属框的bc 边和导体棒MN 一起切割磁感线,设导体棒MN 和金属框的速度分别为1v 、2v ,则电路中的电动势21()E BL v v =- 电流中的电流21()BL v v E I R R-== 金属框和导体棒MN 受到的安培力2221()=B L v v F R-安框,与运动方向相反2221()=MN B L v v F R-安,与运动方向相同 设导体棒MN 和金属框的质量分别为1m 、2m ,则对导体棒MN 222111()B L v v m a R-=对金属框222122()B L v v F m a R--=初始速度均为零,则a 1从零开始逐渐增加,a 2从2Fm 开始逐渐减小。
当a 1=a 2时,相对速度 )(2122112m m L B FRm v v +=-大小恒定。
整个运动过程用速度时间图象描述如下。
综上可得,金属框的加速度趋于恒定值,安培力也趋于恒定值,BC 选项正确; 金属框的速度会一直增大,导体棒到金属框bc 边的距离也会一直增大,AD 选项错误。
故选BC 。
2010-2019年高考物理真题分专题训练 专题12 磁场(教师版含解析)
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十年高考真题分类汇编(2010-2019) 物理专题12磁场选择题:1.(2019•海南卷•T2)如图,一段半圆形粗铜线固定在绝缘水平桌面(纸面)上,铜线所在空间有一匀强磁场,磁场方向竖直向下。
当铜线通有顺时针方向电流时,铜线所受安培力的方向A.向前B.向后C.向左D.向右【答案】A【解析】半圆形导线所受的安培力等效于直径长的直导线所受的安培力,由左手定则可知,铜线所受安培力的方向向前,故选A.2.(2019•海南卷•T9)如图,虚线MN的右侧有方向垂直于纸面向里的匀强磁场,两电荷量相同的粒子P、Q从磁场边界的M点先后射入磁场,在纸面内运动。
射入磁场时,P的速度v P垂直于磁场边界,Q的速度v Q与磁场边界的夹角为45°。
已知两粒子均从N点射出磁场,且在磁场中运动的时间相同,则( )A.P和Q的质量之比为1:2B.P和Q2C.P和Q2D.P和Q速度大小之比为2:1【答案】AC【解析】AB、由题意可知,P、Q两粒子的运动轨迹分别为半圆、四分之一圆,再根据m tqB=解得:m P :m Q =1:2,故A 正确,B 错误;CD 、结合几何关系可知,R P :R Q =1:2,由公式2v qvB m R=,解得:v P :v Q =2:1,故C 正确,D 错误。
故选:AC 。
3.(2019•天津卷•T4)笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。
当显示屏开启时磁体远离霍尔元件,电脑正常工作:当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件,屏幕熄灭,电脑进入休眠状态。
如图所示,一块宽为a 、长为c 的矩形半导体霍尔元件,元件内的导电粒子是电荷量为e 的自由电子,通入方向向右的电流时,电子的定向移动速度为v 。
当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中,于是元件的前、后表面间出现电压U ,以此控制屏幕的熄灭。
则元件的( )A. 前表面的电势比后表面的低B. 前、后表面间的电压U 与v 无关C. 前、后表面间的电压U 与c 成正比D. 自由电子受到的洛伦兹力大小为eUa【答案】D 【解析】【详解】由图知电流从左向右流动,因此电子的运动方向为从右向左,根据左手定则可知电子偏转到后面表,因此前表面的电势比后表面的高,故A 错误,电子在运动过程中洛伦兹力和电场力平衡,有=,=U F evB F eE ea =洛电,故=U F e a 洛,故D 正确,由UevB e a=则电压U avB =,故前后表面的电压与速度有关,与a 成正比,故BC 错误。
10年高考全国1卷物理试题分类解析(2010-2019)专题08 电场(解析版)
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10年高考(2010-2019)全国1卷物理试题分类解析第8章电场一、选择题1.(2010年)17.静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。
某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图中直线ab为该收尘板的横截面。
工作时收尘板带正电,其左侧的电场线分布如图所示;粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板运动,最后落在收尘板上。
若用粗黑曲线表示原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹,下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)【答案】A【解析】粉尘的受力方向应该沿P点所在的电场线的切线方向,所以,从静止开始运动,应沿P点所在的电场线的切线方向,所以只有A正确。
本题考查电场和运动综合知识。
2.(2012年)20.一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的。
关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)【解析】带点质点在电场力作用下做曲线运动,电场力方向沿电场强度的反方向,又要指向指向曲线的凹测(相当于圆的圆心),又由于速率递减,合力方向与速度方向(轨道切线)的夹角要大于90o。
只有D选项所示符合条件。
选项D对。
【答案】D。
3.(2013年)15.如图,一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处有一电荷量为q (q>0)的固定点电荷。
已知b点处的场强为零,则d点处场强的大小为(k为静电力常量)A.B.C.D.【解析】由于b点场强为零,因此,圆盘在b点的场强方向向左,圆盘带正电,其场强大小等于点电荷q在b点的场强。
由对称性可知,圆盘在d点的场强大小为,方向向右,而点电荷q在d点的场强大小为,方向向右。
因此,d点的场强为。
选项ACD错误B正确。
【答案】B【点评】本题考查点电荷电场场强公式、电场强度的叠加。
较容易。
4.(2013年)16.一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d,极板分别与电池两极相连,上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。
10年高考全国1卷物理试题分类解析(2010-2019)专题11 电磁感应(解析版)
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10年(2010-2019)高考全国1卷物理试题分类解析专题11 电磁感应一、选择题1.(2010年)14.在电磁学发展过程中,许多科学家做出了贡献。
下列说法正确的是A .奥斯特发现了电流磁效应;法拉第发现了电磁感应现象B .麦克斯韦预言了电磁波;楞次用实验证实了电磁波的存在C .库仑发现了点电荷的相互作用规律:密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值D .安培发现了磁场对运动电荷的作用规律:洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律【解析】A 、C 正确。
B 中,应是:赫兹用实验证实了电磁波的存在,C 应是:洛仑兹发现了磁场对运动电荷的作用规律,安培发现了磁场对电流的作用规律,所以B 、D 错误。
【答案】AC本题考查物理学史知识。
2.(2010年)21.如图所示,两个端面半径同为R 的圆柱形铁芯同轴水平放置,相对的端面之间有一缝隙,铁芯上绕导线并与电源连接,在缝隙中形成一匀强磁场。
一铜质细直棒ab 水平置于缝隙中,且与圆柱轴线等高、垂直。
让铜棒从静止开始自由下落,铜棒下落距离为0.2R 时铜棒中电动势大小为E 1,下落距离为0.8R 时电动势大小为E 2。
忽略涡流损耗和边缘效应。
关于1E 、2E 的大小和铜棒离开磁场前两端的极性,下列判断正确的是A .1E >2E ,a 端为正B .1E >2E ,b 端为正C .1E <2E ,a 端为正D .1E <2E ,b 端为正【解析】根据法拉第电磁感应定律:v BL E =,如下图,R R R L 96.0)2.0(221=-=,R R R L 36.0)8.0(222=-=,又根据gh v 2=,R R g v 4.02.021=⋅=,R R g v 6.18.022=⋅=,所以BR R R R 384.0B 4.096.0E 1=⨯=,BR R R R 576.0B 6.136.0E 2=⨯=,所以<1E 2E 。
再根据右手定则判断感应电动势的方向为从a 向b ,因ab 是电源内部,所以b 端为正,本题选D 。
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10年高考(2010-2019)全国1卷物理试题分类解析专题10 磁场一、选择题1.(2011年)14.为了解释地球的磁性,19世纪安培假设:地球的磁场是由绕过地心的环形电流I引起的。
在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是【解析】本题主要考查地磁场及安培定则。
地磁的N极在地理南极附近,地磁的S极在地理北极附近。
地球自转形成的环形电流在垂直于地轴的平面,此电流形成的地磁N极在地理南极附近,因此用右手握住环形电流时,拇指应指向地理南极。
因此,选项B正确。
【答案】B。
2.(2013年)18.如图,是半径为R的圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面),磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,一电荷量为q(q>0)。
质量为m的粒子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域,射入点与ab的距离为,已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°,则粒子的速率为(不计重力)A. B.C .D .【解析】本题考查洛伦兹力、牛顿第二定律和几何关系。
较容易。
画出粒子在磁场中的运动轨迹,由几何关系可知,粒子在磁场中偏转运动的圆弧轨迹的圆心角为60o ,则圆弧半径为。
对粒子在磁场中的运动有。
解得:。
选项ACD 错误B 正确。
【答案】B【点评】注意粒子速度偏向角与轨迹圆弧所对圆心角的关系。
3(2014年)15.关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是 ( ) A .安培力的方向可以不垂直于直导线B .安培力的方向总是垂直于磁场的方向C .安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D .将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半【解析】根据左手定则,A 错误,B 正确;根据安培力的大小公式αsin BIL F =,C 错误;将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的22(如下图)【答案】15. ( B )4.(2014年)16.如图,MN 为铝质薄平板,铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出)。
一带电粒子从紧贴铝板上表面的P 点垂直于铝板向上射出,从Q 点穿越铝板后到达PQ 的中点O 。
已知粒子穿越铝板时,其动能损失一半,速度方向和电荷量不变。
不计重力。
铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为 ( )A .2B .2C .1D .22 【解析】根据动能公式221mv E k =,粒子穿越铝板时,其动能损失一半,则速度变为原来的22。
根据题意,MN 上方,带电粒子圆周的运动半径1qB mv R =,MN 下方,2222qB vm R⋅=,解得2221=B B【答案】16. ( D )5.(2015年)14.两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。
一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力),从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后,粒子的 A .轨道半径减小,角速度增大 B .轨道半径减小,角速度减小 C .轨道半径增大,角速度增大 D .轨道半径增大,角速度减小【解析】根据r mv Bqv 2=,得qB mv r =,因速度v 不变,而B 减小,所以轨道半径r 增大;根据rv=ω,因速度v 不变,而轨道半径r 增大,所以角速度ω减小。
【答案】14.D6.(2012年)18.电磁轨道炮工作原理如图所示。
待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触。
电流I 从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回。
轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面的磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I 成正比。
通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。
现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,理论上可采用的方法是A.只将轨道长度L变为原来的2倍B.只将电流I增加至原来的2倍C.只将弹体质量减至原来的一半D.将弹体质量减至原来的一半,轨道长度L变为原来的2倍,其它量不变【解析】本题主要考查安培力及匀加速直线运动。
设导轨间距为d,电流为I,则B=kI。
故安培力为:;弹体的加速度为:;弹体做匀减速直线运动,出射速度为:。
解得:。
由此式可知,只将电流变为原来2倍,或者将弹体质量减为原来的一半,同时将导轨长度增为原来的2倍,可使出射速度变为原来的2倍。
【答案】BD。
6.(2016年)15.现代质谱仪可用来分析比质子重很多的离子,其示意图如图所示,其中加速电压恒定。
质子在入口处从静止开始被加速电场加速,经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。
若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速,为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场,需将磁感应强度增加到原来的12倍。
此离子和质子的质量比约为A.11B.12C.121D.144【解析】带电粒子的电场中的加速221mv qU =,带电粒子在磁场中的圆周运动的半径qB mv r =,代入得qmUB r 21=,其它物理量不变,则m 与B 2成正比,所以此离子和质子的质量比约为144.【答案】D【点评】本题考查带电粒子的电场中的加速和在磁场中的圆周运动的半径求法,难度:容易7.(2017年)16.如图,空间某区域存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上(与纸面平行),磁场方向垂直于纸面向里 ,三个带正电的微粒a ,b ,c 电荷量相等,质量分别为m a ,m b ,m c ,已知在该区域内,a 在纸面内做匀速圆周运动,b 在纸面内向右做匀速直线运动,c 在纸面内向左做匀速直线运动。
下列选项正确的是A .a b c m m m >>B .b a c m m m >>C .a c bm m m >>D .c b am m m >>【解析】根据受力情况和方向分析,有Eq g m a =,Bqv Eq g m b +=,Bqv Eq g m c -= 【答案】B8.(2017年)18.扫描对到显微镜(STM )可用来探测样品表面原子尺寸上的形貌,为了有效隔离外界震动对STM 的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小震动,如图所示,无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下以及左右震动的衰减最有效的方案是【解析】对于A ,无论紫铜薄板上下还是左右震动都引起磁通量的变化从而产生感应电流而有衰减。
所以阻尼最大的是A 。
【答案】A9.(2017年)19.如图,三根相互平行的固定长直导线1L 、2L 和3L 两两等距,均通有电流I ,1L 中电流方向与2L 中的相同,与3L 中的相反,下列说法正确的是A .1L 所受磁场作用力的方向与2L 、3L 所在平面垂直B .3L 所受磁场作用力的方向与1L 、2L 所在平面垂直C .1L 、2L 和3L 单位长度所受的磁场作用力大小之比为3D .1L 、2L 和3L 33【解析】根据安培定则判断磁场方向,再根据左手定则判断受力方向,知A 错误,B 正确 根据两个力的加角判断合力大小,知C 正确,D 错误 【答案】BC10.(2018年全国2卷)20.如图,纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L 1、L 2,L 1中的电流方向向左,L 2中的电流方向向上;L 1的正上方有a 、b 两点,它们相对于L 2对称。
整个系统处于匀强外磁场中,外磁场的磁感应强度大小为B 0,方向垂直于纸面向外。
已知a 、b 两点的磁感应强度大小分别为013B 和012B ,方向也垂直于纸面向外。
则A .流经L 1的电流在b 点产生的磁感应强度大小为0712B B .流经L 1的电流在a 点产生的磁感应强度大小为0112BC .流经L 2的电流在b 点产生的磁感应强度大小为0112BD .流经L 2的电流在a 点产生的磁感应强度大小为0712B【解析】设流经L 1的电流在a 点产生的磁感应强度大小为a B 1,流经L 2电流在a 点产生的磁感应强度大小为a B 2,已知a 点的磁感应强度大小为013B ,根据磁感应强度的叠加原理,考虑磁感应强度的方向,有021031B B B B a a =-- 同理,b 点的磁感应强度大小为012B ,有021021B B B B b b =+-因为111B B B b a ==(因距离相等),222B B B b a ==,解得01127B B =,02121B B = 【答案】20.AC11. 2019全国1卷17.如图,等边三角形线框LMN 由三根相同的导体棒连接而成,固定于匀强磁场中,线框平面与磁感应强度方向垂直,线框顶点M 、N 与直流电源两端相接,已如导体棒MN 受到的安培力大小为F ,则线框LMN 受到的安培力的大小为A .2FB .1.5FC .0.5FD .0 【答案】17.B【解析】设导体棒MN 的电流为I ,则MLN 的电流为2I ,根据BIL F =,所以ML 和LN 受安培力为2F,根据力的合成,线框LMN 受到的安培力的大小为F +F F 5.130sin 220=⨯二、计算题1.(2010年)25.(18分)如图所示,在0≤x≤a 、o≤y≤2a范围内有垂直于xy 平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B 。
坐标原点0处有一个粒子源,在某时刻发射大量质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子,它们的速度大小相同,速度方向均在xy 平面内,与y 轴正方向的夹角分布在0~090范围内。
己知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于a /2到a 之间,从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一。
求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的(1)速度的大小:(2)速度方向与y 轴正方向夹角的正弦。
【答案与解析】设粒子的发射速度为v ,粒子做圆周运动的轨道半径为R ,根据洛伦兹力提供向心力,有R v m vB 2q =,得qBmvR =。
当a R a<<2时,在磁场中运动时间最长的粒子,其轨迹是圆心为C 的圆弧,圆弧与磁场的边界相切,如图所示。
设该粒子在磁场中运动的时间为t ,依题意,4T t =,则2π=∠OCA 。
设最后离开磁场的粒子的发射方向与y 轴正方向的夹角为α,由几何关系可得:2asin R -=R α ① a R R =+ααcos sin ②由①得)sin 1(2α-=aR ③③代入②并将αα2sin 1cos -=代入得03sin 12sin 102=+-αα解得1066sin -=α,代入③得a R )262(-=,从而得=v mqBa )262(-。
为什么当a R a<<2时,在磁场中运动时间最长的粒子,其轨迹是圆心为C 的圆弧,圆弧与磁场的边界相切呢?可用“滚动圆”的方法试探。
本题解题关键是作图。
本题考查带电粒子在磁场中的运动知识和作图能力及用数学工具处理物理问题的能力。