2018高考冲刺物理模拟试题及答案10套模拟试题五
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2018高考冲刺物理模拟试题及答案10套
模拟试题五
66. 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理思想与研究方法,如理想实验法,控制变量法,极限思想法,建立物理模型法,类比法和科学假说法等等,以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是
A. 根据速度定义式
x
v
t
∆
=
∆
,当t∆非常非常小时,就可以用
x
t
∆
∆
表示物体在t时刻的瞬时速度,这是应用了极限思
想法
B. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点代替物体的方法,采用了等效替代的思想
C. 玻璃瓶内装满水,用穿有透明细管的橡皮塞封口,手捏玻璃瓶,细管内液面高度有明显变化,说明玻璃瓶发生形变,该实验采用放大的思想
D. 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法
67. 如图所示为一物体作直线运动时的图象,横坐标表示时间,但纵坐标表示的物理量未标出.已知物体在前2s时间内向东运动,则以下判断正确的是
A. 若纵坐标表示速度,则物体在4s内的位移为零
B. 若纵坐标表示速度,则物体在4s内的加速度大小不变,方向始终向东
C. 若纵坐标表示位移,则物体在4s内的运动方向始终向东
D. 若纵坐标表示位移,则物体在4s内的位移为零
68. 如图所示,平行板电容器与恒压电源连接,电子以速度
v垂直于电场线方向射入并穿过平行板间的电场,设电容器极板上所带的电荷量为Q,电子穿出平行板电容器时在垂直于板面方向偏移的距离为y.若仅使电容器上极板上移,以下说法正确的是()
A. Q减小,y不变
B. Q减小,y减小
C. Q增大,y减小
D. Q增大,y增大
69. 如图为远距离输电示意图,发电机的输出电压U1和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变,且n1)n2=n4)n3.当用户消耗的功率增大时,下列表述正确的是()
A. 用户的总电阻增大
B. 用户的电压U4增加
C. U1)U2=U4)U3
D. 用户消耗的功率等于发电机的输出功率
70. 如图甲所示,静止在水平地面上的物块A,受到水平向右的拉力F作用,F与时间t的关系如图乙所示,设物块与地面的最大静摩擦力f m与滑动摩擦力大小相等,则()
A. 0~t l时间内物块A的加速度逐渐增大
B. t2时刻物块A的加速度最大
C. t3时刻物块A的速度最大
D. t2~t4时间内物块A一直做减速运动
71. 如图所示,正方形abcd区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,O点是cd边的中点.一个带正电的粒子(重力忽略不计)从O点沿纸面以垂直于cd边的速度射入正方形区域内,经过时间t0刚好从c点射出磁场.现设法使该带电粒子从O点沿纸面以与Od成30°的方向(如图中虚线所示),以各种不同的速率射入正方形内,那么下列说法正确的是()
A. 该带电粒子不可能刚好从正方形的某个顶点射出磁场
B. 若该带电粒子从ab边射出磁场,它在磁场中经历的时间可能是t0
C. 若该带电粒子从bc边射出磁场,它在磁场中经历的时间可能是0
3
2
t
D. 若该带电粒子从cd边射出磁场,它在磁场中经历的时间一定是0
5
3
t
72. 下列说法正确是()
A. 光电效应揭示了光的粒子性,而康普顿效应揭示了光的波动性
B. 高速运动的质子、中子和电子都具有波动性
C. 卢瑟福通过α粒子散射实验,提出了原子的核式结构学说
D. 核反应方程9412
426
Be He C X
+→+中的X为质子
73. 倾角θ)30°的斜面体固定在水平面上,在斜面体的底端附近固定一挡板,一质量不计的弹簧下端固定在挡板上,弹簧自然伸长时其上端位于斜面体上的O点处.质量分别为4m)m的物块甲和乙用一质量不计的细绳连接,跨过固定在斜面体顶端的光滑定滑轮,如图所示.开始物块甲位于斜面体上的M处,且MO)L)物块乙开始距离水平面足够远,现将物块甲和乙由静止释放,物块甲沿斜面下滑,当物块甲将弹簧压缩到N点时,物块甲、乙的速度减为零,ON)
2
L
.已知物块甲与斜面体之间的动摩擦因数为μ
g)10 m/s2,忽略空气的阻力,整个过程细绳始终没有松弛.则下列说法正确的是()
A. 物块甲由静止释放到斜面体上N点的过程,物块甲先做匀加速直线运动,紧接着做匀减速直线运动直到速度减为零
B. 物块甲在与弹簧接触前的加速度大小为0.5 m/s2
C. 物块甲位于N 点时,弹簧所储存的弹性势能的最大值为3
8
mgL
D. 物块甲位于N 点时,弹簧所储存的弹性势能的最大值为
98
mgL 74. 为测量物块和木板间的动摩擦因数,某同学做了如下实验: 实验器材:两个同样的长木板,小滑块,垫块,刻度尺. 实验步骤:
a.按照图示将一个长木板水平放置,另一个长木板用垫块将左端垫高.
b.在倾斜长木板的斜面上某一位置作一标记A ,使小滑块从该位置由静止释放,小滑块沿倾斜长木板下滑,再滑上水平长木板,最后停在水平长木板上,在停止位置作一标记B .
c.用刻度尺测量________和________,则可求出小滑块和长木板间的动摩擦因数μ)________(用所测物理量的符号表示))
误差分析:影响实验测量准确性的主要原因有:________________(任意写一条))
75. 某同学用如图甲所示的电路测量欧姆表的内阻和电源电动势(把欧姆表看成一个电源,且已选定倍率并进行了欧姆调零).实验器材的规格如下: 电流表1(A 量程200A μ,内阻1300)R =Ω 电流表2(A 量程30mA ,内阻25)R =Ω 定值电阻09700R =Ω)
滑动变阻器(R 阻值范围0500)Ω~
()1闭合开关S ,移动滑动变阻器的滑动触头至某一位置,读出电流表1A 和2A 的示数分别为1I 和2.I 多次改变滑动触
头的位置,得到的数据见下表.
依据表中数据,作出12I I -图线如图乙所示;据图可得,欧姆表内电源的电动势为E =______V ,欧姆表内阻为r =______Ω)(结果保留3位有效数字)
()2若某次电流表1A 的示数是114A μ,则此时欧姆表示数约为______.(Ω结果保留3位有效数字)
76. 如图所示,水平传送带的右端与竖直面内的用光滑钢管弯成的“9”形固定轨道相接,钢管内径很小.传送带的运行速度6m /s υ=,将质量1kg m =的可看做质点的滑块无初速地放到传送带A 端,传送带长度12m L =,“9”字全高
0.8m H =.“9”字CDE 部分为半径0.2m R =的3
4
圆弧,滑块与传送带间的动摩擦因数0.3μ=,重力加速度
2g 10m /s =
(1)求滑块从传送带A 端运动到B 端所需要的时间:
(2)滑块滑到轨道最高点D 时对轨道作用力的大小和方向)
(3)若滑块从“9”形轨道F 点水平抛出后,恰好垂直撞在倾角0=45°的斜面上的P 点:求P F 、两点间的竖直高度h )
77. 如图所示,在矩形区域CDNM 内有沿纸面向上的匀强电场,场强的大小E )1.5×105 V/m ;在矩形区域MNGF 内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小B )0.2T .已知CD )MN )FG )0.60 m)CM )MF )0.20m .在CD 边中点O 处有一放射源,沿纸面向电场中各方向均匀地辐射出速率均为v 0)1.0×106m/s 的某种带正电粒子,粒子质量m )6.4×10)27kg ,电荷量q )3.2×10)19C ,粒子可以无阻碍地通过边界MN 进入磁场,不计粒子的重力.求:
(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径;
(2)边界FG 上有粒子射出磁场的范围长度;
(3)粒子在磁场中运动的最长时间.(后两问结果保留两位有效数字)
78. 下列说法正确的是
A. 第一类永动机不可能制成,因为违背了能量守恒定律
B. 液体温度越高、悬浮颗粒越小,布朗运动越剧烈
C. 不考虑分子势能,则质量、温度均相同的氢气和氧气的内能也相同
D. 只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数,就可以算出气体分子的体积
E. 物体吸收热量,其内能可能不变
79. 如图所示,绝热汽缸内封闭一定质量的理想气体,汽缸内壁光滑,有一绝热活塞可在汽缸内自由滑动,活塞的重力为500N、横截面积为100cm2.当两部分气体的温度都为27)时,活塞刚好将缸内气体分成体积相等的A)B上下两部分,此时A气体的压强为p0)1.0×105Pa.现把汽缸倒置,仍要使两部分体积相等,则需要把A部分的气体加热到多少摄氏度?
80. 如图所示,位于坐标原点O处的振源由t)0时刻开始向上起振,在沿x轴的正方向上形成一列简谐横波,质点A)B)C)D是其传播方向上的四点,且满足OA)AB)BC)CD,经时间t)0.3s的时间该波刚好传播到质点C处,此刻振源O第一次处于波谷位置.则下列说法正确的是______)A. 该振源的振动周期为T)0.4s
B. 在t)0.3s时质点A处在平衡位置且向上振动
C. 在t)0.3s时质点B处在波谷位置
D. 当该波刚传到质点D时,质点D的振动方向向上
E. 在t)0.5s时质点C处在平衡位置且向下振动
2018高考冲刺物理模拟试题及答案10套
模拟试题五
66. 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理思想与研究方法,如理想实验法,控制变量法,极限思想法,建立物理模型法,类比法和科学假说法等等,以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是
A. 根据速度定义式
x
v
t
∆
=
∆
,当t∆非常非常小时,就可以用
x
t
∆
∆
表示物体在t时刻的瞬时速度,这是应用了极限思
想法
B. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点代替物体的方法,采用了等效替代的思想
C. 玻璃瓶内装满水,用穿有透明细管的橡皮塞封口,手捏玻璃瓶,细管内液面高度有明显变化,说明玻璃瓶发生形变,该实验采用放大的思想
D. 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法
【答案】B
【解析】
试题分析:根据速度定义式,当非常非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义就是应
用了极限思想方法,A正确;在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫建立物理模型法,B错误;玻璃瓶内装满水,用穿有透明细管的橡皮泥封口.手捏玻璃瓶,细管内液面高度变化,说明玻璃瓶发生形变,该实验采用放大的思想,故C正确;在探究匀变速运动的位移公式时,采用了微元法将变速运动无限微分后变成了一段段的匀速运动,即采用了微元法,D正确;本题选错误的,故选B.
考点:物理学史.
【名师点睛】在高中物理学习中,我们会遇到多种不同的物理分析方法,这些方法对我们理解物理有很大的帮助;故在理解概念和规律的基础上,更要注意科学方法的积累与学习.
67. 如图所示为一物体作直线运动时的图象,横坐标表示时间,但纵坐标表示的物理量未标出.已知物体在前2s时间内向东运动,则以下判断正确的是
A. 若纵坐标表示速度,则物体在4s内的位移为零
B. 若纵坐标表示速度,则物体在4s内的加速度大小不变,方向始终向东
C. 若纵坐标表示位移,则物体在4s内的运动方向始终向东
D. 若纵坐标表示位移,则物体在4s内的位移为零
【答案】C
【解析】
试题分析:据题意,如图所示,如果纵坐标表示速度,前2s物体向负方向做加速度为-1m/s2的匀减速直线运动,位移大小为2m,后2s向正方向做加速度为m/s2的1匀加速直线运动,位移大小也为2s,则前4s总位移为0,故A、B选项错误;如果纵坐标表示位移,前2s物体向正方向做1m/s的匀速直线运动,后2s物体也是向正方向做1m/s的匀速直线运动,故C选项正确而D选项错误.
考点:本题考查对速度-时间图像的理解和对位移-时间图像的理解.
68. 如图所示,平行板电容器与恒压电源连接,电子以速度
v垂直于电场线方向射入并穿过平行板间的电场,设电容器极板上所带的电荷量为Q,电子穿出平行板电容器时在垂直于板面方向偏移的距离为y.若仅使电容器上极板上移,以下说法正确的是()
A. Q减小,y不变
B. Q减小,y减小
C. Q增大,y减小
D. Q增大,y增大
【答案】B
【解析】
仅使电容器上极板上移,两极板间距d增大,由
4
S
C
k d
ε
π
=知,电容器的电容减小,由
Q
C
U
=知,U一定,C减小,则Q减小,选项C)D错误;由
U
E
d
=知,电容器两极板间的电场强度减小,电子运动的加速度
Eq
a
m
=减小,电子在电场中做类平抛运动,电子穿出电场的时间不变,则电子穿出平行板电容器时在垂直极板方向偏移的距离2
1
2
y at
=减小,选项A错误,选项B正确.
69. 如图为远距离输电示意图,发电机的输出电压U1和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变,且n1)n2=n4)n3.当用户消耗的功率增大时,下列表述正确的是()
A. 用户的总电阻增大
B. 用户的电压U4增加
C. U1)U2=U4)U3
D. 用户消耗的功率等于发电机的输出功率
【答案】C
【解析】
试题分析:当用户的功率增大时,用电器增多,总电阻减小,故A
错误;当用电器增多时,功率增大,降压变压器
的输出电流增大,则输电线上的电流增大,可知输电线上的电压损失增大,发电机的输出电压1U 不变,则2U 不变,可知降压变压器的输入电压减小,所以用户得到的电压4U 减小,故B 错误;因为原副线圈的电压比等于匝数之比,
则1122 U
n U n =
,
33
44
U n U n =,因为1243n n n n =::,所以1243::U U U U =,故C 正确;用户消耗的功率等于发电机的输出功率减去输电线上损失的功率,故D 错误. 考点:远距离输电 【名师点睛】当用电器增多时,用户消耗的功率增大,根据降压变压器的输出电流的变化得出输电线上的电流变化,从而得出电压损失的变化,根据升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压和电压损失之和得出用户电压的变化.升压变压器的输出功率等于功率损失和降压变压器的输入功率之和.变压器的原副线圈的电压之比等于匝数之比.
70. 如图甲所示,静止在水平地面上的物块A ,受到水平向右的拉力F 作用,F 与时间t 的关系如图乙所示,设物块与地面的最大静摩擦力f m 与滑动摩擦力大小相等,则( )
A. 0~t l 时间内物块A 的加速度逐渐增大
B. t 2时刻物块A 的加速度最大
C. t 3时刻物块A 的速度最大
D. t 2~t 4时间内物块A 一直做减速运动
【答案】BC 【解析】
【详解】A .0~t 1时间内物块A 受到的静摩擦力逐渐增大,物块处于静止状态,选项A 错误; B .t 2时刻物块A 受到的拉力F 最大,物块A 的加速度最大,选项B 正确;
C .t 3时刻物块A 受到的拉力减小到等于滑动摩擦力,加速度减小到零,物块A 的速度最大,选项C 正确;
D .t 2~t 3时间内物块A 做加速度逐渐减小的加速运动,t 3~t 4时间内物块A 一直做减速运动,选项D 错误。
故选BC 。
71. 如图所示,正方形abcd 区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,O 点是cd 边的中点.一个带正电的粒子(重力忽略不计)从O 点沿纸面以垂直于cd 边的速度射入正方形区域内,经过时间t 0刚好从c 点射出磁场.现设法使该带电粒子从O 点沿纸面以与Od 成30°的方向(如图中虚线所示),以各种不同的速率射入正方形内,那么下列说法正确的是( )
A. 该带电粒子不可能刚好从正方形的某个顶点射出磁场
B. 若该带电粒子从ab 边射出磁场,它在磁场中经历的时间可能是t 0
C. 若该带电粒子从bc 边射出磁场,它在磁场中经历的时间可能是032t
D. 若该带电粒子从cd 边射出磁场,它在磁场中经历的时间一定是053
t
【答案】AD 【解析】
试题分析:随粒子速度逐渐增大,轨迹由①→②→③→④依次渐变,由图可知粒子在四个边射出时,射出范围分别
为OG 、FE 、DC 、BA 之间,不可能从四个顶点射出,故A 正确;当粒子从O 点沿纸面垂直于cd 边射入正方形内,轨迹恰好为半个圆周,即时间t 0刚好为半周期,从ab 边射出的粒子所用时间小于半周期(t 0),从bc 边射出的粒子所用时间小于周期(
t 0)
,所有从cd 边射出的粒子圆心角都是,所用时间为
(
t 0),故B 、C 错误,
D 正确.
考点:带电粒子在磁场中的运动 72. 下列说法正确的是( )
A. 光电效应揭示了光的粒子性,而康普顿效应揭示了光的波动性
B. 高速运动的质子、中子和电子都具有波动性
C. 卢瑟福通过α粒子散射实验,提出了原子的核式结构学说
D. 核反应方程9412
426Be He C X +→+中的X 为质子
【答案】BC 【解析】
光电效应、康普顿效应都揭示了光的粒子性,A 错误;任何物质都具有波粒二象性,B 正确;原子的核式结构学说就是建立在α粒子散射实验基础上的,C 正确;根据质量数和电荷数守恒,可判断X 为中子,D 错误.
73. 倾角θ)30°的斜面体固定在水平面上,
在斜面体的底端附近固定一挡板,一质量不计的弹簧下端固定在挡板上,弹簧自然伸长时其上端位于斜面体上的O 点处.质量分别为4m )m 的物块甲和乙用一质量不计的细绳连接,跨过固定在斜面体顶端的光滑定滑轮,如图所示.开始物块甲位于斜面体上的M 处,且MO )L )物块乙开始距离水平面足够远,现将物块甲和乙由静止释放,物块甲沿斜面下滑,当物块甲将弹簧压缩到N 点时,物块甲、乙的速度减为零,ON )
2L .已知物块甲与斜面体之间的动摩擦因数为μ
)8
,重力加速度取g )10 m/s 2,忽略空气的阻力,整个过程细绳始终没有松弛.则下列说法正确的是( )
A. 物块甲由静止释放到斜面体上N 点的过程,物块甲先做匀加速直线运动,紧接着做匀减速直线运动直到速度减为零
B. 物块甲在与弹簧接触前的加速度大小为0.5 m/s 2
C. 物块甲位于N 点时,弹簧所储存的弹性势能的最大值为3
8mgL
D. 物块甲位于N 点时,弹簧所储存的弹性势能的最大值为98
mgL 【答案】
BC
【解析】
【详解】A .释放物块甲、乙后,物块甲沿斜面加速下滑,当与弹簧接触时,开始压缩弹簧,弹簧产生沿斜面向上的弹力,物块甲做加速度减小的加速运动,当把弹簧压缩到某一位置时,物块甲沿斜面受力平衡,速度达到最大,之后物块甲做加速度增大的减速运动,A 错误; B .对物块甲、乙,根据牛顿第二定律有
45mgsin mg f ma θ--=
其中
4cos f mg μθ=
解得
210.5m/s 20
a g ==
B 正确;
CD .以物块甲和乙为研究对象,从M 点运动到N 点,在N 点弹簧压缩最短,弹性势能最大,由动能定理得
4()sin ()()0222
L L L
mg L mg L f L W θ+-+-++=弹
解得
3
8
W mgL =-弹
弹性势能的变化量
3
8
P E mgL ∆=
C 正确,
D 错误. 故选BC 。
74. 为测量物块和木板间的动摩擦因数,某同学做了如下实验: 实验器材:两个同样的长木板,小滑块,垫块,刻度尺. 实验步骤:
a.按照图示将一个长木板水平放置,另一个长木板用垫块将左端垫高.
b.在倾斜长木板的斜面上某一位置作一标记A ,使小滑块从该位置由静止释放,小滑块沿倾斜长木板下滑,再滑上水平长木板,最后停在水平长木板上,在停止位置作一标记B .
c.用刻度尺测量________和________,则可求出小滑块和长木板间的动摩擦因数μ)________(用所测物理量的符号表示))
误差分析:影响实验测量准确性的主要原因有:________________(任意写一条))
【答案】 (1). 小滑块开始下滑时的位置A 的高度h (2). 小滑块下滑位置A 与最后停止位置B 间的水平距离l (3).
h
l
(4). 小滑块经过两个长木板连接处时损失了能量 【解析】
【详解】[1][2][3].设倾斜长木板倾角为θ,动摩擦因数为μ)A 点到两个长木板连接处的距离为x ,则小滑块沿倾斜长木板下滑时克服摩擦力做的功为cos f F W mgx μθ=)cos x θ为A 点到两个长木板连接处的连线在水平方向上的投影长度,因此从A 点到B 点,由动能定理得
0mgh mgl μ-=
得
h l
μ=
即用可读出测出小滑块开始下滑时的位置A 的高度h 以及小滑块下滑位置A 与最后停止位置B 间的水平距离l 即可。
[4].引起实验误差的主要原因有:小滑块经过两长木板连接处时损失了能量.
75. 某同学用如图甲所示的电路测量欧姆表的内阻和电源电动势(把欧姆表看成一个电源,且已选定倍率并进行了欧姆调零).实验器材的规格如下: 电流表1(A 量程200A μ,内阻1300)R =Ω 电流表2(A 量程30mA ,内阻25)R =Ω 定值电阻09700R =Ω)
滑动变阻器(R 阻值范围0500)Ω~
()1闭合开关S ,移动滑动变阻器的滑动触头至某一位置,读出电流表1A 和2A 的示数分别为1I 和2.I 多次改变滑动触
头的位置,得到的数据见下表.
依据表中数据,作出12I I -图线如图乙所示;据图可得,欧姆表内电源的电动势为E =______V ,欧姆表内阻为r =______Ω)(结果保留3位有效数字)
()2若某次电流表1A 的示数是114A μ,则此时欧姆表示数约为______.(Ω结果保留3位有效数字)
【答案】 (1). 1.50(1.48)1.51) (2). 15.2(14.0)16.0) (3). 47.5(47.0)48.0) 【解析】
由题意可得出实验原理,则可求得路端电压及电流,根据图象可得出电动势和内电阻;欧姆表显示的示数为外部电阻,由欧姆定律求得外部电阻即可求解.
(1)由于A 2量程远大于A 1量程,干路电流可认为等于A 2的示数,故有1102()E I R R I r =++,可得
121000010000E r
I I =
-,故从图线在纵轴上的截距可得电动势15010000 1.50V E A μ=⨯Ω=,从图线的斜率可得
内阻15.2r =Ω
(2)由图乙可以看出,当A 1的示数是114A μ时对应A 2的示数为24mA ,而欧姆表的示数为外电路的总电阻:
1141000047.524mA A R μ⨯Ω==Ω
76. 如图所示,水平传送带的右端与竖直面内的用光滑钢管弯成的“9”形固定轨道相接,钢管内径很小.传送带的运行速度6m /s υ=,将质量1kg m =的可看做质点的滑块无初速地放到传送带A 端,传送带长度12m L =,“9”字全高
0.8m H =.“9”字CDE 部分为半径0.2m R =的3
4圆弧,滑块与传送带间的动摩擦因数0.3μ=,重力加速度
2g 10m /s =
(1)求滑块从传送带A 端运动到B 端所需要的时间:
(2)滑块滑到轨道最高点D 时对轨道作用力的大小和方向)
(3)若滑块从“9”形轨道F 点水平抛出后,恰好垂直撞在倾角0=45°的斜面上的P 点:求P F 、两点间的竖直高度h ) 【答案】(1)t =3s (2)压力是90 N ,方向竖直向上 (3)h )1.4m 【解析】
(1)滑块在传送带上加速运动时,由牛顿定律有mg ma μ=)得23/a g m s μ==
加速到与传送带共速的时间)012v
t s a
==
前2s 内的位移)2
1162
x at m ==
之后滑块作匀速运动的位移216x L x m =-=
所用时间)2
2
1x t s v == 故)123t t t s =+=)
滑块由B 到D 运动的过程中有动能定理得:2201122
D mgH mv mv -=
- 在D 点)2D
N v F mg m R
+=
解得:90N F N =,方向竖直向下
由牛顿第三定律得:滑块对轨道的压力大小是90N ,方向竖直向上. )3)滑块由B 到F 运动的过程中由动能定理得)22
011(2)22
F mg H R mv mv --=- 滑块撞击P 点时,其速度沿竖直方向的分速度为tan F
y v v θ
=
竖直方向有:2
2y gh v = 解得: 1.4h m =)
点睛:本题中物体在传送带上先加速后匀速运动,根据牛顿第二定律和运动学公式联立确定运动情况,滑块在细管中运动时机械能守恒,可以求出各个时刻的速度,最后结合平抛运动的规律解答)
77. 如图所示,在矩形区域CDNM 内有沿纸面向上的匀强电场,场强的大小E )1.5×105 V/m ;在矩形区域MNGF 内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小B )0.2T .已知CD )MN )FG )0.60 m)CM )MF )0.20m .在CD 边中点O 处有一放射源,沿纸面向电场中各方向均匀地辐射出速率均为v 0)1.0×106m/s 的某种带正电粒子,粒子质量m )6.4×10)27kg ,电荷量q )3.2×10)19C ,粒子可以无阻碍地通过边界MN 进入磁场,不计粒子的重力.求:
(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径;
(2)边界FG 上有粒子射出磁场的范围长度;
(3)粒子在磁场中运动的最长时间.(后两问结果保留两位有效数字) 【答案】(1) r )0.2m (2)l ≈0.43m (3)t max ≈2.1×10)7s 【解析】
试题分析:(1)电场中由动能定理得:2201122
qEd mv mv =- 由题意知0.20m d =,代入数据得 v=2×106 m/s
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,2
v qBv m r
=,解得
0.2m mv r qB ==. (2)设粒子沿垂直于电场方向射入时,出电场时水平位移为x ,则由平抛规律得:2
01,2qE d t x v t m
==
解得x =
离开电场时,合速度与水平速度的夹角有011
cos 302
v v θθ=
==︒,. 由题意可知,PS⊥MN ,沿OC 方向射出粒子到达P 点,为左边界,垂直MN 射出的粒子与边界FG 相切于Q 点,Q 为右边界,QO″=r ,轨迹如图.
范围长度为.
(3)根据周期公式
,由分析可知,OO′方向射出的粒子运动时间最长,设FG 长度为L
带电粒子在磁场中运动的最大圆心角为120°,对应的最长时间为
考点:考查了带电粒子在电磁场中的运动
【名师点睛】让学生熟练掌握它们的解题思路与方法.注意粒子进入匀强电场时,恰好做类平抛运动时偏转位移最大,磁场中画出轨迹,确定边界范围,由几何知识求边界的长度.
78. 下列说法正确的是
A. 第一类永动机不可能制成,因为违背了能量守恒定律
B. 液体温度越高、悬浮颗粒越小,布朗运动越剧烈
C. 不考虑分子势能,则质量、温度均相同的氢气和氧气的内能也相同
D. 只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数,就可以算出气体分子的体积
E. 物体吸收热量,其内能可能不变。