2018年高考物理真题分模块整理专题复习
2018年高中物理高考物理总复习全套精品课件_收藏完整版
B
末位置
速度增量的定义: v = vt - v0
三种情况:大小变;方向变;大小、方向都变。
匀加速直线运动
v0 Δv
匀减速直线运动
v0
平抛运动
v0
vt
vt Δv
Δv
速度增运算遵从三角形法则,方向由初速 vt 度矢端指向末速度矢端。
3、质点运动变化快慢的描述
瞬时速度(矢量):反映质点位置变化的快慢。 定义:v=s/t(t趋近于0) 速度的方向 质点运动轨迹的切线方向。 瞬时速率(标量)(瞬时速度的大小)
一、原子结构模型 二、光谱及光谱分析 三、原子核
第十四部分 物理实、高中物理分组实验(目录) 四、传感器的简单应用
模型化思维结构概述
一、物理模型
物理学是“模型”的科学。 物理模型,往往是在对一些现实物理过程或对象 进行科学地分析后,抓住事物的主要矛盾(决定性因 素),忽略次要矛盾(次要性因素)后得到的,它能 够更加清晰地反映事物的本质规律。物理模型的建构 是在某些条件下抽象出来的简化近似结果。从某种意 义上讲,物理学理论的发展进化过程,就是物理模型 发展进化的过程。 物理学概念、规律都是对物理模型而言的。我们 在应用物理学知识解决实际问题时,就需要将实际问 题简化为物理模型,再运用相应的规律加以描述。
位置:三维空间中的点坐标A(x0,y0,z0)
z A(x0,y0,z0)
O
y
x
三维空间坐标系即运动参考系
2、质点运动变化的描述
位移(矢量): 反映质点空间位置的变化。P3.1
大小:由初末位置决定。
A
L
方向:由初位置指向末位置。 初位置
路程(标量):物体运动轨迹的长度。
S
2018年高考物理真题分模块整理-答案
参考答案与解析专题1 质点的直线运动1.解析:选A.小球从一定高度处由静止下落,与地面碰撞后能回到原高度,重复原来的过程,以落地点为原点,速度为零时,位移最大,速度最大时位移为零,设高度为h ,则速度大小与位移的关系满足v 2=2g (h -x ),A 项正确.2.解析:选A.设质点的初速度为v 0、末速率为v t ,由末动能为初动能的9倍,得末速度为初速度的3倍,即v t =3v 0,由匀变速直线运动规律可知,s t =v 0+3v 02=2v 0,由加速度的定义可知质点的加速度a =3v 0-v 0t =2v 0t ,由以上两式可知,a =s t 2,A 项正确,B 、C 、D 项错误.3.解析:选BD.根据题述,两车在t =3 s 时并排行驶,由v -t 图线与横轴所围面积表示位移可知,在t =1 s 时,甲车和乙车并排行驶,选项A 、C 错误.由图象可知,在t =1 s 时甲车速度为10 m/s ,乙车速度为15 m/s ,0~1 s 时间内,甲车行驶位移为x 1=5 m ,乙车行驶位移为x 2=12.5 m ,所以在t =0时,甲车在乙车前7.5 m ,选项B 正确.从t =1 s 到t =3 s ,甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为x =12×(10+30)×2 m =40 m ,选项D 正确.4.解析:选BD.由于两球由同一种材料制成,甲球的质量大于乙球的质量,因此甲球的体积大于乙球的体积,甲球的半径大于乙球的半径,设球的半径为r ,根据牛顿第二定律,下落过程中mg -kr =ma ,a =g -kr ρ×43πr 3=g -3k 4πρr 2,可知,球下落过程做匀变速直线运动,且下落过程中半径大的球下落的加速度大,因此甲球下落的加速度大,由h =12at 2可知,下落相同的距离,甲球所用的时间短,A 、C 项错误;由v 2=2ah 可知,甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小,B 项正确;由于甲球受到的阻力大,因此克服阻力做的功多,D 项正确.专题2 相互作用1.解析:选A.以O 点为研究对象,设绳OA 与竖直方向的夹角为θ,物体的重力为G ,根据共点力的平衡可知,F =G tan θ,T =G cos θ,随着O 点向左移,θ变大,则F 逐渐变大,T 逐渐变大,A 项正确.2.解析:选C.由于轻环不计重力,故细线对轻环的拉力的合力与圆弧对轻环的支持力等大反向,即沿半径方向;又两侧细线对轻环拉力相等,故轻环所在位置对应的圆弧半径为两细线的角平分线,因为两轻环间的距离等于圆弧的半径,故两轻环与圆弧圆心构成等边三角形;又小球对细线的拉力方向竖直向下,由几何知识可知,两轻环间的细线夹角为120°,对小物块进行受力分析,由三力平衡知识可知,小物块质量与小球质量相等,均为m ,C 项正确.3.解析:选BD.将桌布从鱼缸下拉出的过程,鱼缸相对桌布向左运动,因此桌布对它的摩擦力方向向右,A 项错误.设动摩擦因数为μ,鱼缸在桌布对它的滑动摩擦力的作用下做初速度为零的匀加速运动,加速度大小为μg ,设经过t 1时间鱼缸滑离桌布,滑离时的速度为v ,则v =μgt 1;鱼缸滑到桌面上后,做匀减速运动,加速度大小也为μg ,因此鱼缸在桌面上运动的时间t 2=v μg,因此t 1=t 2,B 项正确.若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力仍为滑动摩擦力,大小为μmg (设鱼缸质量为m ),保持不变,C 项错误.若猫减小拉力,则鱼缸与桌布间的摩擦力有可能小于滑动(最大静)摩擦力,则鱼缸与桌布一起运动,从而滑出桌面,D 项正确.4.解析:选BD.只要物块a 质量不变,物块b 保持静止,则连接a 和b 的细绳的张力就保持不变,细绳OO ′的张力也就不变,选项A 、C 错误.对物块b 进行受力分析,物块b 受到细绳的拉力(不变)、竖直向下的重力(不变)、外力F 、桌面的支持力和摩擦力.若F 方向不变,大小在一定范围内变化,则物块b 受到的支持力和物块b 与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化,选项B 、D 正确.专题3 牛顿运动定律1.解析:选BC.施加一恒力后,质点的速度方向可能与该恒力的方向相同,可能与该恒力的方向相反,也可能与该恒力方向成某一角度且角度随时间变化,但不可能总是与该恒力的方向垂直,若施加的恒力方向与质点初速度方向垂直,则质点做类平抛运动,质点速度方向与恒力方向的夹角随时间的增大而减小,选项A 错误,B 正确.质点开始时做匀速直线运动,说明原来作用在质点上的合力为零,现对其施加一恒力,根据牛顿第二定律,质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同,且大小不变,由a =Δv Δt可知,质点单位时间内速度的变化量Δv 总是不变的,但速率的变化量不确定,选项C 正确,D 错误.2.解析:选AB.由题意根据动能定理有,2mgh -W f =0,即2mgh -μmg cos 45°·h sin 45°-μmg cos 37°·h sin 37°=0,得动摩擦因数μ=67,则A 项正确;载人滑草车克服摩擦力做的功为W f =2mgh ,则C 项错误;载人滑草车在上下两段的加速度分别为a 1=g (sin 45°-μcos 45°)=214g ,a 2=g (sin 37°-μcos 37°)=-335g ,则载人滑草车在上下两段滑道上分别做加速运动和减速运动,则在上段底端时达到最大速度v ,由运动学公式有2a 1h sin 45°=v 2得,v = 2a 1h sin 45°= 2gh 7,故B 项正确,D 项错误. 3.解析:选BD.启动时,动车组做加速运动,加速度方向向前,乘客受到竖直向下的重力和车厢对乘客的作用力,由牛顿第二定律可知,这两个力的合力方向向前,所以启动时乘客受到车厢作用力的方向一定倾斜向前,选项A 错误.设每节车厢质量为m ,动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比,则有每节车厢所受阻力f =kmg .设动车组匀加速直线运动的加速度为a ,每节动车的牵引力为F ,对8节车厢组成的动车组整体,由牛顿第二定律,2F -8f =8ma ;设第5节车厢对第6节车厢的拉力为F 5,隔离第6、7、8节车厢,把第6、7、8节车厢作为整体进行受力分析,由牛顿第二定律得,F 5-3f =3ma ,解得F 5=3F 4;设第6节车厢对第7节车厢的拉力为F 6,隔离第7、8节车厢,把第7、8节车厢作为整体进行受力分析,由牛顿第二定律得,F 6-2f =2ma ,解得F 6=F 2;第5、6节车厢与第6、7节车厢间的作用力之比为F 5∶F 6=3F 4∶F 2=3∶2,选项B 正确.关闭发动机后,动车组在阻力作用下滑行,由匀变速直线运动规律,滑行距离x =v 22a,与关闭发动机时速度的二次方成正比,选项C 错误.设每节动车的额定功率为P ,当有2节动车带6节拖车时,2P =8f ·v 1m ;当改为4节动车带4节拖车时,4P =8f ·v 2m ;联立解得v 1m ∶v 2m =1∶2,选项D 正确.专题4 曲线运动1.解析:选A.由于不计空气阻力,因此小球以相同的速率沿相同的方向抛出,在竖直方向做竖直上抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向的初速度相同,加速度为重力加速度,水平方向的初速度相同,因此两小球的运动情况相同,即B 球的运动轨迹与A 球的一样,A 项正确.2.解析:选AC.质点由半球面最高点到最低点的过程中,由动能定理有:mgR -W =12mv 2,又在最低点时,向心加速度大小a =v 2R ,两式联立可得a =2(mgR -W )mR,A 项正确,B 项错误;在最低点时有N -mg =m v 2R ,解得N =3mgR -2W R,C 项正确,D 项错误. 3.解析:选AB.因赛车在圆弧弯道上做匀速圆周运动,由向心力公式有F =m v 2R,则在大小圆弧弯道上的运动速率分别为v 大= FR m = 2.25mgR m =45 m/s ,v 小= Fr m= 2.25mgr m=30 m/s ,可知赛车在绕过小圆弧弯道后做加速运动,则A 、B 项正确;由几何关系得直道长度为d =L 2-(R -r )2=50 3 m ,由运动学公式v 2大-v 2小=2ad ,得赛车在直道上的加速度大小为a =6.50 m/s 2,则C 项错误;赛车在小圆弧弯道上运动时间t =2πr 3v 小=2.79 s ,则D 项错误.4.解析:(1)设小球的质量为m ,小球在A 点的动能为E k A ,由机械能守恒得E k A =mg R 4①设小球在B 点的动能为E k B ,同理有E k B =mg 5R 4② 由①②式得E k B ∶E k A =5∶1.③(2)若小球能沿轨道运动到C 点,小球在C 点所受轨道的正压力N 应满足N ≥0④设小球在C 点的速度大小为v C ,由牛顿运动定律和向心加速度公式有N +mg =m v 2C R 2⑤ 由④⑤式得,v C 应满足mg ≤m 2v 2C R⑥ 由机械能守恒有mg R 4=12mv 2C⑦ 由⑥⑦式可知,小球恰好可以沿轨道运动到C 点.答案:(1)5∶1 (2)见解析5.解析:(1)运动员在AB 段做初速度为零的匀加速运动,设AB 的长度为x ,则有 v 2B =2ax ①由牛顿第二定律有mg H x-F f =ma ② 联立①②式,代入数据解得F f =144 N ③(2)设运动员到C 点时的速度为v C ,在由B 处运动到达C 点的过程中,由动能定理有mgh +W =12mv 2C -12mv 2B ④ 设运动员在C 点所受的支持力为F N ,由牛顿第二定律有F N -mg =mv 2C R⑤ 由运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍,联立④⑤式,代入数据解得R =12.5 m.答案:(1)144 N (2)12.5 m6.解析:(1)打在探测屏AB 中点的微粒下落的高度32h =12gt 2① t =3h g.② (2)打在B 点的微粒初速度v 1=L t 1;2h =12gt 21③ v 1=L g 4h④ 同理,打在A 点的微粒初速度v 2=L g 2h⑤能被屏探测到的微粒的初速度范围为: L g 4h ≤v ≤L g 2h.⑥ (3)由功能关系12mv 22+mgh =12mv 21+2mgh ⑦ 代入④⑤式得L =22h .答案:见解析专题5 万有引力与航天1.解析:选B.开普勒在第谷的观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律,B 项正确;牛顿在开普勒总结的行星运动规律的基础上发现了万有引力定律,找出了行星运动的原因,A 、C 、D 项错.2.解析:选C.为了实现飞船与空间实验室的对接,必须使飞船在较低的轨道上加速做离心运动,上升到空间实验室运动的轨道后逐渐靠近空间实验室,两者速度接近时实现对接,选项C 正确.3.解析:选B.设地球半径为R ,画出仅用三颗地球同步卫星使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯时同步卫星的最小轨道半径示意图,如图所示.由图中几何关系可得,同步卫星的最小轨道半径r =2R .设地球自转周期的最小值为T ,则由开普勒第三定律可得,(6.6R )3(2R )3=(24 h )2T 2,解得T ≈4 h ,选项B 正确.4.解析:选B.卫星由轨道1进入轨道2,需在P 点加速做离心运动,故卫星在轨道2运行经过P 点时的速度较大,A 项错误;由G Mm r2=ma 可知,不论在轨道1还是在轨道2运行,卫星在P 点的加速度都相同,在轨道1运行时,卫星在不同位置有不同的加速度,B 项正确,C 项错误;卫星在轨道2的不同位置,速度方向一定不相同,故动量方向一定不相同,D 项错误.5.解析:选D.固定在赤道上的物体随地球自转的周期与同步卫星运行的周期相等,同步卫星做圆周运动的半径大,由a =r ⎝⎛⎫2πT 2可知,同步卫星做圆周运动的加速度大,即a 2>a 3,B 、C 项错误;由于东方红二号与东方红一号在各自轨道上运行时受到万有引力,因此有G Mm r2=ma ,即a =G M r 2,由于东方红二号的轨道半径比东方红一号在远地点时距地高度大,因此有a 1>a 2,A 项错误、D 项正确.6.解析:选AD.卫星做圆周运动,万有引力提供向心力,即G Mm R 2=m v 2R=mR ⎝⎛⎭⎫2πT 2,得v =GM R ,T =2πR 3GM,由R A >R B ,可知,T A >T B ,v A <v B ,由于两卫星的质量相等,因此E k A <E k B ,A 项正确,B 项错误;由开普勒第三定律可知,R 3A T 2A =R 3B T 2B,D 项正确;卫星与地心的连线在t 时间内扫过的面积S =t T πR 2=t GMR 2,可见轨道半径大的卫星与地心的连线在单位时间内扫过的面积大,C 项错误.专题6 机械能及其守恒定律1.解析:选C.根据动能定理,物体动能的增量等于物体所受所有力做功的代数和,即增加的动能为ΔE k =W G +W f =1 900 J -100 J =1 800 J ,A 、B 项错误;重力做功与重力势能改变量的关系为W G =-ΔE p ,即重力势能减少了1 900 J ,C 项正确,D 项错误.2.解析:选C.小球从释放到最低点的过程中,只有重力做功,由机械能守恒定律可知,mgL =12mv 2,v =2gL ,绳长L 越长,小球到最低点时的速度越大,A 项错误;由于P 球的质量大于Q 球的质量,由E k =12mv 2可知,不能确定两球动能的大小关系,B 项错误;在最低点,根据牛顿第二定律可知,F -mg =m v 2L,求得F =3mg ,由于P 球的质量大于Q 球的质量,因此C 项正确;由a =v 2L=2g 可知,两球在最低点的向心加速度相等,D 项错误. 3.解析:选BCD.小球在从M 点运动到N 点的过程中,弹簧的压缩量先增大,后减小,到某一位置时,弹簧处于原长,再继续向下运动到N 点的过程中,弹簧又伸长.弹簧的弹力方向与小球速度的方向的夹角先大于90°,再小于90°,最后又大于90°,因此弹力先做负功,再做正功,最后又做负功,A 项错误;弹簧与杆垂直时,小球的加速度等于重力加速度,当弹簧的弹力为零时,小球的加速度也等于重力加速度,B 项正确;弹簧长度最短时,弹力与小球的速度方向垂直,这时弹力对小球做功的功率为零,C 项正确;由于在M 、N 两点处,弹簧的弹力大小相等,即弹簧的形变量相等,根据动能定理可知,小球从M 点到N 点的过程中,弹簧的弹力做功为零,重力做功等于动能的增量,即小球到达N 点时的动能等于其在M 、N 两点的重力势能差,D 项正确.4.解析:(1)依题意,当弹簧竖直放置,长度被压缩至l 时,质量为5m 的物体的动能为零,其重力势能转化为弹簧的弹性势能.由机械能守恒定律,弹簧长度为l 时的弹性势能E p =5mgl ①设P 的质量为M ,到达B 点时的速度大小为v B ,由能量守恒定律得E p =12Mv 2B+μMg ·4l ②联立①②式,取M =m 并代入题给数据得v B =6gl ③若P 能沿圆轨道运动到D 点,其到达D 点时的向心力不能小于重力,即P 此时的速度大小v 应满足mv 2l-mg ≥0④ 设P 滑到D 点时的速度为v D ,由机械能守恒定律得12mv 2B =12mv 2D+mg ·2l ⑤ 联立③⑤式得v D =2gl ⑥v D 满足④式要求,故P 能运动到D 点,并从D 点以速度v D 水平射出.设P 落回到轨道AB 所需的时间为t ,由运动学公式得2l =12gt 2⑦ P 落回到轨道AB 上的位置与B 点之间的距离为s =v D t ⑧联立⑥⑦⑧式得s =22l .⑨(2)为使P 能滑上圆轨道,它到达B 点时的速度不能小于零.由①②式可知5mgl >μMg ·4l ⑩ 要使P 仍能沿圆轨道滑回,P 在圆轨道上的上升高度不能超过半圆轨道的中点C .由机械能守恒定律有12Mv 2B≤Mgl ⑪ 联立①②⑩⑪式得53m ≤M <52m . 答案:见解析5.解析:(1)根据题意知,B 、C 之间的距离为l =7R -2R ①设P 到达B 点时的速度为v B ,由动能定理得mgl sin θ-μmgl cos θ=12mv 2B② 式中θ=37°.联立①②式并由题给条件得v B =2gR .③(2)设BE =x .P 到达E 点时速度为零,设此时弹簧的弹性势能为E p .P 由B 点运动到E 点的过程中,由动能定理有mgx sin θ-μmgx cos θ-E p =0-12mv 2B④ E 、F 之间的距离为l 1=4R -2R +x ⑤P 到达E 点后反弹,从E 点运动到F 点的过程中,由动能定理有E p -mgl 1sin θ-μmgl 1cos θ=0⑥联立③④⑤⑥式并由题给条件得x =R ⑦E p =125mgR .⑧ (3)设改变后P 的质量为m 1.D 点与G 点的水平距离x 1和竖直距离y 1分别为x 1=72R -56R sin θ⑨y 1=R +56R +56R cos θ⑩ 式中,已应用了过C 点的圆轨道半径与竖直方向夹角仍为θ的事实.设P 在D 点的速度为v D ,由D 点运动到G 点的时间为t .由平抛运动公式有y 1=12gt 2⑪ x 1=v D t ⑫联立⑨⑩⑪⑫式得v D =355gR ⑬ 设P 在C 点速度的大小为v C .在P 由C 点运动到D 点的过程中机械能守恒,有12m 1v 2C =12m 1v 2D +m 1g ⎝⎛⎭⎫56R +56R cos θ⑭ P 由E 点运动到C 点的过程中,由动能定理有E p -m 1g (x +5R )sin θ-μm 1g (x +5R )cos θ=12m 1v 2C⑮ 联立⑦⑧⑬⑭⑮式得m 1=13m . 答案:(1)2gR (2)125mgR (3)355gR 13m 专题7 静电场1.解析:选B.电场中等势面上各点电势相等,故电势不同的等势面不可能相交,A 项错误;电场线与等势面处处垂直,B 项正确;电场强度与等势面的疏密程度有关,C 项错误;电势较高点与电势较低点的电势差大于0,由W =qU 知,负电荷受到的电场力做负功,D 项错.2.解析:选D.平行板电容器接在电压恒定的直流电源上,电容器两极板之间的电压U不变.若将云母介质移出,电容C 减小,由C =Q U可知,电容器所带电荷量Q 减小,即电容器极板上的电荷量减小.由于U 不变,d 不变,由E =U d可知,极板间电场强度E 不变,选项D 正确,A 、B 、C 错误.3.解析:选C.将一带正电荷的物体C 置于A 附近,由于静电感应,此时A 带负电,B 带正电,则A 项错误;由于整个导体处于静电平衡状态,即整个导体为等势体,A 、B 电势相等,B 项错误;移去C ,由于A 、B 中正负电荷中和,则贴在A 、B 下部的金属箔闭合,C项正确;先把A 和B 分开,然后移去C ,此时A 带负电,B 带正电,贴在A 、B 下部的金属箔都张开,则D 项错误.4.解析:选C.由于A 点处电场线比B 点处电场线疏,因此A 点电场强度比B 点小,A 项错误;沿着电场线的方向电势逐渐降低,因此小球表面的电势比容器内表面的电势高,B 项错误;由于处于静电平衡的导体表面是等势面,电场线垂直于等势面,因此B 点的电场强度方向与该处内表面垂直,C 项正确;将检验电荷从A 点沿不同的路径移到B 点,由于A 、B 两点的电势差恒定,因此电场力做功W AB =qU AB 相同,D 项错误.5.解析:选D.由点电荷电场强度公式E =k q r 2可知,离场源点电荷P 越近,电场强度越大,Q 受到的电场力越大,由牛顿第二定律可知,加速度越大,由此可知,a b >a c >a a ,A 、B 选项错误;由力与运动的关系可知,Q 受到的库仑力指向运动轨迹凹的一侧,因此Q 与P 带同种电荷,Q 从c 到b 的过程中,电场力做负功,动能减少,从b 到a 的过程中电场力做正功,动能增加,因此Q 在b 点的速度最小,由于c 、b 两点的电势差的绝对值小于a 、b 两点的电势差的绝对值,因此Q 从c 到b 的过程中,动能的减少量小于从b 到a 的过程中动能的增加量,Q 在c 点的动能小于在a 点的动能,即有v a >v c >v b ,D 选项正确.6.解析:选D.平行板电容器带有等量异种电荷,当极板正对面积不变时,两极板之间的电场强度E 不变.保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至题图中虚线位置,由U =Ed 可知,两极板之间的电势差减小,静电计指针的偏角θ减小,由于下极板接地(电势为零),两极板之间的电场强度不变,所以点电荷在P 点的电势能E p 不变.综上所述,选项D 正确.7.解析:选AB.根据带负电的油滴在竖直面内的轨迹可知,油滴所受合外力一定向上,则所受电场力一定向上,且电场力大于重力,故匀强电场的方向竖直向下,Q 点的电势比P 点高,选项A 正确.油滴从P 点运动到Q 点,根据动能定理,合外力做正功,动能增大,所以油滴在Q 点的动能比它在P 点的大,选项B 正确.油滴从P 点运动到Q 点,电场力做正功,电势能减小,油滴在Q 点的电势能比它在P 点的小,选项C 错误.由于带电油滴所受的电场力和重力均为恒力,所以油滴在Q 点的加速度和它在P 点的加速度大小相等,选项D 错误.专题8 恒定电流1.解析:选C.电路中四个电阻阻值相等,开关S 断开时,外电路的连接等效为图1,由于不计电池的内阻,设每个定值电阻的阻值为R ,根据串并联电路的特点可知,电容器两端的电压为U 1=12×23R 23R +R E =15E ;当开关S 闭合后,外电路的连接等效为图2,则电容器两端的电压为U 2=12R 12R +R E =13E ,由Q =CU 可知,Q 1Q 2=U 1U 2=35,C 项正确.2.解析:选AC.开关S 闭合后,外电路的总电阻为R =10 Ω,路端电压U =E R +rR =1212×10 V =10 V ,A 项正确;电源的总功率P =E 2R +r=12 W ,B 项错误;由于两条支路的电流均为I ′=1020A =0.5 A ,因此a 、b 两点间的电压为U ab =0.5×(15-5) V =5 V ,C 项正确;a 、b 两点用导线连接后,外电阻R ′=2×5×155+15 Ω=7.5 Ω,因此电路中的总电流I =E R ′+r =129.5A =1.26 A ,D 项错误.专题9 磁 场1.解析:选C.由《梦溪笔谈》中的记载和题中磁感线分布示意图可知,地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近,地理南、北极与地磁场的南、北极不重合,在两极附近地球表面的地磁场方向不与地面平行,C 项错误,A 、B 项正确;射向地球赤道的带电宇宙射线粒子与地磁场的磁感线不平行,故受洛伦兹力的作用,D 项正确.2.解析:选A.设正六边形的边长为L ,一带正电的粒子从f 点沿fd 方向射入磁场区域,当速度大小为v b 时,从b 点离开磁场,由几何关系可知,粒子在磁场中做圆周运动的半径r b =L ,粒子在磁场中做圆周运动的轨迹所对应的圆心角为120°,由洛伦兹力提供向心力Bqv b =mv 2b L ,得L =mv b qB ,且T =2πL v b ,得t b =13·2πm qB;当速度大小为v c 时,从c 点离开磁场,由几何关系可知,粒子在磁场中做圆周运动的轨迹所对应的圆心角2θ=60°,粒子在磁场中做圆周运动的半径r c =L +12L sin θ=2L ,同理有2L =mv c qB ,t c =16·2πm qB,解得v b ∶v c =1∶2,t b ∶t c =2∶1,A 正确.3.解析:选D.如图所示为粒子在匀强磁场中的运动轨迹示意图,设出射点为P ,粒子运动轨迹与ON 的交点为Q ,粒子入射方向与OM成30°角,则射出磁场时速度方向与OM 成30°角,由几何关系可知,PQ ⊥ON ,故出射点到O 点的距离为轨迹圆直径的2倍,即4R ,又粒子在匀强磁场中运动的轨迹半径R =mv qB,所以D 正确. 4.解析:选D.设加速电压为U ,质子做匀速圆周运动的半径为r,原来磁场的磁感应强度为B ,质子质量为m ,一价正离子质量为M .质子在入口处从静止开始加速,由动能定理得,eU =12mv 21,质子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,ev 1B =m v 21r;一价正离子在入口处从静止开始加速,由动能定理得,eU =12Mv 22,该正离子在磁感应强度为12B 的匀强磁场中做匀速圆周运动,轨迹半径仍为r ,洛伦兹力提供向心力,ev 2·12B =M v 22r;联立解得M ∶m =144∶1,选项D 正确.5.解析:选A.由题意可知,粒子在磁场中做圆周运动的轨迹如图所示,由几何关系可知,粒子在磁场中做圆周运动的圆弧所对的圆心角为30°,因此粒子在磁场中运动的时间为t =112×2πm qB,粒子在磁场中运动的时间与筒转过90°所用的时间相等,即πm 6qB =14×2πω,求得q m =ω3B,A 项正确.6.解析:(1)洛伦兹力提供向心力,有f =qvB =m v 2R带电粒子做匀速圆周运动的半径R =mv qB匀速圆周运动的周期T =2πR v =2πm qB. (2)粒子受电场力F =qE ,洛伦兹力f =qvB .粒子做匀速直线运动,则qE =qvB电场强度的大小为E =vB .答案:(1)mv qB 2πm qB(2)vB 7.解析:(1)小球匀速直线运动时受力如图,其所受的三个力在同一平面内,合力为零,则qvB =q 2E 2+m 2g 2①代入数据解得v =20 m/s ②速度v 的方向斜向右上方,与电场E 的方向之间的夹角θ满足tan θ=qE mg③ 代入数据解得tan θ=3,θ=60°④(2)法一:撤去磁场,小球在重力与电场力的合力作用下做类平抛运动,设其加速度为a ,有a =q 2E 2+m 2g 2m ⑤ 设撤去磁场后小球在初速度方向上的分位移为x ,有x =vt ⑥设小球在重力与电场力的合力方向上分位移为y ,有y =12at 2⑦ a 与mg 的夹角和v 与E 的夹角相同,均为θ,又tan θ=y x⑧ 联立④⑤⑥⑦⑧式,代入数据解得t =2 3 s ≈3.5 s.法二:撤去磁场后,由于电场力垂直于竖直方向,它对竖直方向的分运动没有影响,以P 点为坐标原点,竖直向上为正方向,小球在竖直方向上做匀减速运动,其初速度为v y =v sin θ⑤若使小球再次经过P 点所在的电场线,仅需小球的竖直方向上分位移为零,则有v y t -12gt 2=0⑥联立④⑤⑥式,代入数据解得t =2 3 s ≈3.5 s .⑦答案:见解析8.解析:(1)峰区内圆弧半径r =mv qB① 旋转方向为逆时针②(2)由对称性,峰区内圆弧的圆心角θ=2π3③ 每个圆弧的长度l =2πr 3=2πmv 3qB④ 每段直线长度L =2r cos π6=3r =3mv qB⑤ 周期T =3(l +L )v⑥ 代入得T =(2π+33)m qB⑦(3)谷区内的圆心角θ′=120°-90°=30°⑧谷区内的轨道圆弧半径r ′=mv qB ′⑨ 由几何关系r sin θ2=r ′sin θ′2⑩ 由三角关系sin 30°2=sin 15°=6-24代入得B ′=3-12B . 答案:见解析专题10 电磁感应1.解析:选BCD.由于铜质弦不能被磁化,因此振动时不能产生变化的磁场,线圈中不能产生感应电流,因此电吉他不能正常工作,A 项错误;取走磁体,没有磁场,金属弦不能被磁化,振动时不能产生变化的磁场,线圈中不能产生感应电流,电吉他不能正常工作,B 项正确;增加线圈的匝数,由法拉第电磁感应定律可知,线圈中的感应电动势会增大,C 项正确;弦振动过程中,线圈中的磁场方向不变,但磁通量一会儿增大,一会儿减小,产生的电流方向不断变化,D 项正确.2.解析:选B.由法拉第电磁感应定律E =ΔΦΔt =ΔB Δt πr 2,ΔB Δt为常数,E 与r 2成正比,故E a ∶E b =4∶1.磁感应强度B 随时间均匀增大,故穿过圆环的磁通量增大,由楞次定律知,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反,垂直纸面向里,由安培定则可知,感应电流均沿顺时针方向,故B 项正确.3.解析:选B.由于磁感应强度随时间均匀增大,则根据楞次定律知两线圈内产生的感应电流方向皆沿逆时针方向,则A 项错误;根据法拉第电磁感应定律E =N ΔΦΔt =NS ΔB Δt,而磁感应强度均匀变化,即ΔB Δt 恒定,则a 、b 线圈中的感应电动势之比为E a E b =S a S b =l 2a l 2b=9,故B 项正确;根据电阻定律R =ρL S ′,且L =4Nl ,则R a R b =l a l b =3,由闭合电路欧姆定律I =E R ,得a 、b 线圈中的感应电流之比为I a I b =E a E b ·R b R a=3,故C 项错误;由功率公式P =I 2R 知,a 、b 线圈中的电功率之比为P a P b =I 2a I 2b ·R a R b=27,故D 项错误. 4.解析:选AB.设圆盘的半径为r ,圆盘转动的角速度为ω,则圆盘转动产生的电动势为E =12Br 2ω,可知,若转动的角速度恒定,电动势恒定,电流恒定,A 项正确;根据右手定则可知,从上向下看,圆盘顺时针转动,圆盘中电流由边缘指向圆心,即电流沿a 到b 的方向流动,B 项正确;圆盘转动方向不变,产生的电流方向不变,C 项错误;若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电动势变为原来的2倍,电流变为原来的2倍,由P =I 2R 可知,电阻R 上的热功率变为原来的4倍,D 项错误.5.解析:选BC.设某时刻金属棒的速度为v ,根据牛顿第二定律F -F A =ma ,即F 0+kv-B 2l 2v R +r =ma ,即F 0+⎝⎛⎭⎫k -B 2l 2R +r v =ma ,如果k >B 2l 2R +r,则加速度与速度成线性关系,且随着速度增大,加速度越来越大,即金属棒运动的v -t 图象的切线斜率也越来越大,由于F A =。
2018年高考物理试题分册汇编全解全析3
(2018 •全国卷I) 33 (1).如图,一定质量的理想气体从状态a开始,经历过程①、②、③、④到达状态e,对此气体,下列说法正确的是____A.过程①中气体的压强逐渐减小B.过程②中气体对外界做正功C.过程④中气体从外界吸收了热量D.状态c、d的内能相等E.状态d的压强比状态b的压强小【答案】BDE【解析】本题考查对一定质量的理想气体的V-T图线的理解、理想气体状态方程、热力学第一定律、理想气体内能及其相关的知识点。
由理想气体状态方程p a V a/T a=p b V b/T b可知,p b>p a,即过程•中气体的压强逐渐增大,选项A 错误;由于过程中气体体积增大,所以过程中气体对外做功,选项B正确;过程一中气体体积不变,对外做功为零,温度降低,内能减小,根据热力学第一定律,过程.中气体放出热量,选项C错误;由于状态c、d的温度相等,根据理想气体的内能只与温度有关,可知状态c、d的内能相等,选项D正确;由理想气体状态方程p d V/T d=p b V b/T b可知,状态d的压强比状态b的压强小,选项E正确。
学科%网(2018 •全国卷I) 33 (2).如图,容积为V的汽缸由导热材料制成,面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分,汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连,细管上有一阀门K。
开始时,K关闭,汽缸内上下两部分气体的压强均为p0,现将K打开,容器内V的液体缓慢地流入汽缸,当流入的液体体积为时,将K关闭,活塞平衡时其下方气体的体V 积减小了;,不计活塞的质量和体积,外界温度保持不变,重力加速度大小为g。
求流入汽缸内液体的质量。
【解析】本题考查破意耳定律、关联气体、压强及其相关的知识点。
役活塞再次平衡后,活塞上方气体的体积为压强为以;下方气体的体积为%,压强为网口在活塞下移的过程中』活塞上、下方气体的温度均保持不变,由玻意耳定律得Po7 = P工力由已知条件得设活塞上方液体的质量为由力的平衡条件得联立以上各式得(2018 •全国卷I) 33. (1)对于实际的气体,下列说法正确的是A.气体的内能包括气体分子的重力势能B.气体的内能包括分子之间相互作用的势能C.气体的内能包括气体整体运动的动能D.气体体积变化时,其内能可能不变E.气体的内能包括气体分子热运动的动能【答案】BDE【解析】ABCE、气体的内能等于所有分子热运动动能和分子之间势能的总和,故AC错,BE对;D、根据热力学第一定律二二'.•':知道,改变内能的方式有做功和热传递,所以体积发生变化时,内能可能不变,故D正确;故选BDE点睛:不仅要知道内能是什么,还要知道改变内能的方式是什么。
高2018届高三物理弹簧类问题专题复习题
专题一、力与运动第一讲弹簧类问题高考分析:轻弹簧是一种理想化的物理模型.考查力的概念、物体的平衡、牛顿定律的应用及能的转化与守恒是高考命题的重点.此类命题几乎每年高考卷面均有所见.由于弹簧弹力是变力.使得与其相连物体所组成系统的运动状态具有很强的综合性和隐蔽性.加之弹簧在伸缩过程中涉及力和加速度、功和能等多个物理概念和规律.所以弹簧类问题也就成为高考中的重、难、热点.我们应引起足够重视.弹簧类命题突破要点:1.弹簧的弹力是一种由形变而决定大小和方向的力.当题目中出现弹簧时.要注意弹力的大小与方向时刻要与当时的形变相对应.在题目中一般应从弹簧的形变分析入手.先确定弹簧原长位置.现长位置.找出形变量x与物体空间位置变化的几何关系.分析形变所对应的弹力大小、方向.以此来分析计算物体运动状态的可能变化.2.因弹簧(尤其是软质弹簧)其形变发生改变过程需要一段时间.在瞬间内形变量可以认为不变.因此.在分析瞬时变化时.可以认为弹力大小不变.即弹簧的弹力不突变.3.在求弹簧的弹力做功时.因该变力为线性变化.可以先求平均力.再用功的定义进行计算.也可据动能定理和功能关系:能量转化和守恒定律求解.同时要注意弹力做功的特点:弹力的功等于弹性势能增量的负值或弹力的功等于弹性势能的减少.在求弹力的功或弹性势能的改变时.一般以能量的转化与守恒的角度来求解.一、静力学中的弹簧问题1:胡克定律:F=kx. ΔF=k·Δx2:对弹簧秤的两端施加(沿轴线方向)大小不同的拉力.弹簧秤的示数一定等于挂钩上的拉力。
例题1.如图所示.四个完全相同的弹簧都处于水平位置.它们的右端受到大小皆为F 的拉力作用.而左端的情况各不相同:①中弹簧的左端固定在墙上;②中弹簧的左端受大小也为 F 的拉力作用;③中弹簧的左端拴一小物块.物块在光滑的桌面上滑动;④中弹簧的左端拴一小物块.物块在有摩擦的桌面上滑动 .若认为弹簧的质量都为零.以 l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量.则有()A. B. C. D.变式训练:如图所示.四根相同的轻质弹簧连着相同的物体.在外力作用下做不同的运动:(1)在光滑水平面上做加速度大小为g 的匀加速直线运动; (2)在光滑斜面上沿斜面向上的匀速直线运动; (3)做竖直向下的匀速直线运动;(4)做竖直向上的加速度大小为g 的匀加速直线运动。
2018年高考物理真题分模块整理专题复习
专题1 质点的直线运动1.(2016·高考江苏卷)小球从一定高度处由静止下落,与地面碰撞后回到原高度再次下落,重复上述运动.取小球的落地点为原点建立坐标系,竖直向上为正方向.下列速度v 和位置x 的关系图象中,能描述该过程的是( )2.(2016·高考全国卷丙)一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t 内位移为s ,动能变为原来的9倍.该质点的加速度为( )A.s t 2B.3s 2t 2C.4s t 2D.8s t 2 3.(多选)(2016·高考全国卷乙)甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v -t 图象如图所示.已知两车在t =3 s 时并排行驶,则( )A .在t =1 s 时,甲车在乙车后B .在t =0时,甲车在乙车前7.5 mC .两车另一次并排行驶的时刻是t =2 sD .甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m4.(多选)(2016·高考全国卷甲)两实心小球甲和乙由同一种材料制成,甲球质量大于乙球质量.两球在空气中由静止下落,假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比,与球的速率无关.若它们下落相同的距离,则( )A .甲球用的时间比乙球长B .甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C .甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D .甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功专题2 相互作用1.(2016·高考全国卷甲)质量为m 的物体用轻绳AB 悬挂于天花板上.用水平向左的力F 缓慢拉动绳的中点O ,如图所示.用T 表示绳OA 段拉力的大小,在O 点向左移动的过程中( )A .F 逐渐变大,T 逐渐变大B .F 逐渐变大,T 逐渐变小C .F 逐渐变小,T 逐渐变大D .F 逐渐变小,T 逐渐变小2.(2016·高考全国卷丙)如图,两个轻环a 和b 套在位于竖直面内的一段固定圆弧上;一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m 的小球.在a 和b 之间的细线上悬挂一小物块.平衡时,a 、b 间的距离恰好等于圆弧的半径.不计所有摩擦.小物块的质量为( )A.m 2B.32m C .m D .2m3.(多选)(2016·高考江苏卷)如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面.若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中( )A .桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B .鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C .若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大D .若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面4.(多选)(2016·高考全国卷乙)如图,一光滑的轻滑轮用细绳OO ′悬挂于O 点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块a ,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b .外力F 向右上方拉b ,整个系统处于静止状态.若F 方向不变,大小在一定范围内变化,物块b 仍始终保持静止,则( )A .绳OO ′的张力也在一定范围内变化B .物块b 所受到的支持力也在一定范围内变化C .连接a 和b 的绳的张力也在一定范围内变化D .物块b 与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化专题3 牛顿运动定律1.(多选)(2016·高考全国卷乙)一质点做匀速直线运动.现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则( )A .质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B .质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C .质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D .质点单位时间内速率的变化量总是不变2.(多选)(2016·高考浙江卷)如图所示为一滑草场.某条滑道由上、下两段高均为h ,与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成,滑草车与草地之间的动摩擦因数为μ.质量为m 的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑,经过上、下两段滑道后,最后恰好静止于滑道的底端(不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).则( )A .动摩擦因数μ=67B .载人滑草车最大速度为 2gh 7C .载人滑草车克服摩擦力做功为mghD .载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为35g 3.(多选)(2016·高考天津卷)我国高铁技术处于世界领先水平.和谐号动车组是由动车和拖车编组而成的,提供动力的车厢叫动车,不提供动力的车厢叫拖车.假设动车组各车厢质量均相等,动车的额定功率都相同,动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比.某列动车组由8节车厢组成,其中第1、5节车厢为动车,其余为拖车,则该动车组( )A .启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B .做匀加速运动时,第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3∶2C .进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比D .与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1∶2专题4 曲线运动1.(2016·高考江苏卷)有A 、B 两小球,B 的质量为A 的两倍.现将它们以相同速率沿同一方向抛出,不计空气阻力.图中①为A 的运动轨迹,则B 的运动轨迹是( )A .①B .②C .③D .④2.(多选)(2016·高考全国卷丙)如图,一固定容器的内壁是半径为R 的半球面;在半球面水平直径的一端有一质量为m 的质点P .它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中,克服摩擦力做的功为W .重力加速度大小为g .设质点P 在最低点时,向心加速度的大小为a ,容器对它的支持力大小为N ,则( )A .a =2(mgR -W )mRB .a =2mgR -W mRC .N =3mgR -2W RD .N =2(mgR -W )R3.(多选)(2016·高考浙江卷)如图所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道,两个弯道分别为半径R =90 m 的大圆弧和r =40 m 的小圆弧,直道与弯道相切.大、小圆弧圆心O 、O ′距离L =100 m .赛车沿弯道路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍.假设赛车在直道上做匀变速直线运动,在弯道上做匀速圆周运动.要使赛车不打滑,绕赛道一圈时间最短(发动机功率足够大,重力加速度g =10 m/s 2,π=3.14),则赛车( )A .在绕过小圆弧弯道后加速B .在大圆弧弯道上的速率为45 m/sC .在直道上的加速度大小为5.63 m/s 2D .通过小圆弧弯道的时间为5.58 s4.(2016·高考全国卷丙)如图,在竖直平面内有由14圆弧AB 和12圆弧BC 组成的光滑固定轨道,两者在最低点B 平滑连接.AB 弧的半径为R ,BC 弧的半径为R 2.一小球在A 点正上方与A 相距R 4处由静止开始自由下落,经A 点沿圆弧轨道运动.(1)求小球在B 、A 两点的动能之比;(2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C 点.5.(2016·高考天津卷)我国将于2022年举办冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一.如图所示,质量m =60 kg 的运动员从长直助滑道AB 的A 处由静止开始以加速度a =3.6 m/s 2匀加速滑下,到达助滑道末端B 时速度v B =24 m/s ,A 与B 的竖直高度差H =48 m ,为了改变运动员的运动方向,在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接,其中最低点C 处附近是一段以O 为圆心的圆弧.助滑道末端B 与滑道最低点C 的高度差h =5 m ,运动员在B 、C 间运动时阻力做功W =-1 530 J ,取g =10 m/s 2.(1)求运动员在AB 段下滑时受到阻力F f 的大小;(2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍,则C 点所在圆弧的半径R 至少应为多大.6.(2016·高考浙江卷)在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示.P 是一个微粒源,能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒.高度为h 的探测屏AB 竖直放置,离P 点的水平距离为L ,上端A 与P 点的高度差也为h .(1)若微粒打在探测屏AB 的中点,求微粒在空中飞行的时间;(2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围;(3)若打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等,求L与h的关系.专题5万有引力与航天1.(2016·高考全国卷丙)关于行星运动的规律,下列说法符合史实的是()A.开普勒在牛顿定律的基础上,导出了行星运动的规律B.开普勒在天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律C.开普勒总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些规律运动的原因D.开普勒总结出了行星运动的规律,发现了万有引力定律2.(2016·高考天津卷)我国即将发射“天宫二号”空间实验室,之后发射“神舟十一号”飞船与“天宫二号”对接.假设“天宫二号”与“神舟十一号”都围绕地球做匀速圆周运动,为了实现飞船与空间实验室的对接,下列措施可行的是()A.使飞船与空间实验室在同一轨道上运行,然后飞船加速追上空间实验室实现对接B.使飞船与空间实验室在同一轨道上运行,然后空间实验室减速等待飞船实现对接C.飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速,加速后飞船逐渐靠近空间实验室,两者速度接近时实现对接D.飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速,减速后飞船逐渐靠近空间实验室,两者速度接近时实现对接3.(2016·高考全国卷乙)利用三颗位置适当的地球同步卫星,可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯.目前,地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍.假设地球的自转周期变小,若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的,则地球自转周期的最小值约为() A.1 h B.4 hC.8 h D.16 h4.(2016·高考北京卷)如图所示,一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行,在P 点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动.下列说法正确的是()A.不论在轨道1还是轨道2运行,卫星在P点的速度都相同B .不论在轨道1还是轨道2运行,卫星在P 点的加速度都相同C .卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度D .卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量5.(2016·高考四川卷)国务院批复,自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”.1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号,目前仍然在椭圆轨道上运行,其轨道近地点高度约为440 km ,远地点高度约为2 060 km ;1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35 786 km 的地球同步轨道上.设东方红一号在远地点的加速度为a 1,东方红二号的加速度为a 2,固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a 3,则a 1、a 2、a 3的大小关系为( )A .a 2>a 1>a 3B .a 3>a 2>a 1C .a 3>a 1>a 2D .a 1>a 2>a 36.(多选)(2016·高考江苏卷)如图所示,两质量相等的卫星A 、B 绕地球做匀速圆周运动,用R 、T 、E k 、S 分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积.下列关系式正确的有( )A .T A >T BB .E k A >E k BC .S A =S B D.R 3A T 2A =R 3B T 2B专题6 机械能及其守恒定律1.(2016·高考四川卷)韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员.他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离,重力对他做功1 900 J ,他克服阻力做功100 J .韩晓鹏在此过程中( )A .动能增加了1 900 JB .动能增加了2 000 JC .重力势能减小了1 900 JD .重力势能减小了2 000 J2.(2016·高考全国卷甲)小球P 和Q 用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P 球的质量大于Q 球的质量,悬挂P 球的绳比悬挂Q 球的绳短.将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示.将两球由静止释放.在各自轨迹的最低点,( )A .P 球的速度一定大于Q 球的速度B .P 球的动能一定小于Q 球的动能C .P 球所受绳的拉力一定大于Q 球所受绳的拉力D .P 球的向心加速度一定小于Q 球的向心加速度3.(多选)(2016·高考全国卷甲)如图,小球套在光滑的竖直杆上,轻弹簧一端固定于O 点,另一端与小球相连.现将小球从M 点由静止释放,它在下降的过程中经过了N 点.已知在M 、N 两点处,弹簧对小球的弹力大小相等,且∠ONM <∠OMN <π2.在小球从M 点运动到N 点的过程中,( )A .弹力对小球先做正功后做负功B .有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C .弹簧长度最短时,弹力对小球做功的功率为零D .小球到达N 点时的动能等于其在M 、N 两点的重力势能差4.(2016·高考全国卷甲)轻质弹簧原长为2l ,将弹簧竖直放置在地面上,在其顶端将一质量为5m 的物体由静止释放,当弹簧被压缩到最短时,弹簧长度为l .现将该弹簧水平放置,一端固定在A 点,另一端与物块P 接触但不连接.AB 是长度为5l 的水平轨道,B 端与半径为l 的光滑半圆轨道BCD 相切,半圆的直径BD 竖直,如图所示.物块P 与AB 间的动摩擦因数μ=0.5.用外力推动物块P ,将弹簧压缩至长度l ,然后放开,P 开始沿轨道运动.重力加速度大小为g .(1)若P 的质量为m ,求P 到达B 点时速度的大小,以及它离开圆轨道后落回到AB 上的位置与B 点之间的距离;(2)若P 能滑上圆轨道,且仍能沿圆轨道滑下,求P 的质量的取值范围.5.(2016·高考全国卷乙)如图,一轻弹簧原长为2R ,其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC 的底端A 处,另一端位于直轨道上B 处,弹簧处于自然状态.直轨道与一半径为56R 的光滑圆弧轨道相切于C 点,AC =7R ,A 、B 、C 、D 均在同一竖直平面内.质量为m 的小物块P 自C 点由静止开始下滑,最低到达E 点(未画出).随后P 沿轨道被弹回,最高到达F点,AF =4R .已知P 与直轨道间的动摩擦因数μ=14,重力加速度大小为g .(取sin 37°=35,cos 37°=45)(1)求P 第一次运动到B 点时速度的大小;(2)求P 运动到E 点时弹簧的弹性势能;(3)改变物块P 的质量,将P 推至E 点,从静止开始释放.已知P 自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后,恰好通过G 点.G 点在C 点左下方,与C 点水平相距72R 、竖直相距R .求P 运动到D 点时速度的大小和改变后P 的质量.专题7 静电场1.(2016·高考全国卷丙)关于静电场的等势面,下列说法正确的是( )A .两个电势不同的等势面可能相交B .电场线与等势面处处相互垂直C .同一等势面上各点电场强度一定相等D .将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功2.(2016·高考全国卷乙)一平行板电容器两极板之间充满云母介质,接在恒压直流电源上.若将云母介质移出,则电容器( )A .极板上的电荷量变大,极板间电场强度变大B .极板上的电荷量变小,极板间电场强度变大C .极板上的电荷量变大,极板间电场强度不变D .极板上的电荷量变小,极板间电场强度不变3.(2016·高考浙江卷)如图所示,两个不带电的导体A 和B ,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触.把一带正电荷的物体C 置于A 附近,贴在A 、B 下部的金属箔都张开,( )A.此时A带正电,B带负电B.此时A电势低,B电势高C.移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合D.先把A和B分开,然后移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合4.(2016·高考江苏卷)一金属容器置于绝缘板上,带电小球用绝缘细线悬挂于容器中,容器内的电场线分布如图所示.容器内表面为等势面,A、B为容器内表面上的两点,下列说法正确的是()A.A点的电场强度比B点的大B.小球表面的电势比容器内表面的低C.B点的电场强度方向与该处内表面垂直D.将检验电荷从A点沿不同路径移到B点,电场力所做的功不同5.(2016·高考全国卷甲)如图,P是固定的点电荷,虚线是以P为圆心的两个圆.带电粒子Q在P的电场中运动,运动轨迹与两圆在同一平面内,a、b、c为轨迹上的三个点.若Q 仅受P的电场力作用,其在a、b、c点的加速度大小分别为a a、a b、a c,速度大小分别为v a、v b、v c,则()A.a a>a b>a c,v a>v c>v bB.a a>a b>a c,v b>v c>v aC.a b>a c>a a,v b>v c>v aD.a b>a c>a a,v a>v c>v b6.(2016·高考天津卷)如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地.在两极板间有一个固定在P点的点电荷,以E表示两板间的电场强度,E p表示点电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角.若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则()A .θ增大,E 增大B .θ增大,E p 不变C .θ减小,E p 增大D .θ减小,E 不变7.(多选)(2016·高考全国卷乙)如图,一带负电荷的油滴在匀强电场中运动,其轨迹在竖直面(纸面)内,且相对于过轨迹最低点P 的竖直线对称.忽略空气阻力.由此可知( )A .Q 点的电势比P 点高B .油滴在Q 点的动能比它在P 点的大C .油滴在Q 点的电势能比它在P 点的大D .油滴在Q 点的加速度大小比它在P 点的小专题8 恒定电流1.(2016·高考全国卷甲)阻值相等的四个电阻、电容器C 及电池E (内阻可忽略)连接成如图所示电路.开关S 断开且电流稳定时,C 所带的电荷量为Q 1;闭合开关S ,电流再次稳定后,C 所带的电荷量为Q 2.Q 1与Q 2的比值为( )A.25B.12C.35D.232.(多选)(2016·高考江苏卷)如图所示的电路中,电源电动势为12 V ,内阻为2 Ω,四个电阻的阻值已在图中标出.闭合开关S ,下列说法正确的有( )A .路端电压为10 VB .电源的总功率为10 WC .a 、b 间电压的大小为5 VD .a 、b 间用导线连接后,电路的总电流为1 A专题9 磁 场1.(2016·高考北京卷)中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也.”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图.结合上述材料,下列说法不正确的是( )A .地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B .地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近C .地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D .地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用2.(2016·高考四川卷)如图所示,正六边形abcdef 区域内有垂直于纸面的匀强磁场.一带正电的粒子从f 点沿fd 方向射入磁场区域,当速度大小为v b 时,从b 点离开磁场,在磁场中运动的时间为t b ;当速度大小为v c 时,从c 点离开磁场,在磁场中运动的时间为t c .不计粒子重力.则( )A .v b ∶v c =1∶2,t b ∶t c =2∶1B .v b ∶v c =2∶1,t b ∶t c =1∶2C .v b ∶v c =2∶1,t b ∶t c =2∶1D .v b ∶v c =1∶2,t b ∶t c =1∶23.(2016·高考全国卷丙)平面OM 和平面ON 之间的夹角为30°,其横截面(纸面)如图所示,平面OM 上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B ,方向垂直于纸面向外.一带电粒子的质量为m ,电荷量为q (q >0).粒子沿纸面以大小为v 的速度从OM 的某点向左上方射入磁场,速度与OM 成30°角.已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON 只有一个交点,并从OM 上另一点射出磁场.不计重力.粒子离开磁场的出射点到两平面交线O 的距离为( )A.mv 2qBB.3mv qBC.2mv qBD.4mv qB4.(2016·高考全国卷乙)现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子,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值约为( )A .11B .12C .121D .1445.(2016·高考全国卷甲)一圆筒处于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中,磁场方向与筒的轴平行,筒的横截面如图所示.图中直径MN 的两端分别开有小孔,筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动.在该截面内,一带电粒子从小孔M 射入筒内,射入时的运动方向与MN 成30°角.当筒转过90°时,该粒子恰好从小孔N 飞出圆筒.不计重力.若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞,则带电粒子的比荷为( )A.ω3BB.ω2BC.ωBD.2ωB6.(2016·高考北京卷)如图所示,质量为m ,电荷量为q 的带电粒子,以初速度v 沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B 的匀强磁场,在磁场中做匀速圆周运动.不计带电粒子所受重力.(1)求粒子做匀速圆周运动的半径R 和周期T ;(2)为使该粒子做匀速直线运动,还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场,求电场强度E 的大小.7.(2016·高考天津卷)如图所示,空间中存在着水平向右的匀强电场,电场强度大小为E =5 3 N/C,同时存在着水平方向的匀强磁场,其方向与电场方向垂直,磁感应强度大小B =0.5 T.有一带正电的小球,质量m=1×10-6 kg,电荷量q=2×10-6 C,正以速度v在图示的竖直面内做匀速直线运动,当经过P点时撤掉磁场(不考虑磁场消失引起的电磁感应现象),取g=10 m/s2,求:(1)小球做匀速直线运动的速度v的大小和方向;(2)从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间t.8.(2016·高考浙江卷)为了进一步提高回旋加速器的能量,科学家建造了“扇形聚焦回旋加速器”.在扇形聚焦过程中,离子能以不变的速率在闭合平衡轨道上周期性旋转.扇形聚焦磁场分布的简化图如图所示,圆心为O的圆形区域等分成六个扇形区域,其中三个为峰区,三个为谷区,峰区和谷区相间分布.峰区内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,谷区内没有磁场.质量为m,电荷量为q的正离子,以不变的速率v旋转,其闭合平衡轨道如图中虚线所示.(1)求闭合平衡轨道在峰区内圆弧的半径r,并判断离子旋转的方向是顺时针还是逆时针;(2)求轨道在一个峰区内圆弧的圆心角θ,及离子绕闭合平衡轨道旋转的周期T;(3)在谷区也施加垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B′,新的闭合平衡轨道在一个峰区内的圆心角θ变为90°,求B′和B的关系.已知:sin (α±β)=sin αcos β±cos αsin β,cosα=1-2sin2α2专题10电磁感应1.(多选)(2016·高考江苏卷)电吉他中电拾音器的基本结构如图所示,磁体附近的金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,电流经电路放大后传送到音箱发生声音.下列说法正确的有()A.选用铜质弦,电吉他仍能正常工作B.取走磁体,电吉他将不能正常工作C.增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D.弦振动过程中,线圈中的电流方向不断变化2.(2016·高考北京卷)如图所示,匀强磁场中有两个导体圆环a、b,磁场方向与圆环所在平面垂直.磁感应强度B随时间均匀增大.两圆环半径之比为2∶1,圆环中产生的感应电动势分别为E a和E b,不考虑两圆环间的相互影响.下列说法正确的是()A.E a∶E b=4∶1,感应电流均沿逆时针方向B.E a∶E b=4∶1,感应电流均沿顺时针方向C.E a∶E b=2∶1,感应电流均沿逆时针方向D.E a∶E b=2∶1,感应电流均沿顺时针方向3.(2016·高考浙江卷)如图所示,a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,边长l a=3l b,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则()A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流B.a、b线圈中感应电动势之比为9∶1C.a、b线圈中感应电流之比为3∶4D.a、b线圈中电功率之比为3∶14.(多选)(2016·高考全国卷甲)法拉第圆盘发电机的示意图如图所示.铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触.圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中.圆盘旋转时,关于流过电阻R的电流,下列说法正确的是()A.若圆盘转动的角速度恒定,则电流大小恒定B.若从上向下看,圆盘顺时针转动,则电流沿a到b的方向流动C.若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向可能发生变化D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电流在R上的热功率也变为原来的2倍5.(多选)(2016·高考四川卷)如图所示,电阻不计、间距为l的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,导轨左端接一定值电阻R.质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上,受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动,外力F与金属棒速度v的关系是F=F0+k v(F0、k是常量),金属棒与导轨始终垂直且接触良好.金属棒中感应电流为i,受到的安培力大小为F A,电阻R两端的电压为U R,感应电流的功率为P,它们随时间t变化图象可能正确的有()6.(2016·高考全国卷甲)如图,水平面(纸面)内间距为l的平行金属导轨间接一电阻,质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上,t=0时,金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动.t0时刻,金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域,且在磁场中恰好能保持匀速运动.杆与导轨的电阻均忽略不计,两者始终保持垂直且接触良好,两者之间的动摩擦因数为μ.重力加速度大小为g.求:(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小;(2)电阻的阻值.7.(2016·高考全国卷乙)如图,两固定的绝缘斜面倾角均为θ,上沿相连.两细金属棒ab(仅标出a端)和cd(仅标出c端)长度均为L,质量分别为2m和m;用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca,并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上,使两金属棒水平.右斜面上存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于斜面向上.已。
2018高考物理三轮复习,14个大题万能答题模板
2018高考物理三轮复习,14个大题万能答题模板2018高考物理三轮复习,很多题目的解答都是有套路的,小编整理出14个高考物理大题万能答题模板,希望能帮助大家更好的备考。
题型1:直线运动问题题型概述:直线运动问题是高考的热点,可以单独考查,也可以与其他知识综合考查。
单独考查若出现在选择题中,则重在考查基本概念,且常与图像结合;在计算题中常出现在第一个小题,难度为中等,常见形式为单体多过程问题和追及相遇问题。
思维模板:解图像类问题关键在于将图像与物理过程对应起来,通过图像的坐标轴、关键点、斜率、面积等信息,对运动过程进行分析,从而解决问题;对单体多过程问题和追及相遇问题应按顺序逐步分析,再根据前后过程之间、两个物体之间的联系列出相应的方程,从而分析求解,前后过程的联系主要是速度关系,两个物体间的联系主要是位移关系。
题型2:物体的动态平衡问题题型概述:物体的动态平衡问题是指物体始终处于平衡状态,但受力不断发生变化的问题。
物体的动态平衡问题一般是三个力作用下的平衡问题,但有时也可将分析三力平衡的方法推广到四个力作用下的动态平衡问题。
思维模板:常用的思维方法有两种:(1)解析法:解决此类问题可以根据平衡条件列出方程,由所列方程分析受力变化;(2)图解法:根据平衡条件画出力的合成或分解图,根据图像分析力的变化题型3:抛体运动问题题型概述:抛体运动包括平抛运动和斜抛运动,不管是平抛运动还是斜抛运动,研究方法都是采用正交分解法,一般是将速度分解到水平和竖直两个方向上。
思维模板:(1)平抛运动物体在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做匀加速直线运动,其位移满足x=v0t,y=gt2/2,速度满足vx=v0,vy=gt;(2)斜抛运动物体在竖直方向上做上抛(或下抛)运动,在水平方向做匀速直线运动,在两个方向上分别列相应的运动方程求解。
题型4:运动的合成与分解问题题型概述:运动的合成与分解问题常见的模型有两类.一是绳(杆)末端速度分解的问题,二是小船过河的问题,两类问题的关键都在于速度的合成与分解。
五年2018-2022高考物理真题按知识点分类汇编36-物理光学(光的干涉、衍射、色散、偏振等)
五年2018-2022高考物理真题按知识点分类汇编36-物理光学(光的干涉、衍射、色散、偏振等)(含解析)一、单选题1.(2022·全国·统考高考真题)一点光源以113W的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为6 × 10 - 7m的光,在离点光源距离为R处每秒垂直通过每平方米的光子数为3 ×1014个。
普朗克常量为h = 6.63 × 10 - 34J s。
R约为()A.1 × 102m B.3 × 102m C.6 × 102m D.9 × 102m 2.(2022·浙江·统考高考真题)关于双缝干涉实验,下列说法正确的是()A.用复色光投射就看不到条纹B.明暗相间条纹是两列光在屏上叠加的结果C.把光屏前移或后移,不能看到明暗相间条纹D.蓝光干涉条纹的间距比红光的大3.(2022·北京·高考真题)下列现象能说明光是横波的是()A.光的衍射现象B.光的折射现象C.光的偏振现象D.光的干涉现象4.(2021·山东·高考真题)用平行单色光垂直照射一层透明薄膜,观察到如图所示明暗相间的干涉条纹。
下列关于该区域薄膜厚度d随坐标x的变化图像,可能正确的是()A.B.C.D.5.(2021·江苏·高考真题)铁丝圈上附有肥皂膜,竖直放置时,肥皂膜上的彩色条纹上疏下密,由此推测肥皂膜前后两个面的侧视形状应当是()A.B.C.D.6.(2021·湖北·高考真题)如图所示,由波长为λ1和λ2的单色光组成的一束复色光,经半反半透镜后分成透射光和反射光。
透射光经扩束器后垂直照射到双缝上并在屏上形成干涉条纹。
O是两单色光中央亮条纹的中心位置,P1和P2分别是波长为λ1和λ2的光形成的距离O点最近的亮条纹中心位置。
反射光入射到三棱镜一侧面上,从另一侧面M 和N位置出射,则()A.λ1<λ2,M是波长为λ1的光出射位置B.λ1<λ2,N是波长为λ1的光出射位置C.λ1>λ2,M是波长为λ1的光出射位置D.λ1>λ2,N是波长为λ1的光出射位置7.(2021·浙江·高考真题)大功率微波对人和其他生物有一定的杀伤作用。
2018年物理高考分类汇编860
2018年物理高考分类汇编单选题(共5道)1、一课外活动小组在一次活动中,用到的用电器上标有“36V72W”字样,用电器工作时需使用变压器将220V的交变电压进行降压。
由于手边只有一个匝数比为5:1的变压器,不能直接使用。
经过讨论后,大家认为可在原线圈上加一个可变电阻进行调节,设计好的电路示意图如图甲所示。
当在ab两端间加上如图乙所示的电压后,用电器恰好能正常工作,则下列说法正确的是A原线圈cd两点间的电压为220VB在t=0.01s时,电压表的示数为0VC通过原线圈中的电流为10AD可变电阻R上消耗的电功率为l6W2、A当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为31.1VB当单刀双掷开关与a连接且t=0.01s时,电流表示数为零C当单刀双掷开关由a拨向b时,原线圈的输入功率变大D当单刀双掷开关由a拨向b时,副线圈输出电压的频率变为25Hz3、如图是利用DIS测得的运动小车的速度—时间图像,由图可知()A小车做曲线运动B小车的最大位移是0.8mC小车运动的最大速度约为0.8m/sD小车先做匀加速运动,后做匀减速运动4、如图,在点电荷Q产生的电厂中,将两个带正电的试探电荷、分别置于A、B两点,虚线为等势线。
取无穷远处为零电势点,若将、移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等,则下列说法正确的是AA点电势大于B点电势BA、B两点的电场强度相等C的电荷量小于的电荷量D在A点的电势能小于在B点的电势能5、、磁通量的变化率、棒两端电势差和通过棒电荷量q随时间变化的图象正确的是()A B C D简答题(共5道)6、请考生在第15、16、17三题中任选二题做答,如果多做,则按所做的第一、二题计分。
15.模块3—3试题(1).关于分子动理论和内能,下列说法中正确的是()A.布朗运动是水分子热运动的宏观表现B.每一个分子都有势能和动能,每个分子的动能与势能之和就是该分子的内能C.只有热传递才可改变物体的内能D.物体的动能和重力势能也是其内能的一部分(2).一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C,其状态变化过程的p-V图象如图所示。
2018年高考物理复习专题三 第1讲
第1讲电场高考命题轨迹考情分析电场的性质是力与能在电磁学中的延续,结合带电粒子(微粒)在电场中的运动综合考查牛顿第二定律、动能定理及运动的合成与分解是常用的命题思路.2016年静电场分值略有减少,难度降低,2017年又出现计算题.可见这部分内容综合性强,仍然是命题的热点,且有轮考迹象.知识方法链接1.电场力的性质:由电场强度E描述,既有大小又有方向.某一场点的电场强度等于各场源电荷产生的电场的矢量和(注意场源电荷分布的对称性).电场线的疏密和方向形象描述电场的强弱与方向.要熟练掌握点电荷、等量同种点电荷、等量异种点电荷等的电场线分布与特点.2.电场能的性质:由电势φ和电势差U描述,没方向但有正负(在涉及功、能的计算中,电荷的正负号、电势、电势差、电势能、电场力的功等的正负号都要带着,涉及力的运算时一般不带).某一场点的电势等于各场源电荷在该处产生电势的代数和.等势面形象描述电场能的性质与电场强弱,要掌握几种典型电场的等势面分布特点.3.电荷电势能高低的判断:(1)由E p=qφ判断:正电荷在电势高的地方电势能大,负电荷在电势低的地方电势能大.(2)由W AB=E p A-E p B判断:电场力做正功,电势能减小,电场力做负功,电势能增加.(3)只有电场力做功时电荷的电势能与动能之和守恒,动能减小则电势能增加.4.运动电荷的轨迹偏向受力的一侧,即外力指向轨迹凹陷的一侧;电场力一定沿电场线切线即垂直于等势面,从而确定电荷受力方向.真题模拟精练1.(多选)(2017·全国卷Ⅰ·20)在一静止点电荷的电场中,任一点的电势φ与该点到点电荷的距离r的关系如图1所示.电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别为E a、E b、E c和E d.点a到点电荷的距离r a与点a的电势φa已在图中用坐标(r a,φa)标出,其余类推.现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点,在相邻两点间移动的过程中,电场力所做的功分别为W ab、W bc和W cd.下列选项正确的是()图1A.E a∶E b=4∶1B.E c∶E d=2∶1C .W ab ∶W bc =3∶1D .W bc ∶W cd =1∶3答案 AC 解析 由题图可知,a 、b 、c 、d 到点电荷的距离分别为1 m 、2 m 、3 m 、6 m ,根据点电荷的场强公式E =k Q r 2可知,E a E b =r 2b r 2a =41,E c E d =r 2d r 2c=41,故A 正确,B 错误;电场力做功W =qU ,a 与b 、b 与c 、c 与d 之间的电势差分别为3 V 、1 V 、1 V ,所以W ab W bc =31,W bc W cd =11,故C 正确,D 错误.2.(多选)(2017·全国卷Ⅲ·21)一匀强电场的方向平行于xOy 平面,平面内a 、b 、c 三点的位置如图2所示,三点的电势分别为10 V 、17 V 、26 V .下列说法正确的是( )图2A .电场强度的大小为2.5 V/cmB .坐标原点处的电势为1 VC .电子在a 点的电势能比在b 点的低7 eVD .电子从b 点运动到c 点,电场力做功为9 eV答案 ABD解析 如图所示,设a 、c 之间的d 点电势与b 点电势相同,则ad dc =10-1717-26=79,所以d 点的坐标为(3.5 cm,6 cm),过c 点作等势线bd 的垂线,电场强度的方向由高电势指向低电势.由几何关系可得,cf 的长度为3.6 cm ,电场强度的大小E =U d =(26-17) V 3.6 cm=2.5 V/cm ,故选项A 正确;因为Oacb 是矩形,所以有U ac =U Ob ,可知坐标原点O 处的电势为1 V ,故选项B 正确;a 点电势比b 点电势低7 V ,电子带负电,所以电子在a 点的电势能比在b 点的高7 eV ,故选项C 错误;b 点电势比c 点电势低9 V ,电子从b 点运动到c 点,电场力做功为9 eV ,故选项D 正确.3.(多选)(2017·山东枣庄市一模)如图3所示,水平面内的等边三角形ABC 的边长为L ,顶点C 恰好位于光滑绝缘直轨道CD 的最低点,光滑直导轨的上端点D 到A 、B 两点的距离均为L ,D 在AB 边上的竖直投影点为O .一对电荷量均为-Q 的点电荷分别固定于A 、B 两点,在D 处将质量为m 、电荷量为+q 的小球套在轨道上(忽略它对原电场的影响),将小球由静止开始释放,已知静电力常量为k 、重力加速度为g ,且k Qq L 2=33mg ,忽略空气阻力,则( )图3A .轨道上D 点的场强大小为mg 2qB .小球刚到达C 点时,其加速度为零C .小球刚到达C 点时,其动能为32mgL D .小球沿直轨道CD 下滑过程中,其电势能先增大后减小答案 BC解析 负电荷产生的电场指向负电荷,可知两个负电荷在D 处的电场强度分别指向A 与B ,由于两个点电荷的电量是相等的,所以两个点电荷在D 点的电场强度的大小相等,则它们的合场强的方向沿∠ADB 的角平分线.由库仑定律,A 、B 在D 点的场强的大小:E A =E B =kQ L2=3mg 3q ,它们的合场强:E D =E A cos 30°+E B cos 30°=mg q,故A 错误;由几何关系知,DO =CO =32L ,则∠OCD =45°.小球刚到达C 点时,对小球进行受力分析,其受力的剖面图如图所示.由于C 到A 、B 的距离与D 到A 、B 的距离都等于L ,结合对D 点的分析可知,C 点的电场强度的大小与D 点的电场强度的大小相等,方向指向O 点,即:E C =E D =mg q.沿轨道CD 方向:mg cos 45°-F ·cos 45°=ma ,其中F 是库仑力,F =q ·E C =q ·mg q=mg ,解得a =0,故B 正确;由于C 与D 到A 、B 的距离都等于L ,结合等量同种点电荷的电场特点可知,C 点与D 点的电势是相等的,所以小球从D 到C 的过程中电场力做功的和等于0,则只有重力做功,小球的机械能守恒,得:mg ·OD =12m v 2,则小球的动能:E k =12m v 2=3mgL 2,故C 正确;由几何关系可知,在C 、D 的连线上,C 、D 连线的中点处到A 、B 的距离最小,电势最低,小球带正电,所以小球在C 、D 的连线中点处的电势能最小,则小球沿直轨道CD 下滑过程中,其电势能先减小后增大,故D 错误.4.(多选)(2017·山东济宁市模拟)如图4甲所示,Q 1、Q 2为两个被固定的点电荷,其中Q 1带负电,a 、b 两点在它们连线的延长线上.现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a 点开始经b 点向远处运动(粒子只受电场力作用),粒子经过a 、b 两点时的速度分别为v a 、v b ,其速度-时间图象如图乙所示.以下说法中正确的是( )图4A .Q 2一定带正电B .b 点的电场强度一定为零C .Q 2的电量一定大于Q 1的电量D .整个运动过程中,粒子的电势能先增大后减小答案 ABD解析 由题图的速度—时间图象可知,粒子从a 到b 做加速度减小的减速运动,在b 点时粒子的加速度为零,则电场力为零,所以该点场强为零,Q 1对负电荷的电场力向右,则Q 2对负电荷的电场力向左,所以Q 2带正电,故A 、B 正确;b 点场强为零,可见两点电荷在b 点对负电荷的电场力大小相等,根据F =k qQ r2,b 到Q 1的距离大于b 到Q 2的距离,所以Q 1的电量大于Q 2的电量,故C 错误;整个运动过程动能先减小后增大,根据能量守恒定律可知,粒子的电势能先增大后减小,故D 正确.知识方法链接1.三个公式电容定义式:C =Q U平行板电容器电容决定式:C =εr S 4πkd匀强电场中电场强度与板间电压、板间距离关系:E =U d. 2.必须明确的两个关键点(1)如图5所示,电路处于接通状态时,电容器两极板间电压不变.图5(2)电路处于断开状态时,电容器两极板所带电荷量不变.3.充放电电流方向(1)充电时电流由电源正极流向电容器正极板.(2)放电时电流由电容器正极板流向电源正极.4.平行板电容器问题的分析思路(1)明确平行板电容器中的哪些物理量是不变的,哪些物理量是变化的以及怎样变化.(2)应用平行板电容器的决定式C =εr S 4πkd分析电容器电容的变化. (3)应用电容的定义式C =Q U分析电容器所带电荷量和两板间电压的变化情况. (4)根据控制变量法对电容的变化进行综合分析,得出结论. 真题模拟精练5.(2017·湖北孝感市一模)静电计是在验电器的基础上制成的,用其指针张角的大小来定性显示金属球与外壳之间的电势差大小.如图6所示,A 、B 是平行板电容器的两个金属板,G 为静电计,开关S 闭合,静电计指针张开一定角度,为了使指针张开的角度减小些,下列采取的措施可行的是( )图6A .断开开关S 后,将A 、B 两极板分开些B .断开开关S 后,增大A 、B 两极板的正对面积C .保持开关S 闭合,将A 、B 两极板拉近些D .保持开关S 闭合,将滑动变阻器的滑动触头向右移动答案 B解析 断开开关,电容器所带电荷量Q 不变,将A 、B 分开一些,则d 增大,根据C =εr S 4πkd知,电容C 减小,根据C =Q U知,电势差增大,指针张角增大,故A 错误;断开开关,电容器所带电荷量Q 不变,增大正对面积,根据C =εr S 4πkd 知,电容C 增大,根据C =Q U知,电势差U 减小,指针张角减小,故B 正确;保持开关闭合,不论使A 、B 两板靠近些,还是使滑动变阻器的滑动触头向右移动,电容器两端的电势差总不变,则指针张角不变.故C 、D 错误.6.(多选)(2017·山东烟台市模拟)如图7所示,一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连,极板水平放置,极板间距为D ,在下极板上叠放一厚度为d 的金属板A ,d <D ,其上部空间有一带负电的粒子P 静止在电容器中,当把金属板从电容器中快速抽出后,粒子P 开始运动,已知重力加速度为g .则下列判断正确的是( )图7A .电容器的电容变大B .两板间的电场强度不变C .上极板所带电荷量变小D .粒子运动的加速度大小为d Dg 答案 CD解析 当把金属板从电容器中快速抽出后,导致极板间距增大,依据电容的决定式C =εr S 4πkd,可知,电容器的电容变小,故A 错误;因电势差U 不变,而极板间距增大,依据E =U d可知,板间的电场强度变小,故B 错误;平行板电容器的两极板与电压恒定的电源相连,则电势差U 不变,根据公式C =Q U,因电容C 变小,则极板所带电荷量变小,故C 正确;粒子受重力和电场力,开始时平衡,有:mg =q U D -d,当把金属板从电容器中快速抽出后,粒子重力大于所受电场力,根据牛顿第二定律,有:mg -q U D =ma ,解得:a =d Dg ,故D 正确.知识方法链接1.匀强电场中的直线运动的两种处理方法(1)动能定理:不涉及t 、a 时可用.(2)牛顿第二定律+运动学公式:涉及a 、t 时可用.尤其是交变电场中,最好再结合v -t 图象使用.2.匀强电场中的偏转的处理方法(1)用平抛运动处理方法:运动的分解.①沿初速度方向做匀速直线运动,运动时间t =L v 0. ②沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动,加速度a =F m =qE m =qU md. ③离开电场时的偏移量y =12at 2=qUL 22md v 20. ④速度偏向角tan φ=v y v 0=――――――→ qUx x=L md v 02 tan φ=qUL md v 20; 位移偏向角tan θ=y x =――――――→qUx x=L 2md v 02 tan θ=qUL 2md v 20. (2)动能定理:涉及功能问题时可用.注意:偏转时电场力的功不一定是W =qU板间,应该是W =qEy (y 为偏移量). 真题模拟精练7.(多选)(2017·河南安阳市一模)如图8所示,平行带电金属板M 、N 相距为d ,M 、N 分别与电源的正、负极相连,M 板上距左端距离为d 处有一个小孔A .当开关K 闭合时,有甲、乙两个相同的带电粒子同时射入电场,甲从两极板中间O 点处以初速度v 1平行于两极板射入,乙从A 孔以初速度v 2垂直于M 板射入,二者在电场中的运动时间相同,并且都打到N 板上的B 点,不计带电粒子的重力,下列说法正确的是( )图8A .甲、乙的初速度v 1与v 2的关系为v 1v 2=2 B .甲、乙的初速度v 1与v 2的关系为v 1v 2= 2 C .若将开关K 断开,并将N 板向下平移一小段距离,甲、乙粒子仍以各自的初速度从原来的位置开始进入电场运动,一定会同时打到N 板上的B 点D .若将开关K 断开,并将N 板向上平移一小段距离,甲、乙粒子仍以各自的初速度从原来的位置开始进入电场运动,甲一定打到N 板上B 点的左侧答案 AD解析 甲做类平抛运动,打在下极板的B 点,知甲带正电,由于甲、乙是相同的带电粒子,可知乙也带正电,乙在电场中做匀加速直线运动.对甲,水平方向:d =v 1t ①竖直方向:d 2=12at 2② 对乙,d =v 2t +12at 2③ 联立①②③得:v 1v 2=2,故A 正确,B 错误; 开关K 断开,电容器的带电荷量不变,N 板向下平移,距离增大,E =U d =Q Cd =Q εr S 4πkd·d =4πkQ εr S ,两板间的电场强度不随极板间距变化,场强不变,加速度不变,甲粒子的竖直位移变大,运动时间变大,水平位移变大,甲打在B 点的右侧,乙还打在B 点,故C 错误;同理可知,N 板向上平移一小段距离,电场强度不变,粒子加速度不变,竖直位移减小,运动时间变小,水平位移变小,所以甲一定打在N 板上B 点的左侧,故D 正确.8.(2017·湖北黄冈市模拟)静电喷漆技术具有效率高、质量好等优点,其装置示意图如图9所示,A 、B 为两块水平放置的平行金属板,间距d =1.0 m ,两板间有方向竖直向上,大小为E =1.0×103 N/C 的匀强电场,在A 板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P ,油漆喷枪的半圆形喷口可向各个方向均匀地喷出初速度大小均为v 0=1.0 m/s ,质量均为m =5.0×10-14 kg ,带电荷量均为q =-2.0×10-15 C 的带电油漆微粒,不计微粒所受空气阻力及微粒间相互作用,油漆微粒最后都落在金属板B 上,取g =10 m/s 2.下列说法错误的是( )图9A .沿水平方向喷出的微粒运动到B 板所需时间为0.2 sB .沿不同方向喷出的微粒,从喷出至到达B 板,电场力做功为2.0×10-12 JC .若其他条件均不变,d 增大为原来的2倍,则喷涂面积增大为原来的2倍D .若其他条件均不变,E 增大为原来的2倍,则喷涂面积减小为原来的12答案 D解析 沿水平方向喷出的微粒做类平抛运动,在竖直方向上,加速度a =qE +mg m=2.0×10-15×1.0×103+5.0×10-135.0×10-14=50 m/s 2,根据d =12at 2得,t =2d a =250s =0.2 s ,故A 正确;沿不同方向喷出的微粒,从喷出至到达B 板,电场力做功为W =qEd =2.0×10-15×1.0×103×1.0 J =2.0×10-12 J ,故B 正确;若其他条件均不变,d 增大为原来的2倍,根据d =12at 2得,t 变为原来的2倍,则喷涂面积的半径变为原来的2倍,面积变为原来的2倍,故C 正确;若其他条件不变,E 增大为原来的2倍,则加速度a ′=2.0×10-15×2.0×103+5.0×10-135.0×10-14=90 m/s 2,加速度变为原来的95倍,时间t 变为原来的53倍,喷涂面积的半径变为原来的53倍,面积减小为原来的59,故D 错误. 9.(多选)(2017·四川宜宾市二诊)如图10甲所示,真空中水平放置两块长度为2d 的平行金属板P 、Q ,两板间距为d ,两板间加上如图乙所示最大值为U 0的周期性变化的电压.在两板左侧紧靠P 板处有一粒子源A ,自t =0时刻开始连续释放初速度大小为v 0,方向平行于金属板的相同带电粒子.t =0时刻释放的粒子恰好从Q 板右侧边缘离开电场.已知电场变化周期T =2d v 0,粒子质量为m ,不计粒子重力及相互间的作用力.则( )图10A .在t =0时刻进入的粒子离开电场时速度大小仍为v 0B .粒子的电荷量为m v 202U 0C .在t =18T 时刻进入的粒子离开电场时电势能减少了18m v 20 D .在t =14T 时刻进入的粒子刚好从P 板右侧边缘离开电场 答案 AD10.(2015·全国卷Ⅱ·24)如图11所示,一质量为m 、电荷量为q (q >0)的粒子在匀强电场中运动,A 、B 为其运动轨迹上的两点.已知该粒子在A 点的速度大小为v 0,方向与电场方向的夹角为60°;它运动到B 点时速度方向与电场方向的夹角为30°.不计重力.求A 、B 两点间的电势差.图11答案 m v 20q解析 设带电粒子在B 点的速度大小为v B ,粒子在垂直于电场方向的速度分量不变,即v B sin 30°=v 0sin 60°由此得v B =3v 0设A 、B 两点间的电势差为U AB ,由动能定理有,qU AB =12m v 2B -12m v 2A解得U AB =m v 20q .知识方法链接匀强电场中电场力为恒力,物体重力也为恒力,二者合力也是恒力,处理电场与重力场的叠加场时可用二者合力来代替两力,称为“等效重力”.G ′=(mg )2+(qE )2,a = g 2+(qE m )2.处理圆周运动、抛体运动时,找到轨迹的“等效最低点”“等效最高点”,类比只有重力时的情况解题即可.真题模拟精练11.(多选)(2017·湖北荆门市元月调考)如图12所示,在竖直平面内xOy 坐标系中分布着与水平方向成45°角的匀强电场,将一质量为m 、带电荷量为q 的小球,以某一初速度从O 点竖直向上抛出,它的轨迹恰好满足抛物线方程x =ky 2,且小球通过点P (1k ,1k).已知重力加速度为g ,则( )图12A .电场强度的大小为mg qB .小球初速度的大小为2g kC .小球通过点P 时的动能为5mg 4kD .小球从O 点运动到P 点的过程中,电势能减少2mg k答案 CD解析 小球以某一初速度从O 点竖直向上抛出,它的轨迹恰好满足抛物线方程x =ky 2,说明小球做类平抛运动,则电场力与重力的合力沿x 轴正方向,竖直方向:qE ·sin 45°=mg ,所以qE =2mg ,电场强度的大小为E =2mg q,故A 错误;小球受到的合力:F 合=qE cos 45°=mg =ma ,所以a =g ,由平抛运动规律有:1k =v 0t ,1k =12gt 2,得小球初速度大小为v 0=g 2k ,故B 错误;由于1k =v 0t ,1k =12gt 2,小球做类平抛运动,所以v y v 0=212gt 2v 0t=2,小球通过点P 时的动能为:12m v 2=12m (v 20+v 2y )=5mg 4k,故C 正确;小球从O 到P 电势能减少,且减少的电势能等于电场力做的功,即:W =qE ·1k cos 45°=2mg k,故D 正确. 12.(2017·全国卷Ⅱ·25)如图13所示,两水平面(虚线)之间的距离为H ,其间的区域存在方向水平向右的匀强电场.自该区域上方的A 点将质量均为m ,电荷量分别为q 和-q (q >0)的带电小球M 、N 先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出.小球在重力作用下进入电场区域,并从该区域的下边界离开.已知N 离开电场时的速度方向竖直向下;M 在电场中做直线运动,刚离开电场时的动能为N 刚离开电场时的动能的1.5倍.不计空气阻力,重力加速度大小为g .求:图13(1)M 与N 在电场中沿水平方向的位移之比;(2)A 点距电场上边界的高度;(3)该电场的电场强度大小.答案 (1)3∶1 (2)13H (3)2mg 2q解析 (1)设小球M 、N 在A 点水平射出时的初速度大小为v 0,则它们进入电场时的水平速度仍然为v 0.M 、N 在电场中运动的时间t 相等,电场力作用下产生的加速度沿水平方向,大小均为a ,在电场中沿水平方向的位移分别为s 1和s 2.由题给条件和运动学公式得v 0-at =0①s 1=v 0t +12at 2② s 2=v 0t -12at 2③ 联立①②③式得s 1s 2=3④ (2)设A 点距电场上边界的高度为h ,小球下落h 时在竖直方向的分速度为v y ,由运动学公式 v 2y =2gh ⑤H =v y t +12gt 2⑥ M 进入电场后做直线运动,由几何关系知v 0v y =s 1H⑦ 联立①②⑤⑥⑦式可得h =13H ⑧ (3)设电场强度的大小为E ,小球M 进入电场后做直线运动,则v 0v y =qE mg⑨ 设M 、N 离开电场时的动能分别为E k1、E k2,由动能定理得E k1=12m (v 20+v 2y )+mgH +qEs 1⑩ E k2=12m (v 20+v 2y )+mgH -qEs 2⑪ 由已知条件E k1=1.5E k2⑫联立④⑤⑦⑧⑨⑩⑪⑫式得E =2mg 2q专题规范练题组1 高考真题体验1.(2016·全国卷Ⅰ·14)一平行板电容器两极板之间充满云母介质,接在恒压直流电源上.若将云母介质移出,则电容器( )A .极板上的电荷量变大,极板间电场强度变大B .极板上的电荷量变小,极板间电场强度变大C .极板上的电荷量变大,极板间电场强度不变D .极板上的电荷量变小,极板间电场强度不变答案 D解析 由C =εr S 4πkd可知,当云母介质移出时,εr 变小,电容器的电容C 变小;因为电容器接在恒压直流电源上,故U 不变,根据Q =CU 可知,当C 减小时,Q 减小.再由E =U d,由于U 与d 都不变,故电场强度E 不变,选项D 正确.2.(多选)(2016·全国卷Ⅰ·20)如图1,一带负电荷的油滴在匀强电场中运动,其轨迹在竖直面(纸面)内,且相对于过轨迹最低点P 的竖直线对称.忽略空气阻力.由此可知( )图1A .Q 点的电势比P 点高B .油滴在Q 点的动能比它在P 点的大C .油滴在Q 点的电势能比它在P 点的大D .油滴在Q 点的加速度大小比它在P 点的小答案 AB解析 由于油滴受到的电场力和重力都是恒力,所以合外力为恒力,加速度恒定不变,所以D 选项错;由于油滴轨迹相对于过P 的竖直线对称且合外力总是指向轨迹弯曲内侧,所以油滴所受合外力沿竖直向上的方向,因此电场力竖直向上,且qE >mg ,则电场方向竖直向下,所以Q 点的电势比P 点的高,A 选项正确;当油滴从P 点运动到Q 点时,电场力做正功,电势能减小,C 选项错误;当油滴从P 点运动到Q 点的过程中,合外力做正功,动能增加,所以Q 点动能大于P 点的动能,B 选项正确.3.(2016·全国卷Ⅱ·15)如图2,P 是固定的点电荷,虚线是以P 为圆心的两个圆.带电粒子Q 在P 的电场中运动,运动轨迹与两圆在同一平面内,a 、b 、c 为轨迹上的三个点.若Q 仅受P 的电场力作用,其在a 、b 、c 点的加速度大小分别为a a 、a b 、a c ,速度大小分别为v a 、v b 、v c ,则( )图2A .a a >a b >a c ,v a >v c >v bB .a a >a b >a c ,v b >v c >v aC .a b >a c >a a ,v b >v c >v aD .a b >a c >a a ,v a >v c >v b答案 D解析 由库仑定律F =kq 1q 2r 2可知,粒子在a 、b 、c 三点受到的电场力的大小关系为F b >F c >F a ,由a =F m,可知a b >a c >a a .根据粒子的轨迹可知,粒子Q 与场源电荷P 的电性相同,二者之间存在斥力,由c →b →a 整个过程中,电场力先做负功再做正功,且|W ba |>|W cb |,结合动能定理可知,v a >v c >v b ,故选项D 正确.4.(2016·全国卷Ⅲ·15)关于静电场的等势面,下列说法正确的是( )A .两个电势不同的等势面可能相交B .电场线与等势面处处相互垂直C .同一等势面上各点电场强度一定相等D .将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功 答案 B解析 若两个不同的等势面相交,则在交点处存在两个不同电势数值,与事实不符,A 错;电场线一定与等势面垂直,B 对;同一等势面上的电势相同,但电场强度不一定相同,C 错;将一负电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做负功,故D 错.5.(2015·全国卷Ⅰ·15)如图3,直线a 、b 和c 、d 是处于匀强电场中的两组平行线,M 、N 、P 、Q 是它们的交点,四点处的电势分别为φM 、φN 、φP 、φQ .一电子由M 点分别运动到N 点和P 点的过程中,电场力所做的负功相等.则( )图3A .直线a 位于某一等势面内,φM >φQB .直线c 位于某一等势面内,φM >φNC .若电子由M 点运动到Q 点,电场力做正功D .若电子由P 点运动到Q 点,电场力做负功答案 B解析 电子带负电荷,电子由M 点分别运动到N 点和P 点的过程中,电场力所做的负功相等,有W MN =W MP <0,而W MN =qU MN ,W MP =qU MP ,q <0,所以有U MN =U MP >0,即φM >φN =φP ,匀强电场中等势线为平行的直线,所以NP 和MQ 分别是两条等势线,有φM =φQ ,故A 错误,B 正确;电子由M 点到Q 点过程中,W MQ =q (φM -φQ )=0,电子由P 点到Q 点过程中,W PQ =q (φP -φQ )>0,故C 、D 错误.6.(2015·全国卷Ⅱ·14)如图4所示,两平行的带电金属板水平放置.若在两板中间a 点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态,现将两板绕过a 点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°,再由a 点从静止释放一同样的微粒,该微粒将( )图4A .保持静止状态B .向左上方做匀加速运动C .向正下方做匀加速运动D .向左下方做匀加速运动答案 D解析 两平行金属板水平放置时,带电微粒静止有mg =qE ,现将两板绕过a 点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°后,两板间电场强度方向逆时针旋转45°,电场力方向也逆时针旋转45°,但大小不变,此时电场力和重力的合力大小恒定,方向指向左下方,故该微粒将向左下方做匀加速运动,选项D 正确.7.(2014·新课标Ⅰ·25)如图5所示,O 、A 、B 为同一竖直平面内的三个点,OB 沿竖直方向,∠BOA =60°,OB =32OA ,将一质量为m 的小球以一定的初动能自O 点水平向右抛出,小球在运动过程中恰好通过A 点.使此小球带电,电荷量为q (q >0),同时加一匀强电场,场强方向与△OAB 所在平面平行.现从O 点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球,该小球通过了A 点,到达A 点时的动能是初动能的3倍;若该小球从O 点以同样的初动能沿另一方向抛出,恰好通过B 点,且到达B 点时的动能为初动能的6倍,重力加速度大小为g .求:图5(1)无电场时,小球到达A 点时的动能与初动能的比值;(2)电场强度的大小和方向.答案 (1)73 (2)3mg 6q电场方向斜向右下方,与竖直方向的夹角为30°解析 (1)设小球的初速度为v 0,初动能为E k0,从O 点运动到A 点的时间为t ,令OA =d ,则OB =32d ,根据平抛运动的规律有d sin 60°=v 0t ① d cos 60°=12gt 2② 又有E k0=12m v 20③ 由①②③式得E k0=38mgd ④ 设小球到达A 点时的动能为E k A ,则E k A =E k0+12mgd ⑤ 由④⑤式得E k A E k0=73⑥ (2)加电场后,小球从O 点到A 点和B 点,高度分别降低了d 2和3d 2,设电势能分别减小ΔE p A 和ΔE p B ,由能量守恒及④式得ΔE p A =3E k0-E k0-12mgd =23E k0⑦ ΔE p B =6E k0-E k0-32mgd =E k0⑧ 在匀强电场中,沿任一直线,电势的降落是均匀的.设直线OB 上的M 点与A 点等电势,M 与O 点的距离为x ,如图,则有x 32d =ΔE p A ΔE p B ⑨ 解得x =d ,MA 为等势线,电场强度方向必与其垂线OC 方向平行.设电场强度方向与竖直向下的方向的夹角为α,由几何关系可得α=30°⑩即电场强度方向斜向右下方,与竖直方向的夹角为30°.设电场强度的大小为E ,有qEd cos 30°=ΔE p A ⑪由④⑦⑪式得E =3mg 6q。
2018年高考物理复习卷:电磁感应
电磁感应复习卷一、选择题(第1~8小题为单选题, 第9~12小题为多选题)1. 如图所示, 水平放置的光滑金属长导轨MM′和NN′之间接有电阻R, 导轨左、右两区域分别存在方向相反且与导轨平面垂直的匀强磁场, 设左、右区域磁场的磁感应强度大小分别为B1和B2, 虚线为两区域的分界线。
一根阻值也为R的金属棒ab放在导轨上并与其垂直, 导轨电阻不计。
若金属棒ab在外力F的作用下从左边的磁场区域距离磁场边界x处匀速运动到右边的磁场区域距离磁场边界x处, 下列说法中正确的是A. 当金属棒通过磁场边界时, 通过电阻R的电流反向B. 当金属棒通过磁场边界时, 金属棒受到的安培力反向C. 金属棒在题设的运动过程中, 通过电阻R的电荷量等于零D.金属棒在题设的运动过程中, 回路中产生的热量等于Fx【答案】AC2. 如图所示, 等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场, 它的底边在x轴上且长为2L, 高为L, 纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域, 在t=0时刻恰好位于如图所示的位置, 以顺时针方向为导线框中电流的正方向, 下面四幅图中能够正确表示导线框中的电流–位移(I–x)关系的是A. /B. /C. /D. /【答案】B3. 如图所示, 质量为m=0.5 kg、电阻为r=1 Ω的轻杆ab可以无摩擦地沿着水平固定导轨滑行, 导轨足够长, 两导轨间宽度为L=1 m, 导轨电阻不计, 电阻R1=1.5 Ω, R2=3 Ω, 整个装置处在竖直向下的匀强磁场中, 磁感应强度为B=1 T。
杆从x轴原点O以水平速度v0=6 m/s开始滑行, 直到停止下来。
下列说法不正确的是A. a点电势高于b点电势B. 在杆的整个运动过程中, 电流对电阻R1做的功为9 JC. 整个运动过程中, 杆的位移为6 mD.在杆的整个运动过程中, 通过电阻R1的电荷量为2 C【答案】B4. 如图所示, 质量m=0.5 kg、长L=1 m的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°的光滑绝缘框架上, 磁场方向垂直于框架向下(磁场范围足够大), 右侧回路电源电动势E=8 V, 内电阻r=1 Ω, 额定功率为8 W、额定电压为4 V的电动机正常工作, (g=10 m/s2)则A. 回路总电流为2 AB. 电动机的额定电流为4 AC. 流经导体棒的电流为4 AD. 磁感应强度的大小为1.5 T【答案】D5. 用一段横截面半径为R、电阻率为ρ、密度为d的均匀导体材料做成一个半径为R(R<<R)的圆环。
2018年高考物理真题及答案
2018年高考物理真题及答案第一单元:物体受力分析一、力的概念1、力:力是。
力不能。
一个物体受到力的作用,一定有对它施加这种作用。
2、力的效果:使受力物体的或发生变化,或。
我们可以通过力的作用效果来检验力的存在与否,上述两种效果可以独立产生,也可以同时产生。
3、力是矢量,在三要素:。
要完整的表述一个力既要说明它的大小,又要说明它的方向。
为形象、直观的表述一个力,我们一般用来表示力的,这各表示力的方法叫力的图示。
作力的图示应注意以下两个问题:一是不能用不同的标度画同一物体所受的不同力;二是力的图示与力的示意图不同,力的图示要求严格,而力的示意图着重于力的方向,不要求做出标度。
4、力的分类:在力学中按可分为:重力、弹力、摩擦力等;按可分为:拉力、压力、支持力、动力、阻力等。
性质相同的力效果可以不同,也可以相同;效果相同的力,性质可以相同,也可以不同。
5、力的单位:在国际单位制中,力的单位是。
6、力的测量用。
二、重力1、产生:是由于而产生的。
2、重力的大小:重力与质量的关系为 .重力的大小可用测出,其大小在数值上等于物体静止时对水平支持面的压力或者对竖直悬绳的拉力。
3、重力的方向:。
4、物体所受重力的等效作用点。
质量分布均匀的物体,重心的位置只跟物体的 5 有关,形状规则且质量分布均匀的物体,它的重心就在其上。
不规则物体的重心位置,除跟物体的形状有关外,还跟物体质量的分布有关。
对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板,可用测定其重心的位置。
因为重心为一等效概念,所以物体的重心不一定在物体上,可能在物体外,也可能在物体之内。
如圆环的重心就不在圆环上。
三、弹力1、定义:发生形变的物体由于要恢复原状,会对产生力的作用,这种力叫弹力。
2、产生条件:一是二是。
3、弹力的方向:一是压力、支持力的方向指向被压、被支持的物体。
二是绳的拉力方向总是沿着的方向。
三是弹力方向可以说成与施力物体形变的方向相反。
4、弹力大小的计算:一是胡克定律,既在弹性限度内,弹簧产生的弹力大小与形变量成正比,即F= 。
2018年高考物理真题分类精编动量定理
7-1(2018全国1,24,12分)一质量为m 的烟花弹获得动能E 后,从地面竖直升空,当烟花弹上升的速度为零时,弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分,两部分获得的动能之和也为E ,且均沿竖直方向运动.爆炸时间极短,重力加速度大小为g ,不计空气阻力和火药的质量,求(1)烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间; (2)爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度 【答案】(1)1/gmE2 ;(2)2E/mg 【解析】(1)设烟花弹上升的初速度为vE =1/2mv 20 ①(1设烟花弹从地面开始上升到火药爆炸所用的时间为t0-v0=-gt ②(1t =1/gmE2 ③(2(2)设爆炸时烟花弹距地面的高度为h 1 E =mgh1 ④(1火药爆炸后,烟花弹上、下两部分均沿竖直方向运动,设炸后瞬间其速度分别为v 1和v 2.由1/4mv 21+1/4mv 22=E ⑤(2 1/2mv1+1/2mv 2=0 ⑥(2由⑥式知,烟花弹两部分的速度方向相反,向上运动部分做竖直上抛运动.设爆炸后烟花弹向上运动部分继续上升的高度为h21/4mv 21=1/2mgh 2 ⑦(1h =h1+h 2=2E/mg ⑧(2 7-2(2018全国2,15,6分)高空坠物极易对行人造成伤害.若一个50 g 的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的撞击时间约为2 ms ,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为( ) A. 10 N B. 102 N C. 103 N D. 104 N 【答案】C【解析】根据自由落体运动和动量定理有2gh=v2(h为25层楼的高度,约70 m),Ft=mv,代入数据解得F≈1×103 N,所以C正确.7-3(2018全国2,24,12分)汽车A在水平冰雪路面上行驶,驾驶员发现其正前方停有汽车B,立即采取制动措施,但仍然撞上了汽车B.两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示,碰撞后B车向前滑动了4.5 m,A车向前滑动了2.0 m,已知A和B的质量分别为kg 和kg,两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10,两车碰撞时间极短,在碰撞后车轮均没有滚动,重力加速度大小.求(1)碰撞后的瞬间B车速度的大小;(2)碰撞前的瞬间A车速度的大小.【答案】(1)(2)【解析】试题分析:两车碰撞过程动量守恒,碰后两车在摩擦力的作用下做匀减速运动,利用运动学公式可以求得碰后的速度,然后在计算碰前A车的速度.(1)设B车质量为m B,碰后加速度大小为a B,根据牛顿第二定律有①式中μ是汽车与路面间的动摩擦因数.设碰撞后瞬间B车速度的大小为,碰撞后滑行的距离为.由运动学公式有②联立①②式并利用题给数据得③(2)设A车的质量为m A,碰后加速度大小为a A.根据牛顿第二定律有④设碰撞后瞬间A车速度的大小为,碰撞后滑行的距离为.由运动学公式有⑤设碰撞后瞬间A车速度的大小为,两车在碰撞过程中动量守恒,有⑥联立③④⑤⑥式并利用题给数据得7-4(2018全国3,25,20分)如图,在竖直平面内,一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PA在A点相切.BC为圆弧轨道的直径.O为圆心,OA和OB之间的夹角为α,sinα=,一质量为m的小球沿水平轨道向右运动,经A点沿圆弧轨道通过C点,落至水平轨道;在整个过程中,除受到重力及轨道作用力外,小球还一直受到一水平恒力的作用,已知小球在C 点所受合力的方向指向圆心,且此时小球对轨道的压力恰好为零.重力加速度大小为g.求:(1)水平恒力的大小和小球到达C点时速度的大小;(2)小球到达A点时动量的大小;(3)小球从C点落至水平轨道所用的时间.【答案】(1)(2)(3)【解析】试题分析本题考查小球在竖直面内的圆周运动、受力分析、动量、斜下抛运动及其相关的知识点,意在考查考生灵活运用相关知识解决问题的的能力.解析(1)设水平恒力的大小为F0,小球到达C点时所受合力的大小为F.由力的合成法则有①②设小球到达C点时的速度大小为v,由牛顿第二定律得③由①②③式和题给数据得④⑤(2)设小球到达A 点的速度大小为v1,作CD ⊥PA ,交PA 于DDA =R sin α ⑥ CD =R (1+cos α)-mg ·CD -F0·DA =1/2mv 2-1/2mv 21 由④⑤⑥⑦⑧式和题给数据得,小球在A 点的动量大小为⑨(3)小球离开C 点后在竖直方向上做初速度不为零的匀加速运动,加速度大小为g .设小球在竖直方向的初速度为,从C 点落至水平轨道上所用时间为t .由运动学公式有⑩由⑤⑦⑩式和题给数据得7-5(2018北京,22,16分)2022年将在我国举办第二十四届冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一.某滑道示意图如下,长直助滑道AB 与弯曲滑道BC 平滑衔接,滑道BC 高h =10 m ,C 是半径R =20 m 圆弧的最低点,质量m =60 kg 的运动员从A 处由静止开始匀加速下滑,加速度a =4.5 m/s 2,到达B 点时速度v B =30 m/s.取重力加速度g =10 m/s 2. (1)求长直助滑道AB 的长度L ;(2)求运动员在AB 段所受合外力的冲量的I 大小;(3)若不计BC 段的阻力,画出运动员经过C 点时的受力图,并求其所受支持力F N 的大小.【解析】(1)根据匀变速直线运动公式,有L =(v 2B -v 2A )/2a =100 m (2)根据动量定理,有I =mvB -mv A =1 800 N ·s(3)运动员经C根据动能定理,运动员在BC段mgh =1/2mv2C-1/2mv2B根据牛顿第二定律,有F N-mg=m v2C/R联立解得F N=3 900 N7-6(2018天津,9(1),4分)质量为0.45 kg0.05 kg200 m/s[ZZ(Z]〓〓〓〓[ZZ)][JP] m/s.若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为4.5×10 3 N,则子弹射入木块的深度为[ZZ(Z]〓〓〓〓[ZZ)]m.〖ZK【答案】 20 0.2【解析】子弹打木块的过程,子弹与木块组成的系统动量守恒,由动量守恒定律有mv0=(M+m)v,将已知条件代入解得v=20 m/s;由功能关系可知,Q=fd=1/2mv20-1/2(M+m)v2,解得d=0.2 m.7-7(2018江苏,12C(3),4分)如图所示,悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m,运动速度的大小为v,方向向下.经过时间t,小球的速度大小为v,方向变为向上.忽略空气阻力,重力加速度为g,求该运动过程中,小球所受弹簧弹力冲量的大小.【答案】【解析】取向上为正方向,动量定理mv-(-mv)=I且I=(F-mg)t解得IF=Ft=2mv+mgt。
2018年高考物理复习4-2
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高考调研 ·高三总复习·物理
1 2 2 2 大小 v= v0 +(gt) ,结合 h= gt ,v0= 2 得 v=
g L2 2 ( +s ),解 2h 4
g L2 2 ( +s )+2gh,C 项错误;足球初速度的方向与 2h 4
球门线夹角等于足球做平抛运动过程中水平方向上的位移与球 s 2s 门线的夹角,故根据几何知识可知 tanθ= = ,D 项错误. L L 2
【答案】 【解析】
B 根据几何知识可得足球的位移为 x=
2 L h2+s2+ , A 项错误;足球做平抛运动,在水平方向上有 4
L2 1 2 s + = v0t , 在 竖 直 方 向 上 有 h = gt , 联 立 解 得 v0 = 4 2
2
g L2 2 ( +s ),B 项正确;根据运动的合成可得足球末速度的 2h 4
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高考调研 ·高三总复习·物理
考点二
多体平抛问题
在同一竖直平面内多个物体做平抛运动, 根据运动轨迹比较 初速度、运动时间,判断能否相遇.分析此类问题的基本思路是 抓住“两个位移,一个交点” : 1.竖直位移 通过比较竖直高度判断运动时间, 竖直高度差决定运动时间 差.
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高考调研 ·高三总复习·物理
考 点 讲 练
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高考调研 ·高三总复习·物理
考点一
平抛运动的基本规律
解决平抛运动问题的总体思路是:化曲为直,先分后合.几 个常见结论: 1.飞行时间:t= v0 无关. 2.水平射程:x=v0t=v0 落高度 h 共同决定. 2h ,水平射程由初速度 v0 和下 g 2h ,时间取决于下落高度 h,与初速度 g
= 2gh不变,水平方向由 x=vxt 知 x 减小,vx 减小,合速度 v0 = vx2+vy2变小,与水平方向的夹角 vy tanθ= 变大,综合可知 vx
2018年物理高考分类汇编2212
2018年物理高考分类汇编单选题(共5道)1、当电阻两端加上某一稳定电压时,通过该电阻的电荷量为0.3C,消耗的电能为0.9J。
为在相同时间内使0.6C的电荷量通过该电阻,在其两端需加的电压和消耗的电能分别是()A3V,1.8JB3V,3.6JC6V,l.8JD6V,3.6J2、2A,电流表A2的示数增大了0.8A,则下列说法正确的是()A电压表V1示数增大B电压表V2、V3示数均增大C该变压器起升压作用D变阻器滑片是沿c→d的方向滑动3、A环竖直向上匀速运动B环绕环心O匀速转动C环向左匀速运动D环以导线为轴匀速转动4、如图,在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为d(d>L)的条形匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的一边平行,磁场方向竖直向下。
导线框以某一初速度向右运动,t=0时导线框的的右边恰与磁场的左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域。
下列v-t图像中,可能正确描述上述过程的是ABCD5、如图是利用DIS测得的运动小车的速度—时间图像,由图可知()A小车做曲线运动B小车的最大位移是0.8mC小车运动的最大速度约为0.8m/sD小车先做匀加速运动,后做匀减速运动简答题(共5道)6、使用回旋加速器的实验需要把离子束从加速器中引出,离子束引出的方法有磁屏蔽通道法和静电偏转法等。
质量为m,速度为v的离子在回旋加速器内旋转,旋转轨道时半径为r的圆,圆心在O点,轨道在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度为B。
为引出离子束,使用磁屏蔽通道法设计引出器。
引出器原理如图所示,一堆圆弧形金属板组成弧形引出通道,通道的圆心位于点(点图中未画出)。
引出离子时,令引出通道内磁场的磁感应强度降低,从而使离子从P点进入通道,沿通道中心线从Q点射出。
已知OQ长度为L。
OQ与OP的夹角为,(1)求离子的电荷量q并判断其正负(2)离子从P点进入,Q点射出,通道内匀强磁场的磁感应强度应降为,求(3)换用静电偏转法引出离子束,维持通道内的原有磁感应强度B不变,在内外金属板间加直流电压,两板间产生径向电场,忽略边缘效应。
2018年高考全国I卷物理试题及复习资料
绝密★启用前2018年普通高等学校招生全国统一考试(全国I卷)物理试题注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
二、选择题:本题共8小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的均加速直线运动,在启动阶段列车的动能A.与它所经历的时间成正比B.与它的位移成正比C.与它的速度成正比D.与它的动量成正比15.如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态,现用一竖直向上的力F 作用在P上,使其向上做匀加速直线运动,以x表示P离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是A.B.C.D.16.如图,三个固定的带电小球a、b和c,相互间的距离分别为ab=5 cm,bc=3 cm,ca=4 cm。
小球c所受库仑力的合力的方向平衡于a、b的连线。
设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k,则A.a、b的电荷同号,169 k=B.a、b的电荷异号,169 k=C.a、b的电荷同号,6427 k=D.a、b的电荷异号,6427 k=17.如图,导体轨道OPQS固定,其中PQS是半圆弧,Q为半圆弧的中心,O为圆心。
轨道的电阻忽略不计。
OM是有一定电阻。
可绕O转动的金属杆。
M端位于PQS上,OM与轨道接触良好。
空间存在半圆所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,现使OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定(过程Ⅰ);再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到B'(过程Ⅱ)。
2018年高考物理试题分册汇编全解全析:力学实验
(2018·全国卷I)22. 如图(a),一弹簧上端固定在支架顶端,下端悬挂一托盘:一标尺由游标和主尺构成,主尺竖直固定在弹簧左边;托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置,简化为图中的指针。
现要测量图(a)中弹簧的劲度系数,当托盘内没有砝码时,移动游标,使其零刻度线对准指针,此时标尺读数为1.950 cm;当托盘内放有质量为0.100 kg 的砝码时,移动游标,再次使其零刻度线对准指针,标尺示数如图(b)所示,其读数为_______cm。
当地的重力加速度大小为9.80 m/s2,此弹簧的劲度系数为________N/m(保留3位有效数字)。
【答案】(1). 3.775 (2). 53.7【解析】本题主要考查游标卡尺的读数,弹簧劲度系数的测量、胡克定律及其相关的知识点,意在考查考生灵活运用教材上游标卡尺的使用和探究弹簧的伸长与形变量的关系实验知识的能力。
学科@网实验所用的游标卡尺精度为0.05mm,游标卡尺上游标第15条刻度线与主尺刻度线对齐,根据游标卡尺的读数规则,图(b)所示的游标卡尺读数为3.7cm+15×0.05mm=3.7cm+0.075cm=3.775cm。
托盘中放有质量为m=0.100kg的砝码时,弹簧受到的拉力F=mg=0.100×9.8N=0.980N,弹簧伸长x=3.775cm-1.950cm=1.825cm=0.01825m,根据胡克定律,F=kx,解得此弹簧的劲度系数k=F/x=53.7N/m。
【点睛】解答此题常见错误主要有:一是游标卡尺读数误差,或单位搞错导致错写成37.70;二是把重力加速度按照习惯用g=10m/s2代入计算导致错误;三是考虑采用图象法处理实验数据计算劲度系数耽误时间。
(2018·全国卷II)23.某同学用图(a)所示的装置测量木块与木板之间的摩擦因数。
跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连,滑轮和木块之间的细线保持水平,在木块上放置砝码。
2018年高考物理试题分册汇编全解全析:3-3
(2018·全国卷I)33(1). 如图,一定质量的理想气体从状态a开始,经历过程①、②、③、④到达状态e,对此气体,下列说法正确的是_____A.过程①中气体的压强逐渐减小B.过程②中气体对外界做正功C.过程④中气体从外界吸收了热量D.状态c、d的内能相等E.状态d的压强比状态b的压强小【答案】BDE【解析】本题考查对一定质量的理想气体的V—T图线的理解、理想气体状态方程、热力学第一定律、理想气体内能及其相关的知识点。
由理想气体状态方程p a V a/T a=p b V b/T b可知,p b>p a,即过程中气体的压强逐渐增大,选项A 错误;由于过程中气体体积增大,所以过程中气体对外做功,选项B正确;过程中气体体积不变,对外做功为零,温度降低,内能减小,根据热力学第一定律,过程中气体放出热量,选项C错误;由于状态c、d的温度相等,根据理想气体的内能只与温度有关,可知状态c、d的内能相等,选项D正确;由理想气体状态方程p d V d/T d=p b V b/T b可知,状态d的压强比状态b的压强小,选项E正确。
学科%网(2018·全国卷I)33(2). 如图,容积为V的汽缸由导热材料制成,面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分,汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连,细管上有一阀门K。
开始时,K关闭,汽缸内上下两部分气体的压强均为p0,现将K打开,容器内的液体缓慢地流入汽缸,当流入的液体体积为时,将K关闭,活塞平衡时其下方气体的体积减小了,不计活塞的质量和体积,外界温度保持不变,重力加速度大小为g。
求流入汽缸内液体的质量。
【答案】⑥(2018·全国卷II)33.(1)对于实际的气体,下列说法正确的是______。
A.气体的内能包括气体分子的重力势能B.气体的内能包括分子之间相互作用的势能C.气体的内能包括气体整体运动的动能D.气体体积变化时,其内能可能不变E.气体的内能包括气体分子热运动的动能【答案】BDE【解析】ABCE、气体的内能等于所有分子热运动动能和分子之间势能的总和,故AC错,BE对;D、根据热力学第一定律知道,改变内能的方式有做功和热传递,所以体积发生变化时,内能可能不变,故D正确;故选BDE点睛:不仅要知道内能是什么,还要知道改变内能的方式是什么。
2018年全国卷Ⅰ理综物理高考真题解析(精编版)真题汇编版
一、单选题1. 如图所示,a 、b 、c 、d 表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态,图中ad 平行于横坐标轴,ab 的延长线过原点,dc 平行于纵轴,以下说法的是( )A .从状态d 到c ,气体对外做功,气体吸热B .从状态c 到b ,外界对气体做功,气体放热C .从状态b 到a ,气体对外做功,气体吸热D .从状态a 到d ,气体对外做功,气体吸热错误2. 体育课上,老师训练同学做接球游戏,将一只篮球竖直向上抛出,篮球运动过程所受空气阻力与其速度成正比,不计篮球在水平方向的侧向风力和空气对篮球的浮力作用。
关于篮球从抛出点再回到抛出点过程中的运动图像正确的是( )A.B.C.D.3. 一个质点在x 轴上运动,各个时刻的位置坐标如下表,则下列说法中正确的是( )t/s01234x/m 05-4-1-7A .前2 s 的位移为-9mB .第3 s 的位移为3mC .第2 s 的平均速度大小为2m/sD .前2 s 的平均速率为2m/s4. 小船在静水中的速度为5m/s ,某河流的水流速度为4m/s ,若小船在此河流中以最短时间渡河,最短时间为30s ;若小船在此河流中以最短路程渡河所需的时间为( )A .35sB .45sC .50sD .55s5.物体甲放在赤道上随地球的自转做匀速圆周运动,物体乙环绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为、向心加速度大小为a 。
已知地球的半径为R ,引力常量为G .则下列说法正确的是( )2018年全国卷Ⅰ理综物理高考真题解析(精编版)真题汇编版二、多选题A .甲的向心加速度大于aB .甲的速度大于乙的速度C.地球的密度为D.地球北极点处的重力加速度大小为a6. 如图所示,质量为、材质均匀的圆形线圈半径为,电阻为,其下方存在一匀强磁场区域,磁感应强度为,时刻开始,线圈在外力作用下以速度竖直向下匀速进入磁场,下列判断正确的是( )A .时线圈中电流大小为B.时线圈受到的安培力大小为C.时间内通过线圈横截面的电荷量为D .时线圈的热功率为7. 一带正电的粒子在匀强电场中仅在电场力作用下运动,如图所示 Oab 为运动轨迹的一部分,以O 点为坐标原点建立平面直角坐标系,a 、b 点坐标分别为(x 1,y 1)、(x 2,y 2),粒子从O 到a 和从a 到b 的时间均为t , 粒子的比荷为,则匀强电场的场强方向和大小应为( )A .方向与x轴正向夹角的正切值B .方向与x轴正向夹角的正切值C.大小为D.大小为8. 如图甲是游乐园常见的跳楼机,跳楼机的电磁式制动原理如图乙所示。
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专题1 质点的直线运动1.(2016·高考江苏卷)小球从一定高度处由静止下落,与地面碰撞后回到原高度再次下落,重复上述运动.取小球的落地点为原点建立坐标系,竖直向上为正方向.下列速度v 和位置x 的关系图象中,能描述该过程的是( )2.(2016·高考全国卷丙)一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t 内位移为s ,动能变为原来的9倍.该质点的加速度为( )A.s t 2B.3s 2t 2C.4s t 2D.8s t 2 3.(多选)(2016·高考全国卷乙)甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v -t 图象如图所示.已知两车在t =3 s 时并排行驶,则( )A .在t =1 s 时,甲车在乙车后B .在t =0时,甲车在乙车前7.5 mC .两车另一次并排行驶的时刻是t =2 sD .甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m4.(多选)(2016·高考全国卷甲)两实心小球甲和乙由同一种材料制成,甲球质量大于乙球质量.两球在空气中由静止下落,假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比,与球的速率无关.若它们下落相同的距离,则( )A .甲球用的时间比乙球长B .甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C .甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D .甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功专题2 相互作用1.(2016·高考全国卷甲)质量为m 的物体用轻绳AB 悬挂于天花板上.用水平向左的力F 缓慢拉动绳的中点O ,如图所示.用T 表示绳OA 段拉力的大小,在O 点向左移动的过程中( )A .F 逐渐变大,T 逐渐变大B .F 逐渐变大,T 逐渐变小C .F 逐渐变小,T 逐渐变大D .F 逐渐变小,T 逐渐变小2.(2016·高考全国卷丙)如图,两个轻环a 和b 套在位于竖直面内的一段固定圆弧上;一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m 的小球.在a 和b 之间的细线上悬挂一小物块.平衡时,a 、b 间的距离恰好等于圆弧的半径.不计所有摩擦.小物块的质量为( )A.m 2B.32m C .m D .2m3.(多选)(2016·高考江苏卷)如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面.若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中( )A .桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B .鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C .若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大D .若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面4.(多选)(2016·高考全国卷乙)如图,一光滑的轻滑轮用细绳OO ′悬挂于O 点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块a ,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b .外力F 向右上方拉b ,整个系统处于静止状态.若F 方向不变,大小在一定范围内变化,物块b 仍始终保持静止,则( )A .绳OO ′的张力也在一定范围内变化B .物块b 所受到的支持力也在一定范围内变化C .连接a 和b 的绳的张力也在一定范围内变化D .物块b 与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化专题3 牛顿运动定律1.(多选)(2016·高考全国卷乙)一质点做匀速直线运动.现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则( )A .质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B .质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C .质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D .质点单位时间内速率的变化量总是不变2.(多选)(2016·高考浙江卷)如图所示为一滑草场.某条滑道由上、下两段高均为h ,与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成,滑草车与草地之间的动摩擦因数为μ.质量为m 的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑,经过上、下两段滑道后,最后恰好静止于滑道的底端(不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).则( )A .动摩擦因数μ=67B .载人滑草车最大速度为 2gh 7C .载人滑草车克服摩擦力做功为mghD .载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为35g 3.(多选)(2016·高考天津卷)我国高铁技术处于世界领先水平.和谐号动车组是由动车和拖车编组而成的,提供动力的车厢叫动车,不提供动力的车厢叫拖车.假设动车组各车厢质量均相等,动车的额定功率都相同,动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比.某列动车组由8节车厢组成,其中第1、5节车厢为动车,其余为拖车,则该动车组( )A .启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B .做匀加速运动时,第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3∶2C .进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比D .与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1∶2专题4 曲线运动1.(2016·高考江苏卷)有A 、B 两小球,B 的质量为A 的两倍.现将它们以相同速率沿同一方向抛出,不计空气阻力.图中①为A 的运动轨迹,则B 的运动轨迹是( )A .①B .②C .③D .④2.(多选)(2016·高考全国卷丙)如图,一固定容器的内壁是半径为R 的半球面;在半球面水平直径的一端有一质量为m 的质点P .它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中,克服摩擦力做的功为W .重力加速度大小为g .设质点P 在最低点时,向心加速度的大小为a ,容器对它的支持力大小为N ,则( )A .a =2(mgR -W )mRB .a =2mgR -W mRC .N =3mgR -2W RD .N =2(mgR -W )R3.(多选)(2016·高考浙江卷)如图所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道,两个弯道分别为半径R =90 m 的大圆弧和r =40 m 的小圆弧,直道与弯道相切.大、小圆弧圆心O 、O ′距离L =100 m .赛车沿弯道路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍.假设赛车在直道上做匀变速直线运动,在弯道上做匀速圆周运动.要使赛车不打滑,绕赛道一圈时间最短(发动机功率足够大,重力加速度g =10 m/s 2,π=3.14),则赛车( )A .在绕过小圆弧弯道后加速B .在大圆弧弯道上的速率为45 m/sC .在直道上的加速度大小为5.63 m/s 2D .通过小圆弧弯道的时间为5.58 s4.(2016·高考全国卷丙)如图,在竖直平面内有由14圆弧AB 和12圆弧BC 组成的光滑固定轨道,两者在最低点B 平滑连接.AB 弧的半径为R ,BC 弧的半径为R 2.一小球在A 点正上方与A 相距R 4处由静止开始自由下落,经A 点沿圆弧轨道运动.(1)求小球在B 、A 两点的动能之比;(2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C 点.5.(2016·高考天津卷)我国将于2022年举办冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一.如图所示,质量m =60 kg 的运动员从长直助滑道AB 的A 处由静止开始以加速度a =3.6 m/s 2匀加速滑下,到达助滑道末端B 时速度v B =24 m/s ,A 与B 的竖直高度差H =48 m ,为了改变运动员的运动方向,在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接,其中最低点C 处附近是一段以O 为圆心的圆弧.助滑道末端B 与滑道最低点C 的高度差h =5 m ,运动员在B 、C 间运动时阻力做功W =-1 530 J ,取g =10 m/s 2.(1)求运动员在AB 段下滑时受到阻力F f 的大小;(2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍,则C 点所在圆弧的半径R 至少应为多大.6.(2016·高考浙江卷)在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示.P 是一个微粒源,能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒.高度为h 的探测屏AB 竖直放置,离P 点的水平距离为L ,上端A 与P 点的高度差也为h .(1)若微粒打在探测屏AB 的中点,求微粒在空中飞行的时间;(2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围;(3)若打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等,求L与h的关系.专题5万有引力与航天1.(2016·高考全国卷丙)关于行星运动的规律,下列说法符合史实的是()A.开普勒在牛顿定律的基础上,导出了行星运动的规律B.开普勒在天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律C.开普勒总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些规律运动的原因D.开普勒总结出了行星运动的规律,发现了万有引力定律2.(2016·高考天津卷)我国即将发射“天宫二号”空间实验室,之后发射“神舟十一号”飞船与“天宫二号”对接.假设“天宫二号”与“神舟十一号”都围绕地球做匀速圆周运动,为了实现飞船与空间实验室的对接,下列措施可行的是()A.使飞船与空间实验室在同一轨道上运行,然后飞船加速追上空间实验室实现对接B.使飞船与空间实验室在同一轨道上运行,然后空间实验室减速等待飞船实现对接C.飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速,加速后飞船逐渐靠近空间实验室,两者速度接近时实现对接D.飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速,减速后飞船逐渐靠近空间实验室,两者速度接近时实现对接3.(2016·高考全国卷乙)利用三颗位置适当的地球同步卫星,可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯.目前,地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍.假设地球的自转周期变小,若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的,则地球自转周期的最小值约为() A.1 h B.4 hC.8 h D.16 h4.(2016·高考北京卷)如图所示,一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行,在P 点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动.下列说法正确的是()A.不论在轨道1还是轨道2运行,卫星在P点的速度都相同B .不论在轨道1还是轨道2运行,卫星在P 点的加速度都相同C .卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度D .卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量5.(2016·高考四川卷)国务院批复,自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”.1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号,目前仍然在椭圆轨道上运行,其轨道近地点高度约为440 km ,远地点高度约为2 060 km ;1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35 786 km 的地球同步轨道上.设东方红一号在远地点的加速度为a 1,东方红二号的加速度为a 2,固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a 3,则a 1、a 2、a 3的大小关系为( )A .a 2>a 1>a 3B .a 3>a 2>a 1C .a 3>a 1>a 2D .a 1>a 2>a 36.(多选)(2016·高考江苏卷)如图所示,两质量相等的卫星A 、B 绕地球做匀速圆周运动,用R 、T 、E k 、S 分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积.下列关系式正确的有( )A .T A >T BB .E k A >E k BC .S A =S B D.R 3A T 2A =R 3B T 2B专题6 机械能及其守恒定律1.(2016·高考四川卷)韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员.他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离,重力对他做功1 900 J ,他克服阻力做功100 J .韩晓鹏在此过程中( )A .动能增加了1 900 JB .动能增加了2 000 JC .重力势能减小了1 900 JD .重力势能减小了2 000 J2.(2016·高考全国卷甲)小球P 和Q 用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P 球的质量大于Q 球的质量,悬挂P 球的绳比悬挂Q 球的绳短.将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示.将两球由静止释放.在各自轨迹的最低点,( )A .P 球的速度一定大于Q 球的速度B .P 球的动能一定小于Q 球的动能C .P 球所受绳的拉力一定大于Q 球所受绳的拉力D .P 球的向心加速度一定小于Q 球的向心加速度3.(多选)(2016·高考全国卷甲)如图,小球套在光滑的竖直杆上,轻弹簧一端固定于O 点,另一端与小球相连.现将小球从M 点由静止释放,它在下降的过程中经过了N 点.已知在M 、N 两点处,弹簧对小球的弹力大小相等,且∠ONM <∠OMN <π2.在小球从M 点运动到N 点的过程中,( )A .弹力对小球先做正功后做负功B .有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C .弹簧长度最短时,弹力对小球做功的功率为零D .小球到达N 点时的动能等于其在M 、N 两点的重力势能差4.(2016·高考全国卷甲)轻质弹簧原长为2l ,将弹簧竖直放置在地面上,在其顶端将一质量为5m 的物体由静止释放,当弹簧被压缩到最短时,弹簧长度为l .现将该弹簧水平放置,一端固定在A 点,另一端与物块P 接触但不连接.AB 是长度为5l 的水平轨道,B 端与半径为l 的光滑半圆轨道BCD 相切,半圆的直径BD 竖直,如图所示.物块P 与AB 间的动摩擦因数μ=0.5.用外力推动物块P ,将弹簧压缩至长度l ,然后放开,P 开始沿轨道运动.重力加速度大小为g .(1)若P 的质量为m ,求P 到达B 点时速度的大小,以及它离开圆轨道后落回到AB 上的位置与B 点之间的距离;(2)若P 能滑上圆轨道,且仍能沿圆轨道滑下,求P 的质量的取值范围.5.(2016·高考全国卷乙)如图,一轻弹簧原长为2R ,其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC 的底端A 处,另一端位于直轨道上B 处,弹簧处于自然状态.直轨道与一半径为56R 的光滑圆弧轨道相切于C 点,AC =7R ,A 、B 、C 、D 均在同一竖直平面内.质量为m 的小物块P 自C 点由静止开始下滑,最低到达E 点(未画出).随后P 沿轨道被弹回,最高到达F点,AF =4R .已知P 与直轨道间的动摩擦因数μ=14,重力加速度大小为g .(取sin 37°=35,cos 37°=45)(1)求P 第一次运动到B 点时速度的大小;(2)求P 运动到E 点时弹簧的弹性势能;(3)改变物块P 的质量,将P 推至E 点,从静止开始释放.已知P 自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后,恰好通过G 点.G 点在C 点左下方,与C 点水平相距72R 、竖直相距R .求P 运动到D 点时速度的大小和改变后P 的质量.专题7 静电场1.(2016·高考全国卷丙)关于静电场的等势面,下列说法正确的是( )A .两个电势不同的等势面可能相交B .电场线与等势面处处相互垂直C .同一等势面上各点电场强度一定相等D .将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功2.(2016·高考全国卷乙)一平行板电容器两极板之间充满云母介质,接在恒压直流电源上.若将云母介质移出,则电容器( )A .极板上的电荷量变大,极板间电场强度变大B .极板上的电荷量变小,极板间电场强度变大C .极板上的电荷量变大,极板间电场强度不变D .极板上的电荷量变小,极板间电场强度不变3.(2016·高考浙江卷)如图所示,两个不带电的导体A 和B ,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触.把一带正电荷的物体C 置于A 附近,贴在A 、B 下部的金属箔都张开,( )A.此时A带正电,B带负电B.此时A电势低,B电势高C.移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合D.先把A和B分开,然后移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合4.(2016·高考江苏卷)一金属容器置于绝缘板上,带电小球用绝缘细线悬挂于容器中,容器内的电场线分布如图所示.容器内表面为等势面,A、B为容器内表面上的两点,下列说法正确的是()A.A点的电场强度比B点的大B.小球表面的电势比容器内表面的低C.B点的电场强度方向与该处内表面垂直D.将检验电荷从A点沿不同路径移到B点,电场力所做的功不同5.(2016·高考全国卷甲)如图,P是固定的点电荷,虚线是以P为圆心的两个圆.带电粒子Q在P的电场中运动,运动轨迹与两圆在同一平面内,a、b、c为轨迹上的三个点.若Q 仅受P的电场力作用,其在a、b、c点的加速度大小分别为a a、a b、a c,速度大小分别为v a、v b、v c,则()A.a a>a b>a c,v a>v c>v bB.a a>a b>a c,v b>v c>v aC.a b>a c>a a,v b>v c>v aD.a b>a c>a a,v a>v c>v b6.(2016·高考天津卷)如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地.在两极板间有一个固定在P点的点电荷,以E表示两板间的电场强度,E p表示点电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角.若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则()A .θ增大,E 增大B .θ增大,E p 不变C .θ减小,E p 增大D .θ减小,E 不变7.(多选)(2016·高考全国卷乙)如图,一带负电荷的油滴在匀强电场中运动,其轨迹在竖直面(纸面)内,且相对于过轨迹最低点P 的竖直线对称.忽略空气阻力.由此可知( )A .Q 点的电势比P 点高B .油滴在Q 点的动能比它在P 点的大C .油滴在Q 点的电势能比它在P 点的大D .油滴在Q 点的加速度大小比它在P 点的小专题8 恒定电流1.(2016·高考全国卷甲)阻值相等的四个电阻、电容器C 及电池E (内阻可忽略)连接成如图所示电路.开关S 断开且电流稳定时,C 所带的电荷量为Q 1;闭合开关S ,电流再次稳定后,C 所带的电荷量为Q 2.Q 1与Q 2的比值为( )A.25B.12C.35D.232.(多选)(2016·高考江苏卷)如图所示的电路中,电源电动势为12 V ,内阻为2 Ω,四个电阻的阻值已在图中标出.闭合开关S ,下列说法正确的有( )A .路端电压为10 VB .电源的总功率为10 WC .a 、b 间电压的大小为5 VD .a 、b 间用导线连接后,电路的总电流为1 A专题9 磁 场1.(2016·高考北京卷)中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也.”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图.结合上述材料,下列说法不正确的是( )A .地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B .地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近C .地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D .地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用2.(2016·高考四川卷)如图所示,正六边形abcdef 区域内有垂直于纸面的匀强磁场.一带正电的粒子从f 点沿fd 方向射入磁场区域,当速度大小为v b 时,从b 点离开磁场,在磁场中运动的时间为t b ;当速度大小为v c 时,从c 点离开磁场,在磁场中运动的时间为t c .不计粒子重力.则( )A .v b ∶v c =1∶2,t b ∶t c =2∶1B .v b ∶v c =2∶1,t b ∶t c =1∶2C .v b ∶v c =2∶1,t b ∶t c =2∶1D .v b ∶v c =1∶2,t b ∶t c =1∶23.(2016·高考全国卷丙)平面OM 和平面ON 之间的夹角为30°,其横截面(纸面)如图所示,平面OM 上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B ,方向垂直于纸面向外.一带电粒子的质量为m ,电荷量为q (q >0).粒子沿纸面以大小为v 的速度从OM 的某点向左上方射入磁场,速度与OM 成30°角.已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON 只有一个交点,并从OM 上另一点射出磁场.不计重力.粒子离开磁场的出射点到两平面交线O 的距离为( )A.mv 2qBB.3mv qBC.2mv qBD.4mv qB4.(2016·高考全国卷乙)现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子,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值约为( )A .11B .12C .121D .1445.(2016·高考全国卷甲)一圆筒处于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中,磁场方向与筒的轴平行,筒的横截面如图所示.图中直径MN 的两端分别开有小孔,筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动.在该截面内,一带电粒子从小孔M 射入筒内,射入时的运动方向与MN 成30°角.当筒转过90°时,该粒子恰好从小孔N 飞出圆筒.不计重力.若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞,则带电粒子的比荷为( )A.ω3BB.ω2BC.ωBD.2ωB6.(2016·高考北京卷)如图所示,质量为m ,电荷量为q 的带电粒子,以初速度v 沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B 的匀强磁场,在磁场中做匀速圆周运动.不计带电粒子所受重力.(1)求粒子做匀速圆周运动的半径R 和周期T ;(2)为使该粒子做匀速直线运动,还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场,求电场强度E 的大小.7.(2016·高考天津卷)如图所示,空间中存在着水平向右的匀强电场,电场强度大小为E =5 3 N/C,同时存在着水平方向的匀强磁场,其方向与电场方向垂直,磁感应强度大小B =0.5 T.有一带正电的小球,质量m=1×10-6 kg,电荷量q=2×10-6 C,正以速度v在图示的竖直面内做匀速直线运动,当经过P点时撤掉磁场(不考虑磁场消失引起的电磁感应现象),取g=10 m/s2,求:(1)小球做匀速直线运动的速度v的大小和方向;(2)从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间t.8.(2016·高考浙江卷)为了进一步提高回旋加速器的能量,科学家建造了“扇形聚焦回旋加速器”.在扇形聚焦过程中,离子能以不变的速率在闭合平衡轨道上周期性旋转.扇形聚焦磁场分布的简化图如图所示,圆心为O的圆形区域等分成六个扇形区域,其中三个为峰区,三个为谷区,峰区和谷区相间分布.峰区内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,谷区内没有磁场.质量为m,电荷量为q的正离子,以不变的速率v旋转,其闭合平衡轨道如图中虚线所示.(1)求闭合平衡轨道在峰区内圆弧的半径r,并判断离子旋转的方向是顺时针还是逆时针;(2)求轨道在一个峰区内圆弧的圆心角θ,及离子绕闭合平衡轨道旋转的周期T;(3)在谷区也施加垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B′,新的闭合平衡轨道在一个峰区内的圆心角θ变为90°,求B′和B的关系.已知:sin (α±β)=sin αcos β±cos αsin β,cosα=1-2sin2α2专题10电磁感应1.(多选)(2016·高考江苏卷)电吉他中电拾音器的基本结构如图所示,磁体附近的金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,电流经电路放大后传送到音箱发生声音.下列说法正确的有()A.选用铜质弦,电吉他仍能正常工作B.取走磁体,电吉他将不能正常工作C.增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D.弦振动过程中,线圈中的电流方向不断变化2.(2016·高考北京卷)如图所示,匀强磁场中有两个导体圆环a、b,磁场方向与圆环所在平面垂直.磁感应强度B随时间均匀增大.两圆环半径之比为2∶1,圆环中产生的感应电动势分别为E a和E b,不考虑两圆环间的相互影响.下列说法正确的是()A.E a∶E b=4∶1,感应电流均沿逆时针方向B.E a∶E b=4∶1,感应电流均沿顺时针方向C.E a∶E b=2∶1,感应电流均沿逆时针方向D.E a∶E b=2∶1,感应电流均沿顺时针方向3.(2016·高考浙江卷)如图所示,a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,边长l a=3l b,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则()A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流B.a、b线圈中感应电动势之比为9∶1C.a、b线圈中感应电流之比为3∶4D.a、b线圈中电功率之比为3∶14.(多选)(2016·高考全国卷甲)法拉第圆盘发电机的示意图如图所示.铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触.圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中.圆盘旋转时,关于流过电阻R的电流,下列说法正确的是()A.若圆盘转动的角速度恒定,则电流大小恒定B.若从上向下看,圆盘顺时针转动,则电流沿a到b的方向流动C.若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向可能发生变化D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电流在R上的热功率也变为原来的2倍5.(多选)(2016·高考四川卷)如图所示,电阻不计、间距为l的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,导轨左端接一定值电阻R.质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上,受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动,外力F与金属棒速度v的关系是F=F0+k v(F0、k是常量),金属棒与导轨始终垂直且接触良好.金属棒中感应电流为i,受到的安培力大小为F A,电阻R两端的电压为U R,感应电流的功率为P,它们随时间t变化图象可能正确的有()6.(2016·高考全国卷甲)如图,水平面(纸面)内间距为l的平行金属导轨间接一电阻,质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上,t=0时,金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动.t0时刻,金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域,且在磁场中恰好能保持匀速运动.杆与导轨的电阻均忽略不计,两者始终保持垂直且接触良好,两者之间的动摩擦因数为μ.重力加速度大小为g.求:(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小;(2)电阻的阻值.7.(2016·高考全国卷乙)如图,两固定的绝缘斜面倾角均为θ,上沿相连.两细金属棒ab(仅标出a端)和cd(仅标出c端)长度均为L,质量分别为2m和m;用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca,并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上,使两金属棒水平.右斜面上存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于斜面向上.已。