山东省实验中学2016届高三物理上学期第一次诊断试卷（含解析）.doc

山东省实验中学2016届高三上学期第一次诊断物理试卷 ‎ 一、选择题（本题包括10小题，每小题5分，共50分．每小题至少有一个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）‎ ‎1．如图所示，圆弧形货架摆着四个完全相同的光滑小球，O为圆心．则对圆弧面的压力最小的是( )‎ ‎ A．a球 B．b球 C．c球 D．d球 ‎2．在光滑水平面上，一物块在水平外力作用下做初速度为v0的直线运动，其速度﹣时间图象如图所示，则下列判断正确的是( )‎ ‎ A．在0～t1内，物体做匀变速直线运动 ‎ B．在0～t1内，物体的位移一直增大 ‎ C．在0～t1内，水平外力不断增大 ‎ D．在0～t1内，水平外力做正功 ‎3．如图所示，a、b两物体的质量分别为m1和m2，由轻质弹簧相连．当用恒力F竖直向上拉着a，使a、b﹣起向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为为x1，加速度大小为a1；当用大小仍为F的恒力沿水平方向拉着a，使a、b﹣起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x2，加速度大小为a2．则有( )‎ - 25 -‎ ‎ A．a1=a2，x1=x2 B．a1＜a2，x1=x2 C．a1=a2，x1＞x2 D．a1＜a2，x1＞x2‎ ‎4．图是质谱仪工作原理的示意图．带电粒子a、b经电压U加速（在A点初速度为零）后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x2处．图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则( )‎ ‎ A．a的质量一定大于b的质量 ‎ B．a的电荷量一定大于b的电荷量 ‎ C．a运动的时间大于b运动的时间 ‎ D．a的比荷（）大于b的比荷（）‎ ‎5．如图所示为某大型商场的应急供电系统，由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成．发电机中矩形线圈所围的面积为S，匝数为N，电阻不计，它可绕水平轴OO′在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度ω匀速转动．矩形线圈通过滑环连接 降压变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，R0表示输电线的电阻．以线圈平面与磁场平行时为计时起点，下列判断正确的是( )‎ - 25 -‎ ‎ A．用户得到的交变电压的频率为 ‎ B．发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为e=NBωsinωt ‎ C．当发电机线圈处于图示位置时，原线圈两端的感应电动势最大 ‎ D．当用电器数目增多时，若要用电器两端电压保持不变，滑动触头P应向上滑动 ‎6．如图所示，有一正方体空间ABCDEFGH，则下面说法正确的是( )‎ ‎ A．若A点放置一正点电荷，则B、H两点的电场强度大小相等 ‎ B．若A点放置一正点电荷，则电势差UBC＞UHG ‎ C．若在A、E两点处放置等量异种点电荷，则C、G两点的电势相等 ‎ D．若在A、E两点处放置等量异种点电荷，则D、F两点的电场强度大小相等 ‎7．下列叙述中，符合物理学史实的是( )‎ ‎ A．牛顿应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点 ‎ B．伽利略应用“斜面实验”研究了自由落体运动的规律 ‎ C．牛顿曾说“我之所以比别人看得远，是因为我站在了巨人的肩膀上”，牛顿所指的巨人是伽利略、笛卡尔等人 ‎ D．楞次在对理论基础和实验资料进行严格分析后，提出了电磁感应定律 ‎8．2015年7月25日我国采用“一箭双星”方式成功发射了第18、19颗北斗卫星，标志着我国自行研制的北斗卫星导航系统（CNSS）向2020年全球覆盖的建设目标迈出坚实一步．据悉我国于2012年10月25日发射了定点于地球静止轨道上的第十六颗北斗卫星“北斗﹣G6”，已经实现了北斗导航业务正式对亚太地区提供服务的目标．则( )‎ ‎ A．“北斗﹣G6”的运行周期为24 h ‎ B．“北斗﹣G6”的运行速度大于第一宇宙速度 ‎ C．“北斗﹣G6”的运行角速度比地球自转的角速度小 ‎ D．“北斗﹣G6”卫星的线速度比月球绕地球运行的线速度大 - 25 -‎ ‎9．如图所示．物块的质量为m，它与水平桌面间的动摩擦因数μ，期初，用手拉物块，弹簧的伸长量为x．放手后，物块向左运动至弹簧压缩量为y时停下，当弹簧的长度恢复原长时，物块的速度为v，则( )‎ ‎ A．x＞y ‎ B．物块运动过程中的最大速度为v ‎ C．全过程弹簧弹性势能的减小量为μmg（x+y）‎ ‎ D．从物块开始运动到弹簧恢复原长的过程中弹力做功mv2﹣μmgx ‎10．如图所示，电阻忽略不计的两根平行的光滑金属导轨竖直放置，其上端接一阻值R=3Ω的定值电阻在水平虚线L1、L2 间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B、磁场区域的高度d=0.5m．导体棒a的质量ma=0.2kg，电阻Ra=3Ω；导体棒b的质量mb=0.1kg，电阻Rb=6Ω．它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动，且都能匀速穿过磁场区域，当b刚穿出磁场时a正好进人磁场．不计a、b之间的作用，整个运动过程中a、b棒始终与金属导轨接触良好，重力加速度g=10m/s2．则下列说法中正确的是( )‎ ‎ A．在整个过程中，a、b棒克服安培力做功之比为3：2‎ ‎ B．a、b棒刚进人磁场时的速度之比为4：3‎ ‎ C．进人磁场前，a、b棒自由下落的时间之比为2：1‎ ‎ D．M、N两处距虚线L1的高度之比为16：9‎ - 25 -‎ 二、实验题（本题包括2小题．共14分）‎ ‎11．用如图（a）所示的实验装置研究小木块的运动．装置中在靠滑轮端的木板上粘贴有粗糙的薄砂纸，某次实验得到的纸带如图（b），则：‎ ‎（1）纸带中计数点A、B间的时间间隔为__________s；小木块在砂纸段运动时的加速度大小为__________m/s2（计算结果保留三位有效数字）．‎ ‎（2）关于本实验，以下说法正确的有__________‎ A．实验中应当先释放纸带再接通计时器电源 B．小木块加速阶段的加速度比减速阶段的小 C．选用计数点最主要目的是为了减小测量误差 D．由纸带可知，小木块在打下C、D之间某时刻滑上砂纸段的．‎ ‎12．一个刻度没标数值的电压表量程约为9V，内阻Rx约为6kΩ，现要较为准确地测其内阻Rx，且各仪表的示数不得少于满量程的，实验室提供了如下器材：‎ A：电流表A1；量程3mA，内阻约50Ω B：电流表A2；量程1.5V，内阻约0.2Ω C：电压表V1；量程1.5V，内阻r1=1kΩ D：电压表V2；量程60V，内阻r2=50kΩ E：定值电阻器R1：阻值R1=5.1kΩ F：定值电阻器R2：阻值R2=30Ω G：电源，电动势约为15V，内阻约为0.5Ω H：滑动变阻器0～20Ω I：导线若干，单刀单掷开关一个 ‎（1）除被测电压表，G，I肯定需外，最少还需__________器材（填序号）‎ - 25 -‎ ‎（2）用你所选最少器材以及G，I在虚线框中画出测量原理图．‎ ‎（3）根据所画原理图，写出Rx的表达式（用某次电表的测量值，已知量表示）Rx=__________，并根据表达式中所设物理量是哪些仪表测量时的示数__________．‎ 三、计算题（本题包括3小题，共36分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不得分）‎ ‎13．为了减少汽车刹车失灵造成的危害，如图所示为高速路上长下坡路段设置的可视为斜面的紧急避险车道．一辆货车在倾角为30°的连续长直下坡高速路上以18m/s的速度匀速行驶，突然汽车刹车失灵，开始加速运动，此时汽车所受到的摩擦和空气阻力共为车重的0.2倍．在加速前进了96m后，货车平滑冲上了倾角为53°用砂空气石铺成的避险车道，已知货车在该避险车道上所受到的摩擦和空气阻力共为车重的0.8倍．货车的整个运动过程可视为直线运动，sin53°=0.8，g=10m/s2．求：‎ ‎（1）汽车刚冲上避险车道时速度的大小； ‎ ‎（2）要使该车能安全避险，避险车道的最小长度为多少．‎ ‎14．如图所示，将小物体（可视为质点）置于桌面上的簿纸板上，用水平向右的恒力F拉动纸板，拉力大小不同，纸板和小物体的运动情况也不同．若纸板的质量 m1=0.1kg，小物体的质量m2=0.4kg，小物体与纸板左边缘的距离d=0.09m，已知各接触面间的动摩擦因数均为μ=0.2，最大静摩擦力滑动摩擦力相等；g取10m/s2．求：‎ ‎（1）当小物体与纸板一起运动时，桌面给纸板的摩擦力大小：‎ ‎（2）拉力F满足什么条件，小物体才能与纸板发生相对滑动；‎ - 25 -‎ ‎（3）若拉力作用0.3s时，纸板刚好从小物体下抽出，求此时F的大小．‎ ‎15．如图所示，在xOy平面上第1象限内有平行于y轴的有界匀强电场，方向如图：y轴上一点P的坐标为（0，L）；有一电子以垂直于y轴的初速度v0从P点垂直射入电场中，并从A点射出，一点坐标为（2L，0）．已知电子的电量大小为e、质量为m，不计电子的重力． ‎ ‎（1）求匀强电场的场强大小；‎ ‎（2）若在第Ⅳ象限过Q点放一张垂直于xOy平面的足够大感光胶片，Q点的坐标为（0，﹣L），为使电子能打到感光胶片上，可在第Ⅳ象限加一垂直xOy平面的匀强磁场，求磁感应强度的方向和取值范围．‎ 山东省实验中学2016届高三上学期第一次诊断物理试卷 一、选择题（本题包括10小题，每小题5分，共50分．每小题至少有一个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）‎ ‎1．如图所示，圆弧形货架摆着四个完全相同的光滑小球，O为圆心．则对圆弧面的压力最小的是( )‎ - 25 -‎ ‎ A．a球 B．b球 C．c球 D．d球 考点：共点力平衡的条件及其应用．‎ 分析：四个小球均处于平衡状态，根据共点力的平衡条件作出受力分析图即可得出结论．‎ 解答： 解：对C球受力分析如图，摩擦力与支持力的合力与重力大小相等，方向相反；支持力F=mgcosθ 由a到d的过程中，夹角θ越来越小，则说明压力越大越大；‎ 故压力最小的是a球；‎ 故选：A．‎ 点评：本题考查共点力平衡的动态分析问题，要注意找出它们的共同点，并通过受力分析明确表达式．‎ ‎2．在光滑水平面上，一物块在水平外力作用下做初速度为v0的直线运动，其速度﹣时间图象如图所示，则下列判断正确的是( )‎ ‎ A．在0～t1内，物体做匀变速直线运动 - 25 -‎ ‎ B．在0～t1内，物体的位移一直增大 ‎ C．在0～t1内，水平外力不断增大 ‎ D．在0～t1内，水平外力做正功 考点：匀变速直线运动的图像．‎ 专题：运动学中的图像专题．‎ 分析：速度图象的倾斜等于质点的加速度，斜率的正负表示加速度的方向；由速度的正负分析质点的运动方向；根据动能定理W合=△EK判断合力做功．‎ 解答： 解：A、速度图象的倾斜等于质点的加速度，则知在0～t1内，加速度逐渐增大，做变减速运动．故A错误．‎ B、图中与坐标轴围成的面积表示位移，则在0～t1内，物体的位移一直增大．故B正确．‎ C、在0～t1内，加速度逐渐增大，根据牛顿第二定律可知，水平外力不断增大．故C正确．‎ D、在0～t1内，速度逐渐减小，根据动能定理可知，水平外力做负功．故D错误．‎ 故选：BC 点评：解决本题的关键要知道速度图象斜率的意义，会熟练运用动能定理W合=△EK．‎ ‎3．如图所示，a、b两物体的质量分别为m1和m2，由轻质弹簧相连．当用恒力F竖直向上拉着a，使a、b﹣起向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为为x1，加速度大小为a1；当用大小仍为F的恒力沿水平方向拉着a，使a、b﹣起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x2，加速度大小为a2．则有( )‎ ‎ A．a1=a2，x1=x2 B．a1＜a2，x1=x2 C．a1=a2，x1＞x2 D．a1＜a2，x1＞x2‎ 考点：牛顿第二定律；胡克定律．‎ 专题：牛顿运动定律综合专题．‎ 分析：先对AB整体进行分析，可以得出整体运动的加速度；再对隔离出受力最少的一个进行受力分析，由牛顿第二定律可得出弹簧弹力，则可得出弹簧的形变量．‎ - 25 -‎ 解答： 解：对整体分析有：，，可知a1＜a2．‎ 隔离对b分析有：F1﹣m2g=m2a1，‎ 解得：，‎ ‎，可知F1=F2，根据胡克定律知，x1=x2．‎ 故选：B．‎ 点评：本题考查了牛顿第二定律和胡克定律的基本运用，掌握整体法和隔离法的灵活运用，难度中等．‎ ‎4．图是质谱仪工作原理的示意图．带电粒子a、b经电压U加速（在A点初速度为零）后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x2处．图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则( )‎ ‎ A．a的质量一定大于b的质量 ‎ B．a的电荷量一定大于b的电荷量 ‎ C．a运动的时间大于b运动的时间 ‎ D．a的比荷（）大于b的比荷（）‎ 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力；带电粒子在匀强电场中的运动．‎ 专题：压轴题；带电粒子在磁场中的运动专题．‎ 分析：带电粒子先在匀强电场中做匀加速直线运动，再进入磁场做匀速圆周运动，轨迹为半圆，本题动能定理和牛顿第二定律求解．‎ - 25 -‎ 解答： 解：设粒子经电场加速后的速度大小为v，磁场中圆周运动的半径为r，电荷量和质量分别为q、m，打在感光板上的距离为S．‎ ‎ 根据动能定理，得 ‎ qU=mv2，v=‎ ‎ 由qvB=m，r==‎ ‎ 则S=2r=‎ ‎ 得到=‎ 由图，Sa＜Sb，U、B相同，则 故选D 点评：本题属于带电粒子在组合场中运动问题，电场中往往用动能求速度，磁场中圆周运动处理的基本方法是画轨迹．‎ ‎5．如图所示为某大型商场的应急供电系统，由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成．发电机中矩形线圈所围的面积为S，匝数为N，电阻不计，它可绕水平轴OO′在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度ω匀速转动．矩形线圈通过滑环连接 降压变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，R0表示输电线的电阻．以线圈平面与磁场平行时为计时起点，下列判断正确的是( )‎ ‎ A．用户得到的交变电压的频率为 ‎ B．发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为e=NBωsinωt ‎ C．当发电机线圈处于图示位置时，原线圈两端的感应电动势最大 ‎ D．当用电器数目增多时，若要用电器两端电压保持不变，滑动触头P应向上滑动 - 25 -‎ 考点：变压器的构造和原理；交流发电机及其产生正弦式电流的原理．‎ 专题：交流电专题．‎ 分析：当线圈与磁场平行时，原线圈两端的感应电动势最大，当两者垂直时，感应电动势最小；确定瞬时表达式时，注意线圈开始计时的位置，从而得出正弦还是余弦；当用电器数目增多时，总电阻减小，电流增大，输电线分压增大 解答： 解：A、用户得到的交变电压的频率与发电机的频率相同为，故A正确；‎ B、从线圈平面与磁场平行时，则感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωsinωt，故B错误；‎ C、当发电机线圈处于图示位置时，原线圈两端的感应电动势最大，故C正确；‎ D、当用电器数目增多时，总电阻减小，电流增大，输电线分压增大，若要用电器两端电压保持不变，滑动触头P应向上滑动，故D正确．‎ 故选：ACD 点评：考查瞬时表达式的书写时，关注线圈的开始计时位置，得出最大值，区别与有效值，理解电阻的变化，只会改变电流与功率，不会影响电压的变化 ‎6．如图所示，有一正方体空间ABCDEFGH，则下面说法正确的是( )‎ ‎ A．若A点放置一正点电荷，则B、H两点的电场强度大小相等 ‎ B．若A点放置一正点电荷，则电势差UBC＞UHG ‎ C．若在A、E两点处放置等量异种点电荷，则C、G两点的电势相等 ‎ D．若在A、E两点处放置等量异种点电荷，则D、F两点的电场强度大小相等 考点：电场强度；电场的叠加；电势．‎ 专题：电场力与电势的性质专题．‎ 分析：本题重点考查了匀强电场的理解：在匀强电场中平行且相等的线段之间电势差相等．同时注意电场线和等势线是垂直的．‎ - 25 -‎ 解答： 解：A、若A点放置一正点电荷，由于B与H到A的距离不相等，使用B、H两点的电场强度大小不相等．故A错误；‎ B、若A点放置一正点电荷，由图中的几何关系可知，BC之间的电场强度要大于HG之间的电场强度，结合它们与A之间的夹角关系可得电势差UBC＞UHG，故B正确；‎ C、若在A、E两点处放置等量异种点电荷，则AE连线的垂直平分平面是等势面，等势面两侧的点，一定具有不同的电势，使用C、G两点的电势一定不相等．故C错误；‎ D、若在A、E两点处放置等量异种点电荷，等量异种点电荷的电场具有对称性，即上下对称，左右对称，D与H上下对称，所以电场强度大小相等；H与F相对于E点一定位于同一个等势面上，所以H与F两点的电势相等，则D、F两点的电场强度大小相等．故D正确．‎ 故选：BD．‎ 点评：本题从比较新颖的角度考查了学生对点电荷的电场与等量异种点电荷的电场的理解，因此一定从多个角度理解匀强电场的特点，多训练以提高理解应用能力．‎ ‎7．下列叙述中，符合物理学史实的是( )‎ ‎ A．牛顿应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点 ‎ B．伽利略应用“斜面实验”研究了自由落体运动的规律 ‎ C．牛顿曾说“我之所以比别人看得远，是因为我站在了巨人的肩膀上”，牛顿所指的巨人是伽利略、笛卡尔等人 ‎ D．楞次在对理论基础和实验资料进行严格分析后，提出了电磁感应定律 考点：物理学史．‎ 专题：常规题型．‎ 分析：根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．‎ 解答： 解：A、伽利略应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点，故A错误；‎ B、伽利略应用“斜面实验”研究了自由落体运动的规律，故B正确；‎ C、牛顿曾说“我之所以比别人看得远，是因为我站在了巨人的肩膀上”，牛顿所指的巨人是伽利略、笛卡尔等人，故C正确；‎ D、法拉第在对理论基础和实验资料进行严格分析后，提出了电磁感应定律，故D错误；‎ 故选：BC．‎ - 25 -‎ 点评：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．‎ ‎8．2015年7月25日我国采用“一箭双星”方式成功发射了第18、19颗北斗卫星，标志着我国自行研制的北斗卫星导航系统（CNSS）向2020年全球覆盖的建设目标迈出坚实一步．据悉我国于2012年10月25日发射了定点于地球静止轨道上的第十六颗北斗卫星“北斗﹣G6”，已经实现了北斗导航业务正式对亚太地区提供服务的目标．则( )‎ ‎ A．“北斗﹣G6”的运行周期为24 h ‎ B．“北斗﹣G6”的运行速度大于第一宇宙速度 ‎ C．“北斗﹣G6”的运行角速度比地球自转的角速度小 ‎ D．“北斗﹣G6”卫星的线速度比月球绕地球运行的线速度大 考点：万有引力定律及其应用．‎ 专题：万有引力定律的应用专题．‎ 分析：“北斗﹣G6”处于地球的同步轨道上，周期、角速度与地球自转的周期、角速度相等，根据轨道半径的大小比较线速度的大小，周期的大小．‎ 解答： 解：A、“北斗﹣G6”处于地球的同步轨道上，周期等于地球自转周期，为24h，故A正确．‎ B、根据v=知，第一宇宙速度的轨道半径较小，则线速度较大，故B错误．‎ C、“北斗﹣G6”处于地球的同步轨道上，运行的角速度等于地球自转的角速度，故C错误．‎ D、月球绕地球运行的周期大于“北斗﹣G6”卫星的周期，根据T=知，月球的轨道半径大于“北斗﹣G6”卫星的轨道半径，根据v=知，“北斗﹣G6”卫星的线速度比月球绕地球运行的线速度大，故D正确．‎ 故选：AD．‎ 点评：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，知道线速度、周期、角速度与轨道半径的关系，并能灵活运用．‎ - 25 -‎ ‎9．如图所示．物块的质量为m，它与水平桌面间的动摩擦因数μ，期初，用手拉物块，弹簧的伸长量为x．放手后，物块向左运动至弹簧压缩量为y时停下，当弹簧的长度恢复原长时，物块的速度为v，则( )‎ ‎ A．x＞y ‎ B．物块运动过程中的最大速度为v ‎ C．全过程弹簧弹性势能的减小量为μmg（x+y）‎ ‎ D．从物块开始运动到弹簧恢复原长的过程中弹力做功mv2﹣μmgx 考点：功能关系．‎ 分析：x与y的大小可根据没有摩擦力时两者的关系分析．通过分析物块的受力情况，判断其运动情况，确定最大速度．根据能量守恒分析弹性势能的减小量及弹力做功．‎ 解答： 解：A、若没有摩擦力，物块做简谐运动，根据对称性可知x=y．现在物块受到滑动摩擦力作用，机械能要减少，可得 x＞y，故A正确．‎ B、从放手到弹簧的长度恢复原长过程中，弹簧的弹力先大于摩擦力，后小于摩擦力，所以物块先加速后减速，最大速度一定大于v，故B错误．‎ C、根据能量守恒定律可知，全过程弹簧弹性势能的减小量为μmg（x+y），故C正确．‎ D、从物块开始运动到弹簧恢复原长的过程中，根据动能定理可得：‎ WF﹣μmgx=‎ 弹力做功为 WF=+μmgx＞+μmgx，故D错误．‎ 故选：AC 点评：本题关键是抓住弹簧的弹力是变化的，分析清楚物体向右运动的过程中受力情况，从而判断出其运动情况，分析能量如何转化时，要搞清能量有几种形式，再分析如何转化．‎ ‎10．如图所示，电阻忽略不计的两根平行的光滑金属导轨竖直放置，其上端接一阻值R=3Ω的定值电阻在水平虚线L1、L2 间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B、磁场区域的高度d=0.5m．导体棒a的质量ma=0.2kg，电阻Ra=3Ω；导体棒b的质量mb=0.1kg，电阻Rb - 25 -‎ ‎=6Ω．它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动，且都能匀速穿过磁场区域，当b刚穿出磁场时a正好进人磁场．不计a、b之间的作用，整个运动过程中a、b棒始终与金属导轨接触良好，重力加速度g=10m/s2．则下列说法中正确的是( )‎ ‎ A．在整个过程中，a、b棒克服安培力做功之比为3：2‎ ‎ B．a、b棒刚进人磁场时的速度之比为4：3‎ ‎ C．进人磁场前，a、b棒自由下落的时间之比为2：1‎ ‎ D．M、N两处距虚线L1的高度之比为16：9‎ 考点：导体切割磁感线时的感应电动势．‎ 专题：电磁感应与电路结合．‎ 分析：a、b在磁场中都做匀速运动，其安培力等于重力，根据重力做功情况求出克服安培力分别做的功之比．‎ b进入磁场做匀速直线运动，受重力和安培力平衡，根据平衡条件，结合闭合电路欧姆定律和切割产生感应电动势大小公式，求出b做匀速直线运动的速度大小．a、b都在磁场外运动时，速度总是相等，b棒进入磁场后，a棒继续加速运动而进入磁场，根据运动学速度时间公式求解出a进入磁场时的速度大小，从而求出两棒刚进人磁场时的速度之比．由自由落体运动的规律求自由下落的时间之比和高度之比．‎ 解答： 解：A、a、b棒穿过磁场都做匀速运动，安培力等于重力，则有：F=mg，克服安培力做功为：W=Fd=mgd 则知a、b棒克服安培力做功之比为 Wa：Wb=ma：mb=2：1，故A错误．‎ B、设b棒在磁场中匀速运动的速度为v1，重力和安培力平衡，根据平衡条件，结合闭合电路欧姆定律得：=mbg，R总=Rb+=6+=7.5Ω - 25 -‎ 得 v1=‎ 同理，a棒在磁场中匀速运动的速度为v2=，R总′=Ra+=5Ω 可得a、b棒刚进人磁场时的速度之比为 v2：v1=maR′总：mbR总=4：3，故B正确．‎ C、对于自由落体运动，运动时间为 t=，则知a、b棒自由下落的时间之比为4：3，故C错误．‎ D、自由落体运动下落的高度h=，则知M、N两处距虚线L1的高度之比为 hM：hN=：=16：9，故D正确．‎ 故选：BD．‎ 点评：解决本题的关键明确两棒运动的关系，根据导体棒做匀速直线运动时，重力和安培力平衡，以及匀变速运动时由牛顿第二定律等力学规律进行解答．‎ 二、实验题（本题包括2小题．共14分）‎ ‎11．用如图（a）所示的实验装置研究小木块的运动．装置中在靠滑轮端的木板上粘贴有粗糙的薄砂纸，某次实验得到的纸带如图（b），则：‎ ‎（1）纸带中计数点A、B间的时间间隔为0.04s；小木块在砂纸段运动时的加速度大小为2.00m/s2（计算结果保留三位有效数字）．‎ ‎（2）关于本实验，以下说法正确的有CD A．实验中应当先释放纸带再接通计时器电源 B．小木块加速阶段的加速度比减速阶段的小 C．选用计数点最主要目的是为了减小测量误差 - 25 -‎ D．由纸带可知，小木块在打下C、D之间某时刻滑上砂纸段的．‎ 考点：测定匀变速直线运动的加速度．‎ 专题：实验题．‎ 分析：了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的工作频率、工作原理即可正确解答；同时要熟练使用打点计时器进行有关的操作．根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小 解答： 解：（1）实验中，打点计时器的频率为50Hz，则每隔0.02s打一个点，‎ 由于每相邻两个计数点间还有1个点，纸带中计数点A、B间的时间间隔为T=0.04 s；‎ 根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，‎ 得：减速阶段的加速度a==2.00m/s2，‎ ‎（2）A、实验时，如果先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理．所以应该先接通电源，后让纸带运动，故A错误；‎ B、根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，‎ 得：小车加速阶段的加速度a′==2.69m/s2，‎ 所以小车加速阶段的加速度比减速阶段的大，故B错误；‎ C、选用计数点最主要目的是为了减小测量误差，故C正确；‎ D、根据纸带可知，AC段匀加速直线运动，DI段匀减速直线运动，则小木块在打下C、D之间某时刻滑上砂纸段的．故D正确；‎ 故选：CD 故答案为：（1）0.04；2.00；（2）CD 点评：对于基本仪器的使用和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做，以加强基本仪器的了解和使用．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用 - 25 -‎ ‎12．一个刻度没标数值的电压表量程约为9V，内阻Rx约为6kΩ，现要较为准确地测其内阻Rx，且各仪表的示数不得少于满量程的，实验室提供了如下器材：‎ A：电流表A1；量程3mA，内阻约50Ω B：电流表A2；量程1.5V，内阻约0.2Ω C：电压表V1；量程1.5V，内阻r1=1kΩ D：电压表V2；量程60V，内阻r2=50kΩ E：定值电阻器R1：阻值R1=5.1kΩ F：定值电阻器R2：阻值R2=30Ω G：电源，电动势约为15V，内阻约为0.5Ω H：滑动变阻器0～20Ω I：导线若干，单刀单掷开关一个 ‎（1）除被测电压表，G，I肯定需外，最少还需ACEH器材（填序号）‎ ‎（2）用你所选最少器材以及G，I在虚线框中画出测量原理图．‎ ‎（3）根据所画原理图，写出Rx的表达式（用某次电表的测量值，已知量表示）Rx=，并根据表达式中所设物理量是哪些仪表测量时的示数U1为电压表V1的示数、I1为电流表A1的示数．‎ 考点：测定电源的电动势和内阻．‎ 专题：实验题；恒定电流专题．‎ 分析：（1）根据实验目的与实验原理、题目要求及所给实验器材分析答题，选择实验器材时要注意遵循“安全、精确和操作方便”的原则．‎ ‎（2）将电流表改装为电压表，需串联电阻起分压作用．通过待测电阻的大小确定电流表的内外接，由于滑动变阻器阻值较小，从测量误差角度确定滑动变阻器采用分压式接法．‎ ‎（3）根据欧姆定律求出待测电阻的阻值．‎ - 25 -‎ 解答： 解：（1）通过电压表的最大电流约为：I===0.0015=1.5mA，‎ 待测电表无刻度，不能从电压表上读出其示数，‎ 实验需还要：电压表，电流表、电压表和滑动变阻器，‎ 待测电压表量程约为9V，要使电压表示数不小于量程的，‎ 电压表D的量程太大，C的量程太小，可以把电压表C与定值电阻E串联改装成电压表测电压，‎ 最大电流约为1.5mAS，电流表应选择A，实验还需要滑动变阻器H，故选择的器材为：ACEH；‎ ‎（2）电压表V1量程太小，直接并在待测电压表两端容易烧毁，故需串联一个定值电阻R1，又电压表电阻很大，电流表应采用外接法，滑动变阻器阻值较小，应采用分压式接法，故设计电路如图所示：‎ ‎（3）根据欧姆定律流经电压表V1的电流为：I=…①‎ 根据并联电路电流特点可得流经待测电压表的电流为：Ix=I1﹣I…②‎ 根据欧姆定律得：RX==…③‎ ‎①②③联立得：RX=；‎ 故答案为：（1）ACEH；（2）电路图如图所示；（3）；U1为电压表V1的示数、I1为电流表A1的示数．‎ 点评：本题关键要从减小实验误差的角度选择电流表，并确定安培表的内、外接法和滑动变阻器的限流、分压法；要明确安培表的内、外接法的误差来源．‎ 三、计算题（本题包括3小题，共36分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不得分）‎ - 25 -‎ ‎13．为了减少汽车刹车失灵造成的危害，如图所示为高速路上长下坡路段设置的可视为斜面的紧急避险车道．一辆货车在倾角为30°的连续长直下坡高速路上以18m/s的速度匀速行驶，突然汽车刹车失灵，开始加速运动，此时汽车所受到的摩擦和空气阻力共为车重的0.2倍．在加速前进了96m后，货车平滑冲上了倾角为53°用砂空气石铺成的避险车道，已知货车在该避险车道上所受到的摩擦和空气阻力共为车重的0.8倍．货车的整个运动过程可视为直线运动，sin53°=0.8，g=10m/s2．求：‎ ‎（1）汽车刚冲上避险车道时速度的大小； ‎ ‎（2）要使该车能安全避险，避险车道的最小长度为多少．‎ 考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ 专题：牛顿运动定律综合专题．‎ 分析：（1）根据牛顿第二定律求出加速阶段的加速度，结合速度位移公式求出到达底端的速度，即刚冲上避险车道的速度．‎ ‎（2）根据牛顿第二定律求出上滑的加速度大小，根据速度位移公式求出避险车道的最小长度．‎ 解答： 解：（1）根据牛顿第二定律得，汽车在加速阶段的加速度大小，‎ 则汽车刚冲上避险车道时速度的大小v=m/s=30m/s．‎ ‎（2）汽车上滑的加速度大小，‎ 则避险车道的最小长度为．‎ 答：（1）汽车刚冲上避险车道时速度的大小为30m/s； ‎ ‎（2）要使该车能安全避险，避险车道的最小长度为28.125m．‎ 点评：本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用，通过牛顿第二定律求出加速阶段和减速阶段的加速度是解决本题的关键．‎ - 25 -‎ ‎14．如图所示，将小物体（可视为质点）置于桌面上的簿纸板上，用水平向右的恒力F拉动纸板，拉力大小不同，纸板和小物体的运动情况也不同．若纸板的质量 m1=0.1kg，小物体的质量m2=0.4kg，小物体与纸板左边缘的距离d=0.09m，已知各接触面间的动摩擦因数均为μ=0.2，最大静摩擦力滑动摩擦力相等；g取10m/s2．求：‎ ‎（1）当小物体与纸板一起运动时，桌面给纸板的摩擦力大小：‎ ‎（2）拉力F满足什么条件，小物体才能与纸板发生相对滑动；‎ ‎（3）若拉力作用0.3s时，纸板刚好从小物体下抽出，求此时F的大小．‎ 考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ 专题：牛顿运动定律综合专题．‎ 分析：（1）根据纸板和小物体整体对桌面的压力为2者重力之和，用摩擦力公式可求；‎ ‎（2）由两者相对滑动，可知，纸板的加速度应大于小物体的加速度，根据牛顿第二定律可得结果；‎ ‎（3）对于小物体，先加速后减速运动，计算两个运动的总位移对比d可得结果 解答： 解：（1）当小物体与纸板一起运动时，桌面给纸板的滑动摩擦力为：‎ f1=μ（m1+m2）g 代入数据，解得：f1=1N ‎（2）设纸板和小物体即将发生相对滑动时的外力为Fm，加速度为am 对小物体有：μm2g=m2am 对纸板和小物体整体有：Fm﹣μ（m1+m2）g=（m1+m2）am 联立两式得：Fm=2μg（m1+m2）=2N 即 F＞2N时小物体与纸板有相对滑动 ‎（3）对纸板：F﹣μ（m1+m2）g﹣μm2g=m1a1‎ 对小物块：μm2g=m2a2‎ 纸板抽出过程，二者位移关系：‎ - 25 -‎ 联立以上各式可得：F=2.2N 答：（1）当小物体与纸板一起运动时，桌面给纸板的摩擦力大小为1N ‎（2）拉力F满足 F＞2N，小物体才能与纸板发生相对滑动；‎ ‎（3）若拉力作用0.3s时，纸板刚好从小物体下抽出，此时F的大小为2.2N 点评：结合牛顿第二定律和整体法与隔离法的分析方法，注意运动的分段处理 ‎15．如图所示，在xOy平面上第1象限内有平行于y轴的有界匀强电场，方向如图：y轴上一点P的坐标为（0，L）；有一电子以垂直于y轴的初速度v0从P点垂直射入电场中，并从A点射出，一点坐标为（2L，0）．已知电子的电量大小为e、质量为m，不计电子的重力． ‎ ‎（1）求匀强电场的场强大小；‎ ‎（2）若在第Ⅳ象限过Q点放一张垂直于xOy平面的足够大感光胶片，Q点的坐标为（0，﹣L），为使电子能打到感光胶片上，可在第Ⅳ象限加一垂直xOy平面的匀强磁场，求磁感应强度的方向和取值范围．‎ 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．‎ 专题：带电粒子在复合场中的运动专题．‎ 分析：（1）由类平抛运动规律，求得粒子在电场中的加速度，从而求得电场强度的大小；‎ ‎（2）根据粒子在磁场中的运动轨迹，由临界条件求得满足条件的磁感应强度大小范围．‎ 解答： 解：（1）电子在电场力作用下做类平抛运动 X方向：2L=v0t y方向：L=‎ a=‎ 联立得 - 25 -‎ ‎（2）设电子在A点时的速度为v，与x方向夹角为θ ‎=v0‎ 所以 ‎，θ=450‎ ‎①若磁场方向垂直xoy平面向里，轨迹与胶片相切时 由几何关系：r1+r1sin45°=L 电子在磁场中做匀圆运动的半径 联立 故当时，电子能打到胶片上 ‎②若磁场方向垂直xoy平面向外，轨迹与胶片相切时 由几何关系：r2﹣r2sin45°=L 电子在磁场中做匀圆运动的半径 联立得 故当时，电子能打到胶片上 答：（1）匀强电场的场强大小为；‎ ‎（2）若磁场方向垂直xoy平面向里，轨迹与胶片相切时当时，电子能打到胶片上，若磁场方向垂直xoy平面向外，轨迹与胶片相切时当时，电子能打到胶片上．‎ - 25 -‎ 点评：本题考查了电子在你匀强电场与匀强磁场中的运动，应用类平抛运动、牛顿第二定律、几何知识即可正确解题；由数学知识求出电子的轨道半径是正确解题的关键，要注意运动的合成与分解知识的应用．‎ - 25 -‎