2020屆高考物理總復習:磁場滾動檢測_第1頁
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文檔簡介

1、、選擇題1.(2019福建廈門第 1 次檢測)地下礦井中的礦石裝在礦車中,用電機通過豎井運送至地面。某豎井中礦車提升的加速度大小a隨時間t的變化關系如圖所示,其中圖線分別描述兩次不同的提升過程,兩次提升的高度相同,提升用時均為 2t0。則第次和第次提升過程的加速度之比為()。4GA.ai: a=4:5B.ai:2=2:3C.ai:2=3:4D.ai:2=5:6【解析】礦車上升所用的時間為2t0,根據第次的提升過程可知,提升的高度h=-ai(2t。)2,由第次提升過程可知,加速過程時間為to,勻速過程時間也為to,勻速運動的速度v=a2to,根據題意,有h=ai(2to)2=a2+a2,所以ai

2、a2=3:4C 項正確。【答案】C2.(20i8 山東濰坊期末考試)某種熱敏電阻在環境溫度升高時,電阻會迅速減小。將這種熱敏電阻P接入如圖所示的電路,開關閉合 若環境溫度升高,下列判斷正確的是()。A. 電路的總電阻變大B. 流過P的電流變小C. 燈泡A變亮D. 燈泡B變亮【解析】若環境溫度升高,則熱敏電阻P阻值減小,總電阻減小,總電流變大,路端電壓減小,則燈泡A兩端電壓變大,燈泡A變亮;燈泡B以及熱敏電阻P所在的并聯支路的電壓減小,燈泡B變暗;通過B的電流減小,而總電流變大,則通過P的電流變大,C 項正確,A、B、D 三項錯誤。【答案】C3.(20i8 廣東廣州模擬考試)一根輕質彈性繩的兩端

3、分別固定在水平天花板上相距80 cm 的兩點上,彈性繩的原長也為 80 cm。將一重物掛在彈性繩的中點,平衡時彈性繩的總長度為 i00 cm;已知彈性繩的勁度系數為 i00 N/m,則重物的重力為(彈性繩的伸長始 終處于彈性限度內)( )。A.5 NB.10 N C.12 N D.18 N【解析】左、右兩半段繩的伸長量 乩=cm=10 cm,由共點力的平衡條件可知,重物的重力G=2kALX-=1.2kAL=12N,C 項正確。【答案】C4.(2018 河北承德 12 月考試)國際空間站是一項由六個國際主要太空機構聯合推進的國際合作計劃,我國計劃于 2020 年左右建成自己的空間站。如圖所示,某

4、空間站在軌道半徑為R的近地圓軌道上圍繞地球運行,一宇宙飛船與空間站對接檢修后再與空間站分離,分離時宇宙飛船依靠自身動力裝置在很短的時間內加速,進入橢圓軌道 I 中運行。已知橢圓軌道的遠地點到地球球心的距離為I殆- :-43.5R,地球質量為M,引力常量為G,若分離后宇宙飛船還需要與空間站對接,則所需時間至少為()C. D. 54n空【解析】設空間站在軌道 上運行的周期為Ti,萬有引力提供空間站做圓周運動的向心力,有G =m空一R,則T仁 2n要完成對接宇宙飛船和空間站須同時到達橢圓軌道的近地點【答案】D5.(2018 河北阜城 9 月模擬考試)如圖甲所示,帶正電的A粒子和B粒子同時以同樣大小的

5、速度(速度方向與邊界的夾角分別為 30 60從寬度為d的有界勻強磁場的邊界上的O點射入磁場,又恰好都不從另一邊界飛出,則下列說法中正確的是()。甲A.A、B兩粒子在磁場中做圓周運動的半徑之比為1 :B.A、B兩粒子在磁場中做圓周運動的半徑之比為C.A、B兩粒子的比荷之比是-1D.A、B兩粒子的比荷之比是 【解析】粒子在磁場中做勻速圓周運動,由洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得qvB=m ,解得r=。如圖乙所示,由幾何關系得“cos 30+rA=d,rBCos 60rB=d,解得一=,A、B 兩項錯誤 由粒子軌道半徑r=一可知,由題意可知,兩粒子的速度大 小v與B都相同,則兩粒子的一之比與軌道

6、半徑成反比,則A、B兩粒子的一之比是 ,C 項錯誤,D 項正確。A.2nB.宇宙飛船所在軌道I上的半長軸L=二R,設宇宙飛船在軌道I上運動的周期為T2,由開普勒第三定律有,則T2Ti,,故所需時間t=27Ti=54n ,D 項正確。【答案】D乙6.(2018 遼寧大連 10 月模擬)如圖甲所示,半徑為R的半球形碗固定于水平面上,直徑AB水平,一質量為m的小球(可視為質點)由 直徑AB上的某點以初速度V。水平拋岀,小球落進碗內與內壁碰撞,碰撞前瞬間小球的速度大小為2 ,結果小球剛好能回到拋岀點。設碰撞后小球的速度大小不變,方向反向,g為重力加速度,則初速度V。大小應為()。A.B.C.D.2【解

7、析】如圖乙所示,要使小球能按原路反彈回去,小球必須垂直打在圓弧上,設撞擊點為E,連接OE,過E點作AB的垂線,交點為F,則O為水平位移的中點,EF=-gt2,OF=,在直角OFE中,由勾股定理有-+=R2,=2 ,聯立解得vo=,C 項正確。A. 以N原速率的一半做勻速直線運動B. 以-為半徑做勻速圓周運動C. 仍以R為半徑做勻速圓周運動D. 做周期為N的一半的勻速圓周運動【解析】設M、N的質量和電荷量分別為m、q,碰撞前N的速率為V。碰撞后瞬間整體的速率為提供向心力,有qvB=m,得R=;對M有qE=mg;碰撞過程,取碰撞前N的速度方向為正方向,由動量守恒定律有mv=2mv,得v=-;MN【

8、答案】C7.(2018 江西上饒模擬考試)如圖所示,在正交的勻強電場和勻強磁場中有質量和電荷量都相同的兩油滴 為R的勻速圓周運動,若N與M相碰后并結合在一起,則碰后M、N整體將()。M、N。M靜止,N做半徑v。碰撞前,對N,由洛倫茲力甲整體受到的電場力為 2qE,重力為 2mg,則 2qE=2mg,所以整體的電場力和重力仍平衡,因此碰后整體做勻速圓周運動,軌跡半徑 r=-,A、C 兩項錯誤,B 項正確;N原來的周期TN=,碰后整體的周期T=-=TN,D 項錯誤【答案】B8.(2018 湖北荊州期末考試)(多選)回旋加速器在科學研究中得到了廣泛應用,其原理如圖所示。Di和 D2是兩個中空的半圓形

9、金屬盒,置于與盒面垂直的勻強磁場中,它們接在電壓為U、周期為T的交流電源上。位于 Di圓心處的粒子源A能不斷產生a粒子(初 速度可以忽略),它們在兩盒之間被電場加速。當a粒子被加速到最大動能Ek后,再將它們引岀。忽略a粒子在電場中的運動時間,則下列說法正確的是()。A.a粒子第n次被加速前、后的軌道半徑比為B. 若只增大交變電壓U,則a粒子在回旋加速器中運行的時間會變短C. 若不改變交流電壓的周期,仍可用此裝置加速氘核D. 若是增大交變電壓U,則a粒子的最大動能Ek會變大【解析】根據洛倫茲力提供做勻速圓周運動所需的向心力,則有qvB=m,且nqU =-mv2,解得r -,所以質子第n次被加速前

10、、后的軌道半徑之比為-:一,A 項正確;若只增大交變電壓U,則質子在回旋加速器中加速次數會減小,導致運行時間變短,B項正確;交流電壓的周期與粒子在磁場中運動的周期相同,即 T=,因a粒子 He)與氘核 H)的比荷相同,故兩者的周期相同,不用改變交流電壓的周期,也能加速氘核,C 項正確;根據洛倫茲力提供粒子做勻速圓周運動所需的向心力,則有qvB=m,且Ek=-mv2,解得Ek=-,與加速電壓無關,D 項錯誤【答案】ABC、非選擇題9.(2018 河南安陽 11 月模擬考試)某實驗小組計劃測量一未知電阻的阻值,已經連接好實物圖如圖甲所示(1)請根據實物圖在圖乙所示方框中畫出該實驗的電路圖,并標明表

11、示各元件的字母。先使電阻箱阻值調至如圖丙所示再將 S2接到A,閉合 S1,記錄下對應的電壓表示數為2.20 V,然后斷開 S1;(2)圖丙中電阻箱的保持電阻箱示數不變,將 S2切換到B,閉合 Si,此時電壓表的示數為 2.80 V,然后斷開 Si,不計電源內阻,電壓表可視為理想電表,據此可知 淀值電阻Ri的阻值為 _Qo(計算結果保留 3 位有效數字)。【解析】(1)根據實物圖畫出實驗的電路圖如圖丁所示。- -丁圖丙中電阻箱的讀數是 20.00Q;如果將電阻箱的阻值由 10.0Q調節到 9.00Q,應先將“X1”擋調到 9,再將乂 10”擋調到 0。由題意可知,電阻箱R與定值電阻Ri兩端的電壓

12、之比為 2.2 (2.8-2.2)=113;可得一,解得RiR=_X20Q富45Q。【答案】(1)電路圖如圖丁所示20.00 先將為”擋調到 9,再將細0”擋調到 05.4510.(2018 江蘇無錫第 1 次模擬)某同學利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律,實驗裝置如圖所示。氣墊導軌與水平桌面的夾角為6導軌底端P點有一帶擋光片的滑塊,滑塊和擋光片的總質量為M,擋光片的寬度為b,滑塊與砂桶由跨過輕質光滑定滑輪的細繩相連。在導軌上Q點固定一個光電門,擋光片到光電門的距離為do(1)實驗時,該同學進行了如下操作:1開啟氣泵,調節細砂的質量,使滑塊處于靜止狀態,則砂桶和細砂的總質量為_o2在砂桶中再加入質

13、量為m的細砂,讓滑塊從P點由靜止開始運動。已知光電門記錄擋光片擋光的時間為At,則滑塊通過Q點的瞬時速度為_o在滑塊從P點運動到Q點的過程中,滑塊的機械能增加量AEi=_,砂桶和細砂的機械能減少量AE2=_。在誤差允許的范圍內,如果AEi=AE2,則滑塊、砂桶和細砂組成的系統機械能守恒。【解析】(1)滑塊與氣墊導軌間的摩擦力可忽略不計,滑塊處于靜止狀態,設砂桶和細砂的總質量為mi,由平衡條件可得,mig=Mgsin6解得mi=Msin6滑塊通過Q點的瞬時速度可以用擋光片通過光電門的平均速度代替,則VQ=。從P點到Q點的過程中,滑塊的重力勢能增加Mgdsin6動能增加量為-M ,所以滑塊機械能的

14、增加量Ei=M +Mgdsin6砂桶和細砂的總質量m=Msin6+r)其勢能減少量為mgd,動能的增加量為m,所以砂桶和砂機械能的減少量AE2=(Msin6+mgd-(Msin6+m 。【答案】(1)Msin6一(2)-M +Mgdsin6(Msin6+mgd-(Msin6+r)i-11 .(2019 河北石家莊階段檢測)我國自行研制、具有完全自主知識產權的新一代大型噴氣式客機C919 首飛成功后,拉開了全面試驗試飛的新征程,已知飛機質量m=7.0Xi04kg,在平直跑道上由靜止勻加速到80 m/s 開始起飛,用時 16 s。求飛機滑跑過程中:(1)加速度a的大小(2) 運動的距離s。(3)

15、受到的合力大小F。【解析】(1)飛機勻加速起飛,已知初速度、時間和末速度,由速度公式求加速度,則a=- =5 m/s2。(2) 運動的距離s由平均速度與時間的乘積求解,有s=-vtt=640 m。(3) 根據牛頓第二定律,有F=ma=3.5X105N。【答案】(1)5 m/s2(2)640 m (3)3.5X05N12.(2018 河北刑臺第一次調研)如圖所示 質量M=5.0 kg 的小車以 2.0 m/s 的速度在光滑的水平面上向左運動,小車上AD部分是表面粗糙的水平軌道,DC部分是-光滑圓弧軌道,整個軌道都是由絕緣材料制成的,小車所在空間內有豎直向上的勻強電場和垂直于 紙面向里的勻強磁場,

16、電場強度大小E=50 N/C,磁感應強度大小B=2.0 T。現有一質量m=2.0 kg、帶負電且電荷量為 0.10 C 的滑 塊以 10 m/s 的水平速度向右沖上小車,當它運動到D點時速度為 5 m/s。滑塊可視為質點,重力加速度g取 10 m/s2,計算結果保留 2 位有效數字。(1) 求滑塊從A到D的過程中,小車與滑塊組成的系統損失的機械能。(2) 如果滑塊剛過D點時對軌道的壓力為 76 N,求圓弧軌道的半徑r。(3) 當滑塊通過D點時,立即撤去磁場,要使滑塊沖岀圓弧軌道,求此圓弧軌道的最大半徑。【解析】(1)設滑塊運動到D點時的速度大小為V1,小車在此時的速度大小為V2,滑塊從A運動到D的過程中,系統動量守恒 以向右為正方向,有mvo-Mv=mv1+Mv2解得V2=0設小車與滑塊組成的系

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