1、百校联盟 2019 届 TOP20 十一月联考（全国卷）物理 强化训练一、带电粒子在磁场中的运动（对应第 9 题）1.如图所示，分布在半径为 r 的圆形区域内的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向里。电荷量为 q、质量为 m 的带正电的粒子从磁场边缘 A 点沿圆的半径 AO 方向射入磁场，离开磁场时速度方向偏转了 60角，不计粒子的重力。下列说法正确的是（ ）A粒子做圆周运动的半径为 r3B粒子的入射速度为3BqrmC粒子在磁场中运动的时间为 m3qBD粒子在磁场中运动的时间为2 mqB2.如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P 为磁场边界上的一点。大量相同的带电粒
2、子以相同的速率经过 P 点，在纸面内沿不同方向射入磁场。若粒子射入速率为 v1，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为 v2，相应的出射点分布在三分之一圆周上。不计重力及带电粒子之间的相互作用。则 v2v 1为（ ）A. 2 B. 1 C. 1 D.33323.如图所示为某圆柱形区域的横截面，在该区域内加沿圆柱轴线方向的匀强磁场。带电粒子(不计重力)第一次以速度 v1沿截面直径入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转 60角；该带电粒子第二次以速度 v2从同一点沿同一方向入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转 90角。则带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的（ ）A.半径
3、之比为 1 B.速度之比为 133C.时间之比为 23 D.时间之比为 32二、机车启动（对应第 11 题）4一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为 m 的重物，当重物的速度为 v1 时，起重机的有用功率达到最大值 p，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度匀速上升为止，则整个过程中，下列说法正确的是（ ）A钢绳的最大拉力为 pv1B钢绳的最大拉力为 1C重物的最大速度为 pmgD重物做匀加速直线运动的时间为21vpg5汽车发动机的额定功率为 P，它在水平路面上行驶时受到的阻力 f 大小恒定，汽车在水平路面上由静止开始运动，最大速度为 v，汽车发动机的输出功率随时间变化的图象
4、如图所示。下列说法正确的是（ ）A开始汽车做匀加速运动， t1 时刻速度达到 v，然后做匀速直线运动B开始汽车做匀加速直线运动，t 1 时刻后做加速度逐渐减小的直线运动，速度达到 v 后做匀速直线运动C开始时汽车牵引力逐渐增大，t 1 时刻牵引力与阻力大小相等D开始时汽车牵引力恒定， t1 时刻后做牵引力逐渐减小，速度达到 v 后牵引力与阻力大小相等6质量为 m 的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图象如图所示，0t 1 段为直线，从 t1 时刻起汽车保持额定功率不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为 f，下列说法正确的是（ ）A0t 1 时间内，汽车的牵引力等于 1vmtBt 1t 2 时间
5、内，汽车做匀加速运动Ct 1t 2 时间内，汽车的功率等于 1fvDt 1t 2 时间内，汽汽车的功率等于 2三、电磁感应图象问题（对应第 12 题）7如图所示， LOM 为一 45角折线，折线内有一方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一边长为 l 的正方形导线框沿垂直于 OM 的方向以速度 v 匀速直线穿过磁场，在 t0 的刻恰好位于图中所示位置。以逆时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流时间（It）关系的是（时间以 为单位） （ ）lvA B C. D 8如图所示，一光滑导轨水平放置，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，以导轨的顶点为原点建立直角坐标系，导轨满足方程 y2
6、ax，a 为定值。一均匀导体棒垂直于 x 轴在外力作用下由坐标原点开始向 x 轴正方向匀速运动，运动过程中导体棒与导轨接触良好形成闭合回路，导轨电阻不计，则导体棒运动过程中产生的感应电动势 E、回路中电流 I、通过导体棒横截面的电荷量 q，外力做的功 W 随时间 t 变化规律图象正确的是（ ）A B C D9.一正三角形导线框 ABC（高为 a）从图示位置沿 x 轴正方向匀速穿过两匀强磁场区域。两磁场区域的磁感应强度大小均为 B，磁场方向相反且均垂直于平面、宽度均为 a，则感应电流 I 与线框移动距离 x 的关系图线可能是（以逆时针方向为感应电流的正方向）（ ）A. BC D四、测未知电阻（对
7、应第 14 题）10某同学要用伏安法测量一个定值电阻 Rx的阻值，除 Rx外可用的器材有：多用电表（仅可使用欧姆挡）电流表（量程 010 mA，内阻约为 50 ）电压表（量程 03 V，内阻约为 5 K）电池组（电动势 3 V，内阻约为 1 ）滑动变阻器（阻值 015 ，允许最大电流 1 A）开关一个，导线若干为 了 设 计 电 路 ， 需 用 多 用 电 表 的 欧 姆 挡 粗 测 Rx阻 值 ， 将 选 择 开 关 置 于 欧 姆 挡 的 “10”挡，先 再进行测量，多用表的示数如图所示，测量结果为 ；在设计实验电路时，该同学在甲、乙两图中确定只能用乙图所示电路进行实验，原因是 ；在下面的
8、实物图中，已正确连接了部分电路，请按照该同学的选择，完成余下实物图的连接;该同学连接电路，闭合开关 S，发现电流表指针超过最大刻度线，其原因可能是 A滑片 P 置于最左端，其它部分电路无问题B滑片 P 置于最右端，其它部分电路无问题C导线未接好，其它部分电路无问题D导线未接好，其它部分电路无问题该同学利用所测多组数据做出 U-I 图象如下图所示，下列说法正确的是 A若已知电压表的内阻，可计算出待测电阻的真实值B若已知电流表的内阻，可计算出待测电阻的真实值C电压表与电流表的内阻均已知才可计算出待测电阻的真实值11.有一个待测电阻 R 的阻值约为 7.5 ，现要精确测量该待测电阻的阻值。有下列器材
9、供选用：A电压表（03 V，内阻未知）B电流表（03 A，内阻约为 0.5 ）C电流表（0100 mA，内阻为 4.0 ）D定值电阻 R0=1.0 E滑动变阻器（10 ，2 A）F滑动变阻器（1 k，0.5 A）G学生电源（直流 4 V），还有电键一个，导线若干（1）实验中所用电流表应选用 （填“B”或“C”）。（2）实验中所用滑动变阻器选用 （填“E”或“F”）。（3）实验时要求精确测量待测电阻 R 的值，测量电压从零开始多取几组数据，请在虚线方框中画出满足实验要求的测量电路图。（4）某同学根据实验得到某组数据为电压表示数为 1.60 V，电流表示数为 40.0 mA，由此数据可得待测电阻
10、Rx= 。（结果保留两位有效数字）五、力学综合问题（对应第 16 题）12如图甲所示，半径为 R=0.2 m 的四分之一光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，在光滑水平面上紧挨 B 点有一静止的平板车，圆弧轨道最低点 B 与小车上表面相切，小车质量 M=6 kg，长度 L=0.5 m，可视为质点的物块从圆弧轨道最高点 A 由静止释放，其质量 m=2 kg，g 取10 m/s2。（1）求物块滑到 B 点时对轨道压力的大小；（2）若平板车上表面粗糙，物块刚好没有滑离平板车，求物块与平板车上表面间的动摩擦因数；（3）若将平板车固定且在上表面铺上一种动摩擦因数逐渐增大的特殊材料，物块在平板车上向右滑动时，所受
11、摩擦力 f 与它距 B 点位移 L 的变化关系如图乙所示，物块最终滑离了平板车，求物块滑离平板车时的速度大小。13如图所示，光滑曲面与光滑水平导轨 MN 相切，导轨右端 N 与水平传送带理想连接，传送带长度 L=4 m，皮带轮沿顺时针方向转动，带动皮带以恒定速率 v=4.0 m/s 运动。滑块 B、 C 之间用细绳相连，其间有一压缩的轻弹簧，B、 C 与细绳、弹簧一起静止在导轨 MN 上。一可视为质点的滑块 A 从 h=0.2 m 高处由静止滑下，已知滑块 A、 B、 C质量均为 m=2.0 kg，滑块 A 与 B 碰撞后粘合在一起，碰撞时间极短。因碰撞使连接 B、 C 的细绳受扰动而突然断开
12、，弹簧伸展，从而使 C 与 A、 B 分离。滑块 C 脱离弹簧后以速度 vC=2.0 m/s 滑上传送带，并从右端滑出落至地面上的P 点。已知滑块 C 与传送带之间的动摩擦因数 =0.2，重力加速度 g 取 10 m/s2。（1）求滑块 C 从传送带右端滑出时的速度大小；（2）求细绳断开前弹簧的弹性势能 EP；（3）若每次实验开始时弹簧的压缩情况均相同，要使滑块 C 总能落至 P 点，则滑块 A 与滑块 B 碰撞前速度的最大值 vm是多少。1.ABC【解析】设带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为 R，如图所示， OO A30，由图可知，粒子运动的半径 R O， A r，选项 A 正确；根
13、据牛顿运动定3律，有： Bqv m 得： v ，故粒子的入射速度 v ，选项 B 正确；由几何关系可知，v2R qBRm 3Bqrm粒子运动轨迹所对应的圆心角为 60，则粒子在磁场中运动的时间t T ，选项 C 正确，D 错误。16 16 2 mqB m3qB2.C【解析】设速率为 v1的粒子最远出射点为 M，速率为 v2的粒子最远出射点为 N，如图所示，则由几何知识得 r1= ，r 2=PR ，由32PNRqvB= ，得 r= ，故 ，选项 C 正确。2mvrvqB213r3.AC【解析】设磁场半径为 R，当第一次以速度 v1沿截面直径入射时，根据几何知识可得 =tan60，即1rRr1=
14、R。当第二次以速度 v2沿截面直径入射时，根据几何知识可得：r 2=R，所以 ，选项 A 正确；两次情3 123r况下都是同一个带电粒子在相同的磁感应强度下运动的，所以根据公式 r= ，可得 ，选项 B 错误；mvqB12因为周期 T= ，与速度无关，所以运动时间之比为 ，选项 C 正确，D 错误。2mqB126039Tt4.B【解析】机车以恒定加速度启动的 v-t 图象如图所示，匀加速提升重物时钢绳拉力最大，且等于匀加速结束时的拉力，得 ，选项 A 错误，B 正确；重物以最大速度匀速上升时， ，所以 ，选项 C 正确；1=pFv引 =mgF引 2pvg重物做匀加速运动的加速度 ，则匀加速的时
15、间为1pagmv，选项 D 正确。211vtpagm5.BD【解析】汽车是以恒定加速度启动方式，由于牵引力不变，根据 ，pFvt引可知随着汽车速度的增加，汽车的实际功率在增加，此过程汽车做匀加速运动，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值，选项 B、D 正确，A、C 错误。6.D【解析】0t 1 时间内，汽车做匀加速直线运动，加速度 ，根据牛顿第二定律得： ，1vat 1vFfmat解得：牵引力 ，选项 A 错误；从 t1 时刻起汽车的功率保持不变，可知汽车在 t1t 2 时间内的功率等1vFfmt于 t
16、2 以后的功率，功率不变，速度增大，牵引力减小，摩擦力不变，故加速度逐渐减小，选项 B 错误；汽车的额定功率 ，选项 C 错误；当牵引力等于阻力时，速度达到最大，故 t1t 2 时间内，汽车已12evpfft达到额定功率，则 ，选项 D 正确。2ef7.C【解析】在 0 时间内线框切割磁场产生的电动势大小恒定，感应电流沿逆时针方向，选项 D 错误；在 lv lv时间内，线框穿出磁场，感应电流均沿顺时针方向，选项 A、B 错误，C 正确。3lv8.C【解析】某时刻导体棒移动的距离为 x=vt，则此时的电动势 ，选项 A 错误；设导体棒2Evyavt单位长度的电阻为 r0，则 t 时刻的电流为：
17、；选项 B 错误；通过导体棒横截面的电荷量002vyIrr，选项 C 正确；外力所做的功： ，选项 D 错误；0BvqItr 32002avWBILxttrA9.C【 解 析 】 当线框移动距离 x 在 0 a 范围，线框穿过左侧磁场时，根据楞次定律，感应电流方向为逆时针，为正值，故选项 B 错误；当 线 框 移 动 距 离 x 在 a 2a 范 围 ， 线 框 穿 过 两 磁 场 分 界 线 时 ， BC、 AC 边 在 右 侧 磁 场 中 切 割 磁感 线 ， 有 效 切 割 长 度 逐 渐 增 大 ， 产 生 的 感 应 电 动 势 E1增 大 ， AB 边 在 左 侧 磁 场 中 切
18、割 磁 感 线 ， 产 生 的 感 应 电 动 势 E2不变，两个电动势串联，总电动势 E=E1+E2顺时针增大，故选项 A 错误；当线框移动距离 x 在 2a3 a 范围，线框穿过左侧磁场时，根据楞次定律，感应电流方向为逆时针，为正值，选项 C 正确，D 错误。10.【答案】将红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮至指针指在欧姆挡零刻度线上 ；100 ； 甲图无论滑片 P 置于何处，电路电流都会超过电流表量程 ；见解析；BC；A。【解析】 使用欧姆表测量电阻时，选好倍率后，先机械调零再欧姆调零；读数为 ；滑动变阻器阻值太小，即使全部接入电路，电路中的电流都大于电流表的最大量程，故只能采用分压接法；如
19、图所示；当滑片 P 置于最右端时，测量电路分压最大，使得电路中的电流过大，再者电线没接好，使电路中滑动变阻器的接法变成限流法，也会使得电路中和电流过大，故可能的原因是 BC；伏安法测电阻，电流表外接法，只需知道电压表的内阻既可以准确计算出待测电阻的阻值；故选 A。11.【答案】（1）C （2）E （3）如图（见解析） （4）7.2【解析】（1）电路中可能出现的最大电流 ，可见电流表 B 的量程过大，直接用电流表m4A0.537.xEIRC 量程过小；故可用该电流表 C 与定值电阻并联，此时改装成的电流表量程为 ；g0.140.5AIrR（2）滑动变阻器要用分压电路，故选用阻值较小的 E；（3）
20、电路图如右图所示：（4）当电流表示数为 40.0 mA 时，此时通过 Rx的电流 ；0.4.A0.21xIRx两端电压为： ，则待测电阻 。1.60V.41.xU.7.xURI12.【答案】 （1）60 N （2）0.3 （3）【解析】 （1）物块从圆弧轨道 A 点滑到 B 点的过程中，只有重力做功，其机械能守恒，由机械能守恒定律得:代入数据解得： vB=2m/s在 B 点，由牛顿第二定律得：2BNFmgR代入数据解得：F N=60 N由牛顿第三定律可知，物块滑到轨道 B 点时对轨道的压力：F N=F N=60 N（2）物块滑上小车后，由于水平地面光滑，系统的合外力为零，所以系统的动量守恒，以
21、向右为正方向，由动量守恒定律得： ，()BmvMv代入数据，解得 v=0.5 m/s；由能量关系： 221()BgLmv解得 ： =0.3（3）物块在小车上滑行时的克服摩擦力做功为 f-L 图线与横轴所围的面积大小。所以克服摩擦力做功为：260.5J=fW物块在平板车上滑动过程，由动能定理得： 221f BWmv代入数据解得：13.【答案】 （1）4.0 m/s （2）2.0 J （3）8.1 m/s【解析】 （1）滑块 C 滑上传送带到速度达到传送带的速度 v=4 m/s 所用的时间为 t，加速度大小为 a，在时间 t 内滑块 C 的位移为 x，有 ，代入数据可得： ，滑块 C 在传送带上先
22、加速，达到传送带的速度 v 后随传送带匀速运动，并从右端滑出，且滑块 C 从传送带右端滑出时的速度为 v=4.0 m/s（2）设 A、 B 碰撞前 A 的速度为 v0， A、 B 碰撞后的速度为 v1， A、 B 与 C 分离时的速度为 v2，有A、 B 碰撞后，弹簧伸开的过程系统能量守恒：代入数据可解得：（3）在题设条件 下，若滑块 A 在碰撞前速度有最大值，则碰撞后滑块 C 的速度有最大值，它减速运动到传送带右端时，速度应当恰好等于传送带的速度 v。设 A 与 B 碰撞后的速度为 ，分离后 A 与 B 的速度为 ，1v 2v滑块 C 的速度为 ， C 在传送带上做匀减速运动的末速度为 v=4 m/s，加速度大小为 2 m/s2，有：v2cvaL解得：以向右为正方向， A、 B 碰撞过程： 1()AmBvv弹簧伸开过程：代入数据解得： 8.1m/sv
