2018高考物理三轮冲刺 专题21-25猜题练习（打包6套）.zip

12018高考物理三轮冲刺 专题 21-25猜题练习（1）1、如图甲所示， abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为 m，电阻为 R。在金属线框的下方有一匀强磁场区域， MN和 PQ是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的 bc边平行，磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从 MN上方某一高度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由静止下落到刚完全穿过匀强磁场区域过程的 v–t图象，图中字母均为已知量。重力加速度为 g，不计空气阻力。下列说法正确的是A．金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿 adcba方向B．金属线框的边长为 v1(t2–t1)C．磁场的磁感应强度为 121mgRtvD．金属线框在 0~t4的时间内所产生的热量为2123tmv【参考答案】BCD【试题解析】金属线框刚进入磁场时，根据楞次定律判断可知，感应电流方向沿 abcda方向；故 A错误。由图象可知，金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动，速度为 v1，运动时间为 t2–t1，故金属框的边长： l=v1(t2–t1)，故 B正确。在金属框进入磁场的过程中，金属框所受安培力等于重力，则得： mg=BIl，1lvIR，又 l=v1(t2–t1)，联立解得：121mgRBvtv，故 C正确。 t1到 t2时间内，根据能量守恒定律，产生的热量为：Q1=mgl=mgv1(t2–t1)； t3到 t4时间内，根据能量守恒定律，产生的热量为： 2 22 123glgvtmv（ ），故121232mt（ ）；故 D正确。22、用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系．（1）下列操作中正确的有_________。A．调节滑轮的高度，使拉小车的细线与长木板保持平行B．实验时，先放开小车后再接通打点计时器的电源C．增减小车上的砝码后不需要重新调节长木板的倾角D．小车撞击到滑轮后立即关闭电源图乙力传感器滑轮图甲（2）若砂和砂桶的质量为 m，小车和砝码的质量为 M，此实验_________（选填“需要”或“不需要”）满足 Mm的条件；（3）图乙是实验中得到的一条纸带， A、 B、 C、 D、 E、 F、 G为 7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未标出。量出相邻的计数点之间的距离分别为： xAB=3.20 cm、 xBC=3.63 cm、 xCD=4.06 cm、 xDE=4.47 cm， xEF=4.89 cm， xFG=5.33cm。已知打点计时器的工作频率为 50 Hz，则小车的加速度 a=_________m/s2。（结果保留两位有效数字）（4）某同学利用图示装置，将小车更换为木块，在长木板保持水平的情况下，测定木块与木板间的动摩擦因数 μ 。某次实验中砂和砂桶的质量为 m，木块的质量为 M，利用纸带测出的加速度为 a，力传感器的读数为 F，重力加速度为 g。则 μ =_________。（试用上述字母表示）【参考答案】（1）AC （2）不需要 （3）0.42 （4）1()Fag【试题解析】（1）调节滑轮的高度，使拉小车的细线与长木板保持平行，以减小实验误差，选项 A正确；实验时，先接通打点计时器的电源再放开小车，选项 B错误；增减小车上的砝码后不需要重新调节长木板的倾角，即不需要重新平衡摩擦力，选项 C正确；不等小车撞击到滑轮就应该立即关闭电源，选项 D错误；故选 AC。（2）此实验中由于用到了力传感器来测量力的大小，故不需要满足 Mm的条件；（3）根据 2xaT，利用逐差法求解加速度 222 2(8.349.7063.0)1/s0.4/s91DGAa ；3（4）对木板： FMga，解得1()FagM。3、表格中所列数据是测量小灯泡 UI关系的实验数据：U/(V) 0.0 0.2 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0I/(A) 0.000 0.050 0.100 0.150 0.180 0.195 0.205 0.215（1）分析上表内实验数据可知，应选用的实验电路图是图 （填“甲”或“乙”）；（2）在方格纸内画出小灯泡的 UI曲线。分析曲线可知小灯泡的电阻随 I变大而______（填“变大”、“变小”或“不变”）；（3）如图丙所示，用一个定值电阻 R和两个上述小灯泡组成串并联电路，连接到内阻不计、电动势为 3 V的电源上．已知流过电阻 R的电流是流过灯泡 b电流的两倍，则流过灯泡 b的电流约为 A。【参考答案】（1）甲 （2）变大 （3）0.134【试题解析】（1）由表格数据知，电压表示数的取值范围为 0~3.0 V，故应选用的实验电路是图甲。（2）小灯泡的 UI曲线如图。由 IR知 UI曲线各点的切线的斜率为小灯泡的电阻，则可知小灯泡的电阻随 I变大而变大。（3）由并联电路的电流分配特点 23abRbbIII①，由串联电路的电压特点ab3 V②，由①②知， 0.75 V。结合小灯泡 曲线知流过 b灯泡的电流为 0.13 A。4、如图所示， A、 B两个矩形木块用轻弹簧相接静止在水平地面上，弹簧的劲度系数为 k，木块 A和木块 B的质量均为 m。（1）若用力将木块 A缓慢地竖直向上提起，木块 A向上提起多大高度时，木块 B将离开水平地面。（2）若弹簧的劲度系数 k是未知的，将一物体 C从 A的正上方某位置处无初速释放， C与A相碰后立即粘在一起（不再分离）向下运动，它们到达最低点后又向上运动．已知 C的质量为 m时，把它从距 A高为 H处释放，则最终能使 B刚好离开地面．若 C的质量为 2m，要使 B始终不离开地面，则释放时， C距 A的高度 h不能超过多少？【参考答案】（1）2gk（2）94【试题解析】（1）开始时，木块 A处于平衡，则 kx1=mg（弹簧压缩）木块 B刚好离开地面时，有 kx2=mg（弹簧伸长）故木块 A向上提起的高度为 1mgxk（2）物块 C的质量为 m时，它自由下落 H高度时的速度 12vgH①设 C与 A碰撞后的共同速度为 v2，根据动量守恒定律，有 m则12v②以后 A、 C继续压缩弹簧，后又向上弹起，最终能使木块 B刚好离开地面。此过程中，5A、 C上升的高度为上升的高度为 12mgxk，由于最初弹簧的压缩量 x1与最后的伸长量x2相等，所以，弹簧势能相等，根据机械能守恒定律，有 121()mvgx③物块 C的质量为 时，设在距 A高 h处自由下落后刚好能使木块 B离开地面 则 C下落 h高度时的速度 12vg④设 C与 A碰撞后的共同速度为 2。则有 12()mvv解得 213v⑤A、 C碰后上升高度 12()x时，木块 B刚好离开地面，此过程中，由机械能守恒定律有21()2mvmg⑥由以上各式消去 12()x解得94hH5、如图所示， M1NlPlQl和 M2N2P2Q2为在同一竖直面内足够长的金属导轨，处在磁感应强度为 B的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。导轨的 M1Nl段与 M2N2段相互平行，距离为L； PlQl段与 P2Q2段也是平行的，距离为 L/2。质量为 m金属杆 a、 b垂直与导轨放置，一不可伸长的绝缘轻线一端系在金属杆 b，另一端绕过定滑轮与质量也为 m的重物 c相连，绝缘轻线的水平部分与 PlQl平行且足够长。已知两杆在运动过程中始终垂直于导轨并与导轨保持光滑接触，两杆与导轨构成的回路的总电阻始终为 R，重力加速度为 g。（1）若保持 a固定。释放 b，求 b的最终速度的大小；（2）若同时释放 a、 b，在释放 a、 b的同时对 a施加一水平向左的恒力 F=2mg，当重物 c下降高度为 h时， a达到最大速度，求：① a的最大速度；6②才释放 a、 b到 a达到最大速度的过程中，两杆与导轨构成的回来中产生的电能。【参考答案】（1） m24gRvBL（2）① 2169amgRvBL②243mgRhBL【试题解析】（1）当 b的加速度为零时，速度最大，设此时速度为 mv，则 2Ev电流EIR分别以 b、 c为研究对象 2LTBI， 2LmgI联立解得 m24gv（2）①在加速过程的任一时刻，设 ab的加速度大小分别为 a、 bc，电流为 i，轻绳的拉力为 T，分别以 a、 b、 c为研究对象，根据牛顿第二定律FBiLm， 2bcLBi， bcmgT联立解得 4abc设 a达到最大速度 av时， b的速度为 bv，由上式可知 4abv当 a的集散地为零时，速度达到最大： 2gBiL根据法拉第电磁感应定律 abELv联立解得 2169amgRvB， 249bg②设重物下降的高度为 h时， a的位移为 ax，故 4h 根据功能关系：222112babcgxEmvv联立解得2493abgREhBL电12018 高考物理三轮冲刺 专题 21-25 猜题练习（2）1、 如 图 所 示 ， MN 和 PQ 是 电 阻 不 计 的 平 行 金 属 导 轨 ， 其 间 距 为 L， 导 轨 弯 曲 部 分 光 滑 ， 平 直部 分 粗 糙 ， 二 者 平 滑 连 接 。 右 端 接 一 个 阻 值 为 R 的 定 值 电 阻 。 平 直 部 分 导 轨 左 边 区 域 有 宽 度为 d、 方 向 竖 直 向 上 、 磁 感 应 强 度 大 小 为 B 的 匀 强 磁 场 。 质 量 为 m、 电 阻 也 为 R 的 金 属 棒 从 高度 为 h 处 静 止 释 放 ， 到 达 磁 场 右 边 界 处 恰 好 停 止 。 已 知 金 属 棒 与 平 直 部 分 导 轨 间 的 动 摩 擦 因数 为 μ ， 金 属 棒 与 导 轨 间 接 触 良 好 。 则 金 属 棒 穿 过 磁 场 区 域 的 过 程 中A． 流 过 金 属 棒 的 最 大 电 流 为2BdghRB． 通 过 金 属 棒 的 电 荷 量 为LC． 克 服 安 培 力 所 做 的 功 为 mghD． 金 属 棒 产 生 的 焦 耳 热 为 2d【参考答案】 2BdLR，故 B 项说法正确；由于有摩擦力做功克服安培力所做的功小于 mgh，C 项说法不正确；由能量守恒可知转化为电路中的焦耳热的能为 mghd，由于金属棒与定值电阻的电阻值相同，故 D 项说法正确。2、（1）关于电磁打点计时器和电火花计时器，下列说法正确的是_____________。A．电磁打点计时器用的是直流电源，而电火花计时器用的是交流电源B．它们每隔 0.02 s 打一个点2C．它们的工作电压均为 220 V 的交流电源D．使用它们计时时，必须先拉动纸带，再立即接通电源（2）如图 1 所示是电火花计时器的示意图，其工作时的基本步骤如下：A．当纸带完全通过电火花计时器后，及时关闭电火花计时器B．接通开关，听到放电声，拖动纸带运动C．将纸带从墨粉纸盘下面穿过打点计时器D．将电火花计时器插头插入相应的电源插座上述步骤正确的顺序是_____________。（按顺序填写步骤编号）（3）打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下如图2 甲所示。若工作电源的频率为 50 Hz，纸带上打点如图 2 乙所示，则打点计时器打 A 点时小车的速度 vA=_____________m/s，若小车做匀变速直线运动，该运动过程的加速度a=_____________m/s2。（4）在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度，为了计算加速度，最合理的方法是_____________。A．根据任意两计数点的速度用公式vat算出加速度B．根据实验数据画出 v–t 图象，量取其倾角 θ ，由公式 a=tan θ 求出加速度C．根据实验数据画出 v–t 图象，由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式vat算出加速度D．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度3将纸带从墨粉纸盘下面穿过打点计时器，然后接通开关，听到放电声，拖动纸带运动，最后当纸带完全通过电火花计时器后，及时关闭电火花计时，上述步骤正确的顺序是 DCBA。（3）小车做匀加速直线运动，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故 vA=1.20cm/s =55 cm/s=0.55 m/s；根据推论公式 2xaT，有2220.=m/s5/x。（4）在处理实验数据时，如果只使用其中两个数据，由于偶然误差的存在可能会造成最后误差较大；所以我们可以根据实验数据画出 v–t 图象，考虑到误差，不可能是所有点都整齐的排成一条直线，连线时，应该尽量使那些不能画在线上的点均匀地分布在线的两侧，这样图线上会舍弃误差较大的点，由图线上任意两点所对应的速度及时间，用公式 vat算出加速度，所以误差小，故 A 错误，C 正确；若用一组数据则无法求得加速度a，故 B 错误；若依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度，则实际应用的只是第一组和最后一组数据，同样存在较大的误差，故 D 错误。3、在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时，所用器材有：电动势为 6 V 的电源，额定电压为 2.5 V 的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线。要求能测出尽可能多组数据，如图是没有连接完的实物电路。（已连接好的导线有a、 b、 c、 d、 e、 f 六根）+ - V3 15A0.6 3abcdefP4图中插入文字3图中插入文字2图中插入文字1图中插入文字0图中插入文字0.1图中插入文字0.2图中插入文字0.3图中插入文字0.4图中插入文字I/A图中插入文字U/V插入文字4（1）请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整；（2）连好电路，闭合开关，移动变阻器滑片 P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表几乎不偏转，则故障的原因可能是_________________________________________；（3）排除故障后比和开关，移动滑片 P 到某处，电压表的示数为 2.2 V，在要测量小灯泡的额定功率，应将滑片 P 向__________端滑动（选填“左”或“右”）；（4）通过移动滑片 P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了如图所示的 U–I 图线。根据 U–I 图线提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是_________W。（5）图线是曲线而不是过原点的直线，原因是________________________________________。【参考答案】（1）连线如图 （2） c 段导线断路或灯泡损坏 （3）右 （4）0.5 （5）灯丝的电阻会随温度的升高而增大P3 150.6 3+（1）描绘小灯泡的伏安特性曲线要求滑动变阻器使用分压式接法，这样能使小灯泡两端的电压从零开始逐（4）从图中可读取电压为 2.5 V 时，电流示数为 0.2 A，故额定功率为 0.5 W。（5）从伏安特性曲线可看出，电压升高时，小灯泡的功率增大，电压示数与电流示数的比值增大，故曲线表达了小灯泡的电阻随着温度升高而增大。4、如图所示，竖直平面内的一半径 R=0.80 m 的光滑圆弧槽 BCD，倾角为 60°的斜面 AB 与5圆弧槽 BCD 相切于 B 点，一水平面 DQ 与圆弧槽相接于 D 点。现将一质量 m=0.10 kg 的小球从 B 点正上方 H=1.0 m 高处的光滑斜面上的 A 点由静止释放，由 B 点进入圆弧轨道，从 D点飞出后落在水平面上的 Q 点， DQ 间的距离 x=2.4 m，球从 D 点飞出后的运动过程中相对于 DQ 水平面上升的最大高度 h=0.80 m， g 取 10 m/s2，不计空气阻力。求：（1）小球经过 C 点时轨道对它的支持力大小 FN。（2）小球经过最高的 P 的速度大小 vP。（3） D 点与圆心 O 的高度差 hOD。（2）设 P 点的速度为 vP， P 到 Q 做平抛运动，则有竖直方向 h=1gt2水平方向x=vPt代入数据解得 vP=3.0 m/s（3）从 A 到 B 点的过程中，由机械能守恒得，则 mgH=21Bmv由 B 到 D 过程，由机械能守恒得： mghBD=21Dv–由 D 到 P 过程，有 mgh=21Dmv–2P代入数据解得 hBD=0.25 m由几何关系得： hOD=hOB+hBD=0.65 m65、 如 图 甲 所 示 ， 两 根 平 行 金 属 导 轨 MN、 PQ 固 定 在 倾 角 为 θ 的 绝 缘 斜 面 上 ， 顶 部 接 有 一阻 值 为 R 的 定 值 电 阻 ， 下 端 开 口 ， 轨 道 间 距 为 L， 图 甲 中 虚 线 所 示 边 长 为 L 的 正 方 形 区 域内 存 在 垂 直 斜 面 向 上 的 匀 强 磁 场 ， 磁 场 与 导 轨 重 合 的 两 边 界 的 中 点 分 别 为 a、 b， 在 t=0时 刻 将 质 量 为 m 的 金 属 棒 无 初 速 放 置 于 导 轨 上 与 ab 连 线 重 合 的 位 置 （ 电 路 中 除 电 阻 R 外其 余 部 分 电 阻 不 计 ， 金 属 棒 沿 导 轨 运 动 时 始 终 垂 直 于 导 轨 ， 且 与 导 轨 接 触 良 好 ， 不 计 空 气阻 力 ， 设 在 以 下 讨 论 的 过 程 中 金 属 棒 始 终 在 磁 场 区 域 内 ） ， 请 分 别 针 对 下 列 两 种 情 况 求 解 ：（ 1） 若 导 轨 光 滑 ， 磁 感 应 强 度 B 随 时 间 t 变 化 的 图 象 如 图 乙 所 示 ， 求 金 属 棒 中 电 流 的 方向 和 金 属 棒 在 磁 场 中 运 动 的 最 大 速 度 vm；（ 2） 若 金 属 棒 与 导 轨 间 动 摩 擦 因 数 为 μ （ µtan θ ） ， 磁 感 应 强 度 B 随 时 间 t 变 化 的 图象 如 图 丙 所 示 ， 求 t=0 时 刻 穿 过 回 路 MPba 的 磁 通 量 Ф 和 金 属 棒 开 始 运 动 时 刻 的 磁 感 应强 度 B。【参考答案】（1）m20singRvBL（2）130sincosRtmgBL（ ）（ ）（1）当导轨光滑时，金属棒将沿导轨下滑，由右手定则可判断出电流方向从 b 指向 a当2msinvgFR安时达到最大速度 mv，即20singL（2）由于金属棒与导轨间动摩擦因数 µtan θ ，所以如果没有外加磁场时金属棒在重力、支持力、摩擦力的7磁感应强度 B 随时间增大时，安培力随之增大，在这个过程中静摩擦力的方向先是沿斜面向上逐渐减小到零再反向增大到最大值，这个过程中金属棒都保持静止因此，当满足 sinFmg安 + cos时，金属棒开始运动联立，解得金属棒开始运动时的磁感应强度1302sincosRtmgBBL（ ）（ ）12018 高考物理三轮冲刺 专题 21-25 猜题练习（3）1、如图所示，两平行金属板间接有如图所示的随时间 t 变化的电压 U，上极板电势较高，板长 L=0.40 m，板间距离 d=0.20 m，在金属板右侧有一个边界为 MN 的匀强磁场，磁感应强度 B=5.0×l0–3 T，方向垂直于纸面向里。现有带电粒子以速度 v0=1.0×l05 m/s 沿两板中线 OO'方向平行于金属板射入电场，磁场边界 MN 与中线 OO'垂直。已知带正电粒子的比荷81.0C/kgq，粒子的重力忽略不计，在每个粒子通过电场区的极短时间内，板间的电场强度可以看作恒定不变的。则下列说法正确的是A．粒子在 U=30 V 时粒子能离开电场进入磁场B．在 t=0 时粒子能离开电场，进入磁场，射入磁场点与离开磁场点间的距离为 0.4 mC．在 U=20 V 时粒子射入磁场点与离开磁场点间的距离大于 0.4 mD．在 U=25 V 时粒子在磁场中运动的时间最长【参考答案】BD 若粒子恰能射出电场，则水平方向： L=v0t；竖直方向：201Uqdt，解得200dmvqL，带入数据解得： U0=25U，故当粒子在 U=30 V 时粒子不能离开电场进入磁场，而达到极板上，选项 A 错误；在 t=0 时粒子能离开电场，垂直 MN 进入磁场，在磁场中运动的轨道半径为0.2vRB，则因为粒子在磁场中运动半个圆周然后从 MN 中射出，故射入磁场点与离开磁场点间的距离为 2R=0.4 m，选项 B 正确；设粒子进入磁场时速度方向与 OO'的夹角为 θ ，则速度大小：0cosv，粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径：0cosmvRqB，粒子从磁场中飞出的位置与进入磁场的位置之间的距离：2s，代入数据解得： s=0.4 m，即在任意时刻进入磁场的粒子飞出的位置与进入磁场的位置之间的距离为定值，选项 C 错误；因所有粒子在磁场中运动的周期相同，在 U=25 V 时粒子从极板边缘飞出电场，然后进入磁场时速度与 MN 的夹角最小，在磁2场中运动时的角度最大，时间最长，选项 D 正确。2、某同学在探究弹力和弹簧伸长的关系，并测定弹簧的劲度系数 k。主要实验步骤如下：将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将毫米刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好指在刻度尺上。当弹簧自然下垂时，指针的指示值记作L0；弹簧下端挂一个砝码时，指针的指示值记作 L1；弹簧下端挂两个砝码时，指针的指示值记作 L2 ……；挂七个砝码时，指针的位置如图所示，指针的指示值记作 L7。已知每个砝码的质量均为 50 g，测量记录表：代表符号 L0 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7刻度数值/cm 1.70 3.40 5.10 6.85 8.60 10.30 12.10（1）实验中， L7的值还未读出，请你根据上图将这个测量值填入记录表中。（2）为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了四个差值： d1=L4–L0， d2=L5–L1， d3=L6–L2， d4=L7–L3。（3）根据以上差值，可以求出每增加 50 g 砝码的弹簧平均伸长量 Δ L。Δ L 用d1、 d2、 d3、 d4表示的式子为 Δ L=_________________。（4）计算弹簧的劲度系数 k=________N/m。（ g 取 9.8 m/s2）【参考答案】（1）14.05（14.03~14.07 均正确） （3）1346dd（4）28（1）尺的最小分度值为 1 mm，刻度尺读数： L7=14.05 cm；（3）根据以上差值，可以求出每增加 50 g 砝码的弹簧平均伸长量 Δ L。Δ L 用d1、 d2、 d3、 d4表示的式子为：123412346ddd；（4）根据胡克定律有： m0g=kL，充分利用测量数据，2.51N/8/7Fkx。3、如图所示，甲图为一段粗细均匀的新型导电材料棒，现测量该材料的电阻率。（1）首先用多用电表的欧姆档（倍率为×10）粗测其电阻，指针位置如图乙所示，其读数3R=_____________。（2）然后用以下器材用伏安法尽可能精确地测量其电阻：A．电流表：量程为 0.6 A，内阻约为 0.1 ΩB．电压表：量程为 3 V，内阻约为 3 kΩC．滑动变阻器：最大阻值为 20 Ω，额定电流 1 AD．低压直流电源：电压 6 V，内阻忽略E．电键 S，导线若干在方框中画出实验电路图。（3）如果实验中电流表示数为 I，电压表示数为 U，并测出该棒的长度为 L、直径为 d，则该材料的电阻率 __________（用测出的物理量的符号表示）。【参考答案】（1）200 Ω （2）电路如图 （3）2π4dLI（1）注意欧姆表的倍率，注意欧姆表不估读。（2）设计电路图时应考虑两个方面：①电流表内、外接：设导电材料棒的电阻为 xR，由于VVAA2015x xxRR?， ，，故为减小测量误差，应选用安培表内接法。②滑动变阻器的接法：由于滑动变阻器的胆值（20 Ω）相对待测电阻 x的阻值（约 200 Ω）较小，如果采用限流式接法，通过电阻的电流（或两端电压）调节范围很小，所以滑4动变阻器应采用分压式接法。（3）电阻LURSI，，横截面积2π4dS，由此三式可得2π4UdLI。4、 一 列 机 车 的 质 量 是 5×105 kg， 在 水 平 平 直 轨 道 上 由 静 止 开 始 匀 加 速 启 动 ， 加 速 度 大 小为 0.4 m/s2。 已 知 机 车 的 额 定 功 率 为 3 000 kW， 当 机 车 由 静 止 达 到 最 大 速 率 30 m/s 时 ，共 用 时 t 秒 。 行 驶 过 程 中 阻 力 恒 定 ， 则 ：（1）机车匀加速阶段的牵引力多大?（2）匀加速阶段机车的实际功率等于额定功率时，机车的速度多大?（3）机车由静止达到最大速度时，前进的距离是多少?（答案中可以包含字母 t）【参考答案】（1） 5310N （2）10 m/s （3） (30265)mst（1）当汽车达到匀速运动时，速度达到最大值，此时牵引力等于摩擦阻力。由此可得：NvPf5所用时间为 1025s.4vta对于变加速阶段位移使用动能定理，发动机牵引力做功减去摩擦力做的功等于汽车动能变化量，可得：52212max1()Ptfsv代入数据为：65522130()00(31)ts可得： 2(75st所以，机车由静止到达最大速度时，前进的距离是： 12(306)mst5、如图所示，完全相同的正方向单匝铜质线框型货件 abcd，通过水平，绝缘且足够长的传送带输送一系列该货件通过某一固定匀强磁场区域进行“安检”程序，即便筛选“次品”（不闭合）与“正品”（闭合），“安检”程序简化为如下物理模型，各货件质量均为m，电阻均为 R，边长为 l，与传送带间的动摩擦因数为 μ ，重力加速度为 g；传送带以恒定速度 v0向右运动，货件在进入磁场前与传送带的速度相同，货件运行中始终保持//abAC，已知磁场边界 AA′ ， CC′ 与传送带运动方向垂直，磁场的磁感应强度为 B，磁场的宽度为 dl，现某一货件当其 ab 边到达 CC′ 时又恰好与传送带的速度相同，则：（1）上述货件在进入磁场的过程中运动加速度的最大值与速度的最小值；（2）“次品”（不闭合）与“正品”（闭合）因“安检”而延迟时间多大。【参考答案】（1）20mBlvagR20vgdl（2）230BldTgRv（1）线框以速度 进入磁场，在进入磁场过程中，受安培力 F、摩擦力 f共同作用而做减速运动；完全进入磁场后，在摩擦力的作用下做加速运动，当 ab 边到达 C时速度又恰好等于 0v，因此，线框在刚进入磁场时，所受安培力 F 最大，加速度最大，设为 ma；线框全部进入磁场的瞬间速度最小，设此时线框的速度为 v，线框刚进入磁场时，由牛顿第6二定律有： mFga① 0Bil， R， 0Blv解得：20mag②在线框完全进入磁场又加速运动到达边界 C时的过程中，根据动能定理有：2201gdlv③解得： 20gdl④（2）设“正品”货件进入磁场所用时间为 1t，取此过程中某较短时间间隔 t，在~tt的 内货件速度变化为 v，货件加速度大小为：vat⑤设 t流经线框的电流为 i，货件瞬时速度为 i，货件所受安培力方向向左，大小为：2i iBlFLvR⑥设：“正品”货件在磁场中匀加速恢复 0v所用时间为 2t7由匀变速速度公式，有：2002vgdltg设“正品”货件完全出磁场并达到稳定运行时间为 1T，由受力与运动对称性可得：2312BlTtmgR而“次品”货件运动过程中不受“安检”的影响，设其达到“正品”货件稳定后的相同空间距离所用时间为 2T由匀速运动规律有：20dTv可见“安检”而延迟时间为：3120BlmgR【名师点睛】对时间、发热量、做功这类过程量，我们一定要先分析、了解整个运动过程的基本状态再求解；要注意区分各阶段的情况，进行分段讨论，如我们求位移时，一定要注意各阶段的运动状态是否能统一表示，如要注意是否一直运动等。12018 高考物理三轮冲刺 专题 21-25 猜题练习（4）1、如图 a， A、 B 是一对平行金属板，在两板间加有周期为 T 的交变电压 u， A 板电势uA=0， B 板电势 uB随时间 t 变化的规律如图 b 中。现有一电子从 A 板的小孔进入两板间的电场中，设电子的初速和重力的影响均可忽略，则A．若电子是在 t=0 时刻进入的，它将一直向 B 板运动B．若电子是在 t= 8T时刻进入的，它可能时而向 B 板运动，时而向 A 板运动，最后打在 B板上C．若电子是在 t=3时刻进入的，它可能时而向 B 板运动，时而向 A 板运动，最后打在 B板上D．若电子是在 t= 2T时刻进入的，它可能时而向 B 板运动，时而向 A 板运动【参考答案】运动，但是向 B 板运动的位移大，最后打在 B 板上，故 B 正确；若电子是在 t=3T/8 时刻进入时，在一个周期内：在 3T/8~T/2，电子受到的电场力向上，向上做加速运动，在T/2~5T/8 内，受到的电场力向下，继续向上做减速运动，5 T/8 时刻速度为零；在 5T/8~T内，受到的电场力向下，向下加速运动，在 T~11T/8 内，受到的电场力向上，继续向下做减速运动，11 T/8 时刻速度为零；接着向 B 板运动，周而复始，所以电子时而向 B 板运动，时而向 A 板运动，但是向 B 板运动的位移小，最后打在 A 板上，故 C 错误；若电子是在t=T/2 时刻进入时，在一个周期内：在 T/2~T，电子受到的电场力向下，向下做加速运动，在 T~3T/2 内，受到的电场力向上，继续向下做减速运动，3 T/2 时刻速度为零；接着向 A板运动，周而复始，所以电子一直向 A 板运动，最后打在 A 板上，故 D 错误。22、为了较准确地测量某细线能承受的最大拉力，小聪、小明分别进行了如下实验：小聪在实验室里找到一把弹簧测力计，按图甲所示安装细线和测力计后，他用力缓慢竖直向下拉测力计，直到测力计的示数达到量程（细线没有断裂），读出测力计的示数 F，将 F 记为细线能承受的最大拉力。小明在实验室里还找到一把刻度尺和一个玩具小熊，接着进行了如下的操作：①用刻度尺测出细线的长度 L，用弹簧测力计测出玩具小熊的重力 G；②按图乙所示安装玩具小熊、细线（玩具小熊系在细线的中点）；③两手捏着细线缓慢向两边移动直到细线断裂，读出此时两手间的水平距离 d；④利用平衡条件算出结果。在不计细线质量和伸长影响的情况下，请回答：（1）小明算出的细线能承受的最大拉力是________（用 L、 G、 d 表示）；_____(填“小聪”或“小明”) 同学的测量结果较准确。（2）在小明两手捏着细线缓慢向两边移动的过程中，下列说法正确的是________。A．细线上的拉力大小不变B．细线上的拉力大小减小C．细线上拉力的合力大小不变D．细线上拉力的合力大小增大【参考答案】（1）2()GLd小明 （2）C33、某同学设计了一个如图甲所示的实验电路，用以测定电源的电动势和内阻，使用的实验器材为：待测一节干电池、电流表 A（量程 0.6 A，内阻小于 1 Ω）、电流表 A1（量程0.6 A，内阻不知）、电阻箱（0~99.99 Ω）、滑动变阻器（0~10 Ω）、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干.考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略。（1）该同学按图甲连线，闭合开关 K，将开关 S 与 C 接通，通过调节滑动变阻器和电阻箱，读取电流表 A 的示数为 0.20 A、电流表 A1的示数为 0.60 A、电阻箱（如图乙）的示数为________Ω，则电流表 A 的内阻为________Ω。（2）利用图甲所示电路测定电源的电动势和内阻的实验步骤：4①请同学们按图甲所示电路在图丙中的实物上完成实验所需的线路连接；②断开开关 K，调节电阻箱 R，将开关 S 接 D，记录电阻箱的阻值和电流表示数；③重复实验步骤②进行多次测量。（3）图丁是由实验数据绘出的1I－ R 图象，由此求出干电池的电动势 E=______V、内阻r=________Ω。（计算结果保留两位有效数字）【参考答案】（1）0.10 0.20 （2）如图所示 （3）1.5 0.25（0.24~0.25 均可）（1）如图所示电阻箱的读数为 0.10 Ω；根据串并联电路的规律可知，流过电阻箱的电流I=0.60–0.20=0.40 A；电压 U=0.10×0.40=0.040 V，则电流表内阻 A0.4.2R。（2）根据原理图可得出对应的实物图，连线如图所示；5【名师点睛】本题考查测量电动势和内电阻的实验，要求能明确实验原理，掌握实物图的连接，并能正确根据图象分析数据求出电动势和内电阻。4、如图所示，两平行金属板 A、 B 长 L=8 cm，两板间距离 d=8 cm， A 板比 B 板电势高 300 V，一不计重力的带正电的粒子电荷量 q=10–10 C，质量 m=10–20 kg，沿电场中心线 RD 垂直电场线飞入电场，初速度 v0=2×106 m/s，粒子飞出平行板电场后可进入界面 MN、 PS 间的无电场区域。已知两界面 MN、 PS 相距为 12 cm， D 是中心线 RD 与界面 PS 的交点。（1）粒子穿过 MN 时偏离中心线 RD 的距离以及速度大小？（2）粒子到达 PS 界面时离 D 点的距离为多少？（3）设 O 为 RD 延长线上的某一点，我们可以在 O 点固定一负点电荷，使粒子恰好可以绕O 点做匀速圆周运动，求在 O 点固定的负点电荷的电量为多少？（静电力常数 k=9.0×109 N·m2/C2，保留两位有效数字）【参考答案】 （1） 0.3my 62.510/sv （2） 0.12mY （3） 810CQ（1）粒子进入 A、 B 后应做类平抛运动，设在 A、 B 板间运动时加速度大小为 a，时间为t1，在 MN 界面处速度为 v，沿 MN 的分速度为 vy，偏转位移为 y， v 与水平夹角为 α ，运动轨迹如图6则： 10tvl①21aty②（2）带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动，其运动轨迹与 PS 线交于 a 点，设 a 到中心线的距离为 Y则：SLy2解得： 0.1mY（3）粒子穿过界面 PS 后将绕电荷 Q 做匀速圆周运动，设圆周运动的半径为 r，由几何关系得： rv0，即 0.15 xkw由mqQk22得：280Crvkq7【名师点睛】（1）由类平抛知识，带入数值便可求出偏离 RD 的距离；带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动，求出时间即可知道 aD 的距离；（2）库仑力提供向心力，根据牛顿第二定律联合即可求得电量及其电性。5、如图甲所示，在光滑绝缘水平桌面内建立 xOy 坐标系，在第Ⅱ象限内有平行于桌面的匀强电场，场强方向与 x 轴负方向的夹角 θ =45°。在第Ⅲ象限垂直于桌面放置两块相互平行的平板 C1、 C2，两板间距为 d1=0.6 m，板间有竖直向上的匀强磁场，两板右端在 y 轴上，板 C1与 x 轴重合，在其左端紧贴桌面有一小孔 M，小孔 M 离坐标原点 O 的距离为 L=0.72 m。在第Ⅳ象限垂直于 x 轴放置一块平行 y 轴且沿 y 轴负向足够长的竖直平板 C3，平板 C3在 x 轴上垂足为 Q，垂足 Q 与原点 O 相距 d2=0.18 m。现将一带负电的小球从桌面上的 P 点以初速度 v0=4 2 m/s 垂直于电场方向射出，刚好垂直于 x 轴穿过 C1板上的 M 孔，进入磁场区域．已知小球可视为质点，小球的比荷q=20 C/kg， P 点与小孔 M 在垂直于电场方向上的距离为 s=210m，不考虑空气阻力。求：（1）匀强电场的场强大小；（2）要使带电小球无碰撞地穿出磁场并打到平板 C3上，求磁感应强度的取值范围；（3）若 t=0 时刻小球从 M 点进入磁场，磁场的磁感应强度如乙图随时间呈周期性变化（取垂直直面向外为磁场正方向），求小球从 M 点到打在平板 C3上所用的时间。（计算结果保留两位小数）【参考答案】（1） 28 N/C （2） 3 T≤ B≤1 T （3）0.15 s（1）小球在第Ⅱ象限内做类平抛运动有：8v0t=sat=v0tan θ由牛顿第二定律有： qE=ma代入据解得： E= N/C28小球刚好能打到 Q 点时磁感应强度最强设为 B1。此时小球的轨迹半径为 R1如图所示，由几何关系有：112Rlld代入数据解得： B1=1 T x/k--w小球刚好不与 C2板相碰时磁感应强度最小设为 B2，此时粒子的轨迹半径为 R2由几何关系有： R2=d19代入数据解得： B2= 3 T综合得磁感应强度的取值范围：2T≤ B≤1 T（3）小球进入磁场做匀速圆周运动，设半径为 R3，周期为 T；由周期公式可得：R3=mvqB解得： R3=0.18 mT= 32πq解得： T=9s20由磁场周期 T0= 3分析知小球在磁场中运动的轨迹如图，一个磁场周期内小球在 x 轴方向的位移为 3r=0.54 mL–3r=0.18 m【名师点睛】（1）小球在第二象限内做类平抛运动，结合牛顿第二定律和运动学公式求出10电场强度的大小，根据类平抛运动的规律求出经过 M 点的速度。（2）作出粒子在磁场中的临界运动轨迹，结合几何关系和半径公式求出磁感应强度的范围。（3）根据半径公式和周期公式求出粒子在磁场中运动的轨道半径和周期，得出在一个磁场周期内小球偏转的角度及在 x 轴方向的位移，由磁场的周期得出小球在磁场中运动的轨迹图，离开磁场到打在平板 C3上的过程做匀速直线运动，求出所用的总时间。