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高考物理试题真题分类汇编物理带电粒子在磁场中的运动及解析

高考物理试题真题分类汇编物理带电粒子在磁场中的运动及解析
高考物理试题真题分类汇编物理带电粒子在磁场中的运动及解析

高考物理试题真题分类汇编物理带电粒子在磁场中的运动及解析

一、带电粒子在磁场中的运动专项训练

1.如图所示,两条竖直长虚线所夹的区域被线段MN 分为上、下两部分,上部分的电场方向竖直向上,下部分的电场方向竖直向下,两电场均为匀强电场且电场强度大小相同。挡板PQ 垂直MN 放置,挡板的中点置于N 点。在挡板的右侧区域存在垂直纸面向外的匀强磁场。在左侧虚线上紧靠M 的上方取点A

,一比荷

q

m

=5×105C/kg 的带正电粒子,从A 点以v 0=2×103m/s 的速度沿平行MN 方向射入电场,该粒子恰好从P 点离开电场,经过磁场的作用后恰好从Q 点回到电场。已知MN 、PQ 的长度均为L=0.5m ,不考虑重力对带电粒子的影响,不考虑相对论效应。

(1)求电场强度E 的大小; (2)求磁感应强度B 的大小;

(3)在左侧虚线上M 点的下方取一点C ,且CM=0.5m ,带负电的粒子从C 点沿平行MN 方向射入电场,该带负电粒子与上述带正电粒子除电性相反外其他都相同。若两带电粒子经过磁场后同时分别运动到Q 点和P 点,求两带电粒子在A 、C 两点射入电场的时间差。 【答案】(1) 16/N C (2) 21.610T -? (3) 43.910s -? 【解析】 【详解】

(1)带正电的粒子在电场中做类平抛运动,有:L=v 0t

2

122L qE t m = 解得E=16N/C

(2)设带正电的粒子从P 点射出电场时与虚线的夹角为θ,则:0

tan v qE t m

θ=

可得θ=450粒子射入磁场时的速度大小为2v 0

粒子在磁场中做匀速圆周运动:2

v qvB m r

=

由几何关系可知2r L = 解得B=1.6×10-2T

(3)两带电粒子在电场中都做类平抛运动,运动时间相同;两带电粒子在磁场中都做匀速圆周运动,带正电的粒子转过的圆心角为

32π

,带负电的粒子转过的圆心角为2

π;两带电粒子在AC 两点进入电场的时间差就是两粒子在磁场中的时间差; 若带电粒子能在匀强磁场中做完整的圆周运动,则其运动一周的时间22r m

T v qB

ππ==; 带正电的粒子在磁场中运动的时间为:413

5.910s 4

t T -==?; 带负电的粒子在磁场中运动的时间为:421

2.010s 4

t T -=

=? 带电粒子在AC 两点射入电场的时间差为4

12 3.910t t t s -?=-=?

2.如图所示,虚线MN 沿竖直方向,其左侧区域内有匀强电场(图中未画出)和方向垂直纸面向里,磁感应强度为B 的匀强磁场,虚线MN 的右侧区域有方向水平向右的匀强电场.水平线段AP 与MN 相交于O 点.在A 点有一质量为m ,电量为+q 的带电质点,以大小为v 0的速度在左侧区域垂直磁场方向射入,恰好在左侧区域内做匀速圆周运动,已知A 与O 点间的距离为

03mv qB ,虚线MN 右侧电场强度为3mg

q

,重力加速度为g .求:

(1)MN 左侧区域内电场强度的大小和方向;

(2)带电质点在A 点的入射方向与AO 间的夹角为多大时,质点在磁场中刚好运动到O 点,并画出带电质点在磁场中运动的轨迹;

(3)带电质点从O 点进入虚线MN 右侧区域后运动到P 点时速度的大小v p .

【答案】(1)

mg

q

,方向竖直向上;(2);(3)013v .

【解析】 【详解】

(1)质点在左侧区域受重力、电场力和洛伦兹力作用,根据质点做匀速圆周运动可得:重力和电场力等大反向,洛伦兹力做向心力;所以,电场力qE =mg ,方向竖直向上; 所以MN 左侧区域内电场强度mg

E q

左=

,方向竖直向上; (2)质点在左侧区域做匀速圆周运动,洛伦兹力做向心力,故有:20

0mv Bv q R

=,

所以轨道半径0

mv R qB

=

; 质点经过A 、O 两点,故质点在左侧区域做匀速圆周运动的圆心在AO 的垂直平分线上,且质点从A 运动到O 的过程O 点为最右侧;所以,粒子从A 到O 的运动轨迹为劣弧; 又有0

33AO mv d R =

=;根据几何关系可得:带电质点在A 点的入射方向与AO 间的夹角1260AO

d arcsin R

θ==?

; 根据左手定则可得:质点做逆时针圆周运动,故带电质点在磁场中运动的轨迹如图所示:

(3)根据质点在左侧做匀速圆周运动,由几何关系可得:质点在O 点的竖直分速度

003

60y v v sin =?=

,水平分速度001602x v v cos v =?=;

质点从O 运动到P 的过程受重力和电场力作用,故水平、竖直方向都做匀变速运动; 质点运动到P 点,故竖直位移为零,所以运动时间0

23y v v t g

=

=

所以质点在P 点的竖直分速度03

2

yP y v v v ==, 水平分速度00031

7322

xP x v qE v v t v g v m =+

==;

所以带电质点从O 点进入虚线MN 右侧区域后运动到P 点时速度

22

013P yP xP v v v v =+=;

3.如图所示为电子发射器原理图,M 处是电子出射口,它是宽度为d 的狭缝.D 为绝缘外壳,整个装置处于真空中,半径为a 的金属圆柱A 可沿半径向外均匀发射速率为v 的电子;与A 同轴放置的金属网C 的半径为2a.不考虑A 、C 的静电感应电荷对电子的作用和电子之间的相互作用,忽略电子所受重力和相对论效应,已知电子质量为m ,电荷量为e.

(1)若A 、C 间加速电压为U ,求电子通过金属网C 发射出来的速度大小v C ;

(2)若在A 、C 间不加磁场和电场时,检测到电子从M 射出形成的电流为I ,求圆柱体A 在t 时间内发射电子的数量N.(忽略C 、D 间的距离以及电子碰撞到C 、D 上的反射效应和金属网对电子的吸收)

(3)若A 、C 间不加电压,要使由A 发射的电子不从金属网C 射出,可在金属网内环形区域加垂直于圆平面向里的匀强磁场,求所加磁场磁感应强度B 的最小值. 【答案】(1)22e eU

v v m

=+4alt N ed π=(3) 43mv B ae = 【解析】 【分析】

(1)根据动能定理求解求电子通过金属网C 发射出来的速度大小;(2)根据=

ne

I t

求解圆柱体A 在时间t 内发射电子的数量N ;(3)使由A 发射的电子不从金属网C 射出,则电子在 CA 间磁场中做圆周运动时,其轨迹圆与金属网相切,由几何关系求解半径,从而求解B. 【详解】

(1)对电子经 CA 间的电场加速时,由动能定理得

2211

22

e e U mv mv =

- 解得:22e eU

v v m

=

+(2)设时间t 从A 中发射的电子数为N ,由M 口射出的电子数为n , 则 =

ne I t

224d dN

n N a a

ππ=

=?

解得4alt

N ed

π=

(3)电子在 CA 间磁场中做圆周运动时,其轨迹圆与金属网相切时,对应的磁感应强度为

B .设此轨迹圆的半径为 r ,则

222

(2)a r r a -=+

2

v Bev m r

=

解得:43mv

B ae

=

4.欧洲大型强子对撞机是现在世界上最大、能量最高的粒子加速器,是一种将质子加速对撞的高能物理设备,其原理可简化如下:两束横截面积极小,长度为l -0质子束以初速度v 0同时从左、右两侧入口射入加速电场,出来后经过相同的一段距离射入垂直纸面的圆形匀强磁场区域并被偏转,最后两质子束发生相碰。已知质子质量为m ,电量为e ;加速极板AB 、A′B′间电压均为U 0,且满足eU 0=

3

2

mv 02。两磁场磁感应强度相同,半径均为R ,圆心O 、O′在质子束的入射方向上,其连线与质子入射方向垂直且距离为H=7

2

R ;整个装置处于真空中,忽略粒子间的相互作用及相对论效应。

(1)试求质子束经过加速电场加速后(未进入磁场)的速度ν和磁场磁感应强度B ;

(2)如果某次实验时将磁场O 的圆心往上移了2

R

,其余条件均不变,质子束能在OO′ 连线的某位置相碰,求质子束原来的长度l 0应该满足的条件。

【答案】(1) 02v v =;02mv B eR =(2) 0336

12

l π++≥ 【解析】 【详解】

解:(1)对于单个质子进入加速电场后,则有:22

0011eU mv mv 22

=- 又:2

003eU mv 2

=

解得:0v 2v =;

根据对称,两束质子会相遇于OO '的中点P ,粒子束由CO 方向射入,根据几何关系可知必定沿OP 方向射出,出射点为D ,过C 、D 点作速度的垂线相交于K ,则K ,则K 点即为轨迹的圆心,如图所示,并可知轨迹半径r=R

根据洛伦磁力提供向心力有:2

v evB m r

=

可得磁场磁感应强度:0

2mv B eR

=

(2)磁场O 的圆心上移了

R

2

,则两束质子的轨迹将不再对称,但是粒子在磁场中运达半径认为R ,对于上方粒子,将不是想着圆心射入,而是从F 点射入磁场,如图所示,E 点是原来C 点位置,连OF 、OD ,并作FK 平行且等于OD ,连KD ,由于OD=OF=FK ,故平行四边形ODKF 为菱形,即KD=KF=R ,故粒子束仍然会从D 点射出,但方向并不沿OD 方向,K 为粒子束的圆心

由于磁场上移了R 2,故sin ∠COF=R

2R

=12,∠COF=π6,∠DOF=∠FKD=π

3

对于下方的粒子,没有任何改变,故两束粒子若相遇,则只可能相遇在D 点,

下方粒子到达C 后最先到达D 点的粒子所需时间为00

(2)

(4)2

224R

R H R R t v v π

π++

-+'==

而上方粒子最后一个到达E 点的试卷比下方粒子中第一个达到C 的时间滞后0

l Δt t = 上方最后的一个粒子从E 点到达D 点所需时间为

()0

00π1

R Rsin 2πR 62π3336t R 2v 2v 12v -+-=

+=

要使两质子束相碰,其运动时间满足t t t '≤+? 联立解得0π336

l ++≥

5.如图所示,在平面直角坐标系xOy 的第二、第三象限内有一垂直纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场区域△ABC ,A 点坐标为(0,3a ),C 点坐标为(0,﹣3a ),B 点坐标为(3a -,-3a ).在直角坐标系xOy 的第一象限内,加上方向沿y 轴正方向、场强大小为E=Bv 0的匀强电场,在x=3a 处垂直于x 轴放置一平面荧光屏,其与x 轴的交点为Q .粒子束以相同的速度v 0由O 、C 间的各位置垂直y 轴射入,已知从y 轴上y =﹣2a 的点射入磁场的粒子在磁场中的轨迹恰好经过O 点.忽略粒子间的相互作用,不计粒子的重力. (1)求粒子的比荷;

(2)求粒子束射入电场的纵坐标范围;

(3)从什么位置射入磁场的粒子打到荧光屏上距Q 点最远?求出最远距离.

【答案】(1)0v Ba

(2)0≤y≤2a (3)78y a =,94a

【解析】 【详解】

(1)由题意可知, 粒子在磁场中的轨迹半径为r =a 由牛顿第二定律得

Bqv 0=m 2

v r

故粒子的比荷

v q m Ba

= (2)能进入电场中且离O 点上方最远的粒子在磁场中的运动轨迹恰好与AB 边相切,设粒子运动轨迹的圆心为O ′点,如图所示.

由几何关系知

O ′A =r ·

AB

BC

=2a 则

OO ′=OA -O ′A =a

即粒子离开磁场进入电场时,离O 点上方最远距离为

OD =y m =2a

所以粒子束从y 轴射入电场的范围为0≤y ≤2a (3)假设粒子没有射出电场就打到荧光屏上,有

3a =v 0·t 0

2019

222

qE y t a a m =

=>,

所以,粒子应射出电场后打到荧光屏上

粒子在电场中做类平抛运动,设粒子在电场中的运动时间为t ,竖直方向位移为y ,水平方向位移为x ,则 水平方向有

x =v 0·t

竖直方向有

2

12qE y t m

=

代入数据得

x =

2ay

设粒子最终打在荧光屏上的点距Q 点为H ,粒子射出电场时与x 轴的夹角为θ,则

002tan y x qE x v m v y v v a

θ?

===

H =(3a -x )·tan θ=(32)2a y y -

当322a y y -=时,即y =9

8

a 时,H 有最大值 由于

9

8

a <2a ,所以H 的最大值H max =94a ,粒子射入磁场的位置为

y =

98

a -2a =-78a

6.在如图甲所示的直角坐标系中,两平行极板MN 垂直于y 轴,N 板在x 轴上且其左端与坐标原点O 重合,极板长度l =0.08m ,板间距离d =0.09m ,两板间加上如图乙所示的周期性变化电压,两板间电场可看作匀强电场.在y 轴上(0,d /2)处有一粒子源,垂直于y 轴连续不断向x 轴正方向发射相同的带正电的粒子,粒子比荷为

q

m

=5×107C /kg ,速度为v 0=8×105m/s .t =0时刻射入板间的粒子恰好经N 板右边缘打在x 轴上.不计粒子重力及粒子间的相互作用,求:

(1)电压U 0的大小;

(2)若沿x 轴水平放置一荧光屏,要使粒子全部打在荧光屏上,求荧光屏的最小长度; (3)若在第四象限加一个与x 轴相切的圆形匀强磁场,半径为r =0.03m ,切点A 的坐标为(0.12m ,0),磁场的磁感应强度大小B =23

T ,方向垂直于坐标平面向里.求粒子出磁场后与x 轴交点坐标的范围.

【答案】(1)4

0 2.1610V U =? (2)0.04m x ?= (3)0.1425m x ≥

【解析】 【分析】 【详解】

(1)对于t =0时刻射入极板间的粒子:

0l v T = 7110T s -=?

211()22T y a =

2y T v a

= 22

y

T y v = 122

d

y y =+ Eq ma =

U E d

=

解得:4

0 2.1610V U =?

(2)2T

t nT =+

时刻射出的粒子打在x 轴上水平位移最大:032

A T x v = 所放荧光屏的最小长度A x x l ?=-即:0.04x m ?= (3)不同时刻射出极板的粒子沿垂直于极板方向的速度均为v y . 速度偏转角的正切值均为:0

tan y v v β=

37β=o

cos37v v

=

o 6110m/s v =?

即:所有的粒子射出极板时速度的大小和方向均相同.

2

v qvB m R

=

0.03m R r ==

由分析得,如图所示,所有粒子在磁场中运动后发生磁聚焦由磁场中的一点B 离开磁场.

由几何关系,恰好经N 板右边缘的粒子经x 轴后沿磁场圆半径方向射入磁场,一定沿磁场圆半径方向射出磁场;从x 轴射出点的横坐标:tan 53

C A R x x ?=+

0.1425m C x =.

由几何关系,过A 点的粒子经x 轴后进入磁场由B 点沿x 轴正向运动. 综上所述,粒子经过磁场后第二次打在x 轴上的范围为:0.1425m x ≥

7.在水平桌面上有一个边长为L 的正方形框架,内嵌一个表面光滑的绝缘圆盘,圆盘所在区域存在垂直圆盘向上的匀强磁场.一带电小球从圆盘上的P 点(P 为正方形框架对角线AC 与圆盘的交点)以初速度v 0水平射入磁场区,小球刚好以平行于BC 边的速度从圆盘上的Q 点离开该磁场区(图中Q 点未画出),如图甲所示.现撤去磁场,小球仍从P 点以相同的初速度v 0水平入射,为使其仍从Q 点离开,可将整个装置以CD 边为轴向上抬起一定高度,如图乙所示,忽略小球运动过程中的空气阻力,已知重力加速度为g .求:

(1)小球两次在圆盘上运动的时间之比; (2)框架以CD 为轴抬起后,AB 边距桌面的高度.

【答案】(1)小球两次在圆盘上运动的时间之比为:π:2;(2)框架以CD 为轴抬起

后,AB 边距桌面的高度为2

22v g

【解析】

【分析】

【详解】

(1)小球在磁场中做匀速圆周运动,

由几何知识得:r2+r2=L2,

解得:r=

2 2

L

小球在磁场中做圆周运的周期:T=

2r

v

π

小球在磁场中的运动时间:t1=

1

4

T=

2

4

L

v

π

小球在斜面上做类平抛运动,

水平方向:x=r=v0t2,

运动时间:t2=

2

2

L

v

则:t1:t2=π:2;

(2)小球在斜面上做类平抛运动,沿斜面方向做初速度为零的匀加速直线运动,

位移:r=2

2

1

2

at,解得,加速度:a=

2

22v

L

对小球,由牛顿第二定律得:a=

mgsin

m

θ

=g sinθ,

AB边距离桌面的高度:h=L sinθ=

2

22v

g

8.如图所示,坐标原点O 左侧2m 处有一粒子源,粒子源中,有带正电的粒子(比荷为

q

m

=1.0×1010C/kg)由静止进人电压U= 800V 的加速电场,经加速后沿x 轴正方向运动,O 点右侧有以O 1点为圆心、r=0.20m 为半径的圆形区域,内部存在方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B=1.0×10-3T 的匀强磁场(图中未画出)圆的左端跟y 轴相切于直角坐标系原点O ,右端与一个足够大的荧光屏MN 相切于x 轴上的A 点,粒子重力不计。

(1)求粒子打到荧光屏上的位置到A 点的距离;

(2)若撤去磁场在荧光屏左侧某区域加竖直向上匀强电场,电场左右宽度为2r ,场强大小E=1.0×103V/m ,粒子仍打在荧光屏的同一位置,求电场右边界到屏幕MN 的距离。 【答案】(1)0.267m (2)0.867m 【解析】 【详解】

(1)粒子射入O 点时的速度v ,由动能定理得到:2

12

qU m v =

进入磁场后做匀速圆周运动,2

qvB m R

v =

设圆周运动的速度偏向角为α,则联立以上方程可以得到:1

tan

2

2

r R α

=

=,故4tan 3

α=

由几何关系可知纵坐标为y ,则tan y r

α= 解得:4

0.26715

y m m =

=;

(2)粒子在电场中做类平抛运动,Eq ma =,2r vt =,2

112

y at =,y v at = 射出电场时的偏向角为β,tan y v v

β=

磁场右边界到荧光屏的距离为x ,由几何关系1

tan y y x

β-=

,解得:0.867x m =。

9.如图,第一象限内存在沿y 轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E ,第二、三、四象限存在方向垂直xOy 平面向外的匀强磁场,其中第二象限的磁感应强度大小为B ,第三、四象限磁感应强度大小相等,一带正电的粒子,从P (-d ,0)点沿与x 轴正方向成α=60°角平行xOy 平面入射,经第二象限后恰好由y 轴上的Q 点(图中未画出)垂直y 轴进入第一象限,之后经第四、三象限重新回到P 点,回到P 点时速度方向与入射方时相同,不计粒子重力,求:

(1)粒子从P 点入射时的速度v 0; (2)第三、四象限磁感应强度的大小B /; 【答案】(1)

3E

B

(2)2.4B 【解析】试题分析:(1)粒子从P 点射入磁场中做匀速圆周运动,画出轨迹如图,设粒子在第二象限圆周运动的半径为r ,由几何知识得: 2360d d d

r sin sin α=

==? 根据2

00mv qv B r =得023qBd

v =粒子在第一象限中做类平抛运动,则有2

1602qE r cos t m -?=(); 00

y v qEt tan v mv α==

联立解得0

3E v B

=

(2)设粒子在第一象限类平抛运动的水平位移和竖直位移分别为x 和y ,根据粒子在第三、四象限圆周运动的对称性可知粒子刚进入第四象限时速度与x 轴正方向的夹角等于α.

则有:x=v 0t , 2

y v y t =

得03222

y v y tan x v α=== 由几何知识可得 y=r-rcosα= 13

2r = 则得2

3

x d =

所以粒子在第三、四象限圆周运动的半径为1253

23d d R sin α??+ ???==

粒子进入第三、四象限运动的速度00432v qBd

v v cos α=

==

根据2

'v qvB m R

=

得:B′=2.4B

考点:带电粒子在电场及磁场中的运动

10.如图甲所示,边长为L 的正方形ABCD 区域内(含边界)有垂直纸面向里的匀强磁场。在正方形的几何中心O 处有一粒子源,垂直磁场沿各个方向发射速率为v 0的带电荷量为-q 的粒子,粒子质量为m 。图中x 、y 轴分别过正方形四边的中点E 、F 、G 、H 不计粒子重力及相互作用。

(1)为了使粒子不离开正方形ABCD区域则磁感应强度B1应该满足什么条件?

(2)改变磁场的强弱,若沿与y轴成60°(如图乙所示)方向发射的粒子在磁场中运动时间最短,求磁感应强度B2的大小;

(3)若磁感应强度大小为(2)中B2,则粒子离开磁场边界的范围。(结果可用根号表示)

【答案】(1) (2) (3)从AB边射出的坐标为

从BD边射出的坐标为

从CD边射出的坐标为

从AC边射出的坐标为

【解析】

【分析】

(1)粒子经过磁场后恰好不飞出,则临界情况是粒子与磁场边界相切,画出轨迹,根据几何关系求出轨迹半径,再由牛顿第二定律求出B的值.(2)运动时间最短应找最小的圆心角,则找劣弧中弦长最短的轨迹;(3)由轨迹与边界相切或相交的各种情况找到临界半径,从而得到飞出的边界范围.

【详解】

(1)为使粒子不离开正方形ABCD区域,则粒子在磁场中圆周运动的半径需满足如下关系:

联立解得:

(2)由分析可知,所有粒子中,过正方形边长中点的粒子所需时间最短,由几个关系得:

(3)从AB边出射的粒子,轨迹如图所示:

分析可知,

解得:

当粒子运动轨迹与BG相切时,打到右边最远处,

由几何关系得,

解得:

综上粒子从AB边射出的坐标为

同理求得,从BD边射出的粒子,位置坐标为

同理求得,从CD边射出的粒子,位置坐标为

同理求得,从AC边射出的粒子,位置坐标为

【点睛】

解答带电粒子在磁场中运动的习题,关键是画出粒子的运动轨迹,尤其是临界轨迹,然后由几何关系求出圆周运动的半径从而可以顺利求解速度大小.

11.如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第一、四象限有与y轴相切于O点、圆心为O1、半径一定的有界圆形区域,其内存在垂直于纸面匀强磁场,第二、三象限有平行y轴

的匀强电场.一带电粒子(重力不计)自P(-d,3

2

d

)点以平行于x轴的初速度v0开始运

动,粒子从O点离开电场,经磁场偏转后又从y轴上的Q点(图中未画出)垂直于y轴回到电场区域,并恰能返回到P点.求:

(1)粒子经过O点时的速度;

(2)电场强度E和磁感应强度B的比值.

【答案】(1)2v 0

(2)

058E v B = 【解析】 【详解】

试题分析:(1)粒子从P 到O 的过程中做类平抛运动,设时间为t 1,经过O 点时的速度为v ,其在y 轴负方向的分速度为v y ,与y 轴负方向的夹角为θ d=v 0t 1

13

2

x v d t = v 2=v 02+v y 2

tan y θ=

v v

解得:v=2v 0θ=300

(2)设粒子质量为m ,电荷量为q ,粒子在电场中运动的加速度为a :Eq=ma

213122

d at = 粒子从Q 到P 的过程中,也做类平抛运动,设时间为t 2,Q 点的纵坐标为y Q

2

2

3122

Q y d at -

= d=vt 2

解得:53

Q y =

设粒子由S 点离开磁场,粒子从O 到S 过程中做圆周运动,半径为r ,由几何关系有:r+rsinθ=y Q

2

v qvB m r =

53

r =

058

E v B = 考点:带电粒子在电场及磁场中的运动 【点睛】

【名师点睛】此题是带电粒子在电场及磁场中的运动问题;关键是搞清粒子的运动情况,画出粒子运动的轨迹图,结合平抛运动及匀速圆周运动的规律,并利用几何关系进行求解;此题难度中等,考查学生运用基础知识解决问题的能力.

12.如图所示,匀强磁场的磁感应强度大小为B .磁场中的水平绝缘薄板与磁场的左、右边界分别垂直相交于M 、N ,MN =L ,粒子打到板上时会被反弹(碰撞时间极短),反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反.质量为m 、电荷量为-q 的粒子速度一定,可以从左边界的不同位置水平射入磁场,在磁场中做圆周运动的半径为d ,且d

(2)欲使粒子从磁场右边界射出,求入射点到M 的最大距离d m ; (3)从P 点射入的粒子最终从Q 点射出磁场,PM =d ,QN =2

d

,求粒子从P 到Q 的运动时间t .

【答案】(1)qBd v m =

;(2)m 23d +=;(3)A.当3

1L nd d =+-(时, 334π2L m t d qB -=(),B.当3

L nd d =+(时, 334π2L m t d qB -=()

【解析】 【分析】 【详解】

(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动由洛伦兹力提供向心力有:

2

v qvB m R

=,解得:

mv R qB = 由题可得:R d =

高中高考物理试卷试题分类汇编.doc

2019年高考物理试题分类汇编(热学部分) 全国卷 I 33. [物理—选修 3–3]( 15 分) (1)( 5 分)某容器中的空气被光滑活塞封住,容器和活塞绝热性能良好,空气可视 为理想气体。初始时容器中空气的温度与外界相同,压强大于外界。现使活塞缓慢移动,直 至容器中的空气压强与外界相同。此时,容器中空气的温度__________ (填“高于”“低于”或“等于”)外界温度,容器中空气的密度__________ (填“大于”“小于”或“等于”)外界空气 的密度。 (2)( 10分)热等静压设备广泛用于材料加工中。该设备工作时,先在室温下把惰性 气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中,然后炉腔升温,利用高温高气压环境对放入炉腔 中的材料加工处理,改善其性能。一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的 容积为 m3,炉腔抽真空后,在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中。已知每瓶氩气的 容积为×10-2 m3,使用前瓶中气体压强为×107Pa,使用后瓶中剩余气体压强为×106Pa;室温温度为 27 ℃。氩气可视为理想气体。 (i)求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强; (i i )将压入氩气后的炉腔加热到 1 227 ℃,求此时炉腔中气体的压强。 全国卷 II 33. [ 物理—选修 3-3] ( 15 分) (1)( 5分)如 p-V 图所示, 1、2、 3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同 状态,对应的温度分别是 T1、T2、 T3。用 N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位 时间内撞击容器壁上单位面积的次数,则N1______N2, T1______T3, N2 ______N3。(填“大于”“小于”或“等于”)

2019中考物理试题分类汇编

2019中考物理试题分类汇编

一.选择题(共10小题) 1.(2018?天津)中国选手张湘祥在奥运会上获得男子举重62kg级冠军,挺举成绩是176kg,图为他比赛时的照片。他在挺举过程中对杠铃做的功最接近() A.600J B.1200J C.1800J D.3400J 【分析】根据G=mg求出杠铃的重力,估测出举高的高度,根据W=Gh求出对杠铃做的功。 【解答】解:杠铃的重力: G=mg=176kg×10N/kg=1760N, 张湘祥的身高约为1.60m; 在挺举过程中把杠铃举高的高度为张湘祥的身高加上0.4m,即: h=1.60m+0.4=2.0m, 在挺举过程中对杠铃做的功: W=Gh=1760N×2.0m=3520J。 故选:D。 2.(2018?长沙)下列关于功的说法正确的是() A.小明用力推发生故障的汽车而未推动时,推力对汽车做了功 B.吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,吊车的拉力对重物做了功 C.足球在水平地面上滚动一段距离时,重力对足球做了功 D.举重运动员从地面将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠铃做了功 【分析】做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离(即力和距离的方向要一致);二者缺一不可。 【解答】解:A、用力推发生故障的汽车而未推动时,只有力没有距离;故推力对汽车没有做功;故A 错误; B、吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,拉力方向竖直向上,移动距离的方向水平向前;两个方向相互垂直,故吊车的拉力对重物没有做功;故B错误;

C、足球在水平地面上滚动一段距离时,移动距离的方向水平向前,重力的方向竖直向下;两个方向相互垂直,故重力对足球没有做功;故C错误; D、运动员从地面将杠铃举起的过程中,力的方向竖直向上,移动距离的方向也竖直向上,两个方向一致;故举重运动员对杠铃做功;故D正确; 故选:D。 3.(2018?盐城)小明将掉在地面上的物理书捡起来放在课桌上,他对课本所做功最接近于()A.0.02J B.0.2J C.2J D.20J 【分析】首先估测物理课本的质量,然后计算它的重力,然后再估测课桌的高度,最后根据功的公式计算即可。 【解答】解:一本物理课本的质量m=200g=0.2kg, G=mg=0.2kg×10N/kg=2N, 课桌高度约为1m, 人对课本做的功:W=Gh=2N×1m=2J。 故选:C。 4.(2018?广州)如图所示,OQ是水平地面,物体在水平拉力作用下从O匀速直线运动到Q,OP段拉力F1为300N,F1做的功为W1,功率为P1;PQ段拉力F2为200N,F2做的功为W2,功率为P2.则() A.W1>W2 B.W1<W2 C.P1>P2 D.P1<P2 【分析】(1)根据W=Fs分别计算F1和F2所做的功,然后比较即可; (2)根据P= = =Fv分析比较F1和F2所做的功的功率的大小。 【解答】解: (1)由图知,OP段的路程s1=4m,PQ段的路程s2=6m, OP段拉力F1做的功为:W1=F1s1=300N×4m=1200J,

2020年高考物理试题分类汇编:电路(带详细解析)

2020年高考物理试题分类汇编:电路(带详细解析) 〔新课标卷〕19.电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如下图,图中U 为路端电压,I 为干路电流,a 、b 为图线上的两点,相应状态下电源的效率分不为a η、b η.由图可知a η、b η的值分不为 A 、34、14 B 、13、23 C 、12、12 D 、23、13 答案:D 解析:电源效率E U = η,E 为电源的总电压〔即电动势〕,依照图象可知U a =E 32 U b =E 3 1,因此选项D 正确。 〔上海理综〕41.中国馆、世博中心和主题馆等要紧场馆,太阳能的利用规模达到了历届世博会之最,总发电装机容量达到4.6×103kW 。设太阳能电池板的发电效率为18%,地球表 面每平方米接收太阳能的平均辐射功率为 1.353kW ,那么所使用的太阳能电池板的总面积为 m 2。 答案:1.9×1014 〔上海理综〕42.各场馆的机器人专门引人注目。在以下图设计的机器人模块中,分不填入传感器和逻辑门的名称,使该机器人能够在明亮的条件下,听到呼吁声就来为你服务。

答案:光;声;与〔&〕 〔上海理综〕44.在世博园区,运行着许多氢燃料汽车,其动力来源是氢燃料电池〔结构如图〕。 〔1〕以下是估测氢燃料电池输出功率的实验步骤: ①把多用表的选择开关调至电流档,并选择恰当量程,串联在电路中。读出电流I; ②把多用表的选择开关调至电压档,把红、黑表笔并联在电动机两端,其中红表笔应该接在图中〔填〝A〞或〝B〞〕端。读出电压U; ③重复步骤①和②,多次测量,取平均值; ④依照公式P= 运算氢燃料电池输出功率。 〔2〕在上述第②步中遗漏的操作是; 〔3〕假如该电动机的效率为η,汽车运动的速度为v,那么汽车的牵引力为。 答案:〔1〕A;UI;(2)选择恰当量程;〔3〕 UI v η 〔上海物理〕5. 在图的闭合电路中,当滑片P向右移动时,两电表读数的变化是 〔A〕○A变大,○V变大〔B〕○A变小,○V变大 〔C〕○A变大,○V变小〔D〕○A变小,○V变小答案:B

2020年高考物理试题分类汇编 3--4

2020年高考物理试题分类汇编:3--4 1.(2020福建卷).一列简谐波沿x轴传播,t=0时刻的波形如图甲所示,此时质点P正沿y轴负方向运动,其振动图像如图乙所示,则该波的传播方向和波速分别是 A.沿x轴负方向,60m/s B.沿x轴正方向,60m/s C.沿x轴负方向,30 m/s D.沿x轴正方向,30m/s 答案:A 2.(1)(2020福建卷)(6分)在“用双缝干涉测光的波长” 实验中(实验装置如图): ①下列说法哪一个是错误 ......的_______。(填选项前的字母) A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放 上单缝和双缝 B.测量某条干涉亮纹位置时,应使测微目镜分划中心刻线 与该亮纹的中心对齐 C.为了减少测量误差,可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a,求出相邻两条亮纹间距x/(1) V =- a n ②测量某亮纹位置时,手轮上的示数如右图,其示数为___mm。 答案:①A ②1.970 3.(2020上海卷).在光电效应实验中,用单色光照射某种金属表 面,有光电子逸出,则光电子的最大初动能取决于入射光的( )

(A )频率 (B )强度 (C )照射时间 (D )光子数目 答案: A 4.(2020上海卷).下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样,则( ) (A )甲为紫光的干涉图样 (B )乙为紫光的干涉图样 (C )丙为红光的干涉图样 (D )丁为红光的干涉图样 答案: B 5.(2020上海卷).如图,简单谐横波在t 时刻的波形如实线所示,经过?t =3s ,其波形如虚线所示。已知图中x 1与x 2相距1m ,波的周期为T ,且2T <?t <4T 。则可能的最小波速为__________m/s ,最小周期为__________s 。 答案:5,7/9, 6.(2020天津卷).半圆形玻璃砖横截面如图,AB 为直径,O 点为圆心,在该截面内有a 、b 两束单色可见光从空气垂直于AB 射入玻璃砖,两入射点到O 的距离相等,两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示,则a 、b 两束光 A .在同种均匀介质中传播,a 光的传播速度较大 B .以相同的入射角从空气斜射入水中,b 光的折射角大 C .若a 光照射某金属表面能发生光电效应,b 光也一定能 D .分别通过同一双缝干涉装置,a 光的相邻亮条纹间距大 解析:当光由光密介质—玻璃进入光疏介质—空气时发生折射或全反射,b 发生全反射说明b 的入射角大于或等于临界角,a 发生折射说明a 的入射角小于临界角,比较可知在玻璃中a 的临界角大于b 的临界角;根据临界角定义有n C 1 sin = 玻璃对 (A ) (B ) (C ) (D )

物理高考题分类汇编

2019高考物理题分类汇编 一、直线运动 18.(卷一)如图,篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮,离地后重心上升的最大高 度为H 。上升第一个4H 所用的时间为t 1,第四个4H 所用的时间为t 2。不计空气阻力,则21 t t 满足() A .1<21t t <2 B .2<21 t t <3 C .3<21t t <4 D .4<21t t <5 25. (卷二)(2)汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶司机忽然发现前方有一警示牌立即刹车。从刹车系统稳定工作开始计时,已知汽车第1s 内的位移为24m ,第4s 内的位移为1m 。求汽车刹车系统稳定工开始计时的速度大小及此后的加速度大小。 二、力与平衡 16.(卷二)物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动,轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为3,重力加速度取10m/s 2。若轻绳能承受的最大张力为1500N ,则物块的质量最大为() A .150kg B .1003kg C .200kg D .2003kg 16.(卷三)用卡车运输质量为m 的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于 两光滑斜面之间,如图所示。两斜面I 、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°。重力加速度为g 。当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面I 、Ⅱ压力的大小分别为F 1、F 2,则() A .1233= =F mg F mg , B .1233==F mg F mg , C .121 3== 2F mg F mg , D .1231==2 F mg F mg ,

19.(卷一)如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N。另一端与斜面上的物 块M相连,系统处于静止状态。现用水平向左的拉力 缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。已 知M始终保持静止,则在此过程中() A.水平拉力的大小可能保持不变 B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加 C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加 D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加 三、牛顿运动定律 20.(卷三)如图(a),物块和木板叠放在实验台上,木板与实验台之间的摩擦可以忽略。物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平。t=0时,木板开始受到水平外力F的作用,在t=4s时 撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关 系如图(b)所示,木板的速度v与时间t的关系如 图(c)所示。重力加速度取g=10m/s2。由题给数 据可以得出() A.木板的质量为1kgB.2s~4s内,力F的大小为 C.0~2s内,力F的大小保持不变D.物块与木板之间的动摩擦因数为 四、曲线与天体 19.(卷二)如图(a),在跳台滑雪比赛中,运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离。某运动员先后两次从同一跳台 起跳,每次都从离开跳台开始计时,用v表示他在竖直方向 的速度,其v-t图像如图(b)所示,t1和t2是他落在倾斜雪 道上的时刻。() A.第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小 B.第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大 C.第一次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次 的大 D.竖直方向速度大小为v1时,第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大

历年高考物理试题分类汇编

历年高考物理试题分类汇编 牛顿运动定律选择题 08年高考全国I理综 15.如图,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连,设在某一段时间内小球与小车相对静 止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的 摩擦力,则在此段时间内小车可能是AD A.向右做加速运动 B.向右做减速运动 C.向左做加速运动 D.向左做减速运动 08年高考全国II理综 16.如图,一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧 挨着匀速下滑,A与B的接触面光滑。已知A与斜面之间 的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍,斜面倾 角为α。B与斜面之间的动摩擦因数是A A. 2 tan 3 α B. 2 cot .3 α C. tanαD.cotα 08年高考全国II理综 18.如图,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳 两端各系一小球a和b。a球质量为m,静置于地面;b球质量为 3m,用手托往,高度为h,此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放 b后,a可能达到的最大高度为B A.h B.1.5h C.2h D.2.5h 08年高考北京卷理综 20.有一些问题你可能不会求解,但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断。例如从解的物理量单位,解随某些已知量变化的趋势,解在一跸特殊条件下的结果等方面进

行分析,并与预期结果、实验结论等进行比较,从而判断解的合理性或正确性。 举例如下:如图所示。质量为M 、倾角为θ的滑块A 放于水平地面上。把质量为m 的滑块 B 放在A 的斜面上。忽略一切摩擦,有人求得B 相对地面的加 速度a=2 sin sin M m g M m θθ++,式中g 为重力加速度。 对于上述解,某同学首先分析了等号右侧量的单位,没发现问题。他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断,所得结论都是“解可能是对的”。但是,其中有一项是错误的。请你指出该项。D A. 当θ?时,该解给出a=0,这符合常识,说明该解可能是对的 B. 当θ=90?时,该解给出a=g,这符合实验结论,说明该解可能是对的 C. 当M ≥m 时,该解给出a=gsin θ,这符合预期的结果,说明该解可能是对的 D. 当m ≥M 时,该解给出a=sin B θ,这符合预期的结果,说明该解可能是对的 08年高考山东卷理综 19.直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所 示。设投放初速度为零.箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态。在箱子下落过程中.下列说法正确的是C A.箱内物体对箱子底部始终没有压力 B.箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大 C.箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大 D.若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来” 08年高考宁夏卷理综 20.一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动,小球通 过细绳与车顶相连。小球某时刻正处于图示状态。设斜面对小球的支持力为N ,细绳对小球的拉力为T ,关于此时刻小球的受力情况,下列说法正确的是AB

高考物理试题分类汇编选修及答案解析

2015年高考物理试题分类汇编选修3-3及答案解析word 版 1.(15江苏卷)(1)对下列几种固体物质的认识,正确的有________ A .食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐时晶体 B .烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡时晶体 C .天然石英表现为各向异性,是由于该物质的微粒在空间的排列不规则 D .石墨和金刚石的物理性质不同,是由于组成它们的物质微粒排列结构不同 (2)在装有食品的包装袋中充入氮气,然后密封进行加压测试,测试时,对包装袋缓慢地施加压力,将袋内的氮气视为理想气体,则加压测试过程中,包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力_________(选填“增大”、“减小”或“不变”),包装袋内氮气的内能_________(选填“增大”、“减小”或“不变”) (3)给某包装袋充入氮气后密封,在室温下,袋中气体压强为1个标准大气压、体积为1L 。将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时,气体的体积变为。请通过计算判断该包装袋是否漏气 【答案】(1)AD (2) 增大 不变 (3)若不漏气,设加压后的体积为1V ,由等温过程得1100V p V p =,代入数据得L V 5.01=,因为L L 5.045.0<,故包装袋漏气。 【解析】理想气体的内能由温度决定,因温度不变,所以内能不变。 【点评】本题考查晶体(第(1)小题)和气体(第(2)、(3)小题),难度:容易。 2.(15北京卷)下列说法正确的是 A.物体放出热量,其内能一定减小 B.物体对外做功。其内能一定减小 C.物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能增加 D.物体放出热量,同时对外做功,其内能可能不变 【答案】C 【难度】★ 【考点】热力学第一定律:Q W U +=? 【解析】物体内能的改变方式有两种:做功和热传递,只凭某一种方式无法判断内能是否变化,故 A 、B 选项错误;物体吸收热量同时对外做功,内能可能增大、减小或不变,故 C 选项正确,物体放出热量又同时对外做功内能一定减小,故 D 选项错误。 3.(15海南卷)(1)已知地球大气层的厚度h 远小于地球半径R ,空气平均摩尔质量为M ,阿伏伽德罗常数为A N ,地面大气压强为O P ,重力加速度大小为g 。由此可以估算得,地球大气层空气分子总数为 ,空气分子之间的平均距离为 。 【答案】204A R P N Mg π ,a =

2020年高考物理试题分类汇编 普通高校招生考试

θ F 2020普通高校招生考试试题汇编-相互作用 1(2020安徽第1题).一质量为m 的物块恰好静止在倾 角为θ的斜面上。现对物块施加一个竖直向下的恒力F , 如图所示。则物块 A .仍处于静止状态 B .沿斜面加速下滑 C .受到的摩擦力不便 D .受到的合外力增大 答案:A 解析:由于质量为m 的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上,说明斜面对物块的作用力与物块的重力平衡,斜面与物块的动摩擦因数μ=tan θ。对物块施加一个竖直向下的恒力F ,使得合力仍然为零,故物块仍处于静止状态,A 正确,B 、D 错误。摩擦力由mgsin θ增大到(F+mg)sin θ,C 错误。 2(2020海南第4题).如图,墙上有两个钉子a 和b,它 们的连线与水平方向的夹角为45°,两者的高度差为l 。 一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a 点,另一端跨过光 滑钉子b 悬挂一质量为m1的重物。在绳子距a 端2l 得c 点有一固定绳圈。若绳圈上悬挂质量为m2的钩码,平衡 后绳的ac 段正好水平,则重物和钩码的质量比12 m m 为 A.5 B. 2 C.52 D.2 解析:平衡后设绳的BC 段与水平方向成α角,则:tan 2,sin 5 αα== 对节点C 分析三力平衡,在竖直方向上有:21sin m g m g α=得:

1215sin 2 m m α==,选C 3 (广东第16题).如图5所示的水平面上,橡皮绳一端固定,另一端连接两根弹簧,连接点P 在F 1、F 2和F 3三力作用下保持静止。下列判断正确的是 A. F 1 > F 2> F 3 B. F 3 > F 1> F 2 C. F 2> F 3 > F 1 D. F 3> F 2 > F 1 4(北京理综第18题).“蹦极”就是跳跃 者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等 处,从几十米高处跳下的一种极限运动。 某人做蹦极运动,所受绳子拉力F 的大小 随时间t 变化的情况如图所示。将蹦极过 程近似为在竖直方向的运动,重力加速度为g 。据图可知,此人在蹦极过程中最大加速度约为 A .g B .2g C .3g D .4g 5(2020海南第5题).如图,粗糙的水平地面上有一斜 劈,斜劈上一物块正在沿斜面以速度v 0匀速下滑,斜劈保 持静止,则地面对斜劈的摩擦力 A.等于零 B.不为零,方向向右 C.不为零,方向向左 D.不为零,v 0较大时方向向左,v 0较小时方向向右 解析:斜劈和物块都平衡对斜劈和物块整体受力分析知地面对斜劈的摩擦力为零,选A 6(2020山东第19 题).如图所示,将两相同的木块a 、b 至于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳固定于墙壁。开始时a 、b 均静止。弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a 所受摩擦力0≠fa F ,b 所受摩擦力0=fb F ,现将右侧细

高考物理真题分类汇编(详解)

高中物理学习材料 (马鸣风萧萧**整理制作) 2011年高考物理真题分类汇编(详解) 功和能 1.(2011年高考·江苏理综卷)如图所示,演员正在进行杂技表演。由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于 A .0.3J B .3J C .30J D .300J 1.A 解析:生活经验告诉我们:10个鸡蛋大约1斤即0.5kg ,则一个鸡蛋的质量约为 0.5 0.0510 m kg = =,鸡蛋大约能抛高度h =0.6m ,则做功约为W=mgh =0.05×10×0.6J=0.3J ,A 正确。 2.(2011年高考·海南理综卷)一物体自t =0时开始做直线运动,其速度图线如图所示。下列选项正确的是( ) A .在0~6s 内,物体离出发点最远为30m B .在0~6s 内,物体经过的路程为40m C .在0~4s 内,物体的平均速率为7.5m/s D .在5~6s 内,物体所受的合外力做负功 v/m ·s -1 10

2.BC 解析:在0~5s,物体向正向运动,5~6s向负向运动,故5s末离出发点最远,A错;由面积法求出0~5s的位移s1=35m, 5~6s的位移s2=-5m,总路程为:40m,B对;由面积法求出0~4s的位移s=30m,平度速度为:v=s/t=7.5m/s C对;由图像知5~6s过程物体加速,合力和位移同向,合力做正功,D错 3.(2011年高考·四川理综卷)如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图,假定其过程可简化为:打开降落伞一段时间后,整个装置匀速下降,为确保安全着陆,需点燃返回舱的缓冲火箭,在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动,则 A.火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B.返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力 C.返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D.返回舱在喷气过程中处于失重状态 3.A 解析:在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动,加速度方向向上,返回舱处于超重状态,动能减小,返回舱所受合外力做负功,返回舱在喷气过程中减速的主要原因是缓冲火箭向下喷气而获得向上的反冲力。火箭开始喷气前匀速下降拉力等于重力减去返回舱受到的空气阻力,火箭开始喷气瞬间反冲力直接对返回舱作用因而伞绳对返回舱的拉力变小。 4.(2011年高考·全国卷新课标版)一质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用。此后,该质点的动能可能 A.一直增大 B.先逐渐减小至零,再逐渐增大 C.先逐渐增大至某一最大值,再逐渐减小 D.先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大 4.ABD 解析:当恒力方向与速度在一条直线上,质点的动能可能一直增大,也可能先逐渐减小至零,再逐渐增大。当恒力方向与速度不在一条直线上,质点的动能可能一直增大,也可能先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大。所以正确答案是ABD。

2020年高考物理试题分类汇编 普通高校招生考试 精品

θ F 2020普通高校招生考试试题汇编-相互作用 1(2020安徽第1题).一质量为m 的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上。现对物块施加一个竖直向下的恒力F ,如图所示。则物块 A .仍处于静止状态 B .沿斜面加速下滑 C .受到的摩擦力不便 D .受到的合外力增大 答案:A 解析:由于质量为m 的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上,说明斜面对物块的作用力与物块的重力平衡,斜面与物块的动摩擦因数μ=tan θ。对物块施加一个竖直向下的恒力F ,使得合力仍然为零,故物块仍处于静止状态,A 正确,B 、D 错误。摩擦力由mg sin θ增大到(F +mg )sin θ,C 错误。 2(2020海南第4题).如图,墙上有两个钉子a 和b,它们的连 线与水平方向的夹角为45°,两者的高度差为l 。一条不可伸长 的轻质细绳一端固定于a 点,另一端跨过光滑钉子b 悬挂一质量 为m1的重物。在绳子距a 端2 l 得c 点有一固定绳圈。若绳圈上悬挂质量为m2的钩码,平衡后绳的ac 段正好水平,则重物和钩 码的质量比12 m m 为 A.5 B. 2 C. 52 D.2 解析:平衡后设绳的BC 段与水平方向成α角,则:tan 2,sin 5 αα== 对节点C 分析三力平衡,在竖直方向上有:21sin m g m g α=得:1215sin 2 m m α==,选C 3 (广东第16题).如图5所示的水平面上,橡皮绳一端固定,另一端连 接两根弹簧,连接点P 在F 1、F 2和F 3三力作用下保持静止。下列判断正 确的是 A. F 1 > F 2> F 3 B. F 3 > F 1> F 2 C. F 2> F 3 > F 1 D. F 3> F 2 > F 1 4(北京理综第18题).“蹦极”就是跳跃者把一 端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高 处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动,所受 绳子拉力F 的大小随时间t 变化的情况如图所示。 将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,重力加速 度为g 。据图可知,此人在蹦极过程中最大加速

2018中考物理试题分类汇编 专题1-12【12个专题汇总,含解析】

专题1 走进物理世界 一.选择题(共11小题) 1.(2018?钦州)下列数据中最接近初中物理课本宽度的是() A.1.6m B.7.5dm C.18cm D.70um 【分析】此题考查对生活中常见物体长度的估测,结合对生活的了解和对长度单位及其进率的认识,找出符合生活实际的答案。 【解答】解: 中学生伸开手掌,大拇指指尖到中指指尖的距离大约18cm,初中物理课本的宽度与此差不多,为18cm。 故选:C。 2.(2018?黄石)下列物理学家中,早在19世纪20年代,对电流跟电阻、电压之间的关系进行大量研究的科学家是() A.欧姆 B.法拉第C.伽利略D.焦尔 【分析】德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系,即欧姆定律,并以他的名字命名电阻的单位。 【解答】解:德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系,即欧姆定律; 故选:A。 3.(2018?杭州)测量是一个把待测的量与公认的标准进行比较的过程。下列实验过程中没有用到这一科学原理的是() A.用天平测出某物体的质量 B.用弹簧秤测出测出某物体的重力 C.用光学显微镜观察小鱼尾鳍内的血液流动 D.用 PH 试纸测出某溶液的 PH 【分析】在物理学中,要想进行比较就必须有一个共同的比较标准,故每个物理量都有各自的单位。

【解答】解: A、用天平可以测出某物体的质量,通过物体质量与砝码的比较得出测量值,故A正确; B、用弹簧秤测出测出某物体的重力,通过物体的重力与弹簧的伸长的比较得出测量值,故B正确; C、用光学显微镜观察小鱼尾鳍内的血液时,通过血液的位置变化得出结论,是观察法,故C错误; D、用 PH 试纸测出某溶液的PH值,通过对比得出测量值,故D正确。 故选:C。 4.(2018?攀枝花)下列估测中,最接近生活实际的是() A.一支新铅笔的长约为17cm B.攀枝花市夏季平均气温约为50℃ C.一瓶500mL的矿泉水质量为5kg D.复兴号高铁列车运行速度可达350m/s 【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。 【解答】解:A、中学生伸开手掌,大拇指指尖到中指指尖的距离大约18cm,新铅笔的长度略小于此数值,在17cm左右。故A符合实际; B、攀枝花市夏季高温炎热,最高气温可能超过35℃,但平均气温要低于35℃.故B不符合实际; C、一瓶500mL=500cm3的矿泉水的质量在m=ρV=1.0g/cm3×500cm3=500g=0.5kg左右。故C 不符合实际; D、复兴号高铁运行速度可以达到350km/h。故D不符合实际。 故选:A。 5.(2018?济宁)PM2.5是指空气中直径很小的颗粒,“2.5”是表示颗粒直径的数值,其直径还不到人的头发丝粗细的二十分之一,下列选项中与PM2.5颗粒物大小相当正确的是() A.米粒 B.柳絮 C.细菌 D.原子 【分析】首先对PM2.5的直径作出估测,然后根据对常见物体尺度的了解作出选择。

近五年全国卷高考物理试题分类整理

第一章 直线运动 (2011)24.(13分)甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变。在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半。求甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比。 (2013)24.(13分)水平桌面上有两个玩具车A 和B ,两者用一轻质细橡皮筋相连,在橡皮筋上有一红色标记R 。在初始时橡皮筋处于拉直状态,A 、B 和R 分别位于直角坐标系中的(0,2l )、(0,-l )和(0,0)点。已知A 从静止开始沿y 轴正向做加速度大小为a 的匀加速运动;B 平行于x 轴朝x 轴正向匀速运动。在两车此后运动的过程中,标记R 在某时刻通过点(l ,l )。假定橡皮筋的伸长是均匀的,求B 运动速度的大小。 (2014)24.(12分)公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离。当前车突然停止后,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下来而不会与前车相碰。同通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s 。当汽车在晴天干燥的沥青路面上以180km/h 的速度匀速行驶时,安全距离为120m 。设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的25,若要求安全距离仍未120m ,求汽车在雨天安全行驶的最大速度。 (2013)19.如图,直线a 和曲线b 分别是在平直公路上行驶的汽车a 和b 的位置-时间(x-t )图线。由图可知 A .在时刻t 1,a 车追上b 车 B .在时刻t 2,a 、b 两车运动方向相反 C .在t 1到t 2这段时间内,b 车的速率先减少后增加 D .在t 1到t 2这段时间内,b 车的速率一直比a 车的大 第二章 力与物体的平衡 (2012)24.拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)。设拖把头的质量为m ,拖杆质量可以忽略;拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ,重力加速度为g ,某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为θ。 (1)若拖把头在地板上匀速移动,求推拖把的力的大小。 (2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ。已知存在一临界角θ0,若θ≤θ0,则不管沿拖杆方向的推力多大,都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切tan θ0。 (2012)16.如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为1N ,球对木板的压力大小为2N 。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦,在此过程中 ( ) A. 1N 始终减小,2N 始终增大 B. 1N 始终减小,2N 始终减小 C. 1N 先增大后减小,2N 始终减小 D. 1N 先增大后减小,2N 先减小后增大 O x t t 1 t 2 a b

2019年高考物理试题分类汇编:选修3-4专题

2019年高考物理试题分类汇编:3--4 1.(2018福建卷).一列简谐波沿x 轴传播,t=0时刻的波形如图甲所示,此时质点P 正沿y 轴负方向运动,其振动图像如图乙所示,则该波的传播方向和波速分别是 A .沿x 轴负方向,60m/s B .沿x 轴正方向,60m/s C .沿x 轴负方向,30 m/s D .沿x 轴正方向,30m/s 答案:A 2.(1)(2018福建卷)(6分)在“用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如图): ①下列说法哪一个是错误......的_______。(填选项前的字母) A .调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝 B .测量某条干涉亮纹位置时,应使测微目镜分划中心刻线与该亮纹的中心对齐 C .为了减少测量误差,可用测微目镜测出n 条亮纹间的距离a ,求出相邻两条亮纹间距x /(1)a n =-V ②测量某亮纹位置时,手轮上的示数如右图,其示数为___mm 。 答案:①A ②1.970 3.(2018上海卷).在光电效应实验中,用单色光照射某种金属表面,有光电子逸出,则光电子的最大初动能取决于入射光的( ) (A )频率 (B )强度 (C )照射时间 (D )光子数目 答案: A 4.(2018上海卷).下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样,则( ) (A )甲为紫光的干涉图样 (B )乙为紫光的干涉图样 (C )丙为红光的干涉图样 (D )丁为红光的干涉图样 答案: B 5.(2018上海卷).如图,简单谐横波在t 时刻的波形如实线所示,经过?t =3s ,其波形如虚线所示。已知图中x 1与x 2相距1m ,波的周期为T ,且2T <?t <4T 。则可能的最小波速为__________m/s ,最小周期为__________s 。 (A ) (B ) ( C ) (D )

高考物理试题分类汇编(全一本)可以直接打印-答案

20XX年高考物理试题分类汇编(全一本)可以直接打印 _-_答案 目录 2011普通高校招生考试试题汇编-直线运动参考答案 2 2011普通高校招生考试试题汇编-相互作用参考答案 6 2011普通高校招生考试试题汇编-牛顿运动定律参考答案7 2011普通高校招生考试试题汇编-曲线运动参考答案8 2011普通高校招生考试试题汇编-万有引力参考答案11 2011普通高校招生考试试题汇编-功和能的关系参考答案12 2011普通高校招生考试试题汇编-静电场20 2011普通高校招生考试试题汇编-恒定电流24 2011普通高校招生考试试题汇编-磁场参考答案27 2011普通高校招生考试试题汇编-电磁感应参考答案36 2011普通高校招生考试试题汇编-交变电流参考答案39 2011普通高校招生考试试题汇编- 选修3-4参考答案41 2011普通高校招生考试试题汇编-选修3-5参考答案43 2011普通高校招生考试试题汇编-力学实验参考答案46 2011普通高校招生考试试题汇编-电学实验参考答案48 2011普通高校招生考试试题汇编-直线运动参考答案 1(2011安徽第16题).答案:A

解析:物体作匀加速直线运动在前一段所用的时间为,平均速度为,即为时刻的瞬时速度;物体在后一段所用的时间为,平均速度为,即为时刻的瞬时速度。速度由变化到的时间为,所以加速度,A正确。 22011海南第8题).BC解析:A,0?5s,物体向正向运动,5?6s 向负向运动, 故5s末离出发点最远,A错 B 由面积法求出0?5s的位移s135m, 5?6s的位移s2-5m,总路程为:40m,B 对 C由面积法求出0?4s的位移s30m,平度速度为:vs/t7.5m/s C 对 D 由图像知5~6s过程物体加速,合力和位移同向,合力做正功,D错 3(2011新课标理综第15题).解析:主要考查力和运动关系。当恒力方向与速度在一条直线上,质点的动能可能一直增大,也可能先逐渐减小至零,再逐渐增大。当恒力方向与速度不在一条直线上,质点的动能可能一直增大,也可能先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大。所以正确答案是ABD。 4(2011天津第3题).【解析】:匀变速直线运动的考查,简单题。第1s内的位移只需将t1代入即可求出x6m,A错误;前2s内的平均速度为,B错;由题给解析式可以求得加速度为a2m/s2,C错;

11-19年高考物理真题分类汇编之(十)(10个专题)

11-19年高考物理真题分类汇编之(十)(10个专题) 第91节 气体的等温变化、玻马定律 1.2013年上海卷 15.已知湖水深度为20m ,湖底水温为4℃,水面温度为17℃,大气压强为1.0×105Pa 。当一气泡从湖底缓慢升到水面时,其体积约为原来的(取g =10m/s 2,ρ=1.0×103kg/m 3) A .12.8倍 B . 8.5倍 C .3.1倍 D .2.1倍 答案:C 解析:湖底压强大约为3个大气压,由气体状态方程,当一气泡从湖底缓慢升到水面时,其体积约为原来的3.1倍,选项C 正确。 2. 2014年物理上海卷 10.如图,竖直放置、开口向下的试管内用水银封闭一段气体,若试管自由下落,管内气体( ) A .压强增大,体积增大 B .压强增大,体积减小 C .压强减小,体积增大 D .压强减小,体积减小 【答案】B 【解析】初始时,水银处于静止状态,受到重力和封闭气体的压力之和与外界大气压力等大反向;当试管自由下落时,管中水银也处于完全失重状态,加速度为g 竖直向下,所以封闭气体的压强与外界大气压等大;由此可知封闭气体的压强增大,根据玻马定律可知,气体的体积减小,B 项正确。 3.2012年物理上海卷 31.(13分)如图,长L =100cm ,粗细均匀的玻璃管一端封闭。水平放置时,长L 0=50cm 的空气柱被水银封住,水银柱长h =30cm 。将玻璃管缓慢地转到开口向下的竖直位置,然后竖直插入水银槽,插入后有Δh =15cm 的水银柱进入玻璃管。设整个过程中温度始终保持不变,大气压强p 0=75cmHg 。求: (1)插入水银槽后管内气体的压强p ; (2)管口距水银槽液面的距离H 。 解析: (1)设当转到竖直位置时,水银恰好未流出,管截面积为S ,此时气柱长l =70cm

高考物理试题分类汇编及解析14个专题

2017年高考物理试题分类汇编及解析专题01. 直线运动力和运动 专题02. 曲线运动万有引力与航天 专题03. 机械能和动量 专题04. 电场 专题05. 磁场 专题06. 电磁感应 专题07. 电流和电路 专题08. 选修3-3 专题09. 选修3-4 专题10. 波粒二象性、原子结构和原子核 专题11. 力学实验 专题12. 电学实验 专题13. 力与运动计算题 专题14. 电与磁计算题

专题01. 直线运动 力和运动 1.【2017·新课标Ⅲ卷】一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm 的两 点上,弹性绳的原长也为80 cm 。将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100 cm ;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内) A .86 cm B . 92 cm C . 98 cm D . 104 cm 【答案】B 2.【2017·天津卷】如图所示,轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M 、N 上的a 、b 两点,悬挂衣服的衣架钩是光滑的,挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件,当衣架静止时,下列说法正确的是 A .绳的右端上移到b ',绳子拉力不变 B .将杆N 向右移一些,绳子拉力变大 C .绳的两端高度差越小,绳子拉力越小 D .若换挂质量更大的衣服,则衣架悬挂点右移 【答案】AB 【解析】设两杆间距离为d ,绳长为l ,Oa 、Ob 段长度分别为l a 和l b ,则b a l l l +=,两部分绳子与竖直方向夹角分别为α和β,受力分析如图所示。

年高考物理真题分类汇编 热学

2011年高考物理真题分类汇编(详解+精校)热学 1.(2011年高考·四川理综卷)气体能够充满密闭容器,说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外 A.气体分子可以做布朗运动 B.气体分子的动能都一样大 C.相互作用力十分微弱,气体分子可以自由运动 D.相互作用力十分微弱,气体分子间的距离都一样大 1.C 解析:布朗运动是固体小颗粒的运动,A错误;气体分子的运动是杂乱无章的,表示气体分子的速度大小和方向具有不确定性,与温度的关系是统计规律,B错误;气体分子的相互作用力十分微弱,但是由于频繁撞击使得气体分子间的距离不是一样大,D错误;气体分子的相互作用力十分微弱,气体分子可以自由运动造成气体没有形状。答案C。 2.(2011年高考·全国卷新课标版)对于一定质量的理想气体,下列说法正确的是_______。A.若气体的压强和体积都不变,其内能也一定不变 B.若气体的内能不变,其状态也一定不变 C.若气体的温度随时间不断升高,其压强也一定不断增大 D.气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关 E.当气体温度升高时,气体的内能一定增大 2.ADE 解析:理想气体的内能只由温度决定,由理想气体状态方程PV C T =可知,若气体 的压强和体积都不变,温度T也不变,所以内能也一定不变,A、E选项正确。若气体的内能不变,则温度T不变,但气体的压强和体积可以改变,B项错误。若气体的温度升高,体 积增大,其压强可以不变, C项错误。由热力学第一定律U Q W ?=+知,D选项正确。3.(2011年高考·全国大纲版理综卷)关于一定量的气体,下列叙述正确的是 A.气体吸收的热量可以完全转化为功 B.气体体积增大时,其内能一定减少 C.气体从外界吸收热量,其内能一定增加 D.外界对气体做功,气体内能可能减少 3.AD 解析:根据热力学第二定律:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化。即气体吸收热量在引起了其他变化的情况下,可以完全转化为功,A对;内能的影响因素有气体的体积和温度,故气体体积增大时,由于温度变化情况未知,故内能不一定减少,B错;内能可以通过做功和热传递改变,气体从外界吸收热量,由于对外做功情况未知,故内能不一定增加,C错;同理外界对气体做功,由于热传递情况未知,故气体内能有可能减少,D对。 4.(2011年高考·重庆理综卷)某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置,它主要由汽缸和活塞组成。开箱时,密闭于汽缸内的压缩气体膨胀,将箱盖顶起,如图所示。在此过程中,若缸内气体与外界无热交换,忽略气体分子间相互作用,则缸内气体

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