甘肃省庆阳市正宁一中高考物理模拟试卷（含解析）.doc

2015年甘肃省庆阳市正宁一中高考物理模拟试卷一、选择题：本体共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分1下列说法正确的有（）a卡文迪许通过扭秤实验，较准确地测出了万有引力常量b安培通过实验，首先发现了电流周围存在磁场c法拉第通过实验研究，总结出了电磁感应的规律d牛顿根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因2如图所示，一同学在玩闯关类的游戏，他站在平台的边缘，想在2s内水平跳离平台后落在支撑物p上，人与p的水平距离为3m，人跳离平台的最大速度为6m/s，则支撑物距离人的竖直高度可能为（g取10m/s2）（）a1mb9mc17md20m3在竖直平面内的直角坐标系内，一个质量为m的质点，在恒力f和重力的作用下，从坐标原点o由静止开始沿直线oa斜向下运动，直线oa与y轴负方向成角（90）不计空气阻力，重力加速度为g，则以下说法正确的是（）a当f=mgtan时，质点的机械能守恒b当 f=mgsin时，质点的机械能守恒c当f=mgtan时，质点的机械能可能减小也可能增大d当f=mgsin时，质点的机械能可能减小也可能增大4一宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上，用r表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度，n表示人对秤的压力，下面说法正确的是（）an=0bg=gcg=0dn=mg5假设有一固定的s极磁单极子，其磁场分布与负点电荷电场分布相似，周围磁感线呈均匀辐射状分布，如图所示距离它r处磁感应强度大小为b=，k为常数现有一带电小球在s极附近做匀速圆周运动则关于小球做匀速圆周运动的判断正确的是（）a若小球带正电，其运动轨迹平面在s的正上方，如图甲所示b若小球带正电，其运动轨迹平面在s的正下方，如图乙所示c若小球带负电，其运动轨迹平面在s的正上方，如图甲所示d若小球带负电，其运动轨迹平面在s的正下方，如图乙所示6如图所示，在坐标系xoy中，有边长为a的正方形金属线框abcd，其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点o处在y轴的右侧的、象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界与线框的ab边刚好重合，左边界与y轴重合，右边界与y轴平行t=0时刻，线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域取沿abcda的感应电流方向为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流i随时间t变化的图线是（）abcd7如图所示，电动势为e、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接只合上开关s1，三个灯泡都能正常工作如果再合上s2，则下列表述正确的是（）a电源输出功率减小bl1上消耗的功率增大c通过r1上的电流增大d通过r3上的电流增大8如图为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器t1和降压变压器t2向用户供电，已知输电线的总电阻r=10，降压变压器t2的原、副线圈匝数之比为4：1，副线圈与用电器r0组成闭合电路若t1、t2均为理想变压器，t2的副线圈两端电压u=220sin100t（v），当用电器电阻r0=11时（）a通过用电器的电流有效值为20ab升压变压器的输入功率为4650wc发电机中的电流变化频率为100hzd当用电器的电阻r0减小时，发电机的输出功率减小二、非选择题9像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图（1）所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间现利用图（2）所示装置测量滑块和长1m左右的木块间的动摩擦因数，图中mn是水平桌面，q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出此外在木板顶端的p点还悬挂着一个铅锤让滑块从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0102s和2.0102 s用游标卡尺测量小滑块的宽度d，卡尺示数如图（3）所示（1）读出滑块的宽度d=cm（2）若仅提供一把米尺，已知当地的重力加速度为g，为完成测量，除了研究v1、v2和两个光电门之间的距离l外，还需测量的物理量是（说明各量的物理意义，同时指明代表物理量的字母）（3）用（2）中各量求解动摩擦因数的表达式=（用字母表示）10要测量一个定值电阻的阻值（约为2030）（1）用多用电表直接测量，如图为多用电表的示意图，具体操作步骤如下：a将多用电表的旋转到电阻“”（选填“1”、“10”、“100”或“1k”）挡b将红、黑表笔分别插入“+”“一”插孔，笔尖相互接触，旋转；使表针指在（选填“右”或“左”）端的“o”刻度位置c将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，读出相应的示数（2）用伏安法测量提供器材如下：电压表v（量程0315v，内阻约20k） 电流表a（量程o50ma，内阻约20）滑动变阻器r（最大阻值50，额定电流1a） 直流电源e（电动势6v，内阻约0.5）开关s，导线若干请用上面的器材，在下边的方框中画出实验电路图11如图是一高山滑雪运动场中的滑道，bd附近是很小的一段曲道，可认为是半径均为r=40m的两圆滑连接的圆形滑道，b点和d点是两圆弧的最高点和最低点，圆弧长度远小于斜面bc长度，一个质量m=60kg的高山滑雪运动员，从a点由静止开始沿滑道滑下，刚好能从b点水平抛出，已知ab两点间的高度差为h=25m，滑道的倾角=37，取g=10m/s2求：（1）运动员在b点时的速度；（2）若bd之间的高度差可忽略不计，求运动员在d点对轨道的压力；（3）运动员从a点到b点的过程中克服摩擦力做的功；（4）运动员在bc斜面的落点c到b点的距离（b点可认为是斜面上的最高点）12在坐标系xoy中，有三个靠在一起的等大的圆形区域，分别存在着方向如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小都为b=0.10t，磁场区域半径r=m，三个圆心a、b、c构成一个等边三角形，b、c点都在x轴上，且y轴与圆形圆域c相切，圆形区域a内磁场垂直纸面向里，圆形区域b、c内磁场垂直纸面向外在直角坐标系的第、象限内分布着场强e=1.0105n/c的竖直方向的匀强电场，现有质量m=3.21026kg，带电荷量q=1.61019c的某种负离子，从圆形磁场区域a的左侧边缘以水平速度v=106m/s沿正对圆心a的方向垂直磁场射入，求：（1）该离子通过磁场区域所用的时间（2）离子离开磁场区域的出射点偏离最初入射方向的侧移为多大？（侧移指垂直初速度方向上移动的距离）（3）若在匀强电场区域内竖直放置一挡板mn，欲使离子打到挡板mn上时偏离最初入射方向的侧移为零，则挡板mn应放在何处？匀强电场的方向如何？三、选做题（请从给出的15、16、17三道物理题中任选一题作答）物理-选修3-413 一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为t，波长为若在x=0处质点的振动图象如图所示，则该波在t=时刻的波形曲线为（）abcd14如图所示，有一截面是直角三角形的棱镜abc，a=30它对红光的折射率为n1对紫光的折射率为n2在距ac边为d处有一与ac平行的光屏现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直ab边射入棱镜（1）红光和紫光在棱镜中的传播速度比为多少？（2）为了使红光能从ac面射出棱镜，n1应满足什么条件？（3）若两种光都能从ac面射出，求在光屏mn上两光点间的距离物理-选修3-515 1964年至1967年6月我国第一颗原子弹和第一颗氢弹相继试验成功，1999年9月18日，中共中央、国务院、中央军委隆重表彰在研制“两弹一星”中作出贡献的科学家下列核反应方程式中属于原子弹爆炸的核反应方程式是（）a uth+heb n+heo+hc u+nsr+xe+10nd h+hhe+n16如图所示，质量分别为m1和m2的两个小球在光滑的水平面上分别以速度v1，v2同向运动并发生对心碰撞，碰后m2被右侧的墙原速率弹回，又与m1相碰，碰后两球都静止求第一次碰后m1球的速度大小2015年甘肃省庆阳市正宁一中高考物理模拟试卷参考答案与试题解析一、选择题：本体共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分1下列说法正确的有（）a卡文迪许通过扭秤实验，较准确地测出了万有引力常量b安培通过实验，首先发现了电流周围存在磁场c法拉第通过实验研究，总结出了电磁感应的规律d牛顿根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因【考点】物理学史【专题】常规题型【分析】解答本题的关键是了解几个重要的物理学史，知道题目中所涉及的伟大科学家的贡献【解答】解：a、牛顿发现万有引力定律，卡文迪许通过扭秤实验，较准确地测出了万有引力常量，故a正确；b、奥斯特通过实验，首先发现了电流周围存在磁场，故b错误；c、法拉第总结出来产生感应电流的条件，提出了法拉第电磁感应的规律，故c正确；d、伽利略通过理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因，故d错误故选ac【点评】这是一道关于物理学史的题，关键是要明白每位科学家的贡献是什么，平时注意积累和记忆2如图所示，一同学在玩闯关类的游戏，他站在平台的边缘，想在2s内水平跳离平台后落在支撑物p上，人与p的水平距离为3m，人跳离平台的最大速度为6m/s，则支撑物距离人的竖直高度可能为（g取10m/s2）（）a1mb9mc17md20m【考点】平抛运动【专题】平抛运动专题【分析】人跳离平抛平台后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动求出在2s内下落的最大高度，由最大速度和水平距离，求出最短的时间，得到下落的最小高度，即可得到高度的范围，再选择符合题意的选项【解答】解：人跳离平台后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动则2s内下落的最大高度为 hmax=m=20m；人以最大速度跳离平台时运动时间最短，为 tmin=s=0.5s下落的最小高度为 hmin=m=1.25m则支撑物距离人的竖直高度范围为 1.25mh20m，故bcd正确，a错误故选：bcd【点评】本题是平抛运动中极值问题，关键能分析临界条件，运用平抛运动的规律，求出高度的范围3在竖直平面内的直角坐标系内，一个质量为m的质点，在恒力f和重力的作用下，从坐标原点o由静止开始沿直线oa斜向下运动，直线oa与y轴负方向成角（90）不计空气阻力，重力加速度为g，则以下说法正确的是（）a当f=mgtan时，质点的机械能守恒b当 f=mgsin时，质点的机械能守恒c当f=mgtan时，质点的机械能可能减小也可能增大d当f=mgsin时，质点的机械能可能减小也可能增大【考点】机械能守恒定律【专题】机械能守恒定律应用专题【分析】质点只受重力和拉力f，由于质点做直线运动，合力方向与oa共线，结合平行四边形定则分析即可【解答】解：b、质点只受重力g和拉力f，质点做直线运动，合力方向与oa共线，如图当拉力与oa垂直时，拉力最小，根据几何关系，有f=gsin=mgsin，f的方向与oa垂直，拉力f做功为零，所以质点的机械能守恒，故b正确，d错误a、若f=mgtan，由于mgtanmgsin，故f的方向与oa不再垂直，有两种可能的方向，f与物体的运动方向的夹角可能大于90，也可能小于90，即拉力f可能做负功，也可能做正功，重力做功不影响机械能的变化，故根据功能定理，物体机械能变化量等于力f做的功，即机械能可能增加，也可能减小，故a错误，c正确故选bc【点评】本题关键是对物体受力分析后，根据平行四边形定则求出拉力f的大小和方向，然后根据功能关系判断4一宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上，用r表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度，n表示人对秤的压力，下面说法正确的是（）an=0bg=gcg=0dn=mg【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】宇宙飞船绕地心做匀速圆周运动，飞船舱内物体处于完全失重状态忽略地球的自转，万有引力等于重力，根据万有引力公式列式求出重力加速度的表达式，注意代换gm=gr2的应用；【解答】解：a、d、宇宙飞船绕地心做匀速圆周运动，飞船舱内物体处于完全失重状态，即人只受万有引力（重力）作用，所以人对秤的压力fn=0，故a正确，d错误；b、c、忽略地球的自转，万有引力等于重力：在地球表面处：mg=g，则gm=gr2，宇宙飞船：mg=g，g=g，故b正确，c错误；故选：ab【点评】根据万有引力等于重力列出等式去求解，是本题解题的关键；运用黄金代换式gm=gr2是万用引力定律应用的常用方法5假设有一固定的s极磁单极子，其磁场分布与负点电荷电场分布相似，周围磁感线呈均匀辐射状分布，如图所示距离它r处磁感应强度大小为b=，k为常数现有一带电小球在s极附近做匀速圆周运动则关于小球做匀速圆周运动的判断正确的是（）a若小球带正电，其运动轨迹平面在s的正上方，如图甲所示b若小球带正电，其运动轨迹平面在s的正下方，如图乙所示c若小球带负电，其运动轨迹平面在s的正上方，如图甲所示d若小球带负电，其运动轨迹平面在s的正下方，如图乙所示【考点】洛仑兹力【专题】带电粒子在磁场中的运动专题【分析】小球匀速圆周运动时，仅受重力与洛伦兹力的作用，此二力的合力提供向心力，根据左手定则和平行四边形定则解决【解答】解：ac、要使粒子能做匀速圆周运动，则洛仑兹力与重力的合力应能充当向心力；在甲图中，其运动轨迹平面在s的正上方，若粒子为正电荷且逆时针转动（由上向下看）则其受力斜向上，与重力的合力可以指向圆心；而若为负电荷，但顺时针转动，同理可知，合力也可以充当向心力，故ac正确；bd、在乙图中，其运动轨迹平面在s的正下方，若粒子为正电荷且顺时针转动（由上向下看）则其受力斜向内侧下方，与重力的合力不指向圆心，若逆时针转动（由上向下看）则其受力斜向外侧上方，与重力的合力也不指向圆心；而若为负电荷，同理可知，合力也不可能充当向心力，故bd错误故选：ac【点评】带点微粒在磁场中运动要注意是否考虑其重力，像小球、液滴等大的分子集合体往往要考虑重力，要注意正确判断洛伦兹力的方向，分析好向心力的来源6如图所示，在坐标系xoy中，有边长为a的正方形金属线框abcd，其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点o处在y轴的右侧的、象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界与线框的ab边刚好重合，左边界与y轴重合，右边界与y轴平行t=0时刻，线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域取沿abcda的感应电流方向为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流i随时间t变化的图线是（）abcd【考点】导体切割磁感线时的感应电动势【专题】电磁感应与图像结合【分析】在0时间内，ab边切割磁感线运动，根据右手定则判断感应电流的方向，根据e=blv判断感应电动势的大小变化在时间内，cd边切割磁感线运动，根据右手定则判断感应电流的方向，根据e=blv判断感应电动势的大小变化【解答】解：在0时间内，ab边切割磁感线运动，根据右手定则，知感应电流的方向为abcda，为正，切割的有效长度在均匀减小，所以感应电流的大小在均匀减小在时间内，cd边切割磁感线运动，根据右手定则感应电流的方向为adcba，为负，切割的有效长度在均匀减小，所以感应电流的大小在均匀减小故a正确，b、c、d错误故选a【点评】解决本题的关键掌握右手定则判定感应电流的方向，以及掌握切割产生的感应电动势大小公式e=blv7如图所示，电动势为e、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接只合上开关s1，三个灯泡都能正常工作如果再合上s2，则下列表述正确的是（）a电源输出功率减小bl1上消耗的功率增大c通过r1上的电流增大d通过r3上的电流增大【考点】电功、电功率；闭合电路的欧姆定律【专题】恒定电流专题【分析】由题，只合上开关s1，三个灯泡都能正常工作，再合上s2，并联部分的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析干路电流的变化由于电源的内阻不计，电源的输出功率p=ei，与电流成正比l1的电压等于并联部分总电压，并联部分的电压随着其电阻的减小而减小，分析l1上消耗的功率变化，判断通过r3上的电流变化【解答】解：a、只合上开关s1，三个灯泡都能正常工作，再合上s2，并联部分的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流增大由于电源的内阻不计，电源的输出功率p=ei，与电流成正比，则电源输出功率增大故a错误b、由于并联部分的电阻减小，根据串联电路的特点，并联部分分担的电压减小，l1两端的电压减小，其消耗的功率减小故b错误c、再合上s2，外电路总电阻减小，干路电流增大，而r1在干路中，通过r1上的电流增大故c正确d、并联部分的电压减小，通过r3上的电流将减小故d错误故选：c【点评】本题要抓住并联的支路增加时，并联的总电阻将减小同时要注意电源的内阻不计，电源的输出功率p=ei8如图为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器t1和降压变压器t2向用户供电，已知输电线的总电阻r=10，降压变压器t2的原、副线圈匝数之比为4：1，副线圈与用电器r0组成闭合电路若t1、t2均为理想变压器，t2的副线圈两端电压u=220sin100t（v），当用电器电阻r0=11时（）a通过用电器的电流有效值为20ab升压变压器的输入功率为4650wc发电机中的电流变化频率为100hzd当用电器的电阻r0减小时，发电机的输出功率减小【考点】变压器的构造和原理【专题】交流电专题【分析】根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，可以求得降压变压器的电流和输电线上的电流的大小，从而可以求得输电线和用电器消耗的功率的大小【解答】解：a、降压变压器副线圈两端交变电压有效值为220v，负载电阻为11，所以通过r0电流的有效值i0是20a，选项a正确；b、根据电流与匝数成反比可知，输电线上的电流为5a，所以输电线上消耗的功率为i2r=250w，用电器消耗的功率为=4400w，所以升压变压器的输入功率为4650w，所以b正确c、交变电流的频率为f=50hz，所以c错误d、当用电器的电阻r0减小时，由于电压不变，电流增大，输出功率增大，则发电机的输出功率也增大，所以d错误故选：ab【点评】掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，最大值和有效值之间的关系即可解决本题二、非选择题9像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图（1）所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间现利用图（2）所示装置测量滑块和长1m左右的木块间的动摩擦因数，图中mn是水平桌面，q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出此外在木板顶端的p点还悬挂着一个铅锤让滑块从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0102s和2.0102 s用游标卡尺测量小滑块的宽度d，卡尺示数如图（3）所示（1）读出滑块的宽度d=5.015cm（2）若仅提供一把米尺，已知当地的重力加速度为g，为完成测量，除了研究v1、v2和两个光电门之间的距离l外，还需测量的物理量是p点到桌面高度h；重锤在桌面上所指的点与q点的距离s；（说明各量的物理意义，同时指明代表物理量的字母）（3）用（2）中各量求解动摩擦因数的表达式=（用字母表示）【考点】探究影响摩擦力的大小的因素【专题】实验题；摩擦力专题【分析】（1）游标卡尺的读数等于主尺读数等于游标读数，不需估读（2）根据速度位移关系公式v2v02=2ax可以求解加速度；根据牛顿第二定律列式求解出动摩擦因素的表达式进行讨论；（3）滑块经过两个光电门的挡光时间相同，说明物体做匀速直线运动，根据平衡条件列式求解动摩擦因素【解答】解：（1）游标卡尺的主尺读数为50mm，游标读数为0.053=0.15mm，所以d=50.15mm=5.015cm（2）求解出v1、v2后，根据速度位移关系公式v2v02=2ax可以求解加速度；根据牛顿第二定律，有：mgsinmgcos=ma；解得：=tan；故还需测量：木板顶端p点到地面的高度h和铅锤到木板端点q的距离（水平距离）s；滑块经过两个光电门的挡光时间相同，说明物体做匀速直线运动，根据平衡条件，有：mgsinmgcos=0；解得：=tan；故=；故答案为：（1）5.015；（2）p点到桌面高度h；重锤在桌面上所指的点与q点的距离s；（3）【点评】游标卡尺的读数要注意它的精确度是多少，同时还要注意，游标卡尺的读数是不需要估读的；测量动摩擦因数时，滑动摩擦力的大小是通过牛顿第二定律计算得到的，加速度是通过铁块的运动情况求出来的10要测量一个定值电阻的阻值（约为2030）（1）用多用电表直接测量，如图为多用电表的示意图，具体操作步骤如下：a将多用电表的选择开关旋转到电阻“1”（选填“1”、“10”、“100”或“1k”）挡b将红、黑表笔分别插入“+”“一”插孔，笔尖相互接触，旋转欧姆调零旋钮；使表针指在右（选填“右”或“左”）端的“o”刻度位置c将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，读出相应的示数（2）用伏安法测量提供器材如下：电压表v（量程0315v，内阻约20k） 电流表a（量程o50ma，内阻约20）滑动变阻器r（最大阻值50，额定电流1a） 直流电源e（电动势6v，内阻约0.5）开关s，导线若干请用上面的器材，在下边的方框中画出实验电路图【考点】伏安法测电阻【专题】实验题；恒定电流专题【分析】（1）根据用多用电表测电阻的方法及注意事项分析答题（2）根据待测电阻与滑动变阻器阻值间的关系确定滑动变阻器的接法，根据待测电阻阻值与电表内阻的关系确定电流表的接法，然后作出实验电路图【解答】解：（1）定值电阻的阻值（约为2030，用多用电表测其电阻，操作步骤是：a将多用电表的选择开关旋转到电阻“1”挡b将红、黑表笔分别插入“+”“一”插孔，笔尖相互接触，旋转欧姆调零旋钮；使表针指在右“o”刻度位置c、将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，读出相应的示数（2）待测电阻阻值约为2030，滑动变阻器最大阻值为50，为测出多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法；=11.5， =6661000， ，电流表应采用外接法，伏安法测电阻的电路图如图所示故答案为：（1）选择开关；1；欧姆调零旋钮；右；（2）电路图如图所示【点评】本题考查了用多用电表测电阻的方法、设计实验电路，确定滑动变阻器与电流表的接法是作出实验电路图的关键11如图是一高山滑雪运动场中的滑道，bd附近是很小的一段曲道，可认为是半径均为r=40m的两圆滑连接的圆形滑道，b点和d点是两圆弧的最高点和最低点，圆弧长度远小于斜面bc长度，一个质量m=60kg的高山滑雪运动员，从a点由静止开始沿滑道滑下，刚好能从b点水平抛出，已知ab两点间的高度差为h=25m，滑道的倾角=37，取g=10m/s2求：（1）运动员在b点时的速度；（2）若bd之间的高度差可忽略不计，求运动员在d点对轨道的压力；（3）运动员从a点到b点的过程中克服摩擦力做的功；（4）运动员在bc斜面的落点c到b点的距离（b点可认为是斜面上的最高点）【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力【专题】动能定理的应用专题【分析】（1）要使运动员从b点平抛则应使重力小于等于向心力，则可得出临界速度；（2）d点时合外力充当向心力，则由向心力公式可得出运动员在d点对轨道的压力；（3）由动能定理可求得从a点到b点的过程中克服摩擦力做的功；（4）运动员做平抛运动，则运动的合成与分解结合几何知识可得出bc间的距离【解答】解：（1）刚好从圆弧最高点b平抛的条件是：得：vb=20m/s（2）由于vdvb且在d点有：解得：n=mg+=1200n（3）在a到b段应用动能定理：得克服摩擦力做功：wf=3000j（4）由于得：t=3s代入水平方向上：x=vbt=60m 由几何关系可知：答：（1）b点的速度为20m/s； （2）运动员对轨道的压力为1200n；（3）运动员克服摩擦力做功为3000j； （4）bc间的距离为75m【点评】本题中在b点要明确重力充当向心力，即为圆周运动最高点的临界条件，也是物体做平抛运动的临界值的最小条件12在坐标系xoy中，有三个靠在一起的等大的圆形区域，分别存在着方向如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小都为b=0.10t，磁场区域半径r=m，三个圆心a、b、c构成一个等边三角形，b、c点都在x轴上，且y轴与圆形圆域c相切，圆形区域a内磁场垂直纸面向里，圆形区域b、c内磁场垂直纸面向外在直角坐标系的第、象限内分布着场强e=1.0105n/c的竖直方向的匀强电场，现有质量m=3.21026kg，带电荷量q=1.61019c的某种负离子，从圆形磁场区域a的左侧边缘以水平速度v=106m/s沿正对圆心a的方向垂直磁场射入，求：（1）该离子通过磁场区域所用的时间（2）离子离开磁场区域的出射点偏离最初入射方向的侧移为多大？（侧移指垂直初速度方向上移动的距离）（3）若在匀强电场区域内竖直放置一挡板mn，欲使离子打到挡板mn上时偏离最初入射方向的侧移为零，则挡板mn应放在何处？匀强电场的方向如何？【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力【专题】带电粒子在磁场中的运动专题【分析】（1）粒子在磁场中，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解轨道半径，结合几何关系画出运动轨迹，根据t=求解运动时间；（2）画出运动轨迹后，结合几何关系确定出射位置；（3）粒子垂直射入匀强电场，做类似平抛运动，根据类平抛运动的分位移公式列式求解即可【解答】解：（1）离子在磁场中做匀速圆周运动，在a、c两区域的运动轨迹是对称的，如图所示，设离子做圆周运动的半径为r，圆周运动的周期为t，由牛顿第二定律得：qvb=m又t=，解得：r=，t=将已知量代入得：r=2 m设为离子在区域a中的运动轨迹所对应圆心角的一半，由几何关系可知离子在区域a中运动轨迹的圆心恰好在b点，则：tan=，=30则离子通过磁场区域所用的时间为：t=4.19106 s（2）由对称性可知：离子从原点o处水平射出磁场区域，由图可知侧移为：d=2rsin 2=2 m（3）欲使离子打到挡板mn上时偏离最初入射方向的侧移为零，则离子在电场中运动时受到的电场力方向应向上，所以匀强电场的方向向下；离子在电场中做类平抛运动，加速度大小为：a=5.01011 m/s2，沿y方向的位移为：y=at2=d沿x方向的位移为：x=vt，解得：x=2 m所以mn应放在距y轴2 m的位置答：（1）该离子通过磁场区域所用的时间为4.19106 s；（2）离子离开磁场区域的出射点偏离最初入射方向的侧移为2 m；（3）挡板mn应放在距y轴2 m处，匀强电场的方向向下【点评】本题关键是明确粒子的运动规律，结合几何关系画出运动轨迹，然后结合牛顿第二定律和类似平抛运动的分位移公式列式求解三、选做题（请从给出的15、16、17三道物理题中任选一题作答）物理-选修3-413 一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为t，波长为若在x=0处质点的振动图象如图所示，则该波在t=时刻的波形曲线为（）abcd【考点】横波的图象；简谐运动的振动图象【分析】由x=0点处质点的振动图象可知该质点的运动情况，得出时刻的运动性质即可得出符合题意的选项【解答】解：从振动图上可以看出x=0处的质点在t=时刻处于平衡位置，且正在向下振动，四个选项中只有a图符合要求，故a项正确故选a【点评】本题要求学生能正确的分析振动图象和波动图象；难点在于能否由波动图象中得出物体的运动方向14如图所示，有一截面是直角三角形的棱