物理重点题目.doc

【预测题15】如图所示，两个轮子的半径R=0.20 m，由电动机驱动以角速度=8.0 rad/s匀速同向转动，两轮的转动轴在同一水平面上，相互平行，距离d =1.6 m . 一块均匀木板条轻轻平放在两轮上，开始时木板条的重心恰好在右轮的正上方. 已知木板条的长度L2d，木板条与轮子间的动摩擦因数=0.16 木板条运动到重心恰好到达左轮正上方所需的时间是 （）A1 sB0.785 sC1.5 sD条件不足，无法判断【答案】C【解析】木板条先做初速度为零的匀加速直线运动，加速度大小为a =0.16m /s2. 因为加速到速度和两轮边缘的线速度相等时，向左通过的位移为=0.8 m，小于两轮轴之间的距离，所以木版条还要做一段匀速运动，位移为s2= d s1= 0.8m，则匀速运动的时间为l2=0.5 s，总时间为1.5 s.【预测题16】如图所示，长为L的长木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的小物块，现缓慢地抬高A端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v，则在整个过程中（ ）A 木板对物块做功为B 擦力对小物块做功为mgLsinC 支持力对小物块做功为mgLsinD 滑动摩擦力对小物块做功为【答案】ACD【解析】在抬高的过程中，物块受到的摩擦力为静摩擦力，其方向和物块的运动方向时刻垂直，故在抬高阶段，摩擦力并不做功；这样在抬高物块的过程中，由功能定理得：，即= 0，所以在小木块下滑的过程中，支持力不做功，有滑动摩擦力和重力做功，由动能定理得：，即在整个过程中，木板对物块做的功等于支持力和摩擦力做的功之和，即：。故答案为ACD。【预测题18】如图所示，光滑的半圆柱体的半径为R，其上方有一个曲线轨道AB，轨道底端水平并与半圆柱体顶端相切。质量为m的小球沿轨道滑至底端（也就是半圆柱体的顶端）B点时的速度大小为，方向沿水平方向。小球在水平面上的落点为C（图中未标出），则 （ ）A小球将沿圆柱体表面做圆周运动滑至C点B小球将做平抛运动到达C点COC之间的距离为DOC之间的距离为R【答案】BC【解析】在B点时，向心力F向= mg，物体将做平抛运动，由平抛运动的规律知：，所以BC正确。【预测题19】 一根长为L的轻杆下端固定一个质量为m的小球，上端连在光滑水平轴上，轻杆可绕水平轴在竖直平面内运动（不计空气阻力）当小球在最低点时给它一个水平初速度v0，小球刚好能做完整的圆周运动若小球在最低点的初速度从v0逐渐增大，则下列判断正确的是（ ）A小球能做完整的圆周运动，经过最高点的最小速度为B小球在最高点对轻杆的作用力先减小后增大C小球在最低点对轻杆的作用力先增大后减小D小球在运动过程中所受合外力的方向始终指向圆心【答案】B【解析】设轻杆对小球的作用力大小为F，方向向上，小球做完整的圆周运动经过最高点时，对小球，由牛顿第二定律得mg F =，当轻杆对小球的作用力大小F = mg时，小球的速度最小，最小值为零，所以A错由mg F =，可得在最高点轻杆对小球的作用力F= mg ，若小球在最低点的初速度从v0逐渐增大，小球经过最高点时的速度v也逐渐增大，所以轻杆对小球的作用力F先减小后增大（先为支持力后为拉力）由牛顿第三定律可得小球在最高点对轻杆的作用力先减小后增大，因此选项B正确在最低点，由F mg =，可得轻杆对小球的作用力（拉力）F= mg +，若小球在最低点的初速度从v0逐渐增大，则轻杆对小球的作用力（拉力）一直增大，选项C错轻杆绕水平轴在竖直平面内运动，小球不是做匀速圆周运动，所以合外力的方向不是始终指向圆心，只有在最低点和最高点合外力的方向才指向圆心，选项D错【预测题20】如图所示，质量为m的质点静止地放在半径为R的半球体上，质点与半球体间的动摩擦因数为，质点与球心的连线与水平地面的夹角为，则下列说法正确的是（ ）A地面对半球体的摩擦力方向水平向左B质点对半球体的压力大小为mgcosC质点所受摩擦力大小为mgsinD质点所受摩擦力大小为mgcos【答案】D【解析】以质点与半球体为系统利用系统处于平衡可知，地面对半球体的摩擦力为零，A错；质点所受的重力可分解为沿半径方向与相应的切线方向两分量，F切 = mgcos，沿半径方向：F半 = mgsin，由质点平衡可得：质点所受的摩擦力为Ff = mgcos，对半球体的压力为；FN = mgsin，故正确答案为D【点评】力学中物体的平衡是高考的热点内容之一，本题将摩擦力、受力分析、物体的平衡条件、牛顿第三定律等知识综合在一起，是一道较好的考查考生的知识与能力的考题。动量与能量【预测题21】如图所示，单摆摆球的质量为m，做简谐运动的周期为T，摆球从最大位移A处由静止开始释放，摆球运动到最低点B时的速度为v，则（ ）A摆球从A运动到B的过程中重力做的功为B摆球从A运动到B的过程中重力的平均功率为C摆球运动到B时重力的瞬时功率是mgvD摆球从A运动到B的过程中合力的冲量为mv【答案】AD 【解析】某个力的功率应用力乘以力方向上的速度，重力做功与路径无关只与高度差有关。由动量定理，合外力的冲量等于物体动量的改变量。【点评】动量和能量能研究方法着眼于研究物体或系统的状态改变的规律，其研究的角度为动量与能量，解题时无须对过程变化的细节深入研究，更关心物体或系统动量与能量的变化量及引起变化的原因。 电学电磁感应与电路、与图像、与力学规律的综合【预测题22】矩形导线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下静止不动，磁感线方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图像如右图所示。t = 0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，在04 s时间内，线框ab边受力随时间变化的图像（力的方向规定以向左为正方向）可能是下图中的（ ）【答案】D 【解析】由图可知0 2 s和2 4 s时间内，不变，E =S不变，回路中电流I不变，ab边所受力安培力F=BIL，而B是变化的，所以A、B项错；根据楞次定律、安培定则、左手定则判断知C项错，D项正确。【点评】由于电磁感应与图像的综合题综合性强、能力要求较高、区分度较大，一直以来受高考的青睐，它不仅能综合考查考生对楞次定律、法拉第电磁感应定律、全电路欧姆定律等知识的掌握程度，而且还能很好地考查考生分析处理图像的能力，一般属于中等偏难的考题。【预测题23】光滑平行导轨水平放置，导轨左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连，一根质量为m的导体棒ab，用长为l的绝缘细线悬挂，悬线竖直时导体棒恰好与导轨良好接触且细线处于张紧状态，如图所示，系统空间有匀强磁场当闭合开关S时，导体棒被向右摆出，摆到最大高度时，细线与竖直方向成角，则（ ）A磁场方向一定竖直向下B磁场方向竖直向下时，磁感应强度最小C导体棒离开导轨前通过棒的电量为D导体棒离开导轨前电源提供的电能大于mgl(1 cos)【答案】 BD【解析】 当开关S闭合时，导体棒向右摆起，说明其所受安培力水平向右或有水平向右的分量，但安培力若有竖直向上的分量，应小于导体棒所受重力，否则导体棒会向上跳起而不是向右摆，由左手定则可知，磁场方向斜向下或竖直向下都成立，A错；当满足导体棒“向右摆起”时，若磁场方向竖直向下，则安培力水平向右，在导体棒获得的水平冲量相同的条件下，所需安培力最小，因此磁感应强度也最小，B正确；设导体棒右摆初动能为Ek，摆动过程中机械能守恒，有Ek = mgl (1cos)，导体棒的动能是电流做功而获得的，若回路电阻不计，则电流所做的功全部转化为导体棒的动能，此时有W = IEt= qE = Ek，得W = mgl (1cos)，题设条件有电源内阻不计而没有“其他电阻不计”的相关表述，因此其他电阻不可忽略，那么电流的功就大于mgl (1cos)，通过的电量也就大于，C错D正确【点评】安培力的冲量与通过导线的电量相关，“冲量电量”、“做功能量”是力电综合的二条重要思路。本题中由杆摆动方向判断所受安培力方向，进一步判断磁场的可能方向，一般会判断磁场方向竖直向下，而选项B既设置了一个小陷阱，同时又对磁场方向起到提示作用当安培力与杆摆动初速度方向相同时安培力最小，磁感应强度B也最小；电量和能量的计算分别借助安培力的冲量和所做的功来进行，但试题没有表明电路电阻可以忽略，因此实际值都要大于计算值，这是试题的第二个陷阱.带电粒子在电场中的运动及电容器【预测题24】如图所示，在O点处放置一个正电荷。在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m、电荷量为q。小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R为半径的圆 (图中实线表示)相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，BOC = 30，A距离OC的竖直高度为h。若小球通过B点的速度为v，则下列说法正确的是（ ）A小球通过C点的速度大小是B小球在B、C两点的电势能不等C小球由A点到C点的过程中电势能一直都在减少D小球由A点到C点机械能的损失是【答案】D【解析】小球从A点到C点的过程中，电场力总体上做的是负功，重力做正功，由动能定理可以知道电荷在C点的速度小于。B、C两点在同一等势面上，故两点的电势相等，由公式知道，电荷在B、C两点上的电势能相等。小球在从A点到B点的过程中，电场力做负功，电势能增加，从B点到C点的过程中电势能是先增加后减少。小球由A点到C点机械能的损失就是除了重力以外的其他力做的功，即电场力做的功。由动能定理得mgh+ W电 =，则：W电 =即电势能增加了，机械能减少了。应选D。【预测题28】如图所示，一个质量为m、带电量为q的物体处于场强按E = E0 kt（E0、k均为大于零的常数，取水平向左为正方向）变化的电场中，物体与竖直墙壁间的动摩擦因数为，当t = 0时，物体处于静止状态若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和墙面均足够大，下列说法正确的是 （ ）A物体开始运动后加速度先增加后保持不变B物体开始运动后加速度不断增加C经过时间，物体在竖直墙壁上的位移达最大值D经过时间，物体运动速度达最大值【答案】BC【解析】电场改变方向之前，物体沿竖直墙运动，由于水平方向支持力与电场力相等，电场强度减弱，所以支持力减小，故摩擦力减小，所以物体受到的重力和摩擦力的合力增大；电场改为水平向右时，物体受互相垂直的重力和电场力，而电场力随电场强度的增大而增大，所以合力增大因此，整个过程中，物体运动的加速度不断增大，且速度不断增大，A、D错，B正确当电场强度为零时，物体开始离开墙壁，即E0 kt = 0，C正确【预测题3】从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量“金属丝的电阻率”。要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能得到多组数据。金属丝（L）长度为L0直径为D电流表（A1）量程10mA内阻r1 = 40电流表（A2）量程500A内阻r2 = 750电压表（V）量程10V内阻10k电阻（R1）阻值为100起保护作用滑动变阻器（R2）总阻值约20电池（E）电动势1.5V内阻很小开关（S）导线若干（1）在下列方框中画出电路图，并标明所用器材的代号。 （2）若选测量数据中的一组数据计算电阻率，则所用的表达式=，式中各符号的意义是。【解析】（1）因为电源电动势E = 1.5V，而电压表量程为10V，读数不明显，所以不选电压表。已知内阻的电流表可测电压，所以选用A1或A2测电压，R2的电阻约为20，题中要求测多组数据，故采用分压接法，电路图如图所示。（2）因为所以，得，式中：I1为A1的读数，I2为A2的读数，r1为A1的内阻，r2为A2的内阻，L0为金属丝的长度，D为金属丝的直径。【答案】（1）如图所示S（2） I1为A1的读数，I2为A2的读数，r1为A1的内阻，r2为A2的内阻，L0为金属丝的长度，D为金属丝的直径【预测题6】如图所示，x轴上方存在磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外（图中未画出）。x轴下方存在匀强电场，场强大小为E，方向沿与x轴负方向成60角斜向下。一个质量为m，带电量为e的质子以速度v0从O点沿y轴正方向射入匀强磁场区域。质子飞出磁场区域后，从b点处穿过x轴进入匀强电场中，速度方向与x轴正方向成30，之后通过了b点正下方的c点。不计质子的重力。（1）画出质子运动的轨迹，并求出圆形匀强磁场区域的最小半径和最小面积；（2）求出O点到c点的距离。【解析】（1）质子先在匀强磁场中做匀速圆周运动，射出磁场后做匀速直线运动，最后进入匀强电场做类平抛运动，轨迹如图所示.根据牛顿第二定律，有要使磁场的区域面积最小，则Oa为磁场区域的直径，由几何关系可知：求出圆形匀强磁场区域的最小半径圆形匀强磁场区域的最小面积为（2）质子进入电场后，做类平抛运动，垂直电场方向：；平行电场方向：，由牛顿第二定律，解得：。O点到c点的距离：【预测题7】如图所示，质量为M =2 kg的小车A静止在光滑水平面上，A的右端停放有一个质量为m =0.4 kg带正电荷q =0.8 C的小物体B整个空间存在着垂直纸面向里磁感应强度B =0.5T的匀强磁场，现从小车的左端，给小车A一个水平向右的瞬时冲量I =26 Ns，使小车获得一个水平向右的初速度，物体与小车之间有摩擦力作用，设小车足够长，求：（1）瞬时冲量使小车获得的动能（2）物体B的最大速度（3）在A与B相互作用过程中系统增加的内能（g =10m/s2）【解析】（1）瞬时冲量和碰撞是一样的，由于作用时间极短，可以忽略较小的外力的影响，而且认为，冲量结束后物体B的速度仍为零，冲量是物体动量变化的原因，根据动量定理即可求得小车获得的速度，进而求出小车的动能I = Mv0，v0 = I / M = 13m / s，Ek = Mv02 / 2 = 169J（2）小车A获得水平向右的初速度后，由于A、B之间的摩擦，A向右减速运动B向右加速运动，由于洛伦兹力的影响，A、B之间摩擦也发生变化，设A、B刚分离时B的速度为vB，则：BqvB = mg，即vB = mg / Bq = 10m / s若A、B能相对静止。设共同速度为v由Mv0 = (M + m)v ，解得 v = 10.8m / s因vBv，说明A、B在没有达到共同速度前就分离了，所以B的最大速度为vB = 10m / s（3）由于洛伦兹力的影响，A、B之间的摩擦力逐渐减少，因此无法用Q = fs求摩擦产生的热量，只能根据机械能的减少等于内能的增加来求解由于B物体在达到最大速度时，两个物体已经分离，就要根据动量守恒定律求这时A的速度，设当物体B的速度最大时物体A的速度为vAA、B系统水平方向动量守恒：Mv0 = MvA + mvBvA = (Mv0 mvB) / M = 11m/sQ =E = Mv02 / 2 MvA2 / 2 mvB2 / 2 = 28J【预测题8】如图所示，固定的竖直光滑金属导轨间距为L，上端接有阻值为R的电阻，处在方向水平、垂直导轨平面向里的磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m的导体棒与下端固定的竖直轻质弹簧相连且始终保持与导轨接触良好，导轨与导体棒的电阻均可忽略，弹簧的劲度系数为k。初始时刻，弹簧恰好处于自然长度，使导体棒以初动能Ek沿导轨竖直向下运动，且导体棒在往复运动过程中，始终与导轨垂直。（1）求初始时刻导体棒所受安培力的大小F；（2）导体棒往复运动一段时间后，最终将静止。设静止时弹簧的弹性势能为Ep，则从初始时刻到最终导体棒静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q为多少？【解析】（1）设导体棒的初速度为v0，由动能的定义式 得 设初始时刻产生的感应电动势为E，由法拉第电磁感应定律得： 设初始时刻回路中产生的电流为I，由闭合电路的欧姆定律得： 设初始时刻导体棒受到的安培力为F，由安培力公式得： （2）从初始时刻到最终导体棒静止的过程中，导体棒减少的机械能一部分转化为弹簧的弹性势能，另一部分通过克服安培力做功转化为电路中的电能，因在电路中只有电阻，电能最终全部转化为电阻上产生的焦耳热Q。 当导体棒静止