高考物理50个经典易错题(含解析).pdf

第 1 页 共 36 页 刘杰物理亲自制作 刘杰物理亲自制作 50 个力学电学经典易错题 个力学电学经典易错题 最佳完成时间最佳完成时间 150min 可以每次 可以每次 30 分钟 每次做分钟 每次做 10 个 个 一 选择题 共一 选择题 共 50小题 小题 1 如图 在倾角为 的固定光滑斜面上 有一用绳子栓着的长木板 木板上站 着一只猫 已知木板的质量是猫的质量的 2 倍 当绳子突然断开时 猫立即沿着 板向上跑 以保持其相对斜面的位置不变 则此时木板沿斜面下滑的加速度为 A B gsin C gsin D 2gsin 解答 解 木板沿斜面加速下滑时 猫保持相对斜面的位置不变 即相对斜面 静止 加速度为零 将木板和猫作为整体 根据牛顿第二定律 F合 F猫 F木板 0 2ma a 为木板的加速度 整体受到的合力的大小为猫和木板沿斜面方向的分力的大小 即 F合 3mgsin 解得 a gsin 所以 C 正确 故选 C 2 如图 滑块 A 置于水平地面上 滑块 B 在一水平力作用下紧靠滑块 A A B 接触面竖直 此时 A 恰好不滑动 B 刚好不下滑 已知 A 与 B 间的动摩擦因数 为 1 A 与地面间的动摩擦因数为 2 最大静摩擦力等于滑动摩擦力 A 与 B 的 质量之比为 A B 第 2 页 共 36 页 C D 解答 解 对 A B 整体分析 受重力 支持力 推力和最大静摩擦力 根据 平衡条件 有 F 2 m1 m2 g 再对物体 B 分析 受推力 重力 向左的支持力和向上的最大静摩擦力 根据平 衡条件 有 水平方向 F N 竖直方向 m2g f 其中 f 1N 联立有 m2g 1F 联立 解得 故选 B 3 如图 一半径为 R 粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置 直径 POQ 水平 一质量为 m 的质点自 P 点上方高度 R 处由静止开始下落 恰好从 P 点进 入轨道 质点滑到轨道最低点 N 时 对轨道的压力为 4mg g 为重力加速度的大 小 用 W 表示质点从 P 点运动到 N 点的过程中克服摩擦力所做的功 则 A W mgR 质点恰好可以到达 Q 点 B W mgR 质点不能到达 Q 点 C W mgR 质点到达 Q 点后 继续上升一段距离 第 3 页 共 36 页 D W mgR 质点到达 Q 点后 继续上升一段距离 解答 解 在 N 点 根据牛顿第二定律有 解得 对质点从下落到 N 点的过程运用动能定理得 解得 W 由于 PN 段速度大于 NQ 段速度 所以 NQ 段的支持力小于 PN 段的支持力 则在 NQ 段克服摩擦力做功小于在 PN 段克服摩擦力做功 对 NQ 段运用动能定理得 因为 可知 vQ 0 所以质点到达 Q 点后 继续上升一段距离 故 C 正确 A B D 错误 故选 C 4 以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时 一个物体所受空气 阻力可忽略 另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比 下列用虚线和实线 描述两物体运动的 v t 图象可能正确的是 A B C D 解答 解 没有空气阻力时 物体只受重力 是竖直上抛运动 v t 图象是直 线 有空气阻力时 上升阶段 根据牛顿第二定律 有 mg f ma 故 a g 由于 第 4 页 共 36 页 阻力随着速度减小而减小 故加速度逐渐减小 最小值为 g 有空气阻力时 下降阶段 根据牛顿第二定律 有 mg f ma 故 a g 由 于阻力随着速度增大而增大 故加速度减小 v t 图象的斜率表示加速度 故图线与 t 轴的交点对应时刻的加速度为 g 切线 与虚线平行 故选 D 5 如图 在固定斜面上的一物块受到一外力 F 的作用 F 平行于斜面向上 若 要物块在斜面上保持静止 F 的取值应有一定范围 已知其最大值和最小值分别 为 F1和 F2 由此可求出 A 物块的质量 B 斜面的倾角 C 物块与斜面间的最大静摩擦力 D 物块对斜面的正压力 解答 解 A B C 对滑块受力分析 受重力 拉力 支持力 静摩擦力 设滑块受到的最大静摩擦力为 f 物体保持静止 受力平衡 合力为零 当静摩擦力平行斜面向下时 拉力最大 有 F1 mgsin f 0 当静摩擦力平行斜面向上时 拉力最小 有 F2 f mgsin 0 联立解得 f 故 C 正确 mgsin 由于质量和坡角均未知 故 A 错误 B 错误 D 物块对斜面的正压力为 N mgcos 未知 故 D 错误 故选 C 6 假设地球可视为质量均匀分布的球体 已知地球表面重力加速度在两极的大 小为 g0 赤道的大小为 g 地球自转的周期为 T 引力常量为 G 则地球的密度 为 第 5 页 共 36 页 A B C D 解答 解 在两极 引力等于重力 则有 mg0 G 由此可得地球质量 M 在赤道处 引力与支持力的合力提供向心力 由牛顿第二定律 则有 G mg m 而密度公式 故 B 正确 ACD 错误 故选 B 7 质点是一种理想化的物理模型 下面对质点的理解正确的是 A 只有体积很小的物体才可以看作质点 B 只有质量很小的物体才可以看作质点 C 研究月球绕地球运动的周期时 可将月球看作质点 D 因为地球的质量 体积很大 所以在任何情况下都不能将地球看作质点 解答 解 A 体积很小的物体也不一定就能够看成质点 比如原子的体积很 小 但是在研究原子的运动时原子是不能看成质点的 所以 A 错误 B 地球的质量很大 在研究地球绕太阳转动的过程中地球的大小和形状是可以 忽略的 能看成质点 所以并不是只有质量很小的物体才可以看作质点 所以 B 错误 C 研究月球绕地球运动的周期时 月球的体积相对于和地球之间的距离来说是 可以忽略的 所以可将月球看作质点 所以 C 正确 第 6 页 共 36 页 D 根据 B 的分析可知 D 错误 故选 C 8 物体 A B 的 s t 图象如图所示 由图可知 A 从第 3s 起 两物体运动方向相同 且 vA vB B 两物体由同一位置开始运动 但物体 A 比 B 迟 3s 才开始运动 C 在 5s 内物体的位移相同 5s 末 A B 相遇 D 5s 内 A B 的平均速度相等 解答 解 A 由图看出 两图线的斜率都大于零 说明两物体都沿正方向运动 运动方向 相同 图线 A 的斜率大于图线 B 的斜率 说明 A 的速度大于 B 的速度 即 vA vB 故 A 正确 B 物体 A 从原点出发 而 B 从正方向上距原点 5m 处出发 出发的位置不同 物 体 A 比 B 迟 3s 才开始运动 故 B 错误 C 5s 末两图线相交 说明 5s 末两物体到达同一位置相遇 但两物体 5s 内通过 的位移不同 A 通过的位移为 xA 10m 0 10m 物体 B 通过的位移为 xB 10m 5m 5m 故 C 错误 D 由上知道 5s 内 A 通过的位移大于 B 的位移 所以 5s 内 A 的平均速度大于 B 的平均速度 故 D 错误 故选 A 9 一物体静止在粗糙水平地面上 现用一大小为 F1的水平拉力拉动物体 经过 一段时间后其速度为 v 若将水平拉力的大小改为 F2 物体从静止开始经过同样 的时间后速度变为 2v 对于上述两个过程 用 WF1 WF2分别表示拉力 F1 F2所 做的功 Wf1 Wf2分别表示前两次克服摩擦力所做的功 则 A WF2 4WF1 Wf2 2Wf1 B WF2 4WF1 Wf2 2Wf1 第 7 页 共 36 页 C WF2 4WF1 Wf2 2Wf1 D WF2 4WF1 Wf2 2Wf1 解答 解 由题意可知 两次物体均做匀加速运动 则在同样的时间内 它们 的位移之比为 S1 S2 1 2 两次物体所受的摩擦力不变 根据力做功表达式 则有滑动摩擦力做功之比 Wf1 Wf2 fS1 fS2 1 2 再由动能定理 则有 WF Wf 可知 WF1 Wf1 WF2 Wf2 4 由上两式可解得 WF2 4WF1 2Wf1 故 C 正确 ABD 错误 故选 C 10 一汽车在平直公路上行驶 从某时刻开始计时 发动机的功率 P 随时间 t 的 变化如图所示 假定汽车所受阻力的大小 f 恒定不变 下列描述该汽车的速度 v 随时间 t 变化的图线中 可能正确的是 A B C D 解答 解 在 0 t1时间内 如果匀速 则 v t 图象是与时间轴平行的直线 如果是加速 根据 P Fv 牵引力减小 根据 F f ma 加速度减小 是加速度减 第 8 页 共 36 页 小的加速运动 当加速度为 0 时 即 F1 f 汽车开始做匀速直线运动 此时速度 v1 所以 0 t1时间内 v t 图象先是平滑的曲线 后是平行于横轴的 直线 在 t1 t2时间内 功率突然增加 故牵引力突然增加 是加速运动 根据 P Fv 牵引力减小 再根据 F f ma 加速度减小 是加速度减小的加速运动 当加速 度为 0 时 即 F2 f 汽车开始做匀速直线运动 此时速度 v2 所以在 t1 t2时间内 即 v t 图象也先是平滑的曲线 后是平行于横轴的直线 故 A 正确 BCD 错误 故选 A 11 如图 一质量为 M 的光滑大圆环 用一细轻杆固定在竖直平面内 套在大 环上质量为 m 的小环 可视为质点 从大环的最高处由静止滑下 重力加速度 大小为 g 当小环滑到大环的最低点时 大环对轻杆拉力的大小为 A Mg 5mg B Mg mg C Mg 5mg D Mg 10mg 解答 解 小环在最低点时 根据牛顿第二定律得 F mg m 得 F mg m 小环从最高到最低 由动能定理 则有 对大环分析 有 T F Mg m g Mg 5mg Mg 故 C 正确 A B D 错误 故选 C 12 如图 在光滑水平面上有一质量为 m1的足够长的木板 其上叠放一质量为 m2的木块 假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等 现给木块 第 9 页 共 36 页 施加一随时间 t 增大的水平力 F kt k 是常数 木板和木块加速度的大小分别为 a1和 a2 下列反映 a1和 a2变化的图线中正确的是 A B C D 解答 解 当 F 比较小时 两个物体相对静止 加速度相同 根据牛顿第二定 律得 a a t 当 F 比较大时 m2相对于 m1运动 根据牛顿第二定律得 对 m1 a1 m1 m2都一定 则 a1一定 对 m2 a2 t g a2是 t 的线性函数 t 增大 a2 增大 由于 则两木板相对滑动后 a2图象大于两者相对静止时图象的斜 率 故 A 正确 故选 A 13 甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶 在 t 0 到 t t1的时间内 它们的 v t 图象如图所示 在这段时间内 A 汽车甲的平均速度比乙的大 第 10 页 共 36 页 B 汽车乙的平均速度等于 C 甲乙两汽车的位移相同 D 汽车甲的加速度大小逐渐减小 汽车乙的加速度大小逐渐增大 解答 解 A C 平均速度等于位移与时间的比值 在 v t 图象中 图形的 面积代表位移的大小 根据图象可知道 甲的位移大于乙的位移 由于时间相同 所以汽车甲的平均速度比乙的大 故 A 正确 C 错误 B 由于乙车做变减速运动 平均速度不等于 故 B 错误 D 因为切线的斜率等于物体的加速度 汽车甲和乙的加速度大小都是逐渐减小 故 D 错误 故选 A 14 如图所示 两段等长细线串接着两个质量相等的小球 a b 悬挂于 O 点 现 在两个小球上分别加上水平方向的外力 其中作用在 b 球上的力大小为 F 作用 在 a 球上的力大小为 2F 则此装置平衡时的位置可能是下列哪幅图 A B C D 解答 解 设每个球的质量为 m oa 与 ab 和竖直方向的夹角分别为 第 11 页 共 36 页 以两个小球组成的整体为研究对象 分析受力情况 如图 1 根据平衡条件可知 oa 绳的方向不可能沿竖直方向 否则整体的合力不为零 不能保持平衡 由平衡条件得 tan 以 b 球为研究对象 分析受力情况 如图 2 由平衡条件得 tan 则 故 C 正确 故选 C 15 假设地球是一半径为 R 质量分布均匀的球体 一矿井深度为 d 已知质量 分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零 矿井底部和地面处的重力加速度大小之 比为 A 1 B 1 C 2 D 2 解答 解 令地球的密度为 则在地球表面 重力和地球的万有引力大小相 等 有 g 由于地球的质量为 M 所以重力加速度的表达式可写成 g 根据题意有 质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零 固在深度为 d 的井底 受到地球的万有引力即为半径等于 R d 的球体在其表面产生的万有引力 故 井底的重力加速度 g 所以有 故选 A 16 一带负电荷的质点 在电场力作用下沿曲线 abc 从 a 运动到 c 已知质点的 速率是递减的 关于 b 点电场强度 E 的方向 下列图示中可能正确的是 虚线是 曲线在 b 点的切线 第 12 页 共 36 页 A B C D 解答 解 A 电荷做曲线运动 电场力与速度方向不在同一直线上 应指向轨迹弯曲的内 侧 不可能沿轨迹的切线方向 则场强也不可能沿轨迹的切线方向 故 A 错误 B 负电荷所受的电场力方向与场强方向相反 图中电场力方向与速度方向的夹 角为锐角 电场力做正功 电荷的速率增大 与题不符 故 B 错误 C 图中场强方向指向轨迹的内侧 则电场力指向轨迹的外侧 电荷的轨迹应向 上弯曲 不可能沿如图的轨迹运动 故 C 错误 D 图中场强方向指向轨迹的外侧 则电场力指向轨迹的内侧 而且电场力方向 与电荷的速度方向成钝角 电场力做负功 电荷的速率减小 符合题意 故 D 正确 故选 D 17 如图 直线 a b 和 c d 是处于匀强电场中的两组平行线 M N P Q 是 它们的交点 四点处的电势分别为 M N P Q 一电子由 M 点分别到 N 点和 P 点的过程中 电场力所做的负功相等 则 A 直线 a 位于某一等势面内 M Q B 直线 c 位于某一等势面内 M N C 若电子由 M 点运动到 Q 点 电场力做正功 D 若电子由 P 点运动到 Q 点 电场力做负功 解答 解 AB 据题 电子由 M 点分别到 N 点和 P 点的过程中 电场力做负 功相等 则电势能增加相等 电势降低 则 N P 两点的电势相等 d 位于同一 等势面内 根据匀强电场等势面分布情况知 直线 a 不是同一等势面 直线 c 位 第 13 页 共 36 页 于某一等势面内 且 M N 故 A 错误 B 正确 C 由上分析知 直线 c 位于某一等势面内 M Q 的电势相等 若电子由 M 点 运动到 Q 点电场力不做功 故 C 错误 D 电子由 P 点运动到 Q 点与电子由 P 点运动到 M 点电场力做功相等 所以电 场力做正功 故 D 错误 故选 B 18 分别将带正电 负电和不带电的三个等质量小球 分别以相同的水平速度由 P 点射入水平放置的平行金属板间 已知上板带负电 下板接地 三小球分别落 在图中 A B C 三点 则错误的是 A A 带正电 B 不带电 C 带负电 B 三小球在电场中加速度大小关系是 aA aB aC C 三小球在电场中运动时间相等 D 三小球到达下板时的动能关系是 EkC EkB EkA 解答 解 A B C 三个小球在水平方向都做匀速直线运动 由图看出水平位移关系是 xA xB xC 三个小球水平速度 v0相同 由 x v0t 得 运动时间关系是 tA tB tC 竖 直方向上三个小球都做匀加速直线运动 由图看出竖直位移 y 大小相等 由 y 得到加速度关系为 aA aB aC 根据牛顿第二定律得到合力关系为 FA FB FC 三个小球重力相同 而平行金属板上板带负极 可以判断出来 A 带正 电 B 不带电 C 带负电 故 AB 正确 C 错误 D 三个小球所受合力方向都竖直向下 都做正功 竖直位移大小相等 而合力 FA FB FC 则合力做功大小关系为 WA WB WC 根据动能定理得 三小球 到达下板时的动能关系是 EkC EkB EkA 故 D 正确 第 14 页 共 36 页 本题选错误的 故选 C 19 如图 P 为固定的点电荷 虚线是以 P 为圆心的两个圆 带电粒子 Q 在 P 的 电场中运动 运动轨迹与两圆在同一平面内 a b c 为轨迹上的三个点 若 Q 仅受 P 的电场力作用 其在 a b c 点的加速度大小分别为 aa ab ac 速度大 小分别为 va vb vc 则 A aa ab ac va vc vb B aa ab ac vb vc va C ab ac aa vb vc va D ab ac aa va vc vb 解答 解 点电荷的电场强度的特点是离开场源电荷距离越小 场强越大 粒 子受到的电场力越大 带电粒子的加速度越大 所以 ab ac aa 根据轨迹弯曲方向判断出 粒子在运动的过程中 一直受静电斥力作用 离电荷 最近的位置 电场力对粒子做的负功越多 粒子的速度越小 所以 va vc vb 所以 D 正确 ABC 错误 故选 D 20 由库仑定律可知 真空中两个静止的点电荷 带电量分别为 q1和 q2 其间 距离为 r 时 它们之间相互作用力的大小为 F k 式中 k 为静电力常量 若 用国际单位制的基本单位表示 k 的单位应为 A kg A2 m3 B kg A 2 m3 s 4 C kg m2 C 2 D N m2 A 2 解答 解 根据 F k可得 k 由于 F ma 第 15 页 共 36 页 q It 所以 k 根据质量的单位是 kg 加速度的单位 m s2 距离的单位是 m 电流的单位是 A 时间的单位 s 可得 k 的单位是 kg A 2 m3 s 4 故选 B 21 直角坐标系 xOy 中 M N 两点位于 x 轴上 G H 两点坐标如图 M N 两 点各固定一负点电荷 一电量为 Q 的正点电荷置于 O 点时 G 点处的电场强度 恰好为零 静电力常量用 k 表示 若将该正点电荷移到 G 点 则 H 点处场强的 大小和方向分别为 A 沿 y 轴正向 B 沿 y 轴负向 C 沿 y 轴正向 D 沿 y 轴负向 解答 解 G 点处的电场强度恰好为零 说明负电荷在 G 点产生的合场强与正 电荷在 G 点产生的场强大小相等方向相反 根据点电荷的场强公式可得 正电荷在 G 点的场强为 负电荷在 G 点的合场 强也为 当正点电荷移到 G 点时 正电荷与 H 点的距离为 2a 正电荷在 H 点产生的场强 为 方向沿 y 轴正向 由于 GH 对称 所以负电荷在 G 点和 H 点产生的场强大小相等方向相反 大小为 方向沿 y 轴负向 第 16 页 共 36 页 所以 H 点处场合强的大小为 方向沿 y 轴负向 所以 B 正确 故选 B 22 如图所示 质量为 m 带电量为 q 的粒子 以初速度 v0 从 A 点竖直向上 射入空气中的沿水平方向的匀强电场中 粒子通过电场中 B 点时 速率 vB 2v0 方向与电场的方向一致 则 A B 两点的电势差为 A B C D 解答 解 粒子 从 A 到 B 根据动能定理得 qUAB mgh 因为 vB 2v0 若只考虑粒子在竖直方向 只受到重力 所以机械能守恒 则有 mgh 由以上三式 则有 UAB 故选 C 23 如图 一半径为 R 的圆盘上均匀分布着电荷量为 Q 的电荷 在垂直于圆盘 且过圆心 c 的轴线上有 a b d 三个点 a 和 b b 和 c c 和 d 间的距离均为 R 在 a 点处有一电荷量为 q q 0 的固定点电荷 已知 b 点处的场强为零 则 d 点处场强的大小为 k 为静电力常量 A B C D 解答 解 电荷量为 q 的点电荷在 b 处产生电场强度为 第 17 页 共 36 页 而半径为 R 均匀分布着电荷量为 Q 的圆盘上电荷 与在 a 点处有一电荷量为 q q 0 的固定点电荷 在 b 点处的场强为零 则圆盘在此处产生电场强度也为 那么圆盘在此 d 产生电场强度则仍为 而电荷量为 q 的点电荷在 d 处产生电场强度为 由于都在 d 处产生电场强度方向相同 即为两者大小相加 所以两者这 d 处产生电场强度为 故 B 正确 ACD 错误 故选 B 24 如图所示为某示波管内的聚焦电场 实线和虚线分别表示电场线和等势线 两电子分别从 a b 两点运动到 c 点 设电场力对两电子做的功分别为 Wa和 Wb a b 点的电场强度的大小分别为 Ea和 Eb 则 A Wa Wb Ea Eb B Wa Wb Ea Eb C Wa Wb Ea Eb D Wa Wb Ea Eb 解答 解 图中 a b 两点在一个等势面上 故 Uac Ubc 根据 W qU 有 Wa Wb a 位置的电场强度较密集 故 Ea Eb 故选 A 25 空间中 P Q 两点处各固定一个点电荷 其中 P 点处为正电荷 P Q 两点 附近电场的等势面分布如图所示 a b c d 为电场中的 4 个点 则 第 18 页 共 36 页 A P Q 两点处的电荷等量同种 B a 点和 b 点的电场强度相同 C c 点的电势低于 d 点的电势 D 负电荷从 a 到 c 电势能减少 解答 解 A 根据电场的图象可以知道 该电场是等量异种电荷的电场 故 A 错误 B 等量异种电荷的电场 它具有对称性 上下 左右 a 点和 b 点的电场强度 大小相等 而方向不同 故 B 错误 C C 点离 P 点 正电荷 的距离更近 所以 C 点的电势较高 故 C 错误 D 该电场中 一般选取无穷远处电势为 0 那么正电荷的区域电势为正 负电 荷的区域电势为负 负电荷从 a 到 c 从负电荷的区域到了正电荷的区域 电势 升高 电场力做正功 电势能减小 故 D 正确 故选 D 26 在如图所示的电路中 电源的负极接地 其电动势为 E 内电阻为 r R1 R2为定值电阻 R3为滑动变阻器 C 为电容器 在滑动变阻器滑动头 P 自 a 端向 b 端滑动的过程中 下列说法中正确的是 A 电压表示数变小 B 电流表示数变小 C 电容器 C 所带电荷量增多 D a 点的电势降低 解答 解 在滑动变阻器滑动头 P 自 a 端向 b 端滑动的过程中 变阻器在路电 阻减小 外电阻减小 干路电流增大 电阻 R1两端电压增大 则电压表示数变 大 电阻 R2两端的电压 U2 E I R1 r I 增大 则 U2变小 电容器板间电压变 小 其带电量减小 根据外电路中顺着电流方向 电势降低 可知 a 的电势大 于零 U2变小 则 a 点的电势降低 通过 R2的电流 I2减小 通过电流表的电流 第 19 页 共 36 页 IA I I2 I 增大 I2减小 则 IA增大 即电流表示数变大 故 D 正确 ABC 错误 故选 D 27 重离子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发射 5 价重离子束 其束流强度为 1 2 10 5A 则在 1s 内发射的重离子个数为 e 1 6 10 19C A 3 0 1012 B 1 5 1013 C 7 5 1013 D 3 75 1014 解答 解 1s 内发射的重离子的电荷量为 Q It 1 2 10 5C 每个重离子的电荷量为 5e 则通过的重离子数为 n 1 5 1013 个 故选 B 28 在输液时 药液有时会从针口流出体外 为了及时发现 设计了一种报警装 置 电路如图所示 M 是贴在针口处的传感器 接触到药液时其电阻 RM发生变 化 导致 S 两端电压 U 增大 装置发出警报 此时 A RM变大 且 R 越大 U 增大越明显 B RM变大 且 R 越小 U 增大越明显 C RM变小 且 R 越大 U 增大越明显 D RM变小 且 R 越小 U 增大越明显 解答 解 由 S 两端电压 U 增大可知干路电流增大 由欧姆定律 I 可知总 电阻减小 所以传感器的电阻 RM变小 极限法 假设 R 很小 甚至为零 则传感器部分的电路被短路 故传感器 RM的 大小变化对 S 的电压就无影响 则 R 越大 U 增大越明显 故 ABD 错误 C 正确 故选 C 第 20 页 共 36 页 29 如图所示的电路中 电源的电动势为 E 内阻为 r 当可变电阻的滑片 P 向 b 移动时 电压表 V1的示数 U1与电压表 V2的示数 U2的变化情况是 A U1变大 U2变小 B U1变大 U2变大 C U1变小 U2变小 D U1变小 U2变大 解答 解 当变阻器滑片向 b 移动时 接入电路的电阻增大 外电路总电阻增 大 电流 I 减小 则路端电压 U1 E Ir E r 不变 U1变大 则电压表 V1的示 数 U1变大 电压表 U2示数 U2 IR I 变小 U2变小 故选 A 30 如图所示的电路中 R1 R2是定值电阻 R3是滑动变阻器 电源的内阻不能 忽略 电流表 A 和电压表 V 均为理想电表 闭合开关 S 当滑动变阻器的触头 P 从右端滑至左端的过程 下列说法中正确的是 A 电压表 V 的示数增大 B 电流表 A 的示数减小 C 电容器 C 所带的电荷量减小 D 电阻 R1的电功率增大 解答 解 A 当滑动变阻器的触头 P 从右端滑至左端的过程中 变阻器接入电路的电阻 减小 电阻 R2与 R3并联的电阻减小 外电路总减小 路端电压减小 则电压表 V 的示数减小 故 A 错误 B 外电路总电阻减小 由闭合电路欧姆定律可知干路电流 I 增大 并联部 分电压 U并 E I R1 r 减小 流过电阻 R2的电流 I2减小 电流表 A 的示数 IA I 第 21 页 共 36 页 I2增大 故 B 错误 C 电容器的电压 UC IR1 I 增大 UC增大 电容器 C 所带的电荷量增大 故 C 错误 D 电阻 R1的电功率 P1 I2R1 I 增大 P1增大 故 D 正确 故选 D 31 如图 一段导线 abcd 位于磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中 且与磁场方 向 垂直于纸面向里 垂直 线段 ab bc 和 cd 的长度均为 L 且 abc bcd 135 流经导线的电流为 I 方向如图中箭头所示 导线段 abcd 所受到的磁 场的作用力的合力 A 方向沿纸面向上 大小为 1 ILB B 方向沿纸面向上 大小为 1 ILB C 方向沿纸面向下 大小为 1 ILB D 方向沿纸面向下 大小为 1 ILB 解答 解 该导线可以用 a 和 d 之间的直导线长为L 来等效代替 根 据 F BIL 可知大小为 方向根据左手定则判断 向上 故选 A 32 空间有一圆柱形匀强磁场区域 该区域的横截面的半径为 R 磁场方向垂直 横截面 一质量为 m 电荷量为 q q 0 的粒子以速率 v0沿横截面的某直径射 入磁场 离开磁场时速度方向偏离入射方向 60 不计重力 该磁场的磁感应强 度大小为 A B C D 解答 解 带正电的粒子垂直磁场方向进入圆形匀强磁场区域 由洛伦兹力提 供向心力而做匀速圆周运动 画出轨迹如图 根据几何知识得知 轨迹的圆心角 等于速度的偏向角 60 第 22 页 共 36 页 且轨迹的半径为 r Rcot30 R 根据牛顿第二定律得 qv0B m 得 B 故 A 正确 BCD 错误 故选 A 33 如图所示 圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场 一个带电粒子以速度 v 从 A 点沿直径 AOB 方向射入磁场 经过 t 时间从 C 点射出磁场 OC 与 OB 成 60 角 现将带电粒子的速度变为 仍从 A 点射入磁场 不计重力 则粒子在 磁场中的运动时间变为 A t B 2 t C t D 3 t 解答 解 设圆形磁场区域的半径是 R 以速度 v 射入时 半径 根据几何关系可知 所以 运动时间 t 第 23 页 共 36 页 以速度射入时 半径 所以 设第二次射入时的圆心角为 根据几何关系可知 tan 所以 120 则第二次运动的时间为 t 2 t 故选 B 34 如图 两平行的带电金属板水平放置 若在两板中间 a 点从静止释放一带电 微粒 微粒恰好保持静止状态 现将两板绕过 a 点的轴 垂直于纸面 逆时针旋 转 45 再由 a 点从静止释放一同样的微粒 该微粒将 A 保持静止状态 B 向左上方做匀加速运动 C 向正下方做匀加速运动 D 向左下方做匀加速运动 第 24 页 共 36 页 解答 解 在两板中间 a 点从静止释放一带电微粒 微粒恰好保持静止状态 微粒受重力和电场力平衡 故电场力大小 F mg 方向竖直向上 将两板绕过 a 点的轴 垂直于纸面 逆时针旋转 45 电场强度大小不变 方向 逆时针旋转 45 故电场力逆时针旋转 45 大小仍然为 mg 故重力和电场力的大小均为 mg 方向夹角为 135 故合力向左下方 微粒的加 速度恒定 向左下方做匀加速运动 故 ABC 错误 D 正确 故选 D 35 如图 足够长的直线 ab 靠近通电螺线管 与螺线管平行 用磁传感器测量 ab 上各点的磁感应强度 B 在计算机屏幕上显示的大致图象是 A B C D 解答 解 通电螺线管的磁场分布相当于条形磁铁 因此根据磁感线的分布 再由磁感线的疏密程度来确定磁感应强度的大小可知 因为 ab 线段的长度大于通电螺线管的长度 由条形磁铁磁感线的分布 可知应 该选 C 如果 ab 线段的长度小于通电螺线管的长度 则应该选 B 由于足够长的直线 ab 故 C 选项正确 ABD 错误 故选 C 36 如图 MN 为铝质薄平板 铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场 未画出 一带电粒子从紧贴铝板上表面的 P 点垂直于铝板向上射出 从 Q 点 第 25 页 共 36 页 穿越铝板后到达 PQ 的中点 O 已知粒子穿越铝板时 其动能损失一半 速度方 向和电荷量不变 不计重力 铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为 A 2 B C 1 D 解答 解 设粒子在铝板上 下方的轨道半径分别为 r1 r2 速度分别为 v1 v2 由题意可知 粒子轨道半径 r1 2r2 由题意可知 穿过铝板时粒子动能损失一半 即 mv22 mv12 v1 v2 粒子在磁场中做匀速圆周运动 由牛顿第二定律得 qvB m 磁感应强度 B 磁感应强度之比 故选 D 37 如图所示 带异种电荷的粒子 a b 以相同的动能同时从 O 点射入宽度为 d 的有界匀强磁场 两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为 30 和 60 且同 时到达 P 点 a b 两粒子的质量之比为 A 1 2 B 2 1 C 3 4 D 4 3 第 26 页 共 36 页 解答 解 根据题意画出 a b 粒子的轨迹如图所示 则 a b 粒子的圆心分别 是和 设磁场宽度为 d 由图可知 粒子 a 的半径 粒子 b 的半径为 d 由 可得 即 由 qvB 可得 又 b 粒子轨迹长度为 粒子 a 的轨迹长度为 所以 联立以上各式解得 所以 C 正确 ABD 错误 故选 C 38 关于通电直导线周围磁场的磁感线分布 下列示意图中正确的是 第 27 页 共 36 页 A B C D 解答 解 A 伸开右手 大拇指方向为电流方向 则四指环绕方向为逆时针 故 A 正确 B 伸开右手 大拇指方向为电流方向 则四指环绕方向为逆时针 而图为顺时 针 故 B 错误 C 直导线周围的磁感线应该是一系列的同心圆 故 C 错误 D 直导线周围的磁感线应该是一系列的同心圆 故 D 错误 故选 A 39 如图 一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连 极板水平放置 极板间距为 d 在下极板上叠放一厚度为 l 的金属板 其上部空间有一带电粒子 P 静止在电容器中 当把金属板从电容器中快速抽出后 粒子 P 开始运动 重力 加速度为 g 粒子运动加速度为 A g B g C g D g 解答 解 粒子受重力和电场力 开始时平衡 有 mg q 当把金属板从电容器中快速抽出后 根据牛顿第二定律 有 mg q ma 联立 解得 第 28 页 共 36 页 a g 故选 A 40 如图所示 平行金属板 A B 水平正对放置 分别带等量异号电荷 一带电 微粒水平射入板间 在重力和电场力共同作用下运动 轨迹如图中虚线所示 那 么 A 若微粒带正电荷 则 A 板一定带正电荷 B 微粒从 M 点运动到 N 点电势能一定增加 C 微粒从 M 点运动到 N 点动能一定增加 D 微粒从 M 点运动到 N 点机械能一定增加 解答 解 微粒在极板间受到竖直向下的重力作用与电场力作用 由图示微粒 运动轨迹可知 微粒向下运动 说明微粒受到的合力竖直向下 重力与电场力的 合力竖直向下 A 如果微粒带正电 A 板带正电荷 微粒受到的合力向下 微粒运动轨迹向下 A 板带负电 但如果电场力小于重力 微粒受到的合力向下 微粒运动轨迹向下 则 A 板既可以带正电 也可能带负电 故 A 错误 B 如果微粒受到的电场力向下 微粒从 M 点运动到 N 点过程中电场力做正功 微粒电势能减小 如果微粒受到的电场力向上 则电势能增加 故 B 错误 C 微粒受到的合力向下 微粒从 M 点运动到 N 点过程中合外力做正功 微粒的 动能增加 故 C 正确 D 微粒从 M 点运动到 N 点过程动能增加 重力势能减小 机械能不一定增加 故 D 错误 故选 C 41 表面粗糙的斜面固定于地面上 并处于方向垂直纸面向外 强度为 B 的匀强 磁场中 质量为 m 带电量为 Q 的小滑块从斜面顶端由静止下滑 在滑块下滑 第 29 页 共 36 页 的过程中 下列判断正确的是 A 滑块受到的摩擦力不变 B 滑块到达地面时的动能与 B 的大小无关 C 滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下 D B 很大时 滑块可能静止于斜面上 解答 解 小滑块受力如图所示 A F洛 QVB 滑动摩擦力 F FN mgcos QvB 随速度增加而变大 A 错误 B 若滑块滑到底端已达到匀速运动状态 摩擦力 F mgsin mgcos QvB 则 v cos 可看 v 随 B 的增大而减小 B 越大滑块动能越小 若 在滑块滑到底端时还处于加速运动状态 则 B 越大时 滑动摩擦力 F 越大 滑块 克服阻力做功越多 由动能定理可知 滑块到达斜面底端的速度越小 动能越小 B 错误 C 滑块沿斜面向下运动 由左手定则可知 洛伦兹力垂直于斜面向下 故 C 正 确 D 滑块之所以开始能动 是因为重力的沿斜面的分力大于摩擦力 滑块沿斜面 向下做加速运动 当摩擦力 重力的分力与洛伦兹力合力为零时 滑块做匀速直 线运动 速度不会为零 不会静止在斜面上 B 很大时 一旦运动 不会停止 最终做匀速直线运动 故 D 错误 故选 C 42 如图 一束电子沿 z 轴正向流动 则在图中 y 轴上 A 点的磁场方向是 第 30 页 共 36 页 A x 方向 B x 方向C y 方向 D y 方向 解答 解 电子流沿 z 轴正方向运动 则电流是沿 z 轴负方向 根据右手螺旋 定则可知 电子流在 A 点产生的磁场的方向为 x 轴正方向 所以 A 正确 BCD 错 误 故选 A 43 一个带电粒子 沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场 粒子的一段径迹如图 所示 径迹上的每小段都可近似看成圆弧 由于带电粒子使沿途空气电离 粒子 的能量逐渐减少 带电荷量不变 从图中情况可以确定 A 粒子从 a 运动到 b 带正电 B 粒子从 b 运动到 a 带正电 C 粒子从 a 运动到 b 带负电 D 粒子从 b 运动到 a 带负电 解答 解 由于带电粒子使沿途的空气电离 粒子的能量逐渐减小 速度逐渐 减小 根据粒子在磁场中运动的半径公式 r 可知 粒子的半径逐渐的减小 所以粒子的运动方向是从 b 到 a 在根据左手定则可知 粒子带正电 所以 B 正确 故选 B 44 如图所示 半径为 R 的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场 重力不计 电荷量一定的带电粒子以速度 v 正对着圆心 O 射入磁场 若粒子射入 射出磁 场点间的距离为 R 则粒子在磁场中的运动时间为 第 31 页 共 36 页 A B C D 解答 解 粒子在磁场中做匀速圆周运动 画出轨迹 如图所示 故轨道半径 r R 根据牛顿第二定律 有 qvB m 解得 r 联立解得 v 故在磁场中的运动时间 t 故选 A 45 如图 直角三角形金属框 abc 放置在匀强磁场中 磁感应强度大小为 B 方 向平行于 ab 边向上 当金属框绕 ab 边以角速度 逆时针转动时 a b c 三点 的电势分别为 Ua Ub Uc 已知 bc 边的长度为 l 下列判断正确的是 第 32 页 共 36 页 A Ua Uc 金属框中无电流 B Ub Uc 金属框中电流方向沿 a b c a C Ubc Bl2 金属框中无电流 D Ubc Bl2 金属框中电流方向沿 a c b a 解答 解 AB 导体棒 bc ac 做切割磁感线运动 产生感应电动势 根据右 手定则 感应电动势的方向从 b 到 c 或者说是从 a 到 c 故 Ua Ub Uc 磁通量 一直为零 不变 故金属框中无电流 故 A 错误 B 错误 CD 感应电动势大小 Bl Bl2 由于 Ub Uc 所以 Ubc Bl2 磁通量一直为零 不变 金属框中无电流 故 C 正确 D 错误 故选 C 46 如图所示 一正方形线圈的匝数为 n 边长为 a 线圈平面与匀强磁场垂直 且一半处在磁场中 在 t 时间内 磁感应强度的方向不变 大小由 B 均匀的增 大到 2