2015高中物理限时训练一讲解

1、2015 物理限时训练一一、选择题（每小题 4 分，共 40 分）1.（ 2015?黄埔区模拟）关于磁感线，下列说法中正确的是（）A .磁感线是实际存在于磁场中的线B 磁感线是一条条不闭合的曲线C.磁感线有可能出现相交的情况D .磁感线上任意一点的切线方向，都跟该点的磁场方向一致2.（ 2015?宝鸡一模）如图所示，在真空中分别固定有电荷量为+Q 和-Q 的点电荷，a、b、c、d 是两点电荷连线上的四个点，已知a、b 到+Q 的距离以及 c、d 到-Q 的距离均为 L ,下列说法正确的是（）A . a、d 两点的电场强度相同，电势不等B.b、c 两点的电场强度不同，电势相等C.将一个正试探电荷

2、从 a 点沿任意路径移动到 b 点时电场力做的功，跟从 d 点沿任意路径 移动到c 点时电场力做的功相同D .一个正试探电荷在 c 点的电势能大于它在 d 点的电势能3.（ 2015?黄埔区模拟）如图所示，光滑水平桌面上有A、B 两个带电小球（可以看成点电荷），A 球带电量为+3q , B 球带电量为-q,由静止同时释放后 A 球加速度大小为 B 球的两 倍.现在 A、B 中点固定一个带正电 C 球（也可看作点电荷），再由静止同时释放 A、B 两 球，结果两球加速度大小相等.则C 球带电量为（）0 0_3_939A . -；q B. -1q C. q D. -q4.（ 2015?浙江一模）如图

3、所示的电路中， R1、R2、R3是固定电阻，R4是光敏电阻，其阻值 随光照的强度增强而减小.当开关 S 闭合且没有光照射时，电容器 C 不带电.当用强光照 射 R4且电路稳定时，则与无光照射时比较（ ）ErA .电容器 C 的上极板带负电 B .电容器 C 的下极板带负电C.通过 R4的电流变小，电源的路端电压增大 D .通过 R4的电流变大，电源提供的总功率变大5.（2015?宝鸡一模）已知长直通电导线在周围某点产生磁场的磁感应强度大小与电流成正比、与该点到导线的距离成反比.4 根电流相同的长直通电导线 a、b、c、d 平行放置，它们的横截面的连线构成一个正方形，O 为正方形中心，a、b、c

4、 中电流方向垂直纸面向里，d 中电流方向垂直纸面向外，则关于a、b、c、d 长直通电导线在 O 点产生的合磁场的磁感应强度 B （）. 屈住A .大小为零 B .大小不为零，方向由 0 指向 aC.大小不为零，方向由 0 指向 c D.大小不为零，方向由 0 指向 d6.（ 2015?广元一模）如图所示，两平行导轨 ab、cd 竖直放置在匀强磁场中，匀强磁场方向 竖直向上，将一根金属棒 PQ 放在导轨上使其水平且始终与导轨保持良好接触现在金属棒PQ 中通以变化的电流 I，同时释放金属棒 PQ 使其运动.已知电流 I 随时间的关系为 I=kt（ k 为常数，k0）,金属棒与导轨间的动摩擦因素一定

5、以竖直向下为正方向，则下面关于棒 的速度 v、加速度 a 随时间变化的关系图象中，可能正确的是（）7.（2015?黄埔区模拟）在如图所示的电路中， Ri、R2、R3和 R4皆为定值电阻，R 为滑动变 阻器，电的电动势为 E,内阻为 r.设电流表的读数为 I，电压表的读数为 U .当滑动变阻器 R 的滑动头向图中a 端移动时（）A.I 变小，U 变大 B . I 变大，U 变大 C. I 变小，U 变小 D . I 变大，U 变小 &（2015?长宁区一模）闭合矩形导线框abcd 固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度 B 随时间 t 变化的规律如右图所示.规定垂直

6、纸面向外为磁场的正方 向，线框中顺时针电流的方向为感应电流的正方向，水平向右为安培力的正方向.关于线框中的感应电流 i 与 ad 边所受的安培力 F 随时间 t 变化的图象，下列选项正确的是（）vm s-1C.D.9.（ 2015?邢台模拟）如图 1 所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速， 绕与磁感线垂直的轴匀速转动， 产生的交变电动势图象如图4 A .两次 t=0 时刻线圈平面均与中性面垂直B .曲线 a、b 对应的线圈转速之比为 3: 2C.曲线 a 表示的交变电动势频率为 25HzD .曲线 b 表示的交变电动势有效值为 10V10. （2015?渭南一模）如图所示，一

7、劲度系数为k 的轻质弹簧，下面挂有匝数为n 的矩形线框 abed. be 边长为 I，线框的下半部分处在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与线框平面垂直，在图中垂直于纸面向里线框中通以电流I，方向如图所示，开始时线框处于平衡状态令磁场反向，磁感应强度的大小仍为B，线框达到新的平衡则在此过程中线框位移的大小厶 x 及方向是（）C.J 23iE2nIlB. x=7，方向向上口IIBB. x=，方向向下nllBC. x=；二、实验题，方向向上 D. x=，方向向下11.（2015?嘉定区一模）在如图（a）所示的电路中，Ri为定值电阻，R2为滑动变阻器闭 合开关 S,将滑动变阻器的滑动触头P 从最右

8、端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（b）所示则电源内阻的阻值为_Q,滑动变阻器R2的最大功率为 _ W.12. （2014?东莞模拟）在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材:B .电流表 G （满偏电流 3mA，内阻 Rg=10C.电流表 A （00.6A，内阻 0.1QD 滑动变阻器 R1( 020Q,10A)E.滑动变阻器 R2( 0200Q,1A)F.定值电阻 R0(990Q)G.开关和导线若干（1）某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图所示中甲的（a）、（b）两个参考实验电路，其中合理的是 _ 图所示的电路

9、；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选 _（填写器材前的字母代号）.（2） 图乙为该同学根据（1）中选出的合理的实验电路利用测出的数据绘出的h-I2图线（I1为电流表 G 的示数，I?为电流表 A 的示数），则由图线可以得被测电池的电动势E=_ V，内阻 r= _Q.三、计算题13. （2015?闸北区一模）如图， 竖直绝缘墙上固定一带电小球A，将质量为 m 的带电小球 B用轻质绝缘丝线悬挂在 A 的正上方 C 处.图中 AC=BC=h ,初始时丝线 BC 静止在与竖直方向夹角0=37 的位置，改变 B 的带电量使丝线 BC 静止在与竖直方向夹角为53的位置.已知重力加速

10、度为 g.求：1.5V，内电阻小于 1.0QA .待测的干电池（电动势约为图乙（1） B 球的重力势能变化量；14.（2015?浙江一模）如图（a）所示，间距为 I、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为B的斜面上.在区域 I 内有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度为 B；在区域n内有垂直于斜 面向下的匀强磁场，其磁感应强度Bt的大小随时间 t 变化的规律如图（b）所示.t=0 时刻在轨道上端的金属细棒 ab 从如图位置由静止开始沿导轨下滑，同时下端的另一金属细棒cd在位于区域 I 内的导轨上由静止释放.在ab 棒运动到区域n的下边界EF 处之前，cd 棒始终静止不动，两棒均与导轨接触良好.已知cd

11、 棒的质量为 m、电阻为 R, ab 棒的质量、阻值均未知，区域n沿斜面的长度为2I，在 t=tx时刻（tx未知）ab 棒恰进入区域n,重力加速度为 g.求：（1）ab 棒的质量；（2）ab 棒开始下滑的位置离区域n上边界的距离；（3）求 ab 棒的电阻.15.（2015?湖南一模）如图所示， M、N 为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压 可取从零到某一最大值之间的各种数值.静止的带电粒子带电荷量为+q，质量为 m （不计重力），从点 P 经电场加速后，从小孔 Q 进入 N 板右侧的匀强磁场区域， 磁感应强度大小为 B，方向垂直于纸面向外，CD 为磁场边界上的一绝缘板，它与N 板的夹角

12、为0=45；孔 Q到板的下端 C 的距离为 L,当 M、N 两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在 CD 板上，求：（1）两板间电压的最大值 Um;（2） CD 板上可能被粒子打中区域的长度s；（答案可以用根式表示）（2）B 球初、末带电量之比.16. （2015?广州模拟）如图所示装置的左半部分为速度选择器，相距为 d 的两块平行金属板 分别连在电压可调的电源两极上（上板接正极），板间存在方向垂直纸面向里、磁感应强度为 Bo的匀强磁场；右半部分为一半径为R 的半圆形磁场区域，内有垂直纸面向外、磁感应强度为 B 的匀强磁场矩形 abed 相切于半圆，小孔 M、N 连线延长线经过圆心 O 点且与

13、ad 垂直.一束质量为 m、带电量为+q 的离子(不计重力)以不同速率沿 MN 方向从 M 孔射 入.(1 )金属板间电压为 Uo时，求从 N 孔射出的离子的速度大小；(2)要使离子能打到 ab 上，求金属板间电压 U 的取值范围.参考答案i5 D ADADADjr 6io B C AC BCB11.5 0.912.(1 ) b D;(2) 1.50, 0.8013. (1) B 球的重力势能变化量等于前后两位置处的重力势能的差,即AingAh=ingh (cos3 7 - cos5 3)士m吕h Ep二 Ept- Ep。二；(2)根据几何关系和余弦定理可得前后两次AB 之间的距离分别为:l=

14、Vh2+h2-2h-h-cos 37G14解：（1） cd 棒始终静止不动，说明 ab 棒进入磁场后做匀速直线运动， ab、 cd 组成串联回路二者电流大小相同, 故 ab 棒的质量与 cd 相等，mab二 m;F合（2） ab 棒在到达区域 II 前做匀加速直线运动，a= : =gsin0cd 棒始终静止不动，ab 棒在到达区域 II 前、后，回路中产生的感应电动势不变，则 ab 棒在区域 II 中一定做匀速直线运动可得；- =BlvtB21叮tx二 Bigs in0 tL2j_所以 tx=:-；设 A 球带电量为 Q, A、B 球之间的距离为 r,则0=37 时，根据相似三角形可得:则0=

15、53 时，根据相似三角形可得:竺二工二（丄）31则：=.QQIk gg丄_卩库5h hTr jkgg丄 卩库2二h丁:- 答：（1）B 球的重力势能变化量为（2）B 球初、末带电量之比为ab 棒在区域 II 中做匀速直线运动的速度 vt二1则 ab 棒开始下滑的位置离 EF 的距离 h= :atx2=l;(3)因为 tx前 ab 棒做 a=gsin0匀加速运动，tx后进入磁场后做匀速直线运动，两阶段的感生电动势与动生电动势以及电流等大反向且恒疋；由 BIVt= l ( R+Rab),BIl=mgs in0B2l2V2glsine _R可得：Rab二 .答：(1) ab 棒的质量 m；(2) a

16、b 棒开始下滑的位置离区域H上边界的距离 I;(3)则 ab 棒的电阻厂15. 解：(1) M、N 两板间电压取最大值时，粒子恰好垂直打在 CD板上，所以圆心在 C 点，CH=CQ=L，故半径 Ri=L2丄又因 qvB 二 m , qUm= mvi2- 0, 込解得：Um=1；(2)设轨迹与 CD 板相切于 K 点，半径为 R2,在厶 AKC 中：sin45 ,所以 R2=(匚-1) L, 即 KC 长等于 R2= ( - 1) L,所以 CD 板上可能被粒子打中的区域即为 HK 的长度， s=HK=Ri-R2=（2-T）L.qBV答：（1）两板间电压的最大值 Um 为|;（2） CD 板上可能被粒子打中区域的长度 s 为（2 -匚）L .16. 解：（1）金属板间电压为 Uo时，从 N 孔射出的离子轨迹为直线, 洛伦兹力与电场力平衡，由平衡条件：解得：）dr- v-*C（2）如图 1,设电压为 Ui时，粒子恰好打在 b 点