新课标高考物理二轮复习《 力与运动》（含答案）

【新锦标】为考物理二裕与败金答案

考题**:力和运劭

（时间：45分钟满分：100分）

一、选择题（本题共10小题,每小题6分，共60分。在每小题给出的四个

选项中，1方题只有一个选项符合题目要求,7"L0题有多个选项符合题目要

求。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.

（2017•河南洛阳模拟）如图所示的装置中，重为4N的物块用一平行于斜

面的细线拴在斜面上端的小柱上,整个装置被固定在测力计上并保持静止,

斜面的倾角为30°。如果物块与斜面间无摩擦,装置稳定以后，在烧断细

线物块下滑时测力计读数与稳定时比较（）

A.增大4NB.增大3N

C.减小1ND.不变

2.

（2017•福建安溪模拟）如图所示,在粗糙水平木板上放一个物体，使水平板

和物体一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，助为水平直

径，cd为竖直直径,在运动过程中木板始终保持水平,物体相对木板始终静

止,则（）

A.物体始终受到三个力作用

B.只有在a、b、c、d四点,物体受到合外力才指向圆心

C.从a到b,物体所受的摩擦力先增大后减小

D.从6到a,物体处于超重状态

3.

u12345678910质

如图所示,水平木板上有质量勿=1.0kg的物块，受到随时间Z变化的水平

拉力夕作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力£的大小。重力加

速度g取10m/s2,下列判断正确的是（）

A.5s内拉力对物块做功为0

B.4s末物块所受合力大小为4.0N

C.物块与木板之间的动摩擦因数为0.4

D.6es内物块的加速度大小为2.0m/s2

4.如图所示，固定斜面的切段光滑,施段粗糙,尔方两物体叠放在一起从

。点由静止下滑,下滑过程中A,〃保持相对静止,则（）

A

B

A.在⑦段时,4受三个力作用

B.在段时,4可能受三个力作用

C.在班'段时,A受摩擦力方向一定沿斜面向上

D.整个下滑过程中，尔〃均处于失重状态

5.

气象研究小组用图示简易装置测定水平风速。在水平地面上竖直固定一直

杆,质量为力的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端0,当水平风吹来时,球在

水平风力的作用下飘起来。已知风力大小正比于风速，当风速r0-3m/s时,

测得球平衡时细线与竖直方向的夹角。=30°。则（）

A.细线拉力与风力的合力大于mg

B.若风速增大到某一值时，9可能等于90°

C.细线拉力的大小为瑞

D.时，风速7-6m/s

6.太阳系中的行星受到太阳的引力绕太阳公转，但它们公转的周期却各不

相同。若把地球和水星绕太阳的运动轨迹都近似看作圆周，根据观测得知,

地球绕太阳公转的周期大于水星绕太阳公转的周期，则由此可以判定（

A.地球的线速度大于水星的线速度

B.地球的质量小于水星的质量

C.地球的向心加速度小于水星的向心加速度

D.地球到太阳的距离小于水星到太阳的距离

7.

右—3力

三角形传送带以1m/s的速度逆时针匀速转动,两边的传送带长都是2m,

且与水平方向的夹角均为37°。现有两个小物块儿夕从传送带顶端均以

1m/s的初速度沿传送带下滑,物块与传送带间的动摩擦因数均为0.5。下

列说法正确的是（）

A.物块A先到达传送带底端

B.物块4方同时到达传送带底端

C.传送带对物块4夕均做负功

D.物块4、方在传送带上的划痕长度相等

8.

（2017•山西太原模拟）将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂

直撞在竖直墙面上，如图所示。不计空气阻力，则下列说法正确的是（）

A.从抛出到撞墙,第二次球在空中运动的时间较短

B.篮球两次抛出时速度的竖直分量第一次大于第二次

C.篮球两次撞墙的速度可能相等

D.抛出时的速度大小,第一次一定比第二次小

9.

质量加=2kg、初速度70=8m/s的物体沿着粗糙的水平面向右运动，物体与

水平面之间的动摩擦因数〃R.1,同时物体还要受一个如图所示的随时间

变化的水平拉力厂的作用，水平向右为拉力的正方向。则以下结论正确的

是（g取10m/s2）（）

A.Ols内，物体的加速度大小为2m/s2

B.12s内，物体的加速度大小为2m/s2

C.0、s内，物体的位移为7m

D.02s内，物体的总位移为11m

10.

/✓、、

i

\/

\，

''、、、../

如图所示,三颗质量均为力的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨

道上。设地球质量为M半径为R,下列说法正确的是（）

GMm

A.地球对一颗卫星的引力大小为百

B.一颗卫星对地球的引力大小为咨1

Gm2

C.两颗卫星之间的引力大小为K

D.三颗卫星对地球引力的合力大小为堂

二、非选择题（本题共2小题，共40分）

11.（20分）

（2017•全国〃如图所示,两个滑块A和6的质量分别为加产1kg和

加尸5kg,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因

数均为小句.5;木板的质量为旌4kg,与地面间的动摩擦因数为

"旬」。某时刻48两滑块开始相向滑动，初速度大小均为n=3m/so

尔〃相遇时，力与木板恰好相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重

力加速度大小g取10m/s%求：

（1）夕与木板相对静止时,木板的速度；

（2）4、4开始运动时，两者之间的距离。

12.（20分）为了研究过山车的原理，物理小组提出了下列设想:取一个与水

平方向夹角为37°、长为0m的粗糙倾斜轨道/日通过水平轨道比

与竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE,整个轨道除段以外都是光滑的,

其中AB与笈轨道以微小圆弧相接,如图所示。一个小物块以初速度

0m/s,从某一高处水平抛此到4点时速度方向恰沿AB方向,并沿倾

斜轨道滑下。已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数〃4）.5。（g取10

⑴求小物块的抛出点和/点的高度差。

⑵为了让小物块不离开轨道,并且能够滑回倾斜轨道AB,则竖直圆轨道的

半径应该满足什么条件。

(3)要使小物块不离开轨道,并从水平轨道班'滑出，则竖直圆弧轨道的半径

应该满足什么条件。

专题(一)力与运动

1.C2.D3.D4.C5.C6.C7.BC8.AB9.BD10.BC

11.答案⑴1m/s(2)1.9m

解析⑴滑块4和夕在木板上滑动时，木板也在地面上滑动。设尔夕和木

板所受的摩擦力大小分别为外、&和%,A和8相对于地面的加速度大小

分别为国和为,木板相对于地面的加速度大小为团。在物块方与木板达到

共同速度前有

吊二〃i阿g①

&二〃"g②

£3=〃2(勿加+mjg③

由牛顿第二定律得

Ff\=mAaA(4)

Ff2=iHB^B⑤

=

Fn~F(i~Famd.\⑥

设在右时刻，方与木板达到共同速度，其大小为匕。由运动学公式有

匕二%一必。(7)

Vx=a}ti⑧

联立①②③@@@②®咸，代入已知数据得％=lm/s@

1

(2)在。时间间隔内，夕相对于地面移动的距离为s产％3aBj

⑩

设在方与木板达到共同速度匕后，木板的加速度大小为&。对于夕与

木板组成的体系，由牛顿第二定律有

区\+艮3=(初+而a?⑪

由①②式知,a产物;再由⑦3知,〃与木板达到共同速度时，力的

速度大小也为修，但运动方向与木板相反。由题意知，/和8相遇时，力与木

板的速度相同，设其大小为vi0设4的速度大小从匕变到外所用的时间为

t2,则由运动学公式,对木板有

=

V2V\~^212⑫

对/有外二一匕+为12⑬

在友时间间隔内，处以及木板)相对地面移动的距离为Sy=V\t2-

12

5a2t?⑭

在(t\+t)时间间隔内，/相对地面移动的距离为

1

S产％(。“)-5a人t\+t，y⑮

A和夕相甄,A与木板的速度也恰好相同。因此A和方开始运动时,

两者之间的距离为So=S«S|*S8⑯

联立以上各式,并代入数据得

So=L9m@

(也可用如图的速度一时间图线求解)

12.答案(1)0.45m(2)41.65m

(3)胫0.66m

解析⑴设从抛出点到力点的高度差为力，到力点时有vy=J^h①

匕

且v^tan37°②

0VQ,—

VA-re-7。%m/s③

代入数据解得加0.45m。(4)

(2)要使小物块不离开轨道并且能够滑回倾斜轨道AB,则小物块沿圆

轨道上升的最大高度不能超过圆心，即

5mVB2^mgR⑤

由动能定理得57n-5理叱=mg]s\n37。-〃侬7cos37°⑥

解得月21.65m。⑦

(3)小物块从方滑到圆轨道最高点，由机械能守恒得

5mVB2=\mv+mgX2R⑧

、V2

在最高点有m万2%g⑨

由③⑥⑧斜军得RWO.66m。⑩

专题（二）功和能动量

（时间:45分钟满分：100分）

一、选择题（本题共8小题,每小题7分，共56分。在每小题给出的四个选

项中，1与题只有一个选项符合题目要求,6论题有多个选项符合题目要

求。全部选对的得7分,选对但不全的得4分,有选错的得0分）

1.游乐场有一“摩天轮”如图所示。轮面与水平面成一定的角度。一游客

随“摩天轮”一起做匀速圆周运动,则（）

A.游客的机械能守恒

B.重力对游客始终做负功

C.任意相等时间内，游客的重力势能变化量相等

D.游客的重力功率最大时,游客与轮的轮心等高

2.（2016•全国〃卷）小球〃和0用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，〃球

的质量大于。球的质量,悬挂P球的绳比悬挂0球的绳短。将两球拉起，使

两绳均被水平拉直，如图所示。将两球由静止释放。在各自轨迹的最低

点，（）

A.尸球的速度一定大于0球的速度

B.P球的动能一定小于0球的动能

C.P球所受绳的拉力一定大于。球所受绳的拉力

D.P球的向心加速度一定小于0球的向心加速度

3.如图所示，水平传送带两端点/、〃间的距离为若传送带处于静止状

态,把一个小物块放到右端的/点,某人用恒定的水平拉力£使小物块以速

度匕匀速滑到左端的夕点。若传送带的上表面以切的速度匀速向左运动，

此人用水平恒力月拉物块，使物块以相对于传送带为匕的速度从A滑到B,

下列说法正确的是（）

A.£大于F、

B.£做的功等于£做的功

C.K的功率等于£的功率

D.两种情况下物块与皮带之间因摩擦而产生的热量相同

4.如图所示,竖直平面内的轨道/和〃都由两段细直杆连接而成,两轨道长

度相等,用相同的水平恒力将穿在轨道最低点少的静止小球,分别沿/和〃

推至最高点4所需时间分别为小运动能增量分别为△反、△尻。假定

球在经过轨道转折点前后速度大小不变,且球与/和〃轨道间的动摩擦因

数相等，则（）

A.△瓦1)△及2,11)12B.△及1=△及2,。)力2

C.△瓦1)△及2,t\〈tzD.△瓦1=△及2,

5.质量为10kg的物体,在变力厂的作用下沿x轴做直线运动,力耳随坐标

x的变化情况如图所示。物体在右0处,速度为1m/s,不计一切摩擦,则物

体运动到x=16m处时，速度大小为（

A.2V2m/sB.3m/s

C.4m/sD.vT7m/s

6.

、J

升降机

ms

77T7T777777T

一升降机的底部装有若干弹簧,如图所示,设在某次事故中，升降机吊索在

空中断裂，忽略摩擦阻力，则升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段

运动过程中（）

A.先处于失重状态然后处于超重状态

B.重力的功率不断减小

C.机械能不断减小

D.机械能保持不变

7.（2017•四川达州一模）如图所示,质量为勿的一辆小汽车从水平地面4C

上的4点沿斜坡匀速行驶到夕点,台距水平面高h,以水平地面为零势能面，

重力加速度为g。小汽车从A点运动到方点的过程中（空气阻力不能忽略）,

下列说法正确的是（）

A.合外力做功为零

B.合外力做功为mgh

C.小汽车的机械能增加量为mgh

D.牵引力做功为磔•力

8.（2017•河南百校质检）如图甲所示,在竖直平面内固定一光滑的半圆形

轨道4式;小球以一定的初速度从最低点A冲上轨道，图乙是小球在半圆形

轨道上从A运动到。的过程中，其速度的二次方与其对应高度的关系图

象。已知小球在最高点。受到轨道的作用力为1.25N,空气阻力不计,g取

10m/s；夕点为〃'轨道的中点，下列说法正确的是（）

A.小球质量为0.5kg

B.小球在8点受到轨道作用力为4.25N

C图乙中产25m/s2

D.小球在力点时重力的功率为5W

二、非选择题（本题共3小题,共44分）

9.（14分）如图所示,轨道4回被竖直地固定在水平桌面上"距离水平地面

高〃■=（）.75m,。距离水平地面高力O.45m。一质量旌=0.10kg的小物块自

/点从静止开始下滑,从。点以水平速度飞出后落在水平地面上的〃点。

现测得C、〃两点的水平距离为xR.60mo不计空气阻力,g取10m/s%

求：

⑴小物块从。点运动到〃点经历的时间；

（2）小物块从。点飞出时速度的大小；

⑶小物块从4点运动到。点的过程中克服摩擦力做的功。

10.(15分)如图所示，质量为俄Nkg的木板静止在光滑的水平面上，在木

板的右端放置一个质量加=1kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板之间的

动摩擦因数〃4).4,在铁块上加一个水平向左的恒力48N,铁块在长7=6

m的木板上滑动。g取10m/s2o求：

H——i——H

左尸-1加右

(1)经过多长时间铁块运动到木板的左端；

(2)在铁块到达木板左端的过程中，恒力厂对铁块所做的功；

(3)在铁块到达木板左端时,铁块和木板的总动能。

1L（15分）

E0

(2017•广西南宁一模)如图所示，四是倾角为。=30°的粗糙直轨道，题

是光滑的圆弧轨道,/月恰好在〃点与圆弧相切，圆弧的半径为凡一个质量

为力的物体(可以看作质点)从直轨道上的尸点由静止释放,结果它能在两

轨道上做往返运动。已知〃点与圆弧的圆心。等高,物体与轨道力夕间的动

摩擦因数为〃，重力加速度为g。

(1)求物体对圆弧轨道最大压力的大小。

(2)求物体滑回轨道力〃上距〃点的最大距离。

(3)释放点距〃点的距离/应满足什么条件,才能使物体顺利通过圆弧轨道

的最高点回

专题(二)功和能动量

l.D2.C3.B4.B5.B6.AC7.AC

8.BC

9.答案⑴0.3s(2)2m/s(3)0.1J

1

解析⑴小物块从。水平飞出后做平抛运动，由力与g/得小物块从。到〃运

动的时间4).3so(D

X

(2)从。到〃，小物块水平方向做匀速直线运动，片，得《2m/s

此速度即小物块从。点飞出时的速度。②

(3)物块从4运动到。的过程中，根据动能定理得

%-洛=5版Y)③

则克服摩擦力做功洛1J。④

10.答案(1)2s(2)64J(3)40J

解析⑴铁块与木板间的滑动摩擦力

Ft=口mg=Q.4XIX10NNN①

铁块的加速度

F-F8-4„„

句=F-{=Tm/sNm/s②

木板的加速度

Ff_4

a2-有一5m/sWm/s?③

铁块滑到木板左端的时间为t

则5a/-3a4=1(4)

代入数据解得t%。⑤

(2)铁块位移

11

Si=7<3(t2—?X4X22m4m

木板位移

11

2o0

s2、=5a2t-5X1X2、2m⑦

恒力厂对铁块做的功片式sWX8JW4J。⑧

⑶铁块的动能瓦产(产无)S=(8M)X8J=32J⑨

木板的动能女产长S2NX2J4J⑩

铁块和木板的总动能

区总超+8JN0J。⑪

75-3“

11.答案(1)3侬(1-〃)(2)v而+1〃

3+V3

（3）

解析⑴根据几何关系可得PB七=昭R

从〃点到£点根据动能定理,有

12

mgR-mmgcos9•PB=jmVE~-0

代入数据解得片J（2-3〃）gA

在E点,根据牛顿第二定律有F「mg=m孚

解得斥二3侬（1-〃）

（2）设物体滑回到轨道45上距夕点的最大距离为x,

根据动能定理,有

mg（BP7）s\n9-〃力geos8{BP+x）O

75-3“

代入数据解得x=两直〃

（3）物体刚好到达最高点〃时，有mg=m~R

解得v=\fg^

从释放点到最高点〃的过程,根据动能定理,有

12

侬（/sin8-R-Rcas。）-〃磔cos0•1=3/nv~0

3+门

代入数据解得1=百药〃

3+^3

所以只有13百为发物体才能顺利通过圆弧轨道的最高点D

（三）电场和磁场

（时间:45分钟满分：100分）

一、选择题（本题共10小题,每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，1▼题只有一个选

项符合题目要求,8题有多个选项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选

错的得0分）

1.（2017•湖南邵阳模拟）根据大量科学测试可知,地球本身就是一个电容器。通常大地带有5X105

C左右的负电荷,而地球上空存在一个带正电的电离层,这两者之间便形成一个已充电的电容器,它

们之间的电压为300kV左右。则此电容约为（）

A.0.17FB.1.7FC.17FD.170F

2.

如图所示，空间中固定的四个点电荷分别位于正四面体（正四面体并不存在）的四个顶点

处，2J,4、B、a〃四个顶点各放置一个由"点电荷受到的电场力为（）

A.后宿B.枭W

C.D.Tk77

3.如图甲所示,Q、Q为两个固定点电荷，其中3带正电，它们连线的延长线上有汰a两点。一个带

正电的试探电荷以一定的初速度沿直线从6点开始经a点向远处运动，其速度图象如图乙所示,则

（）

甲乙

A.A带负电

B.a、6两点的电势心（血

C.a、6两点电场强度大小£,）瓦

D.试探电荷从6到a的过程中电势能减少

4.

如图所示,两平行导轨ab、”竖直放置在匀强磁场中，匀强磁场方向竖直向上,将一根金属棒放放

在导轨上使其水平且始终与导轨保持良好接触。现在金属棒掰中通以变化的电流/,同时释放金属

棒网使其运动。已知电流，随时间的变化关系为/=代（4为常数,目），金属棒与导轨间的动摩擦

因数一定。以竖直向下为正方向，则下面关于棒的速度外加速度a随时间变化的关系图象中，可能

正确的是（）

如图所示,绝缘轻杆两端固定带电小球A布,赢“于法P向右的匀强电场中，不考虑两球之间的

相互作用。初始时轻杆与电场线垂直（如图中实线位置），将杆向右平移的同时顺时针转过90°（如

图中虚线位置），发现4、8两球电势能之和不变。根据图中给出的位置关系,可判断下列说法正确

的是（）

A./球一定带正电荷,彳球一定带负电荷

B.4球电势能一定增加

C.A,6两球电荷量的绝对值之比Q；2

D.电场力对A球和8球都不做功

6.（2017•山东泰安一模）如图所示，加为固定的正点电荷,虚线圆是一条等势线。两电荷量相同、

但质量不相等的粒子,分别从同一点A以相同的速度外射入,轨迹分别如图中曲线所示,B、C为两曲

线与圆的交点。a”、a,表示两粒子经过8、C时的加速度大小，劭、心表示两粒子经过氏C时的速度

大小，不计粒子重力。以下判断正确的是（）

A.an=acVfi=vcB.an>acVn=Vc

C.au>acvB<vcD.asCacVB>VC

7.如图所示,平行板电容器与恒压电源连接，电子以速度外垂直于电场线方向射入并穿过平行板间

的电场,若仅使电容器上极板上移,设电容器极板上所带电荷量为Q,电子穿出平行板时在垂直于板

面方向偏移的距离为人以下说法正确的是（）

A.。减小,y不变B.。减小,y减小

C.0增大,y减小D.。增大,y增大

8.如图所示,有一倾角为30°的光滑斜面,匀强磁场垂直于斜面向上,匀强电场沿斜面向上并垂直斜

面底边。一质量为0、电荷量为q的小球，以速度「在斜面上做半径为A的匀速圆周运动，则（）

A.带电小球带负电

rm?

B.匀强磁场的磁感应强度大小

mg

C.匀强电场的电场强度大小为房而

D.带电小球在运动过程中机械能守恒

9.

一个带负电的粒子仅在电场力作用下运动,其电势能随时间变化规律如图所示。下列说法正确的是

（）

A.该粒子可能做直线运动

B.该粒子在运动过程中速度保持不变

C.力、友两个时刻，粒子所处位置电场强度一定不同

D.粒子运动轨迹上各点的电势一定相等

10.

如图所示,在入何平面内，OP与x轴正方向间的夹角为30°,直线OP与y轴正方向之间及x轴下方

有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为用一带正电的粒子从原点。处沿y轴负方向以速度〃射

出，粒子的质量为以电荷量为名不计粒子的重力。则下列判断正确的是（）

/2rw2^3vnv\

A.粒子第一次到达。「时的位置坐标为

B.粒子的运动轨迹与y轴相切

C.粒子第三次经过x轴时,速度方向恰好与平行

2nm

D.粒子在磁场中的运动时间为百

二、非选择题（本题共3小题，共50分）

11.（15分）如图所示,绝缘的水平面上,相隔21的/、8两点固定有两个电荷量均为。的正点电

荷,a、0、方是A?连线上的三点，且。为中点，%=仍与。一质量为卬、电荷量为七的点电荷以初速

度的从a点出发沿45连线向8运动,在运动过程中电荷受到大小恒定的阻力作用，当它第一次运动

到。点时速度为2%,继续运动到6点时速度刚好为零,然后返回，最后恰停在。点。己知静电力常

量为k。求：

(1)a点的电场强度大小；

(2)阻力的大小；

(3)a。两点间的电势差；

(4)电荷在电场中运动的总路程。

(16分)(2017•河南开封一模)如图所示,真空中若一以。点为圆心的圆形匀强磁场区域,半径为

/?=0.5m,磁场垂直于纸面向里。在以f的区域存在沿-y方向的匀强电场，电场强度为片1.0X10"

V/m»在"点有一正粒子以速率7=1.0XI06m/s沿5方向射入磁场，粒子穿出磁场进入电场，速度

减小到0后又返回磁场,最终又从磁场离开。已知粒子的比荷为占=1.0X10,C/kg,粒子重力不计。

(1)求圆形磁场区域磁感应强度的大小。

(2)求沿我方向射入磁场的粒子，从进入磁场到再次穿出磁场所走过的路程。

x

X

X

MN

(19分)如图所示,,"、N为中心开有小孔的平行板电容器的两极板,相距为D,其右侧有一边长为2a

的正三角形区域,区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,在极板M、N之间加上电压U,M板电势高于不

板电势。现有一带正电的粒子,质量为m,电荷量为q,其重力和初速度均忽略不计,粒子从极板M的

中央小孔S处射入电容器,穿过小孔W后从距三角形4点Ba的。处垂直46方向进入磁场。

(1)求粒子到达小孔$时的速度大小。

(2)若粒子从尸点进入磁场后经时间t从/尸间离开磁场,求粒子的运动半径和磁感应强度的大小。

(3)若粒子能从4c间离开磁场,磁感应强度应满足什么条件？

阶段训练(三)电场和磁场

1.B2.A3.A4.B5.C6.C7.B8.BC9.CD10.ABC

32kQ12

11.答案(1)B(2)57mvo⑶F-

9

(4)57

解析(1)由库仑定律及电场强度的定义式可得

<?Q

Ea=k(2)-k修)①

32kQ

解得E产W。②

(2)从a点到b点过程中,根据对称性,③

12

mv

根据动能定理5o④

12

解得齐=57mvo.⑤

(3)从a到。点过程中，根据动能定理

I_11,

mV

qU*-R5=5勿(2,-70⑥

7mVQ2

=

解得UaO4。。(7)

(4)最后停在0点,整个过程由动能定理得

12

qUkRs』-7mV0⑧

9

解得s5人⑨

12.答案(1)0.2T(2)(0.5Jt+1)m

解析(D沿以方向射入磁场的粒子在进入电场后,速度减小到0,粒子一定是从如图所示的一点竖直

向上射出磁场,逆着电场线运动,所以可得粒子在磁场中做圆周运动的半径广庐0.5m

mv2mv

根据Bqv=r,得B=代入数据得BR.2T。

(2)粒子返回磁场后,经磁场偏转后从/V点射出磁场,，加为直径,粒子在磁场中的路程为二分之

一圆周长，即si=nR

mv2

f2,

设粒子在电场中运动的路程为s’,根据动能定理得Eq3mv,S2=Ea

mv2

则总路程s=“R+后,代入数据得

s=(0.5Jt+l)m。

J2qUntnm

13.答案(1)\/方~⑵et~Qt(3)见解析

解析(D带电粒子在电场中运动时由动能定理得

1

qU=imv①

回

解得粒子进入磁场时的速度大小为右\lm。②

(2)粒子的轨迹图如图甲所示,粒子从进入磁场到从力尸间离开，由牛顿第二定律可得

V2

qvB=mR③

TIRyj2qUm

粒子在磁场中运动的时间为t=V,由以上两式可解得轨道半径R=

nm

磁感应强度为B=⑤

甲

B

乙

（3）粒子从进入磁场到从然间离开,若粒子恰能到达纪边界,如图乙所示,设此时的磁感应强

度为稣根据几何关系有此时粒子的轨道半径为

7?i=2asin60°=逐a⑥

V2

由牛顿第二定律可得qvB\=m凡⑦

解得6尸3qa

粒子从进入磁场到从1。间离开,若粒子恰能到达4C边界,如图丙所示，设此时的磁感应强度为

民,根据几何关系有尼=（V3a-^）sin60°⑨

V2

由牛顿第二定律可得qvBi=mR->@

由以上两式解得

（2+佝7^1^

B，=3qa⑪

综上所述,要使粒子能从4C间离开磁场,磁感应强度应满足

（2+

3qaW启3qa。⑫

（四）电路和电磁感应

（时间:45分钟满分：100分）

一、选择题（本题共10小题,每小题6分，共60分。在每小题给出的四个选项中，1为题只有一个选

项符合题目要求,710题有多个选项符合题目要求。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.

如图所示，电路中的A、B是两个完全相同的灯泡，/是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线

圈，，是电容很大的电容器。在开关S闭合与断开时,A、B灯泡发光情况是（）

A.S刚闭合后,A灯亮一下又逐渐变暗,B灯逐渐变亮

B.S刚闭合后,B灯亮一下又逐渐变暗,A灯逐渐变亮

C.S闭合足够长时间后,A灯泡和B灯泡一样亮

D.S闭合足够长时间后再断开,B灯立即熄灭,A灯逐渐熄灭

2.

------©■

如图所示，电源电动势为£内阻为八当滑动变阻器的滑片尸从左端滑到右端时,理想电压表%、V2

示数变化的绝对值分别为A〃和A以干路电流为/,下列说法正确的是（灯泡电阻不变）（）

A.小灯泡L、变暗,L?变亮

B.△〃与△/的比值不变

C.A4〃

D.△，二

3.如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产

生的交流电动势随时间变化的匕力图象分别如图乙中曲线a、6所示，则（）

甲乙

A.两次t=0时刻穿过线圈的磁通量均为0

B.曲线a表示的交流电动势的频率为25Hz

C.曲线8表示的交流电动势的最大值为15V

D.曲线a、6对应的线圈转速之比为3；2

4.

如图所示，在倾角为J的光滑斜面上，相距均为d的三条水平虚线/、M它们之间的区域/、

〃分别存在垂直斜面向下和垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小均为民一个质量为山、边

长为d、总电阻为〃的正方形导线框,从人上方一定高处由静止开始沿斜面下滑,当a。边刚越过h

进入磁场/时，恰好以速度队做匀速直线运动；当砧边在越过乙运动到人之前的某个时亥线框又

开始以速度P2做匀速直线运动,重力加速度为外在线框从释放到穿出磁场的过程中，下列说法正确

的是（）

A.线框中感应电流的方向不变

B.线框ab边从Z运动到人所用时间大于从A运动到4所用时间

m^g2R

C.线框以速度上做匀速直线运动时,发热功率为不朽sii?0

D.线框从m边进入磁场到速度变为吸的过程中，减少的机械能A£机与重力做功牖的关系式是XE

2

机金皿/-lmv2

5.

如图所示,6是一个螺线管,，是与螺线管相连接的金属线圈。在8的正上方用绝缘丝线悬挂一个金

属圆环44的环面水平且与螺线管的横截面平行。若仅在金属线圈。所处的空间加上与C环面垂

直的变化磁场,发现在。至公时间段内绝缘丝线的拉力变小，则金属线圈，处所加磁场的磁感应强

度随时间变化的小t图象可能是（）

6.如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为5.T,原线圈输入如图乙所示的电压，副

线圈接火灾报警系统（报警器未画出），电压表和电流表均为理想电表,凡为定值电阻,斤为半导体热

敏电阻（其阻值随温度的升高而减小）。下列说法正确的是（）

-R。u/V

甲

A.图乙中电压的有效值为110V

B.电压表的示数为44V

C.彳处出现火警时，电流表示数减小

D."处出现火警时，电阻吊消耗的电功率增大

7.

如图所示，理想变压器原线圈a、6两端接正弦交流电压u,u2200sin100nt（V）,原、副线圈的匝

数比n.•e=10/I,电压表接在副线圈c、d两端,输电线的等效电阻为R,原来开关S是断开的。当

S闭合后（）

A.电压表示数为22迎V

B.输电线上损耗的功率增大

C.灯泡L的亮度变暗

D.电流表示数变小

8.如图所示，电源电动势E7V,小灯泡L标有“2V0.4W”，开关S接1,当变阻器调到ANQ

时，小灯泡L正常发光;现将开关S接2,小灯泡L和电动机M均正常工作。则（）

A.电源内阻为1Q

B.电动机的内阻为4Q

C.电动机正常工作电压为1V

D.电源效率约为93.3%

9.

如图所示，/和〃是一对异名磁极,为放在其间的金属棒。a。和cd用导线连成一个闭合回路。

当助棒向左运动时，cd导线受到向下的磁场力。则有（）

A.由此可知d点电势高于c点电势

B.由此可知/是S极

C.由此可知/是N极

D.当cd棒向下运动时,a6导线受到向左的磁场力

10.

如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为1,两导轨间连有一电阻R,导轨平面

与水平面的夹角为在两虚线间的导轨上涂有薄绝缘涂层。匀强磁场的磁感应强度大小为日方

向与导轨平面垂直。质量为"的导体棒从力高度处由静止释放，在刚要滑到涂层处时恰好匀速运

动。导体棒始终与导轨垂直且仅与涂层间有摩擦，动摩擦因数〃=tan。，其他部分的电阻不计，重

力加速度为g,下列说法正确的是（）

A.导体棒到达涂层前做加速度减小的加速运动

B.在涂层区导体棒做减速运动

c.导体棒到达底端的速度为m7-

D.整个运动过程中产生的焦耳热为mgh-*

二、非选择题（本题共2小题,共40分）

11.

（18分）如图所示,单匝圆形线圈与匀强磁场垂直，匀强磁场的磁感应强度为B,圆形线圈的电阻不

计。导体棒a绕圆心。匀速转动，以角速度。旋转切割磁感线，导体棒的长度为/，电阻为人定值

电阻R、尼和线圈构成闭合回路,P、0是两个平行金属板,两板间的距离为d,金属板的长度为L。

在金属板的上边缘,有一质量为〃且不计重力的带负电粒子竖直向下射入极板间，并从金属板的下

边缘离开。带电粒子进入电场的位置到尸板的距离为与，离开电场的位置到0板的距离为二求：

（1）导体棒a瞬时针转动,还是逆时针转动；

⑵定值电阻尼两端的电压；

⑶若兄=3r,用之r,试求带电粒子的电荷量。

12.（22分）如图所示，两平行光滑的金属导轨.，於；图固定在水平面上,相距为1,处于竖直向下的匀

强磁场中，整个磁场由〃个宽度皆为施的条形匀强磁场区域1、2、3、…、〃组成，从左向右依次排

列，磁感应强度的大小分别为6、2氏3氏4反…、"6,两导轨左端之间接入电阻用一质量为的

金属棒a6垂直于，脉图放在水平导轨上,与导轨接触良好,不计导轨和金属棒的电阻。

N

M123n!

B2B3BnB!

AXXXXXXxxxx!

Fxxxxi

PQ

b^*x0*+*x(H*x0^

(1)对导体棒a3施加水平向右的力，使其从图示位置开始运动并穿过n个磁场区,求导体棒穿越磁

场区1的过程中通过电阻的电荷量外

(2)对导体棒助施加水平向右的力，让它从距离磁场区1左侧x=x。的位置由静止开始做匀加速运动,

当ab进入磁场区1时开始做匀速运动。此后在不同的磁场区施加不同的拉力，使棒a方保持匀速运

动通过整个磁场区域,求棒ab通过第i区域时水平拉力尸和ab穿过整个磁场区域所产生的电热

0。

(3)对导体棒施加水平向右的恒力&让它从磁场区1的左边界开始运动，当向右运动距离我。时

做匀速运动,求棒通过磁场区1所用的时间

阶段训练(四)电路和电磁感应

1.A2.B3.D4.C5.D6.D7.BC

8.AD9.BD10.AC

1L答案(1)导体棒a逆时针转动

口口/&id^mVQ^

⑵2(%+3+力⑶⑶2由,

解析(1)依题意,带电粒子受到的静电力水平向右。带电粒子带负电,所以一板带负电,0板带正电。

由右手定则可知,导体棒a逆时针转动。

(2)由法拉第电磁感应定律得电动势大小

1

&=5BF3

E。

由闭合电路欧姆定律得六2(凡+叼+力

由欧姆定律可知,定值电阻用两端的电压UpQ-IRi

8123H2

联立可得U.2(Ri+R,+r)。

Bl2a)

(3)右7?i—3-GRi—Zr^UPQ—6

带电粒子在极板间做类平抛运动,L=v.t

dqUPQ4d

"i=a^,a-rrui,联立可得q=O

XQ

12.答案(1)近不

2退即［4乂02.28414

(2)mff2mff2(I'+n)

22

Blx0mR

(3)FnR+W

解析(1)电路中产生的感应电动势

E一«①

_F

通过电阻的电荷量q=1\t=flAt②

导体棒穿过1区过程A—Blx。③

xo

解得q=Bl~R.④

(2)设进入磁场1时拉力为几速度为匕则

1

有F\xa=omv(5)

—

F\~R

28日0

解得尸产mff2⑦

282公

V=mR⑧

进入第i区时的拉力

2244

(电21V_2iBlXo

Fi-ff-—mR2一⑨

导体棒以后通过每区都以V做匀速运动，则有

Q=F\Xo+&x§+FiX0+--+FnXa@

解得Q=mH2(仔心+32i+力。⑪

(3)设棒匀速运动的速度为则

B2l^v'

Fo=­R-

X。

设棒在前万距离运动的时间为由数学知识可得

g

Fo-BIl=mt,⑫

Foty-Bqd-mv)⑬

Blxp

而q、=7R⑭

22

Blx0mR

解得廿2FM?十西2⑮

22

xoxpBlx0

设棒在后亍匀速运动的时间为以贝ljt2=2沙2FQR

所以棒通过区域1所用的总时间

B212XQmR

t=t\+ti=FQ/?B2R。⑰

（五）物理实验

（时间:45分钟满分：100分）

1.（18分）某探究学习小组的同学要验证牛顿第二定律，他们在实验室组装了一套如图所示的装置,

水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接另一端跨

过定滑轮挂上祛码盘。实验时,调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力（图中未画出）。

细线学沿轮

一*

力传感器法码盘

皿及法码

（1）该实验中小车所受的合力（选填“等于”或“不等于”）力传感器的示数，该实验—

（选填“需要”或“不需要”）满足祛码和祛码盘的总质量远小于小车的质量。

（2）实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d,如下图所示,d=mm。若实验中没有现成的挡光

板，某同学用一宽度为7cm的金属片替代，这种做法是否合理?（选填“合理”或“不

合理”）.

12

|IIII|IIII|IIII|IIII|cm

0K）20

（3）某次实验获得以下测量数据:小车、传感器和挡光板的总质量m）,挡光板的宽度d光电门1和2

的中心距离为s,力传感器的读数为F,小车通过光电门1和2的挡光时间分别为心机小车通过光

电门2后,祛码盘才落地）。则该实验需要验证的是

2.（20分）用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为

6V的交流和直流两种电流。重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出

一系列的点,对纸带上的点迹进行测量，已知重力加速度为g,即可验证机械能守恒定律。

（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：

A.按照图示的装置安装器件

B.将打点计时器接到电源的直流输出端上

C.用天平测量出重锤的质量

D.先释放纸带,然后接通电源开关打出一条纸带

E.测量打出的纸带上某些点之间的距离

F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能在误差范围内是否等于增加的动能

其中没有必要或操作不恰当的步骤是（填写选项对应的字母）。

（2）如图乙所示是实验中得到的一条纸带,将起始点记为0,并在离。点较远的任意点依次选取6个

连续的点，分别记为尔B、C,D、E、E量出与。点的距离分别为右、hz、hh、、显色使用交变

电流的周期为T,设重锤质量为W,则在打£点时重锤的动能为,在打。点和£点这段时

间内