2022-2022学年湖南省长沙市长郡中学高三（上）周测物理试卷（11月份）（3）一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分．每小题给出的四个选项中，1-8只有一个选项正确，9-12有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1．（4分）（2022•九江一模）在物理学发展过程中，许多物理学家做出了杰出贡献．下列说法中正确的是（ ） A．牛顿发现了万有引力定律，并测出了万有引力常量 B．安培首先发现了通电导线的周围存在磁场 C．楞次发现了电磁感应现象，并研究得出了判断感应电流方向的方法﹣楞次定律 D．伽利略通过对理想斜面的研究得出：力不是维持物体运动的原因2．（4分）（2022•马鞍山二模）如图所示，一个轻质光滑的滑轮（半径很小）跨在轻绳ABC上，滑轮下挂一个重为G的物体．今在滑轮上加一个水平拉力，使其向右平移到绳BC部分处于竖直、AB部分与天花板的夹角为60°的静止状态，则此时水平拉力的大小为（ ） A．（2﹣）GB．（2+）GC．（﹣1）GD．（+1）G3．（4分）（2022•孝感二模）如图，光滑半圆形轨道与光滑斜面轨道在B处与圆孤相连，将整个装置置于水平向外的匀强磁场中，有一带正电小球从A静止释放，能沿轨道前进，并恰能通过圆弧最高点，现若撤去磁场，使球仍能恰好通过圆环最高点C，释放高度H′与原释放高度H的关系是（ ） A．H′=HB．H′＜HC．H′＞HD．不能确定4．（4分）如图所示，在x＞0，y＞0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B．现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从x轴上的某点P沿着与x轴成30°角的方向射入磁场．不计重力的影响，则下列有关说法中正确的是（ ） A．只要粒子的速率合适，粒子就可能通过坐标原点-22- B．粒子在磁场中运动所经历的时间一定为 C．粒子在磁场中运动所经历的时间可能为 D．粒子在磁场中运动所经历的时间可能为5．（4分）（2022•临沂模拟）霍尔元件是一种应用霍尔效应的磁传感器，广泛应用于各领域，如在翻盖手机中，常用霍尔元件来控制翻盖时开启或关闭运行程序．如图是一霍尔元件的示意图，磁场方向垂直霍尔元件工作面，霍尔元件宽为d（M、N间距离），厚为h（图中上下面距离），当通以图示方向电流时，MN两端将出现电压UMN，则（ ） A．MN两端电压UMN仅与磁感应强度B有关 B．若霍尔元件的载流子是自由电子，则MN两端电压UMN＜0 C．若增大霍尔元件宽度d，则MN两端电压UMN一定增大 D．通过控制磁感应强度B可以改变MN两端电压UMN6．（4分）如图所示，a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星．其中a、c的轨道相交于P，b、d在同一个圆轨道上．某时刻b卫星恰好处于c卫星的正上方，下列说法中正确的是（ ） A．a、c的线速度大小相等，且小于d的线速度 B．b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度 C．a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度 D．b再经过一个周期又在c的正上方7．（4分）（2022•江苏）如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg．现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为（ ） A．B．C．D．3μmg8．（4分）（2022•合肥一模）长为L的轻绳悬挂一个质量为m的小球，开始时绳竖直，小球与一个倾角θ=45°的静止三角形物块刚好接触，如图所示．现在用水平恒力F向左推动三角形物块，直至轻绳与斜面平行，此时小球的速度大小为v，重力加速度为g，不计所有的摩擦．则下列说法中正确的是（ ）-22- A．上述过程中，斜面对小球做的功等于小球增加的动能 B．上述过程中，推力F做的功为FL C．上述过程中，推力F做的功等于小球增加的机械能 D．轻绳与斜面平行时，绳对小球的拉力大小为mgsin45°9．（4分）（2022•济南模拟）如图所示，斜劈静止在水平地面上，有一物体沿斜劈表面向下运动，重力做的功与克服力F做的功相等．则下列判断中正确的是（ ） A．物体可能加速下滑 B．物体可能受三个力作用，且合力为零 C．斜劈受到地面的摩擦力方向一定水平向左 D．撤去F后斜劈可能不受地面的摩擦力10．（4分）（2022•廊坊模拟）一吊篮悬挂在绳索的下端放在地面上，某人站在高处将吊篮由静止开始竖直向上提起，运动过程中，吊篮的机械能与位移的关系如图所示，其中0～x1段图象为直线，x1～x2段图象为曲线，x2～x3段图象为水平直线，则下列说法正确的是（ ） A．在0～x1过程中，吊篮所受的拉力均匀增大 B．在0～x1过程中，吊篮的动能不断增大 C．吊篮在x2处的动能可能小于x1处的动能 D．在x2～x3过程中，吊篮受到的拉力等于重力11．（4分）（2022•河南三模）如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中，O为M、N连线中点，连线上a、b两点关于O点对称．导线通有大小相等、方向相反的电流．已知通电长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度B=，式中k是常数、I导线中电流、r为点到导线的距离．一带正电的小球以初速度ν0从a点出发沿连线运动到b点．关于上述过程，下列说法正确的是（ ）-22- A．小球先做加速运动后做减速运动 B．小球一直做匀速直线运动 C．小球对桌面的压力先增大后减小 D．小球对桌面的压力一直在增大12．（4分）（2022•宿迁一模）如图，光滑的水平桌面处在竖直向下的匀强磁场中，桌面上平放一根一端开口、内壁光滑的绝缘细管，细管封闭端有一带电小球，小球直径略小于管的直径，细管的中心轴线沿y轴方向．在水平拉力F作用下，细管沿x轴方向作匀速运动，小球能从管口处飞出．小球在离开细管前的运动加速度a、拉力F随时间t变化的图象中，正确的是（ ） A．B．C．D． 二、实验题（共20分）13．（9分）（2022•雅安三模）某学习小组为了测小电动机的内阻，进行了如下的实验：①测得滑块的质量为5.0kg；②将滑块、打点计时器和纸带安装在水平桌面上，如图甲所示；③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；④电动机以额定功率通过水平细绳牵引滑块运动，达到最大速度时，输入电动机电流为0.5A，电动机两端电压为36V，一段时间后关闭电源并立即制动电动机，待滑块静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中所受的阻力恒定）．在关闭电源前后，打点计时器在纸带上打出的部分点迹如图乙所示．请你分析纸带的数据，回答下列问题：（计算结果保留二位有效数字）①该滑块达到的最大速度为 m/s；②关闭电源后，滑块运动的加速度大小为 m/s2；-22-③该电动机的内阻为 Ω．14．（11分）（2022•城区校级模拟）在测定某新型电池的电动势和内阻的实验中，所提供的器材有：待测电池（电动势约6V）电流表G（量程6.0mA，内阻r1=100Ω）电流表A（量程0.6A，内阻r2=5.0Ω）定值电阻R1=100Ω，定值电阻R2=900Ω滑动变阻器R′（0～50Ω），开关、导线若干（1）为了精确测出该电池的电动势和内阻，采用图甲所示实验电路图，其中定值电阻应选用 （选填R1或R2）．（2）某同学在实验中测出电流表A和电流表G的示数I和Ig根据记录数据作出Ig﹣I图象如图乙所示（图象的纵截距用b表示，斜率用k表示），根据图象可求得，被测电池电动势的表达式E= ，其值为 V；内阻的表达式r= ，其值为 Ω 三、解答题（本题共3小题，满分42分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）15．（12分）（2022•上海）如图，ABC和ABD为两个光滑固定轨道，A、B、E在同一水平面上，C、D、E在同一竖直线上，D点距水平面的高度为h，C点的高度为2h，一滑块从A点以初速度v0分别沿两轨道滑行到C或D处后水平抛出．（1）求滑块落到水平面时，落点与E点间的距离sC和sD；（2）为实现sC＜sD，v0应满足什么条件？16．（14分）（2022•海南模拟）如图所示，倾角为θ的斜面上只有AB段粗糙，其余部分都光滑，AB段长为3L．将一个物块（可看成质点）沿斜面由静止释放，释放时距A为2L．当运动到A下面距A为时物块运动的速度是经过A点速度的一半．（重力加速度为g）（1）求物块由静止释放到停止运动所需的时间？-22-（2）要使物块能通过B点，由静止释放物块距A点至少要多远？17．（16分）（2022秋•盐城月考）如图甲所示的坐标系中，第四限象内存在垂直于纸面向里的有界匀强磁场，x方向的宽度OA=20cm，y方向无限制，磁感应强度B0=1×10﹣4T．现有一比荷为=2×1011C/kg的正离子以某一速度从O点射入磁场，α=60°，离子通过磁场后刚好从A点射出．（1）求离子进入磁场B0的速度的大小；（2）离子进入磁场B0后，某时刻再加一个同方向的匀强磁场，使离子做完整的圆周运动，求所加磁场磁感应强度的最小值；（3）离子进入磁场B0后，再加一个如图乙所示的变化磁场（正方向与B0方向相同，不考虑磁场变化所产生的电场），求离子从O点到A点的总时间． -22-2022-2022学年湖南省长沙市长郡中学高三（上）周测物理试卷（11月份）（3）参考答案与试题解析 一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分．每小题给出的四个选项中，1-8只有一个选项正确，9-12有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1．（4分）（2022•九江一模）在物理学发展过程中，许多物理学家做出了杰出贡献．下列说法中正确的是（ ） A．牛顿发现了万有引力定律，并测出了万有引力常量 B．安培首先发现了通电导线的周围存在磁场 C．楞次发现了电磁感应现象，并研究得出了判断感应电流方向的方法﹣楞次定律 D．伽利略通过对理想斜面的研究得出：力不是维持物体运动的原因考点：物理学史．分析：本题应抓住：牛顿、卡文迪许、安培、奥斯特、楞次、伽利略的贡献进行选择．解答：解：A、牛顿发现了万有引力定律后，是卡文迪许测出了万有引力常量．故A错误．B、奥斯特首先发现了通电导线的周围存在磁场．故B错误．C、法拉第发现了电磁感应现象，楞次研究得出了判断感应电流方向的方法一楞次定律．故C错误．D、伽利略通过对理想斜面的研究得出：力不是维持物体运动的原因．故D正确．故选D点评：本题关键要记住力学和电学的一些常见的物理学史． 2．（4分）（2022•马鞍山二模）如图所示，一个轻质光滑的滑轮（半径很小）跨在轻绳ABC上，滑轮下挂一个重为G的物体．今在滑轮上加一个水平拉力，使其向右平移到绳BC部分处于竖直、AB部分与天花板的夹角为60°的静止状态，则此时水平拉力的大小为（ ） A．（2﹣）GB．（2+）GC．（﹣1）GD．（+1）G考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：此题要知道光滑滑轮两边的拉力相等，然后对滑轮进行受力分析即可求解．解答：解：对物体作受力分析，如图：-22-根据平衡条件可知：水平方向：F=Tcos60° 竖直方向：G=T+Tsin60° 解得：F=（2﹣）G，故选：A．点评：掌握好共点力平衡的条件，然后进行受力分析即可求解，此题的关键是知道滑轮两边的拉力相等． 3．（4分）（2022•孝感二模）如图，光滑半圆形轨道与光滑斜面轨道在B处与圆孤相连，将整个装置置于水平向外的匀强磁场中，有一带正电小球从A静止释放，能沿轨道前进，并恰能通过圆弧最高点，现若撤去磁场，使球仍能恰好通过圆环最高点C，释放高度H′与原释放高度H的关系是（ ） A．H′=HB．H′＜HC．H′＞HD．不能确定考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力；机械能守恒定律．专题：带电粒子在磁场中的运动专题．分析：有磁场时，恰好通过最高点，靠重力和洛伦兹力的合力提供向心力，无磁场时，恰好通过重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出最高点的临界速度，通过动能定理比较释放点的高度．解答：解：有磁场时，恰好通过最高点，有：mg﹣qvB=m无磁场时，恰好通过最高点，有：mg=m由两式可知，v2＞v1．根据动能定理，由于洛伦兹力和支持力不做功，都是只有重力做功，mg（h﹣2R）=-22-知，H′＞H．故C正确，A、B、D错误．故选：C．点评：本题综合考查了动能定理和牛顿第二定律的运用，知道圆周运动的最高点，恰好通过时向心力的来源． 4．（4分）如图所示，在x＞0，y＞0的空间中有恒定的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于xOy平面向里，大小为B．现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从x轴上的某点P沿着与x轴成30°角的方向射入磁场．不计重力的影响，则下列有关说法中正确的是（ ） A．只要粒子的速率合适，粒子就可能通过坐标原点 B．粒子在磁场中运动所经历的时间一定为 C．粒子在磁场中运动所经历的时间可能为 D．粒子在磁场中运动所经历的时间可能为考点：带电粒子在匀强磁场中的运动．专题：带电粒子在磁场中的运动专题．分析：带电粒子以一定速度垂直进入匀强磁场后，在洛伦兹力作用下作匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，从而导出半径公式和周期公式．解答：解：A、粒子由P点成30°角入射，则圆心在过P点与速度方向垂直的方向上，如图所示，粒子在磁场中要想到达O点，转过的圆心角肯定大于180°，而因磁场为有界，故粒子不可能通过坐标原点，故A错误；B、C、D、由于P点的位置不定，所以粒子在磁场中的运动圆弧对应的圆心角也不同，最大的圆心角时圆弧与y轴相切时即300°，则运动的时间为：t=T=；而最小的圆心角为P点从坐标原点出发，圆心角为120°，所以运动时间为：t′==；故粒子在磁场中运动所经历的时间为：≤t≤，故B错误，C正确，D错误；故选：C-22-点评：带电粒子在磁场中运动的题目解题步骤为：定圆心、画轨迹、求半径． 5．（4分）（2022•临沂模拟）霍尔元件是一种应用霍尔效应的磁传感器，广泛应用于各领域，如在翻盖手机中，常用霍尔元件来控制翻盖时开启或关闭运行程序．如图是一霍尔元件的示意图，磁场方向垂直霍尔元件工作面，霍尔元件宽为d（M、N间距离），厚为h（图中上下面距离），当通以图示方向电流时，MN两端将出现电压UMN，则（ ） A．MN两端电压UMN仅与磁感应强度B有关 B．若霍尔元件的载流子是自由电子，则MN两端电压UMN＜0 C．若增大霍尔元件宽度d，则MN两端电压UMN一定增大 D．通过控制磁感应强度B可以改变MN两端电压UMN考点：霍尔效应及其应用．分析：在霍尔元件中，移动的是自由电子，根据左手定则判断出电子所受洛伦兹力方向，从而知道两侧面所带电荷的电性，即可知道M、N两侧面会形成电势差UMN的正负．MN间存在电势差，之间就存在电场，电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，根据平衡推导出电势差UMN与什么因素有关．解答：解：A、根据左手定则，电子向N侧面偏转，N表面带负电，M表面带正电，所以M表面的电势高，则UMN＞0．MN间存在电势差，之间就存在电场，电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，设霍尔元件的长宽高分别为a、b、c，有q=qvB，I=nqvS=nqvbc，则U=．故AC错误，D正确．B、根据左手定则，结合题意可知，自由电子偏向N极，则MN两端电压UMN＞0．故B错误．故选：D．点评：解决本题的关键知道霍尔元件中移动的是自由电子，以及自由电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡． 6．（4分）如图所示，a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星．其中a、c的轨道相交于P，b、d在同一个圆轨道上．某时刻b卫星恰好处于c卫星的正上方，下列说法中正确的是（ ）-22- A．a、c的线速度大小相等，且小于d的线速度 B．b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度 C．a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度 D．b再经过一个周期又在c的正上方考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．专题：人造卫星问题．分析：根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、角速度、周期和向心力的表达式进行讨论即可．解答：解：根据得，a=，v=，，T=．A、a的轨道半径与c的轨道半径相等，小于d的轨道半径，知a、c的线速度大小相等，大于d的线速度，故A错误．B、b的轨道半径大于c，则b的角速度小于c的角速度，小于a的角速度，故B错误．C、a、c的轨道半径相等，小于b的轨道半径，则a、c的加速度大小相等，大于b的加速度．故C正确．D、由于b、c的轨道半径不同，则周期不同，再经过一个周期，b不在c的正上方．故D错误．故选：C．点评：本题关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度、角速度和加速度的表达式，再进行讨论；除向心力外，线速度、角速度、周期和加速度均与卫星的质量无关，只与轨道半径有关． 7．（4分）（2022•江苏）如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg．现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为（ ） A．B．C．D．3μmg考点：牛顿运动定律的应用-连接体．专题：压轴题．-22-分析：要使四个物体一块做加速运动而不产生相对活动，则两接触面上的摩擦力不能超过最大静摩擦力；分析各物体的受力可确定出哪一面上达到最大静摩擦力；由牛顿第二定律可求得拉力T．解答：解：本题的关键是要想使四个木块一起加速，则任两个木块间的静摩擦力都不能超过最大静摩擦力．设左侧两木块间的摩擦力为f1，右侧木块间摩擦力为f2；则有对左侧下面的大木块有：f1=2ma，对左侧小木块有T﹣f1=ma；对右侧小木块有f2﹣T=ma，对右侧大木块有F﹣f2=2ma﹣﹣﹣（1）；联立可F=6ma﹣﹣﹣﹣（2）；四个物体加速度相同，由以上式子可知f2一定大于f1；故f2应达到最大静摩擦力，由于两个接触面的最大静摩擦力最大值为μmg，所以应有f2=μmg﹣﹣﹣﹣（3），联立（1）、（2）、（3）解得．故选B．点评：本题注意分析题目中的条件，明确哪个物体最先达到最大静摩擦力；再由整体法和隔离法求出拉力；同时还应注意本题要求的是绳子上的拉力，很多同学求成了F． 8．（4分）（2022•合肥一模）长为L的轻绳悬挂一个质量为m的小球，开始时绳竖直，小球与一个倾角θ=45°的静止三角形物块刚好接触，如图所示．现在用水平恒力F向左推动三角形物块，直至轻绳与斜面平行，此时小球的速度大小为v，重力加速度为g，不计所有的摩擦．则下列说法中正确的是（ ） A．上述过程中，斜面对小球做的功等于小球增加的动能 B．上述过程中，推力F做的功为FL C．上述过程中，推力F做的功等于小球增加的机械能 D．轻绳与斜面平行时，绳对小球的拉力大小为mgsin45°考点：功能关系；牛顿第二定律；向心力．分析：本题要抓住做功的两个必要因素：1．作用在物体上的力；2．物体必须是在力的方向上移动一段距离机械能包括动能和势能，可以分析动能和势能的变化判断机械能的变化解答：解：A、斜面对小球做的功等于小球增加的动能与增加的势能之和，故A错误；B、上述过程中斜面前进的距离为L，推力做功为FL，故B正确；C、推力做的功等于小球增加的机械能与斜面增加的动能之和，故C错误；D、细绳与斜面平行时，绳对小球的拉力T满足关系：T﹣mgsin45°=m，故D错误．故选B．点评：本题考查的是力是否做功，要抓住分析中判断的两个要点来做判断．-22-知道重力做功量度重力势能的变化．知道除了重力之外的力做功量度机械能的变化． 9．（4分）（2022•济南模拟）如图所示，斜劈静止在水平地面上，有一物体沿斜劈表面向下运动，重力做的功与克服力F做的功相等．则下列判断中正确的是（ ） A．物体可能加速下滑 B．物体可能受三个力作用，且合力为零 C．斜劈受到地面的摩擦力方向一定水平向左 D．撤去F后斜劈可能不受地面的摩擦力考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：对物体进行受力分析，重力做的功与克服力F做的功相等，说明重力和F在沿斜面的分力相等，物体可能受摩擦力，也可能不受摩擦力作用，分情况讨论即可求解．解答：解：A、对物体进行受力分析，重力做的功与克服力F做的功相等，说明重力和F在沿斜面的分力相等，若物体不受摩擦力作用，则做匀速运动，若受摩擦力作用，则做减速运动，故A错误；B、若不受摩擦力，则物体可能受三个力作用，物体匀速运动，受力平衡，故B正确；C、当F与斜面的夹角与重力与斜面的夹角相等时，支持力为零，即斜劈不受力，即摩擦力为零，此时地面对斜面没有摩擦力，故C错误；D、撤去F后，物体对斜面可能有摩擦力f和弹力N，这2个力的水平分力是可以抵消的，因此斜劈可能不受地面的摩擦力，故D正确．故选BD点评：本题对同学们受力分析的能力要求很高，有同学分析时会忽略摩擦力，难度适中． 10．（4分）（2022•廊坊模拟）一吊篮悬挂在绳索的下端放在地面上，某人站在高处将吊篮由静止开始竖直向上提起，运动过程中，吊篮的机械能与位移的关系如图所示，其中0～x1段图象为直线，x1～x2段图象为曲线，x2～x3段图象为水平直线，则下列说法正确的是（ ） A．在0～x1过程中，吊篮所受的拉力均匀增大 B．在0～x1过程中，吊篮的动能不断增大 C．吊篮在x2处的动能可能小于x1处的动能 D．在x2～x3过程中，吊篮受到的拉力等于重力考点：功能关系；动能和势能的相互转化；机械能守恒定律．-22-分析：求出吊篮的动能与势能的表达式，根据图象判断吊篮的机械能与位移的关系，即可正确解题．解答：解：吊篮的重力势能EP=mgx，由动能定理可得，吊篮的动能EK=Fx﹣mgx，吊篮的械能E=EP+EK=mgx+Fx﹣mgx=Fx；A、在0～x1过程中，图象为直线，机械能E与x成正比，说明F不变，吊篮所受拉力F保持不变，故A错误；B、在0～x1过程中，吊篮的动能EK=Fx，力F恒定不变，x不断增大，吊篮动能不断增大，故B正确；C、在x2～x3过程中，吊篮的机械能不变，重力势能EP=mgx增加，则吊篮的动能减小，吊篮在x2处的动能可能小于x1处的动能，故C正确；D、在x2～x3过程中，吊篮机械能不变，x增大，则F减小，mg不变，F减小，拉力与重力不相等，故D错误；故选：BC．点评：分析清楚图象，由图象找出吊篮的机械能与其位移的关系是正确解题的前提与关键． 11．（4分）（2022•河南三模）如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中，O为M、N连线中点，连线上a、b两点关于O点对称．导线通有大小相等、方向相反的电流．已知通电长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度B=，式中k是常数、I导线中电流、r为点到导线的距离．一带正电的小球以初速度ν0从a点出发沿连线运动到b点．关于上述过程，下列说法正确的是（ ） A．小球先做加速运动后做减速运动 B．小球一直做匀速直线运动 C．小球对桌面的压力先增大后减小 D．小球对桌面的压力一直在增大考点：带电粒子在匀强磁场中的运动．专题：带电粒子在磁场中的运动专题．分析：根据右手螺旋定制，判断出MN直线处磁场的方向，然后根据左手定则判断洛伦兹力大小和方向的变化，明确了受力情况，即可明确运动情况．解答：解：根据右手螺旋定制可知直线MN处的磁场方向垂直于MN向里，磁场大小先减小后增大，根据左手定则可知，带正电的小球受到的洛伦兹力方向向上，根据F=qvB可知，其大小是先减小后增大，由此可知，小球将做匀速直线运动，小球对桌面的压力先增大后减小，故AD错误，BC正确．故选BC．点评：本题考查了右手螺旋定则和左手定则的熟练应用，正确解答带电粒子在磁场中运动的思路为明确受力情况，进一步明确其运动形式和规律． -22-12．（4分）（2022•宿迁一模）如图，光滑的水平桌面处在竖直向下的匀强磁场中，桌面上平放一根一端开口、内壁光滑的绝缘细管，细管封闭端有一带电小球，小球直径略小于管的直径，细管的中心轴线沿y轴方向．在水平拉力F作用下，细管沿x轴方向作匀速运动，小球能从管口处飞出．小球在离开细管前的运动加速度a、拉力F随时间t变化的图象中，正确的是（ ） A．B．C．D．考点：洛仑兹力；牛顿第二定律．分析：小球在沿x轴方向上做匀速直线运动，根据左手定则知小球在沿y轴方向受到洛伦兹力，小球在y轴方向上做加速运动．在y轴方向一旦有速度，在x轴方向也会受到洛伦兹力．解答：解：A、B、在x轴方向上的速度不变，则在y轴方向上受到大小一定的洛伦兹力，根据牛顿第二定律，小球的加速度不变，故A错误，B正确；C、D、管子在水平方向受到拉力和球对管子的弹力，球对管子的弹力大小等于球在x轴方向受到的洛伦兹力大小，在y轴方向的速度逐渐增大，（vy=at）则在x轴方向的洛伦兹力逐渐增大，（F洛=qvyB=qBat），所以F随时间逐渐增大，故C错误，D正确；故选BD．点评：本题中小球做类平抛运动，其研究方法与平抛运动类似．小球在y轴方向受到洛伦兹力做匀加速直线运动，在x轴方向受洛伦兹力与弹力平衡． 二、实验题（共20分）13．（9分）（2022•雅安三模）某学习小组为了测小电动机的内阻，进行了如下的实验：-22-①测得滑块的质量为5.0kg；②将滑块、打点计时器和纸带安装在水平桌面上，如图甲所示；③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；④电动机以额定功率通过水平细绳牵引滑块运动，达到最大速度时，输入电动机电流为0.5A，电动机两端电压为36V，一段时间后关闭电源并立即制动电动机，待滑块静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中所受的阻力恒定）．在关闭电源前后，打点计时器在纸带上打出的部分点迹如图乙所示．请你分析纸带的数据，回答下列问题：（计算结果保留二位有效数字）①该滑块达到的最大速度为 1.5 m/s；②关闭电源后，滑块运动的加速度大小为 2.0 m/s2；③该电动机的内阻为 12 Ω．考点：伏安法测电阻．专题：实验题；恒定电流专题．分析：①纸带上点迹均匀时，滑块以最大速度做匀速直线运动，根据速度的定义式列式求解；②根据匀变速直线运动的公式△x=aT2列式求解；③电动机的总功率等于内阻损耗的功率与输出机械功率之和，根据能量守恒定律列式求解．解答：解：①纸带上点迹均匀时，滑块以最大速度做匀速直线运动，故vm=②根据匀变速直线运动的公式△x=aT2，有：[（4.07+4.40+4.71）﹣（5.04+5.35+5.67）]×0.01m=9a（0.04s）2解得：a=﹣2.0m/s2③电动机的总功率等于内阻损耗的功率与输出机械功率之和，根据能量守恒定律，有UI=I2r+Fvm其中：F=f=ma解得r=12Ω故答案为：①1.5m/s；②2.0m/s2；③12Ω．点评：本题关键是明确实验原理，要会根据纸带求解瞬时速度和加速度，对于第三问，要能根据平衡条件和牛顿第二定律求解拉力和摩擦力，同时结合能量守恒定律列式求解． 14．（11分）（2022•城区校级模拟）在测定某新型电池的电动势和内阻的实验中，所提供的器材有：-22-待测电池（电动势约6V）电流表G（量程6.0mA，内阻r1=100Ω）电流表A（量程0.6A，内阻r2=5.0Ω）定值电阻R1=100Ω，定值电阻R2=900Ω滑动变阻器R′（0～50Ω），开关、导线若干（1）为了精确测出该电池的电动势和内阻，采用图甲所示实验电路图，其中定值电阻应选用 R2 （选填R1或R2）．（2）某同学在实验中测出电流表A和电流表G的示数I和Ig根据记录数据作出Ig﹣I图象如图乙所示（图象的纵截距用b表示，斜率用k表示），根据图象可求得，被测电池电动势的表达式E= E=b（r1+R2） ，其值为 5.8 V；内阻的表达式r= r=﹣k（r1+R2）﹣r2 ，其值为 2 Ω考点：测定电源的电动势和内阻．专题：实验题．分析：（1）将表头和定值电阻串联，改装成3V的电压表使用，由欧姆定律求出应串联的电阻阻值．即可选择定值电阻R．（2）由闭合电路欧姆定律可得出表达式，由图象结合表达式可得出电动势和内电阻．解答：解：（1）由于题目中没有电压表，所以用电流计和定值电阻串联，改装成电压表，待测电池的电动势约为6V，所以应串联的电阻R==900Ω，故选R2；（2）表头的示数与定值电阻阻值的乘积可作为路端电压处理，则由闭合电路欧姆定律可知：Ig（R2+r1）=E﹣I（r+r2），解得：Ig=﹣I+，所以b=，解得：E=b（r1+R2），由图象得：E=5.8V；k=﹣，解得：r=﹣k（r1+R2）﹣r2，则r=2Ω．故答案为：（1）R2；（2）E=b（r1+R2）；5.8；r=﹣k（r1+R2）﹣r2；2．点评：本题为测量电源的电动势和内电阻的实验的变形，注意由于没有电压表，本实验中采用改装的方式将表头改装为电压表，再根据原实验的研究方法进行分析研究． -22-三、解答题（本题共3小题，满分42分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．）15．（12分）（2022•上海）如图，ABC和ABD为两个光滑固定轨道，A、B、E在同一水平面上，C、D、E在同一竖直线上，D点距水平面的高度为h，C点的高度为2h，一滑块从A点以初速度v0分别沿两轨道滑行到C或D处后水平抛出．（1）求滑块落到水平面时，落点与E点间的距离sC和sD；（2）为实现sC＜sD，v0应满足什么条件？考点：机械能守恒定律；平抛运动．分析：（1）滑块离开C和D后，做平抛运动，由平抛运动的规律可以求的水平的位移；（2）根据（1）中求得sC和sD的大小的表达式，根据题意分析可以得出，v0应满足的条件．解答：解：（1）设抛出点高度为y，根据机械能守恒mv02=mv2+mgy，所以平抛的初速度为v=，平抛后物体在竖直方向上做自由落体运动，所以落地时间t满足y=gt2，所以t=，落地点离抛出点的水平距离s=vt=，分别以y=2h和y=h代入得：sC=，sD=，（2）由题意知，要使sC＜sD，也就是要有2（v02﹣4gh）＜v02﹣2gh，所以v02＜6gh，又滑块必须能到达C点，即vC2=v02﹣4gh，所以v02＞4gh，因此初速度应满足＜v0＜，答：（1）滑块落到水平面时，落点与E点间的距离sC=，sD=-22-；（2）初速度应满足＜v0＜．点评：整个过程中，物体的机械能守恒，离开C和D后物体做平抛运动，根据平抛运动的规律分析可以得出结论． 16．（14分）（2022•海南模拟）如图所示，倾角为θ的斜面上只有AB段粗糙，其余部分都光滑，AB段长为3L．将一个物块（可看成质点）沿斜面由静止释放，释放时距A为2L．当运动到A下面距A为时物块运动的速度是经过A点速度的一半．（重力加速度为g）（1）求物块由静止释放到停止运动所需的时间？（2）要使物块能通过B点，由静止释放物块距A点至少要多远？考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）根据牛顿第二定律求出释放位置到A点过程中的加速度，结合速度位移公式求出A点的速度以及运动到A点的时间，A点向下做匀减速直线运动，根据动能定理求出阻力的大小，从而根据牛顿第二定律求出匀减速直线运动的加速度大小，通过速度时间公式求出匀减速直线运动的时间，从而得出运动的总时间．（2）从初始位置到B点，全过程运用动能定理，结合到达B点的速度为零．求出由静止释放物块距A点的最小距离．解答：解：（1）物块由静止释放到A过程中受重力mg、支持力N作用，加速度为a1，由牛顿第二定律可知：a1=gsinθ在A点的速度为VA：所用时间：由A运动到距A的距离为L/2过程中受重力mg，支持力N，滑动摩擦力f作用，由动能定理可知：由牛顿第二定律可知：mgsinθ﹣f=ma2到停止运动所用时间为总时间为t=t1+t2联立方程可得（2）由动能定理可知：mg（s+3L）sinθ﹣f•3L=0-22-可得s=9L答：（1）物块由静止释放到停止运动所需的时间为．（2）要使物块能通过B点，由静止释放物块距A点至少为9L．点评：解决本题的关键理清物块在整个过程中的运动规律，结合牛顿第二定律、动能定理和运动学公式进行求解． 17．（16分）（2022秋•盐城月考）如图甲所示的坐标系中，第四限象内存在垂直于纸面向里的有界匀强磁场，x方向的宽度OA=20cm，y方向无限制，磁感应强度B0=1×10﹣4T．现有一比荷为=2×1011C/kg的正离子以某一速度从O点射入磁场，α=60°，离子通过磁场后刚好从A点射出．（1）求离子进入磁场B0的速度的大小；（2）离子进入磁场B0后，某时刻再加一个同方向的匀强磁场，使离子做完整的圆周运动，求所加磁场磁感应强度的最小值；（3）离子进入磁场B0后，再加一个如图乙所示的变化磁场（正方向与B0方向相同，不考虑磁场变化所产生的电场），求离子从O点到A点的总时间．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）离子在磁场中做匀速圆周运动，轨道半径可由几何关系求得，洛仑兹力提供向心力，根据向心力公式即可求得速度；（2）由知，B越小，r越大．设离子在磁场中最大半径为R，几何关系求得半径，再根据向心力公式即可求得B，进而求出外加磁场最小值；（3）先算出离子在磁场中运动第一次遇到外加磁场的过程中轨迹对应的圆心角，由几何关系求出此时施加附加磁场时离子在磁场中能做的圆周运动的最大半径，根据向心力公式求出离子在有附加磁场时运动半径，判断粒子是否能做完整的圆周运动，对照外加磁场的规律求出粒子做圆周运动的次数，最后求得总时间．解答：解：（1）如图所示，由几何关系得离子在磁场中运动时的轨道半径r1=0.2m离子在磁场中做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力Bqv=-22-求得：v=4×106m/s（2）由知，B越小，r越大．设离子在磁场中最大半径为R由几何关系得：R=0.05m由牛顿运动定律得求得B1=4×10﹣4T则外加磁场T（3）离子在原磁场中运动周期s离子在磁场中运动第一次遇到外加磁场的过程中轨迹对应的圆心角此时施加附加磁场时离子在磁场中能做的圆周运动的最大半径为r2由几何关系知：m离子在有附加磁场时运动半径为r3则，求得因r3＜r2，所以离子能做完整的圆周运动离子在外加磁场后时，s对照外加磁场的规律可知，每隔s离子在周期性外加磁场时，离子恰可做一次完整的匀速圆周运动，共做三次，最后在A点离开磁场．离子从O点进入到A点射出的总时间为s答：（1）离子进入磁场B0的速度的大小为4×106m/s；（2）所加磁场磁感应强度的最小值为3×10﹣4T；（3）离子从O点到A点的总时间为s．-22-点评：该题主要考查了带电粒子在磁场中的运动．要求同学们能正确画出粒子运动的轨迹，并根据几何关系求得轨道半径，能用向心力公式和周期公式解题，难度较大，属于难题．-22-
