当前位置:首页 >> 理化生 >>

广东省肇庆市四会一中2015届高三下学期第三次模拟物理试卷


广东省肇庆市四会一中 2015 届高考物理三模试卷
一、单项选择题(共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分.在每小题给出的四个选项中,只有一 个符合题目要求,选对得 4 分,选错或不答得 0 分) 1.如图,水平地面上质量为 m 的物体,与地面的动摩擦因数为 μ,在恒力 F 的作用下沿水 平地面做加速度为 a 的匀加速直线运动,运动过程轻质弹簧没有超出弹性限度,则(

)

A.物体受 5 个力作用 B.弹簧的弹力为(μg+a)m C.物体的加速度 a= D.弹簧的弹力小于物体所受合外力 2.在正方形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,荷质比相同的两个粒子 a、b 从一边长中 点垂直匀强方向进入磁场,则( )

A.a 带负电,b 带正电 B.a 带正电,b 带负电 C.a、b 进入磁场时的速度之比为 1:2 D.a、b 在磁场中运动的时间之比为 1:1 3.绕地球做圆周运动的两颗人造卫星 a、b,其轨道半径之比为 3:2,则( A.a、b 绕地球运行的周期之比为 27:8 B.a、b 绕地球运行的角速度之比为 8:27 C.a、b 绕地球运行的线速度之比为 :3 D.a、b 绕地球运行的向心加速度之比为 3:2 )

4.如图,在粗糙的斜面体上,质量为 m 的小物块受到恒定外力 F 作用,向上加速运动位移 为 S(斜面足够长) ,斜面体始终静止在水平面上,则( )

A.外力 F 做功为 W=FS B.重力做功为 mgSsinθ

C.合外力所做的功等于小物块增加的重力势能 D.外力 F 做功转化为小物块的机械能和克服摩擦力所需做的功

二、双项选择题(共 5 小题,每题 6 分.在每小题给出的四个选项中,有两个选项符合题 目要求,全部选对得 6 分,只选一个且正确的得 3 分,有选错或不答的 0 分 5.以下说法正确的是( ) A.查德威克通过 α 粒子轰击氮核,发现了质子 B.重核的裂变可用于核能发电和原子弹 C.平衡核反应方程应遵循质子数和中子数守恒 D.氢原子辐射的光子的能量是不连续的,所以对应的光的频率也是不连续的 6.一定质量的理想气体经过如图所示的变化过程,下列说法正确的是( )

A.ab 过程中,气体的压强减小 B.ab 过程中,气体分子的平均动能增大 C.bc 过程中,气体对外做功,温度降低 D.bc 过程中,气体的密度增大 7.如图所示的电路,有一带电油滴悬浮在两极板间静止不动.若将滑动变阻器的滑片向右 滑动,则( )

A.L1 变亮,L2 变暗 C.油滴向上运动

B.L1 变暗,L2 变亮 D.油滴向下运动 sin100πt 的

8.一理想变压器原、副线圈的匝数比为 10:1,原线圈接上瞬时值为 u=220 交流电,副线圈接入一个 220Ω 的电阻,则( )

A.副线圈输出电压的频率为 50 Hz B.流经原副线圈的电流之比为 10:1 C.原线圈的输入功率为 2.2w D.变压器输入、输出功率之比为 1:10

9.如图,在点电荷 Q 形成的电场中有 A、B、C 三点,BC 是以 Q 为圆心的一段圆弧.AB 两点的电势差为 10v,正点电荷 q 沿 A→B→C 移动,则( )

A.点电荷 Q 带正电 B.沿 BC 运动时电场力做正功 C.B 点的电场强度与 C 点的大小相等 D.q 在 A 点时具有的电势能比在 C 点时的大

三、非选择题(共 4 小题,共 54 分.按题目要求作答.解答时应写出必要的文字说明、方 程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分.有效值计算的题,答案中必须明确写 出相应数值和单位) 10.“用落体法验证机械能守恒定律”的实验中: ①从下列器材中选出实验不需要的,其编号为__________. A.秒表 B.天平 C.重锤 D.毫米刻度尺 E.打点计时器(包括纸带) F.运 动小车 ②实验中产生系统误差的主要原因是__________, 使重锤重力势能的减少量__________ (填 大于或小于)动能的增加量. ③如果以 为纵轴,以 h 为横轴,则 ﹣h 图线是__________,该图线的斜率等于

__________. 11.在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属直径 D 的刻度位置如图所示, 用米尺测出金属丝的长 L,金属丝的电阻大约为 5Ω.先用伏安法测出金属丝的电阻 R,然 后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率 ρ.为此取来两节新的干电池、电键和若干导线 及下列器材: A.电压表 0~3V,内阻 10kΩ B.电压表 0~15V,内阻 50kΩ C.电流表 0~0.6A,内阻 0.05Ω D.电流表 0~3A,内阻 0.01Ω E.滑动变阻器,0~10Ω ①从图中读出金属丝的直径 D 为__________ mm. ②要求较准确地测出其阻值,电压表应选__________,电流表应选__________. (填序号) ③该金属材料的电阻率 ρ=__________. (用 R、L、D 表示)

12. (18 分)如图所示,长为 L 的不可伸长的绳子一端固定在 O 点,另一端系质量为 m 的 小球,小球静止在光滑水平面上.现用大小为 F 水平恒力作用在另一质量为 2m 的物块上, 使其从静止开始向右运动, 一段时间后撤去该力, 物块与小球发生正碰后速度变为原来的一 半, 小球恰好能在竖直平面内做圆周运动. 已知重力加速度为 g, 小球和物体均可视为质点, 试求: (1)小物块碰撞前速度 V0 的大小; (2)碰撞后瞬间绳子的拉力; (3)恒力 F 所做功的大小.

13. (18 分)如图所示,完全相同的金属板 P、Q 带等量异种电荷,用绝缘杆将其连成一平 行正对的装置,放在绝缘水平面上,其总质量为 M,两极间距为 d,板长为 2d,在 p 板中 央位置处有一小孔,一质量为 m、电量为+q 的粒子,从某一高度下落通过小孔后进入 PQ, 恰能匀速运动,外部的电场可忽略,板间电场可视为匀强电场,重力加速度为 g.求: (1)PQ 间电场强度及电势差; (2)粒子下落过程中,电势能变化量; (3)现给 PQ 间加一垂直纸面向里、磁感应强度 B 的匀强磁场,要使粒子进入 PQ 后不碰 板飞出.则粒子应距 P 板多高处自由下落?

广东省肇庆市四会一中 2015 届高考物理三模试卷
一、单项选择题(共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分.在每小题给出的四个选项中,只有一 个符合题目要求,选对得 4 分,选错或不答得 0 分) 1.如图,水平地面上质量为 m 的物体,与地面的动摩擦因数为 μ,在恒力 F 的作用下沿水 平地面做加速度为 a 的匀加速直线运动,运动过程轻质弹簧没有超出弹性限度,则( )

A.物体受 5 个力作用 B.弹簧的弹力为(μg+a)m

C.物体的加速度 a= D.弹簧的弹力小于物体所受合外力 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:物体在重力、支持力、弹簧拉力和摩擦力的共同作用力下做匀加速直线运动,根据牛 顿第二定律分析即可. 解答: 解:A、物体在重力、支持力、弹簧拉力和摩擦力四个力的作用.故 A 错误; B、根据牛顿第二定律得:f﹣μmg=ma,解得:f=m(μg+a) ,故 B 正确; C、根据牛顿第二定律得: ,故 C 错误;

D、根据牛顿第二定律得:f﹣μmg=ma,解得:f=m(μg+a)>ma,故 D 错误; 故选:B. 点评:本题考察受力分析和牛顿第二定律,关键是选好研究对象,正确受力分析,然后根据 牛顿第二定律列式解决加速度、合外力、弹力等问题. 2.在正方形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,荷质比相同的两个粒子 a、b 从一边长中 点垂直匀强方向进入磁场,则( )

A.a 带负电,b 带正电 B.a 带正电,b 带负电 C.a、b 进入磁场时的速度之比为 1:2 D.a、b 在磁场中运动的时间之比为 1:1 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:带电粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动,虽然电量、质量不同,但 比荷相同,所以运动圆弧对应的半径与速率成正比.它们的周期总是相等,因此运动的时间 由圆心角来决定. 解答: 解:A、B、磁场的方向向外,粒子运动的方向向左,由左手定则可知,正电荷受 到的洛伦兹力的方向向上, 负电荷受到的洛伦兹力的方向向下, 所以 a 带正电, b 带负电. 故 A 错误,B 正确; C、由洛伦兹力提供向心力得: ,所以: ,可知荷质比相同的两个

粒子运动的半径与速度成正比;由题图可知,

,所以:

.故 C 正确;

D、由 T= ,所以所用的时间:

知,荷质比相同的两个粒子在磁场中的运动周期相等,由 ,故 D 错误.

故选:BC 点评:本题关键是明确粒子的速度越大轨道半径越大,但圆周运动的周期不变,然后画出具 有代表性的轨迹,结合公式 t=T 进行分析. 3.绕地球做圆周运动的两颗人造卫星 a、b,其轨道半径之比为 3:2,则( A.a、b 绕地球运行的周期之比为 27:8 B.a、b 绕地球运行的角速度之比为 8:27 C.a、b 绕地球运行的线速度之比为 :3 D.a、b 绕地球运行的向心加速度之比为 3:2 考点:人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用. 专题:人造卫星问题. 分析:卫星运动由万有引力提供向心力即: 速度、周期、角速度、向心加速度之比即可. 解答: 解:由卫星运动由万有引力提供向心力,根据 得: =ma,列式求出线 )

A、T=

,轨道半径之比为 3:2,则周期之比为

,故 A 错误;

B、

,轨道半径之比为 3:2,则角速度之比为

,故 B 错误;

C、 D、a=

,轨道半径之比为 3:2,则线速度之比为

:3,故 C 正确;

,轨道半径之比为 3:2,则向心加速度之比为 4:9,故 D 错误;

故选:C 点评: 本题关键要在理解的基础上能熟练运用万有引力提供向心力计算出卫星的各个量与半 径的关系式,难度不大,属于基础题. 4.如图,在粗糙的斜面体上,质量为 m 的小物块受到恒定外力 F 作用,向上加速运动位移 为 S(斜面足够长) ,斜面体始终静止在水平面上,则( )

A.外力 F 做功为 W=FS B.重力做功为 mgSsinθ C.合外力所做的功等于小物块增加的重力势能 D.外力 F 做功转化为小物块的机械能和克服摩擦力所需做的功 考点:功能关系;功的计算. 分析:根据功的计算公式 W=FS 即可求出 F 的功和重力的功;根据功能关系即可求出重力 势能的变化; 解答: 解:A、根据功的计算公式可知,拉力 F 的功 W=FS.故 A 正确; B、根据功的计算公式重力的功:WG=﹣mgh=﹣mgSsinθ.故 B 错误; C、根据动能定理可知,合外力所做的功等于小物块增加的动能.故 C 错误; D、根据功能关系可知,外力 F 做功转化为小物块的机械能和产生的内能,不能说转化为克 服摩擦力所需做的功.故 D 错误. 故选:A 点评:该题考查拉力、重力做的功以及做功的过程中能量转化的方向,要注意和能量相关的 说法.基础题目. 二、双项选择题(共 5 小题,每题 6 分.在每小题给出的四个选项中,有两个选项符合题 目要求,全部选对得 6 分,只选一个且正确的得 3 分,有选错或不答的 0 分 5.以下说法正确的是( ) A.查德威克通过 α 粒子轰击氮核,发现了质子 B.重核的裂变可用于核能发电和原子弹 C.平衡核反应方程应遵循质子数和中子数守恒 D.氢原子辐射的光子的能量是不连续的,所以对应的光的频率也是不连续的 考点:氢原子的能级公式和跃迁;重核的裂变. 分析:卢瑟福通过 α 粒子轰击氮核实验的研究,实现了原子核的人工转变,发现了质子; 查德威克发现了中子; 重核的裂变可用于核能发电和原子弹; 反应方程质量数和电荷数守恒; 结合波尔理论解释氢光谱. 解答: 解:A、卢瑟福通过 α 粒子轰击氮核实验的研究,实现了原子核的人工转变,发现 了质子,故 A 错误; B、重核的裂变可用于核能发电和原子弹.故 B 正确; C、平衡核反应方程应遵循质量数和电荷数守恒,不是质子数和中子数守恒;故 C 错误; D、 根据波尔理论可知, 氢原子的能级是不连续的, 氢原子辐射的光子的能量也是不连续的, 所以对应的光的频率也是不连续的.故 D 正确. 故选:BD 点评:本题考查物理学史、核反应方程中的两个守恒和对氢光谱的解释,都是常识性问题, 对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一. 6.一定质量的理想气体经过如图所示的变化过程,下列说法正确的是( )

A.ab 过程中,气体的压强减小 B.ab 过程中,气体分子的平均动能增大 C.bc 过程中,气体对外做功,温度降低 D.bc 过程中,气体的密度增大 考点:理想气体的状态方程. 专题:理想气体状态方程专题. 分析:根据等压变化和等容变化判断出温度的变化,即可判断分子平均动能的大小.根据 W=P△ V 即可判断出对外做功的大小 解答: 解:A、ab 过程中,气体等容升温,气体的压强增大,故 A 错误; B、ab 过程中,温度升高,所以气体分子的平均动能增大,故 B 正确; C、bc 过程中,气体体积不变,压缩降温,对内做功,温度降低,气体的密度增大,故 C 错误,D 正确 故选:BD 点评:从 V﹣t 上找出各物理量之间的关系,分析气体的变化过程,根据气态方程进行分析, 是我们解决此类问题的突破口 7.如图所示的电路,有一带电油滴悬浮在两极板间静止不动.若将滑动变阻器的滑片向右 滑动,则( )

A.L1 变亮,L2 变暗 B.L1 变暗,L2 变亮 C.油滴向上运动 D.油滴向下运动 考点:闭合电路的欧姆定律;匀强电场中电势差和电场强度的关系. 专题:恒定电流专题. 分析:在滑动变阻器的滑片向右滑动过程中,变阻器接入电路的电阻变小,外电路总电阻变 小,根据闭合电路欧姆定律分析路端电压和总电流的变化,分析内电压的变化,判断 L 亮 度的变化.根据电容器两板间电压的变化,判断油滴的运动方向. 解答: 解:AB、在滑动变阻器的滑片向右滑动过程中,变阻器接入电路的电阻变小,外 电路总电阻变小,根据闭合电路欧姆定律可知,总电流 I 变大.内电压 U′=Ir,r 不变,则内 电压 U′变大,路端电压变小,所以通过灯 1 的电流变小;再据干路与支路电流的关系可知, 灯 2 的电流变大,即 L1 变暗,L2 变亮.故 A 错误,B 正确. CD、以上分析可知,灯 2 的电流变大,即电压变大,所以电容器板间电压增大,场强增大, 油滴所受电场力增大,则油滴向上运动.故 C 正确,D 错误.

故选:BC. 点评:本题是电路的动态变化分析问题,先根据变阻器接入电路的电阻变化,确定整体电路 总电阻变化,判断出总电流和路端电压的变化,再分析局部电流和电压的变化. 8.一理想变压器原、副线圈的匝数比为 10:1,原线圈接上瞬时值为 u=220 交流电,副线圈接入一个 220Ω 的电阻,则( ) sin100πt 的

A.副线圈输出电压的频率为 50 Hz B.流经原副线圈的电流之比为 10:1 C.原线圈的输入功率为 2.2w D.变压器输入、输出功率之比为 1:10 考点:变压器的构造和原理;电功、电功率. 专题:交流电专题. 分析:根据瞬时值的表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等,再根据电压与匝数 成正比即可求得结论 解答: 解: A、 变压器不会改变电流的周期, 则副线圈输出电流的周期为 T= =0.02s,

副线圈输出电压的频率为 50 Hz,故 A 正确; B、当一个副线圈时,电流与匝数成反比,故 B 错误; C、变压器的输入功率和输出功率相等,由表达式知原线圈的电压有效值为 220V,电压与 匝数成正比,所以副线圈电压为 22V,输出功率 P= =2.2W,故 C 正确;

D、变压器输入、输出功率之比为 1:1,故 D 错误; 故选:AC 点评:掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系,即电压与匝数成正比,电流与匝数成反 比. 知道正弦交变电流最大值和有效值之间 倍的关系即可解决本题 9.如图,在点电荷 Q 形成的电场中有 A、B、C 三点,BC 是以 Q 为圆心的一段圆弧.AB 两点的电势差为 10v,正点电荷 q 沿 A→B→C 移动,则( )

A.点电荷 Q 带正电 B.沿 BC 运动时电场力做正功 C.B 点的电场强度与 C 点的大小相等 D.q 在 A 点时具有的电势能比在 C 点时的大 考点:电势差与电场强度的关系;电势能.

专题:电场力与电势的性质专题. 分析:根据 AB 两点的电势差为 10v,可知电场方向沿 AB,可判断 Q 的电性;点电荷的电 场线、等势面、电场强度的特点;电势能电场力做功. 解答: 解:A、根据 AB 两点的电势差为 10v,可知电场方向沿 AB,可知 Q 为负电荷, 故 A 错误; B、BC 为等势面,故沿 BC 运动时电场力不做功; C、根据点电荷的电场强度公式 ,可知两点的电场强度大小相等,故 C 正确

D、根据 AB 两点的电势差为 10v,且 q 为正电荷,故在 A 点时具有的电势能比在 B 点时的 大,而 BC 电势相等,故 D 正确 故选:CD 点评:解决本题的关键掌握电场力做功与电势差的关系,注意在公式 W=qU 中,功的正负、 q 的正负、电势差的正负都需代入计算. 三、非选择题(共 4 小题,共 54 分.按题目要求作答.解答时应写出必要的文字说明、方 程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分.有效值计算的题,答案中必须明确写 出相应数值和单位) 10.“用落体法验证机械能守恒定律”的实验中: ①从下列器材中选出实验不需要的,其编号为 ABF. A.秒表 B.天平 C.重锤 D.毫米刻度尺 E.打点计时器(包括纸带) F.运 动小车 ②实验中产生系统误差的主要原因是纸带通过打点计时器时的摩擦力,使重锤重力势能的 减少量大于(填大于或小于)动能的增加量. ③如果以 为纵轴,以 h 为横轴,则 ﹣h 图线是一条通过坐标原点的倾斜直线,该图线

的斜率等于重力加速度. 考点:验证机械能守恒定律. 专题:实验题. 分析:解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注 意事项,即可正确解答本题; 重物带动纸带下落过程中, 除了重力还受到较大的阻力, 从能量转化的角度, 由于阻力做功, 重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能. 运用物理规律和数学表达式结合起来解决问题. 解答: 解: (1)在该实验中,通过打点计时器来记录物体运动时间,不需要秒表, 由于验证机械能公式中可以把重锤质量约掉,因此不需要天平. 同时实验中需要测量纸带上两点间的距离,所以需要刻度尺.实验还需要重锤,打点计时器 (包括纸带) ,不需要运动小车,故 CDE 正确,ABF 错误; 本题选不需要的,故选:ABF (2)实验中产生系统误差的主要原因是纸带通过打点计时器时的摩擦力,使重锤重力势能 的减少量大于动能的增加量. (3)根据机械能守恒可知 mgh= mv ,
2

得出

=gh,因此

﹣h 图线是一条通过坐标原点的倾斜直线,图线的斜率为重力加速度.

故答案为:①ABF ②纸带通过打点计时器时的摩擦力; 大于 ③一条通过坐标原点的倾斜直线; 重力加速度 点评:清楚实验的目的,然后根据目的列出要研究的表达式;利用图象问题结合数学知识处 理物理数据是实验研究常用的方法. 11.在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属直径 D 的刻度位置如图所示, 用米尺测出金属丝的长 L,金属丝的电阻大约为 5Ω.先用伏安法测出金属丝的电阻 R,然 后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率 ρ.为此取来两节新的干电池、电键和若干导线 及下列器材: A.电压表 0~3V,内阻 10kΩ B.电压表 0~15V,内阻 50kΩ C.电流表 0~0.6A,内阻 0.05Ω D.电流表 0~3A,内阻 0.01Ω E.滑动变阻器,0~10Ω ①从图中读出金属丝的直径 D 为 4.700 mm. ②要求较准确地测出其阻值,电压表应选 A,电流表应选 C. (填序号) ③该金属材料的电阻率 ρ= . (用 R、L、D 表示)

考点:测定金属的电阻率. 专题:实验题. 分析:①螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数. ②根据电源电动势选择电压表,根据电路最大电流选择电流表. ③应用电阻定律求出电阻率的表达式. 解答: 解: ①由图示螺旋测微器可知, 金属丝直径 D 为: 4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm; ②电源电动势为:1.5V×2=3V,则电压表选择 A;电路最大电流约为:I= = 电流表选择 C. ③电阻丝电阻:R=ρ =ρ ,则电阻率:ρ= ; =0.6A,则

故答案为:①4.700; ②A,C; ③



点评:本题考查了螺旋测微器读数、电表的选择、求电阻率表达式;螺旋测微器固定刻度与 可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数, 对螺旋测微器读数时要估读, 视线要与刻度线垂直.

12. (18 分)如图所示,长为 L 的不可伸长的绳子一端固定在 O 点,另一端系质量为 m 的 小球,小球静止在光滑水平面上.现用大小为 F 水平恒力作用在另一质量为 2m 的物块上, 使其从静止开始向右运动, 一段时间后撤去该力, 物块与小球发生正碰后速度变为原来的一 半, 小球恰好能在竖直平面内做圆周运动. 已知重力加速度为 g, 小球和物体均可视为质点, 试求: (1)小物块碰撞前速度 V0 的大小; (2)碰撞后瞬间绳子的拉力; (3)恒力 F 所做功的大小.

考点:机械能守恒定律;向心力. 专题:机械能守恒定律应用专题. 分析: (1)小球恰好通过最高点作圆周运动,根据牛顿第二定律求出临界速度,根据机械能 守恒求出碰撞后速度.碰撞过程中,物块和小球系统动量守恒,求出小物块碰撞前速度 V0 的大小. (2)碰撞后瞬间,由绳子的拉力与重力的合力提供小球的向心力,由牛顿第二定律求拉力. (3)物块在水平恒力 F 作用加速运动,由动能定理求解恒力 F 做功. 解答: 解: (1) 小球恰好通过最高点作圆周运动, 此时重力刚好提供向心力, 设速度为 V, 有 mg=m 得 V= 设小球碰撞后速度为 V1,其后在摆至最高点过程中,机械能守恒,则: mV1 = mV +mg?2L 代入 V 值可得 V1= 碰撞过程中,物块和小球系统动量守恒,有 2mV0=mV1+2m? 代入 V1 值可得 V0= (2)碰撞后瞬间,绳子拉力为 T,由牛顿定律得 T﹣mg=m 代入 V1 值可得绳子拉力 T=6 mg 方向沿着绳子向上 (3)物块在水平恒力 F 作用加速运动,由动能定理得 W= 2m
2 2

代入 V0 值可得恒力 F 所做功 W=5mgL

答: (1)小物块碰撞前速度 V0 的大小为 ; (2)碰撞后瞬间绳子的拉力是 6 mg,方向沿着绳子向上; (3)恒力 F 所做功的大小是 5mgL. 点评:本题关键明确各个运动过程,明确小球与小物块碰撞过程中系统动量守恒,要求同学 们能正确进行受力,并能联想到已学的物理模型,根据相关公式解题. 13. (18 分)如图所示,完全相同的金属板 P、Q 带等量异种电荷,用绝缘杆将其连成一平 行正对的装置,放在绝缘水平面上,其总质量为 M,两极间距为 d,板长为 2d,在 p 板中 央位置处有一小孔,一质量为 m、电量为+q 的粒子,从某一高度下落通过小孔后进入 PQ, 恰能匀速运动,外部的电场可忽略,板间电场可视为匀强电场,重力加速度为 g.求: (1)PQ 间电场强度及电势差; (2)粒子下落过程中,电势能变化量; (3)现给 PQ 间加一垂直纸面向里、磁感应强度 B 的匀强磁场,要使粒子进入 PQ 后不碰 板飞出.则粒子应距 P 板多高处自由下落?

考点:带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动. 专题:带电粒子在复合场中的运动专题. 分析: (1)粒子进 PQ 后,恰能匀速运动,重力与电场力平衡,由平衡条件求出电场强度 E. (2)粒子进 PQ 前,装置对绝缘水平面的压力等于重力 Mg,粒子进 PQ 后,电场对粒子作 用大小为 mg,方向向上,根据牛顿第三定律,粒子对电场的力大小为 mg,方向向下,则 装置对绝缘水平面的压力等于总重力. (3)给 PQ 间再加一垂直纸面向里、磁感应强度 B 的匀强磁场后,粒子做匀速圆周运动, 洛伦兹力提供向心力.当轨迹恰好与 P 板、Q 板右边缘相切时,粒子恰好进入 PQ 后不碰板 飞出,分别由几何知识这两种临界情况下粒子的半径,根据牛顿第二定律求出速度,由机械 能守恒定律求出下落时的高度,得到小球应距 P 板高度范围. 解答: 解: (1)小球进入 PQ,恰能匀速运动则受力平衡,mg=qE 得:E= U=Ed= 电场方向向上 .

(2)小球在 PQ 间下落过程中,电场力做功 w=﹣qEd=﹣mgd 则其电势能增加,增加量为 mgd (3)依题意如图得:2R1>d 根据牛顿第二定律 Bqv1=m

得 v1= 又粒子进 PQ 前机械能守恒 mgh1= mv1
2

得 h1=

当 R2<d 时如图, 同理可得 v2=

h2=

所以小球应距 P 板在

>h>

释放.

答: (1)PQ 间电场强度是

,电场方向向上,电势差是



(2)粒子下落过程中,电势能变化量是 mgd; (3)现给 PQ 间加一垂直纸面向里、磁感应强度 B 的匀强磁场,要使粒子进入 PQ 后不碰 板飞出.则粒子应距 P 板的上方 >h> 处自由下落.

点评:本题是电场、磁场与力学知识的综合应用,关键在于分析磁场中临界条件,抓住各过 程之间的联系.


相关文章:
广东省肇庆市四会一中2015届高三下学期第三次模拟物理试卷
广东省肇庆市四会一中 2015 届高考物理三试卷一、单项选择题(共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分.在每小题给出的四个选项中,只有一 个符合题目要求,选对...
广东云浮市四会一中2015年高考模拟(三)物理卷 (Word版含答案)
暂无评价|0人阅读|0次下载 广东云浮市四会一中2015年高考模拟(三)物理卷 (Word版含答案)_高三理化生_理化生_高中教育_教育专区。广东云浮市四会一中2015年高考...
广东省肇庆市2015届高三第三次统一检测 理综物理(三模)
广东省肇庆市2015届高三第三次统一检测 理综物理(三模)_高三理化生_理化生_高中教育_教育专区。试卷类型:A 肇庆市中小学教学质量评估 2015 届高中毕业班第三次统...
福建省龙岩一中2015届高三下学期第三次模拟物理试卷
福建省龙岩一中2015届高三下学期第三次模拟物理试卷_高中教育_教育专区。福建省龙岩一中 2015 届高考物理三模试卷一、本卷共 6 小题,每小题 6 分,共 108 分...
湖北省宜昌一中2015届高三下学期第三次模拟物理试卷
湖北省宜昌一中2015届高三下学期第三次模拟物理试卷_理化生_高中教育_教育专区。...湖北省宜昌一中 2015 届高考物理三模试卷一、选择题:本题共 8 小题,每小题...
安徽省安庆一中2015届高三下学期第三次模拟物理试卷
安徽省安庆一中2015届高三下学期第三次模拟物理试卷_理化生_高中教育_教育专区。安徽省安庆一中 2015 届高考物理三模试卷一.选择题,共 7 小题,每小题 6 分,...
河南省南阳一中2015届高三下学期第三次模拟考试理综物理试题
河南省南阳一中2015届高三下学期第三次模拟考试理综物理试题_高中教育_教育专区。南阳市一中 2012 级高三春期第三次模拟考试 理综试题二、 选择题: (本大题共 8...
湖北省黄冈市黄州一中2015届高三下学期第三次模拟物理试卷
湖北省黄冈市黄州一中2015届高三下学期第三次模拟物理试卷_理化生_高中教育_教育专区。湖北省黄冈市黄州一中 2015 届高考物理三模试卷一、选择题(本题共 8 小题...
安庆一中2015届高三第三次模拟考试物理试题
淮北新思路教育咨询(集团)有限公司 安庆一中 2015 届高三年级第三次模拟考试 理科综合能力测试试题第Ⅰ卷本试卷共 20 小题,每小题 6 分,共 120 分。在每小题...
更多相关标签:
广东省肇庆市四会市 | 肇庆市四会市 | 肇庆市四会前晚新闻 | 肇庆市四会市小姐 | 肇庆市四会市人民法院 | 肇庆市四会商会 | 广东肇庆市四会市 | 肇庆市四会大旺高新区 |