江蘇省鎮(zhèn)江市20xx年高考物理一模試卷word版含解析-資料下載頁
2024-11-15 05:55本頁面
【導(dǎo)讀】2017年江蘇省鎮(zhèn)江市高考物理一模試卷。1．下列說法符合物理學(xué)史實的是（）。A．伽利略通過斜面實驗的合理外推，得出了自由落體運動的規(guī)律。B．開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律，提出了萬有引力定律。C．卡文迪許利用扭秤實驗巧妙地測出了靜電力常量k的數(shù)值。D．法拉第根據(jù)小磁針在通電導(dǎo)線周圍的偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)。2．風(fēng)洞飛行體驗是運用先進的科技手段實現(xiàn)高速風(fēng)力將人吹起并懸浮于空中，如圖所示．若在人處于懸浮狀態(tài)時增加風(fēng)力，則體驗者在加速上升過程中（）。A．處于失重狀態(tài)，機械能增加B．處于失重狀態(tài)，機械能減少。圓心與兩導(dǎo)線距離相等，環(huán)的直徑小于兩導(dǎo)線間距．兩導(dǎo)線中通有大小相等、方。B．金屬環(huán)向下運動，則環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流。B．滑片向a端移動時，兩只電表的示數(shù)均增大。正比，彈簧始終處于彈性限度范圍內(nèi)，不考慮滑塊與發(fā)射器之間的摩擦，重力加
【正文】 壓縮量 x 的平方成正比，所以彈簧壓縮量為 2d 時，彈簧彈性勢能為 Ep2= 根據(jù)題意，滑塊到達 F 點處的速度 v′=4m/s 根據(jù)牛頓第二定律： F=ma 可得： mg+FN=m 解得： FN= 根據(jù)牛頓第三定律：滑塊處對軌道的壓力大小為 ． （ 3）滑塊通過 GB 段過程，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得 Ep2=mgh1+Q 解得： Q= 又 Q=W 克 所以滑塊通過 GB 段過程中克服摩擦力所做的功 W 克 = 答：（ 1）當(dāng)彈簧壓縮量為 d 時，彈簧的彈性勢能為 ，滑塊離開彈簧瞬間的速度大小為 2m/s； （ 2）求滑塊經(jīng)過最高點 F 處時對軌道的壓力大小為 ； （ 3）滑塊通過 GB 段過程中克服摩擦力所做的功為 ． 14．如圖所示，兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌間距 l=，傾角 θ=53176。，導(dǎo)軌上端串接電阻 R=．在導(dǎo)軌間長 d= 的區(qū)域內(nèi)，存在方向垂直導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強度 B= 的勻強磁場．質(zhì)量 m= 的 金屬棒 CD 水平置于導(dǎo)軌上，用輕質(zhì)細繩跨過定滑輪與拉桿 GH（ GH 桿的質(zhì)量不計）相連．某同學(xué)用 F=80N的恒力豎直向下拉動 GH 桿，使 CD 棒從圖中初始位置由靜止開始運動，剛進入磁場時速度為 v=，當(dāng) CD 棒到達磁場上邊界時該同學(xué)松手． g=10m/s2， sin 53176。=，不計其它電阻和一切摩擦．求： （ 1） CD 棒的初始位置與磁場區(qū)域下邊界的距離 s； （ 2）該同學(xué)松手后， CD 棒能繼續(xù)上升的最大高度 h； （ 3）在拉升 CD 棒的過程中，該同學(xué)所做的功 W 和電阻 R 上產(chǎn)生的熱量 Q． 【考點】 導(dǎo)體切割磁感線時的感 應(yīng)電動勢；閉合電路的歐姆定律． 【分析】 （ 1）根據(jù)牛頓第二定律求出 CD 棒進入磁場前的加速度，再由速度位移公式求出 CD 棒的初始位置與磁場區(qū)域下邊界的距離 s； （ 2）判斷 CD 棒在磁場中的運動情況是勻速直線運動，從而得出離開磁場時速度，松手后向上勻減速運動，由運動學(xué)公式求出勻減速運動的位移，即可求出CD 棒能繼續(xù)上升的最大高度 h； （ 3）根據(jù)能量守恒定律求解； 【解答】 解：（ 1） CD 棒向上運動： F﹣ mgsinθ=ma 代入數(shù)據(jù)解得： a=12m/s2 由運動學(xué)公式： v2=2as 代入數(shù)據(jù)解得： s= （ 2） 剛進入磁場時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為： E=Blv=2 = 由閉合電路歐姆定律有： I= = =48A 又： F 安 =BIl=2 48 =48N 因為： F=mg sinθ+ =40 +48=80N 所以： CD 棒在磁場中做勻速直線運動 離開磁場后， CD 棒沿導(dǎo)軌向上做勻減速運動 由 v2=2gxsinθ 代入數(shù)據(jù)解得： x= CD 棒還能繼續(xù)上升的最大高度為： h=xsinθ= （ 3）該同學(xué)所做的功為： W=F（ s+d） 代入數(shù)據(jù)解得： W=64J 由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得： F（ s+d） =mg[（ s+d） sinθ+h]+QR 代入數(shù)據(jù)解得： QR= 答：（ 1） CD 棒的初始位置與磁場區(qū)域下邊界的距離 s 為 ； （ 2）該同學(xué)松手后， CD 棒能繼續(xù)上升的最大高度 h 為 ； （ 3）在拉升 CD 棒的過程中，該同學(xué)所做的功 W 為 64J，電阻 R 上產(chǎn)生的熱量Q 為 15．如圖甲所示，在直角坐標系 0≤ x≤ L 區(qū)域內(nèi)有沿 y 軸正方向的勻強電場，右側(cè)有一個以點（ 3L， 0）為圓心、半徑為 L 的圓形區(qū)域，圓形區(qū)域與 x 軸的交點分別為 M、 N．現(xiàn)有一質(zhì)量為 m、帶電量為 e 的電子，從 y 軸上的 A 點以速度v0沿 x 軸正方向射入電場，飛出電場后從 M 點進入圓形區(qū)域，此時速度方向與x 軸正方向的夾角為 30176。．不考慮電子所受的重力． （ 1）求電子進入圓形區(qū)域時的速度大小和勻強電場場強 E 的大??； （ 2）若在圓形區(qū)域內(nèi)加一個垂直紙面向里的勻強磁場，使電子穿出圓形區(qū)域時速度方向垂直于 x 軸．求所加磁場磁感應(yīng)強度 B 的大小和電子剛穿出圓形區(qū)域時的位置坐標； （ 3）若在電子剛進入圓形區(qū)域時，在圓形區(qū)域內(nèi)加上圖乙所示變化的磁場（以垂直于紙面向外為磁場正方向），最后電子從 N 點處飛出，速度方向與進入磁場時的速度方向相同．請寫出磁感 應(yīng)強度 B0的大小、磁場變化周期 T 各應(yīng)滿足的關(guān)系表達式． 【考點】 帶電粒子在勻強磁場中的運動；帶電粒子在勻強電場中的運動． 【分析】 （ 1）帶電粒子先在電場中做類平拋運動，離開電場后做勻速直線運動從M 點射入磁場，由于知道速度的方向以及進入電場的速度，則由速度的合成就能求得離開電場的速度，即進入磁場的速度．由類平拋運動規(guī)律求出加速度，從而求出電場強度大?。? （ 2）由題意知，當(dāng)與水平 x 軸成 30176。進入磁場時又豎直向上穿出磁場時，粒子恰好偏轉(zhuǎn) 60176。，由幾何關(guān)系知道帶電粒子做勻速圓周運動的半徑恰好等于磁場區(qū) 域的半徑， 由洛侖茲力提供向心力可以求得磁感應(yīng)強度． （ 3）若在電子剛進入圓形區(qū)域時，在圓形區(qū)域內(nèi)加上圖乙所示變化的磁場（以垂直于紙面向外為磁場正方向），最后電子從 N 點處飛出，速度方向與進入磁場時的速度方向相同，根據(jù)題目要求大致找出帶電粒子在正負磁場里做勻速圓周運動的半徑和周期關(guān)系，從而畫出最簡單的軌跡圖，再從一般情況去考慮多解情況，從而可以求得磁感應(yīng)強度及周期的表示式． 【解答】 解：（ 1）電子在電場中作類平拋運動，射出電場時，速度分解圖如圖 1中所示． 由速度關(guān)系可得： =cosθ 解得： v= 由速度關(guān) 系得： vy=v0tanθ= 在豎直方向： vy=at= 而水平方向上 t= 解得： E= （ 2）根據(jù)題意作圖如圖 1 所示，電子做勻速圓周運動的半徑 R=L 根據(jù)牛頓第二定律： qvB= 解得： B= 根據(jù)幾何關(guān)系得電子穿出圓形區(qū)域時位置坐標為（ ， ） （ 3）電子在在磁場中最簡單的情景如圖 2 所示． 在磁場變化的前三分之一個周期內(nèi)，電子的偏轉(zhuǎn)角為 60176。，設(shè)電子運動的軌道半徑為 r，運動的 T0，粒子在 x 軸方向上的位移恰好等于 r1； 在磁場變化的后三分之二個周期內(nèi)，因磁感應(yīng)強度減半， 電子運動周期 T′=2T0，故粒子的偏轉(zhuǎn)角度仍為 60176。，電子運動的軌道半徑變?yōu)?2r，粒子在 x 軸 方向上的位移恰好等于 2r． 綜合上述分析，則電子能到達 N 點且速度符合要求的空間條件是： 3rn=2L（ n=1， 2， 3… ） 而： r= 解得： B0= （ n=1， 2， 3… ） 應(yīng)滿足的時間條件為： T=T 而： T0= 解得 T= （ n=1， 2， 3… ） 答：（ 1）電子進入圓形區(qū)域時的速度大小為 ，勻強電場場強 E 的大小． （ 2）若在圓形區(qū)域內(nèi)加一個垂直紙面向里的勻強磁場，使電子穿出圓形區(qū)域時速 度方向垂直于 x 軸．則所加磁場磁感應(yīng)強度 B 的大小為 ，電子剛穿出圓形區(qū)域時的位置坐標為（ ， ）． （ 3）磁感應(yīng)強度 B0的大小 、磁場變化周期 T 應(yīng)為 （其中 n=1，2， 3… ）． 2017 年 4 月 2 日
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