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2019年高考物理真题试卷(江苏卷)原卷+解析
一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.
1.(2019?江苏)某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1:10,当输入电压增加20
V时,输出电压(??
)
A.?降低2
V??
B.?增加2
V?
C.?降低200
V?
?D.?增加200
V
【答案】
D
【考点】变压器原理
【解析】【解答】根据变压器原副线圈电压之比等于线圈的匝数之比,得
?,代入数字得输出电压增加200V.
D符合题意,ABC不符合题意。
故答案为:D
【分析】根据变压器的原理推导电压变化之比的关系式,代入数字计算即可。
2.(2019?江苏)如图所示,一只气球在风中处于静止状态,风对气球的作用力水平向右.细绳与竖直方向的夹角为α,绳的拉力为T,则风对气球作用力的大小为(??
)
A.?????B.?????C.?Tsinα??????D.?Tcosα
【答案】
C
【考点】物体的受力分析
【解析】【解答】小球在受到重力、空气的浮力、绳子的拉力和风的吹力共同作用平衡,其中在水平方向上,风的吹力和绳子拉力的水平分力是一对平衡力,故风对气球的作用力等于
.
C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C
【分析】对小球做受力分析,根据共点力平衡,对T做力的分解,其水平分力等于风的吹力,方向相反。
3.(2019?江苏)如图所示的电路中,电阻R=2
Ω.断开S后,电压表的读数为3
V;闭合S后,电压表的读数为2
V,则电源的内阻r为(??
)
A.?1
Ω??
B.?2
Ω?
?C.?3
Ω???D.?4
Ω
【答案】
A
【考点】欧姆定律
【解析】【解答】当开关断开时,电压表电压即是电源电压;当开关S闭合时,
?,电路串联。故
??
A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A
【分析】根据电源电压等于内压和路端电压之和,串联电路电流处处相等列式推出r的关系式,代入数字即可求解。
4.(2019?江苏)1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星,该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动.如图所示,设卫星在近地点、远地点的速度分别为v1、v2
,
近地点到地心的距离为r,地球质量为M,引力常量为G.则(??
)
A.??????B.??????
C.??????D.?
【答案】
B
【考点】万有引力定律及其应用,卫星问题
【解析】【解答】卫星由近地点向远地点运动,万有引力做做负功,动能减小,速度减小。(速度的大小也可用开普勒第二定律分析,卫星沿椭圆轨道飞行,相等时间内扫过的面积相等,故在近地点面积相同时,轨迹较长,则运行速度较大)CD不符合题意。如果卫星做圆周运动时,
,但卫星沿椭圆轨道运行,故卫星在近地点做离心运动,
。
B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B
【分析】根据万有引力对卫星做负功,故卫星速度动能减小,速度减小。卫星由近地点向远地点运动,做离心运动,故速度大于做匀速圆周运动时的速度。
5.(2019?江苏)一匀强电场的方向竖直向上,t=0时刻,一带电粒子以一定初速度水平射入该电场,电场力对粒子做功的功率为P,不计粒子重力,则P-t关系图象是(??
)
A??????????B???????????C?????????D?
【答案】
A
【考点】功率的计算,电场力
【解析】【解答】根据P=FV,在竖直方向,带电粒子做匀加速直线运动,故
?,因为E为恒值,F、a也为恒值,故P与t成正比例关系,P-t关系图象是图(A)。
A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A
【分析】在匀强电场中,在电场力方向带电粒子受到的电场力不变,根据牛顿
第二定律,加速度也不变,由功率公式推出P与t的关系,对照图像即可判断。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共计16分.每小题有多个选项符合题意.全部选对的得4分,选对但不全的得2分.错选或不答的得0分.
6.(2019?江苏)如图所示,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动.座舱的质量为m,运动半径为R,角速度大小为ω,重力加速度为g,则座舱(??
)
A.?运动周期为
????????
?B.?线速度的大小为ωR
C.?受摩天轮作用力的大小始终为mg?????D.?所受合力的大小始终为mω2R
【答案】
B,D
【考点】竖直平面的圆周运动
【解析】【解答】做匀速圆周运动的周期公式为:T=,
故A不符合题意。线速度的大小v=ωr,故B符合题意,座舱受到摩天轮的弹力和重力的共同作用做匀速圆周运动,合力大小不变,但方向改变,由于重力方向是不变的,故只有座舱受摩天轮的作用力改变,才能保持合力大小不变。故C不符合题意。因为摩天仓做匀速圆周运动,则座舱也做匀速圆周运动,故座舱所受合力大小始终为F=
mω2R。
故答案为:BD
【分析】根据匀速圆周运动的周期公式和线速度公式代入已知量计算即可求出周期和线速度。座舱受到摩天轮的弹力和重力的共同作用做匀速圆周运动,合力大小不变,方向改变,而其中的一个分力重力不变,则弹力必改变。用向心力公式求向心力,向心力即座舱所受合力。
7.(2019?江苏)如图所示,在光滑的水平桌面上,a和b是两条固定的平行长直导线,通过的电流强度相等.
矩形线框位于两条导线的正中间,通有顺时针方向的电流,在a、b产生的磁场作用下静止.则a、b的电流方向可能是(??
)
A.?均向左??B.?均向右???C.?a的向左,b的向右???D.?a的向右,b的向左
【答案】
C,D
【考点】楞次定律,右手定则
【解析】【解答】因为矩形框静止,受到平衡力的作用,当上方导线受力向上,下方导线受力向下时,由左手定则判断在上方附近磁场方向由外向里,再由安培定则知,a导线电流方向向左。同理可以判断b导线向右。C符合题意。当上方导线受力向下,下方导线受力向上时,由同样的方法判断a的向右,b的向左。D符合题意。CD符合题意,AB不符合题意。
故答案为:CD
【分析】根据导线框平衡假设其受力情况,根据左手定则判断磁场方向,由磁场方向根据右手螺旋定则判断导线的电流方向。
8.(2019?江苏)如图所示,轻质弹簧的左端固定,并处于自然状态.小物块的质量为m,从A点向左沿水平地面运动,压缩弹簧后被弹回,运动到A点恰好静止.物块向左运动的最大距离为s,与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,弹簧未超出弹性限度.在上述过程中(??
)
A.?弹簧的最大弹力为μmg???
B.?物块克服摩擦力做的功为2μmgs
C.?弹簧的最大弹性势能为μmgs????D.?物块在A点的初速度为
【答案】
B,C
【考点】功能关系,动能定理的综合应用
【解析】【解答】若弹簧的最大弹力为μmg
,
正好等于物块的滑动摩擦力。因物块至最左端时,速度减为零。若弹力等于摩擦力,二力平衡,物块不可能被弹回,A不符合题意。物块从A点向左沿水平地面运动,压缩弹簧至弹簧速度为零。根据能量守恒,这时有:
,物块自A向左运动再回到A点整个过程中,
。联立解得,
,C符合题意。在整个过程中,摩擦力做负功,故克服摩擦力做功为
,B符合题意。由
得
。D不符合题意。
故答案为:BC
【分析】根据平衡条件分析弹簧的最大弹力是否正确,根据能量守恒,对物块行至最左端和回到原位两点分别列式。联立即可求解判断。
9.(2019?江苏)如图所示,ABC为等边三角形,电荷量为+q的点电荷固定在A点.先将一电荷量也为+q的点电荷Q1从无穷远处(电势为0)移到C点,此过程中,电场力做功为-W.再将Q1从C点沿CB移到B点并固定.最后将一电荷量为-2q的点电荷Q2从无穷远处移到C点.下列说法正确的有(??
)
A.?Q1移入之前,C点的电势为
B.?Q1从C点移到B点的过程中,所受电场力做的功为0
C.?Q2从无穷远处移到C点的过程中,所受电场力做的功为2W
D.?Q2在移到C点后的电势能为-4W
【答案】
A,B,D
【考点】电势差、电势、电势能,电场力做功
【解析】【解答】因为Q1从无限远处移到C点,电场力做负功,故Q1在C点具有的电势能为W,则该点电势为
,可见A符合题意。B、C处于点电荷的电场中,且与A点距离相等,B、C两点电势相等。则Q1从C点移到B点的过程中,所受电场力做的功为0,B符合题意。因Q1从C点沿CB移到B点并固定,Q2处于A点电荷和Q1的共同电场中,电场与之前相比发生了变化,故Q2从无穷远处移到C点的过程中,所受电场力做的功不等于2W。因Q1移入B之前,C点的电势为
,移入C之后,因A、B两点对称,电量相等,则C点的电势为
,故Q2在移到C点后的电势能为
,D符合题意。
故答案为:BD
【分析】根据电场力做负功,电势能增加,判断电势能和电势的变化。和点电荷等距位置电势相等。注意复合电场的电势和电势能,可依据几何关系分析判断。
三、简答题:本题分必做题(第10~12题)和选做题(第13题)两部分,共计42分.请将解答填写在答题卡相应的位置.
10.(2019?江苏)某兴趣小组用如图1所示的装置验证动能定理.
图1
(1)有两种工作频率均为50
Hz的打点计时器供实验选用:
A
.电磁打点计时器
B
.电火花打点计时器
为使纸带在运动时受到的阻力较小,应选择________(选填“A”或“B”).
(2)保持长木板水平,将纸带固定在小车后端,纸带穿过打点计时器的限位孔.实验中,为消除摩擦力的影响,在砝码盘中慢慢加入沙子,直到小车开始运动.同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除.同学乙认为还应从盘中取出适量沙子,直至轻推小车观察到小车做匀速运动.看法正确的同学是________(选填“甲”或“乙”).
(3)消除摩擦力的影响后,在砝码盘中加入砝码.接通打点计时器电源,松开小车,小车运动.纸带被打出一系列点,其中的一段如图2所示.图中纸带按实际尺寸画出,纸带上A点的速度vA=________m/s.
图2
(4)测出小车的质量为M,再测出纸带上起点到A点的距离为L.小车动能的变化量可用ΔEk=
算出.砝码盘中砝码的质量为m,重力加速度为g;实验中,小车的质量应________(选填“远大于”“远小于”或“接近”)砝码、砝码盘和沙子的总质量,小车所受合力做的功可用W=mgL算出.多次测量,若W与ΔEk均基本相等则验证了动能定理.
【答案】
(1)B
(2)乙
(3)0.31(0.30~0.33都算对)
(4)远大于
【考点】探究动能定理
【解析】【解答】(1)电磁打点计时器由于振针的作用,纸带和复写纸之间阻力相对较大,实验误差比较大;而电火花计时器使用的是火花放电,纸带运动时受到的阻力比较小,实验误差也比较小。故应选B。(2)轻推小车,小车运动,这时小车受到摩擦力和绳子拉力的作用,如果相等时间内打点计时器打出相邻点间的距离相等,可以判定小车做匀速直线运动,说明摩擦力影响已得到消除。在砝码盘中慢慢加入沙子,直到小车开始运动。这时拉力大于摩擦力,小车做匀加速直线运动,没有达到消除摩擦力的目的。故答案为:乙。(3)因图中纸带按实际尺寸画出,可以用刻度尺量出与A前后相邻的两个点之间的距离,用速度公式即可求出这与A相邻两点之间的平均速度。平均速度即是A点的速度。(4)实验中求小车合外力所做的功,
,实际上
,只有当
??M>>m时,?
m/M趋近于0,才有F=mg,才能尽量减小试验的误差。
【分析】根据两种打点计时器的打点原理分析判断。消除摩擦力应是小车做匀速直线运动,小车所受合力为零。匀加速直线运动某段时间内的的平均速度等于中点时刻的速度。小车所受的拉力实际上并不等于mg,只有当M>>m时才能尽量减小误差,达到试验目的。
11.(2019?江苏)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率.实验操作如下:
(1)螺旋测微器如图1所示.在测量电阻丝直径时,先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动________(选填“A”“B”或“C”),直到听见“喀喀”的声音,以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏.
图1
(2)选择电阻丝的________(选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量,取其平均值作为电阻丝的直径.
(3)图甲2中Rx
,
为待测电阻丝.请用笔画线代替导线,将滑动变阻器接入图2乙图实物电路中的正确位置.
(4)为测量R,利用图2甲图所示的电路,调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值,作出的U1–I1关系图象如图3所示.接着,将电压表改接在a、b两端,测得5组电压U2和电流I2的值,数据见下表:
U2/V
0.50
1.02
1.54
2.05
2.55
I2/mA
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0
请根据表中的数据,在方格纸上作出U2–I2图象.
(5)由此,可求得电阻丝的Rx=________Ω.根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率.
【答案】
(1)C
(2)不同
(3)
(4)
(5)23.5
【考点】测定金属的电阻率
【解析】【解答】(1)根据螺旋测微器的使用方法,为了能夹住被测物,应旋转微调按钮C,直到听见“喀喀”的声音,以保证压力适当和保护仪器。(2)求电阻丝的平均直径应是测量电阻丝的不同位置的直径,取其平均值。(3)注意滑动变阻器的分压接法,一部分和待测电阻并联,一部分在干路中,起分压作用。(4)根据表格中的数据,在坐标系中找点连线,画出图像。(5)电压表先测的是R1和R0的共同电压,后接在a、b两端,测的是R0的电压。根据图像题给图像由欧姆定律算出R1和R0电阻和,再根据表格中的数据算出R0平均电阻,R1和R0电阻和减去R0平均电阻就是待测电阻丝的电阻。
【分析】根据螺旋测微器的使用方法和注意事项知应旋转微调按钮C。求电阻丝的平均直径应是测量电阻丝的不同位置的直径,取其平均值。实物图应对照电路图连接。由于R1和R0串联,根据表中的数据画图像。分别依据图像和表中数据根据欧姆定律计算电阻,两者之差即是待测电阻丝电阻。
12.(2019?江苏)
(1)质量为M的小孩站在质量为m的滑板上,小孩和滑板均处于静止状态,忽略滑板与地面间的摩擦.小孩沿水平方向跃离滑板,离开滑板时的速度大小为v,此时滑板的速度大小为????
.
A.??????B.??????C.?????D.?
(2)100年前,卢瑟福用α粒子轰击氮核打出了质子.后来,人们用α粒子轰击
核也打出了质子:
;该反应中的X是________(选填“电子”“正电子”或“中子”).此后,对原子核反应的持续研究为核能利用提供了可能.目前人类获得核能的主要方式是________(选填“核衰变”“核裂变”或“核聚变”).
(3)在“焊接”视网膜的眼科手术中,所用激光的波长λ=6.4×107
m,每个激光脉冲的能量E=1.5×10-2
J.求每个脉冲中的光子数目.(已知普朗克常量h=6.63×l0-34
J·s,光速c=3×108
m/s.计算结果保留一位有效数字)
【答案】
(1)B
(2)中子;核裂变
(3)光子能量|
|光子数目|n=
,代入数据得n=5×1016
【考点】动量守恒定律,核反应方程,光的粒子性
【解析】【解答】(1)根据动量守恒定律:
,B符合题意,ACD不符合题意。(2)根据核反应方程的质量数守恒和电荷数守恒可知:X为
即中子。目前人类获得核能的主要方式是核裂变。(3)在“焊接”视网膜的眼科手术中,所用激光的波长λ=6.4×107
m,每个激光脉冲的能量E=1.5×10-2
J.求每个脉冲中的光子数目.(已知普朗克常量h=6.63×l0-34
J·s,光速c=3×108
m/s.计算结果保留一位有效数字)
【分析】(1)对于小孩和滑板组成的系统,因忽略滑板与地面间的摩擦,系统所受到的合外力为零,动量守恒。根据动量守恒列式即可求出此时滑板的速度大小。(2)根据核反应方程的质量数守恒和电荷数守恒求未知的粒子,目前人类获得核能的主要方式是核裂变。核聚变还在研发阶段,没有达到应用阶段。(3)因为
,则每个光子的能量为
,根据每个激光脉冲的能量
即可求出每个脉冲中的光子数目。
四、【选做题】本题包括13、14两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答.若多做,则按13题评分.
13.(2019?江苏)
(1)在没有外界影响的情况下,密闭容器内的理想气体静置足够长时间后,该气体?????
.
A.?分子的无规则运动停息下来
B.?每个分子的速度大小均相等
C.?分子的平均动能保持不变
D.?分子的密集程度保持不变
(2)由于水的表面张力,荷叶上的小水滴总是球形的.在小水滴表面层中,水分子之间的相互作用总体上表现为________(选填“引力”或“斥力”).分子势能Ep和分子间距离r的关系图象如题A-1图所示,能总体上反映小水滴表面层中水分子Ep的是图中________(选填“A”“B”或“C”)的位置.
(3)如题A-2图所示,一定质量理想气体经历A→B的等压过程,B→C的绝热过程(气体与外界无热量交换),其中B→C过程中内能减少900
J.求A→B→C过程中气体对外界做的总功.
【答案】
(1)C,D
(2)引力;C
(3)解:A→B过程?
W1=–p(VB–VA)
B→C过程,根据热力学第一定律?
W2=?U
则对外界做的总功W=–(W1+W2)
代入数据得W=1
500
J
【考点】热力学第一定律(能量守恒定律),分子间的作用力,物体的内能
【解析】【解答】(1)因为在没有外界影响的情况下,密闭容器内的理想气体,温度保持不变,内能保持不变。内能和分子的平均动能有关,内能不变,分子平均动能也不变,C符合题意。而单个分子的动能可能改变,即速度也可能变化,B不符合题意。大量分子在永不停息地做无规则的运动,容器的分子数没有变化,故分子的密集程度不变,A不符合题意、D符合题意。(2)水滴在荷叶上和空气接触,因为表面张力的原因,水滴呈近似球形。液体与气体相接触时,会形成一个表面层,在这个表面层内存在着的相互吸引力就是表面张力,它能使液面自动收缩。?表面张力是由液体分子间很大的内聚力引起的。
液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,分子间表现为引力,分子间距离平衡点是B;分子间距离大于平衡点的距离时表现为引力。
【分析】(1)根据内能跟温度有关,而内能只和大量分子平均动能有关。分子在永不停息地做无规则的运动,容积不变,分子数不变,其密集程度也不变。(2)液体表面层内存在着的相互吸引力,它能使液面自动收缩。而且液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离。(3)分别求A→B和B→C过程中系统对外做的功。A→B为等压变化过程,体积增大,气体对外做功,做功大小为:W1=–p△V。B→C为等温变化过程,且系统与外界无热交换,根据热力学第一定律有:
W2=?U
,
两者相加即是求A→B→C过程中气体对外界做的总功
14.(2019?江苏)
(1)一单摆做简谐运动,在偏角增大的过程中,摆球的?????
.
A.?位移增大???B.?速度增大??
C.?回复力增大????D.?机械能增大
(2)将两支铅笔并排放在一起,中间留一条狭缝,通过这条狭缝去看与其平行的日光灯,能观察到彩色条纹,这是由于光的________(选填“折射”“干涉”或“衍射”).当缝的宽度________(选填“远大于”或“接近”)光波的波长时,这种现象十分明显.
(3)一单摆做简谐运动,在偏角增大的过程中,摆球的?????
.
A.?位移增大?
B.?速度增大??
C.?回复力增大???D.?机械能增大
(4)如图所示,某L形透明材料的折射率n=2.现沿AB方向切去一角,AB与水平方向的夹角为θ.为使水平方向的光线射到AB面时不会射入空气,求θ的最大值.
(5)将两支铅笔并排放在一起,中间留一条狭缝,通过这条狭缝去看与其平行的日光灯,能观察到彩色条纹,这是由于光的________(选填“折射”“干涉”或“衍射”).当缝的宽度________(选填“远大于”或“接近”)光波的波长时,这种现象十分明显.
(6)如图所示,某L形透明材料的折射率n=2.现沿AB方向切去一角,AB与水平方向的夹角为θ.为使水平方向的光线射到AB面时不会射入空气,求θ的最大值.
【答案】
(1)A,C
(2)衍射;接近
(3)A,C
(4)解:全反射?
sinC=
且C+θ=90°,得θ=60°
(5)衍射;接近
(6)解:全反射?
sinC=
且C+θ=90°,得θ=60°
【考点】单摆,光的全反射,光的衍射
【解析】【解答】(1)单摆在在偏角增大的过程中,显然离平衡位置越远,位移增大。由单摆的回复力公式F=-KX知,位移增大,回复力增大。AC符合题意。因单摆做简谐运动,只有重力做功,机械能守恒。因摆角增大,重力势能增大,动能减小,速度减小。BD不符合题意。(2)在传播过程中,遇到障碍物或小孔时,光将偏离直线传播的路径而绕到障碍物后面传播的现象,叫光的衍射。日光灯光是复色光,所以能够看到彩色条纹。狭缝相当于小孔,故是衍射现象。小孔或障碍物的尺寸比光波的波长小,或者跟波长差不多时,光才能发生明显的衍射现象。故填“接近”。
【分析】(1)根据简谐运动的原理和特点来判断位移和回复力的变化。依据机械能守恒分析判断动能及速度的变化。(2)根据光的衍射定义判断是否是衍射,对照衍射产生的条件可知缝的宽度应是接近光波的波长。(3)为使水平方向的光线射到AB面时不会射入空气,这时光发生全反射,折射角等于90°。代入求全反射角公式,画出光路图由几何关系求出这时的θ。
五、计算题:本题共3小题,共计47分.
15.(2019?江苏)如图所示,匀强磁场中有一个用软导线制成的单匝闭合线圈,线圈平面与磁场垂直.已知线圈的面积S=0.3
m2、电阻R=0.6
Ω,磁场的磁感应强度B=0.2
T.现同时向两侧拉动线圈,线圈的两边在Δt=0.5s时间内合到一起.求线圈在上述过程中
(1)感应电动势的平均值E;
(2)感应电流的平均值I,并在图中标出电流方向;
(3)通过导线横截面的电荷量q.
【答案】
(1)解:感应电动势的平均值
磁通量的变化
解得
,代入数据得E=0.12
V
(2)解:平均电流
代入数据得I=0.2
A(电流方向见下图)
(3)解:电荷量?
q=I?t?
代入数据得q=0.1
C
【考点】电流的概念,楞次定律,法拉第电磁感应定律
【解析】【分析】因同时向两侧拉动线圈至线圈的两边合在一起,线圈的面积由S减小至0,磁场强度不变,根据电磁感应定律可求出此过程的平均感应电动势。再由欧姆定律求出可求出感应电流的平均值。电流方向根据楞次定律可以判断。知道电流和时间,代入求电量的公式即可求解。
16.(2019?江苏)如图所示,质量相等的物块A和B叠放在水平地面上,左边缘对齐.A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ。先敲击A,A立即获得水平向右的初速度,在B上滑动距离L后停下。接着敲击B,B立即获得水平向右的初速度,A、B都向右运动,左边缘再次对齐时恰好相对静止,此后两者一起运动至停下.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.求:
(1)A被敲击后获得的初速度大小vA;
(2)在左边缘再次对齐的前、后,B运动加速度的大小aB、aB';
(3)B被敲击后获得的初速度大小vB
.
【答案】
(1)解:由牛顿运动定律知,A加速度的大小aA=μg
匀变速直线运动?
2aAL=vA2
解得
(2)解:设A、B的质量均为m
对齐前,B所受合外力大小F=3μmg
由牛顿运动定律F=maB
,
得?
aB=3μg
对齐后,A、B所受合外力大小F′=2μmg
由牛顿运动定律F′=2maB′,得aB′=μg
(3)解:经过时间t,A、B达到共同速度v,位移分别为xA、xB
,
A加速度的大小等于aA
则v=aAt,v=vB–aBt
且xB–xA=L
解得
【考点】对单物体(质点)的应用,匀变速直线运动基本公式应用,物体的受力分析
【解析】【分析】(1)A获得初速度后,在B上仅受摩擦力作用,做匀减速直线运动。根据牛顿第二定律列式,再根据匀变速直线运动位移的变形公式列式,两式联立即可求出A被敲击后获得的初速度大小。(2)B获得初速度后,A、B相对滑动,对B做受力分析,此时,B受到地面的摩擦力,其大小等于2μmg,方向向左,以及A对B的摩擦力,其大小等于μmg,方向也向左,B受到的合力为3μmg,根据牛顿第二定律列式即可求出这时加速度。当A、B相对静止时,A、B之间没有摩擦力,把A、B看作一个整体,整体受到的摩擦力为3μmg,根据牛顿第二定律即可求出系统的加速度。系统的加速度就是此时B的加速度。(3)对A做受力分析,A在同速前,仅受摩擦力的作用,大小等于μmg,求出a的加速度。根据匀加速直线运动速度、位移公式分别列出A、B的速度和位移表达式。它们相对于地面的位移之差等于L。几式联立即可求出B被敲击后的获得的初速度。
17.(2019?江苏)如图所示,匀强磁场的磁感应强度大小为B.磁场中的水平绝缘薄板与磁场的左、右边界分别垂直相交于M、N,MN=L,粒子打到板上时会被反弹(碰撞时间极短),反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反.质量为m、电荷量为-q的粒子速度一定,可以从左边界的不同位置水平射入磁场,在磁场中做圆周运动的半径为d,且d(1)求粒子运动速度的大小v;
(2)欲使粒子从磁场右边界射出,求入射点到M的最大距离dm;
(3)从P点射入的粒子最终从Q点射出磁场,PM=d,QN=
,求粒子从P到Q的运动时间t.
【答案】
(1)解:粒子的运动半径?
?????解得
(2)解:如图所示,粒子碰撞后的运动轨迹恰好与磁场左边界相切
由几何关系得dm=d(1+sin60°)
解得
(3)解:粒子的运动周期
设粒子最后一次碰撞到射出磁场的时间为t',则
A.当
时,粒子斜向上射出磁场
?
解得?
B.当
时,粒子斜向下射出磁场
?
解得?
【考点】双边有界磁场,带电粒子在匀强磁场中的圆周运动
【解析】【分析】(1)带电粒子在磁场中由于受到洛伦磁力的作用,做匀速圆周运动,洛伦磁力提供向心力,根据牛顿第二定律列式,可求粒子运动的速度大小。(2)要使粒子从磁场右边界射出,应是粒子第一次与绝缘板M碰撞后的运动轨迹恰好与磁场左边界相切。这时入射点到M的距离最大。据此画出几何图形,由几何关系可求入射点到M的最大距离。(3)求粒子在磁场中匀速运动的周期。粒子从P点射入PM=d=R
,
有几何关系知第一次与M碰撞的时间恰好是
,则经过n个
周期再加上粒子最后一次碰撞到射出磁场的时间为t',则总时间为
。画图分情况讨论求解。
①当
时,粒子最后一次在
处斜向上射出磁场,有几何关系知粒子经过的轨迹是圆周的
,几式联立可求总时间。
②当
粒子最后一次在
处斜向下射出磁场,有几何关系知粒子经过的轨迹是圆周的
,几式联立也可求出总时间。
试卷分析部分
1.
试卷总体分布分析
总分:132分
分值分布
客观题(占比)
31(23.5%)
主观题(占比)
101(76.5%)
题量分布
客观题(占比)
9(52.9%)
主观题(占比)
8(47.1%)
2.
试卷题量分布分析
大题题型
题目量(占比)
分值(占比)
单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.
5(29.4%)
15(11.4%)
多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共计16分.每小题有多个选项符合题意.全部选对的得4分,选对但不全的得2分.错选或不答的得0分.
4(23.5%)
16(12.1%)
简答题:本题分必做题(第10~12题)和选做题(第13题)两部分,共计42分.请将解答填写在答题卡相应的位置.
3(17.6%)
30(22.7%)
【选做题】本题包括13、14两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答.若多做,则按13题评分.
2(11.8%)
24(18.2%)
计算题:本题共3小题,共计47分.
3(17.6%)
47(35.6%)
3.
试卷难度结构分析
序号
难易度
占比
1
容易
0%
2
普通
94.1%
3
困难
5.9%
4.
试卷知识点分析
序号
知识点(认知水平)
分值(占比)
对应题号
1
变压器原理
3(1.0%)
1
2
物体的受力分析
19(6.3%)
2,16
3
欧姆定律
3(1.0%)
3
4
万有引力定律及其应用
3(1.0%)
4
5
卫星问题
3(1.0%)
4
6
功率的计算
3(1.0%)
5
7
电场力
3(1.0%)
5
8
竖直平面的圆周运动
4(1.3%)
6
9
楞次定律
19(6.3%)
7,15
10
右手定则
4(1.3%)
7
11
功能关系
4(1.3%)
8
12
动能定理的综合应用
4(1.3%)
8
13
电场力做功
4(1.3%)
9
14
电势差、电势、电势能
4(1.3%)
9
15
探究动能定理
8(2.7%)
10
16
测定金属的电阻率
10(3.3%)
11
17
动量守恒定律
12(4.0%)
12
18
光的粒子性
12(4.0%)
12
19
核反应方程
12(4.0%)
12
20
物体的内能
12(4.0%)
13
21
热力学第一定律(能量守恒定律)
12(4.0%)
13
22
分子间的作用力
12(4.0%)
13
23
光的衍射
12(4.0%)
14
24
单摆
12(4.0%)
14
25
光的全反射
12(4.0%)
14
26
电流的概念
15(5.0%)
15
27
法拉第电磁感应定律
15(5.0%)
15
28
匀变速直线运动基本公式应用
16(5.3%)
16
29
对单物体(质点)的应用
16(5.3%)
16
30
双边有界磁场
16(5.3%)
17
31
带电粒子在匀强磁场中的圆周运动
16(5.3%)
17
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精品试卷·第
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(共
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