山东省临沂七中2016届高三上学期第五次月考物理试卷（1月份）

山东省临沂七中2016届高三上学期第五次月考物理试卷（1月份）

‎2015-2016学年山东省临沂七中高三（上）第五次月考物理试卷（1月份）‎ ‎　‎ 一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分．全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错或不选的得0分）‎ ‎1．直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的（　　）‎ A．总功率可能减小 B．效率一定增大 C．内部损耗功率一定减小 D．输出功率可能先增大后减小 ‎2．如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两个过程中（　　）‎ A．导体框中产生的感应电流方向相同 B．导体框中产生的焦耳热相同 C．导体框ad边两端电势差相同 D．通过导体框截面的电量相同 ‎3．小尼同学在自主学习时，对四个具体物理问题提出了自己的观点，你认为小尼的处理方法或者观点没有明显错误的是（　　）‎ A．两个半径均为r的空心金属球，带电量均为+Q，均置于绝缘基座上，球心相距3r，小尼认为：两球间的库仑力小于 B．一盏USB节能灯的铭牌上标注“直流5V，2.5W”，小尼认为：在正常工作的情况下，该节能灯的热功率等于2.5W C．采用如下方案测量鞋底与桌面之间的滑动摩擦因数，将鞋子摆在水平桌面上，从静止开始，用水平弹簧秤逐渐增加拉力，并且记下刚好拉动鞋子时拉力的大小F1，再竖直悬挂鞋子，记下静止时拉力的大小F2，小尼认为：鞋底与桌面之间的滑动摩擦系数大于 D．一片枫叶从树上飘落，落地速率为v，小尼认为：考虑到空气阻力的存在，可以推知由下落的总高度小于 ‎4．2012年10月14日，一名跳伞员从离地39km高度的外太空纵身跃下，创造了高空跳伞高度的新世界纪录和无动力突破超音速的记录，跳伞员携带的传感器记录下的速度时间图象如图所示．跳伞员在跳下以后的第32秒启动小伞，第41秒达到最大速度1173km/h，第261秒启动大伞，第542秒脚触地面，已知39km高空的重力加速度g值是9.86m/s2，忽略起跳速度、转动和水平偏移，则对于跳伞员（包含随身携带的所有装备）的分析正确的是（　　）‎ A．t=0到t=32s之间，处于完全失重状态 B．t=41s之后直到停止运动，一直未出现失重状态 C．t=41s时刻速度和加速度都最大 D．t=41s时刻机械能和动能都达到最大 ‎5．如图，一块足够长的浅色长木板，静止地放置在水平地面上．一个煤块静止在该木板上，煤块与木板间的滑动摩擦系数为μ．突然，使木板以恒定的速度v0做匀速直线运动，煤块将在木板上划下黑色痕迹．经过某一时间t，令木板突然停下，以后不再运动．已知重力加速度为g，煤块可视为质点，不计煤块与木板摩擦中损失的质量．则在最后煤块不再运动时，木板上出现的黑色痕迹的长度可能是（　　）‎ A． B．v0 t C．v0t﹣μgt2 D．‎ ‎6．如图所示，质子、氘核和α粒子都沿平行板电容器两板中线OO′方向垂直于电场线射入板间的匀强电场，射出后都打在同一个与OO′垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点．若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场的，在荧光屏上将出现亮点的个数，下列说法中正确的是（　　）‎ A．3个 B．1个 C．2个 D．以上三种都有可能 ‎7．在某电场中，沿x轴上的电势分布如图所示，由图可以判断（　　）‎ A．x=2m处电场强度可能为零 B．x=2m处电场方向一定沿x轴正方向 C．沿x轴正方向，电场强度先增大后减小 D．某负电荷沿x轴正方向移动，电势能始终增大 ‎8．氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它的电阻随一氧化碳浓度ρ的变化而变化，已知其电阻的倒数与一氧化碳浓度成正比．将传感器接在如图所示的电路中，已知R1、R2为定值电阻，观察电表示数的变化，就能判断一氧化碳浓度的变化情况，下列判断正确的是（　　）‎ A．电压表读数增大时，电流表读数增大，浓度ρ增大 B．电压表读数减小时，电流表读数减小，浓度ρ增大 C．电压表读数增大时，电流表读数减小，浓度ρ减小 D．电压表读数减小时，电流表读数增大，浓度ρ減小 ‎9．如图所示，两个宽度均为L的条形区域，存在着大小相等，方向相反且均垂直纸面的匀强磁场，以竖直虚线为分界线，其左侧有一个用金属丝制成的与纸面共面的直角三角形线框ABC，其底边BC长为2L，并处于水平．现使线框以速度v水平匀速穿过匀强磁场区，则此过程中，线框中的电流随时间变化的图象正确的是（设逆时针电流方向为正方向，取时间t0=作为计时单位）（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎10．用两根足够长的粗糙金属条折成“┌”型导轨，右端水平，左端竖直，与导轨等宽的粗糙金属细杆ab、cd与导轨垂直且接触良好．已知ab、cd杆的质量、电阻值均相等，导轨电阻不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当ab杆在水平向右的拉力F作用下沿导轨向右匀速运动时，cd杆沿轨道向下运动，以下说法正确的是（　　）‎ A．cd杆一定向下做匀加速直线运动 B．拉力F的大小一定不变 C．回路中的电流强度一定不变 D．拉力F的功率等于ab棒上的焦耳热功率与摩擦热功率之和 ‎　‎ 二、实验题（本题共2小题，共16分．）‎ ‎11．襄城高中物理兴趣小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图甲所示，打点计时器固定在斜面上．滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，图乙是打出的一段纸带．‎ ‎（1）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，选A、B、C…等7个点为计数点，且各计数点间均有一个没有画出，如图乙所示．滑块下滑的加速度a=　　m/s2．（保留3位有效数字）‎ ‎（2）为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有　　．（填入所选物理量前的字母）‎ A．木板的长度L B．木板的末端被垫起的高度h C．木板的质量m1 D．滑块的质量m2 E．滑块运动的时间t ‎（3）测量（2）中所选定的物理量需要的实验器材是　　．‎ ‎（4）滑块与木板间的动摩擦因数μ=　　（用被测量物理量的字母表示，重力加速度为g）．与真实值相比，测量的动摩擦因数　　（填“偏大”或“偏小”）‎ ‎12．某同学准备利用下列器材测量电源电动势和内电阻．‎ A．干电池两节，每节电动势约为1.5V，内阻约几欧姆 B．直流电压表V1、V2，量程均为0～3V，内阻约为3kΩ C．定值电阻R0，阻值为5Ω D．滑动变阻器R，最大阻值50Ω E．导线和开关 ‎（1）该同学连接的实物电路如图1所示，其中还有一根导线没有连，请补上这根导线．‎ ‎（2）实验中移动滑动变阻器触头，读出伏特表V1 和V2的多组数据U1、U2，描绘出U1～U2图象如图2所示，图中直线斜率为k，与横轴的截距为a，则电源的电动势E=　　，内阻为r=　　（用k、a、R0表示）．‎ ‎　‎ 三、计算题（本题共3小题，共34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）‎ ‎13．一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B（中央有孔），A、B间由细绳连接着，它们处于如图中所示位置时恰好都能保持静止状态．此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，AB间的细绳呈伸直状态，与水平线成30°夹角．已知B球的质量为m，求：‎ ‎（1）细绳对B球的拉力和A球的质量；‎ ‎（2）若剪断细绳瞬间A球的加速度；‎ ‎（3）剪断细绳后，B球第一次过圆环最低点时对圆环的作用力．‎ ‎14．如图所示，在xoy平面内，第Ⅲ象限内的直线OM是电场与磁场的边界，OM与负x轴成45°角．在x＜0且OM的左侧空间存在着负x方向的匀强电场E，场强大小为0.32N/C； 在y＜‎ ‎0且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B，磁感应强度大小为0.1T．一不计重力的带负电的微粒，从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2×103m/s的初速度进入磁场，最终离开电磁场区域．已知微粒的电荷量q=5×10﹣18C，质量m=1×10﹣24kg，求：‎ ‎（1）带电微粒第一次经过磁场边界的位置坐标；‎ ‎（2）带电微粒在磁场区域运动的总时间；‎ ‎（3）带电微粒最终离开电、磁场区域的位置坐标．‎ ‎15．如图所示，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为l，左侧接一阻值为R的电阻，空间有竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场，质量为m，电阻为r的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好．棒CD在平行于MN向右的水平拉力作用下由静止开始做加速度为a的匀加速直线运动．求：‎ ‎（1）导体棒CD在磁场中由静止开始运动过程中拉力F与时间t的关系．‎ ‎（2）若撤去拉力后，棒的速度v随位移s的变化规律满足v=v0﹣cs，（C为已知的常数）撤去拉力后棒在磁场中运动距离d时恰好静止，则拉力作用的时间为多少？‎ ‎（3）若全过程中电阻R上消耗的电能为Q，则拉力做的功为多少？‎ ‎（4）请在图中定性画出导体棒从静止开始到停止全过程的v﹣t图象．图中横坐标上的t0为撤去拉力时刻，纵坐标上的v0为棒CD在t0时刻的速度（本小题不要求写出计算过程）‎ ‎　‎ ‎2015-2016学年山东省临沂七中高三（上）第五次月考物理试卷（1月份）‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分．全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错或不选的得0分）‎ ‎1．直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的（　　）‎ A．总功率可能减小 B．效率一定增大 C．内部损耗功率一定减小 D．输出功率可能先增大后减小 ‎【考点】闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，由欧姆定律可以判断电路电流如何变化，由电功率公式可以分析答题．‎ ‎【解答】解：由电路图可知，当滑动变阻滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路总电阻变大，电源电动势不变，由闭合电路的欧姆定律可知，电路总电流I变小；‎ A、电源电动势E不变，电流I变小，电源总功率P=EI减小，故A错误；‎ B、电源的效率η=，电源内阻r不变，滑动变阻器阻值R变大，则电源效率增大，故B正确；‎ C、电源内阻r不变，电流I减小，源的热功率PQ=I2r减小，故C正确；‎ D、当滑动变阻器阻值与电源内阻相等时，电源输出功率最大，由于不知道最初滑动变阻器接入电路的阻值与电源内阻间的关系，因此无法判断电源输出功率如何变化，可能先增大后减小，故D正确；‎ 故选：BCD．‎ ‎　‎ ‎2．如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两个过程中（　　）‎ A．导体框中产生的感应电流方向相同 B．导体框中产生的焦耳热相同 C．导体框ad边两端电势差相同 D．通过导体框截面的电量相同 ‎【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电流、电压概念；电磁感应中的能量转化．‎ ‎【分析】A、感应电流的方向可以通过楞次定律或右手定则进行判定．‎ B、根据热量的公式Q=I2Rt进行分析．‎ C、先求出感应电动势，再求外电压．‎ D、通过q=进行分析．‎ ‎【解答】解：A、根据右手定则，导线框产生的感应电流方向相同．故A正确．‎ ‎ B、I=，t=，根据Q=I2Rt=，知Q与速度v有关，所以导线框产生的焦耳热不同．故B错误．‎ ‎ C、向上移出磁场的过程中，电动势E=BLv，ad边两端电势差U=；向右移出磁场的过程中，电动势E=3BLv，ad边两端电势差U=．故C错误．‎ ‎ D、q=，沿两个不同方向移出，磁通量的变化量相同，所以通过导体框截面的电量相同．故D正确．‎ 故选AD．‎ ‎　‎ ‎3．小尼同学在自主学习时，对四个具体物理问题提出了自己的观点，你认为小尼的处理方法或者观点没有明显错误的是（　　）‎ A．两个半径均为r的空心金属球，带电量均为+Q，均置于绝缘基座上，球心相距3r，小尼认为：两球间的库仑力小于 B．一盏USB节能灯的铭牌上标注“直流5V，2.5W”，小尼认为：在正常工作的情况下，该节能灯的热功率等于2.5W C．采用如下方案测量鞋底与桌面之间的滑动摩擦因数，将鞋子摆在水平桌面上，从静止开始，用水平弹簧秤逐渐增加拉力，并且记下刚好拉动鞋子时拉力的大小F1，再竖直悬挂鞋子，记下静止时拉力的大小F2，小尼认为：鞋底与桌面之间的滑动摩擦系数大于 D．一片枫叶从树上飘落，落地速率为v，小尼认为：考虑到空气阻力的存在，可以推知由下落的总高度小于 ‎【考点】电功、电功率；动摩擦因数；万有引力定律及其应用．‎ ‎【分析】由于带电球的大小与它们之间的距离相比，不能忽略，因此不能看作点电荷，不能直接利用库仑定律计算库仑力的大小，只能根据库仑定律定性的比较库仑力的大小．‎ 只有纯电阻电路中电功率才等于热功率；‎ C中明确实验原理，并注意掌握最大静摩擦力大于等于滑动摩擦力；‎ D中根据考虑阻力和不计阻力两种情况进行分析，从而求出下落的总高度．‎ ‎【解答】解：A、当两球心相距为3r时，两球不能看成点电荷，因带同种电荷，导致电量间距大于3r，所以它们相互作用的库仑力大小F＜k，故A正确；‎ B、节能灯并不是纯电阻，它并不将所有的电功率均转化为热功率；故B错误；‎ C、本方案中刚好拉动时的拉力应等于最大静摩擦力，而一般情况下，滑动摩擦力要小于最大静摩擦力；故鞋底与桌面之间的滑动摩擦系数小于；故C错误；‎ D、考虑阻力的存在，则加速度应小于g，则由v2=2ah可知，高度应大于；故D错误；‎ 故选：A．‎ ‎　‎ ‎4．2012年10月14日，一名跳伞员从离地39km高度的外太空纵身跃下，创造了高空跳伞高度的新世界纪录和无动力突破超音速的记录，跳伞员携带的传感器记录下的速度时间图象如图所示．跳伞员在跳下以后的第32秒启动小伞，第41秒达到最大速度1173km/h，第261秒启动大伞，第542秒脚触地面，已知39km高空的重力加速度g值是9.86m/s2，忽略起跳速度、转动和水平偏移，则对于跳伞员（包含随身携带的所有装备）的分析正确的是（　　）‎ A．t=0到t=32s之间，处于完全失重状态 B．t=41s之后直到停止运动，一直未出现失重状态 C．t=41s时刻速度和加速度都最大 D．t=41s时刻机械能和动能都达到最大 ‎【考点】机械能守恒定律；超重和失重；动能．‎ ‎【分析】根据v﹣t图象的斜率等于加速度，分析加速度的方向，即可判断跳伞员的状态，当加速度向下时，处于失重状态，相反，加速度向上时处于超重状态．速度最大时，动能最大，但机械能不是最大．‎ ‎【解答】解：A、t=32s时速度为v=1095km/h=304m/s t=0到t=32s之间，a==m/s2=9.5m/s2＜g=9.86m/s2，所以不是完全失重，故A错误．‎ B、t=41s之后直到停止运动，加速度为负，说明加速度向上，处于超重状态，故B正确．‎ C、t=41s时刻速度最大，加速度为零．故C错误．‎ D、由上a＜‎ g，跳伞员一直受到浮力和空气阻力作用，这些力做负功，机械能不断减少，所以开始跳伞时机械能最大，故D错误．‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎5．如图，一块足够长的浅色长木板，静止地放置在水平地面上．一个煤块静止在该木板上，煤块与木板间的滑动摩擦系数为μ．突然，使木板以恒定的速度v0做匀速直线运动，煤块将在木板上划下黑色痕迹．经过某一时间t，令木板突然停下，以后不再运动．已知重力加速度为g，煤块可视为质点，不计煤块与木板摩擦中损失的质量．则在最后煤块不再运动时，木板上出现的黑色痕迹的长度可能是（　　）‎ A． B．v0 t C．v0t﹣μgt2 D．‎ ‎【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．‎ ‎【分析】煤块在木板上受到重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律求解出加速度，根据运动学公式求出相对滑动的位移即可．‎ ‎【解答】解：在时间t内，煤块可能一直匀加速，也可能先加速后匀速；‎ 煤块加速时，根据牛顿第二定律，有：μmg=ma 解得：a=μg ‎①如果时间t内一直加速，加速的位移为x1=μgt2，故相对白板的位移为：△x1=v0t﹣x1=v0t﹣μgt2‎ ‎②如果先加速，后匀速，位移为：x2=+v0（t﹣）=v0t﹣，故相对白板的位移为：△x2=v0t﹣x2=‎ ‎③如果加速的末速度恰好等于v0，则有：x3=，故相对白板的位移为：△x3=v0t﹣x3=‎ 经过时间t后，木板静止后，煤做减速运动，加速度大小不变，故相对白板沿原路返回，故白板上黑色痕迹的长度等于加速时相对薄板的位移；‎ 所以木板上黑色痕迹的长度可能是A、C 故选：AC．‎ ‎　‎ ‎6．如图所示，质子、氘核和α粒子都沿平行板电容器两板中线OO′方向垂直于电场线射入板间的匀强电场，射出后都打在同一个与OO′垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点．若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场的，在荧光屏上将出现亮点的个数，下列说法中正确的是（　　）‎ A．3个 B．1个 C．2个 D．以上三种都有可能 ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】三种粒子带电量不同，质量不同，进入同一电场时加速度不同，若它们射入电场时的速度相等，三粒子水平方向匀速直线，运动时间相同，则它们在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动由位移大小判断在荧光屏上将出现亮点个数；若它们射入电场时的动能相等，可以判断其速度的大小关系，同样可以求得竖直方向的位移大小关系，从而判断在荧光屏上出现的亮点个数．‎ ‎【解答】解：三种粒子带电量不同，分别为q、q、2q；质量不同，分别为m、2m、4m，进入同一电场时，加速度不同分别是：‎ 它们是由同一个电场从静止加速，对于质子有：y=‎ 由动能定理得：qU=mv2，‎ 粒子水平方向做匀速直线运动，运动时间为：t=，‎ 粒子竖直方向做初速度为零的匀速直线运动则有：y=at2==‎ 由此可见，粒子在竖直方向的偏转位移仅与电场强度E、极板长度L、加速电压U有关，在这三个过程中，这三个物理量都相同，所以它们的偏转位移相同，粒子都打到同一点上，即只有一个亮点，故B正确，ACD错误；‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎7．在某电场中，沿x轴上的电势分布如图所示，由图可以判断（　　）‎ A．x=2m处电场强度可能为零 B．x=2m处电场方向一定沿x轴正方向 C．沿x轴正方向，电场强度先增大后减小 D．某负电荷沿x轴正方向移动，电势能始终增大 ‎【考点】电势；电场强度．‎ ‎【分析】φ﹣x图象的斜率等于电场强度，由斜率的变化判断场强的变化．根据顺着电场线方向电势降低，判断电场的方向．由电势能的变化情况判断电场力做功正负．‎ ‎【解答】解：A、φ﹣x图象的斜率等于电场强度，则知x=2m处的电场强度不为零．故A错误．‎ B、从0到x=4m处电势不断降低，但x=2m点的电场方向不一定沿x轴正方向．故B错误．‎ C、由斜率看出，从0到4m，图象的斜率先减小后增大，则电场强度先减小后增大．故C错误．‎ D、沿x轴正方向电势降低，某负电荷沿x轴正方向移动，受力的方向始终指向x轴的负方向，电场力做负功，电势能始终增大．故D正确．‎ 故选：D ‎　‎ ‎8．氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它的电阻随一氧化碳浓度ρ的变化而变化，已知其电阻的倒数与一氧化碳浓度成正比．将传感器接在如图所示的电路中，已知R1、R2为定值电阻，观察电表示数的变化，就能判断一氧化碳浓度的变化情况，下列判断正确的是（　　）‎ A．电压表读数增大时，电流表读数增大，浓度ρ增大 B．电压表读数减小时，电流表读数减小，浓度ρ增大 C．电压表读数增大时，电流表读数减小，浓度ρ减小 D．电压表读数减小时，电流表读数增大，浓度ρ減小 ‎【考点】传感器在生产、生活中的应用；闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】电阻R2与氧化锡传感器并联联，由氧化锡传感器电阻的倒数与一氧化碳的浓度成正比可知当浓度减小时电阻增大，则由欧姆定律可求得电路中电流的变化、R2两端的电压的变化．‎ ‎【解答】解：已知其电阻的倒数与一氧化碳浓度成正比．当浓度ρ减小，传感器的电阻变大，电路的总电阻变大，根据闭合电路的欧姆定律，电路的总电流减小，故电流表示数变小，内电压变小，路端电压增大，由于R1两端电压减小，故R2两端电压增大，即电压表示数增大．当浓度ρ增大，由以上分析可知，电流表示数增大，电压表示数减小．故C正确、ABD错误．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎9．如图所示，两个宽度均为L的条形区域，存在着大小相等，方向相反且均垂直纸面的匀强磁场，以竖直虚线为分界线，其左侧有一个用金属丝制成的与纸面共面的直角三角形线框ABC，其底边BC长为2L，并处于水平．现使线框以速度v水平匀速穿过匀强磁场区，则此过程中，线框中的电流随时间变化的图象正确的是（设逆时针电流方向为正方向，取时间t0=作为计时单位）（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；法拉第电磁感应定律．‎ ‎【分析】先根据楞次定律判断感应电流的方向；分段由感应电动势公式E=BLv求出感应电动势的表达式，由欧姆定律得到感应电流的表达式，即可进行选择．‎ ‎【解答】解：设∠B=α．‎ 在0﹣t0时间内，根据楞次定律判断可知，感应电流沿逆时针方向，为正；感应电动势为：E=Bvt•tanα•v=Bv2t•tanα；感应电流为 i==；t=t0时，i==i0；‎ 在t0﹣2t0内，根据楞次定律判断可知，感应电流沿逆时针方向，为正；感应电动势为：E=BLtanα•v﹣B（vt﹣L）tanα•v=2BLvtanα﹣Bv2t•tanα；感应电流为 i==；t=2t0=2时，i=0；‎ 在2t0﹣3t0内，根据楞次定律判断可知，感应电流沿顺时针方向，为负；感应电动势为：E=BLtanα•v﹣B（vt﹣L）tanα•v=2BLvtanα﹣Bv2t•tanα；感应电流为 i==；t=3t0=3时，i=3i0；‎ 在3t0﹣4t0内，根据楞次定律判断可知，感应电流沿逆时针方向，为正；感应电动势为：E=B（vt﹣2L）vtanα；感应电流为 i==；t=4t0=4时，i=2i0；故D正确．‎ 故选：D ‎　‎ ‎10．用两根足够长的粗糙金属条折成“┌”型导轨，右端水平，左端竖直，与导轨等宽的粗糙金属细杆ab、cd与导轨垂直且接触良好．已知ab、cd杆的质量、电阻值均相等，导轨电阻不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当ab杆在水平向右的拉力F作用下沿导轨向右匀速运动时，cd杆沿轨道向下运动，以下说法正确的是（　　）‎ A．cd杆一定向下做匀加速直线运动 B．拉力F的大小一定不变 C．回路中的电流强度一定不变 D．拉力F的功率等于ab棒上的焦耳热功率与摩擦热功率之和 ‎【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律．‎ ‎【分析】题中ab匀速切割磁感线产生恒定的感应电动势，cd不切割磁感线，不产生感应电动势，回路中感应电流恒定，分析cd可能的受力情况，判断其运动情况；对ab进行受力情况分析，由平衡条件分析拉力F；根据功能关系分析拉力F的功率．‎ ‎【解答】解：A、C、由图看出，ab匀速切割磁感线，产生恒定的感应电动势，cd不切割磁感线，不产生感应电动势，回路中感应电流恒定．cd棒竖直方向上受到向下的重力和向上滑动摩擦力f，水平方向受到轨道的支持力N和安培力FA，则f=μN=μFA=μBIL，可知f大小不变．‎ 若重力大于滑动摩擦力，cd杆做匀加速运动，若重力等于滑动摩擦力，cd杆做匀速运动，故A错误，C正确．‎ B、对于ab杆：水平方向受到F和安培力，安培力大小不变，则知F不变，故B正确．‎ D、根据能量转化和守恒定律可知：拉力F的功率与cd杆重力功率之和等于两棒上的焦耳热功率与摩擦热功率之和，故D错误．‎ 故选：BC ‎　‎ 二、实验题（本题共2小题，共16分．）‎ ‎11．襄城高中物理兴趣小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图甲所示，打点计时器固定在斜面上．滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，图乙是打出的一段纸带．‎ ‎（1）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，选A、B、C…等7个点为计数点，且各计数点间均有一个没有画出，如图乙所示．滑块下滑的加速度a=　3.00　m/s2．（保留3位有效数字）‎ ‎（2）为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有　AB　．（填入所选物理量前的字母）‎ A．木板的长度L B．木板的末端被垫起的高度h C．木板的质量m1 D．滑块的质量m2 E．滑块运动的时间t ‎（3）测量（2）中所选定的物理量需要的实验器材是　刻度尺　．‎ ‎（4）滑块与木板间的动摩擦因数μ=　　（用被测量物理量的字母表示，重力加速度为g）．与真实值相比，测量的动摩擦因数　偏大　（填“偏大”或“偏小”）‎ ‎【考点】探究影响摩擦力的大小的因素．‎ ‎【分析】由△s=aT2可求加速度，对物体受力分析，求合力由牛顿第二定律得摩擦力，由f=μN得μ，夹角由斜面的高、长求出，误差分析，由于加速度偏小，摩擦因数偏大．‎ ‎【解答】解：（1）由△s=aT2得：‎ a==3.00m/s2‎ ‎（2）对物体受力分析求合力时，用到斜面的倾角，可由斜面的高、长表示斜面倾角正弦，故还应测量的有木板的长度L和木板的末端被垫起的高度h；‎ 故选：AB．‎ ‎（3）测量（2）中所选定的物理量需要刻度尺测量长度．‎ ‎（4）由牛顿第二定律、摩擦力公式，得：‎ mgsinθ﹣μmgcosθ=ma 其中：sinθ=，cosθ=‎ 解得：μ=；‎ 由于纸带与限位孔间的摩擦力或空气阻力，使求得的加速度偏小，导致摩擦力偏大，摩擦因数偏大．‎ 处理纸带数据时忽略了纸带与限位孔间的．摩擦力或忽略空气阻力． ‎ 故答案为：‎ ‎（1）3.00；（2）AB；（3）刻度尺；（4），偏大．‎ ‎　‎ ‎12．某同学准备利用下列器材测量电源电动势和内电阻．‎ A．干电池两节，每节电动势约为1.5V，内阻约几欧姆 B．直流电压表V1、V2，量程均为0～3V，内阻约为3kΩ C．定值电阻R0，阻值为5Ω D．滑动变阻器R，最大阻值50Ω E．导线和开关 ‎（1）该同学连接的实物电路如图1所示，其中还有一根导线没有连，请补上这根导线．‎ ‎（2）实验中移动滑动变阻器触头，读出伏特表V1 和V2的多组数据U1、U2，描绘出U1～U2图象如图2所示，图中直线斜率为k，与横轴的截距为a，则电源的电动势E=　a　，内阻为r=　　（用k、a、R0表示）．‎ ‎【考点】测定电源的电动势和内阻．‎ ‎【分析】该实验运用伏安法测量电源的电动势和内电阻，没有电流表，通过欧姆定律测出通过R0的电流，从而得出通过电源的电流，根据实验的原理得出U1、U2的表达式，结合图线求出电源的电动势和内阻．‎ ‎【解答】解：（1）滑动变阻器串联在电路中，连线如图所示．‎ ‎（2）根据E=U+Ir得，E=U2+r，‎ 解得U1=﹣‎ 则k=，‎ 解得r=．‎ 当U1=0时，U2=a，即﹣=0，‎ 解得E=a 故答案为：（1）如图 ‎（2）a；‎ ‎　‎ 三、计算题（本题共3小题，共34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）‎ ‎13．一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B（中央有孔），A、B间由细绳连接着，它们处于如图中所示位置时恰好都能保持静止状态．此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，AB间的细绳呈伸直状态，与水平线成30°夹角．已知B球的质量为m，求：‎ ‎（1）细绳对B球的拉力和A球的质量；‎ ‎（2）若剪断细绳瞬间A球的加速度；‎ ‎（3）剪断细绳后，B球第一次过圆环最低点时对圆环的作用力．‎ ‎【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用；牛顿第三定律；向心力．‎ ‎【分析】（1）对球受力分析，根据小球受力平衡可以求得绳的拉力的大小和A球的质量；‎ ‎（2）剪断细绳瞬间分析A的受力，由牛顿第二定律可以求得加速度的大小；‎ ‎（3）B球做的事圆周运动，由机械能守恒可以求得球的速度的大小，由向心力的公式可以求得作用力的大小．‎ ‎【解答】解：（1）对B球，受力分析如图所示 Tsin30°=mg　 ‎ 解得 T=2mg　　　　①‎ 对A球，受力分析如图所示．在水平方向 Tcos30°=NAsin30°　　　　②‎ 在竖直方向：NAcos30°=mAg+Tsin30° 　　③‎ 由以上方程解得：mA=2m 　　　　　　　④‎ 所以细绳对B球的拉力为2mg，A球的质量为2m．‎ ‎（2）剪断细绳瞬间，A球受力发生变化，‎ 对A球，重力沿圆弧方向的分量作为合力：F合=mAgsin30°=mAa　‎ 所以a=g ⑤‎ 所以剪断细绳瞬间A球的加速度为g；‎ ‎（3）设B球第一次过圆环最低点时的速度为v，压力为N，圆环半径为r．‎ 则：mgr=mv2⑥‎ N﹣mg=m⑦‎ ‎⑥⑦联解得：N=3mg 由牛顿第三定律得B球对圆环的压力　N′=N=3mg　方向竖直向下．‎ ‎　‎ ‎14．如图所示，在xoy平面内，第Ⅲ象限内的直线OM是电场与磁场的边界，OM与负x轴成45°角．在x＜0且OM的左侧空间存在着负x方向的匀强电场E，场强大小为0.32N/C； 在y＜0且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B，磁感应强度大小为0.1T．一不计重力的带负电的微粒，从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2×103m/s的初速度进入磁场，最终离开电磁场区域．已知微粒的电荷量q=5×10﹣18C，质量m=1×10﹣24kg，求：‎ ‎（1）带电微粒第一次经过磁场边界的位置坐标；‎ ‎（2）带电微粒在磁场区域运动的总时间；‎ ‎（3）带电微粒最终离开电、磁场区域的位置坐标．‎ ‎【考点】带电粒子在混合场中的运动；加速度与质量的关系图像；向心力；带电粒子在匀强磁场中的运动．‎ ‎【分析】‎ ‎（1）带电微粒从O点射入磁场，运动轨迹如图，第一次经过磁场边界上的A点，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律即可求解；‎ ‎（2）根据圆周运动的周期公式及粒子在磁场中的运动轨迹即可解题；‎ ‎（3）微粒从C点沿y轴正方向进入电场，做类平抛运动，根据平抛运动得基本公式即可求解．‎ ‎【解答】解：（1）带电微粒从O点射入磁场，运动轨迹如图，第一次经过磁场边界上的A点，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得：‎ m ‎ A点位置坐标（﹣4×10﹣3m，﹣4×10﹣3m）‎ ‎（2）设带电微粒在磁场中做圆周运动的周期为 t=tOA+tAC=‎ 代入数据解得t=T=1.256×10﹣5s ‎ ‎（3）微粒从C点沿y轴正方向进入电场，做类平抛运动 ‎△y=v0t1‎ 代入数据解得△y=0.2m ‎ y=△y﹣2r=（0.2﹣2×4×10﹣3）m=0.192m ‎ 离开电、磁场时的位置坐标 （0，0.192m）． ‎ 答：（1）带电微粒第一次经过磁场边界的位置坐标为（﹣4×10﹣3m，﹣4×10﹣3m）；‎ ‎（2）带电微粒在磁场区域运动的总时间为1.256×10﹣5s；‎ ‎（3）带电微粒最终离开电、磁场区域的位置坐标为（0，0.192m）．‎ ‎　‎ ‎15．如图所示，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为l，左侧接一阻值为R的电阻，空间有竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场，质量为m，电阻为r的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好．棒CD在平行于MN向右的水平拉力作用下由静止开始做加速度为a的匀加速直线运动．求：‎ ‎（1）导体棒CD在磁场中由静止开始运动过程中拉力F与时间t的关系．‎ ‎（2）若撤去拉力后，棒的速度v随位移s的变化规律满足v=v0﹣cs，（C为已知的常数）撤去拉力后棒在磁场中运动距离d时恰好静止，则拉力作用的时间为多少？‎ ‎（3）若全过程中电阻R上消耗的电能为Q，则拉力做的功为多少？‎ ‎（4）请在图中定性画出导体棒从静止开始到停止全过程的v﹣t图象．图中横坐标上的t0为撤去拉力时刻，纵坐标上的v0为棒CD在t0时刻的速度（本小题不要求写出计算过程）‎ ‎【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；牛顿第二定律；闭合电路的欧姆定律；安培力．‎ ‎【分析】（1）由电磁感应定律可得出电动势及感应电流，由安培力的公式求解：F=BIL．表达式中含有时间t．‎ ‎ （2）设拉力做的功拉力作用的时间t0，则v0=at0 当位移d时速度v=0代入v=v0﹣cs求得t0‎ ‎ （3）拉力做的功等于安培力做的功，其值等于内能的增加量，求出总热量即可．‎ ‎ （4）由速度变化：先做匀加速，再做减速运动．据此画图．‎ ‎【解答】解：（1）t时刻，导体运动速度为 v=at产生的感应电动势为 E=Blv ‎ 回路产生的感应电流所以安培力 ‎ ‎ 由牛顿第二定律得：，所以拉力与时间关系 ‎ （2）设拉力作用的时间t0，则v0=at0 当位移d时速度v=0代入v=v0﹣cs ‎ 得 ‎ ‎（3）在回路中电阻R与电阻r消耗的电能之比为 ‎ Q+Qr=W安 ）得W安=对整个过程，由动能定理WF﹣W安=0‎ ‎ 所以 ‎（4）先做匀加速，再做减速运动：v﹣t图象如图所示．‎ 故答案为：（1）拉力与时间关系 ‎ （2）拉力作用的时间为：‎ ‎ （3）拉力做的功为：‎ ‎ （4）图象如图 ‎　‎ ‎2017年3月23日